JP2019035392A - Bearing support structure and throttle device - Google Patents

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Abstract

To provide a technology capable of preventing holding force for holding a bearing from lowering due to thermal expansion at a cylindrical part.SOLUTION: A bearing support structure comprises: a body; and a cylindrical part projecting from a surface of the body, and supporting a bearing, wherein the bearing is arranged on an inner peripheral side. On an outer peripheral surface of the cylindrical part, three or more grooves are arranged so as to extend from a tip of the cylindrical part toward the body. The bearing support structure is, for example, useful in a case of being applied to a throttle device comprising a bearing for supporting a shaft of an on-off valve.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本明細書は、ベアリングを支持するためのベアリング支持構造、及び、当該ベアリング支持構造を採用するスロットル装置に関する。   The present specification relates to a bearing support structure for supporting a bearing and a throttle device employing the bearing support structure.

特許文献1には、内燃機関のクランクケースに採用されるベアリング支持構造が開示されている。クランクケースの内壁には、ベアリングが挿入される円孔が設けられている。円孔の内周面には、複数個の台形状の駒部材が当該内周面に沿って配置されている。台形の下底に相当する駒部材の側面がベアリングの外周面と接している。クランクケースの材料はアルミであり、駒部材の材料はアルミより線膨張係数の大きい亜鉛である。クランクケースが熱膨張すると、円孔の内周面とベアリングの外周面の間に隙間が生じる。この際、駒部材は、台形の下底に相当する駒部材の側面が円孔の内側に向かって突き出るように熱膨張する。これにより、ベアリングが駒部材によって保持される。   Patent Document 1 discloses a bearing support structure that is employed in a crankcase of an internal combustion engine. A circular hole into which the bearing is inserted is provided in the inner wall of the crankcase. On the inner peripheral surface of the circular hole, a plurality of trapezoidal piece members are arranged along the inner peripheral surface. The side surface of the piece member corresponding to the lower base of the trapezoid is in contact with the outer peripheral surface of the bearing. The material of the crankcase is aluminum, and the material of the piece member is zinc having a larger linear expansion coefficient than aluminum. When the crankcase is thermally expanded, a gap is generated between the inner peripheral surface of the circular hole and the outer peripheral surface of the bearing. At this time, the piece member is thermally expanded so that the side surface of the piece member corresponding to the lower base of the trapezoid protrudes toward the inside of the circular hole. Thereby, a bearing is hold | maintained by the piece member.

特開2014−25547号公報JP 2014-25547 A

上記のベアリング支持構造では、クランクケースと材料が異なる駒部材を配置しなければならない。   In the bearing support structure described above, a piece member made of a material different from that of the crankcase must be disposed.

本明細書では、駒部材を用いずに、円筒部の熱膨張によってベアリングを保持するための保持力が低下することを抑制するための技術を提供する。   In this specification, the technique for suppressing that the holding force for hold | maintaining a bearing by thermal expansion of a cylindrical part falls without using a piece member is provided.

本明細書が開示するベアリング支持構造は、本体と、本体の表面から突出しており、内周側に配置されるベアリングを支持する円筒部と、を備え、円筒部の外周面には、円筒部の先端から本体に向かって延びる3個以上の溝が配置されている。   The bearing support structure disclosed in the present specification includes a main body and a cylindrical portion that protrudes from the surface of the main body and supports a bearing disposed on the inner peripheral side. Three or more grooves extending from the tip of the head toward the main body are arranged.

熱膨張によってベアリングを保持する保持力が低下することを抑制するようなベアリング支持構造を検討した結果、上記の構成によると、溝が配置されている部分(以下、「配置部」)の膨張量が、溝が配置されていない構造における膨張量と比較して、小さくなることが分かった。   As a result of examining a bearing support structure that suppresses a decrease in holding force that holds the bearing due to thermal expansion, according to the above configuration, the amount of expansion of the portion where the groove is disposed (hereinafter referred to as “arrangement portion”) However, it turned out that it becomes small compared with the expansion amount in the structure where the groove | channel is not arrange | positioned.

上記のベアリング支持構造によれば、3個以上の溝によって形成される3個以上の配置部の膨張量が小さくなる。この結果、ベアリングは3個以上の配置部による3点以上で保持されるので、円筒部の熱膨張によるベアリングに対する保持力の低下を抑制することができる。   According to the above bearing support structure, the amount of expansion of three or more arrangement portions formed by three or more grooves is reduced. As a result, since the bearing is held at three or more points by the three or more arrangement portions, it is possible to suppress a decrease in holding force with respect to the bearing due to thermal expansion of the cylindrical portion.

3個以上の溝は、互いに同一形状であってもよい。3個以上の溝は、円筒部の外周面に沿って等間隔に配置されていてもよい。この構成によれば、3個以上の配置部の膨張量は、略等しくなり、ベアリングは、等間隔に配置された3個以上の配置部によって保持される。この結果、ベアリングの軸が円筒部の軸からずれることを抑制することができる。   The three or more grooves may have the same shape. Three or more grooves may be arranged at equal intervals along the outer peripheral surface of the cylindrical portion. According to this configuration, the expansion amounts of the three or more arrangement parts are substantially equal, and the bearing is held by the three or more arrangement parts arranged at equal intervals. As a result, it is possible to suppress the bearing shaft from being displaced from the cylindrical portion shaft.

3個以上の溝の各内面は、円筒部の軸方向から見ると、円弧形状であってもよい。円弧形状の直径は、円筒部の外周面の直径以下であってもよい。円弧形状の中心は、円筒部の軸方向から見ると、外周面より外側に位置していてもよい。この構成によれば、熱膨張によるベアリングに対する保持力の低下を適切に抑制することができる。   Each inner surface of the three or more grooves may have an arc shape when viewed from the axial direction of the cylindrical portion. The diameter of the arc shape may be equal to or less than the diameter of the outer peripheral surface of the cylindrical portion. The center of the arc shape may be located outside the outer peripheral surface when viewed from the axial direction of the cylindrical portion. According to this structure, the fall of the retention strength with respect to the bearing by thermal expansion can be suppressed appropriately.

上記のベアリング支持構造は、スロットル装置に採用するのが有効である。即ち、スロットル装置は、吸気管を備える本体と、本体の表面から吸気管に離間する側に突出している円筒部と、円筒部の内周側に配置されているベアリングと、ベアリングに支持されているシャフトを備えており、吸気管を開閉する開閉弁と、を備えていてもよい。円筒部の外周面には、円筒部の先端から本体に向かって延びる3個以上の溝が配置されていてもよい。この構成によると、スロットル装置において、円筒部に3個以上の溝を配置することによって、駒部材を用いずに、熱膨張によってベアリングに対する保持力の低下を抑制することができる。   It is effective to employ the above bearing support structure in the throttle device. That is, the throttle device is supported by the main body including the intake pipe, the cylindrical portion protruding from the surface of the main body to the side away from the intake pipe, the bearing disposed on the inner peripheral side of the cylindrical portion, and the bearing. And an on-off valve that opens and closes the intake pipe. Three or more grooves extending from the tip of the cylindrical portion toward the main body may be disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion. According to this configuration, in the throttle device, by disposing three or more grooves in the cylindrical portion, it is possible to suppress a decrease in holding force with respect to the bearing due to thermal expansion without using a piece member.

第1実施例のスロットル装置の斜視図を示す。The perspective view of the throttle device of the 1st example is shown. 図1のII−II平面における断面図を示す。Sectional drawing in the II-II plane of FIG. 1 is shown. 図2の範囲IIIの拡大図を示す。Fig. 3 shows an enlarged view of range III in Fig. 2; 第1実施例のスロットル本体の平面図を示す。The top view of the throttle main body of 1st Example is shown. 比較例の円筒部を示す。The cylindrical part of a comparative example is shown. 比較例におけるシミュレーション結果を示す。The simulation result in a comparative example is shown. 第1実施例の円筒部を示す。The cylindrical part of 1st Example is shown. 第1実施例におけるシミュレーション結果を示す。The simulation result in 1st Example is shown. 第2実施例の円筒部を示す。The cylindrical part of 2nd Example is shown. 第2実施例におけるシミュレーション結果を示す。The simulation result in 2nd Example is shown. 変形例の円筒部を示す。The cylindrical part of a modification is shown.

(第1実施例)
(スロットル装置の構成)
図面を参照して第1実施例のベアリング支持構造を説明する。本実施例のベアリング支持構造は、スロットル装置2に採用される。図1〜図3は、スロットル装置2を示す。スロットル装置2は、自動車等の内燃機関を備える車両に搭載される。スロットル装置2は、車両の吸気経路上に配置される。スロットル装置2は、車両のECU(Engine Control Unitの略:図示省略)からの指示に従って、吸気経路を開閉する。なお、図2は、後述する開閉弁10のシャフト12の軸に沿った図1のII−II平面における断面図を示す。
(First embodiment)
(Configuration of throttle device)
The bearing support structure of the first embodiment will be described with reference to the drawings. The bearing support structure of this embodiment is employed in the throttle device 2. 1 to 3 show the throttle device 2. The throttle device 2 is mounted on a vehicle including an internal combustion engine such as an automobile. The throttle device 2 is disposed on the intake path of the vehicle. The throttle device 2 opens and closes the intake path in accordance with instructions from the vehicle ECU (Engine Control Unit: not shown). 2 shows a cross-sectional view taken along the II-II plane of FIG. 1 along the axis of the shaft 12 of the on-off valve 10 described later.

図1〜図3に示すように、スロットル装置2には、スロットル本体4と、円筒部6と、を備えるベアリング支持構造が採用されている。スロットル装置2は、このベアリング支持構造に加えて、ベアリング8と、開閉弁10と、スロットルギア30と、中間ギア32、34と、モータギア36と、モータ50と、を備える。なお、図1、図2では、スロットル本体4のハウジング42を覆うカバーの図示が省略されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the throttle device 2 employs a bearing support structure including a throttle body 4 and a cylindrical portion 6. In addition to this bearing support structure, the throttle device 2 includes a bearing 8, an on-off valve 10, a throttle gear 30, intermediate gears 32 and 34, a motor gear 36, and a motor 50. 1 and 2, the illustration of a cover that covers the housing 42 of the throttle body 4 is omitted.

スロットル本体4は、アルミ合金で作製されている。スロットル本体4は、ハウジング42と、吸気管44と、を備える。ハウジング42は、各ギア30〜36と、モータ50と、を収容する。吸気管44は、車両の吸気経路に連結される。吸気管44は、ハウジング42の底面の側でスロットル本体4を貫通する。   The throttle body 4 is made of an aluminum alloy. The throttle body 4 includes a housing 42 and an intake pipe 44. The housing 42 accommodates the gears 30 to 36 and the motor 50. The intake pipe 44 is connected to the intake path of the vehicle. The intake pipe 44 passes through the throttle body 4 on the bottom surface side of the housing 42.

図2、図3に示すように、円筒部6は、ハウジング42の底面42aからハウジング42の開口に向かって突出している。別言すれば、円筒部6は、底面42aから吸気管44に離間する側に突出している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the cylindrical portion 6 protrudes from the bottom surface 42 a of the housing 42 toward the opening of the housing 42. In other words, the cylindrical portion 6 protrudes from the bottom surface 42 a to the side away from the intake pipe 44.

ベアリング8は、ステンレス鋼等の鋼材で作製されている。ベアリング8は、円筒部6の内周側に配置される。具体的には、ベアリング8は、円筒部6の内側に圧入される。これにより、ベアリング8は、円筒部6に支持される。   The bearing 8 is made of a steel material such as stainless steel. The bearing 8 is disposed on the inner peripheral side of the cylindrical portion 6. Specifically, the bearing 8 is press-fitted inside the cylindrical portion 6. As a result, the bearing 8 is supported by the cylindrical portion 6.

開閉弁10は、吸気管44内に配置されている。開閉弁10は、シャフト12を備える。シャフト12は、ベアリング8を介して、スロットル本体4に回転可能に支持されている。開閉弁10は、シャフト12に伴って回転することによって、吸気管44を開閉する。   The on-off valve 10 is disposed in the intake pipe 44. The on-off valve 10 includes a shaft 12. The shaft 12 is rotatably supported by the throttle body 4 via a bearing 8. The on-off valve 10 opens and closes the intake pipe 44 by rotating with the shaft 12.

シャフト12の一端には、スロットルギア30が固定されている。スロットルギア30は、樹脂で作製されている。スロットルギア30は、中間ギア32に噛み合っている。中間ギア32は、中間ギア34に隣接して固定されている。中間ギア34は、モータギア36に噛み合っている。中間ギア32、34は、スロットル本体4に回転可能に支持されている。   A throttle gear 30 is fixed to one end of the shaft 12. The throttle gear 30 is made of resin. The throttle gear 30 meshes with the intermediate gear 32. The intermediate gear 32 is fixed adjacent to the intermediate gear 34. The intermediate gear 34 meshes with the motor gear 36. The intermediate gears 32 and 34 are rotatably supported by the throttle body 4.

モータギア36は、モータ50の駆動軸に固定されている。モータ50は、ECUからの信号に従って駆動する。モータ50が駆動すると、駆動軸が回転する。これにより、モータギア36、及び中間ギア34、32を介して、スロットルギア30が回転される。この結果、シャフト12を介して、開閉弁10がシャフト12の軸回り回転される。モータギア36及び中間ギア34、32は、スロットルギア30と同様の樹脂で作製されている。   The motor gear 36 is fixed to the drive shaft of the motor 50. The motor 50 is driven according to a signal from the ECU. When the motor 50 is driven, the drive shaft rotates. As a result, the throttle gear 30 is rotated via the motor gear 36 and the intermediate gears 34 and 32. As a result, the on-off valve 10 is rotated about the axis of the shaft 12 via the shaft 12. The motor gear 36 and the intermediate gears 34 and 32 are made of the same resin as the throttle gear 30.

(円筒部の構成)
図4を参照して、円筒部6を説明する。図4は、スロットル本体4を円筒部6の軸方向から見た平面図である。円筒部6の外周面には、円筒部6の先端(即ち、ハウジング42の底面42aと反対側の端)からスロットル本体4に向かって延びる4個の溝6aが配置されている。4個の溝6aは、互いに同一形状である。4個の溝6aは、円筒部6の外周面に沿って等間隔(即ち90度の間隔)に配置されている。各溝6aの形状については、図7を参照して後述する。4個の溝6aは、ハウジング42の底面42aまで延びている(図3参照)。なお、変形例では、4個の溝6aのうちの少なくとも1個の溝6aは、底面42aまで延びていなくてもよい。例えば、溝6aは、円筒部6の先端から底面42aまでの中間位置まで延びていてもよい。
(Configuration of cylindrical part)
The cylindrical portion 6 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a plan view of the throttle body 4 as viewed from the axial direction of the cylindrical portion 6. Four grooves 6 a extending from the tip of the cylindrical portion 6 (that is, the end opposite to the bottom surface 42 a of the housing 42) toward the throttle body 4 are disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6. The four grooves 6a have the same shape. The four grooves 6a are arranged at equal intervals (that is, at intervals of 90 degrees) along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6. The shape of each groove 6a will be described later with reference to FIG. The four grooves 6a extend to the bottom surface 42a of the housing 42 (see FIG. 3). In the modification, at least one of the four grooves 6a may not extend to the bottom surface 42a. For example, the groove 6a may extend to an intermediate position from the tip of the cylindrical portion 6 to the bottom surface 42a.

スロットル装置2は、内燃機関の近傍に配置される。スロットル本体4は、内燃機関からの熱に曝され高温となる。また、スロットル本体4は、モータ50の熱を受けて高温となる。スロットル本体4が高温となる結果、円筒部6とベアリング8が熱膨張する。ここで、アルミ合金製の円筒部6の線膨張係数は、鋼材製のベアリング8の線膨張係数より大きい。この結果、円筒部6の内周面の径がベアリング8の外周面の径より大きく膨張し、円筒部6に圧入されているベアリング8を保持するための保持力が低下する。上記の4個の溝6aは、保持力の低下を抑制するために配置されている。以下、本実施例及び図5の比較例について、円筒部の熱膨張のシミュレーションの結果について説明する。   The throttle device 2 is disposed in the vicinity of the internal combustion engine. The throttle body 4 is exposed to heat from the internal combustion engine and becomes high temperature. In addition, the throttle body 4 is heated by receiving heat from the motor 50. As a result of the high temperature of the throttle body 4, the cylindrical portion 6 and the bearing 8 are thermally expanded. Here, the linear expansion coefficient of the cylindrical part 6 made of aluminum alloy is larger than the linear expansion coefficient of the bearing 8 made of steel. As a result, the diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 6 expands larger than the diameter of the outer peripheral surface of the bearing 8, and the holding force for holding the bearing 8 press-fitted into the cylindrical portion 6 is reduced. The four grooves 6a are arranged in order to suppress a decrease in holding force. Hereinafter, the result of the simulation of the thermal expansion of the cylindrical portion will be described for the present embodiment and the comparative example of FIG.

(比較例の円筒部及びシミュレーション結果)
図5、図6を参照して、比較例の円筒部100及び円筒部100の熱膨張のシミュレーション結果を説明する。図5に示すように、円筒部100の外周面の直径はR1である。直径R1は、第1実施例の円筒部6の外周面の直径と同じである。円筒部100の内周面の直径R2(<R1)である。直径R2は、第1実施例の円筒部6の内周面の直径と同じである。円筒部100では、第1実施例の円筒部6と異なり、外周面に溝が配置されない。
(Comparison example cylindrical part and simulation results)
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the simulation result of the thermal expansion of the cylindrical part 100 of the comparative example and the cylindrical part 100 will be described. As shown in FIG. 5, the diameter of the outer peripheral surface of the cylindrical part 100 is R1. The diameter R1 is the same as the diameter of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6 of the first embodiment. This is the diameter R2 (<R1) of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 100. The diameter R2 is the same as the diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 6 of the first embodiment. In the cylindrical portion 100, unlike the cylindrical portion 6 of the first embodiment, no groove is disposed on the outer peripheral surface.

ここで、シミュレーションの条件について説明する。図2に示すように、スロットル装置2の円筒部6の基部はスロットル本体4に固定されている。シミュレーションは、このような円筒部の構成を模して、円筒部の基部を拘束し、かつ、円筒部100の先端を拘束しない条件で行われた。即ち、円筒部の基部は、熱膨張しない。この条件は、特段言及しない限り、後述する全てのシミュレーションで共通である。   Here, simulation conditions will be described. As shown in FIG. 2, the base portion of the cylindrical portion 6 of the throttle device 2 is fixed to the throttle body 4. The simulation was performed under the condition that the configuration of the cylindrical portion was imitated and the base portion of the cylindrical portion was constrained and the tip of the cylindrical portion 100 was not constrained. That is, the base portion of the cylindrical portion does not thermally expand. This condition is common to all simulations described later unless otherwise specified.

図6の太い破線で描かれる形状S1は、シミュレーション前(即ち常温下で熱膨張する前)の円筒部100の先端の内周面を表わす。形状S1は、直径R2を有する円形状である。一方、図6の太い実線で描かれる形状S2は、シミュレーション後(即ち熱膨張後)の円筒部100の先端の内周面を表わす。形状S2は、直径R2より大きい直径を有する円形状である。形状S2に示すように、円筒部100が熱膨張すると、円筒部100の内周面の径が拡大し、その膨張量は、内周面の全周に亘って均一である。   A shape S1 drawn with a thick broken line in FIG. 6 represents the inner peripheral surface of the tip of the cylindrical portion 100 before simulation (that is, before thermal expansion at room temperature). The shape S1 is a circular shape having a diameter R2. On the other hand, a shape S2 drawn by a thick solid line in FIG. 6 represents the inner peripheral surface of the tip of the cylindrical portion 100 after simulation (that is, after thermal expansion). The shape S2 is a circular shape having a diameter larger than the diameter R2. As shown in the shape S2, when the cylindrical portion 100 is thermally expanded, the diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 100 is increased, and the amount of expansion is uniform over the entire circumference of the inner peripheral surface.

(第1実施例の円筒部及びシミュレーション結果)
図7、図8を参照して、第1実施例の円筒部6及び円筒部6の熱膨張のシミュレーション結果を説明する。
(Cylindrical portion of first embodiment and simulation result)
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, the simulation result of the thermal expansion of the cylindrical part 6 of 1st Example and the cylindrical part 6 is demonstrated.

先ず、4個の溝6aの形状について説明する。4個の溝6aの各内面は、円筒部6の軸方向から見ると、直径R3の円弧C1の形状を有している。直径R3は、円筒部6の外周面の直径R1以下である。円弧C1の中心P1は、円筒部6の軸方向から見ると、円筒部6の外周面より外側に位置している。なお、円筒部6の外周面に円弧形状の溝を形成する際に外周面に生じる角は、所定の丸みで面取りされている。   First, the shape of the four grooves 6a will be described. When viewed from the axial direction of the cylindrical portion 6, each inner surface of the four grooves 6a has a shape of an arc C1 having a diameter R3. The diameter R3 is not more than the diameter R1 of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6. When viewed from the axial direction of the cylindrical portion 6, the center P <b> 1 of the arc C <b> 1 is located outside the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6. In addition, the angle which arises in an outer peripheral surface when forming an arc-shaped groove | channel in the outer peripheral surface of the cylindrical part 6 is chamfered by predetermined roundness.

また、各溝6aが配置されている部分(以下、「配置部」)6bの最小厚みtは、円筒部6の厚みT(即ちT=(R1−R2)/2)の60パーセントである。なお、円筒部6の強度を確保するために、配置部6bの最小厚みtは、円筒部6の厚みTの30パーセント以上であることが望ましい。   Further, the minimum thickness t of the portion where each groove 6a is disposed (hereinafter referred to as “arrangement portion”) 6b is 60 percent of the thickness T of the cylindrical portion 6 (that is, T = (R1−R2) / 2). In order to secure the strength of the cylindrical portion 6, it is desirable that the minimum thickness t of the arrangement portion 6 b is 30 percent or more of the thickness T of the cylindrical portion 6.

図8の形状S2は、比較例における熱膨張後の円筒部100の先端の内周面を表わす。一方、形状S3は、熱膨張後の円筒部6の先端の内周面を表わす。形状S3は、円形ではない。具体的には、配置部6bの膨張量と配置部6b以外の部分(以下、「非配置部」)6cの膨張量とが異なる。ここで、膨張量は、熱膨張後における円筒部6の内周面の直径と熱膨張前における円筒部6の内周面の直径との差である。図8に示すように、配置部6bの膨張量が、比較例における膨張量(形状S2参照)より小さくなる一方、非配置部6cの膨張量が、比較例における膨張量より大きくなる。   A shape S2 in FIG. 8 represents the inner peripheral surface of the tip of the cylindrical portion 100 after thermal expansion in the comparative example. On the other hand, the shape S3 represents the inner peripheral surface of the tip of the cylindrical portion 6 after thermal expansion. The shape S3 is not circular. Specifically, the expansion amount of the arrangement portion 6b is different from the expansion amount of the portion other than the arrangement portion 6b (hereinafter, “non-arrangement portion”) 6c. Here, the expansion amount is the difference between the diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 6 after thermal expansion and the diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 6 before thermal expansion. As shown in FIG. 8, the expansion amount of the arrangement portion 6b is smaller than the expansion amount (see shape S2) in the comparative example, while the expansion amount of the non-arrangement portion 6c is larger than the expansion amount in the comparative example.

このシミュレーション結果によれば、4個の溝6aによって形成される4個の配置部6bの膨張量が比較例よりも小さくなる。本実施例によれば、ベアリング8は、4個の配置部6bによる4点で保持されるので、比較例と比べて、円筒部6の熱膨張によるベアリング8に対する保持力の低下を抑制することができる。   According to the simulation result, the amount of expansion of the four arrangement portions 6b formed by the four grooves 6a is smaller than that of the comparative example. According to the present embodiment, since the bearing 8 is held at four points by the four arrangement portions 6b, it is possible to suppress a decrease in holding force on the bearing 8 due to thermal expansion of the cylindrical portion 6 as compared with the comparative example. Can do.

また、図8に示すように、4個の配置部6bの膨張量は等しい。そして、4個の配置部6bは、円筒部6の外周面に沿って等間隔に配置されている。即ち、ベアリング8は、等間隔に配置された4個の配置部6bに保持される。この結果、ベアリング8の軸が円筒部6の軸からずれることを抑制することができる。   Moreover, as shown in FIG. 8, the expansion amount of the four arrangement | positioning parts 6b is equal. The four arrangement portions 6 b are arranged at equal intervals along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6. That is, the bearing 8 is held by the four arrangement portions 6b arranged at equal intervals. As a result, it is possible to suppress the shaft of the bearing 8 from being displaced from the shaft of the cylindrical portion 6.

図8の形状S3のように熱膨張する現象は、以下のように考察される。隣接する2個の溝6aの間に挟まれた非配置部6cは、径方向に膨張するとともに、円筒部6の周方向に延びる。この結果、円筒部6の周方向で隣り合う非配置部6cの間に配置されている配置部6bの熱膨張が抑えられる。この結果、配置部6bの膨張量は、比較例における膨張量より小さくなるものと考えられる。   The phenomenon of thermal expansion as in the shape S3 in FIG. 8 is considered as follows. The non-arranged portion 6 c sandwiched between two adjacent grooves 6 a expands in the radial direction and extends in the circumferential direction of the cylindrical portion 6. As a result, the thermal expansion of the arrangement | positioning part 6b arrange | positioned between the non-arrangement | positioning parts 6c adjacent in the circumferential direction of the cylindrical part 6 is suppressed. As a result, the expansion amount of the arrangement portion 6b is considered to be smaller than the expansion amount in the comparative example.

様々なシミュレーションの結果、図8の現象は、円筒部の基部が拘束され、円筒部の先端が拘束されていない条件で、別言すれば、円筒部の基部が円筒部の先端より熱膨張し難い条件で顕著に見られる。第1実施例のスロットル装置2によれば、円筒部6は、スロットル本体4の底面42aから突出している。円筒部6の基部は、底面42aの近傍に位置する吸気管44を通過する空気によって冷却される。この結果、円筒部6の基部は、円筒部6の先端より熱膨張し難い。スロットル装置2の円筒部6に4個の溝6aを配置することにより、図8の現象が生じ、円筒部6の熱膨張によるベアリング8に対する保持力の低下を抑制することができる。   As a result of various simulations, the phenomenon of FIG. 8 is that the base of the cylindrical portion is constrained and the tip of the cylindrical portion is not constrained. In other words, the base of the cylindrical portion is thermally expanded from the tip of the cylindrical portion. It is noticeable in difficult conditions. According to the throttle device 2 of the first embodiment, the cylindrical portion 6 protrudes from the bottom surface 42 a of the throttle body 4. The base portion of the cylindrical portion 6 is cooled by the air passing through the intake pipe 44 located in the vicinity of the bottom surface 42a. As a result, the base of the cylindrical portion 6 is less likely to thermally expand than the tip of the cylindrical portion 6. By arranging the four grooves 6 a in the cylindrical portion 6 of the throttle device 2, the phenomenon shown in FIG. 8 occurs, and a decrease in holding force on the bearing 8 due to thermal expansion of the cylindrical portion 6 can be suppressed.

また、溝6aの円弧形状の直径を様々に変更して円筒部に対するシミュレーションを行った結果、溝6aの円弧形状の直径が小さくなるほど、配置部6bの膨張量が小さくなることが分かった。そして、シミュレーションの結果、円弧形状の直径が円筒部6の外周面の直径R1以下であれば、ベアリング8に対する保持力の低下を抑制しつつ、熱膨張後であってもベアリング8の位置を適切に維持できることが分かった。   In addition, as a result of changing the diameter of the arc shape of the groove 6a and performing a simulation on the cylindrical portion, it has been found that the smaller the arc shape diameter of the groove 6a, the smaller the expansion amount of the arrangement portion 6b. As a result of the simulation, if the arc-shaped diameter is equal to or less than the diameter R1 of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6, the position of the bearing 8 is appropriately adjusted even after thermal expansion while suppressing a decrease in the holding force with respect to the bearing 8. It was found that it can be maintained.

(対応関係)
スロットル本体4、底面42a、4個の溝6aのそれぞれが、請求項の「本体」、「表面」、「3個以上の溝」のそれぞれの一例である。
(Correspondence)
Each of the throttle body 4, the bottom surface 42 a, and the four grooves 6 a is an example of each of the “body”, “surface”, and “three or more grooves” in the claims.

(第2実施例)
(第2実施例の円筒部及びシミュレーション結果)
図9、図10を参照して、第2実施例の円筒部60及び円筒部60の熱膨張のシミュレーション結果を説明する。
(Second embodiment)
(Cylindrical portion of the second embodiment and simulation results)
With reference to FIG. 9, FIG. 10, the simulation result of the thermal expansion of the cylindrical part 60 of 2nd Example and the cylindrical part 60 is demonstrated.

第2実施例の円筒部60は、第1実施例の4個の溝6aが配置されている代わりに、3個の溝60aが配置されている。3個の溝60aの各形状は、第1実施例の溝6aの形状と同一である。3個の溝60aは、円筒部60の外周面に沿って等間隔(即ち120度の間隔)に配置されている。また、溝60aが配置されている配置部60bの最小厚みtは、第1実施例と同じく、円筒部60の厚みTの60パーセントである。   In the cylindrical portion 60 of the second embodiment, three grooves 60a are disposed instead of the four grooves 6a of the first embodiment. Each shape of the three grooves 60a is the same as the shape of the groove 6a of the first embodiment. The three grooves 60a are arranged at equal intervals (that is, at intervals of 120 degrees) along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 60. Further, the minimum thickness t of the arrangement portion 60b in which the groove 60a is arranged is 60% of the thickness T of the cylindrical portion 60, as in the first embodiment.

図10の形状S4は、シミュレーション後の円筒部6の先端の内周面を表わす。図10に示すように、形状S4では、第1実施例と同様に、配置部60bの膨張量が、比較例における膨張量(形状S2参照)より小さくなる一方、非配置部60cの膨張量が、比較例における膨張量より大きくなる。さらに、第1実施例のシミュレーション結果を示す図8と比べると、配置部60bの膨張量は、第1実施例の配置部6bの膨張量よりも小さくなる。本実施例でも、ベアリング8は、3個の配置部60bによる3点で保持され、円筒部6の熱膨張によるベアリング8に対する保持力の低下を抑制することができる。なお、3個の溝60aが、請求項の「3個以上の溝」の一例である。   A shape S4 in FIG. 10 represents the inner peripheral surface of the tip of the cylindrical portion 6 after the simulation. As shown in FIG. 10, in the shape S4, as in the first embodiment, the expansion amount of the placement portion 60b is smaller than the expansion amount (see shape S2) in the comparative example, while the expansion amount of the non-placement portion 60c is small. More than the expansion amount in the comparative example. Furthermore, compared with FIG. 8 showing the simulation result of the first embodiment, the expansion amount of the placement portion 60b is smaller than the expansion amount of the placement portion 6b of the first embodiment. Also in the present embodiment, the bearing 8 is held at three points by the three arrangement portions 60b, and it is possible to suppress a decrease in holding force with respect to the bearing 8 due to thermal expansion of the cylindrical portion 6. The three grooves 60a are an example of “three or more grooves” in the claims.

(第3実施例)
(円筒部の構成)
図11を参照して、第3実施例の円筒部70を説明する。円筒部70は、その基部に補強部材72が埋め込まれている点を除いて、第1実施例と同様である。補強部材72は、円環形状の部材であり、アルミ合金より熱膨張し難い材料(例えば鋼材)で作製されている。補強部材72を埋め込んで円筒部70の基部を拘束することによって、円筒部70の基部が、第1実施例の円筒部6の基部と比較して、熱膨張し難くなる。本実施例でも、第1実施例と同様に、ベアリング8に対する保持力の低下を抑制することができる。
(Third embodiment)
(Configuration of cylindrical part)
With reference to FIG. 11, the cylindrical part 70 of 3rd Example is demonstrated. The cylindrical portion 70 is the same as that of the first embodiment except that the reinforcing member 72 is embedded in the base portion. The reinforcing member 72 is an annular member, and is made of a material (for example, steel material) that is less likely to thermally expand than an aluminum alloy. By embedding the reinforcing member 72 and restraining the base portion of the cylindrical portion 70, the base portion of the cylindrical portion 70 is less likely to thermally expand as compared to the base portion of the cylindrical portion 6 of the first embodiment. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to suppress a decrease in holding force with respect to the bearing 8.

以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、本明細書が開示するベアリング支持構造及びスロットル装置は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。   The embodiments of the technology disclosed in the present specification have been described in detail above. However, these are merely examples, and the bearing support structure and the throttle device disclosed in the present specification are variously modified and changed. Is included.

(変形例1) 上記の各実施例におけるベアリング支持構造は、スロットル装置以外の装置に採用されてもよい。例えば、クランクケース、モータ、トランスミッション等に採用されてもよい。 (Modification 1) The bearing support structure in each of the embodiments described above may be employed in devices other than the throttle device. For example, you may employ | adopt as a crankcase, a motor, a transmission.

(変形例2) 円筒部の外周面に配置される溝の数は、3個、4個に限らない。例えば、5個以上の溝が配置されてもよい。一般的に言えば、円筒部の外周面に、3個以上の溝が配置されていればよい。 (Modification 2) The number of grooves disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion is not limited to three or four. For example, five or more grooves may be arranged. Generally speaking, it is sufficient that three or more grooves are disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion.

(変形例3) 上記の第1実施例において、溝6aの内面は、円弧形状である。これに代えて、溝6aの内面は、V字形状、楕円形状、長円形状であってもよい。 (Modification 3) In said 1st Example, the inner surface of the groove | channel 6a is circular arc shape. Alternatively, the inner surface of the groove 6a may be V-shaped, elliptical, or oval.

(変形例4) 上記の第1実施例において、4個の溝6aは、互いに同一形状である。これに代えて、4個の溝6aのうちの少なくとも1個が、他の溝と異なる形状(例えば、V字形状)を有していてもよい。また、4個の溝6aは、円筒部6の外周面に沿って等間隔に配置されていなくてもよい。例えば、4個の溝6aのうちの隣接する2個の溝の間隔が90度以外の角度、例えば、70度、100度であってもよい。 (Modification 4) In the first embodiment described above, the four grooves 6a have the same shape. Instead, at least one of the four grooves 6a may have a shape (for example, a V shape) different from the other grooves. Further, the four grooves 6 a may not be arranged at equal intervals along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 6. For example, the interval between two adjacent grooves among the four grooves 6a may be an angle other than 90 degrees, for example, 70 degrees or 100 degrees.

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

2 :スロットル装置
4 :スロットル本体
6、60、70、100 :円筒部
6a、60a :溝
6b、60b :配置部
6c、60c :非配置部
8 :ベアリング
10 :開閉弁
12 :シャフト
30 :スロットルギア
32、34 :中間ギア
36 :モータギア
42 :ハウジング
42a :底面
44 :吸気管
50 :モータ
72 :補強部材
C1 :円弧
P1 :中心
S1〜S4 :形状
T :厚み
t :最小厚み
2: Throttle device 4: Throttle body 6, 60, 70, 100: Cylindrical portions 6a, 60a: Grooves 6b, 60b: Arrangement portions 6c, 60c: Non-arrangement portion 8: Bearing 10: On-off valve 12: Shaft 30: Throttle gear 32, 34: Intermediate gear 36: Motor gear 42: Housing 42a: Bottom surface 44: Intake pipe 50: Motor 72: Reinforcement member C1: Arc P1: Centers S1-S4: Shape T: Thickness t: Minimum thickness

Claims (4)

本体と、
前記本体の表面から突出しており、内周側に配置されるベアリングを支持する円筒部と、
を備え、
前記円筒部の外周面には、前記円筒部の先端から前記本体に向かって延びる3個以上の溝が配置されている、ベアリング支持構造。
The body,
A cylindrical portion that protrudes from the surface of the main body and supports a bearing disposed on the inner peripheral side;
With
A bearing support structure in which three or more grooves extending from the tip of the cylindrical portion toward the main body are disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion.
前記3個以上の溝は、互いに同一形状であり、
前記3個以上の溝は、前記円筒部の前記外周面に沿って等間隔に配置されている、請求項1に記載のベアリング支持構造。
The three or more grooves have the same shape as each other,
The bearing support structure according to claim 1, wherein the three or more grooves are arranged at equal intervals along the outer peripheral surface of the cylindrical portion.
前記3個以上の溝の各内面は、前記円筒部の軸方向から見ると、円弧形状であり、
前記円弧形状の直径は、前記円筒部の前記外周面の直径以下であり、
前記円弧形状の中心は、前記円筒部の軸方向から見ると、前記外周面より外側に位置している、請求項1又は2に記載のベアリング支持構造。
Each inner surface of the three or more grooves has an arc shape when viewed from the axial direction of the cylindrical portion,
The diameter of the arc shape is equal to or less than the diameter of the outer peripheral surface of the cylindrical portion,
The bearing support structure according to claim 1, wherein a center of the arc shape is located outside the outer peripheral surface when viewed from an axial direction of the cylindrical portion.
吸気管を備える本体と、
前記本体の表面から前記吸気管に離間する側に突出している円筒部と、
前記円筒部の内周側に配置されているベアリングと、
前記ベアリングに支持されているシャフトを備えており、前記吸気管を開閉する開閉弁と、
を備え、
前記円筒部の外周面には、前記円筒部の先端から前記本体に向かって延びる3個以上の溝が配置されている、スロットル装置。
A main body equipped with an intake pipe;
A cylindrical portion protruding from the surface of the main body to the side away from the intake pipe;
A bearing disposed on the inner peripheral side of the cylindrical portion;
An on-off valve comprising a shaft supported by the bearing, and for opening and closing the intake pipe;
With
The throttle device, wherein three or more grooves extending from the tip of the cylindrical portion toward the main body are disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion.
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