JP2010261359A - 可変吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸気管15および吸気管16は、互いに接続され、吸気通路14を形成する。弁体30は、吸気通路14を横切るようにして設けられる軸部31、および軸部31から板状に延出されて当該軸部31を中心として回転し吸気通路14を開閉する弁部32を有する。シール部材40は、弾性を有する材料からなり、吸気管15と吸気管16との接続部分に設けられている。また、シール部材40は、弁部32が回転することで当該弁部32に当接し吸気通路14を閉塞可能となるよう前記「接続部分」の内側へ向けて延出された延出部42を有する。さらに、シール部材40は、吸気管15と吸気管16との間に挟持される挟持部41を有し、当該挟持部41から延出部42が延出されて形成されている。
【選択図】図1
Description
ところで、シール部材の延出部に当接部が形成されない場合、あるいは延出部から当接部が単に一方向へ小さく突出して形成される場合、延出部が吸気流に対する抵抗となって、第1吸気管の内壁近傍または第2吸気管の内壁近傍の吸気の流れに乱れが生じるおそれがある。この場合、吸気圧の損失等を招くことが懸念される。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態は、エンジンの吸気系に設置される可変吸気装置に適用したものである。図2に示すように、可変吸気装置1はインテークマニホールド10を備えている。インテークマニホールド10は、エアコネクタ11とエンジン本体20のシリンダとを連通している。
吸気管15および吸気管16は、それぞれ、例えばポリアミド系の樹脂により形成されている。吸気管15の端部150と吸気管16の端部160とは、図示しない接続手段により互いに接続されている。以下、吸気管15と吸気管16との接続部分、すなわち端部150および端部160近傍を「接続部分」とする。吸気管15および吸気管16は、「接続部分」近傍において、管軸に垂直な面による断面の形状が略円形となるよう形成されている(図3参照)。そのため、吸気通路14も、「接続部分」近傍において、管軸に垂直な面による断面の形状が略円形となっている。
一方、延出部422は、挟持部41とは反対側の端縁部から管軸方向の吸気管15側へ突出する当接部426を有している。当接部426は、当接部425と同様、延出部422の前記端縁部に沿って略円弧状に形成されている。そのため、弁体30が回転して延出部422に当接するとき、弁部322の外縁部は、当接部426に当接する。
続いて、シャフト50の形状およびシャフト50の軸受等について、さらに詳細に説明する。
ECUは、エンジンの回転数に応じて駆動装置を経由して弁体30を回転させ、吸気通路14を流れる吸気の流量を変更する。すなわち、ECUは、エンジンの回転数に応じて弁体30の目標回転角度を算出し、弁体30が目標の回転角度となるよう駆動装置を制御する。
一方、例えばエンジンの回転数が低いとき、ECUが弁体30の目標回転角度として「全閉位置」を算出すると、駆動装置は、弁体30を管軸方向に対し概ね垂直となるよう回転させる。このとき、弁体30の弁部32は、シール部材40の延出部42に当接する。これにより、吸気通路14が閉塞され、吸気は、低回転用の吸気通路13を流通する。
本発明の第2実施形態による可変吸気装置の一部を図4に示す。第2実施形態では、シール部材の延出部に形成される当接部の形状が第1実施形態と異なる。
第2実施形態では、シール部材40の延出部421および延出部422は、それぞれ当接部435および当接部436を有している。当接部435は、延出部421の挟持部41とは反対側の端縁部から管軸方向の吸気管16側へ突出するとともに当該突出部分の先端が吸気管16の内壁へ向かって延びるように形成されている。また、当接部435は、延出部421の前記端縁部に沿って略円弧状に形成されている。
また、当接部435は、延出部421の端縁部と吸気管16の内壁との間において、管軸に対して弧を描きつつ傾斜する壁面437を形成している。一方、当接部436は、延出部422の端縁部と吸気管15の内壁との間において、管軸に対して弧を描きつつ傾斜する壁面438を形成している。これにより、吸気管15の内壁近傍または吸気管16の内壁近傍の吸気は、壁面437および壁面438に沿って滑らかに流れる。したがって、本実施形態では、吸気通路14の吸気圧の損失を低減することができる。
本発明の第3実施形態による可変吸気装置の一部を図5に示す。第3実施形態では、第2吸気管(吸気管16)の内壁の形状が第2実施形態と異なる。
第3実施形態では、吸気管15の内壁にのみ突出部151が形成されている。すなわち、吸気管16の内壁には、突出部151のような突出部は形成されていない。これにより、本実施形態では、吸気管16の端部160の肉厚を低減できるため、吸気管16の材料費および加工費を低減することができる。なお、本実施形態においても、突出部151により閉弁時の弁体30の回転を効果的に規制することが可能である。
本発明の第4実施形態による可変吸気装置の一部を図6に示す。第4実施形態は、第1吸気管および第2吸気管の「接続部分」に管軸方向の段差が形成されている点で、第1実施形態と異なる。
第4実施形態では、吸気管15の端部150に管軸方向の段差を形成する段差面154が形成されている。段差面154は、吸気管15と吸気管16との「接続部分」においてシャフト50により分断される領域の一方側に形成されている。また、吸気管16の端部160にも、管軸方向の段差を形成する段差面164が形成されている。段差面164は、「接続部分」においてシャフト50により分断される領域の他方側に形成されている。
本発明の第5実施形態による可変吸気装置の一部を図7に示す。第5実施形態は、弁体の弁部が弁軸に対し段違いに設けられる点で、第1実施形態と異なる。
第5実施形態では、第1実施形態と同様、弁部322が軸部31から弁部321とは反対方向へ板状に延出されている。しかしながら、第5実施形態では、弁部321および弁部322は、軸部31に対し段違いに設けられている。つまり、弁部321および弁部322は、第1実施形態と違い、それぞれ異なる仮想平面上に設けられている。なお、当該2つの仮想平面は、互いに平行な位置関係にある。
本発明の他の実施形態では、シール部材の延出部は、当接部を有しない構成としてもよい。本発明では、シール部材は弾性を有するため、延出部が当接部を有さずとも、弁体と吸気管との間の気密性を確保することができる。
また、本発明の他の実施形態では、第1吸気管ではなく、第2吸気管のみが、吸気通路へ突出する突出部を有する構成としてもよい。さらに、第1吸気管および第2吸気管のいずれも、突出部を有しない構成としてもよい。2つの吸気管が突出部を有さずとも、シール部材の延出部により、弁体の回転を規制することは可能である。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
Claims (7)
- 第1吸気管と、
前記第1吸気管に接続され前記第1吸気管とともに吸気通路を形成する第2吸気管と、
前記吸気通路を横切るようにして設けられる軸部、および前記軸部から板状に延出されて当該軸部を中心として回転し前記吸気通路を開閉する弁部を有する弁体と、
弾性を有する材料からなり、前記第1吸気管と前記第2吸気管との接続部分に設けられ、前記弁部が回転することで当該弁部に当接し前記吸気通路を閉塞可能となるよう前記接続部分の内側へ向けて延出された延出部を有するシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記第1吸気管と前記第2吸気管との間に挟持される挟持部を有し、当該挟持部から前記延出部が延出されて形成されていることを特徴とする可変吸気装置。 - 前記延出部は、前記接続部分における前記第1吸気管または前記第2吸気管の管軸方向へ突出する当接部を有し、
前記弁体は、前記弁部が前記当接部に当接することにより前記吸気通路を閉じることを特徴とする請求項1に記載の可変吸気装置。 - 前記当接部は、前記延出部の前記挟持部とは反対側の端縁部から前記管軸方向へ突出するとともに当該突出部分の先端が前記第1吸気管の内壁または前記第2吸気管の内壁へ向かって延びるように形成されていることを特徴とする請求項2に記載の可変吸気装置。
- 前記第1吸気管および前記第2吸気管の少なくとも一方は、前記接続部分側端部の内壁からその内側へ突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記弁部が前記延出部に当接したとき、前記延出部を係止することにより前記弁体の回転を規制可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の可変吸気装置。 - 前記第1吸気管および前記第2吸気管の少なくとも一方は、前記接続部分側の端面に溝部を有し、
前記シール部材は、前記溝部に嵌り込むように形成される嵌込部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の可変吸気装置。 - 前記第1吸気管および前記第2吸気管には、前記弁部の延出方向と前記延出部の延出方向とが概ね平行になった状態で前記弁部と前記延出部とが当接するよう、前記接続部分側端部に、管軸方向の段差が形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の可変吸気装置。
- 前記弁部は、前記軸部から延出する第1弁部、および前記軸部から前記第1弁部とは反対側へ延出する第2弁部からなり、
前記第1弁部および前記第2弁部は、前記弁部の延出方向と前記延出部の延出方向とが概ね平行になった状態で前記弁部と前記延出部とが当接するよう、前記軸部に対し段違いに設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の可変吸気装置。
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