JP5966876B2 - 吸気制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、吸気制御弁に関する。

従来、吸気ポートに設けられた弁体を回動軸回りに回動させて開閉する吸気制御弁が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、吸気通路（吸気ポート）に設けられた弁体と、弁体とともに回動する回動軸と、直線方向に駆動力を発生させるアクチュエータと、アクチュエータの直線方向の駆動力を回転方向に変換して回動軸に伝達するように回転軸とアクチュエータとを接続するリンク機構とを備えた吸気制御弁が開示されている。リンク機構は、Ｄカットされた回動軸の端部に取り付けられた先端部と、この先端部に固定されたガイド部材と、アクチュエータの作動軸とガイド部材とを連結するピンとからなる３つのリンク部材により構成されている。ガイド部材は回動軸の軸中心からずれた位置でピンを介してアクチュエータの作動軸と連結されており、作動軸の直線移動に伴って回動軸の軸中心回りに回動する。これにより、アクチュエータの直線方向の駆動力がリンク部材（ピン、ガイド部材および先端部）を介して回動軸に伝達される。

ここで、上記特許文献１に開示されたような従来の構成では、回動軸の端部からリンク部材（先端部）が抜け落ちる場合があるので、抜け止め構造を設けるのが好ましい。特に、一般に金属製の回転軸に対して樹脂製のリンク部材が取り付けられる場合、膨張係数の相違からリンク部材が脱落しやすくなるため、抜け止めの必要性が高い。

特開２０００−３８９３０号公報

しかしながら、回動軸とリンク部材との間で抜け止めのための係合構造を設ける場合、一般に金属製の回動軸に凹凸などの係合部分を形成する追加的な加工が必要となる。このような金属製の回動軸に凹凸などの係合部分を形成する加工は、加工に時間がかかるため、加工工数が増加する。このため、回動軸に抜け止めのための係合構造（係合部分）を設けることなく、回動軸に対するリンク部材の抜け止めを行うことが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、回動軸に抜け止めのための係合構造を設けることなく、回動軸に対するリンク部材の抜け止めを行うことが可能な吸気制御弁を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における吸気制御弁は、吸気ポートに設けられた弁体と、弁体とともに回動する回動軸と、直線方向に駆動力を発生させるアクチュエータと、回動軸とは反対側に設けられた係合部と、アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部とを有し、アクチュエータの直線方向の駆動力を回転方向に変換して回動軸に伝達するように回動軸とアクチュエータとを接続するリンク部材と、リンク部材の係合部の回動を許容しながらリンク部材の係合部の外側方向への移動を規制するように係合部と係合する抜け止め部と、を備え、係合部は、回動軸の回動中心線上に設けられ、円形状の外周を有する軸状突起部を含み、抜け止め部は、軸状突起部を回動可能に支持するように構成されている。

この発明の第１の局面による吸気制御弁では、上記のように、回動軸とは反対側に設けられた係合部と、アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部とを有するリンク部材と、リンク部材の係合部の回動を許容しながらリンク部材の係合部の外側方向への移動を規制するように係合部と係合する抜け止め部とを設けることによって、リンク部材の係合部と抜け止め部との係合によってリンク部材の抜け止めを行うことができる。これにより、回動軸に抜け止めのための係合部分を加工することなく、回動軸と穴部との嵌め合いのみにより回動軸とリンク部材とを接続することができる。その結果、回動軸に抜け止めのための係合構造を設けることなく、回動軸に対するリンク部材の抜け止めを行うことができる。また、リンク部材が回動軸にアクチュエータの駆動力を伝達する際に、係合部の軸状突起部を回動軸と同軸で回動させることができるとともに、軸状突起部の回動を抜け止め部によって支持することができる。これにより、リンク部材の抜け止めに加えて、回動軸を回動させる際に、抜け止め部の回動支持によりリンク部材を安定して回動させることができる。

上記第１の局面による吸気制御弁において、好ましくは、アクチュエータは、抜け止め部を一体的に含む。このように構成すれば、抜け止め部のみを単体で設ける必要がなく、アクチュエータに抜け止め部を一体化することができるので、回動軸に抜け止めのための係合構造を設けることなく、かつ、部品点数を増加させることなく、リンク部材の抜け止めを行うことができる。

この場合、好ましくは、アクチュエータは、樹脂により形成されたケース部を含み、抜け止め部は、樹脂からなるとともに、アクチュエータのケース部に一体的に設けられている。このように構成すれば、樹脂製のケース部の樹脂成形時に抜け止め部を一体形成することができるので、ケース部に追加的な加工を施すことなく（加工工数を増加させることなく）、抜け止め部をケース部（アクチュエータ）に一体的に設けることができる。

上記第１の局面による吸気制御弁において、好ましくは、抜け止め部は、円形状の外周を有する軸状突起部を回動可能に支持する円形状の内周面と底部とを有する凹部を含むとともに、凹部の底部により、回動軸とは反対側の外側方向へのリンク部材の移動を規制するように構成されている。このように構成すれば、凹部の内周面により軸状突起部の回動支持を行うことができるとともに、凹部の底部による軸状突起部（リンク部材）の抜け止めを行うことができる。これにより、抜け止め部に凹部を形成するだけの簡単な構成で、リンク部材の抜け止めと回動支持とを行うことができる。

上記抜け止め部が凹部を含む構成において、好ましくは、抜け止め部を構成する凹部の底部は、奥側に向かって先細り形状を有し、リンク部材の軸状突起部は、外側方向へ移動した場合に、先端部の縁部が先細り形状の底部に当接するように構成されている。このように構成すれば、リンク部材が抜け止め部によって抜け止めされた状態でも、軸状突起部の先端部の縁部が先細り形状の底部に線接触または線接触に近い状態で当接するだけになるので、リンク部材と抜け止め部との接触面積の増加を抑制することができる。これにより、リンク部材と抜け止め部との接触によってリンク部材が抜け止めされた状態においてリンク部材の回動時の摺動抵抗が増大するのを抑制することができる。

上記抜け止め部が凹部を含む構成において、好ましくは、リンク部材の回動軸側の端部には、回動軸の端部が装着される回動軸装着部が設けられており、リンク部材の回動軸とは反対側の端部には、軸状突起部が設けられており、リンク部材の回動軸装着部は、回動軸を圧入するための圧入穴を有するとともに、円形状の外周面を有し、リンク部材の回動軸装着部の外周面を回動可能に支持する筒状のすべり軸受部材をさらに備え、リンク部材の回動軸装着部および軸状突起部が、それぞれ、すべり軸受部材および抜け止め部により回動可能に支持されることによって、リンク部材の両端が軸受けされる構造が構成されている。このように構成すれば、リンク部材を、すべり軸受部材および抜け止め部により両端支持で軸受けすることができる。ここで、たとえばリンク部材と回動軸との接続部分に設けた１つの軸受のみによりリンク部材の回動を片持ち状に支持する場合には、リンク部材の回動軸とは反対側（先端側）での回動軸と直交する方向の横荷重（ラジアル荷重）も根元側の１つの軸受により支持する必要があるため、摺動抵抗の小さい玉軸受などを用いる必要がある。これに対して、本発明によれば、リンク部材の両端を軸受け支持することにより荷重を分散させることができるので、玉軸受と比較して構造が簡素で安価なすべり軸受でも十分に安定して支持することができる。これにより、リンク部材の回動支持の信頼性を確保しながら回動軸の軸受け部品の簡素化を図ることができる。

上記第１の局面による吸気制御弁において、好ましくは、リンク部材の係合部および抜け止め部は、樹脂により形成されており、抜け止め部は、係合部を回動方向に摺動可能に支持するように構成されている。このように構成すれば、係合部の回動を抜け止め部により支持する場合に、樹脂同士の摺動によって係合部の回動が支持されるので、抜け止め部に軸受部材を別途設ける必要がない。このため、部品点数を増加させることなく、係合部の回動を抜け止め部により支持することができる。

この発明の第２の局面における吸気制御弁は、吸気ポートに設けられた弁体と、弁体とともに回動する回動軸と、直線方向に駆動力を発生させるアクチュエータと、回動軸とは反対側に設けられた係合部と、アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部とを有し、アクチュエータの直線方向の駆動力を回転方向に変換して回動軸に伝達するように回動軸とアクチュエータとを接続するリンク部材と、リンク部材の係合部の回動を許容しながらリンク部材の係合部の外側方向への移動を規制するように係合部と係合する抜け止め部と、を備え、回動軸は金属製であり、金属製の回動軸のうち少なくともリンク部材が接続される側の領域は、断面形状が変化しない同一の断面形状を有し、リンク部材の回動軸側の端部には、回動軸が装着され、リンク部材の回動軸とは反対側の端部には、係合部と、アクチュエータ接続部とが設けられている。これにより、回動軸に抜け止めのための係合構造を設けることなく、回動軸に対するリンク部材の抜け止めを行うことができる。また、リンク部材の抜け止めのための係合構造が金属製の回動軸に形成されないので、金属製の回動軸の加工工数を増加させることなく、リンク部材の回動軸とは反対側の端部の係合部と抜け止め部との係合によって、確実にリンク部材を抜け止めすることができる。

なお、本出願では、上記一の局面による吸気制御弁とは別に、以下のような他の構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、本出願の他の構成による吸気制御弁は、吸気ポートに設けられた弁体と、弁体とともに回動する回動軸と、直線方向に駆動力を発生させるアクチュエータと、回動軸が装着される回動軸装着部と、アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部と、回動軸と同軸で回動軸とは反対側に設けられた係合部とを有し、アクチュエータの直線方向の駆動力を回転方向に変換して回動軸に伝達するように回動軸とアクチュエータとを接続するリンク部材と、リンク部材の係合部を回動可能に支持する第１軸受部材と、回動軸装着部を回動可能に支持する第２軸受部材とを備える。

このように構成すれば、リンク部材の係合部を回動軸と同軸で回動軸とは反対側に配置するとともに、リンク部材の係合部を回動可能に支持する第１軸受部材を設け、回動軸が装着される回動軸装着部を回動可能に支持する第２軸受部材を設けることによって、リンク部材を、第１軸受部材および第２軸受部材により回動軸の軸線方向の両側から軸受けすることができる。これにより、リンク部材の両側を回転支持することにより荷重を分散させることができるので、回動軸を回動させる際のリンク部材の回動を安定して支持することができる。したがって、この他の構成による吸気制御弁では、リンク部材の安定した回動支持を行うことができる。

（付記項２）
また、上記した本出願の他の構成による吸気制御弁において、好ましくは、第１軸受部材は、リンク部材の係合部の外側方向への移動を規制するように係合部と係合するように構成されている。このように構成すれば、リンク部材の係合部と第１軸受部との係合によってリンク部材の抜け止めを行うことができる。これにより、回動軸に抜け止めのための係合部分を加工することなく、回動軸と穴部（回動軸装着部）との嵌め合いのみにより回動軸とリンク部材とを接続することができる。その結果、回動軸に抜け止めのための係合構造を設けることなく、回動軸に対するリンク部材の抜け止めを行うことができる。

上記一の局面による発明によれば、上記のように、回動軸に抜け止めのための係合構造を設けることなく、回動軸に対するリンク部材の抜け止めを行うことができる。

本発明の一実施形態による吸気制御弁を備えた吸気装置の構成を示した斜視図である。 図１に示した吸気装置の内部構造を示した部分分解図である。 図１に示した吸気装置の吸気ポートに沿った模式的な断面図である。 本発明の一実施形態による吸気制御弁の回動軸に沿った断面図である。 図４に示した吸気制御弁のリンク部材の周辺構造を示した拡大断面図である。 図５に示したリンク部材の正面図である。 図５に示したリンク部材を回動中心線に沿った方向から見た側面図である。 本発明の一実施形態による吸気制御弁のリンク部材の変形例を示した模式的な部分断面図である。 係合部および抜け止め部の第１変形例を示した模式的な断面図である。 係合部および抜け止め部の第２変形例を示した模式的な断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態による吸気制御弁３について説明する。本実施形態では、自動車用の吸気装置１００において、吸気経路長を変更するための吸気制御弁３に本発明を適用した例について説明する。

吸気装置１００は、図１に示すように、自動車用の４気筒エンジンに設けられる吸気装置である。吸気装置１００は、サージタンク１と、サージタンク１から分岐して、エンジンの４つの気筒にそれぞれ接続される４本の吸気ポート２と、４本の吸気ポート２にそれぞれ設けられた弁体３２を開閉させる吸気制御弁３とを備えている。また、構造的には、図２および図３に示すように、吸気装置１００は、サージタンク１と、４本の吸気ポート２とを一体的に含む吸気装置本体１０１を含んでいる。そして、吸気装置本体１０１の内部に吸気制御弁３（図２参照）が取り付けられている。吸気装置１００は、シリンダヘッド１１０に接続されており、４本の吸気ポート２はシリンダヘッド１１０を介してエンジンの各気筒（図示せず）とそれぞれ連通している。

サージタンク１には、図示しないエアクリーナおよびスロットルを介して到達する吸気が導入口１ａから流入される。４本の吸気ポート２の各々は、図３に示すように、第１ポート部２１および第２ポート部２２と、第１ポート部２１および第２ポート部２２の下流側でエンジンの気筒（シリンダヘッド１１０）に接続される出口ポート部２３とを含む。第１ポート部２１は、サージタンク１から吸気制御弁３を介さずに迂回するように延びて下流側の出口ポート部２３に接続されている。第２ポート部２２は、サージタンク１と出口ポート部２３と吸気制御弁３をして接続するように設けられている。

図２および図３に示すように、吸気制御弁３は、第２ポート部２２と出口ポート部２３との接続部分間の位置に配置された空気通路６０を開閉するように構成されている。ずなわち、吸気制御弁３が閉じた状態では、第１ポート部２１および出口ポート部２３により吸気経路長の大きいロングポートが形成され、吸気制御弁３が開いた状態では、第２ポート部２２および出口ポート部２３により吸気経路長の小さいショートポートが形成されることによって、吸気制御弁３は、吸気経路長を変更することが可能なように構成されている。また、吸気制御弁３は、図４に示すように、弁体３２とともに回動する回動軸３１と、第２ポート部２２（空気通路６０）を開閉する４つの弁体３２と、回動軸３１を回動させるアクチュエータ３３と、アクチュエータ３３の駆動力を回動軸３１に伝達するリンク部材３４とを備えている。アクチュエータ３３は、負圧の供給によって直線方向に駆動力を発生させる直動型の負圧アクチュエータである。

回動軸３１は、吸気ポート２と直交する方向に延び、４本の第２ポート部２２を貫通する角型シャフトからなる。回動軸３１は、金属製（たとえば、ステンレス鋼やアルミニウム合金など）であり、全長に渡って同一の矩形状の断面形状を有する。回動軸３１は、一端が吸気装置本体１０１の取付孔１０２から外部に突出するとともに、他端が、弁体３２の後述する軸部３２ｂと軸受部材３５とを介して吸気装置本体１０１の支持部１０３に回動可能に支持されている。なお、以下では回動軸３１の延びる軸方向をＸ方向という。

弁体３２は、４つの吸気ポート２にそれぞれ（合計４つ）設けられている。弁体３２は、空気通路６０に対応した略矩形状の外形形状を有する樹脂製の板状部材である。弁体３２には、長手方向の中央部を横切るように軸挿入部３２ａが形成されている。軸挿入部３２ａに回動軸３１が挿入されることにより、４つの弁体３２が回動軸３１に取り付けられている。軸挿入部３２ａの内周面は回動軸３１の外形に対応する矩形形状となっており、回動軸３１と軸挿入部３２ａの内周面とが当接することにより、弁体３２は回動軸３１と一体で回動する。軸挿入部３２ａの両端には、軸方向の外側に突出しているとともに外周面が円形状の軸部３２ｂが形成されており、この軸部３２ｂが軸受部材３５に挿入されている。このため、個々の弁体３２は、軸受部材３５によって回動可能に支持されている。

また、弁体３２の周縁部にはゴム製のシールリップ３２ｃが設けられ、閉状態での空気通路６０の気密性を向上させている。吸気制御弁３は、回動軸３１を回動させて４つの弁体３２を一括して回動させることにより、４つの吸気ポート２全てで空気通路（開口部）６０の開閉動作を同時に行うように構成されている。

図３に示すように、弁体３２の閉状態では、空気通路６０が閉塞される結果、サージタンク１に導入された吸気は、各吸気ポート２の第１ポート部２１および出口ポート部２３（ロングポート）を経てエンジンの各気筒へ導入される。一方、弁体３２を開状態にすると、空気通路６０が開放され、サージタンク１に導入された吸気は、各吸気ポート２の第２ポート部２２および出口ポート部２３（ショートポート）を経てエンジンの各気筒へ導入される。

図５に示すように、リンク部材３４は、樹脂製であり、たとえばポリアミド系樹脂（ナイロン）が用いられ、機械的特性向上のためにガラス繊維強化されたポリアミド系樹脂を用いることが好ましい。リンク部材３４は、アクチュエータ３３の直線方向の駆動力を回転方向に変換して回動軸３１に伝達するように、回動軸３１とアクチュエータ３３とに接続されている。

リンク部材３４は、図５〜図７に示すように、回動軸３１が装着される回動軸装着部４１と、アクチュエータ３３の作動片５３と接続される接続部４２と、アクチュエータ３３の後述する抜け止め部５４と係合する係合部４３とを一体的に含んでいる。回動軸装着部４１は、リンク部材３４の回動軸３１側（Ｘ２方向側）の端部に配置され、接続部４２および係合部４３は、リンク部材３４の回動軸３１とは反対のＸ１方向側（外側）の端部に配置されている。なお、接続部４２は、本発明の「アクチュエータ接続部」の一例である。また、係合部４３は、本発明の「軸状突起部」の一例である。

図５に示すように、回動軸装着部４１は、回動軸３１の回動中心線Ｃ上に同軸で配置され、円形状の外周（丸軸形状）を有するとともに、吸気装置本体１０１の取付孔１０２に回動可能な状態で挿入されている。また、回動軸装着部４１の軸中心には、回動軸３１に対応した矩形断面（図７参照）の圧入穴４１ａが形成されている。回動軸装着部４１は、回動軸３１の一端が圧入穴４１ａに圧入されることにより、回動軸３１の一端が回動軸装着部４１に装着されるように構成されている。これにより、回動軸３１とリンク部材３４とが回動方向に噛み合い、回動軸３１とリンク部材３４とが回動中心線Ｃ回りに一体で回転する。

また、回動軸装着部４１の円形状の外周は、円筒状で金属製（たとえば、ステンレス鋼やアルミニウム合金など）のすべり軸受部材３６によって回動可能に軸受されている。すべり軸受部材３６は、円筒状で樹脂製のブシュ１０４の内周側に装着され、ブシュ１０４を介して吸気装置本体１０１の取付孔１０２内に保持されている。なお、この取付孔１０２の外側（Ｘ２方向側）端部にはシール部材１０５が装着されている。

接続部４２は、回動軸３１の回動中心線Ｃから離間した位置に配置され、回動軸３１に対しての外側（Ｘ２方向側）に突出する略球状形状を有する。アクチュエータ３３の作動片５３の先端には、半球殻状（凹状）の接続凹部５３ａが形成されており、作動片５３の接続凹部５３ａにリンク部材３４の接続部４２が嵌り込むことにより、リンク部材３４がアクチュエータ３３に接続されている。

本実施形態では、図６および図７に示すように、係合部４３は、回動軸３１の回動中心線Ｃ上に同軸で配置され、円形状の外周４３ａを有するとともに、回動軸３１（図５参照）とは反対側（Ｘ２方向側）に突出する軸状突起からなる。つまり、係合部４３は丸軸形状の突起状に形成されている。係合部４３は、円形状の外周４３ａと平坦な先端部４３ｂとを有し、先端面の縁部４３ｃは小さく面取りがされている。係合部４３は、リンク部材３４のＸ１方向側表面からの突出長さＬを有する。

図２および図５に示すように、アクチュエータ３３は、本体部５１と、本体部５１を支持するケース部５２と、本体部５１に接続された作動片５３とを含み、吸気装置本体１０１の外部に固定的に取り付けられている。

本体部５１は、ダイアフラム（図示せず）によって大気圧室（図示せず）と負圧室（図示せず）とに区画された構造を有する。本体部５１は、負圧室への負圧の印加と負圧印加の解除とによってダイアフラムを変位させることにより、ダイアフラムに接続された作動片５３を直線方向Ｓ（図７参照、図５の紙面手前方向および奥方向）に進出および後退させるように構成されている。これにより、図７に示すように、作動片５３が接続部４２を介してリンク部材３４を回動中心線Ｃ回りのＲ方向に回動させ、回動軸３１による弁体３２の開閉が行われる。

図５に示すように、ケース部５２は、樹脂製であり、たとえばポリアミド系樹脂（ナイロン）が用いられ、ガラス繊維強化されたポリアミド系樹脂を用いることが好ましい。ケース部５２は、本体部５１を保持しているとともに、吸気装置本体１０１のフランジ部１０６にねじ部材１０７を用いて固定的に取り付けられている。ケース部５２は、吸気装置本体１０１の取付孔１０２を取り囲み覆うように設けられている。なお、図２に示すように、ケース部５２のうち、作動片５３の移動方向を延長した部分は切り欠かれており、作動片５３と干渉しないように形成されている（作動片５３が露出している）。作動片５３は、本体部５１の作動に伴って直線方向Ｓ（図７参照）に進退可能な状態で、ケース部５２内に配置されている。また、図５に示すように、ケース部５２には、リンク部材３４の係合部４３と係合する抜け止め部５４が一体的に形成されている。なお、抜け止め部５４は、本発明の「凹部」の一例である。

本実施形態では、抜け止め部５４は、回動軸３１側が開口した円形状の内周面５４ａと底部５４ｂとを有する円筒状の凹部からなり、回動軸方向に沿って延びている。また、抜け止め部５４は、内周面５４ａの中心が回動軸３１の回動中心線Ｃ上に回動軸３１と同軸になるように配置されている。抜け止め部５４には、リンク部材３４の係合部４３が挿入されており、抜け止め部５４は、リンク部材３４の回動（摺動）を許容しながらリンク部材３４の回動軸３１とは反対の外側方向（Ｘ１方向）への移動を規制するように係合部４３と係合している。

具体的には、抜け止め部５４は、円形状の内周面５４ａによって丸軸形状の係合部４３の外周４３ａを回動可能に支持するように構成されている。このため、抜け止め部５４による軸受は、樹脂製のリンク部材３４の係合部４３との樹脂同士の摺動となる。このように、本実施形態では、リンク部材３４の回動軸３１側（Ｘ２方向側）端部の回動軸装着部４１がすべり軸受部材３６によって回動可能に支持され、リンク部材３４の回動軸３１とは反対側（Ｘ１方向側）端部の係合部４３が抜け止め部５４によって回動可能に支持されることにより、リンク部材３４の両端を軸受する両端支持の軸受構造が構成されている。

また、抜け止め部５４は、凹形状の抜け止め部５４の底部５４ｂによって、リンク部材３４の外側方向（Ｘ１方向）への移動を規制するように構成されている。底部５４ｂは、回動軸３１の延びるＸ方向の奥側（Ｘ１方向側）に向かって先細り形状に形成されており、本実施形態では底部５４ｂの内面は円錐状に傾斜したテーパ形状となっている。また、図６に示すように、開口側から底部５４ｂまでの深さ（内周面５４ａの軸方向の長さ）Ｄは、係合部４３の突出長さＬよりも小さくなるように形成されている。このため、リンク部材３４が外側方向（Ｘ１方向）に移動すると、係合部４３が抜け止め部５４の奥側に入り込み、係合部４３の先端部４３ｂの縁部４３ｃが傾斜した底部５４ｂと当接する。これにより、リンク部材３４は、それ以上の外側方向（Ｘ１方向）への移動が規制（抜け止め）される。このとき、係合部４３の先端部４３ｂの縁部４３ｃと傾斜した底部５４ｂとが当接するため、係合部４３と抜け止め部５４とは、略線接触状態（線接触に近い状態）となる。

本実施形態では、上記のように、回動軸３１とは反対側に設けられた係合部４３と、アクチュエータ３３に接続される接続部４２とを有するリンク部材３４と、リンク部材３４の係合部４３の回動を許容しながらリンク部材３４の係合部４３の外側方向への移動を規制するように係合部４３と係合する抜け止め部５４とを設けることによって、リンク部材３４の係合部４３と抜け止め部５４との係合によりリンク部材３４の抜け止めを行うことができる。これにより、回動軸３１に抜け止めのための係合部分を加工することなく、全長に渡って同一形状の回動軸３１と圧入穴４１ａとの嵌め合いのみにより回動軸３１とリンク部材３４とを接続することができる。その結果、回動軸３１に抜け止めのための係合構造を設けることなく、回動軸３１に対するリンク部材３４の抜け止めを行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、抜け止め部５４をアクチュエータ３３に一体的に設ける。これにより、抜け止め部５４のみを単体で設ける必要がなく、アクチュエータ３３に抜け止め部５４を一体化することができるので、回動軸３１に抜け止めのための係合構造を設けることなく、かつ、部品点数を増加させることなく、リンク部材３４の抜け止めを行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、抜け止め部５４を、アクチュエータ３３のケース部５２に一体的に設ける。これにより、樹脂製のケース部５２の樹脂成形時に抜け止め部５４を一体形成することができるので、ケース部５２に追加的な加工を施すことなく（加工工数を増加させることなく）、抜け止め部５４をケース部５２（アクチュエータ３３）に一体的に設けることができる。

また、本実施形態では、上記のように、回動軸３１の回動中心線Ｃ上に設けられ、円形状の外周４３ａを有する軸状突起により係合部４３を構成し、軸状突起からなる係合部４３を回動可能に支持するように抜け止め部５４を構成する。これにより、リンク部材３４が回動軸３１にアクチュエータ３３の駆動力を伝達する際に、係合部４３を回動軸３１と同軸で回動させることができるとともに、係合部４３の回動を抜け止め部５４によって支持することができる。これにより、リンク部材３４の抜け止めに加えて、回動軸３１を回動させる際に、抜け止め部５４の回動支持によりリンク部材３４を安定して回動させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、円形状の外周４３ａを有する係合部４３を回動可能に支持する円形状の内周面５４ａと底部５４ｂとを有する凹部により抜け止め部５４を構成する。また、抜け止め部５４の底部５４ｂにより、回動軸３１とは反対側の外側方向（Ｘ１方向）へのリンク部材３４の移動を規制するように抜け止め部５４を構成する。これにより、抜け止め部５４の内周面５４ａにより係合部４３の回動支持を行うことができるとともに、抜け止め部５４の底部５４ｂによる係合部４３（リンク部材３４）の抜け止めを行うことができる。この結果、凹部からなる抜け止め部５４を形成するだけの簡単な構成で、リンク部材３４の抜け止めと回動支持とを行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、抜け止め部５４の底部５４ｂを奥側に向かう先細り形状に形成し、リンク部材３４の係合部４３を、外側方向（Ｘ１方向）へ移動した場合に、先端部４３ｂの縁部４３ｃが先細り形状の底部５４ｂに当接するように構成する。これにより、リンク部材３４が抜け止め部５４によって抜け止めされた状態でも、係合部４３の先端部４３ｂの縁部４３ｃが先細り形状の底部５４ｂに線接触または線接触に近い状態で当接するだけになるので、リンク部材３４と抜け止め部５４との接触面積の増加を抑制することができる。この結果、リンク部材３４と抜け止め部５４との接触によってリンク部材３４が抜け止めされた状態において、リンク部材３４の回動時の摺動抵抗が増大するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、リンク部材３４の回動軸３１側（Ｘ２方向側）の端部に、回動軸３１の端部が装着される回動軸装着部４１を設ける。また、リンク部材３４の回動軸３１とは反対側（Ｘ１方向側）の端部に、係合部４３を設ける。そして、リンク部材３４の回動軸装着部４１および係合部４３が、それぞれ、すべり軸受部材３６および抜け止め部５４により回動可能に支持されることによって、リンク部材３４の両端が軸受けされる構造を構成する。これにより、リンク部材３４を、すべり軸受部材３６および抜け止め部５４により両端支持で軸受けすることができる。ここで、たとえばリンク部材３４と回動軸３１との接続部分に設けた１つの軸受のみによりリンク部材３４の回動を片持ち状に支持する場合には、リンク部材３４の回動軸３１とは反対側（Ｙ１方向側）での回動軸３１と直交する方向の横荷重（ラジアル荷重）も根元側の１つの軸受により支持する必要があるため、摺動抵抗の小さい玉軸受などを用いる必要がある。これに対して、本実施形態によれば、リンク部材３４の両端を軸受け支持することにより荷重を分散させることができるので、玉軸受と比較して構造が簡素で安価なすべり軸受でも十分に安定して回転支持することができる。これにより、リンク部材３４の回動支持の信頼性を確保しながら回動軸３１の軸受け部品の簡素化を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、リンク部材３４の係合部４３および抜け止め部５４を樹脂により形成するとともに、係合部４３を回動方向に摺動可能に支持するように抜け止め部５４を構成する。これにより、係合部４３の回動を抜け止め部５４により支持する場合に、樹脂同士の摺動によって係合部４３の回動が支持されるので、抜け止め部５４に軸受部材を別途設ける必要がない。このため、部品点数を増加させることなく、係合部４３の回動を抜け止め部５４により支持することができる。なお、樹脂同士による摺動性能を考慮すると、同種のナイロン同士（たとえば６−ナイロン同士、６、６−ナイロン同士）を摺動させる場合よりも、６−ナイロンと６、６-ナイロンとを摺動させる場合の方が両部材間の摺動性および耐摩耗性において良好な性能が得られる。このため、樹脂製の係合部４３（リンク部材３４）と樹脂製の抜け止め部５４（ケース部５２）とは、たとえば、一方を６−ナイロンにより構成し、他方を６、６-ナイロンにより構成することが好ましい。

また、本実施形態では、上記のように、金属製の回動軸３１を断面形状が変化しない同一の断面形状に形成するとともに、リンク部材３４の回動軸３１側（Ｘ２方向側）の端部に回動軸３１を装着し、リンク部材３４の回動軸３１とは反対側（Ｘ１方向側）の端部に、係合部４３と、接続部４２とを設ける。これにより、リンク部材３４の抜け止めのための係合構造が金属製の回動軸３１に形成されないので、金属製の回動軸３１の加工工数を増加させることなく、リンク部材３４の回動軸３１とは反対側（Ｘ１方向側）の端部の係合部４３と抜け止め部５４との係合によって、確実にリンク部材３４を抜け止めすることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の吸気制御弁を、自動車用の４気筒エンジンの吸気装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の吸気制御弁を、自動車用のエンジン以外の内燃機関の吸気装置に適用してもよいし、４気筒以外の多気筒エンジン等の吸気装置に本発明の吸気制御弁を適用してもよい。

また、上記実施形態では、吸気ポートの吸気経路長を変化させるための吸気制御弁に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、エンジンの気筒内にタンブル流を発生させるためのＴＣＶ（タンブルコントロールバルブ）や、エンジンの気筒内にスワール流を発生させるためのＳＣＶ（スワールコントロールバルブ）に用いる吸気制御弁に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、抜け止め部をアクチュエータのケース部に一体的に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、抜け止め部は、アクチュエータのケース部と別体で設けられてもよい。この場合、抜け止め部をケース部に別体で取り付けてもよいし、抜け止め部をケース部とは別個に吸気装置本体に固定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、リンク部材に軸状突起からなる係合部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。係合部は、軸状突起でなくともよい。たとえば、図８に示すリンク部材の変形例のように、リンク部材１３４の係合部１４３を円筒状の凹部により構成してもよい。この場合、ケース部１５２の抜け止め部１５４を軸状突起により構成し、係合部１４３と抜け止め部１５４が係合するように構成してもよい。また、この場合、図８に示すように、凹部からなる係合部１４３の底部をテーパ状（奥側に向かう先細り形状）に形成してもよい。

また、上記実施形態では、リンク部材の係合部を回動軸の回動中心線Ｃ上に同軸で配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リンク部材の係合部が回動軸と同軸で配置されなくともよい。

また、上記実施形態では、平坦な先端部を有する係合部と、奥側に向けて先細り形状となる底部を有する抜け止め部とを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。抜け止め部の底部は先細り形状でなくともよい。すなわち、図９に示す係合部および抜け止め部の第１変形例のように、係合部２４３の先端部２４３ｂが先細り形状の凸状であり、抜け止め部２５４の底部２５４ｂが平坦面状であってもよい。また、この第１変形例とは逆に、係合部の先端部が平坦で、抜け止め部の底部が開口側に突出するテーパ状の凸部であってもよい。なお、係合部２４３は、本発明の「軸状突起部」の一例である。また、抜け止め部２５４は、本発明の「凹部」の一例である。

また、上記実施形態では、凹部からなる抜け止め部の底部と係合部の先端部とが当接することによって、リンク部材が抜け止めされるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。抜け止め部は、底部以外の部分でリンク部材を抜け止めするように構成されていてもよい。たとえば、図１０に示す係合部および抜け止め部の第２変形例のように、凹部からなる抜け止め部３５４のリンク部材３３４側の端面に円周状の凸部３５４ｃを設けて、この凸部３５４ｃと係合部３４３の根元部３４３ｄ（リンク部材３３４の抜け止め部３５４側の端面）とが当接することにより、リンク部材３３４が抜け止めされるように構成してもよい。この場合にも、係合部３４３を軸状突起により形成し、抜け止め部３５４の内周面３５４ａによって係合部３４３が軸受されるように構成してもよい。また、この第２変形例とは逆に、係合部の根元部に抜け止め部側に向けて突出する凸部を形成してもよい。なお、係合部３４３は、本発明の「軸状突起部」の一例である。

また、上記実施形態では、凹部からなる抜け止め部が底部でリンク部材（係合部）の抜け止めを行うとともに、内周面で係合部の回動支持（軸受）を行うように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、抜け止め部の内周面で係合部を軸受しなくともよい。たとえば、抜け止め部が、係合部の端面と当接して抜け止めするだけでもよい。このとき、抜け止め部は、リンク部材の回転を許容するように構成されていればよい。

また、上記実施形態では、リンク部材の回動軸装着部を金属製のすべり軸受部材により回転支持し、係合部を樹脂製の抜け止め部により回転支持するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、抜け止め部にも金属製のすべり軸受部材を設けてもよい。逆に、回動軸装着部を樹脂製の軸受部材により回転支持してもよい。このほか、回動軸装着部の軸受は、すべり軸受以外の玉軸受などでもよい。

また、上記実施形態では、直線方向に駆動力を発生させるアクチュエータとして負圧アクチュエータを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。アクチュエータは、直線方向に駆動力を発生させる構成であれば、どのようなアクチュエータでもよい。たとえば、ソレノイドバルブや、トルクモータを用いた直動機構によりアクチュエータを構成してもよい。

また、上記実施形態では、全長に渡って断面形状が変化しない同一の断面形状を有する回動軸を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、断面形状が変化する回動軸を設けてもよい。

２ 吸気ポート
３ 吸気制御弁
３１ 回動軸
３２ 弁体
３３ アクチュエータ
３４、１３４、３３４ リンク部材
４１ 回動軸装着部
４１ａ 圧入穴
４２ 接続部（アクチュエータ接続部）
４３、２４３、３４３ 係合部（軸状突起部）
４３ｂ 先端部
４３ｃ 縁部
５２ ケース部
５４、２５４ 抜け止め部（凹部）
５４ａ、３５４ａ 内周面
５４ｂ、２５４ｂ 底部
３６ すべり軸受部材
１４３ 係合部
１５４、３５４ 抜け止め部

Claims (8)

1. 吸気ポートに設けられた弁体と、
   前記弁体とともに回動する回動軸と、
   直線方向に駆動力を発生させるアクチュエータと、
   前記回動軸とは反対側に設けられた係合部と、前記アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部とを有し、前記アクチュエータの直線方向の駆動力を回転方向に変換して前記回動軸に伝達するように前記回動軸と前記アクチュエータとを接続するリンク部材と、
   前記リンク部材の係合部の回動を許容しながら前記リンク部材の係合部の外側方向への移動を規制するように前記係合部と係合する抜け止め部と、を備え、
   前記係合部は、前記回動軸の回動中心線上に設けられ、円形状の外周を有する軸状突起部を含み、
   前記抜け止め部は、前記軸状突起部を回動可能に支持するように構成されている、吸気制御弁。
2. 前記アクチュエータは、前記抜け止め部を一体的に含む、請求項１に記載の吸気制御弁。
3. 前記アクチュエータは、樹脂により形成されたケース部を含み、
   前記抜け止め部は、樹脂からなるとともに、前記アクチュエータのケース部に一体的に設けられている、請求項２に記載の吸気制御弁。
4. 前記抜け止め部は、前記円形状の外周を有する軸状突起部を回動可能に支持する円形状の内周面と底部とを有する凹部を含むとともに、前記凹部の底部により、前記回動軸とは反対側の外側方向への前記リンク部材の移動を規制するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気制御弁。
5. 前記抜け止め部を構成する前記凹部の底部は、奥側に向かって先細り形状を有し、
   前記リンク部材の軸状突起部は、前記外側方向へ移動した場合に、先端部の縁部が先細り形状の前記底部に当接するように構成されている、請求項４に記載の吸気制御弁。
6. 前記リンク部材の前記回動軸側の端部には、前記回動軸の端部が装着される回動軸装着部が設けられており、前記リンク部材の前記回動軸とは反対側の端部には、前記軸状突起部が設けられており、
   前記リンク部材の前記回動軸装着部は、前記回動軸を圧入するための圧入穴を有するとともに、円形状の外周面を有し、
   前記リンク部材の前記回動軸装着部の外周面を回動可能に支持する筒状のすべり軸受部材をさらに備え、
   前記リンク部材の前記回動軸装着部および前記軸状突起部が、それぞれ、前記すべり軸受部材および前記抜け止め部により回動可能に支持されることによって、前記リンク部材の両端が軸受けされる構造が構成されている、請求項４または請求項５に記載の吸気制御弁。
7. 前記リンク部材の係合部および前記抜け止め部は、樹脂により形成されており、
   前記抜け止め部は、前記係合部を回動方向に摺動可能に支持するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸気制御弁。
8. 吸気ポートに設けられた弁体と、
   前記弁体とともに回動する回動軸と、
   直線方向に駆動力を発生させるアクチュエータと、
   前記回動軸とは反対側に設けられた係合部と、前記アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部とを有し、前記アクチュエータの直線方向の駆動力を回転方向に変換して前記回動軸に伝達するように前記回動軸と前記アクチュエータとを接続するリンク部材と、
   前記リンク部材の係合部の回動を許容しながら前記リンク部材の係合部の外側方向への移動を規制するように前記係合部と係合する抜け止め部と、を備え、
   前記回動軸は金属製であり、
   金属製の前記回動軸のうち少なくとも前記リンク部材が接続される側の領域は、断面形状が変化しない同一の断面形状を有し、
   前記リンク部材の前記回動軸側の端部には、前記回動軸が装着され、前記リンク部材の前記回動軸とは反対側の端部には、前記係合部と、前記アクチュエータ接続部とが設けられている、吸気制御弁。

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