JP2005127252A - 吸気制御バルブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 相互に連結されるバルブシャフト及びモータシャフトの作動性を向上することのできる吸気制御バルブ装置を提供する。
【解決手段】 吸気制御バルブ装置１は、枠状のフレーム部１２を有するバルブボデー１０を備える。フレーム部１２には、バルブ体７０がそのフレーム部１２の枠内開口部１２ａを回動により開閉可能に設けられる。バルブ体７０は、モータ部３０により開閉駆動される。バルブボデー１０には、バルブシャフト２２，３６が軸受ブッシュ２５，１５を介して両持ち状態で回転可能に支持される。モータハウジング部３１には、モータシャフト５１が軸受ブッシュ１８，５８を介して両持ち状態で回転可能に支持される。バルブシャフト３６とモータシャフト５１とが相互間の軸ずれを吸収可能な係合手段６５を介して連結される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、多気筒エンジンの吸気系に使用される吸気制御バルブ装置に関する。詳しくは、可変吸気システムのうち、音響振動の節を移動させ、吸気管長を変化させた効果を得るＡＣＩＳ（Acoustic Control Induction System）に使用される吸気制御バルブ装置に関する。

従来、ＡＣＩＳに使用される吸気制御バルブ装置は、バルブボデーとバルブ体とアクチュエータとを備えている（例えば、特許文献１参照。）。バルブボデーは、樹脂製で、サージタンク内のタンク室を区画する隔壁に形成された開口部に装着される枠状のフレーム部を有している。また、バルブ体は、バルブボデーのフレーム部にそのフレーム部の枠内開口部を回動により開閉可能に設けられ、その開閉によりタンク室の相互間を連通及び遮断する。また、アクチュエータは、バルブ体を開閉駆動する。
特開２０００−５５２００号公報

前記特許文献１のアクチュエータとして、従来、ダイヤフラム式負圧制御装置が用いられていた。
ところで、ダイヤフラム式負圧制御装置に代えてモータを用いる場合において、モータの出力軸いわゆるモータシャフトにバルブ体のバルブシャフトを直結することが考えられる。しかし、構成部品の製作誤差、組付誤差等により、モータシャフトとバルブシャフトとの相互間に少なからず同軸不良いわゆる軸ずれが生じると、作動時の両シャフトに「ぶれ」が発生し、両シャフトの作動性が損なわれることになる。さらには、バルブシャフトとモータシャフトとの連結部分に加わる負荷、及び、各軸受にそれぞれ加わる負荷が増大することにより、その連結部分及び各軸受の耐久性が低下されるおそれがある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、相互に連結されるバルブシャフト及びモータシャフトの作動性を向上することのできる吸気制御バルブ装置を提供することにある。

前記した課題は、本発明の特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする吸気制御バルブ装置によって解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載された吸気制御バルブ装置によると、バルブボデーにバルブ体のバルブシャフトが一対の軸受を介して両持ち状態で回転可能に支持され、また、モータの外郭を形成するモータハウジングにモータシャフトが一対の軸受を介して両持ち状態で回転可能に支持されている。そして、バルブシャフトとモータシャフトとが相互間の軸ずれを吸収可能な係合手段を介して連結されている。
したがって、相互に連結されるバルブシャフトとモータシャフトとの相互間に軸ずれが生じた場合には、その軸ずれが係合手段により吸収されるため、両シャフトの作動時における「ぶれ」を防止あるいは低減し、両シャフトの作動性を向上することができる。さらには、バルブシャフトとモータシャフトとの連結部分に加わる負荷、及び、各軸受にそれぞれ加わる負荷が軽減されることにより、その連結部分及び各軸受の耐久性を向上することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載された吸気制御バルブ装置によると、バルブシャフトを支持する一対の軸受のうちモータシャフト連結側に位置する軸受が、バルブ体の当該端部に近接する位置に配置されている。これにより、バルブシャフトをモータシャフト連結側において支持する軸受に加わる負荷が一層軽減されることにより、その軸受の耐久性を向上することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３に記載された吸気制御バルブ装置によると、モータシャフトを支持する一対の軸受のうちバルブシャフト連結側に位置する軸受が、ロータコアの当該端部に近接する位置に配置されている。これにより、モータシャフトをバルブシャフト連結側において支持する軸受に加わる負荷が一層軽減されることにより、その軸受の耐久性を向上することができる。

また、特許請求の範囲の請求項４に記載された吸気制御バルブ装置によると、一方のシャフトの係合凸部が、他方のシャフトの係合凹部に板ばね材からなるクリップを介して受入れられることにより、両シャフトが相互間の軸ずれを吸収可能に連結される。このため、クリップの弾性変形により両シャフト相互間のがたつきを防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項５に記載された吸気制御バルブ装置によると、一方のシャフトの係合凸部が、他方のシャフトの係合凹部にゴム状材からなる弾性体を介して受入れられることにより、両シャフトが相互間の軸ずれを吸収可能に連結される。このため、弾性体の弾性変形により両シャフト相互間のがたつきを防止あるいは低減することができる。

本発明の吸気制御バルブ装置によれば、相互に連結されるバルブシャフトとモータシャフトとの相互間に軸ずれが生じた場合には、その軸ずれが係合手段により吸収されるため、両シャフトの作動時における「ぶれ」を防止あるいは低減し、両シャフトの作動性を向上することができる。さらには、バルブシャフトとモータシャフトとの連結部分及び各軸受の耐久性を向上することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例を参照して説明する。

本発明の一実施例にかかる吸気制御バルブ装置を図面にしたがって説明する。なお、吸気制御バルブ装置を説明する前に、その吸気制御バルブ装置を使用するＡＣＩＳ（Acoustic Control Induction System）の概要について述べる。
図１８に示すように、６気筒エンジンの吸気系を構成するサージタンク１００内に形成されるタンク室は、隔壁１０４により第１のタンク室１１１と第２のタンク室１１２とに区画されている。第１のタンク室１１１には、互いに吸気工程が重なり合わない吸気枝管１１４，１１５，１１６が接続されている。また、第２のタンク室１１２には、互いに吸気工程が重なり合わない吸気枝管１１７，１１８，１１９が接続されている。
また、隔壁１０４には、両タンク室１１１，１１２の相互間の連通及び遮断を行なうバルブ体７０を備えた吸気制御バルブ装置１が装着されている。
また、サージタンク１００の吸気ダクト部１０９は、図示しないアクセルペダルの操作に基づいて開閉されるスロットル弁１１３を備えたスロットルボデー１２１を介してエアクリーナ１２２に接続されている。

エンジンの高負荷低速運転時には吸気制御バルブ装置１のバルブ体７０が閉じるすなわち閉弁する。このときは、サージタンク１００の吸気ダクト部１０９内における吸入空気流の分岐部１０９ａが吸気脈動による気柱振動の節となり、吸気脈動の振動数は低くなる。したがって、吸気慣性効果により充填効率が高められるので、低速運転時におけるトルク（軸トルクともいう。）を大きくすることができる（図１９中のトルク曲線Ａ参照）。
また、エンジンの高負荷高速運転時には吸気制御バルブ装置１のバルブ体７０が開くすなわち開弁する。このときは、各吸気枝管１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９の開口端が吸気脈動による気柱振動の節となり、吸気脈動の振動数が高くなる。したがって、吸気慣性効果により充填効率が高められるので、高速運転時におけるトルクを大きくすることができる（図１９中のトルク曲線Ｂ参照）。

前記サージタンク１００について詳述する。なお、説明の都合上、サージタンク１００及び吸気制御バルブ装置１にかかる方位は、各図に矢印で示すとおりに定める。
図１５に示すように、サージタンク１００の一側壁（本実施例では後側壁が該当する。）１０１には、隔壁１０４に対応するバルブ挿通孔１０２が形成されている。バルブ挿通孔１０２は、左右方向を長くするほぼ横長四角形状に形成されている。
隔壁１０４には、バルブ挿通孔１０２に対応するほぼＵ字状の開口溝１０５が形成されている。開口溝１０５（詳しくは溝内）は、本明細書でいう「隔壁に形成された開口部」に相当する。

前記開口溝１０５の奥端面いわゆる溝底面には、突起部１０６が突出されている。突起部１０６は、開口溝１０５の前縁部に沿う横幅（左右方向の幅）１０６ｗをもって形成されている。突起部１０６の左右両端部は開口溝１０５の左右両側縁に向かって傾斜状に延びており、その突出量が両端に向かって次第に小さくなっている。
突起部１０６は、図１６に示すように、前記隔壁１０４の肉厚１０４ｔよりも大きい肉厚１０６ｔで形成されている。さらに、突起部１０６は、突出方向すなわち後方に向けてその肉厚１０６ｔを次第に薄くするテーパ状に形成されている。また、突起部１０６の基端部の上下両面には、上下一対をなすフランジ部１０７が上下対称状に突出されている。両フランジ部１０７は、突起部１０６の横幅１０６ｗ（図１５参照）にほぼ対応する横幅（左右方向の幅）をもって形成されている。
また、図１５に示すように、隔壁１０４の開口溝１０５の両側縁の中間部よりも前方寄りの位置には、ほぼチャンネル状の左右のガイド部１０８が左右対称状に形成されている。両ガイド部１０８のチャンネル溝１０８ａは、図１６に示すように、バルブ体７０（後述する）の当該枠部１７（２０）を受入可能に形成されている。また、チャンネル溝１０８ａにおける上下方向の中間部の溝壁面は、開口溝１０５の溝壁面に対して一連状に連続している（図１５参照）。

次に、前記サージタンク１００に装着される吸気制御バルブ装置１について説明する。図１に示すように、吸気制御バルブ装置１は、直流トルクモータにより構成されるモータ部３０を一体的に備えたバルブボデー１０と、そのバルブボデー１０に回動可能に支持されかつモータ部３０により開閉駆動されるバルブ体７０とを備えている。
まず、バルブボデー１０を説明する。図６に示すように、バルブボデー１０は、例えば、樹脂製であり、基板部１１と、その基板部１１の前側面に水平状に形成された枠状のフレーム部１２と、前記基板部１１の後側に形成されたモータハウジング部３１とを一体に備えている。なお、モータハウジング部３１は、本明細書でいう「モータの外郭を形成するモータハウジング」に相当する。また、本明細書におけるモータハウジング部３１には、基板部１１及びフレーム部１２の後枠部１３等が含まれるものとする。
基板部１１は、フレーム部１２とモータハウジング部３１との間において垂直状をなす板状に形成されている。基板部１１におけるモータハウジング部３１よりも外方へ張り出すフランジ状部分は、前記サージタンク１００に対する取付フランジとして機能する（図１３〜図１５参照）。

図６に示すように、前記フレーム部１２は、水平状をなしかつ前後方向を長くするほぼ矩形枠状に形成され、前記サージタンク１００のバルブ挿通孔１０２及び開口溝１０５（図１５参照）内に嵌合可能になっている。フレーム部１２は、基板部１１に連続する後枠部１３と、その後枠部１３の左右両端部から前方へ延びる左枠部１７及び右枠部２０と、その左枠部１７及び右枠部２０の前端部につながる前枠部２３とを有している。左枠部１７及び右枠部２０は、相互間の間隔を前方に向かって次第に狭くするテーパ状に形成されている。

前記フレーム部１２における後枠部１３は、左右方向を長くする長細板状に形成されている。後枠部１３の左右方向の中央部には、前後方向に延びる軸線Ｌ上に位置するほぼ円筒状の軸受部１４が形成されている。
図４に示すように、軸受部１４の中空部内には、軸線方向に貫通する軸受孔１４ａが形成されている。軸受孔１４ａは、後枠部１３及び前記基板部１１を貫通しており、モータハウジング部３１の筒状部３２（後述する）内に開放されている。軸受孔１４ａの前端部内には、後側のバルブシャフト用軸受ブッシュ１５がその後方から圧入されている。
さらに、軸受孔１４ａ内には、後側のバルブシャフト３６の一端部（前端部）が挿通されている。そのバルブシャフト３６は、後側のバルブシャフト用軸受ブッシュ１５により回転可能に支持されている。
また、軸受孔１４ａの後端部内には、前側のモータシャフト用軸受ブッシュ１８がその後方から圧入されている。

前記後枠部１３は、前記サージタンク１００のバルブ挿通孔１０２（図１５参照）内に嵌合可能に形成されている。また、後枠部１３には、左右対称状でかつ上下対称状をなす計４個の凹溝からなる肉盗み部１６が形成されている（図１では上面側のみが示されている）。
また、図６に示すように、前記前枠部２３は、左右方向を長くする長細板状に形成されている。前枠部２３の左右方向の中央部には、前記軸線Ｌ上に位置するほぼ円筒状の軸受部２４が形成されている。
図４に示すように、軸受部２４の中空部内には、軸線方向に貫通する軸受孔２４ａが形成されている。軸受孔２４ａの後半部内には、前側のバルブシャフト用軸受ブッシュ２５がその後方から圧入されている。
さらに、軸受孔２４ａ内には、前側のバルブシャフト２２の一端部（前端部）が挿通されている。そのバルブシャフト２２は、前側のバルブシャフト用軸受ブッシュ２５により回転可能に支持されている。なお、前側のバルブシャフト２２の後部は、バルブ体７０（後述する）の前側の軸孔７２ａ内に圧入により連結されている。

図３に示すように、前記フレーム部１２の軸受部１４，２４を除いた内周面には、段差面からなる左右一対の弁座２６Ｌ，２６Ｒが形成されている。両弁座２６Ｌ，２６Ｒの前端部及び後端部は、それぞれ内方に向けて湾曲している。両弁座２６Ｌ，２６Ｒは、図５に示すように、軸線Ｌを中心とする点対称状に形成されている。このため、左枠部１７の弁座２６Ｌは下方に面し、右枠部２０の弁座２６Ｌは上方に面している。

図６に示すように、前記フレーム部１２の外周面すなわち各枠部１３，１７，２０，２３の外周面には、外方へ開放されかつ周方向にほぼＵ字状に連続する断面チャンネル溝状の嵌合溝２７が形成されている（図５参照）。嵌合溝２７のうち、前枠部２３における溝部分は、左枠部１７及び右枠部２０における嵌合溝２７の溝幅に比べて大きい溝幅で形成された係合溝２８になっている（図６参照）。係合溝２８は、前記前枠部２３の軸受部２４を横切っており、その軸受部２４の軸受孔２４ａと連通されている（図４参照）。また、係合溝２８は、前記サージタンク１００の突起部１０６に対してガスケット２９（後述する）を介して嵌合可能に形成されている（図１６参照）。
また、係合溝２８を含む嵌合溝２７には、一連状をなすゴム状弾性体からなるガスケット２９の基端部が嵌合により装着されている（図１〜図５参照）。図５に示すように、ガスケット２９の先端部は、フレーム部１２の外周面より外方へ突出している。そして、ガスケット２９の先端部は、前記サージタンク１００のバルブ挿通孔１０２の左右の両側縁を含む隔壁１０４の開口溝１０５（図１５参照）内に弾性的に当接することにより、フレーム部１２と隔壁１０４との間をシールする（図１７参照）。

しかして、図６に示すように、前記ガスケット２９において、フレーム部１２の前枠部２３に対応する部分には、前方へ開放する断面ほぼチャンネル状の係合溝２９ａが形成されている。
図１６に示すように、ガスケット２９の係合溝２９ａは、前記サージタンク１００の突起部１０６に対して弾性的に嵌合可能に形成されている。これとともに、ガスケット２９における係合溝２９ａの上下の両溝壁２９ｂが、サージタンク１００の両フランジ部１０７に弾性的に当接可能に形成されている。

図１及び図３に示すように前記モータハウジング部３１は、前記基板部１１の後側面に連続して一体形成されている。
図４に示すように、モータハウジング部３１内には、ステータ４０がインサート成形により一体化されている。図７に示すように、ステータ４０は、磁性体により形成されたステータコア４１を備えている。ステータコア４１は、前記軸線Ｌ（図４参照）と同一軸線をなす中空部４２ａを形成する一対のティース部４２と、コイル部４４（後述する）と各ティース部４２を磁気的に接続する一対のアーム部４３とから形成されている。コイル部４４は、略円形状の断面を有する芯部材としての鉄心４５に、ボビン４６を介してステータコイル４７が巻装されてなる。
また、前記ステータコイル４７に電気的に接続されたターミナル（図示省略）は、モータハウジング部３１とともに一体形成されたコネクタ部３４（図３参照）内にインサート成形により一体化されている。
また、図４に示すように、モータハウジング部３１の後側部には、ほぼ円筒状の筒状部３２が前記軸線Ｌと同一軸線上に形成されている。
また、筒状部３２内には、ステータ４０の後側において同一軸線上に位置する金属製のリング３７がインサート成形により一体化されている。

図４に示すように、前記ステータ４０と協働して前記モータ部３０を構成するロータ５０は、モータシャフト（ロータシャフトともいう。）５１と、そのモータシャフト５１の一端部（後端部）に圧入により固定されたロータコア５３と、ロータコア５３の外周面に装着された磁石５４，５５とからなる（図６参照）。ロータコア５３は、磁性材料により円筒状に形成されている。また、各磁石５４，５５は、円弧状に形成されかつ放射状に着磁されており、ロータコア５３に対し着磁方向を反対にして固定されている。これにより、ロータ５０にＮ、Ｓの二極が形成される。

しかして、図４に示すように、前記モータシャフト５１の前端部（図４において右端部）は、前記モータハウジング部３１の筒状部３２内からステータコア４１のティース部４２（図７参照）内を通して、前記バルブボデー１０の後枠部１３の軸受部１４の軸受孔１４ａ内に挿通されている。モータシャフト５１の前端部は、軸受孔１４ａ内に装着された前記前側のモータシャフト用軸受ブッシュ１８により回転可能に支持されている。
また、モータシャフト５１の後端部は、後側のモータシャフト用軸受ブッシュ５８により回転可能に支持されている。後側のモータシャフト用軸受ブッシュ５８は、前記モータハウジング部３１の筒状部３２にインサート成形された前記リング３７内に圧入されている。
これにより、モータハウジング部３１に、モータシャフト５１が前後一対のモータシャフト用軸受ブッシュ１８，５８を介して両持ち状態で回転可能に支持されている。なお、前後一対のモータシャフト用軸受ブッシュ１８，５８は、本明細書でいう「モータシャフトを両持ち状態で回転可能に支持する一対の軸受」に相当する。また、前側のモータシャフト用軸受ブッシュ１８は、本明細書でいう「バルブシャフト連結側に位置する軸受」に相当しており、ロータコア５３に近接する位置に配置されている。
これとともに、前記ロータ５０の磁石５４，５５は、前記ステータ４０のティース部４２（図７参照）内に回転可能に配置されている。

図４に示すように、前記モータシャフト５１の後端部（図４において左端部）は、後側のモータシャフト用軸受ブッシュ５８を貫通している。そして、モータシャフト５１の後端部には、スプリングガイド５７が回り止め及び抜け止め状態に係合されている。
しかして、スプリングガイド５７と後側のモータシャフト用軸受ブッシュ５８との間には、前記ロータ５０を開方向に付勢するトルクスプリング６４が介装されている。なお、図示しないが、カバー６０とスプリングガイド５７との間には、バルブ体７０（後述する）の開方向の回転時に当接し合うことにより、そのバルブ体７０を所定の全開位置に停止させるストッパ手段（図示省略）が設けられている。

前記ロータ５０を組込んだ前記モータハウジング部３１の筒状部３２内には、その開口端面を閉塞するカバー６０が回り止め状態にかつ所定の嵌合量をもって嵌合されている。カバー６０は、モータハウジング部３１の筒状部３２の開口端部３２ａを全周にわたって熱かしめにより内方へ折り曲げることにより抜け止めされている。
また、カバー６０の外周部には、Ｏリング（オーリング）６２が装着されている。Ｏリング６２は、カバー６０とモータハウジング部３１の筒状部３２との間を弾性的にシールしている。

ところで、前記ステータ４０のステータコイル４７（図７参照）には、図示しない制御手段いわゆるＥＣＵの制御により制御電流がターミナル（図示省略）を介して供給される。ステータコイル４７が通電されることにより、ステータ４０（詳しくはステータコア４１）は励磁され、通電により生成されるステータコア４１側の極に対して、磁石５４，５５により生成されたロータ５０側の極が吸引される。このため、前記トルクスプリング６４の付勢に抗して、ロータ５０すなわちバルブ体７０（後述する）を閉じる方向（図５において矢印Ｓ方向）へ回動させる回動トルクが発生する。また、ステータコイル４７の通電が解除されることにより、前記回動トルクは「０（零）」になるため、ロータ５０すなわちバルブ体７０がトルクスプリング６４の弾性復元力により開かれる方向（図５において矢印Ｏ方向）へ回動される。なお、ステータコイル４７の通電状態をモータ部３０のオン（ＯＮ）状態といい、その通電の解除状態をモータ部３０のオフ（ＯＦＦ）状態という。

次に、バルブ体７０を説明する。図６に示すように、バルブ体７０は、アルミダイカスト製で、前記バルブボデー１０のフレーム部１２の枠内開口部（符号、１２ａを付す）を回転によって開閉可能な板状に形成されている。バルブ体７０の長手方向の前後両端部には、軸線Ｌ上に位置する軸孔７２ａ，７３ａを有する円筒状の前後の両軸支部７２，７３が前後対称状に形成されている（図４参照）。
図４に示すように、前側の軸支部７２の軸孔７２ａ内には、前記前側のバルブシャフト２２の後部が圧入により連結されている。また、後側の軸支部７３の軸孔７３ａ内には、前記後側のバルブシャフト３６の前端部が圧入により連結されている。これにより、バルブ体７０は、バルブボデー１０のフレーム部１２に前後一対のバルブシャフト用軸受ブッシュ２５，１５を介して両持ち状態で回転可能に支持されており、その回動によりフレーム部１２の枠内開口部１２ａが開閉されるようになっている（図１〜図５参照）。なお、前後一対のバルブシャフト用軸受ブッシュ２５，１５は、本明細書でいう「バルブシャフトを両持ち状態で回転可能に支持する一対の軸受」に相当する。また、後側のバルブシャフト用軸受ブッシュ１５は、本明細書でいう「モータシャフト連結側に位置する軸受」に相当しており、バルブ体７０の当該端部すなわち後端部に近接する位置に配置されている。

図４に示すように、前記前後一対の両バルブシャフト２２，３６と前記モータシャフト５１とは、ほぼ同一軸線Ｌ上に配置されている。なお、両バルブシャフト２２，３６及びモータシャフト５１は、例えば、鉄製で、耐摩耗性を向上するためにデフリックコーティングが施されている。
さらに、後側のバルブシャフト３６とモータシャフト５１との相互の突き合わせ端部は、次に述べる係合手段６５を介して両シャフト３６，５１相互間の軸ずれを吸収可能に連結されている。なお、後側のバルブシャフト３６の後端部には、大径をなす膨大部３６ａが形成されている（図８及び図９参照）。

すなわち、係合手段６５は、図９に示すように、前記モータシャフト５１の前端部に突出された係合凸部６６と、前記後側のバルブシャフト３６の膨大部３６ａの後端面に形成されかつ前記係合凸部６６を遊嵌状に受入れる係合凹部６７と、係合凸部６６と係合凹部６７との間に介在された板ばね材からなるクリップ６８とを備えている。
係合凸部６６は、モータシャフト５１の当該端部を二面幅に加工することによりほぼ平板状に形成されている。
また、係合凹部６７は、係合凸部６６を遊嵌状にかつほぼ同一軸線上に受入可能なほぼ有底中空孔により形成されている。

また、前記クリップ６８は、図９及び図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ほぼＵ字状に折り曲げて形成されており、上辺部６８ａと下辺部６８ｂとその両辺６８ａ，６８ｂの前端部をつなぐ連結部６８ｃとを有している。上下の両辺部６８ａ，６８ｂは、上下対称状に形成されており、前後方向の中間部において外方へ張り出す断面円弧状の膨出部６８ｄと、その開口側端部において相互間の間隔を狭める断面円弧状に絞り部６８ｅと，その開口側端部において開口方向へ相互間の間隔を広げるテーパ状のガイド部６８ｆを有している。

図８に示すように、前記クリップ６８の上辺部６８ａと下辺部６８ｂとの間には、前記係合凸部６６がそのクリップ６８の弾性変形を利用して挿入されている。このとき、クリップ６８の上辺部６８ａ及び下辺部６８ｂにガイド部６８ｆが形成されているので、クリップ６８に対する係合凸部６６の挿入がしやすい。そして、係合凸部６６がクリップ６８に弾性変形を利用して挿入されると、係合凸部６６が両絞り部６８ｅの間にクリップ６８の弾性復元力により挟持される。
また、クリップ６８は、その弾性変形を利用して係合凹部６７内に挿入されている。このとき、クリップ６８がほぼＵ字状に形成されているので、係合凹部６７に対するクリップ６８の挿入がしやすい。そして、クリップ６８が係合凹部６７内に弾性変形を利用して挿入されると、両膨出部６８ｄがクリップ６８の弾性復元力によって係合凹部６７の当該孔壁面に弾性的に当接される。

上記のようにして、後側のバルブシャフト３６とモータシャフト５１との相互の突き合わせ端部が、両シャフト３６，５１相互間の軸ずれをクリップ６８の弾性変形を利用して吸収可能に連結されている。なお、クリップ６８の折り曲げ方向に交差する方向（図８において紙面表裏方向）に関しては、クリップ６８に対して係合凸部６６と係合凹部６７のうち少なくとも一方が相対的にずれることにより、両シャフト３６，５１相互間の当該方向の軸ずれが吸収されるものとする。

前記バルブ体７０は、前記モータ部３０がオン状態になると、前に述べたように、ステータ４０の励磁による回動トルクによりロータ５０（図４参照）とともに閉じる方向（図５中、矢印Ｓ参照）へ回動されて、前記バルブボデー１０のフレーム部１２の枠内開口部１２ａを閉止する。また、モータ部３０がオフ状態になると、前に述べたように、ロータ５０とともにトルクスプリング６４の弾性復元力により開かれる方向（図５中、矢印Ｏ参照）へ回動されて、前記フレーム部１２の枠内開口部１２ａを開放する。
また、本実施例において、バルブ体７０は、バルブボデー１０のフレーム部１２の枠内開口部１２ａを閉止する全閉位置（図５中、二点鎖線７０参照）と、その枠内開口部１２ａを開放する全開位置（図５中、実線７０参照）との間において、例えば４０°の回動範囲θ１で回動するように設定されている。また、バルブ体７０は、バルブボデー１０のフレーム部１２の軸心を通る基準水平面１２ｂに対して、例えば、１０°の傾斜角θ２をもって傾斜した状態になるように、全閉位置（図５中、二点鎖線７０参照）が設定されている。なお、回動範囲θ１及び傾斜角θ２は、適宜変更することができる。

図５に示すように、前記バルブ体７０は、軸線Ｌの付近において肉厚を厚くする厚肉部７４と、両軸支部７２，７３（図６参照）を除いた外周部において厚肉部７４の肉厚の１／４程度の肉厚とした左右の薄肉部７５とを備えて表裏対称状に形成されている。また、厚肉部７４と薄肉部７５との外表面は、凸型状の円弧面７６を介して連続している。また、円弧面７６の前端部は前側の軸受部１４の後半部に向かって傾斜状に延びており、また、円弧面７６の後端部は後側の軸受部１４の前半部に向かって傾斜状に延びている（図６参照）。

図４に示すように、前記バルブ体７０の下面側すなわち裏面側には、両軸孔７２ａ，７３ａ内に当該シャフト２２，５１をそれぞれ圧入する際に、軸孔７２ａ，７３ａ内のエアを速やかに排出するための前後の両エア抜き孔７７が形成されている。また、バルブ体７０の裏面側の両エア抜き孔７７に隣接する位置には、バルブ体７０の加工時の基準をなす前後の両基準穴７８が形成されている。また、前記エア抜き孔７７及び基準穴７８は、下方に向けて開口されるため、エア抜き孔７７及び基準穴７８に凝縮水等の水分や、その他の異物等が溜まることを防止あるいは低減することができる。

前記バルブ体７０の両薄肉部７５の外周部には、ゴム状弾性体からなるシール材７９がそれぞれ設けられている。そして、バルブ体７０の閉止時（図５中、二点鎖線７０参照）には、左側のシール材７９が前記フレーム部１２の左側の弁座２６Ｌに弾性変形を利用して密着する。これとともに、右側のシール材７９がそのフレーム部１２の右側の弁座２６Ｒに弾性変形を利用して密着する。したがって、バルブ体７０の閉止時には、フレーム部１２の枠内開口部１２ａがシール状態で閉止される。また、バルブ体７０の開放時（図５中、実線７０参照）には、両シール材７９がフレーム部１２の両弁座２６Ｌ，２６Ｒから離れ、フレーム部１２の枠内開口部１２ａが開放される。

上記した吸気制御バルブ装置１（図１〜図３参照）は、前記サージタンク１００に次のようにして装着される。すなわち、バルブボデー１０のフレーム部１２を、前枠部２３側からサージタンク１００のバルブ挿通孔１０２（図１５参照）内に差し込む。そして、フレーム部１２をサージタンク１００の隔壁１０４の開口溝１０５内に嵌め込む。これにより、フレーム部１２の外周部がガスケット２９を介して隔壁１０４の開口溝１０５の内周部にシール状態で密着する。また、フレーム部１２の前枠部２３の係合溝２８が、ガスケット２９の係合溝２９ａを介して、隔壁１０４の突起部１０６にシール状態で係合する（図１６参照）。これとともに、ガスケット２９の上下の両溝壁２９ｂは、突起部１０６の両フランジ部１０７にシール状態で密着する。これにより、前枠部２３の上下方向の移動が制限される。また、フレーム部１２の左枠部１７及び右枠部２０が隔壁１０４のガイド部１０８のチャンネル溝１０８ａ内に嵌合され、その上下方向の移動が制限される（図１７参照）。
さらに、バルブボデー１０の基板部１１は、サージタンク１００の側壁１０１に密着させた状態で、例えばレーザ溶接により接合される（図１３〜図１５参照）。これにより、バルブ挿通孔１０２（図１５参照）が密閉される。なお、レーザ溶着以外の溶着あるいは接着によっても、バルブボデー１０の基板部１１をサージタンク１００の一側壁１０１に接合することが可能である。
上記のようにして、サージタンク１００に対する吸気制御バルブ装置１の装着が完了する。

上記した吸気制御バルブ装置１において、エンジンの高負荷低速運転時には、前にも述べたように、ＥＣＵの制御によりモータ部３０がオンされ、バルブ体７０が閉じられる。その結果、吸気慣性効果により充填効率が高められるので、低速運転時におけるトルクを大きくすることができる（図１９中の曲線Ａ参照）。また、エンジンの高負荷高速運転時には、ＥＣＵの制御によりモータ部３０がオフされ、バルブ体７０が開かれる。その結果、吸気慣性効果により充填効率が高められので、高速運転時におけるトルクを大きくすることができる（図１９中の曲線Ｂ参照）。

次に、上記した吸気制御バルブ装置１の製作手順について説明する。
まず、バルブボデー１０が樹脂成形、例えば射出成形される。このとき、成形型内に予めステータ４０及びリング３７等がセットされ、ステータ４０及びリング３７等がバルブボデー１０にインサート成形により一体化される。

一方、バルブ体７０（図６参照）は、アルミダイカスト成形により形成される。バルブ体７０の薄肉部７５には表面処理が施された後、その薄肉部７５の周縁部にシール材７９が一体成形される。

次に、図４に示すように、バルブボデー１０のフレーム部１２の枠内開口部１２ａ内にバルブ体７０を配置した状態において、前側のバルブシャフト２２が、フレーム部１２の前枠部２３の軸受孔２４ａ及び前側のバルブシャフト用軸受ブッシュ２５内を通して、バルブ体７０の前側の軸支部７２の軸孔７２ａ内に圧入される。一方、後側のバルブシャフト３６が、フレーム部１２の後枠部１３の軸受孔１４ａ及び後側のバルブシャフト用軸受ブッシュ１５内を通して、バルブ体７０の後側の軸支部７３の軸孔７３ａ内に圧入される。
さらに、ロータ５０のモータシャフト５１が、バルブボデー１０の筒状部３２内から後枠部１３の軸受孔１４ａ及び前側のモータシャフト用軸受ブッシュ１８内を通して挿入される。このモータシャフト５１の挿入に先だって、係合凸部６６にクリップ６８を前に述べたように装着し、その係合凸部６６をクリップ６８とともに後側のバルブシャフト３６の係合凹部６７内にそのクリップ６８の弾性変形を利用して挿入する。あるいは、後側のバルブシャフト３６の係合凹部６７内に予めクリップ６８をその弾性変形を利用して挿入しておき、そのクリップ６８内に係合凸部６６をクリップ６８の弾性変形を利用して挿入する。

次に、モータハウジング部３１の筒状部３２のリング３７内に後側のモータシャフト用軸受ブッシュ５８が圧入される。これにともない、モータシャフト５１の後端部が後側のモータシャフト用軸受ブッシュ５８内に回転可能に支持される。
その後、モータシャフト５１の後端部にトルクスプリング６４を介してスプリングガイド５７が回り止め及び抜け止め状態に係合される。
次に、カバー６０をバルブボデー１０の筒状部３２内の所定位置に嵌合した後、その筒状部３２の開口端部３２ａを全周にわたって熱かしめすることによりカバー６０が抜け止めされる。
また、バルブボデー１０のフレーム部１２の嵌合溝２７には、ガスケット２９が装着される。
上記のようにして、吸気制御バルブ装置１の製作が終了する（図１〜図３参照）。

上記した吸気制御バルブ装置１によれば、バルブボデー１０にバルブ体７０の前後一対のバルブシャフト２２，３６が前後一対のバルブシャフト用軸受ブッシュ２５，１５を介して両持ち状態で回転可能に支持され、また、モータ部３０の外郭を形成するモータハウジング部３１にモータシャフト５１が前後一対のモータシャフト用軸受ブッシュ１８，５８を介して両持ち状態で回転可能に支持されている。そして、後側のバルブシャフト３６とモータシャフト５１とが相互間の軸ずれを吸収可能な係合手段６５を介して連結されている（図４参照）。
したがって、後側のバルブシャフト３６とモータシャフト５１との相互間に軸ずれが生じた場合には、その軸ずれが係合手段６５により吸収されるため、両シャフト３６，５１の作動時における「ぶれ」を防止あるいは低減し、両シャフト３６，５１の作動性を向上することができる。さらには、後側のバルブシャフト３６とモータシャフト５１との連結部分に加わる負荷、及び、各軸受ブッシュ１５，１８，２５，５８にそれぞれ加わる負荷が軽減されることにより、その連結部分及び各軸受ブッシュ１５，１８，２５，５８の耐久性を向上することができる。

また、前後一対のバルブシャフト２２，３６を支持する前後一対のバルブシャフト用軸受ブッシュ２５，１５のうちモータシャフト連結側に位置するバルブシャフト用軸受ブッシュ１５が、バルブ体７０の当該端部に近接する位置に配置されている（図４参照）。これにより、後側のバルブシャフト３６をモータシャフト連結側において支持する後側のバルブシャフト用軸受ブッシュ１５に加わる負荷が一層軽減されることにより、その軸受ブッシュ１５の耐久性を向上することができる。

また、モータシャフト５１を支持する前後一対のモータシャフト用軸受ブッシュ１８，５８のうちバルブシャフト連結側に位置するモータシャフト用軸受ブッシュ１８が、ロータコア５３の当該端部に近接する位置に配置されている（図４参照）。これにより、モータシャフト５１をバルブシャフト連結側において支持する前側のモータシャフト用軸受ブッシュ１８に加わる負荷が一層軽減されることにより、その軸受ブッシュ１８の耐久性を向上することができる。

また、モータシャフト５１の係合凸部６６が、後側のバルブシャフト３６の係合凹部６７に板ばね材からなるクリップ６８を介して受入れられることにより、両シャフト３６，５１が相互間の軸ずれを吸収可能に連結されている（図８参照）。このため、クリップ６８の弾性変形により両シャフト３６，５１相互間のがたつきを防止あるいは低減することができる。

また、前記係合手段６５におけるクリップ６８に代えて、図１１に示すように、ゴム状材からなる弾性体６９を用いることができる。図１２に示すように、弾性体６９は、ほぼ四角形状に形成されており、係合凹部６７内に密に挿入可能になっている。また、弾性体６９には、ほぼ中空四角形状の受入れ凹部６９ａが形成されている。受入れ凹部６９ａ内は、係合凸部６６を受入れ可能に形成されている。さらに、弾性体６９の開口側端部の外周面には、外周に張り出すフランジ部６９ｂが一体形成されている。フランジ部６９ｂは、前記モータシャフト５１と前記後側のバルブシャフト３６（詳しくは、膨大部３６ａ）との対向面間に介在されるように形成されている。
そして、図１１に示すように、モータシャフト５１の係合凸部６６を弾性体６９の受入れ凹部６９ａ内に挿入し、その係合凸部６６を弾性体６９とともに後側のバルブシャフト３６の係合凹部６７内に密に挿入する。あるいは、後側のバルブシャフト３６の係合凹部６７内に予め弾性体６９を密に挿入しておき、その弾性体６９の受入れ凹部６９ａ内にモータシャフト５１の係合凸部６６を密に挿入する。
上記したように、モータシャフト５１の係合凸部６６が、後側のバルブシャフト３６の係合凹部６７にゴム状材からなる弾性体６９を介して受入れられることによっても、両シャフト３６，５１が相互間の軸ずれを吸収可能に連結される（図１１参照）。このため、弾性体６９の弾性変形により両シャフト３６，５１相互間のがたつきを防止あるいは低減することができる。

本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、モータ部３０は、トルクモータに限定されるものではない。また、前記実施例においては、バルブボデー１０にモータ部３０を一体的に設けたが、バルブボデー１０に別体のモータを装着してもよい。また、前記実施例においては、前後２本のバルブシャフト２２，３６を使用したが、１本のバルブシャフトによりバルブ体７０を支持することができる。また、前記実施例においては、後側のバルブシャフト３６に係合凹部６７を設けるとともにモータシャフト５１に係合凸部６６を設けたが、逆配置すなわち後側のバルブシャフト３６に係合凸部６６を設けるとともにモータシャフト５１に係合凹部６７を設けることもできる。また、前記実施例においては、後側のバルブシャフト３６に係合凹部６７を形成する膨大部３６ａを設けたが、膨大部を設けることなく、係合凹部６７を形成することもできる。また、バルブシャフト２２，３６を支持する各軸受には、軸受ブッシュ２５，１５に代え、ボールベアリング、ニードルベアリング等の軸受を採用することができる。また、モータシャフト５１を支持する各軸受には、軸受ブッシュ１８，５８に代え、ボールベアリング、ニードルベアリング等の軸受を採用することができる。

本発明の一実施例にかかる吸気制御バルブ装置を示す斜視図である。 吸気制御バルブ装置を示す正面図である。 吸気制御バルブ装置を示す平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 図３のＶ−Ｖ線矢視断面図である。 吸気制御バルブ装置を示す分解斜視図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。 クリップを用いる係合手段の周辺部を示す部分断面図である。 クリップを用いる係合手段の周辺部を示す分解斜視図である。 クリップを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 弾性体を用いる係合手段の周辺部を示す部分断面図である。 弾性体を用いる係合手段の周辺部を示す分解斜視図である。 サージタンクにおける吸気制御バルブ装置の取付部分を示す左側面図である。 サージタンク１００における吸気制御バルブ装置の取付部分を示す平面図である。 図１３のＸＶ−ＸＶ線矢視断面図である。 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線矢視断面図である。 図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線矢視断面図である。 エンジンの吸気系を示す模式図である。 エンジンの回転数とトルクとの関係を表わす特性線図である。

符号の説明

１ 吸気制御バルブ装置
１０ バルブボデー
１２ フレーム部
１２ａ 枠内開口部
１５ 後側のバルブシャフト用軸受ブッシュ（モータシャフト連結側に位置する軸受ブッシュ）
１８ モータシャフト用軸受ブッシュ（バルブシャフト連結側に位置する軸受ブッシュ）
２２ 前側のバルブシャフト
２５ バルブシャフト用軸受ブッシュ
３０ モータ部（モータ）
３１ モータハウジング部（モータハウジング）
３６ 後側のバルブシャフト
５０ ロータ
５１ モータシャフト
５８ モータシャフト用軸受ブッシュ
６５ 係合手段
６６ 係合凸部
６７ 係合凹部
６８ クリップ
６９ 弾性体
７０ バルブ体
１００ サージタンク
１０４ 隔壁
１０５ 開口溝（隔壁に形成された開口部）
１１１ 第１のタンク室
１１２ 第２のタンク室

Claims (5)

1. サージタンク内のタンク室を区画する隔壁に形成された開口部に装着される枠状のフレーム部を有するバルブボデーと、
   前記フレーム部にそのフレーム部の枠内開口部を回動により開閉可能に設けられ、その開閉により前記区画されたタンク室の相互間を連通及び遮断するバルブ体と、
   前記バルブ体を開閉駆動するモータと
   を備える吸気制御バルブ装置であって、
   前記バルブボデーには、前記バルブ体のバルブシャフトが一対の軸受を介して両持ち状態で回転可能に支持され、
   前記モータの外郭を形成するモータハウジングには、そのモータのモータシャフトが一対の軸受を介して両持ち状態で回転可能に支持され、
   前記バルブシャフトと前記モータシャフトとが相互間の軸ずれを吸収可能な係合手段を介して連結されている
   ことを特徴とする吸気制御バルブ装置。
2. 請求項１に記載の吸気制御バルブ装置であって、
   前記バルブシャフトを支持する一対の軸受のうちモータシャフト連結側に位置する軸受が、前記バルブ体の当該端部に近接する位置に配置されていることを特徴とする吸気制御バルブ装置。
3. 請求項１又は２に記載の吸気制御バルブ装置であって、
   前記モータシャフトを支持する一対の軸受のうちバルブシャフト連結側に位置する軸受が、前記モータのロータコアの当該端部に近接する位置に配置されていることを特徴とする吸気制御バルブ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の吸気制御バルブ装置であって、
   前記係合手段は、前記バルブシャフト及び前記モータシャフトのうちの一方のシャフトに設けられた係合凸部と、他方のシャフトに設けられかつ前記係合凸部を受入れる係合凹部と、前記係合凸部と前記係合凹部との間に介在された板ばね材からなるクリップとを備えていることを特徴とする吸気制御バルブ装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の吸気制御バルブ装置であって、
   前記係合手段は、前記バルブシャフト及び前記モータシャフトのうちの一方のシャフトに設けられた係合凸部と、他方のシャフトに設けられかつ前記係合凸部を受入れる係合凹部と、前記係合凸部と前記係合凹部との間に介在されたゴム状材からなる弾性体とを備えていることを特徴とする吸気制御バルブ装置。
   
   

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