JP2004044605A

JP2004044605A - 可変吸気装置

Info

Publication number: JP2004044605A
Application number: JP2003377021A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Fukutomi; 福富　剛之
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】吸気通路構造体に、該吸気通路構造体が備える吸気集合室の容量または吸気通路長をエンジン回転数に応じて切換える切換弁が回動可能に支承されるとともに、該切換弁の作動位置を検出する検出器が取付けられる可変吸気装置において、切換弁の作動位置検出精度を高める。
【解決手段】切換弁２０の弁軸２４の一端側に連結されるアクチュエータ２７と、前記弁軸２４自身の回動を直接検出する前記検出器３４とが隣接配置される。
【選択図】　　　　図３

Description

　本発明は、吸気通路構造体に、該吸気通路構造体が備える吸気集合室の容量または吸気通路長をエンジン回転数に応じて切換える切換弁が回動可能に支承されるとともに、該切換弁の作動位置を検出する検出器が取付けられる可変吸気装置の改良に関する。

　かかる可変吸気装置は、たとえば特許文献１等で既に知られている。
欧州特許出願公開第０４８０３９３号明細書

　本発明は、切換弁の作動位置検出精度を高め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。

　上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、吸気通路構造体に、該吸気通路構造体が備える吸気集合室の容量または吸気通路長をエンジン回転数に応じて切換える切換弁が回動可能に支承されるとともに、該切換弁の作動位置を検出する検出器が取付けられる可変吸気装置において、前記切換弁の弁軸の一端側に連結されるアクチュエータと、前記弁軸自身の回動を直接検出する前記検出器とが隣接配置されることを特徴とする。

　また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記検出器が、前記弁軸の軸線に沿う方向で前記アクチュエータよりも外方に配置され、前記弁軸が、前記アクチュエータの作動部を横断して前記検出器側に突出されることを特徴とする。

　請求項１記載の発明によれば、切換弁の軸線に沿う方向での回動位置の差が最も少ない位置で切換弁の作動位置を検出するようにして検出精度を高めることができる。

　また請求項２記載の発明によれば、弁軸の一端を検出器で覆うようにして検出器の構造をより単純化することができ、しかも吸気通路構造体および検出器間にアクチュエータが配置されるようにし、アクチュエータの弁軸への連結部から検出器までの長さ、ならびに前記連結部から弁軸の他端までの長さを短く設定し、検出精度のより一層の向上を図るとともに切換弁の軸方向全体にわたる撓み変形およびねじれ変形をより小さく抑えることができる。

　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一実施例に基づいて説明する。

　図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は可変吸気装置の側面図、図２は図１と同方向から見た可変吸気装置の縦断面図、図３は図２の３−３線断面図である。

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、吸気集合室１２を形成するサージタンク部１３と、吸気集合室１２に連なる主吸気通路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。

　各分岐管部１５，１５…の並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集合室１２に導入される。

　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。

　図３を併せて参照して、吸気通路構造体１１には、吸気集合室１２に一端を開口させるとともに他端を主吸気通路１４，１４…の途中に開口させる副吸気通路１８…が設けられており、吸気集合室１２内から副吸気通路１８…および主吸気通路１４，１４…を経てエンジンに至るまでの吸気通路長は、吸気集合室１２内から主吸気通路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。

　エンジン回転数に応じて各副吸気通路１８…の連通・遮断を切換えることにより吸気通路構造体１１における吸気通路長が切換えられるものであり、各副吸気通路１８…の連通・遮断を切換える切換弁２０が、吸気通路構造体１１に回動可能に支承される。

　この切換弁２０は、各副吸気通路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弁ハウジング２３と、前記各通路孔２２…相互間で弁ハウジング２３に回動可能に支承されるようにして弁ハウジング２３を同軸に貫通する弁軸２４と、前記各通路孔２２…をそれぞれ閉鎖し得るようにして弁軸２４に固定されるバタフライ式の弁体２５…とを備える。

　前記弁軸２４および各弁体２５…は、合成樹脂で一体成形されてもよいが、剛性を高くし、組立精度を高めるためには、弁軸２４および各弁体２５…をそれぞれ金属製とする方がよい。

　吸気通路構造体１１には、副吸気通路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、前記切換弁２０の弁ハウジング２３は、該支持孔２１に嵌合、固定される。すなわち弁軸２４は弁ハウジング２３を介して吸気通路構造体１１に回動可能に支承される。

　前記弁軸２４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の作動部材２８が連結される。該アクチュエータ２７は、前記弁軸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作動部材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集合室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は作動部材２８を図３で右動させ、それにより吸気弁２０は各副吸気通路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は作動部材２８を図３で左動させ、それにより吸気弁２０は各副吸気通路１８…を開放する位置に回動する。

　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、作動部材２８および弁軸２４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。

　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３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ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３３Ｄ，３３Ｅにより取付け板３２に締結される。

　すなわちカバー部３０ａは、たとえば５本のボルト３３Ａ〜３３Ｅで吸気通路構造体１１側に締結されるのであるが、それらのボルト３３Ａ〜３３Ｅのうち一対のボルト３３Ａ，３３Ｅは、弁軸２４およびアクチュエータ２７間で前記作動部材２８を挟む位置に配置される。

　ところで、切換弁２０の作動位置は、弁軸２４の一端側に連結されるアクチュエータ２７に、弁軸２４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３４で検出されるものであり、該検出器３４は、弁軸２４の一部を覆ってカバー部３０ａに取付けられる。

　而して検出器３４は、弁軸２４の一端を覆うようにしてカバー部３０ａに一対のねじ部材３８，３８で取付けれる検出器ハウジング３５と、弁軸２４と一体に回動すべく該弁軸２４に取付けられるマグネット等の被検出部３６と、被検出部３６を非接触で検出すべく検出器ハウジング３５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３７とを備えるものであり、弁軸２４に接触することなく該弁軸２４の回動位置すなわち切換弁２０の作動位置を検出可能である。

　前記被検出部３６の弁軸２４への取付けにあたっては、弁軸２４に被検出部３６を直接固定するようにすればよい。

　次にこの実施例の作用について説明すると、吸気通路長をエンジン回転数に応じて切換えるようにして吸気通路構造体１１に回動可能に支承される切換弁２０は、弁ハウジング２３を介して吸気通路構造体１１に回動可能に支承される弁軸２４と、該弁軸２４に固定されるバタフライ式の弁体２５…とを備えるバタフライ式のものである。したがって切換弁２０の軸方向全体にわたる撓み変形およびねじれ変形を小さく抑えることができるとともに、回動時におけるフリクションを小さくすることができる。

　しかも切換弁２０の作動位置を検出する非接触式の検出器３４が弁軸２４の一端に対応して吸気通路構造体１１に取付けられているので、検出器３４側でのフリクションも小さく抑えることが可能である。したがってアクチュエータ２７からの距離に応じた切換弁２０の回動位置の差を少なくすることを可能としつつ、アクチュエータ２７の小型化を図ることができ、しかも検出器３４に偏荷重が作用することがないので検出器３４の耐久性を高めつつ検出精度を向上することができる。

　また検出器３４が、吸気通路構造体１１に固定されたカバー部３０ａに取付けられて弁軸２４の一部を覆う検出器ハウジング３５と、弁軸２４と一体に回動すべく該弁軸２４に取付けられる被検出部３６と、被検出部３６を非接触で検出すべく検出器ハウジング３５内に固定配置される検出部３７とを備えるものであり、検出器３４の被検出部３６を弁軸２４側に配置するようにして検出器３４の構成を単純化しつつ、弁軸２４との非接触を維持するようにして検出器３４の検出器ハウジング３５を吸気通路構造体に容易に取付け得るようにし、検出器３４の組付作業を容易とすることができる。

　また弁軸２４の一端側に連結されるアクチュエータ２７と、検出器３４とが隣接配置されることにより、切換弁２０の軸線に沿う方向での回動位置の差が最も少ない位置で切換弁２０の作動位置を検出器３４で検出するようにして検出精度をより一層向上することができる。さらに検出器３４が、弁軸２４の軸線に沿う方向でアクチュエータ２７よりも外方に配置されるので、弁軸２４の一端を検出器ハウジング３５で覆うようにして検出器３４の構造をより単純化することができ、しかも吸気通路構造体１１および検出器３４間にアクチュエータ２７が配置されるようにし、アクチュエータ２７の弁軸２４への連結部から検出器３４までの長さ、ならびに前記連結部から弁軸２４の他端までの長さを短く設定し、検出精度のより一層の向上を図るとともに切換弁２０の軸方向全体にわたる撓み変形およびねじれ変形をより小さく抑えることができる。

　さらにアクチュエータ２７の作動部材２８および弁軸２４の連結部を覆うカバー部３０ａが、アクチュエータケース２９の一部であるケース部材３０に一体に設けられ、該カバー部３０ａが吸気通路構造体１１側に締結されるので、吸気通路構造体１１に固定されたステーでアクチュエータケース２９を支持するようにしたものと比べ、部品点数を低減してアクチュエータ２７を吸気通路構造体１１側に固定、支持することができる。

　しかもカバー部３０ａを吸気通路構造体１１側に締結する複数たとえば５本のボルト３３Ａ〜３３Ｅのうち一対のボルト３３Ａ，３３Ｅが、弁軸２４およびアクチュエータ２７間で作動部材２８を挟む位置に配置されている。したがって重量が比較的大きいアクチュエータ２７が、吸気通路構造体１１側に取付けられるカバー部３０ａから突出した配置となっていてもアクチュエータ２７の首振りによる振動がカバー部３０ａに作用することを極力抑制することができ、アクチュエータ２７の首振りによる振動が検出器３４による検出精度に悪影響を及ぼすことを防止することができる。

　さらにカバー部３０ａは、該カバー部３０ａおよび吸気通路構造体１１間に挟まれる取付け板３２を介して吸気通路構造体１１に締結され、検出器３４の検出器ハウジング３５がカバー部３０ａに取付けられているので、カバー部３０ａを有するアクチュエータケース２９、検出器３４および取付け板３２をユニットとして予め組み付けておき、そのユニットを吸気通路構造体１１に取付けるようにして組付作業を容易とすることができる。この際、切換弁２０の弁ハウジング２３を前記ユニットに予め組付けるようにしておくと、組付作業をより一層容易とすることができる。

　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。

　たとえば上記実施例では、吸気通路長を切換弁２０で切換えるようにした可変吸気装置に付いて説明したが、本発明は、吸気集合室１２の容量を切換弁で切換えるようにした可変吸気装置にも適用可能である。

　またカバー部３０ａに別体の検出器ハウジング３５が取り付けられる構成となっていたがカバー部３０ａおよび検出器ハウジング３５が一体に形成されていてもよい。

可変吸気装置の側面図である。図１と同方向から見た可変吸気装置の縦断面図である。図２の３−３線断面図である。

符号の説明

１１・・・吸気通路構造体
１２・・・吸気集合室
２０・・・切換弁
２４・・・弁軸
２７・・・アクチュエータ
３４・・・検出器

Claims

　吸気通路構造体（１１）に、該吸気通路構造体（１１）が備える吸気集合室（１２）の容量または吸気通路長をエンジン回転数に応じて切換える切換弁（２０）が回動可能に支承されるとともに、該切換弁（２０）の作動位置を検出する検出器（３４）が取付けられる可変吸気装置において、前記切換弁（２０）の弁軸（２４）の一端側に連結されるアクチュエータ（２７）と、前記弁軸（２４）自身の回動を直接検出する前記検出器（３４）とが隣接配置されることを特徴とする可変吸気装置。
　前記検出器（３４）が、前記弁軸（２４）の軸線に沿う方向で前記アクチュエータ（２７）よりも外方に配置され、前記弁軸（２４）が、前記アクチュエータ（２７）の作動部を横断して前記検出器（３４）側に突出されることを特徴とする請求項１記載の可変吸気装置。