JPH07167141A

JPH07167141A - 軸受構造

Info

Publication number: JPH07167141A
Application number: JP31092193A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 晃高橋; Toru Hashimoto; 徹橋本; Mitsuhiro Miyake; 光浩三宅; Kiyoshi Shinjiyou; 淨之新庄; Shigeo Tsukagoshi; 成生塚越; Hisakazu Miya; 久和宮; Naoto Nishimoto; 直人西本
Original assignee: Mikuni Corp; Mitsubishi Motors Corp; Tokyo Roki Co Ltd
Current assignee: Mikuni Corp; Mitsubishi Motors Corp; Tokyo Roki Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-07-04
Also published as: WO1995016144A1

Abstract

(57)【要約】【構成】殻体としてのバルブボディ内に配置される回動
軸をその径方向において回動自在に支持する軸受構造に
おいて、バルブボディに回動軸２１ａの軸線と同一方向
に軸線をもつ円錐台形状の嵌合孔２５を設け、回動軸２
１ａ（３１ａ）を回動自在に嵌挿せしめる嵌挿孔２３ａ
を内部に有しかつ円錐台形状の外形を成して上記嵌合孔
２５に嵌入嵌合せしめられた筒部材２３によって回動軸
を支持する構造となっている。【効果】雰囲気温度の変化による軸受構成部材膨縮変
形に拘らず、所望の軸受機能を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等に搭載
される内燃エンジンの吸気装置に用いられるバタフライ
バルブの回動軸を支持する軸受構造に関し、特に、回動
軸を径方向において支持する（ラジアル）軸受構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、内燃エンジンの吸気装置に用い
られる多連バタフライバルブの回動軸を支持する軸受構
造としては、図１に示されるようなものがある。図示さ
れるように、吸気装置のバルブボディ１には、６本の吸
気通路に直交する方向において、これらの吸気通路を貫
通する回動軸嵌入穴１ｂが開けられている。そして、各
吸気通路においてバルブ本体２を固着支持する回動軸２
ａがバルブボディ１の一端側から嵌入穴１ｂに嵌挿せし
められ、これにより回動軸２ａが回動自在に支持される
構造になっている。すなわち、バルブボディ１に設けら
れた嵌入穴１ｂの内周壁そのものが軸受としての役割を
成すものや嵌入穴１ｂの内周壁に潤滑性のある金属ドラ
イベアリングを圧入し軸受としての役割を持たせるもの
がある。

【０００３】このような軸受構造においては、回動軸２
ａとバルブボディ１が、各々鋼材とアルミニウム材とい
ったように異種材料にて形成される場合の熱膨張係数の
相違による軸受部クリアランスの変動、あるいは、同種
材料にて形成されたとしても形状に起因した膨縮量の相
違による軸受クリアランスの変動等を生じた場合に、か
かるクリアランスの変動を補完することができず、よっ
て、回動軸２ａが軸受孔内にてがたついて打音を発した
り、あるいは、密着状態になって回動軸２ａの回動抵抗
が増加するといった状態が生じ得る。

【０００４】一方、今日の自動車開発の方針の一つとし
て、車両の軽量化による低燃費車両の開発、あるいは、
材質の変更及び製造工程の簡単化等による低コスト車両
の開発が検討されている。そこで、従来アルミニウム材
あるいは鋼材等の金属材料により形成されていた上記吸
気装置のバルブボディ１あるいは回動軸２ａ等について
も、その一環として製品の樹脂化が検討されている。

【０００５】しかしながら、従来の吸気装置を構成する
上記のような部品を単に樹脂化しただけでは、金属材料
に比べ樹脂材料の方が機械的強度、耐摩耗性、伝熱性等
の面で劣り、また、各構成部品の成形精度の低下あるい
はばらつき等による組み付け精度の低下といったような
新たな問題が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
等に鑑み、本願発明の目的とするところは、製品の軽量
化を図りつつ、特に雰囲気温度等の変化による軸受領域
の膨縮変形量の相違に拘らず、軸受本来の機能を確実に
高精度にて達成し得る軸受構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、殻体内に配置
される回動軸をその径方向において回動自在に支持する
軸受構造であって、前記殻体は、前記回動軸の軸線と同
一方向に軸線をもつ円錐台形状の嵌合孔を有し、前記回
動軸は、これを回動自在に嵌挿せしめる嵌挿孔を内部に
有しかつ円錐台形状の外形を成して前記嵌合孔に嵌入嵌
合せしめられた筒部材よって支持されていることを特徴
としている。

【０００８】また、前記筒部材の軸線方向における移動
を規制する規制部材を有することをも特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明の軸受構造によれば、回動軸は殻体に対
して筒部材を介して回動自在に支持され、さらに、外形
が円錐台形状をなすこの筒部材は、殻体に成形されて同
様に円錐台形状をなす嵌合孔に嵌入嵌合せしめられてい
る。従って、仮に回動軸、筒部材及び殻体が熱膨張を生
じた場合は、その容積の増加分を吸収できるように筒部
材が嵌合孔内面に沿って、すなわち軸方向に移動し、軸
受領域におけるクリアランスを狭めるようなことはな
く、最適な軸受状態を維持することができる。すなわ
ち、テーパ形状をなす筒部材のくさび作用を利用するこ
とにより、雰囲気温度の変化に拘らず、所定の軸受機能
が得られる。

【００１０】また、筒部材の軸線方向における移動を規
制する規制部材を設けることにより、熱膨張等により筒
部材が移動しても所定範囲に規制され、その抜け落ちが
防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の軸受構造を、内燃エンジン用
吸気装置に内装された多連バタフライバルブの支持部に
適用した実施例について、図面に基づき説明する。図２
は、吸気装置の外観平面図を示すものであり、図示され
るように、３つの領域Ｉ，II，IIIを形成する樹脂ダイ
カスト品の結合体からなっている。すなわち、エンジン
のヘッド吸気ポートに連結されるブランチ部分（Ｉ）、
吸気の切換え弁たる多連バタフライバルブを内装する殻
体としてのバルブボディ（II）、サージタンク及び迂回
吸気通路を形成するカバー部分（III）が各々射出成形
法等に基づいて成形され、その後、接合用フランジ面に
おいて各々が振動溶着等により一体的に結合されてい
る。

【００１２】図３は、図２に示す吸気装置の矢視Ｒによ
る外観側面図を示すものであり、図示されるように、エ
ンジンの出力を調整するスロットルボディを取り付ける
為のフランジ部１０と並んで、多連バタフライバルブの
回動軸の一端を回動自在に支持する端部軸受２０が配置
されている。図４は、図２に示す吸気装置の矢視Ｌによ
る外観側面図を示すものであり、図示されるように、か
かる外側面には一端が端部軸受２０により支持された多
連バタフライバルブの回動軸の他端部に駆動力を付与せ
しめる、歯車機構を内装したアクチュエータ３０が取り
付けられている。

【００１３】図５は、図２中のＢ−Ｂ部における断面図
を示すものであり、この領域には吸気通路１０の開閉を
行う多連バタフライバルブが配置されている。本図に示
されるように、殻体としてのバルブボディ（II）内に配
置された多連バタフライバルブは、そのバルブ本体２１
とこれを支持する回動軸２１ａとが樹脂材料により一体
的に形成されている。そして、かかる回動軸２１ａの一
端が前述端部軸受２０により、また、バルブ本体２１同
士の間に位置する回動軸が中間軸受２２により、各々回
動自在に支持されている。

【００１４】さらに、回動軸２１ａの他端部において
は、かかる多連バタフライバルブを駆動させる為のアク
チュエータ３０が連結されている。このアクチュエータ
３０は、モータ等の駆動源（不図示）によりウォームギ
ヤ３２が回転せしめられると、これに噛合したウォーム
ホイール３１が回転し、このウォームホイール３１と一
体的に固着せしめられた回動軸２１ａが回転するように
なっている。尚、ウォームホイール３１はその内側面が
スプリング３３により外側に向けて付勢されており、回
動軸２１ａと一体的に形成されたフランジ部２１ｂがバ
ルブボディ（II）の内壁に当接してスラスト軸受として
の作用をなしている。

【００１５】ここで、前述回動軸２１ａとウォームホイ
ール３１との連結構造について説明すると、図６（ａ）
に示されるように、ウォームホイール３１には歯車部分
から突出して内部に嵌合孔３１ｂを有した円柱状部材３
１ａが設けられ、一方、回動軸２１ａの端部には嵌合軸
部２１ｃが設けられている。そして、この嵌合軸部２１
ｃが嵌合孔３１ｂに嵌入嵌合せしめられるように、ウォ
ームホイール３１を組み付けることで、両者は確実堅固
に固着される構造となっている。

【００１６】また、前述端部軸受２０及び中間軸受２２
に支持された回動軸２１ａの他端部も同様に軸受として
の筒部材２３により回動自在に支持されている。かかる
軸受部は本願発明の特徴とするところであり、以下のそ
の構造について詳述する。図６に示されるように、回動
軸２１ａの嵌合軸部２１ｃに対して嵌合固着されたウォ
ームホイール３１の円柱状部材３１ａの外周面とバルブ
ボディ（II）に形成された円錐台形状の嵌合孔２５との
間には、同様に外形が円錐台形状をなす外壁面２３ｂを
有し、中央部に回動軸としての円柱状部材３１ａを嵌挿
せしめる嵌挿孔２３ａを有した筒部材２３が嵌合せしめ
られている。すなわち、回動軸（円柱状部材）が筒部材
２３を介してバルブボディ（II）に支持された構造とな
っている。

【００１７】ここで、筒部材２３は、その外壁と同様に
円錐台形状をなす嵌合孔２５に嵌入嵌合せしめられてい
る為、その嵌合面においてはくさび作用が生じる。すな
わち、雰囲気温度の上昇等により、円柱状部材３１ａ
（回動軸）、筒部材２３及びバルブボディ（II）の嵌合
孔２５が膨張変形を生じ、特に、嵌合孔２５の拡大変形
量に対して、円柱状部材３１ａ及び筒部材２３の膨張変
形量が大きい場合、図６（ｂ）に示されるように、この
筒部材２３の嵌合孔２５内壁面に当接する当接力Ｗの当
接面方向分力Ｈによって、筒部材２３は矢印Ｓ方向に移
動することになる。かかる筒部材の移動により、円柱状
部材３１ａ（回動軸）の外周面と筒部材２３の嵌挿孔２
３ａ内壁面（軸受面）とが噛み合うことなく、所定のク
リアランスを維持して所望の軸受作用を得ることができ
る。

【００１８】仮に、従来例の如くバルブボディに形成し
た孔により直接回動軸を支持する構造、あるいは、筒部
材を介在させてもそれが円錐台形状ではなく単なる円筒
状のものであれば、上述の如きくさび作用は発生せず、
特に回動軸の膨張量が大きい場合には、軸受介面におけ
るクリアランスが小さくなり、回動軸の回動が困難にな
る場合がある。

【００１９】これに対し、本発明では上述の如く円錐台
形状をなす筒部材２３を介在させたことで、各構成部分
の膨縮変形量の相違に拘らず、所定の軸受機能を確保す
ることができる。また、図６（ｂ）に示されるように、
かかる筒部材２３の移動を所定の範囲に規制する規制部
材２４を筒部材２３の一端面２３ｃに当接するように配
置することで、筒部材２３が嵌合孔２５から抜け落ちる
のを防止できる。

【００２０】次に、かかる軸受部の組み付け手順につい
て説明する。先ず、前述中間軸受２２等により多連バタ
フライバルブをバルブボディ内に配置固定した後、筒部
材２３を嵌合孔２５に嵌入嵌合せしめる。この際、嵌合
孔２５の先端部にストッパ壁２６を形成して筒部材の他
端面２３ｄが当接するようにし、もって、筒部材２３の
嵌入量を規制してもよい。その後、リング状の規制部材
２４をウォームホイール３１の円柱状部材３１ａに遊嵌
させた状態にて、ウォームホイール３１を回動軸２１ａ
に連結固着する。これにより、多連バタフライバルブの
回動軸他端部をラジアル方向において支持する軸受が構
成されることになる。尚、上述規制部材２４は、別個独
立のものを設けたが、ウォームホイール３１の内側端面
を規制部として用いる構成であってもよい。また、規制
部材２４を弾性材料を用いて形成し、筒部材２３がエン
ジンの振動によってがたつくのを防止する構成を採って
もよい。

【００２１】

【効果】以上述べたように、本願発明の軸受構造によ
れば、殻体としてのバルブボディに回動軸の軸線方向と
同一方向に軸線をもつ円錐台形状の嵌合孔を形成し、こ
の嵌合孔に嵌入嵌合せしめられる外形円錐台形状の筒部
材に設けた嵌挿孔（軸受孔）によって回動軸を回動自在
に支持する構造としている故、雰囲気温度の上昇等によ
り各部材が膨張変形を生じても、円錐台形状をした筒部
材がくさび作用によりその軸線方向に移動することで、
軸受領域において、常に所定のクリアランスを確保する
ことができ、もって、所望の軸受機能を維持することが
できる。

【００２２】また、筒部材の軸方向への移動を規制する
規制部材を設けることにより、筒部材が嵌合孔から抜け
落ちることを防止でき、上述同様に所望の軸受機能を維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の吸気装置における多連バタフライバル
ブの軸受構造を示す断面図である。

【図２】本発明に係る軸受構造を採用した吸気装置の
外観平面図である。

【図３】図２中の矢視Ｒにおける吸気装置の外観側面
図である。

【図４】図２中の矢視Ｌにおける吸気装置の外観側面
図である。

【図５】図２中のＢ−Ｂ部における吸気装置の断面図
である。

【図６】図６（ａ）は、本発明に係る軸受構造を示す
部分断面図であり、図６（ｂ）は筒部材領域の部分拡大
断面図である。

【主要部分の符号の説明】

１０吸気通路２１バタフライバルブ２１ａ回動軸２３筒部材２３ａ嵌挿孔２３ｂ円錐台形状外壁面２４規制部材２５嵌合孔３１ウォームホイール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋晃東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者橋本徹東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者三宅光浩東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者新庄淨之神奈川県小田原市久野2480番地株式会社ミクニ小田原工場内 (72)発明者塚越成生神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目14番地 10東京濾器株式会社内 (72)発明者宮久和神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目14番地 10東京濾器株式会社内 (72)発明者西本直人神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目14番地 10東京濾器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】殻体内に配置される回動軸をその径方向
において回動自在に支持する軸受構造であって、前記殻体は、前記回動軸の軸線と同一方向に軸線をもつ
円錐台形状の嵌合孔を有し、前記回動軸は、これを回動自在に嵌挿し得る嵌挿孔を内
部に有しかつ円錐台形状の外形を成して前記嵌合孔に嵌
入嵌合せしめられた筒部材によって支持されていること
を特徴とする軸受構造。
【請求項２】前記筒部材の軸線方向における移動を規
制する規制部材を有することを特徴とする請求項１記載
の軸受構造。