(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディに形成された軸受孔に軸が回転可能に支持され、この軸とともに回転可能で前記バルブボディ内の吸気通路を開閉するバルブが前記バルブボディ内に収容されたエンジンのバルブボディ構造において、前記バルブボディは、エンジン本体側に固定されるフランジ部とその上流側の筒部とを備え、このバルブボディを、前記軸受孔を境にして二つの半割体で構成し、この二つの半割体のうち一方は、前記筒部の下部側の部分と、前記フランジ部における下部側の全部及び上部側の前記エンジン側のほぼ半分とからなり、同他方は、前記筒部の上部側の部分と、前記フランジ部の上部側の前記エンジンと反対側の部分とからなり、前記筒部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面と、前記上部側のフランジ部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面とを、互いに交差するように設定し、これら二つの半割体は、前記バルブが設けられた軸を軸受孔に組み込んだ状態で、相互の突き合わせ面が接合固定されていることを特徴とするエンジンのバルブボディ構造。
【請求項２】
二つの半割体相互の突き合わせ面の接合固定は、突き合わせ面の周縁に溶融樹脂を供給する射出溶着によりなされたものであることを特徴とする請求項１記載のバルブボディ構造。
【請求項３】
二つの半割体は、樹脂成形品であることを特徴とする請求項１記載のバルブボディ構造。
【請求項４】
バルブがバルブボディ内通路を全閉とした状態で、バルブの外周縁部が当接する段差部を前記バルブボディの内面に設けたことを特徴とする請求項１記載のバルブボディ構造。
【請求項５】
軸受孔に、軸を回転可能に支持する軸受を設けたことを特徴とする請求項１記載のバルブボディ構造。
【請求項６】
エンジン本体側に固定されるフランジ部とその上流側の筒部とを備えたバルブボディを、軸を回転可能に支持する軸受孔を境にして二つの半割体で構成し、この二つの半割体のうち一方は、前記筒部の下部側の部分と、前記フランジ部における下部側の全部及び上部側の前記エンジン側のほぼ半分とからなり、同他方は、前記筒部の上部側の部分と、前記フランジ部の上部側の前記エンジンと反対側の部分とからなり、前記筒部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面と、前記上部側のフランジ部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面とを、互いに交差するように設定し、これら二つの半割体相互を、前記軸受孔の部分に前記バルブボディ内の吸気通路を開閉するバルブを備えた前記軸を組み込んだ状態で、相互の突き合わせ面を突き合わせて接合固定することを特徴とするエンジンのバルブボディの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バルブボディに形成された軸受孔に軸が回転可能に支持され、この軸とともに回転可能でバルブボディ内通路を開閉するバルブがバルブボディ内に収容されたエンジンのバルブボディ構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンにおける吸気コントロールバルブは、それより上流に配置されるスロットルバルブを通して導入される吸気を、燃焼室内にて渦流を発生させて燃焼状態を良好に確保するためのもので、例えば、図５に示すような構造となっている。すなわち、円筒形状のバルブボディ１に形成された軸受孔１ａに軸３が回転可能に支持され、この軸３にバルブ５がねじ７により固定されている。このような吸気コントロールバルブは、各部材相互間のシール性を高めることで、エンジンに供給される吸気を精度よくコントロールでき、これにより燃焼状態を良好に確保できるものとなる。
【０００３】
このため、図６及び図７にそれぞれバルブボディ１の単体及び軸３の単体を示すように、バルブボディ１については、ブロック材の削り出しや押し出し成形などにより製造した円筒形状素材の内面１ｂ及び軸受孔１ａを、軸３については、バルブ５を取り付けるためのねじ孔３ａを備えた座面３ｂ及び外径部分３ｃを、さらにバルブ５については、座面３ｂへの取り付け面及び外周縁部を、それぞれ機械加工により平滑かつ所定寸法に高精度に加工する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来の構造では、バルブボディを構成する単体の円筒形状素材が必要である上、各部材に対する機械加工部分が多く、かつその機械加工を高精度に行う必要があるので、製造コストの上昇を招いていた。
【０００５】
そこで、この発明は、低コストで製造可能なバルブボディ構造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】
前記目的を達成するために、この発明は、第１に、バルブボディに形成された軸受孔に軸が回転可能に支持され、この軸とともに回転可能で前記バルブボディ内の吸気通路を開閉するバルブが前記バルブボディ内に収容されたエンジンのバルブボディ構造において、前記バルブボディは、エンジン本体側に固定されるフランジ部とその上流側の筒部とを備え、このバルブボディを、前記軸受孔を境にして二つの半割体で構成し、この二つの半割体のうち一方は、前記筒部の下部側の部分と、前記フランジ部における下部側の全部及び上部側の前記エンジン側のほぼ半分とからなり、同他方は、前記筒部の上部側の部分と、前記フランジ部の上部側の前記エンジンと反対側の部分とからなり、前記筒部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面と、前記上部側のフランジ部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面とを、互いに交差するように設定し、これら二つの半割体は、前記バルブが設けられた軸を軸受孔に組み込んだ状態で、相互の突き合わせ面が接合固定されている構成としてある。
【０００７】
上記した構成によれば、バルブバルブボディを二つの半割体で構成しているので、単体の例えば円筒形状素材のバルブボディが不要であるとともに、半割体の内面は、円筒形状素材を製造する場合に比べて容易に平滑かつ高精度に成形でき、また、半割体相互間に軸をセットすればよいので、軸とバルブとが一体のものを使用でき、これにより高精度な機械加工部分が少なくなり、製造コストが低下する。
【０００８】
第２に、二つの半割体相互の突き合わせ面の接合固定は、突き合わせ面の周縁に溶融樹脂を供給する射出溶着によりなされたものとしてある。
【０００９】
上記構成によれば、半割体相互を接合する際に、半割体同士を強く押し付ける必要がなく、これにより軸受孔にセットした軸に対して大きな外力が加わらず、良好な軸受部が形成される。
【００１０】
第３に、二つの半割体は、樹脂成形品としてある。
【００１１】
上記構成によれば、二つの半割体を例えば射出成形によって製造でき、これによりバルブボディの内面が、後加工することなく、平滑かつ高精度なものとなる。
【００１２】
第４に、バルブがバルブボディ内通路を全閉とした状態で、バルブの外周縁部が当接する段差部を前記バルブボディの内面に設けたものとしてある。
【００１３】
上記構成によれば、バルブ全閉時にはバルブの外周縁部がバルブボディ内面の段差部に当接することでシール性が確保され、これによりバルブボディの内面及びバルブの外径部分の寸法要求精度が緩和される。
【００１４】
第５に、軸受孔に、軸を回転可能に支持する軸受を設けた構成としてある。
【００１５】
上記構成によれば、軸の回転が良好になされるとともに、軸のバルブボディ側に対する回転部分のシール性も向上する。
【００１６】
第６に、エンジン本体側に固定されるフランジ部とその上流側の筒部とを備えたバルブボディを、軸を回転可能に支持する軸受孔を境にして二つの半割体で構成し、この二つの半割体のうち一方は、前記筒部の下部側の部分と、前記フランジ部における下部側の全部及び上部側の前記エンジン側のほぼ半分とからなり、同他方は、前記筒部の上部側の部分と、前記フランジ部の上部側の前記エンジンと反対側の部分とからなり、前記筒部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面と、前記上部側のフランジ部における前記二つの半割体相互の突き合わせ面とを、互いに交差するように設定し、これら二つの半割体相互を、前記軸受孔の部分に前記バルブボディ内の吸気通路を開閉するバルブを備えた前記軸を組み込んだ状態で、相互の突き合わせ面を突き合わせて接合固定する製造方法としてある。
【００１７】
上記製造方法によれば、バルブボディを二つの半割体で構成しているので、単体の例えば円筒形状素材のバルブボディが不要であるとともに、半割体の内面は、例えば樹脂を用いて射出成形などにより平滑かつ高精度に成形でき、また、半割体相互間に軸をセットすればよいので、軸とバルブとが一体のものを使用でき、これにより機械加工部分が少なくなり、製造コストが低下する。
【００１８】
【発明の効果】
第１の発明または第６の発明によれば、バルブボディを二つの半割体で構成しているので、単体のバルブボディが不要であるとともに、半割体の内面は、単体のものを製造する場合に比べて容易に平滑かつ高精度に成形でき、また、半割体相互間に軸をセットすればよいので、軸とバルブとが一体のものを使用でき、これにより機械加工部分が少なくなり、製造コストを低下させることができる。
【００１９】
第２の発明によれば、半割体相互の接合は、突き合わせ面の周縁に溶融樹脂を供給して射出溶着により行うようにしたので、半割体同士を強く押し付ける必要がなく、これにより軸受孔にセットした軸に対して大きな外力が加わらず、良好な軸受部を得ることができる。
【００２０】
第３の発明によれば、二つの半割体を例えば射出成形によって製造でき、これによりバルブボディの内面を、後加工することなく、平滑かつ高精度なものとすることができる。
【００２１】
第４の発明によれば、バルブ全閉時にはバルブの外周縁部がバルブボディ内面の段差部に当接することでシール性が確保されるので、バルブボディの内面及びバルブの外径部分の寸法要求精度が緩和され、製造コストの低下に寄与することができる。
【００２２】
第５の発明によれば、軸受孔に、軸を回転可能に支持する軸受を設けたので、軸の回転が良好になされるとともに、軸のバルブボディ側に対する回転部分のシール性も向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は、この発明の実施の一形態を示すバルブボディ構造の組立後の断面図であり、図２は組立前の各部品の断面図である。バルブボディ９は、図示しないエンジン本体側に固定されるフランジ部１１とその上流側の筒部１３とを備え、これらの内部にエンジン本体側に吸気を供給するためのバルブボディ内通路となる吸気通路１５が形成されている。この吸気通路１５内に、軸１７と一体となったバルブ１９が収容されている。
【００２５】
バルブ１９は、図２のＡ矢視図に相当する図３に示すように、１本の軸１７に複数（ここでは４個）設けられており、これら各バルブ１９が同時に開閉することで、各吸気通路１５に対応するエンジン側の各燃焼室に対して吸気をコントロールする。図３では、吸気通路１５の上流側の主吸気通路２０から、バルブ１９により開閉される吸気通路１５と常時開放される吸気通路２１とが分岐形成されて、これら二つの吸気通路１５，２１が一つの燃焼室に連通する構成となっている。
【００２６】
軸１７を回転支持するバルブボディ９側の軸受部は、主吸気通路２０相互間の軸受孔２３と、同一の燃焼室に連通する吸気通路１５，２１相互間の軸受孔２５と、両端の軸受孔２７とを備えている。このうち軸受孔２３に対応する部分の軸１７には大径部分１７ａが形成され、この大径部部分１７ａと軸受孔２３との間には軸受２９が介装され、これにより主吸気通路２０相互間のシール性が確保されている。
【００２７】
一方、軸受孔２５は共通の燃焼室に通ずる吸気通路１５，２１相互間に位置するものであるから、この部位の厳密なシール機能は不要であり、このため軸受を設けておらず、軸１７が単に軸受孔２５に挿入されているだけである。両端の軸受孔２７についても軸受を設けていないが、軸１７を回転支持する回転支持部材３１を、軸受孔２７を密閉するようにバルブボディ９の両端に装着することで、シール性を確保している。
【００２８】
上記したバルブボディ９は、図２に示すように、軸受孔２３，２５，２７を境にして、二つの半割体３３，３５で構成されており、これらの半割体３３，３５相互が射出溶着（例えば特公平２−３８３７７号公報参照）によって接合固定される。一方の半割体３３は、筒部１３の下部側の部分と、フランジ部１１におけるの下部側の全部及び上部側のエンジン側のほぼ半分の部分とからなり、他方の半割体３５は、筒部１３の上部側の部分と、フランジ部１１の上部側のエンジンと反対側の部分とから構成されている。
【００２９】
図４は、図３における一方の半割体３３にバルブ１９を備えた軸１７をセットした状態を示しているが、図１は、一対の半割体３３，３５相互を接合固定した状態での上記図４におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図に相当する。この図１は、バルブ１９が全閉した状態を示しているが、この状態でバルブボディ９の各半割体３３，３５の内面に、バルブ１９の外周縁部が当接する段差部３７，３９がそれぞれ形成されている。
【００３０】
次に、上記したバルブボディ構造の組立製造方法を説明する。図示しない射出溶着用の各金型に半割体３３，３５をそれぞれセットした後、図４に示すように、一方の半割体３３に、軸１７と一体となったバルブ１９をセットする。このとき軸受２９はあらかじめ軸１７に組み込んだ状態でもよく、また軸受２９をバルブボディ９と同様に半割体としてこの軸受２９を半割体３３，３５側に組み込んでから軸１７をセットするようにしてもよい。軸受２９をあらかじめ軸１７に組み込む方法としては、軸受２９をインサート成形することが考えられる。
【００３１】
次に、金型相互を接近させて型閉じを行い、各半割体３３，３５の突き合わせ面３３ａ，３５ａを相互に突き合わせる。この状態で、突き合わせ面３３ａ，３５ａの周縁に溶融樹脂を射出供給して突き合わせ面３３ａ，３５ａ相互を接合固定する。
【００３２】
突き合わせ面３３ａ，３５ａの接合を射出溶着で行うことで、半割体３３，３５同士を強く押し付ける必要がなく、これにより軸受孔２３にセットした軸１７に対して大きな外力が加わらず、良好な軸受性能を得ることができる。また、軸受２９が介装されていることから、軸１７の回転が良好になされるとともに、軸１７のバルブボディ９側に対する回転部分のシール性も向上させることができる。
【００３３】
上記したようなバルブボディ構造によれば、バルブボディ９としては単体の円筒形状素材が不要であり、半割体３３，３５を例えば射出成形などの樹脂成形により製造することで、内面を後加工することなく平滑かつ高精度に仕上げることができるとともに、軸１７とバルブ１９とが一体化しているので、これら相互の接合部の加工も不要となり、従来に比べ、高精度な機械加工部分が減少し、製造コストが低下する。
【００３４】
また、バルブボディ９の内面に段差部３７，３９を設けて、この段差部３７，３９に全閉時のバルブ１９の外周縁部が当接するようにしたので、バルブボディ９の内面及びバルブ１９の外径部分の寸法要求精度を高めることなく、この部位のシール性を充分確保することができる。
【００３５】
なお、各半割体３３，３５相互の接合は、射出溶着のほか、接着や機械的締結などで行ってもよい。この各半割体３３，３５は、樹脂などの成形品であることが望ましいが、他の材料であっても、また機械加工で製造されたものであっても構わない。
【００３６】
また、軸１７とバルブ１９は、樹脂などの成形品で一体化したものが望ましいが、いずれか一方を金属材料としてインサート成形したり、金属材料と樹脂成形材料とを、機械的に締結するかあるいは接着により接合する、などの構造としてもよい。さらに、両方が金属材料であっても、加工により製造されたものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すバルブボディ構造の組立後の断面図である。
【図２】図１のバルブボディ構造の組立前の各部品の断面図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図３に示したバルブボディの一方の半割体に軸と一体となったバルブをセットした状態を示す説明図である。
【図５】従来例を示すバルブボディ構造の斜視図である。
【図６】図５のバルブボディ構造におけるバルブボディ単体の斜視図である。
【図７】図５のバルブボディ構造における軸単体の斜視図である。
【符号の説明】
９  バルブボディ
１１   フランジ部
１３  筒部
１５  バルブボディ内の吸気通路
１７  軸
１９  バルブ
２３  軸受孔
２９  軸受
３３，３５  半割体
３３ａ，３５ａ  突き合わせ面
３７，３９  段差部
【図１】
0003695053.tif 000002
【図２】
0003695053.tif 000003
【図３】
0003695053.tif 000004
【図４】
0003695053.tif 000005
【図５】
0003695053.tif 000006
【図６】
0003695053.tif 000007
【図７】
0003695053.tif 000008