节气门装置.pdf

本发明提供一种节气门装置，其能提高节气门阀芯与孔内壁之间的冻结的解除性。节气门装置通过利用电动机等使节气门轴（4）旋转，改变孔（11）的由节气门阀芯（5）决定的开度，调节孔的进气流量。节气门轴由与其两端部相对应地设置的一对滑动轴承（21A、21B）支承为能旋转。以节气门轴与孔的下游侧端（11b）相邻的方式将两个轴承配置于节气门阀体（2）或节气门管（12）。在节气门阀芯成为将孔几乎完全关闭的闭止状态时，节气门阀芯配置成与孔的径向成规定的闭止角度（θ1），节气门阀芯的一端部（5a）与孔的下游侧端相邻地配置。当节气门阀芯开始打开孔时，节气门阀芯的一端部（5a）立即自孔露出。

权利要求书一种节气门装置，该节气门装置包括：
节气门阀体，其具有孔；
节气门轴，其配置成横穿上述孔，并借助轴承能旋转地支承于上述节气门阀体；
节气门阀芯，其在上述孔中设于上述节气门轴，借助上述节气门轴的旋转来开闭上述孔；
齿轮机构，其包括设于上述节气门轴的节气门齿轮；
电动机，其与上述齿轮机构连结并驱动上述齿轮机构，
该节气门装置利用上述电动机借助上述齿轮机构使上述节气门轴旋转，从而改变上述孔的由上述节气门阀芯决定的开度，调节在上述孔中流动的空气量，
该节气门装置的特征在于，
上述节气门轴包含第1端部和第2端部，上述轴承与上述第1端部和上述第2端部相对应地设在上述第1端部和上述第2端部的附近，
上述轴承由利用板材形成的滑动轴承构成，
上述孔沿其轴线方向具有相对于空气的气流而定的上游侧端和下游侧端，以上述节气门轴与上述孔的下游侧端相邻的方式将上述轴承配置于上述节气门阀体，
在上述节气门阀芯成为将上述孔几乎完全关闭的闭止状态时，上述节气门阀芯配置成与上述孔的径向成规定的闭止角度，并且上述节气门阀芯的一端部与上述孔的下游侧端相邻地配置，
在上述节气门阀芯开始打开上述孔时，上述节气门阀芯的上述一端部自上述孔露出。
根据权利要求1所述的节气门装置，其特征在于，
该节气门装置还具有用于检测上述孔的由上述节气门阀芯决定的开度的节气门传感器，
上述节气门齿轮固定于上述节气门轴的上述第2端部，上述节气门传感器与上述节气门齿轮相邻地设置，
上述节气门传感器包括：一对永久磁铁，其设于上述节气门齿轮；MR E元件，其用于检测在上述一对永久磁铁之间产生的磁场的方向。
根据权利要求1或2所述的节气门装置，其特征在于，
上述节气门阀体包括：节气门管，其具有上述孔；电动机壳，其用于收容上述电动机，
上述电动机壳配置成与上述节气门管隔开间隙，并且上述电动机壳的外周面的一部分配置在比上述孔的下游侧端更靠下游侧的位置。
根据权利要求1或2所述的节气门装置，其特征在于，
上述节气门阀体具有节气门管，该节气门管具有上述孔，
在上述节气门管的与上述孔的上述下游侧端相对应的下游侧端连接有构成发动机的进气歧管的歧管的一端，上述歧管中的进气通路的内径比上述孔的内径大。
根据权利要求4所述的节气门装置，其特征在于，
上述歧管中的进气通路自上述歧管的一端向下游侧逐渐缩径。

说明书节气门装置
技术领域
本发明涉及一种设于发动机的进气通路、用于调节进气量的节气门装置。
背景技术
以往，作为这种技术，例如公知有下述专利文献1、2所述的发动机的节气门装置。专利文献1、2所述的装置分别包括节气门阀体和节气门阀芯，该节气门阀芯借助节气门轴能转动地设在节气门阀体的孔中，利用节气门轴（throttle shaft）使节气门阀芯转动来调节孔的开度，从而对发动机吸入的空气量（进气量）进行调节。
这里，在寒冷时节，当发动机停止时，有时在关闭状态的节气门阀芯与孔的内壁之间发生冻结。因此，需要防止寒冷时节的冻结或在发动机起动时快速解除冻结。因此，在专利文献1所述的装置中，配置节气门阀芯的孔的内壁是由当通以电流时会发热的金属制的发热材料形成的圆筒芯。通过在寒冷时节借助电路向该圆筒芯通电，使圆筒芯发热。利用圆筒芯的发热，使附着在孔的内壁上的水分、孔内的水分蒸发来防止冻结。另外，在发动机在冷起动时，能够使圆筒芯发热来解除冻结。
另一方面，下述专利文献2所述的装置的节气门轴的两端部分别借助球轴承能旋转地支承于节气门阀体的轴承保持部。在节气门轴的一端部设有节气门齿轮，该节气门齿轮借助中间齿轮与设于电动机的输出轴的电动机齿轮连结而被电动机驱动。并且，通过通电使电动机进行驱动，从而借助电动机齿轮、中间齿轮和节气门齿轮使节气门轴旋转，使节气门阀芯进行开闭动作。这里，由于球轴承具有以节气门轴为中心的所需的外径，所以相应地在轴承保持部、节气门阀体的孔中需要一定程度的空间。例如，如图17中示意性的剖视图所示，形成于节气门阀体的节气门管81的孔82的轴线方向的长度必须确保至少能包含球轴承83的外径的程度的长度。在图17中，节气门管81的左侧表示相对于空气的气流而定的上游侧，右侧表示下游侧。于是，以节气门轴84为中心，在孔82的下游侧，需要能确保至少以节气门轴84为中心的球轴承83的外径的程度的长度R1。在图17中，设于节气门轴84的节气门阀芯85保持成接近全闭状态的规定的闭止开度。
专利文献1：日本特开2003－13754号公报
专利文献2：日本特开2003－83095号公报
但是，在专利文献1所述的装置中，为了解除节气门阀芯的冻结而设有电路和由发热材料构成的圆筒芯，所以相应地零件件数增加，零件的组装工时增加，担心制造成本上升。
另一方面，在专利文献2所述的装置中，当发动机在寒冷时节起动时，如图18所示，节气门阀芯85与孔82的内壁可能冻结。即，在节气门阀芯85的下端部与孔82的内壁之间可能产生冰J1。为了解除该冻结，想到通过对电动机通电而使电动机工作，使节气门阀芯85转动，解除冻结。但是，由于在孔82的下游侧与球轴承83的体型相应地需要长度R1的尺寸，所以如图18所示，产生在节气门阀芯85与孔82之间的冰J1的、与孔82的内壁相接触的接触面积S1有增大的倾向。因此，由于该接触面积S1较大，所以相应地为了解除冻结而必须利用电动机以较大的转矩使节气门阀芯85转动，冻结的解除性不好。在这一点上，为了确保良好的冻结解除性，必须使用输出转矩较大的电动机，或增大向电动机的通电能，或像专利文献1的装置那样在节气门阀体上设置发热构件。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种能够提高节气门阀芯与孔的内壁冻结的解除性的节气门装置。
为了达到上述目的，技术方案1所述的发明是一种节气门装置，其包括：节气门阀体，其具有孔；节气门轴，其配置成横穿孔，并借助轴承能旋转地支承于节气门阀体；节气门阀芯，其在孔中设于节气门轴，借助节气门轴的旋转来开闭孔；齿轮机构，其包括设于节气门轴的节气门齿轮；电动机，其与齿轮机构连结并驱动该齿轮机构，该节气门装置利用电动机借助齿轮机构使节气门轴旋转，从而改变孔的由节气门阀芯决定的开度，调节在孔中流动的空气量，该节气门装置的主旨在于，节气门轴包含第1端部和第2端部，轴承与第1端部和第2端部相对应地设在第1端部和第2端部的附近，轴承由利用板材形成的滑动轴承构成，孔沿轴线方向具有相对于空气的气流而定的上游侧端和下游侧端，以节气门轴与孔的下游侧端相邻的方式将轴承配置于节气门阀体，在节气门阀芯成为将孔几乎完全关闭的闭止状态时，节气门阀芯配置成与孔的径向成规定的闭止角度，并且节气门阀芯的一端部与孔的下游侧端相邻地配置，在节气门阀芯开始打开孔时，节气门阀芯的一端部自孔露出。
采用上述发明的结构，由于将节气门轴的第1端部和第2端部附近能旋转地支承于节气门阀体的一对轴承是由利用板材形成的滑动轴承构成的，所以轴承的外径变得比较小。并且，由于以节气门轴与孔的下游侧端相邻的方式将由滑动轴承构成的轴承配置于节气门阀体，所以从节气门轴的中心到孔的下游侧端的尺寸比变小。另一方面，当节气门阀芯成为闭止状态时，节气门阀芯以规定的闭止角度配置，节气门阀芯的一端部与孔的下游侧端相邻地配置。该节气门阀芯配置成：当节气门阀芯转动而开始打开孔时节气门阀芯的一端部自孔露出。因而，节气门阀芯的一端部与孔的内壁冻结时的、冰与节气门阀芯及孔的内壁相接触的接触面积变小。
为了达到上述目的，技术方案2所述的发明的主旨在于，在技术方案1所述的发明中，该节气门装置还具有用于检测孔的由节气门阀芯决定的开度的节气门传感器，节气门齿轮固定于节气门轴的第2端部，与节气门齿轮相邻地设有节气门传感器，节气门传感器包括：一对永久磁铁，其设于节气门齿轮；MRE元件，其用于检测在一对永久磁铁间产生的磁场的方向。
采用上述发明的结构，除了能够获得技术方案1所述的发明的作用以外，节气门传感器的MR E元件检测一对永久磁铁的磁场的方向，从而能检测孔的由节气门阀芯决定的开度（节气门开度）。因而，例如即使随着节气门轴的错位而产生的永久磁铁的错位、温度变化等导致永久磁铁的磁场的强度发生少许变化，也不会影响永久磁铁的磁场的方向。也就是说，即使永久磁铁的磁场强度发生变化，也能根据磁场的方向检测节气门开度，不会受到磁场强度变化的影响。这适合于使用由比较简易的滑动轴承构成的轴承以节气门轴能旋转的方式支承节气门轴的本发明的节气门装置。
为了达到上述目的，技术方案3所述的发明的主旨在于，在技术方案1或2所述的发明中，节气门阀体包括：节气门管，其具有孔；电动机壳，其用于收容电动机，电动机壳配置成与节气门管隔开间隙，并且电动机壳的外周面的一部分配置在比孔的下游侧端更靠下游侧的位置。
采用上述发明的结构，除了能获得技术方案1或2所述的发明的作用以外，由于电动机壳配置成与节气门管隔开间隙，电动机壳的外周面的一部分配置在比孔的下游侧端更靠下游侧的位置，所以电动机壳其本身的表面积增加。
为了达到上述目的，技术方案4所述的发明的主旨在于，在技术方案1或2所述的发明中，节气门阀体具有节气门管，该节气门管具有孔，在节气门管的与孔的下游侧端相对应的下游侧端连接有构成发动机的进气歧管的歧管的一端，歧管中的进气通路的内径比孔的内径大。
采用上述发明的结构，除了能获得技术方案1或2所述的发明的作用以外，由于在节气门管的下游侧端连接有歧管的一端，且歧管中的进气通路的内径比孔的内径大，所以孔中的水分易于流向歧管的进气通路。另外，在节气门阀芯开始打开孔时，节气门阀芯的一端部自孔向内径较大的歧管的进气通路露出，所以在节气门阀芯开始打开孔时，孔的空气的气流量非线性地增大。
为了达到上述目的，技术方案5所述的发明的主旨在于，在技术方案4所述的发明中，歧管中的进气通路自歧管的一端向下游侧逐渐缩径。
采用上述发明的结构，除了能获得技术方案4所述的发明的作用以外，由于歧管的进气通路自歧管的一端向下游侧逐渐缩径，所以在节气门阀芯开始打开孔后，孔的空气的气流量缓慢增大。
采用技术方案1所述的发明，能够使节气门阀体小型化，能够提高节气门阀芯与孔的内壁之间的冻结的解除性。
采用技术方案2所述的发明，除了能获得技术方案1所述的发明的效果以外，使用了由滑动轴承构成的两个轴承的节气门装置还能确保节气门开度的检测精度。
采用技术方案3所述的发明，除了能获得技术方案1或2所述的发明的效果以外，还能提高电动机利用电动机壳发挥的散热性。
采用技术方案4所述的发明，除了能获得技术方案1或2所述的发明的效果以外，还能减少节气门阀芯与孔的内壁之间的冻结，能够容易且任意地改变节气门装置的进气流量特性，能够抑制在节气门阀芯开始打开孔时由进气产生的异常声响。
采用技术方案5所述的发明，与技术方案4所述的发明的效果相同，能够减少节气门阀芯与孔的内壁之间的冻结，能够容易且任意地改变节气门装置的进气流量特性，能够抑制在节气门阀芯开始打开孔时由进气产生的异常声响。
附图说明
图1涉及第1实施方式，是表示节气门装置的主视图。
图2涉及该第1实施方式，是表示节气门装置的图1的仰视图。
图3涉及该第1实施方式，是表示节气门装置的图1的右视图。
图4涉及该第1实施方式，是表示节气门装置的图2的A－A剖视图。
图5涉及该第1实施方式，是将图4的一部分放大来表示节气门装置的剖视图。
图6涉及该第1实施方式，是表示自节气门装置卸下了齿轮罩的状态的图1的右视图。
图7涉及该第1实施方式，是表示自节气门装置卸下了齿轮罩的状态的图1的B－B剖视图。
图8涉及该第1实施方式，是将节气门齿轮与相关零件一起表示的后视图。
图9涉及该第1实施方式，是表示节气门齿轮、节气门阀体、复位弹簧及开启弹簧（op ener spring）之间的关系的模型图。
图10涉及该第1实施方式，是表示节气门齿轮、节气门阀体、复位弹簧及开启弹簧之间的关系的模型图。
图11涉及该第1实施方式，是概略地表示节气门管、节气门轴、节气门阀芯及两个轴承之间的关系的剖视图。
图12涉及该第1实施方式，是概略地表示在图11的状态下节气门阀芯在寒冷时节冻结于孔的内壁的状态的剖视图。
图13涉及该第1实施方式，是概略地表示使歧管与节气门管相连接的状态的剖视图。
图14涉及该第1实施方式，是表示进气流量相对于节气门开度的特性的曲线图。
图15涉及第2实施方式，是概略地表示使歧管与节气门管相连接的状态的剖视图。
图16涉及该第2实施方式，是表示进气流量相对于节气门开度的特性的曲线图。
图17涉及以往例，是概略地表示节气门管、节气门轴、节气门阀芯及两个轴承之间的关系的剖视图。
图18涉及以往例，是概略地表示当在图17的状态下节气门阀芯在寒冷时节冻结于孔的内壁的状态的剖视图。
具体实施方式
第1实施方式
下面，参照附图详细说明将本发明的节气门装置具体化的第1实施方式。本实施方式的节气门装置设于汽车用发动机的进气通路，用于调节发动机的进气量。
图1中用主视图表示本实施方式的节气门装置1。图2中用图1的仰视图表示该节气门装置1。图3中用图1的右视图表示该节气门装置1。如图1、图2所示，节气门装置1包括金属制的节气门阀体2和树脂制的齿轮罩3。
节气门阀体2包括：圆筒状的节气门管12，其具有与发动机的进气通路相连通的孔11；齿轮箱13，其在内部收容齿轮机构9（参照图4）等；电动机壳14，其在内部收容电动机8（参照图4）。齿轮箱13在图1中沿上下方向延伸。电动机壳14配置成其中心轴线L1与齿轮箱13垂直地相交。节气门管12既与齿轮箱13分开也与电动机壳14分开地配置。在节气门管12的一端部（空气的气流的下游侧端部）形成有凸缘15。在该凸缘15上形成有总计3个的螺栓通孔15a。后述的进气歧管的歧管51（参照图13）连接于凸缘15。如图1所示，在节气门管12中以沿径向横穿孔11的方式设有节气门轴4。在节气门阀体2上形成有用于收容该节气门轴4的两端部的成对的第1毂部16A和第2毂部16B。在孔11中配置有固定于节气门轴4的节气门阀芯5。
这里，如图1所示，电动机壳14与节气门管12隔开间隙地配置。另外，电动机壳14的中心轴线L1和节气门轴4平行地配置。在图2中，节气门管12的图中上侧是相对于空气的气流而定的上游侧端12a，图中下侧是相对于空气的气流而定的下游侧端12b。在图2中，节气门管12的上游侧端12a配置在与齿轮箱13的前后方向（宽度方向）的前端缘13a大致相同的位置。在图2中，节气门管12的下游侧端12b配置在比齿轮箱13的前后方向（宽度方向）的后端缘13b靠前端缘13a的位置。如图2所示，电动机壳14的外周面的一部分（后侧部）14a配置在比节气门管12的下游侧端12b更靠下游侧的位置。
如图1～图3所示，齿轮罩3以封闭齿轮箱13的开口部的方式由螺钉6和螺母7拧紧并固定于齿轮箱13。齿轮罩3具有外部布线用的连接器3a。
图4中用图2的A－A剖视图表示节气门装置1。图5中将图4的一部分放大而用剖视图表示节气门装置1。图6中用图1的右视图表示自节气门装置1卸下了齿轮罩3的状态。图7中用图1的B－B剖视图表示自节气门装置1卸下了齿轮罩3的状态。
在图4中，在形成于节气门管12的左右两侧部的一对毂部16A、16B，借助彼此构成为一对的第1轴承21A和第2轴承21B能旋转地支承有横穿孔11的节气门轴4。在本实施方式中，两个轴承21A、21B由利用比较薄的板材形成的滑动轴承构成。因此，两个轴承21A、21B的外径比以往例的由球轴承构成的轴承83（参照图17和图18）的外径小。固定于节气门轴4的节气门阀芯5与孔11的形状相匹配地呈圆板状，并与节气门轴4一体地转动。由此，能够通过开闭孔11而调节在孔11中流动的进气量。
如图4和图7所示，节气门轴4包括第1端部4a和第2端部4b。节气门轴4的第1端部4a（图4和图7中的左端部）借助第1轴承21A能旋转地支承于第1毂部16A。在第1毂部16A上安装有用于封闭该第1毂部16A的开口部的塞22。节气门轴4的第2端部4b（图4和图7中的右端部）附近借助第2轴承21B能旋转地支承于第2毂部16B。在第2毂部16B的端部与第2轴承21B相邻地设有用于在该第2毂部16B与节气门轴4之间确保气密性的密封件23。第2端部4b向齿轮箱13中突出。在第2端部4b上固定有具有扇形齿轮的节气门齿轮31。
如图4所示，电动机壳14的一端向齿轮箱13开口。在电动机壳14中收容有例如D C电动机等电动机8。在电动机8的输出轴8a上安装有驱动齿轮32。
如图4所示，在节气门轴4与电动机8之间，在节气门阀体2与齿轮罩3之间设有副轴24。在副轴24上能旋转地支承有副轴齿轮33。副轴齿轮33具有用于与驱动齿轮32啮合的大径齿轮部33a和用于与节气门齿轮31啮合的小径齿轮部33b。在本实施方式中，利用上述节气门齿轮31、驱动齿轮32和副轴齿轮33构成作为减速齿轮机构发挥功能的本发明的齿轮机构9。
这里，详细说明节气门齿轮31及其相关结构。图8中用后视图将节气门齿轮31和相关零件一起表示。这里，为了方便说明，将节气门齿轮31的在图4和图5中面向节气门阀体2的一侧称作节气门齿轮31的背面侧，将节气门齿轮31的在图4和图5中面向齿轮罩3的一侧称作节气门齿轮31的表面侧。如图4～图8所示，节气门齿轮31由树脂形成，包括圆板状的齿轮主体31a和形成在齿轮主体31a的外周部的呈扇形的齿轮部31b。如图4～图6所示，齿轮部31b与副轴齿轮33的小径齿轮部33b啮合。齿轮主体31a包括在中央部向背面侧突出的圆筒部31c和在圆筒部31c的周围同样向背面侧沿轴线方向突出的周壁部31d。以使节气门轴4的非正圆形的第2端部4b以与圆筒部31c一起旋转的状态嵌合于该圆筒部31c表面侧凹部，并与圆筒部31c呈同心状设有金属制的紧固板25，通过凿紧而将该紧固板25与该第2端部4b结合起来。
如图4和图5所示，在圆筒部31c的表面侧凹部内呈同心状设有一对永久磁铁41和圆弧状的磁轭42，该磁轭42夹设在两个永久磁铁41的周向的彼此间。另外，如图4、图5和图8所示，在圆筒部31c与周壁部31d之间设有复位弹簧43。复位弹簧43由扭转螺旋弹簧构成，复位弹簧43与节气门轴4呈同心状配置。如图6所示，复位弹簧43的第1端部43a卡定于设于节气门阀体2的卡定部2a。另外，如图6和图8所示，复位弹簧43的第2端部43b卡定于设于节气门齿轮31的卡定部31e。由此，复位弹簧43始终对节气门齿轮31沿着使节气门阀芯5关闭孔11的关闭方向施力。
如图4～图8所示，在节气门齿轮31的周壁部31d的外周设有开启弹簧44。在本实施方式中，通过将带状的板簧弯曲成俯视看去为C形而形成开启弹簧44。如图6和图8所示，开启弹簧44的第1端部44a和第2端部44b分别卡定于形成在齿轮主体31a的外周的关闭侧卡定部31f和打开侧卡定部31g。该开启弹簧44的两端部44a、44b分别自节气门齿轮31沿半径方向突出。该第1端部44a是用于限制节气门阀芯5的开启开度位置和全闭位置的闭止位置限制部。另外，第2端部44b是用于限制节气门阀芯5的全开位置的全开限制部。
如图6所示，在从表面侧观察节气门齿轮31的情况下，开启弹簧44的第1端部44a配置成沿逆时针方向与齿轮部31b的一端分开规定角度。另一方面，如图6所示，开启弹簧44的第2端部44b配置成沿逆时针方向与齿轮部31b的一端分开规定角度。
如图6所示，在齿轮箱13中设有突起状的开启止挡部13c。在节气门阀芯5向关闭方向转动时，设于节气门齿轮31的开启弹簧44的第1端部44a能与该开启止挡部13c抵接。并且，如图6所示，通过开启弹簧44的第1端部44a卡定于开启止挡部13c，将节气门阀芯5保持成接近全闭状态的开启开度。另外，如图6所示，在齿轮箱13内设有突起状的全开止挡部13d。在节气门阀芯5向打开方向转动时，设于节气门齿轮31的开启弹簧44的第2端部44b能与该全开止挡部13d抵接。于是，通过开启弹簧44的第2端部44b与全开止挡部13d抵接，将节气门阀芯5的最大开度、即全开位置限定在规定位置。
图9和图10中用模型图表示节气门齿轮31、节气门阀体2、复位弹簧43及开启弹簧44之间的关系。图9与将节气门阀芯5保持成开启开度的状态相对应。在该状态下，开启弹簧44的第1端部44a卡定于节气门齿轮31的关闭侧卡定部31f，并且与齿轮箱13的开启止挡部13c抵接，开启弹簧44的第2端部44b卡定于节气门齿轮31的打开侧卡定部31g。由此，利用开启弹簧44对节气门齿轮31向打开节气门阀芯5的方向施力。另外，利用设在节气门阀体2与结节气门齿轮31之间的复位弹簧43对节气门齿轮31向关闭节气门阀芯5的方向施力。并且，利用开启弹簧44的施力和复位弹簧43的施力的平衡，将节气门阀芯5保持成自全闭状态稍微打开的开启开度。在本实施方式中，上述开启开度状态和全闭状态相当于本发明的闭止状态。
自图9所示的状态使电动机8工作而借助齿轮机构9使节气门轴4旋转，使节气门阀芯5向关闭方向转动，从而节气门齿轮31转动至图9所示的节气门齿轮31的全闭卡定部31h与开启弹簧44的第1端部44a抵接，在该状态下将节气门阀芯5限制在全闭位置。
另一方面，图10与将节气门阀芯5保持成全开的状态相对应。即，对应于使电动机8工作而借助齿轮机构9使节气门轴4旋转，使节气门阀芯5转动至全开的状态。在该状态下，开启弹簧44的第1端部44a卡定于节气门齿轮31的关闭侧卡定部31f，开启弹簧44的第2端部44b卡定于节气门齿轮31的打开侧卡定部31g，并且第2端部44b与全开止挡部13d抵接。由此，利用电动机8的驱动力使节气门齿轮31克服复位弹簧43的施力进行旋转，对节气门齿轮31施加转矩，将节气门阀芯5保持成全开状态。
如图4和图5所示，在节气门齿轮31与齿轮箱13之间与节气门齿轮31相邻地设有用于检测孔11的由节气门阀芯5决定的开度（节气门开度）的节气门传感器10。节气门传感器10由设于齿轮罩3的MRE（Magnet Resistive Element：磁阻元件）元件45和设于节气门齿轮31的圆筒部31c的一对永久磁铁41构成。MRE元件45以动配合的方式配置在节气门齿轮31的圆筒部31c的表面侧凹部内。MRE元件45构成为检测在一对永久磁铁41之间产生的磁场的方向的元件。作为MRE元件45，例如能够使用以能检测磁场的方向的方式配置的磁阻元件及霍尔元件等磁检测元件、或者在具有磁检测元件的检测部上一体地具有运算部并输出与磁场的方向相应的信号的元件等。MRE元件45检测在一对永久磁铁41之间产生的磁场的方向而得出节气门齿轮31的旋转角、即节气门阀芯5的节气门开度，并输出该检测信号。
在上述结构中，电动机8的通过通电而产生的驱动力经由齿轮机构9、即驱动齿轮32、副轴齿轮33和节气门齿轮31传递到节气门轴4。由此，节气门阀芯5转动而开闭孔11。此时，在开启开度以上的开度区域内，节气门齿轮31克服复位弹簧43的施力进行旋转。另外，在开启开度以下的开度区域内，节气门齿轮31克服开启弹簧44的施力进行旋转，开启弹簧44的第1端部44a与节气门齿轮31的全闭卡定部31h抵接，从而利用全闭限制位置限制节气门齿轮31向关闭侧旋转。另一方面，在未对电动机8通电时，利用复位弹簧43的施力与开启弹簧44的施力的平衡，将节气门齿轮31保持成规定的开启开度。
接下来，说明节气门管12、节气门轴4、节气门阀芯5及两个轴承21A、21B的关系。图11中用剖视图概略地表示节气门管12、节气门轴4、节气门阀芯5及两个轴承21A、21B的关系。图12中用剖视图概略地表示在图11的状态下在寒冷时节节气门阀芯5与孔11的内壁冻结的状态。
如图4所示，在节气门阀体2中，由滑动轴承构成的两个轴承21A、21B与节气门轴4的第1端部4a和第2端部4b附近相对应地设置。如图11所示，节气门管12的孔11在其轴线方向上包括相对于空气的气流而定的上游侧端11a和下游侧端11b。该孔11的上游侧端11a与节气门管12的上游侧端12a相对应，孔11的下游侧端11b与节气门管12的下游侧端12b相对应。以节气门轴4与孔11的下游侧端11b及节气门管12的下游侧端12b相邻的方式将两个轴承21A、21B配置于节气门阀体2。这里，之所以将节气门轴4配置成与节气门管12的下游侧端12b相邻，是因为两个轴承21A、21B由利用较薄的板材构成的滑动轴承构成。
并且，如图11所示，当节气门阀芯5成为将孔11几乎完全关闭的闭止状态（图11表示节气门阀芯5的开启开度状态）时，节气门阀芯5配置成与孔11的径向成规定的闭止角度（开启开度）θ1，并且节气门阀芯5的一端部5a配置成与孔11的下游侧端11b（节气门管12的下游侧端12b）相邻。另外，当节气门阀芯5开始打开孔11时，如图11中双点划线所示，节气门阀芯5的一端部5a立即自孔11露出。在图11所示的闭止状态下，若在寒冷时节节气门阀芯5的一端部5a与孔11的内壁发生冻结，则如图12所示，在该节气门阀芯5的一端部5a与孔11的内壁之间产生冰J1。
图13中用剖视图概略地表示使树脂制的进气歧管的歧管51与本实施方式的节气门管12相连接的状态。如图13所示，在本实施方式中，构成发动机的进气歧管的歧管51的一端51a连接于与孔11的下游侧端11b相对应的节气门管12的下游侧端12b。这里，歧管51中的进气通路52的内径D1比节气门管12的孔11的内径D2大。
采用以上所说明的本实施方式的节气门装置1，节气门轴4的第1端部4a借助第1轴承21A能旋转地支承于节气门阀体2的第1毂部16A，节气门轴4的第2端部4b借助第2轴承21B能旋转地支承于节气门阀体2的第2毂部16B。并且，上述一对轴承21A、21B由利用板材形成的滑动轴承构成。因而，两个轴承21A、21B的外径比以往例的由球轴承构成的轴承83的外径小。并且，以节气门轴4与孔11的下游侧端11b相邻的方式将由滑动轴承构成的两个轴承21A、21B配置于节气门阀体2。因而，如图11和图12所示，与由球轴承83构成的轴承相比，从节气门轴4的中心到孔11的下游侧端11b的长度R1的尺寸变小。因此，能够缩短孔11的轴线方向的长度，能够使节气门管12小型化，进而能够使节气门阀体2小型化。
另一方面，在本实施方式中，如图11和图12所示，当节气门阀芯5成为闭止状态时，节气门阀芯5配置成规定的闭止角度，节气门阀芯5的一端部5a与孔11的下游侧端11b相邻地配置。该节气门阀芯5配置成：当节气门阀芯5转动而开始打开孔11时，节气门阀芯5的一端部5a立即自孔11露出。因而，如图12所示，与以往例相比，当节气门阀芯5的一端部5a与孔11的内壁发生了冻结时，节气门阀芯5及孔11与冰J1的接触面积S1变小。因此，仅通过以微小的转矩使节气门阀芯5转动就能破坏冰J1，能够提高节气门阀芯5与孔11的内壁之间的冻结的解除性。另外，为了解除冻结，不必像以往例那样设置电路和由发热材料构成的圆筒芯。
在本实施方式中，节气门传感器10包括设于节气门齿轮31的一对永久磁铁41和用于对在一对永久磁铁41之间产生的磁场的方向进行检测的MRE元件45。并且，MRE元件45通过检测一对永久磁铁41的磁场的方向来检测孔11的由节气门阀芯5决定的开度（节气门开度）。因而，例如即使随着节气门轴4的错位而产生的永久磁铁41的错位、温度变化等导致永久磁铁41的磁场的强度变化，也不会影响永久磁铁41的磁场的方向。也就是说，即使永久磁铁41的磁场强度发生变化，也能根据磁场的方向，利用MR E元件45检测节气门开度，不会受到磁场强度变化的影响。这适合于使用由比较简易的滑动轴承构成的两个轴承21A、21B以节气门轴4能旋转的方式支承节气门轴4的本实施方式的节气门装置1。因此，使用了由滑动轴承构成的两个轴承21A、21B的节气门装置1能够不降低节气门开度的检测精度地确保节气门开度的检测精度。
在本实施方式中，电动机壳14配置成与节气门管12隔开间隙。另外，电动机壳14与节气门轴4平行，作为电动机壳14的外周面的一部分的后侧部14a配置在比节气门管12的孔11的下游侧端11b更靠下游侧的位置。因而，电动机壳14其本身的表面积增加。因此，能够提高电动机8利用电动机壳14发挥的散热性。
在本实施方式中，如图13所示，歧管51的一端51a与节气门管12的下游侧端12b相连接，歧管51中的进气通路52的内径D1比节气门管12的孔11的内径D2大。因而，孔11中的水分易于流向歧管51的进气通路52。在这层意思上，能够减少节气门阀芯5与孔11的内壁之间的冻结。另外，当节气门阀芯5开始打开孔11时，节气门阀芯5的一端部5a立即自孔11向内径较大的歧管51的进气通路52露出。因而，在节气门阀芯5开始打开孔11时，孔11的进气流量非线性地增加。图14涉及本实施方式，用曲线图表示进气流量相对于节气门开度的特性。如图14所示，得知该进气流量特性为在节气门阀芯5开始打开孔11时进气流量暂时增大、之后进气流量与节气门开度相应地呈线性增加。因此，能够容易且任意地改变节气门装置1的进气流量特性。另外，能够抑制在节气门阀芯5开始打开孔11时由进气产生的异常声响。
第2实施方式
接下来，参照附图详细说明将本发明的节气门装置具体化的第2实施方式。
另外，在以下的说明中，对于与第1实施方式相同的构成要素，标注相同的附图标记而省略说明，以与第1实施方式的不同点为中心进行说明。
本实施方式的结构与第1实施方式的结构的不同点在于与节气门管12相连接的歧管51的形状。图15用剖视图概略地表示使歧管51与节气门管12相连接的状态。即，在本实施方式中，如图15所示，歧管51中的进气通路52形成为自歧管51的一端51a向下游侧逐渐缩径。
因而，由于歧管51的进气通路52自其一端51a向下游侧逐渐缩径，所以当节气门阀芯5开始打开孔11时，孔11的进气流量非线性地增大。另外，在节气门阀芯5开始打开孔11后，孔11的进气流量与节气门开度相应地缓慢地增大。图16涉及本实施方式，用曲线图表示进气流量相对于节气门开度的特性。如图16所示，得知该进气流量特性为在节气门阀芯5开始打开孔11时进气流量暂时增大、之后进气流量与节气门开度相应地缓慢地增大。因此，能够容易且任意地改变节气门装置1的进气流量特性。另外，能够抑制在节气门阀芯5开始打开孔11时由进气产生的异常声响。
另外，本发明并不限定于上述各实施方式，在不脱离发明主旨的范围内，也能够适当地改变结构的一部分而实施本发明。
例如，在上述各实施方式中，利用板簧构成了开启弹簧44，但也能够与复位弹簧同样地利用扭转螺旋弹簧构成该开启弹簧44。
本发明能够利用于汽车等的发动机。详细而言，能够为了在发动机的进气通路中调节进气量而利用本发明。
附图标记说明
1、节气门装置；2、节气门阀体；4、节气门轴；4a、第1端部；4b、第2端部；5、节气门阀芯；5a、一端部；8、电动机；9、齿轮机构；10、节气门传感器；11、孔；11a、上游侧端；11b、下游侧端；12、节气门管；12a、上游侧端；12b、下游侧端；14、电动机壳；14a、后侧部；16A、第1毂部；16B、第2毂部；21A、第1轴承；21B、第2轴承；31、节气门齿轮；32、驱动齿轮；33、副轴齿轮；41、永久磁铁；45、MRE元件；51、歧管；51a、一端；52、进气通路；L1、中心轴线（电动机壳的）；D1、内径（进气通路的）；D2、内径（孔的）。