JP2010106738A

JP2010106738A - 内燃機関のスロットル装置

Info

Publication number: JP2010106738A
Application number: JP2008279037A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hiranuma; 大輔平沼
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】
内燃機関の吸気絞り弁制御装置の最小空気流量を低減して、内燃機関のアイドル回転数を低くする。
【解決手段】
本発明は上記目的を達成するため、ボディ軸穴部１Ａ，１Ｂに、シール性に長けている樹脂製のシール部材としてのリップシール７Ａ，７Ｂを設置することで、ボディ軸穴部１Ａ，１Ｂ，バルブスリット８から漏れる空気量を低減させ、結果として内燃機関に吸入される最小空気流量を低減できる。スロットル弁装着作業と同時にシール作業が達成できるので、二硫化モリブデンを塗布して、漏れ空気通路を塞ぐより、作業が簡単である。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の吸気通路の開口面積を制御して、吸気量や、吸気通路の負圧を制御するスロットル装置に関し、殊に、スロットルシャフトに取付けられて、吸気通路内で、スロットルシャフトと一緒に吸気通路内で回転するバタフライ式のスロットル弁を備えたものに関する。

特開２００４−２７９２５号公報などで知られる従来のスロットル装置は、漏れ空気量を低減するために、スロットルシャフトの両軸受の吸気通路側に二硫化モリブデンを塗布したり、スロットルシャフトの軸穴径を小さくしている。

特開２００４−２７９２５号公報

上記従来技術においては、二硫化モリブデン塗布工程が増え製造費用が増す。さらに、ボディ軸穴径を縮小しすぎると、スロットルシャフトと干渉し、スロットル弁の動作不良を起すという問題がある。

本発明の目的は、内燃機関の吸入空気流量または圧力を制御するための絞り弁を用いた吸入空気流量制御装置において軸受とスロットル弁の外周の回転軌跡との間の空隙から漏れる、空気流を抑制して、スロットル弁低開度時の空気流量の低減を実現するものである。

本発明では上記目的を達成するために、軸受とスロットル弁の外周の回転軌跡との間にシール用のスリー部を装着した。

好適には、シール用スリーブを、スロットルシャフトとスロットル弁に一体成形し、軸受とスロットル弁の外周の回転軌跡との間の空隙に設置する構成にした。

シール用スリーブを軸穴部に差し込むことで、バルブ低開度時の漏れ空気流量を低減でき、その結果最小空気流量を小さくできるので、エンジンのアイドル回転数を低くすることができる。そして、スロットル弁装着作業と同時にシール作業が達成できるので、二硫化モリブデンを塗布して、漏れ空気通路を塞ぐより、作業が簡単である。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

図１は本発明の実施形態の第１実施例にかかる絞り弁をガソリンエンジン用のモータ駆動式吸気絞り弁制御装置に適用した例であり、部品構成について本図１にて具体的に説明する。

図１はその主要断面図である。以下の説明中、図１に示されていない部分については他の図２〜図４に詳しく示されている。

スロットル制御装置は内燃機関の吸気通路の一部を形成するボア１を備え、当該ボア１内に回転可能に取付けられたスロットル弁２を備える。

当該スロットル弁２はスロットルシャフト３にスロットル弁留めねじ３Ａ，３Ｂで固定されており、そのスロットルシャフト３はボア１のボディ軸穴部１Ａ，１Ｂを貫通しており、ボア１が形成されたスロットルボディ４に回転可能に支持されている。

本実施例の装置では、スロットルボディ４の軸受取付け用ボス部５，６にその軸受外輪５ａ，６ａが圧入されたボールベアリングタイプの軸受５Ａ，６Ａを備え、スロットルシャフト３は、その軸受５Ａ，６Ａの軸受内輪５ｂ，６ｂにスロットルシャフト３を圧入することでスロットルボディ４に回転可能に支持されている。

昨今の環境問題からの要求で、車輌から排出される排気ガスを低減する課題がある。その排気ガスの低減させる手段の一つに燃費の向上があり、燃費向上からスロットルへの要求として、エンジン回転数を低減するために最小空気流量の低減が課題としてある。

ボア１のボディ軸穴部１Ａ，１Ｂとスロットルシャフト３の隙間は、ボア内に流れる空気流量を極力抑えるために、微小な隙間の構造設定としている。これによりボア１内に流れ込む空気流量が、軸受取付け用ボス部５，６を伝って、下流側に大量に流れ込まないよう防止している。

しかし、ボア１のボディ軸穴部１Ａ，１Ｂとスロットルシャフト３の隙間が少ないと、ボア１のボディ軸穴部１Ａ，１Ｂとスロットルシャフト３でかじり現象を起し、スロットルシャフト３を介して作動する、スロットル弁２が不動になり、スロットル制御装置の機能を害してしまう。

そこで、ボア１内を通りスロットル弁２の下流側に流れ込む空気流量を防ぐ構造として、シール部材としてのリップシール７Ａをボディ軸穴部１Ａと同軸上に貫通した内径部に設置し、シール部材としてのリップシール７Ｂをボディ軸穴部１Ｂと同軸上に貫通した内径部に設置する。

シール部材としてのリップシール７Ａ，７Ｂを、ボディ軸穴部１Ａ，１Ｂに配置することで、ボディ軸穴部１Ａ，１Ｂへ流れ出す空気を未然に防ぐことができ、結果としてエンジンへ吸入する最小空気流量は少なくすることができる。

シール部材としてのリップシール７Ａ，７Ｂには、ボディ軸穴部１Ａ，１Ｂとの摺動部に抵抗が大きくならない様、摩擦係数が低く且つ耐摩耗性，摺動性に優れている、例えばポリアミド（ＰＡ），ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），フッソ系樹脂等の樹脂部材を使用する。

さらにシール部材は、スロットルシャフト３のバルブスリット８を覆うよう一体成形を行うことで、バルブスリット８からのスロットルの漏れ流量を抑制することができる。

また、図１の左側からスロットルシャフト３を挿入して組み立てる場合は、シール部材としてのリップシール７Ａの外径が、シール部材としてのリップシール７Ｂの外径より小さく設定することにより、スロットルシャフト３のスロットルボディ４への組み付け作業性を向上することができる。一方、逆側から組み立てる場合は、シール部材としてのリップシール７Ｂの外径が、シール部材としてのリップシール７Ａの外径より小さく設定するとよい。

図４は、本発明の実施例２に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置におけるスロットルシャフトに一体成形されるスロットルシャフト部組の概略斜視図であり、図５は本発明の実施例２に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置におけるリップシール設置の概略斜視拡大図である。

本実施例では、一体成形をするシール部材としてのリップシール７Ａ，７Ｂを、スロットル弁２を挟み込む形で成形することで、スロットルシャフト３とシール部材としてのリップシール７Ａ，７Ｂが同回転する際に、滑りにくくなる構造とする。結果として、スロットルシャフト３側に凹凸形状の追加工を行い、シール部材としてのリップシール７Ａ，７Ｂとの成形時の密着性を高めるより、低コストにて互いの密着性を向上させる構造とすることができる。

また、ボア内にはみ出すシール部材としてのリップシール７Ａ，８Ａが、スロットル弁２が高開度時の状態で、ボア内に流れる空気の圧力損失とならぬよう、面取り形状を施す形状としてもよい。

実施例では、シングルボアについて説明したが、複数のボアを持つ多連スロットルについても適用でき、さらには電子制御型スロットルにも適用できる。

本発明の実施例１に係る車輌に用いるモータ駆動式の絞り弁制御装置の断面図。本発明の実施例１に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置におけるシール部材設置の拡大図。本発明の実施例１に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置におけるスロットルシャフトに一体成形されるスロットルシャフト部組の概略斜視図。本発明の実施例２に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置におけるスロットルシャフトに一体成形されるスロットルシャフト部組の概略斜視図。本発明の実施例２に係る内燃機関の吸気絞り弁制御装置が適用された電子制御スロットル装置におけるリップシール設置の概略斜視拡大図。

符号の説明

１ボア
１Ａ，１Ｂボディ軸穴部
２スロットル弁
３スロットルシャフト
３Ａ，３Ｂスロットル弁留めねじ
４スロットルボディ
５，６軸受取付け用ボス部
５Ａ，６Ａ軸受
５ａ，６ａ軸受外輪
５ｂ，６ｂ軸受内輪
７Ａ，７Ｂシール部材としてのリップシール
８バルブスリット

Claims

吸気通路が設けられたスロットルボディ、
前記吸気通路を横切って配置され、当該スロットルボディに回転可能に軸支されるスロットルシャフト、
当該スロットルシャフトに設けられ、当該スロットルシャフトと共に回転して、前記吸気通路の通路面積を制御するバタフライ式スロットル弁を有するものにおいて、
前記スロットルボディは前記スロットルシャフトが挿通する軸受孔を有し、
当該軸受孔には軸受が取付けられており、
さらに、当該軸受に前記スロットルシャフトが挿通しており、
前記軸受の吸気通路側端面と前記バタフライ式のスロットル弁の外周面が回転軌跡との間に設置され、その内周が前記スロットルシャフトの外周面に接触し、その外周面が前記軸受孔の内周面に接触するシール用スリーブを設けた
内燃機関のスロットル装置。
請求項１に記載のものにおいて、
前記シール用スリーブはスロットルシャフトとスロットル弁に一体成形した
内燃機関のスロットル弁制御装置。
請求項１に記載のものにおいて、
前記シール用スリーブは樹脂材料で構成されている
内燃機関のスロットル装置。
請求項１に記載のものにおいて、
前記スロットルシャフトは中心に前記バタフライ式スロットル弁を差し込むスリットを有し、
前記シール用スリーブが前記スロットルシャフトの前記スロットル弁挿通用バルブスリットを覆っている
内燃機関のスロットル装置。
請求項１に記載のものにおいて、
前記吸気通路を挟んで、前記スロットルシャフトの両側に一対の前記軸受が設けられ、
前記二つのシール用スリーブは一方の外径が、他方の外径よりも小さく構成されている
内燃機関のスロットル装置。