JPH0413382Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は内燃機関の吸気装置、特に吸気スロ
ツトル弁下流の吸気通路内に第２のスロツトル弁
を設けたものに関する。

（従来の技術） 低速低負荷運転時には、供給される燃料量が少
ないことからもともと良好で燃焼が得づらいのい
であるが、こうした運転時でも、燃焼室への吸気
流速を増して強いガス流動を生じさせることによ
り燃焼改善を図ることができる。そこで、吸気ス
ロツトル弁下流の吸気通路内にこの吸気通路を開
閉する第２のスロツトル弁を設け、高速高負荷運
転時にはこの第２スロツトル弁を全開にして流入
通路を大きく確保することにより、充填効率の向
上を図るとともに、低速低負荷運転時にはこの第
２スロツトル弁にて通路断面積を絞ることによ
り、あるいはこの第２スロツトル弁を全閉にして
該スロツトル弁をバイパスする第２吸気通路のみ
から吸気が流入するようにして通路断面積を小さ
くすることにより、強いガス流動が生ぜしめ、燃
焼を改善する吸気装置が提案されている（例えば
特開昭55−19943号参照）。

このような装置を第３図、第４図に示すと、１
はシリンダブロツク、２はシリンダブロツク１内
で往復動するピストン、３はシリンダブロツク１
上に固定されたシリンダヘツド、４はピストン２
とシリンダヘツド３間に形成された燃焼室、５は
シリンダヘツド３内に形成された吸気ポート、６
は吸気弁、７は排気ポート、８は排気弁、９は点
火栓、１０は吸気マニホールド、１１は気化器、
１２は気化器スロツトル弁をそれぞれ示し、この
気化器スロツトル弁一方２は車両運転室に配置さ
れたアクセルペダルにより作動される。

吸気マニホールド１０は、第３図並びに第４図
に示されるように、スペーサ１３を介してシリン
ダヘツド３に固定され、このスペーサ１３に貫通
される円柱状の通路１３Ａが吸気マニホールド１
０に形成される吸気通路１０Ａの一部を構成す
る。

このスペーサ１３に形成される各通路１３Ａに
は各気筒に対してそれぞれ１個の第２スロツトル
弁１４が設けられる。これら第２のスロツトル弁
１４は、第４図に示すように、各通路１３Ａを貫
通する共通のスロツトル軸１５に固定され、この
共通スロツトル軸１５の一方のスロツトル軸端部
１５Ａに固着したアーム１６の先端部には負圧ダ
イヤフラム装置１７の制御ロツド１８がリンク結
合される。

第２スロツトル弁１４を駆動するアクチユエー
タとして設けられるダイヤフラム装置１７は、ダ
イヤフラム１９により隔成された負圧室２０と大
気室２１とを有し、この負圧室２０内にはダイヤ
フラム押圧用圧縮ばね２にが挿入される。負圧室
２０は負圧導管２３を介して第２スロツトル弁１
４上流の吸気通路１０Ａに連結され、一方ダイヤ
フラム１９には制御ロツド１８が固定される。

気化器スロツトル弁１２の開度が小さい低負荷
運転時には、第３図に示すように、気化器スロツ
トル弁１２下流の吸気通路１０Ａの負圧は大き
く、従つてこのときダイヤフラム１９は圧縮ばね
２２のばね力に抗して上昇するので、第２スロツ
トル弁１４は第３図に示すような全閉位置をと
る。

この場合、第２スロツトル弁１４をバイパスす
る補助通路が通路２６を介して吸気マニホールド
集合部１０Ｂに連通される分配通路２４Ａと、吸
気ポート５の接線方向に開口する通路２７から構
成されており、通路面積を絞られることにより高
速度で噴出する混合気は燃焼室４内に接線方向か
ら流入し、燃焼室４内に、第４図において、矢印
Ａで示すような強力な旋回流（スワール）を発生
する。その結果、燃焼室４内における燃焼が大幅
に促進されることになる。

一方、気化器スロツトル弁１２は大きく開弁し
て高負荷運転が行われているときには、気化器ス
ロツトル弁１２下流の吸気通路１０Ａの負圧が小
さくなるため、ダイヤフラム１９は圧縮ばね２２
のばね力により下降し、これにより第２スロツト
ル弁１４は全開する。この結果、大部分の混合気
は吸気通路１０Ａ、通路１３Ａを介して直接吸気
ポート５内に流入するため高い充填効率を確保す
ることができる。

（発明が解決しようとする問題点） こうした装置では、すべての第２スロツトル弁
１４は共通のスロツトル軸１５に固定され、共通
スロツトル軸１５の軸方向の移動は他方のスロツ
トル軸端部１５Ｂと一方のスペーサ側面部１３Ｂ
との間のストツパ２９で規制し、軸方向には第２
スロツトル弁１４の周縁と通路１３Ａの壁面との
間に所定のクリヤランスを設けている。

また、スロツトル軸１５の回動に伴つて軸中心
が振れるので、スロツトル軸と直角方向にもクリ
ヤランスを設ける必要があり、結局第２スロツト
ル弁１４の全周縁と通路１３Ａの壁面との間には
均等なクリヤランスを設け、第２スロツトル弁１
４の回動を円滑にするようにしている。

ところが、通常スロツトル軸１５とスペーサ１
３の材質が異なるので、材質によつて線膨張率に
大きな差があり、組み付け時に第２スロツトル弁
１４の全周縁に設けたクリヤランスにより第２ス
ロツトル弁１４が円滑に作動していても、高負荷
時のように高温条件下になると、スペーサ１３に
対するスロツトル軸１５の軸方向の相対的な変位
が温度差に比例して大きくなるため、軸方向のク
リヤランスがなくなる。

特に、こうした相対的変位はストツパ２９によ
る規制位置からの距離に比例して大きくなるた
め、第４図においては、他方のスペーサ側面部１
３Ｃに近い気筒において第２スロツトル弁１４の
周縁が通路１３Ａの壁面に片当たりしたり、ステ
イツク（接触摩擦により第２スロツトル弁１４が
くつつきを生じること）ぎみになり、円滑な作動
がなされなくなる。たとえば、低負荷時において
第２スロツトル弁１４が全閉しないと、通路断面
積を十分に絞ることができず、強力なガス流動を
発生させることができなかつたり、一部の気筒に
ステイツクが生じると、気筒間にトルクのばらつ
きを生じたりする。また、高負荷時においては、
第２スロツトル弁１４を全開させることができな
いと、充填効率を高めることができなくなる。

一方、こうした温度変化に伴う熱膨張に対処す
るためには、予めスロツトル軸方向のクリヤラン
スを拡大すればよいともいえるが、それでは第２
スロツトル弁１４の全閉時にもこのクリヤランス
を通過して流れる吸気が多くなるため、通路面積
を絞る効果が弱まり、強力なガス流動を発生させ
ることができなくなるのである。

この考案は、第２スロツトル弁の固定されるス
ロツトル軸と第２スロツトル弁周囲の通路を構成
する部材との間の、スロツトル軸方向の熱膨張に
伴う相対的変位を低減する吸気装置を提供するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この考案は吸気スロツトル弁下流の吸気管の各
気筒の吸気通路内に第２のスロツトル弁を各々設
け、該第２のスロツトル弁を共通のスロツトル軸
に固定した内燃機関の吸気装置において、前記ス
ロツトル軸の軸方向のほぼ中央にスロツトル軸と
同心のリング状溝を設け、スロツトル軸と直交す
る方向からこのリング状溝に向かつてピンを突出
させてピンとリング状溝とが係合するようピンを
前記吸気管に固定するとともに、リング状溝側の
ピン軸端部を、この軸端部がリング状溝をほぼ半
周に渡り所定のクリヤランスをもつて被覆するよ
うに曲面に形成した。

（作用） スロツトル軸のような棒状部材は熱膨張により
軸方向に変位し、第２スロツトル弁周囲の部材と
の間の相対的変位は規制位置と第２スロツトル弁
の固定位置との距離に比例して大きくなる。この
ため、一方のスロツトル軸端部を規制位置とする
従来例では、この規制位置と第２スロツトル弁の
固定位置との間の距離が大きいので、相対的変位
が大きくなる。相対的変位が大きいと、スロツト
ル軸方向のクリヤランスがなくなり、第２スロツ
トル弁の片当たりやステイツクが発生する。

これに対し、この考案ではスロツトル軸の軸方
向のほぼ中央に設けたリング状溝とこの溝に向か
つて突出するピンとが係合するようピンを吸気管
に固定することによつて、スロツトル軸方向の規
制位置をスロツトル軸のほぼ中央としており、こ
の規制位置と第２スロツトル弁の固定位置との距
離が短くてすむ。このため、同一温度差に対し距
離が短くなつた分だけ熱膨張による相対的変位を
低減することが可能となる。この結果クリヤラン
スを最小限に抑えることが可能となり、高温下の
低負荷時においても通路断面積を十分に絞ること
ができると同時に、第２スロツトル弁の円滑作動
が保証される。

また、スロツトル軸が回動に伴つて振れを生じ
るのであるが、この振れがリング状溝とピンとの
間のクリヤランスにて確実に規制されるととも
に、他の部分においてスロツトル軸と直角方向の
クリヤランスの管理を行う必要もない。

さらにまた、リング状溝側のピン軸端部がリン
グ状溝をほぼ半周に渡つて被覆されると、スロツ
トル軸の振れに伴つてリング状溝とピンとが接触
したとき、接触面積が広いので、接触時の摩耗が
小さくなる。

しかも、ピンとリング状溝との係合は、ピンを
吸気管に固定するだけで行われるため、ピンの取
付けが非常に容易である。

（実施例） 第１図はこの考案の第１実施例のスペーサの断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図である。

図中１３はシリンダヘツドと吸気マニホールド
との間に介装されるスペーサであり、このスペー
サ１３と吸気マニホールドにより吸気管を形成し
ている。このスペーサ１３には吸気通路の一部を
構成する円柱状の通路１３Ａが、円柱状通路１３
Ａの軸が同一平面内にあるように、並列に貫通さ
れる。なお、この通路１３Ａは吸気絞り弁下流に
位置するものである。

この通路１３Ａには通路１３Ａに対し直角方向
に棒状のスロツトル軸３１が貫通される。

このスロツトル軸３１の軸方向の移動を規制す
るため、リング状溝３２とこのリング状溝に向か
つて突出するピン３３が設けられる。即ち、スロ
ツトル軸３１の軸方向のほぼ中央にはスロツトル
軸３１と同心のリング状溝３２が設けられ、スロ
ツトル軸３１と直交する方向から圧入されるピン
軸端部３３Ｃがこのリング状溝３２と係合するよ
うピン３３がスペーサ１３に固定される。この場
合、リング状溝３２とピン３３とのクリヤランス
により、スロツトル軸方向に許容される移動距離
を管理する。

ピン３３は、第２図に示すように、軸部３３Ｂ
とこの軸部３３Ｂよりも外径の大きな傘部３３Ａ
とからなり、傘部３３Ａの厚さにより軸部３３Ｂ
の圧入深さを決定する。

また、リング状溝側のピン軸端部３３Ｄを曲面
に形成し、このピン軸端部３３Ｄがリング状溝３
２をほぼ半周に渡り被覆するようにするととも
に、ピン軸端部３３ｄとリング状溝３２との間に
所定のクリヤランスをとり、ピン３３がスロツト
ル軸３１に接触してスロツトル軸３１の回動動作
を阻害することがないようにしている。

こうしてスロツトル軸３１の軸方向の初期位置
が設定されると、このスロツトル軸３１に通路１
３Ａを開閉する第２スロツトル弁１４が配設さ
れ、ここにスロツトル軸３１は各気筒に共通のス
ロツトル軸となる。

また、このスロツトル軸３１の一方の軸端部３
１Ａにはアーム１６が固着され、アーム１６の先
端部にはアクチユエータとしての負圧ダイヤフラ
ム装置の制御ロツドがリンク結合される。

なお、熱膨張によるスロツトル軸３１とスペー
サ１３との間の相対的変位δはスロツトル軸３１
の規制位置からの距離Ｌ，スペーサ１３とスロツ
トル軸３１との間の線膨張率の差Δα，温度差ΔT
の積に比例するため（δ＝Δα×ΔT×Ｌ）、相対
的変位が最大となるのは、スロツトル軸３１の規
制位置から最も遠い位置にある気筒であり、この
気筒での第２スロツトル弁１４の相対的変位δ_MAX
を最大のクリヤランスとすればよい。

以上のょうに構成されると、スロツトル軸３１
のピン３３にょる規制位置から各第２スロツトル
弁１４の固定位置までの距離が短くなる。特に、
従来例でスロツトル軸の規制位置より最も遠くに
位置していた気筒に対しては、この実施例では距
離がほぼ半分となる。このため、熱膨張に伴う相
対的変位は、この実施例では、スロツトル軸３１
の規制位置と第２スロツトル弁１４の固定位置と
の間の距離の短縮割合に比例して小さくなる。

この結果、第２スロツトル弁１４の全周縁と通
路１３Ａの壁面との間に設けるクリヤランスを小
さなものにすることが可能となり、この小さなク
リヤランスにより、スロツトル軸方向の相対的変
位を吸収して第２スロツトル弁１４の片当たりや
ステイツクを防止すると同時に、第２スロツトル
弁１４の閉弁時には通路断面積を絞る効果を十分
に発揮させることができる。

また、相対的変位の減少に伴い、生産時のクリ
ヤランスを正確に管理することができる。

さらに、スロツトル軸３１は回動に伴い軸心が
振れるが、この振れはピン３３とリング状溝３２
との間のクリヤランスにて確実に規制することが
できる。また、他の部分においてスロツトル軸と
直角方向のクリヤランスの管理を行う必要がな
く、生産性が向上する。

さらにまた、スロツトル軸３１が振れることに
よつて、リング状溝３２とピン３３とが接触して
も、接触面積が広いので、接触時の摩耗を小さく
することができる。

しかも、ピン３３は外側から圧入するだけでス
ペーサ１３に固定されるため、ピン３３の取付け
が非常に容易である。

（考案の効果） この考案は吸気スロツトル弁下流の吸気管の各
気筒の吸気通路内に第２スロツトル弁を各々設
け、該第２スロツトル弁を共通のスロツトル軸に
固定した内燃機関の吸気装置において、前記スロ
ツトル軸の軸方向のほぼ中央にスロツトル軸と同
心のリング状溝を設け、スロツトル軸と直交する
方向からこのリング状溝に向かつてピンを突出さ
せてピンとリング状溝とが係合するようピンを前
記吸気管に固定するので、熱膨張に伴うスロツト
ル軸方向の相対的変位を小さなものにして、第２
スロツトル弁の片当たりやステイツクを発生させ
ない最小のクリヤランスの設定が可能となり、ス
ロツトル軸とスロツトル軸周囲の部材との材質の
相違による線膨張率の差が大きくても、冷間時か
ら高温条件下まで、より強力なガス流動を発生さ
せることができる。

また、リング状溝とピンとの係合によつてスロ
ツトル軸と直角方向の振れを規制することができ
るため、スロツトル軸の回動に伴う振れを確実に
規制することができるとともに、他の部分におい
てスロツトル軸と直角方向のクリヤランスの管理
を行う必要がなく、生産性が向上する。

さらに、リング状溝側のピン軸端部を、この軸
端部がリング状溝をほぼ半周に渡り所定のクリヤ
ランスをもつて被覆するように曲面に形成したの
で、リング状溝とピンの接触時の摩耗を低減する
ことができ、しかもピンとリング状溝との係合は
ピンを吸気管に固定するだけで行われるため、ピ
ンの取付けが非常に容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のスペーサの断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図である。第
３図は第４図のＩ−Ｉ線に沿つてみた、従来例に
係る内燃機関の断面側面図、第４図は従来例に係
る内燃機関の平面図である。 １３……スペーサ、１３Ａ……通路、１４……
第２スロツトル弁、３１……スロツトル軸、３２
……リング状溝、３３……ピン、３３Ａ……傘
部、３３Ｂ……軸部、３３Ｄ……ピン軸端部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気スロツトル弁下流の吸気管を各気筒の吸気
   通路内に第２のスロツトル弁を各々設け、該第２
   のスロツトル弁を共通のスロツトル軸に固定した
   内燃機関の吸気装置において、前記スロツトル軸
   の軸方向のほぼ中央にスロツトル軸と同心のリン
   グ状溝を設け、スロツトル軸と直交する方向から
   このリング状溝に向かつてピンを突出させてピン
   とリング状溝とが係合するようピンを前記吸気管
   に固定するとともに、リング状溝側のピン軸端部
   を、この軸端部がリング状溝をほぼ半周に渡り所
   定のクリヤランスをもつて被覆するように曲面に
   形成したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。