JP2008248824A - 電子スロットル - Google Patents

Abstract

【課題】スロットルボディ１のスロットルボア部３に、切削加工など手間のかかる加工を行わずに、上流エアホースの抜け防止のために全周突条を低コストに形成できる電子スロットル１０の提供。
【解決手段】円筒状のスロットルボア部３を有し、該スロットルボア部３に約２７０度のバルジ６が形成されているスロットルボディ１と、スロットルボア部３に外嵌めされ締結バンド５１で締結される上流エアホース５とを備えた電子スロットル１０において、バルジ６を含むスロットルボア部３に周溝７をスロットルボディ１と同時成型し、周溝７にＣリング８を嵌め、全周突条６０を形成した。周溝７のバルジ６の一部に止め壁部６３を形成しておくと、Ｃリング８の回動を防止できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、主に自動車エンジンの吸気制御装置に使用される電子スロットルに関するものであり、とくに、量産性を考慮したスロットルボディと上流エアホースとの接続構造にかかわる。

自動車エンジンには、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じてモータを駆動し、スロットルバルブのバルブ角度（弁開度）を制御する電子スロットルが搭載されている。この電子スロットルは、円筒状のボア部を備えたスロットルボディを有しており、ボア部に外嵌めされる上流エアホースが、この上流エアホースの外側からホースバンドなどの締結手段で締結されている。ボア部の上流エアホース取付インレットの外周には、上流エアホースの連結強度を大きくし、気密性を向上させるとともに、エア抜け防止のためなどの目的でバルジが設けられている。また、通常の電子スロットルのスロットルボディには、ボア部と凹部を隔ててバルブを駆動させるためのモーターの収納部が並設されている。

このスロットルボディは、量産性向上の観点からダイカスト成型において製品の２個取り成型で行うのが通常である。この２個取り成型の場合には、他方の成型品方向への型抜きは不可能であり、分割型は図２に白抜き矢印Ａ〜Ｆで示す如く、前後、左右、上下の６方向の内の、相手方の製品が位置するＦ方向への型抜きは不可能であり、Ａ〜Ｅの５方向への型抜きしかできない。さらに、ボア部とモーター等の収納および電子機器内装のためのフランジ部との間の凹部に臨んだ部分は、筒部であるボア部を形成するためＡ方向への型抜きが必須であり、Ｅ方向への型抜きができない。このため、２個の成型品の間に当たる側でかつボア部とモーター収納部との間の凹部に臨んだ部分に、三次元的立体形状の成型が困難な部分が生じる。この結果、図５に示す如く、スロットルボア部３のインレット部３１の外周には約２７０度のバルジ６しか成型できず、バルジは約９０度の欠落部を有するのが通常である（特許文献１参照）。

ターボチャージャーやスーパーチャージャーなど過給機付きのエンジンでは、ボア内に高い正圧がかかる場合がある。このような機種の電子スロットルでは、バルジに欠落部があるとスロットルボアと上流エアホースとの連結強度が不十分となり、連結部から空気抜けなどが生じ易い。このため、吸気制御の精度が低下し、エンジン出力の低下や燃費の悪化等の問題が発生する場合がある。

特許文献２には、液圧作用時に継手本体と管体とをＣリングによって抜け止めしながら連結する簡易スイベルホース継手が開示されている。このホース連結構造は、簡易スイベルホース継手の回転操作に対しホースが捩じれることを阻止することを目的としたものであり、簡易スイベルホース継手とホースとの連結部にＣリングを採用し、良好な相対回転を可能にしている。しかしながら、継手とホースとの連結部の気密性の向上、連結強度の強化、ホース抜け防止などに関連するものではない。
特開２００６−４６３１８号公報 特開２００２−２９５７５６号公報

スロットルボディと上流エアホースとの連結強度の強化および気密性の向上のためには、ボア部のインレット部の外周に全周バルジが存在することが望ましい。このため、インレット部を肉厚に成型し、切削など機械加工で全周バルジを形成する方法もあるが、加工コストが増大し量産効果が低減する問題がある。

この発明の目的は、スロットルボディのボア部に、切削加工など手間のかかる加工を行わずに、上流エアホースの抜け防止のために全周突条を低コストに形成できる電子スロットルの提供にある。

この発明では、電子スロットルは、筒状ボア部を有し、該ボア部に欠落部を有するバルジが形成されているスロットルボディと、ボア部に外嵌めされ締結手段で締結される上流エアホースとを備えた電子スロットルにおいて、バルジに周溝を同時成型し、該周溝に該周溝の深さより大きい断面直径を有するリングを嵌め、全周突条を形成した。このため、低コストに全周突条を形成でき、ホースの連結強度が増大してエア漏れなどの不具合が防止できる。

請求項２に記載の発明によれば、リングとしてＣリングを用いている。Ｃリングは容易に拡開でき、ボア部に設けた周溝に簡単に装着できる利点がある。なお、この発明のＣリングは、金属製または樹脂製で切欠きを有する円環状で断面が円形または円形以外のリングを指す。

請求項３に記載の電子スロットルでは、周溝に全周突条と略同一断面形状の止壁部を形成し、該止壁部によりＣリングの両端が当接してＣリングの回転を阻止している。これにより周溝に設置したＣリングが回転して開環部が欠落部に重なりシール性が低下する不具合を阻止できる。
請求項４に記載の発明では、全周突条は全周リングの圧入により形成されている。この構成では、リングの圧入を自動装置などで行うことにより、生産性が向上する。

この発明の最良の実施形態は、バルジに周溝を同時成型し、該周溝に該周溝の深さより大きい断面直径を有するＣリングを回転止めして嵌めることにより全周突条を形成する。

図１は、自動車エンジンの吸気管に装着される電子スロットル１０を示す。電子スロットル１０は、断面円形の吸気通路１１が設けられたスロットルボディ１を備えている。吸気通路１１内には、スロットルボディ１に軸支された回動支軸２１を有し、吸気通路１１の開度（スロットル開度）を制御するバルブ２が装着されている。スロットルボディ１の右部（図示下部）には、バルブ２を回動させる駆動モータおよび付属機器（図示せず）が収容されている。スロットルボディ１は、この実施例ではアルミニウム合金製であり、ダイキャストにより２個の成型品が同時に成型して製造されている。なお、スロットルボディ１は、射出成型で製造された樹脂製であってもよい。

スロットルボディ１には、図２に示す如く、内部が吸気通路１１となっている円筒状のスロットルボア部３、および内部にモータ等バルブ駆動機器および電子機器を収容、装着するためのフランジ部４が設けられている。スロットルボア部３の先端は、フランジ部４より幾分図示上方｛図２（イ）参照｝に突き出しており、上流エアホース５が外嵌めされ（図１の（ロ）、（ニ）参照）、締結バンド５１によって締結され連結されるインレット部３１となっている。スロットルボア部３とフランジ部４の間は、これらから下位に位置する凹部１２となっており、上流エアホース５を外嵌めするためのスペースが確保されている。

インレット部３１の外周には約２７０度のバルジ（部分バルジ）６が周設され、残りの約９０度はバルジ６が存在しないスロットルボア部３と同一の円筒面のバルジ無し部３２となっている。これは、成型工程において、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの方向には型抜きが可能であるが、２つの成型品の他方の成型品があるため、矢印Ｆ方向は型抜きができない。また、凹部１２はＡ方向（図２（イ）において上方向）に型抜きしないとスロットルボア部３の円筒面が成型できない。すなわち、凹部１２に臨んだスロットルボア部３の外周面には、約９０度に渡ってバルジ６を成型することは困難な部位が存在する。

この実施例では、バルジ６の断面は、図１の（ニ）に示す如く、先端側６１が緩い傾斜で後端側６２が急な傾斜となっており（半紡錘形）、バルジ６の中間には周溝７がスロットルボディ１と同時成型されている。周溝７は、この実施例では、バルジ６の部分では略矩形断面の溝７１となり、バルジ無し部３２では先端側が開放した段部７２となっている。周溝７には、円形断面を有し直径が周溝７の深さより大きなＣリング８が嵌め込まれている。このＣリング８の周溝７への嵌め込みにより、切削加工などの機械加工を行わずに全周突条（全周バルジ）６０が形成される。なお、周溝７の内の段部７２は、バルジ６の肉厚が薄い場合は不要である。

周溝７は、幅はＣリング８が円滑かつ緊密に嵌まり込む寸法に設定されていることが望ましい。この実施例では、図１の（ニ）に示す如く、バルジ６の中間位置には、周溝７が形成されていない止壁部６３が設けられており、この部分は止壁部６３が全周突条６０の一部を構成している。Ｃリング８の両端８１、８１は、止壁部６３に当接しており、回動が阻止されＣリング８の切れ目がバルジ無し部３２に重なることを防止している。バルジ６部分では周溝７の深さはＣリング８の断面直径の１／２以上であることが、周溝７によるＣリング８の保持強度の観点から望ましい。なお、周溝７の断面は、矩形以外にＵ字形であってもよい。

図３の（イ）は、Ｃリング８の実施例２を示す。この実施例ではＣリング８は、断面形状が外周面８２は略半紡錘形を呈し、他の３辺である内周面８３および上下端面８４、８５は略直線の変矩形を有している。周溝７の断面はＣリング８の内周面８３および上下端面８４、８５に対応した矩形となっている。この構成では、実施例１と同様の作用効果に加えて、周溝７によるＣリング８の保持力が大きくでき、全周突条６０の安定性、耐久性が増大する利点がある。

図４は、実施例３を示す。この実施例ではＣリング８の代わりにＯリング８０を用いるとともに、バルジ６を含むインレット部３１に設けた周溝７に圧入して全周突条６０を形成している。
この構成では、圧入装置を設備することにより生産性の向上が図れるとともに、全周突条６０の気密性、耐久性が向上する。

電子スロットルの平面図および要部断面図である。（実施例１） スロットルボディの正面図および平面図である。（実施例１） Ｃリングの斜視図およびボア部の断面図である。（実施例２） Ｏリングの斜視図およびボア部の断面図である。（実施例３） 従来の電子スロットルのボア部の断面図である。

符号の説明

１ スロットルボディ
３ スロットルボア部（筒状ボア部）
４ フランジ部
５ 上流エアホース
６ バルジ（部分バルジ）
７ 周溝
８ Ｃリング
１０ 電子スロットル
１１ 吸気通路
１２ 凹部
３１ インレット部
５１ 締結バンド（締結手段）
６０ 全周突条（全周バルジ）
６３ 止壁部
８０ Ｏリング

Claims (4)

1. 筒状ボア部を有し、該ボア部に欠落部を有するバルジが形成されているスロットルボディを備え、前記ボア部に外嵌めされ締結手段で締結される上流エアホースが装着される電子スロットルにおいて、
   前記スロットルボディの前記バルジに周溝を同時成型し、該周溝に該周溝の深さより大きい断面直径を有するリングを嵌め、全周突条を形成したことを特徴とする電子スロットル。
2. 請求項１に記載の電子スロットルにおいて、前記周溝は前記スロットルボディと同時成型されるとともに、前記リングはＣリングであることを特徴とする電子スロットル。
3. 請求項２に記載の電子スロットルにおいて、前記バルジ部分の前記周溝に前記全周突条と略同一断面形状の止壁部を形成し、該止壁部により前記Ｃリングの両端が当接してＣリングの回転を阻止したことを特徴とする電子スロットル。
4. 請求項１に記載の電子スロットルにおいて、前記周溝は前記スロットルボディと同時成型されるとともに、前記全周突条は全周リングの圧入により形成されたことを特徴とする電子スロットル。

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