JP2007056749A - エンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成が簡素であると共に、エンジンのアイドル運転時における各空気通路を流れる空気の流量を同調調整することが容易であるエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置を提供する。
【解決手段】 ２つのボア３、５のそれぞれに設けられた各スロットルバルブ１１、１３を同時に開閉するエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置１において、一方の側のボア３のみにバイパススクリュ装置１５、１９が設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置に係り、特に、エンジンに空気を流すための２つの空気通路とこれらの各空気通路内に回動自在に設けられたバルブとを備え、前記バルブを回動することによって、前記各空気通路を流れる空気の流量を調整可能なものに関する。

従来のエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置として、２つの空気通路を備えこれらの各空気通路に回動するバルブを設け、前記各空気通路を流れる空気の流量を調整する構成のものが知られている。

前記各バルブは、１本のシャフトに一体的に設けられており、前記シャフトが回動することによって、前記各空気通路を流れる空気の流量を変えることができるようになっている。前記各空気通路の下流側は、エンジンの各気筒につながっている。

なお、前記従来の空気制御装置に関連する文献としてたとえば特許文献１が存在する。
特開２０００−９７１３４号公報

ところで、エンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置において、各バルブにより各空気通路を最も閉じた状態で、エンジンをアイドル運転するようにしても、各空気通路および各バルブの加工精度による形態のばらつきや組み立て誤差等の要因により、各空気通路を流れる空気の量が微妙に異なり、安定したアイドル運転をすることが困難になる。

そこで、前記従来の空気制御装置では、各空気通路にバイパス通路（バルブの上流側と下流側とを互いにつなぐバイパス通路）を設け、これらのバイパス通路を流れる空気の流量を微調整するための絞り弁を設けている。

そして、前記各絞り弁を調整することにより、エンジンのアイドル運転下における各空気通路を流れる空気の流量が互いに等しくなるようにして、安定したアイドル運転ができるようにしている。

しかし、前記従来の空気制御装置では、空気通路のそれぞれにバイパス通路を設けこれらのバイパス通路のそれぞれに絞り弁を設けてあるので、空気制御装置の構成が煩雑になっており、エンジンのアイドル運転時における各空気通路を流れる空気の流量を同調調整することが難しいという問題がある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、構成が簡素であると共に、エンジンのアイドル運転時における各空気通路を流れる空気の流量を同調調整することが容易であるエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、２つのボアのそれぞれに設けられた各スロットルバルブを同時に開閉するエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置において、一方の側のボアのみにバイパススクリュ装置が設置されているエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置において、前記各スロットルバルブを全閉角度まで回動した際先に閉まる側のボアに、前記バイパスエアスクリュ装置が設置されているエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置である。

本発明によれば、構成が簡素であると共に、エンジンのアイドル運転時における各空気通路を流れる空気の流量を同調調整をすることが容易であるエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置を提供することができるという効果を奏する。同調調整をすることが容易になっていることにより、調整作業の作業効率が上がりメンテナンスが楽になり、安定したアイドル運転をエンジンが容易におこなえるようになる。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置１の概略構成を示す図であり、図２は、図１におけるＩＩ―ＩＩ断面を示す図であり、図３は、図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ断面を示す図である。

エンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置（以下、単に「空気制御装置」という場合がある。）１は、４サイクルピストンエンジン等のエンジンに空気を供給するためのものであり、筐体７を備えている。

筐体７には、第１の空気通路（吸気通路；スロットルボア）３と第２の空気通路（吸気通路；スロットルボア）５とが設けられており、たとえば、前記エンジンの１つの気筒に第１の空気通路３を流れる空気が供給され、前記エンジンの他の１つの気筒に第２の空気通路５を流れる空気が供給されるようになっている。

また、筐体７には、シャフト９が回動自在に設けられており、このシャフト９には、第１のバルブ（スロットルバルブ）１１と第２のバルブ（スロットルバルブ）１３とが一体的に設けられており、シャフト９の回動量に応じて第１の空気通路３を流れる空気の流量を調整し、また同様に、第２の空気通路５を流れる空気の流量を調整することができるようになっている。

すなわち、第１の空気通路３を流れる空気の量が増加するときには、第２の空気通路５を流れる空気の量が、第１の空気通路３の場合と同様にほぼ同じ割合で増加し、第１の空気通路３を流れる空気の量が減少するときには、第２の空気通路５を流れる空気の量が、第１の空気通路３の場合と同様にほぼ同じ割合で減少するようになっている。

さらに、後述するバイパス通路１５が一切設けられていないと仮定すると、第２のバルブ１３を最も閉じた状態での第２の空気通路５を流れる空気の流量が、第１のバルブ１１を最も閉じた状態での第１の空気通路３を流れる空気の流量よりも、僅かに多くなるようになっている。

より詳しく説明すると、各空気通路３、５は互いが平行に延伸して設けられていると共に、長手方向に垂直な平面による断面が同じ内径の円形になっている（図１参照）。シャフト９は、細長い円柱状に形成され、この回動中心軸ＣＬ１が、各空気通路３、５の長手方向に垂直な１つの平面上に存在しかつ各空気通路３、５の中心軸を通過するようにして、筐７体に設けられている。

第１のバルブ１１は、円盤状に形成され外径が第１の空気通路３の内径よりもごく僅かに小さくなっていると共に、円盤の直径がシャフト９の回動中心軸ＣＬ１とほぼ一致するようにしてシャフト９に設けられている。第２のバルブ１３も、第１のバルブ１１とほぼ同じ外径の円盤状に形成され外径が第２の空気通路５の内径よりもごく僅かに小さくなっていると共に、円盤の直径がシャフト９の回動中心軸とほぼ一致するようにしてシャフト９に設けられている。

また、シャフト９の側面には、各バルブ１１、１３を設置するための平面状部位９Ａ、９Ｂが形成されている。これらの各平面状部位９Ａ、９Ｂの展伸方向は互いが僅かに異なっている。そして、第１のバルブ１１を最も閉じた状態における第１のバルブ１１と第１の空気通路３（第１の空気通路３の延伸方向と直交する平面）との間の交差角度θ１は、第２のバルブ１を最も閉じた状態における第２のバルブ１３と第２の空気通路５（第２の空気通路５の延伸方向と直交する平面）との間の交差角度θ２よりも、僅かに小さくなっている。

なお、図２や図３の矢印ＡＲで示す方向にシャフト９が回動することにより、各バルブ１１、１３も回動し、各空気通路３、５が広がるようになっている。

前記シャフト９は、前記エンジンの図示しないアクセルワイヤ等に連結され、このアクセルワイヤで引かれて矢印ＡＲの方向に回動するようになっていると共に、アクセルワイヤを緩めた場合には、図示しないリターンスプリング等で、矢印ＡＲとは逆の方向に回動し、図１や図２に示す状態（交差角度θ１、θ２の角度）に戻るようになっている。さらに、各バルブ１１、１３が最も閉じた状態における、交差角度θ１、θ２を微調整可能なように、前記シャフト９には、ストップスクリューが設けられている。

また、空気制御装置１には、第１のバルブ１１よりも上流側の第１の空気通路３と、第１のバルブ１１よりも下流側の第１の空気通路３とを互いにつなぐ空気のバイパス通路１５が設けられており、このバイパス通路１５には、このバイパス通路１５を流れる空気の流量を微調整可能な流量調整手段（流量調整弁）１７が設けられている。流量調整手段１７は、たとえば、バイパス通路１５に設けられた調整ネジ１９により構成されており、調整ネジ１９を回動位置決めすることによって、バイパス通路１５を流れる空気の流量を微調整できるようになっている。なお、バイパス通路１５に設けられた調整ネジ１９により、バイパス通路１５を流れる空気の量を調整する装置をバイパスエアスクリュ装置という場合がある。また、第２の空気通路５には、バイパス通路１５は設けられていない。

バイパス通路１５が一切存在しないと仮定すると、第２の空気通路１３を第２のバルブ１３で最も閉じた状態での第２の空気通路１３を流れる空気の流量と、第１の空気通路１１を第１のバルブ１１で最も閉じた状態での第１の空気通路１１を流れる空気の流量との差は、空気制御装置１が使用されるエンジンのアイドリング状態における１つの気筒の空気の消費量の３０％〜７０％（より好ましくは、４０％〜６０％、さらに好ましくはほぼ５０％）であることが望ましい。

ここで、空気制御装置１の空気の流量（前記エンジンのアイドル状態で必要な空気の流量）を調整する手順について説明する。

まず、前記ストップスクリューで、前記交差角度θ２を調整し、第２の空気通路１３を流れる空気の流量（エンジンのアイドル運転に必要な空気の流量）を調整する。

続いて、調整ネジ１９を回動しバイパス通路１５を流れる空気の流量を調整し、前記交差角度θ１の状態における、第１の空気通路１１を流れる空気の流量とバイパス通路１５を流れる空気の流量との和が、エンジンのアイドル運転に必要な空気の流量になるようにする。

なお、シャフト９の平面状部位９Ａ、９Ｂの展伸方向の角度を変えることなく同じにし、すなわち、図２における交差角度θ１と図３における交差角度θ２とを等しくし、各バルブ１１、１３の縁部等の形態を変えて、各バルブ１１、１３を最も閉じた状態における各空気通路３、５を流れる空気の流量を変えるようにしてもよい。

すなわち、たとえば、図４（バルブの縁部の形態の変更例を示す図）に示すように、第２のバルブ１３の外径を第１のバルブ１１の外径よりも僅かに小さくして流量を変えるようにしてもよい。

また、たとえば、シャフト９の回動中心軸ＣＬ１と直交する直径の延伸方向の両端部およびこの両端部の近傍における第１のバルブ１１の縁部（円盤状の第１のバルブ１１の厚さ方向の両面との間に存在している幅の狭い（高さの低い）側面）と、第１のバルブ１１の厚さ方向の両面との間の鋭角側の交差角度θ３が、シャフト９の中心軸ＣＬ１と直交する直径の延伸方向の両端部およびこの両端部の近傍における第２のバルブ１３の縁部（円盤状の第２のバルブ１３の厚さ方向の両面との間に存在している幅の狭い（高さの低い）側面）と、第２のバルブ１３の厚さ方向の両面との間の鋭角側の交差角度θ４よりも大きくなるようにして、流量を変えてもよい。

さらには、第２のバルブ１３に小さな径の貫通孔をあけて、流量を変えるようにしてもよい。

空気制御装置１によれば、バイパス通路１５が第１の空気通路３にのみ設けられており、第２の空気通路５には設けられていないので、装置の構成が簡素になっている。また、空気のバイパス通路１５を設けたことにより、各空気通路３、５のバルブ１１、１３が最も閉じた状態における各空気通路３、５を流れる空気の流量を互いに等しくすることができ、エンジンが安定したアイドル運転するようになる。

また、空気制御装置１では、各バルブ１１、１３を最も閉じた状態における各縁部と空気通路３、５との間の隙間を流れる空気の流量の差を僅かなものにする必要があるが、縁部の交差角度θ３、θ４を変えて空気流量の差が出すようにすれば、実際の通路のところで空気通路の広さを変えることになるので、平面状部位９Ａ、９Ｂの角度を変える場合よりも空気流量の僅かな差を出すことが容易になる。

なお、前記実施形態では、２つの通路を備えた空気制御装置１を２気筒のエンジンに使用する場合を例に掲げて説明したが、たとえば、４気筒のエンジンに使用する場合には図６に示すように、２つの空気制御装置１を並べ各シャフト９をカップリング２１で互いに連結すればよい。

さらに、３気筒のエンジン用としては、３つの空気通路とこれらの各空気通路にバルブを設け、前記３つの空気通路のうちの２つの空気通路にバイパス通路等を設け、空気の流量を調整するような空気制御装置にすればよい。

なお、前記空気制御装置１は、２つのボア（スロットルボア）のそれぞれに設けられた各スロットルバルブを同時に開閉するエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置において、一方の側のボアのみにバイパススクリュ装置が設置されているエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置の例であり、また、前記各スロットルバルブを全閉角度まで回動した際先に閉まる側のボアに、前記バイパスエアスクリュ装置が設置されているエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置の例である。

本発明の実施形態に係る空気制御装置の概略構成を示す図である。 図１におけるＩＩ―ＩＩ断面を示す図である。 図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ断面を示す図である。 バルブの縁部の形態の変更例を示す図である。 バルブの縁部の形態の変更例を示す図である。 空気制御装置を４気筒のエンジンに使用する場合の状態を示す図である。

符号の説明

１ 空気制御装置
３ 第１の空気通路
５ 第２の空気通路
７ 筐体
９ シャフト
１１ 第１のバルブ
１３ 第２のバルブ
１５ バイバス通路

Claims (2)

1. ２つのボアのそれぞれに設けられた各スロットルバルブを同時に開閉するエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置において、
   一方の側のボアのみにバイパススクリュ装置が設置されていることを特徴とするエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置において、
   前記各スロットルバルブを全閉角度まで回動した際先に閉まる側のボアに、前記バイパスエアスクリュ装置が設置されていることを特徴とするエンジン用スロットルボディのアイドル空気制御装置。
   

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