JP2004285893A - 吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】合成樹脂製のインテークマニホルドの吸気路の断面形状が、成形時の反りや収縮により、変形し、吸気路に配される吸気制御弁のクリアランスが所定値内とならず、要求される弁漏れ量を満足できないし、場合によっては、弁が吸気路内壁面を擦るという問題が生じる。
【解決手段】インテークマニホルド（１）を弁（３）を配するハウジング部（１１）を有する半体（９）と吸気路（７）を画定する半体（８）とで構成する。ハウジング部（１１）の開口部（１０）内にケース（６）を挿入する。ハウジング部（１１）とケース（６）とは軸受部（１４，１７）を有し、この軸受部（１４，１７）がシャフト（４）の軸受（１３）を支承する。シャフト（４）、弁（３）及び軸受（１３）は一体成形される。ハウジング部（１１）のフランジ（１９）を本体（２）の壁面（１５）に溶着させる。
【選択図】 図２
【解決手段】インテークマニホルド（１）を弁（３）を配するハウジング部（１１）を有する半体（９）と吸気路（７）を画定する半体（８）とで構成する。ハウジング部（１１）の開口部（１０）内にケース（６）を挿入する。ハウジング部（１１）とケース（６）とは軸受部（１４，１７）を有し、この軸受部（１４，１７）がシャフト（４）の軸受（１３）を支承する。シャフト（４）、弁（３）及び軸受（１３）は一体成形される。ハウジング部（１１）のフランジ（１９）を本体（２）の壁面（１５）に溶着させる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気路に利用される吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ガソリンエンジンの軽量化とコスト低減を目的として、エンジンへの吸入空気を各気筒に分配するインテークマニホルドをアルミニウム合金鋳造品から合成樹脂製品とすることが多用されている。
合成樹脂製のインテークマニホルドは、たとえば、４気筒エンジンの場合、その本体に４個の吸気路を形成し、各吸気路内に一本のシャフトにより開閉される吸気制御弁を配する構成となっている。弁は、自動車の走行状態に応じた最適の燃焼効率を得るようアクチュエータによりその開閉が制御される。
【０００３】
弁を支持するシャフトは、吸気路とは直交する方向に延在し、弁はこのシャフトにビス止めされている。シャフトは各吸気路間インテークマニホルド本体に支承される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１８９７０６号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９９５９４号公報
【特許文献３】
特開２００２−７０５６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
吸気路に配される吸気制御弁は、一般には、バタフライ弁が採用されているが、この弁と吸気路を画定する内壁面とのクリアランスを少なくし、弁漏れ量を常に一定値以下とする必要がある。
【０００６】
しかしながら、合成樹脂製のインテークマニホルドでは、その本体の成形時の反りや収縮が避けられず、このため、弁を支持するシャフトを支承する本体軸受部の変形、吸気路の断面形状の変形が発生する。
このようなインテークマニホルド本体の成形時の反りや収縮は、吸気路と弁との寸法精度を低下させ、要求される弁漏れ量を満足させ得ない不具合を生じる。さらに、シャフトをインテークマニホルド本体に装着した後の弁のシャフトへのビス止め作業は工数を要する作業となっている。
【０００７】
それ故に、本発明は、前述した不具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、インテークマニホルドのシャフト軸受部を分割し、シャフト軸受部をインテークマニホルド本体と、別部材としてのカバーとで構成し、カバーのフランジを本体の壁面に固定する技術的手段を採用する。
【０００９】
この手段の採用は、シャフトを支承する軸受部の成形時の反りや収縮を最小とし、バルブクリアランスの精度を高め得る。
さらに、シャフトと弁とを予め一体成形し、これを本体に配し、カバーを取り付けることで、インテークマニホルド本体に弁を組み付けることができ、弁をシャフトにビス止めする作業に比し、組付工数を大幅に削減できる。
【００１０】
好ましくは、弁とシャフトが一体に樹脂成形される。フランジと本体壁面とはレーザー溶着され、フランジまわりにガスケットが配される。
この手段の採用は、本体とカバーとの間の空気漏れをなくし、要求されるバルブクリアランスを確保できる。
【００１１】
さらに好ましくは、カバーと本体とは固定部を除いて隙間を残し、製作上生じる公差をここで吸収し、吸気路の形状精度を高める。
【００１２】
本発明によれば、吸気路を有するインテークマニホルド本体と、弁付きシャフトと、インテークマニホルド本体のハウジング部の開口部に固定されるカバーとを有し、合成樹脂製のインテークマニホルド本体がハウジング部を有する割体と、吸気路を画定する割体との接合からなり、ハウジング部が吸気路に連通する開口部と、吸気路側方の軸受部と、開口部まわりの取付用壁面とを有し、合成樹脂製の弁付きシャフトが回動自在なシャフトと、シャフトに固定された弁及び軸受を有し、合成樹脂製のカバーが吸気路側方の軸受部と、フランジとを有し、弁付きシャフトの軸受をハウジング部とカバーの軸受部で支承し、カバーのフランジをハウジング部の取付用壁面に固定したことを特徴とする吸気装置が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を４気筒のエンジンに適用したインテークマニホルド１を例に以下説明する。
インテークマニホルド１は、合成樹脂材で成形されたインテークマニホルド本体（単に本体ともいう）２と、弁３とシャフト４を一体とした合成樹脂製の弁付きシャフト５と、本体２のシリンダブロック側の開口部１０に嵌合される合成樹脂製のカバー６を有す。
【００１４】
インテークマニホルド本体２は、離間した４つの吸気路７を形成するよう半体８，９を接合したものである。一方の半体９は、開口部を画定しかつシリンダブロックに固定されるハウジング部１１を有し、他方の半体８は、このハウジング部１１にシール材１２を介して固着されかつ吸気路７の半分を画定する。
【００１５】
ハウジング部１１は、弁付きシャフト５の軸受１３を支承する半円形の軸受部１４と、垂直な壁面１５とを少なくとも有す。
軸受部１４は、吸気路７間と本体２の両端部に夫々配され軸受１３を支承する。
【００１６】
弁付きシャフト５は、吸気路７を開閉する弁３と、図示しないアクチュエータにより回動されるシャフト４と、シャフト４の適所に配された軸受１３とからなり、弁３、シャフト４及び軸受１３は合成樹脂材により一体成形される。
図示例は、４気筒エンジン用のものであるから弁３は４個離間してシャフト４に形成されており、その形状は吸気路７の断面形状により決められる。軸受１３は、弁３の両側、さらには弁３の間に少なくとも１個配すると良い。
【００１７】
カバー６は、吸気路７の断面形状と略同一の断面形状のポート１６を４個有する横長のもので、軸受１３の一部を支承する半円形の軸受部１７をポート１６間に有し、ポート１６を画定する基体１８の上下にはフランジ１９が形成される。このフランジ１９はレーザーを用いて本体２の壁面１５に溶着される。
【００１８】
インテークマニホルド１は、その本体２を構成する半体８，９を個別に射出成形し、両半体８，９を溶着することでその主要部を構成する。
半体９のハウジング部１１は、他方の半体８の成形時の反りや収縮の影響を受けず、軸受部１４の位置や吸気路７の断面形状を設計上許容される交差内に収められる。
【００１９】
カバー６の軸受部１７に弁付きシャフト５の軸受部１３の一部を納め、残部を軸受部１４に納めながら、カバー６を本体２の開口部１０内に挿入する。両軸受部１４，１７でシャフト４を支承しかつ弁３が吸気路７内の正しい位置に配されているのを確認し、フランジ１９を垂直な壁面１５に当接させる。
この状態の下で、フランジ１９にレーザーを照射し、フランジ１９と壁面１５とを溶着させる。かくして、インテークマニホルド１が形成される。
【００２０】
基体１８の張出部２０とハウジング部１１の壁面２１との間にガスケット２２を配し、シリンダブロック（図示なし）とのシールを確保する。
【００２１】
図２の示す組立状態で、カバー６は、そのフランジ１９がハウジング部１１の壁面１５に溶着されているのみで、その基体１８はハウジング部１１の壁面と隙間を残して対向する。これにより、弁３の吸気路７に対する位置を正しく選定できる。又、カバー６のハウジング部１１に対する位置選定により、シャフト４の軸心を軸受部１４，１７の中心に一致させ得るので、成形時の反りや収縮によるシャフト４の偏心はない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、インテークマニホルド本体の一方の半体に軸受部を有するハウジング部を設け、さらに、この軸受部を別部材として成形されるカバーの軸受部と成形後合体させるので、成形時の本体の反りや収縮が原因で弁の開閉操作を重くしたり、弁が吸気路の内壁面を擦ったりといった不具合はない。
【００２３】
さらに、弁、シャフト及び軸受を一体成形したものを用いることができ、組付工数を短縮できる。
カバーとハウジング部とはフランジと壁面との当接面以外では接触しないので、弁まわりの吸気路断面形状は弁形状に適合したものとなる。フランジの壁面への溶着はシール性を高めかつシリンダブロックとのシールのためのガスケットの取付スペースをフランジまわりに確保でき、シール性を一層高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例としてのインテークマニホルドの分解斜視図である。
【図２】図１の矢視ＩＩ−ＩＩより見た断面図である。
【図３】本体のハウジング部の断面図である。
【図４】カバーの断面図である。
【符号の説明】
１ インテークマニホルド
２ 本体
３ 弁
４ シャフト
５ 弁付きシャフト
６ カバー
７ 吸気路
８，９ 半体
１０ 開口部
１１ ハウジング部
１３ 軸受
１４，１７ 軸受部
１５ 垂直な壁面
１６ ポート
１８ 基体
１９ フランジ
２０ 張出部
２２ ガスケット
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気路に利用される吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ガソリンエンジンの軽量化とコスト低減を目的として、エンジンへの吸入空気を各気筒に分配するインテークマニホルドをアルミニウム合金鋳造品から合成樹脂製品とすることが多用されている。
合成樹脂製のインテークマニホルドは、たとえば、４気筒エンジンの場合、その本体に４個の吸気路を形成し、各吸気路内に一本のシャフトにより開閉される吸気制御弁を配する構成となっている。弁は、自動車の走行状態に応じた最適の燃焼効率を得るようアクチュエータによりその開閉が制御される。
【０００３】
弁を支持するシャフトは、吸気路とは直交する方向に延在し、弁はこのシャフトにビス止めされている。シャフトは各吸気路間インテークマニホルド本体に支承される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１８９７０６号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９９５９４号公報
【特許文献３】
特開２００２−７０５６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
吸気路に配される吸気制御弁は、一般には、バタフライ弁が採用されているが、この弁と吸気路を画定する内壁面とのクリアランスを少なくし、弁漏れ量を常に一定値以下とする必要がある。
【０００６】
しかしながら、合成樹脂製のインテークマニホルドでは、その本体の成形時の反りや収縮が避けられず、このため、弁を支持するシャフトを支承する本体軸受部の変形、吸気路の断面形状の変形が発生する。
このようなインテークマニホルド本体の成形時の反りや収縮は、吸気路と弁との寸法精度を低下させ、要求される弁漏れ量を満足させ得ない不具合を生じる。さらに、シャフトをインテークマニホルド本体に装着した後の弁のシャフトへのビス止め作業は工数を要する作業となっている。
【０００７】
それ故に、本発明は、前述した不具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、インテークマニホルドのシャフト軸受部を分割し、シャフト軸受部をインテークマニホルド本体と、別部材としてのカバーとで構成し、カバーのフランジを本体の壁面に固定する技術的手段を採用する。
【０００９】
この手段の採用は、シャフトを支承する軸受部の成形時の反りや収縮を最小とし、バルブクリアランスの精度を高め得る。
さらに、シャフトと弁とを予め一体成形し、これを本体に配し、カバーを取り付けることで、インテークマニホルド本体に弁を組み付けることができ、弁をシャフトにビス止めする作業に比し、組付工数を大幅に削減できる。
【００１０】
好ましくは、弁とシャフトが一体に樹脂成形される。フランジと本体壁面とはレーザー溶着され、フランジまわりにガスケットが配される。
この手段の採用は、本体とカバーとの間の空気漏れをなくし、要求されるバルブクリアランスを確保できる。
【００１１】
さらに好ましくは、カバーと本体とは固定部を除いて隙間を残し、製作上生じる公差をここで吸収し、吸気路の形状精度を高める。
【００１２】
本発明によれば、吸気路を有するインテークマニホルド本体と、弁付きシャフトと、インテークマニホルド本体のハウジング部の開口部に固定されるカバーとを有し、合成樹脂製のインテークマニホルド本体がハウジング部を有する割体と、吸気路を画定する割体との接合からなり、ハウジング部が吸気路に連通する開口部と、吸気路側方の軸受部と、開口部まわりの取付用壁面とを有し、合成樹脂製の弁付きシャフトが回動自在なシャフトと、シャフトに固定された弁及び軸受を有し、合成樹脂製のカバーが吸気路側方の軸受部と、フランジとを有し、弁付きシャフトの軸受をハウジング部とカバーの軸受部で支承し、カバーのフランジをハウジング部の取付用壁面に固定したことを特徴とする吸気装置が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を４気筒のエンジンに適用したインテークマニホルド１を例に以下説明する。
インテークマニホルド１は、合成樹脂材で成形されたインテークマニホルド本体（単に本体ともいう）２と、弁３とシャフト４を一体とした合成樹脂製の弁付きシャフト５と、本体２のシリンダブロック側の開口部１０に嵌合される合成樹脂製のカバー６を有す。
【００１４】
インテークマニホルド本体２は、離間した４つの吸気路７を形成するよう半体８，９を接合したものである。一方の半体９は、開口部を画定しかつシリンダブロックに固定されるハウジング部１１を有し、他方の半体８は、このハウジング部１１にシール材１２を介して固着されかつ吸気路７の半分を画定する。
【００１５】
ハウジング部１１は、弁付きシャフト５の軸受１３を支承する半円形の軸受部１４と、垂直な壁面１５とを少なくとも有す。
軸受部１４は、吸気路７間と本体２の両端部に夫々配され軸受１３を支承する。
【００１６】
弁付きシャフト５は、吸気路７を開閉する弁３と、図示しないアクチュエータにより回動されるシャフト４と、シャフト４の適所に配された軸受１３とからなり、弁３、シャフト４及び軸受１３は合成樹脂材により一体成形される。
図示例は、４気筒エンジン用のものであるから弁３は４個離間してシャフト４に形成されており、その形状は吸気路７の断面形状により決められる。軸受１３は、弁３の両側、さらには弁３の間に少なくとも１個配すると良い。
【００１７】
カバー６は、吸気路７の断面形状と略同一の断面形状のポート１６を４個有する横長のもので、軸受１３の一部を支承する半円形の軸受部１７をポート１６間に有し、ポート１６を画定する基体１８の上下にはフランジ１９が形成される。このフランジ１９はレーザーを用いて本体２の壁面１５に溶着される。
【００１８】
インテークマニホルド１は、その本体２を構成する半体８，９を個別に射出成形し、両半体８，９を溶着することでその主要部を構成する。
半体９のハウジング部１１は、他方の半体８の成形時の反りや収縮の影響を受けず、軸受部１４の位置や吸気路７の断面形状を設計上許容される交差内に収められる。
【００１９】
カバー６の軸受部１７に弁付きシャフト５の軸受部１３の一部を納め、残部を軸受部１４に納めながら、カバー６を本体２の開口部１０内に挿入する。両軸受部１４，１７でシャフト４を支承しかつ弁３が吸気路７内の正しい位置に配されているのを確認し、フランジ１９を垂直な壁面１５に当接させる。
この状態の下で、フランジ１９にレーザーを照射し、フランジ１９と壁面１５とを溶着させる。かくして、インテークマニホルド１が形成される。
【００２０】
基体１８の張出部２０とハウジング部１１の壁面２１との間にガスケット２２を配し、シリンダブロック（図示なし）とのシールを確保する。
【００２１】
図２の示す組立状態で、カバー６は、そのフランジ１９がハウジング部１１の壁面１５に溶着されているのみで、その基体１８はハウジング部１１の壁面と隙間を残して対向する。これにより、弁３の吸気路７に対する位置を正しく選定できる。又、カバー６のハウジング部１１に対する位置選定により、シャフト４の軸心を軸受部１４，１７の中心に一致させ得るので、成形時の反りや収縮によるシャフト４の偏心はない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、インテークマニホルド本体の一方の半体に軸受部を有するハウジング部を設け、さらに、この軸受部を別部材として成形されるカバーの軸受部と成形後合体させるので、成形時の本体の反りや収縮が原因で弁の開閉操作を重くしたり、弁が吸気路の内壁面を擦ったりといった不具合はない。
【００２３】
さらに、弁、シャフト及び軸受を一体成形したものを用いることができ、組付工数を短縮できる。
カバーとハウジング部とはフランジと壁面との当接面以外では接触しないので、弁まわりの吸気路断面形状は弁形状に適合したものとなる。フランジの壁面への溶着はシール性を高めかつシリンダブロックとのシールのためのガスケットの取付スペースをフランジまわりに確保でき、シール性を一層高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例としてのインテークマニホルドの分解斜視図である。
【図２】図１の矢視ＩＩ−ＩＩより見た断面図である。
【図３】本体のハウジング部の断面図である。
【図４】カバーの断面図である。
【符号の説明】
１ インテークマニホルド
２ 本体
３ 弁
４ シャフト
５ 弁付きシャフト
６ カバー
７ 吸気路
８，９ 半体
１０ 開口部
１１ ハウジング部
１３ 軸受
１４，１７ 軸受部
１５ 垂直な壁面
１６ ポート
１８ 基体
１９ フランジ
２０ 張出部
２２ ガスケット
Claims (6)
- 吸気路を有するインテークマニホルド本体と、弁付きシャフトと、インテークマニホルド本体のハウジング部の開口部に固定されるカバーとを有し、合成樹脂製のインテークマニホルド本体がハウジング部を有する割体と、吸気路を画定する割体との接合からなり、ハウジング部が吸気路に連通する開口部と、吸気路側方の軸受部と、開口部まわりの取付用壁面とを有し、合成樹脂製の弁付きシャフトが回動自在なシャフトと、シャフトに固定された弁及び軸受を有し、合成樹脂製のカバーが吸気路側方の軸受部と、フランジとを有し、弁付きシャフトの軸受をハウジング部とカバーの軸受部で支承し、カバーのフランジをハウジング部の取付用壁面に固定したことを特徴とする吸気装置。
- カバーとハウジング部はカバーのフランジとハウジング部の取付用壁面のみで接触する請求項１記載の吸気装置。
- カバーとハウジング部との間にガスケット用溝が形成されている請求項１記載の吸気装置。
- ハウジング部とカバーの軸受部が吸気路内に形成され両軸受部を合わせることで断面円形の軸受となる請求項２又は３記載の吸気装置。
- カバーのフランジとハウジング部の取付用壁面とがレーザーにより接合されている請求項４記載の吸気装置。
- 弁がバタフライ弁である請求項５記載の吸気装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003078169A JP4054991B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 吸気装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2003078169A JP4054991B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 吸気装置 |
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|---|---|
| JP2004285893A true JP2004285893A (ja) | 2004-10-14 |
| JP4054991B2 JP4054991B2 (ja) | 2008-03-05 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003078169A Expired - Fee Related JP4054991B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 吸気装置 |
Country Status (1)
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170340A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Denso Corp | 内燃機関用吸気装置 |
| JP2007297952A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気装置 |
| JP2008121476A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関の吸気装置 |
| CN102686866A (zh) * | 2009-11-23 | 2012-09-19 | 马勒国际有限公司 | 转板设备和进气系统 |
| WO2014007178A1 (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | アイシン精機株式会社 | 気流制御装置 |
| JP2015140674A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | アイシン精機株式会社 | 気流制御弁構造および吸気装置 |
| JP2018505989A (ja) * | 2015-03-13 | 2018-03-01 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ | 外気システムの吸気モジュール |
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2003
- 2003-03-20 JP JP2003078169A patent/JP4054991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7789066B2 (en) | 2005-12-26 | 2010-09-07 | Denso Corporation | Valve assembly having a sealing member |
| JP4556864B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2010-10-06 | 株式会社デンソー | 内燃機関用吸気装置 |
| JP2007297952A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気装置 |
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