JP2002285863A - スロットルバルブの弁体 - Google Patents

スロットルバルブの弁体

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JP2002285863A
JP2002285863A JP2001087714A JP2001087714A JP2002285863A JP 2002285863 A JP2002285863 A JP 2002285863A JP 2001087714 A JP2001087714 A JP 2001087714A JP 2001087714 A JP2001087714 A JP 2001087714A JP 2002285863 A JP2002285863 A JP 2002285863A
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valve
metal
throttle
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Hiroshi Tanimura
寛 谷村
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1005Details of the flap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
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    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
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    • F02D9/108Plastics

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関を氷点下で運転した後にスロットルバ
ルブで発生するアイシングを防止すること。 【解決手段】弁体3は、金属本体部5と、この金属本体
部5をその外周端部5aを除いて覆う合成樹脂層6、7
とを備えることを特徴とする。

Description

【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
の弁体、詳しくは、内燃機関への吸気流量を制御するス
ロットルバルブの弁体に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、スロットルバルブの弁体
は、薄い金属材料によって構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内燃機
関を氷点下で運転するときには、温水式加熱装置(例え
ば特開平10−317998号公報参照)を搭載したス
ロットルバルブであっても、薄い金属製弁体は吸入空気
によって冷やされほぼ外気温と同じくらいの温度とな
る。そして、水分が飛来してくると水分が弁体表面で凍
りつき、その結果アイシングを招き易くなる。すなわ
ち、車両走行後のデッドソークでスロットルバルブが昇
温すると、弁体表面に凍りついた水分が溶けて弁体の下
端付近に落ちて溜り、この溜った水分がその後外気で冷
やされて凍りつくことによって弁体が開弁できなくな
り、その結果内燃機関の始動不良を招くようになる。
【0004】本発明は、上記問題点を解決し、内燃機関
を氷点下で運転した後にスロットルバルブで発生するア
イシングを防止することができるスロットルバルブの弁
体を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によるスロットル
バルブの弁体は、金属本体部と、この金属本体部をその
外周端部を除いて覆う断熱層とを備えることを特徴とす
る。
【0006】ここで、前記金属本体部の外周端部の断面
は先細り形状をしている。
【0007】また、前記断熱層の表面は流線形をしてい
る。
【0008】また、吸気通路を形成しこの吸気通路内に
弁体が配設されるスロットルボディは、本体部が合成樹
脂材料からなり、また、全閉時に弁体の外周端部と接触
する部位付近が金属コアからなる。
【0009】また、前記金属本体部は、弁軸を介して温
水の熱を受ける。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0011】図1は、第1実施形態又は第2実施形態に
係る弁体が組み込まれたスロットルバルブの正面図、図
2は、同スロットルバルブの底面図、図3は、第1実施
形態に係る弁体が組み込まれたスロットルバルブにおけ
る図1図示A−A断面図、図4は、同スロットルバルブ
における図2図示B−B断面図、図5は、図3図示C部
の拡大図、図6は、第2実施形態に係る弁体が組み込ま
れたスロットルバルブにおける図1図示A−A断面図、
図7は、図6図示D部の拡大図、図8は、第3実施形態
に係る弁体の全閉時の断面図、図9は、同弁体の全開時
の断面図をそれぞれ示す。
【0012】図1及び図2において、スロットルバルブ
は、金属製スロットルボディ1に内燃機関(図示せ
ず。)に連通する吸気通路2が形成されており、この吸
気通路2に第1実施形態又は第2実施形態に係る弁体3
が開閉可能に配設されている。また、スロットルボディ
1には、スロットルボディ1を昇温させるための温水が
流れる温水通路4が形成されている。
【0013】第1実施形態に係る弁体3は、図3に示す
ように、薄い円板状の金属本体部5と、この金属本体部
5の両面に固着され金属本体部5をその外周端部5aを
除いて覆う二層からなる合成樹脂層(断熱層)6、7と
を備える。各合成樹脂層6、7は、図1及び図3に示す
ように、その中心線上に断面半円環状の膨出部6a、7
aを有しており、各合成樹脂層6、7の膨出部6a、7
aと金属本体部5とで形成される断面半円状の直線貫通
穴8、9にそれぞれ断面半円状の金属ロッド10、11
が挿入されている。二つの金属ロッド10、11は、図
4に示すように、始端及び終端において円筒形状又は円
柱形状に形成され、軸受12、13によって軸支可能と
され、弁軸を構成している。
【0014】弁体3の外周端部5aは、図5に示すよう
に、金属本体部5の外周端部5aのみが外部に露出する
構成をとる。このため、弁体3の全閉時における回転角
度は、従来からの金属弁体と同様金属本体部5の小さな
線膨張率に依存することになることから、従来と同様の
精度を確保することができる。
【0015】また、内燃機関を氷点下で運転するときに
は、合成樹脂層6、7の熱伝導率が小さいため、飛来し
てきた水分は合成樹脂層6、7の上で凍りつきにくくな
る。また、合成樹脂層6、7は断熱層として機能するた
め、図4に矢印で示したような温水の熱の流れによって
加熱された金属本体部5の熱は、冷えた吸入空気によっ
て奪われにくいものとなる。また、上記のように金属本
体部5の熱は放熱されにくいため、金属本体部5の熱は
その外周端部5aまで伝わり易くなり、デッドソークで
弁体3下部に水分が発生してもその水分の蒸発を促すよ
うになる。したがって、第1実施形態に係る弁体3によ
ると、内燃機関を氷点下で運転した後に生じるアイシン
グを防止することができるようになる。
【0016】第2実施形態に係る弁体3は、第1実施形
態に係る弁体3と同様、図6に示すように、薄い円板状
の金属本体部5と、この金属本体部5の両面に固着され
金属本体部5をその外周端部5aを除いて覆う二層から
なる合成樹脂層(断熱層)6、7とを備える。各合成樹
脂層6、7は、第1実施形態の合成樹脂層6、7と同
様、図1及び図6に示すように、その中心線上に断面半
円環状の膨出部6a、7aを有しており、各合成樹脂層
6、7の膨出部6a、7aと金属本体部5とで形成され
る断面半円状の直線貫通穴8、9にそれぞれ断面半円状
の金属ロッド10、11が挿入され、二つの金属ロッド
10、11は、第1実施形態と同様、図4に示すよう
に、始端及び終端において円筒形状又は円柱形状に形成
され、軸受12、13によって軸支可能とされ、弁軸を
構成している。
【0017】弁体3の外周端部5aは、第1実施形態と
同様、図7に示すように、金属本体部5の外周端部5a
のみが外部に露出する構成をとる。このため、弁体3の
全閉時における回転角度は、従来からの金属弁体と同様
金属本体部5の小さな線膨張率に依存することになるこ
とから、従来と同様の精度を確保することができる。
【0018】さらに、金属本体部5の外周端部5aは、
図7に示すように、断面が先細り形状をしている。
【0019】第2実施形態に係る弁体3によると、第1
実施形態に係る弁体3と同様、内燃機関を氷点下で運転
するときには、合成樹脂層6、7の熱伝導率が小さいた
め、飛来してきた水分は合成樹脂層6、7の上で凍りつ
きにくくなる。また、合成樹脂層6、7は断熱層として
機能するため、図4に矢印で示したような温水の熱の流
れによって加熱された金属本体部5の熱は、冷えた吸入
空気によって奪われにくいものとなる。また、上記のよ
うに金属本体部5の熱は放熱されにくいため、金属本体
部5の熱はその外周端部5aまで伝わり易くなり、デッ
ドソークで弁体3下部に水分が発生してもその水分の蒸
発を促すようになる。したがって、第2実施形態に係る
弁体3によると、第1実施形態に係る弁体3と同様、内
燃機関を氷点下で運転する際のアイシングを防止するこ
とができるようになる。
【0020】さらに、第2実施形態に係る弁体3による
と、上記のように金属本体部5の外周端部5aの断面が
先細り形状をしているため、弁体3が全閉時にスロット
ルボディ1と接触する面積が減少し、凍りつき易い部分
を減らすことができ、また、金属本体部5の放熱を減ら
すことができる。
【0021】第3実施形態に係る弁体3は、第1、第2
実施形態に係る弁体3と同様、図8及び図9に示すよう
に、薄い円板状の金属本体部5と、この金属本体部5の
両面に固着され金属本体部5をその外周端部5aを除い
て覆う二層からなる合成樹脂層(断熱層)6、7とを備
える。各合成樹脂層6、7の表面6b、7bは、図9に
示すように、開弁時に吸気の流れに乱れを生じさせない
よう流線形に形成されている。また、各合成樹脂層6、
7の中心線上には、図8及び図9に示すような断面半円
状の直線貫通穴8、9が形成されており、各直線貫通穴
8、9にそれぞれ断面半円状の金属ロッド10、11が
挿入され、二つの金属ロッド10、11は、第1、第2
実施形態と同様、始端及び終端において円筒形状又は円
柱形状に形成され、軸受12、13(図4)によって軸
支可能とされ、弁軸を構成している。
【0022】弁体3の外周端部5aは、第1、第2実施
形態と同様、金属本体部5の外周端部5aのみが外部に
露出する構成をとる。このため、弁体3の全閉時におけ
る回転角度は、従来からの金属弁体と同様金属本体部5
の小さな線膨張率に依存することになることから、従来
と同様の精度を確保することができる。
【0023】第3実施形態に係る弁体3によると、第
1、第2実施形態に係る弁体3と同様、内燃機関を氷点
下で運転するときには、合成樹脂層6、7の熱伝導率が
小さいため、飛来してきた水分は合成樹脂層6、7の上
で凍りつきにくくなる。また、合成樹脂層6、7は断熱
層として機能するため、温水の熱の流れによって加熱さ
れた金属本体部5の熱は、冷えた吸入空気によって奪わ
れにくいものとなる。また、上記のように金属本体部5
の熱は放熱されにくいため、金属本体部5の熱はその外
周端部5aまで伝わり易くなり、デッドソークで弁体3
下部に水分が発生してもその水分の蒸発を促すようにな
る。したがって、第3実施形態に係る弁体3によると、
第1、第2実施形態に係る弁体3と同様、内燃機関を氷
点下で運転する際のアイシングを防止することができる
ようになる。
【0024】さらに、第2実施形態に係る弁体3と同
様、金属本体部5の外周端部5aの断面を先細り形状に
すると、弁体3が全閉時にスロットルボディ1と接触す
る面積が減少し、凍りつき易い部分を減らすことがで
き、また、金属本体部5の放熱を減らすことができる。
【0025】図10は、第1実施形態に係る弁体3が組
み込まれた変形例のスロットルバルブの正面図、図11
は、図10図示E−E断面図をそれぞれ示す。
【0026】図10及び図11において、スロットルバ
ルブのスロットルボディ1は、本体部14が合成樹脂材
料からなる。また、スロットルボディ1は、全閉時に弁
体3の外周端部5aと接触する部位付近が金属コア15
からなる。この環状の金属コア15の外周面には部分的
に突出部16が一体に延設されており、この突出部16
に温水通路4が形成されている。温水通路4を流れる温
水の熱は、突出部16を経て環状の金属コア15に伝わ
り、また、金属コア15から弁軸10、11を経て金属
本体部5に伝わる。
【0027】スロットルボディ1は上記のように全閉時
に弁体3の外周端部5aと接触する部位付近が環状の金
属コア15からなり、また、弁体3は上述したような第
1実施形態と同様に構成されている。このため、この実
施形態によっても、第1実施形態と同様、弁体3の全閉
時における回転角度の精度を確保することができるとと
もに、内燃機関を氷点下で運転した後に生じるアイシン
グを防止することができるようになる。さらに、この実
施形態によると、合成樹脂材料を主体としてスロットル
ボディ1が形成されることからスロットルバルブの軽量
化を図ることができるとともに、温水の熱は突出部1
6、環状の金属コア15、弁軸10、11からなる短い
経路を経て金属本体部5に伝わるため、金属本体部5を
効率良く加熱することができる。
【0028】
【発明の効果】本発明によるスロットルバルブの弁体
は、金属本体部と、この金属本体部をその外周端部を除
いて覆う断熱層とを備えて構成されるため、本発明によ
ると、内燃機関を氷点下で運転した後にスロットルバル
ブで発生するアイシングを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態及び第2実施形態に係る
弁体が組み込まれたスロットルバルブの正面図である。
【図2】同スロットルバルブの底面図である。
【図3】第1実施形態に係る弁体が組み込まれたスロッ
トルバルブにおける図1図示A−A断面図である。
【図4】同スロットルバルブにおける図2図示B−B断
面図である。
【図5】図3図示C部の拡大図である。
【図6】第2実施形態に係る弁体が組み込まれたスロッ
トルバルブにおける図1図示A−A断面図である。
【図7】図6図示D部の拡大図である。
【図8】第3実施形態に係る弁体の全閉時の断面図であ
る。
【図9】同弁体の全開時の断面図である。
【図10】第1実施形態に係る弁体が組み込まれた変形
例のスロットルバルブの正面図である。
【図11】図10図示E−E断面図である。
【符号の説明】
1 スロットルボディ 2 吸気通路 3 弁体 4 温水通路 5 金属本体部 5a 外周端部 6、7 合成樹脂層(断熱層) 6b、7b 表面 10、11 金属ロッド(弁軸) 14 スロットルボディの本体部 15 金属コア
フロントページの続き Fターム(参考) 3G065 CA24 CA36 EA01 FA07 HA11 KA16 3H052 AA02 BA34 BA35 CA19 CA38 CC07 EA16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属本体部と、この金属本体部をその外
    周端部を除いて覆う断熱層とを備えることを特徴とする
    スロットルバルブの弁体。
  2. 【請求項2】 前記金属本体部の外周端部の断面は先細
    り形状をしていることを特徴とする請求項1記載のスロ
    ットルバルブの弁体。
  3. 【請求項3】 前記断熱層の表面は流線形をしているこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載のスロットルバルブ
    の弁体。
  4. 【請求項4】 吸気通路を形成しこの吸気通路内に弁体
    が配設されるスロットルボディは、本体部が合成樹脂材
    料からなり、また、全閉時に弁体の外周端部と接触する
    部位付近が金属コアからなることを特徴とする請求項
    1、2又は3記載のスロットルバルブの弁体。
  5. 【請求項5】 前記金属本体部は、弁軸を介して温水の
    熱を受けることを特徴とする請求項1、2、3又は4記
    載のスロットルバルブの弁体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005116423A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha スロットルボデーの成形方法及びスロットルボデー
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