(57)【要約】【課題】  固化物の付着が少ない絞り弁組立体を提供することにある。【解決手段】  絞り弁軸３は、本体１に回転可能に支持されている。絞り弁４は、絞り弁軸３に固定支持された吸気通路を流れる吸気の量を制御する。ここで、絞り弁４は、絞り弁の外周端部に設けられた面取り部４Ａを備えている。面取り部４Ａは、絞り弁４の外周端部の上流側に設けられている。これによって、絞り弁４の外周側と本体１の間の隙間においては、流れＦ２と流れＦ１Ｂとがベクトル合成され、流れＦ３となる。流れＦ３は、面取り部がない場合に比べて、本体１の内壁面となす角度θ３が小さくなるため、固着物５が付着しにくくなる。【選択図】  図１
2005180260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に回転可能に支持された絞り弁軸と、この絞り弁軸に固定支持された吸気通路を流れる吸気の量を制御する絞り弁とを有する絞り弁組立体において、
前記絞り弁は、前記絞り弁の外周端部に設けられた面取り部を備えたことを特徴とする絞り弁組立体。
【請求項２】
請求項１記載の絞り弁組立体において、
前記面取り部は、前記絞り弁の外周端部の上流側に設けられたことを特徴とする絞り弁組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射装置に用いられる内燃機関の絞り弁組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射装置に用いられる絞り弁組立体としては、例えば、特公平７−４２８７０号公報に記載されているように、絞り弁の外周部に付着した固化物による作動不良を防止するために、絞り弁の外周囲部分を薄く形成したものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特公平７−４２８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特公平７−４２８７０号公報に記載したものは、付着した固化物による作動不良を防止するものであり、固化物の付着を防止、あるいは固化物の付着を減ずることは考慮されていなかった。
【０００５】
電子制御を用いた絞り弁組立体の場合、アイドル時の空気流量制御は絞り弁の開度制御によって行われている。そして、絞り弁の開度と空気流量の関係が固化物の付着により初期に対し低くずれた場合、エンジン回転数のフィードバック等により絞り弁の開度を開ける補正を行っている。しかしながら、安全性を考慮して、一般には、補正値に上限を設けている。このような上限を設けたシステムにおいて、経年使用により固化物が多量に付着した場合、アイドル時の空気流量が不足し、アイドル回転が成立しない問題があった。
【０００６】
また、電子制御を用いないアクセルペダルと機械的に連動して動作する絞り弁の場合、別に設けた補助空気量をフィードバックしてアイドル時の空気流量を制御している。補助空気量は安全性を考慮し上限を設けており、絞り弁に固化物が付着した場合流量が低下しアイドル回転が成立しない問題が発生する。よって、固化物の付着量を低減することが求められている。
【０００７】
本発明の目的は、固化物の付着が少ない絞り弁組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、本体に回転可能に支持された絞り弁軸と、この絞り弁軸に固定支持された吸気通路を流れる吸気の量を制御する絞り弁とを有する絞り弁組立体において、前記絞り弁は、前記絞り弁の外周端部に設けられた面取り部を備えるようにしたものである。  
かかる構成により、固化物の付着を低減し得るものとなる。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記面取り部は、前記絞り弁の外周端部の上流側に設けられたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、絞り弁組立体における固化物の付着を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の構成及び製造方法について説明する。  
最初に、図１及び図２を用いて、本実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の構成について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の構成を示す断面図である。図２は、図１の要部拡大断面図である。
【００１２】
図１に示す絞り弁４は、円盤状であり、絞り弁軸３に固定されている。絞り弁組立体の本体１の内部には、空気通路２が形成される。絞り弁軸３は、本体１に対して回動可能に支持されている。絞り弁軸３が矢印Ｒ方向に回動すると、絞り弁４が回動し、空気通路２の吸気が流れる断面積を変化させる。図示の状態は、アイドル時を示している。アイドル時、本体１の壁部と絞り弁４の外周囲部分には、エンジン回転を維持可能な空気を流すためわずかな隙間が開いている。この隙間の位置において、本体１の表面に、エンジンの燃焼生成物の吹き返しやエアクリーナを通過した吸入空気に含まれる油分・ちり等が付着・堆積した場合、隙間を流れる空気の流量が低下する。この吸入空気に含まれる物質の本体の壁面への付着を低減させるために、本実施形態では、絞り弁４の外周端部に、面取り部４Ａを設けている。
【００１３】
次に、図２を用いて、絞り弁４の面取り部４Ａの構成について説明する。面取り部４Ａは、絞り弁４の外周側の端部であって、空気の流れの上流側に設けられている。空気は、図中の矢印Airの方向に、エアークリーナから流入した空気が絞り弁を経由して、エンジンのシリンダ内に流れる。
【００１４】
アイドル時において、絞り弁４は、空気の流れAirに直交する方向に対して、角度θ１だけ傾いている。角度θ１は、例えば、６°である。面取り部４Ａは、例えば、長さＬ２と長さＬ４の部分について、面取りを行っている。面取り部４Ａが、絞り弁４の下面（若しくは上面）に対してなす角度はθ２である。具体的例を挙げると、面取り部４Ａは、例えば、長さＬ２＝１ｍｍ，長さＬ４＝１ｍｍ，角度θ２＝４５°である。絞り弁４の厚さＬ１は、例えば、１．５ｍｍであり、絞り弁４の外周端部で本体１に対向する部分の長さＬ３は、例えば、０．５ｍｍである。
【００１５】
次に、面取り部４Ａを設けた場合の効果について説明する。本体１の内部に流入する空気Airは、本体１の内部に形成される吸気通路の中央付近の流れＦ１と、吸気通路の外周側（本体１の内壁面に近い側）の流れＦ２とに分けて考える。吸気通路の中央付近の流れＦ１は、絞り弁４と衝突し、絞り弁１の上面と平行な流れＦ１Ａに向きを変える。さらに、面取り部４Ａにおいて、面取り部４Ａの表面と平行な流れＦ１Ｂに向きを変える。
【００１６】
絞り弁４の外周側と本体１の間の隙間においては、流れＦ２と流れＦ１Ｂとがベクトル合成され、流れＦ３となる。流れＦ３は、図３を用いて後述する面取り部がない場合に比べて、本体１の内壁面となす角度θ３が小さくなるため、固着物５が付着しにくくなる。
【００１７】
ここで、比較のため、図３を用いて、従来の絞り弁組立体における構成および空気の流れについて説明する。  
図３は、従来の絞り弁組立体の構成を示す断面図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００１８】
図示するように、従来の絞り弁組立体においては、絞り弁４には、図２に示した面取り部は設けられていない。図示は、アイドル時を示しており、絞り弁４は、空気の流れAirに直交する方向に対して、角度θ１だけ傾いて配置される。また、絞り弁４の外周側端面の底面のなす角度は、（θ１＋９０°）となっている。したがって、本体１の内壁面が円筒形状の場合、本体１の内壁面と絞り弁の外周側の端面は、平行となっている。
【００１９】
このような状態において、空気Airが流れると、吸気通路の中央付近の流れＦ１は、絞り弁４と衝突し、絞り弁１の上面と平行な流れＦ１Ａに向きを変える。
【００２０】
絞り弁４の外周側と本体１の間の隙間においては、流れＦ２と流れＦ１A
とがベクトル合成され、流れＦ３’となる。流れＦ３’が、本体１の内壁面となす角度θ３’は、図２に示した角度θ３に比べて大きくなり（θ３’＞θ３）、固着物５が付着しやすいものである。
【００２１】
ここで、図４を用いて、本実施形態による内燃機関の絞り弁組立体における固着物の付着量について説明する。  
図４は、本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体における固着物の付着量の説明図である。
【００２２】
絞り弁組立体の本体１の内壁面に付着する固着物そのもの厚さを精度良く測るのは困難である。一方、電子制御を用いた絞り弁組立体の場合、アイドル時の空気流量制御は絞り弁の開度制御によって行われている。そして、絞り弁の開度と空気流量の関係が固化物の付着により初期に対し低くずれた場合、エンジン回転数のフィードバック等により絞り弁の開度を開ける補正を行っている。したがって、固着物の付着量に応じて、スロットル開度に対する流量特性が変化する。
【００２３】
図４において、横軸はスロットル開度を示している。スロットル開度は、絞り弁組立体に備えられたスロットルポジションセンサによって検出することができる。図４の縦軸は、吸入空気の流量を示している。吸入空気の流量は、空気流量計などで測定することができる。
【００２４】
図中、実線Ｘ１は、初期状態における絞り弁組立体のスロットル開度と流量の関係を示している。この時点では、本体１の内壁面に固着物は付着していないものである。固着物の付着量が増えると、スロットル開度と流量の特性は、順次、点線Ｘ２，一点鎖線Ｘ３のように推移する。
【００２５】
ここで、一点鎖線Ｘ３は、図３に示した従来構造の絞り弁組立体を用いて、固着物が付着しやすいようなエンジンの運転状態で６時間エンジンを稼働したときのスロットル開度と流量の特性を示している。流量Ｑ１は、アイドル回転時の流量であり、初期状態では、アイドル回転時のスロットル開度がθ１（例えば、８°）とすると、２４時間後には、固着物の付着の影響で、スロットル開度θ５（例えば、１０．６°）まで変位した。
【００２６】
それに対して、点線Ｘ２は、図２に示した本実施形態の絞り弁組立体を用いて、固着物が付着しやすいようなエンジンの運転状態で２４時間エンジンを稼働したときのスロットル開度と流量の特性を示している。初期状態では、アイドル回転時のスロットル開度がθ１（例えば、８°）とすると、２４時間後には、固着物の付着の影響で、スロットル開度θ６（例えば、９．７°）まで変位した。すなわち、本実施形態の方がスロットル開度の変位が少なく、固着物の付着量が少ないことが確認できた。
【００２７】
点線Ｘ２で示した特性は、図２に示した本実施形態の絞り弁組立体であり、面取り部４Ａは、例えば、長さＬ２＝１ｍｍ，長さＬ４＝１ｍｍ，角度θ２＝４５°である。絞り弁４の厚さＬ１は、例えば、１．５ｍｍであり、絞り弁４の外周端部で本体１に対向する部分の長さＬ３は、例えば、０．５ｍｍである。
【００２８】
ここで、長さＬ３を１ｍｍとすると、面取り部４Ａの長さ（図２の矢印Ｆ１Ｂ方向の長さ）が短くなり、面取り部４Ａを設けた効果は、図２の場合よりも若干低減する。しかしながら、長さＬ３を長くすると、結果として、絞り弁４の外周側の本体１の内壁面と近接する部分の長さが長くなり、絞り弁４の組み立て作業が容易になるという効果がある。
【００２９】
また、角度θ２を３０°とすると、流れＦ１Ｂが本体１の内壁面に対してなす角度が図２に示した場合より大きくなるため、流れＦ２と流れＦ１Ｂが合成された流れＦ２の角度θ３も、図２に示した場合よりも大きくなり、図２に示した場合に比べて固着物が付着しやすいが、それでも、図３に示した場合に比べると、付着量は低減することができる。
【００３０】
流れＦ３が本体１の内壁面となす角度θ３が小さい方が固着物の付着が少ないため、例えば、角度θ２を６０°とすると、流れＦ１Ａから流れＦ１Ｂに至る角度が図２に示す場合に大きくなり、また、面取り部４Ａの長さ（図２の矢印Ｆ１Ｂ方向の長さ）が短くなるため、流れＦ１Ｂの効果が多少少なくなり、θ２＝４５°とした場合よりは、固着物の付着量が増える結果となった。
【００３１】
次に、図５及び図６を用いて、本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の製造工程について説明する。  
図５は、本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の製造工程を示す行程図である。図６は、本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の製造時を示す断面斜視図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。
【００３２】
最初に、図５（Ａ）に示すように、厚さｔの薄い金属板４Ｃを用意する。金属板４Ｃの大きさは、最終形態の絞り弁４に比べて大きい寸法である。そして、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、ほぼ半円周形状の２つの溝４Ｆを、プレス成形により形成する。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した溝４Ｆの断面形状を示している。溝４Ｆは、Ｖ形状の断面形状を有している。Ｖ溝の頂点部分までの直径は、最終的な絞り弁４の外周半径をＸ１とすると、Ｘ２（＞Ｘ１）となっている。
【００３３】
次に、図５（Ａ）の状態の金属板４Ｃを、プレスにより打ち抜いて、図５（Ｃ）に示す形状とする。このとき、プレス打ち抜き後の外径は、図１に示した本体１の内周に形成される吸気通路の直径及びＶ溝の頂点部分までの直径Ｘ２よりもわずかに大きな外径Ｘ３としている。また、プレス打ち抜きにより、同時に、絞り弁軸に絞り弁４を固定するためのネジを通す穴４Ｇも２個形成する。
【００３４】
次に、図５（Ｄ）に示すように、プレス加工された板が複数枚用意され、一方では２本の棒を有する治具５が用意され、プレス加工された板の２個の穴を、治具５の２本の棒に通される。ここで、治具５は、板材４Ｄと接触する面が、角度（θ１＋９０°）となっている。従って、複数枚のプレス加工された板が傾いた状態で重ねられ、治具５にセットされる。
【００３５】
次に、図５（Ｅ）に示すように、複数枚の板材４Ｅが隙間なく束ねた状態で、旋盤加工により、外周を吸気通路径に合わせて、切削バイト６により切削し、図５（Ｆ）のように仕上げる。
【００３６】
ここで、図６を用いて、切削加工部について説明する。板材４Ｄは、外周の近傍にＶ字溝４Ｆを有している。板材４Ｄの外周部の加工代４Ｉの部分を切削する。このとき、加工代４Ｉは、Ｖ字溝４Ｆの頂部も切削し、Ｖ字溝４Ｆの一方の斜面の一部が面取り部４Ａとして残るように切削加工する。切削加工の結果、板材４Ｅは、その外周側端部に面取り部４Ａを有する形状となる。
【００３７】
図５（Ｆ）は、絞り弁４の完成状態を示している。絞り弁４の外周端部には、面取り部４Ａが形成されている。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、プレス工程において溝を形成するだけでを面取りを追加することが可能であり、この面取り部により、吸気管内壁面に付着する固着物を低減することができる。したがって、流量変化を低減でき、信頼性を即なわずにアイドル回転の安定化を図ることが可能となる。
【００３９】
次に、図７を用いて、本発明の他の実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の構成について説明する。  
図７は、本発明の他の実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の構成を示す要部拡大断面図である。なお、本実施形態の絞り弁組立体の全体構成は、図１に示したものと同様である。
【００４０】
本実施形態では、絞り弁４の外周端部に、面取り部４Ｂを設けている。面取り部４Ｂは、その断面形状がＲ形状である。面取り部４Ｂは、絞り弁４の外周側の端部であって、空気の流れの上流側に設けられている。空気は、図中の矢印Airの方向に、エアークリーナから流入した空気が絞り弁を経由して、エンジンのシリンダ内に流れる。
【００４１】
吸気通路の中央付近の流れＦ１は、絞り弁４と衝突し、絞り弁１の上面と平行な流れＦ１Ａに向きを変える。さらに、面取り部４Ａにおいて、面取り部４Ａの表面のＲ形状に沿ったと平行な流れＦ１Ｂ’に向きを変える。
【００４２】
絞り弁４の外周側と本体１の間の隙間においては、流れＦ２と流れＦ１Ｂ’とがベクトル合成され、流れＦ３となる。流れＦ３は、本体１の内壁面となす角度が小さくなるため、固着物５が付着しにくくなる。
【００４３】
Ｒ形状の面取り部４Ｂを形成する際には、図５で説明したＶ字溝を形成する行程において、最終的な面取り部の形状がＲ状となるような溝をプレスにより成形する。その他の加工工程は、図４にて説明したものと同様である。
【００４４】
本実施形態でも、プレス工程において溝を形成するだけでを面取りを追加することが可能であり、この面取り部により、吸気管内壁面に付着する固着物を低減することができる。
【００４５】
なお、上述の各実施形態では、面取り部をプレス加工により形成するものとしたが、面取り部を切削加工により形成することも可能である。また、絞り弁１を樹脂製として、絞り弁１をモールド成形により樹脂成形する場合は型にあらかじめ面取り形状を形成することで、工程を全く変えずに製作可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の構成を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】従来の絞り弁組立体の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体における固着物の付着量の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の製造工程を示す行程図である。
【図６】本発明の一実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の製造時を示す断面斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態による内燃機関の絞り弁組立体の構成を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…本体
２…空気通路
３…絞り弁軸
４…絞り弁
４Ａ…面取り部（角面取り）
４Ｂ…面取り部（Ｒ面取り）
４Ｃ…絞り弁素材
４Ｄ…絞り弁プレス加工品
４Ｅ…絞り弁加工済み品
４Ｆ…溝
４Ｇ…穴
４Ｉ…溝付き絞り弁の加工代
５…加工冶具
６…切削バイト
【図１】
2005180260.tif 000003
【図２】
2005180260.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005180260.tif 000006
【図５】
2005180260.tif 000007
【図６】
2005180260.tif 000008
【図７】
2005180260.tif 000009