JP6933591B2 - スロットル装置及び燃料蒸発ガス回収システム - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車等の燃料タンクにおける燃料の蒸発ガスをエンジンの吸気系に導入する構造を備えたスロットル装置及び燃料蒸発ガス回収システムに関する。

従来の自動二輪車等の車両においては、燃料タンク内で生じた燃料の蒸発ガスが大気中に放出されるのを防止するべく、蒸発ガスを一時的に貯留するキャニスタ、燃料タンクからキャニスタに蒸発ガスを導くチャージ配管、キャニスタからエンジンの吸気通路に蒸発ガスを導くパージ配管を設け、吸気通路内に発生する負圧により、キャニスタ内の蒸発ガスが吸気通路内にパージされるようにした蒸発燃料処理装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。

しかしながら、上記の蒸発燃料処理装置においては、キャニスタから吸気通路内にパージされる蒸発ガスのパージ量は吸気通路の負圧に依存するため、パージ量を任意にコントロールするのが困難であり、又、車両毎のパージ量の要求に応じて、パージ配管の通路面積を設定する必要があった。

また、他の自動二輪車等においては、燃料タンク内で生じた燃料の蒸発ガスが大気中に放出されるのを防止するべく、蒸発ガスを一時的に貯留するキャニスタ、燃料タンクからキャニスタに蒸発ガスを導くチャージ配管、キャニスタからエンジンの吸気通路に蒸発ガスを導くパージ配管、キャニスタの下流側又はパージ配管の途中に専用の駆動源を備えたパージバルブを設け、パージバルブを適宜制御することにより、キャニスタ内の蒸発ガスが所望の流量で吸気通路内にパージされるようにしたキャニスタ配置構造又は燃料蒸発ガス回収装置が知られている（例えば、特許文献３、特許文献４を参照）。

しかしながら、上記のキャニスタ配置構造又は燃料蒸発ガス回収装置では、専用の駆動源を備えたパージバルブが必要であり、特に、低コスト化が望まれる小型の自動二輪車においては、部品の増加、コストの増加、大型化を招くため、望ましいものではない。

特開２０１３−７１４８６号公報 特開２０１３−１９３９８号公報 特開２０１２−７５３７号公報 特開２０１６−８０１４号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、専用部品の増加を抑えて、低コスト化、小型化等を達成でき、燃料蒸発ガスを回収できる、スロットル装置及び燃料蒸発ガス回収システムを提供することにある。

本発明のスロットル装置は、主通路を開閉するスロットル弁と、主通路，スロットル弁を迂回する副通路，及び主通路に燃料蒸発ガスを導入するガス通路を有するボディと、副通路の通路面積を調整する第１調整弁と、第１調整弁を駆動する駆動源と、ガス通路の通路面積を調整する第２調整弁と、第１調整弁を開弁方向又は閉弁方向に付勢する第１付勢バネと、第２調整弁を閉弁方向に付勢する第２付勢バネと、を備え、第２調整弁は、上記駆動源の駆動力により駆動されると共に、開閉駆動されるとき２付勢バネの付勢力により第１調整弁と接触した状態に維持される、構成となっている。

上記スロットル装置において、第１調整弁は、所定方向において往復動自在に配置され、第２調整弁は、第１調整弁の移動に連動して開閉駆動されるように配置されている、構成を採用してもよい。

上記スロットル装置において、第１調整弁及び第２調整弁は、第１調整弁が閉弁方向に移動するとき第２調整弁が開弁方向に移動するように配置されている、構成を採用してもよい。

上記スロットル装置において、第２調整弁が閉弁状態に維持されるとき、第１調整弁は第２調整弁と非接触となるように配置されている、構成を採用してもよい。

上記スロットル装置において、副通路は、主通路から分岐する上流側通路と、主通路に合流する下流側通路と、上流側通路を下流側通路に連通させる連通路を含み、ガス通路は、副通路の一部をなす下流側通路と、下流側通路に連通する導入通路を含む、構成を採用してもよい。

上記スロットル装置において、第１調整弁は、所定方向において往復動自在に配置され、第２調整弁は、第１調整弁の移動に連動して開閉駆動されるように配置され、連通路及び導入通路は、上記定方向に配列され、第１調整弁は、連通路の通路面積を調整し、第２調整弁は、導入通路の通路面積を調整する、構成を採用してもよい。

上記スロットル装置において、ボディに着脱自在に連結されて第２調整弁を収容すると共にガス通路に連通する通路を画定するケーシングを含み、ケーシングは、燃料蒸発ガスを通す配管を接続し得るコネクタを含む、構成を採用してもよい。

本発明の燃料蒸発ガス回収システムは、燃料蒸発ガスをエンジンの吸気系に回収する燃料蒸発ガス回収システムであって、エンジンに搭載された上記ケーシングを含むスロットル装置と、燃料タンクと、燃料タンク内の燃料蒸発ガスを導いて一時的に貯留するキャニスタと、スロットル装置に含まれるケーシングのコネクタとキャニスタとを接続する配管とを含む、構成となっている。

上記燃料蒸発ガス回収システムにおいて、第２調整弁は、スロットル装置に含まれるスロットル弁の開度情報に基づく駆動源の駆動制御により開閉駆動される、構成を採用してもよい。

上記構成をなすスロットル装置及び燃料蒸発ガス回収システムによれば、専用部品の増加を抑えて、低コスト化、小型化等を達成でき、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。

本発明に係るスロットル装置を含むエンジンの燃料蒸発ガス回収システムを示すシステム図である。 本発明に係るスロットル装置の一実施形態を示す外観斜視図である。 図２に示すスロットル装置の分解斜視図である。 図２に示すスロットル装置の一部を切断した部分断面斜視図である。 図２に示すスロットル装置の一部を切断した部分断面斜視図である。 図２に示すスロットル装置の主通路の軸線を通る断面図である。 本発明のスロットル装置に含まれる駆動源、第１調整弁、及び第１付勢バネを示す分解斜視図である。 本発明のスロットル装置に含まれる第２調整弁、第２付勢バネ、及びケーシングを示す分解斜視図である。 第２調整弁及び第２付勢バネがケーシング内に収容された状態を示す斜視断面図である。 本発明のスロットル装置に含まれる第１調整弁と第２調整弁の動作を説明するものであり、第２調整弁が閉弁した状態を示す部分断面図である。 本発明のスロットル装置に含まれる第１調整弁と第２調整弁の動作を説明するものであり、第２調整弁が開弁した状態を示す部分断面図である。 本発明のスロットル装置に含まれる第１調整弁の他の実施形態を示す部分断面図である。 図１２に示す実施形態における第１調整弁及び第２調整弁の動作特性を示す特性図である。 図１２に示すスロットル装置において、ケーシング、第１調整弁、及び第２調整弁を変更した他の実施形態を示す部分断面図である。 図１１に示す実施形態の変形例を示す部分断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１ないし図１１を参照しつつ説明する。
一実施形態に係るスロットル装置１は、図１に示すように、自動二輪車に搭載されるエンジン２の吸気系３において、エアクリーナ３ａより下流側で吸気管３ｂの途中に組み付けられるものである。
ここで、スロットル装置１には、スロットル弁３０の弁軸２０を回転駆動する回転駆動源４、スロットル弁３０の開度位置を検出する位置センサ５が取り付けられている。

また、自動二輪車は、燃料噴射用のインジェクタ２ａを含むエンジン２、吸気系３の他に、燃料タンク６、キャニスタ７、燃料タンク６とキャニスタ７を接続する配管８ａ、キャニスタ７とスロットル装置１のコネクタ７４を接続する配管８ｂ、制御ユニット９を備えている。

キャニスタ７は、容器７ａ、導入コネクタ７ｂ、導出コネクタ７ｃ、吸入管７ｄを備えている。
容器７ａには、燃料蒸発ガスを一時的に吸着する活性炭が収容されている。
導入コネクタ７ｂには、燃料タンク６から燃料蒸発ガスを導く配管８ａが接続される。
導出コネクタ７ｃには、容器７ａ内に貯留された燃料蒸発ガスをスロットル装置１に導く配管８ｂが接続される。
吸入管７ｄは、容器７ａ内の圧力に応じて外気を取り入れるものであり、その内側にはフィルタ及び逆止弁が配置されている。
尚、吸入管７ｂは、外気に開放されるのではなく、エアクリーナ３ａの下流側に配管を介して接続されてもよい。

すなわち、スロットル装置１、燃料タンク６、キャニスタ７、燃料タンク６とキャニスタ７とを接続する配管８ａ、スロットル装置１のコネクタ７４とキャニスタ７とを接続する配管８ｂにより、燃料蒸発ガスをエンジン２の吸気系３に回収する燃料蒸発ガス回収システムが構成されている。尚、キャニスタ７は、配管８ａを廃止して、燃料タンク６に隣接して配置されてもよい。

スロットル装置１は、図２ないし図４に示すように、ボディ１０、軸線Ｓをもつ弁軸２０、スロットル弁３０、第１調整弁４１、第１付勢バネ４２、第１調整弁４１を駆動する駆動源５０、第２調整弁６１、第２付勢バネ６２、第２調整弁６１及び第２付勢バネ６２を収容すると共にボディ１０に連結されたケーシング７０を備えている。

ボディ１０は、アルミニウム等の金属材料により形成され、接続フランジ部１１ａ，１１ｂ、主通路１２、弁軸２０を通す弁軸孔１３、副通路１４、燃料蒸発ガスを導入するガス通路の一部をなす導入通路１５、第１調整弁４１及び第１付勢バネ４２を収容する凹部１６、駆動源５０を取り付ける取付け部１７、ケーシング７０を取り付けるフランジ部１８を備えている。

接続フランジ部１１ａ，１１ｂは、主通路１２が吸気系３の吸気通路の一部を画定するように、吸気管３ｂの途中に連結される。
ここでは、接続フランジ部１１ａが上流側に連結され、接続フランジ部１１ｂが下流側に連結される。
主通路１２は、流体としての吸気が流れるように、軸線Ｌ方向に伸長する円筒状に形成されている。
弁軸孔１３は、弁軸２０が回転自在に通されるように円形孔に形成されている。
尚、弁軸２０は、弁軸孔１３に嵌合された軸受を介して支持されてもよい。

副通路１４は、スロットル弁３０を迂回するように、主通路１２から分岐して再び主通路１２に合流するように形成されている。
ここで、副通路１４は、図４及び図５に示すように、主通路１２から分岐する上流側通路１４ａ、主通路１２に合流する下流側通路１４ｂ、上流側通路１４ａを下流側通路１４ｂに連通させる連通路１４ｃにより形成されている。

上流側通路１４ａは、スロットル弁３０よりも上流側において、円形断面で、主通路１２から分岐して斜めに伸長するように形成されている。
下流側通路１４ｂは、円形断面で、スロットル弁３０よりも下流側において主通路１２に向けて斜めに伸長して合流するように形成されている。
連通路１４ｃは、円形断面で、上流側通路１４ａを下流側通路１４ｂに連通させると共に所定方向としての軸線Ｓ１方向に伸長するように形成されている。
ここで、軸線Ｓ１は、弁軸２０の軸線Ｓと平行に配置されている。

導入通路１５は、燃料蒸発ガスを導入するガス通路の一部をなすものであり、円形断面で、軸線Ｓ１方向に伸長するように形成されており、ケーシング７０の通路７１に連通している。
導入通路１５の上流側には、第２調整弁６１が着座する弁座１５ａが形成されている。
すなわち、導入通路１５は、軸線Ｓ１方向において連通路１４ｃと同軸上に配列されている。

したがって、ボディ１０に対して、ドリル等の工具を用いて、導入通路１５及び連通路１４ｃを加工する場合、軸線Ｓ１方向からの加工だけで済むため、加工に伴う段取りを削減して、製造コストを低減することができる。
また、ボディ１０に対して、同様にドリル加工にて弁軸孔１３を形成する場合、軸線Ｓ１と軸線Ｓが平行であるため、ボディ１０を平行移動させるだけで、弁軸孔１３、導入通路１５及び連通路１４ｃを加工することができ、前述同様に、段取りの削減により、製造コストを低減することができる。

上記構成においては、導入通路１５及び副通路１４の一部をなす下流側通路１４ｂにより、ボディ１０において、主通路１２に燃料蒸発ガスを導入するガス通路が形成されている。
すなわち、ガス通路として、副通路１４の一部である下流側通路１４ｂが兼用されている。
したがって、ガス通路が主通路１２に開口する位置は、副通路１４の下流側通路１４ｂが開口する位置であり、ガス通路として専用の通路を設ける場合に比べて、構造を簡素化できる。

凹部１６は、図４ないし図６に示すように、第１調整弁４１及び第１付勢バネ４２を収容するように、軸線Ｓ１方向に伸長し、第１調整弁４１が軸線Ｓ１回りに回転しないように略楕円形断面をなすと共に二つの接触面１６ａを画定するように形成されている。
また、凹部１６は、副通路１４の上流側通路１４ａ及び連通路１４ｃに連通するように形成され、上流側通路又は連通路の一部としても機能する。

取付け部１７は、図３及び図４に示すように、駆動源５０の接合部５４が嵌合される嵌合部１７ａ、接合部５４を押える押え部材５６を締結するネジｂ１が捩じ込まれるネジ孔１７ｂを備えている。
フランジ部１８は、ケーシング７０が接合される接合面１８ａ、ケーシング７０を締結するネジｂ２が捩じ込まれるネジ孔１８ｂを備えている。

弁軸２０は、図３に示すように、金属材料等により円形断面で軸線Ｓ方向に伸長するように形成され、略中央領域においてスロットル弁３０を嵌め込むスリット２１及びネジ孔２２を備えている。
弁軸２０は、ボディ１０の弁軸孔１３に通された状態で、スリット２１に嵌め込まれたスロットル弁３０がネジｂ３により締結されることにより、スロットル弁３０を開閉自在に保持する。

スロットル弁３０は、図３及び図６に示すように、金属材料等により略円板状に形成され、ネジｂ３を通す円孔３１を備えている。
スロットル弁３０は、弁軸２０が弁軸孔１３に通された後に、スリット２１に通されてネジｂ３により弁軸２０に固定され、主通路１２を開閉するように配置される。
そして、スロットル弁３０は、弁軸２０の回転に応じて、所望の開度に主通路１２を開放するようになっている。

第１調整弁４１は、図４ないし図７に示すように、先端部４１ａ、円筒部４１ｂ、雌ネジ４１ｃ、鍔部４１ｄ、二つの回り止め壁４１ｅを備えている。
そして、第１調整弁４１は、エンジン２のアイドル運転領域において、駆動源５０により適宜駆動されて、副通路１４を流れる吸気の流量を調整するようになっている。

先端部４１ａは、軸線Ｓ１方向に伸長して円錐状に形成され、連通路１４ｃに臨むように配置されて計量部を画定する。
そして、第１調整弁４１が軸線Ｓ１方向に移動することにより、先端部４１ａが連通路１４ｃの通路面積を調整するようになっている。
また、先端部４１ａは、図４及び図５に示すように、軸線Ｓ１方向において、第２調整弁６１の先端部６１ａと接触し得るように形成されている。

円筒部４１ｂは、軸線Ｓ１方向において先端部４１ａと逆向きに伸長するように形成されている。
雌ネジ４１ｃは、円筒部４１ｂの内側に形成され、駆動源５０の雄ネジ５２ａと所定のストロークに亘って螺合するようになっている。
鍔部４１ｄは、円筒部４１ｂの周りに形成され、第１付勢バネ４２の一端部を受けるようになっている。

二つの回り止め壁４１ｅは、鍔部４１ｄの外周領域から軸線Ｓ１方向に伸長すると共に略楕円状の外輪郭を画定するように形成されている。
そして、二つの回り止め壁４１ｅは、図６に示すように、凹部１６の二つの接触面１６ａに接触して、第１調整弁４１が軸線Ｓ１回りに回転するのを規制すると共に、先端部４１ａを軸線Ｓ１上において往復動自在にガイドする役割をなす。

第１付勢バネ４２は、圧縮型のコイルバネであり、凹部１６内において、一端部が第１弁体４１の鍔部４１ｄと係合し、他端部が凹部１６の底壁と係合して、所定量圧縮した状態で配置されている。
そして、第１付勢バネ４２は、第１調整弁４１を所定方向としての軸線Ｓ１方向に、すなわち、先端部４１ａが連通路１４ｃから遠ざかる開弁方向に、付勢している。
これにより、第１調整弁４１の雌ネジ４１ｃと駆動源５０の雄ネジ５２ａの軸線Ｓ１方向におけるガタツキ（バックラッシ）が防止され、高精度に通路面積を調整することができる。
尚、第１調整弁４１を閉弁方向に付勢する第１付勢バネを採用してもよい。

駆動源５０は、図４及び図７に示すように、ステッピングモータ５１、出力軸５２、ハウジング５３、接合部５４、コネクタ５５、押え部材５６を備えている。

ステッピングモータ５１は、パルス電力に同期して動作するものであり、出力軸５２が結合された回転子、回転子の周りに配置された固定子、固定子に巻回された巻線（コイル）を備えている。巻線の構成としては、二相、三相、五相等を適用することができる。

出力軸５２は、ステッピングモータ５１から回転力を出力するものであり、先端側の領域に形成された雄ネジ５２ａを備えている。
雄ネジ５２ａは、第１調整弁４１の雌ネジ４１ｃに螺合される。
したがって、出力軸５２の回転方向に応じて、第１調整弁４１は、軸線Ｓ１に沿って閉弁方向又は開弁方向に移動する。

ハウジング５３は、ステッピングモータ５１を収容すると共に、凹部１６内に流れ込む流体からステッピングモータ５１を遮断するように形成されている。
接合部５４は、ハウジング５３に一体的に形成され、ボディ１０の取付け部１７において、嵌合部１７ａに嵌合して接合され、押え部材５６により押し付けられてネジｂ１により締結される。

コネクタ５５は、ステッピングモータ５１に電力を供給する端子を有し、自動二輪車の配線と電気的に接続されるようになっている。
押え部材５６は、接合部５４をボディ１０の嵌合部１７ａに嵌合した後、接合部５４を外側から押え付けるように配置されて、ネジｂ１によりボディ１０に締結される。

第２調整弁６１は、金属材料を用いて軸線Ｓ１方向に伸長するように形成され、図４、図５、図８に示すように、先端部６１ａ、柱状部６１ｂ、円錐面６１ｃ、鍔部６１ｄ、溝部６１ｅ，６１ｆを備えている。
そして、第２調整弁６１は、エンジン２のアイドル運転領域を除いた運転領域において、第１調整弁４１を介して伝達される駆動源５０の駆動力により、ガス通路としての導入通路１５を流れる燃料蒸発ガスの流量を調整するようになっている。

先端部６１ａは、円柱状に形成され、導入通路１５を通して下側通路１４ｂ内に臨むように配置される。
そして、先端部６１ａは、第２付勢バネ６２の付勢力により、第１調整弁４１の先端部４１ａと接触し得るように形成されている。
ここでは、第２調整弁６１が閉弁状態にあるとき、先端部６１ａは、第１調整弁４１の先端部４１ａと非接触となるように配置されている。

柱状部６１ｂは、図８及び図９に示すように、ケーシング７０のガイド通路７１ｃに挿入されて、軸線Ｓ１方向に移動自在にガイドされる。
円錐面６１ｃは、閉弁状態で導入通路１５の縁部に形成された座面１５ａと密接する。また、第２調整弁６１が軸線Ｓ１方向に適宜移動することにより、円錐面６１ｃが導入通路１５の通路面積を調整するようになっている。

鍔部６１ｄは、ケーシング７０のガイド通路７１ｂに挿入されて、軸線Ｓ１方向に移動自在にガイドされる。
溝部６１ｅ，６１ｆは、配管８ｂを介して導入される燃料蒸発ガスを導入通路１５に向けて通すべく、ケーシング７０のガイド通路７１ｂ，７１ｃの内壁面と隙間をなすように形成されている。

第２付勢バネ６２は、圧縮型のコイルバネであり、ケーシング７０の通路７１内において、一端部が第２調整弁６１の鍔部６１ｄと係合し、他端部がケーシング７０の受け面７２と係合して、所定量圧縮した状態で配置されている。
そして、第２付勢バネ６２は、第２調整弁６１を閉弁方向に付勢している。すなわち、先端部６１ａが第１調整弁４１の先端部４１ａに接触する向きに付勢力を及ぼす。

第１調整弁４１及び第２調整弁６１の上記配置関係によれば、第２調整弁６１が開閉駆動されるとき、第２調整弁６１は第２付勢バネ６２により第１調整弁４１に接触した状態に維持されている。
これにより、第２調整弁６１を第１調整弁４１の移動に連動させることができる。

また、第１調整弁４１が閉弁方向に移動するとき、第２調整弁６１は開弁方向に移動するようになっている。
これによれば、第２調整弁６１が開弁して、燃料蒸発ガスが導入通路１５から下流側通路１４ｂに流れ込む際に、第１調整弁４１は閉弁方向に移動しているため、燃料蒸発ガスが連通路１４ｃを通して凹部１６内に流れ込むのを抑制ないし防止することができる。

さらに、第２調整弁６１が閉弁状態に維持されるとき、第１調整弁４１は第２調整弁６１と非接触となるように配置されている。
これによれば、第２調整弁６１の閉弁状態を確実に維持することができ、所望される運転領域以外での燃料蒸発ガスの流入を防止できる。

上記構成によれば、第１調整弁４１が駆動源５０により駆動されると、第２調整弁６１は、第１調整弁４１の移動に連動して開閉駆動される、すなわち、駆動源５０の駆動力により開閉駆動されるようになっている。
このように、第１調整弁４１を駆動する駆動源５０を、第２調整弁６１を駆動する駆動源として兼用するため、第２調整弁６１のための専用の駆動源が不要であり、専用部品の増加を抑えて、低コスト化、小型化等を達成できる。

ケーシング７０は、金属材料等を用いて形成され、図８及び図９に示すように、通路７１、受け面７２、フランジ部７３、コネクタ７４を備えている。
通路７１は、軸線Ｓ１を中心として順次配列された、大径通路７１ａ、ガイド通路７１ｂ，７１ｃ、小径通路７１ｄにより形成されている。
そして、通路７１は、ボディ１０のガス通路である導入通路１５及び下流側通路１４ｂに連通する。
また、大径通路７１ａ及びガイド通路７１ｂ，７１ｃは、第２調整弁６１及び第２付勢バネ６２を収容する機能もなす。

フランジ部７３は、接合面７３ａ、貫通孔７３ｂを備えている。
接合面７３ａは、ボディ１０のフランジ部１８の接合面１８ａに接合される。
貫通孔７３ｂは、ボディ１０のフランジ部１８のネジ孔１８ｂに捩じ込まれるネジｂ２を通すように形成されている。

コネクタ７４は、円筒状に形成され、燃料蒸発ガスを導くための配管１８ｂを接続し得るように形成されている。
すなわち、ケーシング７０は、ボディ１０に着脱自在に連結されて、第２調整弁６１を収容すると共にガス通路である導入通路１５及び下流側通路１４ｂに連通する通路７１を画定するものである。

このように、第２調整弁６１を収容するケーシング７０を設けたことにより、ボディ１０に対して第２調整弁６１を容易に組み付けることができ、又、要求仕様に応じた第２調整弁６１を適宜組み付けることができる。
また、第１調整弁４１及び駆動源５０を備えた既存のスロットル装置が存在する場合、既存のボディに追加工等を施すだけで、第２調整弁６１を備えたスロットル装置１を容易に提供することができ、部品の共用化、部品点数の削減、製造コストの低減等を達成することができる。

次に、上記スロットル装置１を備えた燃料蒸発ガス回収システムにおける動作について、図１０及び図１１を参照して説明する。
ここでは、位置センサ５の検知信号、エンジン２の運転情報、その他の関連情報に基づいて、制御ユニット９が、回転駆動源４の駆動、駆動源５０の駆動等を制御するようになっている。

先ず、エンジン２がアイドル運転領域にあるとき、スロットル弁３０は主通路１２を閉じた状態にあり、主通路１２を流れる吸気は、スロットル弁３０を迂回するように副通路１４を流れて再び主通路１２に吸い込まれる。
この状態において、第１調整弁４１は、駆動源５０により適宜駆動されて、先端部４１ａが連通路１４ｃの通路面積を調整し、エンジンのアイドル運転を安定した状態に維持する。

すなわち、図１０に示すように、アイドル運転領域において、第１調整弁４１は、第２調整弁６１と非接触の状態で、駆動源５０により軸線Ｓ１方向における位置が適宜調整されて連通路１４ｃの通路面積を調整する。これにより、副通路１４を流れる吸気量が調整される。
また、アイドル運転領域において、第２調整弁６１は、第１調整弁４１と常時非接触となるため、駆動源５０の駆動力は伝達されない。
したがって、第２調整弁６１は、第２付勢バネ６２の付勢力により円錐面６１ｃが弁座１５ａに密接して、閉弁状態が維持される。
これにより、キャニスタ７内の燃料蒸発ガスは、通路７１から導入通路１５に流れ込むことなく、遮断された状態となる。

一方、エンジン２がアイドル運転領域以外の運転領域にあるとき、スロットル弁３０は所定の開度範囲にあり、主通路１２を開放した状態となる。
したがって、主通路１２を流れる吸気は、副通路１４を経ることなく、主通路１２を流れてエンジン２に吸い込まれる。
このとき、第１調整弁４１は、副通路１４を流れる吸気量を調整するために使用される必要は無い。

そして、第２調整弁６１を開弁させて燃料蒸発ガスを吸気系３に導入するべく、位置センサ５の検知信号に基づいて、駆動源５０が駆動制御される。
すなわち、スロットル弁３０の開度情報及びその他の運転情報に基づいて、駆動源５０の駆動量が制御されると、第２調整弁６１が第１調整弁４１を介して適宜軸線Ｓ１方向に移動して開弁し、先端部６１ａが導入通路１５の通路面積を調整する。
これにより、燃料蒸発ガスが、ガス通路としての導入通路１５及び下流側通路１４ｂを流れて、主通路１２に導入される。

具体的には、図１１に示すように、アイドル運転領域以外の運転領域において、駆動源５０により、第１調整弁４１が閉弁方向に駆動されると、先端部４１ａが第２調整弁６１の先端部６１ａと接触する。
第１調整弁４１がさらに閉弁方向に駆動されると、第１調整弁４１の軸線Ｓ１方向における移動量に連動して、第２調整弁６１が、第２付勢バネ６２の付勢力に抗しつつ開弁方向に移動する。
これにより、導入通路１５の通路面積が適宜調整されて、ガス通路としての導入通路１５及び下流側通路１４ｂを経て主通路１２に流れ込む燃料蒸発ガスの流量が調整される。
上記のように、第２調整弁６１は、スロットル装置１に含まれるスロットル弁３０の開度情報に基づく駆動源５０の駆動制御により開閉駆動されるようになっている。

以上述べたように、上記構成のスロットル装置１によれば、駆動源５０を第２調整弁６１の駆動源として兼用することにより、専用部品の増加を抑えて、低コスト化、小型化等を達成でき、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができる。
また、駆動源５０の駆動力により開閉駆動される第２調整弁６１を設けたことにより、燃料蒸発ガスを所望のタイミングで主通路１２に導入することができるため、ガス通路が主通路１２に開口する位置は、スロットル弁３０の近傍あるいは下流側に限らず、上流側も含めた広い領域において設定することができる。

図１２は、本発明に係るスロットル装置の他の実施形態を示すものであり、第１調整弁４１の先端部４１ａを変更した第１調整弁４３を採用した以外は、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説明を省略する。

この実施形態において、第１調整弁４３は、先端部４３ａ、円筒部４１ｂ、雌ネジ４１ｃ、鍔部４１ｄ、二つの回り止め壁４１ｅを備えている。
先端部４３ａは、連通路１４ｃの内周面との間に隙間を画定する円錐面４３ａ１、円錐面４３ａ１に連続して形成され連通路１４ｃの内周面に密接して摺動する円筒面４３ａ２を備えている。

円錐面４３ａ１は、アイドル運転領域において副通路１４を流れる吸気の流量を調整するべく、連通路１４ｃの通路面積を調整するために使用されるものである。
円筒面４３ａ２は、アイドル運転領域以外の運転領域において、第２調整弁６１を開弁させて導入通路１５を流れる燃料蒸発ガスの流量を調整する際に使用されるものでる。

すなわち、アイドル運転領域において、第１調整弁４３は、第２調整弁６１と非接触の状態を維持しつつ、駆動源５０により、円錐面４３ａ１が連通路１４ｃに臨むストロークの範囲で軸線Ｓ１方向における位置が適宜調整されて通路面積を調整する。これにより、副通路１４を流れる吸気量が調整される。
一方、アイドル運転領域以外の運転領域において、駆動源５０により、第１調整弁４３が閉弁方向に駆動されると、円錐面４３ａ１から円筒面４３ａ２に移行するタイミング又移行後のタイミングで、先端部４３ａが第２調整弁６１の先端部６１ａと接触する。

そして、第１調整弁４３がさらに閉弁方向に駆動されると、第１調整弁４３の軸線Ｓ１方向における移動量に連動して、第２調整弁６１が、第２付勢バネ６２の付勢力に抗しつつ開弁方向に移動する。これにより、第２調整弁６１が開弁して導入通路１５の通路面積が適宜調整され、燃料蒸発ガスの流量が調整される。

この実施形態によれば、図１３に示すように、第１調整弁４３が副通路１４に対して調整作用を及ぼさない領域において、第２調整弁６１だけを作動させることができる。
これにより、第１調整弁４３の調整動作と第２調整弁６１の調整動作を完全に分離して、遊び領域を設けることもできる。
特に、第２調整弁６１が開弁状態にあるとき、第１調整弁４３は連通路１４ｃを閉弁した状態にあるため、燃料蒸発ガスが連通路１４ｃを通して凹部１６に流れ込むのを確実に防止することができる。
また、第１調整弁４３は、連通路１４ｃの縁部に着座しないため、過移動による雌ネジ４１ｃと雄ネジ５２ａの食いつ付きやロックを生じることはなく、所期のネジ送り機能を維持することができる。

図１４は、図１２に示すスロットル装置において、ケーシング７０の代わりにケーシング１７０を採用し、第１調整弁４３の先端部４３ａを変更した第１調整弁４４を採用し、第２調整弁６１の代わりに第２調整弁６３を採用し、第２付勢バネ６２の代わりに第２付勢バネ６４を採用したものである。上記以外の構成は、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説明を省略する。

この実施形態において、第１調整弁４４は、先端部４４ａ、円筒部４１ｂ、雌ネジ４１ｃ、鍔部４１ｄ、二つの回り止め壁４１ｅを備えている。
先端部４４ａは、連通路１４ｃの内周面との間に隙間を画定する円錐面４４ａ１、円錐面４４ａ１に連続して形成され連通路１４ｃの内周面に密接して摺動する円筒面４４ａ２、円錐面４４ａ１より先端側に形成されたロッド４４ａ３を備えている。

円錐面４４ａ１は、アイドル運転領域において副通路１４を流れる吸気の流量を調整するべく、連通路１４ｃの通路面積を調整するために使用されるものである。
円筒面４４ａ２は、アイドル運転領域以外の運転領域において、第２調整弁６３を開弁させて導入通路１５を流れる燃料蒸発ガスの流量を調整する際に使用されるものである。
ロッド４４ａ３は、第２調整弁６３と離脱可能に接触するように形成されている。

第２調整弁６３は、導入通路１５を覆う面積をなす薄板の円盤状に形成されて、支軸６３ａ回りに揺動自在に配置されている。
第２付勢バネ６４は、支軸６３ａの周りに配置された捩りコイルバネであり、第２調整弁６３を閉弁方向に回転付勢している。

ケーシング１７０は、通路１７１、フランジ部７３、コネクタ７４を備えている。
通路１７１は、ボディ１０のガス通路である導入通路１５及び下流側通路１４ｂに連通する。
ケーシング１７０は、ボディ１０に着脱自在に連結されて、第２調整弁６３及び第２付勢バネ６４を収容すると共にガス通路である導入通路１５及び下流側通路１４ｂに連通する通路１７１を画定するものである。

すなわち、アイドル運転領域において、第１調整弁４４は、第２調整弁６３と非接触の状態を維持しつつ、駆動源５０により、円錐面４４ａ１が連通路１４ｃに臨むストロークの範囲で軸線Ｓ１方向における位置が適宜調整されて通路面積を調整する。これにより、副通路１４を流れる吸気量が調整される。
一方、アイドル運転領域以外の運転領域において、駆動源５０により、第１調整弁４４が閉弁方向に駆動されると、円錐面４４ａ１から円筒面４４ａ２に移行するタイミング又移行後のタイミングで、ロッド４４ａ３が第２調整弁６３と接触する。

そして、第１調整弁４４がさらに閉弁方向に駆動されると、第１調整弁４４の軸線Ｓ１方向における移動量に連動して、第２調整弁６３が、第２付勢バネ６４の付勢力に抗しつつ開弁方向に回転する。これにより、第２調整弁６３が開弁して導入通路１５の通路面積が適宜調整され、燃料蒸発ガスの流量が調整される。

この実施形態によれば、前述同様に、第１調整弁４４が副通路１４に対して調整作用を及ぼさない領域において、第２調整弁６３だけを作動させることができる。
これにより、第１調整弁４４の調整動作と第２調整弁６３の調整動作を完全に分離して、遊び領域を設けることもできる。
特に、第２調整弁６３が開弁状態にあるとき、第１調整弁４４は連通路１４ｃを閉弁した状態にあるため、燃料蒸発ガスが連通路１４ｃを通して凹部１６に流れ込むのを確実に防止することができる。

また、第１調整弁４４は、連通路１４ｃの縁部に着座しないため、過移動による雌ネジ４１ｃと雄ネジ５２ａの食いつ付きやロックを生じることはなく、所期のネジ送り機能を維持することができる。
さらに、第２調整弁６３が薄板の円盤状であり、第２付勢バネ６４が捩りコイルバネでるため、軸線Ｓ方向における寸法を小さくすることができ、それ故に、ケーシング１７０も小さくすることができ、装置をより小型化できる。

図１５は、図１１に示す実施形態の変形例を示すものである。
この変形例においては、図１１に示す第１調整弁４１及び連通路１４ｃの形態に対して、第１調整弁４１の先端部４１ａの傾斜角度又は外輪郭の寸法を変更した先端部４１ａ１が採用されている。尚、連通路１４ｃの内径又は形状が適宜変更されてもよい。
そして、図１５に示すように、第２調整弁６１が開弁状態にあるアイドル運転以外の領域において、主通路１２を流れる吸気の一部が、連通路１４ｃを通して下流側通路１４ｂに流れ込むようになっている。

このように、主通路１２から連通路１４ｃを通して導かれる吸気の一部が、導入通路１５を通して導かれる燃料蒸発ガスに合流することにより、燃料蒸発ガスを予め吸気に混合させることができる。
例えば、キャニスタ７から導かれる燃料蒸発ガスの濃度が高い場合、燃料蒸発ガスは吸気により予め希釈される。これにより、燃料蒸発ガスが下流側通路１４ｂの壁面に付着するのを抑制ないし防止できる。それ故に、燃料蒸発ガスを効率良く主通路１２に導入することができる。

上記実施形態においては、第１調整弁４１，４３，４４を駆動する駆動源として、ステッピングモータを備えた駆動源５０を示したが、これに限定されるものではなく、第１調整弁を高精度に駆動できるものであれば、その他のアクチュエータを備えた駆動源、又はＤＣモータ及び減速機構等を備えた駆動源を採用してもよい。

上記実施形態においては、第２調整弁６１，６３が閉弁状態にあるとき、第１調整弁４１，４３，４４と第２調整弁６１，６３とが非接触となるように配置された場合を示したが、これに限定されるものではなく、第２調整弁６１，６３の閉弁状態が保証される構造であれば、両者が接触するように配置されてもよい。

上記実施形態においては、第１調整弁４１，４３と第２調整弁６１とが、別々に分離して形成された場合を示したが、これに限定されるものではなく、第１調整弁の移動に連動して第２調整弁を開閉駆動させる構成であれば、第１調整弁と第２調整弁を一体的に形成してもよい。この場合、第２付勢バネを廃止することができる。

上記実施形態においては、第１調整弁４１，４３，４４を軸線Ｓ方向に付勢する第１付勢バネ４２を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、ガタツキやバックラッシ等を生じない構成であれば、第１付勢バネを廃止してもよい。

上記実施形態においては、副通路として、上流側通路１４ａ、下流側通路１４ｃ、及び連通路１４ｃを含む副通路１４を示したが、これに限定されるものではなく、スロットル弁３０を迂回すると共に第１調整弁により流量が調整され得るものであれば、その他の形態をなす副通路を採用してもよい。

上記実施形態においては、ボディ１０に設けられるガス通路として、副通路１４の一部である下流側通路１４ｂを兼用する構成を示したが、これに限定されるものではなく、専用のガス通路を設けてもよい。

上記実施形態においては、第２調整弁６１，６３を収容するケーシング７０，１７０を採用した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第２調整弁の組み付けが可能であれば、ボディに第２調整弁を配置する収容空間を設け、その開口部を閉塞するカバー及びコネクタを設けた構成を採用してもよい。

以上述べたように、本発明のスロットル装置及び燃料蒸発ガス回収システムは、専用部品の増加を抑えて、低コスト化、小型化等を達成でき、燃料蒸発ガスを外部に放出することなく確実に回収することができるため、小型化及び低コスト化が要求される自動二輪車等に適用できるのは勿論のこと、その他の車両においても有用である。

１ スロットル装置
２ エンジン
３ 吸気系
６ 燃料タンク
７ キャニスタ
８ｂ 配管
１０ ボディ
１２ 主通路
１４ 副通路
１４ａ 上流側通路（副通路）
１４ｂ 下流側通路（副通路、ガス通路）
Ｓ１ 軸線（所定方向）
１４ｃ 連通路（副通路）
１５ 導入通路（ガス通路）
３０ スロットル弁
４１，４３，４４ 第１調整弁
４２ 第１付勢バネ
５０ 駆動源
６１，６３ 第２調整弁
６２，６４ 第２付勢バネ
７０，１７０ ケーシング
７１，１７１ 通路
７４ コネクタ

Claims (9)

1. 主通路を開閉するスロットル弁と、
   前記主通路と，前記スロットル弁を迂回する副通路と，前記主通路に燃料蒸発ガスを導入するガス通路とを有するボディと、
   前記副通路の通路面積を調整する第１調整弁と、
   前記第１調整弁を駆動する駆動源と、
   前記ガス通路の通路面積を調整する第２調整弁と、
   前記第１調整弁を開弁方向又は閉弁方向に付勢する第１付勢バネと、
   前記第２調整弁を閉弁方向に付勢する第２付勢バネと、を備え、
   前記第２調整弁は、前記駆動源の駆動力により駆動されると共に、開閉駆動されるとき前記第２付勢バネの付勢力により前記第１調整弁と接触した状態に維持される、
   ことを特徴とするスロットル装置。
2. 前記第１調整弁は、所定方向において往復動自在に配置され、
   前記第２調整弁は、前記第１調整弁の移動に連動して開閉駆動されるように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のスロットル装置。
3. 前記第１調整弁及び第２調整弁は、前記第１調整弁が閉弁方向に移動するとき前記第２調整弁が開弁方向に移動するように配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のスロットル装置。
4. 前記第２調整弁が閉弁状態に維持されるとき、前記第１調整弁は前記第２調整弁と非接触となるように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載のスロットル装置。
5. 前記副通路は、前記主通路から分岐する上流側通路と、前記主通路に合流する下流側通路と、前記上流側通路を前記下流側通路に連通させる連通路を含み、
   前記ガス通路は、前記下流側通路と、前記下流側通路に連通する導入通路を含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のスロットル装置。
6. 前記第１調整弁は、所定方向において往復動自在に配置され、
   前記第２調整弁は、前記第１調整弁の移動に連動して開閉駆動されるように配置され、
   前記連通路及び前記導入通路は、前記所定方向に配列され、
   前記第１調整弁は、前記連通路の通路面積を調整し、
   前記第２調整弁は、前記導入通路の通路面積を調整する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のスロットル装置。
7. 前記ボディに着脱自在に連結されて前記第２調整弁を収容すると共に前記ガス通路に連通する通路を画定するケーシングを含み、
   前記ケーシングは、燃料蒸発ガスを通す配管を接続し得るコネクタを含む、
   ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載のスロットル装置。
8. 燃料蒸発ガスをエンジンの吸気系に回収する燃料蒸発ガス回収システムであって、
   前記エンジンに搭載された請求項７に記載のスロットル装置と、
   燃料タンクと、
   前記燃料タンク内の燃料蒸発ガスを導いて一時的に貯留するキャニスタと、
   前記スロットル装置のコネクタと前記キャニスタとを接続する配管と、を含む、
   ことを特徴とする燃料蒸発ガス回収システム。
9. 前記第２調整弁は、前記スロットル装置に含まれる前記スロットル弁の開度情報に基づく前記駆動源の駆動制御により開閉駆動される、
   ことを特徴とする請求項８に記載の燃料蒸発ガス回収システム。

Images