JPH063147Y2 - 内燃機関の吸気制御弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、燃焼室内への吸気の流入方法や流速などを
制御するために各気筒の吸気通路内にバタフライバルブ
型の弁体を設けた内燃機関の吸気制御弁装置の改良に関
する。

従来の技術 例えば燃焼室内のスワールを制御するなどの目的で、各
気筒に一対づつ設けた吸気通路の一方に板状の弁体を配
設し、これを、運転条件に応じて開閉するようにした吸
気制御弁装置が知られている（例えば特公昭６０−６０
００７号公報，特開昭５９−１９２８２５号公報等）。
また各気筒が複数の吸気通路を具備しないものにあって
も、各気筒の吸気通路に配設した弁体の一部に切欠部を
形成し、この弁体を閉じた際に、上記切欠部を通して燃
焼室内に吸気が流入するようにした吸気制御弁装置も提
案されている。

このような吸気制御弁装置は、各気筒同時に開閉される
ものであるから、一般に吸気マニホルドと一体にもしく
は別体に構成したハウジングに、気筒列方向に沿った一
本の弁軸を貫通配置し、これに各気筒の弁体を固着した
バタフライバルブ型の構成となっている。

第９図は、この従来の吸気制御弁装置の一例として、吸
気マニホルド１と一体となったハウジング２に、気筒列
方向に沿って一本の弁軸３を配設するとともに、この弁
軸３に、切欠部（図示せず）を備えた複数の円板状の弁
体４を固着した構成を示している。ここで上記弁軸３
は、上記ハウジング２に貫通形成された貫通孔５内に挿
通され、該貫通孔５自体によって回転自在に軸受された
ものであって、その一端に、第１０図に示すようなダイ
ヤフラム式アクチュエータ６がリンクプレート７を介し
て連係している。そして、上記アクチュエータ６を支持
するベースプレート８に、全開ストッパ９及び全閉スト
ッパ１０が折り曲げ形成されており、弁軸３とともに回
動するリンクプレー７がこれらのストッパ９，１０に当
接することによって、弁体４の全開位置及び全閉位置を
規制する構成となっている。

考案が解決しようとする問題点 上記のように、従来は弁軸３のアクチュエータ６側の一
端に全開ストッパ９及び全閉ストッパ１０が配設され、
他端は自由状態となっているため、この部分が制御弁全
閉時に振動しやすい。すなわち、弁軸３が挿通される貫
通孔５の穴加工は、第１１図に示すように、一本のガン
ドリル２１でアクチュエータ６側から連続的に行なわれ
るため、加工が進むにつれて、ドリル２１先端の振れが
大きくなり、加工初期の穴径Ｄ_１より加工終期の穴径Ｄ
_２の方が大きくなる。

また、弁軸３の組み付け上、弁軸３と貫通孔５との間に
は適宜な間隙が設けられているが、アクチュエータ６側
の一端部では、第１２図及び第１３図に示すように、ア
クチュエータ６の引っ張り力によって弁軸３が貫通孔５
に対し径方向の一方に引き付けられるので、弁軸３の振
動は阻止される。これに対し、弁軸３の他端は第１４図
に示すように、全くの自由状態であり、上記間隙の存在
により、貫通孔５内で弁軸３が径方向に容易に動いてし
まう。

従って、弁体４全閉時において、吸気弁が開いたときに
燃焼室から吹き返す燃焼ガスの圧力や、吸気の脈動ある
いは吸気の圧力変動等が弁体４に作用して、弁軸３とり
わけアクチュエータ６と反対側の他端部分が振動し、弁
軸３と貫通孔５との干渉により異音が発生するという欠
点があった。

問題点を解決するための手段 そこで、この考案はアクチュエータ連係部より最も遠い
弁軸端部に全閉ストッパを設けたものである。すなわ
ち、この考案に係る内燃機関の吸気制御弁装置は、各気
筒の吸気通路が配列されたハウジングに気筒列方向に沿
って形成された貫通孔と、この貫通孔内に回動可能に挿
通され、かつハウジングに直接に支持された弁軸と、こ
の弁軸に固着され、かつ上記吸気通路内に位置する板状
の弁体と、上記弁軸の一端に連係したアクチュエータ
と、上記弁軸の他端に配設され、かつ該弁軸の回動を全
閉位置で規制する全閉ストッパとを備えて構成されてい
る。

作用 上記構成により、全閉時に、弁軸は、一端がアクチュエ
ータによって保持され、かつ他端が全閉ストッパにより
保持されるため、貫通孔内で自由に動くことがない。

実施例 以下、この考案に係る内燃機関の吸気制御弁装置の一実
施例を図面に基づいて説明する。なお、上述した従来の
構成と実質的に同一な部分には同一符号を付してある。

第１図〜第４図は、この考案の第１実施例を示してい
る。

この吸気制御弁装置は、前述した従来例と同様の基本的
構成を有するもので、吸気マニホルド１と一体となった
ハウジング２に、気筒列方向に沿った貫通孔５が形成さ
れており、ここに弁軸３が回動可能に挿通されていると
ともに、各気筒の吸気通路１１を開閉する切欠部４ａを
備えた円板状の弁体４が、上記弁軸３に固着している。

上記弁軸３は、上記貫通孔５に直接に軸受されており、
一端がベースプレート８によって抜け止めされていると
ともに、他端が保持プレート１２によって抜け止めされ
ている。なお、貫通孔５内周面との接触面積を少なくし
て摺動抵抗を軽減するために、、上記弁軸３の各弁体４
間には、部分的に小径部３ａが設けられている。また上
記弁軸３の両端部、詳しくはベースプレート８及び保持
プレート１２の裏面側に、オイルシール１３，１４がそ
れぞれ配設されている。

上記ベースプレート８には、第３図に示すように、機関
吸入負圧等を負圧源とするダイヤフラム式アクチュエー
タ６が取り付けられており、そのロッド６ａが、ベース
プレート８から突出した弁軸３一端にリンクプレート７
を介して連係している。そして、ベースプレート８端部
に、全開ストッパ９が折り曲げ形成されており、これに
上記リンクプレート７が当接することによって、弁体４
の全開位置が位置決めされる構成となっている。なお、
上記ロッド６ａは、アクチュエータ６内部のスプリング
６ｂによって通常突出方向に付勢されているので、弁体
４は全開状態に保たれている。

一方、保持プレート１２から突出した弁軸３の他端に
は、第４図に示すように、ストパプレート１５が固着さ
れており、ハウジング２側面に植設されたピンからなる
全閉ストッパ１６に上記ストッパプレート１５が当接す
ることによって、弁体４の全閉位置が位置決めされる構
成となっている。すなわち、弁軸３の一端にアクチュエ
ータ６が、他端に全閉ストッパ１６がそれぞれ配設され
ている。

上記のように構成された吸気制御弁装置においては、ア
クチュエータ６のロッド６ａが後退して弁体４を全閉状
態まで閉じたときに、ストッパプレート１５と全閉スト
ッパ１６とが圧接して弁軸３の回動を所定角度で止めよ
うとするため、その反作用として、弁軸３端部が第４図
の矢印Ａ方向に押し付けられる。また、弁軸３のアクチ
ュエータ６側の端部では、前述したようにアクチュエー
タ６の引っ張り力によって、第３図の矢印Ｂに示すよう
に、弁軸３端部が押し付けられる。従って、燃焼ガスの
吹き返し等による圧力変動が弁体４に作用しても、弁軸
３が貫通孔５内で振動することがなく、異音の発生が防
止される。

次に、第５図および第６図は、この考案の第２実施例を
示している。この第２実施例は、上述した第１実施例と
同様に、弁軸３のアクチュエータ６側の一端に全開スト
ッパ９を、他端に全閉ストッパ１６をそれぞれ配設し、
さらに、アクチュエータ６側にオーバーストロークスト
ッパ１９を付加したものである。上記オーバーストロー
クストッパ１９は、全開ストッパ９と同様にベースプレ
ート８の端部を折り曲げて形成されており、リンクプレ
ート７が所定角度まで回動した時にその延長部７ａと当
接して、リンクプレート７の回動を規制する構成となっ
ている。ここで、上記オーバーストロークストッパ１９
は、リンクプレート７が第５図に想像線で示す全閉位置
（他端のストッパプレート１５が全閉ストッパ１６に当
接したときの位置）にあるときに、リンクプレート７の
延長部７ａとの間に所定の間隙Ｌが残るように、その位
置が設定されている。

すなわち、全閉ストッパ１６をアクチュエータ６から離
れた弁軸３他端に配設すると、該全閉ストッパ１６が機
能している全閉時に弁軸３に捩りトルクが作用すること
になるが、上記のようにオーバーストロークストッパ１
９を設けることによって、リンクプレート７の過度の回
動が阻止されるため、弁軸３に作用する捩りトルクは適
正な範囲内に保たれ、経時的な疲労等の発生を防止でき
る、従って、弁軸３の径を比較的細くすることができ、
ひいては弁体４全開時における吸入抵抗を小さくするこ
とができる。

なお、上記のようにオーバーストロークストッパ１９と
リンクプレート７延長部７ａとの間に適宜な間隙Ｌを設
けて弁軸３に適宜な捩りトルクを与えておくようにする
ことにより、急減速時などに負圧源となる機関吸入負圧
が変動した時に生じる弁軸３の振動を抑制することがで
きる。すなわち、捩りトルクが少ない状態では、第８図
の(A)に示すように、弁軸３が変形して軸受部つまり貫
通孔５内周に一部で接した状態となり、また過度の捩り
トルクが作用すると(B)に示すように軸受け部の数箇所
に接するように変形する。急減速時などには、このよう
な、(A)の変形状態と(B)の変形状態とが繰り返される結
果、弁軸３が貫通孔５内周に接触して異音を発生するの
である。これに対し、上記のように適正な捩りトルクを
与えておけば、第８図(C)に示すように弁軸３が何箇所
かで接した状態が安定的に保たれ、アクチュエータ６に
加わる負圧源が多少変動しても異音を生じることがな
い。

また、第７図に示す第３実施例は、リンクプレート７に
当接するオーバーストロークストッパ１９を、、ベース
プレート８に螺着したねじ１９ａ及びロックナット１９
ｂにより構成したものである。この構成によれば、全閉
時におけるリンクプレート７とオーバーストロークスト
ッパ１９との間隙Ｌつまり弁軸３に与える捩りトルク
を、ねじ１９ａの進退により、容易に調節することがで
き、加工誤差等に左右されずに適正な捩りトルクを確保
することが可能となる。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、この考案に係る内燃機関
の吸気制御弁装置においては、ハウジングの貫通孔に直
接に支持された弁軸の一端にアクチュエータを、他端に
全閉ストッパをそれぞれ配設することにより、全閉時に
弁軸両端を確実に固定保持でき、燃焼ガスの吹き返し等
に起因する弁軸の振動およびこれに伴う騒音発生を防止
す ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る吸気制御弁装置の第１実施例を
示す正面図、第２図はその上面図、第３図は第１図にお
ける矢印III方向から見た側面図、第４図は第１図にお
けるIV方向から見た側面図、第５図はこの考案の第２実
施例を示す第３図と同様の側面図、第６図は同じく第２
実施例の要部のみの正面図、第７図はこの考案の第３実
施例を示す第３図と同様の側面図、第８図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ第２実施例及び第３実施例に
おける弁軸の変形状態を模式的に示す説明図、第９図は
従来の吸気制御弁装置の一例を示す側面図、第１０図は
その側面図、第１１図は貫通孔の加工方法を示す説明
図、第１２図は全閉時における弁軸の挙動を示す説明
図、第１３図は同じく全閉時における弁軸のアクチュエ
ータ側端部の横断面図、第１４図は同じく全閉時におけ
る弁軸の変形状態を示す縦断面図である。 ２…ハウジング、３…弁軸、４…弁体、５…貫通孔、６
…アクチュエータ、７…リンクプレート、９…全開スト
ッパ、１５…ストッパプレート、１６…全閉ストッパ、
１９…オーバーストロークストッパ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 新舩 和秋 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)考案者 安江 勉 愛知県名古屋市熱田区南一番町１番10号 愛知機械工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−171835（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】各気筒の吸気通路が配列されたハウジング
   に気筒列方向に沿って形成された貫通孔と、この貫通孔
   内に回動可能に挿通され、かつハウジングに直接に支持
   された弁軸と、この弁軸に固着され、かつ上記吸気通路
   内に位置する板状の弁体と、上記弁軸の一端に連係した
   アクチュエータと、上記弁軸の他端に配設され、かつ該
   弁軸の回動を全閉位置で規制する全閉ストッパとを備え
   てなる内燃機関の吸気制御弁装置。