(57)【要約】【課題】構成要素の組み付けが容易であると共に、通路部材の寸法精度が確保され、さらに吸気管の周壁と通路部材との継目に設けられるシール部材の摩耗を防止する吸気装置を提供する。【解決手段】（Ａ）吸気管２０と、（Ｂ）吸気管２０の周壁２４に径方向に差し込まれ、その差込方向の前端部４４と後端部４６との間を通過する吸気通路４８，２６を吸気管２０と共に形成する通路部材４０と、（Ｃ）吸気管２０の周壁２４と通路部材４０との継目に設けられ、その継目をシールするシール部材６２と、（Ｄ）シール部材６２と同一材料で一体に形成され、通路部材４０の差込方向の軸線に垂直な方向の弾性反力を通路部材４０の前端部４４に付与可能に吸気管２０の周壁２４と通路部材４０の前端部４４との間に介装される弾性部材６４とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管と、
前記吸気管の周壁に径方向に差し込まれ、その差込方向の前端部と後端部との間を通過する吸気通路を前記吸気管と共に形成する通路部材と、
前記周壁と前記通路部材との継目に設けられ、その継目をシールするシール部材と、
前記シール部材と同一材料で一体に形成され、前記差込方向の軸線に垂直な方向の弾性反力を前記前端部に付与可能に前記周壁と前記前端部との間に介装される弾性部材と、
を備えることを特徴とする吸気装置。
【請求項２】
前記吸気管は、前記通路部材が差し込まれる差込口及び前記差込口と径方向において向き合う嵌合部を前記周壁に有し、
前記嵌合部と前記前端部とは、前記弾性部材を挟んで互いに嵌合することを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記差込方向の軸線に垂直な断面において前記嵌合部と前記前端部との間を前記差込方向の軸線周りに環状に延伸することを特徴とする請求項２に記載の吸気装置。
【請求項４】
二つの前記シール部材は、前記通路部材に形成される前記吸気通路の入口及び出口をそれぞれ囲むように前記継目に設けられ、前記弾性部材を介して連結されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の吸気装置。
【請求項５】
前記後端部を前記差込方向とは反対方向に変位不能に支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸気装置。
【請求項６】
前記通路部材は、前記吸気通路を開閉するスロットル弁を支持するスロットルボディであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、エンジンという）の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸気管と共に吸気通路を形成する通路部材を吸気管の周壁に径方向に差し込んで組み付けた吸気装置が知られている。通路部材には、例えば吸気通路を開閉するスロットル弁を支持するスロットルボディ等が挙げられる。
特許文献１に開示の吸気装置では、吸気管の周壁に設けた差込口から通路部材としてのスロットルボディを差し込み、そのスロットルボディの差込方向後端部を周壁の差込口近傍部分に離脱不能に固定している。そしてさらに、スロットルボディの差込方向前端部を周壁に螺子留めしている。スロットルボディは吸気通路を流れる吸気の衝突により差込方向の軸線に垂直な方向に振動するが、不安定な前端部側を螺子留めされたスロットルボディはその振動を抑制される。スロットルボディの振動が抑制されることにより、吸気管の周壁とスロットルボディとの継目に設けられるシール部材の摩耗が防止される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１０３０８９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スロットルボディの差込方向前端部を吸気管の周壁に螺子留めする場合、螺子部材の螺入によりスロットルボディが塑性変形してボア等の寸法精度が低下してしまう。また、螺子留めする場合、部品点数が増加して組付作業が繁雑になるため、コストアップを免れられない。
【０００５】
本発明の目的は、構成要素の組み付けが容易であると共に、通路部材の寸法精度が確保される吸気装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、吸気管の周壁と通路部材との継目に設けられるシール部材の摩耗を防止する吸気装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の吸気装置によると、吸気管の周壁に通路部材が径方向に差し込まれ、その差込方向の軸線に垂直な方向の弾性反力を通路部材の差込方向前端部に付与可能に弾性部材が周壁と前端部との間に介装される。かかる弾性反力を弾性部材から前端部に受ける通路部材は差込方向の軸線に垂直な方向への変位を抑制されるので、振動し難くなる。これにより、吸気管の周壁と通路部材との継目に設けられるシール部材の摩耗が防止される。また、通路部材の塑性変形を招かない弾性部材を通路部材と吸気管との間に介在させて通路部材の振動を抑制するので、通路部材の寸法精度を確保できる。しかも、弾性部材はシール部材と同一材料で一体に形成されるため、部品点数が減少し、弾性部材とシール部材とを同時且つ容易に所定位置に組み付けできる。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の吸気装置によると、吸気管は、通路部材が差し込まれる差込口及びその差込口と径方向において向き合う嵌合部を周壁に有し、嵌合部と通路部材の前端部とは弾性部材を挟んで互いに嵌合する。この構成によると、吸気管の周壁に通路部材を差込口から差し込んで、その通路部材の前端部を嵌合部に嵌合させることで、容易に通路部材を吸気管に組み付けできる。また、弾性部材を通路部材の前端部に装着した状態でその通路部材を吸気管に差し込み、嵌合することで、弾性部材及びシール部材の組み付けを通路部材の組み付けと同時に且つ容易に実施できる。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の吸気装置によると、弾性部材は、通路部材の差込方向の軸線に垂直な断面において嵌合部と通路部材の前端部との間を差込方向の軸線周りに環状に延伸する。これにより、弾性部材は通路部材の前端部に対して差込方向の軸線に垂直な任意の方向に弾性反力を付与することができる。したがって、通路部材の振動抑制効果、ひいてはシール部材の摩耗防止効果が向上する。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の吸気装置によると、二つのシール部材が、通路部材に形成される吸気通路の入口及び出口をそれぞれ囲むように通路部材と吸気管の周壁との継目に設けられ、さらに弾性部材を介して連結される。これにより、通路部材に形成される吸気通路の入口側と出口側との双方でシール機能を実現しつつ、シール部材を二つ用いることによる組付作業性の悪化を防止できる。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の吸気装置は、通路部材の差込方向後端部を差込方向とは反対方向に変位不能に支持する支持手段を備える。これにより、通路部材が吸気管から離脱することを防止できるので、通路部材及び吸気管とそれらの間に介装される弾性部材との相対位置関係が保たれる。したがって、弾性部材において所期の弾性反力が安定して得られる。
【００１１】
本発明の請求項６に記載の吸気装置によると、通路部材は、吸気通路を開閉するスロットル弁を支持するスロットルボディである。スロットルボディでは、吸気通路を形成する壁面とスロットル弁の外周縁部との間に生じるクリアランスについて公差が小さいことが望ましい。通路部材としてのスロットルボディは寸法精度を確保されるので、上記クリアランスの公差を小さくできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例による車両用エンジンの吸気装置を図１及び図２に示す。吸気装置１０は、吸気管２０、スロットルボディ４０、ガスケット６０を備えている。
【００１３】
図１〜３に示すように、吸気管２０は例えば金属材で概ね円筒状に形成されている。吸気管２０の吸気入口２１は図示しないエアクリーナの吸気出口に接続され、吸気管２０の吸気出口２２は図示しないインテークマニホールドの吸気入口に接続される。吸気管２０は周壁２４の内壁面で吸気通路２６を形成している。吸気通路２６は、エアクリーナから吸気入口２１に流入する吸気を吸気出口２２側に向かって流通させ、インテークマニホールドに導く。尚、インテークマニホールドに導かれた吸気は、インテークマニホールドの各分岐管によりエンジンの各気筒に供給される。
【００１４】
吸気管２０の周壁２４に、差込口３０、案内溝３２、嵌合部３４及びフランジ３６が設けられている。
差込口３０は、周壁２４の軸方向中間部分を径方向に貫通している。案内溝３２は周壁２４の内周面に開口し、差込口３０と同一周上において１周未満の長さで延伸している。案内溝３２の周方向両端部は、差込口３０の周方向両端部にそれぞれ接続されている。嵌合部３４は、差込口３０と径方向において向き合う箇所に配設されている。嵌合部３４は、案内溝３２の底壁面３７に開口する有底の嵌合孔３５を有している。嵌合孔３５は、開口側の円筒孔部３５ａと、底側のテーパ孔部３５ｂとで構成されている。円筒孔部３５ａは一定の径で延び、テーパ孔部３５ｂは底側に向かって縮径している。フランジ３６は、差込口３０の周囲において周壁２４の外壁面の接平面上を拡がる平板状に形成されている。
【００１５】
図１，２，４に示すように、通路部材としてのスロットルボディ４０は例えば金属材で形成され、ボディ本体４２、嵌合突起４４及びフランジ４６を有している。
ボディ本体４２は、半月状断面を有する所謂蒲鉾形に形成されている。ボディ本体４２は周壁２４の差込口３０及び案内溝３２に差し込まれて嵌合し、半月状断面において弦の中心から弧の中心に向かう方向ａを周壁２４の差込口３０から嵌合部３４に向かう径方向に一致させている。かかる方向ａがスロットルボディ４０の周壁２４への差込方向である。
【００１６】
ボディ本体４２を半月状断面に垂直な方向に貫通するボアにより吸気通路４８が形成されている。吸気通路４８は、吸気管２０が形成する吸気通路２６の中間部分に割り込む形で設けられており、それら吸気通路４８と吸気通路２６とから一つの連続する吸気通路が構成されている。吸気通路４８は、それを挟む上下流の吸気通路２６の吸気流れに沿うようにして吸気を入口４９側から出口５０側に向かって流通させる。ボディ本体４２において入口４９側の側面５１及び出口５０側の側面５２はそれぞれ、案内溝３２の側壁面３８及び側壁面３９に接触している。側面５１と側壁面３８との接触箇所及び側面５２と側壁面３９との接触箇所が、ボディ本体４２と周壁２４との継目である。ボディ本体４２の側面５１，５２においてその継目となる箇所にはそれぞれ組付溝５３が設けられている。各組付溝５３は共に、シール溝部５３ａ及び接続溝部５３ｂで構成されている。シール溝部５３ａは、吸気通路４８の入口４９乃至は出口５０の周囲を囲む円環状に延伸している。接続溝部５３ｂは、シール溝部５３ａにおいて嵌合突起４４の基端に直近となる箇所と、嵌合突起４４の基端との間を直線状に延伸している。
【００１７】
ボディ本体４２はスロットル弁５４を支持している。スロットル弁５４のスロットル軸５５は吸気通路４８を横切るようにして差込方向ａの軸線Ａ（以下、単に差込方向軸線Ａという）上を延伸し、ボディ本体４２に回動自在に軸受けされている。スロットル弁５４の弁本体５６は円板状に形成され、吸気通路４８内に収容されている。スロットル軸５５が図示しない駆動装置によって回動されるとき、弁本体５６は吸気通路４８を開閉する。このとき、弁本体５６の外周縁部とボディ本体４２のボア内壁面との間に形成されるクリアランスの大きさに応じて、吸気通路４８，２６の吸気流量が調整される。
【００１８】
嵌合突起４４は、ボディ本体４２の半月状断面において弧の中心となる箇所からその半月状断面の弦とは反対方向に突出している。この嵌合突起４４が、スロットルボディ４０における差込方向ａの前端部に相当する。嵌合突起４４は、ガスケット６０の弾性部６４を嵌合孔３５との間に挟むようにして嵌合孔３５に同軸上に嵌合されている。嵌合突起４４は、基端側の円柱基部４４ａと、先端側のテーパ突部４４ｂとで構成されている。円柱基部４４ａは一定の径で延び、嵌合孔３５の円筒孔部３５ａに収容されている。テーパ突部４４ｂは先端側に向かって縮径しており、嵌合孔３５のテーパ孔部３５ｂに収容されている。
【００１９】
フランジ４６は、ボディ本体４２の半月状断面において弦となる箇所に設けられ、その半月状断面に垂直な平板状に形成されている。このフランジ４６が、スロットルボディ４０における差込方向ａの後端部に相当する。フランジ４６は周壁２４の外周側において吸気管２０のフランジ３６に重ね合わされ、複数の螺子部材５８によりフランジ３６に締結されている。
【００２０】
ガスケット６０は弾性を持つ樹脂材で形成され、図１，２，４，５に示すようにシール部材としてのシール部６２及び弾性部材としての弾性部６４を有している。シール部６２と弾性部６４とは、一体成形によって形成されている。
シール部６２は二つ設けられ、弾性部６４を介して互いに連結されている。二つのシール部６２はそれぞれ、ボディ本体４２の各側面５１，５２の組付溝５３に嵌合されている。各シール部６２は共に、シール本体６２ａ及び接続部６２ｂで構成されている。シール本体６２ａはＯリング状に形成され、組付溝５３のシール溝部５３ａに圧入保持されている。シール本体６２ａにおいてシール溝部５３ａの底壁面とは反対側の面は、案内溝３２の側壁面３８乃至は側壁面３９に圧接している。これにより、ボディ本体４２と周壁２４との上記継目が吸気通路４８の入口４９側と出口５０側との双方で気密にシールされている。接続部６２ｂは、シール本体６２ａの周上の１箇所から延伸する直線状に形成され、組付溝５３の接続溝部５３ｂに圧入保持されている。
【００２１】
弾性部６４は有底筒状に形成されている。弾性部６４は嵌合孔３５と嵌合突起４４との間に介装され、差込方向軸線Ａに垂直な断面においてそれら要素３５，４４の間を差込方向軸線Ａ周りに円環状に延伸している。弾性部６４は、開口側の円筒部６４ａと、底側のテーパ筒部６４ｂとから構成されている。円筒部６４ａは概ね一定の径で延び、嵌合孔３５の円筒孔部３５ａと嵌合突起４４の円柱基部４４ａとの間を周方向及び軸方向の全域に亘って埋めている。すなわち、差込方向軸線Ａに互いに平行な円筒孔部３５ａの内周面と円柱基部４４ａの外周面とにより、円筒部６４ａが挟持されている。円筒部６４ａの開口縁部において径方向に対向する二箇所に、各シール部６２の接続部６２ｂが接続されている。テーパ筒部６４ｂは底側に向かって縮径しており、嵌合孔３５のテーパ孔部３５ｂと嵌合突起４４のテーパ突部４４ｂとの間を周方向及び軸方向の全域に亘って埋めている。すなわち、互いに平行且つ差込方向軸線Ａに対し母線が傾斜するテーパ孔部３５ｂの内周面とテーパ突部４４ｂの外周面とにより、テーパ筒部６４ｂが挟持されている。
【００２２】
次に、吸気管２０にスロットルボディ４０及びガスケット６０を組み付けて吸気装置１０を組み立てる方法について説明する。
（１）予めスロットル弁５４、駆動装置等が組み付けられたスロットルボディ４０にガスケット６０を装着する。具体的には、まず、嵌合突起４４を弾性部６４内に圧入する。次に、各シール部６２を各組付溝５３に圧入する。
【００２３】
（２）吸気管２０の周壁２４に対してスロットルボディ４０を差込方向ａに差し込む。具体的には、まず周壁２４の差込口３０にスロットルボディ４０を嵌合突起４４側から差し込む。続いて、ボディ本体４２を案内溝３２の側壁面３８，３９で案内させつつ、嵌合突起４４を周壁２４の嵌合孔３５に嵌入する。これにより、ボディ本体４２の半月状断面の弧をなす外周縁部が案内溝３２に、ボディ本体４２の半月状断面の弦をなす端部が差込口３０にそれぞれ差し込まれて嵌合し、それと同時にガスケット６０の各部６２，６４が所定位置にセットされる。
（３）吸気管２０のフランジ３６とスロットルボディ４０のフランジ４６とを螺子部材５８により複数箇所で締結する。
【００２４】
上述したようにガスケット６０をスロットルボディ４０に装着し、その装着状態のままスロットルボディ４０を吸気管２０の周壁２４に差し込むことで、スロットルボディ４０とガスケット６０とを同時に且つ容易に吸気管２０に組み付けできる。しかも、二つのシール部６２及び弾性部６４が一体化されてなるガスケット６０を組み付けるので、二つのシール部６２及び弾性部６４をそれぞれ別体の部材として組み付ける場合に比べて、脱落、噛み込み等の組付ミスを低減できる。
【００２５】
以上説明した吸気装置１０では、差込方向軸線Ａに垂直な任意の方向において弾性部６４が嵌合孔３５と嵌合突起４４との間に挟持されている。そのため、吸気通路２６，４８を流れる吸気によりスロットルボディ４０が吸気管２０に対して、例えば吸気管２０の軸方向等、差込方向軸線Ａに垂直な方向に相対変位すると、弾性部６４がその相対変位方向の前側となる部分を嵌合孔３５と嵌合突起４４とにより弾性圧縮される。すると、弾性部６４のうち円筒部６４ａの圧縮部分はスロットルボディ４０の相対変位方向とは逆方向の弾性反力を嵌合突起４４の円柱基部４４ａに及ぼす。また、弾性部６４のうちテーパ筒部６４ｂの圧縮部分はスロットルボディ４０の相対変位方向とは逆方向の弾性反力成分を嵌合突起４４のテーパ突部４４ｂに及ぼすことができる。弾性部６４の各部６４ａ，６４ｂから上記弾性反力及び上記弾性反力成分を嵌合突起４４の各部４４ａ，４４ｂで受けることにより、スロットルボディ４０は相対変位方向への変位を制限される。差込方向軸線Ａの周りを円環状に延びる弾性部６４は差込方向軸線Ａに垂直な任意の方向に弾性反力を付与可能であるため、スロットルボディ４０は差込方向軸線Ａに垂直な任意方向への振動を抑制される。
【００２６】
このように吸気装置１０では、嵌合突起４４が弾性部６４により弾性保持されてスロットルボディ４０の振動が抑制されるため、ボディ本体４２と周壁２４との継目に設けられる各シール部６２が摩耗し難い。また、従来の螺子部材ではなく、スロットルボディ４０の塑性変形を招かない弾性部６４によりスロットルボディ４０の振動を抑制するので、スロットルボディ４０の寸法精度が確保される。そのため、弁本体５６の外周縁部とボディ本体４２のボア内壁面との間に形成されるクリアランスについて公差を小さくできる。
【００２７】
さらに吸気装置１０では、スロットルボディ４０のフランジ４６が吸気管２０のフランジ３６に螺子部材５８で締結されることで、スロットルボディ４０が吸気管２０に対して差込方向ａとは反対方向に変位不能に支持されている。これにより、吸気管２０からのスロットルボディ４０の離脱が防止されるため、嵌合孔３５及び嵌合突起４４とそれら要素３５，４４間の弾性部６４との相対位置関係が概ね一定に保たれる。その結果、弾性部６４において所期の弾性反力が安定して得られる。
本実施例では、螺子部材５８が支持手段を構成している。
【００２８】
またさらに吸気装置１０のガスケット６０は、シール部６２とは別に弾性部６４を有している。そのため、シール部６２と弾性部６４の形状について、ボディ本体４２と周壁２４との継目をシール可能な形状と、嵌合突起４４を弾性保持可能な形状とにそれぞれ個別に設定できる。
【００２９】
尚、上述の実施例では、スロットル弁５４を支持するスロットルボディ４０を通路部材として採用したが、吸気管の周壁に差し込まれて吸気管と共に吸気通路を形成する各種の部材を本発明の通路部材に採用できる。
さらに上述の実施例では、スロットルボディ４０に形成される吸気通路４８の入口４９及び出口５０をそれぞれ囲む二つのシール部６２と、弾性部６４とを同一の材料（樹脂材）で一体に形成したが、一方のシール部６２のみを弾性部６４と一体に形成してもよい。
【００３０】
またさらに上述の実施例では、吸気管２０の周壁２４に嵌合孔３５を有する嵌合部３４を設け、嵌合孔３５に嵌合する嵌合突起４４をスロットルボディ４０に設けた。これに対し、吸気管の周壁２４に嵌合突起を有する嵌合部３４を設け、その嵌合突起に嵌合する嵌合孔をスロットルボディ４０に設けるようにしてもよい。この場合にも、嵌合部３４の嵌合突起とスロットルボディ４０の嵌合孔との間隙に、その間隙形状に応じた弾性部６４が配設される。
【００３１】
さらにまた上述の実施例では、嵌合突起４４と嵌合孔３５との間を軸方向の全域に亘って埋めるように弾性部６４を設けたが、図６に変形例を示すように、嵌合突起４４と嵌合孔３５との間を軸方向の一部で埋めるように弾性部６４を設けてもよい。尚、図６に示す変形例では、上述の実施例の円筒部６４ａに相当する部分のみで弾性部６４を構成している。
【００３２】
加えて上述の実施例では、螺子部材５８により支持手段を構成したが、例えば周壁２４の差込口３０近傍部分でボディ本体４２を挟持する力を周壁２４に付与可能なクランプ等によって支持手段を構成してもよい。この場合、周壁２４の差込口３０近傍部分で挟持されるボディ本体４２の端部が、スロットルボディ４０における差込方向ａの後端部に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による吸気装置を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す吸気管の外観斜視図である。
【図４】図１に示すスロットルボディの外観斜視図である。
【図５】図１に示すガスケットの外観斜視図である。
【図６】本発明の一実施例による吸気装置の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  吸気装置
２０  吸気管
２４  周壁
２６，４８  吸気通路
３０  差込口
３２  案内溝
３４  嵌合部
３５  嵌合孔
３６  フランジ
４０  スロットルボディ
４２  ボディ本体
４４  嵌合突起（前端部）
４６  フランジ（後端部）
４９  入口
５０  出口
５４  スロットル弁
５８  螺子部材（支持手段）
６０  ガスケット
６２  シール部（シール部材）
６４  弾性部（弾性部材）
【図１】
2004232594.tif 000003
【図２】
2004232594.tif 000004
【図３】
2004232594.tif 000005
【図４】
2004232594.tif 000006
【図５】
2004232594.tif 000007
【図６】
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