JP4606829B2 - Throttle valve device - Google Patents
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Description
本発明は、スロットルバルブ装置に関し、特に、スロットルバルブの他に電子制御装置(ECU)やスロットルセンサ等を備えたスロットルボディを有するスロットルバルブ装置に関する。 The present invention relates to a throttle valve device, and more particularly to a throttle valve device having a throttle body provided with an electronic control unit (ECU), a throttle sensor, and the like in addition to the throttle valve.
内燃エンジンの燃焼室に吸入される混合気の量を調節して内燃エンジンの出力を調節するためにキャブレータや電子燃料噴射装置にスロットルバルブ装置が組み込まれる。スロットルバルブ装置には、スロットルバルブ本体だけでなく、ECU、スロットルセンサ、アイドル制御弁(IACV)等、電気的動作要素を備えたものが知られる。特開平9−303164号公報には、スロットルセンサや圧力センサなどを収容するハウジングをスロットルボディと別個に成形してスロットルボディの外壁に取り付けるとともに、別の電気的動作要素を収容するケースをスロットルボディと一体成型したスロットルバルブ装置が記載されている。 In order to adjust the output of the internal combustion engine by adjusting the amount of the air-fuel mixture sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine, a throttle valve device is incorporated in the carburetor and the electronic fuel injection device. Known throttle valve devices include not only the throttle valve body but also electric operation elements such as an ECU, a throttle sensor, and an idle control valve (IACV). In Japanese Patent Laid-Open No. 9-303164, a housing for accommodating a throttle sensor, a pressure sensor and the like is molded separately from the throttle body and attached to the outer wall of the throttle body, and a case for accommodating another electrical operation element is provided in the throttle body. And a throttle valve device that is integrally molded.
また、特開平4−66738号公報には、ECUを構成するプリント配線板をスロットルボディ内に配置したシステムが記載されている。
従来のスロットルバルブ装置は、スロットルボディに対してECU、IACV、およびスロットルセンサ等をねじ止めにより組み立てているので、組み立て工数が増えるという問題点があった。 The conventional throttle valve device has a problem that the number of assembling steps increases because the ECU, IACV, throttle sensor and the like are assembled to the throttle body by screwing.
本発明の目的は、組み立て工数を低減することができるスロットルバルブ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a throttle valve device that can reduce assembly man-hours.
前記目的を達成するための本発明は、スロットルバルブ本体と、該スロットルバルブ本体を収容するスロットルボディとを有する内燃エンジン用スロットルバルブ装置において、前記スロットルバルブ本体に連結されたスロットルセンサおよび該スロットルセンサの検出出力を処理する制御回路を少なくとも収容するハウジングを含む制御ユニットを具備し、前記制御ユニットが、前記ハウジング側および前記スロットルボディ側の一方に設けられた突起部と、他方に設けられて前記突起部に係合する鉤状の爪部とによって前記スロットルボディに結合されている点に特徴がある。 In order to achieve the above object, the present invention provides a throttle valve device for an internal combustion engine having a throttle valve body and a throttle body that houses the throttle valve body, and the throttle sensor coupled to the throttle valve body and the throttle sensor A control unit that includes a housing that houses at least a control circuit that processes the detection output, and the control unit is provided on one of the housing side and the throttle body side, and on the other side, the projection It is characterized in that it is coupled to the throttle body by a hook-like claw portion that engages with the protrusion.
また、本発明は、前記スロットルボディおよび前記ハウジングが樹脂材料で形成されている点に第2の特徴がある。 Further, the present invention has a second feature in that the throttle body and the housing are made of a resin material.
第1の特徴を有する本発明によれば、スロットルボディに対して制御ユニットを押し付けると、爪部がスロットルボディに設けられているものでは、爪部がハウジングによって押し曲げられる。また、爪部が制御ユニットのハウジング側に設けられているものでは、爪部がスロットルボディによって押し広げられる。このように爪部が変形した状態からさらに押し付けられると、爪部の形状は、曲がりがない状態に復帰して突起部に引っ掛かる。こうして、制御ユニットをスロットルボディに押し付けるワンタッチ動作により、制御ユニットをスロットルボディに結合させることができる。 According to the present invention having the first feature, when the control unit is pressed against the throttle body, the claw portion is pushed and bent by the housing when the claw portion is provided on the throttle body. Further, in the case where the claw portion is provided on the housing side of the control unit, the claw portion is pushed and widened by the throttle body. When the claw portion is further pressed from the deformed state in this way, the shape of the claw portion returns to a state where there is no bending and is hooked on the protruding portion. Thus, the control unit can be coupled to the throttle body by a one-touch operation of pressing the control unit against the throttle body.
特に、第2の特徴によれば、爪部や突起部が比較的大きい変形に対して元の形状に復帰し易い(弾性が大きい)樹脂材料で形成されているので、爪部の鉤の大きさや突起部の突き出し量を大きくしても、爪部は突起部を乗り越えることができ、形状も元に復帰する。したがって、より強固な結合状態を実現することができる。 In particular, according to the second feature, since the nail portion and the projection portion are formed of a resin material that easily returns to the original shape (high elasticity) against a relatively large deformation, the size of the nail portion wrinkles Even if the protruding amount of the sheath is increased, the claw portion can get over the protrusion and the shape is restored to its original shape. Therefore, a stronger combined state can be realized.
また、第3の特徴じよれば、スロットルボディおよびハウジングが共に樹脂材料からなるので、熱変形差が小さくなり、互いの合わせ部のシール性が向上する。 Further, according to the third feature, since the throttle body and the housing are both made of a resin material, the difference in thermal deformation is reduced, and the sealing performance of the mating portions is improved.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図2は本発明の一実施形態に係るスロットルバルブ装置を含む内燃エンジンの要部断面図である。同図において、内燃エンジンのシリンダヘッド1に形成された吸気ポート2には、吸気弁3が配置される。吸気ポート2に混合気を導入する吸気管4は、シリンダヘッド1に結合された口金5と、断熱材で形成されたヒートインシュレータ6と、エアクリーナケース7と、スロットルボディ8とで構成される。エアクリーナケース7の下部で形成された吸気管4の部分には、燃料噴射弁9がその噴射孔を吸気管4内に向けて配置されている。ヒートインシュレータ6は、エアクリーナケース7やスロットルボディ8にエンジンからの熱が直接伝導するのを防止して、エアクリーナケース7およびスロットルボディ8を、耐熱性が比較的低い樹脂材料で形成するのを可能にする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a sectional view of an essential part of an internal combustion engine including a throttle valve device according to an embodiment of the present invention. In the figure, an intake valve 3 is disposed in an intake port 2 formed in a cylinder head 1 of an internal combustion engine. An intake pipe 4 that introduces an air-fuel mixture into the intake port 2 includes a base 5 coupled to the cylinder head 1, a heat insulator 6 formed of a heat insulating material, an air cleaner case 7, and a
スロットルボディ8は、エアクリーナケース7の内部に組み込まれていて、吸気口81は、エアクリーナケース7内に突出している。図示しないエアクリーナ本体(エアフィルタ)で清浄化された空気が、内燃エンジンの吸気行程でスロットルボディ8の上部の拡張された吸入口81から吸気管4内に導入される。スロットルボディ8には、スロットルバルブ本体10が揺動自在に軸支される。スロットルバルブ本体10は、バタフライバルブ部(以下、単に「バルブ部」という)11とバルブ部11をスロットルボディ8に支持させる軸部12とからなる。
The
図1は、スロットルバルブ装置の断面図、図3は同正面図、図5はスロットルボディの断面図、図6はスロットルボディの側面図である。図1〜図6において、スロットルボディ8に組み付けられているスロットルバルブ本体10は、バルブ部11、軸部12、およびドラム部13からなる。軸部12は、バルブ部11をスロットルボディ8に両端で支持させる。ドラム部13には、外部からバルブ8をスロットル開度調整のために回動させるスロットルケーブル(図示しない)が結合される。バルブ部11、軸部12、およびドラム部13は、樹脂で一体成型される。
1 is a sectional view of the throttle valve device, FIG. 3 is a front view thereof, FIG. 5 is a sectional view of the throttle body, and FIG. 6 is a side view of the throttle body. 1 to 6, the throttle valve
バルブ部11、および少なくともバルブ部11が配置された位置での吸気管4の断面形状は略正方形であり(図3参照)、バルブ部11は、スロットルバルブ閉状態でスロットルボディ8内に形成された段差の面に当接する。この段差は、バルブ部11の上流側と下流側とで吸気管4の軸線をシフトさせて形成される(図2の、スロットルボディ8の断面形状参照)。
The cross-sectional shape of the intake pipe 4 at the position where the
スロットルボディ8は、ドラム部13側に突出した壁部16および壁部16の内周側に形成された円筒形のスリーブ17を有する。また、スロットルボディ8は、ドラム部13とは反対側に突出した壁部18および壁部18の内周側に形成されたスリーブ19を有する。
The
軸部12は、図1においてバルブ部11の上方に位置する軸部分14とバルブ部11の下部に位置する軸部分15とからなる。軸部分14の外周には、軸部12の軸線に沿った面で2分割されたブッシュ20を設け、軸部分14はこのブッシュ20と共にスロットルボディ8のスリーブ17に挿入される。軸部分14を取り囲むブッシュ20の直径は、バルブ部11の寸法(軸部12と直交する辺の長さ)より大きく、軸部分15の直径は、バルブ部11の寸法より小さく設定されている。
The
図1において下方に位置する軸部分15は、スリーブ19に挿入されている。軸部分15の端部はスリーブ19から突出している。この突出部には、ワッシャ21が通され、さらにストップリング22が嵌め込まれている。これらワッシャ21およびストップリング22によって、スロットルバルブ本体10がスロットルボディ8から抜け出さないように固定される。
The
バルブ部11には、弾性部23が設けられる。弾性部23は、バルブ部11を覆うとともに、軸部12とスロットルボディ8との間のシール部材として機能する。弾性部23はバルブ部11から軸部分14および軸部分15にそれぞれ延在する環状部分24,25を含む。環状部分24,25の周縁は、スロットルボディ8に当接する部分が、容易に撓んでスロットルボディ8との密着性が良好となるように波形に形成されている。弾性部23は、弾性重合体から形成されるのがよい。弾性重合体は耐薬品性に優れた材料である。弾性部23は、樹脂成形されたスロットルバルブ本体10に対して成型により付加される。つまり弾性部23は二重成型によってスロットルバルブ本体10と一体化される。二重成型は、まずスロットルバルブ本体10を樹脂のインジェクション成型によって形成する。そして、このスロットルバルブ本体10の周囲に、弾性部23を形成する弾性重合体が注入されるための空間を確保した型を配置し、この型内に弾性重合体を注入する。
The
弾性部23は波形の周縁部を有する環状部分24,25は、トーションばね27で軸部12が該軸部12の長手方向に付勢されたときに、スロットルボディ8の段差に着座して軸部12とスロットルボディ8とのシールを良好にする。また、バルブ部11を覆う弾性部23は、バルブ部11が前記スロットルボディ8の段差に当接したときの、バルブ部11とスロットルボディ8とのシール性も良好にする。
The
ドラム部13の上側つまりバルブ部11から遠い側には、凹部26が形成され、この凹部26には軸部12を一方向にねじるように作用するトーションばね27のコイル一端部が支持される。トーションばね27のコイル他端部は壁部16の上部に被せられる外部カバー28で受けられる。トーションばね27の端部271は軸部12に係止され、端部272は外部カバー28に係止される。外部カバー28は、トーションばね27の座屈を防止するガイド用の筒部分281を有する。ドラム部13には、外周に沿って溝29が形成されていて、この溝29に案内されてスロットルケーブル(図示せず)が取り付けられる。
A
トーションばね27は、バルブ部11をスロットル全閉方向に付勢するように設定されており、スロットルケーブルを引いたときに、トーションばね27による付勢方向と逆方向に軸部12が回動してスロットルが開かれる。
The
外部カバー28の下面には、シール部材としてのO(オー)リング30を嵌め込むための環状溝31が設けられ、壁部16の上に被せられた外部カバー28と壁部16の上端部分とはこのOリング30によってシールされる。
An
壁部16の外周面には、突起部32が2個所設けられている。一方、外部カバー28には、この突起部32と係合する引っ掛け部33が設けられている。図4は、引っ掛け部33と突起部32との結合部を示す側面図である。引っ掛け部33は、垂下部分331と、垂下部分331から延びて、突起部32の下側に回り込む水平部分332とからなるL字型の鍵になっている。
Two
外部カバー28を壁部16に固定する場合、まず、引っ掛け部33が突起部32と干渉しない位置で上方から外部カバー28を壁部16に被せる。Oリング30は、予め環状溝31内に配置される。外部カバー28を壁部16に被せたならば、外部カバー28を水平部分332の延在方向Rに廻してこの水平部分332を突起部32の下面に係合させる。外部カバー28を壁部16に対して廻すときの操作は、外部カバー28を壁部16の端面に押し付けてOリング30を圧縮させた状態で行う。このような操作によって、引っ掛け部33を突起部32に引っ掛け、外部カバー28に対する押し付け力を解除したときにOリング30の形状が復元しようとする弾力が作用し、外部カバー28と壁部16とのシール状態を確保した状態で引っ掛け部33と突起部32とが互いに係合する。
When the
壁部18には、樹脂材料で形成された制御ユニット34が取り付けられる。制御ユニット34は、スロットルセンサ35、連結軸36、および制御基板37、ならびに図示しないIACV機構を組み込んだブロックもしくはハウジングを備える。図7はハウジングの平面図、図8は図7のA−A位置での断面図である。制御基板37は、スロットルセンサ35の検出出力を処理してIACV機構を制御するための機能を少なくとも有する回路(この回路はマイクロコンピュータで構成できる)を保持する。制御ユニット34のハウジングは第1部分341と第2部分342とからなる。第1部分341は、スロットルバルブ本体10の軸部12とスロットルセンサ35を結合する連結軸36を支持する。第1部分341には、壁部18に設けられたアイドルポート38,39をIACV機構つまり自動絞り弁機構につなげる管路40,41を含む。そして、第1部分341には複数の止めねじ42で第2部分342が結合される。第2部分342には、スロットルセンサ35および制御基板37、ならびに図示しないIACV機構が収容される。
A
第2部分342には、キャップ43が被せられる。キャップ43は、第2部分342から突出した環状部343に被せられ、この環状部343の一部に形成された爪344を、キャップ43側の孔431に係合させて固定される。
A
壁部18の端部はフランジ181を有していて、第1部分341には、このフランジ181に引っ掛かる複数の爪345を有している。爪345はフランジ181の端面に沿う形状を有していて、フランジ181のあご182に引っ掛かって制御ユニット34をスロットルボディ8に結合している。制御ユニット34のハウジングおよびスロットルボディ8は樹脂材料で形成されているので、フランジ181に対して制御ユニット34を押し付けると、爪345は押し広げられ、さらに制御ユニット34を押し込むと、爪345の先端鉤部はフランジ181のあご182に引っ掛かり、その弾性で係合状態を維持する。
The end portion of the
スロットルボディ8にスロットルバルブ本体10を組み付ける場合、スリーブ17に対して軸部分15側からスロットルバルブ本体10をスロットルボディ8内に挿入する。そして、軸部分15を、スリーブ19を貫通させて、その端部をスリーブ19から突出させた後、ワッシャ21とストップリング22を軸部分15の端部外周に嵌め込む。スロットルバルブ本体10は、ブッシュ20の直径をバルブ部11の寸法より大きくし、軸部分15の直径をバルブ部11の寸法より小さくして、スロットルボディ8に対して一方向からの組み付けを可能にしている。しかし、軸部12はこの形状に限らず、軸部分14の直径をブッシュ20と同様に大きくして、分割型のブッシュ20を不要にすることもできる。このようにしても、スロットルバルブ本体10をスロットルボディ8に対して一方から組み付けることができる。
When the
スロットルバルブ本体10は、トーションばね27の反発力の作用で、弾性部21の周縁部がスロットルボディ8に押圧されて確実なシール性能が得られる。さらに、軸部分14側から軸部分15側へ指向する方向へスラスト荷重がかかった状態で、軸部12にストップリング22を嵌め込むようにすれば、より高いシール性が得られる。
In the throttle valve
図9は、参考例に係るスロットルバルブ装置の要部断面図であり、図1〜図4と同符号は同一または同等部分を示す。図1および図3に関して説明したスロットルバルブ装置では、制御ユニット34の第1部分342に爪345を形成して、この爪345をスロットルボディ8に設けられた壁部18のフランジ181に引っ掛けるようにした。図8の参考例では、スロットルボディ8の壁部18のフランジ181に爪183を形成し、制御ユニット34のフランジ346にこの爪183を係合させるようにした。この第2実施形態においても、制御ユニット34のハウジングおよびスロットルボディ8は樹脂材料で形成されているので、壁部18に対して制御ユニット34を押し付けると、爪183は押し広げられ、さらに制御ユニット34を押し込むと、爪183の先端鉤部がフランジ346のあご347に引っ掛かり、その弾性で係合状態が維持される。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a throttle valve device according to a reference example , and the same reference numerals as those in FIGS. In the throttle valve device described with reference to FIGS. 1 and 3, a
1…シリンダヘッド、 2…吸気ポート、 4…吸気管、 7…エアクリーナケース、 8…スロットルボディ、 10…スロットルバルブ本体、 11…バルブ部、 12…軸部、 34…制御ユニット、 35…スロットルセンサ、 36…連結軸、 37…制御基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder head, 2 ... Intake port, 4 ... Intake pipe, 7 ... Air cleaner case, 8 ... Throttle body, 10 ... Throttle valve main body, 11 ... Valve part, 12 ... Shaft part, 34 ... Control unit, 35 ...
Claims (2)
前記スロットルバルブ本体(10)の軸部(12)に連結軸(36)によって連結されたスロットルセンサ(35)および該スロットルセンサ(35)の検出出力を処理する制御回路(37)を少なくとも収容し、前記スロットルボディ(10)に脱着自在に取り付けられたハウジング(341、342)を含む制御ユニット(34)を具備し、
前記スロットルボディ(8)および前記ハウジングが樹脂材料で形成されており、
前記制御ユニット(34)が、前記スロットルボディ(8)側に設けられたフランジ(181)と、前記ハウジング側に設けられて前記フランジ(181)に係合する鉤状の爪部(345)とによって前記スロットルボディ(8)に脱着自在に取り付けられているとともに、
前記制御ユニット(34)が、前記連結軸(36)を介して前記スロットルバルブ本体(10)の軸部(12)と分離可能な状態で連結されており、
前記ハウジングが、前記スロットルボディ(8)側にあって、前記連結軸(36)を支持するとともに、前記爪部(345)を有する第1部分(341)と、前記スロットルボディ(8)とは反対側にあって、スロットルセンサ(35)を収容し、前記第1の部分に止めねじで結合される第2の部分(342)とからなり、
前記ハウジングの第1部分(341)には、該ハウジングを前記スロットルボディ(10)に取り付けた状態で該スロットルボディ(10)内に形成されたアイドルポート(38、39)に連結される管路(40、41)が形成され、
前記管路(40、41)が、前記スロットルボディ(10)に対する前記ハウジング(341、342)の脱着方向に沿って延びていることを特徴とするスロットルバルブ装置。 In a throttle valve device for an internal combustion engine having a throttle valve body (10) and a throttle body (8) for housing the throttle valve body (10),
A throttle sensor (35) connected to a shaft portion (12) of the throttle valve body (10) by a connecting shaft (36) and a control circuit (37) for processing a detection output of the throttle sensor (35) are accommodated. A control unit (34) including housings (341, 342) removably attached to the throttle body (10),
The throttle body (8) and the housing are formed of a resin material,
The control unit (34) includes a flange (181) provided on the throttle body (8) side, and a hook-like claw portion (345) provided on the housing side and engaged with the flange (181). And is detachably attached to the throttle body (8),
The control unit (34) is connected to the shaft (12) of the throttle valve body (10) through the connection shaft (36) in a separable state ,
A first part (341) having the housing on the throttle body (8) side, supporting the connecting shaft (36) and having the claw portion (345), and the throttle body (8) A second portion (342) on the opposite side, containing a throttle sensor (35) and coupled to the first portion with a set screw;
The first portion (341) of the housing is connected to an idle port (38, 39) formed in the throttle body (10) with the housing attached to the throttle body (10). (40, 41) is formed,
The throttle valve device, wherein the pipe lines (40, 41) extend along a direction in which the housing (341, 342) is attached to or detached from the throttle body (10) .
前記スロットルボディ(8)の前記筒状壁部(16)の外周に形成された突起部(32)とをさらに備え、
前記外部カバー(28)は、該外部カバーを前記筒状壁部(16)の周方向に回動させるとともに前記シール部材(30)を前記筒状壁部(16)の端部に押圧させた状態で前記突起部(32)に係合されることができる係合部(331、332)を有していることを特徴とする請求項1に記載のスロットルバルブ装置。 A seal member (30) disposed on the opposite side of the control unit (34) across the throttle valve body (10) and provided at a position corresponding to the cylindrical wall portion (16) of the throttle body (8). An external cover (28) attached to the end of the cylindrical wall (16) via
A projection (32) formed on the outer periphery of the cylindrical wall (16) of the throttle body (8),
The outer cover (28) rotates the outer cover in the circumferential direction of the cylindrical wall portion (16) and presses the seal member (30) against the end portion of the cylindrical wall portion (16). The throttle valve device according to claim 1, further comprising an engaging portion (331, 332) that can be engaged with the protrusion (32) in a state .
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