特許 6558156 吸気装置および吸気制御弁

(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】6558156

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】吸気装置および吸気制御弁

(51)【国際特許分類】

   F02B 27/02 20060101AFI20190805BHJP

   F02M 35/104 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   F02B27/02 C

   F02M35/104 R

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-173496(P2015-173496)

(22)【出願日】2015年9月3日

(65)【公開番号】特開2017-48748(P2017-48748A)

(43)【公開日】2017年3月9日

【審査請求日】2018年8月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】二宮 京平

(72)【発明者】

【氏名】大岩 俊之

(72)【発明者】

【氏名】石井 正人

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 幹修

【審査官】 篠原 将之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１０１８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４０６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６１８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７１３９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ２７／０２

Ｆ０２Ｍ ３５／１０４

Ｆ０２Ｄ ９／０２

Ｆ１６Ｋ １／２２

Ｆ１６Ｋ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回動軸を含む弁体と、
前記弁体の回動軸を回動可能に支持する軸受部材と、
前記軸受部材が配置される凹部を含む吸気ポートと、を備え、
前記軸受部材は、
前記吸気ポートの凹部に対する前記軸受部材の位置決め用の位置決め部と、
前記位置決め部から前記吸気ポートの凹部に沿って延びるとともに、前記凹部に対して前記回動軸の半径方向内側に向かって隙間を有して対向する対向面と、
前記対向面に沿って設けられたシール部分と、
前記シール部分と異なる位置で前記対向面から前記吸気ポートの凹部に向かって突出し、前記弁体の回動軸の延びる方向に沿って延びて前記隙間を塞ぐ突起部と、を含む、吸気装置。

【請求項2】

前記軸受部材の突起部は、前記回動軸を中心として前記回動軸の半径方向外側における一方側および他方側にそれぞれ設けられている、請求項１に記載の吸気装置。

【請求項3】

前記軸受部材の突起部は、前記弁体の回動軸の延びる方向に沿って見た場合に、前記弁体の閉弁時において前記弁体とオーバラップする位置に設けられている、請求項１または２に記載の吸気装置。

【請求項4】

前記軸受部材の突起部は、前記吸気ポートの凹部の内側面と前記突起部以外の前記軸受部材の対向面との隙間間隔以上の突出量を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気装置。

【請求項5】

前記吸気ポートは、隔壁を介して互いに隣接するように複数配置されており、
前記軸受部材の突起部は、前記隔壁を境として前記回動軸の延びる方向の一方側および他方側にそれぞれ設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気装置。

【請求項6】

回動軸を含む弁体と、
前記弁体の回動軸を回動可能に支持する軸受部材と、を備え、
前記軸受部材は、
吸気ポートの凹部に対する前記軸受部材の位置決め用の位置決め部と、
前記位置決め部から前記吸気ポートの凹部に沿って延びるとともに、前記凹部に対して前記回動軸の半径方向内側に向かって隙間を有して対向する対向面と、
前記対向面に沿って設けられたシール部分と、
前記シール部分と異なる位置で前記対向面から前記吸気ポートの凹部に向かって突出し、前記弁体の回動軸の延びる方向に沿って延びて前記隙間を塞ぐ突起部と、を含む、吸気制御弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸気装置および吸気制御弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、弁体と、弁体の回動軸を回動可能に支持する軸受部材と、軸受部材が組み付けられる吸気ポート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）。

【0003】

上記特許文献１には、エンジンの可変吸気装置において、吸気通路部が形成されたバルブボディ（吸気ポート）に回動可能に組み込まれたバタフライバルブ（弁体）の軸受装置が開示されている。この特許文献１に記載の軸受装置では、バタフライバルブの回動軸とバルブボディ側の軸受部分（軸受部材）との間に別部品からなる軸受部材が嵌め込まれている。すなわち、別部品としての軸受部材をバタフライバルブの回動軸とバルブボディ側の軸受部分とに対して摺動可能に介在させている。この軸受構造を適用することにより、バルブボディ（バルブボディ側の軸受部分）に対するバタフライバルブの回動軸方向および半径方向の各々への移動（軸ずれ）が許容されるように構成されている。なお、バタフライバルブの開閉弁動作によって吸気経路はショートポートとロングポートとに切り替えられる。これにより、エンジンが低／中回転域に閉弁されて吸気経路がロングポートになることによって、吸気慣性効果（吸気脈動効果）が得られて吸気効率が高く維持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５０６５２１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の吸気装置における軸受装置では、バタフライバルブの回動軸とバルブボディ側の軸受部分との間に別部品としての軸受部材を介在させるため、軸受構造自体に多くの隙間が生じうる。このため、バタフライバルブを全閉状態にしても、軸受構造に内在する隙間部分を迂回して吸気ポートの上流側から下流側へ空気が漏れやすくなる。このように吸気通路部のシール性が低下することに起因して吸気脈動（吸気慣性効果）を効果的に得ることができないため、エンジン性能が低下するという問題点がある。

【0006】

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、吸気ポートのシール性を向上させることによって、吸気脈動を効果的に得てエンジン性能を向上させることが可能な吸気装置および吸気制御弁を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、回動軸を含む弁体と、弁体の回動軸を回動可能に支持する軸受部材と、軸受部材が配置される凹部を含む吸気ポートと、を備え、軸受部材は、吸気ポートの凹部に対する軸受部材の位置決め用の位置決め部と、位置決め部から吸気ポートの凹部に沿って延びるとともに、凹部に対して回動軸の半径方向内側に向かって隙間を有して対向する対向面と、対向面に沿って設けられたシール部分と、シール部分と異なる位置で対向面から吸気ポートの凹部に向かって突出し、弁体の回動軸の延びる方向に沿って延びて隙間を塞ぐ突起部と、を含む。

【0008】

この発明の第１の局面による吸気装置では、上記のように、位置決め部から吸気ポートの凹部に沿って延びるとともに、吸気ポートの凹部に対して回動軸の半径方向内側に向かって隙間を有して対向する対向面と、対向面から吸気ポートの凹部に向かって突出して隙間を塞ぐ突起部とを軸受部材に設ける。これにより、吸気ポートの凹部に配置された軸受部材を用いて隙間を有して弁体の回動軸を支持する場合であっても、軸受部材の対向面から吸気ポートの凹部に向かって突出する突起部により軸受部材まわりの隙間（軸受部材と吸気ポートの凹部との隙間）を塞ぐことができる。したがって、弁体を全閉状態にした場合であっても、吸気ポートの上流側から下流側へ軸受部材まわりの隙間を経由して空気（吸気）が漏れるのを抑制することができる。すなわち、吸気ポートのシール性を向上させることができるので、吸気脈動（吸気慣性効果）を効果的に得ることができるとともにエンジン性能を向上させることができる。

【0009】

上記第１の局面による吸気装置において、好ましくは、軸受部材の突起部は、回動軸を中心として回動軸の半径方向外側における一方側および他方側にそれぞれ設けられている。

【0010】

このように構成すれば、回動軸を中心にしてその両側に軸受部材の突起部を一対設けているので、軸受部材まわりの２つの経路（時計回りおよび反時計回りの２つの経路）を経由して吸気ポートの上流側から下流側へ空気が漏れるのを効果的に抑制することができる。

【0011】

上記第１の局面による吸気装置において、好ましくは、軸受部材の突起部は、弁体の回動軸の延びる方向に沿って見た場合に、弁体の閉弁時において弁体とオーバラップする位置に設けられている。

【0012】

このように構成すれば、弁体を全閉状態にした場合に、吸気ポートの上流側から下流側へ軸受部材まわりの２つの経路（時計回りおよび反時計回りの２つの経路）を経由して空気（吸気）が漏れるのを確実に抑制することができる。すなわち、弁体を全閉状態にした場合の吸気ポートのシール性を確実に得ることができる。

【0013】

上記第１の局面による吸気装置において、好ましくは、軸受部材の突起部は、吸気ポートの凹部の内側面と突起部以外の軸受部材の対向面との隙間間隔以上の突出量を有する。

【0014】

このように構成すれば、十分な突出量を有する突起部により、軸受部材まわりの隙間を確実に塞ぐことができるので、弁体の開閉状態に関係なく、弁体以外の軸受部材まわりの隙間を経由して吸気ポートの上流側から下流側へ空気が漏れるのを確実に抑制することができる。

【0015】

上記第１の局面による吸気装置において、好ましくは、吸気ポートは、隔壁を介して互いに隣接するように複数配置されており、軸受部材の突起部は、隔壁を境として回動軸の延びる方向の一方側および他方側にそれぞれ設けられている。

【0016】

このように構成すれば、複数の吸気ポートの各々に弁体を組み込みこれらの弁体を連ねて吸気装置を構成する場合においても、弁体の閉弁時に、各々の吸気ポートの上流側から下流側へ軸受部材まわりの隙間を経由して空気が漏れるのを抑制することができる。これにより、吸気慣性効果（慣性過給効果）を確実にもたらす吸気装置を得ることができる。

【0017】

この発明の第２の局面における吸気制御弁は、回動軸を含む弁体と、弁体の回動軸を回動可能に支持する軸受部材と、を備え、軸受部材は、吸気ポートの凹部に対する軸受部材の位置決め用の位置決め部と、位置決め部から吸気ポートの凹部に沿って延びるとともに、凹部に対して回動軸の半径方向内側に向かって隙間を有して対向する対向面と、対向面に沿って設けられたシール部分と、シール部分と異なる位置で対向面から吸気ポートの凹部に向かって突出し、弁体の回動軸の延びる方向に沿って延びて隙間を塞ぐ突起部と、を含む。

【0018】

この発明の第２の局面による吸気制御弁では、上記構成を備えることによって、吸気ポートの凹部に配置された軸受部材を用いて隙間を有して弁体の回動軸を支持する場合であっても、軸受部材の対向面から吸気ポートの凹部に向かって突出する突起部により軸受部材まわりの隙間（軸受部材と吸気ポートの凹部との隙間）を塞ぐことができる。したがって、弁体を全閉状態にした場合であっても、吸気ポートの上流側から下流側へ軸受部材まわりの隙間を経由して空気（吸気）が漏れるのを抑制することができる。すなわち、吸気ポートのシール性を向上させることができるので、吸気脈動（吸気慣性効果）を効果的に得ることができてエンジン性能を向上させることが可能な吸気装置を得ることができる。

【0019】

なお、上記第１の局面による吸気装置において、以下のような構成も考えられる。

【0020】

（付記項１）
すなわち、上記第１の局面による吸気装置において、軸受部材の突起部は、弁体の回動軸の延びる方向に沿って延びている。

【0021】

（付記項２）
また、上記第１の局面による吸気装置において、軸受部材の突起部は、先端に向かって幅が徐々に狭くなる先細り形状に形成されている。

【0022】

（付記項３）
また、上記吸気ポートが隔壁を介して互いに隣接するように複数配置される吸気装置において、軸受部材は、複数の吸気ポートのうち端部に対応する吸気ポートを開閉する弁体の回動軸を端部側から回動可能に支持する端部軸受部材を含み、端部軸受部材は、突起部に加えて、端部軸受部材の弁体とは反対側の背面と吸気ポートの凹部との隙間を塞ぐシール部をさらに含む。

【0023】

（付記項４）
また、上記突起部が吸気ポートの凹部の内側面と突起部以外の軸受部材の対向面との隙間間隔以上の突出量を有する吸気装置において、吸気ポートおよび軸受部材は、樹脂製であり、軸受部材の突起部は、吸気ポートおよび軸受部材の製造時の寸法公差と、吸気ポートの凹部の内側面と軸受部材の突起部以外の対向面との隙間間隔との和以上の突出量を有している。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態による吸気装置の構成を示した分解斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態による吸気装置の吸気ポートに沿った模式的な断面図である。

【図3】本発明の一実施形態による吸気装置の吸気制御弁の回動軸に沿った断面図である。

【図4】本発明の一実施形態による吸気装置本体の内部構成を示した斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態による中間軸受部材を回動軸方向に見た場合の図である。

【図6】本発明の一実施形態による中間軸受部材を側方から見た場合の図である。

【図7】本発明の一実施形態による端部軸受部材を回動軸方向に見た場合の図である。

【図8】本発明の一実施形態による端部軸受部材を側方から見た場合の図である。

【図9】本発明の一実施形態による吸気装置において、中間軸受部材を中間保持部に組み付けた状態を回動軸方向に見た場合の図である。

【図10】本発明の一実施形態による吸気装置において、端部軸受部材を端部保持部に組み付けた状態を回動軸方向に見た場合の図である。

【図11】本発明の一実施形態による吸気装置において、端部軸受部材を端部保持部に組み付けた状態を弁体の延びる方向に沿って見た場合の図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0026】

［実施形態］
図１〜図１１を参照して、本発明の一実施形態による吸気装置１００について説明する。

【0027】

（吸気装置の構造）
吸気装置１００は、図１に示すように、車両用の直列４気筒エンジン（図示せず）に設けられている。吸気装置１００は、サージタンク１と、サージタンク１から分岐して、サージタンク１の下流に配置された４本の吸気ポート２ａ〜２ｄと、吸気ポート２ａ〜２ｄの内部に設けられた吸気制御弁３とを備える。また、吸気装置１００では、サージタンク１と吸気ポート２ａ〜２ｄとが一体化されて吸気装置本体１０１が構成されている。

【0028】

吸気装置本体１０１は、樹脂製の本体部１０１ａに吸気制御弁３が装着された状態で本体部１０１ａと樹脂製のカバー部材１０１ｂとが振動溶着により互いに接合されている。したがって、吸気装置本体１０１の内部に吸気制御弁３が動作可能に設けられている。また、吸気装置１００は、シリンダヘッド９０（図２参照）に接続されており、吸気ポート２ａ〜２ｄは、シリンダヘッド９０を介してエンジンの各気筒とそれぞれ接続されている。

【0029】

サージタンク１には、入口部１ａから吸気が流入される。また、サージタンク１から分岐する吸気ポート２ａ〜２ｄは、中間隔壁１１を介して互いに隣接するようにＸ軸方向）に並んで配置されている。なお、最も外側の吸気ポート２ａ（Ｘ１側）および吸気ポート２ｄ（Ｘ２側）の中間隔壁１１とは反対側には、端部隔壁１２がそれぞれ形成されている。

【0030】

また、図２に示すように、吸気ポート２ａ〜２ｄの各々は、相対的に長い第１ポート部２１および相対的に短い第２ポート部２２と、第１ポート部２１および第２ポート部２２の下流側に配置された出口ポート部２３とを含む。ここで、第１ポート部２１は、サージタンク１の下方（Ｚ２側）を旋回しながら上方（矢印Ｚ１方向）へ延びるとともに、対応する出口ポート部２３に接続されている。一方、第２ポート部２２は、サージタンク１と、対応する出口ポート部２３とを、吸気制御弁３を介して接続している。

【0031】

吸気制御弁３は、各々の第２ポート部２２と出口ポート部２３との接続部分に位置する開口部２４（４箇所）を開閉する機能を有する。吸気制御弁３が閉じた状態（図２に実線で示す）では、第１ポート部２１および出口ポート部２３により吸気経路長の大きいロングポートが形成される。また、吸気制御弁３が開いた状態（図２に二点鎖線で示す）では、第２ポート部２２および出口ポート部２３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１０１は、吸気制御弁３による開口部２４の開閉とともに吸気経路長が変更される。すなわち、吸気制御弁３は、エンジンの各気筒への吸気経路長を変更する可変吸気バルブとして機能する。したがって、吸気装置１００は、エンジン回転数やエンジン負荷に応じて吸気経路長が変更されるとともに、適量の吸気がシリンダヘッド９０を介してエンジンの各気筒に供給されるように構成されている。

【0032】

（吸気制御弁の構造）
吸気制御弁３は、図３に示すように、弁体３２を回動させる金属製の角型（断面が矩形形状）のシャフト３１と、開口部２４を開閉する４つの弁体３２と、負圧の供給により駆動力を発生させてシャフト３１を回動させるアクチュエータ３３と、アクチュエータ３３の駆動力をシャフト３１に伝達するリンク部材３４とを備える。

【0033】

シャフト３１は、吸気ポート２ａ〜２ｄが横に並ぶＸ軸方向に延びて４連の第２ポート部２２（図１参照）を貫通している。また、シャフト３１は、端部隔壁１２の一対（２箇所）の端部保持部８０に各々配置される端部軸受部材６０によって両端を回動可能に支持される。また、これと同時に、中間の３箇所の中間隔壁１１の中間保持部７０に配置される３つの中間軸受部材５０によってシャフト３１の中間部分が回動可能に支持されている。

【0034】

弁体３２は、図１に示すように、樹脂製（たとえば６,６−ナイロン）の反りを有する矩形形状の板状部材からなり、開口部２４の内側面の形状に対応して四隅にＲ形状が設けられている。また、弁体３２には、翼部３２ｂが延びる長手方向（矢印Ａ方向）の中央部をＸ軸方向に延びる軸挿入部３２ａが設けられている。軸挿入部３２ａの断面は矩形形状であり、軸挿入部３２ａに挿入されたシャフト３１の外側面と軸挿入部３２ａの内側面とが当接することにより、弁体３２がシャフト３１と一体的に回動するように構成されている。

【0035】

個々の弁体３２において、軸挿入部３２ａのＸ軸方向の両端には、翼部３２ｂから矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に突出するとともに、円筒形状を有する回動軸部３２ｃ（回動軸の一例）が形成されている。回動軸部３２ｃは、弁体３２の側方に配置された中間軸受部材５０および端部軸受部材６０により回動可能に支持される。これにより、４つの弁体３２は、中間軸受部材５０および端部軸受部材６０によって回動可能に支持されている。

【0036】

また、弁体３２の周縁部にはゴム製のシール部材３３が設けられており、弁体３２の閉状態（図２参照）での開口部２４のシール面２４ａに対するシール性が向上されている。また、吸気制御弁３は、シャフト３１を回動させて４つの弁体３２を同じ位相で回動させることにより、４つの吸気ポート２ａ〜２ｄの全てにおいて、各々に対応する開口部２４の開閉動作が同期されるように構成されている。

【0037】

（吸気制御弁の軸受構造）
以下、吸気制御弁３の軸受構造について説明する。図１に示すように、隣接する吸気ポート（たとえば吸気ポート２ａおよび２ｂなど）を隔てる中間隔壁１１には、中間保持部７０が形成されるとともに、両端の吸気ポート２ａおよび２ｄの外側（吸気ポート２ｂおよび２ｃが隣接しない側）の端部隔壁１２には、端部保持部８０が形成されている。中間保持部７０には中間軸受部材５０が嵌め込まれるとともに、端部保持部８０には端部軸受部材６０が嵌め込まれるように構成されている。なお、中間軸受部材５０と端部軸受部材６０は、吸気ポート２ａ〜２ｄの形成領域の中間部に配置されるか端部に配置されるかによってその外形形状（図５および図７参照）が異なるが、機能的には同じ役割を果たす。

【0038】

中間保持部７０は、図４に示すように、中間隔壁１１にＵ字状に切り欠かれて形成されている。また、中間保持部７０は、Ｕ字溝状の一対の保持部分７１（凹部の一例）と、一対の保持部分７１の間（Ｘ軸方向）に形成されるとともに所定の溝深さを有する溝部７２とを含む。一対の保持部分７１の各々のＵ字状の内側面７１ａの上端部には、カバー部材１０１ｂ（図１参照）との接合面に対して一段下がった段差形状を有する凹部７３がＹ１側およびＹ２側に１つずつ形成されている。したがって、中間保持部７０は、４つの凹部７３を有する。なお、以降の説明に関して、図４〜図１１においては、弁体３２が開口部２４を閉じた状態での翼部３２ｂが延びる方向を、おおよそのＹ軸方向とする。

【0039】

また、樹脂製の中間軸受部材５０（図５参照）は、中間隔壁１１に形成された中間保持部７０（図４参照）に挿入（圧入）されるように構成されている。中間軸受部材５０は、図５に示すように、本体部５１と、シャフト３１および弁体３２の回動軸部３２ｃ（図３参照）が挿入される軸挿入孔５２とを備える。また、本体部５１は、上部の四隅に形成された４つの位置決め部５３（図６参照）と、位置決め部５３から連続的に下方に延びるＵ字状の対向面５４と、本体部５１の外周に沿って設けられたシール部５５とを含む。また、軸挿入孔５２は、図６に示すように、本体部５１の底部近傍において本体部５１を板厚方向（Ｘ軸方向）に貫通している。そして、軸挿入孔５２の内面は、円周状に形成されており、弁体３２の回動軸部３２ｃ（図３参照）に対して摺動可能に構成されている。

【0040】

そして、図９に示すように、中間軸受部材５０の４つの位置決め部５３は、中間軸受部材５０が中間保持部７０に挿入（圧入）された状態で、中間保持部７０の凹部７３に当接するように構成されている。これにより、中間保持部７０に挿入された中間軸受部材５０は、挿入方向および挿入方向に直交する中間隔壁１１が延びる方向（図４のＹ軸方向）への移動が規制される。また、位置決め部５３が凹部７３に当接することによって、軸挿入孔５２を含む本体部５１は、Ｕ字状の対向面５４がＵ字状の保持部分７１（内側面７１ａ）に対して約０．２ｍｍの隙間Ｓを有して吊り下げられた状態になる。また、この場合、一対のシール部５５が溝部７２に圧入されることにより、一対のシール部５５と溝部７２の内面との間にも微小な隙間が形成されている。

【0041】

また、端部保持部８０は、図４に示すように、端部隔壁１２にＵ字状に切り欠かれて形成されている。また、端部保持部８０は、Ｕ字溝状の一対の保持部分８１（凹部の一例）と、一対の保持部分８１の間に形成されるとともに所定の溝深さを有する溝部８２とを含む。一対の保持部分８１の各々のＵ字状の内側面８１ａの上端部には、カバー部材１０１ｂ（図１参照）との接合面に対して一段下がった段差形状を有する凹部８３がＹ１側およびＹ２側に１つずつ形成されている。

【0042】

また、樹脂製の端部軸受部材６０（図７参照）は、端部隔壁１２に形成された端部保持部８０（図４参照）に挿入（圧入）されるように構成されている。端部軸受部材６０は、図７に示すように、本体部６１と、シャフト３１および弁体３２の回動軸部３２ｃ（図３参照）が挿入される軸挿入孔６２とを備える。また、本体部６１は、上部のＹ１側およびＹ２側に各々形成された２つの位置決め部６３（図７参照）と、位置決め部６３から連続的に下方に延びるＵ字状の対向面６４とを含む。また、軸挿入孔６２は、図８に示すように、本体部６１の底部近傍において本体部６１を板厚方向（Ｘ軸方向）に貫通している。そして、軸挿入孔６２の内面は、円周状に形成されており、弁体３２の回動軸部３２ｃ（図３参照）に対して摺動可能に構成されている。

【0043】

そして、図１０に示すように、端部軸受部材６０の２つの位置決め部６３は、端部軸受部材６０が端部保持部８０に挿入（圧入）された状態で、端部保持部８０の凹部８３に当接するように構成されている。これにより、端部保持部８０に挿入された端部軸受部材６０は、挿入方向および挿入方向に直交する端部隔壁１２が延びる方向（図４のＹ軸方向）への移動が規制される。また、位置決め部６３が凹部８３に当接することによって、軸挿入孔６２を含む本体部６１は、Ｕ字状の対向面６４がＵ字状の保持部分８１（内側面８１ａ）に対して約０．２ｍｍの隙間Ｓを有して吊り下げられた状態になる。

【0044】

ここで、本実施形態では、図５に示すように、中間軸受部材５０における対向面５４には突起部５６が形成されている。突起部５６は、対向面５４から中間保持部７０の内側面７１ａに向かって突出している。この場合、突起部５６は、先端部５６ａに向かって幅が徐々に狭くなる先細り形状に形成されている。すなわち、突起部５６は、軸挿入孔５２を中心として回動軸部３２ｃ（図９参照）の半径方向外側（矢印Ｙ１方向および矢印Ｙ２方向）に突出している。また、突起部５６は、軸挿入孔５２を中心として回動軸部３２ｃ（図９参照）の半径方向外側における一方側（Ｙ１側）の対向面５４ａおよび他方側（Ｙ２側）の対向面５４ｂにそれぞれ設けられている。また、図６に示すように、突起部５６の先端部５６ａは、弁体３２の回動軸部３２ｃ（図３参照）の延びるＸ軸方向に平行に延びている。これにより、図９に示すように、中間軸受部材５０が中間保持部７０に挿入（圧入）された状態で、対向面５４ａと保持部分７１の内側面７１ａとの隙間Ｓおよび対向面５４ｂと内側面７１ａとの隙間Ｓが、各々の突起部５６により塞がれるように構成されている。

【0045】

また、この場合、突起部５６は、内側面７１ａと突起部５６以外の対向面５４（５４ａおよび５４ｂ）との隙間Ｓの大きさ以上の突出量（対向面５４から先端部５６ａまでの突出長さ）を予め有するように製造される。さらには、突起部５６は、本体部１０１ａおよび中間軸受部材５０の製造時の寸法公差と、内側面７１ｂと中間軸受部材５０の突起部５６以外の対向面５４との隙間Ｓの大きさとの和以上の突出量を予め有するべく製造される。

【0046】

また、中間軸受部材５０と同様の構成が端部軸受部材６０にも設けられている。すなわち、図７に示すように、端部軸受部材６０における対向面６４には突起部６６が形成されている。突起部６６も軸挿入孔６２を中心として半径方向外側（矢印Ｙ１方向および矢印Ｙ２方向）に突出するとともに、半径方向外側における一方側（Ｙ１側）の対向面６４ａおよび他方側（Ｙ２側）の対向面６４ｂにそれぞれ設けられている。また、突起部６６は、先端部６６ａに向かって幅が徐々に狭くなる先細り形状に形成されている。また、図８に示すように、突起部６６の先端部６６ａは、弁体３２の回動軸部３２ｃ（図３参照）の延びるＸ軸方向に平行に延びている。これにより、図１０に示すように、端部軸受部材６０が端部保持部８０に挿入（圧入）された状態で、対向面６４ａと保持部分８１の内側面８１ａとの隙間Ｓおよび対向面６４ｂと内側面８１ａとの隙間Ｓが、各々の突起部６６により塞がれるように構成されている。

【0047】

この場合も、突起部６６は、内側面８１ａと突起部６６以外の対向面６４（６４ａおよび６４ｂ）との隙間Ｓの大きさ以上の突出量（対向面６４から先端部６６ａまでの突出長さ）を予め有するように製造される。また、この製造時の突出量は、本体部１０１ａおよび端部軸受部材６０の製造時の寸法公差と、内側面８１ｂと端部軸受部材６０の突起部６６以外の対向面６４（６４ａおよび６４ｂ）との隙間Ｓの大きさとの和以上に設定されている。したがって、吸気装置本体１０１の製造時の組付誤差に起因して隙間Ｓが最大限に生じた場合であっても、中間軸受部材５０および端部軸受部材６０には、この隙間Ｓを確実に塞ぐだけの突出長さを有する突起部５６（６６）が設けられている。

【0048】

また、本実施形態では、図９に示すように、弁体３２の回動軸部３２ｃの延びるＸ軸方向に沿って見た場合、一対の突起部５６は、弁体３２の閉弁時（二点鎖線で示す）において翼部３２ｂとオーバラップする（重なる）位置に設けられている。また、図１０に示すように、一対の突起部６６についても、Ｘ軸方向に沿って見た場合、弁体３２の閉弁時（二点鎖線で示す）において弁体３２の翼部３２ｂとオーバラップする位置に設けられている。

【0049】

これにより、一対の突起部５６（突起部６６）によって、対向面５４（対向面６４）と保持部分７１（保持部分８１）の内側面７１ａ（内側面８１ａ）との隙間Ｓが、Ｚ軸方向（吸気流れ方向）においてＺ２側の領域（吸気の上流側の領域）とＺ１側の領域（吸気の下流側の領域）とに分断（分割）されるようになる。したがって、弁体３２が開口部２４を閉じた状態（図９および図１０参照）では、吸気の上流側（図中Ｚ２側）から下流側（図中Ｚ１側）へ隙間Ｓを経由して吸気が漏れるのが抑制されるように構成されている。

【0050】

また、突起部５６は、図６に示すように、中間隔壁１１（図４参照）を境として回動軸部３２ｃの延びるＸ軸方向の一方側（Ｘ１側）および他方側（Ｘ２側）にそれぞれ設けられている。これに対して、突起部６６は、図８に示すように、端部隔壁１２（図４参照）に対し回動軸部３２ｃの存在するＸ軸方向の片側（Ｘ１側）にのみ設けられている。

【0051】

そして、図７および図８に示すように、端部軸受部材６０は、突起部６６から本体部６１における軸挿入孔６２の縁部に沿って連続的に延びるように形成されたシール部６７をさらに備える。シール部６７は、軸挿入孔６２のＸ２側（図７における紙面手前側）の開口縁部に沿って円環状に形成されている。そして、シール部６７は、図１１に示すように、端部軸受部材６０が端部保持部８０に挿入（圧入）された状態で、弁体３２が位置する側（Ｘ１側）とは反対側の背面６５と端部保持部８０の壁面８４（図１１参照）との隙間Ｖを塞ぐ役割を有する。すなわち、円環状に形成されたシール部６７（図８参照）によって、端部軸受部材６０の背面６５と端部保持部８０の壁面８４との間をＺ軸方向（吸気流れ方向）に延びる隙間Ｖが、Ｚ２側の領域（吸気の上流側の領域）とＺ１側の領域（吸気の下流側の領域）とに分断（分割）されるようになる。したがって、図１１に示すように、弁体３２が開口部２４を閉じた状態（図１０参照）では、吸気の上流側（図中Ｚ２側）から下流側（図中Ｚ１側）へ隙間Ｓのみならず背面６５側の隙間Ｖを経由して吸気が漏れるのが抑制されるように構成されている。

【0052】

なお、図１１を参照した上記説明では、図３における吸気ポート２ｄの開口部２４を閉じる弁体３２のＸ２側の回動軸部３２ｃを保持する端部軸受部材６０のシール構造を示しているが、吸気ポート２ａの開口部２４を閉じる弁体３２のＸ１側の回動軸部３２ｃを保持する端部軸受部材６０のシール構造についても、図１１と同様に構成されている。

【0053】

なお、本実施形態の効果を確認するための確認実験を行った。具体的には、端部軸受部材６０に突起部６６のみを設けた場合の弁体３２の閉弁時（押さえ付けトルクは、約０．１Ｎｍ程度に設定）における隙間Ｓからの吸気の漏れ量と、端部軸受部材６０に突起部６６を全く設けない場合の弁体３２の閉弁時における隙間Ｓからの吸気の漏れ量とをそれぞれ測定した。

【0054】

確認実験の結果、端部軸受部材６０に突起部６６のみを設けた場合の弁体３２の閉弁時における隙間Ｓからの吸気の漏れ量は、端部軸受部材６０に突起部６６を全く設けない場合の弁体３２の閉弁時における隙間Ｓからの吸気の漏れ量に対して、約６％程度減少させることが可能であるという結果が得られた。

【0055】

また、さらなる効果を確認するための確認実験として、端部軸受部材６０に突起部６６およびシール部６７を設けた場合の弁体３２の閉弁時（押さえ付けトルクは、約０．１Ｎｍ程度に設定）における隙間Ｓおよび隙間Ｖからの吸気の漏れ量と、端部軸受部材６０に突起部６６およびシール部６７を設けない場合の弁体３２の閉弁時における隙間Ｓからの吸気の漏れ量とをそれぞれ測定した。

【0056】

確認実験の結果、端部軸受部材６０に突起部６６およびシール部６７を設けた場合の弁体３２の閉弁時における隙間Ｓおよび隙間Ｖからの吸気の漏れ量は、端部軸受部材６０に突起部６６およびシール部６７を何ら設けない場合の弁体３２の閉弁時における隙間Ｓからの吸気の漏れ量に対して、約３１％程度と大幅に減少させることが可能であるという結果が得られた。すなわち、端部軸受部材６０においては、突起部６６に加えてシール部６７（図８参照）を設けることによって、吸気の隙間Ｓからの漏れ量に対して、吸気が、別途、本体部６１における背面６５側に回り込んで隙間Ｖを経由して下流側に顕著に漏れるのを効果的に抑制可能であることが確認された。したがって、端部軸受部材６０に突起部６６のみならずシール部６７を設けることは、弁体３２の閉弁時における吸気ポート２ａおよび２ｄのシール性を大きく向上させるための有効な手段であると考えられる。

【0057】

なお、図３に示すように、中間軸受部材５０については、中間隔壁１１の両側において閉弁時に吸気の上流側と下流側とを分断するように突起部５６（左右対称で合計４個）が設けられているので、たとえば、弁体３２の上流側で一方の吸気ポート２ｂから隣接する吸気ポート２ａまたは吸気ポート２ｃに吸気が漏れ出たとしても、やはり、漏れ出た側の吸気ポート２ａおよび吸気ポート２ｃの各々おいても中間軸受部材５０の突起部５６によって弁体３２の下流側へは吸気が漏れにくくなる。この意味で、中間軸受部材５０に左右対称形状で合計４個の突起部５６を設けることは非常に有用である。

【0058】

なお、中間軸受部材５０における軸挿入孔５２のＸ軸方向の中間位置には、図６に示すように、内側に突出する周状の凸部５２ｂが形成されている。これにより、図３に示すように、隣接する吸気ポート２ｂおよび２ｃ間に設けられた中間軸受部材５０の軸挿入孔５２において、吸気ポート２ｂ側から軸挿入孔５２の内面５２ａと弁体３２の回動軸部３２ｃとの間の隙間を通過した吸気は、凸部５２ｂを迂回して吸気ポート２ｃ側の軸挿入孔５２の内面５２ａと弁体３２の回動軸部３２ｃとの間の隙間を通って吸気ポート２ｃに流れる。すなわち、中間軸受部材５０の内面５２ａ、弁体３２の回動軸部３２ｃおよび凸部５２ｂによりラビリンスシールが構成されている。本実施形態における吸気装置１００は、上記のように構成されている。

【0059】

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0060】

本実施形態では、上記のように、位置決め部５３から吸気ポート２ｂおよび２ｃの保持部分７１に沿って延びるとともに、吸気ポート２ｂおよび２ｃの保持部分７１に対して回動軸部３２ｃの半径方向内側に向かって隙間Ｓを有して対向する対向面５４と、対向面５４から吸気ポート２ｂおよび２ｃの保持部分７１に向かって突出して隙間Ｓを塞ぐ突起部５６とを中間軸受部材５０に設ける。これにより、吸気ポート２ｂおよび２ｃの保持部分７１に配置された中間軸受部材５０を用いて隙間Ｓを有して弁体３２の回動軸部３２ｃを支持する場合であっても、中間軸受部材５０の対向面５４から吸気ポート２ａ〜２ｄの保持部分７１に向かって突出する突起部５６により中間軸受部材５０まわりの隙間Ｓ（中間軸受部材５０と吸気ポート２ｂおよび２ｃの保持部分７１との隙間Ｓ）を塞ぐことができる。また、端部軸受部材６０においても、位置決め部６３から吸気ポート２ａおよび２ｄの保持部分８１に沿って延びるとともに、吸気ポート２ａおよび２ｄの保持部分８１に対して回動軸部３２ｃの半径方向内側に向かって隙間Ｓを有して対向する対向面６４と、対向面６４から吸気ポート２ａおよび２ｄの保持部分８１に向かって突出して隙間Ｓを塞ぐ突起部６６とを設ける。これにより、吸気ポート２ａおよび２ｄの保持部分８１に配置された端部軸受部材６０を用いて隙間Ｓを有して弁体３２の回動軸部３２ｃを支持する場合であっても、端部軸受部材６０の対向面６４から吸気ポート２ａおよび２ｄの保持部分８１に向かって突出する突起部６６により端部軸受部材６０まわりの隙間Ｓ（端部軸受部材６０と吸気ポート２ａおよび２ｄの保持部分８１との隙間Ｓ）を塞ぐことができる。

【0061】

したがって、本実施形態では、弁体３２を全閉状態にした場合であっても、吸気ポート２ｂおよび２ｃの上流側から下流側へ中間軸受部材５０まわりの隙間Ｓを経由して空気（吸気）が漏れるのを抑制することができるとともに、吸気ポート２ａおよび２ｄの上流側から下流側へ端部軸受部材６０まわりの隙間Ｓを経由して空気が漏れるのを抑制することができる。すなわち、吸気ポート２ａ〜２ｄのシール性を向上させることができるので、吸気脈動（吸気慣性効果）を効果的に得ることができるとともにエンジン性能を向上させることができる。

【0062】

また、本実施形態では、回動軸部３２ｃを中心として回動軸部３２ｃの半径方向外側における一方側および他方側に中間軸受部材５０の突起部５６をそれぞれ設けるとともに、端部軸受部材６０の突起部６６をそれぞれ設けるように構成する。これにより、回動軸部３２ｃを中心にしてその両側に中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の突起部５６（突起部６６）を一対設けているので、中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）まわりの２つの経路（時計回りおよび反時計回りの２つの経路（隙間Ｓ））を経由して吸気ポート２ａ〜２ｄの上流側から下流側へ空気（吸気）が漏れるのを効果的に抑制することができる。

【0063】

また、本実施形態では、弁体３２の回動軸部３２ｃの延びる方向に沿って見た場合に、弁体３２の閉弁時において弁体３２とオーバラップする位置に中間軸受部材５０の突起部５６を設けるとともに端部軸受部材６０の突起部６６を設ける。これにより、弁体３２を全閉状態にした場合に、吸気ポート２ａ〜２ｄの上流側から下流側へ中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）まわりの２つの経路（時計回りおよび反時計回りの２つの経路（隙間Ｓ））を経由して空気（吸気）が漏れるのを確実に抑制することができる。すなわち、弁体３２を全閉状態にした場合の吸気ポート２ａ〜２ｄのシール性を確実に得ることができる。

【0064】

また、本実施形態では、本体部１０１ａ（吸気ポート２ｂおよび２ｃ）の保持部分７１の内側面７１ｂと突起部５６以外の中間軸受部材５０の対向面５４との隙間Ｓ以上の突出量を有するように突起部５６を構成する。また、本体部１０１ａ（吸気ポート２ａおよび２ｄ）の保持部分８１の内側面８１ｂと突起部６６以外の端部軸受部材６０の対向面６４との隙間Ｓ以上の突出量を有するように突起部６６を構成する。これにより、十分な突出量を有する突起部５６（６６）により、中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）まわりの隙間Ｓを確実に塞ぐことができるので、弁体３２の開閉状態に関係なく、弁体３２以外の中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）まわりの隙間Ｓを経由して吸気ポート２ａ〜２ｄの上流側から下流側へ空気（吸気）が漏れるのを確実に抑制することができる。

【0065】

また、本実施形態では、本体部１０１ａの中間隔壁１１を境として回動軸部３２ｃの延びる一方側および他方側に中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の突起部５６（６６）をそれぞれ設ける。これにより、吸気ポート２ａ〜２ｄの各々に弁体３２を組み込み４つの弁体３２を連ねて吸気装置１００を構成する場合においても、弁体３２の閉弁時に、吸気ポート２ａ〜２ｄの各々の上流側から下流側へ中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）まわりの隙間Ｓを経由して空気（吸気）が漏れるのを抑制することができる。これにより、吸気慣性効果（慣性過給効果）を確実にもたらす吸気装置１００を得ることができる。

【0066】

また、本実施形態では、弁体３２の回動軸部３２ｃの延びるＸ軸方向に平行に延びるように中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の突起部５６（突起部６６）を設ける。これにより、対向面５４（６４）と、保持部分７１（８１）の内側面７１ａ（８１ａ）との隙間ＳをＸ軸方向と直交するＺ軸方向（吸気流れ方向）に確実に分断することができる。したがって、弁体３２を全閉状態にした場合であっても、吸気ポート２ａ〜２ｄの上流側から下流側へ中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）まわりの隙間Ｓを経由して空気が漏れるのを確実に抑制することができる。

【0067】

また、本実施形態では、先端に向かって幅が徐々に狭くなる先細り形状を有するように中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の突起部５６（突起部６６）を形成する。これにより、中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）が中間保持部７０（端部保持部８０）に挿入（圧入）された状態で、保持部分７１（８１）の内側面７１ａ（８１ａ）に対して必要最小限の接触面積で突起部５６（突起部６６）を接触させることができる。したがって、対向面５４（６４）が全周にわたって内側面７１ａ（８１ａ）に面接触する場合と比較して、軸挿入孔５２（軸挿入孔６２）の形状が変形するのを最小限に抑えることができる。

【0068】

また、本実施形態では、シャフト３１の端部に対応する吸気ポート２ａおよび２ｄをそれぞれ開閉する弁体３２の回動軸部３２ｃを端部側から回動可能に支持する端部軸受部材６０を設ける。そして、突起部６６に加えて、端部軸受部材６０の弁体３２とは反対側の背面６５と吸気ポート２ａおよび２ｄの端部保持部８０の壁面８４との隙間Ｖを塞ぐシール部６７を端部軸受部材６０に設ける。これにより、対向面６４と保持部分８１の内側面８１ａとの隙間Ｓを塞ぐことに加えて、吸気の上流側から端部軸受部材６０の背面６５側の隙間Ｖを経由して空気が漏れるのを抑制することができる。この結果、シャフト３１の端部に対応する吸気ポート２ａおよび２ｄにおいて弁体３２を全閉状態にした場合であっても、吸気ポート２ａおよび２ｄの上流側から下流側へ端部軸受部材６０まわりの隙間Ｓおよび隙間Ｖを経由して空気（吸気）が漏れるのを確実に抑制することができる。

【0069】

また、本実施形態では、本体部１０１ａおよび中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の製造時の寸法公差と、内側面７１ｂ（８１ｂ）と突起部５６（６６）以外の中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の対向面５４（６４）との隙間Ｓとの和以上の突出量を有するように突起部５６（６６）を構成する。これにより、製造時の組付誤差に起因して隙間Ｓが最大限に生じた場合であっても、中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）にこの隙間Ｓを確実に塞ぐだけの突出量を有する突起部５６（６６）を容易に設けることができる。

【0070】

［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。

【0071】

たとえば、上記実施形態では、本発明の吸気装置を、自動車用の直列４気筒エンジンに適用したが、本発明はこれに限られない。本発明の吸気装置を自動車用のエンジン以外の内燃機関に適用してもよいし、直列４気筒エンジン以外の内燃機関に適用してもよい。

【0072】

また、上記実施形態では、本発明の吸気制御弁を、吸気経路長を変更する可変吸気用の吸気制御弁に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の吸気制御弁を、縦渦を発生させるＴＣＶ（タンブルコントロールバルブ）や横渦を発生させるＳＣＶ（スワールコントロールバルブ）など、可変吸気用の吸気制御弁以外に適用してもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、中間軸受部材５０および端部軸受部材６０を樹脂製としたが、本発明はこれに限られない。樹脂以外のゴム材料等により「軸受部材」を形成してもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の突起部５６（突起部６６）を軸挿入部３２ａの延びるＸ軸方向に平行に延びるように形成したが、本発明はこれに限られない。対向面５４（６４）から中間保持部７０（端部保持部８０）の保持部分７１（８１）に向かって突出して隙間Ｓを塞ぐのであれば、突起部５６（突起部６６）をＸ軸方向に対して若干傾斜した方向に延びるように構成してもよい。

【0075】

また、上記実施形態では、中間軸受部材５０（端部軸受部材６０）の対向面５４（対向面６４）に回動軸部３２ｃを中心として一方側および他方側に一対の突起部５６（突起部６６）を設けたが、本発明はこれに限られない。たとえば、回動軸部３２ｃを中心として一方側および他方側に二組の突起部５６（突起部６６）を設けてもよい。

【0076】

また、上記実施形態では、シール部６７を軸挿入孔６２のＸ２側（図７における紙面手前側）の開口縁部に沿って円環状に形成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、背面６５と端部保持部８０の壁面８４との隙間ＶをＺ軸方向（吸気流れ方向）に分断することが可能であれば、シール部６７を円環状に形成しなくてもよい。

【0077】

また、上記実施形態では、弁体３２の閉弁時に弁体３２の翼部３２ｂとオーバラップする位置に中間軸受部材５０の突起部５６および端部軸受部材６０の突起部６６を設けたが、本発明はこれに限られない。すなわち、弁体３２の閉弁時に翼部３２ｂに重ならず翼部３２ｂよりも若干吸気の上流側（図９におけるＺ２側）に突起部５６および６６を設けるように中間軸受部材５０および端部軸受部材６０をそれぞれ構成してもよい。

【符号の説明】

【0078】

２ａ〜２ｄ 吸気ポート
３ 吸気制御弁
３２ 弁体
３２ｃ 回動軸部（回動軸）
５０ 中間軸受部材（軸受部材）
５３、６３ 位置決め部
５４、５４ａ、５４ｂ、６４、６４ａ、６４ｂ 対向面
５６、６６ 突起部
６０ 端部軸受部材（軸受部材）
７０ 中間保持部
７１、８１ 保持部分（凹部）
７１ａ、８１ａ 内側面
８０ 端部保持部
１００ 吸気装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】