JP2007120487A - Manufacturing method of intake air passage opening and closing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハウジング内部に形成される吸気通路を開閉することによって、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気を制御するバルブを備えた吸気通路開閉装置の製造方法に関するもので、特にスロットルバルブの全閉時における洩れ空気量の低減化を図るようにした内燃機関用吸気絞り装置の製造方法に係わる。 The present invention relates to a method of manufacturing an intake passage opening / closing device having a valve for controlling intake air supplied to a combustion chamber of an internal combustion engine by opening and closing an intake passage formed inside a housing. The present invention relates to a method of manufacturing an intake throttle device for an internal combustion engine that is intended to reduce the amount of leaked air when fully closed.
[従来の技術]
従来より、吸気通路開閉装置の一例として、スロットルボデー内部に形成される吸気通路をスロットルバルブによって開閉することで、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気の流量(吸気量)を制御する内燃機関用吸気絞り装置が公知である。
ここで、近年、低燃費化、軽量化および低コスト化等の目的から、スロットルボデーとスロットルバルブとを共に樹脂化した内燃機関用吸気絞り装置が提案されている。
また、従来より、運転者によるアクセル操作量に対応してスロットルバルブのバルブ開度を変更するようにした内燃機関用吸気絞り装置においては、スロットルボデー内部に形成されるスロットルボアの内径面(スロットルボデーのボア内径面)とスロットルバルブの外周側端面との間に形成される隙間が、スロットルバルブの全閉時における洩れ空気量に大きな影響を及ぼすことが知られている。
[Conventional technology]
Conventionally, as an example of an intake passage opening and closing device, an internal combustion engine that controls a flow rate (intake amount) of intake air supplied to a combustion chamber of an internal combustion engine by opening and closing an intake passage formed in a throttle body by a throttle valve An air intake throttle device is known.
In recent years, an intake throttle device for an internal combustion engine in which both the throttle body and the throttle valve are made of resin has been proposed for the purpose of reducing fuel consumption, reducing weight, and reducing costs.
Conventionally, in an intake throttle device for an internal combustion engine in which the valve opening of the throttle valve is changed in accordance with the accelerator operation amount by the driver, the inner diameter surface of the throttle bore (throttle throttle) formed inside the throttle body It is known that a gap formed between the bore inner diameter surface of the body and the outer end face of the throttle valve has a great influence on the amount of leaked air when the throttle valve is fully closed.
ここで、スロットルボデーとスロットルバルブとを共に樹脂化した内燃機関用吸気絞り装置の製造方法の一例として、スロットルボデーとスロットルバルブとを同一の射出成形用金型内で樹脂一体成形することとし、先ず内部に断面円形状のスロットルボアを形成するスロットルボデー側を射出成形によって一体的に形成した後に、スロットルボデーのボア内径面をスロットルバルブの外周側端面を成形する金型の一部として使用することで、スロットルボデーのボア内径寸法の出来栄えにスロットルバルブの外周側端面形状を合わせ込むようにした射出成形方法が公知である(例えば、特許文献1参照)。 Here, as an example of a manufacturing method of an intake throttle device for an internal combustion engine in which both the throttle body and the throttle valve are made of resin, the throttle body and the throttle valve are integrally molded with resin in the same injection mold, First, after integrally forming the throttle body side that forms a circular cross-sectional throttle bore by injection molding, the bore inner diameter surface of the throttle body is used as a part of a mold for molding the outer peripheral side end surface of the throttle valve. Thus, an injection molding method is known in which the shape of the outer peripheral side end face of the throttle valve is matched with the quality of the bore inner diameter of the throttle body (see, for example, Patent Document 1).
[従来の技術の不具合]
ところが、従来の製造方法においては、スロットルボデーとスロットルバルブとを共に樹脂材料を用いて射出成形した場合、樹脂成形後の成形収縮に伴う変形(成形歪み)が生じる。この成形歪みが生じると、スロットルボデーのボア内径面とスロットルバルブの外周側端面との間の隙間を狙い通りのサイズにコントロールすることが出来ない。また、アニーリング処理を追加した場合でも、同様に、スロットルボデーのボア内径面とスロットルバルブの外周側端面との間の隙間を狙い通りのサイズにコントロールすることが出来ない。
[Conventional technical problems]
However, in the conventional manufacturing method, when both the throttle body and the throttle valve are injection-molded using a resin material, deformation (molding distortion) occurs due to molding shrinkage after resin molding. When this molding distortion occurs, the gap between the bore inner diameter surface of the throttle body and the outer peripheral end surface of the throttle valve cannot be controlled to the desired size. Further, even when the annealing process is added, similarly, the gap between the bore inner diameter surface of the throttle body and the outer peripheral side end surface of the throttle valve cannot be controlled to the intended size.
したがって、スロットルボデーのボア内径面とスロットルバルブの外周側端面との間の隙間(全閉クリアランス)が狙い値よりも大きくなると、スロットルバルブの全閉時における洩れ空気量が増大することとなる。この場合には、エンジンのアイドル回転速度が高くなり、燃費の悪化を招くという問題が生じる。また、スロットルボデーのボア内径面とスロットルバルブの外周側端面との間の隙間(全閉クリアランス)が狙い値よりも小さくなると、スロットルバルブの外周側端面がスロットルバルブの全閉位置よりも手前でスロットルボデーのボア内径面と干渉し、スロットルバルブの外周側端面がスロットルボデーのボア内径面に食い付き易くなる。この場合には、スロットルバルブの正常な開閉動作が出来なくなり、スロットルバルブの全閉位置近傍の吸入空気量を微妙にコントロールすることが出来なくなるという問題が生じる。 Therefore, if the clearance (full closing clearance) between the bore inner diameter surface of the throttle body and the outer peripheral side end surface of the throttle valve is larger than the target value, the amount of leakage air when the throttle valve is fully closed increases. In this case, there arises a problem that the idling speed of the engine is increased and fuel consumption is deteriorated. Also, if the clearance between the bore inner diameter surface of the throttle body and the outer peripheral end surface of the throttle valve is smaller than the target value, the outer peripheral end surface of the throttle valve is closer to the throttle valve fully closed position. It interferes with the bore inner surface of the throttle body, and the outer peripheral side end surface of the throttle valve tends to bite against the bore inner surface of the throttle body. In this case, there is a problem that the throttle valve cannot be normally opened and closed, and the amount of intake air in the vicinity of the fully closed position of the throttle valve cannot be finely controlled.
また、内燃機関用吸気絞り装置は、スロットルバルブよりも吸気下流側に生じる負圧(大気圧よりも低い吸気管負圧)がスロットルバルブに加わったり、エンジンの気筒の燃焼室内で正規の燃焼以外に燃える現象(バックファイヤー)を要因とする圧力変動がスロットルバルブに加わったりする。このため、スロットルバルブ全体を樹脂化した場合には、金属製のスロットルバルブよりも強度的に劣るため、吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る強度を確保する目的で、スロットルバルブの板厚を厚肉化する必要がある。この場合には、スロットルバルブの全開時における吸気抵抗が増大することになり、内燃機関の出力が低下するという問題が生じる。
本発明の目的は、バルブ全開時における吸気抵抗を減少させることのできる吸気通路開閉装置、および吸気通路開閉装置の製造方法を提供することにある。また、バルブ本体とバルブ外周部との結合強度を安定的に長期に渡って保つことのできる吸気通路開閉装置、および吸気通路開閉装置の製造方法を提供することにある。
本発明の目的は、バルブ全閉時における洩れ空気量を減少させることのできる吸気通路開閉装置の製造方法を提供することにある。また、バルブを正常に開閉動作させることのできる吸気通路開閉装置の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an intake passage opening and closing device that can reduce the intake resistance when the valve is fully opened, and a method for manufacturing the intake passage opening and closing device. It is another object of the present invention to provide an intake passage opening / closing device and a method for manufacturing the intake passage opening / closing device capable of stably maintaining the coupling strength between the valve body and the valve outer peripheral portion over a long period of time.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an intake passage opening and closing device that can reduce the amount of leaked air when the valve is fully closed. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing an intake passage opening / closing device capable of normally opening and closing a valve.
請求項1に記載の発明によれば、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気を制御するバルブを、ハウジングの内径よりも小さい外径を有する板状のバルブ本体と、このバルブ本体に結合された環状のバルブ外周部とによって構成している。そして、バルブ本体を金属材料によって一体的に形成されたバルブ金属部とし、また、バルブ外周部を樹脂材料によって一体的に形成されたバルブ樹脂部としている。
これによって、仮にバルブ外周部の板厚を薄くした場合であっても、吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る強度を確保することができる。したがって、バルブ外周部の板厚を薄くしても、吸気管負圧やバックファイヤーによる発生応力にも耐え得るバルブを製造できるので、バルブ全開時における吸気抵抗が増大することはなく、内燃機関の出力の低下を防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, the valve for controlling the intake air supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine is coupled to the plate-shaped valve body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing, and the valve body. And an annular outer peripheral portion of the valve. The valve main body is a valve metal portion integrally formed of a metal material, and the valve outer peripheral portion is a valve resin portion integrally formed of a resin material.
As a result, even if the plate thickness of the outer peripheral portion of the valve is made thin, it is possible to ensure the strength that can withstand the intake pipe negative pressure and the backfire. Therefore, even when the valve outer peripheral portion is made thinner, a valve that can withstand the negative pressure of the intake pipe and the stress generated by the backfire can be manufactured, so that the intake resistance when the valve is fully opened does not increase. A decrease in output can be prevented.
請求項2に記載の発明によれば、バルブを全閉位置にて閉弁するバルブ全閉時に、吸気通路の軸線方向に垂直な垂線に対して傾斜角度分だけ開弁作動方向に傾くようにバルブが配置される。この場合であっても、バルブ全閉時にバルブに作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得るバルブ強度を確保することができる。
請求項3に記載の発明によれば、バルブ本体に、バルブ外周部を係止するバルブ外周部の抜け止め構造を設けることにより、バルブ本体に対してバルブ外周部が抜け落ちるのを防止することができる。したがって、バルブ全閉時にバルブに作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る結合強度を確保することが可能となるので、バルブ本体とバルブ外周部との結合強度を安定的に長期に渡って保つことができる。
According to the second aspect of the present invention, when the valve is closed at the fully closed position, the valve is inclined in the valve opening operation direction by the inclination angle with respect to the perpendicular perpendicular to the axial direction of the intake passage. A valve is arranged. Even in this case, the valve strength that can withstand the negative pressure of the intake pipe acting on the valve when the valve is fully closed and the backfire can be secured.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent the valve outer peripheral portion from falling off the valve main body by providing the valve main body with the valve outer peripheral portion retaining structure for locking the valve outer peripheral portion. it can. Therefore, it is possible to secure the coupling strength that can withstand the negative pressure of the intake pipe acting on the valve and the backfire when the valve is fully closed, so that the coupling strength between the valve body and the valve outer periphery can be stably maintained over a long period of time. Can keep.
請求項4に記載の発明によれば、バルブ本体の板厚方向の一端面側に、バルブ本体の外周面で開口した複数の第1嵌合溝を設け、また、バルブ本体の板厚方向の他端面側に、バルブ本体の外周面で開口した複数の第2嵌合溝を設けている。そして、複数の第1嵌合溝を、バルブ本体の外周部においてその周方向に規則的に配設し、また、複数の第2嵌合溝を、バルブ本体の外周部においてその周方向に規則的に配設している。
これによって、バルブ本体にバルブ外周部を結合する際に、バルブ外周部を形成する樹脂材料が、複数の第1嵌合溝の各第1嵌合溝内および複数の第2嵌合溝の各第2嵌合溝内に入り込み、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)が向上する。したがって、バルブ全閉時にバルブに作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る結合強度を確保することが可能となるので、バルブ本体とバルブ外周部との結合強度を安定的に長期に渡って保つことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, a plurality of first fitting grooves opened on the outer peripheral surface of the valve body are provided on one end surface side of the valve body in the plate thickness direction, and the valve body in the plate thickness direction is provided. A plurality of second fitting grooves opened on the outer peripheral surface of the valve body are provided on the other end surface side. The plurality of first fitting grooves are regularly arranged in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the valve body, and the plurality of second fitting grooves are regularly arranged in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the valve body. Are arranged.
Thus, when the outer peripheral portion of the valve is coupled to the valve body, the resin material forming the outer peripheral portion of the valve is in each of the first fitting grooves of the plurality of first fitting grooves and each of the plurality of second fitting grooves. The coupling performance (coupling strength) of the valve outer peripheral portion with respect to the outer peripheral portion of the valve main body is improved by entering the second fitting groove. Therefore, it is possible to secure the coupling strength that can withstand the negative pressure of the intake pipe acting on the valve and the backfire when the valve is fully closed, so that the coupling strength between the valve body and the valve outer periphery can be stably maintained over a long period of time. Can keep.
請求項5に記載の発明によれば、複数の第1嵌合溝および複数の第2嵌合溝を、バルブ本体の外周部においてその周方向に互い違いに配設しても良い。また、例えば複数の第1嵌合溝および複数の第2嵌合溝を、バルブ本体の外周部の周方向に(完全に重なり合わないように)オフセット配置しても良く、また、複数の第1嵌合溝および複数の第2嵌合溝を、バルブ本体の外周部の周方向に所定の間隔(等間隔)で配置しても良い。この場合には、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)を更に向上することが可能となる。
請求項6に記載の発明によれば、複数の第1嵌合溝のうちの少なくとも1つの第1嵌合溝を、半円よりも大きい円形状に形成し、また、複数の第2嵌合溝のうちの少なくとも1つの第2嵌合溝を、半円よりも大きい円形状に形成しても良い。この場合には、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)を更に向上することが可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the plurality of first fitting grooves and the plurality of second fitting grooves may be alternately arranged in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the valve body. Further, for example, the plurality of first fitting grooves and the plurality of second fitting grooves may be arranged offset in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the valve body (so as not to be completely overlapped). The one fitting groove and the plurality of second fitting grooves may be arranged at predetermined intervals (equal intervals) in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the valve body. In this case, it is possible to further improve the coupling performance (coupling strength) of the valve outer periphery with respect to the outer periphery of the valve body.
According to the invention described in
請求項7に記載の発明によれば、バルブ本体の外周部を、バルブ本体の板厚方向に貫通する複数の貫通孔を設けている。そして、複数の貫通孔を、バルブ本体の外周部においてその周方向に規則的に配設している。
これによって、バルブ本体にバルブ外周部を結合する際に、バルブ外周部を形成する樹脂材料が、複数の貫通孔の各貫通孔内に入り込み、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)が向上する。したがって、バルブ全閉時にバルブに作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る結合強度を確保することが可能となるので、バルブ本体とバルブ外周部との結合強度を安定的に長期に渡って保つことができる。
According to invention of
Accordingly, when the outer periphery of the valve is coupled to the valve body, the resin material forming the outer periphery of the valve enters into each through hole of the plurality of through holes, and the coupling performance of the outer periphery of the valve to the outer periphery of the valve body ( Bond strength) is improved. Therefore, it is possible to secure the coupling strength that can withstand the negative pressure of the intake pipe acting on the valve and the backfire when the valve is fully closed, so that the coupling strength between the valve body and the valve outer periphery can be stably maintained over a long period of time. Can keep.
請求項8に記載の発明によれば、複数の貫通孔の各貫通孔を、バルブ本体の板厚方向の一端面側に配設された第1拡径孔、バルブ本体の板厚方向の他端面側に配設された第2拡径孔、および2つの第1、第2拡径孔間に配設された小径孔によって構成している。そして、小径孔の孔径を、2つの第1、第2拡径孔の最大内径よりも小さくしている。
請求項9に記載の発明によれば、第1拡径孔または第2拡径孔を、小径孔よりバルブ本体の板厚方向の一端面側または他端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状に形成しても良い。この場合には、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)を更に向上することが可能となる。
請求項10に記載の発明によれば、小径孔を、段差を介して、第1大径孔(第1拡径孔)または第2大径孔(第2拡径孔)と連通させても良い。この場合には、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)を更に向上することが可能となる。
According to the eighth aspect of the present invention, each through hole of the plurality of through holes is provided with a first enlarged diameter hole disposed on one end surface side in the plate thickness direction of the valve body, and the other in the plate thickness direction of the valve body. It is comprised by the 2nd diameter expansion hole arrange | positioned by the end surface side, and the small diameter hole arrange | positioned between two 1st, 2nd diameter expansion holes. And the hole diameter of a small diameter hole is made smaller than the largest internal diameter of two 1st, 2nd diameter expansion holes.
According to the ninth aspect of the present invention, the taper in which the inner diameter gradually increases as the first diameter-expanded hole or the second diameter-expanded hole is directed from the small-diameter hole toward one end surface or the other end surface in the plate thickness direction of the valve body. You may form in a shape. In this case, it is possible to further improve the coupling performance (coupling strength) of the valve outer periphery with respect to the outer periphery of the valve body.
According to the tenth aspect of the present invention, the small diameter hole may be communicated with the first large diameter hole (first large diameter hole) or the second large diameter hole (second large diameter hole) through the step. good. In this case, it is possible to further improve the coupling performance (coupling strength) of the valve outer periphery with respect to the outer periphery of the valve body.
請求項11に記載の発明によれば、バルブ本体の第1外周部を、バルブ本体の板厚方向の一端面側がえぐり取られた形状に形成し、また、バルブ本体の第2外周部を、バルブ本体の板厚方向の他端面側がえぐり取られた形状に形成している。そして、バルブ本体の第1外周部に、バルブ本体の板厚方向に貫通する複数の第1貫通孔を設け、また、バルブ本体の第2外周部に、バルブ本体の板厚方向に貫通する複数の第2貫通孔を設けている。そして、複数の第1貫通孔を、バルブ本体の第1外周部においてその周方向に規則的に配設し、また、複数の第2貫通孔を、バルブ本体の第2外周部においてその周方向に規則的に配設している。
これによって、バルブ本体にバルブ外周部を結合する際に、バルブ外周部を形成する樹脂材料が、複数の第1貫通孔の各第1貫通孔内および複数の第2貫通孔の各第2貫通孔内に入り込み、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)が向上する。したがって、バルブ全閉時にバルブに作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る結合強度を確保することが可能となるので、バルブ本体とバルブ外周部との結合強度を安定的に長期に渡って保つことができる。
According to the invention of
As a result, when the outer periphery of the valve is coupled to the valve body, the resin material forming the outer periphery of the valve is in each first through hole of the plurality of first through holes and each second through of the plurality of second through holes. The penetration performance (coupling strength) of the valve outer peripheral portion with respect to the outer peripheral portion of the valve main body is improved by entering the hole. Therefore, it is possible to secure the coupling strength that can withstand the negative pressure of the intake pipe acting on the valve and the backfire when the valve is fully closed, so that the coupling strength between the valve body and the valve outer periphery can be stably maintained over a long period of time. Can keep.
請求項12に記載の発明によれば、複数の第1貫通孔を、バルブ本体の板厚方向の一端面側をえぐり取った形状の第1凹部の底面よりバルブ本体の板厚方向の他端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状に形成し、また、複数の第2貫通孔を、バルブ本体の板厚方向の他端面側をえぐり取った形状の第2凹部の底面よりバルブ本体の板厚方向の一端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状に形成しても良い。この場合には、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)を更に向上することが可能となる。 According to the twelfth aspect of the present invention, the plurality of first through holes are formed at the other end surface in the plate thickness direction of the valve body from the bottom surface of the first recess in the shape of the one end surface in the plate thickness direction of the valve body. A taper shape whose inner diameter gradually increases toward the side, and a plurality of second through holes are formed on the valve body from the bottom surface of the second recess having a shape in which the other end surface side of the valve body in the plate thickness direction is removed. You may form in the taper shape which an internal diameter increases gradually, so that it goes to the one end surface side of a plate | board thickness direction. In this case, it is possible to further improve the coupling performance (coupling strength) of the valve outer periphery with respect to the outer periphery of the valve body.
請求項13および請求項24に記載の発明によれば、インサート成形によって軸受けホルダーの内周に軸受け部材を保持固定することにより、軸受け部材の摺動孔の内部においてバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転方向に摺動自在に軸支することができる。
請求項14および請求項25に記載の発明によれば、圧入嵌合によって軸受けホルダーの内周とバルブ軸の外周との間に軸受け部材を保持固定することにより、軸受け部材の摺動孔の内部においてバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転方向に摺動自在に軸支することができる。
According to the invention described in
According to the fourteenth and twenty-fifth aspects of the present invention, the bearing member is held and fixed between the inner periphery of the bearing holder and the outer periphery of the valve shaft by press-fitting, so that the inside of the sliding hole of the bearing member is fixed. In FIG. 2, both end portions of the valve shaft in the axial direction can be supported so as to be slidable in the rotational direction.
請求項15および請求項26に記載の発明によれば、樹脂材料(例えばペレット状の樹脂素材)に熱を加えて溶融させ、この溶融樹脂に圧力を加えて軸受けホルダーの内周とバルブ軸の外周との間に射出注入することで、バルブ外周部に、このバルブ外周部より軸方向の両側に向けて延びる軸受け摺動部を一体的に形成している。これによって、軸受けホルダーのシャフト収容穴の内部において軸受け摺動部を回転方向に摺動自在に軸支することができる。この場合には、軸受け部材を廃止することができるので、部品点数や組付け工数を軽減することができる。
According to the inventions of
請求項16に記載の発明によれば、ハウジングの内径よりも小さい外径を有する板状のバルブ本体を金属材料によって形成する(第1工程)。次に、金型の中にハウジングをセットし、更にハウジング内部においてバルブ本体を所定の回転角度でセットした状態で、例えばペレット状の樹脂素材(樹脂材料)に熱を加えて溶融させ、この溶融樹脂に圧力を加えて金型の中およびハウジングの内周とバルブ本体の外周との間の隙間に射出注入する。これにより、板状のバルブ本体の外周に環状のバルブ外周部が成形される(第2工程)。すなわち、ハウジング内部において、バルブ本体の外周にバルブ外周部が一体的に結合したバルブ(例えばバタフライ型バルブ)が製造される。
これによって、バルブ外周部の外径形状(外形形状:バルブの外周面形状)を、ハウジングの内径形状(ボア内径面形状)に倣わせることができる。そして、板状のバルブ本体の外周に環状のバルブ外周部を樹脂成形した後に、成形収縮に伴う変形(成形歪み)がバルブ外周部に生じると、ハウジングの内周とバルブのバルブ外周部の外周との間の隙間が必要最小限の隙間、つまり円形状空間の内部をバルブが回転可能な隙間が形成される。
According to the invention described in claim 16, the plate-like valve body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing is formed of a metal material (first step). Next, with the housing set in the mold and the valve body set at a predetermined rotation angle inside the housing, heat is applied to, for example, a pellet-shaped resin material (resin material) to melt it. Pressure is applied to the resin to inject and inject into the mold and the gap between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the valve body. As a result, an annular valve outer periphery is formed on the outer periphery of the plate-shaped valve body (second step). That is, in the housing, a valve (for example, a butterfly valve) is manufactured in which the outer periphery of the valve is integrally coupled to the outer periphery of the valve body.
Thereby, the outer diameter shape (outer shape: outer peripheral surface shape of the valve) of the outer peripheral portion of the valve can be made to follow the inner diameter shape (bore inner diameter surface shape) of the housing. After the annular valve outer periphery is molded on the outer periphery of the plate-shaped valve body, if deformation (molding distortion) due to molding shrinkage occurs in the valve outer periphery, the inner periphery of the housing and the outer periphery of the valve outer periphery of the valve Is the minimum necessary gap, that is, a gap in which the valve can rotate within the circular space.
したがって、バルブ全閉時における洩れ空気量が減少し、燃費を向上できるという効果を得ることができる。また、バルブのバルブ外周部がバルブの全閉位置よりも手前でハウジングの内周と干渉することはなく、バルブのバルブ外周部がハウジングの内周に食い付き難くなる。よって、バルブを正常に開閉動作させることができるので、バルブの全閉位置近傍の吸入空気量を微妙にコントロールすることができる。
また、金属製のバルブ本体の外周に樹脂製のバルブ外周部を結合してバルブを形成しているので、仮にバルブ外周部の板厚を薄くした場合であっても、吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る強度を確保することができる。したがって、バルブ外周部の板厚を薄くしても、吸気管負圧やバックファイヤーによる発生応力にも耐え得るバルブを製造できるので、バルブ全開時における吸気抵抗が増大することはなく、内燃機関の出力の低下を防止することができる。
Accordingly, it is possible to obtain an effect that the amount of air leaked when the valve is fully closed can be reduced and the fuel consumption can be improved. Further, the valve outer peripheral portion of the valve does not interfere with the inner periphery of the housing before the fully closed position of the valve, and the valve outer peripheral portion of the valve does not easily bite into the inner periphery of the housing. Therefore, since the valve can be normally opened and closed, the intake air amount in the vicinity of the fully closed position of the valve can be delicately controlled.
In addition, since the valve is formed by joining the outer periphery of the resin valve to the outer periphery of the metal valve body, even if the plate thickness of the valve outer periphery is reduced, the intake pipe negative pressure or back The strength that can withstand the fire can be secured. Therefore, even when the valve outer peripheral portion is made thinner, a valve that can withstand the negative pressure of the intake pipe and the stress generated by the backfire can be manufactured, so that the intake resistance when the valve is fully opened does not increase. A decrease in output can be prevented.
請求項17に記載の発明によれば、第1工程中に、バルブ本体に表面処理を施す表面処理工程を含むことにより、バルブ本体の外周とバルブ外周部の内周との間の接合性が向上し、バルブ本体からバルブ外周部が抜け落ちることを防止することができる。
請求項18に記載の発明によれば、ハウジングの内周面を、バルブ外周部の外周面を成形する金型の一部として使用して、例えばペレット状の樹脂素材(樹脂材料)に熱を加えて溶融させ、この溶融樹脂に圧力を加えてハウジングの内周面とバルブ本体の外周面との間の隙間に射出注入することにより、バルブ外周部の外周面は、ハウジングの内径寸法に倣った形状に射出成形されるため、バルブ全閉時における洩れ空気量を容易に、しかも高精度に狙い通りの空気量に近づけることができる。
According to the invention described in claim 17, by including a surface treatment step of performing a surface treatment on the valve main body in the first step, the bonding property between the outer periphery of the valve main body and the inner periphery of the valve outer peripheral portion is improved. It is possible to prevent the outer periphery of the valve from falling off from the valve body.
According to the invention described in claim 18, the inner peripheral surface of the housing is used as a part of a mold for molding the outer peripheral surface of the valve outer peripheral portion, for example, heat is applied to a pellet-shaped resin material (resin material). In addition, by melting and applying pressure to the molten resin and injecting it into the gap between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the valve body, the outer peripheral surface of the valve outer peripheral portion follows the inner diameter of the housing. Therefore, the amount of air leaked when the valve is fully closed can be easily brought close to the target air amount with high accuracy.
請求項19に記載の発明によれば、ハウジング内部においてバルブ本体を所定の回転角度にセットする際に、バルブ本体をバルブの全閉位置に相当する開度となるように金型の内部にセットすることにより、バルブ外周部の外周面形状を、バルブの全閉位置に相当する開度における、ハウジングの内周面形状に倣わせることができる。これによって、バルブが全閉位置に設定されるアイドル運転時の洩れ空気量が減少し、内燃機関のアイドル回転速度が適正値となり、アイドル運転時の燃費を向上できるという効果を得ることができる。 According to the nineteenth aspect of the present invention, when the valve body is set at a predetermined rotation angle inside the housing, the valve body is set inside the mold so as to have an opening corresponding to the fully closed position of the valve. By doing so, the outer peripheral surface shape of the outer peripheral portion of the valve can be made to follow the inner peripheral surface shape of the housing at an opening corresponding to the fully closed position of the valve. As a result, the amount of air leaked during idling when the valve is set to the fully closed position is reduced, the idling speed of the internal combustion engine becomes an appropriate value, and the fuel efficiency during idling can be improved.
請求項20に記載の発明によれば、溶融金属を金型の中に大気圧以上の圧力で圧入する鋳造方法(ダイカスト)を用いてハウジングを製造しても良い。
請求項21に記載の発明によれば、例えばペレット状の樹脂素材(樹脂材料)に熱を加えて溶融させ、この溶融樹脂に圧力を加えて金型の中に射出注入する射出成形方法を用いてハウジングを製造しても良い。ここで、ハウジングを射出成形する樹脂材料としては、熱を加えると溶融し、冷やすと固まるという性質を持つ熱可塑性樹脂が望ましい。
According to the twentieth aspect of the present invention, the housing may be manufactured using a casting method (die casting) in which molten metal is press-fitted into a mold at a pressure equal to or higher than atmospheric pressure.
According to the invention of
請求項22に記載の発明によれば、ハウジングを射出成形する樹脂素材とは、第1樹脂材料であって、バルブ外周部を射出成形する樹脂素材とは、第1樹脂材料に対して異なる性質を持つ第2樹脂材料である。例えばバルブ外周部を射出成形する樹脂素材として、ハウジングを射出成形する第1樹脂材料よりも融点の低い第2樹脂材料を用いても良い。この場合には、樹脂成形時の圧力によるバルブ外周部の、ハウジングの内周部への食い込みを防止することができる。
例えばバルブ外周部を射出成形する樹脂素材として、ハウジングを射出成形する第1樹脂材料よりも成形収縮率の大きい第2樹脂材料を用いても良い。この場合には、バルブ外周部を射出成形した後に、成形収縮に伴う変形(成形歪み)がバルブ外周部に生じると、ハウジングの成形収縮率よりもバルブ外周部の成形収縮率が大きいため、ハウジングの内周面とバルブのバルブ外周部の外周面との間の隙間が必要最小限の隙間、つまり円形状空間の内部をバルブが回転可能な隙間が形成される。
According to the invention of
For example, a second resin material having a molding shrinkage ratio larger than that of the first resin material for injection molding of the housing may be used as the resin material for injection molding of the valve outer peripheral portion. In this case, after the outer periphery of the valve is injection-molded, if deformation (molding distortion) due to molding shrinkage occurs in the outer periphery of the valve, the molding contraction rate of the valve outer periphery is greater than the molding contraction rate of the housing. The gap between the inner peripheral surface of the valve and the outer peripheral surface of the valve outer peripheral portion of the valve is a minimum necessary gap, that is, a gap in which the valve can rotate within the circular space.
請求項23に記載の発明によれば、樹脂製のハウジングまたは樹脂製のバルブ外周部の剛性を高める目的で、第1樹脂材料または第2樹脂材料に、繊維状フィラーを含有しても良い。なお、バルブのバルブ本体は、金属材料によって形成されているので、バルブ外周部の板厚を厚肉化しなくても、また、バルブ外周部の半径方向の幅寸法が小さくても、金属材料によって一体的に形成されるバルブ本体によって吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る強度を確保することができる。したがって、第2樹脂材料によって形成されるバルブ外周部の板厚方向の厚みを薄くできるため、第2樹脂材料に繊維状フィラーを含有する場合、バルブ外周部を射出成形した後の成形収縮率に異方性を与える繊維状フィラーの配合量を抑えることができる。これにより、ハウジングの内周面とバルブの外周面との間の隙間が、第1樹脂材料または第2樹脂材料の成形収縮率と必要な隙間寸法の大きさとで容易にコントロールすることが可能となる。 According to the twenty-third aspect of the present invention, the first resin material or the second resin material may contain a fibrous filler for the purpose of increasing the rigidity of the resin housing or the resin valve outer peripheral portion. Since the valve body of the valve is made of a metal material, even if the plate thickness of the valve outer peripheral portion is not increased, and the radial width dimension of the valve outer peripheral portion is small, the valve main body is made of metal material. The valve body formed integrally can secure the strength that can withstand the negative pressure of the intake pipe and the backfire. Therefore, since the thickness of the outer peripheral part of the valve formed by the second resin material can be reduced in the plate thickness direction, when the second resin material contains a fibrous filler, the molding shrinkage ratio after injection molding the outer peripheral part of the valve The compounding quantity of the fibrous filler which gives anisotropy can be suppressed. Thereby, the gap between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the valve can be easily controlled by the molding shrinkage rate of the first resin material or the second resin material and the required gap size. Become.
請求項27に記載の発明によれば、金属材料によって板状のバルブ本体(バルブ金属部)を一体的に形成する第1工程中に、バルブ本体の外周部に、バルブ外周部を係止してバルブ外周部の抜け止めを行う抜け止め構造(複数の嵌合溝または複数の貫通孔)を形成する工程を含んでいる。そして、樹脂材料によって環状のバルブ外周部(バルブ樹脂部)を一体的に形成する第2工程中に、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の抜け止め構造(複数の嵌合溝の各嵌合溝または複数の貫通孔の各貫通孔)に、樹脂素材に熱を加えて溶融させた溶融樹脂を入り込ませる工程を含んでいる。
これによって、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の抜け止めが成される。したがって、バルブ本体の外周部に対するバルブ外周部の結合性能(結合強度)が向上し、バルブ全閉時にバルブに作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る結合強度を確保することが可能となるので、バルブ本体とバルブ外周部との結合強度を安定的に長期に渡って保つことができる。
According to the twenty-seventh aspect of the present invention, during the first step of integrally forming a plate-shaped valve body (valve metal part) with a metal material, the valve outer periphery is locked to the outer periphery of the valve body. And a step of forming a retaining structure (a plurality of fitting grooves or a plurality of through holes) for retaining the outer peripheral portion of the valve. Then, during the second step of integrally forming the annular valve outer peripheral portion (valve resin portion) with the resin material, the valve outer peripheral portion with respect to the outer peripheral portion of the valve body is prevented from coming off (each fitting of a plurality of fitting grooves). A step of allowing the molten resin obtained by applying heat to the resin material to enter the groove or each through hole of the plurality of through holes) is included.
As a result, the outer periphery of the valve is prevented from coming off from the outer periphery of the valve body. Therefore, the coupling performance (bonding strength) of the valve outer peripheral portion with respect to the outer peripheral portion of the valve main body is improved, and it is possible to ensure the bonding strength that can withstand the intake pipe negative pressure acting on the valve and the backfire when the valve is fully closed. Therefore, the coupling strength between the valve body and the valve outer periphery can be stably maintained over a long period.
本発明を実施するための最良の形態は、バルブ全開時における吸気抵抗を減少させるという目的を、金属製のバルブ本体に樹脂製のバルブ外周部を結合してバルブを構成することで実現した。また、バルブ本体とバルブ外周部との結合強度を安定的に長期に渡って保つという目的を、バルブ本体(の外周部)に、バルブ外周部を係止してバルブ外周部の抜け止めを行う抜け止め構造を設けることで実現した。
また、バルブ全閉時における洩れ空気量を減少させ、また、バルブを正常に開閉動作させ、更に、バルブ全開時における吸気抵抗を減少させるという目的を、ハウジング内部にバルブ本体を所定の回転角度でセットした状態で、ハウジングの内周とバルブ本体の外周との間の隙間に溶融樹脂を射出注入して、板状のバルブ本体の外周に環状のバルブ外周部が樹脂成形されたバルブを製造することで実現した。
In the best mode for carrying out the present invention, the object of reducing the intake resistance when the valve is fully opened is realized by connecting a resin valve outer peripheral portion to a metal valve body to constitute the valve. In addition, the valve outer peripheral part is locked to the valve main body (the outer peripheral part thereof) to prevent the valve outer peripheral part from coming off with the aim of stably maintaining the coupling strength between the valve main body and the valve outer peripheral part over a long period of time. Realized by providing a retaining structure.
The purpose of reducing the amount of leaked air when the valve is fully closed, opening and closing the valve normally, and reducing the intake resistance when the valve is fully open, is set at a predetermined rotation angle inside the housing. In a set state, molten resin is injected and injected into the gap between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the valve body to produce a valve in which the annular valve outer periphery is resin-molded on the outer periphery of the plate-like valve body. That was realized.
[実施例1の構成]
図1および図2は本発明の実施例1を示したもので、図1は内燃機関用吸気絞り装置の全体構造を示した図で、図2は内燃機関用吸気絞り装置の主要構造を示した図である。
[Configuration of Example 1]
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of an intake throttle device for an internal combustion engine, and FIG. 2 shows the main structure of the intake throttle device for the internal combustion engine. It is a figure.
本実施例の内燃機関用吸気絞り装置は、内燃機関(例えば二輪自動車用エンジン:以下エンジンと言う)の吸気系統、つまり内部をエンジンの吸気ポートおよび気筒(シリンダ)の燃焼室内に向かう吸入空気が流れる吸気管の途中に組み込まれている。この内燃機関用吸気絞り装置は、本発明の吸気通路開閉装置に相当するものであって、エンジンの気筒の燃焼室内に吸入空気(吸気)を供給するためのスロットルボデー1と、このスロットルボデー1の内部において、スロットルボデー1に対して相対回転してスロットルボア(吸気通路)3を開閉するスロットルバルブ(バタフライ型バルブ)4とを備えている。
The intake throttle device for an internal combustion engine according to the present embodiment has an intake system of an internal combustion engine (for example, an engine for a two-wheeled vehicle: hereinafter referred to as an engine), that is, intake air that is directed into an engine intake port and a combustion chamber of a cylinder (cylinder). It is incorporated in the middle of the flowing intake pipe. This intake throttle device for an internal combustion engine corresponds to the intake passage opening and closing device of the present invention, and includes a
そして、内燃機関用吸気絞り装置は、運転者のスロットル操作量に基づいてスロットルバルブ4のバルブ角度に相当するスロットル開度を変更して、エンジンの気筒の燃焼室内に供給する吸入空気量を制御することで、エンジン回転速度またはエンジン出力軸トルクをコントロールする内燃機関用スロットル装置である。なお、スロットル操作量とは、二輪自動車等の車両においては、スロットルレバー(またはスロットルハンドル)等のスロットル操作部品のスロットル操作量のことで、四輪自動車等の車両においては、運転者のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル操作量)に相当する。ここで、エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得る熱エネルギーにより出力(例えばエンジン出力軸トルク=エンジントルク)を得るものである。
The intake throttle device for the internal combustion engine changes the throttle opening corresponding to the valve angle of the
この内燃機関用吸気絞り装置は、スロットルボデー1およびスロットルバルブ4の他に、スロットルバルブ4と一体的に回転動作を行うバルブシャフト(バルブ軸)7と、スロットルバルブ4を閉弁方向(全閉方向)に付勢するリターンスプリング(バルブ付勢手段、弾性体)9と、バルブシャフト7の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に軸支する2つの第1、第2ベアリング11、12とを備えている。なお、エンジンの吸気管は、吸入空気を濾過するエアクリーナ(濾過エレメント:図示せず)のケースの下流端に気密的に結合された吸気ダクト(図示せず)、この吸気ダクトの下流端に気密的に結合されたスロットルボデー1、およびこのスロットルボデー1の下流端に気密的に結合されたインテークパイプ(図示せず)等により構成されて、エンジンの吸気ポートを形成するシリンダヘッドに気密的に結合されている。
In addition to the
スロットルボデー1は、図1および図2に示したように、スロットルバルブ4およびバルブシャフト7を開閉自在に収容保持する装置(スロットルハウジング)であって、エンジンの吸気管の一部を成す。このスロットルボデー1は、耐熱性樹脂(第1樹脂材料、例えばポリフェニレンサルファイド: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)によって一体的に形成されている。ここで、本実施例のスロットルボデー1は、ペレット状の樹脂素材を加熱して溶融し、この溶融樹脂に圧力を加えて射出成形用金型のキャビティ内に射出注入し、冷却して固化(硬化)した後に射出成形用金型の中から取り出す射出成形方法を用いて製造(樹脂一体成形)される熱可塑性樹脂製品(樹脂成形品)である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、スロットルボデー1は、内部にスロットルボア(円形状空間)3が形成された円筒状のスロットルボア壁部(ハウジング:以下円筒部と言う)2を有している。この円筒部2の内部に形成されるスロットルボア3は、エンジンの気筒の燃焼室に連通すると共に、エンジンの気筒の燃焼室内に吸入空気を送るための断面真円形状の吸気通路である。 そして、スロットルボデー1の円筒部2の上流側開口端には、エアクリーナから吸気ダクトを介して吸入空気を吸い込むための空気入口部(上流側開口部、入口ポート)13が形成されている。また、円筒部2の下流側開口端には、インテークパイプを介してエンジンの吸気ポートに吸入空気を送り込むための空気出口部(下流側開口部、出口ポート)14が形成されている。
Here, the
そして、円筒部2には、スロットルボア3内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して直交する方向(バルブシャフト7の軸方向)の両側に、2つの第1、第2軸受けホルダー(ベアリングホルダー)21、22が一体的に形成されている。2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22は、円筒部2の両側に設けられた円環状部、およびこの円環状部の両外側面(円筒部2の外壁面)よりバルブシャフト7の軸方向の両端側に向けて円筒状に突出するように延ばされた円筒状部を有し、2つの第1、第2ベアリング11、12を介して、バルブシャフト7の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容する。これらの第1、第2ベアリングホルダー21、22の内部には、第1、第2ベアリング11、12が組み込まれる断面円形状の第1、第2軸受け保持穴(軸受け嵌合穴)23、24が形成されている。
The
これらの第1、第2軸受け保持穴23、24は、バルブシャフト7の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容する2つの第1、第2シャフト収容穴を構成する。そして、2つの第1、第2軸受け保持穴23、24は、スロットルボア3内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して直交する方向(バルブシャフト7の軸方向)の両側でそれぞれ開口している。なお、2つの第1、第2軸受け保持穴23、24の内径は、円環状の第1、第2段差部より内側(スロットルボア側の径***)よりも、第1、第2段差部より外側(スロットルボア側に対して軸方向の逆側の径大穴)の方が径大化している。
The first and second
そして、第2ベアリングホルダー22の外周部には、スプリング内周ガイド25が一体的に形成されており、このスプリング内周ガイド25の外周には、リターンスプリング9が嵌め合わされている。また、2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22とバルブシャフト7の軸方向の両端部外周との間には、2つの第1、第2オイルシール26、27が装着されている。そして、円筒部2の第2ベアリングホルダー側の外壁面には、ブラケット取付用台座29が一体的に形成されている。このブラケット取付用台座29には、締結ねじ等のスクリュー(図示せず)を用いてアクセルブラケット30が締め付け固定されている。
A spring inner peripheral guide 25 is integrally formed on the outer peripheral portion of the
アクセルブラケット30は、図2に示したように、例えば冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属板をプレス成形する等して所定の形状に一体的に形成されている。また、アクセルブラケット30には、開弁側、閉弁側ワイヤーケーブルを往復方向に移動自在に保持するための爪状部31、およびスロットルバルブ4の全閉時(バルブ全閉時)にアクセルレバー32の全閉ストッパ部33が直接当接する平板状の全閉ストッパ34が一体的に設けられている。この全閉ストッパ34は、スロットルバルブ4の全閉時にアクセルレバー32の全閉ストッパ部33に対向して配置される。また、アクセルブラケット30には、スロットルバルブ4の全開時(バルブ全開時)にアクセルレバー32の全開ストッパ部(図示せず)が直接当接する平板状の全開ストッパ35が一体的に設けられている。この全開ストッパ35は、スロットルバルブ4の全開時にアクセルレバー32の全開ストッパ部に対向して配置される。
As shown in FIG. 2, the
アクセルレバー32は、図2に示したように、例えば冷間圧延鋼板(SPCC)等の金属板をプレス成形する等して所定の形状に一体的に形成されている。また、アクセルレバー32には、運転者が操作するスロットルレバーに連動する開き側、閉じ側ワイヤーケーブルが巻き付けられている。また、アクセルレバー32には、スプリング内周ガイド36の複数の爪状部37が差し込まれる複数の貫通穴39が設けられている。スプリング内周ガイド36の複数の爪状部37の外周には、リターンスプリング9が嵌め合わされている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、アクセルブラケット30には、リターンスプリング9のスプリング側フック部を係止するボデー側フック部が一体的に設けられている。また、アクセルレバー32には、リターンスプリング9のスプリング側フック部を係止するレバー側フック部が一体的に設けられている。また、リターンスプリング9は、スロットルバルブ4のバルブシャフト7の外周側で、且つ円筒部2の外壁面とアクセルレバー32の裏面(ボデー側面)との間に装着されている。
Here, the
スロットルバルブ4は、スロットルボデー1の円筒部2の中心軸線方向(スロットルボア3の内部を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向)に対して直交する方向に回転中心軸線を有するバタフライ弁方式の回転弁(バタフライ型バルブ)であって、全閉位置から全開位置に至るまでの全バルブ作動範囲(回転動作可能範囲)に渡って、回転角度(バルブ角度、バルブ開度)が変更されることで、スロットルボア3を開閉してスロットルボア3の開口面積を変更する。
The
ここで、スロットルバルブ4の全閉位置とは、スロットルボデー1の円筒部2とスロットルバルブ4との間の隙間が最小、つまりスロットルボア3の内部を流れる吸入空気流量(吸気量)が最小となるバルブ位置(バルブ角度)である。また、スロットルバルブ4の全開位置とは、スロットルボデー1の円筒部2とスロットルバルブ4との間の隙間が最大、つまり吸気量が最大となるバルブ位置(バルブ角度)である。なお、本実施例のスロットルバルブ4は、運転者によるスロットルレバーの操作量(スロットル操作量)に応じてバルブ角度に相当するスロットル開度が変更される。
Here, the fully closed position of the
ここで、スロットルバルブ4は、吸気量が少なくても良い時、つまりエンジンのアイドル運転時に全閉される。なお、スロットルバルブ4を全閉位置にて閉弁するバルブ全閉時には、図1および図2に示したように、スロットルボア3の軸線方向に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度(全閉角、傾斜角度分)だけ若干傾くようにスロットルバルブ4が配置される。また、スロットルバルブ4を全開位置にて開弁するバルブ全開時には、スロットルボア3の軸線方向と略同一方向にスロットルバルブ4の表裏2面が延びるようにスロットルバルブ4が配置される。
Here, the
スロットルバルブ4は、図1および図2に示したように、金属材料によって一体的に形成された円板状のバルブ金属部(バルブ本体)5、樹脂材料によって一体的に形成された円環板状のバルブ樹脂部(バルブ外周部)6、および金属材料によって一体的に形成された円柱状のバルブシャフト(シャフト金属部)7によって構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
バルブ金属部5は、例えば銅系金属を含有したアルミニウム合金(またはマグネシウム合金)等の金属材料によって円板形状に一体的に形成されている。ここで、本実施例のバルブ金属部5は、金属材料を加熱して溶融し、この金属材料の溶湯(溶融金属:例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の半溶融合金材料の溶湯)に圧力を加えて鋳造成形用金型のキャビティ内に射出注入し、冷却して固化(硬化)した後に鋳造成形用金型の中から取り出す鋳造成形方法を用いて製造されるダイカスト製品(鋳造成形品、金属成形品)である。そして、バルブ金属部5は、スロットルボデー1の円筒部2の内径(スロットルボア内径寸法)よりも小さい外径を有している。
The
また、バルブ樹脂部6は、例えばスロットルボデー1の円筒部2を射出成形する耐熱性樹脂(第1樹脂材料:例えばPPSまたはPBT等の熱可塑性樹脂)よりも融点の低い耐熱性樹脂(第2樹脂材料、例えばPBTまたはポリアミド樹脂:PA6、PA66等の熱可塑性樹脂)によって円環板形状に一体的に形成されている。ここで、本実施例のバルブ樹脂部6は、ペレット状の樹脂素材を加熱して溶融し、この溶融樹脂に圧力を加えて射出成形用金型のキャビティ内に射出注入し、冷却して固化(硬化)した後に射出成形用金型の中から取り出す射出成形方法を用いて製造(樹脂一体成形)される熱可塑性樹脂製品(樹脂成形品)である。そして、バルブ樹脂部6の内周には、バルブ金属部5の外周面41に結合する内周面42が形成され、また、バルブ樹脂部6の外周には、スロットルボデー1の円筒部2の内周面(ボア内径面)43の形状に倣った形状の外周面(外周側端面)44が形成されている。
In addition, the
バルブシャフト7は、スロットルバルブ4の回転中心を成す回転中心軸線近傍に配設されている。そして、バルブシャフト7は、バルブ金属部5の軸方向の両端面(左右両側面)に一体的に形成されており、2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22の内部に回転自在に収容されている。このバルブシャフト7は、バルブ金属部5と同一の金属材料によって円柱形状に形成されており、バルブ金属部5の軸方向の一端面(左側面)より軸方向の一端側に向けて軸方向に延びる第1バルブ軸51、およびバルブ金属部5の軸方向の他端面(右側面)より軸方向の他端側に向けて軸方向に延びる第2バルブ軸52等によって構成されている。
The
そして、バルブシャフト7の軸方向の一端部、つまり第1バルブ軸51は、バルブ金属部5の左側面よりもバルブシャフト7の軸方向の一端側に向けて突出しており、第1ベアリング11に嵌め込まれている。この第1バルブ軸51の外周面の一部は、第1ベアリング11の内周に回転自在に摺動する第1軸受け摺動部として機能している。また、バルブシャフト7の軸方向の他端部、つまり第2バルブ軸52は、バルブ金属部5の右側面よりもバルブシャフト7の軸方向の他端側に向けて突出しており、第2ベアリング12に嵌め込まれている。この第2バルブ軸52の外周面の一部は、第2ベアリング12の内周に回転自在に摺動する第2軸受け摺動部として機能している。
One end portion of the
2つの第1、第2ベアリング11、12は、金属材料(例えば真鍮、オイルレスメタル、銅等の摺動部材)または樹脂材料(例えば樹脂カラー等)によって所定の円筒形状に一体的に形成された滑り軸受けまたはスラスト軸受けまたは軸受けブッシュである。これらの第1、第2ベアリング11、12には、バルブシャフト7の軸方向の両端部(第1、第2バルブ軸51、52)を回転方向に摺動自在に軸支する断面円形状の第1、第2摺動孔61、62が形成されている。そして、2つの第1、第2ベアリング11、12は、スロットルボデー1の円筒部2に一体的に形成された円筒状の第1、第2ベアリングホルダー21、22の内周にインサート成形によって保持固定されている。あるいは、2つの第1、第2ベアリング11、12は、スロットルボデー1の第1、第2ベアリングホルダー21、22の内周とバルブシャフト7の第1、第2バルブ軸51、52の外周との間に圧入嵌合によって保持固定されている。
The two first and
ここで、バルブシャフト7の第1バルブ軸51の外周面と第1ベアリング11の第1摺動孔61の内周面との間には、第1バルブ軸51を第1ベアリング11の第1摺動孔61の内部で円滑に回転させるための円環状隙間(第1環状隙間)が形成されている。また、バルブシャフト7の第2バルブ軸52の外周面と第2ベアリング12の第2摺動孔62の内周面との間には、第2バルブ軸52を第2ベアリング12の第2摺動孔62の内部で円滑に回転させるための円環状隙間(第2環状隙間)が形成されている。
Here, the
そして、スロットルバルブ4を間に挟んで対向配置される、2つの第1、第2ベアリング11、12の対向壁面(先端部)は、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の軸方向の両端面(左右両側面)に接近するように、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43よりスロットルボア側に突出してスロットルボア3内に露出している。すなわち、2つの第1、第2ベアリング11、12の先端部には、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の左右両側面に対向して配置される円環状端面(第1、第2環状端面)63、64が一体的に形成されている。
The opposing wall surfaces (tip portions) of the two first and
そして、2つの第1、第2ベアリング11、12の中で、テーパー状の第1、第2段差部よりも先端側(スロットルボア側)は、2つの第1、第2軸受け保持穴23、24(の径***)の内周に嵌め合わされ、2つの第1、第2ベアリング11、12の中で第1、第2段差部よりも後端側(スロットルボア側に対して逆側)は、2つの第1、第2軸受け保持穴23、24(の径大穴)の内周に嵌め合わされている。つまり、2つの第1、第2ベアリング11、12の第1、第2段差部より先端側の方が、第1、第2段差部より後端側よりも外径が小さい。
Among the two first and
[実施例1の製造方法]
次に、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置の製造方法を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
[Production Method of Example 1]
Next, a method for manufacturing the intake air throttle device for the internal combustion engine according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
先ず、バルブ金属部5およびバルブシャフト7を鋳造成形方法を用いて製造し、2つの第1、第2ベアリング11、12を製造しておく。このとき、円板状のバルブ金属部5およびこのバルブ金属部5の左右両側面に一体的に形成される円柱状のバルブシャフト7は、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径(スロットルボア3の内径)よりも小さい外径を有するように溶融金属(例えば銅系金属を含有したアルミニウム合金等)によって一体的に形成される。ここで、溶融金属の融点は、スロットルボデー1を射出成形する耐熱性樹脂(第1樹脂材料、溶融樹脂)およびバルブ樹脂部6を射出成形する耐熱性樹脂(第2樹脂材料、溶融樹脂)よりも高く、スロットルボデー1またはバルブ樹脂部6の射出成形時に溶融しない。
First, the
そして、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の外周面41に、陽極酸化処理または有機鍍金処理等の表面処理を施す。なお、バルブ金属部5の外周面41に陽極酸化処理を施すと、バルブ金属部5の外周面41に微細な凸凹が形成されてくさび効果により熱可塑性樹脂がバルブ金属部5の外周面41(金属面)に結合し易くなる。また、バルブ金属部5の外周面41に有機鍍金処理を施すと、化学反応により熱可塑性樹脂がバルブ金属部5の外周面41(金属面)に結合(化学結合)し易くなる。
Then, the outer
次に、スロットルボデー1の射出成形用金型(成形金型)の構造を簡単に説明する。スロットルボデー1を射出成形する射出成形用金型は、図示しない射出成形機に装着されており、固定金型とこの固定金型に対して進退自在に移動可能な可動金型とで構成されている。また、射出成形用金型の内部には、スロットルボデー1の製品形状に対応した形状のキャビティが設けられている。このキャビティは、射出成形用金型内にペレット状の樹脂素材を供給する樹脂素材供給装置(図示せず)に接続されている。この樹脂素材供給装置は、樹脂供給流路の先端部に、キャビティ内にペレット状の樹脂素材(例えばPPSまたはPBT等の熱可塑性樹脂)を射出するためのゲート(樹脂注入口)を有している。
Next, the structure of the injection mold (molding mold) of the
ここで、2つの第1、第2ベアリング11、12は、スロットルボデー1の円筒部2の第1、第2ベアリングホルダー21、22の内周にインサート成形されるように、射出成形用金型に設けられるベアリング保持部(図示せず)によって2つの第1、第2ベアリング11、12の軸方向の両端面(先端面および後端面)が保持されている。また、バルブ金属部5および第1、第2バルブ軸51、52は、スロットルバルブ4の全閉位置に相当するバルブ開度にてインサート成形されるように、射出成形用金型に設けられるバルブ保持部(図示せず)によってバルブ金属部5の板厚方向の両端面が保持され、射出成形用金型に設けられるシャフト保持部(図示せず)によって第1、第2バルブ軸51、52が保持されている。
Here, the two first and
次に、スロットルボデー1を射出成形する射出成形工程を簡単に説明する。
先ず、射出成形用金型内に2つの第1、第2ベアリング11、12、バルブ金属部5および第1、第2バルブ軸51、52をセットし、射出成形用金型の型締めを行う(型締め工程)。これにより、射出成形用金型内には、スロットルボデー1の製品形状(特に円筒部2の円筒形状)に対応した形状のキャビティが形成される。
Next, an injection molding process for injection molding the
First, the two first and
次に、樹脂素材供給装置から樹脂供給流路を経由してゲートに供給されるペレット状の樹脂素材(第1樹脂材料、加熱されて溶融状態の熱可塑性樹脂:以下溶融樹脂と言う)を、ゲートから射出成形用金型内に射出することで、射出成形用金型によって形成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填する(射出・充填工程)。次に、型内樹脂圧力を徐々に増加させて射出時の最大型内樹脂圧力よりも大きな型内樹脂圧力で保圧を行う。すなわち、射出成形用金型内の溶融樹脂に所定の圧力を加えて、射出成形用金型のキャビティの周りに設けられる冷却水路(図示せず)内に冷却水を導入し、この冷却水による収縮分の溶融樹脂を、ゲートからキャビティ内に補充する(保圧工程)。 Next, a pellet-shaped resin material (first resin material, a heated and molten thermoplastic resin: hereinafter referred to as a molten resin) supplied from the resin material supply device to the gate via the resin supply channel, By injecting into the injection mold from the gate, the molten resin is filled into the cavity formed by the injection mold (injection / filling step). Next, the in-mold resin pressure is gradually increased, and holding pressure is performed at an in-mold resin pressure larger than the maximum in-mold resin pressure at the time of injection. That is, a predetermined pressure is applied to the molten resin in the injection mold, cooling water is introduced into a cooling water channel (not shown) provided around the cavity of the injection mold, and the cooling water is The melted resin is replenished from the gate into the cavity (pressure holding process).
次に、射出成形用金型内に充填された溶融樹脂を取り出し、常温にて冷却して硬化(固化)させる、あるいは射出成形用金型内で溶融樹脂を冷却水を用いて冷却して硬化(固化)させると、スロットルボデー1の円筒部2の内部にバルブ金属部5が回転自在に組み込まれた製品形状の熱可塑性樹脂製品(樹脂成形品)が、第1樹脂材料の射出成形によって製造される(第1工程)。このとき、スロットルバルブ4のバルブ金属部5は、スロットルバルブ4の全閉位置に相当するバルブ開度にて保持された状態で、しかもスロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43とバルブ金属部5の外周面41との間に環状隙間が形成された状態で、スロットルボデー1の円筒部2の内部に回転自在に組み込まれる。また、バルブシャフト7の第1、第2バルブ軸51、52は、2つの第1、第2ベアリング11、12の第1、第2摺動孔61、62の内周に回転自在に軸支される。さらに、2つの第1、第2ベアリング11、12は、スロットルボデー1の円筒部2の第1、第2ベアリングホルダー21、22の内周にインサート成形されて保持固定される。
Next, the molten resin filled in the injection mold is taken out and cooled at room temperature to be cured (solidified), or the molten resin is cooled and cooled with cooling water in the injection mold. When solidified, a product-shaped thermoplastic resin product (resin molded product) in which the
次に、バルブ樹脂部6の射出成形用金型(成形金型)の構造を簡単に説明する。バルブ樹脂部6を射出成形する射出成形用金型は、図示しない射出成形機に装着されており、固定金型とこの固定金型に対して進退自在に移動可能な可動金型とで構成されている。また、射出成形用金型の内部には、バルブ樹脂部6の製品形状に対応した形状のキャビティが設けられている。このキャビティは、射出成形用金型内にペレット状の樹脂素材を供給する樹脂素材供給装置(図示せず)に接続されている。この樹脂素材供給装置は、樹脂供給流路の先端部に、キャビティ内にペレット状の樹脂素材(例えばPPSよりも融点の低いPBT、あるいはPBTよりも融点の低いPA6、PA66等の熱可塑性樹脂)を射出するためのゲート(樹脂注入口)を有している。
Next, the structure of the injection mold (molding mold) of the
ここで、スロットルボデー1の円筒部2は、射出成形用金型に設けられるボデー保持部(図示せず)によって円筒部2のボア内径面43および外壁面等が保持されている。また、バルブ金属部5および第1、第2バルブ軸51、52は、スロットルバルブ4の全閉位置に相当するバルブ開度にてインサート成形されるように、射出成形用金型に設けられるバルブ保持部(図示せず)によってバルブ金属部5の板厚方向の両端面が保持され、射出成形用金型に設けられるシャフト保持部(図示せず)によって第1、第2バルブ軸51、52が保持されている。
Here, in the
次に、バルブ樹脂部6を射出成形する射出成形工程を簡単に説明する。
先ず、射出成形用金型内にスロットルボデー1の円筒部2、バルブ金属部5および第1、第2バルブ軸51、52をセットし、射出成形用金型の型締めを行う(型締め工程)。これにより、射出成形用金型内には、バルブ樹脂部6の製品形状(特に円筒部2の円筒形状)に対応した形状のキャビティが形成される。
Next, an injection molding process for injection molding the
First, the
次に、樹脂素材供給装置から樹脂供給流路を経由してゲートに供給されるペレット状の樹脂素材(第2樹脂材料、加熱されて溶融状態の熱可塑性樹脂:以下溶融樹脂と言う)を、ゲートから射出成形用金型内に射出することで、射出成形用金型によって形成されるキャビティ内に溶融樹脂を充填する(射出・充填工程)。このとき、射出成形用金型のボデー保持部に保持されたスロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43が、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44を成形する金型の一部として使用される。
Next, a pellet-shaped resin material (second resin material, a heated and molten thermoplastic resin: hereinafter referred to as a molten resin) supplied from the resin material supply device to the gate via the resin supply channel, By injecting into the injection mold from the gate, the molten resin is filled into the cavity formed by the injection mold (injection / filling step). At this time, the bore
次に、型内樹脂圧力を徐々に増加させて射出時の最大型内樹脂圧力よりも大きな型内樹脂圧力で保圧を行う。すなわち、射出成形用金型内の溶融樹脂に所定の圧力を加えて、射出成形用金型のキャビティの周りに設けられる冷却水路(図示せず)内に冷却水を導入し、この冷却水による収縮分の溶融樹脂を、ゲートからキャビティ内に補充する(保圧工程)。このとき、射出成形用金型のボデー保持部に保持されたスロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43が、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面を成形する金型の一部として使用される。
Next, the in-mold resin pressure is gradually increased, and holding pressure is performed at an in-mold resin pressure larger than the maximum in-mold resin pressure at the time of injection. That is, a predetermined pressure is applied to the molten resin in the injection mold, cooling water is introduced into a cooling water channel (not shown) provided around the cavity of the injection mold, and the cooling water is The melted resin is replenished from the gate into the cavity (pressure holding process). At this time, the bore
次に、射出成形用金型内に充填された溶融樹脂を取り出し、常温にて冷却して硬化(固化)させる、あるいは射出成形用金型内で溶融樹脂を冷却水を用いて冷却して硬化(固化)させると、バルブ金属部5の外周面41にバルブ樹脂部6が緊密的に結合したスロットルバルブ4が製造される(第2工程:図1参照)。このとき、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43を、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44を成形する金型の一部として使用しているので、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面形状が、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面形状に倣う。
Next, the molten resin filled in the injection mold is taken out and cooled at room temperature to be cured (solidified), or the molten resin is cooled and cooled with cooling water in the injection mold. When (solidified), the
ここで、本実施例では、バルブ樹脂部6を射出成形する樹脂材料として、スロットルボデー1の円筒部2を射出成形する樹脂材料よりも融点の低い樹脂材料を用いているため、型内樹脂圧力(樹脂成形圧)によるバルブ樹脂部6の外周側端面44の、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43への食い込みを防止することができる。また、バルブ樹脂部6を射出成形した後に、成形収縮に伴う変形(成形歪み)がバルブ樹脂部6に生じると、スロットルボデー1の円筒部2の成形収縮率よりもバルブ樹脂部6の成形収縮率が大きいため、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43とバルブ樹脂部6の外周側端面44との間の隙間が必要最小限の隙間、つまりスロットルボア3の内部をスロットルバルブ4が回転可能な隙間(例えば10μm程度)となる。
Here, in this embodiment, a resin material having a melting point lower than that of the resin material for injection-molding the
なお、図1では、スロットルボデー1の円筒部2の2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22とバルブシャフト7の第1、第2バルブ軸51、52の外周との間に2つの第1、第2オイルシール26、27が装着された状態を示しているが、2つの第1、第2オイルシール26、27は、バルブ樹脂部6の成形収縮が終了した後に、2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22とバルブシャフト7の第1、第2バルブ軸51、52の外周との間に圧入等の方法を用いて組み込まれる。
In FIG. 1, two first and
また、スロットルボデー1の円筒部2の第1、第2ベアリングホルダー21、22の成形収縮が終了した後に、バルブシャフト7の軸方向の両端側からスロットルボデー1の第1、第2ベアリングホルダー21、22の内周とバルブシャフト7の第1、第2バルブ軸51、52の外周との間に2つの第1、第2ベアリング11、12を圧入嵌合によって組み込んでも良い。この場合には、2つの第1、第2ベアリング11、12の挿入方向の先端部に設けられた第1、第2環状端面63、64を、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の左右両側面に、スロットルバルブ4のスムーズな回転性を損なわない程度の軽微な力で当接させるか、あるいは2つの第1、第2ベアリング11、12の各第1、第2環状端面63、64とスロットルバルブ4のバルブ金属部5の左右両側面との間に極微小なクリアランスを持たせながら、第1、第2ベアリングホルダー21、22に対する第1、第2ベアリング11、12の軸方向位置を規制することで、スロットルボデー1の円筒部2に対するバルブ金属部5の軸方向位置を調整するようにしても良い。
Further, after the molding and shrinking of the first and
[実施例1の作用]
次に、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置の作用を図1および図2に基づいて簡単に説明する。
[Operation of Example 1]
Next, the operation of the intake air throttle device for the internal combustion engine of this embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
運転者によってスロットルレバーが操作されると、このスロットルレバーにワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたアクセルレバー32が、リターンスプリング9の付勢力に抗してスロットルレバーの操作量に対応した回転角度だけ回転する。そして、アクセルレバー32の回転がバルブシャフト7に伝わり、バルブシャフト7の回転に伴ってスロットルバルブ4が、アクセルレバー32、つまりバルブシャフト7と同じ回転角度だけ回転する。これにより、スロットルボデー1の円筒部2のスロットルボア3が所定のスロットル開度だけ開かれるので、エンジン回転速度がスロットルレバーの操作量に対応した速度に変更される。
When the throttle lever is operated by the driver, the
このとき、運転者がスロットルレバーを全開位置まで操作すると、アクセルレバー32の全開ストッパ部がアクセルブラケット30の全開ストッパ35に当接するまで、アクセルレバー32が正転方向(全開方向)に回転する。そして、アクセルレバー32の全開ストッパ部が全開ストッパ35に当接することで、アクセルレバー32の全開方向のそれ以上の回転動作が全開ストッパ35によって規制されると、スロットルボデー1の円筒部2のスロットルボア3内においてスロットルバルブ4が全開位置に保持される。これにより、スロットルボデー1の円筒部2のスロットルボア3を経てエンジンの気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気量が最大となり、エンジン回転速度が上がる。
At this time, when the driver operates the throttle lever to the fully open position, the
逆に、運転者がスロットルレバーを全閉位置まで戻すと、リターンスプリング9の付勢力によってバルブシャフト7、アクセルレバー32およびスロットルバルブ4が初期位置(アイドル位置)まで戻される。このとき、アクセルレバー32の全閉ストッパ部33がアクセルブラケット30の全閉ストッパ34に当接するまで、リターンスプリング9の付勢力によってアクセルレバー32が逆転方向(全閉方向)に回転する。そして、アクセルレバー32の全閉ストッパ部33がアクセルブラケット30の全閉ストッパ34に当接することで、アクセルレバー32の全閉方向のそれ以上の回転動作が全閉ストッパ34によって規制されると、スロットルボデー1の円筒部2のスロットルボア3内においてスロットルバルブ4が全閉位置に保持される。これにより、スロットルボデー1の円筒部2のスロットルボア3を経てエンジンの気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気量が最小となり、エンジン回転速度がアイドル回転速度となる。
Conversely, when the driver returns the throttle lever to the fully closed position, the urging force of the return spring 9 returns the
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、スロットルボデー1を射出成形する際に、スロットルボデー1の円筒部2の内部に、バルブ金属部5の左右両側面にバルブシャフト7(第1、第2バルブ軸51、52)を一体的に形成した部品をインサート成形する。このとき、バルブ金属部5の外径を、スロットルボア3の内径よりも小さくし、バルブ金属部5の外周面41とスロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43との間に所定量の隙間を設ける。
[Effect of Example 1]
As described above, in the intake throttle device for an internal combustion engine according to the present embodiment, when the
また、バルブ金属部5の外周面41に陽極酸化処理または有機鍍金処理等の表面処理を施して、バルブ樹脂部6の射出成形時にくさび効果または化学結合等により樹脂材料と金属材料とが強固に結合し易くする。すなわち、バルブ金属部5の外周面41とバルブ樹脂部6の内周面42との結合性能(接合性)が向上する。そして、射出成形用金型の中にスロットルボデー1の円筒部2をセットし、更にスロットルボデー1の円筒部2の内部においてバルブ金属部5を、スロットルバルブ4の全閉位置に相当する開度となるようにセットした状態で、溶融樹脂に圧力(樹脂成形圧)を加えて射出成形用金型の中およびバルブ金属部5の外周面41とスロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43との間の隙間に射出注入する。これにより、スロットルボデー1の円筒部2の内部において、バルブ金属部5の外周にバルブ樹脂部6が一体的に結合したスロットルバルブ4が製造される。
Further, the outer
ここで、本実施例では、バルブ樹脂部6の射出成形時に、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43を、スロットルバルブ4のバルブ外周部に相当するバルブ樹脂部6の外周側端面44を成形する金型の一部として使用しているので、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面形状を、円筒部2のボア内径面形状に倣わせることができる。これによって、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面形状が、円筒部2のボア内径面形状に倣った形状に射出成形されるため、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43とスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44との隙間寸法の精度が高精度となる。よって、スロットルバルブ4の全閉時における洩れ空気量が狙い通りの空気量となり、アイドル回転速度が目標値と略一致し、吸入空気量に応じて燃料噴射量を制御するものにおいては、アイドル運転時の燃費を向上することができる。
Here, in this embodiment, during the injection molding of the
また、バルブ樹脂部6の射出成形時に、スロットルボデー1の円筒部2の内部において、スロットルバルブ4の全閉位置に相当する開度となるようにバルブ金属部5およびバルブシャフト7(第1、第2バルブ軸51、52)をセットしているので、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面形状を、スロットルバルブ4の全閉位置に相当する開度における、円筒部2のボア内径面形状に倣わせることができる。これによって、スロットルバルブ4が全閉位置に設定されるアイドル運転時の洩れ空気量が減少し、エンジンのアイドル回転速度が適正値となり、吸入空気量に応じて燃料噴射量を制御するものにおいては、アイドル運転時の燃費を向上することができる。
Further, at the time of injection molding of the
また、スロットルボデー1の円筒部2の内部において、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6を射出成形した後に、バルブ樹脂部6が冷えて硬化(固化)する際に、耐熱性樹脂(樹脂素材、第2樹脂材料)の成形収縮に伴う変形(成形歪み)が生じる。そして、バルブ樹脂部6が完全に硬化(固化)すると、つまりスロットルバルブ4のバルブ金属部5の外周面41に円環状の熱可塑性樹脂製品が成形されると、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43とスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44との間の隙間が必要最小限の隙間、つまりスロットルボア3の内部を、バルブ金属部5の外周にバルブ樹脂部6を有するスロットルバルブ4が回転可能な隙間が形成される。
Further, in the inside of the
すなわち、スロットルバルブ4のバルブ外周部の外周側端面形状は、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面形状に倣い、且つスロットルバルブ4の大部分は、溶融金属を金型の中に圧入する鋳造方法を用いてダイカスト成形されたバルブ金属部(ダイカスト製品)5であるので、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の板厚方向の幅を小さく成形できるため、例えばバルブ樹脂部6の射出成形時に、成形収縮率に異方性を与える繊維状フィラー(ガラス繊維)の配合も抑えることができる。
That is, the outer peripheral end surface shape of the outer peripheral portion of the
また、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43とスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44との間の隙間は、バルブ樹脂部6を射出成形する樹脂素材の成形収縮率と隙間寸法の大きさとで、容易にコントロールすることが可能となる。ここで、樹脂成形圧によるスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44の、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43への耐熱性樹脂の食い込みも考慮して、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43とスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44との間に10μmの収縮(隙間)が必要であるならば、耐熱性樹脂の成形収縮率が0.5%のとき、2mmの樹脂長さ(冷却硬化する前のバルブ樹脂部6の半径方向の寸法)をとって隙間を制御できる。
Further, the gap between the bore
したがって、スロットルバルブ4の全閉時における洩れ空気量が減少し、燃費を向上できるという効果を得ることができる。また、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44が、スロットルバルブ4の全閉位置よりも手前でスロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43と干渉することはなく、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6がスロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43に食い付き難くなる。よって、スロットルバルブ4を正常に開閉動作させることができるので、スロットルバルブ4の全閉位置近傍の吸入空気量を微妙にコントロールすることができる。
Therefore, the amount of leaked air when the
また、バルブ金属部5の外周面41にバルブ樹脂部6を結合してスロットルバルブ4を製造しているので、仮にバルブ金属部5の板厚と略一致するようにバルブ樹脂部6の板厚を薄くした場合であっても、スロットルバルブ4の大部分がバルブ金属部5であるため、吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る強度を確保することができる。したがって、バルブ樹脂部6の板厚を薄くしても、吸気管負圧やバックファイヤーによる発生応力にも耐え得るスロットルバルブ4を製造できるので、スロットルバルブ4の全開時における吸気抵抗が増大することはなく、エンジン出力の低下を防止することができる。
In addition, since the
また、本実施例では、低燃費化、軽量化および低コスト化等の目的から、スロットルボデー1の円筒部2とスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6とを共に樹脂化し、スロットルボデー1の円筒部2の内部において、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6を射出成形している。このとき、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6を射出成形する樹脂材料として、スロットルボデー1の円筒部2を射出成形する耐熱性樹脂よりも融点の低い耐熱性樹脂を使用している。これによって、スロットルボデー1の円筒部2の内部において、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部6を射出成形する際に、スロットルボデー1の円筒部2のボア内径面43とスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の外周側端面44とが引っ付く(溶着する)ことはない。したがって、スロットルボデー1の円筒部2の成形不良およびスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6の成形不良が生じ難くなり、スロットルボデー1の円筒部2とスロットルバルブ4のバルブ樹脂部6とを共に樹脂化した内燃機関用吸気絞り装置の不良率を低下させることができ、内燃機関用吸気絞り装置の生産性を向上することができる。
In the present embodiment, the
図3は本発明の実施例2を示したもので、図3は内燃機関用吸気絞り装置の主要構造を示した図である。 FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a main structure of an intake throttle device for an internal combustion engine.
本実施例のスロットルバルブ4は、図3(a)に示したように、バルブ外周部に相当するバルブ樹脂部6の軸方向の両端面(左右両側面)を、軸方向の両側に向けて延ばして2つの第1、第2軸受け摺動部91、92を一体的に形成している。
これらの第1、第2軸受け摺動部91、92は、バルブ樹脂部6の射出成形時に、スロットルボデー1の円筒部2に一体的に形成された2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22の内周と、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の軸方向の両端面(左右両側面)に一体的に形成されたバルブシャフト7の軸方向の両端部(第1、第2バルブ軸51、52)の外周との間に溶融樹脂を射出注入することで、バルブ樹脂部6と同時に射出成形される。この場合には、2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22の2つの第1、第2軸受け保持穴23、24(径***)の内部において2つの第1、第2軸受け摺動部91、92を回転方向に摺動自在に軸支することができる。
As shown in FIG. 3A, the
These first and second
また、本実施例のスロットルバルブ4は、図3(b)に示したように、2つの第1、第2軸受け摺動部91、92を図3(a)のものよりも更に軸方向の両側に向けて延ばしている。この場合には、2つの第1、第2ベアリングホルダー21、22の2つの第1、第2軸受け保持穴23、24の内部において2つの第1、第2軸受け摺動部91、92を回転方向に摺動自在に軸支することができる。さらに、実施例1の第1、第2ベアリング11、12を廃止することができるので、部品点数や組付け工数を軽減することができる。
In addition, as shown in FIG. 3 (b), the
図4は本発明の実施例3を示したもので、図4はスロットルバルブのバルブ金属部を示した図である。
FIG. 4 shows
本実施例では、スロットルバルブ4を全閉位置にて閉弁するバルブ全閉時(スロットルバルブ4の全閉時)に、スロットルボア3の軸線方向に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度だけ若干傾くようにスロットルバルブ4が配置される。このスロットルバルブ4は、図4(a)〜(d)に示したように、円板形状のバルブ金属部5の板厚方向の一端面側(吸気流方向の上流側、表面側)に第1外周部(第1外径側端縁部)71が配設され、また、バルブ金属部5の板厚方向の他端面側(吸気流方向の下流側、裏面側)に第2外周部(第2外径側端縁部)72が配設されている。
In this embodiment, when the
2つの第1、第2外周部71、72は、スロットルバルブ4の回転中心軸線(バルブシャフト7の中心軸線方向)に対して直交する方向(図示上下方向)の両側において、バルブ金属部5の中央部73の周囲を部分的(円弧状)に取り囲むようにバルブ金属部5の半径方向の外径側にそれぞれ設けられている。なお、2つの第1、第2外周部71、72の両端面は、平坦な平面とされている。また、本実施例のスロットルバルブ4のバルブ金属部5には、バルブ樹脂部6の内周部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う抜け止め構造が設けられている。このバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、バルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72にそれぞれ設けられている。
The two first and second outer
ここで、第1外周部71におけるバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、第1嵌合溝(第1嵌合凹部)74と第1係止片76とを第1外周部71の周方向に複数交互に繰り返すように設けることで構成されている。
なお、図示上方側の第1外周部71には、5個の第1嵌合溝74と4個の第1係止片76とが設けられている。また、図示下方側の第1外周部71には、4個の第1嵌合溝74と5個の第1係止片76とが設けられている。そして、複数の第1嵌合溝74は、バルブ金属部5の外周面(最大外径部の外径面)41で開口しており、半円よりも大きい部分円形状(例えば4/7円形状〜6/7円形状または2/3円形状〜3/4円形状)に形成された第1凹部(第1スリット)を構成している。
Here, the retaining structure of the
The first outer
複数の第1係止片76は、各根元側の周方向幅が最も大きく、各先端側の周方向幅が次に大きく、各根元側と各先端側との間の各中間部の周方向幅が最も小さい。すなわち、複数の第1係止片76は、各根元側から各中間部に向かって徐々に周方向幅が小さくなり、また、各中間部から各先端側に向かって徐々に周方向幅が大きくなる。このため、複数の第1係止片76の各根元側には、幅広部が設けられ、また、複数の第1係止片76の各中間部には、幅狭部が設けられ、また、複数の第1係止片76の各先端側には、幅広部が設けられている。なお、複数の第1係止片76の各先端側の幅広部には、第1外周部71においてその周方向の両側またはその周方向の片側に突出する2つの突起部76a、76bが設けられている。
The plurality of
また、第2外周部72におけるバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、第2嵌合溝(第2嵌合凹部)75と第2係止片77とを第2外周部72の周方向に複数交互に繰り返すように設けることで構成されている。
なお、図示上方側の第2外周部72には、4個の第2嵌合溝75と5個の第2係止片77とが設けられている。また、図示下方側の第2外周部72には、5個の第2嵌合溝75と4個の第2係止片77とが設けられている。そして、複数の第2嵌合溝75は、バルブ金属部5の外周面(最大外径部の外径面)41で開口しており、半円よりも大きい部分円形状(例えば4/7円形状〜6/7円形状または2/3円形状〜3/4円形状)に形成された第2凹部(第2スリット)を構成している。
Further, the
Note that four second
複数の第2係止片77は、各根元側の周方向幅が最も大きく、各先端側の周方向幅が次に大きく、各根元側と各先端側との間の各中間部の周方向幅が最も小さい。すなわち、複数の第2係止片77は、各根元側から各中間部に向かって徐々に周方向幅が小さくなり、また、各中間部から各先端側に向かって徐々に周方向幅が大きくなる。このため、複数の第2係止片77の各根元側には、幅広部が設けられ、また、複数の第2係止片77の各中間部には、幅狭部が設けられ、また、複数の第2係止片77の各先端側には、幅広部が設けられている。なお、複数の第2係止片77の各先端側の幅広部には、第2外周部72においてその周方向の両側またはその周方向の片側に突出する2つの突起部77a、77bが設けられている。
The plurality of
そして、複数の第1嵌合溝74および複数の第2嵌合溝75は、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72においてその周方向に互い違い(交互)に配設されている。すなわち、本実施例のバルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72においては、複数の第1嵌合溝74および複数の第2嵌合溝75を、バルブ金属部5の外周部の周方向に(完全に重なり合わないように)オフセット配置している。
The plurality of first
また、複数の第1係止片76および複数の第2係止片77は、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72においてその周方向に互い違い(交互)に配設されている。すなわち、本実施例のバルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72においては、複数の第1係止片76および複数の第2係止片77を、バルブ金属部5の外周部の周方向に(完全に重なり合わないように)オフセット配置している。
The plurality of
ここで、複数の第1係止片76は、隣設する2つの第1嵌合溝74間に配設され、しかもスロットルバルブ4の全閉時に複数の第2嵌合溝75の中心付近よりも吸気流方向の上流側に配置されている。また、複数の第2係止片77は、隣設する2つの第2嵌合溝75間に配設され、しかもスロットルバルブ4の全閉時に複数の第1嵌合溝74の中心付近よりも吸気流方向の下流側に配置されている。
Here, the plurality of
そして、複数の第1、第2嵌合溝74、75、つまり複数の第1、第2係止片76、77の円弧状の溝壁面は、バルブ樹脂部6の内周部のうちの複数の第1、第2嵌合凸部(図示せず)が複数の第1、第2嵌合溝74、75内に入り込むことにより、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72においてその周方向の両側およびその半径方向の内径側へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
The plurality of first and second
また、複数の第1嵌合溝74の中心付近に対応して配置される複数の第2係止片77の第1嵌合溝側端面、および複数の第2嵌合溝75の中心付近に対応して配置される複数の第1係止片76の第2嵌合溝側端面は、バルブ樹脂部6の内周部のうちの複数の第1、第2嵌合凸部が複数の第1、第2嵌合溝74、75内に入り込むことにより、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72においてその板厚方向の両側へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
Further, the first fitting groove side end surfaces of the plurality of
また、複数の第1係止片76の各突起部76a、76bおよび複数の第2係止片77の各突起部77a、77bの溝壁面は、バルブ樹脂部6の内周部のうちの複数の第1、第2嵌合凸部が複数の第1、第2嵌合溝74、75内に入り込むことにより、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72においてその半径方向の外径側へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
Further, the groove wall surfaces of the projections 76 a and 76 b of the plurality of
本実施例の内燃機関用吸気絞り装置の場合には、実施例1で示した、バルブ金属部5およびバルブシャフト7を鋳造成形方法を用いて製造する際(第1工程)に、バルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72にバルブ樹脂部6の抜け止め構造を形成する工程が追加される。また、実施例1で示した、バルブ樹脂部6を射出成形する射出成形工程(第2工程)に、ペレット状の樹脂素材を加熱して溶融した溶融樹脂を、複数の第1嵌合溝74の各第1嵌合溝74内および複数の第2嵌合溝75の各第2嵌合溝75内に入り込ませる工程が追加される。
In the case of the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, when the
ここで、非常に薄い板厚(例えば1mm程度)のバルブ金属部5の外周にバルブ樹脂部6を接着2次成形した場合には、バルブ金属部5の外周面41とバルブ樹脂部6の内周面42との接着面積が非常に狭く、且つ金属材料同士の接着性と比べて樹脂材料の接着性が非常に悪く、スロットルバルブ4の全閉時にスロットルバルブ4に作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る結合強度を確保するのが非常に困難であった。
そこで、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、バルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72に、バルブ樹脂部6の内周部を係止してバルブ金属部5に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う抜け止め構造を設けている。
Here, when the
Therefore, in the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, the inner peripheral portion of the
これによって、バルブ金属部5の外周面41および2つの第1、第2外周部71、72にバルブ樹脂部6の内周部を結合する際に、バルブ樹脂部6を射出成形する溶融樹脂(バルブ樹脂部6の内周部のうちの複数の第1、第2嵌合凸部)が、複数の第1嵌合溝74の各第1嵌合溝74内および複数の第2嵌合溝75の各第2嵌合溝75内に入り込み、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の内周部の結合性能(結合強度)が向上する。
Accordingly, when the inner peripheral portion of the
したがって、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、実施例1の効果に加えて、スロットルバルブ4の全閉時にスロットルバルブ4に作用する吸気管負圧やバックファイヤーに耐え得る結合強度を確保することが可能となるので、バルブ金属部5とバルブ樹脂部6との結合強度を安定的に長期に渡って保つことができる。また、2種類の第1、第2嵌合溝74、75がバルブ金属部5の各第1、第2外周部71、72の外周面41で開口しているので、バルブ樹脂部6を射出成形する溶融樹脂が、第1外周部71の外周面41で開口した各開口部および第2外周部72の外周面41で開口した各開口部を経て、複数の第1、第2嵌合溝74、75内にスムーズに入り込む。これにより、複数の第1係止片76の各第1係止片76の一端面(平坦な平面)または複数の第2係止片77の各第2係止片77の他端面(平坦な平面)に溶融樹脂が周り込み難くなるので、バルブ金属部5の板厚とバルブ樹脂部6の板厚を略同一とすることができる。
Therefore, in the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the coupling strength that can withstand the intake pipe negative pressure acting on the
図5は本発明の実施例4を示したもので、図5はスロットルバルブのバルブ金属部を示した図である。 FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a valve metal part of the throttle valve.
本実施例では、スロットルバルブ4を全閉位置にて閉弁するバルブ全閉時(スロットルバルブ4の全閉時)に、スロットルボア3の軸線方向に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度だけ若干傾くようにスロットルバルブ4が配置される。このスロットルバルブ4のバルブ金属部5には、図5(a)〜(d)に示したように、バルブ樹脂部6の内周部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う抜け止め構造が設けられている。このバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、バルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72にそれぞれ設けられている。
In this embodiment, when the
ここで、第1外周部71におけるバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、第1嵌合溝(第1嵌合凹部)74を第1外周部71の周方向に所定の間隔(等間隔)で設けることで構成されている。そして、これらの第1嵌合溝74は、実施例3の第1嵌合溝74と異なり、バルブ金属部5の板厚方向に完全に貫通しておらず、バルブ金属部5の板厚方向(溝深さ方向)の他方側が第2外周部72によって閉塞されており、その閉塞部に第1嵌合溝底面が設けられている。
なお、図示上方側の第1外周部71には、5個の第1嵌合溝74が設けられており、また、図示下方側の第1外周部71には、4個の第1嵌合溝74が設けられている。そして、複数の第1嵌合溝74は、実施例3と同様にして、バルブ金属部5の外周面(最大外径部の外径面)41で開口しており、半円よりも大きい部分円形状(例えば4/7円形状〜6/7円形状または2/3円形状〜3/4円形状)に形成された第1凹部(第1スリット)を構成している。
Here, the structure for preventing the
The first outer
また、第2外周部72におけるバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、第2嵌合溝(第2嵌合凹部)75を第2外周部72の周方向に所定の間隔(等間隔)で設けることで構成されている。そして、これらの第2嵌合溝75は、実施例3の第2嵌合溝75と異なり、バルブ金属部5の板厚方向に完全に貫通しておらず、バルブ金属部5の板厚方向(溝深さ方向)の一方側が第1外周部71によって閉塞されており、その閉塞部に第2嵌合溝底面が設けられている。
なお、図示上方側の第2外周部72には、4個の第2嵌合溝75が設けられており、また、図示下方側の第2外周部72には、5個の第2嵌合溝75が設けられている。そして、複数の第2嵌合溝75は、実施例3と同様にして、バルブ金属部5の外周面(最大外径部の外径面)41で開口しており、半円よりも大きい部分円形状(例えば4/7円形状〜6/7円形状または2/3円形状〜3/4円形状)に形成された第2凹部(第2スリット)を構成している。
Further, in the structure for preventing the
The second outer
そして、複数の第1嵌合溝74および複数の第2嵌合溝75は、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72においてその周方向に互い違い(交互)に配設されている。すなわち、本実施例のバルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72においては、複数の第1嵌合溝74および複数の第2嵌合溝75を、バルブ金属部5の外周部の周方向に(完全に重なり合わないように)オフセット配置している。
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、実施例3と同様な作用効果を得ることができる。
The plurality of first
As described above, in the intake air throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the third embodiment.
図6は本発明の実施例5を示したもので、図6はスロットルバルブのバルブ金属部を示した図である。 FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view showing a valve metal part of the throttle valve.
本実施例では、スロットルバルブ4を全閉位置にて閉弁するバルブ全閉時(スロットルバルブ4の全閉時)に、スロットルボア3の軸線方向に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度だけ若干傾くようにスロットルバルブ4が配置される。このスロットルバルブ4は、図6(a)、(b)に示したように、バルブ金属部5の中央部73の周囲を部分的(円弧状)に取り囲むように外周部(外径側端縁部)79が配設されている。この外周部79は、スロットルバルブ4の回転中心軸線(バルブシャフト7の中心軸線方向)に対して直交する方向(図示上下方向)の両側において、バルブ金属部5の半径方向の外径側に設けられている。なお、外周部79の両端面は、平坦な平面とされている。
In this embodiment, when the
そして、スロットルバルブ4のバルブ金属部5には、バルブ樹脂部6の内周部を係止して外周部79に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う抜け止め構造が設けられている。このバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、バルブ金属部5の外周部79に設けられている。ここで、外周部79におけるバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、2種類の第1、第2貫通孔94、95を外周部79の周方向に複数交互に繰り返すように設けることで構成されている。
なお、図示上方側の外周部79には、3個の第1貫通孔94と2個の第2貫通孔95とが設けられている。また、図示下方側の外周部79には、2個の第1貫通孔94と3個の第2貫通孔95とが設けられている。
The
In addition, three first through
複数の第1貫通孔94は、バルブ金属部5の外周部79を、バルブ金属部5の板厚方向に貫通して、バルブ金属部5の板厚方向の両端面を連通する第1連通孔であって、バルブ金属部5の外周部79においてその周方向に規則的に配設されている。すなわち、複数の第1貫通孔94は、外周部79の周方向に所定の間隔(等間隔)で配設されている。そして、複数の第1貫通孔94は、図6(b)に示したように、バルブ金属部5の板厚方向の一端面側(吸気流方向の上流側、表面側)に配設された第1拡径孔94a、バルブ金属部5の板厚方向の他端面側(吸気流方向の下流側、裏面側)に配設された第2拡径孔94b、および第1拡径孔94aと第2拡径孔94bとの間に配設された小径孔94cをそれぞれ有している。
The plurality of first through
ここで、第1拡径孔94aは、小径孔94cの孔径よりも大きい内径の第1大径孔であって、小径孔94cとの間に円環状の段差94dを有している。また、第2拡径孔94bは、小径孔94cの軸線方向の端部(他端部)よりバルブ金属部5の板厚方向の他端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状(円錐台形状)に形成されている。そして、小径孔94cは、2つの第1、第2拡径孔94a、94bの最大内径よりも小さい孔径を有し、軸線方向に真っ直ぐに延びる直線孔であって、2つの第1、第2拡径孔94a、94bと同一の軸線上に配設されている。また、小径孔94cは、段差94dを介して、第1拡径孔94aと連通している。
Here, the first enlarged-
複数の第2貫通孔95は、バルブ金属部5の外周部79を、バルブ金属部5の板厚方向に貫通して、バルブ金属部5の板厚方向の両端面を連通する第2連通孔であって、バルブ金属部5の外周部79においてその周方向に規則的に配設されている。すなわち、複数の第2貫通孔95は、外周部79の周方向に所定の間隔(等間隔)で配設されている。そして、複数の第2貫通孔95は、図6(b)に示したように、バルブ金属部5の板厚方向の一端面側(吸気流方向の上流側、表面側)に配設された第1拡径孔95a、バルブ金属部5の板厚方向の他端面側(吸気流方向の下流側、裏面側)に配設された第2拡径孔95b、および第1拡径孔95aと第2拡径孔95bとの間に配設された小径孔95cをそれぞれ有している。
The plurality of second through
ここで、第1拡径孔95aは、小径孔95cの軸線方向の端部(一端部)よりバルブ金属部5の板厚方向の一端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状(円錐台形状)に形成されている。また、第2拡径孔95bは、小径孔95cの孔径よりも大きい内径の第2大径孔であって、小径孔95cとの間に円環状の段差95dを有している。そして、小径孔95cは、2つの第1、第2拡径孔95a、95bの最大内径よりも小さい孔径を有し、軸線方向に真っ直ぐに延びる直線孔であって、2つの第1、第2拡径孔95a、95bと同一の軸線上に配設されている。また、小径孔95cは、段差95dを介して、第2拡径孔95bと連通している。
Here, the first enlarged-
そして、複数の第1、第2貫通孔94、95、つまり外周部79の孔壁面は、バルブ樹脂部6の内周部のうちの複数の第1、第2嵌合凸部(図示せず)が複数の第1、第2貫通孔94、95内に入り込むことにより、バルブ金属部5の外周部79においてその周方向の両側およびその半径方向の両側(内径側と外径側)へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して外周部79に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
The plurality of first and second through
また、複数の第1、第2貫通孔94、95の各段差94d、95d、各第2拡径孔94bのテーパ状孔壁面および各第1拡径孔95aのテーパ状孔壁面は、バルブ樹脂部6の内周部のうちの複数の第1、第2嵌合凸部が複数の第1、第2貫通孔94、95内に入り込むことにより、バルブ金属部5の外周部79においてその板厚方向の両側へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して外周部79に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
Further, the stepped
本実施例の内燃機関用吸気絞り装置の場合には、実施例1で示した、バルブ金属部5およびバルブシャフト7を鋳造成形方法を用いて製造する際(第1工程)に、バルブ金属部5の外周部79にバルブ樹脂部6の抜け止め構造を形成する工程が追加される。また、実施例1で示した、バルブ樹脂部6を射出成形する射出成形工程(第2工程)に、ペレット状の樹脂素材を加熱して溶融した溶融樹脂を、複数の第1貫通孔94の各第1貫通孔94内および複数の第2貫通孔95の各第2貫通孔95内に入り込ませる工程が追加される。
In the case of the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, when the
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、バルブ金属部5の外周部79に、バルブ樹脂部6の内周部を係止してバルブ金属部5に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う抜け止め構造を設けている。
これによって、バルブ金属部5の外周面41および外周部79にバルブ樹脂部6の内周部を結合する際に、バルブ樹脂部6を射出成形する溶融樹脂(バルブ樹脂部6の内周部のうちの複数の第1、第2嵌合凸部)が、複数の第1貫通孔94の各第1貫通孔94内および複数の第2貫通孔95の各第2貫通孔95内に入り込み、バルブ金属部5の外周部79に対するバルブ樹脂部6の内周部の結合性能(結合強度)が向上する。
したがって、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、実施例3と同様な効果を得ることができる。なお、本実施例のバルブシャフト7は、円柱状に形成されて、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の回転中心軸線上をバルブ金属部5の直径方向に貫通するように設けられている。
As described above, in the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, the
As a result, when the inner peripheral portion of the
Therefore, the intake throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment can obtain the same effects as those of the third embodiment. The
図7は本発明の実施例6を示したもので、図7はスロットルバルブのバルブ金属部を示した図である。
FIG. 7 shows
本実施例では、スロットルバルブ4を全閉位置にて閉弁するバルブ全閉時(スロットルバルブ4の全閉時)に、スロットルボア3の軸線方向に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度だけ若干傾くようにスロットルバルブ4が配置される。このスロットルバルブ4のバルブ金属部5には、図7(a)〜(e)に示したように、バルブ金属部5の板厚方向の一端面側(吸気流方向の上流側、表面側)が円弧状にえぐり取られたような形状の第1外周部(第1外径側端縁部)71、およびバルブ金属部5の板厚方向の他端面側(吸気流方向の下流側、裏面側)が円弧状にえぐり取られたような形状の第2外周部(第2外径側端縁部)72が配設されている。
In this embodiment, when the
第1外周部71は、スロットルバルブ4の回転中心軸線(バルブシャフト7の中心軸線方向)に対して直交する方向の一方側(図7(b)中の図示上側)において、バルブ金属部5の中央部73の周囲を部分的(円弧状)に取り囲むようにバルブ金属部5の半径方向の外径側に設けられている。そして、第1外周部71の一端面には、バルブ金属部5の板厚方向の一端面側を円弧状にえぐり取った形状の第1凹部96が設けられており、また、第1外周部71の他端面は、平坦な平面とされている。なお、第1凹部96内には、バルブ樹脂部6の内周部のうちで、第1凹部96に対応した円弧形状の第1凸部(図示せず)が嵌め合わされる。
The first outer
また、第2外周部72は、スロットルバルブ4の回転中心軸線(バルブシャフト7の中心軸線方向)に対して直交する方向の他方側(図7(b)中の図示下側)において、バルブ金属部5の中央部73の周囲を部分的(円弧状)に取り囲むようにバルブ金属部5の半径方向の外径側に設けられている。そして、第2外周部72の一端面は、平坦な平面とされ、また、第2外周部72の他端面には、バルブ金属部5の板厚方向の他端面側を円弧状にえぐり取った形状の第2凹部97が設けられている。なお、第2凹部97内には、バルブ樹脂部6の内周部のうちで、第2凹部97に対応した円弧形状の第2凸部(図示せず)が嵌め合わされる。
Further, the second outer
また、本実施例のスロットルバルブ4のバルブ金属部5には、バルブ樹脂部6の内周部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う抜け止め構造が設けられている。このバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、バルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72にそれぞれ設けられている。
Further, the
ここで、図示上方側の第1外周部71におけるバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、バルブ金属部5の第1外周部71をバルブ金属部5の板厚方向に貫通する第1貫通孔94を複数配設することで構成されている。なお、第1外周部71には、4個の第1貫通孔94がバルブ金属部5の第1外周部71においてその周方向に規則的に配設されている。すなわち、複数の第1貫通孔94は、第1外周部71の周方向に所定の間隔(等間隔)で配設されている。
Here, the structure for preventing the
また、図示下方側の第2外周部72におけるバルブ樹脂部6の抜け止め構造は、バルブ金属部5の第2外周部72をバルブ金属部5の板厚方向に貫通する第2貫通孔95を複数配設することで構成されている。なお、第2外周部72には、4個の第2貫通孔95がバルブ金属部5の第2外周部72においてその周方向に規則的に配設されている。すなわち、複数の第2貫通孔95は、第2外周部72の周方向に所定の間隔(等間隔)で配設されている。
Further, the retaining structure of the
複数の第1貫通孔94は、バルブ金属部5の第1外周部71を、バルブ金属部5の板厚方向に貫通して、第1凹部96の底面とバルブ金属部5の板厚方向の他端面(平面)とを連通する第1連通孔である。これらの第1貫通孔94は、第1凹部96の底面よりバルブ金属部5の板厚方向の他端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状の拡径孔である。また、複数の第2貫通孔95は、バルブ金属部5の第2外周部72を、バルブ金属部5の板厚方向に貫通して、第2凹部97の底面とバルブ金属部5の板厚方向の一端面(平面)とを連通する第2連通孔である。これらの第2貫通孔95は、第2凹部97の底面よりバルブ金属部5の板厚方向の一端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状の拡径孔である。
The plurality of first through
そして、複数の第1、第2貫通孔94、95、つまり2つの第1、第2外周部71、72の孔壁面は、バルブ樹脂部6の第1凸部の他端面に設けられた複数の第1嵌合凸部(図示せず)、およびバルブ樹脂部6の第2凸部の一端面に設けられた複数の第2嵌合凸部(図示せず)が複数の第1、第2貫通孔94、95内に入り込むことにより、バルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72においてその周方向の両側およびその半径方向の両側(内径側と外径側)へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
The plurality of first and second through
また、2つの第1、第2外周部71、72の各第1、第2凹部96、97の底面および複数の第1、第2貫通孔94、95のテーパ状孔壁面は、バルブ樹脂部6の2つの第1、第2凸部の各第1、第2嵌合凸部が複数の第1、第2貫通孔94、95内に入り込むことにより、バルブ金属部5の第1、第2外周部71、72においてその板厚方向の両側へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
Further, the bottom surfaces of the first and
また、2つの第1、第2外周部71、72の各第1、第2凹部96、97の溝壁面は、、バルブ樹脂部6の第1、第2凸部が各第1、第2凹部96、97に入り込むことにより、バルブ金属部5の2つの第1、第2外周部71、72においてその半径方向の内径側へのバルブ樹脂部6の位置ズレを規制する規制面として機能し、バルブ樹脂部6の内周部の各第1、第2嵌合凸部を係止して2つの第1、第2外周部71、72に対するバルブ樹脂部6の抜け止めを行う。
The groove wall surfaces of the first and
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気絞り装置においては、実施例5と同様な作用効果を得ることができる。また、複数の第1貫通孔94が第1凹部96の底面で開口し、複数の第2貫通孔95が第2凹部97の底面で開口しているので、バルブ樹脂部6を射出成形する溶融樹脂が、2つの第1、第2外周部71、72の各第1、第2凹部96、97に入り込んだ後に、第1凹部96の底面で開口した各開口部および第2凹部97の底面で開口した各開口部を経て、複数の第1、第2貫通孔94、95内にスムーズに入り込む。これにより、第1外周部71の他端面(平坦な平面)または第2外周部72の一端面(平坦な平面)に溶融樹脂が周り込み難くなるので、バルブ金属部5の板厚とバルブ樹脂部6の板厚を略同一とすることができる。
As described above, in the intake air throttle device for the internal combustion engine of the present embodiment, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the fifth embodiment. In addition, since the plurality of first through
[変形例]
本実施例では、本発明の吸気通路開閉装置を、スロットルレバーにワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたスロットルバルブ4を運転者のスロットル操作量に応じて開弁駆動または閉弁駆動する内燃機関用吸気絞り装置(内燃機関用スロットル装置)に適用した例を説明したが、本発明の吸気通路開閉装置を、運転者のスロットル操作量(またはアクセル操作量)に応じて電動モータを駆動して、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気量を制御する内燃機関用吸気絞り装置(電子制御式スロットル制御装置)に適用しても良い。この場合には、アクセルレバー32を、バルブギヤ等の回転駆動体に変更する。
[Modification]
In this embodiment, the intake passage opening and closing device of the present invention is an internal combustion engine that opens or closes a
また、本発明の吸気通路開閉装置を、バルブ駆動装置の動力を利用して、バルブを開弁駆動または閉弁駆動する内燃機関用バルブ開閉装置に適用しても良い。
例えば内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気を制御するバルブと、このバルブによって開閉される吸気通路を形成するハウジングとを備えた吸気通路開閉装置(バルブユニット)を構成し、このバルブユニットのバルブ(スロットルバルブ等)を開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置を、電動モータと動力伝達機構(例えば歯車減速機構等)とを含んで構成される電動式アクチュエータによって構成しても良い。
Further, the intake passage opening / closing device of the present invention may be applied to a valve opening / closing device for an internal combustion engine in which the valve is driven to open or close using the power of the valve driving device.
For example, an intake passage opening / closing device (valve unit) including a valve that controls intake air supplied to a combustion chamber of an internal combustion engine and a housing that forms an intake passage that is opened and closed by the valve is configured. A valve drive device that opens or closes (throttle valve or the like) may be constituted by an electric actuator that includes an electric motor and a power transmission mechanism (for example, a gear reduction mechanism).
また、吸気通路開閉装置(バルブユニット)のバルブを開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置を、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータや、電磁式アクチュエータによって構成しても良い。なお、バルブを開弁方向または閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段を設置しなくても良い。また、本実施例では、バルブとして、バルブシャフト(バルブ軸)7の回転中心軸線を中心にして回転するバタフライ型バルブを適用した例を説明したが、プレート型バルブ、ロータリー型バルブ等の他の回転型バルブを用いても良い。 In addition, the valve drive device that opens or closes the valve of the intake passage opening and closing device (valve unit) is constituted by a negative pressure actuated actuator equipped with an electromagnetic or electric negative pressure control valve, or an electromagnetic actuator. You may do it. It is not necessary to install a valve urging means such as a spring that urges the valve in the valve opening direction or the valve closing direction. In this embodiment, an example in which a butterfly valve that rotates around the rotation center axis of the valve shaft (valve shaft) 7 is applied as a valve has been described. A rotary valve may be used.
本実施例では、スロットルボデー1の円筒部(ハウジング)2を樹脂化して熱可塑性樹脂製品(樹脂成形品)としているが、ハウジングを、溶融金属を金型の中に圧入する鋳造方法を用いてダイカスト成形しても良い。この場合には、ハウジングがダイカスト製品となる。また、溶融金属として、金属材料の溶湯(例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の半溶融合金材料の溶湯)を用いても良い。また、スロットルバルブ4のバルブ金属部5とバルブシャフト7とを別体にて製作し、バルブ金属部5とバルブシャフト7とを溶接等により接合したり、組み付けたりしても良い。
In this embodiment, the cylindrical portion (housing) 2 of the
また、耐熱性樹脂(PBTまたはPPSまたはPA)を主成分とする耐熱性樹脂組成物に、耐ヒートショック性に優れるエラストマーや、耐アルカリ性に優れるシリコーンといった添加剤を含有しても良く、また、耐ヒートショック性に優れるエポキシ樹脂(EP)といった添加剤を含有しても良く、また、樹脂補強材として応用されるガラス繊維(GF)等の繊維状フィラー(充填材)を含有しても良い。なお、樹脂補強材は、PBTまたはPPSまたはPA等の耐熱性樹脂にガラス繊維を配合して補強するもので、例えばガラス繊維30%入りのPBTGF30等が一般的に用いられているが、樹脂補強材として通常繊維と比較して高強度で、優れた耐熱性を有するアラミド繊維(AF)や、比重が小さく強度、弾性率が大きい炭素繊維(CF)を用いても良い。 Further, the heat-resistant resin composition mainly composed of a heat-resistant resin (PBT, PPS, or PA) may contain an additive such as an elastomer having excellent heat shock resistance or silicone having excellent alkali resistance, An additive such as an epoxy resin (EP) excellent in heat shock resistance may be contained, and a fibrous filler (filler) such as glass fiber (GF) applied as a resin reinforcing material may be contained. . The resin reinforcing material is reinforced by adding glass fiber to a heat-resistant resin such as PBT, PPS, or PA. For example, PBTGF30 containing 30% glass fiber is generally used. As a material, an aramid fiber (AF) having higher strength and superior heat resistance than ordinary fibers, or carbon fiber (CF) having a small specific gravity and a high strength and elastic modulus may be used.
本実施例では、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の外周面41に陽極酸化処理または有機鍍金処理等の表面処理を施して、バルブ金属部5の外周面41とバルブ樹脂部6の内周面42との間の食い付き性(結合性能)を向上し、且つバルブ金属部5とバルブ樹脂部6との相対運動を防止しているが、スロットルバルブ4のバルブ金属部5の外周面41の一部または全体にローレット加工等を施しても良い。例えばスロットルバルブ4のバルブ金属部5の外周面41の一部または全体に刻み目または凹凸部を形成しても良い。
In this embodiment, the outer
本実施例では、本発明の吸気通路開閉装置を、スロットルバルブ4等の吸気流量制御バルブによってスロットルボア(吸気通路)3を開閉することで、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気の流量(吸気量)を制御する内燃機関用吸気制御装置(内燃機関用吸気絞り装置)に適用しているが、本発明の吸気通路開閉装置を、アイドル回転速度制御バルブ等の吸気流量制御バルブによって、スロットルバルブを迂回するバイパス通路(吸気通路)を開閉することで、内燃機関の燃焼室に供給する吸気量を制御する内燃機関用吸気制御装置に適用しても良い。
In this embodiment, the intake passage opening and closing device of the present invention is configured to open and close a throttle bore (intake passage) 3 by an intake flow control valve such as the
本実施例では、本発明の吸気通路開閉装置を、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気の流量(吸気量)を制御する内燃機関用吸気制御装置(内燃機関用吸気絞り装置)に適用しているが、本発明の吸気通路開閉装置を、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気を制御する内燃機関用吸気流制御装置に適用しても良い。例えば内燃機関の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流(タンブル流)または横方向の吸気渦流(スワール流)を発生させる吸気渦流発生装置に適用しても良い。この場合には、内燃機関の燃焼室に供給する吸入空気流を吸気流制御バルブによって制御する。 In this embodiment, the intake passage opening and closing device of the present invention is applied to an intake control device for an internal combustion engine (intake throttle device for an internal combustion engine) that controls the flow rate (intake amount) of intake air supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine. However, the intake passage opening and closing device of the present invention may be applied to an intake flow control device for an internal combustion engine that controls intake air supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine. For example, the present invention may be applied to an intake vortex generator that generates a longitudinal intake vortex (tumble flow) or a lateral intake vortex (swirl) for promoting combustion of an air-fuel mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine. In this case, the intake air flow supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine is controlled by the intake flow control valve.
また、本発明の吸気通路開閉装置を、可変吸気バルブを備えた内燃機関用可変吸気装置に適用しても良い。可変吸気バルブは、エンジン回転速度に対応してインテークマニホールドの吸気通路の通路長または通路断面積を可変する吸気制御バルブである。なお、内燃機関用可変吸気装置は、例えばエンジン回転速度が低中速回転領域の時には、インテークマニホールドの吸気通路の通路長が伸長するように可変吸気バルブによって吸気通路を切り替え、また、エンジン回転速度が高速回転領域の時には、インテークマニホールドの吸気通路の通路長が短縮するように可変吸気バルブによって吸気通路を切り替えることで、エンジン回転速度に拘らず、エンジントルクを向上できる装置である。 Further, the intake passage opening and closing device of the present invention may be applied to a variable intake device for an internal combustion engine having a variable intake valve. The variable intake valve is an intake control valve that varies the passage length or the cross-sectional area of the intake passage of the intake manifold in accordance with the engine speed. The variable intake device for an internal combustion engine switches the intake passage with a variable intake valve so that the length of the intake passage of the intake manifold is extended, for example, when the engine rotational speed is in a low / medium speed rotation region, and the engine rotational speed Is a device that can improve the engine torque regardless of the engine rotation speed by switching the intake passage with a variable intake valve so that the passage length of the intake passage of the intake manifold is shortened in the high speed rotation region.
本実施例では、スロットルバルブ4のバルブ金属部(バルブ本体)5の正面形状を円板形状に形成しているが、バルブのバルブ本体の正面形状を、楕円板形状または長円板形状または多角板形状(方形状または矩形状)に形成しても良い。また、バルブのバルブ本体の正面形状を、部分円形状と直線または曲線とを組み合わせた形状に形成しても良い。また、本実施例では、スロットルバルブ4のバルブ樹脂部(バルブ外周部)6の正面形状を円環板形状に形成しているが、バルブのバルブ外周部の正面形状を、楕円環板形状または長円環板形状または多角環板形状に形成しても良い。また、バルブのバルブ外周部の正面形状を、バルブ本体の外形形状に対応させて変更しても良い。また、本実施例では、スロットルボア(吸気通路)3の断面形状を真円形状としているが、吸気通路の断面形状を、楕円形状または長円形状または多角形状(方形状または矩形状)に形成しても良い。
In this embodiment, the front shape of the valve metal part (valve main body) 5 of the
1 スロットルボデー
2 円筒部(ハウジング)
3 スロットルボア(吸気通路、円形状空間)
4 スロットルバルブ(バタフライ型バルブ)
5 スロットルバルブのバルブ金属部(バルブ本体)
6 スロットルバルブのバルブ樹脂部(バルブ外周部)
7 スロットルバルブのバルブシャフト(バルブ軸)
11 第1ベアリング(軸受け部材)
12 第2ベアリング(軸受け部材)
21 第1ベアリングホルダー(軸受けホルダー)
22 第2ベアリングホルダー(軸受けホルダー)
23 第1軸受け保持穴(シャフト収容穴)
24 第2軸受け保持穴(シャフト収容穴)
41 バルブ金属部の外周面
43 スロットルボデーの円筒部のボア内径面(内周面)
44 バルブ樹脂部の外周側端面(外周面)
51 バルブシャフトの第1バルブ軸
52 バルブシャフトの第2バルブ軸
61 第1ベアリングの第1摺動孔
62 第2ベアリングの第2摺動孔
71 バルブ金属部の第1外周部(第1外径側端縁部)
72 バルブ金属部の第2外周部(第2外径側端縁部)
73 バルブ金属部の中央部
74 第1外周部の第1嵌合溝(第1嵌合凹部)
75 第2外周部の第2嵌合溝(第2嵌合凹部)
76 第1外周部の第1係止片
77 第2外周部の第2係止片
79 バルブ金属部の外周部(外径側端縁部)
91 バルブ樹脂部の第1軸受け摺動部
92 バルブ樹脂部の第2軸受け摺動部
94 外周部または第1外周部の第1貫通孔
95 外周部または第2外周部の第2貫通孔
96 第1外周部の第1凹部
97 第2外周部の第2凹部
94a 第1貫通孔における第1拡径孔(第1大径孔)
94b 第1貫通孔における第2拡径孔
94c 第1貫通孔における小径孔
94d 第1貫通孔における段差
95a 第2貫通孔における第1拡径孔
95b 第2貫通孔における第2拡径孔(第2大径孔)
95c 第2貫通孔における小径孔
95d 第2貫通孔における段差
1
3 Throttle bore (intake passage, circular space)
4 Throttle valve (butterfly type valve)
5 Valve metal part of the throttle valve (valve body)
6 Valve resin part of the throttle valve (valve outer periphery)
7 Valve shaft (valve shaft) of throttle valve
11 First bearing (bearing member)
12 Second bearing (bearing member)
21 First bearing holder (bearing holder)
22 Second bearing holder (bearing holder)
23 1st bearing holding hole (shaft accommodation hole)
24 Second bearing holding hole (shaft accommodation hole)
41 Outer peripheral surface of
44 Outer end face (outer peripheral face) of valve resin part
51 First valve shaft of
72 2nd outer peripheral part (2nd outer diameter side edge part) of valve metal part
73 Central part of
75 Second fitting groove (second fitting recess) of second outer peripheral portion
76 1st locking piece of 1st outer
91 1st bearing sliding part of
94b Second enlarged
95c Small-
Claims (27)
このハウジング内部において、前記ハウジングに対して相対回転して前記吸気通路を開閉するバルブと
を備えた吸気通路開閉装置であって、
前記バルブは、前記ハウジングの内径よりも小さい外径を有する板状のバルブ本体と、このバルブ本体に結合された環状のバルブ外周部とを具備し、
前記バルブ本体は、金属材料によって一体的に形成されており、
前記バルブ外周部は、樹脂材料によって一体的に形成されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 A housing forming an intake passage communicating with the combustion chamber of the internal combustion engine;
An intake passage opening and closing device including a valve that rotates relative to the housing to open and close the intake passage.
The valve includes a plate-shaped valve body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing, and an annular valve outer peripheral portion coupled to the valve body,
The valve body is integrally formed of a metal material,
The intake passage opening and closing device, wherein the valve outer peripheral portion is integrally formed of a resin material.
前記ハウジングと前記バルブとの間の隙間が最小となるバルブ位置を全閉位置としたとき、
前記バルブは、前記バルブを前記全閉位置にて閉弁するバルブ全閉時に、前記吸気通路の軸線方向に垂直な垂線に対して傾斜角度分だけ開弁作動方向に傾くように配置されることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to claim 1,
When the valve position at which the gap between the housing and the valve is minimized is the fully closed position,
The valve is disposed so as to be inclined in the valve opening operation direction by an inclination angle with respect to a perpendicular perpendicular to the axial direction of the intake passage when the valve is closed at the fully closed position. An intake passage opening and closing device characterized by the above.
前記バルブ本体は、前記バルブ外周部を係止して前記バルブ外周部の抜け止めを行う抜け止め構造を有していることを特徴とする吸気通路開閉装置。 In the intake passage opening and closing device according to claim 1 or 2,
The intake passage opening / closing device according to claim 1, wherein the valve body has a retaining structure for retaining the valve outer peripheral portion to prevent the valve outer peripheral portion from coming off.
前記バルブは、前記バルブ本体の板厚方向の一端面側に配設されて、前記バルブ本体の外周面で開口した複数の第1嵌合溝、および前記バルブ本体の板厚方向の他端面側に配設されて、前記バルブ本体の外周面で開口した複数の第2嵌合溝を有し、
前記複数の第1嵌合溝は、前記バルブ本体の外周部においてその周方向に規則的に配設されており、
前記複数の第2嵌合溝は、前記バルブ本体の外周部においてその周方向に規則的に配設されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 In the intake passage opening and closing device according to any one of claims 1 to 3,
The valve is disposed on one end surface side in the plate thickness direction of the valve body, and has a plurality of first fitting grooves opened on the outer peripheral surface of the valve body, and the other end surface side in the plate thickness direction of the valve body. A plurality of second fitting grooves opened at the outer peripheral surface of the valve body,
The plurality of first fitting grooves are regularly arranged in the circumferential direction at the outer peripheral portion of the valve body,
The intake passage opening / closing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of second fitting grooves are regularly arranged in a circumferential direction of the outer peripheral portion of the valve body.
前記複数の第1嵌合溝および前記複数の第2嵌合溝は、前記バルブ本体の外周部においてその周方向に互い違いに配設されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to claim 4,
The plurality of first fitting grooves and the plurality of second fitting grooves are alternately arranged in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the valve body.
前記複数の第1嵌合溝のうちの少なくとも1つの第1嵌合溝は、半円よりも大きい部分円形状に形成されており、
前記複数の第2嵌合溝のうちの少なくとも1つの第2嵌合溝は、半円よりも大きい部分円形状に形成されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 In the intake passage opening and closing device according to claim 4 or 5,
At least one first fitting groove of the plurality of first fitting grooves is formed in a partial circle shape larger than a semicircle,
An intake passage opening and closing device, wherein at least one second fitting groove of the plurality of second fitting grooves is formed in a partial circle shape larger than a semicircle.
前記バルブは、前記バルブ本体の外周部を、前記バルブ本体の板厚方向に貫通する複数の貫通孔を有し、
前記複数の貫通孔は、前記バルブ本体の外周部においてその周方向に規則的に配設されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 In the intake passage opening and closing device according to any one of claims 1 to 3,
The valve has a plurality of through holes that penetrate the outer peripheral portion of the valve body in the plate thickness direction of the valve body,
The intake passage opening and closing device, wherein the plurality of through holes are regularly arranged in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the valve body.
前記複数の貫通孔は、前記バルブ本体の板厚方向の一端面側に配設された第1拡径孔、前記バルブ本体の板厚方向の他端面側に配設された第2拡径孔、および前記第1拡径孔と前記第2拡径孔との間に配設されて、2つの第1、第2拡径孔の最大内径よりも小さい孔径の小径孔をそれぞれ有していることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to claim 7,
The plurality of through holes are a first diameter-expanded hole disposed on one end surface side in the plate thickness direction of the valve body, and a second diameter-expanded hole disposed on the other end surface side in the plate thickness direction of the valve body. And a small-diameter hole disposed between the first enlarged-diameter hole and the second enlarged-diameter hole, each having a smaller diameter than the maximum inner diameter of the two first and second enlarged-diameter holes. An intake passage opening and closing device characterized by that.
前記第1拡径孔または前記第2拡径孔は、前記小径孔より前記バルブ本体の板厚方向の一端面側または他端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状に形成されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to claim 8,
The first diameter expansion hole or the second diameter expansion hole is formed in a tapered shape in which the inner diameter gradually increases from the small diameter hole toward the one end surface side or the other end surface side in the plate thickness direction of the valve body. An intake passage opening and closing device characterized by the above.
前記第1拡径孔は、前記小径孔の孔径よりも大きい内径の第1大径孔であって、
前記第2拡径孔は、前記小径孔の孔径よりも大きい内径の第2大径孔であって、
前記小径孔は、段差を介して、前記第1大径孔または前記第2大径孔と連通していることを特徴とする吸気通路開閉装置。 In the intake passage opening and closing device according to claim 8 or 9,
The first enlarged diameter hole is a first large diameter hole having an inner diameter larger than the diameter of the small diameter hole,
The second enlarged hole is a second large diameter hole having an inner diameter larger than the diameter of the small diameter hole,
The intake passage opening and closing device according to claim 1, wherein the small diameter hole communicates with the first large diameter hole or the second large diameter hole through a step.
前記バルブ本体は、そのバルブ本体の板厚方向の一端面側がえぐり取られた形状の第1外周部、および前記バルブ本体の板厚方向の他端面側がえぐり取られた形状の第2外周部を有し、
前記バルブは、前記バルブ本体の第1外周部を、前記バルブ本体の板厚方向に貫通する複数の第1貫通孔、および前記バルブ本体の第2外周部を、前記バルブ本体の板厚方向に貫通する複数の第2貫通孔を有し、
前記複数の第1貫通孔は、前記バルブ本体の第1外周部においてその周方向に規則的に配設されており、
前記複数の第2貫通孔は、前記バルブ本体の第2外周部においてその周方向に規則的に配設されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 In the intake passage opening and closing device according to any one of claims 1 to 3,
The valve body includes a first outer peripheral portion having a shape in which one end surface side of the valve body in the plate thickness direction is removed and a second outer peripheral portion in a shape in which the other end surface side of the valve body in the plate thickness direction is removed. Have
The valve has a plurality of first through holes penetrating the first outer peripheral portion of the valve main body in the plate thickness direction of the valve main body, and a second outer peripheral portion of the valve main body in the plate thickness direction of the valve main body. Having a plurality of second through-holes penetrating;
The plurality of first through holes are regularly arranged in the circumferential direction at the first outer peripheral portion of the valve body,
The plurality of second through holes are regularly arranged in the circumferential direction at the second outer peripheral portion of the valve body, and the intake passage opening and closing device according to claim 1.
前記複数の第1貫通孔は、前記バルブ本体の板厚方向の一端面側をえぐり取った形状の第1凹部の底面より前記バルブ本体の板厚方向の他端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状に形成されており、
前記複数の第2貫通孔は、前記バルブ本体の板厚方向の他端面側をえぐり取った形状の第2凹部の底面より前記バルブ本体の板厚方向の一端面側に向かう程、内径が漸増するテーパ形状に形成されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to claim 11,
The plurality of first through holes gradually increase in inner diameter from the bottom surface of the first recess having a shape in which one end surface side of the valve body in the plate thickness direction is removed toward the other end surface side of the valve body in the plate thickness direction. It is formed in a tapered shape that
The plurality of second through-holes gradually increase in inner diameter from the bottom surface of the second concave portion in the shape of the other end surface in the plate thickness direction of the valve body toward the one end surface in the plate thickness direction of the valve body. An air intake passage opening and closing device characterized by being formed in a tapered shape.
このバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容するシャフト収容穴を有する軸受けホルダーと、
内部に、前記バルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転方向に摺動自在に軸支する摺動孔を有する軸受け部材とを備え、
前記軸受け部材は、インサート成形によって前記軸受けホルダーの内周に保持固定されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to any one of claims 1 to 12, wherein a valve shaft extending from both end faces of the valve body toward both sides in an axial direction;
A bearing holder having a shaft housing hole for rotatably housing both axial ends of the valve shaft;
Inside, provided with a bearing member having a sliding hole for axially supporting both ends in the axial direction of the valve shaft slidably in the rotational direction,
The intake passage opening and closing device, wherein the bearing member is held and fixed to the inner periphery of the bearing holder by insert molding.
このバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容するシャフト収容穴を有する軸受けホルダーと、
内部に、前記バルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転方向に摺動自在に軸支する摺動孔を有する軸受け部材とを備え、
前記軸受け部材は、圧入嵌合によって前記軸受けホルダーの内周と前記バルブ軸の外周との間に保持固定されていることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to any one of claims 1 to 12, wherein a valve shaft extending from both end faces of the valve body toward both sides in an axial direction;
A bearing holder having a shaft housing hole for rotatably housing both axial ends of the valve shaft;
Inside, provided with a bearing member having a sliding hole for axially supporting both ends in the axial direction of the valve shaft slidably in the rotational direction,
The intake passage opening and closing device, wherein the bearing member is held and fixed between an inner periphery of the bearing holder and an outer periphery of the valve shaft by press-fitting.
このバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容するシャフト収容穴を有する軸受けホルダーとを備え、
前記バルブ外周部は、前記軸受けホルダーの内周と前記バルブ軸の外周との間に溶融樹脂を射出注入して、前記バルブ外周部より軸方向の両側に向けて延びる軸受け摺動部を一体的に形成していることを特徴とする吸気通路開閉装置。 The intake passage opening and closing device according to any one of claims 1 to 12, wherein a valve shaft extending from both end faces of the valve body toward both sides in an axial direction;
A bearing holder having a shaft receiving hole for rotatably receiving both axial ends of the valve shaft,
The valve outer peripheral portion is formed by integrally injecting a molten resin between the inner periphery of the bearing holder and the outer periphery of the valve shaft, and a bearing sliding portion extending from the outer peripheral portion of the valve toward both sides in the axial direction. An intake passage opening and closing device, characterized in that it is formed in.
このハウジング内部において、前記ハウジングに対して相対回転して前記吸気通路を開閉するバルブと
を備えた吸気通路開閉装置であって、
(a)前記ハウジングの内径よりも小さい外径を有する板状のバルブ本体を金属材料によって形成する第1工程と、
(b)金型の中に前記ハウジングをセットし、更に前記ハウジング内部において前記バルブ本体を所定の回転角度でセットした状態で、
樹脂素材に熱を加えて溶融させ、この溶融樹脂に圧力を加えて前記金型の中および前記ハウジングの内周と前記バルブ本体の外周との間の隙間に射出注入して、前記バルブ本体の外周に環状のバルブ外周部を成形する第2工程と
を備えたことを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 A housing forming an intake passage communicating with the combustion chamber of the internal combustion engine;
An intake passage opening and closing device including a valve that rotates relative to the housing to open and close the intake passage.
(A) a first step of forming a plate-like valve body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing from a metal material;
(B) In a state where the housing is set in a mold, and the valve body is set at a predetermined rotation angle inside the housing,
Heat is applied to the resin material to melt, pressure is applied to the molten resin, and injection is injected into the mold and a gap between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the valve body. And a second step of forming an outer peripheral portion of the annular valve on the outer periphery.
前記第1工程は、前記バルブ本体に、前記バルブ本体の外周と前記バルブ外周部の内周との間の接合性を向上させるための表面処理を施す表面処理工程を有していることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to claim 16,
The first step includes a surface treatment step of performing a surface treatment on the valve body to improve the bonding between the outer periphery of the valve body and the inner periphery of the valve outer periphery. A method of manufacturing the intake passage opening and closing device.
前記第2工程は、前記ハウジングの内周面を、前記バルブ外周部の外周面を成形する金型の一部として使用することで実施されることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to claim 16 or 17,
The method of manufacturing an intake passage opening and closing device, wherein the second step is performed by using the inner peripheral surface of the housing as a part of a mold for forming the outer peripheral surface of the outer peripheral portion of the valve.
前記ハウジングと前記バルブとの間の隙間が最小となるバルブ位置を全閉位置としたとき、
前記ハウジング内部において前記バルブ本体を所定の回転角度にセットする際には、前記バルブ本体を前記全閉位置に相当する開度となるように前記金型の内部にセットすることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to any one of claims 16 to 18,
When the valve position at which the gap between the housing and the valve is minimized is the fully closed position,
When the valve body is set at a predetermined rotation angle inside the housing, the valve body is set inside the mold so as to have an opening corresponding to the fully closed position. Manufacturing method of passage opening and closing device.
前記ハウジングは、溶融金属を金型の中に圧入する鋳造方法を用いてダイカスト成形されていることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to any one of claims 16 to 19,
The method of manufacturing an intake passage opening / closing device, wherein the housing is die-cast using a casting method in which molten metal is pressed into a mold.
前記ハウジングは、樹脂素材に熱を加えて溶融させ、この溶融樹脂に圧力を加えて金型の中に射出注入する射出成形方法を用いて射出成形されていることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to any one of claims 16 to 19,
The intake passage opening and closing device is characterized in that the housing is injection-molded by using an injection molding method in which heat is applied to a resin material to melt and pressure is applied to the molten resin to inject it into a mold. Manufacturing method.
前記ハウジングを射出成形する樹脂素材とは、第1樹脂材料であって、
前記バルブ外周部を射出成形する樹脂素材とは、前記第1樹脂材料に対して異なる性質を持つ第2樹脂材料であることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to claim 21,
The resin material for injection molding the housing is a first resin material,
The method for manufacturing an intake passage opening and closing device, wherein the resin material for injection molding the outer peripheral portion of the valve is a second resin material having different properties from the first resin material.
前記第1樹脂材料または前記第2樹脂材料は、繊維状フィラーが含有されていることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to claim 22,
The first resin material or the second resin material contains a fibrous filler.
前記バルブ本体の両端面より軸方向の両側に向けて延びるバルブ軸と、
このバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容するシャフト収容穴を有する軸受けホルダーと、
内部に、前記バルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転方向に摺動自在に軸支する摺動孔を有する軸受け部材とを備え、
前記軸受け部材は、インサート成形によって前記軸受けホルダーの内周に保持固定されていることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to any one of claims 16 to 23,
A valve shaft extending from both end faces of the valve body toward both sides in the axial direction;
A bearing holder having a shaft housing hole for rotatably housing both axial ends of the valve shaft;
Inside, provided with a bearing member having a sliding hole for axially supporting both ends in the axial direction of the valve shaft slidably in the rotational direction,
The method of manufacturing an intake passage opening / closing device, wherein the bearing member is held and fixed to an inner periphery of the bearing holder by insert molding.
前記バルブ本体の両端面より軸方向の両側に向けて延びるバルブ軸と、
このバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容するシャフト収容穴を有する軸受けホルダーと、
内部に、前記バルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転方向に摺動自在に軸支する摺動孔を有する軸受け部材とを備え、
前記軸受け部材は、圧入嵌合によって前記軸受けホルダーの内周と前記バルブ軸の外周との間に保持固定されていることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to any one of claims 16 to 23,
A valve shaft extending from both end faces of the valve body toward both sides in the axial direction;
A bearing holder having a shaft housing hole for rotatably housing both axial ends of the valve shaft;
Inside, provided with a bearing member having a sliding hole for axially supporting both ends in the axial direction of the valve shaft slidably in the rotational direction,
The method of manufacturing an intake passage opening and closing device, wherein the bearing member is held and fixed between an inner periphery of the bearing holder and an outer periphery of the valve shaft by press-fitting.
前記バルブ本体の両端面より軸方向の両側に向けて延びるバルブ軸と、
このバルブ軸の軸方向の両端部をそれぞれ回転自在に収容するシャフト収容穴を有する軸受けホルダーとを備え、
前記バルブ外周部は、前記軸受けホルダーの内周と前記バルブ軸の外周との間に溶融樹脂を射出注入して、前記バルブ外周部より軸方向の両側に向けて延びる軸受け摺動部を一体的に形成していることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。 In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to any one of claims 16 to 23,
A valve shaft extending from both end faces of the valve body toward both sides in the axial direction;
A bearing holder having a shaft receiving hole for rotatably receiving both axial ends of the valve shaft,
The valve outer peripheral portion is formed by integrally injecting a molten resin between the inner periphery of the bearing holder and the outer periphery of the valve shaft, and a bearing sliding portion extending from the outer peripheral portion of the valve toward both sides in the axial direction. A method of manufacturing an intake passage opening and closing device, characterized in that:
前記第1工程は、前記バルブ本体の外周部に、前記バルブ外周部を係止して前記バルブ外周部の抜け止めを行う複数の嵌合溝または複数の貫通孔を形成する工程を含んでおり、 前記第2工程は、前記複数の嵌合溝の各嵌合溝または前記複数の貫通孔の各貫通孔に、溶融樹脂を入り込ませる工程を含んでいることを特徴とする吸気通路開閉装置の製造方法。
In the manufacturing method of the intake passage opening and closing device according to any one of claims 16 to 26,
The first step includes a step of forming a plurality of fitting grooves or a plurality of through holes in the outer peripheral portion of the valve main body to lock the valve outer peripheral portion and prevent the valve outer peripheral portion from coming off. In the intake passage opening and closing apparatus, the second step includes a step of allowing molten resin to enter each fitting groove of the plurality of fitting grooves or each of the through holes of the plurality of through holes. Production method.
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- 2006-03-24 JP JP2006081998A patent/JP2007120487A/en not_active Withdrawn
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