JP4669812B2 - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に向かう空気量を制御し、燃料噴射弁を備える吸気制御装置に関し、そのうち特に、スロットルボデーの内部に貫通して穿設された吸気通路に、運転者によって操作されるアクセルグリップに連動して吸気通路を開閉するメインスロットルシャフトに取着されたメインスロットルバルブと、機関の運転状態に応じて駆動するモータにより操作されてメインスロットルバルブより上流側の吸気通路を開閉するサブスロットルシャフトに取着されたサブスロットルバルブと、を備える内燃機関の吸気制御装置に関する。

上記内燃機関の吸気制御装置において、機関雰囲気温度の冷間時における始動時（冷間始動時という）において、メインスロットルバルブの開度をアイドリング開度よりファーストアイドル開度に向けて開放して機関に向かう空気量を増量すること。及びメインスロットルバルブをアイドリング開度からファーストアイドル開度に開放する際、モータによりサブスロットルバルブを略全開に開放し、このサブスロットルバルブの開放動作によりメインスロットルバルブの開度を機械的にアイドル開度からファーストアイドル開度に開放することが行なわれる。
かかる従来技術の第１例は特開２００２−２８５８６２号公報に示される。
かかる第１例について図３を用いて説明すると、１０は、内部を吸気通路１１が貫通して穿設されたスロットルボデーであり、吸気通路１１にはスロットルボデー１０に回転自在に支承されたメインスロットルシャフト１２に取着されたメインスロットルバルブ１３が配置される。メインスロットルシャフト１２の一端は、スロットルボデー１０より側方に突出して配置されるもので、このメインスロットルシャフト１２の突出端部にはスロットルドラム１４が螺着配置される。又スロットルドラム１４には、一端が図示せぬアクセルグリップに係止された開弁用ワイヤＷａと閉弁用ワイヤＷｂの他端が係止されるもので、運転者がアクセルグリップを一方向に回転することにより開弁用ワイヤＷａがスロットルドラム１４を図３において時計方向に回転し、これによってメインスロットルバルブ１３が吸気通路１１を開放する。一方、運転者がアクセルグリップを他方向に回転することにより閉弁用ワイヤＷｂがスロットルドラム１４を図３において反時計方向に回転し、これによってメインスロットルバルブ１３が吸気通路１１を閉塞する。図３のメインスロットルバルブ１３の開度状態は、アイドリング開度状態を示すものである。
１５は、メインスロットルバルブ１３より上流側の吸気通路１１ａに配置されたサブスロットルバルブであり、サブスロットルバルブ１５は、スロットルボデー１０に回転自在に支承されたサブスロットルシャフト１６に取着される。
サブスロットルシャフト１６の一端は、スロットルボデー１０より側方に突出して配置されるもので、このサブスロットルシャフト１６の突出端部には、カム面１７ａを備えるカムレバー１７が螺着配置される。尚、前記サブスロットルシャフト１６の他端には、機関の運転状態に応じて回転駆動するモータ（図示せず）が接続されるもので、これによってサブスロットルシャフト１６はモータにより電気的に駆動されることになる。
Ｌは、カムレバー１７の回転をスロットルドラム１４に伝達する為の中間リンクレバー機構である。（いいかえると、サブスロットルバルブ１５の回転をメインスロットルバルブ１３に伝達することである。）
中間リンクレバー機構Ｌは以下よりなる。
中間リンクレバー機構Ｌは第１中間レバー１８と第２中間レバー１９とにより構成され、第１及び第２中間レバー１８、１９ともにスロットルボデー１０に立設された軸２０に回転自在に支承される。
第１中間レバー１８は、その一端１８ａに円筒状のローラ１８ｂが配置され、このローラ１８ｂがカムレバー１７のカム面１７ａに臨んで配置される。（カム面１７ａに臨むということはカム面１７ａに当接しうることである。）又、第１中間レバー１８の他端１８ｃには腕部１８ｄが形成される。
第２中間レバー１９は、その一端１９ａにコ字状の腕部１９ｂ、１９ｃが形成されるもので、コ字状の腕部１９ｂに螺着された調整ネジ２０の先端が、第１中間レバー１８の他端１８ｃの腕部１８ｄの図における右側面に当接して配置され、コ字状の腕部１９ｃと第１中間レバー１８の他端１８ｃの腕部１８ｄの左側面との間にコイルスプリング２１が縮設される。
以上によると、第１中間レバー１８の他端１８ｃの腕部１８ｄは、第２中間レバー１９のコ字状の腕部１９ｂ、１９ｃに配置された調整ネジ２０、コイルスプリング２１によって挟持され、もって第１中間レバー１８と第２中間レバー１９とが同期的に回転しうる。又第２中間レバー１９の他端１９ｄには円筒状のローラ２２が配置されるもので、このローラ２２はスロットルドラム１４に一体的に形成される係止腕部１４ａの端面１４ｂに臨んで配置される。

上記、吸気制御装置によると、機関雰囲気温度の常温始動時、及び高温始動時において、サブスロットルバルブ１５はモータにより全開に開放されることがなく、カムレバー１７のカム面１７ａが第１中間レバー１８のローラ１８ｂに当接することがないので、第１中間レバー１８及び第２中間レバー１９は回転することがなく、第２中間レバー１９のローラ２２がスロットルドラム１４の係止腕部１４ａの端面１４ｂに当接することがなく、メインスロットルバルブ１３は所定のアイドリング開度に保持され、常温時、高温時における機関の始動が行なわれる。
一方、機関雰囲気温度の冷間始動時において、サブスロットルシャフト１６は、モータにより電気的に回転操作されるものでサブスロットルバルブ１５は略全開に開放される。
上記サブスロットルシャフトの回転によると、カムレバー１７を同期的にサブスロットルバルブ１５の開方向（図３において時計方向）に大きく回転するもので、これによると、カムレバー１７のカム面１７ａがローラ１８ｂに当接して第１中間レバー１８、第２中間レバー１９を同期的に反時計方向に回転するものである。
そして第２中間レバー１９の反時計方向の回転によれば、ローラ２２がスロットルドラム１４の係止腕部１４ａの端面１４ｂに当接してスロットルドラム１４を時計方向に回転するもので、これによってメインスロットルバルブ１３は、アクセルグリップの操作に無関係にファーストアイドル開度に向けて自動的に開放される。
而して、機関の冷間始動時において、モータの回転駆動によりサブスロットルシャフト１６、カムレバー１７、中間リンクレバー機構Ｌ等を介してメインスロットルバルブ１３が自動的にファーストアイドル開度に開放されるので、機関に向かう空気量を増量でき、もって良好な機関の冷間始動を行なうことができる。

図４には特開２００３−８３１７１号公報に示される如き第２の従来技術が示される。尚、図３と異なる構成についてのみ説明し、同一構成部分は同一符号を使用して説明を省略する。
図４に示される従来技術は図３の従来技術と以下が異なる。
第２中間レバー１９の他端１９ｄには、腕部１９ｅが折曲げ形成され、この腕部１９ｅにファーストアイドルネジ３０が螺着され、このファーストアイドルネジ３０の先端が、係止腕部１４ａの端面１４ｂに臨んで配置される。
かかる第２の従来技術によれば、モータによるサブスロットルバルブ１５の略全開への開方向移動は、カムレバー１７、第１中間レバー１８、第２中間レバー１９、第２中間レバー１９に螺着されたファーストアイドルネジ３０を介してスロットルドラム１４の係止腕部１４ａの端面１４ｂに伝達されてスロットルドラム１４を時計方向に回転し、これによってサブスロットルバルブ１５の略全開時において、メインスロットルバルブ１３をファーストアイドル開度に開放できる。

図５には、第３の従来技術が示される。
尚、図３と異なる構成についてのみ説明し、同一構成部分は同一符号を使用し、説明を省略する。
図５に示される従来技術と図３の従来技術とは以下が異なる。
第２中間レバー１９の他端１９ｄには、規制片部１９ｆが折曲げ形成され、この規制片部１９ｆの端面１９ｇが係止腕部１４ａの端面１４ｂに臨んで配置される。
かかる第３の従来技術によれば、モータによるサブスロットルバルブ１５の略全開方向移動は、カムレバー１７、第１中間レバー１８、第２中間レバー１９、第２中間レバー１９の規制片部１９ｆの端面１９ｇを介して係止腕部１４ａの端面１４ｂに伝達されてスロットルドラム１４を時計方向に回転し、これによってサブスロットルバルブ１５の略全開時において、メインスロットルバルブ１３をファーストアイドル開度に開放できる。
尚、上記従来技術において、燃料噴射弁は省略された。
特開２００２−２８５８６２号公報 特開２００３−８３１７１号公報

かかる従来技術１によると、中間レバーＬを構成する第２中間レバー１９の他端１９ｄにローラ２２を配置する必要があり、これによると、ローラ２２を用意すること。及びローラ２２を第２中間レバー１９にカシメ結合する必要があり、部品点数、組立て工数が増加し、製造コストを低減できない。
又、従来技術２によると、中間レバーＬを構成する第２中間レバー１９の腕部１９ｅにネジ孔を穿設すること。及びファーストアイドルネジ３０を用意するとともに前記ネジ孔にファーストアイドルネジ３０を螺着する必要があること。から部品点数、加工工数、組立て工数が増加し、製造コストを低減できない。
更に第３の従来技術によると、部品点数、組立て工数及び加工工数を削減することは可能であるが、第２中間レバー１９が軸２０を基準にして円周方向に回転するとともにスロットルドラム１４もまたメインスロットルシャフト１２を基準にして円周方向に回転することから、第２中間レバー１９の規制片部１９ｆの端部１９ｇが、スロットルドラム１４の係止腕部１４ａの端面１４ｂに鋭角をもって接触することがあり、これによると、規制片部１９ｆの端面１９ｇと係止腕部１４ａの端面１４ｂとの間に摩耗が生ずる恐れがあり、ファーストアイドル開度が変化する恐れがある。
又、上記摩耗によると、第２中間レバー１９の端面１９ｇとスロットルドラム１４の端面１４ｂとの摺動抵抗が増加することがあり、このとき特に第２中間レバー１９がモータの駆動によりその回転力が付与されていることから、モータによる第２中間レバー１９、スロットルドラム１４の円滑な作動が阻害される恐れがある。
尚、上記課題を解決するために、モータの出力を増加することが考えられるが、これによるとモータの大型化、消費電流の増加につながり、特にかかる吸気装置を二輪車に採用する際、不都合を生ずる。

本発明は上記不具合に鑑み成されたもので、部品点数、組み付け工数が少なく安価な吸気制御装置を提供するとともに特に中間レバーを構成する第２中間レバーとスロットルドラムの係止腕部との摩耗が少なく長期間に渡って安定したファーストアイドル開度を得ることのできる吸気制御装置を提供することを目的とする。

本発明になる内燃機関の吸気制御装置は、前記目的を達成するために、スロットルボデーの内部に吸気通路が貫通して穿設されるとともに運転者によって操作され、前記吸気通路を開閉するメインスロットルシャフトに取着されたメインスロットルバルブと、前記メインスロットルバルブより上流側の吸気通路内に配置され、機関の運転状態に応じて駆動するモータにより操作され、前記吸気通路を開閉するサブスロットルシャフトに取着されたサブスロットルバルブと、を備え、サブスロットルシャフトの端部に連結されたカムレバーに対向配置される中間リンクレバー機構が、メインスロットルシャフトの端部に連結されたスロットルドラムの係止腕部に対向配置され、サブスロットルバルブの略全開時において、カムレバーの回転が中間リンクレバー機構を介してスロットルドラムに伝達され、メインスロットルバルブをファーストアイドル開度に向けて一定開度開放する内燃機関の吸気制御装置において、
中間リンクレバー機構は、スロットルボデーに軸を介して相対回転自在に支承される第１中間レバーおよび第２中間レバーより構成され、前記第１中間レバーの第１腕部に設けられるローラを、カムレバーのカム面に臨んで配置するとともに、第１中間レバーの第２腕部が、第２中間レバーのコ字状に形成された第１腕部に配置される調整ネジとコイルスプリングとによって挟持され、
更に第２中間レバーの第２腕部には、間隔をおいて一平面状に並ぶ一対の平坦壁部と、これら平坦壁部間を一体に連結する、横断面が半円状をなす曲面壁部とが折曲げ形成され、前記曲面壁部の凸面がスロットルドラムの前記係止腕部に臨んで配置され、
サブスロットルバルブの略全開時において、第１中間レバー、第２中間レバーをカムレバーによって回転することにより曲面壁部の凸面をしてスロットルドラムを開方向へ回転し、メインスロットルバルブをファーストアイドル開度に向けて開放するようにしたことを特徴とする。

本発明によると、機関の冷間始動時において、モータが駆動することによりサブスロットルバルブは略全開状態に開放される。これによると、カムレバーのカム面が第１中間レバーのローラに当接して、第１中間レバー、第２中間レバーを回転させ、第２中間レバーの曲面壁部の凸面がスロットルドラムの係止腕部に当接してスロットルドラムを一定方向に回転し、これによってメインスロットルバルブがアイドル開度からファーストアイドル開度に向けて開放され、機関に向かう空気量を増量でき、もって良好な機関の冷間始動を行なうことができる。
ここで、本発明によれば、中間リンクレバー機構を構成する第２中間レバーの第２腕部に、間隔をおいて一平面状に並ぶ一対の平坦壁部と、これら平坦壁部間を一体に連結する、横断面が半円状をなす曲面壁部とを一体的に折曲げ形成し、この曲面壁部の凸面をスロットルドラムの係止腕部の端面に当接するよう配置したので、部品点数及び組みつけ工数の少ない安価な中間リンクレバー機構を提供することができる。
又、第２中間レバーをスロットルドラムの係止腕部の端面との当接は、第２中間レバーの曲面壁部を介して行なわれることになるので、当接部分の接触抵抗を少なくすることができたもので、これによって長期に渡って安定したファーストアイドル開度を維持できるとともにモータによる第２中間レバー、スロットルドラムの円滑な作動を行なうことができる。要するにモータの大型化、消費電流の増加を必要とするものでなく、特に二輪車への採用に好ましい。

以下本発明になる内燃機関の吸気制御装置の一実施例について説明する。
図１は側面図、図２は第２中間レバーの曲面壁部とスロットルドラムの係止腕部との拡大図、である。
尚、図３に示される吸気制御装置と同一構成部分は同一符号を使用して説明を省略する。第２中間レバー１９の他端１９ｄの腕部２には、間隔をおいて一平面状に並ぶ一対の平坦壁部１ａ、１ａと、これら平坦壁部１ａ、１ａ間を一体に連結する、横断面が半円状をなす曲面壁部１とが一体的に折曲げ形成される。
そして、かかる第２中間レバー１９の曲面壁部１の凸面がスロットルドラム１４の係止腕部１４ａの端面１４ｂに臨んで対向配置される。
以上によると機関雰囲気温度の常温始動時、及び高温始動時において、サブスロットルバルブ１５はモータにより全開に開放されることがなく、カムレバー１７のカム面１７ａが第１中間レバー１８のローラ１８ｂに当接することがないので、第１中間レバー１８及び第２中間レバー１９は回転することがなく、第２中間レバー１９の曲面壁部１がスロットルドラム１４の係止腕部１４ａの端面１４ｂに当接することがなく、メインスロットルバルブ１３は所定のアイドリング開度に保持され、常温時、高温時における機関の始動が行なわれる。
一方、機関雰囲気温度の冷間始動時において、サブスロットルシャフト１６は、モータにより電気的に回転操作されるものでサブスロットルバルブ１５は略全開に開放される。
上記サブスロットルシャフトの回転によると、カムレバー１７を同期的にサブスロットルバルブ１５の開方向（図１において時計方向）に大きく回転するもので、これによると、カムレバー１７のカム面１７ａがローラ１８ｂに当接して第１中間レバー１８、第２中間レバー１９を同期的に反時計方向に回転するものである。
そして第２中間レバー１９の反時計方向の回転によれば、曲面壁部１がスロットルドラム１４の係止腕部１４ａの端面１４ｂに当接してスロットルドラム１４を時計方向に回転するもので、これによってメインスロットルバルブ１３は、アクセルグリップの操作に無関係にファーストアイドル開度に向けて自動的に開放される。
而して、機関の冷間始動時において、モータの回転駆動によりサブスロットルシャフト１６、カムレバー１７、中間リンクレバー機構Ｌ等を介してメインスロットルバルブ１３が自動的にファーストアイドル開度に開放されるので、機関に向かう空気量を増量でき、もって良好な機関の冷間始動を行なうことができる。

そして、上記吸気制御装置によると、中間レバーＬの回転をスロットルドラム１４に伝達する手段として、第２中間レバー１９の他端１９ｄの腕部２を、一体的に折曲げ形成して曲面形状をなす曲面壁部１を形成したので、コロ、調整ネジ等の部材を用意する必要がないとともにそれらを第２中間レバー１９に組みつける必要がないので、部品点数、組みつけ工数を削減でき、安価な吸気制御装置を提供できたものである。
又、第２中間レバー１９とスロットルドラム１４とは、第２中間レバー１９の曲面壁部１とスロットルドラム１４の係止腕部１４ａの平坦面をなす端面１４ｂとによりその回転が伝達されるので、曲面と平坦面との接触となり、これによると長期に渡って当接部の摩耗が生ずることが抑止され、もって長期に渡って安定したファーストアイドル開度を保持できたものである。
更に前記によれば、曲面と平坦面との接触によりその接触抵抗（摺動抵抗）を少なくすることが可能となったもので、従来のモータを用いて第２中間レバーとスロットルドラムの円滑な作動を行なうことができたものである。
このうち前記によりモータの出力を増加する為にモータの大型化及び消費電流の増加が必要となくなったことは、特に二輪車の如く、収納空間及びバッテリー容量、ジェネレータ容量が四輪車に比較して小なるものにおいて極めて好ましいものである。

本発明になる内燃機関の吸気制御装置の一実施例を示す側面図。 図１の第２中間レバーとスロットルドラムとの当接部の拡大図。 従来の内燃機関の吸気制御装置の第１例を示す側面図。 従来の内燃機関の吸気制御装置の第２例を示す側面図。 従来の内燃機関の吸気制御装置の第３例を示す側面図。

１ 曲面壁部
１ａ 平坦壁部
２ 第２中間レバーの第１腕部
１０ スロットルボデー
１１ 吸気通路
１２ メインスロットルシャフト
１３ メインスロットルバルブ
１４ スロットルドラム
１４ａ 係止腕部
１５ サブスロットルバルブ
１６ サブスロットシャフト
１７ カムレバー
１７ａ カム面
１８ 第１中間レバー
１８ａ 第１中間レバーの第１腕部
１８ｂ ローラ
１８ｄ 第１中間レバーの第２腕部
１９ 第２中間レバー
１９ｄ 第２中間レバーの第２腕部
Ｌ 中間リンクレバー機構

Claims (1)

1. スロットルボデー（１０）の内部に吸気通路（１１）が貫通して穿設されるとともに運転者によって操作され、前記吸気通路（１１）を開閉するメインスロットルシャフト（１２）に取着されたメインスロットルバルブ（１３）と、前記メインスロットルバルブ（１３）より上流側の吸気通路（１１）内に配置され、機関の運転状態に応じて駆動するモータにより操作され、前記吸気通路（１１）を開閉するサブスロットルシャフト（１６）に取着されたサブスロットルバルブ（１５）と、を備え、サブスロットルシャフト（１６）の端部に連結されたカムレバー（１７）に対向配置される中間リンクレバー機構（Ｌ）が、メインスロットルシャフト（１２）の端部に連結されたスロットルドラム（１４）の係止腕部（１４ａ）に対向配置され、サブスロットルバルブ（１５）の略全開時において、カムレバー（１７）の回転が中間リンクレバー機構（Ｌ）を介してスロットルドラム（１４）に伝達され、メインスロットルバルブ（１３）をファーストアイドル開度に向けて一定開度開放する内燃機関の吸気制御装置において、
   中間リンクレバー機構（Ｌ）は、スロットルボデー（１０）に軸（２０）を介して相対回転自在に支承される第１中間レバー（１８）および第２中間レバー（１９）より構成され、前記第１中間レバーの第１腕部（１８ａ）に設けられるローラ（１８ｂ）を、カムレバー（１７）のカム面（１７ａ）に臨んで配置するとともに、第１中間レバー（１８）の第２腕部（１８ｄ）が、第２中間レバー（１９）のコ字状に形成された第１腕部（１９ａ）に配置される調整ネジ（２０）とコイルスプリング（２１）とによって挟持され、
   更に第２中間レバー（１９）の第２腕部（２）には、間隔をおいて一平面状に並ぶ一対の平坦壁部（１ａ、１ａ）と、これら平坦壁部（１ａ、１ａ）間を一体に連結する、横断面が半円状をなす曲面壁部（１）とが折曲げ形成され、前記曲面壁部（１）の凸面がスロットルドラム（１４）の前記係止腕部（１４ａ）に臨んで配置され、
   サブスロットルバルブ（１５）の略全開時において、第１中間レバー（１８）、第２中間レバー（１９）をカムレバー（１７）によって回転することにより曲面壁部（１）の凸面をしてスロットルドラム（１４）を開方向へ回転し、メインスロットルバルブ（１３）をファーストアイドル開度に向けて開放するようにしたことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。

Images