JPH10299594A

JPH10299594A - 可変吸気バルブの取付方法

Info

Publication number: JPH10299594A
Application number: JP12291297A
Authority: JP
Inventors: Makoto Fujimori; 誠藤森
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 1998-11-10
Anticipated expiration: 2017-04-28
Also published as: JP3567061B2

Abstract

(57)【要約】【課題】可変吸気バルブの取付方法において、可変吸
気バルブを樹脂製インテークマニホールドに取り付ける
に当たり、樹脂製インテークマニホールドの変形を可変
吸気バルブのボデーに影響させないようにして、可変吸
気バルブの流量精度を確保することを課題とする。【解決手段】可変吸気バルブ21の取付方法において、
樹脂製インテークマニホールド１の複数個のバルブ受座
32に可変吸気バルブ21の多連のバルブボディ38を対向さ
せる。樹脂製インテークマニホールド１の複数個の固定
座45に可変吸気バルブ21の複数個の環状の固定具34を当
接し、ボルト46を固定具34に挿通し固定座45の雌ねじに
螺合する。ボルト46を雌ねじに螺合したときにバルブ受
座32のシール面の表面とバルブボディ38の下端との間に
隙間49が生ずるように設定され、隙間49に弾性シール材
が充填されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気系
における樹脂製インテークマニホールドにおける可変吸
気バルブの取付方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの軽量化及びコスト低減のため
に、インテークマニホールドを樹脂製とし、インテーク
マニホールドに取り付けるバルブのボデーも樹脂製とす
ることが行われるようになった（特開平８−２７７７１
７号公報参照）。この従来例においては、樹脂製のイン
テークマニホールドの取付フランジに複数組の第１及び
第２吸気通路を開口させ、取付フランジの表面にバルブ
シャフトの装着溝が形成されている。エンジンのヘッド
に取り付けるための樹脂製の補助空気マニホールドが用
意され、補助空気マニホールドには複数（インテークマ
ニホールドの取付フランジの第１及び第２吸気通路と同
数）の貫通したポートが形成されている。補助空気マニ
ホールドと外形が同じで厚みの少ない樹脂製のキャリア
プレートが用意され、キャリアプレートには複数（イン
テークマニホールドの取付フランジの第１及び第２吸気
通路と同数）の開口が形成されている。バタフライバル
ブ付のバルブシャフトをインテークマニホールドの取付
フランジの装着溝に装着し、次いでキャリアプレート及
び補助空気マニホールドを当接し連結する。そして、キ
ャリアプレートとバタフライバルブによって流量が制御
されることとなる。

【０００３】従来例では、樹脂製インテークマニホール
ドには成形歪み及び溶着時の歪みがあり、また樹脂製補
助インテークマニホールドには成形歪みがある。従っ
て、樹脂製インテークマニホールドの取付フランジ及び
樹脂製補助インテークマニホールドが変形して、それら
の表面が真の平面ではないものとなる。変形した樹脂製
インテークマニホールドの取付フランジと変形した樹脂
製補助インテークマニホールドによりキャリアプレート
を挟持すると、それらの変形の影響を受けてキャリアプ
レートも変形する。キャリアプレートの変形により、バ
タフライバルブの外面とキャリアプレートの内面との間
隔が一定ではなくなり、バルブの開度と流量との関係が
一定ではなくなり、流量の精度が低下する。そして、キ
ャリアプレートの変形の主因は、樹脂製インテークマニ
ホールドの取付フランジと樹脂製補助インテークマニホ
ールドにより挟持されたこと、及び挟持（連結）がキャ
リアプレートの全域で行われたことであると考えられ
る。

【０００４】図９(a) は従来の多連バタフライ式の樹脂
製可変吸気バルブ21の部品を示し、図９(b) は従来の可
変吸気バルブ21のためのバルブ受座を示す。樹脂製イン
テークマニホールドのサージタンク室の底部に４個のバ
ルブ受座32が形成され、そのシール面36の表面に可変吸
気バルブ21の４個のベルマウス状の多連バルブボディ33
が対向配置される。多連バルブボディ33の配列方向の両
側に合計５個の環状の固定具34が一体に形成されてお
り、固定具34はサージタンク室の底部の固定座（不図
示）に載置される。ボルトを固定具34に挿入し、固定座
の雌ねじに螺合し、可変吸気バルブ21が樹脂製インテー
クマニホールドに連結される。この場合、樹脂製インテ
ークマニホールドには成形歪、溶着時の歪、熱・水等の
使用環境による歪があり、バルブ受座32のシール面36の
表面は真の平面ではなく変形している。従って、バルブ
受座32のシール面36の表面に多連バルブボディ33の下端
面を当接して、５箇所で固定すると、バルブ受座32のシ
ール面36の表面の変形の影響を受けて多連バルブボディ
33が変形して、可変吸気バルブ21の作動不良がもたらさ
れる。また、バルブ受座32のシール面36の表面と多連バ
ルブボディ33の下端面との間のシール性が悪化してエン
ジン出力が低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、可変吸気バ
ルブの取付方法において、可変吸気バルブを樹脂製イン
テークマニホールドに取り付けるに当たり、樹脂製イン
テークマニホールドの変形を可変吸気バルブのボデーに
影響させないようにして、可変吸気バルブの流量精度を
確保することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂製インテ
ークマニホールド(1) の複数個のバルブ受座(32)に可変
吸気バルブ(21)の多連バルブボディ(33)を対向させ、樹
脂製インテークマニホールド(1) の複数個の固定座(45)
に可変吸気バルブ(21)の複数個の環状の固定具(34)を当
接し、ボルト(46)を固定具(34)に挿通し固定座(45)の雌
ねじ(48)に螺合する可変吸気バルブ(21)の取付方法にお
いて、ボルト(46)を雌ねじ(48)に螺合したときにバルブ
受座(32)のシール面(36)の表面とバルブボディ(38)の下
端との間に隙間(49)が生ずるように設定され、前記隙間
(49)に弾性シール材が充填されたことを第１の構成とす
る。本発明は、第１の構成において、樹脂製インテーク
マニホールド(1) のバルブ受座(32)を含む成形部品が、
余熱をもち柔らかいときに、バルブ受座(21)のシール面
(36)に弾性シール材を射出し、シール面(36)上に弾性シ
ール材層が一体化されたことを第２の構成とする。本発
明は、第１又は第２の構成において、可変吸気バルブ(2
1)の固定具(34)が多連バルブボディ(33)の長手方向の中
央部のみに配設され、可変吸気バルブ(21)の形式をバタ
フライ式又はロータリー式としたことを第３の構成とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１〜図６は、本発明の可変吸気
バルブの取付方法の実施の形態を示す。図１は樹脂製イ
ンテークマニホールド（発明の実施の形態の説明におい
ては「樹脂インマニ」と称する。）の正面図であり、図
２は樹脂インマニの主要部の上面図であり、図３は樹脂
インマニの右側面図であり、図４は樹脂インマニのバル
ブ中心で横断した左断面図であり、図５は樹脂インマニ
の主要部の上部省略の上面図であり、図６(a) は可変吸
気バルブの面直視図であり、図６(b) はバルブ受座の面
直視図である。

【０００８】図１〜５に示すように、４気筒用の樹脂イ
ンマニ１には、入口側（スロットルバルブ側）の取付フ
ランジ10、サージタンク室11、吸気管12、出口側（シリ
ンダヘッド側）の取付フランジ13が形成されている。取
付フランジ10の内部には入口側吸気通路15が形成されて
おり、入口側吸気通路15はサージタンク室11に連通され
ている。吸気管12には４個の第１分岐吸気通路17及び第
２分岐吸気通路18が形成され、第２分岐吸気通路18の出
口側の端部は取付フランジ13の内部に及んでいる。サー
ジタンク室11の天井に配設された４個の樹脂製のベルマ
ウス20に第１分岐吸気通路17の入口側が連通されてい
る。

【０００９】図４〜図６に示されているとおり、樹脂イ
ンマニ１のサージタンク室11の底部にバルブ受座32が形
成され、バルブ受座32にはシール面36が形成されてい
る。シール面36は、バルブ受座32の表面よりも一段下が
った凹部の表面（上面及び側面）であり、上面視で４個
の環状部（環状部の内部は吸気ポート37）とそれらを所
定の幅で接続した形状となっている。４個のベルマウス
状のバルブボディ38を連結した多連バルブボディ33に
は、長手方向の中央部に３個の環状の固定具34が一体に
形成されている。固定具34の位置は、図６(a) の左から
１，２番目のバルブボディ38の間の後側と、左から２，
３番目のバルブボディ38の間の前側と、左から３，４番
目のバルブボディ38の間の後側である。バルブボディ38
の側部にはバルブシャフト用の挿通孔41（図４参照）が
形成され、バルブシャフト29が各挿通孔41に挿通され、
バルブシャフト29に連結された４個の板状弁体43が、バ
ルブボディ38のバルブポート39内に回転自在に配設され
ている。

【００１０】図５に示すとおり、樹脂インマニ１のサー
ジタンク室11の底部に３個の固定座45が配設され、固定
座45の内部に雌ねじ48が形成されている。多連バルブボ
ディ33の固定具34を樹脂インマニ１の固定座45の上に載
置し、ワッシャを嵌合させた３本のボルト46を固定具34
の挿通孔47に挿通させ、固定座45の雌ねじ48に螺合させ
る。こうして固定具34を固定座45に固定させたとき、多
連バルブボディ33のベルマウス状のバルブボディ38の下
端が、バルブ受座32の連続したシール面36に対向し、バ
ルブボディ38の下端とバルブ受座32の連続したシール面
36の表面との間に僅かな隙間49（例えば１ｍｍ程度）が
生ずるように設定されている。この隙間49にはシリコン
系、フッ素系、ＮＢＲ系の弾性シール材（液状パッキ
ン、ゴム等）が充填され、隙間49の密封により隙間49か
らの吸気の漏洩を防止する。弾性シール材は弾性を有す
るので、樹脂インマニ１の変形により隙間49が拡大した
り縮小したりしていても、弾性シール材が変形して隙間
49をシールする。

【００１１】弾性シール材の充填方法について説明す
る。ハイモールドシステムと称される製法によれば、樹
脂インマニ１のバルブ受座を含む成形部品の成形時に、
一次成形品が余熱をもっていて未だ柔らかいうちに、金
型の一部を取り替えて二次成形弾性シール材をバルブ受
座32の連続したシール面36の表面に射出し硬化させ、連
続したシール面36の表面に弾性シール材層（例えば１ｍ
ｍ余り）を形成させる。弾性シール材（例えばゴム状の
もの）と樹脂インマニとはしっかりグリップされ一体化
されている。このように、バルブ受座32の連続したシー
ル面36の表面に弾性シール材層を形成して、これに多連
バルブボディ33を組み付けると、バルブボディ38の下端
とバルブ受座32の連続したシール面36の表面との間の僅
かな隙間49に弾性シール材が充填された状態となる。な
お、多連バルブボディ33の組付け時に、バルブ受座32の
連続したシール面36の表面に弾性シール材を塗布しても
よい。

【００１２】図３，図４及び図６(a) に示されているよ
うに、ブラケット27の２本の基端部が樹脂インマニ１の
側部にボルト25により連結され、ブラケット27の先端に
ダイヤフラム式のアクチュエータ26が固定されている。
可変吸気バルブ21のバルブシャフト29の端部が樹脂イン
マニ１の側部に突出され、バルブシャフト29の端部にレ
バー28の回転中心部が固定されている。レバー28の中間
位置に挿通孔が形成され、アクチュエータ26のロッド30
の先端がピン31によってレバー28の挿通孔に連結されて
いる。アクチュエータ26のダイヤフラム室は不図示の電
磁切換弁を介して負圧源に連通されており、電磁切換弁
の操作により、アクチュエータ26のロッド30が移動す
る。ロッド30の移動によりバルブシャフト29が回動さ
れ、多連バタフライ式の可変吸気バルブ21の板状弁体43
が回動し、板状弁体43とバルブポート39との間隙の大き
さが変えられ、可変吸気バルブ21を通る流量が変化す
る。

【００１３】可変吸気バルブ21の入口側はサージタンク
室11に連通され、可変吸気バルブ21の出口側は吸気ポー
ト37を介して第１分岐吸気通路17と第２分岐吸気通路18
との境界部分に連通されている。板状弁体43の回動によ
り可変吸気バルブ21を閉じると、サージタンク室11内の
吸気は第１分岐吸気通路17及び第２分岐吸気通路18を通
ってエンジンに送られる。また、板状弁体43を回動して
可変吸気バルブ21を開くと、サージタンク室11内の吸気
は可変吸気バルブ21及び第２分岐吸気通路18を通ってエ
ンジンに送られる。

【００１４】図７，図８は、本発明の可変吸気バルブの
取付方法の実施の形態の変形例を示す。図７，図８にお
いて実施の形態と同一の部材には実施の形態と同一の符
号を付し、その説明は省略する。可変吸気バルブ21とし
て、実施の形態では多連バタフライ式のものを用いたの
に対して、実施の形態の変形例では多連ロータリー式の
ものを用いている。多連ロータリー式の可変吸気バルブ
21においては、バルブシャフト29に球状弁体51が連結さ
れ、球状弁体51には連通路52が貫通状態に形成されてい
る。バルブボディ38の内部に球面53が形成され、球面53
に球状弁体51が摺動可能状態に接触している。球状弁体
51の連通路52の端部が球面53に接触しないときは（図７
参照）可変吸気バルブ21は全開であり、球状弁体51の連
通路52の端部（どちらか一方）の全面が球面53に接触す
るときは（図８参照）可変吸気バルブ21は全閉である。
実施の形態の変形例のその他の点は、実施の形態と同様
であり、実施の形態を参酌することとする。

【００１５】

【発明の効果】本発明の請求項１のものでは、ボルトを
固定具に挿通し固定座の雌ねじに螺合したときに、樹脂
製インテークマニホールドのバルブ受座のシール面の表
面と可変吸気バルブのバルブボディの下端との間に隙間
が生ずるように設定され、隙間に弾性シール材が充填さ
れている。このように可変吸気バルブのバルブボディは
バルブ受座のシール面に直には接触しないので、バルブ
受座のシール面の変形が可変吸気バルブのボデーに影響
せず、可変吸気バルブの流量精度を確保することがで
き、また弾性シール材の存在によりシール性を確保する
ことができる。また、本発明の請求項２によれば、弾性
シール材層がバルブ受座の成形と略同時にバルブ受座の
シール面上に形成されるので、省力化を図ることができ
る。また、本発明の請求項３によれば、可変吸気バルブ
の多連バルブボディの長手方向の中央部に固定具が配設
され、バルブボディの長手方向の中央部のみで樹脂製イ
ンテークマニホールドに固定されるので、バルブ受座の
シール面の変形が可変吸気バルブのボデーに一層影響し
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に使用される樹脂製インテ
ークマニホールドの正面図である。

【図２】本発明の実施の形態に使用される樹脂製インテ
ークマニホールドの主要部の上面図である。

【図３】本発明の実施の形態に使用される樹脂製インテ
ークマニホールドの右側面図である。

【図４】図４(a) は本発明の実施の形態の樹脂製インテ
ークマニホールドのバルブ中心で横断した左断面図であ
り、図４(b) は要部拡大図である。

【図５】本発明の実施の形態に使用される樹脂製インテ
ークマニホールドの主要部の上部省略の上面図である。

【図６】図６(a) は本発明の実施の形態に使用される可
変吸気バルブの面直視図であり、図６(b) は本発明の実
施の形態に使用されるバルブ受座の面直視図である。

【図７】本発明の実施の形態の変形例の樹脂製インテー
クマニホールドのバルブ中心で横断した左断面図（バル
ブ開放状態）である。

【図８】本発明の実施の形態の変形例の樹脂製インテー
クマニホールドのバルブ中心で横断した左断面図（バル
ブ閉鎖状態）である。

【図９】図９(a) は従来の可変吸気バルブの面直視図で
あり、図９(b) は従来のバルブ受座の面直視図である。

【符号の説明】

１樹脂製インテークマニホールド 21 可変吸気バルブ 32 バルブ受座 33 多連バルブボディ 34 固定具 45 固定座 46 ボルト 48 雌ねじ 49 隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製インテークマニホールドの複数個
のバルブ受座に可変吸気バルブの多連バルブボディを対
向させ、樹脂製インテークマニホールドの複数個の固定
座に可変吸気バルブの複数個の環状の固定具を当接し、
ボルトを固定具に挿通し固定座の雌ねじに螺合する可変
吸気バルブの取付方法において、ボルトを雌ねじに螺合
したときにバルブ受座のシール面の表面とバルブボディ
の下端との間に隙間が生ずるように設定され、前記隙間
に弾性シール材が充填されたことを特徴とする可変吸気
バルブの取付方法。
【請求項２】樹脂製インテークマニホールドのバルブ
受座を含む成形部品が、余熱をもち柔らかいときに、バ
ルブ受座のシール面に弾性シール材を射出し、シール面
上に弾性シール材層が一体化された請求項１記載の可変
吸気バルブの取付方法。
【請求項３】可変吸気バルブの固定具が多連バルブボ
ディの長手方向の中央部のみに配設され、可変吸気バル
ブの形式をバタフライ式又はロータリー式とした請求項
１又は２記載の可変吸気バルブの取付方法。