JPH08277717A - 吸気制御バルブを備えた樹脂吸気系 - Google Patents

吸気制御バルブを備えた樹脂吸気系

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型構造の簡素化および軸芯精度の維持が可
能な吸気制御バルブを備えた樹脂吸気系を提供する。 【構成】 吸気通路１３、１４が開口形成され開口部１
６の軸線に直交する方向の軸線を有するシャフト３０に
支持された吸気制御バルブ３１を備えた吸気マニフォル
ドにおいて、吸気マニフォルドを両者間に分割面を有す
る少なくとも吸気マニフォルド本体１０および吸気マニ
フォルド集合部２０からなる樹脂で成形し、吸気マニフ
ォルド本体１０の分割面に開口部１６の軸線に直交する
方向の溝１８を設け、シャフト３０を摺動自在に支持す
る軸受部材３２を溝１８内に装着し、吸気マニフォルド
集合部２０の分割面から突出して設けた突出部を軸受部
材３２に当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気系、特
に、吸気制御バルブを備えた吸気系の樹脂化を図った吸
気制御バルブを備えた樹脂吸気系に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年エンジンの高性能化の要求に応じ、
その吸気系には種々のシステムが採用されている。例え
ば、エンジンの中低速域でのトルク向上と高速域での出
力向上との両立を図るために、いわゆる、可変吸気シス
テムと呼ばれるものが知られている。これらは、吸気系
の実質的吸気管長や容量をエンジンの運転状態に応じて
変え、その状態における慣性作用や共鳴作用を有効に利
用することにより、エンジンの充填効率を上げようとす
るものである。
【０００３】かかる可変吸気システムにおいては、吸気
管長や容量を変えるために、エンジンの各燃焼室に連通
する複数の吸気通路が開口形成された吸気マニフォルド
等の吸気系構成部材に、開口部の軸線に直交する方向の
軸線を有するシャフトに支持された吸気制御バルブが回
動自在に設けられている。そして、このシャフトを外部
のアクチュエータで駆動することにより、吸気制御バル
ブが開閉制御されるようになっている。
【０００４】また、省エネルギの観点から、エンジンの
燃料消費率を向上させる希薄燃焼機関が知られており、
このものは吸気マニフォルドにおいて一気筒当たり複数
の吸気通路を備え、一方の吸気通路に設けた吸気制御バ
ルブを開閉制御することにより所定の運転領域で吸気に
スワールを与えるようにしている。
【０００５】一般に、かかる吸気マニフォルドはアルミ
ニウム等の金属で鋳造されており、上記シャフトを回動
自在に支持するための軸受穴が、鋳造後、機械加工によ
り穿設される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の省エ
ネルギの観点から、エンジンの軽量化への要求はいまだ
に大きく、エンジンの吸気系を樹脂化しようとする試み
や提案がなされている。このうち、単純形状のエアダク
トや可動部分を備えない吸気マニフォルド等の吸気系の
一部には既に樹脂製が採用されている例もあるが、上述
の吸気制御バルブ等を備えた吸気系、特に、吸気マニフ
ォルドに樹脂が採用された例はない。
【０００７】これは、高温のエンジンルーム内での耐熱
性、エンジン振動による加振に耐える強度を備える材料
の開発が充分でなくコストの問題が存在したからである
と思われる。
【０００８】さらに、吸気制御バルブ等を備えた吸気マ
ニフォルドではその形状が複雑であり、金型や中子の製
作が容易でないことが挙げられる。特に、吸気制御バル
ブ等を備えた場合、吸気制御バルブのシャフトを回動自
在に支持する軸受穴が必要であるが、樹脂にあっては、
成形後機械加工によってかかる穴を形成することは、１
回の成形だけで作成できるという成形加工のメリットを
生かすことができず、成形のみで作成しようとすると、
金型の製作がさらに困難になるのである。
【０００９】また、複数の吸気通路が並列に配置されて
いるような場合、このような軸受穴の機械加工は樹脂に
おいてはその軸芯の精度を出すのが極めて困難でもあ
る。従って、軸受穴の機械加工が困難であることから、
各吸気通路のシール性を確保しつつシャフトを支持する
ことも困難であるという問題もあった。
【００１０】本発明の目的は、かかる従来の問題を解決
し、金型構造の簡素化および軸芯精度の維持が可能な吸
気制御バルブを備えた樹脂吸気系を提供することにあ
る。
【００１１】また本発明の他の目的は、各吸気通路のシ
ール性またはシャフト支持部のシール性を容易に確保す
ることのできる吸気制御バルブを備えた樹脂吸気系を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の一形態は、エンジンの燃焼室に連通
する吸気通路が開口形成された吸気系構成部材に、開口
部の軸線に直交する方向の軸線を有するシャフトに支持
された吸気制御バルブを備えた吸気系において、前記吸
気系構成部材を両者間に分割面を有する少なくとも第１
および第２の部材からなる樹脂で成形し、該第１の部材
の前記分割面に前記開口部の軸線に直交する方向の溝を
設け、前記シャフトを摺動自在に支持する軸受部材を前
記溝内に装着し、前記第２の部材の前記分割面から突出
して設けた突出部を前記軸受部材に当接させたことを特
徴とする。
【００１３】本発明の好ましい形態は、前記溝が断面U
字状であり、さらに前記軸受部材の側縁部が係合する切
り欠き溝を備えることを特徴とする。
【００１４】本発明のさらに好ましい形態は、前記第１
および第２の部材が並列して形成された複数の吸気通路
を備えた吸気マニフォルドを構成し、前記シャフトは複
数の吸気通路に対応する吸気制御バルブを支持する共通
一本のシャフトであり、前記軸受部材は各吸気通路の両
側に少なくとも一つ配置されていることを特徴とする。
【００１５】本発明の他の好ましい形態は、前記第１お
よび第２の部材がスロットルボディを構成し、前記吸気
制御バルブはスロットルバルブであることを特徴とす
る。
【００１６】本発明の他の形態は、エンジンの燃焼室に
連通する吸気通路が開口形成された吸気系構成部材に、
開口部の軸線に直交する方向の軸線を有するシャフトに
支持された吸気制御バルブを備えた吸気系において、前
記吸気系構成部材をそれぞれの間に分割面を有する少な
くとも第１、第２および第３の部材からなる樹脂で成形
し、該第１の部材の前記分割面に前記開口部の軸線に直
交する方向の溝を設け、前記シャフトを摺動自在に支持
する軸受部材を前記溝内に装着し、前記第３の部材の表
面側分割面から突出して設けた突出部を前記軸受部材に
当接させると共に裏面側分割面を前記第２の部材の分割
面に当接させたことを特徴とする。
【００１７】本発明の好ましい形態は、前記第２の部材
が前記表面側分割面および裏面側分割面のそれぞれに前
記吸気通路を取り囲む形態のシール用ガスケットを備え
たプレートであることを特徴とする。
【００１８】
【作用】本発明の一形態によれば、エンジンの燃焼室に
連通する吸気通路が開口形成された吸気系構成部材が両
者間に分割面を有する少なくとも第１および第２の部材
からなる樹脂で成形され、第１の部材の分割面に開口部
の軸線に直交する方向の溝が設けられる。そして、吸気
制御バルブを備えたシャフトを摺動自在に支持する軸受
部材が前記溝内に装着され、第２の部材の分割面から突
出して設けられた突出部が軸受部材に当接される。かく
て、シャフトは第１の部材の分割面に設けられた溝内に
収容保持されるので、金型構造は簡素化され、軸芯精度
も維持される。さらに、軸受部材が溝内に装着され突出
部が軸受部材に当接されるので、シャフト支持部のシー
ル性も容易に確保される。
【００１９】また、本発明の好ましい形態によれば、前
記溝が断面U 字状であり、さらに前記軸受部材の側縁部
が係合する切り欠き溝を備えるので、シャフトの回動に
伴う軸受部材の回動とスラスト方向の移動が生ぜず、シ
ール性がさらに良好となる。
【００２０】本発明のさらに好ましい形態によれば、前
記第１および第２の部材はが並列して形成された複数の
吸気通路を備えた吸気マニフォルドを構成し、前記シャ
フトは複数の吸気通路に対応する吸気制御バルブを支持
する共通一本のシャフトであり、前記軸受部材は各吸気
通路の両側に少なくとも一つ配置されているので、上述
の如く金型構造は簡素化され、軸芯精度も維持される。
さらに、シャフト支持部のシール性、すなわち、各吸気
通路間のシール性も容易に確保される。
【００２１】なお、前記第１および第２の部材がスロッ
トルボディを構成し、前記吸気制御バルブがスロットル
バルブである本発明の他の好ましい形態によれば、スロ
ットルボディを独立して成形する必要がなく金型構造の
簡素化が図れる。
【００２２】また、本発明の他の形態によれば、エンジ
ンの燃焼室に連通する吸気通路が開口形成された吸気系
構成部材がそれぞれの間に分割面を有する少なくとも第
１、第２および第３の部材からなる樹脂で成形され、第
１の部材の分割面に開口部の軸線に直交する方向の溝が
設けられる。そして、吸気制御バルブを備えたシャフト
を摺動自在に支持する軸受部材が前記溝内に装着され、
第３の部材の表面側分割面から突出して設けられた突出
部が軸受部材に当接されると共に裏面側分割面が第２の
部材の分割面に当接される。かくて、シャフトは第１の
部材の分割面に設けられた溝内に収容保持されるので、
金型構造は簡素化され、軸芯精度も維持される。さら
に、軸受部材が溝内に装着され第３の部材の表面側分割
面から突出して設けられた突出部が軸受部材に当接され
るので、シャフト支持部のシール性も容易に確保され
る。
【００２３】さらに、本発明の好ましい形態によれば、
第３の部材が表面側分割面および裏面側分割面のそれぞ
れに吸気通路を取り囲む形態のシール用ガスケットを備
えたプレートであるので、各吸気通路間のシール性も容
易に確保されると共に、第３の部材の製作が容易とな
る。また、金型構造がさらに簡素化される。
【００２４】
【実施例】以下、添付の図面に記載された実施例に基づ
き、本発明の好ましい実施例につき詳細に説明する。各
実施例は、発明の説明のためのものであり発明を限定す
るものではない。事実、発明の範囲すなわち精神から逸
脱することなく、本発明の中で種々の修正および変形が
なされ得ることは、当業者にとって明らかであろう。例
えば、一実施例の部分として図示され、あるいは記述さ
れている特徴は、さらなる実施例を生み出すべく他の実
施例に用いられ得る。なお、記載された説明および図面
を通して、同一機能部位には同一番号が用いられてい
る。
【００２５】本発明の第１の実施例を図１ないし図６を
参照しつつ説明する。
【００２６】第１の実施例は、吸気の慣性作用を利用す
る可変吸気システムに本発明を適用したものである。
【００２７】図において、１０は吸気マニフォルド本
体、２０は吸気マニフォルド集合部であり、それぞれ、
全体としてガラス繊維強化の熱可塑性樹脂で成形されて
いる。ここで用いられる熱可塑性樹脂としては、耐熱性
や強度上の適合性からポリアミド、ポリエステルあるい
はポリフタルアミド等が好ましい。吸気マニフォルド本
体１０には、その両端にそれぞれ第１および第２の取付
けフランジ１１および１２が設けられている。さらに、
本実施例においては、エンジン（不図示）の各気筒毎
に、短い距離の第１の吸気通路１３および長い距離の第
２の吸気通路１４が設けられ、これら第１および第２の
吸気通路は途中で合流され、第１の取付けフランジ１１
において共通開口部１５として開口している。また、第
２の取付けフランジ１２においては、それぞれ第１およ
び第２の開口部１６および１７として開口している。本
実施例では、４気筒エンジン用の吸気マニフォルドであ
るので、かかる第１および第２の開口部１６および１７
の対が並列に４個配置されている。なお、第１および第
２の吸気通路１３および１４は、ロストコア法による中
子を用いて成形することができる。
【００２８】そして、この成形時、第２のフランジ１２
の端面、すなわち、分割面には第１の開口部１６の軸線
に直交する方向の断面U 字状の溝１８が設けられてい
る。この溝１８は、後述のシャフトを外部に延在させる
ために、第２のフランジ１２においてその一端が外部に
開放されている。さらに、溝１８には４個の第１の開口
部１６の両側にそれぞれ少なくとも１個の切り欠き溝１
９が設けられている。図示の例では、第２、第３気筒に
対応する開口部１６、１６の間にはその距離が長いので
２個の切り欠き溝１９、１９が設けられている。切り欠
き溝１９は断面U状の溝１８に対し、所定の幅広く、か
つ、深いU 字状の溝であり、所定の厚みを有している。
【００２９】一方、吸気マニフォルド集合部２０にあっ
ては、吸気マニフォルド本体１０の第２のフランジ１２
に対応する形態のフランジ２１が設けられ、該フランジ
２１には前述の４個づつ配置された第１および第２の開
口部１６および１７を包含する形態の開口２２が設けら
れている。なお、吸気マニフォルド集合部２０は一体に
形成されたダクト２３が上流のスロットルボディ（不図
示）に連通される。
【００３０】ここで、上述の吸気マニフォルド本体１０
が吸気系構成部材の第１の部材を、吸気マニフォルド集
合部２０が吸気系構成部材の第２の部材を構成し、その
フランジ１２および２１の端面が分割面となる。
【００３１】３０は開口部１６の軸線に直交する方向の
軸線を有するシャフトであり、本実施例では共通一本の
金属製シャフトである。なお、予め嵌合部を切削加工に
より設けた金属製シャフトを複数連結して共通一本のシ
ャフトとしてもよい。該シャフト３０の所定の面取り部
には、周知のように、開口部１６の個数に合わせた数の
蝶型の吸気制御バルブ３１が螺着され支持されている。
なお、この螺着に代え、樹脂製のバルブをシャフトにモ
ールド成形してもよい。そして、このシャフト３０に
は、上述の切り欠き溝１９に対応する位置にシャフト３
０を摺動自在に支持する軸受部材３２が設けられてい
る。この軸受部材３２は切り欠き溝１９に係合され接触
シールもしくはラビリンスシールを構成するような幅と
厚みを有し、また、上端が平坦なU 字状に形成されてい
る。そして、慴動性に優れた樹脂または金属で形成さ
れ、樹脂の場合はポリイミドまたはポリアミド、金属の
場合は軸受けメタルが好ましい。
【００３２】次に、４０は第３の部材としてのキャリア
プレートであり、第１および第２の部材と同様な樹脂で
成形される。キャリアプレート４０は上述の吸気マニフ
ォルド本体１０および吸気マニフォルド集合部２０のそ
れぞれのフランジ１２、２１に対応した輪郭を有し、そ
れらの間に挟持される。そして、上述の第１および第２
の開口部１６および１７に対応した開口部４１および４
２が設けられている。さらに、キャリアプレート４０の
表面側（図１に示されている逆側）には、前述の切り欠
き溝１９の幅および厚みに対応し軸受け部材３２の上端
に当接する形状の突出部４３が分割面から突出して設け
られている（図３および図４参照）。さらに、キャリア
プレート４０の表面側および裏面側には、上述の第１お
よび第２の開口部１６および１７に対応した開口部４１
および４２をそれぞれ取り囲む形態の環状溝４４および
４５が設けられている。但し、開口部４１を取り囲む表
面側の環状溝４４は例外的に突出部４３によって不連続
とされている（図３参照）。表面側の環状溝４４、４５
は所定の間隔で設けられた連通穴４６によって、そのそ
れぞれの裏面側の環状溝４４、４５とその底部同士が連
通されている。そして、表裏面の環状溝４４、４５には
ゴム等のガスケット４７、４８が、非圧縮状態で表裏面
から突出するように注型により設けられている。なお、
表裏面のガスケット４７、４８は上述の連通穴４６の部
分で連続されており、注型後においてキャリアプレート
４０からの脱落が防止されている。
【００３３】なお、５０は吸気マニフォルド本体１０と
一体に成形された支持ブラケット５１に支持されたアク
チュエータであり、シャフト３０を回転駆動する。な
お、支持ブラケット５１は別体に形成してもよい。アク
チュエータとしては、圧力応動式のダイアフラムアクチ
ュエータや電動モータを用いることができる。
【００３４】しかして、上記実施例にあっては、吸気マ
ニフォルド本体１０、吸気マニフォルド集合部２０およ
びキャリアプレート４０が上述の形態に樹脂で成形され
た後、吸気制御バルブ３１のサブアッセンブリと共に組
み立てられる。すなわち、シャフト３０を慴動自在に支
持する軸受部材３２が切り欠き溝１９に係合されつつシ
ャフト３０が溝１８内に収容され、そして、キャリアプ
レート４０がフランジ１２上に載置される。さらに、吸
気マニフォルド集合部２０のフランジ２１がキャリアプ
レート４０上に載置され、キャリアプレート４０を挟持
した状態でフランジ１２および２１が不図示のボルトに
より締結される。締付けが進むにつれ、キャリアプレー
ト４０のガスケット４７、４８が圧縮変形され、分割面
同士が当接する。なお、このときキャリアプレート４０
の表面側分割面から突出する突出部４３が切り欠き溝１
９の上部に嵌まり込み軸受部材３２の上端平坦面に当接
し、軸受部材３２を所定位置に位置決めし固定する。こ
の状態で、シャフト３０が実質的に溝１８に接触しない
ように軸受部材３２および切り欠き溝１９の寸法関係が
定められるのが、シャフト３０の軸芯を維持し、磨耗を
防ぐ上で好ましい。そして、最後に、アクチュエータ５
０とシャフト３０とが連係される。
【００３５】本実施例における可変吸気システムにおい
ては、エンジンの低中速回転域においてアクチュエータ
５０に駆動され、シャフト３０が軸受部材３２に対し慴
動しつつ回転すると、シャフト３０に支持された吸気制
御バルブ３１により第１の吸気通路１３が閉じられ、長
い距離の第２の吸気通路１４のみを介してエンジンに吸
気が導入される。一方、高速回転域になると吸気制御バ
ルブ３１により短い距離の第１の吸気通路１３が開か
れ、第１および第２の吸気通路１３、１４の両者を介し
て吸気が行われる。従って、エンジンの回転域に応じて
実質的な吸気通路の長さが慣性過給効果を得るに適した
長さに切り換えられ、充填効率が高められる。
【００３６】吸気制御バルブ３１が閉じた状態で、各気
筒に対応する第１の吸気通路１３同士間の漏洩は、その
シャフト３０周りでは、U 字状の軸受部材３２が切り欠
き溝１９に係合され、その上端がキャリアプレート４０
の突出部４３に当接されていることにより、また、分割
面間ではガスケット４７により防止されている。
【００３７】次に、本発明の第２の実施例につき、図７
を参照しつつ説明する。この実施例は本発明を希薄燃焼
機関の吸気系に適用したものである。
【００３８】図において、１１０は吸気マニフォルド本
体、１２０は補助吸気マニフォルドであり、前実施例と
同様にそれぞれ、全体としてガラス繊維強化の熱可塑性
樹脂で成形されている。吸気マニフォルド本体１１０
は、本実施例においては、その上流が集合部としてのサ
ージタンク１１１と一体に成形され、下端に取付けフラ
ンジ１１２が設けられている。さらに、エンジン（不図
示）の各気筒毎に、ほぼ同じ長さの第１の吸気通路１１
３および第２の吸気通路１１４が設けられ、これら第１
および第２の吸気通路は途中で合流されサージタンク１
１１に共通開口部１１５として開口している。また、取
付けフランジ１１２においては、それぞれ第１および第
２の開口部１１６および１１７として開口している。本
実施例では、４気筒エンジン用の吸気マニフォルドであ
るので、かかる第１および第２の開口部１１６および１
１７が４対、直列に配置されている。
【００３９】そして、取付けフランジ１１２の端面、す
なわち、分割面には第１の開口部１１６の軸線に直交す
る方向の断面U 字状の溝１１８が設けられている。この
溝１１８は、取付けフランジ１１２においてその一端が
外部に開放されている。さらに、溝１１８には８個の第
１および第２の開口部１１６、１１７の両側にそれぞれ
少なくとも１個の切り欠き溝１１９が設けられている。
切り欠き溝１１９は、前実施例と同様に、断面U 字状の
溝１１８に対し、所定の幅広く、かつ、深いU状の溝で
あり、所定の厚みを有している。
【００４０】一方、補助吸気マニフォルド１２０にあっ
ては、上端に吸気マニフォルド本体１１０の取付けフラ
ンジ１１２に対応する形態の取付けフランジ１２１が設
けられ、該フランジ１２１には前述の４対配置された第
１および第２の開口部１１６および１１７に対応する形
態の第１および第２の開口１２２および１２３とそれら
に連通する第１および第２の補助吸気通路（不図示）が
設けられている。そして、下端には同じくエンジンのシ
リンダヘッド等に対応する形態の取付けフランジ１２４
が設けられている。
【００４１】ここで、本実施例では、上述の吸気マニフ
ォルド本体１１０が吸気系構成部材の第１の部材を、補
助吸気マニフォルド１２０が吸気系構成部材の第２の部
材を構成し、そのフランジ１１２、１２１の端面が分割
面となる。
【００４２】１３０は開口部１６の軸線に直交する方向
の軸線を有するシャフトであり、本実施例では共通一本
の金属製シャフトである。該シャフト１３０の所定の面
取り部には、周知のように、第１の開口部１１６の個数
および位置に合わせた数の蝶型の吸気制御バルブ１３１
が螺着され支持されている。そして、このシャフト１３
０には、上述の切り欠き溝１１９に対応する位置にシャ
フト１３０を摺動自在に支持する軸受部材１３２が設け
られている。この軸受部材１３２は、前実施例と同様
に、切り欠き溝１１９に係合されラビリンスシールを構
成するような幅と厚みおよび材質を有し、上端が平坦な
U 字状に形成されている。
【００４３】次に、１４０は第３の部材としてのキャリ
アプレートであり、第１および第２の部材と同様な樹脂
で成形される。キャリアプレート１４０は上述の吸気マ
ニフォルド本体１１０および補助吸気マニフォルド１２
０のそれぞれのフランジ１１２、１２１に対応した輪郭
を有し、それらの間に挟持される。そして、上述の第１
および第２の開口部１１６および１１７に対応した開口
部１４１および１４２が設けられている。
【００４４】なお、キャリアプレート１４０の基本的構
造は前実施例のキャリアプレート４０と開口部位置が異
なる点を除き同一であるから、図３ないし図６に図示し
た符号に１００を加えた符号を用いて同一部位を説明す
るので、以下の説明においては図３ないし図６を参照さ
れたい。
【００４５】キャリアプレート１４０の表面側（図７に
示されている逆側）には、前述の切り欠き溝１１９の幅
および厚みに対応し軸受け部材１３２の上端に当接する
形状の突出部１４３が分割面から突出して設けられてい
る（前実施例の図３および４参照）。さらに、キャリア
プレート１４０の表面側および裏面側には、上述の第１
および第２の開口部１１６および１１７に対応した開口
部１４１および１４２をそれぞれ取り囲む形態の環状溝
１４４および１４５が設けられている。但し、開口部１
４１を取り囲む表面側の環状溝１４４は例外的に突出部
１４３によって不連続とされている（図３参照）。表面
側の環状溝１４４、１４５は所定の間隔で設けられた連
通穴１４６によって、そのそれぞれの裏面側の環状溝１
４４、１４５とその底部同士が連通されている。そし
て、表裏面の環状溝１４４、１４５にはゴム等のガスケ
ット１４７、１４８が、非圧縮状態で表裏面から突出す
るように注型により設けられている。なお、表裏面のガ
スケット１４７、１４８は上述の連通穴１４６の部分で
連続されており、注型後においてキャリアプレート１４
０からの脱落が防止されている。
【００４６】しかして、本実施例にあっては、吸気マニ
フォルド本体１１０、補助吸気マニフォルド１２０およ
びキャリアプレート１４０が上述の形態に樹脂で成形さ
れた後、吸気制御バルブ１３１のサブアッセンブリと共
に組み立てられる。すなわち、軸受部材１３２が切り欠
き溝１１９に係合されつつシャフト１３０が溝１１８内
に収容され、そして、キャリアプレート１４０がフラン
ジ１１２に取付けられる。さらに、補助吸気マニフォル
ド１２０のフランジ１２１がキャリアプレート１４０に
合体され、キャリアプレート１４０を挟持した状態でフ
ランジ１１２および１２１が不図示のボルトにより締結
される。締付けが進むにつれ、前実施例と同様に、キャ
リアプレート１４０のガスケット１４７、１４８が圧縮
変形され、分割面同士が当接する。なお、このときキャ
リアプレート１４０の表面側分割面から突出する突出部
１４３が切り欠き溝１１９の上部に嵌まり込み軸受部材
１３２の端部平坦面に当接し、軸受部材１３２を所定位
置に位置決めし固定する。そして、不図示のアクチュエ
ータとシャフト１３０とが連係される。
【００４７】本実施例における希薄燃焼システムにおい
ては、例えば、エンジンの低中負荷域においてアクチュ
エータに駆動され、シャフト１３０が軸受部材１３２に
対し慴動しつつ回転すると、シャフト１３０に支持され
た吸気制御バルブ１３１により第１の吸気通路１１３が
閉じられ、第２の吸気通路１１４のみを介してエンジン
に吸気が導入される。この第２の吸気通路１１４は第２
の補助吸気通路を介してエンジンのスワールポートに連
通されており、混合気は燃焼室内で希薄燃焼に最適なス
ワール（旋回流）となる。一方、高負荷域になると吸気
制御バルブ１３１により第１の吸気通路１１３が開か
れ、第１および第２の吸気通路１１３、１１４の両者を
介して吸気が行われる。従って、吸気抵抗が減少し高出
力が確保される。
【００４８】吸気制御バルブ１３１が閉じた状態で、各
吸気通路１１３、１１４間の漏洩は、そのシャフト１３
０周りでは、U 字状の軸受部材１３２が切り欠き溝１１
９に係合され、その端部がキャリアプレート１４０の突
出部１４３に当接されていることにより、また、分割面
間ではガスケット１４７、１４８により防止されてい
る。
【００４９】なお、第２の実施例では、シリンダヘッド
への取付け用として補助吸気マニフォルド１２０を用い
た例を示したが、この補助吸気マニフォルド１２０はエ
ンジンの形式によっては必ずしも必要ではない。例え
ば、補助吸気マニフォルド１２０を廃し、吸気マニフォ
ルド本体１１０をキャリアプレート１４０を介してシリ
ンダヘッドに取付けるようにしてもよい。この場合は、
吸気マニフォルド本体１１０が吸気系構成部材の第１の
部材を、キャリアプレート１４０がその第２の部材を構
成する。
【００５０】次に、本発明の第３の実施例につき図８を
参照しつつ説明する。
【００５１】第３の実施例は、吸気の共鳴作用を利用す
る可変吸気システムに本発明を適用したものである。
【００５２】図において、２１０は上側吸気マニフォル
ド、２２０は下側吸気マニフォルドであり、それぞれ、
前実施例と同じく全体としてガラス繊維強化の熱可塑性
樹脂で成形されている。上側吸気マニフォルド２１０
は、半割りの筐体状をなしその下端の周囲に接合用フラ
ンジ２１１が設けられている。さらに、本実施例におい
ては、接合用フランジ２１１とほぼ同一高さ位置に半割
りの筐体を上下に隔絶する隔壁２１２が中央部に設けら
れ、その余の部分が第１および第２の開口部２１３およ
び２１４として開口されている。
【００５３】また、下側吸気マニフォルド２２０も、半
割りの筐体状部を有し、その上端に接合用フランジ２２
１が設けられている。そして半割りの筐体状部の下端か
らはエンジン（不図示）の各気筒に対応する吸気通路２
２３および２２４が延設され、これら吸気通路は 第１
および第２の取付けフランジ２２５および２２６におい
て開口部として開口している。本実施例では、V 型６気
筒エンジン用の吸気マニフォルドであるので、かかる第
１および第２の取付けフランジ２２５および２２６が左
右に並列に配置されている。
【００５４】そして、上側吸気マニフォルド２１０の成
形時、接合フランジ２１１および隔壁２１２の端面、す
なわち、分割面には第１の開口部２１３の軸線に直交す
る方向の断面U 字状の溝２１８が設けられている。この
溝２１８は、後述のシャフトを外部に延在させるため
に、接合フランジ２１１においてその一端が外部に開放
されている。さらに、溝２１８には開口部２１３の両側
にそれぞれ少なくとも１個の切り欠き溝２１９が設けら
れている。切り欠き溝２１９は、前実施例と同様に断面
U 字状の溝２１８に対し、所定の幅広く、かつ、深いＵ
字状の溝であり、所定の厚みを有している。
【００５５】一方、上側吸気マニフォルド２１０にあっ
ては、第２の開口部２１４の軸線に直交する軸線を備え
たダクト２１５が、その軸線を接合フランジ２１１に一
致されて一体に成形されている。このダクト２１５は上
流のスロットルボディ（不図示）に連通される。
【００５６】ここで、上述の上側吸気マニフォルド２１
０が吸気系構成部材の第１の部材を、下側吸気マニフォ
ルド２２０が吸気系構成部材の第２の部材を構成し、そ
の接合フランジ２１１、２２１および隔壁２１２の端面
が分割面となる。
【００５７】２３０は開口部２１３の軸線に直交する方
向の軸線を有するシャフトである。該シャフト２３０に
は、開口部２１３の形状に合わせた長方形状の樹脂製の
吸気制御バルブ２３１がモールド成形で固設されてい
る。そして、このシャフト２３０には、上述の切り欠き
溝２１９に対応する位置にシャフト２３０を摺動自在に
支持する軸受部材２３２が設けられている。この軸受部
材２３２は、前実施例と同様に、切り欠き溝２１９に係
合されラビリンスシールを構成するような幅と厚みを有
し、端部が平坦なU 字状に形成されている。そして、慴
動性に優れた樹脂、または金属で形成され、樹脂の場合
はポリイミドまたはポリアミド、金属の場合は軸受けメ
タルが好ましい。
【００５８】さらに、本実施例にあっては、前実施例の
キャリアプレートが用いられず、下側吸気マニフォルド
２２０の接合フランジ２２１に、前述の切り欠き溝１９
の幅および厚みに対応し軸受け部材２３２の上端に当接
する形状の突出部（図８には示されない）が分割面から
突出して設けられている。また、接合フランジ２１１ま
たは２２１のいずれか一方には溝が形成され、該溝には
前実施例と同様なゴム等のガスケットが設けられてい
る。
【００５９】しかして、本実施例にあっては、上側吸気
マニフォルド２１０、下側吸気マニフォルド２２０が上
述の形態に樹脂で成形された後、シャフト２３０と吸気
制御バルブ２３１とのアッセンブリと共に組み立てられ
る。すなわち、軸受部材２３２が上側吸気マニフォルド
２１０の切り欠き溝２１９に係合されつつシャフト２３
０が溝２１８内に収容され、そして、下側吸気マニフォ
ルド２２０が取付けられる。このとき下側吸気マニフォ
ルド２２０の分割面から突出する突出部が切り欠き溝２
１９の端部に嵌まり込み軸受部材２３２の端部平坦面に
当接し、軸受部材２３２を所定位置に位置決めし固定す
る。そして、不図示のアクチュエータとシャフト２３０
とが連係される。
【００６０】かくて、上側および下側の吸気マニフォル
ド２１０および２２０が接合された状態で、隔壁２１２
の下側に第１のサージチャンバが形成され、隔壁２１２
の上側に第２のサージチャンバが形成される。
【００６１】本実施例における可変吸気システムにおい
ては、例えば、エンジンの低中回転域においては吸気制
御バルブ２３１が閉じられ、小容量の第１のサージチャ
ンバを介してエンジンに吸気が導入される。そして、エ
ンジンの高回転域ではアクチュエータに駆動され、シャ
フト２３０に支持された吸気制御バルブ２３１により第
１の開口部２１３が開かれ、第２のサージチャンバで吸
気の脈動が吸収される。従って、吸気の脈動に影響を及
ぼす吸気系の実質的な長さまたは容量がエンジンの回転
域に応じて最適に切り換えられ、全回転域においてトル
クの向上が図れる。
【００６２】次に、本発明の第４の実施例につき図９を
参照しつつ説明する。
【００６３】第４の実施例は、吸気系のスロットルボデ
ィ部に本発明を適用したものである。
【００６４】図９において、３１０は第１のスロットル
ボディ、３２０は第２のスロットルボディであり、それ
ぞれ、前実施例と同じくガラス繊維強化の熱可塑性樹脂
で成形されるが、本実施例では、第１のスロットルボデ
ィ３１０はサージタンク３１５と第２のスロットルボデ
ィ３２０はエアクリーナに連通されるエアダクト３２５
とそれぞれ一体に成形されている。第１および第２のス
ロットルボディ３１０および３２０は、半割りの円筒状
をなし吸気通路と共に開口部３１２、３２２（３２２は
図には現れない）を有し、それぞれの端部に接合用フラ
ンジ３１１および３２１が設けられている。なお、サー
ジタンク３１５からはエンジン（不図示）の各気筒に対
応する吸気通路３１６が延設されている。
【００６５】そして、第１のスロットルボディ３１０の
成形時、接合フランジ３１１の端面、すなわち、分割面
には開口部３１２の軸線に直交する方向の断面U 字状の
溝３１８が設けられている。この溝３１８は、後述のシ
ャフトを外部に延在させるために、接合フランジ３１１
においてその一端が外部に開放されている。さらに、溝
３１８には開口部３１２の両側にそれぞれ少なくとも１
個の切り欠き溝３１９が設けられている。切り欠き溝３
１９は、前実施例と同様に断面U 字状の溝３１８に対
し、所定の幅広く、かつ、深いU 字状の溝であり、所定
の厚みを有している。
【００６６】ここで、上述の第１のスロットルボディ３
１０が吸気系構成部材の第１の部材を、第２のスロット
ルボディ３２０が吸気系構成部材の第２の部材を構成
し、その接合フランジ３１１、３２１の端面が分割面と
なる。
【００６７】３３０は開口部３１２の軸線に直交する方
向の軸線を有するシャフトである。該シャフト２３０に
は、吸気制御バルブとして蝶型のスロットルバルブ３３
１が螺着されている。そして、このシャフト３３０に
は、上述の切り欠き溝３１９に対応する位置にシャフト
３３０を摺動自在に支持する軸受部材３３２が設けられ
ている。この軸受部材３３２は、前実施例と同様に、切
り欠き溝３１９に係合されラビリンスシールを構成する
ような幅と厚みを有し、端部が平坦なU 字状に形成され
ている。そして、慴動性に優れた樹脂、または金属で形
成され、樹脂の場合はポリイミドまたはポリアミド、金
属の場合は軸受けメタルが好ましい。
【００６８】さらに、本実施例にあっても、第１および
第２の実施例のキャリアプレートが用いられず、接合フ
ランジ３２１に、前述の切り欠き溝３１９の幅および厚
みに対応し軸受部材３３２の上端に当接する形状の突出
部（図９には示されない）が分割面から突出して設けら
れている。また、接合フランジ３１１には開口部３１２
を取り囲む形態で溝が形成され、該溝には前実施例と同
様なゴム等のガスケット３１４が設けられている。
【００６９】しかして、本実施例にあっては、第１のス
ロットルボディ３１０、第２のスロットルボディ３２０
が上述の形態に樹脂で成形された後、シャフト３３０と
スロットルバルブ３３１とのアッセンブリと共に組み立
てられる。すなわち、軸受部材３３２が第１のスロット
ルボディ３１０の切り欠き溝３１９に係合されつつシャ
フト３３０が溝３１８内に収容され、そして、第２のス
ロットルボディ３２０が取付けられる。このとき第２の
スロットルボディ３２０分割面から突出する突出部が切
り欠き溝３１９の端部に嵌まり込み軸受部材３３２の端
部平坦面に当接し、軸受部材３３２を所定位置に位置決
めし固定する。そして、不図示のスロットルリンケージ
とシャフト３３０とが連係される。
【００７０】かくて、第１および第２のスロットルボデ
ィ３１０および３２０が接合された状態で、スロットル
ボディ部が完成される。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の一形態に
よれば、エンジンの燃焼室に連通する吸気通路が開口形
成された吸気系構成部材が両者間に分割面を有する少な
くとも第１および第２の部材からなる樹脂で成形され、
第１の部材の分割面に開口部の軸線に直交する方向の溝
が設けられ、吸気制御バルブを備えたシャフトを摺動自
在に支持する軸受部材が前記溝内に装着され、第２の部
材の分割面から突出して設けられた突出部が軸受部材に
当接され、シャフトは第１の部材の分割面に設けられた
溝内に収容保持されるので、金型構造は簡素化され、軸
芯精度も維持される。従って、吸気制御バルブを備えた
吸気系の樹脂化が容易となる。さらに、軸受部材が溝内
に装着され突出部が軸受部材に当接されるので、シャフ
ト支持部のシール性も容易に確保される。
【００７２】また、本発明の好ましい形態によれば、前
記溝が断面U 字状であり、さらに前記軸受部材の側縁部
が係合する切り欠き溝を備えるので、シャフトの回動に
伴う軸受部材の回動とスラスト方向の移動が生ぜず、シ
ール性がさらに良好となる。
【００７３】本発明のさらに好ましい形態によれば、前
記第１および第２の部材は並列して形成された複数の吸
気通路を備えた吸気マニフォルドを構成し、前記シャフ
トは複数の吸気通路に対応する吸気制御バルブを支持す
る共通一本のシャフトであり、前記軸受部材は各吸気通
路の両側に少なくとも一つ配置されているので、上述の
如く金型構造は簡素化され、軸芯精度も維持される。さ
らに、シャフト支持部のシール性、すなわち、各吸気通
路間のシール性も容易に確保される。
【００７４】前記第１および第２の部材がスロットルボ
ディを構成し、前記吸気制御バルブがスロットルバルブ
である本発明の他の好ましい形態によれば、スロットル
ボディを独立して成形する必要がなく金型構造の簡素化
が図れる。
【００７５】また、本発明の他の形態によれば、エンジ
ンの燃焼室に連通する吸気通路が開口形成された吸気系
構成部材がそれぞれの間に分割面を有する少なくとも第
１、第２および第３の部材からなる樹脂で成形され、第
１の部材の分割面に開口部の軸線に直交する方向の溝が
設けられ、吸気制御バルブを備えたシャフトを摺動自在
に支持する軸受部材が前記溝内に装着され、第３の部材
の表面側分割面から突出して設けられた突出部が軸受部
材に当接されると共に裏面側分割面が第２の部材の分割
面に当接され、シャフトは第１の部材の分割面に設けら
れた溝内に収容保持されるので、金型構造はさらに簡素
化され、軸芯精度も維持される。さらに、軸受部材が溝
内に装着され第２の部材の表面側分割面から突出して設
けられた突出部が軸受部材に当接されるので、シャフト
支持部のシール性も容易に確保される。
【００７６】さらに、本発明の好ましい形態によれば、
第３の部材が表面側分割面および裏面側分割面のそれぞ
れに吸気通路を取り囲む形態のシール用ガスケットを備
えたプレートであるので、各吸気通路間のシール性も容
易に確保されると共に、第３の部材の製作が容易とな
る。また、金型構造がさらに簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す分解斜視図であ
る。
【図２】本発明の第１の実施例の組立状態を示す断面図
である。
【図３】図１のIII-III 線に沿う半断面図である。
【図４】図１のIV-IV 線に沿う一部断面図である。
【図５】図１のV-V 線に沿うキャリアプレートの一部断
面図である。
【図６】キャリアプレートの一部平面図である。
【図７】本発明の第２の実施例を示す分解斜視図であ
り、理解の容易化をはかるため、補助吸気マニホルド１
２０についてはその視点を異ならせている。
【図８】本発明の第３の実施例を示す分解斜視図であ
る。
【図９】本発明の第４の実施例を示す分解斜視図であ
る。
【符号の説明】
１０ 吸気マニフォルド本体（第１の部材） １３、１１３ 第１の吸気通路 １４、１１４ 第２の吸気通路 １６、１１６ 第１の開口部 １７、１１７ 第２の開口部 １８、１１８ 溝 １９、１１９ 切り欠き溝 ２０ 吸気マニフォルド集合部（第２の部材） ３０、１３０、２３０、３３０ シャフト ３１、１３１、２３１、３３１ 吸気制御バルブ ３２、１３２、２３２、３３２ 軸受部材 ４０、１４０ キャリアプレート（第３の部材）
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 35/10 Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ｒ １０２Ｙ ３０１Ｐ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの燃焼室に連通する吸気通路が
    開口形成された吸気系構成部材に、開口部の軸線に直交
    する方向の軸線を有するシャフトに支持された吸気制御
    バルブを備えた吸気系において、 前記吸気系構成部材を両者間に分割面を有する少なくと
    も第１および第２の部材からなる樹脂で成形し、 該第１の部材の前記分割面に前記開口部の軸線に直交す
    る方向の溝を設け、 前記シャフトを摺動自在に支持する軸受部材を前記溝内
    に装着し、 前記第２の部材の前記分割面から突出して設けた突出部
    を前記軸受部材に当接させたことを特徴とする吸気制御
    バルブを備えた樹脂吸気系。
  2. 【請求項２】 前記溝は断面U 字状であり、さらに前記
    軸受部材の側縁部が係合する切り欠き溝を備えることを
    特徴とする請求項１に記載の吸気制御バルブを備えた樹
    脂吸気系。
  3. 【請求項３】 前記第１および第２の部材は並列して形
    成された複数の吸気通路を備えた吸気マニフォルドを構
    成し、前記シャフトは複数の吸気通路に対応する吸気制
    御バルブを支持する共通一本のシャフトであり、前記軸
    受部材は各吸気通路の両側に少なくとも一つ配置されて
    いることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気制
    御バルブを備えた樹脂吸気系。
  4. 【請求項４】 前記第１および第２の部材はスロットル
    ボディを構成し、前記吸気制御バルブはスロットルバル
    ブであることを特徴とする請求項１または２に記載の吸
    気制御バルブを備えた樹脂吸気系。
  5. 【請求項５】 エンジンの燃焼室に連通する吸気通路が
    開口形成された吸気系構成部材に、開口部の軸線に直交
    する方向の軸線を有するシャフトに支持された吸気制御
    バルブを備えた吸気系において、 前記吸気系構成部材をそれぞれの間に分割面を有する少
    なくとも第１、第２および第３の部材からなる樹脂で成
    形し、 該第１の部材の前記分割面に前記開口部の軸線に直交す
    る方向の溝を設け、 前記シャフトを摺動自在に支持する軸受部材を前記溝内
    に装着し、 前記第３の部材の表面側分割面から突出して設けた突出
    部を前記軸受部材に当接させると共に裏面側分割面を前
    記第２の部材の分割面に当接させたことを特徴とする吸
    気制御バルブを備えた樹脂吸気系。
  6. 【請求項６】 前記第３の部材は前記表面側分割面およ
    び裏面側分割面のそれぞれに前記吸気通路を取り囲む形
    態のシール用ガスケットを備えたプレートであることを
    特徴とする請求項５に記載の吸気制御バルブを備えた樹
    脂吸気系。
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