JP6272200B2 - Throttle device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の吸入空気量を制御するスロットル装置に関する。 The present invention relates to a throttle device that controls an intake air amount of an internal combustion engine.
内燃機関のスロットル装置は、一般に、吸気通路が形成されたスロットルボディと、吸気通路を開閉するスロットル弁が固定されたスロットルシャフトと、このスロットルシャフトを回転駆動する手段により構成されている。 2. Description of the Related Art Generally, a throttle device for an internal combustion engine includes a throttle body in which an intake passage is formed, a throttle shaft to which a throttle valve that opens and closes the intake passage is fixed, and means for rotationally driving the throttle shaft.
スロットル装置の漏れ空気通路の封止技術としては、特公昭６２−１７１００号公報（特許文献１）あるいは、特許第３０９６５６０号公報（特許文献２）に記載したものが知られている。 As a technique for sealing a leakage air passage of a throttle device, those described in Japanese Patent Publication No. Sho 62-17100 (Patent Document 1) or Japanese Patent No. 3096560 (Patent Document 2) are known.
これら従来技術に示されたものは、いずれもベアリングと吸気通路との間の空隙、あるいはシャフトの外周と軸受け孔の内周面との間の空隙を固体潤滑剤や、液状封止材で埋めるものであり、スロットルバルブを組上げた後に固体潤滑剤や、液状封止材を注入あるいは塗布するので、塗布の状態によってスロットルの開度に対する空気流量のばらつきが大きくなる。 In all of these prior arts, the gap between the bearing and the intake passage or the gap between the outer periphery of the shaft and the inner peripheral surface of the bearing hole is filled with a solid lubricant or a liquid sealing material. Since the solid lubricant and the liquid sealing material are injected or applied after the throttle valve is assembled, the variation in the air flow rate with respect to the opening of the throttle increases depending on the application state.
このため、中間開度にデフォルト開度を持つスロットル装置において、デフォルト開度における空気流量の範囲を小さく設定したい場合には、デフォルト開度を調整する機構を設け、空気流量を調整する必要があり、スロットル装置の組立てに時間がかかると言う難点がある。 For this reason, in a throttle device with a default opening at the intermediate opening, if you want to set a small range of air flow at the default opening, it is necessary to provide a mechanism to adjust the default opening and adjust the air flow There is a drawback that it takes time to assemble the throttle device.
また、このように中間開度にデフォルト開度を持つスロットル装置においては、スロットルバルブを組上げた後に固体潤滑剤や、液状封止材を注入あるいは塗布する為には、スロットルバルブの開度を全閉まで閉じる手段を講じる必要がある。 Further, in such a throttle device having a default opening at an intermediate opening, in order to inject or apply a solid lubricant or a liquid sealing material after the throttle valve is assembled, the throttle valve opening must be fully set. It is necessary to take a means of closing until closing.
このスロットルバルブを全閉まで閉じる手段として、デフォルト開度を調整する機構を利用している。すなわち、デフォルト調整機構によりデフォルト開度を全閉開度とすることによりスロットルの角度を全閉角度としているのである。 A mechanism for adjusting the default opening is used as means for closing the throttle valve until it is fully closed. That is, the throttle opening angle is set to the fully closed angle by setting the default opening to the fully closed opening by the default adjusting mechanism.
このため、デフォルト開度における空気流量の設定範囲がばらつきを許容できる範囲であったとしても、固体潤滑剤や、液状封止材を注入あるいは塗布するためには、デフォルト調整機構が必要になる。 For this reason, even if the setting range of the air flow rate at the default opening is within a range where variation can be allowed, a default adjustment mechanism is required to inject or apply the solid lubricant or the liquid sealing material.
一方、従来軸受け孔とシャフトとの間の空隙を小さくする技術として、特許第４６４８２７１号公報（特許文献３）に記載されているように、軸受け孔の内周壁に対面する
シャフトの外周面に固体潤滑剤のコーティングを施して、軸受け孔の内周壁とこれに対面するシャフトの外周面との間の空隙を小さくする技術が知られている。
On the other hand, as described in Japanese Patent No. 4648271 (Patent Document 3), as a technique for reducing the gap between the bearing hole and the shaft, the outer surface of the shaft facing the inner peripheral wall of the shaft is solid. A technique is known in which a lubricant coating is applied to reduce the gap between the inner peripheral wall of the bearing hole and the outer peripheral surface of the shaft facing the bearing hole.
本発明は、後者の技術を前者の技術に応用して、スロットルバルブを組上げた状態で低開度における空気流量を小さくするものであり、さらにスロットル開度に対する空気流量のばらつきが小さくなるように構成するものである。 In the present invention, the latter technique is applied to the former technique to reduce the air flow rate at a low opening with the throttle valve assembled, and further, the variation in the air flow with respect to the throttle opening is reduced. It constitutes.
本発明の具体的目的は、デフォルト開度を有し、低開度における空気流量を低減する手段として固体潤滑剤や、液状封止材を注入あるいは塗布するスロットル装置において、デフォルト調整機構を廃止可能とすることにある。 A specific object of the present invention is that a default adjustment mechanism can be abolished in a throttle device having a default opening and injecting or applying a solid lubricant or a liquid sealing material as means for reducing an air flow rate at a low opening. It is to do.
さらには、スロットルバルブ組立て後にデフォルト状態での空気流量を調整する作業を不要にすることにある。 Furthermore, the work of adjusting the air flow rate in the default state after assembling the throttle valve is made unnecessary.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、軸受孔の内周面と対面するスロットルシャフトの外周面にコーティング層が設けられ、前記コーティング層は、スロットルシャフトがスロットル装置のボディに挿入される以前にあらかじめ施されていることを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, a coating layer is provided on the outer peripheral surface of the throttle shaft facing the inner peripheral surface of the bearing hole, and the coating layer includes a throttle shaft. Is provided in advance before being inserted into the body of the throttle device.
本発明ではこのように構成することによって、コーティングを施した部分の空隙はコーティングの厚みを所望の値に管理することで、一様に管理できる。 In the present invention, by configuring in this way, the voids in the coated portion can be uniformly managed by managing the thickness of the coating to a desired value.
このため、スロットル弁を組立てた状態で、スロットル弁をデフォルト位置に回して見なくともデフォルト状態での漏れ空気量を一様にできる。 For this reason, the leaked air amount in the default state can be made uniform without turning the throttle valve to the default position in the assembled state.
したがって、従来のデフォルト調整作業が、不要となり、組立作業性が向上する。 Therefore, the conventional default adjustment work becomes unnecessary and the assembling workability is improved.
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1において、1はスロットル装置のボディ、２はスロットルバルブ、３はスロットルシャフトを示し、スロットルバルブ２は空気通路５の途中に配置され、スロットルシャフト３に固定されている。スロットルシャフト３はボディ１に設けられた軸受け孔１１ａおよび軸受け孔１１ｂに挿入され、軸受け孔１１ａおよび軸受け孔１１ｂとスロットルシャフト３との間には空隙が設けられおり、スロットルシャフト３は回転可能に支持されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a body of a throttle device, 2 denotes a throttle valve, 3 denotes a throttle shaft, and the throttle valve 2 is arranged in the middle of an air passage 5 and is fixed to the throttle shaft 3. The throttle shaft 3 is inserted into a bearing hole 11a and a bearing hole 11b provided in the body 1, and a gap is provided between the bearing hole 11a and the bearing hole 11b and the throttle shaft 3, so that the throttle shaft 3 can rotate. It is supported.
スロットルシャフト３の軸受け孔１１ａおよび１１ｂの内周面と対面する位置の外周面には固体潤滑剤のコーティング層４ａおよび４ｂを設けている。 Solid lubricant coating layers 4a and 4b are provided on the outer peripheral surface of the throttle shaft 3 at positions facing the inner peripheral surfaces of the bearing holes 11a and 11b.
軸受け孔１１ａおよび１１ｂの内周面と対面する位置でのスロットルシャフトの直径を少なくともコーティング層の厚みの分だけ大きくし、空隙を小さくするようにしている。 The diameter of the throttle shaft at the position facing the inner peripheral surfaces of the bearing holes 11a and 11b is increased by at least the thickness of the coating layer to reduce the gap.
図２はスロットルバルブ２が空気通路５に接するような状態のときの空気通路５側から軸受孔１１を覗いた断面図である。ここに示すようにスロットルバルブ２と空気通路との隙間が小さいような状態においても軸受孔１１が空気通路５に開口し、スロットルシャフト３との間の空隙６ａと６ｂを通じて空気は漏れて流れてしまう。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the bearing hole 11 as seen from the air passage 5 side when the throttle valve 2 is in contact with the air passage 5. As shown here, even in a state where the clearance between the throttle valve 2 and the air passage is small, the bearing hole 11 opens into the air passage 5, and air leaks through the gaps 6 a and 6 b between the throttle shaft 3 and flows. End up.
ここで、スロットルシャフト３の外周にコーティング層４があればコーティング層４の厚みの分だけ空隙６ａと６ｂは小さくなり、これに伴いここを漏れ流れる空気の量を小さくすることができる。 Here, if the coating layer 4 is provided on the outer periphery of the throttle shaft 3, the gaps 6a and 6b are reduced by the thickness of the coating layer 4, and accordingly, the amount of air leaking through this can be reduced.
次に図３と図４においてコーティング層を設ける範囲について説明する。 Next, the range in which the coating layer is provided in FIGS. 3 and 4 will be described.
スロットル装置において構成部品自体の寸法ばらつきやすきま、各々を組み立てるときの位置ばらつきなどにより、スロットルシャフト３はボディ１に対する軸方向の相対的な位置は、個体間や個体内においても常に同一となることはない。 In the throttle device, the relative position in the axial direction of the throttle shaft 3 with respect to the body 1 is always the same between and within the individual due to dimensional variations and clearances of the components themselves, and positional variations when assembling each component. There is no.
図３はボディ１に対し、スロットルシャフト３の軸方向の位置が空気通路５側へ偏っている状態を示す。コーティング層４の空気通路５から遠い側のコーティング層端部４ｃは、軸受け孔１１ａの空気通路５との開口縁１２ａとの距離Ａが
Ａ＞０となる位置に設定されている。
FIG. 3 shows a state where the axial position of the throttle shaft 3 is biased toward the air passage 5 with respect to the body 1. The coating layer end 4c of the coating layer 4 far from the air passage 5 is set at a position where the distance A between the bearing hole 11a and the opening edge 12a of the air passage 5 with the air passage 5 satisfies A> 0.
また、図４はボディ１に対し、スロットルシャフト３の軸方向の位置が空気通路５に対し遠い方向へ偏っている状態を示す。コーティング層４の空気通路５から近い側のコーティング層端部４ｄは、軸受け孔１１ａの空気通路５とは遠い側の開口縁１２ｂとの距離ＢがＢ＞０となる位置に設定されている。距離ＢはＡ＞０かつＢ＞０であれば、スロットルシャフト３と軸受孔１１ａとの空隙の少なくとも一部を小さくすることが可能であるが、図３で示す開口縁１２ａをまたぎも空気通路５の方向へ設定することが望ましい。 FIG. 4 shows a state in which the axial position of the throttle shaft 3 is biased away from the air passage 5 with respect to the body 1. The coating layer end 4d on the side close to the air passage 5 of the coating layer 4 is set to a position where the distance B between the opening edge 12b on the side farther from the air passage 5 of the bearing hole 11a becomes B> 0. If the distance B is A> 0 and B> 0, at least a part of the gap between the throttle shaft 3 and the bearing hole 11a can be reduced, but the air passage spans the opening edge 12a shown in FIG. It is desirable to set in the direction of 5.
図５にコーティング層を含んだ外径が軸穴孔より大きい場合の実施例を示す。コーティング層４の部分の外径Ｄは、軸受孔１１ａの内径Ｃよりも大きくしている。スロットルシャフト３を軸孔１１ａに挿入していきコーティング層４の部分が軸受孔１１ａにされ始まると開口縁１２ａにおいて軸受孔１１ａの内径よりも大きい部分のコーティング層４は削り落とされ、軸受孔１１ａの内周面と対面するコーティング層４における外径は、軸受孔１１ａの内径と略同じになる。 FIG. 5 shows an embodiment in which the outer diameter including the coating layer is larger than the shaft hole. The outer diameter D of the coating layer 4 is larger than the inner diameter C of the bearing hole 11a. When the throttle shaft 3 is inserted into the shaft hole 11a and the portion of the coating layer 4 begins to become the bearing hole 11a, the coating layer 4 in a portion larger than the inner diameter of the bearing hole 11a is scraped off at the opening edge 12a, and the bearing hole 11a. The outer diameter of the coating layer 4 facing the inner peripheral surface is substantially the same as the inner diameter of the bearing hole 11a.
ここでコーティング層４とボディ１の材質は開口縁１２ａでコーティング層４が削られる組合せになっている。例えばコーティング層４は粉体の二硫化モリブデンが固化されたものであり、ボディ１はアルミ合金である。 Here, the material of the coating layer 4 and the body 1 is a combination in which the coating layer 4 is scraped at the opening edge 12a. For example, the coating layer 4 is a solidified powder of molybdenum disulfide, and the body 1 is an aluminum alloy.
この実施例は、スロットルシャフト３の挿入方向が軸受孔１１ａの空気通路５とは遠い側からであっても、同様な効果が得られる。 In this embodiment, the same effect can be obtained even when the insertion direction of the throttle shaft 3 is from the side far from the air passage 5 of the bearing hole 11a.
この実施例によれば、軸受孔１１ａの内周面と対面するコーティング層４における外径は、軸受孔１１ａの内径と略同じにすることができるため、軸受孔からの漏れ空気の量をスロットル装置組立て後に固体潤滑材を塗布する場合と同等にすることができると共に、コーティング層は軸受孔とスロットルシャフトとの間にほぼ限定することが可能なため、スロットル開度が全閉に近い開度の空気流量のばらつきを小さくすることが可能になる。 According to this embodiment, since the outer diameter of the coating layer 4 facing the inner peripheral surface of the bearing hole 11a can be made substantially the same as the inner diameter of the bearing hole 11a, the amount of leaked air from the bearing hole is throttled. It can be equivalent to applying solid lubricant after assembly of the device, and the coating layer can be almost limited between the bearing hole and the throttle shaft, so the throttle opening is almost fully closed It is possible to reduce the variation in the air flow rate.
図６に複数の軸穴孔に対応する実施例を示し、組立て途中の段階の図である。ここで、あらかじめコーティング層４ａおよび４ｂを施されたスロットルシャフト３は、ボディ１に軸受孔１１ｂ側から軸受孔１１ａ方向に挿入されるものとする。コーティング層４ａの外径Ｆは、軸受孔１１ａの内径Ｅに対しＥ＜Ｆとしてあり、コーティング層４ｂの外径Ｈは、軸受孔１１ｂの内径Ｇに対しＧ＜Ｈとしている。さらに軸受孔１１ａの内径Ｅと、軸受孔１１ｂの内径Ｇとの関係はＥ＜Ｇとしている。 FIG. 6 shows an embodiment corresponding to a plurality of shaft hole holes, and is a diagram in the middle of assembly. Here, the throttle shaft 3 to which the coating layers 4a and 4b have been applied in advance is inserted into the body 1 in the direction of the bearing hole 11a from the bearing hole 11b side. The outer diameter F of the coating layer 4a is E <F with respect to the inner diameter E of the bearing hole 11a, and the outer diameter H of the coating layer 4b is G <H with respect to the inner diameter G of the bearing hole 11b. Furthermore, the relationship between the inner diameter E of the bearing hole 11a and the inner diameter G of the bearing hole 11b is E <G.
コーティング層４ａは、まず軸受孔１１ｂを通らなければならず、ここを通過する際にコーティング層４ａの外径Ｆは軸受孔１１ｂの内径Ｇよりも大きかった場合内径Ｇと略同じとなる、もし軸受孔１１ａの内径Ｅと、軸受孔１１ｂの内径Ｇとの関係がＥ＞Ｇであった場合、コーティング層４ａが軸受孔１１ａに挿入されるときにはコーティング層４ａの外径はＧと略同じとなっており、軸受孔１１ａの内径Ｅと略同じになることはなく、コーティング層４ａと軸受孔１１ａとの隙間は実施例に対して大きくなり、漏れ空気量も多くなる。 The coating layer 4a must first pass through the bearing hole 11b, and if the outer diameter F of the coating layer 4a is larger than the inner diameter G of the bearing hole 11b when passing through the coating layer 4a, it will be substantially the same as the inner diameter G. When the relationship between the inner diameter E of the bearing hole 11a and the inner diameter G of the bearing hole 11b is E> G, the outer diameter of the coating layer 4a is substantially the same as G when the coating layer 4a is inserted into the bearing hole 11a. Thus, the inner diameter E of the bearing hole 11a is not substantially the same, the gap between the coating layer 4a and the bearing hole 11a is larger than that of the embodiment, and the amount of leakage air is increased.
１．ボディ
２．スロットルバルブ
３．スロットルシャフト
４．コーティング層
４ａ．コーティング層
４ｂ．コーティング層
４ｃ．コーティング層の端部
４ｄ．コーティング層の端部
５．空気通路
６ａ．軸受孔とスロットルとの空隙
６ｂ．軸受孔とスロットルとの空隙
１１．軸受孔
１１ａ．軸受孔
１１ｂ．軸受孔
１２ａ．軸受孔の空気通路から近い開口縁
１２ｂ．軸受孔の空気通路から遠い開口縁
1. Body 2. Throttle valve Throttle shaft 4. Coating layer 4a. Coating layer 4b. Coating layer 4c. Edge of coating layer 4d. 4. Edge of coating layer Air passage 6a. Air gap between bearing hole and throttle 6b. 10. Clearance between bearing hole and throttle Bearing hole 11a. Bearing hole 11b. Bearing hole 12a. Opening edge near the air passage of the bearing hole 12b. Opening edge far from the air passage of the bearing hole
Claims (4)
前記コーティング層は、スロットルシャフトがスロットル装置のボディに挿入される以前にあらかじめ施されており、組立て以前のスロットルシャフトのコーティング層の部分の外径は、軸受け孔の内径よりも大きいことを特徴とするスロットル装置。 A coating layer is provided on the outer peripheral surface of the throttle shaft facing the inner peripheral surface of the bearing hole,
The coating layer is applied in advance before the throttle shaft is inserted into the body of the throttle device, and the outer diameter of the coating layer portion of the throttle shaft before assembly is larger than the inner diameter of the bearing hole. Throttle device.
前記コーティング層が、粉体の固体潤滑材が固化したものであることを特徴とするスロットル装置。 The throttle device according to claim 1,
The throttle device according to claim 1, wherein the coating layer is formed by solidifying a powdered solid lubricant.
複数の軸受孔を有するとき、スロットルを挿入し始める側の軸受孔の内径が、スロットルを挿入する方向の先にある軸受孔の内径よりも大きいことを特徴とするスロットル装置。 The throttle device according to claim 1 ,
A throttle device characterized in that, when having a plurality of bearing holes, the inner diameter of the bearing hole on the side where the throttle starts to be inserted is larger than the inner diameter of the bearing hole ahead of the direction in which the throttle is inserted.
前記軸受け孔の内周面と対面する位置での前記シャフトの直径を、前記ベアリングの内輪に圧入される部分の前記スロットルシャフトの直径より、少なくとも前記コーティング層の厚みの分だけ大きくしたことを特徴とするスロットル装置。 A coating layer of solid lubricant is provided on the outer peripheral surface of the throttle shaft between the bearing supporting the shaft of the throttle valve and the throttle valve, and the outer peripheral surface of the throttle shaft and the inner peripheral surface of the bearing hole .
The diameter of the shaft at a position facing the inner peripheral surface of the bearing hole is made larger by at least the thickness of the coating layer than the diameter of the throttle shaft at the portion press-fitted into the inner ring of the bearing. Throttle device.
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