JP2004092393A - 内燃機関のスロットルバルブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットルボディ６のボア部５の小型化を図りながらも、スロットルボディ６内に流入する水分の流れ状況に応じた最適な位置で、且つ必要な大きさの塞き止め凹部２４、２５を設けるようにする。
【解決手段】ＩＳＣバルブの弁体により開度が調節されるバイパス通路の空気流入口３１または空気流出口３２への水分の流入防止を優先させる目的で、円管形状のボア外管２１の軸心に対して円管形状のボア内管２２の軸心を天地方向の地側に偏心させて配置することで、スロットルボディ６のボア部５を二重管構造に形成している。これにより、バイパス通路側の方の塞き止め凹部２４、２５を、バイパス通路とは逆側の塞き止め凹部２４、２５よりも内容積が大きくなり、スロットルボディ６のボア部５の体格の小型化と、スロットルバルブ１のアイシング防止性能の向上とを両立させることができる。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冬季等の寒冷時にスロットルバルブの上流側から吸気管の内周面を伝わってくる水分によるスロットルバルブの凍結を防止する機能を備えた内燃機関のスロットルバルブ装置に関するもので、特にスロットルバルブを回転自在に収容保持するスロットルボディのボア部の小型化に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冬季等の寒冷時にスロットルバルブ１０１の上流側から吸気管の内周面を伝わってスロットルボディのボア部１０２内に流入するＰＣＶ水分（例えばスロットルバルブ１０１よりも上流側の出口孔より吸気管内に流入するブローバイガス還元装置からの水分）がスロットルバルブ１０１の閉鎖位置で塞き止められて凍結または氷結し（図１３参照）、エンジンが不調となるのを防止する目的で、次のようなスロットルバルブ装置が提案されている。
【０００３】
それは、図１４に示したように、スロットルボディのボア部２０２が耐熱性樹脂の一体成形によりボア外管２１１内にそれよりも吸入空気の流れ方向に少し短いボア内管２１２を同心状に配置した二重管構造となっていて、ボア内管２１２で吸気通路２０３が形成されてその中央部に軸を介してスロットルバルブ２０１が組み込まれている。そして、ボア外管２１１とボア内管２１２との間に形成される環状空間がそのほぼ中央で全周に渡って円環板状の隔壁２０４で仕切られており、この隔壁２０４よりも上流側の環状空間または隔壁２０４よりも下流側の環状空間が吸気管の内周面を伝わってスロットルボディのボア外管２１１内に流入してくる上流ＰＣＶ水分を塞き止める塞き止め凹部（水分トラップ溝）２２１、２２２となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２５９０号公報（第３−５頁、図１−図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のスロットルバルブ装置においては、図１４に示したように、スロットルボディのボア部２０２のボア外管２１１の軸心とボア内管２１２の軸心とが同心状に配置され、且つボア外管２１１とボア内管２１２との間の円環状空間が全周に渡って円環板状の隔壁２０４で仕切られている。このため、塞き止め凹部（トラップ溝）２２１、２２２の径方向の幅が全周に渡って均等な幅を持つことになるので、スロットルボディのボア部２０２の径方向寸法が大きくなり、スロットルボディのボア部２０２が大型化するという問題が生じる。
【０００６】
また、車両の吸気システムのレイアウトの違い、あるいはＩＳＣバルブ（スロットルバルブのバイパス通路を流れる空気量を調整してアイドル回転速度を制御する弁：アイドル回転速度制御弁）の設置位置、あるいは車両へのスロットルボディの搭載姿勢の違いにより、スロットルバルブの上流側または下流側から流入する水分の流れ方や水分の量が変わる。よって、スロットルボディ内に流入する水分の流れ状況に応じた最適な位置で、且つ必要な大きさの塞き止め凹部を設けることが望ましい。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の目的は、スロットルボディ内に流入する水分の流れ状況に応じた最適な位置で、且つ必要な大きさの空間または環状空間または塞き止め凹部を設けることのできる内燃機関のスロットルバルブ装置を提供することにある。また、スロットルボディの小型化を図りながら、エンジン冷却水を導入することなく、スロットルバルブの凍結を防止することのできる内燃機関のスロットルバルブ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、スロットルボディを、スロットルバルブを開閉可能に収容するボア内管の外周側を周方向に取り囲むようにボア外管を配置した二重管構造とし、且つボア内管の外周とボア外管の内周との間に形成される空間を、スロットルボディ内に流入する水分の流れ状況に応じた最適な位置で、且つ必要な大きさとなるように設けたことにより、車両の吸気システムのレイアウト、あるいはＩＳＣバルブの設置位置、あるいは車両へのスロットルボディの搭載姿勢が異なって、スロットルバルブの上流側または下流側から流入する水分の流れ方や水分の量が変化しても、確実に空間内で水分を塞き止めることができるので、エンジン冷却水を導入することなく、スロットルバルブの凍結を防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、スロットルボディを、ボア外管内にボア内管を配置し、且つボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を偏心させた二重管構造に形成したことにより、スロットルボディの径方向寸法が小さくなり、スロットルボディを小型化することができる。また、請求項３に記載の発明によれば、少なくとも隔壁よりも上流側の環状空間を、塞き止め凹部として用いることにより、スロットルバルブよりも上流側からスロットルボディ内に流入する水分が塞き止め凹部で塞き止められ、スロットルバルブに到達することを防止できる。これにより、スロットルボディの小型化を図りながら、エンジン冷却水を導入することなく、冬季等の寒冷時にスロットルバルブが閉鎖位置で凍結することを防止できるので、エンジンが不調となるのを防止することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、スロットルボディを、ボア内管の外周側にボア外管を部分的に配置し、且つボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を偏心させた部分二重管構造に形成したことにより、スロットルボディの径方向寸法が小さくなり、スロットルボディを小型化することができる。また、請求項５に記載の発明によれば、少なくとも隔壁または延長壁よりも上流側の空間を、塞き止め凹部として用いることにより、スロットルバルブよりも上流側からスロットルボディ内に流入する水分が塞き止め凹部で塞き止められ、スロットルバルブに到達することを防止できる。これにより、スロットルボディの小型化を図りながら、エンジン冷却水を導入することなく、冬季等の寒冷時にスロットルバルブが閉鎖位置で凍結することを防止できるので、エンジンが不調となるのを防止することができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明によれば、空間は、スロットルボディの搭載姿勢に対応した位置で、且つ必要な大きさを持つように、ボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を偏心させることで設けられていることを特徴としている。また、請求項７に記載の発明によれば、スロットルボディには、円管形状のボア内管および楕円管形状または長円管形状のボア外管が設けられている。これにより、ボア外管の軸心に対してボア内管の軸心を容易に偏心させることができる。
【００１２】
請求項８に記載の発明によれば、スロットルボディのボア内管を、吸入空気の流れ方向に対して傾斜して設けたことにより、最適な位置で、且つ必要な大きさの空間または環状空間または塞き止め凹部を設けることができる。また、請求項９に記載の発明によれば、車両の吸気システムのレイアウトまたはスロットルボディの搭載姿勢に応じて最適な形状および最適な大きさとなるように空間または環状空間または塞き止め凹部を設けることができる。
【００１３】
請求項１０に記載の発明によれば、ブローバイガス還元装置用の流量調整弁またはアイドル回転速度制御弁を設置する側の方が流量調整弁またはアイドル回転速度制御弁を設置しない側よりも径方向の幅を大きくすることで、流量調整弁またはアイドル回転速度制御弁を設置する側の方が流量調整弁またはアイドル回転速度制御弁を設置しない側よりも内容積の広い空間または環状空間または塞き止め凹部を設けることができる。これにより、スロットルバルブへの水分の流入防止よりも、ブローバイガス還元装置用の流量調整弁またはアイドル回転速度制御弁への水分の流入防止を優先させることができる。
【００１４】
請求項１１に記載の発明によれば、車両の吸気システムのレイアウトの違いまたはスロットルボディの搭載姿勢の違いに拘わらず、水分が集まり易い天地方向の地側の方が天地方向の天側よりも径方向の幅を大きくすることで、天地方向の地側の方が天地方向の天側よりも内容積の広い空間または環状空間または塞き止め凹部を設けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１および図２は本発明の第１実施形態を示したもので、図１はスロットルバルブ装置を示した図で、図２はスロットルボディのボア部構造を示した図である。
【００１６】
本実施形態のスロットルバルブ装置は、自動車のアクセルペダル（図示せず）の踏み加減に基づいて内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）に流入する吸入空気量を制御することで、エンジンの回転速度をコントロールするものである。このスロットルバルブ装置は、エンジンの吸入空気量を制御するスロットルバルブ１と、このスロットルバルブ１と一体的に回転するスロットルバルブシャフト（以下シャフトと略す）２と、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を駆動するためのスロットルレバー３と、スロットルバルブ１およびそのシャフト２の回転角度を検出するスロットルポジションセンサ４と、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を開閉可能に収容保持するための円管形状のボア部５を有するスロットルボディ６とを備えている。
【００１７】
スロットルバルブ１は、金属材または樹脂材により円板形状に形成されて、エンジンに吸入される吸入空気量を制御するバタフライ形の回転弁で、シャフト２に形成されたバルブ挿入孔（図示せず）内に差し込まれた状態で、シャフト２に固定ねじ等の締結具１１を用いて締め付け固定されている。また、シャフト２は、スラストベアリング、ドライベアリングまたはボールベアリングという軸受構造によりスロットルボディ６の軸受部（図示せず）またはシャフト貫通孔（図示せず）内に回転自在に支持されており、金属材または樹脂材により丸棒形状に形成されている。
【００１８】
スロットルレバー３は、金属材または樹脂材により形成されて、固定用ボルトやワッシャ等の締結具１２を用いてシャフト２の一端部（図示右端部）に締め付け固定されている。そして、スロットルレバー３の略Ｖ字状部１３には、アクセルペダルに連動するワイヤーケーブル（図示せず）が取り付けられている。また、スロットルレバー３の図示左端面とスロットルボディ６の図示右端面との間には、エンジンがアイドル回転速度の時に初期位置に戻すためのコイル状のリターンスプリング７が装着されている。そのリターンスプリング７の一端はスロットルレバー３の外周側に保持され、リターンスプリング７の他端はスロットルボディ６の外壁面に保持されている。
【００１９】
スロットルポジションセンサ４は、シャフト２の他端部（図示左端部）に取り付けられて、シャフト２の図示左端部に固定されたロータ（図示せず）、このロータの内周側に取り付けられて、ロータと一体的に回転する磁界発生源である永久磁石（図示せず）、およびこの永久磁石に対向配置されて、永久磁石の磁力を受けてスロットルバルブ１の回転角度（開度）を検出する検出素子（ホール素子または磁気抵抗素子）等から構成されている。このスロットルポジションセンサ４は、エンジンへの吸気通路内におけるスロットルバルブ１およびそのシャフト２の開度を検出して、電気信号（スロットル開度信号）に変換した後に、エンジン制御装置（ＥＣＵ）に送る。そのＥＣＵは、そのスロットル開度信号によってアクセルペダルがどの程度踏み込まれているかを判定して、エンジンへどれだけ燃料を噴射するかを判断する情報の１つとする。
【００２０】
スロットルボディ６は、耐熱性樹脂材により一体成形され、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を保持する装置で、エンジンのインテークマニホールドまたはサージタンク（図示せず）に、図示しないボルト、ナットや取付金具等の締結具を用いて気密的に締め付け固定される取付フランジ部１４等を有している。また、スロットルボディ６のボア部５よりも図示右側の外側には、スロットルバルブ１が全閉した際にスロットルレバー３が当接する全閉ストッパ１９が一体的に設けられている。
【００２１】
また、スロットルボディ６のボア部５よりも図示左側の外側には、スロットルポジションセンサ４のロータ等の構成部品を収容する容器形状のセンサ収容部２０が一体的に設けられている。そのセンサ収容部２０には、その開口側を閉塞すると共に、スロットルポジションセンサ４の検出素子および外部接続端子（ターミナル）を保持固定するセンサカバー（センサ本体）３０がボルト、締結ねじやタッピングスクリュー等の締結具を用いて取り付けられている。
【００２２】
また、スロットルボディ６のボア部５は、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置した二重管構造に形成されており、ボア外管２１は、エアクリーナ（図示せず）から吸気管（図示せず）を介して吸入空気を吸い込むための空気入口部（吸気通路）１５、およびエンジンのサージタンクまたはインテークマニホールドに吸入空気を流入させるための空気出口部（吸気通路）１７を有し、吸入空気の流れ方向に渡って略同一の内径および外径となるように樹脂材で一体成形されている。
【００２３】
また、ボア内管２２は、ボア外管２１の樹脂成形時に同時成形され、ボア外管２１よりも空気の流れ方向の寸法が短くなるように、すなわち、ボア外管２１の空気入口部１５よりも所定寸法だけ下流側の部位からボア外管２１の空気出口部１７よりも所定寸法だけ上流側の部位までの間に形成されている。また、ボア内管２２内には、エンジンへの吸入空気が流れる吸気通路１６が形成されており、その中央部にスロットルバルブ１およびそのシャフト２が回転自在に組み込まれている。
【００２４】
そして、ボア外管２１とボア内管２２との間の環状空間がそのほぼ中央（スロットルバルブ１のシャフト２の軸心部の径方向）で全周に渡って隔壁２３で仕切られている。そして、隔壁２３よりも上流側の環状空間は、吸気管の内周面を伝わってボア外管２１の空気入口部１５内に流入する水分を塞き止めることで、スロットルバルブ１を開閉可能に収容するボア内管２２内に水分が到達するのを防止するための塞き止め凹部（水分トラップ溝）２４とされている。
【００２５】
また、隔壁２３よりも下流側の環状空間は、サージタンクの内周面を伝わってボア外管２１の空気出口部１７内に流入する水分を塞き止めることで、ボア内管２２内に水分が到達するのを防止するための塞き止め凹部（水分トラップ溝）２５とされている。なお、塞き止め凹部２４は、スロットルバルブ１よりも上流側に向けて開口しており、また、塞き止め凹部２５は、スロットルバルブ１よりも下流側に向けて開口している。
【００２６】
ここで、本実施形態のボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）には、隔壁２３で仕切られた上流側空間に連通する空気流入口３１、隔壁２３で仕切られた上流側空間に連通する空気流出口３２が形成されている。そして、ボア外管２１の図示上壁部の外周部には、図１に示したように、空気流入口３１および空気流出口３２を取り囲むようにバイパス通路形成部３３が一体的に取り付けられている。なお、ボア外管２１およびバイパス通路形成部３３で囲まれた空間には、空気流入口３１→バイパス通路形成部３３内の通路３４→空気流出口３２の経路で空気が流れるバイパス通路３５が形成されている。
【００２７】
バイパス通路３５は、スロットルバルブ１の上流側と下流側とを連通し、すなわち、隔壁２３よりも上流側の環状空間（塞き止め凹部２４）と隔壁２３よりも下流側の環状空間（塞き止め凹部２５）とを連通し、スロットルバルブ１を迂回する空気流路である。また、バイパス通路３５には、ステッピングモータ２９で駆動されるアイドル回転速度制御弁（アイドルスピード・コントロール・バルブ：以下ＩＳＣバルブと言う）９が装着されている。このＩＳＣバルブ９は、バイパス通路３５を流れる空気量を調整してエンジンのアイドル回転速度を制御するものである。なお、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）に、ブローバイガス還元装置（ＰＣＶ）の出口孔または蒸散防止装置のパージ用チューブが取り付けられていても良い。
【００２８】
ここで、本実施形態のスロットルボディ６は、ＩＳＣバルブ９の弁体３６により開度が調節されるバイパス通路（弁孔）３５の空気流入口３１または空気流出口３２への水分の流入防止を優先させる目的で、図１および図２に示したように、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を偏心させて配置することで、すなわち、ボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の地側に所定寸法だけ偏心させて配置することで、バイパス通路３５側、つまりボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５の方を、バイパス通路３５とは逆側、つまりボア外管２１の図示下壁部（天地方向の地側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５よりも内容積が大きく（広く）なるようにしている。これにより、本実施形態では、バイパス通路３５側、つまりボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５の方が水分の塞き止め量（貯留量）が多くなる。
【００２９】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態のスロットルバルブ装置の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
【００３０】
運転者によってアクセルペダルが踏み込まれると、このアクセルペダルにワイヤーケーブルを介して機械的に連結されたスロットルレバー３が、リターンスプリング７の付勢力に抗してアクセルペダルの踏み込み量に対応した回転角度だけ回転する。これにより、スロットルバルブ１およびそのシャフト２がスロットルレバー３と同じ回転角度だけ回転することで、エンジンへの吸気通路１６が所定の開度だけ開かれるので、エンジンの回転速度がアクセルペダルの踏み込み量に対応した速度に変更される。
逆に、運転者がアクセルペダルから足を離すと、リターンスプリング７の付勢力によりスロットルバルブ１、そのシャフト２、スロットルレバー３、ワイヤーケーブルおよびアクセルペダルが元の位置（アイドリング位置）まで戻される。これにより、エンジンへの吸気通路１６が閉じられる。
【００３１】
このとき、ＩＳＣバルブ９の開度に応じて、スロットルバルブ１の上流側からバイパス通路３５を介してスロットルバルブ１の下流側へと吸入空気が流れる。これにより、エンジンに所定の吸入空気量の吸入空気が吸入されることになるので、混合比が濃くなり過ぎることはなく、エンジンストールを防止でき、ＩＳＣバルブ９の設定位置を制御することで、エンジンのアイドル回転速度を目標回転速度にコントロールすることができる。例えばアイドル回転速度を低く設定すれば燃費を向上できる。
【００３２】
一方、スロットルボディ６には、冬季等の寒冷時でのアイシング防止用の塞き止め凹部２４、２５が設けられている。なお、アイシングというのは、燃料（ガソリン）が気化するときの気化熱により、吸入空気が部分的に冷却された結果、高い湿度の空気中の水分が氷結する氷結現象、つまりスロットルバルブ１およびその周辺のボア内管２２の内壁面に空気中の水分が氷となって付着する現象で、特に高湿度で約５℃前後の低温時に発生し易い。
【００３３】
これを防止する目的で、スロットルボディ６のボア外管２１内にボア内管２２を配置して二重管構造とし、スロットルボディ６内の全周に渡って塞き止め凹部２４がスロットルバルブ１の上流側に向かって開口しているので、スロットルバルブ１の上流側から吸気管の内周面を伝わってスロットルボディ６のボア外管２１内に流入する水分を確実に塞き止め凹部２４で塞き止めることができ、スロットルバルブ１が組み付け配置されるボア内管２２に浸入することを防止できる。また、スロットルボディ６内の全周に渡って塞き止め凹部２５がスロットルバルブ１の下流側に向かって開口しているので、例えばサージタンク内で結露した水分がスロットルボディ６のボア外管２１側に伝わってきても、その水分が塞き止め凹部２５に流れ込んで溜められ、スロットルバルブ１が組み付け配置されるボア内管２２に浸入することを防止できる。
【００３４】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態のスロットルバルブ装置のスロットルボディ６を、ボア外管２１内に、スロットルバルブ１およびそのシャフト２が組み込まれるボア内管２２を配置することで、スロットルボディ６を二重管構造に形成している。そして、ボア外管２１とボア内管２２との間に形成される環状空間（隙間）を、スロットルボディ６のボア部５内に流入する水分を塞き止める塞き止め凹部２４、２５とすることで、水分を塞き止め、水分がスロットルバルブ１に到達することを防止している。
【００３５】
これにより、従来のように寒冷時にスロットルボディ６にエンジン冷却水を導入しなくても、スロットルバルブ１およびそのシャフト２が組み込まれるボア内管２２の全周囲に設けられる環状空間である塞き止め凹部２４、２５で塞き止められた水分がそこで凍結するだけであり、冬季等の寒冷時でのスロットルバルブ１のアイシングを防止できる。すなわち、スロットルバルブ１およびその周辺のボア内管２２の内壁面が氷結する等の不具合を防止できるので、エンジンの不調を防止できる。
【００３６】
車両の吸気システムの違いによりスロットルボディ６のボア部５内に流入する水分の流れ状況（ボア部５内への水分の流入の仕方）が異なったり、ＩＳＣバルブ９のバイパス通路３５の搭載位置に応じて、ボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の地側に所定寸法だけ偏心させて配置することで、必要な位置で、必要な量の水分を塞き止めることが可能な塞き止め凹部２４、２５を設けることができるので、スロットルボディ６のボア部５の小型化と、スロットルバルブ１のアイシングの防止性能の向上とを両立させることができる。
【００３７】
なお、スロットルボディ６のボア部５を小型化できるので、スロットルボディ６を一体成形する樹脂材または金属材の材料費を軽減することができる。また、エンジン冷却水をスロットルボディ６に導入することなく、スロットルバルブ１のアイシングを防止できるので、エンジン冷却水をスロットルボディ６に導入するための温水配管を廃止することができる。これにより、従来のスロットルバルブ装置と比較して大幅なコストダウンを図ることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
図３および図４は本発明の第２実施形態を示したもので、図３はスロットルバルブ装置を示した図で、図４はスロットルボディのボア部構造を示した図である。
【００３９】
本実施形態のスロットルボディ６のボア部５は、第１実施形態と同様に、耐熱性樹脂で一体成形することにより、ボア外管２１内にそれよりも空気の流れ方向の寸法が短いボア内管２２を偏心させて配置した二重管構造に形成している。また、本実施形態のスロットルボディ６のボア部５には、ボア外管２１の内周とボア内管２２の外周とを連結する隔壁３７が一体成形されている。この隔壁３７は、ボア内管２２の軸心部より半径方向（水平方向）の両側に設けられており、ボア内管２２と吸入空気の流れ方向の長さが同一で、且つボア外管２１よりも吸入空気の流れ方向の長さが少し短くなるように形成されている。なお、隔壁３７を吸入空気の流れ方向に対して天地方向の天側または地側に所定の傾斜角度だけ傾斜して設けても良い。そして、ボア外管２１とボア内管２２との間の環状空間は、全周に渡って隔壁２３で仕切られ、この隔壁２３よりも上流側の環状空間のみが吸気管の内周面を伝わってボア外管２１内に流入する水分を塞き止める塞き止め凹部２４とされている。その塞き止め凹部２４は、スロットルバルブ１の上流側に向けて開口しており、上記の隔壁３７によって、天地方向の天側の塞き止め凹部２４と天地方向の地側の塞き止め凹部２４とに区画されている。
【００４０】
なお、隔壁２３の図示上部側は、ボア外管２１側よりもボア内管２２側の方が空気の流れ方向に傾斜しており、隔壁２３の図示下部側は、ボア外管２１側よりもボア内管２２側の方が空気の流れ方向に傾斜している。また、塞き止め凹部２４の図示上部側は、塞き止め凹部２４の図示下部側よりも径方向寸法が大きく形成されている。これにより、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）に、ＩＳＣバルブ９により開度が調節されるバイパス通路３５の空気流入口３１および空気流出口３２を形成し易くなる。
【００４１】
［第３実施形態］
図５は本発明の第３実施形態を示したもので、図５はスロットルボディのボア部構造を示した図である。
【００４２】
本実施形態の車両の吸気システムにおいては、エアクリーナ（図示せず）とスロットルボディ６のボア外管２１の空気入口部１５とを気密的に結び、内部を吸入空気が流れる吸気管１０の空気出口部１８よりも天地方向の地側にスロットルボディ６を配置している。すなわち、隔壁２３よりも上流側の環状空間である塞き止め凹部２４の開口側が図示上方（天地方向の天側）を向くように、また、隔壁２３よりも下流側の環状空間である塞き止め凹部２５の開口側が図示下方（天地方向の地側）を向くようにスロットルボディ６を配置しており、広い側の塞き止め凹部２４が吸気管１０の内周面およびボア外管２１の空気入口部１５の内周面を水分が伝う側となるように、車両に搭載している。
【００４３】
［第４実施形態］
図６は本発明の第４実施形態を示したもので、図６はスロットルボディのボア部構造を示した図である。
【００４４】
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なり、ＩＳＣバルブの装着の無いスロットルボディ６である。そして、スロットルボディ６のボア部５は、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を配置し、ボア外管２１の軸心（中心）に対してボア内管２２の軸心（中心）を天地方向の天側に偏心させた二重管構造に形成されている。これにより、天地方向の地側が内容積の大きい側の塞き止め凹部２４、２５が設けられる。この構造によって、吸気管１０の内周面を伝ってボア外管２１の空気入口部１５内に流入した水分の量が多くても、塞き止め凹部２４内でその多量の水分を塞き止めることができる。
【００４５】
［第５実施形態］
図７および図８は本発明の第５実施形態を示したもので、図７はスロットルバルブ装置を示した図で、図８はスロットルボディのボア部構造を示した図である。
【００４６】
本実施形態のスロットルボディ６のボア部５は、図７および図８（ａ）に示したように、円管（円）形状のボア外管２１内に円管（円）形状のボア内管２２を部分的に配置した部分二重管構造に形成されている。そして、スロットルボディ６は、天地方向の地側に水分を溜める目的で、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を偏心させることで、すなわち、ボア外管２１の軸心とボア内管２２の軸心とを偏心させることで、ボア外管２１の図示下壁部（天地方向の地側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５の方を、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５よりも内容積が大きく（広く）なるように形成している。
【００４７】
また、本実施形態では、スロットルバルブ１の上流側のスロットルボディ６のボア部５を、図７および図８（ｂ）に示したように、円管（円）形状のボア外管２１内に円管（円）形状のボア内管２２を部分的に配置した部分二重管構造に形成し、且つスロットルバルブ１の下流側のスロットルボディ６を、円管形状のボア内管２２のみで構成している。そして、ボア外管２１とボア内管２２との間に形成される三日月状空間は、ボア内管２２のほぼ中央部よりボア外管２１側へ一体的に延ばされた延長壁２６で仕切られ、この延長壁２６の上流側空間のみが吸気管の内周面を伝わってボア外管２１内に流入する水分を塞き止める塞き止め凹部２４とされている。その塞き止め凹部２４は、スロットルバルブ１の上流側に向けて開口している。
【００４８】
［第６実施形態］
図９および図１０は本発明の第６実施形態を示したもので、図９はスロットルバルブ装置を示した図で、図１０はスロットルボディのボア部構造を示した図である。
【００４９】
本実施形態のスロットルボディ６のボア部５は、図９および図１０（ａ）に示したように、楕円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を部分的に配置した部分二重管構造に形成されている。そして、スロットルボディ６は、天地方向の地側に水分を溜める目的で、楕円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を偏心させることで、すなわち、ボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の天側に偏心させている。ここで、本実施形態では、スロットルバルブ１の下流側のスロットルボディ６を、円管形状のボア内管２２のみで構成している。
【００５０】
そして、ボア外管２１とボア内管２２との間に形成される三日月状空間は、ボア内管２２のほぼ中央部よりボア外管２１側へ一体的に延ばされた延長壁２６で仕切られ、この延長壁２６よりも上流側の空間のみが吸気管の内周面を伝わってボア外管２１内に流入する水分を塞き止める塞き止め凹部２４とされている。その塞き止め凹部２４は、スロットルバルブ１の上流側に向けて開口している。そして、スロットルボディ６のボア外管２１の図示右端部には、吸気管の結合端面に気密的に取り付けられる取付用シール部２７が設けられている。なお、取付用シール部２７のシール面は、取付用シール部２７の外周面である。
【００５１】
本実施形態では、図９および図１０（ｂ）に示したように、スロットルバルブ１の上流側のスロットルボディ６のボア部５を、楕円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を部分的に配置した部分二重管構造に形成し、且つスロットルバルブ１の下流側のスロットルボディ６を、円管形状のボア内管２２のみで構成している。また、スロットルボディ６のボア外管２１の図示右端部には、吸気管の結合端面に気密的に取り付けられる取付用フランジ部２８が設けられている。なお、取付用フランジ部２８のシール面は、取付用フランジ部２８の図示右端面である。
【００５２】
本実施形態のスロットルボディ６のボア部５は、図９および図１０（ｃ）に示したように、楕円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を部分的に配置した部分二重管構造に形成されている。そして、スロットルボディ６は、天地方向の地側に水分を溜める目的で、楕円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を偏心させることで、すなわち、ボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の天側に偏心させることで、ボア外管２１の図示下壁部（天地方向の地側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５の方を、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５よりも内容積が大きく（広く）なるように形成している。
【００５３】
［第７実施形態］
図１１および図１２は本発明の第７実施形態を示したもので、図１１はスロットルバルブ装置を示した図で、図１２はスロットルボディのボア部構造を示した図である。
【００５４】
本実施形態では、スロットルボディ６のボア外管２１内に、スロットルバルブ１およびそのシャフト２が組み込まれるボア内管２２を配置することで、スロットルボディ６を部分二重管構造に形成している。そして、ボア外管２１とボア内管２２との間に形成される三日月状空間は、隔壁２３よりも上流側の空間（主に図示上部側に設けられる空間）が塞き止め凹部２４とされ、隔壁２３よりも下流側の空間（主に図示下部側に設けられる空間）が塞き止め凹部２５とされている。
【００５５】
また、スロットルボディ６のボア部５は、ＩＳＣバルブ９のバイパス通路３５の空気流入口３１または空気流出口３２への水分の流入防止を優先させる目的で、円管形状のボア外管２１内に円管形状のボア内管２２を偏心させることで、すなわち、ボア外管２１の軸心に対してボア内管２２の軸心を天地方向の地側に偏心させることで、バイパス通路３５側、つまりボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５の方を、バイパス通路３５とは逆側、つまりボア外管２１の図示下壁部（天地方向の地側の壁部）側の塞き止め凹部２４、２５よりも内容積が大きく（広く）なるようにしている。
【００５６】
そして、本実施形態のスロットルボディ６のボア内管２２の図示上部は、隔壁２３の内周部からエンジンへの吸入空気の流れ方向の上流側に向けて延びるように、しかも吸入空気の流れ方向に対してボア内管２２の軸心側に所定の傾斜角度だけ傾斜して設けられている。また、スロットルボディ６のボア内管２２の図示下部は、隔壁２３の内周部からエンジンへの吸入空気の流れ方向の下流側に向けて延びるように、しかも吸入空気の流れ方向に対してボア内管２２の軸心側に所定の傾斜角度だけ傾斜して設けられている。
【００５７】
これにより、天地方向の地側に設けられた塞き止め凹部２４は、スロットルバルブ１の上流側に向かって開口度合が徐々に大きくなるように設けられ、第１実施形態よりも更に多くの水分を溜めることができる。また、天地方向の天側に設けられた塞き止め凹部２５は、スロットルバルブ１の下流側に向かって開口度合が徐々に大きくなるように設けられ、第１実施形態よりもＩＳＣバルブ９のバイパス通路３５の空気流出口３２への水分の流入を防止することができる。
【００５８】
［他の実施形態］
本実施形態では、本発明を、アクセルペダルの踏み込み量をワイヤーケーブルを介して機械的にスロットルレバー３およびシャフト２に伝えて、スロットルバルブ１を作動させるようにしたスロットルバルブ装置に適用した例を説明したが、本発明を、減速歯車機構を介してモータによりバルブギヤを回転駆動して、スロットルバルブ１およびそのシャフト２を作動させるようにしたスロットル制御装置に適用しても良い。この場合には、シャフト２の端部にバルブギヤをスクリュー等の締結具を用いて締め付け固定しても良いし、シャフト２の端部にバルブギヤを一体的に設けても良い。
【００５９】
本実施形態では、ＩＳＣバルブ９の弁体３６に開度が調節されるバイパス通路３５の空気流入口３１または空気流出口３２をスロットルボディ６のボア外管２１の天地方向の天側に設けたが、ＩＳＣバルブ９の弁体３６に開度が調節されるバイパス通路３５の空気流入口３１または空気流出口３２をスロットルボディ６のボア外管２１の天地方向の地側または水平方向の片側に設けても良い。
【００６０】
また、エンジンの吸気管に、ＰＣＶバルブ（ブローバイガスをクランクケースからインテークマニホールドまたはエアクリーナ等の吸気系に還流し、再燃焼させるブローバイガス還元装置に用いられる流量調整弁）により開度が調節されるブローバイガス還元流路の出口孔を設けても良い。また、ボア外管２１の図示上壁部（天地方向の天側の壁部）に、ブローバイガス還元装置（ＰＣＶ）の出口孔または蒸散防止装置のパージ用チューブが取り付けられていても良い。
【００６１】
本実施形態では、耐熱性樹脂材によりスロットルボディ６を一体成形しているが、アルミニウムダイカストまたは金属材によりスロットルボディ６を一体的に形成しても良い。また、金属材によりスロットルバルブ１およびそのシャフト２を製造しているが、耐熱性樹脂材によりスロットルバルブ１およびそのシャフト２を一体成形しても良い。
【００６２】
本実施形態では、耐熱性樹脂材によりスロットルボディ６の天地方向の地側にのみ塞き止め凹部２４を形成し、この塞き止め凹部２４をスロットルバルブ１の上流側に向けて開口させるようにしているが、耐熱性樹脂材またはアルミニウムダイカストまたは金属材によりスロットルボディ６の天地方向の地側にのみ塞き止め凹部２５を形成し、この塞き止め凹部２５をスロットルバルブ１の下流側に向けて開口させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】スロットルバルブ装置を示した概略図である（第１実施形態）。
【図２】スロットルボディのボア部構造を示した断面図である（第１実施形態）。
【図３】スロットルバルブ装置を示した概略図である（第２実施形態）。
【図４】スロットルボディのボア部構造を示した断面図である（第２実施形態）。
【図５】スロットルボディのボア部構造を示した断面図である（第３実施形態）。
【図６】スロットルボディのボア部構造を示した断面図である（第４実施形態）。
【図７】スロットルバルブ装置を示した概略図である（第５実施形態）。
【図８】（ａ）、（ｂ）はスロットルボディのボア部構造を示した断面図である（第５実施形態）。
【図９】スロットルバルブ装置を示した概略図である（第６実施形態）。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）はスロットルボディのボア部構造を示した断面図である（第６実施形態）。
【図１１】スロットルバルブ装置を示した概略図である（第７実施形態）。
【図１２】スロットルボディのボア部構造を示した断面図である（第７実施形態）。
【図１３】スロットルボディのボア部構造を示した概略図である（従来の技術）。
【図１４】スロットルボディのボア部構造を示した概略図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１　スロットルバルブ
２　シャフト
５　ボア部
６　スロットルボディ
１６　吸気通路
２１　ボア外管
２２　ボア内管
２３　隔壁
２４　塞き止め凹部
２５　塞き止め凹部
２６　延長壁

Claims (11)

1. （ａ）内燃機関への吸入空気量を制御するスロットルバルブと、
   （ｂ）このスロットルバルブを開閉可能に収容するボア内管、およびこのボア内管の外周側に設けられたボア外管を有するスロットルボディと
   を備え、
   前記ボア内管の外周と前記ボア外管の内周との間には、前記スロットルボディ内に浸入する水分を塞き止めるための空間が設けられた内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記スロットルボディは、前記ボア内管の外周側を周方向に取り囲むように前記ボア外管を配置した二重管構造とされ、
   前記空間は、前記スロットルボディ内に流入する水分の流れ状況に応じた最適な位置で、且つ必要な大きさとなるように設けられていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記スロットルボディは、前記ボア外管内に前記ボア内管を配置し、且つ前記ボア外管の軸心に対して前記ボア内管の軸心を偏心させた二重管構造に形成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記空間は、前記ボア内管の外周と前記ボア外管の内周との間に形成された環状空間であり、
   前記環状空間を、周方向の全周に渡って隔壁で仕切り、
   少なくとも前記隔壁よりも上流側の環状空間を、前記スロットルバルブよりも上流側から流入する水分を塞き止める塞き止め凹部として用いることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
4. 請求項１に記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記スロットルボディは、前記ボア内管の外周側に前記ボア外管を部分的に配置し、且つ前記ボア外管の軸心に対して前記ボア内管の軸心を偏心させた部分二重管構造に形成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記空間を、前記ボア内管の外周より径方向の前記ボア外管側に延ばされた隔壁または延長壁で仕切り、
   少なくとも前記隔壁または前記延長壁よりも上流側の空間を、前記スロットルバルブよりも上流側から流入する水分を塞き止める塞き止め凹部として用いることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記空間は、前記スロットルボディの搭載姿勢に対応した位置で、且つ必要な大きさを持つように、前記ボア外管の軸心に対して前記ボア内管の軸心を偏心させることで設けられていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記スロットルボディは、前記ボア内管が円管形状に形成され、前記ボア外管が楕円管形状または長円管形状に形成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記ボア内管は、吸入空気の流れ方向に対して傾斜して設けられていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
   前記空間または前記環状空間または前記塞き止め凹部は、車両の吸気システムのレイアウトまたは前記スロットルボディの搭載姿勢に応じて最適な形状および最適な大きさとなるように設けられていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
10. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
    前記空間または前記環状空間または前記塞き止め凹部は、ブローバイガス還元装置用の流量調整弁またはアイドル回転速度制御弁を設置する側の方が前記流量調整弁または前記アイドル回転速度制御弁を設置しない側よりも径方向の幅を大きくしたことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。
11. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関のスロットルバルブ装置において、
    前記空間または前記環状空間または前記塞き止め凹部は、天地方向の地側の方が天地方向の天側よりも径方向の幅を大きくしたことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ装置。

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