JP4831064B2 - 過給機付内燃機関用のスロットル装置 - Google Patents

Description

本発明は、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もので、スロットルボディに回転自在に軸支されるスロットルバルブのスロットルシャフトの軸受構造に係わる。

〔従来の技術〕
従来から、スロットルシャフトを回転駆動してスロットルシャフトに保持されるスロットルバルブの弁開度を変更することで、スロットルボディの吸気通路内を流れる吸入空気量を調整する内燃機関用のスロットル装置がある。そして、スロットルシャフトの軸方向両端側において、スロットルボディに設けられる軸受収容部にスロットルシャフトを回転自在に支持するすべり軸受もしくはころがり軸受を介して気密的に軸支される内燃機関用のスロットル装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されるターボチャージャ式過給機付内燃機関用の電子制御式スロットル制御装置は、自然吸気の内燃機関用のスロットル装置と基本的に変わるところはないが
、吸入空気が正圧に過給されることにより、過給された吸入空気がスロットルシャフトを軸支する軸受から外部に漏れないように、例えば、スロットルシャフトの軸方向両端において、一方端はプラグ付すべり軸受が、また、他方端はリップシール一体型のころがり軸受が装着されている。

このころがり軸受は、スロットルシャフトの外周に嵌入されて、軌道面に溝部を有する内輪と、スロットルボディの軸受収容部の内周に嵌入されて、内輪と対向する軌道面に溝部を有する外輪と、内輪と外輪との２つの軌道の間に収容されて、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間を転動する複数の鋼球と、２つの軌道輪の間で、かつ鋼球よりも軸方向の両端側にそれぞれ挿着された２つのリップシールとから構成される周知のリップシール一体型ボールベアリング（以下、リップシール付ボールベアリングと呼ぶ）である。

リップシール付ボールベアリングは、ボールベアリングの内部にダストや水分等の異物の侵入を防止したり、ボールベアリングの内部の潤滑油が外部に漏れ出すのを防止したりするために、金属製の補強材により補強された環状のゴム系弾性体よりなるリップシールを２つの軌道輪の間の環状隙間に弾性変形させて挟み込み、２つの軌道輪に気密的に密接するとともに内輪に摺接する軸受である。

従って、リップシール付ボールベアリングが、例えば、スロットルシャフトの他方端を軸支するために挿着されると、リップシール付ボールベアリングの内外に圧力差が生じても、リップシールの適当な弾性力によって気密性が確保される。しかも、リップシールの弾性力を強化したり、また、リップの反転や、軌道輪からのずれや外れを規制するストッパ部を軌道輪に設ける（以下、これを強化型リップシール付ボールベアリングと呼ぶ）ことによって、さらに大きな圧力差においても気密性は維持可能としている。
特開２００４−２６３７３４号公報

しかるに、環境問題の社会的要求が高まる中、過給機付内燃機関の採用は熱効率の向上とエミッションの清浄化の面で注目され、熱効率の向上のため過給圧の一層の増大が見込まれている。この過給圧の一層の増大に際し、この強化型リップシール付ボールベアリングでは、気密性を強化するためにリップシールの剛性力（弾性力）を強めること、もしくはリップシールの受圧面積を小さくすることが必要で、前者による対応では、リップ部の摺接する軌道面およびストッパ部との摩擦抵抗力が益々増加して、安定した滑らかな回転が得られないとともに省動力化を損なうこととなる。また、後者による対応では、リップシールの小型化に伴う軌道輪、および鋼球の小型化と相まって、ころがり軸受の負荷荷重に限界を生じることとなる。従って、強化型リップシール付ボールベアリングのリップシ
ールの剛性力の強化もしくは小型化による気密性の確保には限界がある。

そこで、強化型リップシール付ボールベアリングに代わる独立した小型のオイルシールとリップシール付ボールベアリングとからなる別体型の気密式の軸受構造の提供が重要な課題となる。

しかし、独立したオイルシールとリップシール付ボールベアリングとからなる別体型の気密式の軸受構造において、その挿入組付け時に、独立したオイルシールとリップシール付ボールベアリングとの境界空間が、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り、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。また、組付け後においても、高密閉状態では温度変化等によって中の空気の膨張により大きな作用力を受け、組付けが外れる恐れもある。

そこで、本発明の目的は、上記問題に鑑みてなされたもので、オイルシールところがり軸受とを別体に設け、その間に閉じられた空間の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の過給機付内燃機関のスロットル装置を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段によれば、内燃機関に吸入され、正圧に過給される吸入空気が中心軸方向に流れるスロットルボディと、スロットルボディの中心軸方向に対して略直交する方向に回転中心軸を有するスロットルバルブと、スロットルバルブと一体的に回転し、所定の弁開度に駆動するとともに両端部に軸受摺動部を有するスロットルシャフトと、スロットルシャフトを回転自在に支持するころがり軸受と、スロットルシャフトに当接しころがり軸受に対しスロットルボディのボア壁側に配設されたオイルシールとを備え、スロットルボディには、スロットルバルブを開閉自在に収容するボア壁部、およびころがり軸受を保持する筒状の軸受収容部を有し、ころがり軸受は、軸受収容部のスロットルボディ外側の開口部を気密的に閉塞し、オイルシールは、軸受収容部の内周に収容保持され、軸受収容部をスロットルボディ内側に対して気密的に閉塞し、さらに、ころがり軸受とオイルシールとの間に軸受収容部を外部に連通するエヤ抜き孔を設けたことを特徴としている。

これにより、軸受収容部にオイルシールを挿入して後、ころがり軸受を挿入しても、オイルシールところがり軸受との間の空気は圧縮されて反発力を生じることなく、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、ころがり軸受の変更なしに組付けが可能となるため、余分な組付工数を必要とせず簡単、かつ、コストアップを抑制できる。また、組付け後においても、温度変化等による空気の膨張作用力の発生を防止できる。

また、請求項１の手段によれば、ころがり軸受の内輪に、オイルシールに当接してオイルシールとの間隔を一定に保持する突起部を設けたことを特徴としている。
これにより、常に、オイルシールところがり軸受との間隔を変えることなく一定のまま軸受収容部に挿入することができるので、オイルシールところがり軸受との間の空気は圧縮されて反発力を生じることなく正常に組付けが実施できる。また、軸受収容部の開口部を気密的に閉塞する組付けが、２部品を同時に、かつ、１工程にて挿入可能となるので、組付工数が短縮できる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段によれば、請求項１の手段における、「ころがり軸受の内輪に、オイルシールに当接してオイルシールとの間隔を一定に保持する突起部を設ける」代わりに、スロットルシャフトに、オイルシールところがり軸受との間を所定の間隔に保持するスペーサを挿着したことを特徴としている。
これにより、請求項１の手段と同様な作用効果を奏する。また、スペーサを新たに追加するのみで、ころがり軸受の変更なしに組付けが可能となるため、簡単、かつ、コストアップを抑制できる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段によれば、エヤ抜き孔を、ころがり軸受の外輪の外側におけるスロットルボディに設けたことを特徴としている。
これにより、加工が容易であり、加工工数も低減できるので、コストアップを抑制できる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の手段によれば、エヤ抜き孔を、ころがり軸受の内輪の内側におけるスロットルシャフトに設けたことを特徴としている。
これにより、請求項３の手段と同様、加工が容易であり、加工工数も低減できるので、コストアップを抑制できる。

〔請求項５の手段〕
請求項５の手段によれば、エヤ抜き孔は、貫通穴、もしくは連通溝により形成されることを特徴としている。
これにより、加工が容易であり、加工工数も低減できるので、コストアップを抑制できる。

本発明の最良の実施形態を、図に示す２つの実施例と２つの変形例とともに説明する。なお、実施例１および変形例１は、オイルシールところがり軸受との間の間隔を一定に保持して軸受収容部に嵌着、組付けできない例（本発明が適用されていない例）を示す参考例であり、実施例２および変形例２は、オイルシールところがり軸受との間の間隔を一定に保持して軸受収容部に嵌着、組付けできる例（本発明が適用された例）を示すものである。

〔実施例１の構成〕
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１はスロットル装置の全体構造を示した断面図であり、図２は軸受構造を示す拡大詳細図であり、（ａ）は丸孔によるエヤ抜き孔を示す断面図であり、（ｂ）は凹溝によるエヤ抜き孔を示す断面図である。

図１に示すように、スロットル装置１は、過給機付内燃機関（以下、単にエンジンと略す、図示せず）の各気筒に吸入される吸入空気が中心軸方向に流れる吸気通路を形成する略円管状のスロットルボディ２と、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を保持するとともにスロットルボディ２に軸受を介して軸支されるスロットルシャフト４と、スロットルバルブ３およびスロットルシャフト４を回転駆動する駆動モータ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、この歯車減速装置７を構成する各ギヤを回転自在に収容するギヤカバー８とを備えている。

そして、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）と接続されて内燃機関用吸気装置を構成する。このスロットル装置１は、自動車のアクセルペダル（図示せず）の踏込み（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、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）が接続されている。

また、スロットル装置１は、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、ＥＣＵへスロットルバルブ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９を備えている。このスロットルポジションセンサ９は、スロットルシャフト４の他端部（図示右端部）に、固定手段によって固定された磁界を発生する略角形状の分割型の永久磁石１１と、この永久磁石１１に磁化される分割型のヨーク（図示せず）と、分割型の永久磁石１１に対向するようにギヤカバー８側に一体的に配置されたホ
ール素子１３と、ホール素子１３への磁束を集中させる鉄系の金属材料（磁性材料）よりなるステータ１４とから構成されている。

スロットルボディ２は、金属材料、例えばアルミニウムダイカストにより製造され、円管状のボア壁部１８に形成される吸気通路内にスロットルバルブ３を全閉位置から全開位置に至るまで回転自在に保持するハウジングを構成し、エンジンのインテークマニホールド（図示せず）に締結ねじ等の締結具によって締め付け固定される。

このスロットルボディ２には、スロットルシャフト４の他端部を、後記するオイルシール１９およびころがり軸受２０からなる軸受構造を介して気密的に、かつ、回転自在に支持する円筒形状の軸受収容部２１と、スロットルシャフト４の一端部（図示左端部）を、後記するすべり軸受２２およびプラグ（盲栓）２５を介して回転自在に、かつ、気密的に支持する円筒形状の軸受収容部２３とを備えている。なお、ボア壁部１８の外周部には、固定ボルト等の締結具が挿通する挿通孔２４が複数個形成されている。

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、エンジンに吸入される吸入空気量を調整するバタフライ弁で、スロットルバルブ３と一体的に回転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（図示せず）内に嵌着された状態で、スロットルシャフト４に締結ねじ等の締結具を用いて締め付け固定されている。

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、その両端部がスロットルボディ２の両軸受収容部２１、２３に回転自在または摺動自在に支持されている
。そして、スロットルシャフト４の他端部には、歯車減速装置７の構成要素の１つであるバルブギヤ２６の内周部をかしめや締結等で固定するための円環形状のプレート２７が取り付けられている。なお、プレート２７は、バルブギヤ２６にインサート成形されている。

駆動モータ５は、通電されるとモータシャフトが正逆に回転可能な電動式のアクチュエ
ータ（駆動源）である。そして、歯車減速装置７は、駆動モータ５の回転速度を所定の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の他端部に固定されたバルブギヤ２６と、このバルブギヤ２６と噛み合って回転する中間ギヤ２８と、駆動モータ５のモータシャフトに嵌入されたピニオンギア２９とを有し、スロットルバルブ３およびスロットルシャフト４を回転駆動するバルブ駆動手段である。

中間ギヤ２８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３０に回転自在に挿着されている。そして、中間ギヤ２８には、バルブギヤ２６に噛み合う小径ギヤ３１、およびピニオンギア２９に噛み合う大径ギヤ３２が設けられている
。ここで、中間シャフト３０の軸方向の一端部は、スロットルボディ２のボア壁部１８の外壁面に形成された凹部に圧入固定され、また、他端部はギヤカバー８の内壁面に形成された凹部に嵌め込まれ固定されている。

ピニオンギア２９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のモータシャフトに嵌入され、一体的に回転するドライブギヤである。ここで、ピニオンギア２９および中間ギヤ２８は、駆動モータ５の回転トルクをバルブギヤ２６に伝達するトルク伝達手段である。

バルブギヤ２６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２６の図示下部側の外周面には、中間ギヤ２８の小径ギヤ３１と噛み合うギヤ部３３が一体的に、かつ、部分的に形成されている。ここで、外周面を部分的に形成されるギヤ部３
３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れば事足りる。そして、バルブギヤ２６の他の外周部は、ギヤ部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３４に係止される被係止部としての全閉ストッパ部３５が一体的に形成されている。

また、バルブギヤ２６のボス部には、オープナ部３９が略円環形状のバルブギヤ２６の軸方向に突出するように一体成形されている。オープナ部３９の一端部には、後記するリターンスプリング６のＵ字状フック部３８を係脱自在に係止するコの字形のガイドを有する係合部が一体成形されている。また、オープナ部３９の他端部には、リターンスプリング６の他端部を係止するバルブギヤ側スプリングフック（図示せず）が一体成形されている。なお、このコの字形の係合部によって、リターンスプリング６のＵ字状フック部３８の軸方向の移動（横ズレ）を規制している。

さらに、バルブギヤ２６の外周部には、スロットルバルブ３が全開した際に、全開位置ストッパ（図示せず）に係止される被係止部としての全開ストッパ部（図示せず）が一体的に形成されている。

そして、スロットルボディ２のボア壁部１８の他端部、つまりギヤカバー８との当接部には、円筒凹形状のリターンスプリング収容部が、スロットルシャフト４を軸支する各軸受収容部２１、２３と同心に設けられ、リターンスプリング収容部にはリターンスプリング６が収容されている。

リターンスプリング６は、リターンスプリング部３６とデフォルトスプリング部３７とからなり、リターンスプリング部３６とデフォルトスプリング部３７とは互いに巻回方向が異なる方向のコイルスプリングである。そして、リターンスプリング部３６とデフォルトスプリング部３７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４０に保持されるＵ字状フック部３８が形成されている。

リターンスプリング部３６は、ばね鋼材をコイル状に成形されて、オープナ部３９を介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スプリングであり、リターンスプリング部３６の一端部は、スロットルボディ２のボア壁部１８の他端部に設けられたリターンスプリング収容部の底壁面に一体的に形成されたボディ側スプリングフックに係止または保持されている。

また、デフォルトスプリング部３７は、ばね鋼材をコイル状に成形されて、オープナ部３９を介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スプリングであり、デフォルトスプリング部３７の他端部は、バルブギヤ２６のオープナ部３９のバルブギヤ側スプリングフックに係止または保持されている
。

また、スロットルボディ２の他端部、つまりギヤカバー８との当接部の図示上部側において、長手方向中心線上には、内周壁より図示下方側に突出したボス形状の全閉位置スト
ッパ３４が設けられている。この全閉位置ストッパ３４には、スロットルバルブ３が全閉位置まで閉じた際に、バルブギヤ２６に一体的に成形された全閉ストッパ部３５が当接するのを調節するアジャストスクリューがねじ込まれている。

また、スロットルボディ２の他端部、つまりギヤカバー８との当接部の図示上部側には
、内周壁より図示下方側に突出したボス形状の中間開度ストッパ４０が設けられている。この中間開度ストッパ４０は、何らかの要因によって、駆動モータ５への電流の供給が遮断された際に、リターンスプリング６のリターンスプリング部３６とデフォルトスプリング部３７とのそれぞれ異なる方向の付勢力を利用して、機械的にスロットルバルブ３を全閉位置と全開位置との間の所定の中間開度に保持または係止するものであり、中間開度ストッパ４０には、所定の中間開度に調節するアジャストスクリューがねじ込まれている。これにより、駆動モータ５への電流の供給が遮断された場合においても、退避走行を可能とするようになっている。

ギヤカバー８は、上記したスロットルポジションセンサ９の各端子間を電気的に絶縁する熱可塑性樹脂よりなる。そして、ギヤカバー８は、スロットルボディ２の他端部の歯車減速装置７を収容するように、スロットルボディ２の他端部の開口側に設けられた鍔状の接合端面に、固定ボルトや締結ねじ等の締結具（図示せず）を用いて締め付け固定される鍔状の被接合端面を有している。また、両接合端面との間には、ギヤカバー８内への異物の侵入を防止するゴム製の環状シール部材（例えば、弾性シール材、ゴムパッキン、ガスケットなど）が装着されている。

本実施例に採用するスロットルシャフト４の他端部を軸支する軸受構造は、図２に示す
ように、独立したオイルシール１９ところがり軸受２０とをそれぞれ別体に配設してなり
、吸入空気の上流側すなわちスロットルボディ２のボア壁部１８側に高シール機能のオイルシール１９を配設し、そして、その下流側すなわち軸受収容部２１の開口側にころがり軸受２０を配設して組付けられている。そして、さらに、軸受収容部２１には、オイルシ
ール１９ところがり軸受２０との間に所定の間隔が形成する空間と外部とを連通するエヤ抜き孔７１が設けられている。

ころがり軸受２０は、図２（ａ）に示すように、内輪４１と外輪４２との２つの軌道輪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２つの軌道輪の間で、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、複数の鋼球４３の脱落を防止するための２つの第１、第２リテーナ４６、４７を備え、内輪４
１と外輪４２の軌道面との間に配された鋼球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ある。なお、２つの第１、第２リテーナ４６、４７には、半円筒または半球状の凹部が周方向に所定の間隔をもって設けられている。また、鋼球４３の代わりにころ等の転動体を用いてもよい。

内輪４１は、金属材料によって円環状に形成されて、外輪４２に対向する軌道面に、略球面形状の溝部４８を有している。この内輪４１は、スロットルシャフト４の他端部の外周に圧入固定されて、スロットルシャフト４と一体的に回転するインナレースである。

一方、外輪４２は、内輪４１と同一の金属材料によって円環状に形成されて、内輪４１に対向する軌道面に、略球面形状の溝部５０を有している。この外輪４２は、スロットルボディ２の軸受収容部２１の内周に気密的に圧入固定されるアウタレースである。そして
、外輪４２の溝部５０の図示左側には、第１リップシール４４の外周側部を係止するための、径方向の内周側に突出する凸状の段差部５１が一体的に形成されている。また、同様に、外輪４２の溝部５０の図示右側には、第２リップシール４５の外周側部を係止するための、径方向の内周側に突出する凸状の段差部５２が一体的に形成されている。

第１、第２リップシール４４、４５は、金属製の補強材により補強されたゴム系弾性体によって円環板形状に形成されて、外輪４２の各段差部５１、５２と内輪４１の軌道輪との間に形成される環状隙間に装着されている。この第１、第２リップシール４４、４５は
、２つの軌道輪の間に挟み込まれると、各リップシール４４、４５の内径側のリップ部が径方向に弾性変形して内輪４１の軌道輪と摺接するとともに気密的に密接する。

また、オイルシール１９は、図２（ａ）に示すように、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。オイルシール１９は、金属製の補強材により補強されたゴム系弾性体によって二重の円環形状に形成されて、中心に近い一重円環部には金属環とゴムリップが同時に加硫接着し、成形されており、主リップ部６１にはリング状のばね６２によって緊縛力を生じ、また、ちり除けのシールリップ６３を軸方向に並列して配置している。そして、二重円環部は挿入組付けのための外形部を構成し、金属製の補強材により補強されて剛性と形状寸法を有する比較的小型化の可能な密封装置である。

オイルシール１９は、緊縛力の生じる主リップ部６１が直接スロットルシャフト４の外周部と当接する構成となっている。これにより、シールを実行するシール周長は設定可能な範囲において最小となり、主リップ部６１からのリークの発生確率を最小限に低く抑えることができるとともに、オイルシール１９の上流側および下流側の流体の有する圧力差を受ける有効投影面積も最小限に小さくすることができ、本質的に高差圧型の密封装置としての特徴をもつ。

また、主リップ部６１の緊縛力の大きさは、ばね６２の強さを変えることによって任意に設定が可能であるので、気密性を確保する差圧力の大きさと気密による摺動抵抗の大きさのバランスが容易に設定できる。従って、従来の強化型リップシール付ボールベアリングのように、一方では、リップシール部の剛性力を増加して気密性を確保するが、他方では、摩擦抵抗力の増加とのバランスを考慮せざるを得ない煩わしさを解消して、簡単、かつ、確実に気密性を保持できる。

そして、図２（ａ）に示すように、スロットルボディ２の軸受収容部２１には、オイルシール１９ところがり軸受２０との間に所定の間隔が形成する空間と外部とを連通するエヤ抜き孔７１が設けられている。このエヤ抜き孔７１は円筒状の軸受収容部２１の軸方向ならびに径方向に連続する丸孔を貫通することで形成され、少なくとも円周部に１箇所以上設けられている。なお、エヤ抜き孔７１は、この貫通孔により形成されることに限ることなく、図２（ｂ）に示すように、軸受収容部２１の内周面に軸方向ならびに径方向に連続する凹溝によって形成される連通溝のエヤ抜き孔７１であってもよい。これにより、オイルシール１９をスロットルシャフト４の外周に嵌着するとともに軸受収容部２１のオイルシール用軸孔６４に挿着して後、ころがり軸受２０をスロットルシャフト４の外周に嵌着するとともに軸受収容部２１のころがり軸受用軸孔５４に挿着しても、オイルシール１
９ところがり軸受２０との間の空間は圧縮されて反発力を生じることなく良好に組付けができる。

〔実施例１の作用〕
本実施例のスロットル装置１の作用を、図１および図２に基づいて説明する。
運転者（ドライバー）がアクセルペダルを踏込むと、アクセル開度センサによりアクセル開度信号がＥＣＵに入力される。そして、ＥＣＵによってスロットルバルブ３が所定の開度となるように駆動モータ５が通電されて、駆動モータ５のモータシャフトが回転する
。そして、駆動モータ５のトルクが、ピニオンギア２９および中間ギヤ２８を経て、バルブギヤ２６に伝達される。これにより、バルブギヤ２６が回転するので、スロットルシャフト４が所定の回転角度だけ回転し、スロットルバルブ３が中間位置より全開位置の開方向に回転駆動されて、ボア壁部１８内の吸気通路が所定の開度だけ開かれる。

このとき、スロットルバルブ３の開方向の回転に対しては、デフォルトスプリング部３
７の付勢力は関与せず、オープナ部３９がデフォルトスプリング部３７の結合部側端部とスプリング側フックとによって挟み込まれた状態を維持する。また、スロットルバルブ３が全開位置に近づくと、過給機付のエンジンでは過給圧は大気圧よりも高い正圧となるが
、本実施例の軸受構造では、オイルシール１９にて気密が確保され、漏れることなくスロ
ットルシャフト４は滑らかに回転する。

逆に、ドライバーがアクセルペダルを戻すと、駆動モータ５のモータシャフトが逆方向に回転し、スロットルバルブ３、スロットルシャフト４およびバルブギヤ２６も逆方向に回転する。これにより、スロットルシャフト４が所定の回転角度だけ回転し、スロットルバルブ３が中間位置より全閉位置へ閉方向に回転駆動される。そして、バルブギヤ２６の外周部に一体成形された全閉ストッパ部３５が全閉位置ストッパ（アジャストスクリュ）３４に当接することで、スロットルバルブ３が全閉位置に保持される。

このとき、このスロットルバルブ３の閉方向の回転に対しては、リターンスプリング部３６の付勢力は関与しない。なお、駆動モータ５に流される電流の向きは中間位置を境にして互いに逆向きである。

ここで、何かの要因によって駆動モータ５への電流の供給が断たれた場合には、オープナ部３９がデフォルトスプリング部３７の結合部側端部とスプリング側フックとによって挟み込まれた状態で、リターンスプリング部３６のリターン機能、つまりオープナ部３９を介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方向に付勢する付勢力、およびデフォルトスプリング部３７のオープン機能、つまりオープナ部３９を介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方向に付勢する付勢力によって、オープナ部３９の係合部が１本のコイルスプリングのＵ字状フック部３８に当接状態となる。これにより、スロットルバルブ３は中間位置に確実に保持されるので、何らかの要因によって駆動モータ５への電流の供給が断たれた場合の退避走行が可能となる。

〔実施例１の効果〕
本実施例では、以上のように、内燃機関に吸入され、正圧に過給される吸入空気が中心軸方向に流れるスロットルボディ２と、スロットルボディ２の中心軸方向に対して略直交する方向に回転中心軸を有するスロットルバルブ３と、スロットルバルブ３と一体的に回転し、所定の弁開度に駆動するとともに両端部に軸受摺動部を有するスロットルシャフト４と、スロットルシャフト４を回転自在に支持するころがり軸受２０と、スロットルシャフト４に当接しころがり軸受２０に対しスロットルボディ２のボア壁側に配設されたオイルシール１９とを備え、スロットルボディ２には、スロットルバルブ３を開閉自在に収容するボア壁部１８、およびころがり軸受２０を保持する筒状の軸受収容部２１を有し、ころがり軸受２０は、軸受収容部２１のスロットルボディ２外側の開口部を気密的に閉塞し
、オイルシール１９は、軸受収容部２１の内周に収容保持され、軸受収容部２１をスロットルボディ２内側に対して気密的に閉塞し、さらに、ころがり軸受２０とオイルシール１
９との間の軸受収容部２１に外部と連通するエヤ抜き孔７１を設けた。

従って、軸受収容部２１にオイルシール１９を挿入して後、ころがり軸受２０を挿入しても、オイルシール１９ところがり軸受２０との間の空気は圧縮されて反発力を生じることなく、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、ころがり軸受２０の変更なしに組付けが可能となるため、余分な組付工数を必要とせず簡単、かつ、コストアップを抑制できる。また、組付け後においても、温度変化等による空気の膨張作用力の発生を防止できる。

〔変形例１〕
実施例１がオイルシール１９ところがり軸受２０との間の空間の中の空気がころがり軸受２０の挿入組付けによって圧縮されないようにオイルシール１９ところがり軸受２０との間の空間と外部とを連通するエヤ抜き孔７１をころがり軸受２０の外輪４２の外側におけるスロットルボディ２に設けたが、これに限ることなく、ころがり軸受２０の内輪４１の内側におけるスロットルシャフト４に設けてもよい。

図３は、本変形例におけるスロットル装置の軸受構造を示す拡大詳細図であり、（ａ）は丸孔によるエヤ抜き孔を示す断面図であり、（ｂ）は凹溝によるエヤ抜き孔を示す断面図である。

本変形例では、図３（ａ）に示すように、スロットルシャフト４のオイルシール１９ところがり軸受２０との間に挟まれる空間位置に少なくとも１箇所以上の径方向に貫通する丸孔と軸方向の略軸心に貫通する丸孔とを連続することで形成されるエヤ抜き孔７１が形成されている。なお、エヤ抜き孔７１は、この貫通孔に限ることなく、図３（ｂ）に示すように、スロットルシャフト４の外周面において、オイルシール１９ところがり軸受２０との間に挟まれる空間位置に全周に円環状に連続した凹溝が設けられ、さらに、少なくとも１箇所以上の軸方向に連続する凹溝が外周面に設けられ、外部（軸受収容部２１の開口部）と連通する連通溝によって形成されるエヤ抜き孔７１でもよい。

従って、軸受収容部２１にオイルシール１９を挿入して後、ころがり軸受２０を挿入しても、オイルシール１９ところがり軸受２０との間の空気は圧縮されて反発力を生じることなく正常に組付けが実施できる。また、貫通孔または連通溝の追加のみでころがり軸受２０の変更なしに組付けが可能となるため、簡単、かつ、コストアップを抑制できる。

〔実施例２の構成〕
図４は、本実施例におけるスロットル装置の軸受構造を示す拡大詳細図であり、（ａ）は組付け完了状態を、（ｂ）は組付け開始状態を示す。
本実施例では、独立した小型のオイルシール１９ところがり軸受２０とからなる別体型の気密式の軸受構造の採用において、上記した実施例１ではオイルシール１９ところがり軸受２０との間の空間と外部とを連通するエヤ抜き孔７１をスロットルボディ２またはスロットルシャフト４に設け、中の空気がころがり軸受２０の挿入組付けによって圧縮されて反発力を生じることなく正常に組付けが実施できるようにしたが、これに限ることなく
、オイルシール１９ところがり軸受２０との間の間隔を常に一定に保持しながら軸受収容部２１に嵌着して組付けできる軸受構造を採用している。

本実施例に採用する軸受構造は、図４（ａ）に示すように、独立したオイルシール１９ところがり軸受２０とをそれぞれ別体に配設してなり、吸入空気の上流側すなわちスロットルボディ２のボア壁部１８側に高シール機能のオイルシール１９を配設し、そして、その下流側すなわち軸受収容部２１の開口側にころがり軸受２０を互いに所定の間隔を一定に保持して軸受収容部２１に組付ける。

このため、ころがり軸受２０の内輪４１は、溝部４８よりも一端側（図示左側）に、好ましくは内輪４１の内径および外径より僅かに径差を有する円環状の突起部４９が所定の幅を有して形成される。つまり、内輪４１は突起部４９の幅だけ外輪４２より幅広なインナレースを構成している。

本実施例に採用する軸受構造が実施例１の軸受構造と異なるのは、主にこのことのみで他の構成は変わるところはない。従って、図４（ｂ）に示すように、オイルシール１９ところがり軸受２０との間の間隔が、挿着開始時から挿着途中（図中、２点鎖線表示位置参照）、および挿着完了時に至るまで一定に保持されて嵌着され、組付けられるので、中の空気が圧縮されて反発力を生じることなく良好な組付けが可能となる。なお、図中の白抜き矢印は、ころがり軸受２０のインナレースに負荷する組付けのための作用力を示している。

〔変形例２〕
実施例２で採用した軸受構造は、ころがり軸受２０の内輪４１に突起部４９を一体的に設け、これによりオイルシール１９ところがり軸受２０との間の間隔を一定に保持して軸受収容部２１に嵌着して組付け、よって、中の空気が圧縮されて反発力を生じることなく良好な組付けを可能としたが、これに限ることなく、所定の幅を有するスペーサ７０をオイルシール１９ところがり軸受２０との間に挟持するように、スロットルシャフト４に挿着して、軸受収容部２１に嵌着させ組付けてもよい（図５参照）。なお、図５は、スペーサ７０をオイルシール１９ところがり軸受２０との間に挟持した組付け開始状態を示している。

これにより、オイルシール１９ところがり軸受２０との間の間隔を一定に保持して嵌着させ組付けできるので、中の空気が圧縮されて反発力を生じることなく良好な組付けが可能となる。また、部品点数は別途１点増えるものの、比較的高額なころがり軸受は何ら変更なしに従来と同様の標準品の採用ができるので、コストアップを抑制できる。

〔他の実施例〕
実施例１、２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のスロットルボディ２の軸受収容部２１にスロットルシャフト４を回転自在に支持するための軸受構造に適用した例を説明したが、本発明を内燃機関用のスロットル装置のスロットルボディ２の軸受収容部２１にスロットルシャフト４を回転自在に支持するための軸受構造に採用してもよい。この場合には、スロットルシャフト４の一端部に設けたバルブギヤ２６等の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。このようにしても、実施例１、２と同様な作用効果を奏する。

スロットル装置の全体構造を示した断面図である（実施例１）。 軸受構造を示す拡大詳細図であり、（ａ）は丸孔によるエヤ抜き孔を示す断面図であり、（ｂ）は凹溝によるエヤ抜き孔を示す断面図である（実施例１）。 軸受構造を示す拡大詳細図であり、（ａ）は丸孔によるエヤ抜き孔を示す断面図であり、（ｂ）は凹溝によるエヤ抜き孔を示す断面図である（変形例１）。 軸受構造を示す拡大詳細図であり、（ａ）は組付け完了状態を、（ｂ）は組付け開始状態を示す。（実施例２）。 軸受構造を示す拡大詳細図である（変形例２）。

符号の説明

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
１８ ボア壁部
１９ オイルシール
２０ ころがり軸受
２１、２３ 軸受収容部
４１ 内輪
４２ 外輪
７０ スペーサ
７１ エヤ抜き孔

Claims (5)

1. 内燃機関に吸入され、正圧に過給される吸入空気が中心軸方向に流れるスロットルボディと、前記スロットルボディの中心軸方向に対して略直交する方向に回転中心軸を有するスロットルバルブと、前記スロットルバルブと一体的に回転し、所定の弁開度に駆動するとともに両端部に軸受摺動部を有するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを回転自在に支持するころがり軸受と、前記スロットルシャフトに当接し前記ころがり軸受に対し前記スロットルボディのボア壁側に配設されたオイルシールとを備え、
   前記スロットルボディには、前記スロットルバルブを開閉自在に収容するボア壁部、および前記ころがり軸受を保持する筒状の軸受収容部を有し、
   前記ころがり軸受は、前記軸受収容部の前記スロットルボディ外側の開口部を気密的に閉塞し、
   前記オイルシールは、前記軸受収容部の内周に収容保持され、前記軸受収容部を前記スロットルボディ内側に対して気密的に閉塞し、
   さらに、前記ころがり軸受と前記オイルシールとの間に前記軸受収容部を外部に連通するエヤ抜き孔を設け、
   前記ころがり軸受の内輪に、前記オイルシールに当接して前記オイルシールとの間隔を一定に保持する突起部を設けたことを特徴とする過給機付内燃機関用のスロットル装置。
2. 内燃機関に吸入され、正圧に過給される吸入空気が中心軸方向に流れるスロットルボディと、前記スロットルボディの中心軸方向に対して略直交する方向に回転中心軸を有するスロットルバルブと、前記スロットルバルブと一体的に回転し、所定の弁開度に駆動するとともに両端部に軸受摺動部を有するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを回転自在に支持するころがり軸受と、前記スロットルシャフトに当接し前記ころがり軸受に対し前記スロットルボディのボア壁側に配設されたオイルシールとを備え、
   前記スロットルボディには、前記スロットルバルブを開閉自在に収容するボア壁部、および前記ころがり軸受を保持する筒状の軸受収容部を有し、
   前記ころがり軸受は、前記軸受収容部の前記スロットルボディ外側の開口部を気密的に閉塞し、
   前記オイルシールは、前記軸受収容部の内周に収容保持され、前記軸受収容部を前記スロットルボディ内側に対して気密的に閉塞し、
   さらに、前記ころがり軸受と前記オイルシールとの間に前記軸受収容部を外部に連通するエヤ抜き孔を設け、
   前記スロットルシャフトに、前記オイルシールと前記ころがり軸受との間を所定の間隔に保持するスペーサを挿着したことを特徴とする過給機付内燃機関用のスロットル装置。
3. 請求項１または２に記載の過給機付内燃機関用のスロットル装置において、
   前記エヤ抜き孔を、前記ころがり軸受の外輪の外側における前記スロットルボディに設けたことを特徴とする過給機付内燃機関用のスロットル装置。
4. 請求項１または２に記載の過給機付内燃機関用のスロットル装置において、
   前記エヤ抜き孔を、前記ころがり軸受の内輪の内側における前記スロットルシャフトに設けたことを特徴とする過給機付内燃機関用のスロットル装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の過給機付内燃機関用のスロットル装置において、
   前記エヤ抜き孔は、貫通穴、もしくは連通溝により形成されることを特徴とする過給機付内燃機関用のスロットル装置。

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