JP3650468B2 - Bearing with throttle valve opening sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関のスロットルバルブの開度を検出するセンサ素子部とスロットルシャフトを支持する軸受とを共通のハウジング内に組み込んだスロットルバルブ開度センサ付軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
スロットルバルブ装置の構造は、一般に図5に示すように、スロットルバルブ51と一体のスロットルシャフト52を、スロットルボディ53の両側部に設けられた軸受54,54で支持し、スロットルシャフト52の一端に戻しばね55を、他端にスロットルバルブ開度センサ56を各々連結した構成とされている。戻しばね55はアクスルペダル(図示せず)とスロットルバルブ51を連動させるものである。
スロットルバルブ開度センサ56は、スロットルボディ53に装着されるハウジング57内にロータ58を回転自在に支持し、抵抗体付きの基板59およびブラシ60からなるポテンショメータ61の前記ブラシ60をロータ58に取付けたものである。ロータ58の軸部は、スロットルシャフト52の回転を伝達可能なように、溝部および突片からなる噛合部62でスロットルシャフト52と連結してある。また、噛合部62の遊びによる検出精度の低下を防止するために、ロータ58を回転付勢する戻しねじりコイルばね63を設け、噛合部62の突片が溝内面に常に所定回転方向に押し付けられるようにしてある。戻しねじりコイルばね63は、ロータ58の外周に圧入したスリーブ64に取付けてある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スロットルボディ53は軸受54の取付部分53aが外方へ突出し、その外側にスロットルバルブ開度センサ56のハウジング57が取付けられるため、スロットルバルブ装置の全体がスロットルシャフト52の軸方向に長くなってしまう。コンパクト化を図ろうとしても、ロータ58をハウジング57に回転自在に支持することが必要であるため、限界がある。また、組み立てに際して、軸受54をスロットルボディ53に組み込む作業と、ロータ58をスロットルシャフト52に連結しながら開度センサ56をスロットルボディ53に装着する作業とが必要で、組み立てに手間がかかる。
さらに、センサ56のロータ58を噛合部62でスロットルシャフト52と連結するため、ロータ58とスロットルシャフト52の軸心に誤差が発生し、スロットルバルブ51の開度の検出精度に影響する。噛合部62に生じる回転方向の隙間に対しては、戻しねじりコイルばね63を設けて対処しているが、その配置スペースを得るために、一層軸方向に大きくなる。
【0004】
この発明は、上記の課題を解消するものであり、スロットルバルブ装置のコンパクト化が図れ、組立作業性も良く、また検出精度の向上が図れるスロットルバルブ開度センサ付軸受を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明のスロットルバルブ開度センサ付軸受は、上記課題を解消するため、スロットルシャフトの回転角度を検出するセンサ素子部の回転側部品が取付けられたロータを、前記スロットルシャフトを支持するシャフト支持軸受の内輪に嵌合状態に取付けている。前記シャフト支持軸受は転がり軸受からなる。
この構成により、センサ素子部の回転側部品とシャフト支持軸受の軸心が確実に一致し、またロータの取付けも行い易い。
前記ロータは鍔付き円筒状であって、その円筒部で前記内輪に圧入状態に取付けられ、かつ鍔部に前記センサ素子部の前記回転側部品が取付けられたものである。前記スロットルシャフトは前記ロータの前記円筒部に圧入する。
また、前記転がり軸受は、前記ロータの軸方向幅内に収まる幅寸法のものであっても良い。
また、ハウジング内に、スロットルシャフトを支持するシャフト支持軸受と前記スロットルシャフトの回転角度を検出するセンサ素子部とを設けたものとしても良い。
このセンサ付き軸受は、スロットルボディに取付けられてスロットルシャフトの支持と、スロットルバルブの開度検出とに使用される。このように、スロットルシャフトを支持する軸受とセンサ素子部とを共通のハウジングに納めてユニット化したため、スロットルボディにはセンサ側のシャフト支持軸受を設けることが不要で、1個のシャフト支持軸受でスロットルシャフトの支持とセンサ素子部のロータ等の支持が兼用できる。そのため全体構成がスロットルシャフトの軸方向にコンパクトになる。また、予めハウジング内にシャフト支持軸受が組み込んであるため、スロットルボディに軸受を組み込むことが不要で、スロットルボディへの組立作業性が良い。しかも、共通のハウジングにシャフト支持軸受とセンサ素子部とが設けられるため、シャフト支持軸受とセンサ素子部の軸心が一致し、検出精度が高い。
【0006】
上記構成において、センサ素子部は、ハウジングのスロットルシャフト挿入口を有する端壁部とシャフト支持軸受との間に配置することが好ましい。センサ素子部はその全体を密封することが好ましいが、このように構成した場合、センサ素子部がシャフト支持軸受とスロットルボディの間に位置することになり、したがってセンサ素子部のスロットルボディ側だけを密封すれば良く、密封が行い易い。また、軸受側に密封用の壁部を設けることを不要にして、一層コンパクト化および組立の容易化を図ることもできる。
この場合に、スロットルシャフト挿入口に、スロットルシャフトとの間を密封するシールを設けても良く、これにより密封性の確実が図れる。
また、上記構成において、前記ハウジングを合成樹脂製とする場合に、シャフト支持軸受の外輪が嵌合するカラーを設け、ハウジングの樹脂成形時に、インサート成形等でカラーとハウジングとを一体化させても良い。このようにカラーを設けることにより、合成樹脂からなるハウジングの軸受嵌合部分の剛性不足を補える。また、樹脂成形で一体化させるため、カラーの取付けが確実となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図1および図2に基づいて説明する。このスロットルバルブ開度センサ付軸受1は、スロットルボディ2に取付けられる樹脂製のハウジング3内に、スロットルバルブ4のスロットルシャフト5を支持するシャフト支持軸受6と、スロットルシャフト5の回転角度を検出するセンサ素子部7とを設けたものである。シャフト支持軸受6は、シール付き深溝玉軸受等の標準型の転がり軸受からなり、センサ素子部7はポテンショメータ等からなる。シャフト支持軸受6は滑り軸受であっても良い。
【0008】
シャフト支持軸受6は、ハウジング3の軸受嵌合壁3bの内径面に埋め込み状態に設けられた円筒状のカラー8に、外輪6aで圧入状態に取付けられ、内輪6bに鍔付き円筒状のロータ9がその円筒部で圧入状態に取付けられている。ロータ9の鍔部は、シャフト支持軸受6のハウジング内側に配置される。ロータ9は、飽和ポリエステルまたはポリフェニレンサルファイド樹脂等の樹脂製のものであり、スロットルシャフト5はこのロータ9に圧入されてシャフト支持軸受6に支持される。ここで、スロットルシャフト5とロータ9の間に金属製のスリーブを介在させて、ロータ9の磨耗を抑制するようにしてもよい。上記カラー8は、鋼材または焼結合金等の金属製のものであり、ハウジング3にインサート成形で一体化されている。
【0009】
ハウジング3は、スロットルボディ2に隣接する略円形の端壁部3aから、円筒状の軸受嵌合壁3bを同心に突出させたものであり、軸受嵌合壁3bの基端部からコネクタ差込み部3cが外径側へ突出している。コネクタ差込み部3cは、コネクタ端子10を内部に有するものであり、コネクタ係止爪3dが設けられている。コネクタ差込み部3cに、センサ素子部7の出力を取り出すコネクタ(図示せず)が着脱自在に装着される。端壁部3aにおけるコネクタ差込み部3cから両側に90°離れた箇所には、取付用の耳部3e(図1(B))が突出し、耳部3eに円周方向に延びる長孔状の取付孔11が設けられている。取付孔11の周縁には焼結合金等からなる環状の補強材12が設けられ、カラー8と共にハウジング3にインサート成形で一体化されている。ハウジング3の端壁部3aの中央にはスロットルシャフト挿入口13が形成され、その内径面にスロットルシャフト5との間を密封するシール14が取付けられている。シール14はゴム等の弾性体からなる。また、端壁部3aの外面の外周縁には、スロットルボディ2に設けられた環状突部2aに嵌合する環状の位置決め凹部3fが形成されている。
【0010】
センサ素子部7となるポテンショメータは、ハウジング3の端壁部3aの内面に設けられた基板15と、ロータ9の鍔部に設けられたブラシ16とからなる。このセンサ素子部7は、基板15に同心のリング状ないし円弧状に形成された複数の抵抗体間、または抵抗体と電極間をブラシ16の摺接によって導通させることにより、電圧値の変化でロータ9の回転角度を検出するものである。基板15の抵抗体および電極は、前記コネクタ端子10に接続されている。なお、センサ素子部7は、ポテンショメータに限らず、磁気的または光的に回転角度を検出するものであっても良く、例えば磁気スケールと磁気センサ、あるいは歯列と磁気センサ等からなる回転角度検出器などが使用できる。
【0011】
このスロットルバルブ開度センサ付軸受1の使用形態および作用を説明する。図2は、このスロットルバルブ開度センサ付軸受1をスロットルボディ2に取付けた状態を示す。スロットルボディ2は、スロットルシャフト5を支持する内蔵の軸受17を片方のみに設けたものであり、スロットルシャフト5の他端側は、この開度センサ付軸受1のシャフト支持軸受6で支持される。スロットルシャフト5の前記内蔵軸受17から突出した部分には、アクスルペダルとの連動用の戻しばね18が設けられる。なお、上記戻しばね18側の軸受17を上記開度センサ付軸受1で構成してもよい。
この開度センサ付軸受1のスロットルボディ2への取付作業は、スロットルシャフト5を開度センサ付軸受1のハウジング3のスロットルシャフト挿入口13からロータ9内に圧入し、ハウジング3の側面をスロットルボディ2の側面に合わせて耳部3eをボルト止めすることにより行う。耳部3eの取付ボルト(図示せず)は、取付孔11に挿通されてスロットルボディ2のねじ孔(図示せず)に螺着されるものであり、取付孔11を前記のように長孔に形成したことで、取付角度の微調整を可能としてある。
【0012】
この構成のスロットルバルブ開度センサ付軸受1によると、このようにスロットルシャフト5の支持軸受6とセンサ素子部7とを共通のハウジング3に納めてユニット化し、またスロットルバルブ4、センサ素子部7、およびシャフト支持軸受6がこの順に並ぶように配置したため、軸方向にコンパクトになる。また、予めハウジング3内にシャフト支持軸受6が組み込んであるため、スロットルボディ2への組立作業性が良い。しかも、シャフト支持軸受6とセンサ素子部7の軸心が一致し、検出精度が向上する。特に、ロータ9をシャフト支持軸受6の内輪6bとスロットルシャフト5との間に圧入したため、シャフト支持軸受6とセンサ素子部7の軸心が一層確実に一致して、より検出精度が高くなり、また一層軸方向にコンパクト化される。
【0013】
図3はこの発明の第2の実施形態を示す。この例は図1の実施形態において、そのカラー8に代えて、図4に示す耳部8aが両側に突出した円筒状のカラー8Aを用いたものである。耳部8aには円弧状の長孔からなる取付孔11Aが形成してあり、図1の例におけるハウジング1の耳部3eは無くす。また、カラー8Aは、ハウジング3の筒部3bの軸方向幅の略全体にわたる幅のものであり、耳部8aから周方向に90°離れた位置に、樹脂流入用切欠19,20が設けてある。カラー8Aは、前記実施形態と同様にハウジング3にインサート成形で一体化されるが、樹脂流入用切欠19,20にハウジング3の樹脂が流入することで、ハウジング3とカラー8との一体化が確実になると共に、ハウジング3がカラー8の挿入で途切れることなく一体に続いたものとなる。
このように構成した場合、シャフト支持軸受6が圧入されるカラー8Aを、その耳部8aで直接にスロットルボディ2に止め付けられるため、シャフト支持軸受6のスロットルボディ2に対する固定が確実となる。その他の構成,効果は図1の実施形態と同じである。
【0014】
なお、前記各実施形態において、ロータ9をシャフト支持軸受6とスロットルシャフト5の間に介在させたが、シャフト支持軸受6をスロットルシャフト5に直接に嵌合させ、ロータ9をシャフト支持軸受6とハウジング3の端壁部3aとの間でスロットルシャフト5に取付けても良い。
【0015】
【発明の効果】
この発明のスロットルバルブ開度センサ付軸受は、センサ素子部の回転側部品が取付けられたロータを、シャフト支持軸受の内輪に嵌合状態に取付けたため、軸心の一致による検出精度の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の一実施形態にかかるスロットルバルブ開度センサ付軸受の断面図、(B)はそのハウジングの正面図である。
【図2】同開度センサ付軸受をスロットルボディに取付けた状態を示す断面図である。
【図3】(A)はこの発明の第2の実施形態にかかるスロットルバルブ開度センサ付軸受の断面図、(B)はそのハウジングの正面図である。
【図4】(A)〜(C)は、各々同実施形態におけるカラーの平面図、断面図、および正面図である。
【図5】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1…開度センサ付軸受
2…スロットルボディ
3…ハウジング
4…スロットルバルブ
5…スロットルシャフト
6…シャフト支持軸受
7…センサ素子部
8,8A…カラー
9…ロータ
13…スロットルシャフト挿入口
14…シール
15…基板
16…ブラシ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bearing with a throttle valve opening sensor in which a sensor element portion for detecting the opening of a throttle valve of an internal combustion engine and a bearing for supporting a throttle shaft are incorporated in a common housing.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, the throttle valve device generally has a structure in which a
The throttle
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
Further, since the
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bearing with a throttle valve opening sensor that can solve the above-described problems, can be made compact in the throttle valve device, has good assembly workability, and can improve detection accuracy. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a bearing with a throttle valve opening sensor according to the present invention is provided with a shaft support bearing for supporting the throttle shaft with a rotor on which a rotation side component of a sensor element portion for detecting a rotation angle of the throttle shaft is mounted. It is attached to the inner ring. The shaft support bearing is a rolling bearing.
With this configuration, the rotation side component of the sensor element portion and the shaft center of the shaft support bearing are surely aligned, and the rotor can be easily attached.
The rotor has a cylindrical shape with a flange, and is attached to the inner ring in a press-fitted state at the cylindrical portion, and the rotation side component of the sensor element portion is attached to the flange portion . The throttle shaft is press-fitted into the cylindrical portion of the rotor .
Further, the rolling bearing may have a width dimension that fits within an axial width of the rotor.
Further, a shaft support bearing for supporting the throttle shaft and a sensor element portion for detecting the rotation angle of the throttle shaft may be provided in the housing.
This sensor-equipped bearing is attached to the throttle body and used for supporting the throttle shaft and detecting the opening of the throttle valve. As described above, since the bearing supporting the throttle shaft and the sensor element portion are housed in a common housing to form a unit, it is not necessary to provide a shaft support bearing on the sensor side in the throttle body, and one shaft support bearing is used. The support of the throttle shaft and the support of the rotor of the sensor element portion can be used together. Therefore, the overall configuration is compact in the axial direction of the throttle shaft. Further, since the shaft support bearing is incorporated in the housing in advance, it is not necessary to incorporate the bearing in the throttle body, and the assembly workability to the throttle body is good. In addition, since the shaft support bearing and the sensor element portion are provided in the common housing, the shaft centers of the shaft support bearing and the sensor element portion coincide with each other, and the detection accuracy is high.
[0006]
In the above configuration, the sensor element portion is preferably disposed between the end wall portion having the throttle shaft insertion port of the housing and the shaft support bearing. It is preferable that the sensor element part is hermetically sealed as a whole, but in this case, the sensor element part is located between the shaft support bearing and the throttle body, and therefore only the throttle body side of the sensor element part is disposed. What is necessary is just to seal and it is easy to seal. Further, it is not necessary to provide a sealing wall on the bearing side, so that further compactness and easy assembly can be achieved.
In this case, a seal that seals between the throttle shaft and the throttle shaft may be provided in the throttle shaft insertion port, thereby ensuring sealing performance.
Further, in the above configuration, when the housing is made of a synthetic resin, a collar that fits the outer ring of the shaft support bearing is provided, and when the housing is molded with the resin, the collar and the housing may be integrated by insert molding or the like. good. By providing the collar in this manner, the lack of rigidity of the bearing fitting portion of the housing made of synthetic resin can be compensated. Further, in order to integrate a resin molding, that Do mounting of the collar is ensured.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This bearing 1 with a throttle valve opening sensor detects a rotation angle of the
[0008]
The shaft support bearing 6 is attached to a
[0009]
The
[0010]
The potentiometer serving as the
[0011]
The usage pattern and operation of the throttle valve opening sensor-equipped bearing 1 will be described. FIG. 2 shows a state where the bearing 1 with the throttle valve opening sensor is attached to the
The operation of attaching the bearing 1 with the opening sensor to the
[0012]
According to the throttle valve opening sensor-equipped bearing 1 having this configuration, the support bearing 6 of the
[0013]
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of the
In such a configuration, the
[0014]
In each of the above embodiments, the
[0015]
【The invention's effect】
Throttle valve opening bearing with sensor of the present invention, cell a rotor rotating side parts are attached in the capacitors element portion, since the mounted in the fitting state to the inner ring of the shaft support bearing, detection accuracy that by the coincidence of the axis Improvement can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a sectional view of a bearing with a throttle valve opening sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front view of the housing.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a bearing with the same opening sensor is attached to a throttle body.
3A is a cross-sectional view of a bearing with a throttle valve opening sensor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a front view of the housing.
4A to 4C are a plan view, a cross-sectional view, and a front view, respectively, of a collar according to the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bearing with
Claims (4)
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JP12271896A JP3650468B2 (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | Bearing with throttle valve opening sensor |
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