特許 7401407 エンジンのスロットル装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】エンジンのスロットル装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 9/10 20060101AFI20231212BHJP

   F02D 9/02 20060101ALI20231212BHJP

   F16H 37/04 20060101ALI20231212BHJP

   F16H 37/02 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

F02D9/10 G

F02D9/02 351P

F16H37/04

F16H37/02 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020127059

(22)【出願日】2020-07-28

(65)【公開番号】P2022024450

(43)【公開日】2022-02-09

【審査請求日】2023-04-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000177612

【氏名又は名称】株式会社ミクニ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】関口 眞一

(72)【発明者】

【氏名】木村 貴彦

【審査官】津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１１７６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７４８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１１７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００１／００３０５１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭６４－２１２３２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ９／００

Ｆ１６Ｈ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンへの装着状態で筒内と連通するスロットルボアが形成され、前記スロットルボア内でスロットル軸によりスロットル弁が開閉可能に支持されたスロットルボディと、
前記スロットルボディに取り付けられたモータと、
前記モータの出力軸に固定された駆動伝達体と、
前記モータの出力軸と平行な１次アイドラ軸に回転可能に支持された被動伝達体と、
前記駆動伝達体と前記被動伝達体とを結ぶ方向に長尺な形状を有して、前記駆動伝達体と前記被動伝達体との間に掛け渡された姿勢で配設されて１次伝達機構を構成し、前記駆動伝達体の回転を前記被動伝達体に伝達する中間伝達体と、
前記被動伝達体の回転を減速しつつ前記スロットル軸に伝達する２次伝達機構と、
を備えたことを特徴とするエンジンのスロットル装置。

【請求項2】

前記１次伝達機構は、ベベルギヤ機構であり、
前記駆動伝達体は、前記モータの出力軸に固定された駆動ベベルギヤであり、
前記被動伝達体は、前記１次アイドラ軸に回転可能に支持された被動ベベルギヤであり、
前記中間伝達体は、前記駆動ベベルギヤと前記被動ベベルギヤとを結ぶ軸線を中心としてベベル軸が回転可能に支持されて、前記ベベル軸の一端に固定された入力ベベルギヤを前記駆動ベベルギヤに噛合させ、前記ベベル軸の他端に固定された出力ベベルギヤを前記被動ベベルギヤに噛合させて、前記駆動ベベルギヤの回転を、前記軸線を中心とした自己の回転運動を介して前記被動ベベルギヤに回転として伝達するベベルユニットである
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンのスロットル装置。

【請求項3】

前記１次伝達機構は、ベルト機構であり、
前記駆動伝達体は、前記モータの出力軸に固定された駆動プーリであり、
前記被動伝達体は、前記１次アイドラ軸に回転可能に支持された被動プーリであり、
前記中間伝達体は、前記駆動プーリと前記被動プーリとの間に張架されて、前記駆動プーリの回転を、前記駆動プーリと前記被動プーリとの間での自己の走行運動を介して前記被動プーリに回転として伝達する無端状ベルトである
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンのスロットル装置。

【請求項4】

前記１次伝達機構は、リンク機構であり、
前記駆動伝達体は、前記モータの出力軸に固定されて、前記出力軸から偏心した位置に連結点を有する駆動アーム部材であり、
前記被動伝達体は、前記１次アイドラ軸に回転可能に支持されて、前記１次アイドラ軸から偏心した位置に連結点を有する被動アーム部材であり、
前記中間伝達体は、一端を前記駆動アーム部材の連結点に相対回転可能に軸支され、他端を前記被動アーム部材の連結点に相対回転可能に軸支されて、前記駆動アーム部材の回転を、前記駆動アーム部材と前記被動アーム部材との間での自己の往復運動を介して前記被動アーム部材に回転として伝達する連結ロッドである
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンのスロットル装置。

【請求項5】

前記２次伝達機構は、前記スロットル軸に固定された最終ギヤを含む複数のギヤからなる
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のエンジンのスロットル装置。

【請求項6】

前記最終ギヤは、前記中間伝達体を介して前記駆動伝達体と前記被動伝達体とが離間配置されて形成されたスペースに配設されている
ことを特徴とする請求項５に記載のエンジンのスロットル装置。

【請求項7】

前記モータは、前記スロットルボディに一体形成されたモータ収容室内に収容され、
前記モータ収容室と前記スロットルボディの前記スロットルボアが形成された部位とが一体化されている
ことを特徴とする請求項６項に記載のエンジンのスロットル装置。

【請求項8】

前記スロットルボディの外側面には、前記スロットル軸及び前記モータの出力軸が突出してカバー部材により閉塞されて、前記１次伝達機構及び前記２次伝達機構を収容する機構室が画成され、
前記カバー部材には、前記機構室を貫通して先端を前記スロットルボディのスロットルボア内に突出させ、前記スロットルボア内を流通する吸気の温度を検出する吸気温センサ、及び前記機構室を貫通する圧力通路を介して前記スロットルボディのスロットルボア内と連通し、前記スロットルボア内を流通する吸気の圧力を検出する吸気圧センサの内の少なくとも何れか一方が設けられ、
前記１次伝達機構及び前記２次伝達機構は、前記スロットル軸に沿った方向から見て前記吸気温センサ及び前記圧力通路の少なくとも何れか一方を避けた位置で前記機構室内に配設されている
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のエンジンのスロットル装置。

【請求項9】

前記スロットルボディは、単一のスロットルボアが形成され、鞍乗り型車両に走行用動力源として搭載された単気筒のエンジンに装着される
ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のエンジンのスロットル装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンのスロットル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示されたスロットル装置では、スロットルボディに形成されたスロットルボア内にスロットル軸によりスロットル弁が開閉可能に支持されている。スロットルボディにはモータが取り付けられ、その出力軸とスロットル軸とがスロットルボディの外側面に突出してギヤカバーにより閉塞され、これにより外側面とギヤカバーとの間にギヤ収容室が画成されている。

【0003】

ギヤ収容室内にはモータの出力軸及びスロットル軸と共にギヤ軸が設けられ、これらの３本の軸は互いに平行に配設されている。モータの出力軸には駆動ギヤが固定され、スロットル軸には被動ギヤが固定され、ギヤ軸には中間ギヤが回転可能に支持されている。中間ギヤは小径部及び大径部を一体成型してなり、大径部は駆動ギヤと噛合し、小径部は被動ギヤと噛合している。このためモータが作動すると、出力軸の回転が駆動ギヤから中間ギヤの大径部に伝達されて減速され、さらに中間ギヤの小径部から被動ギヤに伝達されて減速され、スロットル軸を介したスロットル弁の開閉に応じてスロットルボア内を流通する吸気の量が調整される。以下、このような互いに平行な軸線を中心として順番に回転伝達されるギヤ列を、平行軸ギヤ列と称する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４０５５５４７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、平行軸ギヤ列だけでなく他のギヤ列にも当てはまることであるが、ギヤ収容室内に収容されたギヤ列の配置は、スロットル装置の構造に大きく影響する要素である。例えば、駆動ギヤと被動ギヤとの位置関係に応じてモータの出力軸とスロットル軸との間の軸間距離、ひいてはモータとスロットルボアとの位置関係が決定されることから、ギヤ列の配置はスロットル装置の外形に影響を及ぼす。また、ギヤ収容室内にはギヤ列と共にスロットル開度センサ等のセンサ類が設置されることがあり、その場合にはギヤ列との干渉を防止してセンサ類を配設する必要があるため、ギヤ列の配置はギヤ収容室内でのセンサ類の搭載性に影響を及ぼす。

【0006】

ここで、ギヤ列として平行軸ギヤ列を採用した場合、その駆動ギヤ、中間ギヤ及び被動ギヤは配置の自由度が低い。その主要因は、所期の減速比を達成するために各ギヤのおよその径が定まり、且つそれぞれの径を前提とした互いの噛合により、およその軸間距離も定まってしまうことにある。結果として駆動ギヤと被動ギヤとを十分に接近できないため、モータとスロットルボアとを接近させてスロットル装置をコンパクト化することが困難となっていた。

【0007】

また、各ギヤの配置の自由度が低いことは、ギヤ収容室内にセンサ類を設置する場合に、各ギヤの配置を優先せざるを得ないことを意味する。結果として、各ギヤとの干渉防止のためにセンサ類の設置位置が限定されてしまい、不適切な位置にセンサ類が設置されてしまう場合があった。

【0008】

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、モータの回転をスロットル軸に伝達する伝達機構の配置に関する自由度を向上することができるエンジンのスロットル装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するため、本発明のエンジンのスロットル装置は、エンジンへの装着状態で筒内と連通するスロットルボアが形成され、スロットルボア内でスロットル軸によりスロットル弁が開閉可能に支持されたスロットルボディと、スロットルボディに取り付けられたモータと、モータの出力軸に固定された駆動伝達体と、モータの出力軸と平行な１次アイドラ軸に回転可能に支持された被動伝達体と、駆動伝達体と被動伝達体とを結ぶ方向に長尺な形状を有して、駆動伝達体と被動伝達体との間に掛け渡された姿勢で配設されて１次伝達機構を構成し、駆動伝達体の回転を被動伝達体に伝達する中間伝達体と、被動伝達体の回転を減速しつつスロットル軸に伝達する２次伝達機構と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。

【0010】

その他の態様として、１次伝達機構が、ベベルギヤ機構であり、駆動伝達体が、モータの出力軸に固定された駆動ベベルギヤであり、被動伝達体が、１次アイドラ軸に回転可能に支持された被動ベベルギヤであり、中間伝達体が、駆動ベベルギヤと被動ベベルギヤとを結ぶ軸線を中心としてベベル軸が回転可能に支持されて、ベベル軸の一端に固定された入力ベベルギヤを駆動ベベルギヤに噛合させ、ベベル軸の他端に固定された出力ベベルギヤを被動ベベルギヤに噛合させて、駆動ベベルギヤの回転を、軸線を中心とした自己の回転運動を介して被動ベベルギヤに回転として伝達するベベルユニットとして構成されていてもよい（請求項２）。

【0011】

その他の態様として、１次伝達機構が、ベルト機構であり、駆動伝達体が、モータの出力軸に固定された駆動プーリであり、被動伝達体が、１次アイドラ軸に回転可能に支持された被動プーリであり、中間伝達体が、駆動プーリと被動プーリとの間に張架されて、駆動プーリの回転を、駆動プーリと被動プーリとの間での自己の走行運動を介して被動プーリに回転として伝達する無端状ベルトとして構成されていてもよい（請求項３）。

【0012】

その他の態様として、１次伝達機構が、リンク機構であり、駆動伝達体が、モータの出力軸に固定されて、出力軸から偏心した位置に連結点を有する駆動アーム部材であり、被動伝達体が、１次アイドラ軸に回転可能に支持されて、１次アイドラ軸から偏心した位置に連結点を有する被動アーム部材であり、中間伝達体が、一端を駆動アーム部材の連結点に相対回転可能に軸支され、他端を被動アーム部材の連結点に相対回転可能に軸支されて、駆動アーム部材の回転を、駆動アーム部材と被動アーム部材との間での自己の往復運動を介して被動アーム部材に回転として伝達する連結ロッドとして構成されていてもよい（請求項４）。

【0013】

その他の態様として、２次伝達機構が、スロットル軸に固定された最終ギヤを含む複数のギヤから構成されていてもよい（請求項５）。
その他の態様として、最終ギヤが、中間伝達体を介して駆動伝達体と被動伝達体とが離間配置されて形成されたスペースに配設されていてもよい（請求項６）。

【0014】

その他の態様として、モータが、スロットルボディに一体形成されたモータ収容室内に収容され、モータ収容室とスロットルボディのスロットルボアが形成された部位とが一体化されてもよい（請求項７）。

【0015】

その他の態様として、スロットルボディの外側面に、スロットル軸及びモータの出力軸が突出してカバー部材により閉塞されて、１次伝達機構及び２次伝達機構を収容する機構室が画成され、カバー部材に、機構室を貫通して先端をスロットルボディのスロットルボア内に突出させ、スロットルボア内を流通する吸気の温度を検出する吸気温センサ、及び機構室を貫通する圧力通路を介してスロットルボディのスロットルボア内と連通し、スロットルボア内を流通する吸気の圧力を検出する吸気圧センサの内の少なくとも何れか一方が設けられ、１次伝達機構及び２次伝達機構が、スロットル軸に沿った方向から見て吸気温センサ及び圧力通路の少なくとも何れか一方を避けた位置で機構室内に配設されていてもよい（請求項８）。

【0016】

その他の態様として、スロットルボディに、単一のスロットルボアが形成され、鞍乗り型車両に走行用動力源として搭載された単気筒のエンジンに装着されていてもよい（請求項９）。

【発明の効果】

【0017】

本発明のエンジンのスロットル装置によれば、モータの回転をスロットル軸に伝達する伝達機構の配置に関する自由度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態のスロットル装置を示す斜視図である。

【図2】スロットルボディからギヤカバーを取り外して機構室内のギヤ列を示した斜視図である。

【図3】スロットルボディからギヤカバーを取り外してギヤカバーの内側面を示した斜視図である。

【図4】機構室内での伝達機構及び各センサの配置を示した図である。

【図5】スロットル軸及び最終ギヤを示す図４のV-V線部分断面図である。

【図6】吸気温センサ及び伝達機構を示す図４のVI-VI線断面図である。

【図7】吸気圧センサ及び圧力通路を示す図４のVII-VII線断面図である。

【図8】モータ、伝達機構及びスロットル軸の関係を示した斜視図である。

【図9】モータ、伝達機構及びスロットル軸の関係を図８とは別角度で示した斜視図である。

【図10】第２実施形態における機構室内での伝達機構及び各センサの配置を示した図である。

【図11】モータ、伝達機構及びスロットル軸の関係を示した斜視図である。

【図12】モータ、伝達機構及びスロットル軸の関係を図１１とは別角度で示した斜視図である。

【図13】第３実施形態における機構室内での伝達機構及び各センサの配置を示した図である。

【図14】モータ、伝達機構及びスロットル軸の関係を示した斜視図である。

【図15】モータ、伝達機構及びスロットル軸の関係を図１４とは別角度で示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

《第１実施形態》
以下、本発明を原動機付き自転車に走行用動力源として搭載される単気筒エンジン用のスロットル装置に具体化した第１実施形態を説明する。
スロットル装置１は図示しないエンジンに装着され、運転者のスロットル操作に応じてエンジンの筒内に供給される吸気量を調整する機能を奏する。図１～３に示すように全体としてスロットル装置１は、エンジンの筒内と連通する単一のスロットルボア２内にスロットル軸３によりスロットル弁４が開閉可能に支持されたスロットルボディ５、スロットルボディ５との間で機構室６を画成するカバー部材７、及び機構室６内に突出した出力軸９ａの回転を伝達機構８を介してスロットル軸３に伝達し、スロットル弁４を開閉するモータ９から構成されている。

【0020】

本実施形態のスロットル装置１は、図１に示す姿勢で車両に搭載される。この姿勢に倣って以下の説明では、スロットルボア２の軸線Ｃbに沿った吸気流通方向を前後方向と称し、これと直交するスロットル軸３の軸線Ｃthに沿ったスロットル軸線方向を左右方向と称し、何れの方向とも直交する方向を上下方向と称する。なお、スロットル装置１の搭載姿勢はこれに限るものではなく、種々の姿勢に変更可能である。

【0021】

〈スロットルボディ５〉
図２～５に示すように、スロットルボディ５には前後方向にスロットルボア２が貫設されると共に、その下方に隣接してモータ９を収容したモータ収容室１０が一体形成されている。スロットルボディ５は、スロットルボア２の後端に形成されたフランジ１１を介して図示しないボルトでエンジンの吸気マニホールドに連結され、スロットルボア２の前端には図示しないエアクリーナが連結される。このスロットルボディ５にはスロットルボア２を貫通してスロットル軸３が配設され、軸受１２により回動可能に支持されている。スロットルボア２内においてスロットル軸３にはスロットル弁４が一対のビス１３により固定され、エンジンの運転中には、スロットル軸３の回動に伴ってスロットル弁４が開閉してスロットルボア２内を流通する吸気の量が調整される。

【0022】

〈機構室６〉
スロットル軸３はスロットルボディ５内で右方に向けて延設され、その端部はスロットルボディ５の右側面１４から外部に突出している。スロットルボディ５の右側面１４は、周囲に周壁１４aが形成されて右方に向けて開口する凹状をなしている。周壁１４ａによりスロットル軸３の端部が包囲されており、スロットル軸線Ｃthと平行な軸線Ｃmに沿った姿勢でモータ９の出力軸９ａも右側面１４の周壁１４ａ内に突出している。この右側面１４は、本発明のスロットルボディの外側面に相当するものである。

【0023】

スロットルボディ５の右側面１４には、左方に開口する凹状をなすカバー部材７が配設され、図示はしないがカバー部材７の周囲は、パッキンを介して右側面１４の周壁１４ａに重ねられてビスにより締結されている。このカバー部材７により右側面１４が閉塞され、カバー部材７と右側面１４との間には、上下方向に延びた長方形状をなす機構室６が画成されている。

【0024】

図２，４，６に示すように機構室６内において、モータ９の出力軸９ａとスロットル軸３とは伝達機構８を介して接続されている。モータ９が作動すると、出力軸９ａの回転が伝達機構８により減速されつつスロットル軸３に伝達され、戻りバネ１５の付勢力に抗してスロットル軸３が回動して上記のようにスロットル弁４を開閉する。伝達機構８の構成は本発明の特徴部分であるため、その詳細は後述する。

【0025】

〈カバー部材７、吸気温センサ１８、吸気圧センサ１９〉
図２，３，６，７に示すように、カバー部材７は合成樹脂材料を射出成型して製作されており、その内側面には基板１７及び図示しない複数の端子が部分的に埋設されると共に、吸気温センサ１８及び吸気圧センサ１９が埋設されている。本実施形態では、カバー部材７を製作する際にインサート成型により各部材１７～１９を埋設しているが、その製法はこれに限るものではなく任意に変更可能である。

【0026】

図６に示すように、吸気温センサ１８の一対の端子１８ｂは基板１７に接続されて左方に延設され、その先端にセンサ本体１８ａが支持されている。カバー部材７の内側面には、射出成型の際に左方に延びる棒状をなす封止体１８ｃが一体形成され、この封止体１８ｃにセンサ本体１８ａ及び端子１８ｂが埋設されて吸気温センサ１８を構成している。

【0027】

カバー部材７がスロットルボディ５に結合された状態では、吸気温センサ１８は機構室６を貫通してスロットルボディ５に形成された貫通孔２０内に挿入され、先端がスロットルボア２内のスロットル弁４よりも前側位置に突出している。このため、封止体１８ｃの先端に埋設されているセンサ本体１８ａには、スロットルボア２内を流通する吸気の温度が伝達される。例えば吸気温センサ１８としては、温度変化に応じて抵抗が変化するサーミスタ等を用いることができ、抵抗が吸気温と相関する電気信号に変換されて出力される。

【0028】

図７に示すように、吸気圧センサ１９のセンサ本体１９ａはカバー部材７に埋設され、その端子１９ｂが基板１７に接続されている。カバー部材７の内側面には、射出成型の際に左方に延びるパイプ状をなす圧力通路２１が一体形成され、先端が左方に開放されている。カバー部材７内にはセンサ本体１９ａの左側に隣接して圧力室２２が形成され、圧力通路２１の内部はカバー部材７内で右方に延設されて圧力室２２と連通している。カバー部材７がスロットルボディ５に結合された状態では、圧力通路２１は機構室６を貫通してスロットルボディ５に形成された貫通孔２３内に挿入され、先端がスロットルボア２内のスロットル弁４よりも後側位置に開口している。結果として吸気圧センサ１９のセンサ本体１９ａは、圧力室２２及び圧力通路２１を介してスロットルボア２内と連通し、内部を流通する吸気の圧力がセンサ本体１９ａに作用する。

【0029】

例えば吸気圧センサ１９としては、半導体式圧力センサや歪みゲージ式圧力センサ等を用いることができる。これらの圧力センサの原理は周知のため詳細は説明しないが、半導体圧力センサは、シリコンゲージを形成したダイヤフラム受圧面に圧力を作用させて、圧力に応じたシリコンゲージの撓みによる抵抗変化（ピエゾ抵抗効果）を吸気圧と相関する電気信号に変換して出力する。また歪みゲージ式圧力センサは、裏面に抵抗ブリッジを貼った金属ダイヤフラムに圧力を作用させて、金属ダイヤフラムの撓みに応じた抵抗ブリッジの電圧変化を吸気圧と相関する電気信号に変換して出力する。

【0030】

カバー部材７の外側面の下部には端子収容部２４が一体形成され、その内部には、カバー部材７内に埋設された図示しない複数の端子の一端が整列配置されてコネクタ２５を構成している。各端子はカバー部材７内を延設され、その内の２本の端子はモータ９に接続され、残りの端子は基板１７を介して吸気温センサ１８及び吸気圧センサ１９に接続されている。

【0031】

図示はしないが、車体へのスロットル装置１の搭載状態ではコネクタ２５に車体側コネクタが接続され、スロットル装置１は車体側コネクタ及びハーネスを介して車体に搭載されたＥＣＵと電気的に接続される。そして、エンジンの運転中には、ＥＣＵからハーネス、車体側コネクタ、端子及び基板１７を介してモータ９及び各センサ１８，１９に電力が供給されて作動すると共に、各センサ１８，１９から出力された検出信号が上記とは逆の経路を辿ってＥＣＵに入力される。

【0032】

ところで、モータの回転をスロットル軸に伝達する伝達機構として平行軸ギヤ列を用いた特許文献１の技術では、各ギヤの配置の自由度が低いため、スロットル装置のコンパクト化が妨げられると共に、ギヤ収容室内でのセンサ類の設置位置が制限されてしまうという問題があった。

【0033】

その主要因は、上述のように、平行軸ギヤ列では、所期の減速比を達成するために各ギヤのおよその径が定まり、且つそれぞれの径を前提とした互いの噛合により、およその軸間距離も定まってしまうためである。また、このような配置の自由度とは別に、例えば特許文献１の図１に示すように、平行軸ギヤ列では、スロットル軸に沿った方向から見たときに各ギヤが円形状若しくは扇状をなして大きな投影面積を有し、この点もスロットル装置のコンパクト化やセンサ類の設置を妨げる要因になっている。

【0034】

以上の不具合を鑑みて本発明者は、モータ９の出力軸９ａの回転をスロットル軸３に伝達する伝達機構８を１次伝達機構２７と２次伝達機構２８とに区分けし、１次伝達機構２７を平行軸ギヤ列とは別の構成とする対策を見出した。この第１実施形態では、１次伝達機構２７としてベベルギヤ機構２７-１を採用しており、以下、ベベルギヤ機構２７-１を含めた伝達機構８の構成を説明する。

【0035】

〈伝達機構８〉
まずベベルギヤ機構２７-１について説明する。図４，６，８，９に示すようにスロットルボディ５の右側面１４上において、モータ９の出力軸９ａの直上位置、詳しくは出力軸９ａと前後方向で一致し、且つスロットル軸３よりも上方位置には、モータ９の出力軸線Ｃmと平行な軸線Ｃidに沿った姿勢で１次アイドラ軸２９が立設されている。モータ９の出力軸９ａには駆動ベベルギヤ３０が固定され、１次アイドラ軸２９には被動ベベルギヤ３１が回転可能に支持され、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１との間にはベベルユニット３２が掛け渡された姿勢で配設されている。また、被動ベベルギヤ３１の左側には、より小径のピニオンギヤ３３が一体形成されている。駆動ベベルギヤ３０が本発明の駆動伝達体に相当し、被動ベベルギヤ３１が本発明の被動伝達体に相当し、ベベルユニット３２が本発明の中間伝達体に相当するものである。

【0036】

ベベルユニット３２は、上下方向に延設されたベベル軸３２ａの下端に入力ベベルギヤ３２ｂを固定し、上端に出力ベベルギヤ３２ｃを固定してなる。入力ベベルギヤ３２ｂが駆動ベベルギヤ３０に噛合し、出力ベベルギヤ３２ｃが被動ベベルギヤ３１に噛合し、これによりベベルギヤ機構２７-１が構成されている。結果としてベベルユニット３２は、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１とを結ぶ上下方向に長尺な形状を有している。カバー部材７に一体形成された軸受部３４にベベル軸３２ａが回転可能に支持され、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１とを結ぶ上下方向に沿った軸線Ｃgを中心として、ベベルユニット３２全体が回転するようになっている。

【0037】

従って、モータ９が作動して駆動ベベルギヤ３０が回転すると、その回転が入力ベベルギヤ３２ｂに伝達されて軸線Ｃgを中心としてベベルユニット３２が回転し、出力ベベルギヤ３２ｃから被動ベベルギヤ３１へと回転が伝達される。即ち、駆動ベベルギヤ３０の回転は、軸線Ｃgを中心としたベベルユニット３２の回転運動を介して被動ベベルギヤ３１に回転として伝達される。このときの回転伝達は、モータ９の出力軸９ａの回転方向に応じて正逆両方向で行われ、この点は、以下に述べる第２及び第３実施形態の１次伝達機構２７－２，２７－３でも同様である。
なお、駆動ベベルギヤ３０、ベベルユニット３２の入力ベベルギヤ３２ｂ及び出力ベベルギヤ３２ｃの径はほぼ等しいが、これに対して被動ベベルギヤ３１の径は若干大きいため、このベベルギヤ機構２７-１による回転伝達は多少の減速を伴って行われる。

【0038】

次いで、２次伝達機構２８について述べると、図４，８，９に示すようにスロットルボディ５の右側面１４上において、１次アイドラ軸２９よりも後方位置で且つ僅かに下方位置には、モータ９の出力軸９ａと平行な姿勢で２次アイドラ軸３５が立設されている。２次アイドラ軸３５には中間ギヤ３６が回転可能に支持され、スロットル軸３には最終ギヤ３７が固定されている。中間ギヤ３６は、右側の大径部３６ａと左側の小径部３６ｂとを一体形成してなり、大径部３６ａが被動ベベルギヤ３１のピニオンギヤ３３と噛合し、小径部３６ｂが最終ギヤ３７と噛合している。

【0039】

従って、被動ベベルギヤ３１の回転は、ピニオンギヤ３３から中間ギヤ３６の大径部３６ａに伝達されて減速され、小径部３６ｂから最終ギヤ３７に伝達されて減速される。結果としてモータ９の出力軸９ａの回転は、１次伝達機構２７で１段、２次伝達機構２８で２段の計３段階の減速を経てスロットル軸３に伝達されてスロットル弁４を開閉させる。なお、バタフライ式のスロットル弁４が全開と全閉との間で開閉するときの角度領域は90°より若干小さいため、最終ギヤ３７は、中間ギヤ３６の小径部３６ｂとの噛合のために必要な領域だけに歯が形成された扇状をなしている。

【0040】

〈ベベルギヤ機構２７-１により得られる作用効果〉
上記のように構成されたベベルギヤ機構２７-１は、伝達機構８を構成する各ギヤの配置に関する自由度を向上させると共に、例えば特許文献１等に記載の平行軸ギヤ列に比較して、右方視における投影面積を縮小する役割を果たしている。以下、これらの作用効果について説明する。

【0041】

ベベルギヤ機構２７-１による回転伝達の機能は、例えば図４中の左側に示すようにベベルユニット３２のベベル軸３２ａを延長しても、右側に示すようにベベル軸３２ａを短縮しても、何ら問題なく得られる。そして、ベベル軸３２ａの長さを変更すれば、モータ９の出力軸９ａと１次アイドラ軸２９との間の軸間距離Ｌ、換言すると駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１との間隔を任意に変更でき、それに伴って２次伝達機構２８を構成する各ギヤの配置も変更できる。加えて、モータ９と共にベベルギヤ機構２７-１全体の前後方向の位置を変更することも可能である。以上の要因により、伝達機構８を構成する各ギヤの配置に関する自由度が向上するのである。

【0042】

このような特徴を活かして本実施形態では、ベベルユニット３２を介して駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１とを離間配置しており、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１との間に形成されたスペースを利用して最終ギヤ３７を配設している。これにより、最終ギヤ３７に連結されているスロットル軸３がモータ９の出力軸９ａに接近配置されている。これに対して特許文献１の技術では、所期の減速比を達成するために駆動ギヤと被動ギヤとの間に中間ギヤが介在しているため、この中間ギヤによりスロットル軸とモータの出力軸との接近配置が妨げられている。従って、特許文献１の技術に比較して本実施形態では、スロットルボディ５のモータ収容室１０とスロットルボア２が形成された部位とを接近配置して、スロットル装置１をコンパクト化することができる。

【0043】

しかも、離間配置された駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１との間のスペースは、センサ類の設置、詳しくは、機構室６を貫通する吸気温センサ１８と吸気圧センサ１９の圧力通路２１との設置にも利用されている。

【0044】

吸気温や吸気圧の検出のために吸気温センサ１８及び圧力通路２１のそれぞれの先端はスロットルボア２内に臨んでおり、これらの吸気温センサ１８及び圧力通路２１の基端はカバー部材７に接続されている。スロットル装置１を簡素な構造とするには、吸気温センサ１８及び圧力通路２１を単純な直線状とすることが望ましく、必然的に機構室６内においてはスロットル軸３の周辺に配設されることになる。

【0045】

詳しくは図４の右方視において、即ち本発明の「スロットル軸に沿った方向」から見た場合において、吸気温センサ１８はスロットル軸線Ｃthよりも前方に配設されている。結果として吸気温センサ１８は、スロットルボア２のスロットル弁４より上流側の吸気温度を検出する位置に配設されている。また、吸気圧センサ１９はスロットル軸線Ｃthよりも後方且つ下方に配設され、それに伴って圧力通路２１もスロットル軸線Ｃthよりも後方且つ下方に配設されている。結果として圧力通路２１は、スロットルボア２のスロットル弁４より下流側の吸気負圧を検出する位置に配設されている。

【0046】

このような機構室６内での吸気温センサ１８及び圧力通路２１の適切な配置を優先した場合、図４の右方視において、これらの吸気温センサ１８及び圧力通路２１を避けた位置に１次伝達機構２７及び２次伝達機構２８を配設する必要が生じる。この要求は、上記したベベルユニット３２を介して駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１とを離間させ、その間に最終ギヤ３７を設けた配置により達成されている。

【0047】

詳しくは、スロットル軸線Ｃthよりも前方に配設された吸気温センサ１８は、結果としてベベルユニット３２に近接することになる。しかしながら、ベベル軸３２ａの両端にベベルギヤ３２ｂ，３２ｃを設けた形状のベベルユニット３２は、元々図４に示す右方視の投影面積が小さい。また、ベベル軸３２ａの長さ変更や前後方向の位置変更により、吸気温センサ１８との相対位置を調整することも容易である。このため、吸気温センサ１８を避けた位置にベベルユニット３２を配設することが可能となる。

【0048】

また、スロットル軸線Ｃthよりも後方且つ下方に配設された圧力通路２１は、結果として最終ギヤ３７に近接することになる。しかしながら、最終ギヤ３７は、上方に配設された中間ギヤ３６の小径部３６ｂとの噛合のために、歯が形成された円弧部分を上側とした扇状をなしており、換言すると、主としてスロットル軸線Ｃthよりも上側の領域で回動する。このため、圧力通路２１を避けた位置に最終ギヤ３７を配設することが可能となる。以上の理由により、吸気温センサ１８及び圧力通路２１を適切な位置に保ったまま、これらの部材１８，２１を避けた位置に１次伝達機構２７及び２次伝達機構２８を配設して干渉防止をすることができる。

【0049】

仮に特許文献１のスロットル装置において、ギヤ収容室内にセンサ類を設置する場合には、主として中間ギヤとの干渉を防止する必要が生じる。しかしながら、所期の減速比の達成のために中間ギヤを大きく位置変更することは困難であり、且つスロットル軸に沿った方向から見たときに中間ギヤは円形状をなして大きな投影面積を有する。このため、中間ギヤを避けてセンサ類を適切に配設することは困難であり、干渉防止のために不適切な位置にセンサ類を設置せざるを得ない。このように本実施形態のスロットル装置１は、機構室６内へのセンサ類の搭載性にも優れている。

【0050】

一方、上記のように駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１との間に最終ギヤ３７を設けた配置を保った上で、ベベル軸３２ａの長さを変更できる。

【0051】

図４中の左側の仕様では、ベベルユニット３２のベベル軸３２ａの延長により、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１との間のスペースが上下方向に拡大されている。これにより伝達機構８への干渉を防止した上で、機構室６内において吸気温センサ１８及び圧力通路２１を配設可能な領域が拡大されている。

【0052】

上記のように機構室６内において吸気温センサ１８及び圧力通路２１はスロットル軸３の周辺に配設されるが、例えば他の部材との干渉防止等を目的として、スロットル軸３からある程度離間した位置に配設されることもあり得る。このような場合には拡大した領域を利用して、例えば図中に二点鎖線で示すように吸気温センサ１８及び圧力通路２１をそれぞれ下方に位置変更できる。結果として、この仕様においては、機構室６内へのセンサ類の搭載性を一層向上することができる。

【0053】

また右側の仕様では、吸気温センサ１８及び圧力通路２１との干渉を防止した上で、ベベルユニット３２のベベル軸３２ａの短縮により、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１との間のスペースが縮小されている。このため図４，５に示すように、左側の仕様に比較して、モータ９の出力軸９ａとスロットル軸３との間の軸間距離が寸法Ｌ1だけ縮小され、スロットルボディ５のモータ収容室１０とスロットルボア２が形成された部位とが一層接近配置されている。このためモータ収容室１０とスロットルボア２が形成された部位との間にリブ３８を形成し、このリブ３８を介して一体化することができる。

【0054】

スロットル装置１には車両の走行振動やエンジンの振動等が常に入力され、特に重量物であるモータ９を収容したモータ収容室１０とスロットルボア２が形成された部位との結合箇所には、振動に起因する応力が集中し易い。リブ３８を介した一体化により、スロットルボア２が形成された部位に対するモータ収容室１０のオーバーハングが図５中のＬ2からＬ3に縮小される。これにより結合箇所にクラックが発生する等のトラブルが未然に防止され、スロットル装置１の耐震性を向上できるという別の利点が得られる。

【0055】

このように、スロットル装置１が使用される状況や要求に応じてベベル軸３２ａの長さを変更できる。ただし、ベベル軸３２ａの長さ変更したとしても、センサ類の搭載の邪魔にはならない。

【0056】

《第２実施形態》
次いで、第２実施形態を説明する。第１実施形態との相違点は、１次伝達機構２７の構成にあり、その他の構成、例えばスロットルボディ５の基本構成や２次伝達機構２８等は第１実施形態と同一であるため、重複する説明は省略して相違点を重点的に述べる。

【0057】

本実施形態では、１次伝達機構２７としてベルト機構２７-２を採用している。図１０～１２に示すように、機構室６内において、モータ９の出力軸９ａには駆動プーリ１０１が固定され、１次アイドラ軸２９には被動プーリ１０２が回転可能に支持されている。駆動プーリ１０１と被動プーリ１０２との間には無端状ベルト１０３が掛け渡された姿勢で配設され、これによりベルト機構２７-２が構成されている。詳しくは、無端状ベルト１０３の下部が駆動プーリ１０１の外周に巻回され、無端状ベルト１０３の上部が被動プーリ１０２の外周に巻回されている。このため無端状ベルト１０３は、駆動プーリ１０１と被動プーリ１０２とを結ぶ上下方向に長尺な形状を有して、両プーリ１０１，１０２間に弛みなく張架されている。

【0058】

駆動プーリ１０１が本発明の駆動伝達体に相当し、被動プーリ１０２が本発明の被動伝達体に相当し、無端状ベルト１０３が本発明の中間伝達体に相当するものである。なお、無端状ベルト１０３としては、歯や突起を有して各プーリ１０１，１０２との間に滑りを生じないコグドベルト、或いは歯や突起を有しないベルト、或いはチェーンを用いてもよい。

【0059】

従って、モータ９が作動して駆動プーリ１０１が回転すると、その回転を受けて、無端状ベルト１０３が駆動プーリ１０１と被動プーリ１０２との間で環状の軌跡を辿って走行して被動プーリ１０２を回転させる。なお、駆動プーリ１０１に対して被動プーリ１０２の径は若干大きいため、このベルト機構２７-２による回転伝達は多少の減速を伴って行われる。

【0060】

ベルト機構２７-２により得られる作用効果は、第１実施形態のベベルギヤ機構２７-１と共通する。即ち、無端状ベルト１０３の長さを変更すれば、モータ９の出力軸９ａと１次アイドラ軸２９との間の軸間距離Ｌを変更でき、ベルト機構２７-２全体の前後位置も変更可能なため、伝達機構８を構成する各ギヤの配置に関する自由度を向上できる。また無端状ベルト１０３は、図１０に示す右方視の投影面積が小さく、且つ図１０に示すように無端状ベルト１０３の環内に吸気温センサ１８を配置することも可能である。このような特徴を活かして本実施形態においても、無端状ベルト１０３を介して駆動プーリ１０１と被動プーリ１０２とを離間配置し、その間に形成されたスペースを利用して最終ギヤ３７を配設しており、第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。

【0061】

《第３実施形態》
次いで、第３実施形態を説明する。第１実施形態との相違点は、１次伝達機構２７の構成にあり、その他の構成、例えばスロットルボディ５の基本構成や２次伝達機構２８等は第１実施形態と同一であるため、重複する説明は省略して相違点を重点的に述べる。

【0062】

本実施形態では、１次伝達機構２７としてリンク機構２７-３を採用している。図１３～１５に示すように、機構室６内において、モータ９の出力軸９ａには円形状の駆動アーム部材２０１が固定され、駆動アーム部材２０１上のモータ９の出力軸９ａから偏心した位置には連結ピン２０１ａが立設されている。また、１次アイドラ軸２９には円形状の被動アーム部材２０２が回転可能に支持され、被動アーム部材２０２上の１次アイドラ軸２９から偏心した位置には連結ピン２０２ａが立設されている。

【0063】

駆動アーム部材２０１と被動アーム部材２０２との間には、上下方向に延びる連結ロッド２０３が掛け渡された姿勢で配設され、これによりリンク機構２７-３が構成されている。詳しくは、連結ロッド２０３の下端が駆動アーム部材２０１の連結ピン２０１ａに相対回転可能に軸支され、連結ロッド２０３の上端が被動アーム部材２０２の連結ピン２０２ａに相対回転可能に軸支されている。このため連結ロッド２０３は、駆動アーム部材２０１と被動アーム部材２０２とを結ぶ上下方向に長尺な形状を有している。

【0064】

駆動アーム部材２０１が本発明の駆動伝達体に相当し、被動アーム部材２０２が本発明の被動伝達体に相当し、連結ロッド２０３が本発明の中間伝達体に相当し、連結ピン２０１ａ，２０２ａが本発明の連結点に相当するものである。なお連結点は、連結ピン２０１ａ，２０２ａに限るものではなく、例えば、各アーム部材２０１，２０２の偏心位置にそれぞれ連結点として連結孔を貫設し、連結ロッド２０３の上下両端をそれぞれ相対回転可能に軸支してもよい。

【0065】

駆動アーム部材２０１上の連結ピン２０１ａの偏心量と被動アーム部材２０２上の連結ピン２０２ａの偏心量とは等しく、且つ連結ロッド２０３の上下の軸支箇所の間の距離は、モータ９の出力軸９ａと１次アイドラ軸２９と間の軸間距離Ｌと等しく設定されている。また、スロットル弁４を全閉と全開との間で開閉するために必要なモータ９の出力軸９ａの回転量は1回転以上である。

【0066】

従って、モータ９が作動して駆動アーム部材２０１が回転すると、連結ロッド２０３は駆動アーム部材２０１と被動アーム部材２０２との間で往復運動して被動アーム部材２０２を回転させる。詳しくは、図１３中の左側のスロットル装置１において、駆動アーム部材２０１が矢印で示す反時計回りに回転すると、実線で示すように連結ロッド２０３が上方に変位しながら被動アーム部材２０２を回転させ、その後に二点鎖線で示すように連結ロッド２０３が下方に変位しながら被動アーム部材２０２を回転させ、この動作を繰り返す。この原理から判るように、本実施形態のリンク機構２７-３による回転伝達は、減速を伴わない等速で行われる。

【0067】

リンク機構２７-３により得られる作用効果は、第１実施形態のベベルギヤ機構２７-１と共通する。即ち、連結ロッド２０３の長さを変更すれば、モータ９の出力軸９ａと１次アイドラ軸２９との間の軸間距離Ｌを変更でき、リンク機構２７-３全体の前後位置も変更可能なため、伝達機構８を構成する各ギヤの配置に関する自由度を向上できる。また、連結ロッド２０３は上下方向の往復運動に伴って左右にも変位するが、この点を考慮しても図１３に示す右方視の投影面積が小さい。このような特徴を活かして本実施形態においても、連結ロッド２０３を介して駆動アーム部材２０１と被動アーム部材２０２とを離間配置し、その間に形成されたスペースを利用して最終ギヤ３７を配設しており、第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。

【0068】

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、原動機付き自転車に搭載される単一のスロットルボア２を備えたスロットル装置１に具体化したが、用途やスロットル装置１の形式については、これに限るものではない。本発明は、運転者がサドルに跨って搭乗するいわゆる鞍乗り型車両の全般に適用可能であり、この種の鞍乗り型車両としては、スクーターやモペット等の小排気量エンジンを搭載した２輪車（原動機付き自転車等）のみならず、より大排気量のエンジンを搭載した２輪車（自動二輪車等）、或いは４輪バギー等のＡＴＶ（All Terrain Vehicle）等が存在する。従って、これらの各種車両に走行用動力源として搭載されるエンジンを対象として、本発明のスロットル装置を任意に適用することができる。また、走行用動力源以外の用途で利用されるエンジン、例えば発電機用のエンジン等に本発明のスロットル装置を適用してもよい。さらに、複数のスロットルボアを備えた多連スロットル装置として具体化してもよい。

【0069】

また上記実施形態では、カバー部材７に吸気温センサ１８及び吸気圧センサ１９を設け、機構室６を貫通して吸気温センサ１８及び圧力通路２１を配設したが、これに限るものではない。吸気温センサ１８と吸気圧センサ１９との何れかを省略したり、或いは、エンジン制御からの要請等に応じて他のセンサ、例えばスロットル開度を検出するスロットル開度センサ等を追加したりしてもよい。スロットル開度センサを追加した場合には、機構室６内においてスロットル軸線Ｃth上に配設されるため、伝達機構８との干渉防止を図る必要があるが、上記実施形態によれば、伝達機構８を構成する各ギヤの配置を変更することにより容易に干渉防止できる。

【0070】

また、例えば各センサ１８，１９をスロットルボディ５側に設けてもよい。この場合には、伝達機構８との干渉防止を図る必要はなくなるものの、モータ収容室１０とスロットルボア２が形成された部位とを接近配置してコンパクト化できる点等については上記実施形態と同様に達成できる。

【0071】

また上記実施形態では、スロットル軸３、モータ９の出力軸９ａ、１次アイドラ軸２９及び２次アイドラ軸３５を互いに平行に配置したが、必ずしもこれに限るものではない。１次伝達機構２７に関係するモータ９の出力軸９ａと１次アイドラ軸２９とを平行に配置しさえすれば、他の軸３，３５については平行以外の配置としてもよい。

【0072】

また、例えば第1実施形態では、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１とを離間配置して、その間に形成されたスペースに最終ギヤ３７を配設し、他の実施形態も同様の配置を採用したが、これに限るものではない。例えば第1実施形態に基づき例示すると、ベベルユニット３２のベベル軸３２ａを短縮して駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１とを接近配置し、被動ベベルギヤ３１の上側に形成されたスペースを利用して中間ギヤ３６と共に最終ギヤ３７を配設してもよい。また、駆動ベベルギヤ３０と被動ベベルギヤ３１とを離間配置して形成されたスペースに、最終ギヤ３７のみならず中間ギヤ３６も配設してもよい。他の実施形態でも同様の配置を採用してもよい。

【0073】

また上記実施形態では、２次アイドラ軸３５に支持した中間ギヤ３６の大径部３６ａをピニオンギヤ３３に噛合させ、小径部３６ｂを最終ギヤ３７に噛合させて２段減速の２次伝達機構２８を構成したが、これに限るものではない。例えば中間ギヤ３６を省略し、ピニオンギヤ３３を最終ギヤ３７に直接噛合させて１段減速の２次伝達機構２８を構成してもよい。また、ギヤ列以外の機構で２次伝達機構２８を構成してもよく、例えば各実施形態で１次伝達機構２７として採用したベベルギヤ機構２７-１、ベルト機構２７-２、リンク機構２７-３の何れかを２次伝達機構２８としてもよい。

【符号の説明】

【0074】

１ スロットル装置
２ スロットルボア
３ スロットル軸
４ スロットル弁
５ スロットルボディ
６ 機構室
７ カバー部材
９ モータ
９ａ 出力軸
１０ モータ収容室
１４ 右側面
１８ 吸気温センサ
１９ 吸気圧センサ
２１ 圧力通路
２９ １次アイドラ軸
２７ １次伝達機構
２７-１ ベベルギヤ機構（１次伝達機構）
２７-２ ベルト機構（１次伝達機構）
２７-３ リンク機構（１次伝達機構）
２８ ２次伝達機構
３０ 駆動ベベルギヤ（駆動伝達体）
３１ 被動ベベルギヤ（被動伝達体）
３２ ベベルユニット（中間伝達体）
３２ａ ベベル軸
３２ｂ 入力ベベルギヤ
３２ｃ 出力ベベルギヤ
３７ 最終ギヤ
１０１ 駆動プーリ（駆動伝達体）
１０２ 被動プーリ（被動伝達体）
１０３ 無端状ベルト（中間伝達体）
２０１ 駆動アーム部材（駆動伝達体）
２０１ａ,２０２ａ 連結ピン（連結点）
２０２ 被動アーム部材（被動伝達体）
２０３ 連結ロッド（中間伝達体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】