JP2002149253A

JP2002149253A - 回転軸と樹脂製レバーとの結合構造

Info

Publication number: JP2002149253A
Application number: JP2000337610A
Authority: JP
Inventors: Yonosuke Hatsumi; 養之助初見; Toshio Karasawa; 利夫唐沢; Takafumi Asakura; 啓文朝倉
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2002-05-24

Abstract

(57)【要約】【課題】回転軸の端部を樹脂製レバー成形時に金型内
に入れて埋設した状態で一体結合させる回転軸と樹脂製
レバーの結合構造において、樹脂製レバーを射出成形す
る場合に回転軸に加わるスラスト方向加重によって、回
転軸が挫屈しない結合構造を提供する。【解決手段】本発明の回転軸１００は、先端に雄ねじ
部１０１と細径部１０２とからなる回転阻止部１０３が
形成され、この回転阻止部１０３の近傍に受圧部１０５
として鍔部を形成した。樹脂製レバー１１０を射出成形
する場合に回転軸１００に加わるスラスト力を、受圧部
１０５を固定壁１０６等で支持することによって受け、
回転軸１００の挫屈を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、円形断面を有する
回転軸と、この回転軸を回転するレバー類との結合構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンに適切な空気を供給するため
に、スロットルボディが使用されている。一般のスロッ
トルボディでは、円筒形状の吸気通路を有し、この吸気
通路内に設けた円板状のスロットルバルブを回動し、吸
気通路に対する角度、すなわち、開度を変化させて通過
する空気量を制御する。そして、制御された空気に対
し、燃料噴射ポンプによってガソリンを噴射し、所望の
空燃比の混合気としてシリンダ内に供給することにな
る。

【０００３】このようなスロットルバルブを回動するス
ロットルシャフトは、円形断面の金属棒からなり、その
端部に上記スロットルバルブの開度を調整するためのス
ロットルレバーを固定している。スロットルボディやス
ロットルレバーには、主として軽量化の目的から、近年
になって合成樹脂が使用されるようになってきた。

【０００４】図３は、従来のスロットルボディの断面図
である。同図において、スロットルボディ１０のボディ
本体１１は、その中央に断面が円形の吸気通路１１ａを
有し、両側にボス１１ｂ，１１ｃを有している。空気
は、吸気通路１１ａの中心軸ａと平行に矢印ｂの向きに
流れる。

【０００５】吸気通路１１ａの中央には、スロットルバ
ルブ１２が収容される。スロットルバル１２は円板形状
で、スロットルシャフト１３に貫通形成された孔１３ａ
に差し込まれ、ビス１４で締付固定される。スロットル
シャフト１３は、両側のボス１１ｂ，１１ｃに支持さ
れ、その一端にスロットルレバー１５を固定している。
スロットルレバー１５を回動するとスロットルシャフト
１３が回動し、スロットルバルブ１２が回動して吸気通
路１１ａの開度を加減して吸気通路１１ａを通過する空
気流量が調整される。

【０００６】スロットルレバー１５は合成樹脂製で、Ｌ
型に湾曲した芯金１６が一体成形されており、また、ボ
ス１１ｂに嵌合する軸部１５ｂを有する。この軸部１５
ｂの中心に孔１５ａが穿設されており、スロットルシャ
フト１３は、その一端をこの孔１５ａに挿通し、先端の
細径部１３ｂを芯金１６の孔１６ａに貫通してからカシ
メられ、固定されることになる。Ｌ型の芯金１６の短い
辺は、スロットルレバー１５を貫通して突出しており、
ここがスロットルレバー１５の操作部１６ｂとなる。

【０００７】スロットルレバー１５のボス１１ｂと嵌合
する軸部１５ｂは、円柱形状で、ボス１１ｂの孔に回動
自在に嵌合し、スロットルシャフト１３の一方側のすべ
り軸受となる。スロットルシャフト１３の他端側は、吸
気通路１１ａを貫通して、樹脂製のロータ１７の軸部１
７ａの嵌合穴に圧入され、ロータ１７と一体になって回
転する。ロータ１７の軸部１７ａは、その外側がボディ
本体１１のボス１１ｃ内の孔に回動自在に嵌合し、スロ
ットルシャフト１３の他方側のすべり軸受となる。ロー
タ１７の端部にはスロットルバルブ１２の開度を検知す
るスロットルポジションセンサ２０があるが、その構造
は本発明とは関係が無いので、説明を省略する。

【０００８】スロットルレバー１５とボディ本体１１と
の間には、コイルスプリングからなるリターンスプリン
グ１８が嵌装されている。このリターンスプリング１８
により、スロットルレバー１５は、スロットルバルブ１
２が吸気通路１１ａを閉止する回転方向に付勢されてい
る。ボディ本体１１には、図示しないがスロットルレバ
ー１５のストッパがあり、スロットルバルブ１２が吸気
通路１１ａを閉止した位置に止まるようにされている。
リターンスプリング１８は、同時に圧縮スプリングとも
なっており、スロットルレバー１５をボディ本体１１か
ら離れる方向に付勢している。

【０００９】上記のスロットルボディの構成において、
スロットルシャフト１３とスロットルレバー１５とは、
常時一体で回動しなければならない。もし、両者の間に
相対的な回転が許容されると、スロットルレバー１５で
スロットルバルブ１２の開度を指示しても、スロットル
バルブ１２がその開度にならず、エンジンの回転制御が
できなくなってしまうからである。

【００１０】また、スロットルシャフト１３とスロット
ルレバー１５との間のスラスト方向のガタツキが大きい
と、スロットルバルブ１２が吸気通路１１ａの内壁にか
じりつき易くなり、かじり付きによって回動が困難にな
り、やはり、エンジンの回転制御ができなくなってしま
うことになる。

【００１１】しかしながら、スロットルバルブ１２に
は、エンジンの運転中は常時負圧が掛かっており、スロ
ットルレバー１５に対して回転トルクが加わった状態と
なっている。そのため、上記のカシメのみでは、空回り
してしまうおそれがある。また、エンジンの運転による
振動が常時スロットルシャフト１３にも伝達されてお
り、振動のスラスト方向成分によってカシメ部分が緩
み、スラスト方向のガタツキが大きくなる心配もある。

【００１２】そのため、上述したように、図３ではスロ
ットルシャフト１３の細径部１３ｂを、芯金１６の孔１
６ａに貫通させ、カシメることでスラスト方向と回転方
向の動きを固定し、一体化されるようにしている。ま
た、スロットルレバー１５の孔１５ａとスロットルシャ
フト１３との嵌合も固くしていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
なって軽量化の要請に応じるために、スロットルシャフ
ト１３の端部をスロットルレバー１５の射出成形時に金
型内に挿入して一体成形（このような成形をここでは
「モールド成形」ということにする）し、上記芯金１６
を省略する構造が採用されてきた。モールド成形した場
合にも、上記のスラスト方向にガタが生じないように
し、かつ、ラジアル方向に緩まない構造が、当然必要で
ある。

【００１４】図４は、このような要請を達成するもの
で、図４（ａ）は、スロットルレバー１５に埋設した状
態を示す断面図、図４（ｂ）はスロットルシャフトの端
部の斜視図である。ここでは、スロットルシャフト１３
の端部に、細径部１３ｃを形成するとともに、先端に板
状突起１３ｄを形成している。合成樹脂製のスロットル
レバー１５を射出成形する場合に、成形金型内に、予め
このように加工されたスロットルシャフト１３の端部を
挿入して、モールド成形するのである。先端の板状突起
１３ｄがスロットルシャフト１３とスロットルレバー１
５との回転止めとなり、細径部１３ｃがスラスト方向の
抜け止めとなる。

【００１５】図５（ａ），（ｂ）のように、スロットル
シャフト１３の端部に加工する形状は、他にもある。す
なわち、図５（ａ）は、スロットルシャフト１３の先端
から軸方向にＵ字溝１３ｅを形成するとともに、細径部
１３ｃを形成している。スロットルレバー１５の射出成
形時にこのＵ字溝１３ｅ内に溶融した樹脂を流し込んで
固めて回転止めにするとともに、細径部１３ｃを形成し
てここにも樹脂を流し込み、スラスト方向のガタツキを
止める構成としている。

【００１６】図５（ｂ）では、細径部１３ｃと、先端に
半円部１３ｆを形成している。ここでも、半円部１３ｆ
が回転止めになり、細径部１３ｃがスラスト方向のガタ
ツキ止めとなっている。

【００１７】しかし、上記の図４や図５（ａ），（ｂ）
のようなスロットルシャフト１３を金属で作ると、Ｕ字
溝１３ｅや、半円部１３ｆ等の機械加工に手間が掛か
り、コストアップとなる。

【００１８】そこで、スロットルシャフトを樹脂製にす
ることが検討されてきた。樹脂は、金属より強度が低い
が、金属製シャフトより径を太くすれば樹脂製シャフト
でも十分な強度を確保できる。また、樹脂製にすれば、
１つの金型で多数のスロットルシャフトを射出成形する
ことができるので、機械加工が減少してコストダウンが
図れる。また、樹脂製シャフトと樹脂製レバーの樹脂を
相違させておけば、金属シャフトの場合と同様にモール
ド成形も可能となる。

【００１９】しかし、樹脂製スロットルシャフトの端部
を樹脂製レバー１１０の射出成形時に金型１０６’内に
挿入して一体成形すると、射出成形時の射出圧を図４に
示すスロットルシャフト１３の端面１３ｅで受けること
になる。スロットルシャフト１３が金属製の場合は問題
にならないが、樹脂製の場合には、この射出圧でスロッ
トルシャフト１３が挫屈して曲がる可能性がある。特
に、スロットルシャフト１３には、スロットルバルブ１
２を挿入する孔１３ａが貫通形成されるので、この部分
が弱くなって、曲がり易い。

【００２０】本発明は、上記の問題の解決を図ったもの
で、スロットルシャフト等の回転軸の端部を樹脂製レバ
ーに埋設して結合する回転軸と樹脂製レバーの結合構造
において、樹脂製レバーを射出成形する時に回転軸が挫
屈しない結合構造を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、回転軸の端部を、該回転軸を回動する樹
脂製レバーに埋設して固定する回転軸と樹脂製レバーと
の結合構造において、上記回転軸の樹脂製レバーに埋設
される部分であって軸端面から離間した位置に回転阻止
部を形成し、該回転阻止部の近傍であって上記樹脂製レ
バーに埋没しない位置に受圧部を設けたことを特徴とし
ている。

【００２２】または、上記受圧部が回転軸に形成された
鍔部であり、該鍔部が樹脂製レバーと密着している構成
や、上記受圧部が、上記回転軸に形成された凹部である
構成とすることができる。

【００２３】

【作用】樹脂製レバーを射出成形機等で成形する場合、
回転軸の一端側に形成された回転阻止部を金型内にセッ
トし、溶融した樹脂を射出する。すると、樹脂の射出圧
力は、回転軸にはスラスト方向の力として加わる。そこ
で、このスラスト方向の射出圧力を、回転軸に設けられ
た受圧部で受ける。受圧部は、回転阻止部の近傍にある
ので、回転軸の埋設側端面からの距離が短くなり、回転
軸が挫屈等によって曲がることを防止できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
って説明する。図１（ａ）は、本発明の回転軸と樹脂製
レバーとの結合構造の第１実施例の要部を示す断面図で
ある。同図において、符号１００は回転軸を示すが、こ
れは従来例のスロットルシャフト１３に対応するもので
ある。また、符号１１０は、樹脂製レバーで、これは、
従来例におけるスロットルレバー１５に対応している。

【００２５】本発明の回転軸１００は、先端に雄ねじ部
１０１が形成され、雄ねじ部１０１の付け根に細径部１
０２が形成されている。この雄ねじ部１０１と細径部１
０２とで回転阻止部１０３を構成している。回転阻止部
１０３の近傍には、回転軸１００に円環状に受圧部１０
５として鍔部が形成されている。

【００２６】このように加工形成された回転軸１００
を、樹脂製レバー１１０の成形時に、金型１０６’内に
セットし、モールド成形する。溶融した樹脂が雄ねじ部
１０１の周囲を隙間無く包み、かつ、細径部１０２に進
入して固化し、回転軸１００と樹脂製レバー１１０とが
結合される。

【００２７】樹脂製レバー１１０を射出成形する際の射
出圧は、金型１０６’内の全ての方向に加わり、回転軸
１００の断面積に対する圧力が、スラスト方向に加わ
る。回転軸１００は、この圧力を受圧部１０５の後側を
適当な固定壁１０６に当接させることで受けることがで
きる。このとき、受圧部１０５は、回転軸１００の埋設
側端部から近い位置にあるので、挫屈等による回転軸全
体の曲がりを効果的に防止することができる。また、受
圧部１０５が成形金型の開口部を閉塞する構成とすれ
ば、樹脂製レバー１１０の射出成形後には、鍔部は樹脂
製レバー１１０に密着した状態となり、成形後に受圧部
１０５が突出して邪魔になることがない。

【００２８】こうして結合された後、回転軸１００と樹
脂製レバー１１０との間に、たとえば、スロットルバル
ブ１２に加わる負圧のような回転方向の剥離力が加わる
と、雄ねじ部１０１は締め付け側と緩め側のいずれの方
向にも進行できないので、回転方向の剥離力に耐え、空
回りを防止することができる。この場合、雄ねじ部１０
１を締め付ける方の抵抗力と、緩める方の抵抗力とを比
較すると、通常は締め付ける方向の抵抗力の方が大き
い。そこで、スロットルバルブ１２に加わる負圧等の力
によって、回転軸１００に回転力が加わる場合、その回
転力が締付力となるように右ねじにするか、左ねじにす
るかを選択するとよい。

【００２９】回転軸１００と樹脂製レバー１１０との間
にスラスト方向の力が加わると、細径部１０２とここに
進入固化した樹脂との間でスラスト力に抗することがで
き、スラスト方向のガタツキも生じない。

【００３０】図１（ｂ）は、固定壁１０６として樹脂製
レバー１１０を射出成形する金型１０６’を利用した例
である。受圧部１０５は金型１０６’内に収容され、射
出成形時には、受圧部の後端面１０５ａが金型１０６’
に圧接することになる。したがって、成形後には、受圧
部１０５が樹脂製レバー１１０に埋設されるが、後端面
１０５ａのみは樹脂製レバー１１０から露出した状態と
なり、受圧部１０５は樹脂製レバー１１０に埋没はして
いないことになる。

【００３１】なお、上記の実施例では、受圧部１０５と
しての鍔部は環状に形成されているが、これは、樹脂製
レバー１１０を成形する金型１０６’に開口があり、こ
の開口を受圧部１０５で閉塞するような場合には、必要
となる構成である。そして、この場合は成形後、鍔部が
樹脂製レバー１１０に密着した状態となる。

【００３２】一方、成形金型に開口がなく、受圧部１０
５が単に成形時のスラスト圧に耐えるだけでよいのであ
れば、受圧部１０５は環状である必要はなく、１つ以上
の突起として形成することも可能である。図１（ｂ）の
場合の受圧部１０５は、鍔状でなくてもよいことにな
る。

【００３３】図２は回転軸１００の回転阻止部１０３と
受圧部１０５の他の実施例を示す図である。図２（ａ）
の実施例では、図５（ａ）の従来例の先端部と同様に、
回転軸１００の先端から軸方向にＵ字溝１０１ａを形成
するとともに、細径部１０２ａを形成して回転阻止部１
０３としている。そして、細径部１０２ａの近傍に受圧
部１０５としての鍔部が設けられている。回転阻止部１
０３が回転力とスラスト力の双方に抵抗することができ
るのは、従来例で説明したのと同じである。受圧部１０
５には、凹部１０５ｂが形成されているが、この凹部１
０５ｂにより、樹脂製レバー１１０と回転軸１００との
回転方向の位置を決めることができる。

【００３４】図２（ｂ）は、図５（ｂ）の従来例と同様
に、細径部１０２ａと、先端に半円部１０１ｂとを形成
している。半円部１０１ｂが回転止めになり、細径部１
０２ａがスラスト方向のガタツキ止めとなる。この実施
例では、受圧部１０５’は、鍔部ではなく、凹部として
細径部１０２ａの近傍に形成されている。この凹部に固
定壁１０６等に固定された突起の先端を挿入し、樹脂製
レバー１１０成形時に回転軸１００に加わる圧力を受け
るのである。受圧部１０５’は、全部で２以上になるよ
うに、回転軸１００の図に表れないところにも形成され
ている。このように受圧部１０５’を凹部として形成す
ると、回転軸１００としての強度が低下する反面、鍔部
のように突出た部分がないので、すっきりとした構成に
なる。また、受圧部１０５’を回転軸１００と樹脂製レ
バー１１０の回転方向の位置合わせに使用することがで
きる。受圧部１０５’は、回転軸１００の周囲全体に環
状溝として形成してもよい。

【００３５】なお、回転軸１００の回転方向の位置合わ
せであるが、図１（ｂ）や図２（ｂ）のようにしても良
いが、回転軸１００がスロットルシャフト１３であれ
ば、スロットルバルブ１２を取り付ける孔１３ａ（図３
参照）が穿設されるので、この孔を位置合わせに用いる
ことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
回転軸の端部を、該回転軸を回動する樹脂製レバーに埋
設して固定する回転軸と樹脂製レバーとの結合構造にお
いて、上記回転軸の樹脂製レバーに埋設される部分であ
って軸端面から離間した位置に回転阻止部を形成し、該
回転阻止部の近傍であって上記樹脂製レバーに埋没しな
い位置に受圧部を設けたので、樹脂製レバーを射出成形
する際に回転軸に加わるスラスト力を、この受圧部で受
けるので、回転軸の挫屈、変形を防止することができ、
初期の回転軸の精度を射出成形後も維持することができ
る。

【００３７】上記受圧部が回転軸に形成された鍔部であ
り、該鍔部が樹脂製レバーと密着している構成とすれ
ば、回転軸と樹脂製レバーとの結合部に邪魔な突起物が
無くなり、すっきりしたものとなる。また、受圧部を凹
部とすれば、樹脂製レバーと回転軸との回転方向の位置
合わせとして用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転軸と樹脂製レバーとの結合構造の
第１実施例を示す要部断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す回転軸端部の斜視図
である。

【図３】回転軸と樹脂製レバーとの結合構造の従来例と
してのスロットルボディの断面図である。

【図４】回転軸と樹脂製レバーとの結合構造の別の従来
例の図で、（ａ）は要部断面図、（ｂ）回転軸先端部の
斜視図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は、回転軸の端部形状のさらに
別の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００回転軸１０３回転阻止部１０５，１０５’ 受圧部１０５’ 凹部１１０樹脂製レバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者朝倉啓文神奈川県小田原市久野2480番地株式会社ミクニ小田原事業所内Ｆターム(参考） 3G065 CA00 HA12 HA15 HA21 3J070 AA41 BA57 CA54 CB12 CC02 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸の端部を、該回転軸を回動する樹
脂製レバーに埋設して固定する回転軸と樹脂製レバーと
の結合構造において、上記回転軸の樹脂製レバーに埋設される部分であって軸
端面から離間した位置に回転阻止部を形成し、該回転阻
止部の近傍であって上記樹脂製レバーに埋没しない位置
に受圧部を設けたことを特徴とする回転軸と樹脂製レバ
ーとの結合構造。
【請求項２】上記受圧部が回転軸に形成された鍔部で
あり、該鍔部が樹脂製レバーと密着していることを特徴
とする請求項１記載の回転軸と樹脂製レバーとの結合構
造。
【請求項３】上記受圧部が、上記回転軸に形成された
凹部であることを特徴とする請求項１記載の回転軸と樹
脂製レバーとの結合構造。