Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7616922B2 - Transmission mechanism and fluid control valve - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7616922B2 - Transmission mechanism and fluid control valve - Google Patents

Transmission mechanism and fluid control valve Download PDF

Info

Publication number
JP7616922B2
JP7616922B2 JP2021043660A JP2021043660A JP7616922B2 JP 7616922 B2 JP7616922 B2 JP 7616922B2 JP 2021043660 A JP2021043660 A JP 2021043660A JP 2021043660 A JP2021043660 A JP 2021043660A JP 7616922 B2 JP7616922 B2 JP 7616922B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
gear
intermediate gear
valve
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021043660A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022143239A (en
Inventor
雄平 實方
啓悟 鈴木
祐策 井出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mikuni Corp
Original Assignee
Mikuni Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mikuni Corp filed Critical Mikuni Corp
Priority to JP2021043660A priority Critical patent/JP7616922B2/en
Publication of JP2022143239A publication Critical patent/JP2022143239A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7616922B2 publication Critical patent/JP7616922B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Description

本発明は、変速機構、及び変速機構を備えた流体制御弁の構造に関する。 The present invention relates to a transmission mechanism and a structure of a fluid control valve equipped with a transmission mechanism.

例えば内燃機関の吸気量を制御するスロットルバルブにおいて、近年では電動スロットルバルブが多く採用されている。電動スロットルバルブの多くは、ボディ内に電動モータ、減速機構、スロットルバルブが内蔵されている。 For example, in recent years, electric throttle valves have come to be widely used in throttle valves that control the amount of intake air in internal combustion engines. Most electric throttle valves have an electric motor, reduction mechanism, and throttle valve built into the body.

特許文献1には、電動スロットルバルブの一例が開示されている。特許文献1に開示された電動スロットルバルブは、ボディ内に、弁体を駆動するスロットルシャフトと電動モータの駆動軸(モータ出力軸)とが平行に配置され、モータ出力軸とスロットルシャフトとの間に減速機構が配置されている。減速機構は、モータ出力軸に固定されたモータギヤ、ボディに固定されモータ出力軸及びスロットルシャフトと平行に配置された中間シャフト、中間シャフトに回転可能に支持された中間ギヤ、バルブシャフトに固定されたスロットルギヤ(バルブギヤ)により構成されている。中間ギヤには、モータギヤにかみ合う第1中間ギヤと、スロットルギヤと噛み合う第2中間ギヤが形成されている。 Patent Document 1 discloses an example of an electric throttle valve. In the electric throttle valve disclosed in Patent Document 1, a throttle shaft that drives a valve body and a drive shaft of an electric motor (motor output shaft) are arranged in parallel within a body, and a reduction mechanism is arranged between the motor output shaft and the throttle shaft. The reduction mechanism is composed of a motor gear fixed to the motor output shaft, an intermediate shaft fixed to the body and arranged in parallel to the motor output shaft and the throttle shaft, an intermediate gear rotatably supported by the intermediate shaft, and a throttle gear (valve gear) fixed to the valve shaft. The intermediate gear is formed with a first intermediate gear that meshes with the motor gear and a second intermediate gear that meshes with the throttle gear.

特許第6419344号公報Patent No. 6419344

上記特許文献1の電動スロットルバルブでは、中間ギヤにおいて第1中間ギヤと第2中間ギヤとが軸方向(特許文献1の図1、2の紙面上における上下方向)において互いに異なる位置にオフセットして配置されている。 In the electric throttle valve of Patent Document 1, the first intermediate gear and the second intermediate gear are offset from each other at different positions in the axial direction (the vertical direction on the paper of Figures 1 and 2 of Patent Document 1).

したがって、駆動時に中間ギヤは、モータギヤから受けるラジアル力と、スロットルギヤから受けるラジアル力と、が軸方向に異なる位置で互いに反対方向に力を受けて傾いてしまう。 As a result, when the intermediate gear is driven, it receives radial forces from the motor gear and from the throttle gear in opposite directions at different axial positions, causing it to tilt.

このように中間ギヤが傾くと、中間ギヤの軸方向端部における外周端部が、ボディの対向する部位、即ち中間シャフトの支持部に接触する可能性があり、中間シャフトの回転にフリクションを与えてしまい、減速機構及びモータの寿命を低下させる可能性があるといった問題点があった。 When the intermediate gear tilts in this way, there is a possibility that the outer peripheral end at the axial end of the intermediate gear may come into contact with the opposing part of the body, i.e., the support part of the intermediate shaft, causing friction in the rotation of the intermediate shaft and potentially shortening the life of the reduction mechanism and motor.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中間ギヤの傾きによるフリクションの増加を抑制する変速機構及び当該変速機構を備えた流体制御弁を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to provide a speed change mechanism that suppresses the increase in friction caused by the inclination of the intermediate gear, and a fluid control valve equipped with the speed change mechanism.

上記目的を達成するため、本発明の変速機構は、支持部材に互いに平行に配置された入力軸から出力軸に回転駆動力を伝達する変速機構であって、前記支持部材に固定され、前記入力軸及び前記出力軸と平行に配置された中間軸と、前記入力軸に固定された入力ギヤと、前記出力軸に固定された出力ギヤと、前記中間軸に回転可能に支持された中間ギヤを備え、前記中間ギヤは、前記入力ギヤと噛み合う第1中間ギヤと、前記出力ギヤと噛み合う第2中間ギヤとを有し、前記第1中間ギヤと前記第2中間ギヤとは前記中間軸の軸線方向において互いに異なる位置に位置し、前記中間ギヤに、前記中間軸の軸心を中心とした半球状の凹部が形成され、前記中間軸に、当該中間軸の軸心を中心として少なくとも半球状に形成され前記凹部に挿入されて配置される凸部が形成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, the speed change mechanism of the present invention is a speed change mechanism that transmits a rotational driving force from an input shaft arranged parallel to a support member to an output shaft, and is characterized in that it comprises an intermediate shaft fixed to the support member and arranged parallel to the input shaft and the output shaft, an input gear fixed to the input shaft, an output gear fixed to the output shaft, and an intermediate gear rotatably supported on the intermediate shaft, the intermediate gear has a first intermediate gear that meshes with the input gear and a second intermediate gear that meshes with the output gear, the first intermediate gear and the second intermediate gear are located at different positions in the axial direction of the intermediate shaft, a hemispherical recess is formed in the intermediate gear with the axis of the intermediate shaft as the center, and a protrusion is formed in the intermediate shaft that is at least hemispherical with the axis of the intermediate shaft as the center and is inserted into the recess.

好ましくは、前記凹部は、前記中間ギヤの内部に備えられ、前記凸部に前記凹部が載置されて、前記中間ギヤが前記中間軸に支持されるとよい。 Preferably, the recess is provided inside the intermediate gear, and the recess is placed on the protrusion, so that the intermediate gear is supported on the intermediate shaft.

また、好ましくは、前記凹部の曲率は、前記凸部の曲率より小さいとよい。 Also, preferably, the curvature of the recess is smaller than the curvature of the protrusion.

また、本発明の流体制御弁は、前記入力軸は、モータの駆動軸であり、前記出力軸は、弁体を駆動するバルブシャフトであり、前記支持部材は、前記モータ及び前記バルブシャフトを支持するケースに備えられ、前記モータの駆動軸の回転を減速し駆動トルクを増加して前記バルブシャフトに伝達する減速機構である変速機構を備えることを特徴とする。 The fluid control valve of the present invention is characterized in that the input shaft is a drive shaft of a motor, the output shaft is a valve shaft that drives a valve body, the support member is provided in a case that supports the motor and the valve shaft, and has a speed change mechanism that is a reduction mechanism that reduces the speed of the rotation of the drive shaft of the motor, increases the drive torque, and transmits it to the valve shaft.

また、好ましくは、前記流体制御弁は、内燃機関の吸気流量を制御するスロットルバルブであるとよい。 Also, preferably, the fluid control valve is a throttle valve that controls the intake flow rate of an internal combustion engine.

本発明の減速機構によれば、半球状の凹部に半球状の凸部が挿入されて中間ギヤが中間軸に回転可能に支持される構成であるので、入力軸の回転により中間ギヤが回転した際に中間ギヤが例え傾いたとしても、凸部と凹部とが滑らかに摺動し、凹部と凸部とのフリクションを低減させることができる。また、この減速機構を介してモータの駆動力をバルブシャフトに伝達することで、応答性の優れたかつ高寿命化した流体制御弁にすることができる。 According to the reduction mechanism of the present invention, the intermediate gear is rotatably supported on the intermediate shaft by inserting a hemispherical convex portion into a hemispherical concave portion. Therefore, even if the intermediate gear is tilted when the intermediate gear rotates due to the rotation of the input shaft, the convex portion and the concave portion slide smoothly, reducing friction between the concave portion and the convex portion. In addition, by transmitting the driving force of the motor to the valve shaft via this reduction mechanism, a fluid control valve with excellent responsiveness and a long life can be obtained.

本発明の一実施形態の電動スロットルバルブの側面図である。1 is a side view of an electric throttle valve according to an embodiment of the present invention; カバーを外した電動スロットルバルブの上面図である。FIG. 2 is a top view of the electric throttle valve with the cover removed. 電動スロットルバルブの上部の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the upper part of the electric throttle valve. 電動スロットルバルブの中間シャフト付近の拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the vicinity of an intermediate shaft of the electric throttle valve. モータ駆動時において中間ギヤが受ける力の方向の説明図である。5 is an explanatory diagram of the direction of a force that an intermediate gear receives when the motor is driven. FIG.

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。 Below, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態の電動スロットルバルブ10(流体制御弁)の側面図である。図2は、カバー11を外した電動スロットルバルブ10の上面図である。図3は、電動スロットルバルブ10の上部の縦断面図である。図4は、電動スロットルバルブ10の中間シャフト36付近の拡大断面図である。 Figure 1 is a side view of an electric throttle valve 10 (fluid control valve) according to one embodiment of the present invention. Figure 2 is a top view of the electric throttle valve 10 with the cover 11 removed. Figure 3 is a vertical cross-sectional view of the upper part of the electric throttle valve 10. Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the electric throttle valve 10 near the intermediate shaft 36.

なお、図3は、電動スロットルバルブ10の上部を、縦方向に切断した、詳しくは後述するモータシャフト13(入力軸)、バルブシャフト35(出力軸)及び中間シャフト36(中間軸)の夫々の軸線を含む平面で切断した断面図である。また、以下に説明する本実施形態の電動スロットルバルブ10は、モータシャフト13が上下方向に延び、後述する減速機構20が上方に位置するように配置される。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the upper part of the electric throttle valve 10 cut vertically, more specifically, cut along a plane including the axes of the motor shaft 13 (input shaft), the valve shaft 35 (output shaft), and the intermediate shaft 36 (intermediate shaft) described below. The electric throttle valve 10 of the present embodiment described below is arranged so that the motor shaft 13 extends in the vertical direction and the reduction mechanism 20 described below is located above.

本発明の一実施形態である電動スロットルバルブ10は、例えば自動車に搭載された内燃機関の吸気流量を制御する流体制御弁である。 The electric throttle valve 10, which is one embodiment of the present invention, is a fluid control valve that controls the intake flow rate of an internal combustion engine mounted on, for example, an automobile.

図1~3に示すように、電動スロットルバルブ10は、吸気通路15(流体通路)が形成されたバルブボディ16(ケース)と、吸気通路15を開閉して流路断面積を調整するバルブ17(弁体)と、バルブ17を駆動する電動モータ12を備えている。 As shown in Figures 1 to 3, the electric throttle valve 10 includes a valve body 16 (case) in which an intake passage 15 (fluid passage) is formed, a valve 17 (valve body) that opens and closes the intake passage 15 to adjust the flow passage cross-sectional area, and an electric motor 12 that drives the valve 17.

バルブボディ16は、電動モータ12を内蔵する収容空間19が形成されたアッパボディ21と、吸気通路15が形成されるとともにバルブ17が備えられたロアボディ22を有し、アッパボディ21とロアボディ22とをボルト23によって互いに固定して構成されている。 The valve body 16 has an upper body 21 in which an accommodation space 19 is formed to house the electric motor 12, and a lower body 22 in which an intake passage 15 is formed and in which a valve 17 is provided, and is configured by fastening the upper body 21 and lower body 22 to each other with bolts 23.

アッパボディ21の上部には収容空間19に面して開口部25が設けられており、当該開口部25はカバー11によって覆われている。 An opening 25 is provided at the top of the upper body 21 facing the storage space 19, and the opening 25 is covered by a cover 11.

また、カバー11には電動モータ12への電力供給用配線と、図示しない回転角度センサ等に接続する配線を外部に接続するためのコネクタ30が備えられている。コネクタ30は、電動モータ12の上部に配置されている。 The cover 11 is also provided with wiring for supplying power to the electric motor 12 and a connector 30 for connecting wiring to an external device such as a rotation angle sensor (not shown). The connector 30 is located on top of the electric motor 12.

図3に示すように、アッパボディ21とカバー11との間の収容空間19には、減速機構20(減速機構)及び電動モータ12が収容されている。 As shown in FIG. 3, the reduction gear mechanism 20 and the electric motor 12 are housed in the storage space 19 between the upper body 21 and the cover 11.

電動モータ12の駆動軸であるモータシャフト13とバルブ17を駆動するバルブシャフト35(出力軸)は上下方向に延び、互いに平行に配置されている。モータシャフト13及びバルブシャフト35の上端部は、アッパボディ21の開口部25から臨むように配置される。言い換えると、アッパボディ21の開口部25は、モータシャフト13の上端部の延長方向に向けて開口している。 The motor shaft 13, which is the drive shaft of the electric motor 12, and the valve shaft 35 (output shaft) that drives the valve 17 extend vertically and are arranged parallel to each other. The upper ends of the motor shaft 13 and the valve shaft 35 are arranged so that they face the opening 25 of the upper body 21. In other words, the opening 25 of the upper body 21 opens in the extension direction of the upper end of the motor shaft 13.

モータシャフト13とバルブシャフト35との間には、アッパボディ21及びカバー11に固定されるとともにモータシャフト13及びバルブシャフト35と平行に上下方向に延びる中間シャフト36(中間軸)が備えられている。 Between the motor shaft 13 and the valve shaft 35, there is provided an intermediate shaft 36 (intermediate shaft) that is fixed to the upper body 21 and the cover 11 and extends vertically in parallel with the motor shaft 13 and the valve shaft 35.

減速機構20は、モータシャフト13の上端部に固定されたモータギヤ37(入力ギヤ)、中間シャフト36、中間シャフト36に回転可能に支持された中間ギヤ38、バルブシャフト35の上端部に固定されたバルブギヤ39(出力ギヤ)により構成されている。 The reduction mechanism 20 is composed of a motor gear 37 (input gear) fixed to the upper end of the motor shaft 13, an intermediate shaft 36, an intermediate gear 38 rotatably supported on the intermediate shaft 36, and a valve gear 39 (output gear) fixed to the upper end of the valve shaft 35.

中間ギヤ38は、モータギヤ37と噛み合う第1中間ギヤ41と、バルブギヤ39と噛み合う第2中間ギヤ42と、を有し、第1中間ギヤ41と第2中間ギヤ42とは上下方向に並んで、即ち中間シャフト36の軸方向に連なって一体的に構成されている。 The intermediate gear 38 has a first intermediate gear 41 that meshes with the motor gear 37 and a second intermediate gear 42 that meshes with the valve gear 39, and the first intermediate gear 41 and the second intermediate gear 42 are arranged vertically, i.e., connected in the axial direction of the intermediate shaft 36, and are integrally configured.

減速機構20は、電動モータ12による回転駆動力をモータシャフト13から、モータギヤ37、第1中間ギヤ41、第2中間ギヤ42、バルブギヤ39を介してバルブシャフト35に減速しつつ伝達して回転駆動し、バルブ17を開閉作動させる。 The reduction mechanism 20 transmits the rotational driving force of the electric motor 12 from the motor shaft 13 through the motor gear 37, the first intermediate gear 41, the second intermediate gear 42, and the valve gear 39 to the valve shaft 35 while reducing the speed, thereby driving and rotating the valve 17 to open and close.

なお、アッパボディ21内には図示しないリターンスプリングが備えられている。リターンスプリングは、アッパボディ21に対しバルブシャフト35を回転させて、バルブ17を例えば所定の中間開度状態になるように付勢する。したがって、電動スロットルバルブ10は、電動モータ12の作動停止時にはバルブ17が所定の中間開度状態となり、電動モータ12を作動させることでバルブ17を所定の中間開度から開閉作動させる。 The upper body 21 is provided with a return spring (not shown). The return spring rotates the valve shaft 35 relative to the upper body 21, biasing the valve 17 to, for example, a predetermined intermediate opening state. Therefore, when the electric motor 12 is deactivated, the electric throttle valve 10 has the valve 17 in a predetermined intermediate opening state, and by operating the electric motor 12, the valve 17 is opened or closed from the predetermined intermediate opening.

中間ギヤ38のうち、第1中間ギヤ41が電動モータ12側に近づけて配置され、第2中間ギヤ42がカバー11側に配置されている。したがって、モータギヤ37は第1中間ギヤ41と軸方向上下位置を合わせて電動モータ12に近い位置に配置され、バルブギヤ39は第2中間ギヤ42と軸方向上下位置を合わせてバルブ17から遠い位置に配置されている。 Of the intermediate gears 38, the first intermediate gear 41 is positioned close to the electric motor 12, and the second intermediate gear 42 is positioned on the cover 11 side. Therefore, the motor gear 37 is positioned close to the electric motor 12 by aligning its vertical axial position with the first intermediate gear 41, and the valve gear 39 is positioned far from the valve 17 by aligning its vertical axial position with the second intermediate gear 42.

図4に示すように、中間ギヤ38の軸心には、中間シャフト36が挿入される穴部40が備えられている。更に、中間シャフト36の軸方向中間部の位置に、中間ギヤ38を回転可能に支持する凸部51が備えられている。 As shown in FIG. 4, the intermediate gear 38 has a hole 40 at its axial center, into which the intermediate shaft 36 is inserted. Furthermore, the intermediate shaft 36 has a protrusion 51 at its axially middle position, which rotatably supports the intermediate gear 38.

凸部51は、中間ギヤ38が中間シャフト36に支持された状態で中間ギヤ38の内部に位置し、中間シャフト36の外周面より径方向外方に球状に突出している。 The protrusion 51 is located inside the intermediate gear 38 when the intermediate gear 38 is supported by the intermediate shaft 36, and protrudes radially outward in a spherical shape from the outer circumferential surface of the intermediate shaft 36.

一方、中間ギヤ38の内部には、凸部51に接する凹部52が備えられている。凹部52は、上方側に凹むように形成されている。即ち、中間ギヤの穴部40が、凹部52より下方で拡径し、凹部52において滑らかな段差になっている。そして、凸部51の上半分の部位に凹部52が載置して中間ギヤ38が中間シャフト36の軸方向である下方への移動が規制され、中間ギヤ38が中間シャフト36に回転可能に支持される。 Meanwhile, the intermediate gear 38 is provided with a recess 52 that contacts the protrusion 51 inside. The recess 52 is formed so as to be recessed upward. In other words, the hole 40 of the intermediate gear expands in diameter below the recess 52, forming a smooth step at the recess 52. The recess 52 is placed on the upper half of the protrusion 51, restricting the intermediate gear 38 from moving downward in the axial direction of the intermediate shaft 36, and the intermediate gear 38 is rotatably supported by the intermediate shaft 36.

また、凹部52の曲率は、凸部51の曲率よりわずかに小さく、即ち凸部51よりも凹部52が緩やかなカーブになっている。したがって、中間ギヤ38は、凹部52と凸部51とが略円形帯状に面接触、少なくとも円形状に線接触するように支持されている。 The curvature of the recess 52 is slightly smaller than that of the protrusion 51, i.e., the recess 52 has a gentler curve than the protrusion 51. Therefore, the intermediate gear 38 is supported so that the recess 52 and the protrusion 51 are in surface contact in a substantially circular band shape, or at least in line contact in a circular shape.

また、中間ギヤ38の下端部には、穴部40の外周縁部が例えば上方に凹むように円弧状に面取りした中間ギヤ面取り部55が設けられている。一方、アッパボディ21には、円柱状の支持部56(支持部材)が設けられている。また、支持部56の上端部の外周端部には、例えば円弧状に面取りした支持部面取り部57が形成されている。中間ギヤ面取り部55と支持部面取り部57とは、略同一の形状で対向するように形成されている。凹部52と凸部51とが接触して中間ギヤ38が中間シャフト36に支持され、中間ギヤ38と中間シャフト36とが同軸上に位置している場合、あるいは中間ギヤ38が傾いた場合であっても、中間ギヤ面取り部55と支持部面取り部57とが離間するように設定されている。 The lower end of the intermediate gear 38 is provided with an intermediate gear chamfered portion 55, which is chamfered in an arc shape so that the outer periphery of the hole 40 is recessed upward, for example. On the other hand, the upper body 21 is provided with a cylindrical support portion 56 (support member). The outer periphery of the upper end of the support portion 56 is formed with a support portion chamfered portion 57, which is chamfered in an arc shape, for example. The intermediate gear chamfered portion 55 and the support portion chamfered portion 57 are formed to face each other with approximately the same shape. When the recessed portion 52 and the protruding portion 51 come into contact with each other and the intermediate gear 38 is supported by the intermediate shaft 36, and the intermediate gear 38 and the intermediate shaft 36 are positioned coaxially, or even when the intermediate gear 38 is tilted, the intermediate gear chamfered portion 55 and the support portion chamfered portion 57 are set to be separated from each other.

図5は、モータ駆動時において中間ギヤ38が受ける力の方向の説明図である。 Figure 5 is an explanatory diagram of the direction of the force that the intermediate gear 38 receives when the motor is driven.

以上のような構成により、本実施形態の電動スロットルバルブ10における減速機構20では、電動モータ12を駆動しモータシャフト13を回転させることで、中間ギヤ38に対してはモータギヤ37から回転力を受けるとともに、バルブギヤ39から回転力の反力を受ける。このとき、図5に示すように、中間ギヤ38が受けるラジアル力(径方向の力)F1、F2は、中間シャフト36の軸方向において互いに異なる位置で軸心に向かって互いに反対方向に作用する。詳しくは、モータギヤと中間ギヤ38との噛み合い位置と、バルブギヤ39と中間ギヤ38との噛み合い位置とは、中間ギヤ38の凹部55と支持部56の凸部57との接触面を基準として、中間シャフト36の軸方向の距離(図5の紙面上での上下高さ)が異なり、中間ギヤ38に対して互いに反対方向にラジアル力F1,F2が作用するので、これらのラジアル力F1、F2によって中間ギヤ38の回転時に、中間ギヤ38が軸線を通る平面上で僅かに傾く。 With the above-described configuration, in the reduction mechanism 20 of the electric throttle valve 10 of this embodiment, by driving the electric motor 12 and rotating the motor shaft 13, the intermediate gear 38 receives a rotational force from the motor gear 37 and also receives a reaction force to the rotational force from the valve gear 39. At this time, as shown in Figure 5, radial forces F1, F2 received by the intermediate gear 38 act in opposite directions toward the axis at different positions in the axial direction of the intermediate shaft 36. In detail, the meshing position between the motor gear and intermediate gear 38 and the meshing position between the valve gear 39 and intermediate gear 38 differ in the axial distance of the intermediate shaft 36 (the vertical height on the paper surface of FIG. 5) based on the contact surface between the recess 55 of the intermediate gear 38 and the protrusion 57 of the support portion 56, and radial forces F1 and F2 act on the intermediate gear 38 in opposite directions, so that when the intermediate gear 38 rotates, the intermediate gear 38 tilts slightly on a plane passing through the axis due to these radial forces F1 and F2.

本実施形態では、中間シャフト36に形成された球状の凸部51の上側の部位に、中間ギヤ38の内部に形成された半球状の凹部52が接して、中間ギヤ38が中間シャフト36に回転可能に支持されているので、中間ギヤ38が例え傾いたとしても凸部51と凹部52とが滑らかに摺動し、凹部52と凸部51とのフリクション(摩擦力)を低減させる。したがって、電動モータ12の回転駆動時において減速機構20でのフリクションを低減するので、電動スロットルバルブ10におけるバルブ17の開閉駆動の応答性を向上させることができるとともに、電動モータ12及び減速機構20の高寿命化を図ることができる。 In this embodiment, the intermediate gear 38 is rotatably supported by the intermediate shaft 36 with a hemispherical recess 52 formed inside the intermediate gear 38 in contact with the upper portion of the spherical protrusion 51 formed on the intermediate shaft 36. Therefore, even if the intermediate gear 38 is tilted, the protrusion 51 and the recess 52 slide smoothly, reducing friction (frictional force) between the recess 52 and the protrusion 51. Therefore, since friction in the reduction mechanism 20 is reduced when the electric motor 12 is driven to rotate, the responsiveness of the opening and closing drive of the valve 17 in the electric throttle valve 10 can be improved, and the life of the electric motor 12 and the reduction mechanism 20 can be extended.

また、中間ギヤ38の凹部52が上方に凹んだ形状になっているとともに、中間シャフト36の凸部51の上面が径方向外方に向かって下方に傾斜している。したがって、凹部52と凸部51との間に異物等が入り込んだとしても、凸部51の上面から径方向外方に滑り落ちて、凹部52と凸部51との間から容易に排出される。これにより、凹部52と凸部51との間に異物等が堆積することを抑制して、凹部52と凸部51とにおける摺動性能を維持することができる。 In addition, the recess 52 of the intermediate gear 38 is recessed upward, and the upper surface of the protrusion 51 of the intermediate shaft 36 is inclined downward toward the radially outward direction. Therefore, even if foreign matter or the like gets between the recess 52 and the protrusion 51, it slides radially outward from the upper surface of the protrusion 51 and is easily discharged from between the recess 52 and the protrusion 51. This prevents foreign matter or the like from accumulating between the recess 52 and the protrusion 51, and maintains the sliding performance between the recess 52 and the protrusion 51.

更に、凸部51の曲率に対して凹部52の曲率が小さく形成されているので、凹部52と凸部51との間の隙間の寸法が径方向外方に向けて大きくなる。これにより、凹部52と凸部51との間に入り込んだ異物等を径方向外方に更に排出し易くすることができる。 Furthermore, since the curvature of the recess 52 is smaller than that of the protrusion 51, the size of the gap between the recess 52 and the protrusion 51 increases radially outward. This makes it easier to expel foreign matter that has entered between the recess 52 and the protrusion 51 radially outward.

また、中間ギヤ38の下端部における穴部40の外周縁端部に中間ギヤ面取り部55が形成され、支持部56の上端部の外周部が中間ギヤ面取り部55に対向して略同一の形状の支持部面取り部57が形成されているので、例え中間ギヤ38に想定を超えたラジアル力が作用して大きく傾き中間ギヤ面取り部55と支持部面取り部57が接触したとしても、中間ギヤ面取り部55と支持部面取り部57が滑らかに摺動可能にすることができる。したがって、中間ギヤ38の回転フリクションを抑えつつ、中間ギヤ38の更なる傾きを抑えることができる。 In addition, an intermediate gear chamfered portion 55 is formed on the outer peripheral edge of the hole portion 40 at the lower end of the intermediate gear 38, and a support portion chamfered portion 57 of approximately the same shape is formed facing the intermediate gear chamfered portion 55 on the outer peripheral portion of the upper end of the support portion 56. Therefore, even if an unexpected radial force acts on the intermediate gear 38, causing it to tilt significantly and come into contact with the intermediate gear chamfered portion 55 and the support portion chamfered portion 57, the intermediate gear chamfered portion 55 and the support portion chamfered portion 57 can slide smoothly. Therefore, it is possible to suppress further tilting of the intermediate gear 38 while suppressing rotational friction of the intermediate gear 38.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。 This concludes the description of the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施形態では、中間シャフト36に球状の凸部51が設けられているが、凸部51の少なくとも上部が球状、即ち凸部51が半球状であってもよい。 For example, in the above embodiment, the intermediate shaft 36 is provided with a spherical protrusion 51, but at least the upper part of the protrusion 51 may be spherical, i.e., the protrusion 51 may be hemispherical.

また、上記実施形態では、中間ギヤ38において第1中間ギヤ41の上側に第2中間ギヤ42が配置されているが、第2中間ギヤ42の上側に第1中間ギヤ41が配置されている減速機構に本発明を適用してもよい。 In addition, in the above embodiment, the second intermediate gear 42 is arranged above the first intermediate gear 41 in the intermediate gear 38, but the present invention may also be applied to a reduction mechanism in which the first intermediate gear 41 is arranged above the second intermediate gear 42.

また、上記実施形態のように中間シャフト36が上下方向に延びるように配置される変速機構だけでなく、例えば中間シャフト36が横方向に延びるように配置される変速機構に本発明を適用してもよい。 In addition, the present invention may be applied not only to a transmission mechanism in which the intermediate shaft 36 is arranged to extend vertically as in the above embodiment, but also to a transmission mechanism in which the intermediate shaft 36 is arranged to extend horizontally, for example.

また、上記実施形態の電動スロットルバルブ10は、内燃機関の吸気量を制御する電動スロットルバルブであるが、その他の流体制御弁であってもよく、また流体制御弁以外の他の用途に使用した減速機構に本発明を適用してもよい。 In addition, the electric throttle valve 10 in the above embodiment is an electric throttle valve that controls the intake volume of an internal combustion engine, but it may be another type of fluid control valve, and the present invention may be applied to a reduction mechanism used for purposes other than a fluid control valve.

10 電動スロットルバルブ(流体制御弁)
12 電動モータ
13 モータシャフト(入力軸)
16 バルブボディ
17 バルブ(弁体)
20 減速機構(変速機)
21 アッパボディ
35 バルブシャフト(出力軸)
36 中間シャフト(中間軸)
37 モータギヤ(入力ギヤ)
38 中間ギヤ
39 バルブギヤ(出力ギヤ)
41 第1中間ギヤ
42 第2中間ギヤ
52 凹部
51 凸部
56 支持部(支持部材)
10 Electric throttle valve (fluid control valve)
12 Electric motor 13 Motor shaft (input shaft)
16 Valve body 17 Valve (valve body)
20 Reduction mechanism (transmission)
21 Upper body 35 Valve shaft (output shaft)
36 Intermediate shaft
37 Motor gear (input gear)
38 Intermediate gear 39 Valve gear (output gear)
41 First intermediate gear 42 Second intermediate gear 52 Recess 51 Protrusion 56 Support portion (support member)

Claims (5)

支持部材に互いに平行に配置された入力軸から出力軸に回転駆動力を伝達する変速機構であって、
前記支持部材に固定され、前記入力軸及び前記出力軸と平行に配置された中間軸と、
前記入力軸に固定された入力ギヤと、
前記出力軸に固定された出力ギヤと、
前記中間軸に回転可能に支持された中間ギヤを備え、
前記中間ギヤは、前記入力ギヤと噛み合う第1中間ギヤと、前記出力ギヤと噛み合う第2中間ギヤとを有し、前記第1中間ギヤと前記第2中間ギヤとは前記中間軸の軸線方向において互いに異なる位置に位置し、
前記中間ギヤに、前記中間軸の軸心を中心とした半球状の凹部が形成され、
前記中間軸に、当該中間軸の軸心を中心として少なくとも半球状に形成され前記凹部に挿入されて配置される凸部が形成されていることを特徴とする変速機構。
A transmission mechanism that transmits a rotational driving force from an input shaft to an output shaft that are arranged in parallel to each other on a support member,
an intermediate shaft fixed to the support member and arranged parallel to the input shaft and the output shaft;
an input gear fixed to the input shaft;
an output gear fixed to the output shaft;
an intermediate gear rotatably supported on the intermediate shaft;
the intermediate gear includes a first intermediate gear meshing with the input gear and a second intermediate gear meshing with the output gear, the first intermediate gear and the second intermediate gear being located at different positions from each other in an axial direction of the intermediate shaft,
The intermediate gear is formed with a semi-spherical recess centered on the axis of the intermediate shaft,
a convex portion formed at least semi-spherically about an axis of the intermediate shaft and inserted into the concave portion, the convex portion being disposed on the intermediate shaft;
前記凹部は、前記中間ギヤの内部に備えられ、
前記凸部に前記凹部が載置されて、前記中間ギヤが前記中間軸に支持されることを特徴とする請求項1に記載の変速機構。
The recess is provided inside the intermediate gear,
2. The transmission mechanism according to claim 1, wherein the intermediate gear is supported by the intermediate shaft with the recessed portion placed on the protruding portion.
前記凹部の曲率は、前記凸部の曲率より小さいことを特徴とする請求項2に記載の変速機構。 The gear shift mechanism according to claim 2, characterized in that the curvature of the recess is smaller than the curvature of the protrusion. 前記入力軸は、モータの駆動軸であり、
前記出力軸は、弁体を駆動するバルブシャフトであり、
前記支持部材は、前記モータ及び前記バルブシャフトを支持するケースに備えられ、
前記変速機構は、前記モータの駆動軸の回転を減速し駆動トルクを増加して前記バルブシャフトに伝達する減速機構である
請求項1から3のいずれか1項に記載の変速機構を備えたことを特徴とする流体制御弁。
the input shaft is a drive shaft of a motor,
the output shaft is a valve shaft that drives a valve body,
The support member is provided on a case that supports the motor and the valve shaft,
4. A fluid control valve comprising the speed change mechanism according to claim 1, wherein the speed change mechanism is a reduction mechanism that reduces the rotation speed of the drive shaft of the motor and increases the drive torque to transmit the drive torque to the valve shaft.
前記流体制御弁は、内燃機関の吸気流量を制御するスロットルバルブであることを特徴とする請求項4に記載の流体制御弁。 The fluid control valve according to claim 4, characterized in that the fluid control valve is a throttle valve that controls the intake flow rate of an internal combustion engine.
JP2021043660A 2021-03-17 2021-03-17 Transmission mechanism and fluid control valve Active JP7616922B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021043660A JP7616922B2 (en) 2021-03-17 2021-03-17 Transmission mechanism and fluid control valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021043660A JP7616922B2 (en) 2021-03-17 2021-03-17 Transmission mechanism and fluid control valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022143239A JP2022143239A (en) 2022-10-03
JP7616922B2 true JP7616922B2 (en) 2025-01-17

Family

ID=83454974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021043660A Active JP7616922B2 (en) 2021-03-17 2021-03-17 Transmission mechanism and fluid control valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7616922B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013104392A (en) 2011-11-15 2013-05-30 Aisan Industry Co Ltd Throttle device
JP6419344B2 (en) 2015-09-02 2018-11-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 Throttle valve control device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013104392A (en) 2011-11-15 2013-05-30 Aisan Industry Co Ltd Throttle device
JP6419344B2 (en) 2015-09-02 2018-11-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 Throttle valve control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022143239A (en) 2022-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5912031B2 (en) Flow control valve
CN110023596A (en) valve timing control
US7168403B2 (en) Valve train device for engine
JPH0893665A (en) Scroll compressor
JP7616922B2 (en) Transmission mechanism and fluid control valve
JP7562455B2 (en) Transmission mechanism and fluid control valve
EP1548240A1 (en) Drive of variable valve lift mechanism
JP2001234721A (en) Variable valve train for internal combustion engine
JP2008286145A (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4621122B2 (en) Continuously variable valve lift device for engine
US20210285344A1 (en) Valve timing adjustment device
JP4151518B2 (en) Variable valve gear for engine
JP7325841B2 (en) electric valve
JP2003254075A (en) Nozzle drive mechanism for variable capacity turbocharger
JP4096869B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
EP3412931A1 (en) Belt-type continuously variable transmission
JP2012026281A (en) Scroll type compressor
JP6740968B2 (en) Valve timing adjustment device
JP3779842B2 (en) Valve operating device for internal combustion engine
JPH11270322A (en) Valve train for internal combustion engine
JP2004225610A (en) Valve train valve lifter and valve train valve lifter structure
JP2004285935A (en) Exhaust control valve
JP5652013B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2002266666A (en) Intake throttle device for internal combustion engine
JP2019138290A (en) Permanent magnet, opening detection device, and throttle device

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20230908

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20230908

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240917

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7616922

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150