JP2008008159A - スロットルボデー用デバイスユニット及びそのカバー溶着方法並びにエンジンの吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボア7を開閉するスロットルバルブ14を設けたスロットルボデー2に着脱可能又は着脱不能に設けられかつ少なくとも1つのデバイス部品がモジュール化されたデバイスブロック50と、デバイスブロック50のデバイス部品を覆うデバイスカバー60とを備える。デバイスブロック50にデバイスカバー60の外周部206に全周に亘って対向する凸条194を設け、その凸条194の先端部を溶着代Aとして、デバイスブロック50にデバイスカバー60を樹脂溶着する。凸条194を有するデバイスブロック50をレーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成し、また、デバイスカバー60をレーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成し、デバイスブロック50にデバイスカバー60をレーザー光により樹脂溶着する。
【選択図】図3
Description
図51に示すように、レーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成したデバイスブロック350に、レーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成したデバイスカバー360の外周部を面接触させた状態で、その相互の接触面すなわち接合面における幅方向(図51において左右方向)の中央部において、デバイスブロック350にデバイスカバー360をレーザー光により樹脂溶着する。なお、溶着部に符号、390を付す。
すなわち、請求項1に記載されたスロットルボデー用デバイスユニットによると、デバイスブロックに設けられかつデバイスカバーの外周部に全周に亘って対向する凸条の先端部を溶着代としてデバイスブロックにデバイスカバーを樹脂溶着したものである。したがって、デバイスブロックとデバイスカバーとの接合面の平面度に影響されることなく、デバイスブロックにデバイスカバーを樹脂溶着することができる。このため、デバイスブロックとデバイスカバーとの樹脂溶着によるシール性を向上することができる。
本発明の実施例1を図面にしたがって説明する。本実施例は、自動二輪車、原付自転車等の二輪車に用いられるエンジンの吸気装置について説明する。図1はエンジンの吸気装置を示す側面図、図2は同じく背面図、図3は図1のIII−III線矢視断面図、図4は図2のIV−IV線矢視断面図である。なお、エンジンの吸気装置については、エアクリーナ(図示しない。)が接続される側(図1において右側)を前側とし、また、インテークマニホールド(図示しない。)が接続される側(図1において左側)を後側として説明することにする。なお、エンジンの吸気装置1の上下方向は、二輪車に対する搭載上の天地方向と同じになっている。
図3に示すように、スロットルボデー2は、その主体をなすボデー本体5を備えている。ボデー本体5は、例えば樹脂製で、前後方向(図3において紙面表裏方向)に貫通するほぼ中空円筒状のボア壁部6を有している。ボア壁部6内の中空部がボア7となっている。なお、ボア壁部6の前端部(図4において左端部)にエアクリーナ(図示しない。)が接続され、また、ボア壁部6の後端側(図4において右端側)にインテークマニホールド(図示しない。)が接続されるようになっている。したがって、エアクリーナから流れてくる吸入空気は、ボア7を通じてインテークマニホールドへ流れてゆくことになる。なお、ボア7は、本明細書でいう「吸気通路」に相当する。また、ボア壁部6の後端側には、インテークマニホールドに代えて、エンジンが直に接続される場合もある。
図7に示すように、前記バイパス出口孔30は、前記ユニット装着部26の上部において縦方向に延びる縦孔部31と、その縦孔部の上端部から左方(図7において右方)へ水平状に延びる横孔部32とにより逆L字状に形成されている。図4に示すように、縦孔部31のボア側の開口端は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の下流側においてボア7の通路壁面の上側部に開口されている。しかして、縦孔部31は、上部が前方に傾斜しかつ下部が後方へ傾斜する直線31Lに沿って延びる有底ストレート状の円形孔により形成されている(図4参照。)。
また、図5に示すように、前記ユニット装着部26の装着面26aには、前記バイパス入口孔28とバイパス出口孔30(詳しくは、大径側の孔部32a)とを連絡するバイパス通路溝37が形成されている(図6参照。)。
図11に示すように、デバイスユニット3は、デバイスブロック50に対して、デバイス部品(詳しくは、エンジンに関連するデバイス部品)としてISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54を配線基板55と共にモジュール化したものである。なお、デバイスユニット3については、説明の都合上、スロットルボデー2に対する取付側(図11において下側)を前側とし、後述するデバイスカバー60側(図11において上側)を後側として説明する。
図11に示すように、前記デバイスブロック50は、例えば、樹脂製であり、ほぼブロック状に形成されている。図14に示すように、デバイスブロック50の前側には、取付面50aが形成されている。取付面50aは、前記ユニット装着部26の装着面26a(図5参照。)に面接触状に接合可能に形成されている。また、図15に示すように、デバイスブロック50の後側には、その外周部に沿う周壁部57が形成されている。デバイスブロック50の周壁部57内に、収容凹部58が形成されている。なお、収容凹部58には、後述するISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、圧力センサ54、配線基板55等が収容される。また、周壁部57の開口端に対するデバイスカバー60(後述する。)の樹脂溶着により、収容凹部58が閉鎖されるようになっている。
図23に示すように、サーミスタ140は、デバイスブロック50の温度センサ用挿入孔部80を通じて検出筒部81内に挿入されている。これにともない、サーミスタ140の2本のターミナル141の端末部が、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置されている各端子板100a,100b上に載置される(図21参照。)。この状態で、各ターミナル141の端末部が各端子板100a,100b上に抵抗溶接等により接続されている。
図24に示すように、配線基板55は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に嵌合可能な外形をもって形成されている(図24参照。)。図25に示すように、配線基板55の表面には、所定の配線パターン148が印刷されている。また、図26に示すように、配線基板55の裏面には、所定の配線パターン149が印刷されている。配線基板55の裏面には、前記センサロータ143のブラシ147に対応する扇形をなす内外の両抵抗体部150,151が形成されているとともに、圧力センサ54(後述する。)が実装されている。
また、図25に示すように、前記配線基板55の中央部には、支軸部挿通孔158が形成されている。支軸部挿通孔158は、前記センサロータ143の支軸部143cに対応しており、その支軸部143cに遊嵌可能に形成されている(図16参照。)。
また、図25に示すように、配線基板55には、前記抵抗体部150,151と計4個のターミナル挿通孔157との間を横切る長細状の隔離孔160が形成されている。
また、配線基板55の支軸部挿通孔158内には、前記センサロータ143の支軸部143cが遊嵌される(図12及び図13参照。)。
図30に示すように、ガスケット180は、デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90(図14参照。)に対応する形状をもって形成されている。ガスケット180は、環状をなす第1〜第5の計5つのシール部181〜185が相互に一部を共用する不規則な網目状に形成されている。図29に示すように、第1のシール部181は、ガスケット用嵌合溝90の前記第1の溝部91に嵌合可能に形成されている。また、第2のシール部182は、ガスケット用嵌合溝90の前記第2の溝部92に嵌合可能に形成されている。また、第3のシール部183は、ガスケット用嵌合溝90の前記第3の溝部93に嵌合可能に形成されている。また、第4のシール部184は、ガスケット用嵌合溝90の前記第4の溝部94に嵌合可能に形成されている。また、第5のシール部185は、ガスケット用嵌合溝90の前記第5の溝部95に嵌合可能に形成されている。なお、ガスケット180は、前記スロットルボデー2に対する前記デバイスブロック50の取付けに際して、そのデバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90に嵌合される。
すなわち、デバイスブロック50の中継凹部87がユニット装着部26の合流孔部39に整合される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の絞り溝部86の開放端面がユニット装着部26の装着面26aにより閉鎖される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の右側の連絡凹部84がユニット装着部26の連絡溝40の一端部(後端部)に整合される(図32及び図33参照。)。また、ユニット装着部26の連絡溝40の中央部の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図33参照。)。また、デバイスブロック50の左側の連絡凹部83がユニット装着部26の連絡溝40の他端部(前端部)に整合される(図33及び図34参照。)。また、ユニット装着部26の条溝部85及び圧力検出孔部78の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図34参照。)。これにより、両圧力取入口38、合流孔部39、中継凹部87、絞り溝部86、右側の連絡凹部84、連絡溝40、左側の連絡凹部83、条溝部85、圧力検出孔部78による一連の閉断面をなすラビリンス構造の圧力通路187が形成される(図31参照。)。このため、ボア7内の吸気圧(負圧)が圧力通路187を通じて圧力センサ54の圧力検出部54bに作用することにより、ボア7内の吸気圧を圧力センサ54によって検出することができる。また、圧力センサ54は、圧力検出孔部78を通じて圧力検出部54bに作用する圧力すなわちスロットルバルブ14の下流側におけるボア7内の吸気圧(負圧)を検出することによりその検出信号を制御手段102(図1参照。)に出力する。
この樹脂溶着構造は、図35に示すように、デバイスカバー60をデバイスブロック50の全周に亘ってレーザー溶着(溶着部に符号、190を付す。)するものである。図36に示すように、デバイスカバー60の溶着前のデバイスブロック50において、収容凹部58の周壁部57の開口端面には、内周側を高くする接合面部192aとしかつ外周側を低くする接合面部192bとする階段状の接合面が形成されている。この接合面は周壁部57の全周に亘って一体形成されている(図24参照。)。
また、前記デバイスカバー60は、レーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成されている。デバイスカバー60の樹脂材には、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に、ガラス繊維を約30重量%混合したものを使用することができる。
また、前記スロットルポジションセンサ52(図8参照。)のセンサロータ143、及び、前記配線基板55(詳しくは、基材)も、デバイスブロック50及びデバイスカバー60と同材質の樹脂材で形成されているものとする。
まず、図36に示すように、デバイスブロック50の周壁部57の開口端面に、収容凹部58を閉鎖するデバイスカバー60を整合する。これにより、デバイスブロック50の外周側の接合面部192bに、デバイスカバー60のストッパ部197の先端面が溶着代Aを隔てて対面する。
また、デバイスブロック50とデバイスカバー60との対向面間に設けた当接部200の互いの当接により、樹脂溶着時における凸条194の溶着代Aを規定している(図37参照。)。したがって、デバイスカバー60にセンサロータ143を回転可能に支持することにより、デバイスブロック50に規定の溶着代Aをもって樹脂溶着されたデバイスカバー60にセンサロータ143を精度良く回転可能に支持することができる。このため、配線基板55の抵抗体部150,151に対するブラシ147の接触荷重(ブラシ荷重)を所定荷重に保つことができる。
また、配線基板55の抵抗体部150,151に対して、デバイスカバー60に支持されたセンサロータ143のブラシ147が精度良くトレースすることができ、スロットルポジションセンサ52の性能向上を図ることができる。
[変更例1]
図39は凸条の変更例1を示す断面図である。図39に示すように、変更例1における凸条194Aは、先端部の内周側及び外周側に斜面195(図36参照。)を有しない単なる断面四角形状に形成したものである。
[変更例2]
図40は凸条の変更例2を示す断面図である。図40に示すように、変更例2における凸条194Bは、前記変更例1における凸条194A(図39参照。)の先端部の内周側のみに斜面195(図36参照。)を形成したものである。
[変更例3]
図41は凸条の変更例3を示す断面図である。図41に示すように、変更例3における凸条194Cは、前記変更例1における凸条194A(図39参照。)の先端部の外周側のみに斜面195(図36参照。)を形成したものである。
図42は凸条の変更例4を示す断面図である。図42に示すように、変更例4における凸条194Dは、前記実施例1における斜面195(図36参照。)を、断面凸型円弧状の曲面195Aに変更したものである。
[変更例5]
図43は凸条の変更例5を示す断面図である。図43に示すように、変更例5における凸条194Eは、前記実施例1における斜面195(図36参照。)を、断面凹型円弧状の曲面195Bに変更したものである。
[変更例6]
図44は凸条の変更例6を示す断面図である。図44に示すように、変更例6における凸条194Fは、前記実施例1における斜面195(図36参照。)を、断面段付状の段差面195Cに変更したものである。
実施例2を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、以降の実施例についても、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図45はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図、図46はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。本実施例は、前記実施例1におけるデバイスブロック50とデバイスカバー60との当接部200(図36及び図37参照。)に変更を加えたものである。
実施例3を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図47はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着前の状態を示す断面図、図48はデバイスブロックに対するデバイスカバーの溶着後の状態を示す断面図である。
本実施例は、前記実施例1におけるデバイスブロック50とデバイスカバー60との当接部200(図36及び図37参照。)にもう1つの当接部を設けたものである。
図47に示すように、本実施例は、前記実施例1におけるデバイスブロック50の周壁部57の開口端面に、外周側の接合面部192bに対して凸条194を間にして線対称状をなす内周側の接合面部192cが形成されている。また、デバイスカバー60の外周部には、デバイスブロック50の内周側の接合面部192c上に向けて突出するストッパ部212が全周に亘って一体形成されている。ストッパ部212は、前記ストッパ部197に対してデバイスブロック50の凸条194を間にして線対称状をなしている。したがって、ストッパ部212の外周面と凸条194の内周面との間に環状の隙間213が形成される。なお、デバイスブロック50の内周側の接合面部192cとストッパ部212とは、互いに当接可能でかつ当接により溶着時における凸条194の溶着代Aを規定する当接部214を構成している。当接部214は、凸条194の内周側に所定間隔の隙間213を隔てて多重環状に設けられている。その他の構成は、前記実施例1のものと同様である。
また、図50はデバイスカバーの変更例を示す断面図である。図50に示すように、前記実施例3におけるデバイスブロック50の外周側の接合面部192bとストッパ部197とによる当接部200(図47参照。)は省略することもできる。
2 スロットルボデー
3 デバイスユニット
7 ボア(吸気通路)
14 スロットルバルブ
50 デバイスブロック
51 ISCバルブ(アイドル制御装置、デバイス部品)
52 スロットルポジションセンサ(デバイス部品)
53 温度センサ(デバイス部品)
54 圧力センサ(デバイス部品)
55 配線基板
60 デバイスカバー
70 バイパス通路(補助空気通路)
104 基準ピン
106 取付ピン
143 センサロータ
145 ウェーブワッシャ(弾性部材)
147 ブラシ
150,151 抵抗体部
153 基準孔
155 取付孔
160 隔離孔
164 結線部
168 基準凹部
194 凸条
200 当接部
210 当接部
214 当接部
Claims (24)
- エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブを備えるスロットルボデーに着脱可能又は着脱不能に設けられかつ少なくとも1つのデバイス部品がモジュール化されたデバイスブロックと、
前記デバイスブロックのデバイス部品を覆うデバイスカバーと
を備え、
前記デバイスブロックに前記デバイスカバーの外周部に全周に亘って対向する凸条を設け、その凸条の先端部を溶着代として前記デバイスブロックに前記デバイスカバーを樹脂溶着したことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項1に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロックの凸条の内周側及び外周側の少なくとも一方側に、前記樹脂溶着による樹脂バリを受け入れる受入凹部が形成されていることを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項1又は2に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロックと前記デバイスカバーとの対向面間に、互いに当接可能でかつ当接により前記樹脂溶着時における前記凸条の溶着代を規定する当接部を設けたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項3記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記当接部を、前記凸条の内周側及び外周側の少なくとも一方側に所定間隔を隔てて多重環状に形成したことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記凸条を有する前記デバイスブロックをレーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成し、また、前記デバイスカバーをレーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成し、前記デバイスブロックに前記デバイスカバーをレーザー光により樹脂溶着したことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項5に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスカバーにおける溶着部よりも外周側あるいは内周側にずれた部位を片持ち状態で前記デバイスブロック側へ向けて押圧した状態で、前記デバイスブロックに前記デバイスカバーをレーザー光により樹脂溶着したことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイス部品が、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサであることを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項7に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロックにモジュール化された配線基板、及び、前記スロットルバルブと一体的に回転するセンサロータとを備え、
前記スロットルポジションセンサを、前記配線基板に設けられた抵抗体部に対して、前記センサロータに設けられたブラシが摺動する接触式のスロットルポジションセンサとしたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項8に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記配線基板に、はんだ付けによる結線部と前記抵抗体部とを隔離する隔離孔を設けたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項8又は9に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスカバーに前記センサロータを回転可能に支持する構成としたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項8〜10のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記配線基板に、配線パターンを印刷する際の基準をなす基準孔を設け、
前記デバイスブロックに、前記基準孔を嵌合する基準ピンを設け、
前記デバイスカバーに、前記基準ピンの先端部に嵌合する基準凹部を設け、
前記デバイスブロックの基準ピンに対する前記基準孔及び前記基準凹部の嵌合により前記配線基板及び前記デバイスカバーの平行方向に関する位置決めをなす構成とした
ことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項11に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロックの基準ピンにより前記配線基板の挿入位置を規定する構成としたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項8〜11のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記配線基板に取付孔を設け、
前記デバイスブロックに、前記取付孔を嵌合する取付ピンを設け、
前記配線基板の取付孔を前記デバイスブロックの取付ピンに嵌合した状態で、取付ピンの先端部を熱かしめすることにより、前記配線基板を前記デバイスブロックに抜け止めする構成とした
ことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項13に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロックの取付ピンにより前記配線基板の挿入位置を規定する構成としたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項8〜14のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロックと前記センサロータとの間に、該センサロータをデバイスカバー側に付勢する弾性部材を設けたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項8〜15のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロック及び前記デバイスカバー並びに前記センサロータを、同材質の樹脂材で形成したことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項16に記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイスブロックに前記配線基板を組付ける際の基準面を設定し、その基準面上に前記配線基板の抵抗体部側の面を配置する構成としたことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項1〜17のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイス部品が、前記スロットルバルブを迂回する補助空気通路を流れる補助空気量を制御するアイドル制御装置である
ことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項1〜18のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイス部品が、吸気温を検出する温度センサであることを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - 請求項1〜19のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットであって、
前記デバイス部品が、吸気圧を検出する圧力センサであることを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニット。 - エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブを備えるスロットルボデーに着脱可能又は着脱不能に設けられかつ少なくとも1つのデバイス部品がモジュール化された樹脂製のデバイスブロックに、前記デバイスブロックのデバイス部品を覆う樹脂製のデバイスカバーを溶着する、スロットルボデー用デバイスユニットのカバー溶着方法であって、
前記デバイスブロックに前記デバイスカバーの外周部に全周に亘って対向する凸条を設けておき、その凸条の先端部を溶着代として前記デバイスブロックに前記デバイスカバーを溶着することを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニットのカバー溶着方法。 - 請求項21に記載のスロットルボデー用デバイスユニットのカバー溶着方法であって、
前記凸条を有する前記デバイスブロックをレーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成し、また、前記デバイスカバーをレーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成し、前記デバイスブロックに前記デバイスカバーをレーザー光により樹脂溶着することを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニットのカバー溶着方法。 - 請求項22に記載のスロットルボデー用デバイスユニットのカバー溶着方法であって、
前記デバイスカバーにおける溶着部よりも外周側あるいは内周側にずれた部位を片持ち状態で前記デバイスブロック側へ向けて押圧した状態で、前記デバイスブロックに対する前記デバイスカバーのレーザー光により樹脂溶着を行なうことを特徴とするスロットルボデー用デバイスユニットのカバー溶着方法。 - エンジンの吸気通路を開閉するスロットルバルブを備えるスロットルボデーに、請求項1〜20のいずれか1つに記載のスロットルボデー用デバイスユニットを設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
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