JP2013253490A - Throttle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関用のスロットル装置、例えば自動車等の車両に搭載される過給機付内燃機関用のスロットル装置に関する。 The present invention relates to a throttle device for an internal combustion engine, for example, a throttle device for a supercharged internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile.
〔従来の技術〕
この種のスロットル装置は、とりわけ、スロットルボディに回転自在に枢支されるスロットルバルブの取付構造(スロットルシャフトの軸受構造)において、スロットルボディにおけるスロットルシャフトを挿通保持するシャフト収容部の気密構造を、小型・低価格化の制約下で如何に構築するかが重要な課題のひとつで、従来から種々の構成のものが提案され、実用に供されてきた。
[Conventional technology]
In this type of throttle device, in particular, in the throttle valve mounting structure (throttle shaft bearing structure) that is pivotally supported by the throttle body, the airtight structure of the shaft housing portion through which the throttle shaft is inserted and held in the throttle body, It is one of the important issues how to build under the constraints of miniaturization and price reduction, and various configurations have been proposed and put into practical use.
その代表的なスロットル装置は、スロットルボディの通路壁を貫通して形成され、スロットルシャフトを挿通保持するシャフト収容部に、このシャフト収容部の吸気通路側内周面とスロットルシャフトの外周面との間に収容保持され、シャフト収容部の吸気通路側開口を気密的に閉塞するオイルシールと、シャフト収容部の反吸気通路側内周面とスロットルシャフトの外周面との間に圧入により収容保持され、スロットルシャフトを回転自在に支承するとともに、シャフト収容部の反吸気通路側開口を気密的に閉塞する軸受(例えばリップシール付ボールベアリングであって、以下、単に軸受もしくはころがり軸受と呼ぶ。)とを備えている。
つまり、スロットルシャフトを挿通保持するシャフト収容部の気密を、軸方向に直列に配置したオイルシールとシール機能付きの軸受とに機能分化させて、2段式の閉塞構造で確保するものである。
The typical throttle device is formed through the passage wall of the throttle body, and a shaft housing portion through which the throttle shaft is inserted and held has an intake passage side inner peripheral surface of the shaft housing portion and an outer peripheral surface of the throttle shaft. Between the oil seal that airtightly closes the intake passage side opening of the shaft housing portion and the inner surface of the shaft housing portion on the side opposite to the intake passage and the outer peripheral surface of the throttle shaft. A bearing that rotatably supports the throttle shaft and hermetically closes the opening on the side opposite to the intake passage of the shaft housing (for example, a ball bearing with a lip seal, hereinafter simply referred to as a bearing or a rolling bearing). It has.
That is, the airtightness of the shaft housing portion through which the throttle shaft is inserted and held is functionally divided into an oil seal arranged in series in the axial direction and a bearing with a sealing function to ensure a two-stage closed structure.
しかし、このような2段式の閉塞構造においては、オイルシールおよび軸受を順次組付ける際に、オイルシールと軸受との境界空間(空気室)が、気密性ゆえに密閉状態となり、中の空気が圧縮されて反発力を生じ、正常な組付けができない恐れがある。また、仮に組付けできても各部品に余分な力を及ぼして歪みを生じ、シール機能を不良化する恐れがある。 However, in such a two-stage closed structure, when the oil seal and the bearing are sequentially assembled, the boundary space (air chamber) between the oil seal and the bearing is hermetically sealed due to hermeticity, and the air inside It may be compressed and generate repulsive force, and normal assembly may not be possible. Even if it can be assembled, an excessive force is exerted on each component to cause distortion, and the sealing function may be deteriorated.
そこで、オイルシールと軸受との間に空気室が形成される場合において、その空気室に閉じ込められた空気が圧縮されて反発力を生じることなく、組付け時に余分な組付力や組付工数を必要とせず、また、組付け後においても歪み等の生じない軸受構造を備えたスロットル装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, when an air chamber is formed between the oil seal and the bearing, the air confined in the air chamber is compressed and no repulsive force is generated, so that an excessive assembling force or assembling man-hour is required at the time of assembling. Has been proposed, and a throttle device having a bearing structure that does not cause distortion even after assembly has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に開示されているスロットル装置は、シャフト収容部またはスロットルシャフトに、オイルシールおよび軸受間に形成される空気室と外部(機能部品収容室)とを連通するためのエヤ抜き孔が設けられている。これにより、シャフト収容部にオイルシールを組付けた後に、軸受を組付けても、オイルシールと軸受との間の空気がエヤ抜き孔から漏出するため、圧縮されて反発力を生じることもなく、余分な組付力を必要とせず正常な組付けの実施が可能となる。 The throttle device disclosed in Patent Document 1 has an air vent hole for communicating an air chamber formed between the oil seal and the bearing and the outside (functional component housing chamber) in the shaft housing portion or the throttle shaft. Is provided. As a result, even if the bearing is assembled after the oil seal is assembled to the shaft housing portion, the air between the oil seal and the bearing leaks out from the air vent hole, so that it is not compressed and generates a repulsive force. Thus, normal assembly can be performed without requiring an extra assembly force.
(従来技術の問題点)
ところが、上記のエヤ抜き孔を備えたスロットル装置は、実用面で次のような問題がある。
(1)外部といえども、機能部品収容室は例えば駆動モータ、歯車減速装置等の機能部品を収容しているため、オイルシールの気密性が損なわれた場合、吸入空気に混じる水分や腐食性成分がエヤ抜き孔を介して機能部品収容室に侵入し、機能部品に不具合(駆動モータの発錆、樹脂製ギヤの吸水等)が発生する恐れがある。
(2)その解決策として、高気密性を発揮する特別なシール構造、例えばシール面積が大きく補強した大型のオイルシールを用いることも考えられるが、気密機能を分化させて小型・低価格化を図るという所期の狙いに反することになり採用し難い。
(3)また、エヤ抜き孔にシール部材を装着することも考えられるが、エヤ抜き孔本来の機能を喪失させてしまうため採用し難い。
(Problems of conventional technology)
However, the throttle device provided with the air vent hole has the following problems in practical use.
(1) Even if it is outside, the functional part storage chamber contains functional parts such as a drive motor and a gear reduction device. Therefore, if the airtightness of the oil seal is impaired, moisture mixed in the intake air and corrosiveness The component may enter the functional component storage chamber through the air vent hole, and malfunction (such as rusting of the drive motor and water absorption of the resin gear) may occur in the functional component.
(2) As a solution, it is conceivable to use a special seal structure that exhibits high airtightness, for example, a large oil seal that is reinforced with a large seal area. However, the airtight function is differentiated to reduce the size and price. It would be hard to adopt because it would go against the intended goal of planning.
(3) Although it is conceivable to attach a seal member to the air release hole, it is difficult to adopt because the original function of the air release hole is lost.
本発明者は、かかる問題を究明すべく、種々の実験・研究を重ねたところ、軸受の組付け過程(圧入過程)を巧みに活用することにより、軸受の組付け時には軸受の圧入量に応じて空気室の空気を逃がすことができ、軸受の組付け後には空気室を実質的に密封状態にすることができる効果的な手法を見出した。 The present inventor has conducted various experiments and researches in order to find out such a problem. By skillfully utilizing the assembly process (press-fit process) of the bearing, the present inventor can respond to the press-fit amount of the bearing during assembly. Thus, the present inventors have found an effective technique that allows air in the air chamber to escape and allows the air chamber to be substantially sealed after assembly of the bearing.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、小型・低価格化の制約下のもとで、軸受の組付け時には空気室の空気が圧縮されて反発力を生じることなく、余分な組付力や組付工数を必要とせず、組付け後には良好なシール機能が得られるスロットル装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The purpose of the present invention is to reduce the repulsive force by compressing the air in the air chamber when assembling the bearing under the constraints of miniaturization and cost reduction. It is an object of the present invention to provide a throttle device that does not require any extra assembling force or man-hours and that can provide a good sealing function after assembling.
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段によれば、シャフト収容部内においてオイルシールと軸受との間に形成される空気室を外部に対して開放したり、遮断したりするための機構として、シャフト収容部の反吸気通路側の内周面またはスロットルシャフトの外周面(圧入面)の一部に形成され、空気室と軸受の反空気室側とを連通する通気路、および、軸受がシャフト収容部の反吸気通路側から所定の位置まで圧入されることで、空気室と通気路との連通を遮断するシール手段を具備している。
[Means of Claim 1]
According to the first aspect of the present invention, as a mechanism for opening or shutting off the air chamber formed between the oil seal and the bearing in the shaft housing portion, the anti-intake of the shaft housing portion is used. An air passage that is formed on a part of the inner peripheral surface of the passage side or the outer peripheral surface (press-fit surface) of the throttle shaft and communicates the air chamber and the anti-air chamber side of the bearing, and the bearing is the anti-intake passage of the shaft housing portion Sealing means for blocking communication between the air chamber and the air passage is provided by press-fitting from the side to a predetermined position.
これにより、シャフト収容部にオイルシールを組付けた後に軸受を圧入により組付けても、オイルシールと軸受との間の空気は軸受の圧入量に応じて通気路を介して外部に流出するので、圧縮されて反発力を生じることがないため、余分な組付力を必要とせず正常に組付けが実施できる。また、軸受の組付け後においては、シール手段によって空気室と通気路との連通が遮断されるため、オイルシールの気密性が損なわれても、シール手段によって良好なシール機能を得ることができる。 As a result, even if the bearing is assembled by press fitting after the oil seal is assembled to the shaft housing portion, the air between the oil seal and the bearing flows out to the outside via the air passage according to the press-fit amount of the bearing. Since it is compressed and does not generate a repulsive force, it can be normally assembled without requiring an extra assembling force. In addition, since the communication between the air chamber and the air passage is blocked by the sealing means after the bearing is assembled, a good sealing function can be obtained by the sealing means even if the airtightness of the oil seal is impaired. .
本発明の最良の実施形態を、図に示す実施例に基づいて説明する。
まず、図1により、本発明が適用されるスロットル装置の全体構造を概説したのち、図2〜図4に基づいて本発明の各実施例毎の主要部分について詳説することとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
First, the overall structure of a throttle device to which the present invention is applied will be outlined with reference to FIG. 1, and then the main part of each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
〔実施例1の構成〕
図1に示すように、スロットル装置1は、内燃機関、例えば自動車に搭載される過給機付内燃機関(以下、単にエンジンと略す、図示せず)に供給される吸入空気の量を調整するもので、次のような各種部品2〜10を主要構成部品として備えている。
[Configuration of Example 1]
As shown in FIG. 1, the throttle device 1 adjusts the amount of intake air supplied to an internal combustion engine, for example, a supercharged internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine, not shown) mounted on an automobile. The following
即ち、エンジンの各気筒に吸入される吸入空気が中心軸方向に流れる通路、つまりエンジンの吸気系を構成する吸気通路21を有するスロットルボディ2を機台にして、このスロットルボディ2に、吸気通路21を開閉し、吸入される吸入空気量を調整するスロットルバルブ3と、このスロットルバルブ3を回動するとともにスロットルボディ2に回動自在に枢支されるスロットルシャフト4と、このスロットルシャフト4を回転駆動する駆動モータ(アクチュエータ)5と、スロットルバルブ3およびスロットルシャフト4を全閉方向に付勢するコイルスプリング等のリターンスプリング(バルブ付勢手段)6と、駆動モータ5の回転出力をスロットルバルブ3およびスロットルシャフト4に伝達する歯車減速装置(動力伝達装置)7と、スロットルバルブ3の開度を電気信号(スロットル開度信号)に変換し、スロットルバルブ3がどれだけ開いているかを出力するスロットルポジションセンサ8と、これらの駆動モータ5、歯車減速装置7、スロットルポジションセンサ8等を収容する機能部品収容室9をスロットルボディ2とともに構成するカバー10とが組み付けられている。
That is, a
そして、スロットル装置1は、駆動モータ5を通電制御するエンジン制御装置(エンジン制御ユニット:以下ECUと呼ぶ、図示せず)に接続されて、自動車のアクセルペダル(図示せず)の踏込み量(アクセル操作量)に基づいてエンジンに流入する吸入空気量を調整することでエンジンの出力ならびに回転数をコントロールするものである。なお、ECUには、スロットルバルブ3の開度を出力するスロットルポジションセンサ8が接続されるとともに、アクセルペダルの踏込み量を電気信号(アクセル開度信号)に変換し、ECUへアクセル操作量を出力するアクセル開度センサ(図示せず)が接続される。
The throttle device 1 is connected to an engine control device (engine control unit: hereinafter referred to as ECU, not shown) that controls energization of the
スロットルボディ2は、例えばアルミニウムのごとき軽金属材料を用いたダイカストにより製造されており、吸気通路21を囲繞形成する通路壁22には、スロットルシャフト4の一端側(図示左端側)および他端側(図示右端側)をそれぞれ挿通保持するシャフト収容部23、24が、孔状に貫通して設けられている。
The
シャフト収容部23には、スロットルシャフト4の一端部4aが、軸受(例えばすべり軸受)11およびプラグ(盲栓)12を介して回転自在に、かつ、気密的に挿通保持されている。シャフト収容部24には、スロットルシャフト4の他端部4bが、後で詳述する軸受装置A(オイルシール30、軸受(ころがり軸受)40、空気室60、通気路70、シール手段80等からなる)を介して気密的に、かつ、回転自在に挿通保持されている。
One
スロットルバルブ3は、金属材料または樹脂材料により略円盤形状に形成されていて、吸気通路21を開閉し、エンジンに吸入される吸入空気量を調整するためのバタフライ弁で、スロットルバルブ3を回動するスロットルシャフト4のバルブ保持部に形成されたバルブ挿入孔4c内に嵌着された状態で、スロットルシャフト4にねじ等の締結具4dを用いて固定されている。
The
スロットルシャフト4は、金属材料により丸棒形状に形成されており、その他端部4bの先端がスロットルボディ2のシャフト収容部24から機能部品収容室9内に突出している。このスロットルシャフト4の他端部4bの先端には、歯車減速装置7の構成要素の1つであるバルブギヤ71が取り付けられている。
The
そして、歯車減速装置7は、駆動モータ5の回転速度をスロットルシャフト4の回転速度に減速するもので、スロットルシャフト4の他端部4bに固定されたバルブギヤ71と、このバルブギヤ71と噛み合って回転する中間ギヤ72と、駆動モータ5のモータシャフト5aに嵌着されたピニオンギヤ73とを有している。なお、駆動モータ5は、通電されるとモータシャフト5aが正逆に回転可能な電動式のアクチュエータ(駆動源)であり、スロットルボディ2に形成された凹部25に収容されている。
The gear reduction device 7 reduces the rotational speed of the
バルブギヤ71は、樹脂材料により所定の略円環形状に一体成形され、そのバルブギヤ71の図示下部側の外周面には、中間ギヤ72の小径ギヤ72aと噛み合うギヤ部71aが一体的に、かつ、部分的に形成されている。ここで、バルブギヤ71の外周面に部分的に形成されるギヤ部71aは、スロットルバルブ3の最大開度である略90度を僅かに超える範囲に形成される。そして、バルブギヤ71の他の外周部は、ギヤ部71aの形成されないボス部を構成し、このボス部にスロットルバルブ3が全閉した際に全閉位置ストッパ13に係止される被係止部としての全閉ストッパ部71bが一体的に形成されている。
The
中間ギヤ72は、樹脂材料により所定の形状に一体成形され、回転中心をなす中間シャフト74に回転自在に挿着されている。そして、中間ギヤ72には、バルブギヤ71に噛み合う小径ギヤ72a、およびピニオンギヤ73に噛み合う大径ギヤ72bが設けられている。ここで、中間シャフト74は、一端部が、スロットルボディ2の通路壁22の外壁面に形成された凹部に圧入固定され、また、他端部が、カバー10の内壁面に形成された凹部に嵌め込まれて固定されている。
The
ピニオンギヤ73は、金属材料により所定の形状に一体的に成形され、駆動モータ5のモータシャフト5aに嵌着され、一体的に回転するドライブギヤである。ここで、中間ギヤ72およびピニオンギヤ73は、駆動モータ5の回転トルクをバルブギヤ71に伝達するトルク伝達手段である。
The
リターンスプリング6は、リターンスプリング部6aとデフォルトスプリング部6bとからなり、リターンスプリング部6aとデフォルトスプリング部6bとは互いに巻回方向が異なるコイルスプリングである。そして、リターンスプリング部6aとデフォルトスプリング部6bとの結合部には、略逆U字形状に曲げられて中間開度ストッパ14に保持されるU字状フック部6cが形成されている。
The
リターンスプリング部6aは、ばね鋼材をコイル状に成形して、スロットルバルブ3を全開位置から中間位置まで戻すように付勢するリターン機能を有する第1スプリングである。また、デフォルトスプリング部6bは、ばね鋼材をコイル状に成形して、スロットルバルブ3を全閉位置から中間位置まで戻すように付勢するオープン機能を有する第2スプリングである。
The
カバー10は、スロットルポジションセンサ8を電気的に絶縁して担持する熱可塑性樹脂よりなるもので、スロットルボディ2の他端部の開口側に装着され、スロットルボディ2とともに、駆動モータ5、歯車減速装置7、スロットルポジションセンサ8等を収容する機能部品収容室9を形成している。
The
上記のように構成されたスロットル装置1において、本発明の中枢をなす軸受装置Aは、スロットルシャフト4の他端部4bを挿通保持するシャフト収容部24の周辺構造部分で構築されるものであり、とりわけ本実施例で採用する軸受装置Aは、図2に示すような詳細構成を有している。
In the throttle device 1 configured as described above, the bearing device A that forms the center of the present invention is constructed by a peripheral structure portion of the
即ち、図2(a)において、軸受装置Aは、シャフト収容部24の一端側(吸気通路21側)の内周面とスロットルシャフト4の外周面との間に収容保持され、シャフト収容部24の一端側(吸気通路21側)の開口を閉塞するオイルシール30と、シャフト収容部24の他端側(反吸気通路側)の内周面とスロットルシャフト4の外周面との間に圧入により収容保持され、スロットルシャフト4を回動自在に支承するとともに、シャフト収容部24の他端側(反吸気通路側)の開口を閉塞する軸受40とを、基本的な構成要素として備えている。
That is, in FIG. 2A, the bearing device A is housed and held between the inner circumferential surface on one end side (the
そして、軸受装置Aは、スロットルシャフト4上に直列に配置されたオイルシール30および軸受40に加えて、シャフト収容部24に形成された段付き孔部50と、オイルシール30と軸受40との間に形成された空気室60と、軸受40の外周面に設けられた通気路70と、後述するシール手段80とを具備している点に特徴がある。
In addition to the
まず、軸受40の外周面には、図2(b)に示すごとく、半円形状の凹溝40aが設けられている。この凹溝40aは、軸受40の軸方向の一端から他端まで全長にわたって延展しており、軸受40の反空気室側(機能部品収容室9)と空気室60とを連通させる通気路70を構成している。
First, as shown in FIG. 2B, a
また、シャフト収容部24に形成された段付き孔部50は、吸気通路21側に位置し、オイルシール30を収容する小径孔部51と、吸気通路21の反対側に位置し、軸受40を収容する大径孔部52と、この両孔部51、52を画する段付き面53とを有している。そして、段付き面53は、軸受40の空気室側端面40bが当接することによって、軸受40の所定の圧入位置を規制する位置決め用段付き面として機能する。
さらに、この段付き面53と、軸受40の空気室側端面40bとが当接(圧接による密着)することで、空気室60が実質的に密封されるため、空気室60と通気路70(凹溝40a)との連通を遮断するシール手段80が構成される。
Further, the stepped
Furthermore, since the stepped
軸受40は、シール機能付軸受をなすもので、図2(a)に示すように、軌道輪をなす内輪41および外輪42と、この内輪41と外輪42との間に滑動自在に収容されて、内輪41の軌道面と外輪42の軌道面との間を転動する鋼球(転動体)43と、内輪41と外輪42との間で、かつ鋼球43よりも軸方向の両端側にそれぞれ装着された2つの第1、第2リップシール44、45とを備え、鋼球43のころがり摩擦によりスロットルシャフト4の他端部4bを回転自在に支持するリップシール付ボールベアリングで構成されており、外輪42の付加構造(凹溝40a)を除き、基本的には汎用タイプのものである。
軸受40の外輪42には、シャフト収容部24の段付き孔部50の大径孔部52に圧入される外周面(軸受40の外周面)の一部に、付加構造として、凹溝40a(通気路70)が設けられている。
また、外輪42の一端面が、軸受40の空気室側端面40bをなしており、この空気室側端面40bが、段付き孔部50の段付き面53に当接することによって、軸受40の所定の圧入位置が規制されるとともに、空気室60と凹溝40a(通気路70)との連通を遮断するシール手段80が構成される。
The bearing 40 forms a bearing with a sealing function. As shown in FIG. 2A, the
In the
Further, one end surface of the
オイルシール30は、回転軸用の密封装置として機器内の流体の流出を防ぐ一方、外部からの異物の侵入を防ぐために使用される汎用のものである。その具体的な構成は、特許文献1に「オイルシール19」として開示されているオイルシールと同じものであり、説明を省略する。
The
〔実施例1の作用・効果〕
次に、本実施例のスロットル装置1の作用・効果について、オイルシール30および軸受40の組付け過程を用いて説明する。
シャフト収容部24の段付き孔部50に対し、まず、小径孔部51にオイルシール30を組付け、その後、大径孔部52に軸受40を圧入する。この際、軸受40を反吸気通路側から圧入を開始していくことになるが、オイルシール30と軸受40との間に形成される空気室60は、軸受40の凹溝40a(通気路70)を介して機能部品収容室9に連通している。したがって、軸受40が圧入されていくことにより空気室60の容積が縮小されるにもかかわらず、空気室60内の空気は凹溝40aを経由して機能部品収容室9へ流出する。
これにより、オイルシール30を組付けた後に軸受40を組付けても、オイルシール30と軸受40との間の空気が圧縮されて反発力を生じることがなく、軸受40を良好に所定の圧入位置まで組付けることができる。
[Operation and Effect of Example 1]
Next, the operation and effect of the throttle device 1 of the present embodiment will be described using the assembly process of the
The
As a result, even if the
かくして、軸受40を所定の圧入位置(軸受40の外輪42の空気室側端面40bが段付き面53に当接する位置)まで圧入すると、軸受40の組付けが完了する。
この軸受40の組付け後においては、軸受40の外輪42の空気室側端面40bと段付き面53との当接(圧接による密着)によりシール手段80が構成されるため、空気室60と凹溝40a(通気路70)との連通が遮断され、空気室60を実質的に密封状態にすることができる。
したがって、オイルシール30のシール機能が損なわれても、通気路70がシール手段80により良好にシールされているため、吸入空気に混じる水分や腐食性成分が通気路70を介して機能部品収容室9に侵入しないので、機能部品に不具合(駆動モータ5の発錆、樹脂製のバルブギヤ71および中間ギヤ72の吸水等)が発生する恐れはない。
Thus, when the
After the assembly of the
Therefore, even if the sealing function of the
〔実施例2の構成〕
次に、本発明の実施例2を図3に基づいて説明する。
上記実施例1では、独立したシール部材を特に用いることなくシール手段80を構成したのに対し、この実施例2は、簡単な構造の独立したシール部材81、82を付加的に用いてシール手段80を構築した例であって、具体的な構造例として、2つの実施形態を示すものである。
なお、実施例1と同一または均等部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
[Configuration of Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, the sealing means 80 is configured without using any separate sealing member, whereas in the second embodiment, the sealing means 81 and 82 having a simple structure are additionally used to form the sealing means. 80 is an example in which two embodiments are shown as specific structural examples.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as Example 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
図3(a)に示す第1の実施形態では、段付き孔部50の段付き面53、および単純な凸形状(1重リップ)のシール部材81が、シール手段80の要の構成要素として用いられている。
段付き面53は、軸受40の空気室側端面40bと対面しているだけで、軸受40の圧入位置を規制するものではない。そして、シール部材81は、段付き面53と軸受40の空気室側端面40bとの間に、その一方側の面に固定され、他方側の面と離接可能な状態で配設されている。
In the first embodiment shown in FIG. 3A, the stepped
The stepped
特に、シール部材81は、ゴム系弾性材料により形成され、一端側に単純な凸形状のリップ部81aを有する環状体(円筒体)をなしているもので、他端側が軸受40の空気室側端面40b(この場合、特に同材質の第1リップシール44の端面)に例えば接着手段にて取付固定され、軸受40が所定の圧入位置まで圧入されると、リップ部81aが段付き面53に圧接し、両面間(段付き面53と軸受40の空気室側端面40bとの間)をシールすることで、空気室60と通気路70をなす凹溝40aとの連通を遮断する構成になっている。
In particular, the
一方、図3(b)に示す第2の実施形態では、段付き孔部50の段付き面53、および2重リップ形状のシール部材82が、シール手段80の要の構成要素として用いられている。
そして、上記の第1の実施形態同様、段付き面53は、軸受40の空気室側端面40bと対面しているだけで、軸受40の圧入位置を規制するものではなく、シール部材82は、段付き面53と軸受40の空気室側端面40bとの間に、その一方側の面に固定され、他方側の面と離接可能な状態で配設されている
On the other hand, in the second embodiment shown in FIG. 3 (b), the stepped
And like said 1st Embodiment, the stepped
特に、シール部材82は、ゴム系弾性材料により形成され、一端側に2重のリップ部82a、82bを有する環状体(円筒体)をなしているもので、他端側が軸受40の空気室側端面40b(この場合、特に同材質の第1リップシール44の端面)に例えば接着手段にて取付固定されており、軸受40が所定の圧入位置まで圧入されると、リップ部82a、82bが段付き面53に圧接し、両面間(段付き面53と軸受40の空気室側端面40bとの間)をシールすることで、空気室60と通気路70をなす凹溝40bとの連通を遮断する構成になっている。
In particular, the
〔実施例2の作用・効果〕
以上のように構成された実施例2においても、軸受40の組付け過程(圧入過程)では、シール部材81、82は、リップ部81a、82a、82bが段付き面53より離間しているため、オイルシール30と軸受40との間の空気室60の容積が、軸受40の圧入により縮小されても、中の空気が凹溝40a(通気路70)を介して機能部品収容室9へ流出するため、軸受40の組付けによって空気が圧縮されない。
また、軸受40の組付け後(所定の圧入位置まで圧入された後)においては、シール部材81、82のリップ部81a、82a、82bが段付き面53に圧接し、この圧接によるシール手段80によって、空気室60と凹溝40a(通気路70)との連通が遮断され、空気室60を実質的に密封状態にすることができる。
したがって、オイルシール30のシール機能が損なわれても、吸入空気に混じる水分や腐食性成分が通気路70を介して機能部品収容室9に侵入する恐れはない。
[Operation and Effect of Example 2]
Also in the second embodiment configured as described above, in the assembly process (press-fitting process) of the
Further, after the assembly of the bearing 40 (after being press-fitted to a predetermined press-fitting position), the
Therefore, even if the sealing function of the
なお、上述の実施例2では、いずれの実施形態においても、シール部材81、82を軸受40側に取付固定したが、シール部材81、82の取付け方向を反転させて、シール部材81、82の一端側を段付き面53に取付固定し、他端側のリップ部81a、82a、82bが軸受40の空気室側端面40bと離接可能な状態となるように配設しても、各実施形態と同じ効果が得られることは勿論である。
In Example 2 described above, in any of the embodiments, the
〔実施例1、2の変形例〕
上記実施例1、2においては、軸受40の圧入面の一部に、空気室60と軸受40の反空気室側とを連通させる通気路70を形成するに当たり、圧入面を構成する、軸受40の外周面およびシャフト収容部24(大径孔部52)の内周面のうち、軸受40の外周面(外輪42の外周面)のみを利用して、通気路70をなす半円形状の凹溝40aを設けたが、シャフト収容部24(大径孔部52)の内周面のみに上記凹溝40aに相当する半円形状の凹溝を設けても良い。
かくすることにより、凹溝はスロットルボディ2のダイカスト製造時に一体形成することができ、しかも軸受40に特別な付加構造が不要となるため、汎用タイプのものをそのまま使用することができる等の利点がある。
[Modifications of Examples 1 and 2]
In the first and second embodiments, the bearing 40 constituting the press-fitting surface is formed when forming the
In this way, the concave groove can be integrally formed when the die body of the
また、通気路70の流通面積を大きくしたい場合には、外輪42の外周面および大径孔部52の内周面の両方の圧入面にそれぞれ半円形状の凹溝を設けることにより、丸孔形状の通気路70に形成しても良い。
また、通気路70としての凹溝の形状は、半円形状に限らず、矩形状であっても良く、溝の代わりに、圧入面の円周の一部を欠落させて円弧状に形成するいわゆる欠円形状にしても良い。
In addition, when it is desired to increase the flow area of the
Further, the shape of the concave groove as the
〔実施例3の構成〕
次に、本発明の実施例3を図4に基づいて説明する。
この実施例3は、上記実施例1と同様、シール手段80を特に独立したシール部材を用いることなく構築したものであるが、実施例1に比して、より高いシール性能を得ることができる。
なお、実施例1と同一または均等部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
[Configuration of Example 3]
Next,
In the third embodiment, as in the first embodiment, the sealing means 80 is constructed without using an independent seal member. However, a higher sealing performance can be obtained as compared with the first embodiment. .
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as Example 1, and detailed description is abbreviate | omitted.
軸受40には、図4(a)に示すように、外輪42の外周面に90°間隔で1本の矩形状の凹溝40aと3本の矩形状の凹溝40cが設けられている。一方、シャフト収容部24の大径孔部52の内周面には、上記凹溝40a、40cと対応する位置に、図4(b)、(c)に示すように、1本の短い矩形状の突起54と3本の長い矩形状の突起55が設けられている。
As shown in FIG. 4A, the
4本の凹溝40a、40cのうち、1本の凹溝40aが通気路70をなすものである。この凹溝40aに対応する1本の短い突起54は、段付き面53との接合部付近に形成され、凹溝40aの空気室60側のみに圧入状態で嵌入して、この凹溝40aを閉塞するシール用突起をなしている。
また、3本の長い突起55は、それぞれ凹溝40cに嵌入するもので、凹溝40cの軸方向長より長い軸方向長、つまり軸受40の軸方向長より長い軸方向長を有している。この3本の凹溝40cおよび突起55が、軸受40の圧入を案内するガイド溝およびガイド突起をなしている。
そして、通気路70をなす凹溝40aにシール用の突起54が圧入状態で嵌入することで、空気室60と通気路70との連通を遮断するシール手段80が構成される。
Of the four
Each of the three
And the sealing means 54 which interrupts | blocks communication with the
〔実施例3の作用・効果〕
上記構成によれば、軸受40の組付け初期において、図4(b)に示すように、軸受40は、ガイド用の凹溝40cにガイド用の突起55が嵌入してガイドされながら圧入される。この凹溝40cと突起55との嵌入により、軸受40の円周方向の嵌入位置を確実に定めることができる。一方、通気路70をなす凹溝40aは、シール用の突起54と離間しており、開放状態にある。
これにより、軸受40の圧入の進行にしたがって容積が縮小される空気室60の空気は、凹溝40a(通気路70)を介して円滑に機能部品収容室9へ流出し、圧縮されることはなく、軸受40を良好に組付けることができる。
かくして、軸受40が所定の圧入位置まで圧入される(組付けが完了する)と、通気路70をなす凹溝40aにシール用の突起54が圧入状態で嵌入してシール手段80が構成され、凹溝40aを閉塞する。つまり、空気室60を密封状態にすることができるわけで、オイルシール30が損傷してもシール効果を確保することができる。
[Operation / Effect of Example 3]
According to the above configuration, at the initial assembly of the
As a result, the air in the
Thus, when the
本実施例において、通気路70をなす凹溝40aとシール用の突起54とは、軸受40の組付け完了直前に嵌合させることから、この嵌合を的確にしかも迅速かつ円滑に進行させるために、軸受40の円周方向の嵌入位置を定めるガイド用の凹溝40cおよび突起55が重要な手段であるが、このガイド用の凹溝40cおよび突起55の嵌合度合いを圧入状態(「締まり嵌め」)まできつくすると、時間を要するため、「止まり嵌め」もしくは「すきま嵌め」にすることが望ましい。この場合、実施例1と同様に、段付き面53と軸受40の空気室側端面40bとの当接(圧接による密着)によるシール手段80を併用することにより、ガイド部分(凹溝40cおよび突起55)のシールを補うことができる。
In the present embodiment, the
〔実施例3の変形例〕
上記実施例3において、ガイド用の凹溝40cおよび突起55の形状、個数は、任意に選択できるものであり、最小の一対にする場合には、通気路70をなす凹溝40aに対し180°隔てた対称位置に配設すると良い。また、軸受40の圧入時に円周方向の位置決めを自動機等で確実にできる場合には、ガイド用の凹溝40cおよび突起55を省略しても良い。
[Modification of Example 3]
In the third embodiment, the shape and the number of the
〔参考例〕
次に、本発明が適用されていない参考例を図5に基づいて説明する。
この参考例は、スロットルシャフト4の外周面もしくは軸受40の内周面に通気路70を設ける場合の例であって、図5に示すように、スロットルシャフト4の外周面に、通気路70をなす凹溝Mが設けられている。そして、軸受40の組付け完了後において、凹溝Mを閉塞するためのシール部材Sが、軸受40の空気室側端面に設けられている。
上記構成によれば、軸受40は、あらかじめスロットルシャフト4に組付けて置いた後にシャフト収容部24(大径孔部52)に圧入することになるため、シール部材Sもあらかじめ組付けて置かなければならない。つまり、軸受40の圧入時にも、シール部材Sが凹溝Mを閉塞することになり、オイルシール30と軸受40との間の空気室60の空気を、凹溝Mを介して良好に流出させることができない。
[Reference example]
Next, a reference example to which the present invention is not applied will be described with reference to FIG.
This reference example is an example in the case where an
According to the above configuration, since the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明のスロットル装置1は、PCV(ブローバイガス還元装置)付きのエンジンにも有用することができ、過給機やPCVを装着しないエンジンにも勿論適用可能である。
また、実施例1〜3では、本発明を、駆動モータ5によりスロットルバルブ3が回転駆動される電子式スロットル装置に適用した例について説明したが、通常のスロットル装置、つまり、スロットルシャフト4の一端部に設けた動力伝達装置および駆動モータ5の代わりに、アクセルペダルにワイヤーケーブルを介して機械的に連結されるレバー部を設けるタイプのスロットル装置にも、適用することができる。
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, the throttle apparatus 1 of this invention can be useful also for the engine with a PCV (blow-by gas reduction apparatus), and also to the engine which is not equipped with a supercharger or PCV. Of course, it is applicable.
In the first to third embodiments, an example in which the present invention is applied to an electronic throttle device in which the
1…スロットル装置、2…スロットルボディ、3…スロットルバルブ、4…スロットルシャフト、21…吸気通路、22…通路壁、24…シャフト収容部、30…オイルシール、40…軸受、40a…凹溝(通気路)、40b…軸受の空気室側端面(シール手段の一部)、53…段付き面(シール手段の一部)、54…突起(シール手段の一部)、60…空気室、70…通気路、80…シール手段、81、82…シール部材(シール手段の一例)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Throttle device, 2 ... Throttle body, 3 ... Throttle valve, 4 ... Throttle shaft, 21 ... Intake passage, 22 ... Passage wall, 24 ... Shaft accommodating part, 30 ... Oil seal, 40 ... Bearing, 40a ... Concave groove ( Air passage), 40b ... End face of bearing on air chamber side (part of sealing means), 53 ... Stepped surface (part of sealing means), 54 ... Projection (part of sealing means), 60 ... Air chamber, 70 ... Aeration path, 80 ... sealing means, 81, 82 ... sealing member (an example of sealing means).
Claims (7)
このスロットルボディ(2)に回転自在に支承されるスロットルシャフト(4)により回動され、前記吸気通路(21)を開閉するスロットルバルブ(3)と、
前記スロットルボディ(2)に対して、前記吸気通路(21)の通路壁(22)を貫通して孔状に設けられ、前記スロットルシャフト(4)を挿通保持するシャフト収容部(24)と、
このシャフト収容部(24)の吸気通路側の内周面と前記スロットルシャフト(4)の外周面との間に収容保持され、前記シャフト収容部(24)の吸気通路側開口を閉塞するオイルシール(30)と、
前記シャフト収容部(24)の反吸気通路側の内周面と前記スロットルシャフト(4)の外周面との間に圧入により収容保持され、前記スロットルシャフト(4)を回動自在に支承するとともに前記シャフト収容部(24)の反吸気通路側の開口を閉塞する軸受(40)と、
を備えるスロットル装置(1)であって、
前記シャフト収容部(24)内において前記オイルシール(30)と前記軸受(40)との間に形成される空気室(60)と、
前記シャフト収容部(24)の反吸気通路側の内周面と前記軸受(40)の外周面とによって構成される軸受圧入面の一部に形成され、前記空気室(60)と前記軸受(40)の反空気室側とを連通する通気路(70、40a)と、
前記シャフト収容部(24)に対して反吸気通路側から圧入される前記軸受(40)が所定の圧入位置まで圧入されることで、前記空気室(60)と前記通気路(70、40a)との連通を遮断するシール手段(80、40b・53、53・81、53・82、40a・54)と、
を具備することを特徴とするスロットル装置(1)。 A throttle body (2) having an intake passage (21) constituting an intake system of the internal combustion engine;
A throttle valve (3) that is rotated by a throttle shaft (4) rotatably supported by the throttle body (2) to open and close the intake passage (21);
A shaft housing portion (24) that is provided in a hole shape through the passage wall (22) of the intake passage (21) with respect to the throttle body (2), and through which the throttle shaft (4) is inserted and held;
An oil seal that is housed and held between the inner peripheral surface of the shaft housing portion (24) on the intake passage side and the outer peripheral surface of the throttle shaft (4) and closes the intake passage side opening of the shaft housing portion (24). (30),
The shaft housing (24) is housed and held by press-fitting between the inner peripheral surface of the anti-intake passage side of the shaft housing (24) and the outer peripheral surface of the throttle shaft (4), and supports the throttle shaft (4) so as to be rotatable. A bearing (40) for closing the opening on the side opposite to the intake passage of the shaft housing (24);
A throttle device (1) comprising:
An air chamber (60) formed between the oil seal (30) and the bearing (40) in the shaft housing (24);
Formed in a part of a bearing press-fitting surface constituted by an inner peripheral surface on the side opposite to the intake passage of the shaft housing portion (24) and an outer peripheral surface of the bearing (40), the air chamber (60) and the bearing ( 40) air passages (70, 40a) communicating with the non-air chamber side;
The bearing (40), which is press-fitted into the shaft housing portion (24) from the side opposite to the intake passage, is press-fitted to a predetermined press-fitting position, whereby the air chamber (60) and the ventilation path (70, 40a). Sealing means (80, 40b · 53, 53 · 81, 53 · 82, 40a · 54) for blocking communication with
The throttle device (1) characterized by comprising.
前記シャフト収容部(24)には、前記軸受(40)の空気室側端面(40b)が当接し、前記軸受(40)の所定の圧入位置を規制する位置決め用の段付き面(53)が設けられており、
前記シール手段(80)は、前記空気室側端面(40b)と前記段付き面(53)とが当接することで構成されることを特徴とするスロットル装置(1)。 The throttle device (1) according to claim 1,
An air chamber side end surface (40b) of the bearing (40) contacts the shaft housing portion (24), and a positioning stepped surface (53) for regulating a predetermined press-fitting position of the bearing (40). Provided,
The throttle device (1), wherein the sealing means (80) is configured by the air chamber side end surface (40b) and the stepped surface (53) contacting each other.
前記シャフト収容部(24)には、前記軸受(40)の空気室側端面(40b)が対面する段付き面(53)が設けられ、
この段付き面(53)と前記空気室側端面(40b)との間には、その一方側の面に固定され、他方側の面と離接可能なシール部材(81、82)が配設されており、
前記シール手段(80)は、前記軸受(40)が所定の圧入位置まで圧入されると前記シール部材(81、82)が前記両面(40b、53)間をシールすることで構成されることを特徴とするスロットル装置(1)。 The throttle device (1) according to claim 1,
The shaft housing portion (24) is provided with a stepped surface (53) facing the air chamber side end surface (40b) of the bearing (40),
Between the stepped surface (53) and the air chamber side end surface (40b), seal members (81, 82) fixed to one surface and detachable from the other surface are disposed. Has been
The sealing means (80) is configured such that when the bearing (40) is press-fitted to a predetermined press-fitting position, the seal member (81, 82) seals between the both surfaces (40b, 53). Characteristic throttle device (1).
前記通気路(70)は、前記軸受(40)の外周面のみに形成されていることを特徴とするスロットル装置(1)。 In the throttle device (1) according to any one of claims 1 to 3,
The throttle device (1), wherein the air passage (70) is formed only on the outer peripheral surface of the bearing (40).
前記通気路(70)は、前記シャフト収容部(24)の反吸気通路側の内周面のみに形成されていることを特徴とするスロットル装置(1)。 In the throttle device (1) according to any one of claims 1 to 3,
The throttle device (1), wherein the air passage (70) is formed only on the inner peripheral surface of the shaft housing portion (24) on the side opposite to the intake passage.
前記通気路(70)は、前記軸受(40)の外周面のみに形成された凹溝(40a)で構成されており、
前記シャフト収容部(24)の反吸気通路側の内周面には、前記凹溝(40a)の空気室側のみに嵌入される突起(54)が設けられており、
前記シール手段(80)は、前記軸受(40)が所定の位置まで圧入されると前記突起(54)が前記凹溝(40a)に嵌入し前記凹溝(40a)を閉塞することで構成されることを特徴とするスロットル装置(1)。 The throttle device (1) according to claim 1,
The air passage (70) is composed of a concave groove (40a) formed only on the outer peripheral surface of the bearing (40),
On the inner peripheral surface of the shaft housing portion (24) on the side opposite to the intake passage, a protrusion (54) that is inserted only into the air chamber side of the concave groove (40a) is provided.
The sealing means (80) is configured such that when the bearing (40) is press-fitted to a predetermined position, the protrusion (54) fits into the groove (40a) and closes the groove (40a). A throttle device (1) characterized by the above.
前記軸受(40)の外周面には、前記凹溝(40a)とは異なる位置に前記軸受(40)の全長に渡って軸方向に延展するガイド溝(40b)が形成されており、
前記シャフト収容部(24)の内周面には、前記ガイド溝(40b)の軸方向長より長い軸方向長を有し、前記ガイド溝(40b)に嵌入するガイド突起(55)が形成されていることを特徴とするスロットル装置(1)。 The throttle device (1) according to claim 6,
A guide groove (40b) extending in the axial direction over the entire length of the bearing (40) is formed on the outer peripheral surface of the bearing (40) at a position different from the concave groove (40a).
A guide projection (55) having an axial length longer than the axial length of the guide groove (40b) and fitted into the guide groove (40b) is formed on the inner peripheral surface of the shaft housing portion (24). A throttle device (1) characterized in that
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Cited By (2)
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US10364756B2 (en) | 2015-10-02 | 2019-07-30 | Denso Corporation | Intake air control device |
CN113530691A (en) * | 2021-08-30 | 2021-10-22 | 瑞安市鸿科信德电气有限公司 | Electronic throttle valve body |
-
2012
- 2012-06-05 JP JP2012127798A patent/JP2013253490A/en active Pending
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