JP2004204820A - Throttling apparatus - Google Patents

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JP2004204820A
JP2004204820A JP2002377659A JP2002377659A JP2004204820A JP 2004204820 A JP2004204820 A JP 2004204820A JP 2002377659 A JP2002377659 A JP 2002377659A JP 2002377659 A JP2002377659 A JP 2002377659A JP 2004204820 A JP2004204820 A JP 2004204820A
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JP
Japan
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air passage
throttle
throttle valve
wall
throttle device
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Application number
JP2002377659A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Shimada
広樹 島田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a throttling apparatus for preventing the rotation of a throttle valve from being disturbed by the freezing of waterdrops at a low temperature. <P>SOLUTION: A plurality of grooves 24 having a length in the axial direction of an air passage 21 are provided over the entire periphery of an air passage inner wall 22, and an annular projecting section 23 projecting coaxially with the air passage 21 from the air passage inner wall 22 into the air passage 21 is provided for adhering an inner periphery surface 23a of the projecting section 23 to an outer periphery surface 4a of a throttle valve 4 when the throttle valve 4 is at a fully closed position. As a result, the surface area of waterdrops adhering to the air passage inner wall 22 is expanded as compared with the case of the conventional throttle apparatus for evaporating quickly, and the arrival of waterdrops at the throttle valve 4 can be prevented by the projecting section 23, thus preventing the adhesion of waterdrops to the throttle valve 4 when it is cold for freezing and hence preventing the disturbance of the rotation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関(以下、「内燃機関」をエンジンという)の空気通路を流れる空気流量を調整するスロットル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンの排気による大気汚染防止を図るために、エンジンの排気の一部をエンジンの吸気通路途中に還流してシリンダ内に吸入させ、それにより燃焼温度を低下させNOxの排出量を低減する、いわゆるEGR(排気再循環)が行われている。
【0003】
エンジンの排気には燃焼過程で発生した水蒸気が含まれている。このため、EGRを行うと、排気中の水蒸気がスロットルボディの空気通路内壁に結露し、特に寒冷時においては結露した水滴が氷結してスロットル弁の回動が妨げられることがある。
【0004】
スロットルボディの空気通路内壁における水滴の氷結を防止するために、スロットル弁近傍のスロットルボディ内にエンジン冷却水通路を設けて冷却水を流し、冷却水の熱によりスロットルボディを温めることが知られている。(たとえば、特許文献1参照)。
【0005】
また、別のスロットル装置においては、上述のEGRにおいて、吸気通路に還流させる排気流量を調整するEGRバルブをスロットルボディに近接して配置し、排気熱によりスロットルボディを温め、これにより、吸入空気に含まれる水分がスロットルボディ内壁に氷結することを防止する技術が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開8−14108号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スロットルボディ内に冷却水通路が形成されるスロットル装置では、スロットルボディに冷却水通路を追加するため当然ながら体格が大きくなるという問題がある。
【0008】
また、特開8−14108号公報に開示されるスロットル装置においては、高温になるEGRバルブに近接配置されるためスロットル装置の耐熱性を向上させる必要が生じコスト増大を伴うという問題がある。
【0009】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、低温時において水滴の氷結によりスロットル弁の回動が妨げられることを防止できるスロットル装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【0011】
本発明の請求項1に記載のスロットル装置は、回動可能なスロットル軸と、スロットル軸に固定されるスロットル弁と、空気通路を備えスロットル弁と協働して空気通路中の空気流量を調整する筒状のスロットルボディとを備え、空気通路内壁にスロットル弁が全閉位置にある時にスロットル弁の外周面と密着する部分を除いて空気通路の軸方向に長さを有する溝を設ける構成としている。
【0012】
ここで、水滴が一様な平面状の物体の表面に付着した場合、水滴は、その表面張力と水滴の重量とが釣り合った状態(面積および厚さ)で静止する。一方、上述の水滴と同一体積の水滴が凹凸、たとえば溝が設けられた物体に付着した場合、溝の角部で表面張力が破られるため、水滴の広がる面積は上述の一様な平面に付着した場合よりも大幅に増加する。
【0013】
したがって、本発明の請求項1に記載のスロットル装置の空気通路内壁、すなわち溝が設けられた面に水滴が付着した場合、その表面積は、空気通路内壁が一様な円筒面である従来のスロットル装置の空気通路内壁、すなわち溝の無い一様な円筒面に付着した場合と比較して格段に広くなる。表面積が広いほど、単位時間当りの水の蒸発量は増大する。これにより、水滴の蒸発を促進して短時間で蒸発させ、水滴がスロットル弁付近に滞留することを抑制できるので、低温時において水滴の氷結によりスロットル弁の回動が妨げられることを防止することができる。また、表面積が広がると水膜の厚さは薄くなるので、万が一スロットル弁近傍に水滴が氷結した場合でも、小さな力で剥離させることができる。
【0014】
また、空気通路内壁に付着した水滴を、溝の毛細管現象により広く拡散させられるので、水滴の表面積をより効果的に拡大することができる。
【0015】
また、空気通路内壁におけるスロットル弁が全閉位置にある時にスロットル弁の外周面と密着する部分には溝を形成していない、すなわち平滑面としてあるので、スロットル弁の全閉位置において良好な気密性を維持することができる。
【0016】
また、空気通路内壁に空気通路の軸方向に長さを有する溝を設けるという容易な手段を採ることで、スロットル装置の体格を大きくしたりコストを増大させたりすることなく、低温時において氷結によりスロットル弁の回動が妨げられることを防止できるスロットル装置を実現できる。
【0017】
本発明の請求項2に記載のスロットル装置は、回動可能なスロットル軸と、スロットル軸に固定されるスロットル弁と、空気通路を備えスロットル弁と協働して空気通路中の空気流量を調整する筒状のスロットルボディと、空気通路内壁から空気通路内に空気通路と同軸上に且つ環状に突出して設けられる突出し部とを備え、突出し部の内周面はスロットル弁が全閉位置にある時にスロットル弁の外周面と密着するように形成される構成としている。この場合、スロットル弁が全閉位置にある時にスロットル弁の外周面と密着する面を、従来のスロットル装置のように空気通路内壁とせず、空気通路内壁から空気通路内に突出した突出し部の内周面としている。これにより、空気通路内壁に付着した水滴が、空気流あるいは振動によりスロットル弁に向かって移動しても、突出し部によりスロットル弁に付着することを阻止できる。したがって、低温時において氷結によりスロットル弁の回動が妨げられることを防止できるスロットル装置を実現できる。
【0018】
本発明の請求項3に記載のスロットル装置は、突出し部の空気通路の軸方向端面に空気通路と同心上且つ環状の凹部あるいは凸部を設ける構成としている。これにより、突出し部に環状の空間が形成される。空気通路内壁に付着した水滴が空気流あるいは振動によりスロットル弁に向かって移動して突出し部に達した場合、この水滴は上述の空間内に捕集・貯留されスロットル弁まで到達しないので、水滴がスロットル弁に付着することを確実に阻止できる。この場合、本発明の請求項4に記載のスロットル装置のように、突き出し部を除く空気通路内壁に空気通路の軸方向に長さを有する溝を設ける構成とすれば、請求項1に記載の発明における溝による効果と相まって、低温時において氷結によりスロットル弁の回動が妨げられることを確実に防止できるスロットル装置を実現できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるスロットル装置の複数の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の断面図である。図2は、本発明の第1実施形態によるスロットルボディ2の断面図であり、図1中のII−II線断面図である。なお、図1は、スロットル弁4の全閉位置を示している。
【0021】
スロットル装置1は、エンジン(図示せず)の吸気管(図示せず)の途中に取り付けられており、大きくは、空気通路21が形成されるスロットルボディ2と、スロットルボディ2に回動可能に支持されるスロットル軸3と、スロットル軸に支持されスロットル軸と一体に回動するスロットル弁4を備えている。
【0022】
また、スロットル装置1において、エンジンに吸入される空気流は、図1において矢印で示す方向に流れている。
【0023】
スロットル装置1は、スロットルボディ2の空気通路21に設置されるスロットル弁4をスロットル軸3を中心として回動させて空気通路21の有効断面積を変えることにより、空気通路21を通過する空気流量、すなわちエンジンの吸入空気流量を調整するものである。
【0024】
スロットルボディ2は、たとえばアルミニウム合金あるいは樹脂等から略筒状に形成され、その内部に空気通路21が形成されている。スロットルボディ2は、後述するスロットル軸3を回動可能に保持している。スロットルボディ2の空気通路内壁22には、空気通路内壁22から空気通路21内に突出す突き出し部23が設けられている。突出し部23は、図1に示すように、空気通路21と同軸上且つ環状に形成されている。突出し部23の内周面23aは、スロットル弁4が全閉位置にあるとき、すなわち図1に示す位置にあるときに、スロットル弁4の外周面4aと密着するように形成されている。また、空気通路内壁22には、上述の突き出し部23を除いた部分に、空気通路21の軸方向(図1の左右方向)に長さを有する溝24が複数個形成されている。溝24は、図2に示すように、空気通路内壁21の全周に等角度間隔で配置されている。溝24の一端は、図1に示すように、突き出し部23の端面23bに開口すると共に、他端は、スロットルボディ2の端面2aに開口している。
【0025】
スロットル弁4は、金属、たとえば真鍮、アルミニウム等、あるいは樹脂から形成され、スロットル軸3に固定されて、空気通路21内においてスロットル軸3と一体に回動する。スロットル弁4は、その全閉位置、すなわち図1に示す位置において、スロットル弁4の外周面4aはスロットルボディ2の突き出し部23の内周面23aに密着して、空気通路21の連通を遮断する。
【0026】
スロットル軸3は、金属あるいは樹脂等から形成され、スロットル弁4を保持している。このスロットル軸3とスロットル弁4は、別個の部品として製作された後に組み付けられているが、両者を樹脂等により一体的に形成してもよい。
【0027】
スロットル軸3は、スロットルボディ2の外側において、アクセルケーブル(図示せず)の一端に係合されている。アクセルケーブルの他端は運転席のアクセルペダル(図示せず)に係合され、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれると、それに連動してスロットル軸3はスロットル弁4が開弁する方向(図1において、時計回り)に回動し、空気通路21を通過する空気流量、すなわちエンジンに吸入される空気流量が調整される。
【0028】
また、スロットル軸3には、リターンスプリング(図示せず)が係合され、このリターンスプリングの弾性力により、閉弁方向(頭において、反時計回り)に付勢されている。したがって、運転者がアクセルペダルから足を外した時、あるいはアクセルペダルとスロットル軸3との係合が何らかの理由で開放された時には、スロットル弁4は全閉位置、すなわち図1に示す位置まで回動して停止する。
【0029】
次に、本発明の特徴である、スロットルボディ2の構成の作用、効果について説明する。
【0030】
一般にエンジンにおいては、エンジン排気中のNOxの排出量を低減させるためにエンジンの排気の一部をエンジンの吸気通路途中に還流させるいわゆるEGR(排気再循環)が実施されている。エンジン排気中には燃焼過程で発生した水蒸気が含まれている。この水蒸気が、スロットル装置の空気通路内壁上に結露することがある。特に寒冷時においては結露した水滴が氷結してスロットル弁の回動が妨げられることがある。
【0031】
また、一様な平面状の物体の表面に付着した水滴は、その表面張力と水滴の重量とが釣り合った状態(面積および厚さ)で静止する。
【0032】
本発明の第1実施形態によるスロットル装置1においては、空気通路内壁22に、空気通路21の軸方向(図1において左右方向)に長さを有する複数の溝24を、空気通路内壁22全周にわたって設けているので、水滴が空気通路内壁22に付着すると、溝24の角部24aにより水滴の表面張力が破られる。したがって、水滴は、上述の一様な平面に付着した場合よりも面積は広く、厚さは薄い状態で静止する。このとき、水滴は、溝24の毛細管現象により溝24に沿ってさらに拡散され表面積が拡大される。これにより、水滴をより短時間で蒸発させてスロットル弁4付近に滞留することを抑制できるので、寒冷時においてスロットル弁4に水滴が付着し氷結してその回動が妨げられることを防止することができる。
【0033】
さらに、本発明の第1実施形態によるスロットル装置1においては、空気通路内壁22から空気通路21内に空気通路21と同軸上に突出す環状の突出し部23を設け、且つ突出し部23の内周面23aはスロットル弁4が全閉位置にある時にスロットル弁4の外周面4aと密着するように形成している。これにより、スロットル弁4が全閉位置時におけるスロットル弁4とスロットルボディ2との密着部を、従来のスロットル装置における空気通路内壁と同一平面上とせずに、空気通路内壁22から空気通路21内に突出した突出し部23の内周面23aとしている。これにより、空気通路内壁22に付着した水滴が空気流あるいはエンジンの振動等によりスロットル弁4に向かって移動しても、突出し部23で堰き止められてスロットル弁4に付着することが阻止される。したがって、寒冷時においてスロットル弁4に水滴が付着し氷結してその回動が妨げられることを防止することができる。
【0034】
なお、以上説明した、本発明の第1実施形態によるスロットル装置1においては、溝24の断面形状を、図2に示すように、略長方形としているが、長方形に限る必要は無く他の形状であってもよい。たとえば、図3に示す本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の変形例のように、台形状としてもよい。あるいは、図4に示す本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の他の変形例のように、三角形状としてもよい。さらに、図4に示す本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の他の変形例のように、空気通路内壁22および溝24を連続する曲線状としてもよい。
【0035】
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態によるスロットル装置1の部分断面図である。
【0036】
本発明の第2実施形態によるスロットル装置1は、本発明の第1実施形態によるスロットル装置1に対して、突出し部23の端面23bに、空気通路21と同心上且つ環状の凹部である環状溝23cを追加したものである。この構成により、突出し部23の端面23bに環状の空間が形成される。空気通路内壁22に付着した水滴が空気流あるいはエンジンの振動等によりスロットル弁4に向かって移動し突出し部23に達すると、この水滴は、上述の本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の場合と同様に突出し部23で堰き止められると共に、突出し部23の端面23bに設けられた環状溝23c内に捕集・貯留される。これにより、上述の本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の場合と比べて、より多くの水滴を突出し部23、つまり環状溝23c内に捕集・貯留することができるので、水滴がスロットル弁4に付着することを確実に阻止できる。
【0037】
(第3実施形態)
図7は、本発明の第3実施形態によるスロットル装置1の部分断面図である。
【0038】
本発明の第3実施形態によるスロットル装置1は、本発明の第1実施形態によるスロットル装置1に対して、突出し部23を廃止したものである。本発明の第3実施形態によるスロットル装置1において、スロットルボディ2の空気通路内壁22に設けられる溝24は、スロットル弁4の全閉時に、図7に示すように、溝24のスロットル弁4側端部とスロットル弁4との間に隙間Cが形成されるように設けられている。また、隙間Cの長さは、たとえば、スロットル弁4の開度が小さい時においても空気通路21を流れる空気流量が不安定とならないように設定される。本発明の第3実施形態によるスロットル装置1においても、空気通路内壁22に付着した水滴の面積を広く、厚さを薄くして、水滴をより短時間で蒸発させてスロットル弁4付近に滞留することを抑制できるので、寒冷時においてスロットル弁4に水滴が付着し氷結してその回動が妨げられることを防止することができる。
【0039】
なお、以上説明した、本発明の第1実施形態および第実施形態によるスロットル装置1において、溝24を省略してもよい。この場合も、空気通路内壁22に付着した水滴が空気流あるいはエンジンの振動等によりスロットル弁4に向かって移動しても、突出し部23、あるいは突出し部23および環状溝23cによりで堰き止められてスロットル弁4に付着することが阻止される。したがって、寒冷時においてスロットル弁4に水滴が付着し氷結してその回動が妨げられることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の断面図であり、図1中のII−II線断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の変形例の部分断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の他の変形例の部分断面図である。
【図5】本発明の第1実施形態によるスロットル装置1の他の変形例の部分断面図である。
【図6】本発明の第2実施形態によるスロットル装置1の部分断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態によるスロットル装置1の部分断面図である。
【符号の説明】
1 スロットル装置
2 スロットルボディ
2a 端面
21 空気通路
22 空気通路内壁
23 突出し部
23a 内周面
23b 端面
23c 環状溝(凹部)
24 溝
3 スロットル軸
4 スロットル弁
4a 外周面
C 隙間
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a throttle device that adjusts a flow rate of air flowing through an air passage of an internal combustion engine (hereinafter, an “internal combustion engine” is referred to as an engine).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to prevent air pollution due to engine exhaust, a part of the exhaust of the engine is recirculated in the middle of the intake passage of the engine and sucked into a cylinder, thereby lowering the combustion temperature and reducing the emission amount of NOx. That is, so-called EGR (exhaust gas recirculation) is performed.
[0003]
Engine exhaust contains water vapor generated during the combustion process. For this reason, when EGR is performed, water vapor in the exhaust is condensed on the inner wall of the air passage of the throttle body, and particularly in cold weather, the condensed water droplets may freeze and hinder the rotation of the throttle valve.
[0004]
In order to prevent freezing of water droplets on the inner wall of the air passage of the throttle body, it is known that an engine cooling water passage is provided in the throttle body near the throttle valve to flow cooling water, and the throttle body is heated by heat of the cooling water. I have. (For example, see Patent Document 1).
[0005]
Further, in another throttle device, in the above-mentioned EGR, an EGR valve for adjusting an exhaust flow rate to be recirculated to an intake passage is arranged close to a throttle body, and the throttle body is heated by exhaust heat, whereby an intake air is cooled. There is disclosed a technique for preventing the contained moisture from freezing on the inner wall of the throttle body.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-14108
[Problems to be solved by the invention]
However, in the throttle device in which the cooling water passage is formed in the throttle body, there is a problem that the physical size is naturally increased because the cooling water passage is added to the throttle body.
[0008]
Further, the throttle device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-14108 has a problem that it is necessary to improve the heat resistance of the throttle device since it is disposed close to the high temperature EGR valve, resulting in an increase in cost.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a throttle device which can prevent rotation of a throttle valve from being hindered by freezing of water droplets at a low temperature.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
[0011]
The throttle device according to the first aspect of the present invention includes a rotatable throttle shaft, a throttle valve fixed to the throttle shaft, and an air passage, and adjusts an air flow rate in the air passage in cooperation with the throttle valve. And a groove having a length in the axial direction of the air passage except for a portion in close contact with the outer peripheral surface of the throttle valve when the throttle valve is in the fully closed position on the inner wall of the air passage. I have.
[0012]
Here, when a water droplet adheres to the surface of a uniform planar object, the water droplet stops at a state where the surface tension and the weight of the water droplet are balanced (area and thickness). On the other hand, if a water droplet having the same volume as the above-mentioned water droplet adheres to an object having irregularities, for example, a groove, the surface tension is broken at the corner of the groove, and the area where the water droplet spreads adheres to the above-mentioned uniform plane. It will increase significantly than if you did.
[0013]
Therefore, when water droplets adhere to the inner wall of the air passage of the throttle device according to claim 1 of the present invention, i.e., the surface on which the groove is provided, the surface area of the throttle device is the same as the conventional throttle in which the inner wall of the air passage is a uniform cylindrical surface. It becomes much wider than when it adheres to the inner wall of the air passage of the device, that is, a uniform cylindrical surface without grooves. The larger the surface area, the greater the amount of water evaporated per unit time. As a result, it is possible to promote the evaporation of water droplets and evaporate them in a short period of time, and to suppress the water droplets from staying near the throttle valve, thereby preventing rotation of the throttle valve from being hindered by freezing of water droplets at low temperatures. Can be. Further, since the thickness of the water film becomes thinner as the surface area increases, even if water droplets freeze near the throttle valve, they can be separated with a small force.
[0014]
In addition, since the water droplets attached to the inner wall of the air passage can be widely diffused by the capillary action of the groove, the surface area of the water droplets can be more effectively enlarged.
[0015]
When the throttle valve on the inner wall of the air passage is in the fully closed position, no groove is formed in a portion in close contact with the outer peripheral surface of the throttle valve. Sex can be maintained.
[0016]
In addition, by adopting an easy means of providing a groove having a length in the axial direction of the air passage on the inner wall of the air passage, freezing at a low temperature can be performed without increasing the size and cost of the throttle device. A throttle device capable of preventing the rotation of the throttle valve from being hindered can be realized.
[0017]
A throttle device according to a second aspect of the present invention includes a rotatable throttle shaft, a throttle valve fixed to the throttle shaft, and an air passage, and adjusts an air flow rate in the air passage in cooperation with the throttle valve. A cylindrical throttle body, and a protruding portion provided in the air passage from the inner wall of the air passage so as to be coaxial with the air passage and annularly protruding, and the inner peripheral surface of the protruding portion has the throttle valve in a fully closed position. Sometimes, it is formed so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the throttle valve. In this case, the surface in close contact with the outer peripheral surface of the throttle valve when the throttle valve is in the fully closed position is not formed as the inner wall of the air passage unlike the conventional throttle device, but instead of the protruding portion projecting from the inner wall of the air passage into the air passage. It has a peripheral surface. Thus, even if water droplets adhering to the inner wall of the air passage move toward the throttle valve due to airflow or vibration, it is possible to prevent the water droplets from adhering to the throttle valve by the protrusion. Therefore, it is possible to realize a throttle device that can prevent the rotation of the throttle valve from being hindered by icing at low temperatures.
[0018]
The throttle device according to a third aspect of the present invention has a configuration in which an annular concave or convex portion is provided concentrically with the air passage on the axial end surface of the air passage of the protruding portion. Thereby, an annular space is formed in the protruding portion. If water droplets adhering to the inner wall of the air passage move toward the throttle valve by air flow or vibration and reach the protruding portion, the water droplets are collected and stored in the above-mentioned space and do not reach the throttle valve. Adhesion to the throttle valve can be reliably prevented. In this case, if a groove having a length in the axial direction of the air passage is provided on the inner wall of the air passage except for the protruding portion, as in the throttle device according to the fourth embodiment of the present invention, the first embodiment will be described. In combination with the effect of the groove in the present invention, it is possible to realize a throttle device that can reliably prevent the rotation of the throttle valve from being hindered by icing at low temperatures.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of embodiments of a throttle device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of a throttle device 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the throttle body 2 according to the first embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 1 shows a fully closed position of the throttle valve 4.
[0021]
The throttle device 1 is mounted in the middle of an intake pipe (not shown) of an engine (not shown). The throttle device 1 is roughly rotatable with respect to the throttle body 2 having an air passage 21 formed therein. A throttle shaft 3 is supported and a throttle valve 4 is supported by the throttle shaft and rotates integrally with the throttle shaft.
[0022]
Further, in the throttle device 1, the airflow sucked into the engine flows in the direction indicated by the arrow in FIG.
[0023]
The throttle device 1 changes the effective cross-sectional area of the air passage 21 by rotating a throttle valve 4 installed in the air passage 21 of the throttle body 2 about the throttle shaft 3 so that the air flow rate passing through the air passage 21 is changed. That is, it adjusts the intake air flow rate of the engine.
[0024]
The throttle body 2 is formed in a substantially cylindrical shape from, for example, an aluminum alloy or a resin, and has an air passage 21 formed therein. The throttle body 2 rotatably holds a throttle shaft 3 described later. A protrusion 23 is provided on the inner wall 22 of the air passage of the throttle body 2 so as to project from the inner wall 22 of the air passage into the air passage 21. As shown in FIG. 1, the protrusion 23 is formed coaxially with the air passage 21 and in an annular shape. The inner peripheral surface 23a of the protruding portion 23 is formed so as to be in close contact with the outer peripheral surface 4a of the throttle valve 4 when the throttle valve 4 is at the fully closed position, that is, at the position shown in FIG. A plurality of grooves 24 having a length in the axial direction of the air passage 21 (the left-right direction in FIG. 1) are formed on the inner wall 22 of the air passage except for the protrusion 23 described above. As shown in FIG. 2, the grooves 24 are arranged at equal angular intervals on the entire circumference of the air passage inner wall 21. As shown in FIG. 1, one end of the groove 24 opens to the end face 23 b of the protruding portion 23, and the other end opens to the end face 2 a of the throttle body 2.
[0025]
The throttle valve 4 is made of metal, for example, brass, aluminum or the like, or resin, is fixed to the throttle shaft 3, and rotates integrally with the throttle shaft 3 in the air passage 21. In the fully closed position of the throttle valve 4, that is, the position shown in FIG. 1, the outer peripheral surface 4 a of the throttle valve 4 is in close contact with the inner peripheral surface 23 a of the protruding portion 23 of the throttle body 2 to cut off the communication with the air passage 21. I do.
[0026]
The throttle shaft 3 is made of metal, resin, or the like, and holds a throttle valve 4. Although the throttle shaft 3 and the throttle valve 4 are assembled after being manufactured as separate parts, they may be integrally formed of resin or the like.
[0027]
The throttle shaft 3 is engaged with one end of an accelerator cable (not shown) outside the throttle body 2. The other end of the accelerator cable is engaged with an accelerator pedal (not shown) in the driver's seat, and when the accelerator pedal is depressed by the driver, the throttle shaft 3 is linked to the opening direction of the throttle valve 4 (FIG. 1). , The air flow passing through the air passage 21, that is, the air flow sucked into the engine is adjusted.
[0028]
A return spring (not shown) is engaged with the throttle shaft 3, and is urged in the valve closing direction (counterclockwise at the head) by the elastic force of the return spring. Therefore, when the driver releases his / her foot from the accelerator pedal, or when the engagement between the accelerator pedal and the throttle shaft 3 is opened for some reason, the throttle valve 4 is rotated to the fully closed position, that is, the position shown in FIG. Move and stop.
[0029]
Next, the operation and effect of the configuration of the throttle body 2, which is a feature of the present invention, will be described.
[0030]
Generally, in an engine, so-called EGR (exhaust gas recirculation) is implemented in which a part of the exhaust gas of the engine is recirculated in the middle of the intake passage of the engine in order to reduce the emission amount of NOx in the exhaust gas of the engine. The engine exhaust contains water vapor generated during the combustion process. This water vapor may condense on the inner wall of the air passage of the throttle device. Particularly in cold weather, dew condensation may freeze and hinder the rotation of the throttle valve.
[0031]
In addition, a water droplet attached to the surface of a uniform planar object stops at a state where the surface tension and the weight of the water droplet are balanced (area and thickness).
[0032]
In the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention, a plurality of grooves 24 having a length in the axial direction of the air passage 21 (the left-right direction in FIG. 1) are formed in the inner wall 22 of the air passage. When the water droplet adheres to the inner wall 22 of the air passage, the surface tension of the water droplet is broken by the corner 24a of the groove 24. Therefore, the water droplet has a larger area and a smaller thickness than the case where the water droplet adheres to the above-mentioned uniform flat surface, and stops. At this time, the water droplet is further diffused along the groove 24 by the capillary action of the groove 24, and the surface area is enlarged. As a result, water droplets can be prevented from evaporating in a shorter time and staying in the vicinity of the throttle valve 4, so that it is possible to prevent water droplets from adhering to the throttle valve 4 in cold weather and freezing to hinder the rotation. Can be.
[0033]
Further, in the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention, an annular protrusion 23 is provided in the air passage 21 from the air passage inner wall 22 so as to project coaxially with the air passage 21, and the inner periphery of the protrusion 23 is provided. The surface 23a is formed so as to be in close contact with the outer peripheral surface 4a of the throttle valve 4 when the throttle valve 4 is at the fully closed position. Thus, when the throttle valve 4 is in the fully closed position, the contact portion between the throttle valve 4 and the throttle body 2 is not made flush with the inner wall of the air passage in the conventional throttle device, but instead from the inner wall 22 of the air passage to the inside of the air passage 21. The inner peripheral surface 23a of the protruding portion 23 protruding from the inner surface 23a. Thus, even if water droplets adhering to the inner wall 22 of the air passage move toward the throttle valve 4 due to airflow or vibration of the engine, they are blocked by the protrusion 23 and are prevented from adhering to the throttle valve 4. . Therefore, it is possible to prevent water droplets from adhering to the throttle valve 4 during freezing and freezing to prevent the rotation thereof.
[0034]
In the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention described above, the cross-sectional shape of the groove 24 is substantially rectangular as shown in FIG. 2, but need not be limited to a rectangle, but may be other shapes. There may be. For example, it may be trapezoidal as in a modification of the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Alternatively, a triangular shape may be used as in another modification of the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Further, as in another modified example of the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4, the inner wall 22 of the air passage and the groove 24 may have a continuous curved shape.
[0035]
(2nd Embodiment)
FIG. 6 is a partial sectional view of the throttle device 1 according to the second embodiment of the present invention.
[0036]
The throttle device 1 according to the second embodiment of the present invention is different from the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention in that an annular groove which is concentric with the air passage 21 and is an annular concave portion is formed on the end face 23 b of the protrusion 23. 23c is added. With this configuration, an annular space is formed on the end surface 23b of the protrusion 23. When water droplets adhering to the inner wall 22 of the air passage move toward the throttle valve 4 due to airflow or vibration of the engine and reach the projecting portion 23, the water droplets are removed from the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention. In the same manner as in the above case, it is blocked by the protrusion 23 and is collected and stored in an annular groove 23c provided on the end face 23b of the protrusion 23. As a result, more water droplets can be collected and stored in the protruding portion 23, that is, the annular groove 23c, as compared with the case of the throttle device 1 according to the above-described first embodiment of the present invention. Adhesion to the valve 4 can be reliably prevented.
[0037]
(Third embodiment)
FIG. 7 is a partial sectional view of the throttle device 1 according to the third embodiment of the present invention.
[0038]
The throttle device 1 according to the third embodiment of the present invention is different from the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention in that the protrusion 23 is eliminated. In the throttle device 1 according to the third embodiment of the present invention, when the throttle valve 4 is fully closed, the groove 24 provided on the inner wall 22 of the air passage of the throttle body 2, as shown in FIG. The gap C is provided between the end and the throttle valve 4. The length of the gap C is set so that, for example, even when the opening of the throttle valve 4 is small, the flow rate of the air flowing through the air passage 21 does not become unstable. Also in the throttle device 1 according to the third embodiment of the present invention, the area of the water droplets attached to the air passage inner wall 22 is widened and thinned, and the water droplets evaporate in a shorter time and stay near the throttle valve 4. Therefore, it is possible to prevent water droplets from adhering to the throttle valve 4 during cold weather and freezing to prevent the rotation thereof.
[0039]
In the above-described throttle device 1 according to the first and second embodiments of the present invention, the groove 24 may be omitted. Also in this case, even if water droplets adhering to the inner wall 22 of the air passage move toward the throttle valve 4 due to airflow or vibration of the engine, the water droplets are blocked by the protrusion 23 or the protrusion 23 and the annular groove 23c. The sticking to the throttle valve 4 is prevented. Therefore, it is possible to prevent water droplets from adhering to the throttle valve 4 during freezing and freezing to prevent the rotation thereof.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a throttle device 1 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention, which is a sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a partial sectional view of a modification of the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial sectional view of another modification of the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial sectional view of another modification of the throttle device 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partial sectional view of a throttle device 1 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partial sectional view of a throttle device 1 according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Throttle device 2 Throttle body 2a End surface 21 Air passage 22 Air passage inner wall 23 Projecting portion 23a Inner peripheral surface 23b End surface 23c Annular groove (recess)
24 groove 3 throttle shaft 4 throttle valve 4a outer peripheral surface C gap

Claims (4)

回動可能なスロットル軸と、
前記スロットル軸に固定されるスロットル弁と、
空気通路を備え前記スロットル弁と協働して前記空気通路中の空気流量を調整する筒状のスロットルボディとを備え、
前記空気通路内壁に前記スロットル弁が全閉位置にある時に前記スロットル弁の外周面と密着する部分を除いて前記空気通路の軸方向に長さを有する溝を設けることを特徴とするスロットル装置。
A rotatable throttle shaft,
A throttle valve fixed to the throttle shaft;
A cylindrical throttle body having an air passage and adjusting an air flow rate in the air passage in cooperation with the throttle valve,
A throttle device, wherein a groove having a length in the axial direction of the air passage is provided on an inner wall of the air passage except for a portion which is in close contact with an outer peripheral surface of the throttle valve when the throttle valve is in a fully closed position.
回動可能なスロットル軸と、
前記スロットル軸に固定されるスロットル弁と、
空気通路を備え前記スロットル弁と協働して前記空気通路中の空気流量を調整する筒状のスロットルボディと、
前記空気通路内壁から前記空気通路内に前記空気通路と同軸上に且つ環状に突出して設けられる突出し部とを備え、
前記突出し部の内周面は前記スロットル弁が全閉位置にある時に前記スロットル弁の外周面と密着するように形成されることを特徴とするスロットル装置。
A rotatable throttle shaft,
A throttle valve fixed to the throttle shaft;
A cylindrical throttle body having an air passage and adjusting an air flow rate in the air passage in cooperation with the throttle valve;
A protruding portion provided coaxially and annularly with the air passage in the air passage from the inner wall of the air passage,
The throttle device according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the protruding portion is formed to be in close contact with an outer peripheral surface of the throttle valve when the throttle valve is at a fully closed position.
前記突出し部の前記空気通路の軸方向端面に前記空気通路と同心上且つ環状の凹部あるいは凸部を設けることを特徴とする請求項2に記載のスロットル装置。The throttle device according to claim 2, wherein an annular concave or convex portion is provided concentrically with the air passage on an axial end surface of the air passage of the protruding portion. 前記突き出し部を除く前記空気通路内壁に前記空気通路の軸方向に長さを有する溝を設けることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のスロットル装置。4. The throttle device according to claim 2, wherein a groove having a length in an axial direction of the air passage is provided on an inner wall of the air passage except for the protruding portion. 5.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006322433A (en) * 2005-05-20 2006-11-30 Hitachi Ltd Throttle control device
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