(57)【要約】【課題】弁軸と連通孔との間の装置外部に対するより高度な密閉性を有する吸気制御装置を提供する。【解決手段】吸気制御装置１は、吸気通路２を開閉するスロットル弁４が固定された弁軸５とこれを回転自在に支持する軸孔６ａとの間を気密に密閉するシール部材１０ａ、１０ｂを備える。シール部材１０ａは、内壁円筒部１６に、図２におけるＡ方向がスロットルボディ３の外側に向いた状態で装着され、径漸増部１３が弁軸５の外周に当接する。シール部材１０ｂは、Ａ方向が吸気通路２側に向いた状態で軸孔６ａと弁軸５との間を密閉する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置であって、
吸気通路が形成された本体と、
前記吸気通路を開閉するためのスロットル弁と、
少なくとも一方は該本体の外面に開口した連通孔である２つの軸孔を介して該本体により回転自在に支持され、前記スロットル弁が固定された弁軸と、
前記連通孔と前記弁軸との間を気密に密閉するシール部材とを備え、
前記シール部材は、
一方向に向かって径が漸減した径漸減部を有する内側筒状部と、
前記一方向に向かって径が漸増した径漸増部を有する外側筒状部と、
前記内側筒状部及び前記外側筒状部を前記一方向と逆方向の端部において相互に連結する環状連結部とを備え、
前記シール部材のうちの少なくとも１つは、前記弁軸の表面のうちの前記本体により支持される箇所の外径よりも大きい内径を有して前記連通孔の内壁に設けられた内壁円筒部に、前記一方向が前記本体の外側に向いた状態で装着され、前記径漸減部が前記弁軸の外周に当接した外向シール部材であることを特徴とする吸気制御装置。
【請求項２】
前記シール部材のうちのいずれか１つは、前記一方向が前記吸気通路側に向いた状態で前記連通孔と前記弁軸との間を気密に密閉する内向シール部材であることを特徴とする請求項１に記載の吸気制御装置。
【請求項３】
前記２つの軸孔のうちの少なくとも一方は、前記弁軸を摺動回転可能に支持する摺動面を備え、
前記弁軸は、前記摺動面に対して摺動回転する摺動筒部を備え、
前記摺動面と前記摺動筒部との間は、前記内向シール部材及び前記外向シール部材により気密に密閉されていることを特徴とする請求項２に記載の吸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置として、吸気通路が形成された本体としてのスロットルボディと、吸気通路を開閉するためのスロットル弁と、スロットルボディにより回転自在に支持され、スロットル弁が固定された弁軸とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の吸気制御装置では、弁軸は、スロットルボディに設けられた２つの軸孔により摺動面を介して支持されており、一方の軸孔は、本体外部に連通した連通孔となっている。他方の軸孔は、スロットルボディと制御ブロックとの間に設けられたＯリングにより密閉されている。
【０００４】
各軸孔と弁軸との間には、シール部材が設けられる。該一方の軸孔と弁軸との間のシール部材は、該軸孔の装置外部側端部近傍の内周溝に取り付けられる。他方の軸孔と弁軸との間のシール部材は、弁軸の外周溝に取り付けられる。
【０００５】
弁軸は、該一方の軸孔から本体の外部に突出しており、この突出した部分に、スロットルレバーが結合される。そして、吸気制御装置が設けられた自動二輪車のスロットルグリップが操作されると、操作ワイヤを介してスロットルレバーが回動し、スロットル弁が開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１７２３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の吸気制御装置によれば、上記の一方の軸孔を経て本体の外部に突出している弁軸は、操作ワイヤによって、弁軸に垂直な一方向に引っ張られるので、軸孔と弁軸との間の摺動面には高い耐久性が求められる。
【０００８】
通常は吸気通路よりもスロットルボディの外部のほうが高圧であるため軸孔と弁軸との隙間の密閉を怠ると、塵埃がこの隙間に入り込みやすい。弁軸は軸孔の摺動面により直接支持されているので、塵埃が該摺動面と弁軸との間に入り込むと、弁軸のスムーズな回転に影響することも考えられるため、弁軸と該一方の軸孔との間のシール部材については、装置外部に対して高い密閉性を有することが望まれる。
【０００９】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、弁軸と連通孔との間の装置外部に対する密閉性がより優れた吸気制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る吸気制御装置は、
内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置であって、
吸気通路が形成された本体と、
前記吸気通路を開閉するためのスロットル弁と、
少なくとも一方は該本体の外面に開口した連通孔である２つの軸孔を介して該本体により回転自在に支持され、前記スロットル弁が固定された弁軸と、
前記連通孔と前記弁軸との間を気密に密閉するシール部材とを備え、
前記シール部材は、
一方向に向かって径が漸減した径漸減部を有する内側筒状部と、
前記一方向に向かって径が漸増した径漸増部を有する外側筒状部と、
前記内側筒状部及び前記外側筒状部を前記一方向と逆方向の端部において相互に連結する環状連結部とを備え、
前記シール部材のうちの少なくとも１つは、前記弁軸の表面のうちの前記本体により支持される箇所の外径よりも大きい内径を有して前記連通孔の内壁に設けられた内壁円筒部に、前記一方向が前記本体の外側に向いた状態で装着され、前記径漸減部が前記弁軸の外周に当接した外向シール部材であることを特徴とする。
【００１１】
第１発明によれば、外向シール部材は、上記の一方向が本体外側（吸気通路と反対側）に向いた状態で連通孔の内壁円筒部に装着されるので、外向シール部材の径漸減部の径が漸減し、かつ径漸増部の径が漸増してゆく方向が本体外側に向いている。
【００１２】
したがって、吸気通路内の方が本体外側よりも気圧が低い場合には、その気圧差によって、径漸減部及び径漸増部が弁軸及び内壁円筒部に対してそれぞれより強く密着する。これにより、連通孔と弁軸との間を経て本体外部から吸気通路側へ外気が流入するのを外向シール部材により効果的に遮断し、本体外部から吸気通路側への異物の侵入を防止することができる。
【００１３】
また、弁軸を本体に取り付けるに際しては、外向シール部材が内壁円筒部に装着された状態の連通孔に対して、外向シール部材の径漸減部は本体外側に向かって径が漸減しているので、径漸減部の先端部が、吸気通路側から連通孔に弁軸を挿入することの妨げにはならない。
【００１４】
また、内壁円筒部が連通孔の本体外部側に設けられている場合には、弁軸を連通孔に対して、本体外部側（吸気通路と反対側）から挿入した後で、外向シール部材を、連通孔の内壁円筒部に装着することもできる。したがって、弁軸の連通孔に対する挿入方向に拘わらず、外向シール部材により、弁軸と連通孔との間を密閉することができる。
【００１５】
第２発明に係る吸気制御装置は、第１発明において、前記シール部材のうちのいずれか１つは、前記一方向が前記吸気通路側に向いた状態で前記連通孔と前記弁軸との間を気密に密閉する内向シール部材であることを特徴とする。
【００１６】
第２発明によれば、弁軸を本体に取り付けるに際し、弁軸を、これに内向シール部材を装着した状態で、吸気通路側から連通孔に支障なく挿入することができる。そして、内向シール部材により、吸気通路から連通孔を介して本体外部の方向に向かう気流を遮断することができる。したがって、外向シール部材と協働して高度な気密構造を得ることができる。
【００１７】
第３発明に係る吸気制御装置は、第２発明において、
前記２つの軸孔のうちの少なくとも一方は、前記弁軸を摺動回転可能に支持する摺動面を備え、
前記弁軸は、前記摺動面に対して摺動回転する摺動筒部を備え、
前記摺動面と前記摺動筒部との間は、前記内向シール部材及び前記外向シール部材により気密に密閉されていることを特徴とする。
【００１８】
第３発明によれば、内向シール部材及び外向シール部材を用いることにより、摺動面及び摺動筒部に対して装置外部からのダストや吸気通路からのカーボンが侵入し難い向きで軸孔と弁軸との間にシール部材を取り付けることができる。これにより、摺動面と摺動筒部との間に吸気通路からカーボン粒子が侵入したり、本体外部から塵埃が侵入したりするのを阻止し、摺動面及び摺動筒部の損耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る吸気制御装置の構造を示す断面図である。
【図２】図１の吸気制御装置に使用されるシール部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。実施形態の吸気制御装置は、内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置である。図１に示すように、この吸気制御装置１は、吸気通路２が形成された本体としてのスロットルボディ３と、吸気通路２を開閉するためのスロットル弁４と、スロットル弁４が固定された弁軸５とを備える。
【００２１】
弁軸５は、スロットルボディ３に設けられた２つの軸孔６ａ及び６ｂを介して、スロットルボディ３により回転自在に支持される。軸孔６ａは、スロットルボディ３の外部に開口して連通した連通孔として形成される。軸孔６ａを経てスロットルボディ３の外側に突出した弁軸５の端部には、ドラム型のスロットルレバー７が固定される。
【００２２】
以下、軸孔６ａを挟んでスロットルレバー７の側を「レバー側」といい、その反対側の吸気通路２の側を「通路側」という。
【００２３】
スロットルレバー７には、図示していないスロットルグリップで操作されるワイヤ８が接続される。スロットルボディ３とスロットルレバー７との間には、スロットルレバー７をスロットル弁４が閉じる方向に付勢する戻しばね９が介在する。これにより、該付勢力に抗して操作されるスロットルグリップの操作量に応じた開度となるようにスロットル弁４が開閉される。軸孔６ａと弁軸５との間は、２つのシール部材１０ａ及び１０ｂにより、気密に密閉される。
【００２４】
図２に示すように、シール部材１０ａ及び１０ｂのそれぞれは、その中心軸線に沿った一方向であるＡ方向に向かって径が漸減した径漸減部１１を有する内側筒状部１２と、Ａ方向に向かって径が漸増した径漸増部１３を有する外側筒状部１４と、内側筒状部１２及び外側筒状部１４をＡ方向と逆方向側の端部において相互に連結する環状連結部１５とで構成される。
【００２５】
すなわち、シール部材１０ａ及び１０ｂはリップパッキンの一種であり、シール部材１０ａ及び１０ｂとしては、いわゆるＵパッキンなどを使用することができる。
【００２６】
図１に戻り、軸孔６ａのレバー側端部の近傍には、シール部材１０ａを装着するための内壁円筒部１６が設けられる。内壁円筒部１６は、弁軸５の表面のうちのスロットルボディ３により支持される箇所の外径よりも大きい内径を有する。
【００２７】
シール部材１０ａは、内壁円筒部１６に対して、Ａ方向（図２参照）がレバー側に向いた状態で装着され、径漸減部１１が弁軸５の外周面に当接した外向シール部材として使用される。
【００２８】
シール部材１０ｂは、弁軸５の外周面に設けられた外周シール溝１７にＡ方向が通路側に向いた状態で装着され、径漸増部１３が軸孔６ａの内壁に当接した内向シール部材として使用される。
【００２９】
内壁円筒部１６のレバー側端部は、シール部材１０ａの径漸増部１３における先端部の幅程度の寸法だけ径が小さくなって該先端部をレバー側から覆っている。この内壁円筒部１６の径が小さくなった部分と弁軸５との間の部分は、スロットルレバー７と一体回転する環状のカバー部材１９により閉塞される。
【００３０】
軸孔６ａは、弁軸５を摺動回転可能に支持する回転摺動面２０を備える。弁軸５は、回転摺動面２０に対して摺動回転する摺動筒部２１を備える。摺動筒部２１の表面には、回転摺動面２０との摩擦を低減させるために低摩擦コーティングが施される。回転摺動面２０と摺動筒部２１との間は、これらの両側に位置するシール部材１０ａ及び１０ｂにより気密に密閉される。
【００３１】
スロットルボディ３のスロットルレバー７と反対側には、スロットル弁４の開度を検出するスロットルセンサ２２と、スロットル弁４より上流側の吸気の温度を検出する吸気温センサ２３と、スロットルセンサ２２及び吸気温センサ２３の検出信号が入力される制御ブロック２４とが設けられる。
【００３２】
スロットルボディ３に対する弁軸５並びにシール部材１０ａ及び１０ｂの組付けにあたって、弁軸５を軸孔６ａに挿入する際には、シール部材１０ａを内壁円筒部１６に装着し、弁軸５の外周シール溝１７にシール部材１０ｂを装着する。そして、弁軸５を軸孔６ｂの側から軸孔６ａに挿入する。
【００３３】
このとき、シール部材１０ａ及び１０ｂに対してそれぞれ移動する弁軸５の外面及び軸孔６ａの内面の移動方向は、いずれのシール部材の場合もＡ方向（図２参照）と同じ方向である。したがって、この挿入に際して、シール部材１０ａの径漸減部１１及びシール部材１０ｂの径漸増部１３が、それぞれ摺動する弁軸５の外面及び軸孔６ａの内面と係り合って挿入が妨げられことはないので、スムーズに挿入が行われる。
【００３４】
なお、シール部材１０ａについては、弁軸５を挿入した後で内壁円筒部１６に装着することもできる。したがって、シール部材１０ａのみを内壁円筒部１６に取り付ける場合には、レバー側から軸孔６ａに弁軸５を挿入し、その後に、内壁円筒部１６にシール部材１０ａを取り付けることもできる。この場合、弁軸５の挿入を、レバー側から行うか又はその反対側から行うかについて制限はなく、いずれの側から挿入する場合でも、支障なくシール部材１０ａを内壁円筒部１６に取り付けることができる。
【００３５】
吸気制御装置１の稼働中には、吸気通路２にはエンジンに供給される吸気が通る。その吸気の量は、スロットルグリップの操作量に応じて、弁軸５と一体回転するスロットル弁４によって調整される。この間、弁軸５のレバー側は、軸孔６ａにより、回転摺動面２０及び摺動筒部２１を介して、支障なく回転し得るように支持される。
【００３６】
また、この間、通常は吸気通路２内の圧力は装置外部の気圧より低いので、装置外部の塵埃が、弁軸５と軸孔６ａとの間に侵入するおそれがある。また、エンジンから吸気通路２への吹き返しにより吸気通路２内の圧力が装置外部の気圧より高くなる場合もある。この場合には、吸気通路２から、弁軸５と軸孔６ａとの間にカーボン粒子が侵入するおそれがある。
【００３７】
このような弁軸５は、スロットルグリップの操作に応じてスロットルレバー７がワイヤ８で引っ張られることにより弁軸と直交する向きの強い負荷がかかるため、弁軸５と軸孔６ａとの間へ塵埃（ダスト）やカーボン粒子が侵入すると弁軸のスムーズな回転に影響することも考えられ、弁軸５と軸孔６ａとの間の密閉は非常に重要である。このことは、スロットルレバー７がモータなどのアクチュエータで駆動される場合も、スロットルレバー７に振動や衝撃が付与されるので、同様である。
【００３８】
なお、弁軸５と軸孔６ｂとの間については、弁軸５のレバー側の強い負荷や振動の源から比較的離れており、かつ制御ブロック２４とスロットルボディ３との間がＯリングによりシールされており、回転部分が装置外部に露出していないので、上記のような塵埃やカーボン粒子の侵入はさほど問題とならない。
【００３９】
本実施形態では、上記の弁軸５と軸孔６ａとの間、特に弁軸５の回転摺動面２０と軸孔６ａの摺動筒部２１との間への塵埃やカーボン粒子の侵入は、シール部材１０ａ及び１０ｂにより効果的に阻止される。
【００４０】
すなわち、吸気通路２内の圧力が装置外部の気圧より低いとき、シール部材１０ａに付与される圧力は、Ａ方向の圧力よりもその逆向きの圧力の方が高い。このため、シール部材１０ａの径漸減部１１及び径漸増部１３は、これらの間が押し広げられて、それぞれ弁軸５の外周面及び軸孔６ａの内壁円筒部１６の内周面に対してより強く密着する。
【００４１】
これにより、回転摺動面２０と摺動筒部２１との間の装置外部からの密閉性がより高まる。したがって、装置外部の塵埃が、弁軸５と軸孔６ａとの間、特に回転摺動面２０と摺動筒部２１との間に侵入することが、効果的に阻止される。
【００４２】
一方、吸気通路２内の圧力が装置外部の気圧より高いとき、シール部材１０ｂに対してＡ方向に付与される圧力よりも、その反対方向に付される圧力の方が高い。このため、シール部材１０ｂの径漸減部１１及び径漸増部１３の間が押し広げられて、それぞれ弁軸５の外周シール溝１７の底面及び軸孔６ａの内周面に対してより強く密着する。
【００４３】
これにより、回転摺動面２０と摺動筒部２１との間の吸気通路２からの密閉性がより高まる。したがって、吸気通路２のカーボン粒子などが、弁軸５と軸孔６ａとの間、特に回転摺動面２０と摺動筒部２１との間に侵入することが、効果的に阻止される。
【００４４】
以上のように、本実施形態によれば、シール部材１０ａを軸孔６ａの内壁円筒部１６に設けたので、弁軸５を軸孔６ａにレバー側又は通路側のいずれの側から挿入するかに拘わらず、装置外部から吸気通路２側に異物が侵入するのを防止することができる。
【００４５】
また、シール部材１０ｂを弁軸５の外周シール溝１７に設けたので、シール部材１０ｂを、弁軸５に装着した状態で、通路側から軸孔６ａに弁軸５を容易に挿入して組み付けることができる。そして、シール部材１０ｂにより、吸気通路２側から装置外部に向かう方向についての高度な気密構造を確保することができる。
【００４６】
また、軸孔６ａの回転摺動面２０及び弁軸５の摺動筒部２１の吸気通路側及びレバー側にそれぞれシール部材１０ｂ及びシール部材１０ａを設けたので、吸気通路２及び装置外部からの回転摺動面２０及び摺動筒部２１方向への気密性を高度に確保することができる。したがって、回転摺動面２０と摺動筒部２１との間への通路側からのカーボン粒子の侵入やレバー側からの塵埃の侵入を阻止し、回転摺動面２０及び摺動筒部２１の損耗を防止することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、軸孔６ｂも装置外部に連通した連通孔である場合には、軸孔６ｂについても、図２のシール部材１０ａ又は１０ｂと同様の構成及び機能（配置位置）を有するシール部材を、弁軸５との間に１又は複数設けてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…吸気制御装置、２…吸気通路、３…スロットルボディ、４…スロットル弁、５…弁軸、６ａ、６ｂ…軸孔、７…スロットルレバー、８…ワイヤ、９…戻しばね、１０ａ、１０ｂ…シール部材、１１…径漸減部、１２…内側筒状部、１３…径漸増部、１４…外側筒状部、１５…環状連結部、１６…内壁円筒部、１７…外周シール溝、１９…カバー部材、２０…回転摺動面、２１…摺動筒部、２２…スロットルセンサ、２３…吸気温センサ、２４…制御ブロック。
【図１】
2018168744.tif 000003
【図２】
2018168744.tif 000004