JP2008031964A - エンジンの燃料噴射装置及び吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンパクト化及び低コスト化を図る。
【解決手段】エンジンのボア7におけるスロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70(図6参照。)を形成するスロットルボデー2のボデー本体5に、バイパス通路70(図6参照。)内に向けて燃料を噴射するインジェクタ210を設ける。インジェクタ210を、バイパス通路70(図6参照。)のバイパス出口孔30におけるストレート状の縦孔部31の流出通路部221の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置する。エンジンの吸気装置1は、スロットルボデー2とデバイスユニット3とを備える。デバイスユニット3は、ボデー本体5に着脱可能又は着脱不能に設けられるデバイスブロック50、及び、そのデバイスブロック50にモジュール化された少なくとも1つのデバイス部品(ISCバルブ)とを有する。
【選択図】図36
【解決手段】エンジンのボア7におけるスロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70(図6参照。)を形成するスロットルボデー2のボデー本体5に、バイパス通路70(図6参照。)内に向けて燃料を噴射するインジェクタ210を設ける。インジェクタ210を、バイパス通路70(図6参照。)のバイパス出口孔30におけるストレート状の縦孔部31の流出通路部221の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置する。エンジンの吸気装置1は、スロットルボデー2とデバイスユニット3とを備える。デバイスユニット3は、ボデー本体5に着脱可能又は着脱不能に設けられるデバイスブロック50、及び、そのデバイスブロック50にモジュール化された少なくとも1つのデバイス部品(ISCバルブ)とを有する。
【選択図】図36
Description
本発明は、エンジンの燃料噴射装置及び吸気装置に関する。
従来のエンジンの燃料噴射装置には、エンジンの吸気通路を形成するスロットルボデーのボデー本体に、吸気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射弁、燃料噴射装置等とも呼ばれている。)を設けたものがある(特許文献1参照。)。
従来の燃料供給装置において、インジェクタは、スロットルボデーのボデー本体に設けられたインジェクタ取付通路に取り付けられている。また、インジェクタ取付通路は、エンジンの吸気通路におけるスロットルバルブを迂回する補助空気通路とは別に設けられているのが一般的であった。このため、スロットルボデーのボデー本体に、インジェクタ取付通路と補助空気通路とを個々に形成する必要があることから、大型化及びコストアップを余儀なくされるという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、コンパクト化及び低コスト化を図ることのできるエンジンの燃料噴射装置及び吸気装置を提供することにある。
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エンジンの燃料噴射装置及び吸気装置により解決することができる。
すなわち、請求項1に記載されたエンジンの燃料噴射装置によると、エンジンの吸気通路におけるスロットルバルブを迂回する補助空気通路を形成する通路形成部材に、補助空気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタを設けている。したがって、補助空気通路がインジェクタ取付通路を兼ねることにより、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。また、インジェクタから噴射された霧化燃料に対する補助空気によるエアアシスト効果が得られるので、霧化燃料の霧化を促進し、燃焼効率を向上することができる。
すなわち、請求項1に記載されたエンジンの燃料噴射装置によると、エンジンの吸気通路におけるスロットルバルブを迂回する補助空気通路を形成する通路形成部材に、補助空気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタを設けている。したがって、補助空気通路がインジェクタ取付通路を兼ねることにより、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。また、インジェクタから噴射された霧化燃料に対する補助空気によるエアアシスト効果が得られるので、霧化燃料の霧化を促進し、燃焼効率を向上することができる。
また、請求項2に記載されたエンジンの燃料噴射装置によると、インジェクタを、補助空気通路における補助空気量制御装置による補助空気量の制御位置よりも下流側の通路部内に向けて燃料を噴射する位置に配置している。このため、インジェクタから噴射された霧化燃料が吸気通路内へ速やかに流入することができる。
また、請求項3に記載されたエンジンの燃料噴射装置によると、インジェクタを、補助空気通路の下流側の通路部が有するストレート状の流出通路部の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置している。このため、インジェクタから噴射された霧化燃料が吸気通路内へ速やかに流入することができる。
また、請求項4に記載されたエンジンの燃料噴射装置によると、吸気通路に対して流出通路部の合流する角度が約30°であるため、インジェクタから噴射された霧化燃料が吸気通路内へ速やかに流入することができる。
また、請求項5に記載されたエンジンの吸気装置によると、スロットルボデーのボデー本体にデバイスユニットのデバイスブロックを着脱可能又は着脱不能に設けることができる。したがって、スロットルボデーに対する少なくとも1つのデバイス部品の搭載が容易となる。
また、ボデー本体及びデバイスブロックのうちの少なくともボデー本体を通路形成部材としてスロットルバルブを迂回する補助空気通路を形成し、かつ、その通路形成部材に補助空気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタを設けている。したがって、補助空気通路がインジェクタ取付通路を兼ねることにより、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。また、インジェクタから噴射された霧化燃料に対する補助空気によるエアアシスト効果が得られるので、霧化燃料の霧化を促進し、燃焼効率を向上することができる。
また、ボデー本体及びデバイスブロックのうちの少なくともボデー本体を通路形成部材としてスロットルバルブを迂回する補助空気通路を形成し、かつ、その通路形成部材に補助空気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタを設けている。したがって、補助空気通路がインジェクタ取付通路を兼ねることにより、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。また、インジェクタから噴射された霧化燃料に対する補助空気によるエアアシスト効果が得られるので、霧化燃料の霧化を促進し、燃焼効率を向上することができる。
また、請求項6に記載されたエンジンの吸気装置によると、少なくとも1つのデバイス部品として、補助空気通路内を流れる補助空気量を制御する補助空気量制御装置を備えることができる。
また、請求項7に記載されたエンジンの吸気装置によると、インジェクタを、補助空気通路における補助空気量制御装置による補助空気量の制御位置よりも下流側の通路部内に向けて燃料を噴射する位置に配置している。このため、インジェクタから噴射された霧化燃料が吸気通路内へ速やかに流入することができる。
また、請求項8に記載されたエンジンの吸気装置によると、インジェクタを、補助空気通路の下流側の通路部が有するストレート状の流出通路部の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置している。このため、インジェクタから噴射された霧化燃料が吸気通路内へ速やかに流入することができる。
また、請求項9に記載されたエンジンの吸気装置によると、吸気通路に対して流出通路部の合流する角度が約30°であるため、インジェクタから噴射された霧化燃料が吸気通路内へ速やかに流入することができる。
また、請求項10に記載されたエンジンの吸気装置によると、流出通路部が、吸気装置の搭載上における吸気通路の天上部に合流している。このため、インジェクタを吸気装置の搭載上における上部に配置することができる。
また、請求項11に記載されたエンジンの吸気装置によると、補助空気通路を、ボデー本体とデバイスブロックとの協働によって容易に形成することができる。
また、請求項12に記載されたエンジンの吸気装置によると、補助空気量制御装置以外のデバイス部品として、スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ、吸気通路内の吸気温を検出する温度センサ、吸気通路内の吸気圧を検出する圧力センサのうちの少なくとも1つを備えることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例を参照して説明する。
本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。本実施例は、自動二輪車、原付自転車等の二輪車に用いられるエンジンの吸気装置について説明する。図1はエンジンの吸気装置を示す側面図、図2は同じく背面図、図3は図1のIII−III線矢視断面図、図4は図2のIV−IV線矢視断面図である。なお、エンジンの吸気装置については、エアクリーナ(図示しない。)が接続される側(図1において右側)を前側とし、また、インテークマニホールド(図示しない。)が接続される側(図1において左側)を後側として説明することにする。なお、エンジンの吸気装置1の上下方向は、二輪車に対する搭載上の天地方向と同じになっている。
図2に示すように、エンジンの吸気装置1は、スロットルボデー2と、そのスロットルボデー2の一側(図2において右側)に着脱可能に設けられたデバイスユニット3とにより構成されている(図1参照。)。説明の都合上、スロットルボデー2を説明し、その後でデバイスユニット3を説明する。
図3に示すように、スロットルボデー2は、その主体をなすボデー本体5を備えている。ボデー本体5は、例えば樹脂製で、前後方向(図3において紙面表裏方向)に貫通するほぼ中空円筒状のボア壁部6を有している。ボア壁部6内の中空部がボア7となっている。なお、ボア壁部6の前端部(図4において左端部)にエアクリーナ(図示しない。)が接続され、また、ボア壁部6の後端側(図4において右端側)にインテークマニホールド(図示しない。)が接続されるようになっている。したがって、エアクリーナから流れてくる吸入空気は、ボア7を通じてインテークマニホールドへ流れてゆくことになる。なお、ボア7は、本明細書でいう「吸気通路」に相当する。また、ボア壁部6の後端側には、インテークマニホールドに代えて、エンジンが直に接続される場合もある。
図3に示すように、スロットルボデー2は、その主体をなすボデー本体5を備えている。ボデー本体5は、例えば樹脂製で、前後方向(図3において紙面表裏方向)に貫通するほぼ中空円筒状のボア壁部6を有している。ボア壁部6内の中空部がボア7となっている。なお、ボア壁部6の前端部(図4において左端部)にエアクリーナ(図示しない。)が接続され、また、ボア壁部6の後端側(図4において右端側)にインテークマニホールド(図示しない。)が接続されるようになっている。したがって、エアクリーナから流れてくる吸入空気は、ボア7を通じてインテークマニホールドへ流れてゆくことになる。なお、ボア7は、本明細書でいう「吸気通路」に相当する。また、ボア壁部6の後端側には、インテークマニホールドに代えて、エンジンが直に接続される場合もある。
図3に示すように、前記ボア壁部6には、前記ボア7を径方向すなわち左右方向に横切るスロットルシャフト9が配置されている。スロットルシャフト9は、例えば金属製である。スロットルシャフト9の両端部は、ボア壁部6に一体形成された左右一対の軸受ボス部10,11内に回転可能に支持されている。スロットルシャフト9と各軸受ボス部10,11との間には、それぞれゴム製のシール材12が介装されている。各シール材12は、スロットルシャフト9と各軸受ボス部10,11との間を弾性的にシールしている。
図4に示すように、前記スロットルシャフト9上には、前記ボア7を開閉するほぼ円板状のバタフライ式のスロットルバルブ14がスクリュ15により締着されている。スロットルシャフト9と一体でスロットルバルブ14が回転することにより、ボア7内を流れる吸入空気量が制御される。なお、スロットルバルブ14は、図4に実線14で示す状態が閉状態であり、その閉状態より図4において右回り方向(図4中、矢印「O(オー)」方向参照。)へ回動されることにより開状態(図4中、二点鎖線14参照。)となる。また、開状態のスロットルバルブ14は、図4において左回り方向(図4中、矢印「S」方向参照。)へ回動されることにより閉状態(図4中、実線14参照。)となる。
図3に示すように、前記スロットルシャフト9の右端部(図3において右端部)には、スロットルレバー17がインサート成形より一体化されている。スロットルレバー17と、それに対向する軸受ボス部11との間には、コイルスプリングからなるリターンスプリング18が介装されている。リターンスプリング18は、スロットルレバー17及びスロットルシャフト9並びにスロットルバルブ14を常に閉方向へ付勢している。なお、スロットルレバー17には、図示しないスロットル操作装置につながるアクセルワイヤが接続されかつ巻装されるようになっている。
前記スロットルシャフト9は、前記スロットルバルブ14の締着に先立って、ボア壁部6の各軸受ボス10,11内にその右方から左方へ向けて挿通されている。スロットルシャフト9の挿入端部にワッシャ19及びスペーサ20が嵌合されたのち、その端部に形成された環状溝(符号省略)にスナップリング21が装着されている。ワッシャ19は、前記軸受ボス部10の開口側端部内に形成された内径を大きくする開口凹部22内に係止されている。これにより、スロットルシャフト9の抜け止めがなされている。また、スロットルシャフト9の挿入端(図3において左端部)は、軸受ボス部10の開口端面よりも突出されている。その挿入端には、断面D字状をなすセンサロータ連結部24が形成されている(図5参照。)。なお、図5はスロットルボデーのデバイスユニット取付側を示す側面図である。また、センサロータ連結部24には、後述するデバイスユニット3が備えるスロットルポジションセンサ52のセンサロータ143が連結可能となっている。
図3に示すように、前記ボア壁部6には、左側の軸受ボス部10の外周部に連続するフランジ状のユニット装着部26が一体形成されている。ユニット装着部26には、左側の軸受ボス部10の開口端面と同一平面をなしかつ前記スロットルシャフト9の軸線9Lに直交する外端面からなる装着面26aが形成されている(図2参照。)。この装着面26aに、後述するデバイスユニット3が着脱可能となっている。なお、スロットルシャフト9の軸線9Lは、スロットルバルブ14の回動軸線に相当する。
図4に示すように、前記ユニット装着部26には、バイパス入口孔28及びバイパス出口孔30が形成されている。バイパス入口孔28は、ボア壁部6及びユニット装着部26を左右方向(図4において紙面表裏方向)に貫通するストレート状の円形孔により形成されている。バイパス入口孔28のボア側の開口端は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の上流側でかつ上部寄りの位置においてボア7の通路壁面に開口されている。また、バイパス入口孔28の反ボア側の開口端は、ユニット装着部26の装着面26aに開口されている(図5参照。)。
前記バイパス出口孔30は、図4のほか、図6及び図7に表されている。なお、図6はバイパス通路を示す平断面図、図7は図6のVII−VII線矢視断面図である。
図7に示すように、前記バイパス出口孔30は、前記ボデー本体5の上部において縦方向に延びる縦孔部31と、その縦孔部の中央部から左方(図7において右方)へ水平状に延びる横孔部32とにより形成されている。図4に示すように、縦孔部31のボア側の開口端部すなわち下流側端部は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の下流側においてボア7の通路壁面の天井部に開口されており、そのボア7に合流されている。また、縦孔部31の反ボア側の開口端部すなわち上流側端部は、ユニット装着部26の上面側に開口(すなわち合流)されている(図4参照。)。
図7に示すように、前記バイパス出口孔30は、前記ボデー本体5の上部において縦方向に延びる縦孔部31と、その縦孔部の中央部から左方(図7において右方)へ水平状に延びる横孔部32とにより形成されている。図4に示すように、縦孔部31のボア側の開口端部すなわち下流側端部は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の下流側においてボア7の通路壁面の天井部に開口されており、そのボア7に合流されている。また、縦孔部31の反ボア側の開口端部すなわち上流側端部は、ユニット装着部26の上面側に開口(すなわち合流)されている(図4参照。)。
図7に示すように、縦孔部31は、吸気装置1の搭載上のボア7の天上部から上方(図7において上方)へ延びかつそのボア側の開口端部(図4において下端部)に比べ反ボア側の開口端部(図4において上端部)が後方(すなわちボア7の上流側(図4において左側))へ傾斜する直線31Lに沿って延びるストレート状の円形孔により傾斜状に形成されている。また、横孔部32もストレート状に形成されている。しかして、縦孔部31の反ボア側の開口端部にインジェクタ210が設けられている(図4参照。)。なお、説明の都合上、インジェクタ210、及び、ボデー本体5に対するインジェクタ210の取付構造については後で説明する。また、ボデー本体5及びインジェクタ210を主要構成部品として、燃料噴射装置200が構成されている(図5参照。)。
また、図7に示すように、前記横孔部32は、前記縦孔部31の中央部においてT字状に交差しており、縦孔部31の直線31Lに直交する直線32Lに沿って延びるストレート状の段付円形孔により形成されている。横孔部32の中心線すなわち直線32Lは、前記スロットルバルブ14の回動軸線(9L)と平行状をなしている。また、横孔部32は、ユニット装着部26の装着面26aに開口する大径側の孔部32aと、大径側の孔部32aと縦孔部31とを連通する小径側の孔部32bとを有している。小径側の孔部32bにおける大径側の孔部32a側の口縁部が、後述するアイドルスピードコントロールバルブ(以下、「ISCバルブ」という。)51の弁体110に対応する弁シート部33となっている。なお、横孔部32における大径側の孔部32a内には、後述するデバイスブロック50の弁体嵌合部74が嵌合される。このため、横孔部32における大径側の孔部32aを、「弁体嵌合部用孔部」という。
また、図5に示すように、前記ユニット装着部26の装着面26aには、前記バイパス入口孔28とバイパス出口孔30(詳しくは、大径側の孔部32a)とを連絡するバイパス通路溝37が形成されている(図6参照。)。
図4に示すように、前記ボア7の通路壁面には、ストレート状の円形孔からなる上下一対の圧力取入口38が形成されている。両圧力取入口38は、開弁時におけるスロットルバルブ14の下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置に開口されている。この「スロットルバルブの下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置」とは、例えば、全開状態(図4中、二点鎖線14参照。)のスロットルバルブ14の下流側端部14aの下流側の周辺部が相当する。さらに、両圧力取入口38は、前記バイパス出口孔30の縦孔部31から流出する吸入空気(補助空気)の流れの上流側でかつその吸入空気の影響を避けた位置に開口されている。さらに、両圧力取入口38は、スロットルバルブ14の下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置であって、バイパス出口孔30の縦孔部31から流出される吸入空気(補助空気)の流れの上流側でかつその吸入空気の影響を避けた位置のうちでも、最も上流側に近い位置に開口されている。また、両圧力取入口38のうち、二輪車に対するスロットルボデー2の搭載上、天地方向に関して地側(例えば、図4において下側)に位置する圧力取入口38(符号、(A)を付記する。)は、後述する合流孔部39内に流入した異物(例えば、水)をボア7内へ排出する排出口となる。
図4に示すように、前記ボア7の通路壁面には、ストレート状の円形孔からなる上下一対の圧力取入口38が形成されている。両圧力取入口38は、開弁時におけるスロットルバルブ14の下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置に開口されている。この「スロットルバルブの下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置」とは、例えば、全開状態(図4中、二点鎖線14参照。)のスロットルバルブ14の下流側端部14aの下流側の周辺部が相当する。さらに、両圧力取入口38は、前記バイパス出口孔30の縦孔部31から流出する吸入空気(補助空気)の流れの上流側でかつその吸入空気の影響を避けた位置に開口されている。さらに、両圧力取入口38は、スロットルバルブ14の下流側の外周部付近に生成される吸気流れの渦流の影響を避けた位置であって、バイパス出口孔30の縦孔部31から流出される吸入空気(補助空気)の流れの上流側でかつその吸入空気の影響を避けた位置のうちでも、最も上流側に近い位置に開口されている。また、両圧力取入口38のうち、二輪車に対するスロットルボデー2の搭載上、天地方向に関して地側(例えば、図4において下側)に位置する圧力取入口38(符号、(A)を付記する。)は、後述する合流孔部39内に流入した異物(例えば、水)をボア7内へ排出する排出口となる。
図4に示すように、前記ユニット装着部26には、両圧力取入口38の左側(図4において紙面裏側)において装着面26aに開口する断面縦長の長円形状のストレート状の合流孔部39が形成されている(図5参照。)。この合流孔部39の上端部には上側の圧力取入口38が連通され、その下端部には下側の圧力取入口38が連通されている。また、図5に示すように、ユニット装着部26の装着面26aには、前記合流孔部39の上方近くから上流側(図5において右方)へ延びる長細状の連絡溝40が形成されている。なお、両圧力取入口38、合流孔部39及び連絡溝40は、後述する圧力センサ54にかかる圧力通路187の一部を構成するものである。
図4に示すように、前記ボア壁部6及びユニット装着部26には、左右方向(図4において紙面表裏方向)に貫通するストレート状の円形孔からなる吸気温検出用孔42が設けられている。吸気温検出用孔42は、全閉状態の前記スロットルバルブ14の上流側でかつ下部寄りの位置すなわちバイパス入口孔28の下方近くにおいてボア7の通路壁面に開口されている。また、バイパス入口孔28の反ボア側の開口端は、ユニット装着部26の装着面26aに開口されている(図5参照。)。
図5に示すように、前記ユニット装着部26の外周部には、適数個(図5では上側に1個、下側に前後2個の計3個を示す。)の締結ボス部44が形成されている。締結ボス部44には、ねじ孔44aが形成されている。ねじ孔44aには、後述するデバイスユニット3のデバイスブロック50を締結するための締結用ボルト45(図2参照。)が締着可能となっている。
次に、前記スロットルボデー2に着脱可能に設けられるデバイスユニット3について説明する。なお、図11はデバイスユニットの構成部品を示す分解斜視図である。
図11に示すように、デバイスユニット3は、デバイスブロック50に対して、デバイス部品(詳しくは、エンジンに関連するデバイス部品)としてISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54を配線基板55と共にモジュール化したものである。なお、デバイスユニット3については、説明の都合上、スロットルボデー2に対する取付側(図11において下側)を前側とし、後述するデバイスカバー60側(図11において上側)を後側として説明する。
図11に示すように、デバイスユニット3は、デバイスブロック50に対して、デバイス部品(詳しくは、エンジンに関連するデバイス部品)としてISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54を配線基板55と共にモジュール化したものである。なお、デバイスユニット3については、説明の都合上、スロットルボデー2に対する取付側(図11において下側)を前側とし、後述するデバイスカバー60側(図11において上側)を後側として説明する。
まず、デバイスブロック50を説明する。なお、図14はデバイスブロックを示す正面図、図15は同じく背面図である。
図11に示すように、前記デバイスブロック50は、例えば、樹脂製であり、ほぼブロック状に形成されている。図14に示すように、デバイスブロック50の前側には、取付面50aが形成されている。取付面50aは、前記ユニット装着部26の装着面26a(図5参照。)に面接触状に接合可能に形成されている。また、図15に示すように、デバイスブロック50の後側には、その外周部に沿う周壁部57が形成されている。デバイスブロック50の周壁部57内に、収容凹部58が形成されている。なお、収容凹部58には、後述するISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、圧力センサ54、配線基板55等が収容される。また、周壁部57の開口端に対するデバイスカバー60(後述する。)の樹脂溶着により、収容凹部58が閉鎖されるようになっている。
図11に示すように、前記デバイスブロック50は、例えば、樹脂製であり、ほぼブロック状に形成されている。図14に示すように、デバイスブロック50の前側には、取付面50aが形成されている。取付面50aは、前記ユニット装着部26の装着面26a(図5参照。)に面接触状に接合可能に形成されている。また、図15に示すように、デバイスブロック50の後側には、その外周部に沿う周壁部57が形成されている。デバイスブロック50の周壁部57内に、収容凹部58が形成されている。なお、収容凹部58には、後述するISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、圧力センサ54、配線基板55等が収容される。また、周壁部57の開口端に対するデバイスカバー60(後述する。)の樹脂溶着により、収容凹部58が閉鎖されるようになっている。
図11に示すように、前記デバイスブロック50の外周部には、前記ユニット装着部26の各締結ボス部44(図5参照。)に対応する取付ボス部62が形成されている。各取付ボス部62には、ボルト挿通孔62aが形成されている(図14及び図15参照。)。ボルト挿通孔62aは、締結用ボルト45(図2参照。)を挿通可能に形成されている。締結用ボルト45を各取付ボス部62のボルト挿通孔62aを通して各締結ボス部44のねじ孔44aに締着することにより、スロットルボデー2にデバイスブロック50が着脱可能に設けることができるようになっている(図1〜図3参照。)。
図16はスロットルポジションセンサの周辺部を示す分解断面図である。図16に示すように、前記デバイスブロック50には、前後方向(図16において上下方向)に貫通する中空円筒状のロータ嵌合孔部64が形成されている。ロータ嵌合孔部64の中央部の内周面には、環状に張り出すフランジ部65が形成されている。また、ロータ嵌合孔部64内は、後述するスロットルポジションセンサ52のセンサロータ143がその後方(図16において上方)から嵌合可能に形成されている。また、デバイスブロック50の取付面50aには、ロータ嵌合孔部64を取り囲む円筒状をなす接続筒部66が突出されている。接続筒部66は、前記ユニット装着部26の装着面26aにおける左側の軸受ボス部10の開口凹部22内に嵌合可能に形成されている(図3参照。)。
図14に示すように、前記デバイスブロック50の取付面50a上には、バイパス通路溝68が形成されている。バイパス通路溝68は、前記ユニット装着部26の装着面26aのバイパス通路溝37(図5参照。)に対応して形成されている(図6参照。)。
図6に示すように、バイパス通路溝68は、ユニット装着部26の装着面26aにデバイスブロック50の取付面50aを面接触させた際に、バイパス通路溝37と協働して閉断面をなすバイパス通路70を形成するものである。バイパス通路70は、前記バイパス入口孔28及び前記バイパス出口孔30と連通することにより、スロットルバルブ14を迂回する一連の「補助空気通路」を形成する。なお、バイパス通路70の通路壁部は、スロットルボデー2とデバイスブロック50との協働によって形成されている。
図6に示すように、バイパス通路溝68は、ユニット装着部26の装着面26aにデバイスブロック50の取付面50aを面接触させた際に、バイパス通路溝37と協働して閉断面をなすバイパス通路70を形成するものである。バイパス通路70は、前記バイパス入口孔28及び前記バイパス出口孔30と連通することにより、スロットルバルブ14を迂回する一連の「補助空気通路」を形成する。なお、バイパス通路70の通路壁部は、スロットルボデー2とデバイスブロック50との協働によって形成されている。
図17はISCバルブ及び圧力センサの周辺部を示す分解断面図である。図17に示すように、前記デバイスブロック50には、前後方向(図17において上下方向)に貫通する中空円筒状のモータ嵌合部72が形成されている。モータ嵌合部72の前端部内には、口径を小さくする段部73が形成されている。モータ嵌合部72は、後述するISCバルブ51のステップモータ108がその後方(図17において上方)から嵌合可能に形成されている。
前記デバイスブロック50の取付面50aには、前記モータ嵌合部72を取り囲みかつその段部73と連続する円筒状をなす弁体嵌合部74が形成されている。また、弁体嵌合部74の先端部の内周面には、環状に張り出すフランジ部75が形成されている。弁体嵌合部74内には、後述するISCバルブ51の弁体110及びバルブスプリング138がその後方(図17において上方)から嵌合可能となっている。また、弁体嵌合部74は、前記ユニット装着部26のバイパス出口孔30の弁体嵌合部用孔部32a内に嵌合可能に形成されている(図6及び図7参照。)。また、弁体嵌合部74の内周面には、適数個(図17では1個を示す。)の位置決め凸部76が等間隔すなわち180°間隔で形成されている。位置決め凸部76は、弁体嵌合部74の軸方向(図17において上下方向)に延びている。
前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面には、中空角筒状の圧力センサ用嵌合孔部77が形成されている。さらに、圧力センサ用嵌合孔部77の底面中央部には、前後方向(図17において上下方向)に貫通する円形の圧力検出孔部78が形成されている。圧力センサ用嵌合孔部77内は、後述する圧力センサ54のセンサ本体部54aがその後方(図17において上方)から嵌合可能となっている。また、圧力検出孔部78内には、圧力センサ54の圧力検出部54bが嵌合可能となっている。
図18は温度センサの周辺部を示す分解断面図である。図18に示すように、前記デバイスブロック50には、前後方向(図18において上下方向)に貫通する温度センサ用挿入孔部80が形成されている。デバイスブロック50の取付面50aには、温度センサ用挿入孔部80の前端開口部を取り囲む中空円筒状の検出筒部81が突出されている。検出筒部81の先端部は、端板部81aによって閉鎖されている。検出筒部81は、後述する温度センサ53のサーミスタ140を温度センサ用挿入孔部80を通じて挿入可能に形成されている。また、検出筒部81は、前記ユニット装着部26の装着面26aにおける吸気温検出用孔42(図5参照。)内に嵌合可能に形成されている(図4参照。)。
図14に示すように、前記デバイスブロック50の取付面50aには、前記弁体嵌合部74の下方近くに位置する左右の連絡凹部83,84、左側の連絡凹部83と前記圧力検出孔部78とを連通する縦長状の条溝部85、右側の連絡凹部84の下側に絞り溝部86を介して連通する縦長状の中継凹部87が形成されている。左側の連絡凹部83は、前記ユニット装着部26の装着面26aにおける連絡溝40(図5参照。)の前端部(図5において右端部)に整合可能に形成されている。また、右側の連絡凹部84は、前記連絡溝40(図5参照。)の後端部(図5において左端部)に整合可能に形成されている。また、中継凹部87は、ユニット装着部26の装着面26aにおける合流孔部39(図5参照。)に整合可能に形成されている。
図14に示すように、前記デバイスブロック50の取付面50aには、ガスケット用嵌合溝90が形成されている。ガスケット用嵌合溝90は、環状をなす第1〜第5の計5つの溝部91〜95が相互に一部を共用する不規則な網目状に形成されている。第1の溝部91は、前記接続筒部66を取り囲む環状に形成されている。また、第2の溝部92は、前記バイパス通路溝68及び前記弁体嵌合部74を取り囲みかつ第1の溝部91の上側部を共用する環状に形成されている。また、第3の溝部93は、前記検出筒部81を取り囲みかつ第2の溝部91の下側部の左端部を共用する環状に形成されている。また、第4の溝部94は、前記圧力検出孔部78及び前記左側の連絡凹部83並びに前記条溝部85を取り囲みかつ第1の溝部91の右側部及び第2の溝部91の下側部の中央部を共用する環状に形成されている。また、第5の溝部95は、前記右側の連絡凹部84及び絞り溝部86並びに中継凹部87を取り囲みかつ第2の溝部91の下側部の右端部及び第4の溝部94の右側部を共用する環状に形成されている。なお、ガスケット用嵌合溝90に嵌合されるガスケット180については後で説明する。
図11に示すように、前記デバイスブロック50の左側部には、コネクタ部97が樹脂モールド成形により一体形成されている。コネクタ部97は、各デバイス部品すなわちISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54に係る各コネクタ部を1つに集約したものである。なお、図12はデバイスユニットのスロットルポジションセンサの周辺部を示す断面図、図13はデバイスブロックのコネクタ部の周辺部を示す断面図である。
図13に示すように、前記コネクタ部97には、所定本数(図13では2本を示す。)のターミナル98がインサート成形により配置されている。これらのターミナル98としては、後述するISCバルブ51のステップモータ108のA相用及びB相用(後述する。)の各2本、スロットル開度出力用、吸気温出力用、吸気圧出力用、電源用、グランド(接地)用の計9本のターミナルが相当する。これらのターミナル98のコネクタ側の端末部は、相互に平行をなす状態で左方へ向けて突出されている。また、電源用、グランド用、スロットル開度出力用、吸気圧出力用の計4本の各ターミナル98の反コネクタ側の端末部98(符号、(a)を付す。)は、デバイスブロック50の背面側(図13において上方)に向けて折り曲げられている。その端末部98(a)は、図15に示すように、前記温度センサ用挿入孔部80の上方において左右2列をなすように配列されている。また、後述するステップモータ108にかかるA相用及びB相用の各2本で計4本のターミナル98の端末部(図示しない。)は、デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に左右2本ずつ段違い状をなすように配置された上下各2つの端子板99a,99bに接続されている(図11参照。)。これらの端子板99a,99bは、前記モータ嵌合部72と圧力センサ用嵌合孔部77との間において左右方向に並んでいる(図15参照。)。また、吸気温出力用にかかるグランド用、吸気温出力用の計2本の各ターミナル98の端末部(図示しない。)は、図15に示すように、デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置された上下2個の端子板100a,100bに接続されている。これらの端子板100a,100bは、前記温度センサ用挿入孔部80の上下に隣接している。
前記コネクタ部97は、電子制御ユニット(ECU)からなる制御手段102(図1参照。)に電気的につながる外部コネクタ(図示しない。)が差し込みにより接続可能に形成されている。なお、制御手段102には、各デバイス部品すなわちISCバルブ51、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、及び、圧力センサ54、その他のセンサ、スイッチ等(図示しない。)の各種検出手段からの出力信号が入力される。また、制御手段102は、各種検出手段からの出力信号に基づいて、ISCバルブ51のステップモータ108(後述する。)、その他の図示しない各種装置を制御する。
図15に示すように、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上には、上下一対をなす円柱状の基準ピン104が突出されている。上側の基準ピン104はモータ嵌合部72の右上方に配置されているとともに、下側の基準ピン104は、収容凹部58の左下側の隅角部に配置されている。また、両基準ピン104は、図16に示すように、基部側を大径部としかつ先端側を小径部とする段付面104aを有する段付ピン状に形成されている。この小径部の先端部は、先細りをなすテーパ状に形成されている。
図15に示すように、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上には、上下一対をなす円柱状の取付ピン106が突出されている。上側の取付ピン106は収容凹部58の右上側の隅角部に配置されているとともに、下側の取付ピン106はモータ嵌合部72の左下方に隣接して配置されている。また、両取付ピン106は、図16に示すように、基部側を大径部としかつ先端側を小径部とする段付面106aを有する段付ピン状に形成されている。この小径部の先端部は、先細りをなすテーパ状に形成されている。また、取付ピン106の段付面106aと基準ピン104の段付面104aとは、前記ロータ嵌合孔部64の軸線64Lに直交する一平面上に形成されている。また、前記周壁部57の内周側の空きスペースには、両段付面104a,106aと同一平面をなす支持面107が形成されている。両段付面104a,106a及び支持面107のなす同一平面は、デバイスブロック50に配線基板55(後述する。)を組付ける際の基準面DLとなる。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれるISCバルブ51を説明する。図17に示すように、ISCバルブ51は、ステップモータ(ステッピングモータ、ステッパモータ等とも呼ばれている。)108と、そのステップモータ108により前記バイパス通路70の横孔部32(図7参照。)の中心線(直線32L)方向を作動方向として進退移動される弁体110とを備えている。本実施例のステップモータ108には、バイポーラ型のステップモータが用いられている。なお、ステップモータ108は、本明細書でいう「アクチュエータ」に相当する。また、図19はISCバルブを示す断面図、図20はISCバルブを弁体の先端側から見た正面図である。
図19に示すように、前記ステップモータ108は、強磁性体からなる有底円筒状のモータハウジング112内に収容されたステータ113と、ステータ113内で回転するモータロータ114とを備えている。ステータ113は、樹脂製のボビン115を備えている。ボビン115は、4個のヨーク116及び4本の端子117(図20参照。)をインサート成形したものである。また、ヨーク116は、2個1組として軸方向に積層状に配置されている。ボビン115には、ヨーク116を被覆する被覆部118のほか、モータハウジング112の開口側にフランジ状に形成された端板部119、端板部119の外周面に平行状に突出する一対の端子支持部120,121(図17参照。)が一体形成されている。各端子支持部120,121には、それぞれ2本ずつの端子117の基端部が埋設されている(図11参照。)。各端子117は、各端子支持部120,121より段違い状に引き出されている。また、図20に示すように、ステップモータ108の計4本の端子117のうち、A相用の2本の端子117に符号、(S1)、(S2)を付し、B相用の2本の端子117に符号、(S3)、(S4)を付す。
図19に示すように、前記ボビン115の外周部には、コイル線122が上下2段に巻装されている。コイル線122の端末部は各端子117(図17参照。)にそれぞれ接続されている。また、ボビン115の端板部119上には、前記モータハウジング112の開口端面を閉鎖する金属製のカバープレート123が重合されている。また、前記モータハウジング112の底板部112a及び前記ボビン115の端板部119には、一対をなすドライベアリング124,125が設けられている。両ドライベアリング124,125は、ボビン115に対して同一軸線上に配置されている。
前記モータロータ114は、金属製の丸棒状のロータシャフト127と、ロータシャフト127の外周部に設けられた円筒状のマグネット130とを備えている。ロータシャフト127は、前記一対のドライベアリング124,125に回転可能に支持されている。ロータシャフト127のカバープレート123側の端面は、凸型球面状に形成されており、該カバープレート123に点接触可能となっている。また、ロータシャフト127の他端面には、凸型球面状の凸部128が形成されており、それに対向する弁体110の筒状部132内の底面に点接触可能となっている。また、マグネット130は、ロータシャフト127における両ドライベアリング124,125の相互間における軸部分を取り巻くように設けられている。また、マグネット130は、前記ヨーク116の内周面に対して所定の隙間を隔ててて対応し、かつ、ヨーク116の各磁極歯に対応する数のN極、S極が交互に着磁されている。また、前記モータハウジング112外へ突出するロータシャフト127の先端部には、ねじ軸部129が形成されている。
前記弁体110は、例えば樹脂製で、中空円筒状をなす筒状部132と、その筒状部132の先端部(図19において下端部)に形成された先細りをなすテーパ面133aを有する円柱状の弁先部133と、前記筒状部132の基端部(図19において上端部)の外周部に環状に突出されたフランジ部134とを有している。また、図20に示すように、フランジ部134の外周面には、適数個(図20では4個を示す。)の位置決め溝134aが等間隔すなわち90°間隔で形成されている。
図19に示すように、前記弁体110の筒状部132内は、開口側半部(図19において上半部)を大径孔部としかつ底部側半部(図19において下半部)を小径孔部とする段付孔状に形成されている。その大径孔部内には、ねじ孔を有するナット部材136が圧入(例えば、熱圧入)により一体化されている。ナット部材136(詳しくは、ねじ孔)内には、前記ロータシャフト127のねじ軸部129が螺合されている。また、筒状部132の小径孔部は、ロータシャフト127のねじ軸部129を遊嵌可能に形成されている。したがって、前記モータロータ114の回転(正転及び逆転)により、ねじ軸部129とナット部材136との螺合を介して、弁体110が軸方向に進退移動可能(図19において上下動可能)となっている。また、弁体110の後退時において、弁体110がモータハウジング112に当接する以前において、ロータシャフト127の凸部128が弁体110の筒状部132内の底面に点接触することにより、それ以上の弁体110の後退が制限されるようになっている。
図21はISCバルブ及び温度センサを搭載したデバイスブロックのデバイスカバー取付側を示す側面図、図22はデバイスブロックに対するISCバルブの搭載状態を示す断面図である。図22に示すように、前記ISCバルブ51は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に搭載されている。詳しくは、前記弁体110が前記弁体嵌合部74内に嵌合されるととともに、前記ステップモータ108を前記モータ嵌合部72内に嵌合されている。このとき、弁体110のフランジ部134と弁体嵌合部74のフランジ部75との間には、コニカルスプリングからなるバルブスプリング138が介装されている。バルブスプリング138は、小径側の端部を弁体110のフランジ部134に当接させるとともに、大径側の端部を弁体嵌合部74のフランジ部75に当接させている。バルブスプリング138の小径側の端部は、弁体110のフランジ部134に環状に形成された環状凹部134b内に嵌合されている。バルブスプリング138は、弁体110とともに前記モータロータ114を後退方向(図22において上方)へ弾性的に付勢している。これにより、前記ロータシャフト127のカバープレート123側の端面(図22において上端面)が、前記カバープレート123に対して点接触する状態に保持されている。
また、前記弁体110のフランジ部134の位置決め溝134a(図17参照。)は、前記デバイスブロック50の弁体嵌合部74内の位置決め凸部76(図17参照。)にスライド可能に嵌合される。これにより、弁体110が軸回り方向に回り止めされる。このとき、位置決め溝134aが位置決め凸部76の倍数(本実施例では2倍)をもって形成されているので、弁体110をデバイスブロック50の弁体嵌合部74内に容易に嵌合することができる。また、弁体110の弁先部133は、デバイスブロック50の弁体嵌合部74のフランジ部75内に挿通されており、そのフランジ部75より先方(図22において下方)へ突出されている。
図22に示すように、前記モータ嵌合部72内に前記ステップモータ108が嵌合されることにより、そのステップモータ108の各端子117が、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置されている各端子板99a,99b上にそれぞれ載置される(図21参照。)。この状態で、各端子117が各端子板99a,99b上に抵抗溶接等により接続される。なお、ステップモータ108は、デバイスブロック50に設けられるデバイスカバー60によって抜け止めされる(図19参照。)。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれる温度センサ53を説明する。図18に示すように、温度センサ53は、サーミスタ140を主体として構成されている。なお、図23は温度センサの搭載状態を示す断面図である。
図23に示すように、サーミスタ140は、デバイスブロック50の温度センサ用挿入孔部80を通じて検出筒部81内に挿入されている。これにともない、サーミスタ140の2本のターミナル141の端末部が、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置されている各端子板100a,100b上に載置される(図21参照。)。この状態で、各ターミナル141の端末部が各端子板100a,100b上に抵抗溶接等により接続されている。
図23に示すように、サーミスタ140は、デバイスブロック50の温度センサ用挿入孔部80を通じて検出筒部81内に挿入されている。これにともない、サーミスタ140の2本のターミナル141の端末部が、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に配置されている各端子板100a,100b上に載置される(図21参照。)。この状態で、各ターミナル141の端末部が各端子板100a,100b上に抵抗溶接等により接続されている。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれるスロットルポジションセンサ52を説明する。図16に示すように、スロットルポジションセンサ52は、前記デバイスブロック50と配線基板55(後述する。)との間に組込まれるセンサロータ143を備えている。センサロータ143は、例えば、樹脂製で、配線基板55に面するほぼ円板状のロータ主部143aと、そのロータ主部143aのデバイスブロック50側(図16において下側)に突出するほぼ円筒状の連結筒部143bと、ロータ主部143aの配線基板55側(図16において上側)に突出する支軸部143cとを同一軸線上に備えている。連結筒部143bは、前記ロータ嵌合孔部64のフランジ部65内に遊嵌されている(図12及び図13参照。)。連結筒部143b内には板ばね144が組み込まれている。なお、板ばね144は、スロットルシャフト9のセンサロータ連結部24にセンサロータ143を連結した際に、センサロータ連結部24にセンサロータ143を径方向に弾性的に保持する。また、支軸部143cは、配線基板55に形成された支軸部挿通孔158内に遊嵌される。さらに、支軸部143cは、後述するデバイスカバー60に形成された軸受凹部170内に回転可能に軸支される。
図12に示すように、前記ロータ嵌合孔部64のフランジ部65と前記センサロータ143のロータ主部143aとの間の環状をなす対向面間には、ウェーブワッシャ(ウェーブスプリング、波形ばね座金とも呼ばれている。)145が介装されている。ウェーブワッシャ145は、常に、センサロータ143をデバイスカバー60側へ付勢する。なお、ウェーブワッシャ145は、本明細書でいう「弾性部材」に相当する。
前記ロータ主部143aのデバイスカバー60側の面(図12において上面)には、配線基板55の抵抗体部150,151(後述する。)上を摺動可能な摺動子であるブラシ147が設けられている。スロットルポジションセンサ52は、センサロータ143の回転にともない、ブラシ147が配線基板55の抵抗体部150,151上を摺動することにより電気信号に変換してその信号を出力する接触式のスロットルポジションセンサ52となっている。
次に、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に組込まれる配線基板55を説明する。なお、図24は配線基板を搭載したデバイスブロックのデバイスカバー取付側を示す側面図、図25は配線基板を示す表面図、図26は同じく裏面図である。
図24に示すように、配線基板55は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に嵌合可能な外形をもって形成されている(図24参照。)。図25に示すように、配線基板55の表面には、所定の配線パターン148が印刷されている。また、図26に示すように、配線基板55の裏面には、所定の配線パターン149が印刷されている。配線基板55の裏面には、前記センサロータ143のブラシ147に対応する扇形をなす内外の両抵抗体部150,151が形成されているとともに、圧力センサ54(後述する。)が実装されている。
図24に示すように、配線基板55は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に嵌合可能な外形をもって形成されている(図24参照。)。図25に示すように、配線基板55の表面には、所定の配線パターン148が印刷されている。また、図26に示すように、配線基板55の裏面には、所定の配線パターン149が印刷されている。配線基板55の裏面には、前記センサロータ143のブラシ147に対応する扇形をなす内外の両抵抗体部150,151が形成されているとともに、圧力センサ54(後述する。)が実装されている。
図25及び図26に示すように、前記配線基板55には、上下一対の基準孔153が形成されている。両取付孔155は、前記デバイスブロック50の両基準ピン104に対応しており、その取付ピン106の先端側の小径部に嵌合可能に形成されている(図15及び図16参照。)。また、基準孔153は、配線基板55に配線パターン148,149を印刷する際の基準孔としても使用される。
図25及び図26に示すように、前記配線基板55には、上下一対の取付孔155が形成されている。両取付孔155は、前記デバイスブロック50の両取付ピン106に対応しており、その取付ピン106の先端側の小径部に嵌合可能に形成されている(図15及び図16参照。)。
図25に示すように、前記配線基板55には、左右2列で計4個のターミナル挿通孔157が形成されている。これらのターミナル挿通孔157は、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に突出された計4本の各ターミナル98の反コネクタ側の端末部98(a)に対応しており、その端末部98(a)に嵌合可能に形成されている(図15参照。)。
また、図25に示すように、前記配線基板55の中央部には、支軸部挿通孔158が形成されている。支軸部挿通孔158は、前記センサロータ143の支軸部143cに対応しており、その支軸部143cに遊嵌可能に形成されている(図16参照。)。
また、図25に示すように、前記配線基板55の中央部には、支軸部挿通孔158が形成されている。支軸部挿通孔158は、前記センサロータ143の支軸部143cに対応しており、その支軸部143cに遊嵌可能に形成されている(図16参照。)。
図26に示すように、前記配線基板55の裏面上には、圧力センサ54が実装されている。圧力センサ54は、その主体をなすセンサ本体部54aと、そのセンサ本体部54a上(図26において紙面表方)に突出する円柱状の圧力検出部54bとを有している。センサ本体部54aは、前記デバイスブロック50の圧力センサ用嵌合孔部77に対応しており、その嵌合孔部77に嵌合可能に形成されている。また、圧力検出部54bは、デバイスブロック50の圧力検出孔部78に対応しており、その圧力検出孔部78に嵌合可能に形成されている(図17参照。)。
また、図25に示すように、配線基板55には、前記抵抗体部150,151と計4個のターミナル挿通孔157との間を横切る長細状の隔離孔160が形成されている。
また、図25に示すように、配線基板55には、前記抵抗体部150,151と計4個のターミナル挿通孔157との間を横切る長細状の隔離孔160が形成されている。
前記配線基板55は、前記デバイスブロック50の収容凹部58内に次に述べるようにして搭載されている。すなわち、配線基板55は、その裏面がデバイスブロック50の収容凹部58内の底面に面するようにして、その収容凹部58内に嵌合されている(図24参照。)。このとき、両基準孔153内にデバイスブロック50の両基準ピン104の先端側の小径部が相対的に嵌合されることにより、配線基板55が板面に平行する方向すなわちラジアル方向及び回転方向に位置決めされる(図12参照。)。また、両基準ピン104の小径部の先端部の先細りのテーパ状部分が両基準孔153をガイドすることにより、配線基板55が所定位置に速やかに位置決めすることができる。また、両基準孔153の口縁部が両基準ピン104の段付面104a(図16参照。)上に当接されることにより、配線基板55が収容凹部58の基準面DL上に支持される(図12参照。)。
前記配線基板55の外周部が前記収容凹部58の支持面107(図16参照。)上に当接されることによっても、配線基板55が収容凹部58の基準面DL上に支持される(図12参照。)。また、両取付孔155内にデバイスブロック50の両取付ピン106の先端側の小径部が相対的に嵌合され、かつ両取付孔155の口縁部が両取付ピン106の段付面106a(図16参照。)上に当接されることによっても、配線基板55が収容凹部58の基準面DL上に支持される(図12参照。)。このとき、両取付ピン106の小径部の先端部の先細りのテーパ状部分が両取付孔155をガイドすることによっても、配線基板55が所定位置に速やかに位置決めすることができる。
前記配線基板55の各ターミナル挿通孔157(図25参照。)内に、前記デバイスブロック50の収容凹部58の底面上に突出された計4本の各ターミナル98の端末部98(a)(図24参照。)が挿入される(図24参照。)。そして、配線基板55の各ターミナル挿通孔157の周りの配線パターン148,149(図25及び図26参照。)の導電部(符号省略)と各ターミナル98の端末部98(a)とがはんだ付けによって接続される。なお、はんだ付けによる結線部に符号、164を付す(図13及び図24参照。)。
また、配線基板55の支軸部挿通孔158内には、前記センサロータ143の支軸部143cが遊嵌される(図12及び図13参照。)。
また、配線基板55の支軸部挿通孔158内には、前記センサロータ143の支軸部143cが遊嵌される(図12及び図13参照。)。
図27はデバイスブロックに対する圧力センサの搭載状態を示す断面図である。図27に示すように、デバイスブロック50の収容凹部58内に対する配線基板55の搭載にともない、圧力センサ54のセンサ本体部54aが、デバイスブロック50の圧力センサ用嵌合孔部77内に嵌合されるとともに、その圧力検出部54bがデバイスブロック50の圧力検出孔部78内に嵌合される。なお、圧力センサ54のセンサ本体部54aと圧力センサ用嵌合孔部77との間には、両者間をシールするためのシール材(図示しない。)が適宜介在される。
また、図12に示すように、前記配線基板55の表面上に突出する取付ピン106の先端部を熱かしめにより押し潰することにより膨大部162を形成する。これにより、デバイスブロック50に配線基板55が抜け止めされる。
また、図12に示すように、前記配線基板55の表面上に突出する取付ピン106の先端部を熱かしめにより押し潰することにより膨大部162を形成する。これにより、デバイスブロック50に配線基板55が抜け止めされる。
次に、前記デバイスブロック50にモジュール化されたデバイス部品を覆うデバイスカバー60について説明する。図11に示すように、デバイスカバー60は、樹脂製で、デバイスブロック50の収容凹部58の周壁部57に対応する外径形状をもつ平板状に形成されている。なお、図28はデバイスカバーを示す裏面図である。
図28に示すように、前記デバイスカバー60の裏面には、上下一対の基準凹部168が形成されている。両基準凹部168は、前記デバイスブロック50の両基準ピン104に対応しており、その取付ピン106の先端側の小径部に嵌合可能に形成されている(図16参照。)。また、デバイスカバー60の裏面の中央部には、軸受凹部170が形成されている(図28参照。)。軸受凹部170は、前記センサロータ143の支軸部143cに対応しており、その支軸部143cを軸支可能に形成されている(図16参照。)。
前記デバイスカバー60の裏面には、上下一対のかしめ部用逃がし凹部172が形成されている(図28参照。)。両逃がし凹部172は、前記デバイスブロック50の両取付ピン106に対応しており、その取付ピン106の膨大部162(図12参照。)を収容可能に形成されている(図16参照。)。また、デバイスカバー60の裏面には、ターミナル用逃がし凹部173が形成されている(図28参照。)。逃がし凹部173は、前記配線基板55と前記各ターミナル98の端末部98(a)とのはんだ付けによる結線部164に対応しており、その接続部分を収容可能に形成されている(図13参照。)。また、デバイスカバー60の裏面には、モータ用逃がし凹部174が形成されている(図13参照。)。逃がし凹部174は、前記ステップモータ108のモータハウジング112に対応しており、そのモータハウジング112の後部を収容可能に形成されている(図6及び図7参照。)。
図12及び図13に示すように、前記デバイスカバー60は、前記デバイスブロック50にその収容凹部58の開口端面を閉鎖するように被せられる。このとき、デバイスカバー60の両基準凹部168内にデバイスブロック50の両基準ピン104の先端側の小径部が相対的に嵌合されることにより、デバイスカバー60が板面に平行する方向すなわちラジアル方向及び回転方向に位置決めされる。また、デバイスカバー60の軸受凹部170内に前記センサロータ143の支軸部143cが相対的に嵌合されることにより、デバイスカバー60にセンサロータ143が回転可能に軸支される。
また、デバイスカバー60の両かしめ部用逃がし凹部172内にデバイスブロック50の前記両取付ピン106の膨大部162が収容される(図12参照。)。また、デバイスカバー60のターミナル用逃がし凹部173内に、前記配線基板55と各ターミナル98の端末部98(a)とのはんだ付けによる結線部164が収容される(図13参照。)。また、デバイスカバー60のモータ用逃がし凹部174内に前記ステップモータ108のモータハウジング112の後部が収容される(図6及び図7参照。)。そして、デバイスブロック50の周壁部57にデバイスカバー60の外周部が樹脂溶着により接合されている(図12及び図13参照。)。
図29はガスケットを装着したデバイスブロックのスロットルボデー取付側を示す側面図である。図29に示すように、前記デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90(図14参照。)にはガスケット180が嵌合される。なお、図30はガスケットを示す表面図である。
図30に示すように、ガスケット180は、デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90(図14参照。)に対応する形状をもって形成されている。ガスケット180は、環状をなす第1〜第5の計5つのシール部181〜185が相互に一部を共用する不規則な網目状に形成されている。図29に示すように、第1のシール部181は、ガスケット用嵌合溝90の前記第1の溝部91に嵌合可能に形成されている。また、第2のシール部182は、ガスケット用嵌合溝90の前記第2の溝部92に嵌合可能に形成されている。また、第3のシール部183は、ガスケット用嵌合溝90の前記第3の溝部93に嵌合可能に形成されている。また、第4のシール部184は、ガスケット用嵌合溝90の前記第4の溝部94に嵌合可能に形成されている。また、第5のシール部185は、ガスケット用嵌合溝90の前記第5の溝部95に嵌合可能に形成されている。なお、ガスケット180は、前記スロットルボデー2に対する前記デバイスブロック50の取付けに際して、そのデバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90に嵌合される。
図30に示すように、ガスケット180は、デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90(図14参照。)に対応する形状をもって形成されている。ガスケット180は、環状をなす第1〜第5の計5つのシール部181〜185が相互に一部を共用する不規則な網目状に形成されている。図29に示すように、第1のシール部181は、ガスケット用嵌合溝90の前記第1の溝部91に嵌合可能に形成されている。また、第2のシール部182は、ガスケット用嵌合溝90の前記第2の溝部92に嵌合可能に形成されている。また、第3のシール部183は、ガスケット用嵌合溝90の前記第3の溝部93に嵌合可能に形成されている。また、第4のシール部184は、ガスケット用嵌合溝90の前記第4の溝部94に嵌合可能に形成されている。また、第5のシール部185は、ガスケット用嵌合溝90の前記第5の溝部95に嵌合可能に形成されている。なお、ガスケット180は、前記スロットルボデー2に対する前記デバイスブロック50の取付けに際して、そのデバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90に嵌合される。
次に、前記デバイスユニット3を前記スロットルボデー2に取付ける手順について説明する。すなわち、図2に示すように、デバイスユニット3をスロットルボデー2のユニット装着部26に対応させる(図2中、二点鎖線3参照。)。この状態から、デバイスブロック50のデバイスブロック50の取付面50aを、スロットルボデー2のユニット装着部26の装着面26aに面接触させる。そして、ユニット装着部26の各締結ボス部44のねじ孔44a(図5参照。)と、デバイスブロック50の各取付ボス部62のボルト挿通孔62a(図29参照。)とが整合する状態で、締結用ボルト45を各ボルト挿通孔62aを通して各ねじ孔44aに締め付けることにより、スロットルボデー2にデバイスブロック50がスロットルバルブ14の回動軸線方向に着脱可能に取付けられる(図1〜図3参照。)。
図8はスロットルボデーのスロットルシャフトとスロットルポジションセンサとの関係を示す断面図である。図8に示すように、デバイスブロック50をユニット装着部26に面接触させるに際し、デバイスブロック50の接続筒部66が、ユニット装着部26の軸受ボス部10の開口凹部22内に嵌合される。これとともに、センサロータ143の連結筒部143b内に、スロットルシャフト9のセンサロータ連結部24が板ばね144を介して連結される。これにより、センサロータ143がスロットルシャフト9と一体的に回転可能に連結される。板ばね144は、センサロータ連結部24に対してセンサロータ143を径方向に弾性的に保持する。したがって、スロットルポジションセンサ52が、センサロータ143の回転をもってスロットルバルブ14の開度を検出することができる。
図6に示すように、前記デバイスブロック50を前記ユニット装着部26に面接触させた際には、デバイスブロック50のバイパス通路溝68が、ユニット装着部26のバイパス通路溝37に整合する。これにより、閉断面をなしかつバイパス入口孔28とバイパス出口孔30とを連通することにより、スロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70が形成される。これにより、ボア7内を流れる吸入空気は、バイパス入口孔28からバイパス通路70を通じてバイパス出口孔30からボア7に流出する。また、バイパス出口孔30において、その上流側から流れてくる吸入空気(補助空気)は、横孔部32の大径側の孔部32a、小径側の孔部32bを経て、縦孔部31からボア7の下流側の中心部に向けて流出される(図4及び図7参照。)。
また、デバイスブロック50の弁体嵌合部74が、ユニット装着部26のバイパス出口孔30における横孔部32の弁体嵌合部用孔部32a内に嵌合される(図6及び図7参照。)。これにともない、ISCバルブ51の弁体110が、前記バイパス通路70の横孔部32の小径側の孔部32bの弁シート部33に対して同一軸線(32L)上に整合し、弁体110の弁先部133が弁シート部33に対向する。これにより、スロットルシャフト9の軸線9Lと平行をなす方向に進退移動可能に配置される(図7参照。)。また、ISCバルブ51のステップモータ108は、エンジンのアイドル時において、制御手段102(図1参照。)により駆動制御される。なお、図9はスロットルボデーの弁シート部に対するISCバルブの開弁状態を示す断面図、図10は同じくISCバルブの閉弁状態を示す断面図である。
前記ISCバルブ51の作動を説明する。いま、図10に示すように、ISCバルブ51の弁体110により弁シート部33が閉鎖された状態すなわち閉弁状態にあるものとする。この閉弁状態おいて、制御手段102(図1参照。)からステップモータ108に開弁信号が出力されると、モータロータ114(図19参照。)が開弁方向に回転(例えば、正転)される。このため、モータロータ114のロータシャフト127の回転により、そのロータシャフト127のねじ軸部129とナット部材136との螺合を介して、弁体110が後退(図10において上動)されることにより、弁シート部33が開かれる(図9参照。)。また、ISCバルブ51の開弁状態(図9参照。)において、制御手段102(図1参照。)からステップモータ108に閉弁信号が出力されると、モータロータ114(図19参照。)が閉弁方向に回転(例えば、逆転)される。このため、モータロータ114のロータシャフト127の回転により、そのロータシャフト127のねじ軸部129とナット部材136との螺合を介して、弁体110が進出(図9において下動)されることにより、弁シート部33が閉じられる(図10参照。)。上記したように、ステップモータ108の駆動制御に基づいて、弁体110が進退移動されることにより、バイパス通路70を流れる吸入空気量が調整すなわち制御される。なお、ISCバルブ51は、いわゆる「アイドル制御装置」であって、本明細書でいう「補助空気量制御装置」に相当する。また、弁シート部33は、本明細書でいう「補助空気量の制御位置」に相当する。
また、デバイスブロック50の検出筒部81(図23参照。)が、ユニット装着部26の吸気温検出用孔42内に挿入され、かつその検出筒部81の先端部がボア7内に突出される(図4参照。)。したがって、検出筒部81の先端部が、ボア7内を流れる吸入空気に晒される。これにより、デバイスブロック50の検出筒部81内に配置された温度センサ53のサーミスタ140(図23参照。)の温度検出能をもって、ボア7内を流れる吸入空気の温度いわゆる吸気温を検出することができる。また、サーミスタ140は、デバイスブロック50の検出筒部81の先端部の温度(吸気温)を検出することにより、電気信号に変換してその信号を制御手段102(図1参照。)に出力する。
図31は圧力通路を示す説明図、図32は図31のXXXII−XXXII線矢視断面図、図33は図31のXXXIII−XXXIII線矢視断面図、図34は図31のXXXIV−XXXIV線矢視断面図である。図32〜34に示すように、前記デバイスブロック50をユニット装着部26に面接触させることにより、前記スロットルボデー2のボア7(図4参照。)と、デバイスブロック50の圧力検出孔部78(図29参照。)とを連通する一連の閉断面をなす圧力通路187が形成される。
すなわち、デバイスブロック50の中継凹部87がユニット装着部26の合流孔部39に整合される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の絞り溝部86の開放端面がユニット装着部26の装着面26aにより閉鎖される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の右側の連絡凹部84がユニット装着部26の連絡溝40の一端部(後端部)に整合される(図32及び図33参照。)。また、ユニット装着部26の連絡溝40の中央部の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図33参照。)。また、デバイスブロック50の左側の連絡凹部83がユニット装着部26の連絡溝40の他端部(前端部)に整合される(図33及び図34参照。)。また、ユニット装着部26の条溝部85及び圧力検出孔部78の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図34参照。)。これにより、両圧力取入口38、合流孔部39、中継凹部87、絞り溝部86、右側の連絡凹部84、連絡溝40、左側の連絡凹部83、条溝部85、圧力検出孔部78による一連の閉断面をなすラビリンス構造の圧力通路187が形成される(図31参照。)。このため、ボア7内の吸気圧(負圧)が圧力通路187を通じて圧力センサ54の圧力検出部54bに作用することにより、ボア7内の吸気圧を圧力センサ54によって検出することができる。また、圧力センサ54は、圧力検出孔部78を通じて圧力検出部54bに作用する圧力すなわちスロットルバルブ14の下流側におけるボア7内の吸気圧(負圧)を検出することによりその検出信号を制御手段102(図1参照。)に出力する。
すなわち、デバイスブロック50の中継凹部87がユニット装着部26の合流孔部39に整合される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の絞り溝部86の開放端面がユニット装着部26の装着面26aにより閉鎖される(図32参照。)。また、デバイスブロック50の右側の連絡凹部84がユニット装着部26の連絡溝40の一端部(後端部)に整合される(図32及び図33参照。)。また、ユニット装着部26の連絡溝40の中央部の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図33参照。)。また、デバイスブロック50の左側の連絡凹部83がユニット装着部26の連絡溝40の他端部(前端部)に整合される(図33及び図34参照。)。また、ユニット装着部26の条溝部85及び圧力検出孔部78の開放端面がデバイスブロック50の取付面50aにより閉鎖される(図34参照。)。これにより、両圧力取入口38、合流孔部39、中継凹部87、絞り溝部86、右側の連絡凹部84、連絡溝40、左側の連絡凹部83、条溝部85、圧力検出孔部78による一連の閉断面をなすラビリンス構造の圧力通路187が形成される(図31参照。)。このため、ボア7内の吸気圧(負圧)が圧力通路187を通じて圧力センサ54の圧力検出部54bに作用することにより、ボア7内の吸気圧を圧力センサ54によって検出することができる。また、圧力センサ54は、圧力検出孔部78を通じて圧力検出部54bに作用する圧力すなわちスロットルバルブ14の下流側におけるボア7内の吸気圧(負圧)を検出することによりその検出信号を制御手段102(図1参照。)に出力する。
また、デバイスブロック50をスロットルボデー2に面接触させるに際し、デバイスブロック50のガスケット用嵌合溝90に装着されたガスケット180(図29参照。)は、デバイスブロック50の取付面50aとユニット装着部26の装着面26aとの間における機械的な連結部分及び連通部分を弾性的にシールする(図3参照。)。しかして、図31に示すように、ガスケット180の第4のシール部184と第5のシール部185との共用部(符号、180aを付す。)は、第2のシール部182と第4のシール部184との共用部(符号、180bを付す。)、及び、第2のシール部182と第5のシール部185との共用部(符号、180cを付す。)に対してT字状に連続している。このため、共用部180aが共用部180b及び共用部180cと連続されない場合と比べて、デバイスブロック50に対するガスケット180の据わりを良くすることができる。その共用部180aは、図33に示すように、ユニット装着部26の装着面26aの連絡溝40の開口端面上を横切るものの、その連絡溝40を二分するものでない。
しかして、前記デバイスブロック50には、前記デバイスカバー60が全周に亘ってレーザー溶着により接合されている。なお、前記デバイスブロック50は、レーザ光の吸収率の高い吸収性樹脂材で形成されている。デバイスブロック50の樹脂材には、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に、ガラス繊維を約30重量%混合しかつカーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを使用することができる。また、前記デバイスカバー60は、レーザ光の透過率の高い透過性樹脂材で形成されている。デバイスカバー60の樹脂材には、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)に、ガラス繊維を約30重量%混合したものを使用することができる。
次に、前記インジェクタ210、及び、前記スロットルボデー2のボデー本体5に対するインジェクタ210の取付構造について説明する。なお、図35はエンジンの吸気装置を示す平面図、図36はボデー本体に対するインジェクタの取付状態を示す断面図、図37はインジェクタを示す側面図、図38はボデー本体のインジェクタ取付部を示す断面図である。また、説明の都合上、インジェクタ210、そのインジェクタ210を取り付けるボデー本体5のインジェクタ取付部230、インジェクタ210の取付手順の順で説明する。
まず、インジェクタ210を説明する。図37に示すように、インジェクタ210は、いわゆる電磁式燃料噴射弁であって、その一端部(図37において右端部)に設けられた燃料噴射側の燃料噴射部212と、その他端部(図37において左端部)に設けられた電気コネクタ部214と、他端部の一側(図37において紙面裏側、図35において右側)に設けられた燃料コネクタ部216とを有している。インジェクタ210内には、図示しないニードルバルブと、そのニードルバルブを駆動するためのソレノイドが内蔵されている。そのソレノイドが図示しない通電回路を介して電気コネクタ部214のコード215に電気的に接続されている。また、燃料コネクタ部216には、図示しない燃料ポンプの駆動により燃料タンク内から汲み上げられた燃料を供給する燃料供給管が接続される。そして、インジェクタ210内のソレノイドによりニードルバルブが駆動すなわち軸移動されることにより、燃料コネクタ部216を通じてインジェクタ210内に圧送された燃料が燃料噴射部212の先端面から噴射される。なお、図37に、インジェクタ210から噴霧角213θをもって噴射された霧化燃料を二点鎖線213で示した。また、インジェクタ210は、周知のものであるからその詳しい説明は省略する。
前記電気コネクタ部214と前記燃料コネクタ部216とに共通する基部218は、前記燃料噴射部212の基端部周りに膨出するブロック状に形成されている。基部218の燃料噴射部212側の端面は、ボデー本体5の取付面232(後述する。)に対応する当接面218aとなっている(図36参照。)。また、図37に示すように、燃料噴射部212は、基端部側の大径部212aと先端部側の小径部212bとを有している。大径部212aと小径部212bとの間には、O(オー)リング220が装着されている。
次に、ボデー本体5のインジェクタ取付部230について説明する。図38に示すように、前記ボデー本体5のボア壁部6の上部には、インジェクタ取付部230がブロック状に一体形成されている。インジェクタ取付部230には、前記バイパス出口孔30の縦孔部31が貫通しており、その縦孔部31の中心線(直線)31Lに直交する取付面232が形成されている。
しかして、前記縦孔部31は、前記横孔部32の小径側の孔部32bにエルボ状に連通されかつ前記ボア7に合流するストレート状の流出通路部221と、その流出通路部221の上流側に横孔部32の小径側の孔部32bを横切って一連状に連通するストレート状のインジェクタ取付孔部223とを有している。さらに、インジェクタ取付孔部223は、流出通路部221に同一孔径をもって連続する嵌合孔部223aと、その嵌合孔部223aに連続しかつその孔径を大きくするシール孔部223bと、そのシール孔部223bに連続しかつその孔径を大きくするとともに前記インジェクタ取付部230の取付面232に開口する受入孔部223cとを有している。しかして、嵌合孔部223aは、前記インジェクタ210の燃料噴射部212の小径部212b(図37参照。)をほぼ密に遊挿可能な孔径で形成されている。また、シール孔部223bは、燃料噴射部212の大径部212a(図37参照。)をほぼ密に遊挿可能かつ前記Oリング220が弾性変形を利用して密着可能な外径で形成されている。また、縦孔部31の中心線(直線)31Lは、ボア7の中心線7Lに対して所定の角度31θをなしている。その角度31θは、例えば約30°に設定されている。
次に、前記インジェクタ取付部230に対するインジェクタ210の取付手順を説明する。すなわち、図36に示すように、インジェクタ210の燃料噴射部212を、ボデー本体5のインジェクタ取付部230におけるインジェクタ取付孔部223内に挿入する。そして、インジェクタ210の当接面218aを、インジェクタ取付部230の取付面232に当接又は近接させる。すると、燃料噴射部212の小径部212bがインジェクタ取付孔部223の嵌合孔部223a内に挿入される。これとともに、燃料噴射部212の大径部212aの先端部側半部がインジェクタ取付孔部223のシール孔部223b内に挿入され、かつ、その大径部212aの基部側半部がインジェクタ取付孔部223の受入孔部223c内に遊嵌状に挿入される。これとともに、Oリング220がシール孔部223b内に弾性的に嵌合されることにより、燃料噴射部212とインジェクタ取付部230との間のシールがなされる。なお、図示しないが、インジェクタ210は、スロットルボデー2のボデー本体5に対してねじ止め手段、スナップフィット手段、クリップ手段、圧入等の適宜の固定手段をもって固定されるものとする。
ところで、前記バイパス出口孔30の横孔部32の小径側の孔部32bにその上流側から流れてきた補助空気は、その横孔部32の小径側の孔部32bから縦孔部31の流出通路部221を通じてボア7内へ流れる。このとき、インジェクタ210から縦孔部31内、詳しくは流出通路部221内にその上流側から下流側に向けて噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)は、横孔部32の小径側の孔部32bから縦孔部31の流出通路部221内に流入してくる補助空気によるエアアシスト効果により霧化される。なお、バイパス出口孔30における弁シート部33(図7参照。)から小径側の孔部32bを通じて流出通路部221の下流端までの通路部分が、本明細書でいう「補助空気量の制御位置よりも下流側の通路部」に相当する。
上記したエンジンの燃料噴射装置200によると、エンジンのボア7におけるスロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70(図6参照。)を形成するスロットルボデー2のボデー本体5に、バイパス通路70のバイパス出口孔30内に向けて燃料を噴射するインジェクタ210を設けている(図36参照。)。したがって、バイパス通路70のバイパス出口孔30がインジェクタ取付通路を兼ねることにより、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。すなわち、前記従来の技術の述べたように、バイパス通路70とインジェクタ取付通路とを個別に設定する場合に比べて、通路数が1個で済むため、コンパクト化を図ることができ、また、その通路の形成に要する加工工数を減らせるため、加工に要するコストを低減することができる。また、通路数が1個で済むため、ボア7に対して流出通路部221の合流する角度31θ(図36参照。)を約30°以下に設定することが可能となる。
また、インジェクタ210から噴射された霧化燃料に対する補助空気によるエアアシスト効果が得られるので、霧化燃料の霧化を促進し、燃焼効率を向上することができる。これとともに、インジェクタ210から噴射される霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)によって、エンジン側から流出通路部221内への排ガスの吹き返しを防止あるいは低減することができる。このため、排ガスに含まれるデポジット等の異物が、流出通路部221の壁面に付着することや、流出通路部221を通じてISCバルブ51側へ逆流すること等を防止あるいは低減することができる。
また、インジェクタ210を、バイパス通路70(図6参照。)におけるISCバルブ51による補助空気量の制御位置(弁シート部33)よりも下流側の通路部(詳しくは、流出通路部221)内に向けて燃料を噴射する位置に配置している(図36参照。)。このため、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)がボア7内へ速やかに流入することができる。
また、インジェクタ210を、バイパス通路70の下流側の通路部が有するストレート状の流出通路部221の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置している(図36参照。)。このため、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)がボア7内へ速やかに流入することができる。
また、バイパス通路70のバイパス出口孔30の縦孔部31がストレート状に形成されているため、縦孔部31を穴あけ加工、樹脂成形等により容易に形成することができる。また、インジェクタ取付部230の取付面232側からボア側に向けて縦孔部31を穴あけ加工することにより、その縦孔部31を容易に形成することができる。
また、バイパス通路70のバイパス出口孔30の縦孔部31がストレート状に形成されているため、縦孔部31を穴あけ加工、樹脂成形等により容易に形成することができる。また、インジェクタ取付部230の取付面232側からボア側に向けて縦孔部31を穴あけ加工することにより、その縦孔部31を容易に形成することができる。
また、ボア7に対して流出通路部221の合流する角度31θ(図36参照。)が約30°であるため、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)がボア7内へ速やかに流入することができる。
また、前記したエンジンの吸気装置1(図1〜図4参照。)によると、スロットルボデー2のボデー本体5にデバイスユニット3のデバイスブロック50を着脱可能又は着脱不能に設けることができる。したがって、スロットルボデー2に対する少なくとも1つのデバイス部品(ISCバルブ51)の搭載が容易となる。
また、ボデー本体5を通路形成部材としてスロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70(図6参照。)を形成し、かつ、その、ボデー本体5にバイパス通路70内に向けて燃料を噴射するインジェクタ210を設けている(図36参照。)。したがって、前に述べたように、バイパス通路70のバイパス出口孔30がインジェクタ取付通路を兼ねることにより、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。また、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)に対する補助空気によるエアアシスト効果が得られるので、霧化燃料の霧化を促進し、燃焼効率を向上することができる。
また、ボデー本体5を通路形成部材としてスロットルバルブ14を迂回するバイパス通路70(図6参照。)を形成し、かつ、その、ボデー本体5にバイパス通路70内に向けて燃料を噴射するインジェクタ210を設けている(図36参照。)。したがって、前に述べたように、バイパス通路70のバイパス出口孔30がインジェクタ取付通路を兼ねることにより、コンパクト化及び低コスト化を図ることができる。また、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)に対する補助空気によるエアアシスト効果が得られるので、霧化燃料の霧化を促進し、燃焼効率を向上することができる。
また、少なくとも1つのデバイス部品として、バイパス通路70(図6参照。)内を流れる補助空気量を制御するISCバルブ51を備えることができる。
また、インジェクタ210を、バイパス通路70(図6参照。)におけるISCバルブ51による補助空気量の制御位置(弁シート部33)よりも下流側の通路部(詳しくは、流出通路部221)内に向けて燃料を噴射する位置に配置している(図36参照。)。このため、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)がボア7内へ速やかに流入することができる。
また、インジェクタ210を、バイパス通路70の下流側の通路部が有するストレート状の流出通路部221の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置している(図36参照。)。このため、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)がボア7内へ速やかに流入することができる。
また、バイパス通路70のバイパス出口孔30の縦孔部31がストレート状に形成されているため、縦孔部31を穴あけ加工、樹脂成形等により容易に形成することができる。また、インジェクタ取付部230の取付面232側からボア側に向けて縦孔部31を穴あけ加工することにより、その縦孔部31を容易に形成することができる。
また、バイパス通路70のバイパス出口孔30の縦孔部31がストレート状に形成されているため、縦孔部31を穴あけ加工、樹脂成形等により容易に形成することができる。また、インジェクタ取付部230の取付面232側からボア側に向けて縦孔部31を穴あけ加工することにより、その縦孔部31を容易に形成することができる。
また、ボア7に対して流出通路部221の合流する角度31θ(図36参照。)が約30°であるため、インジェクタ210から噴射された霧化燃料(図36中、二点鎖線213参照。)がボア7内へ速やかに流入することができる。
また、流出通路部221が、吸気装置1の搭載上におけるボア7の天上部に合流している(図36参照。)。このため、インジェクタ210を吸気装置1の搭載上における上部に配置することができる。
また、バイパス通路70(図6参照。)を、ボデー本体5とデバイスブロック50との協働によって容易に形成することができる。
また、ISCバルブ51以外のデバイス部品として、スロットルバルブ14の開度を検出するスロットルポジションセンサ52、ボア7内の吸気温を検出する温度センサ53、ボア7内の吸気圧を検出する圧力センサ54を備えることができる。
また、スロットルボデー2に対してデバイスブロック50が締結用ボルト45(図1及び図2参照。)により着脱可能に締結されているので、必要に応じて締結用ボルト45を取り外すことにより、スロットルボデー2からデバイスブロック50を分離させることができる。このため、スロットルボデー2及びデバイスブロック50のメンテナンスを容易に行うことができる。
また、ボデー本体5にインジェクタ210を流出通路部221内に向けて燃料を噴射するように配置している。このため、ボデー本体5に対するインジェクタ210の取付位置を変えずに、全閉時のスロットルバルブ14に対応するボア7のシール部8の口径8dを、口径8d1に大径化することも可能である(図36参照。)。これは、ボデー本体5が樹脂成形品であれば、その成形用の金型の中子の変更によって容易に対応することができる。例えば、ボデー本体5にインジェクタ210がその燃料噴射部212がボア7の壁面近くに位置するように配置する場合では、ボア7のシール部8の口径8dを大径化すると、ボア7に至るインジェクタ取付通路の長さがほとんどなくなるために設計変更を余儀なくされるという不具合を生ずるが、本実施例によれば、そのような不具合を解消することができる。
また、図39の断面図に示すように、流出通路部221の下流側端部の通路壁面内に、凹部225を形成する。これにより、インジェクタ210から噴射された噴霧燃料(図39中、二点鎖線213参照。)が流出通路部221の通路壁面に衝突することを防止あるいは低減することができる。
また、図40の断面図に示すように、ボデー本体5に対して別体で形成されたインジェクタ取付部材234を装着することによっても、インジェクタ取付部230を形成することができる。
本発明は前記実施例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、本発明のデバイスユニット3及びエンジンの吸気装置1は、二輪車に採用されているエンジン以外のエンジンにも適用することが可能である。また、デバイスユニット3は、スロットルボデー2以外の空気通路形成部材に設置することができる。また、スロットルボデー2にデバイスブロック50を着脱可能に設けたが、スロットルボデー2にデバイスブロック50を着脱不能に設けることもできる。また、デバイスユニット3は、デバイスブロック50に少なくとも1つのデバイス部品がモジュール化されたものであればよい。また、前記実施例では、ISCバルブ51以外のデバイス部品として、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、圧力センサ54を備えたが、そのうち1つを備えたものであればよい。あるいは、スロットルポジションセンサ52、温度センサ53、圧力センサ54以外のデバイス部品を備えることもできる。
また、デバイスブロック50に対するデバイスカバー60の樹脂溶着は、レーザー溶着に限らず、熱板を使用した溶着いわゆる熱板溶着、振動による溶着いわゆる振動溶着、抵抗線を使用する溶着いわゆる抵抗線溶着に代えることができる。また、デバイスブロック50に対するデバイスカバー60の樹脂溶着に代えて、接着剤による接着、ねじ止め、クリップ止め、スナップフィット結合等に代えることができる。また、接触式のスロットルポジションセンサ52に代え、非接触式のスロットルポジションセンサ52を採用することもできる。また、ISCバルブ51のアクチュエータとしては、前記実施例のステップモータ108に代えて、DCモータ、ブラシレスモータ、電磁ソレノイド、サーモワックスを内蔵した感温装置等を採用することができる。また、ISCバルブ51の弁体110の作動方向を、前記実施例では横孔部32の中心線(直線32L)方向としたが、その他の方向に変更することができる。また、デバイスブロック50とセンサロータ143との間に設けたウェーブワッシャ145は、皿ばね、コイルスプリング、ゴム状弾性材等に代えることができる。また、圧力取入口38は、2個に限らず、1個あるいは3個以上とすることができる。
また、流出通路部221は、前記実施例のストレート状に代えて、曲線状、あるいは、ストレート状と曲線状との複合状の通路部とすることができる。また、前記実施例では、流出通路部221がボア7の搭載上の天上部から上方へ延びているが、流出通路部221はボア7の搭載上の天上部以外の部位から任意の方向へ延ばすことができる。また、前記実施例では、スロットルボデー2のボデー本体5にインジェクタ210を設けたが、デバイスユニット3のデバイスブロック50にインジェクタ210を設けることができる。また、インジェクタ210は、バイパス通路70(図6参照。)においてISCバルブ51により補助空気量の制御位置(弁シート部33)よりも下流側の通路部内であれば、どの位置からもその通路部内に向けて燃料を噴射する位置に配置することができる。また、弁シート部33からボア7に至る下流側の通路部における縦孔部31は、ストレート状に代えて適宜の形状に変更することができる。また、ボア7に対してバイパス出口孔30の縦孔部31の合流する角度31θは、約30°(30±3°)に設定することが望ましいが、任意の角度に設定することができる。また、前記実施例では、ボデー本体5及びデバイスブロック50を通路形成部材としてバイパス通路70(図6参照。)を形成したが、少なくともボデー本体5を通路形成部材としてバイパス通路を形成することができる。
1 吸気装置
2 スロットルボデー
3 デバイスユニット
5 ボデー本体(通路形成部材)
7 ボア(吸気通路)
14 スロットルバルブ
30 バイパス出口孔
31 縦孔部
50 デバイスブロック(通路形成部材)
51 ISCバルブ(補助空気量制御部材、アイドル制御装置、デバイス部品)
52 スロットルポジションセンサ(デバイス部品)
53 温度センサ(デバイス部品)
54 圧力センサ(デバイス部品)
70 バイパス通路(バイパス通路)
200 燃料噴射装置
210 インジェクタ
221 流出通路部
2 スロットルボデー
3 デバイスユニット
5 ボデー本体(通路形成部材)
7 ボア(吸気通路)
14 スロットルバルブ
30 バイパス出口孔
31 縦孔部
50 デバイスブロック(通路形成部材)
51 ISCバルブ(補助空気量制御部材、アイドル制御装置、デバイス部品)
52 スロットルポジションセンサ(デバイス部品)
53 温度センサ(デバイス部品)
54 圧力センサ(デバイス部品)
70 バイパス通路(バイパス通路)
200 燃料噴射装置
210 インジェクタ
221 流出通路部
Claims (12)
- エンジンの吸気通路におけるスロットルバルブを迂回する補助空気通路を形成する通路形成部材に、前記補助空気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタを設けたことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。
- 請求項1に記載のエンジンの燃料噴射装置であって、
前記インジェクタを、前記補助空気通路における補助空気量制御装置による補助空気量の制御位置よりも下流側の通路部内に向けて燃料を噴射する位置に配置したことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。 - 請求項2に記載のエンジンの燃料噴射装置であって、
前記補助空気通路の下流側の通路部が、前記吸気通路に所定の角度をもって合流するストレート状の流出通路部を有し、
前記インジェクタを、前記流出通路部の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置した
ことを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。 - 請求項3に記載のエンジンの燃料噴射装置であって、
前記吸気通路に対して前記流出通路部の合流する角度が約30°であることを特徴とするエンジンの燃料噴射装置。 - エンジンの吸気通路を形成するボデー本体、及び、前記吸気通路を開閉するスロットルバルブを有するスロットルボデーと、
前記ボデー本体に着脱可能又は着脱不能に設けられるデバイスブロック、及び、そのデバイスブロックにモジュール化された少なくとも1つのデバイス部品とを有するデバイスユニットと
を備えるエンジンの吸気装置であって、
前記ボデー本体及び前記デバイスブロックのうちの少なくともボデー本体を通路形成部材として前記スロットルバルブを迂回する補助空気通路を形成し、
前記通路形成部材に、前記補助空気通路内に向けて燃料を噴射するインジェクタを設けた
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項5に記載のエンジンの吸気装置であって、
前記少なくとも1つのデバイス部品として、前記補助空気通路内を流れる補助空気量を制御する補助空気量制御装置を備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項6に記載のエンジンの吸気装置であって、
前記インジェクタを、前記補助空気通路における前記補助空気量制御装置による補助空気量の制御位置よりも下流側の通路部内に向けて燃料を噴射する位置に配置したことを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項7に記載のエンジンの吸気装置であって、
前記補助空気通路の下流側の通路部が、前記吸気通路に所定の角度をもって合流するストレート状の流出通路部を有し、
前記インジェクタを、前記流出通路部の上流側から下流側に向けて燃料を噴射する位置に配置した
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項8に記載のエンジンの吸気装置であって、
前記吸気通路に対して前記流出通路部の合流する角度が約30°であることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項8又は9に記載のエンジンの吸気装置であって、
前記流出通路部が、吸気装置の搭載上における前記吸気通路の天上部に合流していることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項5〜10のいずれか1つに記載のエンジンの吸気装置であって、
前記補助空気通路を、前記ボデー本体と前記デバイスユニットとの協働により形成したことを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項5〜11のいずれか1つに記載のエンジンの吸気装置であって、
前記補助空気量制御装置以外のデバイス部品として、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ、前記吸気通路内の吸気温を検出する温度センサ、前記吸気通路内の吸気圧を検出する圧力センサのうちの少なくとも1つを備えたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
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