(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側にアクチュエータ（２７）が連結される合成樹脂製の切換弁（２０，２０′）が、実質的な吸気通路長を変化させることを可能として合成樹脂製の吸気通路構造体（１１）に回動可能に支承され、前記切換弁（２０，２０′）の他端部に設けられる規制面（４９，５２，５３）に当接して前記切換弁（２０，２０′）の回動限を定めるストッパ（４４）が、前記吸気通路構造体（１１）に一体に突設される可変吸気装置において、前記規制面（４９，５２，５３）を形成する金属製の規制部材（５０，５４，５５）が、前記切換弁（２０，２０′）の他端部に固定されることを特徴とする可変吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変吸気装置に関し、特に、一端側にアクチュエータが連結される合成樹脂製の切換弁が、実質的な吸気通路長を変化させることを可能として合成樹脂製の吸気通路構造体に回動可能に支承され、前記切換弁の他端部に設けられる規制面に当接して前記切換弁の回動限を定めるストッパが、前記吸気通路構造体に一体に突設される可変吸気装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる可変吸気装置は、たとえば米国特許第６１３８６２８号公報等で既に知られており、切換弁である合成樹脂製のロータリーバルブの一端側にアクチュエータが連結され、ロータリーバルブを回動可能に支承する合成樹脂製の吸気通路構造体に一体に設けられるストッパが、前記ロータリーバルブの他端部に一体に形成される規制面に当接することで、ロータリーバルブの回動限が規制される構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のものでは、相互に当接するストッパおよび規制面がともに合成樹脂から成るものであり、エンジン振動による摩擦に伴いロータリーバルブの回動限位置精度が低下する可能性がある。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、切換弁の回動限位置精度の低下を防止し、高精度の制御を長期間にわたって維持し得るようにした可変吸気装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、一端側にアクチュエータが連結される合成樹脂製の切換弁が、実質的な吸気通路長を変化させることを可能として合成樹脂製の吸気通路構造体に回動可能に支承され、前記切換弁の他端部に設けられる規制面に当接して前記切換弁の回動限を定めるストッパが、前記吸気通路構造体に一体に突設される可変吸気装置において、前記規制面を形成する金属製の規制部材が、前記切換弁の他端部に固定される。
【０００６】
このような構成によれば、ストッパが合成樹脂から成るものであるのに対し、ストッパが当接する規制面は、切換弁に固定される金属製の規制部材で規制されるものであるので、相互に当接した規制面およびストッパ間に切換弁の軸方向振動に応じた摩擦が生じても切換弁の回動限位置精度が低下するのを防止し、可変吸気装置の制御を長期間にわたって高精度に維持することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は吸気通路構造体およびロータリーバルブの分解斜視図、図２はエンジンの高速運転状態での吸気通路構造体およびロータリーバルブの縦断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４はエンジンの低、中速運転状態での吸気通路構造体およびロータリーバルブの縦断面図、図５は図３の要部拡大図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図６の７−７線断面図である。
【０００９】
先ず図１および図２において、この可変吸気装置の吸気通路構造体１１は、４気筒エンジンに対応したものであり、合成樹脂から成る複数たとえば３つの接合部材を相互に溶着して構成され、吸気室１２を形成するサージタンク部１３と、吸気室１２に連なる吸気通路１４，１４…をそれぞれ形成するようにして一端がサージタンク部１３に共通に接続される４つの相互に独立した分岐管部１５，１５…と、各分岐管部１５，１５…の他端に共通に連設されるエンジン取付け用フランジ１６とを備える。
【００１０】
各分岐管部１５，１５…の配列方向に沿うサージタンク部１３の一端には大気導入口１７が設けられており、この大気導入口１７には図示しないスロットルボディを介してエアクリーナが接続され、スロットルボディにおけるスロットル開度に対応した量の大気が吸気室１２に導入される。
【００１１】
サージタンク部１３の下部に一端が接続される各分岐管部１５，１５…は、略Ｃ字状に彎曲するように形成されて水平方向に並列配置されており、各分岐管部１５，１５…の他端に共通に連設されるエンジン取付け用フランジ１６がサージタンク部１３の上方に配置される。
【００１２】
図３を併せて参照して、吸気通路構造体１１には、吸気室１２に一端を開口させるとともに他端を吸気通路１４，１４…の途中に開口させるバイパス通路１８…が設けられており、吸気室１２内からバイパス通路１８…および吸気通路１４，１４…を経てエンジンに至るまでの吸気通路長は、吸気室１２内から吸気通路１４，１４…を経てエンジンに至るまでの吸気通路長よりも短く設定される。
【００１３】
エンジン回転数に応じて各バイパス通路１８…の連通・遮断を切換えることにより吸気通路構造体１１における実質的な吸気通路長が切換えられるものであり、各バイパス通路１８…の連通・遮断を切換える切換弁としての合成樹脂製のロータリーバルブ２０が、吸気通路構造体１１に回動可能に支承される。
【００１４】
吸気通路構造体１１には、バイパス通路１８…の中間部を横切る横断面円形の支持孔２１が設けられており、各バイパス通路１８…に個別に対応した通路孔２２…を有して円柱状に形成されるロータリーバルブ２０が、支持孔２１内に回動可能に挿入される。
【００１５】
ロータリーバルブ２０の軸方向両端には弁軸２３，２４が同軸に固定されており、それらの弁軸２３，２４が吸気通路構造体１１に回動可能に支承される。
【００１６】
前記弁軸２３の一端側にはアーム２６の基端が固定され、アーム２６の先端部に、アクチュエータ２７のロッド２８が連結される。該アクチュエータ２７は、前記弁軸２３，２４の軸線と直交する平面内に作動軸線を有するダイヤフラム式のものであり、エンジン回転数に応じて前記ロッド２８を軸方向に作動させる。而してエンジンの低、中速回転領域では吸気室１２の負圧がアクチュエータ２７に導入され、それに応じてアクチュエータ２７はロッド２８を図３で右動させ、それによりロータリーバルブ２０は、図４で示すように、各バイパス通路１８…を閉じる側に回動する。またエンジンの高速回転領域ではアクチュエータ２７はロッド２８を図３で左動させ、それによりロータリーバルブ２０は、図２および図３で示すように、各バイパス通路１８…を開放する位置に回動する。
【００１７】
アクチュエータ２７が備えるアクチュエータケース２９は、合成樹脂から成るケース部材３０と、該ケース部材３０に締結される合成樹脂製のカバー３１とから成る。アクチュエータケース２９の一部であるケース部材３０は、カバー３１と共働してアクチュエータケース２９を構成すべく椀状に構成されるものであるが、このケース部材３０には、ロッド２８および弁軸２３の連結部を覆って吸気通路構造体１１側に締結されるカバー部３０ａが一体に連設される。
【００１８】
カバー部３０ａは、該カバー部３０ａおよび吸気通路構造体１１間に挟まれる合成樹脂製の取付け板３２を介して吸気通路構造体１１に締結される。而して、カバー部３０ａおよび取付け板３２は、カバー部３０ａおよび取付け板３２に挿通されるとともに吸気通路構造体１１にねじ込まれるようにしたたとえば３本のボルト３３…によって共締めされることで吸気通路構造体１１に締結され、またカバー部３０ａは、たとえば２本のボルト３４…により取付け板３２に締結される。
【００１９】
ところで、ロータリーバルブ２０の回動位置は、弁軸２３の一端側に連結されるアクチュエータ２７に、弁軸２３の軸線に沿う方向の外方側で隣接するように配置される検出器３５で検出されるものであり、該検出器３５は、弁軸２３の一部を覆ってカバー部３０ａに取付けられる。
【００２０】
而して検出器３５は、弁軸２３の一端を覆うようにしてカバー部３０ａに締結される検出器ハウジング３６と、弁軸２３と一体に回動すべく該弁軸２３に取付けられるマグネット等の被検出部３７と、被検出部３７を非接触で検出すべく検出器ハウジング３６内に固定配置されるホールＩＣや磁電変換素子等の検出部３８とを備えるものであり、弁軸２３に接触することなく該弁軸２３の回動位置すなわちロータリーバルブ２０の作動位置を検出可能である。
【００２１】
図５において、金属製である弁軸２４の一端には、外周に溝４０を備える円盤部３９が一体にかつ同軸に設けられており、前記円盤部３９がロータリーバルブ２０の他端中央部に同軸にかつ一体に埋設されることで、弁軸２４がロータリーバルブ２０の他端部に同軸に固定される。
【００２２】
また弁軸２４には、合成樹脂から成る円筒状のマウント部材４１が嵌装されており、弁軸２４に設けられた環状溝４２に、マウント部材４１が一体に備える係合鍔４１ａを係合することによりマウント部材４１が弁軸２４に固定される。
【００２３】
吸気通路構造体１１には、前記弁軸２４およびマウント部材４１を同軸に囲繞する有底円筒状の軸受ハウジング１１ａが一体に設けられており、マウント部材４１の外周には軸受ハウジング１１ａの内周に摺接するＯリング４３が装着される。すなわちロータリーバルブ２０の他端に固定された弁軸２４は、吸気通路構造体１１が一体に備える軸受ハウジング１１ａに、マウント部材４１およびＯリング４３を介して回動可能に支承されることになる。
【００２４】
図６および図７を併せて参照して、ロータリーバルブ２０の他端面に対向する部分で吸気通路構造体１１には、ロータリーバルブ２０側に突出するストッパ４４が一体に設けられる。一方、ロータリーバルブ２０の他端面には、前記ストッパ４４の先端部を挿入せしめる凹部４５が、ロータリーバルブ２０の回動軸線すなわち弁軸２４の軸線を中心とする円弧状に形成される。
【００２５】
またロータリーバルブ２０の他端面には、該ロータリーバルブ２０の半径方向に延びる隔壁４６，４７を前記凹部４５の周方向両端との間に介在せしめた肉抜き凹部４８が設けられる。
【００２６】
エンジンの高速回転領域でのアクチュエータ２７の作動により、ロータリーバルブ２０が、図２および図３で示すように、各バイパス通路１８…を開放する位置に回動する際の回動限を規制すべく前記ストッパ４４を当接せしめる規制面４９が、ロータリーバルブ２０の他端部に設けられるものであり、この規制面４９は、ロータリーバルブ２０の他端面にかしめ結合により固定される金属製の規制部材５０により形成される。
【００２７】
規制部材５０は、凹部４５の周方向一端側の隔壁４６を跨ぐ略Ｕ字状の規制部５０ａを有するものであり、ロータリーバルブ２０の肉抜き凹部４８に一体に突出された突起５１を規制部材５０に挿通せしめ、突起５１の先端を熱かしめすることで規制部材５０がロータリーバルブ２０の他端部に固定される。
【００２８】
而して規制面４９は、前記規制部材５０の規制部５０ａに、ストッパ４４に対向するようにして平坦面に形成されるものであり、ストッパ４４および規制面４９の接触面積を極力大きくして接触面圧を低下させるために、規制面４９は、ロータリーバルブ２０の他端面から突出するように形成される。
【００２９】
次にこの第１実施例の作用について説明すると、エンジンの高速回転領域でのアクチュエータ２７の作動により、各バイパス通路１８…を開放する位置側へのロータリーバルブ２０の回動限は、ロータリーバルブ２０の他端部に設けられる規制面４９に、吸気通路構造体１１に突設されたストッパ４４が当接することにより規制される。而して、吸気通路構造体１１と一体のストッパ４４が合成樹脂から成るものであるのに対し、規制面４９は、ロータリーバルブ２０の他端部に固定される金属製の規制部材５０で形成されるものである。
【００３０】
したがって相互に当接した規制面４９およびストッパ４４間に、エンジン振動に伴なうロータリーバルブ２０の軸方向振動に応じた摩擦が生じても、ロータリーバルブ２０の回動限位置精度が低下するのを防止し、可変吸気装置の制御を長期間にわたって高精度に維持することができる。
【００３１】
図８および図９は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。
【００３２】
ロータリーバルブ２０′の他端面に対向する部分で吸気通路構造体１１には、ロータリーバルブ２０′側に突出するストッパ４４が一体に設けられる。一方、ロータリーバルブ２０′の他端面には、前記ストッパ４４の先端部を挿入せしめる凹部４５が、ロータリーバルブ２０の回動軸線すなわち弁軸２４の軸線を中心とする円弧状に形成される。
【００３３】
エンジンの高速回転領域でロータリーバルブ２０′が各バイパス通路１８…（第１実施例参照）を開放する位置に回動する際の回動限を規制すべく前記ストッパ４４を当接せしめる規制面５２と、エンジンの低、中速回転領域でロータリーバルブ２０′が前記バイパス通路１８…を閉じる位置に回動する際の回動限を規制すべく前記ストッパ４４を当接せしめる規制面５３とが、ロータリーバルブ２０′の他端部に設けられるものであり、前記各規制面５２，５３は、ロータリーバルブ２０の他端面に固定される金属製の規制部材５４，５５により形成される。
【００３４】
規制部材５４，５５は、凹部４５の周方向両端を規制するようにしてロータリーバルブ２０′の半径方向に沿って配置されるのであり、弁軸２４の一端に一体に設けられてロータリーバルブ２０′の他端部に同軸にかつ一体に埋設される円盤部３９に、一体に連設される。すなわち規制部材５４，５５は弁軸２４とともにロータリーバルブ２０′の他端部に固定される。
【００３５】
而して規制面５２，５３は、ストッパ４４に対向するようにして平坦面に形成されるものであり、ストッパ４４および規制面５２，５３の接触面積を極力大きくして接触面圧を低下させるために、規制面５２，５３は、ロータリーバルブ２０′の他端面から突出するように形成される。
【００３６】
この第２実施例によっても、上記第１実施例と同様に、相互に当接した規制面５２，５３およびストッパ４４間に、エンジン振動に伴なうロータリーバルブ２０′の軸方向振動に応じた摩擦が生じてもロータリーバルブ２０′の回動限位置精度が低下するのを防止し、可変吸気装置の制御を長期間にわたって高精度に維持することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３８】
たとえば上記実施例では、切換弁がロータリーバルブ２０，２０′である場合について説明したが、通路孔を有して吸気通路構造体に回動可能に支承される円柱状の弁ハウジングに、前記通路孔を開閉する弁体が開閉作動可能に支承される切換弁についても本発明を適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、相互に当接した規制面およびストッパ間に切換弁の軸方向振動に応じた摩擦が生じても、切換弁の回動限位置精度を長期間にわたって維持し、可変吸気装置の制御を長期間にわたって高精度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における吸気通路構造体およびロータリーバルブの分解斜視図である。
【図２】エンジンの高速運転状態での吸気通路構造体およびロータリーバルブの縦断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】エンジンの低、中速運転状態での吸気通路構造体およびロータリーバルブの縦断面図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図６の７−７線断面図である。
【図８】第２実施例の図６に対応した断面図である。
【図９】図８の９−９線断面図である。
【符号の説明】
１１・・・吸気通路構造体
２０，２０′・・・切換弁であるロータリーバルブ
２７・・・アクチュエータ
４４・・・ストッパ
４９，５２，５３・・・規制面
５０，５４，５５・・・規制部材
【図１】
0003737042.tif 000002
【図２】
0003737042.tif 000003
【図３】
0003737042.tif 000004
【図４】
0003737042.tif 000005
【図５】
0003737042.tif 000006
【図６】
0003737042.tif 000007
【図７】
0003737042.tif 000008
【図８】
0003737042.tif 000009
【図９】
0003737042.tif 000010