(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンの吸気脈動による打音等の異音レベルを低減する。【解決手段】エンジンの各気筒毎に吸入空気を供給する複数の吸気通路２２が、エンジンの気筒配列方向に並列配置された吸気通路構造を具備するインテークマニホールド１を備えた内燃機関の吸気装置において、インテークマニホールド１は、複数のバルブ３を支持固定するシャフト７の一端側に設けられる突出部４１を、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２を介して軸受けするハウジング１３を有している。エンジンの吸気脈動によってインテークマニホールド１の内部でシャフト７が振動した場合であっても、シャフト７の突出部４１を回転自在に支持するベアリング１１の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に組み込まれる軸受け防振ゴム１２自身のラジアル方向およびスラスト方向の撓みによってシャフト７の振動が減衰または吸収される。【選択図】図１
2010019209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各気筒毎に吸入空気を供給する複数の吸気通路が並列配置された内燃機関の吸気装置において、
内部に前記複数の吸気通路が形成されたケーシングと、
前記複数の吸気通路毎に開閉自在に収容された複数のバルブと、
これらのバルブを連動可能となるように連結する１本のシャフトと、
このシャフトを摺動自在に支持する軸受け本体を有する軸受け装置と
を備え、
前記ケーシングは、前記軸受け装置を介して、前記シャフトを軸受けする筒状のハウジングを有し、
前記軸受け装置は、前記ハウジングの内部で、前記シャフトおよび前記軸受け本体を弾性支持する軸受けゴムを有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記軸受けゴムは、その外周から前記ハウジングの内周側に向けて突出するビード状の弾性突起を有し、
前記弾性突起は、その頂部が、前記ハウジングの内周に接触または当接または密着していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記軸受けゴムは、前記軸受け本体の外周を周方向に取り囲むように配設された筒部を有し、
前記弾性突起は、前記筒部の外周を環状に取り囲むように、前記筒部の周方向に連続して形成された環状リブであって、
前記環状リブは、前記筒部の筒方向に所定の間隔を隔てて多列配置されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記軸受けゴムは、前記軸受け本体の外周を周方向に取り囲むように配設された筒部を有し、
前記弾性突起は、前記筒部の外周を螺旋状に取り囲むように、前記筒部の周方向および筒方向に連続して形成された螺旋状リブであって、
前記螺旋状リブは、前記ハウジングの内周面との間に螺旋状の連通路を形成し、
前記螺旋状の連通路は、前記軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間同士を連通することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記軸受けゴムは、前記軸受け本体の外周を周方向に取り囲むように配設された筒部を有し、
前記弾性突起は、前記筒部の外周に沿って前記筒部の筒方向に延びるように、前記筒部の筒方向に連続して形成された突条リブであって、
前記突条リブは、前記筒部の外周から放射状に突出し、且つ前記筒部の周方向に所定の間隔を隔てて複数条形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記突条リブは、前記ハウジングの内周面との間に複数条の連通路を形成し、
前記複数条の連通路は、前記軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間同士を連通することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、  前記軸受け本体は、前記ハウジングの内部で前記シャフトの外周に嵌め合わされていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、  前記軸受け本体は、前記シャフトの回転軸方向の両端部のうちの少なくとも一端部を回転方向に摺動自在に支持することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、  前記シャフトは、前記複数の吸気通路の配列方向に対して平行な回転軸方向に延びるように配設されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、  前記シャフトは、前記軸受け本体の内周に対して回転方向に摺動自在に支持されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給する複数の吸気通路を並列配置した内燃機関の吸気装置に関するもので、特に並列配置された複数の吸気通路毎に、例えば内燃機関の各気筒毎の燃焼室内に旋回流を発生させるバルブを開閉自在に収容した内燃機関の吸気装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、図７および図８に示したように、内燃機関の各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給する複数の吸気通路１１１、１１２を、内燃機関の気筒配列方向に並列配置した内燃機関の吸気装置が公知である（例えば、特許文献１及び２参照）。
そして、内燃機関のインテークマニホールド１０１の内部に形成される複数の吸気通路毎に、複数のバルブユニットが並列配置されている。なお、インテークマニホールド１０１の内部に形成される各吸気通路１１１、１１２は、内燃機関のシリンダヘッド１０２の吸気ポート１１３に連通している。
また、複数のバルブユニットは、図７ないし図９に示したように、インテークマニホールド１０１のカートリッジ格納室１１４内に格納される角筒状のカートリッジ１０３、およびこのカートリッジ１０３の吸気通路１１２内に開閉自在に収容される板状のバルブ１０４等によって構成されている。
また、内燃機関の吸気装置は、複数のバルブ１０４の回転中心部をシャフト１０５の回転軸方向に貫通する貫通孔１０６を有している。また、シャフト１０５は、複数のバルブ１０４の各貫通孔１０６内に圧入嵌合されて、複数のバルブ１０４を串刺し状態となるように結合することで、複数のバルブ１０４の開度を一括変更可能となるように複数のバルブ１０４を連結している。
【０００３】
ここで、内燃機関の吸気装置においては、図７および図１０に示したように、シャフト１０５の回転軸方向の両端部のうちの少なくとも一端部（インテークマニホールド１０１の側面よりもハウジング側（シャフト１０５の回転軸方向の一端側）に突き出した突出部）１１５が、インテークマニホールド１０１に一体的に形成された円筒状のハウジング１１６に直接軸受けされている。
また、シャフト１０５の回転軸方向の両端部のうちの他端部の外周には、図７に示したように、円筒状のジョイントシャフト１０７が嵌合保持されている。このジョイントシャフト１０７は、ボールベアリング１０８を介して、インテークマニホールド１０１に一体的に形成された円筒状のハウジング１１７に軸受けされている。なお、インテークマニホールド１０１は合成樹脂製であり、また、シャフト１０５は金属製である。
また、シャフト１０５の一端部（突出部）１１５の外周面（摺動面）とハウジング１１６の孔壁面（摺動面）との間には、シャフト１０５の突出部１１５をハウジング１１６のシャフト収容孔内に容易に組み付けることができるように、しかもシャフト１０５の突出部１１５をハウジング１１６のシャフト収容孔内で円滑に回転させることができるように、組み付け用の摺動クリアランスが形成されている。
【０００４】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来の内燃機関の吸気装置においては、シャフト１０５の突出部１１５の外周面（摺動面）とハウジング１１６の孔壁面（摺動面）との間に組み付け用の摺動クリアランスが形成されているので、温度変化によりシャフト１０５とハウジング１１６との間に熱膨張係数の差に基づく、組み付け用の摺動クリアランスのラジアル方向（半径方向）の寸法変化が発生する可能性がある。
そして、摺動クリアランスが増加した場合、並列配置された複数の吸気通路毎に開閉自在に収容される複数のバルブ１０４に吸気脈動が印加されると、複数のバルブ１０４の各貫通孔１０６内に圧入嵌合されたシャフト１０５の突出部１１５がハウジング１１６のシャフト収容孔内でラジアル方向に振動し易くなる。このようにシャフト１０５の突出部１１５が吸気脈動によって振動した場合には、シャフト１０５の突出部１１５がハウジング１１６の内周に衝突し、打音（異音）を発生するという問題が生じる。この吸気脈動による打音の発生は、回転中心部がバルブ面方向の一方側（例えばインテークマニホールド１０１の下方側）に偏った片持ち式（ヒンジ式）のバルブの場合に、より顕著に表れる。
また、摺動クリアランスが減少した場合、ハウジング１１６の内周面に対するシャフト１０５の摺動トルクが増加するため、複数のバルブ１０４の動作不良が発生し、複数のバルブ１０４の開弁応答性または閉弁応答性が悪化するという問題が生じる。
【０００５】
また、内燃機関の吸気装置においては、一般的に部品公差や製品公差等によりシャフト１０５の突出部１１５の外径寸法やハウジング１１６の内径寸法に寸法誤差（寸法バラツキ）がある。このような寸法誤差を要因としてシャフト１０５の回転軸方向の両端部間で同軸ズレ、すなわち、シャフト１０５の突出部１１５のセンタリング位置とシャフト１０５の他端部のセンタリング位置との位置ズレを起こす可能性がある。この場合には、シャフト１０５の回転中心軸線が正規の回転中心軸線に対して傾いた状態で、インテークマニホールド１０１のハウジング１１６に組み付けることになるため、特にシャフト１０５の突出部１１５とハウジング１１６との間の組み付け用の摺動クリアランスが狭くなり、インテークマニホールド１０１のハウジング１１６に対してシャフト１０５を組み付け難くなるという問題が生じる。
【特許文献１】特開２００７−１７０３４０号公報
【特許文献２】特開２００８−４５４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関の吸気脈動による打音等の異音レベルを低減することのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。また、ケーシングに対するシャフトの組付作業性を向上させることのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。さらに、複数のバルブおよびシャフトの動作不良を防止することのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、複数の吸気通路が並列配置されたケーシングは、軸受け装置を介して、シャフトを軸受けする筒状のハウジング（シャフト軸受け部）を有している。そして、軸受け装置は、ハウジングの内部で、シャフトを（回転方向に）摺動自在に支持する軸受け本体、およびハウジングの内部で、シャフトと軸受け本体を弾性支持する軸受けゴムを有している。
これによって、寸法誤差を要因として発生するシャフトの軸心ズレ（シャフトの回転軸方向の両端部の同軸ズレ）を、インテークマニホールドのハウジングとベアリングとの間に組み込まれる軸受けゴム自身の撓みによって吸収できるので、ケーシングのハウジングに対してシャフトおよび軸受け装置を容易に組み付けることができる。この結果、ケーシングのハウジングに対するシャフトの組付作業性を向上させることができる。
【０００８】
また、内燃機関の吸気脈動によってケーシングの内部でシャフトが振動した場合であっても、インテークマニホールドのハウジングとシャフトを支持する軸受け本体との間に組み込まれる軸受けゴム自身の撓みによってシャフトの振動を減衰または吸収できるので、シャフトからハウジングへの打音伝達率を低減でき、内燃機関の吸気脈動による打音等の異音レベルを低減できる。この結果、異音低減効果を向上することができる。
また、温度変化によりシャフトとハウジングとの間に熱膨張係数の差に基づく摺動クリアランスの寸法変化が生じた場合であっても、インテークマニホールドのハウジングとシャフトを支持する軸受け本体との間に組み込まれる軸受けゴム自身の撓みによって、寸法変化を吸収できるので、ハウジングの内部でシャフトを円滑に回転させることができる。  これによって、ケーシングのハウジングに対するシャフトの摺動トルクを減少できるので、複数のバルブおよびシャフトの動作不良を抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、軸受けゴムは、その外周からハウジングの内周側に向けて突出するビード状の弾性突起を有している。この弾性突起の頂部は、ハウジングの内周に接触または当接または密着している。
これによって、ケーシングのハウジングの内周と軸受けゴムの弾性突起の頂部との間で発生する摩擦力（フリクション）によりケーシングのハウジングに対して軸受け本体がスラスト方向にズレ難くなるので、ケーシングのハウジングに対する軸受け本体の耐軸受けズレ性を確保することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、軸受けゴムの弾性突起は、筒部の外周を環状に取り囲むように、筒部の周方向に連続して形成された環状リブである。この環状リブは、筒部の筒方向に所定の間隔を隔てて多列配置されている。
ここで、シャフトと軸受け本体とがグリースまたはオイル等の潤滑剤を介して摺動接触しており、環状リブが筒部の筒方向に３つ以上所定の間隔を隔てて多列配置されている場合、グリースまたはオイル等の潤滑剤が、多列配置された環状リブのうち筒部の筒方向の両端部およびその近傍に位置する最外側の環状リブまで伝ってきても、グリースまたはオイル等の潤滑剤が最外側の環状リブにより塞き止められる。
これによって、グリースまたはオイル等の潤滑剤が、最外側の環状リブ間に位置する中間の環状リブに付着することを防ぐことができるので、中間の環状リブへの付着による中間の環状リブのフリクションの低下に伴う、ケーシングのハウジングに対する軸受け本体の耐軸受けズレ性の低下を防止することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、軸受けゴムの弾性突起は、筒部の外周を螺旋状に取り囲むように、筒部の周方向および筒方向に連続して形成された螺旋状リブである。この螺旋状リブは、ケーシングのハウジングの内周面との間に螺旋状の連通路を形成している。  ここで、軸受けゴムよりも中心軸線方向の一方側に袋孔状空間を有し、また、軸受けゴムよりも中心軸線方向の他方側に吸気通路側空間を有し、且つ吸気通路側空間が吸気通路に連通している場合、その吸気通路に吸気負圧が導入されても、軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間に圧力差が発生しないため、ケーシングのハウジングに対して軸受け本体がスラスト方向にズレ難くなる。
そして、螺旋状の連通路によって、軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間同士が連通状態となるので、吸気負圧による軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間に圧力差が発生しないため、ケーシングのハウジングに対する軸受け本体の耐軸受けズレ性に対して有利となる。また、温度変化によって袋孔状空間内の圧力が上昇することによる耐軸受けズレ性、つまり袋孔状空間内の温度膨張による耐軸受けズレ性に対して有利となる。
【００１２】
請求項５に記載の発明によれば、軸受けゴムの弾性突起は、筒部の外周に沿って筒部の筒方向に延びるように、筒部の筒方向に連続して形成された突条リブである。この突条リブは、筒部の外周から放射状に突出し、且つ筒部の周方向に所定の間隔を隔てて複数条形成されている。
請求項６に記載の発明によれば、突条リブは、ハウジングの内周面との間に複数条の連通路を形成している。
ここで、軸受けゴムよりも中心軸線方向の一方側に袋孔状空間を有し、また、軸受けゴムよりも中心軸線方向の他方側に吸気通路側空間を有し、且つ吸気通路側空間が吸気通路に連通している場合、その吸気通路に吸気負圧が導入されても、軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間に圧力差が発生しないため、ケーシングのハウジングに対して軸受け本体がスラスト方向にズレ難くなる。
そして、複数条の連通路によって、軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間同士が連通状態となるので、吸気負圧による軸受けゴムの中心軸線方向の両側に位置する空間に圧力差が発生しないため、ケーシングのハウジングに対する軸受け本体の耐軸受けズレ性に対して有利となる。また、温度変化によって袋孔状空間内の圧力が上昇することによる耐軸受けズレ性、つまり袋孔状空間内の温度膨張による耐軸受けズレ性に対して有利となる。
【００１３】
請求項７に記載の発明によれば、軸受け本体は、ケーシングのハウジングの内部（軸受け収納空間）でシャフトの一端部の外周に嵌め合わされている。
請求項８に記載の発明によれば、軸受け本体は、シャフトの回転軸方向の両端部のうちの少なくとも一端部を回転方向に摺動自在に支持している。また、シャフトの回転軸方向の他端部は、例えばボールベアリング等の軸受け装置を介して軸受けされている。
これによって、寸法誤差を要因として発生するシャフトの回転軸方向の両端部の同軸ズレを軸受けゴム自身の撓みにより吸収できるので、ケーシングのハウジングに対してシャフトおよび軸受け装置を容易に組み付けることができる。この結果、ケーシングのハウジングに対するシャフトの組付作業性を向上させることができる。
請求項９に記載の発明によれば、シャフトは、複数の吸気通路の配列方向に対して平行な回転軸方向に（真っ直ぐに）延びるように配設されている。
請求項１０に記載の発明によれば、シャフト、特にシャフトの回転軸方向の両端部のうちの少なくとも一端部は、軸受け本体の内周に対して回転方向に摺動自在に支持されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態は、内燃機関の吸気脈動による打音等の異音レベルを低減し、ケーシングのハウジングに対するシャフトの組付作業性を向上させ、複数のバルブおよびシャフトの動作不良を防止するという目的を、ハウジングの内部で、シャフトを（回転方向に）摺動自在に支持する軸受け本体、およびハウジングの内部で、シャフトと軸受け本体を弾性支持する軸受けゴム等によってケーシングのハウジングとシャフト（特に、シャフトの回転軸方向の両端部のうちの少なくとも一端部）との間に設置される軸受け装置を構成することで実現した。
【実施例１】
【００１５】
［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１および図２は内燃機関の吸気装置を示した図で、図３はバルブユニット（ＴＣＶ）を示した図である。
【００１６】
本実施例の内燃機関の吸気装置は、複数の気筒を有する内燃機関（直列４気筒エンジン：以下エンジンと言う）の各気筒（シリンダ）毎に吸入空気を供給する複数の吸気通路が、エンジンの気筒配列方向に並列配置された吸気通路構造を具備し、エアクリーナ、電子スロットル装置、吸気渦流発生装置等を備えている。また、エンジンは、例えば自動車等の車両のエンジンルーム内に搭載されている。
本実施例の吸気渦流発生装置は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（旋回流、タンブル流）を発生させる複数の吸気流制御弁（タンブル流制御弁、バルブユニット）を備えている。
【００１７】
複数のバルブユニットは、インテークマニホールド１内に格納される角筒状のカートリッジ２、およびこのカートリッジ２の内部に開閉自在（回転自在）に収容された吸気流制御バルブ（以下バルブと略す）３等によって構成されている。
また、複数のバルブユニットは、各カートリッジ２の内部にスロープ部材４が嵌め込まれている。また、各カートリッジ２の両側壁部には、円筒状に形成された２つのベアリング５を介して、各バルブ３の回転中心を成す回転中心部の両端部を回転自在に軸支するバルブ軸受け部が形成されている。
【００１８】
なお、複数のバルブユニットの各カートリッジ２は、角環状のガスケット６を介して、インテークマニホールド１のカートリッジ格納室内に弾性支持されている。これにより、温度変化によりインテークマニホールド１とシャフト７との間に熱膨張係数の差に基づく、組み付け用の摺動クリアランスのラジアル方向（半径方向）の寸法変化を吸収して、シャフト摺動トルクを低減することで、複数のバルブ３の高応答性を確保することが可能なフローティングガスケット構造が構成される。
【００１９】
そして、複数の吸気通路の配列方向（並列方向）に真っ直ぐに延びるように配設されるシャフト７は、その回転軸方向の両端部のうちの一端部が、軸受け装置（ベアリング１１、軸受け防振ゴム１２等）を介して、インテークマニホールド１のハウジング（シャフト軸受け部）１３に回転方向に摺動自在に軸受けされている。
また、シャフト７の回転軸方向の両端部のうちの他端部は、軸受け装置（ボールベアリング１４等）およびオイルシール１５を介して、インテークマニホールド１のハウジング（シャフト軸受け部）１６に回転方向に摺動自在に軸受けされている。
【００２０】
ここで、エンジンは、エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタより噴射された燃料との混合気を、各気筒の燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーによりエンジン出力を発生するガソリンエンジンである。
エンジンは、複数の気筒（第１〜第４気筒）を有し、第１〜第４気筒が気筒配列方向に直列に配置されたシリンダブロックと、複数の吸気ポート（インテークポート）および複数の排気ポート（エキゾーストポート）を有するシリンダヘッド１９とを備えている。
また、エンジンのシリンダヘッド１９には、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入するための吸気管（吸気ダクト）と、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気管（排気ダクト）とが接続されている。
【００２１】
吸気ダクトの内部には、エアクリーナで濾過された清浄な外気を、エアクリーナホース、電子スロットル装置のスロットルボディ、インテークマニホールド１を経由して、エンジンの各気筒毎の燃焼室に導入するための吸気通路（吸気通路２１、２２および吸気ポート２３）が形成されている。また、吸気ダクトは、エアクリーナケース、エアクリーナホース、スロットルボディおよびインテークマニホールド１等によって構成されている。
また、エンジンのシリンダブロックの内部には、気筒配列方向に４つの燃焼室が形成されている。また、シリンダブロックの各気筒の内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介して、クランクシャフトに連結されたピストンがその摺動方向に摺動自在に支持されている。
【００２２】
エンジンの各気筒毎の燃焼室に独立して接続される複数の吸気ポート２３は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉される。また、エンジンの各気筒毎の燃焼室に独立して接続される複数の排気ポートは、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。
また、エンジンのシリンダヘッド１９には、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。そして、シリンダヘッド１９には、吸気ポート２３内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。
【００２３】
ここで、本実施例の電子スロットル装置は、スロットルバルブのバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸入空気量を可変制御するシステムである。
電子スロットル装置は、エンジンの吸気ダクトの途中に設置されたスロットルボディ、吸気ダクトの内部（共通吸気通路）を流れる吸入空気量を可変するバタフタライ型のスロットルバルブ、およびスロットルバルブを閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するリターンスプリング（またはデフォルトスプリング）等によって構成されている。
【００２４】
また、スロットルボディには、スロットルバルブを支持固定するシャフト（回転軸）を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動するアクチュエータが搭載されている。このアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力を発生するモータ、およびこのモータの駆動力をスロットルバルブのシャフトに伝達する動力伝達機構（例えば歯車減速機構）等を有している。
ここで、スロットルバルブを駆動するモータは、エンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
【００２５】
ここで、本実施例の吸気渦流発生装置は、自動車等の車両のエンジンルームに設置されて、並列配置された複数の吸気通路２１、２２の吸気通路断面積を絞ることで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の旋回流（吸気渦流、タンブル流）を発生させるシステムである。
この吸気渦流発生装置は、電子スロットル装置と共に、エンジンの吸気系統に組み込まれている。そして、吸気渦流発生装置は、バルブユニットを、インテークマニホールド１の内部にシャフト（ピンロッド）７の回転軸方向に一定の間隔で並列的に複数配置した多連一体型のバルブ開閉装置である。
【００２６】
また、吸気渦流発生装置は、エンジンの吸気ダクトのスロットルボディよりも吸気流方向の下流側に結合されたインテークマニホールド１と、このインテークマニホールド１の内部（複数の吸気通路２１、２２）を流れる吸入空気を制御するバルブユニット（ＴＣＶ）と、これらのバルブユニットの弁体であるバルブ３の回転中心部の内部に圧入嵌合された１本のシャフト７と、このシャフト７を介して、複数のバルブユニットのバルブ開度（回転角度）を一括変更することが可能なアクチュエータと、複数のバルブユニットのバルブ開度を、電子スロットル装置、点火装置、燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するＥＣＵとを備えている。
【００２７】
本実施例のインテークマニホールド１は、複数のパーツよりなり、吸入空気の圧力脈動を低減するサージタンクと、このサージタンクの複数の出口に接続する複数の吸気分岐管とを備えたサージタンク一体型のインテークマニホールドである。なお、複数のパーツは、全て合成樹脂製となっている。
そして、インテークマニホールド１は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の吸気通路（独立吸気通路）２１を形成するケーシングである。
このインテークマニホールド１の内部には、断面方形状の吸気通路２１および断面方形状のカートリッジ格納室２４が気筒数に対応した個数形成されている。
【００２８】
各吸気通路２１は、各吸気通路２２を介して、エンジンの各気筒毎の燃焼室および各気筒毎の吸気ポート２３に互いに独立して接続されている。
各カートリッジ格納室２４の内部には、それぞれ対応したバルブユニット、特にカートリッジ２が嵌合保持されている。
ここで、複数のバルブユニットは、インテークマニホールド１のカートリッジ格納室２４内に格納された角筒状のカートリッジ２、およびこのカートリッジ２の内部（吸気通路２２）に開閉自在に収容されたバルブ３等によって構成されている。
【００２９】
ここで、複数のバルブユニットは、複数のカートリッジ２毎に、インテークマニホールド１の各吸気通路２１毎に対応して接続され、且つシリンダヘッド１９の各吸気ポート２３毎に対応して接続される複数の吸気通路２２を有している。すなわち、各カートリッジ２の内部には、断面方形状の吸気通路２２がそれぞれ形成されている。これらの吸気通路２２は、インテークマニホールド１の各吸気通路２１よりも吸気流方向の下流側に配設されて、複数の吸気ポート２３を介して、エンジンの各気筒毎の燃焼室に互いに独立して接続されている。
【００３０】
各カートリッジ２は、各バルブ３を開閉自在に収容している。これらのカートリッジ２の両側壁部の図示下方側には、内部と外部とを連通する一対のシャフト貫通孔２５が回転軸方向に貫通している。シャフト貫通孔２５の孔壁面には、ベアリング５が圧入固定されている。
そして、各カートリッジ２は、各吸気通路２２の重力方向における下方側、つまり各吸気通路２２の重力方向における下面側に、バルブ全開時に各バルブ３が吸気通路２２のメイン通路に突き出さないように各バルブ３を収納（格納）するためのバルブ収納空間２６を有している。
【００３１】
ここで、本実施例のバルブユニットにおいては、各カートリッジ２の内部（スロープ収容空間）にブロック状のスロープ部材（スペーサ）４が嵌め込まれている。このスロープ部材４は、エンジンのシリンダヘッド１９のインマニ取付面とバルブユニットのカートリッジ２の環状端面との間、特にエンジンの各吸気ポート２３の重力方向における下面とカートリッジ２の各吸気通路２２（バルブ収納空間２６）の重力方向における下面との間に形成される段差２７を解消する内装部品である。これにより、各カートリッジ２の下部に液溜まりした燃料が大量に、しかも一気にエンジンの各気筒毎の燃焼室内に流れ込まないようになる。この結果、エンジンの各気筒毎の燃焼室内の空燃比がオーバリッチにならず、不完全燃焼の発生を抑えることができるので、排気ガス性能（エミッション）の悪化を抑制することが可能となる。
【００３２】
複数のバルブ３は、１本のシャフト７に串刺し状態となるように結合された回転型のバルブである。これらのバルブ３は、各吸気通路２２内を流れる吸入空気量が最大となる全開位置から、各吸気通路２２内を流れる吸入空気量が最小となる全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲にて回転角度（バルブ開度）が変更されることで、各カートリッジ２に対して相対回転して各吸気通路２２を開閉する。つまり、各吸気通路２２の吸気通路断面積を絞る。
【００３３】
ここで、複数のバルブ３は、エンジンが冷えている時、あるいは吸入空気量が少なくて良い時に、アクチュエータ、特にモータの駆動力を利用して全閉される。すなわち、複数のバルブユニットのバルブ開度が、全閉開度の状態（全閉位置）となるように制御される。なお、バルブ３の全閉位置とは、バルブ３を全閉した全閉開度の状態のことである。そして、全閉位置は、バルブ３の作動可能範囲の他方側の限界位置、つまりジョイントシャフト３１の外周に嵌合固定されたストッパレバー３３の全閉ストッパ部が全閉ストッパ（図示せず）に突き当たってこれ以上のバルブ３の全閉作動が規制される全閉側規制位置である。
【００３４】
また、複数のバルブ３は、エンジンの中・高速回転領域または中・高負荷領域の時に、モータの駆動力を利用して全開される。すなわち、複数のバルブユニットのバルブ開度が、全開開度の状態（全開位置）となるように制御される。なお、バルブ３の全開位置とは、バルブ３を全開した全開開度の状態のことである。そして、全開位置は、バルブ３の作動可能範囲の一方側の限界位置、つまりストッパレバー３３の全開ストッパ部が全開ストッパ（図示せず）に突き当たってこれ以上のバルブ３の全開作動が規制される全開側規制位置である。
また、複数のバルブ３は、エンジン停止時にモータへの電力の供給が停止されると、例えばスプリング等の付勢力によって全開位置（または全開位置より僅かに閉じた中間開度の状態（中間位置））に戻される。
【００３５】
ここで、複数のバルブユニットは、複数のバルブ３毎の回転中心部に、シャフト７の回転軸方向に貫通するシャフト貫通孔（多角孔、四角孔）３４を有している。また、複数のバルブ３は、各カートリッジ２の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向に延びる円筒状のバルブ軸（回転中心部）３５を有している。このバルブ軸３５は、シャフト７の周囲を取り囲むように配設されている。
また、複数のバルブ３は、その回転中心を成す回転中心部（バルブ軸３５）が、バルブ中心部よりも、バルブ板厚方向に対して垂直なバルブ面方向の片側（図示下方側）に偏った位置に設置されている。したがって、複数のバルブ３は、片持ち式（ヒンジ式）のバルブを構成している。
これにより、バルブ全開時には、各バルブ３が吸気通路２２のメイン通路に突き出さないように、各カートリッジ２の下部のバルブ収納空間２６内に収納（格納）することができるので、バルブ全開時における吸入空気の圧力損失を低減することが可能となる。
【００３６】
また、本実施例では、バルブ３のバルブ上端面の一部（中央部）、つまりバルブ軸側に対して反対側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給する吸入空気に吸気渦流（タンブル流）を生じさせるための長方形状の開口部（切欠き部、スリット）３６が形成されている。なお、この開口部３６は設けなくても良い。また、バルブ３のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、開口部（主開口部）３６よりも開口面積の小さい副開口部を形成しても良い。
ここで、ジョイントシャフト３１の径小部には、ストッパレバー３３をジョイントシャフト３１の径大部に組み付けるためのナット部材３７と螺合する外周ネジ部が形成されている。また、シャフト７の回転軸方向の他端部には、センサ固定レバー３９をジョイントシャフト３１の径小部に組み付けるためのナット部材３８と螺合する外周ネジ部が形成されている。
また、インテークマニホールド１、複数のカートリッジ２および複数のバルブ３は、例えばポリアミド（ＰＡ）等の合成樹脂（熱可塑性樹脂）によって一体的に形成されている。
【００３７】
ここで、本実施例のシャフト７は、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状（例えば四角形状）に形成された多角断面シャフト（角形鋼製シャフト）であって、例えば鉄系金属（Ｓ４５Ｃ）等の金属材料によって一体的に形成されている。
また、シャフト７は、圧入嵌合によって複数のバルブ３毎に形成される各バルブ軸３５の内部（シャフト貫通孔３４）に挿入されている。このシャフト７は、複数のバルブ３の各バルブ軸３５を串刺し状態となるように結合することで、全てのバルブ３を連動可能に連結する１本の駆動軸である。また、シャフト７は、複数のバルブユニットのバルブ開度を変更する回転軸であって、複数のバルブ３毎に設けられる各シャフト貫通孔３４の内周に圧入固定されている。これにより、シャフト７は、複数のバルブ３を支持固定することが可能となる。
【００３８】
また、シャフト７は、その回転軸方向の一端部、つまりインテークマニホールド１の外壁部（図１において図示右側の外壁部）の側面および最も外側のカートリッジ格納室２４の内壁面よりもシャフト７の回転軸方向の一端側（外部側）に突き出した突出部４１の外周部に、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２を介して、インテークマニホールド１のハウジング１３に回転自在に支持される円筒面（摺動面）を有している。
なお、シャフト７の一端部（突出部４１）は、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状の多角形状部４２よりも細く、その回転軸方向に垂直な断面が円形状に形成されている。  また、シャフト７は、その回転軸方向の他端部、つまりインテークマニホールド１の外壁部（図１において図示左側の外壁部）の側面および最も外側のカートリッジ格納室２４の内壁面よりもシャフト７の回転軸方向の他端側（外部側）に突き出した突出部４３の外周に嵌合保持された円筒状のジョイントシャフト３１を有している。
【００３９】
ジョイントシャフト３１は、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成された円筒断面シャフトであって、金属材料によって一体的に形成されている。また、ジョイントシャフト３１は、シャフト７の外周に嵌合保持されて、アクチュエータの最終減速ギヤ３２およびこの最終減速ギヤ３２を保持固定するストッパレバー３３をシャフト７に連結する部品である。また、ジョイントシャフト３１は、その外周部に、ボールベアリング１４およびオイルシール１５を介して、インテークマニホールド１のハウジング１６に回転自在に支持される円筒面（摺動面）を有している。また、ハウジング１６は、ボールベアリング１４を介して、シャフト７およびジョイントシャフト３１を回転自在に支持する円筒状のシャフト軸受け部を有している。
【００４０】
本実施例のアクチュエータは、電力の供給を受けて駆動力を発生するモータ（図示せず）、およびこのモータの駆動力をシャフト７に伝達する動力伝達機構等を有している。
動力伝達機構は、モータの回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、モータの駆動力（モータトルク）を増大させる歯車減速機構によって構成されている。この歯車減速機構は、モータのモータシャフトに固定されたモータギヤ、このモータギヤに噛み合う中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤに噛み合う最終減速ギヤ３２を有している。これらの各ギヤは、アクチュエータ本体４４、特にアクチュエータケースの内部に回転自在に収容されている。
ここで、シャフト７または最終減速ギヤ３２に、全てのバルブ３を開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリングを組み付けても良い。
【００４１】
最終減速ギヤ３２は、合成樹脂によって円弧状に一体的に形成されている。この最終減速ギヤ３２の内部には、インテークマニホールド１に支持固定された全開ストッパ（全開ストッパスクリュー）または全閉ストッパ（全閉ストッパスクリュー）に選択的に係止されるストッパレバー３３がインサート成形されている。
ストッパレバー３３の折り曲げ部４５の回転方向の一方側（開弁作動方向）には、全開ストッパに係止される全開ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー３３の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たると、バルブユニットのバルブ開度が全開開度の状態（全開位置）となるように規制される。
また、ストッパレバー３３の折り曲げ部４５の回転方向の他方側（閉弁作動方向）には、全閉ストッパに係止される全閉ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー３３の全閉ストッパ部が全閉ストッパに突き当たると、バルブユニットのバルブ開度が全閉開度の状態（全閉位置）となるように規制される。
【００４２】
ここで、シャフト７を介して、複数のバルブ３を駆動するモータは、ＥＣＵによって通電制御（駆動）されるように構成されている。このＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、電子スロットル装置のモータおよび吸気渦流発生装置のモータを通電制御すると共に、燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）および点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）を駆動するように構成されている。これにより、エンジンの運転中に、吸入空気量、バルブユニットのバルブ開度、燃料噴射量等が制御指令値（制御目標値）となるように制御される。
【００４３】
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記の燃料噴射制御や点火制御等を含むエンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。
なお、エンジン停止時に、吸気渦流発生装置のモータの駆動力またはスプリング等の付勢力を利用して、複数のバルブ３が全開位置（または全閉位置）より僅かに閉弁作動方向（または開弁作動方向）に閉じた（または開いた）中間開度の状態（中間位置）に保持された状態で停止するようにしても良い。
また、ＥＣＵは、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、バルブ開度センサ、冷却水温センサ、エアフローメータおよび排気ガスセンサ等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００４４】
バルブ開度センサは、シャフト７の回転軸方向の他端部に固定されたマグネット４６と、このマグネット４６より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子を有するホールＩＣ４７と、マグネット４６より出た磁束をホールＩＣ４７に集中させるための分割型ヨークとを備え、マグネット４６の回転角度に対するホールＩＣ４７の出力変化特性を利用して複数のバルブ３の回転角度（バルブ開度）を検出する非接触式の回転角度検出装置である。すなわち、バルブ開度センサは、一対の分割型ヨーク（磁性体）の対向部間に形成される磁束検出ギャップ、つまりホールＩＣ４７を通過する磁束密度の変化に基づいてバルブユニットのバルブ開度を検出する。
【００４５】
マグネット４６は、長期間磁力を安定して発生し続ける永久磁石であって、アクチュエータケースおよびホールＩＣ４７に対して相対回転するマグネットロータ４８に接着剤等の固定手段を用いて保持固定されている。また、マグネット４６を保持したマグネットロータ４８は、合成樹脂によって一体的に形成されており、センサ固定レバー３９をインサート成形している。そして、マグネット４６およびこのマグネット４６を保持するマグネットロータ４８は、検出対象物としての複数のバルブ３およびシャフト７の回転に伴って回転するように、シャフト７の回転軸方向の他端部に嵌合保持されたセンサ固定レバー３９に保持固定されている。
なお、マグネット４６の代わりに、電力の供給を受けると磁力を発生する電磁石を用いても良い。また、マグネット４６を保持したマグネットロータ４８をストッパレバー３３に取り付けても良い。
【００４６】
次に、本実施例のバルブユニット（ＴＣＶ）のフローティング軸受け構造を図１ないし図４に基づいて説明する。ここで、図４はＴＣＶのフローティング軸受け構造を示した図である。
【００４７】
本実施例のインテークマニホールド１は、複数の吸気通路２１および複数のカートリッジ格納室２４を区画形成する複数の隔壁部５１を有している。また、インテークマニホールド１には、複数の隔壁部５１および全てのカートリッジ格納室２４をシャフト７の回転軸方向に貫通する複数のシャフト貫通孔５２が形成されている。
複数の隔壁部５１は、各カートリッジ２の周囲を取り囲むように設けられており、エンジンのシリンダヘッド１９の結合面に気密的に結合する結合面を有している。
また、インテークマニホールド１は、その回転軸方向の一方側の側面より、回転軸方向の一方側（外部側）に向かって突出する円筒状のハウジング１３を有している。
【００４８】
ハウジング１３は、インテークマニホールド１と同様に、合成樹脂によって形成されている。このハウジング１３は、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２を介して、シャフト７の回転軸方向の一端部（図１において図示右端部：突出部４１）を軸受けする第１シャフト軸受け部である。
また、ハウジング１３の内部には、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２を収納する軸受け収納空間５３が形成されている。この軸受け収納空間５３は、その外部側の開口端が閉塞部５４によって閉塞された袋孔状のベアリング収納孔となっている。なお、軸受け収納空間５３は、複数のシャフト貫通孔２５、５２を介して、全ての吸気通路２２および全てのカートリッジ格納室２４に連通している。
【００４９】
本実施例のシャフト７は、複数の吸気通路２１、２２の配列方向に対して平行な回転軸方向に延びるように配設されている。また、シャフト７の回転軸方向の一端部（突出部４１）は、ベアリング１１の内周に対して回転方向に摺動自在に支持されている。また、シャフト７の突出部４１は、インテークマニホールド１のシャフト貫通孔５２を貫通して、インテークマニホールド１のハウジング１３の内部（軸受け収納空間５３）に突き出している。このシャフト７の突出部４１の外周には、ベアリング１１が嵌め合わされている。なお、シャフト７の突出部４１は、その回転軸方向に垂直な断面が円形状に形成された円形状部（摺動部）となっている。この突出部４１の外周面は、ベアリング１１の摺動孔の内部において回転方向に摺動する摺動面となっている。
【００５０】
本実施例の軸受け装置は、インテークマニホールド１のハウジング１３の内部で、シャフト７の回転軸方向の両端部のうちの少なくとも一端部（突出部４１）を回転方向に摺動自在に支持するベアリング（軸受け本体）１１と、インテークマニホールド１のハウジング１３の内部で、シャフト７の突出部４１およびベアリング１１を弾性支持する軸受け防振ゴム１２とを有している。
ベアリング１１は、内部にシャフト７の突出部４１を回転方向に摺動自在に支持する円形状の軸受け孔（摺動孔）５５が形成された円筒部を有している。このベアリング１１は、インテークマニホールド１のハウジング１３の内部で、シャフト７の突出部４１の外周に嵌め合わされている。また、ベアリング１１は、シャフト７の突出部４１の外周を円周方向に取り囲むように配設され、シャフト７の突出部４１の外周面（摺動面）と軸受け防振ゴム１２の内周面との間に介在する金属製の軸受け部材（ベアリング）である。そして、ベアリング１１は、例えば焼結金属等の金属材料によって円筒状に形成されている。
【００５１】
軸受け防振ゴム１２は、ゴム弾性体（例えば低温環境下においてもシール性が損なわれない低温特性、耐熱性、耐油性に優れるフッ素ゴム等）によって円筒状に形成されている。この軸受け防振ゴム１２は、ベアリング１１の円筒部の外周をその円周方向に取り囲むように配設されて、内部に貫通孔６０が形成されたスリーブ状の弾性筒６１、およびこの弾性筒６１の外周からハウジング１３の内周側に向けて突出するビード状の第１〜第３弾性突起（環状リブ）６２を有している。
弾性筒６１は、ベアリング１１の外周を円周方向に取り囲むように配設された円筒部であって、ベアリング１１の円筒部の外周面に焼き付け等によって接合固定されている。この弾性筒６１は、ベアリング１１の円筒部の外周面を所定の肉厚で被覆している。なお、ベアリング１１の円筒部は、弾性筒６１の貫通孔６０の内部に挿入された状態で保持固定されている。
【００５２】
複数の第１〜第３環状リブ６２は、半球状または多角状の断面を有し、弾性筒６１の外周を円環状に取り囲むように、弾性筒６１の円筒部の円周方向に連続して形成された弾性リブである。これらの第１〜第３環状リブ６２は、弾性筒６１の筒方向に所定の間隔を隔てて（等間隔で）多列配置されている。また、第１〜第３環状リブ６２は、その各頂部が、インテークマニホールド１のハウジング１３の内周面に接触または当接している。すなわち、軸受け防振ゴム１２は、シャフト７の突出部４１の外周に嵌め合わされるベアリング１１の円筒部の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に圧縮保持された状態で組み込まれている。これにより、軸受け防振ゴム１２の第１〜第３環状リブ６２の頂部とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周部とが、軸受け防振ゴム１２の弾性変形に伴うハウジング１３の内周部に対する摩擦力（フリクション）により密着することで、インテークマニホールド１のハウジング１３の最適位置に対する、シャフト７の突出部４１およびベアリング１１の円筒部の耐軸受けズレ性を確保している。
【００５３】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気装置、特に吸気渦流発生装置の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００５４】
ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、スロットルバルブを駆動するモータを通電制御すると共に、燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）および点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）を駆動する。これにより、エンジンが運転される。
このとき、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降にしたがって当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポート２３から燃焼室に混合気が吸い込まれる。また、エンジンは、吸気バルブの開閉作動およびピストンの昇降運動を実施することで、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を順次繰り返すため、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する吸気ダクト全体に吸入空気の振動、つまり吸気脈動が発生する。
【００５５】
また、ＥＣＵは、エンジンが温まっており、吸入空気量が多く必要な時、つまりエンジンの中・高速回転領域または中・高負荷領域の時に、複数のバルブ３を駆動するモータへの供給電力を制御（例えばモータを通電）する。
そして、モータの駆動力が、歯車減速機構のピニオンギヤ、中間減速ギヤ、最終減速ギヤ３２に伝わり、更に、最終減速ギヤ３２の内周部にインサート成形されたストッパレバー３３からジョイントシャフト３１を経てシャフト７に伝わる。
【００５６】
これにより、シャフト７によって串刺し状態に結合された複数のバルブ３は、モータの駆動力によって開弁作動方向に駆動されるため、開かれる。
ここで、本実施例では、ストッパレバー３３の折り曲げ部４５の回転方向の一方側に全開ストッパ部が設けられている。このため、モータの駆動力を利用して最終減速ギヤ３２を開弁作動方向に回転させると、ストッパレバー３３も開弁作動方向に回転する。そして、ストッパレバー３３の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たると、バルブユニットのバルブ開度が、全開位置にて開弁した全開開度の状態（全開位置）となるように規制される。
【００５７】
この場合、エンジンのインテークマニホールド１の複数の吸気通路２１から、バルブユニットの各カートリッジ２の入口部を経て複数のカートリッジ２毎に形成される各吸気通路２２に流入した吸気流は、複数の吸気通路２２をストレートに通過して、複数のカートリッジ２の出口部からエンジンのシリンダヘッド１９に設けられる吸気ポート２３内に導入される。そして、吸気ポート２３を通過した吸気流は、吸気ポート２３の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）は発生しない。
【００５８】
一方、ＥＣＵは、エンジンが冷えており、吸入空気量が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時に、複数のバルブ３を駆動するモータへの供給電力を制御（例えばモータを通電）する。
これにより、バルブ３は、モータの駆動力によって閉弁作動方向に駆動されるため、閉じられる。
ここで、本実施例では、ストッパレバー３３の折り曲げ部４５の回転方向の他方側に全閉ストッパ部が設けられている。このため、モータの駆動力を利用して最終減速ギヤ３２を閉弁作動方向に回転させると、ストッパレバー３３も閉弁作動方向に回転する。そして、ストッパレバー３３の全閉ストッパ部が全閉ストッパに突き当たると、バルブユニットのバルブ開度が、全閉位置にて閉弁した全閉開度の状態（全閉位置）となるように規制される。
【００５９】
この場合、エンジンのインテークマニホールド１の複数の吸気通路２１から、複数のカートリッジ２の入口部を経て各吸気通路２２に流入した吸気流の殆どは、カートリッジ２のハウジング上壁部の通路壁面とバルブ３のバルブ上端面との間の隙間（開口部３６）を通過して、複数のカートリッジ２の出口部から吸気ポート２３の上層部内に導入され、吸気ポート２３の上層部の天壁面に沿って流れる。そして、吸気ポート２３の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート２３の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。
【００６０】
［実施例１の効果］
以上のように、エンジンの各気筒毎に吸入空気を供給する複数の吸気通路２１、２２が、エンジンの気筒配列方向に並列配置された吸気通路構造を具備するインテークマニホールド１を備えた内燃機関の吸気装置において、そのインテークマニホールド１は、軸受け装置（ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２）を介して、複数のバルブ３を支持固定するシャフト７の回転軸方向の一端部（突出部４１）を軸受けする円筒状のハウジング１３、および軸受け装置（ボールベアリング１４）とオイルシール１５を介して、複数のバルブ３を支持固定するシャフト７の回転軸方向の他端部（突出部４３）を軸受けするハウジング１６を有している。
【００６１】
すなわち、シャフト７の突出部４１の外周に嵌め合わされるベアリング１１の円筒部の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に圧縮保持された状態で軸受け防振ゴム１２を組み込むことにより、シャフト７の突出部４１およびベアリング１１の円筒部がインテークマニホールド１のハウジング１３の内部で軸受け防振ゴム１２によって弾性支持される。
これによって、寸法誤差を要因として発生するシャフト７の軸心ズレ、特にシャフト７の回転軸方向の両端部間の同軸ズレを、軸受け防振ゴム１２自身のスラスト方向の撓み（弾性変形）により吸収することができる。これにより、インテークマニホールド１のハウジング１３に対してシャフト７、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２を容易に組み付けることができるので、ハウジング１３に対するシャフト７、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の組付作業性を向上させることができる。
【００６２】
また、エンジンは、上述したように、吸気バルブの開閉作動およびピストンの昇降運動を実施することで、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する吸気ダクト全体に吸入空気の振動、つまり吸気脈動が発生する。このエンジンの吸気脈動によってインテークマニホールド１の内部で、回転軸方向の両端部がベアリング１１、軸受け防振ゴム１２およびボールベアリング１４を介してハウジング１３、１６に軸受けされたシャフト７が振動した場合であっても、インテークマニホールド１のハウジング１３の内周面とシャフト７の突出部４１を回転自在に支持するベアリング１１の円筒部の外周面との間に組み込まれる軸受け防振ゴム１２自身のラジアル方向およびスラスト方向の撓みによってシャフト７の突出部４１の振動が減衰または吸収される。これにより、シャフト７の突出部４１からハウジング１３への打音（異音）伝達率を低減でき、エンジンの吸気脈動による打音等の異音レベルを低減できるので、異音低減効果を向上することができる。
【００６３】
また、温度変化によりシャフト７とインテークマニホールド１のハウジング１３との間に熱膨張係数の差に基づく摺動クリアランス（ラジアル方向の摺動クリアランス）の寸法変化が生じた場合であっても、インテークマニホールド１のハウジング１３の内周面とベアリング１１の円筒部の外周面との間に組み込まれる軸受け防振ゴム１２自身のラジアル方向の撓みによって、インテークマニホールド１のハウジング１３とシャフト７との間のラジアル方向の寸法変化を吸収することができる。
これによって、シャフト７の突出部４１がインテークマニホールド１のハウジング１３の内部（軸受け収納空間５３内）で円滑に回転することができるので、インテークマニホールド１のハウジング１３に対するシャフト７の突出部４１の摺動トルクが減少する。したがって、複数のバルブ３およびシャフト７の動作不良を抑制できるので、複数のバルブ３の開弁応答性または閉弁応答性を向上することができる。この結果、複数のバルブ３およびシャフト７の高応答性を確保することができる。
【００６４】
また、軸受け防振ゴム１２の第１〜第３環状リブ６２は、インテークマニホールド１のハウジング１３の内周面に接触または当接している。軸受け防振ゴム１２は、シャフト７の突出部４１の外周に嵌め合わされるベアリング１１の円筒部の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に圧縮保持された状態で組み込まれている。  これによって、インテークマニホールド１のハウジング１３の内周面と軸受け防振ゴム１２の第１〜第３環状リブ６２との間で発生する摩擦力（フリクション）によりインテークマニホールド１のハウジング１３に対してベアリング１１および軸受け防振ゴム１２がスラスト方向にズレ難くなる。この結果、ハウジング１３に対するシャフト７、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の耐軸受けズレ性を確保することができる。
【００６５】
ここで、本実施例の内燃機関の吸気装置、特に吸気渦流発生装置においては、シャフト７の突出部４１の外周面（摺動面）とベアリング１１の内周面（摺動面）とがグリースまたはオイル等の潤滑剤を介して摺動接触しており、第１〜第３環状リブ６２が弾性筒６１の筒方向に３つ以上所定の間隔を隔てて（等間隔で）多列配置されている。また、軸受け防振ゴム１２の材質として、低温気密性、低温シール性に優れるフッ素ゴムを採用している。
この場合には、グリースまたはオイル等の潤滑剤が、多列配置された第１〜第３環状リブ６２のうち弾性筒６１の筒方向の両端部近傍に位置する最外側の第１、第３環状リブ６２まで伝ってきても、グリースまたはオイル等の潤滑剤が最外側の第１、第３環状リブ６２により塞き止められる。
【００６６】
したがって、最外側の第１、第３環状リブ６２に、シャフト７の突出部４１の外周（または軸受け防振ゴム１２の弾性筒６１の外周）とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周との間に形成される隙間をシールするシール機能を持たせることにより、グリースまたはオイル等の潤滑剤が、最外側の第１、第３環状リブ６２間に位置する中間の第２環状リブ６２に付着することを防ぐことができる。
この結果、中間の環状リブ６２はドライとなりグリースまたはオイル等の潤滑剤の付着によるフリクションの低下はなく、中間の環状リブ６２への付着による中間の第２環状リブ６２のフリクションの低下に伴う、インテークマニホールド１のハウジング１３に対するシャフト７、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の耐軸受けズレ性の低下を防止することができる。
【実施例２】
【００６７】
図５は本発明の実施例２を示したもので、ＴＣＶのフローティング軸受け構造を示した図である。
【００６８】
本実施例の軸受け防振ゴム１２は、ベアリング１１の円筒部の外周をその円周方向に取り囲むように配設されたスリーブ状の弾性筒（円筒部）６１、およびこの弾性筒６１の外周からハウジング１３の内周側に向けて突出するビード状の弾性突起（螺旋状リブ）６３を有している。弾性筒６１は、実施例１と同様に、ベアリング１１の円筒部の外周面に焼き付け等によって接合固定されている。
１つの螺旋状リブ６３は、弾性筒６１の外周を螺旋状に取り囲むように、弾性筒６１の円周方向および筒方向（シャフト７の回転軸方向と同一方向）に連続して形成された弾性リブである。また、螺旋状リブ６３は、軸受け収納空間５３の中央部において、インテークマニホールド１のハウジング１３の内周面と軸受け防振ゴム１２の弾性筒６１の外周面との間に、空気流動が可能な螺旋状の連通路６５を形成している。
【００６９】
ここで、軸受け収納空間５３は、袋孔状外側空間６４、螺旋状の連通路６５および吸気通路側空間（内側空間）６６等によって構成されている。袋孔状外側空間６４は、軸受け収納空間５３の中央部（ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の設置範囲）よりも中心軸線方向の一方側（外側、吸気通路側に対して逆側）に形成されている。また、螺旋状の連通路６５は、軸受け収納空間５３の中央部、つまり軸受け防振ゴム１２の弾性筒６１の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に形成されている。また、吸気通路側空間６６は、軸受け収納空間５３の中央部（ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の設置範囲）よりも中心軸線方向の他方側（内側、吸気通路側）に形成されている。
そして、軸受け防振ゴム１２の弾性筒６１の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に形成される螺旋状の連通路６５は、軸受け収納空間５３の中央部において、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の中心軸線方向の両側に位置する袋孔状外側空間６４と吸気通路側空間６６とを連通している。
【００７０】
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気装置、特に吸気渦流発生装置においては、実施例１と同様な効果を達成することができる。
また、軸受け収納空間５３の中央部よりも中心軸線方向の一方側に位置する袋孔状外側空間６４が閉塞部５４によって閉塞されて袋孔状空間となっており、また、軸受け収納空間５３の中央部よりも中心軸線方向の他方側に位置する吸気通路側空間６６が、インテークマニホールド１のシャフト貫通孔５２を介して、複数の吸気通路２２に連通している。  また、袋孔状外側空間６４および吸気通路側空間６６は、空気の流動が可能な螺旋状の連通路６５によって連通状態となっている。
【００７１】
このとき、エンジンの運転に伴って吸気通路２２に吸気負圧が導入された場合であっても、螺旋状の連通路６５を介して、袋孔状外側空間６４と吸気通路側空間６６とが連通しているので、袋孔状外側空間６４と吸気通路側空間６６との間に圧力差が発生しない。これにより、インテークマニホールド１のハウジング１３に対してベアリング１１および軸受け防振ゴム１２がスラスト方向にズレ難くなるので、インテークマニホールド１のハウジング１３に対するシャフト７、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の耐軸受けズレ性に対して非常に有利となる。
また、温度変化によって袋孔状外側空間６４内の圧力が上昇することによる耐軸受けズレ性、つまり袋孔状外側空間６４内の温度膨張による耐軸受けズレ性に対して非常に有利となる。
【実施例３】
【００７２】
図６は本発明の実施例３を示したもので、ＴＣＶのフローティング軸受け構造を示した図である。
【００７３】
本実施例の軸受け防振ゴム１２は、ベアリング１１の円筒部の外周をその円周方向に取り囲むように配設されたスリーブ状の弾性筒６１、およびこの弾性筒６１の外周からハウジング１３の内周側に向けて突出するビード状の弾性突起（第１〜第８突条リブ）６７を有している。弾性筒６１は、ベアリング１１の外周を円周方向に取り囲むように配設された円筒部であって、ベアリング１１の円筒部の外周面に焼き付け等によって接合固定されている。
【００７４】
複数の第１〜第８突条リブ６７は、半球状または多角状の断面を有し、弾性筒６１の外周に沿って弾性筒６１の筒方向（シャフト７の回転軸方向と同一方向）に延びるように、弾性筒６１の筒方向に連続して形成された弾性リブである。
第１〜第８突条リブ６７は、弾性筒６１の外周から放射状に突出し、且つ弾性筒６１の円周方向に所定の間隔を隔てて（等間隔で）複数条形成されている。つまり、第１〜第８突条リブ６７は、弾性筒６１の外周に沿って弾性筒６１の筒方向（シャフト７の回転軸方向と同一方向）に延びるように縦ビード配置されている。また、隣接する突条リブ６７間には、袋孔状外側空間６４と吸気通路側空間６６との間での空気流動が可能な複数条の第１〜第８連通路６８が形成されている。また、軸受け防振ゴム１２の弾性筒６１の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間には、複数条の第１〜第８連通路６８が形成されている。
【００７５】
ここで、複数条の第１〜第８連通路６８は、軸受け収納空間５３の中央部、つまり軸受け防振ゴム１２の弾性筒６１の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に形成されている。
そして、軸受け防振ゴム１２の弾性筒６１の外周面とインテークマニホールド１のハウジング１３の内周面との間に形成される複数条の第１〜第８連通路６８は、軸受け収納空間５３の中央部において、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の中心軸線方向の両側に位置する袋孔状外側空間６４と吸気通路側空間６６とを連通している。
【００７６】
以上のように、本実施例の内燃機関の吸気装置、特に吸気渦流発生装置においては、実施例１と同様な効果を達成することができる。
また、軸受け収納空間５３の中央部よりも中心軸線方向の一方側に位置する袋孔状外側空間６４が閉塞部５４によって閉塞されて袋孔状空間となっており、また、軸受け収納空間５３の中央部よりも中心軸線方向の他方側に位置する吸気通路側空間６６が、インテークマニホールド１のシャフト貫通孔５２を介して、複数の吸気通路２２に連通している。  また、袋孔状外側空間６４および吸気通路側空間６６は、空気の流動が可能な複数条の第１〜第８連通路６８によって連通状態となっている。
【００７７】
このとき、エンジンの運転に伴って吸気通路２２に吸気負圧が導入された場合であっても、複数条の第１〜第８連通路６８を介して、袋孔状外側空間６４と吸気通路側空間６６とが連通しているので、袋孔状外側空間６４と吸気通路側空間６６との間に圧力差が発生しない。これにより、インテークマニホールド１のハウジング１３に対してベアリング１１および軸受け防振ゴム１２がスラスト方向にズレ難くなるので、インテークマニホールド１のハウジング１３に対するシャフト７、ベアリング１１および軸受け防振ゴム１２の耐軸受けズレ性に対して非常に有利となる。
また、温度変化によって袋孔状外側空間６４内の圧力が上昇することによる耐軸受けズレ性、つまり袋孔状外側空間６４内の温度膨張による耐軸受けズレ性に対して非常に有利となる。
【００７８】
［変形例］
本実施例では、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流（タンブル流）の生成が可能となるように構成したが、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流（スワール流）の生成が可能となるように構成しても良い。また、吸気渦流発生装置を、エンジンの燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
【００７９】
本実施例では、本発明を、内燃機関の吸気渦流発生装置に適用しているが、本発明を、電子スロットル装置（内燃機関のスロットル装置）や、内燃機関の吸気通路長や吸気通路断面積を変更する可変吸気装置に適用しても良い。
本実施例では、バルブ３のバルブ軸３５を駆動するアクチュエータを、モータおよび動力伝達機構（例えば歯車減速機構等）によって構成したが、バルブの軸を駆動するアクチュエータを、モータのみによって構成しても良い。なお、バルブを開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段を設置しても設置しなくても構わない。
【００８０】
また、吸気ダクトまたはインテークマニホールド１等のケーシング内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）を制御する吸気制御弁として、本実施例のバルブユニット（タンブル流制御弁）の代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブを迂回する吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。
【００８１】
また、ケーシングとバルブとによって構成される吸気制御弁として、吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、吸気制御弁を、タンブル流制御弁（実施例１）やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、内燃機関の吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、内燃機関として、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、内燃機関として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。
【００８２】
本実施例では、１個のカートリッジ２の内部に１個のバルブ３を開閉自在に組み込んだバルブユニットを、ケーシングとしてのインテークマニホールド１の内部にシャフト７の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しているが、ケーシング（その他の吸気ダクトまたはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド）の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しても良い。この場合には、カートリッジ２を廃止できる。
【００８３】
本実施例では、シャフト７の回転軸方向の一端側に、ベアリング１１、軸受け防振ゴム１２およびハウジング１３等によって構成されるフローティング軸受け構造を採用しているが、シャフト７の回転軸方向の両端側に、ベアリング１１、軸受け防振ゴム１２およびハウジング１３等によって構成されるフローティング軸受け構造を採用しても良い。
本実施例では、ベアリング１１の円筒部の外周面に焼き付け等によって軸受け防振ゴム１２が接合固定されているが、ベアリング１１の外周面に接着剤等によって軸受け防振ゴム１２が接合固定されていても良い。また、ベアリング１１の外周面にかしめ等によって軸受け防振ゴム１２が保持固定されていても良い。また、ベアリング１１の外周面にバンド等によって軸受け防振ゴム１２が保持固定されていても良い。
本実施例では、インテークマニホールド１にハウジング１３、１６を一体形成しているが、インテークマニホールド１に対してハウジング１３、１６を別体に形成した後、組み付けても良い。
本実施例では、軸受け本体としてベアリング１１を採用しているが、軸受け本体としてボールベアリング等の他の軸受け部材を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（実施例１）。
【図２】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（実施例１）。
【図３】ＴＣＶ（バルブユニット）を示した斜視図である（実施例１）。
【図４】ＴＣＶのフローティング軸受け構造を示した断面図である（実施例１）。
【図５】ＴＣＶのフローティング軸受け構造を示した断面図である（実施例２）。
【図６】（ａ）はＴＣＶのフローティング軸受け構造を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例３）。
【図７】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（従来の技術）。
【図８】内燃機関の吸気装置を示した断面図である（従来の技術）。
【図９】バルブユニットを示した斜視図である（従来の技術）。
【図１０】バルブユニットの軸受け構造を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００８５】
１  内燃機関（エンジン）のインテークマニホールド（ケーシング）
２  カートリッジ
３  バルブ
４  スロープ部材
６  ガスケット
７  シャフト
１１  軸受け装置のベアリング（軸受け本体）
１２  軸受け装置の軸受け防振ゴム（軸受けゴム）
１３  インテークマニホールドのハウジング（シャフト軸受け部）
１９  エンジン（内燃機関）のシリンダヘッド
２１  インテークマニホールドの吸気通路
２２  インテークマニホールドの吸気通路
２３  内燃機関（エンジン）のシリンダヘッドの吸気ポート
２４  カートリッジ収納室
２５  カートリッジのシャフト貫通孔
３４  バルブのシャフト貫通孔
３５  バルブ軸（回転中心部）
５２  インテークマニホールドのシャフト貫通孔
５３  軸受け収納空間
６１  軸受け防振ゴムの弾性筒（筒部）
６２  軸受け防振ゴムの第１〜第３環状リブ（弾性突起）
６３  軸受け防振ゴムの螺旋状リブ（弾性突起）
６４  袋孔状外側空間
６５  螺旋状の連通路
６６  吸気通路側空間（内側空間）
６７  軸受け防振ゴムの第１〜第８突条リブ（弾性突起）
６８  軸受け防振ゴムの第１〜第８連通路
【図１】
2010019209.tif 000003
【図２】
2010019209.tif 000004
【図３】
2010019209.tif 000005
【図４】
2010019209.tif 000006
【図５】
2010019209.tif 000007
【図６】
2010019209.tif 000008
【図７】
2010019209.tif 000009
【図８】
2010019209.tif 000010
【図９】
2010019209.tif 000011
【図１０】
2010019209.tif 000012