JP2009197601A - 電子制御スロットルボディ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボディ4、ボディ内で回転自在に支持された弁軸7、及びこの弁軸に固定されボディ内に形成された吸気通路8の開口面積を変える弁体9を有するスロットル弁と、
このスロットル弁の弁軸に連結された減速機構2と、この減速機構に連結されたモータ3とを備え、モータの駆動力が減速機構を介して弁軸に伝達され、弁体の回動により吸気通路の開口面積が変化する電子制御スロットルボディにおいて、減速機構2を遊星歯車機構と平歯車機構とによって構成し、モータの駆動力を遊星歯車機構で減速し、更に平歯車減速機構で減速して弁軸7に伝達するようした。
【選択図】図1
Description
この特許文献1に示される電子制御スロットルボディでは、モータの発生するトルクを弁体の開度制御に必要なトルクまで増大させるため、モータによって発生したトルクを、モータシャフトに固定された出力ギヤから出力ギヤと平行に配置された中間ギヤに伝達し、さらに中間ギヤに伝達されたトルクを、弁体を支持する弁軸に固定され中間ギヤと平行に配置された入力ギヤに伝達することによって、2段階に減速する平歯車2段減速機構を用いている。
また、モータをスロットル弁軸より下側に配置した場合には、凝縮水の溜まり易い吸気通路の内壁面の地面側に温水加熱通路を設ける事が出来ず、効率良く氷結対策を施す事が難しかった。
また、平行な歯車軸を2本とすることによって軸間距離の精度が必要な箇所を減らし、ボディを樹脂化する際の製造上の課題を解決することを目的とする。
さらに、モータを弁軸に対して対向かつ平行に配置する事により、弁軸より下側にモータを設置した場合においても吸気通路の内壁面の地面側に温水加熱通路を設ける事を可能とした電子制御スロットルボディを提供することを目的とする。
以下、この発明の実施の形態1について、図1、図2を参照して説明する。なお、各図中、同一符号は、同一あるいは相当部分を示すものとする。
図1はこの発明の実施の形態1の電子制御スロットルボディを示す断面図、図2は図1の
A−A線における断面図である。
図1、図2において、電子制御スロットルボディは、スロットル弁1と、このスロットル
弁1に連結された減速機構2と、この減速機構2に連結されたモータ3とを備えている。
介して回転自在に支持された弁軸7と、この弁軸7に固定されボディ4内に形成された吸
気通路8の開口面積を変える弁体9と、第1の軸受5の近傍に設けられ、弁軸7を閉弁方
向に付勢するスプリング10とを有している。
ボディ4は、アルミで構成されているとともに、図1において紙面に対して垂直方向にほぼ円筒形状であり、内部に吸気通路8が形成されている。
ボディ4には、吸気通路8と弁体9の氷結を防止するために温水を流すための温水通路が弁軸7の下側に設けられており、ボディ4に圧入されたニップル21によって車輌側のホースに接続される。
大歯車17は弁軸7の端部に勘合されている。キャリア15は、ピン18によって回転可能に支持されており、ピン18はボディ4に圧入されている。
この減速機構2は、モータ3とともにカバー19で覆われている。
このため、平行な歯車軸が3本必要である平歯車2段減速機構を備えた従来の電子制御スロットルボディと比較して、平行な歯車軸が1本少なくなり、モータシャフト11と弁軸7との軸間距離が大幅に短縮され、装置の小型化を達成することができる。
また、遊星歯車13を円周上に均等に配置することによって、太陽歯車12が2つの遊星歯車から受ける反力は太陽歯車12の軸中心で釣り合い、モータシャフト11には曲げ応力が殆んど加わらない。このため、平歯車減速機構を用いた従来の電子制御スロットルボディに比べて、モータシャフトの強度を下げることが可能となり、結果的に、モータシャフトの径を小さくしてモータの小型化を達成することが可能となる。
さらに、ピン18の軸長は小歯車16の軸長より長くしている。これによって、ピンには小歯車16が大歯車17から受ける反力が軸方向に均等にかかり、小歯車16及びキャリア15のがたつきを抑えることが出来るため、安定して歯車同士が噛み合うようにすることができる。
図3はこの発明の実施の形態2の電子制御スロットルボディを示す断面図である。
なお、図中、図1、図2との同一符号は、同一あるいは相当部分を示し、重複説明は省略する。
この実施の形態2の電子制御スロットルボディは、ボディ4が樹脂(PPS)によって成形され、真鍮で出来たホルダ23が、ボディ4にインサート成形されたものである。
ホルダ23には、弁軸7を支持する軸受6と、小歯車16を支持するピン18が圧入されている。
加えて、弁軸7と小歯車16の歯車軸の軸間距離の精度は、ホルダ23の加工精度によって決まるため、ボディ4を樹脂で成形しても軸間距離の精度を高くすることが出来る。
9 弁体、11 モータシャフト、12 太陽歯車、13 遊星歯車、14 内歯車、
15 キャリア、16 小歯車、17 大歯車、18 ピン、19 カバー、
20 センサ、21 ニップル、22 コネクタ、23 ホルダ。
Claims (12)
- 内部に吸気通路が形成されたボディ、このボディ内で回転自在に支持された弁軸、及びこの弁軸に固定され前記吸気通路の開口面積を変化させる弁体を有するスロットル弁と、このスロットル弁の弁軸に連結された減速機構と、前記弁軸の回転角度を検出するセンサ部と、前記減速機構に連結されたモータとを備え、前記モータの駆動力が前記減速機構を介して前記弁軸に伝達され、前記弁体の回動により前記吸気通路の開口面積を変化させる電子制御スロットルボディであって、
前記減速機構は、太陽歯車、遊星歯車、内歯車およびキャリアを有する遊星歯車機構と、平歯車減速機構とによって構成され、前記モータの駆動力を前記遊星歯車機構で減速し、この遊星歯車機構で減速された駆動力を更に前記平歯車減速機構で減速して前記弁軸に伝達するようにしたことを特徴とする電子制御スロットルボディ。 - 前記遊星歯車機構は、モータシャフトに固定された太陽歯車と、この太陽歯車に噛み合う少なくとも2つの遊星歯車を有することを特徴とする請求項1に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記遊星歯車は、円周上に均等に配置されることを特徴とする請求項2に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記遊星歯車機構の太陽歯車は、モータシャフトに勘合または一体に形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記平歯車減速機構は、前記弁軸に固定された大歯車と、前記遊星歯車を支持するキャリアの反遊星歯車側に勘合または一体に形成された小歯車とによって構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記キャリアは、前記スロットル弁のボディに固定されたピンによって回転可能に支持されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記ピンの長さは、前記小歯車の軸長以上であることを特徴とする請求項6に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記センサ部は、弁軸の減速機構側先端方向に、前記モータと平行に配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記モータを保護するカバーは、前記センサ部と、センサ及びモータの入出力端子を構成するコネクタ部を一体に形成することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記ボディは、樹脂で成形されていることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記ボディは、スロットル弁の弁軸を支持する軸受とキャリアを支持するピンの両方を、インサート成形された1つの部材で固定することを特徴とする請求項10に記載の電子制御スロットルボディ。
- 前記モータを弁軸に対して対向かつ平行に配置し、さらに弁軸より下側にモータを設置し、温水通路を吸気通路内壁面の地面側に設置したことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の電子制御スロットルボディ。
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