JP3810946B2

JP3810946B2 - Electric throttle valve device

Info

Publication number: JP3810946B2
Application number: JP15647999A
Authority: JP
Inventors: 久明佐藤; 勝人熊谷; 智昭荒木; 圭一甲斐
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: JP2000345867A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジン等の吸入空気量を電動モータによりアクセル操作量等に応じて可変に制御するのに好適に用いられる電動式スロットルバルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば自動車用エンジン等の吸入空気量を可変に制御する電動式スロットルバルブ装置は、内部に吸気通路が形成されたスロットルボディと、該スロットルボディに回動可能に設けられた弁軸と、該弁軸に設けられ、前記吸気通路を開，閉する弁体と、該弁体を駆動するため前記スロットルボディに設けられた電動モータと、該電動モータと前記弁軸との間に設けられ、該電動モータの駆動力を減速して前記弁軸に伝える減速歯車機構と、前記スロットルボディに着脱可能に設けられ、該減速歯車機構を覆うカバーとから構成されている（例えば、特開平９−３２５８８号公報等）。
【０００３】
この種の従来技術による電動式スロットルバルブ装置は、電動モータにより減速歯車機構を介して弁軸を回動し、この弁軸と一体に回動する弁体によってスロットルボディの吸気通路を開，閉することにより、エンジンの吸入空気量をアクセル操作量等に応じて可変に制御するものである。
【０００４】
ここで、スロットルボディは、例えばアルミダイキャスト等の手段を用いて筒状に形成され、その外面側には減速歯車機構を取付けるための歯車取付部が設けられている。そして、スロットルボディには、この歯車取付部側に位置して減速歯車機構用の歯車軸を挿嵌する軸挿嵌穴が弁軸と平行に穿設されている。
【０００５】
また、減速歯車機構は、電動モータの出力軸に設けられた駆動歯車と、弁軸に設けられた従動歯車と、金属製の歯車軸によって回転可能に支持され、駆動歯車と従動歯車との間を連結する中間歯車とにより構成されている。そして、歯車軸は、一端側が圧入等の手段を用いてスロットルボディの軸挿嵌穴に挿嵌され、他端側が中間歯車を支持するため歯車取付部側に突出している。
【０００６】
一方、カバーは、その外縁側がスロットルボディの歯車取付部に全周を覆った状態で取付けられ、これらのカバーと歯車取付部との間には、減速歯車機構を収容する歯車収容室が形成されている。そして、カバーと歯車取付部との衝合面には、歯車収容室をシールするシール部材が装着され、外部からの埃、水分等が歯車収容室内に侵入するのを防止する構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、例えば圧入等の手段を用いて金属製の歯車軸をスロットルボディの軸挿嵌穴に挿嵌し、この歯車軸は、減速歯車機構の中間歯車を、駆動歯車と従動歯車との間で回転可能に支持する構成となっている。
【０００８】
そして、減速歯車機構は、スロットルボディの歯車取付部とカバーとの間に形成された歯車収容室内に収容され、この歯車収容室はシール部材等によって気密に近い状態でシールされている。
【０００９】
しかし、スロットルバルブ装置はエンジンの近傍等に配置されることが多いため、その温度はエンジンから伝わる熱等によって変動し易い。この結果、歯車収容室内に密閉された空気が温度変化によって膨張、収縮を繰返すと、シール部材等が余分な負荷を受け易くなり、例えばカバー等に空気穴を設けてシール性をある程度犠牲にしない限りは、シール部材の早期劣化等を招く虞れがある。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、減速歯車機構を収容する歯車収容室等のシール性を低下させることなく、その内部に空気を流通させることができ、簡単な構造でシール部材等の耐久性を向上できるようにした電動式スロットルバルブ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、内部に吸気通路が形成され取付孔を介して車体の一部に取付けられるスロットルボディと、該スロットルボディに回動可能に設けられた弁軸と、該弁軸に設けられ、前記吸気通路を開，閉する弁体と、該弁体を駆動するため前記スロットルボディに設けられた電動モータと、該電動モータと前記弁軸との間に設けられ、該電動モータの駆動力を減速して前記弁軸に伝える減速歯車機構と、前記スロットルボディに着脱可能に設けられ、該減速歯車機構を覆うカバーとからなる電動式スロットルバルブ装置に適用される。
【００１２】
そして、請求項１の発明は、前記スロットルボディには、基端側が前記スロットルボディの取付孔に連通し先端側が外部に開口する通気孔を設け、該通気孔には長さ方向の両側が開口した支持パイプを嵌着し、該支持パイプによって前記減速歯車機構の歯車を回転可能に支持したことを特徴とする構成を採用している。
【００１３】
これにより、スロットルボディの通気孔から突出する支持パイプの突出端側をスロットルボディとカバーとの間に形成される歯車用の収容室内に配置でき、この支持パイプによって減速歯車機構の歯車を回転可能に支持できる。また、収容室内の空気が温度変化等によって膨張、収縮すると、この空気はスロットルボディの通気孔および取付孔と支持パイプとを通じて外部との間で流通するようになり、収容室内の圧力を外気圧とほぼ等しい大きさに保つことができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によると、前記スロットルボディとカバーとの間には前記減速歯車機構を収容する歯車収容室を形成し、前記支持パイプの内部には、該歯車収容室を前記通気孔に連通する通気路を設ける構成としている。
【００１５】
これにより、スロットルボディとカバーとの間に形成した歯車収容室内を、支持パイプ内の通気路を介してスロットルボディの通気孔、取付孔に連通することができる。
【００１６】
また、請求項３の発明によると、前記カバーには、前記通気孔から歯車収容室内に突出する前記支持パイプの先端側が隙間をもって挿入される筒状の突起部を設ける構成としている。
【００１７】
これにより、カバーに設けた筒状の突起部と支持パイプの先端側との間に隙間を形成でき、この隙間を通じて歯車収容室内を支持パイプ内の通気路と連通することができる。
【００１８】
また、請求項４の発明によると、減速歯車機構の歯車は、前記電動モータの出力軸に設けられた駆動歯車と前記弁軸に設けられた従動歯車との間を連結する中間歯車としている。
【００１９】
これにより、電動モータの回転を、駆動歯車、中間歯車および従動歯車を介して減速しつつ弁軸に大きな回転力を伝達でき、この中間歯車を歯車軸としての支持パイプによって回転可能に支持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による電動式スロットルバルブ装置を、図１ないし図３に従って詳述する。
【００２１】
１はアルミダイキャスト等の手段を用いて成形されたスロットルボディで、該スロットルボディ１は、その内部に吸気通路としてのスロットルチャンバ２が貫通して形成され、その外面側には、略有底筒状のモータ収容ケース３と、後述の歯車取付部５とが約９０°異なる方向に設けられている。また、スロットルボディ１は、その内部にスロットルチャンバ２と平行に延びて形成された複数のねじ孔４，４，…を用いて取付ねじ等によりエンジンの吸気管（いずれも図示せず）等に取付けられ、スロットルチャンバ２が吸気管等に接続される。
【００２２】
ここで、各ねじ孔４は、スロットルチャンバ２と平行にスロットルボディ１の外面側に開口する取付孔として形成され、その内部にはスロットルボディ１をエンジンの吸気管等に取付ける取付ねじ（図示せず）等が挿通または螺着される。そして、この状態でねじ孔４の内周側と取付ねじの外周側との間には、後述する通気孔１４の基端側と外部とを連通する微小な呼吸通路（図示せず）等が形成される。
【００２３】
５はスロットルボディ１の外面側に設けられた歯車取付部で、該歯車取付部５は、図１、図２に示す如く、スロットルボディ１の外壁部により構成され弁軸６を取囲む底部５Ａと、弁軸６と電動モータ８との間に底部５Ａよりも突出して形成された突出底部５Ｂと、底部５Ａ，５Ｂとモータ収容ケース３の開口側とを取囲む位置でスロットルボディ１に立設された外枠部５Ｃ等とから構成されている。また、歯車取付部５の突出底部５Ｂには、後述の支持パイプ１５に対応した位置に筒状部５Ｄが突設されている。
【００２４】
６はスロットルボディ１に軸受等を介して回動可能に設けられた弁軸で、該弁軸６はスロットルチャンバ２内を径方向に延び、一端側が後述の歯車収容室１８内に突出している。
【００２５】
７はスロットルチャンバ２内に位置して弁軸６に設けられた弁体で、該弁体７は、スロットルチャンバ２の内径に対応した円形状の弁板等からなり、弁軸６と一体に回動することによってスロットルチャンバ２を開，閉し、エンジンの吸入空気量を可変に調整するものである。
【００２６】
８はスロットルボディ１のモータ収容ケース３内に収容された電動モータで、該電動モータ８は、歯車収容室１８内に突出する出力軸８Ａを有している。そして、電動モータ８は、外部からの給電により出力軸８Ａが後述の減速歯車機構９を介して弁軸６を回動し、これによって弁体７を開，閉するものである。
【００２７】
９は電動モータ８の出力軸８Ａと弁軸６との間に設けられた減速歯車機構で、該減速歯車機構９は、電動モータ８の出力軸８Ａに固着された小径の駆動歯車１０と、弁軸６の一端側に固着された略扇形状の従動歯車１１と、駆動歯車１０と従動歯車１１との間を連結する中間歯車１２とからなり、これらの駆動歯車１０、従動歯車１１、中間歯車１２は、後述のカバー１６に覆われた状態で歯車収容室１８内に収容されている。
【００２８】
ここで、従動歯車１１は、電動モータ８が故障したときに弁体７のバックアップ開度等を定めるためのカム機構１３と一緒に弁軸６に取付けられている。また、中間歯車１２は、駆動歯車１０に噛合する大径ギヤ部１２Ａと、従動歯車１１に噛合する小径ギヤ部１２Ｂとから構成されている。また、中間歯車１２は、支持パイプ１５によって回転可能に支持され、この状態で歯車取付部５の筒状部５Ｄとカバー１６の突起部１６Ｃとによって支持パイプ１５の軸方向に位置決めされている。そして、減速歯車機構９は、電動モータ８の回転を歯車１０，１１，１２間で減速し、弁軸６に対して大きな回転駆動力を伝達するものである。
【００２９】
１４はスロットルボディ１に穿設された通気孔で、該通気孔１４は、基端側がねじ孔４を通じてスロットルボディ１の外部に連通し、先端側が歯車取付部５の筒状部５Ｄ側に位置して後述の歯車収容室１８内に開口している。また、通気孔１４は後述する支持パイプ１５用の挿嵌穴となり、支持パイプ１５内の通気路１５Ａを通じて歯車収容室１８と連通している。
【００３０】
１５はスロットルボディ１の通気孔１４に固定された支持パイプで、該支持パイプ１５は、図２に示す如く金属パイプ等によって構成されている。そして、支持パイプ１５は内部が通気路１５Ａとなり、その両端側には該通気路１５Ａよりも小径に形成された絞り孔１５Ｂ，１５Ｃが開口して形成されている。ここで、これらの絞り孔１５Ｂ，１５Ｃは、ねじ孔４側から歯車収容室１８側に埃、水分等が侵入するのを抑えるものである。
【００３１】
また、支持パイプ１５は、絞り孔１５Ｂ側の部位が圧入等の手段を用いて通気孔１４に嵌着され、絞り孔１５Ｃ側の部位が歯車収容室１８内に突出している。そして、支持パイプ１５は、図１に示すように弁軸６と平行に延び、減速歯車機構９の中間歯車１２を回転可能に支持する歯車軸を構成している。さらに、支持パイプ１５の先端側は、カバー１６の突起部１６Ｃ内に位置決め可能な精度の隙間をもって挿入されている。
【００３２】
１６は減速歯車機構９を覆う樹脂製のカバーで、該カバー１６は、図１、図２に示す如く、段付きの平板状に形成された蓋部１６Ａと、該蓋部１６Ａの外縁側に立設された側壁部１６Ｂとにより構成されている。そして、カバー１６の側壁部１６Ｂは、先端側が歯車取付部５の外枠部５Ｃに全周に亘って衝合され、この外枠部５Ｃに複数のクリップ１７，１７，…等を用いて着脱可能に取付けられている。
【００３３】
また、カバー１６は、歯車取付部５との間に減速歯車機構９を収容する歯車収容室１８を形成し、この歯車収容室１８は、カバー１６と歯車取付部５との衝合面に配設されたシール部材１９等を用いて気密に近い状態でシールされている。そして、カバー１６等は、歯車収容室１８内に埃、水分等が浸入するのをシール部材１９により防止している。
【００３４】
また、カバー１６には、歯車取付部５の筒状部５Ｄとの間で中間歯車１２を位置決めする有底筒状の突起部１６Ｃが突設され、この突起部１６Ｃは、図３に示す如く支持パイプ１５と中間歯車１２に対して微小な隙間を保持している。
【００３５】
そして、歯車収容室１８内の空気が温度変化等によって膨張、収縮するときには、ねじ孔４、通気孔１４、支持パイプ１５の通気路１５Ａ等を通じて歯車収容室１８と外部との間で空気が流通し、これによって歯車収容室１８内の圧力は外気圧とほぼ等しい大きさに保持される。
【００３６】
この場合、ねじ孔４の内周側と取付ねじ等の外周側との間に形成される隙間は微小な大きさであり、しかも通気孔１４の孔径は支持パイプ１５に設けられた２箇所の絞り孔１５Ｂ，１５Ｃによって実質的に絞られているので、外部の埃等はねじ孔４側から歯車収容室１８内に侵入するのを絞り孔１５Ｂ，１５Ｃ等で阻止され、歯車収容室１８のシール性は確保される。
【００３７】
本実施の形態による電動式スロットルバルブ装置は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００３８】
まず、車両の運転者がアクセルペダルを踏込み操作したときには、エンジン制御用のコントロールユニット等によって運転者のアクセル操作量が検出されると、このコントロールユニットよって電動モータ８が駆動され、その出力軸８Ａの回転は減速歯車機構９等を介して減速されつつ弁軸６に大きな回転力となって伝わる。これにより、弁体７は弁軸６を介してアクセル操作量に対応した角度分だけ回動し、エンジンの吸入空気量は弁体７によって可変に制御される。
【００３９】
また、スロットルバルブ装置の組立時には、図１、図２に示す如く、スロットルボディ１の通気孔１４内に支持パイプ１５を挿嵌して設け、この支持パイプ１５を用いて減速歯車機構９の中間歯車１２を回転可能に支持する。そして、カバー１６をスロットルボディ１の歯車取付部５に衝合しつつ、カバー１６の突起部１６Ｃを支持パイプ１５と中間歯車１２に対して微小な隙間を保持するように配置し、歯車取付部５の筒状部５Ｄと突起部１６Ｃとの間で中間歯車１２を位置決めする。
【００４０】
そして、カバー１６と歯車取付部５との間に減速歯車機構９を収容する歯車収容室１８を形成すると共に、カバー１６と歯車取付部５との衝合面にはシール部材１９を配設し、このシール部材１９等を用いて歯車収容室１８内を気密に近い状態でシールする。
【００４１】
かくして、本実施の形態によれば、中間歯車１２を回転可能に支持する支持パイプ１５をスロットルボディ１の通気孔１４内に挿嵌し、この支持パイプ１５が歯車収容室１８内に突出する構成としたので、歯車収容室１８内に密閉された空気が温度変化等によって膨張、収縮するときには、この空気をスロットルボディ１のねじ孔４、通気孔１４、支持パイプ１５の通気路１５Ａ等を通じて外部との間で流通させることができる。
【００４２】
これにより、例えばシール機能を備えた特別な通気穴等を歯車収容室１８に設けることなく、そのシール性をシール部材１９等を用いて保ちつつ歯車収容室１８内の圧力を外気圧とほぼ等しい大きさに保持でき、シール部材１９等が内，外の圧力差等によって余分な負荷を受けるのを防止できると共に、その耐久性を向上させることができる。
【００４３】
しかも、中間歯車１２用の歯車軸を支持パイプ１５等のパイプ構造とすることにより、従来技術に対して大きな設計変更や部品点数の増加等を行うことなく、これらの通気孔１４、支持パイプ１５等を用いて歯車収容室１８の通気構造を簡単に構成することができる。
【００４４】
この場合、通気孔１４の先端側がスロットルボディ１のねじ孔４を介して外部に連通する構成としたので、通気孔１４の形状、長さ寸法等を簡略化してその穿設作業を容易に行うことができる。また、スロットルボディ１をエンジンの吸気管等に取付けた状態では、ねじ孔４と取付ねじ等との間に形成される微小な呼吸通路等を通じて外気を通気孔１４内に流入させることができ、この呼吸通路によって歯車収容室１８側のシール性を高めることができる。
【００４５】
また、支持パイプ１５の両端側には、その通気路１５Ａを絞る小径の絞り孔１５Ｂ，１５Ｃを設けたので、外部から通気路１５Ａ等を通じて歯車収容室１８側に埃、水分等が侵入するのを２箇所の絞り孔１５Ｂ，１５Ｃによって阻止でき、歯車収容室１８をより確実にシールすることができる。
【００４６】
なお、前記実施の形態では、減速歯車機構９を駆動歯車１０、従動歯車１１および中間歯車１２によって構成したが、本発明はこれに限らず、例えば駆動歯車１０と従動歯車１１との間に２個以上の中間歯車を設け、これらの中間歯車のうち１個の歯車を支持パイプ１５によって回転可能に支持する構成としてもよい。
【００４７】
また、前記実施の形態では、支持パイプ１５の両端側に絞り孔１５Ｂ，１５Ｃを設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば支持パイプ１５の長さ方向中間部にくびれ等の絞り部を形成する構成としてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、減速歯車機構の歯車を支持パイプにより回転可能に支持し、この支持パイプをスロットルボディの通気孔に嵌着する構成としたので、スロットルボディとカバーとの間に形成される減速歯車機構用の収容室内の空気が温度変化等によって膨張、収縮するときには、スロットルボディの通気孔および取付孔と支持パイプ等とを通じてこの収容室内の空気を外部との間で流通させることができ、収容室のシール性を保ちつつその圧力を外気圧とほぼ等しい大きさに保持できると共に、これよって収容室に設けたシール部材等を保護することができる。しかも、支持パイプを用いることにより、従来技術に対して大きな設計変更や部品点数の増加等を行うことなく、減速歯車機構用の収容室の通気構造を簡単に構成することができる。
【００４９】
また、請求項２の発明によると、前記スロットルボディとカバーとの間には前記減速歯車機構を収容する歯車収容室を形成し、前記支持パイプの内部には、該歯車収容室を前記通気孔に連通する通気路を設ける構成としているので、スロットルボディとカバーとの間の歯車収容室内を支持パイプ内の通気路によりスロットルボディの通気孔、取付孔に連通することができる。
【００５０】
また、請求項３の発明によると、前記カバーには、前記通気孔から歯車収容室内に突出する前記支持パイプの先端側が隙間をもって挿入される筒状の突起部を設ける構成としているので、カバーに設けた筒状の突起部と支持パイプの先端側との間に隙間を形成でき、この隙間を通じて歯車収容室内を支持パイプ内の通気路と連通することができる。
【００５１】
また、請求項４の発明によれば、減速歯車機構の歯車を、電動モータ側の駆動歯車と弁軸側の従動歯車との間を連結する中間歯車によって構成したので、電動モータの回転を駆動歯車、中間歯車および従動歯車を介して減速しつつ弁軸に大きな回転力を伝達でき、このとき中間歯車を歯車軸としての支持パイプによって回転可能に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による電動式スロットルバルブ装置を示す縦断面図である。
【図２】図１中の減速歯車機構等を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図２中の支持パイプの先端側とカバーとを拡大して示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１スロットルボディ
２スロットルチャンバ（吸気通路）
４ねじ孔（取付孔）
６弁軸
７弁体
８電動モータ
９減速歯車機構
１０駆動歯車
１１従動歯車
１２中間歯車
１４通気孔
１５支持パイプ（歯車軸）
１５Ａ通気路
１６カバー
１６Ｃ突起部
１８歯車収容室
１９シール部材 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric throttle valve device suitably used for variably controlling an intake air amount of an automobile engine or the like according to an accelerator operation amount or the like by an electric motor.
[0002]
[Prior art]
In general, an electric throttle valve device that variably controls an intake air amount of, for example, an automobile engine or the like includes a throttle body in which an intake passage is formed, a valve shaft that is rotatably provided in the throttle body, A valve body provided on the valve shaft for opening and closing the intake passage; an electric motor provided on the throttle body for driving the valve body; and provided between the electric motor and the valve shaft. A reduction gear mechanism that decelerates the driving force of the electric motor and transmits it to the valve shaft, and a cover that is detachably provided on the throttle body and covers the reduction gear mechanism (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9). -32588 gazette etc.).
[0003]
In this type of prior art electric throttle valve device, an electric motor rotates a valve shaft through a reduction gear mechanism, and a valve body that rotates integrally with the valve shaft opens and closes an intake passage of the throttle body. Thus, the intake air amount of the engine is variably controlled according to the accelerator operation amount and the like.
[0004]
Here, the throttle body is formed in a cylindrical shape using means such as aluminum die casting, and a gear mounting portion for mounting a reduction gear mechanism is provided on the outer surface side thereof. The throttle body is provided with a shaft insertion hole, which is located on the gear mounting portion side and into which the gear shaft for the reduction gear mechanism is inserted, in parallel with the valve shaft.
[0005]
The reduction gear mechanism is rotatably supported by a drive gear provided on the output shaft of the electric motor, a driven gear provided on the valve shaft, and a metal gear shaft, and between the drive gear and the driven gear. And an intermediate gear connecting the two. One end of the gear shaft is inserted into the shaft insertion hole of the throttle body using a means such as press fitting, and the other end protrudes toward the gear mounting portion to support the intermediate gear.
[0006]
On the other hand, the cover is attached with the outer edge side covering the entire circumference of the gear mounting portion of the throttle body, and a gear housing chamber for housing the reduction gear mechanism is formed between the cover and the gear mounting portion. Has been. A sealing member that seals the gear housing chamber is attached to the abutting surface between the cover and the gear mounting portion, so that dust, moisture, and the like from the outside are prevented from entering the gear housing chamber. .
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described prior art, for example, a metal gear shaft is inserted into the shaft insertion hole of the throttle body using a means such as press fitting, and this gear shaft is connected to the intermediate gear of the reduction gear mechanism and the drive gear. It is the structure supported so that it can rotate between driven gears.
[0008]
The reduction gear mechanism is housed in a gear housing chamber formed between the gear mounting portion of the throttle body and the cover, and the gear housing chamber is sealed in a state close to airtight by a seal member or the like.
[0009]
However, since the throttle valve device is often arranged in the vicinity of the engine or the like, its temperature is likely to fluctuate due to heat transmitted from the engine. As a result, if the air sealed in the gear housing chamber repeatedly expands and contracts due to temperature changes, the seal member or the like is likely to be subjected to an excessive load. For example, an air hole is provided in the cover or the like so that the sealing performance is not sacrificed to some extent. As long as there is a risk of premature deterioration of the sealing member.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to allow air to flow inside the gear housing chamber without reducing the sealing performance of a gear housing chamber or the like that houses the reduction gear mechanism. Another object of the present invention is to provide an electric throttle valve device that can improve the durability of a sealing member or the like with a simple structure .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention of claim 1 is directed to a throttle body which is formed with an intake passage and is attached to a part of a vehicle body via an attachment hole , and a valve which is rotatably provided on the throttle body. A shaft, a valve body provided on the valve shaft for opening and closing the intake passage, an electric motor provided on the throttle body for driving the valve body, and between the electric motor and the valve shaft An electric throttle valve device comprising: a reduction gear mechanism that reduces the driving force of the electric motor and transmits it to the valve shaft; and a cover that is detachably provided on the throttle body and covers the reduction gear mechanism. Applied.
[0012]
According to the first aspect of the present invention , the throttle body is provided with a vent hole whose base end side communicates with the mounting hole of the throttle body and whose distal end side opens to the outside, and both sides in the length direction are open to the vent hole. A configuration is employed in which the support pipe is fitted and the gear of the reduction gear mechanism is rotatably supported by the support pipe.
[0013]
As a result, the projecting end side of the support pipe projecting from the vent hole of the throttle body can be disposed in the gear housing chamber formed between the throttle body and the cover, and the gear of the reduction gear mechanism can be rotated by this support pipe. Can be supported. In addition, when the air in the accommodation chamber expands and contracts due to a temperature change or the like, the air flows between the outside through the vent hole and mounting hole of the throttle body and the support pipe, and the pressure in the accommodation chamber is reduced to the external pressure. Can be kept approximately equal in size.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, a gear housing chamber for housing the reduction gear mechanism is formed between the throttle body and the cover, and the gear housing chamber is formed in the vent pipe in the support pipe. It is set as the structure which provides the ventilation path connected to.
[0015]
Accordingly, the gear housing chamber formed between the throttle body and the cover can be communicated with the vent hole and the mounting hole of the throttle body via the vent passage in the support pipe.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, the cover is provided with a cylindrical projecting portion into which the distal end side of the support pipe protruding from the vent hole into the gear housing chamber is inserted with a gap.
[0017]
As a result, a gap can be formed between the cylindrical projection provided on the cover and the front end side of the support pipe, and the gear housing chamber can be communicated with the air passage in the support pipe through this gap.
[0018]
According to the invention of claim 4, the gear of the reduction gear mechanism is an intermediate gear that connects between a drive gear provided on the output shaft of the electric motor and a driven gear provided on the valve shaft.
[0019]
As a result, a large rotational force can be transmitted to the valve shaft while reducing the rotation of the electric motor via the drive gear, the intermediate gear, and the driven gear, and the intermediate gear is rotatably supported by the support pipe as the gear shaft. Can do.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the electric throttle valve device according to embodiment of present invention, is described in detail with reference to FIGS.
[0021]
Reference numeral 1 denotes a throttle body formed using means such as aluminum die casting. The throttle body 1 is formed with a throttle chamber 2 as an intake passage passing through the inside thereof. A cylindrical motor housing case 3 and a later-described gear mounting portion 5 are provided in directions different by about 90 °. Further, the throttle body 1 is connected to an engine intake pipe (not shown) or the like by a mounting screw or the like using a plurality of screw holes 4, 4,. The throttle chamber 2 is connected to an intake pipe or the like.
[0022]
Here, each screw hole 4 is formed as a mounting hole that opens to the outer surface side of the throttle body 1 in parallel with the throttle chamber 2, and a mounting screw (not shown) for mounting the throttle body 1 to an intake pipe or the like of the engine. Or the like is inserted or screwed. In this state, between the inner peripheral side of the screw hole 4 and the outer peripheral side of the mounting screw, there is a minute respiratory passage (not shown) that communicates the proximal end side of the vent hole 14 and the outside, which will be described later. It is formed.
[0023]
Reference numeral 5 denotes a gear mounting portion provided on the outer surface side of the throttle body 1, and the gear mounting portion 5 is composed of an outer wall portion of the throttle body 1 and surrounds the valve shaft 6 as shown in FIGS. 1 and 2. And the bottom 5 B formed between the valve shaft 6 and the electric motor 8 so as to protrude from the bottom 5 A, and the bottom 5 A, 5 B and the opening side of the motor housing case 3. The outer frame portion 5C and the like are provided. Further , a cylindrical portion 5 D protrudes from the protruding bottom portion 5 B of the gear attachment portion 5 at a position corresponding to a support pipe 15 described later.
[0024]
Reference numeral 6 denotes a valve shaft rotatably provided on the throttle body 1 via a bearing or the like. The valve shaft 6 extends in the radial direction in the throttle chamber 2 and has one end projecting into a gear housing chamber 18 described later. .
[0025]
Reference numeral 7 denotes a valve body that is provided in the valve shaft 6 and is located in the throttle chamber 2. The valve body 7 is composed of a circular valve plate or the like corresponding to the inner diameter of the throttle chamber 2, and is integrated with the valve shaft 6. By rotating, the throttle chamber 2 is opened and closed, and the intake air amount of the engine is variably adjusted.
[0026]
Reference numeral 8 denotes an electric motor housed in the motor housing case 3 of the throttle body 1, and the electric motor 8 has an output shaft 8 A protruding into the gear housing chamber 18 . In the electric motor 8, the output shaft 8 A rotates the valve shaft 6 through a reduction gear mechanism 9, which will be described later, by external power feeding, thereby opening and closing the valve body 7.
[0027]
Reference numeral 9 denotes a reduction gear mechanism provided between the output shaft 8A of the electric motor 8 and the valve shaft 6. The reduction gear mechanism 9 includes a small-diameter drive gear 10 fixed to the output shaft 8A of the electric motor 8, and It consists of a substantially fan-shaped driven gear 11 fixed to one end of the valve shaft 6 and an intermediate gear 12 connecting the drive gear 10 and the driven gear 11, and these drive gear 10, driven gear 11, intermediate The gear 12 is accommodated in the gear accommodating chamber 18 in a state covered with a cover 16 described later .
[0028]
Here, the driven gear 11 is attached to the valve shaft 6 together with the cam mechanism 13 for determining the backup opening degree of the valve body 7 when the electric motor 8 fails. The intermediate gear 12 includes a large-diameter gear portion 12 A that meshes with the drive gear 10 and a small-diameter gear portion 12 B that meshes with the driven gear 11. Further, the intermediate gear 12 is rotatably supported by the support pipe 15 , and in this state, the intermediate gear 12 is positioned in the axial direction of the support pipe 15 by the cylindrical portion 5 D of the gear mounting portion 5 and the protrusion 16 C of the cover 16 . The reduction gear mechanism 9 reduces the rotation of the electric motor 8 between the gears 10, 11, and 12 and transmits a large rotational driving force to the valve shaft 6.
[0029]
Reference numeral 14 denotes a vent hole formed in the throttle body 1, and the vent hole 14 communicates with the outside of the throttle body 1 through the screw hole 4 on the base end side and is positioned on the cylindrical portion 5D side of the gear mounting portion 5. And it opens in the gear accommodation chamber 18 mentioned later. The vent hole 14 is an insertion hole for the support pipe 15 described later, and communicates with the gear housing chamber 18 through a vent path 15A in the support pipe 15.
[0030]
Reference numeral 15 denotes a support pipe fixed to the vent hole 14 of the throttle body 1, and the support pipe 15 is constituted by a metal pipe or the like as shown in FIG. The inside of the support pipe 15 is a ventilation path 15A, and throttle holes 15B and 15C having a smaller diameter than the ventilation path 15A are formed at both ends thereof. Here, these throttle holes 15B and 15C prevent dust, moisture, and the like from entering from the screw hole 4 side to the gear housing chamber 18 side.
[0031]
Further, the support pipe 15 has a portion on the throttle hole 15B side fitted into the vent hole 14 by means such as press fitting, and a portion on the throttle hole 15C side protrudes into the gear housing chamber 18. The support pipe 15 extends in parallel with the valve shaft 6 as shown in FIG. 1 and constitutes a gear shaft that rotatably supports the intermediate gear 12 of the reduction gear mechanism 9. Furthermore, the distal end side of the support pipe 15 is inserted into the protrusion 16C of the cover 16 with a precision gap that can be positioned.
[0032]
16 is a resin cover for covering the reduction gear mechanism 9, the cover 16, FIG. 1, as shown in FIG. 2, a lid portion 16A which is formed in a stepped flat plate, the outer edge of the lid portion 16A It is comprised by the side wall part 16B erected. Further, the side wall portion 16B of the cover 16 is abutted with the outer frame portion 5C of the gear mounting portion 5 over the entire circumference, and is attached to and detached from the outer frame portion 5C using a plurality of clips 17, 17,. Installed as possible.
[0033]
The cover 16 forms a gear housing chamber 18 for housing the reduction gear mechanism 9 between the cover 16 and the gear mounting portion 5, and the gear housing chamber 18 is arranged on the abutting surface between the cover 16 and the gear mounting portion 5. Sealing is performed in an almost airtight state using the provided sealing member 19 or the like. The cover 16 and the like prevent the dust, moisture and the like from entering the gear housing chamber 18 by the seal member 19 .
[0034]
Further, the cover 16 is provided with a bottomed cylindrical projection 16C for positioning the intermediate gear 12 with the cylindrical portion 5D of the gear mounting portion 5, and this projection 16C is formed as shown in FIG. A minute gap is held between the support pipe 15 and the intermediate gear 12.
[0035]
When the air in the gear housing chamber 18 expands and contracts due to a temperature change or the like, the air flows between the gear housing chamber 18 and the outside through the screw hole 4, the vent hole 14, the vent passage 15A of the support pipe 15, and the like. As a result, the pressure in the gear housing chamber 18 is maintained at a level substantially equal to the external atmospheric pressure.
[0036]
In this case, the gap formed between the inner peripheral side of the screw hole 4 and the outer peripheral side of the mounting screw or the like is a very small size, and the hole diameter of the vent hole 14 is two places provided in the support pipe 15. Since it is substantially squeezed by the throttle holes 15B and 15C, external dust and the like are prevented from entering the gear housing chamber 18 from the screw hole 4 side by the throttle holes 15B and 15C. Sealability is ensured.
[0037]
The electric throttle valve device according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
[0038]
First, when the driver of the vehicle depresses the accelerator pedal, when the driver's accelerator operation amount is detected by an engine control control unit or the like, the electric motor 8 is driven by the control unit, and its output shaft 8A. Is transmitted to the valve shaft 6 as a large rotational force while being decelerated via the reduction gear mechanism 9 or the like. As a result, the valve body 7 is rotated by an angle corresponding to the accelerator operation amount via the valve shaft 6, and the intake air amount of the engine is variably controlled by the valve body 7.
[0039]
Further, when the throttle valve device is assembled, as shown in FIGS . 1 and 2 , a support pipe 15 is inserted into the vent hole 14 of the throttle body 1, and the support pipe 15 is used to intermediate the reduction gear mechanism 9. The gear 12 is rotatably supported. The protrusion 16C of the cover 16 is disposed so as to hold a minute gap with respect to the support pipe 15 and the intermediate gear 12 while abutting the cover 16 on the gear attachment 5 of the throttle body 1, and the gear attachment The intermediate gear 12 is positioned between the five cylindrical portions 5D and the protrusions 16C.
[0040]
A gear housing chamber 18 for housing the reduction gear mechanism 9 is formed between the cover 16 and the gear mounting portion 5, and a seal member 19 is disposed on the abutting surface between the cover 16 and the gear mounting portion 5. The gear housing chamber 18 is sealed in an almost airtight state using the seal member 19 and the like.
[0041]
Thus, according to the present embodiment, the support pipe 15 that rotatably supports the intermediate gear 12 is inserted into the vent hole 14 of the throttle body 1 , and the support pipe 15 protrudes into the gear housing chamber 18 . Therefore, when the air sealed in the gear housing chamber 18 expands and contracts due to a temperature change or the like, this air is externally passed through the screw hole 4 of the throttle body 1 , the vent hole 14 , the vent path 15 A of the support pipe 15 , and the like. Can be distributed between
[0042]
Thus, for example, a special vent with a seal function and the like without providing the gear accommodating chamber 18, approximately equal to the outside atmospheric pressure the pressure in the gear accommodating chamber 18 while maintaining its sealing properties with a sealing member 19 such as The size can be maintained, and the seal member 19 and the like can be prevented from receiving an extra load due to a pressure difference between the inside and outside, and the durability thereof can be improved.
[0043]
In addition, since the gear shaft for the intermediate gear 12 has a pipe structure such as the support pipe 15 or the like, these vent holes 14 and the support pipe 15 can be obtained without greatly changing the design and increasing the number of parts compared to the prior art. Etc., the ventilation structure of the gear housing chamber 18 can be easily configured.
[0044]
In this case, since the tip end side of the vent hole 14 communicates with the outside through the screw hole 4 of the throttle body 1 , the shape, length dimension, etc. of the vent hole 14 are simplified and the drilling operation is easily performed. be able to. Further, in the state where the throttle body 1 is attached to the intake pipe of the engine or the like, outside air can be flowed into the vent hole 14 through a minute breathing passage formed between the screw hole 4 and the attachment screw. This breathing passage can improve the sealing performance on the gear housing chamber 18 side.
[0045]
Further, since the small diameter throttle holes 15B and 15C for restricting the air passage 15A are provided at both ends of the support pipe 15 , dust, moisture, etc. enter the gear housing chamber 18 from the outside through the air passage 15A . Can be blocked by the two throttle holes 15B and 15C , and the gear housing chamber 18 can be more reliably sealed.
[0046]
In the form of pre-you facilities, the reduction gear mechanism 9 the driving gear 10, is constituted by the driven gear 11 and intermediate gear 12, the present invention is not limited to this, for example, between the drive gear 10 and the driven gear 11 Two or more intermediate gears may be provided, and one of these intermediate gears may be rotatably supported by the support pipe 15 .
[0047]
Further, in the embodiment before you facilities, although the both ends in the throttle hole 15B, provided 15 C configuration of the support pipe 15, the present invention is not limited to this, for example, constricted in the longitudinal direction intermediate portion of the support pipe 15 It is good also as a structure which forms diaphragm | throttle parts, such as.
[0048]
【The invention's effect】
As described above in detail , according to the first aspect of the invention, the gear of the reduction gear mechanism is rotatably supported by the support pipe, and the support pipe is fitted into the vent hole of the throttle body. When the air in the accommodation chamber for the reduction gear mechanism formed between the cover and the cover expands and contracts due to a temperature change or the like, the air in the accommodation chamber is transferred to the outside through the vent holes and mounting holes of the throttle body and the support pipe. The pressure can be maintained at a level substantially equal to the outside air pressure while maintaining the sealing performance of the storage chamber, and thus the sealing member provided in the storage chamber can be protected. In addition, by using the support pipe, it is possible to easily configure the ventilation structure of the accommodation chamber for the reduction gear mechanism without making a major design change or increasing the number of parts with respect to the prior art.
[0049]
According to a second aspect of the present invention, a gear housing chamber for housing the reduction gear mechanism is formed between the throttle body and the cover, and the gear housing chamber is formed in the vent pipe in the support pipe. Therefore, the gear housing chamber between the throttle body and the cover can be communicated with the vent hole and the mounting hole of the throttle body through the vent path in the support pipe.
[0050]
According to the invention of claim 3, the cover is provided with a cylindrical protrusion that is inserted into the gear receiving chamber with a gap at the tip side of the support pipe that protrudes from the vent hole into the gear housing chamber. A gap can be formed between the provided cylindrical protrusion and the tip side of the support pipe, and the gear housing chamber can be communicated with the air passage in the support pipe through this gap.
[0051]
According to the invention of claim 4, since the gear of the reduction gear mechanism is constituted by the intermediate gear connecting the drive gear on the electric motor side and the driven gear on the valve shaft side, the rotation of the electric motor is driven. A large rotational force can be transmitted to the valve shaft while decelerating through the gear, the intermediate gear, and the driven gear, and at this time, the intermediate gear can be rotatably supported by a support pipe as a gear shaft.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an electric throttle valve device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged reduction gear mechanism and the like in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a front end side and a cover of the support pipe in FIG . 2 in an enlarged manner.
[Explanation of symbols]
1 throttle body
2 throttle chamber (intake passage)
4 screw holes (mounting holes)
6 Valve shaft 7 Valve body 8 Electric motor 9 Reduction gear mechanism 10 Drive gear 11 Driven gear 12 Intermediate gear
14 vents
15 Support pipe (gear shaft)
15A air passage
16 cover
16C protrusion
18 gear housing
19 seal member

Claims

A throttle body that is formed inside and is attached to a part of the vehicle body via a mounting hole, a valve shaft that is rotatably provided in the throttle body, a valve shaft that is provided in the valve shaft, and that opens the intake passage. , A valve body to be closed, an electric motor provided in the throttle body for driving the valve body, and provided between the electric motor and the valve shaft, the driving force of the electric motor is reduced to reduce the driving force In the electric throttle valve device comprising a reduction gear mechanism that transmits to the valve shaft and a cover that is detachably provided on the throttle body and covers the reduction gear mechanism,
The throttle body is provided with a vent hole whose base end side communicates with the mounting hole of the throttle body and whose distal end side opens to the outside, and a support pipe that is open on both sides in the length direction is fitted into the vent hole, An electric throttle valve device characterized in that a gear of the reduction gear mechanism is rotatably supported by a support pipe.

A gear housing chamber for housing the reduction gear mechanism is formed between the throttle body and the cover, and an air passage for communicating the gear housing chamber with the vent hole is provided inside the support pipe. Item 2. The electric throttle valve device according to Item 1.

3. The electric throttle valve device according to claim 2, wherein the cover is provided with a cylindrical protruding portion into which a distal end side of the support pipe protruding from the vent hole into the gear housing chamber is inserted with a gap.

The gear of the said reduction gear mechanism is an intermediate gear which connects between the drive gear provided in the output shaft of the said electric motor, and the driven gear provided in the said valve shaft. Electric throttle valve device.