JP2004092617A - スロットル制御装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することで、部品点数および組立工数を削減することのできる内燃機関のスロットル制御装置を提供する。
【解決手段】予め製造したスロットルボディ６のボア部８内に、溶融状態の耐熱性樹脂材（溶融樹脂）を注入して、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５を樹脂モールド成形し、且つ軸状部５の樹脂成形部２１内に補強材２２をインサート成形することにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディ６のボア部８内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部５への第１、第２板状部３、４の組み立てを廃止することができるので、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】予め製造したスロットルボディ６のボア部８内に、溶融状態の耐熱性樹脂材（溶融樹脂）を注入して、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５を樹脂モールド成形し、且つ軸状部５の樹脂成形部２１内に補強材２２をインサート成形することにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディ６のボア部８内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部５への第１、第２板状部３、４の組み立てを廃止することができるので、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される内燃機関のスロットル制御装置に関するもので、特に車両乗員の操作量に応じてモータを駆動して、スロットルボディに回転自在に支持されたスロットルバルブの開度を制御する内燃機関のスロットル制御装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両乗員によるアクセルペダルの踏込量に応じてモータを駆動して、スロットルバルブの開度を所定の開度に制御するようにした内燃機関のスロットル制御装置が知られている。このようなスロットル制御装置においては、例えばアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサからの信号に応じてモータに電流を流し、モータの回転出力をスロットルバルブのシャフト部に伝えることで、スロットルバルブが開閉されて、内燃機関に吸入される吸入空気量を制御するように構成されている。ここで、上記のような内燃機関のスロットル制御装置は、内燃機関のインテークマニホールドに連結されるスロットルボディと、このスロットルボディの円管状ボア部内において吸入空気量を制御する略円板状のスロットルバルブと、ボールベアリングとドライベアリングを介してボア部の軸受保持部の内周に回転自在に支持された略円形軸状のバルブシャフトとを備えている。
【０００３】
そして、予めアルミニウムダイカスト等によって一体的に形成されたスロットルボディのボア部の軸受保持部の内周にドライベアリングを圧入固定し、次に、バルブシャフトの外周にボールベアリングを圧入固定し、次に、ボア部の軸受保持部の内周に、一端部にボールベアリングを保持したバルブシャフトを圧入固定してスロットルボディにバルブシャフトを組み付けるようにしている。その後に、スロットルバルブをドライベアリング、ボールベアリングおよびバルブシャフトの径方向外方からバルブシャフトに形成された一文字形状のバルブ貫通孔に差し込んだ後に、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを用いてバルブシャフトにスロットルバルブを締め付け固定することで、組み立てられている。
また、型成形された弁ハウジング内でスロットルバルブのディスク部を型成形するようにしたスロットル制御装置もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１４１５４０号公報（第３−６頁、図１−図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のスロットル制御装置においては、バルブシャフトをボールベアリングを介してスロットルボディの軸受保持部に組み込んだ後に、スロットルバルブをバルブシャフトに組み込まなければばらない。また、スロットルバルブとバルブシャフトとは別体部品で形成されており、スロットルバルブとバルブシャフトとの組み立てにスクリューが必要となる。これらによって、部品点数および組立工数が多く、コストアップとなるという問題が生じる。また、型成形された弁ハウジング内でスロットルバルブのディスク部を型成形するようにしたスロットル制御装置の場合には、スロットルバルブのシャフト部やディスク部が補強材や補強リブ等により補強されていないので、耐久性に劣るという問題点があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、耐久性に優れ、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することで、部品点数および組立工数を削減することのできるスロットル制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、第１工程で、先ず、予めスロットルボディを製造し、次に、第２工程で、スロットルボディのボア部内に、溶融状態の第２樹脂材を注入して、スロットルバルブの板状部および軸状部を樹脂モールド成形し、且つ板状部または軸状部に補強材を一体的に設けることにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディのボア部内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部への板状部の組み立てを廃止することができるので、耐久性に優れ、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【０００８】
また、スロットルバルブの板状部と軸状部とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブの板状部が軸状部に対してずれる現象がなくなり、スロットルバルブとスロットルボディのボア部とのかじりが生じ難くなる。これにより、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブの板状部がボア部の内壁面に干渉することなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブの制御性を向上することができる。また、スロットルバルブの板状部と軸状部とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブの板状部と軸状部との組み立てずれを防止することができる。これにより、スロットルバルブの軸状部の少なくとも一端部に例えば回転角度検出装置に対向してマグネットを設置するものの場合、回転角度検出装置によってスロットルバルブの回転角度を精度良く検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、樹脂モールド成形時に、スロットルバルブの板状部を、スロットルボディのボア部の内周面に沿って樹脂成形することにより、スロットルバルブの板状部の外周とスロットルボディのボア部の内周との形状が略同一形状になるため、スロットルバルブの板状部の外周形状およびスロットルボディのボア部の内周形状が完全な円形状とならなくても、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。また、スロットルボディのボア部の内部にスロットルバルブを樹脂成形した後に、スロットルバルブの板状部および軸状部が成形収縮するため、スロットルボディのボア部とスロットルバルブの板状部および軸状部との間にクリアランスを確保することができる。また、請求項３に記載の発明によれば、第１、第２シャフト貫通穴のいずれか少なくとも一方のシャフト貫通穴を、樹脂モールド成形時に溶融状態の第２樹脂材を注入するためのゲートとして使用することが望ましい。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、第１工程で、先ず、予めスロットルバルブを製造し、次に、第２工程で、スロットルバルブの外周に、溶融状態の第１樹脂材を注入して、スロットルボディの管状ボア部を樹脂モールド成形し、且つスロットルバルブの板状部または軸状部に補強材を一体的に設けることにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディのボア部内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部への板状部の組み立てを廃止することができるので、耐久性に優れ、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、樹脂モールド成形時に、スロットルボディのボア部を、スロットルバルブの板状部の外周部に沿って樹脂成形することにより、スロットルバルブの板状部の外周とスロットルボディのボア部の内周との形状が略同一形状になるため、スロットルバルブの板状部の外周形状およびスロットルボディのボア部の内周形状が完全な円形状とならなくても、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、管状ボア部を有するスロットルボディを樹脂一体成形する第１樹脂材、あるいは軸状部および板状部を有するスロットルバルブを樹脂一体成形する第２樹脂材に、フッ素樹脂を主成分とする潤滑材を配合することにより、スロットルバルブの表面およびその周辺のスロットルボディのボア部の内壁面に吸入空気中の水分が氷結する現象を防止できる。また、スロットルバルブの表面およびその周辺のスロットルボディのボア部の内壁面に燃料等の酸化物や炭化物の堆積を防止できる。それによって、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブがデポジットやアイシングに邪魔されることなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブの制御性を向上することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、スロットルバルブの板状部の第１、第２貫通穴近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部を設けるか、あるいはスロットルボディのボア部の第１、第２貫通穴近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部を設けたことにより、スロットルボディのボア部とスロットルバルブの板状部とのかじりを防止することができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、軸状部および板状部を有するスロットルバルブを樹脂一体成形する第２樹脂材を、管状ボア部を有するスロットルボディを樹脂一体成形する第１樹脂材に比べて吸水による寸法変化率を小さくしたことにより、スロットルボディのボア部とスロットルバルブの板状部とのかじりを防止することができ、且つスロットルバルブの板状部がスロットルボディのボア部内において全閉位置に位置する際の気密性の変化を小さくすることができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、補強材を、その第１貫通穴または第２貫通穴の近傍の少なくとも一端部で、スロットルバルブの軸状部の外周面に露出させることにより、スロットルバルブの軸状部の摩耗を低減させることができる。これにより、補強材の少なくとも一端部とボア部との間に装着されるドライベアリング等の軸受部品を廃止することができるので、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
また、補強材を、その第１貫通穴または第２貫通穴の近傍の少なくとも一端部で、スロットルバルブの軸状部の外周面に露出させることにより、補強材の少なくとも一端部で、例えばバルブギヤまたは減速ギヤまたはロータコアを形成する回転体とのかしめ固定または圧入固定が可能となる。また、ボールベアリング等の軸受部品が圧入でき、例えば金属製の補強材と金属製のボールベアリングの内輪との線膨張係数の差が小さくなり、温度変化による圧入力の変化を小さくすることができる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明によれば、スロットルボディのボア部の外周とギヤボックスとを連結する接続部を補強するための補強リブを、スロットルボディのボア部の側方に設けている。そして、スロットルバルブの板状部の全閉位置を避けるように、しかもスロットルボディのボア部よりも肉厚が薄くなるように補強リブを設けることにより、スロットルボディのボア部のソリを抑制することができるので、スロットルボディのボア部の内径寸法精度を向上することができる。また、請求項１１に記載の発明によれば、スロットルバルブの板状部に、整流リブを設けたことにより、その整流リブによってスロットルボディのボア部内を流れる吸入空気を整流する整流機能と、スロットルバルブの板状部を補強する補強機能とを兼ねることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１および図２は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は内燃機関のスロットル制御装置の全体構成を示した図である。
【００１８】
本実施形態の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）のスロットル制御装置は、アクチュエータを構成するモータ１と、このモータ１の回転速度を所定の減速比に減速する減速装置（後述する）と、この減速装置を介してモータ１に回転駆動されるスロットルバルブ２と、このスロットルバルブ２の軸状部（バルブシャフト、シャフト部）５をボールベアリング（軸受部品）９を介して回転自在に支持するスロットルボディ６と、このスロットルボディ６の開口側を閉塞するセンサカバー７と、車両乗員による操作量（アクセルペダルの踏込量）に応じてモータ１を駆動して、スロットルバルブ２の開度を所定の開度に制御することで、エンジンの回転速度をコントロールするエンジン制御装置（エンジンコントロールユニット：以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。なお、インテークマニホールドには、スロットルボディ６内に形成される吸気通路とエンジンの各気筒の燃焼室内とを連通する吸気通路が形成されている。
【００１９】
ここで、ＥＣＵには、車両乗員によるアクセルペダルの踏込量を電気信号（アクセル開度信号）に変換し、ＥＣＵへどれだけアクセルペダルが踏み込まれているかを出力するアクセル開度センサ（図示せず）が接続されている。また、スロットル制御装置は、スロットルバルブ２の開度を電気信号（スロットル開度信号）に変換し、ＥＣＵへどれだけスロットルバルブ２が開いているかを出力するスロットルポジションセンサ（図示せず）を有している。
【００２０】
そして、本実施形態のＥＣＵは、スロットルポジションセンサからのスロットル開度信号とアクセル開度センサからのアクセル開度信号との偏差がなくなるようにモータ１に対して比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）によるフィードバック制御を行なうように構成されている。なお、センサカバー７は、スロットルポジションセンサの各外部接続端子間、およびモータ１への給電端子間を電気的に絶縁する樹脂材（例えばＰＢＴ等の熱可塑性樹脂）よりなり、スロットルポジションセンサを保持固定する凹状のセンサ固定部１１を有している。
【００２１】
モータ１は、モータハウジング内に複数個の永久磁石、アーマチャコア、アーマチャコイル等を有する駆動源である。減速装置は、モータ１の出力軸１２の外周に固定されたピニオンギヤ１３と、このピニオンギヤ１３と噛み合って回転する中間減速ギヤ１４と、この中間減速ギヤ１４と噛み合って回転する回転体（ロータコア）１５とを有している。その中間減速ギヤ１４は、金属材または樹脂材により一体的に形成されており、回転中心を成す支持軸１６の外周に回転自在に嵌め合わされている。そして、中間減速ギヤ１４には、ピニオンギヤ１３に噛み合う大径ギヤ１４ａ、および回転体１５の減速ギヤ１５ａに噛み合う小径ギヤ１４ｂが設けられている。また、支持軸１６の軸方向の一端部は、スロットルボディ６の外壁面に形成された凹状部に圧入固定されている。ここで、ピニオンギヤ１３および中間減速ギヤ１４は、モータ１の回転出力を回転体１５の減速ギヤ１５ａに伝達する回転出力伝達手段である。
【００２２】
回転体１５は、金属材により所定の略円環形状に形成されたバルブギヤである。この回転体１５の円筒状部分の外周には、中間減速ギヤ１４の小径ギヤ１４ｂに噛み合う減速ギヤ１５ａが形成されており、その回転体１５の円筒状部分の内周には、スロットルポジションセンサの外周面と対向するように永久磁石（図示せず）が接着剤等を用いて固定されている。また、回転体１５は、その中心部に貫通孔が形成されており、その貫通孔内を後記する補強材（芯がね）２２の図示右端部が貫通し、その後に補強材２２の図示右端部（後記する減速ギヤ固定部２５）をかしめることで軸状部５の図示右端部に固定されている。また、回転体１５の円環状部分の図示左端面とスロットルボディ６のボア部８の外壁面（図示右端面）との間には、スロットルバルブ２およびその軸状部５をエンジンがアイドル回転速度の時の初期位置に戻すためのコイル状のリターンスプリング１７が装着されている。
【００２３】
スロットルバルブ２は、エンジンに吸入される吸入空気量をコントロールするバタフライ形の回転弁である。そして、スロットルバルブ２は、耐熱性樹脂材により略半円板形状に一体成形された第１、第２板状部３、４と、スロットルボディ６に回転自在に支持されて、外周面に同一平面上に位置するように第１、第２板状部３、４を保持固定する軸状部５とから構成されている。そして、スロットルバルブ２の軸状部５は、耐熱性樹脂材により一体成形された円筒形状の樹脂成形部２１、およびこの樹脂成形部２１を補強するための補強材（金属製芯材）２２を有している。
【００２４】
なお、第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第２樹脂材）には、例えばポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性樹脂が使用されている。そして、第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材には、デポジットやアイシングを防止する目的で、例えばフッ素樹脂（ＰＴＴＥ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＰＵＤＦ，ＰＣＴＥＦ）等の潤滑材が配合されている。
【００２５】
また、スロットルバルブ２の第２樹脂成形品、すなわち、第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第２樹脂材）は、ガラス繊維で補強したＰＢＴを用いることが望ましく、更に、後記するスロットルボディ６の第１樹脂成形品を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第１樹脂材）よりも吸水による寸法変化率が小さい耐熱性樹脂材、例えばガラス繊維の配合率を第１樹脂材よりも２０％〜４０％程度多くしたＰＢＴを用いることが望ましい。
【００２６】
その樹脂成形部２１には、第１、第２板状部３、４を保持固定するためのバルブ保持部、およびスロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２の内周に回転自在に支持される第１、第２被支持部が設けられている。また、補強材２２は、ステンレス鋼等の鉄系金属材により略丸棒形状に形成されており、樹脂成形部２１にインサート成形されて樹脂成形部２１に一体化されている。その補強材２２は、樹脂成形部２１の軸心を軸方向に貫通する径小部、この径小部よりも図示左端側に設けられて、径小部よりも外径の大きい径大部、および径小部よりも図示右端側に設けられて、径小部よりも外径の大きい径大部を有している。
【００２７】
なお、これらの２つの径大部の外径は、樹脂成形部２１の外径と略等しい。そして、それらの径大部の表面は、軸状部５の外周面まで露出している。また、図示右側の径大部には、ボールベアリング９を介してスロットルボディ６に回転自在に支持される第２被支持部が設けられ、また、図示右側の径大部の図示右側端面には、回転体１５の減速ギヤ１５ａをかしめにより固定する減速ギヤ固定部２５が設けられている。
【００２８】
スロットルボディ６は、耐熱性樹脂材により一体成形されており、エンジンのインテークマニホールドに連通するエンジン吸気管の一部を構成すると共に、スロットルバルブ２を回転自在に保持する装置である。このスロットルボディ６は、エンジンへの吸気管とインテークマニホールドとの間に気密的に連結される円管状のボア部８を有している。このボア部８の内部には、エンジンへの吸入空気が流れる、略円形状の吸気通路が形成されている。
【００２９】
スロットルボディ６のボア部８には、スロットルバルブ２の軸状部５の第１、第２被支持部を回転自在に支持するための円筒状の第１、第２軸受部３１、３２、およびスロットルバルブ２の軸状部５の第２被支持部をボールベアリング９を介して回転自在に支持するための円筒状の軸受保持部３３が設けられている。なお、第１、第２軸受部３１、３２内には、スロットルバルブ２の軸状部５の両端部がそれぞれ貫通する丸穴形状の第１、第２シャフト貫通穴４１、４２が形成されている。また、第１軸受部３１の図示左端部には、その第１軸受部３１の開口部を塞ぐためのプラグ３４が装着されている。
【００３０】
そして、スロットルボディ６のボア部８の側方には、減速ギヤ１５ａを有する回転体１５を回転自在に収容するための容器形状のギヤボックス部３５が耐熱性樹脂材により一体成形されている。そのギヤボックス部３５の開口側には、電気絶縁性に優れる樹脂材（例えばガラス繊維で補強したＰＢＴ等の熱可塑性樹脂）よりなるセンサカバー７が取り付けられており、ギヤボックス部３５とセンサカバー７との間に形成される内部空間内に、上記の減速装置を構成する各ギヤが回転自在に収容される。
【００３１】
また、スロットルボディ６のボア部８の外周には、エンジンのインテークマニホールドの結合端面に締結ボルト等の締結部材を用いて結合される複数のエンジン結合部（エンジン被取付部、エンジン装着部）３６が半径方向に延びるように耐熱性樹脂材により一体成形されている。これらのエンジン結合部３６は、ボア部８の外壁から半径方向外方に突出しており、上記の締結ボルト等の締結部材が挿通する挿通孔３６ａが形成されている。
【００３２】
また、スロットルボディ６のボア部８の側方で、且つギヤボックス部３５の図示下方には、モータ１を固定するモータ固定部３７が耐熱性樹脂材により一体成形されている。このモータ固定部３７は、内部にモータ１を収容保持する有底筒状のモータケース５２、このモータケース５２の開口側を閉塞するモータカバー５３、およびモータ１の耐振性を向上させるための防振材料５４、５５等を有している。ここで、モータカバー５３は、鉄系の金属材により一体的に形成されている。
【００３３】
なお、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２、ボア部８、軸受保持部３３、ギヤボックス部３５、エンジン結合部３６およびモータ固定部３７（モータケース５２）等の第１樹脂成形品（第１樹脂成形部）５１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第１樹脂材）には、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１と同様に、例えばポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）またはガラス繊維で補強したポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性樹脂が使用されている。なお、第１樹脂成形部５１を樹脂一体成形する耐熱性樹脂材に、例えばフッ素樹脂（ＰＴＴＥ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＰＵＤＦ，ＰＣＴＥＦ）等の潤滑材を配合しても良い。また、防振材料５４、５５は、スロットルボディ６の耐熱性樹脂材に一体化が可能で、且つ弾性変形が可能な耐熱性弾性材よりなる。
【００３４】
［第１実施形態の製造方法］
次に、本実施形態のスロットルボディ６、スロットルバルブ２およびその軸状部５の製造方法を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ここで、図２はスロットルボディ６、スロットルバルブ２およびその軸状部５の成形方法を示した図である。
【００３５】
先ず、例えば吸気通路を形成する抜き型、第１、第２シャフト貫通穴４１、４２を形成する抜き型を含む樹脂成形型によって形成されるキャビティ内に、加熱されて溶融状態の耐熱性樹脂材（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の第１樹脂材）を１つまたは２つ以上のゲートから注入し、樹脂成形型のキャビティ内に耐熱性樹脂材を充填する。そして、樹脂成形型内に充填された耐熱性樹脂材を取り出し、冷却して硬化（固化）させると、あるいは樹脂成形型内で耐熱性樹脂材を冷却して硬化（固化）させると、ボア部８、第１、第２軸受部３１、３２、軸受保持部３３、ギヤボックス部３５、エンジン結合部３６およびモータ固定部３７を有する第１樹脂成形部５１が樹脂モールド成形される。
【００３６】
次に、図示右側からボールベアリング９の外輪の外周をスロットルボディ６の軸受保持部３３の内周に熱圧入して、スロットルボディ６の軸受保持部３３の内周にボールベアリング９を取り付ける。次に、スロットルボディ６の軸受保持部３３に一体化したボールベアリング９の内輪の内周に補強材２２の第２被支持部の外周が嵌合するように、補強材２２をボールベアリング９の内周に圧入固定することにより、スロットルボディ６にボールベアリング９および補強材２２を組み付ける。
【００３７】
次に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を形成する抜き型を含む樹脂成形型によって形成されるキャビティ内に、ボールベアリング９、スロットルボディ６および補強材２２を入れた後に、加熱されて溶融状態の耐熱性樹脂材（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の第２樹脂材）を、成形型として使用されるスロットルボディ６の第１、第２シャフト貫通穴４１、４２およびボア部８内にボア部８の軸方向に設けられたゲート、あるいはゲートとして使用される第１シャフト貫通穴４１または第２シャフト貫通穴４２から注入する。
【００３８】
このとき、樹脂成形型の抜き型とスロットルボディ６および補強材２２との隙間内に、溶融状態の耐熱性樹脂材が流し込まれて充填される。そして、樹脂成形型のキャビティ内より第２樹脂成形品を取り出し、冷却して硬化（固化）させると、あるいは樹脂成形型内で耐熱性樹脂材を冷却して硬化（固化）させると、予め樹脂成形されたスロットルボディ６のボア部８内に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１が樹脂モールド成形される。このとき、金属製の補強材２２は、スロットルバルブ２の軸状部５の樹脂成形部２１にインサート成形される（図２参照）。
【００３９】
そして、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１の成形収縮により、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２の内周と軸状部５の樹脂成形部２１の第１、第２被支持部の外周との間に所定のクリアランスが形成され、また、スロットルボディ６のボア部８の内周とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周との間に所定のクリアランスが形成されるため、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１が、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２およびボールベアリング９に回転自在に支持されることになる（図２参照）。次に、スロットルボディ６のモータケース５２内にモータ１を取り付ける。次に、モータカバー５３をモータケース５２の開口側に取り付ける。
【００４０】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のスロットル制御装置の作用を図１に基づいて簡単に説明する。
【００４１】
運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサよりアクセル開度信号がＥＣＵに入力される。そして、ＥＣＵによってスロットルバルブ２が所定の開度となるようにモータ１が通電されて、モータ１の出力軸１２が回転する。そして、出力軸１２が回転することによりピニオンギヤ１３が回転して中間減速ギヤ１４の大径ギヤ１４ａに回転出力が伝達される。そして、大径ギヤ１４ａの回転に伴って小径ギヤ１４ｂが支持軸１６を中心にして回転すると、小径ギヤ１４ｂと噛み合う減速ギヤ１５ａを有する回転体１５が回転する。これにより、回転体１５がスロットルバルブ２の軸状部５を中心にして回転するので、軸状部５が所定の回転角度だけ回転し、スロットルボディ６のボア部８内、すなわち、エンジンへの吸気通路内においてスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４が所定の回転角度に保持される。
【００４２】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のスロットル制御装置においては、予め製造したスロットルボディ６のボア部８内に、溶融状態の第２樹脂材（溶融樹脂）を注入して、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５を樹脂モールド成形し、且つ軸状部５の樹脂成形部２１内に補強材２２をインサート成形することにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディ６のボア部８内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部５への第１、第２板状部３、４の組み立てを廃止することができるので、耐久性に優れ、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００４３】
また、スロットルボディ６のボア部８の内部にスロットルバルブ２を樹脂成形した後に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５が成形収縮するため、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５との間にクリアランスを確保することができる。また、スロットルバルブ２の軸状部５の補強材２２の図示左端部を、すなわち、樹脂材ではなく金属材を軸状部５の外周面に露出させることによって、スロットルボディ６のボア部８の第１軸受部３１（第１シャフト貫通穴４１）の内周に回転自在に支持される、スロットルバルブ２の軸状部５の第１被支持部の摩耗を低減することができる。このため、従来では必要であったドライベアリングを廃止することができるので、ボア部８へのドライベアリングの組み立てを廃止することができる。これにより、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。また、スロットルバルブ２の軸状部５の外周面に補強材２２の径大部を露出させることにより、スロットルバルブ２の軸状部５の補強材２２の図示右端部に設けられた減速ギヤ固定部２５にて回転体１５とのかしめ固定が可能となる。
【００４４】
また、樹脂モールド成形時に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４を、スロットルボディ６のボア部８の内周面に沿って樹脂成形することにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周とスロットルボディ６のボア部８の内周との形状が略同一形状になるため、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周形状およびスロットルボディ６のボア部８の内周形状が完全な円形状（真円形状）とならなくても、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置に位置する際の気密性（スロットルバルブ２の全閉状態でのシール性）を充分に確保することができる。
【００４５】
また、スロットルバルブ２を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第２樹脂材を、スロットルボディ６の第１樹脂成形部５１を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第１樹脂材に比べて吸水による寸法変化率を小さくしている。例えばガラス繊維の配合率を第１樹脂材よりも２０％〜４０％程度多くしたＰＢＴを採用したことにより、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５とのかじりを防止することができ、且つスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。
【００４６】
また、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４と軸状部５とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４が軸状部５に対してずれる現象がなくなり、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４とスロットルボディ６のボア部８とのかじりが生じ難くなる。これにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がボア部８の内壁面に干渉することなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブ２の制御性を向上することができる。
【００４７】
また、ボア部８を有するスロットルボディ６を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第１樹脂材、あるいは軸状部５および第１、第２板状部３、４を有するスロットルバルブ２を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第２樹脂材に、フッ素樹脂を主成分とする潤滑材を配合することにより、スロットルバルブ２の表面およびその周辺のスロットルボディ６のボア部８の内壁面に吸入空気中の水分が氷結する現象（アイシング）を防止できる。また、スロットルバルブ２の表面およびその周辺のスロットルボディ６のボア部８の内壁面に燃料等の酸化物や炭化物（デポジット）の堆積を防止できる。それによって、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブ２がデポジットやアイシングに邪魔されることなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブ２の制御性を向上することができる。
【００４８】
したがって、減速装置を介してモータ１の回転出力を安定してスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５に伝えることができるので、スロットルバルブ２の開度が目標開度となり、エンジンの吸入空気量が所望の値となる。したがって、スロットル制御装置によるスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の開度の制御性を向上することができるので、アクセルペダルの踏込量に対応したエンジン回転速度を得ることができる。
【００４９】
また、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４と軸状部５とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４と軸状部５との組み立てずれを防止することができる。これにより、スロットルバルブ２の軸状部５の補強材２２の図示右端部に設けられた減速ギヤ固定部２５にかしめ固定される回転体１５の円筒状部分の内周に、スロットルポジションセンサの外周面と対向するように永久磁石を接着剤等を用いて固定するものの場合、スロットルポジションセンサによってスロットルバルブ２の回転角度（スロットル開度）を精度良く検出することができる。
【００５０】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態を示すもので、スロットルボディのエンジン結合部を示した図である。
【００５１】
本実施形態では、耐熱性樹脂材よりなるスロットルボディ６の第１樹脂成形部５１と金属板よりなる複数のエンジン結合部３６と略円筒形状の防振材料５５とを別体で設け、エンジンのインテークマニホールドの結合端面に取り付けるようにしている。なお、スロットルボディ６のボア部８内には、エンジンのインテークマニホールド内の吸気通路に連通する吸気通路３０が形成されている。
【００５２】
本実施形態のスロットルバルブ２の軸状部５は、耐熱性樹脂材よりなる円筒形状の樹脂成形部２１内に、鉄系の金属材よりなる補強材２２をインサート成形している。なお、樹脂成形部２１は、図示左端部まで外周面に露出するように補強材２２の径小部の外周に樹脂一体成形されている。このため、樹脂成形部２１の両端部には、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２の内周に回転自在に支持される第１、第２被支持部が設けられる。また、補強材２２は、樹脂成形部２１の軸心を軸方向に貫通する径小部、およびこの径小部よりも図示右端側に設けられて、径小部よりも外径の大きい径大部を有している。
【００５３】
そして、径小部の図示左端面は、スロットルバルブ２の軸状部５の図示左端面で露出しており、また、径大部の表面は、スロットルバルブ２の軸状部５の外周面まで露出している。また、径大部には、ボールベアリング９を介してスロットルボディ６に回転自在に支持される第２被支持部が設けられ、また、径大部の図示右側端面には、回転体１５の減速ギヤ１５ａをかしめにより固定する減速ギヤ固定部２５が設けられている。なお、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を、スロットルボディ６のボア部８内でモールド成形する際に、第１シャフト貫通穴４１を、加熱されて溶融状態の耐熱性樹脂材（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の第２樹脂材）を注入するためのゲートとして使用することができる。
【００５４】
［第３実施形態］
図４および図５は本発明の第３実施形態を示すもので、図４はスロットルボディのボア部とモータ固定部を示した図で、図５はスロットルバルブを示した図である。
【００５５】
本実施形態では、スロットルバルブ２の軸状部５の樹脂成形部２１の樹脂成形時に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４が全閉位置に位置するように樹脂モールド成形される。これにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周形状が、スロットルボディ６のボア部８の内周面形状と略同一の形状となり、樹脂成形後のスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の成形収縮によって、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５との間にクリアランスを確保することができる。
【００５６】
また、スロットルボディ６のボア部８の外壁面（図示右側壁面）の側方には、スロットルボディ６のボア部８の外周とギヤボックス部３５またはモータ固定部３７（モータケース５２）とを連結する接続部６１を補強するための補強リブ６２が第１樹脂材で一体成形されている。そして、その補強リブ６２は、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の全閉位置を避けるように設けられ、且つスロットルボディ６のボア部８よりも肉厚が薄くなるように設けられている。そして、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の全閉位置のボア部８の外壁面には、ボア部８のその他の箇所よりも肉厚が薄くなるように略円形状の溝部６３が設けられている。これらの補強リブ６２および溝部６３により、スロットルボディ６のボア部８のソリを抑制することができるので、スロットルボディ６のボア部８の内径寸法精度を向上できる。したがって、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４とのかじりを防止することができる。さらに、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、図５に示したように、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の、上記の第１、第２軸受部３１、３２近傍および第１、第２シャフト貫通穴４１、４２近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部２６、２７を設けている。また、スロットルボディ６のボア部８の第１、第２軸受部３１、３２近傍および第１、第２シャフト貫通穴４１、４２近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部（図示せず）を設けている。これにより、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４とのかじりを防止することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、図４および図５に示したように、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の片端面または両端面に、整流リブ２９を設けたことにより、その整流リブ２９によってスロットルボディ６のボア部８内の吸気通路３０を流れる吸入空気を整流する整流機能と、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４に金属材等の補強材をインサート成形しなくても、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４を補強する補強機能とを兼ねることができる。
【００５９】
［変形例］
本実施形態では、本発明をモータ１によりスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５を回転駆動するようにしたスロットル制御装置に適用した例を説明したが、本発明をアクセルペダルの踏み込み量をワイヤーケーブルやアクセルレバーを介して機械的にスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５に伝えて、スロットルバルブ２を作動させるようにしたスロットル制御装置に適用しても良い。
【００６０】
本実施形態では、スロットルボディ６を構成する第１樹脂成形部５１を耐熱性樹脂（第１樹脂材）により一体成形しているが、スロットルボディ６を金属材またはアルミニウムダイカストにより一体的に形成しても良い。また、本実施形態では、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を耐熱性樹脂（第２樹脂材）により一体成形し、減速ギヤ１５ａを有する回転体（バルブギヤ）１５を別体部品で設けているが、減速ギヤ１５ａを有する回転体１５を樹脂材により成形することで、スロットルバルブ２の軸状部５の樹脂成形部２１に樹脂一体成形しても良い。
【００６１】
本実施形態では、スロットルボディ６の円管状ボア部８を、一重管構造としているが、スロットルボディ６の円管状ボア部８を、二重管以上の多重管構造としても良い。例えばスロットルボディ６の円管状ボア部８を、円管形状のボア外管内に円管形状のボア内管を配置し、且つボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を天地方向の天側に偏心させた二重管構造に形成しても良く、また、スロットルボディ６の円管状ボア部８を、円管形状のボア外管内に円管形状のボア内管を配置し、且つボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を天地方向の地側に偏心させた二重管構造に形成しても良い。また、ボア外管とボア内管とを同心状に配置しても良い。また、二重管構造とした場合には、ボア外管の内周とボア内管の外周とを繋ぐ隔壁を設けて、ボア外管の内周とボア内管の外周との間に、スロットルバルブ２を収容するボア内管内に水分が浸入しないように、ボア外管内に浸入する水分を塞き止めるトラップ溝を設けて、冬季等の寒冷時のスロットルバルブ２の凍結を防止するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関のスロットル制御装置の全体構成を示した断面図である（第１実施形態）。
【図２】スロットルボディ、スロットルバルブおよびその軸状部の成形方法を示した説明図である（第１実施形態）。
【図３】スロットルボディのエンジン結合部を示した断面図である（第２実施形態）。
【図４】スロットルボディのボア部とモータ固定部を示した断面図である（第３実施形態）。
【図５】スロットルバルブを示した断面図である（第３実施形態）。
【符号の説明】
１ モータ
２ スロットルバルブ
３ スロットルバルブの第１板状部
４ スロットルバルブの第２板状部
５ スロットルバルブの軸状部（バルブシャフト、シャフト部）
６ スロットルボディ
７ センサカバー
８ ボア部
９ ボールベアリング（軸受部品）
２１ スロットルバルブの軸状部の樹脂成形部
２２ スロットルバルブの軸状部の補強材
２５ 減速ギヤ固定部
２６ 平面部
２７ 平面部
２９ 整流リブ
３１ 第１軸受部
３２ 第２軸受部
３３ 軸受保持部
３５ ギヤボックス部
３６ エンジン結合部
３７ モータ固定部
４１ 第１シャフト貫通穴（第１貫通穴）
４２ 第２シャフト貫通穴（第２貫通穴）
５１ スロットルボディの第１樹脂成形部
６２ 補強リブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される内燃機関のスロットル制御装置に関するもので、特に車両乗員の操作量に応じてモータを駆動して、スロットルボディに回転自在に支持されたスロットルバルブの開度を制御する内燃機関のスロットル制御装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両乗員によるアクセルペダルの踏込量に応じてモータを駆動して、スロットルバルブの開度を所定の開度に制御するようにした内燃機関のスロットル制御装置が知られている。このようなスロットル制御装置においては、例えばアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度を検出するアクセル開度センサからの信号に応じてモータに電流を流し、モータの回転出力をスロットルバルブのシャフト部に伝えることで、スロットルバルブが開閉されて、内燃機関に吸入される吸入空気量を制御するように構成されている。ここで、上記のような内燃機関のスロットル制御装置は、内燃機関のインテークマニホールドに連結されるスロットルボディと、このスロットルボディの円管状ボア部内において吸入空気量を制御する略円板状のスロットルバルブと、ボールベアリングとドライベアリングを介してボア部の軸受保持部の内周に回転自在に支持された略円形軸状のバルブシャフトとを備えている。
【０００３】
そして、予めアルミニウムダイカスト等によって一体的に形成されたスロットルボディのボア部の軸受保持部の内周にドライベアリングを圧入固定し、次に、バルブシャフトの外周にボールベアリングを圧入固定し、次に、ボア部の軸受保持部の内周に、一端部にボールベアリングを保持したバルブシャフトを圧入固定してスロットルボディにバルブシャフトを組み付けるようにしている。その後に、スロットルバルブをドライベアリング、ボールベアリングおよびバルブシャフトの径方向外方からバルブシャフトに形成された一文字形状のバルブ貫通孔に差し込んだ後に、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを用いてバルブシャフトにスロットルバルブを締め付け固定することで、組み立てられている。
また、型成形された弁ハウジング内でスロットルバルブのディスク部を型成形するようにしたスロットル制御装置もある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１４１５４０号公報（第３−６頁、図１−図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のスロットル制御装置においては、バルブシャフトをボールベアリングを介してスロットルボディの軸受保持部に組み込んだ後に、スロットルバルブをバルブシャフトに組み込まなければばらない。また、スロットルバルブとバルブシャフトとは別体部品で形成されており、スロットルバルブとバルブシャフトとの組み立てにスクリューが必要となる。これらによって、部品点数および組立工数が多く、コストアップとなるという問題が生じる。また、型成形された弁ハウジング内でスロットルバルブのディスク部を型成形するようにしたスロットル制御装置の場合には、スロットルバルブのシャフト部やディスク部が補強材や補強リブ等により補強されていないので、耐久性に劣るという問題点があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、耐久性に優れ、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することで、部品点数および組立工数を削減することのできるスロットル制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、第１工程で、先ず、予めスロットルボディを製造し、次に、第２工程で、スロットルボディのボア部内に、溶融状態の第２樹脂材を注入して、スロットルバルブの板状部および軸状部を樹脂モールド成形し、且つ板状部または軸状部に補強材を一体的に設けることにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディのボア部内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部への板状部の組み立てを廃止することができるので、耐久性に優れ、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【０００８】
また、スロットルバルブの板状部と軸状部とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブの板状部が軸状部に対してずれる現象がなくなり、スロットルバルブとスロットルボディのボア部とのかじりが生じ難くなる。これにより、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブの板状部がボア部の内壁面に干渉することなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブの制御性を向上することができる。また、スロットルバルブの板状部と軸状部とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブの板状部と軸状部との組み立てずれを防止することができる。これにより、スロットルバルブの軸状部の少なくとも一端部に例えば回転角度検出装置に対向してマグネットを設置するものの場合、回転角度検出装置によってスロットルバルブの回転角度を精度良く検出することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、樹脂モールド成形時に、スロットルバルブの板状部を、スロットルボディのボア部の内周面に沿って樹脂成形することにより、スロットルバルブの板状部の外周とスロットルボディのボア部の内周との形状が略同一形状になるため、スロットルバルブの板状部の外周形状およびスロットルボディのボア部の内周形状が完全な円形状とならなくても、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。また、スロットルボディのボア部の内部にスロットルバルブを樹脂成形した後に、スロットルバルブの板状部および軸状部が成形収縮するため、スロットルボディのボア部とスロットルバルブの板状部および軸状部との間にクリアランスを確保することができる。また、請求項３に記載の発明によれば、第１、第２シャフト貫通穴のいずれか少なくとも一方のシャフト貫通穴を、樹脂モールド成形時に溶融状態の第２樹脂材を注入するためのゲートとして使用することが望ましい。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、第１工程で、先ず、予めスロットルバルブを製造し、次に、第２工程で、スロットルバルブの外周に、溶融状態の第１樹脂材を注入して、スロットルボディの管状ボア部を樹脂モールド成形し、且つスロットルバルブの板状部または軸状部に補強材を一体的に設けることにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディのボア部内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部への板状部の組み立てを廃止することができるので、耐久性に優れ、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、樹脂モールド成形時に、スロットルボディのボア部を、スロットルバルブの板状部の外周部に沿って樹脂成形することにより、スロットルバルブの板状部の外周とスロットルボディのボア部の内周との形状が略同一形状になるため、スロットルバルブの板状部の外周形状およびスロットルボディのボア部の内周形状が完全な円形状とならなくても、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、管状ボア部を有するスロットルボディを樹脂一体成形する第１樹脂材、あるいは軸状部および板状部を有するスロットルバルブを樹脂一体成形する第２樹脂材に、フッ素樹脂を主成分とする潤滑材を配合することにより、スロットルバルブの表面およびその周辺のスロットルボディのボア部の内壁面に吸入空気中の水分が氷結する現象を防止できる。また、スロットルバルブの表面およびその周辺のスロットルボディのボア部の内壁面に燃料等の酸化物や炭化物の堆積を防止できる。それによって、スロットルバルブの板状部がボア部内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブがデポジットやアイシングに邪魔されることなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブの制御性を向上することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、スロットルバルブの板状部の第１、第２貫通穴近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部を設けるか、あるいはスロットルボディのボア部の第１、第２貫通穴近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部を設けたことにより、スロットルボディのボア部とスロットルバルブの板状部とのかじりを防止することができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、軸状部および板状部を有するスロットルバルブを樹脂一体成形する第２樹脂材を、管状ボア部を有するスロットルボディを樹脂一体成形する第１樹脂材に比べて吸水による寸法変化率を小さくしたことにより、スロットルボディのボア部とスロットルバルブの板状部とのかじりを防止することができ、且つスロットルバルブの板状部がスロットルボディのボア部内において全閉位置に位置する際の気密性の変化を小さくすることができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明によれば、スロットルバルブの軸状部にその軸状部を補強するための補強材を一体的に設けている。そして、補強材を、その第１貫通穴または第２貫通穴の近傍の少なくとも一端部で、スロットルバルブの軸状部の外周面に露出させることにより、スロットルバルブの軸状部の摩耗を低減させることができる。これにより、補強材の少なくとも一端部とボア部との間に装着されるドライベアリング等の軸受部品を廃止することができるので、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
また、補強材を、その第１貫通穴または第２貫通穴の近傍の少なくとも一端部で、スロットルバルブの軸状部の外周面に露出させることにより、補強材の少なくとも一端部で、例えばバルブギヤまたは減速ギヤまたはロータコアを形成する回転体とのかしめ固定または圧入固定が可能となる。また、ボールベアリング等の軸受部品が圧入でき、例えば金属製の補強材と金属製のボールベアリングの内輪との線膨張係数の差が小さくなり、温度変化による圧入力の変化を小さくすることができる。
【００１６】
請求項１０に記載の発明によれば、スロットルボディのボア部の外周とギヤボックスとを連結する接続部を補強するための補強リブを、スロットルボディのボア部の側方に設けている。そして、スロットルバルブの板状部の全閉位置を避けるように、しかもスロットルボディのボア部よりも肉厚が薄くなるように補強リブを設けることにより、スロットルボディのボア部のソリを抑制することができるので、スロットルボディのボア部の内径寸法精度を向上することができる。また、請求項１１に記載の発明によれば、スロットルバルブの板状部に、整流リブを設けたことにより、その整流リブによってスロットルボディのボア部内を流れる吸入空気を整流する整流機能と、スロットルバルブの板状部を補強する補強機能とを兼ねることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１および図２は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は内燃機関のスロットル制御装置の全体構成を示した図である。
【００１８】
本実施形態の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）のスロットル制御装置は、アクチュエータを構成するモータ１と、このモータ１の回転速度を所定の減速比に減速する減速装置（後述する）と、この減速装置を介してモータ１に回転駆動されるスロットルバルブ２と、このスロットルバルブ２の軸状部（バルブシャフト、シャフト部）５をボールベアリング（軸受部品）９を介して回転自在に支持するスロットルボディ６と、このスロットルボディ６の開口側を閉塞するセンサカバー７と、車両乗員による操作量（アクセルペダルの踏込量）に応じてモータ１を駆動して、スロットルバルブ２の開度を所定の開度に制御することで、エンジンの回転速度をコントロールするエンジン制御装置（エンジンコントロールユニット：以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。なお、インテークマニホールドには、スロットルボディ６内に形成される吸気通路とエンジンの各気筒の燃焼室内とを連通する吸気通路が形成されている。
【００１９】
ここで、ＥＣＵには、車両乗員によるアクセルペダルの踏込量を電気信号（アクセル開度信号）に変換し、ＥＣＵへどれだけアクセルペダルが踏み込まれているかを出力するアクセル開度センサ（図示せず）が接続されている。また、スロットル制御装置は、スロットルバルブ２の開度を電気信号（スロットル開度信号）に変換し、ＥＣＵへどれだけスロットルバルブ２が開いているかを出力するスロットルポジションセンサ（図示せず）を有している。
【００２０】
そして、本実施形態のＥＣＵは、スロットルポジションセンサからのスロットル開度信号とアクセル開度センサからのアクセル開度信号との偏差がなくなるようにモータ１に対して比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）によるフィードバック制御を行なうように構成されている。なお、センサカバー７は、スロットルポジションセンサの各外部接続端子間、およびモータ１への給電端子間を電気的に絶縁する樹脂材（例えばＰＢＴ等の熱可塑性樹脂）よりなり、スロットルポジションセンサを保持固定する凹状のセンサ固定部１１を有している。
【００２１】
モータ１は、モータハウジング内に複数個の永久磁石、アーマチャコア、アーマチャコイル等を有する駆動源である。減速装置は、モータ１の出力軸１２の外周に固定されたピニオンギヤ１３と、このピニオンギヤ１３と噛み合って回転する中間減速ギヤ１４と、この中間減速ギヤ１４と噛み合って回転する回転体（ロータコア）１５とを有している。その中間減速ギヤ１４は、金属材または樹脂材により一体的に形成されており、回転中心を成す支持軸１６の外周に回転自在に嵌め合わされている。そして、中間減速ギヤ１４には、ピニオンギヤ１３に噛み合う大径ギヤ１４ａ、および回転体１５の減速ギヤ１５ａに噛み合う小径ギヤ１４ｂが設けられている。また、支持軸１６の軸方向の一端部は、スロットルボディ６の外壁面に形成された凹状部に圧入固定されている。ここで、ピニオンギヤ１３および中間減速ギヤ１４は、モータ１の回転出力を回転体１５の減速ギヤ１５ａに伝達する回転出力伝達手段である。
【００２２】
回転体１５は、金属材により所定の略円環形状に形成されたバルブギヤである。この回転体１５の円筒状部分の外周には、中間減速ギヤ１４の小径ギヤ１４ｂに噛み合う減速ギヤ１５ａが形成されており、その回転体１５の円筒状部分の内周には、スロットルポジションセンサの外周面と対向するように永久磁石（図示せず）が接着剤等を用いて固定されている。また、回転体１５は、その中心部に貫通孔が形成されており、その貫通孔内を後記する補強材（芯がね）２２の図示右端部が貫通し、その後に補強材２２の図示右端部（後記する減速ギヤ固定部２５）をかしめることで軸状部５の図示右端部に固定されている。また、回転体１５の円環状部分の図示左端面とスロットルボディ６のボア部８の外壁面（図示右端面）との間には、スロットルバルブ２およびその軸状部５をエンジンがアイドル回転速度の時の初期位置に戻すためのコイル状のリターンスプリング１７が装着されている。
【００２３】
スロットルバルブ２は、エンジンに吸入される吸入空気量をコントロールするバタフライ形の回転弁である。そして、スロットルバルブ２は、耐熱性樹脂材により略半円板形状に一体成形された第１、第２板状部３、４と、スロットルボディ６に回転自在に支持されて、外周面に同一平面上に位置するように第１、第２板状部３、４を保持固定する軸状部５とから構成されている。そして、スロットルバルブ２の軸状部５は、耐熱性樹脂材により一体成形された円筒形状の樹脂成形部２１、およびこの樹脂成形部２１を補強するための補強材（金属製芯材）２２を有している。
【００２４】
なお、第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第２樹脂材）には、例えばポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性樹脂が使用されている。そして、第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材には、デポジットやアイシングを防止する目的で、例えばフッ素樹脂（ＰＴＴＥ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＰＵＤＦ，ＰＣＴＥＦ）等の潤滑材が配合されている。
【００２５】
また、スロットルバルブ２の第２樹脂成形品、すなわち、第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第２樹脂材）は、ガラス繊維で補強したＰＢＴを用いることが望ましく、更に、後記するスロットルボディ６の第１樹脂成形品を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第１樹脂材）よりも吸水による寸法変化率が小さい耐熱性樹脂材、例えばガラス繊維の配合率を第１樹脂材よりも２０％〜４０％程度多くしたＰＢＴを用いることが望ましい。
【００２６】
その樹脂成形部２１には、第１、第２板状部３、４を保持固定するためのバルブ保持部、およびスロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２の内周に回転自在に支持される第１、第２被支持部が設けられている。また、補強材２２は、ステンレス鋼等の鉄系金属材により略丸棒形状に形成されており、樹脂成形部２１にインサート成形されて樹脂成形部２１に一体化されている。その補強材２２は、樹脂成形部２１の軸心を軸方向に貫通する径小部、この径小部よりも図示左端側に設けられて、径小部よりも外径の大きい径大部、および径小部よりも図示右端側に設けられて、径小部よりも外径の大きい径大部を有している。
【００２７】
なお、これらの２つの径大部の外径は、樹脂成形部２１の外径と略等しい。そして、それらの径大部の表面は、軸状部５の外周面まで露出している。また、図示右側の径大部には、ボールベアリング９を介してスロットルボディ６に回転自在に支持される第２被支持部が設けられ、また、図示右側の径大部の図示右側端面には、回転体１５の減速ギヤ１５ａをかしめにより固定する減速ギヤ固定部２５が設けられている。
【００２８】
スロットルボディ６は、耐熱性樹脂材により一体成形されており、エンジンのインテークマニホールドに連通するエンジン吸気管の一部を構成すると共に、スロットルバルブ２を回転自在に保持する装置である。このスロットルボディ６は、エンジンへの吸気管とインテークマニホールドとの間に気密的に連結される円管状のボア部８を有している。このボア部８の内部には、エンジンへの吸入空気が流れる、略円形状の吸気通路が形成されている。
【００２９】
スロットルボディ６のボア部８には、スロットルバルブ２の軸状部５の第１、第２被支持部を回転自在に支持するための円筒状の第１、第２軸受部３１、３２、およびスロットルバルブ２の軸状部５の第２被支持部をボールベアリング９を介して回転自在に支持するための円筒状の軸受保持部３３が設けられている。なお、第１、第２軸受部３１、３２内には、スロットルバルブ２の軸状部５の両端部がそれぞれ貫通する丸穴形状の第１、第２シャフト貫通穴４１、４２が形成されている。また、第１軸受部３１の図示左端部には、その第１軸受部３１の開口部を塞ぐためのプラグ３４が装着されている。
【００３０】
そして、スロットルボディ６のボア部８の側方には、減速ギヤ１５ａを有する回転体１５を回転自在に収容するための容器形状のギヤボックス部３５が耐熱性樹脂材により一体成形されている。そのギヤボックス部３５の開口側には、電気絶縁性に優れる樹脂材（例えばガラス繊維で補強したＰＢＴ等の熱可塑性樹脂）よりなるセンサカバー７が取り付けられており、ギヤボックス部３５とセンサカバー７との間に形成される内部空間内に、上記の減速装置を構成する各ギヤが回転自在に収容される。
【００３１】
また、スロットルボディ６のボア部８の外周には、エンジンのインテークマニホールドの結合端面に締結ボルト等の締結部材を用いて結合される複数のエンジン結合部（エンジン被取付部、エンジン装着部）３６が半径方向に延びるように耐熱性樹脂材により一体成形されている。これらのエンジン結合部３６は、ボア部８の外壁から半径方向外方に突出しており、上記の締結ボルト等の締結部材が挿通する挿通孔３６ａが形成されている。
【００３２】
また、スロットルボディ６のボア部８の側方で、且つギヤボックス部３５の図示下方には、モータ１を固定するモータ固定部３７が耐熱性樹脂材により一体成形されている。このモータ固定部３７は、内部にモータ１を収容保持する有底筒状のモータケース５２、このモータケース５２の開口側を閉塞するモータカバー５３、およびモータ１の耐振性を向上させるための防振材料５４、５５等を有している。ここで、モータカバー５３は、鉄系の金属材により一体的に形成されている。
【００３３】
なお、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２、ボア部８、軸受保持部３３、ギヤボックス部３５、エンジン結合部３６およびモータ固定部３７（モータケース５２）等の第１樹脂成形品（第１樹脂成形部）５１を樹脂一体成形するための耐熱性樹脂材（第１樹脂材）には、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１と同様に、例えばポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）またはガラス繊維で補強したポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性樹脂が使用されている。なお、第１樹脂成形部５１を樹脂一体成形する耐熱性樹脂材に、例えばフッ素樹脂（ＰＴＴＥ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＰＵＤＦ，ＰＣＴＥＦ）等の潤滑材を配合しても良い。また、防振材料５４、５５は、スロットルボディ６の耐熱性樹脂材に一体化が可能で、且つ弾性変形が可能な耐熱性弾性材よりなる。
【００３４】
［第１実施形態の製造方法］
次に、本実施形態のスロットルボディ６、スロットルバルブ２およびその軸状部５の製造方法を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ここで、図２はスロットルボディ６、スロットルバルブ２およびその軸状部５の成形方法を示した図である。
【００３５】
先ず、例えば吸気通路を形成する抜き型、第１、第２シャフト貫通穴４１、４２を形成する抜き型を含む樹脂成形型によって形成されるキャビティ内に、加熱されて溶融状態の耐熱性樹脂材（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の第１樹脂材）を１つまたは２つ以上のゲートから注入し、樹脂成形型のキャビティ内に耐熱性樹脂材を充填する。そして、樹脂成形型内に充填された耐熱性樹脂材を取り出し、冷却して硬化（固化）させると、あるいは樹脂成形型内で耐熱性樹脂材を冷却して硬化（固化）させると、ボア部８、第１、第２軸受部３１、３２、軸受保持部３３、ギヤボックス部３５、エンジン結合部３６およびモータ固定部３７を有する第１樹脂成形部５１が樹脂モールド成形される。
【００３６】
次に、図示右側からボールベアリング９の外輪の外周をスロットルボディ６の軸受保持部３３の内周に熱圧入して、スロットルボディ６の軸受保持部３３の内周にボールベアリング９を取り付ける。次に、スロットルボディ６の軸受保持部３３に一体化したボールベアリング９の内輪の内周に補強材２２の第２被支持部の外周が嵌合するように、補強材２２をボールベアリング９の内周に圧入固定することにより、スロットルボディ６にボールベアリング９および補強材２２を組み付ける。
【００３７】
次に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を形成する抜き型を含む樹脂成形型によって形成されるキャビティ内に、ボールベアリング９、スロットルボディ６および補強材２２を入れた後に、加熱されて溶融状態の耐熱性樹脂材（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の第２樹脂材）を、成形型として使用されるスロットルボディ６の第１、第２シャフト貫通穴４１、４２およびボア部８内にボア部８の軸方向に設けられたゲート、あるいはゲートとして使用される第１シャフト貫通穴４１または第２シャフト貫通穴４２から注入する。
【００３８】
このとき、樹脂成形型の抜き型とスロットルボディ６および補強材２２との隙間内に、溶融状態の耐熱性樹脂材が流し込まれて充填される。そして、樹脂成形型のキャビティ内より第２樹脂成形品を取り出し、冷却して硬化（固化）させると、あるいは樹脂成形型内で耐熱性樹脂材を冷却して硬化（固化）させると、予め樹脂成形されたスロットルボディ６のボア部８内に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１が樹脂モールド成形される。このとき、金属製の補強材２２は、スロットルバルブ２の軸状部５の樹脂成形部２１にインサート成形される（図２参照）。
【００３９】
そして、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１の成形収縮により、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２の内周と軸状部５の樹脂成形部２１の第１、第２被支持部の外周との間に所定のクリアランスが形成され、また、スロットルボディ６のボア部８の内周とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周との間に所定のクリアランスが形成されるため、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１が、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２およびボールベアリング９に回転自在に支持されることになる（図２参照）。次に、スロットルボディ６のモータケース５２内にモータ１を取り付ける。次に、モータカバー５３をモータケース５２の開口側に取り付ける。
【００４０】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のスロットル制御装置の作用を図１に基づいて簡単に説明する。
【００４１】
運転者がアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサよりアクセル開度信号がＥＣＵに入力される。そして、ＥＣＵによってスロットルバルブ２が所定の開度となるようにモータ１が通電されて、モータ１の出力軸１２が回転する。そして、出力軸１２が回転することによりピニオンギヤ１３が回転して中間減速ギヤ１４の大径ギヤ１４ａに回転出力が伝達される。そして、大径ギヤ１４ａの回転に伴って小径ギヤ１４ｂが支持軸１６を中心にして回転すると、小径ギヤ１４ｂと噛み合う減速ギヤ１５ａを有する回転体１５が回転する。これにより、回転体１５がスロットルバルブ２の軸状部５を中心にして回転するので、軸状部５が所定の回転角度だけ回転し、スロットルボディ６のボア部８内、すなわち、エンジンへの吸気通路内においてスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４が所定の回転角度に保持される。
【００４２】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のスロットル制御装置においては、予め製造したスロットルボディ６のボア部８内に、溶融状態の第２樹脂材（溶融樹脂）を注入して、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５を樹脂モールド成形し、且つ軸状部５の樹脂成形部２１内に補強材２２をインサート成形することにより、固定用ボルトまたは締結用ネジ等のスクリューを廃止することができるので、スロットルボディ６のボア部８内へのスクリューの脱落を防止することができる。また、軸状部５への第１、第２板状部３、４の組み立てを廃止することができるので、耐久性に優れ、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００４３】
また、スロットルボディ６のボア部８の内部にスロットルバルブ２を樹脂成形した後に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５が成形収縮するため、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５との間にクリアランスを確保することができる。また、スロットルバルブ２の軸状部５の補強材２２の図示左端部を、すなわち、樹脂材ではなく金属材を軸状部５の外周面に露出させることによって、スロットルボディ６のボア部８の第１軸受部３１（第１シャフト貫通穴４１）の内周に回転自在に支持される、スロットルバルブ２の軸状部５の第１被支持部の摩耗を低減することができる。このため、従来では必要であったドライベアリングを廃止することができるので、ボア部８へのドライベアリングの組み立てを廃止することができる。これにより、部品点数および組立工数を削減することができ、低コスト化を図ることができる。また、スロットルバルブ２の軸状部５の外周面に補強材２２の径大部を露出させることにより、スロットルバルブ２の軸状部５の補強材２２の図示右端部に設けられた減速ギヤ固定部２５にて回転体１５とのかしめ固定が可能となる。
【００４４】
また、樹脂モールド成形時に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４を、スロットルボディ６のボア部８の内周面に沿って樹脂成形することにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周とスロットルボディ６のボア部８の内周との形状が略同一形状になるため、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周形状およびスロットルボディ６のボア部８の内周形状が完全な円形状（真円形状）とならなくても、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置に位置する際の気密性（スロットルバルブ２の全閉状態でのシール性）を充分に確保することができる。
【００４５】
また、スロットルバルブ２を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第２樹脂材を、スロットルボディ６の第１樹脂成形部５１を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第１樹脂材に比べて吸水による寸法変化率を小さくしている。例えばガラス繊維の配合率を第１樹脂材よりも２０％〜４０％程度多くしたＰＢＴを採用したことにより、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５とのかじりを防止することができ、且つスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。
【００４６】
また、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４と軸状部５とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４が軸状部５に対してずれる現象がなくなり、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４とスロットルボディ６のボア部８とのかじりが生じ難くなる。これにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がボア部８の内壁面に干渉することなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブ２の制御性を向上することができる。
【００４７】
また、ボア部８を有するスロットルボディ６を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第１樹脂材、あるいは軸状部５および第１、第２板状部３、４を有するスロットルバルブ２を樹脂一体成形する耐熱性樹脂である第２樹脂材に、フッ素樹脂を主成分とする潤滑材を配合することにより、スロットルバルブ２の表面およびその周辺のスロットルボディ６のボア部８の内壁面に吸入空気中の水分が氷結する現象（アイシング）を防止できる。また、スロットルバルブ２の表面およびその周辺のスロットルボディ６のボア部８の内壁面に燃料等の酸化物や炭化物（デポジット）の堆積を防止できる。それによって、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置から動かされる際に、スロットルバルブ２がデポジットやアイシングに邪魔されることなく、スムーズな動作を確保できるので、スロットルバルブ２の制御性を向上することができる。
【００４８】
したがって、減速装置を介してモータ１の回転出力を安定してスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５に伝えることができるので、スロットルバルブ２の開度が目標開度となり、エンジンの吸入空気量が所望の値となる。したがって、スロットル制御装置によるスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の開度の制御性を向上することができるので、アクセルペダルの踏込量に対応したエンジン回転速度を得ることができる。
【００４９】
また、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４と軸状部５とを第２樹脂材で一体成形することにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４と軸状部５との組み立てずれを防止することができる。これにより、スロットルバルブ２の軸状部５の補強材２２の図示右端部に設けられた減速ギヤ固定部２５にかしめ固定される回転体１５の円筒状部分の内周に、スロットルポジションセンサの外周面と対向するように永久磁石を接着剤等を用いて固定するものの場合、スロットルポジションセンサによってスロットルバルブ２の回転角度（スロットル開度）を精度良く検出することができる。
【００５０】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態を示すもので、スロットルボディのエンジン結合部を示した図である。
【００５１】
本実施形態では、耐熱性樹脂材よりなるスロットルボディ６の第１樹脂成形部５１と金属板よりなる複数のエンジン結合部３６と略円筒形状の防振材料５５とを別体で設け、エンジンのインテークマニホールドの結合端面に取り付けるようにしている。なお、スロットルボディ６のボア部８内には、エンジンのインテークマニホールド内の吸気通路に連通する吸気通路３０が形成されている。
【００５２】
本実施形態のスロットルバルブ２の軸状部５は、耐熱性樹脂材よりなる円筒形状の樹脂成形部２１内に、鉄系の金属材よりなる補強材２２をインサート成形している。なお、樹脂成形部２１は、図示左端部まで外周面に露出するように補強材２２の径小部の外周に樹脂一体成形されている。このため、樹脂成形部２１の両端部には、スロットルボディ６の第１、第２軸受部３１、３２の内周に回転自在に支持される第１、第２被支持部が設けられる。また、補強材２２は、樹脂成形部２１の軸心を軸方向に貫通する径小部、およびこの径小部よりも図示右端側に設けられて、径小部よりも外径の大きい径大部を有している。
【００５３】
そして、径小部の図示左端面は、スロットルバルブ２の軸状部５の図示左端面で露出しており、また、径大部の表面は、スロットルバルブ２の軸状部５の外周面まで露出している。また、径大部には、ボールベアリング９を介してスロットルボディ６に回転自在に支持される第２被支持部が設けられ、また、径大部の図示右側端面には、回転体１５の減速ギヤ１５ａをかしめにより固定する減速ギヤ固定部２５が設けられている。なお、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を、スロットルボディ６のボア部８内でモールド成形する際に、第１シャフト貫通穴４１を、加熱されて溶融状態の耐熱性樹脂材（例えばＰＰＳまたはＰＢＴ等の第２樹脂材）を注入するためのゲートとして使用することができる。
【００５４】
［第３実施形態］
図４および図５は本発明の第３実施形態を示すもので、図４はスロットルボディのボア部とモータ固定部を示した図で、図５はスロットルバルブを示した図である。
【００５５】
本実施形態では、スロットルバルブ２の軸状部５の樹脂成形部２１の樹脂成形時に、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４が全閉位置に位置するように樹脂モールド成形される。これにより、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の外周形状が、スロットルボディ６のボア部８の内周面形状と略同一の形状となり、樹脂成形後のスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の成形収縮によって、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５との間にクリアランスを確保することができる。
【００５６】
また、スロットルボディ６のボア部８の外壁面（図示右側壁面）の側方には、スロットルボディ６のボア部８の外周とギヤボックス部３５またはモータ固定部３７（モータケース５２）とを連結する接続部６１を補強するための補強リブ６２が第１樹脂材で一体成形されている。そして、その補強リブ６２は、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の全閉位置を避けるように設けられ、且つスロットルボディ６のボア部８よりも肉厚が薄くなるように設けられている。そして、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の全閉位置のボア部８の外壁面には、ボア部８のその他の箇所よりも肉厚が薄くなるように略円形状の溝部６３が設けられている。これらの補強リブ６２および溝部６３により、スロットルボディ６のボア部８のソリを抑制することができるので、スロットルボディ６のボア部８の内径寸法精度を向上できる。したがって、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４とのかじりを防止することができる。さらに、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４がスロットルボディ６のボア部８内において全閉位置に位置する際の気密性を充分に確保することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、図５に示したように、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の、上記の第１、第２軸受部３１、３２近傍および第１、第２シャフト貫通穴４１、４２近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部２６、２７を設けている。また、スロットルボディ６のボア部８の第１、第２軸受部３１、３２近傍および第１、第２シャフト貫通穴４１、４２近傍に、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部（図示せず）を設けている。これにより、スロットルボディ６のボア部８とスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４とのかじりを防止することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、図４および図５に示したように、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４の片端面または両端面に、整流リブ２９を設けたことにより、その整流リブ２９によってスロットルボディ６のボア部８内の吸気通路３０を流れる吸入空気を整流する整流機能と、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４に金属材等の補強材をインサート成形しなくても、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４を補強する補強機能とを兼ねることができる。
【００５９】
［変形例］
本実施形態では、本発明をモータ１によりスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５を回転駆動するようにしたスロットル制御装置に適用した例を説明したが、本発明をアクセルペダルの踏み込み量をワイヤーケーブルやアクセルレバーを介して機械的にスロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５に伝えて、スロットルバルブ２を作動させるようにしたスロットル制御装置に適用しても良い。
【００６０】
本実施形態では、スロットルボディ６を構成する第１樹脂成形部５１を耐熱性樹脂（第１樹脂材）により一体成形しているが、スロットルボディ６を金属材またはアルミニウムダイカストにより一体的に形成しても良い。また、本実施形態では、スロットルバルブ２の第１、第２板状部３、４および軸状部５の樹脂成形部２１を耐熱性樹脂（第２樹脂材）により一体成形し、減速ギヤ１５ａを有する回転体（バルブギヤ）１５を別体部品で設けているが、減速ギヤ１５ａを有する回転体１５を樹脂材により成形することで、スロットルバルブ２の軸状部５の樹脂成形部２１に樹脂一体成形しても良い。
【００６１】
本実施形態では、スロットルボディ６の円管状ボア部８を、一重管構造としているが、スロットルボディ６の円管状ボア部８を、二重管以上の多重管構造としても良い。例えばスロットルボディ６の円管状ボア部８を、円管形状のボア外管内に円管形状のボア内管を配置し、且つボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を天地方向の天側に偏心させた二重管構造に形成しても良く、また、スロットルボディ６の円管状ボア部８を、円管形状のボア外管内に円管形状のボア内管を配置し、且つボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を天地方向の地側に偏心させた二重管構造に形成しても良い。また、ボア外管とボア内管とを同心状に配置しても良い。また、二重管構造とした場合には、ボア外管の内周とボア内管の外周とを繋ぐ隔壁を設けて、ボア外管の内周とボア内管の外周との間に、スロットルバルブ２を収容するボア内管内に水分が浸入しないように、ボア外管内に浸入する水分を塞き止めるトラップ溝を設けて、冬季等の寒冷時のスロットルバルブ２の凍結を防止するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関のスロットル制御装置の全体構成を示した断面図である（第１実施形態）。
【図２】スロットルボディ、スロットルバルブおよびその軸状部の成形方法を示した説明図である（第１実施形態）。
【図３】スロットルボディのエンジン結合部を示した断面図である（第２実施形態）。
【図４】スロットルボディのボア部とモータ固定部を示した断面図である（第３実施形態）。
【図５】スロットルバルブを示した断面図である（第３実施形態）。
【符号の説明】
１ モータ
２ スロットルバルブ
３ スロットルバルブの第１板状部
４ スロットルバルブの第２板状部
５ スロットルバルブの軸状部（バルブシャフト、シャフト部）
６ スロットルボディ
７ センサカバー
８ ボア部
９ ボールベアリング（軸受部品）
２１ スロットルバルブの軸状部の樹脂成形部
２２ スロットルバルブの軸状部の補強材
２５ 減速ギヤ固定部
２６ 平面部
２７ 平面部
２９ 整流リブ
３１ 第１軸受部
３２ 第２軸受部
３３ 軸受保持部
３５ ギヤボックス部
３６ エンジン結合部
３７ モータ固定部
４１ 第１シャフト貫通穴（第１貫通穴）
４２ 第２シャフト貫通穴（第２貫通穴）
５１ スロットルボディの第１樹脂成形部
６２ 補強リブ
Claims (11)
- 内部を吸入空気が流れる一重管または二重管以上の管状ボア部、および軸受部品を保持する筒状軸受保持部を有し、第１樹脂材または金属材よりなるスロットルボディと、
前記ボア部に回転自在に支持される軸状部、およびこの軸状部の外周に保持された板状部を有し、第２樹脂材よりなるスロットルバルブと、
このスロットルバルブの軸状部または板状部に一体的に設けられて、前記軸状部を補強するための補強材と
を備えたスロットル制御装置の製造方法において、
先ず、予め前記スロットルボディを製造する第１工程と、
次に、前記スロットルボディのボア部内に、溶融状態の前記第２樹脂材を注入して、前記スロットルバルブの板状部および軸状部を樹脂モールド成形する第２工程と
を備えたことを特徴とするスロットル制御装置の製造方法。 - 請求項１に記載のスロットル制御装置の製造方法において、
前記樹脂モールド成形時に、前記スロットルバルブの板状部を、前記スロットルボディのボア部の内周面に沿って樹脂成形することを特徴とするスロットル制御装置の製造方法。 - 請求項１または請求項２に記載のスロットル制御装置の製造方法において、
前記スロットルボディのボア部には、前記スロットルバルブの軸状部の両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共に、前記軸状部の両端部がそれぞれ貫通する２つの第１、第２シャフト貫通穴が設けられ、
前記第１、第２シャフト貫通穴のいずれか少なくとも一方のシャフト貫通穴を、前記樹脂モールド成形時に前記第２樹脂材を注入するためのゲートとして使用することを特徴とするスロットル制御装置の製造方法。 - 内部を吸入空気が流れる一重管または二重管以上の管状ボア部、および軸受部品を保持する筒状軸受保持部を有し、第１樹脂材よりなるスロットルボディと、前記ボア部に回転自在に支持される軸状部、およびこの軸状部の外周に保持された板状部を有し、第２樹脂材よりなるスロットルバルブと、
このスロットルバルブの軸状部または板状部に一体的に設けられて、前記軸状部を補強するための補強材と
を備えたスロットル制御装置の製造方法において、
先ず、予め前記スロットルバルブを製造する第１工程と、
次に、前記スロットルバルブの外周に、溶融状態の前記第１樹脂材を注入して、前記スロットルボディのボア部を樹脂モールド成形する第２工程と
を備えたことを特徴とするスロットル制御装置の製造方法。 - 請求項４に記載のスロットル制御装置の製造方法において、
前記樹脂モールド成形時に、前記スロットルボディのボア部を、前記スロットルバルブの板状部の外周部に沿って樹脂成形することを特徴とするスロットル制御装置の製造方法。 - 内部を吸入空気が流れる管状ボア部を有し、第１樹脂材よりなるスロットルボディと、
前記ボア部に回転自在に支持される軸状部、およびこの軸状部の外周に保持された板状部を有し、第２樹脂材よりなるスロットルバルブと、
このスロットルバルブの軸状部に一体的に設けられて、前記軸状部を補強するための補強材と
を備え、
前記第１樹脂材または前記第２樹脂材は、フッ素樹脂を主成分とする潤滑材を含有することを特徴とするスロットル制御装置。 - 内部を吸入空気が流れる管状ボア部を有し、第１樹脂材よりなるスロットルボディと、
前記ボア部に回転自在に支持される軸状部、およびこの軸状部の外周に保持された板状部を有し、第２樹脂材よりなるスロットルバルブと、
このスロットルバルブの軸状部に一体的に設けられて、前記軸状部を補強するための補強材と
を備え、
前記スロットルボディのボア部には、前記スロットルバルブの軸状部の両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共に、前記軸状部の両端部がそれぞれ貫通する２つの第１、第２貫通穴が設けられ、
前記スロットルバルブの板状部の前記第１、第２貫通穴近傍には、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部を有し、あるいは前記ボア部の前記第１、第２貫通穴近傍には、軸方向に対して略直交する方向に直線部または平面部を有していることを特徴とするスロットル制御装置。 - 内部を吸入空気が流れる管状ボア部を有し、第１樹脂材よりなるスロットルボディと、
前記ボア部に回転自在に支持される軸状部、およびこの軸状部の外周に保持された板状部を有し、第２樹脂材よりなるスロットルバルブと、
このスロットルバルブの軸状部に一体的に設けられて、前記軸状部を補強するための補強材と
を備え、
前記第２樹脂材は、前記第１樹脂材に比べて吸水による寸法変化率が小さいことを特徴とするスロットル制御装置。 - 請求項６ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載のスロットル制御装置にいて、
前記スロットルボディのボア部には、前記スロットルバルブの軸状部の両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共に、前記軸状部の両端部がそれぞれ貫通する２つの第１、第２貫通穴が設けられ、
前記補強材は、前記第１貫通穴または前記第２貫通穴の近傍の少なくとも一端部で、前記軸状部の外周面に露出していることを特徴とするスロットル制御装置。 - 請求項６ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載のスロットル制御装置にいて、
回転出力を発生するモータと、このモータの回転速度を減速する減速装置とを備え、
前記スロットルボディは、前記モータまたは前記減速装置を収容するギヤボックス部、前記ボア部の外周と前記ギヤボックスとを連結する接続部、およびこの接続部を補強するための補強リブを、前記ボア部の側方に有しており、
前記補強リブは、前記ボア部よりも肉厚が薄くなるように設けられていることを特徴とするスロットル制御装置。 - 請求項６ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載のスロットル制御装置にいて、
前記スロットルバルブの板状部は、前記スロットルボディのボア部内を流れる吸入空気を整流するための整流リブを有していることを特徴とするスロットル制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002258722A JP2004092617A (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | スロットル制御装置の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2005116423A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | スロットルボデーの成形方法及びスロットルボデー |
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-
2002
- 2002-09-04 JP JP2002258722A patent/JP2004092617A/ja active Pending
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