特許 7259637 絞り弁装置

(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】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】絞り弁装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 9/10 20060101AFI20230411BHJP

   F02D 9/02 20060101ALI20230411BHJP

   F16K 31/44 20060101ALI20230411BHJP

   F16K 31/04 20060101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

F02D9/10 H

F02D9/02 351G

F16K31/44 F

F16K31/04 K

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019149923

(22)【出願日】2019-08-19

(65)【公開番号】P2021032088

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-02-03

(73)【特許権者】

【識別番号】595054589

【氏名又は名称】株式会社デンソーダイシン

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100096998

【弁理士】

【氏名又は名称】碓氷 裕彦

(72)【発明者】

【氏名】石原 健一

(72)【発明者】

【氏名】清水 泰

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１２０３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０３７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２２７３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１６０４８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－３１７５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１４７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００５９９０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０４３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２０２５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ９／１０

Ｆ０２Ｄ ９／０２

Ｆ１６Ｋ ３１／４４

Ｆ１６Ｋ ３１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通路及びモータ空間を有するボデーと、
このボデーの前記通路に直交配置されるシャフトと、
前記ボデーの前記通路の両側に配置され、前記シャフトを回転自在に支持する一対の軸受と、
前記シャフトとともに回動して前記通路を開閉するバルブと、
前記ボデーの前記モータ空間に保持され電気信号に応じて回転するモータと、
前記ボデーに前記シャフトと同軸上に配置され、レバーを介して前記シャフトと連結し、前記モータの回転を前記シャフトに伝達するバルブギヤと、
前記ボデー内でこのバルブギヤと前記バルブとの間に配置され、前記モータの回転が前記シャフトに伝達される際に抗力を付加するコイルスプリングと、
このコイルスプリングの一面側を覆う第１ガイドと、
前記コイルスプリングの他面側を覆う第２ガイドとを備え、
前記第１ガイド及び前記第２ガイドの少なくともいずれか一方は、前記コイルスプリングの端面に対向配置される円形保持部と、この円形保持部より径方向外方に突出形成され前記コイルスプリングのスプリング端を保持するスプリング端保持部と、前記シャフトに回転自在に支持されるハブと、このハブと前記円形保持部とを連結する連結部とを有し、
前記第１ガイド及び前記第２ガイドの少なくともいずれか一方であって、前記円形保持部、前記スプリング端保持部、前記ハブ及び前記連結部を有するものは、以下のア及びイの少なくともいずれかの態様である
ア 前記第１ガイドが前記ハブの端面でのみで前記レバーと接触する態様
イ 前記第２ガイドが前記ハブの端面でのみで前記一対の軸受の内、前記バルブギヤ側の軸受と接触する態様
ことを特徴とする絞り弁装置。

【請求項2】

前記第１ガイド及び前記第２ガイドの少なくともいずれか一方の前記連結部は、前記ハブ及び前記円形保持部に比べて軸方向の幅が小さく、
前記連結部、前記ハブ及び前記円形保持部によって、内部に空間を形成する
ことを特徴とする請求項１の絞り弁装置。

【請求項3】

前記連結部と前記ハブは、断面Ｔ字状に形成されている
ことを特徴とする請求項２の絞り弁装置。

【請求項4】

前記連結部と前記ハブは、断面Ｌ字状に形成されている
ことを特徴とする請求項２の絞り弁装置。

【請求項5】

前記第１ガイドの前記ハブは、前記レバーに向かって肉厚が減少するテーパ形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の絞り弁装置。

【請求項6】

前記第２ガイドの前記ハブは、前記軸受に向かって肉厚が減少するテーパ形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の絞り弁装置。

【請求項7】

前記連結部は円盤状をしており、その外面に径方向リブを備える
ことを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の絞り弁装置。

【請求項8】

前記第１ガイドのハブと前記第２ガイドのハブとの間には所定の隙間が形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の絞り弁装置。

【請求項9】

前記第１ガイドと前記第２ガイドとは、同一形状である
ことを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の絞り弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の開示は、絞り弁装置に関し、該絞り弁装置は、エンジンの吸気をコントロールする電子スロットル装置や、排気ガス循環システムに用いられるEGRバルブ、ディーゼルエンジンの吸気通路圧力制御弁、燃料電池の水素濃度を制御するための負圧制御バルブ等の用途がある。
本開示は、特にバルブを付勢するコイルスプリングによって、バルブが通路を全閉とする位置ではなく、若干開いた位置（以下、この位置をバルブ中間開度という。）で保持する絞り弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば電子スロットル装置では、エンジンの運転状態をコントロールするエンジンコントロールユニット、または電子スロットルに何らかの故障が生じた場合にも、自動車を退避走行可能とするように、電子スロットル装置のモータが駆動力を生じない時に、スロットルバルブが吸気通路を全閉とする位置ではなく、バルブ中間開度で停止するよう構成されている。

【0003】

特許文献１に記載の電子スロットル装置では、コイルスプリングを用いて、コイルスプリングの両端にそれぞれ樹脂製ガイドを配置し、バルブ中間開度からバルブ全閉開度の間は一方の樹脂製ガイドがストッパとして機能しつつ他方の樹脂製ガイドがコイルスプリングとともに回動し、バルブ中間開度からバルブ全開開度の間は他方の樹脂製ガイドがストッパとして機能しつつ一方の樹脂製ガイドがコイルスプリングとともに回動するようにしている。

【0004】

ただ、特許文献１に記載の電子スロットル装置では、スロットルバルブが回動する際、いずれかの樹脂製ガイドが、ボデーやバルブギアと摺動する構造であった。そのため、この摺動による抵抗が、図１３にaで示すように、大きなヒステリシスとなり、バルブ中間開度を挟んでスロットルバルブを開方向、若しくは閉方向に精度よく回動制御するのが困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－１２０３３５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本件開示の課題は、上記点に鑑みて、樹脂製ガイドが回動する際のボデーやバルブギヤとの摺動抵抗を小さくすることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本件の第１の開示は、シャフトに伝達される際に抗力を付加するコイルスプリングの一面側を第１ガイドが覆い他面側を第２ガイドが覆い、第１ガイド及び第２ガイドの少なくともいずれか一方は、コイルスプリングの端面に対向配置される円形保持部と、この円形保持部より径方向外方に突出形成されコイルスプリングのスプリング端を保持するスプリング端保持部と、シャフトに回転自在に支持されるハブと、このハブと円形保持部とを連結する連結部とを有し、第１ガイド及び第２ガイドの少なくともいずれか一方であって、前記円形保持部、前記スプリング端保持部、前記ハブ及び前記連結部を有するものは、以下のア及びイの少なくともいずれかの態様であるようにしている。
ア 第１ガイドがハブの端面でのみでバルブギヤのレバーと接触する態様
イ 第２ガイドがハブの端面でのみで一対の軸受の内バルブギヤ側の軸受と接触する態様
これにより、コイルスプリングのガイドが回動する際の接触面積を小さくすることが可能である。

【0008】

第２の開示は、第１ガイド及び第２ガイドの少なくともいずれか一方の連結部は、ハブ及び円形保持部に比べて軸方向の幅が小さく、連結部、ハブ及び円形保持部によって、内部に空間を形成するようにしている。これにより、内部空間にバルブギア若しくはボデーの少なくともいずれか一方の一部を収納することができ、絞り弁装置の小型化が図れる。

【0009】

第３の開示は、連結部とハブが断面T字状に形成されて、上記の内部空間を形成している。

【0010】

第４の開示は、連結部とハブが断面L字状に形成されて、上記の内部空間を形成している。

【0011】

第５の開示は、第１ガイドのハブがレバーに向かって肉厚が減少するテーパ形状に形成されている。これにより、第１ガイドのレバーとの接触面積を小さくできる。

【0012】

第６の開示は、第２ガイドのハブが軸受に向かって肉厚が減少するテーパ形状に形成されている。これにより、第２ガイドの軸受との接触面積を小さくできる。

【0013】

第７の開示は、連結部が円盤状をしており、その外面に径方向リブを備えている。これにより、連結部の強度を高めることができる。

【0014】

第８の開示は、第１ガイドのハブと第２ガイドのハブとの間に所定の隙間を形成している。これにより、第１ガイドと第２ガイドとの間の摺動抵抗をなくすことができる。

【0015】

第９の開示は、第１ガイドと第２ガイドを同一形状としている。これにより、組付け時間の短縮、組付け設備コストの低減、及び部品コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、電子スロットルの縦断面図である。

【図2】図２は、ボデーの正面図である。

【図3】図３は、コイルスプリング、第１・第２ガイドを示す斜視図である。

【図4】図４は、第１ガイドの正面図である。

【図5】図５は、図４図示第１ガイドの側面図である。

【図6】図６は、図４のVI－VI線に沿う断面図である。

【図7】図７は、図４図示第１ガイドの背面図である。

【図8】図８は、第１ガイドにコイルスプリングを配置した状態の正面図である。

【図9】図９は、図８図示第１ガイドの側面図である。

【図10】図１０は、図６のX部拡大図である。

【図11】図１１は、組付け前の第１・第２ガイドの断面図である。

【図12】図１２は、組付け後の第１・第２ガイドの断面図である。

【図13】図１３は、ヒステリシスを示す図である。

【図14】図１４は、ガイドの変形例の断面図である。

【図15】図１５は、ガイドの変更例の断面図である。

【図16】図１６は、図２のバルブギア２１0部分を示した正面図である。

【図17】図１７は、図１６のＸＶＩＩ-ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。

【図18】図１８は、図１７のXVIII-XVIII線に沿う断面図である。

【図19】図１９は、図１７のXIX-XIX線に沿う断面図である。

【実施例】

【0017】

以下本件の絞り弁装置を電子スロットル装置に用いた実施例を、図に基づいて説明する。なお、本件絞り弁装置は上述の通り、EGRバルブ、ディーゼルエンジン吸気通路圧力制御弁、燃料電池用負圧制御バルブ等、絞り弁装置として幅広く利用可能である。従って、スロットルシャフトやスロットルバルブ等の名称は本発明を電子スロットル装置に用いた場合の例で、シャフトやバルブの用途はスロットルに限定されるものではない。

【0018】

図１は電子スロットルの縦断面図で、この図１に基づいて電子スロットル装置１の概要を説明する。電子スロットル装置１はエンジンルームに配置され、エンジンに吸入される吸気の流量を制御する。ドライバーのアクセルペダル操作や、エンジンの回転状態等に応じて、図示しないエンジンコントロールユニットが最適な吸気量を演算して、演算結果に応じた回転量をモータ１００に出力する。

【0019】

モータ１００は、ボデー３００のモータ空間３３０に配置され、モータ１００の回転は、モータシャフト１０１に圧入固定されたピニオン１０２から、減速機構２００に伝達される。減速機構２００は、図２に示すように、中間ギア２０１の大径歯車２０２がモータピニオン１０２と歯合する。中間ギア２０１は中間シャフト２０３を中心として回転自在に保持されている。中間シャフト２０３はボデー３００の嵌合穴３０１に圧入固定されている。

【0020】

中間ギヤ２０１の小径歯車２０４が、バルブギア２１０の外周に円弧状に形成された歯部２１１と歯合しており、モータピニオン１０２の回転は中間ギア２０１を介してバルブギア２１０に伝達される。従って、減速機構２００は、モータピニオン１０２、中間ギヤ２０１の大径歯車２０２と小径歯車２０４、及びバルブギア２１０の歯部２１１により構成される。減速割合は、凡そモータシャフト１０１が２８回転する毎にバルブギア２１０の１歯部２１１が時計回り若しくは反時計回りに進むこととなる。

【0021】

バルブギア２１０のコップ状中心部２１２の内周には、半円弧状の磁石２２０及び２２１が配置され、磁石２２０、２２１により磁気回路が形成される。バルブギア２１０のコップ状中心部２１２の奥部（図１の下方）には円盤状のレバー４０１が配置されている。そして、磁石２２０、２２１とレバー４０１はバルブギア２１０にインサート成形されている。

【0022】

レバー４０１はスロットルシャフト４０２の端面にカシメ固定される。従って、バルブギア２１０は、レバー４０１を介してスロットルシャフト４０２に連結し、バルブギア２１０の回転がスロットルシャフト４０２に伝達される。スロットルシャフト４０２には、円盤状のスロットルバルブ４００がスクリュー４０３により固定されており、スロットルバルブ４００は、その回動に応じてボデー３００に形成された吸気通路３２０の開口面積を増減させる。

【0023】

ボデー３００の開口端３０３（図１に於いて上側）は、カバー５００によって覆われている。カバー５００は、ポリブチルテレフタレートなどの樹脂で成形されており、所定部位にリブを形成して強度を得ている。カバー５００のうち、スロットルシャフト４０２の軸線４０７に対応する位置には、ホールICからなる一対の回転角センサ５１０が配置されている。回転角センサ５１０はカバー５００に固定されているが、その外周にバルブギア２１０にインサート成形された一対の円弧状磁石２２０、２２１が配置され、磁石２２０、２２１はスロットルシャフト４０２の回動に応じて軸線４０７周りを回動するので、磁気回路はスロットルバルブ４００の回転角に応じた位置に変化する。回転角センサ５１０は、この磁気回路の位置変化に起因する磁力の変化を検知して、スロットルバルブ４００の開度を検出する。そして、検出した位置情報を、図示しないエンジンコントロールユニットにフィードバックする。

【0024】

スロットルシャフト４０２はスロットルバルブ４００を挟んで両側に配置された軸受４０５、４０６によって、ボデー３００に回転自在に支持されている。軸受４０５は滑り軸受であり、軸受４０６はボールベアリングである。ボデー３００のスロットルシャフト４０２用開口部３０２は、軸受４０５を挿入するための開口で、プラグ３１０によって覆われている。

【0025】

ボデー３００にはバルブギア２１０を収容する空間３２１が形成されており、この空間３２１にはスロットルシャフト４０２を付勢するコイルスプリング４５０が配置されている。コイルスプリング４５０は図３に示すように、円筒状をしており、両端４５１、４５２が径方向外側に折れ曲がって突出している。

【0026】

図４は第１ガイド４６０の正面図で、図５は第１ガイド４６０の側面図であるが、図に示すように、第１ガイド４６０にはコイルスプリング４５０の円筒状に対応する円形保持部４６２が形成され、この保持部４６２にコイルスプリング４５０の一方側の端面４５３が収納される。第１ガイド４６０は、中心部にハブ４６３を形成し、ハブ４６３の中心穴４６４内にスロットルシャフト４０２が遊嵌入される。換言すれば、第１ガイド４６０はスロットルシャフト４０２の周りに回転自在に配置される。

【0027】

第１ガイド４６０のハブ４６３と保持部４６２との間は円盤状の連結部４６５によって連結される。連結部４６５の両面には強度を高めるためのリブ４６６、４６７が形成されている。一面側のリブ４６６は図４に示すように、ハブ４６３から保持部４６２まで径方向全長に形成され、周方向には４５度ずつ離れて８本形成されている。他面側のリブ４６７は、図６及び図７に示すように、連結部４６５の保持部４６２側のみに形成され、周方向には同じく４５度ずつ離れて８本形成されている。なお、図６は図４のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図であるが、図１との関係では上下反転して記載している。

【0028】

第１ガイド４６０の円形保持部４６２からは、スプリング端保持部４６８が径方向に突出形成されている。スプリング端保持部４６８は、スプリング端４５１が当接する係止面４６８１と、スプリング端４５１が通過する穴部４６８２、及びスプリング端４５１を覆う保護部４６８３とからなる。穴部４６８２によりコイルスプリング４５０の組付け性が向上し、保護部４６８３によりコイルスプリング４５０の脱落防止が図れる。

【0029】

図８及び図９は、第１ガイド４５０の円形保持部４６２及びスプリング端保持部４６８にコイルスプリング４５０が配置された状態を示す。この状態は、スプリング端４５１が第１ガイド４６０に係止されているが、同時にスプリング端４５２も第２ガイド４６１に係止されており、その状態でコイルスプリング４５０にはプリロードが加わっている。このプリロードにより、スプリング端４５１は係止面４６８１に押し付けられている。

【0030】

図１０は図６のＸ部の拡大図であるが、図１０に示すように、ハブ４６３は外方(図１０では下方)に向かって幅が減少するテーパ形状となっており、最外方部４６３１の幅が最も狭くなっている。更に、最外方部４６３１には角部が曲面に形成されているので、実質的な幅はより一層小さくなっている。

【0031】

以上は、第１ガイド４６０に関して説明したが、第２ガイド４６１は第１ガイド４６０と同一形状をしており、第１ガイド４６０に関する説明は第２ガイド４６１にも適用できる。図６と図１との関係でも、図６に基づいて第１ガイド４６０の説明を行ったが、図１の第２ガイド４６１と同形状となっている。

【0032】

このように、第１ガイド４６０と第２ガイド４６１とを同一形状とすることで、組付け時に第１ガイド４６０と第２ガイド４６１との層別を行う必要がなくなり、組み付け時間の短縮が図れる。加えて、同一形状とすることで、組み付け設備のコストも低減でき、かつ、部品コストも低減できる。

【0033】

ただ、第２ガイド４６１は第１ガイド４６０に対して反転して配置されている。そのため、図３に示すように、第１ガイド４６０の円形保持部４６２がコイルスプリング４５０の一方の端面４５３を収納して保持するのに対し、第２ガイド４６１の円形保持部４６２はコイルスプリング４５０の他方の端面４５４を収納保持することとなる。

【0034】

第１ガイド４６０、コイルスプリング４５０及び第２ガイド４６１は、図１に示すように、バルブギア２１０の背面（図１の下方）でスロットルシャフト４０２の周囲に配置される。配置された状態で、第１ガイド４６０のハブ４６３の最外方部４６３１は金属製のレバー４０１に当接し、第２ガイド４６１のハブ４６３の最外方部４６３１はボールベアリング４０６のインナーレース４０６１と当接している。なお、４０６２はボールベアリングのアウターレース、４０６３はボールである。

【0035】

後述するように、ボデー３００には第１ガイド４６０のスプリング端保持部４６８及び第２ガイド４６１のスプリング端保持部４６８と当接して、コイルスプリング４５０のバネ力を受けるバネ受けが形成されている。そして、それぞれのスプリング端保持部４６８がそれぞれのバネ受けに当接した状態では、コイルスプリング４５０の付勢力によって、スロットルバルブ４００は吸気通路３２０をバルブ中間開度に保持する。このバルブ中間開度は閉位置ではあるが、故障時の退避走行が可能なように、スロットルバルブ４００は吸気通路３２０を全閉にすることはなく、所定量の吸気は流入できるように多少開いた位置となっている。

【0036】

次に、コイルスプリング４５０の組付けを説明する。コイルスプリング４５０にプリロードの掛かっていない状態では、図１１に示すように、第１ガイド４６０と第２ガイド４６１との間は、コイルスプリング４５０により大きく離れている。尤も、この図１１の状態でも、第１ガイド４６０の円形保持部４６２がコイルスプリング４５０の一方の端面４５３を収納しつつ、スプリング端保持部４６８がスプリング端４５１を保持し、また、第２ガイド４６１の円形保持部４６２がコイルスプリング４５０の他方の端面４５４を収納しつつ、スプリング端保持部４６８がスプリング端４５２を保持している。

【0037】

この状態から、コイルスプリング４５０にプリロードを加えて、第１ガイド４６０のスプリング端保持部４６８をバルブギア２１０のバネ受けに当接させ、一方、第２ガイド４６１のスプリング端保持部４６８をボデー３００のバネ受けに当接させる。この状態では、図１２に示すように、第１ガイド４６０と第２ガイド４６１との間隔は狭くなるが、本例では、コイルスプリング４５０の与圧によって、間隔が狭くなった状態であっても、第１ガイド４６０のハブ４６３と第２ガイド４６１とのハブ４６３との間には、所定の間隙αが維持できている。

【0038】

従って、組付け状態での第１ガイド４６０及び第２ガイド４６１の当接部は、第１ガイド４６０のハブ４６３の最外方部４６３１が金属製レバー４０１に当接するのと、第２ガイド４６１のハブ４６３の最外方部４６３１がボールベアリング４０６のインナーレース４０６１に当接するのみとなっている。そのため、以下に説明するように、回動に伴う摺動抵抗は極めて小さくなっている。

【0039】

エンジンの回転数を上昇させるためにスロットルバルブ４００が吸気通路３２０を開く場合、コイルスプリング４５０の一方の端部４５１はその位置を保持し、他方の端部４５２がスロットルシャフト４０２の回動に応じて移動する。この移動に応じ、コイルスプリング４５０はスロットルシャフト４０２やバルブギア２１０、ひいてはモータ１００にリターン側の付勢力を付加する。

【0040】

従って、このバルブ中間開度から全開開度への回動時、第１ガイド４６０は回動を行わず、第２ガイド４６１のみが回動する。ここで、回動を行わないと言うことは、回動しない第１ガイド４６０と回動するスロットルシャフト４０２との間で相対的な位置変化が生じることを意味する。ただ、第１ガイド４６０の位置変化に伴うスロットルシャフト４０２軸方向の摺動は、ハブ４６３の最外方部４６３１と金属製レバー４０１との間のみであり、その摺動部の当接面積は極めて少なくなっている。これは、スロットルバルブ４００の開度が全開開度からバルブ中間開度に戻る際の回動も同様である。

【0041】

一方で、アイドリング状態とすべく、スロットルバルブ４０２が吸気通路３２０を閉じる場合には、スロットルシャフト４０２はバルブ中間開度から全閉位置に回動する。その場合には、全開方向とは逆に、コイルスプリング４５０の他方の端部４５２はその位置を保持し、一方の端部４５１がスロットルシャフト４０２の回動に応じて移動する。そして、コイルスプリング４５０は、この移動に応じてスロットルシャフト４０２やバルブギア２１０、ひいてはモータ１００にオープン側の付勢力を付加する。

【0042】

上記全開側と同様、スロットルシャフト４０２との間の相対的な位置変化は、位置を保持しているガイドで、この場合は、第２ガイド４６１に生じる。そして、この相対的な回動時での第２ガイド４６１の位置変化に伴うスロットルシャフト４０２軸方向の摺動は、第２ガイド４６１のハブ４６３の最外方部４６３１とボールベアリング４０６のインナーレース４０６１との間での摺動となる。この場合も、摺動する面積は極めて小さい。この相対的な位置変化は全閉開度からバルブ中間開度開度に戻る際も同様である。

【0043】

この移動を図１６乃至図19を用いて説明する。図１６は、図２のバルブギア２１0部分を示したもので、バルブ中間開度の位置である。図１７は、図１６のXVII-XVII線に沿う断面図、図１８及び図１９は、それぞれ図１７のXVIII-XVIII線及びXIX-XIX線に沿う断面図である。また、図１８及び図１９の（a）はバルブ中間開度、（ｂ）は全閉位置、（ｃ）は全開位置を示す。

【0044】

図１８に示すように、第1ガイド４６０は、バルブ中間開度（図１８（a））から全閉（図１８（b））の間は、スプリング端４５１を保持するスプリング端保持部４６８はボデー３００の係止ピン３０５に当接したままで、単にバルブギア２１０がスプリング端保持部４６８から離れるのみである。逆に、バルブ中間開度（図１８（a））から全開（図１８（ｃ））の間は、スプリング端保持部４６８はバルブギア２１０により時計回り方向に移動する。

【0045】

第２ガイド４６０１の移動は図１９に示すが、バルブ中間開度（図１９（a））から全閉（図１９（b））の間は、スプリング端４５２を保持するスプリング端保持部４６８は、バルブギア２１０の回動に合わせてボデー３００の移動溝３０６内を反時計回りに移動する。一方、バルブ中間開度（図１９（a））から全開（図１９（ｃ））の間は、スプリング端保持部４６８はボデー３００の移動溝３０６の一端である係止端３０７に係止したままで移動はない。

【0046】

このように、本例によれば、バルブ中間開度を中心として、それより全開開度側へコイルスプリング４５０の付勢力に抗して回動する際、及び全開開度からバルブ中間開度にコイルスプリング４５０の付勢力を受けつつ回動する際には、第１ガイド４６０のハブ４６３の最外方部４６３１と金属製レバー４０１との間の小さな接触面積での摺動となり、逆に、バルブ中間開度から全閉開度側にコイルスプリング４５０の負勢力に抗して回動する際、及び全閉開度からバルブ中間開度にコイルスプリング４５０の付勢力を受けつつ回動する際には、第２ガイド４６１のハブ４６３の最外方部４６３１とインナーレース４０６１との間の小さな接触面積での摺動となる。

【0047】

特に、両ガイド４６０、４６１ともハブ４６３での摺動としているので、最小半径での摺接となり、摺動抵抗に起因する摺動トルクも最小となる。加えて、レバー４０１及びインナーレース４０６１は緻密な金属であるので摩擦係数も小さく、樹脂製ガイド４６０、４６１との間の摺動抵抗は一層小さくなる。そのため、図１３に示すように、ヒステリシスが大幅に低減する。なお、図１３でaで示すのが、樹脂製ガイドがボデー３００やバルブギア２１０と全面的に接しながら摺動する従来構造のヒステリシスで、ｂで示すのが、本例のヒステリシスである。

【0048】

なお、本例では軸受４０６をボールベアリングとしたが、軸受４０６を軸受４０５と同様の滑り軸受としてもよい。その場合でも、摩擦係数は小さく第２ガイド４６１との摺動抵抗が小さいことは同様である。また、滑り軸受けに潤滑オイルを含侵した焼結金属を用いてもよい。

【0049】

また、本例ではバルブ中間開度から全開開度の回動ではコイルスプリング４５０の第２ガイド４６１側のスプリング端４５２が変動し、バルブ中間開度から全閉開度の回動で第１ガイド４６０側のスプリング端４５１が変動する構成としたが、コイルスプリング４５０の動作を逆にしてもよい。モータ１００の回転方向が逆になるが、動作は本例と同様である。図１３からも分かるように、スロットルシャフト４０２の回動量はバルブ中間開度から全開開度の方がバルブ中間開度から全閉開度よりも大きい。そして、摩擦係数は軸受４０６の方がレバー４０１より小さいので、バルブ中間開度から全開開度の回動の際にコイルスプリング４５０の第２ガイド４６１側のスプリング端４５２が変動した方が、ヒステリシス低減効果が一層図られることとなる。

【0050】

上述の例は、望ましい実施例であるが、ハブ４６３の形状は種々に変更可能である。図１４のようにT字形状としてもよく、図１４のようにL字形状としてもよい。T字形状であれ、L字形状であれ、ハブ４６３と連結部４６５との間に空間４６９が形成されるので、この空間４６９を有効に利用して、ボデー３００の突出部やバルブギア２１０の突出部を空間４６９に収納することができれば、電子スロットル装置１のスロットルシャフト４０２軸方向長さを小さくすることができる。

【0051】

また、上述の例では第１ガイド４６０と第２ガイド４６１との間に微小間隙αを形成したが、組付け等の理由により、両ガイド４６０、４６１のハブ４６３が当接する際には、多少の当接は許容せざるを得ない。

【0052】

また、上述の例では第１ガイド４６０と第２ガイド４６１とを同一形状として、組付け時間の短縮、組付け設備コストの低減、及び部品コストの低減を図ったが、バルブギア２１０やボデー３００の形状との関係で、第１ガイド４６０と第２ガイド４６１との形状を異ならせる必要がある場合には、形状変更は許容せざるを得ない。その場合、第１ガイド４６０若しくは第２ガイド４６１の一方がハブ４６３以外の部位でボデー３００やバルブギア２１０に接触するのは最小限で許容せざるを得ない。また、上述の例では、連結部を円盤状としていたが、他の形状としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本件開示の絞り弁装置は、エンジンの吸気量を制御する電子スロットル装置や、排気ガス循環量を制御するEGRバルブ、ディーゼルエンジンの吸気を制御する吸気通路圧力制御弁、燃料電池の水素濃度を制御する負圧制御バルブ等に関するもので、特に、コイルスプリングのガイドが摺動する際の接触抵抗を低減させることで、ヒステリシスを低減し絞り弁装置の正確な制御を行うことができる。

【符号の説明】

【0054】

１・・・電子スロットル装置
１００・・・モータ
１０１・・・モータシャフト
１０２・・・モータピニオン
２００・・・減速機構
２０１・・・中間ギヤ
２０１・・・大径歯車
２０３・・・中間シャフト
２０４・・・小径歯車
２１０・・・バルブギア
２１１・・・歯部
２１２・・・コップ状中心部
２２０・・・磁石
２２１・・・磁石
３００・・・ボデー
３０１・・・嵌合穴
３０２・・・開口部
３０５・・・係止ピン
３０６・・・移動溝
３０７・・・係止端
３１０・・・プラグ
３２０・・・吸気通路
３２１・・・バルブギア収容空間
３３０・・・モータ空間
４００・・・スロットルバルブ
４０１・・・レバー
４０２・・・スロットルシャフト
４０３・・・スクリュ－
４０５・・・軸受
４０６・・・軸受
４０７・・・軸線
４５０・・・コイルスプリング
４５１・・・スプリング端
４５２・・・スプリング端
４５３・・・スプリング端面
４５４・・・スプリング端面
４６０・・・第１ガイド
４６１・・・第２ガイド
４６２・・・円形保持部
４６３・・・ハブ
４６３１・・・最外方部
４６４・・・中心穴
４６５・・・連結部
４６６・・・リブ
４６７・・・リブ
４６８・・・スプリング端保持部
４６８１・・・係止面
４６８２・・・穴部
４６８３・・・保護部
５００・・・カバー
５１０・・・回転角センサ

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】