JP2010223127A - Actuator for pipe length switching valve of intake manifold and intake manifold having actuator for pipe length switching valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータおよび管長切替バルブ用アクチュエータを有する吸気マニホールドに関し、より詳細には、アクチュエータ自体を保護しつつ、部品点数の低減あるいは組み立て工数の削減を可能とした吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータおよび管長切替バルブ用アクチュエータを有する吸気マニホールドに関する。 The present invention relates to an intake manifold having a pipe length switching valve actuator and an intake manifold having a pipe length switching valve actuator, and more specifically, an intake air that can reduce the number of parts or assembly man-hours while protecting the actuator itself. The present invention relates to an actuator for a pipe length switching valve of a manifold and an intake manifold having a pipe length switching valve actuator.
従来から、バルブの開閉動作により吸気通路の管長を可変とした吸気マニホールドが採用され、そのために吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータが用いられている。
吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータは、たとえば特許文献1に開示されている。
この吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータ200は、図8〜図10に示すように、並列配置された複数の吸気通路214を有する吸気マニホールドの並列方向の一方の端面に設けられた開口から、各吸気通路の副吸気通路の中間部を横切る支持孔に挿入され、各吸気管路の長さを切り替え可能に開閉動作を行う切替バルブ機構216と、切替バルブ機構216の一端を支持するバルブカバー218であって、端面に対して固定される突き合わせ面を備え、突き合わせ面には、切替バルブ機構216の一端を取り囲む環状シール部が設けられるバルブカバー218と、切替バルブ機構216を駆動する駆動モータ223と、駆動モータ223を内蔵するアクチュエータケース222とを有し、アクチュエータケース222は、突き合わせ面の反対側の面に設けられ、アクチュエータケース222は、アクチュエータケース内部と外気とを連通する呼吸穴224を有する。
Conventionally, an intake manifold in which the pipe length of the intake passage is made variable by opening and closing the valve has been adopted, and an actuator for switching the pipe length of the intake manifold has been used for that purpose.
An actuator for a pipe length switching valve of an intake manifold is disclosed in Patent Document 1, for example.
As shown in FIGS. 8 to 10, the intake manifold pipe length
このような構成により、アクチュエータの駆動モータ223により切替バルブ機構216を駆動し、バルブの開閉動作を通じて、副吸気通路の連通あるいは遮断を行うことにより各吸気通路214の管長を切り替えることが可能である。
その際、アクチュエータケース222内外を通気するための呼吸穴224がアクチュエータケース222に設けられていることから、このような開閉動作の繰り返しによりアクチュエータケース222内の駆動モータ223が発熱し、アクチュエータケース222内の温度が上昇したり、あるいは逆に、吸気マニホールドが設置されるエンジンルーム内の温度が上昇したりすることにより、アクチュエータケース222内外に圧力差が生じ、それにより、アクチュエータケース222内の圧力が上昇して、場合によりケースの破損を引き起こしたり、あるいは逆にケース内の圧力がケース外に比べて負圧となり、ケース外から水分等がケース内に侵入し、それによりアクチュエータの故障を引き起こすような事態を未然に防止することが可能である。
With such a configuration, it is possible to switch the pipe length of each
At this time, since the
しかしながら、従来の吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータには、以下のような技術的問題点が存する。
すなわち、図10に示すように、呼吸穴224には、呼吸穴224を塞ぐ通常フィルター226と、呼吸穴224の端に設けられ、フィルター226を保護するキャップ228とが設けられ、特にキャップ228が呼吸穴224を完全に塞いで、フィルター226を介して呼吸穴224が呼吸不能とならないように、キャップ228には、通気確保の観点から突起部230が設けられている。
このようなキャップ228のために、アクチュエータの部品点数あるいは組み立て工数が多くなるが、キャップ228を省略するとすれば、フィルター226の保護が不十分で、フィルターが破損する可能性がある。
That is, as shown in FIG. 10, the
Such a
以上の技術的問題に鑑み、本発明の目的は、アクチュエータ自体を保護しつつ、部品点数の低減あるいは組み立て工数の削減を可能とした吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータおよび管長切替バルブ用アクチュエータを有する吸気マニホールドを提供することにある。 In view of the above technical problems, an object of the present invention is to provide an intake manifold pipe length switching valve actuator and a pipe length switching valve actuator that can reduce the number of parts or the number of assembly steps while protecting the actuator itself. It is to provide an intake manifold.
上記目的を達成するために、本発明に係る吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータは、
並列配置された複数の吸気通路を有する吸気マニホールドの並列方向の一方の端面に設けられた開口から、各吸気通路の副吸気通路の中間部を横切る支持孔に挿入され、各吸気管路の長さを切り替え可能に開閉動作を行う切替バルブ機構と、
切替バルブ機構の一端を支持するバルブカバーであって、前記端面に対して固定される突き合わせ面を備え、該突き合わせ面には、前記切替バルブ機構の一端を取り囲む環状シール部が設けられるバルブカバーと、
前記切替バルブ機構を駆動する駆動モータと、駆動モータを内蔵するアクチュエータケースとを有し、
該アクチュエータケースは、前記突き合わせ面の反対側の面に設けられ、該アクチュエータケース内部と外気とを連通する呼吸穴を有する、吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータにおいて、
前記呼吸穴は、前記反対側の面から前記突き合わせ面まで前記バルブカバーを貫通するように、前記突き合わせ面において前記環状シール部の外側に設けられる、
前記突き合わせ面が前記端面に対して突き合わせられたとき、前記端面が、前記呼吸穴に対するキャップ手段を形成しつつ、前記突き合わせ面のうち前記呼吸穴が設けられる部分と前記端面との間に呼吸用隙間が形成される、構成としている。
In order to achieve the above object, an actuator for a pipe length switching valve of an intake manifold according to the present invention includes:
Inserted into a support hole that crosses the middle of the sub-intake passage of each intake passage through an opening provided on one end face in the parallel direction of an intake manifold having a plurality of intake passages arranged in parallel. A switching valve mechanism that opens and closes in a switchable manner,
A valve cover for supporting one end of the switching valve mechanism, comprising a butting surface fixed to the end surface, wherein the butting surface is provided with an annular seal portion surrounding one end of the switching valve mechanism; ,
A drive motor for driving the switching valve mechanism; and an actuator case containing the drive motor;
The actuator case is provided on a surface opposite to the abutting surface, and has a breathing hole that communicates the inside of the actuator case with the outside air.
The breathing hole is provided outside the annular seal portion at the butting surface so as to penetrate the valve cover from the opposite surface to the butting surface.
When the abutting surface is abutted against the end surface, the end surface forms a cap means for the breathing hole, and the breathing surface is provided between a portion of the abutting surface where the breathing hole is provided and the end surface. The gap is formed.
以上の構成を有する吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータによれば、アクチュエータにより切り替えバルブ機構のバルブの開閉動作を通じて、副吸気通路の連通あるいは遮断を行うことにより、吸気管路の長さを変えることが可能である。
アクチュエータケース内外を通気するための呼吸穴がアクチュエータケースに設けられていることから、このような開閉動作の繰り返しによりアクチュエータ内の駆動モータが発熱し、アクチュエータケース内の温度が上昇したり、あるいは逆に、インテイクマニホールドが設置されるエンジンルーム内の温度が上昇したりすることにより、アクチュエータケース内外に圧力差が生じ、それにより、アクチュエータケース内の圧力が上昇して、場合によりケースの破損を引き起こしたり、あるいは逆にケース内の圧力がケース外に比べて負圧となり、ケース外から水分等がケース内に侵入し、それによりアクチュエータの故障を引き起こすような事態を未然に防止することが可能である。
According to the pipe manifold switching valve actuator of the intake manifold having the above configuration, the length of the intake pipe can be changed by connecting or blocking the auxiliary intake passage through the opening / closing operation of the valve of the switching valve mechanism by the actuator. Is possible.
Since the actuator case is provided with a breathing hole for venting the inside and outside of the actuator case, the drive motor in the actuator generates heat due to repetition of such opening and closing operations, and the temperature in the actuator case increases or vice versa. In addition, when the temperature inside the engine room where the intake manifold is installed rises, a pressure difference is created inside and outside the actuator case, which increases the pressure inside the actuator case, possibly causing damage to the case. Or, conversely, the pressure inside the case becomes negative compared to the outside of the case, and moisture etc. can enter the case from outside the case, thereby preventing the actuator from being damaged. is there.
この場合、呼吸穴は、バルブカバーの反対面から突き合わせ面までバルブカバーを貫通するように、バルブカバーの環状シール部の外側に設けられていることから、バルブカバーの突き合わせ面が端面に対して突き合わせられることにより、端面自体が、呼吸穴に対するキャップ手段として機能し、従来のように別途キャップ部品を用意することなしに、呼吸穴を閉鎖するように設けられるフィルターの十全な保護を達成することが可能である。
その一方、バルブカバーの突き合わせ面のうち環状シール部の外側の部分は、密封機能が要求される環状シール部に比べて、表面粗さが大きいので、バルブカバーの突き合わせ面を端面に対して突き合わせるとしても、環状シール部の外側の部分と端面との間には、隙間が必然的に形成されるので、この隙間を利用して、アクチュエータケース内部は、外気との間で呼吸穴を通じて、呼吸をすることが可能である。
以上から、呼吸穴によりアクチュエータケース内外の通気を確保することにより、アクチュエータ自体を保護しつつ、呼吸穴に対するキャップ部品を省略することにより、部品点数の低減あるいは組み立て工数の削減が可能となる。
In this case, since the breathing hole is provided outside the annular seal portion of the valve cover so as to penetrate the valve cover from the opposite surface of the valve cover to the butting surface, the butting surface of the valve cover is in contact with the end surface. By being abutted, the end surface itself functions as a cap means for the breathing hole, and achieves full protection of the filter provided to close the breathing hole without providing a separate cap part as in the prior art. It is possible.
On the other hand, the outer surface of the annular seal portion of the butting surface of the valve cover has a larger surface roughness than the annular sealing portion that requires a sealing function, so the butting surface of the valve cover is butted against the end surface. Even so, a gap is inevitably formed between the outer portion of the annular seal portion and the end face, and therefore, using this gap, the inside of the actuator case passes through the breathing hole with the outside air, It is possible to breathe.
From the above, it is possible to reduce the number of parts or the number of assembling steps by securing the ventilation inside and outside the actuator case with the breathing hole and omitting the cap part for the breathing hole while protecting the actuator itself.
また、前記バルブカバーは、前記突き合わせ面と反対側の面に窪み部を有し、前記アクチュエータケースは前記窪みに対して一体に成形されるのがよい。 The valve cover may have a recess on a surface opposite to the abutting surface, and the actuator case may be integrally formed with the recess.
さらにまた、前記バルブカバーは、樹脂製で一体成形され、それにより前記突き合わせ面のうち前記呼吸穴が設けられる部分と前記環状シール部との間に生じる成形上の加工精度の差が、前記呼吸用隙間を形成するのがよい。あるいは、前記バルブカバーは、樹脂製で一体成形され、それにより前記突き合わせ面のうち前記呼吸穴が設けられる部分が前記環状シール部よりも一段下がっているのでもよい。 Still further, the valve cover is integrally formed of resin, whereby a difference in processing accuracy on molding between the portion where the breathing hole is provided in the butting surface and the annular seal portion is caused by the breathing. It is preferable to form a clearance for use. Alternatively, the valve cover may be integrally formed of a resin, and a portion of the abutting surface where the breathing hole is provided may be one step lower than the annular seal portion.
加えて、前記切替バルブは、軸線方向に沿って前記支持孔に挿入される回転シャフトを有し、
前記バルブカバーは、その中央部に該回転シャフトの一端が抜ける貫通穴と、この貫通穴から前記バルブカバーの厚み方向に延びる第1スペースを有し、
前記アクチュエータケースは、前記第1スペースに横向きに連通し、前記駆動モータを収容する第2スペースを有するのがよい。
In addition, the switching valve has a rotating shaft inserted into the support hole along the axial direction,
The valve cover has a through-hole through which one end of the rotating shaft comes out at a central portion thereof, and a first space extending from the through-hole in the thickness direction of the valve cover,
The actuator case preferably has a second space that communicates laterally with the first space and accommodates the drive motor.
本発明に係る吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータによれば、呼吸穴が、バルブカバーの反対面から突き合わせ面までバルブカバーを貫通するように、バルブカバーの環状シール部の外側に設けられていることから、バルブカバーの突き合わせ面が端面に対して突き合わせられることにより、端面自体が、呼吸穴に対するキャップ手段として機能し、従来のように別途キャップ部品を用意することなしに、呼吸穴を閉鎖するように設けられるフィルターの十全な保護を達成することが可能であるとともに、バルブカバーの突き合わせ面のうち環状シール部の外側の部分は、密封機能が要求される環状シール部に比べて、表面粗さが大きいので、バルブカバーの突き合わせ面を端面に対して突き合わせるとしても、環状シール部の外側の部分と端面との間には、隙間が必然的に形成されるので、この隙間を利用して、アクチュエータケース内部は、外気との間で呼吸穴を通じて、呼吸をすることが可能である。 According to the pipe manifold switching valve actuator of the intake manifold according to the present invention, the breathing hole is provided outside the annular seal portion of the valve cover so as to penetrate the valve cover from the opposite surface of the valve cover to the butting surface. Therefore, when the butting surface of the valve cover is abutted against the end surface, the end surface itself functions as a cap means for the breathing hole, and closes the breathing hole without preparing a separate cap part as in the prior art. It is possible to achieve sufficient protection of the filter provided as described above, and the portion outside the annular seal portion of the butt surface of the valve cover is the surface compared to the annular seal portion requiring a sealing function. Since the roughness is large, even if the butting surface of the valve cover is butted against the end surface, the annular seal part Since a gap is inevitably formed between the outer portion and the end face, the inside of the actuator case can breathe through the breathing hole with the outside air using this gap. .
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図1から図3に示すように、吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータ10は、吸気マニホールド12内に挿入されて、吸気マニホールド12の各吸気通路14の長さを切り替え可能に開閉動作を行う切替バルブ機構16と、切替バルブ機構16の一端を支持し、切替バルブ機構16が挿入される吸気マニホールド12の開口18(図4参照)を密閉可能に閉鎖するアクチュエータバルブカバー20と、切替バルブ機構16を駆動するアクチュエータバルブカバー20内の駆動モータ22とから概略構成されており、アクチュエータバルブカバー20には、アクチュエータバルブカバー20内部と外気とを連通する呼吸穴24(図6参照)が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the
吸気マニホールド12は、4気筒エンジンに対応したものであり、吸気集合室を形成するサージタンク26と、吸気集合室に連通する主吸気通路28をそれぞれ形成するようにして、一端がサージタンク26に共通に接続される4つの相互に独立した分岐管30と、各分岐管30の他端に連設されるエンジン取付用フランジ32とを有し、4つの分岐管30が水平方向に並列配置されている。
吸気マニホールド12は、たとえば、合成樹脂からなり、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る。
各分岐管30の並列方向に沿うサージタンク26の一端には、大気導入口34が設けられ、この大気導入口34にはスロットルボディ(図示せず)を介してエアクリーナー(図示せず)が接続され、スロットルボディにおけるスロットルの開度に応じた量の大気が吸気集合室に導入されるようにしている。
図2に示すように、サージタンク26の下部に一端が接続される各分岐管30は、略C字状に湾曲するように形成され、各分岐管30の他端に連設されるエンジン取付用フランジ32がサージタンク26の下流側に配置される。
吸気マニホールド12には、吸気集合室に一端を開口させるとともに他端を主吸気通路28の途中に開口させる副吸気通路36が設けられ、副吸気通路36により吸気集合室内からエンジンに至るまでの通路としてバイパスが可能とされている。
The
The
An
As shown in FIG. 2, each
The
図3に示すように、各副吸気通路36の連通あるいは遮断は、吸気マニホールド12に回動可能に支承されるバタフライ式弁を備えた切り替えバルブ機構16により切り替えられる。切り替えバルブ機構16は、回転シャフト42と、各副吸気通路36の断面に対応し、開口44が回転シャフト42の軸線方向に4つ整列して設けられたプレート部46と、4つの開口44の位置に対応して、回転シャフト42の軸線方向に所定間隔を隔てて回転シャフト42に固定された4つの弁体48とを有する。
各弁体48は、プレート状であり、各副吸気通路36に対応させて、後に説明するアクチュエータにより、図2(a)に示すように、副吸気通路36を連通する位置と、図2(b)に示すように、副吸気通路36を遮断する位置との間で軸線まわりに回動可能としている。
図4に示すように、吸気マニホールド12の端面114には、各副吸気通路36の中間部を横切る略矩形断面の空間が設けられ、4つの分岐管30の並列方向の一端に設けた開口18を通じて、切り替えバルブ機構16が、回転シャフト42の長手方向に沿ってサージタンク26に挿入されるようにしている。
As shown in FIG. 3, the communication or blocking of each
Each
As shown in FIG. 4, the
プレート部46は、回転シャフト42が4つの開口44それぞれを軸線方向に貫通するようにされ、各開口44内で回転シャフト42に弁体48が固定され、回転シャフト42の軸線方向を中心とする回転により各弁体48が回転し、以て対応する開口44を開閉するようにしている。プレート部46の一端には、回転シャフト42が抜ける円形開口54が設けられ、この円形開口54の周縁部には、Oリング56が付設され、この円形開口54が後に説明するアクチュエータバルブカバー20の第1中空円筒部88に対して密封可能に内嵌するようにしている(図5参照)。
図5に示すように、回転シャフト42は、支持孔40の壁面によって固定支持された軸受58によって、軸線方向を中心に回転自在に支承されている。回転シャフト42には、軸受58から回転シャフト42の一端に向かって、第1筒状カラー60、ストッパレバー62、第2筒状カラー64、クッションラバー66、ウォームホイールギア68がこの順に外嵌している。
より詳細には、第1筒状カラー60は、軸受58とストッパレバー62との間に介在し、回転シャフト42の一端から締結されるフランジナット59による軸力をストッパレバー62から軸受58に伝達するようにしている。
In the
As shown in FIG. 5, the
More specifically, the first
ストッパレバー62は、回転シャフト42に対して軸線を中心とする回転方向に固定され、回転シャフト42と一体で回転するようにしている。ストッパレバー62には、回転シャフト42から半径方向に張り出す張り出し部70が設けられ、回転シャフト42の回転によりこの張り出し部70が軸線方向を中心として回転することにより、回転シャフト42が挿入される支持孔40の内壁に設けられた回転規制部材(図示せず)に当接するようにされ、回転シャフト42の回転範囲を規制するようにしてある。より具体的には、回転シャフト42に設けられたバルブが閉じ位置に相当する回転角度位置と、開き位置に相当する回転角度位置との間で回転シャフト42が回転可能なようにしている。このように、回転シャフト42は、張り出し部70が支持孔40の内壁に設けられた回転規制部材に当接することにより、回転規制が行われることから、バルブが閉じ位置および開き位置に位置決めされるとき、張り出し部70が支持孔40の内壁に設けられた回転規制部材に衝突することに伴い衝撃荷重が生じ、この衝撃荷重が回転シャフト42を通じて駆動モータ22に伝達されるが、後に説明するストッパレバー62と駆動モータ22との間に介在するクッションラバー66によりこのような衝撃荷重が吸収され、駆動モータ22に伝達される衝撃荷重を緩和し、以て駆動モータ22の十全な保護を図るようにしている。
The
第2筒状カラー64は、ストッパレバー62とフランジナット59との間に介在し、フランジナット59の締結による軸力を第2筒状カラー64を介してストッパレバー62に伝達するようにしている。第2筒状カラー64は、フランジナット59に向かう一方の端に、環状張り出しフランジ72を有し、環状張り出しフランジ72の環状外面74がフランジナット59の締結力を受けるとともに、第2筒状カラー64の軸部には、環状張り出しフランジ72に向かって、クッションラバー66およびウォームホイールギア68がこの順に軸線方向に摺動可能に外嵌し、ウォームホイールギア68の一方の端面が環状張り出しフランジ72の環状内面78に当接するように配置されている。
The second
第2筒状カラー64の軸部の軸長は、クッションラバー66の軸長とウォームホイールギア68のフランジ厚との合計長さより短く設定され、それにより、フランジナット59の締結により第2筒状カラー64と、クッションラバー66若しくはウォームホイールギア68とは、軸線方向に摺動し、第2筒状カラー64の軸部の軸長と、クッションラバー66の軸長とウォームホイールギア68のフランジ厚との合計長さとの差に応じて、クッションラバー66が軸線方向にわずか押しつぶされ、その反発力がフランジナット59の締結による軸力と反対向きに作用し、ウォームホイールギア68を環状張り出しフランジ72の環状内面78に押し当て、以てウォームホイールギア68を軸線方向に固定するようにしている。この点において、第2筒状カラー64の軸部の軸長は、フランジナット59の締結によりウォームホイールギア68を軸線方向に固定する際、クッションラバー66の軸線方向への押しつぶれが適正な許容範囲となるように設定する必要がある。
The shaft length of the shaft portion of the second
クッションラバー66は、中空円筒形の合成ゴム製であり、前述のように、張り出し部70により回転シャフト42の軸線方向を中心とする衝撃荷重が発生したとき、このような衝撃荷重によりクッションラバー66が軸線方向を中心としてねじれ弾性変形を生じ、このねじれ弾性変形により衝撃荷重を吸収して、駆動モータ22に伝達される衝撃荷重を緩和し、以て駆動モータ22の十全な保護が達成可能である限り、その厚み、材質等は適宜に選定すればよい。クッションラバー66は、一方の端面がストッパレバー62の端面に当接し、この一方の端面には、周方向に複数の窪み部A80が設けられ、各窪み部A80がストッパレバー62の端面に設けられた突起部A82に嵌り込むことにより、クッションラバー66とストッパレバー62とが、軸線方向を中心として一体に回転するようにしてある。一方、クッションラバー66は、他方の端面がウォームホイールギア68の端面に当接し、この他方の端面には、一方の端面と同様に、周方向に複数の窪み部B81が設けられ、各窪み部B81がウォームホイールギア68の端面に設けられた突起部B83に嵌り込むことにより、クッションラバー66とウォームホイールギア68とが、軸線方向を中心として一体に回転するようにしてある。以上より、ストッパレバー62、クッションラバー66およびウォームホイールギア68は、軸線方向を中心として一体的に回転可能とされ、後に説明する駆動モータ22の回転駆動力がウォームホイールギア68、クッションラバー66およびストッパレバー62に伝達され、ストッパレバー62は、回転シャフト42と一体的に回転することから、駆動モータ22により、回転シャフト42を回転するようにしてある。
The
図3に示すように、切り替えバルブ機構16の一端には、駆動モータ22を内蔵するアクチュエータケースとバルブカバーとが一体化されたアクチュエータバルブカバー20が設けられる。
アクチュエータバルブカバー20は、例えば、一体成形の樹脂製である。
これにより、アクチュエータケースとバルブカバーとが別体であり、アクチュエータケースをナット等によりバルブカバーに固定される従来のものに比べて、部品点数の削減、あるいは組立工数の低減によるコストダウンが可能であるとともに、アクチュエータケースとバルブカバーとを一体化することにより、耐振動特性を向上することが可能である。特に、バルブカバー20の突き合わせ面84と反対側の面85の窪みに対してアクチュエータケースを一体化することにより、切替バルブ用アクチュエータ10の軸長を短縮化することが可能である。
As shown in FIG. 3, an
The
As a result, the actuator case and valve cover are separate, and the number of parts can be reduced or the cost can be reduced by reducing the number of assembly steps compared to the conventional case where the actuator case is fixed to the valve cover with a nut or the like. In addition, the vibration resistance can be improved by integrating the actuator case and the valve cover. In particular, it is possible to shorten the axial length of the switching
図3に示すように、アクチュエータバルブカバー20は、プレート状であり、図6に示すように、その一方の面が、吸気マニホールド12の端面との突き合わせ面84を構成する。突き合わせ面84は、その中央部に円形開口86を有し、円形開口86からアクチュエータバルブカバー20の厚み方向に延びる第1中空円筒部88が設けられ、この第1中空円筒部88の内部の第1スペース110に、ストッパレバー62、クッションラバー66、ウォームホイールギア68およびフランジナット59が収容されている。この第1中空円筒部88の側壁には、円形開口90が設けられ、この円形開口90からアクチュエータバルブカバー20の横方向に延びる第2中空円筒部92が設けられ、図3に示すように、第2中空円筒部92の反対側の端面は開口している。この第2中空円筒部92の内部の第2スペース112には、後に説明する駆動モータ22が収容される。
図6に示すように、突き合わせ面84には、円形開口86を取り囲むように環状シール面94が設けられ、該環状シール面94を吸気マニホールド12の端面114と突き合わせたときに、該突き合わせ面84が密閉されるようにしている。アクチュエータバルブカバー20の周囲には、吸気マニホールド12の端面114に設けた取付穴113と対応するように、取付穴96が設けられ、アクチュエータバルブカバー20を吸気マニホールド12の端面114に固定するようにしている。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 6, the butting
以上の構成により、切り替えバルブ機構16を回転シャフト42の軸線方向に沿ってサージタンク26に挿入し、アクチュエータバルブカバー20の突き合わせ面84を吸気マニホールド12の端面114と突き合わせて、取付穴96により吸気マニホールド12に固定することにより、環状シール面94により密閉保持しつつ、回転シャフト42の一端が第1中空円筒部88の第1スペース110内に収まり、回転シャフト42がウォームホイールギア68およびウォーム98を通じて第2中空円筒部92の第2スペース112内に配置される駆動モータ22と噛合い、駆動モータ22により回転シャフト42を回転するようにしている。
With the above configuration, the switching
図3に示すように、駆動モータ22は、従来既知のもので、回転軸23の先端には、ウォーム98が設けられ、回転シャフト42のウォームホイールギア68に噛み合うことにより、駆動モータ22の回転駆動力がウォーム98、ウォームホイールギア68を介して回転シャフト42に伝達されるようにしている。駆動モータ22は、第2中空円筒部92の第2スペース112内に収容され、第1中空円筒部88の第1スペース110内に一端が収容される回転シャフト42の軸線方向に対して、駆動モータ22の回転軸23が略直交する向きに配置される。第2中空円筒部92の開口の周縁部には、パッキン100が設けられ、蓋部102により密封可能に開口を閉鎖するようにしている。蓋部102には、回転角度検出センサー104が付設され、蓋部102により開口を閉鎖したときに、回転角度検出センサー104が第1中空円筒部88の第1スペース110に位置するストッパレバー62に設けたマグネット105と対向する位置まで延びるようにしている。回転角度検出センサー104は、ホール素子を内蔵する既知のものであり、軸線方向を中心とする回転シャフト42の回転によるマグネット105の磁束の変化を検出し、磁束変化により起電力が発生するホール効果を利用して、回転シャフト42に固定されたバルブの回転角度を検出するようにしている。
As shown in FIG. 3, the
図6に示すように、アクチュエータバルブカバー20は、アクチュエータバルブカバー20内部と外気とを連通する呼吸穴24を有する。呼吸穴24の径は、アクチュエータバルブカバー20内部と外気との間の通気度の観点から、フィルター性能に応じて適宜定めればよい。
図7に示すように、呼吸穴24は、従来と同様に、フィルター106が呼吸穴24を塞ぐように、突き合わせ面84からアクチュエータバルブカバー20内方の位置に設けられ、アクチュエータバルブカバー20内部に異物が混入しないようにしている。
この呼吸穴24は、反対側の面85から突き合わせ面84までアクチュエータバルブカバー20を貫通するように、突き合わせ面84において環状シール面94の外側に設けられる。これにより、突き合わせ面84が吸気マニホールド12の端面114に対して突き合わせられたとき、端面が呼吸穴24に対するキャップ機能を奏するとともに、突き合わせ面84のうち呼吸穴24が設けられる部分と端面との間に呼吸用隙間108が形成される。
As shown in FIG. 6, the
As shown in FIG. 7, the
The
より詳細には、アクチュエータバルブカバー20は一体成形の樹脂製であり、アクチュエータバルブカバー20を成形する際、突き合わせ面84のうち呼吸穴24が設けられる環状シール面94の外側部分と、環状シール面94とは、成形上の加工精度の差が設けられ、端面との間で密封性が要求される環状シール面94は、表面粗さが高く、一方端面との間で密封性が要求されない環状シール面94の外側部分は、表面粗さが低い。その結果、環状シール面94が端面に対して密封可能に突き合わせられる際、端面と環状シール面94の外側部分との間には隙間が必然的に生じ、この隙間が環状シール面94の外側部分に設けられる呼吸穴24の呼吸用隙間108を形成することになる。
これにより、従来のように、呼吸穴24を完全に塞がないように呼吸用隙間108を確保しつつ呼吸穴24を塞ぐキャップを不要とすることが可能とされている。
また、変形例として、呼吸穴24が設けられる環状シール面94の外側部分と、環状シール面94との間に段差を設け、環状シール面94の外側部分が環状シール面94よりも一段下がるように構成してもよい。
さらに、変形例として、呼吸孔24の一部のみを塞ぐように端面を構成してもよい。
More specifically, the
As a result, it is possible to eliminate the need for a cap that closes the
As a modification, a step is provided between the outer portion of the
Furthermore, as a modification, the end face may be configured to block only a part of the
以上の構成を有する吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータ10について、図面を参照しながら、その作用を以下に詳細に説明する。
吸気マニホールド12の吸気通路14を短くするために、副吸気通路36によりバイパスすべく、切り替えバルブ機構16を閉じ状態から開き状態に切り替える場合、駆動モータ22を駆動することにより、ウォーム98とウォームホイールギア68との噛合いを通じて、回転シャフト42が回転し、各副吸気通路36において、回転シャフト42に固定された対応するバルブが開動作を行うことにより、吸気通路14を短くすることが可能である。
なお、逆に、吸気マニホールド12の吸気通路14を長くするために、切り替えバルブ機構16を開き状態から閉じ状態に切り替える場合には、上述の場合と逆の動作を行うことにより達成すればよい。
The operation of the intake manifold pipe length switching
When the switching
On the contrary, when the switching
このような切り替えバルブ機構16の開閉動作を繰り返し行うことにより、アクチュエータの駆動モータ22が発熱し、アクチュエータバルブカバー20内の温度が上昇したり、あるいはエンジンルーム内の温度が上昇したりすることにより、アクチュエータバルブカバー20内外に圧力差が生じる場合がある。このような場合、呼吸穴24を通じてアクチュエータバルブカバー20内部と外気との間で通気性が確保されているので、圧力差に応じて呼吸をすることにより、このような圧力差に伴うアクチュエータバルブカバー20の破損、あるいは故障を未然に防止することが可能である。
When the switching
この場合、呼吸穴24は、アクチュエータバルブカバー20の反対側の面85から突き合わせ面84までアクチュエータバルブカバー20を貫通するように、アクチュエータバルブカバー20の環状シール面94の外側に設けられていることから、アクチュエータバルブカバー20の突き合わせ面84が端面に対して突き合わせられることにより、端面自体が、呼吸穴24に対するキャップ手段として機能し、従来のように別途キャップ部品を用意することなしに、呼吸穴24を閉鎖するように設けられるフィルター106の十全な保護を達成することが可能である。
In this case, the
その一方、アクチュエータバルブカバー20の突き合わせ面84のうち環状シール面94の外側の部分は、密封機能が要求される環状シール面94に比べて、表面粗さが大きいので、アクチュエータバルブカバー20の突き合わせ面84を端面に対して突き合わせるとしても、環状シール面94の外側の部分と端面との間には、呼吸用隙間108が必然的に形成されるので、この呼吸用隙間108を利用して、アクチュエータバルブカバー20内部は、外気との間で呼吸穴24を通じて、呼吸をすることが可能である。
以上から、呼吸穴24によりアクチュエータバルブカバー20内外の通気を確保することにより、アクチュエータ自体を保護しつつ、呼吸穴24に対するキャップ部品を省略することにより、部品点数の低減あるいは組み立て工数の削減が可能となる。
On the other hand, the portion of the butting
From the above, by securing ventilation between the inside and outside of the
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明から逸脱しない範囲内において、当業者であれば種々の修正あるいは変形が可能である。たとえば、本実施の形態においては、切替バルブ用アクチュエータを4気筒エンジンに対応したものとして説明したが、それに限定されることなく、たとえばそれ以下、それ以上の気筒数を有するエンジンに対応したものでもよい。また、本実施の形態においては、バタフライ式のバルブ切替機構を説明したが、それに限定されることなく、たとえばロータリ式バルブ切替機構でもよい。さらに、本実施の形態においては、バルブカバーとアクチュエータケースとが一体化されたアクチュエータバルブカバーを採用しているが、これに限定されることなく、バルブカバーとアクチュエータケースとが別体のものでもかまわない。さらにまた、本実施の形態においては、単一の回転シャフトに対して直接駆動モータの回転駆動力を伝達する1軸タイプの切替バルブ用アクチュエータを説明したが、それに限定されることなく、アクチュエータケース内に収容される駆動モータにより回転シャフトを回転駆動する限り、多軸タイプのものでもよい。
While the embodiments of the present invention have been described in detail above, various modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the present invention. For example, in the present embodiment, the switching valve actuator has been described as corresponding to a four-cylinder engine. However, the present invention is not limited to this. For example, the switching valve actuator may be compatible with an engine having a smaller number of cylinders. Good. Further, in the present embodiment, the butterfly type valve switching mechanism has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a rotary valve switching mechanism may be used. Further, in the present embodiment, an actuator valve cover in which the valve cover and the actuator case are integrated is adopted, but the present invention is not limited to this, and the valve cover and the actuator case may be separate. It doesn't matter. Furthermore, in the present embodiment, the single-shaft type switching valve actuator that directly transmits the rotational driving force of the driving motor to a single rotating shaft has been described. However, the actuator case is not limited thereto. As long as the rotary shaft is rotationally driven by the drive motor accommodated therein, a multi-axis type may be used.
10 吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータ
12 吸気マニホールド
14 吸気通路
16 切替バルブ機構
18 開口
20 アクチュエータバルブカバー
22 駆動モータ
24 呼吸穴
26 サージタンク
28 主吸気通路
30 分岐管
32 エンジン取付用フランジ
34 大気導入口
36 副吸気通路
40 支持孔
42 回転シャフト
44 開口
46 プレート部
48 弁体
54 円形開口部
56 Oリング
58 軸受
59 フランジナット
60 第1筒状カラー
62 ストッパレバー
64 第2筒状カラー
66 クッションラバー
68 ウォームホイールギア
70 張り出し部
72 環状張り出しフランジ
74 環状外面
78 環状内面
80 窪み部A
81 窪み部B
82 突起部A
83 突起部B
84 突き合わせ面
86 円形開口
88 第1中空円筒部
90 円形開口
92 第2中空円筒部
94 環状シール面
96 取付穴
98 ウォーム
100 パッキン
102 蓋部
104 回転角度検出センサー
106 フィルター
108 呼吸用隙間
110 第1スペース
112 第2スペース
113 取付穴
114 端面
10 Intake manifold pipe length switching
81 Indentation B
82 Protrusion A
83 Projection B
84
Claims (6)
切替バルブ機構の一端を支持するバルブカバーであって、前記端面に対して固定される突き合わせ面を備え、該突き合わせ面には、前記切替バルブ機構の一端を取り囲む環状シール部が設けられるバルブカバーと、
前記切替バルブ機構を駆動する駆動モータと、駆動モータを内蔵するアクチュエータケースとを有し、
該アクチュエータケースは、前記突き合わせ面の反対側の面に設けられ、該アクチュエータケース内部と外気とを連通する呼吸穴を有する、吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータにおいて、
前記呼吸穴は、アクチュエーターケース内部から前記突き合せ面までを連通するように、前記突き合わせ面において前記環状シール部の外側に設けられ、
前記突き合わせ面が前記端面に対して突き合わせられたとき、前記端面が、前記呼吸穴に対するキャップ手段を形成しつつ、前記突き合わせ面のうち前記呼吸穴が設けられる部分と前記端面との間に呼吸用隙間が形成される、ことを特徴とする吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータ。 Inserted into a support hole that crosses the middle of the sub-intake passage of each intake passage from an opening provided on one end face in the parallel direction of an intake manifold having a plurality of intake passages arranged in parallel, and the length of each intake pipe A switching valve mechanism that opens and closes in a switchable manner,
A valve cover for supporting one end of the switching valve mechanism, comprising a butting surface fixed to the end surface, wherein the butting surface is provided with an annular seal portion surrounding one end of the switching valve mechanism; ,
A drive motor for driving the switching valve mechanism; and an actuator case containing the drive motor;
The actuator case is provided on a surface opposite to the abutting surface, and has a breathing hole that communicates the inside of the actuator case with the outside air.
The breathing hole is provided outside the annular seal portion at the abutting surface so as to communicate from the inside of the actuator case to the abutting surface,
When the abutting surface is abutted against the end surface, the end surface forms a cap means for the breathing hole, and the breathing surface is provided between a portion of the abutting surface where the breathing hole is provided and the end surface. An actuator for a pipe length switching valve of an intake manifold, characterized in that a gap is formed.
前記バルブカバーは、その中央部に該回転シャフトの一端が抜ける貫通穴と、この貫通穴から前記バルブカバーの厚み方向に延びる第1スペースを有し、
前記アクチュエータケースは、前記第1スペースに横向きに連通し、前記駆動モータを収容する第2スペースを有する、請求項2に記載の吸気マニホールドの管長切替バルブ用アクチュエータ。 The switching valve has a rotating shaft inserted into the support hole along the axial direction,
The valve cover has a through-hole through which one end of the rotating shaft comes out at a central portion thereof, and a first space extending from the through-hole in the thickness direction of the valve cover,
The actuator for a pipe length switching valve of an intake manifold according to claim 2, wherein the actuator case has a second space that communicates laterally with the first space and accommodates the drive motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009072473A JP2010223127A (en) | 2009-03-24 | 2009-03-24 | Actuator for pipe length switching valve of intake manifold and intake manifold having actuator for pipe length switching valve |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010229835A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Denso Corp | Breather hole waterproof structure of mounted component |
CN113606068A (en) * | 2021-08-23 | 2021-11-05 | 义乌吉利动力总成有限公司 | Air intake manifold, air intake system and car |
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2009
- 2009-03-24 JP JP2009072473A patent/JP2010223127A/en active Pending
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