JP4602286B2 - エンジン用吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は，吸気道を有するスロットルボディと，このスロットルボディに支持されて前記吸気道を開閉するスロットル弁と，このスロットル弁を迂回して前記吸気道に接続されるバイパスと，このバイパスの開度を調節するバイパス弁とを備え，バイパスの少なくとも一部を，バイパス弁を摺動可能に嵌装するシリンダ状の弁孔と，この弁孔と交差する固定計量孔とで構成すると共に，バイパス弁を，その摺動に応じて固定計量孔の開度を調節し得るように構成し，このバイパス弁と，弁孔を形成した弁ボディ部との間に，バイパス弁の回転を阻止する回り止め手段を設けた，エンジン用吸気装置の改良に関する。

かゝるエンジン用吸気装置は，特許文献１に開示されるように，既に知られている。
特開２００３−７４４４４号公報

従来のエンジン用吸気装置では，バイパスの一部を構成する固定計量孔と，バイパス弁の回り止め手段とは，相互に関連なく設けられている。

そこで，本発明は，固定計量孔及び回り止め手段を相互に関連させることにより，部品点数及び組立工数が少なく，構造簡単で安価な前記エンジン用吸気装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，吸気道を有するスロットルボディと，このスロットルボディに支持されて前記吸気道を開閉するスロットル弁と，このスロットル弁を迂回して前記吸気道に接続されるバイパスと，このバイパスの開度を調節するバイパス弁とを備え，バイパスの少なくとも一部を，バイパス弁を摺動可能に嵌装するシリンダ状の弁孔と，この弁孔と交差する固定計量孔とで構成すると共に，バイパス弁を，その摺動に応じて固定計量孔の開度を調節し得るように構成し，このバイパス弁と，弁孔を形成した弁ボディ部との間に，バイパス弁の回転を阻止する回り止め手段を設けた，エンジン用吸気装置において，前記弁ボディ部の一端面に，弁孔を横断して固定計量孔を加工するための加工口を開口させ，この加工口を閉鎖する栓体に形成されるキーと，このキーが摺動自在に係合するようにバイパス弁の外側面に形成される縦方向のキー溝とで前記回り止め手段を構成したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，加工口の長さが固定計量孔の長さより短くなるように，弁孔を弁ボディ部の前記一端面に近接配置したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，弁ボディ部をスロットルボディに一体に形成したことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，バイパス弁の回り止め手段を，固定計量孔の加工のための加工口を閉鎖する栓体に形成されるキーと，このキーが摺動自在に係合する，バイパス弁の縦方向のキー溝とで構成したので，固定計量孔とキーとの一定の位置関係を，多量生産されるエンジン用吸気装置において，常に容易且つ正確に保持することができ，エンジンのアイドリング特性の安定化を図ることができる。しかも栓体がキーを持つことで，特別なキーを弁ボディ部に取り付ける必要がなくなり，その分，部品点数及び組立工数が削減され，コストの低減を図ることができる。

本発明の第２の特徴によれば，加工口の加工量を極力少なくしてドリルの耐用寿命を延ばすことができる。

本発明の第３の特徴によれば，弁ボディ部をスロットルボディに一体に形成したことで，部品点数及び組立工数の削減を一層図ることができる。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明に係るエンジン用吸気装置の平面図，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は図１の４矢視図，図５は図４の５−５線断面図，図６は図１の６−６線断面図，図７は図６の７−７線断面図である。

先ず図１〜図４において，本発明の吸気装置は，主として自動二輪車のエンジンに用いられるもので，エンジンに取り付けられるスロットルボディ１を備える。このスロットルボディ１は，エンジンへの取り付け状態でその吸気ポート（図示せず）に連ねる水平方向の吸気道２を有する。このスロットルボディ１の，水平方向で対向する両側壁には，それぞれ外方に突出する第１及び第２軸受ボス３，４が形成されており，これら軸受ボス３，４の同軸に並ぶ水平方向の軸受孔５，６により，吸気道２を開閉するバタフライ型スロットル弁７の弁軸７ａが回転自在に支承される。第１軸受ボス３から外方に突出する弁軸７ａの一端部にはスロットルドラム８が固着され，このスロットルドラム８をスロットル弁７の閉じ方向に付勢する戻しばね９が第１軸受ボス３に装着される。

第２軸受ボス４の端面には，カプラ１４を一体に備えるセンサボックス１０が複数のビス３５，３５…により固着され，このセンサボックス１０により，スロットルセンサ１１，吸気温センサ１２，ブースト負圧センサ１３等が保持される。スロットルセンサ１１は，弁軸７ａの回転角度をスロットル弁７の開度として検出し，吸気温センサ１２は，スロットルボディ１の側壁の透孔３３を貫通して先端部を吸気道２に臨ませ，吸気温を検出するようになっており，またブースト負圧センサ１３は，スロットル弁７より下流の吸気道２に開口する検出孔３４（図７参照）からエンジンのブースト負圧を検出するようになっている。

スロットルボディ１には，スロットル弁７を迂回して吸気道２に接続されるバイパス１５が設けられる。このバイパス１５は，スロットルボディ１の上流側端面の上部に開口して吸気道２に沿って延びる入口ポート１５ａ（図４参照）と，この入口ポート１５ａの下流端から立ち上がるシリンダ状の弁孔１５ｂ（図５参照）と，この弁孔１５ｂの中間部に直交し且つ吸気道２に沿って延びる，弁孔１５ｂより小径の固定計量孔１５ｃ（図５参照）と，この固定計量孔１５ｃの下流端から立ち上がって第２軸受ボス４の端面に開口する横孔１５ｄと，第２軸受ボス４及びセンサボックス１０の接合面間に形成されて横孔１５ｄに繋がる溝状の中間屈曲路１５ｅ（図６参照）と，この中間屈曲路１５ｅの下流端に連通してスロットル弁７より下流の吸気道２に開口する出口ポート１５ｆ（図２及び図３参照）とで構成される。

上記弁孔１５ｂ及び固定計量孔１５ｃは，図２及び図５に示すように，第２軸受ボス４に隣接してスロットルボディ１に一体に形成される弁ボディ部１６にドリル加工により形成される。即ち，弁孔１５ｂは，弁ボディ部１６の，第２軸受ボス４の端面と平行な第１端面１６ａから前記軸受孔５，６と平行にドリル加工され，また固定計量孔１５ｃは，弁孔１５ｂを横断するようにして弁ボディ部１６の，スロットルボディ１の上流側端面と平行な第２端面１６ｂから吸気道２の軸線Ａと平行にドリル加工される。この固定計量孔１５ｃの加工の際，弁ボディ部１６の第２端面１６ｂには固定計量孔１５ｃと同軸に並ぶ加工口１７が形成される。この加工口１７は，それに圧入もしくはねじ込まれる栓体１８により気密に閉鎖される。而して，互いに平行する第１，第２軸受孔５，６及び弁孔１５ｂは，多軸ボール盤により一挙に加工される。

また弁孔１５ｂは，加工口１７の長さＬ１が固定計量孔１５ｃの長さＬ２より充分に短くなるように，前記第２端面１６ｂに近接配置される。こうすることで加工口１７の加工量を極力少なくしてドリルの耐用寿命を延ばすことができる。

さらに弁孔１５ｂは，図２に示すように，吸気道２の軸線Ａよりも上方に，且つスロットル弁７を挟んでバイパス１５の前記出口ポート１５ｆと反対側に配置される。一方，出口ポート１５ｆは，吸気道２の軸線Ａより下方に配置される。その際，弁孔１５ｂ及び出口ポート１５ｆは，何れも第１，第２軸受孔３，４と平行に配置される。

再び図５において，弁孔１５には中空円筒状のバイパス弁２０が摺動可能に嵌装される。このバイパス弁２０は，固定計量孔１５ｃの上流端に対向する可動計量孔２１を一側壁に有しており，バイパス弁２０の昇降により，可動計量孔２１及び固定計量孔１５ｃの連通面積がバイパス１５の開度として調節されるようになっている。

このバイパス弁２０及び弁ボディ部１６間には，可動計量孔２１を固定計量孔１５ｃとの対向位置に保持しつゝバイパス弁２０の昇降を可能にする回り止め手段２２が設けられる。この回り止め手段２２は，バイパス弁２０の，可動計量孔２１と反対側の他側壁に設けられる縦方向のキー溝２４と，前記栓体１８の内端面中心部に一体に突設されるピン状のキー２３とで構成される。

また弁ボディ部１６には，弁孔１５ｂと同軸に並ぶ，それより大径の装着孔２５が前記第１端面１６ａに開口するように設けられる。この装着孔２５に，バイパス弁２０を開閉作動するアクチュエータとしてのステッピングモータ２７が，その出力軸２７ｂをバイパス弁２０側に突出させて装着される。このステッピングモータ２７の金属製のステータ２７ａには，その内外両端面及び外周面を覆う合成樹脂製の被覆体２８がモールド結合されており，またこの被覆体２８には，その外周面から張り出す取り付けフランジ２８ａと，この取り付けフランジ２８ａの外端面より突出する，ステッピングモータ２７のための給電用カプラ３１が一体に成形されている。ステッピングモータ２７の装着孔２５への装着に際しては，被覆体２８の外周面が装着孔２５の内周面に嵌合されると共に，被覆体２８の内端面と装着孔２５の底面との間に，前記出力軸２７ｂの外周面に密接するリップ２９ａを備えた板状のシール部材２９が介装される。そして取り付けフランジ２８ａは弁ボディ部１６の第１端面１６ａに複数のビス３６，３６により固着される。その際，取り付けフランジ２８ａ及び第１端面１６ａ間には，シール部材を介装しない。

而して，弁ボディ部１６及び前記第２軸受ボス４は，互いに隣接していて，各端面を同一方向に向けており，これら端面にステッピングモータ２７及びセンサボックス１０が取り付けられるので，それらの取り付け作業を，スロットルボディ１の向きを変えることなく容易に行うことができ，組立作業能率の向上に寄与し得る。

ステッピングモータ２７の出力軸２７ｂは，バイパス弁２０の中心部に取り付けられる雌ねじ部材３０に螺合していて，正，逆転することにより，バイパス弁２０を昇降（開閉）させることができる。カプラ３１内の端子には，ステッピングモータ２７に対する通電を制御する電子制御ユニット３２が接続される。この電子制御ユニット３２は，前記スロットルセンサ１１，吸気温センサ１２及びブースト負圧センサ１３等の検出信号が入力され，これら信号に応じてステッピングモータ２７の作動を制御する他，図示しないエンジンの燃料噴射弁の作動をも制御する。

次に，この実施例の作用について説明する。

スロットル弁７を全閉にした状態でのエンジンの運転時には，吸気道２に流入した吸入空気は，スロットル弁７を迂回するバイパス１５，即ち入口ポート１５ａ，弁孔１５ｂ，固定計量孔１５ｃ，中間屈曲路１５ｅ及び出口ポート１５ｆを通ってエンジンに供給される。このとき，エンジンが暖機運転状態にあれば，ステッピングモータ２７は，制御ユニット３２によりバイパス弁２０を引き上げる方向に作動され，固定計量孔１５ｃ及び可動計量孔２１との連通面積を大きく調節するので，吸入空気は増量され，エンジンはファーストアイドリング状態となる。また暖機運転後は，ステッピングモータ２７は，制御ユニット３２によりバイパス弁２０を押し下げる方向に作動され，固定計量孔１５ｃ及び可動計量孔２１との連通面積を減少させるので，吸入空気は減量され，エンジンは通常のアイドリング状態となる。

このように昇降するバイパス弁２０は，その側壁の縦方向のキー溝２４と，弁ボディ部１６に固定されるキー２３との係合により回り止めされているので，バイパス弁２０の可動計量孔２１とスロットルボディ１の固定計量孔１５ｃとの対向関係を適正に保持して，吸入空気量の調節を安定させることができる。

特に，キー２３は，弁ボディ部１６に固定計量孔１５ｃをドリル加工した際の加工口１７を閉鎖する栓体１８に一体に形成されるものであるから，固定計量孔１５ｃとキー２３との一定の位置関係を，多量生産されるエンジン用吸気装置において，常に容易に且つ正確に保持することができ，エンジンのアイドリング特性の安定化に大いに寄与することができる。

しかも栓体１８がキー２３を持つことで，特別なキーを弁ボディ部１６に取り付ける必要がなくなり，その分，部品点数及び組立工数が削減され，コストの低減を図ることができる。

さらに弁孔１５ｂを形成する弁ボディ部１６をスロットルボディ１に一体に形成すること，換言すれば弁孔１５ｂをスロットルボディ１に穿設することにより，またその弁孔１５ｂに嵌装されるバイパス弁２０を作動するステッピングモータ２７も弁ボディ部１６，即ちスロットルボディ１に取り付けることにより，部品点数及び組立工数の削減を更に図ると共に，バイパス弁２０及びステッピングモータ２７付きのスロットルボディ１全体の小型化を効果的に図ることができ，したがって自動二輪車のようにエンジン周りが狭小な場合でも，その設置を容易に行うことができる。

その上，弁孔１５ｂ，装着孔２５及び出口ポート１５ｆは，弁軸７ａの第１及び第２軸受孔５，６と平行に配置されるので，弁孔１５ｂ，装着孔２５及び出口ポート１５ｆを第１及び第２軸受孔５，６と共に多軸ボール盤により一挙に加工することができ，これも加工工数の削減をもたらす。

しかも，弁孔１５ｂは，吸気道２の軸線Ａよりも上方に，且つ弁軸７ａを挟んでバイパス１５の前記出口ポート１５ｆと反対側に配置される一方，出口ポート１５ｆは，吸気道２の軸線Ａより下方に配置されるので，弁孔１５ｂを高所に配置しながら，弁孔１５ｂ及び出口ポート１５ｆ間の距離を充分長く確保でき，したがってエンジンの吹き返し時，その吹き返しガスが出口ポート１５ｆに侵入しても，それは弁孔１５ｂまで容易には届かず，吹き返しガス中の水分の凍結やカーボン等の付着によるバイパス弁２０の固着を未然に防ぐことができる。特に，スロットルボディ１では，バイパス付きの気化器とは異なり，上記バイパス１５に燃料は流れず，したがって弁孔１５ｂ周りで燃料による異物のクリーニング作用は生じないので，異物の弁孔１５ｂへの侵入防止は極めて重要である。

一方，バイパス１５の入口ポート１５ａは，スロットルボディ１の上流側端面の上部に開口するので，吸気の流れに直面することになり，吸気を弁孔１５ｂにスムーズに取り入れ，エンジンのアイドリングの安定化に寄与し得る。

またステッピングモータ２７は，そのステータ２７ａの内外両端面及び外周面に合成樹脂製の被覆体２８をモールド結合すると共にその被覆体２８の内端面と装着孔２５の底面との間に出力軸の外周面に密接するシール部材２９を介装することで，これを防水型に構成することができ，したがってステータ２７ａ外面の浸水による発錆を防ぐことができる。即ち，前記シール部材２９は，それ一個で出力軸２７ｂの外周面からステッピングモータ２７内部への浸水を防ぐのみならず，被覆体２８の内端部とステータ２７ａとの間への浸水をも防ぐ二役を果たすことになるから，装着孔２５への浸水を防ぐシール部材は不要となり，部品点数及び組立工数が削減され，コストの低減を図ることができる。

しかもステッピングモータ２７を弁ボディ部１６に取り付ける取り付けフランジ２８ａは，被覆体２８に一体に形成されるものであるから，ステッピングモータ２７を保持するための特別な蓋体も不要となり，部品点数が更に削減され，コストの低減を更に図ることができる。

さらに，被覆体２８には，ステッピングモータ２７への給電用のカプラ３１が取り付けフランジ２８ａの外方に突出するように一体に形成されるので，取り付けフランジ２８ａは，ステッピングモータ２７のみならずカプラ３１の取り付けにも供されることになり，これも部品点数及び組立工数の削減に寄与する。

以上，本発明の実施例について説明したが，本発明はそれに限定されることなく，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，取り付けフランジ２８ａは，被覆体２８と別体の押さえ板に置き換えることもできる。また本発明は，吸気道を鉛直方向に立てたダウンドラフト型スロットルボディにも適用することもできる。また弁ボディ部１６は，スロットルボディ１とは別体に構成して，スロットルボディ１に接合することもできる。

本発明に係るエンジン用吸気装置の平面図。 図１の２−２線断面図。 図２の３−３線断面図。 図１の４矢視図。 図４の５−５線断面図。 図１の６−６線断面図。 図６の７−７線断面図。

符号の説明

１・・・・・スロットルボディ
２・・・・・吸気道
７・・・・・スロットル弁
１５・・・・バイパス
１５ｂ・・・弁孔
１５ｃ・・・固定計量孔
１６・・・・弁ボディ部
１７・・・・加工口
１８・・・・栓体
２０・・・・バイパス弁
２２・・・・回り止め手段
２３・・・・キー
２４・・・・キー溝
Ａ・・・・・吸気道の軸線
Ｌ１・・・・加工口の長さ
Ｌ２・・・・固定計量孔の長さ

Claims (3)

1. 吸気道（２）を有するスロットルボディ（１）と，このスロットルボディ（１）に支持されて前記吸気道（２）を開閉するスロットル弁（７）と，このスロットル弁（７）を迂回して前記吸気道（２）に接続されるバイパス（１５）と，このバイパス（１５）の開度を調節するバイパス弁（２０）とを備え，バイパス（１５）の少なくとも一部を，バイパス弁（２０）を摺動可能に嵌装するシリンダ状の弁孔（１５ｂ）と，この弁孔（１５ｂ）と交差する固定計量孔（１５ｃ）とで構成すると共に，バイパス弁（２０）を，その摺動に応じて固定計量孔（１５ｃ）の開度を調節し得るように構成し，このバイパス弁（２０）と，弁孔（１５ｂ）を形成した弁ボディ部（１６）との間に，バイパス弁（２０）の回転を阻止する回り止め手段（２２）を設けた，エンジン用吸気装置において，
   前記弁ボディ部（１６）の一端面（１６ｂ）に，弁孔（１５ｂ）を横断して固定計量孔（１５ｃ）を加工するための加工口（１７）を開口させ，この加工口（１７）を閉鎖する栓体（１８）に形成されるキー（２３）と，このキー（２３）が摺動自在に係合するようにバイパス弁（２０）の外側面に形成される縦方向のキー溝（２４）とで前記回り止め手段（２２）を構成したことを特徴とする，エンジン用吸気装置。
2. 請求項１記載のエンジン用吸気装置において，
   加工口（１７）の長さ（Ｌ１）が固定計量孔（１５ｃ）の長さ（Ｌ２）より短くなるように，弁孔（１５ｂ）を弁ボディ部（１６）の前記一端面（１６ｂ）に近接配置したことを特徴とする，エンジン用吸気装置。
3. 請求項１又は２記載のエンジン用吸気装置において，
   弁ボディ部（１６）をスロットルボディ（１）に一体に形成したことを特徴とする，エンジン用吸気装置。
   

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