JP2002285866A - スロットル装置およびその製造方法 - Google Patents

スロットル装置およびその製造方法

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JP2002285866A
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Yuji Nakano
勇次 中野
Akira Sano
亮 佐野
Kanichi Yagi
寛一 八木
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/748Machines or parts thereof not otherwise provided for
    • B29L2031/7506Valves

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットルボディ2に回路基板3を収容する
スロットル装置1の製作工数を低減し、且つ回路基板3
の良好な放熱性を確保する。 【解決手段】 回路基板3にヒートシンク10を絶縁部
材11を介して装着したものを、スロットルボディ2の
樹脂成形時にスロットルボディ2内にインサート成形し
てヒートシンク10の放熱面10aをスロットルボディ
2の外面に露出させると共に、回路基板3を外部配線に
接続するためのコネクタ2aをスロットルボディ2内の
回路基板3上のターミナル6に対応する位置に一体成形
した。これにより、従来のスロットル装置組立て工程に
おける、スロットルボディ2への回路基板3の取付け、
気密用パッキンの装着、カバーの取付けという複雑な作
業が不要になり、スロットル装置の組付け工数を大幅に
低減することができる。さらに、回路基板3の良好な放
熱性を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、エンジン
の空気通路を流れる空気流量を調整するスロットル装置
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンの空気通路を流れる空気
流量をスロットルバルブの開度を変えて調整するスロッ
トルボディは、アルミダイカストにより形成されてい
る。近年、軽量化、低コスト化のために、スロットルボ
ディは樹脂成形により作られるようになってきた。アル
ミダイカストの場合、スロットルバルブ用軸受け部等の
機械加工が必要であるが、低熱膨張率樹脂を用いて成形
すれば前述の加工は不要となり、軽量化と同時にコスト
を低減することができる。
【0003】一方、エンジンあるいはエンジンを搭載す
る車両の組付け工数低減、例えばワイヤーハーネスの配
設や接続作業工数を低減するために、電子制御装置のエ
ンジン近傍への移設あるいはエンジン周辺機器への一体
モジュール化等が検討されている。たとえば、特開平1
1−294216号公報においては、スロットルボディ
に電子制御装置を一体的に装着することが提案されてい
る。これは、スロットルボディに一体的に設けられた収
納部に電子制御装置である回路基板を固定し、カバーで
覆うものである。また、回路基板には外部配線であるワ
イヤーハーネスと接続するためのコネクタが取付けられ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような構成におい
ては、カバー装着時に、カバーとコネクタ間およびカバ
ーと収納部間の二箇所を同時にシールして気密を保つ必
要がある。すなわち、シール面が単一平面にはならず、
立体的に屈曲した複雑な形状になってしまう。このた
め、ゴム製のパッキン等のシール材の装着作業がやり難
くなる、あるいは、シール部において有効な面圧が得難
く十分なシール性が得られない、といった問題がある。
【0005】また、樹脂製スロットルボディに電子制御
装置を一体的に装着した場合、一般に、樹脂はアルミニ
ウムに比べて熱伝導率が小さいので、電子制御装置の放
熱性が低下する可能性がある。
【0006】本発明は、上記の問題を解決するために成
されたものであり、その目的は、スロットルボディの樹
脂成形時に電子制御装置である回路基板を一体成形する
ことにより、組付け工数を低減することができるスロッ
トル装置およびその製造方法を提供することである。
【0007】もう一つの目的は、容易な手段により、回
路基板の十分な放熱性を確保することができるスロット
ル装置およびその製造方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
する為、以下の技術的手段を採用する。
【0009】本発明の請求項1によると、空気通路が形
成された樹脂製のスロットルボディと、空気通路中に回
動自在に収容保持され、前記空気通路を流れる空気流量
を調整するスロットルバルブと、電子部品が実装された
回路基板とを備え、回路基板はスロットルボディ側に一
体的に収容固定されるスロットル装置において、回路基
板を樹脂製のスロットルボディと一体成形している。こ
れにより、回路基板一体型のスロットル装置の組付け工
数を大幅に低減することができる。
【0010】本発明の請求項2によると、回路基板を外
部と電気的に接続するためのコネクタをスロットルボデ
ィに一体成形した。これにより、コネクタとスロットル
ボディ間のシールが不要になるので、回路基板一体型の
スロットル装置の組付け工数を大幅に低減することがで
きる。
【0011】本発明の請求項3によると、回路基板は柔
軟性を有するフレキシブル基板であると共に、フレキシ
ブル基板を空気通路の外周側に沿わせて配置した。これ
により、フレキシブル基板に実装される電子部品の内発
熱性を有するもの、例えばパワー半導体素子等が発生す
る熱を、スロットルボディの空気通路を流れる空気流に
放熱することができるので、回路基板の十分な放熱性を
確保することができる。
【0012】さらに、スロットル装置の体格を小型化す
ることができる。
【0013】本発明の請求項4によると、回路基板には
放熱部材が装着され、且つ放熱部材はスロットルボディ
の外表面に放熱可能に露出している構成とした。これに
より、回路基板に実装される電子部品の内発熱性を有す
るもの、例えばパワー半導体素子等が発生する熱を、放
熱部材を介して効果的にスロットルボディ周囲の空気中
に放熱することができるので、回路基板の十分な放熱性
を確実に確保することができる。
【0014】本発明の請求項5によれば、回路基板一体
型のスロットル装置を少ない工数で効率的に製造するこ
とができる。
【0015】本発明の請求項6によれば、回路基板の放
熱性に優れる回路基板一体型のスロットル装置を少ない
工数で効率的に製造することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
に基づいて説明する。なお、各図において、同一構成部
分には同一符号を付してある。
【0017】(第1の実施形態)図1に、本発明の第1
の実施形態によるスロットル装置1の断面図を示す。
【0018】図2に、図1のII−II線断面図を示
す。
【0019】スロットル装置1は、図1に示すように、
スロットルボディ2に形成された空気通路2b内にスロ
ットルバルブ7が回動自在に保持され、このスロットル
バルブ7の開度を変えることにより、エンジンに吸入さ
れる空気量を調節している。さらに、スロットルボディ
2にはエンジン制御用の電子制御装置である回路基板3
が一体的に収容されている。エンジンに吸入される空気
は、図1中の矢印の方向に流れる。図1において、スロ
ットル装置1の左側には、エアフィルタ(図示せず)が
接続され、一方右側には、吸気をエンジンの各気筒に分
配、導入する吸気マニホールド(図示せず)が接続され
ている。
【0020】スロットルボディ2は、高温時の寸法変化
が小さく、且つ高強度の樹脂の型成形により作られてい
る。スロットルボディ2には、空気通路2bが形成さ
れ、その軸方向略中央部には、スロットルバルブ7を保
持固定するシャフト8が、空気通路2bの軸方向と直交
する方向に挿通されて回動自在保持されている。また、
回路基板3が、スロットルボディ2の型成形時に一体成
形することによって内蔵されている。さらに、回路基板
3を外部配線(図示せず)に接続するためのコネクタ2
aが、スロットルボディ2の回路基板3上のターミナル
6に対応した位置に形成されている。
【0021】電子制御装置を構成する回路基板3には、
各種電子部品4が実装されると共に、吸気圧力を検出す
る圧力センサ5が搭載されている。この圧力センサ5
は、被検出流体(本実施例においては空気)を検出部
(図示せず)へ導入する導入ポート5aを有し、回路基
板3がスロットルボディ2に一体成形されると、導入ポ
ート5aは空気通路2bに開口している。また、回路基
板3を外部配線(図示せず)と接続するためのコネクタ
2aの電気端子であるターミナル6が、回路基板3の所
定部位に接合されている。
【0022】次に、本発明の第1の実施形態によるスロ
ットル装置1の組付け方法について簡単に説明する。
【0023】スロットル装置1の製造工程は、回路基板
3に各種電子部品4を実装する工程、回路基板3と一体
にスロットルボディ2を樹脂成形する工程、およびスロ
ットルボディ2にスロットルバルブ7等を取付ける工程
の以上3工程から構成されている。
【0024】(1)回路基板3の実装工程 ここでは、回路基板3に各種電子部品4を実装する。さ
らに、回路基板3を外部配線(図示せず)と接続するた
めのコネクタ2aの電気端子であるターミナル6を、回
路基板3上の所定部位に接合する。
【0025】(2)スロットルボディ2の樹脂成形 スロットルボディ2の成形型(図示せず)内に、(1)
の工程により完成した回路基板3を装着する。この時、
回路基板3に固定されているターミナル6が、型(図示
せず)内のコネクタ2aに対応する部分に保持される。
これにより、樹脂成形時に回路基板3が成形型内の所定
位置に保持されると共に、スロットルボディ2と一体成
形されるコネクタ2aとターミナル6との位置関係を正
確に維持することができる。次に、樹脂を成形型に注入
してスロットルボディ2を成形する。
【0026】(3)(2)の工程により完成したスロッ
トルボディ2に、スロットルバルブ7、シャフト8、シ
ール部材9等を取付ける。
【0027】以上説明した、本発明の第1の実施形態に
よるスロットル装置1においては、スロットルボディ2
の樹脂成形時に、回路基板3をスロットルボディ2内に
一体成形(インサート成形)すると共に、回路基板3を
外部配線に接続するためのコネクタ2aをスロットルボ
ディ2内の回路基板3上のターミナル6に対応する位置
に一体成形した。これにより、従来のスロットル装置組
立て工程における、スロットルボディ2への回路基板3
取付け、気密用パッキンの装着、カバーの取付けという
複雑な作業が不要になり、スロットル装置の組付け工数
を大幅に低減することができる。
【0028】さらに、回路基板3およびコネクタ2a部
の良好な気密性を維持することができる。
【0029】(第2の実施形態)図3に、本発明の第2
の実施形態によるスロットル装置1の断面図を示す。
【0030】第2の実施形態においては、回路基板3に
は放熱部材であるヒートシンク10が装着され、且つヒ
ートシンク10はスロットルボディ2の外表面に放熱可
能に露出している構成とした。
【0031】ヒートシンク10は、熱伝導率の大きい材
質、例えばアルミニウム、真鍮等から形成され、回路基
板3の発熱性電子部品、例えばパワー半導体素子等に対
応した位置に装着されている。ヒートシンク10と回路
基板3との間には、熱伝導性に優れる絶縁部材11が被
着されている。
【0032】次に、第2の実施形態によるスロットル装
置1の製作手順について説明する。
【0033】先ず、各種電子部品4の実装およびターミ
ナル6の接合が完了した回路基板3にヒートシンク10
および絶縁部材11を接着等によって固定する。
【0034】次に、スロットルボディ2の樹脂成形(イ
ンサート成形)工程において、ヒートシンク10および
絶縁部材11が固定された回路基板3を、スロットルボ
ディ2の成形型内にセットする。ここで、ヒートシンク
10の回路基板3と反対側表面、すなわち放熱面10a
を成形型に密着させる。このため、スロットルボディ2
を樹脂成形すると放熱面10aはスロットルボディ2か
ら露出する。
【0035】以上説明した、本発明の第2の実施形態に
よるスロットル装置1においては、回路基板3にヒート
シンク10を絶縁部材11を介して装着すると共に、ヒ
ートシンク10の放熱面10aをスロットルボディ2の
外面に露出させた。これにより、第1の実施形態の場合
と同様の効果が得られるのに加えて、回路基板3に実装
された電子部品4の内で発熱性を有するもの、例えばパ
ワー半導体素子等が発生する熱を、ヒートシンク10を
介してスロットルボディ周囲の空気中に効果的に放熱す
ることができるので、回路基板3の十分な放熱性を確実
に確保することができる。
【0036】なお、以上説明した第2の実施形態におい
ては、図3に示すようにヒートシンク10を絶縁部材1
1を介して回路基板3に装着しているが、図4に示すよ
うに電子部品4側に装着してもよい。
【0037】(第3の実施形態)図5に、本発明の第3
の実施形態によるスロットル装置1の断面図を示す。
【0038】第3の実施形態は、第2の実施形態の回路
基板3をフレキシブル基板30としてスロットルボディ
2の空気通路2bの外周側に沿わせて配置し、且つヒー
トシンク10をスロットルボディ2の空気通路2bに放
熱可能に露出させた、すなわちヒートシンク10の放熱
面10aが空気通路2bの一部を形成する構成とした。
これにより、第1の実施形態の場合と同様の効果が得ら
れるのに加えて、回路基板3に実装された電子部品4の
内の発熱性を有するもの、例えばパワー半導体素子等が
発生する熱を、ヒートシンク10を介してスロットルボ
ディ2の空気通路2b内を流れる空気中に効果的に放熱
することができるので、回路基板3の十分な放熱性を確
実に確保することができる。
【0039】また、フレキシブル基板30をスロットル
ボディ2の空気通路2bの外周側に沿わせて配置するこ
とにより、スロットル装置1の体格を小型化することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態によるスロットル装置
1の断面図である。
【図2】図1中における、II−II線断面図である。
【図3】本発明の第2の実施形態によるスロットル装置
1の断面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態によるスロットル装置
1の変形例の部分断面図である。
【図5】本発明の第3の実施形態によるスロットル装置
1の断面図である。
【符号の説明】
1 スロットル装置 2 スロットルボディ 2a コネクタ 2b 空気通路 3 回路基板 4 電子部品 5 圧力センサ 5a 導入ポート 6 ターミナル 7 スロットルバルブ 8 シャフト 9 シール部材 10 ヒートシンク(放熱部材) 11 絶縁部材
フロントページの続き (72)発明者 八木 寛一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G065 CA00 CA26 HA21 HA22 3G301 JA17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気通路が形成された樹脂製のスロット
    ルボディと、 前記空気通路中に回動自在に収容保持され、前記空気通
    路を流れる空気流量を調整するスロットルバルブと、 電子部品が実装された回路基板とを備え、前記回路基板
    は前記スロットルボディ側に一体的に収容固定されるス
    ロットル装置において、 前記回路基板を前記スロットルボディと樹脂にて一体成
    形したことを特徴とするスロットル装置。
  2. 【請求項2】 前記回路基板を外部と電気的に接続する
    ためのコネクタを前記スロットルボディに一体成形した
    ことを特徴とする請求項1に記載のスロットル装置。
  3. 【請求項3】 前記回路基板は柔軟性を有するフレキシ
    ブル基板であると共に、前記フレキシブル基板を前記空
    気通路の外周側に沿わせて配置したことを特徴とする請
    求項1または請求項2に記載のスロットル装置。
  4. 【請求項4】 前記回路基板には放熱部材が装着され、
    且つ前記放熱部材は前記スロットル装置の外表面に放熱
    可能に露出していることを特徴とする請求項1ないし請
    求項3のいずれかに記載のスロットル装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載のスロットル装置の製造方法であって、 前記回路基板上に電子部品を実装する工程と、 前記回路基板と一体に樹脂成形することにより前記スロ
    ットルボディを形成する工程と、 樹脂成形された前記スロットルボディの前記空気通路内
    に前記スロットルバルブを組付ける工程とを備えること
    を特徴とするスロットル装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載のスロットル装置の製造
    方法であって、 前記回路基板上に電子部品を実装する工程と、 前記回路基板に前記放熱部材を装着する工程と、 前記回路基板と一体に樹脂成形することにより前記スロ
    ットルボディを形成する工程と、 樹脂成形された前記スロットルボディの前記空気通路内
    にスロットルバルブを組付ける工程とを備えることを特
    徴とするスロットル装置の製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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