(57)【要約】  【目的】  絞り弁軸の剛性を低下させることなく、吸気通路内を流れる空気流れの吸気効率を向上する。  【構成】  吸気制御装置本体内の吸気通路を横断して絞り弁軸が回転自在に支承される。吸気通路内に臨む絞り弁軸には平取り部１ｄが形成され、平取り部１ｄの内方にスリ割り溝１ｃが穿設される。平取り部１ｄの上面１ｅ、下面１ｆに直交するとともに絞り弁軸１の中心Ａを通る線Ｙ−Ｙ上において、幅ｔを有し、半径Ｒをもつ円弧状面１ｇ、１ｈを平取り部１ｄの上面１ｅ、下面１ｆにそれぞれ形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気制御装置本体内を吸気通路が貫通し、該吸気通路が吸気通路を横断し、吸気制御装置本体に回転自在に支承される絞り弁軸に取着されたバタフライ型の絞り弁によって開閉される吸気制御装置において、絞り弁軸１には、その長手方向Ｘ−Ｘに吸気通路１１内に臨む平取り部１ｄが形成されるとともに平取り部１ｄの内方に、絞り弁１３を挿入するスリ割り溝１ｃが穿設され、前記平取り部の上面１ｅ及び下面１ｆを平取り部１ｄの上面１ｅ、下面１ｆに直交するとともに絞り弁軸１の中心Ａを通る線Ｙ−Ｙ上において、幅ｔを有し、半径Ｒをもつ円弧状面１ｇ、１ｈとして形成したことを特徴とする吸気制御装置における絞り弁軸構造。
【請求項２】
前記絞り弁軸の軸部１ａの直径をФＤとし、前記幅ｔを０．５〜０．７Ｄとし、前記半径ＲをＲ＞Ｄとしたことを特徴とする請求項１記載の吸気制御装置における絞り弁軸構造。
【請求項３】
吸気制御装置本体内を吸気通路が貫通し、該吸気通路が吸気通路を横断し、吸気制御装置本体に回転自在に支承される絞り弁軸に取着されたバタフライ型の絞り弁によって開閉される吸気制御装置において、絞り弁軸１には、その長手方向Ｘ−Ｘに吸気通路１１内に臨む平取り部１ｄが形成されるとともに平取り部１ｄの内方に、絞り弁１３を挿入するスリ割り溝１ｃが穿設され、前記平取り部の上面１ｅ及び下面１ｆを平取り部１ｄの上面１ｅ、下面１ｆに直交するとともに絞り弁軸１の中心Ａを通る線Ｙ−Ｙ上において、幅ｔを有する厚肉部１ｒを形成するとともに厚肉部１ｒより上面、下面の各外側端１ｅ１、１ｅ２及び１ｆ１、１ｆ２に向けて傾斜面１ｓ、１ｔ及び１ｔ、１ｕを形成したことを特徴とする吸気制御装置における絞り弁軸構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気制御装置本体内を吸気通路が貫通して穿設され、該吸気通路がバタフライ型の絞り弁によって開閉される吸気制御装置に関し、そのうち吸気制御装置本体に回転自在に支承されるとともに絞り弁が取着される絞り弁軸構造に関し、かかる吸気制御装置は内燃機関へ供給される空気量を制御する燃料噴射装置におけるスロットルボデーあるいは気化器における気化器本体として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
かかる吸気制御装置における絞り弁軸構造の一例は実開平５−５７３２６号に示される。同公報中に記載された図２に基づく図５、図６により説明すると、図５はスロットルボデーの横断面図。図６は図５のＧ−Ｇ線における縦断面図である。１０は内部を吸気通路１１が貫通して穿設されたスロットルボデーであり、図５における吸気通路１１の右方の上流側の吸気通路１１ａは図示せぬエアクリーナに接続され、その左方の下流側の吸気通路１１ｂは図示せぬ機関へ接続される。１２は吸気通路１１を横断し、その両端の軸部１２ａ、１２ｂがスロットルボデー１０の軸受孔１０ａ、１０ｂに回転自在に支承される絞り弁軸であり、前記軸部は円形の断面をなす。１２ｃは絞り弁軸１２の中心にあって且つ絞り弁軸１２の長手軸心方向Ｘ−Ｘに沿って穿設されたスリ割り溝であり、このスリ割り溝１２ｃの溝巾はバタフライ型（平板状をなす）の絞り弁１３を挿入できる溝巾をなすもので、絞り弁１３の板厚よりわずかに大きく形成される。又、吸気通路１１内に臨む絞り弁軸１２にはスリ割り溝１２ｃに平行で平取り幅ｔを有する平取り部１４が形成されるもので平取り部１４の上面１４ａ及び下面１４ｂは、スリ割り溝１２ｃに平行な平坦面として形成される。かかる平取り部１４は吸気通路１１内に配置された絞り弁軸１２による吸気通路１１の有効断面積の減少を抑止する為に形成される。そしてバタフライ型の絞り弁１３は、以下によってスロットルボデー１０に組付けられる。絞り弁軸１２はスロットルボデー１０の吸気通路１１内に対向して穿設される前記軸受孔１０ａ、１０ｂ内に軸部１０ａ、１０ｂが回転自在に挿入配置され、次いで吸気通路１１内に開口するスリ割り溝１２ｃ内に絞り弁１３が挿入配置される。次いで平取り部１４の上面１４ａからスリ割り溝１２ｃ内に向かって開口して穿設されたバカ孔１５、スリ割り溝１２ｃ内に挿入配置される絞り弁１３に貫通して穿設されたバカ孔１３ｂ、スリ割り溝１２ｃから平取り部１４の下面１４ｂに向けて穿設されたネジ孔１６を同芯に配置し、かかる状態において平取り部１４の上面１４ａからバカ孔１５、１３ｂを介してネジ孔１６に向けてネジ１７が挿入されて螺着される。以上によると、スリ割り溝１２ｃ内に挿入配置された絞り弁１３は、ネジ１６により平取り部１４の上面１４ａと下面１４ｂとの間に挟持されて絞り弁軸１２に取着される。そして絞り弁軸１２がアクセルワイヤー、電動モータ等によって機械的又は電気的に回転操作されることにより、絞り弁１３は絞り弁軸１２と同期的に回転して吸気通路１１を開閉制御する。尚、吸気通路１１内の空気は上流側の吸気通路１１ａから下流側の吸気通路１１ｂに向かい図Ａの右方から左方に向かって流下する。図６の状態は絞り弁１３が吸気通路１１を全開状態に保持したもので、この状態から絞り弁軸１２が時計方向に回転することにより吸気通路１１は閉塞方向に制御される。
【特許文献１】実開平５−５７３２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる従来の吸気制御装置における絞り弁軸構造によると、吸気通路内を流れる空気流れの吸気抵抗を減少させることが困難で容易に吸気効率を上げることができない。図６に示される絞り弁１３の全開状態における絞り弁軸１２の空気流れ状態が図７に示されるもので、図７によって説明する。（尚、絞り弁１３は省略された）図７において吸気通路を流れる空気は図７の右方から左方に向かって流れるもので、絞り弁軸１２の空気流れ方向における上流側端面１２ｕにあっては、平取り部１４の上面１４ａ及び下面１４ｂが平取り幅ｔなる一定厚さの平坦面をなすことから上流側端面１２ｕから平取り部１４の上面１４ａ、下面１４ｂに向けてその断面積が急激に変化するもので、これによって大きな衝突流Ｓが発生する。一方絞り弁軸１２の空気流れ方向における下流側端面１２ｄにあっては、一定厚さの平坦面をなす平取り部１４の上面１４ａ、下面１４ｂから下流側端面１２ｄに向けて急激に断面積が変化することから大きな渦流Ｆが発生する。上記の如く、絞り弁軸１２の上流側端面１２ｕに大きな衝突流Ｓが発生し、下流側端面１２ｄに大きな渦流Ｆが発生することによると、これらの流れは吸気通路内を右方から左方に向かって流下する空気流れに対して大きな吸気抵抗となるもので吸気効率を向上する上で好ましいものでない。一方、平取り部１４の平取り幅ｔを小さくすることにより、吸気通路１１の有効面積を増加させて吸気効率を向上させることが可能なものであるが、これによると絞り弁軸１２の剛性が低下してアイドリング運転時、急減速運転時の如く、吸気通路１１内に大きな負圧が生起する運転時において、絞り弁軸１２に歪みが発生する恐れがあり、好ましいものでない。
【０００４】
本発明になる吸気制御装置における絞り弁軸構造は、前記課題に鑑み成されたもので、絞り弁軸の剛性を低下させることなく、吸気通路内を流れる空気の吸気効率を向上することのできる前記絞り弁軸構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明になる吸気制御装置における絞り弁軸構造は、前記目的達成のために、吸気制御装置本体内を吸気通路が貫通し、該吸気通路が吸気通路を横断し、吸気制御装置本体に回転自在に支承される絞り弁軸に取着されたバタフライ型の絞り弁によって開閉される吸気制御装置において、絞り弁軸には、その長手方向に吸気通路内に臨む平取り部が形成されるとともに平取り部の内方に、絞り弁を挿入するスリ割り溝が穿設され、前記平取り部の上面及び下面を平取り部の上面、下面に直交するとともに絞り弁軸の中心を通る線上において、幅ｔを有し、半径Ｒをもつ円弧状面として形成したことを第１の特徴とする。
【０００６】
又、本発明は前記第１の特徴に加え、前記絞り弁軸の軸部の直径をФＤとし、前記幅ｔを０．５〜０．７Ｄとし、前記半径ＲをＲ＞Ｄとしたことを第2の特徴とする。
【０００７】
更に本発明は、吸気制御装置本体内を吸気通路が貫通し、該吸気通路が吸気通路を横断し、吸気制御装置本体に回転自在に支承される絞り弁軸に取着されたバタフライ型の絞り弁によって開閉される吸気制御装置において、絞り弁軸には、その長手方向に吸気通路内に臨む平取り部が形成されるとともに平取り部の内方に、絞り弁を挿入するスリ割り溝が穿設され、前記平取り部の上面及び下面を平取り部の上面、下面に直交するとともに絞り弁軸の中心を通る線上において、幅ｔを有する厚肉部を形成するとともに厚肉部より上面、下面の各外側端に向けて傾斜面を形成したことを第3の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の特徴によると、絞り弁軸の上流側端面に衝突する空気流れは、絞り弁軸の中心に向かう平取り部の上面及び下面に形成される円弧状面に沿って流下するので、絞り弁軸の上流側端面における空気の衝突流の発生を減少できる。又、絞り弁軸の中心から絞り弁軸の下流側端面に向かう空気は平取り部の上面及び下面に形成される円弧状面に沿って流下するので絞り弁軸の下流側端面における急激な断面積の変化が抑止され、下流側端面における渦流の発生を減少できる。而して、上記による衝突流及び渦流の発生を減少できたことにより吸気通路内を流れる空気流れに対する吸気抵抗を減少することができ、吸気通路を流れる空気の吸気効率を向上できる。一方、絞り弁軸の中心部にあってはその長手軸心方向に沿って幅ｔなる平取り幅を有する平取り部を確保できるので絞り弁軸の剛性を低下させることがない。
【０００９】
又、本発明の第２の特徴によると、幅ｔを０．５〜０．７Ｄとし、半径ＲをＲ＞Ｄとすることにより、もっとも最適な絞り弁軸構造を得ることができる。
【００１０】
更に本発明の第３の特徴によると、前記第１の特徴と同様に衝突流、渦流の発生を減少することができて、第１の特徴と同様の効果を達成することができ、これに加えて平取り部の上面、下面が傾斜面にて形成されることから前記第１の特徴の円弧状面に比較し生産性を向上できて製造コストの上昇を抑止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明になる吸気制御装置における絞り弁軸構造の一実施例について図１、図２により説明する。図１は絞り弁軸を含むスロットルボデーの横断面図。図２は図１のＨ−Ｈ線における縦断面図。である。尚、図Ａと同一構造部分については同一符号を使用し、説明を省略する。１はスロットルボデー１０の吸気通路１１を横断して配置される絞り弁軸であり、その断面円形をなす軸部１ａ、１ｂがスロットルボデー１０の吸気通路１１に対向して穿設された軸受孔１０ａ、１０ｂに回転自在に支承配置される。１ｃはバタフライ型の絞り弁１３を挿入支持する為のスリ割り溝であって、絞り弁１３の板厚よりわずかに大きい溝径を有し、絞り弁軸１の長手軸心方向Ｘ−Ｘに沿って穿設される。又、吸気通路１１内に臨む絞り弁軸１にはスリ割り溝１ｃに沿う平取り部１ｄが絞り弁軸１の長手軸心方向Ｘ−Ｘに沿って形成される。ここで、前記平取り部１ｄは特に以下の如く形成される。平取り部１ｄの拡大縦断面図である図３を用いて説明する。平取り部１ｄは、スリ割り溝１ｃの図における上方に上面１ｅを有し、スリ割り溝１ｃの下方に下面１ｆを有する。そして、平取り部１ｄの上面１ｅ、下面１ｃに直交するとともに絞り弁軸１の中心Ａを通る線Ｙ−Ｙ上において、幅ｔを有し、且つＹ−Ｙ上において半径Ｒを有する円弧状面１ｇ、１ｈとして形成される。いいかえると平取り部１ｄは、線Ｙ−Ｙ上において幅ｔを有し、その上面１ｅに半径Ｒをなし、上方に向けて突出する円弧状面１ｇが形成される。又、下面１ｆに、半径Ｒをなし下方に向けて突出する円弧状面１ｈが形成される。
【００１２】
そして、絞り弁軸１は、スロットルボデー１０の軸受孔１０ａ、１０ｂ内に、軸部１ａ、１ｂが回転自在に挿入配置され、次いで吸気通路１１内に開口するスリ割り溝１ｃ内に絞り弁１３が挿入配置される。次いで、平取り部１ｄの上面１ｅからスリ割り溝１ｃ内に向けて穿設されたバカ孔１ｋ、絞り弁１３に穿設されたバカ孔１３ｂ、スリ割り溝１ｃから平取り部１ｄの下面１ｆに向けて穿設されたネジ孔１ｍを同芯に配置し、かかる状態において、平取り部１ｄの上面１ｅからバカ孔１ｋ、１３ｂを介してネジ孔１ｍに向けてネジ１６が挿入されて螺着される。以上によると、スリ割り溝１ｃ内に挿入配置された絞り弁１３は、平取り部１ｄの上面１ｅと下面１ｆとの間に挟持されて絞り弁軸１に螺着され、一方平取り部１ｄは吸気通路１１内に臨んで配置される。
【００１３】
かかる本発明の絞り弁軸構造によると、吸気通路１１内を流れる空気流れの吸気抵抗を減少できて吸気効率を向上できる。これは以下の理由による。図３を用いて説明すると、上流側の吸気通路１１ａから下流側の吸気通路１１ｂに向けて流下する空気流れは、絞り弁軸１の上流側端面１ｎに衝突し、次いで平取り部１ｄの上面１ｅ、下面１ｆに沿って流下する。ここで前記上面及び下面について着目すると、かかる上面１ｅ、下面１ｆが中心Ａを通る線Ｙ−Ｙ上において半径Ｒをなす円弧状面１ｇ、１ｈとして形成されたことにより、その断面積は急激に変化することがなく、中心に向けて断面積を徐々に変化させることができる。以上によると絞り弁軸１の上流側端面１ｎにおける衝突流Ｓの発生を低減できる。一方、絞り弁軸１の中心を通過した空気流れは円弧状面１ｇ、１ｈをなす上面１ｅ、下面１ｆから絞り弁軸１の下流側端面１ｐに向けて流下するもので、これによってその断面積が急激に変化することを抑止できたので、絞り弁軸１の下流側端面１ｐにおける渦流Ｆの発生を低減できる。以上の如く、本発明の絞り弁軸構造によると、絞り弁軸１の上流側端面１ｎから中心方向に向かう断面積変化及び中心から下流側端面１ｐに向かう断面積変化を従来の平取り部の上面及び下面が平坦面をなすものに比較してゆるやかにすることができ、上流側端面１ｎに生起する衝突流Ｓ、下流側端面１ｐに生起する渦流Ｆの発生を抑止できたので、吸気通路１内における空気流れの吸気抵抗を減少できてその分吸気効率を向上できたものである。
【００１４】
又、絞り弁軸１の線Ｙ−Ｙにおける中心部にあっては、その厚さｔが従来と同様の厚さを形成することができ、この厚さｔがその中心において絞り弁軸１の長手軸心線Ｘ−Ｘに沿って連続的に形成されるので、絞り弁軸１の剛性を従来とほぼ同一に保持することができる。尚、かかる中心部における厚さｔを増加させても大きな吸気効率の低下は抑止される。これは、平取り部１ｄの円弧状面１ｇ、１ｈによって吸気効率を向上できたからである。
【００１５】
又、絞り弁軸１の直径をＤとした場合、絞り弁軸１の中心Ａを通る線Ｙ−Ｙにおける幅ｔを０．５〜０．７Ｄとし、半径ＲをＲ＞Ｄとすることにより、吸気効率の向上及び絞り弁軸１の生産性を考慮した好ましい絞り弁軸構造を得ることができる。
【００１６】
図４には本発明の絞り弁軸構造の他の実施例が示される。図１、図２、図３とは平取り部の縦断面形状が異なり、他は同一である。図３と同一構造部分は同一符号を使用して説明を省略する。絞り弁軸１の中心Ａを通る線Ｙ−Ｙ（いいかえると中心Ａを通りスリ割り溝１ｃに直交する線）上において平取り部１ｄには幅ｔを有する厚肉部１ｒが形成される。厚肉部１ｒの上面から上流側端面１ｎに向かう上面の外側端１ｅ１に向けて図４において右下りの傾斜面１ｓが形成され、又厚肉部１ｒの上面から下流側端面１ｐに向かう上面の外側端１ｅ２に向けて図４において左下りの傾斜面１ｔが形成される。又、厚肉部１ｒの下面から上流側端面１ｎに向かう下面の外側端１ｆ１に向けて図４において右上りの傾斜面１ｔが形成され、又厚肉部１ｒの下面から下流側端面１ｐに向かう下面の外側端１ｆ２に向けて図４において左上りの傾斜面１ｕが形成される。
【００１７】
かかる実施例によると、絞り弁軸１の上流側端面１ｎに衝突した空気流れはその上面１ｅにおいて上面の外側端１ｅ１、右下りの傾斜面１ｓを介して厚肉部１ｒに達し、その下面１ｆにおいて、下面の外側端１ｆ１、右上りの傾斜面１ｔを介して厚肉部１ｒに達する。以上によれば絞り弁軸１の上流側端面１ｎから中心方向に向かう断面積変化は傾斜面１ｓ、１ｔに沿ってゆるやかに変化させることができたので、上流側端面１ｎに生起する衝突流の発生を抑止できる。又、厚肉部１ｒに達した空気流れは、その上面１ｅにおいて、左下りの傾斜面１ｔ、上面の外側端１ｅ２を介して下流側端面１ｐに達し、その下面１ｆにおいて、左上りの傾斜面１ｕ、下面の外側端１ｆ２を介して下流側端面１ｐに達する。以上によれば厚肉部１ｒから下流側端面１ｐに向かう断面積変化は傾斜面１ｔ、１ｕに沿ってゆるやかに変化させることができたので、下流側端面１ｐに生起する渦流の発生を抑止できる。以上の如く絞り弁軸１の上流側端面１ｎにおける衝突流の発生及び下流側端面１ｐにおける渦流の発生を抑止できたことにより前記第１の実施例と同様に吸気効率を向上できたものである。
【００１８】
又、かかる実施例によれば、平取り部１ｄの上面１ｅ、下面１ｆにはそれぞれ傾斜面が形成されるもので、かかる傾斜面はスリ割り溝１ｃを形成するフライス盤等により極めて容易に加工形成することができ、絞り弁軸の生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明になる吸気制御装置における絞り弁軸構造の一実施例を示す横断面図。
【図２】図１のＨ−Ｈ線における縦断面図。
【図３】図１における絞り弁軸部における空気流れを示す絞り弁軸の拡大縦断面図。
【図４】本発明になる吸気制御装置における絞り弁軸構造の他の実施例を示す絞り弁軸の拡大縦断面図。
【図５】従来の絞り弁軸構造を示す横断面図。
【図６】図5のＧ−Ｇ線における縦断面図。
【図７】図7における絞り弁軸部における空気流れを示す絞り弁軸の拡大縦断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１        絞り弁軸
１ｃ      スリ割り溝
１ｄ      平取り部
１ｅ      上面
１ｆ      下面
１ｇ、１ｈ    円弧状面
【図１】
2008106682.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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