JP6746344B2 - 吸気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置に関する。

従来、内燃機関の吸気を制御する吸気制御装置として、スロットルボディの吸気通路をバタフライ型のスロットル弁で開閉するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の吸気制御装置では、スロットル弁を支持する弁軸を、モータが回転することにより、スロットル弁の開閉が制御される。

その際、モータの駆動力は、その回転軸に設けられたピニオンギアと、これに噛み合う大ギア及び小ギアを有する減速ギアと、小ギアに噛み合い、弁軸に固定されたバルブギアとを経て弁軸に伝達される。これらのギアは、スロットルボディの側面と、これを覆うギアカバーとの間で形成されるギア収納部に収納される。

特開平１１−１３２７０７号公報

しかしながら、上記特許文献１の吸気制御装置によれば、ギア収納部の各ギアの軸を含む面に平行な断面は長方形状を有しており、ギア収納部内に不要な空間が存在する。かかる不要な空間を排除することができれば、吸気制御装置をよりコンパクトに構成できると考えられる。

また、ギア収納部の上記の断面形状は、ほぼ弁軸に直行する方向に長い長方形状である。このため、その長さ方向が車両の前後方向に沿うように当該吸気制御装置を自動二輪車に搭載する場合、当該長方形状の前方外側の角部がカウルの内壁と干渉しないように、カウルの寸法に余裕を与える必要がある。言い換えれば、カウルの内側にも、不要な空間が生じる。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、コンパクトで、自動二輪車のカウルの形状にも適合し得る吸気制御装置を提供することにある。

第１発明に係る吸気制御装置は、
吸気通路が設けられたスロットルボディと、
前記スロットルボディに回転可能に設けられ、車両の車幅方向に延びて配置された弁軸と、
前記弁軸に固定されて前記吸気通路を開閉するバタフライ型のスロットル弁と、
前記弁軸に固定されたバルブギアと、
前記スロットルボディにより支持されたモータと、
前記モータの回転軸に設けられたピニオンギアと、
大ギア及びこれより歯数が少ない小ギアを有し、前記ピニオンギアの動力を減速して前記バルブギアに伝達する減速ギアと、
前記ピニオンギア、前記減速ギア及び前記バルブギアを収納するギア収納部を前記スロットルボディの側面との間で形成するギアカバーとを備え、
前記減速ギアの大ギアは、前記小ギアよりも、前記弁軸に沿った方向における前記スロットルボディの内方側に位置し、
前記モータは、前記ピニオンギアよりも前記内方側に位置し、
前記ギアカバーの前記内方側とは反対側の外方側の面は、前記弁軸の端部に対向する部分から前記減速ギアに対向する部分にかけて、前記減速ギアに対向する部分から前記ピニオンギアに対向する部分にかけて、より前記内方側に順次位置しており、
前記ギアカバー及び前記スロットルボディは、相互に接合面を介して接合しており、該接合面は、前記弁軸に直交する方向における前記バルブギアから前記ピニオンギアが配置される側に向かって前記内方側に傾く平面として構成されていることを特徴とする。

第１発明によれば、ギアカバーのスロットルボディと反対側の面が、上記のように内方側に順次位置するため、ギアカバーの外側面が平面状である場合に比べて、装置の幅が弁軸側からモータ側にかけて漸次狭まるので、装置をコンパクトで自動二輪車のカウルの形状に適合したものとすることができる。

すなわち、本発明の吸気制御装置を自動二輪車に搭載する場合には、ギアカバーの外方側の面が、自動二輪車の前方に向かって狭まるカウルの形状に沿って配置される姿勢で吸気制御装置を取り付けることによって、自動二輪車をコンパクトで、乗り易いものにすることができる。

また、上記のようにギアカバーを内方側に順次位置させて形成する場合、バルブギアに対応する部分が弁軸方向に最も膨出した部分となるが、上記のようにカウル形状に適合させる場合、その膨出量を比較的容易に大きくすることができる。したがって、バルブギアとギアカバーとの間に、スロットル弁の開度を検出するセンサ等を配置するためのスペースを容易に確保することができる。

また、接合面が平面として構成されるため、接合面における気密性を向上させることができる。

また、接合面が弁軸に対して、ギアカバーの外方側の面に沿って傾いているので、弁軸及び各ギアの軸を含む面でのギアカバーの断面形状を長方形状に近づけることができる。したがって、ギアカバーの成形を、変形や強度のバランスの点で比較的有利に行うことができる。

さらに、スロットルボディとギアカバーとの接合面が上記のように傾斜しているので、その分、スロットルボディの弁軸側の端部がギアカバー側に膨出する。したがって、ストップスクリューのような部品は、この膨出した部分に取り付けることにより、金属製のスロットルボディに対して容易に取り付けることができる。

第２発明に係る吸気制御装置は、第１発明において、前記スロットルボディにおける前記弁軸側の端部の前記ギアカバー側に膨出した膨出部に、前記バルブギアに接して前記スロットル弁の最小開度を決定するストップスクリューが設けられていることを特徴とする。

第２発明によれば、ストップスクリューをスロットルボディにおける上記の膨出部に設けるようにしたので、スロットルボディに対するストップスクリューの取付けを比較的に容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る吸気制御装置の要部を示す正面図である。 図１の吸気制御装置のギアカバーの形状の一例を示す図である。 図３Ａは図１の吸気制御装置のギアカバーの効果を示す正面図であり、図３Ｂはギアカバーの効果を示す側面図である。 図１の吸気制御装置のギアカバーの形状の他の例を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。実施形態の吸気制御装置１は、内燃機関への吸気を制御するものであり、図１に示すように、吸気通路２が設けられたスロットルボディ３と、スロットルボディ３に回転可能に設けられた弁軸４と、弁軸４に固定され、吸気通路２を開閉するバタフライ型のスロットル弁５とを備える。

弁軸４は、スロットルボディ３により支持されたモータ６によって、ギア機構７を介して回転される。ギア機構７は、モータ６の回転軸に固定されたピニオンギア８と、弁軸４に固定されたバルブギア９と、ピニオンギア８の駆動力をバルブギア９に減速して伝達する減速ギア１０とで構成される。スロットルボディ３の１つの側面と、該側面を覆うギアカバー１１とで、これらの間に、減速ギア１０を収納するギア収納部が形成される。

減速ギア１０は、スロットルボディ３により回転自在に支持された回転軸上に設けられ、ピニオンギア８と噛み合う大ギア１４と、これと一体をなし、バルブギア９と噛み合う小ギア１５とを有する。大ギア１４は、小ギア１５より歯数が多く、かつ小ギア１５よりも、Ａ方向側に位置する。モータ６は、ピニオンギア８よりもＡ方向側に位置する。Ａ方向側とは、弁軸４に沿った方向におけるスロットルボディ３の内方側であり、その反対側をＢ方向側としている。

バルブギア９、減速ギア１０及びピニオンギア８の配置に対応して、ギアカバー１１のＢ方向側の面である外側面１６は、弁軸４に対応する部分からピニオンギア８に対応する部分までの範囲Ｅにおいて、ギアカバー１１内の各部品の配置に応じ、ピニオンギア８側の方ほどＡ方向側に変位して階段状を呈している。

したがって、外側面１６は、弁軸４に対して、全体としてラインＬで示されるように傾いている。そして、吸気制御装置１の幅は、外側面１６が弁軸４に垂直な平面状である場合に比べて、外側面１６が変位している分だけ、（本実施例では階段状を呈している分だけ）、弁軸４側からピニオンギア８側にかけて漸次狭まっている。

これに対応して、ギアカバー１１は、弁軸４あるいはバルブギア９に対応する部分に、弁軸４方向に最も膨出したカバー膨出部１７を有する。ギアカバー１１のカバー膨出部１７及びそこから１段Ａ方向側に下がった部分とバルブギア９との間の空間に、スロットル弁５を閉方向に付勢するリターンばね１８が設けられる。

この空間内に収まるように、リターンばね１８は、ぜんまいばねで構成される。リターンばね１８の一端はスロットルボディ３又はギアカバー１１に固定され、他端はバルブギア９又は弁軸４に固定される。

また、カバー膨出部１７とリターンばね１８との間の空間には、スロットル弁５の回転角度を検出するための開度センサのロータ１９及びステータ２０が、Ｂ方向にこの順で位置するように設けられる。ロータ１９は弁軸４に連結され、ステータ２０はギアカバー１１に固定される。

図２に示すように、ギアカバー１１及びスロットルボディ３は、相互に接合面２１を介して接合する。接合面２１は、ギアカバー１１の階段状を呈している外側面１６の弁軸４に対する全体的な傾き（図１においてラインＬで示されている）に沿った傾きを有する平面で構成される。なお、図２において、接合面２１は一点鎖線で示され、吸気通路２の中心軸線に沿った方向から見たギアカバー１１の主要部の形状が太い破線で示されている。

このように弁軸４に対して接合面２１がギアカバー１１の外面に沿った角度で傾いているので、吸気通路２の中心軸線に沿った方向（弁軸４及びモータ６の回転軸に直交する方向）から見たギアカバー１１の形状は長方形状に近づく。したがって、ギアカバー１１は、変形し難く、かつ良好な強度のバランスを有するものとして成形される。

また、スロットルボディ３とギアカバー１１との間の接合面２１が上記のように傾斜しているので、スロットルボディ３の接合面２１側でかつ弁軸４側の端部には、ギアカバー１１側（Ｂ方向側）に膨出したボディ膨出部２２が形成される。ボディ膨出部２２は、従来の吸気制御装置の同様の部分よりも弁軸４に沿った方向に、バルブギア９よりもかなり外側に膨出している。

したがって、バルブギア９に接してスロットル弁５の最小開度を決定するストップスクリュー２３のような部品は、このボディ膨出部２２に取り付けることにより、金属製のスロットルボディ３に対して容易に取り付けられる。

具体的には、ボディ膨出部２２には、ストップスクリュー２３を取り付けるためのバルブギア９側まで貫通したねじ孔２４が設けられる。これに対応して、バルブギア９には、ストップスクリュー２３の先端面に接してスロットル弁５の最小開度を決定するための当接面２５が設けられる。

この構成において、吸気制御装置１は、自動二輪車に取り付ける場合には、ピニオンギア８がバルブギア９より前方に位置するようにして、弁軸４が、車幅方向Ｗにほぼ平行となるように取り付けられる。これにより、ギアカバー１１は、その変位している（本実施例では階段状を呈している）外側面１６が、車両の前方側に位置する部分ほど、車幅が狭くなる方向に変位するように配置される。

スロットルボディ３に対するストップスクリュー２３の取付けは、スロットルボディ３のボディ膨出部２２のねじ孔２４にストップスクリュー２３を螺合させることにより行われる。その際、ボディ膨出部２２が車幅方向Ｗに膨出しているので、ねじ孔２４へのストップスクリュー２３の螺合や、螺合量の設定は容易に行われる。

この後、自動二輪車にカウル２７が取り付けられるが、カウル２７は車両の前方側の部分ほど車幅が狭くなる方向にカーブしている。そこで、カウル２７は、車両の前方側に位置する部分ほど車幅が狭くなる方向に変位している吸気制御装置１のギアカバー１１の外側面１６に沿うようにして吸気制御装置１の外側に取り付けられる。これにより、カウル２７の内側のスペースの有効利用が図られる。

自動二輪車を走行させる場合には、ギアカバー１１の外側面１６が変位していて（本実施例では階段状になっていて）、走行方向に対して全体的に傾斜しており、風圧を良好に受けるので、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、外側面１６に付着した水滴等２６は、スロットルボディ３側に回り込むことなく、効果的に吹き飛ばされる。したがって、水滴等がスロットルボディ３とギアカバー１１の接合面２１に侵入したり、ギアカバー１１内に入り込んだり、ストップスクリュー２３の部分に滞留したりすることが、極力回避される。

自動二輪車の走行中には、ドライバのアクセル操作等に基づいてモータ６が制御され、スロットル弁５の開度が適切に調整される。これにより、吸気通路２を経てエンジンに供給される吸気量が適切に制御される。

以上説明したように、本実施形態によれば、ギアカバー１１の外側面１６が変位していて（本実施例では階段状を呈しており）、該外側面１６が平面状である場合に比べて、吸気制御装置１の幅が弁軸４側からモータ６側にかけてＡ方向に漸次狭まっているので、吸気制御装置１をコンパクトに構成することができる。

したがって、吸気制御装置１を自動二輪車に搭載する場合には、ギアカバー１１の外側面１６がカウル２７の内壁に沿うように設置することにより、自動二輪車をコンパクトで、乗り易いものにすることができる。

また、ギアカバー１１の外側面１６を変位させて（本実施例では階段状に）形成したので、ギアカバー１１に、弁軸４方向に最も膨出したカバー膨出部１７を構成することができる。この場合、上記のようにカウル２７の形状に適合させて吸気制御装置１を設置することにより、その膨出量を容易に大きくすることができる。

したがって、バルブギア９とギアカバー１１との間に、スロットル弁５の開度を検出するセンサのロータ１９やステータ２０、リターンばね１８等を配置するためのスペースを容易に確保することができる。

また、スロットルボディ３とギアカバー１１との間の接合面２１が平面で構成されるため、接合面２１における気密性を向上させることができる。

また、接合面２１が弁軸４に対して、ギアカバー１１の外側面１６に沿って傾いているので、弁軸４及びモータ６の回転軸に直交する方向から見たギアカバー１１の形状を長方形状に近づけることができる。したがって、ギアカバー１１を、変形し難く、良好な強度のバランスを有するものとして成形することができる。

さらに、接合面２１が上記のように傾斜しているので、スロットルボディ３の接合面２１側でかつ弁軸４側の端部にボディ膨出部２２を形成し、このボディ膨出部２２にストップスクリュー２３を容易に取り付けることができる。

また、より内側に変位しているピニオン側のギアカバーの端面が車両の前方に配置され、より外側に変位しているバルブギア側の端面が車両の後方に配置されることで、ギアカバー１１の端面に付着又は滞留している水滴等を、車両の走行中に、前方からの気流によって容易に吹き飛ばすことができる。したがって、水滴等がギアカバー内に入ったり、接合面２１に侵入したり、ストップスクリュー２３の部分に滞留したりして、不都合が生じるのを回避することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４に示すように、上述のスロットルボディ３及びギアカバー１１に代えて、吸気通路２の中心軸線に沿った方向から見たギアカバーの破線で示される主たる部分の形状３３が、ほぼ三角形状を有するスロットルボディ及びギアカバーを採用し、これらの接合面３２が、弁軸４に垂直となるようにしてもよい。

１…吸気制御装置、２…吸気通路、３、３０…スロットルボディ、４…弁軸、５…スロットル弁、９…バルブギア、６…モータ、８…ピニオンギア、１４…大ギア、１５…小ギア、１０…減速ギア、１１…ギアカバー、１６…外側面、２１、３２…接合面、２２…ボディ膨出部、２３…ストップスクリュー。

Claims (2)

1. 吸気通路が設けられたスロットルボディと、
   前記スロットルボディに回転可能に設けられ、車両の車幅方向に延びて配置された弁軸と、
   前記弁軸に固定されて前記吸気通路を開閉するバタフライ型のスロットル弁と、
   前記弁軸に固定されたバルブギアと、
   前記スロットルボディにより支持されたモータと、
   前記モータの回転軸に設けられたピニオンギアと、
   大ギア及びこれより歯数が少ない小ギアを有し、前記ピニオンギアの動力を減速して前記バルブギアに伝達する減速ギアと、
   前記ピニオンギア、前記減速ギア及び前記バルブギアを収納するギア収納部を前記スロットルボディの側面との間で形成するギアカバーとを備え、
   前記減速ギアの大ギアは、前記小ギアよりも、前記弁軸に沿った方向における前記スロットルボディの内方側に位置し、
   前記モータは、前記ピニオンギアよりも前記内方側に位置し、
   前記ギアカバーの前記内方側とは反対側の外方側の面は、前記弁軸の端部に対向する部分から前記減速ギアに対向する部分にかけて、前記減速ギアに対向する部分から前記ピニオンギアに対向する部分にかけて、より前記内方側に順次位置しており、
   前記ギアカバー及び前記スロットルボディは、相互に接合面を介して接合しており、該接合面は、前記弁軸に直交する方向における前記バルブギアから前記ピニオンギアが配置される側に向かって前記内方側に傾く平面として構成されていることを特徴とする吸気制御装置。
2. 前記スロットルボディにおける前記弁軸側の端部の前記ギアカバー側に膨出した膨出部に、前記バルブギアに接して前記スロットル弁の最小開度を決定するストップスクリューが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の吸気制御装置。