JP3743105B2

JP3743105B2 - スロットル装置

Info

Publication number: JP3743105B2
Application number: JP09063797A
Authority: JP
Inventors: 邦郎田中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2017-04-09
Also published as: JPH10280981A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気流量を制御するスロットル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インテークマニホールド等の接続管に接続するスロットルボディの接続箇所、例えば接続面が平面ではなく製造歪み等により接続側と反対方向に反った状態で接続管とスロットルボディとをボルト等で締付けると、ボルトが当接するスロットルボディの締付部が接続面の反りに抗してボルトの締付力により接続側に変位する。このように接続管と接続する際に生じるスロットルボディの締付部の変位は、スロットルボディの接続箇所が変形しておらず接続管の接続箇所が変形している場合にも生じる。
【０００３】
この締付部を変位させる力がスロットル弁を囲むスロットルボディの筒部に及ぶと、筒部内壁面が変形することがある。筒部内壁面が変形すると、スロットル弁と筒部内壁とで形成する流路面積をスロットル弁の開度に応じて所望の値に設定できなくなるので、吸気流量を高精度に制御できなくなる。さらに、筒部内壁面が変形するとスロットル弁と筒部内壁とが接触し、スロットル弁の滑らかな回動が妨げられる恐れがある。
【０００４】
特に、軽量化を目的としてスロットルボディを樹脂で成形する場合、硬化するときに接続管との接続箇所が変形しやすいので、接続管との接続時に筒部に大きな力が加わり筒部内壁面が変形しやすい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
実開平４−１１９３５２号公報に開示されるスロットル装置では、スロットルボディを樹脂で成形し、吸気通路を形成するスロットルボディの筒部内壁に金属製の円筒体を配設しているので筒部の強度が補強されている。しかし、接続箇所が変形したスロットルボディを接続管に接続する際に筒部に力が加わることを防止する構成ではないため、金属製の円筒体が配設されていても接続管にスロットルボディを接続する際に円筒体に力が加わって変形し、筒部内壁面が変形する恐れがある。
【０００６】
本発明の目的は、スロットルボディおよび接続管の少なくとも一方の接続箇所が変形していても接続管との接続時にスロットル弁を囲む筒部の内壁面が変形することを防止するスロットル装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のスロットル装置によると、吸気通路を形成しスロットル弁を囲む筒部と接続手段が当接する締付部との間を低剛性部が連結しているので、スロットルボディおよび接続管の少なくとも一方の接続箇所が変形していても、接続時に接続手段から締付部に加わる力が低剛性部に集中し低剛性部が容易に変形する。したがって、接続手段から締付部に加わる力が筒部に加わらないので、筒部内壁面の変形を防止する。これにより、スロットル弁と筒部内壁とで形成する流路面積をスロットル弁の開度に応じて所定の値に保持できるので、吸気流量を高精度に制御できる。さらに、スロットル弁と筒部内壁との接触を防止し、スロットル弁の滑らかな回動を維持できる。
【０００８】
特にスロットルボディを樹脂で成形する場合、スロットルボディの接続箇所が変形しやすいので、請求項１記載の構成を採用することが効果的である。
本発明の請求項２記載のスロットル装置によると、筒部の軸と直交する方向に板状に延びて低剛性部が形成されているので、筒部から離れて締付部を設けることができる。したがって、接続手段から締付部に加わる力がさらに筒部に加わりにくくなる。
【０００９】
本発明の請求項３記載のスロットル装置によると、スロットル弁の回転軸貫挿部から離れた位置に低剛性部が設けられているので、接続管にスロットルボディを接続する際に低剛性部を変形させる力が回転軸貫挿部に加わりにくい。したがって、回転軸貫挿部の変形を防止できるので、スロットル弁が滑らかに回動できる。
【００１０】
本発明の請求項４記載のスロットル装置によると、低剛性部はスロットルボディの締付部近傍に設けられた切欠を有し、この切欠により部材の断面積が削減されるので、切欠を形成した部位の剛性が低くなる。したがって、スロットルボディおよび接続管の少なくとも一方の接続箇所が変形していても、接続時に接続手段から締付部に加わる力が切欠を形成した部位に集中して加わりこの部位が変形するので、締付部に加わる力が切欠を形成した部位に吸収され筒部に加わらない。したがって、筒部内壁面の変形を防止し、スロットル弁と筒部内壁とで形成する流路面積をスロットル弁の開度に応じて所定の値に保持できるので、吸気流量を高精度に制御できる。さらに、スロットル弁と筒部内壁との接触を防止し、スロットル弁の滑らかな回動を維持できる。
【００１１】
本発明の請求項５記載のスロットル装置によると、回転軸貫挿部からスロットル弁の回転軸および筒部の軸と直交する方向に延びて締付部が形成されているので、回転軸貫挿部を境にして締付部に沿って反対方向にスロットルボディの成形型を外すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例によるスロットル装置を図１、図２および図３に示す。
図１および図２に示すスロットル装置１のスロットルボディ１０は、吸気通路を形成する筒部１１、図１に示すスロットル弁２０の回転軸としてのスロットル軸２１を回動可能に支持する回転軸貫挿部１２、接続手段としてのボルト１５（図３）が当接する締付部１３、および低剛性部としての連結部１４等からなり、樹脂で一体成形されている。図１および図２に示す連結部１４は締付部１３と筒部１１との間に介在し締付部１３と筒部１１とを連結している。連結部１４は、回転軸貫挿部１２から筒部１１の軸方向に離れた位置に筒部１１の軸と直交する方向に薄板状に設けられている。締付部１３は連結部１４の四隅に独立して配置されている。
【００１３】
スロットル弁２０はスロットル軸２１とともに回動し、このスロットル弁２０を囲む筒部１１が形成する吸気通路を流れる吸気流量を制御する。
スロットル軸２１の一方の端部にアクセルレバー３０が連結している。アクセルレバー３０は運転者が操作するアクセルと図示しないワイヤで連結されている。アクセルの踏み込み量に応じてアクセルレバー３０が回動することにより、スロットル弁２０およびスロットル軸２１が回動し吸気流量が制御される。アクセルレバー３０はスプリング３１の付勢力により閉弁方向に付勢されている。アクセルレバー３０に取り付けられたストッパレバー３２が全閉ストッパ３３に係止されることにより、スロットル弁２０の全閉位置が規定される。全閉ストッパ３３はボルトで構成されているので、ボルトのねじ込み量を変更することによりスロットル弁２０の全閉位置を調整することができる。
【００１４】
スロットル軸２１の他方の端部に、回転角センサ３５が取り付けられている。回転角センサ３５は、スロットル軸２１の回転角、つまりスロットル弁２０の開度を検出してコネクタ３６から図示しないエンジン制御装置に開度信号を送出する。
スロットルボディ１０は樹脂で一体成形されるので、硬化するときに樹脂量の多い側、つまり図３に示すように接続管としてのインテークマニホールド４０との接続側から反対方向に接続面１０ａが反り、所望の平面位置から締付部１３が反接続側に移動している。このように変形したスロットルボディ１０をインテークマニホールド４０に接続するときの連結部１４の作動について説明する。図３に示すスロットルボディ１０の断面図は図１のIII − III線断面における模式的断面図である。
【００１５】
インテークマニホールド４０も樹脂で成形されているので、図３に示すようにインテークマニホールド４０の接続面４０ａもスロットルボディ１０との接続側から反対方向に反っている。図３には図示していないが、スロットルボディ１０とインテークマニホールド４０との間にガスケットが配設されている。
このように互いの締付部が接続側から離れている状態で、スロットルボディ１０とインテークマニホールド４０とを接続手段としてのボルト１５でねじ締めすると、ボルト１５のねじ締め力により締付部１３と締付部４１とが接続側に変位して互いに近づく。ボルト１５と当接している締付部１３がインテークマニホールド４０との接続側に変位する際にボルト１５から受けるねじ締め力は薄板状に形成され剛性が低い連結部１４に集中して働くので、ボルト１５のねじ締め力は筒部１１に加わらない。
【００１６】
締付部１３と締付部４１がさらに近づき互いに当接すると、ボルト１５のねじ締め力は連結部１４に殆ど加わらない。
第１実施例では、締付部１３と吸気通路を形成する筒部１１との間を薄板状に形成された連結部１４が連結しているので、スロットルボディ１０およびインテークマニホールド４０の接続箇所が成形時に変形していても、接続時に締付部１３に加わるボルト１５のねじ締め力が剛性の低い連結部１４に集中し連結部１４が接続側に向けて容易に変形するので、ボルト１５のねじ締め力が筒部１１に加わらない。したがって、筒部１１の内壁面が変形し吸気通路が変形することを防止できる。これにより、スロットル弁２０と筒部１１の内壁とで形成する流路面積をスロットル弁２０の開度に応じて所定の値に保持できるので、吸気流量を高精度に制御できる。さらに、スロットル弁２０と筒部１１の内壁との接触を防止し、スロットル弁２０の滑らかな回動を維持できる。
【００１７】
また、スロットルボディ１０とインテークマニホールド４０との間に配設するガスケットの厚み、幅等をスロットルボディ１０の変形量に応じて調整することにより、接続時における締付部１３の変位量を低減することができる。
（変形例）
図４に第１実施例の変形例を示す。第１実施例では接続面１０ａが平面になるように連結部１４を形成したが、成形型の構成およびスロットルボディの形状の制約から接続管との接続面を平面にできないこともある。変形例では、筒部１１と締付部４６とを連結する連結部４７を接続側から凹ませて薄板状に形成しているので、スロットルボディ４５の接続面が凹凸状になっている。
【００１８】
製造時に締付部４６が接続側と反対方向に反っていても、接続時に締付部４６に加わる力が第１実施例と同様に剛性の低い連結部４７に集中して加わるので、締付部４６に加わる力が筒部４５に加わらない。したがって、筒部４５の内壁面が変形し吸気通路が変形することを防止できる。これにより、第１実施例と同様に吸気流量を高精度に制御し、スロットル弁の滑らかな回動を維持できる。
【００１９】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図５および図６に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
締付部５１は、回転軸貫挿部１２からスロットル軸２１および筒部１１の軸と直交する方向に延びて形成されている。接続側と反対側の締付部５１の端面５１ａは平面になるように形成されている。したがって、スロットルボディの吸気上流方向に型抜きできないスロットルボディの形状であっても、図６に示すスロットルボディ５０のように矢印方向に型抜きすることができる。
【００２０】
さらに、締付部５１が連結部５２の四隅に独立して形成されているのではなく回転軸貫挿部１２から延びて形成されているので、スロットルボデイ５０成形時に締付部５１が反りにくい。
また、回転軸貫挿部１２の接続側にリブ５３が形成されているので、インテークマニホールドにスロットルボディ５０を接続する際に締付部５１に加わる力が回転軸貫挿部１２に加わっても回転軸貫挿部１２が変形しにくい。したがって、スロットル軸およびスロットル弁が滑らかに回動できるので、吸気流量を高精度に制御できる。
【００２１】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図７に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
締付部６１、および締付部６１と筒部１１とを連結する連結部６２の厚さはほぼ等しく、ボルト等でインテークマニホールドにスロットルボディ６０を接続可能な程度の強度を確保できる程度の厚さであればよい。締付部６１近傍の連結部６２には切欠６３が形成されている。切欠６３の形成された部位は断面積が減少し剛性が低くなるので、この部位が低剛性部を形成している。
【００２２】
インテークマニホールドと接続するスロットルボディ６０の接続箇所が成形時に変形していても、締付部６１に加わるボルトのねじ締め力が剛性の低い切欠６３の形成部位に集中するので、ボルトのねじ締め力が筒部１１に加わらない。したがって、筒部１１の内壁面が変形し吸気通路が変形することを防止できる。これにより、吸気流量を高精度に制御し、スロットル弁の滑らかな回動を維持できる。
【００２３】
以上説明した上記複数の実施例では、接続管にスロットルボディを接続する際にボルト等の接続手段がスロットルボディに当接する締付部と、吸気通路を形成するスロットルボディの筒部１１との間に薄板状の連結部、または締付部近傍の連結部に設けた切欠により締付部と筒部１１との間に低剛性部を介在させている。したがって、スロットルボディの接続管との接続箇所が変形していても、接続管にスロットルボディを接続する際に締付部に加わる力が低剛性部に集中しスロットル弁２０を囲む筒部１１に加わらないので、筒部１１の内壁面が変形することを防止できる。これにより、スロットル弁２０と筒部１１の内壁とで形成する流路面積をスロットル弁２０の開度に応じて所定の値に保持できるので、吸気流量を高精度に制御できる。さらに、スロットル弁２０と筒部１１の内壁との接触を防止し、スロットル弁２０の滑らかな回動を維持できる。
【００２４】
このように、スロットルボディと締付部との間に低剛性部を設ける構成は、スロットルボディではなく接続管の接続箇所だけが変形する場合にも効果的に作用し、接続時にボルト等の接続手段から締付部に加わる力が筒部に加わることを防止する。
また上記複数の実施例では、筒部１１の樹脂内壁が直接吸気通路を形成していたが、樹脂性の筒部の内壁に金属筒体をインサート成形して筒部を補強し、吸気通路の変形を防止することも可能である。また、スロットルボディを金属で成形してもよい。
【００２５】
また、接続手段としてのボルトに代えて、接続管とスロットルボディとをクランプ等で挟持して接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるスロットル装置を吸気上流側からみた図である。
【図２】図１のII方向矢視図である。
【図３】第１実施例のスロットルボディとインテークマニホールドとの接続状態を示す模式的断面図である。
【図４】第１実施例の変形例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の第２実施例によるスロットル装置を吸気上流側からみた図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】本発明の第３実施例によるスロットル装置を吸気上流側からみた図である。
【符号の説明】
１スロットル装置
１０、４５、５０、６０スロットルボディ
１１筒部
１２回転軸貫挿部
１３、４６、５１、６１締付部
１４、４７、５２連結部（低剛性部）
１５ボルト（接続手段）
２０スロットル弁
２１スロットル軸（回転軸）
４０インテークマニホールド（接続管）
６３切欠（低剛性部）

Claims

吸気通路を形成する樹脂製のスロットルボディと、前記スロットルボディに回動自在に収容され、前記吸気通路の吸気流量を制御するスロットル弁とを備えたスロットル装置であって、
前記スロットルボディは、前記スロットル弁を囲む筒部と、接続管に前記スロットルボディを接続する接続手段が前記スロットルボディと当接する締付部と、前記筒部と前記締付部との間を連結する低剛性部とを有し、前記筒部と前記締付部と前記低剛性部とが樹脂で一体成形されていることを特徴とするスロットル装置。
前記低剛性部は、前記筒部の軸と直交する方向に板状に延びて形成されていることを特徴とする請求項１記載のスロットル装置。
前記低剛性部は、前記スロットルボディに形成された前記スロットル弁の回転軸貫挿部から離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のスロットル装置。
前記低剛性部は、前記締付部近傍に設けられた切欠を有することを特徴とする請求項１、２または３記載のスロットル装置。
前記スロットルボディに形成された前記スロットル弁の回転軸貫挿部から前記スロットル弁の回転軸および前記筒部の軸と直交する方向に延びて前記締付部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のスロットル装置。