JP2006009683A - Intake air throttling device for internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運転者のアクセル操作量またはスロットル操作量に対応して内燃機関の燃焼室内に吸入される吸入空気量を変更してエンジントルクまたはエンジン回転速度を制御する内燃機関用吸気絞り装置に関するもので、特にスロットルバルブの全閉時における洩れ空気量の低減化を図るようにした内燃機関用吸気絞り装置に係わる。 The present invention relates to an intake throttle device for an internal combustion engine that controls an engine torque or an engine speed by changing an intake air amount sucked into a combustion chamber of the internal combustion engine corresponding to a driver's accelerator operation amount or throttle operation amount. In particular, the present invention relates to an intake throttle device for an internal combustion engine in which the amount of leaked air is reduced when the throttle valve is fully closed.
[従来の技術]
近年、内燃機関を取り巻く状況として、法規制等により燃費低減に対する要求が高まっている。この要求に対応する技術の1つとして、内燃機関の燃焼室に吸入される吸入空気量を制御するスロットルバルブの全閉時における洩れ空気量の低減化が挙げられる。ここで、図6に示したように、断面円形状のスロットルボア101を形成する円管状のスロットルボデー102と、バルブ保持部よりも軸方向の両端部がスロットルボデー102に回転自在に軸支されたスロットルシャフト104と、このスロットルシャフト104に一体的に取り付けられて、スロットルボア101の断面形状に対応した円板形状のスロットルバルブ105とを備えた内燃機関用吸気絞り装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
[Conventional technology]
In recent years, as a circumstance surrounding an internal combustion engine, demands for reducing fuel consumption are increasing due to legal regulations and the like. One technique for meeting this requirement is to reduce the amount of leaked air when the throttle valve that controls the amount of intake air taken into the combustion chamber of the internal combustion engine is fully closed. Here, as shown in FIG. 6, a
これは、軽量化および低コスト化を目的として、スロットルボデー102を樹脂化している。そして、図6(a)に示したように、加振体である振動コーン106によりスロットルバルブ105を全閉方向に圧接すると共に振動させ、スロットルボデー102のスロットルボア壁面(ボア内径面)103とスロットルバルブ105の外周端面部との接触部を相対的に離合を繰り返すことで、この接触部を加熱させる。つまり振動溶着の原理で、接触部の樹脂材料を加熱により溶融変形させる。この特許文献1に記載の技術では、スロットルボデー102およびスロットルバルブ105を共に樹脂化しているが、スロットルボデー102よりもスロットルバルブ105の方が融点の低い樹脂材料を用いている。
This is because the
これにより、スロットルバルブ105の外周端面部が、スロットルボデー102のボア内径面103に加熱しながら押し当てられて熱変形するため、図6(b)に示したように、スロットルバルブ105の全閉時の姿勢が、スロットルボア101の軸線に対してより垂直な(全閉方向の)回転角度に設定できるようになる。この結果、スロットルバルブ105の全閉時におけるボア内径面103とスロットルバルブ105の外周端面部との隙間を減少することが可能となり、スロットルバルブ105の全閉時における洩れ空気量を低減することが可能となる。
As a result, the outer peripheral end surface portion of the
[従来の技術の不具合]
ところが、特許文献1に記載のボア内径面103の内径形状とスロットルバルブ105の外周端面部の外径形状では、スロットルバルブ105の廻りの隙間を減らすために、ボア内径面103またはスロットルバルブ105の外周端面部を大幅に熱変形させる必要が有り、過大な圧接力を必要とし、ボア内径面またはスロットルバルブ105の外周端面部に不要な熱変形を与える可能性があった。
However, in the inner diameter shape of the bore
本発明の目的は、樹脂化されたスロットルボデーのスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方に凸状または凹状の接触部を設けることで、過大な圧接力を不要とし、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部に不要な変形を与えることを防止することのできる内燃機関用吸気絞り装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a convex or concave contact portion on either the throttle bore wall surface of the resinized throttle body or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve, thereby eliminating the need for excessive pressure contact force. An object of the present invention is to provide an intake throttle device for an internal combustion engine that can prevent unnecessary deformation of a wall surface or an outer peripheral end surface portion of a throttle valve.
請求項1に記載の発明によれば、スロットルボデーのスロットルボア壁面またはこのスロットルボア壁面に直接的に接触するスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方を、軽量化および低コスト化を目的として樹脂化(例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって樹脂一体成形)している。そして、樹脂化されたスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方に、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部とを直接的に接触させる時に、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との接触面積を減少させるための凸状または凹状の接触部を設けている。 According to the first aspect of the present invention, either the throttle bore wall surface of the throttle body or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve that directly contacts the throttle bore wall surface is made of resin for the purpose of weight reduction and cost reduction. (For example, resin integral molding using a resin material such as a thermoplastic resin). When the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve are brought into direct contact with either the resinized throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve, the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface of the throttle valve A convex or concave contact portion is provided for reducing the contact area with the portion.
これによって、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部とを直接的に接触させた時の、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との接触面積を減少できるので、樹脂化されたスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方を容易に変形させることができると共に、過大な圧接力が不要となり、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部に不要な変形を与えることを防止することができる。また、スロットルバルブを全閉位置に相当する回転角度に設定した際に、スロットルボデーのスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間の隙間が必要最小限の微小隙間となり、スロットルバルブの全閉時における洩れ空気量を低減できるので、燃費低減の要求を満足することができる。ここで、変形させることが出来なかった部位には、スロットルボデーのスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間に隙間が残るが、その隙間により形成される空気通路がラビリンス形状となるため、実際の隙間に対して通過する吸入空気量を抑えることができる。 This reduces the contact area between the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve when the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve are in direct contact with each other. Alternatively, either one of the outer peripheral end surfaces of the throttle valve can be easily deformed, and an excessive pressure contact force is not required, thereby preventing unnecessary deformation of the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface of the throttle valve. Can do. In addition, when the throttle valve is set to a rotation angle corresponding to the fully closed position, the gap between the throttle bore wall surface of the throttle body and the outer peripheral end surface of the throttle valve becomes the minimum necessary clearance, and the throttle valve Since the amount of leaked air at the time of closing can be reduced, the demand for reduction in fuel consumption can be satisfied. Here, a gap remains between the throttle bore wall surface of the throttle body and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve in the portion that could not be deformed, but the air passage formed by the gap has a labyrinth shape. The amount of intake air passing through the actual gap can be suppressed.
請求項2に記載の発明によれば、凸状または凹状の接触部として微小な突起部または微小な溝部を設けることにより、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部とを直接的に接触させながら、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方の形状を、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか他方の形状に倣うように変形させる時に、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との接触面積を減少させることができる。なお、スロットルボデーのスロットルボア壁面またはこのスロットルボア壁面に直接的に接触するスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方を樹脂化(例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって樹脂一体成形)し、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部とを圧接しつつ、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方をレーザ加熱してスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方に設けられた微小な突起部の先端(または尖端)を熱変形させるようにしても良い。 According to the second aspect of the present invention, by providing a minute protrusion or minute groove as the convex or concave contact portion, the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve are brought into direct contact with each other. When the shape of either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve is deformed to follow the shape of either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve, the throttle bore wall surface and the throttle valve The contact area with the outer peripheral end face can be reduced. Either the throttle bore wall surface of the throttle body or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve that directly contacts the throttle bore wall surface is made of resin (for example, resin integral molding with a resin material such as thermoplastic resin), and the throttle bore Provided on either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve by laser heating either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve while pressing the wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. Alternatively, the tip (or the tip) of the minute protrusion may be thermally deformed.
請求項3に記載の発明によれば、微小な突起部または微小な溝部を、スロットルボア壁面に凹凸を交互に繰り返すように鋸歯状に設けても良い。そして、微小な突起部を、スロットルボアの中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の内方側に突出した微小な筋状凸部としても良い。また、微小な溝部を、スロットルボアの中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の外方側に凹んだ微小な筋状凹部としても良い。ここで、スロットルボデーのスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間の隙間を埋めるためのコーティング剤(二硫化モリブデン等)や、スロットルボデーのスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間の摺動抵抗を低減化するコーティング剤(フッ素系樹脂等)を、スロットルボア壁面に塗布または被覆しても良い。この場合には、コーティング剤とスロットルボア壁面との接触面が増加するため、コーティング剤とスロットルボア壁面との密着性が向上し、スロットルボア壁面からコーティング剤が剥がれ難くなる。 According to the third aspect of the present invention, the minute protrusions or the minute grooves may be provided in a sawtooth shape so that irregularities are alternately repeated on the wall surface of the throttle bore. The minute protrusion may be a minute streak protruding from the reference surface having a predetermined radius of curvature centering on the central axis of the throttle bore inward in the radial direction. Further, the minute groove portion may be a minute streak-like recess that is recessed outward in the radial direction from the reference surface having a predetermined radius of curvature centered on the central axis of the throttle bore. Here, a coating agent (such as molybdenum disulfide) for filling the gap between the throttle bore wall surface of the throttle body and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve, or the throttle bore wall surface of the throttle body and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. A coating agent (fluorine-based resin or the like) that reduces the sliding resistance may be applied or coated on the throttle bore wall surface. In this case, since the contact surface between the coating agent and the throttle bore wall surface increases, the adhesion between the coating agent and the throttle bore wall surface is improved, and the coating agent is difficult to peel off from the throttle bore wall surface.
請求項4に記載の発明によれば、微小な突起部または微小な溝部を、スロットルバルブの外周端面部に凹凸を交互に繰り返すように鋸歯状に設けても良い。そして、微小な突起部を、シャフトの回転中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の外方側に突出した微小な筋状凸部としても良い。また、微小な溝部を、シャフトの回転中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の内方側に凹んだ微小な筋状凹部としても良い。ここで、スロットルボデーのスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間の隙間を埋めるためのコーティング剤(二硫化モリブデン等)や、スロットルボデーのスロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との間の摺動抵抗を低減化するコーティング剤(フッ素系樹脂等)を、スロットルバルブの外周端面部に塗布または被覆しても良い。この場合には、コーティング剤とスロットルバルブの外周端面部との接触面が増加するため、コーティング剤とスロットルバルブの外周端面部との密着性が向上し、スロットルバルブの外周端面部からコーティング剤が剥がれ難くなる。 According to the fourth aspect of the present invention, minute projections or minute groove portions may be provided in a sawtooth shape so that irregularities are alternately repeated on the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. The minute protrusions may be minute streak-like protrusions protruding outward in the radial direction from the reference surface having a predetermined radius of curvature centering on the rotation center axis of the shaft. Further, the minute groove portion may be a minute streak-like recess that is recessed inward in the radial direction from a reference surface having a predetermined radius of curvature centering on the rotation center axis of the shaft. Here, a coating agent (such as molybdenum disulfide) for filling the gap between the throttle bore wall surface of the throttle body and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve, or the throttle bore wall surface of the throttle body and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. A coating agent (fluorine resin or the like) that reduces the sliding resistance between the two may be applied to or coated on the outer peripheral end surface of the throttle valve. In this case, since the contact surface between the coating agent and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve increases, the adhesion between the coating agent and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve is improved, and the coating agent is applied from the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. It becomes difficult to peel off.
請求項5に記載の発明によれば、樹脂化されたスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方の形状を、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか他方の形状に倣うように変形させる前の状態で、スロットルバルブの外周端面部またはスロットルボア壁面と直接的に接触するような曲率半径を有する微小な突起部を設けても良い。また、樹脂化されたスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方の形状を、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか他方の形状に倣うように変形させる前の状態で、スロットルバルブの外周端面部またはスロットルボア壁面と直接的に接触しないような曲率半径を有する微小な溝部を設けても良い。 According to the fifth aspect of the present invention, the shape of either the resin-made throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve is changed to the other shape of the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. You may provide the micro projection part which has a curvature radius so that it may contact with the outer peripheral end surface part or throttle-bore wall surface of a throttle valve in the state before making it deform | transform so that it may copy. In addition, in a state before the resin-made throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve is deformed so as to follow the shape of either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. Further, a minute groove portion having a radius of curvature that does not directly contact the outer peripheral end surface portion or the throttle bore wall surface of the throttle valve may be provided.
請求項6に記載の発明によれば、スロットルボデーの係止部に回転駆動体が直接的または間接的に当接すると、スロットルバルブの全閉方向の回転動作が全閉位置にて規制される。このようなスロットルバルブの全閉時には、スロットルバルブの回転角度が、スロットルボアの軸線方向に対して、スロットルバルブの外周端面部とスロットルボア壁面とが直接的に接触しない範囲内で限りなく垂直に近づくような回転角度に設定される。このとき、上述したように、樹脂化されたスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方の形状が、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか他方の形状に倣うように変形しているので、スロットルバルブの回転角度を、現状の全閉位置よりもスロットルボアの軸線方向に対して垂直に近づけても、スロットルバルブの外周端面部とスロットルボア壁面とのかじりを防止することができ、且つスロットルバルブの外周端面部とスロットルボア壁面との間の隙間を必要最小限の最小隙間まで狭めることができる。したがって、スロットルバルブの全閉時における洩れ空気量を、現状のものと比較してより低減化することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the rotary drive body directly or indirectly contacts the locking portion of the throttle body, the rotation operation of the throttle valve in the fully closed direction is restricted at the fully closed position. . When the throttle valve is fully closed, the rotation angle of the throttle valve is indefinitely perpendicular to the axial direction of the throttle bore within the range where the outer peripheral end face of the throttle valve and the throttle bore wall surface do not directly contact each other. The rotation angle is set so as to approach. At this time, as described above, the shape of either the resin-made throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve follows the shape of the other one of the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. Since it is deformed, even if the rotation angle of the throttle valve is made closer to the axis of the throttle bore than the current fully closed position, the throttle valve's outer peripheral surface and the throttle bore wall surface are prevented from galling. In addition, the gap between the outer peripheral end face of the throttle valve and the throttle bore wall surface can be reduced to the minimum required minimum gap. Therefore, the amount of leaked air when the throttle valve is fully closed can be further reduced as compared with the current one.
請求項7に記載の発明によれば、スロットルボデーの係止部に回転駆動体が直接的または間接的に当接すると、スロットルバルブの全閉方向の回転動作が全閉位置にて規制される。このようなスロットルバルブの全閉時であっても、スロットルバルブの回転角度が、スロットルバルブの外周端面部とスロットルボア壁面との間に微小隙間を形成することが可能な回転角度に設定されるため、スロットルバルブの全閉時における洩れ空気量が、現状のものと比較してより低減化を図った所定の洩れ空気量となる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the rotary drive body directly or indirectly contacts the locking portion of the throttle body, the rotation operation of the throttle valve in the fully closed direction is restricted at the fully closed position. . Even when the throttle valve is fully closed, the rotation angle of the throttle valve is set to a rotation angle capable of forming a minute gap between the outer peripheral end surface portion of the throttle valve and the throttle bore wall surface. Therefore, the amount of leaked air when the throttle valve is fully closed becomes a predetermined amount of leaked air that is further reduced as compared with the current one.
本発明を実施するための最良の形態は、過大な圧接力を不要とし、スロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部に不要な変形を与えることを防止するという目的を、樹脂化されたスロットルボデーのスロットルボア壁面またはスロットルバルブの外周端面部のいずれか一方に、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部とを直接的に接触させる時に、スロットルボア壁面とスロットルバルブの外周端面部との接触面積を減少させるための凸状または凹状の接触部を設けることで実現した。 The best mode for carrying out the present invention is to eliminate the need for excessive pressure contact force and to prevent unnecessary deformation of the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface of the throttle valve. When the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve are brought into direct contact with either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve, the contact area between the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve This is realized by providing a convex or concave contact portion for reducing the above.
[実施例1の構成]
図1ないし図5は本発明の実施例1を示したもので、図1および図2は内燃機関用吸気絞り装置の全体構成を示した図である。
[Configuration of Example 1]
FIGS. 1 to 5 show Embodiment 1 of the present invention, and FIGS. 1 and 2 are views showing the overall configuration of an intake throttle device for an internal combustion engine.
本実施例の内燃機関用吸気絞り装置は、運転者のスロットル操作量に基づいて内燃機関(例えば二輪自動車用エンジン:以下エンジンと言う)の吸気系統、つまり内部をエンジンの吸気ポートおよび気筒(シリンダ、燃焼室)内に向かう吸入空気が流れる吸気管の途中に組み込まれており、二輪自動車等の車両のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品のスロットル操作量に基づいてエンジンの気筒内に吸入される吸入空気量を変更することで、エンジン回転速度またはエンジントルクをコントロールする装置である。なお、スロットル操作量とは、四輪自動車においては、運転者のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に相当する。ここで、エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得る熱エネルギーにより出力(例えばエンジン出力軸トルク)を得るものである。 The intake throttle device for an internal combustion engine according to the present embodiment is based on an intake system of an internal combustion engine (for example, an engine for a two-wheeled vehicle: hereinafter referred to as an engine) based on a driver's throttle operation amount, that is, an internal portion of an intake port and a cylinder Incorporated in the middle of the intake pipe through which intake air flows into the combustion chamber), and is sucked into the cylinder of the engine based on the throttle operation amount of a throttle operation part such as a throttle lever or throttle handle of a vehicle such as a two-wheeled vehicle. It is a device that controls the engine speed or the engine torque by changing the amount of intake air that is generated. Note that the throttle operation amount corresponds to a driver's accelerator pedal depression amount (accelerator operation amount) in a four-wheeled vehicle. Here, the engine obtains an output (for example, engine output shaft torque) by heat energy obtained by burning a mixture of intake air and fuel in a combustion chamber.
この内燃機関用吸気絞り装置は、アクセルブラケット1に組み付けられたアイドル開度調整用ボルト2と、スロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品にワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたアクセルレバー3と、このアクセルレバー3と一体化されたスロットルシャフト4と、このスロットルシャフト4と一体的に回転するバタフライ弁方式のスロットルバルブ5と、このスロットルバルブ5を、吸入空気量が最小となる全閉位置に戻す方向に付勢するリターンスプリング(バルブ付勢手段、弾性体)6と、エンジンの吸気管を形成するスロットルボデー7とを備えた内燃機関用吸気絞り弁装置である。ここで、リターンスプリング6は、スロットルシャフト4の外周側で、且つアクセルレバー3の裏面とスロットルボデー7の外壁面との間に装着されている。
This intake throttle device for an internal combustion engine includes an idle
本実施例の内燃機関用吸気絞り装置では、図1および図2に示したように、軽量化および低コスト化を目的として、アクセルレバー3、スロットルシャフト4、スロットルバルブ5およびスロットルボデー7を樹脂化している。特に、スロットルシャフト4の非円筒状のシャフト側嵌合部(円筒状部)11およびスロットルバルブ5の非円筒状のバルブ側嵌合部(円筒状部)12を樹脂化して、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11とスロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12との嵌め合い部を、例えばレーザ溶着等の熱溶着を用いて固定している。なお、エンジンの吸気管は、吸入空気を濾過するエアクリーナ(濾過エレメント:図示せず)のケースの下流端に気密的に結合された吸気ダクト(図示せず)、この吸気ダクトの下流端に気密的に結合されたスロットルボデー7、およびこのスロットルボデー7の下流端に気密的に結合されたインテークパイプ(図示せず)等により構成されている。
In the intake throttle device for an internal combustion engine of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
アクセルブラケット1は、例えば冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属板をプレス成形する等して所定の形状に一体的に形成されており、開弁側、閉弁側ワイヤーケーブルを往復方向に移動自在に保持するための2つの爪状部13を有している。なお、アクセルブラケット1には、スロットルバルブ5の全閉時にアクセルレバー3の全閉ストッパ部14が間接的に当接する平板状の全閉ストッパ15、およびスロットルバルブ5のバルブ全開時にアクセルレバー3の全開ストッパ部(図示せず)が直接的または間接的に当接する平板状の全開ストッパ(図示せず)が一体的に設けられている。
The accelerator bracket 1 is integrally formed in a predetermined shape, for example, by press forming a metal plate such as a cold rolled steel plate (SPCC), and moves in the reciprocating direction on the valve opening side and valve closing side wire cables. It has two claw-
ここで、本実施例では、上記のアクセルブラケット1に、スロットルバルブ5のアイドル運転時の回転角度(バルブ開度、アイドル開度)が適正範囲内に入るように手動調整するアイドル開度調整機構が設けられている。このアイドル開度調整機構は、上記の全閉ストッパ15、およびこの全閉ストッパ15に締め込まれて保持されて、スロットルバルブ5が全閉した際にアクセルレバー3の全閉ストッパ部14に直接的に当接するアイドル開度調整用ボルト(アイドル開度調整用スクリュー)2等から構成されている。ここで、本実施例のアクセルブラケット1の全閉ストッパ15には、図1(a)、(b)において図示上端面と図示下端面とを連通するように、板厚方向(図示上下方向)に貫通するねじ孔(雌ねじ孔:図示せず)が形成されている。
Here, in this embodiment, an idle opening adjustment mechanism that manually adjusts the accelerator bracket 1 so that the rotation angle (valve opening, idle opening) of the
アイドル開度調整用ボルト2は、所謂通しボルトであって、全閉ストッパ15の図示上端面よりも全閉ストッパ部14側に対して逆側に位置するボルト頭部16、およびこのボルト頭部16よりも外径が小さく、先端側が全閉ストッパ15の図示下端面よりも全閉ストッパ部14側に突き出した状態で、全閉ストッパ15のねじ孔に締め込まれるボルト軸部(軸状部)を有している。このボルト軸部のボルト頭部16寄りには、全閉ストッパ15のねじ孔よりも外径の大きい円筒部(円柱部)が形成されており、また、ボルト軸部の先端側の外周には、全閉ストッパ15のねじ孔に螺合することが可能な雄ねじ部17が形成されている。そして、全閉ストッパ15の図示上端面とボルト頭部16の図示下端面との間に位置するボルト軸部の円筒部の外周には、コイル状の圧縮スプリング8が装着されている。この圧縮スプリング8は、アイドル開度調整用ボルト2をボルト頭部16方向に付勢することで、スロットルバルブ5のアイドル開度が変化するのを防止する。
The idle
アクセルレバー3は、スロットルシャフト4の回転中心軸線方向(軸方向)の一端部の外周に樹脂成形にて一体的に形成されている。このアクセルレバー3の外周部には、運転者が操作するスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品に連動する開弁側、閉弁側ワイヤーケーブル(図示せず)が巻き付けられる略V字形状の周溝部21が設けられている。また、アクセルレバー3の外周部には、開弁側、閉弁側ワイヤーケーブルの一端部を取り付けるための開弁側、閉弁側取付溝22が設けられている。また、アクセルレバー3の裏面には、ボス形状の肉厚部23が設けられている。この肉厚部23は、周囲よりスロットルボデー7の外壁面側に突出するように設けられている。その肉厚部23には、スロットルバルブ5の全閉時にアイドル開度調整用ボルト2のボルト軸部の図示下端部(先端部)に直接的に当接するブロック状(または凸状)の全閉ストッパ部(当接部)14、およびスロットルバルブ5のバルブ全開時にアクセルブラケット1の全開ストッパに直接的または間接的に当接するブロック状(または凸状)の全開ストッパ部(当接部)が樹脂成形にて一体的に形成されている。
The
スロットルシャフト4は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリブチレンテレフタレート:PBT、またはポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により樹脂一体成形されたシャフト側嵌合部11に、シャフト側嵌合部11等の樹脂成形部を補強するための金属材料(例えばSUS304等のステンレス鋼)よりなる分割型の金属部材をインサート成形したバルブ軸(回転軸)である。シャフト側嵌合部11は、スロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12をレーザ溶着等の熱溶着方法を用いて固定する非円筒状のバルブ固定部(バルブ保持部、樹脂シャフト)である。なお、バルブ固定部とは、スロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12のうちで、スロットルボデー7のスロットルボア9内に位置する部分を指す。このシャフト側嵌合部11の外周面には、レーザ溶着の時の溶着強度を高めるための2つの平坦面(2面幅部)が形成されている。なお、2つの平坦面を除くシャフト側嵌合部11の外周面は、スロットルシャフト4の回転中心軸線を中心とする円弧状の曲率面とされている。なお、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の外周に、スロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12を嵌め合わせた後に、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11にスロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12を固定ボルトや締結ねじ等のスクリューを用いて締め付け固定しても良い。
The
分割型の金属部材は、図2に示したように、スロットルシャフト4の一端面から他端面に至るまで軸方向全体に配置された中軸棒状の金属シャフト31、およびこの金属シャフト31の外周に部分的に円筒状隙間を隔てて嵌め合わされ、金属シャフト31と同一軸心上に配置された金属パイプ32等によって構成されている。スロットルシャフト4の金属シャフト31は、シャフト側嵌合部11の内部にインサート成形されており、シャフト側嵌合部11と嵌合する部分が円柱形状の径小部とされている。この金属シャフト31は、シャフト側嵌合部11より軸方向の他端部の表面部分がスロットルシャフト4の外周面に露出しており、その露出部がスロットルボデー7の第2シャフト摺動孔の内周面に回転自在に支持される第2軸受摺動部(円柱形状の径大部)を構成する。なお、金属シャフト31のバルブ保持部の外周には、シャフト側嵌合部11を介してスロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12が嵌め合わされている。
As shown in FIG. 2, the split-type metal member includes a central shaft-
スロットルシャフト4の金属パイプ32は、シャフト側嵌合部11の軸方向の一端部の外周に嵌合し、その嵌合部分がスロットルシャフト4の外周面に露出しており、その露出部がスロットルボデー7の第1シャフト摺動孔の内周面に回転自在に支持される第1軸受摺動部を構成する。そして、スロットルシャフト4の回転中心軸線方向(軸方向)の一端部には、アクセルレバー3がシャフト側嵌合部11と同一の樹脂材料により一体的に形成されている。ここで、本実施例では、加熱されて溶融状態の樹脂材料(例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂)を、レバーゲートから樹脂成形金型のレバーキャビティ内に射出し充填した後に冷却して固化(硬化)させることで、樹脂材料の射出成形によって樹脂アクセルレバーを製造している。このとき、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11も同時に樹脂成形され、更に金属シャフト31および金属パイプ32は、シャフト側嵌合部11およびアクセルレバー3の内部にインサート成形される。
The
スロットルバルブ5は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリブチレンテレフタレート:PBT、またはポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により一体的に形成された樹脂成形品で、スロットルボデー7のスロットルボア9内において開閉自在に収容されている。ここで、本実施例では、加熱されて溶融状態の樹脂材料(例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂)を、バルブゲートから樹脂成形金型のバルブキャビティ内に射出し充填した後に冷却して固化(硬化)させることで、樹脂材料の射出成形によって樹脂スロットルバルブを製造している。
The
このスロットルバルブ5は、スロットルボデー7のスロットルボア9、つまり吸気通路の中心軸線方向(吸入空気の平均的な流れの軸線方向)に対して略直交する方向に回転中心軸線を有するバタフライ弁方式の回転弁(バタフライバルブ)で、吸入空気量を最小とする全閉位置から吸入空気量を最大とする全開位置までの回転動作可能範囲内において回転角度(バルブ角度、バルブ開度)が変更されることで、エンジンの気筒に吸入される吸入空気量を制御する。本実施例のスロットルバルブ5は、エンジンの燃焼室内への吸入空気量を調節するための二輪自動車等の車両のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品のスロットル操作量に応じてバルブ角度が変更される。
This
このスロットルバルブ5には、図2ないし図5に示したように、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の外周に嵌め合わされて保持固定される非円筒形状のバルブ側嵌合部12、およびこのバルブ側嵌合部12に連結されて、スロットルボデー7のスロットルボア9の中心軸線とスロットルシャフト4の回転中心軸線との交点を中心にして放射方向に広げられた円板状部(バルブ本体)33が一体的に形成されている。スロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12は、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の外周に嵌め合わされた後に、例えばレーザ溶着等の熱溶着法を用いて固定されている。このバルブ側嵌合部12は、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11との嵌め合い部の中央部、または少なくとも一端部に、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の外周に圧入固定(締まり嵌め)される絞り部(圧入部)を有している。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
そして、バルブ側嵌合部12内には、軸方向に貫通する小判型の貫通孔(嵌合穴)が形成されている。また、バルブ側嵌合部12の内周面のうちで、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の外周面に形成された2つの平坦面(2面幅部)に対応した部分には、2つの平坦面(2面幅部)が形成されている。これは、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11とスロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12との相対回転運動を防止する相対運動規制手段として機能する。なお、2つの平坦面(2面幅部)を除くバルブ側嵌合部12の内周面および外周面は、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の回転中心軸線を中心とする円弧状の曲率面とされている。
An oblong through hole (fitting hole) that penetrates in the axial direction is formed in the valve side
スロットルバルブ5の円板状部33は、バルブ側嵌合部12の外周部に一体的に形成されている。この円板状部33の外周部には、バルブ全閉位置に相当する回転角度となるようにスロットルバルブ5の回転角度を設定した際に、つまりスロットルバルブ5の全閉時に、スロットルボア9の軸線方向に略平行な円環状の外周端面部34が設けられている。また、スロットルバルブ5の円板状部33のうちの半円板状部の片端面または両端面には、バルブ側嵌合部12の外周部と円板状部33の外周端面部34近傍とを繋ぐように複数の補強用リブ35が略放射状に一体的に形成されている。
The disc-shaped
スロットルボデー7は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料(耐熱性樹脂:例えばポリブチレンテレフタレート:PBT、またはポリフェニレンサルファイド:PPS、またはポリアミド樹脂:PA、またはポリプロピレン:PP、またはポリエーテルイミド:PEI等)により樹脂一体成形(樹脂化)された樹脂成形品であって、スロットルシャフト4およびスロットルバルブ5を開閉自在に収容保持する装置(ハウジング)である。ここで、本実施例では、加熱されて溶融状態の樹脂材料(例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂)を、ボデーゲートから樹脂成形金型のボデーキャビティ内に射出し充填した後に冷却して固化(硬化)させることで、樹脂材料の射出成形によって樹脂スロットルボデーを製造している。
The
ここで、スロットルボデー7には、内部に断面略真円形状のスロットルボア9を形成する円管状のスロットルボア部(円筒壁、ボア壁部)が設けられている。このスロットルボア9は、図2ないし図5に示したように、内部を中心軸線方向に吸入空気が流れる吸気通路であって、エアクリーナから吸気ダクトを介して吸入空気を吸い込むための空気入口部(上流側開口部)、およびインテークパイプを介してエンジンの吸気ポートに吸入空気を流入させるための空気出口部を有している。また、スロットルボデー7の外壁面には、ブラケット取付用台座41が一体的に形成されている。このブラケット取付用台座41には、アクセルブラケット1を、締結ねじ等のスクリュー42を用いて締め付け固定している。
Here, the
ここで、スロットルボデー7のうちで、スロットルバルブ5の円板状部33の外周端面部34との間に隙間を形成する所定の範囲のスロットルボア壁面(ボア内径面)10には、図2ないし図5に示したように、スロットルボア9の中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面(基準部)51、この基準部51よりも半径方向の内方側に突出した微小な筋状凸部(例えば鋭角的な突起部、凸状の接触部:微小な突起部)52、および基準部51よりも半径方向の外方側に凹んだ微小な筋状凹部(例えば鋭角的な溝部、凹状の接触部:微小な溝部)53の順に凹凸が多数交互に繰り返されるような鋸歯状の凸凹形状が樹脂材料によって樹脂一体成形されている。
Here, in the
なお、基準部51および微小な溝部53は、スロットルバルブ5の円板状部33の外周端面部34の外径形状に対応するようにスロットルボデー7のボア内径面10を変形させる前において、スロットルボデー7のボア内径面10とスロットルバルブ5の外周端面部34とを圧接させた場合でも、スロットルボデー7のボア内径面10とスロットルバルブ5の外周端面部34との間に微小隙間が形成され、スロットルバルブ5の外周端面部34と直接的に接触(メカルニカルタッチ)しないような曲率半径を有している。一方、微小な突起部52の先端部分(尖端部分)は、スロットルバルブ5の円板状部33の外周端面部34の外径形状に対応するようにスロットルボデー7のボア内径面10を変形させる前において、スロットルボデー7のボア内径面10とスロットルバルブ5の外周端面部34とを圧接させた場合に、スロットルバルブ5の外周端面部34と直接的に接触(メカルニカルタッチ)するような曲率半径を有している。
In addition, the
[実施例1の加熱変形方法]
次に、本実施例のレーザ装置による加熱変形方法を図3および図4に基づいて簡単に説明する。
[Heating deformation method of Example 1]
Next, a heating deformation method by the laser apparatus of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
先ず、スロットルボデー7のスロットルボア9内において、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の外周にスロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12を嵌合した後に、例えばレーザ溶着等の熱溶着法を用いて固定したスロットルボデーアッセンブリを、図示しないレーザ装置の治具に組み付ける。また、レーザ装置は、レーザ発振器から出力されたレーザ光をレンズ等で集光し、スロットルバルブ5の円板状部33の外周縁部に斜めに照射する。そして、レーザ発振器としては、レーザ出力が20Wから30W程度の半導体レーザ発振器が使用される。なお、レーザ発振器として、パルスYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザや、CO2 レーザ等その他のレーザ発振器を用いても良い。また、治具の移動速度は、約10mm/sec程度に設定される。
First, in the throttle bore 9 of the
レーザ装置のレーザ発振器からスロットルバルブ5の円板状部33の外周縁部に斜めにレーザ光を照射しながら、スロットルシャフト4の軸方向の一端部を保持する治具によって、スロットルボア9内のスロットルシャフト4の回転角度をより全閉方向に圧接する。また、スロットルボデー7を保持する治具を、スロットルボア内径程度の回転半径で回転方向に移動させると共に、スロットルバルブ5の円板状部33の半径方向に若干往復移動させながら、スロットルバルブ5の円板状部33の外周縁部に斜めにレーザ光を照射する。これにより、レーザ光は、スロットルバルブ5の円板状部33の外周縁部に入射し、その部分を透過して、スロットルボデー7のボア内径面10に達し、吸収される。このレーザ照射と、スロットルバルブ5の外周端面部34をスロットルボデー7のボア内径面10に設けられた微小な突起部52に圧接する圧接力とによって微小な突起部52が溶融する。
A jig that holds one end of the
このとき、スロットルボデー7のボア内径面10とスロットルバルブ5の外周端面部34とが直接的に接触する位置で、且つスロットルボア9の軸線方向に対して垂直な位置付近で、スロットルバルブ5を開閉動作させることで、スロットルバルブ5の外周端面部34が、微小な突起部52の先端部分(尖端部分)にかじりながらスロットルバルブ5がスロットルシャフト4の回転中心軸線を中心にして揺動運動することになる(図4(a)参照)。このため、溶融状態の微小な突起部52の先端部分(尖端部分)が、スロットルバルブ5の外周端面部34の外径形状に倣うように熱変形し、スロットルボア9の軸線方向に対して垂直な位置付近におけるスロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間に、スロットルバルブ5の外周端面部34がスロットルボデー7のボア内径面10にかじらない程度の微小隙間が形成される(図4(b)参照)。
At this time, the
[実施例1のアイドル開度調整方法]
次に、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置のアイドル開度調整方法を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。
[Idle opening adjusting method of embodiment 1]
Next, a method for adjusting the idle opening of the intake air throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
上述したように、スロットルボア9の軸線方向に対して垂直な位置付近におけるスロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間に、スロットルバルブ5の外周端面部34がスロットルボデー7のボア内径面10にかじらない程度の微小隙間が形成されているので、リターンスプリング6を、スロットルシャフト4の外周側で、且つアクセルレバー3の裏面とスロットルボデー7の外壁面との間に装着すると、リターンスプリング6の付勢力によって、スロットルシャフト4の軸方向の一端部に一体化されたアクセルレバー3の全閉ストッパ部14が、アクセルブラケット1の全閉ストッパ15に直接的に当接した位置でそれ以上の全閉方向の回転動作が規制されている。
As described above, the outer peripheral
そして、アイドル開度調整用ボルト2のボルト軸部の円筒部の外周にコイル状の圧縮スプリング8を嵌め合わした状態で、アイドル開度調整用ボルト2のボルト軸部の雄ねじ部17をアクセルブラケット1の全閉ストッパ15のねじ孔に螺合させて、アイドル開度調整用ボルト2を締め込み方向に対して正転方向に回転させることで、全閉ストッパ15のねじ孔にアイドル開度調整用ボルト2のボルト軸部を最大限に締め込む。すなわち、アイドル開度調整用ボルト2のボルト軸部の円筒部の図示下端面が、全閉ストッパ15の図示上端面に当接するまでねじ込む。これにより、アイドル開度調整用ボルト2の雄ねじ部17の図示下端部(先端部)が、全閉ストッパ15の図示下端面からアクセルレバー3の全閉ストッパ部14側へ最も突き出すことになる。
Then, in the state where the coiled compression spring 8 is fitted on the outer periphery of the cylindrical portion of the bolt shaft portion of the idle
次に、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間に、スロットルバルブ5の外周端面部34がスロットルボデー7のボア内径面10にかじらない程度の微小隙間、つまりスロットルバルブ5の全閉時(アイドル運転時)における所定の全閉洩れ空気量を得ることが可能な微小隙間が形成されるように、すなわち、スロットルバルブ5の回転角度がスロットルボア9の軸線方向に対して垂直な位置付近の回転角度となるように、アイドル開度調整用ボルト2を締め込み方向に対して逆転方向に回転させることで、アイドル運転時のスロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間の隙間を非常に狭い最小隙間に設定できる。
Next, a minute gap between the outer peripheral
[実施例1の作用]
次に、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置の作用を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the intake air throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
運転者が二輪自動車等の車両のスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品を操作すると、このスロットル操作部品にワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたアクセルレバー3が、リターンスプリング6の付勢力に抗して、スロットル操作量に対応した所定の回転角度だけ正転方向に回転する。これにより、アクセルレバー3と一体的に回転するスロットルシャフト4が所定の回転角度だけ回転し、スロットルボデー7のスロットルボア9内においてスロットルバルブ5が所定の回転角度だけ開かれる。したがって、スロットル操作量に対応した所定の回転角度だけスロットルバルブ5が吸気通路を開くので、エアクリーナから吸気ダクト、スロットルボデー7およびインテークパイプおよびエンジンの吸気ポートを経由してエンジンの燃焼室内に吸入空気が吸入される。これによって、エンジン回転速度がスロットル操作量に対応した速度に変更される。
When a driver operates a throttle operating part such as a throttle lever or a throttle handle of a vehicle such as a two-wheeled vehicle, the
逆に、運転者がスロットルレバーまたはスロットルハンドル等のスロットル操作部品を戻すと、リターンスプリング6の付勢力によってアクセルレバー3、スロットルシャフト4およびスロットルバルブ5が全閉方向に戻される。このとき、アクセルレバー3の全閉ストッパ部14が、アクセルブラケット1の全閉ストッパ15に保持されたアイドル開度調整用ボルト2の雄ねじ部17の図示下端部(先端部)に直接的に当接するまで、リターンスプリング6の付勢力によりアクセルレバー3が回転する。したがって、全閉ストッパ15に保持されたアイドル開度調整用ボルト2によって、アクセルレバー3、スロットルシャフト4およびスロットルバルブ5のそれ以上の回転動作が規制されるので、スロットルバルブ5が全閉位置に保持される。これにより、スロットルバルブ5の全閉時(アイドル運転時)の所定の全閉洩れ吸気流量を得る隙間を残した状態で、スロットルボデー7の吸気通路が閉じられるので、スロットルバルブ5の全閉時(アイドル運転時)にエンジンの気筒に吸入される吸入空気量が適正値となり、エンジン回転速度が所望のアイドル回転速度となる。これによって、例えばスクータ等のクラッチの無いオートバイ(二輪自動車)であっても、運転者の意志に反して走り出すことはなく、車両の安全性を向上することができる。
Conversely, when the driver returns the throttle operating part such as the throttle lever or the throttle handle, the
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、アクセルレバー3、スロットルシャフト4、スロットルバルブ5およびスロットルボデー7を全て、軽量化および低コスト化を目的として樹脂化(例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって樹脂一体成形)している。そして、樹脂化されたスロットルボデー7のボア内径面10に、スロットルバルブ5の外周端面部34をスロットルボデー7のボア内径面10に圧接させる時に、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との接触面積を減少させるための基準部51、微小な突起部52および微小な溝部53を凸凹が多数交互に繰り返すように一体的に形成している。これによって、スロットルバルブ5をスロットルシャフト4の回転中心軸線を中心にして全閉方向に閉じるように回転させて、スロットルバルブ5の外周端面部34をスロットルボデー7のボア内径面10に圧接させた時の、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との接触面積を減少できるので、スロットルボデー7のボア内径面10に設けられた多数の微小な突起部52の先端部(尖端部)が潰れて容易に熱変形させることが可能となり、しかも過大な圧接力が不要となるので、スロットルボデー7のボア内径面10に不要な変形を与えることを防止することができる。
[Effect of Example 1]
As described above, in the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, the
また、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、スロットルバルブ5の全閉時に、スロットルバルブ5の回転角度が、スロットルボア9の軸線方向に対して、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10とが直接的に接触しない範囲内で限りなく垂直に近づくような回転角度に設定される。このとき、上述したように、樹脂化されたスロットルボデー7のボア内径面10の内径形状が、スロットルバルブ5の外周端面部34の外径形状に倣うように熱変形しているので、スロットルバルブ5およびスロットルボデー7の材質として成形精度の比較的に悪い樹脂材料を使用した場合でも、スロットルバルブ5の回転角度を、現状の全閉位置よりもスロットルボア9の軸線方向に対して垂直に近づけても、スロットルバルブ5の外周端面部34の、スロットルボデー7のボア内径面10への喰い付き(またはかじり)を防止できるので、スロットルバルブ5の開閉動作が不能となるのを防止することができ、且つスロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間の隙間を必要最小限の最小隙間まで狭めることができる。したがって、スロットルバルブ5の全閉時における洩れ空気量を、現状のものと比較してより低減化することができるので、燃費低減の要求を満足することができる。ここで、変形させることが出来なかった部位には、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間に隙間が残るが、その隙間により形成される空気通路がラビリンス形状となる(図5参照)ため、実際の隙間に対して通過する吸入空気量を抑えることができる。
In the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, when the
ここで、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間の最小隙間を埋めるためのコーティング剤(二硫化モリブデン等)や、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10との間の摺動抵抗を低減化するコーティング剤(フッ素系樹脂等)を、スロットルバルブ5の外周端面部34またはスロットルボデー7のボア内径面10に塗布または被覆しても良い。この場合には、コーティング剤とスロットルバルブ5の外周端面部34またはスロットルボデー7のボア内径面10との接触面が増加するため、コーティング剤とスロットルバルブ5の外周端面部34またはスロットルボデー7のボア内径面10との密着性が向上し、スロットルバルブ5の外周端面部34またはスロットルボデー7のボア内径面10からコーティング剤が剥がれ難くなる。なお、フッ素系樹脂としては、例えば四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、ポリ三フッ化塩化エチレエン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリ四フッ化−六フッ化エチレン(FEP)、エチレン−四フッ化エチレン樹脂(ETFE)、四フッ化−パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂(PFA)のうちのいずれか1つ以上のコーティング剤が望ましい。
Here, a coating agent (such as molybdenum disulfide) for filling a minimum gap between the outer peripheral
[変形例]
本実施例では、スロットルバルブ5を全開方向または全閉方向に駆動するバルブ駆動手段として、二輪自動車のスロットルレバーまたはスロットルハンドルの操作量(スロットル操作量)をワイヤーケーブルを介して機械的にスロットルシャフト4の一端部に一体化されたアクセルレバー(回転体)3に伝えて、スロットルバルブ5をスロットル操作量に対応した所定のバルブ角度(バルブ開度、回転角度)に回転動作させるようにしたバルブ駆動手段を採用しているが、駆動モータ等のアクチュエータの回転出力を、スロットルシャフト4の一端部に一体化されたバルブギヤ(回転体)に伝達して、スロットルバルブ5をスロットル操作量に対応した所定のバルブ角度(バルブ開度、回転角度)に回転動作させるようにしたバルブ駆動手段を採用しても良い。また、全閉ストッパを、スロットルボデー7のスロットルボア壁面(ボア内径面)に樹脂成形にて一体的に形成しても良い。
[Modification]
In this embodiment, as a valve driving means for driving the
本実施例では、本発明を、二輪自動車のスロットルレバーまたはスロットルハンドルの操作量(スロットル操作量)に対応してスロットルバルブ5のバルブ角度(バルブ開度、回転角度)を変更するようにした二輪自動車の内燃機関用吸気絞り装置に適用した例を説明したが、本発明を、四輪自動車のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に対応してスロットルバルブ5のバルブ角度(バルブ開度、回転角度)を変更するようにした四輪自動車の内燃機関用吸気絞り装置に適用しても良い。
In this embodiment, the present invention changes the valve angle (valve opening, rotation angle) of the
本実施例では、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11のバルブ固定部の外周に、スロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12を熱溶着することで固定しているが、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部11の外周に、スロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12を樹脂成形にて一体的に形成しても良い。また、スロットルバルブ5のバルブ側嵌合部12の内部にスロットルシャフト(金属シャフト)4を直接インサート成形しても良い。また、スロットルバルブ5を、スロットルシャフト(金属シャフト)4のバルブ固定部に形成されたバルブ挿入孔内にスロットルバルブ5を差し込んだ状態で、締結ねじ等の締結具を用いてスロットルバルブ5をスロットルシャフト4のバルブ固定部に締め付け固定しても良い。
In this embodiment, the valve side
なお、スロットルシャフト4の金属シャフト31の外周と、スロットルシャフト4のシャフト側嵌合部(樹脂シャフト)11の内周との間の食い付き性(結合性能)を向上し、且つ金属シャフト31とシャフト側嵌合部11との、軸方向の相対運動を防止するという目的で、つまりシャフト側嵌合部11からの金属シャフト31の抜けを防止するという目的で、金属シャフト31の円柱形状の径小部の外周面の一部または全部にローレット加工等を施しても良い。例えば金属シャフト31の円柱形状の径小部の外周面の一部または全部に刻み目または凹凸部を形成しても良い。
In addition, the biting property (coupling performance) between the outer periphery of the
また、アクセルレバー3、スロットルシャフト4、スロットルバルブ5およびスロットルボデー7を樹脂一体成形する材料として、加熱されて溶融状態の樹脂材料(例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂)に充填材(例えば低コストなガラス繊維、または炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維等)または添加材を混合した樹脂系の複合材料(例えばガラス繊維30%入りのポリブチレンテレフタレート:PBTG30、またはガラス繊維40%入りのポリブチレンテレフタレート:PBTG40)を用いても良い。また、上記の樹脂系の複合材料を、ゲートから樹脂成形金型のキャビティ内に射出することで、樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂スロットルボデーまたは樹脂アクセルレバーまたは樹脂スロットルシャフトまたは樹脂スロットルバルブを製造しても良い。このように製造された樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂一体成形された樹脂成形品は、低コストで、且つ樹脂成形性に優れると共に、機械的性質をはじめ強度、剛性および耐熱性等の性能が向上する。
Further, as a material for integrally molding the
また、本実施例では、加熱されて溶融状態の溶融材料として樹脂材料(例えば熱可塑性樹脂よりなる溶融樹脂)を用いたが、加熱されて溶融状態の溶融材料として金属材料の溶湯(例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の半溶融合金材料の溶湯)を用いても良い。すなわち、アクセルレバー3、スロットルシャフト4、スロットルバルブ5およびスロットルボデー7のうちのいずれか1つ以上を金属化しても良い。但し、スロットルバルブ5の外周端面部34に微小な突起部52および微小な溝部53を設ける場合に、スロットルボデー7を金属化しても良く、また、スロットルボデー7のボア内径面10に微小な突起部52および微小な溝部53を設ける場合に、スロットルバルブ5を金属化しても良い。
In this embodiment, a resin material (for example, a molten resin made of a thermoplastic resin) is used as a molten material that is heated and melted. However, a molten metal material (for example, an aluminum alloy) is used as a molten material that is heated and melted. Alternatively, a melt of a semi-molten alloy material such as a magnesium alloy may be used. That is, any one or more of the
また、本実施例では、スロットルボデー7のボア内径面10に、基準部51、微小な突起部(凸状の接触部)52および微小な溝部(凹状の接触部)53を凹凸が多数交互に繰り返すように設けたが、スロットルボデー7のボア内径面10に、微小な突起部(凸状の接触部)52または微小な溝部(凹状の接触部)53のうちのいずれか一方のみを多数設けても良い。また、微小な突起部(凸状の接触部)52または微小な溝部(凹状の接触部)53を、スロットルバルブ5の外周端面部34とスロットルボデー7のボア内径面10とが圧接時に直接的に接触する部位のみに設けるようにしても良い。
Further, in this embodiment, a large number of irregularities are alternately formed on the bore
2 アイドル開度調整用ボルト(アイドル開度調整用スクリュー)
4 スロットルシャフト
5 スロットルバルブ
7 スロットルボデー
9 スロットルボア
10 ボア内径面(スロットルボア壁面)
33 スロットルバルブの円板状部
34 スロットルバルブの外周端面部
51 基準面(基準部)
52 微小な突起部(鋭角的な突起部、微小な筋状凸部、凸状の接触部)
53 微小な溝部(鋭角的な溝部、微小な筋状凹部、凹状の接触部)
2 Idle opening adjustment bolt (Idle opening adjustment screw)
4
33 Throttle
52 Minute protrusions (sharp protrusions, minute streak protrusions, convex contact parts)
53 Minute groove (sharp groove, minute streak, concave contact)
Claims (7)
(b)前記スロットルボアの軸線方向または吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して略直交する方向に回転中心軸線を有するシャフトと、
(c)このシャフトに一体的に組み付けられて、吸入空気量が最小となる全閉位置から吸入空気量が最大となる全開位置に至るまで回転角度が変更されることで前記スロットルボア内を流れる吸入空気の流量を調整するスロットルバルブと
を備えた内燃機関用吸気絞り装置において、
前記スロットルボデーのスロットルボア壁面またはこのスロットルボア壁面に直接的に接触する前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか一方は、樹脂化されており、
前記スロットルボア壁面または前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか一方には、前記スロットルボア壁面と前記スロットルバルブの外周端面部とを直接的に接触させる時に、前記スロットルボア壁面と前記スロットルバルブの外周端面部との接触面積を減少させるための凸状または凹状の接触部が設けられていることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。 (A) a throttle body having a throttle bore communicating with the combustion chamber of the internal combustion engine;
(B) a shaft having a rotation center axis in a direction substantially perpendicular to an axial direction of the throttle bore or an average flow direction of intake air;
(C) The shaft is integrally assembled with the shaft, and the rotation angle is changed from the fully closed position where the intake air amount becomes the minimum to the fully open position where the intake air amount becomes the maximum, thereby flowing in the throttle bore. In an intake throttle device for an internal combustion engine comprising a throttle valve for adjusting the flow rate of intake air,
Either the throttle bore wall surface of the throttle body or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve that is in direct contact with the throttle bore wall surface is made of resin.
When either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve is in direct contact with the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve, the throttle bore wall surface and the outer periphery of the throttle valve An intake throttle device for an internal combustion engine, wherein a convex or concave contact portion for reducing a contact area with the end surface portion is provided.
前記凸状または凹状の接触部は、
前記スロットルボア壁面と前記スロットルバルブの外周端面部とを直接的に接触させながら、
前記スロットルボア壁面または前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか一方の形状を、前記スロットルボア壁面または前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか他方の形状に倣うように変形させる時に、
前記スロットルボア壁面と前記スロットルバルブの外周端面部との接触面積を減少させるための微小な突起部または微小な溝部であることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。 The intake throttle device for an internal combustion engine according to claim 1,
The convex or concave contact portion is
While directly contacting the throttle bore wall surface and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve,
When the shape of either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve is deformed so as to follow the shape of the other one of the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve,
An intake throttle device for an internal combustion engine, comprising: a minute projection or a minute groove for reducing a contact area between the throttle bore wall surface and an outer peripheral end surface of the throttle valve.
前記微小な突起部または前記微小な溝部は、前記スロットルボア壁面に凹凸を交互に繰り返すように鋸歯状に設けられており、
前記微小な突起部は、前記スロットルボアの中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の内方側に突出した微小な筋状凸部であって、
前記微小な溝部は、前記スロットルボアの中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の外方側に凹んだ微小な筋状凹部であることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。 The intake throttle device for an internal combustion engine according to claim 2,
The minute protrusions or the minute grooves are provided in a sawtooth shape so that irregularities are alternately repeated on the wall surface of the throttle bore.
The minute protrusion is a minute streaky protrusion that protrudes inward in the radial direction from a reference surface having a predetermined radius of curvature centered on the central axis of the throttle bore,
The intake for an internal combustion engine, wherein the minute groove is a minute streak that is recessed outward in the radial direction from a reference surface having a predetermined radius of curvature centering on a central axis of the throttle bore. Aperture device.
前記微小な突起部または前記微小な溝部は、前記スロットルバルブの外周端面部に凹凸を交互に繰り返すように鋸歯状に設けられており、
前記微小な突起部は、前記シャフトの回転中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の外方側に突出した微小な筋状凸部であって、
前記微小な溝部は、前記シャフトの回転中心軸線を中心とする所定の曲率半径の基準面よりも半径方向の内方側に凹んだ微小な筋状凹部であることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。 The intake throttle device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3,
The minute protrusions or the minute grooves are provided in a sawtooth shape so as to alternately repeat irregularities on the outer peripheral end surface of the throttle valve,
The minute protrusion is a minute streaky protrusion that protrudes outward in the radial direction from a reference surface having a predetermined radius of curvature centered on the rotation center axis of the shaft,
The intake for an internal combustion engine, wherein the minute groove is a minute streak recessed inward in a radial direction from a reference surface having a predetermined radius of curvature centering on the rotation center axis of the shaft. Aperture device.
前記微小な突起部は、前記スロットルボア壁面または前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか一方の形状を、前記スロットルボア壁面または前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか他方の形状に倣うように変形させる前の状態で、前記スロットルバルブの外周端面部または前記スロットルボア壁面と直接的に接触するような曲率半径を有し、 前記微小な溝部は、前記スロットルボア壁面または前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか一方の形状を、前記スロットルボア壁面または前記スロットルバルブの外周端面部のいずれか他方の形状に倣うように変形させる前の状態で、前記スロットルバルブの外周端面部または前記スロットルボア壁面と直接的に接触しないような曲率半径を有していることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。 The intake throttle device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4,
The minute projections are deformed so that the shape of either the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve follows the shape of the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve. A radius of curvature that directly contacts the outer peripheral end surface of the throttle valve or the throttle bore wall surface in a state prior to the operation, and the minute groove portion includes the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface of the throttle valve. In a state before the shape of either one of the throttle bore wall surface or the outer peripheral end surface portion of the throttle valve is deformed so as to follow the other shape, and the outer peripheral end surface portion of the throttle valve or the throttle bore wall surface For internal combustion engines characterized by having a radius of curvature that does not contact directly Inlet throttle device.
前記シャフトを介して前記スロットルバルブの回転角度を変更する略円環状の回転駆動体を備え、
前記スロットルボデーは、前記回転駆動体が直接的または間接的に当接することで、前記スロットルバルブの全閉方向の回転動作を前記全閉位置にて規制するための係止部を有し、
前記スロットルバルブは、前記回転駆動体が前記係止部に直接的または間接的に当接した際に、前記スロットルボアの軸線方向に対して、前記スロットルバルブの外周端面部と前記スロットルボア壁面とが直接的に接触しない範囲内で限りなく垂直に近づくような回転角度に設定されることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。 The intake throttle device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
A substantially annular rotary drive that changes the rotation angle of the throttle valve via the shaft;
The throttle body has a locking portion for restricting the rotation operation of the throttle valve in the fully closed direction at the fully closed position by directly or indirectly contacting the rotary drive body,
The throttle valve includes an outer peripheral end surface portion of the throttle valve and a throttle bore wall surface with respect to the axial direction of the throttle bore when the rotary drive body directly or indirectly contacts the locking portion. An intake throttle device for an internal combustion engine, wherein the rotation angle is set so as to approach the vertical as much as possible within a range in which the engine does not directly contact.
前記スロットルバルブは、前記回転駆動体が前記係止部に直接的または間接的に当接した際に、所定の洩れ空気量を得るために、前記スロットルバルブの外周端面部と前記スロットルボア壁面との間に微小隙間を形成することが可能な回転角度に設定されることを特徴とする内燃機関用吸気絞り装置。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to claim 6,
The throttle valve includes an outer peripheral end surface portion of the throttle valve, a throttle bore wall surface, and a throttle bore wall surface in order to obtain a predetermined amount of leakage air when the rotary drive body abuts directly or indirectly on the locking portion. An intake throttle device for an internal combustion engine, wherein the rotation angle is set so that a minute gap can be formed between them.
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JP2004187842A JP2006009683A (en) | 2004-06-25 | 2004-06-25 | Intake air throttling device for internal combustion engines |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006322433A (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Hitachi Ltd | Throttle control device |
JP2008038630A (en) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Aisan Ind Co Ltd | Flow passage arranging member of internal combustion engine |
JP2009526156A (en) * | 2006-02-09 | 2009-07-16 | スプリンテックス・オーストラレーシア・プロプライエタリー・リミテッド | Supercharging system |
US7951523B2 (en) | 2004-07-30 | 2011-05-31 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Material for forming resist protective film and method for forming resist pattern using same |
JP2012225208A (en) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Denso Corp | Valve unit |
-
2004
- 2004-06-25 JP JP2004187842A patent/JP2006009683A/en active Pending
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