JP4109788B2 - スロットルボディにおけるバイパス路制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気ポートに連なる吸気道を有するスロットルボディに、吸気道を開閉するスロットルバルブを迂回して吸気道に接続されるバイパス路を設けると共に、このバイパス路を開閉する弁体と、エンジンの温度上昇に応じて該弁体を閉じ方向に作動する感温作動手段とを備えるファーストアイドル装置を取付けた、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
かゝるスロットルボディにおけるバイパス路制御装置は、例えば実開昭59−167940号公報に開示されているように、既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のかゝるスロットルボディにおけるバイパス路制御装置のファーストアイドル装置は、通常は弁体を比較的高開度位置に保持し、エンジンの始動後、バイパス路を通してエンジンに供給する吸気量を、エンジン温度の上昇に応じて、即ち暖機運転の進行に応じて減少させることにより、エンジンのファーストアイドリング回転数を自動調整し、暖機後は弁体を全閉させるようになっている。したがって、そのファーストアイドル装置によっては、暖機後、エンジンの通常のアイドリング回転数を調整することはできない。
【0004】
そこで、エンジンのアイドリング回転数を調整するために、(1) スロットルバルブの閉止位置を調整するアイドル調整ねじをスロットルボディに螺合して、該弁を通過する吸気量を調整することや、(2) ファーストアイドル装置の弁体を設けるバイパス路とは別にスロットルボディに設けたバイパス路に、これを流れる吸気量を調整するアイドル調整弁を設けることが知られている。
【0005】
しかしながら、上記(1) の構成では、吸気道がバイパス路に比して大径であるから、スロットルバルブの極低開度域では、その僅かな開度変化によっても、吸気量が大幅に変化することになり、このためアイドリング用吸気量を微調整することには熟練を要する。また(2) の構成では、吸気道に比して小径のバイパス路においてアイドル調整弁によりアイドリング用の吸気量を調整するので、その微調整は容易に行うことができるが、スロットルボディに二本のバイパス路を設けることを余儀なくされる上、ファーストアイドル装置とアイドル調整弁の併設により、構造が複雑化すると共に、スロットルボディの大型化を招くことになる。
【0006】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、ファーストアイドル装置の弁体を利用して、アイドリング用吸気量を調整し得るようにして、その微調整を容易に行うことができ、しかも構造が簡単でスロットルボディのコンパクト化に寄与し得る、前記スロットルボディにおけるバイパス路制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンの吸気ポートに連なる吸気道を有するスロットルボディに、吸気道を開閉するスロットルバルブを迂回して吸気道に接続されるバイパス路を設けると共に、このバイパス路を開閉する弁体と、エンジンの温度上昇に応じて該弁体を閉じ方向に作動する感温作動手段とを備えるファーストアイドル装置を取付けた、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置において、スロットルボディには、前記弁体との当接により定まる該弁体の閉止位置を任意に調整して、エンジンのアイドリング用吸気量を調整し得る可動ストッパ手段を設けたことを第1の特徴とする。
【0008】
この第1の特徴によれば、エンジンの高温時、ファーストアイドル装置の弁体は、可動ストッパ手段との当接によって閉止位置が規定される。したがって、可動ストッパ手段を操作して弁体の閉止位置を調節することにより、エンジンのアイドリング用吸気量を調整することができ、所望のアイドリング回転数を得ることができる。
【0009】
このようにファーストアイドル装置の弁体によりエンジンのアイドリング用吸気量を調整し得るので、アイドリング調整専用のバイパス路や調整弁を不要として、構造の簡素化とスロットルボディのコンパクト化を図ることができる。
【0010】
しかも、吸気道より小径のバイパス路において吸気量を調整するものであるから、その微調整を容易に行うことができる。
【0011】
また本発明は、上記第1の特徴に加えて、前記弁体及び感温作動手段を、それらの作動方向に沿って所定ストロークの範囲で相対移動可能に連結すると共に、該弁体に、これを閉じ方向に付勢するロストモーションばねを接続したことを第2の特徴とする。
【0012】
この第2の特徴によれば、ファーストアイドル装置の弁体が可動ストッパ手段に規制される閉止位置に達した後、同装置の感温作動手段の過剰作動をロストモーションばねの変形により吸収して、過大応力の発生を防ぐことができ、また感温作動手段の状態に関係なく、可動ストッパ手段により弁体の閉止位置を容易に調整することができる。
【0013】
また本発明は、上記第2の特徴に加えて、エンジンの温度上昇に応じて前記弁体側に前進する連結軸を前記感温作動手段が備えると共に、その連結軸の外周を摺動可能に嵌合させる連結孔を前記弁体が備えており、前記連結軸及び弁体間に前記ロストモーションばねが設けられ、前記連結軸の端部に形成した外向きフランジと、前記連結孔の端部に形成した内向きフランジとの当接により、該連結軸及び弁体相互の伸長方向の摺動限界が規定されることを特徴とし、さらに本発明は、上記第3の特徴に加えて、前記連結孔内に前記ロストモーションばねが配置されることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【0015】
図1は本発明装置を備えた自動二輪車用エンジンの要部縦断側面図、図2は図1の2−2線断面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は弁体の、エンジン始動時ないし暖機運転時での作用説明図、図5は弁体の、エンジンアイドリング時での作用説明図である。
【0016】
先ず、図1において、エンジンEのシリンダヘッド1の一側面には、吸気管2を介してスロットルボディ3が取付けられ、スロットルボディ3の上流端に接続した吸気ダクト4にエアクリーナ5が接続される。スロットルボディ3の吸気道6は、その上流側で吸気ダクト4を介してエアクリーナ5と連通し、その下流側では吸気管2を介して、シリンダヘッド1の吸気ポート7に連通する。スロットルボディ3には、吸気道6を開閉するバタフライ型のスロットルバルブ8が軸支され、また吸気管2には、上記吸気ポート7の下流端に向かって燃料を噴射し得る電磁式燃料噴射弁9が取付けられる。
【0017】
而して、エンジンEの通常運転時には、吸気行程時、エアクリーナ5で濾過された空気が吸気ダクト4から吸気道6に入り、スロットルバルブ8により流量を制御された後、吸気ポート7を経てエンジンEの燃焼室10に吸入され、同時に燃料噴射弁9から吸気ポート7に向けて、エンジンEの運転状態に応じた量の燃料が噴射され、この燃料が燃焼室10で上記吸入空気と混合して混合気をつくる。
【0018】
図2及び図3において、スロットルボディ3には、スロットルバルブ8を迂回して両端を吸気道6に接続するバイパス路13が設けられ、このバイパス路13にピストン型弁体14を臨ませるファーストアイドル装置15がスロットルボディ3に取付けられる。
【0019】
スロットルボディ3には、弁体14が摺動可能に嵌合する弁案内孔16と、この弁案内孔16の端面に開口する入口室17と、弁案内孔16の一側面に、弁体14の摺動方向に延びるスリット19を介して連通する出口室18とが設けられる。バイパス路13は、吸気道6の上流側に接続するバイパス路上流部13aと、吸気道6の下流側に接続するバイパス路下流部13bとからなっており、バイパス路上流部13aの下流端が前記入口室17に接続され、バイパス路下流部13bの上流端が前記出口室18に接続される。
【0020】
而して、弁体14が弁案内孔16を移動すると、弁体14の側面によりスリット19の開度が調節され、このスリット19の開度によってバイパス路13を流れる吸気量が決定される。
【0021】
ファーストアイドル装置15は、前記弁体14と、これをエンジンEの温度変化に応じて作動する感温作動手段20とからなっている。その感温作動手段20は、スロットルボディ3の取付け孔21に嵌合して固定されるハウジング22と、このハウジング22内に嵌装された有底円筒状のワックスホルダ23と、このワックスホルダ23に嵌合、保持され、内部にワックス24を封入したワックスケース25と、このワックスケース25の一端部の軸受け26に摺動自在に嵌合して、一端をワックス24にシールピストン27を介して対向させると共に他端をワックスケース25外に突出させる出力ロッド28と、この出力ロッド28の先端に内端面を当接させながらワックスケース25の外周に摺動可能に嵌合する有底円筒状の作動部材29と、この作動部材29を出力ロッド28側へ付勢する戻しばね30と、ワックスホルダ23に付設される電気ヒータ31とからなっており、その電気ヒータ31は、エンジンEの始動後に通電され、エンジン温度の上昇に対応してワックス24を加熱するようになっている。
【0022】
作動部材29は、外端面に出力ロッド28と同軸に並ぶ連結軸34を一体に備えており、前記入口室17と反対側で弁体14の端面に形成された底付きの連結孔35にこの連結軸34が摺動自在に嵌合される。連結軸34の先端には外向きフランジ34aが、また連結孔35の開口端には内向きフランジ35aがそれぞれ形成され、両フランジ34a,35aの当接により、連結軸34及び弁体14の伸長方向の摺動限界が規定される。連結軸34及び弁体14間には、これらを伸長方向へ、弁体14について言えば、その閉じ方向へ付勢するロストモーションばね36が縮設される。
【0023】
而して、寒冷時、ワックスケース25内のワックス24が収縮状態にあると、戻しばね30の荷重をもって作動部材29が出力ロッド28をワックスケース25内に押し込むように後退し、またヒータ31による加熱によってワックス24が膨張すると、出力ロッド28が戻しばね30の荷重に抗して作動部材29を弁体14側へ前進させるように作動する。したがって、弁体14は、ワックス24の収縮時にスリット19の開度を増し、ワックス24の膨張に応じてスリット19の開度を減ずる。
【0024】
またスロットルボディ3には、図3に示すように、前記弁体14の閉止位置を調整し得る可動ストッパ手段37が設けられる。この可動ストッパ手段37は、前記入口室17を貫通して弁体14の端面に対向するようにスロットルボディ3に螺合されたストッパボルト38と、このストッパボルト38の頭部とスロットルボディ3との間に挟まれてストッパボルト38の妄動を防ぐコイルばね39とから構成される。
【0025】
次に、この実施例の作用について説明する。
【0026】
寒冷時には、ワックス24が収縮しているから、作動部材29は、戻しばね30の荷重をもって後退位置を占める。この状態では、作動部材29の連結軸34と弁体14とは、ロストモーションばね36の荷重により外向きフランジ34a及び内向きフランジ35aを相互に当接させた連結状態にあるから、弁体14は、作動部材29により、図4に示すようにスリット19を大きく開いた高開度位置に保持される。
【0027】
そこで、スロットルバルブ8の全閉状態でエンジンEを始動すると、バイパス路13を通して空気がエンジンEに吸入され、その吸気量は上記スリット19により比較的多量に制御されるから、その空気と燃料噴射弁9から噴射される燃料とが混合して、始動に適した比較的多量の濃厚混合気をつくることができて、エンジンEの始動を確実に行うことができる。またエンジンの暖機運転状態でも、上記と同様に比較的多量の混合気をエンジンEに供給するから、エンジンEはファーストアイドリング回転数を得て、その暖機を促進することができる。
【0028】
暖機運転が進み、エンジン温度が上昇していくと、それに応じてヒータ31がワックス24を加熱するので、ワックス24は膨張して、戻しばね30の荷重に抗して作動部材29を前進させる。これに伴い弁体14は閉じ方向に押され、スリット19の開度を減少させていくからバイパス路13を通過する吸気量が減少していき、勿論、燃料噴射弁9の燃料噴射量もそれに応じて減量されていくので、ファーストアイドリング回転数は低下していく。
【0029】
そして、弁体14がストッパボルト38との当接位置、即ち閉止位置に達したとき、スリット19の開度は最小となり、吸気量も最少となる。その最少吸気量によってエンジンEの通常のアイドリング回転数が確保される。したがって、ストッパボルト38を弁体14に対して進退調節すれば、弁体14の閉止位置を変えて最少吸気量を調整することができ、これによりアイドリング回転数を所望の値に調整することができる。しかも最少吸気量の調整は、吸気道6より遙に小径のバイパス路13に設けたスリット19の開度の調整によって行われるから、最少吸気量の微調整を、特別の熟練を要することなく、容易に行うことができる。また、ファーストアイドル装置15の弁体14がエンジンEのアイドリング用吸気量を調整するアイドル調整弁を兼ねることになるから、アイドリング調整専用のバイパス路や調整弁を不要として、構造の簡素化とスロットルボディ3のコンパクト化を図ることができる。
【0030】
その後、ワックス24が更に膨張して、作動部材29が更に前進すると、連結軸34がロストモーションばね36を圧縮しつゝ、弁体14の連結孔35に深く進入して行くから、弁体14を所定の閉止位置に保持したまゝで、ワックス24の過剰膨張をロストモーションばね36に吸収させて、過大応力の発生を回避することができる。また、このことは、アイドリング回転数を調整すべく、ストッパボルト38を弁体14に対して進退させる場合でも、ワックス24の膨張状態に関係なく、弁体14の閉止位置を容易、的確に調節し得ることを意味する。
【0031】
またこの実施例は、本発明を燃料噴射式エンジンEのスロットルボディ3に適用したものであるから、バイパス路13の弁体14は、空気のみの流量を調整するものであり、したがって、エンジンEのアイドリング時、燃料噴射弁9からの燃料噴射量を一定にしたまゝで、弁体14によりバイパス路13の空気流量を加減することにより、A/Fを任意に調整することができ、またアイドリング時の燃料噴射量を変更した場合であっても、A/Fを不変とすべく、弁体14によりバイパス路13の空気流量を加減することもできる。
【0032】
本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、スリット19に代えて、縦列若しくはジグザグ配置の多数の透孔を用いることもできる。
【0033】
【発明の効果】
以上のように本発明の第1の特徴によれば、エンジンの吸気ポートに連なる吸気道を有するスロットルボディに、吸気道を開閉するスロットルバルブを迂回して吸気道に接続されるバイパス路を設けると共に、このバイパス路を開閉する弁体と、エンジンの温度上昇に応じて該弁体を閉じ方向に作動する感温作動手段とを備えるファーストアイドル装置を取付けた、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置において、スロットルボディには、前記弁体との当接により定まる該弁体の閉止位置を任意に調整して、エンジンのアイドリング用吸気量を調整し得る可動ストッパ手段を設けたので、ファーストアイドル装置の弁体によりエンジンのアイドリング用吸気量を調整することが可能となり、アイドリング調整専用のバイパス路や調整弁を不要として、構造の簡素化とスロットルボディのコンパクト化を図ることができる。しかも、吸気道より小径のバイパス路において吸気量を調整するものであるから、その微調整を容易に行うことができる。
【0034】
また本発明の第2の特徴によれば、前記弁体及び感温作動手段を、それらの作動方向に沿って所定ストロークの範囲で相対移動可能に連結すると共に、該弁体に、これを閉じ方向に付勢するロストモーションばねを接続したので、ファーストアイドル装置の弁体が可動ストッパ手段に規制される閉止位置に達した後は、同装置の感温作動手段の過剰作動をロストモーションばねの変形により吸収して、過大応力の発生を防ぐことができ、また感温作動手段の状態に関係なく、可動ストッパ手段により弁体の閉止位置を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置を備えた自動二輪車用エンジンの要部縦断側面図。
【図2】 図1の2−2線断面図。
【図3】 図2の3−3線断面図。
【図4】 弁体の、エンジン始動時ないし暖機運転時での作用説明図。
【図5】 弁体の、エンジンアイドリング時での作用説明図。
【符号の説明】
E・・・・エンジン
3・・・・スロットルボディ
6・・・・吸気道
7・・・・吸気ポート
8・・・・スロットルバルブ
13・・・バイパス路
14・・・弁体
15・・・ファーストアイドル装置
20・・・感温作動手段
34・・・連結軸
34a・・外向きフランジ
35・・・連結孔
35a・・内向きフランジ
36・・・ロストモーションばね
37・・・可動ストッパ手段
Claims (4)
- エンジン(E)の吸気ポート(7)に連なる吸気道(6)を有するスロットルボディ(3)に、吸気道(6)を開閉するスロットルバルブ(8)を迂回して吸気道(6)に接続されるバイパス路(13)を設けると共に、このバイパス路(13)を開閉する弁体(14)と、エンジン(E)の温度上昇に応じて該弁体(14)を閉じ方向に作動する感温作動手段(20)とを備えるファーストアイドル装置(15)を取付けた、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置において、
スロットルボディ(3)には、前記弁体(14)との当接により定まる該弁体(14)の閉止位置を任意に調整して、エンジン(E)のアイドリング用吸気量を調整し得る可動ストッパ手段(37)を設けたことを特徴とする、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置。 - 請求項1記載のスロットルボディにおけるバイパス路制御装置において、
前記弁体(14)及び感温作動手段(20)を、それらの作動方向に沿って所定ストロークの範囲で相対移動可能に連結すると共に、該弁体(14)に、これを閉じ方向に付勢するロストモーションばね(36)を接続したことを特徴とする、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置。 - 請求項2記載のスロットルボディにおけるバイパス路制御装置において、
エンジン(E)の温度上昇に応じて前記弁体(14)側に前進する連結軸(34)を前記感温作動手段(20)が備えると共に、その連結軸(34)の外周を摺動可能に嵌合させる連結孔(35)を前記弁体(14)が備えており、前記連結軸(34)及び弁体(14)間に前記ロストモーションばね(36)が設けられ、前記連結軸(34)の端部に形成した外向きフランジ(34a)と、前記連結孔(35)の端部に形成した内向きフランジ(35a)との当接により、該連結軸(34)及び弁体(14)相互の伸長方向の摺動限界が規定されることを特徴とする、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置。 - 請求項3記載のスロットルボディにおけるバイパス路制御装置において、
前記連結孔(35)内に前記ロストモーションばね(36)が配置されることを特徴とする、スロットルボディにおけるバイパス路制御装置。
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