WO2004033875A1 - 多連スロットル装置 - Google Patents

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WO2004033875A1
WO2004033875A1 PCT/JP2003/013032 JP0313032W WO2004033875A1 WO 2004033875 A1 WO2004033875 A1 WO 2004033875A1 JP 0313032 W JP0313032 W JP 0313032W WO 2004033875 A1 WO2004033875 A1 WO 2004033875A1
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WO
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throttle
shaft
return spring
valves
intake passages
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Application number
PCT/JP2003/013032
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English (en)
French (fr)
Inventor
Maki Hanasato
Original Assignee
Mikuni Corporation
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Publication date
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Priority to EP03751443A priority patent/EP1555408B1/en
Priority to US10/530,280 priority patent/US7140349B2/en
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    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
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    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/02—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0269—Throttle closing springs; Acting of throttle closing springs on the throttle shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1005—Details of the flap
    • F02D9/101—Special flap shapes, ribs, bores or the like

Definitions

  • the present invention relates to a multiple throttle device that opens and closes a number of throttle valves arranged in an intake passage of an engine in synchronization with each other, and in particular, is disposed in each intake passage for each cylinder of an engine mounted on a motorcycle or the like.
  • the present invention relates to a multiple throttle device having a throttle valve.
  • a throttle device of a wire / electronic control type or a throttle device of only an electronic control type is known.
  • a conventional wire and electronically controlled throttle device is a 6-cylinder V-type engine that has two surge tanks that gather three intake passages corresponding to each cylinder and that is upstream from each surge tank.
  • an intake system that has an intake passage that extends up to two, two throttle valves that are arranged in each intake passage on the upstream side are linked by a single throttle shaft, and are driven to open and close by a wire or a motor (for example, , Patent Document 1).
  • the conventional electronically controlled throttle device is configured such that the throttle pulp arranged in each of the two intake passages formed in the throttle body is rotatably connected by a single throttle shaft, and the throttle noreshaft is provided. It is driven to open and close by a motor arranged at the end of the gate (for example, see Patent Document 2). Since the above-mentioned conventional device is arranged on the upstream side of the surge tank or on the upstream side of a relatively long intake passage, the intake air controlled by opening and closing the throttle valve is once stored in the surge tank and then stored in each cylinder. It flows into the corresponding intake passage. Therefore, minute variations in the opening and closing operation of the throttle pulp and changes in the amount of intake air due to misalignment of the two throttle valves do not cause much problems.
  • throttle device of an engine mounted on a motorcycle, etc.
  • responsiveness to throttle operation is emphasized, so it is necessary to respond to each cylinder (intake port) at a position close to the intake port of the cylinder head.
  • Throttle valves are arranged in the intake passages that rotate, and the throttle shafts that rotatably support each throttle valve are connected by a tuning lever that transmits torque, a biasing spring, etc., and all wires are connected by one wire.
  • a multiple throttle device for opening and closing a throttle valve is known.
  • a separate ISC valve is provided to perform idle speed control (ISC) of the engine.
  • the electronic speed is controlled by driving multiple throttle valves by motors, and the idle speed is improved by omitting a separate ISC pulp and finely adjusting the opening and closing angle of the throttle pulp. Considerations have been made to control.
  • throttle operation of motorcycles is more sensitive than that of four-wheeled vehicles and involves rapid changes.Thus, tuning accuracy according to sensitivity, high responsiveness to follow rapid changes, etc. are required. . Therefore, even if the above-mentioned conventional throttle device for a four-wheeled vehicle is applied as a throttle device for a two-wheeled vehicle or the like, the response is poor and the practicability is lacking.
  • the middle of the throttle shaft is directly supported by the through hole of the throttle body or bracket, so the frictional resistance of the sliding part is large, and the intake of the throttle valve due to rapid changes
  • the throttle shaft may be in close contact with the through-hole, causing a stick or the like, or the throttle shaft may be twisted, resulting in a misalignment between the throttle valves due to the resistance force of the throttle valve and the moment of inertia of the throttle valve.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and an object thereof is to open and close a plurality of throttle valves arranged for each intake passage with a motor.
  • the aim is to provide a multiple throttle device suitable for high-performance engines mounted on motorcycles, etc. is there. Disclosure of the invention
  • the multiple throttle device of the present invention includes a throttle body that defines a plurality of intake passages corresponding to each cylinder of the engine, a plurality of throttle valves respectively disposed in the plurality of intake passages, and a plurality of throttle valves.
  • a multiple throttle device comprising: a throttle shaft for supporting the opening and closing; a drive means including a motor for rotating the throttle shaft; and a return spring for returning the throttle valve to a predetermined angular position.
  • the driving means is arranged so as to exert a driving force on the throttle shaft at a position closer to the center among the plurality of throttle valves arranged, and the return spring is located near the driving force of the driving means.
  • the throttle body has a bearing that supports a throttle shaft between a plurality of intake passages. According to this configuration, when the throttle shaft is driven by the motor, each of the throttle valves arranged in the plurality of intake passages rotates against the biasing force of the return spring to perform an opening operation. When the motor stops, it rotates in reverse by the biasing force of the return spring to perform the closing operation.
  • the throttle shaft is supported by bearings between the intake passages, and the driving force of the motor is applied to the throttle shaft at a position closer to the center among the plurality of arranged throttle valves. Since the biasing force of the return spring is applied to the vicinity of the driving force, the twist of the throttle shaft is prevented, and the throttle valves synchronize without generating a phase shift, and follow rapid changes. It works smoothly.
  • the throttle shaft is composed of two throttle shafts divided by a region where the driving force of the driving means is exerted, and the two throttle shafts rotate coaxially and integrally. Can be adopted.
  • the throttle shaft is divided into two parts at the boundary where the driving force of the driving means is exerted and both are rigidly connected, the arrangement of the driving means is ensured while maintaining the synchronization between the two. It will be easier.
  • the multiple throttle device of the present invention is compatible with each cylinder of the engine.
  • a throttle body that defines a plurality of intake passages, a plurality of throttle valves respectively arranged in the plurality of intake passages, a throttle shaft that supports and opens and closes the plurality of throttle valves simultaneously, and a throttle shaft.
  • a multiple throttle device comprising: a driving means including a motor for rotationally driving; and a return spring for returning a throttle valve to a predetermined angular position, wherein the driving means is located at one end of a plurality of arranged throttle valves.
  • the return spring is disposed in the vicinity where the driving force of the driving means is exerted, and the throttle body supports the throttle shaft between the intake passages. It has a configuration with bearings.
  • each of the throttle pulp arranged in the plurality of intake passages rotates against the biasing force of the return spring to perform an opening operation.
  • the motor stops it rotates in reverse by the biasing force of the return spring to perform the closing operation.
  • the throttle shaft is supported by bearings between the intake passages, and the biasing force of the return spring is applied to the vicinity of the driving force, so that the throttling of the throttle shaft is prevented, and each throttle shaft is prevented from being twisted.
  • the tolvanolev operates smoothly without any phase shift, and also follows sudden changes.
  • the return spring includes a plurality of return springs arranged along the throttle shaft and exerting different urging forces, and the return spring force exerting the largest urging force among the plurality of return springs. , Which is arranged in the vicinity of the area where the pressure is exerted.
  • the throttle body includes a plurality of throttle bodies that respectively define a plurality of intake passages and are connected to each other in a direction in which the throttle shaft extends, and the plurality of throttle bodies are fitted with bearings.
  • the structure which has the fitting part which fits can be employ
  • the bearing can be easily arranged between the intake passages by connecting the respective throttle bodies after the bearing is fitted to the fitting portion.
  • the spacer may have a configuration in which the bearing is fixed to the throttle body.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a multiple throttle device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing a driving means of the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a portion around a throttle shaft and a throttle valve of the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a throttle valve of the device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the multiple throttle device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a side view showing the driving means of the device shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing still another embodiment of the multiple throttle device according to the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIG. 1 to 4 show an embodiment of a multiple throttle apparatus according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram
  • FIG. 2 is a side view of a driving means
  • FIG. 4 is a sectional view showing the throttle valve.
  • This device is a quadruple throttle device applied to an in-line four-cylinder engine mounted on a motorcycle, and as shown in Fig. 1, four throttle bodies 10 that define an intake passage 11 Rotate the throttle shaft 30 and the throttle shaft 30, which support the four slots, which are located in the intake passage 1, and the four slots 20 and the four slots 20 that open and close simultaneously.
  • the bearings 40 that freely move, the driving means 50 that exerts rotational driving force on the throttle shaft 30, and the throttle pulp 20 T / JP2003 / 013032
  • the throttle body 10 is formed using an aluminum material or a resin material. As shown in FIGS. 1 to 3, the intake passage 11 and the throttle shaft 30 having a substantially circular cross section are formed. It is formed by a through hole 12 to pass through, a concave fitting part 13 to fit the bearing 40, a joint convex part 14, and connecting parts 15, 16 to connect the intake duct (intake pipe). .
  • the through hole 12 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the throttle shaft 30 so as not to contact, and the throttle shaft 30 is supported only by the bearing 40.
  • the throttle valve 20 is formed as a butterfly type valve using an aluminum material or a resin material, and as shown in FIG. It is formed to be. And it is fixed to the throttle shaft 30 by screws or the like.
  • the throttle shaft 30 is composed of a throttle shaft 31 penetrating the two right throttle bodies 10 and a throttle shaft 32 penetrating the two left throttle bodies 10. They are connected so as to rotate coaxially and integrally via a joint member 33 forming a cylindrical pipe.
  • the two throttle shafts 31 and By connecting 32 all the throttle valves 20 can be opened and closed at the same time, and the phase shift between the left and right can be easily finely adjusted at the time of initial setting or the like.
  • the moment of inertia can be made smaller than that of the lever type, and the response can be improved.
  • the bearing 40 is fitted to the fitting portion 13 of the throttle body 10 and is arranged so as to sandwich each of the throttle valves 20. It is arranged between 1 (spacer 70 area).
  • the bearing 40 various bearings such as a ball bearing, a roller bearing, and a cylindrical bearing whose contact surface itself has a bearing function can be used.
  • at least a part of the plurality of bearings 40 is a bearing that supports not only the radial direction but also the thrust direction.
  • the driving means 50 is located near the center (between the second and third throttle valves) between the plurality (four) of the arranged throttle valves 20. In other words, it is arranged substantially at the center of the throttle shaft 30 so as to exert a driving force, and is provided with a holding plate 51 fixed to the throttle body 110 or the connecting plate 80, and a pin fixed to the holding plate 51. -On 5 2 a 03 013032
  • the rotational driving force is transmitted from the pinion 52 a to the throttle shaft 30 via the gears 53, 54, 55, 56, and the throttle shaft 30 is transmitted to the throttle shaft 30. Open / close the throttle valve 20. At this time, the rotational driving force is approximately at the center of the throttle shaft 30.
  • the mutual synchronization of the throttle pulp 20 supported by 32 is ensured, and the four throttle valves 20 open and close in the same phase.
  • the drive means 50 is disposed substantially at the center, the width of the multiple throttle device is reduced, and when the drive device 50 is mounted on a motorcycle, the protrusion in the width direction is suppressed. Can be prevented from being damaged by colliding with the ground or the like.
  • the holding plate 51 is provided with an adjusting screw 57 that regulates the stop position of the gear 56, that is, the rest position of the throttle pulp 20, and by adjusting the adjusting screw 57 appropriately, the holding plate 51 is brought into a rest state.
  • the opening of a certain throttle valve 20 can be set to a desired value.
  • the return spring 60 is, as shown in FIGS. 1 and 3, a torsion spring arranged near the gear 56 that exerts a driving force, and returns the throttle valve 20 to a predetermined angular position. Throttle shaft 3 0
  • a rotational urging force is applied.
  • the throttle shaft 30 (32) can be prevented as much as possible, and the throttle valve 20 can be tuned.
  • only one return spring 60 is employed, but a plurality of return springs that generate different urging forces are arranged along the throttle shaft 30 so that the largest return spring is applied near the drive force.
  • another return spring may be provided so that the biasing force gradually decreases toward both ends of the throttle shaft 30. In this case, the throttling of the throttle shaft 30 is prevented, and the return operation becomes smoother.
  • the spacer 70 connects the throttle bodies 110 in the direction in which the throttle shaft 30 extends.
  • the spacer 70 is formed in a cylindrical shape, and has a joint recess 71 into which the joint protrusion 14 of the throttle body 110 is fitted, a through-hole 72 through which the throttle shaft 30 is passed in a non-contact manner, It has a positioning part (not shown) for positioning the connected throttle bodies 10.
  • the end face of the through passage 72 is formed so as to press and fix the bearing 40 fitted in the fitting portion 13. Therefore, a separate component for fixing the bearing 40 is not required.
  • the bearings 40 are attached to the fitting portions 13 of the throttle body 10 and then the throttle bodies 10 are connected to each other. Are joined together so as to sandwich the spacer 70, and the throttle plate 1 is connected by the connecting plate 80.
  • the angle detection sensor 90 has a throttle as shown in FIGS.
  • a non-contact type angle sensor located at one end of the shaft 30, detects the rotation angle position of the throttle shaft 30 (that is, the rotation angle position of the throttle valve 20), and controls this detection signal. Output to the unit.
  • the control unit issues a drive signal to the DC motor 52 based on the detection signal, and controls the opening of the throttle pulp 20 according to the control mode.
  • the DC motor 52 rotates in one direction based on a control signal from the control unit, and the rotational driving force is throttled through the gear trains 52 a, 53, 54, 55, 56. It extends to the approximate center of the shaft 30. Then, the throttle shaft 30 starts to rotate in the negative direction against the biasing force of the return spring 60 located nearby, and the throttle valve 20 moves from the rest position to the position where the intake passage 11 is fully opened. Rotate.
  • the driving force acts on substantially the center of the throttle shaft 30, the biasing force of the return spring 60 acts near the driving force, and the throttle shaft 30 moves in the region between the intake passages 11. Since the throttle valve 20 is tapered to reduce the moment of inertia, the throttle shaft 30 rotates smoothly and its twist is prevented, and the gear 5 6
  • the small throttle valves 20 located on both sides of the boundary line open and close by synchronizing the throttle valves 20 with no mutual phase shift.
  • the throttle shaft 30 rotates in the reverse direction while the urging force of the return spring 60 is applied, and the throttle valve 20 rotates. Rotates from the fully open position to the rest position where the intake passage 11 is closed.
  • the rotation of the DC motor 52 is appropriately controlled according to the control mode, and The rottle pulp 20 is driven to open and close so as to have an optimum opening.
  • the throttle shaft 30 rotates quickly by the urging force of the return spring 60, and returns the throttle valve 20 to the rest position.
  • the DC motor 52 is appropriately driven based on the drive signal from the control unit to open the throttle shaft 30, that is, the throttle knob 20.
  • the degree is fine-tuned. As described above, even when the ISC drive is performed, high-precision control is possible because the synchronization between the throttle valves 20 is ensured.
  • the slotted shafts 31 and 32 are used as the throttle shaft 30.However, the present invention is not limited to this, and a single throttle shaft may be used. .
  • spur gears are shown as the gears 53 to 56 constituting the driving means 50. However, if not only spur gears but also hypoid gears are included, they can be easily arranged even in a narrow space.
  • the four-throttle throttling device has been described.
  • the driving means 50 is not used. It cannot be located in the center of the throttle shaft. Therefore, among the multiple arranged throttle valves, between the first and second (or second and third) for three stations, the second and third (or third) for five stations. And the fourth), it is sufficient to arrange it so as to apply a driving force to the throttle shaft at a position near the center.
  • FIG. 5 and 6 show another embodiment of the multiple throttling apparatus according to the present invention, in which the driving means 50 'and the return spring 60 are slotted. This is the same as the above-described embodiment, except that it is arranged at one end of the torque shaft 30 '. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • this device opens and closes four throttle pods 10 and 10 ', four throttle valves 20 and four throttle valves 20 arranged in each intake passage 11 at the same time.
  • a drive that exerts a rotational driving force on a single throttling shaft 30 that rotatably supports it, a bearing 40 that rotatably supports the throttling shaft 30, and a throttling shaft 30 ′ Means 50 ′, return spring 60, which returns throttle valve 20 to a predetermined angular position, spacers 70, 70 ′, four throttle ports arranged between throttle pods 20
  • the throttle body 101 is formed at one end thereof with a housing portion 17 for disposing the driving means 50 ′, and a holding cover for covering the housing portion 17. 1 8 are joined. Further, on the other end side of the throttle body 10 ′, a joining portion 19 ′ for connecting the other throttle body 10 ′ is formed.
  • the joint portion 19 ′ has a fitting portion 13 formed thereon, and a bearing 40 is attached thereto, and a spacer 70 for pressing and fixing the bearing 40 is inserted.
  • the throttle shaft 30 ′ is composed of a single shaft that supports the four throttle valves 20 so as to open and close simultaneously, and a bearing is provided in a region between the intake passages 11. It is rotatably supported by 40.
  • the driving means 50 ′ is provided at one end side of a plurality (four) of arranged throttle pulp 20, that is, a throttle shaft.
  • the DC motor 52 which is fixed to the housing 17 'and has a pinion 52a, is arranged so as to exert a driving force on one end (left side) of the housing 30, the housing 17 and the holding cover 1 8 "which is rotatably supported by 8" and has a large gear 5 3a 'and a small gear 5 3b' integrated therewith, a gear 5 6 fixed to one end of the throttle shaft 30 and the like. Is formed.
  • the accommodation portion 17 ′ is provided with an adjustment screw 57 ′ that regulates a stop position of the gear 56 ′, that is, a rest position of the throttle pulp 20.
  • the opening of the throttle pulp 20 in the rest state can be set to a desired value by appropriately adjusting 57 ′.
  • the return spring 60 ′ is a torsion spring disposed near the gear 56 ′ that exerts a driving force, and returns the throttle valve 20 to a predetermined angular position.
  • a rotational urging force is applied to the throttle shaft 30 '.
  • the driving means 50 ′ since the driving means 50 ′ is disposed on the side of the ⁇ side, the distance between the intake passages 11 is short, which is suitable when the driving means 50 ′ cannot be disposed near the center.
  • only one return spring 60 ′ is used, but a plurality of return springs that generate different biasing forces are arranged along the throttle shaft 30, and the largest biasing force is provided near the drive force.
  • a return spring may be disposed, and another return spring may be disposed so that the urging force decreases gradually toward the other end of the throttle shaft 30. In this case, the throttling of the throttle shaft 30 is prevented, and the return operation becomes smoother.
  • the throttle shaft 30 ' is supported by the bearing 40 in a region between the intake passages 11 and the throttle valve 20 is tapered to reduce the moment of inertia.
  • the throttle shaft 30 ′ rotates with good responsiveness without twisting, and is driven to open and close while ensuring mutual synchronization of the throttle valves 20.
  • FIG. 7 shows still another embodiment of the multiple throttle device according to the present invention, which is divided into two parts instead of the throttle shaft 30 'of the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 described above.
  • the throttle shafts 3 1 ′ and 3 2 ′ are adopted, the two are connected by a tuning lever 35 ′, and a plurality of return springs 60, 60 are adopted. Therefore, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • this device has a throttle shaft 3 1 ′, 3 2 ′ which is bifurcated approximately at the center to support the two throttle valves 20 for opening and closing simultaneously.
  • Both are connected by a tuning lever 35 'and are formed to rotate coaxially and cooperatively.
  • the tuning lever 35 ' is connected to a lever 35a connected to the throttle shaft 31', a lever 35b connected to the throttle shaft 32, and both levers 35a '. , 35 b ′ and a spring 35 d ′. That is, the relationship between the tuning screw 35c 'and the spring 35d is such that, for example, when the opening operation is linked by the spring 35d, the closing side is rigidly connected by the tuning screw 35c'.
  • the tuning lever 35 has a shorter arm length than that of the conventional one, so that the moment of inertia is reduced.
  • a plurality (here, two) of return springs 60 ′ and 60 ′ ′′ that generate different urging forces are employed.
  • the return spring 60 generates a greater biasing force than the other return springs 60 ', and is arranged near the driving means 50.
  • the other return spring 60 ′ ′′ generates a small urging force, and is located near the lever 35 b ′ fixed to the throttle shaft 32 ′, that is, the throttle shaft 31 ′.
  • 3 2 ′ are arranged in a substantially intermediate region of the whole.
  • the return spring 60 ' which exerts the largest urging force. Is located near the gear 56 that exerts the driving force, and the return spring 60 0 ′′ that exerts another small biasing force is located in the remote area, so that the twist of the throttle shafts 3 1 ′ and 3 2 ′ is made. Is prevented and the return operation is performed smoothly.
  • the throttle shafts 3 1 ′ and 3 2 ′ are supported by the bearing 40 in the region between the intake passages 11, and the throttle valve 20 is formed to be tapered to reduce the moment of inertia. Therefore, the throttle shuffles h 3 1 ′ and 3 2 ′ rotate with good responsiveness without twisting, and are driven to open and close while ensuring mutual synchronization of the throttle valves 20.
  • the four-throttle device is shown as the multiple-throttle device.
  • the present invention is not limited to this.
  • the configuration of the present invention may be adopted in a multi-throttle throttle device having more than two reams.
  • two return springs 60 1 and 60 ′ ′′ are included as a plurality of return springs having different urging forces, but the present invention is not limited to this, and a configuration that includes three or more return springs May be adopted.
  • the spacer 70 is used to connect the plurality of throttle bodies 10, 10.
  • the spacer 70 is not used, but is directly connected and connected. Is also good.
  • the engine to which the multiple throttle device of the present invention is applied is a high-performance engine mounted on a motorcycle.
  • the present invention is not limited to this. It can also be applied to engines installed in vehicles. Industrial applicability
  • the motor drives the throttle shaft that simultaneously opens and closes the plurality of throttle valves arranged in the plurality of intake passages formed in the throttle body.
  • the drive force of the motor is applied to the approximate center or one end of the throttle shaft, the biasing force of the return spring acts near the drive force, and the throttle shaft is supported between the plurality of intake passages. Provision of bearings prevents the torsion of the throttle shaft, and allows each throttle valve to open and close in synchronism without phase shift, and responds to sudden changes. It can follow smoothly and operate smoothly.

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Description

明細書 多連スロッ トル装置
技術分野
本発明は、 エンジンの吸気通路に配置された多数のスロッ トルバルブ を同調して開閉させる多連スロッ トル装置に関し、 特に、 二輪車等に搭 载されるエンジンの気筒毎の吸気通路にそれぞれ配置されるスロッ トル バルブをもつ多連スロットル装置に関する。 背景技術
四輪車に搭載のエンジンに適用される従来のスロッ トル装置として は、 ワイヤー兼電子制御式のスロットル装置あるいは電子制御式のみに よるスロッ トル装置が知られている。
例えば、 従来のワイヤー兼電子制御式のスロッ トル装置は、 6気筒の V型エンジンにおいて、 各気筒に対応する吸気通路を 3本毎に集合させ る 2つのサージタンク及び各々のサージタンクから上流側に伸びる吸気 通路を備える吸気系において、 上流側のそれぞれの吸気通路に配置され る 2つのスロッ トルバルブを、一本のスロッ トルシャフ トで連動させて、 ワイヤー又はモータにより開閉駆動するものである （例えば、 特許文献 1参照)。
また、 従来の電子制御式のスロッ トル装置は、 スロッ トルボデ一に形 成された二つの吸気通路にそれぞれ配置されるスロットルパルプを、 一 本のスロッ トルシャフトで回動自在に連結し、 スロッ トノレシャフ トのー 端側に配置したモータにより開閉駆動するものである （例えば、 特許文 献 2参照）。 上記従来の装置は、 サージタンクの上流側あるいは比較的長い吸気通 路の上流側に配置されるため、 スロットルバルブの開閉動作により制御 された吸気は、 一端サージタンクに溜められた後各気筒に対応する吸気 通路に流れるようになつている。 したがって、 スロッ トルパルプの開閉 動作の微小なパラツキ、 二つのスロッ トルバルブの同調ずれ等による吸 気量の変化はそれ程問題にはならない。
一方、 二輪車等に搭載されるエンジンのスロッ トル装置としては、 ス 口ットル操作に対する応答性が重視されるため、 シリンダへッドの吸気 ポートに近接した位置において、 気筒 （吸気ポート） 毎に対応する吸気 通路にそれぞれスロッ トルバルブを配置し、 各々のスロッ トルバルプを 回動自在に支持するスロッ トルシャフトを、 トルクを伝達する同調レバ ー及ぴ付勢スプリング等により連結し、 一つのワイヤーにより全てのス 口ットルバルブを開閉駆動する多連スロットル装置が知られている。 ま た、 この装置においては、エンジンのアイ ドルスピードコントロール ( I S C ) を行なうために、 別個の I S Cバルブが設けられている。
【特許文献 1】
特開平 6— 2 0 7 5 3 5号公報
【特許文献 2】
特開平 8— 2 1 8 9 0 4号公報
ところで、 二輪車等に搭載のエンジンにおいても、 複数のスロットル バルブをモータにより駆動する電子制御化、 さらに、 別個の I S Cパル プを省いてスロットルパルプの開閉角度を微調整することによりアイ ド ルスピードを制御する検討がなされている。 また、 二輪車のスロッ トル 操作は、四輪車のそれに比べて感度が高く急激な変化を伴なうことから、 感度に応じた同調精度、 急激な変化に追従する高い応答性等が要求され る。 そこで、 二輪車等のスロッ トル装置として、 上記四輪車用の従来のス ロッ トル装置を適用しても、 応答性が悪く実用性に欠ける。 すなわち、 これらの装置では、 スロットルシャフトの中間を、 スロットルボデ一あ るいはブラケットの貫通孔で直接支持するため、 摺動部の摩擦抵抗が大 きく、 又、 急激な変化によりスロットルバルブが受ける吸気の抵抗力、 スロットルバルブの慣性モーメント等の影響で、 スロットルシャフトが 貫通孔に密接してスティック等を生じ、 あるいはスロッ トルシャフトが 捩れてスロットルバルブ相互間の同調ずれ等を招く虞がある。
また、 二輪車用の従来の多連スロッ トル装置に対して、 単にモータを 取り付け、 スロッ トルシャフ トの回転角度を制御パラメータとして用い 電子制御化を図ると、 従来のワイヤー式の場合には許容されたスロット ルバルブ同士の微小な同調ずれ （位相ずれ） 等が電子制御化を困難にす る要因となる。 特に、 I S Cバルブを省いて、 スロットルバルブでアイ ドルスピードコントロールを行なう場合、 制御を可能にするためにも同 調のずれを確実に防止する必要がある。
本発明は、 上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、 その 目的とするところは、 吸気通路毎に配置された複数のスロットルバルブ をモータで開閉駆動するにあたり、 各々のスロットルバルブの同調を図 りつつ急激な変化に対する応答性に優れ、部品の集約化、小型化が図れ、 特に二輪車等に搭載される高性能のエンジンに好適な多連スロッ トル装 置を提供することにある。 発明の開示
本発明の多連スロッ トル装置は、 エンジンの気筒毎に対応する複数の 吸気通路を画定するスロッ トルボデ一と、 複数の吸気通路にそれぞれ配 置される複数のスロットルバルブと、 複数のスロットルバルブを同時に 開閉させるベく支持するスロットルシャフトと、 スロッ トルシャフトを 回転駆動するモータを含む駆動手段と、 スロットルバルブを所定の角度 位置に復帰させる復帰スプリングとを備えた多連スロッ トル装置であつ て、 上記駆動手段は、 複数配置されたス口ットルバルブ相互間のうち中 央寄りの位置において、 スロッ トルシャフトに駆動力を及ぼすように配 置され、 上記復帰スプリングは、 駆動手段の駆動力が及ぼされる近傍に 配置され、 上記スロッ トルボデ一は、 複数の吸気通路同士の間において スロッ トルシャフトを支持する軸受を有する、 構成を採用している。 この構成によれば、モータによりスロッ トルシャフトが駆動されると、 複数の吸気通路に配置された各々のスロットルバルブが、 復帰スプリン グの付勢力に抗して回転し開動作を行ない、 一方、 モータが停止すると 復帰スプリングの付勢力により逆回転し閉動作を行なう。
この際に、 スロットルシャフトは、 吸気通路同士の間において軸受に より支持され、 モータの駆動力は、 複数配置されたスロッ トルバルブ相 互間のうち中央寄りの位置においてスロッ トルシャフトに及ぼされ、 復 帰スプリングの付勢力は駆動力の近傍に及ぼされるため、 スロットルシ ャフトの捩れが防止され、 それぞれのスロットルバルブは位相ずれを生 じることなく同調して、 又、急激な変化にも追従して、 円滑に作動する。 上記構成において、 スロッ トルシャフ トは、 駆動手段の駆動力が及ぼ される領域を境に二分された二つのスロッ トルシャフトからなり、 二つ のスロッ トルシャフトは、 同軸にて一体的に回転するように連結されて いる、 構成を採用できる。
この構成によれば、 スロットルシャフトが駆動手段の駆動力が及ぼさ れる領域を境に二分されかつ両者がリジッドに連結されるものであるた め、 両者の同調を確保しつつ、 駆動手段の配置が容易になる。
また、 本発明の多連スロッ トル装置は、 エンジンの気筒毎に対応する 複数の吸気通路を画定するスロッ トルボデ一と、 複数の吸気通路にそれ ぞれ配置される複数のスロットルバルブと、 複数のスロットルバルブを 同時に開閉させるベく支持するスロッ トルシャフ トと、 スロッ トルシャ フトを回転駆動するモータを含む駆動手段と、 スロットルバルブを所定 の角度位置に復帰させる復帰スプリングとを備えた多連スロットル装置 であって、 上記駆動手段は、 複数配置されたスロッ トルバルブの一端側 の位置においてスロッ トルシャフトに駆動力を及ぼすように配置され、 上記復帰スプリングは、駆動手段の駆動力が及ぼされる近傍に配置され、 上記スロットルボデ一は、 吸気通路同士の間においてスロットルシャフ トを支持する軸受を有する、 構成を採用している。
この構成によれば、モータによりスロッ トルシャフトが駆動されると、 複数の吸気通路に配置された各々のスロットルパルプが、 復帰スプリン グの付勢力に抗して回転し開動作を行ない、 一方、 モータが停止すると 復帰スプリングの付勢力により逆回転し閉動作を行なう。
この際に、 スロットルシャフトは、 吸気通路同士の間において軸受に より支持され、 復帰スプリングの付勢力は駆動力の近傍に及ぼされるた め、 スロッ トルシャフ トの捩れが防止され、 それぞれのス口ッ トルバノレ ブは位相ずれを生じることなく同調して、又、急激な変化にも追従して、 円滑に作動する。
上記両発明の構成において、 復帰スプリングは、 スロットルシャフト に沿って配置され異なる付勢力を及ぼす複数の復帰スプリングを含み、 複数の復帰スプリングのうち最も大きい付勢力を及ぼす復帰スプリング 力 駆動手段の駆動力が及ぼされる近傍に配置されている、 構成を採用 できる。
この構成によれば、 スロッ トルシャフトに沿って複数の付勢力が作用 するため、 スロッ トルシャフトの復帰動作が円滑に行なわれ、 特に駆動 手段の駆動力が及ぼされる近傍に最も大きい付勢力が作用するため、 ス 口ッ トルシャフ トの捩れを防止して、 スロッ トルパルプの同調が確保さ れる。
上記両発明の構成において、 スロッ トルボデ一は、 複数の吸気通路を それぞれ画定しかつスロットルシャフトの伸長方向において相互に連結 される複数のスロットルポデ一からなり、 複数のスロットルボデ一は、 軸受を嵌合する嵌合部を有する、 構成を採用できる。
この構成によれば、 軸受を嵌合部に嵌合した後にそれぞれのスロット ルポデーを連結することで、 吸気通路同士の間に軸受を容易に配置する ことができる。
上記両発明の構成において、 複数のスロッ トルボデ一は、 相互の離隔 距離を調整するスぺーサを介して連結されている、 構成を採用できる。 この構成によれば、 エンジンの気筒 (吸気ポート） 相互間の距離が異 なる場合でも、 スぺーサの長さを適宜選定することにより、 種々のェン ジンに対応した多連スロットル装置が容易に達成される。
上記構成において、 スぺーサは、 スロッ トルボデ一に対して軸受を固 定するように形成されている、 構成を採用できる。
この構成によれば、 軸受を固定する専用の部品が不要になり、 構造を 簡略化できる。
上記両発明の構成において、 複数のスロッ トルバルブは、 回転中心か ら遠ざかるに連れてその断面が先細りに形成されている、 構成を採用で さる。
この構成によれば、スロットルバルブの' (1性モーメントカ s小さくなり、 急激な変化に対する応答性が向上すると共に、 スロットルシャフトの捩 れが、 より一層確実に防止される。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係る多連スロットル装置の一実施形態を示す概略 構成図である。
第 2図は、 第 1図に示す装置の駆動手段を示す側面図である。
第 3図は、 第 1図に示す装置のスロッ トルシャフト及びスロッ トルバ ルブの周りを示す部分断面図である。
第 4図は、第 1図に示す装置のスロットルバルブを示す断面図である。 第 5図は、 本発明に係る多連スロッ トル装置の他の実施形態を示す概 略構成図である。
第 6図は、 第 5図に示す装置の駆動手段を示す側面図である。
第 7図は、 本発明に係る多連スロッ トル装置のさらに他の実施形態を 示す概略構成図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 第 1図ないし第 4図は、 本発明に係る多連スロッ トル装置の一実施形 態を示すものであり、第 1図は概略構成図、第 2図は駆動手段の側面図、 第 3図はスロッ トルシャフトの周りを示す断面図、 第 4図はスロッ トル バルブを示す断面図である。
この装置は、 二輪車に搭載め直列 4気筒エンジンに対して適用される 4連スロッ トル装置であり、 第 1図に示すように、 吸気通路 1 1を画定 する 4つのスロットルボデー 1 0、 それぞれの吸気通路 1 1に配置され た 4つのスロッ トゾレノ ノレブ 2 0、 4つのスロッ トルノくノレブ 2 0を同時に 開閉させるベく回動自在に支持するスロッ トルシャフト 3 0、 スロッ ト ルシャフ ト 3 0を回動自在に支持する軸受 4 0、 スロッ トルシャフト 3 0に回転駆動力を及ぼす駆動手段 5 0、 スロッ トルパルプ 2 0を所定の T/JP2003/013032
8 角度位置に復帰させる復帰スプリング6 0、 スロッ トルボデー 1 0同士 の間に配置されるスぺ一サ 7 0、 4つのスロットルボデー 1 0を連結す る連結フレーム 8 0、 スロッ トルシャフ ト 3 0の回転角度を検出する角 度検出センサ 9 0等を備えている。
スロッ トルポデー 1 0は、 アルミ材料あるいは樹脂材料を用いて型成 形されたものであり、 第 1図ないし第 3図に示すように、 断面略円形の 吸気通路 1 1、 スロッ トルシャフト 3 0を通す貫通孔 1 2、 軸受 4 0を 嵌合する凹状の嵌合部 1 3、 接合凸部 1 4、 吸気ダクト （吸気管） を接 続する接続部 1 5 , 1 6等により形成されている。
ここで、 貫通孔 1 2は、 非接触となるようにスロッ トルシャフト 3 0 の外径よりも若干大きく形成されており、 スロットルシャフト 3 0は軸 受 4 0のみにより支持されている。
スロットルバルブ 2 0は、 アルミ材料あるいは樹脂材料を用いてバタ フライ式のバルブとして型成形されたものであり、第 4図に示すように、 その回転中心 Cから遠ざかるに連れてその断面が先細りとなるように形 成されている。 そして、 スロットルシャフト 3 0に対してネジ等により 固定されている。
このように、 スロッ トルバルブ 2 0を先細り形状とすることで慣性モ —メントが小さくなり、 開閉動作の応答性が向上し、 又、 スロットルシ ャフト 3 0の捩れ防止に寄与する。
スロッ トルシャフ ト 3 0は、 第 3図に示すように、 右側 2つのスロッ トルポデー 1 0を貫通するスロッ トルシャフト 3 1と、 左側 2つのスロ ットルボデー 1 0を貫通するスロットルシャフト 3 2とにより構成さ れ、 円筒パイプをなす継手部材 3 3を介して、 同軸上で一体的に回転す るように連結されている。
このように、 継手部材 3 3を用いて二つのスロットルシャフト 3 1， 3 2を連結することにより、 全てのスロッ トルバルブ 2 0を同時に開閉 させることができると共に、 初期設定等の際に左右の位相ずれ等を容易 に微調整できる。
また、 継手部材 3 3として、 スロッ トルシャフト 3 1 , 3 2を嵌合さ せる円筒パイプを採用することで、 レバー形式のものに比べて慣性モー メントを小さくでき、 応答性を向上させることできる。
軸受 4 0は、 第 3図に示すように、 スロッ トルポデー 1 0の嵌合部 1 3に嵌合され、 又、 各々のスロッ トルバルブ 2 0を挟むように配置され ており、 特に、 吸気通路 1 1同士の間 （スぺーサ 7 0の領域） に配置さ れている。
したがって、 急激な開閉動作により生じる吸気の抵抗力等が、 例えば スロッ トルバルブ 2 0を介してスロッ トルシャフ ト 3 1 , 3 2の中間領 域を撓ませるように作用しても、 この中間領域が軸受 4 0により支持さ れているため、 スティック等を生じることなく、 円滑に回動することが できる。
これにより、 スロッ トルシャフト 3 1 , 3 2の捩れ等が防止され、 ス ロットルバルブ 2 0の同調 （同一位相での開閉動作） が確保される。 尚、 軸受 4 0としては、 玉軸受、 コロ軸受、 接触面そのものが軸受機 能をもつ円筒軸受等種々の軸受を採用できる。 また、 複数の軸受 4 0の うち少なくとも一部には、 ラジアル方向だけでなくスラス ト方向も支持 する軸受が採用される。
駆動手段 5 0は、 第 1図ないし第 3図に示すように、 複数 （4個） 配 置されたスロットルバルブ 2 0同士の間のうち中央寄り （2番目と 3番 目の間） に、 すなわち、 スロッ トルシャフト 3 0の略中央に、 駆動力を 及ぼすように配置されており、 スロッ トルボデ一 1 0又は連結プレート 8 0に固定される保持板 5 1、 保持板 5 1に固定されピ-オン 5 2 aを 03 013032
10 もつ D Cモータ 5 2、 それぞれ保持板 5 1に回動自在に支持され相互に 嚙合する歯車 5 3 , 歯車 5 4 , 大歯車 5 5 a及び小歯車 5 5 bを一体的 にもつ歯車 5 5、 スロッ トルシャフト 3 1 ( 3 0 ) に固着された歯車 5 6等により形成されている。
すなわち、 D Cモータ 5 2が回転すると、 その回転駆動力がピニオン 5 2 a力 ら歯車 5 3 , 5 4， 5 5 , 5 6を介してスロッ トルシャフ ト 3 0に伝達され、 スロットルシャフト 3 0はスロットルバルブ 2 0を開閉 駆動する。 このとき、 回転駆動力は、 スロッ トルシャフ ト 3 0の略中央
(中間領域） に作用するため、 駆動力の作用点からスロットルシャフト 3 0の両端までのスパンが短くなる。
したがって、 歯車 5 6を境として両側に位置するスロットルシャフト · 3 1 , 3 2の捩れが防止され、 これにより、 スロッ トルシャフト 3 1，
3 2に支持されるスロットルパルプ 2 0相互の同調が確保され、 4つの スロットルバルブ 2 0は同一位相で開閉動作を行なう。 また、 駆動手段 5 0を略中央に配置したことにより、 多連スロットル装置の幅寸法が狭 くなり、特に二輪車に搭載した場合に幅方向への突出が抑えられるため、 転倒等の際に装置が地面等に衝突して破損するのを防止できる。
尚、 保持板 5 1には、 歯車 5 6の停止位置すなわちスロットルパルプ 2 0の休止位置を規制する調整ネジ 5 7が設けられており、 調整ネジ 5 7を適宜調整することで、 休止状態にあるスロッ トルバルブ 2 0の開度 を所望の値に設定できる。
復帰スプリング 6 0は、 第 1図及び第 3図に示すように、 駆動力を及 ぼす歯車 5 6の近傍に配置された捩りスプリングであり、 スロッ トルバ ルブ 2 0を所定の角度位置に復帰させるベくスロットルシャフト 3 0
( 3 2 ) に回転付勢力を及ぼす。 このように、 復帰スプリング 6 0の付 勢力を駆動力の近傍に作用させることで、 スロッ トルシャフト 3 0 ( 3 2 ) の捩れを極力防止でき、スロッ トルバルブ 2 0の同調を確保できる。 ここでは、 復帰スプリング 6 0として一つだけ採用しているが、 異な る付勢力を生じる複数の復帰スプリングをスロットルシャフト 3 0に沿 つて配置し、 駆動力が及ぼされる近傍に最も大き 、付勢力を及ぼす復帰 スプリングを配置し、 スロットルシャフト 3 0の両端に向かうに連れて 付勢力が順次に小さくなるようにその他の復帰スプリングを配置しても よい。 この場合、 スロッ トルシャフ ト 3 0の捩れが防止されると共に、 復帰動作がより円滑になる。
スぺーサ 7 0は、 第 1図及ぴ第 3図に示すように、 スロッ トルシャフ ト 3 0の伸長方向において、 スロッ トルボデ一 1 0同士を連結するもの である。 スぺーサ 7 0は、 円筒状に形成され、 スロッ トルボデ一 1 0の 接合凸部 1 4を嵌合する接合凹部 7 1、 スロッ トルシャフ ト 3 0を非接 触にて通す貫通路 7 2、 連結されるスロットルボデー 1 0同士を位置決 めする位置決め部 （不図示） 等を備えている。
ここで、 貫通路 7 2の端面は、 嵌合部 1 3に嵌合された軸受 4 0を押 圧して固定するように形成されている。 それ故に、 軸受 4 0を固定する ための別個の部品が不要になる。
ここで、 スぺーサ 7 0を用いてスロッ トルボデー 1 0同士を連結する 場合、 先ずス口ットルポデー 1 0の嵌合部 1 3に軸受 4 0が取り付けら れ、 その後、 スロッ トルボデ一 1 0同士がスぺーサ 7 0を挟み込むよう に接合されて連結され、 連結プレート 8 0により、 スロッ トルポデー 1
0同士が堅固に固定される。
このとき、 スぺーサ 7 0の長さを適宜変更することで、 吸気通路 1 1 同士の離隔距離が異なる種々のエンジンに対して適応させることができ る。
角度検出センサ 9 0は、 第 1図及び第 3図に示すように、 スロッ トル シャフ ト 3 0の一端側に配置された非接触式の角度センサであり、 スロ ッ トルシャフ ト 3 0の回転角度位置 （すなわちスロッ トルバルブ 2 0の 回転角度位置） を検出し、 この検出信号を制御ユニットに出力する。 こ の検出信号に基づいて、 制御ュニットが D Cモータ 5 2に駆動信号を発 し、 制御モ一ドに応じてスロッ トルパルプ 2 0の開度を制御することに なる。
次に、 上記多連スロットル装置の動作について説明する。
制御ュニットから発せられる制御信号に基づいて、 D Cモータ 5 2が 一方向に回転し、 歯車列 5 2 a , 5 3 , 5 4， 5 5 , 5 6を介して、 回 転駆動力がスロッ トルシャフト 3 0の略中央に及ぼされる。 すると、 近 傍に配置された復帰スプリング 6 0の付勢力に抗してスロッ トルシャフ ト 3 0がー方向に回転し始め、 スロットルバルブ 2 0は休止位置から吸 気通路 1 1を全開する位置まで回転する。
このとき、 駆動力はスロッ トルシャフ ト 3 0の略中央に作用し、 復帰 スプリング 6 0の付勢力は駆動力の近傍において作用し、 スロットルシ ャフト 3 0は吸気通路 1 1同士の間の領域においても軸受 4 0で支持さ れ、 さらにスロットルバルブ 2 0は先細りに形成されて慣性モーメント が小さくされているため、 スロットルシャフト 3 0は円滑に回動してそ の捩れが防止され、 歯車 5 6を境にして、 両側に位置するスロッ小ルバ ルブ 2 0は、 相互に位相ずれを生じることなくスロッ トルバルブ 2 0を 同調させて開閉動作を行なう。
一方、 制御ュニットからの制御信号に基づいて、 D Cモータ 5 2が逆 向きに回転すると、 復帰スプリング 6 0の付勢力が加わりつつ、 スロッ トルシャフト 3 0が逆方向に回転し、 スロットルバルブ 2 0は全開位置 から吸気通路 1 1を閉じる休止位置まで回転する。 通常の運転時におい ては、 制御モードに応じて、 D Cモータ 5 2の回動が適宜制御され、 ス ロットルパルプ 2 0は最適な開度となるように開閉駆動ざれる。 また、 D Cモータ 5 2が停止すると、 復帰スプリング 6 0の付勢力により、 ス 口ッ トルシャフト 3 0は素早く回転して、 スロッ トルバルブ 2 0を休止 位置に復帰させる。
また、 スロッ トルバルプ 2 0により、 アイ ドルスピードコントロール を行なう場合は、 制御ユニットからの駆動信号に基づいて、 D Cモータ 5 2が適宜駆動されて、 スロッ トルシャフト 3 0すなわちスロッ トルノ ルブ 2 0の開度が微調整される。 このように、 I S C駆動を行なう場合 も、 スロッ トルバルブ 2 0同士の同調が確保されているため、 高精度な 制御が可能となる。
この実施形態においては、 スロッ トルシャフト 3 0として、 二分され たスロッ トルシャフト 3 1 , 3 2を採用したが、 これに限定されるもの ではなく、 単一のスロッ トルシャフ トを採用してもよい。 また、 駆動手 段 5 0を構成する歯車 5 3〜5 6として平歯車を示したが、 平歯車だけ でなくハイポイ ドギヤ等を含める構成とすれば、 幅狭い空間でも容易に 配置できる。
また、 この実施形態においては、 4連スロッ トル装置について説明し たが、 3連、 5連等のように奇数個のスロッ トルバルブが配置される多 連スロッ トル装置においては、 駆動手段 5 0をスロットルシャフトの中 央に配置することができない。 したがって、 複数配置されたスロッ トル バルブ相互間のうち、 3連の場合は 1番目と 2番目 （又は 2番目と 3番 目） の間、 5連の場合は 2番目と 3番目 （又は 3番目と 4番目） の間と いうように、 中央寄りの位置において、 スロッ トルシャフトに駆動力を 及ぼすように配置すればよい。
第 5図及び第 6図は、 本発明に係る多連スロッ トル装置の他の実施形 態を示すものであり、 駆動手段 5 0 '及び復帰スプリング 6 0 ,をスロ ットルシャフ ト 3 0 'の一端側に配置した以外は、 前述の実施形態と同 一である。 したがって、 同一の構成については同一の符号を付してその 説明を省略する。
この装置は、 第 5図に示すように、 4つのスロットルポデー 1 0， 1 0 '、 各々の吸気通路 1 1に配置された 4つのスロッ トルバルブ 2 0、 4つのスロットルバルブ 2 0を同時に開閉させるベく回動自在に支持す る単一のスロッ トルシャフト 3 0 、 スロッ トルシャフ ト 3 0 を回動 自在に支持する軸受 4 0、 スロッ トルシャフ ト 3 0 'に回転駆動力を及 ぼす駆動手段 5 0 '、 スロッ トルバルブ 2 0を所定の角度位置に復帰さ せる復帰スプリング 6 0一、 スロットルポデー 2 0同士の間に配置され るスぺーサ 7 0 , 7 0 ' , 4つのスロットルポデー 1 0を連結する連結 フレーム 8 0、 スロッ トルシャフ ト 3 0 'の回転角度を検出する角度検 出センサ 9 0等を備えている。
スロットルボデー 1 0一には、 第 5図に示すように、 その一端側にお いて駆動手段 5 0 'を配置するための収容部 1 7 が形成され、 この収 容部 1 7 を覆う保持蓋 1 8 が結合されている。 また、 スロッ トルポ デー 1 0 'の他端側には、 他のスロッ トルボデー 1 0を連結するための 接合部 1 9 'が形成されている。 接合部 1 9 'には、 嵌合部 1 3が形成 されて軸受 4 0が取り付けられ、 又、 軸受 4 0を押圧して固定するスぺ ーサ 7 0 が揷入されている。
スロッ トルシャフト 3 0 'は、 第 5図に示すように、 4つのスロッ ト ルバルブ 2 0を同時に開閉駆動するように支持する単一のシャフトから なり、 吸気通路 1 1同士の間の領域において軸受 4 0により回動自在に 支持されている。
駆動手段 5 0 'は、 第 5図及び第 6図に示すように、 複数 （4個） 配 置されたスロットルパルプ 2 0の一端側、 すなわち、 スロッ トルシャフ ト 3 0 の一端側 （左側） に駆動力を及ぼすように配置されており、 収 容部 1 7 'に固定されピニオン 5 2 a をもつ D Cモータ 5 2 '、 収容 部 1 7 及び保持蓋 1 8 "に回動自在に支持され大歯車 5 3 a '及び小 歯車 5 3 b 'を一体的にもつ歯車 5 3 " , スロッ トルシャフト 3 0 一の 一端側に固着された歯車 5 6 等により形成されている。
尚、 収容部 1 7 'には、 第 6図に示すように、 歯車 5 6 'の停止位置 すなわちス口ットルパルプ 2 0の休止位置を規制する調整ネジ 5 7 'が 設けられており、 調整ネジ 5 7 'を適宜調整することで、 休止状態にあ るスロッ トルパルプ 2 0の開度を所望の値に設定できる。
復帰スプリング 6 0 'は、 第 5図及び第 6図に示すように、 駆動力を 及ぼす歯車 5 6 'の近傍に配置された捩りスプリングであり、 スロッ ト ルバルブ 2 0を所定の角度位置に復帰させるベくスロットルシャフト 3 0 'に回転付勢力を及ぼす。 このように、 復帰スプリング 6 0 の付勢 力を駆動力の近傍に作用させることで、 スロットルシャフト 3 0 の捩 れを防止でき、 スロッ トルバルブ 2 0相互の同調を確保できる。
上記構成において、 D Cモータ 5 2 が回転すると、 その回転駆動力 がピニオン 5 2 a 'から歯車 5 3 ' , 5 6 'を介してスロットルシャフ ト 3 0 'に伝達される。 これにより、 スロッ トルシャフ ト 3 0 は、 復 帰スプリング 6 0 'の付勢力に抗してスロットルバルブ 2 0を開き側へ 回転させ、 又、 D Cモータ 5 2 'が停止すると、 復帰スプリング 6 0 の付勢力によりスロットルバルブ 2 0を素早く閉じ側へ回転させる。 すなわち、 復帰スプリング 6 0 'の付勢力が駆動力の近傍に作用する ため、 スロッ トルシャフ ト 3 0 'の捩れが防止され、 スロッ トルバルブ 2 0相互の同調が確保される。 +この場合は、 駆動手段 5 0 'がー側部に 配置されるため、 吸気通路 1 1同士の離隔距離が短くて、 駆動手段 5 0 'を中央寄りに配置できない場合に適している。 ここでは、 復帰スプリング 6 0 ' として一つだけ採用しているが、 異 なる付勢力を生じる複数の復帰スプリングをスロットルシャフト 3 0 に沿って配置し、 駆動力が及ぼされる近傍に最も大きい付勢力を及ぼす 復帰スプリングを配置し、 スロットルシャフト 3 0 の他端側に向かう に連れて付勢力が順次に小さくなるようにその他の復帰スプリングを配 置してもよい。 この場合、 スロッ トルシャフ ト 3 0の捩れが防止される と共に、 復帰動作がより円滑になる。
この実施形態においても、 スロッ トルシャフト 3 0 'が吸気通路 1 1 同士の間の領域において軸受 4 0により支持され、 スロットルバルブ 2 0が先細りに形成されて慣性モーメントが小さくされているため、 スロ ットルシャフト 3 0 'は捩れを生じることなく、 応答性良く回動して、 スロットルバルブ 2 0相互の同調を確保しつつ開閉駆動する。
第 7図は、 本発明に係る多連スロットル装置のさらに他の実施形態を 示すものであり、 前述の第 5図及び第 6図に示す実施形態のスロットル シャフト 3 0 'に替えて二分されたスロッ トルシャフ ト 3 1 '， 3 2 ' を採用し、 両者を同調レバー 3 5 'により連結し、 複数の復帰スプリン グ 6 0 ,， 6 0 を採用したものである。 したがって、 前述の実施形 態と同一の構成については、 同一の符号を付してその説明を省略する。 この装置は、 第 7図に示すように、 それぞれ 2つのスロッ トルバルブ 2 0を同時に開閉させるために支持するべく、 略中央にて二分されたス 口ットルシャフト 3 1 ' , 3 2 'を有し、 両者は同調レバ一 3 5 'によ り連結されて、 同軸上で連動して回転するように形成されている。 同調レバー 3 5 'は、 第 7図に示すように、 スロッ トルシャフト 3 1 'に連結されたレパー 3 5 a 、 スロッ トルシャフト 3 2 に連結され たレバー 3 5 b 、 両レパー 3 5 a ' , 3 5 b 'を連動させる同調スク リュー 3 5 c '及びスプリング 3 5 d 'により形成されている。 すなわち、同調スクリュー 3 5 c ' とスプリング 3 5 d一との関係は、 例えば、 開き動作をスプリング 3 5 d により連動させると、 閉じ側を 同調スクリュー 3 5 c 'でリジッドに連結させるものである。 ここで、 同調レバー 3 5 ,は、 従来のものに比べて腕の長さが短く形成されて、 慣性モーメントが小さくされている。
復帰スプリングとしては、異なる付勢力を生じる複数（ここでは 2つ） の復帰スプリング 6 0 ' , 6 0 ' 'が採用されている。 復帰スプリング 6 0 は、 他の復帰スプリング 6 0 ' よりも大きい付勢力を生じるも のであり、 駆動手段 5 0の近傍に配置されている。 一方、 他の復帰スプ リング 6 0 ' 'は、 小さい付勢力を生じるものであり、 スロッ トルシャ フ ト 3 2 'に固着されたレバー 3 5 b 'の近傍にすなわちス口ッ トルシ ャフト 3 1 ' , 3 2 '全体の略中間領域に配置されている。
このように、 スロットルシャフト 3 1 , 3 2 'に沿って配置され異 なる付勢力を及ぼす複数の復帰スプリング 6 0 '， 6 0 , ,のうち、 最 も大きい付勢力を及ぼす復帰スプリング 6 0 'が駆動力を及ぼす歯車 5 6 の近傍に配置され、 その他の小さい付勢力を及ぼす復帰スプリング 6 0 ' 'が離れた領域に配置されているため、 スロッ トルシャフト 3 1 ' , 3 2 'の捩れが防止されると共に、 復帰動作が円滑に行なわれる。 この実施形態においても、 スロッ トルシャフト 3 1 ' , 3 2 'が吸気 通路 1 1同士の間の領域において軸受 4 0により支持され、 スロットル バルブ 2 0が先細りに形成されて慣性モーメントが小さくされているた め、 スロットルシャフ h 3 1 ' , 3 2 'は捩れを生じることなく、 応答 性良く回動して、 スロットルバルブ 2 0相互の同調を確保しつつ開閉駆 動する。
上記実施形態においては、 多連スロッ トル装置として、 4連のスロッ トル装置を示したが、 これに限定されるものではなく、 3連あるいは 5 連以上の多連スロットル装置において、本発明の構成を採用してもよい。 また、 付勢力の異なる複数の復帰スプリングとして 2つの復帰スプリン グ 6 0一， 6 0 ' 'を含む場合を示したが、 これに限定されるものでは なく、 3つ以上の復帰スプリングを含む構成を採用してもよい。
また、 上記実施形態においては、 複数のスロッ トルポデー 1 0 , 1 0 一を連結する際にスぺーサ 7 0を用いたが、 スぺーサ 7 0を用いず、 直 接接合させて連結してもよい。 また、 スロッ トルボデ一として、 別個に 形成された複数のスロッ トルポデー 1 0 , 1 0 'を示したが、 軸受 4 0 の装着が可能である限り一体的に形成された一つのスロットルボデーを 採用してもよい。
さらに、 上記実施形態においては、 本発明の多連スロッ トル装置を適 用するエンジンとして、 二輪車に搭載される高性能のエンジンを示した 力 これに限定されるものではなく、 自動車等その他の車両に搭載され るエンジンに適用することも可能である。 産業上の利用可能性
以上述べたように、 本発明の多連スロッ トル装置によれば、 スロッ ト ルポデ一に形成された複数の吸気通路に配置される複数のス口ットルバ ルブを同時に開閉させるスロットルシャフトをモータにより駆動するに あたり、 モータの駆動力を、 スロッ トルシャフトの略中央又は一端側に 及ぼし、 復帰スプリングの付勢力を駆動力の近傍に作用させ、 複数の吸 気通路同士の間においてスロットルシャフトを支持する軸受を設けたこ とにより、 スロッ トルシャフトの捩れが防止され、 各々のスロッ トルバ ルブは位相ずれを生じることなく同調して開閉動作を行なうことがで き、 又、 急激な変化に対しても応答性良く追従して円滑に作動すること ができる。

Claims

請求の範囲
1 . エンジンの気筒毎に対応する複数の吸気通路を画定するスロッ トルボデーと、 前記複数の吸気通路にぞれぞれ配置される複数のス口ッ トルバルブと、 前記複数のスロットルバルブを同時に開閉させるベく支 持するスロットルシャフトと、 前記スロットルシャフトを回転駆動する モータを含む駆動手段と、 前記スロッ トルバルブを所定の角度位置に復 帰させる復帰スプリングと、 を備えた多連スロットル装置であって、 前 記駆動手段は、 複数配置された前記スロットルバルブ相互間のうち中央 寄りの位置において、 前記スロッ トルシャフトに駆動力を及ぼすように 配置され、 前記復帰スプリングは、 前記駆動手段の駆動力が及ぼされる 近傍に配置され、 前記スロッ トルボデ一は、 前記複数の吸気通路同士の 間において、 前記スロッ トルシャフ トを支持する軸受を有する、 ことを 特徴とする多連スロットル装置。
2 . 前記スロッ トルシャフトは、 前記駆動手段の駆動力が及ぼされ る領域を境に二分された二つのスロッ トルシャフトからなり、 前記二つ のスロットルシャフトは、 同軸にて一体的に回転するように連結されて いる、 ことを特徴とする請求の範囲 1記載の多連スロットル装置。
3 . エンジンの気筒毎に対応する複数の吸気通路を画定するスロッ トルボデ一と、 前記複数の吸気通路にそれぞれ配置される複数のスロッ • トルバルブと、 前記複数のスロッ トルバルブを同時に開閉させるベく支 持するスロッ トルシャフトと、 前記スロッ トルシャフトを回転駆動する モータを含む駆動手段と、 前記スロッ トルバルブを所定の角度位置に復 帰させる復帰スプリングと、 を備えた多連スロッ トル装置であって、 前 記駆動手段は、 複数配置された前記スロッ トルバルブの一端側の位置に おいて、 前記スロッ トルシャフトに駆動力を及ぼすように配置され、 前 記復帰スプリングは、 前記駆動手段の駆動力が及ぼされる近傍に配置さ れ、 前記スロッ トルボデ一は、 前記吸気通路同士の間において、 前記ス ロットルシャフトを支持する軸受を有する、 ことを特徴とする多連スロ ットル装置。
4 . 前記復帰スプリングは、 前記ス口ッ トルシャフトに沿って配置 され異なる付勢力を及ぼす複数の復帰スプリングを含み、 前記複数の復 帰スプリングのうち最も大きレ、付勢力を及ぼす復帰スプリングが、 前記 駆動手段の駆動力が及ぼされる近傍に配置されている、 ことを特徴とす る請求の範囲 1ないし 3いずれかに記載の多連ス口ットル装置。
5 . 前記スロッ トルポデ一は、 前記複数の吸気通路をそれぞれ画定 しかつ前記スロットルシャフトの伸長方向において相互に連結される複 数のスロットルポデ一からなり、 前記複数のスロットルボデ一は、 前記 軸受を嵌合する嵌合部を有する、 ことを特徴とする請求の範囲 1ないし 4いずれかに記載の多連スロッ トル装置。
6 . 前記複数のスロットルボデ一は、 相互の離隔距離を調整するス ぺーサを介して連結されている、 ことを特徴とする請求の範囲 5記載の 多連スロッ トル装置。
7 . 前記スぺーサは、 前記スロッ トルボデ一に対して前記軸受を固 定するように形成されている、 ことを特徴とする請求の範囲 6記載の多 連スロッ トル装置。
8 . 前記複数のスロットルバルブは、 回転中心から遠ざかるに連れ てその断面が先細りに形成されている、 ことを特徴とする請求の範囲 1 ないし 7いずれかに記載の多連スロッ トル装置。
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