JP2009052460A - 内燃エンジンの吸気制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】略楕円形状をなす絞り弁及びスロットルボデーを備えた吸気制御装置において、生産性の向上、低コスト化、軽量化、全閉時の吸気漏れ防止等を図る。
【解決手段】略楕円の断面形状をなす吸気通路100aを画定するスロットルボデー100、吸気通路を開閉するべく略楕円の輪郭をなすように形成された絞り弁150を備え、スロットルボデー100は、絞り弁の湾曲輪郭領域151を密接させ得る湾曲内壁領域111a´を画定するボデー本体110、絞り弁の直線輪郭領域152を密接させ得る直線内壁領域122b´を画定すると共にボデー本体に結合された結合体120を含む。これによれば、湾曲内壁領域の真円加工と直線内壁領域の加工(又は成形)を別々に行うことができ、加工が容易になり、製造コストが低減され、生産性が向上し、寸法精度も確保でき、全閉時の漏れを防止でき、吸気量を高精度に制御することができる。
【選択図】図1
【解決手段】略楕円の断面形状をなす吸気通路100aを画定するスロットルボデー100、吸気通路を開閉するべく略楕円の輪郭をなすように形成された絞り弁150を備え、スロットルボデー100は、絞り弁の湾曲輪郭領域151を密接させ得る湾曲内壁領域111a´を画定するボデー本体110、絞り弁の直線輪郭領域152を密接させ得る直線内壁領域122b´を画定すると共にボデー本体に結合された結合体120を含む。これによれば、湾曲内壁領域の真円加工と直線内壁領域の加工(又は成形)を別々に行うことができ、加工が容易になり、製造コストが低減され、生産性が向上し、寸法精度も確保でき、全閉時の漏れを防止でき、吸気量を高精度に制御することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、内燃エンジンの吸入空気(吸気)を通す吸気通路を画定するスロットルボデー、吸気通路を開閉して吸気量を制御するべくスロットルボデーに回動自在に設けられたバラフライ式の絞り弁を備えた内燃エンジンの吸気制御装置に関し、特に、略楕円形状の断面をなす吸気通路を開閉するべく略楕円形状(小判型)に形成された絞り弁を備えた内燃エンジンの吸気制御装置に関する。
内燃エンジンに適用される従来の吸気制御装置としては、二つの吸気通路をそれぞれ開閉して吸気量を制御する二つの絞り弁、絞り弁よりも下流側に配置され各々の吸気通路に連通する二室を画定するサージタンク、サージタンクと各気筒を接続する複数の吸気通路、サージタンク内の二室を連通する連通路(弁口)を開閉して吸気通路の長さを変化させるバタフライ式の開閉弁等を備え、開閉弁を内蔵するサージタンクの高さ寸法を抑えつつ通路面積を確保するために、開閉弁を略楕円形状(小判型)に形成し、この開閉弁が開閉する連通路(弁口)を略楕円形状に形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、他の吸気制御装置としては、シリンダヘッドの吸気ポートに接続される吸気マニホールド、吸気マニホールドの吸気通路を開閉して吸気量を制御するバタフライ式の絞り弁等を備え、吸気マニホールドの吸気通路を略楕円形状に形成し、絞り弁を略楕円形状(小判型)に形成したものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
上記のように略楕円形状をなす吸気通路及び絞り弁(又は開閉弁)は、一般的に、絞り弁(又は開閉弁)が全開したときの吸気の流れ方向への飛出し量を抑えつつ又は吸気通路を画定するボデー(サージタンク、吸気マニホールド等)の厚さ寸法を抑えて小型化を図りつつ、十分な吸入空気量を確保するために適用されている。
ところで、上記絞り弁(又は開閉弁)の輪郭は、二つの湾曲した湾曲輪郭領域と、二つの直線をなす直線輪郭領域とにより形成されており、又、吸気通路の断面輪郭は、二つの湾曲した湾曲内壁領域と、二つの直線をなす直線内壁領域とにより形成されている。
したがって、絞り弁(又は開閉弁)が吸気通路を全閉した状態で吸気の漏れを防止するには、絞り弁(又は開閉弁)の湾曲輪郭領域が吸気通路の湾曲内壁領域に密接し、絞り弁(又は開閉弁)の直線輪郭領域が吸気通路の直線内壁領域に密接する必要がある。
そこで、従来においては、吸気通路を画定するボデーを一つの部材により形成した後、吸気通路の寸法精度を高めるべくボデーに対して削り等の特殊な加工を施す必要があった。特に、略楕円形状をなす吸気通路を形成するための加工作業は、真円の断面形状をなす吸気通路の加工作業に比べて、加工時間が長くなり、精度を高めるのが容易ではなく、生産性が悪く、コスト増加等を招いていた。
したがって、絞り弁(又は開閉弁)が吸気通路を全閉した状態で吸気の漏れを防止するには、絞り弁(又は開閉弁)の湾曲輪郭領域が吸気通路の湾曲内壁領域に密接し、絞り弁(又は開閉弁)の直線輪郭領域が吸気通路の直線内壁領域に密接する必要がある。
そこで、従来においては、吸気通路を画定するボデーを一つの部材により形成した後、吸気通路の寸法精度を高めるべくボデーに対して削り等の特殊な加工を施す必要があった。特に、略楕円形状をなす吸気通路を形成するための加工作業は、真円の断面形状をなす吸気通路の加工作業に比べて、加工時間が長くなり、精度を高めるのが容易ではなく、生産性が悪く、コスト増加等を招いていた。
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、略楕円形状(小判型)の絞り弁及び吸気通路を採用する構成において、加工精度の向上、生産性の向上、軽量化、機械的剛性の確保等を図りつつ、絞り弁により吸気通路を確実に開閉することができ、特に、全閉時における吸気の漏れを防止、すなわち全閉精度を向上させることができる内燃エンジンの吸気制御装置を提供することにある。
本発明に係る内燃エンジンの吸気制御装置は、略楕円の断面形状をなす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略楕円の輪郭をなすように形成されたバタフライ式の絞り弁とを備え、吸気通路を流れる吸気量を制御する内燃エンジンの吸気制御装置であって、上記スロットルボデーは、絞り弁の湾曲輪郭領域を密接させ得る湾曲内壁領域を画定するボデー本体と、ボデー本体に結合されて絞り弁の直線輪郭領域を密接させ得る直線内壁領域を画定する結合体とを含む構成となっている。
この構成によれば、略楕円形状(小判型)をなす絞り弁は、両側の湾曲輪郭領域を通る軸線(シャフト)回りに回動し、全閉状態で、絞り弁の湾曲輪郭領域がボデー本体の湾曲内壁領域に密接しかつ絞り弁の直線輪郭領域が結合体の直線内壁領域に密接する。このように、湾曲内壁領域を画定するボデー本体と、直線内壁領域を画定する結合体とを一体的に結合して、スロットルボデーを形成したことにより、湾曲内壁領域の加工(例えば、真円加工)と直線内壁領域の加工(又は成形)を別々に行うことができ、加工が容易になり、製造コストが低減され、生産性が向上する。また、寸法精度も確保でき、全閉時の漏れを防止でき、吸気量を高精度に制御することができる。特に、湾曲内壁領域(及び湾曲輪郭領域)を高精度に仕上げれば、直線内壁領域(及び直線輪郭領域)は平行度が確保される限り、絞り弁は吸気通路の内壁に密接して完全に閉鎖することができる。
この構成によれば、略楕円形状(小判型)をなす絞り弁は、両側の湾曲輪郭領域を通る軸線(シャフト)回りに回動し、全閉状態で、絞り弁の湾曲輪郭領域がボデー本体の湾曲内壁領域に密接しかつ絞り弁の直線輪郭領域が結合体の直線内壁領域に密接する。このように、湾曲内壁領域を画定するボデー本体と、直線内壁領域を画定する結合体とを一体的に結合して、スロットルボデーを形成したことにより、湾曲内壁領域の加工(例えば、真円加工)と直線内壁領域の加工(又は成形)を別々に行うことができ、加工が容易になり、製造コストが低減され、生産性が向上する。また、寸法精度も確保でき、全閉時の漏れを防止でき、吸気量を高精度に制御することができる。特に、湾曲内壁領域(及び湾曲輪郭領域)を高精度に仕上げれば、直線内壁領域(及び直線輪郭領域)は平行度が確保される限り、絞り弁は吸気通路の内壁に密接して完全に閉鎖することができる。
上記構成において、ボデー本体は、その内壁面の一部において湾曲内壁領域を画定する円筒部、円筒部の一端側に設けられたフランジ部を有し、結合体は、フランジ部に結合される環状部、環状部から突出して円筒部内に配置されると共に直線内壁領域を画定する二つの壁部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ボデー本体のフランジ部に対して結合体の環状部を結合(ネジによる締結、圧入、モールド成形等により結合)すると共に、ボデー本体の円筒部の内側に対して結合体の二つの壁部を配置(嵌合、圧入、モールド成形等により結合)することで、結合体をボデー本体に一体的に結合することができる。
この構成によれば、ボデー本体のフランジ部に対して結合体の環状部を結合(ネジによる締結、圧入、モールド成形等により結合)すると共に、ボデー本体の円筒部の内側に対して結合体の二つの壁部を配置(嵌合、圧入、モールド成形等により結合)することで、結合体をボデー本体に一体的に結合することができる。
上記構成において、環状部とフランジ部の間には、シール部材が設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、シール部材を介在させることで、結合体の環状部とボデー本体のフランジ部の接合領域の隙間を通って吸気が漏れるのを防止することができる。
この構成によれば、シール部材を介在させることで、結合体の環状部とボデー本体のフランジ部の接合領域の隙間を通って吸気が漏れるのを防止することができる。
上記構成において、二つの壁部は、円筒部の内壁面に対向する外側が肉抜きされている、構成を採用することができる。
この構成によれば、結合体(の壁部)を肉抜きすることで、軽量化することができ、又、円筒部の内壁面に対向する二つの壁部の外側を肉抜きすることで、吸気に曝される面を平滑化することができ、吸気の流れ損失(抵抗)を軽減することができる。
この構成によれば、結合体(の壁部)を肉抜きすることで、軽量化することができ、又、円筒部の内壁面に対向する二つの壁部の外側を肉抜きすることで、吸気に曝される面を平滑化することができ、吸気の流れ損失(抵抗)を軽減することができる。
上記構成において、ボデー本体は金属材料により形成され、結合体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、ボデー本体を金属材料により形成することで、寸法精度が要求される湾曲内壁領域を真円加工等により高精度に仕上げることができ、又、結合体を樹脂材料により形成することで、平行度が確保される限りそれ程寸法制度が要求されない直線内壁領域を成型等により仕上げることができる。したがって、全体として寸法精度の向上を達成しつつ、軽量化、低コスト化等を達成することができる。
この構成によれば、ボデー本体を金属材料により形成することで、寸法精度が要求される湾曲内壁領域を真円加工等により高精度に仕上げることができ、又、結合体を樹脂材料により形成することで、平行度が確保される限りそれ程寸法制度が要求されない直線内壁領域を成型等により仕上げることができる。したがって、全体として寸法精度の向上を達成しつつ、軽量化、低コスト化等を達成することができる。
上記構成において、結合体は、ボデー本体に対して、ネジ締め、圧入、モールド成形の少なくともいずれかにより結合されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、結合体をボデー本体にネジ締めにより結合(締結)することで、分解も容易に行うことができ、又、結合体のみ変更して種々の形状をなす絞り弁に適合させることができる。また、結合体をボデー本体に圧入又はモールド成形して結合することで、構造を簡素化しつつ部品点数を削減することができ、又、両者の結合力すなわち機械的強度を高めることもできる。
この構成によれば、結合体をボデー本体にネジ締めにより結合(締結)することで、分解も容易に行うことができ、又、結合体のみ変更して種々の形状をなす絞り弁に適合させることができる。また、結合体をボデー本体に圧入又はモールド成形して結合することで、構造を簡素化しつつ部品点数を削減することができ、又、両者の結合力すなわち機械的強度を高めることもできる。
上記構成をなす内燃エンジンの吸気制御装置によれば、加工精度の向上、生産性の向上、軽量化、機械的剛性の確保等を達成しつつ、略楕円形状(小判型)をなす絞り弁により略楕円形状をなす吸気通路を確実に開閉することができ、特に、全閉時における吸気の漏れを防止することができ、吸気量を高精度に制御することができる。
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、本発明に係る内燃エンジンの吸気制御装置の一実施形態を示すものであり、図1は装置の正面図、図2は装置の背面図、図3及び図4は装置の縦断面図及び横断面図である。
この吸気制御装置は、図1ないし図4に示すように、スロットルボデー100、スロットルボデー100に回動自在に支持されたシャフト140、シャフト140に結合されて吸気通路100aを開閉するバタフライ式の絞り弁150等を備えている。
図1ないし図4は、本発明に係る内燃エンジンの吸気制御装置の一実施形態を示すものであり、図1は装置の正面図、図2は装置の背面図、図3及び図4は装置の縦断面図及び横断面図である。
この吸気制御装置は、図1ないし図4に示すように、スロットルボデー100、スロットルボデー100に回動自在に支持されたシャフト140、シャフト140に結合されて吸気通路100aを開閉するバタフライ式の絞り弁150等を備えている。
スロットルボデー100は、図1ないし図4に示すように、アルミニウム材料等の金属材料により形成されたボデー本体110、樹脂材料等により形成されてボデー本体110にネジSを用いた締結により結合された結合体120、シール部材としてのリングシール130等により形成されている。
ボデー本体110は、図1ないし図4に示すように、円筒部111、円筒部111の一端側に設けられたフランジ部112、円筒部111の外周から突出するように形成された軸受部113等を一体的に備えている。
円筒部111は、その内壁面(ボア)111aが真円加工されており、軸線Lが交差する領域にシャフト140を通す2つの貫通孔111bを備え、その内壁面111aの一部すなわち貫通孔111bを含む二箇所の領域おいて、所定の曲率半径(すなわち、円筒状をなす内壁面111aの曲率半径)をなし、後述する絞り弁150の湾曲輪郭領域151を密接させ得る湾曲内壁領域111a´を画定するようになっている。
円筒部111の他端側は、吸気通路を画定する上流側の通路部材(例えば、吸気導入ダクト等)に接続されるようになっている。
円筒部111の他端側は、吸気通路を画定する上流側の通路部材(例えば、吸気導入ダクト等)に接続されるようになっている。
フランジ部112は、図1ないし図4に示すように、その端面において、後述する結合体120の環状部121を嵌合させる凹部112a、円筒部111よりも径方向の外側に張出した領域において、エンジンへの締結用のボルトを通す4つの円孔112b、結合体120を締結する2つのネジ穴112c等を備えるように形成されている。
そして、フランジ部112は、吸気通路を画定する下流側の通路部材(例えば、吸気ポートを画定するシリンダヘッド等)にボルトを用いて締結(固定)されるようになっている。
そして、フランジ部112は、吸気通路を画定する下流側の通路部材(例えば、吸気ポートを画定するシリンダヘッド等)にボルトを用いて締結(固定)されるようになっている。
結合体120は、図1ないし図4に示すように、環状部121、環状部121から円筒部111内に向けて突出する二つの壁部122等を一体的に備えている。
環状部121は、その端面において、略楕円環状に形成された環状溝121a、ネジSを通す2つの円孔121b等を備えるように形成されている。環状溝121aには、フランジ部112を接合する部材との間に介在するシール部材(リングシール)が挿入されるようになっている。
環状部121は、その端面において、略楕円環状に形成された環状溝121a、ネジSを通す2つの円孔121b等を備えるように形成されている。環状溝121aには、フランジ部112を接合する部材との間に介在するシール部材(リングシール)が挿入されるようになっている。
二つの壁部122は、図1ないし図3に示すように、円筒部111の内壁面111aに嵌合される円弧状の外壁面122a、軸線Lに平行な領域と傾斜した領域からなる内壁面122b、外壁面122aの縁領域を除いた中央領域を凹ませるように形成した肉抜き部122c等を備えるように形成されている。
内壁面122bは、図3に示すように、上流側に向けて末広がるように傾斜した傾斜面、軸線Lに垂直な方向において対向するように軸線Lに平行な平坦面に形成され後述する絞り弁150の直線輪郭領域152を密接させ得る直線内壁領域122b´をそれぞれ画定するように形成されている。
内壁面122bは、図3に示すように、上流側に向けて末広がるように傾斜した傾斜面、軸線Lに垂直な方向において対向するように軸線Lに平行な平坦面に形成され後述する絞り弁150の直線輪郭領域152を密接させ得る直線内壁領域122b´をそれぞれ画定するように形成されている。
このように、二つの壁部122は、円筒部111の内壁面111aに対向する外側が肉抜きされているため、軽量化することができ、又、円筒部111の内壁面111aに対向する二つの壁部122の外側を肉抜きすることで、吸気に曝される面(内壁面122b,直線内壁領域122b´)を平滑化することができ、吸気の流れ損失(抵抗)を軽減することができる。
リングシール130は、ゴム材料等により環状に形成されており、図3及び図4に示すように、ボデー本体110のフランジ部112と結合体120の環状部121の間に介在するように嵌め込まれている。
これにより、結合体120の環状部121とボデー本体110のフランジ部112の接合領域の隙間を通って、吸気が漏れるのを防止することができる。
上記構成をなすスロットルボデー100においては、ボデー本体110の湾曲内壁領域111a´と結合体120の直線内壁領域122b´とにより、略楕円の断面形状をなす吸気通路100aが画定されている。
これにより、結合体120の環状部121とボデー本体110のフランジ部112の接合領域の隙間を通って、吸気が漏れるのを防止することができる。
上記構成をなすスロットルボデー100においては、ボデー本体110の湾曲内壁領域111a´と結合体120の直線内壁領域122b´とにより、略楕円の断面形状をなす吸気通路100aが画定されている。
シャフト140は、図1ないし図4に示すように、ボデー本体110の貫通孔111bに通されて、軸受部113により回動自在に支持されている。
尚、シャフト140は、回転駆動力を及ぼす駆動源(不図示)、あるいは、ワイヤにより回転させられるドラム(不図示)等に連結されている。
尚、シャフト140は、回転駆動力を及ぼす駆動源(不図示)、あるいは、ワイヤにより回転させられるドラム(不図示)等に連結されている。
絞り弁150は、金属板等を用いて、図1ないし図3に示すように、全体の輪郭が略楕円形状(小判型)をなすように、すなわち、所定の曲率半径をなす(円弧状の)2つの湾曲輪郭領域151及び2つの直線輪郭領域152を備えるように形成されている。
そして、絞り弁150は、シャフト140に結合されて、シャフト140が所定の角度範囲を回動することにより、吸気通路100aを開閉するようになっている。
そして、絞り弁150は、シャフト140に結合されて、シャフト140が所定の角度範囲を回動することにより、吸気通路100aを開閉するようになっている。
上記のように、スロットルボデー100は、金属材料により形成されたボデー本体110、樹脂材料により形成された結合体120、リングシール130等により構成され、結合体120の二つの壁部122をボデー本体110の円筒部111に嵌合させつつ、適宜接着剤等を用いて、結合体120の環状部121をボデー本体110のフランジ部112(の凹部112a)に嵌合させて、ネジSを用いて結合体120をボデー本体110に一体的に結合することにより、一体品として形成されている。
そして、ボデー本体110の内壁面111a(湾曲内壁領域111a´)及び結合体120の内壁面122b(直線内壁領域122b´)により、略楕円(小判型)の断面形状をなす吸気通路100aが画定されている。
そして、ボデー本体110の内壁面111a(湾曲内壁領域111a´)及び結合体120の内壁面122b(直線内壁領域122b´)により、略楕円(小判型)の断面形状をなす吸気通路100aが画定されている。
このように、スロットルボデー100は、湾曲内壁領域111a´を画定するボデー本体110に、直線内壁領域122b´を画定する結合体120をネジ締めして一体的に結合することにより形成されているため、予め湾曲内壁領域111a´の加工(真円加工)と直線内壁領域122b´の成型加工を別々に行うことができ、全体の加工が容易になり、製造コストが低減され、生産性が向上する。
特に、ボデー本体110は金属材料により形成され、結合体120は樹脂材料により形成されているため、寸法精度が要求される湾曲内壁領域111a´を真円加工等により高精度に仕上げることができ、又、平行度が確保される限りそれ程寸法制度が要求されない直線内壁領域122b´を成型等により仕上げることができる。したがって、全体として寸法精度の向上を達成しつつ、軽量化、低コスト化等を達成することができる。
特に、湾曲内壁領域111a´(及び湾曲輪郭領域151)を高精度に仕上げれば、直線内壁領域122b´(及び直線輪郭領域152)は平行度が確保される限り、絞り弁150は吸気通路100aの内壁に密接して完全に閉鎖することができるため、絞り弁150が全閉状態にあるときの吸気の漏れを確実に防止することができ、吸気量を高精度に制御することができる。
特に、ボデー本体110は金属材料により形成され、結合体120は樹脂材料により形成されているため、寸法精度が要求される湾曲内壁領域111a´を真円加工等により高精度に仕上げることができ、又、平行度が確保される限りそれ程寸法制度が要求されない直線内壁領域122b´を成型等により仕上げることができる。したがって、全体として寸法精度の向上を達成しつつ、軽量化、低コスト化等を達成することができる。
特に、湾曲内壁領域111a´(及び湾曲輪郭領域151)を高精度に仕上げれば、直線内壁領域122b´(及び直線輪郭領域152)は平行度が確保される限り、絞り弁150は吸気通路100aの内壁に密接して完全に閉鎖することができるため、絞り弁150が全閉状態にあるときの吸気の漏れを確実に防止することができ、吸気量を高精度に制御することができる。
上記構成をなす装置の動作について、図3を参照しつつ説明する。
先ず、シャフト140が時計回りに回転すると、絞り弁150が吸気通路100aを閉鎖する、すなわち、絞り弁150の両側の湾曲輪郭領域151がボデー本体110の湾曲内壁領域111a´に密接し、かつ、絞り弁150の直線輪郭領域152が結合体120の直線内壁領域122b´に密接する。これにより、絞り弁150は、吸気通路100aを完全に閉鎖した全閉状態になる。
このとき、直線内壁領域122b´(及び直線輪郭領域152)の平行度が確保されている限り、絞り弁150は吸気通路100aの内壁に密接して完全に空気流を閉鎖することができる。
先ず、シャフト140が時計回りに回転すると、絞り弁150が吸気通路100aを閉鎖する、すなわち、絞り弁150の両側の湾曲輪郭領域151がボデー本体110の湾曲内壁領域111a´に密接し、かつ、絞り弁150の直線輪郭領域152が結合体120の直線内壁領域122b´に密接する。これにより、絞り弁150は、吸気通路100aを完全に閉鎖した全閉状態になる。
このとき、直線内壁領域122b´(及び直線輪郭領域152)の平行度が確保されている限り、絞り弁150は吸気通路100aの内壁に密接して完全に空気流を閉鎖することができる。
一方、シャフト140が反時計回りに回転すると、絞り弁150が吸気通路100aを開放する、すなわち、絞り弁150の両側の湾曲輪郭領域151がボデー本体110の湾曲内壁領域111a´から離れ、かつ、絞り弁150の直線輪郭領域152が結合体120の直線内壁領域122b´から離れ、絞り弁150が略水平方向(吸気の流れ方向)を向いたとき、絞り弁150は、吸気通路100aを完全に開放した全開状態になる。
上記の装置によれば、加工精度の向上、生産性の向上、軽量化、機械的剛性の確保等を達成しつつ、略楕円形状(小判型)をなす絞り弁150により略楕円形状をなす吸気通路100aを確実に開閉することができ、特に、全閉時における吸気の漏れを防止することができ、吸気量を高精度に制御することができる。
図5ないし図7は、本発明に係る内燃エンジンの吸気制御装置の他の実施形態を示すものであり、図5は装置の正面図、図6は装置の背面図、図7は装置の縦断面図である。尚、前述の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
すなわち、この装置は、図5ないし図7に示すように、スロットルボデー100´、スロットルボデー100´に回動自在に支持されたシャフト140、シャフト140に結合されて吸気通路100aを開閉するバタフライ式の絞り弁150等を備えている。
すなわち、この装置は、図5ないし図7に示すように、スロットルボデー100´、スロットルボデー100´に回動自在に支持されたシャフト140、シャフト140に結合されて吸気通路100aを開閉するバタフライ式の絞り弁150等を備えている。
スロットルボデー100´は、図5ないし図7に示すように、アルミニウム材料等の金属材料により形成されたボデー本体110´、樹脂材料等により形成されてボデー本体110´に圧入により結合された結合体120´、シール部材としてのリングシール130、位置決めピン135等により形成されている。
ボデー本体110´は、図5ないし図7に示すように、円筒部111、フランジ部112、軸受部113等を一体的に備えている。
フランジ部112は、図5ないし図7に示すように、その端面において、結合体120´の環状部121を嵌合させる凹部112a、エンジンへの締結用のボルトを通す4つの円孔112b、位置決めピン135を受け入れる凹部112d等を備えるように形成されている。
フランジ部112は、図5ないし図7に示すように、その端面において、結合体120´の環状部121を嵌合させる凹部112a、エンジンへの締結用のボルトを通す4つの円孔112b、位置決めピン135を受け入れる凹部112d等を備えるように形成されている。
結合体120´は、図5ないし図7に示すように、環状部121、二つの壁部122等を一体的に備えている。
環状部121は、その端面において、略楕円環状に形成された環状溝121a、位置決めピン135を受け入れる凹部121d等を備えるように形成されている。
環状部121は、その端面において、略楕円環状に形成された環状溝121a、位置決めピン135を受け入れる凹部121d等を備えるように形成されている。
上記のように、スロットルボデー100´は、金属材料により形成されたボデー本体110´、樹脂材料により形成された結合体120´、リングシール130、位置決めピン135等により構成され、結合体120´の二つの壁部122をボデー本体110´の円筒部111に圧入し、位置決めピン135で角度位置を合わせつつ、適宜接着剤等を用いて、結合体120´の環状部121をボデー本体110´のフランジ部112(の凹部112a)に圧入して、結合体120´をボデー本体110´に一体的に結合することにより、一体品として形成されている。
そして、ボデー本体110´の内壁面111a(湾曲内壁領域111a´)及び結合体120´の内壁面122b(直線内壁領域122b´)により、略楕円(小判型)の断面形状をなす吸気通路100aが画定されている。
そして、ボデー本体110´の内壁面111a(湾曲内壁領域111a´)及び結合体120´の内壁面122b(直線内壁領域122b´)により、略楕円(小判型)の断面形状をなす吸気通路100aが画定されている。
このように、スロットルボデー100´は、湾曲内壁領域111a´を画定するボデー本体110´に、直線内壁領域122b´を画定する結合体120´を圧入して一体的に結合することにより形成されているため、予め湾曲内壁領域111a´の加工(真円加工)と直線内壁領域122b´の成型加工を別々に行うことができる。
したがって、前述同様に、全体の加工が容易になり、製造コストが低減され、生産性が向上する。また、寸法精度も確保でき、絞り弁150が全閉状態にあるときの吸気の漏れを防止することができ、吸気量を高精度に制御することができる。特に、湾曲内壁領域111a´(及び湾曲輪郭領域151)を高精度に仕上げれば、直線内壁領域122b´(及び直線輪郭領域152)は平行度が確保される限り、絞り弁150は吸気通路100aの内壁に密接して完全に閉鎖することができる。
したがって、前述同様に、全体の加工が容易になり、製造コストが低減され、生産性が向上する。また、寸法精度も確保でき、絞り弁150が全閉状態にあるときの吸気の漏れを防止することができ、吸気量を高精度に制御することができる。特に、湾曲内壁領域111a´(及び湾曲輪郭領域151)を高精度に仕上げれば、直線内壁領域122b´(及び直線輪郭領域152)は平行度が確保される限り、絞り弁150は吸気通路100aの内壁に密接して完全に閉鎖することができる。
上記実施形態においては、スロットルボデー100,100´において、ボデー本体110,110´を金属材料により形成し、結合体120,120´を樹脂材料により形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、ボデー本体及び結合体を共に金属材料により形成してもよく、又、機械的強度が確保されれば、ボデー本体及び結合体を共に樹脂材料により形成し、その後両者を結合してもよい。
上記実施形態においては、ボデー本体110,110´の湾曲内壁領域111a´として、真円加工された円弧面の一部を適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、絞り弁の湾曲輪郭領域と一緒に円弧面以外の曲率を適用してもよい。
上記実施形態においては、スロットルボデー100,100´の一部をなす結合体120,120´に肉抜き部122cを設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、曲げ剛性(機械的強度)をより高めるために肉抜きを廃止してもよい。
上記実施形態においては、ボデー本体110,110´の湾曲内壁領域111a´として、真円加工された円弧面の一部を適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、絞り弁の湾曲輪郭領域と一緒に円弧面以外の曲率を適用してもよい。
上記実施形態においては、スロットルボデー100,100´の一部をなす結合体120,120´に肉抜き部122cを設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、曲げ剛性(機械的強度)をより高めるために肉抜きを廃止してもよい。
上記実施形態においては、ボデー本体110,110´に対して、結合体120,120´をネジ締め(ネジSを用いて締結)又は圧入して一体的に結合する場合を示したが、これに限定されるものではなく、ボデー本体に対して結合体をモールド成形して一体的に結合してもよい。この場合、構造を簡素化しつつ、部品点数を削減することができ、両者の結合力すなわち機械的強度を高めることもできる。
以上述べたように、本発明に係る内燃エンジンの吸気制御装置は、加工精度の向上、生産性の向上、軽量化、機械的剛性の確保等を達成しつつ、略楕円形状(小判型)をなす絞り弁により略楕円形状をなす吸気通路を確実に開閉することができ、特に、全閉時における吸気の漏れを防止することができ、吸気量を高精度に制御することができるため、二輪車、四輪者等の車両に搭載される内燃エンジンに適用できるのは勿論のこと、作業機械、農機、発電機等に搭載される内燃エンジンにおいても有用である。
L 軸線
S ネジ
100,100´ スロットルボデー
100a 吸気通路
110,110´ ボデー本体
111 円筒部
111a 内壁面
111b 貫通孔
111a´ 湾曲壁面領域
112 フランジ部
112a 凹部
112b 円孔
112c ネジ穴
112d 凹部
113 軸受部
120,120´ 結合体
121 環状部
121a 環状溝
121b 円孔
121d 凹部
122 二つの壁部
122a 外壁面
122b 内壁面
122b´ 直線壁面領域
130 リングシール(シール部材)
135 位置決めピン
140 シャフト
150 絞り弁
151 湾曲輪郭領域
152 直線輪郭領域
S ネジ
100,100´ スロットルボデー
100a 吸気通路
110,110´ ボデー本体
111 円筒部
111a 内壁面
111b 貫通孔
111a´ 湾曲壁面領域
112 フランジ部
112a 凹部
112b 円孔
112c ネジ穴
112d 凹部
113 軸受部
120,120´ 結合体
121 環状部
121a 環状溝
121b 円孔
121d 凹部
122 二つの壁部
122a 外壁面
122b 内壁面
122b´ 直線壁面領域
130 リングシール(シール部材)
135 位置決めピン
140 シャフト
150 絞り弁
151 湾曲輪郭領域
152 直線輪郭領域
Claims (6)
- 略楕円の断面形状をなす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略楕円の輪郭をなすように形成されたバタフライ式の絞り弁とを備え、前記吸気通路を流れる吸気量を制御する内燃エンジンの吸気制御装置であって、
前記スロットルボデーは、前記絞り弁の湾曲輪郭領域を密接させ得る湾曲内壁領域を画定するボデー本体と、前記ボデー本体に結合されて前記絞り弁の直線輪郭領域を密接させ得る直線内壁領域を画定する結合体とを含む、
ことを特徴とする内燃エンジンの吸気制御装置。 - 前記ボデー本体は、その内壁面の一部において前記湾曲内壁領域を画定する円筒部、前記円筒部の一端側に設けられたフランジ部を有し、
前記結合体は、前記フランジ部に結合される環状部、前記環状部から突出して前記円筒部内に配置されると共に前記直線内壁領域を画定する二つの壁部を有する、
ことを特徴とする請求項1記載の内燃エンジンの吸気制御装置。 - 前記環状部と前記フランジ部の間には、シール部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項2記載の内燃エンジンの吸気制御装置。 - 前記二つの壁部は、前記円筒部の内壁面に対向する外側が肉抜きされている、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃エンジンの吸気制御装置。 - 前記ボデー本体は、金属材料により形成され、
前記結合体は、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4いずれか一つに記載の内燃エンジンの吸気制御装置。 - 前記結合体は、前記ボデー本体に対して、ネジ締め、圧入、モールド成形の少なくともいずれかにより結合されている、
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれか一つに記載の内燃エンジンの吸気制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007219466A JP2009052460A (ja) | 2007-08-27 | 2007-08-27 | 内燃エンジンの吸気制御装置 |
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JP2007219466A JP2009052460A (ja) | 2007-08-27 | 2007-08-27 | 内燃エンジンの吸気制御装置 |
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JP2009052460A true JP2009052460A (ja) | 2009-03-12 |
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ID=40503746
Family Applications (1)
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JP2007219466A Pending JP2009052460A (ja) | 2007-08-27 | 2007-08-27 | 内燃エンジンの吸気制御装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010001855A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関の吸気装置 |
JP2013144974A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-07-25 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気装置 |
JP2014214623A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | 株式会社デンソー | 電子スロットル |
-
2007
- 2007-08-27 JP JP2007219466A patent/JP2009052460A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8443782B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-05-21 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Air intake apparatus for internal combustion engine |
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