(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルボディおよび該スロットルボディに取り付けられた吸気管により形成された吸気通路と、前記スロットルボディに取り付けられた弁ハウジングを有するロータリ式空気制御弁と、前記スロットルボディにおける前記吸気通路に設けられたスロットル弁をバイパスして該スロットル弁よりも下流の前記吸気通路に開口する出口を有するバイパス空気通路とを備え、前記空気制御弁により該バイパス空気通路を通るバイパス空気の空気量が制御される内燃機関の吸気装置において、
前記バイパス空気通路の部分であって、前記弁ハウジングに形成されて前記空気制御弁の弁体の直下流に位置する流出孔から前記出口に至る流出側バイパス空気通路は、前記弁ハウジングに形成されて該流出孔に連通している第１流出通路と、前記スロットルボディに形成されて該第１流出通路に接続された第２流出通路とを備えており、
前記流出孔は、前記空気制御弁が閉弁状態から開弁するときに、前記弁体と共働して最初に制御開口を形成する全閉端と、前記空気制御弁の全開時の前記制御開口を前記全閉端と共働して形成する全開端とを有し、
前記流出側バイパス空気通路には、前記弁ハウジングの前記第１流出通路の通路壁面と前記スロットルボディの段部との共働により段差部が形成され、
該段部は、前記第１流出通路における前記全閉端側の前記通路壁面に対して前記流出側バイパス空気通路の該全閉端側でのみ内方に突出すると共に、前記第１流出通路の前記通路壁面間の前記弁体の回動軸線と平行な方向における間隔に対応する長さで、該回動軸線と平行な方向に延びており、
さらに前記段部は、前記流出孔からのバイパス空気の一部を該段部の基端から該段部の先端に向かう方向に偏向させる段差面を有し、前記段部により、前記空気制御弁の小開度時には、前記空気制御弁の大開度時に比べて、前記流出孔から流出して前記第１流出通路を流れるバイパス空気のうち、前記段差面に衝突するバイパス空気の割合が大きくされることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
前記段部は、前記先端が前記第２流出通路の段差のない通路壁面を形成している前記スロットルボディの、前記弁ハウジングとの合わせ面を有する部分であり、前記段差面は、前記合わせ面と同一平面上にあることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
前記流出側バイパス空気通路は、前記吸気管に形成されて、一端が前記第２流出通路に接続され、他端が前記出口となる第３流出通路をさらに備え、該第３流出通路には、前記吸気管に一体成形された拡張室が設けられており、該拡張室の流路断面積は、該拡張室よりも上流および下流のそれぞれの前記流出側バイパス空気通路の流路断面積よりも大きくされていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願発明は、スロットル弁をバイパスしてその下流の吸気通路に連通するバイパス空気通路を備えた内燃機関の吸気装置に関し、さらに詳細には、バイパス空気量を制御するロータリ式空気制御弁が設けられたバイパス空気通路の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸気通路に設けられたスロットル弁をバイパスしてその下流の吸気通路に連通するバイパス空気通路を備えた内燃機関の吸気装置において、バイパス空気通路に設けられたロータリ式空気制御弁の弁開度を制御することによりバイパス空気の空気量を制御して、内燃機関のアイドル回動数を制御することが行われている。
【０００３】
このアイドル回転数制御の際、空気制御弁を通過するバイパス空気は、空気制御弁にて絞られるため、その出口の直下流で、可聴周波数域の周波数を含む乱れ、すなわち圧力変動を生じ、該圧力変動に基づいた空気の通過音が発生する。そして、この圧力変動を含んだバイパス空気は、高速で吸気通路に流入して吸気管を振動させ、車内音となる騒音を発生させていた。また、この騒音の大きさは、金属製吸気管に比べて剛性の低い樹脂製吸気管を使用している場合、特に顕著であった。
【０００４】
そこで、このような騒音を低減するために、特開平１０−４７１６３号公報に開示された技術では、内燃機関の補助空気制御装置において、補助空気通路には、格子状の整流翼が空気制御弁の下流に設けられ、さらに該整流翼の下流の補助空気通路に通路拡張室が設けられる。この整流翼は空気制御弁を通過した補助空気の乱れを整流するので、整流後の補助空気による吸気管の加振力は弱められ、騒音が低減される。さらに、整流翼で整流された補助空気は通路拡張室に流入して、その流速が低下するため、騒音はさらに低減される。
【０００５】
また、特開平５−２０９５６４号公報に開示された技術では、アイドル回転数制御装置において、アイドル回転数制御弁の下流に位置する出口側バイパス通路の直管部に、オリフィスまたはスリーブ等が設けられて、その通過面積が段差状に変化させられる。そのため、アイドル回転数制御弁の出口側通路で発生した空気振動に基づいて、出口側バイパス通路内で共鳴する振動は、その振動波形がオリフィスやスリーブ等により強制的に乱されるため、出口側バイパス通路や吸気系のサージタンクにおける共鳴が抑制されて、異音の発生が防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記両公報の技術において、前者では格子状の整流翼が補助空気通路の流路断面の全体に渡って設けられており、しかも効果的な整流作用を行わせるためには、格子の数を増やす必要があるため、空気の流通抵抗が増加する傾向がある。また、後者では、出口側バイパス通路の全周に渡って設けられたオリフィスやスリーブにより出口側バイパス通路の流路が絞られるため、空気の流通抵抗が増加する。そこで、流通抵抗の増加により、制御弁で計量された空気量の低下をもたらすことがないようにするためには、整流翼、オリフィスまたはスリーブが設けられた部分の空気通路を比較的大径とする必要があり、それに伴って、スロットルボディに形成される空気通路の径が大きくなってしまい、スロットルボディの小型軽量化の点で改善の余地があるものであった。
【０００７】
本出願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、内燃機関の吸気装置において、バイパス空気が流入する吸気管から発生する騒音を低減すると共に、スロットルボディの小型軽量化を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本出願の請求項１記載の発明は、スロットルボディおよび該スロットルボディに取り付けられた吸気管により形成された吸気通路と、前記スロットルボディに取り付けられた弁ハウジングを有するロータリ式空気制御弁と、前記スロットルボディにおける前記吸気通路に設けられたスロットル弁をバイパスして該スロットル弁よりも下流の前記吸気通路に開口する出口を有するバイパス空気通路とを備え、前記空気制御弁により該バイパス空気通路を通るバイパス空気の空気量が制御される内燃機関の吸気装置において、前記バイパス空気通路の部分であって、前記弁ハウジングに形成されて前記空気制御弁の弁体の直下流に位置する流出孔から前記出口に至る流出側バイパス空気通路は、前記弁ハウジングに形成されて該流出孔に連通している第１流出通路と、前記スロットルボディに形成されて該第１流出通路に接続された第２流出通路とを備えており、前記流出孔は、前記空気制御弁が閉弁状態から開弁するときに、前記弁体と共働して最初に制御開口を形成する全閉端と、前記空気制御弁の全開時の前記制御開口を前記全閉端と共働して形成する全開端とを有し、前記流出側バイパス空気通路には、前記弁ハウジングの前記第１流出通路の通路壁面と前記スロットルボディの段部との共働により段差部が形成され、該段部は、前記第１流出通路における前記全閉端側の前記通路壁面に対して前記流出側バイパス空気通路の該全閉端側でのみ内方に突出すると共に、前記第１流出通路の前記通路壁面間の前記弁体の回動軸線と平行な方向における間隔に対応する長さで、該回動軸線と平行な方向に延びており、さらに前記段部は、前記流出孔からのバイパス空気の一部を該段部の基端から該段部の先端に向かう方向に偏向させる段差面を有し、前記段部により、前記空気制御弁の小開度時には、前記空気制御弁の大開度時に比べて、前記流出孔から流出して前記第１流出通路を流れるバイパス空気のうち、前記段差面に衝突するバイパス空気の割合が大きくされる内燃機関の吸気装置である。
【０００９】
この請求項１記載の発明によれば、空気制御弁の作動時、空気制御弁により計量されたバイパス空気が流出孔から第１流出通路に高速度で流出する。第１流出通路を流れるバイパス空気の一部は段部の段差面に衝突して、段部の先端に向けて偏向されることにより、それ自体が有する圧力変動が緩和される。
【００１０】
さらに、段差面に衝突して偏向されたバイパス空気は、段部の基端から先端に向かう空気流となって、先端と流出側バイパス空気通路の通路壁面との間を流れるバイパス空気に乱れを生じさせるため、そのバイパス空気の圧力変動が緩和される。そのため、段差部を通過した後のバイパス空気は、段差部通過前のバイパス空気に比べて、その圧力変動が小さくなっており、吸気通路に流入したときの圧力変動も小さくなる。その結果、吸気通路に流入したバイパス空気による吸気管の振動が抑制されて、騒音が低減される。
【００１１】
また、空気制御弁の大開度時ないし全開時（以下、単に「大開度時」という）に比べて、その小開度時には、バイパス空気は、車内で騒音として認識される可聴周波数域の圧力変動を多く有していることが実験により判明しているが、段部は、第１流出通路における全閉端側の通路壁面に対して流出側バイパス空気通路の全閉端側でのみ突出しているため、空気制御弁の小開度時には、大開度時に比べて、流出孔から流出して第１流出通路を流れるバイパス空気のうち、段差面に衝突するバイパス空気の割合が大きくなる。
【００１２】
そのため、空気制御弁の小開度時には、その大開度時に比べて、大きな割合のバイパス空気が、段差面に衝突して偏向されることにより、その圧力変動が緩和され、さらに偏向された大きな割合のバイパス空気が、先端と流出側バイパス空気通路の通路壁面との間を流れるバイパス空気に、より強い乱れを生じさせるため、そのバイパス空気の圧力変動が一層緩和される。その結果、車内で騒音として認識される可聴周波数域の圧力変動を多く有している小開度時のバイパス空気による吸気管の騒音を効果的に低減できる。
【００１３】
さらに、段部は、流出側バイパス空気通路の全閉端側のみの通路壁面の周囲方向に部分的に設けられているだけであるので、段部による空気の流通抵抗は比較的小さいため、流出側バイパス空気通路の流路断面積が大きくなるのを抑制でき、したがって流出側バイパス空気通路の一部である第２流出通路が形成されるスロットルボディの小型軽量化ができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の吸気装置において、前記段部は、前記先端が前記第２流出通路の段差のない通路壁面を形成している前記スロットルボディの、前記弁ハウジングとの合わせ面を有する部分であり、前記段差面は、前記合わせ面と同一平面上にあるものである。
【００１５】
この請求項２記載の発明によれば、段差部が、スロットルボディの、弁ハウジングとの合わせ面を利用して形成されるため、段部によりスロットルボディに形成された流出側バイパス空気通路である第２流出通路の通路壁面に段差が形成されることがない。その結果、第２流出通路の流路断面積を小さくすることが可能となり、スロットルボディをさらに小型軽量化することができる。
【００１６】
また、スロットルボディの合わせ面を有する部分により段部が形成されているので、段部を形成するために、別途特別な構造を設ける必要がないことから、スロットルボディの構造が簡単となり、コストの削減ができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の内燃機関の吸気装置において、前記流出側バイパス空気通路は、前記吸気管に形成されて、一端が前記第２流出通路に接続され、他端が前記出口となる第３流出通路をさらに備え、該第３流出通路には、前記吸気管に一体成形された拡張室が設けられており、該拡張室の流路断面積は、該拡張室よりも上流および下流のそれぞれの前記流出側バイパス空気通路の流路断面積よりも大きくされているものである。
【００１８】
この請求項３記載の発明によれば、拡張室にてバイパス空気の流速が低下するので、圧力変動がさらに緩和されるため、吸気管の振動が一層抑制され、騒音がさらに低減される。また、拡張室は吸気管に形成されるので、スロットルボディのバイパス空気通路構造を単純化でき、さらにスロットルボディの小型軽量化が可能となる。
【００１９】
なお、この明細書において、全閉端側とは、空気制御弁の弁ハウジングに形成された流出孔の全閉端と全開端との間隔を２等分する中央点を通り、かつ空気制御弁の弁体の回動軸線と平行な仮想直線と、弁ハウジングのスロットルボディとの合わせ面におけるバイパス空気通路の中心点とを含む仮想平面に関して、流出孔の全閉端が位置する側をいう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本出願発明の実施形態を図１ないし図６を参照して説明する。
図１ないし図４は第１実施形態を示すもので、この実施形態において、本出願発明が適用される内燃機関は火花点火式の４気筒内燃機関であり、その吸気装置は、スロットル弁４が設けられたアルミ製のスロットルボディ１と、スロットルボディ１の上面に取り付けられたエアクリーナ２と、スロットルボディ１の下面に取り付けられた樹脂製の吸気多岐管３とを備えている。そして、スロットルボディ１および吸気多岐管３により形成される吸気通路５は、鉛直方向に上方から下方に向かって空気が流れるダウンフロー型の吸気通路となっている。
【００２１】
スロットルボディ１の側面には、ロータリ式空気制御弁６（以下、「空気制御弁」という）の弁ハウジング７が、スロットルボディ１側の合わせ面１ａおよび弁ハウジング７側の合わせ面７ａが当接した状態で取り付けられて、スロットルボディ１、空気制御弁６および吸気多岐管３の三者により、バイパス空気通路８と空気制御弁６とを備えたバイパス空気制御装置が構成される。
【００２２】
このうち、バイパス空気通路８は、空気制御弁６の弁体１６に関して、弁体１６よりも上流のバイパス空気通路８である流入側バイパス空気通路９と、弁体１６よりも下流のバイパス空気通路８である流出側バイパス空気通路１０とからなる。
【００２３】
流入側バイパス空気通路９は、スロットルボディ１に水平方向に形成されて、一端がスロットル弁４よりも上流の吸気通路５に開口する入口１１ａを形成し、他端が合わせ面１ａに開口する第１流入通路１１と、弁ハウジング７に形成されて、一端が合わせ面７ａにて第１流入通路１１と接続され、他端が弁体１６に至る第２流入通路１２とから構成される。この流入側バイパス空気通路９は、図２に図示されるように、円形の流路断面を有している。
【００２４】
また、流出側バイパス空気通路１０は、弁ハウジング７に水平方向に形成されて、一端が弁ハウジング７に形成されて弁体１６の直下流に位置して流出孔１７に連通し、他端が合わせ面７ａに開口する第１流出通路１３と、スロットルボディ１に形成されて、一端が合わせ面１ａにて第１流出通路１３と接続され、他端が後述する第３流出通路１５に接続される第２流出通路１４と、吸気多岐管３に形成されて、一端が第２流出通路１４と接続され、他端がスロットル弁４よりも下流の吸気通路５に開口する出口１５ａを形成する第３流出通路１５とから構成される。そして、第１流出通路１３と、第２流出通路１４の水平方向に形成された部分である水平部分１４ｅとは、図２に図示されるように、後述する段部１ｂが形成された部分を除いて、同一の矩形の流路断面を有している。
【００２５】
さらに、第３流出通路１５にはその途中に拡張室１５ｂが形成され、拡張室１５ｂの流路断面積は、拡張室１５ｂよりも上流に位置する第３流出通路１５の部分、第２流出通路１４および第１流出通路１３のそれぞれの流路断面積、および拡張室１５ｂよりも下流に位置する第３流出通路１５の部分の流路断面積に比べて、大きくされている。
【００２６】
一方、空気制御弁６は、図示されないソレノイドにより回動される駆動軸１８に一体に固定された弁体１６を備えている。円弧状の板状の弁体１６は、水平方向に延びる駆動軸１８の回動軸線を中心に回動することで、流出孔１７と弁体１６との共働により形成される制御開口１９の開口面積を連続的に変化させて、バイパス空気通路８を流れるバイパス空気の空気量を制御して、内燃機関のアイドル回転数を制御する。
【００２７】
図２ないし図４を参照すると、流出孔１７は、その最下部に、空気制御弁６が閉弁状態から開弁するときに、弁体１６と共働して最初に制御開口１９を形成する全閉端１７ａを有し、その最上部に、空気制御弁６の全開時の制御開口１９を全閉端１７ａと共働して形成する全開端１７ｂを有する。
【００２８】
また、第１流出通路１３および第２流出通路１４により構成されている流出側バイパス空気通路１０の部分には、第１流出通路１３の通路壁面とスロットルボディ１に設けられた段部１ｂとの共働により段差部２０が形成されている。この段差部２０は、第１流出通路１３および第２流出通路１４のそれぞれの全閉端側、すなわち流出孔１７の全閉端１７ａと全開端１７ｂとの間隔を２等分する中央点Ｐ１を通り、かつ弁体１６の前記回動軸線に平行な仮想直線Ｌ（図２参照）と、合わせ面７ａにおける第１流出通路１３の中心点Ｐ２とを含む仮想平面Ｐ３に関して、流出孔１７の全閉端１７ａが位置する側に位置する。
【００２９】
さらに具体的には、段差部２０は、第１流出通路１３の全閉端側にあって、全閉端１７ａと略平行で、かつ全閉端１７ａよりも下方に位置する下部通路壁面１３ａと、第２流出通路１４の全閉端側で、スロットルボディ１に設けられ、スロットルボディ１と一体成形された段部１ｂとにより形成される。
【００３０】
段部１ｂは、第２流出通路１４の全閉端側のみの通路壁面である下部通路壁面１４ａから、第２流出通路１４の内方、すなわち上方に所定高さで突出しており、さらに第２流出通路１４において、前記回動軸線と平行な方向に延びて、両側部通路壁面１４ｂ，１４ｃに渡って形成されている。したがって、第１流出通路１３を基準とすると、段部１ｂは、第２流出通路１４の下部通路壁面１４ａと同一平面上にあって全閉端側のみの通路壁面である下部通路壁面１３ａに対して第２流出通路１４の内方に突出しており、さらに第１流出通路１３の両側部通路壁面１３ｂ，１３ｃの前記回動軸線と平行な方向における間隔に対応する長さを有して、前記回動軸線と平行な方向に延びていることになる。
【００３１】
さらに、段部１ｂは、流出孔１７に対向すると共に、スロットルボディ１の合わせ面１ａと同一平面上にあって、合わせ面１ａと一緒に形成される段差面１ｃを有しており、この段差面１ｃには、制御開口１９で計量されて流出孔１７から第１流出通路１３に流出したバイパス空気の一部が衝突する。段差面１ｃに衝突したバイパス空気は、段部１ｂの基端１ｄからその先端１ｅに向けて偏向されることにより、それ自体が有する圧力変動が緩和される。
【００３２】
その上、段差面１ｃに衝突して偏向されたバイパス空気は、上方に向かう速度成分を有する空気流となって、先端１ｅの上方空間である先端１ｅと上部通路壁面１４ｄとの間を流れるバイパス空気に乱れを生じさせることにより、そのバイパス空気が有する圧力変動が緩和される。
【００３３】
偏向されるバイパス空気の量および上方に向かう速度成分の大きさは、第１流出通路13の下部通路壁面13aと交差する部分である段部1bの基端1dからその先端1eに至るまでの段差面1cの高さ、すなわち段部1bの高さに依存するため、この高さは、先端1eと上部通路壁面14dとの間に形成される通路の流路断面積として、計量されたバイパス空気を絞ることがない程度の大きさの流路断面積を確保した上で、偏向されるバイパス空気自体の圧力変動の緩和の程度、先端1eの上方を流れるバイパス空気に発生させる乱れの強さの程度、したがってそのバイパス空気の圧力変動の緩和の程度を考慮して適宜設定されるものである。
【００３４】
そして、この実施形態では、第１流出通路１３の下部通路壁面１３ａに対して、段部１ｂの先端１ｅが全閉端１７ａよりも高い位置になるように設定されている。
【００３５】
また、段差面１ｃは、流出孔１７に関して全閉端１７ａ寄り、すなわち第１流出通路１３における全閉端側の通路壁面である下部通路壁面１３ａに対して略直角に交差して突出する面として形成されて、空気制御弁６の小開度時には、空気制御弁６の大開度時（前述のように、大開度時ないし全開時を意味する）に比べて、流出孔１７から流出して第１流出通路１３を流れるバイパス空気のうち、段差面１ｃに衝突するバイパス空気の割合が大きくなるようにされている。
【００３６】
次に、このように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
スロットル弁４が全閉状態にある内燃機関のアイドル運転時には、スロットル弁４よりも下流の吸気通路５は高負圧状態になっているため、エアクリーナ２からの空気が、スロットル弁４よりも上流の入口１１ａからバイパス空気通路８を経て、スロットル弁４よりも下流の出口１５ａから吸気多岐管３に流入して、各気筒に供給される。
【００３７】
その際、内燃機関の回転数が機関運転状態に応じて予め設定されたアイドル回転数となるように、空気制御弁６の弁体１６は、バイパス空気通路８を通って吸気多岐管３に供給されるバイパス空気の空気量を制御すべく回動される。そして、このアイドル運転時に、例えばエアコンなどの補機が駆動されるときは、負荷の増大によりアイドル回転数が低下しないように、弁体１６が開弁方向に回動され、制御開口１９が大きくされて、より多くのバイパス空気が吸気多岐管３に供給されることで、設定されたアイドル回転数が維持される。また、逆に負荷が減少したときは、弁体１６が閉弁方向に回動されて、吸気多岐管３に供給されるバイパス空気の空気量が減少することで、アイドル回転数の上昇を防止して、設定されたアイドル回転数が維持される。
【００３８】
このように空気制御弁６によりアイドル空気の空気量が制御されるときは、空気制御弁６の制御開口１９を通過する空気が絞られることから、その直下流において、可聴周波数域の周波数を含む乱れ、すなわち圧力変動を生じるため、該圧力変動に基づいたバイパス空気の通過音が発生する。
【００３９】
そして、空気制御弁６により計量されたバイパス空気は、流出孔１７から第１流出通路１３に高速度で流出する。第１流出通路１３を流れるバイパス空気の一部は、段差面１ｃに衝突して、段部１ｂの先端１ｅに向けて偏向されることにより、それ自体が有する圧力変動が緩和される。
【００４０】
さらに、段差面１ｃに衝突して偏向されたバイパス空気は、段部１ｂの基端１ｄから先端１ｅに向かう空気流となって、先端１ｅと上部通路壁面１４ｄとの間を流れるバイパス空気に乱れを生じさせるため、そのバイパス空気の圧力変動が緩和される。そのため、段差部２０を通過した後のバイパス空気は、段差部２０を通過する前のバイパス空気に比べて、その圧力変動が小さくなっており、吸気多岐管３の吸気通路５に流入したときの圧力変動も小さくなっている。その結果、吸気通路５に流入したバイパス空気による吸気多岐管３の振動が抑制されて、騒音が低減される。
【００４１】
さらに、この実施形態では、第３流出通路１５に拡張室１５ｂが形成されているため、段部１ｂにより圧力変動が緩和されたバイパス空気が、第２流出通路１４を経て拡張室１５ｂに流入すると、拡張室１５ｂにてバイパス空気の流速が低下するため、その圧力変動がさらに緩和される。その結果、吸気多岐管３の振動が一層抑制され、騒音がさらに低減される。
【００４２】
また、段部1bは、第１流出通路13における全閉端側の通路壁面である下部通路壁面13aに対して第２流出通路14の全閉端側でのみ突出しているため、空気制御弁６の小開度時には、大開度時に比べて、流出孔17から流出して第１流出通路13を流れるバイパス空気のうち、段差面1cに衝突するバイパス空気の割合が大きくなる。
【００４３】
そのため、空気制御弁６の小開度時には、その大開度時に比べて、大きな割合のバイパス空気が、段差面１ｃに衝突して偏向されることにより、その圧力変動が緩和され、さらに偏向された大きな割合のバイパス空気が、先端１ｅと第２流出通路１４の上部通路壁面１４ｄとの間を流れるバイパス空気に、より強い乱れを生じさせるため、そのバイパス空気の圧力変動が一層緩和される。その結果、空気制御弁６の大開度時に比べて、車内で騒音として認識される可聴周波数域の圧力変動を多く有している小開度時のバイパス空気による吸気多岐管３の騒音を効果的に低減できる。
【００４４】
さらに、第１流出通路１３の下部通路壁面１３ａに対して、段部１ｂの先端１ｅが全閉端１７ａよりも高い位置にあるため、制御開口１９の下部から流出するバイパス空気は、段差面１ｃに一層衝突しやすい構造とされているので、バイパス空気の偏向は一層容易に行われる。
【００４５】
さらに、段部１ｂは、流出側バイパス空気通路１０を構成する第２流出通路１４の全閉端側のみの通路壁面の周囲方向の一部である下部通路壁面１４ａから所定高さで突出して設けられているだけであるので、第２流出通路１４の流路断面において、段部１ｂが占める割合は小さい。したがって、空気の流通抵抗も比較的小さく、第２流出通路１４の流路断面積が大きくなることを抑制できるので、第２流出通路１４が形成されるスロットルボディ１の小型軽量化ができる。
【００４６】
また、拡張室１５ｂは吸気多岐管３に形成されるので、スロットルボディ１に形成されるバイパス空気通路８の構造を単純化できて、この点でもスロットルボディ１の小型軽量化が可能となる。
【００４７】
以下、図５および図６を参照して、本出願発明の第２および第３実施形態を説明する。
【００４８】
図５は、第２実施形態を示すもので、段部３０ｂは、第２流出通路１４の内方に突出させることなく、第２流出通路１４の段差のない通路壁面を形成しているスロットルボディ３０の合わせ面３０ａを有する部分により形成されている。そして、その他の構成は、第１実施形態と基本的に同一であり、対応する部材には同一の符号を付してある。
【００４９】
したがって、この第２実施形態では、第１流出通路13の下部通路壁面13aと共働して段差部31を形成する段部30bは、第１流出通路13における全閉端側のみの通路壁面である下部通路壁面13aに対して流出側バイパス空気通路10の全閉端側でのみ内方に突出しており、しかも第１流出通路13の側部通路壁面間の弁体16の前記回動軸線と平行な方向における間隔に対応する長さで、前記回動軸線と平行な方向に延びている。さらに、下部通路壁面13aに対して略直角に交差する段差面30cは、流出孔17に対向すると共に、同一平面上で合わせ面30aと連続する面であって、合わせ面30aと一緒に形成されるものである。
【００５０】
そして、段部３０ｂの先端３０ｅが第２流出通路１４の段差のない通路壁面を形成しており、第２流出通路１４の流路断面積は、計量されたバイパス空気を絞ることがない程度の大きさで、少なくとも第２流出通路１４の水平部分１４ｅが全て略同一の流路断面積を持っている。
【００５１】
このように構成された第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果がなされる上に、第１実施形態とは異なり、第２流出通路１４の流路断面積を段部により一旦小さくし、段部が設けられていない第２流出通路１４の部分では流路断面積を大きくする必要はないため、第２流出通路１４の流路断面積を小さくすることができる上、少なくとも第２流出通路１４の水平部分１４ｅでの流路断面積を略同一としているので、スロットルボディ３０の上下方向の寸法を小さくすることができて、スロットルボディ３０の小型軽量化ができ、ひいては内燃機関の高さを低くできて、内燃機関をコンパクトにすることができる。
【００５２】
また、スロットルボディ３０の合わせ面３０ａ有する部分により段部３０ｂが形成されているので、段部３０ｂを形成するために、別途特別な構造を設ける必要がないことから、スロットルボディ３０の構造が簡単となり、コストの削減ができる。
【００５３】
図６は、第３実施形態を示すもので、スロットルボディ４０に形成される段部４０ｂが、第１流出通路１３内に延びたオーバハング部４０ｆを有していて、段差部４１が第１流出通路１３内に形成されるものである。そして、その他の構成は、第１実施形態と基本的に同一であり、対応する部材には同一の符号を付してある。
【００５４】
この第３実施形態において、第１流出通路13の下部通路壁面13aと共働して段差部41を形成する段部40bは、第１流出通路13における全閉端側のみの通路壁面である下部通路壁面13aに対して第１流出通路13および第２流出通路14のそれぞれの全閉端側でのみ内方に突出すると共に、第１流出通路13の側部通路壁面間の弁体16の前記回動軸線と平行な方向における間隔に対応する長さで、前記回動軸線と平行な方向に延びている。さらに、下部通路壁面13aに対して略直角に交差する段差面40cは、オーバハング部40fの流出孔17に対向する面に形成されている。
【００５５】
このように構成された第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果がなされる上に、段部４０ｂの段差面４０ｃを、第１流出通路１３内で流出孔１７のより近くに形成することができるので、オーバハング部４０ｆの長さを変更することにより、段部４０ｂの高さを変更することなく、偏向されるバイパス空気の量および上方に向かう速度成分の大きさを変えることができて、流出孔１７からのバイパス空気が、段差面４０ｃに衝突して偏向されることによる圧力変動の緩和の程度、および偏向されて上方に向かう空気流となって、段部４０ｂの先端４０ｅと第１流出通路１３および第２流出通路１４の各上部通路壁面１３ｄ，１４ｄとの間を流れるバイパス空気に発生させる乱れの強さ、したがってそのバイパス空気の圧力変動の緩和の程度の調整の自由度を増すことができる。
【００５６】
以下、前記各実施形態の構成の一部を変更した実施形態について説明する。
前記第１および第３実施形態では、段部１ｂ，４０ｂはスロットルボディ１，４０に一体成形されたが、スロットルボディ１，４０とは別部材として、ネジ等の固着手段によりスロットルボディ１，４０に固着することで、スロットルボディ１，４０の段部を形成することもできる。このように、段部を別部材として、種々の高さまたは種々のオーバハング部の長さを有する部材を用意することにより、高さの調整、また第３実施形態においてはオーバハング部の長さの調整が容易にできる。
【００５７】
前記各実施形態では、段差面１ｃ，３０ｃ，４０ｃは第１流出通路１３の下部通路壁面１３ａに対して略直角に交差していたが、段差面１ｃ，３０ｃ，４０ｃは、段差面１ｃ，３０ｃ，４０ｃに衝突した空気を基端１ｄ，３０ｄ，４０ｄから先端１ｅ，３０ｅ，４０ｅの方向に偏向させるものであればよいので、下部通路壁面１３ａに対して傾斜していてもよい。また、先端１ｅ，３０ｅ，４０ｅ付近は角部となっているが、丸みを付けて形成し、空気流の流れが円滑になるようにしてもよい。
【００５８】
前記各実施形態では、第１流出通路１３および第２流出通路１４の水平部分１４ｅの流路断面の形状は、それぞれ矩形であったが、円形であってもよい。また、吸気通路５はダウンフロー型のものであったが、ホリゾンタルフロー型の吸気通路であってもよい。また、吸気多岐管３は樹脂製であったが、金属製であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明の第１実施形態である内燃機関の吸気装置の要部概略断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の部分拡大図であり、空気制御弁の開弁時の断面図である。
【図４】空気制御弁の閉弁時の断面図である。
【図５】本出願発明の第２実施形態である内燃機関の吸気装置の部分拡大図であり、空気制御弁の開弁時の断面図である。
【図６】本出願発明の第３実施形態である内燃機関の吸気装置の部分拡大図であり、空気制御弁の開弁時の断面図である。
【符号の説明】
１…スロットルボディ、１ａ…合わせ面、１ｂ…段部、１ｃ…段差面、１ｄ…基端、１ｅ…先端、２…エアクリーナ、３…吸気多岐管、４…スロットル弁、５…吸気通路、６…ロータリ式空気制御弁、７…弁ハウジング、７ａ…合わせ面、８…バイパス空気通路、９…流入側バイパス空気通路、１０…流出側バイパス空気通路、１１…第１流入通路、１２…第２流入通路、１３…第１流出通路、１３ａ…下部通路壁面、１４…第２流出通路、１４ａ…下部通路壁面、１５…第３流出通路、１５ａ…出口、１５ｂ…拡張室、１６…弁体、１７…流出孔、１７ａ…全閉端、１７ｂ…全開端、１８…駆動軸、１９…制御開口、２０…段差部、
３０…スロットルボディ、３０ａ…合わせ面、３０ｂ…段部、３０ｃ…段差面、３０ｄ…基端、３０ｅ…先端、３１…段差部、
４０…スロットルボディ、４０ａ…合わせ面、４０ｂ…段部、４０ｃ…段差面、４０ｄ…基端、４０ｅ…先端、４０ｆ…オーバハング部、４１…段差部、
Ｌ…仮想直線、Ｐ１…中央点、Ｐ２…中心点、Ｐ３…仮想平面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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