JP4333418B2 - 吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気通路に設けられる吸気装置に関するものである。

従来、この種の吸気装置としては、たとえば、図９及び図１０に示すものがある。図９は従来例に係る吸気装置における弁ホルダの概略構成図である。ここで、図９において、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図の一部拡大図（（Ｄ）中、Ｑの部分を拡大した図）、（Ｄ）は側面図である。なお、（Ａ）は（Ｂ）を図中上から見た図に相当し、（Ｄ）は（Ｂ）を図中右から見た図に相当する。また、図１０従来例に係る吸気装置の装着状態を示す概略構成図（吸気装置弁については正面図を示している）である。

従来例に係る吸気装置１０１は、インテークマニホールドやサージタンクなどの装着相手２００に設けられた吸気通路２０１内に装着されるものである。

吸気装置１０１は、吸気通路２０１内に配設される板状部１０２と、板状部１０２に設けられた貫通孔１０２ａ，１０２ｂを通る気体の量を変化させる弁部材１０３と、板状部１０２や弁部材１０３を支持すると共に装着相手２００に吸気装置１０１を取り付けるためのカバー部材１０４と、弁部材１０３を回転駆動制御する制御部１０５と、制御部１０５による駆動力を弁部材１０３に伝達するロッド（不図示）及びリンク機構１０７とを備える。なお、板状部１０２とカバー部材１０４により弁ホルダを構成している。

板状部１０２は、吸気通路２０１の伸びる方向に対して略垂直に、吸気通路２０１を遮るように装着固定されるものである。そして、この板状部１０２は、気体の通り道となる貫通孔１０２ａ，１０２ｂが設けられている。弁部材１０３は、板状部１０２に設けられた貫通孔１０２ａ，１０２ｂと略同一形状及び大きさの板状の弁体を有している。これにより、弁部材１０３の回転によって、弁体が貫通孔１０２ａ，１０２ｂを全開状態から全閉状態に至るまで変化させる。制御部１０５はダイアフラムを利用した圧力制御機構を備え、内部の流体圧力によってダイアフラムが変形し、これによりロッドを駆動し、更にリンク機構１０７によって、弁部材１０３を回転させている。

このように各部材が一体的に構成されたカセットタイプの吸気装置１０１においては、板状部１０２の側面が、吸気通路２０１の内壁面に沿うようにして、板状部１０２が吸気通路２０１内に装着される。

この場合、板状部１０２の側面と吸気通路２０１の内壁面との間は、板状部１０２の組み付けの関係上、ある程度クリアランスが必要である。そこで、このクリアランスからの気体の漏れを防止するために、板状部１０２の側面と吸気通路２０１の内壁面との間の隙間を封止するシール部材１０８が設けられる。

このシール部材１０８は、従来、板状部１０２の側面に、当該側面に沿って溝１０２ｃを設け、この溝１０２ｃにシール部材１０８を装着していた。ここで、溝１０２ｃは、切削加工などの加工や、金型による鋳ぬきにより成形していた。しかし、切削加工の場合には、加工に長時間かかるため、生産効率が悪く、かつコストアップの原因になっていた。また、鋳ぬきの場合には、溝１０２ｃの側面に抜き勾配が形成されるため、シール部材１０８が外れ易いという不具合があった。更に、金型の型割自体も難しく、コストアップの原因になっていた。

なお、関連する従来例が開示された文献としては、特許文献１〜４がある。
実公平６−３９０５２号公報 特開平９−１２５９７０号公報 実公平６−３９０５１号公報 実公平６−４３４６８号公報

本発明の目的の１つとして、安定したシール性能を維持しつつ、製造工程の簡易化あるいは金型構造の簡易化を図ることが挙げられる。

本発明の目的の１つとして、コストダウンを図ることが挙げられる。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明に係る吸気装置においては、シール部材自体に、吸気装置を構成する弁ホルダの板状部に、シール部材を固定させるための機能を持たせる構成を採用した。これにより、板状部にシール部材を装着させるための溝を設ける必要がなくなり、板状部の構造を簡易化することが可能となる。また、溝を形成するための加工を不要とすることができ、あるいは、板状部を成形する金型の構造を簡易化することができる。

より具体的な本発明の吸気装置としては、
吸気通路内に装着される板状部を有する弁ホルダと、
前記板状部に設けられた貫通孔の開閉を行う弁部材と、
前記板状部の側面と吸気通路の内壁面間の隙間を封止するシール部材と、を備える吸気装置において、
前記シール部材は、前記板状部を、その両面側から挟み込んで、該板状部にシール部材を固定させる挟み込み部を有することを特徴とするものが挙げられる。

本発明の構成によれば、環状部及び袋状部によって、シール部材が板状部に固定される。従って、板状部に、シール部材を装着させるための溝を設ける必要がなく、板状部の構造を簡易化することが可能となる。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、安定したシール性能を維持しつつ、製造工程あるいは金型構造の簡易化を図ることができる。また、コストダウンを図ることができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係る吸気装置について説明する。

＜吸気装置全体の説明＞
図１〜図４を参照して、本発明の実施例１に係る吸気装置全体の説明をする。図１は本発明の実施例１に係る吸気装置の正面図である。図２は本発明の実施例１に係る吸気装置の底面図（図１における矢印Ｓ方向から見た図）である。図３は本発明の実施例１に係る吸気装置の一部破断側面図（図１における矢印Ｔ方向から見た図）である。図４は本発明の実施例１に係る吸気装置の側面図（図１における矢印Ｕ方向から見た図）の一部である。

本実施例に係る吸気装置１は、インテークマニホールドやサージタンクなどの装着相手に設けられた吸気通路内に装着されるものである。そして、吸気装置１は吸気通路を通る吸気量を制御するために用いられるものである。以下、より詳細に説明する。ただし、吸気装置を吸気通路内に装着した状態を示す様子については、上記従来例で説明した図１２を参照して示したものと同様であるので、その図面については省略する。

本実施例に係る吸気装置１は、板状部２とカバー部材４からなる弁ホルダを備えている。ここで、板状部２は、吸気通路内に配設される。より具体的には、上記従来例の中でも説明したように、吸気通路の伸びる方向に対して略垂直に、吸気通路を遮るように板状部２は装着される。そして、この板状部２には、気体の通り道となる貫通孔２ａ，２ｂが設けられている。つまり、吸気通路に、板状部２が装着された状態では、貫通孔２ａ，２ｂのみが気体の通り道となる。

また、カバー部材４には、弁部材３が回転可能に軸支されている。この弁部材３は、板状部２に設けられた貫通孔２ａ，２ｂと略同一形状及び大きさの弁体３ａ，３ｂが設けられている。そして、弁部材３は軸心が板状部２の中心を貫くように設けられている。この弁部材３の回転により、弁体３ａ，３ｂが貫通孔２ａ，２ｂを開いたり閉じたりする。

より具体的には、弁体３ａ，３ｂと板状部２が同一面となった状態では、弁体３ａ，３
ｂが板状部２に設けられた貫通孔２ａ，２ｂと略一致する。この場合、貫通孔２ａ，２ｂは完全に閉じられた状態となる。一方、弁体３ａ，３ｂと板状部２が垂直関係となった状態（図１や図２に示す状態）では、弁体３ａ，３ｂは板状部２に設けられた貫通孔２ａ，２ｂに対して直線的（板厚分）にのみ遮る。この場合、貫通孔２ａ，２ｂは略完全に開いた状態となる。そして、弁体３ａ，３ｂの回転角度によって板状部２に設けられた貫通孔２ａ，２ｂの実質的な開口面積が変わる。従って、貫通孔２ａ，２ｂを通る流体の流量は弁体３ａ，３ｂの回転角度に応じて変化する。

次に、弁部材３を回転駆動させるための機構について説明する。

この機構は、弁部材３を回転駆動制御する制御部５と、制御部５による駆動力を弁部材３に伝達するロッド６及びリンク機構７から構成される。制御部５は略密閉された閉空間を有する構成であり、外気（ここではエンジンの排気）を導入するための導入口５ａと、内部の閉空間を大気圧に戻すための貫通孔５ｂと、ダイアフラム５ｃと、ばね５ｄとを備えている。図３に示すように、制御部５は、閉空間の半分をダイアフラム５ｃによって形成している。また、このダイアフラム５ｃには、ばね５ｄの一端が固定されている。

このように構成された制御部５においては、導入口５ａから閉空間内部に導入された排気量に応じて、閉空間部における内部圧力が変化する。これにより、ダイアフラム５ｃ自体の弾性変形とばね５ｄの作用によって、ダイアフラム５ｃが変形する。そして、このダイアフラム５ｃの変形量は、内部圧力の大きさによって略定まるものである。

このようにして、閉空間の内部圧力の変化に応じてダイアフラム５ｃは変形する。そして、その変位量の変化に応じて、ダイアフラム５ｃにその一端が固定されたロッド６が往復動を行う。そして、ロッド６が往復移動すると、その他端に設けられたリンク機構７により弁部材３は回転運動を行う。

より具体的には、リンク機構７には弁部材３の軸部材３ｃの端部が固定された回転部材７ａを備えており、この回転部材７ａにロッド６の他端が接続されている。これにより、ロッド６の往復運動（厳密には揺動を伴う往復運動）により回転部材７ａは回転し、これにより軸部材３ｃを回転させることによって、弁部材３は回転運動を行う。

以上のような構成により、吸気装置１は、制御部５において、導入口５ａから気体（排気）を導入し、内部圧力の変化に応じてロッド６及びリンク機構７を通じて弁部材３を回転させて、弁体３ａ，３ｂにより板状部２に設けられた孔２ａ，２ｂを開閉弁して、吸気量の制御を行う。

そして、本実施例に係る吸気装置１は、カセットタイプの装置である。吸気装置１を装着相手に取り付ける場合には、板状部２を、吸気通路の内壁面に沿って挿入するようにして装着する。そして、カバー部材４を装着相手の外壁面にボルト等によって固定することで取り付けが完了する。また、吸気装置１を取り外す場合には、これとは逆に、ボルト等を外した後に、吸気装置１を引抜けばよい。このように非常に簡単な作業によって、吸気装置１を取り付けることが可能である。

＜シール部材の説明＞
図１，２及び図５を参照して、本発明の実施例１に係るシール部材について説明する。図５は本発明の実施例１に係るシール部材の概略構成図である。ここで、図５において、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図である。なお、（Ａ）は（Ｃ）を図中上から見た図に相当し、（Ｂ）は（Ｃ）を図中左から見た図に相当する。

本実施例に係る吸気装置１には、板状部２の側面と吸気通路の内壁面との間の隙間を封止するシール部材８が設けられている。このシール部材８は、板状部２の側面に沿って配置されるシール本体部８１と、板状部２の一端側（カバー部材４側）において、板状部２の両面を通るように、板状部２を取り囲む環状部８３と、板状部２の他端側の端部を覆う袋状部８４とを備えている。また、シール部材８には、シール性能をより高めるために、板状部２の側面に沿って、吸気通路の内壁面に密着するシール突起８２も備えられている。

ここで、環状部８３の内側における長手方向（板状部２の幅方向）の対向面間の距離は、板状部２の幅よりも短くなるように設定されている。また、環状部８３の内側における短手方向（板状部２の厚み方向）の対向面間の距離は、板状部２の厚みよりも短くなるように設定されている。このように、環状部８３の内側には、板状部２に対して締め代を持たせている。従って、シール部材８を板状部２に装着すると、環状部８３が、板状部２の両面側から板状部２を挟み込んで、シール部材８は板状部２に固定される。

また、袋状部８４の内側における長手方向（板状部２の幅方向）の対向面間の距離は、板状部２の幅よりも短くなるように設定されている。また、袋状部８４の内側における短手方向（板状部２の厚み方向）の対向面間の距離は、板状部２の厚みよりも短くなるように設定されている。このように、袋状部８４の内側には、板状部２に対して締め代を持たせている。従って、シール部材８を板状部２に装着すると、袋状部８４が、板状部２の両面側から板状部２を挟み込んで、シール部材８は板状部２に固定される。

このように、本実施例では、環状部８３及び袋状部８４によって、それぞれ板状部２の両面側から板状部２を挟み込むことで、シール部材８を板状部２に固定させている。これにより、シール部材８が板状部２から脱落したり、位置ずれしたりすることが防止される。また、本実施例では、シール部材８側に、板状部２に対してシール部材８を固定させる機能を持たせていることから、板状部２にシール部材８を固定させるための溝などを設ける必要がない。そのため、板状部２に対して、溝を形成する加工が不要となり、製造工程の簡易化を図ることができる。あるいは、板状部２を金型により成形する際に、鋳ぬきによって溝を形成する必要もないため、金型構造の簡易化を図ることができる。また、板状部２に溝を形成する場合には、切削加工により形成する場合であっても、金型成形により形成する場合であっても、溝部分の寸法精度の管理が大変であったが、このような管理負担をなくすことができる。更に、これらに伴って、コストダウンを図ることができる。

図６には、本発明の実施例２が示されている。実施例２では、上記実施例１の構成に加え、板状部の揺れを抑制する機能の強化を図るために、シールするために密着する部分とは別に、吸気通路に当接する当接部を設けた構成を採用している。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図６は本発明の実施例２に係るシール部材の概略構成図である。ここで、図６において、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。なお、（Ａ）は（Ｂ）を図中上から見た図に相当し、（Ｃ）は（Ｂ）を図中右から見た図に相当する。ただし、（Ａ），（Ｂ）においては、長手方向の一部を省略して示している。

図示のように、本実施例に係るシール部材８ａにおいては、環状部８３の外壁であって、シール突起８２の両側に、吸気通路の内壁面に対して当接する突起８５が設けられている。また、袋状部８４の外壁にも、シール突起８２の両側に、吸気通路の内壁面に対して当接する突起８６が設けられている。なお、これらの突起８５，８６は、環状部８３の両
側、及び袋状部８４の両側にそれぞれ設けられている。なお、図６（Ｃ）において、２点鎖線で示した部分は、吸気通路の内壁面の位置を示している。

以上のように、突起８５，８６を設けたことによって、板状部２の横方向（図６（Ａ）における矢印方向）への位置ずれを規制することができる。そのため、板状部２の揺れを抑制することができる。従って、板状部２及びシール部材８、その他、板状部２の振動により影響を受ける部材の耐久性が向上する。

図７及び図８には、本発明の実施例３が示されている。本実施例においては、シール部材の構成と、板状部の構成を除き、上記実施例１と同一の構成であるので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図７は本発明の実施例３に係るシール部材の概略構成図である。ここで、図７において、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）中のＢＢ断面図、（Ｄ）は側面図である。なお、（Ａ）は（Ｂ）を図中上から見た図に相当し、（Ｄ）は（Ｂ）を図中右から見た図に相当する。ただし、（Ａ），（Ｂ）においては、長手方向の一部を省略して示している。また、図８は本発明の実施例３に係る吸気装置における弁ホルダの概略構成図である。ここで、図８において、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図の一部拡大図（（Ｄ）中、Ｐの部分を拡大した図）、（Ｄ）は側面図である。なお、（Ａ）は（Ｂ）を図中上から見た図に相当し、（Ｄ）は（Ｂ）を図中右から見た図に相当する。

本実施例に係るシール部材８ｂにおいては、板状部２の側面に沿って配置されるシール本体部８１ｂの断面形状がコ字形状となっている。そして、断面がコ字状のシール本体部８１ｂの内側における（板状部２の厚み方向の）対向面間の距離は、板状部２の厚みよりも短くなるように設定されている。このように、シール本体部８１ｂの内側には、板状部２に対して締め代を持たせている。従って、シール部材８ｂを板状部２に装着すると、断面がコ字状のシール本体部８１ｂが、板状部２の両面側から板状部２を挟み込んで、シール部材８ｂは板状部２に固定される。

なお、本実施例においても、上記各実施例と同様に、シール性能をより高めるために、板状部２の側面に沿って、吸気通路の内壁面に密着するシール突起８２ｂが備えられている。本実施例では、後述のように、シール本体部８１ｂの内側に板状部２の側面に沿うように凹部８７ｂが設けられていることから、シール突起８２ｂは中心からずらした位置に２本設けられている。また、本実施例においては、上記実施例２と同様に、板状部２の振動を抑制するために、吸気通路の内壁面に対して当接する突起８５ｂ，８６ｂがシール突起８２ｂよりも外側にそれぞれ設けられている。

そして、本実施例に係る板状部２の側面には、その側面に沿って凸部２１が設けられている。この凸部２１は、板状部２を金型により成形する際のパーティングライン跡を利用することによって、金型の構造を複雑化することなく、形成可能である。また、シール部材８ｂのシール本体部８１ｂには、この凸部２１が嵌る凹部８７ｂが設けられている。このように、凸部２１と凹部８７ｂが嵌り合うことによって、シール部材８ｂの板状部２からの位置ずれが防止される。

図１は本発明の実施例１に係る吸気装置の正面図である。 図２は本発明の実施例１に係る吸気装置の底面図である。 図３は本発明の実施例１に係る吸気装置の一部破断側面図である。 図４は本発明の実施例１に係る吸気装置の側面図の一部である。 図５は本発明の実施例１に係るシール部材の概略構成図である。 図６は本発明の実施例２に係るシール部材の概略構成図である。 図７は本発明の実施例３に係るシール部材の概略構成図である。 図８は本発明の実施例３に係る吸気装置における弁ホルダの概略構成図である。 図９は従来例に係る吸気装置における弁ホルダの概略構成図である。 図１０従来例に係る吸気装置の装着状態を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 吸気装置
２ 板状部
２ａ，２ｂ 貫通孔
２１ 凸部
３ 弁部材
３ａ，３ｂ 弁体
３ｃ 軸部材
４ カバー部材
５ 制御部
５ａ 導入口
５ｂ 貫通孔
５ｃ ダイアフラム
６ ロッド
７ リンク機構
７ａ 回転部材
８ シール部材
８ａ シール部材
８ｂ シール部材
８１，８１ｂ シール本体部
８２，８２ｂ シール突起
８３ 環状部
８４ 袋状部
８５，８６，８５ｂ，８６ｂ 突起
８７ｂ 凹部

Claims (1)

1. 吸気通路内に装着され、かつ気体の通り道となる貫通孔を有する板状部と、前記貫通孔と略同一形状及び大きさの弁体を有する弁部材が回転可能に軸支されているカバー部材と、からなる弁ホルダと、
   前記板状部の側面と前記吸気通路の内壁面間の隙間を封止するシール部材と、を備える吸気装置において、
   前記シール部材は、
   前記板状部の側面に沿って配置されるシール本体部と、
   前記板状部の一端側において該板状部の両面を通るように、該板状部を取り囲む環状部と、
   前記板状部の他端側の端部を覆う袋状部と、
   を備えると共に、
   前記環状部の内側においては、前記板状部の幅方向についての対向面間の距離が該板状部の幅よりも短く設定されており、前記板状部の厚み方向についての対向面間の距離が該板状部の厚みよりも短く設定されると共に、
   前記袋状部の内側においては、前記板状部の幅方向についての対向面間の距離が該板状部の幅よりも短く設定されており、前記板状部の厚み方向についての対向面間の距離が該板状部の厚みよりも短く設定されていることを特徴とする吸気装置。

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