JP4519103B2 - 樹脂製スロットルボディ - Google Patents

Description

本発明は、車両などに搭載される内燃機関に取り付けられる樹脂製スロットルボディに関するものである。

従来、例えば車両、自動車に搭載される内燃機関であるエンジンに取り付けられるスロットルボディは、軽量にするために樹脂製のものが普及してきている。例えば、特許文献１には、合成樹脂製のインテークマニホルドに連結される合成樹脂製のスロットルボディが記載されている。これらの合成樹脂製のインテークマニホルド及びスロットルボディは射出成形により製作されることが一般的である。
特開２００３−３４３２８９号公報

ところで、合成樹脂製のスロットルボディにおいては、例えば特許文献１に記載されているように、スロットルボディの取付のためのフランジ部が成形後に収縮により湾曲し、その取付面の平面度が低下することがある。このようなスロットルボディをインテークマニホルドに取り付けると、前記取付面の平面度に起因して、スロットルバルブを内蔵しているスロットルボディの部位つまり吸入空気計量部が変形することがある。スロットルボディにおけるこのような吸入空気計量部の変形は、エンジンがアイドリング運転状態にある場合に正確な吸入空気量の計測を妨げるものとなるおそれがある。また、変形した吸入空気計量部の内壁にスロットルバルブが接触するなどして、スロットルバルブの作動に影響を与える可能性もある。

このような不具合に鑑みて、特許文献１にあっては、フランジ部に生じた応力歪みが吸入空気計量部に影響を及ぼさないように、フランジ部と吸入空気計量部との間の壁の厚みを吸入空気計量部の厚みより薄くして、応力歪みが吸入空気計量部に伝達しないように構成している。また、この特許文献１においては、同様の構成により、エアダクトホースを接続する場合に、エアダクトホースの抜け止めのための金属製のバンドを締め付けることによってエアダクトホースの取付部位に生じる応力歪みが、応力歪みが吸入空気計量部に達することを防いでいる。つまり、エアダクトホースの取付部位及びその取付部位と吸入空気計量部との間の壁の厚みをそれぞれ薄くして、応力歪みが吸入空気計量部に達することを阻止する構成である。

ところが、金属製のバンドによる締め付け力によって生じる歪みが吸入空気計量部に伝達しなくなるまでエアダクトホースの取付部位の肉厚を薄くすると、バンドの締め付け力が全周において均等ではないので、その取付部位の真円度が低下し、エアダクトホースの内周と取付部位の外周とのシール性が低下することになった。このように、エアダクトホースの連結部分におけるシール性が低下すると、その連結部分から吸入空気やブローバイガスが漏れたりあるいは逆にエアクリーナを通過していない外気がスロットルバルブ内に流入することになる。この不具合は、バンドの締め付け力が大きいターボチャージャを装着した車両において顕著となる。

そこで本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。

すなわち本発明の樹脂製スロットルボディは、空気を案内するホース部材が外周面に密着して取り付けられる取付筒部分を有してなる筒体と、筒体の内部に設けられるスロットルバルブとを備える樹脂製スロットルボディにおいて、取付筒部分より下流側で、かつ筒体内のスロットルバルブよりも上流側の部位に筒体の周方向に沿って取付筒部分の厚みより薄肉な少なくとも第一及び第二環状薄肉部を設け、かつ前記第一及び第二環状薄肉部の間に取付筒部分の厚みより厚肉な厚肉部を設けてなり、厚肉部より上流にある第一環状薄肉部に隣接して、第一環状薄肉部と厚肉部との間に、ホース部材の移動を阻止する制止用鍔が、筒体の外壁から突出して形成してあることを特徴とする。
第一及び第二環状薄肉部は、取付筒部分より下流に位置してスロットルバルブが取り付けられる吸入空気計量部に向かって傾斜するテーパ面を有する環状溝が好ましい。

このような構成によれば、厚肉部よりも上流側の筒体の取付筒部分の外周面に密着してホース部材が取り付けられることにより筒体が歪んだ場合、その応力歪みはそれぞれの環状薄肉部により阻止される。したがって、スロットルバルブが内蔵される部位においては応力歪みが発生せず、内燃機関に取り付けられて作動する際に、吸入空気量の計量が不正確になるなどの不具合を防止することが可能になる。また、環状薄肉部の間に厚肉部を設けていることにより、スロットルバルブより上流側の部位の強度が極端に低下することを防ぐことが可能になる。さらに、制止用鍔によりホース部材が制止されることにより、ホース取付部におけるホース部材の位置決めを容易にすることができるものとなる。

本発明は、以上説明したように、スロットルバルブより上流側の部位の強度を極端に低下させることなく、厚肉部よりも上流側の筒体の取付筒部分の外周面に密着してホース部材が取り付けられることにより筒体が歪んでも、その応力歪みをそれぞれの環状薄肉部により阻止することができる。このため、スロットルバルブが内蔵される部位においては応力歪みが発生せず、内燃機関に取り付けられて作動する際に、吸入空気量の計量が不正確になるなどの不具合を防止することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

このスロットルボディＴＨは、合成樹脂製で、筒体１と、筒体１の内部に設けられるバタフライバルブからなるスロットルバルブ２とを基本的に備えている。筒体１は、その内部形状が内径の異なる複数のほぼ円筒形のもので、内燃機関であるエンジンに取り付けられた際に吸入空気を案内するホース部材であるエアダクトホースＤＨを外周面に密着して取り付けるための取付筒部分１１ａを有するホース取付部１１、一方の端部と他方の端部とのほぼ中間位置にスロットルバルブ２が取り付けられる吸入空気計量部１２、及び外周部分に取付のためのフランジ１３を備えてなるマニホルド取付部１４を備えている。ホース取付部１１、吸入空気計量部１２及びマニホルド取付部１４はこの順に、エンジンに取り付けられた際に吸入空気の流れる方向における上流から下流に整列するものである。

ホース取付部１１は、筒体１の一方の端部側に形成されるもので、エアダクトホースＤＨに挿入される取付筒部分１１ａと吸入空気計量部１２に向かって内径が減少する傾斜部分１１ｂを備えるとともに、第一環状薄肉部（以下、第一薄肉部と称する）１１ｃ、第二環状薄肉部（以下、第二薄肉部と称する）１１ｄ及び厚肉部１１ｅを備えている。このホース取付部１１の取付筒部分１１ａは、吸入空気の流入を良好に保つべく内径が設定してあるとともに、エアダクトホースＤＨの内径に合わせて外径が形成してあり、その端部の外周にはエアダクトホースＤＨの抜け止めのための環状凸条１１ｆが形成してある。傾斜部分１１ｂは、ホース取付部１１と吸入空気計量部１２との内径の相違を調整するための部分である。

第一薄肉部１１ｃ、第二薄肉部１１ｄ及び厚肉部１１ｅは、エアダクトホースＤＨが取り付けられる取付筒部分１１ａより下流側で、かつスロットルバルブ２が回転可能に取り付けられている吸入空気計量部１２よりも上流側のホース取付部１１の所定部位に形成される。第一薄肉部１１ｃは、吸入空気計量部１２に向かって傾斜するテーパ面を有する環状溝からなり、ホース取付部１１の環状凸条１１ｆを設けた端部から第一薄肉部１１ｃまでの部位である取付筒部分１１ａの厚みより小さい厚みつまり薄肉にしてある。この第一薄肉部１１ｃに隣接して、厚肉部１１ｅとの間には、エアダクトホースＤＨの移動を阻止する制止用鍔１１ｇが、ホース取付部１１の外壁から突出して形成してある。ホース取付部１１にエアダクトホースＤＨを連結する場合に、制止用鍔１１ｇにはエアダクトホースＤＨの端部が突き当たるものである。

第二薄肉部１１ｄは第一薄肉部１１ｃと同様に、取付筒部分１１ａの厚みより小さい厚みつまり薄肉に形成されるもので、厚肉部１１ｅから吸入空気計量部１２に向かって傾斜するテーパ面を有する環状溝からなる。第二薄肉部１１ｄに隣接して、傾斜部分１１ｂとの間には、制止用鍔１１ｇと同様の、制止用鍔１１ｇよりは突出寸法の小さい補強用鍔１１ｈが形成してある。第一薄肉部１１ｃと第二薄肉部１１ｄとの間に形成される厚肉部１１ｅは、ホース取付部１１の取付筒部分１１ａの厚みより大きな厚みつまり厚肉に形成してある。

スロットルバルブ２は、ほぼ円形の板体からなり、吸入空気計量部１２を貫通するスロットルシャフト２１に取り付けてある。このスロットルバルブ２は、スロットルシャフト２１の回転角に基づいて吸入空気計量部１２の開口面積を変更することにより、吸入空気量を調整するものである。スロットルシャフト２１は、その一端にスロットルレバー２２が取り付けられ、他端がスロットル開度を検出するスロットルセンサ３に連結される。このスロットルシャフト２１は、スロットルレバー２２側に取り付けられたコイルスプリング４により、スロットルレバー２２に回転力が加わっていない状態においてスロットルバルブ２が閉じる方向に付勢されている。

このような構成において、スロットルボディＴＨは、例えばエンジンの上側から、つまり筒体１の中心軸をエンジンの縦方向に一致させて配置させて、フランジ１３によりインテークマニホルドに取り付けられる。エンジンと一体化されたスロットルボディＴＨには、上方を向いているそのホース取付部１１に、エアクリーナからの空気をスロットルボディＴＨに導入するエアダクトホースＤＨが連結される。

エアダクトホースＤＨの取付は、ホース取付部１１の取付筒部分１１ａにエアダクトホースＤＨを密着して取り付けるように、エアダクトホースＤＨにホース取付部１１の取付筒部分１１ａを嵌め込んで、エアダクトホースの外側からいわゆるホースバンドもしくはホースクリップＨＣによりエアダクトホースＤＨを締め付けるものである。エアダクトホースＤＨは、その先端がスロットルボディＴＨの制止用鍔１１ｇに突き当たるまで、ホース取付部１１の取付筒部分１１ａが挿入される。エアダクトホースＤＨはスロットルボディＴＨの上側に位置するので、ホースクリップＨＣで締め付けない場合は下方に落下するが、制止用鍔１１ｇはその落下を制止するものである。そして、制止用鍔１１ｇによりエアダクトホースＤＨが制止されることにより、ホース取付部１１におけるエアダクトホースＤＨの位置決めを容易にすることができるものとなる。

エアダクトホースＤＨの位置決めが完了した後、ホースクリップＨＣによりエアダクトホースＤＨを締め付けると、その締め付け力によりホース取付部１１の取付筒部分１１ａにおいて応力歪みが生じ、ホース取付部１１の取付筒部分１１ａがほぼ真円な断面形状を有する円筒から若干ではあるが変形することがある。この場合、取付筒部分１１ａと吸入空気計量部１２との間に設けた第一薄肉部１１ｃと第二薄肉部１１ｄとが、ホース取付部１１の取付筒部分１１ａに生じた応力歪みを阻止する。すなわち、第一薄肉部１１ｃ及び第二薄肉部１１ｄはそれぞれ、ホース取付部１１の取付筒部分１１ａと厚みが異なることにより、生じた応力歪みによる変形を阻止し、応力歪みがそのままで吸入空気計量部１２に伝達するものではない。しかも、第一薄肉部１１ｃにより減少された応力歪みは、厚肉部１１ｅの剛性により、その歪変形量が減少された後第二薄肉部１１ｄによりさらに減少される。

このように、厚みが取付筒部分１１ａより薄い薄肉な部分つまり第一薄肉部１１ｃ及び第二薄肉部１１ｄが吸入空気の流れ方向に沿って二段に設けられることにより、応力歪みが大幅に減少されるもので、よって吸入空気計量部１２の変形を確実に抑制することができる。したがって、スロットルバルブ２が閉じている場合、例えばアイドル開度までスロットルバルブ２が閉じている場合に、吸入空気計量部１１２の変形によりスロットルバルブ２と吸入空気計量部１２の内周面との距離が大きくなって、吸入空気量の計量が不正確になるといった不具合を防止することができる。またそのよう変形によりスロットルバルブ２が吸入空気計量部１２の内周面により拘束されて回転不能になるといった不具合も防止することができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明の実施形態の正面図。 同実施形態の側面図。 同実施形態のＩ−Ｉ線に沿った断面図。 同実施形態のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。

符号の説明

１…筒体
２…スロットルバルブ
１１ａ…取付筒部分
１１ｃ…第一薄肉部
１１ｄ…第二薄肉部
１１ｅ…厚肉部
ＤＨ…エアダクトホース

Claims (2)

1. 空気を案内するホース部材が外周面に密着して取り付けられる取付筒部分を有してなる筒体と、筒体の内部に設けられるスロットルバルブとを備える樹脂製スロットルボディにおいて、
   取付筒部分より下流側で、かつ筒体内のスロットルバルブよりも上流側の部位に筒体の周方向に沿って取付筒部分の厚みより薄肉な少なくとも第一及び第二環状薄肉部を設け、かつ前記第一及び第二環状薄肉部の間に取付筒部分の厚みより厚肉な厚肉部を設けてなり、
   厚肉部より上流にある第一環状薄肉部に隣接して、第一環状薄肉部と厚肉部との間に、ホース部材の移動を阻止する制止用鍔が、筒体の外壁から突出して形成してある樹脂製スロットルボディ。
2. 第一及び第二環状薄肉部は、取付筒部分より下流に位置してスロットルバルブが取り付けられる吸入空気計量部に向かって傾斜するテーパ面を有する環状溝である請求項１に記載の樹脂製スロットルボディ。

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