JPH11241621A

JPH11241621A - スロットル

Info

Publication number: JPH11241621A
Application number: JP4546198A
Authority: JP
Inventors: Yurio Nomura; 由利夫野村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】スロットルバルブを開く際に発生する音を低
減することができるスロットルを提供すること。【解決手段】スロットルバルブ４１の弁板５２は、回
転軸４７を境界として吸入空気の上流側に回転する上流
片４８と下流側に回転する下流片４９とによって構成さ
れており、上流片４８のさらに上流側であって引き出し
部４６内部には案内翼５０が形成されている。この案内
翼５０は、吸入空気の流れに対して傾斜した上流側の面
を有しており、吸入空気の流れを部分的に遮る緩衝部材
として機能している。案内翼５０と通路壁との間で形成
される吸入空気の通過断面積が吸入空気の上流側から下
流側にいくにしたがって次第に小さくなっており、この
案内翼５０の出口近傍（下流側）における圧力が低くな
って、上流片４８先端の隙間部分において生じる圧力差
が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気装
置に含まれるスロットルに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】車両
に搭載される内燃機関（エンジン）の吸気装置は、エア
クリーナ、スロットル、サージタンク、吸気マニホール
ド等からなっている。運転者がアクセルペダルを踏んだ
ときに、アクセルペダルに連動してスロットル内のスロ
ットルバルブが開いて、エンジンへの吸入空気、すなわ
ち燃料を含む混合気の量が増えてエンジン出力が増すよ
うになっている。通常、このスロットルバルブは、単板
からなる弁体の中央に回転軸を取り付け、この回転軸を
中心に弁体を回転させて、吸気通路に形成された隙間の
大きさを可変に調整するいわゆるバタフライタイプのも
のが用いられている。このスロットルバルブは、開いた
ときに吸入空気の上流に向けて前進する上流片と、反対
に下流に向けて後退する下流片とを有しており、これら
上流片および下流片とスロットル内壁面との間に生じる
隙間の大きさを調整することにより吸入空気の量が制御
される。

【０００３】このような構造のスロットルバルブを有す
るスロットルにおいて、全閉状態から急激にスロットル
バルブを開く場合に、開度が比較的小さいときにスロッ
トルバルブを境にして吸入空気の上流側と下流側との間
に大きな圧力差が生じ、「シュポ」という音が発生する
ことが知られている。特に近年、吸気装置のコストダウ
ンや軽量化、あるいは吸入空気の温度低減等を目的とし
て、吸気マニホールドの材質がアルミニウムから樹脂材
料に変更されつつある。樹脂材料は、アルミニウムに比
べて密度が小さいため、吸気マニホールドやスロットル
の内部で発生した音が外部に透過しやすく、スロットル
バルブを急激に開いたときに発生する上述した音も運転
者にとって耳障りな音として聞こえるおそれがある。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、スロットルバルブを開く際
に発生する音を低減することができるスロットルを提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のスロットルは、吸入空気の流れを部分
的に遮る緩衝部材をスロットルバルブの上流側に形成す
ることにより、この緩衝部材とスロットルバルブによっ
て挟まれた領域の圧力が低くなるため、スロットルバル
ブ近傍での圧力差を少なくすることができ、この圧力差
によって発生するスロットルバルブの急開時の音を低減
することができる。

【０００６】上述したスロットルバルブを吸入空気の上
流側に配置された上流片と下流側に配置された下流片と
によって構成した場合に、緩衝部材はこの上流片側のみ
に設けることが好ましい。通常、スロットルバルブを挟
んだ圧力分布をみると、徐々に絞りが入る下流片側より
上流片側の方が大きくなるため、上流片側に対応させて
上述した緩衝部材を設けることにより、急開時の音を効
果的に低減することができる。

【０００７】緩衝部材としては、吸入空気の流れに対し
て傾斜した面を有する案内翼を用いることが好ましい。
このような案内翼が障害となって、スロットルバルブに
よって形成される隙間への急激な吸入空気の流入が阻止
されるため、この部分で発生する音を低減することがで
きる。あるいは、スロットルバルブの上流片が吸入空気
の上流側に移動したときに生じる開口面積の変化を抑制
する位置に形成された通路壁の突起を緩衝部材として用
いることが好ましい。このような突起を設けることによ
って、スロットルバルブが開いたときに上流片側の隙間
が急激に広がることを防止することができるため、下流
片側に比べて上流片側の隙間を介した急激な吸入空気の
流入を阻止することができ、上流片近傍で発生するスロ
ットルバルブ急開時の音を低減することができる。特
に、スロットルバルブ上流の通路を蛇行させることによ
り、上述した突起を形成することにより、製造工程の簡
略化が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明を適用した一実施形態のス
ロットルは、スロットルバルブの上流側に吸入空気の流
れを部分的に遮る緩衝部材を形成することにより、スロ
ットルバルブを全閉状態から急激に開いたときに生じる
音の発生を低減することに特徴がある。以下、本発明を
適用した一実施形態のスロットルについて、図面を参照
しながら具体的に説明する。

【０００９】図１は、本発明を適用した一実施形態のス
ロットルを含むエンジンの吸気装置の構造を示す図であ
る。また、図２は図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図であ
る。図１および図２に示すように、本実施形態の吸気装
置は、取込口１２から吸入された空気に含まれる塵芥を
取り除くエアクリーナ部１０と、この吸気装置をエンジ
ン９０に取り付ける取付部２２が一方端に形成された吸
気マニホールド２０と、吸気マニホールド２０の他方端
に設けられたサージタンク３０と、サージタンク３０の
中央に取り付けられたスロットル４０と、スロットル４
０とエアクリーナ部１０とを連結する通路６０とを含ん
で構成されている。

【００１０】上述した吸気装置の各部品は一体化されて
いる。例えば、図２に示すように、エアクリーナ部１０
の一部と吸気マニホールド２０とを含むハウジング７０
と、エアクリーナ部１０の一部と通路６０とを含むキャ
ップ７２とが別々に樹脂成形され、これらが樹脂材料で
成形されたサージタンク３０やスロットル４０とともに
振動溶着等によって接合されて一体化される。

【００１１】以下、上述した吸気装置の各部分の構成に
ついて詳細に説明する。エアクリーナ部１０は、不織布
やろ紙を材料とするエアクリーナエレメント１４と、こ
れを装着して収納するガイド１６と、エアクリーナエレ
メント１４の上流にダスティサイド空間を形成するダス
ティサイドケース１８と、下流にクリーンサイド空間を
形成するクリーンサイドケース１９とを含んで構成され
ている。ガイド１６に装着されたエアークリーナエレメ
ント１４を挟んでダスティサイドケース１８内のダステ
ィサイド空間とクリーンサイドケース１９内のクリーン
サイド空間が分離されており、取込口１２を通ってダス
ティサイド空間に導入された空気は、エアクリーナエレ
メント１４を通ることにより塵芥が取り除かれてクリー
ンサイド空間に導入される。また、このガイド１６は、
エアクリーナエレメント１４を介した空気の流れに対し
て垂直方向にスライドして着脱が可能であり、エアクリ
ーナ部１０に装着したときにその外周部に形成されたシ
ール部材（図示せず）によってキャップ７２との間の密
閉状態が保たれる。また、ガイド１６は、ダスティサイ
ドケース１８との間に形成された装着用の開口部を隙間
なく覆うカバーとしての機能を有しており、この開口部
を介したダスティサイド空間内への空気の流入を阻止し
ている。

【００１２】通路６０は、キャップ７２の一部として形
成された筒状部材であって、エアクリーナエレメント１
４を通してクリーンサイド空間に通された空気をスロッ
トル４０を介してサージタンク３０に導くためのもので
ある。スロットル４０は、スロットルバルブ４１とスロ
ットルボディ４２を含んで構成されており、エンジン９
０の各気筒列に吸入される空気の吸込み量を調整する。
また、スロットル４０には、スロットルバルブ４１を回
転させて吸入空気の絞り量を可変に設定するレバー４３
と、このスロットルバルブ４１の開度を検出する開度セ
ンサ４４とが取り付けられており、この開度センサ４４
の出力が図示しないエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）に
入力される。スロットル４０の詳細構造については後述
する。

【００１３】サージタンク３０は、箱形形状を有してお
り、この箱形形状の一の面の中央に上述したスロットル
４０が取り付けられ、スロットル４０を介してサージタ
ンク３０内に空気が流入する。また、箱形形状の他の面
には吸気マニホールド２０が取り付けられており、サー
ジタンク３０内の空気が吸気マニホールド２０に導出さ
れる。このように、スロットル４０の取付位置をサージ
タンク３０の中央にすることにより、吸気音の音色を改
善するとともに気筒分配を向上させることができる。

【００１４】吸気マニホールド２０は、サージタンク３
０を介して導入された塵芥が除去された後の空気をエン
ジン９０の各気筒列に導入するためのものであり、エン
ジン９０の気筒数と同数の枝管２４によって構成されて
いる。例えば、本実施形態のエンジン９０は４気筒であ
り、吸気マニホールド２０は４本の枝管２４によって構
成されている。各枝管２４の先端（サージタンク３０と
反対側の端部）には吸気装置をエンジン９０に取り付け
るための取付部２２が形成されており、この取付部２２
に設けられた貫通孔２６にボルト（図示せず）を通して
締め付けることにより、エンジン９０への吸気装置の取
り付けが行われる。また、吸気マニホールド２０の各枝
管２４は、取付部２２からサージタンク３０に向かっ
て、エンジン９０の気筒列方向に所定量蛇行して敷設さ
れている。

【００１５】図３は、スロットル４０の詳細構造を示す
図であり、通路６０側からスロットル４０単体を見た状
態が示されている。また、図４は図３に示すＩＶ−ＩＶ
線断面図である。これらの図に示すように、スロットル
ボディ４２は、スロットルバルブ４１を収納するととも
にサージタンク３０へ取り付け固定される四角柱形状の
ボディ本体４５と、このボディ本体４５から上流側に引
き出されて通路６０にはめ込まれる引き出し部４６とが
樹脂材料によって一体成形されている。一体成形された
これらのボディ本体４５と引き出し部４６の内壁面によ
って、円形断面を有する吸気通路が形成されており、こ
の吸気通路を遮るように円形の単板からなるスロットル
バルブ４１が配置されている。

【００１６】スロットルバルブ４１は、レバー４３に連
結されてボディ本体４５の内部に延びた回転軸４７と、
この回転軸４７に直径部分が固定された円形の単板から
なる弁板５２とを有している。したがって、レバー４３
を回転させることにより、このレバー４３に回転軸４７
を介して連結された弁板５２も回転し、スロットル４０
の外部から弁板５２の開度が所定範囲で自由に調整可能
になっている。また、ボディ本体４５の他の側面であっ
てレバー４３の取付面と反対側の面には開度センサ４４
が取り付けられており、ボディ本体４５の内部にレバー
４３から延びた回転軸４７の先端が開度センサ４４に収
容されて、この回転軸４７に固定された弁板５２の開度
が検出される。

【００１７】また、スロットルバルブ４１の弁板５２
は、回転軸４７を境界として吸入空気の上流側に回転す
る上流片４８と下流側に回転する下流片４９とによって
構成されており、上流片４８のさらに上流側であって引
き出し部４６内部には案内翼５０が形成されている。こ
の案内翼５０は、吸入空気の流れに対して傾斜した上流
側の面を有しており、吸入空気の流れを部分的に遮る緩
衝部材として機能している。

【００１８】本実施形態の吸気装置はこのような構造を
有しており、次にその作用を説明する。取込口１２から
エアクリーナ部１０のダスティサイドケース１８内に取
り込まれた空気は、ガイド１６に収容されたエアクリー
ナエレメント１４を通すことにより塵芥が取り除かれて
クリーンサイドケース１９内に導かれる。さらに、この
吸入空気は、通路６０を通った後に、スロットル４０を
介してサージタンク３０に流入する。サージタンク３０
は、この流入空気を吸気マニホールド２０の４本の枝管
２４に分配し、この分配された空気が各枝管２４を介し
てエンジン９０の各気筒に供給される。エンジン９０の
各気筒の空気の吸入量は、スロットル４０内のスロット
ルバルブ４１の開度によって制御される。また、エンジ
ン９０には、各気筒に対応させて図示しないインジェク
タが取り付けられており、吸気マニホールド２０からエ
ンジン９０の各気筒に吸入された空気に、インジェクタ
から噴射される燃料（ガソリン）が混合される。

【００１９】また、上述したように、スロットル４０に
はスロットルバルブ４１の上流片４８の上流側に案内翼
５０が形成されている。この案内翼５０は、スロットル
バルブ４１が開いたときに、上流片４８と通路壁との間
に形成される隙間への急激な吸入空気の流入を阻止する
ためものである。案内翼５０と通路壁との間で形成され
る吸入空気の通過断面積が吸入空気の上流側から下流側
にいくにしたがって次第に小さくなるようにその上流側
表面を傾斜させることにより、この案内翼５０の出口近
傍（下流側）における圧力が低くなるため、上流片４８
先端の隙間部分の上流側と下流側の圧力差を少なくする
ことができる。

【００２０】したがって、スロットルバルブ４１を全閉
状態から急に開いたときに、主に上流片４８の隙間部分
で発生する圧力波を低減することができ、この圧力波に
よって生じる「シュポ」音を小さくすることができる。
しかも、上流片４８の隙間部分で発生した圧力波は、上
流側に伝搬する際に、その上流側に存在する案内翼５０
に衝突することによって減衰されるとともに、案内翼５
０と通路壁との断面積がこの圧力波の進行方向に沿って
次第に拡大することによっても減衰され、通路６０側か
ら漏れる「シュポ」音のさらなる低減が可能となる。

【００２１】図５は、スロットルの変形例の構造を示す
図である。また、図６は図５に示すＶＩ−ＶＩ線断面図
である。図３および図４に示したスロットル４０に対応
する構成については同一符号を付し、異なる部分に着目
して説明する。図５および図６に示すスロットル１４０
は、図４等に示したスロットル４０に対して、案内翼５
０に対応する通路壁の一部に突起５１を追加した構造を
有している。この突起５１を引き出し部４６の内壁面の
一部に形成することにより、スロットルバルブ４１の上
流片４８に流入する空気は、この突起５１と案内翼５０
とによって挟まれた狭い空間を通ることになる。

【００２２】したがって、単に案内翼５０を形成した場
合に比べて、上流片４８と案内翼５０、突起５１とで挟
まれた空間の圧力がさらに低下するため、スロットルバ
ルブ４１を全閉状態から急に開いた場合に、上流片４８
の隙間部分に生じる圧力差をさらに少なくすることがで
き、急開時に発生する「シュポ」音を低減することがで
きる。

【００２３】図７は、スロットルの他の変形例の構造を
示す図である。また、図８は図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩ
ＩＩ線断面図である。図３および図４に示したスロット
ル４０に対応する構成については同一符号を付し、異な
る部分に着目して説明する。図７および図８に示すスロ
ットル２４０は、スロットルボディ４２の内壁面を蛇行
させることによってスロットルバルブ４１の上流片４８
の上流側を隆起させて形成した突起５３を有している。
突起５３は、上流片４８を上流側に回転させたときの軌
跡（図８の一点鎖線）より上流にあって、弁板５２の全
閉位置より上流に離れて形成されている。この突起５３
があるために、上流片４８を上流側に回転させたときに
通路壁との間に形成される隙間部分の開口面積の急激な
増加が抑制されるため、スロットルバルブ４１を通して
吸入される吸入空気の量は、相対的に下流片４９側が多
くなり、上流片４８側が少なくなる。したがって、上流
片４８側の隙間を介した急激な吸入空気の流入を阻止す
ることができ、スロットルバルブ４１の急開時に発生す
る「シュポ」音を低減することができる。また、スロッ
トル４０の内壁面を蛇行させることにより突起５３を形
成しているため、吸入空気の上流側と下流側のそれぞれ
から成形型を抜く二方向型でスロットルボディ４２を製
造することができ、製造工程の簡略化や型コストの低減
が可能となる。

【００２４】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した実施形態では、スロッ
トル４０を樹脂材料で形成したが、金属材料で形成する
ようにしてもよい。また、吸気装置の全体を一体化した
構造について説明したが、必ずしも全体が一体化されて
いる必要はなく、各部品を個別に組み付ける場合であっ
てもよい。また、図８に示した突起５３に、図４に示し
た案内翼５０を組み合わせて用いるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のスロットルを含むエンジンの吸気
装置の構造を示す図である。

【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】スロットル４０の詳細構造を示す図である。

【図４】図３に示すＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】スロットルの変形例の構造を示す図である。

【図６】図５に示すＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】スロットルの他の変形例の構造を示す図であ
る。

【図８】図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図であ
る。

【符号の説明】

４０スロットル４１スロットルバルブ４２スロットルボディ４５ボディ本体４６引き出し部４７回転軸４８上流片４９下流片５０案内翼５１、５３突起５２弁板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気の吸入量を調整するスロットルバル
ブを有し、前記スロットルバルブの上流側に、吸入空気
の流れを部分的に遮る緩衝部材を形成することを特徴と
するスロットル。
【請求項２】請求項１において、前記スロットルバルブは、吸入空気の上流側に配置され
た上流片と下流側に配置された下流片とを有し、前記緩
衝部材を前記上流片側にのみ設けることを特徴とするス
ロットル。
【請求項３】請求項２において、前記緩衝部材は、前記吸入空気の流れに対して傾斜した
面を有する案内翼であることを特徴とするスロットル。
【請求項４】請求項２において、前記緩衝部材は、前記上流片が吸入空気の上流側に移動
したときに生じる開口面積の変化を抑制する位置に形成
された通路壁の突起であることを特徴とするスロット
ル。
【請求項５】請求項４において、前記突起は、スロットルバルブ上流の通路を蛇行させる
ことにより形成されることを特徴とするスロットル。