JP2011144715A - スロットル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の振動が付与されても高精度にスロットル操作手段の操作角度を検出することができるスロットル装置を提供する。
【解決手段】運転者が操作可能なスロットルグリップＧと、スロットルグリップＧと連動して回転可能とされるとともに、周方向に亘ってギアが形成された連動部材２と、連動部材２のギアと噛み合う従動ギアが形成されて当該連動部材２と連動して回転可能とされるとともに、磁石４が一体的に形成された従動部材３と、磁石４からの磁力の変化を検出し、スロットルグリップＧの操作角度を検出可能な角度センサ５とを具備し、角度センサ５で検出されたスロットルグリップＧの操作角度に基づき車両のエンジンが制御されるスロットル装置において、磁石４の磁力により当該磁石４を吸着する磁性体から成る吸着部材１０を具備したものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、スロットル操作手段の操作角度に基づき車両のエンジンが制御されるスロットル装置に関するものである。

近時の二輪車においては、スロットルグリップの回転角度をポテンションメータ等のスロットル開度センサにて検出し、その検出値を電気信号として当該二輪車が搭載する電子制御装置等に送るよう構成されたものが普及されるに至っている。そして、かかる検出信号に基づき電子制御装置が所定の演算を行い、その演算結果に基づいてエンジンの点火時期或いは排気バルブの開閉が制御されるようになっている。

例えば、特許文献１には、上記構成のスロットル装置が開示されている。かかるスロットル装置は、スロットルグリップ（スロットル操作手段）と連動して回転可能なローラと、該ローラの外周面に形成された歯（ギア）と噛み合う歯（従動ギア）が形成された回転体と、回転体に一体的に形成された磁石と、該磁石の磁力の変化を検知してスロットルグリップの操作角度を検知する角度センサとから主に構成されていた。

このスロットル装置によれば、スロットルグリップを把持しつつ操作して回転させると、ローラが連動して回転し、それと噛み合ったギアにて回転体が回転することとなる。この回転体の回転角度を角度センサにて検知することにより、スロットルグリップの操作角度が分かるので、当該操作角度に応じた電気信号を車両のＥＣＵ等に送り、エンジンの出力制御が行われるようになっている。

特開２００５−４１２５９号公報

しかしながら、上記従来のスロットル装置においては、ローラと回転体とがギアを介して連動されており、噛み合わせたギア間に所定寸法のガタ（ギヤ山間のクリアランス）が必要とされることから、例えばエンジン駆動に伴う振動や走行時の振動等により当該ギアのガタ分だけローラに対して回転体が繰り返し微小寸法変位してしまい、その微小寸法の変位を角度センサが検知してしまう可能性があった。この場合、スロットル操作手段の操作に関係なくギアの噛み合いによるガタ分の微小寸法の変位を角度センサが検出してしまうことにより、スロットル操作手段の操作角度を誤検出してしまう虞があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車両の振動が付与されても高精度にスロットル操作手段の操作角度を検出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。

請求項１記載の発明は、運転者が操作可能なスロットル操作手段と、該スロットル操作手段と連動して回転可能とされるとともに、周方向に亘ってギアが形成された連動部材と、該連動部材のギアと噛み合う従動ギアが形成されて当該連動部材と連動して回転可能とされるとともに、磁石が一体的に形成された従動部材と、該磁石からの磁力の変化を検出し、前記スロットル操作手段の操作角度を検出可能な検出手段とを具備し、前記検出手段で検出された前記スロットル操作手段の操作角度に基づき車両のエンジンが制御されるスロットル装置において、前記磁石の磁力により当該磁石を吸着する磁性体から成る吸着部材を具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のスロットル装置において、前記連動部材、従動部材及び検出手段を収容するケースを具備するとともに、前記吸着部材は、当該連動部材及び従動部材の一方の面を覆いつつ当該ケース内に固定されたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のスロットル装置において、前記吸着部材は、従動部材の回転軸の一端を支持することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載のスロットル装置において、前記吸着部材は、板状の鉄又は合金鋼から成ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、磁石の磁力により当該磁石を吸着する磁性体から成る吸着部材を具備したので、スロットル操作手段の操作がない状態では磁石が吸着部材に吸着して従動部材を固定させることができ、車両の振動が付与されても高精度にスロットル操作手段の操作角度を検出することができる。

請求項２の発明によれば、連動部材、従動部材及び検出手段を収容するケースを具備するとともに、吸着部材は、当該連動部材及び従動部材の一方の面を覆いつつ当該ケース内に固定されたので、当該吸着部材が連動部材および従動部材を覆うカバーとしての機能と、スロットル操作手段の操作がない状態での従動部材を固定させる機能とを兼ね備えることができる。

請求項３の発明によれば、吸着部材は、従動部材の回転軸の一端を支持するので、当該吸着部材が従動部材の回転軸の受け部材としての機能と、連動部材および従動部材を覆うカバーとしての機能と、スロットル操作手段の操作がない状態での従動部材を固定させる機能とを兼ね備えることができる。

請求項４の発明によれば、吸着部材は、板状の鉄又は合金鋼から成るので、安価且つ確実にスロットル操作手段の操作がない状態での従動部材を固定させることができる。特に、ケース内に板状の鉄又は合金鋼から成る吸着部材を配設した場合、スロットル操作手段の操作がない状態での従動部材の固定に加え、当該ケースの強度を向上させることができ、補強材としての機能を兼ね備えることができる。

本発明の実施形態に係るスロットル装置の外観を示す斜視図 同スロットル装置を示す平面図 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 図３におけるＩＶ部拡大図 図２におけるＶ−Ｖ線断面図 図２におけるＶＩ−ＶＩ線断面図 同スロットル装置を示す分解斜視図 同スロットル装置における内部構造（吸着部材を取り付ける前の状態）を示す斜視図 同スロットル装置における内部構造（吸着部材を取り付けた状態）を示す斜視図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るスロットル装置は、二輪車のハンドルバーに取り付けられたスロットルグリップの回転角度を検出し、その検出信号を二輪車が搭載するＥＣＵ等電子制御装置に送るためのもので、図１〜図９に示すように、スロットル操作手段としてのスロットルグリップＧと、スロットルパイプ１と、ハンドルバーＨにおけるスロットルグリップＧ近傍に配設されたケースＣと、連動部材２と、従動部材３と、検出手段としての角度センサ５と、吸着部材１０とから主に構成されている。

スロットルグリップＧは、ハンドルバーＨの先端側においてスロットルパイプ１と共に回転自在に配設されたもので、運転者が把持しつつ回転操作可能とされている。ハンドルバーＨの先端側には、図３に示すように、リターンスプリング７を収容するとともにハンドルバーＨ側に固定された収容部材８と、スロットルグリップＧ及びスロットルパイプ１と共に回転し得る回転軸９とが形成されており、当該リターンスプリング７は、一端が収容部材８に固定されつつ他端が回転軸９に固定されている。これにより、スロットルグリップＧ及びスロットルパイプ１が常時戻し側（初期位置に戻す方向）に付勢されるようになっている。

スロットルパイプ１は、円筒状に形成された樹脂製部材から成り、二輪車（車両）のハンドルバーＨの先端に取り付けられるスロットルグリップＧの内周面に固着され、当該ハンドルバーＨの外周面に沿ってスロットルグリップＧと共に回転自在なものである。即ち、運転者がスロットルグリップＧを把持しつつリターンスプリング７の付勢力に抗してハンドルバーＨの周方向へ回転操作するのに伴い、その内周面に固着されたスロットルパイプ１もハンドルバーＨの外周側で同一角度だけ回転し得るようになっているのである。

ケースＣは、連動部材２、従動部材３及び角度センサ５（検出手段）を収容するための一対の半割り形状の樹脂製部品から成り、図７に示すように、ハンドルバーＨに取り付けた中間ケースＣａを挟んで半割り形状部品のケースＣを組み付けてボルトＢにて締め上げることにより当該ハンドルバーＨの先端側に固定されるよう構成されている。そして、ケースＣ内において、連動部材２及び従動部材３が回転自在とされるとともに、角度センサ５が形成された基板６が固定されるようになっている。

連動部材２は、スロットルグリップＧ（スロットル操作手段）と連動して回転可能とされるとともに、周方向に亘ってギア（歯面形状）が形成されたものであり、図８、９で示すように、スロットルパイプ１に形成された凹部１ａに嵌合する凸部２ａを有して構成されている。而して、凹部１ａに凸部２ａを嵌合した状態にて組み付けられることにより、スロットルグリップＧ及びスロットルパイプ１が回転するのと連動して連動部材２が回転し得るようになっている。

従動部材３は、その外周面に連動部材２のギア（歯面形状）と噛み合う従動ギアが形成されるとともに、当該連動部材２と連動して回転軸Ｌを中心として回転可能とされた歯車から成る。かかる従動部材３は、連動部材２と比較して小径の歯車とされており、スロットルグリップＧの回転操作に伴って連動部材２が回転すると、当該連動部材２より大きな回転角で回転し得るようになっている。

更に、従動部材３には、その回転軸Ｌ側に磁石４が一体的に形成されており、当該従動部材３と共に磁石４が回転し得るようになっている。即ち、従動部材３の中心部に磁石４が固定されて一体化されており、この磁石４の中心部を回転軸Ｌが貫通して固定されているのである。従動部材３と磁石４との一体化は、インサート成形、接着剤による貼着、圧入等による嵌め合い等、何れの方法であってもよい。

磁石４と対向する位置には、所定の電気回路が形成された基板６が固定されており、当該基板６の表裏面にそれぞれ角度センサ５が形成されている。この角度センサ５は、磁石４からの磁力の変化を検出し、スロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作角度を検出可能なものである。即ち、スロットルグリップＧ及びスロットルパイプ１、連動部材２の回転に伴い従動部材３及び磁石４が回転すると、その磁石４から生じる磁力（磁界）の変化により角度センサ５の出力信号が増減するので、その出力信号に基づいてスロットルグリップＧの回転角度を検出し得るようになっている。かかる検出信号は、基板６から延出されたコードを介して二輪車が具備するＥＣＵに送られ、当該検出信号に基づいたエンジンの制御（スロットルグリップＧ及びスロットルパイプ１の回転角度に基づいた出力制御）が行われる。

尚、本実施形態によれば、基板６の表裏面にそれぞれ角度センサ５が配設されており、それぞれの角度センサ５から２つの出力信号を出力させるよう構成されている。これにより、検出信号が２重信号系を構成しており、出力電圧が互いに逆向きに変化するようになっており、一方の角度センサ５或いは配線が壊れたとき、その角度センサ５からの出力電圧はダウンして出力信号の和が異なってくるので、当該一方の角度センサ５又は配線に不具合があることが認識できる。この場合であっても、他方の角度センサ５による出力に基づき各種制御が行われ、安全を確保することができる。

而して、本スロットル装置によれば、角度センサ５によりスロットルグリップＧ及びスロットルパイプ１の回転角を非接触にて検出することができるので、機械的機構を有するものに比べ、装置の耐久性を向上させることができる。また、角度センサ５は、基板６と共に所定の樹脂にてモールドされており、当該角度センサ５に対する防水効果が向上されている。尚、磁石４は、永久磁石であっても、他の磁界を生じ得るもの（例えばプラスチック磁石等）であってもよい。

吸着部材１０は、磁石４の磁力により当該磁石４を吸着する磁性体から成るものであり、本実施形態においては、板状の鉄又は合金鋼（ＳＵＳと称されるステンレス鋼（ＳＵＳ４３０等）など）から成るものとされる。具体的には、吸着部材１０は、図９に示すように、連動部材２及び従動部材３の一方の面（角度センサ５と対向する面とは反対側の面）を覆いつつ当該ケースＣ内に固定されており、従動部材３の一方の面から臨ませた磁石４がその磁力にて吸着部材１０に吸着されるよう組み付けられている。

更に、吸着部材１０は、図３、４で示すように、連動部材２及び従動部材３を挟んだ状態でネジｎにて中間ケースＣａに固定されているとともに、従動部材３の回転軸Ｌの一端が支持されるようになっている。即ち、吸着部材１０の所定部位には、図４で示すように、孔１０ａが形成されており、当該孔１０ａに回転軸Ｌの一端が挿通されて回転自在に支持されているのである。

上記構成により、スロットルグリップＧを回転操作しない状態においては、従動部材３は、磁石４が吸着部材１０に吸着することによって固定されているとともに、スロットルグリップＧを回転操作すると、磁石４の磁力による吸着力に抗して従動部材３が磁石４と共に回転することとなり、角度センサ５により磁石４からの磁力の変化を検出し、スロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作角度が検出されることとなる。

本実施形態によれば、磁石４の磁力により当該磁石４を吸着する磁性体から成る吸着部材１０を具備したので、スロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作がない状態では磁石４が吸着部材１０に吸着して従動部材３を固定させることができ、二輪車（車両）のエンジン駆動や走行時に生じる振動が付与されても高精度にスロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作角度を検出することができる。尚、磁石４の吸着力は、従動部材３を固定し得るものの、スロットルグリップＧの操作時に付与される回転力に比べれば極めて小さいため、当該スロットルグリップＧの操作性に悪影響を及ぼすことはない。

また、連動部材２、従動部材３及び角度センサ５（検出手段）を収容するケースＣを具備するとともに、吸着部材１０は、当該連動部材２及び従動部材３の一方の面を覆いつつ当該ケースＣ内に固定されたので、当該吸着部材１０が連動部材２および従動部材３の一方の面を覆うカバーとしての機能と、スロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作がない状態での従動部材３を固定させる機能とを兼ね備えることができる。

更に、吸着部材１０は、従動部材３の回転軸Ｌの一端が支持されるので、当該吸着部材１０が従動部材３の回転軸Ｌの受け部材としての機能と、連動部材２および従動部材３を覆うカバーとしての機能と、スロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作がない状態での従動部材３を固定させる機能とを兼ね備えることができる。また更に、吸着部材１０は、板状の鉄又は合金鋼から成るので、安価且つ確実にスロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作がない状態での従動部材３を固定させることができる。特に、本実施形態においては、ケースＣ内に板状の鉄又は合金鋼から成る吸着部材１０を配設しているので、スロットルグリップＧ（スロットル操作手段）の操作がない状態での従動部材３の固定に加え、当該ケースＣの強度を向上させることができ、補強材としての機能を兼ね備えることができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばリターンスプリング７をケースＣ内に配設させたもの、或いは検出手段としての角度センサ５が基板６の一方の面のみに１つ形成されたもの等としてもよい。また、本実施形態においては、運転者が操作可能なスロットル操作手段としてスロットルグリップＧとされているが、運転者が親指や人差し指で回転操作し得るレバー型スロットル操作手段を具備したスロットル装置に適用するようにしてもよい。更に、本実施形態においては、二輪車のハンドルバーに取り付けられたものとされているが、ハンドルバーを有する他の車両（例えばＡＴＶやスノーモービル等）に取り付けるようにしてもよい。

磁石の磁力により当該磁石を吸着する磁性体から成る吸着部材を具備したスロットル装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

１ スロットルパイプ
２ 連動部材
３ 従動部材
４ 磁石
５ 角度センサ（検出手段）
６ 基板
７ リターンスプリング
８ 収容部材
９ 回転軸
１０ 吸着部材
Ｇ ハンドルグリップ（スロットル操作手段）
Ｈ ハンドルバー
Ｃ ケース
Ｌ 回転軸

Claims (4)

1. 運転者が操作可能なスロットル操作手段と、
   該スロットル操作手段と連動して回転可能とされるとともに、周方向に亘ってギアが形成された連動部材と、
   該連動部材のギアと噛み合う従動ギアが形成されて当該連動部材と連動して回転可能とされるとともに、磁石が一体的に形成された従動部材と、
   該磁石からの磁力の変化を検出し、前記スロットル操作手段の操作角度を検出可能な検出手段と、
   を具備し、前記検出手段で検出された前記スロットル操作手段の操作角度に基づき車両のエンジンが制御されるスロットル装置において、
   前記磁石の磁力により当該磁石を吸着する磁性体から成る吸着部材を具備したことを特徴とするスロットル装置。
2. 前記連動部材、従動部材及び検出手段を収容するケースを具備するとともに、前記吸着部材は、当該連動部材及び従動部材の一方の面を覆いつつ当該ケース内に固定されたことを特徴とする請求項１記載のスロットル装置。
3. 前記吸着部材は、従動部材の回転軸の一端を支持することを特徴とする請求項２記載のスロットル装置。
4. 前記吸着部材は、板状の鉄又は合金鋼から成ることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のスロットル装置。

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