JP2006161650A - スロットルボディの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボルトおよびナットを用いてスロットルボディを吸気通路構成部材に容易かつ確実に締結できるようにする。
【解決手段】 吸気マニホールド１１のフランジ１３にボルト孔１４ａを設けるとともに、フランジ１３のスロットルボディ接合面１３ｂに対して側方となる側面１３ｃに凹部１３ｄを設け、この凹部１３ｄにボルト１６が螺合するナット１５を配置したので、スロットルボディ１２を貫通してボルト孔１４ａに挿通したボルト１６をナット１５に螺合することで、スロットルボディ１２を吸気マニホールド１１に締結することができる。このとき、ナット１５が配置される凹部１３ｄがボルト１６の挿通方向に対して略直角方向に形成されているので、ボルト１６の締結力が作用してもナット１５がボルト孔１４ａから脱落することがなく、しかも凹部１３ｄにナット１５を保持することで、ボルト１６を螺合する際にナット１５を手で押さえる必要がなくなって作業性が向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂製の吸気通路構成部材にスロットルボディを接合してボルトで締結するスロットルボディの締結構造に関する。

樹脂製のスロットルボディ１のフランジ５と樹脂製の吸気マニホールド２のフランジ１１とをボルト１２で締結すべく、両者のフランジ５，１１に金属カラー９，１０を埋設し、スロットルボディ１のフランジ５の金属カラー９に挿通したボルト１２を、吸気マニホールド２のフランジ１１の金属カラー１０の内周面に形成した雌ねじに螺合するものが、下記特許文献１により公知である。
特開平１１−２２３１６３号公報

ところで、特許文献１のものの雌ねじを形成した金属カラー１０は、樹脂製のフランジ１１に形成した孔に加熱して挿入することで固定される、いわゆるヒートインサートナットで構成されているため、その挿入時に傾きが生じてボルト１２をスムーズに螺合できなくなったり、樹脂製のフランジ１１との結合力が不安定なためにボルト１２と共にフランジ１１から脱落してしまう可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ボルトおよびナットを用いてスロットルボディを吸気通路構成部材に容易かつ確実に締結できるようにすることを目的とする。

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、エンジンの吸気通路を構成する樹脂製の吸気通路構成部材と、前記吸気通路構成部材に接続されたスロットルボディとを備え、前記吸気通路構成部材の端部に形成されたフランジに前記スロットルボディの端面を接合し、前記スロットルボディを貫通するボルトを前記フランジに螺合することで、前記スロットルボディを前記吸気通路構成部材に締結するスロットルボディの締結構造において、前記フランジに前記ボルトを挿通するボルト孔を設け、前記フランジのスロットルボディ接合面に対して側方となる側面に、前記ボルト孔に連通して前記ボルトの挿通方向に対して略直角方向をなす凹部を設け、前記凹部に前記ボルトが螺合するナットを配置したことを特徴とするスロットルボディの締結構造が提案される。

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、少なくとも二つの前記ナットを連結部材により連結したことを特徴とするスロットルボディの締結構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記フランジに、前記連結部材に係合して前記ナットを位置決めする位置決め部を設けたことを特徴とするスロットルボディの締結構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記フランジに、前記連結部材を収容する収容部を設けたことを特徴とするスロットルボディの締結構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記連結部材および前記ナットは面一の荷重受け面を有しており、前記ボルトの締結力で前記荷重受け面が前記フランジの凹部の壁面に密着することを特徴とするスロットルボディの締結構造が提案される。

尚、実施例の吸気マニホールド１１は本発明の吸気通路構成部材に対応し、実施例の突起１３ｈは本発明の位置決め部に対応する。

請求項１の構成によれば、吸気通路構成部材のフランジにボルトを挿通するボルト孔を設けるとともに、フランジのスロットルボディ接合面に対して側方となる面に凹部を設け、この凹部にボルトが螺合するナットを配置したので、スロットルボディを貫通してボルト孔に挿通したボルトをナットに螺合することで、スロットルボディを吸気通路構成部材に締結することができる。このとき、ナットが配置される凹部がボルトの挿通方向に対して略直角方向に形成されているので、ボルトの締結力が作用してもナットがボルト孔から脱落することがなく、しかも凹部にナットを保持することで、ボルトを螺合する際にナットを手で押さえる必要がなくなって作業性が向上する。

請求項２の構成によれば、複数のナットを連結部材により連結したので、フランジの凹部に複数のナットを同時に装着することが可能になって作業性が向上するだけでなく、複数のナットの相互の位置関係を一定に保って凹部に対する位置決めを容易にすることができる。

請求項３の構成によれば、フランジに設けた位置決め部を連結部材に係合させてナットを位置決めするので、ナットの位置ずれを防止してボルトをナットに螺合する作業を容易化することができる。

請求項４の構成によれば、複数のナットを連結する連結部材をフランジに設けた収容部に収容するので、連結部材がフランジから突出しないようにして締結部のコンパクト化を図ることができる。

請求項５の構成によれば、連結部材およびナットに設けた面一の荷重受け面をボルトの締結力でフランジの凹部に密着させるので、ボルトの締結荷重を分散させてフランジの局部的変形を防止し、吸気通路構成部およびスロットルボディの接続部のシール性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１はスロットルボディの締結部を示す分解斜視図、図２はスロットルボディの締結部を示す斜視図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図４の５−５線断面図である。

図１および図２に示すように、図示せぬエンジンのシリンダヘッドに結合される合成樹脂製の吸気マニホールド１１は、その一端部に金属製のスロットルボディ１２を締結するための四角形状のフランジ１３が一体に形成される。スロットルボディ１２には円形断面の吸気通路１２ａを囲むように４個のボルト孔１２ｂ…が形成される。フランジ１３は円形の吸気通路１３ａが開口する平坦なスロットルボディ接合面１３ｂを有しており、フランジ１３にスロットルボディ１２を締結すると、フランジ１３の吸気通路１３ａがスロットルボディ１２の吸気通路１２ａに連通する。フランジ１３にはスロットルボディ１２の４個のボルト孔１２ｂ…に対応する４個のカラー１４…が埋設され、またフランジ１３の一対の側面１３ｃ，１３ｃに開口する合計４個の凹部１３ｄ…に各々ナット１５…が嵌合する。そしてスロットルボディ１２のボルト孔１２ｂ…、フランジ１３に埋設したカラー１４…のボルト孔１４ａ…に挿入した４本のボルト１６…をナット１５…に螺合することで、吸気マニホールド１１のフランジ１３にスロットルボディ１２が締結される。

図３〜図５を併せて参照すると明らかなように、スロットルボディ１２のフランジ接合面１２ｃには吸気通路１２ａを囲む環状溝１２ｄが形成されており、そこにフランジ１３に当接するシール部材１７が装着される。またフランジ１３のスロットルボディ接合面１３ｂには吸気通路１３ａを囲む環状溝１３ｅが形成されており、そこにスロットルボディ１２に当接するシール部材１８が装着される。カラー１４…の一方の端面はスロットルボディ接合面１３ｂに面一に露出し、かつ他方の端面は凹部１３ｄ…の壁面に面一に露出する。

フランジ１３の側面１３ｃ，１３ｃに開口する凹部１３ｄ…は行き止まりになっており、その途中でカラー１４…のボルト孔１４ａ…に連通する。凹部１３ｄ…の反スロットルボディ１２側の壁面には、凹部１３ｄ…の入口側が低くなるように傾斜したガイド面１３ｆ…が突設される。従って、凹部１３ｄ…の入口側の高さａは、奥側の高さｂよりも高くなっており、奥側の高さｂはナット１５…の高さと略一致している。ガイド面１３ｆ…の中央には、ボルト１６…の先端を逃がすボルト逃げ溝１３ｇ…が形成される。またナット１５…の座部の直径は、それが当接するカラー１４…の直径よりも大きく設定される。

吸気マニホールド１１のフランジ１３にボルト１６…でスロットルボディ１２を締結する作業は以下の手順で行われる。先ず、フランジ１３の凹部１３ｄ…にナット１５…を装着する。このとき、図３に示すように、ナット１５…の高さｂよりも凹部１３ｄ…の入口の高さａの方が高いため、ナット１５…を凹部１３ｄ…に容易に挿入することができる。続いてナット１５…を凹部１３ｄ…の奥に押し込むと、凹部１３ｄ…に形成されたガイド面１３ｆ…に案内されたナット１５…がスロットルボディ１２側に移動する。凹部１３ｄ…の奥側の高さｂはナット１５…の高さと略一致しているため、ナット１５…はカラー１４…とガイド面１３ｆ…との間に挟まれた状態で保持され、手を離しても落下することがない。

続いてスロットルボディ１２のフランジ接合面１２ｃをフランジ１３のスロットルボディ接合面１３ｂに当接させ、スロットルボディ１２のボルト孔１２ｂ…に挿通したボルト１６…を、更にフランジ１３のカラー１４…のボルト孔１４ａ…に挿通した後に、凹部１３ｄ…に保持したナット１５…に螺合する。このとき、ナット１５…から突出したボルト１６…の先端はガイド面１３ｆ…に形成されたボルト逃げ溝１３ｇ…に隙間を有して嵌合し、ボルト１６…とガイド面１３ｆ…との干渉が回避される。

このようにして４本のボルト１６…でスロットルボディ１２を吸気マニホールド１１のフランジ１３に締結したとき、ボルト１６…の締結力はフランジ１３の凹部１３ｄ…の壁面で支持されるため、スロットルボディ１２をフランジ１３から引き外そうとする荷重が加わっても、ナット１５…がボルト１６…と共にフランジ１３から脱落することが防止され、スロットルボディ１２の強固な締結が可能になる。またナット１５…とスロットルボディ１２のフランジ接合面１２ｃとの間にカラー１４…を介在させたので、ボルト１６…の締結荷重で合成樹脂製のフランジ１３がクリープ座屈して肉厚が減少するのを防止し、スロットルボディ１２およびフランジ１３間の締結が緩むのを防止することができる。

図６〜図９は本発明の第２実施例を示すもので、図６はスロットルボディの締結部を示す分解斜視図、図７はスロットルボディの締結部を示す斜視図、図８は図７の８−８線拡大断面図、図９は図８の９−９線断面図である。

第１実施例では４本のボルト１６…に対してそれぞれ独立した４個のナット１５…を用いているが、第２実施例では隣接して配置される２個のナット１５，１５が板状の連結部材１９により一体に連結される。これに伴い、フランジ１３の側面１３ｃ，１３ｃに開口する凹部１３ｄ，１３ｄが溝状の収容部２０で連結される。ナット１５，１５および連結部材１９のスロットルボディ１２側の面は面一で平坦な荷重受け面Ｐとされ、その荷重受け面Ｐが凹部１３ｄ，１３ｄおよび収容部２０の面一で平坦な壁面に当接可能である。第２実施例のその他の構成は、第１実施例と同じである。

この第２実施例によれば、ボルト１６，１６の締結荷重がナット１５，１５および連結部材１９の荷重受け面Ｐを介して凹部１３ｄ，１３ｄおよび収容部２０の平坦な壁面に均一に作用するため、独立した２個のナット１５，１５だけを用いた場合に比べてボルト１６，１６の締結荷重を分散させることができる。これにより、スロットルボディ１２のフランジ接合面１２ｃおよびフランジ１３のスロットルボディ接合面１３ｂの接触面圧を均一化し、その接合面のシール性を高めることができる。

また連結部材１９で連結された２個のナット１５，１５を同時に２個の凹部１３ｄ，１３ｄに挿入することができるので組付作業性が向上するだけでなく、２個のナット１５，１５の位置関係が連結部材１９によって決められるので凹部１３ｄ，１３ｄに対するナット１５，１５の位置決め精度が向上する。しかも連結部材１９は収容部２０に収容されてフランジ１３の側面１３ｃに突出しないので、吸気マニホールド１１およびスロットルボディ１２の締結部をコンパクト化することができる。

図１０〜図１４は本発明の第３実施例を示すもので、図１０はスロットルボディの締結部を示す分解斜視図、図１１はスロットルボディの締結部を示す斜視図、図１２は図１１の１２−１２線拡大断面図、図１３は図１２の１３−１３線断面図、図１４は図１３の１４−１４線断面図である。

第３実施例は、２個のナット１５，１５を一体に連結する連結部材１９の構造が第２実施例と異なっている。即ち、第３実施例の連結部材１９は金属板をプレス加工したもので、その両端のナット支持部１９ａ，１９ａにナット１５，１５が溶接され、一対のナット支持部１９ａ，１９ａが連結部１９ｂで一体に連結される。連結部１９ｂの中央にＵ字状の凹みが形成されており、この凹み１９ｃが係合する突起１３ｈがフランジ１３の側面１３ｃに突設される。２個のナット１５，１５を収容する２個の凹部１３ｄ，１３ｄは相互に独立している。

この第３実施例によれば、連結部材１９で連結された２個のナット１５，１５を同時に２個の凹部１３ｄ，１３ｄに挿入することができるので組付作業性が向上するだけでなく、２個のナット１５，１５の位置関係が連結部材１９によって決められるので凹部１３ｄ，１３ｄに対するナット１５，１５の位置決め精度が向上する。しかも連結部材１９に形成した凹み１９ｃとフランジ１３の側面１３ｃに形成した突起１３ｈとによって連結部材１９を位置決めするので、その連結部材１９に固定したナット１５，１５の位置決め精度が更に向上する。

以上、本発明の実施例を説明したが、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。

例えば、本発明の吸気通路構成部材は実施例の吸気マニホールド１１に限定されず、吸気ダクト等の他の部材であっても良い。

また実施例のスロットルボディ１２は金属製であるが、それを樹脂製としても良い。

また本発明でいうナット１５とは、雌ねじが形成された任意の形状の部材を含むものとする。

第１実施例に係るスロットルボディの締結部を示す分解斜視図 第１実施例に係るスロットルボディの締結部を示す斜視図 図２の３−３線拡大断面図 図３の４−４線断面図 図４の５−５線断面図 第２実施例に係るスロットルボディの締結部を示す分解斜視図 第２実施例に係るスロットルボディの締結部を示す斜視図 図７の８−８線拡大断面図 図８の９−９線断面図 第３実施例に係るスロットルボディの締結部を示す分解斜視図 第３実施例に係るスロットルボディの締結部を示す斜視図 図１１の１２−１２線拡大断面図 図１２の１３−１３線断面図 図１３の１４−１４線断面図

符号の説明

１１ 吸気マニホールド（吸気通路構成部材）
１２ スロットルボディ
１３ フランジ
１３ｂ スロットルボディ接合面
１３ｃ 側面
１３ｄ 凹部
１３ｈ 突起（位置決め部）
１４ａ ボルト孔
１５ ナット
１６ ボルト
１９ 連結部材
２０ 収容部
Ｐ 荷重受け面

Claims (5)

1. エンジンの吸気通路を構成する樹脂製の吸気通路構成部材（１１）と、前記吸気通路構成部材（１１）に接続されたスロットルボディ（１２）とを備え、
   前記吸気通路構成部材（１１）の端部に形成されたフランジ（１３）に前記スロットルボディ（１２）の端面を接合し、前記スロットルボディ（１２）を貫通するボルト（１６）を前記フランジ（１３）に螺合することで、前記スロットルボディ（１２）を前記吸気通路構成部材（１１）に締結するスロットルボディの締結構造において、
   前記フランジ（１３）に前記ボルト（１６）を挿通するボルト孔（１４ａ）を設け、
   前記フランジ（１３）のスロットルボディ接合面（１３ｂ）に対して側方となる側面（１３ｃ）に、前記ボルト孔（１４ａ）に連通して前記ボルト（１６）の挿通方向に対して略直角方向をなす凹部（１３ｄ）を設け、
   前記凹部（１３ｄ）に前記ボルト（１６）が螺合するナット（１５）を配置したことを特徴とするスロットルボディの締結構造。
2. 少なくとも二つの前記ナット（１５）を連結部材（１９）により連結し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の締結構造。
3. 前記フランジ（１３）に、前記連結部材（１９）に係合して前記ナット（１５）を位置決めする位置決め部（１３ｈ）を設けたことを特徴とする、請求項２に記載のスロットルボディの締結構造。
4. 前記フランジ（１３）に、前記連結部材（１９）を収容する収容部（２０）を設けたことを特徴とする、請求項２に記載のスロットルボディの締結構造。
5. 前記連結部材（１９）および前記ナット（１５）は面一の荷重受け面（Ｐ）を有しており、前記ボルト（１６）の締結力で前記荷重受け面（Ｐ）が前記フランジ（１３）の凹部（１３ｄ）の壁面に密着することを特徴とする、請求項４に記載のスロットルボディの締結構造。

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