JP2006329121A - Valve mounting structure, mounting method, and valve for resin-made inlet manifold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂製インレットマニホールドのバルブとその取付技術に関するものである。 The present invention relates to a resin inlet manifold valve and its mounting technology.
近年、エンジンの軽量化を促進するために、樹脂によって成形されたインテークマニホールド(以下、「樹脂製インマニ」ともいう。)が広く用いられている。そして、図8に示すように、樹脂製インマニ10においても、その中間部にバルブによって開閉されるポート12を設けることで、エンジンの運転状態に応じた吸気管長を与えるための、可変バルブを備えるものが広く実用化されている(例えば、特許文献1参照。)。
In recent years, an intake manifold formed of resin (hereinafter also referred to as “resin intake manifold”) has been widely used to promote weight reduction of engines. As shown in FIG. 8, the
ところで、樹脂製インマニ10のポート12に装着されるバルブのボデー部(図1の符号14参照。)は、一般にアルミ製のものが用いられており、樹脂製インマニ10への固定は、樹脂製インマニ10に予め圧入されたナットに対し、ボルトを締め付けることにより行われていた。又、樹脂製インマニ10とボデー部との密閉性を確保するため、両者の間にガスケットを介在させることが必要不可欠であった。このような樹脂製インマニ10に対するボデー部の取付構造は、インテークマニホールドを樹脂製とすることによる軽量効果を阻害するものであった。
又、樹脂製インマニ10のポート12に装着されるバルブについても、開閉動作を円滑に行うために、シャフトの部品精度を確保する必要があることから、金属製のシャフトに金属製若しくは樹脂製のバルブ本体を固定する構造が一般に採用されている。したがって、シャフトとバルブ本体とを小ねじ等によって固定する必要があり、部品点数、組立工数、部品コスト、重量ともに増加するものであった。
By the way, the valve body portion (see
Further, the valve mounted on the
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂製インマニに設置されるバルブの軽量化及び取付構造の簡略化を図り、なおかつ、バルブの取付作業を容易とすることにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reduce the weight of the valve installed in the resin intake manifold and simplify the mounting structure, and to facilitate the mounting operation of the valve. There is to do.
上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付構造は、1つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形され、なおかつ、シャフトの両端部に連結手段が設けられ、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士が連結されて連装バルブが構成され、該連装バルブのシャフトが、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、該ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、1つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形されることによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフトの両端部に連結手段が設けられ、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士が連結されることによって連装バルブが構成されるので、1つのバルブと一体に成形されるシャフトの長さ自体は短くなり、樹脂製シャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフトに反りが生じた場合であっても、連装バルブのシャフトがポートの軸受部に装着された状態で、連結手段により反りが吸収され、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
又、樹脂製ボデー部が用いられることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、連装バルブのシャフトが、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、ポートと樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されることによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、連装バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
In order to solve the above problems, the valve mounting structure of the resin inlet manifold according to the present invention is such that one valve body and a shaft are integrally molded with resin, and connecting means are provided at both ends of the shaft, The ends of the plurality of shafts are connected to each other by the connecting means to form a connecting valve, and the shaft of the connecting valve is attached to a bearing portion of a port formed in the resin inlet manifold, and the resin body portion is attached to the port. Is inserted, and the overlapped portion of the port and the resin body portion is welded.
According to the present invention, simplification and weight reduction of the valve structure are promoted by integrally molding one valve body and the shaft. In addition, since connecting means are provided at both ends of the shaft, and the connecting valve is constituted by connecting the ends of the plurality of shafts by the connecting means, the length of the shaft formed integrally with one valve is formed. The length itself is shortened, and the resin shaft is less likely to warp. Even if the shaft is warped, the connecting valve absorbs the warp while the shaft of the connecting valve is mounted on the bearing of the port, and the smoothness of the opening and closing operation of the connecting valve is ensured. Is possible.
Moreover, the weight reduction of the body part itself is achieved by using the resin body part. The shaft of the continuous valve is attached to the bearing portion of the port formed in the resin inlet manifold, the resin body portion is fitted into the port, and the overlapping portion of the port and the resin body portion is welded. It is possible to securely attach the connecting valve to the resin inlet manifold while securing the sealability between the port and the resin body portion.
なお、前記連結手段として、シャフトの両端部にスナップフィットが形成されていることが望ましい。
このように、シャフトの両端部に設けられた連結手段がスナップフィットであることにより、複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。又、スナップフィット同士の係合状態を若干緩くすることとすれば、スナップフィット同士の連結部分においてシャフトの反りを吸収することが可能となる。
In addition, as said connection means, it is desirable that the snap fit is formed in the both ends of a shaft.
In this way, the connecting means provided at both ends of the shaft is snap fit, so that the operation of connecting the ends of the plurality of shafts to form the connecting valve can be reliably performed only by hand. It becomes possible. Further, if the engagement state between the snap fits is slightly loosened, it becomes possible to absorb the warp of the shaft at the connecting portion between the snap fits.
又、上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付構造は、1つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形されて、該シャフトが樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、該ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、1つのバルブ本体とシャフトとが一体に樹脂成形されることによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、樹脂製ボデー部が用いられることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、シャフトが樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着され、ポートに樹脂製ボデー部が嵌込まれ、ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分が溶着されることによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、連装バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
In addition, the valve mounting structure of the resin inlet manifold according to the present invention for solving the above-mentioned problem is that one valve body and a shaft are integrally molded with resin, and the shaft is formed on the resin inlet manifold. It is mounted on a bearing portion of a port, a resin body portion is fitted into the port, and a superposed portion of the port and the resin body portion is welded.
According to the present invention, simplification and weight reduction of the valve structure are promoted by integrally molding one valve body and the shaft. Moreover, the weight reduction of the body part itself is achieved by using the resin body part. And the shaft is attached to the bearing portion of the port formed in the resin inlet manifold, the resin body portion is fitted into the port, and the overlapping portion of the port and the resin body portion is welded, It is possible to securely attach the continuous valve to the resin inlet manifold while securing the sealing property with the resin body portion.
又、上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付方法は、1つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形すると共に、シャフトの両端部に連結手段を設け、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成し、該連装バルブのシャフトを、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着し、該ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することを特徴とするものである。
本発明によれば、1つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形することによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフトの両端部に連結手段を設け、該連結手段によって複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成することで、1つのバルブと一体に成形されるシャフトの長さ自体は短くなり、樹脂製シャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフトに反りが生じた場合であっても、連装バルブのシャフトがポートの軸受部に装着された状態で、連結手段により反りを吸収し、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
又、樹脂製ボデー部を用いることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、連装バルブのシャフトを、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着し、ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、ポートと樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
Further, in order to solve the above problems, the valve mounting method of the resin inlet manifold according to the present invention is to integrally mold one valve body and the shaft, and provide connecting means at both ends of the shaft, A plurality of shaft ends are connected to each other by a connecting means to form a connected valve, and the shaft of the connected valve is attached to a bearing portion of a port formed in a resin inlet manifold, and a resin body portion is attached to the port. And the overlapped portion of the port and the resin body part is welded.
According to the present invention, simplification and weight reduction of the valve structure are promoted by integrally molding one valve main body and the shaft. Also, by providing connecting means at both ends of the shaft and connecting the ends of a plurality of shafts by the connecting means to form a connecting valve, the length of the shaft itself molded integrally with one valve is It becomes shorter and the resin shaft is less likely to warp. Even when the shaft is warped, the connecting valve absorbs the warp while the shaft of the connecting valve is mounted on the bearing of the port, and the smoothness of the opening and closing operation of the connecting valve is ensured. Is possible.
Further, by using the resin body part, the weight of the body part itself can be reduced. Then, the shaft of the continuous valve is attached to the bearing portion of the port formed in the resin inlet manifold, the resin body portion is fitted into the port, and the overlapping portion of the port and the resin body portion is welded, It is possible to secure the seal between the resin body part and the resin body part, and to fix both of them and to securely attach the valve to the resin inlet manifold.
なお、前記連結手段として、シャフト端部にスナップフィットを形成することが望ましい。
このように、シャフト端部に設けられた連結手段としてスナップフィットを形成することにより、複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。又、スナップフィット同士の係合状態を若干緩くすることとすれば、スナップフィット同士の連結部分においてシャフトの反りを吸収することが可能となる。
In addition, as said connection means, it is desirable to form a snap fit at the shaft end.
In this way, by forming a snap fit as a connecting means provided at the end of the shaft, it is possible to reliably perform the operation of connecting the ends of the plurality of shafts to form the connecting valve only by manual work. It becomes possible. Further, if the engagement state between the snap fits is slightly loosened, it becomes possible to absorb the warp of the shaft at the connecting portion between the snap fits.
又、上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂製インレットマニホールドのバルブ取付方法は、1つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形して、該シャフトを樹脂製インレットマニホールドに形成したポートの軸受部に装着し、該ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、前記ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することを特徴とするものである。
本発明によれば、1つのバルブ本体とシャフトとを一体に樹脂成形することによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、樹脂製ボデー部を用いることで、ボデー部自体の軽量化が図られる。そして、シャフトを、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着し、ポートに樹脂製ボデー部を嵌込み、ポートと前記樹脂製ボデー部の重合部分を溶着することによって、ポートと樹脂製ボデー部との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、バルブを樹脂製インレットマニホールドに確実に取付けることが可能となる。
The valve mounting method of the resin inlet manifold according to the present invention for solving the above problems is a port in which one valve body and a shaft are integrally molded with a resin, and the shaft is formed on the resin inlet manifold. The resin body portion is fitted into the port, and the overlapping portion of the port and the resin body portion is welded.
According to the present invention, simplification and weight reduction of the valve structure are promoted by integrally molding one valve main body and the shaft. Further, by using the resin body part, the weight of the body part itself can be reduced. Then, the shaft is attached to the bearing portion of the port formed in the resin inlet manifold, the resin body portion is fitted into the port, and the port and the polymer body portion of the resin body portion are welded, whereby the port and the resin are welded. Both of them can be fixed and the valve can be securely attached to the resin inlet manifold while securing the hermetic seal with the body part.
又、上記課題を解決するための、本発明に係るバルブは、樹脂製インレットマニホールドに形成されたポートの軸受部に装着されるバルブであって、1つのバルブ本体及びシャフト部が樹脂により一体成形され、なおかつ、シャフトの両端部に、相補的な凹凸形状を有するスナップフィットが形成されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、1つのバルブ本体及びシャフト部が樹脂により一体成形されることによって、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフトの両端部に相補的な凹凸形状を有するスナップフィットが設けられ、該スナップフィットによって複数のシャフトの端部同士が連結されて連装バルブが構成されることで、1つのバルブと一体に成形されるシャフトの長さ自体は短くなり、樹脂製シャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフトに反りが生じた場合であっても、スナップフィットによるシャフト同士の連結部分で反りを吸収し、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。しかも、複数のシャフトの端部同士を連結して連装バルブを構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。
In addition, a valve according to the present invention for solving the above problems is a valve that is mounted on a bearing portion of a port formed in a resin inlet manifold, and one valve body and a shaft portion are integrally formed of resin. In addition, a snap fit having complementary irregularities is formed at both ends of the shaft.
According to the present invention, simplification and weight reduction of the valve structure are promoted by integrally molding one valve body and the shaft portion with resin. In addition, a snap fit having complementary concave and convex shapes is provided at both end portions of the shaft, and the end portions of a plurality of shafts are connected to each other by the snap fit so that a continuous valve is formed. The length of the molded shaft itself is shortened, and it is difficult for the resin shaft to warp. Further, even when the shaft is warped, it is possible to absorb the warp at the connecting portion between the shafts by snap fit, and to ensure the smoothness of the opening / closing operation of the connecting valve. In addition, the operation of connecting the end portions of the plurality of shafts to form the continuous valve can be reliably performed only by manual operation.
又、前記スナップフィットは、シャフト同士の連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容する凹凸形状を備えていることが望ましい。
本発明によれば、シャフトに反りが生じた場合であっても、スナップフィットがシャフト同士の連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容する凹凸形状を備えていることにより、スナップフィットによるシャフト同士の連結部分で反りを吸収し、連装バルブの開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
Moreover, it is desirable that the snap fit has an uneven shape that allows a change in the connection angle between the shafts while maintaining the connection state between the shafts.
According to the present invention, even when the shaft is warped, the snap fit is provided with a concavo-convex shape that allows a change in the connection angle between the shafts while maintaining the connection state between the shafts. It is possible to absorb the warp at the connecting portion of the shafts due to the fit, and to ensure the smoothness of the opening / closing operation of the continuous valve.
本発明はこのように構成したので、樹脂製インレットマニホールドに設置されるバルブの軽量化及び構造の簡略化を図り、さらには、バルブの取付作業を容易とすることができる。 Since this invention was comprised in this way, the weight reduction of the valve | bulb installed in a resin inlet manifold and simplification of a structure can be achieved, and also the attachment operation | work of a valve | bulb can be made easy.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the same or corresponding parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図1には、本発明の第1の実施の形態に係る樹脂製インマニのバルブ取付構造の構成部材を示している。ボデー部14は、樹脂製インマニ10(図8参照)に一体に成形されたポート12と同じ材料(6ナイロン等)を用いて成形されたものである。一方、四連装バルブ16は、単装バルブ18を、四つ連結することにより構成されている。
各単装バルブ18は、図4〜図6に示すように、1つのバルブ本体18aとシャフト18bとが一体に樹脂成形されたものであり、ポート12、ボデー部14と同じ材料若しくはそれらよりも寸法精度の保証が容易な材料、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)等によって構成されている。さらに、シャフト18bの端部には、連結手段として相補的な凹凸形状を有するスナップフィット18c、18dが一体に形成されている。ここで、符号18cは凸側のスナップフィットであり、符号18dは凹側のスナップフィットである。
FIG. 1 shows components of a valve mounting structure for a resin intake manifold according to the first embodiment of the present invention. The
As shown in FIGS. 4 to 6, each
そして、凸側のスナップフィット18cは、シャフト18bの中心部において、軸心方向へと四角柱状に伸びるベース部20と、ベース部20の側面から、シャフト18bの軸心方向と直交する方向へと突出する、円柱及び角柱を組み合わせた形状を有するロック部22(図7に、寸法例を示す。)とで構成されている。又、凹側のスナップフィット18dは、凸側のスナップフィット18cのベース部20及びロック部22に対し相補的な窪み形状となっている。なお、凸側のスナップフィット18cと凹側のスナップフィット18dとは、連結状態を維持しつつ互いの連結角度の変化を許容するように、若干の隙間が生ずるような寸法設定がなされている。
Then, the convex snap fit 18c is formed in the central portion of the
又、図1に示されるように、樹脂製インマニのポート12には、四連装バルブ16のシャフト18bを受け止めるために、ポート12の壁の一部が円弧状に切り掛れて構成された、軸受部12aが形成されている。そして、図2に示されるように、四連装バルブ16のシャフト18bが、ポート12の軸受部12aに装着される。このとき、四連装バルブ16の両端部に位置するスナップフィット18c、18dは、他の部品との干渉が問題とならない限り、そのまま残される。
さらに、図3に示されるように、四連装バルブ16が装着された各ポート12に、ボデー部14が嵌込まれる。そして、ポート12とボデー部14の重合部分が、レーザー溶着等適切な手法によって溶着される。この際、ポート12とボデー部14とは同一の材料で成形されていることから、両者は確実に溶着され、ポート12とボデー部14との密閉性は十分に確保される。
Further, as shown in FIG. 1, the resin
Furthermore, as shown in FIG. 3, the
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、本発明の実施の形態によれば、1つのバルブ本体18aとシャフト18bとが一体に樹脂成形されることによって、従来の、金属製のシャフトに金属製若しくは樹脂製のバルブ本体を固定するバルブ構造と比べ、バルブ構造の簡略化と軽量化とが促進される。又、シャフト端部に連結手段18c、18dが設けられ、この連結手段18c、18dによって複数のシャフト18bの端部同士が連結されて連装バルブ16が構成されることで、1つのバルブ18aと一体に成形されるシャフト18b自体の長さは短くなり、四連装バルブ16の全体としてのシャフトの反りが生じ難くなる。又、シャフト18bに反りが生じた場合であっても、連結手段18c、18dによるシャフト同士18bの連結部分で反りを吸収し、連装バルブ16の開閉動作の円滑性を確保することが可能となる。
According to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained. First, according to the embodiment of the present invention, a
又、樹脂製ボデー部14が用いられることで、ボデー部14自体の軽量化が図られる。そして、四連装バルブ16のシャフト18bが、樹脂製インマニ10に形成されたポート12の軸受部12aに装着され、ポート12に樹脂製ボデー部14が嵌込まれ、ポート12と樹脂製ボデー部14の重合部分が溶着されることによって、ポート12と樹脂製ボデー部14との密閉性を確保しつつ、両者を固定し、連装バルブ16を樹脂製インマニ10に確実に取付けることが可能となる。又、従来と異なり、樹脂製インマニ10に予め圧入されたナットに対し、ボルトを締め付けることによりボデー部を固定する必要がないので、樹脂製インマニ10にボルト締付け用のフランジを設ける必要もなくなる。したがって、樹脂製インマニ10自体の設計の自由度が増し、樹脂製インマニの性能向上にも貢献することとなる。
なお、ポート12と樹脂製ボデー部14の重合部分をレーザー溶着する場合には、ボデー部14の樹脂材料に、レーザー光の透過性を高める顔料を含有させることで、ポート12と樹脂製ボデー部14との溶着効率を向上させることがでできる。
In addition, the use of the
In addition, when laser-welding the superposed portion of the
又、本発明の実施の形態では、シャフト端部に設けられた連結手段がスナップフィット18c、18dであることにより、複数のシャフト18bの端部同士を連結して連装バルブ16を構成する作業を、手作業のみで確実に行うことが可能となる。又、スナップフィット18c、18d同士の係合状態を若干緩くすることで、スナップフィット18c、18dは、シャフト18b同士の連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容する凹凸形状となる。したがって、ポート12の軸受部12aに装着された状態で、シャフト18bの反りを吸収することが可能となる。
Moreover, in embodiment of this invention, the connection means provided in the shaft edge part is snap fit 18c, 18d, Therefore The operation | work which comprises the connecting
なお、スナップフィット18c、18dは、シャフト12b同士を連結し、かつ、連結状態を維持しつつ、互いの連結角度の変化を許容するように、隙間が生ずるような寸法設定がなされることで、シャフト18bの反りの吸収を可能とするものであれば良く、図示の形状に限定されるものではない。又、スナップフィットに代えて、例えば、ボールジョイントを用いて各単装バルブ18を連結することとしても、バルブの開閉の円滑性が確保されるものとなる。
The snap fits 18c and 18d are dimensioned so that a gap is generated so as to allow the shafts 12b to be connected to each other and maintain the connected state while allowing a change in the connection angle between them. Any shape can be used as long as it can absorb the warp of the
なお、単装バルブ18の連結数については、エンジンの形式や気筒数等に応じ調整することが可能である。又、本発明の実施の形態に係る単装バルブ18と単装バルブ18により構成される連装バルブ16は、エンジンの運転状態に応じた吸気管長を与えるための可変バルブへの適用に限定されるものではなく、樹脂製インマニ10の全てのバルブに用いることが可能である。
又、単装バルブ18を複数連結することなく1つだけ用いることも可能である。この場合にも、単装バルブ18の両端部に位置するスナップフィット18c、18dは、他の部品との干渉が問題とならない限り、そのまま残して樹脂インマニ10に装着することが可能である。
The number of connected
It is also possible to use only one
10:樹脂製インマニ、12:ポート、14:ボデー部、16:四連装バルブ、18:単装バルブ、18a:バルブ本体、18b:シャフト、 18c、18d:スナップフィット、20:ベース部、22:ロック部
10: Resin intake manifold, 12: Port, 14: Body part, 16: Four-unit valve, 18: Single valve, 18a: Valve body, 18b: Shaft, 18c, 18d: Snap fit, 20: Base part, 22: Lock part
Claims (8)
The valve according to claim 7, wherein the snap fit includes a concavo-convex shape that allows a change in a connection angle between the shafts while maintaining a connection state between the shafts.
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