JP2612099B2 - 絞り弁組立体 - Google Patents

絞り弁組立体

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    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気系に用
いる絞り弁組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に絞り弁組立体は、絞り弁軸，絞り
弁が金属製で、かつスロットルボディについては絞り弁
が金属材料を鋳込み成形したものよりなる。さらに近年
では、絞り弁組立体の軽量化を図るために、スロットル
ボディについては、金属より比重の軽い合成樹脂を用い
ることが提案されている。
【０００３】なお、従来のスロットルボディとしては、
例えば特開昭６３−２９５８２５号公報に開示されたも
のがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、スロットルボ
ディを合成樹脂で成形すると、合成樹脂の熱膨張係数が
比較的大きいこととあいまって、特にスロットルボディ
のうち絞り弁及び絞り弁軸付近の形状が複雑でかつ比較
的肉厚であるために、絞り弁及び絞り弁軸付近のボディ
の熱膨張，収縮等の熱変化に伴う変形が大きくなり、し
かもその変形が不均一に生じるため、最悪の場合には、
絞り弁がスロットルボディの吸気通路壁面に食い付いた
り、絞り弁軸を保持する部分が弁軸に固着する不具合が
生じる。
【０００５】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、上記のような不具合が発
生することなく絞り弁組立体の軽量化を図ることにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基本的には次のような課題解決手段を提
案する。
【０００７】すなわち、スロットルボディに絞り弁を内
装した絞り弁組立体において、前記スロットルボディの
うち前記絞り弁及び絞り弁軸を支持する部分（ボディＡ
と称する）を軽金属とし、それ以外の部分（ボディＢと
称する）をボディＡと分割して合成樹脂により形成し、
これらのボディＡ，Ｂをシール部材を介して結合し、そ
の結合部間にボディＡ，Ｂの熱膨張を吸収するための隙
間を設けてなる。
【０００８】
【作用】エンジンは低温（約−４０°Ｃ）から高温（約
１５０°Ｃ）までの広範囲の温度条件にわたり使用され
る。
【０００９】スロットルボディを構成する要素のうち、
絞り弁及びその軸を支持する部分（ボディＡ，換言すれ
ば絞り弁の動作空間を形成するボディ要素）は軽金属で
構成するため、合成樹脂に比べて熱膨張係数が充分に小
さいものが使用され、広範囲の温度条件の下でも熱変形
量を少なくして、絞り弁の吸気通路に対する食い付きを
なくし、また、絞り弁軸がスロットルボディに固着する
といった事態が生じることなく、円滑な絞り弁動作を保
証する。
【００１０】一方、スロットルボディのうち、ボディＡ
を除いた部分は合成樹脂よりなるが、このボディＡは絞
り弁動作領域を避けた部分であるため、合成樹脂で成形
しても、絞り弁の動作に悪影響を与えることがない。そ
して、以上の構成によれば、絞り弁の動作に必要な最小
限の範囲について軽合金とし、その他をより軽量な合成
樹脂で構成するため、絞り弁動作の保証と軽量化の両立
を図り得る。
【００１１】また、ボディＡとボディＢとを結合して一
体化する場合に、その結合部間にボディＡ，Ｂ間の熱膨
張を吸収する隙間が確保されているので、熱膨張変化に
よるボディＡとボディＢ間の干渉をなくし、スロットル
ボディの健全性を保つ。このような熱膨張吸収用の隙間
を確保しても、この隙間にはシール部材が介在されるの
で、スロットルボディ内の吸気漏れを防ぐ。
【００１２】ちなみに、上記のようなボディＡとボディ
Ｂとの分割を採用せず、ボディＡをボディＢと樹脂モー
ルド過程において一体に接合した場合には、合成樹脂と
軽金属との熱膨張係数の差により、接合部に熱応力が加
わり、最悪の場合、接合部が剥離するので好ましくな
い。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。
【００１４】図１は本発明の第１実施例に係る絞り弁組
立体の縦断面図、図２は上記絞り弁組立体の斜視図、図
３は上記絞り弁組立体のボディ要素を分離した状態を示
す斜視図である。
【００１５】絞り弁組立体の本体となるスロットルボデ
ィ１は、ボディＡとボディＢとに２分割してある。
【００１６】このうち、ボディＡは、絞り弁３の動作空
間（弁開閉の動作を行う空間）を形成するもので、その
動作領域を確保するのに必要な大きさだけを有し、その
残りの部分はボディＢによって構成してある。１５はス
ロットルボディ１内の吸気通路である。
【００１７】ボディＡはアルミニウムで形成され、絞り
弁軸２がボディＡに貫通してその両端がボール軸受４，
５で支持される。ボール軸受４，５の収容部には、シー
ル部材（例えばゴムシール６，７）が嵌装してある。絞
り弁軸２には、絞り弁３がねじ８により固着され、この
絞り弁３がボディＡ内の吸気通路に組み込んである。
【００１８】さらに、絞り弁軸２の一端にはスロットル
レバー９及びレバーの回動範囲を規制するレバー１１が
戻しばね１０を介して装着され、他端には、スロットル
センサ１３が取付けてある。スロットルレバー９は、ア
クセルペダル（図示せず）に応動し、これに連動して絞
り弁３が開閉動作を行う。
【００１９】１８はレバー１１の回動を規制するストッ
パで、ボディＡと一体に設けられ、絞り弁３が全閉位置
にあるときにレバー１１があたるように位置設定してあ
る。
【００２０】ボディＢは、耐熱性に優れた合成樹脂、例
えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフロレート）或いはＰＥ
Ｔ（ポリエチレンフレフロレート）で構成される。
【００２１】ボディＢは、その一端内周がボディＡの一
端外周に嵌合することで結合する。ボディＡとボディＢ
の嵌合部には、ボディＡ，Ｂ間の熱膨張係数を吸収する
ための隙間Ｇを確保しつつ、その隙間Ｇの一部となる嵌
合部におけるボディＡ，Ｂの内外周間に弾性体（例えば
ゴム）のシールリング１４が介在して気密性を保持して
いる。シールリング１４が存在することで、ボディＡの
一端外周がボディＢの一端内周に圧入可能となり、この
圧入によりボディＡ，Ｂの嵌合による結合状態を保ち得
る上記構成よりなる本実施例によれば、スロットルボデ
ィ１の一部となるボディＡがアルミニウムのような軽金
属、ボディＢがボディＡよりも軽い合成樹脂で形成され
るため、スロットルボディ１全体ひいては絞り弁組立体
の軽量化を図り得る。また、絞り弁動作領域を確保する
ボディＡはアルミニウムとした場合、その熱膨張係数が
２．１×１／１０5（ｍｍ／°Ｃ）〕であり、広範囲の
温度条件の下でもさほどの熱変形量がなく、絞り弁３の
ボディＡ内壁に対する食い付きをなくし、また、絞り弁
軸２がスロットルボディ１に固着するといった事態が生
じない。
【００２２】また、ボディＢはＰＢＴ，ＰＥＴで熱膨張
係数が約５×１／１０5（ｍｍ／°Ｃ）であり、ボディ
Ａに対し約２．４倍の熱膨張つまり熱変形差があるが、
これらの熱膨張変形はボディＡ，Ｂ間の隙間Ｇに吸収さ
れるので、スロットルボディに熱変形による破損が生じ
るを防止できる。
【００２３】また、絞り弁の開閉を規制するストッパ１
８は、熱膨張係数の小さいほうのボディＡに設けてある
ため、温度変化によってストッパ位置のずれやそれに伴
う絞り弁３の全閉位置のずれをほとんどなくし、絞り弁
による全閉時の空気漏れ（吸気流量誤差）を防ぐことが
可能となる。
【００２４】図４は本発明の第２実施例に係る絞り弁組
立体の分解斜視図で、図中、第１実施例と同一符号は同
一或いは共通する要素を示す。
【００２５】本実施例ではボディＡとボディＢとに、両
者の結合時の位置合わせを容易にするため、一方のボデ
ィＡに位置決め用のボス部１５を設け、他方のボディＢ
にボス部１５と嵌合すべき位置決め用の孔部１９を設け
てある。
【００２６】さらに、ボス部１５には雌ねじが切ってあ
り、この雌ねじに位置決め用孔部１９側からボルトを螺
合することで、ボディＡ，Ｂ同士が適正な状態で確実に
結合される。このような手段を講じた場合には、次のよ
うな利点がある。
【００２７】ボディＡ，Ｂが適正な状態で結合されない
と、ボディＡ，Ｂ同士に位置ずれが生じ、ボディＡ，Ｂ
の内壁境界に段差が生じることもある。この段差が生じ
ると、エンジン高回転時つまり多量の空気が吸気通路を
流れるときに、この段差部で渦流が発生し圧力損失が生
じ、その結果、エンジンの出力が低下する原因となる。
【００２８】本実施例では、前記位置決め用ボス部１５
と孔１９との嵌合により、ボディＡとボディＢとが適正
位置にセットされるので、ボディＡ，Ｂ間の内壁境界に
段差をなくすことができ、上記のような不具合を解消で
きる。
【００２９】図５は本発明の第３実施例に係る絞り弁組
立体の分解斜視図である。
【００３０】本実施例では、ボディＡ，ボディＢの主要
部については、第１，第２実施例と同様であるが、さら
に軽金属製のボディＡ側にはエンジン冷却水を導く伝熱
性の通路（パイプ）１６がボディＡに設けてある。この
通路１６はボディＡに組込む態様の他にボディＡ外壁に
接触させてもよい。
【００３１】スロットルボディ１の一部のボディＢにつ
いて合成樹脂で成形した場合、エンジンの熱が絞り弁側
のボディＡに伝導しにくい。この場合、何らの配慮がな
いと、低温条件でのエンジン運転時に、絞り弁３の上流
と下流の空気密度の差により、絞り弁３の下流側に霜又
は氷が発生し、絞り弁３の吸気面積を減少させるいわゆ
るアイシング現象が生じる。
【００３２】しかし、本実施例では、ボディＢを合成樹
脂で成形しても、エンジン冷却水を導く通路１６によっ
てボディＡが温められるので、上記のようなアイシング
現象の発生を防止する。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明のよれば、スロット
ルボディを分割して、その分割されたボディ要素のうち
絞り弁動作空間を有するボディを除いて合成樹脂で成形
するために、絞り弁の軽量化を図ることができ、しかも
このような軽量化手段を施しても、絞り弁動作空間を有
する必要最小限の範囲でボディを軽金属製としているの
で、絞り弁の食い付きなどの動作不良をなくし円滑な絞
り弁動作を保証することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る絞り弁組立体の縦断
面図。
【図２】第１実施例に係る絞り弁組立体の斜視図。
【図３】第１実施例に係る絞り弁組立体のボディを分離
して示す斜視図。
【図４】本発明の第２実施例に係る絞り弁組立体のボデ
ィを分離して示す斜視図。
【図５】本発明の第３実施例に係る絞り弁組立体のボデ
ィを分離して示す斜視図。
【符号の説明】
１…スロットルボディ ２…絞り弁軸 ３…絞り弁 １４…シール部材（シールリング） １５…位置決め用ボス部 １９…位置決め用孔部 Ａ，Ｂ…ボディ（スロットルボディ構成要素） Ｇ…熱膨張吸収用隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−46634（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−34032（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スロットルボディに絞り弁を内装した絞
    り弁組立体において、前記スロットルボディのうち前記
    絞り弁及び絞り弁軸を支持する部分（以下、これをボデ
    ィＡと称する）を軽金属とし、それ以外の部分（以下、
    これをボディＢと称する）を前記ボディＡと分割して合
    成樹脂により形成し、これらのボディＡ，Ｂをシール部
    材を介して結合し、その結合部間に前記ボディＡ，Ｂの
    熱膨張を吸収するための隙間を設けてなることを特徴と
    する絞り弁組立体。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記ボディＡと前記
    ボディＢとは、嵌合により結合され、その嵌合部となる
    前記ボディＡ，Ｂの内外周間に前記シール部材が介在し
    てあることを特徴とする絞り弁組立体。
  3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記ボ
    ディＡはアルミニウム、前記ボディＢはＰＢＴ（ポリブ
    チレンテレフロレート）又はＰＥＴ（ポリエチレンフレ
    フロレート）よりなることを特徴とする絞り弁組立体。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１項
    において、エンジンの冷却水を導く伝熱性を有する通路
    が前記ボディＡに設けてあるか、或いは前記ボディＡと
    接触させてあることを特徴とする絞り弁組立体。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
    において、前記ボディＡ，Ｂには、その一方に位置決め
    用の突起が、他方に位置決め用の孔部が配設され、ボデ
    ィＡ，Ｂの適正な結合状態時に前記突起と前記孔部とが
    嵌合するよう設定してある絞り弁組立体。
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