JP6634964B2 - 気流制御弁構造及び吸気装置 - Google Patents
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Description
本発明は、気流制御弁構造及び吸気装置に関し、特に、内燃機関の燃焼室に供給する気体の流れを制御する弁体を備えた気流制御弁構造及び吸気装置に関するものである。
従来、気流制御弁構造としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。この気流制御弁構造では、弁体と一体的に形成された三角柱状の突起及び円柱状の接続ブロックが、動力伝達部材(クランク軸)に形成された凹溝及び貫通孔にそれぞれ挿入される。その後、接続ブロック及び貫通孔を超音波溶接により溶着することで、弁体とクランク軸とを一体的に結合する。
しかしながら、このような気流制御弁構造では、弁体の突起及び接続ブロックが動力伝達部材の凹溝及び貫通孔にそれぞれ遊びのある状態で挿入される。従って、弁体を動力伝達部材に挿入する際に、それらの間に位相ずれが生じる可能性がある。また、挿入後であっても超音波溶接の段階で同様の位相ずれが生じる可能性がある。
本発明の目的は、弁体及び動力伝達部材の位相ずれを抑制しつつ一体的に結合できる気流制御弁構造及び吸気装置を提供することにある。
上記課題を解決する気流制御弁構造は、回動軸芯を中心に回動する金属製の回動軸と、該回動軸と一体的に回動するように接続される接続部、及び吸気通路の通路断面積の一部を開閉する樹脂製の弁部を有する弁体とを備え、前記回動軸は、前記回動軸芯に沿って形成された第1回動軸側圧入部及び第2回動軸側圧入部を有し、前記接続部は、前記弁部に一体的に形成され、前記回動軸との位相が合致する角度位置で前記第1回動軸側圧入部に嵌合された第1弁側圧入部と、前記第2回動軸側圧入部に嵌合された第2弁側圧入部を有する金属製の嵌合部材とを有し、前記回動軸芯方向における寸法において、前記第1回動軸側圧入部は、前記第2弁側圧入部よりも長く設定される。
この構成によれば、前記回動軸芯方向における寸法において、前記第1回動軸側圧入部は、前記第2弁側圧入部よりも長く設定されることで、前記回動軸を前記接続部と接続する際、前記接続部において、前記回動軸の前記第2回動軸側圧入部が前記第2弁側圧入部に圧入されるよりも先に、前記第1回動軸側圧入部が前記第1弁側圧入部に圧入されることになる。つまり、前記回動軸および前記弁部の位相を予め合致させた状態で前記回動軸及び前記弁体の相対回動を規制できる。その後、前記回動軸の前記第2回動軸側圧入部が金属製の前記嵌合部材の前記第2弁側圧入部に圧入されることで、すなわち金属同士の圧入になることで、前記回動軸及び前記弁体をより堅固に結合できる。以上により、例えば前記回動軸が動力伝達部材と一体的に回動するように構成する場合には、該動力伝達部材及び前記弁体をそれらの位相ずれを抑制しつつより堅固に結合することができる。
上記気流制御弁構造について、前記回動軸は、前記弁体に向かって前記第2回動軸側圧入部、前記第1回動軸側圧入部の順に配置されるように前記回動軸芯に沿って延出形成されることが好ましい。
この構成によれば、前記回動軸及び前記接続部の接続時の先頭側である前記第1回動軸側圧入部に比べて前記第2回動軸側圧入部の前記回動軸が延びる方向の単位長さあたりの表面積を増加することができる。そして、前記第2回動軸側圧入部及び前記第2弁側圧入部の接触(圧接)面積が増加する分、前記回動軸及び前記弁体をいっそう堅固に結合できる。
上記気流制御弁構造について、前記接続部は、前記弁部に一体的に形成された保持部を有し、前記嵌合部材は、前記保持部に埋設された埋設部を有することが好ましい。
この構成によれば、前記埋設部において前記嵌合部材が前記保持部に埋設されるため、前記嵌合部材をより堅固に固定することができる。
この構成によれば、前記埋設部において前記嵌合部材が前記保持部に埋設されるため、前記嵌合部材をより堅固に固定することができる。
上記気流制御弁構造について、前記第2回動軸側圧入部及び前記第2弁側圧入部はそれぞれ円柱状及び円筒状であり、前記埋設部は、前記保持部に対する回動を規制する回動規制部を有することが好ましい。
この構成によれば、前記第2回動軸側圧入部及び前記第2弁側圧入部はそれぞれ円柱状及び円筒状であることで、すなわち前記第2回動軸側圧入部及び前記第2弁側圧入部を任意の相対角度で圧入できることで、前記第1回動軸側圧入部及び前記第1弁側圧入部の圧入によって予め合致された前記回動軸及び前記弁体の位相がずれる可能性を低減できる。また、前記回動規制部により、前記保持部に対する前記嵌合部材の回動を規制できる。
上記気流制御弁構造について、前記回動規制部は、前記回動軸芯を中心に径方向に等角度毎に凹凸する凹凸部を有することが好ましい。
この構成によれば、前記凹凸部の凹凸に合わせた前記嵌合部材と樹脂製の前記保持部との噛み合いによる極めて簡易な構造で、前記保持部に対する前記嵌合部材の回動を規制できる。
この構成によれば、前記凹凸部の凹凸に合わせた前記嵌合部材と樹脂製の前記保持部との噛み合いによる極めて簡易な構造で、前記保持部に対する前記嵌合部材の回動を規制できる。
上記気流制御弁構造について、前記埋設部は、前記保持部に対する前記回動軸芯方向への移動を規制する移動規制部を有することが好ましい。
この構成によれば、前記保持部に対する前記嵌合部材の前記回動軸芯方向への移動を規制できる。従って、前記回動軸及び前記嵌合部材が圧入された状態において、前記弁体及び前記回動軸の前記回動軸芯方向への位置ずれを抑制することができる。
この構成によれば、前記保持部に対する前記嵌合部材の前記回動軸芯方向への移動を規制できる。従って、前記回動軸及び前記嵌合部材が圧入された状態において、前記弁体及び前記回動軸の前記回動軸芯方向への位置ずれを抑制することができる。
上記気流制御弁構造について、前記移動規制部は、前記回動軸芯方向の所定位置に前記回動軸芯を中心に径方向に突出するフランジを有することが好ましい。
この構成によれば、前記フランジの突出に合わせた前記嵌合部材と樹脂製の前記保持部との噛み合いによる極めて簡易な構造で、前記保持部に対する前記嵌合部材の位置ずれを規制できる。
この構成によれば、前記フランジの突出に合わせた前記嵌合部材と樹脂製の前記保持部との噛み合いによる極めて簡易な構造で、前記保持部に対する前記嵌合部材の位置ずれを規制できる。
上記気流制御弁構造について、前記第1回動軸側圧入部及び前記第1弁側圧入部は、前記回動軸芯に沿って形成され、それぞれが当接する平面部を有することが好ましい。
この構成によれば、前記第1回動軸側圧入部及び前記第1弁側圧入部の位相を前記両平面部同士の当接による極めて簡易な構造で合致させることができる。
この構成によれば、前記第1回動軸側圧入部及び前記第1弁側圧入部の位相を前記両平面部同士の当接による極めて簡易な構造で合致させることができる。
上記課題を解決する吸気装置について、気流制御弁構造と、前記回動軸と一体的に回動する動力伝達部材とを備える。
この構成によれば、動力伝達部材及び前記弁体をそれらの位相ずれを抑制しつつより堅固に結合することができる。
この構成によれば、動力伝達部材及び前記弁体をそれらの位相ずれを抑制しつつより堅固に結合することができる。
本発明によれば、弁体及び動力伝達部材の位相ずれを抑制しつつ一体的に結合することができる。
以下、気流制御弁構造及び吸気装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、車両用の直列4気筒型のエンジンに設けられる吸気装置1は、空気を取り込んでこれとインジェクタから供給される燃料とを混合するとともに、該混合した空気(以下、「混合気」という)をエンジンの吸気行程における吸気バルブの開放にあわせて燃焼室に供給する。エンジンは、燃焼室内の混合気を圧縮してこれに点火し、混合気を燃焼させる。エンジンは、この燃焼による膨張力をピストンからクランクシャフトに伝える。これにより、エンジンの駆動力がクランクシャフトから取り出される。
図1に示すように、車両用の直列4気筒型のエンジンに設けられる吸気装置1は、空気を取り込んでこれとインジェクタから供給される燃料とを混合するとともに、該混合した空気(以下、「混合気」という)をエンジンの吸気行程における吸気バルブの開放にあわせて燃焼室に供給する。エンジンは、燃焼室内の混合気を圧縮してこれに点火し、混合気を燃焼させる。エンジンは、この燃焼による膨張力をピストンからクランクシャフトに伝える。これにより、エンジンの駆動力がクランクシャフトから取り出される。
吸気装置1は、サージタンク2を備えるとともに、該サージタンク2の出口側から枝分かれするように複数(4本)の吸気通路31を形成する樹脂製のインテークマニホールド3を備える。なお、以下では、複数の吸気通路31の並設方向をX方向という。そして、X方向における一側及び他側(図1における右側及び左側)をそれぞれX1側及びX2側という。
複数の吸気通路31の出口は、それらの全体を連通して略筒状の内壁面32を形成するとともに、該内壁面32の開口の周縁にその全周に亘って延びる開口端部33を形成する。この開口端部33は、シリンダヘッド(図示略)に連結するためのものである。なお、開口端部33には、ガスケット9を嵌め込む溝部(図示略)が形成されている。
また、吸気装置1は、インテークマニホールド3の出口近傍において、吸気制御弁4を備える。
この吸気制御弁4は、複数の吸気通路31に合わせて内壁面32に嵌め込まれる複数(4つ)の略筒状の保持部材5を備える。この保持部材5は、所定の開口面積(流路断面積)を有する開口5aを形成する。なお、保持部材5のX方向に対向する一対の壁部51の各々には、吸気通路31に向かって開口するとともにX方向に連通する略U字状の支持溝51aが形成されている。
この吸気制御弁4は、複数の吸気通路31に合わせて内壁面32に嵌め込まれる複数(4つ)の略筒状の保持部材5を備える。この保持部材5は、所定の開口面積(流路断面積)を有する開口5aを形成する。なお、保持部材5のX方向に対向する一対の壁部51の各々には、吸気通路31に向かって開口するとともにX方向に連通する略U字状の支持溝51aが形成されている。
また、吸気制御弁4は、吸気制御弁本体6を備える。この吸気制御弁本体6は、X方向に並設される複数(4つ)の弁体60を有する。
各弁体60は、保持部材5の壁部51に対向する一対の側壁部61及びそれら両側壁部61の先端同士をX方向に接続する平板状の弁部62を一体的に有する。なお、この弁部62は、その一部を切り欠くことで制御通路部62aを形成する。
各弁体60は、保持部材5の壁部51に対向する一対の側壁部61及びそれら両側壁部61の先端同士をX方向に接続する平板状の弁部62を一体的に有する。なお、この弁部62は、その一部を切り欠くことで制御通路部62aを形成する。
各弁体60の両側壁部61には、互いに相反するX方向に略ボス状の軸部61aが突設されている。そして、各軸部61aは、X方向に開口する略鍵穴状の軸受部材52に挿通されている。この軸受部材52は、保持部材5の支持溝51aに嵌め込まれることで、保持部材5と協働して軸部61aを軸支する。つまり、各弁体60は、保持部材5及び軸受部材52を介してX方向に沿って延びる軸線周りに回動可能となっている。
図2に示すように、吸気制御弁本体6は、各隣り合う弁体60同士をX方向に接続する複数(3つ)の接続軸63を有する。すなわち、接続軸63は、その両端において隣り合う弁体60の軸部61aに固着されている。従って、全ての弁体60は、一体でX方向に沿って延びる軸線(以下、「回動軸芯O1」という)の周りに回動する。
ここで、弁部62が開口5aを開放するようにその内壁面に沿って倒れる回動姿勢にあるときに、弁体60は、開口5aの開口面積を最大にする開放状態にある。一方、弁部62が開口5aの一部を閉塞するようにその内壁面から立ち上がる回動姿勢にあるときに、弁体60は、開口5aの開口面積を最小にする抑制状態にある。
図1に示すように、インテークマニホールド3のX1側の出口近傍には、第1取り付け部34が形成されており、該第1取り付け部34には、電動アクチュエータ7が取着されている。
電動アクチュエータ7は、モータ71と、駆動ギア72と、金属製の回動軸73とを備える。駆動ギア72は、モータ71に駆動連結されており、回動軸芯O1を中心に回動する。回動軸73は、回動軸芯O1と同芯の段付き略円柱形状を呈しており、X1側の端部において駆動ギア72と一体回動するように連結されている。そして、回動軸73のX2側の端部は、第1取り付け部34を貫通して隣接する弁体60と、すなわち吸気制御弁本体6と一体回動するように接続されている。つまり、回動軸73及び吸気制御弁本体6は、回動軸芯O1を中心に駆動ギア72が回動することで一体で回動するようになっている。
ここで、駆動ギア72及びインテークマニホールド3の間には、それらの位相が所定の初期位相(例えば弁体60の開放状態に相当する位相)に到達することで駆動ギア72の回動を規制するメカロック部(図示略)が介設されている。なお、回動軸73は、第1取り付け部34との間に介装される円環状のシール部材79に挿通されている。このシール部材79は、第1取り付け部34と回動軸73との間から、吸気通路31内の気体が外部に漏洩することを抑制するためのものである。
一方、インテークマニホールド3のX2側の出口近傍には、第2取り付け部35が形成されており、該第2取り付け部35には、センサユニット8が取着されている。
センサユニット8は、金属製の回動軸81を備える。回動軸81は、回動軸73と同様に回動軸芯O1と同芯の段付き略円柱形状を呈しており、そのX1側の端部は、第2取り付け部35を貫通して隣接する弁体60と、すなわち吸気制御弁本体6と一体回動するように接続されている。つまり、回動軸81は、回動軸芯O1を中心に吸気制御弁本体6が回動することで一体で回動するようになっている。センサユニット8は、回動軸81の回動位置、すなわち吸気制御弁本体6の開度情報を検出するように構成されている。なお、回動軸73と同様に、回動軸81は、第2取り付け部35との間に介装される円環状のシール部材89に挿通されている。
これらにより、吸気装置1には、回動軸芯O1を中心に両回動軸73、81及び吸気制御弁本体6が一体的に回動するように設けられる。なお、電動アクチュエータ7は、電子制御装置(図示略)により駆動制御されている。電子制御装置は、エンジンの回転速度と負荷の状況に基き作動マップから取り出した情報に基づいて、吸気制御弁本体6の姿勢を制御すべく電動アクチュエータ7を駆動制御する。この際、電子制御装置は、センサユニット8により検出される吸気制御弁本体6の開度情報に基づいて、電動アクチュエータ7の駆動をフィードバック制御する。
次に、両回動軸73、81の各々及びこれに隣り合う弁体60(以下、「弁体60A」ともいう)の接続構造について説明する。なお、弁体60Aの両側壁部61及び弁部62は、樹脂材にて一体的に形成されている。
センサユニット8は、金属製の回動軸81を備える。回動軸81は、回動軸73と同様に回動軸芯O1と同芯の段付き略円柱形状を呈しており、そのX1側の端部は、第2取り付け部35を貫通して隣接する弁体60と、すなわち吸気制御弁本体6と一体回動するように接続されている。つまり、回動軸81は、回動軸芯O1を中心に吸気制御弁本体6が回動することで一体で回動するようになっている。センサユニット8は、回動軸81の回動位置、すなわち吸気制御弁本体6の開度情報を検出するように構成されている。なお、回動軸73と同様に、回動軸81は、第2取り付け部35との間に介装される円環状のシール部材89に挿通されている。
これらにより、吸気装置1には、回動軸芯O1を中心に両回動軸73、81及び吸気制御弁本体6が一体的に回動するように設けられる。なお、電動アクチュエータ7は、電子制御装置(図示略)により駆動制御されている。電子制御装置は、エンジンの回転速度と負荷の状況に基き作動マップから取り出した情報に基づいて、吸気制御弁本体6の姿勢を制御すべく電動アクチュエータ7を駆動制御する。この際、電子制御装置は、センサユニット8により検出される吸気制御弁本体6の開度情報に基づいて、電動アクチュエータ7の駆動をフィードバック制御する。
次に、両回動軸73、81の各々及びこれに隣り合う弁体60(以下、「弁体60A」ともいう)の接続構造について説明する。なお、弁体60Aの両側壁部61及び弁部62は、樹脂材にて一体的に形成されている。
図3に示すように、弁体60Aの回動軸81に対向する一方の側壁部61(以下、「側壁部61A」ともいう)の軸部61aは、回動軸81と接続する接続部90を構成する。この接続部90は、側壁部61A(及び弁部62)に一体的に形成された樹脂製の保持部91と、該保持部91に埋設された嵌合部材としての金属製のブッシュ92とを有する。
保持部91は、回動軸芯O1と同芯で側壁部61Aに突設された略円筒状の外側保持部91aを有するとともに、該外側保持部91aと同芯でその内周側に側壁部61Aに突設された略円柱状の内側保持部91bを有する。内側保持部91bの突出長は、外側保持部91aの突出長よりも短く設定されている。そして、内側保持部91bには、その先端面91cから回動軸芯O1に沿って側壁部61Aに向かって凹む第1弁側圧入部としての第1弁側圧入穴93が形成されている。
図5(a)〜(c)に示すように、第1弁側圧入穴93は、回動軸芯O1を中心とする径方向に対向する一対の円弧面93a及び当該径方向と平行に両円弧面93aの先端同士を接続する一対の平坦面93bを有して略小判形状を呈する。
ブッシュ92は、回動軸芯O1と同芯の略円筒形状を呈しており、外側保持部91aの内壁面91d及び内側保持部91bの外周面91eの間に挟まれた状態で保持部91に埋設されている。そして、ブッシュ92の外壁面92aは、その全長に亘って外側保持部91aの内壁面91dに密着するとともに、ブッシュ92の内周面92bの基端部92cは、内側保持部91bの外周面91eにその全長に亘って密着する。外壁面92a及び基端部92cは埋設部を構成する。なお、内側保持部91bから突出するブッシュ92の内周面92bの先端部92dは、第2弁側圧入部としての略円形の第2弁側圧入穴92eを形成する。この第2弁側圧入穴92eの開口端は、テーパ92fを介して拡開されている。第2弁側圧入穴92eが回動軸芯O1と同芯であることはいうまでもない。
図6(a)、(b)に併せ示すように、外壁面92aの回動軸芯O1の方向における中央部には、該回動軸芯O1を中心とする径方向に等角度ごと(周期的)に凹凸するジグザグ状の凹凸部94が形成されている。この凹凸部94は、回動軸芯O1に沿って略一定断面の形状を呈する。また、外壁面92aの回動軸芯O1の方向における両端の各々には、該回動軸芯O1を中心とする径方向外側に突出する略円環状のフランジ95が形成されている。つまり、外壁面92aは、凹凸部94及び両フランジ95において外側保持部91aの内壁面91dと噛み合っている。
一方、図4(a)、(b)に示すように、回動軸81は、回動軸芯O1と同芯の略円柱状の回動軸本体96を有するとともに、第1回動軸側圧入部としての第1回動軸側圧入軸97及び第2回動側圧入部としての第2回動軸側圧入軸98を有する。
第2回動軸側圧入軸98は、回動軸芯O1と同芯の略円柱形状を呈しており、その外径は、第2弁側圧入穴92eの内径と同等であって回動軸本体96の外径よりも小さく設定されている。そして、第2回動軸側圧入軸98は、回動軸本体96と同芯でその側壁部61Aに対向する先端面96aに突設されている。第2回動軸側圧入軸98の先端は、テーパ98aを介して縮径されている。
第1回動軸側圧入軸97は、第2回動軸側圧入軸98と同芯でその側壁部61Aに対向する先端面98bに突設されている。つまり、回動軸本体96、第2回動軸側圧入軸98、第1回動軸側圧入軸97は、側壁部61A(弁体60A)に向かってその順に配置されている。
第1回動軸側圧入軸97は、回動軸芯O1を中心とする径方向に対向する一対の円弧面97a及び当該径方向と平行に両円弧面97aの先端同士を接続する一対の平坦面97bを有して略小判柱形状を呈する。両円弧面97aの径方向における離間距離は、第1弁側圧入穴93の両円弧面93aの同離間距離よりも短く設定されている。なお、第1回動軸側圧入軸97の先端には、その全周に亘って面取部97cが形成されている。
そして、図3に示すように、回動軸81及び接続部90(弁体60A)は、両平坦面97bが両平坦面93bに圧接する状態で第1回動軸側圧入軸97が第1弁側圧入穴93に圧入され、第2回動軸側圧入軸98が第2弁側圧入穴92eに圧入されることで一体回動するように接続される。このとき、円弧面97aは、円弧面93aに当接又は近接する。つまり、回動軸81及び接続部90の位相は、両平坦面97bが両平坦面93bに圧接することで規制されている。また、回動軸81及び接続部90(弁体60A)は、第2回動軸側圧入軸98が金属製のブッシュ92の第2弁側圧入穴92eに圧入されることで、すなわち金属同士の圧入になることで、より堅固に結合されている。
ここで、回動軸芯O1の方向における寸法において、第1回動軸側圧入軸97は、第2弁側圧入穴92eよりも長く設定されている。すなわち、図7(a)、(b)に示すように、回動軸81及び接続部90の接続工程において、回動軸芯O1に沿って回動軸81を接続部90に向かって移動させる際、第1回動軸側圧入軸97の先端が第2弁側圧入穴92eを通過して第1弁側圧入穴93の開口端に当接することで該第1弁側圧入穴93への圧入が開始される。この段階では、第2回動軸側圧入軸98の先端は、第2弁側圧入穴92eの開口端に未到達である。そして、回動軸芯O1に沿って回動軸81を接続部90に向かって更に距離ΔLだけ移動させると、第2回動軸側圧入軸98の先端が第2弁側圧入穴92eの開口端に当接することで該第2弁側圧入穴92eへの圧入が開始される。この第2回動軸側圧入軸98による圧入に対する第1回動軸側圧入軸97による圧入の距離ΔL分の先行は、回動軸本体96の先端面96aがブッシュ92(接続部90)の先端面に当接して回動軸81及び接続部90の接続工程が完了するまで不変である。
つまり、回動軸芯O1の方向における寸法において、第1回動軸側圧入軸97が第2弁側圧入穴92eよりも長く設定されているとは、第1回動軸側圧入軸97による圧入の開始タイミングが、第2弁側圧入穴92eによる圧入の開始タイミングよりも距離ΔLだけ先行するような実質的な寸法差を意味するものである。従って、見かけ上の寸法差を意味するものではない。
回動軸73及び弁体60Aの接続構造も同様であって、上記した90番台の符号を付した構成と同様の構成を有する。
次に、本実施形態の作用とともに、その効果について説明する。
次に、本実施形態の作用とともに、その効果について説明する。
(1)本実施形態では、回動軸芯O1方向における寸法において、第1回動軸側圧入軸97は、第2弁側圧入穴92eよりも長く設定される。従って、回動軸73、81を弁体60Aと接続する際、弁体60Aの接続部90において、回動軸73、81の第2回動軸側圧入軸98が第2弁側圧入穴92eに圧入されるよりも先に、第1回動軸側圧入軸97が第1弁側圧入穴93に圧入されることになる。つまり、回動軸73、81及び弁体60A(及び弁部62)の位相を予め合致させた状態で回動軸73、81及び弁体60Aの相対回動を規制できる。その後、回動軸73、81の第2回動軸側圧入軸98が金属製のブッシュ92の第2弁側圧入穴92eに圧入されることで、すなわち金属同士の圧入になることで、回動軸73、81及び弁体60Aをより堅固に結合できる。以上により、電動アクチュエータ7(及びセンサユニット8)及び弁体60A(吸気制御弁本体6)をそれらの位相ずれを抑制しつつより堅固に結合することができる。
(2)本実施形態では、第2回動軸側圧入軸98、第1回動軸側圧入軸97が、側壁部61A(弁体60A)に向かってその順に配置される。つまり、第1回動軸側圧入軸97は、回動軸73、81及び接続部90の接続時の先頭側になる。従って、第2回動軸側圧入軸98は、その形状に関わらず、第1回動軸側圧入軸97の移動(組付)に影響を及ぼすことはない。従って、第2回動軸側圧入軸98の回動軸芯O1方向の単位長さあたりの表面積は、第1回動軸側圧入軸97の同方向の単位長さあたりの表面積よりも大きくすることができる。そして、第2回動軸側圧入軸98及び第2弁側圧入穴92eの接触(圧接)面積が増加する分、回動軸73、81及び弁体60A(接続部90)をいっそう堅固に結合できる。
(3)本実施形態では、ブッシュ92が、外側保持部91aの内壁面91d及び内側保持部91bの外周面91eの間に挟まれた状態で保持部91に埋設されるため、回動軸芯O1方向に大型化することなく効率的に設けることができる。また、ブッシュ92の外壁面92aは、その全長に亘って外側保持部91aの内壁面91dに密着するとともに、ブッシュ92の内周面92bの基端部92cは、内側保持部91bの外周面91eにその全長に亘って密着するため、保持部91に対し、ブッシュ92をより堅固に固定することができる。
(4)本実施形態では、第2回動軸側圧入軸98及び第2弁側圧入穴92e(ブッシュ92)はそれぞれ略円柱状及び略円形状であるため、第2回動軸側圧入軸98及び第2弁側圧入穴92e(ブッシュ92)を任意の相対角度で圧入できる。従って、第1回動軸側圧入軸97及び第1弁側圧入穴93の圧入によって予め合致された回動軸73、81及び弁体60Aの位相がずれる可能性を低減できる。また、ブッシュ92に形成された凹凸部94により、外側保持部91a(保持部91の一部)の内壁面91dと密接に噛み合うことで、保持部91に対するブッシュ92の回動を規制できる。
(5)本実施形態では、凹凸部94の凹凸が回動軸芯O1を中心に等角度毎に形成されるため、外側保持部91a(保持部91の一部)に対する回動軸73、81の捩れ力を均等に分散することができる。また、凹凸部94の凹凸に合わせたブッシュ92と樹脂製の外側保持部91aの内壁面91dとの噛み合いによる極めて簡易な構造で保持部91に対するブッシュ92の回動を効率的に規制できる。
(6)本実施形態では、ブッシュ92の外壁面92aの回動軸芯O1の方向における両端の各々には、該回動軸芯O1を中心とする径方向外側に突出する略円環状のフランジ95が形成されているため、外側保持部91a(保持部91の一部)に対するブッシュ92の回動軸芯O1方向への移動を規制できる。従って、回動軸73、81及びブッシュ92が圧入された状態において、弁体60A及び回動軸73、81の回動軸芯O1方向への位置ずれを抑制することができる。
(7)本実施形態では、フランジ95を形成したブッシュ92と樹脂製の外側保持部91a(保持部91の一部)の内壁面91dとの噛み合いによる極めて簡易な構造で保持部91に対するブッシュ92の回動軸芯O1方向における位置ずれを規制できる。
(8)本実施形態では、第1回動軸側圧入軸97及び第1弁側圧入穴93に加工が極めて簡易な平坦面97b、93bをそれぞれ形成するため、第1回動軸側圧入軸97及び第1弁側圧入穴93の位相を極めて簡易な構造で合致させることができる。
(9)本実施形態では、回動軸73と一体的に設けられた電動アクチュエータ7(またはセンサユニット8)及び弁体60A(吸気制御弁本体6)をそれらの位相ずれを抑制しつつより堅固に結合することができる。
(10)本実施形態では、内側保持部91bの外周面91eがブッシュ92の内周面92bに密接することで、金属製の第1回動軸側圧入軸97が樹脂製の内側保持部91b(第1弁側圧入穴93)に圧入されても、内側保持部91bは、金属製のブッシュ92により、回動軸芯O1を中心に径方向への変形を抑制することができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・図8(a)、(b)に示す回動軸73、81に準じた回動軸181であってもよい。すなわち、回動軸181は、回動軸本体96に準じた回動軸本体196及び第2回動軸側圧入軸98に準じた第2回動軸側圧入軸198を有する。そして、第2回動軸側圧入軸198の先端面には、該第2回動軸側圧入軸198と同芯で第1回動軸側圧入軸197が突設されている。第1回動軸側圧入軸197は、回動軸芯O1を中心とする優弧面197a及び該優弧面197aの先端同士を接続する平坦面197bを有して略部分円柱形状を呈する。
・図8(a)、(b)に示す回動軸73、81に準じた回動軸181であってもよい。すなわち、回動軸181は、回動軸本体96に準じた回動軸本体196及び第2回動軸側圧入軸98に準じた第2回動軸側圧入軸198を有する。そして、第2回動軸側圧入軸198の先端面には、該第2回動軸側圧入軸198と同芯で第1回動軸側圧入軸197が突設されている。第1回動軸側圧入軸197は、回動軸芯O1を中心とする優弧面197a及び該優弧面197aの先端同士を接続する平坦面197bを有して略部分円柱形状を呈する。
これに合わせて、図9(a)、(b)に示す接続部90に準じた接続部190であってもよい。すなわち、接続部190は、外側保持部91aに準じた外側保持部191a、内側保持部91bに準じた内側保持部191b及びブッシュ92に準じたブッシュ192(第2弁側圧入穴192e)を有する。そして、内側保持部191bには、その先端面191cから回動軸芯O1に沿って凹む第1弁側圧入部としての第1弁側圧入穴193が形成されている。第1弁側圧入穴193は、回動軸芯O1を中心とする優弧面193a及び該優弧面193aの先端同士を接続する平坦面193bを有して略部分円形状を呈する。
この場合であっても、回動軸181及び接続部190は、第1回動軸側圧入軸197及び第2回動軸側圧入軸198が第1弁側圧入穴193及び第2弁側圧入穴192eにそれぞれ圧入されることで一体回動するように接続される。従って、このように変更をしても前記実施形態と同様の効果が得られる。加えて、第1回動軸側圧入軸97は、その素材となる円柱部の2面カットで一対の平坦面97bを形成する必要があるのに対し、第1回動軸側圧入軸197は、その素材となる円柱部の1面カットで平坦面197bを形成すればよいため、製造工数及びコストの削減ができる。
なお、回動軸73、81及び接続部90の接続が両平坦面97b及び両平坦面93bの圧接による2面でそれらの位相を決めているのに対し、回動軸181及び接続部190の接続は、平坦面197b及び平坦面193bの圧接による1面でそれらの位相を決めている。従って、第1回動軸側圧入軸197及び第1弁側圧入穴193の圧入による位相ずれの抑制能力は、第1回動軸側圧入軸97及び第1弁側圧入穴193の圧入による位相ずれの抑制能力よりも相対的に劣ることになる。
ところで、回動軸73及び接続部90の位相がメカロック部による駆動ギア72及びインテークマニホールド3の初期位相に影響を及ぼすのに対し、回動軸81及び接続部90の位相はセンサユニット8の初期設定時の電気的な処理によって調整可能である。従って、回動軸73、81のいずれか一方のみを回動軸181に置き換える場合には、回動軸81を置き換えることがより好ましい。この場合、電動アクチュエータ7側の回動軸73及びセンサユニット8側の回動軸181が互いに異なる構造になることで、例えば誤組付けの可能性を低減できる。
・前記実施形態において、凹凸部94は、内側保持部91b側に凹凸するように形成してもよい。
・前記実施形態において、凹凸部94は、ブッシュ92の側壁部61A側の端面から側壁部61Aに向けて回動軸芯O1方向に沿うように凹凸してもよい。
・前記実施形態において、凹凸部94は、ブッシュ92の側壁部61A側の端面から側壁部61Aに向けて回動軸芯O1方向に沿うように凹凸してもよい。
・前記実施形態において、波状や間欠的、非周期的に凹凸する凹凸部であってもよい。あるいは、凹凸部94に代えて、楕円形の外壁面92aにしてもよい。
・前記実施形態において、凹凸部94を省略してもよい。
・前記実施形態において、凹凸部94を省略してもよい。
・前記実施形態において、ブッシュ92の側壁部61A側のフランジ95は、内側保持部91b側に突出するように形成してもよい。
・前記実施形態において、フランジ95は、ブッシュ92の回動軸芯O1方向における任意の位置に形成してもよい。
・前記実施形態において、フランジ95は、ブッシュ92の回動軸芯O1方向における任意の位置に形成してもよい。
・前記実施形態において、フランジ95を省略してもよい。
・前記実施形態において、回動軸73、81及び弁体60Aの圧入構造を接続軸63及び弁体60に適用してもよい。
・前記実施形態において、回動軸73、81及び弁体60Aの圧入構造を接続軸63及び弁体60に適用してもよい。
・前記実施形態において、第1回動軸側圧入軸97、第2回動軸側圧入軸98は、弁体60Aに向かってその順に配置してよい。そして、これに対応して第2弁側圧入穴92e及び第1弁側圧入穴93の位置関係を変更してもよい。
・前記実施形態において、回動軸73、81、181及び接続部90、190の位相の規制に係る平坦面93b、193b、97b、197bの個数は3つ以上であってもよい。例えば、第1回動軸側圧入軸97、197を略多角柱にするとともに、これに合わせて第1弁側圧入穴93、193を略多角形に形成してもよい。
・前記実施形態においては、回動軸73、81、181に柱状の第1回動軸側圧入部及び第2回動軸側圧入部(第1回動軸側圧入軸97、197及び第2回動軸側圧入軸98、198)を設け、接続部90、190に穴状の第1弁側圧入部及び第2弁側圧入部(第1弁側圧入穴93、193及び第2弁側圧入穴92e、192e)を形成した。これに対し、回動軸73、81、181に穴状の第1回動軸側圧入部及び第2回動軸側圧入部を形成し、接続部90、190に柱状の第1弁側圧入部及び第2弁側圧入部を設けてもよい。
1…吸気装置、4…吸気制御弁(気流制御弁構造)、7…電動アクチュエータ、8…センサユニット、31…吸気通路、60,60A…弁体、62…弁部、72…駆動ギア(動力伝達部材)、73,81,181…回動軸、90,190…接続部、91…保持部、92a…外壁面(埋設部)、92c…基端部(埋設部)、92,192…ブッシュ(嵌合部材)、92e,192e…第2弁側圧入穴(第2弁側圧入部)、93,193…第1弁側圧入穴(第1弁側圧入部)、93b、193b、97b、197b…平坦面(平面部)、94…凹凸部(回動規制部)、95…フランジ(移動規制部)、97,197…第1回動軸側圧入軸(第1回動軸側圧入部)、98,198…第2回動軸側圧入軸(第2回動軸側圧入部)、O1…回動軸芯。
Claims (9)
- 回動軸芯を中心に回動する金属製の回動軸と、
該回動軸と一体的に回動するように接続される接続部、及び吸気通路の通路断面積の一部を開閉する樹脂製の弁部を有する弁体と、を備え、
前記回動軸は、前記回動軸芯に沿って形成された第1回動軸側圧入部及び第2回動軸側圧入部を有し、
前記接続部は、
前記弁部に一体的に形成され、前記回動軸との位相が合致する角度位置で前記第1回動軸側圧入部に嵌合された第1弁側圧入部と、
前記第2回動軸側圧入部に嵌合された第2弁側圧入部を有する金属製の嵌合部材とを有し、
前記回動軸芯方向における寸法において、前記第1回動軸側圧入部は、前記第2弁側圧入部よりも長く設定された、気流制御弁構造。 - 請求項1に記載の気流制御弁構造において、
前記回動軸は、前記弁体に向かって前記第2回動軸側圧入部、前記第1回動軸側圧入部の順に配置されるように前記回動軸芯に沿って延出形成された、気流制御弁構造。 - 請求項1又は2に記載の気流制御弁構造において、
前記接続部は、前記弁部に一体的に形成された保持部を有し、
前記嵌合部材は、前記保持部に埋設された埋設部を有した、気流制御弁構造。 - 請求項3に記載の気流制御弁構造において、
前記第2回動軸側圧入部及び前記第2弁側圧入部はそれぞれ円柱状及び円筒状であり、
前記埋設部は、前記保持部に対する回動を規制する回動規制部を有した、気流制御弁構造。 - 請求項4に記載の気流制御弁構造において、
前記回動規制部は、前記回動軸芯を中心に径方向に等角度毎に凹凸する凹凸部を有した、気流制御弁構造。 - 請求項3〜5の何れか一項に記載の気流制御弁構造において、
前記埋設部は、前記保持部に対する前記回動軸芯方向への移動を規制する移動規制部を有した、気流制御弁構造。 - 請求項6に記載の気流制御弁構造において、
前記移動規制部は、前記回動軸芯方向の所定位置に前記回動軸芯を中心に径方向に突出するフランジを有した、気流制御弁構造。 - 請求項1〜7の何れか一項に記載の気流制御弁構造において、
前記第1回動軸側圧入部及び前記第1弁側圧入部は、前記回動軸芯に沿って形成され、互いに当接する平面部を有した、気流制御弁構造。 - 請求項1〜8の何れか一項に記載の気流制御弁構造と、
前記回動軸と一体的に回動する動力伝達部材と、を備えた吸気装置。
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