JP5408065B2 - スロットル弁装置 - Google Patents
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Description
ハウジング部104の開口端面には蓋体105が組み付けられ、蓋体105とハウジング部104との間に駆動手段を収納する収納空間106が形成される。
なお、駆動手段は、電動モータ110及び電動モータ110の駆動力をスロットル弁102に伝達するギヤ111を有する。
そこで、収納空間106に異物や水が侵入することを防ぐ、もしくは、低減するための技術として、ハウジング部104と蓋体105との接合面間にガスケット113を挟んで接合部112をシールする技術が開示されている。
また、特許文献2のスロットル弁装置では、ハウジング部の開口端面に蓋体を熱硬化樹脂で固着することで接合部をシールしている。そして、ハウジング部には収納空間の内圧を逃す連通孔が設けられている。
請求項1に記載のスロットル弁装置は、ハウジング部と蓋体との接合部のシールが、蓋体の周方向に沿って装着されてハウジング部と蓋体とに跨ってハウジング部と蓋体との境界を外周から覆うリング状のシール部材によりなされる。
シール部材は、弾性復元力によりハウジング部の外周面及び蓋体の外周面に当接している。そして、シール部材は、少なくともシール部材の幅方向における境界の外側でハウジング部の外周面及び蓋体の外周面に当接するシール面を有する。
また、シール部材は弾性復元力によりハウジング部の外周面及び蓋体の外周面に当接しているため、収納空間の内圧が上昇し続ける場合には、境界から外部に向かって漏れようとする圧力によってシール部材が弾性変形可能なので、シール面がハウジング部の外周面または蓋体の外周面から一時的に離れ、シール部材の幅方向の外側へ圧力が抜けて、収納空間の圧力を逃すことができる。
このため、収納空間への水や異物の侵入を防止するとともに、収納空間の内圧が上昇し続ける場合でも収納空間の圧力を逃すことができるので蓋体の破損を防止することができる。
また、溝によって、外部から侵入する水や異物を捕らえたり、境界から漏れ出る圧力を逃したりすることで、シール効果や圧力逃し効果をさらに高めることができる。
そして、シール部材は、シール面として、第1のシール面と、第1のシール面の幅方向の内側で第2周方向溝又は第1周方向溝と隣り合う第3のシール面とを有する。
また、第2周方向溝は、請求項3の周方向溝と同様の作用効果も奏する。
請求項2に記載のスロットル弁装置によれば、第1のシール面と隣り合う第2周方向溝は、周方向の一部が幅方向の外側に突出する突出溝部を有する。
これによれば、突出溝部のある部分は、第1のシール面の幅方向の長さが短くなる。このため、小さな弾性変形でもシール部材とハウジング部または蓋体とが離れるため、第1周方向溝及び連通溝を介して第2周方向溝に達した圧力を外部に逃しやすくできる。
請求項3に記載のスロットル弁装置によれば、突出溝部の位置と連通溝の位置とが周方向にずれている。
突出溝部がある部分は、第1のシール面の幅方向の長さが短くなるため、水や異物が侵入しやすくなる。そこで、収納空間に連通する第1周方向溝と第2周方向溝とを連通する連通溝の周方向の位置を突出溝部の位置とずらすことで、突出溝部から侵入した水や異物が直接に連通溝を介して第1周方向溝へ向かうことを防止することができる。これにより、第1周方向溝から境界を介して収納空間に水や異物が侵入するのを防止できる。
請求項4〜7に記載のスロットル弁装置によれば、ハウジング部及び蓋体は、それぞれ、シール部材の幅方向の端に当接する段部を有する。
これによれば、シール部材の位置決めがしやすく、組付け性が向上する。また、シール部材のずれを防止することもできる。
段部が周方向の全周に設けられていると、シール部材の両端からの圧力逃しが段部によって妨げられる場合がある。そこで、段部に圧力逃し通路を設けることで、シール部材の幅方向の端部から漏れ出る圧力を外部に逃しやすくできる。
特に、請求項6に記載のスロットル弁装置によれば、溝は、幅方向における境界の外側で、周方向に延びる周方向溝である。また、シール部材は、シール面として、第1のシール面と、周方向溝の内側でハウジング部及び蓋体に当接する第2のシール面とを有する。
これによれば、シール部材の幅方向の外側から境界に向けて水や異物が侵入しようとしても周方向溝で捕らえることができる。そして、周方向溝で捕らえた水や異物が境界へ向かうのを第2のシール面によって防止することができる。これにより、境界を介して収納空間へ水や異物が侵入することを防ぐことができる。
請求項8に記載のスロットル弁装置によれば、第3のシール面と第3のシール面に当接するハウジング部及び蓋体とは接着剤にて接着されている。
これは、第1周方向溝、第2周方向溝、連通溝がある場合のシール部材の位置決め態様の1つである。
請求項9〜11に記載のスロットル弁装置によれば、ハウジング部及び蓋体は、シール面に向けて突出してシール部材に当接する突部を有する。
これによれば、突部によってシール部材とハウジング部及び蓋体との間のシール力(面圧)を高めることができる。これにより、シール性が向上する。
また、シール部材は、シール面として、幅方向の外側端部でハウジング部及び蓋体に当接する第1のシール面を有し、この第1のシール面の内側において、シール部材のハウジング部側及び蓋体側の面、ハウジング部のシール部材側の面、及び蓋体のシール部材側の面、の少なくとも1つに溝が形成されている。そして、溝は、周方向に延びるとともに、境界を介して収納空間に連通可能な第1周方向溝、幅方向における第1周方向溝の外側で、周方向に延びて設けられる少なくとも1つの第2周方向溝、及び、第1周方向溝と第2周方向溝とを連通する連通溝である。さらに、シール部材は、シール面として、第1のシール面と、第1のシール面の幅方向の内側で第2周方向溝又は第1周方向溝と隣り合う第3のシール面とを有する。
以下、図面を参照しながら実施例1〜9の9実施例及び変形例について説明する。ただし、これらの実施例及び変形例のうち、実施例1、2、7、8は、本発明が適用されていない参考例を示すものであるのに対し、実施例3〜6、9及び変形例は、本発明が適用された例を示すものである。
実施例1のスロットル弁装置1の構成を、図1、図2を用いて説明する。
スロットル弁装置1は、例えば自動車等の車両に搭載されて、運転者のアクセル操作量に基づいて、内燃機関の各気筒の燃焼室内へ供給する吸入空気量を変更するものである。
ハウジング部5は開口を有しており、開口が樹脂製の蓋体8によって塞がれて、蓋体8とハウジング部5との間に、駆動手段を収納する収納空間9が形成されている。
なお、ギヤ12は、電動モータ11の出力軸の外周に固定されたピニオンギヤ16、ピニオンギヤ16と噛み合って回転する中間減速ギヤ17、中間減速ギヤ17と噛み合って回転するバルブギヤ18である。
そして、ハウジング部5の開口端面24及び蓋体8の開口端面25とは、それぞれ開口方向に垂直な平坦面となっている。
開口端面24と開口端面25とを突き合わせて接合させ、ボルトやリベット等の締結手段により蓋体8をハウジング部5に締結している。蓋体8とハウジング部5との接合部27は筒状を呈し、ハウジング端部22の外周面(以下、ハウジング外周面28)と蓋体端部23の外周面(以下、蓋体外周面29)とは面一になっている。
シール部材33は、ゴム材料(例えば、EPDMやニトリルゴム)で断面矩形の帯状に形成されており、帯状の内側の面(以下、シール内面34)が、弾性復元力によりハウジング外周面28及び蓋体外周面29に当接するシール面をなしている(図2(b)参照)。
また、シール部材33の幅方向の中央部分が境界30に面するように装着されている。
実施例1のスロットル弁装置1によれば、弾性復元力によりハウジング外周面28及び蓋体外周面29に当接して境界30を外周から覆うシール部材33によって、ハウジング部5と蓋体8の接合部27のシールがなされる。
これにより、収納空間9への水や異物の侵入を防止するとともに、収納空間9の内圧が上昇し続ける場合でも収納空間9の圧力を逃すことができるので蓋体8の破損を防止することができる。
実施例2のスロットル弁装置1の構成を、実施例1とは異なる点を中心に、図3(a)、(b)を用いて説明する。
実施例2のシール部材33のシール内面34には、幅方向における境界30の外側で、周方向に延びる周方向溝36、37が形成されている。
周方向溝36と周方向溝37とは境界30を幅方向に挟んでおり、それぞれ、シール内面34の周方向全周にわたり設けられている。
シール部材33の幅方向の外側端部のシール内面34は、ハウジング端部22及び蓋体端部23が当接するシール面(第1のシール面(以下、第1シール面40と呼ぶ))となっており、周方向溝36、37は、幅方向において第1シール面40の内側に形成される。
また、周方向溝36、37の幅方向内側(周方向溝36と周方向溝37との間)のシール内面34も、ハウジング外周面28及び蓋体外周面29に当接するシール面(第2のシール面(以下、第2シール面41と呼ぶ))となっている。
実施例2のスロットル弁装置1によれば、境界30の両外側が第1シール面40によりシールされるため、実施例1と同様に、収納空間9への水や異物の侵入を防ぐことができる。
また、幅方向において境界30の外側に周方向溝36、37を設けることにより、シール部材33の幅方向の外側から境界30に向けて水や異物が侵入しようとしても周方向溝36、37で捕らえることができる。そして、第2シール面41により、周方向溝36、37で捕らえた水や異物が境界30へ向かうのを防止することができる。これにより、境界30を介して収納空間9へ水や異物が侵入することを防ぐことができる。
実施例3のスロットル弁装置1の構成を、実施例1とは異なる点を中心に、図3(c)、(d)を用いて説明する。
実施例3のシール部材33のシール内面34には、周方向に延びるとともに境界30を介して収納空間9に連通可能な第1周方向溝44、幅方向における第1周方向溝44の外側で、周方向に延びて設けられる第2周方向溝45、46、第1周方向溝44と第2周方向溝45とを連通する連通溝47、及び、第1周方向溝44と第2周方向溝46とを連通する連通溝48が形成されている。
そして、第3シール面50と第3シール面50に当接するハウジング外周面28及び蓋体外周面29とは接着剤により接着されている。
実施例3のスロットル弁装置1によれば、収納空間9の内圧が上昇し続ける場合に、境界30から漏れ出る圧力を第1周方向溝44、連通溝47、48、第2周方向溝45、46を介して外部に逃しやすくできる。
また、第2周方向溝45、46は、実施例2の周方向溝36、37と同様の作用効果を奏する。
なお、第1シール面40は、ハウジング外周面28及び蓋体外周面29に離接して圧力を逃すため、接着はされていない。
また、第2周方向溝45(第2周方向溝46)を複数本設けてもよい。その場合、隣合う第2周方向溝45(46)同士を連通する連通溝を設けることで、複数本ある全ての第2周方向溝45(46)が第1周方向溝44と連通する。そして、隣合う第2周方向溝同士45(46)の間のシール内面34も第3シール面50となる。なお、第2周方向溝45(46)を複数本設ける場合は、各第2周方向溝45(46)の溝幅を狭くしてもよい。
また、連通溝47、48は、周方向において少なくとも1箇所に形成されていればよい。
実施例4のスロットル弁装置1の構成を、実施例3とは異なる点を中心に、図4(a)、(b)を用いて説明する。
実施例4のスロットル弁装置1によれば、第1シール面40と隣り合う第2周方向溝45、46は、周方向の一部が幅方向の外側に突出する突出溝部52、53を有する。
本実施例では、連通溝47、48がそれぞれ、第2周方向溝45、46を超えて幅方向外側に延長されることで突出溝部52、53が形成されている。
実施例5のスロットル弁装置1の構成を、実施例4とは異なる点を中心に、図4(c)、(d)を用いて説明する。
実施例5のスロットル弁装置1は、突出溝部52の位置と連通溝47の位置とが周方向にずれており、突出溝部53の位置と連通溝48の位置とが周方向にずれている。
なお、本実施例では、連通溝47の位置と連通溝48の位置も互いに周方向にずれている。
実施例6のスロットル弁装置1の構成を、実施例5とは異なる点を中心に、図5(a)、(b)を用いて説明する。
実施例6のスロットル弁装置1は、第1周方向溝44がハウジング外周面28及び蓋体外周面29に形成されている。すなわち、境界30を跨るようにハウジング外周面28及び蓋体外周面29に第1周方向溝44が形成されている。
実施例7のスロットル弁装置1の構成を、実施例1とは異なる点を中心に、図5(c)、(d)を用いて説明する。
実施例7のスロットル弁装置1によれば、シール部材33は、シール内面34の周方向の全周に、ハウジング外周面28及び蓋体外周面29に向けて突出してハウジング外周面28及び蓋体外周面29に当接する突部55、56を有する。
実施例8のスロットル弁装置1の構成を、実施例1とは異なる点を中心に、図6(a)、(b)を用いて説明する。
実施例8のスロットル弁装置1によれば、ハウジング部5及び蓋体8は、それぞれ、シール部材33の幅方向の端に当接する段部を有する。
また、突部59と突部60との間の空間がシール部材33を配する空間となっており、突部59、60のそれぞれの幅方向内側の面がシール部材33の幅方向の端に当接する段部となっている。なお、突部59、60は、それぞれ周方向全周に設けられているのではなく、周方向の複数個所に断続的に形成されている。
これによれば、シール部材33の位置決めがしやすく、組付け性が向上する。また、シール部材33のずれを防止することもできる。
実施例9のスロットル弁装置1の構成を、実施例8とは異なる点を中心に、図6(c)、(d)を用いて説明する。
実施例9のスロットル弁装置1では、突部59、60が、それぞれ、周方向全周にわたるフランジ状に設けられている。すなわち、シール部材33は、幅方向の両端を周方向全周にわたって突部59、60により挟まれる。
圧力逃し通路61は、突部59、60の幅方向内側に開口するとともに、突部59、60の外周方向にも開口する溝である。
スロットル弁装置1の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。例えば、実施例1〜5では、シール内面34に溝(周方向溝36、37、第1周方向溝44、第2周方向溝45、46、連通溝47、48)が形成されていたが、ハウジング外周面28及び蓋体外周面29に形成してもよい。また、複数ある溝の一部をシール内面34に形成し、残りをハウジング外周面28及び蓋体外周面29に形成してもよい。
2 スロットル弁
3 スロットルボディ
5 ハウジング部
8 蓋体
9 収納空間
11 電動モータ(駆動手段)
12 ギヤ(駆動手段)
28 ハウジング外周面
29 蓋体外周面
30 境界
33 シール部材
34 シール内面(シール面)
36、37 周方向溝
40 第1シール面(シール面)
41 第2シール面(シール面)
44 第1周方向溝
45、46 第2周方向溝
47、48 連通溝
50 第3シール面(シール面)
52、53 突出溝部
55、56 突部
59、60 突部(段部)
61 圧力逃し通路
Claims (11)
- 内燃機関への吸気通路を形成するスロットルボディと、
前記スロットルボディ内に回動自在に支持されるスロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動する駆動手段とを備え、
前記スロットルボディは、開口を有するとともに前記駆動手段を収納する収納空間を形成するハウジング部を有するスロットル弁装置であって、
前記ハウジング部の開口を塞ぐとともに、前記ハウジング部との間に前記収納空間を形成する蓋体と、
前記蓋体の周方向に沿って装着され、前記ハウジング部と前記蓋体とに跨って前記ハウジング部と前記蓋体との境界を外周から覆うリング状のシール部材とを備え、
前記シール部材は、弾性復元力によって前記ハウジング部の外周面及び前記蓋体の外周面に当接し、少なくとも前記シール部材の幅方向における前記境界の外側で前記ハウジング部の外周面及び前記蓋体の外周面に当接するシール面を有しており、
前記シール部材は、前記シール面として、前記幅方向の外側端部で前記ハウジング部及び前記蓋体に当接する第1のシール面を有し、
前記幅方向の前記第1のシール面の内側において、前記シール部材の前記ハウジング部側及び前記蓋体側の面、前記ハウジング部の前記シール部材側の面、及び前記蓋体の前記シール部材側の面、の少なくとも1つに溝が形成されており、
前記溝は、
前記周方向に延びるとともに、前記境界を介して前記収納空間に連通可能な第1周方向溝、
前記幅方向における前記第1周方向溝の外側で、前記周方向に延びて設けられる少なくとも1つの第2周方向溝、
及び、前記第1周方向溝と前記第2周方向溝とを連通する連通溝であり、
前記シール部材は、前記シール面として、前記第1のシール面と、前記第1のシール面の幅方向の内側で前記第2周方向溝又は前記第1周方向溝と隣り合う第3のシール面とを有することを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項1に記載のスロットル弁装置において、
前記第1のシール面と隣り合う前記第2周方向溝は、前記周方向の一部が前記幅方向の外側に突出する突出溝部を有することを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項2に記載のスロットル弁装置において、
前記突出溝部の位置と前記連通溝の位置とが前記周方向にずれていることを特徴とするスロットル弁装置。 - 内燃機関への吸気通路を形成するスロットルボディと、
前記スロットルボディ内に回動自在に支持されるスロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動する駆動手段とを備え、
前記スロットルボディは、開口を有するとともに前記駆動手段を収納する収納空間を形成するハウジング部を有するスロットル弁装置であって、
前記ハウジング部の開口を塞ぐとともに、前記ハウジング部との間に前記収納空間を形成する蓋体と、
前記蓋体の周方向に沿って装着され、前記ハウジング部と前記蓋体とに跨って前記ハウジング部と前記蓋体との境界を外周から覆うリング状のシール部材とを備え、
前記シール部材は、弾性復元力によって前記ハウジング部の外周面及び前記蓋体の外周面に当接し、少なくとも前記シール部材の幅方向における前記境界の外側で前記ハウジング部の外周面及び前記蓋体の外周面に当接するシール面を有しており、
前記ハウジング部及び前記蓋体は、それぞれ、前記シール部材の前記幅方向の端に当接する段部を有し、
前記段部は、前記周方向の全周に設けられており、前記周方向の少なくとも1箇所に、前記シール部材の前記幅方向の端部から漏れ出る圧力を逃す圧力逃し通路を有することを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項4に記載のスロットル弁装置において、
前記シール部材は、前記シール面として、前記幅方向の外側端部で前記ハウジング及び前記蓋体に当接する第1のシール面を有し、
前記幅方向の前記第1のシール面の内側において、前記シール部材の前記ハウジング部側及び前記蓋体側の面、前記ハウジング部の前記シール部材側の面、及び前記蓋体の前記シール部材側の面、の少なくとも1つに溝が形成されていることを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項5に記載のスロットル弁装置において、
前記溝は、前記幅方向における前記境界の外側で、前記周方向に延びる周方向溝であり、
前記シール部材は、前記シール面として、前記第1のシール面と、前記周方向溝の内側で前記ハウジング部及び前記蓋体に当接する第2のシール面とを有することを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のスロットル弁装置において、
前記ハウジング部及び前記蓋体は、それぞれ、前記シール部材の前記幅方向の端に当接する段部を有し、
前記段部は、前記周方向の全周に設けられており、前記周方向の少なくとも1箇所に、前記シール部材の前記幅方向の端部から漏れ出る圧力を逃す圧力逃し通路を有することを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のスロットル弁装置において、
前記第3のシール面と前記第3のシール面に当接する前記ハウジング部及び前記蓋体とは接着剤にて接着されていることを特徴とするスロットル弁装置。 - 内燃機関への吸気通路を形成するスロットルボディと、
前記スロットルボディ内に回動自在に支持されるスロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動する駆動手段とを備え、
前記スロットルボディは、開口を有するとともに前記駆動手段を収納する収納空間を形成するハウジング部を有するスロットル弁装置であって、
前記ハウジング部の開口を塞ぐとともに、前記ハウジング部との間に前記収納空間を形成する蓋体と、
前記蓋体の周方向に沿って装着され、前記ハウジング部と前記蓋体とに跨って前記ハウジング部と前記蓋体との境界を外周から覆うリング状のシール部材とを備え、
前記シール部材は、弾性復元力によって前記ハウジング部の外周面及び前記蓋体の外周面に当接し、少なくとも前記シール部材の幅方向における前記境界の外側で前記ハウジング部の外周面及び前記蓋体の外周面に当接するシール面を有しており、
前記ハウジング部及び前記蓋体は、前記シール面に向けて突出して前記シール部材に当接する突部を有することを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項9に記載のスロットル弁装置において、
前記シール部材は、前記シール面として、前記幅方向の外側端部で前記ハウジング及び前記蓋体に当接する第1のシール面を有し、
前記幅方向の前記第1のシール面の内側において、前記シール部材の前記ハウジング部側及び前記蓋体側の面、前記ハウジング部の前記シール部材側の面、及び前記蓋体の前記シール部材側の面、の少なくとも1つに溝が形成されていることを特徴とするスロットル弁装置。 - 請求項10に記載のスロットル弁装置において、
前記溝は、前記幅方向における前記境界の外側で、前記周方向に延びる周方向溝であり、
前記シール部材は、前記シール面として、前記第1のシール面と、前記周方向溝の内側で前記ハウジング部及び前記蓋体に当接する第2のシール面とを有することを特徴とするスロットル弁装置。
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