JP2003097299A - 内燃機関の制御弁駆動機構 - Google Patents
内燃機関の制御弁駆動機構Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/109—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps having two or more flaps
- F02D9/1095—Rotating on a common axis, e.g. having a common shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1065—Mechanical control linkage between an actuator and the flap, e.g. including levers, gears, springs, clutches, limit stops of the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1035—Details of the valve housing
- F02D9/105—Details of the valve housing having a throttle position sensor
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スペースファクタの向上及び、一般に流通し
ている安価な電動機を適用できるようにしてコストの削
減を図ることのできる内燃機関の制御弁駆動機構を提供
すること。 【解決手段】 制御弁体内部に電動機を内装する構成と
することにより、電動機が吸気管の外側に突出するのを
回避でき、更に制御弁を駆動する電動機が制御弁の軸受
けを兼ねることができ、制御弁を駆動する電動機をコン
パクトに搭載することができ、部品点数の削減を図るこ
とができるようにする。
ている安価な電動機を適用できるようにしてコストの削
減を図ることのできる内燃機関の制御弁駆動機構を提供
すること。 【解決手段】 制御弁体内部に電動機を内装する構成と
することにより、電動機が吸気管の外側に突出するのを
回避でき、更に制御弁を駆動する電動機が制御弁の軸受
けを兼ねることができ、制御弁を駆動する電動機をコン
パクトに搭載することができ、部品点数の削減を図るこ
とができるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気流
れ制御に用いる制御弁機構に関する。
れ制御に用いる制御弁機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の制御弁機構は、例えば、内燃機関
の独立吸気ブランチを貫通する軸を持ち、軸端に設けら
れたギア等を介して該軸心に対しオフセットした位置に
設けられた電動機により、制御弁を駆動するようにして
いた。このような構成では、吸気管の外側に駆動電動機
が突出して設置されることになるので小型化に対して不
利な傾向にあり、また、制御弁を駆動する電動機はコン
パクトで大減速比の変速機構が採用されておらず大型の
専用品を用いる傾向に有った。
の独立吸気ブランチを貫通する軸を持ち、軸端に設けら
れたギア等を介して該軸心に対しオフセットした位置に
設けられた電動機により、制御弁を駆動するようにして
いた。このような構成では、吸気管の外側に駆動電動機
が突出して設置されることになるので小型化に対して不
利な傾向にあり、また、制御弁を駆動する電動機はコン
パクトで大減速比の変速機構が採用されておらず大型の
専用品を用いる傾向に有った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スペ
ースファクタの向上及び、一般に流通している安価な電
動機を適用できるようにしてコストの削減を図ることの
できる内燃機関の制御弁駆動機構を提供することにあ
る。
ースファクタの向上及び、一般に流通している安価な電
動機を適用できるようにしてコストの削減を図ることの
できる内燃機関の制御弁駆動機構を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
制御弁駆動機構は、制御弁体内部に電動機を内装する構
成とすることにより、電動機が吸気管の外側に突出する
のを回避でき、更に制御弁を駆動する電動機が制御弁の
軸受けを兼ねることができ、制御弁を駆動する電動機を
コンパクトに搭載することができ、部品点数の削減を図
ることができるようにしようというものである。
制御弁駆動機構は、制御弁体内部に電動機を内装する構
成とすることにより、電動機が吸気管の外側に突出する
のを回避でき、更に制御弁を駆動する電動機が制御弁の
軸受けを兼ねることができ、制御弁を駆動する電動機を
コンパクトに搭載することができ、部品点数の削減を図
ることができるようにしようというものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１には、本発明に係る内燃機関
の制御弁駆動機構の一実施の形態が示されている。
の制御弁駆動機構の一実施の形態が示されている。
【０００６】図１において、エンジンに吸入される空気
は吸気管１から吸気ブランチ２、吸気バルブ４を経由し
エンジン３の燃焼室５に吸入されるとともに燃料噴射装
置８から吸入空気量に応じた燃料が噴射される。ここ
で、前記燃焼室５での混合気燃焼を改善する目的で、前
記吸気ブランチ２に制御弁６を設け前記吸気ブランチ２
内の吸気流れに偏りを起こし燃焼室５内部に渦流を発生
させる。このようなシステムは図示のような吸気ブラン
チ２内部に燃料を噴射する方式及び、前記燃焼室５に直
接燃料を噴射する方式いずれにおいても一般に知られて
いて、本発明は何れのシステムにも適用することができ
る。
は吸気管１から吸気ブランチ２、吸気バルブ４を経由し
エンジン３の燃焼室５に吸入されるとともに燃料噴射装
置８から吸入空気量に応じた燃料が噴射される。ここ
で、前記燃焼室５での混合気燃焼を改善する目的で、前
記吸気ブランチ２に制御弁６を設け前記吸気ブランチ２
内の吸気流れに偏りを起こし燃焼室５内部に渦流を発生
させる。このようなシステムは図示のような吸気ブラン
チ２内部に燃料を噴射する方式及び、前記燃焼室５に直
接燃料を噴射する方式いずれにおいても一般に知られて
いて、本発明は何れのシステムにも適用することができ
る。
【０００７】前記制御弁６は弁軸７に固定されており、
この弁軸７の端部には遊星歯車機構１４、１５が設けら
れていて、電動機９と結合されている。エンジン制御コ
ンピュータ１０はエンジン回転数等の各種センサからの
信号１０１を基にエンジンの運転状態を演算し、その結
果により、前記制御弁６の作動が必要と判断した場合電
気線１１を介して前記電動機９に信号又は電力を送り前
記制御弁６を動作させる。
この弁軸７の端部には遊星歯車機構１４、１５が設けら
れていて、電動機９と結合されている。エンジン制御コ
ンピュータ１０はエンジン回転数等の各種センサからの
信号１０１を基にエンジンの運転状態を演算し、その結
果により、前記制御弁６の作動が必要と判断した場合電
気線１１を介して前記電動機９に信号又は電力を送り前
記制御弁６を動作させる。
【０００８】図２は、図１のＡ−Ａ切断面であり、制御
弁６と遊星歯車機構１４、１５および電動機９との接続
詳細を示している。
弁６と遊星歯車機構１４、１５および電動機９との接続
詳細を示している。
【０００９】図２において、電動機９はケース９０１の
内部に固定されており、この電動機９とケース９０１と
の固定方法は、圧入でも良いし、接着等の方法を用いて
も良い。そして、このケース９０１は、固定手段１３に
よって吸気管１本体に固定されている。
内部に固定されており、この電動機９とケース９０１と
の固定方法は、圧入でも良いし、接着等の方法を用いて
も良い。そして、このケース９０１は、固定手段１３に
よって吸気管１本体に固定されている。
【００１０】また、電動機９の出力は、電動機歯車９０
４を介して遊星歯車機構（変速機構）１４に伝達され
る。この電動機歯車９０４の回転運動は、キャリアＡ１
４１、キャリアＢ１４３およびサポート１４２により支
持されるプラネタリギア１４４に伝達される。このプラ
ネタリギア１４４の回転中心には、軸１４５が設けられ
ていて、このプラネタリギア１４４は、電動機歯車９０
４と噛み合いつつ自転および公転運動をするようになっ
ている。
４を介して遊星歯車機構（変速機構）１４に伝達され
る。この電動機歯車９０４の回転運動は、キャリアＡ１
４１、キャリアＢ１４３およびサポート１４２により支
持されるプラネタリギア１４４に伝達される。このプラ
ネタリギア１４４の回転中心には、軸１４５が設けられ
ていて、このプラネタリギア１４４は、電動機歯車９０
４と噛み合いつつ自転および公転運動をするようになっ
ている。
【００１１】一方、プラネタリギア１４４の外周には、
このプラネタリギア１４４と噛み合うように、内歯歯車
１６が吸気管１本体に固定されている。このキャリアＡ
１４１、サポート１４２、キャリアＢ１４３、プラネタ
リギア１４４、軸１４５とによって、遊星歯車機構１４
が構成されている。
このプラネタリギア１４４と噛み合うように、内歯歯車
１６が吸気管１本体に固定されている。このキャリアＡ
１４１、サポート１４２、キャリアＢ１４３、プラネタ
リギア１４４、軸１４５とによって、遊星歯車機構１４
が構成されている。
【００１２】このような構成においては、一般に知られ
ている遊星歯車機構の作動原理に従い、電動機歯車９０
４が回転運動すると、プラネタリギア１４４は、キャリ
アＡ１４１およびキャリアＢ１４３上で自転および公転
運動するので、キャリアＡ１４１およびキャリアＢ１４
３は、電動機歯車９０４の回転方向と同一方向に一定の
減速比率で回転運動を行う。この電動機歯車９０４の先
端部は、キャリアＢ１４３の回転嵌合部１４６に一般の
軸受けと同等のクリアランスを確保して挿入される構成
となっているので、電動機歯車９０４と変速機構１４と
の回転同軸性が確保できる。さらに、電動機歯車９０４
の先端部がキャリアＢ１４３の回転嵌合部１４６の底部
に当接するので、遊星歯車同士の軸方向ギャップを一定
に保つ効果もある。
ている遊星歯車機構の作動原理に従い、電動機歯車９０
４が回転運動すると、プラネタリギア１４４は、キャリ
アＡ１４１およびキャリアＢ１４３上で自転および公転
運動するので、キャリアＡ１４１およびキャリアＢ１４
３は、電動機歯車９０４の回転方向と同一方向に一定の
減速比率で回転運動を行う。この電動機歯車９０４の先
端部は、キャリアＢ１４３の回転嵌合部１４６に一般の
軸受けと同等のクリアランスを確保して挿入される構成
となっているので、電動機歯車９０４と変速機構１４と
の回転同軸性が確保できる。さらに、電動機歯車９０４
の先端部がキャリアＢ１４３の回転嵌合部１４６の底部
に当接するので、遊星歯車同士の軸方向ギャップを一定
に保つ効果もある。
【００１３】また、キャリアＢ１４３には、出力歯車１
４７が一体に形成されている。このキャリアＢ１４３の
回転と共に回転する出力歯車１４７の回転運動は、キャ
リアＡ１５１、キャリアＢ１５３およびサポート１５２
により支持されるプラネタリギア１５４に伝達される。
このプラネタリギア１５４の回転中心には、軸１５５が
設けられていて、このプラネタリギア１５４は、出力歯
車１４７と噛み合いつつ自転および公転運動をするよう
になっている。
４７が一体に形成されている。このキャリアＢ１４３の
回転と共に回転する出力歯車１４７の回転運動は、キャ
リアＡ１５１、キャリアＢ１５３およびサポート１５２
により支持されるプラネタリギア１５４に伝達される。
このプラネタリギア１５４の回転中心には、軸１５５が
設けられていて、このプラネタリギア１５４は、出力歯
車１４７と噛み合いつつ自転および公転運動をするよう
になっている。
【００１４】一方、プラネタリギア１５４の外周には、
このプラネタリギア１５４と噛み合うように、内歯歯車
１６が吸気管１本体に固定されている。このキャリアＡ
１５１、サポート１５２、キャリアＢ１５３、プラネタ
リギア１５４、軸１５５とによって、遊星歯車機構１５
が構成されている。
このプラネタリギア１５４と噛み合うように、内歯歯車
１６が吸気管１本体に固定されている。このキャリアＡ
１５１、サポート１５２、キャリアＢ１５３、プラネタ
リギア１５４、軸１５５とによって、遊星歯車機構１５
が構成されている。
【００１５】このような構成においては、一般に知られ
ている遊星歯車機構の作動原理に従い、出力歯車１４７
が回転運動すると、プラネタリギア１５４は、キャリア
Ａ１５１およびキャリアＢ１５３上で自転および公転運
動するので、キャリアＡ１５１およびキャリアＢ１５３
は、出力歯車１４７の回転方向と同一方向に一定の減速
比率で回転運動を行う。この出力歯車１４７の先端部
は、キャリアＢ１５３の回転嵌合部１５６に一般の軸受
けと同等のクリアランスを確保して挿入される構成とな
っているので、出力歯車１４７と変速機構１５との回転
同軸性が確保できる。さらに、出力歯車１４７の先端部
がキャリアＢ１５３の回転嵌合部１５６の底部に当接す
るので、遊星歯車同士の軸方向ギャップを一定に保つ効
果もある。
ている遊星歯車機構の作動原理に従い、出力歯車１４７
が回転運動すると、プラネタリギア１５４は、キャリア
Ａ１５１およびキャリアＢ１５３上で自転および公転運
動するので、キャリアＡ１５１およびキャリアＢ１５３
は、出力歯車１４７の回転方向と同一方向に一定の減速
比率で回転運動を行う。この出力歯車１４７の先端部
は、キャリアＢ１５３の回転嵌合部１５６に一般の軸受
けと同等のクリアランスを確保して挿入される構成とな
っているので、出力歯車１４７と変速機構１５との回転
同軸性が確保できる。さらに、出力歯車１４７の先端部
がキャリアＢ１５３の回転嵌合部１５６の底部に当接す
るので、遊星歯車同士の軸方向ギャップを一定に保つ効
果もある。
【００１６】このように出力歯車１４７は、遊星歯車機
構１５のプラネタリギア１５４と噛み合っている。この
遊星歯車機構１５の各構成要素キャリアＡ１５１、サポ
ート１５２、キャリアＢ１５３、プラネタリギア１５
４、軸１５５、回転嵌合部１５６は、遊星歯車機構１４
と歯車噛み合い構成が同一なので同一動作を行う。ここ
で、内歯歯車１６は、遊星歯車機構１４と遊星歯車機構
１５に共用されている。また、キャリアＢ１５３には弁
軸７が一体に固定されていて、制御弁６は、この弁軸７
に固定されている。ここでいっている一体とは、一体成
形、溶接、加締めおよびねじによる固定等を用いた固定
方法を指している。
構１５のプラネタリギア１５４と噛み合っている。この
遊星歯車機構１５の各構成要素キャリアＡ１５１、サポ
ート１５２、キャリアＢ１５３、プラネタリギア１５
４、軸１５５、回転嵌合部１５６は、遊星歯車機構１４
と歯車噛み合い構成が同一なので同一動作を行う。ここ
で、内歯歯車１６は、遊星歯車機構１４と遊星歯車機構
１５に共用されている。また、キャリアＢ１５３には弁
軸７が一体に固定されていて、制御弁６は、この弁軸７
に固定されている。ここでいっている一体とは、一体成
形、溶接、加締めおよびねじによる固定等を用いた固定
方法を指している。
【００１７】この内歯歯車１６には、キャリアＢ１５３
の段差部１５３ａに対向する位置に、スイッチＡ１７お
よびスイッチＢ１８が設けられている。このスイッチＡ
１７からは、信号線１７１が、スイッチＢ１８からは、
信号線１７１が各々内歯歯車１６の内部に一体に配設さ
れている。この信号線１７１、１８１は、各々ケース９
０１内部に一体に配設されている信号線９０２ａ、９０
２Ｂに、接続部１９ａ、１９ｂにおいて接続されてい
る。さらに、ケース９０１内部の信号線９０２ａ、９０
２ｂは、電動機９の動力線９０３とともにケース９０１
と一体化されたコネクタ部９０５に接続されている。
の段差部１５３ａに対向する位置に、スイッチＡ１７お
よびスイッチＢ１８が設けられている。このスイッチＡ
１７からは、信号線１７１が、スイッチＢ１８からは、
信号線１７１が各々内歯歯車１６の内部に一体に配設さ
れている。この信号線１７１、１８１は、各々ケース９
０１内部に一体に配設されている信号線９０２ａ、９０
２Ｂに、接続部１９ａ、１９ｂにおいて接続されてい
る。さらに、ケース９０１内部の信号線９０２ａ、９０
２ｂは、電動機９の動力線９０３とともにケース９０１
と一体化されたコネクタ部９０５に接続されている。
【００１８】図３は、図２に図示の制御弁６と遊星歯車
機構１４、１５および電動機９の分解斜視図である。図
中、図２と同一の符号を付した部材は同一の部材を示し
ている。
機構１４、１５および電動機９の分解斜視図である。図
中、図２と同一の符号を付した部材は同一の部材を示し
ている。
【００１９】図３においては、キャリアＡ１４１にサポ
ート１４２および軸１４５が、さらに前記キャリアＡ１
５１にサポート１５２および軸１５５が一体に設けられ
ている例を示しているが、このような構成でも遊星歯車
機構としての動作を満足することは明らかである。
ート１４２および軸１４５が、さらに前記キャリアＡ１
５１にサポート１５２および軸１５５が一体に設けられ
ている例を示しているが、このような構成でも遊星歯車
機構としての動作を満足することは明らかである。
【００２０】また、図４には、キャリアＢ１５３とスイ
ッチＡ１７およびスイッチＢ１８の詳細が示されてい
る。
ッチＡ１７およびスイッチＢ１８の詳細が示されてい
る。
【００２１】すなわち、図４において、スイッチＡ１
７、スイッチＢ１８には、スイッチＡ１７、スイッチＢ
１８に対応して感知部１７２，１８２が設けられてい
る。このスイッチＡ１７、スイッチＢ１８の感知部１７
２，１８２を押込むか、またはスイッチＡ１７、スイッ
チＢ１８の感知部１７２，１８２の押込みを開放するこ
とにより、このスイッチＡ１７、スイッチＢ１８のスイ
ッチ内部で電気的接続を断続する構造となっている。こ
のスイッチ内部での電気的接続の断続は信号として信号
線１７１，１８１に現れる。
７、スイッチＢ１８には、スイッチＡ１７、スイッチＢ
１８に対応して感知部１７２，１８２が設けられてい
る。このスイッチＡ１７、スイッチＢ１８の感知部１７
２，１８２を押込むか、またはスイッチＡ１７、スイッ
チＢ１８の感知部１７２，１８２の押込みを開放するこ
とにより、このスイッチＡ１７、スイッチＢ１８のスイ
ッチ内部で電気的接続を断続する構造となっている。こ
のスイッチ内部での電気的接続の断続は信号として信号
線１７１，１８１に現れる。
【００２２】次に、キャリアＢ１５３とスイッチＡ１
７、スイッチＢ１８の組み合わせ位置関係について説明
する。
７、スイッチＢ１８の組み合わせ位置関係について説明
する。
【００２３】スイッチＡ１７、スイッチＢ１８の感知部
１７２，１８２は、キャリアＢ１５３の下面の平坦部の
点線部１５３ｄ上をトレースするような位置に設置され
ている。一方、弁軸７の軸方向の隙間については、キャ
リアＢ１５３の点線部１５３ｄにスイッチＡ１７、スイ
ッチＢ１８の感知部１７２，１８２がある場合、この感
知部１７２，１８２が押込まれるような位置関係となっ
ている。そして、この弁軸７が回転するとキャリアＢ１
５３が共に回転し、スイッチＡ１７、スイッチＢ１８の
感知部１７２，１８２は、キャリアＢ１５３の平坦部の
点線部１５３ｄ上を摺接する。このスイッチＡ１７、ス
イッチＢ１８の感知部１７２，１８２が、キャリアＢ１
５３の下面の平坦部の点線部１５３ｄ上を摺接している
内は、キャリアＢ１５３の下面で感知部１７２，１８２
を押込んだ状態で摺接することになる。
１７２，１８２は、キャリアＢ１５３の下面の平坦部の
点線部１５３ｄ上をトレースするような位置に設置され
ている。一方、弁軸７の軸方向の隙間については、キャ
リアＢ１５３の点線部１５３ｄにスイッチＡ１７、スイ
ッチＢ１８の感知部１７２，１８２がある場合、この感
知部１７２，１８２が押込まれるような位置関係となっ
ている。そして、この弁軸７が回転するとキャリアＢ１
５３が共に回転し、スイッチＡ１７、スイッチＢ１８の
感知部１７２，１８２は、キャリアＢ１５３の平坦部の
点線部１５３ｄ上を摺接する。このスイッチＡ１７、ス
イッチＢ１８の感知部１７２，１８２が、キャリアＢ１
５３の下面の平坦部の点線部１５３ｄ上を摺接している
内は、キャリアＢ１５３の下面で感知部１７２，１８２
を押込んだ状態で摺接することになる。
【００２４】このような状態で、スイッチＡ１７、スイ
ッチＢ１８の感知部１７２，１８２が、キャリアＢ１５
３の平坦部の点線部１５３ｄ上を摺接していき、キャリ
アＢ１５３の段差部１５３ａに位置すると、この段差部
１５３ａによって押込まれた感知部１７２，１８２が突
出して開放される。このキャリアＢ１５３の平坦部の点
線部１５３ｄ上から段差部１５３ａ、キャリアＢ１５３
の段差部１５３ａから平坦部の点線部１５３ｄ上へは、
斜面部１５３ｂ、１５３ｃが設けられている。ここでキ
ャリアＢ１５３の段差部１５３ａとキャリアＢ１５３の
平坦部との間に斜面部１５３Ｂ、１５３ｃを設けている
のは、キャリアＢ１５３の下面に摺接する感知部１７
２，１８２のキャリアＢ１５３の段差部１５３ａ、平坦
部の点線部１５３ｄ間のトレース動作を滑らかにするた
めである。
ッチＢ１８の感知部１７２，１８２が、キャリアＢ１５
３の平坦部の点線部１５３ｄ上を摺接していき、キャリ
アＢ１５３の段差部１５３ａに位置すると、この段差部
１５３ａによって押込まれた感知部１７２，１８２が突
出して開放される。このキャリアＢ１５３の平坦部の点
線部１５３ｄ上から段差部１５３ａ、キャリアＢ１５３
の段差部１５３ａから平坦部の点線部１５３ｄ上へは、
斜面部１５３ｂ、１５３ｃが設けられている。ここでキ
ャリアＢ１５３の段差部１５３ａとキャリアＢ１５３の
平坦部との間に斜面部１５３Ｂ、１５３ｃを設けている
のは、キャリアＢ１５３の下面に摺接する感知部１７
２，１８２のキャリアＢ１５３の段差部１５３ａ、平坦
部の点線部１５３ｄ間のトレース動作を滑らかにするた
めである。
【００２５】次に、図５を用いて、スイッチ１７、１８
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【００２６】図において、図５（Ａ）は、弁軸７が初期
位置にある状態を示しており、図５（Ｂ）は、弁軸７が
中間位置にある状態を示しており、図５（Ｃ）は、弁軸
７が最終位置にある状態をそれぞれ示している。
位置にある状態を示しており、図５（Ｂ）は、弁軸７が
中間位置にある状態を示しており、図５（Ｃ）は、弁軸
７が最終位置にある状態をそれぞれ示している。
【００２７】まず、図５（Ａ）に示す如く、弁軸７が初
期位置にある状態、例えば制御弁６が全閉位置にある場
合のキャリアＢ１５３とスイッチＡ１７およびスイッチ
Ｂ１８の状態では、スイッチＡ１７の感知部１７２は、
キャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置にあり、開放
された状態となっており、信号線１７１には、ＯＦＦの
信号が現れる。一方、スイッチＢ１８の感知部１８２
は、キャリアＢ１５３の平坦部の点線部１５３ｄ上にあ
り、スイッチＢ１８の感知部１８２が押込まれた状態に
なっているため、信号線１８１には、ＯＮ信号が現れ
る。
期位置にある状態、例えば制御弁６が全閉位置にある場
合のキャリアＢ１５３とスイッチＡ１７およびスイッチ
Ｂ１８の状態では、スイッチＡ１７の感知部１７２は、
キャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置にあり、開放
された状態となっており、信号線１７１には、ＯＦＦの
信号が現れる。一方、スイッチＢ１８の感知部１８２
は、キャリアＢ１５３の平坦部の点線部１５３ｄ上にあ
り、スイッチＢ１８の感知部１８２が押込まれた状態に
なっているため、信号線１８１には、ＯＮ信号が現れ
る。
【００２８】弁軸７が回転し、図５（Ｂ）に示す如く、
弁軸７が中間位置にある状態、例えば制御弁６が中間開
度にある場合のキャリアＢ１５３とスイッチＡ１７およ
びスイッチＢ１８の状態では、スイッチＡ１７の感知部
１７２は、キャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置に
あり、開放された状態となっており、信号線１７１に
は、ＯＦＦの信号が現れる。一方、スイッチＢ１８の感
知部１８２もキャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置
にあり、開放された状態となっており、信号線１８１に
は、ＯＦＦの信号が現れる。
弁軸７が中間位置にある状態、例えば制御弁６が中間開
度にある場合のキャリアＢ１５３とスイッチＡ１７およ
びスイッチＢ１８の状態では、スイッチＡ１７の感知部
１７２は、キャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置に
あり、開放された状態となっており、信号線１７１に
は、ＯＦＦの信号が現れる。一方、スイッチＢ１８の感
知部１８２もキャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置
にあり、開放された状態となっており、信号線１８１に
は、ＯＦＦの信号が現れる。
【００２９】さらに弁軸７が回転し、図５（Ｃ）に示す
如く、弁軸７が最終位置にある状態、例えば制御弁６が
全開位置ににある場合のキャリアＢ１５３とスイッチＡ
１７およびスイッチＢ１８の状態では、スイッチＡ１７
の感知部１７２は、キャリアＢ１５３の平坦部の点線部
１５３ｄ上にあり、スイッチＢ１７の感知部１７２が押
込まれた状態になっているため、信号線１７１には、Ｏ
Ｎ信号が現れる。一方、スイッチＢ１８の感知部１８２
は、キャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置にあり、
開放された状態となっており、信号線１７１には、ＯＦ
Ｆの信号が現れる。
如く、弁軸７が最終位置にある状態、例えば制御弁６が
全開位置ににある場合のキャリアＢ１５３とスイッチＡ
１７およびスイッチＢ１８の状態では、スイッチＡ１７
の感知部１７２は、キャリアＢ１５３の平坦部の点線部
１５３ｄ上にあり、スイッチＢ１７の感知部１７２が押
込まれた状態になっているため、信号線１７１には、Ｏ
Ｎ信号が現れる。一方、スイッチＢ１８の感知部１８２
は、キャリアＢ１５３の段差部１５３ａの位置にあり、
開放された状態となっており、信号線１７１には、ＯＦ
Ｆの信号が現れる。
【００３０】このように制御弁６の開閉状態は、スイッ
チＡ１７、スイッチＢ１８の各信号を監視することによ
り検知することができる。そして、スイッチＡ１７の感
知部１７２、スイッチＢ１８の感知部１８２のそれぞれ
が押込まれた状態で、スイッチＡ１７、スイッチＢ１８
の各信号出力がＯＦＦとなる如く、スイッチＡ１７、ス
イッチＢ１８の出力関係が反転していても制御弁６の開
閉状態を検知することができる。
チＡ１７、スイッチＢ１８の各信号を監視することによ
り検知することができる。そして、スイッチＡ１７の感
知部１７２、スイッチＢ１８の感知部１８２のそれぞれ
が押込まれた状態で、スイッチＡ１７、スイッチＢ１８
の各信号出力がＯＦＦとなる如く、スイッチＡ１７、ス
イッチＢ１８の出力関係が反転していても制御弁６の開
閉状態を検知することができる。
【００３１】図６には、スイッチからの信号線と電動機
のケース内部信号線の接続部が示されている。
のケース内部信号線の接続部が示されている。
【００３２】図６において、信号線９０2ａ、９０２ｂ
は、接続部１９ａ、１９ｂに固定されており、この接続
部１９ａ、１９ｂは、ばね作用をもつ導電性材質によっ
て構成されている。また、信号線１７１、１８１の端部
には、先端方向に略テーパ形状に形成される突出部１７
１ａ、１８１ａが設けられており、接続部１９ａ、１９
ｂに挿入されることにより電気的接続がなされる。ここ
で、突出部１７１ａ、１８１ａを接続部１９ａ、１９ｂ
に挿入する作業は、固定手段１３を用いたケース９０１
を本体１に固定する作業方向と平行な方向に設定してい
るので、固定作業と同時になされ特別な接続作業は不要
である。本実施の形態においては、信号線９０2ａ、９
０２ｂ側に接続部１９ａ、１９ｂが固定されるように構
成してあるが、信号線１７１、１８１の端部に接続部１
９ａ、１９ｂが固定されていて、信号線９０2ａ、９０
２ｂ側に突出部を設けるような構成にしても同様である
ことは自明である。
は、接続部１９ａ、１９ｂに固定されており、この接続
部１９ａ、１９ｂは、ばね作用をもつ導電性材質によっ
て構成されている。また、信号線１７１、１８１の端部
には、先端方向に略テーパ形状に形成される突出部１７
１ａ、１８１ａが設けられており、接続部１９ａ、１９
ｂに挿入されることにより電気的接続がなされる。ここ
で、突出部１７１ａ、１８１ａを接続部１９ａ、１９ｂ
に挿入する作業は、固定手段１３を用いたケース９０１
を本体１に固定する作業方向と平行な方向に設定してい
るので、固定作業と同時になされ特別な接続作業は不要
である。本実施の形態においては、信号線９０2ａ、９
０２ｂ側に接続部１９ａ、１９ｂが固定されるように構
成してあるが、信号線１７１、１８１の端部に接続部１
９ａ、１９ｂが固定されていて、信号線９０2ａ、９０
２ｂ側に突出部を設けるような構成にしても同様である
ことは自明である。
【００３３】図７には、制御弁の位置検出方法として抵
抗式センサを用いる例を示してある。図中、図２と同一
の符号を付したものは同一部材を示す。
抗式センサを用いる例を示してある。図中、図２と同一
の符号を付したものは同一部材を示す。
【００３４】図７において、弁軸７とキャリアＢ１５３
とは、第１の実施の形態と同様に一体に固定されてい
る。このキャリアＢ１５３には、抵抗体トラックが塗布
されたロータ２０２が設けられていて、このキャリアＢ
１５３は、キャリアＢ１５３と一体に回転する。一方、
内歯歯車１６にはセンサハウジング２０１が固定されて
いる。このセンサハウジング２０１には、接触子２０１
ａが設けられており、ロータ２０２にこの接触子が接触
し抵抗の変化を信号として出力する。このセンサハウジ
ング２０１、接触子２０１ａ、ロータ２０２とによっ
て、抵抗式センサ２０が構成されている。なお、ロータ
２０２が内歯歯車１６に固定され、センサハウジング２
０１がキャリアＢ１５３に固定される構成においても同
様な機能が発揮できることはいうまでもない。
とは、第１の実施の形態と同様に一体に固定されてい
る。このキャリアＢ１５３には、抵抗体トラックが塗布
されたロータ２０２が設けられていて、このキャリアＢ
１５３は、キャリアＢ１５３と一体に回転する。一方、
内歯歯車１６にはセンサハウジング２０１が固定されて
いる。このセンサハウジング２０１には、接触子２０１
ａが設けられており、ロータ２０２にこの接触子が接触
し抵抗の変化を信号として出力する。このセンサハウジ
ング２０１、接触子２０１ａ、ロータ２０２とによっ
て、抵抗式センサ２０が構成されている。なお、ロータ
２０２が内歯歯車１６に固定され、センサハウジング２
０１がキャリアＢ１５３に固定される構成においても同
様な機能が発揮できることはいうまでもない。
【００３５】図８には、制御弁軸の軸受け部に、転がり
軸受けを用いる例を示してある。図中、図２と同一符号
を用いたものは同一の部材を示している。
軸受けを用いる例を示してある。図中、図２と同一符号
を用いたものは同一の部材を示している。
【００３６】図８において、吸気管１本体には、軸受け
ハウジング１ａが設けられており、転がり軸受け２１が
この軸受けハウジング１ａに嵌合固定されている。さら
に、この転がり軸受け２１の内輪には、弁軸７が貫通し
ており、この転がり軸受け２１が弁軸７の軸支持を行っ
ている。本実施の形態においては、転がり軸受けを軸支
持に適用しているので、軸受け系の回転抵抗低減、回転
精度向上や信頼性向上を図ることができる。
ハウジング１ａが設けられており、転がり軸受け２１が
この軸受けハウジング１ａに嵌合固定されている。さら
に、この転がり軸受け２１の内輪には、弁軸７が貫通し
ており、この転がり軸受け２１が弁軸７の軸支持を行っ
ている。本実施の形態においては、転がり軸受けを軸支
持に適用しているので、軸受け系の回転抵抗低減、回転
精度向上や信頼性向上を図ることができる。
【００３７】図９は、図２において説明した遊星歯車機
構が１段式の場合の構成が示されている。図中、図２と
同一の符号の付されたものは、同一の部材を示してい
る。
構が１段式の場合の構成が示されている。図中、図２と
同一の符号の付されたものは、同一の部材を示してい
る。
【００３８】図９において、電動機９は、図２に図示構
成において説明したのと同様に、ケース９０１の内部に
固定されている。本実施の形態においては、電動機９に
は、キャリアＣ２２１が固定されている。
成において説明したのと同様に、ケース９０１の内部に
固定されている。本実施の形態においては、電動機９に
は、キャリアＣ２２１が固定されている。
【００３９】電動機９の出力は、電動機歯車９０４を介
して遊星歯車機構２２に伝達される。この電動機歯車９
０４の回転運動は、キャリアＣ２２１、キャリアＤ２２
３およびサポート２２２により支持されるプラネタリギ
アＡ２２４に噛み合い伝達される。このプラネタリギア
Ａ２２４の回転中心には軸２２５が設けられており、こ
のプラネタリギア２２４は、電動機歯車９０４と噛み合
ながら自転運動する。また、プラネタリギアＡ２２４の
外周には、このプラネタリギアＡ２２４と噛み合うよう
に内歯歯車２３が設けられている。このような構成にお
いては、電動機歯車９０４が回転すると、キャリアＡ２
２４が回転しないのでプラネタリギア２２４を介して内
歯歯車２３が回転運動する。
して遊星歯車機構２２に伝達される。この電動機歯車９
０４の回転運動は、キャリアＣ２２１、キャリアＤ２２
３およびサポート２２２により支持されるプラネタリギ
アＡ２２４に噛み合い伝達される。このプラネタリギア
Ａ２２４の回転中心には軸２２５が設けられており、こ
のプラネタリギア２２４は、電動機歯車９０４と噛み合
ながら自転運動する。また、プラネタリギアＡ２２４の
外周には、このプラネタリギアＡ２２４と噛み合うよう
に内歯歯車２３が設けられている。このような構成にお
いては、電動機歯車９０４が回転すると、キャリアＡ２
２４が回転しないのでプラネタリギア２２４を介して内
歯歯車２３が回転運動する。
【００４０】ここで、この内歯歯車２３には、弁軸７が
一体に固定されており電動機９の回転運動により、この
弁軸７が回転運動する。また、図２で説明した実施の形
態と同様に電動機歯車９０４の先端部は、キャリアＤ２
２３の回転嵌合部２２６に挿入される構成となっている
ので、電動機歯車９０４と遊星歯車機構２２との回転同
軸性が確保される。
一体に固定されており電動機９の回転運動により、この
弁軸７が回転運動する。また、図２で説明した実施の形
態と同様に電動機歯車９０４の先端部は、キャリアＤ２
２３の回転嵌合部２２６に挿入される構成となっている
ので、電動機歯車９０４と遊星歯車機構２２との回転同
軸性が確保される。
【００４１】吸気管１本体にはスイッチＡ１７、および
スイッチＢ１８が設けられている。このスイッチＡ１７
およびスイッチＢ１８の構造は、図２に図示の構成にお
いて説明したものと同一であり、図示されない感知部を
それぞれ備えており、この感知部の押込みまたは、開放
による電気的接続の断続も同様である。感知部と内歯歯
車２３とのギャップの関係は、内歯歯車２３の外面が前
記スイッチＡ１７、およびスイッチＢ１８正面に位置す
る場合、感知部を押込み、かつ内歯歯車２３の外面に設
けられた段差部の正面に位置する場合、感知部が開放さ
れるようなギャップをもって設置されている。このよう
に、内歯歯車２３が回転するに伴い感知部が弁軸７の回
転に伴い内歯歯車２３の外面および段差部をトレースす
るので、内歯歯車２３の外面に段差部を適正に配置すれ
ば、図５で説明したスイッチの動作と同様に弁軸７の位
置を断続信号により検知することができる。
スイッチＢ１８が設けられている。このスイッチＡ１７
およびスイッチＢ１８の構造は、図２に図示の構成にお
いて説明したものと同一であり、図示されない感知部を
それぞれ備えており、この感知部の押込みまたは、開放
による電気的接続の断続も同様である。感知部と内歯歯
車２３とのギャップの関係は、内歯歯車２３の外面が前
記スイッチＡ１７、およびスイッチＢ１８正面に位置す
る場合、感知部を押込み、かつ内歯歯車２３の外面に設
けられた段差部の正面に位置する場合、感知部が開放さ
れるようなギャップをもって設置されている。このよう
に、内歯歯車２３が回転するに伴い感知部が弁軸７の回
転に伴い内歯歯車２３の外面および段差部をトレースす
るので、内歯歯車２３の外面に段差部を適正に配置すれ
ば、図５で説明したスイッチの動作と同様に弁軸７の位
置を断続信号により検知することができる。
【００４２】また、図示しないが、図２において示した
信号線及び接続部の配設構成が、本実施の形態に適用で
きることはいうまでもないことであり、図２の構成の場
合と同様にスイッチＡ１７、およびスイッチ１８の信号
をコネクタ部９０５に導くことができる。
信号線及び接続部の配設構成が、本実施の形態に適用で
きることはいうまでもないことであり、図２の構成の場
合と同様にスイッチＡ１７、およびスイッチ１８の信号
をコネクタ部９０５に導くことができる。
【００４３】図１０には、図９において説明した実施の
形態の分解斜視図が示されている。図中、図９において
用いられている符号と同一の符号を付したものは、同一
の部材を示している。
形態の分解斜視図が示されている。図中、図９において
用いられている符号と同一の符号を付したものは、同一
の部材を示している。
【００４４】図１０において、本実施の形態では、図９
において説明したキャリアＡ２２１が電動機９と一体に
構成されている、さらに図１０においては、、キャリア
Ｂ２２３のない構成を示しているが、電動機９と軸２２
５との間の結合剛性が確保できれば、本実施の形態に示
す構成でも十分可能である。
において説明したキャリアＡ２２１が電動機９と一体に
構成されている、さらに図１０においては、、キャリア
Ｂ２２３のない構成を示しているが、電動機９と軸２２
５との間の結合剛性が確保できれば、本実施の形態に示
す構成でも十分可能である。
【００４５】図１１は、別な実施の形態を示す切断面で
あり、図中、図２において付された符号と同一の符号の
付された部材は同一の部材を示している。
あり、図中、図２において付された符号と同一の符号の
付された部材は同一の部材を示している。
【００４６】図１１に図示の実施の形態において、電動
機９、遊星歯車機構２２、およびスイッチＡ１７，スイ
ッチＢ１８に関わる構成は、図９に示したものと同一で
あり、機能も同一である。本実施の形態においては、制
御弁２４が一体成形品であり、この制御弁部２４Ｂとス
イッチＡ１７，スイッチＢ１８に関連する段差部２４
ａ、内歯歯車部２４１が一体成形されている。
機９、遊星歯車機構２２、およびスイッチＡ１７，スイ
ッチＢ１８に関わる構成は、図９に示したものと同一で
あり、機能も同一である。本実施の形態においては、制
御弁２４が一体成形品であり、この制御弁部２４Ｂとス
イッチＡ１７，スイッチＢ１８に関連する段差部２４
ａ、内歯歯車部２４１が一体成形されている。
【００４７】図１２には、図１１に図示の実施の形態の
分解斜視図を示す。図中、図１１において付された符号
と同一の符号の付された部材は同一の部材を示してい
る。
分解斜視図を示す。図中、図１１において付された符号
と同一の符号の付された部材は同一の部材を示してい
る。
【００４８】図１２において、制御弁２４の制御弁部２
４Ｂは、図中の断面指示部が示すように板状の形状であ
り、制御弁２４が回転することにより、図示されていな
い吸気管１本体内の通路の断続を行う制御弁２４の動作
は、特願平１０−１０３１１０号公報にて提案されてい
るものと同一である。
４Ｂは、図中の断面指示部が示すように板状の形状であ
り、制御弁２４が回転することにより、図示されていな
い吸気管１本体内の通路の断続を行う制御弁２４の動作
は、特願平１０−１０３１１０号公報にて提案されてい
るものと同一である。
【００４９】図１３には、図１２に示した分解斜視図の
視点を変えて見た状態が示されている。
視点を変えて見た状態が示されている。
【００５０】図１３は、制御弁２４を図示されない電動
機側から見ており、内歯歯車部２４１は、この制御弁２
４の内部に一体成形して構成されている。
機側から見ており、内歯歯車部２４１は、この制御弁２
４の内部に一体成形して構成されている。
【００５１】図１４は、図９において説明した別な実施
の形態の全体構成断面図である。図中、図９と同一の符
号の付された部材は、同一の部材を示している。
の形態の全体構成断面図である。図中、図９と同一の符
号の付された部材は、同一の部材を示している。
【００５２】図１４において、弁軸７は吸気管１本体を
貫通してなる多連構成を示している。制御弁６は、この
弁軸７に固定されているので、この弁軸７の回転にあわ
せ回動することになる。また、この弁軸７の電動機９に
対向する他端には、軸受け２６がホルダ２５により、吸
気管１本体に固定されている。ここで、図９に図示の実
施の形態において示したスイッチＡ１７，スイッチＢ１
８および信号線に関わる構成は図示しないが図９の実施
の形態と同様の構成が適用できることは明らかである。
貫通してなる多連構成を示している。制御弁６は、この
弁軸７に固定されているので、この弁軸７の回転にあわ
せ回動することになる。また、この弁軸７の電動機９に
対向する他端には、軸受け２６がホルダ２５により、吸
気管１本体に固定されている。ここで、図９に図示の実
施の形態において示したスイッチＡ１７，スイッチＢ１
８および信号線に関わる構成は図示しないが図９の実施
の形態と同様の構成が適用できることは明らかである。
【００５３】図１５は、図１１において説明した別な実
施の形態の全体構成断面図である。図中、図１１と同一
の符号の付された部材は、同一の部材を示している。
施の形態の全体構成断面図である。図中、図１１と同一
の符号の付された部材は、同一の部材を示している。
【００５４】図１５において、制御弁２４は、吸気管１
本体を貫通してなる多連構成を示している。制御弁部２
４Ｂは、この制御弁２４と一体成形品であるので制御弁
２４の回転にあわせ回動する。また、この制御弁２４に
おける電動機９に対向する他端には、軸受け２６がホル
ダ２５によって吸気管１本体に固定されている。ここ
で、図９に図示実施の形態において示したスイッチＡ１
７，スイッチＢ１８および信号線に関わる構成は図示し
ないが図９の実施の形態と同様の構成が適用できること
は明らかである。
本体を貫通してなる多連構成を示している。制御弁部２
４Ｂは、この制御弁２４と一体成形品であるので制御弁
２４の回転にあわせ回動する。また、この制御弁２４に
おける電動機９に対向する他端には、軸受け２６がホル
ダ２５によって吸気管１本体に固定されている。ここ
で、図９に図示実施の形態において示したスイッチＡ１
７，スイッチＢ１８および信号線に関わる構成は図示し
ないが図９の実施の形態と同様の構成が適用できること
は明らかである。
【００５５】図１６には、直流電動機性能線図の一例が
示されている。
示されている。
【００５６】制御弁を電動機で駆動するシステムにおい
ては、低速回転領域でのトルク出力が大きく回転速度を
自由に選択できる専用の強力な電動機を適用するのが一
般的であり、制御弁を電動機で駆動するシステムのよう
なシステムで小型化、低コスト、少電力性を求める場
合、民生用小型電動機を用いるのが効果的である。
ては、低速回転領域でのトルク出力が大きく回転速度を
自由に選択できる専用の強力な電動機を適用するのが一
般的であり、制御弁を電動機で駆動するシステムのよう
なシステムで小型化、低コスト、少電力性を求める場
合、民生用小型電動機を用いるのが効果的である。
【００５７】一方、電動機を使用するには、図１６に示
すように、効率ηが大きい領域である高速運転領域を用
いるのが良いが、制御弁７の必要トルクおよび動作速度
について、専用の強力な電動機例Ａ品（例えば、マグネ
ットにネオジューム等の高価な材料を使用した物）、図
１８に示すように専用の強力な電動機例Ｂ品（例えば、
マグネットは普及材を用いているが電動機外径が大きな
大型品）に対して、民生用の安価な小型電動機は、一般
に、図１７に示すように回転速度高速過ぎる（毎分３０
００回転〜毎分６０００回転程度）ことと、電動機が小
型であるがゆえに図１８に示すようにトルク出力が小さ
く使い勝手が悪い。このため、制御弁軸７が９０度回転
するのに必要な速度（応答時間０．１秒程度）への減
速、減速比として２０〜４０の設定とトルク拡大の目的
で大減速比変速機構が必要となる。
すように、効率ηが大きい領域である高速運転領域を用
いるのが良いが、制御弁７の必要トルクおよび動作速度
について、専用の強力な電動機例Ａ品（例えば、マグネ
ットにネオジューム等の高価な材料を使用した物）、図
１８に示すように専用の強力な電動機例Ｂ品（例えば、
マグネットは普及材を用いているが電動機外径が大きな
大型品）に対して、民生用の安価な小型電動機は、一般
に、図１７に示すように回転速度高速過ぎる（毎分３０
００回転〜毎分６０００回転程度）ことと、電動機が小
型であるがゆえに図１８に示すようにトルク出力が小さ
く使い勝手が悪い。このため、制御弁軸７が９０度回転
するのに必要な速度（応答時間０．１秒程度）への減
速、減速比として２０〜４０の設定とトルク拡大の目的
で大減速比変速機構が必要となる。
【００５８】遊星歯車機構では、一般に知られているよ
うに、容易に１０分の１程度の大きな減速比を得ること
ができ、かつ、多段化して減速比を倍化することも容易
である。大減速比を得るための変速機構としては、遊星
歯車機構の他に多段の平歯車機構やウォームギアを用い
た構成も考えられるが、多段の平歯車機構では、多数の
ギア支持軸を略平面的に配置する必要があり小型化の要
求に対して相反する傾向にある。また、ウォームギア機
構ではギアの段数を少なくすることは可能であるが、電
動機の回転軸が制御弁軸に対して直交して配置されるの
で、本発明のように制御弁軸内部に設置することは困難
である。さらにウォームギアとウォームホイルが滑りな
がら回転を伝達するという伝達の特性上、伝達効率低下
の現象があり小出力の小型電動機を用いる場合、課題と
なる。
うに、容易に１０分の１程度の大きな減速比を得ること
ができ、かつ、多段化して減速比を倍化することも容易
である。大減速比を得るための変速機構としては、遊星
歯車機構の他に多段の平歯車機構やウォームギアを用い
た構成も考えられるが、多段の平歯車機構では、多数の
ギア支持軸を略平面的に配置する必要があり小型化の要
求に対して相反する傾向にある。また、ウォームギア機
構ではギアの段数を少なくすることは可能であるが、電
動機の回転軸が制御弁軸に対して直交して配置されるの
で、本発明のように制御弁軸内部に設置することは困難
である。さらにウォームギアとウォームホイルが滑りな
がら回転を伝達するという伝達の特性上、伝達効率低下
の現象があり小出力の小型電動機を用いる場合、課題と
なる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電動機と制御弁間の軸線上に変速機を設けることができ
るので、コンパクトな構成とすることができる。さら
に、コンパクトに構成された大変速機構が電動機側制御
弁軸の軸受けも兼ねる構成とでき、大減速機構により民
生用の安価な電動機を適用できるので、コスト削減を図
ることができる。
電動機と制御弁間の軸線上に変速機を設けることができ
るので、コンパクトな構成とすることができる。さら
に、コンパクトに構成された大変速機構が電動機側制御
弁軸の軸受けも兼ねる構成とでき、大減速機構により民
生用の安価な電動機を適用できるので、コスト削減を図
ることができる。
【図１】本発明に係る内燃機関の制御弁駆動機構の実施
の形態を示す全体構成図である。
の形態を示す全体構成図である。
【図２】図１に図示の実施の形態の全体構成詳細図のＡ
−Ａ線断面図である。
−Ａ線断面図である。
【図３】図１に図示の実施の形態の分解斜視図である。
【図４】図２に図示のスイッチの構成を示す詳細図であ
る。
る。
【図５】図４に図示のスイッチのスイッチの動作説明図
である。
である。
【図６】図２に図示の信号線と接続部の構成を示す図で
ある。
ある。
【図７】図２に図示の制御弁の位置検出方法として抵抗
式センサを用いた場合の構成図である。
式センサを用いた場合の構成図である。
【図８】図２に図示の制御弁軸の軸受け部に転がり軸受
けを用いたときの構成図である。
けを用いたときの構成図である。
【図９】本発明に係る内燃機関の制御弁駆動機構の他の
実施の形態の断面構成図である。
実施の形態の断面構成図である。
【図１０】図９に図示の実施の形態の分解斜視図であ
る。
る。
【図１１】本発明に係る内燃機関の制御弁駆動機構の別
な実施の形態の断面構成図である。
な実施の形態の断面構成図である。
【図１２】図１１に図示の実施の形態の分解斜視図であ
る。
る。
【図１３】図１１に図示の実施の形態の電動機側から示
す分解斜視図である。
す分解斜視図である。
【図１４】本発明に係る内燃機関の制御弁駆動機構のさ
らに別な実施の形態の断面構成図である。
らに別な実施の形態の断面構成図である。
【図１５】本発明に係る内燃機関の制御弁駆動機構のま
た別な実施の形態の断面構成図である。
た別な実施の形態の断面構成図である。
【図１６】直流電動機の性能を示す特性図である。
【図１７】市場品電動機と本発明に係る電動機の回転速
度比較例を示す図である。
度比較例を示す図である。
【図１８】市場品電動機と本発明に係る電動機のトルク
比較例を示す図である。
比較例を示す図である。
１…………………吸気管
２…………………吸気ブランチ
４…………………吸気バルブ
５…………………燃焼室
６…………………制御弁
９…………………電動機
１０………………エンジン制御コンピュータ
１４，１５………遊星歯車機構
１６………………内歯歯車
１７，１８………スイッチ
２０………………抵抗式センサ
２４………………制御弁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年７月２９日（２００２．７．２
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】このような状態で、スイッチＡ１７、スイ
ッチＢ１８の感知部１７２，１８２が、キャリアＢ１５
３の平坦部の点線部１５３ｄ上を摺接していき、キャリ
アＢ１５３の段差部１５３ａに位置すると、この段差部
１５３ａによって押込まれた感知部１７２，１８２が突
出して開放される。このキャリアＢ１５３の平坦部の点
線部１５３ｄ上から段差部１５３ａ、キャリアＢ１５３
の段差部１５３ａから平坦部の点線部１５３ｄ上へは、
斜面部１５３ｂ、１５３ｃが設けられている。ここでキ
ャリアＢ１５３の段差部１５３ａとキャリアＢ１５３の
平坦部との間に斜面部１５３ｂ、１５３ｃを設けている
のは、キャリアＢ１５３の下面に摺接する感知部１７
２，１８２のキャリアＢ１５３の段差部１５３ａ、平坦
部の点線部１５３ｄ間のトレース動作を滑らかにするた
めである。
ッチＢ１８の感知部１７２，１８２が、キャリアＢ１５
３の平坦部の点線部１５３ｄ上を摺接していき、キャリ
アＢ１５３の段差部１５３ａに位置すると、この段差部
１５３ａによって押込まれた感知部１７２，１８２が突
出して開放される。このキャリアＢ１５３の平坦部の点
線部１５３ｄ上から段差部１５３ａ、キャリアＢ１５３
の段差部１５３ａから平坦部の点線部１５３ｄ上へは、
斜面部１５３ｂ、１５３ｃが設けられている。ここでキ
ャリアＢ１５３の段差部１５３ａとキャリアＢ１５３の
平坦部との間に斜面部１５３ｂ、１５３ｃを設けている
のは、キャリアＢ１５３の下面に摺接する感知部１７
２，１８２のキャリアＢ１５３の段差部１５３ａ、平坦
部の点線部１５３ｄ間のトレース動作を滑らかにするた
めである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】図９において、電動機９は、図２に図示構
成において説明したのと同様に、ケース９０１の内部に
固定されている。本実施の形態においては、電動機９に
は、キャリア２２１が固定されている。
成において説明したのと同様に、ケース９０１の内部に
固定されている。本実施の形態においては、電動機９に
は、キャリア２２１が固定されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】電動機９の出力は、電動機歯車９０４を介
して遊星歯車機構２２に伝達される。この電動機歯車９
０４の回転運動は、キャリア２２１、キャリア２２３お
よびサポート２２２により支持されるプラネタリギア２
２４に噛み合い伝達される。このプラネタリギア２２４
の回転中心には軸２２５が設けられており、このプラネ
タリギア２２４は、電動機歯車９０４と噛み合ながら自
転運動する。また、プラネタリギア２２４の外周には、
このプラネタリギア２２４と噛み合うように内歯歯車２
３が設けられている。このような構成においては、電動
機歯車９０４が回転すると、キャリア２２１が回転しな
いのでプラネタリギア２２４を介して内歯歯車２３が回
転運動する。
して遊星歯車機構２２に伝達される。この電動機歯車９
０４の回転運動は、キャリア２２１、キャリア２２３お
よびサポート２２２により支持されるプラネタリギア２
２４に噛み合い伝達される。このプラネタリギア２２４
の回転中心には軸２２５が設けられており、このプラネ
タリギア２２４は、電動機歯車９０４と噛み合ながら自
転運動する。また、プラネタリギア２２４の外周には、
このプラネタリギア２２４と噛み合うように内歯歯車２
３が設けられている。このような構成においては、電動
機歯車９０４が回転すると、キャリア２２１が回転しな
いのでプラネタリギア２２４を介して内歯歯車２３が回
転運動する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】ここで、この内歯歯車２３には、弁軸７が
一体に固定されており電動機９の回転運動により、この
弁軸７が回転運動する。また、図２で説明した実施の形
態と同様に電動機歯車９０４の先端部は、キャリア２２
３の回転嵌合部２２６に挿入される構成となっているの
で、電動機歯車９０４と遊星歯車機構２２との回転同軸
性が確保される。
一体に固定されており電動機９の回転運動により、この
弁軸７が回転運動する。また、図２で説明した実施の形
態と同様に電動機歯車９０４の先端部は、キャリア２２
３の回転嵌合部２２６に挿入される構成となっているの
で、電動機歯車９０４と遊星歯車機構２２との回転同軸
性が確保される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】図１０において、本実施の形態では、図９
において説明したキャリア２２１が電動機９と一体に構
成されている、さらに図１０においては、、キャリア２
２３のない構成を示しているが、電動機９と軸２２５と
の間の結合剛性が確保できれば、本実施の形態に示す構
成でも十分可能である。
において説明したキャリア２２１が電動機９と一体に構
成されている、さらに図１０においては、、キャリア２
２３のない構成を示しているが、電動機９と軸２２５と
の間の結合剛性が確保できれば、本実施の形態に示す構
成でも十分可能である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５４】図１５において、制御弁２４は、吸気管１
本体を貫通してなる多連構成を示している。制御弁部２
４Ｂは、この制御弁２４と一体成形品であるので制御弁
２４の回転にあわせ回動する。また、この制御弁２４に
おける電動機９に対向する他端には、軸受け２６がホル
ダ２５によって吸気管１本体に固定されている。ここ
で、図９に図示の実施の形態において示したスイッチＡ
１７，スイッチＢ１８および信号線に関わる構成は図示
しないが図９の実施の形態と同様の構成が適用できるこ
とは明らかである。
本体を貫通してなる多連構成を示している。制御弁部２
４Ｂは、この制御弁２４と一体成形品であるので制御弁
２４の回転にあわせ回動する。また、この制御弁２４に
おける電動機９に対向する他端には、軸受け２６がホル
ダ２５によって吸気管１本体に固定されている。ここ
で、図９に図示の実施の形態において示したスイッチＡ
１７，スイッチＢ１８および信号線に関わる構成は図示
しないが図９の実施の形態と同様の構成が適用できるこ
とは明らかである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５７】一方、電動機を使用するには、図１６に示
すように、効率ηが大きい領域である高速運転領域を用
いるのが良いが、制御弁７の必要トルクおよび動作速度
について、専用の強力な電動機例Ａ品（例えば、マグネ
ットにネオジューム等の高価な材料を使用した物）、図
１８に示すように専用の強力な電動機例Ｂ品（例えば、
マグネットは普及材を用いているが電動機外径が大きな
大型品）に対して、民生用の安価な小型電動機は、一般
に、図１７に示すように回転速度が高速過ぎる（毎分３
０００回転〜毎分６０００回転程度）ことと、電動機が
小型であるがゆえに図１８に示すようにトルク出力が小
さく使い勝手が悪い。このため、制御弁軸７が９０度回
転するのに必要な速度（応答時間０．１秒程度）への減
速、減速比として２０〜４０の設定とトルク拡大の目的
で大減速比変速機構が必要となる。
すように、効率ηが大きい領域である高速運転領域を用
いるのが良いが、制御弁７の必要トルクおよび動作速度
について、専用の強力な電動機例Ａ品（例えば、マグネ
ットにネオジューム等の高価な材料を使用した物）、図
１８に示すように専用の強力な電動機例Ｂ品（例えば、
マグネットは普及材を用いているが電動機外径が大きな
大型品）に対して、民生用の安価な小型電動機は、一般
に、図１７に示すように回転速度が高速過ぎる（毎分３
０００回転〜毎分６０００回転程度）ことと、電動機が
小型であるがゆえに図１８に示すようにトルク出力が小
さく使い勝手が悪い。このため、制御弁軸７が９０度回
転するのに必要な速度（応答時間０．１秒程度）への減
速、減速比として２０〜４０の設定とトルク拡大の目的
で大減速比変速機構が必要となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電動機と制御弁間の軸線上に変速機を設けることができ
るので、コンパクトな構成とすることができる。さら
に、コンパクトに構成された大変速機構が電動機側制御
弁軸の軸受けも兼ねる構成とでき、大変速機構により民
生用の安価な電動機を適用できるので、コスト削減を図
ることができる。
電動機と制御弁間の軸線上に変速機を設けることができ
るので、コンパクトな構成とすることができる。さら
に、コンパクトに構成された大変速機構が電動機側制御
弁軸の軸受けも兼ねる構成とでき、大変速機構により民
生用の安価な電動機を適用できるので、コスト削減を図
ることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】図４に図示のスイッチの動作説明図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G065 CA00 DA05 DA15 GA10 GA41
HA06 HA21 HA22 KA02
5H607 AA11 AA12 BB01 CC05 DD03
DD19 EE31 EE33 FF22 JJ05
JJ10
Claims (10)
- 【請求項１】 制御弁を駆動するための駆動源として電
動機を備えたものにおいて、前記制御弁軸と前記電動機
出力軸の回転中心が同軸であり、前記制御弁軸と前記電
動機出力軸との間に、前記電動機の回転を変速して前記
制御弁に伝える変速歯車機構を配置したことを特徴とす
る内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項２】 前記変速歯車機構が制御弁軸と電動機出
力軸まわりに配列されていることを特徴とする請求項１
に記載の内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項３】 前記変速歯車機構が少なくとも１段以上
の遊星歯車機構であることを特徴とする請求項１又は２
に記載の内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項４】 制御弁を駆動するための駆動源として電
動機を備えたものにおいて、一対のオンオフスイッチ、
回転軸の回転に従って前記一対のスイッチをオンオフす
る部材、前記スイッチの状態を検知して前記回転軸の回
転位置を検出する信号発生装置を配置したことを特徴と
する内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項５】 制御弁を駆動するための駆動源として電
動機を備え、前記制御弁軸と前記電動機出力軸との間に
遊星歯車機構を設けたものにおいて、内歯ケースと制御
弁側に位置する遊星歯車機構のキャリア間に回転位置セ
ンサーを配置したことを特徴とする内燃機関の制御弁駆
動機構。 - 【請求項６】 前記制御軸端部に前記遊星歯車機構のキ
ャリアが一体に形成されていることを特徴とする請求項
５に記載の内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項７】 制御弁を駆動するための駆動源として電
動機を備えたものにおいて、制御弁の一端に設けた内歯
付きケースの中に電動機を収納するとともに該電動機の
取付けフランジを吸気管本体の端部に固定したことを特
徴とする内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項８】 内歯ケースと吸気管本体ハウジング間に
回転位置センサーを配置したことを特徴とする請求項７
に記載の内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項９】 前記制御弁の一端に設けた内歯付きケー
スが制御弁と一体成形品である事を特徴とする請求項７
に記載の内燃機関の制御弁駆動機構。 - 【請求項１０】 前記変速歯車機構の変速比が，２０〜
４０であることを特徴とする請求項１、４、５又は７に
記載の内燃機関の制御弁駆動機構。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286770A JP2003097299A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 内燃機関の制御弁駆動機構 |
| EP02004276A EP1296042A2 (en) | 2001-09-20 | 2002-02-27 | Air flow control valve operating apparatus for internal combustion engine |
| US10/084,066 US20030052296A1 (en) | 2001-09-20 | 2002-02-28 | Air flow control valve operating apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001286770A JP2003097299A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 内燃機関の制御弁駆動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003097299A true JP2003097299A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19109688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001286770A Withdrawn JP2003097299A (ja) | 2001-09-20 | 2001-09-20 | 内燃機関の制御弁駆動機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030052296A1 (ja) |
| EP (1) | EP1296042A2 (ja) |
| JP (1) | JP2003097299A (ja) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007037363A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Nidec Sankyo Corp | ギヤードモータ |
| JP2009197601A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 電子制御スロットルボディ |
| CN104081026A (zh) * | 2011-11-28 | 2014-10-01 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于组装空气控制阀的方法 |
| CN104260241A (zh) * | 2014-07-22 | 2015-01-07 | 超威电源有限公司 | 提高电池槽耐油蚀性的方法及据此制作的电池槽体和槽盖 |
| CN104081026B (zh) * | 2011-11-28 | 2016-11-30 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于组装空气控制阀的方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3838217B2 (ja) * | 2002-07-29 | 2006-10-25 | 株式会社デンソー | 可変吸気装置 |
| JP4463488B2 (ja) * | 2003-03-27 | 2010-05-19 | 本田技研工業株式会社 | スロットルボディ |
| DE10346763A1 (de) * | 2003-10-06 | 2005-05-19 | Mann + Hummel Gmbh | Saugmodul insbesondere für Brennkraftmaschinen |
| JP4749784B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-08-17 | 株式会社不二工機 | 電動弁 |
| DE102006029283B4 (de) * | 2006-06-23 | 2008-10-02 | Kordel Antriebstechnik Gmbh | Lenkantrieb für Flurförderfahrzeug |
| JP4462302B2 (ja) * | 2007-08-03 | 2010-05-12 | 株式会社デンソー | 弁装置 |
| US8662474B2 (en) * | 2011-02-04 | 2014-03-04 | Honeywell International Inc. | Combination bearings having improved load capacities and lifespan and valve assemblies including the same |
| EP3258148B1 (en) * | 2016-06-14 | 2020-05-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rotary actuation mechanism |
| DE102016114703A1 (de) * | 2016-06-28 | 2017-12-28 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | Kopplungsanordnung zur Drehkopplung einer Schwenkwelle einer Klappenblende einer Abgasklappe mit einem Antriebsorgan |
| JP6975979B2 (ja) * | 2016-10-26 | 2021-12-01 | 株式会社フジキン | 流量調整弁およびこれを用いた流体制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3700281B2 (ja) | 1996-09-25 | 2005-09-28 | 株式会社デンソー | 駆動力制御装置 |
-
2001
- 2001-09-20 JP JP2001286770A patent/JP2003097299A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-02-27 EP EP02004276A patent/EP1296042A2/en not_active Withdrawn
- 2002-02-28 US US10/084,066 patent/US20030052296A1/en not_active Abandoned
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|---|---|---|---|---|
| JP2007037363A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Nidec Sankyo Corp | ギヤードモータ |
| JP2009197601A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 電子制御スロットルボディ |
| JP4503079B2 (ja) * | 2008-02-19 | 2010-07-14 | 三菱電機株式会社 | 電子制御スロットルボディ |
| CN104081026A (zh) * | 2011-11-28 | 2014-10-01 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于组装空气控制阀的方法 |
| CN104081026B (zh) * | 2011-11-28 | 2016-11-30 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于组装空气控制阀的方法 |
| CN104260241A (zh) * | 2014-07-22 | 2015-01-07 | 超威电源有限公司 | 提高电池槽耐油蚀性的方法及据此制作的电池槽体和槽盖 |
| CN104260241B (zh) * | 2014-07-22 | 2017-01-11 | 超威电源有限公司 | 提高电池槽耐油蚀性的方法及据此制作的电池槽体和槽盖 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1296042A2 (en) | 2003-03-26 |
| US20030052296A1 (en) | 2003-03-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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