JP2004132236A

JP2004132236A - スロットル制御装置

Info

Publication number: JP2004132236A
Application number: JP2002296633A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kawai; 河井　伸二; Kazuhiko Nishimura; 西村　和彦; Hisashi Kino; 木野　久志
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30
Also published as: DE60303074T2; EP1408263B1; DE60303074D1; EP1408263A1

Abstract

【課題】スロットルバルブの全閉状態から急に開く場合に発生する吸気音を低減しながらも吸気効率の低下を回避することのできるスロットル制御装置を提供する。
【解決手段】スロットルボデー１にスロットルシャフト３が吸気通路１ａを横切って回動可能に設けられる。スロットルシャフト３に、吸気通路１ａを回動によって開閉するスロットルバルブ１０が固定される。スロットルバルブ１０の開閉により、吸気通路１ａを流れる吸入空気量が制御される。スロットルバルブ１０の下流側バルブ半部１４でかつ吸入空気流に面する表面側にのみ、吸入空気流を分割するための整流フィン１８が設けられる。整流フィン１８を有するスロットルバルブ１０が樹脂成形によって一体形成される。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用エンジンの吸入空気量を制御するためのスロットル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスロットル制御装置を述べる。図３に示すように、ほぼ円筒状の吸気通路１０１ａを形成するスロットルボデー１０１に、スロットルシャフト１０３が吸気通路１０１ａを横切って回動可能に設けられている。スロットルシャフト１０３には、吸気通路１０１ａを回動によって開閉するバタフライバルブタイプのスロットルバルブ１１０が固定されている（図４参照）。図示しない電動モータ等の駆動手段によって、スロットルシャフト１０３を介してスロットルバルブ１１０が回動され、吸気通路１０１ａが開閉される。これにより、吸気通路１０１ａを流れる吸入空気量が制御すなわち調整される。
【０００３】
前記スロットル制御装置において、スロットルバルブ１１０を全閉付近から急に開いた場合の吸入空気の流れ（吸入空気流という）は、図３及び図４にそれぞれ点線Ａで示すようになる。すなわち、スロットルシャフト１０３より下流側へ回動されるスロットルバルブ１１０の下流側端部１１０ａの表面側（図３において上面側）には、吸入空気流が集中する。この集中した吸入空気流が噴流Ａ１となって、吸気通路１０１ａの壁面１０１ｂに高速でぶつかることにより騒音が発生するという問題があった。なお、スロットルシャフト１０３より上流側へ回動されるスロットルバルブ１１０の上流側端部１１０ｂの表面側（図３において上面側）には、前記下流側端部１１０ａの表面側に比べて、吸入空気流が集中しにくいので、吸入空気流による噴流Ａ２の速度は遅い。したがって、噴流Ａ２が吸気通路１０１ａの壁面１０１ｂにぶつかることにより発生する騒音（吸気音という）はほとんど問題になりにくいと考えられる。また、スロットルバルブ１１０の裏面側（図３において下面側）では、その上流側端部１１０ｂの表面側と同様に、吸入空気流が集中しにくく、吸気音はほとんど問題にならない。
【０００４】
また、上記吸気音を低減する従来技術としては、例えば、図５に示すように、スロットルバルブ１１０の下流側バルブ半部１１４でかつ表面側（図５において上面側）、及び、その上流側バルブ半部１１５でかつ裏面側（図５において下面側）の双方に、吸入空気流を分割するための整流フィン１１６，１１７を設けたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１２１９９４号公報（第９頁、図１６参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本件出願人が種々の実験を重ねた結果、スロットルバルブ１１０の下流側バルブ半部１１４でかつ表面側に設けられた整流フィン１１６については、吸気音の低減効果が認められた。しかし、スロットルバルブ１１０の上流側バルブ半部１１５で裏面側に設けられた整流フィン１１７には、吸気音の低減効果をほとんど期待することができなかった。さらに、整流フィン１１７は、吸気抵抗を増大させ、吸気効率の低下を招いていることも判明した。また、整流フィンをスロットルバルブ１１０の上流側バルブ半部１１５で表面側（図５において上面側）、及び、その下流側バルブ半部１１４で裏面側（図５において下面側）に設けた場合でも、前記整流フィン１１７と同様、吸気音の低減効果をほとんど期待することができず、また吸気効率の低下を招いていることが判明した。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、スロットルバルブの全閉状態から急に開く場合に発生する吸気音を低減しながらも吸気効率の低下を回避することのできるスロットル制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とするスロットル制御装置により解決することができる。すなわち、請求項１に記載されたスロットル制御装置によると、スロットルバルブの開閉により、吸気通路を流れる吸入空気量が制御される。ところで、スロットルバルブを急に開いたときの吸気音の発生が問題となるスロットルバルブの下流側バルブ半部の表面側にのみ整流フィンを設けたことにより、前記吸気音の発生が効果的に低減される。また、前記吸気音の発生がほとんど問題とならないスロットルバルブの上流側バルブ半部の表面側、及び、そのバルブの裏面側には整流フィンを設けていないため、その整流フィンに起因する吸気抵抗の増大による吸気効率の低下が回避される。よって、スロットルバルブの全閉状態から急に開く場合に発生する吸気音を低減しながらも吸気効率の低下を回避することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載されたスロットル制御装置によると、整流フィンを有するスロットルバルブが樹脂成形によって一体形成されているため、スロットルバルブに別体の整流フィンを組付ける場合に比べて、部品点数及び組付工数を削減することができる。また、スロットルバルブ及び／又は整流フィンが金属製の場合に比べて、軽量化を実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面にしたがって説明する。図１に示すように、スロットル制御装置は、例えばＰＰＳ樹脂等の樹脂製のスロットルボデー１を備えている。スロットルボデー１は、上下方向（図１において上下方向）に貫通するほぼ中空円筒状の吸気通路１ａを形成している。スロットルボデー１の上部にはエアクリーナ（図示省略）が接続され、また、そのスロットルボデー１の下部にはインテークマニホルド（図示省略）が接続される。
【００１１】
前記スロットルボデー１には、前記吸気通路１ａを径方向（図１において紙面表裏方向）に横切る金属製のスロットルシャフト３が回動自在に支持されている。スロットルシャフト３には、例えばＰＰＳ樹脂等の樹脂製のスロットルバルブ１０がリベット５によって固定されている（図２参照）。スロットルバルブ１０は、バタフライバルブタイプのもので、吸気通路１ａを回動によって開閉することにより、その吸気通路１ａを流れる吸入空気量を制御する（図１参照）。なお、スロットルバルブ１０は、図１に示す状態が閉状態であり、その状態より左回り方向（図１中、矢印Ｙ参照）へ回動されることにより開かれる。また、スロットルバルブ１０は、図示しない駆動手段によって、スロットルシャフト３を介して開閉される。
【００１２】
ところで、前記スロットルシャフト３は、図１に示すように、全体的にほぼ丸棒状に形成されている。スロットルシャフト３には、前記スロットルバルブ１０を取付ける部分のみ断面Ｄ字状に形成されることによって、平坦な取付面３ａが形成されている。
一方、前記スロットルバルブ１０は、図１及び図２に示すように、取付板部１１と両嵌合壁部１２，１３と両バルブ半部１４，１５とを備えており、全体的にほぼ円形板状に形成されている。取付板部１１は、スロットルシャフト３の取付面３ａに面する平板状に形成されている（図１参照）。両嵌合壁部１２，１３は、取付板部１１の両端部からスロットルシャフト３を嵌合する両側壁を形成している（図１参照）。両バルブ半部１４，１５は、両嵌合壁部１２，１３の開口側端部からそれぞれ外方へ羽根状に突出されており、スロットルシャフト３の軸線３ｃを含む一平面上に形成されたほぼ半円形板状をなしている。スロットルバルブ１０の両嵌合壁部１２，１３間にスロットルシャフト３を嵌合し、取付板部１１にスロットルシャフト３の取付面３ａを面接触させた状態で、スロットルシャフト３にスロットルバルブ１０が２つのリベット５によって固定されている。
【００１３】
図１及び図２に示すように、前記スロットルバルブ１０において、そのバルブ１０を開くときにスロットルシャフト３より下流側へ回動される下流側バルブ半部（バルブ半部１４が相当する）でかつ吸入空気流に面する表面側（図１において上面側）にのみ、吸入空気流を分割するためのほぼ平板状の整流フィン１８が一体成形によって形成されている。図２に示すように、整流フィン１８は、スロットルシャフト３の軸線３ｃに直交しかつ該スロットルシャフト３の軸方向に複数枚（例えば、６枚）が相互に所定の間隔を隔てて平行状に形成されている。隣り合う整流フィン１８の相互間の溝部分が整流溝１９となっている。図１に示すように、整流フィン１８の突出縁１８ａは、スロットルバルブ１０の取付板部１１の上面になだらかに連続し、かつ、下流側バルブ半部１４の先端に向かって緩やかに高くなる直線状をなしている。整流フィン１８の先端縁１８ｂは、スロットルシャフト３の軸線３ｃを中心とする円弧面で形成されており、スロットルバルブ１０の下流側バルブ半部１４の外周縁と連続している。整流フィン１８の突出縁１８ａと先端縁１８ｂとは円弧面１８ｃを介して連続されている。
【００１４】
上記したスロットル制御装置によると、スロットルバルブ１０を急に開いたときの吸気音の発生が問題となるスロットルバルブ１０の下流側バルブ半部１４の表面側（図１において上面側）にのみ整流フィン１８を設けたことにより、前記吸気音の発生が効果的に低減される。また、前記吸気音の発生がほとんど問題とならないスロットルバルブ１０の上流側バルブ半部（バルブ半部１５が相当する）の表面側（図１において上面側）、及び、そのバルブ１０の両バルブ半部１４，１５の裏面側（図１において下面側）に整流フィンを設けていないため、その整流フィンに起因する吸気抵抗の増大による吸気効率の低下が回避される。よって、スロットルバルブ１０の全閉状態から急に開く場合に発生する吸気音を低減しながらも吸気効率の低下を回避することができる。
【００１５】
また、整流フィン１８を有するスロットルバルブ１０が樹脂成形によって一体形成されているため、スロットルバルブ１０に別体の整流フィン１８を組付ける場合に比べて、部品点数及び組付工数を削減することができる。また、スロットルバルブ１０及び／又は整流フィン１８が金属製の場合に比べて、軽量化を実現することができる。
【００１６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、スロットルバルブ１０は、樹脂製が好ましいが、アルミ製等の金属製としてもよい。また、整流フィン１８は、スロットルバルブ１０に一体成形することが望ましいが、スロットルバルブ１０と別体で形成したものをスロットルバルブ１０にねじ止め又は接着等の固定手段によって固定してもよい。この場合、スロットルバルブ１０と整流フィン１８とは、異なる材質とすることが可能である。また、スロットルバルブ１０は、電動モータ等の駆動手段に代え、手動操作によって開閉するものでもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のスロットル制御装置によれば、スロットルバルブの下流側バルブ半部の表面側にのみ整流フィンを設けたことにより、スロットルバルブの全閉状態から急に開く場合に発生する吸気音を低減しながらも吸気効率の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるスロットル制御装置を示す断面図である。
【図２】スロットルバルブの表面図である。
【図３】従来の技術にかかるスロットル制御装置を示す断面図である。
【図４】スロットルバルブの表面図である。
【図５】従来の技術の別例にかかるスロットル制御装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１　スロットルボデー
１ａ　吸気通路
３　スロットルシャフト
１０　スロットルバルブ
１８　整流フィン

Claims

スロットルボデーにスロットルシャフトが吸気通路を横切って回動可能に設けられ、前記スロットルシャフトに前記吸気通路を回動によって開閉するスロットルバルブが固定され、前記スロットルバルブの開閉により前記吸気通路を流れる吸入空気量を制御するスロットル制御装置であって、
前記スロットルバルブの下流側バルブ半部でかつ吸入空気流に面する表面側にのみ、吸入空気流を分割するための整流フィンが設けられていることを特徴とするスロットル制御装置。
前記整流フィンを有するスロットルバルブが樹脂成形によって一体形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のスロットル制御装置。