JPH08135506A - 内燃機関用スロットルボディおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アイシングを効果的に防止するようにした温
水通路部をもつ内燃機関用スロットルボディを提供す
る。 【構成】 第１ハウジング１２は、スロットルバルブ４
により開度が調節される吸気通路１４と、この吸気通路
１４の一部を区画する薄肉の隔壁１２と、この隔壁１２
の吸気通路１４側と反対側面に形成される凹凸格子状の
補強用リブ２１とを有する。入口パイプ１５および出口
パイプ１６を有する第２ハウジング１３が第１ハウジン
グ１２と接合されるとき、リブ２０の周囲の空間に温水
通路１９が形成される。これにより、温水通路１９内に
温水が循環されるとき、温水のもつ熱が薄肉の隔壁２０
を経由してスロットルバルブ４側に伝達され易いのでア
イシングを効果的に防止する。また、隔壁２０には補強
用リブ２１が形成されるため、スロットルボディ１１の
剛性を高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子制御式燃料噴射装
置付の内燃機関（以下ＥＦＩエンジンと称する）の吸気
系、特にその加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＦＩエンジンにおいて、吸入空気制御
を行なうスロットルボディに寒冷地でのアイシング防止
を目的として温水加熱部が取付けられているものが知ら
れている。一方、エンジン暖機時にスロットルバルブを
バイパスして吸入空気量を増加させ、ファーストアイド
ル機構の役割を果すエアバルブは、エンジン冷却温水の
伝熱を利用し、バイメタルと電熱ヒータにより作動して
吸入空気量を調節しているが、伝熱不足で適切なファー
ストアイドル機能がなしえない場合には、電熱ヒータの
周囲に別個に温水を通すことでその機能を果たすように
している。

【０００３】ところで、例えば図７に示すような従来の
内燃機関用スロットルバルブは、ハウジング１の内部に
円筒状の吸気通路２を形成し、この吸気通路２の開度を
調節するスロットルバルブ４をハウジング１に対し回動
自在にシャフト３に固定している。この吸気通路２の近
傍にはエンジン冷却温水を流通させる温水通路６を直状
に形成し、この温水通路６の入口側と出口側に入口パイ
プ７と出口パイプ８を取付けている。ハウジング１はア
ルミでできているので、伝熱性が相対的に良好である。
この温水通路６にエンジン冷却温水を流すことで、エン
ジン冷却温水のもつ熱をスロットルバルブ４側に伝熱し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにスロットル
ボディがアルミ製ハウジングで構成される従来のもので
は、アルミ製ハウジングに設けた温水通路にエンジン冷
却温水を流すことにより、寒冷地での高速走行中のスロ
ットルバルブアイシングを防止している。しかし、スロ
ットルボディのハウジングの材質をアルミから樹脂に変
更した場合、樹脂の熱伝導度はアルミに比べかなり低下
するため、従来の温水通路の構造に何ら変更を加えない
でそのまま使用した場合には温水通路に温水を流すこと
だけでは吸気通路側への伝熱効果が小さいことからアイ
シングを効果的に防止することは困難であった。

【０００５】本発明の目的は、アイシングを効果的に防
止するようにした温水通路部をもつ内燃機関用スロット
ルボディを提供することにある。本発明の別の目的は、
スロットルボディを型成形により製造する場合、型成形
を容易に行なうことが可能な構造ないし形状をもつ内燃
機関用スロットルボディを提供することにある。

【０００６】本発明のさらに別の目的は、温水パイプの
配管方向の自由度を向上させた構造をもつ内燃機関用ス
ロットルボディ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
内燃機関用スロットルボディは、スロットルバルブと、
このスロットルバルブを取付るシャフトと、このシャフ
トを回動自在に支持するハウジングであって、前記スロ
ットルバルブにより開度が調節される吸気通路と、この
吸気通路の一部を区画する薄肉の隔壁と、この隔壁の前
記吸気通路側と反対側面に形成される補強用リブとを有
する第１ハウジングと、前記第１ハウジングの前記リブ
の周囲の空間とで温水通路を形成するとともに、入口パ
イプおよび／または出口パイプを有する第２ハウジング
とを備えたことを特徴とする構成を採用する。

【０００８】請求項２記載の内燃機関用スロットルボデ
ィは、前記構成において、前記第１ハウジングおよび／
または前記第２ハウジングは、樹脂製であることを特徴
とする。請求項３記載の内燃機関用スロットルボディの
製造方法は、標準型の第１ハウジングに対し、前記入口
パイプおよび／または出口パイプの配管方向の相異なる
複数種類の第２ハウジングを用意し、前記標準型の第１
ハウジングに前記第２ハウジングを組み付けるとき所望
の第２ハウジングを選択することで、配管方向の相異な
る入口パイプおよび／または出口パイプを有するスロッ
トルボディを製作することを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の内燃機関用スロットルボデ
ィの製造方法は、前記第１ハウジングの製造方法であっ
て、成形用上下型を上下方向に抜くことにより温水通路
の内壁の一部を形成し、この成形用上下型の上下方向と
直交する方向にスライドする成形用スライド型をスライ
ド方向に抜くことにより、吸気通路を形成することを特
徴とする。

【００１０】

【作用および発明の効果】請求項１記載の内燃機関用ス
ロットルボディによると、吸気通路と温水通路とを仕切
る隔壁を薄肉に形成したため、温水通路に充満する温水
のもつ熱が隔壁を経由してスロットルバルブ側に伝達さ
れ易いため、スロットルバルブのアイシングを効果的に
防止することができる。また、隔壁の吸気通路側と反対
側面には補強用リブが形成されるため、スロットルボデ
ィの剛性を高められる。

【００１１】請求項２記載の内燃機関用スロットルボデ
ィによると、第１ハウジングおよび／または前記第２ハ
ウジングが樹脂製であることから、軽量かつ製作が樹脂
成形可能になり、低コスト化できる効果が大きい。請求
項３記載の内燃機関用スロットルボディの製造方法によ
ると、標準型の第１ハウジングに対し所望の第２ハウジ
ングを組み付けることで、所望の配管方向の入口パイプ
および／または出口パイプを有するスロットルボディを
簡便かつ小種類の部品で多様なスロットルボディを簡便
に製作することができる。従って、温水の入口または出
口パイプの配管方向の自由度を向上させた構造をもつ内
燃機関用スロットルボディを簡単に製作することができ
る。

【００１２】請求項４記載の内燃機関用スロットルボデ
ィの製造方法によると、前記第１ハウジングの製造方法
であって、成形用上下型とスライド型を用いることで、
温水通路と吸気通路とを仕切る薄肉の隔壁を形成するこ
とができるため、アイシング防止効果の大きいスロット
ルボディを簡便にかつ低コストに製作することができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明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実施例を図１および図２に
示す。図１および図２に示すスロットルボディ１１は、
エンジンの吸気系に設けられる図示しないサージタンク
の入口側に取付けられる。このスロットルボディ１１
は、第１ハウジング１２と第２ハウジング１３とが嵌合
されて接着固定されている。第１ハウジング１２と第２
ハウジング１３はそれぞれ成形型による樹脂成形により
形成される。

【００１４】第１ハウジング１２は、円筒状の吸気通路
１４を有し、この吸気通路１４の開度を調節するスロッ
トルバルブ４がシャフト３に固定されており、このシャ
フト３は第１ハウジング１２に対し回動自在に設けられ
ている。第１ハウジング１２の一部には取付ボルト穴１
８を有する取付部１８が形成されている。そして温水通
路１９と吸気通路１４を背中合わせに仕切る部分が薄肉
の隔壁２０で形成されている。この薄肉の隔壁２０に
は、温水通路１９側にこの薄肉部分の強度を補強する補
強用の薄肉のリブ２１が格子状に設けられている。この
リブ２１は、樹脂成形による製作時、図示しない成形型
が図１の下方向に型抜きできるように僅かな勾配を付け
て設けられている。具体的には、第１ハウジング１２を
製作する時、図１において上側と下側にそれぞれ図示し
ない上型と下型を設けて型抜き時に温水通路１９を形成
し、紙面に対し垂直方向に図示しないスライド型を設け
てこの型抜き時に吸気通路１４を形成する。

【００１５】第２ハウジング１３は、隔壁２０に対面す
る位置に温水通路１９の空間の一部を仕切るように第１
ハウジング１２の内壁の一部２２に圧入接着される。そ
して第２ハウジング１３には入口パイプ１５と出口パイ
プ１６とが外部と温水通路１９とを連通するようにシャ
フト３に直交する方向に設けられている。この第２ハウ
ジング１３もまた、樹脂成形により製作することができ
る。

【００１６】スロットルバルブ４は、図示されていない
エンジンのアクセルペダルを踏込むと、このアクセルペ
ダルの踏代量に応じた量だけアクセペダルに一端が接続
された図示しないケーブルが移動し、このケーブルの移
動量に対応する量だけケーブルの他端側のシャフト３が
回転駆動され、この回動角度に等しい角度だけスロット
ルバルブ４が回転する。このスロットルバルブ４の開度
に応じた吸入空気量が吸気通路１４を通ってエンジンピ
ストンのポンピング作用によりシリンダ内に吸込され
る。例えばエンジンの暖機後、ラジエータとエンジン間
の冷却水路を循環する冷却温水の一部を入口パイプ１５
から温水通路１９に流入し、この温水通路１９に充満さ
れる冷却温水のもつ熱が薄肉の隔壁２０を伝熱してスロ
ットルバルブ４の近傍を加熱し、温水通路１９中の熱を
奪われた冷却温水は、出口パイプ１６より前記冷却水路
に戻される。これにより、スロットルバルブ４が氷結に
より第１ハウジング１２に固着するというアイシングが
防止されるため、スロットルバルブの適正な駆動が確保
される。

【００１７】本実施例では、隔壁２０が吸気通路１４と
温水通路１９の間の薄い仕切壁となっているため、隔壁
２０の材質が樹脂であるとはいえ、温水通路１９の温水
のもつ熱がスロットルバルブ４側に伝熱しやすいので、
アイシングの防止を確実に行うことができるという効果
がある。また、隔壁２０ともに一体成形される補強用の
リブ２１が剛性を高めると同時に、複雑な凹凸格子形状
部が温水通路１９内の温水の対流時間を長くするととも
に、温水のもつ熱がリブ２１と隔壁２０を通して十分に
スロットルバルブ４側に伝達される伝熱効果が大であ
る。

【００１８】（第２実施例）本発明の第２実施例を図３
に示す。図３に示す第２実施例は、スロットルバルブの
下側も上側も十分な熱が伝達されるようにした構成をも
っている。スロットルボディは、第１ハウジング３１の
図３で上下両端側の内壁に第２ハウジング３３、３４が
圧入接着されて構成されている。第２ハウジング３４に
は入口パイプ３５が形成され、第２ハウジング３３には
出口パイプ３６が形成されている。

【００１９】第１ハウジング３１は、図３に示す上方向
と下方向に型抜き可能な図示しない上型と下型とから樹
脂成形により形成される。吸気通路１４を構成する図３
で下側の隔壁２０と上側の隔壁２４とにはそれぞれ補強
用のリブ２１、２３がそれぞれ図３に示すＡ方向および
Ｂ方向から見ると凹凸格子状に形成されている。この第
１ハウジング３１の一部には、外から見ると、凹状空間
として形成される二個の温水通路１９と２９とが形成さ
れ、この第１の温水通路１９と第２の温水通路２９とは
連通孔３０により連通されている。第２ハウジング３
４、３３は、第１ハウジング３１の図３に示す上下両端
側の内壁に圧入接着されて構成されている。

【００２０】入口パイプ３５から温水通路１９に入った
冷却温水は、この温水通路１９内を循環した後、連通孔
３０を通して温水通路２９に入り、この温水通路２９内
を循環した後、出口パイプ３６から外部に排出される。
本実施例では、温水通路１９と２９とによりスロットル
バルブ４の図３で上下両側から隔壁２０、２４を経由し
てスロットルバルブ４を加温するため、アイシング防止
効果が第１実施例よりも相対的に大である。

【００２１】本実施例では、第１ハウジング３１をその
まま使用し、第２ハウジング３３または第２ハウジング
３４に代えて、入口パイプまたは出口パイプの位置の異
なるパイプをもつ第２ハウジングに交換すると、冷却温
水の入口方向または出口方向を自由に変更することがで
きる。従って、第１ハウジング３１を標準ハウジングと
すれば、この標準ハウジングに対し入口パイプおよび出
口パイプのパイプ出入口方向を自由に設計変更した複数
の種類の第２ハウジジングを製作しておけば、第２ハウ
ジングのみを交換するだけで、冷却温水の入口方向また
は出口方向を容易に変更することができるという効果が
ある。これは、一般に、スロットルバルブはエンジンル
ーム内の搭載場所によっては車両走行風を受け易かった
り受け難かったり、また走行風が冬は冷風となり夏場は
熱風となったりするので、エンジンごとに熱の伝わり方
が異なるスロットルボディを作る必要があることから、
この入口パイプ出口パイプの形状や向きを変えること
で、種々の熱伝達量のスロットルボディを低コストで製
作することができるという効果がある。

【００２２】また一般に、エンジンに搭載のスロットル
バルブ周りには多種の部品が配置されていることからス
ロットルバルブの入口パイプおよび出口パイプへのゴム
ホースの差し込み方向は特定の方向でしか組付ができな
い場合があるが、この場合にはこの第２実施例では、第
２ハウジング３４または３３を交換するだけで、スロッ
トルボディ周囲の空間スペースの形状及び大きさのタイ
プに応じたゴムホースの差込み取付が容易に行えるとい
う効果がある。

【００２３】また一般に、スロットルボディは、エンジ
ン冷却温水から過剰に熱を受けると吸気が暖まり過ぎて
エンジン出力が低下するし、エンジン冷却温水からの受
熱伝達量が少なすぎると冬場に寒冷地等ではアイシング
を発生しやすくなりスロットルバルブが凍り付いてしま
って固着して機能しなくなるということがある。従って
このようなとき、エンジン冷却温水の入口パイプおよび
出口パイプの方向を変更した複数種類の第２ハウジング
から適宜所望の熱伝導特性をもつ第２ハウジングを選択
することで、温水通路１９、２９からスロットルバルブ
４の受熱伝達有効量を変更し、第１ハウジング３１をそ
のまま使用し第２ハウジング３４、３３を交換するだけ
で、低コストで簡単な操作でエンジンの出力向上または
アイシングの防止を図ることができる。

【００２４】また本実施例では、樹脂により第１ハウジ
ング３１を構成しているために同一の形状及び大きさの
アルミ製のハウジングに比べ熱伝達量が低下するが、し
かし従来のものよりは薄肉の隔壁２０、２４により温水
通路１９、２９と吸気通路１４とを隔離していることか
ら温水のもつ熱伝達量効率が良好となるので、寒冷地で
のアイシングを確実に防止することができるという効果
がある。

【００２５】（第３実施例）本発明の第３実施例を図４
に示す。図４に示す第３実施例は、図１に示す第１実施
例の第２ハウジング１３に代えて別の第２ハウジング４
３を使用した例である。この第２ハウジング４３は、入
口パイプ４４と出口パイプ４５をシャフト３の延びる方
向と平行な方向に延ばしている。そして第２ハウジング
４３の取付部４３ａは、第１ハウジング１２の温水通路
１９を構成する内壁の一部に圧入接着固定している。こ
の接着手段は、例えば超音波溶着、接着剤による接着等
を用いることができる。その他の部分については第１実
施例と実質的に同一である。

【００２６】この第３実施例は、入口パイプ４４から温
水通路１９に流入したエンジン冷却温水を温水通路１９
で循環させた後出口パイプ４５から外部に流出する。第
１の実施例に比べてエンジン冷却温水の流入方向および
流出方向が異なることから、エンジン冷却温水による隔
壁２０を通しての吸気通路１４側の加熱効果を変更する
ことができる。またエンジンルーム内の走行風の受け方
あるいは走行風からの熱の伝わり方あるいは配管取回し
上の取付余裕スペース等の観点からこのように第１実施
例のものとは異なる形でのパイプ配管取付を行うことが
できる。この例では、第１実施例と同一の第１ハウジン
グ１２を使用したまま第２ハウジング１３または４３等
に交換するだけでこのような設計変更を行うことができ
るから、第１ハウジングの標準型を作っておけば、この
第１実施例の第２ハウジングまたは第３実施例の第２ハ
ウジングを選択するだけで所望の熱特性のスロットルボ
ディに低コストで容易に変更することができるという効
果がある。

【００２７】（第４実施例）本発明の第４実施例を図５
および図６に示す。図５および図６に示す第４実施例
は、第１実施例の第１ハウジング１２と同様のものを使
用し、第２ハウジングに第１実施例ならびに第３実施例
とはまた別の第２ハウジング５３を使用した例である。
この第４実施例は、第１ハウジング１２を第１実施例と
同様のものをそのまま使用し、第２ハウジング５３に形
成する入口パイプ５４と出口パイプ５５をシャフト３の
延びる方向と直交する方向に配列した例である。そして
温水通路１９の内部にこの温水通路１９を循環する温水
の流れが図６に矢印方向に示すように通路長さが長くな
るように仕切り板５６を形成している。この仕切り板５
６は、第２ハウジング５３と共に樹脂成形により一体成
形されるもので、その湾曲端部５６ｃの形状は、第１ハ
ウジング１２のリブ２１の先端を結ぶ曲線、及び、吸気
通路１４の内壁円弧を描く曲線の描く円と同心円上に形
成されている。そして入口パイプ５４と出口パイプ５５
側にその仕切りの一端５６ａが第２ハウジング５３に固
定されており、他端５６ｂの近傍が温水がＵターンする
ように空間部４６が形成されるように開口部分が形成さ
れている。

【００２８】入口パイプ５４から温水通路１９に流入し
たエンジン冷却温水は、図６に示す矢印方向に空間部４
６部分でＵターンして仕切り板５６の図６に示す仕切り
板５６の裏側（背面側）を点線矢印方向に進み出口パイ
プ５５から外部に流出する。これにより、入口パイプ５
４から温水通路１９に入ったエンジン冷却温水が十分に
凹凸格子状の起伏に富んだ温水通路１９内を循環して長
時間対流し、このとき冷却温水のもつ温熱が隔壁２０を
通して吸気通路１４側に十分に伝熱する効果が大である
という効果がある。

【００２９】以上本発明のいくつかの実施例について説
明してきたが、上記実施例においてはハウジング１２、
１３、３１、３３、３４、４３、５３等を樹脂製のもの
で形成したものについて説明したが、本発明のスロット
ルボディのハウジング材料は樹脂に限らずアルミニウム
その他の材料であってもよいことはもちろんである。本
発明では、スロットルボディを構成する第１ハウジング
を例えば一種類の成形型で成形し、この第１ハウジング
に対し温水の出入口パイプ部分の配管方向を自由に取れ
る複数種類の第２ハウジングを選択して取替えるだけで
配管方向を自由に設計変更でき、低コストで多種多様の
配管取回し方向に対応することができるスロットルボデ
ィを低コストに形成することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のスロットルボディを示す
断面図である。

【図２】図１に示すII−II線断面図である。

【図３】本発明の第２実施例のスロットルボディを示す
断面図である。

【図４】本発明の第３実施例のスロットルボディを示す
断面図である。

【図５】本発明の第４実施例のスロットルボディを示す
断面図である。

【図６】本発明の第４実施例の第２ハウジングをその温
水流れ方向とともに示した斜視図である。

【図７】従来例のスロットルボディを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

３ シャフト ４ スロットルバルブ １１ 内燃機関用スロットルボディ １２ 第１ハウジング １３ 第２ハウジング １４ 吸気通路 １５ 入口パイプ １６ 出口パイプ １９ 温水通路 ２０ 隔壁 ２１ リブ ２２ 内壁 ２３ リブ ２４ 内壁 ２９ 温水通路 ３１ 第１ハウジング ３３、３４ 第２ハウジング ４３ 第２ハウジング ４７ 空間部 ５３ 第２ハウジング ５６ 仕切り板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルバルブと、 このスロットルバルブを取付るシャフトと、 このシャフトを回動自在に支持するハウジングであっ
   て、前記スロットルバルブにより開度が調節される吸気
   通路と、この吸気通路の一部を区画する薄肉の隔壁と、
   この隔壁の前記吸気通路側と反対側面に形成される補強
   用リブとを有する第１ハウジングと、 前記第１ハウジングの前記リブの周囲の空間とで温水通
   路を形成するとともに、入口パイプおよび／または出口
   パイプを有する第２ハウジングとを備えたことを特徴と
   する内燃機関用スロットルボディ。
2. 【請求項２】 前記第１ハウジングおよび／または前記
   第２ハウジングは、樹脂製であることを特徴とする請求
   項１記載の内燃機関用スロットルボディ。
3. 【請求項３】 標準型の第１ハウジングに対し、前記入
   口パイプおよび／または出口パイプの配管方向の相異な
   る複数種類の第２ハウジングを用意し、前記標準型の第
   １ハウジングに前記第２ハウジングを組み付けるとき所
   望の第２ハウジングを選択することで、配管方向の相異
   なる入口パイプおよび／または出口パイプを有するスロ
   ットルボディを製作することを特徴とする請求項１また
   は２記載の内燃機関用スロットルボディの製造方法。
4. 【請求項４】 前記第１ハウジングの製造方法であっ
   て、成形用上下型を上下方向に抜くことにより温水通路
   の内壁の一部を形成し、この成形用上下型の上下方向と
   直交する方向にスライドする成形用スライド型をスライ
   ド方向に抜くことにより、吸気通路を形成することを特
   徴とする請求項１または２記載の内燃機関用スロットル
   ボディのハウジングの製造方法。