JP5536466B2 - Throttle device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a throttle device in which a vehicle engine is controlled based on an operation angle of a throttle operation means.
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。 In recent motorcycles, the rotation angle of the throttle grip is detected by a throttle opening sensor such as a potentiometer, and the detected value is sent as an electrical signal to an electronic control device mounted on the motorcycle. Has become popular. The electronic control unit performs a predetermined calculation based on the detection signal, and the ignition timing of the engine or the opening / closing of the exhaust valve is controlled based on the calculation result.
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。
For example,
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。 According to this throttle device, when the throttle grip is operated and rotated, the roller rotates in conjunction with it, and the rotating body rotates with the gear engaged therewith. By detecting the rotation angle of the rotating body with the angle sensor, the operation angle of the throttle grip is known, so that an electric signal corresponding to the operation angle is sent to the ECU of the vehicle and the engine output control is performed. It has become.
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。 However, in the above-described conventional throttle device, the roller and the rotating body are interlocked via a gear, and a play of a predetermined size (clearance between gear crests) is required between the meshed gears. There is a possibility that the rotating body repeatedly displaces by a small amount with respect to the roller by the amount of play of the gear due to vibration caused by driving the engine, vibration during driving, etc., and the angle sensor may detect the displacement of the minute size. It was. In this case, there is a possibility that the operating angle of the throttle operating means may be erroneously detected because the angle sensor detects a minute dimension displacement due to the engagement of the gears regardless of the operation of the throttle operating means.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a throttle device that can detect the operation angle of the throttle operation means with high accuracy even when vehicle vibration is applied.
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して前記従動部材を固定させ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。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a throttle operating means that can be operated by a driver, an interlocking member that is rotatable in conjunction with the throttle operating means and has a gear formed in the circumferential direction, and the interlocking A driven gear that meshes with the gear of the member is formed and can be rotated in conjunction with the interlocking member, and the driven member formed integrally with the magnet, and a change in magnetic force from the magnet is detected, and the throttle And a detecting unit capable of detecting an operating angle of the operating unit, wherein the magnet is controlled by the magnetic force of the magnet in a throttle device in which a vehicle engine is controlled based on the operating angle of the throttle operating unit detected by the detecting unit. It is characterized by comprising an adsorbing member made of a magnetic material that adsorbs and fixes the driven member .
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。 According to a second aspect of the present invention, in the throttle device according to the first aspect of the present invention, the throttle device includes a case that houses the interlocking member, the driven member, and the detection unit, and the suction member is one surface of the interlocking member and the driven member. It is characterized by being fixed in the case while covering.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the throttle device according to the second aspect, the suction member supports one end of the rotation shaft of the driven member.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the throttle device according to any one of the first to third aspects, the adsorbing member is made of plate-shaped iron or alloy steel.
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して従動部材を固定させ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。 According to the first aspect of the present invention, the magnet is attracted to the attracting member when the throttle operating means is not operated because the attracting member made of a magnetic material that attracts the magnet by the magnetic force of the magnet and fixes the driven member is provided. Thus, the driven member can be fixed, and the operating angle of the throttle operating means can be detected with high accuracy even when the vehicle is vibrated.
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。 According to the second aspect of the present invention, the housing includes the case that accommodates the interlocking member, the driven member, and the detecting means, and the adsorption member is fixed in the case while covering one surface of the interlocking member and the driven member. Therefore, the adsorption member can have both a function as a cover that covers the interlocking member and the driven member and a function of fixing the driven member when the throttle operation means is not operated.
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。
According to the invention of
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。
According to the invention of
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The throttle device according to this embodiment is for detecting the rotation angle of a throttle grip attached to the handlebar of a two-wheeled vehicle and sending the detection signal to an electronic control device such as an ECU mounted on the two-wheeled vehicle. 9, the throttle grip G as the throttle operating means, the
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。
The throttle grip G is rotatably disposed with the
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。
The
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。
The case C is composed of a pair of halved resin parts for housing the interlocking
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。
The interlocking
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。
The driven
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。
Further, the driven
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。
A
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。
According to the present embodiment, the
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。
Thus, according to the present throttle device, the rotation angle of the throttle grip G and the
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。
The attracting
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。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the
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。
With the above configuration, when the throttle grip G is not rotated, the driven
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。
According to this embodiment, since the attracting
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。
In addition, the case C includes the interlocking
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。
Further, since the
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。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this. For example, the
磁石の磁力により当該磁石を吸着して従動部材を固定させ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。 As long as the throttle device has an attracting member made of a magnetic material that attracts the magnet by the magnetic force of the magnet and fixes the driven member, the throttle device can be applied to a device with a different external shape or with another function added. Can do.
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
6
H Handlebar C Case L Rotating shaft
Claims (4)
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して前記従動部材を固定させ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。 A throttle operating means operable by the driver;
An interlocking member that is rotatable in conjunction with the throttle operating means and has a gear formed in the circumferential direction;
A driven gear that meshes with the gear of the interlocking member is formed to be rotatable in conjunction with the interlocking member, and a driven member in which a magnet is integrally formed,
Detecting means capable of detecting a change in magnetic force from the magnet and detecting an operating angle of the throttle operating means;
A throttle device in which an engine of a vehicle is controlled based on an operation angle of the throttle operation means detected by the detection means,
A throttle device comprising an attracting member made of a magnetic material that attracts the magnet by the magnetic force of the magnet and fixes the driven member .
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