(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製の第１，第２部材を有し、この第１部材および第２部材を互いに接合することで、密閉された負圧室が形成された負圧タンクであって、
上記負圧室から負圧を取り出すための電磁弁が上記第１部材もしくは第２部材に固定されているとともに、上記第１部材と上記第２部材との接合により両者の接合面に沿って、上記負圧室から隔離された負圧通路が形成されており、この負圧通路の入口は、上記電磁弁の負圧出口に直接にあるいは外部ホースを介して接続され、該負圧通路が負圧アクチュエータへ至る負圧経路の一部を構成することを特徴とする負圧タンク。
【請求項２】
上記負圧室を形成する壁部に負圧取り出し孔が設けられており、上記電磁弁から突出した負圧導入用のパイプが、シール用グロメットを介して上記負圧取り出し孔に挿入固定されていることを特徴とする請求項１記載の負圧タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用内燃機関に用いられる負圧タンクの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用内燃機関においては、種々の可変機構の駆動源として、負圧アクチュエータが多く用いられている。例えば、吸気通路における実質的な通路長を運転条件に応じて制御するように流路の切換を行う流路切換弁、吸気ポートの一部を閉塞することでシリンダ内のスワール強度を変化させるスワール制御弁、などが負圧アクチュエータを用いて構成されている。
【０００３】
このような負圧アクチュエータを用いた制御システムでは、負圧を蓄えておくために適宜な容積の負圧タンクが必要であり、一般に合成樹脂からなる負圧タンクが、内燃機関ないしは車体に取り付けられている。そして、この負圧タンクからゴムホースを介して負圧制御用の電磁弁に接続され、この電磁弁からさらにゴムホースを介して負圧アクチュエータへと接続されるようになっていた。
【０００４】
なお、特開平７−１９７８２１号公報は、内燃機関の制御に関係する複数の電磁弁を１つのユニットに集合させた構成を開示しているが、このものでも、別の負圧タンクを備えており、この負圧タンクから電磁弁ユニットへ導かれる負圧を各電磁弁で制御する構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の負圧タンクは、単に負圧室のみを備えた構成であり、ゴムホース等の配管類や電磁弁等は、この負圧タンクとは全く別体に構成されるので、部品点数が多くなるとともに、特に、スペース効率が悪い、という問題がある。
【０００６】
また、電磁弁等を負圧タンクとは別に内燃機関ないしは車体に固定する必要があり、ブラケット等の部品点数が増えるとともに、取付作業が複雑となる。
【０００７】
そこで、この発明は、部品の集約度を高め、スペース効率に優れた負圧タンクを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る負圧タンクは、合成樹脂製の第１，第２部材を有し、この第１部材および第２部材を互いに接合することで、密閉された負圧室が形成された負圧タンクであって、上記負圧室から負圧を取り出すための電磁弁が上記第１部材もしくは第２部材に固定されているとともに、上記第１部材と上記第２部材との接合により両者の接合面に沿って、上記負圧室から隔離された負圧通路が形成されており、この負圧通路の入口は、上記電磁弁の負圧出口に直接にあるいは外部ホースを介して接続され、該負圧通路が負圧アクチュエータへ至る負圧経路の一部を構成することを特徴としている。
【０００９】
すなわち、第１部材および第２部材を接合することによって適宜な容積の負圧室が形成されているが、第１部材と第２部材の接合によって、さらに、両者間に負圧通路が形成されている。この負圧通路は、負圧タンク内部では、負圧室には連通しておらず、負圧室とは別の独立した通路を構成している。この負圧通路は、例えば、電磁弁を経由して負圧アクチュエータへ向かう配管の一部の代替となる。従って、例えば、負圧タンクと交差するように配管を引き回さなければならないような場合に、その一部、つまり負圧タンクとの交差部の通路として利用することができ、配管レイアウトが簡素化される。
さらに、この構成では、負圧タンク自体に電磁弁が支持されており、電磁弁を含めたユニットとして、取り扱うことが可能である。
【００１０】
上記負圧室および上記負圧通路は、第１，第２部材の間に、それぞれ複数形成することも可能である。また、さらに第３の部材を接合することによって、他の室あるいは通路を付加することもできる。
【００１１】
この請求項１の発明をさらに具体化した請求項２の発明では、上記負圧室を形成する壁部に負圧取り出し孔が設けられており、上記電磁弁から突出した負圧導入用のパイプが、シール用グロメットを介して上記負圧取り出し孔に挿入固定されている。
【００１２】
この構成では、特に、電磁弁から突出するパイプがグロメットを介して負圧室の壁部に直接に接続されており、両者間のゴムホース等からなる配管が省略されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、この発明に係る自動車用内燃機関の負圧タンクを示している。この負圧タンクは、内燃機関の前端部上部つまり図示せぬチェーンケースの上端部に配置されるものであって、図１は、この取付姿勢にある負圧タンクを斜め上方から見た斜視図を示している。また、図２は、負圧タンクの下面側を示す斜視図である。同様に、図３は上面図、図４は底面図、図５は正面図、図６は背面図、図７は左側面図、図８は右側面図、である。
【００１５】
この負圧タンクは、第１部材に相当する下側のボディ１と、第２部材に相当する上側のカバー２と、から構成されており、その外側面に、２つの電磁弁３，４が取り付けられている。上記のボディ１およびカバー２は、硬質合成樹脂、例えばガラス繊維を配合したナイロン樹脂によってそれぞれ成形されており、一つの平面からなる接合面５において、互いに接合されている。具体的には、振動溶着によって堅固に一体に接合されている。
【００１６】
上記負圧タンクは、ボディ１側の膨出部６Ａとカバー２側の膨出部６Ｂとを組み合わせてなる負圧室６（図９参照）が内部に形成されている。ボディ１側においては上記膨出部６Ａがボディ１の前後方向のほぼ全体に亘って形成されているのに対し、カバー２側においては、前方寄り部分のみに膨出部６Ｂが設けられ、後方寄り部分は、平坦な細長いデッキ部７を形成している。
【００１７】
上記デッキ部７の上面には、管状に突出した負圧入口管８を有する逆止弁９が取り付けられており、またこの逆止弁９に並んで、ホース保持部１０が突出形成されている。従って、上記負圧入口管８およびホース保持部１０と上記膨出部６Ｂとの間に、凹溝状の空間が生じるようになっており、ここに、図示せぬ複数本のハーネスが、図３の左右方向に沿った形で横切るようになっている。そして、上記ホース保持部１０の開口部１０ａに、後述するゴムホース２７を固定する図示せぬ保持具が取り付けられるとともに、デッキ部７上の小孔１１に、複数本のハーネスを束ねる図示せぬ樹脂クリップが取り付けられるようになっている。上記逆止弁９は、ボディ１側の膨出部６Ａに含まれる位置にあり、従って、上記負圧入口管８は内部の負圧室６に連通している。上記負圧入口管８は、図示せぬゴムホースを介して、負圧発生源となる内燃機関の吸気コレクタに接続される。
【００１８】
また、上記ボディ１には、図２等に示すように、前後方向の中間部分において膨出部６Ａから左右に延びる電磁弁支持フランジ１３，１４が形成されているとともに、膨出部６Ａから下方へ延びる取付フランジ１５が形成されている。上記取付フランジ１５は、この負圧タンクを内燃機関のチェーンケースに取り付けるためのものであり、金属製カラー１６によって補強された一対の取付孔１７を備えている。この取付フランジ１５は、電磁弁支持フランジ１３，１４とほぼ同一の平面に沿って設けられており、一方の電磁弁支持フランジ１３と一体に連続している。一対の電磁弁３，４は、上記膨出部６Ａの両側に互いに対向するようにほぼ対称に配置されており、それぞれ、電磁弁３，４の取付ボルト１８（図７、図８参照）に螺合するナット１９によって、電磁弁支持フランジ１３，１４に固定されている。
【００１９】
上記デッキ部７は、図１に示すように、一方の電磁弁４を覆うような長さに、膨出部６Ｂから側方へ延長されているが、ボディ１側においても、図２に示すように、膨出部６Ａより外側の平坦部分となっている。従って、この領域では、ボディ１とカバー２とが、比較的厚い板状をなすように接合されており、図１、図３に破線で示すように、この板状部分の内部に、内部負圧通路２１が形成されている。この内部負圧通路２１は、図１０に示すように、ボディ１側に溝状に凹設されており、これを図１１に示すカバー２で覆うことで、負圧室６から隔離された通路状に構成されている。
【００２０】
上記内部負圧通路２１は、略Ｕ字形に延びているが、実質的にデッキ部７を前後に横切っており、その一端は、デッキ部７から後方へ突出したアクチュエータ接続管２２に連通している。また、他端は、デッキ部７の上面に突出して形成された分岐コネクタ部２３に連通している。この分岐コネクタ部２３は、前方へ延びた第１接続管２４と側方へ延びた第２接続管２５とを備えている。上記第１接続管２４には比較的短いゴムホース２６が接続されており、このゴムホース２６の他端は、下方に隣接する電磁弁４の負圧出口となる側面から突出したパイプに接続されている。なお、上記アクチュエータ接続管２２は、図外の負圧アクチュエータ、例えばスワール制御弁の負圧アクチュエータにゴムホースを介して接続され、また、上記第２接続管２５は、実際の負圧導入を検出するための図外の圧力センサにゴムホースを介して接続される。
【００２１】
従って、電磁弁４がＯＮとなると、負圧室６から電磁弁４を介して負圧がゴムホース２６へと導入され、かつ内部負圧通路２１を通して、負圧アクチュエータへと供給される。
【００２２】
また、他方の電磁弁３は、例えば、吸気系の通路長を可変制御する切換弁の負圧アクチュエータに負圧を供給するためのものであって、負圧出口となる側面から突出したパイプにゴムホース２７が接続され、その先端が図外の負圧アクチュエータへ接続されている。
【００２３】
図１０は溶着前のボディ１を示しているが、図示するように、上記ボディ１の接合面５となる面には、該ボディ１の全周および上記内部負圧通路２１の周囲を囲むように、両側に低い壁部３１を備えた帯状の溶着用フランジ面３２が予め形成されている。同様に、図１１は溶着前のカバー２を示しているが、このカバー２の接合面５となる面には、上記溶着用フランジ面３２の形状に対応して、該フランジ面３２に当接する溶着壁３３が予め突出形成されている。この溶着壁３３は、ボディ１側の壁部３１よりも予め僅かに高く形成されている。上記ボディ１と上記カバー２とは、溶着用フランジ面３２と溶着壁３３とを噛み合わせた状態に組み合わせて相対的に往復摺動させることで、両者の接触面が発熱し、図９に示すように堅固に溶着される。ここで、溶着壁３３の高さが僅かに大きいことによって、その先端部が集中的に発熱かつ溶融し、良好なシール性が得られる。また、内部負圧通路２１が存在する部分は、ボディ１側も平坦となっているので、振動溶着の際に、治具を介して十分な荷重を加えることができ、外周部分のみならず内側部分においても確実に溶着させることができる。
【００２４】
なお、上記実施例においては、ボディ１およびカバー２を振動溶着で接合する例を述べたが、他の溶着方法、例えば熱板溶着等で接合できることはいうまでもない。
【００２５】
図９は、同時に、電磁弁３，４の負圧室６に対する取付構造を示している。図示するように、電磁弁３，４は、負圧導入用のパイプ３５が先端部から軸方向に延びており、ボディ１の膨出部６Ａの側壁部に開口形成された負圧取り出し孔３６に、ゴム製グロメット３７を介して、上記パイプ３５が挿入されている。上記グロメット３７は、図１２に詳示するように、一端にフランジ部３８を有する円筒状をなし、かつ、内周面には、軸方向の中間部に、断面円弧形に膨らんだ環状シール部３９が設けられている。また、上記負圧取り出し孔３６は、上記グロメット３７に対応して円筒状に形成されており、その底部には、上記パイプ３５の先端部が比較的密に挿入される取付角度規制孔４０が設けられている。この取付角度規制孔４０は、電磁弁３，４を固定するためのナット１９を締め付けた際の電磁弁３，４の取付位置のずれを規制しており、これにより、グロメット３７の半径方向への過大な変形によるシール不良が防止される。
【００２６】
すなわち、上記電磁弁３，４は、グロメット３７を介してパイプ３５を軸方向へ押し込むことによって、負圧室６に接続されることになり、両者間にゴムホースは介在していない。なお、各電磁弁３，４のコネクタ部２８は、図１等に示すように、負圧タンクの前方へ向かって配置される。
【００２７】
また、上記のように電磁弁３，４を軸方向へ移動させることができるように、電磁弁支持フランジ１３，１４においては、電磁弁３，４の取付ボルト１８が貫通する切欠溝４１が、電磁弁３，４の軸方向に沿ってそれぞれ形成されている。この切欠溝４１は、図１３に示すように、ナット１９の締付による軸力を受けるように、金属製のＵ字形カラー４２によって補強されている。このＵ字形カラー４２は、細長い金属板を折り曲げた形状をなし、切欠溝４１の外側へ延びた一対のフランジ部４２ａにおいて、タッピングスクリュー４３によって固定されている。また、フランジ部４２ａから離れたＵ字形カラー４２の底部部分の位置ずれを防止するために、図１４に示すように、Ｕ字形カラー４２の底部の角部に小さなスリット４４が形成されているとともに、切欠溝４１側に、このスリット４４に圧入される突起片４５が形成されている。このようにＵ字形カラー４２を設けることにより、経時的な合成樹脂のへたりによるナット１９の緩みが確実に防止される。
【００２８】
上記のように構成された負圧タンクは、チェーンケース上端部とその上方を覆うシリンダヘッドカバーとの間の狭小な空間に配置される。そして、前述したように複数本のハーネスが、デッキ部７の上面を横切るように配置される。ここで、上記負圧タンクにおいては、電磁弁４から延びたゴムホース２６は、デッキ部７上のハーネスと交差することなく、分岐コネクタ部２３で終端となり、ハーネスと交差する部分は、内部負圧通路２１として、後方のアクチュエータ接続管２２へと延びていく。従って、狭小な空間におけるハーネスのレイアウトを阻害することがない。そして、内部負圧通路２１は、板状をなすデッキ部７において接合面５に沿って形成されているので、負圧タンクの大型化を伴わずに十分な通路断面積の内部通路を形成することができる。さらに、負圧室６の両側に、電磁弁３，４が直接に接続されていることから、電磁弁３，４を含めて、全体として非常にコンパクトに構成することができる。
【００２９】
図１５〜図１８は、切欠溝４１に装着されるＵ字形カラー４２の取付変形例をそれぞれ示している。図１５の実施例は、タッピングスクリュー４３に代えて、ボディ１側に設けたボス部５１を加熱軟化させてかしめたものである。図１６の実施例は、クリップ部５２を形成し、スナップフィットさせた構成である。図１７の実施例では、切欠溝４１内にＵ字形カラー４２全体を圧入するとともに、ボス部５３に対し圧入したものである。図１８は、Ｕ字形カラー４２を、ボディ１の成形時にインサートし、あるいは成形後のアフタサートによって、一体化した実施例を示す。
【００３０】
また、図１９〜図２１に示すように、Ｕ字形カラー４２に代えて、取付ボルト１８の周囲のみに配設される小型のカラー５４を、取付ボルト１８とともに切欠溝４１に圧入するようにしてもよい。
【００３１】
図２２は、本発明のさらに異なる実施例を示している。この実施例においては、ボディ６１とカバー６２との接合によって、負圧室６３が形成されているとともに、内部負圧通路６４が形成されている。そして、電磁弁６５が、ゴムホースを介さずに、両者間に直接に接続されている。つまり、この電磁弁６５は、軸方向の両端に、負圧導入部および負圧出口部となるパイプ６６，６７がそれぞれ突出して設けられており、これらが、前述した図９の構造と同様に、図示せぬグロメットを介して、負圧室６３および内部負圧通路６４の側壁にそれぞれ挿入されている。
【００３２】
また、図２３は、内部負圧通路を複数形成した変形例を示しており、ボディ７１とカバー７２との接合によって、負圧室７３が形成されているとともに、上下に２本の内部負圧通路７４，７５が形成されている。そして、電磁弁７６が、負圧室７３と下側の内部負圧通路７４との間に接続されているとともに、電磁弁７７が負圧室７３と上側の内部負圧通路７５との間に接続されている。
【００３３】
図２４は、さらに異なる実施例を示している。この実施例においては、第１部材に相当するボディ８１と第２部材に相当する隔壁８２との間に、負圧室８３および負圧通路８４，８５が形成されているとともに、隔壁８２の上にさらにアッパカバー８６が接合され、該アッパカバー８６と隔壁８２との間に、流体室８７および流体通路８８が形成されている。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明に係る負圧タンクによれば、合成樹脂製の第１，第２部材の間に、負圧室とは別に負圧通路が形成されているので、外部配管の部分的な省略ならびに配管レイアウトの簡素化が図れ、スペースを一層有効に利用することができる。
【００３５】
特に請求項２のように電磁弁を負圧室に直接に接続するように構成すれば、電磁弁と負圧室との間のゴムホースが不要であるとともに、電磁弁と一体に負圧タンクを取り扱うことができるので、全体としてコンパクトに構成することができ、かつ内燃機関等への取付も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る負圧タンクの上方から見た斜視図。
【図２】同じく下面側の斜視図。
【図３】この負圧タンクの上面図。
【図４】同じく底面図。
【図５】同じく正面図。
【図６】同じく背面図。
【図７】同じく左側面図。
【図８】同じく右側面図。
【図９】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１０】ボディの接合面側の平面図。
【図１１】カバーの接合面側の平面図。
【図１２】負圧取り出し孔およびグロメットの分解図。
【図１３】電磁弁を取り外した状態で示す背面図。
【図１４】Ｕ字形カラーの要部を示す斜視図。
【図１５】Ｕ字形カラーの取付変形例を示す図。
【図１６】Ｕ字形カラーの取付変形例を示す図。
【図１７】Ｕ字形カラーの取付変形例を示す図。
【図１８】Ｕ字形カラーの取付変形例を示す図。
【図１９】Ｃ型のカラーを用いた例を示す図。
【図２０】矩形のカラーを用いた例を示す図。
【図２１】Ｕ字形の小型カラーを用いた例を示す図。
【図２２】本発明の異なる実施例を示す断面図。
【図２３】本発明のさらに異なる実施例を示す断面図。
【図２４】本発明のさらに異なる実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１…ボディ
２…カバー
３，４…電磁弁
５…接合面
６…負圧室
２１…内部負圧通路
３７…グロメット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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