(57)【要約】【課題】  樹脂製インマニに設置されるバルブの軽量化及び取付構造の簡略化を図る。【解決手段】  １つのバルブ本体１８ａとシャフト１８ｂとが一体に樹脂成形される。又、シャフト端部に連結手段１８ｃ、１８ｄが設けられ、この連結手段１８ｃ、１８ｄによって複数のシャフト１８ｂの端部同士が連結されて連装バルブ１６が構成される。又、樹脂製ボデー部１４が用いられることで、ボデー部１４自体の軽量化が図られる。そして、四連装バルブ１６のシャフト１８ｂが、樹脂製インマニに形成されたポート１２の軸受部１２ａに装着され、ポート１２に樹脂製ボデー部１４が嵌込まれ、ポート１２と樹脂製ボデー部１４の重合部分が溶着される。よって、ポート１２と樹脂製ボデー部１４との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、連装バルブ１６を樹脂製インマニに確実に取付ける。  【選択図】      図１
2006329121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形され、なおかつ、シャフトの両端部に連結手段が設けられ、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士が連結されて連装バルブが構成され、該連装バルブのシャフトが、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、該ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されていることを特徴とする樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付構造。
【請求項２】
前記連結手段として、シャフトの両端部にスナップフィットが形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付構造。
【請求項３】
１つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形されて、該シャフトが樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、該ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されていることを特徴とする樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付構造。
【請求項４】
１つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形すると共に、シャフトの両端部に連結手段を設け、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成し、該連装バルブのシャフトを、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着し、該ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することを特徴とする樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付方法。
【請求項５】
前記連結手段として、前記シャフトの両端部にスナップフィットを形成することを特徴とする請求項５記載の樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付方法。
【請求項６】
１つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形して、該シャフトを樹脂製インレットマニホールドに形成したポートの軸受部に装着し、該ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することを特徴とする樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付方法。
【請求項７】
樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着されるバルブであって、１つのバルブ本体及びシャフト部が樹脂により一体成形され、なおかつ、シャフトの両端部に、相補的な凹凸形状を有するスナップフィットが形成されていることを特徴とするバルブ。
【請求項８】
前記スナップフィットは、シャフト同士の連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容する凹凸形状を備えていることを特徴とする請求項７記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製インレットマニホールドのバルブとその取付技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンの軽量化を促進するために、樹脂によって成形されたインテークマニホールド（以下、「樹脂製インマニ」ともいう。）が広く用いられている。そして、図８に示すように、樹脂製インマニ１０においても、その中間部にバルブによって開閉されるポート１２を設けることで、エンジンの運転状態に応じた吸気管長を与えるための、可変バルブを備えるものが広く実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１７７１８号公報（〔請求項４〕、〔０００２〕、〔図２〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、樹脂製インマニ１０のポート１２に装着されるバルブのボデー部（図１の符号１４参照。）は、一般にアルミ製のものが用いられており、樹脂製インマニ１０への固定は、樹脂製インマニ１０に予め圧入されたナットに対し、ボルトを締め付けることにより行われていた。又、樹脂製インマニ１０とボデー部との密閉性を確保するため、両者の間にガスケットを介在させることが必要不可欠であった。このような樹脂製インマニ１０に対するボデー部の取付構造は、インテークマニホールドを樹脂製とすることによる軽量効果を阻害するものであった。
又、樹脂製インマニ１０のポート１２に装着されるバルブについても、開閉動作を円滑に行うために、シャフトの部品精度を確保する必要があることから、金属製のシャフトに金属製若しくは樹脂製のバルブ本体を固定する構造が一般に採用されている。したがって、シャフトとバルブ本体とを小ねじ等によって固定する必要があり、部品点数、組立工数、部品コスト、重量ともに増加するものであった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂製インマニに設置されるバルブの軽量化及び取付構造の簡略化を図り、なおかつ、バルブの取付作業を容易とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付構造は、１つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形され、なおかつ、シャフトの両端部に連結手段が設けられ、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士が連結されて連装バルブが構成され、該連装バルブのシャフトが、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、該ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、１つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形されることによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフトの両端部に連結手段が設けられ、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士が連結されることによって連装バルブが構成されるので、１つのバルブと一体に成形されるシャフトの長さ自体は短くなり、樹脂製シャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフトに反りが生じた場合であっても、連装バルブのシャフトがポートの軸受部に装着された状態で、連結手段により反りが吸収され、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
又、樹脂製ボデー部が用いられることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、連装バルブのシャフトが、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、ポートと樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されることによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、連装バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
【０００７】
なお、前記連結手段として、シャフトの両端部にスナップフィットが形成されていることが望ましい。
このように、シャフトの両端部に設けられた連結手段がスナップフィットであることにより、複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。又、スナップフィット同士の係合状態を若干緩くすることとすれば、スナップフィット同士の連結部分においてシャフトの反りを吸収することが可能となる。
【０００８】
又、上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付構造は、１つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形されて、該シャフトが樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、該ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、１つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形されることによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、樹脂製ボデー部が用いられることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、シャフトが樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されることによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、連装バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
【０００９】
又、上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付方法は、１つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形すると共に、シャフトの両端部に連結手段を設け、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成し、該連装バルブのシャフトを、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着し、該ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することを特徴とするものである。
本発明によれば、１つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形することによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフトの両端部に連結手段を設け、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成することで、１つのバルブと一体に成形されるシャフトの長さ自体は短くなり、樹脂製シャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフトに反りが生じた場合であっても、連装バルブのシャフトがポートの軸受部に装着された状態で、連結手段により反りを吸収し、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
又、樹脂製ボデー部を用いることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、連装バルブのシャフトを、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着し、ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、ポートと樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
【００１０】
なお、前記連結手段として、シャフト端部にスナップフィットを形成することが望ましい。
このように、シャフト端部に設けられた連結手段としてスナップフィットを形成することにより、複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。又、スナップフィット同士の係合状態を若干緩くすることとすれば、スナップフィット同士の連結部分においてシャフトの反りを吸収することが可能となる。
【００１１】
又、上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付方法は、１つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形して、該シャフトを樹脂製インレットマニホールドに形成したポートの軸受部に装着し、該ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することを特徴とするものである。
本発明によれば、１つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形することによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、樹脂製ボデー部を用いることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、シャフトを、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着し、ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
【００１２】
又、上記課題を解決するための、本発明に係るバルブは、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着されるバルブであって、１つのバルブ本体及びシャフト部が樹脂により一体成形され、なおかつ、シャフトの両端部に、相補的な凹凸形状を有するスナップフィットが形成されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、１つのバルブ本体及びシャフト部が樹脂により一体成形されることによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフトの両端部に相補的な凹凸形状を有するスナップフィットが設けられ、該スナップフィットによって複数のシャフトの端部同士が連結されて連装バルブが構成されることで、１つのバルブと一体に成形されるシャフトの長さ自体は短くなり、樹脂製シャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフトに反りが生じた場合であっても、スナップフィットによるシャフト同士の連結部分で反りを吸収し、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。しかも、複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。
【００１３】
又、前記スナップフィットは、シャフト同士の連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容する凹凸形状を備えていることが望ましい。
本発明によれば、シャフトに反りが生じた場合であっても、スナップフィットがシャフト同士の連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容する凹凸形状を備えていることにより、スナップフィットによるシャフト同士の連結部分で反りを吸収し、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明はこのように構成したので、樹脂製インレットマニホールドに設置されるバルブの軽量化及び構造の簡略化を図り、さらには、バルブの取付作業を容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
【００１６】
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る樹脂製インマニのバルブ取付構造の構成部材を示している。ボデー部１４は、樹脂製インマニ１０（図８参照）に一体に成形されたポート１２と同じ材料（６ナイロン等）を用いて成形されたものである。一方、四連装バルブ１６は、単装バルブ１８を、四つ連結することにより構成されている。
各単装バルブ１８は、図４〜図６に示すように、１つのバルブ本体１８ａとシャフト１８ｂとが一体に樹脂成形されたものであり、ポート１２、ボデー部１４と同じ材料若しくはそれらよりも寸法精度の保証が容易な材料、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等によって構成されている。さらに、シャフト１８ｂの端部には、連結手段として相補的な凹凸形状を有するスナップフィット１８ｃ、１８ｄが一体に形成されている。ここで、符号１８ｃは凸側のスナップフィットであり、符号１８ｄは凹側のスナップフィットである。
【００１７】
そして、凸側のスナップフィット１８ｃは、シャフト１８ｂの中心部において、軸心方向へと四角柱状に伸びるベース部２０と、ベース部２０の側面から、シャフト１８ｂの軸心方向と直交する方向へと突出する、円柱及び角柱を組み合わせた形状を有するロック部２２（図７に、寸法例を示す。）とで構成されている。又、凹側のスナップフィット１８ｄは、凸側のスナップフィット１８ｃのベース部２０及びロック部２２に対し相補的な窪み形状となっている。なお、凸側のスナップフィット１８ｃと凹側のスナップフィット１８ｄとは、連結状態を維持しつつ互いの連結角度の変化を許容するように、若干の隙間が生ずるような寸法設定がなされている。
【００１８】
又、図１に示されるように、樹脂製インマニのポート１２には、四連装バルブ１６のシャフト１８ｂを受け止めるために、ポート１２の壁の一部が円弧状に切り掛れて構成された、軸受部１２ａが形成されている。そして、図２に示されるように、四連装バルブ１６のシャフト１８ｂが、ポート１２の軸受部１２ａに装着される。このとき、四連装バルブ１６の両端部に位置するスナップフィット１８ｃ、１８ｄは、他の部品との干渉が問題とならない限り、そのまま残される。
さらに、図３に示されるように、四連装バルブ１６が装着された各ポート１２に、ボデー部１４が嵌込まれる。そして、ポート１２とボデー部１４の重合部分が、レーザー溶着等適切な手法によって溶着される。この際、ポート１２とボデー部１４とは同一の材料で成形されていることから、両者は確実に溶着され、ポート１２とボデー部１４との密閉性は十分に確保される。
【００１９】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、本発明の実施の形態によれば、１つのバルブ本体１８ａとシャフト１８ｂとが一体に樹脂成形されることによって、従来の、金属製のシャフトに金属製若しくは樹脂製のバルブ本体を固定するバルブ構造と比べ、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフト端部に連結手段１８ｃ、１８ｄが設けられ、この連結手段１８ｃ、１８ｄによって複数のシャフト１８ｂの端部同士が連結されて連装バルブ１６が構成されることで、１つのバルブ１８ａと一体に成形されるシャフト１８ｂ自体の長さは短くなり、四連装バルブ１６の全体としてのシャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフト１８ｂに反りが生じた場合であっても、連結手段１８ｃ、１８ｄによるシャフト同士１８ｂの連結部分で反りを吸収し、連装バルブ１６の開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
【００２０】
又、樹脂製ボデー部１４が用いられることで、ボデー部１４自体の軽量化が図られる。そして、四連装バルブ１６のシャフト１８ｂが、樹脂製インマニ１０に形成されたポート１２の軸受部１２ａに装着され、ポート１２に樹脂製ボデー部１４が嵌込まれ、ポート１２と樹脂製ボデー部１４の重合部分が溶着されることによって、ポート１２と樹脂製ボデー部１４との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、連装バルブ１６を樹脂製インマニ１０に確実に取付けることが可能となる。又、従来と異なり、樹脂製インマニ１０に予め圧入されたナットに対し、ボルトを締め付けることによりボデー部を固定する必要がないので、樹脂製インマニ１０にボルト締付け用のフランジを設ける必要もなくなる。したがって、樹脂製インマニ１０自体の設計の自由度が増し、樹脂製インマニの性能向上にも貢献することとなる。
なお、ポート１２と樹脂製ボデー部１４の重合部分をレーザー溶着する場合には、ボデー部１４の樹脂材料に、レーザー光の透過性を高める顔料を含有させることで、ポート１２と樹脂製ボデー部１４との溶着効率を向上させることがでできる。
【００２１】
又、本発明の実施の形態では、シャフト端部に設けられた連結手段がスナップフィット１８ｃ、１８ｄであることにより、複数のシャフト１８ｂの端部同士を連結して連装バルブ１６を構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。又、スナップフィット１８ｃ、１８ｄ同士の係合状態を若干緩くすることで、スナップフィット１８ｃ、１８ｄは、シャフト１８ｂ同士の連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容する凹凸形状となる。したがって、ポート１２の軸受部１２ａに装着された状態で、シャフト１８ｂの反りを吸収することが可能となる。
【００２２】
なお、スナップフィット１８ｃ、１８ｄは、シャフト１２ｂ同士を連結し、かつ、連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容するように、隙間が生ずるような寸法設定がなされることで、シャフト１８ｂの反りの吸収を可能とするものであれば良く、図示の形状に限定されるものではない。又、スナップフィットに代えて、例えば、ボールジョイントを用いて各単装バルブ１８を連結することとしても、バルブの開閉の円滑性が確保されるものとなる。
【００２３】
なお、単装バルブ１８の連結数については、エンジンの形式や気筒数等に応じ調整することが可能である。又、本発明の実施の形態に係る単装バルブ１８と単装バルブ１８により構成される連装バルブ１６は、エンジンの運転状態に応じた吸気管長を与えるための可変バルブへの適用に限定されるものではなく、樹脂製インマニ１０の全てのバルブに用いることが可能である。
又、単装バルブ１８を複数連結することなく１つだけ用いることも可能である。この場合にも、単装バルブ１８の両端部に位置するスナップフィット１８ｃ、１８ｄは、他の部品との干渉が問題とならない限り、そのまま残して樹脂インマニ１０に装着することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂製インマニのバルブ取付構造の分解図である。
【図２】図１に示す四連装バルブのシャフトを、ポートの軸受部に装着した状態を示す分解図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る樹脂製インマニのバルブ取付構造の装着を完了した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る樹脂製インマニのバルブ取付構造を構成する単装バルブの斜視図である。
【図５】図４に示す単装バルブを異なる角度から見た斜視図である。
【図６】図４に示す単装バルブの側面図である。
【図７】図４に示す単装バルブのシャフト端部に形成されたスナップフィットの具体的形状例を示す平面図である。
【図８】樹脂製インマニの一部を切断して、ポートを露出させた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０：樹脂製インマニ、１２：ポート、１４：ボデー部、１６：四連装バルブ、１８：単装バルブ、１８ａ：バルブ本体、１８ｂ：シャフト、  １８ｃ、１８ｄ：スナップフィット、２０：ベース部、２２：ロック部
【図１】
2006329121.tif 000003
【図２】
2006329121.tif 000004
【図３】
2006329121.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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