(57)【要約】【課題】スロットル機構を、同一の成形型内で略同時に成形する成形方法において、バルブ全閉時にバリを噛み込んで、バルブがロックする問題を解消する。【解決手段】内部がボアとなっている略円筒状のボア筒と、該ボア筒に直交的に貫通して配されたシャフト４と、該シャフト４に固着されてボア内で回動するバルブ５とを有するスロットル機構であって、該スロットル機構は、バルブ５が全開状態において同一の成形型内で略同時に成形される吸気流量制御装置において、バルブ５に、成形型の境目となるボアの内周壁に形成されるバリＢと全閉時にバルブ５の外周との干渉を防ぐためのバリ逃げ溝６を形成した。これにより、バルブ全閉時にバリＢを噛み込んで、バルブ５がロックすることを確実に解消できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部がボアとなっている略円筒状のボディと、該ボディに直交的に貫通して配されたシャフトと、該シャフトに固着されて前記ボア内で回動するバルブとを有するスロットル機構であって、該スロットル機構は、前記バルブが全開状態において同一の成形型内で略同時に成形される内燃機関の吸気流量制御装置において、
前記バルブに、前記成形型の接合面となる前記ボアの内周壁に形成されるバリと全閉時に前記バルブの外周との干渉を防ぐためのバリ逃げ溝を形成したことを特徴とする内燃機関の吸気流量制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気流量制御装置において、
前記バリ逃げ溝は略Ｖ字形の断面形状を有することを特徴とする内燃機関の吸気流量制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の吸気流量制御装置において、
前記バリ逃げ溝は前記成形型に設けた突条により形成されることを特徴とする内燃機関の吸気流量制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の吸気流量制御装置において、
前記バルブは、前記シャフトが貫設された中央部を境に両側部が互いに板厚方向にオフセットされた蝶弁であり、前記バリ逃げ溝は、前記成形型のバルブ成形室の室壁に形成された突条により形成されることを特徴とする内燃機関の吸気流量制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の吸気流量制御装置において、
前記成形型は、前記ボアの内径と同一の外径を有する略円柱形の内側上型（７３）、および略矩形断面の凸状上部（７６）を有する内側下型（７４）を備えており、前記内側上型（７３）は、前記ボア（３１）の下端まで達する長さを有するとともに、前記シャフト（４）の軸心位置で下端（７３Ａ）の中央部に矩形溝状の欠落部（７７）を有し、この欠落部（７７）には、前記内側下型（７４）の凸条上部（７６）が嵌め込まれており、前記凸条上部（７６）と前記欠落部（７７）との接合面（７８）が前記シャフト（４）の中心位置と一致しており、前記内側上型（７３）および前記内側下型（７４）には、それぞれ前記バルブ（５）の中央部（５Ａ）および両側部（５Ｂ、５Ｃ）に対応した凹所（７Ａ、７Ｂ）が設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の吸気路に装着される吸気流量制御装置に関し、特にスロットルボディ、スロットルバルブ、およびシャフトからなるスロットル機構（絞り弁機構）を同一の成形型内で略同時に成形する吸気流量制御装置にかかわる。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気流量制御装置は、組み付け工数の低減のため、スロットルボディ（以下、ボディ）と略円板状の蝶弁であるスロットルバルブ（以下、バルブ）とシャフトからなるスロットル機構を、同一の成形型内で略同時に成形する同時成形が有利である。このスロットル機構の成形方法として、特許文献１には、ボディのボア内径とバルブの外周部との隙間が最小となる位置（全閉位置）よりも、所定の角度だけ回転した位置（たとえば全開位置）にセットする発明が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、円筒形状のボアと、該ボアを開閉する蝶形のバルブと、該バルブの中間位置を貫通して取り付けられ、ボアにバルブを回動可能に支持するシャフトとを有し、且つバルブの両側部はシャフトを境にバルブの板厚方向に互いにオフセットされている吸気制御弁が提案されている。この吸気制御弁は、全閉時にボディのボア内径とバルブの外周部とが干渉することを回避でき、バルブの外周部に逃げを設けることなく、バルブの作動性を確保しながら全閉時の吸気洩れ量を低減できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３８５１２号公報
【特許文献２】特開２００８−８１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の同一の成形型内で略同時に成形する成形方法において、特許文献２に記載のシャフトの両側で互いにオフセットされているバルブを成形する場合には、つぎの問題が生じる。特許文献１に記載の成形方法では、図６の（イ）に示す如く、全開位置（図示垂直）に設定されたバルブ５を成形する場合、内側上型７ａと内側下型７ｂとの接合面７ｃは、シャフト４の軸心の位置に設定することが一般的である。この場合、図６の（ロ）に示す如く、ボア３１の内径のバルブ５の全閉位置（図示水平）の外側部分に、成形型の接合面７ｃで生じるフィン状のバリ（破線で示す）Ｂが形成される。
【０００６】
これにより、バルブ５の全閉位置（図示水平）において、バルブ５の外周部がバリＢを噛み込んで、ロックする問題が生じ易い。また、ボア３１の上側部は内側上型７ａで形成され、ボア３の下側部は内側下型７ｂで成形される。このため、ボア３１の上下で成形型が異っているので、芯ずれなどによりボア３１の上下で円筒度が悪化し易い。この結果、バルブ５が全閉位置になったとき、バルブ５の外周部とボア３１の内壁との隙間Ｇが大きくなり、全閉時の吸気洩れが多くなる不具合も生じ易い。
【０００７】
すなわち、ボア３１の内径を均一に成形するには、ボア３１の内径を単一成形型で成形することが望ましい。このため、図６の（ハ）に示す如く、内側下型７ｂを全開位置にあるバルブ５の下半分の近傍のみを囲む矩形断面の凸条上部７６とし、内側上型７ａは内側下型７ｂを除くボア３１の全体を成形するような型割りが有効である。この場合には、ボア３１の内径を均一に成形できるが、図６の（ニ）に示す如く、シャフト４の貫通部分の周辺に略冂字形のバリＢが生じる。この結果、バルブ５の全閉時にシャフト４の貫通部分の近傍のバルブ５の外周面がバリＢを噛み込んで、バルブ５がロックする問題が残される。
【０００８】
この発明の目的は、スロットルボディ、スロットルバルブ、およびシャフトからなるスロットル機構を、同一の成形型内で略同時に成形する成形方法において、バルブ全閉時にバリを噛み込んで、バルブがロックする問題を確実に解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明では、内部がボアとなっている略円筒状のボディと、ボディに直交的に貫通して配されたシャフトと、シャフトに固着されてボア内で回動するバルブとを有するスロットル機構であって、スロットル機構は、バルブが全開状態において同一の成形型内で略同時に成形される内燃機関の吸気流量制御装置において、バルブに、成形型の接合面となるボアの内周壁に形成されるバリと全閉時にバルブの外周との干渉を防ぐためのバリ逃げ溝を形成している。
【００１０】
請求項２に記載の発明のバリ逃げ溝は、断面が略Ｖ字形を呈する。
請求項３に記載の発明のバリ逃げ溝は、成形型に突条を設けて形成されている。
請求項４に記載の発明のバルブは、シャフトが貫設された中央部を境に両側部が互いに板厚方向にオフセットされた蝶弁であり、バリ逃げ溝は、成形型のバルブ成形室の室壁に形成された突条により形成されている。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、ボア内径を成形する成形型は、内側下型７４（図３参照）を全開位置にあるバルブ５の下半分の近傍のみを囲む矩形断面の凸条形状とし、内側上型７３（図３参照）は略ボア筒３全体を成形する型割りとしている。
【発明の効果】
【００１２】
［請求項１の発明の効果］
請求項１に記載の発明では、バルブにバリ逃げ溝を形成し、成形型の接合面となるボアの内周壁に形成されるバリと全閉時にバルブの外周面との干渉を防止している。このため、バルブの全ての外周とボアの内周壁とのバリ噛み込みによるロックを解消できる。なお、同一の成形型内で略同時に成形されるスロットル機構は、一般的に樹脂の射出成形であるが、アルミニウムなど金属のダイキャストであってもよい。
【００１３】
［請求項２、３の発明の効果］
請求項２に記載の発明では、バリ逃げ溝の断面が略Ｖ字形であるため、バリとの干渉を確実に阻止できるとともにバリ逃げ溝を通しての吸気の洩れを最小限にできる。
請求項３に記載の発明では、バリ逃げ溝が低コストに形成でき、量産に有利である。
【００１４】
［請求項４、５の発明の効果］
請求項４に記載の発明では、ボアの内径とバルブの外周部とが干渉することが容易に回避でき、バルブの外周部に逃げを設けることなく、バルブの作動性を確保しながら全閉時の吸気洩れ量を低減できる。
請求項５に記載の発明の効果では、図４に示す如く、ボア内径を成形する内側下型７４または内側上型７３に突条８を設けてバリ逃げ溝６を形成している。このため、ボア内径を均一に成形でき、全閉時の吸気洩れが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の内燃機関の吸気流量制御装置の斜視図である。
【図２】バルブの斜視図およびその要部拡大図である。
【図３】成形型の要部の正面断面図である。
【図４】成形型の内側上型および内側下型の斜視図である。
【図５】バルブの他の実施例の正面図である。
【図６】スロットル機構を同一の成形金型内で略同時に成形する製造行程の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
発明を実施するための形態を、図に示す実施例とともに説明する。なお、実施例においては、バルブは、シャフトが貫通している中央部を境に両側部が板厚方向に互いにオフセットした位置に設定されている実施例を説明するが、このオフセットは、必ずしも本発明の必須構成要件ではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は、内燃機関の吸気路に装着されて吸入空気量を調節する吸気流量制御装置１を示し、この吸気流量制御装置１は、スロットル機構（絞り弁機構）２、ギアボックス１１、およびモータ１２を備えている。スロットル機構２は吸入空気の流路を形成する略円筒状のボア筒３を有し、ボア筒３の内部は断面が略円形のボア３１となっている。ボア筒３の中間位置には、金属製のシャフト４が、ボア３１の中心軸に直交して貫通、設置されている。このシャフト４は、一端がギアボックス１１内のギアトレイン（図示せず）に連結されており、モータ１２によりギアトレインを介して駆動され、運転条件に応じて回動される。
【００１８】
図２に示す如く、シャフト４には、ボア３１を開閉するスロットルバルブ５が固着されている。この実施例のバルブ５は蝶弁であり、ボア３１の断面に対応した外周形状（略円形）、すなわち略円盤板状を呈する。シャフト４は、バルブ５の中央部５Ａを板面方向に貫通して配され、図２に示す如く、バルブ５は、シャフト４が貫通している中央部５Ａの板厚が厚く、中央部５Ａから離れるに従い厚さが漸減している。バルブ５の外周面５１は、ボア３１の内周壁に近接する寸法の略円筒面となっている。
【００１９】
バルブ５は、図２に示す如く、中央部５Ａを境に左側部５Ｂと右側部５Ｃとが板厚方向にオフセットした位置に設けられている。この実施例では、バルブ５が図１に示す如く、水平となる全閉時において、左側部５Ｂの下面は、右側部５Ｃの上面の位置とほぼ同レベルに設定（図３参照）されている。これにより、ボア３１の内周壁とバルブ５の外周面５１とが干渉することを容易に回避できる。この結果、バルブ５の外周面５１に逃げを設けることなく、バルブ５の作動性を確保しながら全閉時の吸気洩れ量を低減できる。
【００２０】
バルブ５には、後述するボア筒３の射出成形において、図６の（ハ）に示す成形型の接合面７Ｃで、図６の（ニ）に示すバリＢが形成される。かつ、図１に示す如く、バルブ５の全閉時にバリＢとバルブ５の外周面５１が重なる位置に、本発明の要旨である断面が略Ｖ字形のバリ逃げ溝６が設けられている。バリ逃げ溝６は、図２に示す如く、左側部５Ｂの中央部５Ａの近傍の下面の角溝（図示横溝）６１、右側部５Ｃの中央部５Ａの近傍の上面の角溝（図示横溝）６２、および角溝６２の端から直交的に延長された外周面溝（図示縦溝）６３からなる。この外周面溝６３は、バルブ５の外周面５１に板厚方向全体に設けられている。なお、バリ逃げ溝６は、図示背面に対称的に設けられている。
【００２１】
バリ逃げ溝６は、成形型の接合面に位置するボア３１の内周壁に形成された射出成形のバリＢが、バルブ５の全閉時に外周面５１の角部などに噛み込み、バルブ５がロックして作動不良が発生することを阻止する。角溝６１、６２は、シャフト4 の軸に対して対称となっている。断面が略Ｖ字形となっている角溝６１、６２は、それぞれ中心側に後退し下方および上方に隙間を形成する後退面６１Ａ、６２Ａを有している。外周面溝６３は、断面が略Ｖ字形となっているが、シャフト4 の軸から遠い側の面は後退面６３Ａとなっている。また、後退面６３Ａは、後記する型抜きのため、シャフト４の軸にほぼ直交していることが望ましい。
【００２２】
バリＢは一般的に薄膜状のフィン構造であるため、バリ逃げ溝６の断面形状を略Ｖ字形とすると、後退面６１Ａ、６２Ａ、６３ＡがバリＢのバリ逃げ溝６内への進入および離脱をスムーズにする作用を奏する。この結果、バリＢとの干渉を確実に阻止できるとともにバリ逃げ溝６を通しての吸気の洩れを最小限にできる点で有利である。なお、バリ逃げ溝６の断面形状は、略Ｕ字形など他の断面形状であってもよい。
【００２３】
モータ１２の回転は、ギアボックス１１で減速され、シャフト４を所定の回転角度域（たとえば全閉である０度から全開である９０度まで）を回動させる。バルブ５の回動により、スロットル機構２の弁開度の増減がなされる。この実施例では、ボア筒３は、外筒部３２と、外筒部３２と同軸的に配された小径の内筒部３３とからなり、内筒部３３の内部がボア３１となっている。内筒部３３は、中間位置で外筒部３２の内周壁に連結壁３４で連結されている。外筒部３２および内筒部３３には、シャフト４が貫通するシャフト孔３５、３５（一方のみ図示）が対向して開けられている。
【００２４】
ボア筒３、シャフト４およびバルブ５は、図３、図４に示す分割された射出成形型７を用いて、同一の成形型内で略同時に成形する同時成形がなされる。射出成形型７には、ボア筒３およびシャフト４を含む全開位置のバルブ５の形と同一の成形室７０が形成されている。射出成形型７は、外側上型７１、外側下型７２、内側上型７３、および内側下型７４からなり、所定位置に溶融樹脂の注入孔（図示せず）が設けられている。また、所定の位置にシャフト４を設置するシャフト設置孔４１が形成されている。
【００２５】
外側上型７１および外側下型７２には、いずれも連結壁３４の中間を境として上下に分割された、ボア筒３の外筒部３２、内筒部３３の外面、上下端面および連結壁３４に対応した凹所７１Ａ、７２Ａが形成されている。また、外側上型７１および外側下型７２には、いずれもボア３１の外径に等しい略円形穴７５が開けられ、略円形穴７５に略円柱形の内側上型７３および略矩形断面の凸条上部７６を備えた内側下型７４が嵌め込まれている。
【００２６】
内側上型７３は、ボア３１の下端まで達する長さを有するとともに、シャフト４の軸心位置で下端７３Ａの中央部に矩形溝状の欠落部７７を有している。この欠落部７７には、内側下型７４の凸条上部７６が嵌め込まれている。内側上型７３の欠落部７７の底面と内側下型７４の凸条上部７６の上端面との接合面７８は、シャフト４の中心位置と一致している。この内側上型７３と内側下型７４には、それぞれバルブ５の中央部５Ａ、左側部５Ｂ、右側部５Ｃに対応した凹所７Ａ、７Ｂが設けられている。
【００２７】
凹所７Ａ、７Ｂの所定の位置には、バリ逃げ溝６を形成するための楔状の突条８、８が設けられている。図４に示す如く、突条８は、バリ逃げ溝６と同一の断面形状を有し、中央部５Ａの近傍の下面の角溝６１に対応した突条８１、中央部５Ａの近傍の上面の角溝６２に対応した突条８２、および角溝６２の端から直交的に延長されてバルブ５の外周面５１に設けられた外周面溝６３に対応した突条８３からなる。
【００２８】
［他の実施例］
図５の（イ）および（ロ）は、バリ逃げ溝６の他の実施例を示す。図５の（イ）では、バリ逃げ溝６の縦溝６３（図１参照）を傾斜して傾斜縦溝６４を設け、図５の（ロ）では、バリ逃げ溝６の縦溝６３を段付き溝６５としている。いずれも、通路長を大きくして溝の通路抵抗を増大させ、吸気洩れ量を低減させている。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明の内燃機関の吸気流量制御装置は、同一の成形型内で略同時に成形されるスロ  ットル機構において、バルブに、成形型の境目となるボアの内周壁に形成されるバリとの干渉を防ぐ位置に、バリ逃げ溝を形成している。このため、バルブの全ての外周とボアの内周壁とのバリ噛み込みによるロックを解消できる。さらには、ボアの内径の主要部を一つの内側上型で成形することにより、ボア内径を均一に成形でき、全閉時の吸気洩れが低減できる。このため、製造コストの増大を招かず、作動性に優れたスロットル機構を量産できる。
【符号の説明】
【００３０】
１      吸気流量制御装置
２      スロットル装置
３      ボア筒（ボディ）
３１    ボア
４      シャフト
５      バルブ
６      バリ逃げ溝
７      射出成形型
７Ｃ    接合面
８      突条
Ｂ      バリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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