JPS63277828A - 内燃機関用多連スロツトル機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多気筒エンジンのスロットル機構に関し、殊に
各気筒に空気を導入する各分岐管に各々空気量制御用の
スロットル弁を備えた。いわゆる多連式のスロットル機
構に関する。

〔従来の技術〕

特開昭５９−２８０３８　号公報等で知られるこの種内
′燃機関の多連式スロットル機構においては、スロット
ル弁を支承するシャフトが、各分岐管を貫通して配置さ
れている為、シャフトの軸受が各分岐管毎に２箇所必要
となり４気筒では８箇所、６気筒では１２箇所に軸受に
よって支持されていた。

また、アイドリング時の空気流量のバラつきを少なくす
る為に各スロットルバルブに通気孔もしくは切欠きを設
は七、初期空気量を確保するようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様に構成された従来の多連スロットル機構では軸受
の摩擦抵抗が大きくて、スロットル弁の駆動力が非常に
大きくなり、実用に供しなかった。

また、初期空気量の確保にあたってはスロットル弁に特
殊な加工が必要で作業性が悪かった。

本発明の目的は、シャフトに作用する軸受の摩擦抵抗を
小さくして、スロットル弁の駆動力を小さくする点にあ
る。

また、本発明のもう一つの目的は、初期空気の確保を特
別な作業の追加なしに達成する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的は、２本以上を一組とした分岐管を一
つのブロックに貫設することによって、隣接する分岐管
の間の隔壁の数を減らし、結果的に軸受の数を低減する
ことによって達成される。

特にシャフトの両端側に位置するブロックの分岐管壁に
のみ軸受を設け、隣接する分岐管を仕切る隔壁に設けた
貫通孔にはシャフトを遊嵌する様に構成すると更に軸受
の数を減らすことができ軸受の戸擦抵抗をより小さくす
ることができる。

また、隣接する分岐管を仕切る隔壁に設けた貫通孔にシ
ャフトを遊嵌し、そのシャフトと貫通孔内周壁との間に
初期空気の確保を得る為の空隙を設けることによって、
もう一つの目的は達成される。

〔作用〕

以上の様に構成された本発明によれば隣接する分岐管の
間に存在する隔壁を実質的に一つにできる為、軸受の数
も半減でき、結局軸受部における摩擦抵抗の小さい内燃
機関の多連式スロットル機構を得ることができる。

特に隣接する分岐管の間を仕切る隔壁にはシャフトが遊
間する貫通孔を設け、シャフトの両端側に位置する分岐
管壁にのみ軸受を設ければ、軸受の数はブロックの数の
２倍、即ち、ブロックが一つなら軸受は２箇所、ブロッ
クが二つなら軸受け４箱所に減少させることができる。

また、分岐管が貫設されたブロックの両側の隔壁てシャ
フトを支承し、その間に位置する隔壁にはシャフトが遊
嵌する貫通孔を形成することによりその部分に形成され
た空隙によって初期空気を確保することができる。この
場合、初期空気を確保する空隙の形成作業はシャフトを
遊嵌する貫通孔の形成作業が兼用でき、特））１１な加
工作業が不要となる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図ないし第３図にもとづき
説１！Ｉ］する。

第１図は燃温噴射式多気筒エンジンの概略的構成を示し
、１０１はエアクリーナであり、クリーナニレメンｌ−
１０２によって吸入した空気を浄化する。１０３は主吸
気通路を示し、ホットワイヤ（熱線流量計）式エアフロ
メータ１０４がベンチェり部に設けたバイパス通路内に
を設置しである。

主吸気通路１０３の下流端には分配チャンバ１０５が接
続されている。分配チャンバ１０５には、複数の分岐通
路１０　ｆ；　ａ〜１０６ｄの上流端が開口されており
、これら分岐通路１０６ａ〜１０６ｄの下流端は屈曲管
１０９　ａ〜１０９ｄを介してエンジンブロック１０７
の各気筒１０８ｄ〜１０８ｄに接続されている。なお１
分岐通路１０６ｄ〜１０６ｄは各々に分岐通路ブロック
１０６Ａ。

１０６Ｂに貫設された直管通路１１６ａ〜１１６ｄと接
続管部１０９Ａ、１０９Ｂに形成された屈曲管１０９ａ
〜１０９ｄから構成されている。

上記分岐通路１０６ａ〜１０６ｄの直管部１１６ａ〜１
１６ｄにはそれぞれスロットル弁１００ａ〜１００ｄが
設けられている。スロットル弁１００ａ〜１００ｄは分
岐通路ブロック１０６Ａに支承され、通路１０６ａ、１
０６ｂを横切って架設されたスロットルシャフト１１１
Ａに、スロットル弁１００ｃ〜１００ｄは分岐通路１０
６　ａ　−１０６ｄの直管部１１６ｃ〜１１６ｄに亘っ
て架設されたスロットルシャフト１１１Ｂに、それぞれ
止めねじ１２０等を介して固定されている。スロツＩ・
ルシャフト１１１Ａ、ＩＩＩＢはリンク機構１１５を介
して連接されているのでスロットル操作子１１２により
シャフト１１１Ｂを回動操作すると、シャフト１１１Ａ
も同期して回動し、各スロットル弁１００ａ〜１００ｄ
が第２図の矢印へ方向へ回動されるようになっている。

各分岐通路Ｌ　Ｏ６ａ　−１０６ｄの直管部］１６ａ−
１１６ｄには、スロットル弁１００　ａ　−１００ｄよ
りも下Ｍｔ　（ＩＩＩに位置してインジェクタ１１３８
〜１１３ｄが設けられている。インジェクタ１１３８〜
１１３ｄは公知の電子制御式のものでマイクロコンピュ
ータ１１４などの電子制御装置により燃料の噴射量が制
御される。前述したエアフロメータ１０４が主吸気通路
１０３を流れる空気流量を計測すると、この空気流量に
応じた電気的信号を上記コンピュータ１１４に投入する
。コンピュータ１１４は上記エアフロメータ１０４から
の信号回転数信号Ｎ、空燃比センサからの信号Ａ　／　
Ｆ、スロットル弁の開度信号Ｏあるいは冷却水温信号Ｔ
ｗ等にもとづき噴射すべき燃料量を演算し、この演算値
にもとづき各インジェクタＬ　１．３　ａ〜１１３ｄに
指令信号を与える。したがって各インジェクタ１１３ａ
−１１３ｄはコンピュータ１１４からの指令にもとづき
それぞれ分岐通路１０６ａ〜１０６ｄへ燃料を噴射する
ようになっている。

分岐通路の直管部１１６ａ、１１６ｂを仕切る隔壁と同
直管部１１６ｃ、１１６ｄを仕切る隔壁には上記スロッ
トルシャフトＩＩＩＡ、ｆｉｌｌ”３が遊嵌される貫通
孔がそれぞれ開設されている。

各貫通孔の内周面と各シャフトの外周面との間の空隙断
面積が同一に形成されており、しかも第８図に示す如く
少なくとも下流側の空隙ＧはスロットルシャフトＩＩＩ
Ａ、ＩＩＩＢの最大撓み量（後述する）より大きい値に
形成されている。

このような構成による実施例の作用について説明する９ エンジン運転中に、エアクリーナ１０１を通じて主吸気
通路１０３に吸引された空気は、分配チャンバ１０５に
より各分岐吸気通路１０６ａ〜１０６ｄに分配され、こ
れら分岐吸気通路１０６ａ〜１０　Ｇ　ｄ　カらそれぞ
れ気筒１０８　ａ　〜１０８　ｄ　１．：−導かれる。

一方、燃料は前記したように、主吸気通路１０３を流れ
る空気量に応じて、各インジェクタ１１３ａ〜１１３ｄ
から各分岐通路１０６ａ〜１０６ｄのスロットル弁１０
０ａ〜１００ｄよりも下流側に噴射される。よって、分
岐通路１０６ａ〜１０６ｄにおいてはスロットル弁１０
０ａ〜１ｏｏｄよりも下流側で燃料が空気に混合され、
この混合気が気筒１０８ａ〜１０８ｄへ供給される。

この場合、それぞれの分岐通路１０６　ａ　−１０６ｄ
に供給される燃料噴射量は、主吸気通路１０３を通る吸
気流量にもとづきコンピュータ１１４によって制御され
るので、各分岐通路１０６８〜１０６ｄ間における燃料
量のばらつきは少ない。これに対し、分岐通路１０６ａ
〜１０６ｄを流れる空気量は、分配チャンバ１０５によ
る分配ばらつき、スロットル弁１００ａ〜１００ｄの開
度ばらつき等が原因して通路１０６ａ〜１０６ｄ間でば
らつきを生じる。

しかしながら本実施例においては、それぞれのブロック
隔壁のスロットルシャフトが貫通する通孔部分に互に同
一断面積をもつ空隙１１８ａ。

１１８ｂを開設したので、これら空隙１１８ａ。

１１８ｂを通る空気量は各分岐通路１０６８〜１０６ｄ
間においては同等とすることができる。

この種のエンジンにおいては、各分岐吸気通路に噴射さ
れる燃料量が主吸気通路を流れる空気の総呈に応じて制
御されるので各分岐吸気通路に供給される燃料噴射量の
ばらつきは少ないが、各分岐吸気通路を流れる空気量は
、その分配ばらつき、各分岐吸気通路におけるスロット
ル弁の開度誤差。

特にスロワ１〜ル弁のスロットル弁に対する組立てばら
つきなどの原因により各分岐通路間における空気流量が
ばらつきを生じる。

このため、各気筒間においては、それぞれ空隙比（Ａ／
Ｆ）にばらつきを生じ、特にアイドル運転時の如くスロ
ットル弁が閉じられている運転状態の場合にＡ／Ｆのば
らつきが大きい不具合がある。

しかるに、本実施例では分岐通路１０６ａ〜１０６ｄ間
においては空隙１１８ａ、１１８ｂを通る空気量が同量
となるので少なくともこの空気流量を初期流量として確
保することができるから、上記分配ばらつきやスロツ１
〜ル開度のばらつき等に原因するばらつきの影響を軽減
することができる。この結果、各分岐吸気通路６・・・
間における空気量のばらつきが少なくなり、よってＡ／
Ｆのばらつきも軽減される。

特に空隙１１８ａ、１１８ｂは、スロットル弁１００ａ
〜１００ｄが閉じられている場合、あるいは低開度状態
において有効に機能する。

一方従来の多連スロットル機構では分岐管が一本毎に独
立して形成されているので、各分岐通路毎に一対の軸受
が必要であり、この為軸受の数は４気筒では８個、６気
筒では１２個必要であった。

第７図は軸受の数とスコツ１−ルシヤフ１−の回転駆動
トルクとの関係を示すものである。軸受の数に比例して
スロツ１へルシャフトの回転駆動トルクは増大する。特
に、スロットル弁が全閉に近い、アイドル運転のような
状態ではスロットル弁に作用する吸気負圧によってシャ
フトが軸受に押し付けられ、増々回動トルクが増大する
。

本実施例によれば、２本以上の分岐通路を１組としてそ
の直管部を並列に貫設したのでブロック内の隣接する分
岐管の間の隔壁は両分枝管に共通の一つの隔壁となる。

従って第１，３図のように４気筒の機関において２本−
組の分岐通路ブロック１０６Ａ、１０６Ｂを設けた場合
には、軸受の数は６個に減少する。更に実施例では、同
一ブロック内で隣接する分岐管を仕切る隔壁にはシャフ
トを遊嵌する通孔を設はシャツｉ−が隔壁に接触しない
様にした。その結果軸受は各ブロック毎にその両側の２
箇所ずつ計４個となり、シャフトの回動トルクを大幅に
減少することができる。

スロットル弁に吸気負圧が作用した時でもシャフトが隔
壁に接触しない様にする為には、シャフトの遊嵌する通
孔の部分の空隙１１８ａ、１１８ｂをシャフトの径、軸
受間のシャフトの長さ、最大吸気負圧等で決定する必要
がある。

第４図には、シャフトの径を１０ｎｎ、スロツｌ−ルバ
ルブの径が４５　ｍｕ、シャフトの長さくａ−ｆ間の寸
法）が９７　ｉｎｎのものを用い、アイドル回転数８０
０ｒｐｍでスロットル弁を全閉状態にした時のシャツ１
への各点での撓み量を１（ＩＩＩ定したものである。

この場合では、中央の隔壁の部分が最大撓み量を示し、
約０．０６ｍｕであった。

従って第８図に示す如くシャフトの下端（空気流を基憎
にして下流側の空隙Ｇを０．０６ｎ１１１より大きく形
成すれば良い。

先に説明した様に初期空気量の確保の為の空隙と兼用す
る場合は、下流側の空隙を０　、０６　ｍｍ以上に設定
し、上流側あるいは両サイドの空隙を初期空気量確保に
必要な空隙に設定することができる。第８図に如くシャ
フト１１１の中心軸に対して通孔１１８を偏心させるの
も一つの方法である。

第４図、第６図には６気筒用のものを３本の分岐通路を
１組としてその直管部を各ブロックに貫設した例である
。

この場合シーに’フトの長さが１５０ｍ＋＋（ａ−ｅの
寸法）で、最大撓み量はその中間の０点で０．０９ｍｎ
であるが、各隔壁部での最大撓み量は約０．０８ｍであ
るので、この場合の空隙Ｇは０　、０８　＋ｍ＋　を基
準に設定すれば良い。この例では１２個の軸受が４個に
減少しその効果が大きい。

尚、これら実施例では分岐通路を２つのブロックに分割
形成したが、シャツ！−や軸受の強度等の問題が解決で
きれば、４気筒では４本を１組としてブロックに４本の
直管部を、６気筒の場合は６本を】組としてブロックに
６本の直管部を貫設する様にすることも可能である。

尚、本実施例では、直管部の設けられたブロックをチャ
ージタンク１０５にガスケット１０５ａを介して直接固
定したが両者間に屈折通路が必要な場合は、別途形成し
た接続管路手段を介在させても良い。

更に上記接続管路あるいは第１図中の接続管路１０９Ａ
、１０９Ｂは、各ブロック１０６Δ。

１０６Ｂとそれぞれ一体に形成することもｉ＋ｆ能であ
る。

以上のように本実施例では分岐通路の数に関係なく、４
個の軸受でスロットルシャフトを支承するので、第７図
に示す如く、気筒数に関係なく、軸トルクを一定にでき
る。

尚、スへての分岐通路を一つのブロックに貫設して本実
施例のように構成した場合は軸受は２筒所となり、更に
軸トルクを小さくできる。

以上の実施例では、初期空気量を確保する為に隔壁を貫
通するシャフトのまわりに空隙を設け、シャフトの撓み
をこの空隙を利用して許容する様にしたが、この空隙に
相当する初期空気確保の手段を別に設けるなら、シャフ
トのまわりに空隙のところに軸受を配置しても良い。こ
の場合でも軸受の数は従来より少なくできるので本発明
の効果を達成できる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば多連式スロットル機構の軸
受の数を減少でき、輔１〜ルクを小さくできるという実
用的な効果が得られる。

また別の発明では多連スコツ１〜ル機構のスロットルシ
ャフトの貫通する隔壁の通孔をシャフトより大径にする
ことによって特別な加工なしに初期空気量を確保するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である４気筒内燃機関の多連
スロットル機構を示す図面、第２図は本実施例の一部拡
大説明図、第３図は第１図の部分拡大断面図、第４図は
本発明を適用した６気筒内燃機関の多連スロットル機構
の部分縦断面図、第５図、第６図はスロットルシャフト
の撓み量の測定結果を示す図面、第Ｓ図は従来技術と本
発明の１００ａ〜１００ｆ・・・スロットルバルブ、１
０６Δ、１０６Ｂ・・・分岐通路ブロック、１０９Ａ。 １０９Ｂ・・・接続管部、ＩＩＩＡ、ＩＩＩＢ・・・ス
ロツ１−ルシャフ１へ、１１２・・スロットルレバー、
」１５・・・連動レバー、１１６Ａ、１１６１３・・双
しばね、１１８　ａ　〜ｌ　１８　ｄ−空隙、１２３ｄ
〜１２３ｄ・・軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主吸気通路の下流を複数の分岐通路に分岐するとと
   もに、これら分岐通路の下流端をそれぞれ気筒に接続し
   、上記各分岐通路に互いに連動されるスロットル弁を設
   けたものにおいて、前記分岐通路の少なくとも一部を形
   成する通路手段が少なくとも２本以上を１組として並列
   に貫設されたブロックを設け、このブロックに支承され
   た前記通路手段を横断するシャフトに各通路手段の通路
   断面積を制御するスロットル弁を取付けたことを特徴と
   する内燃機関用多連スロットル機構。 ２、特許請求の範囲第１項に記載したものにおいて、前
   記通路手段が気筒数の半分の本数を１組として並列に貫
   設されたブロックを２つ備えていることを特徴とする内
   燃機関用多連スロットル機構。 ３、特許請求の範囲第２項に記載したものにおいて、前
   記２つのブロックの各々に一本のシャフトが前記各通路
   手段を横断して延びており、一方のシャフトにアクセル
   の踏込み力を伝達するリンク機構が連接され、両シャフ
   ト間には前記一方のシャフトに連動して別のシャフトに
   回転力を伝達するリンク機構が設けられていることを特
   徴とする内燃機関用多連スロットル機構。 ４、主吸気通路の下流を複数の分岐通路に分岐すると共
   に、これらの分岐通路の下流路をそれぞれ気筒に接続し
   、上記各分岐通路に互いに連動されるスロットル弁を設
   け、かつ前記主吸気通路の吸気流量を流量計により検知
   し、その吸気流量に応じて上記各分岐通路にインジェク
   タから燃料を噴射するようにしたものにおいて、前記分
   岐通路の少なくとも一部を形成する通路手段が少なくと
   も２本以上を１組として並列に貫設されたブロックを設
   け、このブロックに支承され前記通路手段を横断するシ
   ャフトに各通路手段の通路断面積を制御するスロットル
   弁を取付けると共に、前記隣接する前記通路手段を仕切
   る隔壁に前記シャフトが通る通孔を貫設し、この通孔の
   内周面と前記シャフトの外周面との間に初期空気量を確
   保する為の所定の空隙を設けたことを特徴とする内燃機
   関用多連スロットル機構。 ５、主吸気通路の下流を複数の分岐通路に分岐すると共
   に、これら分岐通路の下流端をそれぞれ気筒に接続し、
   上記各分岐通路に互いに連動されるスロットル弁を設け
   たものにおいて、前記分岐通路の少なくとも一部を形成
   する通路手段が少なくとも２本以上を１組として並列に
   貫設されたブロックを設け、このブロックに支承され前
   記通路手段を横断するシャフトに各通路手段の通路断面
   積を制御するスロットル弁を取付けると共に、前記隣接
   する前記通路手段を仕切る隔壁に前記シャフトが通る通
   孔を貫設し、この通孔の内周面と前記シャフトの外周面
   との間に、前記スロットル弁に作用する吸気負圧に応じ
   た前記シャフトの撓みを許容する、空隙を設けたことを
   特徴とする内燃機関用多連スロットル機構。 ６、特許請求の範囲第５項に記載したものにおいて、前
   記空隙は上流側より下流側の方を大きく形成したことを
   特徴とする内燃機関用多連スロットル機構。