特許 6020916 自動二輪車用エンジンの吸気装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6020916

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】自動二輪車用エンジンの吸気装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 35/00 20060101AFI20161020BHJP

   F02D 9/10 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   F02D35/00 364D

   F02D9/10 H

   F02D35/00 364G

   F02D35/00 360F

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-57732(P2013-57732)

(22)【出願日】2013年3月21日

(65)【公開番号】特開2014-181646(P2014-181646A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2016年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】100071870

【弁理士】

【氏名又は名称】落合 健

(74)【代理人】

【識別番号】100097618

【弁理士】

【氏名又は名称】仁木 一明

(74)【代理人】

【識別番号】100152227

【弁理士】

【氏名又は名称】▲ぬで▼島 愼二

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 大地

(72)【発明者】

【氏名】森田 紳一郎

【審査官】 櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０７４３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２７０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０６４１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５５２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５５５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−１２２２４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−０８１２３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−１６２３６０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ３５／００

Ｆ０２Ｄ ９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心部に吸気道（２）を有するスロットルボディ（１）と、このスロットルボディ（１）に水平に支承される弁軸（５ａ）を有し、吸気道（２）を開閉するスロットル弁（５）と、スロットルボディ（１）一側の取り付け面（１５）に取り付けられるセンサハウジング（１７）に、スロットル弁（５）の弁軸（５ａ）の軸線（Ｙ）上にあって、その弁軸（５ａ）の回転をスロットル弁（５）の開度として検出するスロットルセンサ（１８）、スロットル弁（５）より上流側の吸気道（２）の吸気温度を検出する吸気温センサ（１９）、並びにスロットル弁（５）より下流側の吸気道（２）の吸気負圧を検出する吸気圧センサ（２０）を付設してなるセンサユニット（１６）と、を備え、前記スロットルセンサ（１８）、吸気温センサ（１９）及び吸気圧センサ（２０）を、前記センサハウジング（１７）における三角形（３５）の頂点に各中心を置くように配置し、且つ吸気圧センサ（２０）を、その中心が上記三角形（３５）の最上部の頂点に来るように配置し、前記吸気圧センサ（２０）のセンサチップ（２０ｂ）が臨む受圧室（２０ａ）を、吸気圧伝達通路（３８）を介して、スロットル弁（５）より下流側の吸気道（２）に開口する検出孔（３７）に連通した自動二輪車用エンジンの吸気装置において、
前記検出孔（３７）を、スロットルボディ（１）の、エンジンの吸気管（５５）が接合される下流側端面（１ａ）に沿って延在する縦溝状に形成し、前記吸気圧伝達通路（３８）は前記取り付け面（１５）に沿って延在する通溝（３８ｃ）と、該通溝（３８ｃ）及び前記検出孔（３７）を連通する横孔（３８ａ，３８ｂ）とを備え、前記横孔（３８ａ，３８ｂ）が前記通溝（３８ｃ）に開口する方向は、前記通溝（３８ｃ）が延在する方向から屈曲しており、前記横孔（３８ａ，３８ｂ）が前記検出孔（３７）に開口する方向は、前記検出孔（３７）が延在する方向から屈曲していることを特徴とする、自動二輪車用エンジンの吸気装置。

【請求項2】

請求項１記載の自動二輪車用エンジンの吸気装置において、
前記横孔（３８ａ，３８ｂ）は、延在する向きが互いに屈曲している第１横孔（３８ａ）と第２横孔（３８ｂ）とによって構成されていることを特徴とする、自動二輪車用エンジンの吸気装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の自動二輪車用エンジンの吸気装置において、
前記吸気圧伝達通路（３８）は、前記通溝（３８ｃ）から屈曲して前記受圧室（２０ａ）に開口する第３横孔（３８ｄ）を有していることを特徴とする、自動二輪車用エンジンの吸気装置。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか１項に記載の自動二輪車用エンジンの吸気装置において、
前記吸気圧伝達通路（３８）の前記受圧室（２０ａ）への開口部よりも上方に前記センサチップ（２０ｂ）をオフセット配置したことを特徴とする、自動二輪車用エンジンの吸気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中心部に水平方向の吸気道を有するスロットルボディと、このスロットルボディに水平に支承される弁軸を有し、吸気道を開閉するスロットル弁と、スロットルボディ一側の取り付け面に取り付けられるセンサハウジングに、スロットル弁の弁軸の軸線上にあって、その弁軸の回転をスロットル弁の開度として検出するスロットルセンサ、スロットル弁より上流側の吸気道の吸気温度を検出する吸気温センサ、並びにスロットル弁より下流側の吸気道の吸気負圧を検出する負圧センサを付設してなるセンサユニットとを備える、自動二輪車用エンジンの吸気装置の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

かゝるエンジン用吸気装置は、特許文献１に開示されるように、既に知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−１２７０９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

かゝる自動二輪車用エンジンの吸気装置では、その軽量化のために、スロットルボディの軸方向寸法の短縮化の要請がある。しかしながら、従来のかゝる自動二輪車用エンジンの吸気装置では、センサハウジングに付設される吸気圧センサは、スロットル弁より下流側の吸気道の吸気圧を検出する関係から、センサハウジングにおいて、弁軸より吸気道の下流側に配置していたので、その吸気圧センサがスロットルボディの軸方向寸法の短縮化を妨げている。またセンサハウジングにおいて、吸気温センサ及び吸気圧センサを弁軸を境にして吸気道の上流側及び下流側に分散して配置するので、センサハウジングのコンパクト化も困難である。

【0005】

本発明は、かゝる点に鑑みてなされたもので、スロットルボディの軸方向寸法の短縮化を可能にすると共に、センサハウジングのコンパクト化も可能にする前記自動二輪車用エンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、中心部に吸気道を有するスロットルボディと、このスロットルボディに水平に支承される弁軸を有し、吸気道を開閉するスロットル弁と、スロットルボディ一側の取り付け面に取り付けられるセンサハウジングに、スロットル弁の弁軸の軸線上にあって、その弁軸の回転をスロットル弁の開度として検出するスロットルセンサ、スロットル弁より上流側の吸気道の吸気温度を検出する吸気温センサ、並びにスロットル弁より下流側の吸気道の吸気負圧を検出する吸気圧センサを付設してなるセンサユニットと、を備え、前記スロットルセンサ、吸気温センサ及び吸気圧センサを、前記センサハウジングにおける三角形の頂点に各中心を置くように配置し、且つ吸気圧センサを、その中心が上記三角形の最上部の頂点に来るように配置し、前記吸気圧センサのセンサチップが臨む受圧室を、吸気圧伝達通路を介して、スロットル弁より下流側の吸気道に開口する検出孔に連通した自動二輪車用エンジンの吸気装置において、前記検出孔を、スロットルボディの、エンジンの吸気管が接合される下流側端面に沿って延在する縦溝状に形成し、前記吸気圧伝達通路は、前記取り付け面に沿って延在する通溝と、該通溝及び前記検出孔を連通する横孔とを備え、前記横孔が前記通溝に開口する方向は、前記通溝が延在する方向から屈曲しており、前記横孔が前記検出孔に開口する方向は、前記検出孔が延在する方向から屈曲していることを第１の特徴とする。

【0007】

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記横孔は、延在する向きが互いに屈曲している第１横孔と第２横孔とによって構成されていることを第２の特徴とする。

【0008】

また本発明は、第１又は第２の特徴に加えて、前記吸気圧伝達通路は、前記通溝から屈曲して前記受圧室に開口する第３横孔を有していることを第２の特徴とする。

【0009】

さらに本発明は、第１〜第３の何れかの特徴に加えて、前記吸気圧伝達通路の前記受圧室への開口部より上方に前記センサチップをオフセット配置したことを第４の特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の第１の特徴によれば、前記スロットルセンサ、吸気温センサ及び吸気圧センサを、前記センサハウジングにおける三角形の頂点に各中心を置くように配置したので、センサハウジングにおいて、スロットルセンサ、吸気温センサ及び吸気圧センサを集中的に配置することになり、したがって特に吸気圧センサに干渉されることなくスロットルボディの軸方向長さの短縮化が可能となり、スロットルボディのコンパクト化及び軽量化を図ることができ、同時にセンサハウジングのコンパクト化をも図ることができる。

【0011】

しかも、吸気圧センサを、その中心が上記三角形の最上部の頂点に来るように配置し、前記吸気圧センサのセンサチップが臨む受圧室を、吸気圧伝達通路を介して、スロットル弁より下流側の吸気道に開口する検出孔に連通したので、エンジンのバックファイヤ時、吹き返しガスに含まれる煤や水分等の異物は、それに作用する重力と、長い吸気圧伝達通路の流路抵抗により、吸気圧センサ２０の受圧室に侵入し難く、吸気圧センサ２０のセンサチップ２０ｂへの異物の接触を防ぐことができる。

【0012】

また、前記検出孔を、スロットルボディの、エンジンの吸気管が接合される下流側端面に開口する縦溝状に形成し、前記吸気圧伝達通路は、前記取り付け面に沿って延在する通溝と、該通溝及び前記検出孔を連通する横孔とを備え、前記横孔が前記通溝に開口する方向は、前記通溝が延在する方向から屈曲しており、前記横孔が前記検出孔に開口する方向は、前記検出孔が延在する方向から屈曲しているので、エンジンの吹き返しガスに含まれる煤や水分等の異物は、検出孔に侵入し難く、また万一、その異物が吹き返しガスと共に侵入しても、その吹き返しガスが吸気圧センサの受圧室に達するまでに、長い吸気圧伝達通路を通過しながら複数の曲がり角に衝突することにより、エネルギを効果的に減衰され、その結果、吹き返しガスから異物は途中で分離され、その異物の受圧室への侵入を防ぐことができる。

【0013】

本発明の第４の特徴によれば、前記吸気圧伝達通路の前記受圧室への開口部より上方に前記センサチップをオフセット配置したので、万一、上記異物が吸気圧伝達通路から受圧室に侵入しても、受圧室に臨むセンサチップは、第３横孔からその上方にオフセット配置されているから、吸気圧伝達通路から受圧室に落下した異物がセンサチップに接触するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る自動二輪車用エンジンの吸気装置の縦断平面図。

【図2】図１の２矢視図。

【図3】図２の３−３線断面図。

【図4】図１の４−４線断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて以下に説明する。

【0016】

先ず図１において、本発明の自動二輪車用エンジンの吸気装置は、そのエンジンの吸気管５５に接続されるスロットルボディ１を備えており、このスロットルボディ１の中心部には、車両の前後方向に延びて吸気管５５内に連なる水平方向の吸気道２が形成される。このスロットルボディ１の周壁には、吸気道２を挟んで水平方向に並ぶ一対の軸受孔３、４が形成されており、これら軸受孔３、４により、吸気道２を開閉するバタフライ型スロットル弁５の弁軸５ａが回転自在に支承され、この弁軸５ａは車両の左右方向に延びるよう水平に配置される。軸受孔３から外方に突出する弁軸５ａの一端部には、操縦者によりスロットルワイヤを介して操作されるスロットルドラム８が固着される。

【0017】

上記スロットルドラム８と反対側のスロットルボディ１の側面には、他の側面より一段高い取り付け面１５が形成されており、この取り付け面１５にセンサユニット１６が取り付けられる。

【0018】

図１、図３及び図４において、センサユニット１６は、上記取り付け面１５に接合されるセンサハウジング１７に、スロットルセンサ１８、吸気温センサ１９、吸気圧センサ２０及び信号処理装置２１を取り付けて構成されるもので、これら構成要素について順次説明する。

【0019】

先ず、センサハウジング１７は、その外周の相対向する角部に一対の取り付けボス２５、２５を一体に有しており、これら取り付けボス２５、２５に対応するねじ孔２６、２６…が取り付け面１５に設けられ、各取り付けボス２５に挿通されるボルト２７を対応するねじ孔２６に螺合緊締することにより、センサハウジング１７は取り付け面１５に締結される。

【0020】

スロットルボディ１の取り付け面１５には、弁軸５ａを同心上で囲繞する円形の位置決め凹部５０（図１参照）と、この位置決め凹部５０から半径方向に離間した位置決め孔５２（図３参照）が設けられる。一方、センサハウジング１７は合成樹脂製であって、上記位置決め凹部５０に嵌合する位置決め筒５１（図１参照）と、上記位置決め孔５２に嵌合する位置決めピン５３（図３参照）とが前記取り付けボス２５、２５…と共に、センサハウジング１７の成形時に形成される。

【0021】

またセンサハウジング１７には、図１に示すように、前記軸受孔４と同軸上に配置されるロータ支持孔２８が設けられ、このロータ支持孔２８に、前記弁軸５ａの端部に連結するロータ１８ａが回転自在に支承され、このロータ１８ａと協働してスロットルセンサ１８を構成するステータ１８ｂがセンサハウジング１７に固定される。而して、スロットルセンサ１８は、弁軸５ａの回転をスロットル弁５の開度としてロータ１８ａで検出し、それに対応した電気信号をステータ１８ｂから出力するようになっている。

【0022】

スロットルボディ１には、取り付け面１５からスロットル弁５より上流の吸気道２に達する透孔２９が形成されており、この透孔２９を貫通して先端を吸気道２に臨ませるセンサ保持筒３０がセンサハウジング１７に一体に形成され、このセンサ保持筒３０に吸気道２上流の吸気温度を検知する吸気温センサ１９のセンサチップ１９ａが装着される。

【0023】

またセンサハウジング１７の外側面にセンサ保持凹部３１が形成され、このセンサ保持凹部３１に吸気圧センサ２０が装着される。

【0024】

図４に示すように、以上において、吸気温センサ１９は、スロットルセンサ１８より吸気道２の上流側に配置され、また吸気圧センサ２０は、スロットルセンサ１８より吸気道２の上流側に且つ吸気温センサ１９の上方に配置される。而して、スロットルセンサ１８、吸気温センサ１９及び吸気圧センサ２０は、センサハウジング１７の弁軸５ａの軸線Ｙより吸気道２の上流側で、三角形３５の頂点に各中心を置くように配置され、且つ吸気圧センサ２０は、その中心が最上部の頂点に来るように配置される。その最上部の頂点は、吸気道２の軸線よりも上方に配置される。

【0025】

図２〜図４に示すように、この吸気圧センサ２０のセンサチップ２０ｂが臨む受圧室２０ａには、スロットル弁５より下流側の吸気道２に下向きに開口する検出孔３７が吸気圧伝達通路３８を介して連通される。検出孔３７の吸気道２への開口部は、吸気道２の軸線よりも上方に配置される。

【0026】

検出孔３７は、スロットルボディ１の、吸気管５５が接合される下流側端面に縦溝状に形成され、吸気圧伝達通路は、上記検出孔３７の上端から屈曲して吸気道２の上流側方向（即ち後方）に延びる第１横孔３８ａと、この第１横孔３８ａから屈曲して前記取り付け面１５に向かう第２横孔３８ｂと、この第２横孔３８ｂから屈曲して吸気道２の軸線よりも上方の場所を通るように延びる、前記取り付け面１５上の通溝３８ｃと、この通溝３８ｃから屈曲して前記受圧室２０ａに開口する第３横孔３８ｄとで構成され、第３横孔３８ｄには、吸気圧の脈動を減衰するオリフィス３９が設けられる。前記受圧室２０ａに臨むセンサチップ２０ｂは、上記第３横孔３８ｄより上方にオフセット配置される（図４参照）。上記検出孔３７、第１、第２横孔３８ａ、３８ｂ及び通溝３８ｃは、スロットルボディ１に設けられ、第３横孔３８ｄはセンサハウジング１７に設けられる。こうして、吸気圧伝達通路３８の受圧室２０ａへの開口部は、検出孔３７の吸気道２への開口部よりも上方に配置される。

【0027】

スロットルボディ１の下流側端面には、吸気道２及び検出孔３７を囲繞して吸気管５５に密接するＯリング４０が装着され、また前記取り付け面１５には、スロットルセンサ１８及び通溝３８ｃを囲繞してセンサハウジング１７に密接するＯリング４１が装着される。

【0028】

センサハウジング１７の外端部には、信号処理装置２１の基板４５が設置される。その際、基板４５には前記スロットルセンサ１８、吸気温センサ１９及び吸気圧センサ２０の端子が接続される。またセンサハウジング１７の一側には、信号処理装置２１を介して上記各種センサ１８〜２０の出力信号を外部に引き出すカプラ４７が一体に形成される。センサハウジング１７には、その開放した外側面を覆うカバー４８が取り付けられる。

【0029】

次に、この実施形態の作用について説明する。

【0030】

エンジンの運転中、スロットルセンサ１８、吸気温センサ１９及び吸気圧センサ２０の各出力信号は、エンジンにおける燃料噴射量、点火時期、ファーストアイドル吸気量等の制御に使用される。

【0031】

ところで、スロットルセンサ１８、吸気温センサ１９及び吸気圧センサ２０は、スロットル弁５の弁軸５ａの軸線Ｙより吸気道２の上流側のセンサハウジング１７における三角形３５の頂点に各中心を置くように配置されるので、センサハウジング１７において、弁軸５ａの軸線Ｙより吸気道２の上流側にスロットルセンサ１８、吸気温センサ１９及び吸気圧センサ２０を集中的に配置することになり、したがって特に吸気圧センサ２０に干渉されることなく弁軸５ａより吸気道２の下流側のスロットルボディ１の軸方向長さの短縮化が可能となり、スロットルボディ１のコンパクト化及び軽量化を図ることができ、同時にセンサハウジング１７のコンパクト化をも図ることができる。

【0032】

しかも、吸気圧センサ２０は、その中心が上記三角形の最上部の頂点に来るように配置され、吸気圧センサ２０のセンサチップ２０ｂが臨む受圧室２０ａは、一部が吸気道２の軸線よりも上方の位置を通る吸気圧伝達通路３８を介して、スロットル弁５より下流側の吸気道２に開口する検出孔３７に連通され、吸気圧伝達通路３８の受圧室２０ａへの開口部は、検出孔３７の吸気道２への開口部よりも上方に配置され、また検出孔３７の吸気道２への開口部は、吸気道２の軸線よりも上方に配置されるので、吸気圧伝達通路３８の受圧室２０ａへの開口部が検出孔の吸気道２への開口部よりも上方位置を占めること、検出孔３７の吸気道２への開口部が吸気道２の軸線よりも上方位置を占めること、並びに検出孔３７から吸気圧センサ２０の受圧室２０ａに至る吸気圧伝達通路３８の一部が吸気道２の軸線よりも上方の場所を通る長いものとなることにより、エンジンのバックファイヤ時、吹き返しガスに含まれる煤や水分等の異物は、それに作用する重力と、長い吸気圧伝達通路３８の流路抵抗により、吸気圧センサ２０の受圧室２０ａに侵入し難く、吸気圧センサ２０のセンサチップ２０ｂへの異物の付着を防ぐことができる。

【0033】

特に、検出孔３７は、スロットルボディ１の、エンジンの吸気管５５が接合される下流側端面に開口する縦溝状に形成され、吸気圧伝達通路３８は、その検出孔３７の上端から屈曲して吸気道２の上流側方向に延びる第１横孔３８ａと、この第１横孔３８ａから屈曲して前記取り付け面１５に向かう第２横孔３８ｂと、この第２横孔３８ｂから屈曲して前記弁軸５ａの上方を横切るように延びる、前記取り付け面１５上の通溝３８ｃと、この通溝３８ｃから屈曲して前記受圧室２０ａに開口する第３横孔３８ｄとで構成されるので、エンジンの吹き返しガスに含まれる煤や水分等の異物は、検出孔３７に侵入し難く、また万一、その異物が吹き返しガスと共に侵入しても、その吹き返しガスが吸気圧センサ２０の受圧室２０ａに達するまでに、長い吸気圧伝達通路を通過しながら複数の曲がり角に衝突することにより、エネルギを効果的に減衰され、その結果、吹き返しガスに含まれる煤等の異物は途中で分離され、その異物の受圧室２０ａへの侵入を防ぐことができる。

【0034】

また万一、上記異物が吸気圧伝達通路３８の最後の第３横孔３８ｄから受圧室２０ａに侵入しても、受圧室２０ａに臨むセンサチップ２０ｂは、第３横孔３８ｄからその上方にオフセット配置されているから、第３横孔３８ｄから受圧室２０ａに落下した異物がセンサチップ２０ｂに付着するのを防ぐことができる。

【0035】

以上により吸気圧センサ２０は、常に吸気道２の下流側の吸気圧を的確に検出することができる。

【0036】

また縦溝状の検出孔３７及び通溝３８ｃは、スロットルボディ１の鋳造時、同時に型成形が可能であり、その上、縦溝状の検出孔３７は、弁軸５ａより吸気道２の下流側のスロットルボディ１の軸方向長さの短縮化に寄与する。

【0037】

図４に示すように、吸気道２を弁軸５ａの軸方向から見て、検出孔３７の吸気道２への開口部は、弁軸５ａに比較的近接して配置されるので、スロットル弁５に対してスロットルボディ１の下流側端部を特に延長させずとも、スロットル弁５のアイドル開度時には、検出孔３７をスロットル弁５から下流側へ充分に離隔することができて、エンジンのブースト圧を的確に検出することができる。

【0038】

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、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。

【符号の説明】

【0039】

１・・・・・スロットルボディ
１ａ・・・・下流側端面
２・・・・・吸気道
５・・・・・スロットル弁
５ａ・・・・弁軸
１５・・・・取り付け面
１６・・・・センサユニット
１７・・・・センサハウジング
１８・・・・スロットルセンサ
１９・・・・吸気温センサ
２０・・・・吸気圧センサ
２０ａ・・・受圧室
２０ｂ・・・センサチップ
３５・・・・三角形
３７・・・・検出孔
３８・・・・吸気圧伝達通路
３８ａ・・・第１横孔
３８ｂ・・・第２横孔
３８ｃ・・・通溝
３８ｄ・・・第３横孔
５５・・・・吸気管
Ｙ・・・・・軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】