JP2007064177A - 多連一体型バルブ開閉装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 第1〜第4バルブユニット2の各第1〜第4ハウジング3および各第1〜第4吸気流制御バルブ4を全て樹脂化した場合でも、第1〜第4バルブユニット2の各第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度のばらつきを抑えることで、バルブ全閉時における洩れ空気流量の増大またはばらつきを防止することを課題とする。
【解決手段】 ケーシング1の内部に第1〜第4バルブユニット2を組み付けた後に、第1〜第4吸気流制御バルブ4の上下端面を、第1〜第4ハウジング3のバルブ係止部21、22に直接的に面接触させた状態(全閉位置に設定した状態)で、バルブシャフト5のシャフト側嵌合部31〜34を第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10に圧入固定する。これにより、第1〜第4バルブユニット2の各第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度のばらつきを抑えることができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 ケーシング1の内部に第1〜第4バルブユニット2を組み付けた後に、第1〜第4吸気流制御バルブ4の上下端面を、第1〜第4ハウジング3のバルブ係止部21、22に直接的に面接触させた状態(全閉位置に設定した状態)で、バルブシャフト5のシャフト側嵌合部31〜34を第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10に圧入固定する。これにより、第1〜第4バルブユニット2の各第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度のばらつきを抑えることができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、樹脂製のハウジングの内部に樹脂製のバルブを開閉自在に組み込んだバルブユニットを、例えば内燃機関の吸気管の一部を構成する共通のケーシングに一定の間隔でシャフトの軸方向に並列して複数配置した多連一体型バルブ開閉装置の製造方法に関するものである。
[従来の技術]
近年、多連一体型の吸気制御バルブを備えた内燃機関用吸気制御装置の軽量化や低コスト化を図る目的で、金属材料で製造されていたハウジングや吸気制御バルブを樹脂化したものが多くなりつつある。また、例えば弾性体構造を持った樹脂製のハウジングの内部に樹脂製の吸気制御バルブを開閉自在に組み込んだバルブユニットを、内燃機関の吸気管(例えばインテークマニホールド)の一部を構成する共通のケーシング(ブロック)に一定の間隔でシャフトの軸方向に並列して複数配置した内燃機関用吸気制御装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
近年、多連一体型の吸気制御バルブを備えた内燃機関用吸気制御装置の軽量化や低コスト化を図る目的で、金属材料で製造されていたハウジングや吸気制御バルブを樹脂化したものが多くなりつつある。また、例えば弾性体構造を持った樹脂製のハウジングの内部に樹脂製の吸気制御バルブを開閉自在に組み込んだバルブユニットを、内燃機関の吸気管(例えばインテークマニホールド)の一部を構成する共通のケーシング(ブロック)に一定の間隔でシャフトの軸方向に並列して複数配置した内燃機関用吸気制御装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、多連一体型の吸気制御バルブを備えた内燃機関用吸気制御装置の場合には、複数の吸気制御バルブの開度を一括して1つのバルブ駆動装置によって制御することが望ましい。具体的には、複数のバルブユニットの各吸気制御バルブ毎に、バルブ駆動装置によって回転駆動される1本の鋼製角シャフトの各シャフト側嵌合部の外周に嵌め合わされるバルブ側嵌合部を設け、各吸気制御バルブ毎のバルブ嵌合部を貫通するようにシャフト貫通穴を設けることが望ましい。また、シャフト貫通穴の穴形状を、鋼製角シャフトの外形形状に合わせて多角穴形状とすることで、複数のバルブユニットの各吸気制御バルブ毎のシャフト貫通穴に1本の鋼製角シャフトの各シャフト側嵌合部を差し込んだ後の、鋼製角シャフトと各吸気制御バルブとの回転方向の相対回転運動を防止することが望ましい。
[従来の技術の不具合]
しかるに、多連一体型の吸気制御バルブを備えた内燃機関用吸気制御装置において、複数のバルブユニットの各ハウジングおよび各吸気制御バルブを全て樹脂化した場合には、元々高い成形精度の確保が困難であった。このため、ケーシングに複数のバルブユニットを組み込み、全ての吸気制御バルブのシャフト貫通穴を貫通するように1本の鋼製角シャフトを全ての吸気制御バルブに組み付けた場合、鋼製角シャフトの各シャフト側嵌合部に対する各吸気制御バルブの組付角度が異なる可能性がある。
しかるに、多連一体型の吸気制御バルブを備えた内燃機関用吸気制御装置において、複数のバルブユニットの各ハウジングおよび各吸気制御バルブを全て樹脂化した場合には、元々高い成形精度の確保が困難であった。このため、ケーシングに複数のバルブユニットを組み込み、全ての吸気制御バルブのシャフト貫通穴を貫通するように1本の鋼製角シャフトを全ての吸気制御バルブに組み付けた場合、鋼製角シャフトの各シャフト側嵌合部に対する各吸気制御バルブの組付角度が異なる可能性がある。
したがって、1つのバルブ駆動装置で複数の吸気制御バルブの開度を一括して変更しようとした場合に、図6に示したように、複数のバルブユニット毎の各吸気制御バルブ101、102の設定開度(バルブ開度)が大きくばらつく可能性がある。これにより、複数のバルブユニット毎の各吸気制御バルブ101、102と各ハウジング103の流路壁面との間に形成される全閉クリアランス(δ1、δ2)が大きくばらつき、予め決められた目標位置である全閉位置に対して、複数のバルブユニット毎の各吸気制御バルブ101、102の全閉位置がズレてしまう。このため、バルブ全閉時における洩れ空気流量が増大したり、ばらついたりすることで、エンジン性能を低下させてしまうという問題があった。
特表2003−509634号公報(第1−9頁、図1−図6)
本発明の目的は、複数のバルブユニットの各ハウジングおよび各バルブを全て樹脂化した場合でも、複数のバルブユニット毎の各バルブの開度のばらつきを抑えることで、バルブ全閉時における洩れ流体流量の増大またはばらつきを防止することのできる多連一体型バルブ開閉装置の製造方法を提供することにある。
請求項1に記載の発明によれば、樹脂製のハウジングの内部に樹脂製のバルブを開閉自在に組み込んだバルブユニットがケーシングに複数配置されるように、複数のバルブユニットをケーシングに組み付ける。その後に、複数のバルブユニットの各バルブを複数のバルブユニットの各ハウジング毎のバルブ係止部に直接的に接触させた状態で、すなわち、全てのバルブの開度を全閉位置に相当する開度に設定した状態で、シャフトを各バルブ毎に圧入固定したことにより、複数のバルブユニット毎の各バルブの開度のばらつきを抑えることができる。これにより、バルブ全閉時における洩れ流体流量の増大またはばらつきを防止することができる。
請求項2に記載の発明によれば、複数のバルブユニットは、各ハウジング毎に内部を流体が流れる流体流路を設け、且つ各バルブ毎に各ハウジング毎の流体流路内を流れる流体の平均的な流れの軸線方向に対して略直交する方向に真っ直ぐに延びる貫通穴を設けている。これにより、各バルブを全閉位置に設定した状態で、1本のシャフトを各バルブ毎の貫通穴に圧入固定できるので、各バルブ毎の開度のばらつきを抑えることができる。
請求項3に記載の発明によれば、シャフトに、各バルブ毎の貫通穴へのシャフトの挿入方向の先端から後端に向かって徐々に拡径するテーパー状のシャフト外径部を設けても良い。また、請求項4に記載の発明によれば、シャフトに、各バルブ毎の貫通穴へのシャフトの挿入方向の先端から後端に向かって段階的に拡径する段付きのシャフト外径部を設けても良い。さらに、請求項5に記載の発明によれば、各バルブ毎の貫通穴の内径を、シャフトのシャフト外径部が挿入される順番に従って小さくしても良い。
請求項6に記載の発明によれば、シャフトのシャフト外径部を全てのバルブの貫通穴に順番に挿入する際に、シャフトのシャフト外径部が挿入される順番が最後のバルブの貫通穴の入口に到達した時点で、全てのバルブの貫通穴の内径とシャフトのシャフト外径部の外径との寸法関係が圧入寸法関係となるように設定することにより、シャフトのシャフト外径部を各バルブ毎の貫通穴に挿入する際の軸方向の圧入長さを短くすることができるので、シャフトを複数のバルブユニットの各バルブに組み込む際の組付作業性を向上させることができる。
請求項7に記載の発明によれば、シャフトが金属材料によって形成されているため、複数のバルブユニットの各バルブを補強することができる。また、請求項8に記載の発明によれば、シャフトに設けられた複数のシャフト側嵌合部の外周にローレット加工を施している。例えば複数のシャフト側嵌合部の外周面の一部または全部に刻み目または凹凸部を形成している。これにより、各バルブ毎のバルブ側嵌合部の内周とシャフトの複数のシャフト側嵌合部の外周との間の食い付き性(結合性能)を向上でき、シャフトの複数のシャフト側嵌合部に対する、各バルブの軸方向または回転方向の相対運動を防止することができる。
請求項9に記載の発明によれば、シャフトが樹脂材料によって形成されているため、バルブ、ハウジング、シャフトの線膨張係数が等しくなり、ハウジングとバルブとがかじる心配がない。また、請求項10に記載の発明によれば、シャフトに設けられた複数のシャフト側嵌合部の外周を各バルブ毎に設けられたバルブ側嵌合部の内周に圧入した後に、複数のシャフト側嵌合部の外周と各バルブ毎のバルブ側嵌合部とを振動溶着またはレーザー溶着を用いて固定して組み付けたことにより、シャフトと各バルブとをより強固に固定することができる。
本発明を実施するための最良の形態は、複数のバルブユニットの各ハウジングおよび各バルブを全て樹脂化した場合でも、複数のバルブユニット毎の各バルブの開度のばらつきを抑えることで、バルブ全閉時における洩れ流体流量の増大またはばらつきを防止するという目的を、複数のバルブユニットの各バルブを全閉位置に設定した状態で、1本のシャフトを各バルブ毎の貫通穴に圧入固定することで実現した。
[実施例1の構成]
図1ないし図4は本発明の実施例1を示したもので、図1(a)、(b)は内燃機関用吸気流制御装置を示した図で、図1(c)はバルブシャフトを示した図で、図2および図3は内燃機関用吸気流制御装置を示した図である。
図1ないし図4は本発明の実施例1を示したもので、図1(a)、(b)は内燃機関用吸気流制御装置を示した図で、図1(c)はバルブシャフトを示した図で、図2および図3は内燃機関用吸気流制御装置を示した図である。
本実施例の内燃機関用吸気流制御装置は、自動車等の車両に搭載された多気筒内燃機関(例えば4気筒ガソリンエンジン:以下エンジンと言う)の各気筒内において混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流(タンブル流)を生成することが可能な吸気流発生装置(渦流発生装置)である。エンジンは、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得る熱エネルギーにより出力を得るもので、吸気管の下流端に気密的に結合されるシリンダヘッド(図示せず)と、このシリンダヘッドに設けられる3次元的な吸気流路形状の吸気ポート(インテークポート)より混合気が吸入される燃焼室を形成するシリンダブロック(図示せず)とを備えている。
なお、シリンダヘッドには、先端部が各気筒の燃焼室内に露出するようにスパークプラグ(図示せず)が取り付けられている。また、シリンダヘッドには、吸気ポート内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ(図示せず)が取り付けられている。また、シリンダヘッドの一方側に形成される複数の吸気ポートは、ポペット型の吸気バルブ(インテークバルブ)によって開閉され、また、シリンダヘッドの他方側に形成される複数の排気ポートは、ポペット型の排気バルブ(エキゾーストバルブ)によって開閉される。
ここで、吸気管は、吸入空気を濾過するエアクリーナ(濾過エレメント)を収容保持するエアクリーナケース、このエアクリーナケースよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合されるスロットルボデー、このスロットルボデーよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合されるサージタンク、およびこのサージタンクよりも吸入空気の流れ方向の下流側に結合されるインテークマニホールド等を有している。インテークマニホールドは、内部に流入した吸入空気を、エンジンのシリンダヘッドに設けられる気筒分の吸気ポートに分配供給する吸気多岐管であって、軽量化およびコスト削減を目的として樹脂化されており、樹脂材料(例えばガラス繊維強化の熱可塑性樹脂)によって一体的に形成されている。
そして、吸気流発生装置は、エンジンの気筒(燃焼室、シリンダ)に連通する吸気通路を形成する吸気管に一体的に設けられている。この吸気流発生装置は、エンジンの吸気管の一部を成すケーシング1と、このケーシング1の内部に支持固定された複数の樹脂ハウジング(以下第1〜第4ハウジングと言う)3と、これらの第1〜第4ハウジング3毎に対応して設けられて、第1〜第4ハウジング3の内部にそれぞれ開閉自在(回転自在)に収容された複数の樹脂バルブ(多連一体型吸気流制御バルブ:以下第1〜第4吸気流制御バルブと言う)4と、これらの第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度(回転角度)を一括変更することが可能な1つのバルブ駆動装置とを備えている。すなわち、吸気流発生装置は、1個の樹脂ハウジングの内部に1個の樹脂バルブを開閉自在に組み込んだバルブユニット2を、共通のケーシング1の内部に一定の間隔でバルブシャフト5の軸方向に並列的に複数配置した吸気流制御バルブモジュール(多連一体型のバルブ開閉装置)を構成する。
ここで、本実施例の第1〜第4吸気流制御バルブ4を一括して閉弁駆動または開弁駆動するバルブ駆動装置は、電力によって運転される電動モータと、この電動モータのモータシャフト(出力軸)の回転運動を1本のバルブシャフト5に伝達するための動力伝達機構(本実施例では歯車減速機構)とを含んで構成される動力ユニットを備えた電動式アクチュエータによって構成されている。電動モータは、ブラシレスDCモータやブラシ付きのDCモータ等の直流(DC)モータが採用されている。なお、三相誘導電動機等の交流(AC)モータを用いても良い。また、歯車減速機構は、電動モータのモータシャフトの回転速度を所定の減速比となるように減速するもので、電動モータのモータ出力軸トルク(駆動力)をバルブシャフト5に伝達する動力伝達機構を構成する。ここで、バルブ駆動装置、特に電動モータは、エンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)によって通電制御されるように構成されている。
本実施例のケーシング1は、インテークマニホールドの一部(または全体)を成すブロック(自動車部品、エンジン部品、樹脂製インテークマニホールド)であって、熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって直方体形状に一体的に形成されている。そして、ケーシング1には、複数のバルブユニット(以下第1〜第4バルブユニットと言う)2毎の各第1〜第4ハウジング3を収容保持する複数の嵌合穴(バルブユニット格納部:以下第1〜第4嵌合穴と言う)6、および隣設する2つの嵌合穴6間(例えば第1、第2嵌合穴間、第2、第3嵌合穴間、第3、第4嵌合穴間等)を気密的に区画する区画壁11が設けられている。
また、ケーシング1には、図示右側の側壁部から図示左側の側壁部に向けて、空気流路内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して直交する方向(軸方向)に真っ直ぐに延びる複数のシャフト貫通孔(以下第1〜第5シャフト貫通孔と言う)12が、全ての第1〜第4嵌合穴6および全ての区画壁11を連通(貫通)するように設けられている。なお、第1シャフト貫通孔のみ図示を省略している。また、ケーシング1の吸気ポート側の端面には、第1〜第4ハウジング3の内部に形成される空気流路7よりも吸入空気の流れ方向の下流側(吸気ポート側)を、上層側の第1空気通路13と下層側の第2空気通路14とに区画形成する角筒状の隔壁部15が一体的に形成されている。なお、これらの第1、第2空気通路13、14および隔壁部15は、設けられていなくても良い。
第1〜第4バルブユニット2は、エンジンの気筒数分だけ設けられており、バルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって順番に第1〜第4バルブユニット2が配置されている。これらの第1〜第4バルブユニット2は、第1〜第4ハウジング3毎に内部を吸入空気が流れる断面長方形状の空気流路(複数の流体流路:以下第1〜第4空気流路と言う)7を有し、且つ第1〜第4吸気流制御バルブ4毎に第1〜第4空気流路7内を流れる流体の平均的な流れの軸線方向に対して直交する方向に真っ直ぐに延びるシャフト貫通穴(複数の貫通穴:以下第1〜第4シャフト貫通穴と言う)10を有している。
なお、第1バルブユニット2は、バルブシャフト5が挿入される順番が第1〜第4バルブユニット2の中で4番目(最後)のバルブユニットである。また、第2バルブユニット2は、バルブシャフト5が挿入される順番が第1〜第4バルブユニット2の中で3番目のバルブユニットである。また、第3バルブユニット2は、バルブシャフト5が挿入される順番が第1〜第4バルブユニット2の中で2番目のバルブユニットである。また、第4バルブユニット2は、バルブシャフト5が挿入される順番が第1〜第4バルブユニット2の中で1番目(最初)のバルブユニットである。
本実施例の第1〜第4ハウジング3は、内部に流体流路(第1〜第4空気流路7)がそれぞれ形成された長方形状(または矩形状)の筒状体である。これらの第1〜第4ハウジング3は、全て樹脂化されており、熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって所定の形状に一体的に形成されている。そして、第1〜第4ハウジング3の内部には、二組の対辺よりなる4つの辺で囲まれた略長方形状の第1〜第4空気流路7がそれぞれ形成されている。これらの第1〜第4空気流路7は、第1〜第4バルブユニット2毎に独立(対応)して接続される複数の吸気ポートを介してエンジンの各気筒(燃焼室、シリンダ)にそれぞれ連通している。そして、第1〜第4ハウジング3の流路壁面は、第1〜第4空気流路7の図示上下方向の両端側に位置する上下流路壁面、および第1〜第4空気流路7の図示左右方向の両端側に位置する左右流路壁面によって構成されている。そして、第1〜第4ハウジング3には、第1〜第4空気流路7内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向に対して直交する方向(軸方向)の両側に断面円形状のシャフト収容穴16、17がそれぞれ形成されている。
また、第1〜第4ハウジング3の流路壁面、特に第1〜第4ハウジング3の上流路壁面(上層側の流路壁面)および下流路壁面(下層側の流路壁面)には、図4に示したように、第1〜第4吸気流制御バルブ4の被当接面(図示上下端面)がメカニカルタッチ(直接的に面接触)すると、これ以上の第1〜第4吸気流制御バルブ4の全閉方向の回転動作を規制することが可能なバルブ係止部21、22が設けられている。なお、これらのバルブ係止部21、22を、第1〜第4吸気流制御バルブ4の被当接面が当接することで、第1〜第4吸気流制御バルブ4の全閉方向の回転動作を第1〜第4吸気流制御バルブ4の全閉位置にて規制するための全閉ストッパとして機能させても良い。
また、第1〜第4ハウジング3の吸気ポート側の端面には、第1〜第4空気流路7よりも吸入空気の流れ方向の下流側(吸気ポート側)を、ケーシング1の第1空気通路13に連通する上層側の第1空気通路23とケーシング1の第2空気通路14に連通する下層側の第2空気通路24とに区画形成する角筒状の隔壁部25が一体的に形成されている。なお、これらの第1、第2空気通路23、24および隔壁部25は、設けられていなくても良い。また、第1〜第4ハウジング3の上流側の端面には、吸気管(吸気ダクトまたはスロットルボデーまたはサージタンクまたはインテークパイプ等)の下流端との間を気密的に密閉するシール機能を持つ複数の環状ガスケット(ゴム系弾性体、フローティングゴム)26が嵌め合わされている。
本実施例の第1〜第4吸気流制御バルブ4は、内部をバルブシャフト5の軸方向に貫通する貫通穴(第1〜第4シャフト貫通穴10)がそれぞれ形成された方形状(または矩形状または円形状)の板状体である。これらの第1〜第4吸気流制御バルブ4は、全て樹脂化されており、熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって所定の形状に一体的に形成されている。そして、第1〜第4吸気流制御バルブ4は、第1〜第4ハウジング3の軸線方向(第1〜第4空気流路7内を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向)に対して直交する方向に回転中心軸線を有するバタフライ型バルブ(インテークマニホールド用吸気切替バルブ)である。
そして、第1〜第4吸気流制御バルブ4は、第1〜第4ハウジング3の第1〜第4空気流路7内を流れる吸入空気の流量が最大となる全開位置から、第1〜第4ハウジング3の第1〜第4空気流路7内を流れる吸入空気の流量が最小となる全閉位置に至るまでの回転動作範囲にて回転角度(バルブ開度)が変更される。なお、この第1〜第4吸気流制御バルブ4は、図示しないコイルスプリング等によって全開位置に戻る方向に付勢されている。そして、第1〜第4吸気流制御バルブ4の回転中心軸線位置は、第1〜第4ハウジング3の図示上下方向(高さ方向)の中心位置よりも図示下方に偏心している。したがって、第1〜第4吸気流制御バルブ4は、片持ち型のバルブとなっている。
第1〜第4吸気流制御バルブ4は、二組の対辺よりなる4つの辺で囲まれた略長方形状で、図示左右方向の両端側に位置する左右辺(左右側面、両側面)よりも、図示上下方向の両端側に位置する上下辺(上下端面、両端面)の方が長く(または短く)なっている。そして、第1〜第4吸気流制御バルブ4は、第1〜第4ハウジング3の第1〜第4空気流路7の内部に開閉自在(回転自在)に収容されている。なお、第1〜第4吸気流制御バルブ4の上端面の中央部(第1〜第4空気流路7の上層部)を一部切り欠くことで、第1〜第4ハウジング3と第1〜第4吸気流制御バルブ4との間に所望の吸気流を形成するための開口部27を形成しても良い。この開口部27は設けなくても良い。また、第1〜第4吸気流制御バルブ4の下端面または左右側面の一部を切り欠くことで、第1〜第4ハウジング3と第1〜第4吸気流制御バルブ4との間に所望の吸気流を形成するための開口部(スリット)を形成しても良い。
また、第1〜第4吸気流制御バルブ4は、バルブシャフト5の外周に嵌め合わされる円筒状のバルブ軸(以下第1〜第4バルブ側嵌合部と言う)9が軸方向に延びるように設けられたバルブ軸一体型の吸気流制御バルブを構成している。これらの第1〜第4バルブ側嵌合部9の内部には、バルブシャフト5が軸方向に貫通する丸穴形状の第1〜第4シャフト貫通穴10が形成されている。ここで、第1〜第4シャフト貫通穴10の各内径寸法は、第1吸気流制御バルブ4の第1シャフト貫通穴10の穴径をφD1とし、第2吸気流制御バルブ4の第2シャフト貫通穴10の穴径をφD2とし、第3吸気流制御バルブ4の第3シャフト貫通穴10の穴径をφD3とし、第4吸気流制御バルブ4の第4シャフト貫通穴10の穴径をφD4としたとき、φD1<φD2<φD3<φD4の関係を満足するように設定されている。すなわち、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の第1〜第4シャフト貫通穴10の穴径は、バルブシャフト5が挿入される順番に従って小さくなっている。そして、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10の穴径は、軸方向全体に渡って同一内径とされている。したがって、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の第1〜第4シャフト貫通穴10の内径は、バルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって段階的に拡径するように構成されている。
本実施例のバルブシャフト5は、圧入嵌合によって第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の第1〜第4シャフト貫通穴10の内部に挿入されて第1〜第4シャフト貫通穴10の内周に圧入固定されて、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4を連動可能に連結する1本の駆動軸である。このバルブシャフト5は、熱可塑性樹脂等の樹脂材料によって所定の形状に一体的に形成されている。つまり、バルブシャフト5は、樹脂シャフトである。
そして、バルブシャフト5は、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10へのバルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって徐々に円錐状に拡径するテーパー状のシャフト外径部29を有している。なお、バルブシャフト5に、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10へのバルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって段階的に拡径する段付きのシャフト外径部を設けても良い。また、テーパー状のシャフト外径部と段付きのシャフト外径部とを組み合わせても良い。そして、バルブシャフト5のシャフト外径部29には、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の第1〜第4バルブ側嵌合部9の内周に圧入嵌合される複数のシャフト側嵌合部(バルブ保持部)が一体的に形成されている。これらのシャフト側嵌合部は、バルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって順番に第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34となっている。
ここで、第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34は、複数の吸気流制御バルブ毎に独立して設けられる各バルブ側嵌合部の内周に圧入固定されるシャフト外径部である。すなわち、第1シャフト側嵌合部31は、第1吸気流制御バルブ4の第1バルブ側嵌合部9の内周に圧入固定されるシャフト外径部であって、第2シャフト側嵌合部32は、第2吸気流制御バルブ4の第2バルブ側嵌合部9の内周に圧入固定されるシャフト外径部であって、第3シャフト側嵌合部33は、第3吸気流制御バルブ4の第3バルブ側嵌合部9の内周に圧入固定されるシャフト外径部であって、第4シャフト側嵌合部34は、第4吸気流制御バルブ4の第4バルブ側嵌合部9の内周に圧入固定されるシャフト外径部である。
そして、シャフト側嵌合部31〜34は、第1〜第4バルブユニット2の第1〜第4吸気流制御バルブ4毎に対応して設けられている。ここで、第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外径寸法は、バルブシャフト5の第1シャフト側嵌合部31のシャフト径(外径)をφd1とし、バルブシャフト5の第2シャフト側嵌合部32のシャフト径(外径)をφd2とし、バルブシャフト5の第3シャフト側嵌合部33のシャフト径(外径)をφd3とし、バルブシャフト5の第4シャフト側嵌合部34のシャフト径(外径)をφd4としたとき、φd1<φd2<φd3<φd4の関係を満足するように設定されている。したがって、第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34は、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10へのバルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって徐々にテーパー状(円錐状)に拡径している。なお、第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外径を、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10へのバルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって段階的に拡径するようにしても良い。
そして、本実施例の第1〜第4バルブユニット2は、バルブシャフト5のシャフト外径部29に一体的に設けられた第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34を全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4の第1〜第4シャフト貫通穴10に順番に挿入する際に、バルブシャフト5の第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34が挿入される順番が4番目(最後)の第1バルブユニット2の第1吸気流制御バルブ4の第1シャフト貫通穴10の入口に到達した時点で、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4の第1〜第4シャフト貫通穴10の内径とバルブシャフト5の第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外径との寸法関係が圧入寸法関係となるように設定されている。
ここで、ケーシング1、第1〜第4ハウジング3、第1〜第4吸気流制御バルブ4およびバルブシャフト5は、ペレット状の樹脂素材を加熱して溶融し、この溶融樹脂に圧力を加えて射出成形用金型のキャビティ内に射出注入し、冷却して固化(硬化)した後に射出成形用金型の中から取り出す射出成形方法を用いて製造(樹脂一体成形)される熱可塑性樹脂製品(樹脂成形品)である。また、ケーシング1、第1〜第4ハウジング3、第1〜第4吸気流制御バルブ4およびバルブシャフト5に用いられる熱可塑性樹脂としては、耐熱性や強度上の観点から、ポリアミド樹脂(PA)、不飽和ポリエステル樹脂(UP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等が好ましい。
[実施例1の製造方法]
次に、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)の製造方法を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。
次に、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)の製造方法を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。
先ず、ケーシング1、第1〜第4ハウジング3、第1〜第4吸気流制御バルブ4およびバルブシャフト5をそれぞれ射出成形方法を用いて製造する(射出成形工程)。
次に、第1〜第4ハウジング3毎の各第1〜第4空気流路7内に第1〜第4吸気流制御バルブ4を開閉自在に組み込んだ第1〜第4バルブユニット2を、ケーシング1の第1〜第4嵌合穴6に組み込む(第1工程)。これにより、第1〜第4バルブユニット2が、共通のケーシング1の内部に一定の間隔でバルブシャフト5の軸方向に並列的に複数配置される。
次に、第1〜第4ハウジング3毎の各第1〜第4空気流路7内に第1〜第4吸気流制御バルブ4を開閉自在に組み込んだ第1〜第4バルブユニット2を、ケーシング1の第1〜第4嵌合穴6に組み込む(第1工程)。これにより、第1〜第4バルブユニット2が、共通のケーシング1の内部に一定の間隔でバルブシャフト5の軸方向に並列的に複数配置される。
上述したように、ケーシング1の第1〜第4嵌合穴6内に第1〜第4バルブユニット2を組み付けた後に、治具等を用いて第1〜第4吸気流制御バルブ4を全閉位置に付勢することで、図4に示したように、第1〜第4吸気流制御バルブ4の図示上下端面(被当接面)を、第1〜第4ハウジング3の流路壁面のバルブ係止部21、22にメカニカルタッチ(直接的に面接触)させる(第2工程)。このとき、第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度は、全閉位置に相当するバルブ開度に設定される。また、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4の各第1〜第4シャフト貫通穴10を、ケーシング1の全ての第1〜第5シャフト貫通孔12と同一中心軸線上に位置するように配置することが望ましい。
次に、図1に示したように、バルブシャフト5を、ケーシング1の図示右端側の右壁部の第5シャフト貫通孔12から、第4吸気流制御バルブ4の第4シャフト貫通穴10→ケーシング1の図示右側の区画壁11の第4シャフト貫通孔12→第3吸気流制御バルブ4の第3シャフト貫通穴10→ケーシング1の中央部の区画壁11の第3シャフト貫通孔12→第2吸気流制御バルブ4の第2シャフト貫通穴10→ケーシング1の図示左側の区画壁11の第2シャフト貫通孔12→第1吸気流制御バルブ4の第1シャフト貫通穴10→ケーシング1の図示左端側の左壁部の第1シャフト貫通孔12に挿入する(第3工程)。
このとき、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4の各第1〜第4シャフト貫通穴10の内径とバルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外径との寸法関係が、上述したような圧入寸法関係となるように設定されているので、バルブシャフト5のシャフト外径部29が挿入される順番が4番目(最後)の第1吸気流制御バルブ4の第1シャフト貫通穴10の入口に到達してからそれ以降、バルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34が第1〜第4吸気流制御バルブ4の各第1〜第4シャフト貫通穴10にそれぞれ圧入固定される。したがって、1本のバルブシャフト5によって一括変更可能なように全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4がバルブシャフト5のシャフト外径部29の外周に一体的に連結される。
次に、ケーシング1の内部(第1〜第4嵌合穴6)に格納された第1〜第4ハウジング3内において、バルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外周に、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4バルブ側嵌合部9を圧入嵌合した状態で、更に、第1〜第4吸気流制御バルブ4の図示上下端面(被当接面)を、第1〜第4ハウジング3の流路壁面のバルブ係止部21、22にメカニカルタッチ(直接的に面接触)させた姿勢を保持しながら、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の第1〜第4バルブ側嵌合部9とバルブシャフト5の第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34とをそれぞれレーザー溶着または振動溶着等の溶着方法を用いて支持固定する(第4工程)。
以上によって、ケーシング1、第1〜第4バルブユニット2およびバルブシャフト5を備えた内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)が製造される。なお、以上の製造方法、工程手順および圧入寸法関係を採用することで、組付工数削減(組付時間短縮)を図ることができる。
以上によって、ケーシング1、第1〜第4バルブユニット2およびバルブシャフト5を備えた内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)が製造される。なお、以上の製造方法、工程手順および圧入寸法関係を採用することで、組付工数削減(組付時間短縮)を図ることができる。
[実施例1の作用]
次に、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)の作用を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。
次に、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)の作用を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。
タンブル流を生じさせる必要のある場合には、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4を閉じることで、エアクリーナで濾過された吸入空気が、第1〜第4吸気流制御バルブ4の開口部27、上層側の第1空気通路13の通路壁面近くを通って吸気ポートに供給され、更に、吸気バルブの周囲を通ってエンジンの各気筒の燃焼室内に導入される。燃焼室内に導入される吸入空気の殆どは、第1〜第4吸気流制御バルブ4の開口部27を通過しているので、燃焼室内に導入される吸入空気流は、縦方向の吸気渦流(タンブル流)となる。
すなわち、第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ全閉時に、第1〜第4吸気流制御バルブ4の開口部27、上層側の第1空気通路13(インテークマニホールドの内部の吸気通路の上層部)、吸気ポートの上層部を経由して燃焼室内に混合気を入れることができるので、燃焼室内において縦方向の吸気渦流(タンブル流)を容易に生成できる。したがって、エンジンの各気筒の燃焼室内において混合気の燃焼を促進させるためのタンブル流を積極的に生成できるので、通常では燃え難い空燃比で燃焼(希薄燃焼)させることができ、エンジン性能を落とさずに燃費を改善できる。
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)においては、ケーシング1の複数個の第1〜第4嵌合穴6内に第1〜第4バルブユニット2をそれぞれ組み付けた後に、第1〜第4吸気流制御バルブ4の図示上下端面(被当接面)を、第1〜第4ハウジング3の流路壁面毎に設けられた各バルブ係止部21、22にメカニカルタッチ(直接的に面接触)させた状態で、すなわち、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度を全閉位置に相当するバルブ開度に設定した状態で、バルブシャフト5の第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34を第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10に圧入固定したことにより、第1〜第4バルブユニット2毎の各第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度のばらつきを抑えることができる。
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置)においては、ケーシング1の複数個の第1〜第4嵌合穴6内に第1〜第4バルブユニット2をそれぞれ組み付けた後に、第1〜第4吸気流制御バルブ4の図示上下端面(被当接面)を、第1〜第4ハウジング3の流路壁面毎に設けられた各バルブ係止部21、22にメカニカルタッチ(直接的に面接触)させた状態で、すなわち、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度を全閉位置に相当するバルブ開度に設定した状態で、バルブシャフト5の第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34を第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10に圧入固定したことにより、第1〜第4バルブユニット2毎の各第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ開度のばらつきを抑えることができる。
これによって、第1〜第4バルブユニット2毎の各第1〜第4ハウジング3の流路壁面と各第1〜第4吸気流制御バルブ4の図示上下端部との間に形成される全閉クリアランスがばらつくことはなく、予め決められた目標位置である全閉位置に対して、複数のバルブユニット2毎の各第1〜第4吸気流制御バルブ4の全閉位置がズレてしまうこともない。したがって、エンジンの各気筒間の吸入空気量のばらつきを抑制することができる。また、第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ全閉時における洩れ空気流量の増大またはばらつきを防止できるので、エンジン性能の向上を図ることができる。また、第1〜第4ハウジング3の流路壁面と第1〜第4吸気流制御バルブ4の図示上下端面との間の隙間が最も小さい状態での、第1〜第4吸気流制御バルブ4とバルブシャフト5との組付作業を実施できるので、第1〜第4吸気流制御バルブ4のバルブ全閉時の洩れ空気流量を必要最小限に一律に設定することができる。
また、本実施例の第1〜第4バルブユニット2は、バルブシャフト5のシャフト外径部29に一体的に設けられた第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34を全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4の第1〜第4シャフト貫通穴10に順番に挿入する際に、バルブシャフト5のシャフト外径部29が挿入される順番が4番目(最後)の第1吸気流制御バルブ4の第1シャフト貫通穴10の入口に到達した時点で、全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4の各第1〜第4シャフト貫通穴10の内径とバルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外径との寸法関係が圧入寸法関係となるように設定されている。したがって、バルブシャフト5のシャフト外径部29を第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10に挿入する際の軸方向の圧入長さを短くすることができるので、バルブシャフト5のシャフト外径部29を全ての第1〜第4吸気流制御バルブ4の各第1〜第4シャフト貫通穴10に組み込む際の組付作業性を向上させることができる。
また、ケーシング1、第1〜第4ハウジング3、第1〜第4吸気流制御バルブ4およびバルブシャフト5を樹脂材料によって形成しているため、ケーシング1、1〜第4ハウジング3、第1〜第4吸気流制御バルブ4およびバルブシャフト5の線膨張係数が等しくなり、第1〜第4ハウジング3の流路壁面と第1〜第4吸気流制御バルブ4の図示上下端面とがかじる心配はない。したがって、第1〜第4吸気流制御バルブ4の動作不良を防止することができる。また、バルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34と第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4バルブ側嵌合部9とを圧入固定した後に、バルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外周部と第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4バルブ側嵌合部9の内周部とをそれぞれ例えば振動溶着またはレーザー溶着を用いて溶着固定して組み付けたことにより、バルブシャフト5と第1〜第4吸気流制御バルブ4とをより強固に固定することができる。
図5は本発明の実施例2を示したもので、バルブシャフトのテーパー状のシャフト外径部を示した図である。
本実施例のバルブシャフト5は、例えば鉄系の金属材料によって回転中心軸線に垂直な断面が多角形状(例えば四角形状)に形成された多角断面シャフト(金属シャフト)であって、圧入嵌合によってバルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外周に、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4バルブ側嵌合部9を支持固定している。これにより、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4バルブ側嵌合部9を補強することができる。また、本実施例のバルブシャフト5は、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10へのバルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって徐々に円錐状に拡径するテーパー状のシャフト外径部29を有している。なお、バルブシャフト5に、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10へのバルブシャフト5の挿入方向の先端から後端に向かって段階的に拡径する段付きのシャフト外径部を設けても良い。また、テーパー状のシャフト外径部と段付きのシャフト外径部とを組み合わせても良い。
また、本実施例のバルブシャフト5のシャフト外径部29の外周面には、ケーシング1の第1〜第5シャフト貫通孔12および第1〜第4ハウジング3のシャフト収容穴16、17に回転方向に摺動自在に軸支される複数の軸受け摺動部41〜48が一体的に設けられている。また、本実施例のバルブシャフト5は、シャフト外径部29に一定の間隔で設けられた各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外周にローレット加工を施している。例えば第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外周面の一部または全部に刻み目または軸方向に延びる凹凸部を形成している。これにより、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4バルブ側嵌合部9の内周とバルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34の外周との間の食い付き性(結合性能)を向上でき、バルブシャフト5の各第1〜第4シャフト側嵌合部31〜34に対する、第1〜第4吸気流制御バルブ4の軸方向または回転方向の相対運動を防止することができる。
[変形例]
本実施例では、内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置、渦流発生装置)を、エンジンの各気筒の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流(タンブル流)の生成が可能となるように構成したが、内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置、渦流発生装置)を、エンジンの各気筒の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流(スワール流)の生成が可能となるように構成しても良い。また、内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置、渦流発生装置)を、エンジンの燃焼を促進するためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
本実施例では、内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置、渦流発生装置)を、エンジンの各気筒の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の吸気渦流(タンブル流)の生成が可能となるように構成したが、内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置、渦流発生装置)を、エンジンの各気筒の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の吸気渦流(スワール流)の生成が可能となるように構成しても良い。また、内燃機関用吸気流制御装置(吸気流発生装置、渦流発生装置)を、エンジンの燃焼を促進するためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。
本実施例では、本発明を、内燃機関の各気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気を制御する内燃機関用吸気流制御装置に適用しているが、本発明を、内燃機関の各気筒の燃焼室内に吸入される吸入空気の流量を制御する内燃機関用吸気制御装置に適用しても良い。この場合には、アイドル回転速度制御バルブ、スロットルバルブ等の吸気流量制御バルブがハウジングの内部に組み込まれる。また、エンジンの排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に再循環させる排気ガス還流量を制御するEGR制御バルブを備えた排気ガス再循環装置に適用しても良い。
また、本発明を、可変吸気バルブを備えた内燃機関用可変吸気装置に適用しても良い。可変吸気バルブは、エンジン回転速度に対応してインテークマニホールドの吸気通路の通路長また通路断面積を可変する内燃機関用吸気制御弁である。なお、内燃機関用可変吸気装置は、例えばエンジン回転速度が低中速回転領域の時にはインテークマニホールドの吸気通路の通路長が伸長するように可変吸気バルブによって吸気通路を切り替え、また、エンジン回転速度が高速回転領域の時にはインテークマニホールドの吸気通路の通路長が短縮するように可変吸気バルブによって吸気通路を切り替えることで、エンジン回転速度に拘らず、エンジン出力軸トルク(エンジントルク)を向上できる装置である。また、流体として、吸入空気や排気ガス等の気体だけでなく、水、オイル、燃料等の液体を用いても良い。
本実施例では、第1〜第4吸気流制御バルブ4を閉弁駆動(または開弁駆動)するバルブ駆動装置を、電動モータと動力伝達機構(例えば歯車減速機構等)とを含んで構成される動力ユニットを備えた電動式アクチュエータによって構成したが、バルブを開弁駆動または閉弁駆動するバルブ駆動装置を、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータや、電磁式アクチュエータによって構成しても良い。なお、バルブを開弁方向または閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段を設置しなくても良い。また、本実施例では、バルブとして、第1〜第4バルブ側嵌合部9の回転中心軸線を中心にして回転するバタフライ型バルブを適用した例を説明したが、プレート型バルブ、ロータリー型バルブ等の他のバルブを用いても良い。
本実施例では、本発明を、気筒が群配置された直列4気筒のエンジンに適用しているが、本発明を、気筒が群配置された複数のバンクを有する内燃機関に適用しても良い。このような内燃機関としては、V型エンジン、水平型エンジン、水平対向型エンジン等の多気筒エンジンがある。また、本実施例では、バルブシャフト5のシャフト外径部29の外形形状(シャフト形状)を、多角形状(例えば八角形状)にしているが、円形状にしても良い。また、本実施例では、第1〜第4吸気流制御バルブ4毎の各第1〜第4シャフト貫通穴10の穴形状を、丸穴形状にしているが、多角形状またはD形状にしても良い。
1 ケーシング(樹脂ケーシング、樹脂製インテークマニホールド)
2 第1〜第4バルブユニット(複数のバルブユニット)
3 第1〜第4ハウジング(複数のハウジング、樹脂ハウジング)
4 第1〜第4吸気流制御バルブ(複数のバルブ、多連一体型吸気流制御バルブ、樹脂バルブ)
5 バルブシャフト(シャフト、樹脂シャフト、金属シャフト)
6 ケーシングの第1〜第4嵌合穴(バルブユニット格納部)
7 第1〜第4ハウジングの第1〜第4空気流路(流体流路)
9 第1〜第4吸気流制御バルブの第1〜第4バルブ側嵌合部
10 第1〜第4吸気流制御バルブの第1〜第4シャフト貫通穴(貫通穴)
21 第1〜第4ハウジングのバルブ係止部
22 第1〜第4ハウジングのバルブ係止部
29 バルブシャフトのシャフト外径部(テーパー状のシャフト外径部)
31 バルブシャフトの第1シャフト側嵌合部
32 バルブシャフトの第2シャフト側嵌合部
33 バルブシャフトの第3シャフト側嵌合部
34 バルブシャフトの第4シャフト側嵌合部
2 第1〜第4バルブユニット(複数のバルブユニット)
3 第1〜第4ハウジング(複数のハウジング、樹脂ハウジング)
4 第1〜第4吸気流制御バルブ(複数のバルブ、多連一体型吸気流制御バルブ、樹脂バルブ)
5 バルブシャフト(シャフト、樹脂シャフト、金属シャフト)
6 ケーシングの第1〜第4嵌合穴(バルブユニット格納部)
7 第1〜第4ハウジングの第1〜第4空気流路(流体流路)
9 第1〜第4吸気流制御バルブの第1〜第4バルブ側嵌合部
10 第1〜第4吸気流制御バルブの第1〜第4シャフト貫通穴(貫通穴)
21 第1〜第4ハウジングのバルブ係止部
22 第1〜第4ハウジングのバルブ係止部
29 バルブシャフトのシャフト外径部(テーパー状のシャフト外径部)
31 バルブシャフトの第1シャフト側嵌合部
32 バルブシャフトの第2シャフト側嵌合部
33 バルブシャフトの第3シャフト側嵌合部
34 バルブシャフトの第4シャフト側嵌合部
Claims (10)
- (a)樹脂製のハウジングの内部に樹脂製のバルブを開閉自在に組み込んだバルブユニットが複数配置されたケーシングと、
(b)このケーシングに配置された複数のバルブユニットの全てのバルブの開度を一括変更することが可能な1本のシャフトと
を備え、
前記複数のバルブユニットの各ハウジング毎に、前記複数のバルブユニットの各バルブが直接的に接触すると、前記各バルブの開度を、前記各バルブと前記各ハウジングとの隙間が最小となる全閉位置に相当する開度に規制することが可能なバルブ係止部をそれぞれ設けた多連一体型バルブ開閉装置において、
前記ケーシングに前記複数のバルブユニットを組み付けた後に、
前記各バルブを前記各ハウジング毎のバルブ係止部に直接的に接触させた状態で、前記シャフトを前記各バルブ毎に圧入固定したことを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項1に記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記複数のバルブユニットは、前記各ハウジング毎に内部を流体が流れる流体流路を有し、且つ前記各バルブ毎に前記各ハウジング毎の流体流路内を流れる流体の平均的な流れの軸線方向に対して略直交する方向に真っ直ぐに延びる貫通穴を有していることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項2に記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記シャフトは、前記各バルブ毎の貫通穴の内部に挿入されており、前記各バルブ毎の貫通穴への前記シャフトの挿入方向の先端から後端に向かって徐々に拡径するテーパー状のシャフト外径部を有していることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項2に記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記シャフトは、前記各バルブ毎の貫通穴の内部に挿入されており、前記各バルブ毎の貫通穴への前記シャフトの挿入方向の先端から後端に向かって段階的に拡径する段付きのシャフト外径部を有していることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項3または請求項4に記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記各バルブ毎の貫通穴の内径は、前記シャフトのシャフト外径部が挿入される順番に従って小さくなっていることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項5に記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記シャフトのシャフト外径部を前記全てのバルブの貫通穴に順番に挿入する際に、前記シャフトのシャフト外径部が挿入される順番が最後のバルブの貫通穴の入口に到達した時点で、前記全てのバルブの貫通穴の内径と前記シャフトのシャフト外径部の外径との寸法関係が圧入寸法関係となるように設定されていることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記シャフトは、金属材料によって形成されていることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項7に記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記シャフトは、前記各バルブ毎に対応して設けられて、前記各バルブ毎の内周に圧入嵌合される複数のシャフト側嵌合部を有し、
前記複数のシャフト側嵌合部の外周には、ローレット加工が施されていることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記シャフトは、樹脂材料によって形成されていることを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。 - 請求項9に記載の多連一体型バルブ開閉装置の製造方法において、
前記複数のバルブユニットは、前記各バルブ毎に、前記シャフトの外周に嵌め合わされる筒状のバルブ側嵌合部を有し、
前記シャフトは、前記各バルブ毎に対応して設けられて、前記各バルブ毎のバルブ側嵌合部の内周に圧入嵌合される複数のシャフト側嵌合部を有し、
前記複数のシャフト側嵌合部の外周を前記各バルブ毎のバルブ側嵌合部の内周に圧入した後に、
前記複数のシャフト側嵌合部の外周と前記各バルブ毎のバルブ側嵌合部とを振動溶着またはレーザー溶着を用いて固定して組み付けたことを特徴とする多連一体型バルブ開閉装置の製造方法。
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