特許 6203044 吸気制御弁の組付構造及び組付方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6203044

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】吸気制御弁の組付構造及び組付方法

(51)【国際特許分類】

   F02B 31/06 20060101AFI20170914BHJP

   F02D 9/02 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   F02B31/06 540A

   F02D9/02 351J

   F02D9/02 351P

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-268411(P2013-268411)

(22)【出願日】2013年12月26日

(65)【公開番号】特開2015-124646(P2015-124646A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2016年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151209

【氏名又は名称】株式会社マーレ フィルターシステムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100096459

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 剛

(72)【発明者】

【氏名】河野 崇史

(72)【発明者】

【氏名】立川 紀孝

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０１９８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１２５１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２７３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９９６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２７１５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１１０５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４９２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４１８８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３１／００−０８

Ｆ０２Ｄ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気通路が形成された吸気系部品に取り付けられる吸気制御弁の組付構造において、
上記吸気系部品に回転可能に支持される回転軸と、
上記回転軸に固定され、アクチュエータにより上記回転軸を回動することにより上記吸気通路を開閉する弁体と、
上記回転軸の一端に固定され、この回転軸と上記アクチュエータとを連結するギア機構の一部を構成するアウトプットギアと、
このアウトプットギアに一端が掛止されるとともに、他端が上記吸気系部品に掛止され、上記アウトプットギアを閉方向へ付勢する捩りコイルスプリングからなるリターンスプリングと、を有し、
上記リターンスプリングの他端に、径方向外方へ突出する端末部が設けられ、
上記アウトプットギアの周囲を囲う上記吸気系部品の周壁部に、上記リターンスプリングの端末部が掛止する掛止溝が形成され、
かつ、上記周壁部の軸方向一側面に、上記掛止溝の軸方向一端が開口する開口部へ向けて軸方向の高さが徐々に高くなるように傾斜するスロープ部が設けられていることを特徴とする吸気制御弁の組付構造。

【請求項2】

上記アウトプットギアには、その軸方向中央部から径方向外方へ張り出したストッパ部が設けられ、
このストッパ部の周方向側面が、上記周壁部の周方向側面に当接することによって、上記アウトプットギアの回転範囲が規制されることを特徴とする請求項１に記載の吸気制御弁の組付構造。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の吸気制御弁の組付方法であって、
上記アウトプットギアに回転軸の一端を固定するとともに、上記リターンスプリングの一端をアウトプットギアに掛止させた状態で、このリターンスプリングをアウトプットギアに仮固定した中間組立体を組み立てるステップと、
この中間組立体に固定された回転軸を、開位置の姿勢で上記吸気系部品に仮組みされた上記弁体に固定するステップと、
上記アウトプットギアを上記開位置から閉位置へ回動させることによって、上記リターンスプリングの端末部を、上記スロープ部上を摺動させた後、上記掛止溝の開口部より当該掛止溝に嵌合させるステップと、
を有することを特徴とする吸気制御弁の組付方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の吸気通路を開閉するスロットル弁や流動制御弁等の吸気制御弁の組付構造及び組付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の吸気通路が形成された吸気マニホールド等の吸気系部品には、吸気通路を開閉する吸気制御弁として、スロットル弁や、燃焼室内にタンブル流やスワール流等のガス流動を形成するための流動制御弁などが取り付けられる。

【0003】

このような吸気制御弁は、一般的に、ギア機構を介してアクチュエータにより回転駆動される。このギア機構のバックラッシュによるがたつきを低減・解消するために、例えば特許文献１に記載されているように、捩りコイルスプリングからなるリターンスプリング（バックスプリング）が用いられる。リターンスプリングは、例えば、一端が吸気系部品に掛止されるとともに、吸気制御弁の回転軸に固定されるギア機構のアウトプットギアに他端が掛止されて、このアウトプットギアを閉方向に付勢することで、ギア機構に所定のテンションを与えて、バックラッシュを低減・解消するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２９９６７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記吸気制御弁を吸気系部品へ組み付ける際、アウトプットギアとリターンスプリングとを個別に組み付ける構造では、その組付作業性が悪く、その改良が望まれていた。そこで本発明は、吸気制御弁の組付作業性を向上することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の組付構造が適用される吸気制御弁は、吸気通路が形成された吸気系部品に取り付けられるものであって、上記吸気系部品に回転可能に支持される回転軸と、この回転軸に固定され、アクチュエータにより上記回転軸を回動することにより上記吸気通路を開閉する弁体と、上記回転軸の一端に固定され、この回転軸と上記アクチュエータとを連結するギア機構の一部を構成するアウトプットギアと、このアウトプットギアに一端が掛止されるとともに、他端が上記吸気系部品に掛止され、上記アウトプットギアを閉方向へ付勢する捩りコイルスプリングからなるリターンスプリングと、を有している。

【0007】

上記リターンスプリングの他端には、径方向外方へ突出する端末部が設けられる。また、上記アウトプットギアの周囲を囲う上記吸気系部品の周壁部には、上記リターンスプリングの端末部が掛止する掛止溝が形成される。そして、上記周壁部の軸方向一側面に、上記掛止溝の軸方向一端が開口する開口部へ向けて、軸方向の高さが徐々に高くなるように傾斜するスロープ部が設けられている。

【0008】

このような構造の吸気制御弁を吸気系部品に組み付ける場合、典型的には、先ず、上記アウトプットギアに回転軸の一端を固定するとともに、上記リターンスプリングの一端をアウトプットギアに掛止させた状態で、このリターンスプリングをアウトプットギアに仮固定した中間組立体を組み立てる。

【0009】

次いで、この中間組立体に固定された回転軸を、開位置の姿勢で上記吸気系部品に仮組みされた上記弁体に、例えば圧入により固定する。この回転軸の固定の際、弁体等の各部品に不要な応力が発生することのないように、好ましくは、吸気通路側より治具を挿入して圧入による固定作業が行われる。この際、上記弁体を開位置に仮組みしているために、治具を弁体と干渉させることなく吸気通路側より容易に挿入することが可能となる。

【0010】

次いで、上記アウトプットギアを上記開位置から閉位置へ回動させることによって、上記リターンスプリングの端末部を、上記スロープ部上を摺動させた後、上記掛止溝の開口部より当該掛止溝に嵌合させる。これによって、リターンスプリングの両端が掛止された状態となり、アウトプットギアに閉方向のイニシャルトルク（付勢力）が与えられる状態となる。

【0011】

このように本発明によれば、先行工程にてリターンスプリング，回転軸及びアウトプットギアを仮固定した中間組立体を予めサブアセンブリしておき、この中間組立体を吸気系部品に組み付ける構造としたために、リターンスプリングとアウトプットギアとを個別に吸気系部品に組み付ける場合に比して、組立作業性が著しく向上する。

【0012】

また、中間組立体の回転軸を吸気系部品に仮組みされた弁体に固定する際、弁体を開位置の姿勢に保持した状態で固定作業を行うようにしたので、例えば回転軸を圧入により固定する場合に、回転軸の軸方向の荷重を受け止めるための治具を弁体と干渉させることなく吸気通路側から挿入して、この治具により圧入時の軸方向荷重を支えることができる。このために、圧入時に弁体側に作用する荷重を大幅に軽減し、信頼性・耐久性を向上することができる。

【0013】

但し、閉方向に付勢力を生じるリターンスプリングは、開位置にあるときには閉方向に付勢力を生じるように、自由長の状態よりも開方向に大きくひねられた状態で掛止されている状態となっている必要がある。従って、上述したように中間組立体の回転軸を開位置の姿勢にある弁体に固定する際には、フリー状態のリターンスプリングの他端が掛止位置よりも開方向に大きく外れた位置にあることとなり、このリターンスプリングの他端を吸気系部品に掛止させることができない。

【0014】

そこで本発明では、吸気系部品の周壁部に上記のスロープ部を設けている。これによって、中間組立体の回転軸を開位置の姿勢にある弁体に固定した後に、アウトプットギアを開位置から閉位置へ回動させることによって、リターンスプリングの端末部を、スロープ部の上を摺動させた後、開口部より掛止溝に嵌合させる。

【0015】

つまり、アウトプットギアの閉方向への回転に伴って、リターンスプリングの径方向外方へ延びる端末部を、スロープ部の傾斜に沿う形で軸方向に徐々に撓ませるように弾性変形させていき、最終的にアウトプットギアを閉位置まで回動させたときに、このリターンスプリング自身の撓み変形からの復元力によって、端末部が掛止溝の開口部より掛止溝の奥側へ向けて自発的に嵌り込むように構成している。

【0016】

ここで、リターンスプリングが線間接触状態で密に巻かれた捩りコイルスプリングであるような場合には、リターンスプリングの端末部を軸方向に急激に大きく撓み変形させることはできないために、本発明ではスロープ部を設けて、アウトプットギアの閉方向の回転に伴い、スロープ部の傾斜に沿う形でリターンスプリングの端末部を徐々に軸方向に撓み変形させている。これによって、大きな力を必要とすることなく、単にアウトプットギアを閉方向に回動させるという簡単な作業で、リターンスプリングの端末部を吸気系部品の掛止溝に確実に掛止させることができる。

【0017】

好ましくは、上記アウトプットギアには、その軸方向中央部から径方向外方へ張り出したストッパ部が設けられ、このストッパ部の周方向側面が、上記周壁部の周方向側面に当接することによって、上記アウトプットギアの回転範囲が規制されるようになっている。このように、アウトプットギアの回転範囲を機械的に規制するストッパ機能を有する周壁部にスロープ部を設けているために、構成の簡素化が図られている。

【発明の効果】

【0018】

以上のように本発明によれば、アウトプットギアとリターンスプリングとを備えた吸気制御弁の組付作業性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施例に係る吸気制御弁としてのタンブル制御弁を示す開姿勢での全体斜視図。

【図2】同じく上記タンブル制御弁を示す閉姿勢での全体斜視図。

【図3】図１の吸気系の部品を分解して示す斜視図。

【図4】本実施例に係る中間組立体を示す斜視図。

【図5】上記中間組立体組立体の一部を破断して示す斜視図。

【図6】上記中間組立体を示す分解斜視図。

【図7】制御弁ハウジングのギア取付部の近傍を示す斜視図。

【図8】同じく制御弁ハウジングのギア取付部の近傍を示す斜視図。

【図9】中間組立体の組付後にアウトプットギアを閉位置（Ａ）から開位置（Ｃ）へ回動させる状況を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明を直列４気筒内燃機関のタンブル制御弁に適用した一実施例を示しており、図１は弁体２を開位置に保持した開姿勢での全体斜視図、図２は弁体２を閉位置に保持した閉姿勢での全体斜視図、図３が分解斜視図である。

【0021】

吸気制御弁としてのタンブル制御弁は、図示せぬシリンダヘッドの吸気側の側面に取り付けられる制御弁ハウジング１と、４つの弁１３を一連に備えた弁体２と、から大略構成されている。

【0022】

制御弁ハウジング１は、吸気系部品である吸気マニホールド（図示せず）の一部として硬質合成樹脂材料にて一体に成形された細長い箱状のハウジング本体３と、このハウジング本体３の前面開口部内に弁体２を収容した状態でハウジング本体３前面を覆うように取り付けられる硬質合成樹脂材料からなるハウジングカバー４と、を有している。ハウジングカバー４は、ねじ５によりハウジング本体３に固定される。また、図３中の６は、ハウジング本体３の前面開口部の開口縁と、ハウジングカバー４の前面の外周縁を覆うガスケットであり、制御弁ハウジング１をシリンダヘッド（図示せず）に取り付けた際にこのシリンダヘッドと制御弁ハウジング１との間のシール性を確保するものである。

【0023】

ハウジングカバー４は、各気筒の吸気ポート上流端にそれぞれ対応する矩形の窓状の開口部７を有している。ハウジングカバー４をハウジング本体３と組み合わせて制御弁ハウジング１とした状態では、図示せぬ吸気マニホールドのブランチ部（図示せず）から図示せぬシリンダヘッドの吸気ポート（図示せず）へと連続する４本の吸気通路８が横方向に一列に並んで構成される。

【0024】

ハウジング本体３は、その長手方向の一端に、図示せぬ回転型のアクチュエータが取り付けられるアクチュエータ取付フランジ９を有している。また、ハウジング本体３は、その長手方向の他端に、図示せぬ開度センサが取り付けられるセンサ取付フランジ１０を有している。このタンブル制御弁が組み付けられた状態では、弁体２の軸方向に沿う回転中心軸線Ｌが、センサ取付フランジ１０の中央の開口部１０ａを通り、かつ各吸気通路８の略中心を横切って延びることになる。

【0025】

本実施例における弁体２は、一対の弁部１２を直列に連結した構成となっている。各弁部１２は、直列に並んだ一対の弁１３を備えている。各弁部１２は、硬質合成樹脂材料からなり、それぞれ型成形により成形されている。４つの弁１３を備えた弁体２は、４つの軸受２１を介して上述した制御弁ハウジング１内に回転自在に支持される。軸受２１は、硬質合成樹脂から一体に成形されたものであって、後述するように、各弁部１２の両端の端部軸部１６（後述）に対して軸方向から圧入により嵌め込まれて固定される。

【0026】

各軸受２１は、弁体２をハウジング本体３に組み付ける際に、ハウジング本体３の各吸気通路８の両側に設けられた段部２４内に嵌合し、ハウジング本体３にハウジングカバー４を取り付けることで、抜け止めされる。つまり、これら軸受２１によって、吸気通路８の内壁面の一部が構成される。また、ハウジングカバー４の開口部７に隣接して形成された突出片２５が段部２４に隣接した位置に入り込むことによって、各軸受２１の軸方向の位置が規制される。

【0027】

なお、タンブル制御弁は、各弁１３が図２に示すようなハウジングカバー４に向かった閉位置の回動姿勢にあるときに各吸気通路８の通路断面積の一部を一斉に閉じた閉状態となり、また、図１に示すように各弁１３が下方へ回動した開位置では、吸気通路８全体を一斉に開放する開状態となる。

【0028】

ここで、弁部１２は、図３に示すように、細長い矩形板状の一対の弁１３と、各弁１３の両側に位置する矩形板状の連結壁部１４と、一対の弁１３の間に位置し、各弁１３の内側の連結壁部１４に接続された断面円形の中間軸部１５と、各弁１３の外側の連結壁部１４にそれぞれ接続された円筒状の相対的に短い端部軸部１６と、を有している。そして、弁部１２は、弁１３が弁体２の回転中心軸線Ｌに対してオフセットすると共に、各連結壁部１４が弁体２の回転中心軸線Ｌに対して直交するよう形成されている。

【0029】

弁１３は、弁体２の回転中心軸線Ｌと直交する断面における該回転中心軸線Ｌを中心とした円弧に沿うように、全体が湾曲している。この弁１３には、剛性を高めるために、補強リブ１３ａが設定されている。補強リブ１３ａは、弁１３の一方の面（本実施例では、閉弁時に下流側に面した面）に凹部１３ｂを形成することで、これら凹部１３ｂに隣接する相対的に厚肉となった部分によって形成される。本実施例では、弁１３の対角線上や、弁１３の短手方向に沿うように補強リブ１３ａが形成されている。

【0030】

中間軸部１５は、ハウジング本体３に形成された軸受部２２と、ハウジングカバー４の突出片２５に形成された軸受部２３とによって挟み込まれ、回転自在に支持される。この中間軸部１５には、内部に金属板をプレス成形してなる芯材１５ａが埋設されている。この芯材１５ａは、曲げ剛性を高めるために、図３に示すように、断面が円弧形ないし波形に成形されている。

【0031】

端部軸部１６には、断面矩形の金属製の回転軸としてのシャフト１７、１８、１９が圧入により固定されている。中間軸部１５及び端部軸部１６は、弁部１２及び弁体２の回転軸になるものであって、両者は互いの軸心が同一直線上に位置するように設定されている。中間軸部１５及び端部軸部１６の回転中心軸線は、上述した弁体２の回転中心軸線Ｌと一致する。中間軸部１５と端部軸部１６は、図示例では同一径に形成されているが、それぞれ異なる径となるよう形成することも可能である。

【0032】

一対の弁部１２は、それぞれ上述したような同一の構成を有しており、これら２つの弁部１２が、中間連結シャフト１８によって互いに連結されている。中間連結シャフト１８は、その一端が一方の弁部１２の一端の端部軸部１６に圧入され、かつ他端が他方の弁部１２の一端の端部軸部１６に圧入されている。また、一方の弁部１２の他端の端部軸部１６には、短いセンサ連結シャフト１７が圧入され、他方の弁部１２の他端の端部軸部１６には、相対的に長いアクチュエータ連結シャフト１９が圧入されている。このように、一対の弁部１２をシャフト１７、１８、１９と共に直線状に組み立てることによって、４つの弁１３が一連に並んだ弁体２が構成される。

【0033】

弁体２両端のセンサ連結シャフト１７及びアクチュエータ連結シャフト１９は、後述するように、弁体２をハウジング本体３内に収容した後に、端部軸部１６に圧入により固定される。これらのセンサ連結シャフト１７及びアクチュエータ連結シャフト１９には、最終的には、図示せぬ開度センサ、及びアクチュエータがそれぞれ連結される。

【0034】

図４〜図６は、本実施例の要部をなす中間組立体３０を示す斜視図及び分解斜視図である。この中間組立体３０は、アクチュエータ取付フランジ９に組み付けられるものであって（図１〜図３参照）、図６にも示すように、アウトプットギア３１と、リターンスプリング３２と、スリーブ３３と、回転軸としての上述したアクチュエータ連結シャフト１９と、により構成されている。

【0035】

リターンスプリング３２は、線間接触状態で密に巻かれた捩りコイルスプリングであって、アウトプットギア３１を閉方向へ付勢することによって、ギア機構のバックラッシュによるばたつきを低減・解消する機能を有し、その両端には、径方向外方へ突出する掛止用の第１端末部３４及び第２端末部３５が設けられている。第１端末部３４は、アウトプットギア３１の外筒部３７に形成された掛止部４０に掛止され、第２端末部３５は、後述するように、制御弁ハウジング１の掛止溝４８に嵌合して掛止される。

【0036】

アウトプットギア３１は、図示せぬアクチュエータの回転を減速してアクチュエータ連結シャフト１９に伝達するギア機構（図示省略）の一部、詳しくは最もアクチュエータ連結シャフト１９側のギアを構成するものであって、硬質合成樹脂材料により一体的に成形され、形状としては内筒部３６と外筒部３７とを同心状に組み合わせた形状をなしている。外筒部３７にはギア部３８が約半周分にわたって形成されている。内筒部３６には、その中央部にアクチュエータ連結シャフト１９の一端が圧入により固定されるとともに、上記のスリーブ３３が組み付けられる。

【0037】

そして、外筒部３７と内筒部３６の間の円筒状の空間であるスプリング収容部３９に、リターンスプリング３２が収容配置される。外筒部３７には、第２端末部３５が通過可能な軸方向スリット４１及び周方向スリット４２がＬ字状に連結した形で形成されている。軸方向スリット４１は、スプリング収容部３９にリターンスプリング３２を挿入する際に第２端末部３５を通過させるためのものである。周方向スリット４２は、アウトプットギア３１を制御弁ハウジング１に対して回動する際に、第２端末部３５と外筒部３７との干渉を回避するためのものである。

【0038】

図７及び図８は、制御弁ハウジング１のアクチュエータ取付フランジ９に形成されたギア取付部４４を示す斜視図である。このギア取付部４４は、中央部に向かうに従って段階的に深くなる多段階の円柱状に同心円状に凹設されるもので、その中央部にはアクチュエータ連結シャフト１９が回転可能に挿通する貫通孔４５が貫通形成されている。

【0039】

そして、このギア取付部４４には、その外周壁部の直ぐ内側に、径方向に所定厚さを有する周壁部４６が周方向の約半周程度にわたって形成されている。この周壁部４６は、基本的には、アウトプットギア３１の回転範囲を規制するためのものである。つまり、アウトプットギア３１には、図５に示すように径方向外方へ扇状に張り出したストッパ部４７が設けられており、このストッパ部４７の周方向両側面４７Ａが、周壁部４６の周方向両側面４６Ａ（図７，図８参照）に当接することで、このアウトプットギア３１の回転範囲が機械的に規制される。

【0040】

この周壁部４６の周方向中央部には、リターンスプリング３２の第２端末部３５が掛止される掛止溝４８が凹設されている。この掛止溝４８は、軸方向の一端が周壁部４６の軸方向一側面である上面４９に開口する開口部４８Ａを有しているとともに、第２端末部３５が外れることのないように、十分な軸方向深さに凹設されている。

【0041】

そして、この開口部４８Ａが設けられた周壁部４６の上面４９に、開口部４８Ａへ向けて徐々に軸方向の高さが高くなるように傾斜するスロープ部５０が形成されている。このスロープ部５０は、掛止溝４８の位置から開方向（図７，図８の時計回り方向）へ向けて延在しており、詳しくは、弁体２が開位置から閉位置に回転するときに、掛止溝４８に掛止していないフリー状態のリターンスプリング３２の第２端末部３５が回転移動する範囲にわたって形成されている。そして、スロープ部５０は、第２端末部３５の開口部４８Ａと交わる部分では、スロープ部５０のない周壁部４６の一般部５１（掛止溝４８よりも反スロープ部側（図８の下側）の周壁部）と同じ高さとなるように設定されている。

【0042】

また、スロープ部５０側の周壁部４６には、その周方向端部に、一般部５１と同じ高さの残部５２が残されている。この残部５２の反スロープ部５０側の周方向側面４６Ａは、上述したストッパ部４７が当接するストッパ面として機能する一方、この残部５２のスロープ部５０側の周方向側面は、根元側へ向かうに従って厚肉となるように傾斜する傾斜面５３となっている。従って、この残部５２は、根元側へ向かうに従って肉厚が厚くなる末広がりの台形状に形成されている。

【0043】

次に、このような本実施例の吸気制御弁の組付手順について説明する。

【0044】

先ず、第１のステップとして、図６に示すように、アウトプットギア３１にスリーブ３３を取り付けるとともに、アクチュエータ連結シャフト１９の反吸気通路側の端部を圧入により固定し、かつ、リターンスプリング３２を仮固定して、図４及び図５に示すような中間組立体３０を組み立てる。リターンスプリング３２は、第１端末部３４を掛止部４０に掛止させた自由長の状態でアウトプットギア３１のスプリング収容部３９に仮保持されている。この仮保持状態におけるリターンスプリング３２の第２端末部３５は、図４に示すように、軸方向スリット４１と周方向スリット４２とが交差する部分に位置しており、これらスリット４１，４２に沿って軸方向及び周方向の双方に移動可能である。

【0045】

次に、第２のステップとして、図１に示すように、弁体２を開位置に保持した状態で制御弁ハウジング１に仮組みし、この仮組み状態で、中間組立体３０のアクチュエータ連結シャフト１９を、制御弁ハウジング１の貫通孔４５を貫通させて、弁体２の端部軸部１６（図３等参照）に圧入により固定する。この固定の際、圧入時の軸方向の荷重に起因して弁体２等の各部品に応力が発生することを抑制するために、吸気通路８内に治具（図示せず）を挿入し、この治具によりアクチュエータ連結シャフト１９の圧入時の軸方向の荷重を受け止めるようにしている。この治具を挿入する際に、弁体２が治具と干渉することのないように、上述したように、アクチュエータ連結シャフト１９の圧入による固定作業が弁体２を開位置に待避させた状態で行われる。

【0046】

そして、第３のステップとして、図９に示すように、弁体２が図１の開位置から図２の閉位置へ回動するように、アウトプットギア３１を閉方向へ回動させる。この際、先ず、弁体２が開位置にある状態では、図９（Ａ）に示すように、第２端末部３５が残部５２の傾斜面５３の根元部の近傍に位置している。そして、アウトプットギア３１を閉方向に回動すると、図９（Ｂ）に示すように、第２端末部３５がスロープ部５０の上を摺動し、このスロープ部５０の傾斜によって、第２端末部３５が軸方向に徐々に撓み変形する。そして弁体２が図２に示す閉位置となるまでアウトプットギア３１を閉方向に回動させると、図９（Ｃ）に示すように、第２端末部３５が掛止溝４８の開口部４８Ａより掛止溝４８に入り、自身の撓み変形からの復元力によって掛止溝４８の奥の方まで深く嵌り込む。

【0047】

このように第２端末部３５が掛止溝４８に嵌合することによって、リターンスプリング３２の両端がアウトプットギア３１と制御弁ハウジング１のそれぞれに掛止された状態となり、このリターンスプリング３２がアウトプットギア３１に対して閉方向の付勢力を与える状態で組み付けられる。

【0048】

このように本実施例では、先ず、リターンスプリング３２，アクチュエータ連結シャフト１９及びアウトプットギア３１を仮固定した中間組立体３０を予めサブアセンブリしておき、この中間組立体３０を制御弁ハウジング１に組み付ける構造としたために、リターンスプリング３２とアウトプットギア３１とを個別に組み付ける場合に比して、作業工数が削減され、組立作業性が向上する。

【0049】

また、中間組立体３０に固定されたアクチュエータ連結シャフト１９を、制御弁ハウジング１に仮組みした弁体２に固定する際、弁体２を開位置の姿勢に保持した状態で圧入による固定を行うようにしたので、アクチュエータ連結シャフト１９の軸方向の荷重を受け止めるための治具を弁体２と干渉させることなく吸気通路８側から挿入して、この治具により圧入時の軸方向荷重を支えることができる。このために、圧入時に弁体２を含めた各部品に作用する荷重を大幅に軽減し、信頼性・耐久性を向上することができる。

【0050】

但し、閉方向に付勢力を生じるリターンスプリング３２は、開位置にあるときには閉方向に付勢力を生じるように、自由長の状態よりも開方向に大きくひねられた状態となっている必要がある。従って、上述したように弁体２が開位置にある状態で固定する際には、自由長の状態にあるリターンスプリング３２の第２端末部３５が掛止位置（掛止溝４８）よりも開方向に大きく外れた位置にあることとなり、このリターンスプリング３２の他端を掛止溝４８に掛止させることができない。

【0051】

そこで本実施例では、掛止溝４８が形成された制御弁ハウジング１の周壁部４６に、この掛止溝４８へ向けて徐々に軸方向高さが高くなるスロープ部５０を設けている。これによって、弁体２が開位置にある姿勢で中間組立体３０を制御弁ハウジング１に組み付けた後に、アウトプットギア３１を開位置から閉位置へ回動させることによって、リターンスプリング３２の第２端末部３５を、スロープ部５０上を摺動させつつ、掛止溝４８の開口部４８Ａより当該掛止溝４８にはめ込ませることができる。

【0052】

ここで、リターンスプリング３２は線間接触状態で密に巻かれた捩りコイルスプリングであるため、軸方向に急激に大きく撓み変形させることはできない。そこで本実施例では、スロープ部５０の傾斜を利用し、アウトプットギア３１の閉方向への回転に伴って第２端末部３５を徐々に撓み変形させるようにしている。これによって、単にアウトプットギア３１を閉方向に回動させるという簡単な作業で、大きな力を必要とすることなく、リターンスプリング３２の第２端末部３５を制御弁ハウジング１の掛止溝４８に確実かつ容易に掛止させることが可能となる。

【0053】

また、アウトプットギア３１の回転位置を機械的に規制するストッパ機能を有する周壁部４６にスロープ部５０を設けているために、スロープ部を設けるための構成要素の追加がなく、構成の簡素化が図られている。更に、スロープ部５０が設けられる側の周壁部４６の残部５２に傾斜面５３を設定し、この残部５２を根元側に向かって肉厚となる台形状としているために、アウトプットギア３１のストッパ部４７が衝突した際にも十分な剛性を確保することができる。更に、残部５２のスロープ部５０側が、根元側へ向かうに従ってスロープ部５０の側に近づくような傾斜面５３となっているために、アクチュエータ連結シャフト１９の圧入による固定の際に、仮に寸法誤差等によってスロープ部５０に対するリターンスプリング３２の第２端末部３５の進入方向が多少ばらついたとしても、傾斜面５３により第２端末部３５をスロープ部５０の側に確実に案内することができる。

【0054】

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形・変更を含むものである。例えば、本発明ではタンブル制御弁に本発明を適用しているが、スロットル弁やスワール制御弁など、吸気通路を開閉する他の吸気制御弁にも本発明を同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0055】

１…制御弁ハウジング（吸気系部品）
２…弁体
１９…アクチュエータ連結シャフト（回転軸）
３０…中間組立体
３１…アウトプットギア
３２…リターンスプリング
３４，３５…端末部
４６…周壁部
４８…掛止溝
５０…スロープ部
５２…残部
５３…傾斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】