JPWO2005116420A1 - スロットルボデー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、第1の発明は、
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記バルブ部と前記軸受部材との摺動接触する少なくとも一方の端面を、滑り性の良い端面として形成し、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面を、前記バルブ部の端面の径方向外端による回動軌跡の半径と同等以上の半径をもって形成した
スロットルボデーである。
このように構成された第1の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、バルブ部と軸受部材との摺動接触する少なくとも一方の端面を、滑り性の良い端面として形成したことにより、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摩擦抵抗を低減することができる。
さらに、軸受部材の端面を、バルブ部の端面の径方向外端による回動軌跡の半径と同等以上の半径をもって形成している。これにより、軸受部材の端面に対してバルブ部の端面が全面的に摺動接触可能となるため、ボデー本体のボア壁面に対するバルブ部の摺動接触を回避することができる。
したがって、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摩擦抵抗の低減と、ボデー本体のボア壁面に対するバルブ部の摺動接触の回避との相乗作用によって、バルブ体の作動性を向上することができる。
第1の発明のスロットルボデーであって、
前記軸受部材を、滑り性の良い材料で形成したスロットルボデーである。
このように構成された第2の発明によると、軸受部材が滑り性の良い材料で形成されていることにより、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の摩擦抵抗を低減することができる。
第1の発明のスロットルボデーであって、
前記バルブ部の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面に、滑り性の良い滑り層を設けたスロットルボデーである。
このように構成された第3の発明によると、バルブ部の端面に摺動接触する軸受部材の端面に滑り性の良い滑り層が設けられていることにより、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の摩擦抵抗を低減することができる。
第1〜第3の発明のいずれか1つの発明のスロットルボデーであって、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記バルブ部の端面に、滑り性の良い滑り層を設けたスロットルボデーである。
このように構成された第4の発明によると、バルブ部の端面に滑り性の良い滑り層が設けられていることにより、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の摩擦抵抗を低減することができる。
第1〜第4のいずれか1つの発明のスロットルボデーであって、
前記軸受部材に軸支される前記シャフト部の軸支部の外周面に、滑り性の良い滑り層を設けたスロットルボデーである。
このように構成された第5の発明によると、シャフト部の軸支部の外周面に滑り性の良い滑り層が設けられていることにより、軸受部材の軸孔の内周面とシャフト部の軸支部の外周面との間の摩擦抵抗を低減することができる。
第1〜第5のいずれか1つの発明のスロットルボデーであって、
前記シャフト部を軸支する前記軸受部材の軸孔の内周面に、滑り性の良い滑り層を設けたスロットルボデーである。
このように構成された第6の発明によると、軸受部材の軸孔の内周面に滑り性の良い滑り層が設けられていることにより、軸受部材の軸孔の内周面とシャフト部の軸支部の外周面との間の摩擦抵抗を低減することができる。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を金属製とし、
前記シャフト部を樹脂製とし、
前記軸受部材に軸支される前記シャフト部の軸支部の外周面に、滑り性の良い滑り層を設けた
スロットルボデーである。
このように構成された第7の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、軸受部材を金属製とし、シャフト部を樹脂製とし、シャフト部の軸支部の外周面に滑り性の良い滑り層を設けている。これにより、金属製の軸受部材に対する樹脂製のシャフト部の軸支部の摩擦抵抗を低減することができる。また、シャフト部の樹脂化により、金属製のシャフト部を廃止することができるので、低コスト化及び軽量化を図ることができる。また、この場合、バルブ体にシャフト部を一体成形することにより、一層の低コスト化を図ることができる。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を樹脂製とし、
前記シャフト部を金属製とし、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記バルブ部の端面に、滑り性の良い滑り層を設けた
スロットルボデーである。
このように構成された第8の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、軸受部材を樹脂製とし、シャフト部を金属製とし、前記軸受部材の端面に摺動接触するバルブ部の端面に滑り性の良い滑り層を設けている。これにより、樹脂製の軸受部材の端面に対する樹脂製のバルブ部の端面の摩擦抵抗を低減することができる。また、軸受部材の樹脂化により、低コスト化及び軽量化を図ることができる。また、この場合、ボデー本体に軸受部材を一体成形することにより、一層の低コスト化を図ることができる。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を樹脂製とし、
前記シャフト部を金属製とし、
前記バルブ部の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面に、滑り性の良い滑り層を設けた
スロットルボデーである。
このように構成された第9の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、軸受部材を樹脂製とし、シャフト部を金属製とし、前記バルブ部の端面に摺動接触する軸受部材の端面に滑り性の良い滑り層を設けている。これにより、樹脂製の軸受部材の端面に対する樹脂製のバルブ部の端面の摩擦抵抗を低減することができる。また、軸受部材の樹脂化により、低コスト化及び軽量化を図ることができる。また、この場合、ボデー本体に軸受部材を一体成形することにより、一層の低コスト化を図ることができる。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材及び前記シャフト部を樹脂製とし、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記バルブ部の端面、及び、前記軸受部材に軸支される前記シャフト部の軸支部の外周面に、滑り性の良い滑り層を設けた
スロットルボデーである。
このように構成された第10の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、軸受部材及びシャフト部を樹脂製とし、軸受部材の端面に摺動接触するバルブ部の端面及び軸受部材に軸支されるシャフト部の軸支部の外周面に滑り性の良い滑り層を設けている。これにより、樹脂製の軸受部材の端面に対する樹脂製のバルブ部の端面の摩擦抵抗、及び、その軸受部材に対する樹脂製のシャフト部の軸支部の摩擦抵抗を低減することができる。また、軸受部材及びシャフト部の樹脂化により、低コスト化及び軽量化を図ることができる。また、この場合、ボデー本体に軸受部材を一体成形することにより、一層の低コスト化を図ることができる。また、バルブ体にシャフト部を一体成形することにより、一層の低コスト化を図ることができる。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を樹脂製とし、
前記シャフト部を金属製とし、
前記バルブ部の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面、及び、前記シャフト部を軸支する前記軸受部材の軸孔の内周面に、滑り性の良い滑り層を設けた
スロットルボデーである。
このように構成された第11の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、軸受部材を樹脂製とし、シャフト部を金属製とし、バルブ部の端面に摺動接触する軸受部材の端面及びシャフト部を軸支する軸受部材の軸孔の内周面に滑り性の良い滑り層を設けている。これにより、樹脂製の軸受部材の端面に対する樹脂製のバルブ部の端面の摩擦抵抗、及び、その軸受部材に対する樹脂製のシャフト部の軸支部の摩擦抵抗を低減することができる。また、軸受部材の樹脂化により、低コスト化及び軽量化を図ることができる。また、この場合、ボデー本体に軸受部材を一体成形することにより、一層の低コスト化を図ることができる。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記バルブ部の端面と前記軸受部材の端面との間の隙間を、前記軸受部材の軸方向の移動によって調節したスロットルボデーである。
このように構成された第12の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、軸受部材を軸方向に移動させることによって、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の隙間を所定量に調節されている。したがって、バルブ体の作動性を向上することができる。なお、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の隙間は、バルブ体の作動性を向上しながらも、バルブ体の全閉時の吸入空気の洩れ量(「空気洩れ量」という。)を少なくすることができる隙間とするとよい。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記バルブ部の端面と前記軸受部材の端面との間に、その端面間の隙間を所定量に設定するためのスペーサ手段を設けたスロットルボデーである。
このように構成された第13の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間に設けたスペーサ手段により、その端面間の隙間を所定量に設定することができる。したがって、バルブ体の作動性を向上することができる。なお、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の隙間は、バルブ体の作動性を向上しながらも、バルブ体の全閉時の空気洩れ量を少なくすることができる隙間とするとよい。また、スペーサ手段としては、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の隙間を所定量に設定することができるものであればよく、その端面間の隙間の設定後において除去するものでもよいし、あるいは、その端面間の隙間の設定後において弾性変形するものであれば除去しなくてもよい。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーの製造方法であって、
前記ボデー本体の成形後において、前記軸受部材を軸方向に移動させることにより、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の隙間を調節した
スロットルボデーの製造方法である。
このように構成された第14の発明によると、第12の発明と同様の作用・効果を奏することのできるスロットルボデーを製造することができる。
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーの製造方法であって、
前記バルブ部と前記ボデー本体のいずれか一方の部材を前記軸受部材とともにインサートして他方の部材を成形する際において、スペーサ手段により前記バルブ部の端面と前記軸受部材の端面との間の隙間を所定量に設定する
スロットルボデーの製造方法である。
このように構成された第15の発明によると、第13の発明と同様の作用・効果を奏することのできるスロットルボデーを製造することができる。
[実施例1]
実施例1を説明する。本実施例では、モータによりバルブ体を開閉制御するいわゆる電子制御方式のスロットルボデーについて説明する。なお、図1はスロットルボデーを示す正面図、図2はスロットルボデーを示す下面図、図3は図2のIII−III線矢視断面図、図4は図1のIV−IV線矢視断面図、図5はカバー体を取外した状態のボデー本体を示す左側面図、図6は図3のVI部を示す拡大図、図7はバルブ部材と軸受筒との関係を示す説明図である。
ボデー本体3には、ボア壁部5とモータ収容部6とが一体成形されている(図3及び図4参照。)。
ボア壁部5は、図4において左右方向に貫通するボア7を有するほぼ中空円筒状に形成されている。ボア壁部5は、図4の右から左方へ順に連続するストレートな円筒状の入口側接続筒部8、その口径を次第に小さくする円錐筒状の円錐筒部9、ストレートな円筒状の主筒部10、その口径を次第に大きくする逆円錐筒状の逆円錐筒部11、ストレートな円筒状の出口側接続筒部12を有している。なお、ボア壁部5の各筒部8,9,10,11,12の内壁面を、総称して「ボア壁面(符号、13を付す。)」という。
図2に示すように、前記ボア壁部5の出口側接続筒部12側の開口端部の外周面には、ほぼ四角形板状に張り出す締結用フランジ部18が連設されている(図1参照。)。この締結用フランジ部18の四隅部には、金属製のブシュ19が設けられている(図1参照。)。なお、各ブシュ19には、前記ボデー本体3の下流側に配置されるインテークマニホールドを締結用フランジ部18に締結するための締結ボルト(図示省略)が挿通可能となっている。
また、スロットルシャフト20の左端部は、左側の軸受ボス部22を貫通して左方へ突出されている。そして、左側の軸受ボス部22内には、その開口側(図3において左側)からゴム製のシール材27が嵌着されている。シール材27の内周部は、スロットルシャフト20の外周面に形成された周方向に環状をなす環状溝(符号省略)に摺動可能に嵌合されている。このシール材27により、ギヤ収容空間29(後述する。)からボア7内への空気洩れ、及び、ボア7内からギヤ収容空間29への空気洩れが防止されている。
また、スロットルギヤ30と、そのスロットルギヤ30の端面に面するボデー本体3の側面との間には、前記スロットルシャフト20の回転軸線L上に位置するバックスプリング32が介装されている。バックスプリング32は、常にスロットルギヤ30を全閉位置より所定角度開いた位置(オープナー開度位置という。)に弾性的に保持している。
また、駆動モータ33の取付フランジ35から図3において左方に突出するモータシャフト36の突出端部には、例えば樹脂製のモータピニオン37が一体的に設けられている(図5参照。)。
そして、カウンタシャフト38には、例えば樹脂製のカウンタギヤ39が回転可能に支持されている。カウンタギヤ39は、図5に示すように、ギヤ径の異なる大径側のギヤ部43及び小径側のギヤ部44を有している。大径側のギヤ部43が前記モータピニオン37に噛み合わされ、また小径側のギヤ部44が前記スロットルギヤ30に噛み合わされている。
なお、スロットルギヤ30とモータピニオン37とカウンタギヤ39とにより、減速ギヤ機構45が構成されている。この減速ギヤ機構45は、ボデー本体3とカバー体40との間に形成されるギヤ収容空間29内に収容されている(図3参照。)。
図1に示すように、カバー体40には、コネクタ部48が一体成形されている。コネクタ部48には、後述する制御装置52(図2参照。)と電気的につながる外部コネクタ(図示省略)が接続可能となっている。このコネクタ部48内には、ターミナル51a〜51fが配置されている。ターミナル51a〜51fは、前記駆動モータ33(図3参照。)、及び、後述するスロットルポジションセンサ50(図3参照。)に電気的につながっている。
また、駆動モータ33のモータシャフト36の駆動力は、モータピニオン37からカウンタギヤ39、スロットルギヤ30を介してスロットルシャフト20に伝達される。これにより、スロットルシャフト20に一体化されたバルブ部材4が回動される結果、ボア7が開閉されることになる。
また、前記カバー体40の内側面には、磁気抵抗素子を内蔵するセンサIC56を備えた回転角センサであるスロットルポジションセンサ50が配置されている。スロットルポジションセンサ50は、前記スロットルシャフト20の回転軸線L上において、前記両磁石54,55の相互間に所定の間隔を隔てた位置に配置されている。スロットルポジションセンサ50のセンサIC56は、磁気抵抗素子からの出力を計算して、前記制御装置52に磁界の方向に応じた出力信号を出力することにより、磁界の強度に依存することなく、磁界の方向を検出できるように構成されている。
そして、スロットルシャフト20の回転にともなって、スロットルギヤ30とともにヨーク53及び両磁石54,55が回転すると、その回転角に応じてスロットルポジションセンサ50のセンサIC56に交差する磁界の方向が変化し、センサIC56の出力信号が変化する。これにより、前記制御装置52は、センサIC56の出力信号に基づいて、スロットルシャフト20の回転角すなわちバルブ部材4のスロットル開度を算出する。
なお、バルブ部材4は、本明細書でいう「バルブ部」に相当する。また、スロットルシャフト20は、本明細書でいう「シャフト部」に相当する。また、本実施例では、スロットルシャフト20とバルブ部材4とを一体化してバルブ体60を構成したが、これに代え、シャフト部とバルブ部とを樹脂により一体化(例えば、一体成形)することにより1部品としての樹脂製のバルブ部とすることもできる。
また、前記リブ部65は、シャフト被覆部61に連続する状態で各板状部63の表裏面に相互に所定間隔を隔てて複数本突出されている(図1参照。)。各リブ部65の稜線は、各板状部63の自由端部近くからシャフト被覆部61の外周面に対して接線状に延びている(図7参照。)。
なお、スロットルシャフト20の両軸支部21とバルブ部材4の両軸受当接部64とは所定の間隔を隔てて形成されており、それぞれの軸支部21と軸受当接部64との間に小径をなすシャフト本体20aが溝状に露出されている(図6参照。)。また、バルブ部材4は、バルブ側シール面15を除いて左右対称状でかつ表裏対称状に形成されているものとする。
[スロットルボデー2の製造方法1]
スロットルボデー2の製造方法1は、バルブ体60の成形工程と、ボデー本体3の成形工程とからなる。
まず、バルブ体60の成形工程では、バルブ部材4がバルブ成形型(金型)を使用して樹脂射出成形により成形される。このとき、スロットルシャフト20をバルブ成形型内にインサートしておき、バルブ部材4の形状に対応する成形空間いわゆるキャビティ内に樹脂を射出することにより、スロットルシャフト20にバルブ部材4を一体化したバルブ体60が成形される。なお、本工程におけるバルブ成形型は、周知の構成であるからその説明は省略する。
スロットルボデー2の製造方法2は、ボデー本体3の成形工程と、バルブ体60の成形工程とからなる。
まず、ボデー本体3の成形工程では、ボデー本体3がボデー成形型(金型)を使用して樹脂射出成形により成形される。このとき、軸受筒24をインサートしておき、ボデー本体3の形状に対応する成形空間いわゆるキャビティ内に樹脂を射出することにより、ボデー本体3に軸受筒24を一体化したボデーサブアッセンブリが成形される。なお、本工程におけるボデー成形型は、周知の構成であるからその説明は省略する。
また、前記複合材料には、繊維材料や充填材料が含まれるもので、例えば、ガラス繊維,炭素繊維,セラミックス繊維,セルロース繊維,ビニロン繊維,黄銅繊維,アラミド繊維等の繊維類、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、シリカ、水酸化マグネシウム、タルク、珪酸カルシウム、マイカ、ガラス、炭素、黒鉛、熱硬化性樹脂粉末、カシューダスト等を採用することができる。また、場合によっては、複合材料に難燃剤、紫外線防止剤、酸化防止剤、滑剤等を配合してもよい。
図6に示すように、バルブ部材4と軸受筒24との対向端面の摺動接触により、バルブ部材4のスラスト方向(図6において左右方向)の移動量が規定されるようになっている。その軸受筒24の端面69に対するバルブ部材4の軸受当接部64の端面67を「バルブ部材4の摺動面、バルブ側摺動面」等といい、そのバルブ側摺動面67に摺動接触する軸受筒24の端面69を「軸受筒24の摺動面、軸受側摺動面69」等という。このバルブ側摺動面67及び軸受側摺動面69は、前記スロットルシャフト20の回転軸線Lに直交する平面により形成されている。また、バルブ側摺動面67と軸受側摺動面69との間には、バルブ体60の開閉にかかる作動性を向上するために、所定のクリアランスいわゆる隙間が確保されている。なお、本明細書でいう「バルブ側摺動面67と軸受側摺動面69との間の隙間」とは、バルブ部材4がボア7内に同一軸線上に位置した状態での両摺動面67,69の間の隙間のことをいう。また、軸受筒24は、本明細書でいう「軸受部材」に相当する。
また、フランジ部71を含む軸受筒24の外周部は、前記ボデー本体3の軸受ボス部22により取り囲まれている。
また、軸受筒24の摺動面69は、フランジ部71を含む筒本体70の当該端面により形成されている。
さらに、軸受筒24の摺動面69は、バルブ部材4の摺動面67の径方向外端部(図7中に符号、67aを付す。)の回動軌跡68の半径68rと同等以上の半径69rをもって形成されている(図7参照。)。これにより、バルブ部材4の摺動面67が、軸受筒24の摺動面69に対して全面的に摺動接触可能となっている。
また、軸受筒24の端面69に対するバルブ部材4の端面67の摺動接触により、バルブ部材4のスラスト方向(軸方向)の移動量が規定される。
ところで、軸受筒24が滑り性の良い金属材料で形成されており、その軸受筒24の端面69が滑り性の良い端面(摺動面)として形成されている。これにより、軸受筒24の端面69に対するバルブ部材4の端面67の摩擦抵抗を低減することができる。
さらに、軸受筒24の端面69を、バルブ部材4の端面67の径方向外端67aによる回動軌跡68の半径68rと同等以上の半径69rをもって形成している。これにより、軸受筒24の端面69に対してバルブ部材4の端面67が全面的に摺動接触可能となる。このため、ボデー本体3のボア壁面13に対するバルブ部材4の摺動接触を回避することができる。
したがって、軸受筒24の端面69に対するバルブ部材4の端面67の摩擦抵抗の低減と、ボデー本体3のボア壁面13に対するバルブ部材4の摺動接触の回避との相乗作用によって、バルブ部材4の作動性を向上することができる。
また、前記軸受筒24自体を、滑り性の良い金属材料に代えて、滑り性の良い樹脂材料、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)等の樹脂材料により形成することによっても、前記と同等の作用・効果を得ることができる。
また、軸受筒24の端面69に滑り性の良い滑り層を形成することによっても、前記と同等の作用・効果を得ることができる。なお、滑り性の良い滑り層は、例えば、プラズマイオン注入成膜、フッ素樹脂コーティング膜等により形成することができる。この場合、軸受筒24は、金属製あるいは樹脂製等のものを使用することができる。
実施例2を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、以降の実施例についても、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。
すなわち、本実施例は、図8に示すように、軸受筒24の端面69の内周部に、環状の段差部73が形成されている。そして、段差部73内に、バルブ部材4の軸受当接部64が嵌合されている。
本実施例によれば、軸受筒24の端面69の段差部73内にバルブ部材4の軸受当接部64が嵌合されることにより、軸受筒24とバルブ部材4の端面間の隙間72が迷路構造をなす。このため、バルブ体60の全閉時における軸受筒24とバルブ部材4の端面間の隙間72を通じての吸入空気の流れが妨げられる。したがって、バルブ体60の全閉時における空気洩れ量を低減することができる。なお、バルブ体60の全閉時の空気洩れ量が多いと、エンジンのアイドル回転数が高くなり、燃費の悪化を招くことから、その全閉時の空気洩れ量を低減し、エンジンのアイドル回転数を低下させ、燃費を向上することが好ましい。
実施例3を説明する。本実施例は、前記実施例2と同様、前記実施例1の一部に変更を加えたものである。
すなわち、本実施例は、図9に示すように、バルブ部材4の端面67の内周部に、環状の段差部74が形成されている。そして、軸受筒24の端面69の内周部に、バルブ部材4の段差部74内に嵌合する環状の嵌合筒部75が形成されている。
本実施例によれば、バルブ部材4の段差部74内に軸受筒24の嵌合筒部75が嵌合されることにより、軸受筒24とバルブ部材4の端面間の隙間72が迷路構造をなす。このため、前記実施例2と同様に、バルブ体60の全閉時における空気洩れ量を低減することができる。
次に、実施例4を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部に変更を加えたものである。なお、図10はスロットルボデーを示す正断面図、図11はボデー本体の成形時における要部を示す断面図、図12はボデー本体の成形時における軸受筒の周辺を示す端面図、図13は軸受筒の移動調節後における要部を示す断面図、図14は軸受筒の移動調節後における軸受筒の周辺を示す端面図、図15はボデー成形型を示す断面図、図16は軸受筒用回動型を示す斜視図である。なお、図10では、図3におけるカバー体40、プラグ26、スロットルギヤ30、バックスプリング32、駆動モータ33等が省略されている。
図16に示すように、軸受筒84の外周面には、おねじ85が形成されている。また、軸受筒84の反バルブ側の外端面には、例えば2ヵ所の凹溝86が径方向の相反する位置に形成されている(図12参照。)。
そして、下型91と側面型93との間には、その側方からキャビティ88に連通する湯口すなわち樹脂射出ゲート94が設けられている。また、バルブ部材4は、全閉位置において下型91と上型92との間に挟持される。
また、左右の側面型93には、それぞれ軸受筒用回動型95が配置されている。軸受筒用回動型95は、スロットルシャフト20の回転軸線L上において、図示しない駆動手段を介して回転及び軸移動可能に配置されている。軸受筒用回動型95の先端部には、軸受筒84の両凹溝86に対して、それぞれ係合可能な係合凸部96が形成されている(図16参照。)。
そして、ボデー本体3の硬化完了後において、各型91,92,93,95を型開きして、成形品であるスロットルボデー2(図10参照。)を取り出せばよい。
また、隙間98が広過ぎると、全閉時の空気洩れ量が増大することになるため、ボデー本体3に対して軸受筒84をスロットルシャフト20の軸方向に移動させて、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間の隙間98(図13参照。)を、バルブ部材4の作動性を向上しながらも、バルブ部材4の全閉時の空気洩れ量を少なくすることができる隙間とする。
これに対し、本実施例によれば、前に述べたように、バルブ部材4と軸受筒84との間に必要な隙間98(図13参照。)を確保することができるので、バルブ体60の作動性を向上することができる。
また、上記したスロットルボデー2の製造方法によると、前記した作用・効果を奏することのできるスロットルボデー2を製造することができる。
次に、実施例5を説明する。本実施例は、前記実施例1の一部に変更を加えたものである。なお、図17は要部を示す断面図、図18はスペーサ部材を示す斜視図である。
本実施例は、前記実施例1で述べたスロットルボデー2の製造方法1又は製造方法2に適用されるものである。
そして、スロットルボデー2の製造方法1では、バルブ部材4を軸受筒24とともにインサートしてボデー本体3を成形する際において、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に、所定の板厚114tを有するリング板状のスペーサ部材114(図18参照。)を配置するものである(図17参照。)。
また、スロットルボデー2の製造方法2では、ボデー本体3を軸受筒24とともにインサートしてバルブ部材4を成形する際において、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に、所定の板厚114tのリング板状のスペーサ部材114(図18参照。)を配置するものである(図17参照。)。なお、この場合、バルブ部材4を成形するまでは、バルブ部材4の端面67と同一面をなすバルブ成形型(図示省略)が有する端面(バルブ部材4の端面という。)が「バルブ部材4の端面67」に相当するものとし、その端面と軸受筒24との端面69との間に、スペーサ部材114が配置されるものとする。
しかして、スペーサ部材114は、薬品、水、温水、高温雰囲気等の溶解手段により溶ける材質、例えば、温水の熱で溶けるビスマス、錫等を含む易融合金や、水で溶けるオブラート等により形成されている。なお、スペーサ部材114は、本明細書でいう「スペーサ手段」に相当する。
また、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間の隙間が所定値以上に大きくなりすぎることがないので、その隙間114t内への成形時の樹脂の不用意な流れ込みや、バルブ部材4の全閉時の空気洩れ量の増大を防止あるいは低減することができる。
また、上記のように、溶解手段により溶けてなくなるスペーサ部材114を用いることにより、スロットルボデー2の製造方法1においては、バルブ部材4の端面67を基準としてバルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間の隙間114tを設定することができる。また、スロットルボデー2の製造方法2においては、軸受筒24の端面69を基準としてバルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間の隙間114tを設定することができる。
また、上記したスロットルボデー2の製造方法によると、前記した作用・効果を奏することのできるスロットルボデー2を製造することができる。
[変更例1]
図19に示すように、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に、前記スペーサ部材114(図17参照。)に代えて、所定の板厚117tの半割りリング板状で2個1組をなす金属製のゲージ部材117(図20参照。)を配置する。ゲージ部材117は、例えば、スキマゲージからなるもので、ボデー本体3又はバルブ部材4の樹脂の硬化後に機械的な外力によって除去するものとする。これにより、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に所定の隙間(板厚117t相当分の隙間)を形成することができる。なお、ゲージ部材117は、本明細書でいう「スペーサ手段」に相当する。
図21に示すように、バルブ部材4の端面67に、軸受筒24の端面69に当接することにより所定の隙間を確保するための突起部118を一体的に設ける(図22参照。)。そして、ボデー本体3又はバルブ部材4の樹脂の硬化後において、バルブ部材4の突起部118を折る、削る等の除去手段により除去する。これにより、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に所定の隙間(突起部118の突出量相当分の隙間)を形成することができる。なお、突起部118は、本明細書でいう「スペーサ手段」に相当する。
図23に示すように、バルブ部材4の両板状部63に、軸受筒24の端面69に当接することにより所定の隙間を確保するための当接端面215aを有する凸部215を一体成形する。この凸部215は、バルブ部材4の端面67よりも、所定の隙間相当分だけ突出している。そして、ボデー本体3又はバルブ部材4の樹脂の硬化後において、バルブ部材4の凸部215をレーザー等の除去手段により除去し、バルブ部材4の両板状部63に端面67と同一平面をなす端面67を形成する(図24参照。)。これにより、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に所定の隙間(図29に符号、217を付す。)を形成することができる。なお、凸部215は、本明細書でいう「スペーサ手段」に相当する。
図25に示すように、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に、前記実施例5のスペーサ部材114(図18参照。)とほぼ同形状をなすゴム状の弾性部材116を配置する。この弾性部材116は、前記実施例5のスペーサ部材114と同様に、ボデー本体3又はバルブ部材4の樹脂の硬化後に、除去手段により除去することによって、バルブ部材4の端面67と軸受筒24の端面69との間に弾性部材116による所定量の隙間116tを設定することができる。なお、弾性部材116は、本明細書でいう「スペーサ手段」に相当する。
また、弾性部材116としては、例えばエラストマを用いることができる。
すなわち、第1の発明は、
吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記バルブ部と前記軸受部材との摺動接触する少なくとも一方の端面を、滑り性の良い端面として形成し、
前記軸受部材の端面を、前記バルブ部の端面の径方向外端による回動軌跡の半径と同等以上の半径をもって形成した
スロットルボデーである。
このように構成された第1の発明によると、バルブ体のシャフト部とともに回動するバルブ部によりボデー本体のボアが開閉されることにより、そのボア内を流れる吸入空気の量すなわち吸入空気量が制御される。
また、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摺動接触により、バルブ体のスラスト方向の移動量が規定される。
ところで、バルブ部と軸受部材との摺動接触する少なくとも一方の端面を、滑り性の良い端面として形成したことにより、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摩擦抵抗を低減することができる。
さらに、軸受部材の端面を、バルブ部の端面の径方向外端による回動軌跡の半径と同等以上の半径をもって形成している。これにより、軸受部材の端面に対してバルブ部の端面が全面的に摺動接触可能となるため、ボデー本体のボア壁面に対するバルブ部の摺動接触を回避することができる。
したがって、軸受部材の端面に対するバルブ部の端面の摩擦抵抗の低減と、ボデー本体のボア壁面に対するバルブ部の摺動接触の回避との相乗作用によって、バルブ体の作動性を向上することができる。
Claims (15)
- 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記バルブ部と前記軸受部材との摺動接触する少なくとも一方の端面を、滑り性の良い端面として形成し、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面を、前記バルブ部の端面の径方向外端による回動軌跡の半径と同等以上の半径をもって形成した
ことを特徴とするスロットルボデー。 - 請求項1に記載のスロットルボデーであって、
前記軸受部材を、滑り性の良い材料で形成したことを特徴とするスロットルボデー。 - 請求項1に記載のスロットルボデーであって、
前記バルブ部の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面に、滑り性の良い滑り層を設けたことを特徴とするスロットルボデー。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のスロットルボデーであって、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記バルブ部の端面に、滑り性の良い滑り層を設けたことを特徴とするスロットルボデー。 - 第1〜第4のいずれか1つに記載のスロットルボデーであって、
前記軸受部材に軸支される前記シャフト部の軸支部の外周面に、滑り性の良い滑り層を設けたことを特徴とするスロットルボデー。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載のスロットルボデーであって、
前記シャフト部を軸支する前記軸受部材の軸孔の内周面に、滑り性の良い滑り層を設けたことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を金属製とし、
前記シャフト部を樹脂製とし、
前記軸受部材に軸支される前記シャフト部の軸支部の外周面に、滑り性の良い滑り層を設けた
ことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を樹脂製とし、
前記シャフト部を金属製とし、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記バルブ部の端面に、滑り性の良い滑り層を設けた
ことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を樹脂製とし、
前記シャフト部を金属製とし、
前記バルブ部の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面に、滑り性の良い滑り層を設けた
ことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材及び前記シャフト部を樹脂製とし、
前記軸受部材の端面に摺動接触する前記バルブ部の端面、及び、前記軸受部材に軸支される前記シャフト部の軸支部の外周面に、滑り性の良い滑り層を設けた
ことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記軸受部材を樹脂製とし、
前記シャフト部を金属製とし、
前記バルブ部の端面に摺動接触する前記軸受部材の端面、及び、前記シャフト部を軸支する前記軸受部材の軸孔の内周面に、滑り性の良い滑り層を設けた
ことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記バルブ部の端面と前記軸受部材の端面との間の隙間を、前記軸受部材の軸方向の移動によって調節したことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーであって、
前記バルブ部の端面と前記軸受部材の端面との間に、その端面間の隙間を所定量に設定するためのスペーサ手段を設けたことを特徴とするスロットルボデー。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーの製造方法であって、
前記ボデー本体の成形後において、前記軸受部材を軸方向に移動させることにより、バルブ部の端面と軸受部材の端面との間の隙間を調節した
ことを特徴とするスロットルボデーの製造方法。 - 吸入空気が流れるボアを形成する樹脂製のボデー本体と、
前記ボデー本体に一対の軸受部材を介して回動可能に支持されるシャフト部及び前記ボデー本体のボアを開閉する樹脂製のバルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記軸受部材の端面に前記バルブ部の端面が摺動接触する構成としたスロットルボデーの製造方法であって、
前記バルブ部と前記ボデー本体のいずれか一方の部材を前記軸受部材とともにインサートして他方の部材を成形する際において、スペーサ手段により前記バルブ部の端面と前記軸受部材の端面との間の隙間を所定量に設定する
ことを特徴とするスロットルボデーの製造方法。
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