JP5996461B2 - エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は，スロットル弁により開閉される吸気道を有すると共に，その吸気道を開閉するスロットル弁の弁軸を支持するスロットルボディの一側面に減速室を画成するカバーを接合し，減速室には，電動モータと，この電動モータのステータを支持しながらカバーに結合されるモータ支持板と，前記電動モータのロータ軸の回転を，そのロータ軸と平行な前記弁軸に減速して伝達する減速ギヤ列とを収容してなる，エンジンの吸気制御装置の改良に関する。

かゝるエンジンの吸気制御装置は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。

特開２００７−２７８１２３号公報

従来のかゝるエンジンの吸気制御装置では，電動モータを支持するモータ支持板をカバーに結合し，このカバーをスロットルボディに接合しており，モータ支持板，カバー及びスロットルボディの三者相互間の位置決めに特別な配慮が配われていないため，組立時の累積誤差により，電動モータのロータ軸に付設されるピニオンギヤと，スロットル弁の弁軸に付設される出力ギヤとの間の軸間距離を適正に保つことが困難でり，したがって減速ギヤ列におけるバックラッシュにばらつきが発生し，電動モータによるスロットル弁の開閉精度が低下する虞がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，モータ支持板，カバー及びスロットルボディの三者相互間の位置決めを高精度で行うことを可能にして，電動モータによるスロットル弁の開閉精度を効果的に高め得る前記エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，スロットル弁により開閉される吸気道を有すると共に，その吸気道を開閉するスロットル弁の弁軸を支持するスロットルボディの一側面に減速室を画成するカバーを接合し，減速室には，電動モータと，この電動モータのステータを支持しながらカバーに結合されるモータ支持板と，前記電動モータのロータ軸の回転を，そのロータ軸と平行な前記弁軸に減速して伝達する減速ギヤ列とを収容してなる，エンジンの吸気制御装置において，前記カバーを合成樹脂製，前記モータ支持板を金属製として，そのカバーに位置決めボスを一体に形成し，この位置決めボスの外周面に，モータ支持板に設けた第１位置決め孔を嵌合すると共に，前記位置決めボスと前記スロットルボディとを相互に位置決め嵌合したことを第１の特徴とする。尚，前記電動モータは，後述する本発明の実施形態中のステッピングモータ６に対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記位置決めボスに前記ロータ軸と平行な第２位置決め孔を形成して，これに前記スロットルボディ側から前記弁軸と平行に延出する位置決め軸を嵌合する一方，前記減速ギヤ列を，前記ロータ軸に付設されるピニオンギヤと，このピニオンギヤに噛合する大径中間ギヤ及び，この大径中間ギヤの一側面に一体に形成された小径中間ギヤよりなる中間ギヤブロックと，前記弁軸に付設されて前記小径中間ギヤに噛合する出力ギヤとで構成し，前記中間ギヤブロックを前記位置決め軸で支承したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記ピニオンギヤ及び出力ギヤを，これらピニオンギヤ及び出力ギヤの側面同士が対向するように配置したことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，前記カバーを合成樹脂製，前記モータ支持板を金属製として，そのカバーに位置決めボスを一体に形成し，この位置決めボスの外周面に，モータ支持板に設けた第１位置決め孔を嵌合すると共に，前記位置決めボスと前記スロットルボディとを相互に位置決め嵌合したので，カバー，モータ支持板及びスロットルボディの三者相互の位置関係を正確に規定することができ，その結果，ピニオンギヤ及び出力ギヤの軸間距離を規定通りに得ることができ，減速ギヤ列における各部のバックラッシュを常に適正化して，電動モータによるスロットル弁の開閉を的確に行うことができる。また電動モータは，合成樹脂性のカバーに覆われると共に，金属製のモータ支持板は，カバーと一体の位置決めボスに支持されることで，エンジン側の発電機からスロットルボディ側への漏電が生じても，電動モータにショートすることをカバーにより阻止し，電動モータを保護することができる。

本発明の第２の特徴によれば，前記位置決めボスに前記ロータ軸と平行な第２位置決め孔を形成して，これに前記スロットルボディ側から前記弁軸と平行に延出する位置決め軸を嵌合する一方，前記減速ギヤ列を，前記ロータ軸に付設されるピニオンギヤと，このピニオンギヤに噛合する大径中間ギヤ及び，この大径中間ギヤの一側面に一体に形成された小径中間ギヤよりなる中間ギヤブロックと，前記弁軸に付設されて前記小径中間ギヤに噛合する出力ギヤとで構成し，前記中間ギヤブロックを前記位置決め軸で支承したので，ピニオンギヤ，中間ギヤブロック及び出力ギヤの三者相互の位置関係を正確に規定することができ，各ギヤ間のバックラッシュをより適正にすることができる。しかも位置決め軸は，中間ギヤブロックの支軸を兼ねるので，部品点数の削減及び構造の簡素化にも寄与し得る。また位置決めボスは，金属製で高剛性のスロットルボディ及び位置決め軸により支持されると共に，モータ支持板の第１位置決め孔に嵌合されることになるから，合成樹脂製のカバーに熱膨張や収縮があっても，位置決め軸及び位置決めボスの位置に変化はなく，したがって，各ギヤ間のバックラッシュを常に適正にすることができる。

本発明の第３の特徴によれば，前記ピニオンギヤ及び出力ギヤを，これらピニオンギヤ及び出力ギヤの側面同士が対向するように配置したので，減速ギヤ列のコンパクト化，延いてはそれを収容するカバーのコンパクト化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るエンジンの吸気制御装置の平面図。 図１の２−２線断面図。 上記装置を，そのカバーを取り外した状態で示す平面図。 上記装置中のモータ支持板を示す，図２の４−４線断面図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

図１〜図３において，汎用エンジンや車両用エンジンの吸気系に接続されるスロットルボディ１は，上記エンジンの吸気ポートに連なる吸気道２を有しており，この吸気道２を開閉するスロットル弁３の弁軸３ａがスロットルボディ１に回転自在に支承される。

スロットルボディ１の，弁軸３ａの軸線と直交する一側面１ａには，合成樹脂製のカバー４が複数のボルト２０により接合され，これらスロットルボディ１及びカバー４間には減速室５が画成される。この減速室５を囲繞するＯリング１９がスロットルボディ１及びカバー４の接合面間に介装される。減速室５には，ステッピングモータ６と，このステッピングモータ６のステータ６ａを支持しながらカバー４に複数のボルト２１により結合される金属製のモータ支持板７と，前記ステッピングモータ６のロータ軸６ｂの回転を弁軸３ａに減速して伝達する減速ギヤ列８とが収容され，ロータ軸６ｂ及び弁軸３ａは互いに平行に配置される。尚，ステータ６ａは，モータ支持板７にかしめ結合されている。

前記減速ギヤ列８は，ロータ軸６ｂに付設されるピニオンギヤ１０と，このピニオンギヤ１０に噛合するセクタ型の大径中間ギヤ１１ａ及び，この大径中間ギヤ１１ａの一側面に一体に形成されたセクタ型の小径中間ギヤ１１ｂよりなる中間ギヤブロック１１と，弁軸３ａに付設されて上記小径中間ギヤ１１ｂに噛合するセクタ型の出力ギヤ１２とで構成される。

図２及び図４に示すように，前記カバー４には，ロータ軸６ｂ及び弁軸３ａと平行な位置決めボス１４が一体に形成され，この位置決めボス１４の外周面に，モータ支持板７に設けられた第１位置決め孔１５が嵌合される。また位置決めボス１４の中心部には，ロータ軸６ｂと平行な第２位置決め孔１６が形成され，この第２位置決め孔１６に前記スロットルボディ１側から前記弁軸３ａと平行に延出する位置決め軸１７が位置決め嵌合される。

この位置決め軸１７の基端部は，スロットルボディ１に，弁軸３ａと平行に穿設される支持孔２３に圧入した固定されており，その先端部が第２位置決め孔１６に嵌合され，その中間部で前記中間ギヤブロック１１が回転自在に支承される。

図４に示すように，モータ支持板７の外周には，ロータ軸６ｂの中心を通る直径線２４上に位置する一対の第１及び第２耳部２５，２６と，これら第１及び第２耳部２５，２６の中心間を結ぶ直線を底辺とする三角形２８の頂点に位置する第３耳部２７とが一体に突設され，第１及び第２耳部２５，２６が前記ボルト２１によりカバー４に結合され，第３耳部２７に前記第１位置決め孔１５が設けられる。したがって，第３耳部２７に前記位置決めボス１４が嵌合されることになる。また減速ギヤ列８において，ピニオンギヤ１０及び出力ギヤ１２は，これらピニオンギヤ１０及び出力ギヤ１２の側面同士が対向するように配置される。

尚，図２中，符号３０は，出力ギヤ１２をスロットル弁３の閉じ方向に付勢する捩じりコイルよりなる戻しばねである。

次に，この実施形態の作用について説明する。

スロットル弁３が所定の初期位置にあるとき，アクセル操作部材が操作されると，図示しない電子制御ユニットがその操作量に応じたパルス数をステッピングモータ６に入力し，ステッピングモータ６は，その入力パルス数に応じたステップ作動をする。その作動によりロータ軸６ｂが正転又は逆転して，その回転が減速ギヤ列８を介し減速されて弁軸３ａに伝達され，スロットル弁３には，前記パルス数に対応した開度が付与される。したがって，スロットル弁３の開度を検出することなく，スロットル弁３の開度を制御することができる。

ところで，このようなエンジンの吸気制御装置の組み立てに際しては，先ず，ステッピングモータ６を支持するモータ支持板７の第３耳部２７の第１位置決め孔１５をカバー４の位置決めボス１４の外周に嵌合してから，第１及び第２耳部２５，２６をボルト２１によりカバー４の所定位置に結合する。

一方，スロットルボディ１において，位置決め軸１７に中間ギヤブロック１１を位置決め軸１７に装着し，その小径中間ギヤ１１ｂを，弁軸３ａに付設された出力ギヤ１２に噛合させる。

次いで，カバー４をスロットルボディ１の，Ｏリング１９を装着した一側面１ａに合わせながら，位置決めボス１４の第２位置決め孔１６に位置決め軸１７を嵌合すると共に，大径中間ギヤ１１ａを，ロータ軸６ｂに付設されたピニオンギヤ１０に噛合させる。その後，カバー４の外周部をボルト２０によりスロットルボディ１の一側面に接合する。

このように，カバー４に一体に形成された位置決めボス１４の内外周面に，モータ支持板７の第１位置決め孔１５及び，スロットルボディ１側の位置決め軸１７を嵌合するので，カバー４，モータ支持板７及びスロットルボディ１の三者相互の位置関係を正確に規定することができ，その結果，ピニオンギヤ１０及び出力ギヤ１２の軸間距離を規定通りに得ることができ，減速ギヤ列における各部のバックラッシュを常に適正化して，ステッピングモータ６によるスロットル弁３の開閉を的確に行うことができる。

特に，位置決め軸１７により中間ギヤブロック１１を支承するので，ピニオンギヤ１０，中間ギヤブロック１１及び出力ギヤ１２の三者相互の位置関係を正確に規定することができ，各ギヤ間のバックラッシュをより適正にすることができる。しかも位置決め軸１７は，中間ギヤブロック１１の支軸を兼ねるので，部品点数の削減及び構造の簡素化にも寄与し得る。

また減速ギヤ列８において，ピニオンギヤ１０及び出力ギヤ１２は，これらピニオンギヤ１０及び出力ギヤ１２の側面同士が対向するように配置されるので，減速ギヤ列８のコンパクト化，延いてはそれを収容するカバー４のコンパクト化を図ることができる。

またステッピングモータ６は，合成樹脂性のカバー４に覆われると共に，金属製のモータ支持板７は，カバー４と一体の位置決めボス１４に支持されることで，エンジン側の発電機からスロットルボディ１側への漏電が生じても，ステッピングモータ６にショートすることをカバー４により阻止し，ステッピングモータ６を保護することができる。

また位置決めボス１４は，金属製で高剛性のスロットルボディ１及び位置決め軸１７により支持されると共に，モータ支持板７の第１位置決め孔１５に嵌合されることになるから，合成樹脂製のカバー４に熱膨張や収縮があっても，位置決め軸１７及び位置決めボス１４の位置に変化はなく，したがって，各ギヤ間のバックラッシュを常に適正にすることができる。 本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，ステッピングモータ６に代えて，他の形式の電動モータを用いることができる。

１・・・・・スロットルボディ １ａ・・・・一側面
２・・・・・吸気道
３・・・・・スロットル弁
３ａ・・・・弁軸
４・・・・・カバー
５・・・・・減速室
６・・・・・電動モータ（ステッピングモータ）
６ａ・・・・ステータ
６ｂ・・・・ロータ軸
７・・・・・モータ支持板
８・・・・・減速ギヤ列
１０・・・・ピニオンギヤ
１１・・・・中間ギヤブロック
１１ａ・・・大径中間ギヤ
１１ｂ・・・小径中間ギヤ
１２・・・・出力ギヤ
１４・・・・位置決めボス
１５・・・・第１位置決め孔
１６・・・・第２位置決め孔
１７・・・・位置決め軸

Claims (3)

1. スロットル弁（３）により開閉される吸気道（２）を有すると共に，その吸気道（２）を開閉するスロットル弁（３）の弁軸（３ａ）を支持するスロットルボディ（１）の一側面（１ａ）に減速室（５）を画成するカバー（４）を接合し，減速室（５）には，電動モータ（６）と，この電動モータ（６）のステータ（６ａ）を支持しながらカバー（４）に結合されるモータ支持板（７）と，前記電動モータ（６）のロータ軸（６ｂ）の回転を，そのロータ軸（６ｂ）と平行な前記弁軸（３ａ）に減速して伝達する減速ギヤ列（８）とを収容してなる，エンジンの吸気制御装置において，
   前記カバー（４）を合成樹脂製，前記モータ支持板（７）を金属製として，そのカバー（４）に位置決めボス（１４）を一体に形成し，この位置決めボス（１４）の外周面に，モータ支持板（７）に設けた第１位置決め孔（１５）を嵌合すると共に，前記位置決めボス（１４）と前記スロットルボディ（１）とを相互に位置決め嵌合したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。
2. 請求項１記載のエンジンの吸気制御装置において，
   前記位置決めボス（１４）に前記ロータ軸（６ｂ）と平行な第２位置決め孔（１６）を形成して，これに前記スロットルボディ（１）側から前記弁軸（３ａ）と平行に延出する位置決め軸（１７）を嵌合する一方，前記減速ギヤ列（８）を，前記ロータ軸（６ｂ）に付設されるピニオンギヤ（１０）と，このピニオンギヤ（１０）に噛合する大径中間ギヤ（１１ａ）及び，この大径中間ギヤ（１１ａ）の一側面に一体に形成された小径中間ギヤ（１１ｂ）よりなる中間ギヤブロック（１１）と，前記弁軸（３ａ）に付設されて前記小径中間ギヤ（１１ｂ）に噛合する出力ギヤ（１２）とで構成し，前記中間ギヤブロック（１１）を前記位置決め軸（１７）で支承したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。
3. 請求項２記載のエンジンの吸気制御装置において，
   前記ピニオンギヤ（１０）及び出力ギヤ（１２）を，これらピニオンギヤ（１０）及び出力ギヤ（１２）の側面同士が対向するように配置したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。

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