JP5064370B2 - エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は，吸気路を有すると共に，この吸気路を開閉するスロットル弁の弁軸を支持する吸気胴及び，この吸気胴の一側に連設される制御ケースよりなるスロットルボディと，前記制御ケースに収容されて前記スロットル弁を開閉制御するスロットル開閉制御装置とからなり，その開閉制御機構が，電動モータ，この電動モータの回転を減速して前記弁軸に伝達する減速ギヤ機構及びスロットル弁の開度を検出するスロットルセンサを備え，そのスロットルセンサが，前記弁軸に一体的に連結される励起誘導薄板よりなるロータと，このロータに空隙を存して対向するように前記制御ケースに固設され，同ロータとの協働により前記スロットル弁の開度を検出するステータとでインダクタンス式に構成される，エンジンの吸気制御装置の改良に関する。

かゝるエンジンの吸気制御装置は，下記特許文献１に開示されるように既に知られている。
米国特許第７，２９６，５５７号明細書

従来，この種のエンジンの吸気制御装置では，インダクタンス式スロットルセンサのロータを減速ギヤ機構の合成樹脂製最終従動ギヤに保持させているので，スロットルセンサの特性を変更する際には，比較的大型となる最終従動ギヤと共にロータの変更を余儀なくされ，コスト高となる傾向がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，スロットルセンサの特性変更を小部品の変更で安価に対応し得るようにした，エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，吸気路を有すると共に，この吸気路の弁軸を開閉するスロットル弁を支持する吸気胴及び，この吸気胴の一側に連設される制御ケースよりなるスロットルボディと，前記制御ケースに収容されて前記スロットル弁を開閉制御するスロットル開閉制御装置とからなり，その開閉制御機構が，電動モータ，この電動モータの回転を減速して前記弁軸に伝達する減速ギヤ機構及び，前記スロットル弁の開度を検出するスロットルセンサを備え，そのスロットルセンサが，前記弁軸に一体的に連結される励起誘導薄板よりなるロータと，このロータに空隙を存して対向するように前記制御ケースに固設され，同ロータとの協働により前記スロットル弁の開度を検出するステータとでインダクタンス式に構成される，エンジンの吸気制御装置において，前記弁軸の端部に前記減速ギヤ機構の最終従動ギヤを，該端部に螺着されるナットにより固着し，このナットの，前記弁軸軸線方向の外端部内周に，その回転操作用工具を係合する工具係合部を形成し，また該ナットの前記外端部外周に，前記工具の抜き差しを可能にする中空部を有する合成樹脂製の筒状のロータホルダを固着し，このロータホルダに前記ロータを保持させたことを第１の特徴とする。尚，前記最終従動ギヤは，後述する本発明の実施例中の２次従動ギヤ１４に対応し，また前記工具係合部は多角ソケット２５ａに対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記ナット及びロータを前記ロータホルダの両端部に埋入結合して，これら三者を一部品に構成したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，インダクタンス式のスロットルセンサのロータを保持する合成樹脂製のロータホルダが，弁軸軸線方向の外端部内周に工具係合部を有して減速ギヤ機構の最終従動ギヤを弁軸の端部に固着するナットの前記外端部外周に固着されるので，スロットルセンサの特性変更を行う際には，ロータと共に，それを保持する小部品のロータホルダを変更するだけで足り，その変更を安価に実行することができる。

しかも，ロータホルダは筒状をなしていて，ナットの前記工具係合部への回転操作用工具の抜き差しを可能にする中空部を有するので，工具によるナットの弁軸への螺着操作を，ロータホルダに何ら邪魔されることなく，またロータホルダに無用な荷重をかけることなく容易，確実に行うことができる。

本発明の第２の特徴によれば，前記ナット及びロータを前記ロータホルダの両端部に埋入結合して，これら三者を一部品に構成したので，ナットによる２次従動ギヤの弁軸への取り付けと同時にロータホルダを定位置にセットすることができ，ロータホルダ専用の取り付け工程が不要となり，組立の能率向上に寄与し得る。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明の実施例に係るエンジンの吸気制御装置の側面図，図２は図１の２−２線断面図，図３は図２の３−３線拡大断面図，図４は図１の４−４線断面図，図５は図４の５−５線断面図，図６は図４中の６部拡大図，図７は図６中のロータホルダの正面図，図８は図６の８−８線断面図，図９は図６の９−９線断面図，図１０は図４中のデフォルト機構の概要図である。

図１〜図３において，自動二輪車，自動車等の車両用エンジンの吸気マニフォルドＭにスロットルボディ１が取り付けられる。吸気マニフォルドＭは合成樹脂製で，その上流側端部には支持フランジ３１が一体成形される。この支持フランジ３１の略正方形の端面には，そこに開口する吸気入口３２を囲繞するシール溝３３が設けられ，このシール溝３３にはＯリング３４が装着される。また，この支持フランジ３１の，シール溝３３を囲む四隅には，その端面から突出するボルト３５の基端部が埋入して固定される。

一方，スロットルボディ１には，前記支持フランジ３１に接合される取り付けフランジ３８が一体成形される。この取り付けフランジ３８の端面には，前記吸気入口３２に連なる吸気路２の下流端が開口し，その吸気路２を囲むようにして，前記４本のボルト３５に対応するボルト挿通孔３９が取り付けフランジ３８に設けられる。

而して，スロットルボディ１を吸気マニフォルドＭに取り付ける際には，支持フランジ３１のボルト３５を取り付けフランジ３８のボルト挿通孔３９に挿通させつゝ，取り付けフランジ３８に支持フランジ３１を重ね合わせて，取り付けフランジ３８の端面にＯリング３４を接触させ，次いでボルト挿通孔３９を貫通したボルト３５の先端にナット３６を螺合緊締して，取り付けフランジ３８を支持フランジ３１に締結する。

図１〜図４に示すように，スロットルボディ１は，吸気路２を内側に有する吸気胴１ａと，この吸気胴１ａの水平方向一側から下部にかけて連設される制御ケース１ｂとよりなっている。吸気胴１ａには，吸気路２を開閉するスロットル弁３が，その弁軸３ａを吸気胴１ａの左右両側壁に軸受４，５を介して回転自在に支承させることで，取り付けられる。

図４において，スロットルボディ１の右側壁には，弁軸３ａの右端部の外端及び軸受５を覆うキャップ６が嵌装される。弁軸３ａの左端部は，スロットルボディ１の左側壁外方に突出しており，その突出端部に，スロットル弁３を開閉駆動するための電動モータ８が減速ギヤ機構９を介して連結される。

図４，図５及び図１０において，減速ギヤ機構９は，電動モータ８の出力軸１０に固着される１次駆動ギヤ１１，中間軸１５に回転自在に支承されて１次駆動ギヤ１１と噛合する１次従動ギヤ１２，この１次従動ギヤ１２の一側に一体に形成される２次駆動ギヤ１３，弁軸３ａの右端部に固着されて２次駆動ギヤ１３と噛合するセクタ型の２次従動ギヤ１４とで構成され，電動モータ８の出力軸１０の回転を２段階減速して弁軸３ａに伝達して，スロットル弁３を開閉し得るようになっている。減速ギヤ機構９の各ギヤはスパーギヤであり，弁軸３ａ，出力軸１０及び中間軸１５は，これらの軸線が前記吸気路２の軸線と直交して互いに平行に並ぶように配置される。

２次従動ギヤ１４には，これをスロットル弁３の閉じ方向に付勢する，捩じりコイルばねよりなる閉じばね１７が接続される。図１０の概略図では，該閉じばね１７は，理解し易くするため，コイルばねとして表示される。

２次従動ギヤ１４にはストッパアーム１８が一体に形成されており，このストッパアーム１８を受け止めてスロットル弁３のアイドル開度を規制するアイドルストッパボルト１９が調整可能にスロットルボディ１に取り付けされる。また弁軸３ａには，デフォルトレバー２０が２次従動ギヤ１４に隣接して回転自在に支承されている。２次従動ギヤ１４には，これがスロットル弁３の閉じ側に回動するとき，上記デフォルトレバー２０に当接してデフォルトレバー２０を強制回動する当接アーム２１を一体に形成されており，デフォルトレバー２０には，これをスロットル弁３の開き方向に付勢する，前記閉じばね１７より強力な，コイルばねよりなる開きばね２２が接続される。図１０では，該開きばね２２は，理解し易くするため，コイルばねとして表示される。デフォルトレバー２０は，開きばね２２の付勢力によりスロットル弁３の開き方向に回動するとき，当接アーム２１即ち２次従動ギヤ１４を介してスロットル弁３を開き方向に駆動することになるが，このときデフォルトレバー２０を受け止めてスロットル弁３のアイドル開度からの開きを所定のリンプ開度で停止させるデフォルトストッパボルト２３がスロットルボディ１に調整可能に取り付けられる。したがって，エンジンの運転中，電動モータ８が通電不能になったときは，開きばね２２の付勢力により，デフォルトレバー２０がデフォルトストッパボルト２３に受け止められると共に，閉じばね１７の付勢力により２次従動ギヤ１４の当接アーム２１がデフォルトレバー２０に当接することで，スロットル弁３はデフォルト開度に保持される。これにより，整備工場までの車両の微速走行を可能にする吸気量をエンジンに供給することができる。上記閉じばね１７及び開きばね２２の各固定端はスロットルボディ１に係止される。こうして，上記デフォルトレバー２０，当接アーム２１，閉じばね１７，デフォルトレバー２０，開きばね２２及びデフォルトストッパボルト２３によりデフォルト機構２４が構成される。

制御ケース１ｂは，吸気胴１ａの，弁軸３ａと直交する一側面，図４では左側面から下側面にかけて吸気胴１ａと一体に成形されるＬ字状のケース本体２６と，このケース本体２６の開放面に複数のビス２８により接合される合成樹脂製のケースカバー２７とで構成される。ケース本体２６及びケースカバー２７の接合面は，弁軸３ａの軸線と直交するもので，それらの接合面間にはシール部材３０が介装される。ケース本体２６内の下部には電動モータ８が収容され，減速ギヤ機構９及びデフォルト機構２４はケースカバー２７からケース本体２６にかけてそれらの内部に収容され，中間軸１５は，ケース本体２６及びケースカバー２７により両端部が支承される。

スロットル弁３の弁軸３ａ及びケースカバー２７間には，スロットル弁３の開度を検出するインダクタンス式のスロットルセンサ１６が構成される。このスロットルセンサ１６及びその周辺部の構成について，図４〜図９により説明する。

図４及び図６において，弁軸３ａの右端部には，それより小径のねじ軸３ｂが環状段部３ｃを介して一体に連設されており，このねじ軸３ｂは，相対向する両側部を平坦に切欠いて断面小判状になっている（図７参照）。一方，合成樹脂製の２次従動ギヤ１４のボスは，その内周側に埋入されて一体化された金属製の取り付け板１４ａを備えており，この取り付け板１４ａの中心部には，上記ねじ軸３ｂと同様な小判状断面を持つ取り付け孔１４ｂが設けられている。この取り付け孔１４ｂに上記ねじ軸３ｂを挿通させた後，そのねじ軸３ｂの先端部にナット２５を螺合緊締することにより，取り付け板１４ａは，前記環状段部３ｃとナット２５間で挟持，固定される。そのナット２５の，弁軸３ａ軸線方向の外端部内周には，その回転操作のための多角棒レンチを係合し得る多角ソケット２５ａ（図示例では六角ソケット）が形成され，同外端部外周には，合成樹脂製のロータホルダ３７が固着される。

このロータホルダ３７は，上記レンチの抜き差しを可能にする中空部３７ａを有する筒状をなしており，このロータホルダ３７の，弁軸３ａ軸線方向の外端部には励起誘導体からなるロータ１６ａが埋入結合される。これらロータホルダ３７，ロータ１６ａ及びナット２５は，ロータホルダ３７の合成樹脂によるインサート成形により相互に結合され，一部品を構成する。

図８及び図９に示すように，ロータ１６ａは，環状のコア部１６ａ１から放射状に延びる３枚のブレード１６ａ２を備えており，これらブレード１６ａ２の先端部はロータホルダ３７の外周面より僅かに突出している。一方，上記ロータ１６ａに空隙を存して対向してそれとの協働によりスロットル弁３の開度を検出するステータ１６ｂは，合成樹脂製のケースカバー２７に保持される基板２９にプリントされる。基板２９はガラスエポキシ製であり，その表面は熱硬化製樹脂の保護層４０により被覆される。その保護層４０の，ステータ１６ｂを被覆する部分は，他の部分より薄肉に形成される。この保護層４０付き基板２９は，熱可塑性樹脂製のケースカバー２７内側面に埋入結合される。即ち，ケースカバー２７のインサート成形により結合される。

以上において，ロータ１６ａ及びステータ１６ｂによりインダクタンス式のスロットルセンサ１６が構成され，デフォルト機構２４，電動モータ８，減速ギヤ機構９及びスロットルセンサ１６によりスロットル開閉制御装置Ａが構成される。

この実施例の作用について説明する。

例えば自動二輪車の運転時，それを加速又は減速すべく，ライダがアクセルグリップを加速又は減速方向に回転すると，その回転角度は，アクセルセンサにより検出され，その検出信号が電子制御ユニット（図示せず）に出力される。それに基づいて電子制御ユニットは，電動モータ８を作動し，減速ギヤ機構９を介してスロットル弁３を開き又は閉じ方向に駆動するので，スロットル弁３の開度の増減制御に伴ない，スロットルボディ１の吸気路２及び吸気マニフォルドＭ内を通してエンジンに供給される吸気量を制御し，エンジン出力の増減を図ることができる。このように増減するスロットル弁３の開度は，インダクタンス式のスロットルセンサ１６を構成するロータ１６ａ及びステータ１６ｂの協働により検出され，そのステータ１６ｂから出力される開度信号が電子制御ユニットにフィードバックされるので，電子制御ユニットは，ステータ１６ｂの出力信号が図示しないアクセルセンサの検出信号に対応するように電動モータ８の作動を制御することになり，スロットル弁３の開度をアクセルグリップに対するライダの操作量に対応した開度に自動制御することができ，所望のエンジン出力を得ることができる。

ところで，減速ギヤ機構９の２次従動ギヤ１４を弁軸３ａ端部のねじ軸３ｂに固着するナットが弁軸３ａ軸線方向の外端部内周に多角ソケット２５ａを有しており，インダクタンス式のスロットルセンサ１６のロータ１６ａを保持する合成樹脂製のロータホルダ３７が，該ナット２５の前記外端部外周に固着されるので，スロットルセンサ１６の特性変更を行う際には，ロータ１６ａと共に，それを保持する小部品のロータホルダ３７を変更するだけで足り，その変更を安価に実行することができる。

しかも，ロータホルダ３７は筒状をなしていて，ナット２５の回転操作のためのレンチの多角ソケット２５ａへの抜き差しを可能にする中空部３７ａを有するので，レンチによるナット２５のねじ軸３ｂへの螺着操作を，ロータホルダ３７に何ら邪魔されることなく，またロータホルダ３７に無用な荷重をかけることなく容易，確実に行うことができる。

また，ナット２５及びロータ１６ａを，ロータホルダ３７の両端部に埋入結合して，これら三者を一部品に構成したので，ナット２５による２次従動ギヤ１４の弁軸３ａへの取り付けと同時にロータホルダ３７を定位置にセットすることができる。したがって，ロータホルダ３７専用の取り付け工程が不要となり，組立の能率向上に寄与し得る。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，多角ソケット２５ａ付きナット２５に代えて，外端に十字溝を係合したキャップ型ナットを使用することもできる。

本発明の実施例に係るエンジンの吸気制御装置の側面図。 図１の２−２線断面図。 図２の３−３線拡大断面図。 図１の４−４線断面図。 図４の５−５線断面図。 図４中の６部拡大図。 図６中のロータホルダの正面図。 図６の８−８線断面図。 図６の９−９線断面図。 図４中のデフォルト機構の概要図。

Ａ・・・・スロットル開閉制御装置
１・・・・スロットルボディ
１ａ・・・吸気胴
１ｂ・・・制御ケース
２・・・・吸気路
３・・・・スロットル弁
８・・・・電動モータ
９・・・・減速ギヤ機構
１４・・・最終従動ギヤ（２次従動ギヤ）
１６・・・インダクタンス式のスロットルセンサ
１６ａ・・ロータ
１６ｂ・・ステータ
２５・・・基板
３７・・・ロータホルダ
３７ａ・・中空部

Claims (2)

1. 吸気路（２）を有すると共に，この吸気路（２）を開閉するスロットル弁（３）の弁軸（３ａ）を支持する吸気胴（１ａ）及び，この吸気胴（１ａ）の一側に連設される制御ケース（１ｂ）よりなるスロットルボディ（１）と，前記制御ケース（１ｂ）に収容されて前記スロットル弁（３）を開閉制御するスロットル開閉制御装置（Ａ）とからなり，その開閉制御機構（Ａ）が，電動モータ（８），この電動モータ（８）の回転を減速して前記弁軸（３ａ）に伝達する減速ギヤ機構（９）及び，前記スロットル弁（３）の開度を検出するスロットルセンサ（１６）を備え，そのスロットルセンサ（１６）が，前記弁軸（３ａ）に一体的に連結される励起誘導薄板よりなるロータ（１６ａ）と，このロータ（１６ａ）に空隙を存して対向するように前記制御ケース（１ｂ）に固設され，同ロータ（１６ａ）との協働により前記スロットル弁（３）の開度を検出するステータ（１６ｂ）とでインダクタンス式に構成される，エンジンの吸気制御装置において，
   前記弁軸（３ａ）の端部に前記減速ギヤ機構（９）の最終従動ギヤ（１４）を，該端部に螺着されるナット（２５）により固着し，このナット（２５）の，前記弁軸（３ａ）軸線方向の外端部内周に，その回転操作用工具を係合する工具係合部（２５ａ）を形成し，また該ナット（２５）の前記外端部外周に，前記工具の抜き差しを可能にする中空部（３７ａ）を有する合成樹脂製の筒状のロータホルダ（３７）を固着し，このロータホルダ（３７）に前記ロータ（１６ａ）を保持させたことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。
2. 請求項１記載のエンジンの吸気制御装置において，
   前記ナット（２５）及びロータ（１６ａ）を前記ロータホルダ（３７）の両端部に埋入結合して，これら三者を一部品に構成したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。

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