JP4394337B2 - 内燃機関のスロットルバルブ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関への吸入空気量を制御するスロットルバルブ装置に関するもので、特に吸気通路を形成するスロットルハウジングのボア部の外壁部に一体成形した全閉ストッパ、全開ストッパの強度を確保することが可能なスロットルバルブ装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スロットルハウジングの円管状のボア部内に、内燃機関への吸入空気量を制御するスロットルバルブを開閉可能に設けたスロットルバルブ装置が知られている。そして、スロットルハウジングとしては、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等の耐熱性樹脂またはアルミニウムダイカスト製のスロットルハウジング（樹脂成形品または鋳造成形品）が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなスロットルバルブ装置のスロットルバルブと一体的に回転するスロットルシャフトの一端部には、スロットルシャフトをリターンスプリングの付勢力に抗して回転駆動するためのスロットルレバーが締結ねじやスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定されている。また、スロットルハウジングのボア部の外壁面からスロットルシャフトの軸方向と平行な方向に突出するように、スロットルバルブの全開時にスロットルレバーの正転方向の回転を規制する全開ストッパが一体的に形成されている。
【０００４】
また、スロットルハウジングのボア部の外壁面の、全開ストッパとは別の位置からスロットルシャフトの軸方向と平行な方向に突出するように、スロットルバルブの全閉時にスロットルレバーの逆転方向の回転を規制する全閉ストッパが一体的に形成されている。なお、全閉ストッパには、スロットルバルブの全閉位置を調節するためのタッピングスクリューが設けられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１３２０６１号公報（第３−５頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のスロットルバルブ装置においては、スロットルハウジングのボア部の外壁面から突出するように、全開ストッパおよび全閉ストッパを各々別々の位置に設けているが、スロットルバルブの全開時およびスロットルバルブの全閉時に、スロットルレバーから全開ストッパおよび全閉ストッパに過大な荷重（応力）が加わる。このため、全開ストッパおよび全閉ストッパの各々を、スロットルレバーからの荷重に対して充分な強度を確保することが可能な形状にする必要があるので、全開ストッパおよび全閉ストッパが大型化し、材料費のコストが上昇するという問題が生じている。
【０００７】
また、スロットルハウジングのボア部、全開ストッパおよび全閉ストッパを樹脂成形品または鋳造成形品で一体的に形成した場合、全開ストッパおよび全閉ストッパのボス形状を均一な肉厚としないと、全開ストッパおよび全閉ストッパに脆弱な箇所ができたり、また、ボイド（気泡）やブローホール（気泡巣）が発生したり、また、溶融状態の樹脂または溶湯が全開ストッパおよび全閉ストッパの隅々まで行き渡らず湯回り不良が生じたりして、著しく全開ストッパおよび全閉ストッパの強度を低下させてしまう可能性がある。これにより、スロットルハウジングの品質が低下し、全開ストッパおよび全閉ストッパとしての機能および耐久性に影響を及ぼすという問題が生じている。
【０００８】
【発明の目的】
本発明の目的は、スロットルハウジングの全開ストッパおよび全閉ストッパの形状を小型化しながらも、全開ストッパおよび全閉ストッパの強度を充分に確保することで、材料費のコストを大幅に低減することができ、且つスロットルハウジングの品質を向上することのできる内燃機関のスロットルバルブ装置を提供することにある。また、全開ストッパおよび全閉ストッパとしての機能の低下を防止することができ、且つ全開ストッパおよび全閉ストッパの耐久性を長寿命化することのできる内燃機関のスロットルバルブ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、スロットルハウジングに、スロットルバルブを開閉可能に収容するボア部よりも外側に略円弧状の突出壁を設け、また、その突出壁の外周面より半径方向の外方側に突出する突起部を設けている。そして、その突起部を、スロットルバルブの全開時に回転体の正転方向の回転を規制する全開ストッパ、およびスロットルバルブの全閉時に回転体の逆転方向の回転を規制する全閉ストッパを共用化（一体化）した一体ボス形状とする。また、全開ストッパと全閉ストッパとは一体化するように連結されている。これにより、全開ストッパが回転体からの荷重を受けた際に、全閉ストッパにも回転体からの荷重（応力）を分担させることができ、且つ全閉ストッパが回転体からの荷重を受けた際に、全開ストッパにも回転体からの荷重（応力）を分担させることができるので、全開ストッパおよび全閉ストッパの各々が互いの強度を補填することができる。それによって、全開ストッパおよび全閉ストッパの各々で強度を確保する形状となるように大型化させる必要はなく、全開ストッパおよび全閉ストッパを小型化でき、材料費のコストを大幅に低減することができる。
さらに、全開ストッパおよび全閉ストッパを補強する補強リブ部を、少なくとも全開ストッパまたは全閉ストッパが回転体から荷重を受ける方向と略同一方向に配置したことにより、強度上必要な断面係数を容易に得ることができるので、一体ボス形状の突起部（補強リブ部、全開ストッパ、全閉ストッパ）の小型化を図ることができる。
また、スロットルハウジングは、樹脂材または金属材で一体的に形成された樹脂成形品または鋳造成形品である。例えば耐熱性樹脂またはアルミニウムダイカスト製のスロットルハウジングである。そして、スロットルハウジングのうち少なくとも突出壁および一体ボス形状の突起部（全開ストッパ、全閉ストッパおよび補強リブ部）を、略均一な肉厚で設けたことにより、突出壁および突起部に脆弱な箇所ができることはなく、全開ストッパおよび全閉ストッパの強度を飛躍的に向上することができる。これにより、スロットルハウジングの品質、特に全開ストッパおよび全閉ストッパの品質を向上することができるので、全開ストッパおよび全閉ストッパとしての機能の低下を防止でき、且つ全開ストッパおよび全閉ストッパの耐久性を向上することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、回転体として、スロットルバルブと一体的に回転するスロットルシャフトの一端部に締め付け固定されたスロットルレバーまたはバルブギヤ、あるいはそのスロットルシャフトの一端部に一体的に形成されたスロットルレバーまたはバルブギヤを用いても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１ないし図４は本発明の第１実施形態を示したもので、図１ないし図３はスロットルバルブ装置を示した図で、図４はスロットルハウジングのボア部構造を示した図である。
【００１７】
本実施形態のスロットルバルブ装置は、自動車のアクセルペダル（図示せず）の踏み加減に基づいて内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）に流入する吸入空気量を制御することで、エンジンの回転速度をコントロールするものである。このスロットルバルブ装置は、エンジンの吸入空気量を制御するスロットルバルブ１と、このスロットルバルブ１と一体的に回転するスロットルバルブシャフト（以下シャフトと略す）２と、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を回転駆動するためのスロットルレバー（本発明の回転体に相当する）３と、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を開閉可能に収容保持するための円管形状のボア部４を有するスロットルハウジング（スロットルボディ）５とを備えている。
【００１８】
スロットルバルブ１は、金属材または樹脂材により円板形状に形成されて、エンジンに吸入される吸入空気量を制御するバタフライ形の回転弁で、シャフト２に形成されたバルブ挿入孔（図示せず）内に差し込まれた状態で、シャフト２に固定ねじ等の締結具１１を用いて締め付け固定されている。また、シャフト２は、スラストベアリング、ドライベアリングまたはボールベアリングという軸受構造によりスロットルハウジング５の軸受部（図示せず）またはシャフト貫通孔（図示せず）内に回転自在に支持されており、金属材または樹脂材により丸棒形状に形成されている。
【００１９】
スロットルレバー３は、金属材または樹脂材により形成されて、固定用ボルトやワッシャ等の締結具１２を用いてシャフト２の一端部（図示右端部）に締め付け固定されている。そして、スロットルレバー３の略Ｖ字状部１３には、アクセルペダルに連動するワイヤーケーブル（図示せず）が取り付けられている。また、スロットルレバー３のボア部４側の側壁面には、後記する全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５に当接するボス形状のレバー全開ストッパ部４３およびボス形状のレバー全閉ストッパ部４５が一体的に形成されている。なお、スロットルレバー３の両側壁面には、多数の補強リブ部４１、４２および肉盗み部４４、４６が一体的に形成されている。
【００２０】
そして、スロットルレバー３の図示左端面とスロットルハウジング５の図示右端面との間には、エンジンがアイドル回転速度の時に、スロットルバルブ１、シャフト２およびスロットルレバー３を初期位置に戻すためのコイル状のリターンスプリング（バルブ付勢手段）６が装着されている。そのリターンスプリング６の一端はスロットルレバー３の外周側に保持され、リターンスプリング６の他端はスロットルハウジング５のボア部４の外壁面に保持されている。
【００２１】
スロットルハウジング５は、耐熱性樹脂材により一体成形された樹脂成形品であり、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を保持する装置である。このスロットルハウジング５のボア部４の吸入空気の流れ方向の下流側端部には、エンジンのインテークマニホールド（図示せず）の結合端面に、図示しないボルト、ナットや取付金具等の締結具を用いて気密的に締め付け固定される取付フランジ部１５が一体成形されている。
【００２２】
また、スロットルハウジング５のボア部４よりも図示左側の外側には、スロットルバルブ１およびそのシャフト２の回転角度を検出するスロットルポジションセンサ７のロータ等の構成部品を収容する容器形状のセンサ収容部１６が一体的に設けられている。そのセンサ収容部１６には、その開口側を閉塞すると共に、スロットルポジションセンサ７の検出素子および外部接続端子（ターミナル）を保持固定するセンサカバー（センサ本体）１７がボルト、締結ねじやタッピングスクリュー等の締結具を用いて取り付けられている。
【００２３】
スロットルポジションセンサ７は、シャフト２の他端部（図示左端部）に取り付けられて、シャフト２の図示左端部に固定されたロータ（図示せず）、このロータの内周側に取り付けられて、ロータと一体的に回転する磁界発生源である永久磁石（図示せず）、およびこの永久磁石に対向配置されて、永久磁石の磁力を受けてスロットルバルブ１の回転角度（開度）を検出する検出素子（ホール素子または磁気抵抗素子）等から構成されている。そして、スロットルポジションセンサ７は、エンジンへの吸気通路内におけるスロットルバルブ１およびそのシャフト２の開度を検出して、電気信号（スロットル開度信号）に変換した後に、エンジン制御装置（ＥＣＵ）に送る。そのＥＣＵは、そのスロットル開度信号によってアクセルペダルがどの程度踏み込まれているかを判定して、エンジンへどれだけ燃料を噴射するかを判断する情報の１つとする。
【００２４】
また、スロットルハウジング５のボア部４は、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置した二重管構造に形成されており、ボア外管２１は、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、エアクリーナ（図示せず）から吸気管（図示せず）を介して吸入空気を吸い込むための空気入口部（吸気通路）、およびエンジンのサージタンクまたはインテークマニホールドに吸入空気を流入させるための空気出口部（吸気通路）を有し、吸入空気の流れ方向に渡って略同一の内径および外径となるように耐熱性樹脂材で一体成形されている。
【００２５】
なお、ボア内管２２内には、エンジンへの吸入空気が流れる吸気通路２０が形成されており、その中央部にスロットルバルブ１およびそのシャフト２が回転自在に組み込まれている。そして、ボア外管２１とボア内管２２との間の環状空間がそのほぼ中央（スロットルバルブ１のシャフト２の軸心部の径方向）で全周に渡って隔壁２３で仕切られている。そして、隔壁２３よりも上流側の環状空間は、吸気管の内周面を伝わって流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部（水分トラップ溝）２４とされている。また、隔壁２３よりも下流側の環状空間は、インテークマニホールドの内周面を伝わって流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部（水分トラップ溝）２５とされている。
【００２６】
そして、ボア外管２１の図示上壁部の外周部には、内部にバイパス通路を有するバイパス通路形成部２６が一体的に取り付けられている。バイパス通路は、スロットルバルブ１を迂回する空気流路である。また、バイパス通路には、ステッピングモータ２７で駆動されるアイドル回転速度制御弁（アイドルスピード・コントロール・バルブ：以下ＩＳＣバルブと言う）９が装着されている。このＩＳＣバルブ９は、スロットルバルブ１を迂回するバイパス通路を流れる空気量を調整してエンジンのアイドル回転速度を制御するものである。なお、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）に、ブローバイガス還元装置（ＰＣＶ）の出口孔または蒸散防止装置のパージ用チューブが取り付けられていても良い。
【００２７】
また、スロットルハウジング５のボア部４よりも図示右側の外側には、シャフト２の一端部（ボア部４の外壁面よりも図示右側に突出した端部）を部分的に覆う略円弧状の突出壁３１、およびこの突出壁３１の外周面より半径方向の外方側に突出する一体ボス形状の突起部（ボス部）３２が耐熱性樹脂材で一体成形されている。
【００２８】
本実施形態の突起部３２は、スロットルバルブ１が全開した際にスロットルレバー３のレバー全開ストッパ部４３が当接する全開ストッパ３３、この全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４、スロットルバルブ１が全閉した際にスロットルレバー３のレバー全閉ストッパ部４５が当接する全閉ストッパ３５、およびこの全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６等から構成されている。
【００２９】
全開ストッパ３３は、スロットルバルブ１が全開した際に、スロットルレバー３のレバー全開ストッパ部４３が当接することで、スロットルレバー３の正転方向のそれ以上の回転を規制して、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で止める機能を有している。また、全閉ストッパ３５は、スロットルバルブ１が全閉した際に、スロットルレバー３のレバー全閉ストッパ部４５が当接することで、スロットルレバー３の逆転方向のそれ以上の回転を規制して、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で止める機能を有している。なお、全閉ストッパ３５には、スロットルバルブ１の全閉位置を調節するためのタッピングスクリュー３７が締め付けられている。
【００３０】
補強リブ部３４、３６は、全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５がスロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向（矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向）に延長されており、全開ストッパ３３と全閉ストッパ３５とを一体化するように連結している。また、本実施形態のスロットルハウジング５は、少なくとも突出壁３１、全開ストッパ３３、補強リブ部３４、全閉ストッパ３５および補強リブ部３６は、脆弱な箇所ができたり、また、ボイド（気泡）やブローホール（気泡巣）が発生したり、また、スロットルハウジング５の樹脂成形時または鋳造成形時に、溶融状態の樹脂または溶湯が突出壁３１、全開ストッパ３３、補強リブ部３４、全閉ストッパ３５および補強リブ部３６の隅々まで行き渡らず湯回り不良が生じたりすることがないように、略均一な肉厚で設けられている。
【００３１】
ここで、本実施形態では、全開ストッパ３３を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の周方向の一端部の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つシャフト２の軸方向に平行な方向に設けられている。また、全閉ストッパ３５を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の周方向の他端部の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つタッピングスクリュー３７の周囲を取り囲むように円筒形状に設けられている。
【００３２】
また、補強リブ部３４を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つ突出壁３１の周方向に平行な方向に複数本（本例では３本の縦方向リブ部）設けられている。そして、複数本の縦方向リブ部間には、凹形状の肉盗み部（底部は突出壁３１の外周面）３８が設けられている。なお、補強リブ部３４の全開ストッパ側端部（付け根部）および全閉ストッパ側端部（付け根部）には、補強リブ部３４を補強するために略円錐台形状（末広がり形状）に形成されている。
【００３３】
また、補強リブ部３６を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つシャフト２の軸方向に平行な方向に複数本（本例では３本の縦方向リブ部）設けられている。そして、複数本の縦方向リブ部間には、凹形状の肉盗み部（底部は突出壁３１の外周面）３９が設けられている。なお、補強リブ部３６の全閉ストッパ側には、補強リブ部（３本の縦方向リブ部）３６を補強するために、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向に対して略直角方向に配置された横方向リブ部（補助リブ）が設けられている。
【００３４】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のスロットルバルブ装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００３５】
運転者によってアクセルペダルが踏み込まれると、このアクセルペダル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レバー３が、リターンスプリング６の付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量に対応した回転角度だけ回転する。これにより、スロットルバルブ１およびそのシャフト２がスロットルレバー３と同じ回転角度だけ回転することで、エンジンへの吸気通路２０が所定の開度だけ開かれるので、エンジンの回転速度がアクセルペダルの踏み込み量に対応した速度に変更される。
【００３６】
このとき、運転者がアクセルペダルを全開位置まで踏み込むと、スロットルレバー３のレバー全開ストッパ部４３がスロットルハウジング５の突出壁３１に樹脂材により一体成形された全開ストッパ３３に当接するまで、スロットルレバー３が正転方向に回転する。したがって、全開ストッパ３３によって、スロットルレバー３の正転方向のそれ以上の回転が規制されるので、スロットルハウジング５のボア部４内においてスロットルバルブ１およびそのシャフト２が全開位置に保持される。これにより、エンジンへの吸気通路２０が全開となり、エンジンの回転速度が上がる。
【００３７】
逆に、運転者がアクセルペダルから足を離すと、リターンスプリング６の付勢力によりスロットルバルブ１、そのシャフト２、スロットルレバー３、ワイヤーケーブルおよびアクセルペダルが元の位置（アイドリング位置）まで戻される。このとき、スロットルレバー３のレバー全閉ストッパ部４５がスロットルハウジング５の突出壁３１に樹脂材により一体成形された全閉ストッパ３５に保持されたタッピングスクリュー３７に当接するまで、リターンスプリング６の付勢力によりスロットルレバー３が逆転方向に回転する。したがって、全閉ストッパ３５に保持されたタッピングスクリュー３７によって、スロットルレバー３の逆転方向のそれ以上の回転が規制されるので、スロットルハウジング５のボア部４内においてスロットルバルブ１およびそのシャフト２が全閉位置に保持される。これにより、エンジンへの吸気通路２０が閉じられて、エンジンの回転速度がアイドル回転速度となる。
【００３８】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のスロットルバルブ装置においては、スロットルバルブ１の全開時にスロットルレバー３の正転方向の回転を規制する全開ストッパ３３、およびスロットルバルブ１の全閉時にスロットルレバー３の逆転方向の回転を規制する全閉ストッパ３５を共用化（一体化）した一体ボス形状の突起部３２としている。
【００３９】
これにより、全開ストッパ３３がスロットルレバー３からの荷重を受けた際に、全閉ストッパ３５にもスロットルレバー３からの荷重（応力）を分担させることができ、且つ全閉ストッパ３５がスロットルレバー３からの荷重を受けた際に、全開ストッパ３３にもスロットルレバー３からの荷重（応力）を分担させることができるので、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の各々が互いの強度を補填することができる。それによって、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の各々で強度を確保する形状となるように大型化させる必要はなく、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５を小型化でき、耐熱性樹脂材の材料費のコストを大幅に低減することができる。
【００４０】
また、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３４、３６を、全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５がスロットルレバー３から荷重を受ける方向と略同一方向（矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向）に配置したことにより、強度上必要な断面係数を容易に得ることができるので、一体ボス形状の突起部３２（全開ストッパ３３、補強リブ部３４、全閉ストッパ３５および補強リブ部３６）の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、耐熱性樹脂材で一体的に形成された樹脂成形品であるスロットルハウジング５の少なくとも突出壁３１および一体ボス形状の突起部３２（全開ストッパ３３、全閉ストッパ３５および補強リブ部３４、３６）を、略均一な肉厚で一体的に形成したことにより、突出壁３１および突起部３２に脆弱な箇所ができることはなく、また、スロットルハウジング５が樹脂成形品の場合のボイド（気泡）やスロットルハウジング５が鋳造成形品（例えばアルミニウムダイカスト）の場合のブローホール（気泡巣）が発生したりすることはなく、また、溶融状態の樹脂または溶湯が全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の隅々まで行き渡らず湯回り不良が生じたりすることはない。
【００４２】
それによって、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の強度を飛躍的に向上することができるので、スロットルハウジング５の品質、特に全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の品質を向上することができる。これにより、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５としての機能の低下を防止でき、且つ全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の耐久性を長寿命化することができる。
【００４３】
［参考例］
図５は本発明の参考例を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００４４】
本参考例では、エンジンのインテークマニホールド（エンジン側部品に相当する）１０の、スロットルハウジング５の吸入空気の流れ方向の下流側端部を結合する結合端面に、スロットルバルブ１の全開時の全開ストッパ３３の強度を確保するための全開ストッパ補強部５１、およびスロットルバルブ１の全閉時の全閉ストッパ３５の強度を確保するための全閉ストッパ補強部５２を一体的に形成している。
【００４５】
そして、スロットルハウジング５の一体ボス形状の突起部３２の全開ストッパ側に対して逆側の端面がインテークマニホールド１０の全開ストッパ補強部５１に当接するように、スロットルハウジング５をインテークマニホールド１０の結合端面に組み付けることで、スロットルバルブ１の全開時に全開ストッパ３３に加わるスロットルレバー３からの荷重（応力）を全開ストッパ補強部５１にも分担させることができるので、全開ストッパ補強部５１が全開ストッパ３３の強度を補填することができる。これにより、第１実施形態よりも更に全開ストッパ３３の小型化、特に全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４のスロットルレバー３から荷重を受ける方向（矢印Ａ方向）の小型化（薄肉化）を図ることができる。
【００４６】
また、スロットルハウジング５の一体ボス形状の突起部３２の全閉ストッパ側に対して逆側の端面がインテークマニホールド１０の全閉ストッパ補強部５２に当接するように、スロットルハウジング５をインテークマニホールド１０の結合端面に組み付けることで、スロットルバルブ１の全閉時に全閉ストッパ３５に加わるスロットルレバー３からの荷重（応力）を全閉ストッパ補強部５２にも分担させることができるので、全閉ストッパ補強部５２が全閉ストッパ３５の強度を補填することができる。これにより、第１実施形態よりも更に全閉ストッパ３５の小型化、特に全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６のスロットルレバー３から荷重を受ける方向（矢印Ｂ方向）の小型化（薄肉化）を図ることができる。
【００４７】
本参考例の場合には、スロットルハウジング５の突出壁３１に全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５のいずれか一方のみが設けられていれば良く、その場合には、その設けられていない全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３４または補強リブ部３６を設けなくても良い。
【００４８】
［第２実施形態］
図６は本発明の第２実施形態を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００４９】
本実施形態のスロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で係止する全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４は、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向に延長された補強リブ部（本例では３本の縦方向リブ部）３４ａと、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向に対して略直角方向に配置された補強リブ部（補助リブ：本例では１本の横方向リブ部）３４ｂとを有している。これらの補強リブ部３４ａ、３４ｂは、第１実施形態と同様に、突出壁３１等と略均一の肉厚で設けられており、補強リブ部３４ｂは３本の補強リブ部３４ａを連結するように設けられている。また、３本の補強リブ部３４ａと補強リブ部３４ｂとで囲まれた複数の略方形状空間は、凹形状の肉盗み部３８である。なお、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で係止する全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６も、本例の補強リブ部３４ａ、３４ｂと同様に配置しても良い。
【００５０】
［第３実施形態］
図７は本発明の第３実施形態を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００５１】
本実施形態のスロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で係止する全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４は、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向に延長された補強リブ部（本例では２本の縦方向リブ部）３４ａと、クロス形状（Ｘ形状）に配置された補強リブ部（補助リブ）３４ｃとを有している。これらの補強リブ部３４ａ、３４ｃは、第１実施形態と同様に、突出壁３１等と略均一の肉厚で設けられており、補強リブ部３４ｂは２本の補強リブ部３４ａを連結するように設けられている。また、２本の補強リブ部３４ａと補強リブ部３４ｃとで囲まれた複数の略三角形状空間は、凹形状の肉盗み部３８である。なお、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で係止する全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６も、本例の補強リブ部３４ａ、３４ｃと同様に配置しても良い。
【００５２】
［第４実施形態］
図８は本発明の第４実施形態を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００５３】
本実施形態のスロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で係止する全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４は、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向に延長された補強リブ部（本例では２本の縦方向リブ部）３４ａと、図示上下方向の両側の付け根（根元）付近の剛性を高めるために中間部よりも両側の付け根付近を肉厚化した補強リブ部（補助リブ：本例では１本の縦方向リブ部）３４ｄとを有している。その補強リブ部３４ｄは、中間部から両側の付け根に向けて徐々に肉厚が大きくなるように設けられている。また、２本の補強リブ部３４ａと補強リブ部３４ｄとで囲まれた複数の空間は、凹形状の肉盗み部３８である。なお、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で係止する全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６も、本例の補強リブ部３４ａ、３４ｄと同様に配置しても良い。
【００５４】
［他の実施形態］
本実施形態では、本発明を、アクセルペダルの踏み込み量をワイヤーケーブルを介して機械的にスロットルレバー３およびシャフト２に伝えて、スロットルバルブ１を作動させるようにしたスロットルバルブ装置に適用した例を説明したが、本発明を、減速歯車機構を介してモータによりバルブギヤを回転駆動して、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を作動させるようにしたスロットル制御装置に適用しても良い。この場合には、シャフト２の端部にバルブギヤをスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定しても良いし、シャフト２の端部にバルブギヤを一体的に設けても良い。
【００５５】
また、エンジンの吸気管に、ＰＣＶバルブ（ブローバイガスをクランクケースからインテークマニホールドまたはエアクリーナ等の吸気系に還流し、再燃焼させるブローバイガス還元装置に用いられる流量調整弁）により開度が調節されるブローバイガス還元流路の出口孔を設けても良い。また、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）に、ブローバイガス還元装置（ＰＣＶ）の出口孔または蒸散防止装置のパージ用チューブが取り付けられていても良い。
【００５６】
本実施形態では、耐熱性樹脂材によりスロットルハウジング５を一体成形しているが、アルミニウムダイカストまたは金属材によりスロットルハウジング５を一体的に形成しても良い。また、金属材によりスロットルバルブ１およびそのシャフト２を製造しているが、耐熱性樹脂材によりスロットルバルブ１およびそのシャフト２を一体成形しても良い。
【００５７】
本実施形態では、全閉ストッパ３５にスロットルバルブ１の全閉位置を調節するためのタッピングスクリュー３７を設けたが、全閉ストッパ３５にタッピングスクリュー３７を設けなくても良く、また、全開ストッパ３３にスロットルバルブ１の全開位置を調節するためのタッピングスクリューを設けても良い。
【００５８】
本実施形態では、スロットルハウジング５のボア部４を、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置し、且つボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の天側に偏心させた二重管構造に形成したが、スロットルハウジング５のボア部４を、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置し、且つボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の地側に偏心させた二重管構造に形成しても良い。また、ボア外管２１とボア内管２２とを同心状に配置しても良い。また、スロットルハウジング５のボア部４を一重管構造としても良い。
【００５９】
本実施形態では、図４（ｂ）に示したように、エンジン冷却水をスロットルハウジング５に導入することなく、冬季等の寒冷時のスロットルバルブ１のアイシングを防止して部品点数を減少する目的で、スロットルバルブ１よりも上流側および下流側からボア部４内に流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部２４、２５を設けているが、図４（ａ）に示したように、少なくともスロットルバルブ１よりも上流側の吸気管の内周面を伝ってボア部４内に流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部２４のみを設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】スロットルバルブ装置を示した平面図である（第１実施形態）。
【図２】スロットルバルブ装置を示した正面図である（第１実施形態）。
【図３】スロットルバルブ装置を示した側面図である（第１実施形態）。
【図４】（ａ）、（ｂ）はスロットルハウジングのボア部構造を示した断面図である（第１実施形態）。
【図５】 スロットルバルブ装置を示した側面図である（参考例）。
【図６】 スロットルバルブ装置を示した平面図である（第２実施形態）。
【図７】 スロットルバルブ装置を示した平面図である（第３実施形態）。
【図８】 スロットルバルブ装置を示した平面図である（第４実施形態）。
【符号の説明】
１ スロットルバルブ
２ シャフト
３ スロットルレバー（回転体）
４ ボア部
５ スロットルハウジング
６ リターンスプリング（バルブ付勢手段）
１０ インテークマニホールド
１２ 締結具
２０ 吸気通路
３１ 突出壁
３２ 突起部
３３ 全開ストッパ
３４ 補強リブ部
３５ 全閉ストッパ
３６ 補強リブ部
３７ タッピングスクリュー
４３ レバー全開ストッパ部
４５ レバー全閉ストッパ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関への吸入空気量を制御するスロットルバルブ装置に関するもので、特に吸気通路を形成するスロットルハウジングのボア部の外壁部に一体成形した全閉ストッパ、全開ストッパの強度を確保することが可能なスロットルバルブ装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スロットルハウジングの円管状のボア部内に、内燃機関への吸入空気量を制御するスロットルバルブを開閉可能に設けたスロットルバルブ装置が知られている。そして、スロットルハウジングとしては、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等の耐熱性樹脂またはアルミニウムダイカスト製のスロットルハウジング（樹脂成形品または鋳造成形品）が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなスロットルバルブ装置のスロットルバルブと一体的に回転するスロットルシャフトの一端部には、スロットルシャフトをリターンスプリングの付勢力に抗して回転駆動するためのスロットルレバーが締結ねじやスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定されている。また、スロットルハウジングのボア部の外壁面からスロットルシャフトの軸方向と平行な方向に突出するように、スロットルバルブの全開時にスロットルレバーの正転方向の回転を規制する全開ストッパが一体的に形成されている。
【０００４】
また、スロットルハウジングのボア部の外壁面の、全開ストッパとは別の位置からスロットルシャフトの軸方向と平行な方向に突出するように、スロットルバルブの全閉時にスロットルレバーの逆転方向の回転を規制する全閉ストッパが一体的に形成されている。なお、全閉ストッパには、スロットルバルブの全閉位置を調節するためのタッピングスクリューが設けられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１３２０６１号公報（第３−５頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のスロットルバルブ装置においては、スロットルハウジングのボア部の外壁面から突出するように、全開ストッパおよび全閉ストッパを各々別々の位置に設けているが、スロットルバルブの全開時およびスロットルバルブの全閉時に、スロットルレバーから全開ストッパおよび全閉ストッパに過大な荷重（応力）が加わる。このため、全開ストッパおよび全閉ストッパの各々を、スロットルレバーからの荷重に対して充分な強度を確保することが可能な形状にする必要があるので、全開ストッパおよび全閉ストッパが大型化し、材料費のコストが上昇するという問題が生じている。
【０００７】
また、スロットルハウジングのボア部、全開ストッパおよび全閉ストッパを樹脂成形品または鋳造成形品で一体的に形成した場合、全開ストッパおよび全閉ストッパのボス形状を均一な肉厚としないと、全開ストッパおよび全閉ストッパに脆弱な箇所ができたり、また、ボイド（気泡）やブローホール（気泡巣）が発生したり、また、溶融状態の樹脂または溶湯が全開ストッパおよび全閉ストッパの隅々まで行き渡らず湯回り不良が生じたりして、著しく全開ストッパおよび全閉ストッパの強度を低下させてしまう可能性がある。これにより、スロットルハウジングの品質が低下し、全開ストッパおよび全閉ストッパとしての機能および耐久性に影響を及ぼすという問題が生じている。
【０００８】
【発明の目的】
本発明の目的は、スロットルハウジングの全開ストッパおよび全閉ストッパの形状を小型化しながらも、全開ストッパおよび全閉ストッパの強度を充分に確保することで、材料費のコストを大幅に低減することができ、且つスロットルハウジングの品質を向上することのできる内燃機関のスロットルバルブ装置を提供することにある。また、全開ストッパおよび全閉ストッパとしての機能の低下を防止することができ、且つ全開ストッパおよび全閉ストッパの耐久性を長寿命化することのできる内燃機関のスロットルバルブ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、スロットルハウジングに、スロットルバルブを開閉可能に収容するボア部よりも外側に略円弧状の突出壁を設け、また、その突出壁の外周面より半径方向の外方側に突出する突起部を設けている。そして、その突起部を、スロットルバルブの全開時に回転体の正転方向の回転を規制する全開ストッパ、およびスロットルバルブの全閉時に回転体の逆転方向の回転を規制する全閉ストッパを共用化（一体化）した一体ボス形状とする。また、全開ストッパと全閉ストッパとは一体化するように連結されている。これにより、全開ストッパが回転体からの荷重を受けた際に、全閉ストッパにも回転体からの荷重（応力）を分担させることができ、且つ全閉ストッパが回転体からの荷重を受けた際に、全開ストッパにも回転体からの荷重（応力）を分担させることができるので、全開ストッパおよび全閉ストッパの各々が互いの強度を補填することができる。それによって、全開ストッパおよび全閉ストッパの各々で強度を確保する形状となるように大型化させる必要はなく、全開ストッパおよび全閉ストッパを小型化でき、材料費のコストを大幅に低減することができる。
さらに、全開ストッパおよび全閉ストッパを補強する補強リブ部を、少なくとも全開ストッパまたは全閉ストッパが回転体から荷重を受ける方向と略同一方向に配置したことにより、強度上必要な断面係数を容易に得ることができるので、一体ボス形状の突起部（補強リブ部、全開ストッパ、全閉ストッパ）の小型化を図ることができる。
また、スロットルハウジングは、樹脂材または金属材で一体的に形成された樹脂成形品または鋳造成形品である。例えば耐熱性樹脂またはアルミニウムダイカスト製のスロットルハウジングである。そして、スロットルハウジングのうち少なくとも突出壁および一体ボス形状の突起部（全開ストッパ、全閉ストッパおよび補強リブ部）を、略均一な肉厚で設けたことにより、突出壁および突起部に脆弱な箇所ができることはなく、全開ストッパおよび全閉ストッパの強度を飛躍的に向上することができる。これにより、スロットルハウジングの品質、特に全開ストッパおよび全閉ストッパの品質を向上することができるので、全開ストッパおよび全閉ストッパとしての機能の低下を防止でき、且つ全開ストッパおよび全閉ストッパの耐久性を向上することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、回転体として、スロットルバルブと一体的に回転するスロットルシャフトの一端部に締め付け固定されたスロットルレバーまたはバルブギヤ、あるいはそのスロットルシャフトの一端部に一体的に形成されたスロットルレバーまたはバルブギヤを用いても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１ないし図４は本発明の第１実施形態を示したもので、図１ないし図３はスロットルバルブ装置を示した図で、図４はスロットルハウジングのボア部構造を示した図である。
【００１７】
本実施形態のスロットルバルブ装置は、自動車のアクセルペダル（図示せず）の踏み加減に基づいて内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）に流入する吸入空気量を制御することで、エンジンの回転速度をコントロールするものである。このスロットルバルブ装置は、エンジンの吸入空気量を制御するスロットルバルブ１と、このスロットルバルブ１と一体的に回転するスロットルバルブシャフト（以下シャフトと略す）２と、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を回転駆動するためのスロットルレバー（本発明の回転体に相当する）３と、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を開閉可能に収容保持するための円管形状のボア部４を有するスロットルハウジング（スロットルボディ）５とを備えている。
【００１８】
スロットルバルブ１は、金属材または樹脂材により円板形状に形成されて、エンジンに吸入される吸入空気量を制御するバタフライ形の回転弁で、シャフト２に形成されたバルブ挿入孔（図示せず）内に差し込まれた状態で、シャフト２に固定ねじ等の締結具１１を用いて締め付け固定されている。また、シャフト２は、スラストベアリング、ドライベアリングまたはボールベアリングという軸受構造によりスロットルハウジング５の軸受部（図示せず）またはシャフト貫通孔（図示せず）内に回転自在に支持されており、金属材または樹脂材により丸棒形状に形成されている。
【００１９】
スロットルレバー３は、金属材または樹脂材により形成されて、固定用ボルトやワッシャ等の締結具１２を用いてシャフト２の一端部（図示右端部）に締め付け固定されている。そして、スロットルレバー３の略Ｖ字状部１３には、アクセルペダルに連動するワイヤーケーブル（図示せず）が取り付けられている。また、スロットルレバー３のボア部４側の側壁面には、後記する全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５に当接するボス形状のレバー全開ストッパ部４３およびボス形状のレバー全閉ストッパ部４５が一体的に形成されている。なお、スロットルレバー３の両側壁面には、多数の補強リブ部４１、４２および肉盗み部４４、４６が一体的に形成されている。
【００２０】
そして、スロットルレバー３の図示左端面とスロットルハウジング５の図示右端面との間には、エンジンがアイドル回転速度の時に、スロットルバルブ１、シャフト２およびスロットルレバー３を初期位置に戻すためのコイル状のリターンスプリング（バルブ付勢手段）６が装着されている。そのリターンスプリング６の一端はスロットルレバー３の外周側に保持され、リターンスプリング６の他端はスロットルハウジング５のボア部４の外壁面に保持されている。
【００２１】
スロットルハウジング５は、耐熱性樹脂材により一体成形された樹脂成形品であり、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を保持する装置である。このスロットルハウジング５のボア部４の吸入空気の流れ方向の下流側端部には、エンジンのインテークマニホールド（図示せず）の結合端面に、図示しないボルト、ナットや取付金具等の締結具を用いて気密的に締め付け固定される取付フランジ部１５が一体成形されている。
【００２２】
また、スロットルハウジング５のボア部４よりも図示左側の外側には、スロットルバルブ１およびそのシャフト２の回転角度を検出するスロットルポジションセンサ７のロータ等の構成部品を収容する容器形状のセンサ収容部１６が一体的に設けられている。そのセンサ収容部１６には、その開口側を閉塞すると共に、スロットルポジションセンサ７の検出素子および外部接続端子（ターミナル）を保持固定するセンサカバー（センサ本体）１７がボルト、締結ねじやタッピングスクリュー等の締結具を用いて取り付けられている。
【００２３】
スロットルポジションセンサ７は、シャフト２の他端部（図示左端部）に取り付けられて、シャフト２の図示左端部に固定されたロータ（図示せず）、このロータの内周側に取り付けられて、ロータと一体的に回転する磁界発生源である永久磁石（図示せず）、およびこの永久磁石に対向配置されて、永久磁石の磁力を受けてスロットルバルブ１の回転角度（開度）を検出する検出素子（ホール素子または磁気抵抗素子）等から構成されている。そして、スロットルポジションセンサ７は、エンジンへの吸気通路内におけるスロットルバルブ１およびそのシャフト２の開度を検出して、電気信号（スロットル開度信号）に変換した後に、エンジン制御装置（ＥＣＵ）に送る。そのＥＣＵは、そのスロットル開度信号によってアクセルペダルがどの程度踏み込まれているかを判定して、エンジンへどれだけ燃料を噴射するかを判断する情報の１つとする。
【００２４】
また、スロットルハウジング５のボア部４は、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置した二重管構造に形成されており、ボア外管２１は、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、エアクリーナ（図示せず）から吸気管（図示せず）を介して吸入空気を吸い込むための空気入口部（吸気通路）、およびエンジンのサージタンクまたはインテークマニホールドに吸入空気を流入させるための空気出口部（吸気通路）を有し、吸入空気の流れ方向に渡って略同一の内径および外径となるように耐熱性樹脂材で一体成形されている。
【００２５】
なお、ボア内管２２内には、エンジンへの吸入空気が流れる吸気通路２０が形成されており、その中央部にスロットルバルブ１およびそのシャフト２が回転自在に組み込まれている。そして、ボア外管２１とボア内管２２との間の環状空間がそのほぼ中央（スロットルバルブ１のシャフト２の軸心部の径方向）で全周に渡って隔壁２３で仕切られている。そして、隔壁２３よりも上流側の環状空間は、吸気管の内周面を伝わって流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部（水分トラップ溝）２４とされている。また、隔壁２３よりも下流側の環状空間は、インテークマニホールドの内周面を伝わって流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部（水分トラップ溝）２５とされている。
【００２６】
そして、ボア外管２１の図示上壁部の外周部には、内部にバイパス通路を有するバイパス通路形成部２６が一体的に取り付けられている。バイパス通路は、スロットルバルブ１を迂回する空気流路である。また、バイパス通路には、ステッピングモータ２７で駆動されるアイドル回転速度制御弁（アイドルスピード・コントロール・バルブ：以下ＩＳＣバルブと言う）９が装着されている。このＩＳＣバルブ９は、スロットルバルブ１を迂回するバイパス通路を流れる空気量を調整してエンジンのアイドル回転速度を制御するものである。なお、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）に、ブローバイガス還元装置（ＰＣＶ）の出口孔または蒸散防止装置のパージ用チューブが取り付けられていても良い。
【００２７】
また、スロットルハウジング５のボア部４よりも図示右側の外側には、シャフト２の一端部（ボア部４の外壁面よりも図示右側に突出した端部）を部分的に覆う略円弧状の突出壁３１、およびこの突出壁３１の外周面より半径方向の外方側に突出する一体ボス形状の突起部（ボス部）３２が耐熱性樹脂材で一体成形されている。
【００２８】
本実施形態の突起部３２は、スロットルバルブ１が全開した際にスロットルレバー３のレバー全開ストッパ部４３が当接する全開ストッパ３３、この全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４、スロットルバルブ１が全閉した際にスロットルレバー３のレバー全閉ストッパ部４５が当接する全閉ストッパ３５、およびこの全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６等から構成されている。
【００２９】
全開ストッパ３３は、スロットルバルブ１が全開した際に、スロットルレバー３のレバー全開ストッパ部４３が当接することで、スロットルレバー３の正転方向のそれ以上の回転を規制して、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で止める機能を有している。また、全閉ストッパ３５は、スロットルバルブ１が全閉した際に、スロットルレバー３のレバー全閉ストッパ部４５が当接することで、スロットルレバー３の逆転方向のそれ以上の回転を規制して、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で止める機能を有している。なお、全閉ストッパ３５には、スロットルバルブ１の全閉位置を調節するためのタッピングスクリュー３７が締め付けられている。
【００３０】
補強リブ部３４、３６は、全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５がスロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向（矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向）に延長されており、全開ストッパ３３と全閉ストッパ３５とを一体化するように連結している。また、本実施形態のスロットルハウジング５は、少なくとも突出壁３１、全開ストッパ３３、補強リブ部３４、全閉ストッパ３５および補強リブ部３６は、脆弱な箇所ができたり、また、ボイド（気泡）やブローホール（気泡巣）が発生したり、また、スロットルハウジング５の樹脂成形時または鋳造成形時に、溶融状態の樹脂または溶湯が突出壁３１、全開ストッパ３３、補強リブ部３４、全閉ストッパ３５および補強リブ部３６の隅々まで行き渡らず湯回り不良が生じたりすることがないように、略均一な肉厚で設けられている。
【００３１】
ここで、本実施形態では、全開ストッパ３３を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の周方向の一端部の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つシャフト２の軸方向に平行な方向に設けられている。また、全閉ストッパ３５を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の周方向の他端部の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つタッピングスクリュー３７の周囲を取り囲むように円筒形状に設けられている。
【００３２】
また、補強リブ部３４を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つ突出壁３１の周方向に平行な方向に複数本（本例では３本の縦方向リブ部）設けられている。そして、複数本の縦方向リブ部間には、凹形状の肉盗み部（底部は突出壁３１の外周面）３８が設けられている。なお、補強リブ部３４の全開ストッパ側端部（付け根部）および全閉ストッパ側端部（付け根部）には、補強リブ部３４を補強するために略円錐台形状（末広がり形状）に形成されている。
【００３３】
また、補強リブ部３６を突出壁３１等と略均一な肉厚で設けるために、突出壁３１の外周面より略半径方向外方に突出するように突出壁３１等とほぼ同じ肉厚で、且つシャフト２の軸方向に平行な方向に複数本（本例では３本の縦方向リブ部）設けられている。そして、複数本の縦方向リブ部間には、凹形状の肉盗み部（底部は突出壁３１の外周面）３９が設けられている。なお、補強リブ部３６の全閉ストッパ側には、補強リブ部（３本の縦方向リブ部）３６を補強するために、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向に対して略直角方向に配置された横方向リブ部（補助リブ）が設けられている。
【００３４】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のスロットルバルブ装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００３５】
運転者によってアクセルペダルが踏み込まれると、このアクセルペダル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レバー３が、リターンスプリング６の付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量に対応した回転角度だけ回転する。これにより、スロットルバルブ１およびそのシャフト２がスロットルレバー３と同じ回転角度だけ回転することで、エンジンへの吸気通路２０が所定の開度だけ開かれるので、エンジンの回転速度がアクセルペダルの踏み込み量に対応した速度に変更される。
【００３６】
このとき、運転者がアクセルペダルを全開位置まで踏み込むと、スロットルレバー３のレバー全開ストッパ部４３がスロットルハウジング５の突出壁３１に樹脂材により一体成形された全開ストッパ３３に当接するまで、スロットルレバー３が正転方向に回転する。したがって、全開ストッパ３３によって、スロットルレバー３の正転方向のそれ以上の回転が規制されるので、スロットルハウジング５のボア部４内においてスロットルバルブ１およびそのシャフト２が全開位置に保持される。これにより、エンジンへの吸気通路２０が全開となり、エンジンの回転速度が上がる。
【００３７】
逆に、運転者がアクセルペダルから足を離すと、リターンスプリング６の付勢力によりスロットルバルブ１、そのシャフト２、スロットルレバー３、ワイヤーケーブルおよびアクセルペダルが元の位置（アイドリング位置）まで戻される。このとき、スロットルレバー３のレバー全閉ストッパ部４５がスロットルハウジング５の突出壁３１に樹脂材により一体成形された全閉ストッパ３５に保持されたタッピングスクリュー３７に当接するまで、リターンスプリング６の付勢力によりスロットルレバー３が逆転方向に回転する。したがって、全閉ストッパ３５に保持されたタッピングスクリュー３７によって、スロットルレバー３の逆転方向のそれ以上の回転が規制されるので、スロットルハウジング５のボア部４内においてスロットルバルブ１およびそのシャフト２が全閉位置に保持される。これにより、エンジンへの吸気通路２０が閉じられて、エンジンの回転速度がアイドル回転速度となる。
【００３８】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のスロットルバルブ装置においては、スロットルバルブ１の全開時にスロットルレバー３の正転方向の回転を規制する全開ストッパ３３、およびスロットルバルブ１の全閉時にスロットルレバー３の逆転方向の回転を規制する全閉ストッパ３５を共用化（一体化）した一体ボス形状の突起部３２としている。
【００３９】
これにより、全開ストッパ３３がスロットルレバー３からの荷重を受けた際に、全閉ストッパ３５にもスロットルレバー３からの荷重（応力）を分担させることができ、且つ全閉ストッパ３５がスロットルレバー３からの荷重を受けた際に、全開ストッパ３３にもスロットルレバー３からの荷重（応力）を分担させることができるので、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の各々が互いの強度を補填することができる。それによって、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の各々で強度を確保する形状となるように大型化させる必要はなく、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５を小型化でき、耐熱性樹脂材の材料費のコストを大幅に低減することができる。
【００４０】
また、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３４、３６を、全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５がスロットルレバー３から荷重を受ける方向と略同一方向（矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向）に配置したことにより、強度上必要な断面係数を容易に得ることができるので、一体ボス形状の突起部３２（全開ストッパ３３、補強リブ部３４、全閉ストッパ３５および補強リブ部３６）の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、耐熱性樹脂材で一体的に形成された樹脂成形品であるスロットルハウジング５の少なくとも突出壁３１および一体ボス形状の突起部３２（全開ストッパ３３、全閉ストッパ３５および補強リブ部３４、３６）を、略均一な肉厚で一体的に形成したことにより、突出壁３１および突起部３２に脆弱な箇所ができることはなく、また、スロットルハウジング５が樹脂成形品の場合のボイド（気泡）やスロットルハウジング５が鋳造成形品（例えばアルミニウムダイカスト）の場合のブローホール（気泡巣）が発生したりすることはなく、また、溶融状態の樹脂または溶湯が全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の隅々まで行き渡らず湯回り不良が生じたりすることはない。
【００４２】
それによって、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の強度を飛躍的に向上することができるので、スロットルハウジング５の品質、特に全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の品質を向上することができる。これにより、全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５としての機能の低下を防止でき、且つ全開ストッパ３３および全閉ストッパ３５の耐久性を長寿命化することができる。
【００４３】
［参考例］
図５は本発明の参考例を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００４４】
本参考例では、エンジンのインテークマニホールド（エンジン側部品に相当する）１０の、スロットルハウジング５の吸入空気の流れ方向の下流側端部を結合する結合端面に、スロットルバルブ１の全開時の全開ストッパ３３の強度を確保するための全開ストッパ補強部５１、およびスロットルバルブ１の全閉時の全閉ストッパ３５の強度を確保するための全閉ストッパ補強部５２を一体的に形成している。
【００４５】
そして、スロットルハウジング５の一体ボス形状の突起部３２の全開ストッパ側に対して逆側の端面がインテークマニホールド１０の全開ストッパ補強部５１に当接するように、スロットルハウジング５をインテークマニホールド１０の結合端面に組み付けることで、スロットルバルブ１の全開時に全開ストッパ３３に加わるスロットルレバー３からの荷重（応力）を全開ストッパ補強部５１にも分担させることができるので、全開ストッパ補強部５１が全開ストッパ３３の強度を補填することができる。これにより、第１実施形態よりも更に全開ストッパ３３の小型化、特に全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４のスロットルレバー３から荷重を受ける方向（矢印Ａ方向）の小型化（薄肉化）を図ることができる。
【００４６】
また、スロットルハウジング５の一体ボス形状の突起部３２の全閉ストッパ側に対して逆側の端面がインテークマニホールド１０の全閉ストッパ補強部５２に当接するように、スロットルハウジング５をインテークマニホールド１０の結合端面に組み付けることで、スロットルバルブ１の全閉時に全閉ストッパ３５に加わるスロットルレバー３からの荷重（応力）を全閉ストッパ補強部５２にも分担させることができるので、全閉ストッパ補強部５２が全閉ストッパ３５の強度を補填することができる。これにより、第１実施形態よりも更に全閉ストッパ３５の小型化、特に全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６のスロットルレバー３から荷重を受ける方向（矢印Ｂ方向）の小型化（薄肉化）を図ることができる。
【００４７】
本参考例の場合には、スロットルハウジング５の突出壁３１に全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５のいずれか一方のみが設けられていれば良く、その場合には、その設けられていない全開ストッパ３３または全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３４または補強リブ部３６を設けなくても良い。
【００４８】
［第２実施形態］
図６は本発明の第２実施形態を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００４９】
本実施形態のスロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で係止する全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４は、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向に延長された補強リブ部（本例では３本の縦方向リブ部）３４ａと、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向に対して略直角方向に配置された補強リブ部（補助リブ：本例では１本の横方向リブ部）３４ｂとを有している。これらの補強リブ部３４ａ、３４ｂは、第１実施形態と同様に、突出壁３１等と略均一の肉厚で設けられており、補強リブ部３４ｂは３本の補強リブ部３４ａを連結するように設けられている。また、３本の補強リブ部３４ａと補強リブ部３４ｂとで囲まれた複数の略方形状空間は、凹形状の肉盗み部３８である。なお、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で係止する全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６も、本例の補強リブ部３４ａ、３４ｂと同様に配置しても良い。
【００５０】
［第３実施形態］
図７は本発明の第３実施形態を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００５１】
本実施形態のスロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で係止する全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４は、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向に延長された補強リブ部（本例では２本の縦方向リブ部）３４ａと、クロス形状（Ｘ形状）に配置された補強リブ部（補助リブ）３４ｃとを有している。これらの補強リブ部３４ａ、３４ｃは、第１実施形態と同様に、突出壁３１等と略均一の肉厚で設けられており、補強リブ部３４ｂは２本の補強リブ部３４ａを連結するように設けられている。また、２本の補強リブ部３４ａと補強リブ部３４ｃとで囲まれた複数の略三角形状空間は、凹形状の肉盗み部３８である。なお、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で係止する全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６も、本例の補強リブ部３４ａ、３４ｃと同様に配置しても良い。
【００５２】
［第４実施形態］
図８は本発明の第４実施形態を示したもので、スロットルバルブ装置を示した図である。
【００５３】
本実施形態のスロットルバルブ１およびそのシャフト２を全開位置で係止する全開ストッパ３３を補強する補強リブ部３４は、スロットルレバー３から荷重（応力）を受ける方向と略同一方向に延長された補強リブ部（本例では２本の縦方向リブ部）３４ａと、図示上下方向の両側の付け根（根元）付近の剛性を高めるために中間部よりも両側の付け根付近を肉厚化した補強リブ部（補助リブ：本例では１本の縦方向リブ部）３４ｄとを有している。その補強リブ部３４ｄは、中間部から両側の付け根に向けて徐々に肉厚が大きくなるように設けられている。また、２本の補強リブ部３４ａと補強リブ部３４ｄとで囲まれた複数の空間は、凹形状の肉盗み部３８である。なお、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を全閉位置で係止する全閉ストッパ３５を補強する補強リブ部３６も、本例の補強リブ部３４ａ、３４ｄと同様に配置しても良い。
【００５４】
［他の実施形態］
本実施形態では、本発明を、アクセルペダルの踏み込み量をワイヤーケーブルを介して機械的にスロットルレバー３およびシャフト２に伝えて、スロットルバルブ１を作動させるようにしたスロットルバルブ装置に適用した例を説明したが、本発明を、減速歯車機構を介してモータによりバルブギヤを回転駆動して、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を作動させるようにしたスロットル制御装置に適用しても良い。この場合には、シャフト２の端部にバルブギヤをスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定しても良いし、シャフト２の端部にバルブギヤを一体的に設けても良い。
【００５５】
また、エンジンの吸気管に、ＰＣＶバルブ（ブローバイガスをクランクケースからインテークマニホールドまたはエアクリーナ等の吸気系に還流し、再燃焼させるブローバイガス還元装置に用いられる流量調整弁）により開度が調節されるブローバイガス還元流路の出口孔を設けても良い。また、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）に、ブローバイガス還元装置（ＰＣＶ）の出口孔または蒸散防止装置のパージ用チューブが取り付けられていても良い。
【００５６】
本実施形態では、耐熱性樹脂材によりスロットルハウジング５を一体成形しているが、アルミニウムダイカストまたは金属材によりスロットルハウジング５を一体的に形成しても良い。また、金属材によりスロットルバルブ１およびそのシャフト２を製造しているが、耐熱性樹脂材によりスロットルバルブ１およびそのシャフト２を一体成形しても良い。
【００５７】
本実施形態では、全閉ストッパ３５にスロットルバルブ１の全閉位置を調節するためのタッピングスクリュー３７を設けたが、全閉ストッパ３５にタッピングスクリュー３７を設けなくても良く、また、全開ストッパ３３にスロットルバルブ１の全開位置を調節するためのタッピングスクリューを設けても良い。
【００５８】
本実施形態では、スロットルハウジング５のボア部４を、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置し、且つボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の天側に偏心させた二重管構造に形成したが、スロットルハウジング５のボア部４を、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置し、且つボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の地側に偏心させた二重管構造に形成しても良い。また、ボア外管２１とボア内管２２とを同心状に配置しても良い。また、スロットルハウジング５のボア部４を一重管構造としても良い。
【００５９】
本実施形態では、図４（ｂ）に示したように、エンジン冷却水をスロットルハウジング５に導入することなく、冬季等の寒冷時のスロットルバルブ１のアイシングを防止して部品点数を減少する目的で、スロットルバルブ１よりも上流側および下流側からボア部４内に流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部２４、２５を設けているが、図４（ａ）に示したように、少なくともスロットルバルブ１よりも上流側の吸気管の内周面を伝ってボア部４内に流入する水分を塞き止めるための塞き止め凹部２４のみを設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】スロットルバルブ装置を示した平面図である（第１実施形態）。
【図２】スロットルバルブ装置を示した正面図である（第１実施形態）。
【図３】スロットルバルブ装置を示した側面図である（第１実施形態）。
【図４】（ａ）、（ｂ）はスロットルハウジングのボア部構造を示した断面図である（第１実施形態）。
【図５】 スロットルバルブ装置を示した側面図である（参考例）。
【図６】 スロットルバルブ装置を示した平面図である（第２実施形態）。
【図７】 スロットルバルブ装置を示した平面図である（第３実施形態）。
【図８】 スロットルバルブ装置を示した平面図である（第４実施形態）。
【符号の説明】
１ スロットルバルブ
２ シャフト
３ スロットルレバー（回転体）
４ ボア部
５ スロットルハウジング
６ リターンスプリング（バルブ付勢手段）
１０ インテークマニホールド
１２ 締結具
２０ 吸気通路
３１ 突出壁
３２ 突起部
３３ 全開ストッパ
３４ 補強リブ部
３５ 全閉ストッパ
３６ 補強リブ部
３７ タッピングスクリュー
４３ レバー全開ストッパ部
４５ レバー全閉ストッパ部
Claims (2)
- （ａ）内燃機関への吸入空気量を制御するためのスロットルバルブと、（ｂ）このスロットルバルブと一体的に回転するスロットルシャフトと、（ｃ）このスロットルシャフトの一端部に固定されて、前記スロットルバルブおよび前記スロットルシャフトを回転駆動するための回転体と、（ｄ）内部に前記スロットルバルブを開閉可能に収容するボア部、およびこのボア部よりも外側に、前記スロットルシャフトの一端部を部分的に覆う略円弧状の突出壁を有するスロットルハウジングとを備えた内燃機関のスロットルバルブ装置において、
前記スロットルハウジングには、前記突出壁の外周面より半径方向の外方側に突出する一体ボス形状の突起部が設けられ、前記突起部には、前記スロットルバルブの全開時に前記回転体の正転方向の回転を規制する全開ストッパ、および前記スロットルバルブの全閉時に前記回転体の逆転方向の回転を規制する全閉ストッパが設けられており、前記全開ストッパと前記全閉ストッパとは一体化するように連結され、前記突起部は、前記全開ストッパおよび前記全閉ストッパを補強する補強リブ部を有し、前記補強リブ部は、少なくとも前記全開ストッパまたは前記全閉ストッパが前記回転体から荷重を受ける方向と略同一方向に設けられ、前記スロットルハウジングは、樹脂材または金属材で一体的に形成された樹脂成形品または鋳造成形品であり、前記スロットルハウジングのうち少なくとも前記突出壁、前記補強リブ部、前記全開ストッパおよび前記全閉ストッパは、略均一な肉厚で設けられていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。 - 請求項１に記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、前記回転体は、前記スロットルシャフトの一端部に締結具を用いて締め付け固定されたスロットルレバーまたはバルブギヤ、あるいは前記スロットルシャフトの一端部に一体的に形成されたスロットルレバーまたはバルブギヤであることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
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