(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全閉位置にあるスロットルバルブ（２）の外周に対向する環状の金属ライナー（４）と、この金属ライナー（４）の外側を覆ってスロットルバルブ（２）の回転軸（１）を支持する中間樹脂層（６）と、この中間樹脂層（６）の外側を覆ってスロットルボディ（３）の外郭を構成する外側樹脂層（７）とを備えたスロットルボディであって、
中間樹脂層（６）は、金属ライナー（４）を全周に亘り取り囲んで覆うように短円筒状に形成された金属ライナー保持部（６1 ）と、この金属ライナー保持部（６1 ）の直径方向両端から突出してスロットルバルブ（２）の回転軸（１）を内周に嵌合、支持する、該金属ライナー保持部（６1 ）の軸方向長さよりも小径の一対のボス部（６2 ，６2 ）とを有していて各部の肉厚が均一であり、
中間樹脂層（６）が金属ライナー（４）をインサートして射出成形されると共に、外側樹脂層（７）が、前記射出成形された中間樹脂層（６）をインサートして射出成形されることを特徴とするスロットルボディ。
【請求項２】
前記中間樹脂層（６）の各ボス部（６2 ，６2 ）および前記回転軸（１）間にベアリング（９）を介在させたことを特徴とする、請求項１に記載のスロットルボディ。
【請求項３】
全閉位置にあるスロットルバルブ（２）の外周に対向する環状の金属ライナー（４）と、この金属ライナー（４）の外側を覆ってスロットルバルブ（２）の回転軸（１）を支持する中間樹脂層（６）と、この中間樹脂層（６）の外側を覆ってスロットルボディ（３）の外郭を構成する外側樹脂層（７）とを備え、中間樹脂層（６）は、金属ライナー（４）を全周に亘り取り囲んで覆うように短円筒状に形成された金属ライナー保持部（６1 ）と、この金属ライナー保持部（６1 ）の直径方向両端から突出してスロットルバルブ（２）の回転軸（１）を内周に嵌合、支持する、該金属ライナー保持部（６1 ）の軸方向長さよりも小径の一対のボス部（６2 ，６2 ）とを備えていて各部の肉厚が均一であるスロットルボディの製造方法であって、
金属ライナー（４）がセットされる一次成形金型で、該金属ライナー（４）をインサートした中間樹脂層（６）を射出成形する一次成形工程と、
前記一次成形工程で得た中間樹脂層（６）がセットされる二次成形金型で、該中間樹脂層（６）をインサートした外側樹脂層（７）を射出成形する二次成形工程と
を含むことを特徴とする、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、スロットルバルブを回動自在に支持するスロットルボディ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スロットルバルブの外周に対向するスロットルボディの一部を金属ライナーで構成し、この金属ライナーの外側を合成樹脂の外郭で覆うとともに、スロットルバルブの回転軸を支持する軸受部を前記金属ライナーと一体に形成したスロットルボディ構造が、実公平２−４１３２８号公報により公知である。このように、スロットルバルブの外周に対向するために精度が要求される部分だけを金属で構成し、比較的に精度を必要としない部分を合成樹脂製とすることにより、スロットルボディ全体の軽量化を図ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、金属ライナーに回転軸の軸受部を一体に形成しているので、軸受部の重量によってスロットルボディ全体の重量を充分に軽減することができないという問題があった。この問題を解消するために軸受部を合成樹脂で成形することが考えられるが、成形時にヒケやソリが発生する合成樹脂は一般に金属に比べて加工精度が低いため、充分な精度を有する軸受部を形成するのが難しいという問題が発生する。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、金属ライナーをインサートした樹脂製スロットルボディ及びその製造方法において、重量の増加を招くことなくスロットルバルブの回転軸を高精度で支持できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、全閉位置にあるスロットルバルブの外周に対向する環状の金属ライナーと、この金属ライナーの外側を覆ってスロットルバルブの回転軸を支持する中間樹脂層と、この中間樹脂層の外側を覆ってスロットルボディの外郭を構成する外側樹脂層とを備えたスロットルボディであって、中間樹脂層は、金属ライナーを全周に亘り取り囲んで覆うように短円筒状に形成された金属ライナー保持部と、この金属ライナー保持部の直径方向両端から突出してスロットルバルブの回転軸を内周に嵌合、支持する、該金属ライナー保持部の軸方向長さよりも小径の一対のボス部とを有していて各部の肉厚が均一であり、中間樹脂層が金属ライナーをインサートして射出成形されると共に、外側樹脂層が、前記射出成形された中間樹脂層をインサートして射出成形されることを特徴とするスロットルボディが提案される。
【０００６】
上記構成によれば、全閉位置にあるスロットルバルブの外周が精度の高い金属ライナーに対向するので、スロットルバルブおよび金属ライナー間の隙間を精密に管理してエンジンのアイドリング運転を安定させることができる。また金属ライナーを覆う中間樹脂層がスロットルバルブの回転軸を支持するので、前記回転軸の軸受部を金属ライナーと一体に形成する場合に比べて重量を軽減することができるだけでなく、金属ライナーの形状を簡略化して加工工数を削減することができる。また特に中間樹脂層は、金属ライナーを全周に亘り取り囲んで覆うように短円筒状に形成された金属ライナー保持部と、この金属ライナー保持部の直径方向両端から突出してスロットルバルブの回転軸を内周に嵌合、支持する、該金属ライナー保持部の軸方向長さよりも小径の一対のボス部とを有していて各部の肉厚が均一であり、更にこの中間樹脂層が金属ライナーをインサートして射出成形されると共に、外側樹脂層が、前記射出成形された中間樹脂層をインサートして射出成形されるので、その中間樹脂層の肉厚を均一化してヒケやソリの発生を防止し、スロットルバルブの回転軸を高精度に支持することができる。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記中間樹脂層の各ボス部および前記回転軸間にベアリングを介在させたことを特徴とするスロットルボディが提案される。
【０００８】
上記構成によれば、中間樹脂層および回転軸間に介在させたベアリングでスロットルバルブの回転軸を支持することにより、摩擦力を更に低減して回転軸のスムーズな回転を可能にすることができる。しかも外側樹脂層と別個に成形される中間樹脂層はヒケやソリの発生が防止されるので、ベアリングの組付けが容易になる。。
【０００９】
また請求項３に記載された発明によれば、全閉位置にあるスロットルバルブの外周に対向する環状の金属ライナーと、この金属ライナーの外側を覆ってスロットルバルブの回転軸を支持する中間樹脂層と、この中間樹脂層の外側を覆ってスロットルボディの外郭を構成する外側樹脂層とを備え、中間樹脂層は、金属ライナーを全周に亘り取り囲んで覆うように短円筒状に形成された金属ライナー保持部と、この金属ライナー保持部の直径方向両端から突出してスロットルバルブの回転軸を内周に嵌合、支持する、該金属ライナー保持部の軸方向長さよりも小径の一対のボス部とを有していて各部の肉厚が均一であるスロットルボディの製造方法であって、金属ライナーがセットされる一次成形金型で、該金属ライナーをインサートした中間樹脂層を射出成形する一次成形工程と、前記一次成形工程で得た中間樹脂層がセットされる二次成形金型で、該中間樹脂層をインサートした外側樹脂層を射出成形する二次成形工程とを含むことを特徴とする、スロットルボディの製造方法が提案される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図３は本発明の第１実施例を示すもので、図１はスロットルバルブ装置の全体側面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、回転軸１に固定された円板状のスロットルバルブ２を回動自在に支持するスロットルボディ３は、全閉位置にあるスロットルバルブ２の外周に対向する短円筒状の金属ライナー４と、この金属ライナー４の外側を覆うように合成樹脂で射出成形された中間樹脂層６と、この中間樹脂層６の外側を覆うように合成樹脂で射出成形された外側樹脂層７と、この外側樹脂層７の内部に埋設された銅製パイプ材よりなる加熱部材８とから構成される。
【００１３】
短円筒状の金属ライナー４は直径方向両端に２個の軸孔４1 ，４1 を有しており、この軸孔４1 ，４1 をスロットルバルブ２の回転軸１が緩く貫通する。金属ライナー４の厚さは、スロットルバルブ２が図示した全閉位置にあるとき、そのスロットルバルブ２の外周が金属ライナー４の内周面に対向するように設定されている。このように全閉位置にあるスロットルバルブ２の外周を、樹脂に比べて遙に寸法精度の高い金属ライナー４の内周面に対向させることにより、スロットルバルブ２および金属ライナー４間の隙間の大きさを均一化し、エンジンのアイドリング性能を確保することができる。しかも金属ライナー４はスロットルボディ３の極一部を構成するだけで他の大部分は樹脂製であるため、スロットルボディ３全体の重量を最小限に抑えることができる。
【００１４】
中間樹脂層６は一次成形工程において一次成形金型によって射出成形されるものであって、短円筒状に形成された金属ライナー保持部６1 と、この金属ライナー保持部６1 の直径方向両端から突出する、該金属ライナー保持部６1 の軸方向長さよりも小径の一対のボス部６2 ，６2 とを備えており、金属ライナー保持部６1 の内周に前記金属ライナー４がインサートされるとともに、ボス部６2 ，６2 の内周にスロットルバルブ２の回転軸１が回動自在に支持される。スロットルバルブ２の回転軸１は図示せぬスロットルアクチュエータに接続されて回転駆動される。
【００１５】
スロットルボディ３の外郭を構成する外側樹脂層７は二次成形工程において二次成形金型によって射出成形されるものであって、その内部に前記中間樹脂層６がインサートされる。外側樹脂層７は、僅かなテーパーを有する円筒状に形成された円筒部７1 を備えており、この円筒部７1 の内周面に前記中間樹脂層６および金属ライナー４の内周面が面一に連なっている。外側樹脂層７の軸方向一端部にはエンジンに結合される取付部７2 が一体に形成されており、この取付部７2 の端面にＯリングが嵌合する環状溝７3 が形成される。スロットルバルブ２に隣接する外側樹脂層７の取付部７2 には、環状に形成された銅製パイプよりなる加熱部材８が埋設される。尚、少なくともスロットルバルブ２の近傍の円筒部７1 はテーパーを持たないストレート状に形成される。
【００１６】
次に、上記構成を備えたスロットルボディ３の製造工程を説明する。
【００１７】
先ず、一次成形金型によってスロットルボディ３の中間樹脂層６を射出成形する。このとき、一次成形金型の内部に金属ライナー４を予めセットしておくことにより、中間樹脂層６の内周面に金属ライナー４をインサートすることができる。スロットルバルブ２の回転軸１を支持する中間樹脂層６のボス部６2 ，６2 には高い寸法精度が要求されるが、中間樹脂層６の各部の肉厚を均一にすることにより、射出成形時に発生するヒケやソリの影響を最小限に抑えて前記ボス部６2 ，６2 の寸法精度を確保し、スロットルバルブ２の回転軸１のスムーズな回転を保証することができる。
【００１８】
次に、中間樹脂層６および加熱部材８を二次成形金型内にセットした状態で外側樹脂層７を射出成形することにより、外側樹脂層７の内部に中間樹脂層６および加熱部材８をインサートしたスロットルボディ３を得ることができる。外側樹脂層７は複雑な形状を有していて各部の肉厚も均一ではないが、外側樹脂層７は中間樹脂層６に比べて精度が必要とされないため、多少のヒケやソリが発生しても特に支障はない。
【００１９】
このように、肉厚が均一な中間樹脂層６を一次成形金型で精密成形しておき、この中間樹脂層６を覆うように二次成形金型で肉厚が不均一な外側樹脂層７を成形するので、それらを１回の成形工程で成形する場合に比べて中間樹脂層６のボス部６2 ，６2 の寸法精度を高めることができる。これにより、スロットルバルブ２の回転軸１を支持する軸受部を金属ライナー４に一体に形成する必要がなくなり、金属ライナー４の形状を単純化して加工工数を削減するとともに、金属ライナー４の重量増加を防止しながらスロットルバルブ２の回転軸１を中間樹脂層６のボス部６2 ，６2 で高精度に支持することができる。また外側樹脂層７の内部に加熱部材８を埋設するので、特別の固定手段を設けることなく加熱部材８を固定することができる。
【００２０】
而して、スロットルボディ３にスロットルバルブ２および回転軸１を組み付けて完成したスロットルバルブ装置は、その加熱部材８の内部に高温になったエンジン冷却水を流通させることにより、低温時におけるスロットルバルブ２のアイシングを防止することができる。
【００２１】
次に、図４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２２】
第１実施例では中間樹脂層６のボス部６2 ，６2 にスロットルバルブ２の回転軸１を直接支持しているが、第２実施例では前記ボス部６2 ，６2 に圧入されてクリップ１０，１０で保持されたベアリング９，９にスロットルバルブ２の回転軸１を支持することにより、前記回転軸１を更に低摩擦で支持することができる。しかも、第１実施例で説明したように中間樹脂層６のボス部６2 ，６2 は寸法精度が高いため、そこにベアリング９，９を組み付ける作業を容易に行うことができる。
【００２３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように請求項１，３の各発明によれば、全閉位置にあるスロットルバルブの外周が精度の高い金属ライナーに対向するので、スロットルバルブおよび金属ライナー間の隙間を精密に管理してエンジンのアイドリング運転を安定させることができる。また金属ライナーを覆う中間樹脂層がスロットルバルブの回転軸を支持するので、前記回転軸の軸受部を金属ライナーと一体に形成する場合に比べて重量を軽減することができるだけでなく、金属ライナーの形状を簡略化して加工工数を削減することができる。また特に中間樹脂層は、金属ライナーを全周に亘り取り囲んで覆うように短円筒状に形成された金属ライナー保持部と、この金属ライナー保持部の直径方向両端から突出してスロットルバルブの回転軸を内周に嵌合、支持する、該金属ライナー保持部の軸方向長さよりも小径の一対のボス部とを有していて各部の肉厚が均一であり、更にこの中間樹脂層が金属ライナーをインサートして射出成形されると共に、外側樹脂層が、前記射出成形された中間樹脂層をインサートして射出成形されるので、その中間樹脂層の肉厚を均一化してヒケやソリの発生を防止し、スロットルバルブの回転軸を高精度に支持することができる。
【００２５】
また請求項２に記載された発明によれば、中間樹脂層および回転軸間に介在させたベアリングでスロットルバルブの回転軸を支持することにより、摩擦力を更に低減して回転軸のスムーズな回転を可能にすることができる。しかも外側樹脂層と別個に成形される中間樹脂層はヒケやソリの発生が防止されるので、ベアリングの組付けが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  スロットルバルブ装置の全体側面図
【図２】  図１の２−２線断面図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  本発明の第２実施例に係る、前記図２に対応する図
【符号の説明】
１      回転軸
２      スロットルバルブ
３      スロットルボディ
４      金属ライナー
６      中間樹脂層
６1     金属ライナー保持部
６2     ボス部
７      外側樹脂層
９      ベアリング
【図１】
0004198810.tif 000002
【図２】
0004198810.tif 000003
【図３】
0004198810.tif 000004
【図４】
0004198810.tif 000005