(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベンチュリー通路内にバタフライ式のスロットルバルブが設けられ、このスロットルバルブのバルブ回動軸に回動一体に設けられたスロットルプーリーにスロットルワイヤーが巻き付けられ、このスロットルワイヤーを引いてスロットルバルブを開くように構成されたエンジンのスロットル装置において、スロットルバルブ全閉位置付近にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径を、スロットルバルブが全開位置付近にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径よりも大きく設定する一方、前記ベンチュリー通路の入口側の内径を出口側の内径よりも大きく設定し、それら異なる内径によりその間に生じる段差部をスロットルバルブ回動軸の下流側近傍に配置すると共に、その段差部におけるベンチュリー通路の内周形状を、前記スロットルバルブの回動外周軌跡に沿う球面形状にしたことを特徴とするエンジンのスロットル装置。
【請求項２】
前記ベンチュリー通路に全閉位置に置かれたスロットルバルブの上流側と下流側を連通するエアー通路を設け、且つ、そのエアー通路をスロットルバルブの上流側へ回動する側のベンチュリー通路に配設する一方、前記ベンチュリー通路に全閉位置に置かれたスロットルバルブの下流側であって、前記エアー通路とはスロットルバルブ回動軸を挟んで反対側となる前記ベンチュリー通路の出口側付近にインジェクターポートを設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのスロットル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車等の車両のエンジンにはキャブレターやスロットルボディー（燃料噴射式の場合）等のスロットル装置が備えられている。このようなスロットル装置の多くは円筒状のベンチュリー通路内にバタフライ式のスロットルバルブが設けられた構造になっており、スロットルバルブの開度を変化させてベンチュリー通路内を流れる空気や燃料混合気の流量を変化させ、エンジン出力を調整するようにしている。
【０００３】
一般に、スロットルバルブはスプリングで常時閉弁方向に付勢されており、スロットルバルブのバルブ回動軸にはスロットルプーリーが回動一体に設けられている。そして、このスロットルプーリーに巻き付けられたスロットルワイヤーを引くことによってスロットルバルブを開かせている。
【０００４】
自動二輪車の場合、スロットルワイヤーの他端はハンドルバーに設けられたスロットルグリップに繋がっており、このスロットルグリップを捻ることによってスロットルワイヤーを引き、スロットルバルブを開くようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動二輪車等に搭載されている比較的小型なエンジンの場合でも、排気量が７５０ｃｃ以上の大排気量なものになると、エンジンの高出力化に伴って口径（ベンチュリー通路の内径）の大きなスロットル装置が用いられ、空気または燃料混合気の流量を大きくして高出力に対応している。
【０００６】
しかしながら、スロットル装置の口径が大きくなると、スロットル操作量（スロットルワイヤーの引き量）の少ない低速域においてはスロットル操作量に対するベンチュリー通路面積の変動量が過大になる傾向があり、僅かなスロットル操作でもエンジン出力が大きく変動してしまい、運転に慣れないと車速等のコントロールがしにくいという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、スロットル操作量の少ない低速域において、スロットル操作量に対するエンジン出力の変動量を小さくし、速度等のコントロール性を向上させることのできるエンジンのスロットル装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係るエンジンのスロットル装置は、請求項１に記載したように、ベンチュリー通路内にバタフライ式のスロットルバルブが設けられ、このスロットルバルブのバルブ回動軸に回動一体に設けられたスロットルプーリーにスロットルワイヤーが巻き付けられ、このスロットルワイヤーを引いてスロットルバルブを開くように構成されたエンジンのスロットル装置において、スロットルバルブ全閉位置付近にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径を、スロットルバルブが全開位置付近にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径よりも大きく設定する一方、前記ベンチュリー通路の入口側の内径を出口側の内径よりも大きく設定し、それら異なる内径によりその間に生じる段差部をスロットルバルブ回動軸の下流側近傍に配置すると共に、その段差部におけるベンチュリー通路の内周形状を、前記スロットルバルブの回動外周軌跡に沿う球面形状にした。
【０００９】
また、同じく前記目的を達成するため、本発明に係るエンジンのスロットル装置は、請求項２に記載したように、前記ベンチュリー通路に全閉位置に置かれたスロットルバルブの上流側と下流側を連通するエアー通路を設け、且つ、そのエアー通路をスロットルバルブの上流側へ回動する側のベンチュリー通路に配設する一方、前記ベンチュリー通路に全閉位置に置かれたスロットルバルブの下流側であって、前記エアー通路とはスロットルバルブ回動軸を挟んで反対側となる前記ベンチュリー通路の出口側付近にインジェクターポートを設けた。
【００１０】
本発明のように構成すれば、スロットルバルブが全閉位置から開き始める付近において、スロットルワイヤーの引き量に対するスロットルバルブの開度変化量が小さくなるため、スロットル操作量の少ない低速域ではスロットル操作量に対するエンジン出力の変動量が小さくなり、車両のコントロール性が向上する。
【００１１】
また、本発明のように構成すれば、スロットルバルブが全閉位置から開き始める付近において、スロットルバルブ開度に対するベンチュリー通路面積の変化量が小さくなるため、スロットル操作量に対するエンジン出力の変動量が一層小さくなり、低速域における車両のコントロール性が一段と向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るスロットル装置が適用された自動二輪車用エンジンの左側面図であり、向かって左側が車両前方である。
【００１３】
このエンジン１は、例えば燃料噴射式の直列４気筒４サイクルエンジンであり、そのクランクケース２の上面にシリンダーブロック３とシリンダーヘッド４とヘッドカバー５が順に載置、固定され、シリンダーヘッド４の後面に設けられたインテークポート６には４連のスロットルボディー７がスロットル装置として備え付けられている。スロットルボディー７は後斜め上方に向かって取り付けられており、その上端側がエンジン１の上方に位置するエアクリーナー８に連結される。なお、符号９で示す部材は排気管であり、符号10で示す部材はラジエーターである。
【００１４】
図２は図１に示すスロットルボディー７の拡大図で、本発明の一実施形態を示しており、図３は図２の III矢視によるスロットルボディー７の入口側の正面図である。また、図４は図３の IV-IV線に沿うスロットルボディー７の縦断面図である。なお、スロットルボディー７はエンジン１の各気筒に１基ずつ、合計４基設けられているが、図３では一番左側の気筒に設けられているスロットルボディー７のみが示されている。
【００１５】
まず、スロットルボディー７の内部にはベンチュリー通路12が略円筒状に形成されている。このベンチュリー通路12は、その入口側12ａがエアクリーナー８に繋がり、出口側12ｂがエンジン１のインテークポート６に繋がる。
【００１６】
また、ベンチュリー通路12の長手方向中間点付近には１本の回動自在なバルブ回動軸13がベンチュリー通路12を横切るようにして軸支され、このバルブ回動軸13に２本のビス14で回動一体にバタフライ式のスロットルバルブ15が固定されている。よって、バルブ回動軸13の回動に伴い円盤状のスロットルバルブ15が回動し、ベンチュリー通路12の通路面積が変化する。スロットルバルブ15は全閉位置15ａと全開位置15ｂとの間を回動し、全閉位置15ａではベンチュリー通路12の通路面積がゼロ（０％）となり、全開位置15ｂではベンチュリー通路12の通路面積が最大（100 ％）となる。
【００１７】
バルブ回動軸13の一端はスロットルボディー７の外部に突出しており、この部分にスロットルプーリー16が回動一体に設けられている。また、図３に示すように、バルブ回動軸13にはスロットルプーリー16とスロットルボディー７の間に位置するリターンスプリング17が軸装されており、このリターンスプリング17の付勢力によってスロットルバルブ15は常に全閉位置15ａ側に付勢される。
【００１８】
図２に示すように、スロットルプーリー16にはワイヤー孔16ａが穿設されており、このワイヤー孔16ａにスロットルワイヤー18のワイヤーエンド18ａが固定され、スロットルワイヤー18はスロットルプーリー16の外周に４分の１周強巻き付けられる。スロットルワイヤー18の他端は自動二輪車のハンドルバーに設けられた図示しないスロットルグリップに繋げられる。
【００１９】
上記スロットルグリップが捻られると、スロットルワイヤー18が引かれてスロットルプーリー16がＡ方向に回動し、スロットルバルブ15が全閉位置15ａから全開位置15ｂ側に回動してベンチュリー通路12の通路面積が拡張される。なお、スロットルバルブ15が全開位置15ｂまで回動した時におけるスロットルプーリー16のワイヤー孔16ａの位置は16ａ′となる。
【００２０】
スロットルプーリー16は楕円形に形成されている。図２では、スロットルバルブ15が全閉位置15ａにあり、このようにスロットルバルブ15が全閉位置15ａの付近にある時におけるスロットルプーリー16のワイヤー巻付接線半径Ｒ１は、スロットルバルブ15が全開位置15ｂの付近にある時におけるワイヤー巻付接線半径Ｒ２よりも大きく設定されている。例えばＲ２に対してＲ１は１．３〜１．７倍程度の大きさに設定される。
【００２１】
一方、図４に示すように、ベンチュリー通路12の入口側12ａの内径ｄ１は出口側12ｂの内径ｄ２よりも大きく設定されており、ベンチュリー通路12の中間部に段差部ｄ３が設けられている。この段差部ｄ３におけるベンチュリー通路12の内周形状は、スロットルバルブ15の回動外周軌跡15ｃに沿う半径Ｒ３の球面形状にされている。
【００２２】
また、スロットルボディー７にはベンチュリー通路12の出口側12ｂ付近に外部から斜めに合流するインジェクターポート21が形成されており、このインジェクターポート21にインジェクター（燃料噴射装置）22が挿入されて固定される。インジェクターポート21の角度は、各インジェクター22がエンジン１のインテークポート６に指向するように設定される。そして、４連で設けられている各スロットルボディー７のインジェクター22は、それぞれ自動二輪車の車幅方向に延びるデリバリーパイプ23に接続され、各インジェクター22に燃料が圧送される。なお、符号24で示す部材はプレッシャーレギュレーターである。
【００２３】
さらに、スロットルボディー７のベンチュリー通路12にはエアー通路25が設けられている。このエアー通路25は、全閉位置15ａに置かれたスロットルバルブ15の上流側と下流側とを連通させるように形成され、その通路面積をエアースクリュー26で調整できるようになっている。
【００２４】
以上のようにスロットルボディー７は構成されている。エンジン１が作動すると、エンジン１の吸気負圧によりエアクリーナー８からの新気がスロットルボディー７のベンチュリー通路12内を入口側12ａから出口側12ｂに向かって流れ、同時にインジェクター22から燃料が噴射されて新気に混合され、この燃料混合気がエンジン１のインテークポート６に吸入される。
【００２５】
自動二輪車の運転者は、スロットルグリップを捻ってスロットルバルブ15を回動させ、ベンチュリー通路12の通路面積を変化させて燃料混合気の流量を調整し、エンジン出力（車速）を選定する。なお、アイドリング運転時にはスロットルバルブ15が全閉位置15ａとなってベンチュリー通路12が閉鎖されるため、新気はエアー通路25を通ってエンジン１に供給されるが、エアースクリュー26の回転調整によりエアー通路25の通路面積を変化させてアイドリング回転数を調節することができる。
【００２６】
前に述べたように、このスロットルボディー７は、そのスロットルバルブ15が全閉位置15ａ付近にある時におけるスロットルプーリー16のワイヤー巻付接線半径Ｒ１が、スロットルバルブ15が全開位置15ａ付近にある時におけるスロットルプーリー16のワイヤー巻付接線半径Ｒ２よりも大きく設定されている。このため、スロットルバルブ15が全閉位置15ａから開き始める付近においては、スロットルワイヤー18の引き量に対するスロットルバルブ15の開度変化量が小さくなっている。
【００２７】
したがって、排気量が７５０ｃｃを越えるような大排気量のエンジンに適合するようにベンチュリー通路12の内径（口径）ｄ１，ｄ２を大きく設定しても、スロットルバルブ15が全閉位置15ａから開き始める付近では、スロットル操作量に対するベンチュリー通路12の通路面積変動量（即ち空気流量の変動量）が小さい。このため、スロットル操作量の少ない低速域においては、スロットル操作量に対するエンジン出力の変動量が小さくなり、自動二輪車のコントロール性が著しく向上する。
【００２８】
また、このスロットルボディー７は、ベンチュリー通路12の入口側12ａの内径ｄ１が、出口側12ｂの内径ｄ２よりも大きく設定されており、その段差部ｄ３におけるベンチュリー通路12の内周形状がスロットルバルブ15の回動外周軌跡15ｃに沿う半径Ｒ３の球面形状にされているため、スロットルバルブ15が全閉位置15ａから開き始める付近においては、スロットルバルブ15の開度に対するベンチュリー通路12の面積変化量が小さくなっている。したがって、スロットル操作量に対するエンジン出力の変動量が一層小さくなり、低速域における自動二輪車のコントロール性が一段と向上する。
【００２９】
図５は、従来および本実施形態のスロットルボディー７における、スロットル操作量（スロットルワイヤー18の引き量）に対するベンチュリー通路12の通路面積変化量を示した線図である。この図において、ベンチュリー通路面積が 100％になるのはスロットルバルブ15が全開位置15ｂにある時である。また、スロットル操作量が 100％になるのはスロットルグリップが完全に捻られた時である。
【００３０】
従来では、スロットルプーリー16のワイヤー巻付接線半径やベンチュリー通路12の内径が一定に設定されていたため、線▲１▼に示すように、スロットル操作量に正比例してベンチュリー通路面積が増大するようになっていた。このため、特に口径の大きなスロットルボディーの場合はスロットル操作量20〜30％程度までの低速域においてスロットル操作量に対するベンチュリー通路面積の変化量が過大気味になり、前に述べたような低速域でのコントロールのしにくさが問題になっていた。
【００３１】
これに対し、本発明に係るスロットルボディー７によれば、スロットルプーリー16のワイヤー巻付接線半径Ｒ１をＲ２よりも大きく設定したことにより、スロットル操作量に対するベンチュリー通路12の面積変化量は線▲２▼のような二次曲線的なものになる。さらに、ベンチュリー通路12の段差部ｄ３における内周形状をスロットルバルブ15の回動外周軌跡15ｃに沿う半径Ｒ３の球面形状にしたことにより、スロットル操作量20〜30％程度までのベンチュリー通路12の面積変化量は線▲３▼のようになる。
【００３２】
因みに、図５においてスロットル操作量10％の時におけるベンチュリー通路面積は、従来（線▲１▼）では10％であるが、本実施形態のスロットルボディー７によれば、線▲２▼の場合で８％、線▲３▼の場合では５〜６％と少なくなっており、スロットル操作量の少ない低速域におけるエンジン出力の変動量抑制に充分な効果が発揮されていることが明らかである。
【００３４】
また、本実施形態ではスロットル装置としてスロットルボディー７を例に挙げているが、キャブレターをスロットル装置として本発明を実施しても同様な効果が得られる。さらに、本実施形態のような自動二輪車用のエンジン１に限らず、自動車や船舶のエンジン等、他の用途のエンジンにも本発明に係るスロットル装置を適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエンジンのスロットル装置は、スロットルバルブが全閉位置付近にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径を、スロットルバルブが全開位置付近にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径よりも大きく設定したため、スロットルバルブの開き始め付近においては、スロットルワイヤーの引き量に対するスロットルバルブの開度変化量が小さくなり、これによってスロットル操作量の少ない低速域におけるスロットル操作量に対するエンジン出力の変動量を小さくして車両のコントロール性を向上させることができる。
【００３６】
また、本発明に係るエンジンのスロットル装置は、ベンチュリー通路の入口側の内径を出口側の内径よりも大きく設定し、その段差部におけるベンチュリー通路の内周形状を、前記スロットルバルブの回動外周軌跡に沿う球面形状にしたため、スロットルバルブの開き始め付近においては、スロットルバルブ開度に対するベンチュリー通路面積の変化量が小さくなり、これによってスロットル操作量に対するエンジン出力の変動量を一層小さくして低速域における車両のコントロール性を一段と向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスロットル装置が適用された自動二輪車用エンジンの左側面図。
【図２】図１に示すスロットルボディーの拡大図で、本発明の一実施形態を示す図。
【図３】図２の III矢視によるスロットルボディーの入口側の正面図。
【図４】図３の IV-IV線に沿うスロットルボディーの縦断面図。
【図５】従来および本発明の一実施形態であるスロットルボディーにおける、スロットル操作量に対するベンチュリー通路面積の変化量を示した線図。
【符号の説明】
１  エンジン
６  インテークポート
７  スロットル装置としてのスロットルボディー
８  エアクリーナー
12  ベンチュリー通路
12ａ  ベンチュリー通路の入口側
12ｂ  ベンチュリー通路の出口側
13  バルブ回動軸
15  スロットルバルブ
15ａ  スロットルバルブの全閉位置
15ｂ  スロットルバルブの全開位置
15ｃ  スロットルバルブの回動外周軌跡
16  スロットルプーリー
18  スロットルワイヤー
22  インジェクター
ｄ１  ベンチュリー通路の入口側の内径
ｄ２  ベンチュリー通路の出口側の内径
ｄ３  ベンチュリー通路の段差部
Ｒ１  スロットルバルブが開き始めの位置にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径
Ｒ２  スロットルバルブが全開位置にある時におけるスロットルプーリーのワイヤー巻付接線半径
Ｒ３  スロットルバルブの回動外周軌跡に沿う球面の半径
【図１】
0003733717.tif 000002
【図２】
0003733717.tif 000003
【図３】
0003733717.tif 000004
【図４】
0003733717.tif 000005
【図５】
0003733717.tif 000006