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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025014188
(43)【公開日】2025-01-30
(54)【発明の名称】スロットル装置
(51)【国際特許分類】
F02D 9/10 20060101AFI20250123BHJP
【ＦＩ】
F02D9/10 Z
F02D9/10 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023116513
(22)【出願日】2023-07-18
(71)【出願人】
【識別番号】000116574
【氏名又は名称】愛三工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】村上 賢一
(72)【発明者】
【氏名】藤村 俊行
【テーマコード（参考）】
3G065
【Ｆターム（参考）】
3G065CA27
3G065HA16
3G065HA19
3G065HA21
(57)【要約】
【課題】スロットル装置のバイパス通路を開閉する弁体を動かすモータのシャフトの周りからモータのハウジングに水分が侵入するのを効果的に抑制する。
【解決手段】スロットル装置（１）であって、スロットルバルブ（１４）を有する主通路（７）と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路（７０）とが形成されたボデー部材（２、５０、６０）と、前記バイパス通路を開閉する弁体（１１０）と、シャフト（１２７）を介して前記弁体を移動させるアクチュエータ（１０８）と、前記ボデー部材に形成された収容部（５８）内に配置され前記アクチュエータを収容するハウジング（１１２）と、前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔（１２５）と、前記収容部の圧力変動を抑制する圧力変動抑制手段（２００、６８、２１０）とを備える。
【選択図】図６
【解決手段】スロットル装置（１）であって、スロットルバルブ（１４）を有する主通路（７）と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路（７０）とが形成されたボデー部材（２、５０、６０）と、前記バイパス通路を開閉する弁体（１１０）と、シャフト（１２７）を介して前記弁体を移動させるアクチュエータ（１０８）と、前記ボデー部材に形成された収容部（５８）内に配置され前記アクチュエータを収容するハウジング（１１２）と、前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔（１２５）と、前記収容部の圧力変動を抑制する圧力変動抑制手段（２００、６８、２１０）とを備える。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スロットル装置であって、
スロットルバルブを有する主通路と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路とが形成されたボデー部材と、
前記バイパス通路を開閉する弁体と、
シャフトを介して前記弁体を移動させるアクチュエータと、
前記ボデー部材に形成された収容部内に配置され前記アクチュエータを収容するハウジングと、
前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔と、
前記収容部の圧力変動を抑制する圧力変動抑制手段とを備えるスロットル装置。
スロットルバルブを有する主通路と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路とが形成されたボデー部材と、
前記バイパス通路を開閉する弁体と、
シャフトを介して前記弁体を移動させるアクチュエータと、
前記ボデー部材に形成された収容部内に配置され前記アクチュエータを収容するハウジングと、
前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔と、
前記収容部の圧力変動を抑制する圧力変動抑制手段とを備えるスロットル装置。
【請求項2】
請求項１のスロットル装置であって、
前記圧力変動抑制手段は前記バイパス通路に面して配置されたダイヤフラムを備えるスロットル装置。
前記圧力変動抑制手段は前記バイパス通路に面して配置されたダイヤフラムを備えるスロットル装置。
【請求項3】
請求項２のスロットル装置であって、
前記ボデー部材は、前記主通路を形成する第１ボデー部材と、前記収容部を形成する第２ボデー部材とを備え、前記第１ボデー部材と前記第２ボデー部材の間に前記バイパス通路が形成されており、前記ダイヤフラムは前記バイパス通路に面する前記第２ボデー部材の肉盗み部に配置されており、
前記圧力変動抑制手段は前記肉盗み部と前記収容部とを連通する連通孔を備えるスロットル装置。
前記ボデー部材は、前記主通路を形成する第１ボデー部材と、前記収容部を形成する第２ボデー部材とを備え、前記第１ボデー部材と前記第２ボデー部材の間に前記バイパス通路が形成されており、前記ダイヤフラムは前記バイパス通路に面する前記第２ボデー部材の肉盗み部に配置されており、
前記圧力変動抑制手段は前記肉盗み部と前記収容部とを連通する連通孔を備えるスロットル装置。
【請求項4】
請求項１のスロットル装置であって、
前記挿通孔の周囲には前記弁体が開き方向に移動したときに前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするシール部材を備えており、
前記アクチュエータはステップモータを備えており、
前記弁体と前記ハウジングの間には前記弁体または前記ハウジングと当接することにより前記弁体の全開位置を規定するストッパ部材を備えており、
前記弁体が開き方向に移動したときには前記ストッパ部材が前記弁体または前記ハウジングと当接する前に前記シール部材が前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするスロットル装置。
前記挿通孔の周囲には前記弁体が開き方向に移動したときに前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするシール部材を備えており、
前記アクチュエータはステップモータを備えており、
前記弁体と前記ハウジングの間には前記弁体または前記ハウジングと当接することにより前記弁体の全開位置を規定するストッパ部材を備えており、
前記弁体が開き方向に移動したときには前記ストッパ部材が前記弁体または前記ハウジングと当接する前に前記シール部材が前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするスロットル装置。
【請求項5】
スロットル装置であって、
スロットルバルブを有する主通路と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路とが形成されたボデー部材と、
前記バイパス通路を開閉する弁体と、
シャフトを介して前記弁体を移動させるステップモータと、
前記ボデー部材に形成された収容部内に配置され前記ステップモータを収容するハウジングと、
前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔と、
前記挿通孔の周囲には前記弁体が開き方向に移動したときに前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするシール部材と、
前記弁体と前記ハウジングの間には前記弁体または前記ハウジングと当接することにより前記弁体の全開位置を規定するストッパ部材とを備えており、
前記弁体が開き方向に移動したときには前記ストッパ部材が前記弁体または前記ハウジングと当接する前に前記シール部材が前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするスロットル装置。
スロットルバルブを有する主通路と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路とが形成されたボデー部材と、
前記バイパス通路を開閉する弁体と、
シャフトを介して前記弁体を移動させるステップモータと、
前記ボデー部材に形成された収容部内に配置され前記ステップモータを収容するハウジングと、
前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔と、
前記挿通孔の周囲には前記弁体が開き方向に移動したときに前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするシール部材と、
前記弁体と前記ハウジングの間には前記弁体または前記ハウジングと当接することにより前記弁体の全開位置を規定するストッパ部材とを備えており、
前記弁体が開き方向に移動したときには前記ストッパ部材が前記弁体または前記ハウジングと当接する前に前記シール部材が前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術はスロットル装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
エンジンを備えた船舶、自動二輪車、原付自転車などの乗り物は、通常、エンジンへの吸気量を制御するスロットル装置を備えている。スロットル装置には、スロットルバルブが配置される主通路（ボア）の他、アイドリング用にスロットルバルブを迂回するバイパス通路が設けられることがある。バイパス通路には、通常、アイドリング回転数の制御のためのバルブが設けられる。
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－１６７２０１号公報
【特許文献2】特開２０２０－０６０２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バイパス通路を開閉する弁体をモータで動かす場合、モータのハウジングから突き出すシャフトの周りが完全には密閉できないことがあり、その場合、湿気を含んだ空気が侵入して巻き線等のモータ部品に錆を生じることがある。特にエンジンの停止時はエンジンの発熱やモータの発熱が止まるため、ハウジングの内部に負圧が発生し空気が引き込まれやすい上、ハウジングの内部で水分が結露しやすい。さらに、船舶に搭載されるスロットル装置の場合、湿度や塩分濃度の高い空気が侵入する可能性が非常に高く、錆びの問題が深刻になりうる。
【0005】
モータのハウジングから突き出すシャフトの周りのシールに関しては様々な方法が提案されている。例えば、特開２０２２－１６７２０１には、コイルケースへの水分の侵入を防ぐためにコイルケースから突き出すシャフトの周りを常に蛇腹状のカバーで覆うことが開示されている。しかし、ハウジングの内部に圧力変化が生じると蛇腹が大きく変形し、亀裂を生じる可能性が高いため、十分なシール機能を期待することはできない。仮にシール機能が維持できた場合でも、圧力変化に打ち勝つ大きな駆動力を得るには強力なモータを用いる必要があり、コストが増大する。
【0006】
特開２０２０－０６０２６９には、コイルケースから流路に突き出すシャフトの周りにシール部材を配置し、電磁弁が開いたときに弁体をシール部材に着座させることが開示されている。しかし、この構造をステップモータに適用した場合、弁体が全開位置に至る前に脱調を生じる可能性が高いため、十分なシール機能を期待することはできない。
【0007】
そこで、以上の課題の少なくとも一つを解決し、スロットル装置のモータのシャフトの周りからハウジングへの水分の侵入を効果的に抑制することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一つの態様は、スロットル装置であって、スロットルバルブを有する主通路と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路とが形成されたボデー部材と、前記バイパス通路を開閉する弁体と、シャフトを介して前記弁体を移動させるアクチュエータと、前記ボデー部材に形成された収容部内に配置され前記アクチュエータを収容するハウジングと、前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔と、前記収容部の圧力変動を抑制する圧力変動抑制手段とを備える。
【0009】
実施形態によっては、前記圧力変動抑制手段は前記バイパス通路に面して配置されたダイヤフラムを備える。
【0010】
実施形態によっては、前記ボデー部材は、前記主通路を形成する第１ボデー部材と、前記収容部を形成する第２ボデー部材とを備え、前記第１ボデー部材と前記第２ボデー部材の間に前記バイパス通路が形成されており、前記ダイヤフラムは前記バイパス通路に面する前記第２ボデー部材の肉盗み部に配置されており、前記圧力変動抑制手段は前記肉盗み部と前記収容部とを連通する連通孔を備える。
【0011】
実施形態によっては、前記挿通孔の周囲には前記弁体が開き方向に移動したときに前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするシール部材を備えており、前記アクチュエータはステップモータを備えており、前記弁体と前記ハウジングの間には前記弁体または前記ハウジングと当接することにより前記弁体の全開位置を規定するストッパ部材を備えており、前記弁体が開き方向に移動したときには前記ストッパ部材が前記弁体または前記ハウジングと当接する前に前記シール部材が前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールする。
【0012】
別の態様は、スロットル装置であって、スロットルバルブを有する主通路と前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路とが形成されたボデー部材と、前記バイパス通路を開閉する弁体と、シャフトを介して前記弁体を移動させるステップモータと、前記ボデー部材に形成された収容部内に配置され前記ステップモータを収容するハウジングと、前記ハウジングに形成され前記シャフトが挿通される挿通孔とを備える。スロットル装置はさらに、前記挿通孔の周囲には前記弁体が開き方向に移動したときに前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールするシール部材と、前記弁体と前記ハウジングの間には前記弁体または前記ハウジングと当接することにより前記弁体の全開位置を規定するストッパ部材とを備えており、前記弁体が開き方向に移動したときには前記ストッパ部材が前記弁体または前記ハウジングと当接する前に前記シール部材が前記弁体または前記ハウジングに接して前記挿通孔をシールする。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】一つの実施形態としてのスロットル装置を主通路（ボア）の中心線とスロットルシャフトの中心線を通る平面で切断した断面図である。
【図3】スロットル装置のスロットルボデーからＩＤＵボデーを分解した斜視図である。
【図5】ＩＤＵボデーの下側の斜視図である。
【図6】スロットル装置をＩＳＣバルブの中心線を通りバイパス通路に沿った平面で切断した断面図である。
【図7】ＩＳＣバルブのステップモータと弁体の斜視図である。
【図8】他の実施形態としての外付けの圧力変化抑制装置を模式的に示す図である。
【図9】弁体が閉じ位置にあるときのＩＳＣバルブを模式的に示す図である。
【図10】弁体が開き方向に移動してリップシールに接したときのＩＳＣバルブを模式的に示す図である。
【図11】弁体がストッパ部材に接して全開位置に来たときのＩＳＣバルブを模式的に示す図である。
【図12】別の実施形態として弁体に取り付けられたリップシールを示す図である。
【図13】さらに別の実施形態としてモータハウジングに取り付けられたＯリングを示す図である。
【図14】さらに別の実施形態として弁体に取り付けられたＯリングを示す図である。
【図15】さらに別の実施形態としてモータハウジングに取り付けられた弾性蛇腹を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本技術の種々の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0015】
エンジンを備えた船舶（船外機や船内機）、自動二輪車、原付自転車などの乗り物や輸送機械は、通常、エンジンに連通する吸気管に設けられエンジンへの吸気量を制御する図１に示したようなスロットル装置１を備える。図１、図３の上下方向は一つの実施形態として船舶に搭載されるスロットル装置１の上下方向と一致するように描かれている。
【0016】
［スロットルボデーとスロットルバルブ］
図１に示すように、スロットル装置１は金属（例えばアルミニウム合金）製のスロットルボデー２を有し、スロットルボデー２は概して円筒状の貫通する主通路７（ボア）を形成するボア形成部６を有する。主通路７の上流側は大気に連通され、エアクリーナを設けることができる。主通路７の下流側はインテークマニホールドなどの吸気配管を介してエンジンに接続される。大気から吸入された空気はスロットル装置１の主通路７を通りエンジンに取り込まれる。
図１に示すように、スロットル装置１は金属（例えばアルミニウム合金）製のスロットルボデー２を有し、スロットルボデー２は概して円筒状の貫通する主通路７（ボア）を形成するボア形成部６を有する。主通路７の上流側は大気に連通され、エアクリーナを設けることができる。主通路７の下流側はインテークマニホールドなどの吸気配管を介してエンジンに接続される。大気から吸入された空気はスロットル装置１の主通路７を通りエンジンに取り込まれる。
【0017】
図１、図２に示すように、主通路７の内部にはスロットルシャフト９に支持されて主通路７を開閉するバタフライ式の円板状のスロットルバルブ１４が配置される。スロットルバルブ１４はスロットルシャフト９にねじ１５などで固定される。スロットルシャフト９はスロットルボデー２に回転可能に保持され、主通路７を直径方向に横切る。スロットルバルブ１４はスロットルシャフト９の回転により閉位置（図２に示す位置）と開位置（図示しない）の間を回動し、主通路７を通る吸気量を制御する。スロットルシャフト９はスロットルバルブ１４の両側でスロットルボデー２に形成されたシャフト挿通孔１０、１１に挿通され、軸受１９、２０により回転可能に保持される。各シャフト挿通孔１０、１１は、スロットルシャフト９と各シャフト挿通孔１０、１１の壁面の間に配置されたリップシールなどの弾性シール部材１２、１３によりシールされる。
【0018】
［スロットルレバー］
図１に示すように、スロットルシャフト９は一方の端がスロットルボデー２から突出し、その突出部にスロットルレバー１７が結合される。スロットルレバー１７は、例えば、操縦者が操作するスロットルハンドルにケーブルなどの伝達部材を介して接続される。スロットルレバー１７とスロットルボデー２との間には捩りコイルばねからなるリターンスプリング１８が介装される。リターンスプリング１８はスロットルレバー１７を介してスロットルバルブ１４を閉じ方向へ付勢する。スロットルレバー１７はスロットルボデー２の外側に固定されたストッパ２１（図３参照）により閉じ方向への回動が規制される。
図１に示すように、スロットルシャフト９は一方の端がスロットルボデー２から突出し、その突出部にスロットルレバー１７が結合される。スロットルレバー１７は、例えば、操縦者が操作するスロットルハンドルにケーブルなどの伝達部材を介して接続される。スロットルレバー１７とスロットルボデー２との間には捩りコイルばねからなるリターンスプリング１８が介装される。リターンスプリング１８はスロットルレバー１７を介してスロットルバルブ１４を閉じ方向へ付勢する。スロットルレバー１７はスロットルボデー２の外側に固定されたストッパ２１（図３参照）により閉じ方向への回動が規制される。
【0019】
［インテークデバイスユニット］
図１に示すように、スロットル装置１は、スロットルボデー２に装着されるインテークデバイスユニット（ＩＤＵ）３を備える。ＩＤＵ３は、吸気制御に必要なバルブ、各種センサなどのデバイス（以下「吸気デバイス」）を樹脂製のＩＤＵボデー５０に組み付けて一つのモジュールとしたものである。ＩＤＵボデー５０はコネクタ差し込み部９７を有し、このコネクタ差し込み部９７には吸気デバイスを外部の電子制御ユニット（ＥＣＵ）と電気的に接続するための外部コネクタが差し込まれる。ＥＣＵはセンサやスイッチなどの各種検出装置から出力信号を受け取り、モータなどのアクチュエータに制御信号を送る。
図１に示すように、スロットル装置１は、スロットルボデー２に装着されるインテークデバイスユニット（ＩＤＵ）３を備える。ＩＤＵ３は、吸気制御に必要なバルブ、各種センサなどのデバイス（以下「吸気デバイス」）を樹脂製のＩＤＵボデー５０に組み付けて一つのモジュールとしたものである。ＩＤＵボデー５０はコネクタ差し込み部９７を有し、このコネクタ差し込み部９７には吸気デバイスを外部の電子制御ユニット（ＥＣＵ）と電気的に接続するための外部コネクタが差し込まれる。ＥＣＵはセンサやスイッチなどの各種検出装置から出力信号を受け取り、モータなどのアクチュエータに制御信号を送る。
【0020】
図３に示すように、スロットルボデー２は、ＩＤＵ３を結合するための合わせ面２６ａを有するフランジ状のＩＤＵ結合部２６を有する。合わせ面２６ａは、例えば、スロットルシャフト９（すなわちスロットルバルブ１４の回転軸線）に直交する向きに形成される。ＩＤＵボデー５０はスロットルボデー２のＩＤＵ結合部２６の合わせ面２６ａに結合される合わせ面５０ａを有する。ＩＤＵ３の着脱を可能とするために、例えば、スロットルボデー２のＩＤＵ結合部２６の外周には複数のボス部４４が形成され、これに対応するようにＩＤＵボデー５０の外周にもボス部６２が形成される。ＩＤＵボデー５０の各ボス部６２の挿通孔６２ａに通した締結用ボルト（図示しない）をスロットルボデー２の対応するボス部４４のねじ孔４４ａにねじ込むことにより、スロットルボデー２にＩＤＵボデー５０が結合される。
【0021】
前記の吸気デバイスはこの合わせ面５０ａの反対側から窪んだ収容部５８にスロットルボデー２とは反対側から組み付けられる。ＩＤＵボデー５０にＩＤＵカバー６０（図１、図６参照）が溶着、接着、ボルト締結、スナップフィットなどの適切な方法で結合されることにより、吸気デバイスが配置されたＩＤＵボデー５０の収容部５８が閉鎖される。ＩＤＵ３の内部空間は、適切な結合方法を選択することにより、または必要に応じてＩＤＵボデー５０とＩＤＵカバー６０の間に弾性シール部材を配置することにより、外部に対してシールされる。
【0022】
［バイパス通路］
図６に示すように、スロットルボデー２にＩＤＵボデー５０を結合することにより、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。バイパス通路７０はスロットルバルブ１４の上流側で主通路７から分岐し、スロットルバルブ１４の下流側で再び主通路７に合流する。具体的には、スロットルボデー２のＩＤＵ結合部２６には合わせ面２６ａから深く窪んだ通路溝３７（図３も参照）が形成される。通路溝３７からは入口孔２８と出口孔３０がそれぞれボア形成部６を貫通して主通路７の壁面に開口する。これにより、主通路７を流れる吸気の一部が入口孔２８からバイパス通路７０を通じて出口孔３０から主通路７に流出することができる（図１、図２も参照）。
図６に示すように、スロットルボデー２にＩＤＵボデー５０を結合することにより、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。バイパス通路７０はスロットルバルブ１４の上流側で主通路７から分岐し、スロットルバルブ１４の下流側で再び主通路７に合流する。具体的には、スロットルボデー２のＩＤＵ結合部２６には合わせ面２６ａから深く窪んだ通路溝３７（図３も参照）が形成される。通路溝３７からは入口孔２８と出口孔３０がそれぞれボア形成部６を貫通して主通路７の壁面に開口する。これにより、主通路７を流れる吸気の一部が入口孔２８からバイパス通路７０を通じて出口孔３０から主通路７に流出することができる（図１、図２も参照）。
【0023】
［ＩＳＣバルブ］
図６に示すように、スロットル装置１にはバイパス通路７０を通過する吸気量を調節するアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）バルブ５１が設けられる。ＩＳＣバルブ５１は主としてエンジンのアイドル時にＥＣＵにより制御される。ＩＳＣバルブ５１はＩＤＵボデー５０の収容部５８に取り付けられる。ＩＳＣバルブ５１は、全閉位置（図６の破線）と全開位置（実線）の間で直線的に移動してバイパス通路７０を開閉する弁体１１０と、シャフト１２７を介してこの弁体１１０を移動させるアクチュエータとを備える。アクチュエータは例えばステップモータ１０８とすることができるが、別の実施形態として、ＤＣモータ、ブラシレスモータなど、ステップモータ以外のモータとすることもできる。スロットルボデー２には通路溝３７の底部（出口孔３０の流入部）に弁体１１０が着座する弁座３３を有する。弁体１１０は弁座３３に対向する先細り形状のシール面１３３を有する。
図６に示すように、スロットル装置１にはバイパス通路７０を通過する吸気量を調節するアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）バルブ５１が設けられる。ＩＳＣバルブ５１は主としてエンジンのアイドル時にＥＣＵにより制御される。ＩＳＣバルブ５１はＩＤＵボデー５０の収容部５８に取り付けられる。ＩＳＣバルブ５１は、全閉位置（図６の破線）と全開位置（実線）の間で直線的に移動してバイパス通路７０を開閉する弁体１１０と、シャフト１２７を介してこの弁体１１０を移動させるアクチュエータとを備える。アクチュエータは例えばステップモータ１０８とすることができるが、別の実施形態として、ＤＣモータ、ブラシレスモータなど、ステップモータ以外のモータとすることもできる。スロットルボデー２には通路溝３７の底部（出口孔３０の流入部）に弁体１１０が着座する弁座３３を有する。弁体１１０は弁座３３に対向する先細り形状のシール面１３３を有する。
【0024】
ステップモータ１０８はモータハウジング１１２を有し、図示しないが、モータハウジング１１２の内部に巻き線を有するステータと磁石を有するロータとを備える。ステータは巻き線を保持するための樹脂製のボビンを有する。ボビンはモータハウジング１１２の側面に設けられた開口から突出する端子支持部１２０を一体的に備え、インサート成形によりこの端子支持部１２０で端子１１７を保持する（図７参照）。ステップモータ１０８の端子１１７はコネクタ差し込み部９７の端子に接続された端子板に電気的に接触する。モータハウジング１１２にはシャフト１２７が軸受（図示しない）を介して回転可能に支持され、ロータはこのシャフト１２７に結合される。
【0025】
ステップモータ１０８はＩＤＵボデー５０に形成されたモータ嵌合部７２（図３も参照）に嵌合される。モータハウジング１１２とモータ嵌合部７２の壁面との間にはＯリング６３（図７も参照）が配置される。これによりＩＤＵ３の内部空間がバイパス通路７０に対してシールされる。
【0026】
［ねじ軸部とナットの螺合］
図６に示すように、シャフト１２７はモータハウジング１１２の挿通孔１２５から外へ突出し、その突出部にはねじ軸部１２９が形成される。弁体１１０の凹孔２５４にはねじ孔を有するナット１３６が圧入される。ナット１３６にはシャフト１２７のねじ軸部１２９が螺合される。弁体１１０は、ＩＳＣバルブ５１の軸方向に延びる溝１３４ａ（図７参照）と線状突起７６の組み合わせにより、弁体１１０をＩＤＵボデー５０に対してスライド可能としつつ回り止めがなされる。具体的には、モータ嵌合部７２の内周面に線状突起７６が形成され、これに対応して弁体１１０のフランジ部１３４の外周面には溝１３４ａが形成される。これにより、ステップモータ１０８が回転すると、シャフト１２７とナット１３６の螺合作用を介して弁体１１０が軸方向に移動する。弁体１１０が進出すると出口孔３０が閉じられ、後退すると出口孔３０が開かれる。
図６に示すように、シャフト１２７はモータハウジング１１２の挿通孔１２５から外へ突出し、その突出部にはねじ軸部１２９が形成される。弁体１１０の凹孔２５４にはねじ孔を有するナット１３６が圧入される。ナット１３６にはシャフト１２７のねじ軸部１２９が螺合される。弁体１１０は、ＩＳＣバルブ５１の軸方向に延びる溝１３４ａ（図７参照）と線状突起７６の組み合わせにより、弁体１１０をＩＤＵボデー５０に対してスライド可能としつつ回り止めがなされる。具体的には、モータ嵌合部７２の内周面に線状突起７６が形成され、これに対応して弁体１１０のフランジ部１３４の外周面には溝１３４ａが形成される。これにより、ステップモータ１０８が回転すると、シャフト１２７とナット１３６の螺合作用を介して弁体１１０が軸方向に移動する。弁体１１０が進出すると出口孔３０が閉じられ、後退すると出口孔３０が開かれる。
【0027】
図示しない他の実施形態として、ＩＳＣバルブ５１のアクチュエータはシャフト１２７自体が進退することにより弁体１１０を移動させるアクチュエータとすることもできる。例えば、ねじ軸とナットをハウジングの内部に備えたモータや、電磁ソレノイドなどモータ以外のアクチュエータを用いることができる。
【0028】
［スプリング］
図６に示すように、モータ嵌合部７２は合わせ面５０ａからスロットルボデー２の通路溝３７の中へ突き出す筒状の突出部７４を有する。スロットルボデー２の通路溝３７の端にはモータ嵌合部７２の突出部７４を受け入れるための円形拡大部３２（図３参照）が形成される。筒状の突出部７４の端部には内向きに張り出すフランジ部７５が形成される。弁体１１０はこの内向きのフランジ部７５が形成する開口部を通して通路溝３７の中へ突き出す。弁体１１０のフランジ部１３４とモータ嵌合部７２の底部の内向きのフランジ部７５との間にはコイルばねからなるスプリング１３８が介装される。スプリング１３８の一方の端部は、弁体１１０のフランジ部１３４に環状に形成された環状凹部１３４ｂに嵌合する。
図６に示すように、モータ嵌合部７２は合わせ面５０ａからスロットルボデー２の通路溝３７の中へ突き出す筒状の突出部７４を有する。スロットルボデー２の通路溝３７の端にはモータ嵌合部７２の突出部７４を受け入れるための円形拡大部３２（図３参照）が形成される。筒状の突出部７４の端部には内向きに張り出すフランジ部７５が形成される。弁体１１０はこの内向きのフランジ部７５が形成する開口部を通して通路溝３７の中へ突き出す。弁体１１０のフランジ部１３４とモータ嵌合部７２の底部の内向きのフランジ部７５との間にはコイルばねからなるスプリング１３８が介装される。スプリング１３８の一方の端部は、弁体１１０のフランジ部１３４に環状に形成された環状凹部１３４ｂに嵌合する。
【0029】
［スロットルポジションセンサ］
図１に示すように、スロットル装置１にはスロットルバルブ１４の向き（角度）を検出するためのスロットルポジションセンサを設けることも可能である。スロットルポジションセンサはＩＤＵボデー５０の収容部５８に取り付けられる。スロットルポジションセンサは、例えば、スロットルシャフト９の端部に固定されたセンサロータ１４３を備え、配線基板５５の表面に配置された抵抗板でセンサロータ１４３のブラシの位置を電気的に検知するように構成されたものである。ＩＤＵボデー５０にはスロットルシャフト９の端部を受け入れるための貫通部６４が形成される。このようにＩＤＵの内部空間はこのスロットルボデー２に連通するが、前述のようにスロットルシャフト９の周りに配置されたシール部材１２で主通路７に対してシールされる。
図１に示すように、スロットル装置１にはスロットルバルブ１４の向き（角度）を検出するためのスロットルポジションセンサを設けることも可能である。スロットルポジションセンサはＩＤＵボデー５０の収容部５８に取り付けられる。スロットルポジションセンサは、例えば、スロットルシャフト９の端部に固定されたセンサロータ１４３を備え、配線基板５５の表面に配置された抵抗板でセンサロータ１４３のブラシの位置を電気的に検知するように構成されたものである。ＩＤＵボデー５０にはスロットルシャフト９の端部を受け入れるための貫通部６４が形成される。このようにＩＤＵの内部空間はこのスロットルボデー２に連通するが、前述のようにスロットルシャフト９の周りに配置されたシール部材１２で主通路７に対してシールされる。
【0030】
［圧力センサ］
スロットル装置１には主通路７を流れる吸気の圧力を測定するための圧力センサ（図示しない）を設けることも可能である。圧力センサはＩＤＵボデー５０の収容部５８に配置され、例えば、配線基板５５に取り付けられる。図５に示すように、ＩＤＵボデー５０の収容部５８の底面には合わせ面５０ａまで貫通する貫通部７８が形成され、圧力センサの本体部はこの貫通部７８に配置される。圧力センサの本体部と貫通部７８との間にはシール部材（図示しない）が配置される。図１に示すように、スロットルボデー２には合わせ面２６ａからボア形成部６を貫通して主通路７の（スロットルバルブ１４の下流側における）壁面に開口する連通孔３８が形成される。連通孔３８はＩＤＵボデー５０とスロットルボデー２の間を縫うように形成された連通路４０（図３、図５も参照）を通して貫通部７８と連通される。このように圧力センサの検出部はスロットルボデー２の主通路７と連通した空間内に配置されるが、圧力センサの本体部の周囲にシール部材が配置されているためＩＤＵ３の内部空間は主通路７に連通していない。
スロットル装置１には主通路７を流れる吸気の圧力を測定するための圧力センサ（図示しない）を設けることも可能である。圧力センサはＩＤＵボデー５０の収容部５８に配置され、例えば、配線基板５５に取り付けられる。図５に示すように、ＩＤＵボデー５０の収容部５８の底面には合わせ面５０ａまで貫通する貫通部７８が形成され、圧力センサの本体部はこの貫通部７８に配置される。圧力センサの本体部と貫通部７８との間にはシール部材（図示しない）が配置される。図１に示すように、スロットルボデー２には合わせ面２６ａからボア形成部６を貫通して主通路７の（スロットルバルブ１４の下流側における）壁面に開口する連通孔３８が形成される。連通孔３８はＩＤＵボデー５０とスロットルボデー２の間を縫うように形成された連通路４０（図３、図５も参照）を通して貫通部７８と連通される。このように圧力センサの検出部はスロットルボデー２の主通路７と連通した空間内に配置されるが、圧力センサの本体部の周囲にシール部材が配置されているためＩＤＵ３の内部空間は主通路７に連通していない。
【0031】
［温度センサ］
スロットル装置１には主通路７を流れる吸気の温度を検出する温度センサ（図示しない）を設けることも可能である。温度センサはＩＤＵボデー５０の収容部５８に取り付けられる。図５に示すように、ＩＤＵボデー５０には合わせ面５０ａから突出する先端の閉じた筒部８１が形成され、この筒部８１に温度センサの検出部が挿入される。図２、図３に示すように、スロットルボデー２には合わせ面２６ａからボア形成部６を貫通して主通路７の（スロットルバルブ１４の上流側における）壁面に開口する温度センサ挿通用の貫通孔４２が形成され、ＩＤＵボデー５０の筒部８１はこの貫通孔４２内に嵌合される。このように温度センサの検出部は主通路７の壁面より内側に位置するが、筒部８１の先端が閉じているためＩＤＵ３の内部空間は主通路７に連通していない。
スロットル装置１には主通路７を流れる吸気の温度を検出する温度センサ（図示しない）を設けることも可能である。温度センサはＩＤＵボデー５０の収容部５８に取り付けられる。図５に示すように、ＩＤＵボデー５０には合わせ面５０ａから突出する先端の閉じた筒部８１が形成され、この筒部８１に温度センサの検出部が挿入される。図２、図３に示すように、スロットルボデー２には合わせ面２６ａからボア形成部６を貫通して主通路７の（スロットルバルブ１４の上流側における）壁面に開口する温度センサ挿通用の貫通孔４２が形成され、ＩＤＵボデー５０の筒部８１はこの貫通孔４２内に嵌合される。このように温度センサの検出部は主通路７の壁面より内側に位置するが、筒部８１の先端が閉じているためＩＤＵ３の内部空間は主通路７に連通していない。
【0032】
［ガスケット］
図６に示すように、スロットルボデー２の合わせ面２６ａやＩＤＵボデー５０の合わせ面５０ａは、ガスケット１８０など、それらに開口する孔や凹部を取り囲む形状に形成された１つ以上の弾性シール部材でシールすることができる。ガスケット１８０は、例えば、ＩＤＵボデー５０に形成した嵌合溝９０（図５参照）に装着することができる。このようなガスケット１８０により、ＩＤＵボデー５０をスロットルボデー２に結合すると、ＩＤＵボデー５０の合わせ面５０ａとスロットルボデー２の合わせ面２６ａに開口する孔や凹部が、スロットル装置１の外部に対して、あるいは他の孔や凹部に対してシールされる。
図６に示すように、スロットルボデー２の合わせ面２６ａやＩＤＵボデー５０の合わせ面５０ａは、ガスケット１８０など、それらに開口する孔や凹部を取り囲む形状に形成された１つ以上の弾性シール部材でシールすることができる。ガスケット１８０は、例えば、ＩＤＵボデー５０に形成した嵌合溝９０（図５参照）に装着することができる。このようなガスケット１８０により、ＩＤＵボデー５０をスロットルボデー２に結合すると、ＩＤＵボデー５０の合わせ面５０ａとスロットルボデー２の合わせ面２６ａに開口する孔や凹部が、スロットル装置１の外部に対して、あるいは他の孔や凹部に対してシールされる。
【0033】
［圧力変化抑制手段］
ＩＤＵボデー５０の収容部５８が各種シール部材で密閉されていると、特にＩＳＣバルブ５１のステップモータ１０８の発熱・放熱によって生じる温度差により、モータハウジング１１２の内部やこれに連通する収容部５８の内部の圧力が変動しようとする。特に、モータハウジング１１２の内部に負圧が生じ、湿気を含んだ空気が引き込まれると、ステップモータ１０８の部品に錆を生じる可能性がある。そこで、スロットル装置１にはこのような圧力変化を抑制する手段を設けることができる。圧力変化を抑制するには、例えば、ＩＤＵ３の内部またはこれに連通する空間の体積変化を許容するような構成とすることができる。
ＩＤＵボデー５０の収容部５８が各種シール部材で密閉されていると、特にＩＳＣバルブ５１のステップモータ１０８の発熱・放熱によって生じる温度差により、モータハウジング１１２の内部やこれに連通する収容部５８の内部の圧力が変動しようとする。特に、モータハウジング１１２の内部に負圧が生じ、湿気を含んだ空気が引き込まれると、ステップモータ１０８の部品に錆を生じる可能性がある。そこで、スロットル装置１にはこのような圧力変化を抑制する手段を設けることができる。圧力変化を抑制するには、例えば、ＩＤＵ３の内部またはこれに連通する空間の体積変化を許容するような構成とすることができる。
【0034】
［ダイヤフラムと連通孔］
図６に示すように、一つの実施形態として、バイパス通路７０に面するようにダイヤフラム２００を配置することができる。ダイヤフラム２００は弾性を有する膜であり、弾性材料（エラストマー）で形成することができる。ダイヤフラム２００は、例えば、ＩＤＵボデー５０の合わせ面５０ａから窪むように形成された肉盗み部６８（図５も参照）に配置することができる。肉盗み部６８は通常、材料コスト低減などの目的で設けられるものであり、例えば、ＩＤＵボデー５０においてスロットルボデー２の通路溝３７の一部（円形拡大部３２を除く部分）に対応する領域に形成される。ダイヤフラム２００は、例えば、外周枠２０２を肉盗み部６８の壁面に固定することにより取り付けることができる。ＩＤＵボデー５０には収容部５８から肉盗み部６８まで貫通する連通孔２１０（あるいは大きな連通空間）が形成される。これにより、肉盗み部６８とダイヤフラム２００により形成された小さな空間２２０が収容部５８と連通する。
図６に示すように、一つの実施形態として、バイパス通路７０に面するようにダイヤフラム２００を配置することができる。ダイヤフラム２００は弾性を有する膜であり、弾性材料（エラストマー）で形成することができる。ダイヤフラム２００は、例えば、ＩＤＵボデー５０の合わせ面５０ａから窪むように形成された肉盗み部６８（図５も参照）に配置することができる。肉盗み部６８は通常、材料コスト低減などの目的で設けられるものであり、例えば、ＩＤＵボデー５０においてスロットルボデー２の通路溝３７の一部（円形拡大部３２を除く部分）に対応する領域に形成される。ダイヤフラム２００は、例えば、外周枠２０２を肉盗み部６８の壁面に固定することにより取り付けることができる。ＩＤＵボデー５０には収容部５８から肉盗み部６８まで貫通する連通孔２１０（あるいは大きな連通空間）が形成される。これにより、肉盗み部６８とダイヤフラム２００により形成された小さな空間２２０が収容部５８と連通する。
【0035】
図示しない別の実施形態として、ダイヤフラムは主通路７に面するように配置することも可能である。この場合もダイヤフラムはその周辺部を接着、溶着など適切な方法で周囲の構造に固定することにより取り付けることができる。また、ＩＤＵボデー５０やスロットルボデー２を貫通する連通孔が適宜設けられる。要するに、主通路７やバイパス通路７０に連通する空間と収容部５８に連通する空間とが部分的にダイヤフラムで区画されていれば良い。
【0036】
図示しない別の実施形態として、ＩＤＵカバー６０により閉鎖された収容部５８を区画するようにダイヤフラムを配置し、区画された２つの空間のうちモータハウジング１１２が配置されていない方の空間を連通孔により外部（大気）と連通させることも可能である。図示しないさらに別の実施形態として、収容部５８を形成するＩＤＵボデー５０またはＩＤＵカバー６０の一部をダイヤフラムで構成することも可能である。この最後の実施形態の場合、連通孔は不要となる。
【0037】
［外付けの圧力変化抑制装置］
図８に示すように、別の実施形態として、ＩＤＵボデー５０の収容部５８と連通する容積変化可能な容器２３０をＩＤＵボデー５０の外部に設けることも可能である。そのような容器としては、蛇腹２３２などの伸縮構造を有する容器が挙げられる。このような容積変化可能な容器は、ＩＤＵボデー５０を貫通する孔に接続管２３４でつなぐことにより連通させることもできるし、ＩＤＵボデー５０を貫通する孔を直接覆うような容器とすることにより連通させることもできる。
図８に示すように、別の実施形態として、ＩＤＵボデー５０の収容部５８と連通する容積変化可能な容器２３０をＩＤＵボデー５０の外部に設けることも可能である。そのような容器としては、蛇腹２３２などの伸縮構造を有する容器が挙げられる。このような容積変化可能な容器は、ＩＤＵボデー５０を貫通する孔に接続管２３４でつなぐことにより連通させることもできるし、ＩＤＵボデー５０を貫通する孔を直接覆うような容器とすることにより連通させることもできる。
【0038】
［ストッパと弾性シール部材］
図９～図１１に示すように、モータハウジング１１２のシャフト１２７が挿通される挿通孔１２５の周囲には、弁体１１０が開き方向（図の上方）に移動したときに弁体１１０に接して挿通孔１２５をシールする弾性シール部材が配置される。弾性シール部材は、例えば、環状ないし筒状のものである。弾性シール部材は、例えば、弾性材料（エラストマー）で形成されたリップシール３００とすることができる。弁体１１０とモータハウジング１１２の間には、弁体１１０と当接することにより弁体１１０の全開位置を規定するストッパ部材３０２が設けられる。弁体１１０が開き方向に移動したときにはストッパ部材３０２が弁体１１０と当接する前にリップシール３００が弁体１１０に接して挿通孔１２５の周りをシールする（図１０）。ストッパ部材３０２は剛性を有するものとする一方で、リップシール３００は材料的または構造的に剛性の小さいものとする。ストッパ部材３０２はリング状であっても良いし、あるいは挿通孔１２５の周りに離散的に配置された点状または弧状の複数のストッパ部材であっても良い。図１２に示すように、別の実施形態として、リップシール３０４を弁体１１０に取り付けることもできる。
図９～図１１に示すように、モータハウジング１１２のシャフト１２７が挿通される挿通孔１２５の周囲には、弁体１１０が開き方向（図の上方）に移動したときに弁体１１０に接して挿通孔１２５をシールする弾性シール部材が配置される。弾性シール部材は、例えば、環状ないし筒状のものである。弾性シール部材は、例えば、弾性材料（エラストマー）で形成されたリップシール３００とすることができる。弁体１１０とモータハウジング１１２の間には、弁体１１０と当接することにより弁体１１０の全開位置を規定するストッパ部材３０２が設けられる。弁体１１０が開き方向に移動したときにはストッパ部材３０２が弁体１１０と当接する前にリップシール３００が弁体１１０に接して挿通孔１２５の周りをシールする（図１０）。ストッパ部材３０２は剛性を有するものとする一方で、リップシール３００は材料的または構造的に剛性の小さいものとする。ストッパ部材３０２はリング状であっても良いし、あるいは挿通孔１２５の周りに離散的に配置された点状または弧状の複数のストッパ部材であっても良い。図１２に示すように、別の実施形態として、リップシール３０４を弁体１１０に取り付けることもできる。
【0039】
図１３～図１５に示すように、別の実施形態として、弾性シール部材は、例えば、弾性材料で形成されたＯリング３０６、３０８や、弾性材料で形成された蛇腹（弾性蛇腹）３１０などの形態とすることが可能である。この場合も、弾性シール部材は図１３のＯリング３０６のようにモータハウジング１１２に取り付けることもできるし、図１４のＯリング３０８のように弁体１１０に取り付けることもできる。図示しないが、ストッパ部材はモータハウジング１１２ではなく弁体１１０に形成してもよい。
【0040】
リップシール３００は弁体１１０が閉じ位置にあるときは何らシールせず、弁体１１０が開き方向に移動しリップシール３００に接して初めてシール機能を発揮する。しかしながら、エンジン停止時には弁体１１０が全開位置に保持されるため、ステップモータ１０８の発熱が治まってモータハウジング１１２が負圧になっても挿通孔１２５の周囲がシールされており、湿気を含んだ空気がモータハウジング１１２に引き込まれることがない。仮に弁体１１０の位置にかかわらず常に蛇腹でシャフト周りをカバーした場合、密閉された収容部内が圧力変動すると挿通孔１２５の周囲の隙間を通じて蛇腹にも負荷がかかり、亀裂が生じる可能性が高い。仮に蛇腹に亀裂が生じなくても、圧力変化に打ち勝って弁体１１０を動かすにはステップモータ１０８を強力にする必要があり、コストが高くなる。しかしながら、前述のようなダイヤフラム２００が設けられている場合、ストッパ部材３０２を省略することも可能であるが、ストッパ部材３０２も設けられていた方が効果的である。逆に、ストッパ部材３０２が設けられている場合、ダイヤフラム２００を省略することも可能であるが、ダイヤフラム２００も設けられていた方が効果的である。
【0041】
弁体１１０がストッパ部材３０２に当接した状態でステップモータ１０８を開方向に回転させて脱調を生じさせることにより、弁体１１０の全開位置を基準としてＩＳＣバルブ５１の初期化を行なうことができる。仮にストッパ部材３０２がなくゴムシートなどの弾性シール部材のみで全開位置を受ける場合、次のような問題が生じうる。まず、弾性シール部材の弾性材料が硬い（弾性率が大きい）場合、ステップモータ１０８が脱調しても弾性シール部材がほとんど追従せず、シール機能が発揮されないことがある。弾性シール部材に負けることなく弁体１１０を全開位置まで移動させられるようにするには、例えばステップモータ１０８を強力にする必要があり、コストが高くなる。逆に弾性シール部材の弾性材料が軟らかい場合、エンジン停止時に弁体が全開位置に長時間留まる際、弾性シール部材が大きく変形した状態に保持されることになり、材料がへたって復元力を失ってしまう。これに対し、上記の実施形態のようにストッパ部材３０２で全開位置を規定することで、弾性シール部材をリップシール３００などの形態として十分に軟らかくしてもリップシール３００が限界まで圧縮されないためへたることがない。また、全開位置でＩＳＣバルブ５１の初期化を行う際、脱調により弁体１１０が閉じ方向にわずかに戻ってもリップシール３００が追従してシール機能が失われない。
【0042】
以上、様々な実施形態を説明したが、本技術はこれらの実施形態に限定されるものではなく、当業者であれば様々な変更、改良、追加、省略が可能である。
【符号の説明】
【0043】
１ スロットル装置
２ スロットルボデー
６ ボア形成部
７ 主通路（ボア）
９ スロットルシャフト
１２、１３ 弾性シール部材
１４ スロットルバルブ
２６ ＩＤＵ結合部
２６ａ 合わせ面
２８ 入口孔
３０ 出口孔
３３ 弁座
３７ 通路溝
４２ 貫通孔
５０ ＩＤＵボデー
５０ａ 合わせ面
５１ ＩＳＣバルブ
５８ 収容部
６０ ＩＤＵカバー
６８ 肉盗み部
７０ バイパス通路
７２ モータ嵌合部
７５ フランジ部
１０８ ステップモータ
１１０ 弁体
１１２ モータハウジング
１２５ 挿通孔
１２７ シャフト
１２９ ねじ軸部
１３３ シール面
１３６ ナット
１３８ スプリング
１８０ ガスケット
２００ ダイヤフラム
２０２ 外周枠
２１０ 連通孔
２２０ 空間
２３０ 容器
２３２ 蛇腹
２３４ 接続管
３００、３０４ リップシール
３０２ ストッパ部材
３０６、３０８ Ｏリング
３１０ 蛇腹
２ スロットルボデー
６ ボア形成部
７ 主通路（ボア）
９ スロットルシャフト
１２、１３ 弾性シール部材
１４ スロットルバルブ
２６ ＩＤＵ結合部
２６ａ 合わせ面
２８ 入口孔
３０ 出口孔
３３ 弁座
３７ 通路溝
４２ 貫通孔
５０ ＩＤＵボデー
５０ａ 合わせ面
５１ ＩＳＣバルブ
５８ 収容部
６０ ＩＤＵカバー
６８ 肉盗み部
７０ バイパス通路
７２ モータ嵌合部
７５ フランジ部
１０８ ステップモータ
１１０ 弁体
１１２ モータハウジング
１２５ 挿通孔
１２７ シャフト
１２９ ねじ軸部
１３３ シール面
１３６ ナット
１３８ スプリング
１８０ ガスケット
２００ ダイヤフラム
２０２ 外周枠
２１０ 連通孔
２２０ 空間
２３０ 容器
２３２ 蛇腹
２３４ 接続管
３００、３０４ リップシール
３０２ ストッパ部材
３０６、３０８ Ｏリング
３１０ 蛇腹
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】