(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路を形成するスロットルボディと、該スロットルボディに回動可能に支持される弁軸と、該弁軸とともに回動し前記吸気通路を流れる吸入空気量を調整する弁体を有する絞り弁とを備え、かつ前記絞り弁の前記弁軸より後方下流側に吹き返し流れ抑制手段を設け、
前記吹き返し流れ抑制手段は、前記スロットルボディに支持される支持軸を有し、前記吸気通路の軸方向における前記弁軸の投影が当該軸方向における前記支持軸の投影と重なるように前記弁軸に平行に配置される前記支持軸の周囲は、その周方向に開放されていることを特徴とする内燃機関の絞り弁装置。
【請求項２】
前記吹き返し流れ抑制手段は、前記絞り弁の前記弁軸の後方下流側に、前記弁軸から前記弁体の外周部までの距離以上に離間して配置してある請求項１記載の内燃機関の絞り弁装置。
【請求項３】
前記吹き返し流れ抑制手段は、燃焼生成物や潤滑油および未燃燃料粒子のデポジットを貯留するためのデポジット貯留部を有する請求項１または２記載の内燃機関の絞り弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）の絞り弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの吸気通路には絞り弁装置が設けられ、絞り弁の開度を変えてエンジンの吸気量を制御している。エンジンに供給される燃料の量はエンジンの吸気量に応じて制御されるので、絞り弁開度を変えてエンジンの出力を制御している。通常、この絞り弁は、単板からなる弁体の中央に回転軸を取り付け、この回点軸を中心に弁体を回転させて、吸気通路に形成された隙間の大きさを可変に調整するいわゆるバタフライタイプのものが用いられている。この絞り弁は、開いた時に吸気通路の上流側に向けて前進する上流片と、反対に下流に向けて後退する下流片とを有しており、これら上流片および下流片と絞り弁装置の吸気通路内壁面との間に生じる隙間の大きさを調整することにより吸入空気量が制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した絞り弁装置においてはエンジン運転中にエンジンの運転条件によって絞り弁装置の下流側から絞り弁に向かう吹き返し流れが発生する。
【０００４】
絞り弁装置の下流の吸気通路には排気ガス浄化システムによる再循環排気ガス導入部やブローバイガス導入部が開口している。再循環排気ガスやブローバイ排気ガスには燃焼生成物や潤滑油および未燃燃料粒子のデポジット（以下、「燃焼生成物や潤滑油および未燃燃料粒子のデポジット」をデポジットという）が含まれている。吹き返し流れが発生すると、デポジットは吹き返し流れによって絞り弁装置付近まで運ばれ、絞り弁外周部および絞り弁に対向する吸気通路壁面に付着堆積し絞り弁と吸気通路との間の隙間が減少する。
【０００５】
この隙間が減少すると絞り弁が全閉に近いアイドル開度状態の時の吸入空気量が減少し空気流量に応じて制御されている燃料供給量も減少する。このためアイドル時の吸入空気量、燃料供給量が減少し適正なアイドル回転数が得られないという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するために例えば特公昭６１―５４９３７号公報に見られるように絞り弁周辺部および絞り弁周辺部に対向する吸気通路壁面の少なくとも一方にデポジットに対して低付着作用を呈する物質の皮膜を形成し、絞り弁の開閉動作の衝撃や空気流の作用によって比較的簡単にデポジットを剥がすことを狙った手段が行われて来た。
【０００７】
しかし、煤と潤滑油や未燃燃料とが混ざった粘性の大きい物質に対しては前述の対策手段では除去できないという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記点に鑑み、絞り弁外周部および絞り弁外周部に対向する吸気通路壁面に吹き返し流れが到達しないよう抑制する、吹き返し流れ抑制手段を絞り弁装置内に設けることにより、絞り弁外周部および絞り弁外周部に対向する吸気通路壁面へのデポジットの堆積による前記問題点を解決できるエンジンの絞り弁装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１２】
本発明の請求項１の絞り弁装置は、絞り弁の弁軸より後方下流側に、吹き返し流れの方向を抑制する吹き返し流れ抑制手段を設けたものである。この場合、絞り弁が概ね全閉状態にある時、前述の吹き返し流れの方向は吹き返し流れ抑制手段によって変えられ、絞り弁外周部および絞り弁外周部に対向する吸気通路壁面へは向かわない為、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは絞り弁外周部および絞り弁外周部に対向する吸気通路壁面へは付着堆積せず、前述の問題を解決することができる。
【００１３】
本発明の請求項１の絞り弁装置は、スロットルボディに支持される支持軸を有し、吸気通路の軸方向における弁軸の投影が当該軸方向における支持軸の投影と重なるように弁軸に平行に配置される支持軸の周囲が、その周方向に開放されている吹き返し流れ抑制手段を設けたものである。この場合、絞り弁が全閉位置から或る開度位置に至るまでは、スロットルボディの吸気通路面積は絞り弁のみによって支配されるので、吹き返し流れ抑制手段がスロットルボディの吸気通路面積の減少におよぼす影響を最小にすることができる。
【００１４】
本発明の請求項２の絞り弁装置は、絞り弁の弁軸より後方下流側に、弁軸から弁体の外周部までの距離以上に離間して、吹き返し流れの方向を抑制する吹き返し流れ抑制手段を設けたものである。この場合、吹き返し流れ抑制手段が絞り弁の弁軸より後方下流側に、弁軸から弁体の外周部までの距離以上に離間して設けられているため、吹き返し流れ抑制手段は絞り弁が全開位置まで回動することを妨げない。
【００１５】
本発明の請求項３の絞り弁装置は、前記吹き返し流れ抑制手段にデポジットを貯留する貯留部を設けたものである。この場合、絞り弁が概ね全閉状態にある時、前述の吹き返し流れの方向は吹き返し流れ抑制手段によって変えられ、絞り弁外周部および絞り弁外周部に対向する吸気通路壁面へは向かわない、と同時に吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは前記貯留部に衝突し付着堆積し捕集されるので、デポジットが絞り弁外周部および絞り弁外周部に対向する吸気通路壁面へ堆積するという問題を解決することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態によるエンジンの絞り弁装置を図１および図２に示す。
【００１７】
図１および図２に示すように、スロットルボディ１の内壁１ａにより円筒状の吸気通路１０が形成され、その途中に吸気通路１０の開口面積を調節する回動自在な絞り弁１１が設けられている。絞り弁１１は、スロットルボディ１に回動可能に支持される弁軸１２と、この弁軸１２とともに回動し吸気通路１０を流れる吸入空気量を調整する弁体１３とから構成される。弁軸１２は、図示しないアクセルペダルの踏込みにより図示しない駆動レバーを介して回動される。図１および図２に示す状態は絞り弁１１が全閉状態にある。図１において吸入空気の流れる方向は下向きである。
【００１８】
図１に示すように、絞り弁１１の弁体１３の外周部より内側の下流側表面１３ａの外周近傍には吹き返し流れ抑制手段（具体的には凸状の吹き返し流れ抑制部）として円弧状の障壁２が設けられている。なお、図１において、絞り弁１１の回動方向は時計方向あるいは反時計方向のいずれであってもよい。
【００１９】
ここで、絞り弁１１が概ね全閉状態にある時、前述の吹き返し流れは、絞り弁１１に到達後絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに沿い弁体外周に向かって流れ、円弧状の障壁２の内面２ａに衝突する。この時、障壁２により、前述の絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに沿って絞り弁１１の弁体１３の外周へ向かう流れは進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは障壁２の内面２ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集される。したがって、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは、障壁２（吹き返し流れ抑制部）により絞り弁１１から遠ざけられ、もしくは障壁２の内面２ａ（デポジット貯留部）に捕集されるため、弁体外周面１３ｂおよび吸気通路１０の弁体外周面１３ｂに対向する部分には付着堆積せず、弁体外周面１３ｂおよび吸気通路１０の弁体外周面１３ｂに対向する部分にデポジットが付着堆積し適正なアイドル回転数が得られないという問題を解決できる。
【００２０】
さらに、第１の実施形態においては、障壁２の断面形状および弁体外周と障壁２との距離を適正な値とすることにより、スロットルボディ１の絞り弁１１の開度に応じた流量係数を、障壁２が設けられていない従来の絞り弁における流量係数とほぼ等しくできるので、図示しないエンジンの制御装置を変更することなく前記問題を解決できる。
【００２１】
さらに、第１の実施形態においては、障壁２を設けて吹き返し流れ抑制手段（凸状の吹き返し流れ抑制部）を形成するという比較的簡単な構成により前記問題を解決できるので、製造コストを低減することができる。
【００２２】
さらにまた、第１の実施形態においては、障壁２を設けて吹き返し流れ抑制手段（凸状の吹き返し流れ抑制部）を形成するという比較的簡単な構成のため、スロットルボディ１の外形形状を従来と変えずに前記問題を解決できるので、エンジンの吸気装置の設計自由度を高める事が出来る。
【００２３】
以上説明した第１の実施形態では、スロットルボディ１の絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに吹き返し流れ抑制手段（凸状の吹き返し流れ抑制部）として１個の円弧状の障壁２を設けたが、本発明では、障壁２は必ずしも円弧状でなくてもよく、例えば楕円状あるいは多角形状でもよい。さらに、障壁２の個数は複数個であってもよい。
【００２４】
図３は第１の実施形態の第１変形例を示す正面図である。本例では、２個の障壁、即ち第１の障壁２１および第２の障壁２２が設けられている。
【００２５】
図３において、前述の吹き返し流れは、絞り弁１１に到達後絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに沿い弁体外周に向かって流れ、円弧状の障壁２１の内面２１ａに衝突する。この時、障壁２１により、前述の絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに沿って絞り弁１１の弁体１３の外周へ向かう流れは進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは障壁２１の内面２１ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集される。ここで、前述の吹き返し流れの一部が障壁２１を乗り越えてさらに弁体１３の下流側表面１３ａに沿って弁体外周へ向かって流れる場合でも第２の障壁２２により進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは障壁２２の内面２２ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集される。従って、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは、弁体外周面１３ｂおよび吸気通路１０の弁体外周面１３ｂに対向する部分には付着堆積せず、弁体外周面１３ｂおよび吸気通路１０の弁体外周面１３ｂに対向する部分にデポジットが付着堆積し適正なアイドル回転数が得られないという問題を解決できる。
【００２６】
図４は第１の実施形態の第２変形例を示す正面図である。本例では４個の障壁、即ち第１の障壁２１、第２の障壁２２、第３の障壁２３および第４の障壁２４が設けられている。図３に示す第１の実施形態の第１変形例の場合と同様に、前述の吹き返し流れは障壁２１〜２４により進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、前述の吹き返し流れにより運ばれて来たデポジットは障壁の内面２１ａ〜２４ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集され前記問題を確実に解決できる。
【００２７】
図５は第１の実施形態の第３変形例を示す断面図である。本例では、絞り弁１１の弁体１３の外周部より内側の下流側表面１３ａの外周部近傍に吹き返し流れ抑制手段（凸状の吹き返し流れ抑制部）として円弧状の障壁２を設けるとともに、絞り弁１１が全閉位置における弁軸１２の中心位置より下流側のスロットルボディ１の内径を拡大して内径拡大部１ｂを設けたものである。
【００２８】
図５において、前述の吹き返し流れは絞り弁１１に到達後、絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに沿い弁体外周に向かって流れ、円弧状の障壁２の内面２ａに衝突する。この時、障壁２により前述の絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに沿って絞り弁１１の弁体１３の外周へ向かう流れは、進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは障壁２の内面２ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集される。ここで、前述の吹き返し流れの一部が障壁２を乗り越えてさらに弁体１３の下流側表面１３ａに沿って弁体外周へ向かって流れる場合、吹き返し流れは弁体外周を通り過ぎてスロットルボディ１の内径拡大部１ｂに衝突し、進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れにより運ばれて来たデポジットは前記内径拡大部１ｂに衝突し付着堆積するので前記問題を確実に解決できる。
（第２の実施形態）
図１および図２に示す第１の実施形態における障壁２を設ける代わりに、スロットルボディ１の絞り弁１１より下流側の吸気通路１０中に吹き返し流れ抑制手段として吹き返し流れ抑制部材３（具体的には断面逆Ｖ字状の吹き返し流れ抑制部）が設けられている。吹き返し流れ抑制部材３を形成した第２の実施形態について図６および図７を用いて説明する。第１の実施形態と同一構成部分に同一符号を付す。
【００２９】
図６に示すように、吹き返し流れ抑制手段としてスロットルボディ１の絞り弁１１より下流側の吸気通路１０中に、吹き返し流れ抑制部材３を形成している。この吹き返し流れ抑制部材３は、断面逆Ｖ字状とし絞り弁１１の弁軸１２の後方下流側に、弁軸１２から弁体１３の外周部までの距離以上に離間して配置され、かつスロットルボディ１に支持する支持軸を有し、この支持軸と弁軸１２との軸方向を一致させて配置されている。
【００３０】
第２の実施形態においては、前述の吹き返し流れは絞り弁１１に向かう途中でスロットルボディ１の吸気通路１０中に設けられた吹き返し流れ抑制部材３に衝突する。ここで、絞り弁１１が概ね全閉状態にある時、前述の吹き返し流れは吹き返し流れ抑制部材３により進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは吹き返し流れ抑制部材３の下流側表面３ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集される。したがって、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは、吹き返し流れ抑制部材３により絞り弁１１から遠ざけられ、もしくは吹き返し流れ抑制部材３の内面３ａ（デポジット貯留部）に捕集されるため、弁体外周面１３ｂおよび吸気通路１０の弁体外周面１３ｂに対向する部分には付着堆積せず、弁体外周面１３ｂおよび吸気通路１０の弁体外周面１３ｂに対向する部分にデポジットが付着堆積し適正なアイドル回転数が得られないという問題を解決できる。また、吹き返し流れ抑制部材３が絞り弁１１の弁軸１２より後方下流側に、弁軸１２から弁体１３の外周部までの距離以上に離間して設けられているため、吹き返し流れ抑制部材３は、絞り弁１１が全開位置まで回動することを妨げない。さらに、吹き返し流れ抑制部材３がスロットルボディに支持する支持軸を有し、この支持軸と弁軸との軸方向を一致させたため、絞り弁１１が前閉位置から或る開度位置（文末参照）に至るまでの間は、スロットルボディ１の吸気通路面積は絞り弁１１のみによって支配される。（或る開度位置：絞り弁１１の吸気通路１０の軸方向における投影面積が、吹き返し流れ抑制部材３の吸気通路１０の軸方向における投影面積とほぼ等しくなる絞り弁１１の開度位置。）その結果、吹き返し流れ抑制部材３がスロットルボディ１の吸気通路面積の減少におよぼす影響を最小にすることができる。
【００３１】
なお、本実施例では、吹き返し流れ抑制部材３の断面形状を逆Ｖ字状としたが、それ以外の形状であっても構わない。例えば、Ｖ字状であってもよい。
【００３２】
図８は第２の実施形態の第１変形例を示す断面図である。本例は、図６に示す第２の実施形態の絞り弁装置に対して、絞り弁１１の弁体１３の外周より内側の下流側表面１３ａの外周近傍に、吹き返し流れ抑制手段（凸状の吹き返し流れ抑制部）として円弧状の障壁２を設けたものである。本例において、前述の吹き返し流れは絞り弁１１に向かう途中でスロットルボディ１の吸気通路１０中に設けられた吹き返し流れ抑制部材３に衝突する。ここで、絞り弁１１が概ね全閉状態にある時、前述の吹き返し流れは、吹き返し流れ抑制部材３により進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは吹き返し流れ抑制部材３の下流側表面３ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集される。ここで、前述の吹き返し流れの一部が吹き返し流れ抑制部材３を乗り越えてそのまま絞り弁１１に向かって進む場合、この吹き返し流れは絞り弁１１に到達後、弁体１３の下流側表面１３ａに沿って弁体外周へ向かって流れ、円弧状の障壁２の内面２ａに衝突する。この時、障壁２により、前述の絞り弁１１の弁体１３の下流側表面１３ａに沿って絞り弁１１の弁体１３の外周へ向かう流れは進行方向が吸気通路１０の下流方向へ曲げられ絞り弁１１から遠ざかって行く。同時に、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは障壁２の内面２ａ（デポジット貯留部）に衝突し付着堆積し捕集される。したがって、吹き返し流れによって運ばれて来たデポジットは、弁体外周面１３ｂおよび吸気通路１０の弁体外周面１３ｂに対向する部分には付着堆積せず、前記問題を確実に解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるエンジンの絞り弁装置を示すものであって、図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるエンジンの絞り弁装置を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の第１変形例を示す絞り弁装置の正面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第２変形例を示す絞り弁装置の正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第３変形例を示す絞り弁装置の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるエンジンの絞り弁装置を示すものであって、図７のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態によるエンジンの絞り弁装置を示す正面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の第１変形例を示す絞り弁装置の断面図である。
【符号の説明】
１  スロットルボディ
１ａ  内壁
２  障壁（吹き返し流れ抑制手段、凸状の吹き返し流れ抑制部）
２ａ  内面（デポジット貯留部）
３  吹き返し流れ抑制部材（吹き返し流れ抑制手段）
３ａ  内面（デポジット貯留部）
１０  吸気通路
１１  絞り弁
１２  弁軸
１３  弁体
１３ａ  下流側表面
１３ｂ  弁体外周面
【図１】
0004178683.tif 000002
【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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