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公開番号2025102552
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023220068
出願日2023-12-26
発明の名称スロットル装置及び内燃エンジンの吸気システム
出願人株式会社ミクニ
代理人個人
主分類F02D 9/10 20060101AFI20250701BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】構造の簡素化、低コスト化、通路抵抗の低減等を図り、副吸気通路を流れる吸気の流量を増加させ、燃焼室でスワール流やタンブル流等の旋回流を生じさせ得る、スロットル装置及び内燃エンジンの吸気システムを提供する。
【解決手段】内燃エンジンの吸気システムに適用されるスロットル装置において、主吸気通路の一部をなす主通路12及び主通路から分岐して副吸気通路の一部をなす副通路17を画定するボディ10と、主通路を開閉するべく所定の軸線S回りに回動すると共に副通路の分岐口17aよりも上流側において主通路を閉塞するスロットル弁30を備え、ボディは、スロットル弁が閉塞した状態から所定開度θに至る低開度領域において、主通路を流れる吸気を分岐口に向けて指向させるべく主通路を画定する内壁面12aから突出する指向突出部19を含む。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
燃焼室に吸気を導く主吸気通路及び前記主吸気通路の途中から分岐し前記燃焼室の近傍において前記主吸気通路に合流する副吸気通路を含む内燃エンジンの吸気システムに適用されるスロットル装置であって、
前記主吸気通路の一部をなす主通路及び前記主通路から分岐して前記副吸気通路の一部をなす副通路を画定するボディと、
前記主通路を開閉するべく所定の軸線回りに回動すると共に前記副通路の分岐口よりも上流側において前記主通路を閉塞するスロットル弁と、を備え、
前記ボディは、前記スロットル弁が閉塞した状態から所定開度に至る低開度領域において、前記主通路を流れる吸気を前記分岐口に向けて指向させるべく前記主通路を画定する内壁面から突出する指向突出部を含む、
ことを特徴とするスロットル装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記指向突出部は、前記分岐口と対向する側に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
【請求項３】
前記分岐口は、前記スロットル弁が前記所定開度に至るまで前記スロットル弁よりも上流側の前記主通路と連通する開口面積が前記スロットル弁の開度に応じて増加する位置に形成され、
前記指向突出部は、前記軸線よりも下流側において前記分岐口と対向する位置に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
【請求項４】
前記スロットル弁は、前記軸線を境に第１半体領域及び第２半体領域を含み、開弁時において、前記第１半体領域が下流側に向けて傾斜し前記分岐口の側に臨むと共に前記第２半体領域が上流側に向けて傾斜するように形成され、
前記指向突出部は、前記分岐口と対向する側に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
【請求項５】
前記主通路は、前記スロットル弁が回動する領域において円形断面をなし、
前記指向突出部は、前記内壁面から所定の突出量にて突出すると共に前記内壁面に沿って湾曲するように形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のスロットル装置。
【請求項６】
前記突出量は、前記軸線に垂直でかつ前記主通路の中心線を含む平面上において、前記スロットル弁が前記所定開度に位置するときの前記第２半体領域の外縁部と前記内壁面との隙間よりも小さく形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のスロットル装置。
【請求項７】
前記分岐口は、その中心が前記主通路の中心線及び前記軸線に垂直な前記スロットル弁の中心線を含む平面上に位置するように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
【請求項８】
前記指向突出部は、前記分岐口と対向する側に形成されると共に前記主通路を流れる吸気が衝突する平面状の衝突面を含み、
前記衝突面は、前記副通路を前記主通路内に延長した仮想通路と前記主通路とが交差した交差領域の範囲内に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
【請求項９】
前記副通路は、その中心線が前記主通路の中心線に対して垂直に伸長するように形成され、
前記衝突面は、前記主通路の伸長方向において前記交差領域の中央よりも前記主通路の上流側に形成されている、
ことを特徴とする請求項８に記載のスロットル装置。
【請求項１０】
前記衝突面は、前記主通路の中心線に対して垂直に拡がるように方向付けられている、
ことを特徴とする請求項９に記載のスロットル装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、例えば自動二輪車等に搭載される内燃エンジンに適用されるスロットル装置及び内燃エンジンの吸気システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の内燃エンジンにおける吸気システムとしては、外部から導入された空気（吸気）を内燃エンジンの燃焼室に導く吸気通路と、吸気通路の一部をなす吸気ポートを開閉する吸気バルブと、吸気ポートの近傍に配置されて燃料を噴射するインジェクタと、吸気通路の途中に配置されて吸気通路を開閉する第１スロットルバルブと、第１スロットルバルブよりも下流側に配置されて吸気通路を開閉する第２スロットルバルブと、第１スロットルバルブと第２スロットルバルブの間において吸気通路から分岐しインジェクタの下流側に合流する副通路を備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この吸気システムでは、部分負荷時において、下流側の第２スロットルバルブを閉弁した状態で上流側の第１スロットルバルブのみを開弁して、外部から導入された空気を、副通路に流してインジェクタの下流側の通路に導き、噴射された燃料と混合させることで、燃料の微粒化を促進するものである。
【０００４】
しかしながら、上記吸気システムでは、二つのスロットルバルブ（第１スロットルバルブ、第２スロットルバルブ）を、吸気通路を画定するボディに回動自在に設けると共にそれぞれに開閉動作を行わせる構造であるため、二つのスロットルバルブが必要であり、又、各々のスロットルバルブを開閉するための駆動機構等が必要であり、部品点数の増加、高コスト化、構造の複雑化を招く。また、全開時においては、通路内に二つのスロットルバルブを配置するため、一つのスロットルバルブの場合に比べて通路抵抗が増加する。
【０００５】
他の吸気システムとしては、外部から導入された吸気を内燃エンジンの燃焼室に導く吸気通路を画定するインレットパイプと、燃焼室に臨む位置において吸気通路を開閉する吸気弁と、吸気通路の途中に燃料を噴射するべくインレットパイプに設けられたインジェクタと、吸気通路を開閉するべくインレットパイプに設けられたスロットル弁と、スロットル弁よりも下流側において吸気通路を上側吸気通路と下側吸気通路に仕切る仕切板と、スロトル弁よりも下流側でかつ仕切板の上流端縁に隣接する位置においてインレットパイプに設けられた吸気振分け弁を備え、吸気振分け弁を適宜回転させて、上側吸気通路と下側吸気通路を流れる空気の割合を変更するようにした吸気装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
しかしながら、上記吸気装置では、吸気振分け弁が必要であり、スロットル弁と吸気振分け弁をそれぞれ駆動するための機構が必要になり、高コスト化、構造の複雑化を招く。また、スロットル弁の全開時においては、吸気振分け弁と吸気振分け弁を支持するシャフトが吸気流れの邪魔になり、通路抵抗が増加する。
【０００７】
さらに、エンジンの低速運転領域において吸気慣性効果を得るべく、通路長が短い高速用通路及び通路長が長い低速用通路の二つの吸気通路と、二つの吸気通路の分岐領域にバタフライ式のスロットルバルブとを備え、二つの吸気通路を切り換える可変吸気システムが知られている（例えば、特許文献３）。
この可変吸気システムにおいては、スロットルバルブの外縁部が摺動する領域の内壁面は球面状に形成されている。したがって、専用の加工機による特殊な加工が必要であり、設備費や加工費等の高コスト化を招く。また、低速用通路の分岐口にスロットルバルブの外縁部が臨む開度領域では、低速用通路の分岐口の近傍から高速用通路へ吸気が流れ得る形態となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００２－３２７６６５号公報
特許第５９２５８７８号公報
特開２００２－３８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、低コスト化、通路抵抗の低減等を図り、副吸気通路を流れる吸気の流量を増加させることができ、燃焼室でスワール流やタンブル流等の旋回流を生じさせ得る、スロットル装置及び内燃エンジンの吸気システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のスロットル装置は、燃焼室に吸気を導く主吸気通路及び主吸気通路の途中から分岐し燃焼室の近傍において主吸気通路に合流する副吸気通路を含む内燃エンジンの吸気システムに適用されるスロットル装置であって、主吸気通路の一部をなす主通路及び主通路から分岐して副吸気通路の一部をなす副通路を画定するボディと、主通路を開閉するべく所定の軸線回りに回動すると共に副通路の分岐口よりも上流側において主通路を閉塞するスロットル弁とを備え、ボディは、スロットル弁が閉塞した状態から所定開度に至る低開度領域において、主通路を流れる吸気を分岐口に向けて指向させるべく主通路を画定する内壁面から突出する指向突出部を含む、構成となっている。
（【００１１】以降は省略されています）

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