JP3948016B2 - スロットル装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関(以下、内燃機関を「エンジン」という。)に吸入される吸気量を制御するスロットル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両用のエンジンのスロットル装置として、吸気通路の吸気流量を制御する弁部材をモータにより駆動するいわゆる電子式のスロットル装置が採用されている。このような電子式のスロットル装置として、例えば特開平13−241336号公報に開示されている技術が公知である。特開平13−241336号公報に開示されているような電子式のスロットル装置の場合、モータで発生した回転力は、複数のギアを有する駆動力伝達手段により弁部材に伝達される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータの回転力をギアにより伝達する場合、例えばギアの噛み合い部などからは摩耗粉などの異物が発生する。上記した特開平13−241336号公報に開示されている絞り弁装置(スロットル装置)では、発生した異物が弁部材をモータによる駆動方向とは逆方向へ付勢するリターンスプリングの近傍へ侵入することを防止し、弁部材の安定的な制御を図っている。
【0004】
一方、電子式のスロットル装置の場合、上述のように弁部材を駆動するモータが必須となる。モータは、一般に互いに摺接するブラシと整流子とを有している。また、スロットル装置では、一般に天地方向の下方にモータが配置され、モータの上方に駆動力伝達手段の複数のギアが配置される。そのため、ギアの噛み合い部などから発生した摩耗粉などの異物はモータ側へ落下し、落下した異物がブラシと整流子との摺接部に侵入するおそれがある。摺接部に異物が侵入すると、ブラシと整流子との間の接触不良を招き、モータの作動不良をもたらすという問題がある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、ブラシと整流子との摺接部への異物の侵入を防止し、モータの作動不良を防止するスロットル装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1、2または3記載のスロットル装置によると、遮蔽手段を備えている。遮蔽手段は、ブラシと整流子とが摺接する摺接部の駆動力伝達手段側に設けられ、駆動力伝達手段のギアの噛み合いにより発生する異物が摺接部へ侵入することを防止する。そのため、摺接部への異物の侵入による摺動部における接触不良が防止される。したがって、モータの作動不良を防止することができる。
【0007】
本発明の請求項1記載のスロットル装置によると、遮蔽手段は第一遮蔽部を有している。第一遮蔽部は、ブラシホルダに設けられ、モータの外側において摺接部を遮蔽している。これにより、駆動力伝達部で発生した異物の移動が妨げられ、摺接部への異物の侵入が防止される。したがって、モータの作動不良を防止することができる。
【0008】
本発明の請求項2、3記載のスロットル装置によると、遮蔽手段は第二遮蔽部を有している。第二遮蔽部は、ブラシホルダに設けられ、モータの内側において摺接部を遮蔽している。これにより、駆動力伝達部で発生した異物の移動が妨げられ、摺接部への異物の侵入が防止される。したがって、モータの作動不良を防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
本発明の第1実施例を図1および図2に示す。
スロットル装置1は、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン負荷、水温などのエンジンの運転条件に応じてスロットル開度を電気的に制御し、スロットルボディ10に形成した吸気通路11を流れる吸気流量を調整するものである。図1に示す状態は、スロットル装置1の全閉状態である。
【0012】
スロットル軸12は、スロットル軸12の両端に配設したベアリング13および軸受部14を介してスロットルボディ10に回動可能に支持されている。弁部材15は、円板状に形成されており、ビス16によりスロットル軸12に固定されている。スロットル軸12と弁部材15とは一体になって回動する。
【0013】
駆動力伝達手段は、スロットルギア21および減速ギア22から構成されている。スロットルギア21は半円板状に形成され、ボルト23によりスロットル軸12に相対回転不能に固定されている。スロットルギア21には係止部材24が取り付けられており、係止部材24はスロットルギア21とともに回動する。スプリング25は、一端がスロットルボディ10に固定され、他端が係止部材24に固定されている。スプリング25は、スロットルギア21およびこれと一体の係止部材24を弁部材15の閉弁方向へ付勢する。係止部材24は全閉位置でスロットルボディ10が有する図示しない全閉ストッパに係止され、閉弁方向への回転が規制される。全閉ストッパの位置はスロットル開度の全閉位置である。
減速ギア22は小径ギア歯221および大径ギア歯222を有する。小径ギア歯221はスロットルギア21のギア歯211と噛み合い、大径ギア歯222は、モータ30のモータギア31のギア歯311と噛み合っている。
【0014】
モータ30は、スロットルボディ10のモータ室17に収容されている。モータ30から発生した回転力は、減速ギア22およびスロットルギア21を経由してスロットル軸12および弁部材15へ伝達される。カバー18は、駆動力伝達手段を構成するスロットルギア21および減速ギア22、ならびにモータ30を覆っており、スロットルボディ10との間に各ギアが収容される伝達手段収容室としてのギア収容室19を形成している。スロットル装置1は、図1に示す天地方向に沿ってエンジンに搭載されるため、モータ30はスロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部よりも重力方向下方に位置する。
【0015】
回転角度センサ26は、スロットル軸12のスロットルギア21側の端部に取り付けられており、スロットル開度を検出する。回転角度センサ26が検出したスロットル開度は、エンジン制御装置(ECU)2に出力される。ECU2は、アクセルセンサ3で検出したアクセル開度、回転数センサ4で検出したエンジンの回転数およびその他各種のセンサで検出した種々の検出信号、ならびに回転角度センサ26から出力されたスロットル開度の検出信号に基づいてモータ30に供給する電流値を制御し、スロットル開度を調整する。モータ30の駆動力は、スロットルギア21に対しスプリング25の付勢力と反対方向すなわち開弁方向に働く。
【0016】
次に、モータ30について詳細に説明する。
モータ30は、DCモータであり、ヨーク40の内部に可動子41が収容されている。可動子41は、シャフト42とシャフト42の周囲に巻回されているコイル43とから構成されている。コイル43の端部は整流子44に接続されている。ヨーク40の内部にはブラシ45が収容されており、ブラシ45は摺接部46において整流子44と摺接可能である。ブラシ45はターミナル47に接続されており、ターミナル47にはECU2から電力が供給される。シャフト42の端部は軸受48により支持されている。シャフト42の軸受48とは反対側の端部には、モータギア31が取り付けられている。モータギア31は例えば圧入によりシャフト42に取り付けられている。
【0017】
ブラシ45は、ブラシホルダ50によって支持されヨーク40に取り付けられている。ブラシホルダ50は、図3に示すようにヨーク40に取り付けられている。ブラシホルダ50は、ブラシ45が取り付けられヨーク40の内周側に位置する胴部51、ヨーク40の外周側に突出する突出部52、胴部51と突出部52とを接続する腕部53、ならびに胴部51、突出部52および腕部53から囲まれて形成される穴部54を有している。ヨーク40はキャップ32側の端部に形成されている片部61および溝部62を有している。ヨーク40にブラシホルダ50を嵌合させることにより、片部61はブラシホルダ50の穴部54に挿入され、ブラシホルダ50の腕部53は溝部62に挿入される。ヨーク40にブラシホルダ50を嵌合させた状態でキャップ32を装着することにより、ブラシホルダ50はヨーク40とキャップ32との間に保持される。取り付け性の向上のため、溝部62はブラシホルダ50の腕部53よりもやや大きく形成されている。そのため、溝部62と腕部53との間にはわずかな隙間が形成される。
【0018】
ブラシホルダ50は、突出部52と一体に第一遮蔽部55が形成されている。第一遮蔽部55は、板状に形成され、整流子44とブラシ45との摺接部46のスロットルギア21側においてヨーク40の外周側を覆っている。第一遮蔽部55は、突出部52の外縁からヨーク40の周方向および軸方向へ伸びて形成されている。これにより、図3(B)および図3(C)に示すように、ヨーク40に形成されている溝部62だけでなく溝部62と腕部53との間に形成される隙間も、第一遮蔽部55により覆われる。第一遮蔽部55により溝部62およびその周囲の隙間を覆うことにより、ヨーク40とブラシホルダ50との間は複雑な形状に迷路化され、摺接部46のスロットルギア21側はヨーク40の外側においてブラシホルダ50と一体の第一遮蔽部55により遮蔽される。
【0019】
以上、説明した第1実施例では、ブラシホルダ50にはヨーク40の外側から摺接部46を覆う第一遮蔽部55が形成されている。そのため、スロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部から発生しモータ30側へ落下した異物は、第一遮蔽部55により摺接部46側への移動が妨げられる。これにより、整流子44とブラシ45との摺接部46への異物の侵入が防止される。したがって、整流子44とブラシ45との間の接触不良が防止され、モータ30の作動不良を防止することができる。
【0020】
(第2、第3、第4実施例)
本発明の第2実施例、第3実施例および第4実施例によるスロットル装置をそれぞれ図4、図5または図6に示す。第1実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図4に示すように、本発明の第2実施例によるスロットル装置1のモータ30は、ブラシホルダ70の形状が第1実施例と異なる。第2実施例では、ブラシホルダ70には胴部71と一体の第二遮蔽部72が形成されている。第二遮蔽部72は、板状に形成され、整流子44とブラシ45との摺接部46のスロットルギア21側においてヨーク40の内周側を覆っている。第二遮蔽部72は、胴部71の外縁からヨーク40の周方向および軸方向へ伸びて形成されている。これにより、溝部62だけでなく腕部73との間に形成される隙間も、第二遮蔽部72により覆われる。第二遮蔽部72により溝部62およびその周囲の隙間を覆うことにより、ヨーク40とブラシホルダ70との間は複雑な形状に迷路化され、摺接部46のスロットルギア21側はヨーク40の内側においてブラシホルダ70と一体の第二遮蔽部72により遮蔽される。そのため、スロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部から発生しモータ30側へ落下した異物は、第二遮蔽部72により摺接部46側への移動が妨げられる。
【0021】
図5に示すように、本発明の第3実施例によるスロットル装置1のモータ30は、ブラシホルダ75の形状を第2実施例の変形としている。第3実施例では、ブラシホルダ75には第二遮蔽部76が設けられ、第二遮蔽部76は摺接部46の上半分、すなわちスロットルギア21側を覆っている。これにより、摺接部46のスロットルギア21側はヨーク40の内側においてブラシホルダ75と一体の第二遮蔽部76により遮蔽される。そのため、スロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部から発生しモータ30側へ落下した異物は、第二遮蔽部76により摺接部46側への移動が妨げられる。
【0022】
図6に示すように、本発明の第4実施例によるスロットル装置1のモータ30は、ブラシホルダ80の形状が第1実施例および第2実施例と異なる。第4実施例では、第1実施例と第2実施例とを組み合わせており、ブラシホルダ80には第一遮蔽部81および第二遮蔽部82が一体に形成されている。これにより、溝部62だけでなく腕部83との間に形成される隙間も、第一遮蔽部81および第二遮蔽部82により覆われる。第一遮蔽部81および第二遮蔽部82により溝部62およびその周囲の隙間を覆うことにより、ヨーク40とブラシホルダ80との間は迷路化され、摺接部46のスロットルギア21側はヨーク40の外側と内側においてそれぞれ遮蔽される。そのため、スロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部から発生しモータ30側へ落下した異物は、第一遮蔽部81および第二遮蔽部82により摺接部46側への移動が妨げられる。
【0023】
(第5実施例)
本発明の第5実施例によるスロットル装置を図7に示す。第1実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図7に示すように、本発明の第4実施例によるスロットル装置1のモータ30は、ブラシホルダ50の突出部52の外周側にテープ部材33が貼り付けられている。テープ部材33は、例えば可塑性の樹脂テープに粘着材を塗布したものである。突出部52の外周側にテープ部材33を貼り付けることにより、上記の第1実施例から第4実施例で説明したようにブラシホルダ50に遮蔽部を形成しない場合であっても、溝部62およびその周囲に形成される隙間はテープ部材33により覆われる。これにより、摺接部46のスロットルギア21側はヨーク40の外側においてテープ部材33により遮蔽される。そのため、スロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部から発生しモータ30側へ落下した異物は、手プ部材33により摺接部46側への移動が妨げられる。
【0024】
以上、説明した第1実施例から第5実施例では、ブラシホルダとヨークとの間に形成される隙間を第一遮蔽部、第二遮蔽部またはテープ部材で塞ぐ例について説明したが、ブラシホルダとヨークとの間に形成される隙間に例えば樹脂などを充填することにより目止めしてもよい。
【0025】
(第6実施例)
本発明の第6実施例によるスロットル装置を図8に示す。第1実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図8に示すように、本発明の第6実施例によるスロットル装置1では、スロットルボディ10に第三遮蔽部としての遮蔽板90が配置されている。遮蔽板90は、スロットルボディ10とカバー18との間に形成されるギア収容室19においてモータ30からスロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部までの間に形成されている。遮蔽板90は、モータ30のスロットルギア21側において、スロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部の近傍に位置している。
【0026】
本実施例の場合、遮蔽板90は、スロットルボディ10の外周壁10aから減速ギア22の中心軸の近傍まで伸びて形成されている。スロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部で発生した摩耗粉などの異物は、減速ギア22の回転にともなってモータ30側へ落下する。そのため、モータ30からスロットルギア21と減速ギア22との噛み合い部までの間に遮蔽板90を配置することにより、異物は遮蔽板90に落下し堆積する。その結果、摺接部46のスロットルギア21側は遮蔽板90に遮蔽され、モータ30側への異物の落下が妨げられる。したがって、摺接部46への異物の侵入によるモータ30の作動不良を防止することができる。
【0027】
以上、説明した複数の実施例は個別にスロットル装置に適用する例について説明したが、複数の実施例を組み合わせてスロットル装置に適用してもよい。例えば、第1実施例から第5実施例までの各実施例と第5実施例とを組み合わせてスロットル装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例によるスロットル装置を示す模式的な断面図である。
【図2】図1の矢印II方向から見た矢視図である。
【図3】本発明の第1実施例によるスロットル装置のモータを示す図であって、(A)はモータをスロットルギア側から見た模式図、(B)は(A)のB−B線で切断した断面図、(C)は(B)のC−C線で切断した断面図である。
【図4】本発明の第2実施例によるスロットル装置のモータを示す図であって(A)は図3の(B)に対応する断面図、(B)は図3の(C)に対応する断面図である。
【図5】本発明の第3実施例によるスロットル装置のモータを示す図であって(A)は図3の(B)に対応する断面図、(B)は図3の(C)に対応する断面図である。
【図6】本発明の第4実施例によるスロットル装置のモータを示す図であって(A)は図3の(B)に対応する断面図、(B)は図3の(C)に対応する断面図である。
【図7】本発明の第5実施例によるスロットル装置のモータをスロットルギア側から見た模式図である。
【図8】本発明の第6実施例によるスロットル装置を図1の矢印II方向から見た矢視図である。
【符号の説明】
1 スロットル装置
11 吸気通路
15 弁部材
19 ギア収容室(伝達手段収容室)
21 スロットルギア(駆動力伝達手段)
22 減速ギア(駆動力伝達手段)
30 モータ
33 テープ部材(遮蔽手段)
44 整流子
45 ブラシ
46 摺接部
50、70、75、80 ブラシホルダ
55、81 第一遮蔽部
72、76、82 第二遮蔽部
90 遮蔽板(第三遮蔽部)
Claims (3)
- 回動することにより吸気通路を流れる吸気流量を調整する弁部材と、
互いに摺接するブラシ、整流子、ヨーク、および前記ブラシを支持するブラシホルダを有し、前記弁部材を駆動する回転力を発生するモータと、
複数のギアを有し、前記モータから発生した回転力を前記弁部材に伝達する駆動力伝達手段と、
前記ブラシと前記整流子とが摺接する摺接部の前記駆動力伝達手段側に設けられ、前記摺接部を遮蔽する遮蔽手段と、
を備え、
前記ブラシホルダは、前記ヨークの端部に形成された溝部に隙間を形成して挿入配置される腕部を有し、
前記ヨークの端部にキャップを装着することにより前記キャップと前記ヨークとの間に前記腕部を挟み込むことで、前記ブラシホルダは前記キャップと前記ヨークとの間に保持されており、
前記遮蔽手段は、前記ブラシホルダと一体に形成され、かつ、前記ヨークの外側において前記溝部と前記腕部との間に形成された前記隙間を覆うことにより前記摺接部を遮蔽する第一遮蔽部を有することを特徴とするスロットル装置。 - 前記遮蔽手段は、前記ブラシホルダと一体に形成され、かつ、前記ヨークの内側において前記溝部と前記腕部との間に形成された前記隙間を覆うことにより前記摺接部を遮蔽する第二遮蔽部を有することを特徴とする請求項1記載のスロットル装置。
- 回動することにより吸気通路を流れる吸気流量を調整する弁部材と、
互いに摺接するブラシ、整流子、ヨーク、および前記ブラシを支持するブラシホルダを有し、前記弁部材を駆動する回転力を発生するモータと、
複数のギアを有し、前記モータから発生した回転力を前記弁部材に伝達する駆動力伝達手段と、
前記ブラシと前記整流子とが摺接する摺接部の前記駆動力伝達手段側に設けられ、前記摺接部を遮蔽する遮蔽手段と、
を備え、
前記ブラシホルダは、前記ヨークの端部に形成された溝部に隙間を形成して挿入配置される腕部を有し、
前記ヨークの端部にキャップを装着することにより前記キャップと前記ヨークとの間に前記腕部を挟み込むことで、前記ブラシホルダは前記キャップと前記ヨークとの間に保持されており、
前記遮蔽手段は、前記ブラシホルダと一体に形成され、かつ、前記ヨークの内側において前記溝部と前記腕部との間に形成された前記隙間を覆うことにより前記摺接部を遮蔽する第二遮蔽部を有することを特徴とするスロットル装置。
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