JP2020112088A

JP2020112088A - 内燃機関の電子制御スロットル装置

Info

Publication number: JP2020112088A
Application number: JP2019003331A
Authority: JP
Inventors: 翔太谷川; Shota Tanigawa; 真史岩崎; Masashi Iwasaki; 晃行若林; Akiyuki Wakabayashi; 行夫石田; Yukio Ishida; 真也山口; Shinya Yamaguchi; 村上　努; Tsutomu Murakami; 努村上; 直明柳沢; Naoaki Yanagisawa
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikki Co Ltd
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-07-27

Abstract

【課題】スロットルボディにおける吸気通路に軸支されているスロットルシャフトの軸支部に配置されているシール部材が吸気通路を通過する正圧や負圧の空気により破損した際に隣接して配置される軸受が破損することで軸受内に充填してあるグリースが噴出して作動が不良になることを防止する。【解決手段】スロットルシャフト３における中間部３３の基端側軸受５または前記中間部３３の基端側軸受５が保持されている装着溝５１にスロットルシャフト３方向への空気通路５２・・５２が貫通して形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は内燃機関（エンジン）のスロットル装置、特にモーターなどの電動アクチュエーターによってスロットルバルブ（絞り弁）を駆動する電子制御スロットル装置に関するものである。

従来、例えばモーターなどの電動アクチュエーターにより内燃機関のスロットルバルブを制御する電子制御スロットル装置が多数知られており、例えば特開平１０−２５９７４０号公報などに提示されている。

この公報に提示されている従来の内燃機関の電子制御スロットル装置は、図６に示したように、アルミニウムなどの軽金属や軽合金により鋳造されたスロットルボディ１には円筒形で内燃機関（エンジン）の吸気管（図示せず）へ接続される吸気通路１１が貫通して形成されているとともに前記吸気通路１１に内接して吸気を開閉する円形のスロットルバルブ２を止めねじ３１，３１により固着したスロットルシャフト３が吸気通路１１の中心軸線に直交して軸着されている。

そして、前記スロットルシャフト３は先端部３２が前記吸気通路１１の壁面に配置した円柱形のベアリングである先端側軸受１３に支持されているとともに中間部３３が、前記吸気通路１１の先端側軸受１３に対向する側に配置された円柱形のベアリングである基端側軸受５を介して軸支されて前記吸気通路１１に対して円滑に回転可能に支持されている。

また、前記スロットルボディ１の前記吸気通路１１の下方に形成したケース１４にはモーターである電動アクチュエーター６が前面に形成した前面凹部１５に回転軸６１を露出させた状態で収納されており、前記スロットルシャフト３のスロットルボディ１の前面凹部１５に露出している基端部３４には、減速ギア６２を介して前記電動アクチュエーター６の回転軸６１に固着した回転ギア６３に噛合する円弧板状のギア部７１を有するスロットルギア７が固着されているとともに前記基端側軸受５とスロットルギア７との間にジョイントレバー８が軸線方向に移動可能に嵌挿されている。

尚、前記スロットルシャフト３の基端部３４のスロットルギア７の外周囲には、前記スロットルボディ１の前面凹部１５と前記ジョイントレバー８との間にリターンスプリング９が連結されているとともに、前記ジョイントレバー８とスロットルギア７との間にジョイントレバースプリング１０が連結されており、回転軸６１からの駆動力が減速ギア６２を介してスロットルギア７に伝動されてスロットルシャフト３がスロットルバルブ２を全開する方向に回転する従来一般に知られている構造を有するものである。

ところで、このような前記従来の内燃機関の電子制御スロットル装置は、吸気通路１１に内燃機関のエアクリーナ（図示せず）からの吸気された空気が自然吸気、または加給されて送られることから吸気通路１１の内面には正圧および負圧の内圧が加わることになり、前記スロットルシャフト３の軸着部において気密性が必要となる。

そのため、この従来例では吸気通路１１のスロットルシャフト３の軸支部にシール部材（リップシール）４，４がそれぞれ配置されている。

しかしながら、前記吸気通路１１内の正圧または負圧などの内圧によってシール部材４，４が破損した場合に隣接して配置されている基端側軸受５も破損して回転が円滑でなくなり、特に、基端側軸受５に充填されているグリースが噴出して基端側軸受５が摩耗し、或いは錆が発生するなど電子制御スロットル装置の作動が不良になるという問題がある。

特開平１０−２５９７４０号公報

本発明は、前記従来のスロットルボディにおける吸気通路に軸支されているスロットルバルブを有するスロットルシャフトの軸支部に配置されているシール部材が吸気通路を通過する正圧や負圧の空気により破損した際に隣接して配置される軸受も破損することで軸受内に充填してあるグリースが噴出して作動が不良になることのない内燃機関の電子制御スロットル装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するためになされた本発明である内燃機関の電子制御スロットル装置は、スロットルバルブを有するスロットルシャフトの先端部および中間部がスロットルボディの吸気通路を跨いで配置された軸受にそれぞれ軸支されているとともに基端部に前記スロットルボディに配置した電動アクチュエーターからの前記スロットルバルブを開く方向に駆動力を伝達するためのスロットルギアが固定されており、前記スロットルシャフトの中間部における軸受の吸気通路側に前記軸受の配置通路内においてシール部材を配置して前記吸気通路に貫通して配置される前記スロットルシャフトによる前記吸気通路の空気漏れを防ぐようにした内燃機関の電子制御スロットル装置において、前記中間部の軸受または前記中間部の軸受が支持されている配置通路に前記スロットルシャフト方向への空気通路が貫通して形成されていることを特徴とする。

また、本発明において、前記空気通路が前記中間部の軸受における配置通路の内周面または前記軸受の外周面に形成することにより、容易に或いは軸受の部品を交換するだけで既存の装置にも簡単に適用することができるものである。

更に、本発明において、前記ケース体に吸気通路へ連通する導通孔を形成した場合にπＡ^２／４（Ａは導通孔の直径）が空気通路面積よりも小さくなるように設定することにより、吸気通路の圧力の損失を発生させることなしに、軸受のグリース噴出を低減させることができる。

本発明によれば、内燃機関の電子制御スロットル装置において吸気通路に軸支されているスロットルバルブを有するスロットルシャフトの軸支部に配置されているシール部材が吸気通路を通過する正圧や負圧の空気の内圧により破損した際に、前記シール部材に隣接して配置される軸受の損傷を防ぎ、軸受が損傷した際に内部に充填されているグリースの噴出により生じる作動不良の発生を阻止することができる。

本発明の好ましい実施の形態における分解した状態を示す斜視図。図１に示した実施の形態の縦断面図。図１に示した実施の形態の横断面図。図１に示した実施の形態の要部についての縦断部分図。図１に示した実施の形態についての正面側にカバーを被せた状態を示す側面図。従来例を示す縦断面図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、前記図６に示した従来例と同一構成部には同一符号を付して説明する。

図１乃至図５は本発明の好ましい実施の形態を示すものであり、従来例と同様にアルミニウムなどの軽金属や軽合金により鋳造されたスロットルボディ１には円筒形で内燃機関（エンジン）の吸気管（図示せず）へ接続される吸気通路１１が貫通して形成されているとともに前記吸気通路１１に内接して吸気を開閉する円形のスロットルバルブ２を止めねじ３１，３１により固着されているスロットルシャフト３が吸気通路１１の中心軸線Ｃに直交して軸着されている。

更に詳細に説明すると、前記スロットルシャフト３は先端部３２が前記吸気通路１１の壁面に形成した軸孔１２に先端側軸受１３を介して支持されているとともに中間部３３が、前記吸気通路１１の先端側軸受１３に対向する側（前面側）に配置された円柱形のシール部材（リップシール）４および隣接するベアリングである基端側軸受５を介して軸支されて前記吸気通路１１に気密状態で且つ円滑に回転可能に支持されている。

また、前記スロットルボディ１の前記吸気通路１１の下方に形成したケース１４にはモーターである電動アクチュエーター６が前面に形成した前面凹部１５に回転軸６１を露出させた状態で収納されている。

更に、前記スロットルシャフト３のスロットルボディ１の前面凹部１５に露出している基端部３４には、減速ギア６２を介して前記電動アクチュエーター６の回転軸６１に固着した回転ギア６３に噛合する円弧板状のギア部７１を有するスロットルギア７が固着されているとともに前記基端側軸受５とスロットルギア７との間にジョイントレバー８が軸線方向に移動可能に嵌挿されている。

尚、前記ジョイントレバー８はスロットルバルブ２の開度がデフォルト位置において前記スロットルボディ１の前面凹部１５内に形成された係止突起１６に係止してそれ以上の閉方向の回転が規制される係止突片８１が形成されている。

加えて、前記スロットルシャフト３の基端部３４のスロットルギア７の外周には、前記スロットルボディ１の前面凹部１５と前記ジョイントレバー８との間にリターンスプリング９が連結されているとともに、前記ジョイントレバー８とスロットルギア７との間にジョイントレバースプリング１０が連結されている。

特に、本実施の形態では、前記スロットルシャフト３の中間部３３を支持する基端側軸受５を保持する装着溝５１に前記スロットルシャフト３方向への空気通路５２・・５２が貫通して形成されている。

本実施の形態の使用方法などは前記従来例と同様であり、説明を省略するが、特に本実施の形態では使用時において吸気通路１１に生じる内圧によりシール部材４が破損した場合に前記吸気通路１１内の内圧がその基端側に配置した基端側軸受５に作用するが、前記内圧はスロットルボディ１に形成された基端側軸受５の装着溝５１内に貫通している空気通路５２・・５２を通過して前面凹部１５へと抜けるので前記内圧により基端側軸受５が損傷するのを防止することができる。

従って、基端側軸受５が損傷した際に生じる内部に充填されているグリースの噴出を阻止することができるのでグリースの流出により生じる作動不良の発生を防止することができる。

尚、本実施の形態では、前記空気通路５２・・５２を互いに９０度の角度間隔で４カ所に形成したが少なくとも１つ形成されることが必要であり、数や形状は内圧に応じて適宜定める。

また、本実施の形態では前記空気通路５２・・５２を基端側軸受５が保持される装着溝５１の内壁に形成したが、空気通路５２・・５２は例えば基端側軸受５の外周面を含めて基端側軸受５自身に貫通して形成してもよい（図示せず）。

また、図５に示すように前記スロットルボディ１の前面凹部１５にはカバー１７を被せて気密を確保する構造になっており、その際に図４に示すように内圧の変化を防ぐ目的で導通孔１８を形成することが一般的であるが、空気通路５２・・５２の面積をπＡ^２／４よりも大きく設定しておくことで空気通路５２・・５２で圧力損失を発生させることなく、基端側軸受５のグリースの噴出を低減することができる。

１スロットルボディ、２スロットルバルブ、３スロットルシャフト、４シール部材、５基端側軸受、６電動アクチュエーター、７スロットルギア、８ジョイントレバー、９リターンスプリング、１０ジョイントレバースプリング、１１吸気通路、１２軸孔、１３先端側軸受、１４ケース、１５前面凹部、１６係止突起、１７カバー、１８導通孔、３１止めねじ、３２先端部、３３中間部、３４基端部、５１装着溝、５２空気通路、６１回転軸、６２減速ギア、７１ギア部、８１係止突片、Ｃ中心軸線

Claims

スロットルバルブを有するスロットルシャフトの先端部および中間部がスロットルボディの吸気通路を跨いで配置された軸受にそれぞれ軸支されているとともに基端部に前記スロットルボディに配置した電動アクチュエーターからの前記スロットルバルブを開く方向に駆動力を伝達するためのスロットルギアが固定されており、前記スロットルシャフトの中間部における軸受の吸気通路側に前記軸受の配置通路内においてシール部材を配置して前記吸気通路に貫通して配置される前記スロットルシャフトによる前記吸気通路の空気漏れを防ぐようにした内燃機関の電子制御スロットル装置において、前記中間部の軸受または前記中間部の軸受が支持されている配置通路に前記スロットルシャフト方向への空気通路が貫通して形成されていることを特徴とする内燃機関の電子制御スロットル装置。
前記空気通路が前記中間部の軸受における配置通路の内周面または前記軸受の外周面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の電子制御スロットル装置。
前記ケース体に吸気通路へ連通する導通孔を形成した場合にπＡ^２／４（Ａは導通孔の直径）が空気通路面積よりも小さくなるように設定することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の電子制御スロットル装置。