(57)【要約】【課題】レイアウト上の設計自由度を高めることができるとともに、組付性と組付精度の向上を図ってギヤ列のギヤピッチを高精度に保つことができるスロットル装置を提供すること。【解決手段】複数のスロットルバルブ４−１，４−３と、Ｖ型エンジンの各バンクに配置されたスロットルバルブ４−１，４−３同士を連結するスロットルシャフト８−２と、モータと、ギヤ列Ｇを備えたスロットル装置において、モータとギヤ列Ｇを複数のスロットルボディ２−１，２−３によって囲まれる領域内に配置するとともに、各バンクに配置されたスロットルボディ２−１，２−３外周のスロットルシャフト８−２が貫通する部位に円筒ボス２ａ〜２ｄを突設し、円筒ボス２ｃの凹部内に、スロットルシャフト８−２を支持する軸受１０の一部を嵌合させ、該軸受１０の円筒ボス２ｃから突出する部位の外周に、ギヤ列Ｇを収容するギヤケース１２の貫通孔を嵌合させる。【選択図】図２
2009041478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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たスロットル装置において、
前記スロットルボディ外周の前記スロットルシャフトが貫通する部位に円筒ボスを突設し、該円筒ボスの凹部内に、前記スロットルシャフトを支持する軸受の一部を嵌合させ、該軸受の前記円筒ボスから突出する部位の外周に、前記ギヤ列を収容するギヤケースの貫通孔を嵌合させたことを特徴とするスロットル装置。
【請求項２】
Ｖ型エンジンの各バンクに配列された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、各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を備え、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するとともに、前記モータの回転を前記ギヤ列を介して前記スロットルシャフトに伝達するスロットル装置であって、
前記モータと前記ギヤ列を複数の前記スロットルボディによって囲まれる領域内に配置するとともに、各バンクに配置された前記スロットルボディ外周の前記スロットルシャフトが貫通する部位に円筒ボスを突設し、該円筒ボスの凹部内に、前記スロットルシャフトを支持する軸受の一部を嵌合させ、該軸受の前記円筒ボスから突出する部位の外周に、前記ギヤ列を収容するギヤケースの貫通孔を嵌合させたことを特徴とする請求項１記載のスロットル装置。
【請求項３】
前記ギヤケースと前記スロットルボディとの間にシール部材を介設したことを特徴とする請求項１又は２記載のスロットル装置。
【請求項４】
前記ギヤケースの前記スロットルシャフトが貫通する部位の隙間にシール部材を介設したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のスロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに搭載されるスロットル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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動、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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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るとともに、別個に設けられていたＩＳＣバルブを省いてスロットルバルブの開度を微調整してアイドルスピードをコントロールする試みがなされている。その中で、特許文献２には、各Ｖバンクに配されたスロットルバルブ同士を連結する第１スロットルシャフトと第２スロットルシャフトとの間にモータを配置するとともに、該モータの回転を前記第１及び第２スロットルシャフトに伝達するギヤ列を第１及び第２スロットルシャフトの同一側の端部に配置する構成が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２３９２３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２において提案された構成では、ギヤ列を収容するギヤケースとスロットルボディとの位置決めが高精度になされず、高い組付性と組付精度の確保が困難であり、ギヤケース側に設けられたギヤとスロットルシャフト側に設けられたギヤのギヤピッチを高精度に保つことが容易ではないという問題があった。
【０００６】
従って、本発明の第１の目的は、組付性と組付精度の向上を図ってギヤ列のギヤピッチを高精度に保つことができるスロットル装置を提供することにある。
【０００７】
又、特許文献２において提案されているようにギヤ列を第１及び第２スロットルシャフトの同一側の端部に配置する構成を採用すると、レイアウト上の設計自由度が制限され、特に配置場所や配置スペース等に制限が多い自動二輪車には適用が困難となるという問題がある。
【０００８】
従って、本発明の第２の目的は、レイアウト上の設計自由度を高めることができる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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、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たスロットル装置において、前記スロットルボディ外周の前記スロットルシャフトが貫通する部位に円筒ボスを突設し、該円筒ボスの凹部内に、前記スロットルシャフトを支持する軸受の一部を嵌合させ、該軸受の前記円筒ボスから突出する部位の外周に、前記ギヤ列を収容するギヤケースの貫通孔を嵌合させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、Ｖ型エンジンの各バンクに配列された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、各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を備え、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するとともに、前記モータの回転を前記ギヤ列を介して前記スロットルシャフトに伝達するスロットル装置において、前記モータと前記ギヤ列を複数の前記スロットルボディによって囲まれる領域内に配置するとともに、各バンクに配置された前記スロットルボディ外周の前記スロットルシャフトが貫通する部位に円筒ボスを突設し、該円筒ボスの凹部内に、前記スロットルシャフトを支持する軸受の一部を嵌合させ、該軸受の前記円筒ボスから突出する部位の外周に、前記ギヤ列を収容するギヤケースの貫通孔を嵌合させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ギヤケースと前記スロットルボディとの間にシール部材を介設したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記ギヤケースの前記スロットルシャフトが貫通する部位の隙間にシール部材を介設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、スロットルボディ外周のスロットルシャフトが貫通する部位に突設された円筒ボスの凹部内に、前記スロットルシャフトを支持する軸受の一部を嵌合させ、該軸受の前記円筒ボスから突出する部位の外周に、ギヤ列を収容するギヤケースの貫通孔を嵌合させたため、ギヤケースとスロットルボディとの位置決めが軸受を介して高精度になされ、組付性と組付精度が高められ、ギヤケース側に設けられたギヤとスロットルシャフト側に設けられたギヤのギヤピッチが高精度に保たれる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、モータとギヤ列を複数のスロットルボディによって囲まれる領域内に配置したため、従来はスロットルシャフトの軸方向一端に配置されていたギヤ列をスロットルシャフトの軸方向中央部へ配置する等のレイアウトを採用することができ、レイアウト上の設計自由度が高められて様々なレイアウトに対応することが可能となる。そして、ギヤ列をスロットルシャフトの軸方向中央部へ配置することによって、該ギヤ列からスロットルシャフトの軸方向端部までの距離が短縮されるため、スロットルシャフトの捩れが小さく抑えられてスロットルバルブの開閉が高精度になされ、スロットル操作に対するスロットルバルブの開閉動作の応答性が高められる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、ギヤケースとスロットルボディとの間にシール部材を介設し、請求項４記載の発明によれば、ギヤケースのスロットルシャフトが貫通する部位の隙間にシール部材を介設したため、これらのシール部材によるシール作用によってギヤケースの密閉性が高められ、外部からギヤケース内への泥や水等の侵入が確実に防がれてギヤケース内のギヤ列の円滑な作動が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は本発明に係るスロットル装置の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は図２のＣ部拡大詳細図、図５は図２のＤ部拡大詳細図、図６は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。
【００１８】
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、不図示のＶ型４気筒エンジンの左右（図１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。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２参照）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。
【００１９】
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。
【００２０】
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３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３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。
【００２１】
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。
【００２２】
ここで、一方のスロットルシャフト８−２は、図２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。
【００２３】
ところで、図１に示すように、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、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２及び図６参照）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、矩形ボックス状のギヤケース１２内に収容されている。ギヤケース１２は、図２に示すように、ケース本体１２Ａをカバーで１２Ｂ覆って構成されており、両者の接合部にはＯリング等のシールリング１３が介設され、このシールリング１３によってケース本体１２Ａとカバー１２Ｂとの接合部には高いシール性が保たれている。
【００２４】
ギヤケース１２内には、図６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がピニオンギヤにＧ１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。
【００２５】
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。
【００２６】
而して、本実施の形態では、図２及び図４に示すように、スロットルボディ２−３の外周に形成された前記円筒ボス４ｃに嵌合保持された前記軸受１０は、その一部が円筒ボス４ｃの凹部に嵌合しており、他の部分は円筒ボス４ｃから外部に突出している。そして、この軸受１０の円筒ボス部４ｃから外部に突出する部分の外周には、ギヤケース１２のカバー１２Ｂに形成された貫通孔１２ａ（図４参照）が嵌合している。
【００２７】
又、本実施の形態では、図１及び図４に示すように、ギヤケース１２のカバー１２Ｂとスロットルボディ２−３の円筒ボス部２ｃ間の隙間にはＯリング等のシール部材１４が介設され、図１及び図５に示すように、ギヤケース１２のケース本体１２Ａのスロットルシャフト８−２が貫通する部位の隙間にもＶシール等のシール部材１５が介設されている。
【００２８】
ところで、図１及び図２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１６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１７が巻装されている。
【００２９】
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）１８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１９が設けられている。
【００３０】
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。
【００３１】
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１９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。
【００３２】
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１８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。
【００３３】
以上のように、本発明に係るスロットル装置１においては、モータ１１とギヤ列Ｇを複数のスロットルボディ２−１〜２−４によって囲まれる領域内に配置したため、従来はスロットルシャフトの軸方向一端に配置されていたギヤ列をスロットルシャフト８−１，８−２の軸方向中央部へ配置する等のレイアウトを採用することができ、レイアウト上の設計自由度が高められて様々なレイアウトに対応することが可能となる。そして、ギヤ列Ｇをスロットルシャフト８−１，８−２の軸方向中央部へ配置することによって、該ギヤ列Ｇからスロットルシャフト８−１，８−２の軸方向端部までの距離が短縮されるため、スロットルシャフト８−１，８−２の捩れが小さく抑えられてスロットルバルブ４−１〜４−４の開閉が高精度になされ、スロットル操作に対するスロットルバルブ４−１〜４−４の開閉動作の応答性が高められる。
【００３４】
又、Ｖ型４気筒エンジンの各バンクに配置されたスロットルボディ２−３〜２−４外周のスロットルシャフト８−１，８−２が貫通する部位に突設された円筒ボス２ｃの凹部内に、スロットルシャフト８−１，８−２を支持する軸受１０の一部を嵌合させ、該軸受１０の円筒ボス２ｃから突出する部位の外周に、ギヤケース１２の貫通孔１２ａを嵌合させたため、ギヤケース１２とスロットルボディ２−３，２−４との位置決めが軸受１０を介して高精度になされ、組付性と組付精度が高められ、ギヤケース１２側に設けられたギヤＧ２，Ｇ３，Ｇ５とスロットルシャフト８−１，８−２側に設けられたセクタギヤＧ４，Ｇ６のギヤピッチが高精度に保たれる。
【００３５】
更に、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とスロットルボディ２−３，２−４との間にシール部材１４を介設するとともに、ギヤケース１２のスロットルシャフト８−１，８−２が貫通する部位の隙間にシール部材１５を介設したため、これらのシール部材１４，１５によるシール作用によってギヤケース１２の密閉性が高められ、外部からギヤケース１２内への泥や水等の侵入が確実に防がれてギヤケース１２内のギヤ列Ｇの円滑な作動が確保される。
【００３６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るスロットル装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図２のＣ部拡大詳細図である。
【図５】図２のＤ部拡大詳細図である。
【図６】本発明に係るスロットル装置の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。
【符号の説明】
【００３８】
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
１２Ａ          ギヤケースのケース本体
１２Ｂ          ギヤケースのカバー
１２ａ          ギヤケースの貫通孔
１３〜１５      シール部材
１６            同調スクリュー
１７            リターンスプリング
１８            スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）
１９            スロットルセンサ
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
【図１】
2009041478.tif 000003
【図２】
2009041478.tif 000004
【図３】
2009041478.tif 000005
【図４】
2009041478.tif 000006
【図５】
2009041478.tif 000007
【図６】
2009041478.tif 000008