特開 2022-148504 スロットルボディ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148504

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】スロットルボディ

(51)【国際特許分類】

   F02D 9/10 20060101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

F02D9/10 C

F02D9/10 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021050215

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柳井 陽一

(72)【発明者】

【氏名】梅津 裕介

【テーマコード（参考）】

3G065

【Ｆターム（参考）】

3G065HA01

3G065HA15

(57)【要約】

【課題】スロットルボディにおいて、スロットルシャフトの撓みを抑制し、さらには吸気路とスロットルバルブとの間からのエアリーク量を減少させる。
【解決手段】スロットルボディ１は、その隣接する吸気路２の間に設けられ、そのスロットルシャフト５の中心軸線Ａ１に対して垂直方向に延在し、中心軸線Ａ１と交差するベアリングホルダ穴８と、スロットルボディ１と別の部材で構成されてベアリングホルダ穴８に嵌合され、貫通孔９を有するベアリングホルダ１０と、貫通孔９内に配置され、スロットルシャフト５を回転自在に支持する第３ベアリング１１とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

単一のスロットルボディに複数の吸気路が穿設され、各吸気路に配置されるスロットルバルブが、前記スロットルボディに穿設されるシャフト挿通孔に挿入される単一のスロットルシャフトに取り付けられた複胴型のスロットルボディであって、前記スロットルシャフトの軸方向における前記スロットルボディの一側端部及び他側端部に、前記シャフト挿通孔に隣接してそれぞれ配置された第１ベアリング及び第２ベアリングに前記スロットルシャフトが回転自在に支持されるスロットルボディにおいて、
前記スロットルボディの隣接する前記吸気路の間に設けられ、前記スロットルシャフトの中心軸線に対して垂直方向に延在し、該中心軸線と交差するベアリングホルダ穴と、
前記スロットルボディと別の部材で構成されて前記ベアリングホルダ穴に嵌合され、貫通孔を有するベアリングホルダと、
前記ベアリングホルダの前記貫通孔内に配置され、前記スロットルシャフトを回転自在に支持する第３ベアリングとを備えることを特徴とするスロットルボディ。

【請求項2】

前記スロットルシャフトは、該スロットルシャフトの外径より大きい外径を有するクリップが前記ベアリングホルダ穴内で嵌合される係止溝を備え、
前記スロットルシャフトの前記一側端部には、係止部材が固定され、
前記係止部材には、前記スロットルシャフトを前記一側端部に向けて押圧するスプリングが係止され、
前記スプリングは、その押圧により前記クリップを、直接に又は他の部材を介して、前記ベアリングホルダ内の前記ベアリングの前記他側端部に当接させるものであることを特徴とする請求項１に記載のスロットルボディ。

【請求項3】

前記ベアリングホルダ穴は、その中心軸線が前記スロットルシャフトの中心軸線に対して垂直方向に延びる円筒状に形成され、
前記ベアリングホルダは、前記ベアリングホルダ穴の軸線方向視で、該ベアリングホルダ穴の内側面に嵌合する円弧部と、該円弧部の両端同士を結ぶ連結部とを有する部分円柱形状を有し、
前記円弧部の中心角は１８０°より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のスロットルボディ。

【請求項4】

前記ベアリングホルダは、前記スロットルシャフトの中心軸線を通りかつ前記ベアリングホルダ穴の中心軸線に垂直な面に関して対称な形状を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のスロットルボディ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、単一のスロットルボディに複数の吸気路を有する複胴型のスロットルボディに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、単一のスロットルボディに複数の吸気路が穿設され、各吸気路に配置されるスロットルバルブが、スロットルボディに穿設されるシャフト挿通孔に挿入される単一のスロットルシャフトに取り付けられた複胴型のスロットルボディが知られている（特許文献１、図９参照）。

【0003】

特許文献１の図９のスロットルボディでは、スロットルシャフトの軸方向におけるスロットルボディの一側端部及び他側端部に、シャフト挿通孔に隣接してそれぞれ配置された第１ベアリング及び第２ベアリングにスロットルシャフトが回転自在に支持される。スロットルシャフトと、各吸気路の間のシャフト挿通孔との間には、隙間が設けられる。

【0004】

また、スロットルシャフトは、係止段部が、スロットルボディの一側に配置されたベアリングのインナーレースの他側端に当接されることにより、スロットルシャフトのスロットルボディに対するスラスト方向の位置決めが行われる。

【0005】

ところで、雰囲気温度の変化により、スロットルボディとスロットルシャフトは膨張、収縮するが、スロットルシャフトの係止段部と第１ベアリングとが当接する位置を相互のスラスト方向の基準位置として膨張、収縮する。

【0006】

このとき、スロットルボディの材質はアルミダイキャスト合金で、スロットルシャフトの材質は真鍮であるため、スロットルボディの熱膨張率は、スロットルシャフトの熱膨張率より大きい。この熱膨張率の違いにより、雰囲気の温度変化に対し、吸気路とスロットルバルブとの間の間隙が変化する。

【0007】

基準温度より高温になると、各吸気路とスロットルバルブとの間の間隙のうち、上記のスラスト方向基準位置側の間隙は減少し、スラスト方向基準位置と反対側の間隙は増加する。基準温度より低温状態になると、ラスト方向基準位置側の間隙は増加し、ラスト方向基準位置と反対側の間隙は減少する。したがって、間隙が減少した際にスロットルバルブと吸気路とが干渉することが無いように、この間隙の減少を見越して吸気路とスロットルバルブとの間に大きな間隙が確保される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００３－２７９６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記特許文献１のスロットルボディでは、スロットルシャフトと、各吸気路の間のシャフト挿通孔との間に隙間があるので、エンジン稼働時にスロットルバルブの下流に負圧が作用すると、スロットルシャフトが撓む。そうすると、２つの吸気路の間でスロットルシャフトがシャフト挿通孔の内壁に接触し、スロットルシャフトとシャフト挿通孔との間でフリクションや摩耗が発生するおそれがある。

【0010】

また、雰囲気温度の変化によってスロットルバルブと吸気路とが干渉しないように、吸気路とスロットルバルブとの間に大きな間隙が確保されるので、この間隙を介したエアリークの量が多い。

【0011】

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、スロットルボディにおいて、スロットルシャフトの撓みを抑制し、さらには吸気路とスロットルバルブとの間からのエアリーク量を減少させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のスロットルボディは、単一のスロットルボディに複数の吸気路が穿設され、各吸気路に配置されるスロットルバルブが、前記スロットルボディに穿設されるシャフト挿通孔に挿入される単一のスロットルシャフトに取り付けられた複胴型のスロットルボディであって、前記スロットルシャフトの軸方向における前記スロットルボディの一側端部及び他側端部に、前記シャフト挿通孔に隣接してそれぞれ配置された第１ベアリング及び第２ベアリングに前記スロットルシャフトが回転自在に支持されるスロットルボディにおいて、
前記スロットルボディの隣接する前記吸気路の間に設けられ、前記スロットルシャフトの中心軸線に対して垂直方向に延在し、該中心軸線と交差するベアリングホルダ穴と、
前記スロットルボディと別の部材で構成されて前記ベアリングホルダ穴に嵌合され、貫通孔を有するベアリングホルダと、
前記ベアリングホルダの前記貫通孔内に配置され、前記スロットルシャフトを回転自在に支持する第３ベアリングとを備えることを特徴とするスロットルボディ。

【0013】

本発明によれば、スロットルボディの隣接する吸気路の間においても、スロットルシャフトが第３ベアリングで支持されるので、スロットルシャフトの曲がりを抑制し、スロットルシャフトが隣接する吸気路の間のシャフト挿通孔の内壁に接触するのを防止することができる。したがって、スロットルシャフトとシャフト挿通孔との間で摩耗や摩擦が発生するのを回避することができる。

【0014】

本発明において、
前記スロットルシャフトは、該スロットルシャフトの外径より大きい外径を有するクリップが前記ベアリングホルダ穴内で嵌合される係止溝を備え、
前記スロットルシャフトの前記一側端部には、係止部材が固定され、
前記係止部材には、前記スロットルシャフトを前記一側端部に向けて押圧するスプリングが係止され、
前記スプリングは、その押圧により前記クリップを、直接に又は他の部材を介して、前記ベアリングホルダ内の前記ベアリングの前記他側端部に当接させるものであってもよい。

【0015】

これによれば、スロットルシャフトのスロットルボディに対するスラスト方向の位置決めがされている部分であるスラスト方向基準位置は、隣接する吸気路の間に配置されたベアリングの前記他側端部となる。このため、スラスト方向基準位置がスロットルボディの端部である従来技術に対し、スラスト方向基準位置と各吸気通路との間の距離を短くすることができる。

【0016】

したがって、スロットルボディとスロットルシャフトとの熱膨張率の差によって、熱膨張及び熱収縮時に吸気路とスロットルバルブとの間の間隙が減少する際、その減少量は従来技術に比べて小さくなる。このため、各吸気路と対応するスロットルバルブとの間に形成される間隙を小さく設定できるので、該間隙からのエアリーク量を小さくすることができる。

【0017】

本発明において、前記ベアリングホルダ穴は、その中心軸線が前記スロットルシャフトの中心軸線に対して垂直方向に延びる円筒状に形成され、前記ベアリングホルダは、前記ベアリングホルダ穴の軸線方向視で、該ベアリングホルダ穴の内側面に嵌合する円弧部と、該円弧部の両端同士を結ぶ連結部とを有する部分円柱形状を有し、前記円弧部の中心角は１８０°より大きくてもよい。

【0018】

これによれば、円弧部の中心角は１８０°より大きいため、ベアリングホルダをベアリングホルダ穴に嵌合した後は、ベアリングホルダが、スロットルボディに対し位置がずれることが抑制される。

【0019】

本発明において、前記ベアリングホルダは、前記スロットルシャフトの中心軸線を通りかつ前記ベアリングホルダ穴の中心軸線に垂直な面に関して対称な形状を有してもよい。

【0020】

これによれば、ベアリングホルダ穴にベアリングホルダを挿入する際に、ベアリングホルダのいずれの軸線方向端面側から挿入するかを考慮する必要なく挿入を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係るスロットルボディの断面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】ベアリングホルダ及びこれに組み込まれる部品を、ベアリングホルダ穴及びスロットルシャフトに対する方向性（位置関係）を表しながら示す分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスロットルボディを示す。このスロットルボディ１は、図１に示すように、単一のスロットルボディ１に２つの吸気路２が穿設され、各吸気路２に配置されるスロットルバルブ３が、スロットルボディ１に穿設されるシャフト挿通孔４に挿入される単一のスロットルシャフト５に取り付けられた複胴型のスロットルボディ１である。

【0023】

スロットルシャフト５の軸方向におけるスロットルボディ１の一方Ｄ１側の端部及び他方Ｄ２側の端部に、シャフト挿通孔４に隣接してそれぞれ配置された第１ベアリング６及び第２ベアリング７に、スロットルシャフト５が回転自在に支持される。スロットルボディ１の隣接する吸気路２の間には、スロットルシャフト５の中心軸線に対して垂直方向に延在し、該中心軸線と交差するベアリングホルダ穴８が設けられる。

【0024】

図２は、図１のＡ－Ａ線部分の断面を示す。図２に示すように、ベアリングホルダ穴８には、スロットルボディ１と別の部材で構成されて貫通孔９を有するベアリングホルダ１０が嵌合される。貫通孔９内には、スロットルシャフト５を回転自在に支持する第３ベアリング１１が配置される。スロットルシャフト５は、スロットルシャフト５の外径より大きい外径を有するクリップ１２がベアリングホルダ穴８内で嵌合される係止溝１３を備える。

【0025】

図１に戻り、スロットルシャフト５の一方Ｄ１側の端部には、係止部材１４が固定される。係止部材１４には、スロットルシャフト５を一方Ｄ１側の端部に向けて押圧するスプリング１５が係止される。スプリング１５は、その押圧によりクリップ１２を、直接に又は他の部材であるカラー１６を介して、ベアリングホルダ１０内の第３ベアリング１１の他方Ｄ２側の端部に当接させる。

【0026】

図３は、ベアリングホルダ１０及びこれに組み込まれる部品を、ベアリングホルダ穴８及びスロットルシャフト５に対する方向性（位置関係）を表しながら示す。図３に示すように、２点鎖線で示されたベアリングホルダ穴８の内面１７は、スロットルシャフト５の中心軸線Ａ１に対して該内面１７の中心軸線Ａ２が垂直方向に延びる円筒状に形成される。

【0027】

ベアリングホルダ１０は、ベアリングホルダ穴８の中心軸線Ａ１の方向に見て、ベアリングホルダ穴８の内面１７に嵌合する円弧部１８と、円弧部１８の両端同士を結ぶ連結部１９とを有する部分円柱形状を有する。円弧部１８の中心角θは１８０°より大きい。

【0028】

ベアリングホルダ１０は、スロットルシャフト５の中心軸線Ａ１を通りかつベアリングホルダ穴８の中心軸線Ａ２に垂直な面Ｐ（図２参照）に関して対称な形状を有する。

【0029】

この構成において、スロットルボディ１の組立に際しては、図３に示されるように、貫通孔９内に第３ベアリング１１を組み込んだベアリングホルダ１０がベアリングホルダ穴８内に挿入される。この挿入は、上述のようにベアリングホルダ１０が対称形状を有するので、ベアリングホルダ１０のいずれの軸線方向Ａ２の端面側から挿入するかを考慮する必要なく行われる。

【0030】

この後、スロットルシャフト５が、ベアリングホルダ穴８から挿入したカラー１６の中心孔内を通過するようにシャフト挿通孔４に通され、その後、ベアリングホルダ穴８から挿入したクリップ１２が係止溝１３に嵌合される。このとき、第３ベアリング１１は、クリップ１２により、カラー１６を介して、ベアリングホルダ１０の貫通孔９内に固定され、スロットルシャフト５を回転自在に支持する状態とされる。この後、ベアリングホルダ穴８の開口部に蓋２０が圧入され、ベアリングホルダ穴８は密閉される。

【0031】

この状態において、スプリング１５が係止部材１４を介してスロットルシャフト５を一方向Ｄ１に付勢することにより、スロットルシャフト５のスロットルボディ１に対するスラスト方向の位置決めがされている部分であるスラスト方向基準位置ＲＰが、第３ベアリング１１の他方向Ｄ２側の端部に形成される。

【0032】

スロットルボディ１が搭載されたエンジンの稼働時には、スロットルバルブ３の上流側の大気圧ＰＲ対し、スロットルバルブ３の下流に負圧が作用すると、第３ベアリング１１が無い場合には、スロットルシャフト５が撓むが、この撓みの発生は、第３ベアリング１１により防止される。これにより、各吸気路２間でスロットルシャフト５がシャフト挿通孔４の内壁に接触することが回避される。

【0033】

また、この間、雰囲気温度の変化によって、スロットルボディ１とスロットルシャフト５がそれぞれの熱膨張率に基づいて膨張・収縮するが、スラスト方向基準位置ＲＰが隣接する吸気路２の間に配置された第３ベアリング１１の他方向Ｄ２側の端面に位置するので、スラスト方向基準位置ＲＰから各吸気路２及びスロットルバルブ３までの距離はスロットルボディ１の端部をスラスト方向基準位置とする場合に比べて小さい。このため、スロットルボディ１とスロットルシャフト５とに雰囲気温度の変化による熱膨張及び熱収縮が生じる際、スロットルボディ１とスロットルシャフト５との熱膨張率の差異に基づく吸気路２とスロットルバルブ３との間の間隙の減少量は、スロットルボディ１の端部をスラスト方向基準位置とする場合に比べて小さい。

【0034】

以上のように、本実施形態によれば、スロットルボディ１の隣接する吸気路２の間においても、スロットルシャフト５が第３ベアリング１１で支持されるので、スロットルシャフト５の曲がりを抑制し、スロットルシャフト５が隣接する吸気路２の間のシャフト挿通孔４の内壁に接触するのを防止することができる。したがって、スロットルシャフト５とシャフト挿通孔４との間で摩耗や摩擦が発生するのを回避することができる。

【0035】

また、各吸気路２間に配置された第３ベアリング１１の他方Ｄ２側の端部にスラスト方向基準位置ＲＰが形成されるため、スラスト方向基準位置ＲＰがスロットルボディの端部である従来技術に対し、スラスト方向基準位置ＲＰと各吸気通路２との間の距離を短くすることができる。

【0036】

したがって、スロットルボディ１とスロットルシャフト５との熱膨張率の差によって、熱膨張及び熱収縮時に吸気路２とスロットルバルブ３との間の間隙が減少する際、その減少量は従来技術に比べて小さくなる。このため、各吸気路２と対応するスロットルバルブ３との間に形成される間隙を小さく設定できるので、該間隙からのエアリーク量を小さくすることができる。

【0037】

また、ベアリングホルダ１０の円弧部１８の中心角θは１８０°より大きいため、ベアリングホルダ１０が、スロットルボディ１に対し位置がずれるのを抑制することができる。

【0038】

また、ベアリングホルダ１０は、スロットルシャフト５の中心軸線Ａ１を通りかつベアリングホルダ穴の中心軸線Ａ２に垂直な面Ｐに関して対称な形状を有するので、ベアリングホルダ穴８にベアリングホルダ１０を挿入する際に、ベアリングホルダ１０のいずれの中心軸線Ａ２方向の端面側から挿入するかを考慮する必要なく挿入を行うことができる。

【0039】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、吸気路２は２つに限らず、単一のスロットルボディに３以上の吸気路２を有していてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１…スロットルボディ、２…吸気路、３…スロットルバルブ、４…シャフト挿通孔、５…スロットルシャフト、６…第１ベアリング、７…第２ベアリング、８…ベアリングホルダ穴、９…貫通孔、１０…ベアリングホルダ、１１…第３ベアリング、１２…クリップ、１３…係止溝、１４…係止部材、１５…スプリング、１６…カラー、１７…内面、１８…円弧部、１９…連結部、２０…蓋、Ａ１、Ａ２…中心軸線、Ｐ…面、ＰＲ…大気圧。

【図1】

【図2】

【図3】