JP5409558B2 - エンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造に係り、特に、スロットルバルブを収納するスロットルボディに取り付けるエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造に関する。

従来から、電子回路の配線を接続するためのコネクタにおいて、内部にシール部材を設けて防水機能を高めた防水コネクタが知られている。このような防水コネクタは、接続される電子機器等の発熱等により内部の空気が膨張すると、この膨張圧力によってコネクタが外れる方向に力がかかることが考えられる。このとき、コネクタを外れにくくするためにコネクタ接点の接続強度を高めてしまうと、コネクタの挿抜に要する力が大きくなるという課題が生じる可能性がある。

特許文献１には、コネクタ内の空間と外部とを連通する空気抜き通路を設けるようにした防水コネクタが開示されている。このような防水コネクタによれば、空気の膨張圧力に起因する挿抜力の変化を防止することができる。

特開平６−２０８８６３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、コネクタ部に水分や泥等がかかりやすい自動二輪車へ適用する場合に、空気抜き通路からの水分等の浸入を防ぐことに関しては検討されていなかった。また、防水式のコネクタを、エンジンの制御ユニット（ＥＣＵ）に接続し、この制御ユニットをスロットル装置のスロットルボディに取り付ける場合には、スロットルボディまわりの小さな余剰スペースを有効に使用するため、防水コネクタ部分は極力小型であることが望まれる。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、制御ユニットに接続される防水コネクタの挿抜力の変化を抑えると共に、防水コネクタの小型化を図ることができるエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、吸気通路（６７）を開閉するスロットルバルブ（７０）が軸支されたスロットルボディ（６１）に、エンジンの制御を行う制御ユニット（６３）を取り付けるようにしたエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造において、車体側のハーネス（６６）に連結されると共に、防水パッキン（８６，８７）を介して前記制御ユニット（６３）に接続される防水コネクタ（８１）を具備し、前記制御ユニット（６３）の内部空間（６３ｂ）と前記吸気通路（６７）とをワンウェイ手段（８４ａ）を介在させて連通する空気抜き通路（８４）が形成されている点に第１の特徴がある。

また、前記空気抜き通路（８４）は、前記スロットルバルブ（７０）に対して流路方向の下流側で前記吸気通路（６７）と連通する点に第２の特徴がある。

また、前記制御ユニット（６３）は、前記スロットルボディ（６１）の車体上方側に取り付けられている点に第３の特徴がある。

また、前記ワンウェイ手段（８４ａ）は、前記制御ユニット（６３）の内部空間（６３ｂ）側から前記吸気通路（６７）側にのみ流体の排出を可能とする一方向弁である点に第４の特徴がある。

また、前記制御ユニット（６３）は、前記スロットルボディ（６１）の車体上方側の面（９１）に取り付けられており、前記防水コネクタ（８１）は、略直方体とされる前記制御ユニット（６３）の側方から接続される点に第５の特徴がある。

さらに、前記制御ユニット（６３）は、前記スロットルボディ（６１）の車体上方側の面（９１）に取り付けられており、前記防水コネクタ（８１）は、略直方体とされる前記制御ユニット（６３）の上方から接続される点に第６の特徴がある。

第１の特徴によれば、車体側のハーネスに連結されると共に、防水パッキンを介して制御ユニットに接続される防水コネクタを具備し、制御ユニットの内部空間と吸気通路とをワンウェイ手段を介在させて連通する空気抜き通路が形成されているので、制御ユニットが発熱した場合でも、その内部空間で熱膨張した空気が空気抜き通路を通って吸気通路に流れることとなり、防水コネクタと制御ユニットとの間を密閉構造とした場合でも熱膨張の圧力によって防水コネクタが外れる方向に力がかかることを防ぐことができる。

また、防水コネクタの空気抜き通路が吸気通路にワンウェイ手段を介して連通させたので、空気抜き通路からの水分等の浸入を防ぐことができる上に、防水コネクタの挿入時等に制御ユニット内に水分等が浸入した場合であっても、制御ユニットの内部空間が吸気通路と連通しているので、エンジン運転に伴って吸気通路に生じる負圧によって水分等を効率よく排出することが可能となる。さらに、防水コネクタそのものに空気抜き通路を形成する必要がないので、防水コネクタの大型化を防いでスロットルボディまわりのスペースを有効に使用することができる。

第２の特徴によれば、空気抜き通路は、スロットルバルブに対して流路方向の下流側で吸気通路と連通するので、エンジンの運転に伴って吸気通路に生じる負圧を利用して、制御ユニットの内部空間の空気を効率よく排出することが可能となる。

第３の特徴によれば、制御ユニットは、スロットルボディの車体上方側に取り付けられているので、万一、制御ユニット内に水分等が浸入した場合でも、重力によって、制御ユニットの底面等に形成される空気抜き通路の入口から水分が排出されやすくなる。

第４の特徴によれば、ワンウェイ手段は、制御ユニットの内部空間側から吸気通路側にのみ流体の排出を可能とする一方向弁であるので、吸気通路側から制御ユニット側に水分等が逆流することを防ぐことができる。

第５の特徴によれば、制御ユニットは、スロットルボディの車体上方側の面に取り付けられており、防水コネクタは、略直方体とされる制御ユニットの側方から接続されるので、スロットルボディの上方の余剰スペースが狭い場合でも、防水コネクタを容易に配設することが可能となる。

第６の特徴によれば、制御ユニットは、スロットルボディの車体上方側の面に取り付けられており、防水コネクタは、略直方体とされる制御ユニットの上方から接続されるので、スロットルボディの側方の余剰スペースが狭い場合でも、防水コネクタを容易に配設することが可能となる。また、万一、空気抜き通路から水分等が逆流した場合でも、防水コネクタに水分等がかかりにくくなる。

本発明の一実施形態に係るスロットル装置を備えた自動二輪車の左側面図である。 自動二輪車の要部拡大平面図である。 スロットル装置を車体左側から見た側面図である。 スロットル装置の上面図である。 スロットル装置を図３のＡ方向から見た正面図である。 空気抜き通路の構造を示すスロットル装置の断面図である。 本実施形態の変形例に係るスロットル装置の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスロットル装置６０を備えた自動二輪車１の左側面図である。また、図２は、自動二輪車１の要部拡大平面図である。自動二輪車１の車体フレーム３は、ヘッドパイプ３０、第１メインフレーム３１、第２メインフレーム３２、ダウンフレーム３３、リヤフレーム３４、並びにこれらフレームに接合されるガセット、ブラケット、ステー等の部材からなる。

ツインプラグ方式の単気筒４サイクルのエンジン２は、シリンダ２０、シリンダヘッド２１、およびシリンダヘッドカバー２２を備え、下部にクランクケース４を備える。エンジン２は、エンジン２と一体に結合されているクランクケース４を車体フレーム３に複数個所で連結することにより車体フレーム３に保持される。クランクケース４の車体左側には、ＡＣジェネレータ５が設けられる。ＡＣジェネレータ５は、エンジン２のクランク軸６に連結されて駆動される。

第１メインフレーム３１上には、燃料ポンプ７を内蔵した燃料タンク８およびシート９が保持される。燃料タンク８とエンジン２との間にはバッテリを収容するバッテリケース１０が設けられる。エンジン２のシリンダヘッド２１の左壁には第１の点火プラグ１１が設けられ、後壁には第２の点火プラグ１２が設けられている。

シリンダヘッドカバー２２の車体前方側には、車幅方向中央の位置に点火コイル１３が配置されている。第１の点火プラグ１１および第２の点火プラグ１２は、点火コイル１３に対して第１のハイテンションコード１４および第２のハイテンションコード１５によってそれぞれ接続される。第１のハイテンションコード１４は、シリンダヘッドカバー２２の左側方を通って前方に配索されており、第２のハイテンションコード１５はシリンダヘッドカバー２２の上方を通って前方に配索されている。なお、第２のハイテンションコード１５は、その中間部分がバッテリケース１０の底面に保持され、シリンダヘッドカバー２２の上面との間で所定の距離を維持して配索されている。

第２メインフレーム３２の下端部には、スイングアーム１６を上下揺動自在に支持するピボットボス１７が設けられる。第２メインフレーム３２は、リヤクッション１８を介してスイングアーム１６を懸架する。スイングアーム１６の後部には、後輪ＷＲが回転自在に軸支されている。クランクケース４から車体左側に突出する減速機の出力軸１９と後輪ＷＲとの間には駆動チェーン２３が架け渡されている。

シリンダヘッド２２の前部から引き出される排気管２４は、クランクケース４の下を回って車体右後方に延長され、その後端部にマフラ２５が連結されている。シリンダヘッド２２の後部には、スロットル装置６０および吸気管２７が接続され、吸気管２７の後端部にはエアクリーナボックス２８が連結されている。

ヘッドパイプ３０は、ステアリング軸２９を回動自在に保持し、ステアリング軸２９の上下にはトップブリッジ３５およびボトムブリッジ３６がそれぞれ結合されている。左右一対のフロントフォーク３７は、トップブリッジ３５およびボトムブリッジ３６によって保持されており、その下端には前輪ＷＦが回転自在に軸支されている。フロントフォーク３７には、前輪ＷＦを覆うフロントフェンダ３８が取り付けられている。

トップブリッジ３５には、ステアリングハンドル３９が固定され、ステアリングハンドル３９の左右にはグリップ４０およびバックミラー４１が設けられる。トップブリッジ３５およびボトムブリッジ３６から前方に延びるステー４２には、ヘッドライト４３、フロントウィンカ４４およびメータ装置４５が取り付けられている。第１メインフレーム３１の後部に連なるリヤフレーム３４の後端には、リヤカウル４６に固定されたテールライト４７およびリヤウィンカ４８が配設されている。

ＡＣジェネレータ５から上方に延びるハーネス４９は、車体前後方向に延びるメインハーネス５０に合流する。メインハーネス５０内の配線は、バッテリケース１０内のバッテリや、ヘッドライト４３、フロントウィンカ４４、テールライト４７、リヤウィンカ４８等の灯火器やリレー等の電装部品に結線されている。

車体フレーム３の車体前端部にはヘッドパイプ３０が配されており、このヘッドパイプ３０に接合される第１メインフレーム３１が車体後部側に延在している。第１メインフレーム３１および第２メインフレーム３２は、いずれも車体左方向に張り出した左部材と車体右方向に張り出した右部材とからなる左右一対のパイプ材である。第２メインフレーム３２は、第１メインフレーム３１が接合されている位置よりも下方でヘッドパイプ３０に接合され、車体後方側に途中まで延びてその先が下方に湾曲して終端する。

ダウンフレーム３３は、ヘッドパイプ３０にその先端が接合されて車体下方に延在する矩形横断面のパイプ部材である。リヤフレーム３４は、第２メインフレーム３２の垂下部分に先端が接合され、かつ上後方に延びて第１メインフレーム３１の後部に接合されている。ダウンフレーム３３の車体前方側には、オイルクーラ５１が取り付けられている。オイルクーラ５１とクランクケース４とは、不図示のパイプによってオイルが循環されるように接続される。第２メインフレーム３２の下端部に形成されたピボットボス１７は、スイングアーム１６およびクランクケース４の後部を連結するピボット軸を支持する。

図２を参照して、バッテリ（不図示）を収納するバッテリケース１０は、左右一対の第１メインフレーム３１および左右一対の第２メインフレーム３２の間の位置に配置される。バッテリケース１０は、バッテリを収容する箱体から左右に張り出したウィング部１０ａを備え、該ウィング部１０ａが第１メインフレーム３１の上面に当接する。

第１点火プラグ１１に一端が接続される第１のハイテンションコード１４の他端は、点火コイル１３の一方の高圧出力端子５３に接続されている。一方、第２点火プラグ１２に一端が接続される第２のハイテンションコード１５の他端は、点火コイル１３の他方の高圧出力端子５２に接続されている。高圧出力端子５２，５３は、いずれも点火コイル１３上でエンジン２のシリンダヘッドカバー２２寄りで、かつ点火コイル１３上で車体左右方向の一側部（本実施形態では車体左側）に向けて配置されている。点火コイル１３の右側には、電源端子５５、５６が突出しており、電源端子５５，５６に接続されるハーネス５４は前記メインハーネス５０に統合される。

本発明に係るスロットル装置６０は、吸気通路が車体前後方向に指向するようにシリンダヘッド２２の車体後方側に配置されている。スロットル装置６０は、略直方体の吸気通路を開閉するスロットルバルブ７０（図３参照）を内蔵した略直方体のスロットルボディ６１を備える。スロットルボディ６１の車体上壁面には、エンジンの点火タイミングや燃料噴射タイミング等を制御する制御ユニット（ＥＣＵ）６３が配設されている。制御ユニット６３には、車体側のハーネス６６に連結された防水コネクタ８１が接続されている。

スロットル装置６０は、左右一対のフレームパイプ、すなわち、第１のメインフレーム３１および第２のメインフレーム３２の内側に配設されている。これにより、スロットル装置６０の車幅方向左右をメインフレーム３１，３２で保護することができる。

図３は、スロットル装置６０を車体左側から見た側面図である。図４は、スロットル装置６０の上面図である。また、図５は、スロットル装置６０を図３のＡ方向から見た正面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。

スロットル装置６０のスロットルボディ６１は、略円形断面の吸気通路６７が形成されたアルミニウム等の金属からなる部品である。スロットルボディ６１の車体前後方向の両端部には、エアクリーナボックス２８（図２参照）と連結される入口側ダクト部６８およびシリンダヘッド２１の吸気通路と連結される出口側ダクト部６９が形成されている。

スロットルボディ６１の内部には、プーリ７２の回動軸７１に連結されて吸気通路６７を開閉するスロットルバルブ７０が配設されている。プーリ７２には、スロットルバルブ７０を閉方向に常時付勢するスプリング７３が取り付けられている。図５に示すように、バタフライ式のスロットルバルブ７０は、回動軸７１と同軸固定された抑え板７４に対してネジ７５で固定され、プーリ７２の回転と同期して開閉するように構成されている。

スロットルボディ６１は、その長手方向に吸気通路６７が形成された略四角柱形状とされており、入口側ダクト部６８および出口側ダクト部６９を除いた４つの壁面９０，９１，９２，９３は、それぞれ平面形状を有している。スロットルボディ６１の上壁面９１および下壁面９２は、それぞれ車体上下方向で対向するように配設され、左壁面９０および右壁面９３は、それぞれ車幅方向で対向するように配設されている。

前記したように、スロットルボディ６１の上壁面９１には制御ユニット６３が取り付けられている。また、スロットルボディの左壁面９０には、スロットルバルブ７０の開度を検知するスロットル開度センサ８０が取り付けられている。なお、スロットルボディ６１には、スロットル開度センサ８０のほか、吸気圧センサやＩＡＣＶ（アイドル・エア・コントロール・バルブ）等の各種機器を取り付けてもよい。

制御ユニット６３は、略直方体の箱状のケース６３ａの内部に、少なくともＥＣＵ基板８３を収納して構成されており、このＥＣＵ基板８３の車体前方側の端部に設けられた平板状の端子８２に防水コネクタ８１を係合させることで、ＥＣＵ基板８３とハーネス６６とが電気的に接続されることとなる。防水コネクタ８１の挿入口は、ケース６３ａの車体前方側の側面に形成されている。

本実施形態に係る制御ユニット６３においては、ケース６３ａと防水コネクタ８１との間にゴム等からなる防水パッキンが設けられており、防水コネクタ８１をケース６３ａに接続することで、両者間が密閉されるように構成されている。このような密閉構造とした場合には、ＥＣＵ基板８３の発熱によって制御ユニット６３の内部空間６３ｂの空気が膨張することで防水コネクタ８１が外れる方向に力が加わる可能性があるが、本実施形態に係るスロットル装置６０では、制御ユニット６３の内部空間６３ｂとスロットルボディ６１の吸気通路６７とを連通する空気抜き通路８４を設けることによって、熱膨張による圧力の発生を防止できるように構成されている。空気抜き通路８４は、制御ユニット６３の内部空間６３ｂとスロットルボディ６１の吸気通路６７とを連通するように、スロットルボディ６１の車幅方向略中央の位置に設けられている。

図６は、空気抜き通路８４の構造を示すスロットル装置６０の断面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。前記したように、制御ユニット６３のケース６３ａには、防水コネクタ８１の挿入口の内周部に、防水コネクタ８１の外周部と密着する防水パッキン８６が配設されている。

また、防水コネクタ８１の内部には、ＥＣＵ基板８３の端子８２の貫通スリットが形成された防水パッキン８７が設けられている。防水パッキン８７を貫通した端子８２は、防水コネクタ８１の内部に固定された凹側端子８５に係合する。この防水パッキン８７によれば、万一、防水コネクタ８１に外部から水等がかかっても、これが端子８２の接続部分から制御ユニット６３の内部に浸入することがなくなる。

ＥＣＵ基板８３は、支持部材８９によってケース６３ａの内壁に支持されている。また、ケース６３ａに形成された挿入口には、防水コネクタ８１の挿入量を規制するストッパ８８が設けられている。防水パッキン８６，８７は、ゴム等で形成することができる。

そして、制御ユニット６３の内部空間６３ｂとスロットルボディ６１の吸気通路６７とを連通する空気抜き通路８４は、ケース６３ａの底面に形成された貫通孔から、スロットルボディ６１の壁の内部を通って、吸気通路６７に連通するように構成されている。本実施形態では、この空気抜き通路８４がスロットルバルブ７０に対して流路方向の下流側に連通しており、これにより、吸気通路６７に生じる吸気負圧を利用して制御ユニット６３のケース６３ａの内部の空気を吸い出すことができる。

そして、万一、防水コネクタ８１の挿入時等に制御ユニット６３の内部に水分が浸入した場合でも、エンジン運転に伴って生じる負圧によって、これを速やかに排出することが可能となる。また、空気抜き通路８４を設けることで、防水コネクタ８１の挿抜力が変化することがなくなるので、挿抜力を高める必要がなくなり、防水コネクタ８１の小型化を図って、制御ユニット６４の周囲のスペースを効率よく利用することが可能となる。

なお、ケース６３ａに形成された貫通孔と空気抜き通路８４の入口との間には、外部から空気が浸入しないようにＯ（オー）リング等を配設して、両者間の密閉性が保たれるように構成することが好ましい。また、本実施形態では、空気抜き通路８４の途中に、一方向にのみ流体の排出を可能とするワンウェイ手段としての片方向リブシール（一方向弁）８４ａが設けられており、万一、吸気通路側に正圧が発生した場合でも、空気抜き通路８４内に残留する水分等が制御ユニット６３の内部に逆流することがないように構成されている。

なお、上記した実施形態では、制御ユニット６３の車体前方側の側面に防水コネクタ８１を接続するように構成したが、車体後方側や車幅方向左右の側面に接続するように構成してもよい。このように、制御ユニット６３の側面から防水コネクタ８１を接続するようにした場合には、スロットルボディ６１の上方の余剰スペースが狭い場合でも、防水コネクタ８１を容易に配設することができる。

図７は、本実施形態の変形例に係るスロットル装置６０の断面図である。本変形例では、防水コネクタ８１の挿入口が、制御ユニット６３のケース６３ｃの上面側に設けられている点に特徴がある。この防水コネクタ８１の配置に合わせて、ＥＣＵ基板８３ａの端子８２ａも車体上面側に指向して形成されている。この構成によれば、スロットルボディ６１の側方の余剰スペースが狭い場合でも、防水コネクタ８１を容易に配設することができる。また、万一、空気抜き通路８４から水分等が逆流した場合でも、この水分等がＥＣＵ基板８３ａの端子８２ａや防水コネクタ８１にかかる可能性が低減される。

なお、防水コネクタ、スロットルボディ、制御ユニット、制御ユニットのケースの形状や構造、防水パッキン、空気抜き通路および片方向リブシールの形状や配置等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、制御ユニットは、スロットルボディの下壁面や左右の壁面に取り付けてもよい。本発明に係るエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造を用いたスロットル装置は、自動二輪車に限られず、鞍乗型の三／四輪車等の各種車両および汎用エンジン等に適用することもできる。

１…自動二輪車、３１…第１のメインフレーム、３２…第２のメインフレーム、６０…スロットル装置、６１…スロットルボディ、６３…制御ユニット、６３ａ…ケース、６３ｂ…内部空間、６６…ハーネス、６７…吸気通路、７０…スロットルバルブ、７１…回動軸、７２…プーリ、８０…スロットルバルブ開度センサ、８１…防水コネクタ、８２…端子、８３…ＥＣＵ基板、８４…空気抜き通路、８４ａ…片方向リブシール（ワンウェイ手段、一方向弁）、８５…凹側端子、８６，８７…防水パッキン、９０…左壁面、９１…上壁面、９２…下壁面、９３…右壁面

Claims (6)

1. 吸気通路（６７）を開閉するスロットルバルブ（７０）が軸支されたスロットルボディ（６１）に、エンジンの制御を行う制御ユニット（６３）を取り付けるようにしたエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造において、
   車体側のハーネス（６６）に連結されると共に、防水パッキン（８６，８７）を介して前記制御ユニット（６３）に接続される防水コネクタ（８１）を具備し、
   前記制御ユニット（６３）の内部空間（６３ｂ）と前記吸気通路（６７）とをワンウェイ手段（８４ａ）を介在させて連通する空気抜き通路（８４）が形成されていることを特徴とするエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造。
2. 前記空気抜き通路（８４）は、前記スロットルバルブ（７０）に対して流路方向の下流側で前記吸気通路（６７）と連通することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造。
3. 前記制御ユニット（６３）は、前記スロットルボディ（６１）の車体上方側に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造。
4. 前記ワンウェイ手段（８４ａ）は、前記制御ユニット（６３）の内部空間（６３ｂ）側から前記吸気通路（６７）側にのみ流体の排出を可能とする一方向弁であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造。
5. 前記制御ユニット（６３）は、前記スロットルボディ（６１）の車体上方側の面（９１）に取り付けられており、
   前記防水コネクタ（８１）は、略直方体とされる前記制御ユニット（６３）の側方から接続されることを特徴とする１ないし４のいずれかに記載のエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造。
6. 前記制御ユニット（６３）は、前記スロットルボディ（６１）の車体上方側の面（９１）に取り付けられており、
   前記防水コネクタ（８１）は、略直方体とされる前記制御ユニット（６３）の上方から接続されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエンジン制御ユニットにおける防水コネクタの空気抜き構造。

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