JP6259697B2 - 吸気量調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気量を調整する吸気量調整装置に関する。

従来、このような吸気量調整装置は、吸気道が設けられたスロットルボディと、スロットルボディにより回転自在に支持された弁軸と、弁軸に固定されて吸気道を開閉するスロットル弁と、スロットル弁を迂回するように両端が吸気道に開口したバイパスとを備える（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の吸気量調整装置では、弁軸の一端に、スロットル弁を操作するためのレバーが固定され、弁軸の他端に、スロットル弁の開度を検出するスロットルセンサが連結される。

スロットルボディには、バイパスの途中に介在するバルブガイド孔と、バルブガイド孔に螺合したアイドルスクリューと、アイドルスクリューの螺合位置に応じてバルブガイド孔に対する開口面積が変化する可変孔とが設けられる。これらのバルブガイド孔、アイドルスクリュー、可変孔等により、バイパスを通過するアイドル吸気量を調整するバイパス装置が構成される。

バイパスは、上流側端部が吸気道のスロットル弁の上流側で開口し、下流側端部がバルブガイド孔に開口する導入孔となっている上流側バイパスと、上流側端部が可変孔を形成し、下流側端部が吸気道のスロットル弁の下流側で開口した下流側バイパスとで構成される。

アイドルスクリューは、スロットルセンサ側から見た場合、スロットルセンサよりも吸気道の上流側に配置され、かつ上流側から見た場合、スロットルセンサと重なる位置に配置される。

特開２０１０−２２３０４７号公報

しかしながら、上記特許文献１の吸気制御装置によれば、アイドルスクリューが螺合されるバルブガイド孔、バルブガイド孔に開口する導入孔、及びバルブガイド孔に対する開口面積が変化する可変孔がスロットルボディに設けられている。このため、バルブガイド孔、導入孔、可変孔等のレイアウトとして、種々の内燃機関に適したものを構成しようとするとき、成形用の金型が複雑になるので、これらのレイアウトが制限される。

また、バイパスもスロットルボディに形成されるので、バイパスを形成する部分の肉厚が厚くなる。このため、スロットルボディの成形に際し、バイパス部分に巣（空洞）が生じるおそれがある。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、種々の内燃機関に適合したバイパス装置を容易に形成でき、バイパス部分に巣（空洞）が生じ難い吸気量調整装置を提供することにある。

本発明の吸気量調整装置は、
吸気道が設けられたスロットルボディと、
前記スロットルボディにより回転自在に支持された弁軸と、
前記弁軸に固定され、前記吸気道を開閉するスロットル弁と、
前記スロットル弁を操作するために前記弁軸の一端に固定されたレバーと、
前記スロットル弁を迂回するように両端が前記吸気道に開口するバイパスと、
前記スロットルボディとは別の部材で構成されたバイパスボディとを備え、
前記バイパスは、上流側端部が前記吸気道の前記スロットル弁の上流側で開口する上流側バイパスと、下流側端部が前記吸気道の前記スロットル弁の下流側で開口する下流側バイパスとで構成され、
前記スロットルボディは第１接合面を有し、
前記第１接合面には、前記上流側バイパスの前記スロットルボディ内に位置する部分である上流通路と、前記下流側バイパスの該スロットルボディ内に位置する部分である下流通路とが開口し、
前記バイパスボディは、前記第１接合面に接合する第２接合面を有し、
前記第１接合面と前記第２接合面との間には、前記上流側バイパス及び前記下流側バイパスと大気との間を気密に保持するシール部材と、雄ねじ部を有する締結部材とが設けられ、
前記第１接合面には、前記雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を設けた第１孔と、該第１孔の開口の周りを囲う第１内側環状壁とが設けられ、
前記バイパスボディには、前記第２接合面からその反対側の表面にかけて貫通する貫通孔と、該貫通孔の前記表面側の開口の周りを囲う外側環状壁とで構成される筒状部が設けられ、
前記筒状部には、前記第１内側環状壁が挿入され、
前記締結部材は、前記雄ねじ部の螺合時に前記筒状部を前記第１接合面との間で挟んで締結するための当接面を有し、
前記第１接合面には、第２孔及び該第２孔の開口の周りを囲う第２内側環状壁が設けられ、
前記バイパスボディには、前記第２孔及び前記第２内側環状壁を覆うカバー部が設けられることを特徴とする。

これによれば、上記のバイパスボディに代えて他の大きいバイパス装置を構成するバイパスボディをスロットルボディに取り付ける際に、第１接合面の第１孔及び第１内側環状壁に加えて第２孔及び第２内側環状壁を利用することができる。これにより、締結箇所が増えるので、同じスロットルボディに対して、より大きなバイパスボディを、十分な強度で設置することができる。

第２孔及び第２内側環状壁を用いない場合には、カバー部により第２孔及び第２内側環状壁が覆われ、第２内側環状壁により水等の第２孔への浸入が防止される。これにより、第２孔に水等が溜まることによって錆が広がり、シール部材へ悪影響が及ぶのを回避することができる。

本発明の一実施形態に係る吸気量調整装置の正面図で、アイドル吸気量調整機構部分を断面で表している。 図１の吸気量調整装置の平面図である。 （Ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。 図１の吸気量調整装置におけるアイドル吸気量調整機構部分の別の例を示す断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１に示すように、実施形態の吸気量調整装置１は、吸気道２が設けられたスロットルボディ３と、スロットルボディ３により回転自在に支持された弁軸４と、弁軸４に固定され、吸気道２を開閉するスロットル弁５とを備える。

弁軸４の一端には、スロットル弁５を操作するためのレバー６が固定される。弁軸４の他端には、スロットル弁５の開度を検出するスロットルセンサ７が連結される。スロットルボディ３は、吸気量調整装置１が適用される車両に対して、弁軸４が車幅方向に平行となるように搭載される。

また、吸気量調整装置１は、スロットル弁５を迂回するように、両端がスロットル弁５に開口するバイパス８が設けられる。すなわち、バイパス８の一端は、吸気道２に対してスロットル弁５の上流側で開口し、他端は、吸気道２に対してスロットル弁５の下流側で開口する。

また、吸気量調整装置１は、スロットルボディ３とは別の部材で構成されるバイパスボディ９を備える。バイパスボディ９は、バイパス８を通過するアイドル吸気量を調整するバイパス装置を構成する。

バイパスボディ９には、バイパス８に介在するバルブガイド孔１０と、バルブガイド孔１０に螺合したアイドルスクリュー１１と、アイドルスクリュー１１の螺合位置に応じてバルブガイド孔１０に対する開口面積が変化する可変孔１２とが設けられる。これらのバルブガイド孔１０や、アイドルスクリュー１１、可変孔１２により、上述のバイパス装置が構成される。

バイパス８は、上流側端部が吸気道２のスロットル弁５の上流側で開口し、下流側端部がバルブガイド孔１０に開口する導入孔１３を形成する上流側バイパス１４と、上流側端部が可変孔１２を形成し、下流側端部が吸気道２のスロットル弁５の下流側で開口する下流側バイパス１５とで構成される。

スロットルボディ３には、吸気道２の中心軸線１６及び弁軸４の中心軸線１７を含む平面に垂直な方向から見て、すなわち図２上で、スロットルセンサ７とレバー６との間に位置する第１接合面１８が設けられる。バイパスボディ９は、第１接合面１８に接合する第２接合面１９を備える。バイパスボディ９は、ほぼ第１接合面１８上に位置するので、図２において、バイパスボディ９は、スロットルセンサ７とレバー６との間に位置する。

第１接合面１８には、上流側バイパス１４のスロットルボディ３内に位置する部分である上流通路２０と、下流側バイパス１５のスロットルボディ３内に位置する部分である下流通路２１とが開口する。可変孔１２は、第２接合面１９からバルブガイド孔１０に通じる通路のバルブガイド孔１０側の開口部として形成される。

バルブガイド孔１０のアイドルスクリュー１１が挿入される側は、スロットルセンサ７側に向かって、第１接合面１８に沿って延びている。第１接合面１８は、それを含む面がスロットルセンサ７と交差しないように配置される。アイドルスクリュー１１は、スロットルセンサ７側からの側面視において、スロットルセンサ７の吸気道２の方向における寸法内に配置される。第１接合面１８と第２接合面１９との間には、上流側バイパス１４及び下流側バイパス１５と大気との間を気密に保持するシール部材２２が設けられる。

図３（Ａ）に示すように、第１接合面１８と第２接合面１９は、雄ねじ部２３を有する締結部材２４により接合される。締結部材２４としては、例えば、ねじが用いられる。第１接合面１８には、雄ねじ部２３が螺合する雌ねじ部２５を有する第１孔２６と、第１孔２６の周りを囲う第１内側環状壁２７が設けられる。雌ねじ部２５は、第１内側環状壁２７に到る範囲で設けられてもよい。

バイパスボディ９には、その第２接合面１９からその反対側の表面２８にかけて貫通する貫通孔２９と、貫通孔２９の表面２８側の開口の周りを囲う外側環状壁３０とで構成される筒状部３１が設けられる。なお、図２において、バイパスボディ９上の適切な位置に配置された２つの外側環状壁３０及び２つの締結部材２４が示されている。

筒状部３１には、第１内側環状壁２７が挿入される。締結部材２４は、雄ねじ部２３を雌ねじ２５に螺合させるときに筒状部３１を第１接合面１８との間で挟んで締結するための当接面３２を有する。

バイパスボディ９のスロットルボディ３に対する取付けは、その第２接合面１９を、シール部材２２が配置されたスロットルボディ３の第１接合面１８に接するようにスロットルボディ３上に配置し、締結部材２４の雄ねじ部２３を第１孔２６の雌ねじ部２５に螺合させることにより行われる。この螺合により、筒状部３１が、締結部材２４の当接面３２と第１接合面１８との間に挟まれて締結される。これにより、バイパスボディ９がスロットルボディ３に確実に固定される。

また、図３（Ｂ）に示すように、第１接合面１８には、さらに、第１接合面１８の外縁３３に対してシール部材２２よりも近い側に第２孔３４及び第２内側環状壁３５が設けられる。第２孔３４及び第２内側環状壁３５は、その内側に締結部材２４が配置されないこと以外は、第１孔２６及び第１内側環状壁２７と同様のものである。

また、図２及び図３に示すように、バイパスボディ９には、第２孔３４及び第２内側環状壁３５を覆うカバー部３６が設けられる。

この構成において、吸気量調整装置１が搭載された内燃機関のアイドリング回転数を調整する際には、アイドルスクリュー１１の螺合量が変更され、可変孔１２の開口面積が選択される。これにより、バイパス８を通過する吸気量が適切に設定され、吸気量に応じたアイドリング回転数が得られる。

このとき、バルブガイド孔１０のアイドルスクリュー１１側がスロットルボディ３の第１接合面１８に沿って接合面１８に平行な方向に開口し、かつ第１接合面１８を含む面がスロットルセンサ７と交差しないので、スロットルセンサ７がアイドルスクリュー１１の操作の邪魔になることはない。したがって、容易かつ正確に、アイドルスクリュー１１の螺合量の変更が行われる。

また、吸気量調整装置１の製造に際しては、アイドルスクリュー１１が螺合するバルブガイド孔１０や、バルブガイド孔１０への開口面積が変化する可変孔１２を有するバイパスボディ９が、スロットルボディ３とは別の部材で形成される。

このため、バルブガイド孔１０や可変孔１２は、吸気量調整装置１が適用される内燃機関の排気量に最適なレイアウトで、容易に形成される。また、バイパス８を形成する部材の肉厚が、さほど厚くはならないので、バイパス８部分に巣（空洞）を生じさせることなく、バイパスボディ９やスロットルボディ３が成形される。

図４は、図１のバイパスボディ９に代えてスロットルボディ３に取り付けることができるバイパスボディ３７部分の断面図である。このバイパスボディ３７は、スロットルボディ３内の部分がバイパス８と同様に形成されるバイパス３８を通過するアイドル吸気の量を調整するバイパス装置を構成する。

バイパスボディ３７には、バイパス３８に介在するバルブガイド孔３９と、バルブガイド孔３９に対して摺動自在かつ回転不能に嵌合されたバイパスバルブ４０と、バイパスバルブ４０を、ねじ機構４１を介して駆動するモータ４２とを備える。

また、バルブガイド孔３９には、バイパスバルブ４０により開閉され、バイパスバルブ４０の駆動位置に応じて開口面積が変化する可変孔４３が開口する。可変孔４３は、バイパスボディ３７の第２接合面１９からバルブガイド孔３９へ真っ直ぐ貫通する貫通孔として設けられる。可変孔４３は、下流通路２１に接続し、下流通路２１とともに、バイパス３８の下流側部分である下流側バイパス４４を構成する。

また、バイパスボディ３７には、バイパス３８の上流通路２０からバルブガイド孔３９へアイドル吸気を導入するための導入孔４５が設けられる。導入孔４５は、バイパスバルブ４０の第２接合面１９からバルブガイド孔３９へ真っ直ぐ貫通する貫通孔として設けられる。導入孔４５は、上流通路２０とともに、バイパス３８の上流側部分である上流側バイパス４６を構成する。

バイパスボディ３７には、図１におけるバイパスボディ９と同様に、第２接合面１９及び筒状部３１（図３参照）が設けられる。したがって、バイパスボディ３７は、図１におけるバイパスボディ９と同様に、締結部材２４により、筒状部３１を第１接合面１８との間で締め付けることにより、スロットルボディ３に固定される。

ただし、バイパスボディ３７は、図１のバイパスボディ９より重いので、スロットルボディ３への固定に際しては、さらに、スロットルボディ３の第２孔３４及び第２内側環状壁３５が用いられる。すなわち、バイパスボディ３７には、この第２孔３４に対応する位置にも、貫通孔２９及び外側環状壁３０から成る筒状部３１が設けられている。

そして、上述と同様に、第２孔３４に設けられた雌ねじ部に、締結部材２４の雄ねじ部２３を螺合させることにより、その筒状部３１が第１接合面１８との間で締め付けられる。これにより、バイパスボディ３７がスロットルボディ３に対して適切な強度で固定される。

以上のように、本実施形態によれば、スロットルボディ３と別の部材であるバイパスボディ９又は３７にバルブガイド孔１０又は３９や、可変孔１２又は４３が設けられる。このため、吸気量調整装置１が適用される内燃機関の排気量に最適なレイアウトでバルブガイド孔１０又は３９や、可変孔１２又は４３を形成することができる。

また、バイパス８を形成するスロットルボディ３やバイパスボディ９の肉厚が、さほど厚くならないので、バイパスボディ９やスロットルボディ３の成形時に、バイパス８部分に巣（空洞）が生じ難い。したがって、より高品質の吸気量制御装置１を製造することができる。

また、バルブガイド孔１０のアイドルスクリュー１１が挿入される側は、スロットルボディ３の第１接合面１８に平行な方向に開口し、第１接合面１８は、それを含む面がスロットルセンサ７と交差しないように配置されるので、容易にアイドルスクリュー１１を調整することができる。また、図４のようなモータ４２及びバイパスバルブ４０を有するバイパスボディ３７を容易に取り付けることができる。

また、スロットルボディ３と別の部材で構成したバイパスボディ９又は３７を採用し、バルブガイド孔１０又は３９や第１接合面１８を上述のように構成したので、バイパス吸気量を調整する手段として、種々のバイパス装置を採用することができる。

例えば、図１のスロットルボディ３で構成されるバイパス装置に代えて、バイパス吸気量を調整するためのバイパスバルブ４０をモータ４２で駆動する図４のようなバイパス装置や、ソレノイドで駆動するバイパス装置を採用することができる。

また、アイドルスクリュー１１は、スロットルセンサ７側からの側面視において、スロットルセンサ７の吸気道２方向における寸法内に配置されるので、吸気道方向におけるスロットルセンサの横にアイドルスクリューが位置する従来の場合に比べて、吸気量調整装置１を、吸気道２の方向において小型化することができる。

また、スロットルボディ３の第１接合面１８及びバイパスボディ９の第２接合面１９を上述のように構成したので、図１のバイパスボディ９に代えて、図４のバイパスボディ３７を、第１接合面１８の第２孔３４及び第２内側環状壁３５を用いて容易にスロットルボディ３に取り付けることができる。

この場合、図１のバイパスボディ９を用いる際には、カバー部３６及び第２内側環状壁３５により水等が第２孔３４へ浸入するのを防止することができる。これにより、第２孔３４に水等が溜まることによって錆が広がり、シール部材２２へ悪影響が及ぶのを回避することができる。

１…吸気量調整装置、２…吸気道、３…スロットルボディ、４…弁軸、５…スロットル弁、６…レバー、７…スロットルセンサ、８、３８…バイパス、９、３７…バイパスボディ、１０、３９…バルブガイド孔、１１…アイドルスクリュー、１２、４３…可変孔、１３、４５…導入孔、１４、４６…上流側バイパス、１５、４４…下流側バイパス、１６…中心軸線、１７…中心軸線、１８…第１接合面、１９…第２接合面、２０…上流通路、２１…下流通路、２２…シール部材、２３…雄ねじ部、２４…締結部材、２５…雌ねじ部、２６…第１孔、２７…第１内側環状壁、２８…表面、２９…貫通孔、３０…外側環状壁、３１…筒状部、３２…当接面、３３…外縁、３４…第２孔、３５…第２内側環状壁、３６…カバー部。

Claims (1)

1. 吸気道が設けられたスロットルボディと、
   前記スロットルボディにより回転自在に支持された弁軸と、
   前記弁軸に固定され、前記吸気道を開閉するスロットル弁と、
   前記スロットル弁を操作するために前記弁軸の一端に固定されたレバーと、
   前記スロットル弁を迂回するように両端が前記吸気道に開口するバイパスと、
   前記スロットルボディとは別の部材で構成されたバイパスボディとを備え、
   前記バイパスは、上流側端部が前記吸気道の前記スロットル弁の上流側で開口する上流側バイパスと、下流側端部が前記吸気道の前記スロットル弁の下流側で開口する下流側バイパスとで構成され、
   前記スロットルボディは第１接合面を有し、
   前記第１接合面には、前記上流側バイパスの前記スロットルボディ内に位置する部分である上流通路と、前記下流側バイパスの該スロットルボディ内に位置する部分である下流通路とが開口し、
   前記バイパスボディは、前記第１接合面に接合する第２接合面を有し、
   前記第１接合面と前記第２接合面との間には、前記上流側バイパス及び前記下流側バイパスと大気との間を気密に保持するシール部材と、雄ねじ部を有する締結部材とが設けられ、
   前記第１接合面には、前記雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を設けた第１孔と、該第１孔の開口の周りを囲う第１内側環状壁とが設けられ、
   前記バイパスボディには、前記第２接合面からその反対側の表面にかけて貫通する貫通孔と、該貫通孔の前記表面側の開口の周りを囲う外側環状壁とで構成される筒状部が設けられ、
   前記筒状部には、前記第１内側環状壁が挿入され、
   前記締結部材は、前記雄ねじ部の螺合時に前記筒状部を前記第１接合面との間で挟んで締結するための当接面を有し、
   前記第１接合面には、第２孔及び該第２孔の開口の周りを囲う第２内側環状壁が設けられ、
   前記バイパスボディには、前記第２孔及び前記第２内側環状壁を覆うカバー部が設けられることを特徴とする吸気量調整装置。