JP5081011B2 - スロットル装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの吸気系に設けられるスロットル装置に関するものである。

自動二輪車等に搭載されるＶ型エンジンのスロットル装置にはスロットル操作に対する応答性が重視されるため、シリンダヘッドの各バンクに配列された気筒に近接した位置にスロットルボディを各気筒毎に配置し、各スロットルボディに形成された吸気通路を開閉するスロットルバルブを設け、各バンクに配置された複数のスロットルバルブ同士をスロットルシャフトで連結し、各バンクのスロットルシャフト同士を連結レバーによって連結して全てのスロットルバルブを同調させて同時に開閉する多連スロットル装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、自動二輪車のスロットル操作は、四輪車のそれに比して感度が高く急激な変化を伴うため、多連スロットル装置には、スロットルバルブの開閉動作に対して要求される感度に応じた同調精度と急激な変化に追従する高い応答性等が要求される。

そこで、自動二輪車等に搭載されるＶ型エンジンにおいても、複数のスロットルバルブをモータによって開閉駆動する電子制御化が図られており、斯かるスロットル装置においては、モータの回転をギヤ列を介してスロットルシャフトに伝達する構成を採用したものが本出願人によって提案されている。

上記スロットル装置においては、図９に示すように、ギヤ列（不図示）を収納するギヤケース１１２をスロットルボディ１０２−３，１０２−４とは別体に構成し、該ギヤケース１１２をその内側（ギヤ列が収納される側（図９の手前側））から複数本（図示例では４本）のスクリュー１３０によってスロットルボディ１０２−３，１０２−４に取り付ける構成が採用されていた。
特開２００４−２３９２３４号公報

しかしながら、図９に示すようなギヤケース１１２をその内側からスクリュー１３０によってスロットルボディ１０２−３，１０２−４に取り付ける構成を採用すると、取付作業性が悪いばかりか、スクリュー１３０が緩んだ場合、該スクリュー１３０がギヤケース１１２の内部に飛び出してギヤに干渉し、正常なスロットル動作ができなくなるという可能性がある。

従って、本発明の第１の目的は、ギヤケースの取付作業性の向上を図るとともに、正常なスロットル動作を確保することができるスロットル装置を提供することにある。

又、従来、図１０に示すように、ギヤケース１１２をスロットルボディ１０２−３（１０２−４）に取り付ける各スクリュー１３０の根元には銅ワッシャ１３１を入れて外部からギヤケース１１２内への水の侵入を防いでいたが、スクリュー１３０が緩んだ場合には、ギヤケース１１２の取付孔からギヤケース１１２内に水が侵入してモータの固着とそれに伴うエンジンの始動不良や暴走等の不具合を招く可能性があった。

従って、本発明の第２の目的は、ギヤケース内への水の侵入を確実に防ぐことができるスロットル装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、第１の発明は、エンジンの気筒に連なる吸気通路が形成されたスロットルボディと、該スロットルボディの吸気通路を開閉するスロットルバルブと、該スロットルバルブが取り付けられたスロットルシャフトと、モータと、該モータの回転を前記スロットルシャフトに伝達するギヤ列を備え、前記ギヤ列を収納するギヤケースを前記スロットルボディに締結して成るスロットル装置において、前記ギヤケースを前記スロットルボディ側から締結したことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記スロットルボティを貫通する複数のボルトを前記ギヤケースの外面にネジ込むことによって該ギヤケースを前記スロットルボティに締結したことを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、前記ギヤケースの外面に形成された複数のネジ穴のうち、少なくともギヤ列収納領域に位置するものを袋ネジ穴としたことを特徴とする。

第４の発明は、第１〜３の何れかに記載の発明において、前記モータを収納したギヤケースカバーの一端を前記ギヤケースに締結するとともに、該ギヤケースカバーの他端をブラケットを介して前記スロットルボディに締結したことを特徴とする。

第１及び第２の発明によれば、ギヤケースをスロットルボディ側から締結するようにしたため、該ギヤケースのスロットルボディへの取付作業性が高められる。又、スロットルボティを貫通する複数のボルトをギヤケースの外面にネジ込むことによって該ギヤケースをスロットルボティに締結するようにしたため、たとえボルトが緩んでも、該ボルトがギヤケースの内部（ギヤ列が収納される空間）に突出することがなく、従って、ボルトがギヤ列に干渉することがない。このため、スロットルバルブの開閉がロックしてスロットル動作が不可能となるという不具合が発生することがなく、正常なスロットル動作が常に安定的に行われる。

第３の発明によれば、ギヤケースの外面に形成された複数のネジ穴のうち、少なくともギヤ列収納領域に位置するものを袋ネジ穴としたため、ボルトが螺合するためのネジ穴がギヤケースを貫通して内部に開口することがなく、たとえボルトが緩んでもネジ穴からギヤケース内に水が侵入することがない。このようにギヤケース内への水の侵入が確実に防がれるため、正常なスロットル動作が可能となり、例えばモータが固着してエンジンの始動不良や暴走等の不具合を招くという問題が解消される。

第４の発明によれば、一端がギヤケースに締結されたギヤケースカバーの他端をブラケットを介してスロットルボディに締結したため、高重量のモータを収容するギヤケースカバーを両持ちによって確実に支持することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るスロットル装置の平面図、図２は同スロットル装置の底面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面図、図５は図１の矢視Ｃ方向の図、図６は図５のＤ−Ｄ線断面図、図７はギヤカバーを外してギヤケースの内部構造を示す図１の矢視Ｅ方向の図、図８はギヤケースとギヤケースカバーの内部構造を示す側断面図である。

本実施の形態に係るスロットル装置１は、自動二輪車に搭載される不図示のＶ型４気筒エンジンに設けられた４連スロットル装置であって、Ｖ型４気筒エンジンの左右（図１及び図２においては上下）のバンクに配列された各２つの気筒（図示例では＃２，＃４気筒と＃１，＃３気筒）に対応する各２つのスロットルボディ２−１，２−２，２−３，２−４を備えている。ここで、各スロットルボディ２−１〜２−４は、アルミニウム合金等によって円筒状に一体成形され、その内部には各気筒に連なる横断面円形の吸気通路３（図３及び図４参照）がそれぞれ形成されており、各吸気通路３はバタフライ式の円板状のスロットルバルブ４−１，４−２，４−３，４−４によってそれぞれ開閉される。

ところで、図１に示すように、４つのスロットルボディ２−１〜２−４は、４本の連結パイプ５によって互いに連結されており、Ｖ型４気筒エンジンの左右のＶバンクの間には、各スロットルボディ２−１〜２−４に対応するインジェクタ６（図４参照）が配置されている。そして、各インジェクタ６は、左右のＶバンクの間に配置された燃料供給パイプ７に接続されている。

ここで、例えば＃２気筒に対応するスロットルボディ２−２の側部には、図４に示すように、インジェクタ６が斜めに取り付けられており、このインジェクタ６からは吸気通路３のスロットルバルブ４−２の下流（図４の下方）に向かって所定量の燃料が適当なタイミングで噴射され、この燃料が吸気通路３を流れる空気と混合されることによって所定の空燃比（Ａ／Ｆ）の混合気が形成され、この混合気は＃２気筒の燃焼室での燃焼に供される。尚、図示しないが、他の＃１，＃３，＃４気筒に対応するスロットルボディ２−１，２−３，２−４にも同様にインジェクタ６がそれぞれ取り付けられている。

又、Ｖ型４気筒エンジンの左右のバンクに配されたスロットルボディ２−１〜２−４の吸気通路３を開閉するスロットルバルブ４−１〜４−４のうち、一方のバンクに配されたスロットルバルブ４−２と４−４同士は、これらが設けられたスロットルボディ２−２，２−４に回転可能に挿通するスロットルシャフト８−１によって連結され、他方のバンクに配されたスロットルバルブ４−１と４−３同士は、これらが設けられたスロットルボディ２−１，２−３に回転可能に挿通するスロットルシャフト８−２によって連結されている。

ここで、一方のスロットルシャフト８−２は、図３に示すように、スロットルボディ２−１，２−３を貫通しており、該スロットルシャフト８−２のスロットルボディ２−１，２−３内に臨む部位には前記スロットルバルブ４−１，４−３が２本のビス９によってそれぞれ取り付けられている。そして、各スロットルボディ２−１，２−３の外周のスロットルシャフト８−２が貫通する部位には円筒ボス２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ一体に突設されており、各円筒ボス２ａ〜２ｄの凹部内には軸受１０がそれぞれ嵌合保持され、スロットルシャフト８−２は、これら４つの軸受１０によって回転可能に支持されている。

ところで、図１において平面視で前記４つのスロットルボディ２−１〜２−４によって囲まれる領域には、図８に示す単一のモータ１１と、該モータ１１の回転をスロットルシャフト８−１，８−２に伝達するギヤ列Ｇ（図３、図７及び図８参照）が配置されている。ここで、ギヤ列Ｇは、スロットルボディ２−３，２−４側に配され、ギヤケース１２内に収容されている。ギヤケース１２には、図３及び図８に示すように、ギヤケースカバー１３が複数本のビス１４（図１、図２及び図８参照）によって締結されており、このギヤケースカバー１３内に前記モータ１１が収容されている（図８参照）。そして、ギヤケースカバー１３の他端には図８に示すように板金製のブラケット１５が結着されており、このブラケット１５は、図２に示すように、複数のビス１６によってスロットルボディ２−１，２−２に締結されている。従って、ギヤケースカバー１３の他端は、ブラケット１５を介してスロットルボディ２−１，２−２に締結されており、結局、ギヤケースカバー１３は、その長手方向両端がギヤケース１２とスロットルボディ２−１，２−２によって両持ち支持されている。尚、ギヤケース１２とギヤケースカバー１３との接合部には、図３に示すように、Ｏリング等のシールリング１７が介設され、このシールリング１７によってギヤケース１２とギヤケースカバー１３との接合部に高いシール性が確保されている。

上記ギヤケース１２内には、図７に示すように、前記モータ１１の出力軸１１ａに結着されたピニオンギヤＧ１が収容されており、このピニオンギヤＧ１には、ギヤケース１２に回転可能に支持された同径のギヤＧ２，Ｇ３が噛合している。ここで、一方のギヤＧ２は大小異径の段ギヤであって、大径ギヤＧ２１がピニオンギヤＧ１に噛合しており、小径ギヤＧ２２は、一方のスロットルシャフト８−１に結着されたセクタギヤＧ４に噛合している。

他方、ギヤＧ３には、ギヤケース１２に回転可能に支持された段ギヤＧ５の大径ギヤＧ５１が噛合しており、段ギヤＧ５の小径ギヤＧ５２は、他方のスロットルシャフト８−２に結着されたセクタギヤＧ６に噛合している。尚、ギヤＧ３はアイドルギヤであって、該ギヤＧ３と段ギヤＧ２，Ｇ５の各大径ギヤＧ２１，Ｇ５１の外径と歯数は同じである。

ところで、図１及び図３に示すように、スロットルシャフト８−２の軸方向中央部には同調スクリュー１８が設けられており、同スロットルシャフト８−２のスロットルボディ２−１の近傍には、スロットルバルブ４−１，４−３を所定の角度位置に復帰させるためのリターンスプリング１９が巻装されている。

尚、以上はＶ型４気筒エンジンの一方のバンクに設けられたスロットルボディ２−１，２−３とスロットルシャフト８−２及びギヤケース１２との関係について説明したが、他方のバンクに設けられたスロットルボディ２−２，２−４とスロットルシャフト８−１及びギヤケース１２との関係も同様であるため、これについての図示及び説明は省略する。但し、図１及び図２に示すように、他方のスロットルシャフト８−１の軸方向一端には、該スロットルシャフト８−１の回転量、つまりスロットルバルブ４−１〜４−４の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２０が取り付けられている。又、当該多連スロットル装置１には、スロットル操作量を検出するためのスロットルセンサ２１が設けられている。

而して、前記ギヤカバー１２は左右のＶバンクの＃３，＃４気筒のスロットルボディ２−３，２−４に取り付けられているが、以下、本発明の要旨を構成するギヤケース１２の取付構造について説明する。

本実施の形態は、ギヤケース１２をスロットルボディ２−３，２−４側から締結したことを特徴とする。具体的には、図５及び図６に示すように、各スロットルボディ２−３，２−４の左右にはブラケット２２，２３，２４，２５がそれぞれ一体に形成されており、これらのブラケット２２，２３，２４，２５にはボルト挿通孔２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａがそれぞれ貫設されている。

他方、図６に示すように、ギヤケース１２の外面のスロットルボディ２−３，２−４の前記ブラケット２２〜２５に対応する４箇所には取付ボス２６ａ，２７ａ，２８ａ，２９ａが一体に突設されており、ギヤ列収納領域（ギヤケース１２内のギヤ列Ｇが収納される領域（空間））から外れた外側２つの取付ボス２６，２９にはネジ穴２６ａ，２９ａが貫設され、ギヤ列収納領域に位置する内側２つの取付ボス２７，２８には袋ネジ穴２７ａ，２８ａが形成されている。

而して、ギヤケース１２は、スロットルボディ２−３，２−４のブラケット２２〜２５に形成された前記ボルト挿通孔２２ａ〜２５ａに通されたボルト３０を当該ギヤケース１２の外面の取付ボス２６〜２９に形成されたネジ穴２６ａ〜２９ａ（そのうちの内側２つは袋ネジ穴２７ａ，２８ａ）にネジ込むことによってスロットルボディ２−３，２−４に取り付けられている。

次に、本発明に係るスロットル装置１の作用について説明する。

自動二輪車のライダーが不図示のスロットルグリップを回動操作すると、その操作量が前記スロットルセンサ２１によって検出され、その信号が不図示のコントローラに送信される。すると、コントローラは、その信号に応じた制御信号をモータ１１に送信して該モータ１１を駆動制御する。

上述のようにモータ１１が駆動制御されると、その出力軸１１ａの回転はギヤケース１２内のギヤ列Ｇを経て両スロットルシャフト８−１，８−２に伝達される。即ち、出力軸１１ａの回転は、ピニオンギヤＧ１から段ギヤＧ２の大径ギヤＧ２１と小径ギヤＧ２２及びセクタギヤＧ４を経て一方のスロットルシャフト８−１に伝達されるとともに、ピニオンギヤＧ１からギヤＧ３、段ギヤＧ５の大径ギヤＧ５１と小径ギヤＧ５２及びセクタギヤＧ６を経て他方のスロットルシャフト８−２に伝達され、両スロットルシャフト８−１，８−２が互いに逆方向に同角度だけ回転せしめられ、これらのスロットルシャフト８−１，８−２に取り付けられたスロットルバルブ４−２，４−４及び４−１，４−３が同調して開閉動作し、これらのスロットルバルブ４−１〜４−４によってスロットルボディ２−１〜２−４の各吸気通路３を流れる空気の量が増減されてエンジン回転数が調整される。尚、スロットルシャフト８−１の回動角度、つまりスロットルバルブ４−１〜４−４の開度は、スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２０によって検出され、その検出信号がコントローラへとフィードバックされる。又、スロットルバルブ４−１〜４−４によってアイドルスピードコントロールを行う場合には、コントローラから出力される駆動信号に基づいてモータ１１の回転が制御され、スロットルバルブ４−１〜４−４の開度が微調整される。

以上において、本発明に係るスロットル装置１においては、ギヤケース１２をスロットルボディ２−３，２−４側から締結するようにしたため、該ギヤケース１２のスロットルボディへ２−３，２−４の取付作業性が高められる。

又、スロットルボティ２−３，２−４のブラケット２２〜２５に貫設されたボルト挿通孔２２ａ〜２５ａを貫通する４本のボルト３０をギヤケース１２の外面に形成された取付ボス２６〜２９のネジ穴２６ａ〜２９ａにネジ込むことによって該ギヤケース１２をスロットルボティ２−３，２−４に締結するようにしたため、たとえボルト３０が緩んでも、該ボルト３０がギヤケース１２の内部（ギヤ列Ｇが収納される空間）に突出することがなく、従って、ボルト３０がギヤ列Ｇに干渉することがない。このため、スロットルバルブ４−１〜４−４の開閉がロックしてスロットル動作が不可能となるという不具合が発生することがなく、正常なスロットル動作が常に安定的に行われる。

又、本実施の形態においては、ギヤケース１２の外面の取付ボス２６〜２９に形成された４つのネジ穴２６ａ〜２９ａのうち、少なくともギヤ列収納領域に位置する２つのネジ穴２７ａ，２８ａを袋ネジ穴としたため、内側２本のボルト３０が螺合するための袋ネジ穴２７ａ，２８ａがギヤケース１２を貫通して内部に開口することがなく、たとえボルト３０が緩んでも袋ネジ穴２７ａ，２８ａからギヤケース１２内に水が侵入することがない。このようにギヤケース１２内への水の侵入が確実に防がれるため、正常なスロットル動作が可能となり、例えばモータ１１が固着してエンジンの始動不良や暴走等の不具合を招くという問題が解消される。

更に、本実施の形態では、一端がギヤケース１２に締結されたギヤケースカバー１３の他端をブラケット１５を介してスロットルボディ２−１，２−２に締結したため、高重量のモータ１１を収容するキヤケースカバー１３を両持ちによって確実に支持することができる。

尚、以上は本発明を特に自動二輪車に搭載されるＶ型４気筒エンジンに設けられた４連スロットル装置に適用した形態について説明したが、本発明は、自動車等、自動二輪車以外の車両に搭載される単気筒エンジンを含む他の任意のエンジンに設けられるスロットル装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係るスロットル装置の平面図である。 本発明に係るスロットル装置の底面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図１の矢視Ｃ方向の図である。 図５のＤ−Ｄ線断面図である。 ギヤカバーを外してギヤケースの内部構造を示す図１の矢視Ｅ方向の図である。 ギヤケースとギヤケースカバーの内部構造を示す側断面図である。 従来のスロットル装置のギヤケース取付構造を示す図である。 図９のＦ部の拡大斜視図である。

符号の説明

１ スロットル装置
２−１〜２−４ スロットルボディ
２ａ〜２ｄ スロットルボディの円筒ボス部
３ 吸気通路
４−１〜４−４ スロットルバルブ
５ 連結パイプ
６ インジェクタ
７ 燃料供給パイプ
８−１，８−２ スロットルシャフト
９ ビス
１０ 軸受
１１ モータ
１１ａ モータの出力軸
１２ ギヤケース
１３ ギヤケースカバー
１４ ビス
１５ ブラケット
１６ ビス
１７ シールリング
１８ 同調スクリュー
１９ リターンスプリング
２０ スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）
２１ スロットルセンサ
２２〜２５ スロットルボディのブラケット
２２ａ〜２５ａ ブラケットのボルト挿通孔
２６〜２９ ギヤケースの取付ボス
２６ａ〜２９ａ 取付ボスのネジ穴
３０ ボルト
Ｇ ギヤ列
Ｇ１ ピニオンギヤ
Ｇ２ 段ギヤ
Ｇ２１ 段ギヤの大径ギヤ
Ｇ２２ 段ギヤの小径ギヤ
Ｇ３ ギヤ（アイドルギヤ）
Ｇ４ セクタギヤ
Ｇ５ 段ギヤ
Ｇ５１ 段ギヤの大径ギヤ
Ｇ５２ 段ギヤの小径ギヤ
Ｇ６ セクタギヤ

Claims (6)

1. エンジンの気筒に連なる吸気通路が形成された複数のスロットルボディと、該複数のスロットルボディの吸気通路を開閉するスロットルバルブと、該スロットルバルブが取り付けられた複数のスロットルシャフトと、モータと、該モータの回転を前記複数のスロットルシャフトに伝達するギヤ列を備え、前記ギヤ列を収納するギヤケースとを有し、前記ギヤケースを前記スロットルボディ側から締結部材により締結して前記ギヤケースを直接スロットルボディに締結し、ギヤケースが前記複数のスロットルボディに保持されるようにしたことを特徴とするスロットル装置。
2. 前記締結部材が前記ギヤケース内に突出しない状態であることを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
3. 前記締結部材がボルトであり、前記スロットルボティを貫通する複数のボルトを前記ギヤケースの外面にネジ込むことによって該ギヤケースを前記スロットルボティに締結したことを特徴とする請求項２に記載のスロットル装置。
4. 前記ギヤケースの外面に形成された複数のネジ穴のうち、少なくともギヤ列収納領域に位置するものを袋ネジ穴としたことを特徴とする請求項３記載のスロットル装置。
5. 前記モータを収納したギヤケースカバーの一端を前記ギヤケースに締結するとともに、該ギヤケースカバーの他端をブラケットを介して前記スロットルボディに締結したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のスロットル装置。
6. 前記スロットル装置が、Ｖ型エンジンのスロットル装置であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のスロットル装置。

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