(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製ケースの内部に設けられたダイヤフラムにバルブ作動ロッドが取り付けられ、上記ケースの底面の孔部を通して上記バルブ作動ロッドが突出した負圧アクチュエータと、
上記バルブ作動ロッドに連係する弁体を回動可能に保持するとともに、上記底面に当接する平坦な取付座部を有し、かつこの取付座部に、上記バルブ作動ロッドが貫通する開口部を備えた合成樹脂製のダクトと、
を備えてなり、
上記ケースの底面に、上記孔部周囲を囲むように突出した首部を有し、この首部から側方へ延びるように形成された係止片と上記底面との間に、上記ダクトの開口部の開口縁を挟持する係止溝が形成されているとともに、上記開口部が、上記係止片が所定の角度位置においてのみ挿入可能な非円形をなし、かつ上記ケースの外周部および上記ダクトに、上記ケースを相対的に押し上げるように互いに弾性的に係合して回転方向の位置決めを行う位置決め部が設けられており、上記負圧アクチュエータの首部を上記ダクトの開口部に挿入して回転させることにより、該負圧アクチュエータをダクトに固定したことを特徴とする負圧アクチュエータの取付構造。
【請求項２】
上記位置決め部が、上記の首部および開口部を中心として１８０°離れた２箇所に設けられていることを特徴とする請求項１記載の負圧アクチュエータの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用内燃機関の吸気系における切換弁や開閉弁を構成するために、ダクトに取り付けられる負圧アクチュエータの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用内燃機関の外気取り入れダクトを２系統とし、その一方に開閉弁を設けて、高速高負荷域では、この開閉弁を開状態として双方のダクトから吸気を取り入れ、低速低負荷域では、開閉弁を閉じることにより、一方のダクトのみから吸気を取り入れるようにした構成が知られている。また、このほか、吸気温度に応じて、吸気の流路を切り換えるようにした吸気系の構成も知られている。
【０００３】
このような自動車用内燃機関における吸気系の切換弁もしくは開閉弁としては、一般に、負圧アクチュエータを用いた構成が採用されており、略円盤状のケース内にダイヤフラムを備えた負圧アクチュエータをダクトの外側面に取り付け、ダクト内に回動可能に支持された板状の弁体を、該負圧アクチュエータのバルブ作動ロッドが駆動する構成となっている。
【０００４】
上記の負圧アクチュエータは、通常、小ねじ等の複数本のねじ部材を用いてダクトに固定されているが、その取付作業を簡単なものとするために、本出願人は、先に、負圧アクチュエータ底面の首部をダクトの開口部に挿入して、横方向にスライドさせることで、ダクトに固定し得るようにした負圧アクチュエータの取付構造を提案した（実開平６−４７６５６号公報）。すなわち、このものでは、負圧アクチュエータ底面から僅かに突出した首部に、両側へ延びた略矩形の係止片が形成されているとともに、ダクト側の開口部の幅が２段階に異なっており、この開口部の幅が広い部分から上記係止片を挿入した後、開口部の幅の狭い方へスライドさせることで、上記係止片が開口部の開口縁に係合し、負圧アクチュエータが固定されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなスライド方式の取付構造においては、首部を挿入してスライドさせるという作業自体は簡単であるものの、そのままでは、内燃機関の振動や自動車の走行振動等によって、スライド方向に徐々に戻り、大きな振動が加わったときに脱落してしまう虞がある。そのため、実際には、所定の固定位置までスライドさせた状態で、負圧アクチュエータが移動しないように、小ねじによって負圧アクチュエータをダクトに固定する必要があり、この点で、なお改善の余地があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る負圧アクチュエータの取付構造は、合成樹脂製ケースの内部に設けられたダイヤフラムにバルブ作動ロッドが取り付けられ、上記ケースの底面の孔部を通して上記バルブ作動ロッドが突出した負圧アクチュエータと、
上記バルブ作動ロッドに連係する弁体を回動可能に保持するとともに、上記底面に当接する平坦な取付座部を有し、かつこの取付座部に、上記バルブ作動ロッドが貫通する開口部を備えた合成樹脂製のダクトと、
を備えてなり、
上記ケースの底面に、上記孔部周囲を囲むように突出した首部を有し、この首部から側方へ延びるように形成された係止片と上記底面との間に、上記ダクトの開口部の開口縁を挟持する係止溝が形成されているとともに、上記開口部が、上記係止片が所定の角度位置においてのみ挿入可能な非円形をなし、かつ上記ケースの外周部および上記ダクトに、上記ケースを相対的に押し上げるように互いに弾性的に係合して回転方向の位置決めを行う位置決め部が設けられており、上記負圧アクチュエータの首部を上記ダクトの開口部に挿入して回転させることにより、該負圧アクチュエータをダクトに固定したことを特徴としている。
【０００７】
また、上記位置決め部は、上記の首部および開口部を中心として１８０°離れた２箇所に設けられていることが望ましい。
【０００８】
すなわち、本発明では、負圧アクチュエータのケース底面に首部が突出しているとともに、係止片が形成され、該係止片とケース底面との間に、係止溝が形成されている。そして、この首部を係止片とともに、ダクト側の開口部に挿入する。このとき、負圧アクチュエータの姿勢をダクトに対し所定の角度位置に保てば、係止片は開口部内に容易に挿入される。そして、首部の挿入後、ケース底面をダクト側の取付座部に当接させた状態のまま負圧アクチュエータのケースを回転すれば、上記係止溝と開口部の開口縁とが密に噛み合い、合成樹脂からなるケースおよびダクトの双方の僅かな弾性変形を利用しつつ、負圧アクチュエータがダクトに固定される。さらに、所定の位置まで負圧アクチュエータを回転させた段階で、凹部，凸部の組み合わせなどからなる位置決め部が弾性的に係合し、負圧アクチュエータが回転方向に確実に位置決めされる。
【０００９】
前述した従来のように負圧アクチュエータをスライドさせて係止溝を開口部の開口縁に噛み合わせた場合は、そのスライド方向に沿った振動、あるいは外力を受けると、負圧アクチュエータがスライド方向に動きやすく、結果として脱落しやすくなるが、本発明のように、回転方向に動かして係止溝を開口部の開口縁に噛み合わせた構成では、例えば振動を受けても、負圧アクチュエータを回転させようとする力は発生しないので、本質的に緩みにくいものとなる。しかも、位置決め部によって回転方向の移動が確実に阻止される。そのため、他の小ねじ等の補助的な手段を必要とせずに、負圧アクチュエータがダクトに固定される。
【００１０】
【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。
【００１１】
図１〜図４は、合成樹脂製のダクト１の外側面に略円盤状をなす負圧アクチュエータ２を取り付けた本発明の一実施例を示している。このダクト１は、自動車用内燃機関の吸気系の外気取り入れ口となる部分であって、図示せぬもう１本のダクトとともに並列な一対の吸気通路を構成しており、機関運転条件に応じてバタフライバルブ型の弁体３を開閉することにより、通路断面積を２段階に変化させるようになっている。
【００１２】
上記ダクト１は、それぞれ半円筒形をなす上半部１Ａと下半部１Ｂとに分割して成形されており、側縁に沿って設けられた複数個の係止爪４によって、互いに一体に組み付けられている。上記ダクト１の長手方向の一端部は、外気取り入れ口としてラッパ状に開口しており、かつ他端部は、ブロー成形された図示せぬ後続のダクトに接続されるように、大径部７となっている。ダクト１の内部に収容される弁体３は、長円形状をなし、中央の回動軸５（図３参照）の両端部が、上半部１Ａと下半部１Ｂとの接合部に形成された軸受部６に、回動可能に保持されている。なお、この弁体３の回動に対し、ダクト１内壁が干渉することのないように、弁体３の回動範囲に亘って、側方から見て略三角形をなす膨出部８，９が、上半部１Ａおよび下半部１Ｂにそれぞれ形成されている。
【００１３】
負圧アクチュエータ２は、図９に示すように、ボディ１２およびカバー１３からなる硬質合成樹脂製のケース１１を有し、そのボディ１２とカバー１３との間に挟持されたダイヤフラム１４によって、内部が負圧室１５と大気圧室１６とに区画されているとともに、ダイヤフラム１４上下のリテーナプレート１７，１８を介してバルブ作動ロッド１９が取り付けられている。上記カバー１３には、該カバー１３の半径方向に延びる負圧入口管２０が一体に形成されている。上記バルブ作動ロッド１９の下端は、図４に示すように略Ｌ字形に形成されており、この部分が、弁体３上面の凸部２１の孔に係合している。また、上記負圧室１５には、リターンスプリング２２が圧縮状態で配設されている。
【００１４】
なお、上記弁体３の周縁には、図３、図４に示すように、シール部材２３が設けられている。
【００１５】
図６〜図８は、上記のダクト１とりわけ上半部１Ａを示している。これらの図に示すように、ダクト１の上面には、略矩形をなす平坦な取付座部３１が形成されており、この取付座部３１に、開口部３２が設けられている。この開口部３２は、図７に明らかなように、ダクト１の径方向が長辺となる略長方形状をなし、かつダクト１の長手方向に沿った幅が相対的に狭い部分３２ａと僅かに拡大した部分３２ｂとを、備えている。また、上記の幅が狭い部分３２ａが取付座部３１の中央寄りとなるように、開口部３２全体としては、ダクト１の一方の側部へ片寄って開口形成されている。
【００１６】
また、上記取付座部３１の前後に、それぞれ負圧アクチュエータ２の位置決め部となる部分が設けられている。具体的には、ラッパ状の開口部の近傍に、ダクト１の軸直角方向の面に沿って延びるフランジ３３が形成されており、このフランジ３３の外縁が略台形状をなすとともに、その頂部の辺に、位置決め用凹部３４が形成されている。また、取付座部３１を挟んで上記凹部３４と反対側となる位置に、十字形ボス部３５が突設されており、この十字形ボス部３５の中心に、さらに、位置決め用突起３６が形成されている。なお、これらのフランジ３３や十字形ボス部３５は、上半部１Ａと一体に成形されている。
【００１７】
一方、上記負圧アクチュエータ２は、図９に示すように、ボディ１２の中央部分の下面１２ａが平坦面をなしているとともに、バルブ作動ロッド１９が通る中心の孔部４１の周囲を囲むように、首部４２が突出しており、かつこの首部４２の先端に、側方へ延びる一対の係止片４３が形成されている。これにより、上記係止片４３と上記下面１２ａとの間に、係止溝４４が形成されている。この係止溝４４の間隙の幅は、上記取付座部３１の開口部３２の周縁の肉厚よりもごく僅かだけ小さく設定されている。図１０は、これらの首部４２や係止片４３の詳細を示すもので、図示するように、首部４２および係止片４３は、外形が略長方形をなし、特に、首部４２の各コーナ部は、円弧形に面取りされている。
【００１８】
図１０および図７に符号を付すように、上記係止片４３の長辺の長さＬ１は、開口部３２の長辺の長さＬ４よりも僅かに小さく、かつ該開口部３２の幅の狭い部分３２ａでの幅Ｌ５よりは大きい。また、係止片４３の短辺の長さＬ２は、上記の幅Ｌ５よりも僅かに小さい。そして、首部４２の長辺の長さＬ３は、上記の幅Ｌ５にほぼ等しい。
【００１９】
また、上記負圧アクチュエータ２のケース１１は、図９および図５に示すように、外周縁の一部から半径方向へ延びた略三角形のタブ５１を有し、このタブ５１に、位置決め孔５２が貫通形成されている。この位置決め孔５２は、ダクト１側の十字形ボス部３５における位置決め部用突起３６に対応する位置に設けられている。また、上記のタブ５１から１８０°離れた位置に、半径方向に僅かに突出した円弧状凸部５３が形成されている。この円弧状凸部５３は、ダクト１側の位置決め部用凹部３４に対応する位置に設けられ、かつ該凹部３４の大きさに対応する角度範囲を有している。これらのタブ５１および円弧状凸部５３は、図９に示すように、ボディ１２と一体に成形されている。
【００２０】
上記の負圧アクチュエータ２の取付手順としては、まず、負圧アクチュエータ２を、図５の状態から９０°回転させた姿勢とし、その相対的な角度位置でもって、首部４２をダクト１側の開口部３２へ挿入する。このとき、前述した寸法関係から明らかなように、開口部３２は係止片４３よりも大きいので、何ら支障なく挿入することが可能である。そして、ケース１１の下面１２ａを取付座部３１に当接させた状態のまま、図１、図２等に示す姿勢となるまで、負圧アクチュエータ２を９０°回転させる。これにより、首部４２の係止溝４４が開口部３２の周縁を密に挟持した状態となる。また同時に、負圧アクチュエータ２の円弧状凸部５３がダクト１側の位置決め部用凹部３４内にはまり込み、かつタブ５１の位置決め孔５２が十字形ボス部３５の位置決め部用突起３６に係合する。これらの各部の係合は、ケース１１およびダクト１の双方の僅かな弾性変形を伴ってなされるので、最終的に所定位置に係合した状態では、各部は緩みなく堅固に係合した状態となり、ケース１１の下面１２ａも取付座部３１に密着した状態を保つ。特に、図３から理解されるように、負圧アクチュエータ２は、係止片４３の係合によって中央部が図３の下方へ相対的に引っ張られるのに対し、前後２箇所の位置決め部では、円弧状凸部５３およびタブ５１が、ダクト１側のフランジ３３および十字形ボス部３５によって相対的に上方へ押し上げられるような形となるので、両者間に、常時、適宜な弾性力が作用し、緩みを生じることがない。
【００２１】
従って、小ねじ等の補助的な締結具部材を用いることなく、負圧アクチュエータ２を極めて簡単に、かつ堅固に取り付けることができる。
【００２２】
また、上記の取付作業の際に、負圧アクチュエータ２の円弧状凸部５３やタブ５１は、回転操作のための手掛かりとなり、極めて作業性がよい。これは、手作業による場合に限らず、自動化した組立においても同様である。
【００２３】
なお、ダクト１の上半部１Ａと下半部１Ｂとを組み付けた後に負圧アクチュエータ２を取り付けることも勿論可能ではあるが、弁体３とバルブ作動ロッド１９との連係作業の上では、先に上半部１Ａに負圧アクチュエータ２と弁体３とを取り付けた後に、下半部１Ｂを組み付けることが望ましい。
【００２４】
さらに、上記のように負圧アクチュエータ２が小ねじ等を用いずにダクト１に取り付けられることから、寿命経過後に廃棄する際には、負圧アクチュエータ２とダクト１とを簡単かつ迅速に分解することが可能であり、リサイクルのための材料の分別が容易となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、負圧アクチュエータを単に回転操作のみでダクトに取り付けることができ、特に、小ねじ等の補助的な締結部材が不要となるので、部品点数や作業効率の上で非常に優れたものとなる。また、振動や外力が作用しても、負圧アクチュエータを回転させようとする回転モーメントが生じることは殆どないので、小ねじ等を用いずとも、長期に亘って、緩みのない信頼性のある取付が可能である。
【００２６】
特に、１８０°離れた２箇所に位置決め部を設けるようにすれば、負圧アクチュエータの僅かな傾きや変形等によって位置決め部が外れてしまうようなことが確実に回避され、一層信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す負圧アクチュエータを取り付けたダクト全体の斜視図。
【図２】同じく上面図。
【図３】同じく縦断面図。
【図４】同じく正面図。
【図５】負圧アクチュエータとダクトとの分解斜視図。
【図６】ダクトの上半部のみの斜視図。
【図７】同じく上面図。
【図８】同じく側面図。
【図９】負圧アクチュエータの断面図。
【図１０】図９のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１…ダクト
２…負圧アクチュエータ
３…弁体
１１…ケース
３１…取付座部
３２…開口部
３４…位置決め用凹部
３６…位置決め用突起
４２…首部
４３…係止片
４４…係止溝
５２…位置決め孔
５３…円弧状凸部
【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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