特許 5752605 過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5752605

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造

(51)【国際特許分類】

   F02D 9/10 20060101AFI20150702BHJP

【ＦＩ】

   F02D9/10 H

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-547657(P2011-547657)

(86)(22)【出願日】2010年12月24日

(86)【国際出願番号】JP2010073390

(87)【国際公開番号】WO2011078343

(87)【国際公開日】20110630

【審査請求日】2013年10月16日

(31)【優先権主張番号】特願2009-295230(P2009-295230)

(32)【優先日】2009年12月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100068526

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 恭生

(74)【代理人】

【識別番号】100144200

【弁理士】

【氏名又は名称】奥西 祐之

(72)【発明者】

【氏名】田中 義信

【審査官】 山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２０３３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７３４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８５１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８２１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８３６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１００７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３６２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１７４２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７２２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０７３８９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スロットル弁を内蔵するスロットルボディをシリンダヘッドに固定する、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造であって、
前記スロットルボディと前記シリンダヘッドとの間に介在するスロットルホルダと、
前記スロットルボディの吸気経路の上流側に位置する吸気チャンバーと、
前記吸気チャンバーに設けられたボルト挿通孔に挿通されると共に前記シリンダヘッドに設けられたねじ孔に螺合され、前記吸気チャンバーと前記スロットルボディとを前記シリンダヘッドに固定するボルトと
を備え、
前記ボルトの頭と前記吸気チャンバーとの間には、弾性部材が介在している、
過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造。

【請求項2】

前記弾性部材は、前記過給機から前記エンジンの吸気ポートへと至る吸気経路内に配置されており、
前記弾性部材が、前記ボルトと前記スロットルボディ又は前記スロットルボディに固定される部材との間をシールしているシール部材である、
請求項１に記載の、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造。

【請求項3】

前記ボルトがブラケットを介して前記シリンダヘッドに固定されている、
請求項１又は２に記載の、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造。

【請求項4】

スロットル弁を内蔵するスロットルボディをシリンダヘッドに固定する、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造であって、
前記スロットルボディと前記シリンダヘッドとの間に介在するスロットルホルダと、
前記スロットルボディの吸気経路の上流側に位置する吸気チャンバーと、
前記吸気チャンバーに設けられたボルト挿通孔に挿通されるボルトと
を備え、
前記シリンダヘッドと前記吸気チャンバーとの間に、前記シリンダヘッド側から順に前記スロットルホルダと、前記スロットルボディとが配置され、
前記スロットルボディは、前記吸気チャンバーに固定され、前記吸気チャンバーは、前記シリンダヘッドに前記ボルトによって固定される、
過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

スロットル弁を内蔵するスロットルボディを、弾性を有するスロットルホルダを介して、シリンダヘッドに固定する、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造に関する。

【背景技術】

【0002】

自動２輪車では、エンジンのシリンダヘッドに、ラバー製のスロットルホルダを介して、スロットルボディが固定されている。このような取付け構造を採用することによって、エンジンの振動がそのままスロットルボディに伝達されるのを防止している。

【0003】

具体的には次のようにして、スロットルホルダはシリンダヘッドに支持されている。スロットルホルダはシリンダヘッドにボルトにより直接固定されている。スロットルボディをスロットルホルダ内に挿入し、クランプによってスロットルボディにスロットルホルダを締め付けることによって、スロットルボディがスロットルホルダに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−１１３５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

過給機なしのエンジンでは吸気経路内の圧力が負圧である。一方、過給機付きエンジンでは、過給機によって吸気の圧力が高められる。吸気経路内の圧力が正圧になると、吸気圧によって、スロットルボディをシリンダヘッドから分離させる力が発生する。また、吸気が過給機によって加熱されており、ラバー製のスロットルホルダを軟質化させる。この結果、スロットルボディがスロットルホルダに対してズレたり、スロットルボディとスロットルホルダとの間のシール性が損なわれてしまう。このため、過給機付きエンジンは、過給機なしのエンジンと比べて、スロットルボディをスロットルホルダに強固に固定する必要がある。したがって、クランプ手段のコストアップを招いたり、クランプのためにベルトをスロットルホルダに巻き付けるなど製造工数の増加を招いてしまう。一方、シリンダヘッドにスロットルボディを直接固定すれば、スロットルボディは安定的に支持される。しかし、スロットルボディにエンジン振動が直接伝達されるので、スロットルのバタフライ弁の軸受やセンサー類の故障を招いてしまう。

【0006】

そこで、本発明は、吸気圧が高められた過給機付きエンジンにおいて、スロットルボディに伝達されるエンジン振動を低減しながら、スロットルボディをシリンダヘッドに安定的に支持できる、スロットルボディの取付け構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、スロットル弁を内蔵するスロットルボディをシリンダヘッドに固定する、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造であって、前記スロットルボディと前記シリンダヘッドとの間に介在するスロットルホルダと、前記スロットルボディの吸気経路の上流側に位置する吸気チャンバーと、前記吸気チャンバーに設けられたボルト挿通孔に挿通されると共に前記シリンダヘッドに設けられたねじ孔に螺合され、前記吸気チャンバーと前記スロットルボディとを前記シリンダヘッドに固定するボルトとを備え、前記ボルトの頭と前記吸気チャンバーとの間には、弾性部材が介在している、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造を提供する。

【0008】

スロットルボディがボルトによってシリンダヘッドに支持されているので、本発明は、スロットルボディをシリンダヘッドに安定的に支持できる。また、スロットルボディがスロットルホルダ及び弾性部材を介してシリンダヘッドに固定されているので、本発明は、スロットルボディに伝達されるエンジンの振動を低減できる。

【0009】

本発明は、好ましくは、構成（ａ）、（ｂ）を採用できる。

【0010】

（ａ）前記弾性部材は、前記過給機から前記エンジンの吸気ポートへと至る吸気経路内に配置されており、前記弾性部材が、前記ボルトと前記スロットルボディ又は前記スロットルボディに固定される部材との間をシールしているシール部材である。

【0011】

このため、吸気経路内のシール性を損なうことなく、ボルトの配置の自由度が確保される。

【0012】

（ｂ）前記ボルトがブラケットを介して前記シリンダヘッドに固定されている。

【0013】

シリンダヘッドにボルトのネジ穴が形成されていなくても、ブラケットの追加によって、スロットルボディを安定的に支持できる。このため、前記取付け構造をエンジンに適用するためにシリンダヘッドの加工工数が増加することを防止でき、また既に製造されたエンジンにも、前記取付け構造を適用できる。
また、本発明は、スロットル弁を内蔵するスロットルボディをシリンダヘッドに固定する、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造であって、前記スロットルボディと前記シリンダヘッドとの間に介在するスロットルホルダと、前記スロットルボディの吸気経路の上流側に位置する吸気チャンバーと、前記吸気チャンバーに設けられたボルト挿通孔に挿通されるボルトとを備え、前記シリンダヘッドと前記吸気チャンバーとの間に、前記シリンダヘッド側から順に前記スロットルホルダと、前記スロットルボディとが配置され、前記スロットルボディは、前記吸気チャンバーに固定され、前記吸気チャンバーは、前記シリンダヘッドに前記ボルトによって固定される、過給機付きエンジンにおけるスロットルボディの取付け構造を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】自動二輪車の全体側面図である。

【図2】スロットルボディの取付け構造を示す平面図である（第１実施形態）。

【図3】スロットルボディの取付け構造を示す側面断面図である（第１実施形態）。

【図4】ホルダプレートを有するスロットルホルダの取付け構造を示す平面断面図である（第１実施形態）。

【図5】バンドクランプを吸気経路に沿う方向から見た図である（第１実施形態）。

【図6】スロットルボディの取付け構造を示す平面図である（第２実施形態）。

【図7】他のシールダンパーを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１実施形態）
図１は、自動二輪車１０の全体側面図である。自動二輪車１０において、メインフレーム１１の後上方にはシート１２が配置されており、メインフレーム１１の下方にはエンジン１３が配置されている。

【0016】

エンジン１３は、シリンダブロック１及びシリンダヘッド２を備えている。シリンダブロック１には過給機３が固定されている。シリンダヘッド２の後面には、スロットルボディ４が連結されている。スロットルボディ４には吸気チャンバー５が連結されている。過給機３の圧縮室と吸気チャンバー５とは、ダクト６により接続されている。過給機３で圧縮された吸気は、ダクト６、吸気チャンバー５、及びスロットルボディ４を介して、シリンダヘッド２内の吸気ポートＰ２に供給される。詳しくは後述するが、スロットルボディ４内にはスロットル弁４１、４２が内蔵されている。

【0017】

図２、図３を参照して、スロットルボディ４の取付け構造を説明する。図２は、スロットルボディ４の取付け構造を示す平面図である。図３は、スロットルボディ４の取付け構造を示す側面断面図である。

【0018】

図２において、エンジン１３は４気筒エンジンであり、４つの吸気ポートＰ２がシリンダヘッド２の内部に設けられている。シリンダヘッド２には、吸気経路の下流側から上流側に向けて、２つのホルダプレート８、４つのスロットルホルダ７、４つのスロットルボディ４、及びチャンバーケース５１が、順に取り付けられる。隣り合う２つのスロットルホルダ７は、ホルダプレート８により連結されている。４つのスロットルボディ４は、チャンバーケース５１によって連結されている。チャンバーケース５１は、吸気チャンバー５の一部を構成している。

【0019】

ホルダプレート８は、めがねのような形状を有している。ホルダプレート８は、シリンダヘッド２の後面に形成されたホルダ座面２１に、ホルダボルト１０１により固定される。ホルダプレート８には、３つのボルト孔８ａと、２つの通路孔８ｂとが形成されている。ホルダ座面２１には、ホルダプレート８のボルト穴８ａ及び通路孔８ｂに対応する、ネジ穴２１ａ及び通路孔２１ｂが形成されている。ホルダボルト１０１は、ボルト孔８ａ内を通過し、ネジ穴２１ａに締結される。通路孔８ｂは、吸気経路に連通する孔である。

【0020】

図４は、ホルダプレート８を有するスロットルホルダ７の取付け構造を示す平面断面図である。スロットルホルダ７の形状は円筒状である。スロットルホルダ７の径は、シリンダヘッド２側において小さく、スロットルボディ４側において大きい。スロットルホルダ７は、弾性を有する材料で形成されており、例えばラバー製である。このため、スロットルホルダ７は、伸縮可能である。スロットルホルダ７の小径部分７ａが通路孔８ｂ内に嵌め込まれている。スロットルホルダ７の大径部分７ｂの内側には、スロットルボディ４が挿入されている。また、スロットルホルダ７の大径部分７ｂの外側には、バンドクランプ９のバンド９１が配置されている。

【0021】

図４において、スロットルボディ４の形状は円筒状である。スロットルボディ４の内部には、吸気経路の下流側から上流側に向けて、メインスロットル弁（バタフライ弁）４１及びサブスロットル弁（バタフライ弁）４２が配置されている。また、スロットルボディ４の下方にインジェクター４３が配置されている。インジェクター４３から噴射される燃料は、スロットルボディ４の側壁に形成された開口４ａより、スロットルボディ４の内部に供給される。

【0022】

図５は、バンドクランプ９を吸気経路に沿う方向から見た図である。バンドクランプ９は、２つのバンド９１、雌ねじ筒９２、及び２つのバンドボルト９３よりなっている。１つのバンドクランプ９は、２つのスロットルボディ４に対応している。バンド９１は概ね環状である。バンド９１の両端９１ａ、９１ｂは、平行に配置されている。両端９１ａ、９１ｂ間の距離を変更できるように、両端９１ａ、９１ｂが、ボルト９３のボルト頭９３ａと雌ねじ筒９２とによって挟まれている。ここで、バンドボルト９３は、両端９１ａ、９１ｂ内のボルト孔に挿入されている。このため、バンドボルト９３を雌ねじ筒９２内に近づけることによって、バンド９１の内側に配置されたスロットルホルダ７が締め付けられる。この結果、スロットルボディ４がスロットルホルダ７に固定される。

【0023】

再び、図２を参照する。図２において、スロットルボディ４は、ボディボルト１０２により、チャンバーケース５１に固定されている。スロットルボディ４の吸気チャンバー５側の端部には２つのフランジ４０が形成されている。フランジ４０には、ネジ孔４０ａが形成されている。また、チャンバーケース５１には、ボルト孔５１ａが形成されている。ボディボルト１０２は、チャンバーケース５１のボルト孔５１ａを通過し、スロットルボディ４のネジ孔４０ａに締結される。

【0024】

チャンバーケース５１には、４つの通路孔５１ｂが形成されている。通路孔５１ｂは、スロットルボディ４の内部に連通する孔である。

【0025】

チャンバーケース５１は、チャンバーケースボルト１０３により、シリンダヘッド２に固定されている。チャンバーケース５１には、４つのボルト孔５１ｃが形成されている。シリンダヘッド２の後面には、４つのホルダプレート座面２２が形成されている。ホルダプレート座面２２には、ネジ穴２２ａが形成されている。チャンバーケースボルト１０３は、シールダンパー１５及びチャンバーケース５１のボルト孔５１ｃを通過し、ホルダプレート座面２２のネジ穴２２ａに締結される。４つのボルト孔５１ｃ及び４つのネジ穴２２ａは、中央の２つの吸気経路を囲う長方形の４つの頂点位置にそれぞれ配置されている。

【0026】

シールダンパー１５は、チャンバーケースボルト１０３のボルト頭１０３ａとチャンバーケース５１との間に配置されている。シールダンパー１５は、環状の弾性部材である。シールダンパー１５は弾性を有している。このため、チャンバーケースボルト１０３によってスロットルボディ４及びチャンバーケース５１がシリンダヘッド２に固定されたときに、シールダンパー１５はダンパーとして機能する。また、シールダンパー１５は弾性を有し且つ環状に形成されている。このため、チャンバーケースボルト１０３が締結されたときに、シールダンパー１５がチャンバーケース５１の内面５１Ｓとチャンバーケースボルト１０３のボルト頭１０３ａとに隙間なく密着する。この結果、チャンバーケース５１において、チャンバーケースボルト１０３が挿入されるボルト孔５１ｃが完全にシールされる。

【0027】

図３において、チャンバーカバー５２が、チャンバーボルト１０４により、チャンバーケース５１に固定されている。チャンバーケース５１とチャンバーカバー５２とによって、吸気チャンバー５が構成されている。チャンバーケース５１の外周部には、複数のネジ孔５１ｄが形成されている。チャンバーカバー５２の外周部にも、複数のボルト孔５２ａが形成されている。チャンバーボルト１０４は、チャンバーカバー５２のボルト孔５２ａを通過し、チャンバーケース５１のネジ孔５１ｄに締結される。また、上述したチャンバーケース５１の内面５１Ｓは、吸気チャンバー５における内側の面を意味している。

【0028】

第１実施形態は、次の構成により、次の作用、効果を有している。

【0029】

スロットルボディ４は、スロットルホルダ７を介してシリンダヘッド２にチャンバーケースボルト１０３により固定されている。また、チャンバーケースボルト１０３の軸方向において、チャンバーケースボルト１０３のボルト頭１０３ａとスロットルボディ４に固定されるチャンバーケース５１とが干渉する干渉部位には、シールダンパー１５が介在している。

【0030】

スロットルボディ４がチャンバーケースボルト１０３によってシリンダヘッド２に支持されているので、第１実施形態は、スロットルボディ４をシリンダヘッド２に安定的に支持できる。また、スロットルボディ４がスロットルホルダ７及びシールダンパー１５を介してシリンダヘッド２に固定されているので、第１実施形態は、スロットルボディ４に伝達されるエンジン１３の振動を低減できる。

【0031】

チャンバーケースボルト１０３のボルト頭１０３ａとチャンバーケース５１とが干渉する干渉部位は、吸気チャンバー５の内部であって、過給機３からエンジン１４の吸気ポートＰ２へと至る吸気経路内である。また、シールダンパー１５は、チャンバーケース５１のボルト孔５１ａをシールするシール部材である。

【0032】

このため、吸気経路内のシール性を損なうことなく、チャンバーケースボルト１０３の配置の自由度が確保される。

【0033】

（第２実施形態）
第２実施形態は、スロットルボディ４の取付け構造において、第１実施形態とは部分的に相違している。第２実施形態には、チャンバーケースボルト１０３の取付先としてのホルダプレート座面２２が、シリンダヘッド２に形成されていない。一方、第２実施形態は、チャンバーケースボルト１０３の取付先として、第１実施形態には設けられていないブラケット１６を備えている。以下、第１及び第２実施形態において共通する部分には同符号が用いられる。また、共通する部分の説明が省略されている。

【0034】

図６は、スロットルボディ４の取付け構造を示す平面図である。第２実施形態では、２つのホルダプレート８と４つのスロットルホルダ７との間に、ブラケット１６が配置されている。

【0035】

ブラケット１６は、長方形状の環状部材である。ブラケット１６は、２つの取付部１６１と、２つの連結部１６２とからなっている。連結部１６２は、２つの取付部１６１を連結している。取付部１６１には、１つのボルト孔１６１ａと、２つのネジ孔１６１ｂとが形成されている。ボルト孔１６１ａは、ホルダボルト１０１を挿入するための孔である。ネジ孔１６１ｂは、チャンバーケースボルト１０３を締結するためのネジ孔である。

【0036】

ブラケット１６は、ホルダプレート８を固定するためのホルダボルト１０１によりシリンダヘッド２に固定される。すなわち、ブラケット１６及びホルダプレート８は、２つのホルダボルト１０１により、シリンダヘッド２の２つのホルダ座面２１に固定される。チャンバーケース５１は、４つのチャンバーケースボルト１０３により、ブラケット１６に固定される。つまり、チャンバーケース５１は、ブラケット１６を介してシリンダヘッド２に固定される。

【0037】

第２実施形態は、次の作用、効果を有している。

【0038】

シリンダヘッド２にチャンバーケースボルト１０３のネジ穴が形成されていなくても、ブラケット１６の追加によって、スロットルボディ４を安定的に支持できる。このため、前記取付け構造をエンジン１３に適用するためにシリンダヘッド２の加工工数が増加することを防止でき、また既に製造されたエンジン１３にも、前記取付け構造を適用できる。

【0039】

（他の実施形態）
本実施形態は、次の変形構成を適用できる。

【0040】

本実施形態では、スロットルボディ４にチャンバーケース５１が固定されており、チャンバーケースボルト１０３によりチャンバーケース５１がシリンダヘッド２に固定される。このため、弾性部材であるシールダンパー１５が配置される部位が、チャンバーケースボルト１０３とチャンバーケース５１とが干渉する干渉部位である。スロットルボディ４がボルトを介して直接シリンダヘッド２に固定される場合、ボルトとスロットルボディ４とが干渉する。このため、この場合には、ボルトとスロットルボディ４との間に弾性部材を配置することが好ましい。

【0041】

また、本実施形態ではシールダンパー１５が干渉部位に配置されている。シールダンパー１５の形状は、１つのチャンバーケースボルト１０３を囲う環状である。干渉部位に配置される弾性部材の形状は、特に限定されず、他の形状を採用できる。

【0042】

図７は、他のシールダンパー１１５を示す平面図である。シールダンパー１１５は、チャンバーケース５１の２つの通路孔５１ｂを囲う環状部材であり、４つのボルト孔１１５ａを有している。各ボルト孔１１５ａは、各チャンバーケースボルト１０３に対応している。

【符号の説明】

【0043】

２ シリンダヘッド
３ 過給機
４ スロットルボディ
７ スロットルホルダ
１３ エンジン
１５、１１５ シールダンパー（弾性部材、シール部材）
１６ ブラケット
４１ メインスロットル弁
４２ サブスロットル弁
５１ チャンバーカバー（スロットルボディに固定される部材）
１０３ チャンバーケースボルト
Ｐ２ 吸気ポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】