(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路を形成し、前記吸気通路の吸気流量を調節する弁部材を前記吸気通路に収容するスロットルボディであって、
前記弁部材を支持する保持部を有し、樹脂材料により成形された外側部材と、
前記外側部材の内周に前記外側部材と別体に配設され、前記弁部材を取り囲む内側部材と、
前記外側部材に対する前記内側部材の位置を調節可能に前記内側部材と前記外側部材とを連結する連結部と、
を備えることを特徴とするスロットルボディ。
【請求項２】
前記外側部材と前記内側部材との間に前記外側部材に対する前記内側部材の位置を調節可能にする間隙が形成されていることを特徴とする請求項１記載のスロットルボディ。
【請求項３】
前記外側部材および前記内側部材は吸気通路の軸方向に延びる筒状に形成され、径方向外側に延びるフランジ部が前記連結部として前記内側部材に設けられており、前記フランジ部により前記内側部材は前記外側部材に対して径方向に移動可能に連結されていることを特徴とする請求項１または２記載のスロットルボディ。
【請求項４】
吸気通路を形成し、前記吸気通路の吸気流量を調節する弁部材を前記吸気通路に収容するスロットルボディの製造方法であって、
前記弁部材を支持する保持部を有する樹脂製の外側部材と、前記外側部材の内周に配設されて前記弁部材を取り囲む内側部材とを別体に形成し、
前記外側部材に前記弁部材を支持させた後、前記弁部材の収容位置に適した位置に前記外側部材に対して前記内側部材を移動し、前記外側部材と前記内側部材とを連結することを特徴とするスロットルボディの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気通路を形成するスロットルボディおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スロットル弁制御装置の軽量化および低コスト化の要求から、スロットルボディを樹脂で成形するものが知られている。しかしながら、スロットルボディは、スロットル軸の保持部、開度センサの取付け部等凹凸を含んだ複雑な形状に成形する必要があるので、例えばスロットルボディを樹脂で一体成形する場合、成形時の樹脂流れおよび温度変化により形状が変形し易い。特に、高い寸法精度を要求される吸気通路やスロットル軸の軸受け部が変形すると変形部分を切削加工する必要が生じる。
【０００３】
成形後に切削加工して高い寸法精度を確保することに対し、成形時の変形量を予め考慮してスロットルボディの成形型を形成し、この成形型を用いてスロットルボディを樹脂材料で一体成形することも考えられる。しかし、樹脂材料で一体成形すると、スロットルボディの各部位の変形が互いに影響し合うので、スロットルボディ全体の変形を考慮した上で樹脂材料により高い寸法精度でスロットルボディを一体成形することは困難である。
【０００４】
また、スロットルボディの変形部分を成形後に切削加工したとしても、ボルト等で吸気管にスロットルボディを固定する際の締め付け力により吸気通路や軸受け部が変形することもある。
特開平３−１８６３２号公報に開示されるように、スロットル弁を取り囲む樹脂製の壁部の内壁に高い寸法精度で加工した金属製の支持部材を埋め込んでスロットルボディを構成することにより、スロットル弁とスロットル弁を取り囲む支持部材とで形成するクリアランスを高精度に制御することが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スロットルボディの壁部の内壁に金属製の支持部材を埋め込むものは、樹脂製の壁部の変形にともない壁部に密着している金属製の支持部材が変形する恐れがあるので、吸気通路の真円度が低下するという問題がある。また、樹脂製の壁部の変形によりスロットル軸を支持する壁部の軸受け部が変形することもあるので、変形部分を切削加工する必要が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、構成部材の位置を調節可能にし、高精度な吸気流量制御を可能にするスロットルボディを提供することにある。
本発明の他の目的は、構成部材の位置を調節可能にし、高精度な吸気流量制御を可能にするスロットルボディの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１または３記載のスロットルボディによると、樹脂材料により成形された外側部材と、外側部材の内周に配設される内側部材とからスロットルボディを構成し、外側部材に対する内側部材の位置を調節可能な連結部を備えることにより、内側部材と弁部材とで形成するクリアランスが所定の吸気流量特性となるように高精度に制御可能になる。
【０００８】
さらに、外側部材および内側部材を切削加工する場合に比べ弁部材の収容位置の調整が容易になるので、スロットル弁制御装置の製造工数が低減し、製造コストが低下する。
また、外側部材と内側部材とが別体に形成されていることにより、成形時において外側部材が変形してもこの変形が内側部材を変形させる要因として作用しない。さらに、外側部材が弁部材の保持部等を設けるために複雑な形状になったとしても、内側部材の少なくとも弁部材を取り囲む部分を単純な形状に成形することができるので、内側部材を高い寸法精度で成形できる。
【０００９】
また連結部の構造によっては、エンジンにスロットルボディを固定するときや温度変化等によりスロットルボディが伸縮し吸気通路の所定位置に弁部材を収容できなくなっても、外側部材に対する内側部材の位置を調節することにより吸気通路の所定位置に弁部材を戻すことができる。したがって、吸気流量の高精度な制御を維持できる。
【００１０】
本発明の請求項２記載のスロットルボディによると、外側部材と内側部材との間に外側部材に対する内側部材の位置を調節可能な間隙が設けられていることにより、外側部材と内側部材とを連結した後に外側部材が変形してもこの変形が内側部材を変形させる要因として作用することを防止できる。
本発明の請求項４記載のスロットルボディの製造方法によると、弁部材の収容位置に合わせて外側部材に対して内側部材を移動してから外側部材と内側部材とを連結することにより、内側部材と弁部材とで形成するクリアランスが所定の吸気流量特性となるように高精度に制御可能になる。
【００１１】
さらに、外側部材および内側部材を切削加工する場合に比べ弁部材の収容位置の調整が容易になるので、スロットル弁制御装置の製造工数が低減し、製造コストが低下する。
また、外側部材と内側部材とが別体に形成されていることにより、成形時において外側部材が変形してもこの変形が内側部材を変形させる要因として作用しない。さらに、外側部材が弁部材の保持部等を設けるために複雑な形状になったとしても、内側部材の少なくとも弁部材を取り囲む部分を単純な形状に成形することができる。したがって、内側部材を高い寸法精度で成形できる。
【００１２】
また連結部の構造によっては、エンジンにスロットルボディを固定するときや温度変化等によりスロットルボディが伸縮し吸気通路の所定位置に弁部材を収容できなくなっても、外側部材に対する内側部材の位置を調節することにより吸気通路の所定位置に弁部材を戻すことができる。したがって、吸気流量の高精度な制御を維持できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例によるスロットルボディを図１に示す。図４はスロットル弁制御装置４を示している。
図１に示すように、スロットルボディ５は外側部材としての外筒ハウジング１００と内側部材としての内筒ハウジング１１０とからなる。外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０はそれぞれ樹脂材料により別体に成形されている。外筒ハウジング１００と内筒ハウジング１１０とは環状突起１３ａとフランジ部２２との接触位置で接着剤または熱溶着により固定されており、外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０を連結した図１に示す状態で外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０の内壁により吸気通路２００が形成されている。
【００１４】
外筒ハウジング１００は、円筒部１１と、後述するスロットル軸４１を支持する保持部１２とからなる。保持部１２は円筒部１１から径方向外側に突出しており、スロットル軸４１を貫挿するための貫通孔１２ａが吸気通路２００の径方向両側で保持部１２を貫通して形成されている。円筒部１１の一方の開口側端部１３の周方向に沿って環状突起１３ａが形成されている。図４に示す固定部３１は開口側端部１３の四隅から径方向外側に張り出している。固定部３１にはボルト孔３１ａが形成されており、ボルト孔３１ａに挿入した図示しないボルトにより図示しない吸気管にスロットル弁制御装置４を固定している。
【００１５】
図１に示すように内筒ハウジング１１０は、凹凸部を設けない単純形状の円筒部２１と、円筒部２１の一方の開口側端部から径方向外側に延びる連結部としての円環状のフランジ部２２とからなる。円筒部２１の保持部１２と対応する位置にスロットル軸４１を貫挿する貫通孔２１ａが二箇所設けられている。内筒ハウジング１１０は、スロットル弁４０と形成するクリアランスを高精度に制御するために、真円度および内径を高精度に成形している。
【００１６】
内筒ハウジング１１０は複雑な形状を有する外筒ハウジング１００と別体に成形されているので、内筒ハウジング１１０のスロットル弁４０を取り囲む部分を単純形状の円筒部２１として成形できる。したがって、成形時の外筒ハウジング１００の変形に関係なく内筒ハウジング１１０の貫通孔２１ａ、真円度および内径を高精度に成形できる。
【００１７】
図２に示す外筒ハウジング１００において、外筒ハウジング１００の環状突起１３ａの先端から貫通孔１２ａの中心迄の軸方向距離Ｌ1 は互いに等しくなるように形成されている。図３に示す内筒ハウジング１１０において、フランジ部２２の開口側端部１３との対向面から貫通孔２１ａの中心までの軸方向距離Ｌ2 は互いに等しくなるように形成されている。さらに、前述したように、図１に示す外筒ハウジング１００と内筒ハウジング１１０とを連結した状態で貫通孔１２ａ、２１ａが吸気通路２００の直径上に高い直線度で位置し、芯ずれを起こさないためにＬ1 ＝Ｌ2 になるように外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０が成形されている。
【００１８】
前述した貫通孔１２ａ、２１ａ、内筒ハウジング１１０の真円度および内径以外の外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０の寸法精度は外筒ハウジング１００内に内筒ハウジング１１０を収容しクリアランス６０を確保できる程度であれば良く、高精度に成形する必要はない。
外筒ハウジング１００の内径は内筒ハウジング１１０の外径よりも大きく設定されており、開口側端部１３の内径はフランジ部２２の外径よりも大きく設定されている。これにより、外筒ハウジング１００と内筒ハウジング１１０とを組付けた図１に示す状態で円筒部１１と円筒部２１との間に径方向にクリアランス６０が形成され、開口側端部１３とフランジ部２２との間に径方向および軸方向にクリアランス６１が形成されている。したがって、環状突起１３ａとフランジ部２２とを接着固定する前の状態において、外筒ハウジング１００内に収容した内筒ハウジング１１０を外筒ハウジング１００に対して径方向に移動可能である。さらに、環状突起１３ａとフランジ部２２とを接着固定し外筒ハウジング１００と内筒ハウジング１１０とを連結した状態において、外筒ハウジング１１０が変形してもこの変形が内筒ハウジング１１０を変形させる要因として作用することを防止できる。
【００１９】
スロットルボディ５に他の構成部材を組付けたスロットル弁制御装置を図４に示す。スロットル弁４０はスロットル軸４１に挟み込まれビス４２でスロットル軸４１に固定されている。保持部１２の内壁にベアリング５０、ベアリング５０のスロットル軸端部側にオイルシール５１が装着されており、スロットル軸４１はベアリング５０により回動可能に支持されている。
【００２０】
次に、スロットル弁制御装置４の製造方法について説明する。
(1) 外筒ハウジング１００は距離Ｌ1 を高い寸法精度で成形する。その他の成形精度、例えば円筒部１１の内径は、内筒ハウジング１１０を収容する際に内筒ハウジング１１０を径方向に移動可能に円筒部２１の外径よりも大きくなるように成形されていれば、高い寸法精度を必要としない。外筒ハウジング１００成形後、ベアリング５０およびオイルシール５１を保持部１２内に圧入する。
【００２１】
内筒ハウジング１１０は、距離Ｌ2 ならびにスロットル弁４０を収容する円筒部２１の内径を高い寸法精度で真円になるように成形する。
(2) 外筒ハウジング１００に内筒ハウジング１１０を挿入し、スロットル軸４１を貫通孔１２ａ、２１ａに挿入する。スロットル軸４１にスロットル弁４０を挟み込んでビス４２で軽く固定する。
【００２２】
(3) 図１の下方から光を照射し、スロットル弁４０と円筒部２１の内壁との間のクリアランスがスロットル弁４０の全閉時に均一になるように内筒ハウジング１１０を径方向に動かす。内筒ハウジング１１０の位置が決定したら外筒ハウジング１００の開口側端部１３と内筒ハウジング１１０のフランジ部２２とを接着剤で固定する。接着剤による固定に代えて、開口側端部１３とフランジ部２２とを熱溶着してもよい。
【００２３】
(4) 図１の下方から光を照射し、スロットル弁４０と円筒部２１の内壁との間のクリアランスがスロットル弁４０の全閉時に均一になるようにビス４２を締め込み、スロットル軸４１にスロットル弁４０を固定する。
このように、外筒ハウジング１００に対して内筒ハウジング１１０の位置を調節しながらスロットル弁４０を所定位置に収容することにより、内筒ハウジング１１０の円筒部２１とスロットル弁４０とで形成するクリアランスを所定の吸気流量特性を得られるように高精度に制御可能となる。
【００２４】
前述した(1) 〜 (4)のようにして組付けたスロットル弁制御装置４をボルト孔３１ａにボルトを挿入して図示しない吸気管に締め付け固定する。外筒ハウジング１００と内筒ハウジング１１０とは開口側端部１３とフランジ部２２とが連結しているだけであり、スロットル弁４０を取り囲む円筒部２１と外筒ハウジング１００との間には径方向にクリアランス６０が形成されているので、ボルトを締め付ける際に外筒ハウジング１００が変形しても、この変形により円筒部２１が変形することを防止する。したがって、円筒部２１とスロットル弁４０との間に形成されるクリアランスを高精度に保持できるので、スロットル弁制御装置４により吸気流量を高精度に制御可能である。
【００２５】
また、吸気管にスロットル弁制御装置４を固定した後に温度変化によりスロットルボディ５が伸縮しても、内筒ハウジング１１０の円筒部２１が単純形状であり、かつ外筒ハウジング１００の円筒部１１と内筒ハウジング１１０の円筒部２１との間にクリアランス６０が形成されているので、スロットル弁４０の形状に対応して内筒ハウジング１１０が真円を保持しつつ一様に伸縮する。したがって、スロットル弁４０との間に形成するクリアランスにばらつきが発生しない。
【００２６】
また、吸気管と接続される内筒ハウジング１１０の端部にフランジ部２２が形成されており、このフランジ部２２が吸気管と周方向にわたって当接することにより、スロットルボディ５と吸気管との接続部からの空気漏れを防止できる。
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記実施例によると、外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０を別体に成形し、かつ外筒ハウジング１００の内径を内筒ハウジング１１０の外径よりも大きくなるように成形し、外筒ハウジング１００に対して内筒ハウジング１１０を径方向に移動可能にしたことにより、スロットルボディ５を構成する際に外筒ハウジング１００に対する内筒ハウジング１１０の位置を径方向に調整可能にしている。したがって、外筒ハウジング１００または内筒ハウジング１１０を切削加工することなく円筒部２１で形成する吸気通路２００の所定位置にスロットル弁４０を配置できるので、円筒部２１の内壁とスロットル弁４０とで形成するクリアランスを所定の吸気流量特性となるように制御できる。特に、スロットル弁４０の全閉位置からスロットル開度の小さい範囲において吸気流量を高精度に制御できる。
【００２７】
また、外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０を別体に成形するので、一体に成形にする場合に比べ内筒ハウンジング１１０をより高精度に成形できる。
また本実施例によると、▲１▼外筒ハウジング１００と内筒ハウジング１１０との間が離れクリアランス６０が形成されているので、スロットルボディ５のエンジンへの固定時や温度変化等により外筒ハウジング１００が変形してもこの外筒ハウジング１００の変形が内筒ハウジング１１０の少なくともスロットル弁４０を取り囲む部分を変形させる要因として作用することを防止できる。▲２▼また、内筒ハウジング１１０の少なくともスロットル弁４０を取り囲む部分を単純な円筒形状に成形できるので、内筒ハウジング１１０を高精度に成形できる。▲３▼さらに、外筒ハウジング１００と内筒ハウジング１００との間にクリアランス６０が形成されており、かつ内筒ハウジング１１０の少なくともスロットル弁４０を取り囲む部分を単純な形状に成形できるので、温度変化によりスロットルボディ５が伸縮しても内筒ハウジング１１０がスロットル弁４０の形状に対応して伸縮する。以上▲１▼、▲２▼および▲３▼により、内筒ハウジング１１０とスロットル弁４０との間に形成されるクリアランスを高精度に保持できるので、吸気通路の吸気流量を高精度に制御可能である。
【００２８】
本実施例では、外筒ハウジング１００および内筒ハウジング１１０をともに樹脂で成形したが、外筒ハウジング１００を樹脂で成形し、内筒ハウジングをアルミや黄銅等の金属で形成することも可能である。
また本実施例では、内筒ハウジング１１０を径方向に移動することにより外筒ハウジング１００に対する内筒ハウジング１１０の位置を調節し円筒部２１が形成する吸気通路２００におけるスロットル弁４０の位置を調整したが、連結部の構造によっては軸方向にも内筒ハウジングを移動可能にすることもできる。この場合、両ハウジングに設けたスロットル軸を貫挿する二箇所の貫通孔は吸気通路の直径上にスロットル軸を貫挿できるように各ハウジングにおいて軸方向位置を合わせる必要はあるが、ハウジング同士の貫通孔の軸方向位置を高精度に合わせる必要がない。したがって、各ハウジングの製造が容易になり、製造コストを低減できる。
【００２９】
また本実施例では、開口側端部１３とフランジ部２２とを接着材または熱溶着により固定する例を示したが、連結部の構造によっては、エンジンにスロットル弁制御装置を固定した後にスロットルボデイが変形しスロットル弁を吸気通路の所定位置に収容できなくなった場合、外筒ハウジングに対する内筒ハウジングの位置を調節しスロットル弁を吸気通路の所定位置に戻すことも可能である。
【００３０】
また本実施例では、連結部としてのフランジ部２２を内筒ハウジング１１０と一体に成形したが、外側ハウジングおよび内筒ハウジングと別体に連結部を設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるスロットルボディを示す断面図である。
【図２】本実施例の外筒ハウジングを示す断面図である。
【図３】本実施例の内筒ハウジングを示す断面図である。
【図４】本実施例のスロットル弁制御装置を示す部分断面図である。
【符号の説明】
４      スロットル弁制御装置
５      スロットルボディ
１１      円筒部
１２      保持部
２１      円筒部
２２      フランジ部（連結部）
４０      スロットル弁
４１      スロットル軸
１００      外筒ハウジング（外側部材）
１１０      内筒ハウジング（内側部材）
【図１】
0003687082.tif 000002
【図２】
0003687082.tif 000003
【図３】
0003687082.tif 000004
【図４】
0003687082.tif 000005