JP2012097650A - スロットルボディ用バイパス空気量制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弁体を摺動可能に嵌合させるとともに大気が導入される弁体ガイド孔と、該弁体ガイド孔の一端を開口させる平坦面と、弁体で開閉されるようにして弁体ガイド孔の内周に開口するとともに平坦面に開口する空気制御溝とがスロットルボディに設けられ、平坦面への空気制御溝の開口端を閉じる閉塞部材がスロットルボディに固定されるスロットルボディ用バイパス空気量制御装置において、加工コストの低減を図るとともに作業工程を少なくすることで製造コストを低減する。
【解決手段】弁体ガイド孔１０の内周への空気制御溝３０の開口部全体を閉じる全閉位置に弁体２７が達したときに該弁体２７の閉じ側への移動を規制するストッパとして機能する閉塞部材３２が、平坦面２９を含む平面上では弁体ガイド孔１０の内周よりも内方に少なくとも一部が在るように形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スロットル弁が配設される吸気路を有するとともに駆動手段が固定されるスロットルボディに、前記駆動手段に連結される弁体を摺動可能に嵌合させるとともに大気が導入される弁体ガイド孔と、該弁体ガイド孔の一端を開口させて前記駆動手段とは反対側に臨むとともに前記弁体ガイド孔の軸線と直交する平面に沿う平坦面と、前記弁体で開閉されるようにして前記弁体ガイド孔の内周に開口するとともに前記平坦面に開口する空気制御溝と、該空気制御溝に一端が連なるとともに他端が前記スロットル弁よりも下流側で前記吸気路に連なる下流側空気通路とが設けられ、前記平坦面への前記空気制御溝の開口端を閉じる閉塞部材が前記スロットルボディに固定されるスロットルボディ用バイパス空気量制御装置に関する。

スロットルボディに設けられる弁体ガイド孔の内周に開口するとともに前記弁体ガイド孔の一端を開口させた平坦面に開口する空気制御溝がスロットルボディに設けられ、その空気制御溝の前記平坦面への開口端を閉じる閉塞部材であるブッシュが、圧入によってスロットルボディに固定され、スロットルボディの弁体ガイド孔に同軸かつ同径に連なる弁体ガイド孔が、全閉時には弁体の一部を嵌合せしめるようにして前記ブッシュに設けられるようにしたスロットルボディ用バイパス空気量制御装置は、特許文献１で知られている。

特開２００７−１３２２３５号公報

ところが、上記特許文献１で開示されるものでは、スロットルボディにブッシュを圧入して固定した後に、スロットルボディの弁体ガイド孔ならびに前記ブッシュの弁体ガイド孔を同時に加工することになり、二部材の加工を同時に行うことで加工ドリルの芯振れが生じ易く、加工ドリルとして高硬度の金属のものを使用しなければならない等によって加工コストの増大を招いている。また加工時にスロットルボディおよびブッシュの結合面間にばり等が侵入することがあるので高圧洗浄等の後処理が必要となり、作業工程が多くなることによって製造コストの増大を招いている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、加工コストの低減を図るとともに作業工程を少なくすることで製造コストを低減したスロットルボディ用バイパス空気量制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、スロットル弁が配設される吸気路を有するとともに駆動手段が固定されるスロットルボディに、前記駆動手段に連結される弁体を摺動可能に嵌合させるとともに大気が導入される弁体ガイド孔と、該弁体ガイド孔の一端を開口させて前記駆動手段とは反対側に臨むとともに前記弁体ガイド孔の軸線と直交する平面に沿う平坦面と、前記弁体で開閉されるようにして前記弁体ガイド孔の内周に開口するとともに前記平坦面に開口する空気制御溝と、該空気制御溝に一端が連なるとともに他端が前記スロットル弁よりも下流側で前記吸気路に連なる下流側空気通路とが設けられ、前記平坦面への前記空気制御溝の開口端を閉じる閉塞部材が前記スロットルボディに固定されるスロットルボディ用バイパス空気量制御装置において、前記弁体ガイド孔の内周への前記空気制御溝の開口部全体を閉じる全閉位置に前記弁体が達したときに該弁体の閉じ側への移動を規制するストッパとして機能する前記閉塞部材が、前記平坦面を含む平面上では前記弁体ガイド孔の内周よりも内方に少なくとも一部が在るように形成されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記弁体ガイド孔よりも小径である通路孔が、大気を前記弁体ガイド孔の一端側に導く上流側空気通路の一部を構成するようにして前記閉塞部材に設けられることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記閉塞部材の外形が環状に形成されることを第３の特徴とする。

本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記スロットルボディに、大気を導くパイプが前記閉塞部材を介して固定されることを第４の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記閉塞部材が、大気を前記弁体ガイド孔の一端側に導くパイプ状に形成されることを第５の特徴とする。

なお実施の形態のステップモータ１３が本発明の駆動手段に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、閉塞部材は、弁体が全閉位置に達したときに該弁体の閉じ側への移動を規制するストッパとして機能するものであり、平坦面を含む平面上ではスロットルボディの弁体ガイド孔の内周よりも内方に少なくとも一部が在るように形成されるので、弁体ガイド孔を加工によって閉塞部材に形成することは不要であり、スロットルボディだけに弁体ガイド孔を形成すればよいので、弁体ガイド孔の加工時に高硬度の金属製の加工ドリルを用いる必要がなく、加工コストの増大を回避することができる。またスロットルボディおよび閉塞部材の結合面間にばり等が侵入することがなく、高圧洗浄等の後処理も不要となるので、作業工程を少なくすることができ、製造コストの低減を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、閉塞部材に、スロットルボディの弁体ガイド孔よりも小径である通路孔が設けられ、この通路孔が、大気を弁体ガイド孔の一端側に導く上流側空気通路の一部を構成するものであるので、上流側空気通路を構成する部材として閉塞部材を利用することができる。

本発明の第３の特徴によれば、閉塞部材の外形を環状とすることで、閉塞部材をスロットルボディに圧入することを可能としてコストをより低減することができ、また閉塞部材の外周およびスロットルボディ間のシールが容易となる。

本発明の第４の特徴によれば、大気を導くパイプが閉塞部材を介してスロットルボディに固定されるので、大気を弁体ガイド孔の一端側に導入するための配管の取り回しの自由度が増大する。

さらに本発明の第５の特徴によれば、閉塞部材が大気を導くパイプ状に形成されるので、部品点数を低減してさらにコストを低減することができる。

第１の実施の形態のバイパス空気量制御装置の全閉状態での縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図である。 図１の２−２線断面図である。 バイパス空気量制御装置の全開状態での図１に対応した縦断面図である。 第２の実施の形態の図１に対応した縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の第１の実施の形態について図１〜図３を参照しながら説明すると、先ず図１および図２において、相互に平行に延びる吸気路５，５を有する一対のスロットルボディ６，６が、それらのスロットルボディ６…と一体の連結部７を介して結合されて並列配置されており、各吸気路５…の開度を制御するバタフライ形のスロットル弁８，８が、前記吸気路５…を横切ってスロットルボディ６…に回動可能に支承されるスロットル弁軸９に固定される。

前記両スロットルボディ６…と一体の連結部７には、一端を下端位置として上下に延びる弁体ガイド孔１０と、該弁体ガイド孔１０よりも大径に形成されて弁体ガイド孔１０の一端（下端）に連なる嵌合孔１１と、前記弁体ガイド孔１０よりも大径に形成されて弁体ガイド孔１０の他端（上端）に連なる装着孔１２とが、前記嵌合孔１１および前記装着孔１２の外端を開放するようにして同軸に設けられる。

前記連結部７の上部には、前記弁体ガイド孔１０の軸線に沿う方向で駆動力を発揮する駆動手段であるステップモータ１３が固定的に配設される。このステップモータ１３は、前記装着孔１２に嵌合される円筒部１４ａを有するカバー１４で覆われており、該カバー１４に設けられるフランジ部１４ｂ…がねじ部材１５…で前記連結部７に締結されることによって、前記ステップモータ１３が前記弁体ガイド孔１０の他端側でスロットルボディ６…と一体の連結部７に固定され、前記円筒部１４ａの外周には前記装着孔１２の内周に弾発的に接触する環状の第１シール部材１６が装着される。

ところで前記弁体ガイド孔１０の他端および前記装着孔１２間には、前記ステップモータ１３側すなわち上側に臨む環状段部１７が形成されており、前記円筒部１４ａ内には、該円筒部１４ａの先端とともに前記環状段部１７に当接するようにして円筒状のスリーブ１８が嵌入、固定され、該スリーブ１８の内径は前記弁体ガイド孔１０よりも小径に形成される。

前記ステップモータ１３は、前記弁体ガイド孔１０の軸線と同軸にして前記スリーブ１８内に配置されるモータ軸１９を有しており、このモータ軸１９の外周に設けられる雄ねじ２０が、前記弁体ガイド孔１０内に同軸に配置される円筒状のナット２１に螺合される。しかも前記ナット２１の前記ステップモータ１３側の端部には半径方向外方に張り出して前記スリーブ１８内に摺動可能に可能されるフランジ部２１ａが設けられており、そのフランジ部２１ａの外周から突出される突部２２が、前記スリーブ１８の内周に設けられて該スリーブ１８の軸方向に延びる係止溝２３に係合される。したがってナット２１の回転は阻止されており、ステップモータ１３の作動に応じた前記モータ軸１９の回転によって前記ナット２１が軸方向に移動することになる。

前記ナット２１の前記ステップモータ１３とは反対側の端部は、短円柱状の弁体支持部材２５にかしめ結合され、この弁体支持部材２５の外周には止め輪２６が嵌着される。

前記弁体ガイド孔１０には、合成樹脂から成る弁体２７が摺動可能に嵌合されるものであり、この弁体２７は、外周を前記弁体ガイド孔１０の内周に摺接される大径部２７ａと、前記スリーブ１８内に挿入されるようにして前記大径部２７ａに連なる小径部２７ｂとを一体に有しており、前記フランジ部２１ａを除いて前記ナット２１を同軸に囲繞するとともに前記止め輪２６よりも上方で前記弁体支持部材２１を同軸に囲繞するようにして段付き円筒状に形成される。

しかも前記ナット２１のフランジ部２１ａおよび前記弁体２７間には、前記ナット２１の一部を囲繞するコイル状のばね２８が縮設されており、前記弁体２７は、その下端が前記止め輪２６で受けられるようにして前記ばね２８で付勢される。したがってステップモータ１３が、前記ナット２１および前記弁体支持部材２５を降下させる側に回転したときに前記弁体２７は前記ばね２８によるばね付勢力で前記ナット２１および前記弁体支持部材２５に追従しながら降下することになり、ステップモータ１３が、前記ナット２１および前記弁体支持部材２５を上昇させる側に回転したときに前記弁体２７は前記止め輪２６で押し上げられて上昇することになる。

前記連結部７には、前記弁体ガイド孔１０の一端および前記嵌合孔１１間には、前記ステップモータ１３とは反対側すなわち下側に臨む環状段部である環状の平坦面２９が、前記弁体ガイド孔１０の軸線と直交する平面に沿うようにして設けられる。また前記連結部７には、前記弁体ガイド孔１０の内周に開口するとともに前記平坦面２９に開口する一対の空気制御溝３０，３０と、それらの空気制御溝３０…に一端が連なるとともに他端が前記スロットル弁８…よりも下流側で両スロットルボディ６…の前記吸気路５…に連なる下流側空気通路３１，３１とが設けられる。

前記平坦面２９への前記空気制御溝３０…の開口端は閉塞部材３２で閉じられるものであり、この閉塞部材３２は、弁体ガイド孔１０の内周への前記空気制御溝３０…の開口部全体を閉じる全閉位置に前記弁体２７が達したときに該弁体２７の閉じ側への移動を規制するストッパとして機能するものであり、前記平坦面２９を含む平面上では前記弁体ガイド孔１０の内周よりも内方に少なくとも一部が在るように前記閉塞部材３２が形成される。

而して図１で示すように前記閉塞部材３２に当接することで弁体２７の下方への移動が規制された状態で、前記空気制御溝３０…の弁体ガイド孔１０への開口端は弁体２７で全て閉じられることになり、図３で示すように弁体２７が上昇すると、前記空気制御溝３０…の弁体ガイド孔１０への開口端は全開状態となり、前記弁体２７は全閉および全開位置間で昇降することになる。

前記閉塞部材３２は、筒部３２ａの前記弁体ガイド孔１０側の端部に半径方向内方に張り出す鍔部３２ｂが一体に設けられて成るものであり、前記鍔部３２ｂの内周は、前記弁体ガイド孔１０よりも小径である通路孔３５を形成する。すなわち閉塞部材３２のたとえば中央部に前記弁体ガイド孔１０よりも小径である通路孔３５が設けられることになる。

しかも前記筒部３２ａは円筒状に形成されており、閉塞部材３２の外形は環状に形成されることになり、閉塞部材３２は、前記平坦面２９への前記空気制御溝３０…の開口端を前記鍔部３２ｂで閉じるようにして、前記嵌合孔１１にたとえば圧入によって嵌合、固定される。

前記閉塞部材３２の筒部３２ａには、図示しないエアクリーナで浄化された空気を導くホース３６が一端部に接続されるようにしてたとえば略Ｌ字状に屈曲されたパイプ３７の他端部が環状の第２シール部材３８を介して嵌合され、パイプ３７は前記閉塞部材３２を介して前記スロットルボディ６…の連結部７に固定される。

而して前記弁体ガイド孔１０の一端側には、前記エアクリーナで浄化された大気が上流側空気通路３９を介して導入されるものであり、この上流側空気通路３９は、前記ホース３６、前記パイプ３７および前記閉塞部材３２の前記通路孔３５で構成され、前記通路孔３５は、上流側空気通路３９の一部を構成するようにして前記閉塞部材３２のたとえば中央部に設けられることになる。

次にこの第１の実施の形態の作用について説明すると、弁体ガイド孔１０の内周への前記空気制御溝３０…の開口部全体を閉じる全閉位置に弁体２７が達したときに該弁体２７の閉じ側への移動は、弁体ガイド孔１０の一端を開口させた平坦面２９への前記空気制御溝３０…の開口端を閉じる閉塞部材３２で規制されるものであり、ストッパとして機能する前記閉塞部材３２は、前記平坦面２９を含む平面上では前記弁体ガイド孔１０の内周よりも内方に少なくとも一部が在るように形成される。したがって弁体ガイド孔１０に連なる弁体ガイド孔を加工によって閉塞部材３２に形成することは不要であり、スロットルボディ６…と一体の連結部７だけに弁体ガイド孔１０を形成すればよいので、弁体ガイド孔１０の加工時に高硬度の金属製の加工ドリルを用いる必要がなく、加工コストの増大を回避することができる。またスロットルボディ６…および閉塞部材３２の結合面間にばり等が侵入することがなく、高圧洗浄等の後処理も不要となるので、作業工程を少なくすることができ、製造コストの低減を図ることができる。

また弁体ガイド孔１０よりも小径である通路孔３５が、大気を弁体ガイド孔１０の一端側に導く上流側空気通路３９の一部を構成するようにして閉塞部材３２のたとえば中央部に設けられるので、上流側空気通路３９を構成する部材として閉塞部材３２を利用することができる。

しかもこの実施の形態では、弁体ガイド孔１０が上下に延びるようにして前記連結部７に設けられており、その弁体ガイド孔１０の下端に通じる上流側空気通路３９の最上部に前記閉塞部材３２の通路孔３５が配置されているので、上流側空気通路３９内に塵埃等が万一侵入したとしても、その塵埃に作用する重力や流体の流れによって前記通路孔３５の内周に塵埃が付着することを極力防止し、弁体２７および閉塞部材３２間に塵埃等が挟まることを原因として弁体２７が全閉位置まで移動し得ない状態が生じるのを防止することができるとともに、弁体ガイド孔１０への塵埃の侵入を極力抑制することができ、これは、特にアイドル運転時等の微小流量を制御する際に望ましいことである。

また閉塞部材３２の外形が環状に形成されるので、閉塞部材３２をスロットルボディ６…と一体に連結部７に圧入することを可能としてコストをより低減することができる。

またスロットルボディ６…と一体の連結部７に、大気を導くパイプ３７が前記閉塞部材３２を介して固定されるので、大気を弁体ガイド孔１０の一端側に導入するための配管の取り回しの自由度が増大する。

本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明するが、上記第１の実施の形態に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

前記弁体ガイド孔１０の一端および前記嵌合孔１１間に設けられる環状の平坦面２９への前記空気制御溝３０…の開口端は、閉塞部材４１で閉じられるものであり、この閉塞部材４１は、弁体ガイド孔１０の内周への前記空気制御溝３０…の開口部全体を閉じる全閉位置に前記弁体２７が達したときに該弁体２７の閉じ側への移動を規制するストッパとして機能するものであり、前記平坦面２９を含む平面上では前記弁体ガイド孔１０の内周よりも内方に少なくとも一部が在るように前記閉塞部材４１が形成される。

前記閉塞部材４１は、たとえば一端に前記ホース３６が接続されるようにして略Ｌ字に屈曲したパイプ状として外形を環状とするように形成されるものであり、前記平坦面２９への前記空気制御溝３０…の開口端を一端で閉じるようにして前記嵌合孔１１に嵌合、固定され、嵌合孔１１の内周に弾発的に接触する環状の第３シール部材４３が閉塞部材４１の外周に装着される。

しかも閉塞部材４１のたとえば中央部には、前記弁体ガイド孔１０よりも小径である通路孔４２が設けられるものであり、この通路孔４２は、大気を弁体ガイド孔１０の一端側に導く上流側空気通路４４の一部を構成する。

この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができるとともに、閉塞部材４１が、大気を前記弁体ガイド孔１０の一端側に導くパイプ状に形成されるので、部品点数を低減してさらにコストを低減することができ、また外形を環状とした閉塞部材４１の外周に装着される第３シール部材４３で、閉塞部材４１の外周と、スロットルボディ６…と一体の連結部７との間のシールが容易となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施の形態では、一対のスロットルボディ６…が一体に結合された場合について説明したが、本発明は、単一のスロットルボディに適用することが可能である。

また上記実施の形態では、弁体ガイド孔１０の一端側に大気が導入されるようにしたが、下流側空気通路３１に連なる空気制御溝３０と同様に、大気を導入するための上流側空気通路に連なる制御溝が、弁体ガイド孔１０の一端側内周に設けられるようにしてもよい。

５・・・吸気路
６・・・スロットルボディ
８・・・スロットル弁
１０・・・弁体ガイド孔
１３・・・駆動手段としてのステップモータ
２７・・・弁体
２９・・・平坦面
３０・・・空気制御溝
３１・・・下流側空気通路
３２，４１・・・閉塞部材
３５，４２・・・通路孔
３７・・・パイプ
３９，４４・・・上流側空気通路

Claims (5)

1. スロットル弁（８）が配設される吸気路（５）を有するとともに駆動手段（１３）が固定されるスロットルボディ（６）に、前記駆動手段（１３）に連結される弁体（２７）を摺動可能に嵌合させるとともに大気が導入される弁体ガイド孔（１０）と、該弁体ガイド孔（１０）の一端を開口させて前記駆動手段（１３）とは反対側に臨むとともに前記弁体ガイド孔（１０）の軸線と直交する平面に沿う平坦面（２９）と、前記弁体（２７）で開閉されるようにして前記弁体ガイド孔（１０）の内周に開口するとともに前記平坦面（２９）に開口する空気制御溝（３０）と、該空気制御溝（３０）に一端が連なるとともに他端が前記スロットル弁（８）よりも下流側で前記吸気路（５）に連なる下流側空気通路（３１）とが設けられ、前記平坦面（２９）への前記空気制御溝（３０）の開口端を閉じる閉塞部材（３２，４１）が前記スロットルボディ（６）に固定されるスロットルボディ用バイパス空気量制御装置において、前記弁体ガイド孔（１０）の内周への前記空気制御溝（３０）の開口部全体を閉じる全閉位置に前記弁体（２７）が達したときに該弁体（２７）の閉じ側への移動を規制するストッパとして機能する前記閉塞部材（３２，４１）が、前記平坦面（２９）を含む平面上では前記弁体ガイド孔（１０）の内周よりも内方に少なくとも一部が在るように形成されることを特徴とするスロットルボディ用バイパス空気量制御装置。
2. 前記弁体ガイド孔（１０）よりも小径である通路孔（３５，４２）が、大気を前記弁体ガイド孔（１０）の一端側に導く上流側空気通路（３９，４４）の一部を構成するようにして前記閉塞部材（３２，４１）に設けられることを特徴とする請求項１記載のスロットルボディ用バイパス空気量制御装置。
3. 前記閉塞部材（３２，４１）の外形が環状に形成されることを特徴とする請求項１または２記載のスロットルボディ用バイパス空気量制御装置。
4. 前記スロットルボディ（６）に、大気を導くパイプ（３７）が前記閉塞部材（３２）を介して固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスロットルボディ用バイパス空気量制御装置。
5. 前記閉塞部材（４１）が、大気を前記弁体ガイド孔（１０）の一端側に導くパイプ状に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスロットルボディ用バイパス空気量制御装置。

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