(57)【要約】【課題】スロットルバルブ上でブローバイガスが凝縮して凝縮液ができた場合にも、凝縮液をエンジンの燃焼室に送り込むことが可能なエンジンのスロットル装置を提供する。【解決手段】歯車伝達機構１８を介してスロットルバルブシャフト１２を駆動モータ１７で回転することにより、スロットルバルブ１１の開度を調整する場合に、スロットルバルブシャフト１２よりも径の大きい空間部１９を、駆動モータ側のシャフト穴部１３のうち、駆動モータ側の軸受１５よりも吸気通路１０側に形成し、この空間部１９に開口する排出口２０を駆動モータ側のシャフト穴部１３のエンジン最下部に形成し、排出口２０と吸気通路１０とを連結する連結路２４をスロットルボディ９に形成する。また、シャフト穴部１３の周方向に連続する溝部２６を空間部１９の内周部に形成する。【選択図】図６
2014066239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室への吸入空気量を調整するエンジンのスロットル装置において、
前記吸入空気が流れる吸気通路を内部に備えたスロットルボディと、
軸受を介して前記スロットルボディ内部に回転自在に取付けられるスロットルバルブシャフトと、
前記スロットルバルブシャフトに取付けられ、前記吸気通路の開口面積を変化させるスロットルバルブと、
前記スロットルバルブシャフトの軸方向端部に取付けられ、歯車伝達機構を介して前記スロットルバルブシャフトを回転させて前記スロットルバルブを開閉駆動する駆動モータと、
前記スロットルボディに形成され、前記スロットルバルブシャフトが挿入されるシャフト穴部と、
前記スロットルバルブよりも前記駆動モータ側で且つ前記駆動モータ側の前記軸受よりも吸気通路側の前記シャフト穴部に形成され、前記スロットルバルブシャフトの外周を覆う空間部と、
前記駆動モータ側の前記シャフト穴部のエンジン最下部に形成され、前記空間部に開口する排出口と、
前記スロットルボディに形成され、前記排出口と前記吸気通路とを連結する連結路とを備えたことを特徴とするエンジンのスロットル装置。
【請求項２】
前記空間部の内周部に形成され、前記シャフト穴部の周方向に連続する溝部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに用いられるエンジンのスロットル装置に関し、エンジンへの吸入空気量を調整するためにスロットルバルブの開度を駆動モータで調整するスロットル装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのピストンと気筒（シリンダボア）との間の隙間からクランクケースに吹き抜けるブローバイガスをエンジンの吸気系に戻して再燃焼させるブローバイガス還元が行われている。ブローバイガスには、水分や油分（オイル分）が含有されており、それらが凝縮してできる凝縮液が問題となる。例えばスロットル装置のスロットルバルブはスロットルバルブシャフトに取付けられ、スロットルバルブシャフトは滑り軸受などの軸受によって回転自在に保持されている。電動スロットル装置は、スロットルバルブシャフトを駆動モータで回転してスロットルバルブの開度を調整する。例えば、このスロットル装置の吸気上流側にブローバイガスを還元する場合、ブローバイガスの凝縮液がスロットルバルブシャフトと軸受との間に流れ込み、それが凝固してスロットルバルブシャフトと軸受が凍結してしまう。そこで、下記特許文献１では、ブローバイガスの凝縮液がスロットル装置に流れ込む際、例えばホースの内部に誘導溝を設け、ブローバイガス凝縮液がスロットルバルブシャフトの軸受に流れ込まない位置に誘導することで、スロットルバルブシャフトと軸受の凍結を回避することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２７４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１で問題視された凝縮液は、例えば冬季などの寒冷時に、スロットル装置の吸気通路に到達する以前にブローバイガスが凝縮して凝縮液が生じる場合には有効である。しかしながら、ブローバイガスはスロットル装置のスロットルバルブ上で凝縮することがあることがわかってきた。このようにスロットルバルブ上で凝縮してできたブローバイガスの凝縮液は、スロットルバルブシャフトと軸受の隙間に流れ込み、凝固してスロットルバルブシャフトと軸受が凍結したり、凝縮液がスロットルボディから流出したりする問題となる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、スロットルバルブ上でブローバイガスが凝縮して凝縮液ができた場合にも、その凝縮液をエンジンの燃焼室に送り込むことが可能なエンジンのスロットル装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、発明の実施態様は、燃焼室への吸入空気量を調整するエンジンのスロットル装置において、前記吸入空気が流れる吸気通路を内部に備えたスロットルボディと、軸受を介して前記スロットルボディ内部に回転自在に取付けられるスロットルバルブシャフトと、前記スロットルバルブシャフトに取付けられ、前記吸気通路の開口面積を変化させるスロットルバルブと、前記スロットルバルブシャフトの軸方向端部に取付けられ、歯車伝達機構を介して前記スロットルバルブシャフトを回転させて前記スロットルバルブを開閉駆動する駆動モータと、前記スロットルボディに形成され、前記スロットルバルブシャフトが挿入されるシャフト穴部と、前記スロットルバルブよりも前記駆動モータ側で且つ前記駆動モータ側の前記軸受よりも吸気通路側の前記シャフト穴部に形成され、前記スロットルバルブシャフトの外周を覆う空間部と、前記駆動モータ側の前記シャフト穴部のエンジン最下部に形成され、前記空間部に開口する排出口と、前記スロットルボディに形成され、前記排出口と前記吸気通路とを連結する連結路とを備えたことを特徴とするエンジンのスロットル装置である。
【０００７】
また、前記空間部の内周部に形成され、前記シャフト穴部の周方向に連続する溝部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
而して、発明の実施態様によれば、スロットルバルブシャフトよりも径の大きい空間部を、スロットルバルブよりも駆動モータ側で且つ駆動モータ側の軸受よりも吸気通路側のシャフト穴部に形成し、この空間部に開口する排出口を駆動モータ側のシャフト穴部のエンジン最下部に形成し、排出口と吸気通路とを連結する連結路をスロットルボディに形成した。そのため、スロットルバルブ上で凝縮してできたブローバイガスの凝縮液を、排出口から連結路を介して吸気通路に戻し、燃焼室に送り込むことができる。ブローバイガスの凝縮液にはオイル分が含まれており、このオイル分を燃焼室内で再燃焼させることにより、エンジンオイルの消費量を抑制することができる。また、ブローバイガスの凝縮液のうちのオイル分が歯車伝達機構及び駆動モータ側に流れ込むのを抑制することができるので、駆動部の汚損やオイル分による性能低下を抑制することができる。また、ブローバイガスの凝縮液のうちのオイル分が駆動部から外部へと漏れ出るのを抑制することができ、ユーザがオイル漏れと誤認識するのを防止することができる。また、ブローバイガスの凝縮液のうちの水分が凝固してスロットルバルブシャフトと軸受とが凍結するのを防止することができ、その結果、駆動モータの性能低下を防止することができる。
【０００９】
また、シャフト穴部の周方向に連続する溝部を空間部の内周部に形成したことにより、スロットルバルブ上で凝縮してできたブローバイガスの凝縮液のオイル分を溝部から排出口に集めることができる。溝部から排出口に集められたブローバイガス凝縮液のオイル分は、排出口からスロットルバルブの吸気上流側に還元される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のスロットル装置が適用されたエンジンの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のエンジン上部の側面図である。
【図３】図１のエンジン上部を吸気系側から見た図である。
【図４】図３のスロットル装置の詳細図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図６の詳細説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明のエンジンのスロットル装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のスロットル装置が適用されたエンジンの平面図、図２は、図１のエンジン上部の側面図、図３は、図１のエンジン上部を吸気系側から見た図である。車両用のエンジン本体を構成するシリンダブロック１には、気筒列に沿って複数の、本実施形態では４つの気筒（シリンダボア）が形成されている。シリンダブロック１の上端面にはシリンダヘッド２が搭載されている。シリンダヘッド２のシリンダブロック接合面には、各気筒に対応する燃焼室が形成されている。シリンダヘッド２の上端面にはシリンダヘッドカバー３が取付けられている。なお、エンジンは、種々の向きで車両に搭載されるが、凡そシリンダヘッドがシリンダブロックの上方になるように搭載されるので、この方向をエンジン上方、逆方向をエンジン下方というように定義する。
【００１２】
各燃焼室には、空気と燃料の混合気を吸気するための吸気口と、燃焼して生じた排ガスを排気するための排気口が設けられている。吸気口には吸気ポートが接続され、排気口には排気ポートが接続される。排気ポートは排気マニホールドを介して排気管に接続される。吸気ポートは、吸気マニホールド４を介してサージタンク５に接続され、更に吸気マニホールドインレットパイプ６を介して図示しないエアクリーナに接続される。従って、エアクリーナで塵芥や液分が除去された外気（吸入空気）２１は吸気マニホールドインレットパイプ６を通ってサージタンク５に貯留され、吸気マニホールド４から吸気ポート、吸気口を経て燃焼室に供給される。その間に、燃料が噴射され、燃焼室には混合気が吸気される。混合気が燃焼室で燃焼して生じた排気ガスは排気口から排気ポート、排気マニホールドを経て排気管から外部に排気される。
【００１３】
前述したクランクケース内のブローバイガス２２は、ブローバイガス還流管７から吸気マニホールドインレットパイプ６に還元される。ブローバイガス２２は、燃焼室の燃焼排ガス（見燃焼分を含む）がピストンとシリンダボアの隙間からクランクケース内に吹き抜けたガスを意味するが、クランクケース内から還元されるブローバイガス２２には、水分の他に、エンジンオイルのオイル分も含まれている。このブローバイガス２２を、吸入空気２１と一緒に燃焼室に送り込んで再燃焼させるのがブローバイガス還元である。本実施形態では、サージタンク５の吸気上流側にスロットル装置８が取付けられ、このスロットル装置８の吸気上流側に吸気マニホールドインレットパイプ６が取付けられている。従って、本実施形態では、ブローバイガス２２はスロットル装置８よりも吸気上流側に還元される。
【００１４】
図４は、図３のスロットル装置８の詳細図、図５は、図４のＡ−Ａ断面図、図６は、図４のＢ−Ｂ断面図、図７は、図６のＣ−Ｃ断面図、図８は、図６の詳細説明図である。このスロットル装置８は、スロットル装置８の本体をなし、吸気マニホールドインレットパイプ６に接続されるスロットルボディ９を備える。このスロットルボディ９の内部には、例えば図５に明示するように、吸気マニホールドインレットパイプ６からサージタンク５に連続して吸入空気２１が流れる吸気通路１０を備える。この吸気通路１０の途中に、バタフライ型のスロットルバルブ１１が設けられている。このスロットルバルブ１１は吸気通路１０を閉塞する大きさの円板状であり、そのエンジン上下方向中央部を径方向に貫通するようにスロットルバルブシャフト１２が取付けられている。また、スロットルバルブシャフト１２の軸方向両端部は、スロットルボディ９に形成されたシャフト穴部１３に挿入される。このスロットルバルブシャフト１２のうち、例えば図６の図示左方の軸方向端部はスロットルボディ９に形成された軸受１４で回転自在に支持され、図示右方の軸方向端部はシャフト穴部１３内に緊密に挿入されたベアリングメタルなどの軸受１５で回転自在に支持されている。なお、シャフト穴部１３のうち、例えば図６の左方端部はプラグ（盲栓）１６で閉塞されている。
【００１５】
従って、スロットルバルブシャフト１２を回転させてスロットルバルブ１１の傾きを変更すると吸気通路１０の開口面積が変化し、本実施形態ではスロットルバルブ１１の鉛直方向に対する傾きが大きいほど吸気通路１０の開口面積が大きくなる。吸気通路１０の開口面積は、流速一定であれば、凡そ吸入空気２１の吸気量に比例するので、吸気通路１０の開口面積が大きいほど吸気量が増大し、混合気の燃焼が促進される。この吸気通路１０の開口面積を増大するスロットルバルブ１１の傾きをバルブ開度ともいう。
【００１６】
そして、本実施形態では、スロットルバルブ１１の開度を自動制御するためにスロットルバルブシャフト１２の駆動モータ１７で回転する。スロットルバルブシャフト１２を駆動モータ１７で回転すれば、運転者の意志に応じて、或いは運転者の意志に関係なく、スロットルバルブ１１の開度を調整することが可能となる。駆動モータ１７は、モータ軸がスロットルバルブシャフト１２の軸線と平行になるようにスロットルバルブ１１のエンジン上方に配置され、スロットルボディ９に取付けられている。駆動モータ１７の回転駆動力は、歯車伝達機構１８を介してスロットルバルブシャフト１２に伝達され、その回転駆動力でスロットルバルブシャフト１２を回転させることによりスロットルバルブ１１の開度を自由に調整することができる。
【００１７】
ところで、前述のようにスロットル装置８の吸気上流側にブローバイガスを還元すると、その還元・再燃中に、スロットルバルブ１１の吸気上流側面でブローバイガスが凝縮して凝縮液が生じることがわかった。凝縮液には、水分や未燃燃料分の他に、エンジンオイルのオイル分が含まれる。この凝縮液２３は、図８に明示するように、スロットルバルブ１１の吸気上流側面で発生し、スロットルバルブシャフト１２のエンジン上方側に集合する。スロットルバルブシャフト１２が挿入されているシャフト穴部１３のうち、図８の図示左方端部はプラグ１６で閉塞されているため、ブローバイガスの凝縮液は図示右方側、つまりベアリングメタルなどの軸受１５や歯車伝達機構１８の方向（この方向を駆動モータ側と定義する）に流れる。ブローバイガスの凝縮液のオイル分が歯車伝達機構１８や駆動モータ１７に流れ込むと、それら駆動部が汚損したり、性能が低下したりする。また、スロットルボディ９には、ケースの接合面があるので、ブローバイガスの凝縮液がケースの接合面から漏れ出すと、ユーザがオイル漏れと勘違いしてしまう。また、ブローバイガスの凝縮液の水分が凝固すると軸受１５とスロットルバルブシャフト１２が凍結してしまい、駆動モータ１７の性能が低下してしまうおそれもある。
【００１８】
そこで、本実施形態では、スロットルバルブ１１よりも駆動モータ側で且つ駆動モータ側の軸受１５よりも吸気通路１０側の部分でシャフト穴部１３とスロットルバルブシャフト１２との間に空間部１９を形成する。つまり、空間部１９の内径はスロットルバルブシャフト１２の外径より大きく、スロットルバルブ１２の外周を覆っている。この空間部１９は、駆動モータ側に流れるブローバイガスの凝縮液２３の貯留部のような役割を果たす。更に、駆動モータ側の軸受１５よりも吸気通路１０側の部分で、前記空間部１９のエンジン最下部に開口する排出口２０を形成する。この排出口２０はエンジン下方向きに開設され、空間部１９に貯留したブローバイガスの凝縮液２３が流下する。なお、排出口２０のエンジン下方端部はプラグ（盲栓）２５で閉塞される。また、排出口２０のエンジン下方端部には、排出口２０を前記吸気通路１０に連結する連結路２４が形成されている。従って、排出口２０に流下したブローバイガスの凝縮液２３は、連結路２４から再び吸気通路１０に還元される。吸気通路１０に還元されたブローバイガスの凝縮液２３は、混合気に混入すると再び気化し、燃焼室内で燃焼する。更に、本実施形態では、シャフト穴部１３の周方向に連続する溝部２６を、排出口２０の開口部の空間部１９の内周部に形成した。この溝部２６は、空間部１９から駆動モータ側の軸受１５に流れ出るブローバイガスの凝縮液２３のトラップの役割をなし、駆動モータ側の軸受１５への凝縮液２３の流出を防止し、受け止めて排出口２０に導く。
【００１９】
このように本実施形態のエンジンのスロットル装置では、スロットルバルブシャフト１２よりも径の大きい空間部１９を、スロットルバルブ１１よりも駆動モータ側で且つ駆動モータ側の軸受１５よりも吸気通路１０側のシャフト穴部１３に形成し、この空間部１９に開口する排出口２０を駆動モータ側のシャフト穴部１３のエンジン最下部に形成し、排出口２０と吸気通路１０とを連結する連結路２４をスロットルボディ９に形成した。そのため、スロットルバルブ１１上で凝縮してできたブローバイガスの凝縮液２３を、排出口２０から連結路２４を介して吸気通路１０に戻し、燃焼室に送り込むことができる。ブローバイガスの凝縮液２３にはオイル分が含まれており、このオイル分を燃焼室内で再燃焼させることにより、エンジンオイルの消費量を抑制することができる。また、ブローバイガスの凝縮液２３のうちのオイル分が歯車伝達機構１８及び駆動モータ１７側に流れ込むのを抑制することができるので、駆動部の汚損やオイル分による性能低下を抑制することができる。また、ブローバイガスの凝縮液２３のうちのオイル分が駆動部から外部へと漏れ出るのを抑制することができ、ユーザがオイル漏れと誤認識するのを防止することができる。また、ブローバイガスの凝縮液２３のうちの水分が凝固してスロットルバルブシャフト１２と軸受１５とが凍結するのを防止することができ、その結果、駆動モータ１７の性能低下を防止することができる。
【００２０】
また、シャフト穴部１３の周方向に連続する溝部２６を空間部１９の内周部に形成したことにより、スロットルバルブ１１上で凝縮してできたブローバイガスの凝縮液２３のオイル分を溝部２６から排出口２０に集めることができる。溝部２６から排出口２０に集められたブローバイガス凝縮液２３のオイル分は、排出口２０からスロットルバルブ１１の吸気上流側に還元される。
【符号の説明】
【００２１】
１  シリンダブロック
２  シリンダヘッド
３  シリンダヘッドカバー
４  吸気マニホールド
５  サージタンク
６  吸気マニホールドインレットパイプ
７  ブローバイガス還流管
８  スロットル装置
９  スロットルボディ
１０  吸気通路
１１  スロットルバルブ
１２  スロットルバルブシャフト
１３  シャフト穴部
１４  軸受
１５  軸受
１６  プラグ
１７  駆動モータ
１８  歯車伝達機構
１９  空間部
２０  排出口
２１  吸入空気
２２  ブローバイガス
２３  凝縮液
２４  連結路
２５  プラグ
２６  溝部
【図１】
2014066239.tif 000003
【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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【図８】
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