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(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】2023-05-01
(45)【発行日】2023-05-12
(54)【発明の名称】絞り弁装置及び絞り弁装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
F02D 11/10 20060101AFI20230502BHJP
F02D 9/02 20060101ALI20230502BHJP
F02D 9/10 20060101ALI20230502BHJP
【ＦＩ】
F02D11/10 C
F02D9/02 351M
F02D9/10 H
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019154998
(22)【出願日】2019-08-27
(65)【公開番号】P2021032180
(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】蛯原 克豊
(72)【発明者】
【氏名】河野 靖
(72)【発明者】
【氏名】石原 健一
(72)【発明者】
【氏名】清水 泰
(72)【発明者】
【氏名】藤中 勇多
【審査官】家喜 健太
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２３６０３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０３７１５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１３３２５３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１２／１４４０２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３６３２０６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－１２８１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１９８０５９０８（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｄ ９／００
Ｈ０２Ｋ ７／１１６
Ｆ１６Ｋ ３１／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端が開口端であり、内部に通路及びモータ空間を形成すると共に、前記開口端と反対側の面の内、前記モータ空間と繋がる部位にモータ開口部を設けたボデーと、前記通路に配置され、一対の軸受により回動自在に支持されるスロットルシャフトと、
前記通路に配置され、前記スロットルシャフトと共に回動して通路面積を可変して流量を制御するバルブと、
前記モータ空間に配置され、前記バルブが回動する駆動力を生じるモータと、
このモータと前記バルブとの間に介在し、モータの駆動力をバルブに伝達する減速機構と、
この減速機構を収納するように、前記ボデーの前記開口端を覆うカバーとを備え
前記モータは、
磁性材製のモータヨークと、
このモータヨークの内周面に配置されたマグネットと、
前記モータヨークの内部に配置されたモータシャフトと、
このモータシャフトを回転支持する一対のモータ軸受と、
前記モータヨークの内部で前記モータシャフトに配置されたアーマチャコアと、
前記モータヨークの内部で前記モータシャフトに配置されたコンミテータと、
このコンミテータに通電するブラシと、
このブラシを保持するブラシホルダとを有し、
前記スロットルシャフトと前記モータシャフトとは前記ボデー内で並行に配置され、
一対の前記モータ軸受の一方は、前記モータ開口部の側に配置され、他方は前記開口端の側に配置され、
前記スロットルシャフトの一対の前記軸受の一方及び一対の前記モータ軸受の前記一方は共に、前記ボデーによって支持されると共に、
前記モータ開口部を閉じるモータプラグを有することを特徴とする絞り弁装置。
【請求項2】
請求項１に記載の絞り弁装置の製造方法であって、
前記スロットルシャフト、前記スロットルシャフトの一対の前記軸受の他方、前記バルブ、前記モータ、一対の前記モータ軸受の前記他方、及び前記減速機構は前記ボデーの前記開口端の側から組付けられ、
一対の前記モータ軸受の前記一方は、前記モータ開口部に圧入される
ことを特徴とする絞り弁装置の製造方法。
【請求項3】
前記ボデーは、前記モータ空間と前記モータ開口部との間に軸受係止部を備えており、前記モータ軸受の前記一方は、前記モータ開口部に圧入されてこの軸受係止部で係止している
ことを特徴とする請求項１記載の絞り弁装置。
【請求項4】
前記モータ開口部は一対の前記モータ軸受の前記一方を圧入後に前記モータプラグで閉じられることを特徴とする請求項２に記載の絞り弁装置の製造方法。
【請求項5】
前記ボデーの内、前記モータ開口部を形成する部位は、前記モータ軸受の前記一方が配置される部位の厚さが、前記モータプラグが配置される部位の厚さより厚肉に形成されていることを特徴とする請求項１又は３記載の絞り弁装置。
【請求項6】
前記ボデーの内、内周に前記モータ開口部を形成する部位は、内周に前記モータ軸受の前記一方が配置される部位に対応する外周にリブが形成されていることを特徴とする請求項１、３及び５の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】
この明細書における開示は、絞り弁装置に関し、本発明の絞り弁装置は、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、バルブを回動するモータの構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば電子スロットル装置では、特許文献１に示されるように、モータとして完成された状態でボデーのモータ空間に収納されていた。即ち、従来の電子スロットル装置に用いられるモータは、モータヨークを有底円筒状に形成して、モータヨークの開口端にフランジを形成して、モータヨーク内にモータシャフト、マグネット、コンミテータ、ブラシホルダ、軸受等のモータ部品を全て組付けていた。
【0003】
そして、従来の電子スロットル装置では、モータはモータヨークの開口端に形成されたフランジを用いて、ボデーのモータ空間に固定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１５－８１５１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の電子スロットル装置に用いられたモータでは、モータが電子スロットル装置から取り外された状態でもモータとして機能していたため、モータシャフトはモータヨーク内に配置されたモータ軸受によって回転支持されていた。
【0006】
しかし、電子スロットル装置のモータが電子スロットル装置から取り外されて機能することは、求められていない。モータは常に電子スロットル装置のボデー内に収容されており、その状態で機能できれば十分である。
【0007】
本件の開示はこの点に鑑みてなされたもので、電子スロットル装置に用いられるモータの構造の簡略化を課題としている。特に、モータの構造の内、モータヨークの構造の簡略化及びそれに伴うモータ軸受の配置を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本件の第１の開示では、一対のモータ軸受の一方は、ボデーによって支持されるようにしている。その結果、モータヨークに軸受の保持を行う部位を形成する必要がなくなり、モータヨークの形状を複雑化することがなくなり、製造コストの低減が図れる。加えて、モータ内部での発熱がモータシャフトからモータ軸受に伝熱し、その熱を直接ボデーに放熱することができ、放熱性能を向上できる。また、本件の第１の開示では、スロットルシャフトとモータシャフトとはボデー内で並行に配置され、一対のモータ軸受の一方はモータ開口部の側に配置され他方は開口端の側に配置されている。かつ、スロットルシャフトの一対の軸受の一方及び一対のモータ軸受の一方は共に記ボデーによって支持されると共に、モータ開口部を閉じるモータプラグを有している。これにより、ボデーへの組付けを常に一方向から行うことができる。
【0009】
本件の第２の開示では、スロットルシャフト、スロットルシャフトの一対の軸受の他方、バルブ、モータ、一対のモータ軸受の他方、及び減速機構はボデーの開口端の側から組付けられている。また、一対のモータ軸受の一方は、モータ開口部に圧入されるようにしている。モータ開口部からの圧入であるので、組付けが容易となる。かつ、圧入であるので、モータ軸受とモータ開口部との接触面積が大きくなって、放熱性能の一層の向上が図れる。
【0010】
本件の第３の開示は、モータ空間とモータ開口部との間に軸受係止部を設け、一方のモータ軸受がモータ開口部に圧入される際には、この軸受係止部で係止するようにしている。これにより、モータ軸受圧入時の軸方向の位置決めが精度よく行える。加えて、モータ軸受が軸受係止部に接する結果、モータ軸受とボデーとの接触面積が大きくなり、一層の放熱性能向上が図れる。
【0011】
本件の第４の開示は、モータ開口部を一対のモータ軸受の一方の圧入後にモータプラグで閉じる。これにより、モータ開口部に異物が侵入するのを防止でき、モータ軸受の長期間にわたる円滑な回転支持が図れる。
【0012】
本件の第５の開示は、モータ開口部を形成する部位の厚さに関し、一方のモータ軸受が配置される部位の厚さがモータプラグが配置される部位の厚さより厚肉に形成されている。厚肉にすることで、モータ軸受の支持を強固に行え、かつ、モータ軸受からボデーへの熱の引きを良くすることができる。
【0013】
本件の第６の開示では、モータ開口部を形成する部位の形状に関する。内周に一方のモータ軸受が配置される部位に対応する外周にはリブが形成されている。リブを形成することにより、モータ開口部を形成する部位の強度を高めることができて、モータ軸受の支持が強固になる。かつ、リブによりボデーの放熱面積が増加し、放熱性能の向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下本発明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、本発明は上述の通り、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。
【0016】
図１は電子スロットル装置の縦断面図で、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。
【0017】
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に圧入固定されたモータピニオン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、中間ギヤ２０１の大径歯車２０２がモータピニオン１０２と歯合する。中間ギヤ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。
【0018】
中間ギヤ２０１の小径歯車２０４が、バルブギヤ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の回転は中間ギヤ２０１を介してバルブギヤ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、及びバルブギヤ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ヤ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。
【0019】
バルブギヤ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。バルブギヤ２１０のコップ状中心部２１２の奥部（図１の右方）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はバルブギヤ２１０にインサート成形されている。
【0020】
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、バルブギヤ２１０は、レバー４０１を介してスロットルシャフト４０２に連結し、バルブギヤ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。
【0021】
ボデー３００の開口端３０３（図１に於いて左側）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、図３に示すように、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ヤ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、そして、磁石２２０、２２１はスロットルシャフト４０２の回動に応じてスロットルシャフト軸線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。
【0022】
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。
【0023】
ボデー３００にはバルブギヤ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を付勢するコイルリング４５０が配置されている。コイルスプリング４５０は円筒状をしており、両端が径方向外側に折れ曲がって突出している。そして、ボデー３００の係止面及びバルブギヤ２１０の係止面にコイルスプリング４５０の両端が所定のプリロードをもって係止している。なお、４６０、４６１はコイルスプリング４５０の両側に配置されるガイドで、コイルスプリング４５０の捩り移動をガイドするものである。
【0024】
モータ１００の力がバルブギヤ２１０に伝わらない状態では、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を閉じる中間位置に保持される。ただ、この中間位置では、故障時の退避走行が可能なように、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なっている。
【0025】
この中間開度からスロットルバルブ４００を全開側に回動させる際には、コイルスプリング４５０の一方のスプリング端が係止されて、リターン側の付勢力を生じ、モータ１００はこのリターン側付勢力に抗してスロットルシャフト４０２を回動させる。
【0026】
逆に、中間開度からスロットルバルブ４００を全閉側に回動させる際には、コイルスプリング４５０の他方のスプリング端が係止されて、オープン側の付勢力を生じる。そして、モータ１００はこのオープン側付勢力に抗してスロットルシャフト４０２を回動させる。
【0027】
次に、この電子スロットル装置１を構成するモータ１００の各構成を詳細説明する。
【0028】
図４に示すように、モータヨーク１１０は両端が開口した円筒状となっている。モータヨーク１１０は、１～２ｍｍ程度の厚さの冷間圧延鋼を曲げ生成して形成する。従来の一般的なモータヨークは、コップ状に深絞り成形していたため、成形型も１０以上必要で、従って、成形工程も多数となり、製造コストが嵩む原因となっていた。それに対し、本例のモータヨーク１１０は平板材からの曲げ成形であるので、成形が容易になり製造コストの低減が図れ、かつ、素材も安価にすることができる。
【0029】
曲げ成形時には、図５及び図６に示すように、両端間に所定幅のスリット１１１が形成されている。この状態で、図１や図４に示すように、ボデー３００の開口端３０３側からモータ空間３３０に圧入される。モータ空間３３０の奥部は圧入ができるよう小径部３１１となっており、また、この小径部３１１の端部及び/又はモータヨーク１１０の端面１１２はテーパとなっていて、スムーズに圧入ができるようになっている。圧入により、モータヨーク１１０は縮径され、図７及び図８に示すように、スリット１１１が閉じられる。
【0030】
なお、図５の例ではスリット１１１は直線状であるが、他の形状としても良いことは勿論である。図９に示すように、ジグザグ形状スリット１１１１としてもよく、図１０に示すように、入れ子形状スリット１１１２としてもよい。図９のジクザグ形状スリット１１１１では、モータヨーク１１０の軸方向及び周方向での位置合わせができ、平板材を円筒形状に曲げ成形した際の形状が安定する。また、図１０の入れ子形状スリット１１１２は、径が縮まる方向と広がる方向の双方に規制ができ、円筒形状が安定する。
【0031】
モータヨーク１１０の断面形状も図６のような円筒状に限らず、図１１に示すように、平坦部１１６を備えるトラック状としてもよい。トラック状とすることで、モータヨーク１１０の回転方向の位置が規制でき、円弧部１１７に配置されたマグネット１２０の位置を容易に決めることができる。そのため、モータヨーク１１０及びマグネット１２０をボデーに組付けた後で着磁する場合に、着磁ヨークとマグネット１２０の相対的な位置を最適な位置にできる。
【0032】
また、上述の図１、図４、図７の例では、モータヨーク１１０をボデー３００のモータ空間３３０の最奥面３１２に当接させることで、モータヨーク１１０の軸方向の位置決めをしたが、図１２に示すように、位置決め用のヨークフランジ１１８をヨーク１１０の開口端３０３側の端部に形成して、このヨークフランジ１１８をボデー３００の開口端３０３に当接させることで、軸方向の位置決めをしてもよい。コンミテータ１３０やブラシホルダ１４０などの電気部品は、開口端３０３側に配置されるので、ヨークフランジ１１８により位置決めを行うと、位置決め精度を向上させることができる。
【0033】
なお、ヨークフランジ１１８は、平板を曲げ成形した後、板の両端面を溶接して、モータヨーク１１０を円筒状に成形した後で形成する。また、ヨークフランジ１１８は、モータヨーク１１０を円筒材料として、円筒材料の端部を成形して形成することもできる。
【0034】
ボデー３００のモータ空間３３０の最奥面３１２での位置決めが、高精度を得にくい場合には、図１３に示すように、ボデー３００に位置決め用の段差３１３を形成して、モータヨーク１１０の端面１１２をこの段差３１３に当接させるようにしてもよい。尤も、治具等で所定の位置精度が確保できる場合には、図１４に示すように、モータヨーク１１０をボデー３００の小径部３１１に圧入するのみで、ボデー３００の最奥面３１２とモータヨーク１１０の端面１１２との間に隙間をもたせることも可能である。図１４の例では、モータヨーク１１０の軸方向の一部のみをボデー３００に圧入しているので、圧入荷重が低減でき、圧入時のモータヨーク１１０変形が抑えられる。
【0035】
以上の例では、モータヨーク１１０の圧入を、ボデー３００のモータ空間３３０内の奥部で行っていたが、図１５に示すように、モータヨーク１１０のうちマグネット１２０が配置される位置での圧入としてもよい。むしろ、マグネット１２０の配置される部位での圧入とした方が、モータヨーク１１０とボデー３００との間の隙間をなくすことができ、マグネット１２０をボデー３００に組付けた後で着磁する際に、ボデー３００、モータヨーク１１０、マグネット１２０の隙間が最小のため、エアギャップが小さくなり、着磁の際の磁束が向上し、モータ性能の向上が図れるので、マグネット１２０配置位置での圧入が望ましい。この場合は、ボデー３００のモータ空間３３０内のうち、マグネット１２０に対応する部位に縮径部３１５を形成して、この縮径部３１５の端部及び/又はモータヨーク１１０の端面１１２をテーパ状として、スムーズに圧入ができるようにしている。
【0036】
ボデー３００の縮径部３１５は、図１６に示すように、周方向においてもモータ空間３３０のうちマグネット１２０と対応する部位にのみ形成するようにしてもよい。この方が、マグネット１２０をボデー３００に組付けた後で着磁する際に、ボデー３００、モータヨーク１１０、マグネット１２０の隙間が最小のため、エアギャップが小さくなり、着磁の際の磁束が向上し、モータ性能の向上が図れる。かつ、モータヨーク１１０とボデー３００との周方向の接触面積が減って、圧入荷重を低減することができ、圧入時のモータヨーク１１０の変形を抑制できる。
【0037】
磁気回路形成の観点からは、上述のスリット１１１は磁気回路を阻害する恐れがあり、望ましくない。そこで、不可避的にスリット１１１が形成される場合には、図１７に示すように、スリット１１１はマグネット１２０に覆われる位置とする。これにより、磁気回路がスリット１１１によって遮断されるのを防ぐことが可能である。
【0038】
上述した回転角センサ５１０は磁石２２０、２２１の磁力に基づいてスロットルバルブ４００の回動位置を検出するものであるので、マグネット１２０からの磁力がスリット１１１から漏れ出ることは望ましくない。そこで、不可避的にスリット１１１が形成される場合には、図１８に示すように、スリット１１１はマグネット１２０の背面で、かつ、回転角センサ５１０よりなるべく離れた位置に配置させる。
【0039】
また、図１２の例ではモータヨーク１１０のボデー開口端３０３側にヨークフランジ１１８を形成したが、図１９に示すように、ボデー最奥面３１２側にヨーク底部１１９を形成してもよい。底部１１９を形成することにより、モータヨーク１１０の強度を高めることができ、モータヨーク１１０をボデー３００に圧入するときの荷重を高めることができ、モータヨーク１１０の保持強度を高めることが可能である。ヨークフランジ１１８や底部１１９を形成するには、曲げ成形した板材を溶接するため、またはモータヨーク１１０を円筒材料として、円筒材料の端部を成形してヨークフランジ１１８や底部１１９を形成するため、スリット１１１の発生を抑えることができる。
【0040】
また、上述の例では、モータヨーク１１０はアーマチャコア１５０及びブラシホルダ１４０を覆っているが、モータヨーク１１０の軸方向長さを短くして、アーマチャコア１５０のみ覆うようにしてもよい。さらには、図２０に示すように、マグネット１２０のみを覆う長さとしてもよい。
【0041】
モータヨーク１１０の機能のうちモータシャフト１０１の保持等の外郭材としての機能はボデー３００が果たすことが可能であるが、ボデー３００はアルミニウムのダイキャスト材であるので、磁気回路を形成するには不適である。そのため、マグネット１２０を覆う部位には鉄材料のモータヨーク１１０が必要となる。図２０の例は、モータヨーク１１０を必要最小量とした例である。
【0042】
図１及び図４に戻り、モータシャフト１０１にはアーマチャコア１５０が圧入されており、アーマチャコア１５０にはモータコイル１５１が巻線されている。アーマチャコア１５０がモータヨーク１１０内に配置された状態でモータコイル１５１はマグネット１２０と対面する。モータシャフト１０１にはコンミテータ１３０も圧入されており、コンミテータ１３０を覆うようにブラシホルダ１４０が配置される。ブラシホルダ１４０に保持されたカーボン製ブラシ１４１がバネによりコンミテータ１３０に押し付けられて、給電がなされる。
【0043】
上述のモータピニオン１０２は、コンミテータ１３０より更に開放端３０３側で、モータシャフト１０１に圧入される。そして、モータシャフト１０１は、その両端でモータ軸受１６０及び１６１によって、回転自在に支持される。一方のモータ軸受１６０はオイルを含浸させた焼結金属であり、モータ軸受１６０は、ボデー３００のモータ空間３３０に繋がるモータ開口部３３１よりモータ空間３３０に圧入される。そして、モータ開口部３３１は、モータプラグ３３２によって封止される。
【0044】
他方のモータ軸受１６１もオイルを含浸させた焼結金属であり、カバー５００の軸受空間５２０に配置されたカラー１６３によって保持される。なお、カバー５００にカラー１６３を配置したのは、上述の通り、カバー５００はポリブチルテレフタレート製で強度不足の恐れがあるためである。カラー１６３は、鉄、ステンレス、アルミ等の金属でもよく、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化樹脂製としてもよい。
【0045】
なお、モータ軸受１６０、１６１のいずれか一方若しくは両方を、オイルを含浸させた焼結金属に代えて、ボールベアリングとしてもよい。
【0046】
本例では、モータシャフト１０１の両端をモータ軸受１６０、１６１によって支持しているので、回転支持を良好に行うことができる。特に、従来用いられていた、モータ軸受をモータピニオン１０２とコンミテータ１３０との間に配置する例に比べると、本例では、モータ軸受１６１とコンミテータ１３０との間にモータピニオン１０２が介在することとなり、ブラシ１４１の摩耗粉等の異物がモータ軸受１６１に流入するのをモータピニオン１０２が防ぐことが可能となる。
【0047】
モータ軸受１６１がオイルを含浸させた焼結金属である場合、高温時にオイルの膨潤により、オイルがモータ軸受１６１から漏れ出る恐れもあるが、本例のようにモータピニオン１０２が介在していれば、漏れ出たオイルがコンミテータ１３０側に流入することが効果的に防止できる。
【0048】
カラー１６３は、カバー５００の軸受空間５２０に嵌り合う形状であればよく、図２１に示すような円筒状でもよい。モータ軸受１６１の幅は５ｍｍ程度であるので、カラー１６３の幅もこのモータ軸受１６１の幅以上あればよい。図２１のようにカラー１６３を円筒状にした場合には、図２２及び図２３に示すようなカラースリット１６４を設ければ軸受空間５２０への挿入が容易となる。
【0049】
カラー１６３の形状は、図２４に示すように、有底円筒状としてもよい。この形状とすることで、カラー１６３の強度を高めることができる。加えて、有底円筒状とすることで、カラー１６３をカバー５００と一体にインサート成形することが可能となる。即ち、カラー１６３の底部１６５により、カバー５００の射出成形時樹脂が軸受空間５２０に流入するのを防ぐことが可能となる。
【0050】
カラー１６３の形状を、図２５のように、シルクハット状としてカラーフランジ１６６付きの有底円筒状としてもよい。カラーフランジ１６６によってカラー１６３の強度が一層高まり、インサート成形がよりしやすくなる。
【0051】
また、図２６に示すように、カラー１６３に段部１６７を形成して、この段部１６７によりモータ軸受１６１の軸方向の位置決めを行うようにしてもよい。段部１６７に当接させることによって、モータ軸受１６１の位置精度が向上する。
【0052】
カバー５００のうちカラー１６１が配置される部位は所定の強度が必要とされるので厚肉部とする必要がある。一方で、カバー５００には軽量化も求められる。そこで、図２７に示すように、厚肉部５０２を軸受空間５２０の周辺部のみとして、それ以外の部位は薄肉部５０３としてもよい。モータ軸受１６１に加わる荷重は厚肉部５０２で支えるので、樹脂の変形によるたわみは抑制できる。なお、薄肉部５０３には適宜の個所にリブ５０１を形成して、必要な強度は確保する。
【0053】
また、前述の例ではカバー５００の軸受空間５２０を、ボデー３００とは反対側に突出形成していたが、図２７に示すように、ボデー３００とは反対側の面をフラットとしてもよい。この面をフラットとすることで、カラー１６３をインサート成形する際にインジェクションされた樹脂の回り込みを抑制することができる。その結果、樹脂回り込みに起因するウェルドが発生しにくくなり、カバー５００の強度が向上する。
【0054】
更に、図２８に示すように、樹脂をインジェクションするゲート５０５をカバー５００の軸受空間５２０の中心部に設けてもよい。これにより、カラー１６３の周りに発生するウェルドを抑制することができる。
【0055】
【0056】
本例では、図２９や図３０に示すように、ブラシホルダ１４０の外周は全周にわたってモータヨーク１１０に覆われて隙間がないので、異物がコンミテータ１３０やアーマチャコア１５０側に侵入するのを効果的に防止できる。異物としては、上方に配置されたコイルスプリング４５０に起因する摩耗粉などがある。
【0057】
加えて、ブラシホルダ１４０を全周で圧入固定することで、ブラシホルダ１４０の位置精度が向上するため、相手側となるカバー５００との組付け精度が向上する。その結果、ブラシホルダ１４０側のターミナル１４３、１４４と、カバー５００に形成されたターミナル５３０、５３１との嵌合性も向上する。
【0058】
更に、ブラシホルダ１４０の位置精度が向上することで、ブラシ１４１の位置精度も向上する。その結果、コンミテータ１３０に対するブラシ１４１押圧力も安定し、ブラシ１４１の摺動性も向上して、モータ１００の回転トルクも低減する。同時に、ブラシ１４１とコンミテータ１３０との接触もスムーズになって、ブラシ１４１の振動によるハンチングが抑制される。
【0059】
なお、ブラシホルダ１４０は、図３１に示すように、その外周に段部１４５を形成して、この位置決め段部１４５をモータヨーク１１０の開口端側の面１１３に当接させるようにしてもよい。これにより、モータヨーク１１０の開口端側の面１１３はブラシホルダ１４０によって覆われることになり、異物侵入の防止効果は一層向上する。加えて、ブラシホルダ１４０の軸方向の位置精度も一層向上し、ブラシ１４１とコンミテータ１３０の双方の軸方向長さを必要最小量に抑えることも可能となり、ひいては、電子スロットル装置１の小型化にも貢献できる。
【0060】
図３２は、図３１に示したブラシホルダ１４０が挿入されたモータヨーク１１０の正面図である。図３３は、図３２のモータヨーク１１０のXXXIII－XXXIII断面を示すが、モータヨーク１１０には凹部１１４が２か所形成されており、この凹部１１４にブラシホルダ１４０の外周に形成された位置決め凸部１４２が嵌り合って、モータヨーク１１０とブラシホルダ１４０との回転方向の位置決めが行われる。
【0061】
この例では、ブラシホルダ１４０の全周での圧入に加え、軸方法と径方向との双方の位置決めが行われる。これによって、位置合わせを一層正確にすることができ、前述のようにターミナルの勘合性を向上し、ブラシの位置精度向上によるコンミテータとの接触もスムーズとなり、さらには電子スロットル装置１の小型化が図れる。尤も、この例のように回転方向規制用の凹部、凸部を設けることは望ましいが、図３０の例であっても、ターミナル１４３、１４４を用いて位置合わせをすることは可能である。
【0062】
図３４は、ブラシホルダ１４０の変形例を示す断面図であるが、この例のようにブラシホルダ１４０に環状の凹部１４６を形成し、この環状凹部１４６にモータヨーク１１０の開口側の端面１１３を嵌め込むようにしてもよい。樹脂製のブラシホルダ１４０と金属製のモータヨーク１１０とでは熱膨張係数が異なるので、温度による変形は、熱膨張係数が大きいブラシホルダ１４０の方が大きい。図３５に示すように、低温時にブラシホルダ１４０が熱収縮したとしても、環状凹部１４６の外側面１４７がモータヨーク１１０の外周面に密着し、異物の侵入を防止する。逆に高温時にブラシホルダ１４０が熱膨張しても、環状凹部１４６の内側面１４８がモータヨーク１１０の内周面に密着して、やはり異物の侵入は防止される。
【0063】
図３６に示すように、モータヨーク１１０に位置決め突起１１０１を打ち出し成型して、この突起１１０１にブラシホルダ１４０のアーマチャコア１５０側の面を当接させるようにしてもよい。この突起１１０１により、更に正確な位置合わせが可能となる。
【0064】
図３６の例では、突起１１０１をブラシホルダ１４０のアーマチャコア１５０側の面に当接させたが、図３７に示すように、ブラシホルダ１４０の外周にスリット１４９を形成して、突起１１０１をスリット１４９に嵌め込むようにしてもよい。この突起１１０１とスリット１４９の係合により、ブラシホルダ１４０の周方向の位置決めができる。
【0065】
ブラシホルダ１４０は、モータヨーク１１０に軸方向から圧入されるので、図３８に示すように、圧入時に突起１１０１がスリット１４９の端面１４９１に当接している。図３８の例では、突起１１０１とスリット１４９の係合により、ブラシホルダ１４０の周方向及び軸方向の位置決めが可能となる。
【0066】
以上の例では、ブラシホルダ１４０をモータヨーク１１０の内部に圧入したが、モータヨーク１１０ではなく、ボデー３００に圧入してもよい。図２０の例で説明した通り、モータヨーク１１０が最小限必要とされるのはマグネット１２０と対向する部位であり、ブラシホルダ１４０と対向する部位のモータヨーク１１０は不要とすることができる。その場合には、図３９に示すように、ブラシホルダ１４０はボデー３００に直接圧入する。
【0067】
このようにボデー３００に圧入する場合でも、図４０に示すように、ブラシホルダ１４０はその全周がボデー３００に密着して、アーマチャコア１５０側に異物が侵入するのを防止する。ブラシホルダ１４０の外周面全面を密着させることで、位置合わせ精度を向上させることができる効果は、図２９及び図３０で示したモータヨーク１１０に圧入するものと同様である。
【0068】
ブラシホルダ１４０をボデー３００に圧入するに際して、図４１に示すように、ブラシホルダ１４０に位置決め用の段部１４５を設けて、圧入時に段部１４５がボデー３００の開口端３０３と当接するようにしてもよい。当接によって、ボデー３００が覆われて、異物の侵入が抑制される点や、位置精度が向上する点は、図３１の例と同様である。
【0069】
ブラシホルダ１４０に位置決め凸部１４２を形成して、図４２及び図４３に示すように、ボデー３００に形成した位置決め凹部３０４に嵌入してもよい。これにより、軸方向及び周方向の位置決め精度が一層向上することは、図３２及び図３３の例と同様である。
【0070】
また、図４４に示すように、ブラシホルダ１４０に環状凹部１４６を設けて、この環状凹部１４６にボデー３００の環状凸部３０５を嵌め込むようにしてもよい。図４５に示すように、熱収縮や熱膨張による環状凹部１４６とボデー３００のモータ空間３３０の開口部３０６との間の隙間をブラシホルダ１４０の環状凹部外側面１４７若しくは環状凹部内側面１４８によりなくすことができるのは、図３４及び図３５の例と同様である。
【0071】
図４６に示すように、ボデー３００に突起３０６を形成して、この突起３０６にブラシホルダ１４０の端面を当接させて軸方向の位置決めを行ってもよく、図４７に示すように、突起３０６をブラシホルダ１４０のスリット１４９と嵌め合わせて周方向の位置決めを行ってもよく、図４８に示すように、突起３０６とスリット１４９との嵌合で軸方向及び周方向の双方の位置決めを行ってもよい。これらは、図３６乃至図３８の例と同様である。
【0072】
図３９においては、モータヨーク１１０とブラシホルダ１４０の間に隙間を形成した状態で、ブラシホルダ１４０をボデー３００に圧入しているが、モータヨーク１１０の端面にブラシホルダ１４０を当接させることで、ブラシホルダ１４０の軸方向の位置決めを行ってもよい。この場合、ブラシホルダ１４０の軸方向の位置決めのための突起等の形成が不要となり、部品構造が簡略化できる。
【0073】
なお、図３９乃至図４８の例は、ボデー３００の内モータヨーク１１０周辺部のみを示したが、ボデー３００の形状は図１に示す通り、上方部に吸気通路３２０を備え、下方部にモータ空間３３０を備える縦長形状で、そのうちのモータ空間３３０部分のみを示している。このモータ空間３３０はモータヨーク１１０の形状に沿った円筒形状となっている。そして、図４４や図４５の環状凸部３０５は、ボデー３００のモータ空間３３０の内モータヨーク１１０周辺部に突出形成している。
【0074】
以上説明した例では、ブラシホルダ１４０の外周面１４０１をモータヨーク１１０若しくはボデー３００と密着することで異物の侵入を防止している。ただ、図４９に示すように、ブラシホルダ１４０の内周面１４０２はモータシャフト１０１との間に、シャフト１０１の回転を阻害しないよう、所定の隙間がある。そこで、ブラシホルダ１４０に覆い部１４０３を環状に形成して、この覆い部１４０３でモータピニオン１０２の外周を覆って、迷路構造を形成し、異物がコンミテータ１３０側に侵入するのを防止してもよい。
【0075】
図４９の例では、モータピニオン１０２を、ピニオンギヤ１０３の形成されている部分とギヤの形成されない円筒状部１０４とで形成しており、覆い部１４０３はモータピニオン１０２の内円筒状部１０４と対向させている。そのため、覆い部１４０３と円筒状部１０４との間の間隙は常に一定となり、迷路構造として望ましい。ただ、図５０に示すように、モータピニオン１０２の全長にわたってピニオンギヤ１０３を形成することは可能で、この場合でも迷路構造による異物侵入防止効果は得られる。
【0076】
また、図５０や図５１に示すように、覆い部１４０３の内周面をブラシホルダの内周面１４０２としてもよい。異物の例としてコイルスプリング４５０の摩耗粉を挙げたが、覆い部１４０３のみによる迷路構造であっても、モータピニオン１０２との隙間を小さくでき、異物侵入防止効果は得られる。
【0077】
図５２に示すように、ブラシホルダ１４０の覆い部１４０３の内周面にトラップ溝１４０４を設け、かつ、モータピニオン１０２の円筒状部１０４の外周面にトラップ溝１０５を設け、両トラップ溝１４０４、１０５をずらすことで、迷路構造を構成してもよい。覆い部１４０３とモータピニオン１０２との隙間に侵入した異物をトラップ溝１４０４、１０５で捕捉することができる。
【0078】
このトラップ溝１４０４、１０５は、覆い部１４０３及びモータピニオン１０２にそれぞれ複数形成してもよく、逆に、覆い部１４０３とモータピニオン１０２のいずれか一方にのみ形成してもよい。
【0079】
以上の例では、モータヨーク１１０のブラシホルダ１４０側における異物侵入防止効果を説明したが、本例では、モータヨーク１１０の奥側（図１の右側）でも、円筒状のモータヨーク１１０は開放しているので、モータ軸受１６０は直接ボデー３００によって支持されている。
【0080】
ここで、モータ１００は電子スロットル装置１に於ける唯一の発熱源であるため、モータ１００の温度は周囲温度より５～１０℃程度高くなっている。これは、図示しないエンジンコントロールユニットからの信号に基づいてモータ１００は頻繁に回転を繰り返すため、また、スロットルバルブ４００を所定の位置に保持するためにも、モータ１００にはコイルスプリング４５０からの抗力が常時掛かっており、所定のトルクを得るための駆動力が必要となっているためである。
【0081】
電子スロットル装置１の配置されるのは、自動車のエンジンルームであるので、雰囲気温度は厳冬期の起動時の低温から、真夏の高速走行時の高温まで大きくばらつくが、いずれの場合であっても、電子スロットル装置１の中ではモータ１００の部位の温度が他の部位の温度より高くなる。
【0082】
本例では、モータコイル１５１部で発生した熱を、モータシャフト１０１、モータ軸受１６０を介してボデー３００に直接放熱することができ、放熱性が向上する。特に、モータ軸受１６０はボデー３００に圧入されるので、モータ軸受１６０とボデー３００との接触面積が大きくなり、放熱性の向上に寄与している。
【0083】
また、モータコイル１５１部で発生しモータヨーク１１０に伝熱した熱も、直接ボデー３００に放熱することができ、これによってモータ１００の放熱性が向上する。モータヨーク１１０も直接ボデー３００に圧入されるので、上記モータ軸受１６０と同様、接触面積を大きくして、放熱性の向上に寄与できる。
【0084】
図５３に示すように、ボデー３００のモータ空間３３０とモータ開口部３３１との間には軸受係止部３３３が形成されており、モータ軸受１６０はこの軸受係止部３３３に当接することで、軸方向の位置決めを行っている。モータ開口部３３１は、ダイキャスト成形されたボデー３００に切削加工で成形されているので、軸受係止部３３３も精度よく成形することが可能である。よって、軸受係止部３３３に突き当てることで、モータ軸受１６０の位置精度も高くなる。加えて、モータ軸受１６０とボデー３００との接触面積も大きくなり、放熱性の向上にも寄与している。
【0085】
さらに、モータ軸受１６０がオイルを含浸させた焼結金属の場合、高温時に膨潤したオイルの流出が危惧されるが、軸受係止部３３３により、オイルがモータコイル１５１側に浸入するのを防止することができる。
【0086】
なお、図５４に示すように、ボデー３００のモータ開口部３３１を段付き形状とし、モータ軸受１６０を小径部３３１１に配置し、モータプラグ３３２を大径部３３１２に配置してもよい。この場合には、モータ開口部３３１の段付き部分でモータ軸受１６０をカシメ固定することができる。カシメ固定とすれば、熱膨張等によりボデー３００とモータ軸受１６０との間の圧入による固定力が低下したとしても、モータ軸受１６０を確実に保持することができる。
【0087】
また、図５５に示すように、モータプラグ３３２をモータ軸受１６０に当接させてもよい。この場合、モータプラグ３３２によってモータ軸受１６０の位置ずれを防止することができる。この場合には、モータプラグ３３２のモータシャフト１０１と対向する部位に凹部３３２１を設けて、モータシャフト１０１との干渉を防ぐことが望ましい。
【0088】
上述のように、モータ軸受１６０、１６１はオイル含浸焼結金属でもよく、ボールベアリングでもよい。図５６は、モータ軸受１６０をボールベアリングとした事例である。ボールベアリングであっても、モータシャフト１０１からボデー３００への放熱は行える。
【0089】
また、図５７に示すように、ボデー３００の内、モータ軸受１６０を支持する軸受支持部３３４を厚肉に形成してもよい。このように厚肉化することで、モータシャフト１０１からモータ軸受１６０に伝達した熱のボデー３００への放熱性能を高めることができる。加えて、モータ軸受１６０をより強固に支持することができ、ゆるみ防止が図れる。かつ、モータプラグ３３２を圧入する際のボデー３００のモータ開口部３３１の変形を抑制することができる。
【0090】
軸受支持部３３４を厚肉化することによる剛性向上に代えて、図５８及び図５９に示すように、軸受支持部３３４にリブ３３４１を形成してもよい。リブ３３４１によっても、軸受支持部３３４の剛性が上がり、モータ軸受１６０のゆるみが防止できる。更に、リブ３３４１により軸受支持部３３４の放熱面積が増加するため、放熱性の一層の向上が図れる。
【0091】
なお、上述の例では、ボデー３００のモータ開口部３３１からモータ軸受１６０を圧入して、モータ軸受１６０の組付けを行ったが、図６０に示すように、ボデー３００に軸受係止部３３５を設けて、モータ軸受１６０をモータ空間３１０側から圧入してもよい。この例では、モータ軸受１６０は軸受係止部３３５に当接して、軸方向の位置決めがなされる。軸受係止部３３５は段差形状となっているので、モータシャフト１０１との干渉は避けられる。
【0092】
また、上述の例では、モータ軸受１６０をボデー３００に圧入することで、モータ１００の放熱性向上を図ったが、図６１に示すように、モータヨーク１１０の底部１１９を凸状にして軸受保持部１１９０を形成してもよい。モータヨーク１１０にモータ軸受１６０を直接保持することで、モータヨーク１１０とモータ軸受１６０との相対的な位置精度を向上させることができる。この図６１の例では、モータヨーク１１０の形状が複雑となるので、モータヨーク１１０は板材から絞り成形することとなる。
【0093】
また、図６２に示すように、モータヨーク１１０を折り曲げ形成して、底部１１９を凹状にして軸受保持部１１９１を形成してもよく、モータヨーク１１０とモータ軸受１６０との相対的位置精度向上は得られる。また、モータ軸受１６０がオイルを含浸させた焼結金属の場合、高温時に膨潤したオイルの流出が危惧されるが、軸受保持部１１９１により、オイルがモータコイル１５１側に浸入するのを防止することができる。
【0094】
次に、本例の電子スロットル装置１の組付けを説明する。
【0095】
まず、モータ１００の組付けを説明する。モータシャフト１０１にアーマチャコア１５０とコンミテータ１３０を圧入して、アーマチャコア１５０のスロット内に巻線機を用いてモータコイル１５１を巻線し、サブアッシーを構成する。
【0096】
また、モータヨーク１１０を円筒状に形成し、モータヨーク１１０に円弧状マグネット１２０を保持するための保持部１１０２（図８０）を内側に突出形成する。そして、マグネット１２０をモータヨーク１１０の内側に配置し、スプリング６０５（図７９、図８０）でマグネット１２０を保持部１１０２に押し付けてサブアッシーを構成する。
【0097】
併せて、ターミナル１４３、１４４をインサート成形、又は圧入したブラシホルダ１４０に２つのブラシ１４１をコンミテータ１３０側に押圧するスプリングを組付けてサブアッシーを構成する。
【0098】
ボデー３００への組付けは常に一方向から行うので、ボデー３００のモータ開口部３３１側からモータ軸受１６０を圧入し、ボデー３００を反転させる。反転後、モータヨーク１１０のサブアッシーを開口端３０３側からボデー３００のモータ空間３３０に圧入する。この時、モータヨーク１１０をボデー３００に圧入した後に、マグネット１２０とマグネット１２０を押し付けるスプリング６０５を組付けてもよい。
【0099】
次いで、モータシャフト１０１にアーマチャコア１５０等を組付けたサブアッシーを開口端３０３側から組付けて、モータシャフト１０１をモータ軸受１６０に支持させる。その後、ブラシホルダ１４０のサブアッシーを圧入してモータヨーク１１０の開口部を閉じる。次いで、モータシャフト１０１にモータピニオン１０２を圧入する。なお、このモータピニオン１０２の圧入時にはモータ開口部３３１より、モータシャフト１０１を支持している。
【0100】
次いで、モータ軸受１６１を組み込んだカバー５００を組付けて、ボデー３００の開口端３０３側を閉じ、再びボデー３００を反転させて、モータ開口部３３１をモータプラグ３３２で閉じる。なお、カバー５００の組付けは、以下に説明するバルブギヤ２１０や中間ギヤ２０１の組付けに合わせて行う。
【0101】
以上は、モータ１００の望ましい組付けであるが、適宜変更することは可能で、モータヨーク１１０をボデー３００に圧入した後に、マグネット１２０をモータヨーク内に配置することも可能である。
【0102】
次に、スロットルシャフト４０２及びバルブギヤ２１０の組付けを説明する。
【0103】
まず、スロットルシャフト４０２に軸受４０６を所定位置に圧入しサブアッシーを構成する。またボデー３００の開口部３０２から軸受４０５を圧入する。次いで、ボデー３００を反転させて、スロットルシャフト４０２と軸受４０６のサブアッシーをボデー３００に挿入し軸受１６０に支持させ、軸受４０６をボデー３００に圧入する。その後、スロットルバルブ４００をスクリュー４０３でスロットルシャフト４０２に固定する。
【0104】
次いで、コイルスプリング４５０にガイド４６０、４６１を組付けてサブアッシーとしたスプリングサブアッシーとバルブギヤ２１０を、ボデー３００の開口端３０３側から組付ける。バルブギヤ２１０はバルブギヤ２１０にインサート成形されたレバー４０１をスロットルシャフト４０２にかしめて固定される。
【0105】
次いで、中間ギヤ２０１の組付けを説明する。
【0106】
まず、ボデー３００の嵌合穴３０１に中間シャフト２０３を圧入し、次いで、圧入された中間シャフト２０３に中間ギヤ２０１を遊嵌入する。次いで、回転角センサ５１０を組み込んだカバー５００のガイド穴５０６に中間シャフト２０３が嵌り込むようにして、ボデー３００にカバー５００を組付け、ボデー３００の開口端３０３側を閉じる。その後、再びボデー３００を反転させて、開口部３０２をプラグ３１０で閉じる。
【0107】
組付けの概要は以上の通りであるが、本例におけるボデー３００とカバー５００との組付けについて、以下に詳細説明する。
【0108】
本例では、図２に示すように、ボデー３００の内モータ１００側の周辺部に位置決め基準穴３０７が形成されている。一方、カバー５００には図３に示すように、位置決め基準穴３０７と嵌り合う位置決め基準ピン５０７が突出形成されている。また、上述の通り、カバー５００をボデー３００に組付ける際には、中間シャフト２０３がカバー５００のガイド穴５０６とも係合する。
【0109】
そして、ボデー３００の四隅にねじ穴３００１、３００２、３００３、３００４が形成され、カバー５００の四隅にもこのねじ穴３００１、３００２、３００３、３００４と対向する位置にボルト穴５００１、５００２、５０００３、５００４が形成されている。カバー５００のボルト穴５００１、５００２、５０００３、５００４は、ボルト締め時の強度を確保するため、穴の周囲に金属製のカラーがインサート成形されている。
【0110】
ボデー３００とカバー５００との組付けは、ボデー３００の位置決め基準穴３０７にカバー５００の位置決め基準ピン５０７を嵌め込むこと、及び、ボデー３００側の中間シャフト２０３をカバー５００のガイド穴５０６と係合させることで、仮組付けを行う。仮組付け後、ボルトをカバー５００のボルト穴５００１、５００２、５０００３、５００４を通して、ボデー３００のねじ穴３００１、３００２、３００３、３００４にねじ止めすることで最終組付けを終了する。
【0111】
仮組付け後、最終組付けでボルト締め付けを行う際、ボデー３００とカバー５００との間には微小な位置ずれが不可避的に生じるが、本例では、ボデー３００の位置決め基準穴３０７とカバー５００の位置決め基準ピン５０７との嵌め合いの方が、ボデー３００側の中間シャフト２０３とカバー５００のガイド穴５０６との係合よりタイトとなるように設定しているので、不可避的な位置ずれは、位置決め基準ピン５０７を中心としてガイド穴５０６が微小量ずれることで吸収している。
【0112】
従来構造では、位置決め基準ピンをバルブギヤ２１０側の周辺部に形成することが通常であった。これは、回転角センサ５１０の検出精度を高めるためであるが、バルブギヤ２１０側（図３の上部）の位置精度を高めるため、結果として、モータ１００側（図３の下部）の位置精度が悪くなっていた。
【0113】
それに対し、本例では、モータ１００側に位置決め基準ピン５０７を形成しているので、モータ１００側の位置精度がよく、カバー５００のターミナル５３０、５３１とモータ１００側のターミナル１４３、１４４との嵌合部のずれを小さくすることができる。その結果、カバー５００のターミナル５３０、５３１とモータ１００側のターミナル１４３、１４４との接触が良好となり、両ターミナル間での耐摩耗性もよくなる。
【0114】
モータ１００側の位置精度が向上する反面、バルブギヤ２１０側の位置精度は低下することが想定されるが、回転角センサ５１０の制度は、回転角センサ５１０からの出力特性をソフトで補正することで補うことができる。
【0115】
図６３は、中間シャフト２０３とカバー５００のガイド穴５０６との関係を強調して示しているが、中間シャフト２０３とガイド穴５０６との間には数ミクロンから数十ミクロン程度の隙間ａが不可避的に生じている。上述のようにこの隙間ａによって、仮組付けからボルト締めの最終組付けまでの間の位置ずれを許容しているのであるが、この隙間ａによって、金属製ボデー３００と樹脂製カバー５００との熱膨張係数の違いによる熱膨張差を吸収することも可能である。
【0116】
微小隙間ａは、ボデー３００の嵌合穴３０１と中間シャフト２０３との間に形成することも可能である。図６４はこの隙間ａを強調して示しているが、隙間ａは数十ミクロン程度以下である。この図６４の例では、中間シャフト２０３は嵌合穴３０１に遊嵌入され、逆に、カバー５００のガイド穴５０６にはタイトに圧入している。なお、中間シャフト２０３は、カバー５００にインサート成型してもよい。
【0117】
尤も、ボデー３００とカバー５００との仮組付けは、中間シャフト２０３とモータ１００側に形成された基準ピン５０７を用いていればよく、図６５及び図６６に示すように、ボデー３００側の中間シャフト２０３とカバー５００のガイド穴５０６との嵌め合いの方が、ボデー３００の位置決め基準穴３０７とカバー５００の位置決め基準ピン５０７との係合よりタイトとなるように設定してもよい。この場合の位置決め中心は、ボデー３００及びカバー５００のほぼ中心となるので、モータ１００側（図６５の下側）の位置精度と、バルブギヤ２１０側（図６５の上側）の位置精度との双方を向上させることができる。
【0118】
図６７及び図６８は強調して記載しているが、モータ１００側に配置された基準ピン５０７を楕円形状として、基準ピン５０７に対応する基準穴３０７を基準ピン５０７の長径より径の大きい円形としてもよい。この場合、図６９に示すように楕円形状の基準ピン５０７の長径方向が、中間シャフト２０３の中心点２０３１とボデーの位置決め基準穴３０７の中心点３０７１とを結ぶ線ｌ１と直交する形状とするのが望ましい。これにより、微小隙間の大きさを、線ｌ１方向（図６９で隙間ａ）に対して線ｌ１と直交する接線方向（図６９で隙間ｂ）を小さくすることができる。その結果、ボデー３００とカバー５００との熱膨張係数の違いに基づく熱膨張差は大きな隙間ａで吸収でき、仮組付けからボルト締めによるカバー５００の回転は接線方向の小さな隙間ｂで適切に規制することができる。
【0119】
図６９の例では、基準ピン５０７はカバー５００と一体に樹脂成型するので、楕円形状の形成が容易であるし、基準穴３０６はボデー３００に掘削成形するので、円形の内径が正確に成形できる。
【0120】
図６９の例では、基準ピン５０７の形状を楕円形状としたが、形状は、線ｌ１に沿う方向の径が直交方向の径より短ければよく、他の形状、例えば小判形状、長方形、ひし形としてもよい。
【0121】
尤も、上述の例とは逆に、ボデー３００に基準ピンを設け、カバー５００に基準穴を形成してもよい。この場合、ボデー３００に嵌合穴を設け、その嵌合穴に基準ピンを打ち込むこととなる。このように、ボデー３００に基準ピンを設け、カバー５００に基準穴を形成する変形は、図６９の例に限らず、図２及び図３の例でも同様である。
【0122】
カバー５００の組付けが、中心部分にある中間シャフト２０３を中心にして微小回動することを前提とする場合、図７０に示すように、モータ１００側のターミナル１４３、１４４の形状、及びカバー５００側のターミナル５３０、５３１の形状もそれに合う形状に工夫できる。
【0123】
図７１にモータ１００側のターミナル１４３を示すが、この形状はモータ１００側のターミナル１４４でも、カバー５００側のターミナル５３０、５３１でも同様である。即ち、モータ１００側のターミナル１４３、１４４及びカバー５００側のターミナル５３０、５３１のいずれか一方が図７１に示す音叉形状となり、他方は音叉形状のターミナルに嵌り合う板形状のターミナルとなる。
【0124】
以下の説明は、モータ１００側のターミナル１４３、１４４が音叉形状をしており、カバー側のターミナル５３０、５３１板形状であるとして、ターミナル形状の説明はターミナル１４３に基づいて行う。
【0125】
ターミナル１４３は音叉形状をしており、先端に一対の係合部１４３１、１４３２が形成されている。係合部１４３１、１４３２の更に先端部分には係止部１４３３、１４３４が突出しており、係止部１４３３、１４３４と根元部１４３５との間に保持空間１４３６が形成される。
【0126】
両係止部１４３３、１４３４の間の隙間１４３７は、嵌り合うカバー側のターミナル５３０の板厚より数十ミクロンから０．１ミリメートル小さくなっている。従って、モータ１００側のターミナルとカバー５００側のターミナルが係合する場合には、音叉形状をしたターミナルの係合部１４３１、１４３２を押し開して、板形状をしたターミナルが保持空間１４３７に保持される。音叉形状をしたターミナルの係合部１４３１、１４３２の弾性変形に伴うバネ力によって、モータ１００側のターミナルとカバー５００側のターミナルとの係合が保持される。
【0127】
ブラシホルダ１４０には凹部１４００１が形成されており、ターミナル１４３の根元部１４３５がブラシホルダ１４０内に埋没しないようにしている。そのため、係合時に係合部１４３１、１４３２が押し開かれたとしても、ターミナル１４３の変形が直接ブラシホルダ１４０に加わることはなく、ブラシホルダ１４０の耐久性を高めている。
【0128】
本例では、モータ１００側のターミナルとカバー５００側のターミナルとは、板厚方向が直交するように配置される。図７０に示すように、モータ１００側のターミナル１４３、１４４は、その板厚の方向が中間シャフト２０３とターミナル１４３、１４４とを結ぶ線ｌと並行となるように配置される。そのため、カバー５００側のターミナル５３０、５３１は、その板厚の方向はガイド穴５０６とターミナル５３０、５３１とを結ぶ線と直交する方向となるように配置される。
【0129】
このような配置とすることによって、ボルト締め時にボデー３００とカバー５００との間に微小量のずれが発生したとしても、ずれによって一対の係合部１４３１、１４３２が押し広げられるのを効率的に防止できる。
【0130】
なお、ターミナルの形状は種々に変更可能で、図７２に示すように、ターミナル１４３に段部１４３８を形成して、係合部１４３１、１４３２の幅を大きくしてもよい。段部１４３８により、ブラシホルダ１４０の凹部１４００１との位置決めが正確になる。また、図７３に示すように、段部１４３９を形成して、係合部１４３１、１４３２の幅を小さくしてもより。この場合は、段部１４３９により根元部１４３５の周囲に空間ができるので、ブラシホルダ１４０に凹部１４００１を設ける必要がなくなる。
【0131】
カバー５００やブラシホルダ１４０の形状も、種々に変更可能である。図７４に示すように、板形状をしたターミナル５３０の周囲を覆う筒状の保護部５３０１を形成してもよい。保護部５３０１の先端をターミナル１４３の段部１４３９近くまでブラシホルダ１４０内に挿入することで、ターミナル１４３、５３０を覆い、コイルスプリング４５０の摩耗粉等に起因する異物がターミナル１４３、５３０に侵入するのを防止できる。
【0132】
なお、上述の例では、ボデー３００とカバー５００とはボルトにより固定していたが、ボルトに代えリベットやクリップ等の他の固定具を用いてもよい。
【0133】
上述の組付けにより、電子スロットル装置１が組み立てられた状態を図７５乃至図７７に示すが、ボデー３００は、カバー５００とボルト締めされる開口端３０３はカバー５００と同形状の長方形で、モータ空間３３０とスロットルバルブ４００が配置される吸気通路３２０は共に円筒形状をしている。そして、モータ空間３３０となる円筒形状と吸気通路３２０となる円筒形状とは独立しており、両者３３０、３２０は連結部３６０により一部で連結されている。
【0134】
図１１、図１７及び図１８に示すように、マグネット１２０はモータヨーク１１０内に２つ配置され、一方のマグネット１２０と他方のマグネット１２０との間には所定の間隔がある。本例では、マグネット１２０は図７６のモータ空間３１０の左右に配置されている。そのため、両マグネット１２０間の間隔がボデー３００の連結部３６０に対応する。換言すれば、図７５及び図７７に示すように、ボデー３００のモータ空間３３０に配置されたマグネット１２０は、連結部３６０によって遮ることはない。
【0135】
電子スロットル装置１の組付け時には、組付けを円滑にするため、マグネット１２０は着磁されておらず、組付け後に一対の着磁ヨーク６００、６０１によって着磁される。一対の着磁ヨーク６００、６０１は、図７８に示すように、一対のマグネット１２０のそれぞれに対応している。より具体的には、図７５のＬＸＸIX-ＬＸＸIX線に沿う断面図である図７９や、ＬＸＸＸ-ＬＸＸX線に沿う断面図である図８０に示すように、着磁ヨーク６００、６０１の先端面６０２、６０３はボデー３００のモータ空間３３０に対応した円弧状をしており、ボデー３００の連結部３６０に遮られることなく、マグネット１２０と対向することができる。
【0136】
なお、図７９及び図８０に示すように、円弧状のマグネット１２０はその一端がモータヨーク１１０の保持部１１０２に当接し、他端に保持スプリング６０５が配置されて、保持スプリング６０５によって保持部１１０２に押し付けられて位置が保持されている。
【0137】
図示しないが、着磁ヨーク６００、６０１にはコイルが巻装されており、そのコイルに大電流を流すことによって、電磁石化しその際の磁力によってマグネット１２０を着磁する。
【0138】
図７９のＬＸＸXI部分の拡大図である図８１に示すように、マグネット１２０は着磁ヨーク６００、６０１の先端を結ぶ線６０００の領域内６００１に配置されている。かつ、ボデー３００のモータ空間３３０の肉厚は着磁ヨーク６００、６０１と対向する部位では均一厚さとなっている。そのため、マグネット１２０を均一に着磁することができる。なお、上述のように、ボデー３００の連結部３６０は着磁ヨーク６００、６０１から外れた領域６００２に配置されている。
【0139】
また、図７５のＬＸＸXII-ＬＸＸXII線に沿う断面図である図８２に示すように、ボデー３００のモータ空間３３０の均一厚さは、着磁ヨーク６００、６０１と対向する軸方向の部位でも維持されている。かつ、着磁ヨーク６００、６０１の幅は、マグネット１２０の軸方向の幅１２０１より長くなっている。これによっても、マグネット１２０の均一着磁が達成できる。
【0140】
以上説明したように、マグネット１２０の着磁は、アルミニウム製のボデー３００に収容されてからでも十分に達成可能であるが、必要に応じボデー３００のモータ空間３３０の内マグネット１２０に対応する部位を切り欠いてもよい。図８３は、モータ空間３３０に切り欠きを形成して、着磁ヨーク６００、６０１がモータヨーク１１０と直接対向する例を示している。モータヨーク１１０が露出するので、着磁ヨーク６００、６０１の着磁効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0141】
本開示の絞り弁装置は流量を制御するもので、特に、モータ軸受の支持をモータヨークではなく、ボデーで行う。これにより、モータヨークの構造の簡素化を図って、絞り弁装置のコスト低減を進めることができ、併せて、モータの発熱をモータシャフト、モータ軸受を介して直接ボデーに放熱することができ、放熱性能の向上が図れる。
【符号の説明】
【0142】
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
１０３・・・ピニオンギヤ
１１０・・・モータヨーク
１２０・・・マグネット
１３０・・・コンミテータ
１４０・・・ブラシホルダ
１４１・・・ブラシ
１４３・・・ターミナル
１４４・・・ターミナル
１５０・・・アーマチャコア
１５１・・・モータコイル
１６０・・・モータ軸受
１６１・・・モータ軸受
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
３００・・・ボデー
３０３・・・開口端
３１０・・・プラグ
３２０・・・吸気通路
３３０・・・モータ空間
３３１・・・モータ開口部
３３１１・・・小径部
３３１２・・・大径部
３３２・・・モータプラグ
３３２１・・・凹部
３３３・・・軸受係止部
３３４・・・軸受支持部
３３５・・・軸受係止部
３５０・・・吸気通路
３６０・・・連結部
４００・・・スロットルバルブ
４０１・・・レバー
４０２・・・スロットルシャフト
５００・・・カバー
５０１・・・リブ
１００・・・モータ
１０１・・・モータシャフト
１０２・・・モータピニオン
１０３・・・ピニオンギヤ
１１０・・・モータヨーク
１２０・・・マグネット
１３０・・・コンミテータ
１４０・・・ブラシホルダ
１４１・・・ブラシ
１４３・・・ターミナル
１４４・・・ターミナル
１５０・・・アーマチャコア
１５１・・・モータコイル
１６０・・・モータ軸受
１６１・・・モータ軸受
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
３００・・・ボデー
３０３・・・開口端
３１０・・・プラグ
３２０・・・吸気通路
３３０・・・モータ空間
３３１・・・モータ開口部
３３１１・・・小径部
３３１２・・・大径部
３３２・・・モータプラグ
３３２１・・・凹部
３３３・・・軸受係止部
３３４・・・軸受支持部
３３５・・・軸受係止部
３５０・・・吸気通路
３６０・・・連結部
４００・・・スロットルバルブ
４０１・・・レバー
４０２・・・スロットルシャフト
５００・・・カバー
５０１・・・リブ
【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】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【図77】
【図78】
【図79】
【図80】
【図81】
【図82】
【図83】