(57)【要約】【課題】氷結によるスロットルバルブの固着をより抑制することができ、吸入する空気の流れに対して抵抗がより小さな、内燃機関のスロットル装置を提供する。【解決手段】ボア１１内で回動してボアを開閉可能な略円板状のバタフライ式のバルブ部２０と、バルブ部に接続されてバルブ部をボア内で回動可能となるようにボデー本体１０に支持されるシャフト部３０とを備えた内燃機関のスロットル装置１において、先細り形状であるとともにボアの軸方向に延びる単数または複数の溝Ｍがボア１１の内部に設けられており、バルブ部２０がボア１１内で全閉となる位置においてバルブ部２０の外周面と対向するボア１１の内周面である全閉時対向面をまたぐことなく、全閉時対向面の位置、または全閉時対向面の近傍の位置に、先細り形状の先端部が位置するように溝Ｍが設けられている。【選択図】図２
2009281224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に吸入空気が流れる略円筒状のボアを形成するボデー本体と、
前記ボア内で回動して前記ボアを開閉可能な略円板状のバタフライ式のバルブ部と、
前記バルブ部に接続されて前記バルブ部を前記ボア内で回動可能となるように前記ボデー本体に支持されるシャフト部と、を備えた内燃機関のスロットル装置において、
先細り形状であるとともに前記ボアの軸方向に延びる単数または複数の溝が、前記ボアの内部に設けられており、
前記バルブ部が前記ボア内で全閉となる位置において前記バルブ部の外周面と対向する前記ボアの内周面である全閉時対向面をまたぐことなく、前記全閉時対向面の位置、または前記全閉時対向面の近傍の位置に、前記先細り形状の先端部が位置するように前記溝が設けられている、
内燃機関のスロットル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のスロットル装置であって、
前記溝は、前記ボア内において前記バルブ部に対して吸入空気が流れる下流側にのみ設けられている、
内燃機関のスロットル装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関のスロットル装置であって、
前記溝は、前記ボアを上下に分けた場合の下側にのみ設けられている、
内燃機関のスロットル装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のスロットル装置であって、
前記溝は複数本であり、前記ボアの周方向に並んで配置されている、
内燃機関のスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸入空気流量を調節するスロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関（以下、エンジンと記載する）の燃焼温度を低下させてＮＯｘの排出量を低減するために、水蒸気を含むエンジンの排気の一部を吸気通路に戻し、再度シリンダに吸入するＥＧＲ（排気再循環）システム等により、吸気通路内（ボア内）に水滴が溜まる（付着する）場合がある。
また、円筒状のボア内には、回動することでボアを開閉する円板状のスロットルバルブが設けられており、運転者のアクセル操作によってスロットルバルブの開度が調節され、エンジンの回転数が調節される。
上記に説明したようにボア内には水滴が溜まる場合があり、スロットルバルブの周囲に水滴が付着した状態で、寒冷時にしばらく放置すると、水滴が氷結してスロットルバルブが固着して開度を調節できなくなる場合がある。
そこで、特許文献１に記載された従来技術では、図３に示すように、シャフト１３０を中心として回動する円板状のスロットルバルブ１２０の上流側及び下流側に、ボア内壁１２２の全周に渡って複数の溝１２４を設けている。この溝１２４によるボア内壁１２２の表面積を拡大して水滴の蒸発を促進している。なお、図３はスロットル装置１０１のボアの軸に沿った断面図を示している。
また、ボアと同軸上に、ボア内に突出する環状の突出部１２３を設け、スロットルバルブ１２０が全閉位置であるときに、この突出部１２３の内周面とスロットルバルブ１２０の外周面とを全周に渡って密着させており、全閉状態において吸入空気が溝１２４を通ってスロットルバルブ１２０の上流側から下流側に漏れないようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２０４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された従来技術では、スロットルバルブ１２０と密着する突出部１２３の内周面には特に溝等は設けられていないため、水滴が溜まる可能性があり、この水滴が氷結するとスロットルバルブ１２０が固着する可能性がある。
また、突出部１２３は全周に渡って吸気通路内に突出しているため、吸入空気の流れに対して吸気抵抗となり、エンジン出力に影響を与える可能性がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、氷結によるスロットルバルブの固着をより抑制することができ、吸入する空気の流れに対して抵抗がより小さな、内燃機関のスロットル装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの内燃機関のスロットル装置である。
請求項１に記載の内燃機関のスロットル装置は、内部に吸入空気が流れる略円筒状のボアを形成するボデー本体と、前記ボア内で回動して前記ボアを開閉可能な略円板状のバタフライ式のバルブ部と、前記バルブ部に接続されて前記バルブ部を前記ボア内で回動可能となるように前記ボデー本体に支持されるシャフト部と、を備えた内燃機関のスロットル装置において、先細り形状であるとともに前記ボアの軸方向に延びる単数または複数の溝が、前記ボアの内部に設けられている。
そして、前記バルブ部が前記ボア内で全閉となる位置において前記バルブ部の外周面と対向する前記ボアの内周面である全閉時対向面をまたぐことなく、前記全閉時対向面の位置、または前記全閉時対向面の近傍の位置に、前記先細り形状の先端部が位置するように前記溝が設けられている。
【０００５】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの内燃機関のスロットル装置である。
請求項２に記載の内燃機関のスロットル装置は、請求項１に記載の内燃機関のスロットル装置であって、前記溝は、前記ボア内において前記バルブ部に対して吸入空気が流れる下流側にのみ設けられている。
【０００６】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの内燃機関のスロットル装置である。
請求項３に記載の内燃機関のスロットル装置は、請求項１または２に記載の内燃機関のスロットル装置であって、前記溝は、前記ボアを上下に分けた場合の下側にのみ設けられている。
【０００７】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの内燃機関のスロットル装置である。
請求項４に記載の内燃機関のスロットル装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関のスロットル装置であって、前記溝は複数本であり、前記ボアの周方向に並んで配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の内燃機関のスロットル装置を用いれば、ボアの軸方向に延びる溝の先端（先細り形状）を、バルブ部が全閉位置であるときのバルブ部の外周面と対向するボアの内周面である全閉時対向面の位置（全閉時対向面内の位置）、または全閉時対向面の近傍の位置（全閉時対向面から少し離れた位置）、に配置しているので、全閉時対向面に付着している水滴を溝に導き易い。また、全閉時対向面に近い位置では先細り形状であるため、毛細管現象により、水滴を微細な幅の溝に吸い込み易い。また、溝のみの構成であるので、製造や加工も容易である。
これにより、氷結によるバルブ部（スロットルバルブ）の固着をより抑制することができる。
また、全閉時対向面をボア内部に突出させず、ボア内壁に「溝」を設ける構造のみであるため、吸気抵抗の増加は、ほとんど発生しない。
【０００９】
また、請求項２に記載の内燃機関のスロットル装置によれば、全閉時対向面の近傍に水滴が付着していても、吸入空気の流れによって、全閉時対向面から遠ざかる方向に水滴を移動させることが期待でき、排水性をより向上させることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の内燃機関のスロットル装置によれば、スロットル装置が車両に組み付けられている状態では、全閉時対向面の近傍に水滴が溜まる場合、振動や重力等によって上側よりも下側により多く溜まると考えられるので、下側に設けた溝によって、より効果的に水滴を吸い込むことが期待でき、効果的に凍結防止を図ることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の内燃機関のスロットル装置によれば、複数の溝を周方向に配置することで、スロットル装置を車両に組み付けた際、どのような方向に組み付けられても下側に溝が存在するようにできる。また、組み付け方向が判っている場合、下側に複数の溝を設けることで、より適切に水滴を吸い込ませて効果的にバルブ部の固着（凍結）を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の内燃機関のスロットル装置１の例を示している。また、図２は、図１においてボア１１の軸に沿ったＡＡにて切断した場合の断面図におけるボア１１の周囲を示す図である。
【００１３】
●［スロットル装置１の構成と溝Ｍの詳細（図１、図２）］
図１に示すように、スロットル装置１は、内部に吸入空気が流れる略円筒状のボア１１を形成するボデー本体１０と、ボア１１内で回動してボア１１を開閉可能な略円板状のバタフライ式のバルブ部２０（スロットルバルブ）と、バルブ部２０に接続されてバルブ部２０をボア１１内で回動可能となるようにボデー本体１０に支持されるシャフト部３０を備えている。
なお、図１の例に示すスロットル装置１は、収容部１２に電動モータを収容しており、図示しないギア等を介してシャフト部３０を回動させるが、本発明のスロットル装置１は、電動モータを用いてシャフト部３０を回動させるスロットル装置に限定されるものではなく、電動モータを用いることなくアクセルペダルからのワイヤにてシャフト部を回動させるスロットル装置に適用することも可能である。
【００１４】
また、図２に示すように、ボア内壁１１ａの下流側（吸入空気の流れの下流側）には、ボア１１の軸方向（図２の場合、Ｘ軸方向）に延びる複数の溝Ｍが設けられている。なお、図２はバルブ部２０が全閉位置の状態を示している（バルブ部２０はＫ方向に回動可能である）。
溝Ｍは先細り形状であり、バルブ部２０がボア１１内で全閉となる位置において、バルブ部２０の外周面と対向するボア１１の内周面である全閉時対向面を、溝Ｍがまたがない位置（横切らない位置）に、先細り形状の先端部が位置するように、溝Ｍが設けられている。なお、拡大図Ｂに示すように先細り形状の先端部を全閉時対向面の近傍の位置に配置（全閉時対向面から少し離して配置）してもよいし、拡大図Ｃに示すように先細り形状の先端部を全閉時対向面の位置に配置（全閉時対向面内に配置）してもよい。先細り形状の先端部が全閉時対向面をまたぐように配置すると、バルブ部２０が全閉位置にあっても、溝Ｍから吸入空気がバルブ部２０の上流側から下流側に漏れるので好ましくない。先細り形状の先端部が全閉時対向面をまたがなければよい（溝Ｍが全閉時対向面を横切らなければよい）。
【００１５】
なお、溝Ｍの形状について、図１における拡大図ＡにはＶ溝形状の例を示したが、Ｖ溝形状に限定されるものではなく、Ｕ溝形状であってもよいし、コの字形状であってもよい。
また、溝Ｍの幅（ボア１１の軸方向に直交する方向、且つボア１１の径方向に直交する方向の長さ）を約１［ｍｍ］程度、溝Ｍの深さ（ボア１１の軸方向に直交する方向、且つボア１１の径方向の長さ）を約１［ｍｍ］程度とすると、より好ましい結果が得られ、水滴を効率よく吸い込むことができた。また、先細り形状の細さ及び長さは、毛細管現象を利用して全閉時対向面の近傍に溜まった水滴を効率よく吸い込むことができる適切な細さと長さに設定する。
また、溝Ｍの全体の長さ（ボア１１の軸方向の長さ）については、全閉時対向面の周囲の水滴を充分吸い込めるだけの適切な長さ（及び深さと幅）を設定する。
【００１６】
また、ボア１１内において溝Ｍの位置は、ボア１１を上下に分けた場合の下側にのみ設けるようにしてもよい。車両にスロットル装置１を組み付けた状態にて、重力や振動等にて水滴が下方に溜まり易いので、上側のみに溝Ｍを設けるより、下側のみに溝Ｍを設けるほうが、より好ましい。
また、図２の例では、バルブ部２０の下流側（吸入空気の流れの下流側）のみに溝Ｍを設けたが、バルブ部２０の上流側のみに溝Ｍを設けてもよいし、バルブ部２０の上流側と下流側の双方に溝Ｍを設けてもよい。なお、バルブ部２０の上流側と下流側とに溝Ｍを設けた場合、溝Ｍが全閉時対向面をまたがないように（横断しないように）、上流側と下流側に別々の溝Ｍを形成し、上流側と下流側とを結ぶ長い溝Ｍを形成しないようにする。
【００１７】
以上、本実施の形態にて説明したスロットル装置１は、ボア１１内のバルブ部２０の周囲（全閉時対向面の周囲）に溜まった水滴を、先端部を先細り形状にした溝Ｍにて、毛細管現象を利用して吸い込むことで、氷結によりバルブ部２０がボア１１内で固着（凍結）することをより抑制することができる。
また、ボア１１の径方向の内側に突出する突出部を有することなく、ボア１１内に細い溝Ｍを形成するのみであるため、吸入空気の吸気抵抗を増加させずに内燃機関の出力等に影響を与えることがなく、製造や加工も容易である。
また、ボア１１の全周に渡って複数の溝Ｍを設けておけば、車両に組み付ける方向に依存されず、どの位置が下になってもよい。組み付け方向がわかっている場合は、ボア１１の下側に溝Ｍを設けておくことで、バルブ部２０の固着（凍結）をより抑制することができる。
また、吸入空気の流れの下流側に溝Ｍを設けた場合、吸入空気の流れによって、全閉時対向面から遠ざかる方向に水滴を移動させることが期待でき、排水性をより向上できる。
【００１８】
本発明のスロットル装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造例等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態にて説明したスロットル装置１のボア１１は、アルミダイカストであってもよいし、樹脂であってもよく、材質は限定されない。
また、本実施の形態の説明では、複数の溝Ｍを設けた例を説明したが、溝Ｍの数は単数でもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のスロットル装置１の構成の例を説明する図である。
【図２】スロットル装置１のボア１１内に設けた溝Ｍを説明する図である。
【図３】従来のスロットル装置１０１のボア内に設けた溝１２４、及び突出部１２３を説明する図である。
【符号の説明】
【００２０】
１        スロットル装置
１０      ボデー本体
１１      ボア
１１ａ    ボア内壁
１２      収容部
２０      バルブ部
３０      シャフト部
Ｍ        溝
【図１】
2009281224.tif 000003
【図２】
2009281224.tif 000004
【図３】
2009281224.tif 000005