JP2021156216A - 吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気制御装置において、バイパス通路をボディに設けた場合であっても、さらなる製造コストの削減及び小型化を図る。【解決手段】吸気制御装置１０のスロットルボディ１６には、バイパス通路２２内に配置され該バイパス通路２２を流れるアイドル吸気の吸気量を調整可能なバイパス調整機構２４を備え、該バイパス調整機構２４の制御弁６８がスロットルボディ１６の接続通路４４に対して摺動自在に設けられると共に、前記接続通路４４には、バイパス通路２２を構成しバルブ２０の上流側と連通する上流側通路部４０が上流口６４を介して接続され、前記バイパス通路２２を構成し前記バルブ２０の下流側と連通する下流側通路部４２が下流口６６を介して接続されている。そして、下流口６６の開口方向から見た際に、制御弁６８における計量部１０４の移動範囲Ｓ内に上流口６４が配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関へ供給される吸気量を制御するための吸気制御装置に関する。

本出願人は、車両に搭載される内燃機関に対して供給される空気の流量（吸気量）を制御する吸気制御装置を提案している（特許文献１参照）。この吸気制御装置は、スロットルボディに設けられ弁体の上流側と下流側とを連通するバイパス通路と、該バイパス通路の流通状態を制御可能なバイパス制御装置とを備え、該バイパス制御装置の制御基体が、前記スロットルボディの取付面に取り付けられ、前記バイパス通路の一部を構成している。

そして、制御基体の内部には、電動アクチュエータの駆動作用下に作動する制御バルブが設けられており、該制御バルブが前記制御基体の内部に設けられたバルブガイド孔に沿って進退動作することで、前記バルブガイド孔の内壁面に開口した計量口の開口量を変化させる。これにより、スロットルバルブの全閉時において、バイパス通路を通じて吸気通路へと流れる吸気の量が調整される。

また、制御基体は、スロットルボディに対して別体で構成されているため、例えば、バイパス通路が複雑な形状（経路）となった場合でも計量口の形状を所望の形状に形成したり、制御基体とスロットルボディとの組み合わされる面に溝を形成してバイパス通路とすることが可能となり、吸気制御装置をコンパクトに構成することが可能である。

その一方で、制御基体を含むバイパス制御装置とスロットルボディとを別々の構成とすることで部品点数の増加を招くため、製造コスト及び組付工数の低減の観点から部品点数の削減が望まれている。

特開２０１４−１７７９０１号公報

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、スロットルボディにバイパス通路を設けた場合であっても、さらなる製造コストの削減及び小型化を図ることが可能な吸気制御装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の態様は、吸気通路の少なくとも一部を内部に備えるボディと、ボディに回転自在に支持されるシャフトと、吸気通路内でシャフトに連結されシャフトが回転することにより吸気通路の通路断面積を変化させるバルブと、吸気通路におけるバルブの上流側と下流側とを連通してバルブを迂回するバイパス通路と、バイパス通路内に配置されバイパス通路の通路断面積を変化させることでバイパス通路を流れる吸気の量を調整する制御弁とを備える吸気制御装置において、
ボディには、制御弁が摺動自在な摺動面を有したガイド孔と、バイパス通路の一部を構成し吸気通路においてバルブよりも下流側に連通する下流側通路と、バイパス通路の一部を構成し吸気通路においてバルブよりも上流側に連通する上流側通路とを備え、摺動面は、断面円形状の内周面を有し、下流側通路の開口部である計量口が開口しており、
制御弁は、バイパス通路の少なくとも一部を構成しガイド孔の内部に配置され、
計量口を閉塞する閉鎖面と、閉鎖面から制御弁の摺動する摺動方向に延在し計量口を部分的に閉鎖する計量面とを備え、
ガイド孔を摺動方向から見た際、ガイド孔には、上流側通路の開口部である上流口が開口しており、
摺動方向と直交する計量口の開口方向から見た際、上流口が計量面の摺動方向に沿った移動範囲内に配置される。

本発明によれば、吸気制御装置を構成するボディにおいて、バイパス通路内に配置されバイパス通路を流れる吸気の量を調整する制御弁がガイド孔に摺動自在に設けられると共に、ガイド孔には、バイパス通路の一部を構成し吸気通路においてバルブよりも下流側に連通する下流側通路の計量口と、吸気通路においてバルブよりも上流側に連通する上流側通路の上流口とが開口している。また、制御弁には、計量口を閉塞する閉鎖面と、閉鎖面から制御弁の摺動する摺動方向に延在して計量口を部分的に閉鎖する計量面とを備えている。そして、ガイド孔における制御弁の摺動方向と直交する計量口の開口方向から見た際、上流口が計量面の摺動方向に沿った移動範囲内に配置されている。

従って、バイパス通路の一部を構成する上流側通路を、上流口を介して制御弁の計量面の移動範囲内に配置して接続することで、バイパス通路を構成する上流側通路と下流側通路とをボディにおいて近接して配置することができるため、ボディを含む吸気制御装置の小型化を図ることができる。また、バイパス制御装置及びスロットルボディの２部材に跨るようにバイパス通路を設けていた従来の吸気制御装置と比較し、ボディのみにバイパス通路を設けることで部品点数の削減を図ることができ、それに伴って、さらなる製造コスト及び組付工数の削減を図ることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、吸気制御装置を構成するボディのガイド孔には、バイパス通路を流れる吸気の量を調整する制御弁が摺動自在に設けられ、吸気通路においてバルブよりも下流側に連通する下流側通路の開口部である計量口と、吸気通路においてバルブよりも上流側に連通する上流側通路の開口部である上流口とが開口している。また、制御弁には、計量口を閉塞する閉鎖面と、閉鎖面から制御弁の摺動する摺動方向に延在して計量口を部分的に閉鎖する計量面とを備え、制御弁の摺動方向と直交する計量口の開口方向から見た際に、上流口が計量面の摺動方向に沿った移動範囲内に配置されている。

その結果、バイパス通路の一部を構成する上流側通路を、制御弁における計量面の摺動方向において移動範囲内に配置することで、上流側通路及び下流側通路を近接配置することができ、ボディを含む吸気制御装置の小型化を図ることができる。また、バイパス制御装置及びスロットルボディの２部材に跨るようにバイパス通路が形成されていた従来の吸気制御装置と比較し、バイパス通路をボディのみに設けることで部品点数の削減を図ることができ、さらなる製造コスト及び組付工数の削減を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る吸気制御装置の外観斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図３のバイパス通路近傍を示す断面斜視図である。 図５Ａは、バイパス調整機構における制御弁の弁体近傍を示す外観斜視図であり、図５Ｂは、図５Ａの制御弁を別の方向から見た外観斜視図である。 図６Ａは、図２の吸気制御装置における接続通路近傍を示す拡大断面図であり、図６Ｂは、制御弁の弁体を下流口側から見た拡大側面図である。

本発明に係る吸気制御装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

この吸気制御装置１０は、図１及び図２に示されるように、内燃機関のインレットパイプ１２と外気が導入されるエアダクト１４との間に設けられ、例えば、スロットルボディ（ボディ）１６と、該スロットルボディ１６の内部に回転自在に支持されるシャフト１８と、該シャフト１８に連結され前記スロットルボディ１６の内部に回転自在に設けられるバルブ２０と、前記スロットルボディ１６のバイパス通路２２を流れる吸気の吸気量を調整可能なバイパス調整機構２４とを含む。

なお、この吸気制御装置１０は、車両に搭載された車載状態において、シャフト１８が略水平となり、且つ、バイパス調整機構２４のアクチュエータ７０が側方となるように搭載されて用いられる（図１参照）。

スロットルボディ１６は、例えば、金属製材料から形成され、その中心に断面円形状の吸気通路２６が貫通したボディ本体２８と、該ボディ本体２８に対して上方（矢印Ａ１方向）へ突出するように形成され、内部にバイパス通路２２を有したブロック部３０とを備える。

吸気通路２６の下流側となるボディ本体２８の一端部には連結フランジ３２が形成され、吸気通路２６の開口部位を取り囲むように環状のシール部材３４が装着される。そして、連結フランジ３２には、インレットパイプ１２の上流側端部が連結され図示しない内燃機関と連通すると共に、シール部材３４によってボディ本体２８とインレットパイプ１２との間のシールがなされる。

また、スロットルボディ１６は、吸気通路２６の上流側となる他端部がエアダクト１４の下流側端部と連結され、外部から取り込まれた空気が前記吸気通路２６へと供給される。

吸気通路２６には、その延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）と直交するようにシャフト１８が挿通されると共に、該シャフト１８の中央に円盤状のバルブ２０がねじ３６を介して連結され該吸気通路２６を自在に開閉する。そして、図２に示されるように、バルブ２０は、上端が下流側（矢印Ｂ２方向）、下端が上流側（矢印Ｂ１方向）となるように所定角度だけ傾いて配置され、吸気通路２６の内周面との隙間を最小とした全閉状態となる。一方、バルブ２０の上端側が下流側（矢印Ｂ２方向）に向かい、下端側が上流側（矢印Ｂ１方向）に向かうように回動することで吸気通路２６が開放される。

シャフト１８は、その両端部がスロットルボディ１６へと挿通されることで回転自在に支持されると共に、前記スロットルボディ１６の外側へと突出した一端部には回転体３８（図１参照）が接続されている。そして、例えば、車両のアクセルを操作することで回転体３８が所定方向へと回転し、それに伴って、シャフト１８と共にバルブ２０が吸気通路２６内で回動する。このバルブ２０の開閉動作によって吸気通路２６における前記バルブ２０の上流側（矢印Ｂ１方向）と下流側（矢印Ｂ２方向）との連通状態が調整される。

さらに、スロットルボディ１６には、吸気通路２６に設けられたバルブ２０の上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路２２が形成される。

このバイパス通路２２は、図２〜図４及び図６Ａに示されるように、インレットパイプ１２を通じて内燃機関へアイドリング用の吸気（以下、アイドル吸気という）を供給するために用いられ、吸気通路２６においてバルブ２０の上流側（矢印Ｂ１方向）と連通する上流側通路部４０と、前記吸気通路２６において前記バルブ２０の下流側（矢印Ｂ２方向）と連通する下流側通路部４２と、前記上流側通路部４０と前記下流側通路部４２とを接続する接続通路（ガイド孔）４４とを有し、該接続通路４４には、後述するバイパス調整機構２４の制御弁６８が設けられている。すなわち、バイパス通路２２は、図２に示されるように、下方（矢印Ａ２方向）に向かって開口した断面Ｕ字状に形成される。

上流側通路部４０は、例えば、断面円形状でブロック部３０の上端から下方（矢印Ａ２方向）に向けて延在し吸気通路２６まで貫通しており、その下端が吸気通路２６におけるバルブ２０の上流側（矢印Ｂ１方向）となる内面に開口している。

また、上流側通路部４０の上端には、上方に向けて開口した断面Ｕ字状の第１プラグ４６が装着され閉塞されると共に、前記上端近傍には、内周径が若干だけ大きな上流側拡径部４８が形成され、該上流側拡径部４８が後述する接続通路４４と連通している。

下流側通路部４２は、ボディ本体２８における連結フランジ３２の端面に開口した導出口５０と、該導出口５０の径方向外端から吸気通路２６と略平行に延在する連通路５２と、断面円形状でブロック部３０の上端から下方（矢印Ａ２方向）に向けて延在し連通路５２の上流側端部と接続される鉛直通路５４と、該鉛直通路５４の上端近傍から上流側通路部４０側（矢印Ｂ１方向）へと延在した水平通路５６とを備える。この下流側通路部４２は、水平通路５６が最も上流側となり、下流側に向かって鉛直通路５４、連通路５２の順に配置され、導出口５０が最も下流側となる。

導出口５０は、連結フランジ３２の端面において、吸気通路２６の内面上部に開口して連通している。すなわち、導出口５０を含む下流側通路部４２は、吸気通路２６においてバルブ２０の下流側（矢印Ｂ２方向）で連通している。

連通路５２は、吸気通路２６の延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って延在し、その下流側端部が導出口５０に接続されると共に、上流側端部には鉛直通路５４の下端が接続されて互いに連通している。

鉛直通路５４は、断面円形状でブロック部３０からボディ本体２８まで上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って延在すると共に、上流側通路部４０に対して吸気通路２６の下流側（矢印Ｂ２方向）に所定距離だけ離れて略平行に設けられる。また、図３に示される吸気制御装置１０の上面視において、下流側通路部４２が、後述する接続通路４４の延在方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）において上流側通路部４０に対して上流側通路部４０から離れる方向（矢印Ｃ１方向）にオフセットして配置されている。

そして、鉛直通路５４の上端には、上方に向けて開口した断面Ｕ字状の第２プラグ５８が装着され閉塞されると共に、前記上端近傍には、内周径が若干だけ大きな下流側拡径部６０が形成され、該下流側拡径部６０には水平通路５６が略直交するように接続され連通している。

水平通路５６は、ブロック部３０の上部近傍において、吸気通路２６の延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って水平に延在し、その延在方向に沿った中央部が下流側通路部４２の鉛直通路５４（下流側拡径部６０）と交差するように接続されると共に、上流側の端部が接続通路４４と接続され連通している。また、ブロック部３０の側方に開口した水平通路５６の下流側の端部には、側方に向けて開口した断面Ｕ字状の第３プラグ６２が装着され閉塞される。

すなわち、水平通路５６は、図２及び図６Ａに示される吸気制御装置１０の側面視において下流側通路部４２の鉛直通路５４と直交し、且つ、図３に示される前記吸気制御装置１０の上面視において接続通路４４と直交するように形成される。

このように、導出口５０、連通路５２、鉛直通路５４及び水平通路５６からなる下流側通路部４２は、吸気通路２６の延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）、上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）において、略直角に複数回屈曲したクランク状に形成されている。

接続通路４４は、ブロック部３０において、上流側通路部４０と下流側通路部４２との間に設けられ、且つ、前記上流側通路部４０及び前記下流側通路部４２の鉛直通路５４と略直交するように水平方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って延在している。そして、接続通路４４は、図３に示される吸気制御装置１０の上面視において、上流側通路部４０及び下流側通路部４２から離れた一端側（矢印Ｃ１方向）が開口し、後述するバイパス調整機構２４の制御弁６８が挿入され進退自在に設けられる。

また、接続通路４４は、断面円形状で軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って一定径で延在し、吸気通路２６の延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）において上流側通路部４０の一部（上流側拡径部４８）と重なり合うように配置される。そして、接続通路４４は、その一端とは反対側となる吸気通路２６側（矢印Ｃ２方向）の他端近傍で上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に延在した上流側通路部４０（上流側拡径部４８）が交差するように接続される。そして、接続通路４４の周面と上流側通路部４０の周面とが重なり合って開口した上流口６４が形成され、上流側通路部４０と接続通路４４とが前記上流口６４を介して連通している。

さらに、接続通路４４は、図３及び図４に示されるように、上流側通路部４０に接続された他端よりも一端側（矢印Ｃ１方向）となる位置に水平通路５６が接続され、該水平通路５６は、接続通路４４と上下方向に同一高さ、且つ、図３に示される吸気制御装置１０の上面視で略直交するように接続されている。そして、接続通路４４と水平通路５６との接続部位には、断面円形状で水平通路５６の延在方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に開口した下流口（計量口）６６が形成され、該下流口６６を通じて接続通路４４と水平通路５６（下流側通路部４２）とが連通している。

すなわち、上流側通路部４０と下流側通路部４２とが接続通路４４を介して互いに連通し、且つ、図３に示される吸気制御装置１０の上面視において、前記接続通路４４の延在方向にオフセットした上流側通路部４０及び下流側通路部４２と接続通路４４とがクランク状に形成されている。

バイパス調整機構２４は、図１〜図６Ｂに示されるように、スロットルボディ１６のブロック部３０に対して設けられ、例えば、バイパス通路２２を構成する接続通路４４内に設けられる制御弁６８と、前記ブロック部３０の側部に装着され前記制御弁６８を進退動作させるアクチュエータ７０とを含む。このアクチュエータ７０は、例えば、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて駆動軸７２を回転駆動させる電動アクチュエータが用いられる。

制御弁６８は、図２〜図６Ｂに示されるように、アクチュエータ７０における駆動軸７２に螺合される変位体７４と、該変位体７４の外周側に設けられる弁体７６と、前記変位体７４と前記弁体７６との間に介装されるスプリング７８とを備える。

変位体７４は、円筒状に形成され、その軸中心に沿って形成されたねじ孔８０に駆動軸７２が螺合されると共に、アクチュエータ７０側とは反対側（矢印Ｃ２方向）となる先端側にスプリング７８の端部を保持し、且つ、後述する弁体７６と係合される係合端８２を備えている。そして、アクチュエータ７０の駆動作用下に駆動軸７２が回転することで、該駆動軸７２に螺合された変位体７４が軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って進退動作する。

弁体７６は、図２及び図６Ａに示される軸方向から見て断面略円形状に形成され、図２〜図６Ｂに示されるように、アクチュエータ７０側（矢印Ｃ１方向）となる一端部に形成される基部８４と、該基部８４の外周側に接続され他端側（矢印Ｃ２方向）へ向けて軸方向に延在する案内面（摺動面）８６と、前記基部８４に対して軸方向（矢印Ｃ２方向）に離れて平行に設けられる保持壁８８とを含み、前記基部８４には、径方向に向かって開口した溝部９０を有し、該溝部９０にアクチュエータ７０の駆動軸７２が挿通される。

案内面８６は、図２に示される弁体７６を軸方向から見て、基部８４及び保持壁８８の上部から下部まで回り込むように周方向に沿って断面円弧状に形成され、弁体７６を含む制御弁６８が接続通路４４内に収納された際、上流側通路部４０側（矢印Ｂ１方向）となる上流側摺動面９２と、下流側通路部４２側（矢印Ｂ２方向）となる下流側摺動面９４とを有する。換言すれば、図６Ａに示されるように、案内面８６は、弁体７６の軸中心Ｅ１を上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に通る仮想線Ｌに対し、上流側通路部４０側（矢印Ｂ１方向）に上流側摺動面９２が形成され、下流側通路部４２側（矢印Ｂ２方向）に下流側摺動面９４が形成されている。

上流側摺動面９２は、基部８４から保持壁８８まで軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って延在し、且つ、弁体７６の軸中心Ｅ１に対して上下（矢印Ａ１、Ａ２方向）に分割して形成される（図５Ｂ及び図６Ａ参照）。そして、上流側摺動面９２は、接続通路４４の内周面において上流口６４の開口した上流側ガイド面９６に対して摺動自在に設けられると共に、上方に設けられた上流側摺動面９２と下方に設けられた上流側摺動面９２との間が開口し、且つ、該弁体７６が軸方向に進退動作した際において、上流口６４を閉塞することがないように形成されている。すなわち、上流側摺動面９２は、接続通路４４内において上流口６４の開口した上流側通路部４０側に臨むように配置される。

下流側摺動面９４は、下流口６６の開口した接続通路４４の下流側ガイド面９８に対して摺動自在に設けられ、基部８４から保持壁８８まで延在する閉鎖部（閉鎖面）１００と、該保持壁８８から弁体７６の他端まで延在した延出部１０２に形成される計量部（計量面）１０４とを備える。そして、下流側摺動面９４は、図６Ａに示される弁体７６を軸方向から見て、仮想線Ｌの通る上部から下部まで約１８０°の範囲内で断面円弧状に形成されている。すなわち、下流側摺動面９４は、接続通路４４内において下流口６６の開口した下流側通路部４２側に臨むように配置される。

計量部１０４は、弁体７６の移動方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向、摺動方向）と直交する下流口６６の開口方向から見て、その軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿った移動範囲Ｓ内に上流口６４が配置されると共に（図３参照）、延出部１０２の先端から保持壁８８側に向かって切り欠かれたスリット孔１０６が形成される。スリット孔１０６は、下流側摺動面９４（計量部１０４）の周方向に沿った略中央部、且つ、下流口６６に臨む位置に形成される。

また、スリット孔１０６は、図６Ｂに示されるように、その周方向に沿った幅寸法Ｗが、延出部１０２の先端から保持壁８８側（矢印Ｃ１方向）に向かって軸方向に沿って徐々に小さくなるように形成され、前記延出部１０２の先端において幅寸法Ｗが最大となると共に、最大幅寸法Ｗｍａｘが、接続通路４４における下流口６６の最大直径Ｄに対して小さく設定される（Ｗｍａｘ＜Ｄ）。

さらに、案内面８６の上部には、図５Ａ〜図６Ａに示されるように、軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って延在するピン溝１０８が形成され、該ピン溝１０８にはブロック部３０に設けられ下方（矢印Ａ２方向）へと突出したピン１１０の先端が挿通される（図２、図５Ｂ及び図６Ａ参照）。これにより、弁体７６が接続通路４４に沿って移動する際、変位体７４に付勢される駆動軸７２からの回転力によって前記弁体７６が回転してしまうことが規制され、軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿ってのみ移動させることができる。すなわち、ピン溝１０８及び該ピン溝１０８に挿通されるピン１１０は弁体７６の回り止め機能を営む。

スプリング７８は、図３〜図５Ｂに示されるように、例えば、線材が複数回巻回されたコイルスプリングからなり、その一端部が弁体７６における基部８４の内端に介装され、他端部が変位体７４における係合端８２の端部側へと介装されている。また、スプリング７８は、その一端が大径で他端に向かって徐々に小径となるように形成されており、前記変位体７４に対して前記弁体７６が常に同軸状となるように保持している。

本発明の実施の形態に係る吸気制御装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、図示しない内燃機関が始動して車両におけるアクセル操作部（図示せず）が操作されていないアイドリング状態では、図２に示されるように、吸気通路２６内でバルブ２０と吸気通路２６の内周面との隙間を最小とした全閉状態となり、エアダクト１４を通じて供給されたアイドル吸気は、前記隙間を通って流れるものと、バイパス通路２２へと流れるものとに分かれて流れる。

アイドル吸気は、上流側通路部４０に沿って上方（矢印Ａ１方向）へと流れ、上流口６４から下流側（矢印Ｂ２方向）に配置された接続通路４４内へと流通し、該接続通路４４に沿って制御弁６８側（図３中、矢印Ｃ１方向）へと流れた後に、弁体７６の計量部１０４によって一部が覆われ、且つ、スリット孔１０６によって一部が開口した下流口６６を通じて水平通路５６へと流れる。

この際、上流側通路部４０及び接続通路４４から下流口６６へと流れるアイドル吸気の吸気量は、図６Ｂに示されるように、スリット孔１０６によって下流口６６の開口面積が調整されることで所望の流量へと調整され、下流側通路部４２を構成する水平通路５６から鉛直通路５４、連通路５２を経て導出口５０からスロットルボディ１６の連結フランジ３２へと流れる。そして、最終的に、アイドル吸気は、バルブ２０の下流側において吸気通路２６へと合流してインレットパイプ１２から内燃機関のシリンダ室へと供給される。

また、バイパス通路２２を流れるアイドル吸気の吸気量を調整する場合には、図示しないコントローラからの制御信号に基づいてバイパス調整機構２４のアクチュエータ７０を駆動させ、その駆動軸７２を所定の方向へと回転させる。これにより、駆動軸７２の回転運動が制御弁６８における変位体７４の直線運動へと変換され、該変位体７４が軸方向に沿って移動し、それに伴って、弁体７６が接続通路４４に沿って軸方向に進退動作する。この際、弁体７６のピン溝１０８にピン１１０が挿入されているため、前記弁体７６が接続通路４４内で回転してしまうことがなく軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）のみに移動する。

そして、弁体７６が軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）へ移動することで、下流口６６に対するスリット孔１０６の位置が変更され、それに伴って、前記下流口６６の開口面積が変化することで該スリット孔１０６を通じて下流口６６へと流れるアイドル吸気の吸気量が調整される。具体的には、弁体７６が、接続通路４４に沿ってアクチュエータ７０側（矢印Ｃ１方向）へ向かって移動することで、下流口６６に臨むスリット孔１０６の幅寸法Ｗが徐々に大きく、計量部１０４によって覆われる部分が徐々に少なくなるため、前記下流口６６の開口面積が徐々に増加してバイパス通路２２を流れるアイドル吸気の吸気量が増加する。

一方、弁体７６が、接続通路４４に沿ってアクチュエータ７０から離れる方向（矢印Ｃ２方向）へと移動することで、下流口６６に臨むスリット孔１０６の幅寸法Ｗが徐々に小さくなり、計量部１０４によって覆われている部分が徐々に増えることで、前記下流口６６の開口面積が徐々に絞られて減少してバイパス通路２２を流れるアイドル吸気の吸気量が減少する。

すなわち、制御弁６８の弁体７６を軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って移動させ、下流口６６に対するスリット孔１０６の位置を変化させることで、幅寸法Ｗが軸方向に沿って変化するスリット孔１０６によって前記下流口６６の開口面積を調整してバイパス通路２２を流れるアイドル吸気の吸気量を自在に調整することが可能となる。

次に、図示しない運転者によってアクセル操作部が操作されることで、この操作部に接続された図示しないケーブルを通じて回転体３８が所定回転量（回転角度）だけ回転することでシャフト１８と共にバルブ２０が吸気通路２６内で回転する。このバルブ２０が回転することで吸気通路２６の内周面から離れて両者の間の隙間が増加する。

これにより、車両の外部から取り込まれた空気は、エアダクト１４を通じて吸気制御装置１０の吸気通路２６へと流通し、バルブ２０の開度によって流量が制御された後、下流側に接続されたインレットパイプ１２を通じて内燃機関のシリンダ室へと所望の吸気量で供給される。

また、運転者によるアクセル操作部を操作する力が減少すると、シャフト１８に対する駆動力が滅勢され、前記シャフト１８及びバルブ２０が図示しない付勢手段によって前記とは反対方向に回転して図２に示される初期状態である全閉状態へと復帰する。

以上のように、本実施の形態では、吸気制御装置１０を構成するスロットルボディ１６において、バルブ２０の上流側と下流側とをバイパスするバイパス通路２２と、バイパス通路２２内に配置され該バイパス通路２２を流れるアイドル吸気の吸気量を調整可能なバイパス調整機構２４とを備え、該バイパス調整機構２４の制御弁６８が、バイパス通路２２の上流側通路部４０と下流側通路部４２とを接続する接続通路４４に対して摺動自在に設けられると共に、前記接続通路４４にはバルブ２０の上流側と連通する上流側通路部４０が上流口６４を介して接続され、前記バルブ２０の下流側と連通する下流側通路部４２が下流口６６を介して接続されている。そして、制御弁６８が接続通路４４に沿って摺動する摺動方向と直交する下流口６６の開口方向から見た際に、制御弁６８における計量部１０４の移動範囲Ｓ内に上流口６４が配置されている。

従って、バイパス通路２２を構成する上流側通路部４０を、制御弁６８における弁体７６の計量部１０４の移動範囲Ｓ内で接続することで、スロットルボディ１６において前記上流側通路部４０と下流側通路部４２とを近接して配置することができるため、スロットルボディ１６を含む吸気制御装置１０の小型化を図ることができる。

また、バイパス制御装置及びスロットルボディの２部材に跨るようにバイパス通路を設けていた従来の吸気制御装置と比較し、スロットルボディ１６のみにバイパス通路２２を設けているため部品点数の削減を図ることができ、それに伴って、吸気制御装置１０の製造コスト及び組付工数を削減することができる。

さらに、スロットルボディ１６の接続通路４４には、図２及び図６Ａに示されるように、閉鎖部１００及び計量部１０４からなる弁体７６の下流側摺動面９４が摺動可能な下流側ガイド面９８と、接続通路４４の軸中心Ｅ２を挟んで前記下流側ガイド面９８の反対側（矢印Ｂ１方向、上流側）に設けられ前記弁体７６の上流側摺動面９２が摺動可能な上流側ガイド面９６とを備えており、一方、制御弁６８の弁体７６には、前記上流側ガイド面９６に摺動可能な上流側摺動面９２を備えている。

そして、下流口６６の開口方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）から見て、上流側摺動面９２の移動方向に沿った移動範囲Ｓの外側となるように、上流側通路部４０と接続される上流口６４が配置されており、上流口６４から下流口６６にかけて弁体７６の外周面と接続通路４４の内周面との間で狭い流路が形成されないように構成されている。

仮に、弁体７６の上流側ガイド面９６が、該弁体７６の軸方向においてアクチュエータ７０とは反対方向（矢印Ｃ２方向）へ向けて計量部１０４の先端部と同程度まで延在するように形成され、前記弁体７６の外周面と接続通路４４の内周面との間に狭い流路が形成されてしまう場合には、先ず、上流側通路部４０から狭い流路へと吸気が流れて流速が上がることにより狭い流路内の圧力が減少し、前記狭い流路を構成し弁体７６と対向する接続通路４４の内周面に向かって前記弁体７６が引き寄せられ前記狭い流路が閉じられる。続いて、接続通路４４の内周面の狭い流路が閉じられた側に対し、弁体７６を挟んで反対側に新たに狭い流路ができてしまい、ここに吸気が流れることで前記狭い流路内の圧力が減少し、前記弁体７６は狭い流路が閉じられた側とは反対側にさらに動かされることとなる。これが交互に連続して発生すると、接続通路４４の内部において弁体７６が該接続通路４４の延在方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に対して略直交する方向に振動してしまうことになる。

本実施の形態では、スロットルボディ１６のブロック部３０において、上流側通路部４０と接続された上流口６４から下流側通路部４２と接続された下流口６６までに至る流路が、弁体７６の外周面と接続通路４４の内周面との間で狭くなってしまうことがないため、制御弁６８の弁体７６を下流側ガイド面９８に対して安定した力で押し付けて摺動させることができ、該下流側ガイド面９８に開口した下流口６６を通じてバイパス通路２２を流れるアイドル吸気の吸気量を高精度に制御することができる。

さらに、弁体７６における下流側摺動面９４の計量部１０４には、接続通路４４の内部において上流口６４と下流口６６とを連通させ、前記弁体７６の摺動方向において閉鎖部１００から離れるに従って幅寸法Ｗが徐々に大きくなるように形成されたスリット孔１０６を備え、前記スリット孔１０６の最大幅寸法Ｗｍａｘを前記下流口６６の最大直径Ｄよりも小さく設定している。

そのため、下流側通路部４２に接続された下流口６６の形状による影響を最小としながら、接続通路４４に沿った弁体７６の軸方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）への移動量に対する下流口６６の開口面積の変化量を自在に調整することが可能となる。

なお、本発明に係る吸気制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…吸気制御装置 １６…スロットルボディ
２２…バイパス通路 ２４…バイパス調整機構
２６…吸気通路 ４０…上流側通路部
４２…下流側通路部 ４４…接続通路
６４…上流口 ６６…下流口
６８…制御弁 ７０…アクチュエータ
７６…弁体 ８６…案内面
９２…上流側摺動面 ９４…下流側摺動面
１００…閉鎖部 １０４…計量部
１０６…スリット孔

Claims (3)

1. 吸気通路の少なくとも一部を内部に備えるボディと、該ボディに回転自在に支持されるシャフトと、前記吸気通路内で前記シャフトに連結され該シャフトが回転することにより前記吸気通路の通路断面積を変化させるバルブと、前記吸気通路における前記バルブの上流側と下流側とを連通して該バルブを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路内に配置され該バイパス通路の通路断面積を変化させることで前記バイパス通路を流れる吸気の量を調整する制御弁とを備える吸気制御装置において、
   前記ボディには、前記制御弁が摺動自在な摺動面を有したガイド孔と、前記バイパス通路の一部を構成し前記吸気通路において前記バルブよりも下流側に連通する下流側通路と、前記バイパス通路の一部を構成し前記吸気通路において前記バルブよりも上流側に連通する上流側通路とを備え、該摺動面は、断面円形状の内周面を有し、前記下流側通路の開口部である計量口が開口しており、
   前記制御弁は、前記バイパス通路の少なくとも一部を構成し前記ガイド孔の内部に配置され、前記計量口を閉塞する閉鎖面と、該閉鎖面から前記制御弁の摺動する摺動方向に延在し前記計量口を部分的に閉鎖する計量面とを備え、
   前記ガイド孔を前記摺動方向から見た際、前記ガイド孔には、前記上流側通路の開口部である上流口が開口しており、
   前記摺動方向と直交する前記計量口の開口方向から見た際、前記上流口が前記計量面の前記摺動方向に沿った移動範囲内に配置される、吸気制御装置。
2. 請求項１記載の吸気制御装置において、
   前記ガイド孔には、前記閉鎖面と前記計量面とが摺動可能な下流側ガイド面と、前記摺動方向から見て、前記ガイド孔の中心を挟んで前記下流側ガイド面の反対側に設けられ前記制御弁が摺動可能な上流側ガイド面とを備え、
   前記制御弁は、前記上流側ガイド面と摺動可能な上流側摺動面を備え、
   前記計量口の開口方向から見た際、前記上流口が前記上流側摺動面の前記摺動方向に沿った移動範囲外に配置されている、吸気制御装置。
3. 請求項１又は２記載の吸気制御装置において、
   前記計量面には、前記ガイド孔の内部において前記上流口と前記計量口とを連通させ、前記摺動方向において前記閉鎖面から離れるに従って前記摺動方向と直交する幅寸法が大きくなるように形成されたスリット孔を備え、前記スリット孔の最大幅寸法が前記計量口の最大直径よりも小さく設定される、吸気制御装置。

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