JP2008038635A - 吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドル運転時の空気量を制御し得る吸気制御装置の小型化等を図る。
【解決手段】４つの吸気通路１１を画定すると共に複数のスロットルバルブ２０，３０を有するスロットルボデー１０、アイドル運転時にスロットルバルブをバイパスして吸気通路１１の上流側から下流側に空気を導く制御弁ユニット１００を備え、制御弁ユニット１００は、吸入通路１０１ａ，４つの吐出通路１０１ｂを画定するハウジング１０１、空気量を制御する制御弁１０２、１０３を含み、スロットルボデー１０は４つの導入通路１６，１７，１８，１９を含み、ハウジング１０１はスロットルボデー１０に直結されて、上側の２つの吐出通路１０１ｂが導入通路１６，１７に直接連通され、下側の２つの吐出通路１０１ｂが配管１２０，１３０を介して導入通路１８，１９に連通されている。これにより、装置の簡素化、小型化、低コスト化、艤装性の向上等を達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多気筒エンジンの吸入空気量を制御する吸気制御装置に関し、特に、多気筒エンジンのアイドル運転時における空気量を制御する制御弁ユニット（ＩＳＣ）を一体的に備えた吸気制御装置に関する。

従来の吸気制御装置としては、２気筒のエンジンに適用されるものとして、２つの吸気通路を画定するスロットルボデー、それぞれの吸気通路内に配置されたバタフライ式のスロットルバルブ、２つのスロットルバルブを開閉自在に支持するべく２つの吸気通路を貫通するように配置されたスロットルシャフト、２つの吸気通路の間においてスロットルボデーに形成されたアイドル空気導入通路、アイドル空気導入通路とそれぞれの吸気通路を連通させるようにスロットルボデーに形成された２つのアイドル空気分配通路、アイドル空気導入通路と２つのアイドル空気分配通路の交差領域において通路を開閉するべくスロットルボデーに取り付けられたステッピングモータ及び弁体からなる制御弁等を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この装置では、ステッピングモータを駆動させて、制御弁の弁体のリフト量を適宜制御することにより、アイドル空気導入通路からアイドル空気分配通路を経て、それぞれの吸気通路に所望のアイドル空気量が導かれるようになっている。

この装置においては、制御弁（の弁体）をスロットルボデー内に往復動自在に配置し、アイドル空気導入通路及びアイドル空気分配通路をスロットルボデーに一体的に形成しているため、その分の配管等が不要になる利点はあるものの、あくまでも２つの吸気通路を備えるスロットルボデー（２気筒エンジン）においてのみ適用できるものであり、この手法を３つ以上の吸気通路を備えるスロットルボデー（３気筒以上の多気筒エンジン）に適用することは困難である。
仮に、この吸気制御装置を４気筒エンジンに適用する場合は、この吸気制御装置を二つ結合して用いることになり、それ故に、二つの制御弁が必要になり、部品の増加を招き、又、２つの制御弁を設けた場合、相互間での開閉動作のバラツキ等を招く虞があるため、好ましくない。

特開２００４−２１１６１２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、構造の簡素化、小型化、低コスト化、艤装性の向上等を図りつつ、３つ以上の複数の吸気通路に対してアイドル空気（アイドル運転時に要する空気）を均等に分配して供給することができる制御弁ユニット（ＩＳＣ）を一体的に備えた、３気筒以上の多気筒エンジンに適した吸気制御装置を提供することにある。

本発明の吸気制御装置は、複数の吸気通路を画定すると共に吸気通路を各々開閉する複数のスロットルバルブを有するスロットルボデーと、アイドル運転時にスロットルバルブをバイパスして吸気通路の上流側から下流側に空気を導く制御弁ユニットと、を備えた吸気制御装置であって、上記制御弁ユニットは、空気の吸入通路，吸入通路を経た空気を複数の吸気通路に各々導くべく吐出する複数の吐出通路を画定するハウジングと、吸入通路から吐出通路へ流れる空気量を制御する制御弁とを含み、上記スロットルボデーは、制御弁ユニットを経た空気を複数の吸気通路に導くべくスロットルボデーに形成された複数の導入通路を含み、上記ハウジングは、複数の吐出通路の一部を対応する導入通路に直接連通させ，かつ，複数の吐出通路の一部以外を対応する導入通路に配管を介して連通させるべく，スロットルボデーに直結されている、構成となっている。
この構成によれば、多気筒エンジンの各気筒に連通する吸気通路及びスロットルバルブ並びに各吸気通路を接続する一つのサージタンク（あるいはエアクリーナ、外気導入ダクト）等により形成される吸気系において、制御弁ユニットが適宜流量制御を行って、アイドル運転時には、スロットルバルブよりも上流側の空気が、制御弁ユニットの吸入通路に導かれた後に複数の吐出通路に均等に分配して供給される。そして、一部の吐出通路から吐出される空気は、スロットルボデーの導入通路に直接導かれ、一部以外の他の吐出通路から吐出される空気は、配管を介してスロットルボデーの導入通路に導かれ、その後、それぞれスロットルバルブよりも下流側の対応する吸気通路に導かれる。
すなわち、アイドル運転時の空気量を制御する制御弁ユニットは、それ自体がスロットルバルブよりも下流側の各吸気通路に導くための空気を均等に分配すると共に、スロットルボデーの導入通路に対して、一部の吐出通路が直接連通されかつ他の吐出通路が配管を介して連通されるように、そのハウジングがスロットルボデーに直結されているため、特に３つ以上の吸気通路をもつ吸気制御装置において、簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、組付け性、艤装性等を向上させることができる。

上記構成において、スロットルボデーは、複数のスロットルバルブを開閉自在に支持するスロットルシャフトと、スロットルシャフトを駆動する駆動機構とを含み、制御弁は、吸入通路と吐出通路の連通口を開閉する弁体と、弁体を往復動させる駆動シャフトを備えた駆動源とを含み、スロットルシャフトと駆動シャフトは略平行に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、各々の吸気通路に配置された複数のスロットルバルブを開閉自在に支持するスロットルシャフトと制御弁ユニットの弁体を駆動する駆動シャフトが、略平行に配置されているため、部品の集約化を図りつつ、装置を小型化することができる。

上記構成において、複数の吐出通路は、吸気通路の伸長方向に対して略垂直な方向に伸長するように、制御弁を挟んで対称的に配列して形成された一方側の吐出通路と他方側の吐出通路からなり、一方側の吐出通路は、スロットルボデーの導入通路に直接連通され、他方側の吐出通路は、配管を介してスロットルボデーの導入通路に連通されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、制御弁ユニットのハウジングは、制御弁を挟んだ両側に複数の吐出通路を位置付けると共に吸気通路の伸長方向に略垂直な方向に伸長するように画定し、一方側の吐出通路が直接導入通路に連通するようにかつ他方側の吐出通路が配管を介して導入通路に連通されるように、スロットルボデーに直結されているため、ハウジングの組付け性がさらに向上し、全体としての装置の艤装性を一層向上させることができる。

上記構成において、一方側の吐出通路及び他方側の吐出通路は、複数の吸気通路の伸長方向に略平行でかつ配列方向に略垂直な同一の面内において、各々の通路中心線をもつように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、吐出通路と直接連通される導入通路を、吸気通路と吸気通路の間において吸気通路の伸長方向に配列するように形成することができるため、吸気通路同士の離隔距離が比較的短いスロットルボデーであっても、限られた領域において導入通路を容易に形成することができ、又、限られたスペースにおいて制御弁ユニットのハウジングを結合するための結合面（フランジ）を確保することができる。

上記構成において、制御弁ユニットは、駆動機構と略対向するように、スロットルシャフトの軸線方向に沿って配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、制御弁ユニットとスロットルシャフトの駆動機構が、スロットルシャフトの軸線方向に並ぶように配列されているため、スロットルボデーに組み付けられる部品を集約化して装置の小型化を達成しつつ、駆動機構及び制御弁ユニットを組付ける際の作業性を向上させることができる。

上記構成において、スロットルバルブは、吸気通路内の下流側に配置されたメインバルブ及び上流側に配置されたサブバルブを含み、スロットルシャフトは、メインバルブを開閉自在に支持するメインシャフト及びサブバルブを開閉自在に支持するサブシャフトを含み、駆動機構は、メインシャフトを回転駆動するメイン駆動機構及びサブシャフトを回転駆動するサブ駆動機構を含み、制御弁ユニットは、吸気通路の伸長方向において、メインバルブとサブバルブの間に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、メイン駆動機構によりメインシャフトが回転駆動されて、複数のメインバルブが開閉駆動され、サブ駆動機構によりサブシャフトが回転駆動されて、複数のサブバルブが開閉駆動される。
ここで、制御弁ユニットが、吸気通路の伸長方向においてメインシャフトとサブシャフトの間に配置されているため、スロットルボデーに形成する導入通路等の加工が容易になる。

上記構成において、ハウジングには、吸入通路に連通する吸入側コネクタパイプ及び複数の吐出通路の一部以外に連通する吐出側コネクタパイプが設けられ、吸入側コネクタパイプは、吸気通路の略上流側に向けて開口するように屈曲して形成され、吐出側コネクタパイプは、吸入通路の伸長方向に対して所定の角度をなす方向に開口するように屈曲して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、制御弁ユニットの吐出側コネクタパイプに接続された配管（ゴムホース等）を、スロットルボデーの導入通路に設けたコネクタパイプ等にスロトルボデーの外壁に沿うようにできるだけ短い配管レイアウトで容易に接続することができ、又、吸入側コネクタパイプに接続された配管を、スロットルバルブよりも上流側の吸気通路（サージタンク等）に単純な配管レイアウトで容易に接続することができる。

上記構成において、制御弁ユニットは、複数の吸気通路のうち隣接する吸気通路同士の間において一方側に偏倚した位置に接合されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、制御弁ユニットのハウジングに設けた吐出通路と直接連通される複数の導入通路を簡素化でき、容易に加工することができる。

上記構成において、制御弁ニットは、その吐出通路及びスロットルボデーの導入通路内にそれぞれ両端が嵌合される接続部材を介して連結されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、吐出通路と導入通路の位置決めを高精度に行いつつ接続領域の気密性(シール性）を高めることができ、又、制御弁ユニット（のハウジング）とスロットルボデーの接続を容易に行うことができる。

上記構成をなす吸気制御装置によれば、構造の簡素化、小型化、低コスト化、艤装性の向上等を達成しつつ、複数の吸気通路に対してアイドル空気（アイドル運転時に要する空気）を均等に分配して供給できる制御弁ユニット（ＩＳＣ）を一体的に備え、特に３気筒以上の多気筒エンジンに適した吸気制御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９は、本発明に係る吸気制御装置の一実施形態を示すものであり、図１は４つの吸気通路を備えた４気筒エンジンに適用される吸気制御装置を示す正面図、図２は装置の下面図、図３は装置の縦断面図、図４は装置の駆動機構を示す構成図、図５は装置の吸気通路内部を示す縦断面図、図６は装置のスロットルボデーに形成された導入通路及び制御弁ユニットの吐出通路を示す縦断面図、図７は制御弁ユニットを示す図、図８は制御弁ユニットの内部を示す縦断面図、図９は制御弁ユニットの吐出通路を示す横断面図である。

この吸気制御装置は、図１ないし図５に示すように、４つの吸気通路１１を画定するスロットルボデー１０、それぞれの吸気通路１１内に配置されたバタフフライ式のスロットルバルブとしての４つのメインバルブ２０、それぞれの吸気通路１１内においてメインバルブ２０よりも上流側に配置されたバタフライ式のスロットルバルブとしての４つのサブバルブ３０、４つのメインバルブ２０を開閉自在に支持するスロットルシャフトとしてのメインシャフト４０、４つのサブバルブ３０を開閉自在に支持するスロットルシャフトとしてのサブシャフト５０、メインシャフト４０を回転駆動するメイン駆動機構６０、サブシャフト５０を回転駆動するサブ駆動機構７０、スロットルボデー１０に直結されてアイドル運転時の空気量を制御する制御弁ユニット１００、制御弁ユニット１００をスロットルボデー１０に直結する領域において通路を連通させる２つの接続部材１１０、制御弁ユニット１００とスロットルボデー１０を接続する配管としての２つのゴムホース１２０，１３０、ゴムホース１２０，１３０の一端を接続するコネクタパイプ１４０、メインシャフト４０の回転角度（メインバルブ２０の開度）を検出する位置センサ１５０、サブシャフト５０の回転角度（サブバルブ３０の開度）を検出する位置センサ１６０等を備えている。

スロットルボデー１０は、図１ないし図３に示すように、アルミニウム材料等を用いて予めニ分割に形成された２つのボデー半体１０ａ，１０ｂをボルトＢにより締結したものであり、４気筒エンジンの吸気ポートに連通するように接続される４つの吸気通路１１、上流側接続部１１ａ、下流側接続部１１ｂ、メインシャフト４０を回動自在に支持する軸受部１２、サブシャフト５０を回動自在に支持する軸受部１３、駆動機構６０，７０を保持して収容するカバー部１４、制御弁ユニット１００を直接結合する結合部１５、コネクタパイプ１４０を嵌合する嵌合部１５´、メインバルブ２０よりも下流側の吸気通路１１にそれぞれ連通してアイドル運転時の空気を導入する４つの導入通路１６，１７，１８，１９等を備えている。

４つの吸気通路１１は、図１ないし図４に示すように、各々の軸線Ｓ１が相互に略平行で同一の面内に位置するように配列して形成されている。
軸受部１２は、図４及び図５に示すように、４つの吸気通路１１の下流側を軸線Ｓ１に直交する方向に貫通する軸受孔を画定して、軸線Ｓ２をもつメインシャフト４０を回動自在に支持するようになっている。
軸受部１３は、図４及び図５に示すように、４つの吸気通路１１の上流側を軸線Ｓ１に直交する方向に貫通する軸受孔を画定して、軸線Ｓ３をもつサブシャフト５０を回動自在に支持するようになっている。
結合部１５は、図１、図３、図６に示すように、右側の２つの隣接する吸気通路１１同士の間で右側に所定距離だけ偏倚した位置で、かつ、軸線Ｓ１方向におけるメインシャフト４０とサブシャフト５０の間の領域に形成され、導入通路１６，１７の上流端を開口させると共に、接続部材１１０を嵌合させる嵌合孔１５ａ、結合面１５ｂ、ネジ穴（不図示）等により形成されている。
嵌合部１５´は、図１、図３に示すように、左側の２つの吸気通路１１同士の間の領域に形成され、導入通路１８，１９の上流端を開口させると共に、コネクタパイプ１４０を嵌合させて結合するようになっている。

導入通路１６，１７，１８，１９は、制御弁ユニット１００により均等に分配して供給されたアイドル運転時の吸入空気を、メインバルブ２０及びサブバルブ３０をバイパスして吸気通路１１の上流側から下流側に導入するものである。
導入通路１６は、図１、図３、図６に示すように、右側の２つの吸気通路１１同士の間の領域において、結合面１５ｂから上方に伸長する上昇通路１６ａ、軸線Ｓ１と略平行に下流側に伸長する水平通路１６ｂ、下方斜めに向けて伸長しメインバルブ２０よりも下流側において一方の吸気通路１１内に開口する下降通路１６ｃにより形成されている。
導入通路１７は、図１、図３、図６に示すように、右側の２つの吸気通路１１同士の間の領域でかつ上昇通路１６ａよりも軸線Ｓ１方向の上流側において、結合面１５ｂから斜め上方に伸長する上昇通路１７ａ、水平通路１６ｂ（軸線Ｓ１）と略平行に下流側に伸長する水平通路１７ｂ、下方斜めに向けて伸長しメインバルブ２０よりも下流側において他方の吸気通路１１内に開口する下降通路１７ｃにより形成されている。

導入通路１８は、図１、図３に示すように、左側の２つの吸気通路１１同士の間の領域において、嵌合部１５´から上方に伸長する上昇通路１８ａ、軸線Ｓ１と略平行に下流側に伸長する水平通路１８ｂ、下方斜めに向けて伸長しメインバルブ２０よりも下流側において一方の吸気通路１１内に開口する下降通路１８ｃにより形成されている。
導入通路１９は、図１、図３に示すように、左側の２つの吸気通路１１同士の間の領域において、上昇通路１８ａに隣接して嵌合部１５´から上方に伸長する上昇通路１９ａ、水平通路１８ｂ（軸線Ｓ１）と略平行に下流側に伸長する水平通路１９ｂ、下方斜めに向けて伸長しメインバルブ２０よりも下流側において他方の吸気通路１１内に開口する下降通路１９ｃにより形成されている。

４つのメインバルブ２０は、図５に示すように、４つの吸気通路１１内の下流側にそれぞれ配置されて、メインシャフト４０により開閉自在に支持されている。
４つのサブバルブ３０は、図５に示すように、４つの吸気通路１１内の上流側にそれぞれ配置されて、メインシャフト４０により開閉自在に支持されている。
メインシャフト４０は、図４に示すように、装置の中央領域において２本のシャフトを連結して、吸気通路１１の軸線Ｓ１（伸長方向）と垂直な方向に伸長する軸線Ｓ２をもつように、スロットルボデー１０の軸受部１２に嵌合されて回動自在に支持されている。そして、メインシャフト４０は、中央領域に配置されたメイン駆動機構６０により回転駆動されて、メインバルブ２０を開閉させるようになっている。
サブシャフト５０は、図４に示すように、吸気通路１１の軸線Ｓ１（伸長方向）と垂直な方向に伸長する軸線Ｓ３をもつように、スロットルボデー１０の軸受部１３に嵌合されて回動自在に支持されている。そして、サブシャフト５０は、中央領域に配置されたサブ駆動機構７０により回転駆動されて、サブバルブ３０を開閉させるようになっている。

メイン駆動機構６０は、図４に示すように、メインシャフト４０と一体的に回転するように結合された回転ドラム６１、回転ドラム６１に一端が掛止され所定角度だけ巻回され他端が操作レバー（不図示）に掛止されたワイヤー６２、回転ドラム６１を初期位置に戻すリターンスプリング６３等により形成されている。
すなわち、操作レバーを介してワイヤー６２が往復動させられることで、回転ドラム６１を介してメインシャフト４０が回動し、メインバルブ２０を開閉させるようになっている。

サブ駆動機構７０は、図４に示すように、サブシャフト５０と一体的に回転するように連結された被動歯車７１、被動歯車７１に噛合する中間歯車７２、中間歯車７２に噛合する駆動歯車７３、駆動歯車７３を直結して回転駆動力を生じるステッピングモータ７４等により形成されている。
すなわち、所定の制御信号に基づいてステッピングモータ７４が駆動されると、駆動歯車７３、中間歯車７２及び被動歯車７１を介してサブシャフト５０が回動し、サブバルブ３０を開閉させるようになっている。

制御弁ユニット１００は、アイドル運転時の空気量を制御するものであり、図１、図２、図４、図６ないし図９に示すように、アイドル運転時の空気を吸入する吸入通路１０１ａ，空気を吐出する４つの吐出通路１０１ｂ，及び吸入通路１０１ａと４つの吐出通路１０１ｂを連通する連通路１０１ｃ等を画定するハウジング１０１、連通路１０１ｃを開閉するべくハウジング１０１に設けられた制御弁としての弁体１０２及び駆動源としてのステッピングモータ１０３、吸入通路１０１ａに嵌合された吸入側コネクタパイプ１０４、２つの吐出通路１０１ｂに嵌合された吐出側コネクタパイプ１０５等を備えている。

ハウジング１０１は、アルミニウム材料又は樹脂材料により成型され、図６ないし図９に示すように、軸線Ｓ４方向に伸長する吸入通路１０１ａ、軸線Ｓ４と垂直な面内において軸線Ｌ方向に伸長する４つの吐出通路１０１ｂ、吸入通路１０１ａと同軸に（軸線Ｓ４方向に伸長して）形成された連通路１０１ｃ、連通路１０１ｃと同軸に（軸線Ｓ４方向に隣接して）かつ拡径して形成された凹部１０１ｄ、スロットルボデー１０に直結するためのフランジ１０１ｅ等を備えている。

吸入通路１０１ａには、図７及び図８に示すように、吸入側コネクタパイプ１０４が嵌合させられている。
４つの吐出通路１０１ｂは、図６、図８、図９に示すように、連通路１３すなわち弁体１０２を両側から挟むように対称的に（軸線Ｓ４に対して線対称となるように）、かつ、同一の面内にそれらの通路中心線ＣＬをもつように形成されている。
すなわち、４つの吐出通路１０１ｂは、制御弁ユニット１００がスロットルボデー１０に直結された状態で、吸気通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に対して略垂直な方向に伸長すると共に、吸気通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に略平行でかつ吸気通路１１の配列方向（軸線Ｓ２，Ｓ３）に略垂直な同一の面内において、各々の通路中心線ＣＬをもつように形成されている。

そして、上方に向けて開口する２つの吐出通路１０１ｂが、接続部材１１０を嵌合させて、スロットルボデー１０の導入通路１６，１７に直接連通される一方側（一部）の吐出通路として機能し、下方に向けて開口する２つの吐出通路１０１ｂが、吐出側コネクタパイプ１０５（１０５ａ，１０５ｂ）を嵌合させて、ゴムホース１２０，１３０を接続し、スロットルボデー１０の導入通路１８，１９に連通される他方側（一部以外）の吐出通路として機能する。

このように、制御弁ユニット１００のハウジング１０１は、弁体１０２を挟んだ両側において吸気通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に略垂直な方向に伸長するように２つずつの吐出通路１０１ｂを画定し、一方側（上側）の吐出通路１０１ｂが直接導入通路１６，１７に連通するようにかつ他方側（下側）の吐出通路１０１ｂがゴムホース１２０、１３０を介して導入通路１８，１９に連通されるように、スロットルボデー１０に直結されているため、ハウジング１０１の組付け性がさらに向上し、全体としての装置の艤装性を一層向上させることができる。

また、４つの吐出通路１０１ｂは、４つの吸気通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に略平行でかつ配列方向に略垂直な同一面内において各々の通路中心線ＣＬをもつように形成されているため、導入通路１６，１７を隣接する吸気通路１１同士の間において吸気通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１方向）に配列するように容易に形成することができる。
すなわち、吸気通路１１同士の離隔距離が比較的短いスロットルボデー１０であっても、限られた領域において導入通路１６，１７を容易に形成することができ、又、限られたスペースにおいて制御弁ユニット１００のハウジング１０１を結合するための結合面１５ｂ（フランジ）を容易に確保することができる。

連通路１０１ｃは、図６及び図９に示すように、放射状に開けられてそれぞれの吐出通路１０１ｂに連通するように形成された４つの連通口１０１ｃ´を画定している。そして、連通路１０１ｃは、４つの連通口１０１ｃ´を開閉するように、後述する円筒状の弁体１０２を軸線Ｓ４方向に摺動自在に嵌合させてガイドするようになっている。

すなわち、吸入通路１０１ａに吸入された空気は、連通路１０１ｃから連通口１０１ｃ´を通って、４つの吐出通路１０１ｂに導かれるようになっており、弁体１０２により連通口１０１ｃ´が開閉あるいは開き量が調整されることにより、吸入通路１０１ａから吐出通路１０１ｂへ流れる空気量が制御されるようになっている。

凹部１０１ｄは、ステッピングモータ１０３を収容すると共に、ステッピングモータ１０３を軸線Ｓ４方向の所定位置に位置決めするように形成されている。
フランジ１０１ｅは、スロットルボデー１０の結合部１５に対して、制御弁ユニット１００のハウジング１０１を締結（固定）する際に用いられるものである。

弁体１０２は、図８に示すように、ステッピングモータ１０３の駆動シャフト１０３ａと雄ネジ及び雌ネジの関係により螺合されている。そして、ステッピングモータ１０３が起動して駆動シャフト１０３ａが回転すると、ネジ送り作用により、弁体１０２が、軸線Ｓ４方向に往復動して、連通口１０１ｃ´を開閉又は開き量を適宜調整して、吸入通路１０１ａから吐出通路１０１ｂに均等に分配されて流れる空気量が制御されるようになっている。
ここで、弁体１０２を往復動させる駆動シャフト１０３ａ（及びステッピングモータ１０３の長手方向）は、スロットルシャフト（メインシャフト４０及びサブシャフト５０）と略平行に配置されているため、部品の集約化を図りつつ、装置を小型化することができる。

吸入側コネクタパイプ１０４は、図１及び図５に示すように、ハウジング１０の吸入通路１０１ａに嵌合され、その先端が吸気通路１１の上流側に向けて、すなわち、斜め下方に向けて開口するように屈曲して形成されている。
そして、吸入側コネクタパイプ１０４には、サブバルブ３０よりも上流側の吸気通路（例えば、サージタンク）から空気を吸入するように、ゴムホースＲＨ（の下流側端部）が接続されるようになっている。

吐出側コネクタパイプ１０５は、図１、図２、図４ないし図６に示すように、ハウジング１０の下側に開口する２つの吐出通路１０１ｂ（他方側の吐出通路１０１ｂ）に嵌合された２つのコネクタパイプ１０５ａ及びコネクタパイプ１０５ｂにより形成されている。
コネクタパイプ１０５ａは、吸入通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に対して略４５度の角度をなして水平方向の下流側に向けて開口するように屈曲して形成され、コネクタパイプ１０５ｂは、吸入通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に対して略９０度の角度をなして水平方向の横向きに開口するように屈曲して形成されている。

すなわち、吸入側コネクタパイプ１０４は吸気通路１１の略上流側に向けて開口するように屈曲して形成され、吐出側コネクタパイプ１０５は吸入通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１方向）に対して所定の角度をなす方向に開口するように屈曲して形成されているため、ゴムホース１２０，１３０をスロットルボデー１０に設けたコネクタパイプ１４０に対して、スロトルボデー１０の外壁に沿うようにできるだけ短い配管レイアウトで容易に接続することができ、又、吸入側コネクタパイプ１０４に接続されたゴムホースＲＨをスロットルバルブ（メインバルブ２０及びサブバルブ３０）よりも上流側の吸気通路（サージタンク等）に単純な配管レイアウトで容易に接続することができる。
このように、吸入側コネクタ１０４及び吐出側コネクタ１０５を適宜屈曲して形成することにより、配管レイアウトの自由度が高まり、種々のエンジンの吸気系に対して、この装置を容易に適用することができる。

２つの接続部材１１０は、図６、図８、図９に示すように、その一端部がハウジング１０１の２つの吐出通路１０１ｂに嵌合され、その他端部がスロットルボデー１０の嵌合孔１５ａに嵌合されて、吐出通路１０１ｂと導入通路１６，１７を直接連通させるようになっている。尚、接続部材１１０の両端部には、それぞれＯリングが嵌め込まれて、気密性（シール性）が確保されている。
このように、接続部材１１０を介して連結することにより、吐出通路１０１ｂと導入通路１６，１７の位置決めを高精度に行いつつ接続領域の気密性(シール性）を高めることができ、又、制御弁ユニット１００（のハウジング１０１）とスロットルボデー１０の接続を容易に行うことができる。

コネクタパイプ１４０は、図１、図２、図４に示すように、スロットルボデー１０の左側の２つの吸気通路１１同士の間の下面に設けられた嵌合部１５´に嵌合された２つのコネクタパイプ１４０ａ，１４０ｂにより形成されている。
コネクタパイプ１４０ａは、吸入通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に対して略４５度の角度をなして水平方向の下流側に向けて開口するように屈曲して形成され、コネクタパイプ１４０ｂは、吸入通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１）に平行に水平方向の下流側に向けて開口するように屈曲して形成されている。

ゴムホース１２０は、図１、図２、図４に示すように、全体として吸気通路１１の軸線Ｓ１方向に対して略垂直な水平方向に伸長するように成型されて、その一端部が吐出側コネクタパイプ１０５のコネクタパイプ１０５ａに接続され、その他端部がコネクタパイプ１４０ｂに接続されている。そして、ゴムホース１２０は、吐出通路１０１ｂに分配して導かれた空気を、左側の２つの吸気通路１１の一方の吸気通路１１内に導くようになっている。

ゴムホース１３０は、図１、図２、図４に示すように、全体として吸気通路１１の軸線Ｓ１方向に対して略垂直な水平方向に伸長するように成型されて、その一端部が吐出側コネクタパイプ１０５のコネクタパイプ１０５ｂに接続され、その他端部がコネクタパイプ１４０ａに接続されている。そして、ゴムホース１３０は、吐出通路１０１ｂに分配して導かれた空気を、左側の２つの吸気通路１１の他方の吸気通路１１内に導くようになっている。

上記のように、制御弁ユニット１００は、それ自体がメインバルブ２０よりも下流側の各吸気通路１１に導くための空気を均等に分配すると共に、そのハウジング１０１がスロットルボデー１０に直結されて、スロットルボデー１０の導入通路１６，１７に対して上側の２つの吐出通路１０１ｂが直接連通され、かつ、スロットルボデー１０の導入通路１８，１９に対して下側の２つの吐出通路１０１ｂがゴムホース１２０，１３０を介して連通されるようになっているため、４つの吸気通路１１をもつ吸気制御装置の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、組付け性、艤装性等を向上させることができる。

また、制御弁ユニット１００は、駆動機構６０，７０と略対向するように、スロットルシャフト（メインシャフト４０及びサブシャフト５０）の軸線方向Ｓ２，Ｓ３に沿って並ぶように配置されているため、スロットルボデー１０に組み付けられる部品を集約化して装置の小型化を達成しつつ、駆動機構６０，７０及び制御弁ユニット１００を組付ける際の作業性を向上させることができる。
さらに、制御弁ユニット１００は、吸気通路１１の伸長方向（軸線Ｓ１方向）において、メインシャフト４０とサブシャフト５０の間に配置されているため、スロットルボデー１０に形成する導入通路１６，１７等の加工が容易になる。

次に、この吸気制御装置の動作について説明すると、エンジンがアイドリング状態にあるとき、ステッピングモータ１０３が駆動されて、弁体１０２が連通口１０１ｃ´を開弁する。
そして、サブバルブ３０よりも上流側の吸気通路（例えば、サージタンク）からゴムホースＲＨを経由して吸入通路１０１ａに導かれた空気は、連通路１０１ｃ内を摺動する弁体１０２の端面に軸線Ｓ４方向から衝突して略垂直な方向に曲げられると共に放射状に均等に分配されて、４つの連通孔１０１ｃ´から対応するそれぞれの吐出通路１０１ｂに流れ込む。

そして、上側の２つの吐出通路１０１ｂに流れ込んだ空気は、それぞれ、導入通路１６，１７を通って、右側の２つの吸気通路１１内（のメインバルブ２０よりも下流側の領域）に直接供給され、下側の２つの吐出通路１０１ｂに流れ込んだ空気は、それぞれ、ゴムホース１２０、１３０を経由して、導入通路１８，１９を通り、左側の２つの吸気通路１１内（のメインバルブ２０よりも下流側の領域）に供給されることになる。
このように、簡単な構造にて、各気筒に対応する４つの吸気通路１１に対して吸入空気を均等に分配して供給することができる。これにより、各気筒においては、ばらつきの無い安定した燃焼が得られて、エンジンは安定してアイドリングすることができる。

上記実施形態においては、４気筒エンジンに対応するべく４つの吸気通路１１及び４つの吐出通路１０１ｂを備える場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の３気筒以上のエンジンに対応するように３つ以上の吸気通路１１及び３つ以上の吐出通路１０１ｂをもつ吸気制御装置を採用してもよい。

上記実施形態においては、弁体１０２の駆動源としてステッピングモータ１０３を示したが、これに限定されるものではなく、弁体１０２を軸線Ｓ４方向に往復動できるものであれば、その他のアクチュエータを採用してもよい。

以上述べたように、本発明の吸気制御装置は、構造の簡素化、小型化、低コスト化、艤装性の向上等を達成しつつ、複数の吸気通路に対してアイドル空気（アイドル運転時に要する空気）を均等に分配して供給することができるため、二輪車あるいは自動車等に搭載される多気筒エンジンに適用できるのは勿論のこと、その他の車両に搭載されるエンジンあるいは汎用エンジン等においても有用である。

本発明に係る吸気制御装置の一実施形態を示す正面図である。 図１に示す吸気制御装置の下面図である。 図１に示す吸気制御装置の吸気通路及び導入通路を示す縦断面図である。 図１に示す吸気制御装置の駆動機構を示す構成図である。 図１に示す吸気制御装置のスロットルバルブ（メインバルブ及びサブバルブ）を示す吸気通路の軸線を含む縦断面図である。 図１中のＥ１−Ｅ１における縦断面図である。 図１に直結される制御弁ユニットを示すものであり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその下面図、（ｃ）はその正面図である。 制御弁ユニットの縦断面図である。 図８中のＥ２−Ｅ２における断面図である。

符号の説明

１０ スロットルボデー
１１ 吸気通路
１１ａ 上流側接続部
１１ｂ 下流側接続部
１２，１３ 軸受部
１４ カバー部
１５ 結合部
１５ａ 嵌合孔
１５ｂ 結合面
１５´ 嵌合部
１６，１７，１８，１９ 導入通路
２０ メインバルブ（スロットルバルブ）
３０ サブバルブ（スロットルバルブ）
４０ メインシャフト（スロットルシャフト）
５０ サブシャフト（スロットルシャフト）
６０ メイン駆動機構
６１ 回転ドラム
６２ ワイヤー
７０ サブ駆動機構
７１ 被動歯車
７２ 中間歯車
７３ 駆動歯車
７４ ステッピングモータ
１００ 制御弁ユニット
１０１ ハウジング
１０１ａ 吸入通路
１０１ｂ 吐出通路
１０１ｃ 連通路
１０１ｃ´ 連通口
１０１ｄ 凹部
１０１ｅ フランジ
１０２ 弁体（制御弁）
１０３ ステッピングモータ（駆動源、制御弁）
１０３ａ 駆動シャフト（駆動源、制御弁）
１０４ 吸入側コネクタパイプ
１０５ 吐出側コネクタパイプ
１０５ａ，１０５ｂ コネクタパイプ
１２０，１３０ ゴムホース（配管）
１４０（１４０ａ，１４０ｂ） コネクタパイプ
１５０，１６０ 位置センサ

Claims (9)

1. 複数の吸気通路を画定すると共に前記吸気通路を各々開閉する複数のスロットルバルブを有するスロットルボデーと、アイドル運転時に前記スロットルバルブをバイパスして前記吸気通路の上流側から下流側に空気を導く制御弁ユニットと、を備えた吸気制御装置であって、
   前記制御弁ユニットは、空気の吸入通路，前記吸入通路を経た空気を前記複数の吸気通路に各々導くべく吐出する複数の吐出通路を画定するハウジングと、前記吸入通路から吐出通路へ流れる空気量を制御する制御弁と、を含み、
   前記スロットルボデーは、前記制御弁ユニットを経た空気を前記複数の吸気通路に導くべく前記スロットルボデーに形成された複数の導入通路を含み、
   前記ハウジングは、前記複数の吐出通路の一部を対応する前記導入通路に直接連通させ，かつ，前記複数の吐出通路の一部以外を対応する前記導入通路に配管を介して連通させるべく，前記スロットルボデーに直結されている、
   ことを特徴とする吸気制御装置。
2. 前記スロットルボデーは、前記複数のスロットルバルブを開閉自在に支持するスロットルシャフトと、前記スロットルシャフトを駆動する駆動機構と、を含み、
   前記制御弁は、前記吸入通路と吐出通路の連通口を開閉する弁体と、前記弁体を往復動させる駆動シャフトを備えた駆動源と、を含み、
   前記スロットルシャフトと前記駆動シャフトは略平行に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸気制御装置。
3. 前記複数の吐出通路は、前記吸気通路の伸長方向に対して略垂直な方向に伸長するように、前記制御弁を挟んで対称的に配列して形成された一方側の吐出通路と他方側の吐出通路からなり、
   前記一方側の吐出通路は、前記スロットルボデーの導入通路に直接連通され、
   前記他方側の吐出通路は、前記配管を介して前記スロットルボデーの導入通路に連通されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の吸気制御装置。
4. 前記一方側の吐出通路及び他方側の吐出通路は、前記複数の吸気通路の伸長方向に略平行でかつ配列方向に略垂直な同一の面内において、各々の通路中心線をもつように形成されている、
   ことを特徴とする請求項３記載の吸気制御装置。
5. 前記制御弁ユニットは、前記駆動機構と略対向するように、前記スロットルシャフトの軸線方向に沿って配置されている、
   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制御装置。
6. 前記スロットルバルブは、前記吸気通路内の下流側に配置されたメインバルブ及び上流側に配置されたサブバルブを含み、
   前記スロットルシャフトは、前記メインバルブを開閉自在に支持するメインシャフト及び前記サブバルブを開閉自在に支持するサブシャフトを含み、
   前記駆動機構は、前記メインシャフトを回転駆動するメイン駆動機構及び前記サブシャフトを回転駆動するサブ駆動機構を含み、
   前記制御弁ユニットは、前記吸気通路の伸長方向において、前記メインバルブとサブバルブの間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の吸気制御装置。
7. 前記ハウジングには、前記吸入通路に連通する吸入側コネクタパイプ及び前記複数の吐出通路の一部以外に連通する吐出側コネクタパイプが設けられ、
   前記吸入側コネクタパイプは、前記吸気通路の略上流側に向けて開口するように屈曲して形成され、
   前記吐出側コネクタパイプは、前記吸入通路の伸長方向に対して所定の角度をなす方向に開口するように屈曲して形成されている、
   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制御装置。
8. 前記制御弁ユニットは、前記複数の吸気通路のうち隣接する吸気通路同士の間において一方側に偏倚した位置に接合されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の吸気制御装置。
9. 前記制御弁ユニットは、その吐出通路及び前記スロットルボデーの導入通路内にそれぞれ両端が嵌合される接続部材を介して連結されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし８いずれかに記載の吸気制御装置。
   
   

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