JP4879927B2 - エンジンのアイドル吸気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は，エンジンの吸気ポートに連なる吸気道及びそれを開閉するスロットル弁を備えるスロットルボディに，スロットル弁を迂回して吸気道に接続されるバイパスと，このバイパスを調節可能に絞るバイパス弁とを設け，前記バイパスに，吸気道からバイパス弁へのダストの侵入を防ぐダストトラップを設けた，エンジンのアイドル吸気制御装置の改良に関する。

従来，かゝるエンジンのアイドル吸気制御装置において，ダストトラップを，クランク状に接続する複数の通路で構成して，バイパスを流れる吸入空気の方向を直角に変えて，その吸入空気からダストを分離するもの（特許文献１参照）や，吸入空気に旋回流を与え，吸入空気からダストを遠心分離する旋回室でダストトラップを構成したもの（特許文献２）が知られている。
特開２００１−１１５９３１号公報 特開平３−２６４７６９号公報

ところで，特許文献１記載のトラップでは，バイパスにおける吸入空気の方向を直角に変えるだけでは，吸入空気からのダストの分離効果が弱く，また特許文献２のトラップでは，吸入空気に旋回流を効果的に与えるには，スロットルボディに大径の旋回室を形成する必要があり，自動二輪車など用の小型なスロットルボディにそれを形成する余裕は殆どない。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ダストの分離効果が良好で，しかもコンパクトなダストトラップを備える，エンジンのアイドル吸気制御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，エンジンの吸気ポートに連なる吸気道及びそれを開閉するスロットル弁を備えるスロットルボディに，スロットル弁を迂回して吸気道に接続されるバイパスと，このバイパスを調節可能に絞るバイパス弁とを設け，前記バイパスに，吸気道からバイパス弁へのダストの侵入を防ぐダストトラップを設けた，エンジンのアイドル吸気制御装置において，前記ダストトラップを，吸気道側のバイパスのトラップ入口孔が開口する第１トラップ室と，この第１トラップ室に隔壁を挟んで隣接し，バイパス弁側のバイパスのトラップ出口孔が開口する第２トラップ室と，これら第１及び第２トラップ室間を，前記隔壁の一端を回り込むようにして連通する反転室とで断面Ｕ字状に形成したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記反転室及び第２トラップ室間に，反転室の底面より第２トラップ室の底面を高くする段部を形成したことを第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，前記第１トラップ室，第２トラップ室及び反転室を，スロットルボディの一側面側から型成形により形成し，スロットルボディの一側面に残留する型抜き孔を閉じ栓で閉鎖したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第３の特徴に加えて，前記第１トラップ室の底面に前記トラップ入口孔を開口したことを第４の特徴とする。

さらにまた本発明は，第４の特徴に加えて，前記第２トラップ室の内側面に前記トラップ出口孔を開口し，このトラップ出口孔の軸線をスロットル弁の弁軸の軸線と平行にし，前記トラップ出口孔と同軸線上に，前記バイパス弁を装着する弁孔を配置したことを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，バイパスを通る空気もしくはガスが，トラップをバイパス弁に向かって流れるとき，先ず，トラップ入口孔から第１トラップ室に流入すると，隔壁に沿って反転室に向かい，この反転室で略１８０°反転して第２トラップ室に向かい，トラップ出口孔へと流出していくので，上記空気もしくはガスに含まれるダストは，上記略１８０°の反転時に効果的に遠心分離され，その結果，トラップ出口孔に到達するダストは激減する。したがってバイパス弁周りにダストが堆積することを防ぎ，そのバイパス弁の調整機能を常に安定させることができる。しかも第１トラップ室，第２トラップ室及び反転室よりなるＵ字状のダストトラップはコンパクトであり，自動二輪車など用の小型なスロットルボディに容易に形成することができる。

本発明の第２の特徴によれば，第２トラップ室の底面は，反転室の底面より段部を介して一段高くなっているので，反転室で略１８０°反転した空気もしくはガスは，上記段部に衝突して上方へ進路を変えてから第２トラップ室に移行し，トラップ出口孔へと流出していくことになる。したがって，上記の空気もしくはガスに含まれるダストは，反転室から第２トラップ室に移行する直前，段部に衝突して進路を変えるとき，比重差による分離を行うことができ，トラップのダスト分離機能を高めることができる。

本発明の第３の特徴によれば，トラップを，スロットルボディの一側面側から型成形により形成し，スロットルボディの一側面に残留する型抜き孔を閉じ栓で閉鎖するので，スロットルボディの成形と同時にダストトラップの形成を行うことができ，ダストトラップに特別な加工を施す必要がなく，製作コストの低減に寄与し得る。

本発明の第４の特徴によれば，第１トラップ室の底面にトラップ入口孔を開口したので，このトラップ入口孔を，前記型抜き孔からの型成形もしくはドリル加工により容易に形成することができ，しかも第１トラップ室に流入した空気もしくはガスを第１トラップ室の下部を這わせ，反転室で反転させた後，段部に効果的に衝突させることになるから，この空気もしくはガスからのダストの分離作用を高めることができる。

本発明の第５の特徴によれば，トラップ出口孔及び弁孔と，スロットル弁の弁軸孔とをスロットルボディに平行同軸加工することができ，スロットルボディの生産能率の向上を図ることができる。

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説明する。

図１は本発明のエンジンのアイドル吸気制御装置を備えるスロットルボディの縦断側面図，図２は図１の２−２線拡大断面図，図３は図２の３−３線断面図，図４は図２の４−４線断面図である。

先ず，図１において，スロットルボディＴは，図示しない自動二輪車用エンジンに取り付けられるもので，エンジンの吸気ポートに連なる水平方向の吸気道１が中心に形成されており，この吸気道１を開閉するバタフライ型のスロットル弁２の弁軸２ａがスロットルボディＴに支持される。スロットルボディＴの上側壁には，スロットル弁２より下流側の吸気道１に向けて燃料を噴射し得る電磁式の燃料噴射弁４が装着される。

図１及び図２に示すように，スロットルボディＴには，スロットル弁２の上側を迂回して吸気道１に接続されるバイパス５が形成され，このバイパス５の途中に，バイパス５を調節可能に絞るバイパス弁６と，吸気道１の上流側からバイパス弁６にダストが侵入するのを防ぐダストトラップ７とが設けられる。上記ダストには，吸気道１に吸入される大気中の埃や，エンジンのバックファイヤ時，吸気道１に逆流する燃焼滓等が含まれる。

バイパス５は，吸気道１の上流側に下端を開口させて上方に延び，ダストトラップ７に達するトラップ入口孔１０と，ダストトラップ７の一側からスロットル弁２の弁軸２ａと平行に延びるトラップ出口孔１１と，このトラップ出口孔１１に直交しながら連通して吸気道１の軸線Ｘと平行に延びる計量孔１２と，この計量孔１２を吸気道１の下流側に連通するクランク状に屈曲した屈曲路１３とで構成される。

図２に明示するように，スロットルボディＴには，計量孔１２を挟んでトラップ出口孔１１と同軸上に配置される弁孔１５が設けられ，この弁孔１５にバイパス弁６が装着される。弁孔１５は，計量孔１２に開口する小径ガイド孔１６と，この小径ガイド孔１６に連なる，それより大径のねじ孔１７と，このねじ孔１７に連なる，それより大径の大径ガイド孔１８とよりなっている。一方，バイパス弁６は，小径ガイド孔１６に回転及び摺動自在に嵌合する弁部２０と，ねじ孔１７に螺合するねじ軸部２１と，大径ガイド孔１８に回転及び摺動自在に嵌合する，工具溝２３付きの頭部２２とを一体に連ねてなるもので，頭部２２の外周溝２２ａでは，大径ガイド孔１８の内周面に密接するシール部材２４が保持される。また大径ガイド孔１８には，バイパス弁６の回り止めのためのコイルばね２５が縮設される。

而して，スロットル弁２を全閉にしたエンジンのアイドリング時，工具溝２３に係合した工具によりバイパス弁６を正逆転して，弁部２０の計量孔１２への突出量を調節することにより，バイパス５を流れるエンジンのアイドル吸気量を調整することができる。

さて，図２〜図４によりダストトラップ７について説明する。

ダストトラップ７は，第１トラップ室３０と，スロットルボディＴと一体の上下方向に延びる隔壁３２を挟んで第１トラップ室３０と隣接する第２トラップ室３１と，これら第１及び第２トラップ室３１間を，隔壁３２の一端を回り込むようにして連通する略半円状の反転室３３とで断面Ｕ字状に形成される。その際，反転室３３及び第２トラップ室３１間には，反転室３３の底面より第２トラップ室３１の底面を高くする段部３４が形成される。そして第１トラップ室３０の底面に前記トラップ入口孔１０が開口し，第２トラップ室３１の，隔壁３２と対向する内側面に前記トラップ出口孔１１が開口する。

上記ダストトラップ７と，トラップ入口孔１０とは，スロットルボディＴの鋳造時，スロットルボディＴの上面側から型成形により形成されるもので，スロットルボディＴの上面に残留する円形の型抜き孔３５は閉じ栓３６で閉鎖される。

尚，図２中，符号３７は，スロットル弁２の開度を検出すべく，その弁軸２ａに連結するスロットルセンサである。

次に，この実施例の作用について説明する。

エンジンのアイドリング時，エンジンのアイドル吸入空気が，吸気道１の上流側からバイパス５を経て吸気道１の下流側へ流れるとき，ダストトラップ７では，トラップ入口孔１０から第１トラップ室３０の底面側に流入した空気は，先ず，第１トラップ室３０の下部から隔壁３２に沿って反転室３３に向かい，この反転室３３で略１８０°反転して第２トラップ室３１に向かう。第２トラップ室３１の底面は，反転室３３の底面より段部３４を介して一段高くなっているから，反転室３３の下部で略１８０°反転した空気は，上記段部３４に衝突して上方へ進路を変えてから第２トラップ室３１に移行し，トラップ出口孔１１へと流出していく。したがって，上記の空気中にダストが混入していれば，最初に空気が反転室３３の下部で略１８０°反転するとき，ダストは空気から効果的に遠心分離される。次いで，空気が反転室３３から第２トラップ室３１に移行する直前，段部３４に衝突して進路を変えるとき，比重差によりダストは空気から分離される。

こうして，ダストトラップ７でダストを除去された空気は，トラップ出口孔１１から計量孔１２に向い，バイパス弁６の弁部２０により流量を調整された後，屈曲路１３を経て，吸気道１の下流側へ流れ，エンジンに吸入されていく。したがって計量孔１２には，常にきれいな空気が流れ，バイパス弁６の弁部２０周りにダストが堆積することを防ぐので，そのバイパス弁６の調整機能を常に安定させることができる。

ところで，第１トラップ室３０，第２トラップ室３１及び反転室３３よりなるＵ字状のダストトラップ７はコンパクトであり，自動二輪車など用の小型なスロットルボディＴに容易に形成することができる。特に，これをスロットルボディＴの上側面側から型成形により形成し，スロットルボディＴの上側面に残留する型抜き孔３５を閉じ栓３６で閉鎖するので，スロットルボディＴの成形と同時にダストトラップ７の形成を行うことができ，ダストトラップ７に特別な加工を施す必要がなく，製作コストの低減に寄与し得る。

また第１トラップ室３０の底面にトラップ入口孔１０を開口したので，このトラップ入口孔１０を，前記型抜き孔３５からの型成形もしくはドリル加工により容易に形成することができ，しかも第１トラップ室３０に流入した空気を第１トラップ室３０の下部を這わせ，反転室３３で反転させた後，段部３４に効果的に衝突させることになるから，この空気からのダストの分離作用を高めることができる。

さらに第２トラップ室３１の内側面に開口するトラップ出口孔１１の軸線Ｙ２をスロットル弁２の弁軸２ａの軸線Ｙ１と平行にし，トラップ出口孔１１と同軸線Ｙ２上に，バイパス弁６を装着する弁孔１５を配置したので，トラップ出口孔１１及び弁孔１５と，スロットル弁２の弁軸孔とをスロットルボディＴに平行同軸加工することができ，スロットルボディＴの生産能率の向上を図ることができる。

この実施例では，エンジンのバックファイヤ時，燃焼ガスが燃焼滓等のダストと共にバイパス５を逆流した場合，そのダストは屈曲路１３で分離される。このように，バイパス５を逆流するガスからダストを分離するために，上記屈曲路１３に代えて，本発明のダストトラップ７を，バイパス弁６より下流のバイパス５に設けることは有効である。

本発明のエンジンのアイドル吸気制御装置を備えるスロットルボディの縦断側面図。 図１の２−２線拡大断面図 図２の３−３線断面図。 図２の４−４線断面図

符号の説明

Ｔ・・・・・スロットルボディ
１・・・・・吸気道
２・・・・・スロットル弁
２ａ・・・・弁軸
５・・・・・バイパス
６・・・・・バイパス弁
７・・・・・ダストトラップ
１０・・・・トラップ入口孔
１１・・・・トラップ出口孔
１５・・・・弁孔
３０・・・・第１トラップ室
３１・・・・第２トラップ室
３２・・・・隔壁
３３・・・・反転室
３４・・・・段部
３５・・・・型抜き孔
３６・・・・閉じ栓

Claims (5)

1. エンジンの吸気ポートに連なる吸気道（１）及びそれを開閉するスロットル弁（２）を備えるスロットルボディ（Ｔ）に，スロットル弁（２）を迂回して吸気道（１）に接続されるバイパス（５）と，このバイパス（５）を調節可能に絞るバイパス弁（６）とを設け，前記バイパス（５）に，吸気道（１）からバイパス弁（６）へのダストの侵入を防ぐダストトラップ（７）を設けた，エンジンのアイドル吸気制御装置において，
   前記ダストトラップ（７）を，吸気道（１）側のバイパス（５）のトラップ入口孔（１０）が開口する第１トラップ室（３０）と，この第１トラップ室（３０）に隔壁（３２）を挟んで隣接し，バイパス弁（６）側のバイパス（５）のトラップ出口孔（１１）が開口する第２トラップ室（３１）と，これら第１及び第２トラップ室（３１）間を，前記隔壁（３２）の一端を回り込むようにして連通する反転室（３３）とで断面Ｕ字状に形成したことを特徴とする，エンジンのアイドル吸気制御装置。
2. 請求項１記載のエンジンのアイドル吸気制御装置において，
   前記反転室（３３）及び第２トラップ室（３１）間に，反転室（３３）の底面より第２トラップ室（３１）の底面を高くする段部（３４）を形成したことを特徴とする，エンジンのアイドル吸気制御装置。
3. 請求項１又は２記載のエンジンのアイドル吸気制御装置において，
   前記第１トラップ室（３０），第２トラップ室（３１）及び反転室（３３）を，スロットルボディ（Ｔ）の一側面側から型成形により形成し，スロットルボディ（Ｔ）の一側面に残留する型抜き孔（３５）を閉じ栓（３６）で閉鎖したことを特徴とする，エンジンのアイドル吸気制御装置。
4. 請求項３記載のエンジンのアイドル吸気制御装置において，
   前記第１トラップ室（３０）の底面に前記トラップ入口孔（１０）を開口したことを特徴とする，エンジンのアイドル吸気制御装置。
5. 請求項４記載のエンジンのアイドル吸気制御装置において，
   前記第２トラップ室（３１）の内側面に前記トラップ出口孔（１１）を開口し，このトラップ出口孔（１１）の軸線（Ｙ２）をスロットル弁（２）の弁軸（２ａ）の軸線（Ｙ１）と平行にし，前記トラップ出口孔（１１）と同軸線（Ｙ２）上に，前記バイパス弁（６）を装着する弁孔（１５）を配置したことを特徴とする，エンジンのアイドル吸気制御装置。

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