(57)【要約】【課題】  火花点火内燃機関用気化器等のスライドバルブ型スロットルバルブに多用されているＹ字分岐型接続ケーブルを用いた外付スロットルポジション検出装置の、安全上不可避的に付与される接続ケーブルの遊びに起因するスロットルポジション検出精度不足の問題を解消し、かつ、装置全体の製造原価を低減する。【解決手段】  スロットルバルブとスロットルポジションセンサを接続するケーブルをスプリングによりスロットルバルブの開弁向きに付勢することにより当該ケーブルに常時張力を発生せしめ、この張力によりスロットルポジション検出系の遊びおよびたわみを排除し、かつ、安全上必要な遊びを検出系の外において付与することにより、検出精度の改善と安全確保を実現する。さらに、該接続ケーブルをスロットルバルブを開閉操作する力の伝達経路として兼用することにより部品点数を削減して製造原価を低減する。【選択図】図２
2009275688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路内に出入するスライドバルブ型のスロットルバルブと、該スロットルバルブを閉弁向きに付勢するスロットルリターンスプリングと、リニア型のスロットルポジションセンサと、該スロットルバルブを開閉操作する力の伝達経路を兼ねつつ該スロットルバルブと該スロットルポジションセンサのセンシング部材を接続するコネクティングケーブルと、該コネクティングケーブルを該スロットルバルブの開弁向きに付勢するテンショナスプリングとを備えるとともに、該スロットルリターンスプリングはそれが発生する閉弁向きの力が該テンショナスプリングが発生する開弁向きの力より大きくなるよう構成されたことを特徴とする火花点火内燃機関用スロットルバルブポジション検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、検出精度の改善と製造原価低減を両立させた、火花点火内燃機関用スライドバルブ型スロットルバルブのポジション検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  吸気通路に出入して吸入空気量を制御する略円筒状または略板状のスライドバルブ型スロットルバルブは、バタフライバルブ型スロットルバルブに比べて全開時の吸気抵抗が小さいなどの利点を有するため、二輪車用などの小型火花点火内燃機関の気化器およびスロットルボデーに汎く採用されている。【０００３】  点火時期制御などの目的で、スロットルバルブの開度、すなわちポジション、を高い精度で検出する必要性は高い。例えば、排気量１２５立方センチメートル程度の二輪車用４サイクル内燃機関用として一般的に使用される全開時の開口面積３００平方ミリメートル程度、全ストローク２２ミリメートル程度のピストン型スロットルバルブでは、燃費改善やノッキング防止などの目的では、通常、再現性を含めプラス／マイナス０．３ミリメートル以下の精度でバルブ開度を検出することが要求される。【０００４】  しかるに、リンク機構を介さずスロットルケーブルにより直接開閉される形式のスライドバルブ型スロットルバルブでは、回転型のスロットルポジションセンサを装着することはできない。かかる形式のスライドバルブ型スロットルバルブのポジション検出には、通常リニア作動型のセンサが使用されるが、スロットルバルブの全作動ストロークにつきそのポジションを直接検出するには、当該ストロークを上回る長さのリニア作動センサが必要である。かかるリニア作動センサを装着すると、気化器またはスロットルボデーの本体部分が大きくなる問題があり、現存する気化器やスロットルボデーにこれを装着するのは事実上不可能である。【０００５】  このため、スロットルバルブのストロークの広い領域をカバーしようとする場合、従来は別体のリニア作動センサを気化器またはスロットルボデーの外部に置き、Ｙ字型分岐ケーブルにより両者を接続する方法が採用されてきた。かかる形式のスロットルポジション検出装置は、本発明の出願時点で年間数万個程度が二輪車用気化器に使用されている。【０００６】  図１１は、従来技術によるＹ字型分岐ケーブル接続式のスロットルポジション検出装置例の構成を示す概念図である。同図は概念を示す図であり、説明の都合上各構成要素の縮尺は同一ではない。同図中のスロットルボデー１０１は、その断面を示している。図示のスロットルバルブ開度は内燃機関がアイドリング状態の開度である。【０００７】  図１１において、スロットルボデー１０１を貫通して吸気通路１０２が設けられており、これに出入する略円筒状のスライドバブルたるスロットルバルブ１０３が備えられている。スロットルバルブ１０３の内部にコイルスプリングたるスロットルリターンスプリング１０４が圧縮されてスロットルバルブ１０３を全閉向きに付勢しつつ収容されている。スロットルバルブ１０３には、これを引上げるためのスロットルケーブル１０５が接続されており、その一端にはスロットルケーブルエンド１０６が装着されている。【０００８】  本明細書および特許請求の範囲では、特段のことわりがない限り、ケーブルなる語は、例えば鋼線などで製造される内芯たるインナーケーブルと例えば鋼線を螺旋状に巻くなどして製造される外被たるアウターケーブルとからなるケーブルアッセンブリのインナーケーブルを意味���る。アウターケーブルを意図的に除外する理由は、アウターケーブルはインナーケーブルを案内する溝、樋、滑車などの均等物により置換され得るので必ずしも必須要件ではないからである。【０００９】  リニア作動型ポテンシオメータたるスロットルポジションセンサ１０７に装着されたセンシング部材１２１の一端に、センサケーブル１０８が接続されている。スロットルポジションセンサ１０７の内部には、センシング部材１２１を常に全閉位置に戻すよう付勢しているセンサリターンスプリングが内蔵されている。スロットルケーブル１０５とセンサケーブル１０８は、ジャンクション部１０９の内部で結合され、さらにコントロールケーブル１１０の一端に接続されている。コントロールケーブル１１０の他端はスロットルグリップに装着されたリール１１１に設けられた孔に固定されている。【００１０】  スロットルケーブル１０５とセンサケーブル１０８は可撓性をもつので、センシング部材１２１を全閉位置に戻すセンサリターンスプリングは必須である。このセンサリターンスプリングによりセンシング部材１２１とセンサケーブル１０８およびコントロールケーブル１１０は遊びなく結合されている。【００１１】  スロットルケーブル１０５はコントロールケーブル１１０を介してリール１１１と接続されているが、図１１に示すとおり、スロットルバルブ１０３とスロットルケーブルエンド１０６の間の隙間たる遊びが付与されている。この遊びはアイドリング時にスロットルバルブ１０３が開弁されてしてしまうことを防止するために安全上必要不可欠であり、通常、少なくとも１．５ミリメートル程度以上が付与される。【００１２】  よって、アイドリング状態においては、スロットルバルブ１０３とスロットルポジションセンサ１０７のセンシング部材１２１は、スロットルケーブル１０５とセンサケーブル１０８を介して前述の遊びをもって結合されている。そこで、リール１１１が図１１において時計方向に微少角度だけ回転する場合、これと遊びなく結合されているスロットルポジションセンサ１０７の出力は相応に変化するが、スロットルバルブ１０３の開度は前述の遊びが無くなるまで変化しない。スロットルバルブ１０３が開き始めるのは、当該遊びが無くなり、スロットルケーブル１０５のたるみが消滅して摩擦力に打勝つ張力が発生した後である。このため、かかる従来技術では、遊びの大きさの設定上のばらつきや変動によりスロットルバルブ１０３の開度とスロットルポジションセンサ１０７の出力の関係が変化し、スロットルバルブ開度の高い精度での検出ができない問題がある。加えて、スロットルケーブル１０５とセンサケーブル１０８の２個の部材はジャンクション部１０９の内部でＹ字形に結合されており、両者は単純な直線または曲線の上にはない。よって、アウターケーブルとインナーケーブル間の隙間およびジャンクション部１０９内部での隙間におけるインナーケーブルのたわみは、スロットルバルブ１０３とスロットルポジションセンサ１０７の相対位置関係を不安定にしており、ポジション検出の再現性を悪化させている問題がある。【００１３】  二輪車やＡＴＶの名で知られるオールテラインビークルなどで常用される操舵用のステアリングバー上に装着されたスロットルグリップやサムレバーによりコントロールケーブル１１０が操作される場合は、ステアリングバーの舵角の変化に伴い図１１中にＲで示すコントロールケーブル１１０が描く曲線の曲率半径が変化する。その結果、コントロールケーブル１１０とそのアウタケーブルの曲げの内側部位の間の有効長差が変化する。曲率半径Ｒが小さくなると、コントロールケーブル１１０とそのアウターケーブルの有効長さの差は、あたかもコントロールケーブル１１０が短くなったかのごとく小さくなる。この有効長さの差の変化量は、舵角で決る曲率半径、曲線が描く弧の長さおよびアウターケーブルの肉厚で決るが、一般的な二輪車用部品の組合せでは、０．８ミリメートル程度が見込まれる。この現象により、ステアリングバーの場合、その舵角により前述のスロットルバルブ１０３とスロットルケーブルエンド１０６の間の遊びは０．８ミリメートル程も変化する。これにより、スロットルケーブル１０５の遊びが無くなりスロットルバルブ１０３が開弁を開始する開度とその時のスロットルポジションセンサ１０７の出力の関係がステアリングバーの舵角により変化し、この影響が全開度領域に及ぶ問題がある。【００１４】  図１２は、図１１に示した構成をもつ従来のスロットルポジション検出装置の一例を、スライドバルブ型気化器を備えた排気量１２５立方センチメートルの火花点火内燃機関を車体の中央部に備えた小型二輪車に装着した場合の機関運転時のスロットルポジション−センサ出力特性曲線図である。横軸は、別途用意した変位センサにより計測した気化器のスロットルバルブのポジションをアイドリング状態を基準として示す。その単位はミリメートルである。縦軸は、スロットルポジションセンサの出力電圧をスロットルグリップをフリーにした状態を基準として示す。その単位はボルトである。当該気化器のスロットルバルブの有効開口面積は約３００平方ミリメートルであり、その有効全ストロークは約２１．５ミリメートルである。図１２には、最も精度の高い点火時期制御が要求されるアイドリング開度から７ミリメートルまでの領域の特性を示す。【００１５】  図１２中の一点鎖線はステアリングバーの舵角を左方限界角、鎖線は同じく右方限界角とした時の特性例を示す。同図中の実線矢印は、各々の測定の往路および復路の向きを示す。当該二輪車では、スロットルグリップがステアリングバーの右端の装着されているので、コントロールケーブルの曲がりは、舵角が左方限界角であるときに直線に近づき曲率半径は最も大きくなり、右方限界角である時に曲げ角が小さくなり曲率半径は最も小さくなる。本例の舵角による開弁開始開度の変化量は、約０．６ミリメートル程度であることがわかる。スロットルバルブ１０３の開き始めにおいて、スロットルケーブル１０５は、弛緩状態から遊びが無くなり張力が徐々に増す過程を経るので、スロットルケーブル１０５のたわみが一種のスプリングとして機能し、スロットルバルブ１０３の開度がジャンプする傾向が看取される。また、同図中の特性曲線上に看取されるリップルは、ジャンクション部１０９内部におけるワイヤ類のたわみおよび摩擦が影響していると推定され、コントロールケーブル１１０の曲りの曲��半が小さい場合に大きくなる傾向がある。【００１６】  図１２から、従来のスロットルポジション検出装置の先に述べた特性上の諸問題が看取される。遊びの大きさのばらつきが特性曲線を同図の上下方向に平行移動させることが容易に理解できる。図１２は、１個のサンプルの２種の測定の各１回の測定結果を示すが、従来例では、検出精度に影響する部品の数が多く、複数のサンプルにつき複数回の測定を行えば、再現性を含めた検出精度はさらに悪化する。これらにより、プラス／マイナス０．３ミリメートル以下の要求を満たせないことが理解される。【００１７】  図１２から、従来のスロットルポジション検出装置では、アイドリング状態におけるスロットルポジションセンサの出力は一意には定らないことがわかる。よって、スロットルポジションセンサ出力を受け取る制御用コンピュータにアイドリング状態においてスロットル開度とセンサ出力の関係を学習させて検出精度の向上をはかることができないことは明白である。【００１８】  また、当該システムの分岐型ケーブルは、スロットルケーブル１０５、センサケーブル１０８、コントロールケーブル１１０を構成する３本のケーブルサブアッセンブリと、複数の成形部品により構成されるジャンクション部１０９とにより構成される。よって、かかる複雑なＹ字型分岐ケーブルに起因して製造原価が増大する問題がある。
【発明の表示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】  本発明は、前述の従来の分岐ケーブルを用いた別体型のスロットルポジション検出装置のスロットルポジション検出の精度不足の問題を解決し、かつ、製造原価を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】  本発明では、スロットルバルブとスロットルポジションセンサを接続しているコネクティングケーブルをスロットルバルブの開弁向きに付勢するテンショナスプリングを備え、かつ、スロットルリターンスプリングが発生する閉弁力をテンショナスプリングが発生する開弁力より大きく設定し、かつ、当該コネクティングケーブルがスロットルバルブを開閉する力の伝達経路を兼る構成を採用する手段により課題を解決する。
【００２１】  まず、図１および図２により本発明になるスロットルポジション検出装置の構成につき説明する。
【００２２】  図１は、本発明になる遊び取り機構付スロットルポジション検出装置の例を正面から見た構成の概念を示す正面図である。図２は、図１の例を図１中の右方より見た構成の概念を示す側面図である。図２では、その一部分を図１中の矢視Ａ−Ａにおける部分断面として示す。両図に示すスロットルバルブ開度は内燃機関がアイドリング状態の開度である。両図は概念を示す図であり、説明の都合上各構成要素の縮尺は同一ではない。
【００２３】  図１および図２において、スロットルボデー本体１を貫通して吸気通路２が設けられており、これに出入する略円筒形状にスライドバルブたるスロットルバルブ３が備えられている。スロットルバルブ３の内部にはコイルスプリングたるスロットルリターンスプリング４が圧縮されてスロットルバルブ３を全閉向きに付勢しつつ収容されている。
【００２４】  リニア作動型のスロットルポジションセンサ７には、棒状のセンシング部材２１が装着されている。スロットルバルブ３とセンシング部材２１の間に可撓性を有するケーブルたるコネクティングケーブル５が接続されている。コネクティングケーブル５の一端にはコネクティングケーブルエンド６が装着されており、スロットルバルブ３に設けられ孔に収容されている。コネクティングケーブル５とそのアウターケーブルは、図１および図２中では一部を省略し直線状に表現されているが、曲線的に配置するも勿論可である。
【００２５】  センシング部材２１の一方の側の外部に、コイルスプリングたるテンショナスプリング２２が圧縮されセンシング部材２１を図１および図２中の上方に押上げつつ装着されている。テンショナスプリング２２は、その発生する力がコネクティングケーブル５とこれを覆うアウターケーブル、との間に作用する摩擦力に打勝ってコネクティングケーブルエンド６とスロットルバルブ３を遊び無く接触させるに必要な力を発生させるよう諸元が設定されている。また、スロットルリターンスプリング４は、テンショナスプリング２２による開弁向きの力を打消し必要な閉弁力を発生させるようにその諸元が設定されている。
【００２６】  センシング部材２１の上側の端部にコントロールケーブル１０の一端が接続されており、コントロールケーブル１０の他端は、例えば図２に仮想線たる一点鎖線で示したスロットルグリップに装着されたケーブル巻取り用リール１１などに接続される。スロットルポジションセンサ７、コネクティングケーブル５のアウターケーブル、およびコントロールケーブル１０のアウターケーブル、は、金属製の薄板を折曲げて成形されたフレーム２７に設けられた孔に挿入されて固定されている。コントロールケーブル１０は、スロットルバルブ３とセンシング部材２１を接続していると同時に、コントロールケーブル１０を介して作用するスロットルバルブ３を開閉操作する力の伝達経路を兼ねている。
【００２７】  スロットルポジションセンサ７には、共通接地線、基準電圧供給線および出力電圧取出線たる３本の入出力線３１が備えられている。
【００２８】  図１および図２の例では、スロットルポジションセンサ７はリニア作動型ポテンシオメータであり、その例を図３、図４および図５に示す。スロットルポジションセンサ７はリニア型であれば方式を問わず、例えばホール素子または磁気抵抗素子と永久磁石を用いた磁気センサ、バリアブルレラクタンス型磁気センサ、光学式センサなどであってもよい。
【００２９】  図３は、本発明に使用されうるリニア型ポテンシオメータたるスロットルポジションセンサ例の上面図である。図４は、図３のスロットルポジションセンサ例を図３中の下方より見た側面図でありカバー５２を取外した状態を示す。図５は、図３のスロットルポジションセンサ例を図３中の矢視Ｃ−Ｃにおける断面を拡大して示す断面図である。
【００３０】  ケース５１の内部をセンシング部材２１が貫通している。センシング部材２１の両端には、コネクティングケーブル用ホルダ５３とコントロールケーブルエンド用ホルダ５４が螺合の上接着剤により固定されている。センシング部材２１の図３および図４中の右側部分の外周のケース５１とコントロールケーブルエンド用ホルダ５４の間に、コイルスプリングたるテンショナスプリング２２が圧縮されて装着されている。ケース５１には、カバー５２が接着されている。図３および図５では、テンショナスプリング２２がセンシング部材２１を両図の右側のストローク終点まで移動させている。
【００３１】  ケース５１の内部に設けられた４箇所のリブの上に、電気的絶縁体である基板４１が軽圧入により定位している。基板４１の上には、例えば炭素などで構成される電気抵抗体たる膜状の電位勾配形成用抵抗体４３と出力取出用パターン４２が印刷されている。電位勾配形成用抵抗体４３と出力取出用パターン４２は同一材質で構成されている。電位勾配形成用抵抗体４３の両端には、共通接地線３２と高電位基準線３３が接続されている。出力取出用パターン４２の一端には、出力取出線３４が接続されている。
【００３２】  センシング部材２１には、絶縁体であるワイパホルダ４４が嵌装固着されている。ワイパホルダ４４には金属製のワイパ４５が固着されている。ワイパ４５の両端のブラシ部は電位勾配形成用抵抗体４３と出力取出用パターン４２の上を摺動するように配置されており、ワイパ４５は電位勾配形成用抵抗体４３と出力取出用パターン４２を電気的に接続している。ワイパホルダ４４には、ワイパ４５を取付ける部位をはさんで２個の突部が設けられており、基板４１との相対位置を規制している。
【００３３】  次に、前述の構成をもつスロットルポジション検出装置例の作用につき説明する。
【００３４】  スロットルリターンスプリング４は、スロットルバルブ３にこれを全閉向きに押下げる力を加えている。一方、テンショナスプリング２２は、センシング部材２１およびコネクティングケーブル５を介してコネクティングケーブル５とそのアウターケーブルの間に作用する摩擦力に打勝って、スロットルバルブ３にこれを全開向きに引上げる力を加えている。スロットルバルブ３の発生する力はテンショナスプリング２２の発生する力より大きくなるように諸元が設定されているので、スロットルバルブ３には、全体として常に閉弁向きの力が作用している。テンショナスプリング２２の発生する力は摩擦力に打勝ってコネクティングケーブルエンド６とスロットルバルブ３を遊びを許さず接触させており、かつ、コネクティングケーブル５にたわみを許さず張力を付与している。よって、スロットルバルブ３とセンシング部材２１は、全てのスロットルバルブ開度において遊びなく接続されており、スロットルバルブ３のポジションとスロットルポジションセンサ７の出力はほぼ一意に定る相関関係をもち、かつ、この相関関係は高い再現性を有する。
【００３５】    図６は、図１から図に示した構成をもつ本発明になるスロットルポジション検出装置の一例を、先に述べた図１２の特性測定に用いた二輪車に装着した場合の機関運転時のスロットル開度−スロットルセンサ出力特性曲線図である。図６の横軸、縦軸とのの表示は図１２と同様である。同図中の鎖線矢印は、各測定共通で往路および復路の向きを示す。
【００３６】  図６において、本発明になるスロットルポジション検出装置では、出力特性はケーブルの遊びおよびたわみに影響されていないことが看取される。したがって、ステアリングバーの舵角の影響を全く受けない。また、コネクティングケーブル５にはあらかじめ張力が付与されているので、図１２の例で看取されたスロットルバルブ３の開き始めにおける開度のジャンプが低減されているのが看取される。特性曲線上のリップルが低減されているのが看取されるが、これはスロットルバルブ３よりセンシング部材２１に至る間のコネクティングケーブル５の形状が単純な曲線であることによると推定される。図示の特性曲線から、本例の検出精度はプラス／マイナス０．３ミリメートル以下の要求を満足していることがわかる。なお、図６は、１個のサンプルの２種の測定の各１回の測定結果を示すが、本発明になるスロットルポジション検出装置では、検出精度に影響する部品点数が少なくスロットルポジション検出の経路が単純な曲線となし得るため、複数のサンプルにつき複数回の測定を行っても再現性を含めた検出精度は殆ど悪化しない。
【００３７】  本発明になるスロットルポジション検出装置では、アイドリング状態におけるスロットルポジションセンサの出力はほぼ一意に定るので、センサの出力を受ける制御用コンピュータにアイドリング状態であることを認識させ、スロットルバルブ開度とセンサの出力の関係を学習させてスロットル開度の検出精度の改善をはかることが可能である。
【００３８】  安全上不可欠であるスロットルバルブ３とコントロールケーブル１０の間の遊びは、コントロールケーブルエンド用ホルダ５４とケーブル巻取り用リール１１の間において、例えばコントロールケーブル１０にたわみを許す、コントロールケーブルエンド用ホルダ５４またはリール１１に設けられたケーブルエンドを収容する孔を長孔とする、などの手段により確保される。スロットルポジション検出系の外部においてコントロールケーブル１０に付与される遊びが検出精度に影響しないことは自明である。
【００３９】  本発明では、コントロールケーブル１０がスロットルバルブ３を開閉する力の伝達経路を兼ねるため、従来必要とされた合計３本のケーブルが２本に減少する。また、複数の成形部品が必要とされるジャンクション部は必要ではない。
【発明の効果】
【００４０】  以上より、本発明になる遊び取り機構付スロットルポジション検出装置では、在来の気化器やスロットルボデーを改造変更することなく、スロットルポジションを高い精度で検出できる効果、および構造の簡素化による製造原価低減の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】  図７および図８に、本発明を実施するための最良の形態の例を示す。図７は、スロットルポジションセンサ７の周辺部分を示す側面図である。図７は、説明の便宜上、センサケース９１を開いた状態を示す。図８は、図７中の矢視Ｘ−Ｘにおける断面図である。図８は、センサケース９１を図７中のＦ−Ｆにおいて折曲げて爪によるラッチをかけた状態を示す。実際の使用状態は、図８の状態である。【００４２】  図７および図８において、スロットルポジションセンサ７は、合成樹脂製のセンサケース９１に収容されている。不銹鋼製の棒材たるセンシング部材２１の左端には可撓性を有するケーブルたるコネクティングケーブル５の一端が接続されており、その右端にはコントロールケーブル１０の一端が接続されている。センシング部材２１の右側外周には、テンショナスプリング２２が備えられている。図７では、テンショナスプリング２２が図中にはしめされていないスロットルリターンスプリングの閉弁力により圧縮されている。【００４３】  センサケース９１は図７中のＦ−Ｆ部分が薄肉となされており、ここで折曲げることができるよう構成されており、折曲げ後は２箇所の爪が突起部と噛合う構造となっている。Ｆ−Ｆの上側およぶ下側には、スロットルポジションセンサ７などを収容する凹部が設けられている。【００４４】  前述の形態を採用すれば、必要とされる構成部品の数をさらに減らすことが可能であり、さらに、コネクティングケーブル５からスロットルポジションセンサ７を経てコントロールケーブル１０に至るまでを、あたかも１本のケーブルのごとく取扱うことが可能となり、実用上の大きな利が得られる。
【実施例】
【００４５】  図９は、センシング部材をケースの内部に引込む向きに付勢するプルインスプリングを内蔵するスロットルポジションセンサを用いた本発明の実施例の概念図である。【００４６】  図９において、フレーム２７に、薄板をＬ字形状に折曲げた上側コネクティングロッドサポート２８と同じく下側コネクティングロッドサポート２９が固着されている。上側コネクティングロッドサポート２８および下側コネクティングロッドサポート２９に設けられた孔を貫通してコネクティングロッド８１が上下に摺動自在に挿入されている。コネクティングロッド８１の下端にケーブルたるコネクティングケーブル５が、上端にはコントロールケーブル１０が接続されている。コネクティングケーブル５の他端はスロットルバルブ３に接続されている。【００４７】  また、フレーム２７には、スロットルポジションセンサ７が固着されている。スロットルポジションセンサ７にはセンシング部材２１が備えられており、ケース５１の内部にはセンシング部材２１をケース５１の内部に引込む向き、すなわち同図の上方、に付勢するコイルスプリングたるプルインスプリングが内蔵されている。図９中にはプルインスプリングは示されていない。センシング部材２１とコネクティングロッド８１は、アーム８４により結合されている。【００４８】  本実施例では、センシング部材２１がケース５１内に引込まれた状態がスロットルバルブ３の全開状態であり、ケース５１内に収容されたプルインスプリングが本実施例のテンショナスプリングである。プルインスプリングは、摩擦力に打勝ってコネクティングケーブル５を開弁向きに付勢している。【００４９】  図１０は、センシング部材をケースの内部に引込む向きに付勢するプルインスプリングを内蔵するスロットルポジションセンサ７とテンショナスプリング２２とを備えた本発明の実施例を示す概念図である。【００５０】  図１０において、フレーム２７に、薄板をＬ字形状に折曲げた上側コネクティングロッドサポート２８と同じく下側コネクティングロッドサポート２９が固着されている。上側コネクティングロッドサポート２８および下側コネクティングロッドサポート２９に設けられた孔を貫通してコネクティングロッド８１が上下に摺動自在に挿入されている。コネクティングロッド８１の下端にケーブルたるコネクティングケーブル５が、上端にはコントロールケーブル１０が接続されている。コネクティングケーブル５の他端はスロットルバルブ３に接続されている。【００５１】  また、フレーム２７には、スロットルポジションセンサ７が固着されている。スロットルポジションセンサ７にはセンシング部材２１が備えられており、ケース５１の内部にはセンシング部材２１をケース５１の内部に引込む向き、すなわち同図の下方、に付勢するコイルスプリングたるプルインスプリングが内蔵されている。図１０中にはプルインスプリングは示されていない。センシング部材２１とコネクティングロッド８１は、アーム８４により結合されている。下側コネクティングロッドサポート２９とアーム８４の間に、コイルスプリングたるテンショナスプリング２２が圧縮されて装着されている。【００５２】  本実施例では、センシング部材２１がケース��１外に引出された状態がスロットルバルブ３の全開状態であり、テンショナスプリング２２はプルインスプリングが発生している閉弁向きの力と摩擦力に打勝ってコネクティングケーブル５を開弁向きに付勢している。【００５３】  本発明において、コネクティングケーブルによるスロットルバルブとセンシング部材の接続とは、必ずしもコネクティングケーブルとスロットルバルブまたはセンシング部材が固着されていることを意味せず、コネクティングケーブルがスロットルバルブとセンシング部材の相対位置関係を規定していることを意味する。【００５４】  図９の実施例および図１０の実施例では、必要とされる部品の点数は最少ではないが、センシング部材２１をスロットルバルブを開閉するために必要とされる張力から隔てることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】  本発明は、スライドバルブ型のスロットルバルブを備えた火花点火内燃機関用の外付けが可能で実用的に十分な検出精度を有する安価なスロットルポジション検出装置としての利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】  本発明になるスロットルポジション検出装置の正面概念図
【図２】  図１のスロットルポジション検出装置の側方概念図
【図３】  本発明に使用されうるスロットルポジションセンサ例の上面図
【図４】  図３のスロットルポジションセンサ例の側面図
【図５】  図３のスロットルポジションセンサ例の拡大断面図
【図６】  本発明になるスロットルポジション検出装置例の検出特性曲線図
【図７】  本発明の最良の形態のスロットルポジションセンサ例の側面図図
【図８】  図７のスロットルポジションセンサの断面図
【図９】  本発明の第１の実施例の概念図
【図１０】  本発明の第２の実施例の概念図
【図１１】  従来技術になるスロットルポジション検出装置例の概念図
【図１２】  従来技術になるスロットルポジション検出装置例の検出特性曲線図
【符号の説明】
【００５７】    ２  吸気通路
３  スロットルバルブ
４  スロットルリターンスプリング
５  コネクティングケーブル
７  スロットルポジションセンサ
２１  センシング部材
２２  テンショナスプリング
【図１】
2009275688.tif 000003
【図２】
2009275688.tif 000004
【図３】
2009275688.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月25日(2009.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】本明細書および特許請求の範囲では、特段のことわりがない限り、ケーブルなる語は、例えば鋼線などで製造される内芯たるインナーケーブルと例えば内外を合成樹脂製チューブにより覆われた螺旋状に巻かれた鋼線で製造される外被たるアウターケーブルとからなるケーブルアッセンブリのインナーケーブルのみを意味する。アウターケーブルを意図的に除外する理由は、アウターケーブルはインナーケーブルを案内する溝、樋、滑車などの均等物により置換され得るので必ずしも必須要件ではないからである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】  リニア作動型ポテンシオメータたるスロットルポジションセンサ１０７に装着されたセンシング部材１２１の一端に、センサケーブル１０８が接続されている。スロットルポジションセンサ１０７の内部には、センシング部材１２１を常に全閉位置に戻すよう付勢しているセンサリターンスプリングが内蔵されている。センサリターンスプリングは図１１には示されていない。スロットルケーブル１０５とセンサケーブル１０８は、ジャンクション部１０９の内部で結合され、さらにコントロールケーブル１１０の一端に接続されている。コントロールケーブル１１０の他端はスロットルグリップに装着されたリール１１１に設けられた孔に固定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】本例のコントロールケーブル１１０とセンサケーブル１０８は可撓性をもつ撚り合わせケーブルであり、センシング部材１２１を引き上げることはできるが押し下げることはできないので、センシング部材１２１を全閉位置に戻すセンサリターンスプリングは必須である。このセンサリターンスプリングによりセンシング部材１２１はセンサケーブル１０８を介してコントロールケーブル１１０と遊びなく結合されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】  図１２中の一点鎖線はステアリングバーの舵角を左方限界角、鎖線は同じく右方限界角とした時の特性例を示す。同図中の実線矢印は、各々の測定の往路および復路の向きを示す。当該二輪車では、スロットルグリップがステアリングバーの右端の装着されているので、コントロールケーブルの曲がりは、舵角が左方限界角であるときに直線に近づき曲率半径は最も大きくなり、右方限界角である時に曲げ角が小さくなり曲率半径は最も小さくなる。本例の舵角による開弁開始開度の変化量は、約０．６ミリメートル程度であることがわかる。スロットルバルブ１０３の開き始めにおいて、スロットルケーブル１０５は、弛緩状態から遊びが無くなり張力が徐々に増す過程を経るので、スロットルケーブル１０５のたわみが一種のスプリングとして機能し、スロットルバルブ１０３の開度がジャンプする傾向がアイドリング開度から発する略水平部位として看取される。また、同図中の特性曲線上に看取されるリップルは、ジャンクション部１０９内部におけるワイヤ類のたわみおよび摩擦が影響していると推定され、コントロールケーブル１１０の曲りの曲率半が小さい場合に大きくなる傾向がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】  図１２から、従来のスロットルポジション検出装置では、アイドリング状態におけるスロットルポジションセンサの出力は一意には定らないことがわかる。既述の遊びの大きさと操舵角もまたセンサーの出力に影響する。よって、スロットルポジションセンサ出力を受け取る制御用コンピュータにアイドリング状態においてスロットル開度とセンサ出力の関係を学習させて検出精度の向上をはかることができないことは明白である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】  センシング部材２１の上側の端部にコントロールケーブル１０の一端が接続されており、コントロールケーブル１０の他端は、例えば図２に仮想線たる一点鎖線で示したスロットルグリップに装着されたケーブル巻取り用リール１１などに接続される。スロットルポジションセンサ７は、折り曲げられた金属製薄板からなるフレーム２７に固定されている。コネクティングケーブル５のアウターケーブル、およびコントロールケーブル１０のアウターケーブルは、フレーム２７に設けられた孔に挿入されて固定されている。コネクティングケーブル５は、スロットルバルブ３とセンシング部材２１を接続していると同時に、コントロールケーブル１０を介して作用するスロットルバルブ３を開閉操作する力の伝達経路を兼ねている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】  スロットルリターンスプリング４は、スロットルバルブ３にこれを全閉向きに押下げる力を加えている。一方、テンショナスプリング２２は、センシング部材２１およびコネクティングケーブル５を介してコネクティングケーブル５とそのアウターケーブルの間に作用する摩擦力に打勝って、スロットルバルブ３にこれを全開向きに引上げる力を加えている。スロットルバルブ３の発生する力はテンショナスプリング２２の発生する力より大きくなるように諸元が設定されているので、スロットルバルブ３には、全体として常に閉弁向きの力が作用している。テンショナスプリング２２の発生する力は摩擦力に打勝ってコネクティングケーブルエンド６とスロットルバルブ３を遊びを許さず接触させており、かつ、コネクティングケーブル５にたわみを許さず張力を付与している。よって、スロットルバルブ３とセンシング部材２１は、全てのスロットルバルブ開度において遊びなく接続されており、スロットルポジションセンサ７の出力はスロットルバルブ３のポジションのみによりほぼ一意に定まり既述の遊びと操舵角は出力に影響を及ぼさない。かつ、両者の相関関係は高い再現性を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】    図６は、図１から図５に示した構成をもつ本発明になるスロットルポジション検出装置の一例を、先に述べた図１２の特性測定に用いた二輪車に装着した場合の機関運転時のスロットル開度−スロットルセンサ出力特性曲線図である。図６のテスト手順、横軸、縦軸の表示は図１２と同様である。図６中には、右方最大操舵時の特性曲線と左方最大操舵時の特性曲線が示されている。同図中の鎖線矢印は、各測定共通で往路および復路の向きを示す。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】  図６において、本発明になるスロットルポジション検出装置では、出力特性はケーブルの遊びおよびたわみに影響されていないことが看取される。したがって、ステアリングバーの舵角の影響を全く受けない。また、コネクティングケーブル５にはあらかじめ張力が付与されているので、図１２の例で看取されたスロットルバルブ３の開き始めにおける開度のジャンプが低減されているのが看取される。また、特性曲線上のリップルも低減されているのが看取される。出願後の研究により、これら２個の現象の原因は、コネクティングケーブル５の長さが比較的短いことにより既述の摩擦とスプリングアクションが減少したことが原因と判明した。図示の特性曲線から、本例の検出精度はプラス／マイナス０．３ミリメートル以下の要求を満足していることがわかる。なお、図６は、１個のサンプルの２種の測定の各１回の測定結果を示すが、本発明になるスロットルポジション検出装置では、検出精度に影響する部品点数が少なくスロットルポジション検出の経路が単純な曲線となし得るため、複数のサンプルにつき複数回の測定を行っても再現性を含めた検出精度は殆ど悪化しない。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】  本発明では、コネクティングケーブル５がスロットルバルブ３を開閉する力の伝達経路を兼ねるため、従来必要とされた合計３本のケーブルが２本に減少する。また、複数の成形部品が必要とされるジャンクション部は必要ではない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】  センサケース９１は図７中のＦ−Ｆ部分が薄肉となされており、ここで折曲げることができるよう構成されており、折曲げ後は２箇所の爪が突起部と噛合う構造となっている。Ｆ−Ｆの上側および下側には、スロットルポジションセンサ７などを収容する凹部が設けられている。
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月30日(2009.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】  また、フレーム２７には、スロットルポジションセンサ７が固着されている。スロットルポジションセンサ７にはセンシング部材２１が備えられており、ケース５１の内部にはセンシング部材２１をケース５１の内部に引込む向き、すなわち同図の下方、に付勢するコイルスプリングたるプルインスプリングが内蔵されている。図１０中にはプルインスプリングは示されていない。センシング部材２１とコネクティングロッド８１は、コネクティングアーム８２により結合されている。下側コネクティングロッドサポート２９とコネクティングアーム８２の間に、コイルスプリングたるテンショナスプリング２２が圧縮されて装着されている。