JPH11336572A - 内燃機関の絞弁制御装置 - Google Patents

内燃機関の絞弁制御装置

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JPH11336572A
JPH11336572A JP10146295A JP14629598A JPH11336572A JP H11336572 A JPH11336572 A JP H11336572A JP 10146295 A JP10146295 A JP 10146295A JP 14629598 A JP14629598 A JP 14629598A JP H11336572 A JPH11336572 A JP H11336572A
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internal combustion
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リングギヤの嵌め合い精度とコスト低減との
両立を図る。 【解決手段】 リングギヤ30が金属製の芯体31の絞
り加工された中心孔部31bにより太陽歯車17に対し
モータ8の出力軸12を介して同軸状に設けられ、芯体
31の絞り加工された周壁31aがモータハウジング9
の開口内周面9aに内接嵌合し、遊星歯車19が絞弁2
の弁軸5に支持体21および支持軸22を介して取り付
けられた状態において、弁ハウジング3とモータハウジ
ング9とが内部空間15を形成するように組合せられる
ことにより、遊星歯車19が太陽歯車17とリングギヤ
18とに噛合い、弁軸5の回転中心と太陽歯車17の回
転中心とが同軸状で所定間隔を置いて対向配置され、弁
ハウジング3とモータハウジング9とが芯体31の絞り
加工された周壁31aを介して固定された形態である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクセルペダルの
操作量に応じたモータの回転を、太陽歯車と内歯タイプ
のリングギヤとこれらの歯車に噛合う遊星歯車とからな
る歯車機構により、内燃機関への吸入空気量を調整する
絞弁の弁軸に伝達する内燃機関の絞弁制御装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来の内燃機関の絞弁制御装置を
一部切欠して示す側面図である。この図7において、1
は内燃機関、2は絞弁、3は絞弁2の弁ハウジング、4
は弁ハウジング3の吸気通路、5は吸気通路4を横切り
つつ弁ハウジング3に回転可能に装着された弁軸、6は
弁軸5に取り付けられた弁体、7は吸気通路4を内燃機
関1の図外の吸気孔に接続する吸気マニホールドのよう
な吸気管、8は絞弁2に隣接配置されたDCブラシレス
モータのようなモータ、9はモータ8のモータハウジン
グ、10はモータハウジング9に内蔵されたステータ、
11はステータ10と対を構成するロータ、12はロー
タ11が取り付けられた出力軸、13は出力軸12の一
端をモータハウジング9に回転可能に支持したベアリン
グ、14はステータ10のコイルに接続されかつモータ
ハウジング9に組付けられた端子である。そして、モー
タ8と絞弁2との隣接配置は、出力軸12の回転中心と
弁軸5の回転中心とが一点鎖線で示す1本の直線L1の
上に位置する同軸状で、出力軸12の他端と弁軸5の一
端とが隙間を置いて対向配置し、出力軸12の他端側周
囲に環状に形成されたモータハウジング9の開口端面と
弁軸5の一端側周囲に環状に形成された弁ハウジング3
の開口端面とが突き合わされた形態である。この絞弁2
とモータ8とが隣接配置された形態において、弁ハウジ
ング3とモータハウジング9とにより密封状に形成され
た内部空間15には歯車機構16が組込まれている。歯
車機構16は太陽歯車17と内歯タイプのリングギヤ1
8とこれらの歯車17,18に噛合う遊星歯車19とを
備える。太陽歯車17はモータ2の出力軸12に一緒に
回転するように設けられ、太陽歯車17の回転中心と弁
軸5の回転中心とが同軸状に対向配置している。リング
ギヤ18の歯部18aが太陽歯車17の周囲に太陽歯車
17と同心円状に配置され、リングギヤ18の中心孔部
18bが出力軸12にベアリング20を介して同軸状に
かつ回転可能に装着されている。リングギヤ18の歯部
18a側の外周面18cが内部空間15を形成する弁ハ
ウジング3の内周面3aとモータハウジング9の内周面
9aとに接触して、リングギヤ18が弁ハウジング2と
モータハウジング9とに固定している。遊星歯車19の
回転中心が弁軸5の一端に一緒に回転し得るように固定
された支持体21に支持軸22を介して連結している。
このように歯車機構16が内部空間15に組込まれた
後、弁ハウジング3とモータハウジング9とが図外のボ
ルトのような固着具により互いに結合される。23はモ
ータ2の端子14に電力を供給する制御部、24はアク
セルペダル、25はアクセルペダル24の操作量を検出
して変換した電気信号を制御部23に出力するアクセル
センサである。なお、この従来例の類似構造は、特公平
6−65854号公報に開示されている。
【0003】この絞弁制御装置の動作を説明する。アク
セルペダル24が操作されると、その操作量を検出した
アクセルセンサ25が電気信号を制御部23に出力し、
制御部23がアクセルセンサ25からの電気信号に応じ
た電力をモータ2の端子14に供給する。そして、端子
14からステータ10のコイルに流れる電力に応じてス
テータ10が回転磁界を発生する。このステータ10が
発生した回転磁界とロータ11が所有する磁界とによる
吸引と反発とにより出力軸12が回転し、太陽歯車17
が出力軸12と一緒に回転する。すると、遊星歯車19
が太陽歯車17を中心とした公転と支持軸22を中心と
した自転とを行う。この遊星歯車19の公転により弁軸
5が支持体21を介して回転する。この弁体6の回転に
より吸気通路4の通路断面積が調整される。つまり、太
陽歯車17とリングギヤ18と遊星歯車19とからなる
歯車機構16が、アクセルペダル24の操作量に応じた
モータ2の回転を、内燃機関1への吸入空気量を調整す
る弁2の弁軸5に、支持体21を介して伝達する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の絞弁制御装
置では、リングギヤ18が冷間鍛造により歯部18aや
中心孔部18bおよび外周面18cなどを含む全体的な
形状を形成後、ベアリング20への嵌め合いのために中
心孔部18bの孔壁面が切削による仕上げ加工を施さ
れ、また、内周面3a,9aへの嵌め合いのために外周
面18cが切削による仕上げ加工を施されるので、製造
コストを低減するにも限度があった。
【0005】そこで、本発明はリングギヤの嵌め合い精
度とコスト低減との両立が図れる内燃機関の絞弁制御装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る内
燃機関の絞弁制御装置は、燃機関への吸入空気量を調整
する絞弁の弁ハウジングとアクセルペダルの操作量に応
じて出力軸を回転させるモータのモータハウジングとが
突き合わされたことにより形成される内部空間に、出力
軸の回転を絞弁の弁軸に伝達するための太陽歯車と内歯
タイプのリングギヤとこれらの歯車に噛合う遊星歯車と
からなる歯車機構を備えた内燃機関の絞弁制御装置にお
いて、リングギヤが剛性の有る芯体とこの芯体に対して
型成形された合成樹脂製の歯部とを一体に備えたことを
特徴とする。
【0007】請求項2の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項1に記載の芯体が金属製であることを特
徴とする。
【0008】請求項3の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項1に記載の芯体が絞り加工により形成さ
れたことを特徴とする。
【0009】請求項4の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項1に記載の芯体と歯部とが芯体を歯部の
成形型の成形空間への配置後に歯部の成形材料を充填固
化することにより一体化されたことを特徴とする。
【0010】請求項5の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項に記載の芯体が太陽歯車と同軸状に装着
されるための中心孔部を有することを特徴とする。
【0011】請求項6の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項1に記載の芯体が内部空間を形成する弁
ハウジングの内周面とモータハウジングの内周面との双
方に内接嵌合する周壁を有することを特徴とする。
【0012】請求項7の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項1に記載の芯体が歯部の合成樹脂結合用
手段を備えたことを特徴とする。
【0013】請求項8の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項7に記載の合成樹脂結合用手段が貫通孔
であることを特徴とする。
【0014】請求項9の発明に係る内燃機関の絞弁制御
装置は、請求項5に記載の歯部がモータハウジングに接
触する嵌合部を芯体の中心孔部の外周面に有することを
特徴とする。
【0015】請求項10の発明に係る内燃機関の絞弁制
御装置は、請求項1に記載の歯部が弁ハウジングまたは
モータハウジングに嵌合収容されてリングギヤの周方向
の回転を阻止するためのストッパ部を有することを特徴
とする。
【0016】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1〜図6は本発
明の実施の形態1であって、図1は内燃機関の絞弁制御
装置を一部切欠して示す側面図、図2は芯体31を示す
斜視図、図3はリングギヤ30の成形工程を示す断面
図、図4は図5のA−A線断面図、図5はリングギヤ3
0の正面図、図6はリングギヤ30の背面図である。
【0017】図1において、実施の形態1では、リング
ギヤ30が、剛性の有る芯体31と、芯体31に対して
型成形された合成樹脂製の歯部32と、を一体に備えた
ことに特徴があり、それ以外の内燃機関1、絞弁2、弁
ハウジング3、吸気通路4、弁軸5、弁体6、吸気管
7、モータ8、モータハウジング9、ステータ10、ロ
ータ11、出力軸12、ベアリング13、端子14、内
部空間15、歯車機構16中の太陽歯車17および遊星
歯車19、ベアリング20、支持体21、支持軸22、
制御部23、アクセルペダル24、アクセルセンサ25
などの構成要素は従来と同一である。
【0018】図2にも示すように、芯体31は、金属板
素材に絞り加工を行うことより、周壁31aを有する皿
状の底部31bの中央に中心孔部31cを背面側に膨出
した形態に形成されている。底部31bには、複数の貫
通孔31d,31eが、中心孔部31cの周囲で、中心
孔部31cと同心円を描く半径を異にする仮想線で示す
2つの円周L2,L3上に、周方向に等分配置に、形成
されている。
【0019】図3を参照し、リングギヤ30が芯体31
をインサート部材として成形されるインサート成形につ
いて説明する。図2のように形成された芯体31が分割
型からなる成形型40の成形空間41に格納された後、
成形型40が型閉じされる。そして、射出成形機43よ
り溶融された合成樹脂材料が、成形型40に形成された
注入孔42を経由し、芯体31の内包された成形空間4
1に、充填固化される。それから、成形型40が型開き
される。この状態において、成形型40より図4に示す
芯体31と歯部32とが一体となったリングギヤ30に
相当する成形品が離型される。図3では図の明確化のた
めに成形空間41に充填固化される合成樹脂材料の図示
を省略した。
【0020】図4〜図6にも示すように、リングギヤ3
0の歯部32は、内歯部32a、面部32b、貫通孔部
32c、突起部32d、ストッパ部32e、嵌合部32
f、ブリッジ部32g、充填部32hを有する。内歯部
32aが芯体31の外壁31aの内周面に沿い形成され
ている。面部32bが内歯部32aより芯体31の底部
31bの前面に接触して延設している。貫通孔部32c
が面部32bの中央部に太陽歯車17を逃げるために形
成されている。突起部32dがベアリング20のアウタ
リングに接触するために貫通孔部32cの背面で芯体3
1の底部31bと中心孔部31cとの連接部周りに環状
に突設している。ストッパ部32eが芯体31の周壁3
1aの外周面に周方向に等間隔で点在して突出してい
る。嵌合部32fが芯体31の中心孔部31cの外周面
およびその周囲の底部31bの背面に接触して環状に形
成されている。ブリッジ部32gが芯体31の貫通孔3
1dに充填固化して面部32aと嵌合部32fとを結合
している。充填部32hが面部32aより膨出して芯体
31の貫通孔31eに充填固化されている。
【0021】図1を参照し、絞弁2とモータ8とが別体
に形成され、それらが互いに隣接配置される際、弁ハウ
ジング3とモータハウジング9とにより密封状に形成さ
れる内部空間15に、太陽歯車17とリングギヤ30と
遊星歯車19とからなる歯車機構16を組込む作業につ
いて説明する。先ず、太陽歯車17がモータハウジング
9よりモータハウジング9の開口内に突出した出力軸1
2の外周に出力軸12と同軸状に設けられた状態におい
て、リングギヤ30の中心孔部31c(図4参照)が太
陽歯車17の近傍に位置する出力軸12に外接嵌合され
たベアリング20に外接嵌合され、リングギヤ30の突
起部32d(図4参照)が太陽歯車17のアウタリング
の環状の端面に当接され、リングギヤ30の周壁31a
(図2参照)の外周面31a−1がモータハウジング9
の開口内周面9aに内接嵌合され、リングギヤ30の嵌
合部32fの外周面の一部がモータハウジング9のロー
タ11を回転可能に格納した収容部の孔壁面9bに接触
される。上記太陽歯車17は出力軸12と別体に形成し
たものを出力軸12に嵌合して固定的に装着するか、ま
たは、出力軸12の外周面に太陽歯車17の歯を刻設し
ても良い。これと並行し、遊星歯車19が弁ハウジング
3より弁ハウジング3の開口内に突出した弁軸5に支持
体21および支持軸22を介して取り付けられる。この
状態において、弁体6が吸気通路4の通路断面積を最小
とする全閉位置または通路断面積を最大とする全開位置
のいずれか一方の位置となるように、作業者が弁軸5を
回転操作しておく。
【0022】次に、弁ハウジング3の開口とモータハウ
ジング9の開口とが内部空間15を形成するように合掌
状に組合わされる。この場合、遊星歯車19が太陽歯車
17とリングギヤ30との間に挿入されつつ双方に噛合
せられる。それと並行し、弁ハウジング3の内周面3a
とリングギヤ30の開口外周面31a−1とが互いに接
触した状態で、弁ハウジング3がリングギヤ32の周壁
31aに嵌合装着され、弁ハウジング3の開口端面がモ
ータハウジング9の開口端面に突き合わされる。これに
より、弁ハウジング3とモータハウジング9とがリング
ギヤ30を介して弁軸5の径方向および出力軸12の径
方向への移動を阻止された固定状態となり、弁軸5の回
転中心と出力軸12の回転中心とが一点鎖線で示す1本
の直線L1の上に位置した同軸状でそれらの間に隙間を
置いて対向配置する。また、出力軸12に同軸状に設け
られた太陽歯車17の回転中心が出力軸12の回転中心
と同様に弁軸5の回転中心と同軸状でそれらの間に隙間
を置いて対向配置する。しかも、内部空間15が密封状
に形成される。そして、その内部空間15に歯車機構1
6が組込まれた形態となる。なお、図1には図示を省略
したが、弁ハウジング3をリングギヤ30に嵌合装着す
る際、リングギヤ30の図4〜図6に示すストッパ部3
2eが弁ハウジング3の内周面3aに形成された図外の
凹部に嵌合収容される。これにより、リングギヤ30は
周方向への回転が規制され、つまり、リングギヤ30が
弁ハウジング3とモータハウジング9とに固定される。
このように歯車機構16が内部空間15に組込まれた
後、弁ハウジング3とモータハウジング9とが図外のボ
ルトのような固着具により互いに結合されて図1に示す
形態となる。
【0023】この実施の形態1の構造によれば、リング
ギヤ30が金属製の芯体31の絞り加工された中心孔部
31bにより太陽歯車17に対しモータ8の出力軸12
およびベアリング20を介して同軸状に設けられ、芯体
31の絞り加工された周壁31がモータハウジング9の
開口内周面9aに内接嵌合し、遊星歯車19が絞弁2の
弁軸5に支持体21および支持軸22を介して取り付け
られた状態において、弁ハウジング3とモータハウジン
グ9とが内部空間15を形成するように組合せられるこ
とにより、遊星歯車19が太陽歯車17とリングギヤ1
8とに噛合い、弁軸5の回転中心と太陽歯車17の回転
中心とが同軸状で所定間隔を置いて適切に対向配置さ
れ、弁ハウジング3とモータハウジング9とが芯体31
の絞り加工された周壁31aを介して適切に固定され、
芯体31の中心孔部31cがリングギヤ30の合成樹脂
成形された嵌合部32fを介してモータハウジング9に
適切に固定された形態となる。よって、絞弁2とモータ
8と歯車機構16とからなる内燃機関1の絞弁制御装置
が自動車に搭載され、係る絞弁制御装置に振動が入力さ
れた場合でも、絞弁2とモータ8と歯車機構16とが個
々ばらばらにがたつくことはなく、モータ8の出力軸1
2の回転が歯車機構16により弁軸5に適切に伝達され
る。
【0024】また、この実施の形態1の構造によれば、
リングギヤ30において、歯部32の内歯部32aより
連接されて芯体31の前面側に設けた面部32bと芯体
31の背面側に設けた嵌合部32fとが芯体31に合成
樹脂結合用手段として設けた貫通孔31dに充填固化し
たブリッジ部32gを介して結合しているので、歯部3
2が芯体31に強固に結合している。また、歯部32の
面部32bより充填部32hが芯体31に上記の貫通孔
31dとは別に合成樹脂結合用手段として設けた貫通孔
31eに充填固化しているので、芯体31に対する歯部
32の回止防止が適切に図れる。
【0025】また、この実施の形態1の構造によれば、
リングギヤ30がその外周側にストッパ部32eを有す
るので、係るストッパ部32eを弁ハウジング3の図外
の凹部に嵌合収容することにより、リングギヤ30の回
転を適切に阻止できる。
【0026】実施の形態2.前記実施の形態1では絞弁
2とモータ8とがリングギヤ30を介して弁軸5の径方
向および出力軸12の径方向への移動を阻止された形態
であるが、リングギヤ30の周壁31aを弁ハウジング
3とモータハウジング9より離した形態でもも良い。
【0027】実施の形態3.前記実施の形態1ではリン
グギヤ30を固定したが、モータ8が電力駆動しない時
に、リングギヤ30または支持体21の一方がアクセル
ペダル24と一緒に動くアクセルレバーより可動する形
態でも良い。
【0028】実施の形態4.前記実施の形態1では合成
樹脂結合用手段として貫通孔31d,3eを設けたが、
係る合成樹脂結合用手段は切起しまたは突起でも良い。
【0029】実施の形態5.前記実施の形態1ではスト
ッパ部32eを弁ハウジング3に嵌合したが、ストッパ
部32eをモータハウジング9に形成した図外の凹部に
嵌合収容するか、または、ストッパ部32eを弁ハウジ
ング3とモータハウジング9との双方に嵌合しても良
い。
【0030】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、リングギヤが剛性の有る芯体とこの芯体に対して型
成形された合成樹脂製の歯部とを一体に備えたので、リ
ングギヤの形状や重量を変更せずに、リングギヤの嵌め
合い精度を落とすことなく、コストを下げることができ
る効果がある。
【0031】請求項2の発明によれば、芯体が金属製で
あるので、芯体の入手が容易である効果がある。
【0032】請求項3の発明によれば、芯体が絞り加工
により形成されたので、リングギヤの嵌め合い精度がよ
り向上する効果がある。
【0033】請求項4の発明によれば、芯体と歯部とが
芯体を歯部の成形型の成形空間への配置後に歯部の成形
材料を充填固化することにより一体化されたので、コス
トをより一層下げることができる効果がある。
【0034】請求項5の発明によれば、芯体が太陽歯車
と同軸状に装着されるための中心孔部を有するので、リ
ングギヤと太陽歯車と同軸状に簡単に配置できる効果が
ある。
【0035】請求項6の発明によれば、芯体が内部空間
を形成する弁ハウジングの内周面とモータハウジングの
内周面との双方に内接嵌合する周壁を有するので、絞弁
とモータとがリングギヤを介して弁軸や出力軸の径方向
への移動を阻止した状態に適切に固定できる効果があ
る。
【0036】請求項7の発明によれば、芯体が歯部の合
成樹脂結合用手段を備えたので、芯体と歯部との一体化
を向上できる効果がある。
【0037】請求項8の発明によれば、合成樹脂結合用
手段が貫通孔であるので、リングギヤの小型化が図れる
効果がある。
【0038】請求項9の発明によれば、歯部がモータハ
ウジングに接触する嵌合部を芯体の中心孔部の外周面に
有するので、リングギヤとモータハウジングとの固定を
向上できる効果がある。
【0039】請求項10の発明によれば、歯部が弁ハウ
ジングまたはモータハウジングに嵌合収容されてリング
ギヤの周方向の回転を阻止するためのストッパ部を有す
るので、リングギヤが弁ハウジングとモータハウジング
とに周方向への回転を阻止状態に適切に固定できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係る内燃機関の絞弁
制御装置を一部切欠して示す側面図である。
【図2】 同実施の形態1に係る芯体を示す斜視図であ
る。
【図3】 同実施の形態1に係るリングギヤの成形工程
を示す断面図である。
【図4】 図5のA−A線断面図である。
【図5】 同実施の形態1に係るリングギヤの正面図で
ある。
【図6】 同実施の形態1に係るリングギヤの背面図で
ある。
【図7】 従来の内燃機関の絞弁制御装置を一部切欠し
て示す側面図である。
【符号の説明】
1 内燃機関、2 絞弁、3 弁ハウジング、4 吸気
通路、5 弁軸、6 弁体、8 モータ、9 モータハ
ウジング、12 出力軸、15 内部空間、16 歯車
機構、17 太陽歯車、19 遊星歯車、30 リング
ギヤ、31 芯体、31a 周壁、31c 中心孔部、
32 歯部、32a 内歯部、32f 嵌合部。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関への吸入空気量を調整する絞弁
    の弁ハウジングとアクセルペダルの操作量に応じて出力
    軸を回転させるモータのモータハウジングとが突き合わ
    されたことにより形成される内部空間に、出力軸の回転
    を絞弁の弁軸に伝達するための太陽歯車と内歯タイプの
    リングギヤとこれらの歯車に噛合う遊星歯車とからなる
    歯車機構を備えた内燃機関の絞弁制御装置において、リ
    ングギヤが剛性の有る芯体とこの芯体に対して型成形さ
    れた合成樹脂製の歯部とを一体に備えたことを特徴とす
    る内燃機関の絞弁制御装置。
  2. 【請求項2】 芯体が金属製であることを特徴とする請
    求項1記載の内燃機関の絞弁制御装置。
  3. 【請求項3】 芯体が絞り加工により形成されたことを
    特徴とする請求項1記載の内燃機関の絞弁制御装置。
  4. 【請求項4】 芯体と歯部とが芯体を歯部の成形型の成
    形空間への配置後に歯部の成形材料を充填固化すること
    により一体化されたことを特徴とする請求項1記載の内
    燃機関の絞弁制御装置。
  5. 【請求項5】 芯体が太陽歯車と同軸状に装着されるた
    めの中心孔部を有することを特徴とする請求項1記載の
    内燃機関の絞弁制御装置。
  6. 【請求項6】 芯体が内部空間を形成する弁ハウジング
    の内周面とモータハウジングの内周面との双方に内接嵌
    合する周壁を有することを特徴とする請求項1記載の内
    燃機関の絞弁制御装置。
  7. 【請求項7】 芯体が歯部の合成樹脂結合用手段を備え
    たことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の絞弁制御
    装置。
  8. 【請求項8】 合成樹脂結合用手段が貫通孔であること
    を特徴とする請求項7記載の内燃機関の絞弁制御装置。
  9. 【請求項9】 歯部がモータハウジングに接触する嵌合
    部を芯体の中心孔部の外周面に有することを特徴とする
    請求項5記載の内燃機関の絞弁制御装置。
  10. 【請求項10】 歯部が弁ハウジングまたはモータハウ
    ジングの少なくと一方に嵌合収容されてリングギヤの周
    方向の回転を阻止するためのストッパ部を有することを
    特徴とする請求項1記載の内燃機関の絞弁制御装置。
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