(57)【要約】【課題】スロットルバルブを閉じる側へのアクセル操作部材の閉じ操作が電気アクチュエータの作動に優先して弁軸に伝達されるようにしてアクセル操作部材および電気アクチュエータが弁軸に連結されるエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置において、構造の簡素化および部品点数の低減を図りつつ、弁軸の周囲に必要とされるスペースを小さくしてレイアウト上の自由度を増大する。【解決手段】回動自在なアクチュエータケース１８を有する電気アクチュエータ１７が弁軸１４に連結され、アクセル操作部材１６がアクチュエータケース１８に連結され、アクチュエータケース１８および弁軸１４間に、スロットルバルブ１３を閉じる側へのアクチュエータケース１８の回動に応じて弁軸１４をスロットルバルブ１３の閉じ側に駆動する強制閉弁手段２７が設けられる。【選択図】        図１
2005194944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気路（１２）を形成する吸気路形成体（１１）に回動自在に支承される弁軸（１４）と、前記吸気路の流通面積を調節するようにして前記弁軸（１４）に固着されるスロットルバルブ（１３）と、前記スロットルバルブ（１３）を開閉すべくマニュアル操作されるアクセル操作部材（１６）と、前記スロットルバルブ（１３）を自動的に開閉すべく回転作動する電気アクチュエータ（１７，３７）とを備え、前記スロットルバルブ（１３）を閉じる側への前記アクセル操作部材（１６）の閉じ操作が前記電気アクチュエータ（１７，３７）の作動に優先して前記弁軸（１４）に伝達されるようにして前記アクセル操作部材（１６）および前記電気アクチュエータ（１７，３７）が前記弁軸（１４）に連結されるエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置において、固定の支持体（１９）で回動自在に支承されるアクチュエータケース（１８，３８）を有する前記電気アクチュエータ（１７，３７）が、前記弁軸（１４）に連結され、前記アクセル操作部材（１６）が、該アクセル操作部材（１６）の操作に応じて前記アクチュエータケース（１８，３８）を回動せしめるようにして該アクチュエータケース（１８，３８）に連結され、前記アクチュエータケース（１８，３８）および前記弁軸（１４）間に、前記スロットルバルブ（１３）を閉じる側への前記アクチュエータケース（１８，３８）の回動に応じて前記弁軸（１４）をスロットルバルブ（１３）の閉じ側に駆動する強制閉弁手段（２７，５１）が設けられることを特徴とするエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
【請求項２】
前記電気アクチュエータ（１７）および前記弁軸（１４）が同軸上に配置されることを特徴とする請求項１記載のエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
【請求項３】
回動操作可能な前記アクセル操作部材（１６）に設けられた駆動ドラム（２１，４２）と、前記アクチュエータケース（１８，３８）に同軸に設けられた従動ドラム（２２，４３）とが、ワイヤ（２３，４４）で連結されることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
【請求項４】
回動操作可能な前記アクセル操作部材（１６）に設けられた駆動ドラム（３１）にワイヤ（３３）を介して連結される従動ドラム（３２）に、該従動ドラム（３２）とともに回転する駆動ギヤ（３４）ならびに前記アクセル操作部材（１６）の操作量を検出するアクセル操作量センサ（２５）が同軸に連結され、前記アクチュエータケース（１８）に同軸に設けられる被動ギヤ（３５）に前記駆動ギヤ（３４）が噛合されることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
【請求項５】
前記電気アクチュエータ（３７）は、電動モータ（３９）と、該電動モータ（３９）の出力を減速する減速機（４０）とが直列に連結されて成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気路を形成する吸気路形成体に回動自在に支承される弁軸と、前記吸気路の流通面積を調節するようにして前記弁軸に固着されるスロットルバルブと、前記スロットルバルブを開閉すべくマニュアル操作されるアクセル操作部材と、前記スロットルバルブを自動的に開閉すべく回転作動する電気アクチュエータとを備え、前記スロットルバルブを閉じる側への前記アクセル操作部材の閉じ操作が前記電気アクチュエータの作動に優先して前記弁軸に伝達されるようにして前記アクセル操作部材および前記電気アクチュエータが前記弁軸に連結されるエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセル操作部材と、電気アクチュエータである電動モータとが、アクセル操作部材に連なる第１ベベルギヤと、弁軸に連なる第２ベベルギヤと、前記電動モータで回動駆動されるキャリアと、第１および第２ベベルギヤに噛合して前記キャリアに軸支されるベベルピニオンとを備える三方向伝動装置を介して弁軸に連結されることにより、スロットルバルブを閉じる側へのアクセル操作部材の閉じ操作が伝動モータの作動に優先して弁軸に伝達されるようにしたエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置が、特許文献１で既に知られている。
【特許文献１】特開２００２−１０６３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記従来のように三方向伝動装置を用いたものでは、構造が複雑となって部品点数が増加するだけでなく、三方向伝動装置を設置するためのスペースを弁軸の周囲に確保する必要があり、特にスペース確保が困難な自動二輪車等の小型車両ではレイアウト上の制約を受ける。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、構造の簡素化および部品点数の低減を図りつつ、弁軸の周囲に必要とされるスペースを小さくしてレイアウト上の自由度を増大せしめたエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、吸気路を形成する吸気路形成体に回動自在に支承される弁軸と、前記吸気路の流通面積を調節するようにして前記弁軸に固着されるスロットルバルブと、前記スロットルバルブを開閉すべくマニュアル操作されるアクセル操作部材と、前記スロットルバルブを自動的に開閉すべく回転作動する電気アクチュエータとを備え、前記スロットルバルブを閉じる側への前記アクセル操作部材の閉じ操作が前記電気アクチュエータの作動に優先して前記弁軸に伝達されるようにして前記アクセル操作部材および前記電気アクチュエータが前記弁軸に連結されるエンジンのスロットルバルブ開閉制御装置において、固定の支持体で回動自在に支承されるアクチュエータケースを有する前記電気アクチュエータが前記弁軸に連結され、前記アクセル操作部材が、該アクセル操作部材の操作に応じて前記アクチュエータケースを回動せしめるようにして該アクチュエータケースに連結され、前記アクチュエータケースおよび前記弁軸間に、前記スロットルバルブを閉じる側への前記アクチュエータケースの回動に応じて前記弁軸をスロットルバルブの閉じ側に駆動する強制閉弁手段が設けられることを特徴とする。
【０００６】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記電気アクチュエータおよび前記弁軸が同軸上に配置されることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、回動操作可能な前記アクセル操作部材に設けられた駆動ドラムと、前記アクチュエータケースに同軸に設けられた従動ドラムとが、ワイヤで連結されることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に加えて、回動操作可能な前記アクセル操作部材に設けられた駆動ドラムにワイヤを介して連結される従動ドラムに、該従動ドラムとともに回転する駆動ギヤならびに前記アクセル操作部材の操作量を検出するアクセル操作量センサが同軸に連結され、前記アクチュエータケースに同軸に設けられる被動ギヤに前記駆動ギヤが噛合されることを特徴とする。
【０００９】
さらに請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記電気アクチュエータは、電動モータと、該電動モータの出力を減速する減速機とが直列に連結されて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記請求項１記載の発明によれば、アクセル操作部材の操作に応じてアクチュエータケースを回動するとともに、電気アクチュエータの作動を制御することにより、スロットルバルブがアクセル操作部材の操作量を超えて開くことを規制するとともに、電気アクチュエータの故障時でもアクセル操作部材の閉じ操作によるスロットルバルブの閉じ動作を確保することができる。しかもアクチュエータケースを回動自在とし、アクチュエータケースおよび弁軸間に強制閉弁手段が設けられるだけであるので、構造の簡素化および部品点数の低減を図ることができるとともに、弁軸の周囲に必要とされるスペースを小さくしてレイアウト上の自由度を増大することができる。
【００１１】
また請求項２記載の発明によれば、構造をより簡素化することが可能であり、弁軸の周囲に必要とされるスペースをより小さくし、レイアウト上の自由度をより増大することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、簡単な構造でアクセル操作部材の回動操作力をアクチュエータケースに伝達し、アクセル操作部材の回動操作量に応じた回動量だけアクチュエータケースを回動することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、アクセル操作部材の操作量を検出するアクセル操作量センサを、弁軸の軸線からオフセットした位置に配置し、前記アクセル操作量センサを弁軸からその軸方向外方に突出することがないように配置するので、弁軸の軸線に沿う方向でのスロットルバルブ開閉制御装置の大型化を回避することができる。
【００１４】
さらに請求項５記載の発明によれば、電気アクチュエータとは別に減速機構を設けることを不要とし、スロットルバルブ開閉制御装置全体を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図３は本発明の第１実施例を示すものであり、図１はスロットルバルブ開閉制御装置の構成を示す斜視図、図２は図１の２−２線断面図、図３はアクセル操作量およびスロットル開度の関係特性線図である。
【００１７】
先ず図１において、たとえば自動二輪車に搭載されたエンジンの吸気系に配設される吸気路形成体としての吸気管１１は吸気路１２を有しており、吸気路１２の開度を調節するためのバタフライ型のスロットルバルブ１３が、前記吸気路１２を横切るようにして吸気管１１に回動自在に支承される弁軸１４に固着される。
【００１８】
操向バーハンドル１５の右端部には、スロットルバルブ１３を開閉すべくマニュアル操作されるアクセル操作部材としてのアクセルグリップ１６が回動操作を可能として設けられる。またスロットルバルブ１３は電気アクチュエータである電動モータ１７の回転作動によって自動的に開閉作動するものであり、スロットルバルブ１３を閉じる側へのアクセルグリップ１６の閉じ操作が電動モータ１７の作動に優先して弁軸１４に伝達されるようにしてアクセルグリップ１６および電動モータ１７が弁軸１４に連結される。
【００１９】
前記電動モータ１７は、アクチュエータケースであるモータケース１８を有するものであるが、このモータケース１８は、固定の支持体たとえば自動二輪車の車体フレーム１９に、たとえば一対のボールベアリング２０，２０を介して回動自在に支承される。
【００２０】
しかも電動モータ１７すなわちモータケース１８は前記弁軸１４と同軸上に配置されるものであり、電動モータ１７が、吸気管１１から突出した前記弁軸１４の一端に直接かつ同軸に連結される。アクセルグリップ１６は、該アクセルグリップ１６の操作に応じて前記モータケース１８を回動せしめるようにして該モータケース１８に連結されるものであり、アクセルグリップ１６に設けられた駆動ドラム２１と、前記モータケース１８に同軸に設けられた従動ドラム２２とが、一対のワイヤ２３，２３で連結される。
【００２１】
前記弁軸１４とは反対側でモータケース１８には被検出軸２４が同軸に連設されており、アクセルグリップ１６の操作量を検出するアクセル操作量センサ２５が、前記被検出軸２４に連結されるとともに前記車体フレーム１９に支持される。また吸気管１１から突出した弁軸１４の他端には、スロットルバルブ１３の開度を検出するためのスロットル開度センサ２６が連結され、このスロットル開度センサ２６も車体フレーム１９に支持される。
【００２２】
図２を併せて参照して、前記モータケース１８および弁軸１４間には、スロットルバルブ１３を閉じる側へのモータケース１８の回動に応じて弁軸１４をスロットルバルブ１３の閉じ側に駆動する強制閉弁手段２７が設けられており、この強制開弁手段２７は、モータケース１８の弁軸１４側の一端面から弁軸１４と平行に突出される第１ピン２８と、モータケース１８に対して弁軸１４がスロットルバルブ１３の開き方向に相対回動するのに応じて前記第１ピン２８に当接すべく弁軸１４にその半径方向に沿うようにして設けられる第２ピン２９とで構成される。
【００２３】
而して電動モータ１７が非作動状態にあるときには、アクセルグリップ１６の操作に応じてモータケース１８が回動する際には、第１ピン２８に第２ピン２９を当接させたまま弁軸１４はモータケース１８とともに回動する。
【００２４】
また弁軸１４の閉じ側への回動端は、前記弁軸１４の閉じ側への回動に応じて第２ピン２９が第３ピン３０に当接することで規制されるものであり、第３ピン３０は、図２の鎖線で示すようにモータケース１８に設けられていてもよい。この場合、アクセルグリップ１６の操作量が全開操作量となっており、したがってモータケース１８が開き側に最大限回動した状態で、スロットルバルブ１３を全閉とした位置に弁軸１４を回動したときに第２ピン２９を当接させる位置で第３ピン３０がモータケース１８に設けられる。すなわち、第２ピン２９が第１ピン２８および第３ピン３０に当接することで規制される弁軸１４の回動角範囲αが、スロットルバルブ１３の全開位置から全閉位置までの回動角範囲となる。
【００２５】
ところで、第３ピン３０は、スロットルバルブ１３がその閉じ側に回動し過ぎて全閉位置を超えてしまうことがないようにするためのものであり、必ず必要となるものではなく、またモータケース１８以外の固定位置に設けられていてもよい。
【００２６】
次にこの第１実施例の作用について説明すると、車体フレーム１９で回動自在に支承されるモータケース１８を有する電動モータ１７が弁軸１４に連結され、アクセルグリップ１６が、該アクセルグリップ１６の操作に応じてモータケース１８を回動せしめるようにして該モータケース１８に連結され、モータケース１８および弁軸１４間に、スロットルバルブ１３を閉じる側へのモータケース１８の回動に応じて弁軸１４をスロットルバルブ１３の閉じ側に駆動する強制閉弁手段２７が設けられている。
【００２７】
このようなスロットルバルブ開閉制御装置において、電動モータ１７の作動を制御せず、電動モータ１７を非作動状態としたままでアクセルグリップ１６を操作すると、図３の実線Ａで示すように、スロットルバルブ１３の開度をアクセル操作量に応じて比例的に変化させることができる。またモータケース１８に対して弁軸１４が閉じ側に相対回動するように電動モータ１７の作動を制御しつつアクセルグリップ１６を操作すると、図３の実線Ｂで示すように、アクセル操作量が所定値に達してからスロットルバルブ１３が開き始めることになり、スロットルバルブ１３がアクセルグリップ１６の操作量を超えて開くことを規制するとともに、車輪のトラクション制御や車速のクルーズ制御を行う際に、アクセルグリップ１６の操作量にかかわらずスロットルバルブ１３の開度を自由に制御することができる。さらに電動モータ１７の故障時でもアクセルグリップ１６の閉じ操作に応じて、強制開弁手段２７の働きにより、スロットルバルブ１３の閉じ動作を確保することができる。
【００２８】
しかもモータケース１８を回動自在とし、モータケース１８および弁軸１４間に強制閉弁手段２７が設けられるだけであるので、構造の簡素化および部品点数の低減を図ることができるとともに、弁軸１４の周囲に必要とされるスペースを小さくしてレイアウト上の自由度を増大することができる。
【００２９】
その上、電動モータ１７および弁軸１４が同軸上に配置されるので、構造をより簡素化することが可能であり、弁軸１４の周囲に必要とされるスペースをより小さくし、レイアウト上の自由度をより増大することができる。
【００３０】
またアクセルグリップ１６の操作に応じてモータケース１８を回動するために、アクセルグリップ１６に設けられた駆動ドラム２１と、モータケース１８に同軸に設けられた従動ドラム２２とが、一対のワイヤ２３，２３で連結されるので、簡単な構造でアクセルグリップ１６の回動操作力をモータケース１８に伝達し、アクセルグリップ１６の回動操作量に応じた回動量だけモータケース１８を回動することができる。
【００３１】
図４は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【００３２】
弁軸１４に直接かつ同軸に連結される電動モータ１７のモータケース１８は、車体フレーム１９に回動自在に支承されており、アクセルグリップ１６に設けられた駆動ドラム３１に一対のワイヤ３３，３３を介して連結された従動ドラム３２が車体フレーム１９に回動自在に支承されており、この従動ドラム３２の一側には、該従動ドラム３２とともに回転する駆動ギヤ３４ならびにアクセルグリップの操作量を検出するアクセル操作量センサ２５が同軸に連結され、モータケース１８に同軸に設けられる被動ギヤ３５に前記駆動ギヤ３４が噛合される。
【００３３】
この第２実施例によれば、アクセルグリップ１６の操作量を検出するアクセル操作量センサ２５を、弁軸１４の軸線からオフセットした位置に配置し、アクセル操作量センサ２５を弁軸１４からその軸方向外方に突出することがないように配置するので、弁軸１４の軸線に沿う方向でのスロットルバルブ開閉制御装置の大型化を回避することができる。
【００３４】
ところで上記駆動ギヤ３４および被動ギヤ３５のギヤ比は、この第２実施例にあっては１／１に設定されるのであるが、アクセルグリップ１６のアクセル操作を加速あるいは減速してモータケース１８に伝達するために、駆動ギヤ３４および被動ギヤ３５のギヤ比を１／１から変化させるようにしてもよい。
【００３５】
図５は本発明の第３実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【００３６】
スロットルバルブ１３を開閉すべくマニュアル操作されるアクセルグリップ１６と、スロットルバルブ１３を自動的に開閉作動せしめる電気アクチュエータ３７とが、スロットルバルブ１３を閉じる側へのアクセルグリップ１６の閉じ操作が電気アクチュエータ３７の作動に優先して弁軸１４に伝達されるようにして弁軸１４に連結される。
【００３７】
電気アクチュエータ３７は、電動モータ３９と、該電動モータ３９の出力を減速する減速機４０とが直列に連結されて成るものであり、減速機４０は、電動モータ３９の回転を減速して同軸上から出力するものであればよく、たとえば遊星ギヤを用いたものや、ハーモニックドライブ機構を用いたものが好適である。
【００３８】
前記電気アクチュエータータ３７が備えるアクチュエータケース３８は、固定の支持体たとえば自動二輪車の車体フレーム１９に、たとえば一対のボールベアリング４１，４１を介して回動自在に支承される。
【００３９】
アクセルグリップ１６は、該アクセルグリップ１６の操作に応じて前記アクチュエータケース３８を回動せしめるようにして該アクチュエータケース３８に連結されるものであり、アクセルグリップ１６に設けられた駆動ドラム４２と、前記アクチュエータケース３８に同軸に設けられた従動ドラム４３とが、一対のワイヤ４４，４４で連結される。
【００４０】
電気アクチュエータ３７すなわち減速機４０の回転動力を出力するための出力軸４６が、アクチュエータケース３８の一端から同軸に突出され、アクチュエータケース３８の他端にに被検出軸４５が同軸に連設される。而してスロットルバルブ１３の開度を検出するためのスロットル開度センサ２６が出力軸４６に連結され、アクセルグリップ１６の操作量を検出するアクセル操作量センサ２５が前記被検出軸４５に連結され、スロットル開度センサ２６およびアクセル操作量センサ２５はともに車体フレーム１９に支持される。
【００４１】
前記出力軸４６の前記スロットル開度センサ２６寄りの部分はボールベアリング４７を介して車体フレーム１９に支承されており、該ボールベアリング４７および電気アクチュエータ３７間で出力軸４６には駆動ドラム４８が固着される。一方、吸気管１１から突出した弁軸１４の端部には従動ドラム４９が固着されており、駆動ドラム４８および従動ドラム４９が一対のワイヤ５０，５０で連結される。すなわち弁軸１４は前記出力軸４６に連動、連結される。
【００４２】
アクチュエータケース３８と、弁軸１４に連動、連結された出力軸４６との間には、スロットルバルブ１３を閉じる側へのアクチュエータケース３８の回動に応じて出力軸４６すなわち弁軸１４をスロットルバルブ１３の閉じ側に駆動する強制閉弁手段５１が設けられ、この強制閉弁手段５１は、上記第１実施例の強制閉弁手段５１と同様に、アクチュエータケース３８の出力軸４６側の一端面から出力軸４６と平行に突出される第１ピン５２と、アクチュエータケース３８に対して出力軸４６がスロットルバルブ１３の開き方向に相対回動するのに応じて前記第１ピン５２に当接すべく出力軸４６にその半径方向に沿うようにして設けられる第２ピン５３とで構成される。
【００４３】
この第３実施例によれば、アクチュエータケース３８を回動自在とし、アクチュエータケース３８と弁軸１４に連動、連結された出力軸４６との間に強制閉弁手段５１が設けられるので、構造の簡素化および部品点数の低減を図ることができるとともに、弁軸１４の周囲に必要とされるスペースを小さくしてレイアウト上の自由度を増大することができる。
【００４４】
またアクセルグリップ１６の操作に応じてアクチュエータケース３８を回動するために、アクセルグリップ１６に設けられた駆動ドラム４２と、アクチュエータケース３８に同軸に設けられた従動ドラム４３とが、一対のワイヤ４４，４４で連結されるので、簡単な構造でアクセルグリップ１６の回動操作力をアクチュエータケース３８に伝達し、アクセルグリップ１６の回動操作量に応じた回動量だけアクチュエータケース３８を回動することができる。
【００４５】
しかも電気アクチュエータ３７は、電動モータ３９と、該電動モータ３９の出力を減速する減速機４０とが直列に連結されて成るものであり、電気アクチュエータ３７とは別に減速機構を設けることを不要とし、スロットルバルブ開閉制御装置全体を簡素化することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４７】
たとえば上記各実施例では吸気路形成体を吸気管１１としたが、吸気路形成体を気化器やスロットルボディとしたスロットルバルブ開閉制御装置にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１実施例のスロットルバルブ開閉制御装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】アクセル操作量およびスロットル開度の関係特性線図である。
【図４】第２実施例のスロットルバルブ開閉制御装置の構成を示す斜視図である。
【図５】第３実施例のスロットルバルブ開閉制御装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１・・・吸気路形成体としての吸気管
１２・・・吸気路
１３・・・スロットルバルブ
１４・・・弁軸
１６・・・アクセル操作部材としてのアクセルグリップ
１７・・・電気アクチュエータとしての電動モータ
１８・・・アクチュエータケースとしてのモータケース
１９・・・支持体としての車体フレーム
２１，３１，４２・・・駆動ドラム
２２，３２，４２・・・従動ドラム
２３，３３，４４・・・ワイヤ
２５・・・アクセル操作量センサ
２７，５１・・・強制閉弁手段
３４・・・駆動ギヤ
３５・・・被動ギヤ
３７・・・電気アクチュエータ
３８・・・アクチュエータケース
３９・・・電動モータ
４０・・・減速機
【図１】
2005194944.tif 000003
【図２】
2005194944.tif 000004
【図３】
2005194944.tif 000005
【図４】
2005194944.tif 000006
【図５】
2005194944.tif 000007