JP4949347B2 - スロットル弁駆動装置を備えた車載用内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、モータを内蔵するアクチュエータの出力によりスロットル弁が駆動される車載用４ストロークサイクル内燃機関（本明細書および特許請求の範囲では、単に内燃機関と称する）に関するものである。

シリンダおよびシリンダヘッドが車体前方に向けて傾斜し、スロットル弁をアクチュエータにより駆動するスロットル駆動装置を具備した車両用内燃機関のシリンダヘッド後方でかつシリンダ後方のクランクケース上方に位置した領域に、前記スロットル弁駆動装置が配置された内燃機関が特許文献１に記載されている。

前記特許文献１記載の内燃機関では、車体側方から見て長方形状に形成されたアクチュエータがシリンダと略平行に配置されているため、スロットルボディの後面と車体後方に向いたクランクケースの上面とで形成される側面視で略Ｖ字状領域において、アクチュータをシリンダに接近して配置させようとすると、スロットルボディや、シリンダや、シリンダヘッドとの隙間の確保が困難となり、アクチュエータをシリンダに充分に接近させることができず、スペース効率が悪く、内燃機関全体の小型化が困難であった。

特許第３９２５０７３号公報

本発明により解決しようとする課題は、前述した難点を克服したスロットル弁駆動装置を備えた内燃機関を提供することにある。

請求項１記載の発明は、アクチュエータによりスロットル弁を駆動するスロットル弁駆動装置を具備し、シリンダ軸線の上部が車両前方へ向けて傾斜したシリンダヘッドの後面に、スロットルボディが配設され、該スロットルボディにスロットル弁が収納された車載用内燃機関において、車両側面視で長方形に形成されるアクチュエータが、前方スロットルボディの後方と、車体後方へ指向したクランクケースの上方とに位置した領域に配置されるとともに、車両側面から見た側面視で前記スロットルボディの後面とクランクケース上面とで形成される挟角の領域の略二等分線上に沿って前記アクチュエータ長辺方向が指向したことを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、前記アクチュエータ内における回転軸が前方スロットル弁の弁軸方向と平行な方向に向いたことを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、複数のシリンダが前記スロットル弁軸方向と平行に配列された多気筒内燃機関であって、前記スロットル弁軸と平行に吸気通路を構成する複数のスロットルボディが配置され、前記アクチュエータが前記複数のスロットルボディの幅内に配設されたことを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、前記スロットルボディの後方で前記クランクケースの上方に燃料タンクが配置され、前記スロットルボディとクランクケースと燃料タンクとで囲まれる領域に前記アクチュエータが配置されたことを特徴とするものである。

請求項５記載の発明は、燃料タンクは駆動ユニットに臨む下面が幅方向中央でタンク内部にへこむ凹所が形成され、駆動ユニットの少なくとも一部がこの凹所に位置したことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明では、アクチュエータによりスロットル弁を駆動するスロットル弁駆動装置を具備し、シリンダ軸線の上部が車両前方へ向けて傾斜したシリンダヘッドの後面に、スロットルボディが配設され、該スロットルボディにスロットル弁が収納された車載用内燃機関において、車両側面視で長方形に形成されるアクチュエータが、前方スロットルボディの後方と、車体後方へ指向したクランクケースの上方とに位置した領域に配置されるとともに、車両側面から見た側面視で前記スロットルボディの後面とクランクケース上面とで形成される挟角の領域の略二等分線上に沿って前記アクチュエータ長手方向が指向しているため、前記挟角領域のデッドスペースを有効に利用しながら、前記アクチュエータがシリンダ側に接近して配置され、内燃機関の小型化が可能となる。

請求項２記載の発明では、前記アクチュエータ内における回転軸が前方スロットル弁の弁軸方向と平行な方向に向いて前記アクチュエータが配置されているため、該アクチュエータが前記スロットルボディ側により一層近くに接近し、内燃機関の小型化がさらに促進される。

請求項３記載の発明では、複数のシリンダが前記スロットル弁軸方向と平行に配列された多気筒内燃機関であって、前記スロットル弁軸と平行に吸気通路を構成する複数のスロットルボディが配置され、前記アクチュエータが前記複数のスロットルボディの幅内に配設されているため、前記アクチュエータが内燃機関の側方から突出することが抑制されて、内燃機関の幅方向寸法に関して小型化を図ることができる。

請求項４記載の発明では、前記スロットルボディの後方で前記クランクケースの上方に燃料タンクが配置され、前記スロットルボディとクランクケースと燃料タンクとで囲まれる領域に前記アクチュエータが配置されているため、前記スロットルボディとクランクケースと燃料タンクで囲まれるデッドスペースが有効に利用され、しかもアクチュエータが前記燃料タンクで充分に保護される。

請求項５記載の発明では、駆動ユニットの少なくとも一部をタンク下面中央の凹所に位置させることで、ユニットの側方をタンクで覆うことで側方の保護を図ることができる。

以下、図１ないし図１９に図示された実施形態について説明する。

本実施形態では、上下、前後は、自動二輪車１の上下、前後を意味し、左右は、自動二輪車１の前方に向いた方向を基準として左右を意味している。

図１に図示されるように、本発明に係るスロットル弁駆動装置11を具備し、かつ車体幅方向に気筒が４個配列された直列４気筒内燃機関10は、自動二輪車１に搭載されている。

自動二輪車１のメインフレーム２の前端にフロントフォーク３が左右に旋回可能に設けられ、該フロントフォーク３の上端に操舵ハンドル４が一体に取付けられるとともに、該フロントフォーク３の下部に前輪５が回転可能に枢支され、メインフレーム２の後部に上下へ揺動可能に設けられたリヤフォーク６の後端に後輪７が回転可能に枢支され、該後輪７はＯＨＣ内燃機関10からの動力によりチェン伝動系８を介して回転駆動されるようになっている。

直列４気筒ＯＨＣ内燃機関10には、クランクケース12の上部にシリンダブロック13が一体に結合され、このシリンダブロック13の上方にシリンダヘッド14がそれぞれ一体に結合され、シリンダヘッド14の上部にヘッドカバー15が取付けられ、シリンダブロック13およびシリンダヘッド14は自動二輪車１の斜上前方へ向って傾斜し、クランクケース12およびシリンダブロック13の上方に位置してエアチャンバー16が配設され、エアチャンバー16は自動二輪車１の前方に向って開口し、エアチャンバー16の前方空間にフィルター19が設けられている。

また、図２に図示されるように、このフィルター19より後方に位置したエアチャンバー16の底壁に、車幅方向に並んで２個の第１スロットルボディ20（図２には図示されず）と、第２スロットルボディ21が配設され、図３に図示されるように、右方の第１スロットルボディ20と左方の第２スロットルボディ21とには、車幅方向に並んでそれぞれ２本の第１吸気通路22、第２吸気通路23、計４本の吸気通路が形成され、第１吸気通路22、第２吸気通路23の上端部は、エアチャンバー16の後方空間に開口されるとともに、第１吸気通路22、第２吸気通路23の下端部はシリンダブロック13のシリンダ中心線O−O（図２参照）に対し略45°後方へ傾斜した状態でシリンダヘッド14の後側部に一体に装着され、４本の第１吸気通路22、第２吸気通路23の下端部はシリンダヘッド13を介しシリンダブロック13の４個の各気筒にそれぞれ接続された吸気通路を通じて各気筒の燃焼室（図示されず）にそれぞれ連通されている。

なお、シリンダヘッド14の後方に位置した吸気通路には、図示されない吸気弁が設けられるとともに、シリンダブロック13の前方に位置した図示されない排気通路には、排気弁（図示されず）が設けられている。

さらに、図３に図示されるように、第１スロットルボディ20における２本の第１吸気通路22の中心を通り車幅方向に沿い第１スロットル弁軸24が第１スロットルボディ20を貫通して回転可能に枢支され、２本の第１吸気通路22において２枚の第１スロットル弁26が第１スロットル弁軸24にそれぞれ一体に取付けられ、同様に、第２スロットル弁軸25も第２スロットルボディ21を貫通して回転可能に枢支され、第２吸気通路23において２枚の第２スロットル弁27が第２スロットル弁軸25にそれぞれ一体に取付けられている。

さらにまた、右方の第１スロットルボディ20の左端における前後部には、左方へ突出する連結ボス部28が形成されるとともに、左方の第２スロットルボディ21の右端における前後部には、右方へ突出する連結ボス部29が形成されており、第１スロットル弁軸24、第２スロットル弁軸25が車幅方向へ一直線上に位置する関係で、右方の第１スロットルボディ20の連結ボス部28を右方から左方へ貫通するボルト30は、左方の第２スロットルボディ21の連結ボス部29に螺着されることによって、第１スロットルボディ20、第２スロットルボディ21は相互に一体的に結合されるようになっている（図３では、後方の連結ボス部28、29のみ部分断面で図示されているが、前方の連結ボス部28、29も同様に構成されている。）。

左右１対の第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25を相互に連結する同調機構31と、アクチュエータ40から第１スロットル弁軸24に弁開閉力を加えるアクチュエータ40からなるスロットル弁駆動装置11について下記に示すように説明する。

右方の第１スロットル弁軸24の左端と左方の第２スロットル弁軸25の右端とは、図３および図８に図示されるように、同調機構31を介して相互に連結され、この同調機構31は、右方の第１スロットル弁軸24の左端に嵌着される図５、図８に図示の第１レバー32と、左方の第２スロットル弁軸25の右端に嵌着される図８に図示の第２レバー33と、第１レバー32のフランジ上部片32ｃに螺着される調整ネジ34と、第１レバー32に対し調整ネジ34の螺回による緩みを阻止するためのネジ固定用コイルスプリング35と、第１レバー32のフランジ下部片32ｄの上面に取付けられた緩衝コイルスプリング36と、右側第１スロットルボディ20の後部から左方へ突出した突起20ａを貫通してナット37ａにより突起20ａに取付けられたストッパー37とよりなっている。

図５および図８ないし図１２に図示されるように、第１レバー32では、円板状基体32ａの前方突出部32ｂの上下部から車体左方へフランジ上部片32ｃおよびフランジ下部片32ｄが突設されるとともに、円板状基体32ａの上部から車体左方へピン32ｅが突設され、図８、図９においてフランジ上部片32ｃとピン32ｅとの間に位置して円板状基体32ａから放射方向へ係止片32ｆが突設され、ピン32ｅにはリンク部材50の前端孔が嵌合され、ピン32ｅの先端に抜け止め部材32ｇが取付けられ、また図８において右側第１スロットルボディ20から左方へ突出した突起20ａにストッパー37が取付けられており、第１スロットル弁軸24が図５、図８において閉じ方向（反時計方向）へ回転駆動された際に、第１スロットル弁軸24と一体の第１レバー32の係止片32ｆがストッパー37に係合して、第１スロットル弁26が全閉方向へ閉じられることが阻止され、第１スロットル弁26は最小弁開度を維持することができるようになっている。

また、図８および図１３ないし図１５に図示されるように、第２レバー33では、基板33ａの上前部33ｂに前方受片33ｃが左方へ折曲されて、その前方受片33ｃの前部に当接部33ｄが上方へ折曲されており、この当接部33ｄが第１レバー32のフランジ上部片32ｃに螺着された調整ネジ34の下端と、第１レバー32のフランジ下部片32ｄの上面に取付けられた緩衝コイルスプリング36の上端とに挟まれるようになっている。

ライダーの操作入力や、内燃機関の回転数検出信号等に基づきスロットル弁開度を設定するコンピュータにより制御されるアクチュエータ40は、図１６に図示されるように、モータ41と、減速機42と、出力軸43と、アクチュエータユニットケース44とよりなり、モータ41の出力は減速機42を介して減速されて出力軸43に伝達されるようになっている。

図５、図８および図１６に図示されるように、出力軸43の出力アーム43ａにピン43ｂが突設され、リンク部材50の後端孔が出力アーム43ａのピン43ｂに嵌合されるとともに、リンク部材50の前端孔が第１レバー32のピン32ｅに嵌合されており、アクチュエータ40のモータ41から減速機42を介して回転する出力軸43により、リンク部材50を介して同調機構31の第１レバー32が回転駆動されて、第１スロットル弁26が開閉されるとともに、第１レバー32の回転駆動に対応し、同調機構31の第２レバー33が回転駆動されて第２スロットル弁27が開閉されるようになっている。

図１６に図示されるように、アクチュエータユニットケース44は、出力軸43を回転可能に枢支するとともに、右方の第１スロットルボディ20の後壁に取付けられる出力軸枢支部45（図３、図１７参照）と、この出力軸枢支部45に着脱可能に取付けられるとともにモータ41を収納し、かつ減速機42の中間歯車42ｂの一端軸部を枢支するモータ収納部46（図３、図１８参照）と、減速機42の中間歯車42の他端軸部を枢支するとともにモータ収納46の開放端部に着脱可能に取付けられるカバー部47（図３、図１９参照）とよりなっている。

アクチュエータ40は、下記に述べられるように、第１スロットル弁軸24に対してモータ41の回転軸41ａと出力軸43とが平行して右方の第１スロットルボディ20に着脱可能に取付けられる。

アクチュエータユニットケース44の出力軸枢支部45は、図３、図１７に図示される基部45ａと、基部45ａの左側部から後方へ突出するブラケット45ｂと、ブラケット45ｂの後端から第１スロットル弁軸24と平行して左方へ突出する支持筒45ｃと、この支持筒45ｃ内で出力軸43の両端部を回転自在に枢支するベアリング45ｄ（図１６参照）とよりなり、右方の第１スロットルボディ20における２本の第１吸気通路22の中心線を通る平面と平行な第１スロットルボディ20の後壁面に、図１７に図示されるように、出力軸枢支部45の基端部45ａの前端面が密着した状態において、後方から基端部45ａを貫通して第１スロットルボディ20に螺着される３本のネジ45ｅにより出力軸枢支部45は第１スロットルボディ20の後壁に一体に装着されている。

なお、３本のネジ45ｅの内の２本のネジ45ｅは、出力軸枢支部45の基端部45ａの上部を貫通して第１スロットルボディ20に螺着され、残りの１本のネジ45ｅは、前記２本のネジ45ｅの左右間隔の中央でかつ下方に位置し、出力軸枢支部45の基端部45ａの下部を貫通して第１スロットルボディ20に螺着されているので、斜後上方へ傾斜したアクチュエータ40の重量によるアクチュエータ40を下方へ傾けるモーメントに対し２本のネジ45ｅでもって確固とアクチュエータ40を第１スロットルボディ20に支持することが可能となる。

また、図１８に図示されるように、モータ収納部46の上部には、モータ41を収納しうる筒状部46ａが形成されるとともに、モータ収納部46の下部には、出力軸枢支部45の支持筒45ｃの右端部に嵌合しうる開口を具備した嵌合部46ｂが形成されており、図１８に図示されるモータ収納部46の開放右端部46ｃにカバー部47がネジ47ａによって図１９に図示されるように着脱可能に取付けられている。

そして、図２、図４に図示されるように、側面視でアクチュエータユニットケース44の長手方向、すなわちモータ41のモータ軸41ａの中心線と出力軸43の中心線を結ぶ方向Ｚが、第１スロットルボディ20の中心線方向Ｙに対し、斜上前方から斜下後方に向い傾斜した状態で、図１８、図１９に図示されるように、アクチュエータ40は第１スロットルボディ20に取付けられている。

また、図１６に図示されるように、モータ収納部46とカバー部47とで囲まれる空間内に減速機42が配設され、この減速機42は、モータ41の回転軸41ａに形成されたピニオン42ａと、モータ41の回転軸41ａの中心線と出力軸43の中心線とを通る平面に沿いモータ41の回転軸41ａと出力軸43と平行して出力軸枢支部45およびカバー部47に枢支された中間歯車42ｂと、出力軸43と一体の出力歯車42ｃとよりなり、中間歯車42ｂの大歯車は、モータ41の回転軸41ａと一体のピニオン41ｂと噛合い、中間歯車42ｂの小歯車は、出力軸43と一体の径の大きな出力歯車42ｃと噛合うことにより、モータ41の回転軸41ａの角速度に対し出力軸43は大幅に減速されるようになっている。

さらに、出力歯車42ｃは、図６に図示されるように、中心角が120°程度のセグメントギヤであり、この出力歯車42ｃには、歯のない個所に、中心角が相互に110°程度の離れた個所に係止突起42ｄ、42ｅが形成され、図１８にも図示されるように、モータ収納部46の開放端部46ｃの下部にストッパー46ｄが設けられ、このストッパー46ｄには、前記出力歯車42ｃの係止突起42ｄ、42ｅに対し出没可能な図示されない２本のネジが螺着されており、出力歯車42ｃの回転範囲が、これら係止突起42ｄ、42ｅとストッパー46ｄで規正されるとともに、その回転範囲が、前記図示されないネジによって調整可能となっている。

図５に図示されるように、アクチュエータ40における出力軸43の出力アーム43ａに突設されたピン43ｂにリンク部材50の後端孔（図示されず）が相対的に回転可能に嵌合されて、図示されない抜け止め部材によりピン43ｂから補強結合部材48の後端が外れないように保持されるとともに、リンク部材50の前端孔（図示されず）が同調機構31における第１レバー32のピン32ｅに相対的に回転可能に嵌合されて、抜け止め部材32ｇによりピン32ｅからリンク部材50の前端が外れないように保持されている。

図５に図示されるように、アクチュエータ40の出力軸43におけるピン43ｂは、第１スロットル弁軸24の中心線とアクチュエータ40の出力軸43の中心線とを結ぶ平面に対して下方に位置するとともに、第１スロットル弁軸24と一体の第１レバー32におけるピン32ｅは上方に位置しており、アクチュエータ40の動作で出力軸43が反時計方向へ回転すると、第１レバー32および第１スロットル弁軸24は時計方向へ回転駆動されて第１スロットル弁26の弁開度が増大するようになっている。

図５に図示されるように、補強結合部材48の後端部の上下２個所に２本のネジ48ａが貫通されて、アクチュエータ40の出力軸枢支部45の支持筒45ｃの端部に螺着され、補強結合部材48の前端部の孔に、図３に図示されるように、鍔付き短管状受け片49の短管部49ａが嵌合されるとともに、この短管部49ａは第１スロットルボディ20の後部連結ボス部28の孔に嵌合され、ボルト30は連結ボス部28および鍔付き短管状受け片49を貫通して第２スロットルボディ21の後部連結ボス部29に螺着されている。

図１７に図示されるように、出力軸枢支部45の基部45ａの右側部を貫通して第１スロットルボディ20の後壁に螺着されるネジ45ｅによりアクチュエータ40の右側部が第１スロットルボディ20に支持され、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21と出力軸枢支部45の支持筒45ｃとを相互に結合する補強結合部材48によりアクチュエータ40の左側部が第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21に支持され、このネジ45ｅによるアクチュエータ40の右端部と、補強結合部材48によるアクチュエータ40の左端部とが、両端支持される結果、アクチュエータ40を第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21に安定して強固に結合することができる。

内燃機関10の上方に位置して自動二輪車１に支持されている燃料タンク17の底面の横断面形状は下方が開放した馬蹄形状に形成され、図２に図示されるように、燃料タンク17の底面前方部分の凹部にアクチュエータ40が収まるように配置され、アクチュエータ40より後方に位置して燃料タンク17内に燃料ポンプ18が配置されている。

また、図２ないし図４に図示されるように、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21の後壁を、斜上後方から斜下前方に向いアクチュエータ40の上下長手方向と略平行に指向した４本のスロットル燃料噴射弁51が、それぞれ貫通して２本の第１吸気通路22および２本の第２吸気通路23にそれぞれ接続するように、４本のスロットル燃料噴射弁51が第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21に取付けられており、第１吸気通路22および第２吸気通路23における第１スロットル弁26および第２スロットル弁27の下流側に向って燃料が噴射されるようになっている。

さらに、図２ないし図６に図示されるように、第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25と平行し、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21の上端部とアクチュエータ40の上部との前後幅の略中央に位置して第１燃料配管53および第２燃料配管54が、ボルト55（図３、図７参照）により第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21にそれぞれ一体に取付けられ、第１燃料配管53の左端と第２燃料配管54の右端とは配管結合体56でもって相互に接続され、４本のスロットル燃料噴射弁51はそれぞれ接続管52を介して２本ずつ第１燃料配管53および第２燃料配管54に接続され、配管結合体56から斜下後方へ向って燃料接続部57が接続され、この燃料接続部57から左方へ突出した先端受口57ａ（図２、図３参照）は配管58を介して燃料タンク17内の燃料ポンプ18に接続され、またスロットル燃料噴射弁51と直交し、アクチュエータ40のモータ41と出力軸43との中間に向って燃料噴射信号を受信するカプラー61が突設されている。

さらにまた、配管結合体56の上部から上方へエアチャンバー燃料接続体59が突設され、このエアチャンバー燃料接続体59は燃料供給管60（図２参照）を介して図示されない燃料噴射弁に接続されており、この燃料噴射弁からエアチャンバー16内に燃料が噴射されるようになっている。

図１ないし図１９に図示の実施形態は、前述したように構成されているため、下記のような効果を奏することができる。

第１スロットル弁26および第２スロットル弁27が全閉に近い状態において、図示されないコンピュータからの制御信号によりアクチュエータ40のモータ41の回転軸41ａが、図２、図４および図５において反時計方向へ回転すると、減速機42を介して出力軸43および出力アーム43ａも同じ方向へ回転駆動され、図５に図示されるように、リンク部材50が自動二輪車１の後方に向って引かれて、第１スロットル弁軸24は第１レバー32と共に、しかも同調機構31を介して第２スロットル弁軸25も時計方向へ回転駆動され、これと同方向に第１スロットル弁26、第２スロットル弁27が回転駆動されて、その開度が増大する。

また、アクチュエータ40のモータ41が逆方向の時計方向へ回転すると、前述したと逆の動作が行なわれて第１スロットル弁26、第２スロットル弁27は閉方向へ回転駆動される。

内燃機関10では、左右の第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21における各々の第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25が一直線上に配列された状態で、前後の連結ボス部28を貫通して連結ボス部29に螺着されたボルト30により、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21が相互に一体に結合され、アクチュエータ40により第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25と第１スロットル弁26および第２スロットル弁27とが回転駆動されるようになっているので、１本のスロットル弁軸で複数のスロットル弁が全て回転駆動される内燃機関と同様に、アクチュエータ40でもって第１スロットル弁26および第２スロットル弁27は一体的に円滑に開閉される。

また、第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25は同調機構31を介して相互に連結され、第１スロットル弁軸24の左端部に結合された同調機構31の第１レバー32に、リンク部材50を介してアクチュエータ40の出力軸43が連結されるとともに、第１スロットル弁軸24の左端部と一体の同調機構31の第１レバー32と、第２スロットル弁軸25の右端部と一体の第２レバー33とが連結されているため、第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25の軸端間にアクチュエータ40からリンク部材50を介した弁駆動構造と、同調機構31とが、コンパクトに配置され、スロットル弁駆動装置11の小型化が可能となり、特にスロットル弁駆動装置11の車幅方向の寸法が短縮される。

また、同調機構31の主要部分は、第１スロットル弁軸24の左軸端部に装着された第１レバー32と、第２スロットル弁軸25の右軸端部に装着された第２レバー33とで構成されているため、同調機構31における左右１対の第１レバー32、第２レバー33間の間隙部を利用して、リンク部材50を配置することにより、リンク部材50を配置するための空間が不要となり、スロットル弁駆動装置11の大型化が抑制される。

さらに、前方の第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25と後方のアクチュエータ40の出力軸43とが平行に配置され、しかも、第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25の中心線とアクチュエータ40の出力軸43の中心線を通る平面を挟んで、第１スロットル弁軸24の左軸端における同調機構31の第１レバー32のピン32ｅに連結されるリンク部材50の前端部と、アクチュエータ40の出力軸43におけるピン43ｅに連結されるリンク部材50の後端部とが、上下に配設されているため、第１スロットル弁軸24とアクチュエータ40の出力軸43との間の空きスペースを利用してリンク部材50が配置され、リンク部材50の突出が抑制されて、リンク部材50が効率良く配置されうる。

さらにまた、同調機構31における第１レバー32および第２レバー33の連結部分、すなわち第１スロットル弁軸24より前方の第１レバー32のフランジ上部片32ｃ、フランジ下部片32ｄ、調整ネジ34、緩衝コイルスプリング36および第２レバー33の当接部33ｄの連結部分が、第１スロットル弁軸24を挟んでアクチュエータ40と反対側の前方に配置され、前記同調機構31における第１レバー32と第２レバー33との間にリンク部材50が配設されて、第１レバー32とリンク部材50とを連結するピン32ｅが、前記第１レバー32と第２レバー33とを連結する部分より後方に配設されているため、同調機構31とリンク部材50との干渉が回避されて、スロットル弁駆動装置11がコンパクトに形成される。

スロットル弁駆動装置11はスロットル燃料噴射弁51とこれに燃料を供給する燃料接続部57を具備し、燃料接続部57はリンク部材50に沿って配設されるため、リンク部材50と燃料接続部57との相互干渉が抑制されてスロットル弁駆動装置11がコンパクトに構成される。

スロットル弁駆動装置11はスロットル燃料噴射弁51とこれに燃料を供給する燃料接続部57を具備し、燃料接続部57はリンク部材50に沿って配設されるため、リンク部材50と燃料接続部57との相互干渉が抑制されてスロットル弁駆動装置11がコンパクトに構成される。

しかも、同調機構31には、第１レバー32のフランジ下部片32ｄと、第２レバー33の当接部33ｄとに緩衝コイルスプリング36が介装されているため、調整ネジ34をいずれかの方向へ螺回させるだけで、第１レバー32のフランジ下部片32ｄと第２レバー33の当接部33ｄ間の間隔を調節して、左右の第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25の弁開度を精細にかつ容易に調製することができる。

また、第１スロットルボディ20には、２個のスロットル燃料噴射弁51が設けられ、スロットル燃料噴射弁51を燃料ポンプ18に接続するための第１燃料配管53が第１スロットル弁軸24と平行するとともに、第１スロットルボディ20とアクチュエータ40の間に配列されているため、アクチュエータ40の存在による第１燃料配管53の配置が制限されることがなくなり、スロットル燃料噴射弁51が第１スロットルボディ20に対し適正な位置に配置される結果、内燃機関10の性能低下が抑制されるとともに、第１燃料配管53の迂回が回避されて配管が短縮される。

さらに、アクチュエータ40は、モータ41と減速機42と出力軸43とアクチュエータユニットケース44とからなり、これらのモータ41、減速機42、出力軸43の回転軸は一平面上に配置され、図１９に図示されるように、縦長に形成され、アクチュエータ40における複数の回転軸を通る平面Ｚが第２スロットルボディ21および第１吸気通路22に対して、図２に図示されるように、下部を中心として後方へ傾斜してアクチュエータ40が設けられ、第１スロットルボディ20およびアクチュエータユニットケース44間の間隔の広い高い位置に第１燃料配管53が配置されるので、第１スロットルボディ20、アクチュエータユニットケース44、スロットル燃料噴射弁51および第１燃料配管53がコンパクトにまとめられ、第２スロットルボディ21の後方の部分に内燃機関10に必要な捕機を配置することが可能となり、内燃機関10全体の小型化を図ることができる。

さらにまた、図２に図示されるように、スロットル燃料噴射弁51はアクチュエータ40における複数の回転軸を通る平面Ｚと略平行に指向しているため、第１スロットルボディ20およびアクチュエータ40よりなるスロットル弁駆動装置11と燃料供給系接続管52、配管結合体56、燃料接続部57の小型化を図ることができる。

しかも、図２に図示されるように、第１スロットルボディ20に対して傾斜して設けられたアクチュエータ40の内、第１スロットルボディ20に接近したアクチュエータユニットケース44に隣接してスロットル燃料噴射弁51が配置されているため、スロットル燃料噴射弁51とアクチュエータ40との干渉が抑制され、スロットル燃料噴射弁51をスロットル弁駆動装置11内にコンパクトに組込むことができる。

また、第１燃料配管53および第２燃料配管54は、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21の吸気上流端を通り、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21の吸気方向Ｙと直交する面の近傍に配置されているため、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21とアクチュエータユニットケース44との間の広い空間内において、第１燃料配管53および第２燃料配管54を低い位置に配置できて、スロットル弁駆動装置11の高さ方向寸法を短縮することが可能となる。

さらに、図２に図示されるように、第１燃料配管53および第２燃料配管54に電気入力を供給するためにスロットル燃料噴射弁51に設けられたカプラー61は、アクチュエータ40のモータ41と出力軸43との間に指向して配設されているため、アクチュエータ40を迂回することなくカプラー61に連結される図示されないハーネスをモータ41と出力軸43との間に通して、効率良く容易に配設することができる。

さらにまた、スロットルボディが第１スロットルボディ20と第２スロットルボディ21とに分割されるに対応して、燃料配管も第１燃料配管53と第２燃料配管54とに分割され、第１燃料配管53と第２燃料配管54とを配管結合体56で接続しているため、４本のスロットル燃料噴射弁51の内の１本を交換する場合に、これに関連した燃料配管のみを外すだけでよく、保守・整備性が良好である。

アクチュエータ40のアクチュエータユニットケース44が、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21と別体に形成され、アクチュエータユニットケース44は、第１スロットル弁軸24および第１吸気通路22を通る平面と略平行な第１スロットルボディ20の後壁面に当接されてネジ45ｅにより着脱可能に装着されているため、アクチュエータユニットケース44が第１スロットルボディ20の第１スロットル弁軸24に向い突出することが回避されてアクチュエータユニットケース44の小型化が可能となり、また、第１スロットルボディ20を内燃機関10のシリンダヘッド14から取外さずに、アクチュエータ40のみを第１スロットルボディ20から取外すだけで、アクチュエータ40を容易に整備することができる。

また、第１スロットルボディ20およびアクチュエータユニットケース44との相互当接面に対し直交する方向に指向したネジ45ｅにより、アクチュエータユニットケース44は第１スロットルボディ20に装着されているため、第１スロットルボディ20とアクチュエータユニットケース44との当接面に沿い第１スロットルボディ20に対しアクチュエータユニットケース44が上下左右にずれることが阻止されて、第１スロットルボディ20に対しアクチュエータユニットケース44を正確な位置関係で確実に装着することができる。

さらに、ネジ45ｅは、第１スロットル弁軸24の中心線を通り、第１スロットルボディ20およびアクチュエータユニットケース44の当接面と直交する面（図７および図１７参照）を挟んで上下に配置されているため、第１スロットルボディ20に対しアクチュエータ40の動作に伴う反力をアクチュエータユニットケース44が受けても、この反力に対しアクチュエータユニットケース44は確固と安定して固定される。

さらにまた、図３および図１７に図示されるように、アクチュエータユニットケース44が装着される第１スロットルボディ20における第１スロットル弁軸24の両弁軸端内にアクチュエータユニットケース44が配置されているため、第１スロットルボディ20の第１スロットル弁軸24の両弁軸端から左右外側方へアクチュエータユニットケース44が突出することがなく、スロットル弁駆動装置11の小型化を図ることができる。

第１吸気通路22および第２吸気通路23をそれぞれ構成する第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21が、第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25に沿って配列され、アクチュエータ40の出力により第１スロットル弁軸24および第２スロットル弁軸25を介して第１スロットル弁26および第２スロットル弁27が開閉される内燃機関10のスロットル弁駆動装置11において、図３に図示されるように、第１スロットルボディ20に補強結合部材48を介してアクチュエータ40が結合され、アクチュエータ40の出力軸43から第１スロットル弁軸24にスロットルトルクを伝達するトルク伝達部材たるリンク部材50が、補強結合部材48の配置側に配置されているため、アクチュエータ40とリンク部材50との間の組付け誤差による位置ずれを補強結合部材48でもって抑制して、組付け精度を高水準に維持しながら、量産性を向上させることができる。

また、図３、図５に図示するように、アクチュエータ40の出力軸43から第１スロットル弁軸24にスロットル弁開放トルクを伝達するリンク部材50に接近して、アクチュエータ40を第１スロットルボディ20に結合する補強結合部材48を配置したため、リンク部材50が配置される個所の付近の組付け誤差を抑制して第１スロットル弁26、第２スロットル弁27を精度良く開閉駆動することができる。

さらに、図３、図５に図示されるように、アクチュエータ40の出力軸43と第１スロットル弁軸24とを連結するリンク部材50が、補強結合部材48に沿って配置されているため、補強結合部材48とリンク部材50との干渉が回避されて、この近傍のデッドスペースが縮小し、スロットル弁駆動装置11の小型化が可能となる。

さらにまた、補強結合部材48は板状に形成され、第１スロットルボディ20の連結ボス部28と第２スロットルボディ21の連結ボス部29との間に補強結合部材48が挟持され、連結ボス部28および補強結合部材48を貫通して連結ボス部29に螺着されたボルト30により第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21に補強結合部材48が強固に固着される。

内燃機関10はアクチュエータ40により第１スロットル弁26および第２スロットル弁27を駆動するスロットル弁駆動装置11を具備し、シリンダブロック13およびシリンダヘッド14が自動二輪車1の前方へ向けて傾斜したシリンダヘッド14の後面に、第１スロットル弁26および第２スロットル弁27を内蔵した第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21が配置されるとともに、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21の前方にエアチャンバー16が配置されているため、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21がこれらシリンダヘッド14およびエアチャンバー16で保護される。

また、図２に図示されるように、車両側面視で、長方形成されたアクチュエータ40が、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21の後方と、車体後方へ指向したクランクケース12の上方とに位置した領域に配置されるとともに、第１スロットルボディ20および第２スロットルボディ21の後面とクランクケース12の上面とで形成される挟角αを有する領域において、アクチュエータ40の長手方向Ｚと第１スロットルボディ20の後面とのなす角β、すなわちアクチュエータ40の長手方向Ｚと第１吸気通路22の中心線Ｙとのなす角βが前記挟角αの略半分に近い方向にアクチュエータ40の長手方向Ｚが指向しているため、前記挟角αを有する領域を有効に利用してシリンダヘッド14にアクチュエータ40が配置され、内燃機関10の小型化が可能となる。

さらに、アクチュエータ40内におけるモータ41の回転軸モータ41aと減速機42の回転軸と出力軸43とが第１スロットル弁軸24と平行な方向に向いているため、アクチュエータ40が第１スロットルボディ20側により一層近くに接近し、内燃機関10のさらなる小型化が可能となる。

さらにまた、図３に図示されるように、内燃機関10は４気筒内燃機関であって、第１スロットル弁軸24と平行に第１吸気通路22および第２吸気通路23を構成する２個の第２スロットルボディ21および第１吸気通路22が配置され、アクチュエータ40が第１スロットルボディ20の左右幅内に配設されているので、アクチュエータ40が内燃機関10より右方に突出することがなく、内燃機関10の幅寸法が短縮化され、しかも、アクチュエータ40が第２スロットルボディ21の後方に突出することがない結果、第２スロットルボディ21の後方に内燃機関10の他の補機を配置することが可能となり、内燃機関10の小型化をさらに促進することができる。

しかも、図２に図示されるように、第１スロットルボディ20の後方でクランクケース12の上方に燃料タンク17が配置され、第１スロットルボディ20とクランクケース12と燃料タンク17とで囲まれる領域にアクチュエータ40が配設されているため、この領域がアクチュエータ40を設置するための空間に有効に利用され、しかも、内燃機関10のさらなる小型化とアクチュエータ40の保護とが可能となる。

本発明に係るスロットル弁駆動装置を具備した内燃機関を搭載している自動二輪車の側面図である。 図１の要部拡大図である。 スロットル弁駆動装置の平面図である。 スロットル弁駆動装置の左側面図である。 図３のV−V矢視図である。 図３のVI−VI矢視図である。 図３のVII−VII矢視図である。 同調機構の要部を車体左前方から車体右後方へ見た斜視図である。 第１レバーの左側面図である。 図１０の平面図である。 図１０のXI−XI断面図である。 図１０のXII−XII矢視図である。 第２レバーの左側面図である。 図１３のXIV−XIV矢視図である。 図１３のXV−XV矢視図である。 図２のＸ線に沿って截断した断面図である。 第１スロットルボディ、第２スロットルボディにアクチュエータの出力軸枢支部を装着した状態の斜後右方から見た斜視図である。 出力軸枢支部にモータ収納部を装着した状態の斜後右方から見た斜視図である。 モータ収納部にカバー部を装着した状態の斜後右方から見た斜視図である。

符号の説明

１…自動二輪車、２…メインフレーム、３…フロントフォーク、４…操舵ハンドル、５…前輪、６…リヤフォーク、７…後輪、８…チェン伝動系、
10…内燃機関、11…スロットル弁駆動装置、12…クランクケース、13…シリンダブロック、14…シリンダヘッド、15…ヘッドカバー、16…エアチャンバー、17…燃料タンク、18…燃料ポンプ、
20…第１スロットルボディ、20ａ…突起、21…第２スロットルボディ、22…第１吸気通路、23…第２吸気通路、24…第１スロットル弁軸、25…第２スロットル弁軸、26…第１スロットル弁、27…第２スロットル弁、28…連結ボス部、29…連結ボス部、
30…ボルト、
31…同調機構、32…第１レバー、32ａ…円板状基体、32ｂ…前方突出部、32ｃ…フランジ上部片、32ｄ…フランジ下部片、32ｅ…ピン、32ｆ…係止片、32ｇ…抜け止め部材、
33…第２レバー、33ａ…基板、33ｂ…上前部、33ｃ…前方受片、33ｄ…当接部、
34…調整ネジ、35…ネジ固定用コイルスプリング、36…緩衝コイルスプリング、37…ストッパー、
40…アクチュエータ、41…モータ、41ａ…回転軸、
42…減速機、42ａ…ピニオン、42ｂ…中間歯車、42ｃ…出力歯車、42ｄ、42ｅ…突起、
43…出力軸、43ａ…出力アーム、43ｂ…ピン、
44…アクチュエータユニットケース、44ａ…出力軸枢支ケース部、44ｂ…モータ収納ケース、44ｃ…カバーケース部、
45…出力軸枢支部、45ａ…基部、45ｂ…ブラケット、45ｃ…支持筒、45ｄ…ベアリング、45ｅ…ネジ、
46…モータ収納部、46ａ…筒状部、46ｂ…嵌合部、46ｃ…開放右端部、46ｄ…ストッパー、
47…カバー部、47ａ…ネジ、
48…補強結合部材、48ａ…ネジ、49…鍔付き短管状受け片、50…リンク部材、
51…スロットル燃料噴射弁、52…接続管、53…第１燃料配管、54…第２燃料配管、55…ボルト、56…配管結合体、57…燃料接続部、58…配管、59…エアチャンバー燃料接続体、60…燃料供給管、61…カプラー。

Claims (5)

1. アクチュエータによりスロットル弁を駆動するスロットル弁駆動装置を具備し、シリンダ軸線の上部が車両前方へ向けて傾斜したシリンダヘッドの後面に、スロットルボディが配設され、該スロットルボディにスロットル弁が収納された車載用内燃機関において、
   車両側面視で長方形に形成されるアクチュエータが、前方スロットルボディの後方と、車体後方へ指向したクランクケースの上方とに位置した領域に配置されるとともに、車両側面から見た側面視で前記スロットルボディの後面とクランクケース上面とで形成される挟角の領域の略二等分線上に沿って前記アクチュエータ長辺方向が指向したことを特徴とするスロットル弁駆動装置を備えた車載用内燃機関。
2. 前記アクチュエータ内における回転軸が前方スロットル弁の弁軸方向と平行な方向に向いたことを特徴とする請求項１記載のスロットル弁駆動装置を備えた車載用内燃機関。
3. 複数のシリンダが前記スロットル弁軸方向と平行に配列された多気筒内燃機関であって、前記スロットル弁軸と平行に吸気通路を構成する複数のスロットルボディが配置され、 前記アクチュエータが前記複数のスロットルボディの幅内に配設されたことを特徴とする請求項１または請求項２いずれか記載のスロットル弁駆動装置を備えた車載用内燃機関。
4. 前記スロットルボディの後方で前記クランクケースの上方に燃料タンクが配置され、前記スロットルボディとクランクケースと燃料タンクとで囲まれる領域に前記アクチュエータが配置されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載のスロットル弁駆動装置を備えた車載用内燃機関。
5. 燃料タンクは駆動ユニットに臨む下面が幅方向中央でタンク内部にへこむ凹所が形成され、駆動ユニットの少なくとも一部がこの凹所に位置したことを特徴とする請求項４記載のスロットル弁駆動装置を備えた車載用内燃機関。

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