JP2006017005A - 内燃機関用スロットル装置 - Google Patents
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- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/107—Manufacturing or mounting details
Abstract
【課題】 スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の樹脂成形圧による2つの第1、第2ベアリング4、5の変形を防止し、且つ2つの第1、第2ベアリング4、5の第1、第2摺動孔51、52の内周への樹脂材料の回り込みを防止することを課題とする。
【解決手段】 スロットルシャフト3および2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7は、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形すると同時に、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部にインサート成形される。2つの第1、第2ベアリング4、5は、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形した後に、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2軸受保持孔61、62の内周に圧入嵌合されるように構成した。
【選択図】 図1
【解決手段】 スロットルシャフト3および2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7は、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形すると同時に、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部にインサート成形される。2つの第1、第2ベアリング4、5は、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形した後に、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2軸受保持孔61、62の内周に圧入嵌合されるように構成した。
【選択図】 図1
Description
本発明は、運転者のアクセル操作量に応じて駆動モータを駆動して、スロットルボデーのスロットルボア内に開閉自在に収容されたスロットルバルブの回転角度を制御する内燃機関用スロットル装置に関するもので、特にスロットルボデー内部にインサート成形されたベアリングホルダの内周にベアリングを圧入固定するようにした内燃機関用スロットル装置の製造方法に係わる。
[従来の技術]
従来より、自動車等の車両に搭載される内燃機関用スロットル制御装置は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に応じて駆動モータを駆動して、スロットルボデーの吸気通路内に収容されたスロットルバルブの回転角度を制御するように構成されている。
従来より、自動車等の車両に搭載される内燃機関用スロットル制御装置は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に応じて駆動モータを駆動して、スロットルボデーの吸気通路内に収容されたスロットルバルブの回転角度を制御するように構成されている。
また、近年、燃費向上、軽量化や低コスト等を目的として、スロットルボデーおよびスロットルバルブを樹脂化した内燃機関用スロットル制御装置が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。これは、図4に示したように、最初に樹脂製のスロットルボデー101を樹脂一体成形した後に、コアバックして樹脂製のスロットルバルブを樹脂一体成形する射出成形方法であって、スロットルバルブを保持固定するスロットルシャフト102とこのスロットルシャフト102を摺動自在に支持する円筒状のすべり軸受103、104を、予め射出成形金型の所定位置にセットしておき、加熱されて溶融状態の樹脂材料をスロットルボデー101の製品形状のボデーキャビティ内に射出して充填する。
次に、ボデーキャビティ内の溶融樹脂圧力を徐々に増加させて射出時の最大溶融樹脂圧力よりも大きな溶融樹脂圧力で保圧を行い、射出成形金型内に冷却水を導入して冷却固化させて、スロットルボデー101のスロットルボア部(円筒部)105の所定位置、例えば円筒形状の軸受ボス部106、107にスロットルシャフト102およびすべり軸受103、104を直接インサート成形している。
次に、ボデーキャビティ内の溶融樹脂圧力を徐々に増加させて射出時の最大溶融樹脂圧力よりも大きな溶融樹脂圧力で保圧を行い、射出成形金型内に冷却水を導入して冷却固化させて、スロットルボデー101のスロットルボア部(円筒部)105の所定位置、例えば円筒形状の軸受ボス部106、107にスロットルシャフト102およびすべり軸受103、104を直接インサート成形している。
[従来の技術の不具合]
ところが、すべり軸受103、104が射出成形時の樹脂成形圧に比べて剛性の弱いものであった場合には、射出成形時の樹脂成形圧によってすべり軸受103、104が変形する可能性がある。また、スロットルボデー101を樹脂一体成形した場合には、射出成形後の熱収縮により成形歪みが生じることによって、スロットルシャフト102の両端部を軸支するすべり軸受103、104の軸心がずれてしまう可能性がある。これらの場合には、すべり軸受103、104がスロットルシャフト102を押さえ込むことにより、スロットルシャフト102の円滑な回転動作を阻害し、スロットルシャフト102を駆動する際に余分な駆動ロスが生じたり、スロットルシャフト102がロックしたりする可能性があった。
ところが、すべり軸受103、104が射出成形時の樹脂成形圧に比べて剛性の弱いものであった場合には、射出成形時の樹脂成形圧によってすべり軸受103、104が変形する可能性がある。また、スロットルボデー101を樹脂一体成形した場合には、射出成形後の熱収縮により成形歪みが生じることによって、スロットルシャフト102の両端部を軸支するすべり軸受103、104の軸心がずれてしまう可能性がある。これらの場合には、すべり軸受103、104がスロットルシャフト102を押さえ込むことにより、スロットルシャフト102の円滑な回転動作を阻害し、スロットルシャフト102を駆動する際に余分な駆動ロスが生じたり、スロットルシャフト102がロックしたりする可能性があった。
また、スロットルボデー101の軸受ボス部106、107の内部にスロットルシャフト102およびすべり軸受103、104をインサート成形する際に、スロットルシャフト102の外周とすべり軸受103、104の内周との間に溶融樹脂が侵入する可能性がある。この場合にも、侵入して硬化した樹脂材料がスロットルシャフト102の円滑な回転動作を阻害し、スロットルシャフト102を駆動する際に余分な駆動ロスが生じたり、スロットルシャフト102がロックしたりする可能性があった。ここで、すべり軸受103、104の代わりに焼結含油軸受を用いた場合には、スロットルボデー101の射出成形時の樹脂温度によって焼結含油軸受内の含油が滲み出して樹脂材料内に混在し、スロットルボデー101の剛性を低下させる可能性があった。
特開平11−294203号公報(第1−17頁、図1−図18)
特開2000−202866号公報(第1−9頁、図1−図16)
本発明の目的は、スロットルボデーを樹脂成形する際の樹脂成形圧による2つの第1、第2軸受の変形を防止することで、スロットルシャフトの円滑な回転動作を確保することのできる内燃機関用スロットル装置を提供することにある。また、スロットルボデーを樹脂成形する際の2つの第1、第2軸受の内周への樹脂材料の回り込みを防止することで、スロットルシャフトの円滑な回転動作を確保することのできる内燃機関用スロットル装置を提供することにある。さらに、スロットルボデーを樹脂成形した後の成形歪みによる2つの第1、第2軸受の軸心の同軸度の悪化を防止することで、スロットルシャフトの円滑な回転動作を確保することのできる内燃機関用スロットル装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明によれば、スロットルボデーを樹脂成形する際に、2つの第1、第2軸受ホルダを、スロットルボデー内部にインサート成形することにより、2つの第1、第2軸受ホルダが、スロットルボデーの2つの第1、第2シャフト収容穴の内周に直接的に保持固定される。そして、スロットルボデーを樹脂成形した後に、2つの第1、第2軸受を、2つの第1、第2軸受ホルダの内周に圧入嵌合することにより、2つの第1、第2軸受が、2つの第1、第2軸受ホルダの内周に保持固定される。これによって、スロットルボデーを樹脂成形する際の樹脂成形圧による2つの第1、第2軸受の変形を防止することが可能となるので、スロットルシャフトの円滑な回転動作を確保することができる。また、スロットルボデーを樹脂成形する際の2つの第1、第2軸受の内周への樹脂材料の回り込みを防止することが可能となるので、スロットルシャフトの円滑な回転動作を確保することができる。したがって、スロットルシャフトを駆動する際に余分な駆動ロスが生じたり、スロットルシャフトがロックしたりすることはない。
請求項2に記載の発明によれば、スロットルボデーを樹脂成形する際に、スロットルシャフトを、スロットルボデー内部にインサート成形することにより、スロットルシャフトが、2つの第1、第2シャフト収容穴内に回転自在に組み込まれる。また、請求項3に記載の発明によれば、スロットルボデーを樹脂成形した後に、気密プラグを2つの第1、第2軸受ホルダのうちの少なくとも一方の軸受ホルダの内周に圧入嵌合することにより、気密プラグが、2つの第1、第2軸受ホルダのうちの少なくとも一方の軸受ホルダの内周に保持固定される。これによって、シャフト収容穴の開口端が気密的に閉塞されるため、スロットルボデーのスロットルボア(吸気通路)から吸入空気が洩れるのを防止できる。
請求項4に記載の発明によれば、2つの第1、第2軸受として、転がり軸受または滑り軸受または焼結軸受または焼結含油軸受または樹脂カラーを採用しても良い。特に、2つの第1、第2軸受として焼結含油軸受を用いた場合に、焼結軸受に含油することができるので、スロットルシャフトの両端部の外周と焼結含油軸受の内周との摺動性能を向上でき、スロットルシャフトの円滑な回転動作を更に確保することができる。また、2つの第1、第2軸受ホルダとして、金属製のベアリングホルダを採用しても良い。
請求項5に記載の発明によれば、例えば熱可塑性樹脂製品であるスロットルボデーを射出成形する射出成形金型の所定位置に予め2つの第1、第2軸受ホルダを設置して、2つの第1、第2軸受ホルダをスロットルボデーの2つの第1、第2シャフト収容穴の内周にインサート成形することにより、スロットルボデー内部に2つの第1、第2軸受ホルダを一体的に形成する(インサート成形工程)。これは、樹脂素材を加熱して溶融し、この溶融樹脂に圧力をかけて射出成形金型の中に射出注入し、射出成形金型から熱可塑性樹脂製品を取り出して冷却して固化させることで、スロットルボデーの射出成形と同時に2つの第1、第2軸受ホルダのインサート成形が成される。次に、スロットルボデーを射出成形金型より取り出して冷却固化した後に、2つの第1、第2軸受を、2つの第1、第2軸受ホルダの内周に圧入嵌合することにより、スロットルボデー内部に2つの第1、第2軸受を一体的に組み付ける(軸受組付工程)。これによって、請求項1に記載の発明と同様な効果を得ることができる。
請求項6に記載の発明によれば、射出成形金型の所定位置に予め2つの第1、第2軸受ホルダおよびスロットルシャフトを設置して、スロットルシャフトを2つの第1、第2シャフト収容穴内にインサート成形することにより、スロットルボデー内部にスロットルシャフトを一体的に形成する(インサート成形工程)。これにより、スロットルシャフトが、2つの第1、第2シャフト収容穴内に回転自在に組み込まれる。また、請求項7に記載の発明によれば、射出成形金型に、2つの第1、第2軸受ホルダの同軸度を補正する同軸度補正手段を設けたことにより、スロットルボデーを射出成形金型内で射出成形した後の成形歪みによる2つの第1、第2軸受ホルダの軸心の同軸度の悪化を防止することが可能となるので、スロットルシャフトの円滑な回転動作を確保することができる。なお、同軸度補正手段として、例えば2つの第1、第2軸受ホルダの内周とスロットルシャフトの外周との間に隙間が設けられるように、射出成形金型の所定位置に予め2つの第1、第2軸受ホルダおよびスロットルシャフトを設置する。すなわち、スロットルボデーを射出成形金型内で射出成形した後の成形歪みによる軸ずれ分を見込んで2つの第1、第2軸受ホルダおよびスロットルシャフトの設置位置をずらしておくことにより、スロットルボデーを射出成形金型内で射出成形した後の、2つの第1、第2軸受ホルダおよび2つの第1、第2軸受の同軸度を確保することができる。
請求項8に記載の発明によれば、スロットルボデーを射出成形金型より取り出して冷却固化した後に、気密プラグを、2つの第1、第2軸受ホルダのうちの少なくとも一方の軸受ホルダの内周に圧入嵌合することにより、スロットルボデー内部に気密プラグを一体的に組み付ける(プラグ組付工程)。これによって、シャフト収容穴の開口端が気密的に閉塞されるため、スロットルボデーのスロットルボア(吸気通路)から吸入空気が洩れるのを防止できる。また、請求項9に記載の発明によれば、2つの第1、第2軸受の同軸度を補正する同軸度補正工程を設けたことにより、スロットルボデーを射出成形金型内で射出成形した後の、2つの第1、第2軸受ホルダおよび2つの第1、第2軸受の同軸度を確保することができる。なお、同軸度補正工程としては、例えば2つの第1、第2軸受または2つの第1、第2軸受ホルダの同軸度を確保する目的で、2つの第1、第2軸受のいずれか一方または両方の軸受の内周を内径切削加工しても良い。また、スロットルシャフトの外周を外径切削加工しても良い。
本発明を実施するための最良の形態は、例えば熱可塑性樹脂製品であるスロットルボデーを樹脂成形(射出成形)する際の樹脂成形圧による2つの第1、第2軸受の変形を防止し、且つスロットルボデーを樹脂成形(射出成形)する際の2つの第1、第2軸受の内周への樹脂材料の回り込みを防止するという目的を、スロットルボデーを射出成形した後に、2つの第1、第2軸受をスロットルボデー内部に組み込むことで実現した。
[実施例1の構成]
図1ないし図3は本発明の実施例1を示したもので、図1および図2は内燃機関用スロットル制御装置の主要構造を示した図である。
図1ないし図3は本発明の実施例1を示したもので、図1および図2は内燃機関用スロットル制御装置の主要構造を示した図である。
本実施例の内燃機関用スロットル制御装置は、例えばガソリンエンジン等の内燃機関(以下エンジンと言う)の各気筒(燃焼室、シリンダ)に連通する断面円形状のスロットルボアを形成するスロットルボデー(熱可塑性樹脂製品)1と、このスロットルボデー1内をエンジンの各気筒に向けて流れる吸入空気の流量を調整するスロットルバルブ2と、スロットルボデー1を貫通して回転自在に軸支されるスロットルシャフト3と、スロットルバルブ2を開弁方向(または閉弁方向)に駆動するバルブ駆動手段としての動力ユニット(図示せず)と、スロットルバルブ2を閉弁方向に付勢するバルブ付勢手段としてのコイルスプリング(リターンスプリング:図示せず)と、運転者(ドライバー)のアクセル操作量に応じてスロットルバルブ2の弁開度(スロットル開度)を制御するエンジン制御装置(エンジン制御ユニット:以下ECUと呼ぶ)とを備えた内燃機関用吸気制御装置である。
なお、本実施例の動力ユニットは、動力源である駆動モータ等のアクチュエータ(図示せず)と、駆動モータの回転速度を所定の減速比となるように減速する動力伝達機構(歯車減速機構)とを含んで構成されている。ここで、ECUには、ドライバーによるアクセル操作量(アクセルペダルの踏み込み量)を電気信号(アクセル開度信号)に変換し、ECUへどれだけアクセルペダルが踏み込まれているかを出力するアクセル開度センサ(図示せず)が接続されている。また、内燃機関用スロットル制御装置は、スロットルバルブ2の弁開度(回転角度、バルブ角度)を電気信号(スロットル開度信号)に変換し、ECUへどれだけスロットルバルブ2が開いているかを出力する回転角度センサ(スロットルポジションセンサ:図示せず)を有している。そして、ECUは、回転角度センサより出力されるスロットル開度信号とアクセル開度センサより出力されるアクセル開度信号との偏差がなくなるように駆動モータへの制御信号をフィードバック制御している。
ここで、回転角度センサは、スロットルバルブ2の回転角度(バルブ角度)に相当するスロットル開度(スロットルポジション)を検出するスロットル開度センサであって、スロットルシャフト3の一端部(図示右端部)に取り付けられる磁界発生源である分割型の永久磁石(マグネット)11およびこのマグネット11によって磁化される分割型のヨーク(磁性体)12の内周面に対向して配置されて、マグネット11の磁力を受けて、スロットルバルブ2の回転角度(バルブ角度)を検出する非接触式の磁気検出素子(例えばホール素子、ホールIC、磁気抵抗素子等)によって構成されている。なお、回転角度センサ、特に磁気検出素子は、スロットルボデー1の外壁部に組み付けられるセンサカバー(図示せず)のセンサ搭載部に保持固定されている。また、マグネット11およびヨーク12は、歯車減速装置の構成要素の1つであるバルブギヤ13の内周面に接着剤等を用いて固定されている。
本実施例のスロットルボデー1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)により所定の形状となるように射出成形によって一体的に形成されている。このスロットルボデー1は、内部にスロットルバルブ2を開閉自在に収容するスロットルボアを形成する略円管状のスロットルボア部(円筒壁:以下ボア壁部と言う)14を備えた装置(ハウジング)であり、エンジンのサージタンクまたはインテークマニホールドに固定ボルトや締結ネジ等の締結具(図示せず)を用いて締め付け固定されている。なお、本実施例では、エアクリーナで濾過された吸入空気が、吸気管を経て図示上方側からスロットルボデー1のスロットルボア内に流入し、スロットルボデー1の図示下方側に接続されるサージタンクまたはインテークマニホールドを経てエンジンの各気筒に吸入されるように構成されている。
ボア壁部14内には、エンジンの各気筒に吸入される吸入空気が中心軸線方向に流れる断面円形状のスロットルボア(吸気通路)15が形成されている。また、スロットルボデー1のボア壁部14には、2つの第1、第2軸受ボス部(第1、第2軸受支持部)16、17が熱可塑性樹脂の射出成形(樹脂成形)によって一体的に形成されている。2つの第1、第2軸受ボス部16、17は、略円筒状に設けられて、スロットルシャフト3の軸方向の両端部に設けられる第1、第2軸受摺動部を回転自在に軸支する部分である。これらの第1、第2軸受ボス部16、17には、吸気通路15内を流れる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の両側でそれぞれ開口する丸穴形状の2つの第1、第2シャフト収容穴21、22が設けられている。そして、第1、第2軸受ボス部16、17は、ボア壁部14の外壁面よりも軸方向の両端側(外部側)に突出するように設けられている。
ここで、本実施例のスロットルボデー1の第1、第2シャフト収容穴21、22の内周には、2つの第1、第2ベアリング4、5をそれぞれ保持固定するための2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7がインサート成形されている。なお、第1軸受ボス部16は、スロットルボデー1のボア壁部14の外壁面から図示右方向に向かって突出するように一体的に形成されており、その外周部は、リターンスプリングのコイル内径側を保持するスプリング内周ガイド19として機能する。そして、第1軸受ボス部16の第1シャフト収容穴21の開口側端部には、その第1シャフト収容穴21の開口側を液密的に密閉するためのオイルシール8が組み付けられている。また、第2軸受ボス部17の第2シャフト収容穴22の開口側端部には、その第2シャフト収容穴22の開口側を気密的に密閉するための気密プラグ9が組み付けられている。
また、スロットルボデー1のボア壁部14の外壁部には、内部に歯車減速機構の各減速ギヤを回転自在に収容するためのギヤボックス部23、および内部に駆動モータを収容固定するための円筒状のモータハウジング部(図示せず)が熱可塑性樹脂の射出成形(樹脂成形)によって一体的に形成されている。ギヤボックス部23には、スロットルバルブ2の全閉方向の回転動作を、スロットルバルブ2の全閉位置にて規制するためのブロック状の全閉ストッパ(図示せず)が設けられている。なお、ギヤボックス部23に、スロットルバルブ2の全開方向の回転動作を、スロットルバルブ2の全開位置にて規制するための全開ストッパを設けても良い。
本実施例のスロットルバルブ2は、例えば熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって略円板形状に一体的に形成された樹脂バルブである。このスロットルバルブ2は、スロットルボデー1のボア壁部14の中心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、エンジンの各気筒に吸入される吸入空気量を最小とする全閉位置から、エンジンの各気筒に吸入される吸入空気量を最大とする全開位置に至るまで回転角度が変更されることで、エンジンの各気筒に吸入される吸入空気量を制御する。このスロットルバルブ2は、略円板形状の円板状部および略円筒形状のバルブ嵌合部(円筒状部)等によって構成されている。そして、円板状部の片端面または両端面には、スロットルバルブ2を補強するための補強用リブ(図示せず)が設けられている。
スロットルシャフト3は、例えば真鍮、ステンレス鋼等の金属材料により中軸丸棒状に形成された金属シャフトであって、スロットルボデー1のボア壁部14の中心軸線方向に対して略直交する方向となるように軸方向が設定されている。ここで、本実施例のスロットルシャフト3は、スロットルバルブ2を保持固定するバルブ保持部(シャフト嵌合部)30を有し、スロットルバルブ2を補強すると共に、スロットルバルブ2の円筒状部内部にインサート成形されている。そして、バルブ保持部30よりも軸方向の一端側は、スロットルバルブ2の円筒状部の一端側(図示右端側)の環状端面より露出(突出)して、第1ベアリング4の内周において回転自在に摺動する第1軸受摺動部として機能する。また、バルブ保持部30よりも軸方向の他端側(図示左端側)は、スロットルバルブ2の円筒状部の他端側の環状端面より露出(突出)して、第2ベアリング5の内周において回転自在に摺動する第2軸受摺動部として機能する。
ここで、スロットルバルブ2の円筒状部の内周とスロットルシャフト3のバルブ保持部30の外周との間の食い付き性(結合性能)を向上し、且つスロットルシャフト3に対する、スロットルバルブ2の軸方向の相対運動を防止する目的で、つまりスロットルシャフト3のバルブ保持部30からのスロットルバルブ2の円筒状部の抜けを防止する目的で、スロットルシャフト3のバルブ保持部30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いる。例えばスロットルシャフト3のバルブ保持部30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いる。なお、スロットルシャフト3のバルブ保持部30の断面形状を2面幅を有する非円形状とし、また、スロットルバルブ2の円筒状部の断面形状を2面幅を有する非円筒形状としても良い。これにより、スロットルバルブ2とスロットルシャフト3との回転方向の相対回転運動を防止できる。
そして、スロットルシャフト3のバルブ保持部30よりも軸方向の一端部(図示右端部)には、バルブ保持部30および第1軸受摺動部よりも外径の大きい第1鍔状部31が一体的に形成されている。その第1鍔状部31の図示右端部には、第1ベアリング4の第1係止部によって係止される第1被係止部として機能する円環状の第1段差部が設けられている。また、スロットルシャフト3のバルブ保持部30よりも軸方向の他端部(図示左端部)には、バルブ保持部30および第2軸受摺動部よりも外径の大きい第2鍔状部32が一体的に形成されている。その第2鍔状部32の図示左端部には、第2ベアリング5の第2係止部によって係止される第2被係止部として機能する円環状の第2段差部が設けられている。
そして、スロットルシャフト3の軸方向の図示右端部(一端部)には、歯車減速機構の構成要素の1つであるバルブギヤ13が一体的に形成されている。ここで、歯車減速機構は、駆動モータのモータシャフト(出力軸)に固定されたピニオンギヤ(図示せず)と、このピニオンギヤと噛み合って回転する中間減速ギヤ(図示せず)と、この中間減速ギヤと噛み合って回転するバルブギヤ13とによって構成され、駆動モータの回転動力をスロットルシャフト3を介してスロットルバルブ2に伝達する動力伝達機構として利用されている。バルブギヤ13は、金属材料または樹脂材料により所定の略円環形状に一体的に形成された回転駆動体である。そのバルブギヤ13の外周面には、中間減速ギヤと噛み合うギヤ部(歯状部)41が一体的に形成されている。また、バルブギヤ13のボデー側面(ボア壁部側面)から図示左方向に向かって突出するように一体的に形成された円筒状部の外周部は、リターンスプリングのコイル内径側を保持するスプリング内周ガイド42として機能する。
また、バルブギヤ13の外周部には、スロットルバルブ2が全閉位置まで閉じた際に、全閉ストッパに係止される全閉ストッパ部(図示せず)が一体的に形成されている。なお、バルブギヤ13の外周部に、スロットルバルブ2が全開位置まで開いた際に、全開ストッパに係止される全開ストッパ部(図示せず)を一体的に形成しても良い。また、全閉ストッパ部または全開ストッパ部のいずれか一方または両方を、スロットルバルブ2またはスロットルシャフト3に直接設けても良い。この場合には、スロットルボデー1のボア壁部14のスロットルボア壁面(以下ボア内径面と言う)側に、全閉ストッパまたは全開ストッパのいずれか一方または両方が設けられることになる。
このバルブギヤ13の内周部には、図1および図2に示したように、スロットルシャフト3の軸方向の一端部に設けられた嵌合部33に嵌合する嵌合穴43を有する円環板状の金属材44がインサート成形されている。本実施例では、スロットルバルブ2およびスロットルシャフト3とバルブギヤ13とが一定の相対角度となるように規定するために、更にはスロットルシャフト3とバルブギヤ13とが相対回転することを防止するために、スロットルシャフト3の嵌合部33の外周およびバルブギヤ13の嵌合穴43の内周に二面幅部をそれぞれ形成している。なお、バルブギヤ13は、嵌合穴43より突出した嵌合部33をかしめることで、スロットルシャフト3の軸方向の一端部に結合されている。
2つの第1、第2ベアリング4、5は、金属材料(例えば真鍮、オイルレスメタル、銅等の摺動部材)または樹脂材料(例えば樹脂カラー等)によって所定の略円筒形状に一体的に形成された滑り軸受またはスラスト軸受または軸受ブッシュである。これらの第1、第2ベアリング4、5は、第1、第2ベアリングホルダ6、7の内周に圧入嵌合により一体的に組み付けられている。2つの第1、第2ベアリング4、5内には、スロットルシャフト3の第1、第2軸受摺動部を回転方向に摺動自在に軸支する断面円形状の第1、第2摺動孔51、52が形成されている。そして、スロットルバルブ2を挟んで対向配置される、2つの第1、第2ベアリング4、5の対向壁面には、スロットルシャフト3の第1、第2段差部を係止する第1、第2係止部53、54が一体的に形成されている。なお、スロットルシャフト3の第1軸受摺動部の外周面と第1ベアリング4の第1摺動孔51の内周面との間には、スロットルシャフト3を第1ベアリング4の第1摺動孔51内で円滑に回転させるために、環状隙間が形成されている。また、スロットルシャフト3の第2軸受摺動部の外周面と第2ベアリング5の第2摺動孔52の内周面との間には、スロットルシャフト3を第2ベアリング5の第2摺動孔52内で円滑に回転させるために、環状隙間が形成されている。
2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7は、スロットルボデー1の樹脂材料とは異なる金属材料(例えばステンレス鋼や高剛性材料)によって略円筒形状に一体的に形成された軸受ホルダである。これらの第1、第2ベアリングホルダ6、7は、スロットルボデー1の第1、第2シャフト収容穴21、22の内周にインサート成形により一体的に形成されている。そして、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7は、スロットルボデー1の第1、第2シャフト収容穴21、22の内周に保持固定される円筒状の径大部(円筒状部)、およびこの円筒状部に段差部を介して接続される円筒状の径小部(円環状部)等によって構成されている。2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の各円筒状部は、開口側端部の内径が奥側端部(吸気通路15側端部)よりも径大化している。そして、各円筒状部の開口側端部の内周には、オイルシール8、気密プラグ9がそれぞれ圧入嵌合により組み込まれている。
なお、第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状部の内部には、第1、第2ベアリング4、5が圧入嵌合により組み込まれる断面円形状の第1、第2軸受保持孔61、62が形成されている。そして、円環状部の軸方向の外側端面は、第1、第2ベアリング4、5のスラスト方向(軸方向)の取付位置を規制する第1、第2規制部63、64として機能する。また、スロットルシャフト3の第1鍔状部31の外周面と第1ベアリングホルダ6の円環状部の第1貫通孔の内周面との間には、スロットルシャフト3を第1ベアリングホルダ6の円環状部の第1貫通孔内で円滑に回転させるために、環状隙間が形成されている。また、スロットルシャフト3の第2鍔状部32の外周面と第2ベアリングホルダ7の円環状部の第2貫通孔の内周面との間には、スロットルシャフト3を第2ベアリングホルダ7の円環状部の第2貫通孔内で円滑に回転させるために、環状隙間が形成されている。
気密プラグ9は、金属材料または樹脂材料によって所定の形状に一体的に形成されている。この気密プラグ9は、第2ベアリングホルダ7の開口端側の内周に圧入嵌合により一体的に組み付けられる円筒状部、およびこの円筒状部の軸方向の他端側を閉塞する円環状部等によって構成されている。そして、気密プラグ9は、外部からスロットルボデー1の吸気通路15内へのダストの侵入を防止するダスト侵入防止機能と、スロットルボデー1の吸気通路15からの吸入空気の外部への洩れを防止する空気洩れ防止機能とを有している。
[実施例1の製造方法]
次に、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置の製造方法を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。ここで、図3(a)は射出成形直後のスロットルシャフトと第1、第2ベアリングホルダとの位置関係を示した図で、図3(b)は成形歪み後のスロットルシャフトと第1、第2ベアリングホルダとの位置関係を示した図である。
次に、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置の製造方法を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。ここで、図3(a)は射出成形直後のスロットルシャフトと第1、第2ベアリングホルダとの位置関係を示した図で、図3(b)は成形歪み後のスロットルシャフトと第1、第2ベアリングホルダとの位置関係を示した図である。
本実施例の射出成形金型は、スロットルボデー1の製品形状とスロットルバルブ2の製品形状とに対応した形状のキャビティを形成する固定金型と可動金型とから構成されている。先ず、射出成形金型の所定位置に予めスロットルシャフト3および2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7をセットする。このとき、図3(a)に示したように、射出成形後の成形歪み分だけスロットルシャフト3の回転中心軸線に対して2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7のうちのいずれか一方または両方の中心軸線をずらして配置しておく。すなわち、スロットルシャフト3の第1、第2軸受摺動部の外周と2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の内周との間に隙間が設けられるように、射出成形金型の所定位置に予めスロットルシャフト3および2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7をセットする。
次に、射出成形金型によって形成されるキャビティ内に、加熱されて溶融状態の熱可塑性樹脂(例えばPPSまたはPBT:以下溶融樹脂と言う)が1つまたは2つ以上のゲートから射出され、キャビティ内に溶融樹脂を充填する(射出・充填工程)。次に、型内樹脂圧力を徐々に増加させて射出時の最大型内樹脂圧力よりも大きな型内樹脂圧力で保圧を行う。すなわち、射出成形金型内の溶融樹脂に所定の圧力を加えて、射出成形金型のキャビティ回りに設けられる冷却水路内に冷却水を導入し、この冷却水による収縮分の溶融樹脂を、1つまたは2つ以上のゲートからキャビティ内に補充する(保圧工程)。
次に、射出成形金型のキャビティ内に充填された溶融樹脂を取り出すと、スロットルシャフト3は、図3(a)に示したように、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の内周との間に隙間が設けられるように、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部に配置される。そして、常温にて冷却して硬化(固化)させると、断面円形状のスロットルボア(吸気通路)15を形成する円管状ボア壁部14を有するスロットルボデー(熱可塑性樹脂製品)1が樹脂部材(溶融樹脂)の射出成形によって製造(樹脂一体成形)される。
そして、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7は、図3(b)に示したように、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部に組み込まれた状態でインサート成形される。そして、スロットルシャフト3のバルブ保持部30は、スロットルバルブ2の円筒状部内部にインサート成形される。また、スロットルシャフト3の第1、第2軸受摺動部および第1、第2鍔状部31、32は、図3(b)に示したように、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部に組み込まれた状態でインサート成形される(インサート成形工程)。
次に、スロットルボデー(熱可塑性樹脂製品)1を射出成形金型より取り出して常温にて冷却して硬化(固化)させた後に、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部に組み込まれた2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2軸受保持孔61、62の内周に2つの第1、第2ベアリング4、5を圧入嵌合(締まり嵌め)することにより、スロットルシャフト3の軸方向の両端部の外周と2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状部の内周との間に2つの第1、第2ベアリング4、5がそれぞれ一体的に組み付けられる。これにより、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状部の内周に2つの第1、第2ベアリング4、5が保持固定される(軸受組付工程)。
上記のように、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2軸受保持孔61、62の内周に2つの第1、第2ベアリング4、5を圧入嵌合する際には、図2に示したように、2つの第1、第2ベアリング4、5が2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2規制部63、64に当接する位置まで差し込まれる。これにより、2つの第1、第2ベアリング4、5の第1、第2係止部53、54によって、スロットルシャフト3の第1、第2段差部が挟み込まれることにより、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17に対するスロットルシャフト3の軸方向(スラスト方向)への移動が規制される。
次に、スロットルボデー1の第2軸受ボス部17に組み込まれた第2ベアリングホルダ7の第2軸受保持孔62の開口端側の内周に気密プラグ9を圧入嵌合(締まり嵌め)することにより、スロットルボデー1の第2シャフト収容穴22の開口端側に気密プラグ9が一体的に組み付けられる。これにより、第2ベアリングホルダ7の円筒状部の開口端側の内周に気密プラグ9が保持固定される(プラグ組付工程)。
以上のような製造方法を用いることで、内部にスロットルバルブ2およびスロットルシャフト3が回転自在に組み込まれたスロットルボデー(熱可塑性樹脂製品)1を製造できるので、スロットルボデー1の樹脂成形後の、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部に2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7を圧入嵌合するホルダ組付工程、およびスロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部にスロットルシャフト3を組み付けるシャフト組付工程、スロットルシャフト3のバルブ保持部30にスロットルバルブ2を組み付けるバルブ組付工程を廃止することができる。したがって、内燃機関用スロットル制御装置の部品点数、組付工数や加工工数を削減できるので、内燃機関用スロットル制御装置の製品コストを抑えることができる。
[実施例1の作用]
次に、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
次に、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
ドライバーがアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサよりアクセル開度信号がECUに入力される。そして、ECUによってスロットルバルブ2が所定の角度となるように駆動モータが通電されて、駆動モータのモータシャフトが回転する。そして、駆動モータのトルクが、ピニオンギヤ、中間減速ギヤおよびバルブギヤ13に伝達される。これにより、バルブギヤ13が、リターンスプリングの付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量に対応した回転角度分だけ回転する。したがって、バルブギヤ13が回転するので、スロットルシャフト3がバルブギヤ13と同じ回転角度分だけ回転し、スロットルバルブ2が全閉位置より全開位置側へ開く方向(全開方向)に回転駆動される。この結果、スロットルボデー1の吸気通路15が所定の角度だけ開かれるので、エンジンの回転速度がアクセルペダルの踏み込み量に対応した速度に変更される。
逆に、ドライバーがアクセルペダルから足を離すと、リターンスプリングの付勢力によりスロットルバルブ2、スロットルシャフト3およびバルブギヤ13等が元の位置(アイドリング位置、スロットルバルブ2の全閉位置)まで戻される。なお、ドライバーがアクセルペダルを戻すと、アクセル開度センサよりアクセル開度信号(0%)が出力されるので、ECUによってスロットルバルブ2がバルブ全閉時の開度となるように駆動モータを通電して、駆動モータのモータシャフトを逆回転させるようにしても良い。この場合には、駆動モータによってスロットルバルブ2を全閉方向に回転駆動できる。
このとき、バルブギヤ13に設けられる全閉ストッパ部が、スロットルボデー1のギヤボックス部23の内壁面に樹脂成形された全閉ストッパに当接するまで、リターンスプリングの付勢力によりスロットルバルブ2が全開位置側より全閉位置側へ閉じる方向(全閉方向)に回転する。そして、全閉ストッパによって、スロットルバルブ2の全閉方向のそれ以上の回転動作が規制されるので、スロットルボデー1の吸気通路15内においてスロットルバルブ2が所定の全閉位置に保持される。これにより、スロットルボデー1の吸気通路15が全閉されて、エンジンの回転速度がアイドル回転速度となる。
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置においては、スロットルシャフト3および2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7が、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形すると同時に、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部にインサート成形によって一体的に組み込まれる。そして、2つの第1、第2ベアリング4、5および気密プラグ9が、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形した後に、すなわち、射出成形金型より熱可塑性樹脂製品を取り出して冷却固化した後(つまり射出成形後の熱収縮による成形歪みが終了した後)に、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2軸受保持孔61、62の内周に圧入嵌合によって一体的に組み込まれる。
以上のように、本実施例の内燃機関用スロットル制御装置においては、スロットルシャフト3および2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7が、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形すると同時に、スロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17の内部にインサート成形によって一体的に組み込まれる。そして、2つの第1、第2ベアリング4、5および気密プラグ9が、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形した後に、すなわち、射出成形金型より熱可塑性樹脂製品を取り出して冷却固化した後(つまり射出成形後の熱収縮による成形歪みが終了した後)に、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2軸受保持孔61、62の内周に圧入嵌合によって一体的に組み込まれる。
これによって、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の樹脂成形圧(型内樹脂圧力)による2つの第1、第2ベアリング4、5の変形(特に第1、第2摺動孔51、52の真円度の低下)を確実に防止できるので、スロットルシャフト3の第1、第2軸受摺動部の外周面と2つの第1、第2ベアリング4、5の第1、第2摺動孔51、52の内周面との摺動性能の低下を防止できる。また、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の2つの第1、第2ベアリング4、5の内周への樹脂材料の回り込みを確実に防止できるので、スロットルシャフト3の第1、第2軸受摺動部の外周面と2つの第1、第2ベアリング4、5の第1、第2摺動孔51、52の内周面との摺動性能の悪化を抑制できる。したがって、スロットルシャフト3の円滑な回転動作を確保することができるので、スロットルシャフト3を駆動する際に余分な駆動ロスが生じたり、スロットルシャフト3がロックしたりすることはない。これにより、駆動モータ等のアクチュエータの小型化を図ることができる。
また、スロットルシャフト3の第1、第2軸受摺動部の外周と2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の第1、第2摺動孔51、52の内周との間に隙間が設けられるように、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形した後の成形歪みによる軸ずれ分を見込んで、射出成形金型における、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7およびスロットルシャフト3の設置位置をずらしておくことが可能となる。これにより、スロットルボデー1を射出成形した後の成形歪みによる2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の軸心の同軸度の悪化を防止することが可能となる(同軸度補正手段)。したがって、スロットルシャフト3の円滑な回転動作を確保することができるので、スロットルシャフト3を駆動する際に余分な駆動ロスが生じたり、スロットルシャフト3がロックしたりすることはない。これにより、駆動モータ等のアクチュエータの小型化を図ることができる。
ここで、2つの第1、第2ベアリング4、5または2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の同軸度を確保する目的で、2つの第1、第2ベアリング4、5のいずれか一方または両方のベアリングの内周を内径切削加工しても良い(同軸度補正工程)。また、2つの第1、第2ベアリング4、5または2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の軸心の同軸度を確保する目的で、スロットルシャフト3の第1、第2軸受摺動部のいずれか一方または両方の軸受摺動部の外周を外径切削加工しても良い(同軸度補正工程)。また、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の樹脂成形圧(型内樹脂圧力)が加わる部分の、2つの第1、第2ベアリング4、5の外周と2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状部の内周との隙間を拡大して、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の樹脂成形圧(型内樹脂圧力)による2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の変形を要因とする2つの第1、第2ベアリング4、5の軸心ずれを排除しても良い。
また、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の樹脂成形圧(型内樹脂圧力)が加わる部分を避けて、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状部の内周に2つの第1、第2ベアリング4、5を支持して、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の樹脂成形圧(型内樹脂圧力)による2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の変形を要因とする2つの第1、第2ベアリング4、5の軸心ずれを排除しても良い。また、2つの第1、第2軸受として2つの第1、第2ベアリング4、5の代わりに焼結含油軸受を用いた場合でも、スロットルボデー1を射出成形した後に、焼結含油軸受を、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の内周に圧入嵌合することにより、スロットルボデー1およびスロットルバルブ2を射出成形金型内で射出成形する際の樹脂温度によって焼結含油軸受内の含油が滲み出して樹脂材料内に混在し、スロットルボデー(熱可塑性樹脂製品)1の剛性を低下させることはない。
また、2つの第1、第2ベアリング4、5の第1、第2係止部53、54によって、スロットルシャフト3の第1、第2段差部を挟み込むことで、スロットルボデー1のボア壁部14の第1、第2軸受ボス部16、17に対するスロットルシャフト3の軸方向(スラスト方向)への移動を規制している。これによって、スロットルシャフト3のスラスト方向のガタを吸収することができるので、回転角度センサを構成する非接触式の磁気検出素子に対向配置されるマグネット11およびヨーク12が、スロットルシャフト3の軸方向の一端部(結合部)に設けられた嵌合部33にかしめ固定されるバルブギヤ13に取り付けられるものにおいては、バルブギヤ13の内周部に保持固定されるマグネット11とセンサカバーのセンサ搭載部に保持固定される磁気検出素子とが一定の組付条件(相対位置)となるように組み付けられる。これにより、スロットルバルブ2の回転角度に対する磁気検出素子の組付精度を向上することができるので、回転角度センサの検出精度を向上(高精度化)することができる。
また、スロットルシャフト3のスラスト方向のガタを吸収することができるので、スロットルバルブ2を全閉方向に閉じる際に、スロットルバルブ2が全閉ストッパによって規制される全閉位置に到達する前に、スロットルボデー1のボア壁部14のボア内径面とスロットルバルブ2の円板状部の外径側端部とが接触または干渉することはなく、スロットルボデー1またはスロットルバルブ2にキズ、打痕、欠けが起こったり、また、スロットルバルブ2およびスロットルシャフト3の動作不良が生じたりすることはない。
したがって、ドライバーのアクセル操作量に対応したスロットル開度を得ることができるので、ドライバーの意志をスロットル開度(エンジン回転速度)に即座に反映することができ、ドライバビリティを向上することができる。また、スロットルバルブ2の全閉時の気密性能を向上することができるので、スロットルバルブ2の全閉時に、スロットルボデー1のボア壁部14のボア内径面とスロットルバルブ2の円板状部の外径側端部との間に形成される隙間が設計通りのサイズとなる。これにより、アイドル運転時にエンジンの各気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気量が所定の空気量となり、アイドル回転速度が目標値と略一致し、吸入空気量に応じて燃料噴射量を制御するものにおいては、アイドル運転時の燃費をより低燃費化することができる。
[変形例]
本実施例では、本発明を、駆動モータ(アクチュエータ)の回転動力を、歯車減速機構等の動力伝達機構を経てスロットルシャフト3に伝達して、スロットルバルブ2の回転角度(バルブ開度)をドライバーのアクセル操作量に応じて制御する内燃機関用スロットル制御装置に適用した例を説明したが、本発明を、駆動モータを有しない内燃機関用スロットル装置に採用しても良い。この場合には、スロットルシャフト3の軸方向の一端部に設けたバルブギヤ(回転駆動体)13の代わりに、アクセルペダルにワイヤーケーブルを介して機械的に連結されるアクセルレバー(回転駆動体)を設ける。このようにしても、ドライバーのアクセル操作量をスロットルバルブ2に伝えることができる。
本実施例では、本発明を、駆動モータ(アクチュエータ)の回転動力を、歯車減速機構等の動力伝達機構を経てスロットルシャフト3に伝達して、スロットルバルブ2の回転角度(バルブ開度)をドライバーのアクセル操作量に応じて制御する内燃機関用スロットル制御装置に適用した例を説明したが、本発明を、駆動モータを有しない内燃機関用スロットル装置に採用しても良い。この場合には、スロットルシャフト3の軸方向の一端部に設けたバルブギヤ(回転駆動体)13の代わりに、アクセルペダルにワイヤーケーブルを介して機械的に連結されるアクセルレバー(回転駆動体)を設ける。このようにしても、ドライバーのアクセル操作量をスロットルバルブ2に伝えることができる。
本実施例では、樹脂製のスロットルバルブ2の円筒状部内部に、スロットルシャフト3のバルブ保持部30をインサート成形しているが、金属製または樹脂製のスロットルバルブ2の円板状部を、スロットルシャフト3のバルブ保持部30に形成された一文字状のバルブ貫通孔に差し込んだ後に、固定用ボルトまたは締結用ねじ等のスクリューを用いてスロットルバルブ2の円板状部をスロットルシャフト3のバルブ保持部30に締め付け固定しても良い。この場合でも、スロットルバルブ2とスロットルシャフト3とが一体化されて一体的に回転することが可能となる。また、スロットルシャフト3をスロットルボデー1の射出成形後に、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7内に組み込むようにしても良い。
本実施例では、スロットルボデー1のボア壁部14を一重管構造としているが、スロットルボデー1のボア壁部14を、円管形状のボア外管内に円管形状のボア内管を配置した二重管構造に形成しても良い。なお、スロットルボデー1を射出成形する樹脂材料として、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)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)を用いても良い。また、上記の樹脂系の複合材料を、射出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を製造しても良い。このように樹脂系の複合材料の射出成形によって樹脂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。
ここで、スロットルボデー1の第1、第2シャフト収容穴21、22の内周と2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状部の外周との間の食い付き性(結合性能)を向上し、且つスロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17に対する、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の軸方向の相対運動を防止する目的で、つまりスロットルボデー1の第1、第2軸受ボス部16、17からの2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の脱落を防止する目的で、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状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2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状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。また、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7の円筒状部の断面形状を2面幅を有する非円筒形状とし、また、スロットルボデー1の第1、第2シャフト収容穴21、22の断面形状を2面幅を有する非円形状としても良い。これにより、2つの第1、第2ベアリングホルダ6、7がスロットルボデー1の第1、第2シャフト収容穴21、22内で回ってしまうのを防止できる。
1 スロットルボデー(熱可塑性樹脂製品)
2 スロットルバルブ
3 スロットルシャフト
4 第1ベアリング(第1軸受)
5 第2ベアリング(第2軸受)
6 第1ベアリングホルダ(第1軸受ホルダ)
7 第2ベアリングホルダ(第2軸受ホルダ)
9 気密プラグ
14 スロットルボデーのボア壁部
16 スロットルボデーの第1軸受ボス部
17 スロットルボデーの第2軸受ボス部
21 スロットルボデーの第1シャフト収容穴
22 スロットルボデーの第2シャフト収容穴
30 スロットルシャフトのバルブ保持部
51 第1ベアリングの第1摺動孔
52 第2ベアリングの第2摺動孔
53 第1ベアリングの第1係止部
54 第2ベアリングの第2係止部
61 第1ベアリングホルダの第1軸受保持孔
62 第2ベアリングホルダの第2軸受保持孔
2 スロットルバルブ
3 スロットルシャフト
4 第1ベアリング(第1軸受)
5 第2ベアリング(第2軸受)
6 第1ベアリングホルダ(第1軸受ホルダ)
7 第2ベアリングホルダ(第2軸受ホルダ)
9 気密プラグ
14 スロットルボデーのボア壁部
16 スロットルボデーの第1軸受ボス部
17 スロットルボデーの第2軸受ボス部
21 スロットルボデーの第1シャフト収容穴
22 スロットルボデーの第2シャフト収容穴
30 スロットルシャフトのバルブ保持部
51 第1ベアリングの第1摺動孔
52 第2ベアリングの第2摺動孔
53 第1ベアリングの第1係止部
54 第2ベアリングの第2係止部
61 第1ベアリングホルダの第1軸受保持孔
62 第2ベアリングホルダの第2軸受保持孔
Claims (9)
- (a)スロットルバルブと一体的に回転するスロットルシャフトと、
(b)このスロットルシャフトの軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容する2つの第1、第2シャフト収容穴を有する樹脂製のスロットルボデーと、
(c)前記スロットルシャフトの軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に軸支する2つの第1、第2軸受と、
(d)これらの第1、第2軸受をそれぞれ支持する2つの第1、第2軸受ホルダと
を備えた内燃機関用スロットル装置において、
前記2つの第1、第2軸受ホルダは、インサート成形によって前記2つの第1、第2シャフト収容穴の内周に保持固定され、
前記2つの第1、第2軸受は、圧入嵌合によって前記2つの第1、第2軸受ホルダの内周に保持固定されることを特徴とする内燃機関用スロットル装置。 - 請求項1に記載の内燃機関用スロットル装置において、
前記スロットルシャフトは、インサート成形によって前記2つの第1、第2シャフト収容穴内に回転自在に組み込まれることを特徴とする内燃機関用スロットル装置。 - 請求項1または請求項2に記載の内燃機関用スロットル装置において、
前記2つの第1、第2シャフト収容穴のうちの少なくとも一方のシャフト収容穴の開口端を気密的に閉塞する気密プラグを備え、
前記気密プラグは、圧入嵌合によって前記2つの第1、第2軸受ホルダのうちの少なくとも一方の軸受ホルダの内周に保持固定されることを特徴とする内燃機関用スロットル装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用スロットル装置において、
前記2つの第1、第2軸受は、転がり軸受または滑り軸受または焼結軸受または焼結含油軸受または樹脂カラーであって、
前記2つの第1、第2軸受ホルダは、金属製のベアリングホルダであることを特徴とする内燃機関用スロットル装置。 - (a)スロットルバルブと一体的に回転するスロットルシャフトと、
(b)このスロットルシャフトの軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容する2つの第1、第2シャフト収容穴を有する樹脂製のスロットルボデーと、
(c)前記スロットルシャフトの軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に軸支する2つの第1、第2軸受と、
(d)これらの第1、第2軸受をそれぞれ支持する2つの第1、第2軸受ホルダと
を備えた内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
前記スロットルボデーを射出成形する射出成形金型の所定位置に予め前記2つの第1、第2軸受ホルダを設置して、前記2つの第1、第2軸受ホルダを前記2つの第1、第2シャフト収容穴の内周にインサート成形により一体的に形成するインサート成形工程と、
前記スロットルボデーを前記射出成形金型より取り出して冷却固化した後に、前記2つの第1、第2軸受を、前記2つの第1、第2軸受ホルダの内周に圧入嵌合により一体的に組み付ける軸受組付工程と
を備えたことを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。 - 請求項5に記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
前記インサート成形工程では、前記射出成形金型の所定位置に予め前記スロットルシャフトを設置して、前記スロットルシャフトを前記2つの第1、第2シャフト収容穴内にインサート成形により一体的に形成することを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。 - 請求項6に記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
前記射出成形金型は、前記2つの第1、第2軸受ホルダの同軸度を補正する同軸度補正手段を有していることを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。 - 請求項5ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
前記2つの第1、第2シャフト収容穴のうちの少なくとも一方のシャフト収容穴の開口端を気密的に閉塞する気密プラグを備え、
前記軸受組付工程の後に、前記気密プラグを、前記2つの第1、第2軸受ホルダのうちの少なくとも一方の軸受ホルダの内周に圧入嵌合により一体的に組み付けるプラグ組付工程を備えたことを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。 - 請求項5ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載の内燃機関用スロットル装置の製造方法において、
前記2つの第1、第2軸受の同軸度を補正する同軸度補正工程を備えたことを特徴とする内燃機関用スロットル装置の製造方法。
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