JP6729057B2

JP6729057B2 - 吸気装置

Info

Publication number: JP6729057B2
Application number: JP2016125085A
Authority: JP
Inventors: 美月伊藤; 啓光石原
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-06-24
Also published as: US10240653B2; JP2017227192A; US20170370435A1

Description

本発明は、吸気装置に関し、特に、吸気バルブと、吸気バルブを回動駆動させるアクチュエータとを備えた吸気装置に関する。

従来、吸気バルブと、吸気バルブを回動駆動させるアクチュエータとを備えた吸気装置などが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、サージタンクとＶ型内燃機関の各吸気ポートとを接続する吸気管毎に設けられ、吸気管長を可変にする可変吸気バルブ（吸気バルブ）を備えたＶ型内燃機関の可変吸気装置（吸気装置）が開示されている。このＶ型内燃機関の可変吸気装置では、一方側の気筒列に対応した吸気管群に取り付けられた可変吸気バルブの回動軸と、他方側の気筒列に対応した吸気管群に取り付けられた可変吸気バルブの回動軸とが、互いに平行に延びるようにしてバルブハウジングに回動可能に取り付けられている。また、一方の回動軸と他方の回動軸とが、複数のリンク部材を介して連動可能に連結されている。そして、アクチュエータの駆動力が一方の回動軸（駆動側回動軸）を回動させるのに伴って、複数のリンク部材を介して他方の回動軸（従動側回動軸）を回動させることによって、全ての可変吸気バルブが同調しながら回動されるように構成されている。なお、他方の回動軸（従動側回動軸）にはスプリングが嵌め込まれており、スプリングの一方端が内燃機関本体のバルブハウジングに固定されるとともに、他方端が回動軸に固定されている。これにより、スプリングの付勢力を利用して、駆動側回動軸、複数のリンク部材および従動側回動軸の間に介在する連結部分のガタツキが抑制されるように構成されている。

特開２００８−３８７５８号公報

しかしながら、上記特許文献１のＶ型内燃機関の可変吸気装置では、回動軸および複数のリンク部材の間の連結部分のガタツキを抑制するために、スプリングの一方端が内燃機関本体のバルブハウジングに固定されるとともに他方端が回動軸（従動側回動軸）に固定されているため、スプリングの付勢力が常に従動側回動軸を回動させる方向に加えられている。このため、可変吸気バルブを回動させる際に、このスプリングの付勢力に打ち勝つようなトルク（駆動力）をアクチュエータに発生させて駆動側回動軸を回転させる必要があり、アクチュエータが大型化するという問題点がある。

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、アクチュエータが大型化するのを抑制しつつ、回動軸と回動軸に対して回動可能に連結されるリンク部材との間のガタツキを抑制することが可能な吸気装置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装置は、回動軸が回動されることにより吸気を変化させるように設けられた吸気バルブと、吸気バルブの回動軸を回動駆動させる駆動源となるアクチュエータと、回動軸まわりに所定の作動角だけ回動可能な第１リンク部材と、第１リンク部材に対して回動可能に連結される第２リンク部材と、第１リンク部材と第２リンク部材とを互いに回動可能に連結する連結部材と、一方端が第１リンク部材に係合しているとともに、他方端が第２リンク部材または連結部材に係合して、第１リンク部材と第２リンク部材との間のガタツキを抑制するように、第１リンク部材と、第２リンク部材または連結部材とを付勢する付勢部材とを備え、回動軸は、アクチュエータの駆動力により回動される駆動側回動軸を含み、第１リンク部材は、駆動側回動軸により回動される駆動側リンク部材を含み、連結部材は、駆動側リンク部材と第２リンク部材とを連結する第１連結部材を含み、付勢部材により、第２リンク部材または第１連結部材が駆動側リンク部材に対して駆動側リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢された状態で、駆動側リンク部材の回動に伴って、第１連結部材を介して第２リンク部材が回動されるように構成されている。

この発明の第１の局面による吸気装置は、上記のように、一方端が第１リンク部材に係合しているとともに、他方端が第２リンク部材または連結部材に係合して、第１リンク部材と第２リンク部材との間のガタツキを抑制するように、第１リンク部材と、第２リンク部材または連結部材とを付勢する付勢部材を備える。これにより、ガタツキを抑制するための付勢部材の付勢力を、連結部材を介して互いに回動可能に連結されている第１リンク部材および第２リンク部材の間にのみ生じさせることができるので、付勢部材の付勢力が第１リンク部材および回動軸を介してアクチュエータに直接的に加わることを回避することができる。すなわち、アクチュエータの容量（駆動力）を増加させることなくより小さい容量のアクチュエータを使用して回動軸（吸気バルブ）を回動させることができる。その結果、アクチュエータが大型化するのを抑制しつつ、回動軸と回動軸に対して回動可能に連結される第２リンク部材との間のガタツキを抑制することができる。また、付勢部材の付勢力が第１リンク部材を介して回動軸に加わらないので、たとえば、回動軸に樹脂部材を用いたとしても、付勢部材の付勢力に起因して回動軸が捻れ変形を起こすのを抑制することができる。

また、ガタツキを抑制するための付勢部材の付勢力を、第１連結部材を介して互いに回動可能に連結されている駆動側リンク部材および第２リンク部材の間にのみ生じさせることができる。したがって、付勢部材の付勢力が駆動側リンク部材および駆動側回動軸を介してアクチュエータに直接的に加わるのを容易に回避することができる。また、駆動側回動軸に樹脂部材を用いたとしても、付勢部材の付勢力に起因して駆動側回動軸が捻れ変形を起こすのを容易に抑制することができる。

上記回動軸がアクチュエータの駆動力により回動される駆動側回動軸を含む構成において、好ましくは、回動軸は、駆動側回動軸の回動に伴って回動される従動側回動軸をさらに含み、第１リンク部材は、第２リンク部材の回動に伴って従動側回動軸を回動させるための従動側リンク部材をさらに含み、連結部材は、従動側リンク部材と第２リンク部材とを連結する第２連結部材を含み、付勢部材により、第２リンク部材または第２連結部材が従動側リンク部材に対して従動側リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢された状態で、第２リンク部材の回動に伴って、第２連結部材を介して従動側リンク部材および従動側回動軸が回動されるように構成されている。

このように構成すれば、ガタツキを抑制するための付勢部材の付勢力を、第２連結部材を介して互いに回動可能に連結されている従動側リンク部材および第２リンク部材の間にのみ生じさせることができる。したがって、付勢部材の付勢力が従動側リンク部材を介して従動側回動軸に加わるのを容易に回避することができる。この結果、駆動側回動軸に設けられた吸気バルブと、駆動側リンク部材、第１連結部材、第２リンク部材、第２連結部材および従動側リンク部材を順次介在させて従動側回動軸に設けられた吸気バルブとを同調させて回動させるリンク機構を吸気装置に設けた場合であっても、小型のアクチュエータを使用することができる分、吸気装置を構成する各機能部品のレイアウトの自由度を向上させることができる。

上記第１の局面による吸気装置において、好ましくは、連結部材は、ピン部材であり、付勢部材は、ねじりコイルばねであり、ねじりコイルばねは、一方端が第１リンク部材に係合するとともに他方端がピン部材に係合した状態で、他方端がピン部材を第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢するように構成されている。

このように構成すれば、第１リンク部材に対してねじりコイルばねの付勢力を利用してピン部材を第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢することができるので、連結部材を介して互いに回動可能に連結されている第１リンク部材および第２リンク部材の間にガタツキが生じるのを確実に回避することができる。

上記第１の局面による吸気装置において、好ましくは、付勢部材は、ねじりコイルばねであり、ねじりコイルばねは、一方端が第１リンク部材に係合するとともに他方端が第２リンク部材に係合した状態で、他方端が第２リンク部材を第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢するように構成されている。

このように構成すれば、第１リンク部材に対してねじりコイルばねの付勢力を利用して第２リンク部材を第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢することができるので、連結部材を介して互いに回動可能に連結されている第１リンク部材および第２リンク部材の間にガタツキが生じるのを確実に回避することができる。

上記回動軸が駆動側回動軸の回動に伴って回動される従動側回動軸をさらに含む構成において、好ましくは、吸気バルブは、Ｖ型内燃機関における一方側の気筒列への吸気を変化させるように設けられた第１吸気バルブと、Ｖ型内燃機関における他方側の気筒列への吸気を変化させるように設けられた第２吸気バルブとを含み、駆動側回動軸は、アクチュエータの駆動力により第１吸気バルブを所定の作動角だけ回動させるとともに、従動側回動軸は、駆動側回動軸の回動に伴って、駆動側リンク部材、第１連結部材、第２リンク部材、第２連結部材および従動側リンク部材を介して、第２吸気バルブを所定の作動角だけ回動させるように構成されており、付勢部材は、駆動側リンク部材の回動方向に沿った方向に第２リンク部材または第１連結部材を付勢する第１付勢部材と、従動側リンク部材の回動方向に沿った方向に第２リンク部材または第２連結部材を付勢する第２付勢部材とを含む。

このように構成すれば、小型のアクチュエータを使用して、駆動側回動軸に設けられた第１吸気バルブと、駆動側リンク部材、第１連結部材、第２リンク部材、第２連結部材および従動側回動軸を順次介在させて従動側回動軸に設けられた第２吸気バルブとを同調させて回動させるリンク機構を、Ｖ型内燃機関用の吸気装置に容易に設けることができる。
この発明の第２の局面における吸気装置は、回動軸が回動されることにより吸気を変化させるように設けられた吸気バルブと、吸気バルブの回動軸を回動駆動させる駆動源となるアクチュエータと、回動軸まわりに所定の作動角だけ回動可能な第１リンク部材と、第１リンク部材に対して回動可能に連結される第２リンク部材と、第１リンク部材と第２リンク部材とを互いに回動可能に連結する連結部材と、一方端が第１リンク部材に係合しているとともに、他方端が第２リンク部材または連結部材に係合して、第１リンク部材と第２リンク部材との間のガタツキを抑制するように、第１リンク部材と、第２リンク部材または連結部材とを付勢する付勢部材とを備え、付勢部材は、ねじりコイルばねであり、ねじりコイルばねは、一方端が第１リンク部材に係合するとともに他方端が第２リンク部材に係合した状態で、他方端が第２リンク部材を第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢するように構成されている。

なお、上記第１および第２の局面による吸気装置において、以下の構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記連結部材がピン部材であり、付勢部材がねじりコイルばねである吸気装置において、第１リンク部材は、ねじりコイルばねの一方端が係合する第１係合部を含む。

（付記項２）
また、上記付勢部材がねじりコイルばねである吸気装置において、第２リンク部材は、ねじりコイルばねの他方端が係合する第２係合部を含む。

（付記項３）
また、上記回動軸が駆動側回動軸の回動に伴って回動される従動側回動軸をさらに含む吸気装置において、駆動側リンク部材は、第２リンク部材が回動可能に連結された状態で第１連結部材が揺動可能に挿入される長孔を含み、駆動側リンク部材に対して第２リンク部材が第１連結部材とともに長孔内を位置調整可能に連結された状態で、第２リンク部材または第１連結部材が、付勢部材により第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢されるように構成されている。

（付記項４）
また、上記駆動側リンク部材が長孔を含む吸気装置において、第１連結部材は、駆動側リンク部材と第２リンク部材とを挟み込んだ状態で各々を互いに回動可能に連結するねじ部材およびナット部材を含み、第２リンク部材は、ナット部材を挿入可能なナット挿入孔を含み、付勢部材によりねじ部材が駆動側リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢されることによりナット挿入孔の内側面にナット部材の外側面が当接して、第２リンク部材が駆動側リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢されるように構成されている。

本発明の第１実施形態による吸気装置の構成を概略的に示した図である。本発明の第１実施形態による吸気装置の構成を概略的に示した断面図である。本発明の第１実施形態による吸気装置におけるリンク機構の構成を示した図である。図３の１６０−１６０線に沿ったリンク機構の断面図である。本発明の第１実施形態による吸気装置におけるリンク機構の構成を示した図である。本発明の第１実施形態の変形例によるリンク機構の構成を示した図である。本発明の第２実施形態による吸気装置におけるリンク機構の構成を示した図である。本発明の第２実施形態による吸気装置におけるリンク機構の構成を示した図である。本発明の第３実施形態による吸気装置におけるリンク機構の構成を示した図である。図９の１７０−１７０線に沿ったリンク機構の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態によるＶ型６気筒エンジン１００（Ｖ型内燃機関の一例）に搭載される吸気装置９０の構成について説明する。

（Ｖ型６気筒エンジンの概略的な構造）
吸気装置９０は、図１に示すように、ガソリン機関からなる自動車用のＶ型６気筒エンジン１００に設けられている。吸気装置９０は、吸入口１０ａを有するサージタンク１０と、サージタンク１０の下流に配置される吸気ポート１１〜１３および吸気ポート１４〜１６とを含む吸気装置本体２０を備える。吸気ポート１１〜１３は、サージタンク１０と、Ｖ型６気筒エンジン１００の第１バンク１００ａに設けられた気筒１〜３とをそれぞれ接続している。また、吸気ポート１４〜１６は、サージタンク１０と、Ｖ型６気筒エンジン１００の第２バンク１００ｂに設けられた気筒４〜６とをそれぞれ接続している。なお、図１では、後述する吸気制御弁３０および３１、リンク機構４０（二点鎖線枠内）およびリンク機構４０の駆動源となるアクチュエータ４６の構成を模式的に示している。

また、図２に示すように、吸気ポート１１は、第１ポート部１１ａおよび第２ポート部１１ｂと、これらの下流側で気筒１に接続される出口ポート部１１ｃとを含む。そして、第２ポート部１１ｂは、サージタンク１０と出口ポート部１１ｃとを吸気制御弁３０を介して接続している。吸気制御弁３０は、第２ポート部１１ｂと出口ポート部１１ｃとの接続部分となる開口部１１ｄを開閉するように構成されている。吸気制御弁３０が閉じた状態では、第１ポート部１１ａおよび出口ポート部１１ｃ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３０が開いた状態では、第２ポート部１１ｂおよび出口ポート部１１ｃ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。これにより、吸気装置本体２０は、吸気経路長の変更が可能に構成されている。

なお、図２には、吸気装置本体２０における吸気ポート１１の位置でのＹ−Ｚ平面での断面構造を示しているが、図１に示すように、吸気ポート１２および１３の各々の位置においても吸気制御弁３０（第１吸気バルブの一例）が設けられている。したがって、図２に示した断面構造は、吸気ポート１２および１３についても同様である。また、吸気装置本体２０は、気筒４〜６（破線で示す）に対応した吸気ポート１４〜１６（図１参照）においても、吸気経路長を変更するための吸気制御弁３１（第２吸気バルブの一例）が設けられている。したがって、吸気ポート１４〜１６の位置でのＹ−Ｚ平面での断面構造は、図２に示した構造に対して軸線１５０を中心にＹ軸方向に対称の断面構造になる。これにより、吸気制御弁３０は、気筒１〜３の各々への吸気経路長を変更する可変吸気用の制御弁として機能し、吸気制御弁３１は、気筒４〜６の各々への吸気経路長を変更する可変吸気用の制御弁として機能する。したがって、吸気装置９０は、エンジン回転数やエンジン負荷に応じて吸気経路長を変更してより適切な量の吸気を気筒１〜６に供給することが可能であるように構成されている。なお、吸気制御弁３０および３１は、吸気装置本体２０のバルブハウジング２１内に回動可能に設けられている。

また、図１に示すように、吸気装置９０は、Ｙ１側に３枚ずつの吸気制御弁３０と、Ｙ２側に３枚ずつの吸気制御弁３１との合計６枚の吸気制御弁を一斉に開閉駆動させるためのリンク機構４０（二点鎖線枠内）を備える。以下、リンク機構４０について説明する。

（リンク機構の構造）
リンク機構４０は、３枚の吸気制御弁３０を一斉に回動させる駆動側回動軸４１（回動軸の一例）と、３枚の吸気制御弁３１を一斉に回動させる従動側回動軸４２（回動軸の一例）と、駆動側回動軸４１と従動側回動軸４２とを連動させる複数のリンク部材（４３〜４５）と、駆動側回動軸４１を回動させる駆動源となるアクチュエータ４６とを含む。吸気制御弁３０および駆動側回動軸４１は樹脂製である。また、吸気制御弁３１および従動側回動軸４２は樹脂製である。なお、アクチュエータ４６と駆動側回動軸４１とは、リンク部材４６ａにより連結され、アクチュエータ４６の駆動力によって駆動側回動軸４１が回動されるように構成されている。

より詳細に説明すると、図３に示すように、駆動側回動軸４１のＸ１側の端部４１ａに駆動側リンク部材４３（第１リンク部材の一例）の一方端部４３ａが固定されている。そして、駆動側リンク部材４３の他方端部４３ｂと、中間リンク部材４４（第２リンク部材の一例）の一方端部４４ａとがピン部材４７（連結部材および第１連結部材の一例）を介して回動可能に連結されている。なお、図４に示すように、駆動側リンク部材４３の一方端部４３ａにはピン部材４７の外径よりも若干大きい内径を有する孔部４３ｅが形成されており、孔部４３ｅにピン部材４７が挿入された状態で、ピン部材４７の先端が中間リンク部材４４にカシメ加工により固定されている。したがって、中間リンク部材４４に固定されたピン部材４７と駆動側リンク部材４３の孔部４３ｅとの間には隙間が生じている。

また、図４に示すように、従動側回動軸４２のＸ１側の端部４２ａに従動側リンク部材４５（第１リンク部材の一例）の一方端部４５ａが固定されている。そして、従動側リンク部材４５の他方端部４５ｂと中間リンク部材４４の他方端部４４ｂとが、ピン部材４８（連結部材および第２連結部材の一例）を介して回動可能に連結されている。なお、他方端部４５ｂには、ピン部材４８の外径よりも若干大きい内径を有する孔部４５ｅが形成されており、孔部４５ｅにピン部材４８が挿入された状態で、ピン部材４８の先端が中間リンク部材４４にカシメ加工により固定されている。したがって、中間リンク部材４４に固定されたピン部材４８と従動側リンク部材４５の孔部４５ｅとの間には隙間が生じている。

ここで、第１実施形態では、図３に示すように、リンク機構４０には、一方端５１ａが駆動側リンク部材４３の係合部４３ｃに係合し、かつ、他方端５１ｂがピン部材４７に係合して、駆動側リンク部材４３と中間リンク部材４４との間のガタツキを抑制するように、駆動側リンク部材４３とピン部材４７とを付勢するねじりコイルばね５１（付勢部材および第１ねじりコイルばねの一例）が取り付けられている。また、リンク機構４０には、一方端５２ａが従動側リンク部材４５の係合部４５ｃに係合しているとともに、他方端５２ｂがピン部材４８に係合して、従動側リンク部材４５と中間リンク部材４４との間のガタツキを抑制するように、従動側リンク部材４５とピン部材４８とを付勢するねじりコイルばね５２（付勢部材および第２ねじりコイルばねの一例）が取り付けられている。

すなわち、ねじりコイルばね５１により、ピン部材４７が駆動側リンク部材４３に対して駆動側リンク部材４３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢された状態で、中間リンク部材４４は、図３に示した第１回動位置から図５に示した第２回動位置へと駆動側リンク部材４３の矢印Ｐ１方向への回動に伴って、ピン部材４７を介して中間リンク部材４４がガタツキなく回動（移動）されるように構成されている。同様に、ねじりコイルばね５２により、ピン部材４８が従動側リンク部材４５に対して従動側リンク部材４５の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢された状態で、中間リンク部材４４は、図３に示した第１回動位置から図５に示した第２回動位置へと従動側リンク部材４５の矢印Ｐ１方向への回動に伴って、ピン部材４８を介して中間リンク部材４４がガタツキなく回動（移動）されるように構成されている。なお、中間リンク部材４４が矢印Ｐ２方向へ回動される際も、ねじりコイルばね５１の付勢力がピン部材４７に作用するとともに、ねじりコイルばね５２の付勢力がピン部材４８に作用したまま、中間リンク部材４４が図５に示した第２回動位置から図３に示した第１回動位置へとガタツキなく移動される。

これにより、駆動側回動軸４１は、アクチュエータ４６（図１参照）の駆動力により吸気制御弁３０（図１参照）を所定の作動角だけ回動させるとともに、従動側回動軸４２は、駆動側回動軸４１の回動に伴って、駆動側リンク部材４３、ピン部材４７、中間リンク部材４４、ピン部材４８および従動側リンク部材４５を介して、吸気制御弁３１（図１参照）を所定の作動角だけ回動させるように構成されている。この際、ねじりコイルばね５１の付勢力は、ピン部材４７を介して駆動側リンク部材４３および中間リンク部材４４の間にのみ生じる。すなわち、ねじりコイルばね５１の付勢力は、駆動側回動軸４１には作用しない。したがって、ねじりコイルばね５１の付勢力が駆動側回動軸４１を介してアクチュエータ４６に直接的に加わることがないので、より小さい容量のアクチュエータ４６を使用して駆動側回動軸４１を回動させることが可能になる。また、駆動側回動軸４１は、ねじりコイルばね５１の付勢力に起因して駆動側回動軸４１が捻れ変形を起こすことがない。

同様に、ねじりコイルばね５２の付勢力は、ピン部材４８を介して従動側リンク部材４５および中間リンク部材４４の間にのみ生じる。すなわち、ねじりコイルばね５２の付勢力は、従動側回動軸４２には作用しない。したがって、ねじりコイルばね５２の付勢力が従動側回動軸４２に加わることがないので、従動側回動軸４２は、ねじりコイルばね５２の付勢力に起因して従動側回動軸４２が捻れ変形を起こすことがない。このように、ねじりコイルばね５１および５２の付勢力が作用する範囲がリンク機構４０の内部に制限されるので、アクチュエータ４６は、ねじりコイルばね５１および５２の付勢力に関係なく吸気制御弁３０および３１を回動させることが可能に構成されている。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、一方端５１ａが駆動側リンク部材４３に係合しているとともに、他方端５１ｂがピン部材４７に係合して、駆動側リンク部材４３と中間リンク部材４４との間のガタツキを抑制するように、駆動側リンク部材４３とピン部材４７とを付勢するねじりコイルばね５１を備える。これにより、ガタツキを抑制するためのねじりコイルばね５１の付勢力を、ピン部材４７を介して互いに回動可能に連結されている駆動側リンク部材４３および中間リンク部材４４の間にのみ生じさせることができるので、ねじりコイルばね５１の付勢力が駆動側リンク部材４３および駆動側回動軸４１を介してアクチュエータ４６に直接的に加わることを回避することができる。すなわち、アクチュエータ４６の容量（駆動力）を増加させることなくより小さい容量のアクチュエータ４６を使用して駆動側回動軸４１（吸気制御弁３０）を回動させることができる。その結果、アクチュエータ４６が大型化するのを抑制しつつ、駆動側回動軸４１に固定された駆動側リンク部材４３と駆動側リンク部材４３に対して回動可能に連結される中間リンク部材４４との間のガタツキを抑制することができる。

また、第１実施形態では、ねじりコイルばね５１によりピン部材４７が駆動側リンク部材４３に対して駆動側リンク部材４３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢された状態で、駆動側リンク部材４３の回動に伴って、ピン部材４７を介して中間リンク部材４４が回動（移動）されるように構成する。これにより、ガタツキを抑制するためのねじりコイルばね５１の付勢力を、ピン部材４７を介して互いに回動可能に連結されている駆動側リンク部材４３および中間リンク部材４４の間にのみ生じさせることができる。したがって、ねじりコイルばね５１の付勢力が駆動側リンク部材４３および駆動側回動軸４１を介してアクチュエータ４６に直接的に加わるのを容易に回避することができる。また、ねじりコイルばね５１の付勢力が駆動側リンク部材４３を介して駆動側回動軸４１に加わらないので、駆動側回動軸４１に樹脂部材を用いても、ねじりコイルばね５１の付勢力に起因して駆動側回動軸４１が捻れ変形を起こすのを容易かつ確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、一方端５２ａが従動側リンク部材４５に係合するとともに、他方端５２ｂがピン部材４８に係合して、従動側リンク部材４５と中間リンク部材４４との間のガタツキを抑制するように、従動側リンク部材４５とピン部材４８とを付勢するねじりコイルばね５２を備える。これにより、ガタツキを抑制するためのねじりコイルばね５２の付勢力をピン部材４８を介して互いに回動可能に連結されている従動側リンク部材４５および中間リンク部材４４の間にのみ生じさせることができる。

また、第１実施形態では、ねじりコイルばね５２により、ピン部材４８が従動側リンク部材４５に対して従動側リンク部材４５の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢された状態で、中間リンク部材４４の回動に伴って、ピン部材４８を介して従動側リンク部材４５および従動側回動軸４２が回動されるように構成する。これにより、駆動側回動軸４１に設けられた吸気制御弁３０と、駆動側リンク部材４３、ピン部材４７、中間リンク部材４４、ピン部材４８および従動側リンク部材４５を順次介在させて従動側回動軸４２に設けられた吸気制御弁３１とを同調させて回動させるリンク機構４０を吸気装置９０に設けても、小型のアクチュエータ４６を使用可能である分、吸気装置９０を構成する各機能部品のレイアウトの自由度を向上させることができる。

また、第１実施形態では、一方端５１ａが駆動側リンク部材４３に係合するとともに他方端５１ｂがピン部材４７に係合した状態で、他方端５１ｂがピン部材４７を駆動側リンク部材４３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢するようにねじりコイルばね５１を構成する。これにより、駆動側リンク部材４３に対してねじりコイルばね５１の付勢力を利用してピン部材４７を駆動側リンク部材４３の回動方向に沿った方向に付勢することができるので、ピン部材４７を介して回動可能に連結されている駆動側リンク部材４３と中間リンク部材４４との間にガタツキが生じるのを確実に回避することができる。

また、第１実施形態では、ねじりコイルばね５１の一方端５１ａが係合する係合部４３ｃを駆動側リンク部材４３に設け、ねじりコイルばね５２の一方端５２ａが係合する係合部４５ｃを従動側リンク部材４５に設ける。これにより、ねじりコイルばね５１の一方端５１ａを駆動側リンク部材４３に容易に固定した状態で、ねじりコイルばね５１の付勢力をピン部材４７に付与することができる。また、ねじりコイルばね５２の一方端５２ａを従動側リンク部材４５に容易に固定した状態で、ねじりコイルばね５２の付勢力をピン部材４８に付与することができる。

［第１実施形態の変形例］
次に、図６を参照して、本発明の第１実施形態の変形例による吸気装置９１について説明する。この第１実施形態の変形例では、ねじりコイルばね５３および５４の配置位置を上記第１実施形態の場合と異ならせた例について説明する。

すなわち、図６に示すように、リンク機構４０ａでは、駆動側リンク部材４３とピン部材４７との間にねじりコイルばね５３（付勢部材および第１ねじりコイルばねの一例）が設けられている。そして、ねじりコイルばね５３は、一方端５３ａが駆動側リンク部材４３の一方端部４３ａに設けられた係合部４３ｄに係合しているとともに他方端５３ｂがピン部材４７に係合している。同様に、従動側リンク部材４５とピン部材４８との間にねじりコイルばね５４（付勢部材および第２ねじりコイルばねの一例）が設けられている。そして、ねじりコイルばね５４は、一方端５４ａが従動側リンク部材４５の一方端部４５ａに設けられた係合部４５ｄに係合しているとともに他方端５４ｂがピン部材４８に係合している。このように、第１実施形態の変形例では、駆動側リンク部材４３に係合部４３ｄを設けるとともに、従動側リンク部材４５に係合部４５ｄを設けている。これによっても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第２実施形態］
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２実施形態による吸気装置９２について説明する。この第２実施形態では、ねじりコイルばね６１および６２の係合位置を上記第１実施形態の場合と異ならせた例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

吸気装置９２は、図７に示すように、リンク機構６０を備える。リンク機構６０は、駆動側回動軸４１、駆動側リンク部材６３、ピン部材４７、中間リンク部材６４、ピン部材４８、従動側リンク部材６５および従動側回動軸４２を含む。

ここで、第２実施形態では、リンク機構６０には、一方端６１ａが駆動側リンク部材６３の係合部６３ｃに係合しているとともに、他方端６１ｂが中間リンク部材６４の係合部６４ｃに係合して、駆動側リンク部材６３と中間リンク部材６４との間のガタツキを抑制するように、駆動側リンク部材６３と中間リンク部材６４とを付勢するねじりコイルばね６１（付勢部材および第１ねじりコイルばねの一例）が取り付けられている。また、リンク機構６０には、一方端６２ａが従動側リンク部材６５の係合部６５ｃに係合しているとともに、他方端６２ｂが中間リンク部材６４の係合部６４ｄに係合して、従動側リンク部材６５と中間リンク部材６４との間のガタツキを抑制するように、従動側リンク部材６５と中間リンク部材６４とを付勢するねじりコイルばね６２（付勢部材および第２ねじりコイルばねの一例）が取り付けられている。

すなわち、ねじりコイルばね６１により、中間リンク部材６４が駆動側リンク部材６３に対して駆動側リンク部材６３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢された状態で、中間リンク部材６４は、図７に示した第１回動位置から図８に示した第２回動位置へと駆動側リンク部材６３の矢印Ｐ１方向への回動に伴って、ピン部材４７を介して中間リンク部材６４が回動（移動）されるように構成されている。同様に、ねじりコイルばね６２により、ピン部材４８が従動側リンク部材６５に対して従動側リンク部材６５の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢された状態で、中間リンク部材６４は、図７に示した第１回動位置から図８に示した第２回動位置へと従動側リンク部材６５の矢印Ｐ１方向への回動に伴って、ピン部材４８を介して中間リンク部材６４が回動（移動）されるように構成されている。なお、中間リンク部材６４が矢印Ｐ２方向へ回動される際も、ねじりコイルばね６１の付勢力が中間リンク部材６４の係合部６４ｃに作用するとともに、ねじりコイルばね６２の付勢力が中間リンク部材６４の係合部６４ｄに作用したまま、中間リンク部材６４が図８に示した第２回動位置から図７に示した第１回動位置へと移動される。なお、吸気装置９２のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、上記のように、一方端６１ａが駆動側リンク部材６３に係合しているとともに、他方端６１ｂが中間リンク部材６４に係合して、駆動側リンク部材６３と中間リンク部材６４との間のガタツキを抑制するように、駆動側リンク部材６３と中間リンク部材６４とを付勢するねじりコイルばね６１を備える。これにより、ガタツキを抑制するためのねじりコイルばね６１の付勢力を、ピン部材４７を介して互いに回動可能に連結されている駆動側リンク部材６３および中間リンク部材６４の間にのみ生じさせることができるので、ねじりコイルばね６１の付勢力が駆動側リンク部材６３を介して駆動側回動軸４１を介してアクチュエータ４６に直接的に加わることを回避することができる。その結果、アクチュエータ４６が大型化するのを抑制しつつ、駆動側回動軸４１に固定された駆動側リンク部材６３と駆動側リンク部材６３に対して回動可能に連結される中間リンク部材６４との間のガタツキを抑制することができる。

また、第２実施形態では、ねじりコイルばね６１により、中間リンク部材６４が駆動側リンク部材６３に対して駆動側リンク部材６３の回動方向に沿った方向に付勢された状態で、駆動側リンク部材６３の回動に伴って、ピン部材４７を介して中間リンク部材６４が回動されるように構成する。これにより、ガタツキを抑制するためのねじりコイルばね６１の付勢力を、駆動側リンク部材６３および中間リンク部材６４の間にのみ生じさせることができる。したがって、ねじりコイルばね６１の付勢力が駆動側リンク部材６３および駆動側回動軸４１を介してアクチュエータ４６に直接的に加わるのを容易に回避することができる。さらには、駆動側回動軸４１が捻れ変形を起こすのを容易かつ確実に抑制することができる。

また、第２実施形態では、一方端６２ａが従動側リンク部材６５に係合しているとともに、他方端６２ｂが中間リンク部材６４に係合して、従動側リンク部材６５と中間リンク部材６４との間のガタツキを抑制するように、従動側リンク部材６５と中間リンク部材６４とを付勢するねじりコイルばね６２を備える。これにより、ガタツキを抑制するためのねじりコイルばね６２の付勢力を、ピン部材４８を介して互いに回動可能に連結されている従動側リンク部材６５および中間リンク部材６４の間にのみ生じさせることができる。

また、第２実施形態では、ねじりコイルばね６２により、中間リンク部材６４が従動側リンク部材６５に対して従動側リンク部材６５の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢された状態で、中間リンク部材６４の回動に伴って、ピン部材４８を介して従動側リンク部材６５および従動側回動軸４２が回動されるように構成する。これにより、駆動側回動軸４１に設けられた吸気制御弁３０と、駆動側リンク部材６３、ピン部材４７、中間リンク部材６４、ピン部材４８および従動側リンク部材６５を順次介在させて従動側回動軸４２に設けられた吸気制御弁３１とを同調させて回動させるリンク機構６０を吸気装置９２に設けた場合であっても、小型のアクチュエータ４６を使用することができる分、吸気装置９２を構成する各機能部品のレイアウトの自由度を向上させることができる。

また、第２実施形態では、一方端６１ａが駆動側リンク部材６３に係合するとともに他方端６１ｂが中間リンク部材６４に係合した状態で、他方端６１ｂが中間リンク部材６４を駆動側リンク部材６３の回動方向に沿った方向に付勢するようにねじりコイルばね６１を構成する。これにより、駆動側リンク部材６３に対してねじりコイルばね６１の付勢力を利用して中間リンク部材６４を駆動側リンク部材６３の回動方向に沿った方向に付勢することができるので、ピン部材４７を介して互いに回動可能に連結されている駆動側リンク部材６３と中間リンク部材６４との間にガタツキが生じるのを確実に回避することができる。

また、第２実施形態では、ねじりコイルばね６１の他方端６１ｂが係合する係合部６４ｃと、ねじりコイルばね６２の他方端６２ｂが係合する係合部６４ｄとを中間リンク部材６４に設ける。これにより、ねじりコイルばね６１の他方端６１ｂを中間リンク部材６４に容易に固定した状態でねじりコイルばね６１の付勢力を駆動側リンク部材６３に付与することができる。また、ねじりコイルばね６２の他方端６２ｂを中間リンク部材６４に容易に固定した状態でねじりコイルばね６２の付勢力を従動側リンク部材６５に付与することができる。なお、その他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
次に、図９および図１０を参照して、本発明の第３実施形態による吸気装置９３について説明する。この第３実施形態では、駆動側リンク部材７３に長孔７５を設けて駆動側リンク部材７３と中間リンク部材７４と連結した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

吸気装置９３は、図９に示すように、リンク機構７０を備える。リンク機構７０は、駆動側回動軸４１、駆動側リンク部材７３、ピン部材８０、中間リンク部材７４、ピン部材４８、従動側リンク部材４５および従動側回動軸４２を含む。

ここで、第３実施形態では、駆動側リンク部材７３の他方端部７３ｂには、円弧状の長孔７５が形成されている。長孔７５は、駆動側リンク部材７３に中間リンク部材７４が回動可能に連結された状態でピン部材８０が揺動可能に挿入される。この場合、図１０に示すように、ピン部材８０は、ねじ部材８１およびナット部材８２を含む。また、中間リンク部材７４は、ナット部材８２を挿入可能なナット挿入孔７４ａを含む。そして、ねじ部材８１およびナット部材８２によって、駆動側リンク部材７３と中間リンク部材７４とを挟み込んだ状態で各々が互いに回動可能に連結されている。これにより、吸気制御弁３０が吸気ポート１１〜１３の各々の開口部１１ｄを閉じる閉位置と、吸気制御弁３１が吸気ポート１４〜１６の各々の開口部１１ｄを閉じる閉位置との僅かなずれが長孔７５に対するピン部材８０の締め込み位置によって調整（吸収）されるように構成されている。

そして、図９に示すように、ねじりコイルばね５３は、一方端５３ａが駆動側リンク部材７３の一方端部７３ａに設けられた係合部７３ｄに係合しているとともに他方端５３ｂがねじ部材８１（ピン部材８０）に係合している。また、ねじりコイルばね５４は、一方端５４ａが従動側リンク部材４５の一方端部４５ａに設けられた係合部４５ｄに係合しているとともに他方端５４ｂがピン部材４８に係合している。

これにより、駆動側リンク部材７３に対して中間リンク部材７４がピン部材８０とともに長孔７５内を位置調整可能に連結された状態で、ピン部材８０が、ねじりコイルばね５３により駆動側リンク部材７３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢される。また、この場合、ねじりコイルばね５３によりねじ部材８１が駆動側リンク部材７３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢されることにより、ナット挿入孔７４ａの内側面７４ｂ（図１０参照）にナット部材８２の外側面８２ａ（図１０参照）が当接して、中間リンク部材７４が駆動側リンク部材７３の回動方向に沿った方向に付勢されるように構成されている。なお、吸気装置９３のその他の構成は上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、上記のように、駆動側リンク部材７３に対して中間リンク部材７４がピン部材８０とともに長孔７５内を位置調整可能に連結された状態で、ピン部材８０が、ねじりコイルばね５３により駆動側リンク部材７３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢されるように構成する。これにより、駆動側回動軸４１に設けられた吸気制御弁３０と従動側回動軸４２に設けられた吸気制御弁３１とを確実に同調させて回動させるための調整機構を駆動側リンク部材７３と中間リンク部材７４との連結部分に設けた場合でも、駆動側回動軸４１と中間リンク部材７４との間のガタツキを容易に抑制することができる。

また、第３実施形態では、ねじりコイルばね５３によりねじ部材８１が駆動側リンク部材７３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢されることによりナット挿入孔７４ａの内側面７４ｂにナット部材８２の外側面８２ａが当接して、中間リンク部材７４が駆動側リンク部材７３の回動方向に沿った方向に付勢されるように構成する。これにより、駆動側リンク部材７３に対してねじりコイルばね５３の付勢力を利用してナット部材８２を駆動側リンク部材７３の回動方向（矢印Ｐ１方向）に沿った方向に付勢することができるので、駆動側リンク部材７３と中間リンク部材７４との間にガタツキが生じるのを容易に回避することができる。なお、その他の効果は上記第１実施形態と同様である。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、本発明の「付勢部材」としてねじりコイルばね５１（５２、５３、５４、６１、６２）を用いたが、本発明はこれに限られない。たとえば、板ばねを用いて、リンク機構４０のガタツキを抑制するように構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、吸気装置９０における吸気経路長を変更する吸気制御弁３０および３１を回動させるリンク機構４０に対して本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。たとえば、各気筒内への吸気流を制御する吸気流制御弁（タンブルコントロールバルブまたはスワールコントロールバルブ）を一斉に回動させる際のリンク機構４０に対して本発明を適用してもよい。

また、上記第１実施形態では、ねじりコイルばね５１の付勢力をピン部材４７に加えるとともにねじりコイルばね５２の付勢力をピン部材４８に加え、上記第２実施形態では、ねじりコイルばね６１および６２の付勢力を共に中間リンク部材６４に加えたが、本発明はこれに限られない。すなわち、ねじりコイルばね５１の付勢力をピン部材４７に加える一方、ねじりコイルばね６２の付勢力を中間リンク部材６４に加えるようにしてリンク機構を構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、平面的に見て、駆動側リンク部材６３および中間リンク部材６４の外側にねじりコイルばね６１を配置し、従動側リンク部材６５および中間リンク部材６４の外側にねじりコイルばね６２を配置したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上記第１および第３実施形態のように、駆動側リンク部材６３および中間リンク部材６４に重なるようにしてねじりコイルばね６１を配置し、従動側リンク部材６５および中間リンク部材６４に重なるようにしてねじりコイルばね６２を配置してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ガソリン機関からなる自動車用のＶ型６気筒エンジン１００の吸気装置９０〜９３に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどの内燃機関に対して本発明を適用してもよい。また、設備機器の動力源として設置されるＶ型内燃機関の吸気装置に本発明を適用してもよい。

１０サージタンク
２０吸気装置本体
３０吸気制御弁（第１吸気バルブ）
３１吸気制御弁（第２吸気バルブ）
４０、４０ａ、６０、７０リンク機構
４１駆動側回動軸（回動軸）
４２従動側回動軸（回動軸）
４３、６３、７３駆動側リンク部材（第１リンク部材）
４４、６４、７４中間リンク部材（第２リンク部材）
４５、６５従動側リンク部材（第１リンク部材）
４６アクチュエータ
４７ピン部材（連結部材および第１連結部材）
４８ピン部材（連結部材および第２連結部材）
５１、５３、６１ねじりコイルばね（付勢部材および第１ねじりコイルばね）
５２、５４、６２ねじりコイルばね（付勢部材および第２ねじりコイルばね）
９０、９１、９２、９３吸気装置
１００Ｖ型６気筒エンジン（Ｖ型内燃機関）

Claims

回動軸が回動されることにより吸気を変化させるように設けられた吸気バルブと、
前記吸気バルブの前記回動軸を回動駆動させる駆動源となるアクチュエータと、
前記回動軸まわりに所定の作動角だけ回動可能な第１リンク部材と、
前記第１リンク部材に対して回動可能に連結される第２リンク部材と、
前記第１リンク部材と前記第２リンク部材とを互いに回動可能に連結する連結部材と、
一方端が前記第１リンク部材に係合しているとともに、他方端が前記第２リンク部材または前記連結部材に係合して、前記第１リンク部材と前記第２リンク部材との間のガタツキを抑制するように、前記第１リンク部材と、前記第２リンク部材または前記連結部材とを付勢する付勢部材と、を備え、
前記回動軸は、前記アクチュエータの駆動力により回動される駆動側回動軸を含み、
前記第１リンク部材は、前記駆動側回動軸により回動される駆動側リンク部材を含み、
前記連結部材は、前記駆動側リンク部材と前記第２リンク部材とを連結する第１連結部材を含み、
前記付勢部材により、前記第２リンク部材または前記第１連結部材が前記駆動側リンク部材に対して前記駆動側リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢された状態で、前記駆動側リンク部材の回動に伴って、前記第１連結部材を介して前記第２リンク部材が回動されるように構成されている、吸気装置。
前記回動軸は、前記駆動側回動軸の回動に伴って回動される従動側回動軸をさらに含み、
前記第１リンク部材は、前記第２リンク部材の回動に伴って前記従動側回動軸を回動させるための従動側リンク部材をさらに含み、
前記連結部材は、前記従動側リンク部材と前記第２リンク部材とを連結する第２連結部材を含み、
前記付勢部材により、前記第２リンク部材または前記第２連結部材が前記従動側リンク部材に対して前記従動側リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢された状態で、前記第２リンク部材の回動に伴って、前記第２連結部材を介して前記従動側リンク部材および前記従動側回動軸が回動されるように構成されている、請求項１に記載の吸気装置。
前記連結部材は、ピン部材であり、
前記付勢部材は、ねじりコイルばねであり、
前記ねじりコイルばねは、前記一方端が前記第１リンク部材に係合するとともに前記他方端が前記ピン部材に係合した状態で、前記他方端が前記ピン部材を前記第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢するように構成されている、請求項１または２に記載の吸気装置。
前記付勢部材は、ねじりコイルばねであり、
前記ねじりコイルばねは、前記一方端が前記第１リンク部材に係合するとともに前記他方端が前記第２リンク部材に係合した状態で、前記他方端が前記第２リンク部材を前記第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢するように構成されている、請求項１または２に記載の吸気装置。
前記吸気バルブは、Ｖ型内燃機関における一方側の気筒列への吸気を変化させるように設けられた第１吸気バルブと、前記Ｖ型内燃機関における他方側の気筒列への吸気を変化させるように設けられた第２吸気バルブとを含み、
前記駆動側回動軸は、前記アクチュエータの駆動力により前記第１吸気バルブを所定の作動角だけ回動させるとともに、前記従動側回動軸は、前記駆動側回動軸の回動に伴って、前記駆動側リンク部材、前記第１連結部材、前記第２リンク部材、前記第２連結部材および前記従動側リンク部材を介して、前記第２吸気バルブを前記所定の作動角だけ回動させるように構成されており、
前記付勢部材は、前記駆動側リンク部材の回動方向に沿った方向に前記第２リンク部材または前記第１連結部材を付勢する第１付勢部材と、前記従動側リンク部材の回動方向に沿った方向に前記第２リンク部材または前記第２連結部材を付勢する第２付勢部材とを含む、請求項２に記載の吸気装置。
回動軸が回動されることにより吸気を変化させるように設けられた吸気バルブと、
前記吸気バルブの前記回動軸を回動駆動させる駆動源となるアクチュエータと、
前記回動軸まわりに所定の作動角だけ回動可能な第１リンク部材と、
前記第１リンク部材に対して回動可能に連結される第２リンク部材と、
前記第１リンク部材と前記第２リンク部材とを互いに回動可能に連結する連結部材と、
一方端が前記第１リンク部材に係合しているとともに、他方端が前記第２リンク部材または前記連結部材に係合して、前記第１リンク部材と前記第２リンク部材との間のガタツキを抑制するように、前記第１リンク部材と、前記第２リンク部材または前記連結部材とを付勢する付勢部材と、を備え、
前記付勢部材は、ねじりコイルばねであり、
前記ねじりコイルばねは、前記一方端が前記第１リンク部材に係合するとともに前記他方端が前記第２リンク部材に係合した状態で、前記他方端が前記第２リンク部材を前記第１リンク部材の回動方向に沿った方向に付勢するように構成されている、吸気装置。