(57)【要約】【課題】樹脂製バルブの吸水や熱等の影響による寸法変化や強度低下を防止するとともに、軸受部分における摺動性を向上させることができるインテークマニホールドの吸気バルブ構造及び吸気バルブユニットを提供する。【解決手段】インテークマニホールドの吸気ポートに設けられる吸気バルブ構造１０は、樹脂製のバルブ本体１と、バルブ本体１を貫通してバルブ本体１を回転させるためのシャフトと、シャフトが貫通し、シャフトと共に回転する軸部材３ａ，３ｂと、軸部材３ａ，３ｂを回転可能に支持する軸受部材２ａ，２ｂとを備え、軸部材３ａ，３ｂ及び軸受部材２ａ，２ｂは、好ましくは、バルブ本体１とは異なる摺動性に優れた樹脂で構成される。【選択図】  図２
2006214299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インテークマニホールドの吸気ポートに設けられる吸気バルブ構造であって、
樹脂製のバルブ本体と、
前記バルブ本体を貫通して前記バルブ本体を回転させるためのシャフトと、
前記シャフトが貫通し、前記シャフトと共に回転する軸部材と、
前記軸部材を回転可能に支持する軸受部材と、
を備えることを特徴とする吸気バルブ構造。
【請求項２】
前記軸部材及び前記軸受部材は、前記バルブ本体とは異なる樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１記載の吸気バルブ構造。
【請求項３】
前記軸部材及び前記軸受部材は、摺動材を添加した材料若しくは自己潤滑性を有する材料により構成されていることを特徴とする請求項２記載の吸気バルブ構造。
【請求項４】
前記バルブ本体の前記シャフトが貫通するシャフト孔と、このシャフト孔を貫通するシャフトとの間に、前記バルブ本体の寸法変化を吸収するためのクリアランスが形成されることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の吸気バルブ構造。
【請求項５】
前記軸部材は前記バルブ本体に嵌合し、この嵌合部分を介して、前記軸部材の回転が前記バルブ本体に伝達されることを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項記載の吸気バルブ構造。
【請求項６】
インテークマニホールドの吸気ポートに設けられ、シャフトで回転駆動されることによって前記吸気ポートを開閉させる吸気バルブユニットであって、
前記シャフトを貫通させるためのシャフト孔が形成された樹脂製のバルブ本体と、
前記シャフトを貫通させるためのシャフト連通孔が形成されており、前記シャフトと共に回転可能な軸部材と、
前記シャフトを貫通させるためのシャフト軸受孔が形成されており、前記軸部材を回転可能に支持する軸受部材と、
を備えることを特徴とする吸気バルブユニット。
【請求項７】
前記軸部材及び前記軸受部材は、前記バルブ本体とは異なる樹脂により構成されていることを特徴とする請求項６記載の吸気バルブユニット。
【請求項８】
前記軸部材及び前記軸受部材は、摺動材を添加した材料若しくは自己潤滑性を有する材料により構成されていることを特徴とする請求項７記載の吸気バルブユニット。
【請求項９】
前記シャフト孔と、このシャフト孔を貫通するシャフトとの間に、前記バルブ本体の寸法変化を吸収するためのクリアランスが形成されることを特徴とする請求項６〜８のうち何れか１項記載の吸気バルブユニット。
【請求項１０】
前記軸部材は前記バルブ本体に嵌合し、この嵌合部分を介して、前記軸部材の回転が前記バルブ本体に伝達されることを特徴とする請求項６〜９のうち何れか１項記載の吸気バルブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インテークマニホールドの吸気バルブ構造及び吸気バルブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インテークマニホールドの吸気バルブ構造としては、バルブ本体や軸受部材等の吸気バルブユニットを構成する各部材が一体成形されたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。そして、このような従来の技術によれば、エンジンの軽量化及び各種コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【特許文献１】特開２００２−３１７７１８号公報
【特許文献２】特表２００３−５０９６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の吸気バルブ構造では、吸気バルブユニットが一体成形されているが故に、吸水や熱の影響を受けて寸法が変化し、また、強度が低下してしまうという問題がある。また、このような従来の技術では、吸気バルブユニットの軸受部における摺動性が低いという問題もある。
【０００４】
そこで、本発明は、樹脂製吸気バルブの吸水や熱等の影響による寸法変化や強度低下を防止するとともに、軸受部での摺動性を向上させることができるインテークマニホールドの吸気バルブ構造及び吸気バルブユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、インテークマニホールドの吸気ポートに設けられる吸気バルブ構造であって、樹脂製のバルブ本体と、バルブ本体を貫通してバルブ本体を回転させるためのシャフトと、シャフトが貫通し、シャフトと共に回転する軸部材と、軸部材を回転可能に支持する軸受部材と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、インテークマニホールドの吸気ポートに設けられ、シャフトで回転駆動されることによって前記吸気ポートを開閉する吸気バルブユニットであって、シャフトを貫通させるためのシャフト孔が形成された樹脂製のバルブ本体と、シャフトを貫通させるためのシャフト連通孔が形成されており、シャフトと共に回転可能な軸部材と、シャフトを貫通させるためのシャフト軸受孔が形成されており、軸部材を回転可能に支持する軸受部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、バルブ本体と、軸受部によって支持される軸部材とが別体に構成されるので、バルブ本体と軸部材とを別の材料で構成することが容易となる。そのため、例えば、バルブ本体を吸水率が小さく寸法安定性及び強度に優れた材料で構成し、軸部材を摺動性に優れた材料で構成することにより、バルブ本体の寸法安定性及び強度と、軸受部分での摺動性とを両立させることが可能となる。
【０００８】
本発明において、軸部材及び軸受部材は、バルブ本体とは異なる樹脂により構成されていることとしてもよい。この場合、軸部材及び軸受部材を、摺動材を添加した材料若しくは自己潤滑性を有する材料で構成することにより、軸受部分での摺動性がよりいっそう向上する。
【０００９】
また、本発明において、前記バルブ本体の前記シャフトが貫通するシャフト孔と、このシャフト孔を貫通するシャフトとの間に、前記バルブ本体の寸法変化を吸収するためのクリアランスが形成されることとしてもよい。このようにすれば、バルブ本体に寸法変化が生じた場合にも、上記のクリアランスによってその寸法変化を吸収することが可能となる。
【００１０】
また、本発明において、軸部材はバルブ本体に嵌合し、この嵌合部分を介して、軸部材の回転がバルブ本体に伝達されることとしてもよい。このようにすれば、軸部材とバルブ本体とが嵌合し、この嵌合部分を介して軸部材の回転をバルブ本体にスムースに伝達できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インテークマニホールドの樹脂製吸気バルブの吸水や熱等の影響による寸法変化や強度低下を防止するとともに、軸受部での摺動性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る吸気バルブ構造及び吸気バルブユニットを実施するための最良の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態である吸気バルブ構造１０を備えたインテークマニホールド２０を示す全体構成図である。図１に示すように、インテークマニホールド２０は、空気分配室２１を取り囲むように、エンジン燃焼室（不図示）に通じる吸気経路２２が形成されており、吸気経路２２には、空気分配室２１に開口形成されたロングポート吸気口２３とショートポート吸気口２４とが設けられている。そして、ショートポート吸気口２４を形成する吸気ポート１４には、吸気バルブ構造１０が設けられており、さらにその上からベルマウス１２が装着されている。
【００１４】
後に詳細に説明するように、吸気バルブ構造１０は、バルブ本体１、軸受部材２、軸部材３、及びシャフト１１等を備えている。シャフト１１はバルブ本体１を貫通し、バルブ本体１の両側において軸部材３を介して軸受部材２により回転可能に支持される。そして、シャフト１１の回転によりバルブ本体１が回転することで、吸気ポート１４を開閉し、吸気ポートから吸入される吸気周波数及び吸気量が制御される。すなわち、本実施形態におけるバルブ本体１は可変吸気長バルブとして機能する。
【００１５】
ただし、本発明は可変吸気長バルブに限らず、タンブル制御バルブ等の他のバルブへの適用も可能である。
【００１６】
なお、バルブ本体１、軸受部材２、及び軸部材３が本発明の吸気バルブユニットに相当する。
【００１７】
図２は、本実施形態の吸気バルブ構造１０の分解斜視図である。図２に示すように、樹脂製バルブ構造１０は、樹脂製のバルブ本体１と、シャフト１１（図１には示さず）と、軸受部材２ａ，２ｂと、軸部材３ａ，３ｂとを備えている。
【００１８】
バルブ本体１にはその直径方向に伸びるシャフト貫通部１７が設けられ、このシャフト貫通部１７には、シャフト１１が貫通するためのシャフト孔３１が形成されている。また、シャフト貫通部１７の両端部には、軸部材３ａ，３ｂと相互に嵌合するように成形された嵌合部１７ａ及び嵌合部１７ｂが各々形成されている。シャフト孔３１は、貫通するシャフト１１との間にバルブ本体１の寸法変化による歪みを吸収するためのクリアランスが形成されるような寸法に構成されていることが好ましい。また、バルブ本体１の材質としては、例えば、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ＋ＰＡ６ＧＦ３０等）のような吸水率が低く寸法安定性に優れた材質が好ましい。
【００１９】
一方、軸受部材２ａ，２ｂは、いずれも吸気ポートに設けられ、シャフトを軸受けするための部材であり、軸部材３ａ，３ｂを回転可能に保持するための軸受孔３２ａ，３２ｂが各々形成されている。なお、同図において、軸受部材２ａと２ｂ及び軸部材３ａと３ｂは、それぞれ同一形状の各部材が左右対称的に設けられているが、本発明はこのような形態に限定されるものではく、異なる形状の各部材が対称的若しくは非対称的に設けられていてもよい。
【００２０】
また、軸部材３ａ，３ｂは、バルブ本体１と軸受部材２ａ，２ｂとの間に各々設けられており、軸受部材２ａ，２ｂの軸受孔３２ａ，３２ｂに嵌め込まれて回転可能に保持されると共に、バルブ本体１と嵌合することにより軸部材３ａ，３ｂの回転をバルブ本体１へ伝達できるようになっている。図２の構成では、軸部材３ａ，３ｂには各々バルブ本体１側へ突出する上下２枚の板部３４ａ，３４ｂが設けられており、それら板部３４ａ，３４ｂの間にはバルブ本体１のシャフト貫通部１７に形成された嵌合部１７ａ，１７ｂが各々嵌まり込むようになっている。ただし、軸部材３ａ，３ｂとバルブ本体１とが嵌合する形態は前記のものに限らず、要するに、軸部材３ａ，３ｂの回転をバルブ本体１に伝達されるように嵌合されていればよい。また、軸部材３ａ，３ｂの双方がバルブ本体１に嵌合していなくてもよく、軸部材３ａ，３ｂの少なくとも一方がバルブ本体１に嵌合していればよい。さらに、バルブ本体１のシャフト孔３１とシャフト１１とのクリアランスが小さく、シャフト１１の回転を直接バルブ本体１に伝達できる場合には、何れの軸部材３ａ，３ｂもバルブ本体１に嵌合しない構成としてもよい。
【００２１】
軸部材３ａ，３ｂには、各々シャフト貫通孔３３ａ，３３ｂが形成されており、シャフト１１が、シャフト貫通孔３３ａ，３３ｂ、上記のシャフト孔３１及びシャフト軸受孔３２ａ，３２ｂを貫通する。シャフト軸受孔３２ａ，３２ｂは、シャフト１１の断面形状（本例では四角形）に合致した形状を有しており、シャフト１１と軸部材３ａ，３ｂが一体に回転する。軸部材３ａ，３ｂ及び軸受部材２ａ，２ｂは、バルブ本体１とは異なる樹脂材料で構成されており、好ましくは、例えばポリアミドＭＸＤ６のような吸水率が比較的低く寸法安定性に優れ、摺動材が添加されたものや自己潤滑性を有する樹脂材料により構成される。
【００２２】
図３は、吸気バルブ構造１０が吸気ポート１４に設けられる様子を示す説明図である。ただし、シャフト１１の図示は省略している。図３に示すように、吸気バルブ構造１０は、吸気ポート１４の内部に嵌合され、さらにその上から吸気孔１６が形成されたベルマウス１２が装着されるようになっている。なお、吸気ポート１４には、Ｕ字状に切り欠かれてなるシャフト受け部１５が形成されており、このシャフト受け部１５に軸受部材２ａ，２ｂが支持される。
【００２３】
図４は、吸気バルブ構造１０におけるシャフト１１が取付けられる様子を示す説明図である。図４に示すように、吸気バルブ構造１０は、例えば、４気筒分の吸気ポート１４に各々設けられており、これらの吸気ポート１４を直列に連ねた状態で、横方向から１本のシャフト１１を挿入し、一連のシャフト孔３１、シャフト軸受孔３２、及びシャフト貫通孔３３を貫通させる。
【００２４】
かかる構成によれば、シャフト１１を中心軸として、バルブ本体１を軸受部材２及び軸部材３とともに一体的に回転駆動させることにより、４気筒分のショートポート吸気口２４の開閉領域を同時に制御することが可能となる。このような制御により、ベルマウス１２の吸気孔１６から吸入される空気の吸気周波数及び吸気量を変化させることができるようになる。
【００２５】
以上説明した本実施形態の吸気バルブ構造によれば、バルブ本体１と、軸受部材２ａ，２ｂによって支持される軸部材３ａ，３ｂとが別体に構成されるので、バルブ本体と軸部材とを別の材料で構成することが容易となり、バルブ本体１を吸水率が小さく寸法安定性及び強度に優れた材料で構成して吸水や熱の影響を最小限度に抑えると共に、軸部材３ａ，３ｂ及び軸受部材２ａ，２ｂを摺動性に優れた材料で構成して、摺動抵抗を小さくすることができる。このように、本実施形態の吸気バルブ構造１０によれば、バルブ本体１の寸法安定性及び強度と、軸受部分での摺動性とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態である吸気バルブ構造を備えたインテークマニホールドを示す全体構成図である。
【図２】本実施形態の吸気バルブ構造の分解斜視図である。
【図３】本実施形態の吸気バルブ構造が吸気ポートに取付けられる様子を示す説明図である。
【図４】本実施形態の吸気バルブ構造においてシャフトが取付けられる様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    バルブ本体
２（２ａ，２ｂ）  軸受部材
３（３ａ，３ｂ）  軸部材
１０  吸気バルブ構造
１１  シャフト
１４  吸気ポート
２０  インテークマニホールド
３１  シャフト孔
３２（３２ａ，３２ｂ）  軸受孔
３３（３３ａ，３３ｂ）  シャフト貫通孔
【図１】
2006214299.tif 000003
【図２】
2006214299.tif 000004
【図３】
2006214299.tif 000005
【図４】
2006214299.tif 000006