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特許6290363デフォルト空気流れ調節ピンを備える電子スロットル制御アセンブリ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6290363
(24)【登録日】2018年2月16日
(45)【発行日】2018年3月7日
(54)【発明の名称】デフォルト空気流れ調節ピンを備える電子スロットル制御アセンブリ
(51)【国際特許分類】
F02D 9/02 20060101AFI20180226BHJP
F02D 11/10 20060101ALI20180226BHJP
F16K 31/53 20060101ALI20180226BHJP
F16K 31/44 20060101ALI20180226BHJP
【ＦＩ】
F02D9/02 351N
F02D11/10 A
F16K31/53
F16K31/44 F
【請求項の数】20
【外国語出願】
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2016-228969(P2016-228969)
(22)【出願日】2016年11月25日
(65)【公開番号】特開2017-101672(P2017-101672A)
(43)【公開日】2017年6月8日
【審査請求日】2016年11月25日
(31)【優先権主張番号】62/259,952
(32)【優先日】2015年11月25日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】15/333,733
(32)【優先日】2016年10月25日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】313005662
【氏名又は名称】コンチネンタル オートモーティブ システムズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＩＮＥＮＴＡＬ ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＳＹＳＴＥＭＳ， ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100135633
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 浩康
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】シュテファン ブアクハート
(72)【発明者】
【氏名】シュテファン ケーラー
(72)【発明者】
【氏名】ジョン ノーマン ストックブリッジ
【審査官】
大山 健
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００６−０２２６７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−０７７８４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−１７３１６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０５４９２０９７（ＵＳ，Ａ）
【文献】
米国特許第０５７７５２９２（ＵＳ，Ａ）
【文献】
欧州特許出願公開第１０９９８４０（ＥＰ，Ａ２）
【文献】
欧州特許出願公開第１４４１１１７（ＥＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０２Ｄ ９／００−１１／１０
Ｆ１６Ｋ ３１／４４−３１／６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スロットル制御アセンブリを備える装置であって、該スロットル制御アセンブリは、
中央ポートを規定するハウジングと、
前記中央ポートに配置されかつ軸に取り付けられた弁プレートと、
該弁プレートおよび前記軸の回転を制御するアクチュエータと、
少なくとも１つの歯車であって、該少なくとも１つの歯車の回転は前記アクチュエータによって制御され、前記少なくとも１つの歯車の回転は前記軸の回転を制御する、少なくとも１つの歯車と、
前記少なくとも１つの歯車を付勢して前記弁プレートがデフォルト流れ位置に配置されるように作動可能な少なくとも１つのばねと、
前記ばねの少なくとも一方の端部に接触するように前記ハウジングに取り付けられた少なくとも１つの調節ピンと、
を備え、
前記弁プレートの前記デフォルト流れ位置を調節するために、前記少なくとも１つの調節ピンの位置を変化させ、
前記少なくとも１つの調節ピンは、
カムに隣接した刻み付き部分またはリブ付き部分と、
前記刻み付き部分に隣接した、または前記リブ付き部分がその一部または全部に沿って延びているプレスゾーン部分と、をさらに備え、
前記少なくとも１つの調節ピンが前記ハウジングの取付け開口に挿入され、これにより、前記プレスゾーン部分が前記開口内に配置され、次いで、前記弁プレートの前記デフォルト流れ位置を調節するために前記少なくとも１つの調節ピンが回転され、次いで、前記少なくとも１つの調節ピンが前記開口内へさらに押し込まれると、前記刻み付き部分または前記リブ付き部分が前記少なくとも１つの調節ピンを前記ハウジングに固定して取り付けることを特徴とする、装置。
中央ポートを規定するハウジングと、
前記中央ポートに配置されかつ軸に取り付けられた弁プレートと、
該弁プレートおよび前記軸の回転を制御するアクチュエータと、
少なくとも１つの歯車であって、該少なくとも１つの歯車の回転は前記アクチュエータによって制御され、前記少なくとも１つの歯車の回転は前記軸の回転を制御する、少なくとも１つの歯車と、
前記少なくとも１つの歯車を付勢して前記弁プレートがデフォルト流れ位置に配置されるように作動可能な少なくとも１つのばねと、
前記ばねの少なくとも一方の端部に接触するように前記ハウジングに取り付けられた少なくとも１つの調節ピンと、
を備え、
前記弁プレートの前記デフォルト流れ位置を調節するために、前記少なくとも１つの調節ピンの位置を変化させ、
前記少なくとも１つの調節ピンは、
カムに隣接した刻み付き部分またはリブ付き部分と、
前記刻み付き部分に隣接した、または前記リブ付き部分がその一部または全部に沿って延びているプレスゾーン部分と、をさらに備え、
前記少なくとも１つの調節ピンが前記ハウジングの取付け開口に挿入され、これにより、前記プレスゾーン部分が前記開口内に配置され、次いで、前記弁プレートの前記デフォルト流れ位置を調節するために前記少なくとも１つの調節ピンが回転され、次いで、前記少なくとも１つの調節ピンが前記開口内へさらに押し込まれると、前記刻み付き部分または前記リブ付き部分が前記少なくとも１つの調節ピンを前記ハウジングに固定して取り付けることを特徴とする、装置。
【請求項2】
前記少なくとも１つの調節ピンは、
本体と、
該本体と一体に形成されたカムと、をさらに備え、
前記少なくとも１つのばねに対する前記カムの位置を調節するために前記少なくとも１つの調節ピンを回転させる、請求項１記載の装置。
本体と、
該本体と一体に形成されたカムと、をさらに備え、
前記少なくとも１つのばねに対する前記カムの位置を調節するために前記少なくとも１つの調節ピンを回転させる、請求項１記載の装置。
【請求項3】
前記本体と一体に形成された駆動部分をさらに備え、
前記少なくとも１つの調節ピンを回転させかつ前記少なくとも１つの調節ピンを所望の位置に配置するために、前記駆動部分を回転させる、請求項２記載の装置。
前記少なくとも１つの調節ピンを回転させかつ前記少なくとも１つの調節ピンを所望の位置に配置するために、前記駆動部分を回転させる、請求項２記載の装置。
【請求項4】
前記駆動部分は、複数の外部スプラインを有する外部駆動部分をさらに備える、請求項３記載の装置。
【請求項5】
前記駆動部分は、複数の内部スプラインを有する内部駆動部分をさらに備える、請求項３記載の装置。
【請求項6】
第１の端部を有する閉鎖ばねをさらに備え、
前記少なくとも１つのばねは、第１の端部を有する開放ばねであり、前記閉鎖ばねの前記第１の端部は前記開放ばねの前記第１の端部に隣接しており、前記ハウジングに対する前記開放ばねの前記第１の端部と前記閉鎖ばねの前記第１の端部との位置を変化させるために、前記少なくとも１つの調節ピンを回転させる、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
前記少なくとも１つのばねは、第１の端部を有する開放ばねであり、前記閉鎖ばねの前記第１の端部は前記開放ばねの前記第１の端部に隣接しており、前記ハウジングに対する前記開放ばねの前記第１の端部と前記閉鎖ばねの前記第１の端部との位置を変化させるために、前記少なくとも１つの調節ピンを回転させる、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項7】
前記調節ピンに取り付けられた軸受をさらに備え、該軸受の直径は、前記少なくとも１つのばねの所望の位置に対応している、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項8】
前記少なくとも１つの歯車に隣接して前記ハウジングに固定して取り付けられた第２の調節ピンと、
前記少なくとも１つの歯車の一部として一体に形成された歯車ストッパと、をさらに備え、
前記少なくとも１つの歯車の位置と前記弁プレートの位置とを調節するために、前記第２の調節ピンが位置決めされる、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
前記少なくとも１つの歯車の一部として一体に形成された歯車ストッパと、をさらに備え、
前記少なくとも１つの歯車の位置と前記弁プレートの位置とを調節するために、前記第２の調節ピンが位置決めされる、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項9】
スロットル制御アセンブリであって、
ハウジングと、
該ハウジングの一部として形成された中央ポートと、
該中央ポートに配置されるように軸に取り付けられた弁プレートと、
歯車アセンブリと、
前記軸に取り付けられた、前記歯車アセンブリの一部である扇形歯車と、
前記歯車アセンブリと係合したアクチュエータと、
前記扇形歯車を開放位置に向かって付勢するために作動可能な開放ばねと、
前記扇形歯車を閉鎖位置に向かって付勢するために作動可能な閉鎖ばねと、
前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を調節するために作動可能な少なくとも１つの調節ピンと、
を備え、
前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を調節するために、前記ハウジングに対する前記少なくとも１つの調節ピンの位置を変化させ、これが、前記扇形歯車と、前記軸と、前記弁プレートとの位置を変化させ、
前記少なくとも１つの調節ピンは、
カムに隣接して本体と一体に形成された刻み付き部分またはリブ付き部分と、
前記刻み付き部分に隣接した、または前記リブ付き部分がその一部または全部に沿って延びているプレスゾーン部分と、をさらに備え、
前記少なくとも１つの調節ピンが前記ハウジングの取付け開口に挿入され、これにより、前記プレスゾーン部分が前記開口内に配置され、次いで、前記弁プレートのデフォルト流れ位置を調節するために前記少なくとも１つの調節ピンが回転され、次いで、前記少なくとも１つの調節ピンが前記開口内へさらに押し込まれると、前記刻み付き部分または前記リブ付き部分が前記少なくとも１つの調節ピンを前記ハウジングに固定して取り付けることを特徴とする、スロットル制御アセンブリ。
ハウジングと、
該ハウジングの一部として形成された中央ポートと、
該中央ポートに配置されるように軸に取り付けられた弁プレートと、
歯車アセンブリと、
前記軸に取り付けられた、前記歯車アセンブリの一部である扇形歯車と、
前記歯車アセンブリと係合したアクチュエータと、
前記扇形歯車を開放位置に向かって付勢するために作動可能な開放ばねと、
前記扇形歯車を閉鎖位置に向かって付勢するために作動可能な閉鎖ばねと、
前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を調節するために作動可能な少なくとも１つの調節ピンと、
を備え、
前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を調節するために、前記ハウジングに対する前記少なくとも１つの調節ピンの位置を変化させ、これが、前記扇形歯車と、前記軸と、前記弁プレートとの位置を変化させ、
前記少なくとも１つの調節ピンは、
カムに隣接して本体と一体に形成された刻み付き部分またはリブ付き部分と、
前記刻み付き部分に隣接した、または前記リブ付き部分がその一部または全部に沿って延びているプレスゾーン部分と、をさらに備え、
前記少なくとも１つの調節ピンが前記ハウジングの取付け開口に挿入され、これにより、前記プレスゾーン部分が前記開口内に配置され、次いで、前記弁プレートのデフォルト流れ位置を調節するために前記少なくとも１つの調節ピンが回転され、次いで、前記少なくとも１つの調節ピンが前記開口内へさらに押し込まれると、前記刻み付き部分または前記リブ付き部分が前記少なくとも１つの調節ピンを前記ハウジングに固定して取り付けることを特徴とする、スロットル制御アセンブリ。
【請求項10】
前記少なくとも１つの調節ピンは、
本体と、
該本体と一体に形成されたカムと、をさらに備え、
該カムが前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を変化させるように、前記少なくとも１つの調節ピンを回転させる、請求項９記載のスロットル制御アセンブリ。
本体と、
該本体と一体に形成されたカムと、をさらに備え、
該カムが前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を変化させるように、前記少なくとも１つの調節ピンを回転させる、請求項９記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項11】
前記少なくとも１つの調節ピンは、駆動部分をさらに備え、該駆動部分は、前記少なくとも１つの調節ピンを回転させるために使用される、請求項１０記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項12】
前記駆動部分は、複数の外部スプラインを有する外部駆動部分をさらに備える、請求項１１記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項13】
前記駆動部分は、複数の内部スプラインを有する内部駆動部分をさらに備える、請求項１１記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項14】
前記開放ばねの一部である第１の端部であって、前記開放ばねの前記第１の端部は前記少なくとも１つの調節ピンと接触している、第１の端部と、
前記閉鎖ばねの一部である第１の端部であって、前記閉鎖ばねの前記第１の端部は前記開放ばねの前記第１の端部に隣接している、第１の端部と、をさらに備え、
前記少なくとも１つの調節ピンを回転させると、前記開放ばねの前記第１の端部と前記閉鎖ばねの前記第１の端部との位置が変化して前記扇形歯車および前記弁プレートの位置が変化し、これにより、前記弁プレートが所望のデフォルト流れ位置を有する、請求項９から１３までのいずれか１項記載のスロットル制御アセンブリ。
前記閉鎖ばねの一部である第１の端部であって、前記閉鎖ばねの前記第１の端部は前記開放ばねの前記第１の端部に隣接している、第１の端部と、をさらに備え、
前記少なくとも１つの調節ピンを回転させると、前記開放ばねの前記第１の端部と前記閉鎖ばねの前記第１の端部との位置が変化して前記扇形歯車および前記弁プレートの位置が変化し、これにより、前記弁プレートが所望のデフォルト流れ位置を有する、請求項９から１３までのいずれか１項記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項15】
前記扇形歯車に隣接して前記ハウジングに固定して取り付けられた第２の調節ピンと、
前記扇形歯車の一部として一体に形成された歯車ストッパと、をさらに備え、
前記扇形歯車の位置と前記弁プレートの位置とを調節するために、前記第２の調節ピンが位置決めされる、請求項９から１４までのいずれか１項記載のスロットル制御アセンブリ。
前記扇形歯車の一部として一体に形成された歯車ストッパと、をさらに備え、
前記扇形歯車の位置と前記弁プレートの位置とを調節するために、前記第２の調節ピンが位置決めされる、請求項９から１４までのいずれか１項記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項16】
前記調節ピンに取り付けられた軸受をさらに備え、該軸受の直径は、前記少なくとも１つのばねの所望の位置に対応している、請求項９から１５までのいずれか１項記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項17】
スロットル制御アセンブリであって、
ハウジングと、
該ハウジングの一部として形成された中央ポートと、
該中央ポートに配置されるように軸に取り付けられた弁プレートと、
歯車アセンブリと、
前記軸に取り付けられた、前記歯車アセンブリの一部である扇形歯車と、
前記歯車アセンブリと係合したアクチュエータと、
前記ハウジングの一部として一体に形成された取付け開口と、
該取付け開口に配置された少なくとも１つの調節ピンと、
該少なくとも１つの調節ピンと接触した第１の端部および前記扇形歯車と係合した第２の端部を有する開放ばねと、
該開放ばねの前記第１の端部に隣接した第１の端部および前記ハウジングと係合した第２の端部を有する閉鎖ばねと、
前記少なくとも１つの調節ピンの一部である本体と、
該本体と一体に形成されたカムであって、前記開放ばねの前記第１の端部と接触しているカムと、
該カムに隣接して前記本体と一体に形成された駆動部分であって、前記少なくとも１つの調節ピンの一部である、駆動部分と、
を備え、
前記扇形歯車と前記弁プレートとの位置を調節するために、前記少なくとも１つの調節ピンの駆動部分を回転して前記カムが前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を変化させるようにし、
前記少なくとも１つの調節ピンは、
前記カムに隣接して前記本体の一部として形成された刻み付き部分またはリブ付き部分と、
前記刻み付き部分に隣接した、または前記リブ付き部分がその一部または全部に沿って延びている、前記本体の一部として一体に形成されたプレスゾーン部分と、をさらに備え、
前記プレスゾーン部分が取付け開口に押し込まれ、前記少なくとも１つの調節ピンを回転して前記開放ばねの前記第１の端部および前記閉鎖ばねの前記第１の端部の位置を変化させた後、前記少なくとも１つの調節ピンが前記取付け開口内へさらに押し込まれ、これによって、前記刻み付き部分または前記リブ付き部分が前記少なくとも１つの調節ピンを前記取付け開口に固定して取り付けることを特徴とする、スロットル制御アセンブリ。
ハウジングと、
該ハウジングの一部として形成された中央ポートと、
該中央ポートに配置されるように軸に取り付けられた弁プレートと、
歯車アセンブリと、
前記軸に取り付けられた、前記歯車アセンブリの一部である扇形歯車と、
前記歯車アセンブリと係合したアクチュエータと、
前記ハウジングの一部として一体に形成された取付け開口と、
該取付け開口に配置された少なくとも１つの調節ピンと、
該少なくとも１つの調節ピンと接触した第１の端部および前記扇形歯車と係合した第２の端部を有する開放ばねと、
該開放ばねの前記第１の端部に隣接した第１の端部および前記ハウジングと係合した第２の端部を有する閉鎖ばねと、
前記少なくとも１つの調節ピンの一部である本体と、
該本体と一体に形成されたカムであって、前記開放ばねの前記第１の端部と接触しているカムと、
該カムに隣接して前記本体と一体に形成された駆動部分であって、前記少なくとも１つの調節ピンの一部である、駆動部分と、
を備え、
前記扇形歯車と前記弁プレートとの位置を調節するために、前記少なくとも１つの調節ピンの駆動部分を回転して前記カムが前記開放ばねおよび前記閉鎖ばねの位置を変化させるようにし、
前記少なくとも１つの調節ピンは、
前記カムに隣接して前記本体の一部として形成された刻み付き部分またはリブ付き部分と、
前記刻み付き部分に隣接した、または前記リブ付き部分がその一部または全部に沿って延びている、前記本体の一部として一体に形成されたプレスゾーン部分と、をさらに備え、
前記プレスゾーン部分が取付け開口に押し込まれ、前記少なくとも１つの調節ピンを回転して前記開放ばねの前記第１の端部および前記閉鎖ばねの前記第１の端部の位置を変化させた後、前記少なくとも１つの調節ピンが前記取付け開口内へさらに押し込まれ、これによって、前記刻み付き部分または前記リブ付き部分が前記少なくとも１つの調節ピンを前記取付け開口に固定して取り付けることを特徴とする、スロットル制御アセンブリ。
【請求項18】
前記駆動部分は、複数の外部スプラインを有する外部駆動部分をさらに備える、請求項１７記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項19】
前記駆動部分は、複数の内部スプラインを有する内部駆動部分をさらに備える、請求項１７記載のスロットル制御アセンブリ。
【請求項20】
前記扇形歯車に隣接して前記ハウジングに固定して取り付けられた第２の調節ピンと、
前記扇形歯車の一部として一体に形成された歯車ストッパと、をさらに備え、
前記扇形歯車の位置と前記弁プレートの位置とを調節するために、前記第２の調節ピンが位置決めされる、請求項１７から１９までのいずれか１項記載のスロットル制御アセンブリ。
前記扇形歯車の一部として一体に形成された歯車ストッパと、をさらに備え、
前記扇形歯車の位置と前記弁プレートの位置とを調節するために、前記第２の調節ピンが位置決めされる、請求項１７から１９までのいずれか１項記載のスロットル制御アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願との相互参照本願は、２０１５年１１月２５日に出願された米国仮出願第６２／２５９，９５２号の利益を請求する。上の出願の開示は参照により本明細書に援用される。
【0002】
発明の分野本発明は、一般に、電子スロットル制御アセンブリにおける少なくとも１つのばねの位置を調節することによってスロットルプレートのデフォルト流れ位置を調節するために使用される偏心ピンに関する。
【背景技術】
【0003】
電子スロットルボディは一般的に公知であり、エンジン内への空気の流れを制御するために使用される。これらのスロットルボディは、ある種の弁を有しており、この弁は、通常、エンジン内への空気流の量を増減するように回転される、ハウジングのポートに配置された弁プレートである。電子スロットルボディは、通常、スロットルプレートの完全に閉鎖した位置に対するスロットルプレートの特定の開放角度を設定することによって達成される「デフォルト空気流れ」設定を有する。最終歯車（扇形歯車など）が、スロットルプレートと共に軸に取り付けられており、扇形歯車は、軸およびスロットルプレートを回転させるために使用される。
【0004】
デフォルト空気流れは、扇形歯車に接続された開放ばねの使用を含むことによって達成され、開放ばねは、扇形歯車内のばねストッパと、ハウジングに配置されたデフォルトストッパとによって支持されている。多くの設計要求は、弁プレートの開放角度の公差を、±０．１°、幾つかの例においては±０．１°未満になるように規定することを含む。
【0005】
組立て中、扇形歯車は軸に取り付けられ、スロットルプレートは完全に閉鎖した位置にあり、扇形歯車は、開放ばねが歯車を歯車ストッパに対して配置するように位置決めされる。所望のデフォルト空気流れ設定を有するように弁プレートを位置決めすることは、大きな労力を要する。
【0006】
弁プレートの適切な調節を提供するための解決手段のうちの１つは、弁プレートのデフォルトストッパ位置または歯車ストッパ位置を設定するために設定ねじを使用することである。しかしながら、設定ねじを使用することは、ねじ直径がばねの端部よりも大きくなければならず、また、スロットルボディに取り付けられた適切な構成部材への正確な接続を保証するために十分に大きくなければならないという欠点を有する。その結果、これらの設定ねじの直径は、設定ねじを歯車箱内に適切に位置決めするには大きすぎる。したがって、ねじは、歯車箱の外側から、回転のために駆動されなければならない。組立て後、設定ねじは固定されなければならず、設定ねじが適切に位置決めされたままでありかつ操作できないことを保証するために、設定ねじ用のアクセス穴を閉鎖しなければならない。
【0007】
したがって、上記の欠点なしに弁プレートのデフォルト空気流れ設定を調節することができるスロットルボディが必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、電子スロットル制御アセンブリ用の偏心ピンであり、ピンは、少なくとも１つのばねの位置を調節し、これにより弁プレートのデフォルト流れ位置を調節するために使用され、弁プレートは、電子制御アセンブリにおいてハウジングの開口に配置されている。偏心ピンは、弁プレートのデフォルト角度を±０．１０°の角度公差で調節することによってデフォルト空気流れを調節するために使用され、これは、基本的に、偏心ピンのカム位置と、カムに当接したばねの端部の位置とを調節可能であることによって、組立て中の公差を３．５分の１に減じる。
【0009】
偏心ピンは、電子スロットル制御アセンブリのハウジングの開口に摺動可能に押し込まれる。偏心ピンは、ある種のドライバを使用して回転される。１つの実施の形態では、ドライバは複数の外部スプラインを有しており、偏心ピンは、ハウジングの開口に配置されており、所望の位置への調節後に回転しないように固定される。
【0010】
１つの実施の形態では、電子スロットル制御アセンブリは、１ばね設計であり、別の実施の形態では、電子制御アセンブリは２ばね設計であり、２ばね設計は、１つの偏心ピンのみを必要とする。２ばね設計は、各ばねの端部、ひいては、弁プレートの角度と、リンプホームモード（limp-home mode）に関連した空気流とを調節するために、偏心ピンを使用する。１ばね設計の場合、偏心ピンは、ばねの各端部の軸方向の遊び（endplay）を低減または排除するために、および／または角度および空気流を設定するために、使用される。
【0011】
１つの実施の形態では、偏心ピンは、ピンの位置を調節するために使用される外部駆動部分を有する。別の実施の形態では、偏心ピンは、偏心を有しており、さらに別の実施の形態では、偏心ピンは、リブ付き、ねじ山付きまたは刻み付きの面を有してもよいプレスゾーンを有する。
【0012】
また、偏心ピンは、扇形歯車の位置を調節するために使用されてもよく、例えば、小さな漏れのための最小開放角度と、空気通路におけるスロットルプレートコーキングを回避するための最小開放角度とを提供するための下側機械的ストッパとして機能してもよい。
【0013】
１つの実施の形態では、本発明は、スロットル制御アセンブリであり、スロットル制御アセンブリは、ハウジングと、ハウジングの一部として形成された中央ポートと、中央ポートに配置されるように軸に取り付けられた弁プレートと、軸に取り付けられた扇形歯車を有する歯車アセンブリと、歯車アセンブリと係合したアクチュエータと、を備える。取付け開口は、ハウジングの一部として一体に形成されており、少なくとも１つの調節ピンは取付け開口に配置されている。スロットル制御アセンブリは、少なくとも１つの調節ピンと接触した第１の端部と扇形歯車に係合した第２の端部とを有する開放ばねと、開放ばねの第１の端部に隣接した第１の端部とハウジングに係合した第２の端部とを有する閉鎖ばねと、をさらに備える。調節ピンは、本体と、本体と一体に形成されたカムとを有しており、カムは、開放ばねの第１の端部と接触するようになっている。駆動部分は、カムに隣接して本体と一体に形成されており、調節ピンの駆動部分は、カムが開放ばねおよび閉鎖ばねの位置を変化させて扇形歯車と弁プレートとの位置を調節するように、回転される。
【0014】
調節ピンは、カムに隣接して本体の一部として形成された刻み付き部分と、刻み付き部分に隣接して本体の一部として一体に形成されたプレスゾーン部分と、をさらに有する。組立て中、プレスゾーン部分は取付け開口に押し込まれ、開放ばねの第１の端部および閉鎖ばねの第１の端部の位置を変化させるように調節ピンを回転した後、調節ピンはさらに取付け開口内へ押し込まれ、この結果、刻み付き部分が取付け開口に押し込まれ、調節ピンを取付け開口に固定して取り付ける。
【0015】
代替的な実施の形態では、リブ付き部分が、刻み付き部分の代わりにカムに隣接して本体の一部として形成されており、リブ付き部分は、ハウジングの一部として形成された取付け開口に挿入されて、調節ピンをハウジングに固定して取り付ける。
【0016】
駆動部分は、複数の外部スプラインを有する外部駆動部分、または複数の内部スプラインを有する内部駆動部分であってもよい。
【0017】
別の代替的な実施の形態では、カムの代わりに、異なるサイズの軸受が選択されかつピンに取り付けられてもよく、この場合、選択された軸受の直径はばねの所望の位置に対応している。
【0018】
別の代替的な実施の形態では、第２の調節ピンは、扇形歯車に隣接してハウジングに固定して取り付けられており、かつ扇形歯車の一部として一体に形成された歯車ストッパと接触している。第２の調節ピンは、歯車の位置と、弁プレートのデフォルト流れ位置とを調節するために位置決めされる。
【0019】
本発明の別の適用可能な分野は、以下に提供される詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好適な実施の形態を示しているが、例示の目的で示されているだけであって、発明の範囲を限定しようとするものではないことを理解すべきである。
【0020】
本発明は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの透視図である。
【図2】本発明の実施の形態による、カバーが取り外されたスロットル制御アセンブリの透視図である。
【図3】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用されるハウジングの部分の側面図である。
【図4】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される、扇形歯車に取り付けられた開放ばねおよび閉鎖ばねを備える扇形歯車の透視図である。
【図5】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部である複数の構成部材の分解図である。
【図6A】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第１の実施の形態の第１の透視図である。
【図6B】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第１の実施の形態の第２の透視図である。
【図6C】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第１の実施の形態の第３の透視図である。
【図6D】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第１の実施の形態の正面図である。
【図6E】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第１の実施の形態の側面図である。
【図6F】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第１の実施の形態の後面図である。
【図7A】本発明の実施の形態による、カバーが取り外されかつ偏心ピンが第１の位置にある、スロットル制御アセンブリの側面図である。
【図7C】本発明の実施の形態による、カバーが取り外されかつ偏心ピンが第２の位置にある、スロットル制御アセンブリの一部の側面図である。
【図8A】本発明の実施の形態による、カバーが取り外された、付加的な偏心ピンを有するスロットル制御アセンブリの別の実施の形態の側面図である。
【図9A】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第２の実施の形態の第１の透視図である。
【図9B】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第２の実施の形態の第２の透視図である。
【図10A】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第３の実施の形態の第１の透視図である。
【図10B】本発明の実施の形態によるスロットル制御アセンブリの一部として使用される偏心ピンの第３の実施の形態の第２の透視図である。
【図13A】本発明の実施の形態による、完全カムを有する、偏心ピンの別の実施の形態の透視図である。
【図13B】本発明の実施の形態による、完全カムを有する、偏心ピンの別の実施の形態の後面図である。
【図14】本発明の実施の形態による、カバーが取り外され、かつブシュを有する偏心ピンの別の代替的な実施の形態を有する、スロットル制御アセンブリの拡大した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
好適な実施の形態の以下の説明は、本質的に単に例示的であり、本発明、その用途、または使用を制限しようとするものではない。
【0023】
本発明によるスロットル制御アセンブリが、図面において全体を符号１０で示されている。アセンブリ１０はハウジング１２を有しており、ハウジング１２の一部として中央ポート１４が形成されており、アセンブリ１０の作動中に空気が中央ポート１４を通過する。中央ポート１４には、回転可能な軸１６が配置されている。軸１６はスロット１８を有しており、スロット１８には弁部材が配置されており、この弁部材は、この実施の形態では弁プレート２０である。弁プレート２０は２つの開口を有しており、これらの開口は、軸１６の一部として形成された２つのねじ山付き開口と整列している。締結具はプレート２０を軸１６に接続しており、締結具は、この実施の形態ではねじ山付きねじ２６であり、このねじ山付きねじ２６は、プレート２０の開口と、軸１６のねじ山付き開口とに挿入され、弁プレート２０を軸１６に固定している。
【0024】
軸１６は、ハウジング１２の一部として形成された開口２８に部分的に配置されている。開口２８には、軸１６を支持しかつ軸１６をハウジング１２に対して回転させることができる第１の軸受アセンブリ（図示せず）および第２の軸受アセンブリ３０も配置されている。第１の軸受アセンブリは開口２８においてプラグによってシールされており、第２の軸受アセンブリ３０も開口２８において、軸１６の一部として形成された溝５０に配置されたＣ字形ワッシャ３４によってシールされている。第２の軸受アセンブリ３０は、Ｃ字形ワッシャ３４と軸１６の端部との間に配置されており、ハウジング１２の一部として形成されたボス５２内に配置され、このボス５２によって支持されている。
【0025】
ハウジング１２はキャビティも有しており、キャビティにはアクチュエータが配置されており、このアクチュエータは、この実施の形態では、２つのモータねじ４０によって所定の位置に保持された電気モータ３８である。モータ３８の軸には第１の歯車またはピニオン歯車４２が取り付けられている。ピニオン歯車４２は、第２の歯車または中間歯車４４と噛み合っている。中間歯車４４は中間軸４６に取り付けられており、中間軸４６は、ハウジング１２の一部として形成された開口４８内へ部分的に延びている。中間歯車４４と比較して直径がより小さなミドル歯車（図示せず）も、中間歯車４４の一部として形成されている。ミドル歯車は扇形歯車５８と噛み合っており、扇形歯車５８は、圧入接続または何らかのその他のタイプの接続によって軸１６に取り付けられている。
【0026】
アセンブリ１０は、開放ばね６２および閉鎖ばね６４をも有する。開放ばね６２は、第１の端部６２ａおよび第２の端部６２ｂを有しており、第１の端部６２ａは、全体を符号６６で示された第１のピンと接触している。組み立てられると、開放ばね６２は、閉鎖ばね６４の一部を包囲し、閉鎖ばね６４も、第１の端部６４ａおよび第２の端部６４ｂを有する。図２、図４および図７Ａ〜図７Ｄに示したように、閉鎖ばね６４の第１の端部６４ａは開放ばね６２の第１の端部６２ａに隣接しており、これにより、開放ばね６２および閉鎖ばね６４の双方を第１のピン６６によって調節することができる。
【0027】
この実施の形態では、第１のピン６６は、ハウジング１２の一部として形成された取付け開口６８に配置された偏心ピン６６である。偏心ピン６６は、円筒状の本体６６ａを有しており、駆動部分６６ｂと、カム６６ｃと、刻み付き部分６６ｄと、プレスゾーン部分６６ｅと、減径部６６ｆとが、本体６６ａと一体に形成されている。カム６６ｃを本体６６ａの中央に配置されており、駆動部分６６ｂはカム６６ｃの一方の側に配置されており、刻み付き部分６６ｄはカム６６ｃの他方の側に配置されている。プレスゾーン部分６６ｅは、刻み付き部分６６ｄに隣接している。開口６８は、ピン６６を開口６８に押し込むことができ、圧入接続を有するように成形されている。組立て中、ピン６６は開口６８に挿入され、減径部６６ｅは開口６８内へのピン６６の挿入を容易にしている。ピン６６は開口６８に挿入されるが、ただし、プレスゾーン部分６６ｅが開口６８に配置され、刻み付き部分６６ｄを含むピン６６の残りの部分は開口６８に配置されないように、挿入される。図７Ａ〜図７Ｂに示したように、ピン６６は、カム６６ｃが開放ばね６２の第１の端部６２ａと接触するように位置決めされる。次いで、駆動部分６６ｂは、ピン６６を回転させてカム６６ｃの位置を開放ばね６２の第１の端部６２ａに対して変化させるために使用される。カム６６ｃは、ピン６６が回転したときに開放ばね６２の第１の端部６２ａと閉鎖ばね６４の第１の端部６４ａとの位置を変化させ、これにより、図７Ｃ〜図７Ｄに示したように、扇形歯車５８と、軸１６と、ひいては弁プレート２０との位置を変化させるように、成形されている。弁プレート２０のこの調節は、弁プレート２０の「デフォルト流れ位置」を変化させる。弁プレート２０は、モータ３８が作動しておらず、弁プレート２０の移動を制御するために使用されてないときに、ばね６２，６４から加えられる付勢力の結果としてデフォルト流れ位置に配置される。弁プレート２０のこの調節は、モータ３８が作動していないときに中央ポート１４を通る空気のデフォルト流れの調節を可能にする。
【0028】
カム６６ｃの形状により、弁プレート２０のデフォルト流れ位置を、±０．１０度などの、ただしこれに限定されない極めて小さな増分で調節することができる。これは、基本的に、偏心ピン６６の位置を調節可能であることに起因して組立て中の公差を３．５分の１に減じる。ピン６６が所望の位置へ回転すると、ピン６６は次いで、刻み付き部分６６ｄが開口６８に押し込まれるように、さらに開口６８に押し込まれる。刻み付き部分６６ｄが開口６８に押し込まれるとき、開口６８は、刻み付き部分６６ｄの周囲において部分的に変形する。刻み付き部分６６ｄの周囲の開口６８の領域の変形が、ピン６６を所望の部分にロックし、ピン６６が望ましくない位置へ回転することを防止する。
【0029】
カム６６ｃは、ピン６６が回転したときに各ばね６２，６４の端部６２ａ，６４ａの位置を変化させるように成形されている。ピン６６の回転が各ばね６２，６４の端部６２ａ，６４ａの位置をどのように変化させるかを変更するために、カム６６ｃの形状を変化させてもよい。図６Ａ〜図６Ｆを参照すると、ピン６６は、ピン６６の中央を通って延びる第１の軸線７０を有する。この実施の形態におけるカム６６ｃは、本体６６ａの直径よりも大きな直径を有する円筒の一部に相当する形状を有する。ピン６６は、カム６６ｃの軸線７２である第２の軸線７２も有しており、第２の軸線７２は第１の軸線７０からずれている。この実施の形態では、第２の軸線７２は、第１の軸線７０から０．６５ミリメートルの距離７４だけずれている。しかしながら、その他の距離が用いられてよいことも本発明の範囲内である。カム６６ｃは、第１の接点７８において始まる円弧状部分７６も有しており、円弧状部分７６は、図６Ｆに示したように１８０°の角度８６において延びている。円弧状部分７６は、端面８０において終わっている。端面８０は実質的に平坦であり、本体６６ａに対して接線方向であり、端面８０は、第２の接点８２において終わっている。この実施の形態におけるカム６６ｃの半径８４は、２．４８ミリメートルであるが、半径８４は変化してもよく、特定の用途に適合するように変化させてよいことも本発明の範囲内である。
【0030】
上述のように、カム６６ｃは、円筒の一部に相当する形状を有する。カム６６ｃは、１８０度の角度８６で本体６６ａの周囲に延びている。カム６６ｃの半径８４と、カム６６ｃが延びている角度８６とを、特定の用途に適合するように変化させてもよい。カム６６ｃの幅７６ａを、様々な異なる用途に適合するように変化させてもよく、その場合、ばね６２，６４は様々な異なるサイズであってもよいし、またはその他の構成部材のサイズを変化させてもよい。
【0031】
この実施の形態では、本体６６ａは、１．８３ミリメートルの半径８８を有する。カム６６ｃの端部９０は、端面８０に隣接している。本体６６ａの半径８８とカム６６ｃの半径８４との差は、０．６５ミリメートルの距離７４だけ第１の軸線７０からずれた第２の軸線７２と組み合わされて、本体６６ａの外面６６ｇとカム６６ｃの端部９０との間に最大距離９２を生ぜしめる。最大距離９２では、カム６６ｃの外面が本体６６ａの外面６６ｇから最も遠くなる。この実施の形態における最大距離９２は１．３ミリメートルであるが、最大距離９２が変化するように、カム６６ｃと本体６６ａとが異なるサイズであってもよく、かつ互いに異なって向きづけられていてよいことも本発明の範囲内である。
【0032】
開放ばね６２の第２の端部６２ｂは、扇形歯車５８の一部として形成されたタブ部分９４と係合する。閉鎖ばね６４の第２の端部６４ｂは、ハウジング１２の一部として形成されたばねストッパ９６に隣接して位置決めされている。ピン６６に加えて、開放ばね６２の第１の端部６２ａも、扇形歯車５８の一部として形成されたばねストッパ９８に対して位置決めされている。
【0033】
ハウジング１２にはカバー１００が接続されており、カバー１００とハウジング１２との間には、ハウジング１２の一部として形成された外側リップ１０４を包囲するシール（図示せず）が配置されている。カバー１００は、複数のクリップ１０６を使用してハウジング１２に接続されている。カバー１００は、モータ３８と電気通信するコネクタ１０８も有しており、これにより、コネクタ１０８を、モータ３８に電力を提供するために電源に接続することができる。リードフレームがカバー１００と一体に形成されており、リードフレームは、扇形歯車５８の回転角度を検出するために使用される位置センサと電気通信するようにコネクタ１０８を配置する。
【0034】
作動中、閉鎖ばね６４は、スロットルプレート２０が閉鎖位置になるように、扇形歯車５８、ひいては、軸１６およびスロットルプレート２０を付勢し、これにより、アセンブリ１０がどのように構成されているかに応じて、中央ボア１４は、実質的に閉鎖されるか、または完全に塞がれる。電流がモータ３８に提供されると、ピニオン歯車４２が回転し、これは、中間歯車４４、中間歯車４４の第２の歯車またはミドル歯車、及び扇形歯車５８の回転を生ぜしめる。扇形歯車５８を回転させるために、閉鎖ばね６４によって扇形歯車５８に加えられる付勢力が克服される。扇形歯車５８の回転の大きさは、閉鎖ばね６４によって扇形歯車５８に加えられる力を克服しなければならない、開放ばね６２から扇形歯車５８に加えられる力と組み合わされた、モータ３８に提供される電流の大きさに比例する。扇形歯車５８は軸１６に連結されているので、扇形歯車５８の回転は軸１６を回転させ、弁プレート２０を回転させる。上述のように、位置センサは、スロットルボディアセンブリ１０の作動中、扇形歯車５８、ひいてはプレート２０の位置を検出する。
【0035】
扇形歯車５８が回転すると、軸１６も回転し、プレート２０を回転させ、より増大したレベルの空気流を中央ボア１４に通過させる。扇形歯車５８の回転の大きさはセンサによって検出され、これにより、弁プレート２０を所望の位置に配置することができる。
【0036】
アセンブリ１０における公差のばらつきと、様々な異なる用途のための流れ要求の相違とにより、弁プレート２０のデフォルト位置を、組立ての間に調節する必要がある場合がある。ばね６２，６４の位置を調節し、これにより、弁プレート２０のデフォルト流れ位置を変化させるために、ピン６６を、上述のように組立て中に回転させてもよい。カム６６ｃが開放ばね６２の第１の端部６２ａと接触するのではなく、開放ばね６２の第１の端部６２ａが本体６６ａと接触するように、ピン６６を回転させてもよい。ばね６２，６４を適切に構成し、弁プレート２０を所望の位置に配置するために、第１の端部６２ａが、第１の接点７８とカム６６ｃの端部９０との間のカム６６ｃの円弧状部分７６に沿ったどこかに接触するように、ピン６６を回転させてもよい。
【0037】
上述のように、ピン６６の調節は、駆動部分６６ｂを回転させることによって達成される。図２および図５〜図７Ｄに示された実施の形態では、駆動部分６６ｂは、複数のスプライン６６ｈを備える外部駆動部分６６ｂである。この実施の形態では、６つのスプライン６６ｈが設けられているが、異なる数のスプライン６６ｈを使用してよいことも本発明の範囲内である。
【0038】
アセンブリ１０の別の実施の形態が、図８Ａ〜図８Ｂに示されており、同じ符号は同じ要素を示している。この実施の形態では、図３に示されたハウジング１２の一部として形成された付加的な開口１１４が設けられており、別のピン６６が、扇形歯車５８の一部として形成された歯車ストッパ１１６と接触するように挿入されてもよい。開口１１４に配置されたピン６６を、扇形歯車５８のデフォルト位置を調節するために回転させてもよい。ばね６２，６４の位置を調節するための、開口６８におけるピン６６と、扇形歯車５８の位置を調節するための、開口１１４におけるピン６６とを有することは、弁プレート２０がどのように調節されるかの精度を高める。
【0039】
ピン６６の複数の可能な代替的な実施の形態が存在する。ピン６６のこれらの実施の形態のうちの１つが図９Ａ〜図９Ｂに示されており、同じ符号は同じ要素を示している。図９Ａ〜図９Ｂに示された実施の形態は、より多くのスプライン６６ｈを有する外部駆動部分６６ｂを備えている。図９Ａ〜図９Ｂに示されたピン６６の実施の形態では１２のスプラインが設けられており、１２のスプライン６６ｈを備える実施の形態は、刻み付き部分６６ｄを有していてもいなくてもよい。
【0040】
ピン６６の別の代替的な実施の形態が図１０Ａ〜図１０Ｂに示されており、同じ符号は同じ要素を示している。この実施の形態では、駆動部分６６ｂは、６つの内部スプライン６６ｈを有する内部駆動部分６６ｂである。必要に応じて、他の実施の形態では、より多いまたはより少ない内部スプライン６６ｈが用いられてもよい。
【0041】
図２および図５〜図７Ｄにおけるピン６６は、刻み付き部分６６ｄを備えて示されている。しかしながら、開口６８への圧入が十分であるならば、図１１Ａ〜図１１Ｃに示された刻み付き部分６６ｄなしにピン６６を製造することも可能である。
【0042】
上述のピン６６の実施の形態の全てにおいて、刻み付き部分６６ｄは、図１２Ａ〜図１２Ｃに示されたリブ付き部分６６ｉと置き換えられてもよい。リブ付き部分６６ｉは、プレスゾーン部分６６ｅの一部または全部に沿って延びていてもよい。リブ付き部分６６ｉは、ピン６６が対応する開口６８，１１４に挿入されるときにより強固な圧入接続を提供するために用いられる。
【0043】
ピン６６のさらに別の実施の形態が図１３Ａ〜図１３Ｂに示されている。この実施の形態では、前の実施の形態において説明されたカム６６ｃと同様の形式であり、カム６６ｃは本体６６ａからオフセットされている。しかしながら、この実施の形態におけるカム６６ｃは、円筒の一部に相当する形状を有するのとは対照的に、完全な円筒状部分である。カム６６ｃの円弧状部分７６は、軸線７２を中心として３６０°全体に延びている。この実施の形態では、駆動部分６６ｂは、六角形の駆動部分６６ｂである。図１３Ａ〜図１３Ｂに示された実施の形態は、刻み付き部分６６ｄまたはリブ付き部分６６ｉなしで示されているが、これらの特徴が図１３Ａ〜図１３Ｂに示された実施の形態に組み込まれてもよいことも本発明の範囲内である。
【0044】
その他の実施の形態では、カバー１００は、カバー１００がハウジング１２に接続されるときにピン６６の駆動部分６６ｂの周囲で変形する開口（図示せず）を有してもよい。
【0045】
本発明の別の実施の形態が図１４に示されており、同じ符号は同じ要素を示している。この実施の形態では、ピン６６はカム６６ｃを有するのではなく、本体６６ａに取り付けられたブシュ１１８が設けられている。ブシュ１１８は、様々な異なる直径を有する複数のブシュのうちの１つであってもよく、所望の直径を有するブシュが、必要に応じてばね６２，６４のそれぞれを構成するように選択される。
【0046】
上述の実施の形態の全ては、開放ばね６２および閉鎖ばね６４の端部６２ａ，６４ａを調節するために使用される偏心ピン６６と共に、開放ばね６２および閉鎖ばね６４の双方を使用する。しかしながら、偏心ピン６６は１ばね設計とともに使用されてもよく、この場合、１つのばねの各端部を正確に位置決めするために２つのピン６６を使用してよいことも本発明の範囲内である。
【0047】
発明の説明は本質的に単に例示的であり、ひいては、本発明の要旨から逸脱しない変更は、本発明の範囲に含まれるものとする。このような変更は、本発明の思想および範囲からの逸脱であると見なされるものではない。