JPH07317573A - 気化器の開度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で小型化に対応できるとともにコ
ストを低減でき、かつ検出精度を向上でき、さらには磁
石を固定する際のスペースを確保できるとともに脱落等
を防止できる気化器の開度検出装置を提供する。 【構成】 ベンチュリ通路６と該通路に開口するように
形成されたバルブ室７とを有するキャブボディ２と、上
記バルブ室７内に摺動自在に配置されベンチュリ通路面
積を変化させる面積可変バルブ９とで気化器１の開度検
出装置を構成する場合に、上記面積可変バルブ９に磁石
２５をインサート成形して固定し、該磁石２５からの磁
界の強度に応じた出力を発生する磁気センサ２８ａ〜２
８ｃを、上記バルブ室７を形成する隔壁２ｄの外面の上
記磁石２５と対向可能位置に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直動式スロットルバル
ブを備えた気化器のスロットルバルブ開度を検出する開
度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動二輪車等のエンジンにおいて
は、出力，燃費の向上，排気ガス浄化を図るために点火
時期制御装置を搭載している。この点火時期制御装置
は、例えばエンジン回転数，及びスロットル開度からエ
ンジン負荷状態を検出し、点火時期を、これらの検出値
に対応した点火時期に制御するように構成されている。

【０００３】このような点火時期制御において上記スロ
ットル開度を検出するには、従来、回転式のバタフライ
バルブを有する気化器を備えている場合、このバタフラ
イバルブの回転角度をポテンションメータで検出する方
法が一般的に採用されている。一方、直動式のピストン
バルブを有する気化器を備えている場合、このピストン
バルブの軸方向移動量を回転機構を介して回転角度に変
換し、これをポテンションメータで検出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のピストンバルブ式気化器の開度検出装置では、ピスト
ンバルブの移動量を回転角度に変換するための回転機構
を別途設ける必要があることから、構造が複雑となり大
型化するとともに、部品点数の増大によりコストが上昇
するという問題があり、またピストンバルブの直線移動
量を回転角に変換するという構造上、検出精度が低下し
易いという問題点がある。

【０００５】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされた
もので、簡単な構造で小型化に対応できるとともにコス
トを低減でき、かつ検出精度を向上できる気化器の開度
検出装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本件発明者は、上述の目
的を達成するために直動式の面積可変バルブの軸方向位
置を直接検出できる検出機構について検討し、面積可変
バルブに磁石を配設し、該バルブの軸方向移動に伴う磁
石の磁界強度の変化を取り出す磁気センサを、キャブボ
ディの上記磁石と対向する位置に取付けることにより構
造の簡略化，小型化を実現できる開度検出装置を開発し
た。

【０００７】ところで、上記面積可変バルブに磁石を固
定する場合、例えばねじ止めや接着，圧入等の方法が考
えられる。しかし上記ねじ止めするには上記面積可変バ
ルブの形状，寸法からしてスペース上の余裕がなく、ま
た接着，圧入する方法では脱落，欠け等の問題が生じる
懸念がある。

【０００８】そこで請求項１の発明は、ベンチュリ通路
と該通路に開口するように形成されたバルブ室とを有す
るキャブボディと、上記バルブ室内に摺動自在に配置さ
れベンチュリ通路面積を変化させる面積可変バルブとを
備えた気化器の開度検出装置において、上記面積可変バ
ルブに磁石を一体成形により固定し、該磁石からの磁界
の強度に応じた出力を発生する磁気センサを、上記バル
ブ室を形成する隔壁外面の上記磁石と対向可能位置に固
定したことを特徴としている。

【０００９】ここで、本発明において上記磁気センサを
固定するとは、磁気センサを隔壁外面に半田付け等で直
接固定する場合だけでなく、磁気センサを基板に半田付
け等によって実装し、該基板をこれの磁気センサが隔壁
外面に接するように固定したり，あるいは上記磁気セン
サ又は基板をセンサケース内に収納し、該センサケース
を隔壁外面に固定したりする場合も含む。なお、上記基
板の隔壁への固定方法としては、例えば隔壁に取付け底
面を形成し、該底面にノックピン等を介して基板を位置
決めし、該基板をプッシュナットやボルト等で固定する
方法が採用できる。

【００１０】請求項２の発明は、上記磁石を面積可変バ
ルブに直接インサート成形したことを特徴とし、請求項
３の発明は、上記磁石をホルダに固定し、該ホルダを上
記面積可変バルブにインサート成形したことを特徴とし
ている。

【００１１】請求項４の発明は、上記磁石にこれの摺動
方向と直交方向に延びるエッジ部を形成したことを特徴
としている。

【００１２】

【作用】本発明の開度検出装置は、面積可変バルブの軸
方向移動に伴う磁石の磁界強度の変化を磁気センサで電
気信号として取り出し、該電気信号の変化から上記面積
可変バルブの開度を検出するものであり、この検出開度
に応じて例えばエンジンの点火時期制御が行われる。

【００１３】請求項１の発明に係る気化器の開度検出装
置によれば、面積可変バルブに固定した磁石と、キャブ
ボディの隔壁外面に固定した磁気センサとで検出機構を
構成したので、従来の回転機構を設ける場合に比べて検
出機構を簡略化でき、ひいては小型化に対応できるとと
もに、部品点数を削減できる分だけコストを低減でき
る。

【００１４】また上記磁気センサを隔壁に固定し、バル
ブの軸方向位置を直接検出するようにしたので、従来の
軸方向移動量を回転角に変換するものに比べて検出精度
を向上できる。さらには上記磁気センサを隔壁に固定し
たので、該磁気センサ自体の取付け位置精度を向上で
き、この点からも検出精度を向上できる。

【００１５】さらに本発明では、上記磁石を面積可変バ
ルブに一体成形したので、上述のねじ止めや接着，圧入
する場合のスペース上の問題，脱落等の問題を解消で
き、また上記磁石の配置位置精度を向上できるととも
に、製造コストを低減できる。

【００１６】請求項２の発明では、上記磁石を面積可変
バルブに直接インサート成形し、請求項３の発明では、
上記磁石をホルダに固定し、該ホルダをインサート成形
したので、磁石の面積可変バルブとの一体成形を実現で
き、磁石の配置位置精度を向上できるとともにコストを
低減できる。

【００１７】請求項４の発明では、上記磁石の摺動方向
と直交方向に延びるエッジ部を形成したので、磁気セン
サに対して磁束を直線状に集中させることができ、それ
だけ検出精度を向上できる。ちなみに上記磁石を円形
状，Ｒ形状にすると磁束が拡散し易く、検出精度が低下
するという問題がある。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図７は、本発明に係る一実施例による気
化器の開度検出装置を説明するための図であり、図１は
本実施例装置が適用された気化器の側面図、図２は図１
のII−II線断面図、図３は上記実施例装置の断面図、図
４は図１のIV−IV線断面図、図５は上記実施例装置の検
出部分を示す平面図、図６は上記実施例装置のピストン
バルブを示す斜視図、図７（ａ）〜図７（ｃ）は磁石の
結合部分を示す図である。

【００１９】図において、１は本実施例装置が適用され
たＶＭ型気化器であり、これのキャブボディ２の下面開
口にはフロートチャンバ３がボルト締め接続されてお
り、また上記キャブボディ２には、これのベンチュリ通
路６をバイパスするスタータ通路６ａを開閉するワック
ス式のオートチョーク機構４が配設されている。上記フ
ロートチャンバ３内にはフロート５が上下揺動可能に配
設されている。このフロート５は上記チャンバ３内の燃
料の液面の変化に伴って昇降して図示しない燃料導入口
を開閉し、これによりフロートチャンバ３内の燃料の液
面を一定にするものである。

【００２０】上記キャブボディ２は亜鉛ダイキャスト製
のものであり、これは吸入空気（図１の→印ａ参照）が
流れるベンチュリ通路６を有する筒状の本体部２ａと、
該本体部２ａから上方に垂直に延び、かつ上記ベンチュ
リ通路６に開口するバルブ室７を有するシリンダ部２ｂ
と、該シリンダ部２ｂと同軸をなすように上記本体部２
ａから上記フロートチャンバ３内に延びる燃料導入部２
ｃとを一体形成して構成されている。

【００２１】上記シリンダ部２ｂの上端開口には蓋８が
装着されており、該シリンダ部２ｂのバルブ室７内には
有底円筒状のピストンバルブ９が軸方向に摺動自在に挿
入されている。このピストンバルブ９は真鍮又はアルミ
合金からなり、該ピストンバルブ９内には押圧板１１が
挿入されており、この押圧板１１と上記蓋８との間には
該バルブ９を閉方向に付勢するスプリング１０が配設さ
れている。

【００２２】また上記押圧板１１は、ピストンバルブ９
の底部９ｂを貫通して上述の燃料導入部２ｃ内に挿入さ
れたジェットニードル２１の上下位置決め用ｅリング２
１ａを上記ピストンバルブ９の底部９ｂの内面に押圧し
ている。

【００２３】上記ピストンバルブ９の底部９ｂにはスロ
ットルケーブル１６の一端が係止しており、該ケーブル
１６の延長端は上記蓋８に接続されたガイドパイプ１７
内を通って図示しないアクセルグリップに連結されてい
る。このアクセルグリップの操作により上記ピストンバ
ルブ９が上下方向に移動して上記ベンチュリ通路６の通
路面積を全閉から全開の間で変化させるようになってい
る。なお、９ｄは上記スロットルケーブル１６を上記底
部９ｂに係止させた状態で上記ピストンバルブ９内に挿
通するためのスリットである。

【００２４】上記燃料導入部２ｃ内の上部にはニードル
ジェット２０ａが挿入されており、これは上記ベンチュ
リ通路６内のピストンバルブ９の下方に開口している。
また上記燃料導入部２ｃの下端にはメインジェット２０
ｂが螺挿されており、これは燃料内に開口している。こ
のニードルジェット２０ａ内に上記ジェットニードル２
１が進退可能に挿入されており、上記ピストンバルブ９
の上下移動に伴ってジェットニードル２１が進退移動
し、上記ニードルジェット２０ａの上端開口の有効開口
面積を変化させ、これによりベンチュリ通路６内に吸引
される燃料量を調整するようになっている。

【００２５】また上記本体部２ａのピストンバルブ９の
下端部に臨む部分にはアイドリング回転数を調整するた
めのスロットルスクリュ１８が螺挿されており、これの
上部には上記ベンチュリ通路６内に潤滑オイルを供給す
るオイル供給口１９が接続形成されている。このオイル
供給口１９から供給された潤滑オイルはピストンバルブ
９の側面に形成された溝９ａを流下して上記ベンチュリ
通路６に供給される。さらに上記キャブボディ２にはフ
ロートチャンバ３の上方空間と外部とを連通するエアベ
ント通路１５が形成されており（図１参照）、該エアベ
ント通路１５によりフロートチャンバ３内は大気圧に保
持されるようになっている。

【００２６】そして本実施例の開度検出装置の検出要部
は、ピストンバルブ移動方向に見ると、図５に示すよう
に、上記ベンチュリ通路６内を流れる吸気流ａと直交
し、上記ピストンバルブ９の中心を通る直線ｂ上に配設
されている。上記検出要部はピストンバルブ９の上縁に
位置する永久磁石２５と、上記シリンダ部２ｂの隔壁２
ｄの外面に固定された磁気センサ２８ａ〜２８ｃとから
構成されている。

【００２７】上記永久磁石２５はピストンバルブ９の側
壁に直接インサート成形して一体に結合されたもので、
この成形後に着磁されたものである。上記永久磁石２５
のピストンバルブ周方向両側部、軸方向両端部には抜け
止め、及び回り止めのための突起部２５ａ，突起部２５
ｂがそれぞれ一体形成されている。また上記永久磁石２
５の上下縁部には上記ピストンバルブ９の軸線と直交方
向に直線状に延びるエッジ部２５ｃが形成されており、
これにより磁束を集中できるようになっている。

【００２８】また上記永久磁石２５の外端面はピストン
バルブ９の外周面より若干内側に位置しており、これに
より上記シリンダ部２ｂの隔壁２ｄ内面に対して僅かな
隙間を有している。さらにまた上記永久磁石２５の内端
面はピストンバルブ９の内周面より若干内側に突出して
いる。

【００２９】上記シリンダ部２ｂの隔壁２ｄの外面には
側方に開口するセンサ室３０が一体形成されており、こ
のセンサ室３０内に上記センサユニット２６が収容配置
されている。このセンサユニット２６は基板２７の隔壁
２ｄ側内面に３つの磁気センサ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ
を上記ピストンバルブ９の軸方向に所定間隔を開けて半
田付け固定し、該基板２７の外面に５本のリード線２９
を半田付け接続するとともに、基板２７にパターン形成
された配線を介して各磁気センサ２８ａ〜２８ｃとこれ
に対応するリード線２９とを接続して構成されている。
上記各磁気センサ２８ａ〜２８ｃにはホール素子，ＭＲ
素子，あるいはＩＣが採用されている。

【００３０】上記センサ室３０内には樹脂封止層３５が
形成されている。これは常温硬化エポキシ樹脂からなる
ポッティング剤を上記センサ室３０内に注入充填し、こ
れを乾燥固化させて形成したものである。これにより上
記センサユニット２６は樹脂封止されており、かつ該樹
脂封止層３５から上記各リード線２９が突出している。

【００３１】上記センサユニット２６の基板２７は、図
４に示すように、上記センサ室３０内の位置決め座３１
にその一部をセンサ室３０内に突出させて圧入植設され
た金属ピン３２を該基板２７の位置決め孔２７ａに嵌合
挿入し、該金属ピン３２にプッシュナット３３を嵌着す
ることにより上記センサ室３０内の隔壁２ｄ上に位置決
め固定されている。

【００３２】これにより各磁気センサ２８ａ〜２８ｃは
上記シリンダ部２ｂの隔壁２ｄの外面に当接しており、
上記ピストンバルブ９の上下移動に伴って上記永久磁石
２５と隔壁２ｄを挟んで対向し得るようになっている。
この場合、スロットル開度がアイドリング開度より僅か
に開いた第１開度、これよりさらに開いた第２，第３開
度になった場合にそれぞれ永久磁石２５が磁気センサ２
８ａ〜２８ｃに対向するように該センサ２８ａ〜２８ｃ
の位置が設定されている。

【００３３】ここで上記永久磁石２５，及び磁気センサ
２８ａ〜２８ｃは、上述のようにベンチュリ通路６の軸
線，つまり吸入空気の流れ方向ａと直交し、ピストンバ
ルブ９の中心を通る直線ｂ上に配置されている。これに
よりピストンバルブ９の振動によって永久磁石２５と磁
気センサ２８ａ〜２８ｃとのギャップが変化するのを回
避している。即ち、ピストンバルブ９は吸気脈動の影響
によって吸気の流れ方向に振動し易い。このため上記永
久磁石２５と磁気センサ２８ａ〜２８ｃとを上記ベンチ
ュリ通路６の軸線上に、つまり上記振動方向に対向する
ように配置すると両者２５，２８ａ〜２８ｃのギャップ
が変化する場合があり、その結果検出精度の低下を招く
おそれがある。

【００３４】また上記基板２７のピストンバルブ軸方向
取付け位置は、ピストンバルブ９がアイドリング位置か
ら僅かに上昇した上記第１開度になった場合に上記永久
磁石２５が下端の磁気センサ２８ａと対向するように調
整する。これはピストンバルブ９の開度が小さい状態で
は該ピストンバルブ９の僅かな開度変化によって吸気量
が大きく変化するのに対し、開度が大きくなるとあまり
変化しない。従って、ピストンバルブ９の小開度位置を
より精度良く検出する必要があるからであり、永久磁石
２５と磁気センサ２８ａとの対向を優先することによ
り、小開度位置の検出精度を向上できる。

【００３５】上記ピストンバルブ９の検出位置精度をさ
らに向上させるには、上記永久磁石２５と磁気センサ２
８ａ〜２８ｃとの距離の変化に対する磁束密度の変化を
急峻させるのが望ましい。そのためには上記永久磁石２
５，磁気センサ２８ａ〜２８ｃとの間に、永久磁石２５
からの磁束を磁気センサ２８ａ〜２８ｃに集中させる磁
性板等からなる磁路を形成することが有利である。

【００３６】上記各リード線２９は図示しないスロット
ル開度判別回路に接続されている。この判別回路は上記
ピストンバルブ９の軸方向移動に伴う永久磁石２５の磁
界強度が所定のしきい値以上の場合に、該永久磁石２５
の軸方向位置が上記磁気センサ２８ａ〜２８ｃの何れか
と一致したと判定し、これによりスロットル開度を判別
するようになっている。

【００３７】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例の開度検出装置によれば、ピストンバルブ
９がアイドリング位置から僅かに開いた第１開度に上昇
すると、永久磁石２５が下端の磁気センサ２８ａと対向
し、該磁気センサ２８ａからの出力が上記所定のしきい
値を越え、これによりスロットル開度は上記第１開度で
あると判定される。そしてピストンバルブ９がさらに第
２，第３開度まで上昇すると、上記永久磁石２５が磁気
センサ２８ｂ，２８ｃと順次対向し、この磁気センサ２
８ｂ，２８ｃからの出力がしきい値を越え、これにより
スロットル開度が第２，第３開度であると判定される。

【００３８】このように本実施例では、永久磁石２５を
ピストンバルブ９に一体成形し、各磁気センサ２８ａ〜
２８ｃをシリンダ部２ｂの隔壁２ｄの外面に固定したの
で、簡単な構造で上記ピストンバルブ９のスロットル開
度を検出することができ、従来の回転機構を別途設ける
場合に比べて小型化に対応でき、かつ部品コストを低減
できる。

【００３９】また本実施例では、上記ピストンバルブ９
の軸方向位置を直接検出するようにしているので、上記
従来のピストンバルブの軸方向移動量を一旦回転角度に
変換し、これを検出する構造に比べて検出精度を向上で
きる。さらに上記各磁気センサ２８ａ〜２８ｃを基板２
７に実装し、該基板２７を金属ピン３２，プッシュナッ
ト３３を介して上記隔壁２ｄに直接位置決め固定したの
で、取付け精度を大幅に向上でき、この点からも検出精
度を向上できる。

【００４０】さらに本実施例によれば、上記隔壁２ｄの
外面にセンサ室３０を形成し、該センサ室３０内に樹脂
封止層３５をポッティングしてセンサユニット２６を樹
脂封止したので、外力による損傷や変形を防止でき、か
つシール性を向上して防水，防塵の確実化を図ることが
できる。しかも本実施例では、上記樹脂封止層３５の肉
厚をセンサユニット２６の数倍と厚く形成したので、セ
ンサ室３０のシール性をさらに向上でき、かつリード線
２９の保持力を向上できる。

【００４１】また本実施例では、永久磁石２５をピスト
ンバルブ９に直接インサート成形したので、該バルブ９
の形状，寸法を変えることなく永久磁石２５の配置スペ
ースを確保でき、かつ脱落やクラック等問題を解消でき
るとともに製造コストを低減できる。さらに上記永久磁
石１５の配置位置精度を向上でき、それだけ検出精度を
向上できる。

【００４２】さらにまた上記永久磁石２５の上下縁部に
エッジ部２５ｃを形成したので、磁束の拡散を防止して
集中化を図ることができ、この点からも検出精度を向上
できる。

【００４３】図８及び図９は、請求項３の発明に係る一
実施例による開度検出装置を説明するための図であり、
図中、図６，図７と同一符号は同一又は相当部分を示
す。

【００４４】本実施例は、円弧状のホルダ５０に永久磁
石２５を固定し、該ホルダ５０をピストンバルブ９の軸
方向途中の上部外周面に一体成形した例であり、これは
上記ホルダ５０を型の中に配置した状態でインジェクシ
ョンによりインサート成形したものである。

【００４５】本実施例においても、配置スペースを確保
でき、かつ脱落やクラック等問題を解消できるととも
に、上記ピストンバルブ９の軸方向途中にホルダ５０を
配置したので、端縁に配置する場合のような抜けや倒れ
を防止できる。

【００４６】なお、上記各実施例では、ＶＭ型気化器に
適用した場合を例にとって説明したが、本発明は回転式
のバタフライバルブを備えたＳＵ型気化器にも適用で
き、この場合は吸入負圧により自動的に上下移動するピ
ストンバルブに磁石を配設することとなる。さらに上記
実施例では、円筒状のピストンバルブを例にとったが、
本発明はプレートバルブにも勿論適用できる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明に係る気化器の開度
検出装置によれば、磁石を面積可変バルブに一体成形し
て固定し、磁気センサをキャブボディの隔壁外面の上記
磁石と対向可能位置に固定したので、簡単な構造で小型
化に対応できるとともにコストを低減でき、かつ検出精
度を向上できる効果があり、また上記磁石を固定する際
のスペースを確保できるとともに脱落や欠けの問題を回
避できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例による気化器の開度検出
装置を説明するための側面図である。

【図２】上記実施例装置の断面図である。

【図３】上記実施例装置の検出要部を示す断面図であ
る。

【図４】上記実施例装置の基板の固定部分を示す断面図
である。

【図５】上記実施例装置の検出要部を示す平面図であ
る。

【図６】上記実施例装置のピストンバルブを示す斜視図
である。

【図７】上記実施例の永久磁石の結合部分を示す図であ
る。

【図８】請求項３の発明に係る開度検出装置のピストン
バルブを示す斜視図である。

【図９】上記実施例の永久磁石の結合部分を示す断面平
面図である。

【符号の説明】

１ 気化器 ２ キャブボディ ２ｄ 隔壁 ６ ベンチュリ通路 ７ バルブ室 ９ ピストンバルブ（面積可変バ
ルブ） ２５ 永久磁石 ２５ｃ エッジ部 ２８ａ〜２８ｃ 磁気センサ ５０ ホルダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 19/00 Ｈ Ｇ０１Ｂ 7/30 １０１ Ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベンチュリ通路と該通路に開口するよう
   に形成されたバルブ室とを有するキャブボディと、上記
   バルブ室内に摺動自在に配置されベンチュリ通路面積を
   変化させる面積可変バルブとを備えた気化器の開度検出
   装置において、上記面積可変バルブに磁石を一体成形に
   より固定し、該磁石からの磁界の強度に応じた出力を発
   生する磁気センサを、上記バルブ室を形成する隔壁外面
   の上記磁石と対向可能位置に固定したことを特徴とする
   気化器の開度検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記磁石を面積可変
   バルブに直接インサート成形したことを特徴とする気化
   器の開度検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記磁石をホルダに
   固定し、該ホルダを上記面積可変バルブにインサート成
   形したことを特徴とする気化器の開度検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３の何れかにおいて、上
   記磁石にこれの摺動方向と直交方向に延びるエッジ部を
   形成したことを特徴とする気化器の開度検出装置。