JP2008032539A - 回転角センサ用センサロータ、スロットルポジションセンサ、デバイスユニット及びエンジンの吸気装置 - Google Patents

回転角センサ用センサロータ、スロットルポジションセンサ、デバイスユニット及びエンジンの吸気装置 Download PDF

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Abstract

【課題】回転角の検出精度を向上する。
【解決手段】センサロータ142は、スロットルシャフトに連結されるロータ本体143と、ロータ本体143に取付けられかつ固定側に設置された抵抗体に摺動接触する摺動接点292を有するブラシ147とを備える。ロータ本体143に設けた突起部283を、ブラシ147に設けられた係止孔294内に相対的に挿入することによる突起部283に対する係止爪295の係止作用をもってロータ本体143にブラシ147が取り付けられる。突起部283と係止孔294とを1組となしかつ突起部283に対する係止爪295の係止作用をもって突起部283の軸回り方向に関するブラシ147の回り止めをなす構成とする。
【選択図】図39

Description

本発明は、回転角センサ用センサロータ、スロットルポジションセンサ、デバイスユニット及びエンジンの吸気装置に関する。
回転角センサ用センサロータの従来例を説明する。図61は従来例にかかるブラシを示す平面図、図62はロータ本体の突起部に対するブラシの取付直前状態を示す断面図、図63はロータ本体の突起部に対するブラシの取付状態を示す断面図である。
図61に示すように、ブラシ647は、例えば板ばね製で、長四角形状をなすブラシ本体690と、そのブラシ本体690の両端部から相互に平行状に延びる一対のアーム部691と、そのアーム部691の先端部に設けられた摺動接点692とを備えている。また、図62に示すように、例えば樹脂製のロータ本体643のブラシ取付面682上には、一対の円柱状の突起部683が形成されている。そして、ブラシ本体690には、ロータ本体643の両突起部683に対応する一対の円形状の係止孔694が形成されている。係止孔694の孔縁部には、径方向に4個の切込溝694aが周方向に等間隔で形成されている(図61参照。)。隣り合う切込溝694aの間の扇形状部分が切り起こされることにより、計4個の係止爪695が形成されている。そして、ロータ本体643の両突起部683を、ブラシ本体690の両係止孔694内に相対的に挿入する(図6参照。)。その挿入の完了により、突起部683に対する係止爪695の弾性を利用した係止作用をもってロータ本体643にブラシ647が取り付けられる(図63参照。)。このようなブラシ取付構造を備えたセンサロータは、例えば特許文献1、2に記載されている。
特開平5−129109号公報 特開2000−292118号公報
前記した従来例によると、ロータ本体643の突起部683とブラシ本体690の係止孔694との組合せを1組とすると、ブラシ647を突起部683の軸回り方向に関して回り止めすることができない。したがって、突起部683の軸回り方向に関するブラシ647の回り止めをなすためには、前に述べたように、少なくとも2組の突起部683と係止孔694との組合せが必要とならざるを得ない。そして、突起部683と係止孔694との組合せを2組とすると、次に述べる問題を生じる。
すなわち、通常、ロータ本体643の両突起部683のピッチP1と、ブラシ本体690の両係止孔694のピッチP2には公差が存在している(図62参照。)。図62に示すように、例えば、ロータ本体643の両突起部683のピッチP1に比べて、ブラシ本体690の両係止孔694のピッチP2が小さい場合には、突起部683に対して各係止爪695のばね荷重が均等に加わらないために、両突起部683の間におけるブラシ本体690の部分が浮き上がるように変形することになる(図63参照。)。ひいては、ブラシ本体690の変形にともない、両アーム部691(図61参照。)とともに摺動接点692が傾くことになる。したがって、ロータ本体643の両突起部683に対してブラシ647を精度良く取り付けることが難しく、回転角の検出精度の低下を招くという問題があった。詳しくは、センサロータ142が回転角センサにセットされた際に、固定側に設置された抵抗体(図示しない。)に対するブラシ647の摺動接点692の接触荷重のばらつき、片当たり等の接触不良が生じることにより、回転角の検出精度が低下する。
また、前記特許文献2の回転角センサでは、ハウジングに対して回転軸を回転可能に支持し、その回転軸の端部にセンサロータのロータ本体を嵌合した状態でかしめている。また、センサロータのブラシは、ハウジングに支持された配線基板の抵抗体に対して摺動する。このため、ハウジングに対する回転軸の軸方向の支持位置のばらつき、回転軸に対するロータ本体の軸方向の取付位置のばらつき等に起因するセンサロータの軸方向の組付精度の低下によって、回転角の検出精度の低下を招くおそれがある。
本発明が解決しようとする課題は、回転角の検出精度を向上することのできる回転角センサ用センサロータ、スロットルポジションセンサ、デバイスユニット及びエンジンの吸気装置を提供することにある。
前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする回転角センサ用センサロータ、スロットルポジションセンサ、デバイスユニット及びエンジンの吸気装置により解決することができる。
すなわち、請求項1に記載された回転角センサ用センサロータによると、ロータ本体の突起部と摺動子の係止孔とを1組となしかつ突起部に対する係止爪の係止作用をもって突起部の軸回り方向に関する摺動子の回り止めをなす構成としている。したがって、ロータ本体の突起部に摺動子を精度良く取り付けることができる。これにより、抵抗体に対する摺動子の摺動接点の接触荷重のばらつき、片当たり等の接触不良を防止あるいは低減し、回転角の検出精度を向上することができる。
また、請求項2に記載された回転角センサ用センサロータによると、ロータ本体の突起部に設けた平坦状の係止面に、摺動子の係止爪を幅方向に延びる一直線状の線接触により係止させることにより、摺動子を突起部の軸回り方向に関して容易に回り止めすることができる。また、突起部に対する摺動子の係止爪の摺動が一直線状の線接触となるため、その摺動による削り滓いわゆる切粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、請求項3に記載された回転角センサ用センサロータによると、ロータ本体の突起部の相反する位置に設けられたそれぞれの係止面に、摺動子に対向状に設けられた一対の係止爪を係止させることにより、ロータ本体の突起部に摺動子を安定的に取り付けることができる。
また、請求項4に記載された回転角センサ用センサロータによると、ロータ本体の突起部に摺動子の係止孔を嵌合することにより、ロータ本体の突起部に対して摺動子を係止爪の幅方向に関して位置決めすることができる。
また、請求項5に記載された回転角センサ用センサロータによると、ロータ本体の突起部の基端部周辺に設けた凹状部に、突起部に対する摺動子の係止爪の摺動により発生する切粉を受け入れることができる。したがって、ロータ本体の摺動子取付面の切粉上に摺動子が乗り上げることを防止あるいは低減することができる。これにより、ロータ本体に摺動子を精度良く取り付けることができる。
また、請求項6に記載されたスロットルポジションセンサによると、エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブのシャフト部に、回転角の検出精度を向上することのできるセンサロータが連結されるので、センサロータの回転に基づいてスロットルバルブの回転角いわゆるスロットル開度を精度良く検出することができる。
また、請求項7に記載されたデバイスユニットによると、デバイスブロックとデバイスカバーとの対向面間に設けた当接部の互いの当接により、樹脂溶着時の溶着代を規定することができる。これにより、デバイスブロックにデバイスカバーを精度良く樹脂溶着することができる。さらに、デバイスカバーにセンサロータを回転可能に支持することにより、デバイスブロックに対するセンサロータの組付精度を向上することができる。これにより、スロットルポジションセンサのスロットル開度の検出精度を向上することができる。
また、請求項8に記載されたデバイスユニットによると、デバイスブロックに対する組付精度が向上されたセンサロータが、スロットルバルブのシャフト部に連結されるロータ本体と、ロータ本体に取付けられかつ固定側に設置された配線基板の抵抗体に摺動接触する摺動接点を有する摺動子とを備えている。したがって、配線基板の抵抗体に対する摺動子の接触荷重を所定荷重に保つことができる。これにより、スロットルポジションセンサのスロットル開度の検出精度を向上することができる。
また、請求項9に記載されたデバイスユニットによると、デバイスブロックの基準ピンに対する配線基板の基準孔の嵌合により、デバイスブロックに配線基板を基準ピンの径方向に関して位置決めすることができる。さらに、デバイスブロックの基準ピンに対するデバイスカバーの基準凹部の嵌合により、デバイスブロックにデバイスカバーを基準ピンの径方向に関して位置決めすることができる。これにより、デバイスブロックの基準ピンを利用して、配線基板及びデバイスカバーを基準ピンの径方向に関して精度良く位置決めすることができる。これにより、配線基板の抵抗体に対して、デバイスカバーに支持されたセンサロータのブラシの摺動接点が精度良くトレースすることができ、スロットルポジションセンサのスロットル開度の検出精度を向上することができる。
また、請求項10に記載されたデバイスユニットによると、デバイスブロックの基準ピンを利用して、配線基板の挿入位置を規定することができる。これにより、配線基板の抵抗体に対してセンサロータのブラシの摺動接点が精度良くトレースすることができる。このため、スロットル開度の検出にかかるスロットルポジションセンサのリニアリティ性能を向上することができる。
また、請求項11に記載されたデバイスユニットによると、デバイスブロックとセンサロータとの間に設けた弾性部材により、センサロータがデバイスカバー側に付勢される。これにより、センサロータの軸方向のがたつきを防止あるいは低減し、配線基板の抵抗体に対するセンサロータのブラシの摺動接点の接触荷重のばらつきを抑制することができる。これにより、スロットルポジションセンサのスロットル開度の検出精度を向上することができる。
また、請求項12に記載されたデバイスユニットによると、デバイスブロック及びデバイスカバー並びにセンサロータを、同材質の樹脂材で形成したものである。したがって、デバイスブロック及びデバイスカバー並びにセンサロータの温度変化に対する線膨張差のばらつきを低減し、配線基板の抵抗体に対するセンサロータのブラシの摺動接点の接触荷重のばらつきを抑制することができる。これにより、スロットルポジションセンサのスロットル開度の検出精度を向上することができる。なお、本明細書でいう「同材質の樹脂材」には、同種あるいは同等種の樹脂材、異種の樹脂材であっても線膨張率が同程度の樹脂材が含まれるものとする。
また、請求項13に記載されたデバイスユニットによると、デバイスブロックに設定した基準面上に配線基板の抵抗体側の面を配置する構成としたものである。したがって、配線基板の板厚のばらつき及び線膨張率に依存することなく、配線基板の抵抗体に対するセンサロータのブラシの摺動接点の接触荷重を設定することができる。すなわち、デバイスブロックの基準面を基準として、配線基板の抵抗体側の面の配置位置と、その抵抗体側の面に対する摺動接点の接触荷重が決まるため、配線基板の基材の材質の膨張率や板厚のばらつきによる摺動接点の接触荷重のばらつきをなくすことができる。これにより、スロットルポジションセンサのスロットル開度の検出精度を向上することができる。
また、請求項14に記載されたデバイスブロックによると、スロットルポジションセンサのセンサのセンサロータのロータ本体の突起部と摺動子の係止孔とを1組となしかつ突起部に対する係止爪の係止作用をもって突起部の軸回り方向に関する摺動子の回り止めをなす構成としている。したがって、センサロータのロータ本体の突起部に摺動子を精度良く取り付けることができる。これにより、スロットルポジションセンサのスロットル開度の検出精度を向上することができる。
また、請求項15に記載されたデバイスブロックによると、スロットルポジションセンサのセンサロータのロータ本体の突起部に設けた平坦状の係止面に、摺動子の係止爪を幅方向に延びる一直線状の線接触により係止させることにより、摺動子を突起部の軸回り方向に関して容易に回り止めすることができる。また、突起部に対する摺動子の係止爪の摺動が一直線状の線接触となるため、その摺動による削り滓いわゆる切粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、請求項16に記載されたデバイスブロックによると、スロットルポジションセンサのセンサロータにおけるロータ本体の突起部の相反する位置に設けられたそれぞれの係止面に、摺動子に対向状に設けられた一対の係止爪を係止させることにより、ロータ本体の突起部に摺動子を安定的に取り付けることができる。
また、請求項17に記載されたデバイスブロックによると、スロットルポジションセンサのセンサロータにおけるロータ本体の突起部に摺動子の係止孔を嵌合することにより、ロータ本体の突起部に対して摺動子を係止爪の幅方向に関して位置決めすることができる。
また、請求項18に記載されたデバイスブロックによると、スロットルポジションセンサのセンサロータにおけるロータ本体の起部の基端部周辺に設けた凹状部に、突起部に対する摺動子の係止爪の摺動により発生する切粉を受け入れることができる。したがって、ロータ本体の摺動子取付面上に付着した切粉に摺動子が乗り上げることを防止あるいは低減することができる。これにより、ロータ本体に摺動子を精度良く取り付けることができる。
また、請求項19に記載されたデバイスユニットによると、スロットルバルブを迂回する補助空気通路を流れる補助空気量を制御するアイドル制御装置をデバイスブロックに備えたデバイスユニットを提供することができる。
また、請求項20に記載されたデバイスユニットによると、吸気温を検出する温度センサをデバイスブロックに備えたデバイスユニットを提供することができる。
また、請求項21に記載されたデバイスユニットによると、吸気圧を検出する圧力センサをデバイスブロックに備えたデバイスユニットを提供することができる。
また、請求項22に記載されたエンジンの吸気装置によると、スロットル開度の検出精度を向上することのできるスロットルポジションセンサを備えたデバイスユニットのデバイスブロックを、スロットルボデーに着脱可能又は着脱不能に設けることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例を参照して説明する。
[実施例1]
本発明の実施例1を図面にしたがって説明する。本実施例は、自動二輪車、原付自転車等の二輪車に用いられるエンジンの吸気装置について説明する。図1はエンジンの吸気装置を示す側面図、図2は同じく背面図、図3は図1のIII−III線矢視断面図、図4は図2のIV−IV線矢視断面図である。なお、エンジンの吸気装置については、エアクリーナ(図示しない。)が接続される側(図1において右側)を前側とし、また、インテークマニホールド(図示しない。)が接続される側(図1において左側)を後側として説明することにする。なお、エンジンの吸気装置1の上下方向は、二輪車に対する搭載上の天地方向と同じになっている。
図2に示すように、エンジンの吸気装置1は、スロットルボデー2と、そのスロットルボデー2の一側(図2において右側)に着脱可能に設けられたデバイスユニット3とにより構成されている(図1参照。)。説明の都合上、スロットルボデー2を説明し、その後でデバイスユニット3を説明する。
図3に示すように、スロットルボデー2は、その主体をなすボデー本体5を備えている。ボデー本体5は、例えば樹脂製で、前後方向(図3において紙面表裏方向)に貫通するほぼ中空円筒状のボア壁部6を有している。ボア壁部6内の中空部がボア7となっている。なお、ボア壁部6の前端部(図4において左端部)にエアクリーナ(図示しない。)が接続され、また、ボア壁部6の後端側(図4において右端側)にインテークマニホールド(図示しない。)が接続されるようになっている。したがって、エアクリーナから流れてくる吸入空気は、ボア7を通じてインテークマニホールドへ流れてゆくことになる。なお、ボア7は、本明細書でいう「吸気通路」に相当する。また、ボア壁部6の後端側には、インテークマニホールドに代えて、エンジンが直に接続される場合もある。
図3に示すように、前記ボア壁部6には、前記ボア7を径方向すなわち左右方向に横切るスロットルシャフト9が配置されている。スロットルシャフト9は、例えば金属製である。スロットルシャフト9の両端部は、ボア壁部6に一体形成された左右一対の軸受ボス部10,11内に回転可能に支持されている。スロットルシャフト9と各軸受ボス部10,11との間には、それぞれゴム製のシール材12が介装されている。各シール材12は、スロットルシャフト9と各軸受ボス部10,11との間を弾性的にシールしている。
図4に示すように、前記スロットルシャフト9上には、前記ボア7を開閉するほぼ円板状のバタフライ式のスロットルバルブ14がスクリュ15により締着されている。スロットルシャフト9と一体でスロットルバルブ14が回転することにより、ボア7内を流れる吸入空気量が制御される。なお、スロットルバルブ14は、図4に実線14で示す状態が閉状態であり、その閉状態より図4において右回り方向(図4中、矢印「O(オー)」方向参照。)へ回動されることにより開状態(図4中、二点鎖線14参照。)となる。また、開状態のスロットルバルブ14は、図4において左回り方向(図4中、矢印「S」方向参照。)へ回動されることにより閉状態(図4中、実線14参照。)となる。
図3に示すように、前記スロットルシャフト9の右端部(図3において右端部)には、スロットルレバー17がインサート成形より一体化されている。スロットルレバー17と、それに対向する軸受ボス部11との間には、コイルスプリングからなるリターンスプリング18が介装されている。リターンスプリング18は、スロットルレバー17及びスロットルシャフト9並びにスロットルバルブ14を常に閉方向へ付勢している。なお、スロットルレバー17には、図示しないスロットル操作装置につながるアクセルワイヤが接続されかつ巻装されるようになっている。
前記スロットルシャフト9は、前記スロットルバルブ14の締着に先立って、ボア壁部6の各軸受ボス10,11内にその右方から左方へ向けて挿通されている。スロットルシャフト9の挿入端部にワッシャ19及びスペーサ20が嵌合されたのち、その端部に形成された環状溝(符号省略)にスナップリング21が装着されている。ワッシャ19は、前記軸受ボス部10の開口側端部内に形成された内径を大きくする開口凹部22内に係止されている。これにより、スロットルシャフト9の抜け止めがなされている。また、スロットルシャフト9の挿入端(図3において左端部)は、軸受ボス部10の開口端面よりも突出されている。その挿入端には、断面D字状をなすセンサロータ連結部24が形成されている(図5参照。)。なお、図5はスロットルボデーのデバイスユニット取付側を示す側面図である。また、センサロータ連結部24には、後述するデバイスユニット3が備えるスロットルポジションセンサ52のセンサロータ142が連結可能となっている。
図3に示すように、前記ボア壁部6には、左側の軸受ボス部10の外周部に連続するフランジ状のユニット装着部26が一体形成されている。ユニット装着部26には、左側の軸受ボス部10の開口端面と同一平面をなしかつ前記スロットルシャフト9の軸線9Lに直交する外端面からなる装着面26aが形成されている(図2参照。)。この装着面26aに、後述するデバイスユニット3が着脱可能となっている。なお、スロットルシャフト9の軸線9Lは、スロットルバルブ14の回動軸線に相当する。
図4に示すように、前記ユニット装着部26には、バイパス入口孔28及びバイパス出口孔30が形成されている。バイパス入口孔28は、ボア壁部6及びユニット装着部26を左右方向(図4において紙面表裏方向)に貫通するストレート状の円形孔により形成されている。バイパス入口孔28のボア側の開口端は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の上流側でかつ上部寄りの位置においてボア7の通路壁面に開口されている。また、バイパス入口孔28の反ボア側の開口端は、ユニット装着部26の装着面26aに開口されている(図5参照。)。
前記バイパス出口孔30は、図4のほか、図6及び図7に表されている。なお、図6はバイパス通路を示す平断面図、図7は図6のVII−VII線矢視断面図である。
図7に示すように、前記バイパス出口孔30は、前記ユニット装着部26の上部において縦方向に延びる縦孔部31と、その縦孔部の上端部から左方(図7において右方)へ水平状に延びる横孔部32とにより逆L字状に形成されている。図4に示すように、縦孔部31のボア側の開口端は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の下流側においてボア7の通路壁面の上側部に開口されている。しかして、縦孔部31は、上部が前方に傾斜しかつ下部が後方へ傾斜する直線31Lに沿って延びる有底ストレート状の円形孔により形成されている(図4参照。)。
また、図7に示すように、前記横孔部32は、前記縦孔部31の上端部近くにおいてその縦孔部31の直線31Lに直交する直線32Lに沿って延びるストレート状の段付円形孔により形成されている。横孔部32は、ユニット装着部26の装着面26aに開口する大径側の孔部32aと、大径側の孔部32aと縦孔部31とを連通する小径側の孔部32bとを有している。小径側の孔部32bにおける大径側の孔部32a側の口縁部が、後述するアイドルスピードコントロールバルブ(以下、「ISCバルブ」という。)51の弁体110に対応する弁シート部33となっている。しかして、縦孔部31の上端部である孔底部は、小径側の孔部32bより上方へ延出する異物溜め部35となっている。これにより、エンジン側から縦孔部31内へ吹き返される排ガス中に含まれるデポジット等の異物を、縦孔部31の突き当たりに形成された異物溜め部35に受け止めて溜めることができ、横孔部32の上流側への逆流を防止あるいは低減することができる。なお、横孔部32における大径側の孔部32aの開口端部は、本明細書でいう「通路開口部」に相当する。また、横孔部32における大径側の孔部32a内には、後述するデバイスブロック50の弁体嵌合部74が嵌合される。このため、横孔部32における大径側の孔部32aを、「弁体嵌合部用孔部」という。
また、図5に示すように、前記ユニット装着部26の装着面26aには、前記バイパス入口孔28とバイパス出口孔30(詳しくは、大径側の孔部32a)とを連絡するバイパス通路溝37が形成されている(図6参照。)。
図4に示すように、前記ボア7の通路壁面には、ストレート状の円形孔からなる上下一対の圧力取入口38が形成されている。両圧力取入口38は、開弁時におけるスロットルバルブ14の下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置に開口されている。この「スロットルバルブの下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置」とは、例えば、全開状態(図4中、二点鎖線14参照。)のスロットルバルブ14の下流側端部14aの下流側の周辺部が相当する。さらに、両圧力取入口38は、前記バイパス出口孔30の縦孔部31から流出する吸入空気(補助空気)の流れの上流側でかつその吸入空気の影響を避けた位置に開口されている。さらに、両圧力取入口38は、スロットルバルブ14の下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置であって、バイパス出口孔30の縦孔部31から流出される吸入空気(補助空気)の流れの上流側でかつその吸入空気の影響を避けた位置のうちでも、最も上流側に近い位置に開口されている。また、両圧力取入口38のうち、二輪車に対するスロットルボデー2の搭載上、天地方向に関して地側(例えば、図4において下側)に位置する圧力取入口38(符号、(A)を付記する。)は、後述する合流孔部39内に流入した異物(例えば、水)をボア7内へ排出する排出口となる。
図4に示すように、前記ユニット装着部26には、両圧力取入口38の左側(図4において紙面裏側)において装着面26aに開口する断面縦長の長円形状のストレート状の合流孔部39が形成されている(図5参照。)。この合流孔部39の上端部には上側の圧力取入口38が連通され、その下端部には下側の圧力取入口38が連通されている。また、図5に示すように、ユニット装着部26の装着面26aには、前記合流孔部39の上方近くから上流側(図5において右方)へ延びる長細状の連絡溝40が形成されている。なお、両圧力取入口38、合流孔部39及び連絡溝40は、後述する圧力センサ54にかかる圧力通路187の一部を構成するものである。
図4に示すように、前記ボア壁部6及びユニット装着部26には、左右方向(図4において紙面表裏方向)に貫通するストレート状の円形孔からなる吸気温検出用孔42が設けられている。吸気温検出用孔42は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の上流側でかつ下部寄りの位置すなわちバイパス入口孔28の下方近くにおいてボア7の通路壁面に開口されている。また、バイパス入口孔28の反ボア側の開口端は、ユニット装着部26の装着面26aに開口されている(図5参照。)。
図5に示すように、前記ユニット装着部26の外周部には、適数個(図5では上側に1個、下側に前後2個の計3個を示す。)の締結ボス部44が形成されている。締結ボス部44には、ねじ孔44aが形成されている。ねじ孔44aには、後述するデバイスユニット3のデバイスブロック50を締結するための締結用ボルト45(図2参照。)が締着可能となっている。
次に、前記スロットルボデー2に着脱可能に設けられるデバイスユニット3について説明する。なお、図11はデバイスユニットの構成部品を示す分解斜視図である。
図11に示すように、デバイスユニット3は、デバイスブロック50に対して、デバイス部品(詳しくは、エンジンに関連するデバイス部品)としてISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54を配線基板55と共にモジュール化したものである。なお、デバイスユニット3については、説明の都合上、スロットルボデー2に対する取付側(図11において下側)を前側とし、後述するデバイスカバー60側(図11において上側)を後側として説明する。
しかして、デバイスブロック50には、複数のデバイス部品としてのISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54が、反スロットルボデー側(図11において上側、図3において左側)からスロットルバルブ14の回動軸線方向(図11において上下方向、図3において左右方向)に沿って組付けられる構成となっている。なお、スロットルボデー2に対する取付側(図11において下側)は本明細書でいう「スロットルボデー側」に相当し、また、デバイスカバー60側(図11において上側)は本明細書でいう「反スロットルボデー側」に相当する。
まず、デバイスブロック50を説明する。なお、図14はデバイスブロックを示す正面図、図15は同じく背面図である。
図11に示すように、前記デバイスブロック50は、例えば、樹脂製であり、ほぼブロック状に形成されている。図14に示すように、デバイスブロック50の前側には、取付面50aが形成されている。取付面50aは、前記ユニット装着部26の装着面26a(図5参照。)に面接触状に接合可能に形成されている。また、図15に示すように、デバイスブロック50の後側には、その外周部に沿う周壁部57が形成されている。デバイスブロック50の周壁部57内に、収容凹部58が形成されている。なお、収容凹部58には、後述するISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、圧力センサ54、配線基板55等が収容される。また、周壁部57の開口端に対するデバイスカバー60(後述する。)の樹脂溶着により、収容凹部58が閉鎖されるようになっている。なお、デバイスブロック50は、本明細書でいう「固定側部材」、「ハウジング」に相当する。
図11に示すように、前記デバイスブロック50の外周部には、前記ユニット装着部26の各締結ボス部44(図5参照。)に対応する取付ボス部62が形成されている。各取付ボス部62には、ボルト挿通孔62aが形成されている(図14及び図15参照。)。ボルト挿通孔62aは、締結用ボルト45(図2参照。)を挿通可能に形成されている。締結用ボルト45を各取付ボス部62のボルト挿通孔62aを通して各締結ボス部44のねじ孔44aに締着することにより、スロットルボデー2にデバイスブロック50が着脱可能に設けることができるようになっている(図1〜図3参照。)。
図16はスロットルポジションセンサの周辺部を示す分解断面図である。図16に示すように、前記デバイスブロック50には、前後方向(図16において上下方向)に貫通する中空円筒状のロータ嵌合孔部64が形成されている。ロータ嵌合孔部64の中央部の内周面には、環状に張り出すフランジ部65が形成されている。また、ロータ嵌合孔部64内は、後述するスロットルポジションセンサ52のセンサロータ142がその後方(図16において上方)から嵌合可能に形成されている。また、デバイスブロック50の取付面50aには、ロータ嵌合孔部64を取り囲む円筒状をなす接続筒部66が突出されている。接続筒部66は、前記ユニット装着部26の装着面26aにおける左側の軸受ボス部10の開口凹部22内に嵌合可能に形成されている(図3参照。)。
図14に示すように、前記デバイスブロック50の取付面50a上には、バイパス通路溝68が形成されている。バイパス通路溝68は、前記ユニット装着部26の装着面26aのバイパス通路溝37(図5参照。)に対応して形成されている(図6参照。)。図6に示すように、バイパス通路溝68は、ユニット装着部26の装着面26aにデバイスブロック50の取付面50aを面接触させた際に、バイパス通路溝37と協働して閉断面をなすバイパス通路70を形成するものである。バイパス通路70は、前記バイパス入口孔28及び前記バイパス出口孔30と連通することにより、スロットルバルブ14を迂回する一連の「補助空気通路」を形成する。
図17はISCバルブ及び圧力センサの周辺部を示す分解断面図である。図17に示すように、前記デバイスブロック50には、前後方向(図17において上下方向)に貫通する中空円筒状のモータ嵌合部72が形成されている。モータ嵌合部72の前端部内には、口径を小さくする段部73が形成されている。モータ嵌合部72は、後述するISCバルブ51のステップモータ108がその後方(図17において上方)から嵌合可能に形成されている。なお、モータ嵌合部72は、本明細書でいう「アクチュエータ嵌合部」に相当する。
前記デバイスブロック50の取付面50aには、前記モータ嵌合部72を取り囲みかつその段部73と連続する円筒状をなす弁体嵌合部74が形成されている。また、弁体嵌合部74の先端部の内周面には、環状に張り出すフランジ部75が形成されている。弁体嵌合部74内には、後述するISCバルブ51の弁体110及びバルブスプリング138がその後方(図17において上方)から嵌合可能となっている。また、弁体嵌合部74は、前記ユニット装着部26のバイパス出口孔30の弁体嵌合部用孔部32a内に嵌合可能に形成されている(図6及び図7参照。)。また、弁体嵌合部74の内周面には、適数個(図17では1個を示す。)の位置決め凸部76が等間隔すなわち180°間隔で形成されている。位置決め凸部76は、弁体嵌合部74の軸方向(図17において上下方向)に延びている。
前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面には、中空角筒状の圧力センサ用嵌合孔部77が形成されている。さらに、圧力センサ用嵌合孔部77の底面中央部には、前後方向(図17において上下方向)に貫通する円形の圧力検出孔部78が形成されている。圧力センサ用嵌合孔部77内は、後述する圧力センサ54のセンサ本体部54aがその後方(図17において上方)から嵌合可能となっている。また、圧力検出孔部78内には、圧力センサ54の圧力検出部54bが嵌合可能となっている。
図18は温度センサの周辺部を示す分解断面図である。図18に示すように、前記デバイスブロック50には、前後方向(図18において上下方向)に貫通する温度センサ用挿入孔部80が形成されている。デバイスブロック50の取付面50aには、温度センサ用挿入孔部80の前端開口部を取り囲む中空円筒状の検出筒部81が突出されている。検出筒部81の先端部は、端板部81aによって閉鎖されている。検出筒部81は、後述する温度センサ53のサーミスタ140を温度センサ用挿入孔部80を通じて挿入可能に形成されている。また、検出筒部81は、前記ユニット装着部26の装着面26aにおける吸気温検出用孔42(図5参照。)内に嵌合可能に形成されている(図4参照。)。
図14に示すように、前記デバイスブロック50の取付面50aには、前記弁体嵌合部74の下方近くに位置する左右の連絡凹部83,84、左側の連絡凹部83と前記圧力検出孔部78とを連通する縦長状の条溝部85、右側の連絡凹部84の下側に絞り溝部86を介して連通する縦長状の中継凹部87が形成されている。左側の連絡凹部83は、前記ユニット装着部26の装着面26aにおける連絡溝40(図5参照。)の前端部(図5において右端部)に整合可能に形成されている。また、右側の連絡凹部84は、前記連絡溝40(図5参照。)の後端部(図5において左端部)に整合可能に形成されている。また、中継凹部87は、ユニット装着部26の装着面26aにおける合流孔部39(図5参照。)に整合可能に形成されている。
図14に示すように、前記デバイスブロック50の取付面50aには、ガスケット用嵌合溝90が形成されている。ガスケット用嵌合溝90は、環状をなす第1〜第5の計5つの溝部91〜95が相互に一部を共用する不規則な網目状に形成されている。第1の溝部91は、前記接続筒部66を取り囲む環状に形成されている。また、第2の溝部92は、前記バイパス通路溝68及び前記弁体嵌合部74を取り囲みかつ第1の溝部91の上側部を共用する環状に形成されている。また、第3の溝部93は、前記検出筒部81を取り囲みかつ第2の溝部91の下側部の左端部を共用する環状に形成されている。また、第4の溝部94は、前記圧力検出孔部78及び前記左側の連絡凹部83並びに前記条溝部85を取り囲みかつ第1の溝部91の右側部及び第2の溝部91の下側部の中央部を共用する環状に形成されている。また、第5の溝部95は、前記右側の連絡凹部84及び絞り溝部86並びに中継凹部87を取り囲みかつ第2の溝部91の下側部の右端部及び第4の溝部94の右側部を共用する環状に形成されている。なお、ガスケット用嵌合溝90に嵌合されるガスケット180については後で説明する。
図11に示すように、前記デバイスブロック50の左側部には、コネクタ部97が樹脂モールド成形により一体形成されている。コネクタ部97は、各デバイス部品すなわちISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54に係る各コネクタ部を1つに集約したものである。なお、図12はデバイスユニットのスロットルポジションセンサの周辺部を示す断面図、図13はデバイスブロックのコネクタ部の周辺部を示す断面図である。
図13に示すように、前記コネクタ部97には、所定本数(図13では2本を示す。)のターミナル98がインサート成形により配置されている。これらのターミナル98としては、後述するISCバルブ51のステップモータ108のA相用及びB相用(後述する。)の各2本、スロットル開度出力用、吸気温出力用、吸気圧出力用、電源用、グランド(接地)用の計9本のターミナルが相当する。これらのターミナル98のコネクタ側の端末部は、相互に平行をなす状態で左方へ向けて突出されている。また、電源用、グランド用、スロットル開度出力用、吸気圧出力用の計4本の各ターミナル98の反コネクタ側の端末部98(符号、(a)を付す。)は、デバイスブロック50の背面側(図13において上方)に向けて折り曲げられている。その端末部98(a)は、図15に示すように、前記温度センサ用挿入孔部80の上方において左右2列をなすように配列されている。また、後述するステップモータ108にかかるA相用及びB相用の各2本で計4本のターミナル98の端末部(図示しない。)は、デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に左右2本ずつ段違い状をなすように配置された上下各2つの端子板99a,99bに接続されている(図11参照。)。これらの端子板99a,99bは、前記モータ嵌合部72と圧力センサ用嵌合孔部77との間において左右方向に並んでいる(図15参照。)。また、吸気温出力用にかかるグランド用、吸気温出力用の計2本の各ターミナル98の端末部(図示しない。)は、図15に示すように、デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置された上下2個の端子板100a,100bに接続されている。これらの端子板100a,100bは、前記温度センサ用挿入孔部80の上下に隣接している。
前記コネクタ部97は、電子制御ユニット(ECU)からなる制御手段102(図1参照。)に電気的につながる外部コネクタ(図示しない。)が差し込みにより接続可能に形成されている。なお、制御手段102には、各デバイス部品すなわちISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54、その他のセンサ、スイッチ等(図示しない。)の各種検出手段からの出力信号が入力される。また、制御手段102は、各種検出手段からの出力信号に基づいて、ISCバルブ51のステップモータ108(後述する。)、その他の図示しない各種装置を制御する。
図15に示すように、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上には、上下一対をなす円柱状の基準ピン104が突出されている。上側の基準ピン104はモータ嵌合部72の右上方に配置されているとともに、下側の基準ピン104は、収容凹部58の左下側の隅角部に配置されている。また、両基準ピン104は、図16に示すように、基部側を大径部としかつ先端側を小径部とする段付面104aを有する段付ピン状に形成されている。この小径部の先端部は、先細りをなすテーパ状に形成されている。
図15に示すように、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上には、上下一対をなす円柱状の取付ピン106が突出されている。上側の取付ピン106は収容凹部58の右上側の隅角部に配置されているとともに、下側の取付ピン106はモータ嵌合部72の左下方に隣接して配置されている。また、両取付ピン106は、図16に示すように、基部側を大径部としかつ先端側を小径部とする段付面106aを有する段付ピン状に形成されている。この小径部の先端部は、先細りをなすテーパ状に形成されている。また、取付ピン106の段付面106aと基準ピン104の段付面104aとは、前記ロータ嵌合孔部64の軸線64Lに直交する一平面上に形成されている。また、前記周壁部57の内周側の空きスペースには、両段付面104a,106aと同一平面をなす支持面107が形成されている。両段付面104a,106a及び支持面107のなす同一平面は、デバイスブロック50に配線基板55(後述する。)を組付ける際の基準面DLとなる。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれるISCバルブ51を説明する。図17に示すように、ISCバルブ51は、ステップモータ(ステッピングモータ、ステッパモータ等とも呼ばれている。)108と、そのステップモータ108により軸方向に進退移動される弁体110とを備えている。本実施例のステップモータ108には、バイポーラ型のステップモータが用いられている。なお、ステップモータ108は、本明細書でいう「アクチュエータ」に相当する。また、図19はISCバルブを示す断面図、図20はISCバルブを弁体の先端側から見た正面図である。
図19に示すように、前記ステップモータ108は、強磁性体からなる有底円筒状のモータハウジング112内に収容されたステータ113と、ステータ113内で回転するモータロータ114とを備えている。ステータ113は、樹脂製のボビン115を備えている。ボビン115は、4個のヨーク116及び4本の端子117(図20参照。)をインサート成形したものである。また、ヨーク116は、2個1組として軸方向に積層状に配置されている。ボビン115には、ヨーク116を被覆する被覆部118のほか、モータハウジング112の開口側にフランジ状に形成された端板部119、端板部119の外周面に平行状に突出する一対の端子支持部120,121(図17参照。)が一体形成されている。各端子支持部120,121には、それぞれ2本ずつの端子117の基端部が埋設されている(図11参照。)。各端子117は、各端子支持部120,121より段違い状に引き出されている。また、図20に示すように、ステップモータ108の計4本の端子117のうち、A相用の2本の端子117に符号、(S1)、(S2)を付し、B相用の2本の端子117に符号、(S3)、(S4)を付す。
図19に示すように、前記ボビン115の外周部には、コイル線122が上下2段に巻装されている。コイル線122の端末部は各端子117(図17参照。)にそれぞれ接続されている。また、ボビン115の端板部119上には、前記モータハウジング112の開口端面を閉鎖する金属製のカバープレート123が重合されている。また、前記モータハウジング112の底板部112a及び前記ボビン115の端板部119には、一対をなすドライベアリング124,125が設けられている。両ドライベアリング124,125は、ボビン115に対して同一軸線上に配置されている。
前記モータロータ114は、金属製の丸棒状のロータシャフト127と、ロータシャフト127の外周部に設けられた円筒状のマグネット130とを備えている。ロータシャフト127は、前記一対のドライベアリング124,125に回転可能に支持されている。ロータシャフト127のカバープレート123側の端面は、凸型球面状に形成されており、該カバープレート123に点接触可能となっている。また、ロータシャフト127の他端面には、凸型球面状の凸部128が形成されており、それに対向する弁体110の筒状部132内の底面に点接触可能となっている。また、マグネット130は、ロータシャフト127における両ドライベアリング124,125の相互間における軸部分を取り巻くように設けられている。また、マグネット130は、前記ヨーク116の内周面に対して所定の隙間を隔ててて対応し、かつ、ヨーク116の各磁極歯に対応する数のN極、S極が交互に着磁されている。また、前記モータハウジング112外へ突出するロータシャフト127の先端部には、ねじ軸部129が形成されている。
前記弁体110は、例えば樹脂製で、中空円筒状をなす筒状部132と、その筒状部132の先端部(図19において下端部)に形成された先細りをなすテーパ面133aを有する円柱状の弁先部133と、前記筒状部132の基端部(図19において上端部)の外周部に環状に突出されたフランジ部134とを有している。また、図20に示すように、フランジ部134の外周面には、適数個(図20では4個を示す。)の位置決め溝134aが等間隔すなわち90°間隔で形成されている。
図19に示すように、前記弁体110の筒状部132内は、開口側半部(図19において上半部)を大径孔部としかつ底部側半部(図19において下半部)を小径孔部とする段付孔状に形成されている。その大径孔部内には、ねじ孔を有するナット部材136が圧入(例えば、熱圧入)により一体化されている。ナット部材136(詳しくは、ねじ孔)内には、前記ロータシャフト127のねじ軸部129が螺合されている。また、筒状部132の小径孔部は、ロータシャフト127のねじ軸部129を遊嵌可能に形成されている。したがって、前記モータロータ114の回転(正転及び逆転)により、ねじ軸部129とナット部材136との螺合を介して、弁体110が軸方向に進退移動可能(図19において上下動可能)となっている。また、弁体110の後退時において、弁体110がモータハウジング112に当接する以前において、ロータシャフト127の凸部128が弁体110の筒状部132内の底面に点接触することにより、それ以上の弁体110の後退が制限されるようになっている。
図21はISCバルブ及び温度センサを搭載したデバイスブロックのデバイスカバー取付側を示す側面図、図22はデバイスブロックに対するISCバルブの搭載状態を示す断面図である。図22に示すように、前記ISCバルブ51は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に搭載されている。詳しくは、前記弁体110が前記弁体嵌合部74内に嵌合されるととともに、前記ステップモータ108を前記モータ嵌合部72内に嵌合されている。このとき、弁体110のフランジ部134と弁体嵌合部74のフランジ部75との間には、コニカルスプリングからなるバルブスプリング138が介装されている。バルブスプリング138は、小径側の端部を弁体110のフランジ部134に当接させるとともに、大径側の端部を弁体嵌合部74のフランジ部75に当接させている。バルブスプリング138の小径側の端部は、弁体110のフランジ部134に環状に形成された環状凹部134b内に嵌合されている。バルブスプリング138は、弁体110とともに前記モータロータ114を後退方向(図22において上方)へ弾性的に付勢している。これにより、前記ロータシャフト127のカバープレート123側の端面(図22において上端面)が、前記カバープレート123に対して点接触する状態に保持されている。
また、前記弁体110のフランジ部134の位置決め溝134a(図17参照。)は、前記デバイスブロック50の弁体嵌合部74内の位置決め凸部76(図17参照。)にスライド可能に嵌合される。これにより、弁体110が軸回り方向に回り止めされる。このとき、位置決め溝134aが位置決め凸部76の倍数(本実施例では2倍)をもって形成されているので、弁体110をデバイスブロック50の弁体嵌合部74内に容易に嵌合することができる。また、弁体110の弁先部133は、デバイスブロック50の弁体嵌合部74のフランジ部75内に挿通されており、そのフランジ部75より先方(図22において下方)へ突出されている。
図22に示すように、前記モータ嵌合部72内に前記ステップモータ108が嵌合されることにより、そのステップモータ108の各端子117が、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置されている各端子板99a,99b上にそれぞれ載置される(図21参照。)。この状態で、各端子117が各端子板99a,99b上に抵抗溶接等により接続される。なお、ステップモータ108は、デバイスブロック50に設けられるデバイスカバー60によって抜け止めされる(図19参照。)。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれる温度センサ53を説明する。図18に示すように、温度センサ53は、サーミスタ140を主体として構成されている。なお、図23は温度センサの搭載状態を示す断面図である。
図23に示すように、サーミスタ140は、デバイスブロック50の温度センサ用挿入孔部80を通じて検出筒部81内に挿入されている。これにともない、サーミスタ140の2本のターミナル141の端末部が、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置されている各端子板100a,100b上に載置される(図21参照。)。この状態で、各ターミナル141の端末部が各端子板100a,100b上に抵抗溶接等により接続されている。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれるスロットルポジションセンサ52を説明する。図16に示すように、スロットルポジションセンサ52は、前記デバイスブロック50と配線基板55(後述する。)との間に組込まれるセンサロータ142を備えている。センサロータ142は、その主体をなすロータ本体143と、固定側であるデバイスブロック50に設置された配線基板55の抵抗体150,151(後述する。)に摺動接触する摺動接点292を有するブラシ147とを備えている。ロータ本体143は、例えば、樹脂製で、配線基板55に面するほぼ円板状の円板状部143aと、その円板状部143aのデバイスブロック50側(図16において下側)に突出するほぼ円筒状の連結筒部143bと、円板状部143aの配線基板55側(図16において上側)に突出する支軸部143cとを同一軸線上に備えている。連結筒部143bは、前記ロータ嵌合孔部64のフランジ部65内に遊嵌されている(図12及び図13参照。)。連結筒部143b内には板ばね144が組み込まれている。なお、板ばね144は、スロットルシャフト9のセンサロータ連結部24にセンサロータ142のロータ本体143を連結した際に、センサロータ連結部24にセンサロータ142のロータ本体143を径方向に弾性的に保持する。また、支軸部143cは、配線基板55に形成された支軸部挿通孔158内に遊嵌される。さらに、支軸部143cは、後述するデバイスカバー60に形成された軸受凹部170内に回転可能に軸支される。
図12に示すように、前記ロータ嵌合孔部64のフランジ部65と前記ロータ本体143の円板状部143aとの間の環状をなす対向面間には、ウェーブワッシャ(ウェーブスプリング、波形ばね座金とも呼ばれている。)145が介装されている。ウェーブワッシャ145は、常に、センサロータ142のロータ本体143をデバイスカバー60側へ付勢する。なお、ウェーブワッシャ145は、本明細書でいう「弾性部材」に相当する。
前記円板状部143aのデバイスカバー60側の面(図12において上面)には、ブラシ147が設けられている。スロットルポジションセンサ52は、センサロータ142の回転にともない、ブラシ147の摺動接点292が配線基板55の抵抗体150,151(後述する。)上を摺動することにより、スロットル開度に対応する電気信号を出力する接触式のスロットルポジションセンサとなっている。なお、スロットルポジションセンサ52は、本明細書でいう「回転角センサ」に相当する。また、スロットルシャフト9は、本明細書でいう「回転部材」、「シャフト部」に相当する。また、ブラシ147は、本明細書でいう「摺動子」に相当する。また、センサロータ142におけるブラシ147、及び、ロータ本体143に対するブラシ147の取付構造については後で説明する。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれる配線基板55を説明する。なお、図24は配線基板を搭載したデバイスブロックのデバイスカバー取付側を示す側面図、図25は配線基板を示す表面図、図26は同じく裏面図である。
図24に示すように、配線基板(回路基板、プリント基板等とも呼ばれている。)55は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に嵌合可能な外形をもって形成されている(図24参照。)。図25に示すように、配線基板55の表面には、所定の配線パターン148が印刷されている。また、図26に示すように、配線基板55の裏面には、所定の配線パターン149が印刷されている。配線基板55の裏面には、前記センサロータ142のブラシ147の摺動接点292に対応する扇形をなす内外の両抵抗体150,151が形成されているとともに、圧力センサ54(後述する。)が実装されている。
図25及び図26に示すように、前記配線基板55には、上下一対の基準孔153が形成されている。両取付孔155は、前記デバイスブロック50の両基準ピン104に対応しており、その取付ピン106の先端側の小径部に嵌合可能に形成されている(図15及び図16参照。)。また、基準孔153は、配線基板55に配線パターン148,149を印刷する際の基準孔としても使用される。
図25及び図26に示すように、前記配線基板55には、上下一対の取付孔155が形成されている。両取付孔155は、前記デバイスブロック50の両取付ピン106に対応しており、その取付ピン106の先端側の小径部に嵌合可能に形成されている(図15及び図16参照。)。
図25に示すように、前記配線基板55には、左右2列で計4個のターミナル挿通孔157が形成されている。これらのターミナル挿通孔157は、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に突出された計4本の各ターミナル98の反コネクタ側の端末部98(a)に対応しており、その端末部98(a)に嵌合可能に形成されている(図15参照。)。
また、図25に示すように、前記配線基板55の中央部には、支軸部挿通孔158が形成されている。支軸部挿通孔158は、前記センサロータ142のロータ本体143の支軸部143cに対応しており、その支軸部143cに遊嵌可能に形成されている(図16参照。)。
図26に示すように、前記配線基板55の裏面上には、圧力センサ54が実装されている。圧力センサ54は、その主体をなすセンサ本体部54aと、そのセンサ本体部54a上(図26において紙面表方)に突出する円柱状の圧力検出部54bとを有している。センサ本体部54aは、前記デバイスブロック50の圧力センサ用嵌合孔部77に対応しており、その嵌合孔部77に嵌合可能に形成されている。また、圧力検出部54bは、デバイスブロック50の圧力検出孔部78に対応しており、その圧力検出孔部78に嵌合可能に形成されている(図17参照。)。
また、図25に示すように、配線基板55には、前記抵抗体150,151と計4個のターミナル挿通孔157との間を横切る長細状の隔離孔160が形成されている。
前記配線基板55は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に次に述べるようにして搭載されている。すなわち、配線基板55は、その裏面がデバイスブロック50の収容凹部58内の底面に面するようにして、その収容凹部58内に嵌合されている(図24参照。)。このとき、両基準孔153内にデバイスブロック50の両基準ピン104の先端側の小径部が相対的に嵌合されることにより、配線基板55が板面に平行する方向すなわちラジアル方向及び回転方向に位置決めされる(図12参照。)。また、両基準ピン104の小径部の先端部の先細りのテーパ状部分が両基準孔153をガイドすることにより、配線基板55が所定位置に速やかに位置決めすることができる。また、両基準孔153の口縁部が両基準ピン104の段付面104a(図16参照。)上に当接されることにより、配線基板55が収容凹部58の基準面DL上に支持される(図12参照。)。
前記配線基板55の外周部が前記収容凹部58の支持面107(図16参照。)上に当接されることによっても、配線基板55が収容凹部58の基準面DL上に支持される(図12参照。)。また、両取付孔155内にデバイスブロック50の両取付ピン106の先端側の小径部が相対的に嵌合され、かつ両取付孔155の口縁部が両取付ピン106の段付面106a(図16参照。)上に当接されることによっても、配線基板55が収容凹部58の基準面DL上に支持される(図12参照。)。このとき、両取付ピン106の小径部の先端部の先細りのテーパ状部分が両取付孔155をガイドすることによっても、配線基板55が所定位置に速やかに位置決めすることができる。
前記配線基板55の各ターミナル挿通孔157(図25参照。)内に、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に突出された計4本の各ターミナル98の端末部98(a)(図24参照。)が挿入される(図24参照。)。そして、配線基板55の各ターミナル挿通孔157の周りの配線パターン148,149(図25及び図26参照。)の導電部(符号省略)と各ターミナル98の端末部98(a)とがはんだ付けによって接続される。なお、はんだ付けによる結線部に符号、164を付す(図13及び図24参照。)。
また、配線基板55の支軸部挿通孔158内には、前記センサロータ142のロータ本体143の支軸部143cが遊嵌される(図12及び図13参照。)。
図27はデバイスブロックに対する圧力センサの搭載状態を示す断面図である。図27に示すように、デバイスブロック50の収容凹部58内に対する配線基板55の搭載にともない、圧力センサ54のセンサ本体部54aが、デバイスブロック50の圧力センサ用嵌合孔部77内に嵌合されるとともに、その圧力検出部54bがデバイスブロック50の圧力検出孔部78内に嵌合される。なお、圧力センサ54のセンサ本体部54aと圧力センサ用嵌合孔部77との間には、両者間をシールするためのシール材(図示しない。)が適宜介在される。
また、図12に示すように、前記配線基板55の表面上に突出する取付ピン106の先端部を熱かしめにより押し潰することにより膨大部162を形成する。これにより、デバイスブロック50に配線基板55が抜け止めされる。
次に、前記デバイスブロック50にモジュール化されたデバイス部品を覆うデバイスカバー60について説明する。図11に示すように、デバイスカバー60は、樹脂製で、デバイスブロック50の収容凹部58の周壁部57に対応する外径形状をもつ平板状に形成されている。なお、図28はデバイスカバーを示す裏面図である。
図28に示すように、前記デバイスカバー60の裏面には、上下一対の基準凹部168が形成されている。両基準凹部168は、前記デバイスブロック50の両基準ピン104に対応しており、その取付ピン106の先端側の小径部に嵌合可能に形成されている(図16参照。)。また、デバイスカバー60の裏面の中央部には、軸受凹部170が形成されている(図28参照。)。軸受凹部170は、前記センサロータ142のロータ本体143の支軸部143cに対応しており、その支軸部143cを軸支可能に形成されている(図16参照。)。
前記デバイスカバー60の裏面には、上下一対のかしめ部用逃がし凹部172が形成されている(図28参照。)。両逃がし凹部172は、前記デバイスブロック50の両取付ピン106に対応しており、その取付ピン106の膨大部162(図12参照。)を収容可能に形成されている(図16参照。)。また、デバイスカバー60の裏面には、ターミナル用逃がし凹部173が形成されている(図28参照。)。逃がし凹部173は、前記配線基板55と前記各ターミナル98の端末部98(a)とのはんだ付けによる結線部164に対応しており、その接続部分を収容可能に形成されている(図13参照。)。また、デバイスカバー60の裏面には、モータ用逃がし凹部174が形成されている(図13参照。)。逃がし凹部174は、前記ステップモータ108のモータハウジング112に対応しており、そのモータハウジング112の後部を収容可能に形成されている(図6及び図7参照。)。
図12及び図13に示すように、前記デバイスカバー60は、前記デバイスブロック50にその収容凹部58の開口端面を閉鎖するように被せられる。このとき、デバイスカバー60の両基準凹部168内にデバイスブロック50の両基準ピン104の先端側の小径部が相対的に嵌合されることにより、デバイスカバー60が板面に平行する方向すなわちラジアル方向及び回転方向に位置決めされる。また、デバイスカバー60の軸受凹部170内に前記センサロータ142のロータ本体143の支軸部143cが相対的に嵌合されることにより、デバイスカバー60にセンサロータ142のロータ本体143が回転可能に軸支される。このとき、ロータ本体143の支軸部143cは、デバイスカバー60の軸受凹部170内に対して、径方向及び軸方向(詳しくは、嵌合方向)に関して位置決めされた状態で軸支されるものとする。
また、デバイスカバー60の両かしめ部用逃がし凹部172内にデバイスブロック50の前記両取付ピン106の膨大部162が収容される(図12参照。)。また、デバイスカバー60のターミナル用逃がし凹部173内に、前記配線基板55と各ターミナル98の端末部98(a)とのはんだ付けによる結線部164が収容される(図13参照。)。また、デバイスカバー60のモータ用逃がし凹部174内に前記ステップモータ108のモータハウジング112の後部が収容される(図6及び図7参照。)。そして、デバイスブロック50の周壁部57にデバイスカバー60の外周部が樹脂溶着により接合されている(図12及び図13参照。)。なお、デバイスブロック50とデバイスカバー60との樹脂溶着構造については後で説明する。
図29はガスケットを装着したデバイスブロックのスロットルボデー取付側を示す側面図である。図29に示すように、前記デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90(図14参照。)にはガスケット180が嵌合される。なお、図30はガスケットを示す表面図である。
図30に示すように、ガスケット180は、デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90(図14参照。)に対応する形状をもって形成されている。ガスケット180は、環状をなす第1〜第5の計5つのシール部181〜185が相互に一部を共用する不規則な網目状に形成されている。図29に示すように、第1のシール部181は、ガスケット用嵌合溝90の前記第1の溝部91に嵌合可能に形成されている。また、第2のシール部182は、ガスケット用嵌合溝90の前記第2の溝部92に嵌合可能に形成されている。また、第3のシール部183は、ガスケット用嵌合溝90の前記第3の溝部93に嵌合可能に形成されている。また、第4のシール部184は、ガスケット用嵌合溝90の前記第4の溝部94に嵌合可能に形成されている。また、第5のシール部185は、ガスケット用嵌合溝90の前記第5の溝部95に嵌合可能に形成されている。なお、ガスケット180は、前記スロットルボデー2に対する前記デバイスブロック50の取付けに際して、そのデバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90に嵌合される。
次に、前記デバイスユニット3を前記スロットルボデー2に取付ける手順について説明する。すなわち、図2に示すように、デバイスユニット3をスロットルボデー2のユニット装着部26に対応させる(図2中、二点鎖線3参照。)。この状態から、デバイスブロック50のデバイスブロック50の取付面50aを、スロットルボデー2のユニット装着部26の装着面26aに面接触させる。そして、ユニット装着部26の各締結ボス部44のねじ孔44a(図5参照。)と、デバイスブロック50の各取付ボス部62のボルト挿通孔62a(図29参照。)とが整合する状態で、締結用ボルト45を各ボルト挿通孔62aを通して各ねじ孔44aに締め付けることにより、スロットルボデー2にデバイスブロック50が着脱可能に取付けられる(図1〜図3参照。)。
図8はスロットルボデーのスロットルシャフトとスロットルポジションセンサとの関係を示す断面図である。図8に示すように、デバイスブロック50をユニット装着部26に面接触させるに際し、デバイスブロック50の接続筒部66が、ユニット装着部26の軸受ボス部10の開口凹部22内に嵌合される。これとともに、センサロータ142のロータ本体143の連結筒部143b内に、スロットルシャフト9のセンサロータ連結部24が板ばね144を介して連結される。これにより、センサロータ142がスロットルシャフト9と一体的に回転可能に連結される。板ばね144は、センサロータ連結部24に対してセンサロータ142のロータ本体143を径方向に弾性的に保持する。したがって、スロットルポジションセンサ52が、センサロータ142の回転をもってスロットルバルブ14の回転角すなわちスロットル開度を検出することができる。
図6に示すように、前記デバイスブロック50を前記ユニット装着部26に面接触させた際には、デバイスブロック50のバイパス通路溝68が、ユニット装着部26のバイパス通路溝37に整合する。これにより、閉断面をなしかつバイパス入口孔28とバイパス出口孔30とを連通することにより、スロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70が形成される。これにより、ボア7内を流れる吸入空気は、バイパス入口孔28からバイパス通路70を通じてバイパス出口孔30からボア7に流出する。また、バイパス出口孔30において、吸入空気(補助空気)は、横孔部32の大径側の孔部32a、小径側の孔部32bを経て、縦孔部31からボア7の下流側の中心部に向けて流出される(図4及び図7参照。)。
また、デバイスブロック50の弁体嵌合部74が、ユニット装着部26のバイパス出口孔30における横孔部32の弁体嵌合部用孔部32a内に嵌合される(図6及び図7参照。)。これにともない、ISCバルブ51の弁体110が、横孔部32の小径側の孔部32bの弁シート部33に対して同一軸線上に整合し、弁体110の弁先部133が弁シート部33に対向する。これにより、スロットルシャフト9の軸線9Lと平行をなす方向に進退移動可能に配置される(図7参照。)。また、ISCバルブ51のステップモータ108は、エンジンのアイドル時において、制御手段102(図1参照。)により駆動制御される。なお、図9はスロットルボデーの弁シート部に対するISCバルブの開弁状態を示す断面図、図10は同じくISCバルブの閉弁状態を示す断面図である。
前記ISCバルブ51の作動を説明する。いま、図10に示すように、ISCバルブ51の弁体110により弁シート部33が閉鎖された状態すなわち閉弁状態にあるものとする。この閉弁状態おいて、制御手段102(図1参照。)からステップモータ108に開弁信号が出力されると、モータロータ114(図19参照。)が開弁方向に回転(例えば、正転)される。このため、モータロータ114のロータシャフト127の回転により、そのロータシャフト127のねじ軸部129とナット部材136との螺合を介して、弁体110が後退(図10において上動)されることにより、弁シート部33が開かれる(図9参照。)。また、ISCバルブ51の開弁状態(図9参照。)において、制御手段102(図1参照。)からステップモータ108に閉弁信号が出力されると、モータロータ114(図19参照。)が閉弁方向に回転(例えば、逆転)される。このため、モータロータ114のロータシャフト127の回転により、そのロータシャフト127のねじ軸部129とナット部材136との螺合を介して、弁体110が進出(図9において下動)されることにより、弁シート部33が閉じられる(図10参照。)。上記したように、ステップモータ108の駆動制御に基づいて、弁体110が進退移動されることにより、バイパス通路70を流れる吸入空気量が調整すなわち制御される。なお、ISCバルブ51は、本明細書でいう「アイドル制御装置」に相当する。
また、デバイスブロック50の検出筒部81(図23参照。)が、ユニット装着部26の吸気温検出用孔42内に挿入され、かつその検出筒部81の先端部がボア7内に突出される(図4参照。)。したがって、検出筒部81の先端部が、ボア7内を流れる吸入空気に晒される。これにより、デバイスブロック50の検出筒部81内に配置された温度センサ53のサーミスタ140(図23参照。)の温度検出能をもって、ボア7内を流れる吸入空気の温度いわゆる吸気温を検出することができる。また、サーミスタ140は、デバイスブロック50の検出筒部81の先端部の温度(吸気温)を検出することにより、電気信号に変換してその信号を制御手段102(図1参照。)に出力する。
図31は圧力通路を示す説明図、図32は図31のXXXII−XXXII線矢視断面図、図33は図31のXXXIII−XXXIII線矢視断面図、図34は図31のXXXIV−XXXIV線矢視断面図である。図32〜34に示すように、前記デバイスブロック50をユニット装着部26に面接触させることにより、前記スロットルボデー2のボア7(図4参照。)と、デバイスブロック50の圧力検出孔部78(図29参照。)とを連通する一連の閉断面をなす圧力通路187が形成される。
すなわち、デバイスブロック50の中継凹部87がユニット装着部26の合流孔部39に整合される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の絞り溝部86の開放端面がユニット装着部26の装着面26aにより閉鎖される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の右側の連絡凹部84がユニット装着部26の連絡溝40の一端部(後端部)に整合される(図32及び図33参照。)。また、ユニット装着部26の連絡溝40の中央部の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図33参照。)。また、デバイスブロック50の左側の連絡凹部83がユニット装着部26の連絡溝40の他端部(前端部)に整合される(図33及び図34参照。)。また、ユニット装着部26の条溝部85及び圧力検出孔部78の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図34参照。)。これにより、両圧力取入口38、合流孔部39、中継凹部87、絞り溝部86、右側の連絡凹部84、連絡溝40、左側の連絡凹部83、条溝部85、圧力検出孔部78による一連の閉断面をなすラビリンス構造の圧力通路187が形成される(図31参照。)。このため、ボア7内の吸気圧(負圧)が圧力通路187を通じて圧力センサ54の圧力検出部54bに作用することにより、ボア7内の吸気圧を圧力センサ54によって検出することができる。また、圧力センサ54は、圧力検出孔部78を通じて圧力検出部54bに作用する圧力すなわちスロットルバルブ14の下流側におけるボア7内の吸気圧(負圧)を検出することによりその検出信号を制御手段102(図1参照。)に出力する。
また、デバイスブロック50をスロットルボデー2に面接触させるに際し、デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90に装着されたガスケット180(図29参照。)は、デバイスブロック50の取付面50aとユニット装着部26の装着面26aとの間における機械的な連結部分及び連通部分を弾性的にシールする(図3参照。)。しかして、図31に示すように、ガスケット180の第4のシール部184と第5のシール部185との共用部(符号、180aを付す。)は、第2のシール部182と第4のシール部184との共用部(符号、180bを付す。)、及び、第2のシール部182と第5のシール部185との共用部(符号、180cを付す。)に対してT字状に連続している。このため、共用部180aが共用部180b及び共用部180cと連続されない場合と比べて、デバイスブロック50に対するガスケット180の据わりを良くすることができる。その共用部180aは、図33に示すように、ユニット装着部26の装着面26aの連絡溝40の開口端面上を横切るものの、その連絡溝40を二分するものでない。
しかして、前記デバイスブロック50には、前記デバイスカバー60が全周に亘ってレーザー溶着により接合されている。なお、前記デバイスブロック50は、レーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成されている。デバイスブロック50の樹脂材には、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に、ガラス繊維を約30重量%混合しかつカーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを使用することができる。また、前記デバイスカバー60は、レーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成されている。デバイスカバー60の樹脂材には、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に、ガラス繊維を約30重量%混合したものを使用することができる。
次に、前記デバイスユニット3におけるデバイスブロック50とデバイスカバー60との樹脂溶着構造について説明する。なお、図35はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着部を示す説明図、図36はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図、図37はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。
この樹脂溶着構造は、図35に示すように、デバイスカバー60をデバイスブロック50の全周に亘ってレーザー溶着(溶着部に符号、190を付す。)するものである。図36に示すように、デバイスカバー60の溶着前のデバイスブロック50において、収容凹部58の周壁部57の開口端面には、内周側を高くする接合面部192aとしかつ外周側を低くする接合面部192bとする階段状の接合面が形成されている。この接合面は周壁部57の全周に亘って一体形成されている(図24参照。)。
図36に示すように、前記外周側の接合面部192b上に突出高さ194Hをもって突出する前記接合面部192aを有する突出部分は、周壁部57の開口端面の全周に亘る凸条194となっている。凸条194は、断面四角形状に形成されている。凸条194の先端部には、予め樹脂溶着に必要とされる溶着代Aが設定されている。さらに、凸条194の溶着代Aに所定量(例えば、溶着代Aと同寸法)を加えた余裕代Bにおける内周側及び外周側の隅角部には、面取り状の斜面195が形成されている。
また、前記デバイスカバー60の外周部には、前記デバイスブロック50の外周側の接合面部192b上に向けて突出するストッパ部197が全周に亘って一体形成されている(図28参照。)。図36に示すように、ストッパ部197は、断面四角形状に形成されている。ストッパ部197の突出高さ197Hは、前記凸条194の突出高さ194Hから溶着代Aを差し引いた高さに設定されている。また、ストッパ部197の外周面は、デバイスカバー60の外周面及びデバイスブロック50の周壁部57の外周面と同一面をなすように形成されている。また、ストッパ部197の幅197Wは、デバイスブロック50の外周側の接合面部192bの幅192bWよりも小さい幅に設定されている。したがって、ストッパ部197の内周面と凸条194の外周面との間に環状の隙間198が形成される。なお、デバイスブロック50の外周側の接合面部192bとストッパ部197とは、互いに当接可能でかつ当接により溶着時における凸条194の溶着代Aを規定する当接部200を構成している。当接部200は、凸条194の外周側に所定間隔の隙間198を隔てて多重環状に設けられている。
しかして、前記デバイスブロック50は、レーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成されている。デバイスブロック50の樹脂材には、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に、ガラス繊維を約30重量%混合しかつカーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを使用することができる。
また、前記デバイスカバー60は、レーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成されている。デバイスカバー60の樹脂材には、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に、ガラス繊維を約30重量%混合したものを使用することができる。
また、前記スロットルポジションセンサ52(図8参照。)のセンサロータ142のロータ本体143、及び、前記配線基板55(詳しくは、基材)も、デバイスブロック50及びデバイスカバー60と同材質の樹脂材で形成されているものとする。
次に、前記デバイスブロック50に前記デバイスカバー60を樹脂溶着する手順について説明する。
まず、図36に示すように、デバイスブロック50の周壁部57の開口端面に、収容凹部58を閉鎖するデバイスカバー60を整合する。これにより、デバイスブロック50の外周側の接合面部192bに、デバイスカバー60のストッパ部197の先端面が溶着代Aを隔てて対面する。
次に、図37に示すように、図示しない光学ヘッドによりレーザー光LBを、デバイスカバー60側からデバイスブロック50の凸条194の先端部に向けて照射する。これにより、デバイスカバー60を透過したレーザー光LBが凸条194の先端部に照射され、その先端部が発熱することで溶融される。なお、レーザー光LBは、凸条194の全周に亘って同時に照射したり、あるいは凸条194に沿って照射しながら周回させたりすればよい。
そして、凸条194の先端部を溶着代Aとして、デバイスブロック50にデバイスカバー60を押圧すなわち沈み込ませることにより、デバイスブロック50にデバイスカバー60を樹脂溶着すなわちレーザー光LBにより樹脂溶着すなわちレーザー溶着することができる。このとき、デバイスブロック50の外周側の接合面部192bに対してストッパ部197の先端面が当接することにより、凸条194の先端部の溶着代Aが規定される。また、ストッパ部197の内周面と凸条194の外周面との間に形成される隙間198に、溶着により外周側にはみ出す樹脂バリ202を収容することができる。また、凸条194の溶着代Aに所定量を加えた余裕代B(図36参照。)における内周側及び外周側の隅角部に形成した斜面195と、デバイスカバー60の裏面60aとのなす受入凹部(符号省略)に樹脂バリ202を受け入れることができる。その後、溶融樹脂が冷却されて硬化されることにより、デバイスブロック50とデバイスカバー60とのレーザー溶着が完了する。
図38はデバイスブロックに対するデバイスカバーの押圧状態を示す断面図である。図38に示すように、デバイスブロック50にデバイスカバー60を沈み込ませる際に、図示しないクランプ装置のクランプ部材204により、デバイスブロック50の凸条194に対するデバイスカバー60の溶着部の外周側(図38において左側)にずれた部位を接合方向(図38において下方)に片持ち状に押圧する。これにより、デバイスカバー60の外周部にたわみを生じさせる。これにより、凸条194に対するデバイスカバー60の接触圧を高めることができ、デバイスブロック50とデバイスカバー60とのレーザー光LB(図37参照。)による樹脂溶着によるシール性を一層向上することができる。
次に、前記デバイスユニット3のスロットルポジションセンサ52のセンサロータ142におけるブラシ147、及び、ロータ本体143に対するブラシ147の取付構造について説明する。なお、図39はセンサロータを示す平面図、図40は同じく側面図である。
図39及び図40に示すように、センサロータ142は、前にも述べたように、前記スロットルシャフト9(図8参照。)に連結されるロータ本体143と、そのロータ本体143に取付けられかつ前記配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に摺動接触する摺動接点292を有するブラシ147とを備えている。
前記ロータ本体143のブラシ取付部について説明する。なお、図41はロータ本体を示す平面図、図42はロータ本体を示す側面図、図43はロータ本体の突起部を示す平面図、図44は図43のXXXXIV−XXXXIV線矢視断面図である。
図41及び図42に示すように、ロータ本体143の前記円板状部143aにおける支軸部143c側の端面281の外周部には、円板状部143aの接線方向(図41における上下方向)に関して端面281に対して傾斜角θ(図42参照。)をもって連結筒部143b側(図42において左側)へ傾斜するブラシ取付面282が形成されている。なお、傾斜角θは、例えば20°に設定されている。
前記ブラシ取付面282の中央部上には、接線方向に交差する方向(図41において左右方向)を長くする長円柱状の突起部283が一体形成されている。突起部283は、ブラシ取付面282上に1つだけ形成されている。図43に示すように、突起部283の長軸方向(図43において左右方向)の長さ283Lは、その短軸方向(図43において上下方向)の幅283Wの約1.5倍に設定されている。また、突起部283の先端部は丸められている(図44参照。)。また、突起部283の長軸方向(図43において左右方向)に平行をなす両側面が平坦状の係止面283aとなっている。また、ブラシ取付面282には、突起部283の基端部を取り巻く環状の切粉逃がし溝285が形成されている(図43及び図44参照。)。
次に、前記ブラシ147を説明する。なお、図45はブラシを示す平面図、図46は図45のXXXXVI−XXXXVI線矢視断面図である。
図45及び図46に示すように、ブラシ147は、ブラシ本体290と摺動接点292とを備えている。ブラシ本体290は、例えば金属製の板ばね製で、長四角形状をなしており、その両端部から相互に平行状に延びる一対のアーム部291を有している。そのアーム部291の先端部の表面上(図46において上面)に、摺動接点292が取り付けられている。ブラシ本体290の中央部には、その長手方向(図45において上下方向)を長くする長円形状の係止孔294が形成されている。係止孔294は、ブラシ本体290に1つだけ形成されており、前記ロータ本体143の1つの突起部283とで1組をなすものである。係止孔294の相対する長辺部には、四角形状をなす一対の係止爪295が形成されている。また、係止孔294の長辺部の両端部には、両係止爪295の両端部に沿う切込溝294aが形成されている(図45参照。)。そして、それぞれの両切込溝294aの間の両係止爪295が、ブラシ本体290の表面側(図46において上側)へ切り起こされている。しかして、係止孔294の長軸方向(図45において上下方向)の長さ294Lは、前記ロータ本体143の突起部283の長軸方向の長さ283L(図43参照。)と同等もしくはその長さ283Lより僅かに小さい長さに設定されている。また、両係止爪295の相互間の間隔295S(図46参照。)は、ロータ本体143の突起部283の短軸方向の幅283W(図43参照。)よりも所定量だけ小さく設定されている。
次に、前記ロータ本体143に前記ブラシ147を取り付ける手順について説明する。なお、図47はロータ本体の突起部に対するブラシの取付部を示す平面図、図48は図47のXXXXVIII−XXXXVIII線矢視断面図である。
すなわち、ロータ本体143の突起部283を、ブラシ本体290の係止孔294内に相対的に挿入する。これにより、図47及び図48に示すように、突起部283に対する両係止爪295の弾性いわゆる撓み変形を利用した係止作用をもってロータ本体143にブラシ147が取り付けられる。詳しくは、図48に二点鎖線290で示すように、ブラシ本体290を突起部283の上方から被せるようにして、突起部283をブラシ本体290の係止孔294内に相対的に挿入してゆくと、突起部283の先端部により両係止爪295がその弾性を利用して押し広げられていき、突起部283の両係止面283aに両係止爪295の先端縁が一直線状に当接しかつ一直線状の線接触をもって摺動する。そして、ロータ本体143のブラシ取付面282上にブラシ本体290が面接触状をなすことにより、ロータ本体143に対するブラシ147の取り付けが完了する(図47及び図48参照。)。この状態では、突起部283の係止面283aに対して両係止爪295が弾性を利用した係止作用すなわり弾性復元力をもって係止することにより、突起部283に対してブラシ147が抜止めされる。また、突起部283の長軸方向の両端部(図47において上下端部)に対して、ブラシ本体290の係止孔294の長軸方向の両孔縁部が当接又は近接することにより、突起部283に対してブラシ147が係止爪295の幅方向すなわち係止孔294の長軸方向(図47において上下方向)に関して位置決めされる。
上記したセンサロータ142(図39及び図40参照。)によると、ロータ本体143の突起部283とブラシ147の係止孔294とを1組となしかつ突起部283に対する係止爪295の係止作用をもって突起部283の軸回り方向に関するブラシ147の回り止めをなす構成としている(図47及び図48参照。)。したがって、ロータ本体143の突起部283にブラシ147を精度良く取り付けることができる。これにより、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に対するブラシ147の摺動接点292の接触荷重のばらつき、片当たり等の接触不良を防止あるいは低減し、スロットルポジションセンサ52(図8参照。)の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)とブラシ147の摺動接点292(図8参照。)との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、ロータ本体143の突起部283に設けた平坦状の係止面283aに、ブラシ147の係止爪295を幅方向に延びる一直線状の線接触により係止させることにより、ブラシ147を突起部283の軸回り方向に関して容易に回り止めすることができる(図47及び図48参照。)。また、突起部283に対するブラシ147の係止爪295の摺動が一直線状の線接触となるため、その摺動による削り滓いわゆる切粉の発生を防止あるいは低減することができる。
この点について詳しく説明する。なお、図64は従来例にかかる突起部と係止爪との関係を示す平面図である。前記従来例(図61〜図63参照。)によると、突起部683に対するブラシ647の取り付け時に、係止爪695が弾性変形いわゆる撓み変形しながら突起部683を摺動する。このとき、図64に示すように、係止爪695の先端縁における先鋭状の両エッジ部695eが突起部683の外側面に点接触状に摺動する。このため、係止爪695の両エッジ部695eによって突起部683が削られることによる切粉が発生しやすい。ひいては、抵抗体(図示しない。)に対する摺動接点692(図61参照。)の摺動位置がずれる可能性があり、センサ出力のリニアリティの悪化を招くことになる。これに対し、本実施例によると、突起部283に対する係止爪295の摺動が一直線状の線接触となるため、係止爪295の弾性変形いわゆる撓み変形に関わらず、突起部283に対する係止爪295の摺動による削り滓いわゆる切粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、ロータ本体143の突起部283の相反する位置に設けられたそれぞれの係止面283aに、ブラシ147に対向状に設けられた一対の係止爪295を係止させている(図47及び図48参照。)。これにより、ロータ本体143の突起部283にブラシ147を安定的に取り付けることができる。
また、ロータ本体143の突起部283にブラシ147の係止孔294を嵌合することにより、ロータ本体143の突起部283に対してブラシ147を係止爪295の幅方向(図47において上下方向)に関して位置決めすることができる。
また、ロータ本体143の突起部283の基端部周辺に設けた切粉逃がし溝285に、突起部283に対するブラシ147の係止爪295の摺動により発生する切粉を受け入れることができる(図48参照。)。したがって、突起部283に対する係止爪295の摺動により切粉が発生したとしても、その切粉を切粉逃がし溝285に受け入れることにより、ロータ本体143のブラシ取付面282上に対する切粉の付着を回避することができる。このため、ロータ本体143のブラシ取付面282の切粉上にブラシ147が乗り上げることを防止あるいは低減することができる。これにより、ロータ本体143にブラシ147を精度良く取り付けることができる。
また、前記したスロットルポジションセンサ52(図8参照。)によると、エンジンのボア7(図4参照。)を開閉するスロットルバルブ14のスロットルシャフト9に、回転角の検出精度を向上することのできるセンサロータ142が連結されるので、センサロータ142の回転に基づいてスロットルバルブ14の回転角いわゆるスロットル開度を精度良く検出することができる。
また、前記したデバイスユニット3(図11参照。)によると、デバイスブロック50とデバイスカバー60との対向面間に設けた当接部200の互いの当接により、樹脂溶着時の溶着代A(図37参照。)を規定することができる。これにより、デバイスブロック50にデバイスカバー60を精度良く樹脂溶着することができる。さらに、デバイスカバー60にセンサロータ142を回転可能に支持することにより、デバイスブロック50に対するセンサロータ142の組付精度を向上することができる(図8参照。)。これにより、スロットルポジションセンサ52のスロットル開度の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)とブラシ147の摺動接点292(図8参照。)との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、デバイスブロック50に対する組付精度が向上されたセンサロータ142が、スロットルバルブ14のスロットルシャフト9に連結されるロータ本体143と、ロータ本体143に取付けられかつ固定側に設置された配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に摺動接触する摺動接点292を有するブラシ147とを備えている(図39及び図40参照。)。したがって、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に対するブラシ147の摺動接点292の接触荷重を所定荷重に保つことができる。これにより、スロットルポジションセンサ52のスロットル開度の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151とブラシ147の摺動接点292との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、デバイスブロック50の基準ピン104に対する配線基板55の基準孔153の嵌合により、デバイスブロック50に配線基板55を基準ピン104の径方向に関して位置決めすることができる(図12参照。)。さらに、デバイスブロック50の基準ピン104に対するデバイスカバー60の基準凹部168の嵌合により、デバイスブロック50にデバイスカバー60を基準ピン104の径方向に関して位置決めすることができる。これにより、デバイスブロック50の基準ピン104を利用して、配線基板55及びデバイスカバー60を基準ピン104の径方向に関して精度良く位置決めすることができる。これにより、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に対して、デバイスカバー60に支持されたセンサロータ142のブラシ147の摺動接点292(図8参照。)が精度良くトレースすることができ、スロットルポジションセンサ52のスロットル開度の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151とブラシ147の摺動接点292との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、デバイスブロック50の基準ピン104を利用して、配線基板55の挿入位置を規定することができる(図12参照。)。これにより、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に対してセンサロータ142のブラシ147の摺動接点292(図8参照。)が精度良くトレースすることができる。このため、スロットル開度の検出にかかるスロットルポジションセンサ52のリニアリティ性能を向上することができる。
また、デバイスブロック50とセンサロータ142のロータ本体143との間に設けたウェーブワッシャ145により、センサロータ142がデバイスカバー60側に付勢される(図8参照。)。これにより、センサロータ142の軸方向のがたつきを防止あるいは低減し、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に対するセンサロータ142のブラシ147の摺動接点292の接触荷重のばらつきを抑制することができる。これにより、スロットルポジションセンサ52のスロットル開度の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151とブラシ147の摺動接点292との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、デバイスブロック50及びデバイスカバー60並びにセンサロータ142のロータ本体143を、同材質の樹脂材で形成したものである。したがって、デバイスブロック50及びデバイスカバー60並びにセンサロータ142のロータ本体143の温度変化に対する線膨張差のばらつきを低減し、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)に対するセンサロータ142のブラシ147の摺動接点292の接触荷重のばらつきを抑制することができる。これにより、スロットルポジションセンサ52のスロットル開度の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151とブラシ147の摺動接点292との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。なお、本明細書でいう「同材質の樹脂材」には、同種あるいは同等種の樹脂材、異種の樹脂材であっても線膨張率が同程度の樹脂材が含まれるものとする。
また、デバイスユニット3によると、デバイスブロック50に設定した基準面DL上に配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)側の面(裏面)を配置する構成としたものである(図8参照。)。したがって、配線基板55の板厚のばらつき及び線膨張率に依存することなく、配線基板55の抵抗体150,151に対するセンサロータ142のブラシ147の摺動接点292の接触荷重を設定することができる(図8参照。)。すなわち、デバイスブロック50の基準面DLを基準として、配線基板55の抵抗体150,151側の面(裏面)の配置位置と、その抵抗体150,151側の面に対する摺動接点292の接触荷重が決まるため、配線基板55の基材の材質の膨張率や板厚のばらつきによる摺動接点292の接触荷重のばらつきをなくすことができる。これにより、スロットルポジションセンサ52のスロットル開度の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151とブラシ147の摺動接点292との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、スロットルポジションセンサ52のセンサのセンサロータ142のロータ本体143の突起部283とブラシ147の係止孔294とを1組となしかつ突起部283に対する係止爪295の係止作用をもって突起部283の軸回り方向に関するブラシ147の回り止めをなす構成としている(図47及び図48参照。)。したがって、センサロータ142のロータ本体143の突起部283にブラシ147を精度良く取り付けることができる。これにより、スロットルポジションセンサ52のスロットル開度の検出精度を向上することができる。これとともに、配線基板55の抵抗体150,151(図26参照。)とブラシ147の摺動接点292(図8参照。)との摺動による摩耗粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、スロットルポジションセンサ52のセンサロータ142のロータ本体143の突起部283に設けた平坦状の係止面283aに、ブラシ147の係止爪295を幅方向に延びる一直線状の線接触により係止させることにより、ブラシ147を突起部283の軸回り方向に関して容易に回り止めすることができる(図47及び図48参照。)。また、突起部283に対するブラシ147の係止爪295の摺動が一直線状の線接触となるため、その摺動による削り滓いわゆる切粉の発生を防止あるいは低減することができる。
また、スロットルポジションセンサ52のセンサロータ142におけるロータ本体143の突起部283の相反する位置に設けられたそれぞれの係止面283aに、ブラシ147に対向状に設けられた一対の係止爪295を係止させることにより、ロータ本体143の突起部283にブラシ147を安定的に取り付けることができる(図47及び図48参照。)。
また、スロットルポジションセンサ52のセンサロータ142におけるロータ本体143の突起部283にブラシ147の係止孔294を嵌合することにより、ロータ本体143の突起部283に対してブラシ147を係止爪295の幅方向(図47において上下方向)に関して位置決めすることができる。
また、スロットルポジションセンサ52のセンサロータ142におけるロータ本体143の起部の基端部周辺に設けた切粉逃がし溝285に、突起部283に対するブラシ147の係止爪295の摺動により発生する切粉を受け入れることができる(図48参照。)。したがって、突起部283に対する係止爪295の摺動により切粉が発生したとしても、その切粉を切粉逃がし溝285に受け入れることにより、ロータ本体143のブラシ取付面282上に対する切粉の付着を回避することができる。このため、ロータ本体143のブラシ取付面282の切粉上にブラシ147が乗り上げることを防止あるいは低減することができる。これにより、ロータ本体143にブラシ147を精度良く取り付けることができる。
また、スロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70を流れる補助空気量を制御するISCバルブ51(図21及び図22参照。)をデバイスブロック50に備えたデバイスユニット3を提供することができる。
また、吸気温を検出する温度センサ53(図23参照。)をデバイスブロック50に備えたデバイスユニット3を提供することができる。
また、吸気圧を検出する圧力センサ54(図27参照。)をデバイスブロック50に備えたデバイスユニット3を提供することができる。
また、前記したエンジンの吸気装置1(図1〜図4参照。)によると、スロットル開度の検出精度を向上することのできるスロットルポジションセンサ52を備えたデバイスユニット3のデバイスブロック50を、スロットルボデー2に着脱可能又は着脱不能に設けることができる。
また、前記したデバイスユニット3によると、次に述べる作用・効果も得ることができる。すなわち、デバイスブロック50に設けられかつデバイスカバー60の外周部に全周に亘って対向する凸条194の先端部を溶着代Aとして、デバイスブロック50にデバイスカバー60を樹脂溶着したものである(図37参照。)。したがって、デバイスブロック50とデバイスカバー60との接合面(詳しくは、凸条194の接合面部192a)の平面度に影響されることなく、デバイスブロック50にデバイスカバー60を樹脂溶着することができる。このため、デバイスブロック50とデバイスカバー60との樹脂溶着によるシール性を向上することができる。したがって、樹脂溶着によるシール性の低下に起因するデバイスユニット3の内部空間への異物の侵入を防止し、その異物の侵入によるデバイス部品の性能低下や構成部品の損傷を回避することができる。
また、デバイスブロック50の凸条194の内周側及び外周側に形成した斜面195による受入凹部(符号省略)に、凸条194の内周側及び外周側にはみ出そうとする樹脂バリ202を受け入れることができる。これにより、樹脂バリ202のはみ出しを抑制することができる。なお、溶着代Aを除いた斜面195による受入凹部(符号省略)の体積を、その斜面195側にはみ出す樹脂バリ202の体積とほぼ等しい体積に設定することにより、樹脂バリ202を全体的に吸収することができる。
また、デバイスブロック50とデバイスカバー60との対向面間に設けた当接部200の互いの当接により、樹脂溶着時における凸条194の溶着代A(図37参照。)を規定することができる。これにより、凸条194の過溶着を防止することができる。
また、当接部200を、凸条194の外周側に隙間198による所定間隔を隔てて多重環状に形成したものである。したがって、凸条194の外周側にはみ出そうとする樹脂バリ202を凸条194と当接部200との間の隙間198(図37参照。)に隠蔽することができる。これにより、デバイスユニット3の見栄えを向上することができる。
また、凸条194を有しかつレーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成したデバイスブロック50に、レーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成したデバイスカバー60をレーザー光LBにより樹脂溶着すなわちレーザー溶着したものである(図37参照。)。したがって、デバイスブロック50とデバイスカバー60との樹脂溶着(レーザー溶着)によるシール性を向上することができる。
また、デバイスカバー60における溶着部190よりも外周側(図38において左側)にずれた部位をデバイスブロック50側へ向けて片持ち状に押圧した状態で、デバイスブロック50にデバイスカバー60をレーザー光LB(図37参照。)により樹脂溶着したものである(図38参照。)。したがって、デバイスカバー60における溶着部190よりも外周側(図38において左側)にずれた部位を片持ち状に押圧することによるデバイスカバー60のたわみ変形を利用して、デバイスブロック50の凸条194に対するデバイスカバー60の接触圧を高めることができる。この状態で、デバイスブロック50にデバイスカバー60をレーザー光LB(図37参照。)により樹脂溶着することにより、その樹脂溶着(レーザー溶着)によるシール性を一層向上することができる。
また、配線基板55のはんだ付けによる結線部164と抵抗体150,151との間に、配線基板55を表裏方向に貫通する隔離孔160を設けている(図24参照。)。このため、デバイスユニット3が高温下にさらされた際に、はんだ付けによるフラックスの拡散やにじみが発生したとしても、そのフラックスを隔離孔160により断絶することにより、フラックスの抵抗体150,151への到達を防止あるいは低減することができる。したがって、フラックスが抵抗体150,151(図26参照。)に付着することによるスロットルポジションセンサ52の検出精度の低下を防止あるいは低減することができ、スロットルポジションセンサ52の信頼性を向上することができる。また、はんだ付けによるフラックスの拡散やにじみが発生しても差し支えないので、はんだ付けをしないクリップ式の端子部材を用いた結線構造を採用したり、特殊なフラックスを使用したり、フラックスを無洗浄化したりする等の対策を講じなくてもよいため、コストを低減することができる。また、抵抗体150,151に対するはんだ付け部の配置の自由度を増大することができる。これにより、抵抗体150,151に対してはんだ付け部を近付けやすく、配線基板55を小型化することができる。また、隔離孔160は、プレス成形により配線基板55を打ち抜き加工する場合は、それと同時に隔離孔160を打ち抜き加工することが可能であり、また、樹脂成形により配線基板55を形成する場合は、型成形により形成することが可能であるので、コストアップを抑制することができる。
また、配線基板55の取付孔155を前記デバイスブロック50の取付ピン106に嵌合した状態で、取付ピン106の先端部を熱かしめすることにより、配線基板55をデバイスブロック50に抜け止めすることができる(図12参照。)。
また、デバイスブロック50の取付ピン106を利用して、配線基板55の挿入位置を規定することができる(図12参照。)。
また、スロットルボデー2に対してデバイスブロック50が締結用ボルト45(図1及び図2参照。)により着脱可能に締結されているので、必要に応じて締結用ボルト45を取り外すことにより、スロットルボデー2からデバイスブロック50を分離させることができる。このため、スロットルボデー2及びデバイスブロック50のメンテナンスを容易に行うことができる。
また、前記凸条194は、次の変更例1〜6のものに変更することができる。
[変更例1]
図49は凸条の変更例1を示す断面図である。図49に示すように、変更例1における凸条194Aは、先端部の内周側及び外周側に斜面195(図36参照。)を有しない単なる断面四角形状に形成したものである。
[変更例2]
図50は凸条の変更例2を示す断面図である。図50に示すように、変更例2における凸条194Bは、前記変更例1における凸条194A(図49参照。)の先端部の内周側のみに斜面195(図36参照。)を形成したものである。
[変更例3]
図51は凸条の変更例3を示す断面図である。図51に示すように、変更例3における凸条194Cは、前記変更例1における凸条194A(図49参照。)の先端部の外周側のみに斜面195(図36参照。)を形成したものである。
[変更例4]
図52は凸条の変更例4を示す断面図である。図52に示すように、変更例4における凸条194Dは、前記実施例1における斜面195(図36参照。)を、断面凸型円弧状の曲面195Aに変更したものである。
[変更例5]
図53は凸条の変更例5を示す断面図である。図53に示すように、変更例5における凸条194Eは、前記実施例1における斜面195(図36参照。)を、断面凹型円弧状の曲面195Bに変更したものである。
[変更例6]
図54は凸条の変更例6を示す断面図である。図54に示すように、変更例6における凸条194Fは、前記実施例1における斜面195(図36参照。)を、断面段付状の段差面195Cに変更したものである。
[実施例2]
実施例2を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、以降の実施例についても、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図55はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図、図56はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。本実施例は、前記実施例1におけるデバイスブロック50とデバイスカバー60との当接部200(図36及び図37参照。)に変更を加えたものである。
図55に示すように、本実施例は、前記実施例1におけるデバイスカバー60のストッパ部197(図36参照。)を省略することにより、デバイスカバー60の外周部206を平板状に形成している。また、デバイスブロック50の外周部には、デバイスカバー60の外周部206に向けて突出するストッパ部208が全周に亘って一体形成されている。ストッパ部208は、断面四角形状に形成されている。ストッパ部208の突出高さ208Hは、前記凸条194の突出高さ194Hから溶着代Aを差し引いた高さに設定されている。また、ストッパ部208の外周面は、デバイスブロック50の周壁部57の外周面と同一面をなし、かつ、デバイスカバー60の外周面と同一面をなすように形成されている。また、ストッパ部208の内周面と凸条194の外周面との間には環状の隙間209が形成されている。なお、デバイスブロック50のストッパ部208とデバイスカバー60の外周部206とは、互いに当接可能でかつ当接により溶着時における凸条194の溶着代Aを規定する当接部210を構成している。当接部210は、凸条194の外周側に所定間隔の隙間209を隔てて多重環状に設けられている。その他の構成は、前記実施例1のものと同様である。
本実施例によると、図56に示すように、凸条194の先端部を溶着代Aとしてデバイスブロック50にデバイスカバー60がレーザー溶着される際、デバイスカバー60の外周部206に対して、デバイスブロック50のストッパ部208の先端面が当接することにより、凸条194の先端部の溶着代Aが規定される。また、ストッパ部208の内周面と凸条194の外周面との間に形成される隙間209に、溶着による樹脂バリ202を収容することができる。したがって、本実施例によっても、前記実施例1と同様の作用・効果を得ることができる。
[実施例3]
実施例3を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図57はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図、図58はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。
本実施例は、前記実施例1におけるデバイスブロック50とデバイスカバー60との当接部200(図36及び図37参照。)にもう1つの当接部を設けたものである。
図57に示すように、本実施例は、前記実施例1におけるデバイスブロック50の周壁部57の開口端面に、外周側の接合面部192bに対して凸条194を間にして線対称状をなす内周側の接合面部192cが形成されている。また、デバイスカバー60の外周部には、デバイスブロック50の内周側の接合面部192c上に向けて突出するストッパ部212が全周に亘って一体形成されている。ストッパ部212は、前記ストッパ部197に対してデバイスブロック50の凸条194を間にして線対称状をなしている。したがって、ストッパ部212の外周面と凸条194の内周面との間に環状の隙間213が形成される。なお、デバイスブロック50の内周側の接合面部192cとストッパ部212とは、互いに当接可能でかつ当接により溶着時における凸条194の溶着代Aを規定する当接部214を構成している。当接部214は、凸条194の内周側に所定間隔の隙間213を隔てて多重環状に設けられている。その他の構成は、前記実施例1のものと同様である。
本実施例によると、図58に示すように、デバイスブロック50にデバイスカバー60がレーザー溶着される際、デバイスブロック50の外周側の接合面部192bに対してストッパ部197の先端面が当接するとともに、デバイスブロック50の内周側の接合面部192cに対してストッパ部212の先端面が当接することにより、凸条194の先端部の溶着代Aが規定される。また、ストッパ部212の外周面と凸条194の内周面との間に形成される隙間213に、溶着により凸条194の内周側にはみ出す樹脂バリ202を収容することができる。
本実施例によっても、前記実施例1と同様の作用・効果を得ることができる。また、当接部214を、凸条194の内周側に所定間隔の隙間213を隔てて多重環状に形成したものである。したがって、凸条194の内周側にはみ出そうとする樹脂バリ202を凸条194と当接部214との間の隙間213に隠蔽することができ、ひいてはその樹脂バリ202が車両振動等によりデバイスユニット3の内部空間へ飛散することを防止し、その樹脂バリ202によるデバイス部品の性能低下や構成部品の損傷を回避することができる。なお、内周側のストッパ部212は、デバイスカバー60に代えて、デバイスブロック50に形成することもできる。
図59はデバイスブロックに対するデバイスカバーの押圧状態を示す断面図である。図59に示すように、デバイスブロック50にデバイスカバー60を沈み込ませる際に、図示しないクランプ装置のクランプ部材218により、デバイスブロック50の凸条194に対するデバイスカバー60の溶着部の内周側(図59において右側)にずれた部位を接合方向(図59において下方)に片持ち状に押圧する。これにより、デバイスカバー60にたわみを生じさせる。これにより、凸条194に対するデバイスカバー60の接触圧を高めることができ、デバイスブロック50とデバイスカバー60とのレーザー光による樹脂溶着によるシール性を一層向上することができる。
また、図60はデバイスカバーの変更例を示す断面図である。図60に示すように、前記実施例3におけるデバイスブロック50の外周側の接合面部192bとストッパ部197とによる当接部200(図57参照。)は省略することもできる。
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明のデバイスユニット3及びエンジンの吸気装置1は、二輪車に採用されているエンジン以外のエンジンにも適用することが可能である。また、本発明の回転角センサは、前記実施例で例示したスロットルポジションセンサ52に限らず、種々の回転部材の回転角の検出するセンサとして適用することができる。また、ロータ本体143の突起部283に対するブラシ147の係止爪295の個数は、2個に限らず、1個、あるいは、3個以上とすることができる。また、突起部283の形状も、長円柱状に限らず、楕円柱状、四角柱状等に変更することができる。また、係止爪295の形状は、四角形状に限らず、台形状、三角形状等に適宜変更することができる。また、スロットルシャフト9とスロットルバルブ14とは、バルブ部とシャフト部とを有する一体成形品とすることもできる。
また、デバイスユニット3は、スロットルボデー2以外の空気通路形成部材に設置することができる。また、スロットルボデー2にデバイスブロック50を着脱可能に設けたが、スロットルボデー2にデバイスブロック50を着脱不能に設けることもできる。また、デバイスユニット3は、デバイスブロック50に少なくともスロットルポジションセンサ52がモジュール化されたものであればよい。また、デバイスブロック50に対するデバイスカバー60の樹脂溶着は、レーザー溶着に限らず、熱板を使用した溶着いわゆる熱板溶着、振動による溶着いわゆる振動溶着、抵抗線を使用する溶着いわゆる抵抗線溶着に代えることができる。また、前記実施例では、デバイスブロック50及びデバイスカバー60並びにセンサロータ142のロータ本体143を同材質の樹脂材で形成したが、それらのうち少なくとも1つの部材はその他の樹脂材で形成してもよい。また、ISCバルブ51のアクチュエータとしては、前記実施例のステップモータ108に代えて、DCモータ、ブラシレスモータ、電磁ソレノイド等を採用することができる。また、デバイスブロック50とセンサロータ142のロータ本体143との間に設けたウェーブワッシャ145は、皿ばね、コイルスプリング、ゴム状弾性材等に代えることができる。また、前記実施例において、全周に亘って連続的に形成した当接部200,210,214は、周方向に断続的に形成することもできる。また、圧力取入口38は、2個に限らず、1個あるいは3個以上とすることができる。
実施例1にかかるエンジンの吸気装置を示す側面図である。 エンジンの吸気装置を示す背面図である。 図1のIII−III線矢視断面図である。 図2のIV−IV線矢視断面図である。 スロットルボデーのデバイスユニット取付側を示す側面図である。 バイパス通路を示す平断面図である。 図6のVII−VII線矢視断面図である。 スロットルボデーのスロットルシャフトとスロットルポジションセンサとの関係を示す断面図である。 スロットルボデーの弁シート部に対するISCバルブの開弁状態を示す断面図である。 スロットルボデーの弁シート部に対するISCバルブの閉弁状態を示す断面図である。 デバイスユニットの構成部品を示す分解斜視図である。 デバイスユニットのスロットルポジションセンサの周辺部を示す断面図である。 デバイスユニットのコネクタ部の周辺部を示す断面図である。 デバイスブロックを示す正面図である。 デバイスブロックを示す背面図である。 スロットルポジションセンサの周辺部を示す分解断面図である。 ISCバルブ及び圧力センサの周辺部を示す分解断面図である。 温度センサの周辺部を示す分解断面図である。 ISCバルブを示す断面図である。 ISCバルブを弁体の先端側から見た正面図である。 ISCバルブ及び温度センサを搭載したデバイスブロックのデバイスカバー取付側を示す側面図である。 デバイスブロックに対するISCバルブの搭載状態を示す断面図である。 デバイスブロックに対する温度センサの搭載状態を示す断面図である。 配線基板を搭載したデバイスブロックのデバイスカバー取付側を示す側面図である。 配線基板を示す表面図である。 配線基板を示す裏面図である。 デバイスブロックに対する圧力センサの搭載状態を示す断面図である。 デバイスカバーを示す裏面図である。 ガスケットを装着したデバイスブロックのスロットルボデー取付側を示す側面図である。 ガスケットを示す表面図である。 圧力通路を示す説明図である。 図31のXXXII−XXXII線矢視断面図である。 図31のXXXIII−XXXIII線矢視断面図である。 図31のXXXIV−XXXIV線矢視断面図である。 デバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着部を示す説明図である。 デバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図である。 デバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。 デバイスブロックに対するデバイスカバーの押圧状態を示す断面図である。 センサロータを示す平面図である。 センサロータを示す側面図である。 ロータ本体を示す平面図である。 ロータ本体を示す側面図である。 ロータ本体の突起部を示す平面図である。 図43のXXXXIV−XXXXIV線矢視断面図である。 ブラシを示す平面図である。 図45のXXXXVI−XXXXVI線矢視断面図である。 ロータ本体の突起部に対するブラシの取付部を示す平面図である。 図47のXXXXVIII−XXXXVIII線矢視断面図である。 凸条の変更例1を示す断面図である。 凸条の変更例2を示す断面図である。 凸条の変更例3を示す断面図である。 凸条の変更例4を示す断面図である。 凸条の変更例5を示す断面図である。 凸条の変更例6を示す断面図である。 実施例2にかかるデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図である。 デバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。 実施例3にかかるデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図である。 デバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。 デバイスブロックに対するデバイスカバーの押圧状態を示す断面図である。 デバイスカバーの変更例を示す断面図である。 従来例にかかるブラシを示す平面図である。 ロータ本体の突起部に対するブラシの取付直前状態を示す断面図である。 ロータ本体の突起部に対するブラシの取付状態を示す断面図である。 突起部と係止爪との関係を示す平面図である。
符号の説明
1 吸気装置
2 スロットルボデー
3 デバイスユニット
7 ボア(吸気通路)
9 スロットルシャフト(回転部材、シャフト部)
14 スロットルバルブ
50 デバイスブロック(固定側部材、ハウジング)
51 ISCバルブ(アイドル制御装置、デバイス部品)
52 スロットルポジションセンサ(回転角センサ、デバイス部品)
53 温度センサ(デバイス部品)
54 圧力センサ(デバイス部品)
55 配線基板
60 デバイスカバー
70 バイパス通路(補助空気通路)
104 基準ピン
106 取付ピン
142 センサロータ(回転角センサ用センサロータ)
143 ロータ本体
145 ウェーブワッシャ(弾性部材)
147 ブラシ(摺動子)
148,149 配線パターン
150,151 抵抗体
153 基準孔
168 基準凹部
200,210,214 当接部
283 突起部
283a 係止面
285 切粉逃がし溝(凹状部)
290 ブラシ本体
292 摺動接点
294 係止孔
295 係止爪

Claims (22)

  1. 回転角を検出する回転部材に連結されるロータ本体と、前記ロータ本体に取付けられかつ固定側に設置された抵抗体に摺動接触する摺動接点を有する摺動子とを備え、
    前記ロータ本体に設けた突起部を、前記摺動子に設けられた係止爪を有する係止孔内に相対的に挿入することによる前記突起部に対する前記係止爪の係止作用をもって前記ロータ本体に前記摺動子が取り付けられる
    回転角センサ用センサロータであって、
    前記ロータ本体の突起部と前記摺動子の係止孔とを1組となしかつ前記突起部に対する前記係止爪の係止作用をもって該突起部の軸回り方向に関する前記摺動子の回り止めをなす構成としたことを特徴とする回転角センサ用センサロータ。
  2. 請求項2に記載の回転角センサ用センサロータであって、
    前記ロータ本体の突起部に平坦状の係止面を設け、前記摺動子の係止爪を前記係止面に対して幅方向に延びる一直線状の線接触により係止させる構成としたことを特徴とする回転角センサ用センサロータ。
  3. 請求項2に記載の回転角センサ用センサロータであって、
    前記ロータ本体の突起部の相反する位置に前記係止面をそれぞれ設け、前記摺動子に前記両係止面に対応する一対の前記係止爪を対向状に設けたことを特徴とすることを特徴とする回転角センサ用センサロータ。
  4. 請求項2又は3に記載の回転角センサ用センサロータであって、
    前記ロータ本体の突起部に対して、前記摺動子の係止孔を前記係止爪の幅方向に関して位置決めをなすように嵌合したことを特徴とする回転角センサ用センサロータ。
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の回転角センサ用センサロータであって、
    前記ロータ本体の突起部の基端部周辺に、該突起部に対する前記摺動子の係止爪の摺動により発生する切粉を受け入れる凹状部を設けたことを特徴とする回転角センサ用センサロータ。
  6. エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブのシャフト部に請求項1〜5のいずれか1つのセンサロータが連結されており、前記センサロータの回転に基づいて前記スロットルバルブのスロットル開度を検出することを特徴とするスロットルポジションセンサ。
  7. エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブを備えるスロットルボデーに着脱可能又は着脱不能に設けられるデバイスブロックに対して、前記スロットルバルブのシャフト部に連結されたセンサロータの回転に基づいて該スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサを備える
    デバイスユニットであって、
    前記デバイスブロックに樹脂溶着されるデバイスカバーを備え、
    前記デバイスブロックと前記デバイスカバーとの対向面間に、互いに当接可能でかつ当接により樹脂溶着時における溶着代を規定する当接部を設け、
    前記デバイスカバーに前記センサロータを回転可能に支持する構成とした
    ことを特徴とするデバイスユニット。
  8. 請求項7に記載のデバイスユニットであって、
    前記スロットルバルブのセンサロータが、前記スロットルバルブのシャフト部に連結されかつ前記デバイスカバーに回転可能に支持されるロータ本体と、前記ロータ本体に取付けられかつ固定側に設置された配線基板の抵抗体に摺動接触する摺動接点を有する摺動子とを備えていることを特徴とするデバイスユニット。
  9. 請求項8に記載のデバイスユニットであって、
    前記配線基板に、配線パターンを印刷する際の基準をなす基準孔を設け、
    前記デバイスブロックに、前記基準孔を嵌合する基準ピンを設け、
    前記デバイスカバーに、前記基準ピンの先端部に嵌合する基準凹部を設け、
    前記デバイスブロックの基準ピンに対する前記基準孔及び前記基準凹部の嵌合により前記配線基板及び前記デバイスカバーの平行方向に関する位置決めをなす構成とした
    ことを特徴とするデバイスユニット。
  10. 請求項9に記載のデバイスユニットであって、
    前記デバイスブロックの基準ピンにより前記配線基板の挿入位置を規定する構成としたことを特徴とするデバイスユニット。
  11. 請求項8〜10のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記デバイスブロックと前記センサロータとの間に、前記センサロータを前記デバイスカバー側に付勢する弾性部材を設けたことを特徴とするデバイスユニット。
  12. 請求項8〜11のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記デバイスブロック及び前記デバイスカバー並びに前記センサロータを、同材質の樹脂材で形成したことを特徴とするデバイスユニット。
  13. 請求項8〜12のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記デバイスブロックに前記配線基板を組付ける際の基準面を設定し、その基準面上に前記配線基板の抵抗体側の面を配置する構成としたことを特徴とするデバイスユニット。
  14. 請求項8〜13のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記スロットルポジションセンサのセンサロータのロータ本体に設けた突起部を、前記摺動子に設けられた係止爪を有する係止孔内に相対的に挿入することによる前記突起部に対する前記係止爪の係止作用をもって前記ロータ本体に前記摺動子が取り付けられ、
    前記ロータ本体の突起部と前記摺動子の係止孔とを1組となしかつ前記突起部に対する前記係止爪の係止作用をもって該突起部の軸回り方向に関する前記摺動子の回り止めをなす構成とした
    ことを特徴とするデバイスユニット。
  15. 請求項14に記載のデバイスユニットであって、
    前記センサロータのロータ本体の突起部に平坦状の係止面を設け、前記摺動子の係止爪を前記係止面に対して幅方向に延びる一直線状の線接触により係止させる構成としたことを特徴とするデバイスユニット。
  16. 請求項15に記載のデバイスユニットであって、
    前記センサロータのロータ本体の突起部の相反する位置に前記係止面をそれぞれ設け、前記摺動子に前記両係止面に対応する一対の前記係止爪を対向状に設けたことを特徴とすることを特徴とするデバイスユニット。
  17. 請求項15又は16に記載のデバイスユニットであって、
    前記センサロータのロータ本体の突起部に対して、前記摺動子の係止孔を前記係止爪の幅方向に関して位置決めをなすように嵌合したことを特徴とするデバイスユニット。
  18. 請求項14〜17のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記センサロータのロータ本体の突起部の基端部に、該突起部に対する前記摺動子の係止爪の摺動により発生する切粉を受け入れる凹状部を設けたことを特徴とするデバイスユニット。
  19. 請求項7〜18のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記デバイスブロックに、前記スロットルバルブを迂回する補助空気通路を流れる補助空気量を制御するアイドル制御装置を備えたことを特徴とするデバイスユニット。
  20. 請求項7〜19のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記デバイスブロックに、吸気温を検出する温度センサを備えたことを特徴とするデバイスユニット。
  21. 請求項7〜20のいずれか1つに記載のデバイスユニットであって、
    前記デバイスブロックに、吸気圧を検出する圧力センサを備えたことを特徴とするデバイスユニット。
  22. エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブを備えるスロットルボデーに、請求項7〜22のいずれか1つに記載のデバイスユニットのデバイスブロックを着脱可能又は着脱不能に設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
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