(57)【要約】【課題】内燃機関の電子スロットル制御装置において、スロットルバルブ周辺やスロットルボディのボアでの汚れの付着，堆積や結露による氷結を防止し、さらには、水分や強酸による腐食を防止できるようにする。【解決手段】アルミ合金材製であるスロットルボディの吸気通路表面をＮｉ−ＰにＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を均一に分散させためっき被膜を形成する。前記めっき層は、Ｎｉ−Ｐめっき層の中にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を均一に分散させためっき層であることが好ましい。さらに、前記めっき層は、Ｎｉ−Ｐめっき層の中におけるＰＴＦＥの含有率が３％以上であることが好ましい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルボディ内の空気通路内に回転可能なスロットルバルブが設けられてなる内燃機関のスロットル制御装置であって、
前記スロットルボディはアルミニウムまたはその合金からなり、
前記スロットルボディの吸気通路表面を被覆するめっき層を設けたことを特徴とする内燃機関の電子スロットル制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、
めっき層はＮｉ−ＰまたはＮｉ−Ｐ系であることを特徴とする内燃機関の電子スロットル制御装置。
【請求項３】
請求項１，２に記載のものにおいて、
前記めっき層は、Ｎｉ−Ｐめっき層の中にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を均一に分散させためっき層であることを特徴とする内燃機関の電子スロットル制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のものにおいて、
前記めっき層は、Ｎｉ−Ｐめっき層の中におけるＰＴＦＥの含有率は３％以上であることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のスロットル制御装置に関し、殊に吸気通路に設けたスロットルバルブをモータによって開閉駆動して、内燃機関の吸入空気流量を調整する電子制御スロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種スロットル制御装置では、スロットルバルブによってその下流側に空気の乱流が発生する。このため、スロットルバルブよりも下流側の吸気通路内面にカーボンなどのコンタミネーションが堆積することがある。特に、アイドリング時のスロットルバルブが低開度の場合、スロットルバルブの下流側に大きな負圧が生じ、この負圧により、燃焼ガスや未燃焼ガス（ＥＧＲ（排気還流）ガス，ブローバイガス）に含まれる煤やカーボン，オイルミストが逆流してスロットルバルブやスロットルボディのボアに衝突し、付着，堆積する。このような汚れが堆積してくると、アイドリング時の空気供給量の低下やエンジンの停止を招いてしまう恐れがある。また、吸入空気やＥＧＲガスに含まれる水分が結露などによりスロットルバルブやその周辺のスロットルボディのボアに着氷してスロットルバルブが固着し、スロットルバルブが動作できなくなるという問題があった。さらには、ＥＧＲガスに含まれる強酸成分が吸気通路（スロットルボディのボア）に堆積した汚れに付着し、スロットルボディのボアを腐食させ、腐食生成物にスロットルバルブが噛み込み固着するという問題があった。運転者が足で踏む機械的スロットル制御装置と異なり、この固着が発生すると、モータの力ではスロットルバルブを開くことができなくなる。
【０００３】
この問題を解決するため、特開２００６−３２２４３３号公報ではカーボンや煤などの汚れの付着を低減する目的でボアにフッ素樹脂被膜を形成する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２２４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に記載の従来技術においては、カーボンや煤などの汚れの付着を低減することはできるが、それでもなお、コンタミネーションの付着現象は解消できなかった。さらに、フッ素樹脂被膜が非常に薄いため、ピンホール等が生成し易く、水分や強酸による腐食を防止することができなかった。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するために、カーボンや煤などの汚れの付着を低減するのみならず、吸気通路（スロットルボディのボア）に付着したカーボンや煤などに吸収された水分や強酸による腐食を防止することができる電子スロットル制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、アルミ合金材であるスロットルボディの表面を被覆するめっき層を設けるようにしたものである。該めっき層はＮｉ−ＰまたはＮｉ−Ｐ系であり、さらには、Ｎｉ−Ｐめっきの被膜中にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を均一に分散させためっきであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スロットルボディ表面のＮｉ−Ｐめっき層が、水分や強酸による腐食を抑制する。また、Ｎｉ−Ｐめっきの被膜中にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を均一に分散させているため、撥水，撥油性が得られ、スロットルボディのボア部に汚れの付着を防止することができ、信頼性の高い内燃機関のスロットル制御装置を提供することができる。さらには、Ｎｉ−Ｐめっきの被膜中にＰＴＦＥが含有しているため、摩擦係数が低減することにより、製造上での部品の圧入性も改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置にカーボンや煤がボア内に付着している状態を示しているボア近傍の拡大断面図。
【図２】本発明の実施例に係る表面処理層の構成の説明図。
【図３】本発明の実施例に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
本発明の実施形態を説明する前にスロットルボディに生ずる問題について説明する。
【００１２】
本実施例においてスロットルボディの材料として用いられるアルミニウムは、最表面に保護性のある酸化被膜Ａｌ2Ｏ3を形成するため、乾燥した室温の空気中の環境で安定して存在する。
【００１３】
しかし、水分，強酸成分等が混入することにより、材料の腐食が促進するおそれがある。形成された薄いＡｌ2Ｏ3の層はすぐに損傷しアルミニウム基材の腐食が進行してしまう。
【００１４】
図１はスロットルボディ１のボア２にカーボンなどの汚れ４が堆積した状態を示している。通常スロットル装置では、スロットルバルブ３によってその下流側に空気の乱流が発生する。このため、スロットルボディ１のこのスロットルバルブ３よりも下流側の内面にカーボンなどの汚れ４が堆積する。このカーボンなどの汚れ４がバインダーとなり、結露した水分やＥＧＲガスの強酸成分が含まれる水分がカーボンなどの汚れ４に吸収，保持される。その水分や強酸成分がアルミニウムのスロットルボディの表面に形成された薄いＡｌ2Ｏ3の層を損傷し、腐食を進行させる。
【００１５】
上記腐食を防止するため、スロットルボディ全体にＮｉ−Ｐめっきの被覆を施す。図２はスロットルボディ１の材料であるアルミニウム合金の基材にめっき被膜５を設けた表面構造である。
【００１６】
スロットルボディ１の材料であるアルミニウム合金の表面全体にＮｉ−Ｐめっきを被覆している。Ｎｉ−Ｐめっき層にはＰＴＦＥ６の微粒子が均一に分散されている。
【００１７】
ＰＴＦＥ６が均一に分散されているおかげで、摩擦係数はＰＴＦＥ６無しのＮｉ−Ｐめっきの０.２５程度に比べ、０.１程度以下の低摩擦係数の特性を得ることができる。
【００１８】
また、ＰＴＦＥ６が均一に分散されているおかげで、撥水性・撥油性が向上し、水に対する接触角が１１０°以上となり、ＰＴＦＥ６そのものの撥水性を有する。これに伴い、水分やカーボンなどの汚れ４が付着し辛くなる効果が得られる。
【００１９】
次に、低摩擦係数の利点を生かした製造上の利点について説明する。
【００２０】
図３は本発明が適用された内燃機関のスロットル制御装置の断面図である。
【００２１】
内燃機関の吸気通路には、スロットルバルブ３が介装され、該スロットルバルブ３をそのバルブ軸である、スロットルシャフト７に連結されたスロットルギア８，中間ギア９，モータギア１０を介して駆動することによって弁開度を電子制御可能なＤＣモータ１１が備えられている。前記スロットルシャフト７は２個の軸受け１１にて、また前記中間ギア９はギアシャフト１２にてラジアル荷重を受けている。
【００２２】
前記軸受け１１や前記ギアシャフト１２はスロットルボディ１に圧入保持されている。それら軸受け１１やギアシャフト１２をスロットルボディに圧入する際、ＰＴＦＥ６が含有されないＮｉ−Ｐめっきをスロットルボディ表面に被膜している場合、Ｎｉ−Ｐめっきの硬度はＨＶ５００〜８００と非常に高硬度であるため、圧入時に前記軸受け１１やギアシャフト１２が入りきらない問題が生じる。
【００２３】
その問題を解決するため、一般的には圧入部へ潤滑材を塗布する方法が考えられる。しかし、圧入部へ潤滑材を塗布する方法だと、潤滑材を塗布する工程が追加となり、製造コストが追加となってしまう。
【００２４】
あるいは、圧入の問題を解決するため、圧入締め代を小さくする方法も考えられるが、スロットルボディ１と軸受け１１や、スロットルボディ１とギアシャフト１２の線膨張係数の差により、高温時に軸受け１１やギアシャフト１２がスロットルボディ１から抜けるという懸案がある。
【００２５】
それに対し、ＰＴＦＥ６をＮｉ−Ｐめっき被膜に均一に分散させているため、非常に低い摩擦係数という特徴を有しており、前記軸受け１１や前記ギアシャフト１２の圧入の問題を解決することができる。
【００２６】
次に、Ｎｉ−Ｐめっき被膜の製造方法について説明する。
【００２７】
めっき被膜５のＮｉ−Ｐ、およびＮｉ−Ｐ系めっき被膜は、無電解による方法で形成されることが望ましい。すなわち、スロットルボディ１は複雑な形状の部位があり、それらのどの部位においても被膜が形成されることが必要であること、まためっき被膜の厚さをできるだけ均一に形成する必要があること等による。電気エネルギーによるめっき方法は、形状効果による電界分布の不均一によって、複雑なスロットルボディ１の部位においてはめっき被膜を形成できないか、あるいは形成できても不均一になってしまうことから望ましくないためである。
【００２８】
本実施例ではスロットルボディ１のアルミニウム合金はＡＤＣ１２を使用し、スロットルボディ１の表面全体に５μｍ以上のＮｉ−Ｐめっき被膜を形成した。また、ＰＴＦＥの含有率は３％以上であった。
【符号の説明】
【００２９】
１  スロットルボディ
２  ボア
３  スロットルバルブ
４  カーボンなどの汚れ
５  めっき被膜
６  ＰＴＦＥ
７  スロットルシャフト
８  スロットルギア
９  中間ギア
１０  ＤＣモータ
１１  軸受け
１２  ギアシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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