JP2004162653A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関の吸気装置に関し、吸気の流量制御をおこなうバルブが固定されたシャフトの軸受構造において、複雑な軸受構造を構成しなくても、最適に駆動できるシャフトの軸受構造を提供すること。
【解決手段】ハウジング２と、ハウジング２に形成された複数の吸気通路３と、吸気通路３に配設されこれを開閉するための吸気制御バルブ４と、吸気制御バルブ４を固定すると共に吸気通路３に設けられた複数の軸受穴５に回動可能に支持されたシャフト６と、シャフト６を回動させるためのアクチュエータ７とを有する内燃機関の吸気装置１において、軸受穴５に、軸受穴５へ空気を導入する導入通路９を設けた。
【選択図】 図２
【解決手段】ハウジング２と、ハウジング２に形成された複数の吸気通路３と、吸気通路３に配設されこれを開閉するための吸気制御バルブ４と、吸気制御バルブ４を固定すると共に吸気通路３に設けられた複数の軸受穴５に回動可能に支持されたシャフト６と、シャフト６を回動させるためのアクチュエータ７とを有する内燃機関の吸気装置１において、軸受穴５に、軸受穴５へ空気を導入する導入通路９を設けた。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、吸気の流量制御をおこなう吸気制御バルブが固定されたシャフトの軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸気の流量制御をおこなうバルブ、たとえば、車両のエンジン吸気機構の可変吸気バルブやスロットルバルブなどが固定されるシャフトの軸受構造については、従来の軸受構造では、バルブボディーに形成された吸気通路を開閉するバルブが固定されたシャフトが回転するために、軸受穴が設けられ、軸受穴の穴径に対してシャフトとの微小の隙間が形成され、軸受穴にシャフトが回動可能に支持されることにより、軸受機能を持たせる構造となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１３４９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記軸受構造では、軸受穴を通して複数の吸気通路がつながっているが、この軸受穴を通して吸気の流動がないのが望ましい。そのため、軸受穴はシャフトが回転可能な最小の隙間で支持されるよう形成される。しかし、シャフト近傍に存在するエンジンの燃料及び潤滑用オイル又は同燃料や同潤滑油に含まれる添加剤などの物質が、上記軸受穴とシャフトとの隙間に堆積して摩擦抵抗や粘性抵抗が高くなる。そのために、シャフトがバルブの開閉動作のために回転動作する際、シャフトを駆動するのに要する摺動トルクが大きくなるので、バルブの作動応答性が悪くなるという問題が発生する。
【０００５】
また、この問題に対して、発生トルクが変化してもシャフトの作動が影響されないように、発生トルクに対して余裕を持たせた駆動源を用いるように設計することも可能であるが、その場合、大きな体格の駆動源を有するものとなりコストや重量が上昇する。
【０００６】
そこで、本発明は前記した不具合が発生しないように、複雑な軸受構造を構成しなくても、最適に駆動できるシャフトの軸受構造を提供することをその技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
上記の課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、ハウジングと、前記ハウジングに形成された複数の吸気通路と、前記吸気通路に配設されこれを開閉するための吸気制御バルブと、該吸気制御バルブを固定すると共に前記吸気通路に設けた複数の軸受穴に回動可能に支持されたシャフトと、該シャフトを回動させるためのアクチュエータと、を有する内燃機関の吸気装置において、前記軸受穴に空気を導入する導入通路を設けたことである。
【０００８】
上記した手段によれば、導入通路より導入された空気により、軸受穴とシャフトとの隙間に堆積しようとした物質を除去することができる。また、簡単な軸受構造で物質を除去することができる。
【０００９】
上記の課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、前記導入通路に、該導入通路への前記空気を導入する開口部は、前記吸気制御バルブの上流に設けられるエアーフローメータから前記吸気制御バルブまでの間の所定の位置に設けられていることである。
【００１０】
上記した手段によれば、開口部での圧力が軸受穴での圧力より高いため、物質を吸気通路へ除去する方向に空気を流動できる。また、異物を含まない空気を軸受穴に導入することができる。
【００１１】
上記の課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、前記導入通路に、前記軸受穴への空気の流れを許容すると共に、前記軸受穴からの空気の流れを遮断する逆止弁を設けたことである。
【００１２】
上記した手段によれば、内燃機関のバックファイアーによる燃料又は潤滑油に含まれる添加剤などの物質を含んだ空気が、軸受穴から導入通路を通して他の部分へ逆流するのを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明のエンジンの直列４気筒での吸気装置１の概略構成を示す図である。エンジンの吸気装置１は、ハウジング２と、ハウジング２に形成された複数の吸気通路３と、各吸気通路３に配設され、これを開閉するための吸気制御バルブ４と、吸気制御バルブ４を一体的に固定すると共に、各吸気通路３に設けた複数の軸受穴５に回動可能に支持されたシャフト６と、シャフト６を回動させるためのアクチュエータ７とフランジ８とから構成される。吸気制御バルブ４はバタフライ弁である。上記アクチュエータ７はモーター式アクチュエータである。吸気装置１は、吸気装置１と一体的に構成されるフランジ８をエンジンの図示しないシリンダヘッドの側面に接合し固定されている。吸気制御バルブ４とシャフト６は、各吸気通路３が形成されているフランジ８に回動可能に支持されている。
【００１４】
吸気装置１の上流にはスロットルバルブ２０、エアーフローメータ３０及びエアークリーナ４０がパイプにより連結されている。吸気は、図１の矢印の方向より吸入され、エアークリーナ４０、エアーフローメータ３０及びスロットルバルブ２０を通して、ハウジング２に至る。
【００１５】
軸受穴５に空気を導入する導入通路９に、空気を導入する開口部９ｂは、スロットルバルブ２０とエアーフローメータ３０との間のパイプに設けられている。このため、開口部９ｂでの圧力が軸受穴５での圧力より高いため、軸受穴５とシャフト６との隙間に堆積しようとしたエンジンの燃料及び潤滑用オイル又は同燃料や同潤滑油に含まれる添加剤などの物質を吸気制御バルブ４が作動する吸気通路３へ除去するように空気を流動できる。また、異物を含まない空気を軸受穴５に導入することができる。
【００１６】
図２は、図１のフランジ８のシリンダヘッド接合面に平行でシャフト６を通る部分断面である。隣接する吸気通路３、３間の軸受穴５には導入通路８ｃの一端が開口し設けられている。導入通路８ｃの他端は、導入通路８ｂに連絡され、導入通路９に連結する導入ポート８ａに連絡している。導入通路９は、樹脂材又はゴム材からなるパイプ部材から構成され、嵌入部９ａが導入ポート８ａに嵌入されている。また、導入通路９は、逆止弁１０を介して、導入通路８ｂ及び導入通路８ｃを通して軸受穴５に連通される。
【００１７】
逆止弁１０は、ゴム材からなり、その断面は逆Ｔ字状を呈し、中央の突起１０ａがフランジ８に形成された固定孔８ｄに嵌入され、先端の拡径部１０ｂにより抜け止めされ固定されている。傘部１０ｃは弾性力により、空気が流動する連通孔８ｅを閉じている。これにより、導入通路９から連通孔８ｂへの空気の流動は、連通孔８ｅを通して加わる空気の圧力により傘部１０ｃが図示下方に弾性変形し許容される。一方、連通孔８ｂから導入通路９への空気の流動は、連通孔８ｅを傘部１０ｃが弾性力により封止し遮断される。このため、内燃機関のバックファイアーによる燃料又は潤滑油に含まれる添加剤などの物質を含んだ空気が、軸受穴５から導入通路９を通して他の部分へ逆流するのを防止することができる。
【００１８】
吸気制御バルブ４は、略長円形状を呈し、図示上端部に切欠き４ａが形成されている。図２は、吸気制御バルブ４の閉状態を示す。例えば、エンジンの回転数が低く、スロットルバルブ２０の開度が小さい場合には、吸気制御バルブ４は閉状態に回動され、吸気を切欠き４ａを通して吸気通路３に流動させ、燃費及び排気ガス特性を改善させる。また、エンジンの回転数が高く、スロットルバルブ２０の開度が大きい場合には、吸気制御バルブ４は、図示しない開状態に回動され、吸気を吸気通路３の略全面を通して流動させ、出力を向上させる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にて講じた技術的手段によれば、導入通路より導入された空気により、軸受穴とシャフトとの隙間に堆積しようとした物質を除去することができる。また、簡単な軸受構造で物質を除去することができる。
【００２０】
また、請求項２の発明にて講じた技術的手段によれば、開口部での圧力が軸受穴での圧力より高いため、物質を吸気通路へ除去する方向に空気を流動できる。また、異物を含まない空気を軸受穴に導入することができる。
【００２１】
また、請求項３の発明にて講じた技術的手段によれば、内燃機関のバックファイアーによる燃料又は潤滑油に含まれる添加剤などの物質を含んだ空気が、軸受穴から導入通路を通して他の部分へ逆流するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における吸気装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の開閉モードにおける吸気装置の開状態を示す。
【符号の説明】
１・・・吸気装置
２・・・ハウジング
３・・・吸気通路
４・・・吸気制御バルブ
５・・・軸受穴
６・・・シャフト
７・・・アクチュエータ
９・・・導入通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、吸気の流量制御をおこなう吸気制御バルブが固定されたシャフトの軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸気の流量制御をおこなうバルブ、たとえば、車両のエンジン吸気機構の可変吸気バルブやスロットルバルブなどが固定されるシャフトの軸受構造については、従来の軸受構造では、バルブボディーに形成された吸気通路を開閉するバルブが固定されたシャフトが回転するために、軸受穴が設けられ、軸受穴の穴径に対してシャフトとの微小の隙間が形成され、軸受穴にシャフトが回動可能に支持されることにより、軸受機能を持たせる構造となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１３４９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記軸受構造では、軸受穴を通して複数の吸気通路がつながっているが、この軸受穴を通して吸気の流動がないのが望ましい。そのため、軸受穴はシャフトが回転可能な最小の隙間で支持されるよう形成される。しかし、シャフト近傍に存在するエンジンの燃料及び潤滑用オイル又は同燃料や同潤滑油に含まれる添加剤などの物質が、上記軸受穴とシャフトとの隙間に堆積して摩擦抵抗や粘性抵抗が高くなる。そのために、シャフトがバルブの開閉動作のために回転動作する際、シャフトを駆動するのに要する摺動トルクが大きくなるので、バルブの作動応答性が悪くなるという問題が発生する。
【０００５】
また、この問題に対して、発生トルクが変化してもシャフトの作動が影響されないように、発生トルクに対して余裕を持たせた駆動源を用いるように設計することも可能であるが、その場合、大きな体格の駆動源を有するものとなりコストや重量が上昇する。
【０００６】
そこで、本発明は前記した不具合が発生しないように、複雑な軸受構造を構成しなくても、最適に駆動できるシャフトの軸受構造を提供することをその技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
上記の課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、ハウジングと、前記ハウジングに形成された複数の吸気通路と、前記吸気通路に配設されこれを開閉するための吸気制御バルブと、該吸気制御バルブを固定すると共に前記吸気通路に設けた複数の軸受穴に回動可能に支持されたシャフトと、該シャフトを回動させるためのアクチュエータと、を有する内燃機関の吸気装置において、前記軸受穴に空気を導入する導入通路を設けたことである。
【０００８】
上記した手段によれば、導入通路より導入された空気により、軸受穴とシャフトとの隙間に堆積しようとした物質を除去することができる。また、簡単な軸受構造で物質を除去することができる。
【０００９】
上記の課題を解決するために講じた第２の技術的手段は、前記導入通路に、該導入通路への前記空気を導入する開口部は、前記吸気制御バルブの上流に設けられるエアーフローメータから前記吸気制御バルブまでの間の所定の位置に設けられていることである。
【００１０】
上記した手段によれば、開口部での圧力が軸受穴での圧力より高いため、物質を吸気通路へ除去する方向に空気を流動できる。また、異物を含まない空気を軸受穴に導入することができる。
【００１１】
上記の課題を解決するために講じた第３の技術的手段は、前記導入通路に、前記軸受穴への空気の流れを許容すると共に、前記軸受穴からの空気の流れを遮断する逆止弁を設けたことである。
【００１２】
上記した手段によれば、内燃機関のバックファイアーによる燃料又は潤滑油に含まれる添加剤などの物質を含んだ空気が、軸受穴から導入通路を通して他の部分へ逆流するのを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明のエンジンの直列４気筒での吸気装置１の概略構成を示す図である。エンジンの吸気装置１は、ハウジング２と、ハウジング２に形成された複数の吸気通路３と、各吸気通路３に配設され、これを開閉するための吸気制御バルブ４と、吸気制御バルブ４を一体的に固定すると共に、各吸気通路３に設けた複数の軸受穴５に回動可能に支持されたシャフト６と、シャフト６を回動させるためのアクチュエータ７とフランジ８とから構成される。吸気制御バルブ４はバタフライ弁である。上記アクチュエータ７はモーター式アクチュエータである。吸気装置１は、吸気装置１と一体的に構成されるフランジ８をエンジンの図示しないシリンダヘッドの側面に接合し固定されている。吸気制御バルブ４とシャフト６は、各吸気通路３が形成されているフランジ８に回動可能に支持されている。
【００１４】
吸気装置１の上流にはスロットルバルブ２０、エアーフローメータ３０及びエアークリーナ４０がパイプにより連結されている。吸気は、図１の矢印の方向より吸入され、エアークリーナ４０、エアーフローメータ３０及びスロットルバルブ２０を通して、ハウジング２に至る。
【００１５】
軸受穴５に空気を導入する導入通路９に、空気を導入する開口部９ｂは、スロットルバルブ２０とエアーフローメータ３０との間のパイプに設けられている。このため、開口部９ｂでの圧力が軸受穴５での圧力より高いため、軸受穴５とシャフト６との隙間に堆積しようとしたエンジンの燃料及び潤滑用オイル又は同燃料や同潤滑油に含まれる添加剤などの物質を吸気制御バルブ４が作動する吸気通路３へ除去するように空気を流動できる。また、異物を含まない空気を軸受穴５に導入することができる。
【００１６】
図２は、図１のフランジ８のシリンダヘッド接合面に平行でシャフト６を通る部分断面である。隣接する吸気通路３、３間の軸受穴５には導入通路８ｃの一端が開口し設けられている。導入通路８ｃの他端は、導入通路８ｂに連絡され、導入通路９に連結する導入ポート８ａに連絡している。導入通路９は、樹脂材又はゴム材からなるパイプ部材から構成され、嵌入部９ａが導入ポート８ａに嵌入されている。また、導入通路９は、逆止弁１０を介して、導入通路８ｂ及び導入通路８ｃを通して軸受穴５に連通される。
【００１７】
逆止弁１０は、ゴム材からなり、その断面は逆Ｔ字状を呈し、中央の突起１０ａがフランジ８に形成された固定孔８ｄに嵌入され、先端の拡径部１０ｂにより抜け止めされ固定されている。傘部１０ｃは弾性力により、空気が流動する連通孔８ｅを閉じている。これにより、導入通路９から連通孔８ｂへの空気の流動は、連通孔８ｅを通して加わる空気の圧力により傘部１０ｃが図示下方に弾性変形し許容される。一方、連通孔８ｂから導入通路９への空気の流動は、連通孔８ｅを傘部１０ｃが弾性力により封止し遮断される。このため、内燃機関のバックファイアーによる燃料又は潤滑油に含まれる添加剤などの物質を含んだ空気が、軸受穴５から導入通路９を通して他の部分へ逆流するのを防止することができる。
【００１８】
吸気制御バルブ４は、略長円形状を呈し、図示上端部に切欠き４ａが形成されている。図２は、吸気制御バルブ４の閉状態を示す。例えば、エンジンの回転数が低く、スロットルバルブ２０の開度が小さい場合には、吸気制御バルブ４は閉状態に回動され、吸気を切欠き４ａを通して吸気通路３に流動させ、燃費及び排気ガス特性を改善させる。また、エンジンの回転数が高く、スロットルバルブ２０の開度が大きい場合には、吸気制御バルブ４は、図示しない開状態に回動され、吸気を吸気通路３の略全面を通して流動させ、出力を向上させる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にて講じた技術的手段によれば、導入通路より導入された空気により、軸受穴とシャフトとの隙間に堆積しようとした物質を除去することができる。また、簡単な軸受構造で物質を除去することができる。
【００２０】
また、請求項２の発明にて講じた技術的手段によれば、開口部での圧力が軸受穴での圧力より高いため、物質を吸気通路へ除去する方向に空気を流動できる。また、異物を含まない空気を軸受穴に導入することができる。
【００２１】
また、請求項３の発明にて講じた技術的手段によれば、内燃機関のバックファイアーによる燃料又は潤滑油に含まれる添加剤などの物質を含んだ空気が、軸受穴から導入通路を通して他の部分へ逆流するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における吸気装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の開閉モードにおける吸気装置の開状態を示す。
【符号の説明】
１・・・吸気装置
２・・・ハウジング
３・・・吸気通路
４・・・吸気制御バルブ
５・・・軸受穴
６・・・シャフト
７・・・アクチュエータ
９・・・導入通路
Claims (3)
- ハウジングと、
該ハウジングに形成された複数の吸気通路と、
該吸気通路に配設され、これを開閉するための吸気制御バルブと、
該吸気制御バルブを固定すると共に、前記吸気通路に設けられた複数の軸受穴に回動可能に支持されたシャフトと、
該シャフトを回動させるためのアクチュエータと、を有する内燃機関の吸気装置において、
前記軸受穴に、該軸受穴へ空気を導入する導入通路を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 前記導入通路に前記空気を導入する開口部は、前記吸気制御バルブの上流に設けられるエアーフローメータから前記吸気制御バルブまでの間の所定の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記導入通路に、前記軸受穴への空気の流れを許容すると共に、前記軸受穴からの空気の流れを遮断する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002331481A JP2004162653A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | 内燃機関の吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002331481A JP2004162653A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | 内燃機関の吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004162653A true JP2004162653A (ja) | 2004-06-10 |
Family
ID=32808830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002331481A Pending JP2004162653A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | 内燃機関の吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004162653A (ja) |
-
2002
- 2002-11-15 JP JP2002331481A patent/JP2004162653A/ja active Pending
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