(57)【要約】【課題】電動モータや減速ギヤ、電子回路基板といったスロットルバルブの開閉に必要な複数個の部品を効率良く配置し、全体のサイズを小型化するようにした汎用エンジンのスロットル装置を提供する。【解決手段】汎用エンジンのスロットルボディ（４０）に一体的に取り付けられたケース（５２）を備えると共に、その内部にスロットルバルブ（４６）を開閉する電動モータ（４２）と、電動モータ（４２）の出力軸（４２ｏ）をスロットルシャフト（４８）に接続する減速機（６４）と、電動モータ（４２）の駆動を制御する電子回路基板（６６）と、電動モータ（４２）を電子回路基板（６６）に設けられたコネクタ（６８）に接続するハーネス（７０）とを収容する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルボディの内部に汎用エンジンのスロットルバルブを収容した汎用エンジンのスロットル装置において、前記スロットルボディに一体的に取り付けられたケースを備えると共に、前記ケースの内部に、前記スロットルバルブを開閉する電動モータと、前記電動モータの出力軸を前記スロットルバルブの回転軸に接続する減速機と、前記電動モータの駆動を制御する電子回路基板と、前記電動モータを前記電子回路基板に設けられたコネクタに接続するハーネスとを収容したことを特徴とする汎用エンジンのスロットル装置。
【請求項２】
前記ケースが、前記スロットルボディの形状に沿って屈曲させられていることを特徴とする請求項１記載の汎用エンジンのスロットル装置。
【請求項３】
前記ケースが、防水および防塵機能を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の汎用エンジンのスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、汎用エンジンのスロットル装置に関し、より詳しくは、スロットルバルブを電動モータで開閉するようにした汎用エンジンのスロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機や農業機械など、様々な用途で駆動源として使用される汎用エンジンにあっては、従来、機械式ガバナでスロットル装置を構成するのが一般的であった。具体的には、スロットルボディの内部に収容されたスロットルバルブを、ウエイトとスプリングからなる機械式ガバナで開閉することにより、エンジン回転数を調整するように構成していた。
【０００３】
また、汎用エンジンとは異なるが、自動車用エンジンのスロットル装置として例えば特許文献１に記載される技術が提案されている。特許文献１に記載されるスロットル装置にあっては、スロットルボディにエアフローセンサやスロットル開度センサ、制御装置を直接取り付け、それらをカバーで覆うことにより、構造の簡素化と小型化、および取り付け性の向上を図っている。
【特許文献１】特開平５−２３１８９４号公報（段落００１２，００１３など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、汎用エンジンにあっても、燃費やエミッションを向上させるため、スロットルバルブを電動モータで開閉させる電子制御式のスロットル装置（電子ガバナ）を用い、吸気を精度良く調量することが提案されている。
【０００５】
スロットルバルブを電動モータで開閉する場合、スロットルバルブの駆動トルクを増大させると共に、ステップ角（最小回転角）を小さくするため、電動モータの出力を減速してスロットルバルブに伝達する減速機が必要になる。さらに、電動モータの駆動を制御するための電子回路基板や、電子回路基板と電動モータを接続するハーネスなども必要になる。
【０００６】
汎用エンジンは、前述したように様々な機器に駆動源として組み込まれることから、レイアウト上の制約が多く、搭載部品の大型化は極力避けなければならない。しかしながら、上記のようにスロットルバルブを電動モータで駆動する場合、必要な部品点数が多く、また各部品の外形も比較的大きいことから、スロットル装置全体のサイズが大型化し易いという不都合があった。
【０００７】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、電動モータや減速ギヤ、電子回路基板といったスロットルバルブの開閉に必要な複数個の部品を効率良く配置し、全体のサイズを小型化するようにした汎用エンジンのスロットル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、スロットルボディの内部に汎用エンジンのスロットルバルブを収容した汎用エンジンのスロットル装置において、前記スロットルボディに一体的に取り付けられたケースを備えると共に、前記ケースの内部に、前記スロットルバルブを開閉する電動モータと、前記電動モータの出力軸を前記スロットルバルブの回転軸に接続する減速機と、前記電動モータの駆動を制御する電子回路基板と、前記電動モータを前記電子回路基板に設けられたコネクタに接続するハーネスとを収容するように構成した。
【０００９】
また、請求項２にあっては、前記ケースが、前記スロットルボディの形状に沿って屈曲させられているように構成した。
【００１０】
また、請求項３にあっては、前記ケースが、防水および防塵機能を備えているように構成した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る汎用エンジンのスロットル装置にあっては、スロットルボディに一体的に取り付けられたケースを備えると共に、前記ケースの内部に、スロットルバルブを開閉する電動モータと、前記電動モータの出力軸を前記スロットルバルブの回転軸に接続する減速機と、前記電動モータの駆動を制御する電子回路基板と、前記電動モータを前記電子回路基板に設けられたコネクタに接続するハーネスとを収容するように構成したので、スロットルバルブの開閉に必要な上記複数個の部品をスロットルボディの周囲に効率良く配置することができ、よってスロットル装置全体のサイズを小型化することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る汎用エンジンのスロットル装置にあっては、スロットルバルブの開閉に必要な複数個の部品を収容するケースが、スロットルボディの形状に沿って屈曲させられているように構成したので、ケース内に収容される各部品をスロットルボディの周囲に一層効率よく配置することができ、よってスロットル装置全体のサイズを一層小型化することができる。
【００１３】
また、請求項３に係る汎用エンジンのスロットル装置にあっては、スロットルバルブの開閉に必要な複数個の部品を収容するケースが、防水および防塵機能を備えているように構成したので、ケース内に収容される各部品から防水および防塵機能を排除することができ、よってスロットル装置全体のサイズをより一層小型化することができる。
【００１４】
この効果について具体的に説明すると、課題で述べたように、汎用エンジンが組み込まれる機器は多様なため、その使用環境も多岐に及ぶ。従って、スロットル装置を構成する部品には、防水および防塵機能を与える必要があり、それが各部品の大型化、ひいてはスロットル装置の大型化につながっていた。しかしながら、ケースに防水および防塵機能を与えることにより、そこに収容される各部品から防水および防塵機能を排除することができ、各部品を小型化することができる。それにより、スロットル装置全体の一層の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に即してこの発明に係る汎用エンジンのスロットル装置を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、この発明の第１実施例に係る汎用エンジンのスロットル装置を全体的に示す概略図である。
【００１７】
図１において符号１０は、汎用エンジン（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は１個の気筒（シリンダ）１２を備え、その内部にピストン１４が往復動自在に収容される。エンジン１０の燃焼室１６を臨む位置には吸気バルブ１８と排気バルブ２０が配置され、燃焼室１６と吸気管２２あるいは排気管２４の間を開閉する。尚、エンジン１０は、具体的には水冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の内燃機関であり、１９６ｃｃの排気量を備える。
【００１８】
ピストン１４はクランクシャフト２８に連結され、クランクシャフト２８はギヤを介してカムシャフト３０と連結される。また、クランクシャフト２８にはフライホイール３２が取り付けられると共に、フライホイール３２の先端側にはエンジン１０を手動で始動するためのリコイルスタータ３４が取り付けられる。フライホイール３２の内側には発電コイル（オルタネータ）３６が配置され、交流電流を発電する。発電コイル３６で発電された交流電流は、図示しない処理回路を介して直流電流に変換された後、図示しない点火回路や後述する電子回路基板などに動作電源として供給される。
【００１９】
また、吸気管２２にはスロットルボディ４０が配置される。図１での図示は省略するが、スロットルボディ４０にはスロットルバルブが収容され、スロットルバルブは後述するスロットルシャフトと減速機を介して電動モータ４２に接続される。尚、スロットルボディ４０の近傍には、図示しないエアクリーナが配置される。エアクリーナは吸気管２２のスロットルボディ４０よりも上流側に接続され、吸気に含まれる塵埃を除去する。
【００２０】
また、スロットルボディ４０にはキャブレタ・アシー（図１で図示せず）が設けられる。キャブレタ・アシーは、燃料タンク（図示せず）に接続され、スロットルバルブの開度に応じて吸入された空気にガソリン燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、スロットルバルブ、吸気管２２および吸気バルブ１８を通って燃焼室１６に吸入される。
【００２１】
このように、この実施例に係る汎用エンジン１０は、スロットルバルブを電動モータ４２で開閉させる電子制御式のスロットル装置（電子ガバナ）によってエンジン回転数が調整される。
【００２２】
次いで、図２以降を参照してスロットルボディ４０について詳説する。図２は、スロットルボディ４０の拡大平面図である。また、図３は、図２のIII−III線部分断面図である。
【００２３】
図３に示すように、スロットルボディ４０に形成された吸気路４４の途中には、スロットルバルブ４６が配置される。スロットルバルブ４６は、スロットルシャフト（回転軸）４８を介してスロットルボディ４０に回転自在に支持される。また、スロットルボディ４０に形成された吸気路４４のスロットルバルブ４６より上流側には、前記したキャブレタ・アシー５０が取り付けられる。
【００２４】
さらに、スロットルボディ４０には、図２および図３に示すように、ケース５２が一体的に取り付けられる。ケース５２は、ケース本体５４とカバー５６とからなる。
【００２５】
図３に示すように、ケース５２（具体的にはケース本体５４）は、スロットルボディ４０の形状に沿って、より詳しくは、スロットルボディ４０とそれに取り付けられたキャブレタ・アシー５０の形状に沿って、屈曲させられている。
【００２６】
具体的には、スロットルボディ４０とキャブレタ・アシー５０の外周の複数面、より詳しくは、スロットルシャフト４８が突出させられる面（スロットルシャフト４８の軸方向と直交する面。符号４０Ａで示す）と、かかる面を上面としたときにスロットルボディ４０とキャブレタ・アシー５０の側面に相当する面（スロットルシャフト４８の軸方向と平行な面。符号４０Ｂで示す）の２面を覆うように、略Ｌ字状に形成される。以下、ケース５２の内部空間のうち、面４０Ａを覆う空間を第１の空間と呼び、符合５２Ａで示す。また、面４０Ｂを覆う空間（第１の空間５２Ａと直交する空間）を第２の空間と呼び、符合５２Ｂで示す。
【００２７】
ケース本体５４のうち、スロットルボディの面４０Ａと対峙する壁面は面４０Ａに密着して取り付けられ、よってケース５２とスロットルボディ４０が一体化される。また、ケース本体５４のうち、面４０Ａに取り付けられた壁面と対向する面は開口され、そこにカバー５６が取り付けられる。ケース本体５４とカバー５６は３本のボルト６０（図２に示す）によって締結固定されると共に、それらの間にはゴムパッキン（シール材）６２が介挿される。これにより、ケース５２に防水および防塵機能が与えられる。
【００２８】
ケース５２の内部には、上記した電動モータ４２（具体的にはステッピングモータ）と、電動モータ４２の出力軸４２ｏをスロットルシャフト４８に接続する減速機６４（具体的には減速ギヤ）と、電動モータ４２の駆動を制御する電子回路基板６６と、電動モータ４８を電子回路基板６６に設けられたコネクタ６８に接続するハーネス７０（一部のみ示す）とが収容される。
【００２９】
以下、ケース５２の内部に収容される各部品の配置位置について詳説する。
【００３０】
図３に示す如く、ケース５２の第１の空間５２Ａには、スロットルシャフト４８が挿通される。また、ケース５２が屈曲する部位（第１の空間５２Ａと第２の空間５２Ｂが直交する部位）には、電動モータ４２が配置される。電動モータ４２は、出力軸４２ｏがスロットルシャフト４８と平行になるように配置される共に、２本のボルト７４（図２に示す）によってケース本体５４に締結固定される。
【００３１】
ケース５２の第１の空間５２Ａには、さらに減速機６４が配置される。減速機６４は、図２および図３に示すように４個のギヤから構成され、電動モータ４２の出力を減速してスロットルシャフト４８に伝達する。具体的に説明すると、電動モータの出力軸４２ｏには第１のギヤ７６が取り付けられ、第１のギヤ７６は、第１の空間５２Ａに回転自在に支持された第２のギヤ７８と噛合される。第２のギヤ７８と同軸上には第３のギヤ８０が取り付けられ、第３のギヤ８０は、スロットルシャフト４８に取り付けられた第４のギヤ８２と噛合される。これにより、電動モータ４２の出力は、各ギヤのギヤ比に応じて減速されつつスロットルシャフト４８に伝達され、よってスロットルバルブ４６が開閉される。
【００３２】
尚、第３のギヤ８０と第４のギヤ８２は、図２に良く示すように偏心ギヤとされる。より具体的には、第３のギヤ８０と第４のギヤ８２は、スロットルバルブ４６の開度が小さくなるに従って第３のギヤ８０の回転角に対する第４のギヤ８２の回転角が小さくなる（減速比が大きくなる）ように設定される。これは、スロットルバルブ４６の上流側と下流側の圧力差が、スロットル開度が大きくなるに従って減少し、ついには飽和する（即ち、スロットルバルブ４６を通過する吸入空気量の変化量はスロットル開度が小さいときほど大きくなる）ことを勘案したためであり、上記のように設定することで、スロットル開度が小さいときは精緻な開度調整を、スロットル開度が大きいときは迅速な開度調整が可能となり、エンジン回転数に精度良く、かつ応答性良く調整することができる。
【００３３】
図２および図３の説明を続けると、スロットルシャフト４８は、その一端がカバー５６を貫通してケース５２の外方へと突出される。そして、スロットルシャフト４８においてケース５２の外方に突出した部位（図に符号４８ａで示す）には、レバー８６が取り付けられる。
【００３４】
カバー５６の外面においてレバー８６の付近には、エンジン１０のアイドル回転数を調整するための手動操作自在なアイドル回転数調整機構８８が設けられる。アイドル回転数調整機構８８は、カバー５６の外面に突設されて中心部に雌ネジが螺刻された雌ネジ部９０と、前記雌ネジに螺合されるボルト９２とからなる。
【００３５】
また、図３に示すように、第１の空間５２Ａにおいてスロットルシャフト４８の外周には、スロットルリターンスプリング９４（ねじりコイルばね）が配置される。スロットルリターンスプリング９４の一端は、スロットルシャフト４８に取り付けられた第４のギヤ８２に固定されると共に、他端は、第１の空間５２Ａに突設されたフックピン９６に固定される。尚、スロットルリターンスプリング９４の巻き方向は、スロットルシャフト４８がスロットルバルブ４６を閉弁させる方向に回動されるように設定される。
【００３６】
スロットルシャフト４８がスロットルバルブ４６を閉弁させる方向に回動されると、スロットルシャフト４８に取り付けられたレバー８６は、ボルト９２の先端に向かって回動させられる。即ち、スロットルリターンスプリング９４の付勢力によってレバー８６がボルト９２の先端に当接させられることにより、スロットルシャフト４８の回動位置（角）が保持される。このときのスロットルバルブ４６の開度がエンジン１０のアイドル運転時のスロットル開度となる。従って、ボルト９２を回転させてその先端位置を変更することにより、アイドル運転時のスロットル開度を変更してエンジン１０のアイドル回転数を調整することができる。
【００３７】
ケース５２の第２の空間５２Ｂには、電子回路基板６６が配置される。電子回路基板６６は、ＣＰＵや駆動回路などの電子部品群（図示せず）を搭載すると共に、前記した発電コイル３６から動作電源の供給を受ける。また、電子回路基板６６には、電動モータ４２に接続されるべきコネクタ６８が設けられる。電動モータ４２とコネクタ６８は、ハーネス７０を介して電気的に接続される。さらに、電子回路基板６６には、ケース５２の内部あるいは外部に配置された図示しないスロットル開度センサなどのセンサ出力値が入力される。
【００３８】
電子回路基板６６は、スロットル開度センサなどのセンサ出力値に基づいて電動モータ４２の通電指令値を算出すると共に、算出された通電指令値に応じた電流を駆動回路とコネクタ６８とハーネス７０とを介して電動モータ４２に供給し、よって電動モータ４２の駆動を制御する。
【００３９】
電子回路基板６６の配置位置についてより詳しく説明すると、電子回路基板６６は、図３に示す如く、ケース本体５４に突設された２本のリブ１００によってその一端が挟持されることにより、面４０Ｂと平行に配置される。また、コネクタ６８を除く電子回路基板６６の周囲には、耐震性の向上と絶縁性の確保のため、シリコーンゲル１０２が充填される。尚、上記の如くケース５２が防水および防塵機能を備えているので、ケース５２の内部に収容される電動モータ４２やコネクタ６８、ハーネス７０などの各部品には、防水機能や防塵機能は特に与えられない。
【００４０】
このように、この発明の第１実施例に係る汎用エンジンのスロットル装置にあっては、スロットルボディ４０に一体的に取り付けられたケース５２を備えると共に、その内部にスロットルバルブ４６を開閉する電動モータ４２と、電動モータ４２の出力軸４２ｏをスロットルシャフト４８に接続する減速機６４と、電動モータ４２の駆動を制御する電子回路基板６６と、電動モータ４２を電子回路基板６６に設けられたコネクタ６８に接続するハーネス７０とを収容するようにしたので、スロットルバルブ４６の開閉に必要な上記複数個の部品をスロットルボディ４０の周囲（より具体的には、スロットルボディ４０とキャブレタ・アシー５０の周囲）に効率良く配置することができ、よってスロットル装置全体のサイズを小型化することができる。
【００４１】
また、ケース５２がスロットルボディ４０（およびキャブレタ・アシー５０）の形状に沿って屈曲させられているようにしたので、スロットルバルブ４６の開閉に必要な複数個の部品をスロットルボディ４０（およびキャブレタ・アシー５０）の周囲に一層効率よく配置することができ、よってスロットル装置全体のサイズを一層小型化することができる。
【００４２】
特に、ケース５２を略Ｌ字状とすることによって直交する第１と第２の２つの空間５２Ａ，５２Ｂを形成すると共に、第１の空間５２Ａに電動モータ４２に接続されるべき減速機６４を、第２の空間５２Ｂに同様に電動モータ４２に接続されるべき電子回路基板６６を、さらにその２つの空間が直交する部位（ケース５２が屈曲する部位）、即ち、減速機６４と電子回路基板６６の中間位置に電動モータ４２を配置するようにしたので、電動モータ４２、減速機６４および電子回路基板６６をスロットルボディ４０（およびキャブレタ・アシー５０）の周囲に極めて効率よく配置することができ、上記した作用をより効果的に得ることができる。
【００４３】
また、ケース５２が防水および防塵機能を備えているようにしたので、ケース５２の内部に収容される各部品から防水および防塵機能を排除することができ、よってスロットル装置全体のサイズをより一層小型化することができる。
【００４４】
以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、スロットルボディ（４０）の内部に汎用エンジン（１０）のスロットルバルブ（４６）を収容した汎用エンジンのスロットル装置において、前記スロットルボディ（４０）に一体的に取り付けられたケース（５２）を備えると共に、前記ケース（５２）の内部に、前記スロットルバルブ（４６）を開閉する電動モータ（４２）と、前記電動モータ（４２）の出力軸（４２ｏ）を前記スロットルバルブ（４６）の回転軸（スロットルシャフト４８）に接続する減速機（６４）と、前記電動モータ（４２）の駆動を制御する電子回路基板（６６）と、前記電動モータ（４２）を前記電子回路基板（６６）に設けられたコネクタ（６８）に接続するハーネス（７０）とを収容するように構成した。
【００４５】
また、前記ケース（５２）が、前記スロットルボディ（４０）の形状に沿って屈曲させられているように構成した。
【００４６】
また、前記ケース（５２）が、防水および防塵機能を備えているように構成した。
【００４７】
尚、上記において、電動モータ４２をステッピングモータとしたが、ＤＣモータなどであっても良い。
【００４８】
また、ケース５２の形状をスロットルボディ４０の２面４０Ａ，４０Ｂを覆う略Ｌ字状としたが、１面のみを覆う形状であっても良いし、３面以上を覆う形状であっても良い。
【００４９】
また、ケース５２の内部にその他の部品、例えば、スロットルシャフト４８の回転角（即ち、スロットルバルブ４６の開度）を検出するスロットル開度センサなどを収容するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の第１実施例に係る汎用エンジンのスロットル装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示すスロットルボディの拡大平面図である。
【図３】図２のIII−III線部分断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  エンジン（汎用エンジン）
４０  スロットルボディ
４２  電動モータ
４６  スロットルバルブ
４８  スロットルシャフト（回転軸）
５２  ケース
６４  減速機
６６  電子回路基板
６８  コネクタ
７０  ハーネス
【図１】
2006097500.tif 000003
【図２】
2006097500.tif 000004
【図３】
2006097500.tif 000005