JP2002147256A

JP2002147256A - 回転軸と樹脂製レバーとの結合構造

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Publication number: JP2002147256A
Application number: JP2000348930A
Authority: JP
Inventors: Yonosuke Hatsumi; 養之助初見; Toshio Karasawa; 利夫唐沢; Takafumi Asakura; 啓文朝倉
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】スロットルシャフトとスロットルレバーのよ
うな回転軸と樹脂製レバーとの結合構造において、ラジ
アル方向にもスラスト方向にもガタツキを起こさず、し
かも、構成が簡単な結合構造を提供する。【解決手段】本発明の回転軸１００は、先端に螺旋状
溝１０１が形成され、螺旋状溝１０１の基端側に細径部
１０２が形成されている。回転軸のこの部分を樹脂製レ
バー１１０の射出成形時に金型内に挿入しておき、一体
成形により結合する。成形後に樹脂製レバー１１０と回
転軸１００との間に相対的な回転力が加わったり、スラ
スト力が加わっても、螺旋状溝と細径部とに樹脂が充填
されているので、螺旋状溝は回転することができず、回
転力とスラスト力の双方に対抗することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、円形断面を有する
回転軸と、この回転軸を回転するレバー類との結合構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにとって適切な燃料と空気の混
合気を供給するために、スロットルボディが使用されて
いる。一般のスロットルボディでは、円筒形状の吸気通
路を有し、この吸気通路内に設けた円板状のスロットル
バルブを回動し、吸気通路に対する角度、すなわち、開
度を変化させて通過する空気量を制御する。そして、制
御された空気に対し、燃料噴射ポンプによってガソリン
を噴射し、所望の空燃比の混合気としてシリンダ内に供
給することになる。

【０００３】このようなスロットルバルブを回動するス
ロットルシャフトは、円形断面の金属棒からなり、その
端部に上記スロットルバルブの開度を調整するためのス
ロットルレバーを固定している。スロットルボディやス
ロットルレバーには、主として軽量化の目的から、近年
になって合成樹脂が使用されるようになってきた。

【０００４】図２は、従来のスロットルボディの断面図
である。同図において、スロットルボディ１０のボディ
本体１１は、その中央に断面が円形の吸気通路１１ａを
有し、両側にボス１１ｂ，１１ｃを有している。空気
は、吸気通路１１ａの中心軸ａと平行に矢印ｂの向きに
流れる。

【０００５】吸気通路１１ａの中央には、スロットルバ
ルブ１２が収容される。スロットルバル１２は円板形状
で、スロットルシャフト１３に貫通形成された孔１３ａ
に差し込まれ、ビス１４で締付固定される。スロットル
シャフト１３は、両側のボス１１ｂ，１１ｃに支持さ
れ、その一端にスロットルレバー１５を固定している。
スロットルレバー１５を回動するとスロットルシャフト
１３が回動し、これによってスロットルバルブ１２が回
動して吸気通路１１ａの開度を加減して吸気通路１１ａ
を通過する空気流量が調整される。

【０００６】スロットルレバー１５は合成樹脂製で、Ｌ
型に湾曲した芯金１６が一体成形されており、また、ボ
ス１１ｂに嵌合する軸部１５ｂを有する。この軸部１５
ｂの中心に孔１５ａが穿設されており、スロットルシャ
フト１３は、その一端をこの孔１５ａに挿通し、先端の
細径部１３ｂを芯金１６の孔１６ａに貫通してからカシ
メられ、固定されることになる。Ｌ型の芯金１６の短い
辺は、スロットルレバー１５を貫通して突出しており、
ここがスロットルレバー１５の操作部１６ｂとなる。

【０００７】スロットルレバー１５のボス１１ｂと嵌合
する軸部１５ｂは、円柱形状で、ボス１１ｂの孔に回動
自在に嵌合し、スロットルシャフト１３の一方側のすべ
り軸受となる。スロットルシャフト１３の他端側は、吸
気通路１１ａを貫通して、樹脂製のロータ１７の軸部１
７ａの嵌合穴に圧入され、ロータ１７と一体になって回
転することになる。ロータの軸部１７ａは、その外側が
ボディ本体１１のボス１１ｃ内の孔に回動自在に嵌合
し、スロットルシャフト１３の他方側のすべり軸受とな
る。ロータ１７の端部にはスロットルバルブ１２の開度
を検知するスロットルポジションセンサ２０があるが、
その構造は本発明とは関係が無いので、説明を省略す
る。

【０００８】スロットルレバー１５とボディ本体１１と
の間には、コイルスプリングからなるリターンスプリン
グ１８が嵌装されている。このリターンスプリング１８
により、スロットルレバー１５は、スロットルバルブ１
２が吸気通路１１ａを閉止する回転方向に付勢されてい
る。ボディ本体１１には、図示しないがスロットルレバ
ー１５のストッパがあり、スロットルバルブ１２が吸気
通路１１ａを閉止した位置に止まるようにされている。
リターンスプリング１８は、同時に圧縮スプリングとも
なっており、スロットルレバー１５をボディ本体１１か
ら離れる方向に付勢している。

【０００９】上記のスロットルボディの構成において、
スロットルシャフト１３とスロットルレバー１５とは、
常時一体で回動しなければならない。もし、両者の間に
相対的な回転が許容されると、スロットルレバー１５で
スロットルバルブ１２の開度を指示しても、スロットル
バルブ１２がその開度にならず、エンジンの回転制御が
できなくなってしまうからである。

【００１０】また、スロットルシャフト１３とスロット
ルレバー１５との間のスラスト方向のガタツキが大きい
と、スロットルバルブ１２が吸気通路１１ａの内壁にか
じりつき易くなり、かじり付きによって回動が困難にな
り、やはり、エンジンの回転制御ができなくなってしま
うことになる。

【００１１】しかしながら、スロットルバルブ１２に
は、エンジンの運転中は常時負圧が掛かっており、スロ
ットルレバー１５に対して回転トルクが加わった状態と
なっている。そのため、上記のカシメのみでは、空回り
してしまうおそれがある。また、エンジンの運転による
振動が常時スロットルシャフト１３にも伝達されてお
り、振動のスラスト方向成分によってカシメ部分が緩
み、スラスト方向のガタツキが大きくなる心配もある。

【００１２】そのため、上述したように、図３ではスロ
ットルシャフト１３の細径部１３ｂを、芯金１６の孔１
６ａに貫通させて、カシメることでスラスト方向と回転
方向の動きを固定し、一体化している。また、スロット
ルレバー１５の孔１５ａとスロットルシャフト１３との
嵌合も固くしていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
なって軽量化の要請に応じるために、スロットルシャフ
ト１３の端部をスロットルレバー１５の射出成形時に金
型内に挿入して一体成形（このような成形をここでは
「モールド成形」ということにする）し、上記芯金１６
を省略する構造が採用されてきた。モールド成形した場
合にも、上記のスラスト方向にガタが生じないように
し、かつ、ラジアル方向に緩まない構造が、当然必要で
ある。

【００１４】図３は、このような要請に対応したもの
で、図３（ａ）は、スロットルレバー１５に埋設した状
態を示す断面図、図３（ｂ）はスロットルシャフト１３
の端部の斜視図である。ここでは、スロットルシャフト
１３の端部に、細径部１３ｃを形成するとともに、先端
に板状突起１３ｄを形成している。合成樹脂製のスロッ
トルレバー１５を射出成形する場合に、成形金型内に、
予めこのように加工されたスロットルシャフト１３の端
部を挿入して、モールド成形するのである。先端の板状
突起１３ｄがスロットルシャフト１３とスロットルレバ
ー１５との回転止めとなり、細径部１３ｃがスラスト方
向の抜け止めとなる。

【００１５】図４（ａ），（ｂ）のように、スロットル
シャフト１３の端部に加工する形状は、他にもある。す
なわち、図４（ａ）は、スロットルシャフト１３の先端
から軸方向にＵ字溝１３ｅを形成するとともに、細径部
１３ｃを形成している。スロットルレバー１５の射出成
形時にこのＵ字溝１３ｅ内に溶融した樹脂を流し込んで
固めて回転止めにするとともに、細径部１３ｃを形成し
てここにも樹脂を流し込み、スラスト方向のガタツキを
止める構成としている。

【００１６】図４（ｂ）では、細径部１３ｃと、先端に
半円部１３ｆを形成している。ここでも、半円部１３ｆ
が回転止めになり、細径部１３ｃがスラスト方向のガタ
ツキ止めとなっている。

【００１７】しかし、上記の図３、図４（ａ），（ｂ）
の例は、いずれもスロットルシャフト１３の先端部の板
状突起１３ｄ、Ｕ字溝１３ｅ、又は、半円部１３ｆの形
成にミーリング加工が必要で、細径部１３ｃを形成する
には旋盤加工が必要というように、複数工程の機械加工
が必要となる。そのため、製造コストが上がるという問
題がある。

【００１８】本発明は、上記の問題の解決を図ったもの
で、簡単な構造で回転軸のラジアル方向の空回りとスラ
スト方向のガタツキとを防止できる回転軸と樹脂製レバ
ーとの結合構造を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、回転軸の端部を該回転軸を回動する樹脂
製レバーに埋設して固定する結合構造において、上記回
転軸の端部に螺旋状溝を形成すると共に該螺旋状溝の基
端側に細径部を形成し、螺旋状溝全体と細径部の少なく
とも一部を樹脂製レバーに埋設・固化したことを特徴と
している。また、上記細径部が、上記螺旋状溝の溝底径
以下である構成や、上記螺旋状溝の断面形状が四角形で
ある構成とすることができる。

【００２０】

【作用】樹脂製レバーを射出成形等で成形する場合、上
記構成の回転軸の端部を金型内にセットし、溶融した樹
脂を圧入すると、回転軸に形成された螺旋状溝と細径部
とに、溶融した樹脂が充填された状態で固化し、モール
ド成形される。螺旋状溝は、ねじと同様な構成なので、
成形後に回転軸と樹脂製レバーとの間に相対回転力が加
わっても、螺旋状溝は、ねじ込み方向にも緩み方向に樹
脂が充填されていて進むことができず、結果的に、回転
止めとスラスト止めの双方として作用し、回転方向の剥
離を起こして空回りしたり、スラスト方向にガタが生じ
ることを防止できる。細径部を螺旋状溝の溝底径以下と
したり、螺旋状溝の断面形状を四角形にすれば、抵抗力
が増加するので、効果が大きい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
って説明する。図１は、本発明の回転軸と樹脂製レバー
との結合構造の第１実施例の要部を示す断面図である。
同図において、符号１００は回転軸を示すが、これは従
来例のスロットルシャフト１３に対応するものである。
また、符号１１０は、樹脂製レバーで、これは、従来例
におけるスロットルレバー１５に対応している。

【００２２】本発明の回転軸１００は、先端に螺旋状溝
１０１が形成され、螺旋状溝１０１の付け根に細径部１
０２が形成されている。この螺旋状溝１０１は、断面形
状が四角形の角ねじ形状をしている。このような螺旋状
溝１０１は、回転軸１００が金属製の場合は、回転軸１
００を旋盤に取り付け、先端近傍に細径部１０２を切削
加工し、引き続き、螺旋状溝１０１の部分をねじ切り加
工することで形成することができる。すなわち、ミーリ
ング加工が不要で、全て旋盤加工とすることができ、機
械加工が簡単になって加工コストを低減することができ
る。この螺旋状溝１０１は、ねじと同様の構成であり、
図示の例では、断面形状が四角形の角ねじとなっている
が、この四角の形状が最も抵抗力が大きくなり、望まし
い。ただし、条件によっては、通常のねじ込み用ねじの
ように三角ねじや台形ねじとすることもできる。なお、
回転軸１００は、樹脂製でもよい。

【００２３】このように加工形成された回転軸１００
を、樹脂製レバー１１０の成形時に、金型内にセット
し、モールド成形する。溶融した樹脂が螺旋状溝１０１
の周囲を隙間無く包み、かつ、細径部１０２に進入して
固化し、回転軸１００と樹脂製レバー１１０とが結合さ
れる。

【００２４】こうして結合された後、回転軸１００と樹
脂製レバー１１０との間に、たとえば、スロットルバル
ブに加わる負圧のような回転方向の剥離力が加わって
も、螺旋状溝１０１は締め付け側と緩め側のいずれの方
向にも進行できないので、回転方向の剥離力に耐え、空
回りを防止することができる。特に、螺旋状溝１０１が
断面形状が四角形の角ねじなので、垂直面で抵抗力を受
けることができ、大きな抵抗力を得ることができる。ま
た、この場合、螺旋状溝１０１を締め付ける方の抵抗力
と、緩める方の抵抗力とを比較すると、螺旋状溝１０１
の先端側は全面が樹脂に覆われているのに対し、基端側
は細径部１０２の断面積の部分には樹脂が無いので、通
常は締め付ける方向の抵抗力の方が大きくなる。そこ
で、スロットルバルブに加わる負圧等の力によって、回
転軸１００に回転力が加わる場合、その回転力が締付力
となるように右螺旋にするか、左螺旋にするかを選択す
るとよい。

【００２５】回転軸１００と樹脂製レバー１１０との間
にスラスト方向の力が加わると、螺旋状溝１０１の先端
と樹脂との間と、細径部１０２とここに進入固化した樹
脂との間で双方向のスラスト力に抗することができ、ス
ラスト方向のガタツキも生じない。また、螺旋状溝１０
１のピッチは粗い方が細かい方より効果的で、溝の深さ
（ねじ山の高さ）は深い（高い）方が浅い（低い）方よ
り効果的である。

【００２６】細径部１０２の径が螺旋状溝１０１の山径
より大きいと、螺旋状溝１０１は簡単に緩んで抜け出て
しまうことになる。そのため、細径部１０２の径は、螺
旋状溝１０１の山径より小さくすることが必要である。
また、溝底径より小さくすると、螺旋状溝１０１の谷底
と細径部１０２との間にも段差ができ、この段差でも樹
脂と接触してスラスト方向の抵抗力が発生するので、よ
り大きな剥離力に耐えることができ、望ましい。

【００２７】なお、上記の構成中、螺旋状溝１０１はそ
の全体が樹脂製レバー１１０に埋設されることになる
が、細径部１０２は必ずしもその全体が樹脂製レバー１
１０に埋設される必要はなく、必要となる樹脂の厚さが
確保できさえすれば、一部が埋設される状態としてもよ
い。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
回転軸の端部を、該回転軸を回動する樹脂製レバーに埋
設して固定する結合構造において、回転軸の端部に螺旋
状溝を形成すると共に該螺旋状溝の基端側に細径部を形
成し、螺旋状溝全体と細径部の少なくとも一部を樹脂製
レバーに埋設・固化したので、回転軸と樹脂製レバーと
の間に回転力やスラスト力が加わっても、有効に対抗す
ることができ、回転軸と樹脂製レバーとの間の剥離やガ
タツキを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転軸と樹脂製レバーとの結合構造の
第１実施例の要部断面図である。

【図２】回転軸と樹脂製レバーとの結合構造の従来例と
してのスロットルボディの断面図である。

【図３】回転軸と樹脂製レバーとの別の結合構造を示す
従来例の図で、（ａ）は要部断面図、（ｂ）回転軸先端
部の斜視図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、回転軸の端部形状のさらに
別の従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００回転軸１０１螺旋状溝１０２細径部１１０樹脂製レバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者朝倉啓文神奈川県小田原市久野2480番地株式会社ミクニ小田原事業所内Ｆターム(参考） 3G065 CA23 HA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸の端部を該回転軸を回動する樹脂
製レバーに埋設して固定する結合構造において、上記回転軸の端部に螺旋状溝を形成すると共に該螺旋状
溝の基端側に細径部を形成し、螺旋状溝全体と細径部の
少なくとも一部を樹脂製レバーに埋設・固化したことを
特徴とする回転軸と樹脂製レバーとの結合構造。
【請求項２】上記細径部が、上記螺旋状溝の溝底径以
下であることを特徴とする請求項１記載の回転軸と樹脂
製レバーとの結合構造。
【請求項３】上記螺旋状溝の断面形状が四角形である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の回転軸と樹脂製
レバーとの結合構造。