JPH11166426A - エンジンのスロットル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】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15が全閉位置15
ａ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を、スロットルバルブ15が全開位置
15ｂ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よりも大きく設定した。また、ベ
ンチュリー通路12の入口側12ａの内径ｄ１を出口側12ｂ
の内径ｄ２よりも大きく設定し、その段差部ｄ３におけ
るベンチュリー通路12の内周形状を、前記スロットルバ
ルブ15の回動外周軌跡15ｃに沿う球面形状にした。

Description

【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。

【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。

【００１０】請求項１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、請求項２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ｄ
３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）
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、線の場合で８％、線の場合では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。

【００３３】なお、スロットルプーリー16のワイヤー巻
付接線半径Ｒ１をＲ２よりも大きく設定することと、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に沿う球面形状にす
ることは、両方一緒に実施することが望ましいが、どち
らか一方だけを実施しても良い効果が得られる。

【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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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を、スロットル
   バルブ15が全開位置15ｂ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
   設定したことを特徴とするエンジンのスロットル装置。
2. 【請求項２】 前記ベンチュリー通路12の入口側12ａの
   内径ｄ１を出口側12ｂの内径ｄ２よりも大きく設定し、
   その段差部ｄ３におけるベンチュリー通路12の内周形状
   を、前記スロットルバルブ15の回動外周軌跡15ｃに沿う
   球面形状にした請求項１に記載のエンジンのスロットル
   装置。