JP5175660B2 - スロットルグリップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スロットルグリップの回転角度に基づいて車両のエンジンが制御されるスロットルグリップ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グリップ装置が開示されている。かかるスロットルグリップ装置は、スロットルグリップ及びチューブガイドと連動して回転する駆動歯車と、該駆動歯車に形成された歯面と噛み合う従動歯車と、該従動歯車の回転角度を検出するためのスロットル開度センサと、これらを収容するケースとから主に構成されており、運転者がスロットルグリップを回転させると、駆動歯車を介して従動歯車が回転し、スロットル開度センサにて、そのスロットル開度が検出されるようになっていた。

然るに、上記従来のスロットルグリップ装置においては、駆動歯車を常時初期位置側（戻し側）へ付勢するリターンスプリングが収容部材に配設されており、スロットルグリップを把持しつつ回転させて駆動歯車を回転させた後、その把持した手の力を緩めると、当該リターンスプリングの付勢力により駆動歯車を介してスロットルグリップが戻し側に自然と回転して初期位置まで戻り得る構成とされていた。
特開２００３−２５４１１５号公報

しかしながら、上記従来のスロットルグリップ装置においては、リターンスプリングを収容するための収容部材が別個に必要であったため、部品点数が増大して構成が複雑化してしまうとともに、スロットルグリップ装置が大型化してしまうという問題があった。また、リターンスプリングは駆動歯車を付勢するよう構成されており、その付勢力は当該駆動歯車を介してチューブガイドに伝達され、スロットルグリップを戻し得る構成とされていたため、スロットルグリップの戻し動作がスムーズに行われない可能性があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置構成を簡素化し得るとともに小型化を図ることができ、且つ、スロットルグリップの戻し動作をスムーズに行わせることができるスロットルグリップ装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両のハンドルバー先端に取り付けられるスロットルグリップの内周面に固着され、当該スロットルグリップと共に回転自在なスロットルパイプと、該スロットルパイプの回転角を検出する検出手段と、該検出手段を収容しつつ前記ハンドルバーにおける前記スロットルパイプ基端側に固定されたケースと、前記スロットルパイプを常時戻し側に付勢し、且つ、一端が前記スロットルパイプの基端側に係止されるとともに他端が前記ケースに係止された捩りバネから成るリターンスプリングとを具備し、前記検出手段で検出された前記スロットルパイプの回転角に基づき車両のエンジンが制御されるスロットルグリップ装置において、前記スロットルパイプの内周面には、当該スロットルパイプの基端側を外側へ膨出させて径方向に段差を形成しつつ拡径させた拡径部位から成るとともに前記リターンスプリングを収容する収容部が形成され、前記スロットルパイプの外周面には、その周方向にギアが一体的に形成されるとともに、磁石が形成されつつ当該ギアと噛み合って回転する従動ギアを有し、且つ、前記検出手段は、樹脂が充填された充填ケースに配設されるとともに、当該従動ギアの回転角を前記磁石から生じる磁界の変化に基づき非接触にて検出することにより当該スロットルパイプの回転角を検出するものとされ、前記ケース内には、前記スロットルパイプの外周面に一体的に形成されたギア及び前記従動ギアを覆いつつ前記充填ケースに隣接した位置に取り付けられるとともに、当該従動ギアの回転軸が形成された小ケースが配設されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スロットルパイプの内周面にリターンスプリングを収容する収容部が形成されたので、当該リターンスプリングを収容するための別個の収容部材等を不要とすることができ、装置構成を簡素化することができる。また、リターンスプリングの収容部がスロットルパイプの内周面に形成されているので、外周面側にリターンスプリングが形成されたものに比べてもスロットルグリップ装置の小型化を図ることができる。更には、リターンスプリングがスロットルパイプに対して直接付勢力を付与しているので、他の周辺部材を介して付勢するものに比べ、スロットルグリップの戻し動作をスムーズに行わせることができる。

また、収容部は、スロットルパイプの基端側を外側へ膨出させて径方向に段差を形成しつつ拡径させた拡径部位から成るので、当該段差をリターンスプリングの受け部とさせることができ、より安定してリターンスプリングを配設することができる。

さらに、リターンスプリングは、一端がスロットルパイプの基端側に係止されるとともに他端がケースに係止された捩りバネから成るので、より確実にリターンスプリングの付勢力をスロットルパイプに伝えることができ、スロットルグリップの戻し動作をよりスムーズに行わせることができる。

またさらに、スロットルパイプの外周面には、その周方向にギアが一体的に形成されるとともに、当該ギアと噛み合って回転する従動ギアを有し、且つ、検出手段は、当該従動ギアの回転角を検出することにより当該スロットルパイプの回転角を検出するので、スロットルグリップ装置の更なる小型化を図ることができる。

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グリップ装置は、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８に示すように、スロットルパイプ１と、検出手段としての角度センサ１０と、ケース２と、リターンスプリング４とから主に構成されている。

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。

スロットルパイプ１の外周面には、その周方向にギア１ｂ（歯面形状）が一体的に形成されるとともに、当該ギア１ｂと噛み合って回転する従動ギア５、６が小ケース３ａ内に配設されている。これら従動ギア５、６は、ギア１ｂに比べて径が１／２程度とされており、スロットルパイプ１が回転すると、その倍の回転角だけそれぞれ回転し得るよう構成されている。尚、スロットルパイプ１は、小ケース３ａ（充填ケース３ｂに対しても同様）に対して回転自在とされている。

これら従動ギア５、６は、図４、６に示すように、略同一形状の歯車が上下に２つ形成されたもの（従動ギア５においては、従動ギア５ａ、５ｂであり、従動ギア６においても同様である。）から成り、それぞれが捩りバネ７、８にて所定方向に付勢されている。これにより、従動ギア５、６が所謂シザーズギアを構成しており、各従動ギア５、６がギア１ｂに噛み合った際のバックラッシを抑制している。

従動ギア５、６は、図６、８に示すように、小ケース３ａに形成された中心軸Ｌ１、Ｌ２を中心に回転自在とされているとともに、それぞれ磁石Ｍａ、Ｍｂが形成されている。即ち、スロットルパイプ１が回転するのに伴い従動ギア５、６が中心軸Ｌ１、Ｌ２を中心に回転すると、磁石Ｍａ、ＭｂもそれぞれＬ１、Ｌ２を中心に所定角度だけ回転するよう構成されているのである。

また、小ケース３ａに隣接した位置（スロットルパイプ１の基端側に位置する部位）には、樹脂にて充填される充填ケース３ｂが配設されている。かかる充填ケース３ｂには、基板９が収容されているとともに、当該基板９には、検出手段としての角度センサ１０が形成されている。この角度センサ１０は、上述した従動ギア５、６に対応した位置（中心軸Ｌ１、Ｌ２の延長線上の位置）に配設されており、これら従動ギア５、６の回転角を検出し得るよう構成されている。

即ち、スロットルグリップＧ及びスロットルパイプ１の回転に伴い従動ギア５、６と共に磁石Ｍａ、Ｍｂが回転すると、それら磁石Ｍａ、Ｍｂから生じる磁界の変化により角度センサ１０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１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９から延出されたコードｈ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、図中符号Ｃは、コードｈ先端に形成されたコネクタを示している。

例えば、図１１に示すように、それぞれの角度センサ１０から２つの出力信号（検出信号ＯＵＴ１と検出信号ＯＵＴ３、及び検出信号ＯＵＴ２と検出信号ＯＵＴ４）を出力させるよう構成するのが好ましい。この場合、検出信号ＯＵＴ１とＯＵＴ３、及びＯＵＴ２とＯＵＴ４とが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構成されている。これにより、一方の角度センサ１０或いは配線が壊れたとき、その角度センサ１０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１０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１０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。

本スロットルグリップ装置によれば、角度センサ１０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１０が充填ケース３ｂに収容されて樹脂にてモールドされているので、当該角度センサ１０に対する防水効果を向上させることができる。尚、磁石Ｍａ、Ｍｂ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。

一方、ケース２は、角度センサ１０を収容しつつハンドルバーＨにおけるスロットルパイプ１の基端側（図１中左端側）に固定されたものである。具体的には、ケース２は、図９、１０に示すように、半割り部材２ａ、２ｂで構成され、それぞれの半割り部材にはハンドルバーＨの外周面に倣った円弧形状の縁部２ａａ、２ｂａが形成されており、当該縁部２ａａ、２ｂａをハンドルバーＨの外周面に当接させつつボルトＢ（図１参照）で締め上げることにより、ケース２が当該ハンドルバーＨに固定されるようになっている。而して、ケース２は、縁部２ａａ、２ｂａでのみハンドルバーＨと当接しており、他の部位では当接しない構成とされている。

本実施形態においては、従動ギア５、６等が配設された小ケース３ａと、基板９及び角度センサ１０等が配設されつつ樹脂が充填された充填ケース３ｂとがスロットルパイプ１の基端側に配設されており、これら小ケース３ａ及び充填ケース３ｂを覆う如くケース２がハンドルバーＨに固定されている。即ち、ケース２には、スロットルパイプ１の基端側が配設されるとともに、小ケース３ａ及び充填ケース３ｂが収容されているのである。

小ケース３ａには、図２、３に示すように、基端１１ｂを小ケース３ａに当接させた捩りバネから成る組み付けバネ１１が形成されており、かかる組み付けバネ１１の先端１１ａ側がケース２の内周面にて押圧され得るようになっている。これにより、小ケース３ａを介してスロットルパイプ１に対して組み付けバネ１１の付勢力が付与されることとなり、当該スロットルパイプ１とハンドルバーＨとの間のガタを吸収することができる。

即ち、ハンドルバーＨの外周面に沿ってスロットルパイプ１を回転させるため、これらハンドルバーＨの外周面とスロットルパイプ１の内周面との間にはクリアランスが形成されるのであるが、かかるクリアランスによりガタが生じてしまう。而して、本実施形態においては、組み付けバネ１１の付勢力（弾力）でスロットルパイプ１を径方向へ寄せてハンドルバーＨと当接させることによりガタを防止しているのである。尚、スロットルパイプ１のハンドルバーＨに対する当接力は、組み付けバネ１１の弾力であるため、回転時に大きな負荷を生じさせることはなく、操作性にあまり影響を与えないものとされている。

リターンスプリング４は、図１０に示すように、一端４ａがスロットルパイプ１の基端側に係止されるとともに他端４ｂがケース２に形成された係止部２ａｂに係止された捩りバネから成るものであり、スロットルパイプ１を常時戻し側（初期位置に戻す方向）に付勢するものである。ここで、本実施形態においては、図４に示すように、スロットルパイプ１の基端側の内周面にリターンスプリング４を収容する収容部Ａが形成されている。かかる収容部Ａは、スロットルパイプ１の基端側を外側（外径方向）へ膨出させて径方向に段差１ａａ（図４、６参照）を形成しつつ拡径させた拡径部位１ａから成る。この拡径部位１ａは、スロットルパイプ１の基端側の開口端部を成しており、本実施形態においては、ギア１ｂと隣接した部位に形成されている。

このように、スロットルパイプ１の内周面にリターンスプリング４を収容する収容部Ａが形成されたので、当該リターンスプリング４を収容するための別個の収容部材等を不要とすることができ、装置構成を簡素化することができる。また、リターンスプリング４の収容部Ａがスロットルパイプ１の内周面に形成されているので、外周面側にリターンスプリングが形成されたものに比べてもスロットルグリップ装置の小型化を図ることができる。

更には、リターンスプリング４がスロットルパイプ１に対して直接付勢力を付与しているので、他の周辺部材を介して付勢するものに比べ、スロットルグリップＧの戻し動作をスムーズに行わせることができる。また更に、収容部Ａは、スロットルパイプ１の基端側を外側へ膨出させて径方向に段差１ａａを形成しつつ拡径させた拡径部位１ａから成るので、当該段差１ａａをリターンスプリング４の受け部（座）とさせることができ、より安定してリターンスプリング４を配設することができる。

また、リターンスプリング４は、一端４ａがスロットルパイプ１の基端側に係止されるとともに他端４ｂがケース２に係止された捩りバネから成るので、より確実にリターンスプリング４の付勢力をスロットルパイプ１に伝えることができ、スロットルグリップＧの戻し動作をよりスムーズに行わせることができる。然るに、スロットルパイプ１の外周面には、その周方向にギア１ｂが一体的に形成されるとともに、当該ギア１ｂと噛み合って回転する従動ギア５、６を有し、且つ、検出手段としての角度センサ１０は、当該従動ギア５、６の回転角を検出することにより当該スロットルパイプ１の回転角を検出するので、スロットルグリップ装置の更なる小型化を図ることができる。

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、例えばスロットルグリップの回転角を電気的に検知してスロットル開度を制御するものであれば、他の形態のものにも適用することができる。

また、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。

スロットルパイプの内周面には、当該スロットルパイプの基端側を外側へ膨出させて径方向に段差を形成しつつ拡径させた拡径部位から成るとともにリターンスプリングを収容する収容部が形成され、スロットルパイプの外周面には、その周方向にギアが一体的に形成されるとともに、磁石が形成されつつ当該ギアと噛み合って回転する従動ギアを有し、且つ、検出手段は、樹脂が充填された充填ケースに配設されるとともに、当該従動ギアの回転角を磁石から生じる磁界の変化に基づき非接触にて検出することにより当該スロットルパイプの回転角を検出するものとされ、ケース内には、スロットルパイプの外周面に一体的に形成されたギア及び従動ギアを覆いつつ充填ケースに隣接した位置に取り付けられるとともに、当該従動ギアの回転軸が形成された小ケースが配設されたスロットルグリップ装置であれば、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にも適用することができる。

本発明の実施形態に係るスロットルグリップ装置を示す外観図 同スロットルグリップ装置における小ケース及び充填ケースに組みつけられたスロットルパイプを示す正面模式図 同スロットルグリップ装置における小ケース及び充填ケースに組みつけられたスロットルパイプを示す左側面模式図 図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図 図４におけるＶ−Ｖ線断面図 図３におけるＶＩ−ＶＩ線断面図 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図 図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図 同スロットルグリップ装置におけるハンドルバーに固定されたケースを示す外観模式図 同スロットルグリップ装置におけるハンドルバーに固定されたケースを示す断面模式図 同スロットルグリップ装置における検出手段としての角度センサの出力電圧を示すグラフ

符号の説明

１ スロットルパイプ
１ａ 拡径部位
１ａａ 段差
１ｂ ギア
２ ケース
３ａ 小ケース
３ｂ 充填ケース
４ リターンスプリング
５、６ 従動ギア
７、８ 捩りバネ
９ 基板
１０ 角度センサ（検出手段）
１１ 組み付けバネ
Ａ 収容部
Ｇ スロットルグリップ
Ｈ ハンドルバー

Claims (1)

1. 車両のハンドルバー先端に取り付けられるスロットルグリップの内周面に固着され、当該スロットルグリップと共に回転自在なスロットルパイプと、
   該スロットルパイプの回転角を検出する検出手段と、
   該検出手段を収容しつつ前記ハンドルバーにおける前記スロットルパイプ基端側に固定されたケースと、
   前記スロットルパイプを常時戻し側に付勢し、且つ、一端が前記スロットルパイプの基端側に係止されるとともに他端が前記ケースに係止された捩りバネから成るリターンスプリングと、
   を具備し、前記検出手段で検出された前記スロットルパイプの回転角に基づき車両のエンジンが制御されるスロットルグリップ装置において、
   前記スロットルパイプの内周面には、当該スロットルパイプの基端側を外側へ膨出させて径方向に段差を形成しつつ拡径させた拡径部位から成るとともに前記リターンスプリングを収容する収容部が形成され、
   前記スロットルパイプの外周面には、その周方向にギアが一体的に形成されるとともに、磁石が形成されつつ当該ギアと噛み合って回転する従動ギアを有し、且つ、前記検出手段は、樹脂が充填された充填ケースに配設されるとともに、当該従動ギアの回転角を前記磁石から生じる磁界の変化に基づき非接触にて検出することにより当該スロットルパイプの回転角を検出するものとされ、
   前記ケース内には、前記スロットルパイプの外周面に一体的に形成されたギア及び前記従動ギアを覆いつつ前記充填ケースに隣接した位置に取り付けられるとともに、当該従動ギアの回転軸が形成された小ケースが配設されたことを特徴とするスロットルグリップ装置。

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