JPWO2005116421A1 - スロットルボデーの製造方法及びスロットルボデー - Google Patents
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Abstract
Description
また、スロットルボデー802の実際の使用状態(「実使用状態」という。)での負圧印加時には、吸気負圧がバルブ部804に作用する(図15参照。)。
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バルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記バルブ体を一対の軸受とともにインサートして、前記ボデー本体を成形する
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時に、前記バルブ体を位置決めした状態で前記軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢する
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1の発明によると、バルブ体のシャフト部に対して、吸入空気の流れに逆行する方向へ軸受が当接する状態で、ボデー本体が成形される。このため、軸受が、シャフト部を基準として吸入空気の流れに逆行する方向に位置精度良く位置合わせされた状態でボデー本体に一体化される。したがって、スロットルボデーの実使用状態での負圧印加時において、バルブ体に吸気負圧が作用しても、シャフト部が軸受によって定位置に支持されるため、バルブ体の負圧作用側すなわち下流側へのずれをなくすることができる。よって、全閉時のバルブ体によるボデー本体のボアのシール性を向上し、バルブ体の全閉時における空気洩れ量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の製造方法であって、
前記軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢する力として、前記ボデー本体の成形時の樹脂成形圧を用いる
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2の発明によると、ボデー本体の成形時の樹脂成形圧を利用して、軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢することにより、軸受を付勢するための特別な手段を省略することが可能になる。
第1の発明のスロットルボデーの製造方法であって、
前記軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢する力として、軸受押さえ用ばね部材のばね力を用いる
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3の発明によると、軸受押さえ用ばね部材のばね力を用いて、軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ適確に付勢することができる。
第1〜第3の発明のいずれか1つの発明の製造方法により製造され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、全閉時のバルブ体によるボデー本体のボアのシール性を向上し、バルブ体の全閉時における空気洩れ量を低減することができる。
[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。スロットルボデーの製造方法については後で詳しく説明する。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体とすることもできる。
また、図7に示すように、バルブ部材4の板状部63の自由端部は、所定幅63wの円弧状をもって露出されている。
また、各リブ部65には、スロットルシャフト20の回転軸線Lに直交する平面をなす両側端面65aが形成されている。これにより、シャフト被覆部61の軸方向の両端部は、各リブ部65の両側端面65aより露出されている。また、リブ部65の両側端面65aは、ボデー成形型(後述する。)90に対するバルブ体60の軸方向の位置決めをなす位置決め面(側端面65aと同一符号を付す。)65aとして機能する。
また、バルブ部材4のシャフト被覆部61の表面及び/又は裏面(本実施例では、図9において下流側(左側)の面。)には、スロットルシャフト20の貫通孔58と同一軸線上に位置する有底穴状の位置決め穴66が形成されている。その位置決め穴66は、ボデー成形型(後述する。)90に対するバルブ体60のセット時における位置決めとして機能する。
なお、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(図7〜図9参照。)。
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(図7〜図9参照。)。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。
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。
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には、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、下型91のストレート筒部101及び上型92のストレート筒部102内には、バルブ部材4のリブ部65を含む中央部分が収容されるようになっている。さらに、下型91のストレート筒部101と上型92のストレート筒部102との外周部間には、キャビティ88の一部をなしかつバルブ部材4のシール面15に面するフランジ状の空間部が形成されるようになっている(図10参照。)。
また、下型91のストレート筒部101及び上型92のストレート筒部102の外側面は、両軸受筒24の端面69にそれぞれ面接触可能に形成されている。そして、両ストレート筒部101,102の外側面に、両軸受筒24の端面69がそれぞれ当接することにより、両軸受筒24が軸方向(図11において左右方向)に位置決めされるようになっている。
また、下型91の上面には、位置決め突起91aが突出されている。下型91上にバルブ体60をセットしたときに、位置決め突起91aにバルブ部材4の位置決め穴66(図9参照。)が嵌合することにより、バルブ体60が所定のセット位置に位置決めされるようになっている。なお、位置決め突起91aと位置決め穴66とによるバルブ体60の位置決めは、主にスロットルシャフト20の径方向(図10において左右方向)に関する位置決めを担っている。
詳しくは、下型91のストレート筒部101上に、バルブ部材4(図7参照。)の板状部63の自由端部及びシャフト被覆部61の両端部を載せるとともに、そのストレート筒部101内にバルブ部材4の裏面側(下面側)のリブ部65を含む中央部分を収容させる。これと同時に、下型91のストレート筒部101の内側面に、バルブ部材4の裏面側(下面側)の両リブ部65の位置決め面65aが面接触状に当接することにより、バルブ体60が軸方向(図11において左右方向)に位置決めされる。また、下型91の上面の中央部に突出された位置決め突起91aに、バルブ部材4の裏面側(下面側)の位置決め穴66(図9参照。)を嵌合することにより、バルブ体60が所定のセット位置に位置決めされる。
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。
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。なお、図13はボデー成形型を示す断面図である。
本実施例は、図13に示すように、前記実施例1におけるボデー成形型90において、両軸受筒24と、その軸受筒24の下面に対面する左右の各側面型93の成形面との間に、軸受筒24に当接する軸受押さえ用ピン228と、その軸受押さえ用ピン228を上方へ向けて付勢するばね力を有する軸受押さえ用ばね部材226を配置したものである。これにより、両軸受筒24を吸入空気の流れに逆行する方向すなわち図13において上方へ付勢した状態で、ボデー本体3を成形する。この場合、ボデー本体3の樹脂成形圧Fと、軸受押さえ用ばね部材226のばね力とを用いて、軸受筒24を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢することができる。なお、本実施例の場合、軸受押さえ用ばね部材226及び軸受押さえ用ピン228は、ボデー本体3に一体化されるものとする。
また、軸受押さえ用ばね部材226のばね力を用いて、軸受筒24を吸入空気の流れに逆行する方向へ適確に付勢することができる。したがって、仮に、軸受筒24に対するボデー本体3の樹脂成形圧F(図11参照。)が、吸入空気の流れに逆行する方向以外の方向へ軸受筒24を付勢する場合においても、その樹脂成形圧Fに抗して軸受筒24を吸入空気の流れに逆行する方向へ適確に付勢することができる。
Claims (4)
- 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バルブ部を有するバルブ体と
を備え、
前記バルブ体を一対の軸受とともにインサートして、前記ボデー本体を成形する
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時に、前記バルブ体を位置決めした状態で前記軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢する
ことを特徴とするスロットルボデーの製造方法。 - 請求項1に記載のスロットルボデーの製造方法であって、
前記軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢する力として、前記ボデー本体の成形時の樹脂成形圧を用いることを特徴とするスロットルボデーの製造方法。 - 請求項1に記載のスロットルボデーの製造方法であって、
前記軸受を吸入空気の流れに逆行する方向へ付勢する力として、軸受押さえ用ばね部材のばね力を用いることを特徴とするスロットルボデーの製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の製造方法により製造されたことを特徴とするスロットルボデー。
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