JP2019049222A - 吸気制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボディの吸気管にのみエアクリーナが接続される吸気制御装置においても、各バイパス通路をドリルでボディの1箇所に削孔を行うことによって形成することができる吸気御装置を提供する。
【解決手段】吸気制御装置1は、内燃機関に導入される吸気が通る吸気管2a、2bと、各吸気管2a、2bに設けられて吸気量を調整する弁体5と、吸気管2a、2bを連結する接続部3と、吸気管2a、2b及び接続部3を一体化して有するボディ4とを備える。ボディ4は、接続部3の内部を通り、一端が吸気管2aの弁体5よりも上流の内壁面9に開口し、他端が吸気管2bの弁体5よりも下流の内壁面9に開口する直線状のバイパス通路10a、10bを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置に関する。
従来、内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置として、内燃機関に導入される吸気が通る複数の吸気管と、これらの吸気管を一体化して有するボディ(スロットルボディ)とを備えた吸気制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。隣接する一対の吸気管同士は、ブロック状の連結部により連結される。各吸気管には、吸気量を調整するための弁体が、ボディによって支持された弁軸を介して設けられる。
一対の吸気管の連結部には、エアクリーナに接続された空間と、この空間からアイドリング運転用のアイドルエアを供給するエアバイパス機構とが設けられる。エアバイパス機構は、上記空間から吸い込んだ吸気量を制御するコントロールバルブと、これを通過したエアを各吸気管の弁体よりも下流側に供給するバイパス通路とを有している。
このバイパス通路は、直線状のものであるため、連結部において、一対の吸気管の上流側に設けられた連通路からドリルを挿入し、各吸気管の弁体よりも下流側まで削孔することによって、容易に設けることができる。
特開2014−47622号公報
しかしながら、上記特許文献1の吸気制御装置は、エアクリーナに接続されてボディの連結部に設けられた空間からアイドリング運転用のアイドルエアを供給するようにしている。このため、スロットルボディの吸気管にのみエアクリーナが接続されるような吸気制御装置には、特許文献1の吸気制御装置におけるような直線状のバイパス通路を採用できず、ドリルで容易にバイパス通路を形成することができない。
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、ボディの吸気管にのみエアクリーナが接続される吸気制御装置においても、各バイパス通路をドリルでボディの1箇所に削孔を行うことによって形成することができる吸気御装置を提供することにある。
第1発明に係る吸気制御装置は、
内燃機関の吸気量を制御する吸気制御装置であって、
前記内燃機関に導入される吸気が通る複数の吸気管と、
各吸気管に設けられて該吸気管における吸気量を調整する弁体と、
前記複数の吸気管のうちの少なくとも隣接する一対の吸気管同士を連結する接続部と、
前記複数の吸気管及び前記接続部を一体化して有するボディとを備え、
前記ボディは、前記接続部の内部を通り、一端が前記一対の吸気管のうちの一方の吸気管の前記弁体よりも上流の内壁面に開口し、他端が他方の吸気管の前記弁体よりも下流の内壁面に開口する直線状のバイパス通路を備えることを特徴とする。
第1発明によれば、バイパス通路は直線状であり、かつ一対の吸気管のうちの一方の上流側から他方の吸気管の下流側に通じているので、該一方の吸気管の上流側の開口からドリルを挿入し、ボディの1箇所に削孔を行うだけで、バイパス通路を容易に形成することができる。
第2発明に係る吸気制御装置は、第1発明において、一端が前記バイパス通路の内壁面に開口し、他端が前記一方の吸気管の前記弁体よりも下流の内壁面に開口した直線状の分岐通路を備えることを特徴とする。
第2発明によれば、バイパス通路及び分岐通路をそれぞれドリルで一度削孔することにより形成することができる。このバイパス通路及び分岐通路は、一対の吸気管のバイパス通路として機能する。したがって、一対の吸気管に関するバイパス通路を容易かつコンパクトに形成することができる。
第3発明に係る吸気制御装置は、第2発明において、
前記一方の吸気管の前記弁体から該一方の吸気管の延在方向に上流側へ任意の距離だけ離れた点を通る該延在方向に直交する面における該一方の吸気管の流路の断面積は、
前記任意の距離が、前記一方の吸気管の前記バイパス通路が開口する開口部と該一方の吸気管の前記弁体との距離より大きいことを条件として、
前記他方の吸気管の前記弁体から該他方の吸気管の延在方向に上流側へ前記任意の距離と同一距離だけ離れた点を通る該他方の吸気管の延在方向に直交する面における該他方の吸気管の流路の断面積よりも大きいことを特徴とする。
第3発明によれば、上記一方の吸気管の上流側からは、上記他方の吸気管の下流側からもバイパス通路を介して吸気が吸い込まれる。これに応じて、上記一方の吸気管の上流側の断面積をより大きくしたので、各吸気管の下流側から供給される吸気の量をバランスさせることができる。
第4発明に係る吸気制御装置は、第1又は第2発明において、
前記接続部は、前記一対の吸気管の一方から他方に向かう方向に、かつ両吸気管が延在する方向に延在して両吸気管を接続する板状の接続基部を備え、
前記接続基部は、前記バイパス通路の周壁の周方向における一部が該接続基部の厚さ方向に張り出した部分である張出部を備えることを特徴とする。
第4発明によれば、バイパス通路の周壁を、一対の吸気管同士を接続する接続基部を強固にする補強部材として機能させることができる。
図1Aは、本発明の第1実施形態に係る吸気制御装置の図1BにおけるA−A線で切断した断面図であり、図1Bは、該吸気制御装置についての図1AのB−B線で切断した断面図である。 図1の吸気制御装置のボディの外観を示す斜視図である。 図3Aは、本発明の第2実施形態に係る吸気制御装置における図1Aに対応する部分の模式的な断面図であり、図3Bは、該吸気制御装置の模式的な平面図である。 本発明の第3実施形態に係る吸気制御装置の模式的な断面図である。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。第1実施形態の吸気制御装置は、内燃機関の吸気量を制御するものである。
図1A、図1B及び図2に示すように、この吸気制御装置1は、内燃機関に導入される吸気が通る2つの吸気管2a及び2bと、吸気管2a及び2b同士を連結する接続部3と、吸気管2a及び2b並びに接続部3を一体成形などにより一体化して有するボディ4とを備える。
吸気制御装置1は、内燃機関を制御するコントロールユニットや、アクセルポジションセンサなどを含んでいてもよい。各吸気管2a及び2bには、吸気管2a及び2bにおける吸気量を調整する弁体5が設けられる。
吸気管2a及び2bは、上流側(図1Aの上側)がエアクリーナに接続され、下流側(図1Aの下側)が内燃機関の燃焼室に接続される。弁体5としては、ここでは、バタフライ型のものが用いられる。吸気管2a及び2bの各弁体5は、共通の弁軸6を介して、ボディ4により回転自在に支持される。
接続部3は、吸気管2aから吸気管2bに向かう方向に、かつ両吸気管2a及び2bが延在する方向に延在して両吸気管2a及び2bを接続する板状の接続基部7を備える。接続基部7には、補強のためのリブ8が設けられる。
ボディ4は、接続部3の内部を通り、一端が吸気管2aの弁体5よりも上流の内壁面9に開口し、他端が吸気管2bの弁体5よりも下流の内壁面9に開口する直線状のバイパス通路10aを備える。ボディ4は、また、接続部3の内部を通り、吸気管2bの弁体5よりも上流の内壁面に開口し、他端が吸気管2aの弁体5よりも下流の内壁面9に開口する直線状のバイパス通路10bを備える。
接続基部7は、バイパス通路10a及び10bの各周壁の周方向における一部が接続基部7の厚さ方向の一方の側及び他方の側にそれぞれ張り出した部分である張出部11a及び11bを備える。接続基部7には、弁軸6が内部を通過している弁軸収納部11cが設けられる。
弁軸収納部11cの接続基部7の厚さ方向両側に、バイパス通路10a及び10bが存在する。したがって、接続部3の両側が、バイパス通路10a及び10bの周壁を構成する張出部11a及び11bによってバランス良く補強される。
バイパス通路10a及び10bは、下流側に、上流側よりも径が小さい小径部12を有する。バイパス通路10a及び10bの各小径部12には、それぞれアイドルスクリュー13を挿入するための挿入孔14が通じている。これらの挿入孔14は、接続基部7に対して垂直に設けられ、図1Aに向かって手前側からアイドルスクリュー13を挿入し、操作できるように設けられる。
図1Aでは、バイパス通路10aの小径部12に突出したアイドルスクリュー13の先端部の断面、挿入孔14が形成された孔形成部15a及び15bの断面が示されている。また、バイパス通路10b用のアイドルスクリュー13の基端部の断面、及びその挿入孔14が形成された孔形成部15bの断面が示されている。
ボディ4における吸気管2bの後側(図1Aに向かって奥の側)には、弁軸6を回転させるためのモータが収容されたモータ収容部16が設けられる。また、ボディ4における弁軸6の一端側(図1Aの左側)には、該モータの回転を弁軸6に伝達するギヤ機構や、弁体5の開度を検出するための開度センサなどを収納するための機構収納部17が設けられる。
図1Bに示すように、孔形成部15aは、対応するバイパス通路10aが、接続基部7を挟んでモータ収容部16と反対側に位置しており、モータ収容部16と反対側に突出して配置されている。
バイパス通路10aの形成は、ドリルを吸気管2aのエアクリーナ側(図1Aの上側)の開口から挿入して、ドリルの先端を吸気管2aの内壁に位置決めし、該ドリルにより張出部11aに沿って、吸気管2bの内壁に貫通するまで削孔することにより行われる。バイパス通路10bについても、同様に、吸気管2bのエアクリーナ側の開口からドリルを挿入し、張出部11bに沿って削孔を行うことによって形成される。
バイパス通路10aにおけるアイドルスクリュー13の挿入孔14は、これを形成するためのドリルにより、ボディ4の孔形成部15aの端面から削孔を行うことにより形成される。バイパス通路10bにおけるアイドルスクリュー13の挿入孔14は、同様に、ボディ4の孔形成部15bの端面から削孔して形成される。
この構成において、弁体5の開度は、コントロールユニットなどによって、目標開度となるように調整される。この調整は、機構収納部17内の開度センサで得られる弁体5の開度を参照しながら、モータ収容部16内のモータを駆動することにより行われる。
内燃機関のアイドリング時には、弁体5がほぼ閉塞状態とされ、吸気管2a及び2bの弁体5の上流側からバイパス通路10a及び10bを介して内燃機関の各燃焼室に吸気が供給される。このとき、バイパス通路10a及び10bのアイドルスクリュー13によりあらかじめ調整された量のバイパス吸気がバイパス通路10a及び10bを通過する。
本実施形態によれば、バイパス通路10a及び10bは直線状であり、かつ一対の吸気管2a及び2bの上流側から、それぞれ、吸気管2b及び2aの下流側に斜めに通じている。このため、バイパス通路10a及び10bは、それぞれ、吸気管2a及び2bの上流側の開口からドリルを挿入し、吸気管2b及び2aの下流側まで削孔を行うだけで、容易に形成することができる。
図3A及び図3Bは、本発明の第2実施形態に係る吸気制御装置1bを示す。なお、これらの図では、特徴を端的に表すために、主要な要素のみを模式的に示しており、弁軸などは表示されていない。
本実施形態の吸気制御装置1bは、内燃機関に導入される吸気が通る2つの吸気管2c及び2dと、各吸気管2c及び2dに設けられて吸気管2c及び2dにおける吸気量を調整する弁体5と、吸気管2c及び2d同士を連結する接続部3bと、吸気管2c及び2d並びに接続部3bを一体成形などにより一体化して有するボディ4bとを備える。
ボディ4bは、接続部3bの内部を通り、一端が吸気管2cの弁体5よりも上流の内壁面9に開口し、他端が吸気管2dの弁体5よりも下流の内壁面9に開口する直線状のバイパス通路10cを備える。バイパス通路10cは、第1実施形態におけるバイパス通路10aと同様の構成を有する。
また、ボディ4bは、接続部3bの内部を通り、バイパス通路10cの内壁面に一端が開口し、他端が吸気管2cの弁体5よりも下流の内壁面に開口した直線状の分岐通路18を備える。分岐通路18の径は、バイパス通路10cの小径部12の径と同程度である。
バイパス通路10cの小径部12及び分岐通路18には、それぞれアイドルスクリュー13の先端部が小径部12及び分岐通路18内に突出するように、アイドルスクリュー13を挿入するための挿入孔が通じている。これらの挿入孔は、図3Aに向かって手前側からアイドルスクリュー13を挿入し、操作できるように設けられる。
分岐通路18は、直線状であるため、分岐通路18を形成するためのドリルを吸気管2cの内燃機関側の開口を経て吸気管2c内に挿入し、吸気管2cの内壁からバイパス通路10cまで削孔を行うことにより形成される。
また、吸気管2cの弁体5から吸気管2cの延在方向に上流側へ任意の距離xだけ離れた点を通る該延在方向に直交する面における吸気管2cの流路の断面積をS1とする。吸気管2dの弁体5からの吸気管2dの延在方向に上流側へ距離xと同一距離だけ離れた点を通る吸気管2dの延在方向に直交する面における吸気管2dの流路の断面積をS2とする。
ただし、距離xは、吸気管2cのバイパス通路10cが開口する開口部と吸気管2cの弁体5との距離Lより大きい。この場合、吸気管2cの流路の断面積S1は、吸気管2dの流路の断面積S2よりも大きい。他の点については、第1実施形態の場合と同様の構成を有する。
この構成において、仮に、弁体5が完全な閉塞状態とされたときには、吸気管2cの弁体5よりも上流からバイパス通路10c及び分岐通路18を介して、それぞれのアイドルスクリュー13で設定された量の吸気が内燃機関の各燃焼室に供給される。
これに対して、弁体5が開いている場合には、弁体5の開度に応じた量の吸気が吸気管2c及び吸気管2dを通過し、さらに、バイパス通路10cにおける吸気管2cの開口部からも、バイパス通路10c及び分岐通路18を介して吸気管2c及び吸気管2dの下流側に吸気が供給される。
したがって、バイパス通路10cを介して吸気管2dの下流側に供給される吸気の量だけ、吸気管2cの上流側を通過する吸気量を多くしなければ、吸気管2cの下流側から内燃機関に供給される吸気量が、吸気管2dの下流側から内燃機関に供給される吸気量よりも少なくなる。すなわち、吸気管2cと吸気管2dとで、内燃機関へ供給する吸気量のバランスを失することになる。
この点、本実施形態では、上述のように、吸気管2cの上記距離xだけ離れた点での流路の断面積は、吸気管2dの該距離xと同一距離だけ離れた点での吸気管2dの流路の断面積よりも大きい。このため、吸気管2cと吸気管2dとで、内燃機関へ供給する吸気量のバランスが保持される。
以上のように、本実施形態の吸気制御装置1bによれば、バイパス通路10c及び分岐通路18をドリルで形成することにより、吸気管2c及び吸気管2dに関するバイパス通路を容易かつコンパクトに形成することができる。また、上述のように吸気管2cの上流側の断面積をより大きくしたので、吸気管2c及び吸気管2dから内燃機関に供給される吸気の量をバランスさせることができる。
図4は、本発明の第3実施形態に係る吸気制御装置1cを示す。なお、図4においては、特徴を端的に表すために、主要な要素のみを模式的に示しており、モータ収納部などは表示されていない。
吸気制御装置1cは、内燃機関に導入される吸気が通る3つの吸気管2e、2f及び2gと、吸気管2e及び2fを接続する接続部3cと、吸気管2e及び2fを接続する接続部3dとを一体化して有するボディ4cを備える。吸気管2e、2f及び2gには、それぞれ、これらを通過する吸気の量を調整するための弁体5が設けられる。
吸気管2e、2f及び2gの弁体5は、共通の弁軸6bにより支持される。弁軸6bは、ボディ4cにより回転自在に支持される。弁体5の開度は、第1実施形態の場合と同様に、開度センサで検出される開度を参照しながら、モータによって調整される。
吸気管2e、2f及び接続部3cは、第2実施形態における吸気管2c、2d及び接続部3bと同様の構成及び機能を有する。吸気管2f、2g及び接続部3dは、第2実施形態における吸気管2c、2d及び接続部3bと同様の構成から分岐通路18を除いた構成を有する。
本実施例における他の構成及び、機能作用は、第1実施形態及び第2実施形態における対応部分の場合と同様である。ただし、吸気管2fと吸気管2eの上流側の断面積を、吸気管2gの上流側の断面積よりも大きくするにあたっては、吸気管2eの断面積の拡大量は吸気管2fの断面積の拡大量の2倍程度とされる。これにより、各吸気管2e〜2gから内燃機関に供給される吸気の量のバランスが保持されている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1実施形態において、吸気管2a及び2bの間に直線状のバイパス通路10a及び10bを設けているが、バイパス通路10a及び10bのうちの一方のみを設けてもよい。この場合、アイドリングスクリューに加えて、吸気管2a及び2bの弁体5の開度に差を設けたり、アイドル時の弁体5の開度をモータによって微調整したりすることにより、吸気管2a及び2bから供給されるアイドル時の吸気量を調整することができる。
1、1b、1c…吸気制御装置、2a〜2g…吸気通路、3、3b〜3d…接続部、4、4b、4c…ボディ、5…弁体、6…弁軸、7…接続基部、8…リブ、9…内壁面、10a、10b、10c…バイパス通路、11a、11b…張出部、11c…弁軸収納部、12…小径部、13…アイドルスクリュー、14…挿入孔、15a、15b…孔形成部、16…モータ収容部、17…機構収納部、18…分岐通路。
第1発明に係る吸気制御装置は、
内燃機関の吸気量を制御する吸気制御装置であって、
前記内燃機関に導入される吸気が通る複数の吸気管と、
各吸気管に設けられて該吸気管における吸気量を調整する弁体と、
前記複数の吸気管のうちの少なくとも隣接する一対の吸気管同士を連結する接続部と、
前記複数の吸気管及び前記接続部を一体化して有するボディとを備え、
前記ボディは、
前記接続部の内部を通り、一端が前記一対の吸気管のうちの一方の吸気管の前記弁体よりも上流の内壁面に開口し、他端が他方の吸気管の前記弁体よりも下流の内壁面に開口する直線状のバイパス通路と、
一端が前記バイパス通路の内壁面に開口し、他端が前記一方の吸気管の前記弁体よりも下流の内壁面に開口した直線状の分岐通路とを備え、
前記一方の吸気管の前記弁体から該一方の吸気管の延在方向に上流側へ任意の距離だけ離れた点を通る該延在方向に直交する面における該一方の吸気管の流路の断面積は、
前記任意の距離が、前記一方の吸気管の前記バイパス通路が開口する開口部と該一方の吸気管の前記弁体との距離より大きいことを条件として、
前記他方の吸気管の前記弁体から該他方の吸気管の延在方向に上流側へ前記任意の距離と同一距離だけ離れた点を通る該他方の吸気管の延在方向に直交する面における該他方の吸気管の流路の断面積よりも大きいことを特徴とする。
また、バイパス通路及び分岐通路をそれぞれドリルで一度削孔することにより形成することができる。このバイパス通路及び分岐通路は、一対の吸気管のバイパス通路として機能する。したがって、一対の吸気管に関するバイパス通路を容易かつコンパクトに形成することができる。
また、上記一方の吸気管の上流側からは、上記他方の吸気管の下流側からもバイパス通路を介して吸気が吸い込まれる。これに応じて、上記一方の吸気管の上流側の断面積をより大きくしたので、各吸気管の下流側から供給される吸気の量をバランスさせることができる。
発明に係る吸気制御装置は
内燃機関の吸気量を制御する吸気制御装置であって、
前記内燃機関に導入される吸気が通る複数の吸気管と、
各吸気管に設けられて該吸気管における吸気量を調整する弁体と、
前記複数の吸気管のうちの少なくとも隣接する一対の吸気管同士を連結する接続部と、
前記複数の吸気管及び前記接続部を一体化して有するボディとを備え、
前記ボディは、前記接続部の内部を通り、一端が前記一対の吸気管のうちの一方の吸気管の前記弁体よりも上流の内壁面に開口し、他端が他方の吸気管の前記弁体よりも下流の内壁面に開口する直線状のバイパス通路を備え、
前記接続部は、前記一対の吸気管の一方から他方に向かう方向に、かつ両吸気管が延在する方向に延在して両吸気管を接続する板状の接続基部を備え、
前記接続基部は、前記バイパス通路の周壁の周方向における一部が該接続基部の厚さ方向に張り出した部分である張出部を備えることを特徴とする。
発明によれば、バイパス通路の周壁を、一対の吸気管同士を接続する接続基部を強固にする補強部材として機能させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1実施形態において、吸気管2a及び2bの間に直線状のバイパス通路10a及び10bを設けているが、バイパス通路10a及び10bのうちの一方のみを設けてもよい。この場合、アイドルスクリューに加えて、吸気管2a及び2bの弁体5の開度に差を設けたり、アイドル時の弁体5の開度をモータによって微調整したりすることにより、吸気管2a及び2bから供給されるアイドル時の吸気量を調整することができる。

Claims (4)

  1. 内燃機関の吸気量を制御する吸気制御装置であって、
    前記内燃機関に導入される吸気が通る複数の吸気管と、
    各吸気管に設けられて該吸気管における吸気量を調整する弁体と、
    前記複数の吸気管のうちの少なくとも隣接する一対の吸気管同士を連結する接続部と、
    前記複数の吸気管及び前記接続部を一体化して有するボディとを備え、
    前記ボディは、前記接続部の内部を通り、一端が前記一対の吸気管のうちの一方の吸気管の前記弁体よりも上流の内壁面に開口し、他端が他方の吸気管の前記弁体よりも下流の内壁面に開口する直線状のバイパス通路を備えることを特徴とする吸気制御装置。
  2. 請求項1に記載の吸気制御装置であって、
    一端が前記バイパス通路の内壁面に開口し、他端が前記一方の吸気管の前記弁体よりも下流の内壁面に開口した直線状の分岐通路を備えることを特徴とする吸気制御装置。
  3. 請求項2に記載の吸気制御装置であって、
    前記一方の吸気管の前記弁体から該一方の吸気管の延在方向に上流側へ任意の距離だけ離れた点を通る該延在方向に直交する面における該一方の吸気管の流路の断面積は、
    前記任意の距離が、前記一方の吸気管の前記バイパス通路が開口する開口部と該一方の吸気管の前記弁体との距離より大きいことを条件として、
    前記他方の吸気管の前記弁体から該他方の吸気管の延在方向に上流側へ前記任意の距離と同一距離だけ離れた点を通る該他方の吸気管の延在方向に直交する面における該他方の吸気管の流路の断面積よりも大きいことを特徴とする吸気制御装置。
  4. 請求項1又は2に記載の吸気制御装置であって、
    前記接続部は、前記一対の吸気管の一方から他方に向かう方向に、かつ両吸気管が延在する方向に延在して両吸気管を接続する板状の接続基部を備え、
    前記接続基部は、前記バイパス通路の周壁の周方向における一部が該接続基部の厚さ方向に張り出した部分である張出部を備えることを特徴とする。
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