(57)【要約】【課題】低開度域での吸気の流れがスムーズでレスポンスが向上し、開度の切替え領域において吸気の流入状態の急な変化が防止され、エンジン性能が良好となり、吸気構造の大型化防止が図れる内燃機関の吸気構造。【解決手段】内燃機関１の燃焼室14に通じる吸気通路24,21を開閉する吸気弁15と、吸気通路を流れる吸気量を制限するスロットルバルブ３と、吸気弁の近傍の吸気通路内に下流側出口が設けられるとともに、スロットルバルブの開閉部に上流側入口が設けられた副吸気路27とを備えた内燃機関の吸気構造において、スロットルバルブを、一方の開閉部31ａにおいて上流側入口を開閉するサブバルブ31と、他方の開閉部32ａを開閉するメインバルブ32とに２分割された構造とし、上流側入口の開口部28ａを、サブバルブの開閉部を流れる吸気の流通方向と対向するように形成した。【選択図】図１
2014095308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関(１)の燃焼室(14)に通じる吸気通路(24,21)を開閉する吸気弁(15)と、
前記吸気通路(24,21)を流れる吸気量を制限するスロットルバルブ(３)と、
前記吸気弁(15)の近傍の前記吸気通路(24,21)内に下流側出口(29)が設けられるとともに、スロットルバルブ(３)の開閉部(31ａ,32ａ)に上流側入口(28)が設けられた副吸気路(27)とを備えた内燃機関の吸気構造において、
前記スロットルバルブ(３)を、一方の開閉部(31ａ)において前記上流側入口(28)を開閉するサブバルブ(31)と、他方の開閉部(32ａ)を開閉するメインバルブ(32)とに２分割された構造とし、
前記上流側入口(28)の開口部(28ａ)を、前記サブバルブ(31)の開閉部(31ａ)を流れる吸気の流通方向と対向するように形成したことを特徴とする内燃機関の吸気構造。
【請求項２】
前記スロットルバルブ(３)は、二重軸構造のスロットルシャフト(４)を挟んで２分割され、前記サブバルブ(31)とメインバルブ(32)のうちの一方が前記スロットルシャフト(４)の内軸部(41)に、他方が同スロットルシャフト(４)の外軸部(42)に支持されてそれぞれ独立して開閉自在に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気構造。
【請求項３】
前記スロットルバルブ(３)は、前記サブバルブ(31)とメインバルブ(32)のうちの一方が、乗員により直接操作されるスロットルケーブル(51)に接続されて開閉され、他方が、前記乗員のスロットル操作量(Ａ)を検出するスロットルポジションセンサ(52)からの信号(Ｂ)に基づいて操作されるアクチュエータ(54)により前記スロットル操作量(Ａ)に応じて開閉され、
前記スロットルポジションセンサ(52)と前記アクチュエータ(54)とが前記スロットルシャフト(４)の軸方向の両端側に振り分けて配置されたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気構造。
【請求項４】
前記スロットルバルブ(３)は、乗員のスロットル操作量(Ａ)を検出するスロットルポジションセンサ(52)からの信号(Ｂ)に基づいて、２分割された前記サブバルブ(31)とメインバルブ(32)のそれぞれを前記スロットル操作量(Ａ)に応じて開閉するアクチュエータ(61,62)が、前記サブバルブ(31)とメインバルブ(32)に個々に設けられ、
前記両アクチュエータ(61,62)は前記スロットルシャフト(４)の軸方向の同じ側に並べて配置されたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気構造。
【請求項５】
前記スロットルバルブ(３)は、前記サブバルブ(31)とメインバルブ(32)のうちの一方に他方が連動して動く連動機構(73ａ/74ａ、83ａ/85ａ)を備えるとともに、乗員のスロットル操作量(Ａ)を検出するスロットルポジションセンサ(52)からの信号(Ｂ)に基づいて操作されるアクチュエータ(71、81)を備え、同アクチュエータ(71、81)により前記サブバルブ(31)とメインバルブ(32)のうちの前記一方が前記スロットル操作量(Ａ)に応じて開閉されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路に副吸気路が設けられた内燃機関の吸気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の吸気通路において副吸気路を設け、スロットルバルブの低開度域では吸気を副吸気路経由で吸気弁近傍へ供給するために、吸気通路に２箇所、副吸気路入口の前後にスロットルバルブを設けるものが、例えば下記特許文献１に示されている。
しかしながら、特許文献１に示されるものにおいては、下流側のスロットルバルブを閉じることにより、副吸気路の吸気量を確保しているが、離れた２枚のスロットルバルブで吸気を制御するため、吸気構造が複雑大型化するほか、吸気の流れが複雑となる。
また、下流側のスロットルバルブが開き始める領域においては副吸気路負圧が減少するため、副吸気路と主吸気路としての吸気通路との、切替え領域における燃焼室内部への吸気の流入状態の急な変化が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３２７６６５号公報（図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような従来技術に鑑み、低開度域での吸気の流れがスムーズで、開度の切替え領域において吸気の流入状態の急な変化が防止され、エンジン性能がさらに良好となるとともに、吸気構造の大型化防止が図れる内燃機関の吸気構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の燃焼室に通じる吸気通路を開閉する吸気弁と、前記吸気通路を流れる吸気量を制限するスロットルバルブと、前記吸気弁の近傍の前記吸気通路内に下流側出口が設けられるとともに、スロットルバルブの開閉部に上流側入口が設けられた副吸気路とを備えた内燃機関の吸気構造において、前記スロットルバルブを、一方の開閉部において前記上流側入口を開閉するサブバルブと、他方の開閉部を開閉するメインバルブとに２分割された構造とし、前記上流側入口の開口部を、前記サブバルブの開閉部を流れる吸気の流通方向と対向するように形成したことを特徴とする内燃機関の吸気構造である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の吸気構造において、前記スロットルバルブは、二重軸構造のスロットルシャフトを挟んで２分割され、前記サブバルブとメインバルブのうちの一方が前記スロットルシャフトの内軸部に、他方が同スロットルシャフトの外軸部に支持されてそれぞれ独立して開閉自在に構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の吸気構造において、前記スロットルバルブは、前記サブバルブとメインバルブのうちの一方が、乗員により直接操作されるスロットルケーブルに接続されて開閉され、他方が、前記乗員のスロットル操作量を検出するスロットルポジションセンサからの信号に基づいて操作されるアクチュエータにより前記スロットル操作量に応じて開閉され、前記スロットルポジションセンサと前記アクチュエータとが前記スロットルシャフトの軸方向の両端側に振り分けて配置されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の吸気構造において、前記スロットルバルブは、乗員のスロットル操作量を検出するスロットルポジションセンサからの信号に基づいて、２分割された前記サブバルブとメインバルブのそれぞれを前記スロットル操作量に応じて開閉するアクチュエータが、前記サブバルブとメインバルブに個々に設けられ、前記両アクチュエータは前記スロットルシャフトの軸方向の同じ側に並べて配置されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の吸気構造において、前記スロットルバルブは、前記サブバルブとメインバルブのうちの一方に他方が連動して動く連動機構を備えるとともに、乗員のスロットル操作量を検出するスロットルポジションセンサからの信号に基づいて操作されるアクチュエータを備え、同アクチュエータにより前記サブバルブとメインバルブのうちの前記一方が前記スロットル操作量に応じて開閉されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明の内燃機関の吸気構造によれば、スロットルバルブのサブバルブによって副吸気路を直接開閉するとともに、副吸気路の上流側入口の開口部をサブバルブの開閉部における吸気の流れ方向に対向するようにしたので、副吸気路を流れる吸気量を高精度で調節することができるとともに、吸気の副吸気路への流入がスムーズになり、エンジン性能を良好にすることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、スロットルバルブのサブバルブとメインバルブが１本のスロットルシャフトに取付けられるので、吸気通路が長くなるのを防止でき、スロットルバルブの開閉によるスロットルバルブ前後での吸気脈動への影響を防止して、副吸気路への吸気の流入がさらにスムーズになるので、エンジン性能を良好にすることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、スロットルポジションセンサとアクチュエータとがスロットルシャフトの軸方向の両端側に振り分けて配置されたことで、吸気通路周りの部材の張り出しを少なくできて吸気構造の大型化を防止できる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、スロットルドラムを廃止でき、吸気通路周りの部材の張り出しをより少なくできるとともに、サブバルブとメインバルブの両アクチュエータをスロットルシャフトの軸方向で同じ側に並べて配置したので、アクチュエータの配置スペースを低減できて、吸気構造の大型化を防止できる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、スロットルドラムを廃止でき、単一のアクチュエータで２分割されたスロットルバルブの開閉が行なえ、吸気通路周りの部材の張り出しをより少なくできて、吸気構造の大型化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における内燃機関の吸気構造の基本的構成の概要を示す実施形態の模式的説明図であり、図中（ａ）部は、内燃機関の燃焼室の周辺の断面図、（ｂ）部は、吸気通路をなすスロットルボディの周辺の断面図、（ｃ）部は、（ｂ）部中ｃ−ｃ矢視によるスロットルバルブの正面図、（ｄ）部は、（ｂ）部中ｄ−ｄ矢視によるスロットルバルブの上面図である。
【図２】本発明における具体的な第１実施例に係る内燃機関の吸気構造の模式的説明図であり、図１（ｂ）部中ｃ−ｃ矢視と同様の方向で示される。
【図３】第１実施例の吸気構造の作用の模式的説明図であり、図中（ａ）部〜（ｄ）部は、図１（ｂ）部と同様の方向で示される。
【図４】本発明における具体的な第２実施例に係る内燃機関の吸気構造の模式的説明図であり、図１（ｂ）部中ｃ−ｃ矢視と同様の方向で示される。
【図５】第２実施例の吸気構造におけるスロットルバルブの「急開」、「徐開戻し」操作の模式的説明図であり、図中（ａ）部〜（ｄ）部は、図１（ｂ）部と同様の方向で示される。  なお、図中（ｂ′）部は、比較のための従来例である。
【図６】本発明における具体的な第３実施例に係る内燃機関の吸気構造の模式的説明図であり、図１（ｂ）部中ｃ−ｃ矢視と同様の方向で示される。
【図７】本発明における具体的な第４実施例に係る内燃機関の吸気構造の模式的説明図であり、図１（ｂ）部中ｃ−ｃ矢視と同様の方向で示される。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明における内燃機関の吸気構造の基本的構成の概要を示す実施形態を、図１に示す模式的説明図によって説明する。本実施形態において、内燃機関１は、自動二輪車等の小型車両に搭載される単気筒４ストロークサイクル内燃機関であり、図中（ａ）部に示されるように、内燃機関１のシリンダブロック11のシリンダボア11ａに、ピストン12が往復摺動可能に嵌合され、ピストン12は図示しないコンロッドを介してクランク軸に連結されている。
【００１７】
図１中（ａ）部に示されるように、シリンダヘッド13には、ピストン12に対向して燃焼室14が形成され、燃焼室14に開口して吸気弁15により開閉される吸気ポート21が一方に延出し、燃焼室14に開口して排気弁16により開閉される排気ポート22が他方に延出しており、さらに燃焼室14に臨む図示しない点火プラグが装着される。
【００１８】
吸気ポート21の上流側にはスロットルボディ23が連結されて、その上流に図示しない吸気管を介してエアクリーナが連結される。
すなわち、スロットルボディ23の内部通路24と、吸気ポート21とは直列に接続し、内燃機関１の燃焼室14に通じる一連の本発明における「吸気通路」を形成する。
そこで、以下、スロットルボディ23の内部通路24を「吸気通路24」といい、シリンダヘッド13の吸気ポート21を「吸気通路21」という。
排気ポート22の下流側には、図示しない排気管を介してマフラが連結される。
【００１９】
吸気弁15および排気弁16は、シリンダヘッド13に設けられた図示しない動弁機構により、クランク軸の回転に同期して開閉駆動される。
吸気工程においては、吸気弁15が開き（排気弁16は閉じ）、吸気が図示しないエアクリーナ、吸気管から吸気通路24、21を介して、シリンダボア11ａ内に吸引されるが、吸気通路24、21を流れる吸気量は、スロットルボディ23の吸気通路24内に設けられたスロットルバルブ３の開閉によって制限される。
【００２０】
吸気通路21の吸気弁15の近傍に、燃料を噴射する燃料噴射装置としてのインジェクタ25が配設され、インジェクタ25の噴射口25ａから噴射された燃料が吸気通路21内に向けて噴射されるように吸気通路21に開口する燃料噴射通路26が形成されている。
【００２１】
図１中（ｂ）部に示されるように、スロットルボディ23には、吸気通路24を横切るようにスロットルシャフト４が設けられ、スロットルシャフト４を挟んで２分割されたスロットルバルブ３が取付けられており、図示下方に吸気通路24の図示下半分を開閉する半円状のサブバルブ31が取付けられ、図示上方には吸気通路24の図示上半分を開閉する半円状のメインバルブ32が取付けられている。
【００２２】
サブバルブ31とメインバルブ32は個別に、スロットルシャフト４の軸線Ｘ回りに回動され、一方のサブバルブ31は下流方向（図示右方向）に回動し吸気通路24下面との間に開閉部31ａを形成し、他方のメインバルブ32は上流方向（図示左方向）に回動し吸気通路24上面との間に開閉部32ａを形成する（図１（ｂ）部中、ｃ−ｃ矢視を示す（ｃ）部、ｄ−ｄ矢視を示す（ｄ）部も参照）。
図１（ｂ）部において、サブバルブ31は、２点鎖線で閉止状態が、実線で開状態が示され、メインバルブ32は、実線で閉止状態が示されている。
図１（ｂ）部中、33、34はそれぞれ、サブバルブ31、メインバルブ32が閉止状態から逆方向に回動しないようにする係止部である。
【００２３】
サブバルブ31の開閉部31ａの下流側には、吸気通路24の下部を分割するように画成された副吸気路27の上流側入口28が設けられ、サブバルブ31はその開閉部31ａにおいて上流側入口28を開閉する。
そして、低開度域においては、サブバルブ31がスロットルシャフト４の軸線Ｘ回りに下流側に所定角度θまで回動し、その位置で、上流側入口28の開口部28ａと一致する開口を形成する。
【００２４】
副吸気路27の下流側は、インジェクタ25の燃料噴射通路26と合流してその下流端開口を、吸気弁15の近傍の吸気通路21に開口する下流側出口29としており、低開度域において、サブバルブ31の開閉部31ａを通り、上流側入口28の開口部28ａから副吸気路27に流入した吸気ｓが、インジェクタ25から噴射された燃料とともに、下流側出口29から吸気通路21内に流入し、さらに燃焼室14およびシリンダボア11ａ内に流入する。
したがって、吸気ｓがインジェクタ25の噴射口25ａ近傍に供給されるので、低開度域における混合気の生成が好ましく行なわれる。
【００２５】
すなわち、低開度域では、一方のサブバルブ31のみが開き、他方のメインバルブ32は閉じているため、サブバルブ31の開閉部31ａに集められた吸気ｓが副吸気路27を通ってインジェクタ25に集中して送られる。
【００２６】
特に、本実施形態では、スロットルバルブ３のうちのサブバルブ31によって副吸気路27を直接開閉するとともに、副吸気路27の上流側入口28の開口部28ａは、図１中（ｂ）部に示されるように、サブバルブ31の開閉部31ａを流れる吸気ｓの流通方向と対向するように形成されているので、副吸気路27を流れる吸気量を高精度で調節することができるとともに、吸気の副吸気路27への流入がスムーズになり、エンジン性能を良好にすることができる。
【００２７】
メインバルブ32の開閉部32ａは、中開度域から高開度域までの間で、所定角度θ以上に回動したサブバルブ31とともに開閉動作を行い、副吸気路27の吸気ｓに加えるように主吸気路としての下流側の吸気通路24に開度に応じた吸気ｍを流入させる。
したがって、開度の切替え領域において吸気の流入状態の急な変化が防止され、エンジン性能を良好にすることができる。
【００２８】
中開度域から高開度域において、さらに下流側のシリンダヘッド13の主吸気路としての吸気通路21に流入した吸気ｍは、副吸気路27からも流入する吸気ｓとともに、燃焼室14およびシリンダボア11ａ内に送り込まれて燃焼に供される。
したがって、中開度域、高開度域ではサブバルブ31に対してメインバルブ32が連動して動き、レスポンスを向上させる。
その特性は、後述のサブバルブ31とメインバルブ32のアクチュエータ等の制御操作系、ギヤ等の伝動系の組み合わせで設定され、スロットル操作量に対する吸気量を適切に設定できる。
【００２９】
なお、図１中（ｂ）部における20は、内燃機関１のアイドリング時にアイドリング吸気の精度を良くするための、スロットルバルブ３を迂回するアイドル流路である
【００３０】
スロットルシャフト４は、図２、図４、図６、図７に示し、後述するように、二重軸構造であり、スロットルシャフト４を挟んでスロットルバルブ３は２分割され、サブバルブ31がスロットルシャフト４の内軸部41に、メインバルブ32がスロットルシャフト４の外軸部42に支持されて、それぞれ独立して開閉自在に構成されている。
【００３１】
以上のように、本実施形態においては、サブバルブ31とメインバルブ32が１本のスロットルシャフト４に取付けられ、低開度域でのサブバルブ31による副吸気路37への吸気量の調整と、中開度域から高開度域までの間のメインバルブ32による主吸気路としての下流側の吸気通路24、21への吸気量の調整を１箇所で行なえるので、前述の特許文献１に示されるもののように２箇所のスロットルバルブ設けることによって吸気通路が長くなることを防止でき、スロットルバルブ３の開閉によるスロットルバルブ３前後での吸気脈動への影響を防止して、副吸気路27への吸気の流入がさらにスムーズになるので、エンジン性能を良好にすることができる。
【００３２】
以上、本発明における内燃機関の吸気構造の基本的構成の概要を示す実施形態を、図１において説明したが、さらに具体的構成を示す第１実施例〜第４実施例を、図２から図７において説明する。
なお、以下の第１実施例から第４実施例の説明において、スロットルバルブ３、吸気通路24および副吸気路27等の上下方向については、注記無く図示の方向を基準に記載するが、本発明において上下方向に係り、例えば吸気通路24の方向（傾斜）、および吸気通路24、副吸気路27の軸心回りの回転角度位置は、図示のものに限定されるものではない。
【００３３】
以下説明する第１実施例から第４実施例は、図１において上述した基本的構成の概要を示す実施形態の作用効果を、同様に奏するものであって、重複する説明は可能な限り省略し、さらに具体的な構成とその作用効果を主に記載する。
また、各実施例は、図１に示される上述の実施形態の基本的構成を備えており、その実施形態と、また、他の実施例と同様な位置と機能を有する部材は、具体的構造、配置において何分かの差異があっても同一の符号と名称を付して説明し、あるいは説明を省略する。
【００３４】
図２、図３に基づき、本発明における第１実施例の内燃機関の吸気構造を説明する。
図２に示されるように、本実施例においても、スロットルシャフト４は、同軸心Ｘの内軸部41と外軸部42を備え、スロットルボディ23の吸気通路24の中央を横断する二重軸構造を有しており、スロットルバルブ３は、スロットルシャフト４で２分割され、サブバルブ31は内軸部41に固定され、メインバルブ32は外軸部42に固定される。
【００３５】
内軸部41の一端側41ａは、吸気通路24の一方の側壁24ａを貫通し、回動自在に支持されている。一方の側壁24ａを貫通した内軸部41の一端側41ａには、リターンスプリング45が装着されて一方の側壁24ａと係合しており、内軸部41をサブバルブ31が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたサブバルブ31は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部33に当接して閉止状態に止まる。
【００３６】
外軸部42の一端側42ａは、吸気通路24内に位置し、他端側42ｂは、吸気通路24の他方の側壁24ｂを貫通し、回動自在に支持され、その端部には同軸芯Ｘで外軸部フランジ42ｃが設けられている。
他方の側壁24ｂを貫通した外軸部42の他端側42ｂには、リターンスプリング46が装着されて他方の側壁24ｂと係合しており、外軸部42をメインバルブ32が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたメインバルブ32は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部34に当接して閉止状態に止まる。
【００３７】
内軸部41の他端側41ｂは、外軸部42の中空孔42ｄを同軸心Ｘで遊貫挿通し、外軸部42の外軸部フランジ42ｃを貫通して回動自在に支持され、さらに端部にスロットルドラム50が嵌着されている。
スロットルドラム50には、スロットル５に繋がり、内燃機関１が搭載された自動二輪車等の小型車両の乗員により直接操作されるスロットルケーブル51が接続されており、乗員のスロットル操作量Ａに応じてスロットルケーブル51を介してスロットルドラム50がスロットルシャフト４の内軸部41とともに回動し、内軸部41に固定されたサブバルブ31が開閉される。
【００３８】
内軸部41の一端側41ａの端部には、スロットルポジションセンサ52が取付けられており、スロットルドラム50と連動する内軸部41の回動から乗員のスロットル操作量Ａを検出し、ＥＣＵ（電子制御ユニット）53に操作量検出信号（本発明における「信号」）Ｂを送信している。
外軸部42の外軸部フランジ42ｃには、内軸部41を遊貫させて同軸心Ｘで従動ギヤ56が嵌装されており、アクチュエータ54の駆動ギヤ55と噛合している。
なお、スロットルポジションセンサ52、アクチュエータ54等は、スロットルボディ23の吸気通路24との位置関係が固定するようにして設けられている。
【００３９】
ＥＣＵ53は、スロットルポジションセンサ52からの操作量検出信号Ｂに基づいてアクチュエータ54を操作して、駆動ギヤ55と従動ギヤ56を介して、スロットル操作量Ａに応じてスロットルシャフト４の外軸部42が回動され、メインバルブ32が開閉される。
また、メインバルブ32の作動特性は、ＥＣＵ53における操作量検出信号Ｂに基づく制御プログラム、アクチュエータ54の設定、各ギヤのギヤ比等によって適切に設定される。
【００４０】
したがって、本実施例においては、乗員によるスロットルバルブ３の直接操作感を残しつつアクチュエータ54によりレスポンスの高いバルブ操作が可能となる。
また、本実施例においては、図２に示されるように、スロットルポジションセンサ52とアクチュエータ54とが、スロットルシャフト４の軸方向の両端側、すなわち内軸部41の一端側41ａと外軸部42の他端側42ｂに振り分けて配置されており、そのため、吸気通路24周りの部材の張り出しを少なくできて吸気構造の大型化が防止されている。
【００４１】
本実施例における吸気構造の作用を以下、図３を参照して説明する。
内燃機関１のアイドリング時は、図中（ａ）部に示されるように、スロットルバルブ３はサブバルブ31もメインバルブ32も閉止状態にあるが、アイドル流路20を経由してスロットルバルブ３をバイパスしてその下流に吸気ｉを送り、アイドリング運転がなされる。
【００４２】
乗員がスロットル５を操作すると、図中（ｂ）部に示されるように、それによりスロットルケーブル51が直接操作され、スロットルドラム50とサブバルブ31がそれに応じてスロットルシャフト４の軸心Ｘ周りに回動し、サブバルブ31の開閉部31ａが開く。
サブバルブ31の開閉部31ａにおける吸気ｓの流れ方向に対向するように副吸気路27の上流側入口28の開口部28ａが形成されており、低開度域において副吸気路27を流れる吸気量を高精度で調節することができるとともに、吸気ｓの副吸気路への流入がスムーズになり、エンジン性能を良好にすることができる。
【００４３】
乗員がスロットル５をさらに操作して、サブバルブ31が、図中（ｂ）部に示される開閉部31ａの開口と副吸気路27の開口部28ａとが一致する所定角度θ以上に回動すると、スロットル操作量Ａを検知したスロットルポジションセンサ52からの操作量検出信号Ｂを受信したＥＣＵ53が、操作量検出信号Ｂに基づいてアクチュエータ54を操作し（図２参照）、図中（ｃ）部に示されるように、メインバルブ32を開く。
すなわち、メインバルブ32は、サブバルブ31が所定角度θ以上となると、開動作となるように、スロットル操作量Ａに応じて開かれ、副吸気路27の吸気ｓに加えるように主吸気路としての下流側の吸気通路24、21に開度に応じた吸気ｍが送られ、副吸気路27の吸気ｓとともに、中開度域から高開度域までに対応する吸気供給がなされる。
したがって、開度の切替え領域において吸気の流入状態の急な変化が防止され、エンジン性能を良好にすることができる。
【００４４】
さらに乗員がスロットル５を操作すると、図中（ｄ）部に示されるように、サブバルブ31はスロットルケーブル51等によって直接全開状態まで開操作され、メインバルブ32は、スロットル操作量Ａに応じてＥＣＵ53で操作されるアクチュエータ54によって全開状態まで開操作される。
そして、乗員がスロットル５を戻すと、それに応じてメインバルブ32、サブバルブ31が逆に操作され、リターンスプリング46、45によって図中（ａ）部に示される閉止状態まで戻る。
【００４５】
図４、図５に基づき、本発明における第２実施例の内燃機関の吸気構造を説明する。
図４に示されるように、本実施例において、スロットルシャフト４は、同軸心Ｘの内軸部41と外軸部42を備え、スロットルボディ23の吸気通路24の中央を横断する二重軸構造を有しており、スロットルバルブ３は、スロットルシャフト４で２分割され、サブバルブ31は内軸部41に固定され、メインバルブ32は外軸部42に固定される。
【００４６】
内軸部41の一端側41ａは、吸気通路24の一方の側壁24ａを貫通し、回動自在に支持されている。一方の側壁24ａを貫通した内軸部41の一端側41ａには、リターンスプリング45が装着されて一方の側壁24ａと係合しており、内軸部41をサブバルブ31が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたサブバルブ31は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部33に当接して閉止状態に止まる。
【００４７】
外軸部42の一端側42ａは、吸気通路24内に位置し、他端側42ｂは、吸気通路24の他方の側壁24ｂを貫通し、回動自在に支持され、その端部には同軸芯Ｘで外軸部従動ギヤ64が設けられている。
他方の側壁24ｂを貫通した外軸部42の他端側42ｂには、リターンスプリング46が装着されて他方の側壁24ｂと係合しており、外軸部42をメインバルブ32が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたメインバルブ32は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部34に当接して閉止状態に止まる。
【００４８】
内軸部41の他端側41ｂは、外軸部42の中空孔42ｄを同軸心Ｘで遊貫挿通し、外軸部42の他端側42ｂの端部の外軸部従動ギヤ64を貫通して回動自在に支持され、さらに端部に内軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）61の出力軸61ａが連結されている。
外軸部従動ギヤ64は、外軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）62の出力軸62ａに嵌着された外軸部駆動ギヤ63と噛合している。
なお、内軸部アクチュエータ61、外軸部アクチュエータ62等は、スロットルボディ23の吸気通路24との位置関係が固定するようにして設けられている。
【００４９】
内燃機関１が搭載された自動二輪車等の小型車両の乗員により直接操作されるスロットル５には、適宜な手段でスロットルポジションセンサ52が連結されており、乗員のスロットル操作量Ａを検出し、ＥＣＵ53に操作量検出信号Ｂを送信している。
【００５０】
ＥＣＵ53は、スロットルポジションセンサ52からの操作量検出信号Ｂに基づいて、内軸部アクチュエータ61を操作して、スロットル操作量Ａに応じて内軸部アクチュエータ61の出力軸61ａと連結したスロットルシャフト４の内軸部41が回動され、サブバルブ31が開閉される。
【００５１】
ＥＣＵ53は、また、スロットルポジションセンサ52からの操作量検出信号Ｂに基づいて、外軸部アクチュエータ62を操作して、スロットル操作量Ａに応じて外軸部アクチュエータ62の出力軸62ａに嵌着された外軸部駆動ギヤ63を回動し、外軸部駆動ギヤ63と噛合する外軸部従動ギヤ64が回動され、外軸部従動ギヤ64に嵌着されたメインバルブ32が開閉される。
サブバルブ31とメインバルブ32との作動特性は、ＥＣＵ53における操作量検出信号Ｂに基づく制御プログラム、両アクチュエータ61、62の設定、各ギヤのギヤ比等によって適切に設定される。
【００５２】
また、本実施例においては、図４に示されるように、２分割されたサブバルブ31とメインバルブ32のそれぞれをスロットル操作量Ａに応じて個別に開閉する内軸部アクチュエータ61と外軸部アクチュエータ62が、サブバルブ31側とメインバルブ32側の各々に設けられ、両アクチュエータ61、62は、スロットルシャフト４の軸方向の同じ側に並べて配置されている。
すなわち内軸部アクチュエータ61は、内軸部41の他端側41ｂの端部に連結され、外軸部アクチュエータ62は、外軸部42の他端側42ｂの端部に設けられた外軸部従動ギヤ64に噛合する外軸部駆動ギヤ63を出力軸62ａに嵌着して、内軸部アクチュエータ61と並んでいる。
【００５３】
そのため、本実施例においては、スロットルドラム50を廃止でき、吸気通路24周りの部材の張り出しをより少なくできるとともに、サブバルブ31とメインバルブ32の両アクチュエータ61、62をスロットルシャフト４の軸方向で同じ側に並べて配置したので、アクチュエータ61、62の配置スペースを低減できて、吸気構造の大型化が防止された。
【００５４】
本実施例における吸気構造の作用は、上述の実施例１につき図３を参照して説明したと同様な作用を奏することができる。
さらに、本実施例では、ＥＣＵ53を介してサブバルブ31とメインバルブ32の両者が独立して、スロットル操作量Ａに応じて開閉され得るので、以下、図５に示すような「急開」、「徐開戻し」操作をすることができる。
【００５５】
図５中（ａ）部に示されるスロットルバルブ３の閉止状態から、乗員がスロットル５を操作すると、低開度域において図中（ｂ）部に示されるように、ＥＣＵ53により内軸部アクチュエータ61が操作され、内軸部41とサブバルブ31がそれに応じてスロットルシャフト４の軸心Ｘ周りに回動し、サブバルブ31の開閉部31ａが開く（これを「徐開」という）。
【００５６】
徐開状態においては、サブバルブ31の開閉部31ａにおける吸気ｓの流れ方向に対向するように副吸気路27の上流側入口28の開口部28ａが形成されており、部分負荷域において副吸気路27を流れる吸気量を高精度で調節することができるとともに、吸気ｓの副吸気路27への流入がスムーズになり、エンジン性能を良好にすることができることは、上記実施例１と同様である。
【００５７】
それに加え、図中（ｂ′）部に示す従来の一体のスロットルバルブ103の徐開の場合、スロットルバルブ103の回動端の両側に開閉部103ａが形成され、両側２箇所の微小開口（開口幅ａ）により吸気の流れが複雑になりやすく低開度域での制御が難しいが、本実施例の場合、低開度域での開口はサブバルブ31側の１箇所であるため、同じ開度において約２倍の開口幅２ａを取れるので、徐開状態での吸気の制御が安定して容易となる。
この点については、上記第１実施例においても同様である。
【００５８】
また、徐開時の内燃機関１の回転の立ち上がりのレスポンスを高めるため、スロットル５を急に開き吸気をパルス的に増加させる「急開」操作と、直ぐ戻す「徐開戻し」操作を行なう場合、ＥＣＵ53がサブバルブ31とメインバルブ32を独立して開閉できるので、そのスロットル５の操作を感知し、「急開」操作として図中（ｃ）部に示されるようにサブバルブ31を徐開状態に固定したまま、メインバルブ32を開け、続いて「徐開戻し」操作として図中（ｄ）部に示されるようにメインバルブ32を閉じる操作を行なうことができる。
この場合、サブバルブ31は徐開状態に固定したままで、作動をするのはメインバルブ32だけなので、直ぐに最初の「徐開」状態に戻れるため、レスポンスが向上する。すなわち、作動するメインバルブ32は半円であるから、全円の従来例のスロットルバルブに対して、面積、慣性が半分となり、作動性が向上している。
【００５９】
図６に基づき、本発明における第３実施例の内燃機関の吸気構造を説明する。
図６に示されるように、本実施例においても、スロットルシャフト４は、同軸心Ｘの内軸部41と外軸部42を備え、スロットルボディ23の吸気通路24の中央を横断する二重軸構造を有しており、スロットルバルブ３は、スロットルシャフト４で２分割され、サブバルブ31は内軸部41に固定され、メインバルブ32は外軸部42に固定される。
【００６０】
内軸部41の一端側41ａは、吸気通路24の一方の側壁24ａを貫通し、回動自在に支持されている。一方の側壁24ａを貫通した内軸部41の一端側41ａには、リターンスプリング45が装着されて一方の側壁24ａと係合しており、内軸部41をサブバルブ31が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたサブバルブ31は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部33に当接して閉止状態に止まる。
【００６１】
外軸部42の一端側42ａは、吸気通路24内に位置し、他端側42ｂは、吸気通路24の他方の側壁24ｂを貫通し、回動自在に支持され、その端部には同軸芯Ｘで外軸部フランジ74が設けられている。
他方の側壁24ｂを貫通した外軸部42の他端側42ｂには、リターンスプリング46が装着されて他方の側壁24ｂと係合しており、外軸部42をメインバルブ32が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたメインバルブ32は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部34に当接して閉止状態に止まる。
【００６２】
内軸部41の他端側41ｂは、外軸部42の中空孔42ｄを同軸心Ｘで遊貫挿通し、外軸部42の他端側42ｂの端部の外軸部フランジ74を貫通して回動自在に支持され、さらに内軸部フランジ73を同軸芯Ｘで嵌装したうえ端部に内軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）71の出力軸71ａが連結されている。
【００６３】
内軸部フランジ73には、図６中（ａ）部、（ｂ）部に示されるように、外軸部フランジ74に向かって突出する係合突起73ａが備えられている。
外軸部フランジ74には、図６中（ａ）部、（ｃ）部に示されるように、内軸部フランジ73に向かう面に、スロットルシャフト４の軸心Ｘと係合突起73ａの中心との距離ｄと同じ距離の、半径ｄで軸心Ｘ周りに設けられた弧状長穴をなす係合溝74ａが設けられている。
【００６４】
組み付けられた状態で、内軸部フランジ73の係合突起73ａは、外軸部フランジ74の係合溝74ａに緩く嵌りこみ、弧状長穴をなす係合溝74ａの範囲で、相互に回動関係を保っている。
すなわち、内軸部41に固定されたサブバルブ31は内軸部アクチュエータ71によって制御され、外軸部42に固定されたメインバルブ32は、本発明における連動機構としての係合突起73ａと係合溝74ａによって、互いにロックされて連動する。
なお、内軸部アクチュエータ71等は、スロットルボディ23の吸気通路24との位置関係が固定するようにして設けられている。
【００６５】
内燃機関１が搭載された自動二輪車等の小型車両の乗員により直接操作されるスロットル５には、適宜な手段でスロットルポジションセンサ52が連結されており、乗員のスロットル操作量Ａを検出し、ＥＣＵ53に操作量検出信号Ｂを送信している。
【００６６】
ＥＣＵ53は、スロットルポジションセンサ52からの操作量検出信号Ｂに基づいて、内軸部アクチュエータ71を操作して、スロットル操作量Ａに応じて内軸部アクチュエータ71の出力軸71ａと連結したスロットルシャフト４の内軸部41が回動され、サブバルブ31が開閉される。
また、メインバルブ32は、内軸部アクチュエータ71が操作され、サブバルブ31が所定角度θ（図３中（ｂ）部の低開度範囲）開くまで、スロットルシャフト４の内軸部41に嵌装された内軸部フランジ73の係合突起73ａは、外軸部フランジ74の弧状長穴をなす係合溝74ａに緩く嵌り込んでいるので、連動しては開かず、所定角度θを超えると、係合突起73ａが係合溝74ａの端部を押して、連動して開くように、係合突起73ａと係合溝74ａの位置が設定されている。
また、サブバルブ31とメインバルブ32との作動特性は、ＥＣＵ53における操作量検出信号Ｂに基づく制御プログラム、内軸部アクチュエータ71の設定等によって適切に設定される。
【００６７】
以上によって、図３を参照して第１実施例で説明した吸気構造の作用と同様の作用を、本実施例においても奏することができる。
すなわち、低開度域では、サブバルブ31のみを開閉し、中開度域から高開度域ではメインバルブ32も連動して開閉することが、単一の内軸部アクチュエータ71で行なうことができ、吸気構造の簡素化が行なえる。
【００６８】
したがって、本実施例に拠れば、スロットルドラム50を廃止でき、単一の内軸部アクチュエータ71で２分割されたスロットルバルブ３の開閉が行なえ、吸気通路24周りの部材の張り出しをより少なくできて、吸気構造の大型化が防止された。
【００６９】
図７に基づき、本発明における第４実施例の内燃機関の吸気構造を説明する。
図７に示されるように、本実施例においても、スロットルシャフト４は、同軸心Ｘの内軸部41と外軸部42を備え、スロットルボディ23の吸気通路24の中央を横断する二重軸構造を有しており、スロットルバルブ３は、スロットルシャフト４で２分割され、サブバルブ31は内軸部41に固定され、メインバルブ32は外軸部42に固定される。
【００７０】
内軸部41の一端側41ａは、吸気通路24の一方の側壁24ａを貫通し、回動自在に支持されている。一方の側壁24ａを貫通した内軸部41の一端側41ａには、リターンスプリング45が装着されて一方の側壁24ａと係合しており、内軸部41をサブバルブ31が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたサブバルブ31は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部33に当接して閉止状態に止まる。
【００７１】
外軸部42の一端側42ａは、吸気通路24内に位置し、他端側42ｂは、吸気通路24の他方の側壁24ｂを貫通し、回動自在に支持され、その端部には同軸芯Ｘで外軸部従動ギヤ86が設けられている。
他方の側壁24ｂを貫通した外軸部42の他端側42ｂには、リターンスプリング46が装着されて他方の側壁24ｂと係合しており、外軸部42をメインバルブ32が閉止する方向に回動付勢している。閉止方向に付勢されたメインバルブ32は、開操作されるまで図１中（ｂ）部に示される係止部34に当接して閉止状態に止まる。
【００７２】
内軸部41の他端側41ｂは、外軸部42の中空孔42ｄを同軸心Ｘで遊貫挿通し、外軸部42の他端側42ｂの端部の外軸部従動ギヤ86を貫通して回動自在に支持され、さらにその端部に内軸部従動ギヤ84を同軸芯Ｘで嵌装している。
内軸部従動ギヤ84には、内軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）81の出力軸81ａに嵌着された内軸部駆動ギヤ83が噛合している。
【００７３】
内軸部アクチュエータ81の出力軸81ａおよび内軸部駆動ギヤ83の軸心Ｙと軸芯を一致させて、内軸部駆動ギヤ83と隣り合うように外軸部駆動ギヤ85が、スロットルボディ23（図１（ｂ）部も参照）に回動自在に取付けられており、外軸部駆動ギヤ85は、外軸部42の他端側42ｂの端部に設けられた外軸部従動ギヤ86に噛合している。
【００７４】
内軸部駆動ギヤ83には、図７中（ａ）部、（ｂ）部に示されるように、外軸部駆動ギヤ85に向かって突出する係合突起83ａが備えられている。
外軸部駆動ギヤ85には、図７中（ａ）部、（ｃ）部に示されるように、内軸部駆動ギヤ83に向かう面に、内軸部駆動ギヤ83の軸心Ｙと係合突起83ａの中心との距離ｄ２と同じ距離の、半径ｄ２で軸心Ｙ周りに設けられた弧状長穴をなす係合溝85ａが設けられている。
【００７５】
組み付けられた状態で、内軸部駆動ギヤ83の係合突起83ａは、外軸部駆動ギヤ85の係合溝85ａに緩く嵌りこみ、弧状長穴をなす係合溝85ａの範囲で、相互に回動関係を保っている。
すなわち、内軸部41に固定されたサブバルブ31は、内軸部アクチュエータ81によって、内軸部駆動ギヤ83と内軸部従動ギヤ84を介して開閉操作されるが、内軸部駆動ギヤ83と外軸部駆動ギヤ85との間は、本発明における連動機構としての係合突起83ａと係合溝85ａによって、互いにロックされて連動するので、外軸部42に固定されたメインバルブ32は、内軸部アクチュエータ81によって、内軸部駆動ギヤ83と外軸部駆動ギヤ85と外軸部従動ギヤ86を介して開閉操作される。
なお、内軸部アクチュエータ81と内軸部駆動ギヤ83、外軸部駆動ギヤ85等は、スロットルボディ23の吸気通路24との位置関係が固定するようにして設置されている。
【００７６】
内燃機関１が搭載された自動二輪車等の小型車両の乗員により直接操作されるスロットル５には、適宜な手段でスロットルポジションセンサ52が連結されており、乗員のスロットル操作量Ａを検出し、ＥＣＵ53に操作量検出信号Ｂを送信している。
【００７７】
ＥＣＵ53は、スロットルポジションセンサ52からの操作量検出信号Ｂに基づいて、内軸部アクチュエータ81を操作して、スロットル操作量Ａに応じて内軸部アクチュエータ81の出力軸81ａに嵌着された内軸部駆動ギヤ83と、それに噛合し内軸部41に嵌装された内軸部従動ギヤ84を介して、スロットルシャフト４の内軸部41が回動され、サブバルブ31が開閉される。
【００７８】
また、メインバルブ32は、内軸部アクチュエータ81が操作され、サブバルブ31が所定角度θ（図３中（ｂ）部の低開度範囲）開くまで、内軸部駆動ギヤ83の係合突起83ａは、外軸部駆動ギヤ85の弧状長穴をなす係合溝85ａに緩く嵌り込んでいるので、連動しては開かず、所定角度θを超えると、係合突起83ａが係合溝85ａの端部を押して、連動して開くように、係合突起83ａと係合溝85ａの位置が設定されている。
サブバルブ31とメインバルブ32との作動特性は、ＥＣＵ53における操作量検出信号Ｂに基づく制御プログラムと、内軸部アクチュエータ81の設定、各ギヤのギヤ比等によって適切に設定される。
【００７９】
以上によって、図３を参照して第１実施例で説明した吸気構造の作用と同様の作用を、本実施例においても奏することができる。
すなわち、低開度域では、サブバルブ31のみを開閉し、中開度域から高開度域ではメインバルブ32も連動して開閉することが、単一の内軸部アクチュエータ81で行なうことができ、吸気構造の簡素化が行なえる。
【００８０】
したがって、本実施例によれば、スロットルドラム50を廃止でき、単一の内軸部アクチュエータ81で２分割されたスロットルバルブ３の開閉が行なえ、吸気通路24周りの部材の張り出しをより少なくできて、吸気構造の大型化が防止された。
【００８１】
以上、本発明における基本的構成の概要を示す実施形態と、さらに具体的構成を示す第１実施例から第４実施例につき述べたが、本発明がそれらの態様に限定されず、各請求項の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である、
たとえば、本発明に係る内燃機関は、上記の単気筒４ストロークサイクル内燃機関に限定されず、気筒数を問わない。
【符号の説明】
【００８２】
１…内燃機関、３…スロットルバルブ、４…スロットルシャフト、５…スロットル、14…燃焼室、15…吸気弁、20…アイドル流路、21…吸気ポート（本発明における「吸気通路」）、23…スロットルボディ、24…内部通路（本発明における「吸気通路」）、25…インジェクタ、26…燃料噴射通路、27…副吸気路、28…上流側入口、28ａ…開口部、29…下流側出口、31…サブバルブ、31ａ…開閉部、32…メインバルブ、32ａ…開閉部、41…内軸部、42…外軸部、50…スロットルドラム、51…スロットルケーブル、52…スロットルポジションセンサ、53…ＥＣＵ（電子制御ユニット）、54…アクチュエータ、61…内軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）、62…外軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）、71…内軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）、73ａ…係合突起（本発明における「連動機構」）、74ａ…係合溝（本発明における「連動機構」）、81…内軸部アクチュエータ（本発明における「アクチュエータ」）、83ａ…係合突起（本発明における「連動機構」）、85ａ…係合溝（本発明における「連動機構」）、Ｘ…スロットルシャフト４の軸線、Ａ…スロットル操作量、Ｂ…操作量検出信号（本発明における「信号」）
【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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【図７】
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