JP2007332789A - 吸気絞り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃エンジンに適用される吸気絞り装置の部品の共用化、低コスト化を図る。
【解決手段】所定の吸気通路１１ａを画定するスロットルボデー１０、吸気通路１１ａを開閉するべくスロットルボデー１０に設けられたスロットルバルブ３０を備え、スロットルバルブ３０は、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、その開閉動作の範囲において吸気通路１１ａを吸入空気量特性に対応した通路面積に絞る輪郭（結合部３１，第１半円部３２，第２半円部３３）をなすように形成されている。これにより、仕様（排気量、吸入空気量特性）の異なる種々のエンジンに対して、共通のスロットルボデー１０を適用しつつスロットルバルブ３０のみを変更すればよいため、部品点数の増加を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成でき、スロットルバルブ３０の輪郭（プロフィール）を適宜変更することで、要求に応じた吸入空気量特性を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、二輪車、自動車、舶用、汎用等の内燃エンジンの吸気を絞る吸気絞り装置に関し、特に、吸気通路を画定するスロットルボデー及びスロットルボデー内に配置されて吸気通路を開閉するスロットルバルブを備えた吸気絞り装置に関する。

内燃エンジンの吸気系に用いられる従来の吸気絞り装置は、吸気通路の一部を画定するスロットルボデー、スロットルボデー内において吸気通路を開閉自在に配置された円板状をなすバタフライ式のスロットルバルブ、スロットルバルブを開閉駆動する駆動機構等を備えている。
そして、エンジンの仕様（排気量あるいは吸入空気量）に応じて、すなわち、大排気量のエンジンにおいては、図１２（ａ）に示すように、吸気通路のボア径φＤａが大きいスロットルボデー及びこれに対応して大きい径をなすスロットルバルブを採用し、小排気量のエンジンにおいては、図１２（ｂ）に示すように、吸気通路のボア径φＤｂ（φＤａ＞φＤｂ）が小さいスロットルボデー及びこれに対応して小さい径をなすスロットルバルブを採用し、それぞれのエンジンの仕様（図１３に示すように、吸入空気通路のボア径がφＤａで開度αのとき流量Ｑａとなるエンジンの吸入空気量特性ａ、吸入空気通路のボア径がφＤｂで開度αのとき流量Ｑｂとなるエンジンの吸入空気量特性ｂ、Ｑａ−Ｑｂ＝ΔＱ＞０）に応じた吸気絞り装置を採用していた。
したがって、エンジン毎に専用のスロットルボデー及びスロットルバルブを用意する必要があり、装置の高コスト化等を招いていた。

これに対処するべく、異なる仕様のエンジンにおいてスロットルボデー等の共通化を図った絞り装置として、エンジンの吸気ポートの上流端とスロットルボデーの下流端の間に、それぞれのエンジン仕様（吸入空気量特性）に応じた流路径に形成されたアウトレットダクトを接続し、スロットルボデー等を変更することなく種々のエンジンの吸入空気量特性に対応するようにし、又、それに加えてスロットルバルブの形状を一部変更することによりそのエンジンにおける吸入空気の流量特性を変更したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この吸気絞り装置においては、エンジン毎に専用のアウトレットダクトを新たに追加して設けるため、従来に比べて部品点数が増加し、組付け工数の増加、コストの増加等を招くことになる。また、スロットルバルブの形状を一部変更することは、アウトレットダクトを用いたそのエンジンにおいて、吸入空気量の流量特性を変更するものであり、異なる仕様のエンジンに対応する吸入空気量特性を得るためのものではないため、依然として、部品点数の増加、高コスト化等を招くことになる。
特開２００５−３４４５１７号公報

本発明は、上記従来の装置の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、部品点数の増加を招くことなく、異なる仕様の複数のエンジンに対して共通のスロットルボデーを用いることができるように部品の共用化を図りつつ、エンジン毎の仕様（要求される吸入空気量特性）に対応でき、構造の簡素化、低コスト化、軽量化等を図れる吸気絞り装置を提供することにある。

本発明の吸気絞り装置は、所定の吸気通路を画定するスロットルボデーと、吸気通路を開閉するべくスロットルボデーに設けられたスロットルバルブとを備え、上記スロットルバルブは、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、その開閉動作の範囲において吸気通路を吸入空気量特性に対応した通路面積に絞る輪郭をなすように形成されている、構成となっている。
この構成によれば、吸気絞り装置として、所定の通路断面（例えば、比較的大きい排気量（吸入空気量特性）のエンジンに適用し得るボア径）をもつ共通のスロットルボデーに対して、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るスロットルバルブを設ける、すなわち、仕様（排気量、吸入空気量特性）の異なる種々のエンジンに対して、共通のスロットルボデーを適用しつつスロットルバルブのみを変更すればよいため、部品点数の増加を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成することができる。また、スロットルバルブの輪郭（プロフィール）を適宜変更することにより、要求に応じてエンジンの吸入空気量特性を自由に設定することができる。

上記構成において、スロットルバルブは、吸気通路を貫通するスロットルシャフトに結合される結合部、結合部から一方に伸長する第１半円部、結合部から他方に伸長する第２半円部をもつ円板状のバタフライバルブであり、スロットルシャフトに垂直な方向の断面において、結合部は、スロットルシャフトを嵌入させる嵌合孔を画定する所定厚みの輪郭に形成され、第１半円部は、閉状態において吸気通路の上流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端において湾曲した輪郭に形成され、第２半円部は、閉状態において吸気通路の下流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端において湾曲した輪郭に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スロットルバルブが、スロットルシャフトに結合される結合部、結合部から伸長する第１半円部及び第２半円部をもつバタフライバルブであり、かつ、結合部（スロットルシャフト）の軸線を通る中心面に対して第１半円部が一方側に偏倚しかつ第２半円部が他方側に偏倚した厚みをなす点対称の輪郭（プロフィール）に形成されているため、回転バランスを容易に調整しつつ所望の吸入空気量特性を得ることができる。

上記構成において、スロットルバルブは、吸気通路を貫通するスロットルシャフトに結合される結合部、結合部から一方に伸長する第１半円部、結合部から他方に伸長する第２半円部をもつ円板状のバタフライバルブであり、スロットルシャフトに垂直な方向の断面において、結合部は、スロットルシャフトを嵌入させる嵌合孔を画定する所定厚みの輪郭に形成され、第１半円部は、閉状態において吸気通路の上流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端に向かうに連れて先細りする輪郭に形成され、第２半円部は、閉状態において吸気通路の下流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端に向かうに連れて先細りする輪郭に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スロットルバルブが、スロットルシャフトに結合される結合部、結合部から伸長する第１半円部及び第２半円部をもつバタフライバルブであり、かつ、結合部（スロットルシャフト）の軸線を通る中心面に対して第１半円部が一方側に偏倚しかつ第２半円部が他方側に偏倚すると共に先細りする厚みをなす点対称の輪郭（プロフィール）に形成されているため、回転バランスを容易に調整しつつ、所望の吸入空気量特性を得ることができ、特に、低開度における吸入空気量を要求に応じた特性に適宜設定することができる。

上記構成において、スロットルバルブは、吸気通路を貫通するスロットルシャフトに結合される結合部、結合部から一方に伸長する第１半円部、結合部から他方に伸長する第２半円部をもつ円板状のバタフライバルブであり、スロットルシャフトに垂直な方向の断面において、結合部は、スロットルシャフトを嵌入させる嵌合孔を画定する所定厚みの輪郭に形成され、第１半円部は、閉状態において吸気通路の下流側に末広がると共に所定厚みにて偏倚した輪郭に形成され、第２半円部は、閉状態において吸気通路の上流側に末広がると共に所定厚みにて偏倚した輪郭に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スロットルバルブが、スロットルシャフトに結合される結合部、結合部から伸長する第１半円部及び第２半円部をもつバタフライバルブであり、かつ、結合部（スロットルシャフト）の軸線を通る中心面に対して第１半円部が一方側に末広がりつつ偏倚しかつ第２半円部が他方側に末広がりつつ偏倚する厚みをなす点対称の輪郭（プロフィール）に形成されているため、回転バランスを容易に調整しつつ、所望の吸入空気量特性を得ることができる。

上記構成において、第１半円部は、開動作において吸気通路の下流側に移動し、第２半円部は、開動作において吸気通路の上流側に移動する、構成を採用することができる。
この構成によれば、スロットルボデーの吸気通路内にスロットルバルブを開閉自在に配置した状態において、空気流れの抵抗を抑制しつつ、所望の吸入空気量特性に容易に設定することができる。

上記構成において、スロットルバルブは、吸気通路に垂直な方向に軸線をもって吸気通路を貫通すると共に吸気通路に臨む位置に所定の口径をなす貫通路を画定し、その軸線回りに回動することにより吸気通路を開閉するロータリーバルブであり、ロータリーバルブの貫通路は、吸入空気量特性に応じた口径に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スロットルバルブが、スロットルボデーの吸気通路を貫通すると共に吸気通路に連通し得る貫通路をもつロータリーバルブであるため、ロータリーバルブをその軸線回りに回動させることにより吸気通路を開閉することができ、その貫通路を所定の口径に形成するだけで、エンジンの仕様に応じた所望の吸入空気量特性を得ることができる。

上記構成において、スロットルボデー及びスロットルバルブは、樹脂材料により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、スロットルボデー及びスロットルバルブを樹脂材料により形成することにより、装置の軽量化、低コスト化を達成でき、特に、スロットルバルブの輪郭（プロフィール）を要求に応じて自在に形成することができ、又、内部を空洞化することもでき、さらなる軽量化、慣性モーメントの低減、開閉動作の応答性向上等を達成することができる。

上記構成をなす吸気絞り装置によれば、部品点数の増加を招くことなく、異なる仕様の複数のエンジンに対して共通のスロットルボデーを用いることができ、部品の共用化、低コスト化、構造の簡素化、軽量化等を達成しつつ、エンジン毎の仕様（要求される吸入空気量特性）に対応できる吸気絞り装置を得ることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図４は、本発明に係る吸気絞り装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の斜視図、図２は装置の断面図、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）はスロットルバルブを上流側から見た正面図及び側面図並びに下流側から見た背面図、図４（ａ），（ｂ）はスロットルバルブの動作を示す断面図である。

この吸気絞り装置は、例えば小型の自動二輪車に搭載される小排気量の４サイクル単気筒エンジンに適用されるものであり、図１及び図２に示すように、吸気通路１１ａを画定するスロットルボデー１０、吸気通路１１ａを貫通するように設けられたスロットルシャフト２０、スロットルシャフト２０に固定されて吸気通路１１ａを開閉するスロットルバルブ３０、スロットルボデー１０に固定されて駆動力を発生するＤＣモータ４０、ＤＣモータ４０の駆動力をスロットルシャフト２０に伝達する歯車列５０、スロットルバルブ３０の開度を検出する開度センサ（不図示）、その他のセンサ等を備えている。

スロットルボデー１０は、樹脂材料を用いて成型されており、図１，図２，図４に示すように、所定のボア径φＤａをなす吸気通路１１ａを画定する円筒部１１、円筒部１１の一端に設けられた接続フランジ１２、円筒部１１を貫通する方向の外側に一体的に形成された軸受部１３、円筒部１１の一側部に一体的に形成され歯車列５０を収容する凹部１４、円筒部１１の下側に一体的に形成されＤＣモータ４０を収容する凹部１５、凹部１４，１５の開口縁部に形成されたフランジ１６、フランジ１６に着脱自在に結合されるカバー１７等を備えている。

円筒部１１により画定される吸気通路１１ａは、殆どのエンジンの仕様（排気量、吸入空気量特性）を満たすべく、大排気量のエンジンに適合し得るボア径をもつように形成されており、図１に示す矢印の向きに空気を通すようになっている。
すなわち、従来の薄板状のスロットルバルブ（バタフライバルブ）を組み付けて吸気絞り装置を形成した場合に、排気量の大きいエンジンに適用することができ、かつ、吸気通路１１ａを絞るような輪郭（プロフィール）に形成されたスロットルバルブ３０を組み付けて吸気絞り装置を形成した場合に、より排気量の小さいエンジンに適用することができるようになっている。

また、円筒部１１の上流側の端部は、エンジンの吸気系の上流側の吸気ダクト等に接続されるようになっている。
接続フランジ１２は、エンジンの吸気系の下流側のパイプ（例えば、エンジンの吸気ポートに連通する吸気管）に接続されるように形成されている。
軸受部１３は、吸気通路１１ａを貫通するように配置されたスロットルシャフト２０を回動自在に支持する軸受１３ａを嵌合し得るように形成されている。

凹部１４は、図１に示すように、円筒部１１の一側部に一体的に形成されて、ＤＣモータ４０の駆動力をスロットルシャフト２０に伝達する歯車列５０を収容し得る形状に形成されている。
凹部１５は、図１に示すように、円筒部１１の下側でかつ凹部１４に連なるように一体的に形成されて、ＤＣモータ４０を収容して固定し得るように形成されている。
カバー１７は、ネジ等を用いてフランジ１６に結合されることにより、ＤＣモータ４０及び歯車列５０を覆うように形成されている。

歯車列５０は、図１及び図２に示すように、ＤＣモータ４０の回転軸４１に結合された駆動歯車５１、駆動歯車５１に噛合すると共にスロットルボデー１０に回動自在に支持された大歯車５２、大歯車５２と同軸にて一体的に回転するように形成された小歯車５３、小歯車５３に噛合すると共にスロットルシャフト２０の一端に一体的に回転するように結合された半歯車５４により形成されている。
そして、歯車列５０は、ＤＣモータ４０が起動すると、駆動歯車５１→大歯車５２→小歯車５３→半歯車５４の経路を辿って、駆動力をスロットルシャフト２０に伝達するようになっている。

スロットルシャフト２０は、金属材料又は樹脂材料により円形断面に形成されて、図１及び図２に示すように、吸気通路１１ａを貫通するようにスロットルボデー１０に取り付けられ、軸受１３ａによりその軸線Ｌ回りに回動自在に支持されると共に、凹部１４に臨むその一端において半歯車５４が一体的に回動するように固着されている。
そして、スロットルシャフト２０は、吸気通路１１ａに臨む位置において、スロットルバルブ３０を外嵌させて保持すると共にネジにより締結するためのネジ孔（不図示）を備えている。

スロットルバルブ３０は、樹脂材料を用いて成型されており、図１、図２、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、スロットルシャフト２０に外嵌されて結合される結合部３１、結合部３１から一方に伸長する第１半円部３２、結合部３１から他方に伸長する第２半円部３２をもつ円板状のバタフライバルブである。
結合部３１は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、第１半円部３２及び第２半円部３３が突出する領域を除き、スロットルシャフト２０を嵌入させる嵌合孔３１ａを画定する所定厚みの円柱状の輪郭に形成され、又、その外周にはスロットルシャフト２０に締結するためのネジ孔３１ｂが形成されている。

第１半円部３２は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、吸気通路１１ａを閉じた閉状態で、軸線Ｌを含む中心面Ｓに対して吸気通路１１ａの上流側に所定厚みにて偏倚し、かつ、先端において凸状に湾曲した輪郭（プロフィール）に形成されている。
第２半円部３３は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、吸気通路１１ａを閉じた閉状態で、軸線Ｌを含む中心面Ｓに対して吸気通路１１ａの下流側に所定厚みにて偏倚し、かつ、先端において凸状に湾曲した輪郭（プロフィール）に形成されている。

そして、スロットルバルブ３０は、軸線Ｌを回転中心として点対称に形成されており、吸気通路１１ａを閉じた状態からの開動作において、図４（ａ）に示すように、第１半円部３２が下流側に移動しかつ第２半円部３３が上流側に移動するように回転し、全開状態において、図４（ｂ）に示すように、その中心面Ｓが吸気通路１１ａの伸長方向に平行になる。

ここで、スロットルバルブ３０がボア径φＤａ（例えば、φ４５ｍｍ）をなすスロットルボデー１０に開閉自在に組み付けられた本発明の吸気絞り装置と、ボア径φＤｂ（例えば、φ３５ｍｍ）をなすスロットルボデーに従来の薄板状のスロットルバルブが組み付けられた従来の吸気絞り装置との吸入空気量特性を比較した場合、図５に示すように、本発明により得られる吸入空気量特性（実線）は、従来の吸入空気量特性（点線）と略同一となるように設定されている。
すなわち、スロットルバルブ３０は、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、その開閉動作の範囲において吸気通路１１ａをエンジンの吸入空気量特性に対応した通路面積に絞る輪郭をなすように形成されている。

このように、スロットルバルブ３０が、スロットルシャフト２０に結合される結合部３１、結合部３１から伸長する第１半円部３２及び第２半円部３３をもつバタフライバルブであり、かつ、結合部３１（スロットルシャフト２０）の軸線Ｌを通る中心面Ｓに対して第１半円部３２が一方側に偏倚しかつ第２半円部３３が他方側に偏倚した所定厚みをなす点対称の輪郭（プロフィール）に形成されているため、回転バランスを容易に調整することができ、又、結合部３１の厚み寸法と第１半円部３２及び第２円部３３の厚み寸法あるいは先端の湾曲形状（曲率半径）を適宜選定して、厚肉あるいは薄肉のスロットルバルブ３０を形成することにより、エンジンの仕様（排気量、吸入空気量特性）に応じた所望の吸入空気量特性を得ることができる。

すなわち、吸気絞り装置として、所定の通路断面（例えば、比較的大きい排気量（吸入空気量特性）のエンジンに適用し得るボア径φＤａ）をもつ共通のスロットルボデー１０に対して、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、スロットルバルブ３０のみを変更すればよいため、部品点数の増加を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成することができ、又、スロットルボデー１０及びスロットルバルブ３０を樹脂材料により形成することで軽量化及び低コスト化を達成することができ、さらに、スロットルバルブ３０の輪郭（プロフィール）を適宜変更することにより、要求に応じてエンジンの吸入空気量特性を自由に設定することができる。

図６及び図７は、図１ないし図３に示す吸気絞り装置においてスロットルバルブのみを変更した他の実施形態を示すものであり、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）はスロットルバルブを上流側から見た正面図及び側面図並びに下流側から見た背面図であり、図７（ａ），（ｂ）はスロットルバルブの動作を示す断面図である。
この実施形態において、スロットルバルブ１３０は、樹脂材料を用いて成型され、吸気通路１１ａを貫通するスロットルシャフト２０に結合される結合部１３１、結合部１３１から一方に伸長する第１半円部１３２、結合部１３１から他方に伸長する第２半円部１３３をもつ円板状のバタフライバルブである。

結合部１３１は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、第１半円部１３２及び第２半円部１３３が突出する領域を除き、スロットルシャフト２０を嵌入させる嵌合孔１３１ａを画定する所定厚みの円柱状の輪郭に形成され、又、その外周にはスロットルシャフト２０に締結するためのネジ孔１３１ｂが形成されている。

第１半円部１３２は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、吸気通路１１ａを閉じた閉状態で、軸線Ｌを含む中心面Ｓに対して吸気通路１１ａの上流側に所定厚みにて偏倚し、かつ、先端に向かうに連れて中心面Ｓに近づくようにテーパ状に先細りする輪郭（プロフィール）に形成されている。
第２半円部１３３は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、吸気通路１１ａを閉じた閉状態で、軸線Ｌを含む中心面Ｓに対して吸気通路１１ａの下流側に所定厚みにて偏倚し、かつ、先端に向かうに連れて中心面Ｓに近づくようにテーパ状に先細りする輪郭（プロフィール）に形成されている。

そして、スロットルバルブ１３０は、軸線Ｌを回転中心として点対称に形成されており、吸気通路１１ａを閉じた状態からの開動作において、図７（ａ）に示すように、第１半円部１３２が下流側に移動しかつ第２半円部１３３が上流側に移動するように回転し、全開状態において、図７（ｂ）に示すように、その中心面Ｓが吸気通路１１ａの伸長方向に平行になる。

ここで、スロットルバルブ１３０がボア径φＤａ（例えば、φ４５ｍｍ）をなすスロットルボデー１０に開閉自在に組み付けられた本発明の吸気絞り装置と、ボア径φＤｂ（例えば、φ３５ｍｍ）をなすスロットルボデーに従来の薄板状のスロットルバルブが組み付けられた従来の吸気絞り装置との吸入空気量特性を比較した場合、図８に示すように、本発明により得られる吸入空気量特性（実線）は、従来の吸入空気量特性（点線）と略同一となるように設定されている。
すなわち、スロットルバルブ１３０は、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、その開閉動作の範囲において吸気通路１１ａをそのエンジンの吸入空気量特性に対応した通路面積に絞るように形成されている。

このように、スロットルバルブ１３０が、スロットルシャフト２０に結合される結合部１３１、結合部１３１から伸長する第１半円部１３２及び第２半円部１３３をもつバタフライバルブであり、かつ、結合部１３１（スロットルシャフト２０）の軸線Ｌを通る中心面Ｓに対して、第１半円部１３２が一方側に偏倚しかつ第２半円部１３３が他方側に偏倚した厚みをなすと共に先端に向かうに連れて中心面Ｓに近づくようにテーパ状に先細りする点対称の輪郭（プロフィール）に形成されているため、回転バランスを容易に調整することができ、又、結合部１３１の厚み寸法と第１半円部１３２及び第２円部１３３の厚み寸法あるいはテーパ形状の角度寸法を適宜選定して、厚肉あるいは薄肉のスロットルバルブ１３０を形成することにより、エンジンの仕様（排気量、吸入空気量特性）に応じた所望の吸入空気量特性を得ることができる。

すなわち、吸気絞り装置として、所定の通路断面（例えば、比較的大きい排気量（吸入空気量特性）のエンジンに適用し得るボア径φＤａ）をもつ共通のスロットルボデー１０に対して、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、スロットルバルブ１３０のみを変更すればよいため、部品点数の増加を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成することができ、又、スロットルバルブ１３０を樹脂材料により形成することで軽量化及び低コスト化を達成することができ、さらに、スロットルバルブ１３０の輪郭（プロフィール）を適宜変更することにより、要求に応じてエンジンの吸入空気量特性を自由に設定することができる。

図９及び図１０は、図１ないし図３に示す吸気絞り装置においてスロットルバルブのみを変更したさらに他の実施形態を示すものであり、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はスロットルバルブを上流側から見た正面図及び側面図並びに下流側から見た背面図であり、図１０（ａ），（ｂ）はスロットルバルブの動作を示す断面図である。
この実施形態において、スロットルバルブ２３０は、樹脂材料を用いて成型され、吸気通路１１ａを貫通するスロットルシャフト２０に結合される結合部２３１、結合部２３１から一方に伸長する第１半円部２３２、結合部２３１から他方に伸長する第２半円部２３３をもつ円板状のバタフライバルブである。

結合部２３１は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、第１半円部２３２及び第２半円部２３３が突出する領域を除き、スロットルシャフト２０を嵌入させる嵌合孔２３１ａを画定する所定厚みの略円柱状の輪郭に形成され、又、その外周の平面部（二面幅部）にはスロットルシャフト２０に締結するためのネジ孔２３１ｂが形成されている。

第１半円部２３２は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、吸気通路１１ａを閉じた閉状態で、軸線Ｌを含む中心面Ｓに対して吸気通路１１ａの下流側に末広がると共に所定厚みにて偏倚する輪郭（プロフィール）に形成されている。
第２半円部２３３は、スロットルシャフト２０（軸線Ｌ）に垂直な方向の断面において、吸気通路１１ａを閉じた閉状態で、軸線Ｌを含む中心面Ｓに対して吸気通路１１ａの上流側に末広がると共に所定厚みにて偏倚する輪郭（プロフィール）に形成されている。

そして、スロットルバルブ２３０は、軸線Ｌを回転中心として点対称に形成されており、吸気通路１１ａを閉じた状態からの開動作において、図１０（ａ）に示すように、第１半円部２３２が下流側に移動しかつ第２半円部２３３が上流側に移動するように回転し、全開状態において、図１０（ｂ）に示すように、その中心面Ｓが吸気通路１１ａの伸長方向に平行になる。

ここで、スロットルバルブ２３０がボア径φＤａ（例えば、φ４５ｍｍ）をなすスロットルボデー１０に開閉自在に組み付けられた本発明の吸気絞り装置と、ボア径φＤｂ（例えば、φ３５ｍｍ）をなすスロットルボデーに従来の薄板状のスロットルバルブが組み付けられた従来の吸気絞り装置との吸入空気量特性を比較した場合、前述の図８に示すように、本発明により得られる吸入空気量特性（実線）は、従来の吸入空気量特性（点線）と略同一となるように設定されている。
すなわち、スロットルバルブ２３０は、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、その開閉動作の範囲において吸気通路１１ａをそのエンジンの吸入空気量特性に対応した通路面積に絞る輪郭をなすように形成されている。

このように、スロットルバルブ２３０が、スロットルシャフト２０に結合される結合部２３１、結合部２３１から伸長する第１半円部２３２及び第２半円部２３３をもつバタフライバルブであり、かつ、結合部２３１（スロットルシャフト２０）の軸線Ｌを通る中心面Ｓに対して、第１半円部２３２が一方側に末広がると共に所定の厚みに偏倚しかつ第２半円部２３３が他方側に末広がると共に所定の厚みに偏倚する点対称の輪郭（プロフィール）に形成されているため、回転バランスを容易に調整することができ、又、結合部２３１の厚み寸法と第１半円部２３２及び第２円部２３３の厚み寸法あるいは末広がる部分のテーパ形状の角度寸法を適宜選定して、厚肉あるいは薄肉のスロットルバルブ２３０を形成することにより、エンジンの仕様（排気量、吸入空気量特性）に応じた所望の吸入空気量特性を得ることができる。

すなわち、吸気絞り装置として、所定の通路断面（例えば、比較的大きい排気量（吸入空気量特性）のエンジンに適用し得るボア径φＤａ）をもつ共通のスロットルボデー１０に対して、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、スロットルバルブ２３０のみを変更すればよいため、部品点数の増加を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成することができ、又、スロットルバルブ２３０を樹脂材料により形成することで軽量化及び低コスト化を達成することができ、さらに、スロットルバルブ２３０の輪郭（プロフィール）を適宜変更することにより、要求に応じてエンジンの吸入空気量特性を自由に設定することができる。

図１１は、本発明に係る吸気絞り装置のさらに他の実施形態を示すものである。この実施形態においては、スロットルバルブとしてロータリーバルブを採用し、スロットルボデーとして吸気通路を貫通するようにロータリーバルブを支持するものを採用する。
すなわち、この装置において、スロットルバルブ３００は、樹脂材料を用いて成型され、吸気通路１１ａに垂直な方向に軸線Ｌをもって吸気通路１１ａを貫通すると共に吸気通路１１ａに臨む位置に所定の口径をなす貫通路３００ａを画定し、その軸線Ｌ回りに回動することにより吸気通路１１ａを開閉するロータリーバルブである。
ロータリーバルブ３００の貫通路３００ａの口径φｄは、エンジンの吸入空気量特性が得られる寸法（口径）に形成されている。
尚、スロットルボデー１０´は、樹脂材料を用いて成型され、吸気通路１１ａを垂直に貫通してスロットルバルブ（ロータリーバルブ）３００を回動自在に支持する軸受孔１３´を備えている。

これによれば、スロットルバルブ３００が、スロットルボデー１０´の吸気通路１１ａを貫通すると共に吸気通路１１ａに連通し得る貫通路３００ａをもつロータリーバルブであるため、スロットルバルブ（ロータリーバルブ）３００をその軸線Ｌ回りに回動させることにより、吸気通路１１ａを開閉することができる。また、貫通路３００ａを所定の口径φｄに形成するだけで、エンジンの仕様に応じた所望の吸入空気量特性を得ることができる。

すなわち、吸気絞り装置として、所定の通路断面（例えば、比較的大きい排気量（吸入空気量特性）のエンジンに適用し得るボア径φＤａ）をもつ共通のスロットルボデー１０´に対して、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、スロットルバルブ３００のみを変更すればよいため、部品点数の増加を招くことなく、構造の簡素化、低コスト化等を達成することができ、又、スロットルボデー１０´及びスロットルバルブ３００を樹脂材料により形成することで軽量化及び低コスト化を達成することができ、さらに、スロットルバルブ３００の貫通路３００ａの口径φｄを適宜変更することにより、要求に応じてエンジンの吸入空気量特性を自由に設定することができる。

上記実施形態においては、スロットルバルブ３０，１３０，２３０が肉抜きされない中実のものとして形成された場合を示したが、内部を空洞化して軽量化を図ってもよい。
上記実施形態においては、スロットルバルブとして、一つのバタフライバルブあるいは一つの貫通路３００ａをもつロータリーバルブを示したが、これに限定されるものではなく、多気筒のエンジンに対応するべく、バタフライバルブを複数個連ねたスロットルバルブ、あるいは、貫通路を複数個連ねたスロットルバルブを適用することができる。
上記実施形態においては、スロットルバルブとしてバタフライバルブを適用する場合、開動作において、第１半円部３２，１３２，２３２が下流側に移動しかつ第２半円部３３，１３３，２３３が上流側に移動するように形成した場合を示したが、逆に、第１半円部３２，１３２，２３２が上流側に移動しかつ第２半円部３３，１３３，２３３が下流側に移動するように形成してもよい。

以上述べたように、本発明の吸気絞り装置は、部品点数の増加を招くことなく、異なる仕様の複数のエンジンに対して共通のスロットルボデーを用いて部品の共用化、低コスト化、構造の簡素化、軽量化等を達成できるため、二輪車に搭載されるエンジンの吸気絞り装置として適用できるのは勿論のこと、自動車に搭載されるエンジン、舶用エンジン、あるいは汎用エンジン等の吸気絞り装置としても有用である。

本発明に係る吸気絞り装置の一実施形態を示す斜視図である。 図１に示す吸気絞り装置を吸気通路の上流側から見た断面図である。 図１に示す吸気絞り装置の一部をなすスロットルバルブを示すものであり、（ａ）は上流側から見た正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下流側から見た背面図である。 図３に示すスロットルバルブの動作を示す断面図であり、（ａ）はスロットルバルブ（バタフライバルブ）が角度αだけ回転した状態を示す断面図、（ｂ）はスロットルバルブ（バタフライバルブ）が全開した状態を示す断面図である。 本発明に係る吸気絞り装置の吸入空気量特性を示すグラフである。 吸気絞り装置の一部をなすスロットルバルブの他の実施形態を示すものであり、（ａ）は上流側から見た正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下流側から見た背面図である。 図６に示すスロットルバルブ（バタフライバルブ）の動作を示す断面図であり、（ａ）はスロットルバルブ（バタフライバルブ）が角度αだけ回転した状態を示す断面図、（ｂ）はスロットルバルブ（バタフライバルブ）が全開した状態を示す断面図である。 図６に示すスロットルバルブを採用した吸気絞り装置の吸入空気量特性を示すグラフである。 吸気絞り装置の一部をなすスロットルバルブのさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）は上流側から見た正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下流側から見た背面図である。 図９に示すスロットルバルブの動作を示す断面図であり、（ａ）はスロットルバルブ（バタフライバルブ）が角度αだけ回転した状態を示す断面図、（ｂ）はスロットルバルブ（バタフライバルブ）が全開した状態を示す断面図である。 本発明に係る吸気絞り装置のさらに他の実施形態を示すものであり、（ａ）はスロットルバルブ（ロータリーバルブ）が角度αだけ回転した状態を示す断面図、（ｂ）はスロットルバルブ（ロータリーバルブ）が全開した状態を示す断面図である。 従来の吸気絞り装置を示すものであり、（ａ）は大排気量のエンジンに適用されるスロットルボデー及びスロットルバルブを示す断面図、（ｂ）は小排気量のエンジンに適用されるスロットルボデー及びスロットルバルブを示す断面図である。 図１２に示す従来の吸気絞り装置における吸入空気量特性を示すグラフである。

符号の説明

１０，１０´ スロットルボデー
１１ 円筒部
１１ａ 吸気通路
１２ 接合フランジ
１３ 軸受部
１３ａ 軸受
１３´ 軸受孔
１４，１５ 凹部
１６ フランジ
１７ カバー
２０ スロットルシャフト
３０，１３０，２３０ スロットルバルブ（バタフライバルブ）
３１，１３１，２３１ 結合部
３１ａ，１３１ａ，２３１ａ 嵌合孔
３１ｂ，１３１ｂ，２３１ｂ ネジ孔
３２，１３２，２３２ 第１半円部
３３，１３３，２３３ 第２半円部
４０ ＤＣモータ
５０ 歯車列
５１ 駆動歯車
５２ 大歯車
５３ 小歯車
５４ 半歯車
３００ スロットルバルブ（ロータリーバルブ）
３００ａ 貫通路
Ｌ 軸線
Ｓ 中心面

Claims (7)

1. 所定の吸気通路を画定するスロットルボデーと、前記吸気通路を開閉するべく前記スロットルボデーに設けられたスロットルバルブとを備え、
   前記スロットルバルブは、エンジンの仕様に応じた吸入空気量特性を得るべく、その開閉動作の範囲において前記吸気通路を前記吸入空気量特性に対応した通路面積に絞る輪郭をなすように形成されている、
   ことを特徴とする吸気絞り装置。
2. 前記スロットルバルブは、前記吸気通路を貫通するスロットルシャフトに結合される結合部、前記結合部から一方に伸長する第１半円部、前記結合部から他方に伸長する第２半円部をもつ円板状のバタフライバルブであり、
   前記スロットルシャフトに垂直な方向の断面において、
   前記結合部は、前記スロットルシャフトを嵌入させる嵌合孔を画定する所定厚みの輪郭に形成され、
   前記第１半円部は、閉状態において前記吸気通路の上流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端において湾曲した輪郭に形成され、
   前記第２半円部は、閉状態において前記吸気通路の下流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端において湾曲した輪郭に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸気絞り装置。
3. 前記スロットルバルブは、前記吸気通路を貫通するスロットルシャフトに結合される結合部、前記結合部から一方に伸長する第１半円部、前記結合部から他方に伸長する第２半円部をもつ円板状のバタフライバルブであり、
   前記スロットルシャフトに垂直な方向の断面において、
   前記結合部は、前記スロットルシャフトを嵌入させる嵌合孔を画定する所定厚みの輪郭に形成され、
   前記第１半円部は、閉状態において前記吸気通路の上流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端に向かうに連れて先細りする輪郭に形成され、
   前記第２半円部は、閉状態において前記吸気通路の下流側に所定厚みにて偏倚しかつ先端に向かうに連れて先細りする輪郭に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸気絞り装置。
4. 前記スロットルバルブは、前記吸気通路を貫通するスロットルシャフトに結合される結合部、前記結合部から一方に伸長する第１半円部、前記結合部から他方に伸長する第２半円部をもつ円板状のバタフライバルブであり、
   前記スロットルシャフトに垂直な方向の断面において、
   前記結合部は、前記スロットルシャフトを嵌入させる嵌合孔を画定する所定厚みの輪郭に形成され、
   前記第１半円部は、閉状態において前記吸気通路の下流側に末広がると共に所定厚みにて偏倚した輪郭に形成され、
   前記第２半円部は、閉状態において前記吸気通路の上流側に末広がると共に所定厚みにて偏倚した輪郭に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸気絞り装置。
5. 前記第１半円部は、開動作において前記吸気通路の下流側に移動し、
   前記第２半円部は、開動作において前記吸気通路の上流側に移動する、
   ことを特徴とする請求項２ないし４いずれかに記載の吸気絞り装置。
6. 前記スロットルバルブは、前記吸気通路に垂直な方向に軸線をもって前記吸気通路を貫通すると共に前記吸気通路に臨む位置に所定の口径をなす貫通路を画定し、その軸線回りに回動することにより前記吸気通路を開閉するロータリーバルブであり、
   前記貫通路は、前記吸入空気量特性に応じた口径に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸気絞り装置。
7. 前記スロットルボデー及びスロットルバルブは、樹脂材料により形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の吸気絞り装置。
   
   

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