JP4442653B2 - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気制御装置に関するもので、特に内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路の通路断面積を絞ることで、内燃機関の燃焼室内において吸気渦流を発生させる吸気渦流発生装置を備えた内燃機関の吸気制御装置に係わる。

［従来の技術］
従来より、内燃機関の吸気制御装置として、自動車等に吸い込まれる吸入空気の流量を制御する内燃機関のスロットル制御装置が知られている。このスロットル制御装置は、図７ないし図９に示したように、内燃機関の吸気管に一体化されたスロットルボディ１０１と、このスロットルボディ１０１のスロットルボア壁部（ケーシング）１０２のスロットルボア（吸気通路）１０３を開閉するスロットルバルブ１０４とを備えている。
また、スロットルボディ１０１には、スロットルバルブ１０４の回転軸であるシャフト１０５を駆動する電動モータ１０６等のアクチュエータが設けられている。このアクチュエータは、電動モータ１０６、歯車減速機構（ピニオンギヤ１１１、中間減速ギヤ１１２、最終減速ギヤ１１３）、およびセンサカバー１０７等を有している。

また、アクチュエータには、スロットルバルブ１０４のバルブ開度に相当するスロットル開度を検出するスロットル開度センサが取り付けられている。このスロットル開度センサは、最終減速ギヤ１１３に保持固定されたマグネット１２１、およびこのマグネット１２１と対向するように、センサカバー１０７のセンサ搭載部１２２に保持固定された非接触式の磁気検出素子（図示せず）等によって構成されている。
ここで、樹脂製の最終減速ギヤ１１３の内周部には、金属製のギヤ固定プレート１１４がインサート成形されている。そして、スロットル制御装置では、一般的に、シャフト１０５と最終減速ギヤ１１３およびギヤ固定プレート１１４とが相対回転することを防止するという目的で、シャフト１０５の回転軸方向の端部に設けられる嵌合部１２３を２面幅部１２４を有する小判型の嵌合部とし、また、ギヤ固定プレート１１４の内部に形成される嵌合孔１２５を２面幅部１２６を有する小判型の嵌合孔としている。これにより、ギヤ固定プレート１１４の長円環状部１２７は、シャフト１０５の周方向に対して移動不能となるように、シャフト１０５の嵌合部１２３の外周に嵌め合わされる。
なお、最終減速ギヤ１１３の外周部には、スロットルバルブ１０４を全閉した際に全閉ストッパ１２９に当接する全閉ストッパ部１３０、および中間減速ギヤ１１２に噛み合う円弧状のギヤ部（多数の歯部）１３１が一体的に形成されている。

また、内燃機関の吸気制御装置として、図１０に示したように、内燃機関の吸気管に一体化されたハウジング１４１と、内燃機関の吸気通路を開閉する吸気流制御バルブ１４２と、この吸気流制御バルブ１４２を支持固定するシャフト１４３と、このシャフト１４３を介して吸気流制御バルブ１４２を駆動するアクチュエータとを備えた内燃機関の吸気通路開閉装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
アクチュエータは、電動モータ１４４、ウォームギヤ１４５、ヘリカルギヤ１４６、弾性部材１４７、出力用スパーギヤ１５１および入力用スパーギヤ１５２等によって構成されている。また、アクチュエータには、吸気流制御バルブ１４２のバルブ開度を検出する非接触式のバルブ開度センサが搭載されている。
このバルブ開度センサは、入力用スパーギヤ１５２に保持固定されたマグネット１５３、このマグネット１５３に対向配置されて、マグネット１５３の磁力により磁化される一対のヨーク（磁性体）、およびこれらのヨークの対向部間に形成される磁気検出ギャップに配置されたホールＩＣ１５４等によって構成されている。ここで、１５５は、全開ストッパである。

また、図１１に示したように、電動モータ１６１の駆動力を吸気流制御バルブに伝達するための回転軸（駆動軸）として、回転軸方向に垂直な断面が多角形状に形成されたシャフト１６２を使用した内燃機関の吸気制御装置が公知である（例えば、特許文献３参照）。
これは、シャフト１６２の軸方向の端部をインテークマニホールド側の軸受け部１６３で回転自在に支持するために、円筒部を有する最終減速ギヤ１６４を備えている。そして、最終減速ギヤ１６４の円筒部１６５の内部には、シャフト１６２の端部が挿入される袋孔形状の挿入孔１６６が形成されている。そして、挿入孔１６６は、シャフト１６２の断面と概ね同一の形状に形成されている。これにより、挿入孔１６６にシャフト１６２を挿入することで、シャフト１６２と最終減速ギヤ１６４との相対的な回転が制限される。

［従来の技術の不具合］
ところが、図７ないし図９に示した内燃機関のスロットル制御装置および特許文献１及び２に記載の内燃機関の吸気通路開閉装置においては、最終減速ギヤ１１３または入力用スパーギヤ１５２とマグネット１２１、１５３とをシャフト１０５、１４３に固定されたギヤ固定プレート１１４または入力用スパーギヤ本体に配置している。
このため、ギヤ固定プレート１１４または入力用スパーギヤ本体に配置された最終減速ギヤ１１３または入力用スパーギヤ１５２とシャフト１０５、１４３との間で回転スリップが発生しても、最終減速ギヤ１１３または入力用スパーギヤ１５２とマグネット１２１、１５３との間で相対的な位置関係が変化しない。これにより、磁気検出素子またはホールＩＣ１５４が最終減速ギヤ１１３または入力用スパーギヤ１５２とシャフト１０５、１４３との間の回転スリップ等の異常状態を検知することができないという問題が生じている。
また、特許文献３に記載の内燃機関の吸気制御装置においては、シャフト１６２の回転軸方向の先端部に、袋孔形状の挿入孔１６６を有する最終減速ギヤ１６４が取り付けられているので、最終減速ギヤ１６４と別体固定する必要のあるセンサ部品（マグネット）をシャフト１６２に取り付けることができないという問題が生じている。
特開２００４−０２８８０９号公報（第１−８頁、図１−図９） 特開２００７−６８３７８号公報（第１−１４頁、図１−図９） 特開２００４−１２４９３３号公報（第１−８頁、図１−図６）

本発明の目的は、ギヤまたはギヤ保持部材とセンサまたはセンサ保持部材とを別体配置することで、回転軸とギヤとの間の回転スリップ等の異常状態をセンサにて検知することのできる内燃機関の吸気制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、バルブの開度を変更する回転軸に、ギヤまたはギヤ保持部材とセンサまたはセンサ保持部材とを分離して固定し、回転軸の断面形状を多角形状とし、回転軸の外周に、ギヤまたはギヤ保持部材を回転軸に連結するジョイントを嵌合して、ジョイントの外周には、ケーシングに摺動自在に支持される円筒面を形成することを特徴としている。
これにより、ギヤまたはギヤ保持部材とセンサまたはセンサ保持部材とを異なる部品（ジョイント、回転軸）に分離して固定することができるので、回転軸とギヤとの間の回転スリップ等の異常状態を、センサ、特に回転軸と一体的に回転するセンサ部品（例えば磁石または磁性体（ヨーク）等）より放出される磁束を検出する非接触式の磁気検出素子（センサ本体）によって検知することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、ジョイントの断面形状を円筒形状とすることにより、仮に回転軸の断面形状が多角形状であっても、ケーシングでジョイントを回転自在に支持することができるので、ケーシングの内部でバルブおよび回転軸を回転自在に収容することが可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、ベアリングを介して、ジョイントを回転自在に支持することができるので、ケーシングの内部でバルブおよび回転軸を回転自在に収容することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、ジョイントの内部に、回転軸がその回転軸方向に貫通するように挿入される圧入孔を設けている。そして、ジョイントの圧入孔の孔壁面に回転軸を圧入嵌合することによってジョイントの内部に回転軸が保持固定される。
請求項５に記載の発明によれば、ジョイントに、内部に圧入孔が形成された円筒形状の圧入部を設け、また、回転軸に、圧入部に圧入固定される多角形状の嵌合部を設けている。このとき、圧入部の内周面（圧入孔の孔壁面）と嵌合部の外周面（特に平坦面）との間に隙間が形成される。
請求項６に記載の発明によれば、ジョイントに、内部に圧入孔が形成された円筒形状の圧入部を設け、また、回転軸に、圧入部に圧入固定される円形状の嵌合部を設けている。
このとき、圧入部の内周面（圧入孔の孔壁面）と嵌合部の外周面との間の隙間が気密的にシールされる。

請求項７に記載の発明によれば、ジョイントに、内部に圧入孔が形成された円筒形状の第１、第２圧入部を設けている。なお、第１圧入部は、第２圧入部よりもジョイントにおける回転軸方向のバルブ側（吸気通路側）に設けられる。
また、回転軸に、第１圧入部に圧入固定される多角形状の第１嵌合部、および第２圧入部に圧入固定される円形状の第２嵌合部を設けている。なお、第１嵌合部は、第２嵌合部よりも回転軸における回転軸方向のバルブ側（吸気通路側）に設けられる。
これによって、内燃機関の吸気通路から、第１圧入部の内周面と第１嵌合部の外周面（特に平坦面）との間に形成される隙間を通って吸入空気が漏れ出した場合であっても、第２圧入部の内周面（圧入孔の孔壁面）と第２嵌合部の外周面との間で気密性を確保することで、内燃機関の吸気通路からケーシングの外部に吸入空気が漏れ出すことはない。

請求項８に記載の発明によれば、ジョイントの第１圧入部の孔径を、第２圧入部の孔径よりも大きく設定し、回転軸の第１嵌合部の断面積を、第２嵌合部の断面積よりも大きく設定している。これによって、吸気圧力により回転軸に加わる捩りトルクを、第２嵌合部よりも断面積の大きい第１嵌合部にて受けることで、第１嵌合部よりも断面積の小さい第２嵌合部における応力集中を緩和することが可能となる。
これによって、回転軸の耐久性を向上できるという効果を得ることができる。
請求項９に記載の発明によれば、ジョイントに、ギヤまたはギヤ保持部材を取り付ける環状のギヤ取付座と、センサまたはセンサ保持部材を取り付ける環状のセンサ取付座とを設けている。そして、ギヤ取付座とセンサ取付座とは、分離して配設されている。

請求項１０に記載の発明によれば、ギヤまたはギヤ保持部材に、内部に小判型の嵌合孔が形成された環状部を設けている。このギヤまたはギヤ保持部材の環状部を、ジョイントの周方向に対して移動不能となるように、ジョイントの外周に嵌合させることにより、少なくともジョイントに対するギヤまたはギヤ保持部材の相対回転運動が抑制（または規制）される。
請求項１１に記載の発明によれば、センサまたはセンサ保持部材に、内部に小判型の嵌合孔が形成された環状部を設けている。このセンサまたはセンサ保持部材の環状部を、回転軸の周方向に対して移動不能となるように、回転軸の外周に嵌合させることにより、少なくとも回転軸に対するセンサまたはセンサ保持部材の相対回転運動が抑制（または規制）される。

本発明を実施するための最良の形態は、回転軸とギヤとの間の回転スリップ等の異常状態をセンサにて検知するという目的を、ギヤまたはギヤ保持部材とセンサまたはセンサ保持部材とを別体配置することで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図５は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関の吸気制御装置を示した図で、図２（ａ）は吸気流制御バルブの全閉位置を示した図で、図２（ｂ）は吸気流制御バルブの全開位置を示した図で、図３はバルブユニット（カートリッジ）を示した図で、図４は内燃機関の吸気渦流発生装置を示した図である。

本実施例の内燃機関の吸気制御装置は、例えば自動車等の車両のエンジンルーム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）の各気筒毎の燃焼室に吸入空気（吸気）を供給するための吸気通路を開閉する吸気通路開閉装置として使用されるものである。
そして、内燃機関の吸気制御装置（吸気通路開閉装置）は、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸入空気の流量（吸入空気量）を制御するスロットル制御装置（内燃機関のスロットル制御装置）と、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において混合気の燃焼を促進させるための吸気渦流を生成する吸気渦流発生装置とを備えている。
この吸気渦流発生装置は、スロットル制御装置と共に、エンジンの吸気系統に組み込まれている。そして、吸気渦流発生装置は、バルブユニットを、インテークマニホールド１の内部（嵌合穴）に、ピンロッド（回転軸、シャフト）３の軸線方向（回転軸方向）に一定の間隔で並列的に複数配置した多連一体型の吸気通路開閉装置（バルブ開閉装置）である。

ここで、エンジンは、エアクリーナのフィルタエレメント１１で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）１２より噴射された燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生する水冷式のガソリンエンジンで、吸気行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程、排気行程の４つの行程（ストローク）を周期（サイクル）として繰り返す４サイクルエンジンが採用されている。このエンジンは、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入するための吸気管と、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを外部に排出するための排気管とを備えている。

エンジンは、インテークマニホールド１の下流端に気密的に結合されるシリンダヘッド、およびこのシリンダヘッドとの間に燃焼室を形成するシリンダブロック等によって構成されている。
シリンダヘッドには、エンジンの各気筒毎の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１２が取り付けられている。
また、インテークマニホールド１の下流部（またはシリンダヘッド）には、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグ１３が取り付けられている。
また、シリンダブロックには、エンジンのウォータジャケット１４に循環供給されるエンジン冷却水の温度（冷却水温）を検出する冷却水温センサ１５が搭載されている。

そして、シリンダヘッドの一方側に形成される複数のインテークポート（吸気ポート）１６は、ポペット型のインテークバルブ（吸気バルブ）１７によって開閉される。
また、シリンダヘッドの他方側に形成される複数のエキゾーストポート（排気ポート）１８は、ポペット型のエキゾーストバルブ（排気バルブ）１９によって開閉される。
そして、シリンダブロックの内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介して、クランクシャフトに連結されたピストン２０が、それぞれその摺動方向に摺動自在に支持されている。

エンジンの吸気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路が形成されたケーシング（インテークダクト、吸気導入ダクト）である。
また、本実施例の吸気管には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気量を検出するエアフローメータ２１が搭載されている。なお、インテークマニホールド１よりも吸気流方向の上流側の吸気管の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する１つの共通吸気通路（内燃機関の吸気通路）２２が形成されている。
また、エンジンの排気管は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置２３を経由して外部に排出するための排気通路を形成するケーシング（エキゾーストダクト、排気導出ダクト）である。本実施例では、排気浄化装置２３として、例えば排気ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒が採用されている。
また、本実施例の排気管には、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの状態（空燃比等）を検出する排気ガスセンサ（空燃比センサ、酸素センサ）２４が搭載されている。

ここで、本実施例のスロットル制御装置は、スロットルバルブ２５のバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸い込まれる吸入空気量を可変制御するシステムである。
このスロットル制御装置は、エンジンの吸気管の途中に設置されたスロットルボディ、吸気管の内部（共通吸気通路２２）を流れる吸入空気量を可変するバタフライ型のスロットルバルブ２５、およびこのスロットルバルブ２５を閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するリターンスプリング（またはデフォルトスプリング）等によって構成されている。
また、スロットルボディは、スロットルバルブ２５を支持固定するシャフトを開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動する電動モータを有するアクチュエータを備えている。
ここで、スロットルバルブ２５を駆動する電動モータは、エンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）によって通電制御されるように構成されている。

ここで、本実施例の吸気渦流発生装置は、エンジンと同様に自動車等の車両のエンジンルームに設置されて、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の第１、第２吸気通路３１、３２の通路断面積を絞ることで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）を発生させるシステムである。
この吸気渦流発生装置は、エンジンの吸気管のスロットルボディおよびサージタンクよりも吸気流方向の下流側に結合されたインテークマニホールド１と、このインテークマニホールド１の内部（複数の第１、第２吸気通路３１、３２）を流れる吸入空気を制御して燃焼室内においてタンブル流を発生させる複数の吸気流制御弁（タンブル制御弁、バルブユニット：以下ＴＣＶと呼ぶ）と、これらのＴＣＶの弁体である吸気流制御バルブ２の内部（バルブ軸２６）に圧入嵌合されたピンロッド３と、このピンロッド３を介して、複数のＴＣＶのバルブ開度を一括変更することが可能な１つのアクチュエータと、複数の吸気流制御バルブ２のバルブ開度を、スロットル制御装置、点火装置、燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するＥＣＵとを備えている。

本実施例のインテークマニホールド１は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の第１吸気通路（分岐吸気通路）３１を形成するケーシングである。
このインテークマニホールド１の内部には、断面方形状の第１吸気通路３１および断面方形状のハウジング格納室３３が気筒数に対応した個数形成されている。各第１吸気通路３１は、シリンダヘッドの各吸気ポート１６に互いに独立して接続されている。各ハウジング格納室３３の内部には、それぞれ対応したバルブユニット、特にハウジング３５が嵌合保持されている。

また、インテークマニホールド１には、全てのハウジング格納室３３を貫通するシャフト貫通孔３４が形成されている。また、インテークマニホールド１は、各ハウジング３５の周囲を取り囲むように設けられて、内部に第１吸気通路３１およびハウジング格納室３３を形成する複数の多角筒部３６を有している。
インテークマニホールド１の各多角筒部３６は、２重管構造のインテークマニホールドの外側の多角筒部を構成し、エンジンのシリンダヘッドの結合面に気密的に結合する結合面を有している。また、インテークマニホールド１には、ピンロッド３の回転軸方向の一端部（摺動面）を回転自在に支持する円筒状のシャフト軸受け部３７が形成されている。また、インテークマニホールド１には、ジョイント４の円筒面（摺動面）を回転自在に支持する円筒状のシャフト軸受け部３９が形成されている。

また、複数のＴＣＶは、インテークマニホールド１のハウジング格納室３３内に格納されたハウジング３５、およびこのハウジング３５の内部（第２吸気通路３２）に開閉自在に設置された吸気流制御バルブ２等によって構成されている。なお、本実施例では、ハウジング３５と吸気流制御バルブ２とによって、インテークマニホールド１のハウジング格納室３３内に嵌合保持されるバルブユニット（カートリッジ）を構成する。また、インテークマニホールド１、複数のハウジング３５および複数の吸気流制御バルブ２は、樹脂材料によって一体的に形成されている。

ここで、複数のバルブユニットは、複数のハウジング３５毎に、インテークマニホールド１の各第１吸気通路３１毎に対応して接続され、且つシリンダヘッドの各吸気ポート１６毎に対応して接続される複数の第２吸気通路３２を有している。すなわち、各ハウジング３５の内部には、断面方形状の第２吸気通路３２がそれぞれ形成されている。これらの第２吸気通路３２は、インテークマニホールド１の各第１吸気通路３１よりも吸気流方向の下流側に配設されて、複数の吸気ポート１６を介して、エンジンの各気筒毎の燃焼室に互いに独立して接続されている。
各ハウジング３５は、各吸気流制御バルブ２を開閉自在に収容している。これらのハウジング３５には、ベアリング４０を介して、各吸気流制御バルブ２の回転軸方向の両端部（バルブ軸２６の２つの摺動部）を回転自在に軸支する２つのバルブ軸受け部が形成されている。

複数の吸気流制御バルブ２は、各ハウジング３５の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向に回転中心軸線を有し、１本のピンロッド３に串刺し状態となるように結合された回転型のバルブである。これらの吸気流制御バルブ２は、各第２吸気通路３２内を流れる吸入空気量が最大となる全開位置から、各第２吸気通路３２内を流れる吸入空気量が最小となる全閉位置に至るまでのバルブ作動範囲にて回転角度（バルブ開度）が変更されることで、各ハウジング３５に対して相対回転して各第２吸気通路３２を開閉する。つまり各第２吸気通路３２の通路断面積を絞る。

ここで、複数の吸気流制御バルブ２は、エンジンが冷えている時、あるいは吸入空気量が少なくて良い時に、図２（ａ）に示したように、アクチュエータ、特に電動モータの駆動力を利用して全閉される。すなわち、複数のＴＣＶのバルブ開度が、全閉開度の状態（全閉位置）となるように制御される。
なお、吸気流制御バルブ２の全閉位置とは、吸気流制御バルブ２を全閉した全閉開度の状態のことである。そして、全閉位置は、吸気流制御バルブ２の作動可能範囲の他方側の限界位置、つまりジョイント４の外周に嵌合固定されたストッパレバー６の全閉ストッパ部が全閉ストッパ（図示せず）に突き当たってこれ以上の吸気流制御バルブ２の全閉作動が規制される全閉側規制位置である。

また、複数の吸気流制御バルブ２は、エンジンの中・高速回転領域または中・高負荷領域の時に、図２（ｂ）に示したように、電動モータの駆動力を利用して全開される。すなわち、複数のＴＣＶのバルブ開度が、全開開度の状態（全開位置）となるように制御される。
なお、吸気流制御バルブ２の全開位置とは、吸気流制御バルブ２を全開した全開開度の状態のことである。そして、全開位置は、吸気流制御バルブ２の作動可能範囲の一方側の限界位置、つまりストッパレバー６の全開ストッパ部が全開ストッパ（図示せず）に突き当たってこれ以上の吸気流制御バルブ２の全開作動が規制される全開側規制位置である。 また、複数の吸気流制御バルブ２は、エンジン停止時に電動モータへの電力の供給が停止されると、例えばスプリング等の付勢力によって全開位置（または全開位置より僅かに閉じた中間開度の状態（中間位置））に戻される。

ここで、複数のバルブユニットは、複数の吸気流制御バルブ２毎に、ピンロッド３の回転軸方向に貫通する多角穴（四角穴）を有している。また、複数の吸気流制御バルブ２は、多角穴の周囲を取り囲むように配設された円筒状のバルブ軸２６を有している。また、本実施例では、吸気流制御バルブ２のバルブ上端面の一部（中央部）、つまりバルブ軸側に対して反対側のバルブ上端面を切り欠くことで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に供給する吸入空気に吸気渦流（タンブル流）を生じさせるための長方形状の開口部（切欠き部、スリット）２７が形成されている。なお、この開口部２７は設けなくても良い。また、吸気流制御バルブ２のバルブ左右側面の一部を切り欠くことで、開口部（主開口部）２７よりも開口面積の小さい副開口部を形成しても良い。

ここで、本実施例のピンロッド３は、圧入嵌合によって複数の吸気流制御バルブ２毎に形成される各多角穴の内部に挿入されている。このピンロッド３は、複数の吸気流制御バルブ２の各バルブ軸２６を串刺し状態となるように結合することで、全ての吸気流制御バルブ２を連動可能に連結する１本の駆動軸である。このピンロッド３は、複数の吸気流制御バルブ２のバルブ開度を変更する回転軸であって、複数の吸気流制御バルブ２毎に設けられる各多角穴の内周に圧入固定されている。
ここで、本実施例のピンロッド３の回転軸方向の他端側（アクチュエータ側）の外周には、円筒形状のジョイント４が嵌合保持されている。このジョイント４は、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成された円筒断面シャフトであって、金属材料によって一体的に形成されている。
また、本実施例のピンロッド３は、その回転軸方向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（角形鋼製シャフト）であって、金属材料によって一体的に形成されている。
なお、ピンロッド３およびジョイント４の詳細は、後述する。

本実施例のアクチュエータは、図４および図５に示したように、電力の供給を受けて駆動力を発生する電動モータ（図示せず）、この電動モータの駆動力をピンロッド３に伝達する動力伝達機構、および内部に電動モータおよび動力伝達機構を内蔵するアクチュエータ本体１０等を有している。
動力伝達機構は、電動モータの回転速度を所定の減速比となるように減速すると共に、電動モータの駆動力（モータトルク）を増大させる歯車減速機構によって構成されている。この歯車減速機構は、電動モータのモータシャフトに固定されたモータギヤ、このモータギヤに噛み合う中間減速ギヤ、およびこの中間減速ギヤに噛み合う最終減速ギヤ５を有している。これらの各ギヤは、アクチュエータ本体１０、特にアクチュエータケースの内部に回転自在に収容されている。ここで、ピンロッド３または最終減速ギヤ５に、全ての吸気流制御バルブ２を開弁作動方向または閉弁作動方向に付勢するスプリングを組み付けても良い。

最終減速ギヤ５は、樹脂材料によって円弧状に一体的に形成されている。この最終減速ギヤ５の内部には、インテークマニホールド１に支持固定された全開ストッパ（全開ストッパスクリュー）または全閉ストッパ（全閉ストッパスクリュー）に選択的に係止されるストッパレバー（ギヤ保持部材）６がインサート成形されている。
ストッパレバー６は、内部に小判型の第１嵌合孔４１が形成された円環状の第１環状部４２、およびこの第１環状部４２の外周端よりＬ字状に折り曲げられた円弧状の折り曲げ部４３を有している。第１嵌合孔４１は、２面幅部を有している。これにより、ストッパレバー６の第１環状部４２は、ジョイント４の回転軸方向に対して垂直な方向に移動可能で、且つジョイント４の周方向に対して移動不能となるように、ジョイント４の外周に嵌め合わされている。

ストッパレバー６の折り曲げ部４３の回転方向の一方側（開弁作動方向）には、全開ストッパに係止される全開ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー６の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が全開開度の状態（全開位置）となるように規制される。
また、ストッパレバー６の折り曲げ部４３の回転方向の他方側（閉弁作動方向）には、全閉ストッパに係止される全閉ストッパ部が設けられている。これにより、ストッパレバー６の全閉ストッパ部が全閉ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が全閉開度の状態（全閉位置）となるように規制される。

ここで、ピンロッド３を介して、複数の吸気流制御バルブ２を駆動する電動モータは、ＥＣＵによって通電制御（駆動）されるように構成されている。このＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、スロットル制御装置の電動モータおよび吸気渦流発生装置の電動モータを通電制御すると共に、燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ１２等）および点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ１３等）を駆動するように構成されている。これにより、エンジンの運転中に、吸入空気量、ＴＣＶのバルブ開度、燃料噴射量等が制御指令値（制御目標値）となるように制御される。

また、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づく上記の燃料噴射制御や点火制御等を含むエンジン制御が強制的に終了されるように構成されている。
また、ＥＣＵは、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、バルブ開度センサ、冷却水温センサ１５、エアフローメータ２１および排気ガスセンサ２４等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。

バルブ開度センサは、ピンロッド３の回転軸方向の他端部に固定されたマグネット７、およびこのマグネット７と共に磁気回路を形成するホール素子（センサ本体）８等を有し、マグネット７の回転角度に対するホール素子８の出力変化特性を利用して複数の吸気流制御バルブ２の回転角度（バルブ開度）を検出する非接触式の回転角度検出装置である。すなわち、バルブ開度センサは、一対の分割ヨーク（磁性体）の対向部間に形成される磁束検出ギャップ、つまりホール素子８を通過する磁束密度の変化に基づいてＴＣＶのバルブ開度を検出する。

マグネット７は、長期間磁力を安定して発生し続ける永久磁石であって、アクチュエータケースおよびホール素子８に対して相対回転するマグネットロータ４４に接着剤等の固定手段を用いて保持固定されている。また、マグネット７を保持したマグネットロータ４４は、樹脂材料によって一体的に形成されており、センサ固定レバー（センサ保持部材）９をインサート成形している。そして、マグネット７およびこのマグネット７を保持するマグネットロータ４４は、検出対象物としての複数の吸気流制御バルブ２およびピンロッド３の回転に伴って回転するように、ピンロッド３の回転軸方向の他端部に嵌合保持されたセンサ固定レバー９に保持固定されている。なお、マグネット７の代わりに、電力の供給を受けると磁力を発生する電磁石を用いても良い。

ホール素子８は、磁気回路の途中、つまり一対の分割ヨーク（磁性体）の対向部間に形成される磁束検出ギャップを通過する磁束密度（ホール素子８を鎖交する磁束密度）に応じて出力が変化する非接触式の磁気検出素子を構成している。このホール素子８は、アクチュエータ本体１０、特にアクチュエータケースのセンサ搭載部に保持固定されている。なお、ホール素子８の代わりに、ホールＩＣまたは磁気抵抗素子を用いても良い。
センサ固定レバー９は、内部に小判型の第２嵌合孔４５が形成された円環状の第２環状部４６を有している。第２嵌合孔４５は、２面幅部を有している。これにより、センサ固定レバー９の第２環状部４６は、ピンロッド３の回転軸方向に対して垂直な方向に移動可能で、且つピンロッド３の周方向に対して移動不能となるように、ピンロッド３の外周に嵌め合わされている。

次に、本実施例のピンロッド３の詳細を図４および図５に基づいて説明する。
ピンロッド３の回転軸方向の一端部には、図４に示したように、その回転軸方向に垂直な断面が円形状に形成された摺動部４９が形成されている。この摺動部４９は、インテークマニホールド１のシャフト軸受け部３７に回転方向に摺動自在に支持されている。
また、ピンロッド３の回転軸方向の他端部には、図４および図５に示したように、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状（例えば四角形状）に形成された多角形状部、その回転軸方向に垂直な断面が円形状に形成された円形状部、および２面幅部５０を有する小判型部（係合部）が形成されている。そして、ピンロッド３は、多角形状部、円形状部、小判型部の順に段階的に断面積が小さくなっている。

多角形状部の一部には、ジョイント４の第１圧入部６１に圧入固定される多角形状（例えば四角形状）の第１嵌合部５１が設けられている。この第１嵌合部５１の４箇所のエッジ部には、Ｒ形状の面取りが施されている。
また、円形状部の一部には、ジョイント４の第２圧入部６２に圧入固定される円形状の第２嵌合部５２が設けられている。なお、第１嵌合部５１の断面積は、第２嵌合部５２の断面積よりも大きくなるように設定されている。また、第１嵌合部５１は、第２嵌合部５２よりもピンロッド３における回転軸方向のバルブ側（吸気通路側）に設けられる。
そして、小判型部には、第２ナット部材７２が螺合する外周ねじ部が形成されている。この小判型部のジョイント側には、センサ固定レバー９の第２環状部４６が嵌め合わされている。

次に、本実施例のジョイント４の詳細を図４および図５に基づいて説明する。
ジョイント４は、ピンロッド３の外周に嵌合保持されて、アクチュエータの最終減速ギヤ５およびこの最終減速ギヤ５を保持固定するストッパレバー６をピンロッド３に連結する部品である。このジョイント４には、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成された２つの第１、第２円筒部、および２面幅部５３を有する小判型部（係合部）が形成されている。

第１円筒部は、ジョイント４における最大外径部である第２円筒部よりもバルブ側（吸気通路側）に配設されている。この第１円筒部（摺動部）は、その外周に、オイルシール５４およびボールベアリング５５を介して、インテークマニホールド１のシャフト軸受け部３９に回転自在に支持される円筒面（摺動面）５６を有している。なお、ボールベアリング５５は、インテークマニホールド１のシャフト軸受け部３９の内周面とジョイント４の第１円筒部の円筒面５６との間に介在する軸受け部材である。

第２円筒部は、ピンロッド３の多角形状の第１嵌合部５１の外周面に圧入嵌合によって嵌合保持される円筒形状の第１圧入部６１を有している。この第１圧入部６１の内部には、円形状の第１圧入孔６３が形成されている。この第１圧入孔６３の孔壁面には、ピンロッド３の第１嵌合部５１が圧入固定される。これにより、ピンロッド３は、ジョイント４の第１圧入孔６３の孔壁面に圧入嵌合によって保持固定される。なお、第１圧入部６１は、第２圧入部６２よりもジョイント４における回転軸方向のバルブ側（吸気通路側）に設けられる。

小判型部は、ピンロッド３の円形状の第２嵌合部５２の外周面に圧入嵌合によって嵌合保持される円筒形状の第２圧入部６２を有している。この第２圧入部６２の内部には、円形状の第２圧入孔６４が形成されている。この第２圧入孔６４の孔壁面には、ピンロッド３の第２嵌合部５２が圧入固定される。これにより、ピンロッド３は、ジョイント４の第２圧入孔６４の孔壁面に圧入嵌合によって保持固定される。
そして、小判型部には、第１ナット部材７１が螺合する外周ねじ部が形成されている。

ここで、ジョイント４の第２円筒部とこの第２円筒部よりも断面積および外径の小さい小判型部との間に形成される小判型環状の第１段差面には、第１ナット部材７１との間に第１環状部４２を挟み込んだ状態で、最終減速ギヤ５およびこの最終減速ギヤ５を保持するストッパレバー６を取り付けるための環状のギヤ取付座６５が設けられている。
また、ジョイント４の小判型部とこの小判型部よりも断面積および外径の小さい小判型部（ピンロッド３の小判型部）との間に形成される小判型環状の第２段差面には、第２ナット部材７２との間に第２環状部４６を挟み込んだ状態で、マグネット７およびこのマグネット７を保持するセンサ固定レバー９を取り付けるための環状のセンサ取付座６６が設けられている。そして、ジョイント４の小判型部のギヤ取付座側には、ストッパレバー６の第１環状部４２が嵌め合わされている。
なお、センサ取付座６６は、ギヤ取付座６５より分離して配設されている。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気制御装置の作用を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。

ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、スロットルバルブ２５を駆動する電動モータを通電制御すると共に、燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ１２等）および点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ１３等）を駆動する。これにより、エンジンが運転される。
このとき、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブ１７が開弁し、ピストン２０が下降する吸気行程に移行すると、ピストン２０の下降にしたがって当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポート１６から燃焼室に混合気が吸い込まれる。

また、ＥＣＵは、エンジンが温まっており、吸入空気量が多く必要な時、つまりエンジンの中・高速回転領域または中・高負荷領域の時に、複数の吸気流制御バルブ２を駆動する電動モータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。
そして、電動モータの駆動力が、歯車減速機構のピニオンギヤ、中間減速ギヤ、最終減速ギヤ５に伝わり、更に、最終減速ギヤ５の内周部にインサート成形されたストッパレバー６からジョイント４を経てピンロッド３に伝わる。

これにより、ピンロッド３によって串刺し状態に結合された複数の吸気流制御バルブ２は、電動モータの駆動力によって開弁作動方向に駆動されるため、開かれる。
ここで、本実施例では、ストッパレバー６の折り曲げ部４３の回転方向の一方側に全開ストッパ部が設けられている。このため、電動モータの駆動力を利用して最終減速ギヤ５を開弁作動方向に回転させると、ストッパレバー６も開弁作動方向に回転する。そして、ストッパレバー６の全開ストッパ部が全開ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が、全開位置にて開弁した全開開度の状態（全開位置）となるように規制される。

この場合に、エンジンのインテークマニホールド１の複数の第１吸気通路３１から、ＴＣＶの各ハウジング３５の入口部を経て複数のハウジング３５毎に形成される各第２吸気通路３２に流入した吸気流は、複数の第２吸気通路３２をストレートに通過して、複数のハウジング３５の出口部からエンジンのシリンダヘッドに設けられる吸気ポート１６内に導入される。そして、吸気ポート１６を通過した吸気流は、吸気ポート１６の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の吸気渦流（タンブル流）は発生しない。

一方、ＥＣＵは、エンジンが冷えており、吸気量が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時に、複数の吸気流制御バルブ２を駆動する電動モータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。
これにより、吸気流制御バルブ２は、電動モータの駆動力によって閉弁作動方向に駆動されるため、閉じられる。
ここで、本実施例では、ストッパレバー６の折り曲げ部４３の回転方向の他方側に全閉ストッパ部が設けられている。このため、電動モータの駆動力を利用して最終減速ギヤ５を閉弁作動方向に回転させると、ストッパレバー６も閉弁作動方向に回転する。そして、ストッパレバー６の全閉ストッパ部が全閉ストッパに突き当たると、ＴＣＶのバルブ開度が、全閉位置にて閉弁した全閉開度の状態（全閉位置）となるように規制される。

この場合、エンジンのインテークマニホールド１の複数の第１吸気通路３１から、複数のハウジング３５の入口部を経て各第２吸気通路３２に流入した吸気流は、殆どハウジング３５のハウジング上壁部の通路壁面と吸気流制御バルブ２のバルブ上端面との間の隙間（開口部２７）を通過して、複数のハウジング３５の出口部から吸気ポート１６の上層部内に導入され、吸気ポート１６の上層部の天壁面に沿って流れる。そして、吸気ポート１６の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート１６の吸気弁口から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内においてタンブル流が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。

［実施例１の特徴］
以上によって、本実施例の内燃機関の吸気制御装置（吸気渦流発生装置）においては、複数のＴＣＶのバルブ開度を一括して変更するピンロッド３の回転方向のアクチュエータ側の端部外周に、最終減速ギヤ５およびストッパレバー６をピンロッド３に連結するジョイント４を嵌合保持している。
具体的には、多角断面形状のピンロッド３を、複数の吸気流制御バルブ２のバルブ軸２６に形成される多角穴を貫通するように挿入することで、複数の吸気流制御バルブ２のバルブ軸２６の内周面にピンロッド３を圧入固定する。これにより、ピンロッド３の回転軸方向の中間部外周に複数の吸気流制御バルブ２が組み付けられる。

次に、ピンロッド３の回転軸方向のアクチュエータ側の端部外周に円筒形状のジョイント４を嵌合させる。このとき、ピンロッド３の多角形状の第１嵌合部５１およびこの第１嵌合部５１よりも断面積の小さい円形状の第２嵌合部５２の各外径と、ジョイント４の円筒形状の第１圧入部６１およびこの第１圧入部６１よりも断面積の小さい円筒形状の第２圧入部６２の各内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。
これにより、ピンロッド３の２つの第１、第２嵌合部５１、５２が、ジョイント４の２つの第１、第２圧入部６１、６２に圧入固定される。これにより、ピンロッド３の回転軸方向のアクチュエータ側の端部外周にジョイント４が強固に嵌合保持される。
なお、ピンロッド３に対するジョイント４の組付作業を、ジョイント４にギヤ部品（最終減速ギヤ５およびストッパレバー６）を組み付けた後に実施しても良い。この場合には、ストッパレバー６の全開ストッパ部（または全閉ストッパ部）をインテークマニホールド１の全開ストッパ（または全閉ストッパ）に当接させた状態で、ピンロッド３に対するジョイント４の組付作業を実施するようにしても良い。

そして、ピンロッド３の外周に嵌合保持されたジョイント４に、最終減速ギヤ５およびストッパレバー６を取り付けるための環状のギヤ取付座６５と、マグネット７、マグネットロータ４４およびセンサ固定レバー９を取り付けるための環状のセンサ取付座６６とを設けている。そして、ジョイント４のギヤ取付座６５は、センサ取付座６６に対して分離して配設されている。これにより、多角断面シャフトであるピンロッド３の回転方向のアクチュエータ側の端部に、ギヤ部品（最終減速ギヤ５およびストッパレバー６）と、センサ部品（マグネット７、マグネットロータ４４およびセンサ固定レバー９）とが別体配置される。

具体的には、ストッパレバー６の第１環状部４２が、ジョイント４のギヤ取付座６５と第１ナット部材７１との間に挟み込まれた状態で、ジョイント４の小判型部のギヤ取付座側の外周に嵌合保持される。また、ストッパレバー６の第１環状部４２に形成される第１嵌合孔４１の２面幅部が、ジョイント４の小判型部の２面幅部５３に対応した形状となっている。したがって、ストッパレバー６は、ジョイント４の周方向に対して移動不能となるように、ジョイント４の小判型部のギヤ取付座側の外周に嵌合保持される。これにより、ジョイント４の小判型部のギヤ取付座側の外周に、ギヤ部品（最終減速ギヤ５およびストッパレバー６）が取り付けられる。また、少なくともジョイント４に対するギヤ部品の相対回転運動が抑制（または規制）される。

また、センサ固定レバー９の第２環状部４６が、ジョイント４のセンサ取付座６６と第２ナット部材７２との間に挟み込まれた状態で、ピンロッド３の小判型部のジョイント側の外周に嵌合保持される。また、センサ固定レバー９の第２環状部４６に形成される第２嵌合孔４５の２面幅部が、ピンロッド３の小判型部の２面幅部５０に対応した形状となっている。したがって、センサ固定レバー９は、ピンロッド３の周方向に対して移動不能となるように、ピンロッド３の小判型部のジョイント側の外周に嵌合保持される。これにより、ピンロッド３の小判型部のジョイント側の外周に、センサ部品（マグネット７、マグネットロータ４４およびセンサ固定レバー９）が取り付けられる。また、少なくともピンロッド３に対するセンサ部品の相対回転運動が抑制（または規制）される。

以上によって、本実施例の内燃機関の吸気渦流発生装置においては、複数のＴＣＶのバルブ開度を一括して変更するピンロッド３の回転方向のアクチュエータ側の端部外周に、最終減速ギヤ５およびストッパレバー６とマグネット７、マグネットロータ４４およびセンサ固定レバー９とを分離して固定している。
すなわち、ピンロッド３の回転軸方向のアクチュエータ側の端部外周にジョイント４を嵌合保持し、このジョイント４の小判型部のギヤ取付座側の外周にギヤ部品（最終減速ギヤ５およびストッパレバー６）を取り付け、また、ピンロッド３の小判型部のジョイント側の外周にセンサ部品（マグネット７、マグネットロータ４４およびセンサ固定レバー９）を取り付けることにより、ギヤ部品とセンサ部品とを異なる部品（ピンロッド３、ジョイント４）に固定することができるので、ギヤ部品とセンサ部品とをピンロッド３の回転軸方向のアクチュエータ側の端部外周に分離して固定している。

これによって、例えばストッパレバー６の全開ストッパ部をインテークマニホールド１の全開ストッパに突き当てた状態、つまり複数のＴＣＶのバルブ開度が全開開度の状態に設定し、マグネット７より放出される磁束を検出するホール素子８の出力を測定する。このとき、予め設定された全開開度の出力値と現在の出力値との間にズレがあれば、ピンロッド３とギヤ部品（最終減速ギヤ５およびストッパレバー６）との間の回転スリップ等の異常状態を、ピンロッド３と一体的に回転するマグネット７を有するバルブ開度センサによって検知することが可能となる。これにより、吸気流制御バルブ２の制御上の基準位置を今回の出力値に補正すれば、バルブ開度制御の精度を向上することができる。
また、ピンロッド３とジョイント４との間の回転スリップ等の異常状態もピンロッド３と一体的に回転するマグネット７を有するバルブ開度センサによって検知することが可能となる。

また、本実施例のピンロッド３の２つの第１、第２嵌合部５１、５２は、円筒形状のジョイント４の２つの第１、第２圧入部６１、６２の各第１、第２圧入孔６３、６４の孔壁面に圧入嵌合によって保持固定されている。
ここで、ピンロッド３の第１嵌合部５１の断面形状は、多角形状（四角形状）で、ジョイント４の第１圧入孔６３の孔形状は、第１嵌合部５１の最大外径部分（エッジ部）の外径に対応した（圧入寸法関係とされた）円形状である。また、ピンロッド３の第２嵌合部５２の断面形状は、円形状で、ジョイント４の第２圧入孔６４の孔形状は、第２嵌合部５２の外径に対応した（圧入寸法関係とされた）円形状である。

これによって、インテークマニホールド１内に形成される第２吸気通路３２から、ハウジング３５のバルブ軸受け部またはベアリング４０と吸気流制御バルブ２のバルブ軸２６との間に形成される隙間、インテークマニホールド１のシャフト貫通孔３４、更にはピンロッド３の第１嵌合部５１の外周面（特に平坦面）とジョイント４の第１圧入部６１の内周面（第１圧入孔６３の孔壁面）との間に形成される隙間を通って吸入空気が漏れ出した場合であっても、ピンロッド３の第２嵌合部５２の外周面とジョイント４の第２圧入部６２の内周面（第２圧入孔６４の孔壁面）との間（円筒シール部）で気密性を確保することで、第２吸気通路３２からインテークマニホールド１の外部に吸入空気が漏れ出すことはない。

また、ジョイント４の第１圧入部６１の孔径を、第２圧入部６２の孔径よりも大きく設定し、ピンロッド３の第１嵌合部５１の断面積を、第２嵌合部５２の断面積よりも大きく設定している。これによって、第１、第２吸気通路３１、３２を流れる吸入空気の圧力（吸気圧力）により吸気流制御バルブ２を介してピンロッド３に加わる捩じりトルクを、第２嵌合部５２よりも断面積の大きい第１嵌合部５１にて受けることで、第１嵌合部５１よりも断面積の小さい第２嵌合部５２における応力集中を緩和することが可能となる。
これによって、ピンロッド３の耐久性を向上することができる。

図６は本発明の実施例２を示したもので、図６（ａ）、（ｂ）はピンロッドとジョイントとの圧入嵌合部を示した図で、図６（ｃ）はピンロッドの先端部を示した図である。

本実施例のピンロッド３の第２嵌合部５２は、ジョイント４の円筒形状の第２圧入部６２の第２圧入孔６４の孔壁面に圧入嵌合によって保持固定されている。すなわち、第２圧入部６２に２面幅部５３を有していないので、実施例１と比べて第２圧入部６２の断面積を大きくすることが可能となる。
これによって、ジョイント４における第２圧入部６２の耐久性を向上することができる。
なお、ジョイント４のギヤ取付座６５には、ストッパレバー６の板厚程度の突起が部分的に設けられており、また、ストッパレバー６の第１環状部４２の当接面（ギヤ取付座６５に対向する対向面）には、ジョイント４の突起に係合する係合溝（または係合孔）が部分的に設けられている。したがって、ストッパレバー６の第１嵌合孔４１の孔形状を円形状に形成した場合であっても、ストッパレバー６の第１環状部４２が、ジョイント４の周方向に対して移動不能となるように、ジョイント４の小判型部のギヤ取付座側の外周に嵌合保持される。

［変形例］
本実施例では、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎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、吸気渦流発生装置を、エンジンの各気筒毎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、吸気渦流発生装置を、エンジンの燃焼を促進させ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、内燃機関の吸気渦流発生装置に適用しているが、本発明を、スロットル制御装置や、内燃機関の吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変装置に適用しても良い。
本実施例では、吸気流制御バルブ２のバルブ軸２６を駆動するアクチュエータを、電動モータおよび動力伝達機構（例えば歯車減速機構等）によって構成したが、バルブの軸を駆動するアクチュエータを、モータのみによって構成しても良い。なお、バルブを開弁作動方向または閉弁作動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ても設置しなくても構わない。

また、吸気管またはインテークマニホールド１等のケーシング内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）を制御する吸気制御弁として、本実施例のＴＣＶ（タンブル流制御弁）の代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブ２５を有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブ２５を迂回する吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。

また、ケーシング（またはハウジング）と吸気制御バルブとによって構成される吸気制御弁として、吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、吸気制御弁を、タンブル流制御弁（実施例１）やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、内燃機関の吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、内燃機関として、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、内燃機関として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。

本実施例では、１個のハウジング３５の内部に１個の吸気流制御バルブ２を開閉自在に組み込んだバルブユニット（カートリッジ）を、ケーシングとしてのインテークマニホールド１の内部にピンロッド３の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しているが、ケーシング（その他の吸気管またはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド）の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しても良い。この場合には、ハウジング３５を廃止できる。
また、電動モータおよび動力伝達機構（歯車減速機構）等によって構成されるアクチュエータ（特にギヤ）により駆動されるバルブは、多連一体型の吸気制御バルブに限定されず、内燃機関の吸気通路に設置されるバルブであれば、１個の吸気制御バルブであっても良い。

内燃機関の吸気制御装置を示した概略図である（実施例１）。 （ａ）は吸気流制御バルブの全閉位置を示した断面図で、（ｂ）は吸気流制御バルブの全開位置を示した断面図である（実施例１）。 バルブユニット（カートリッジ）を示した断面図である（実施例１）。 吸気渦流発生装置を示した断面図である（実施例１）。 （ａ）は図４のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）は図４のＢ−Ｂ断面図で、（ｃ）は図４のＣ方向からシャフトを見た正面図である（実施例１）。 （ａ）は図４のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）は図４のＢ−Ｂ断面図で、（ｃ）は図４のＣ方向からシャフトを見た正面図である（実施例２）。 内燃機関のスロットル制御装置を示した断面図である（従来の技術）。 アクチュエータを示した側面図である（従来の技術）。 最終減速ギヤを示した正面図である（従来の技術）。 内燃機関の吸気通路開閉装置を示した概略図である（従来の技術）。 内燃機関の吸気制御装置を示した断面図である（従来の技術）。

符号の説明

１ インテークマニホールド（ケーシング）
２ 吸気流制御バルブ
３ ピンロッド（回転軸）
４ ジョイント
５ 最終減速ギヤ
６ ストッパレバー（ギヤ保持部材）
７ マグネット（永久磁石）
８ ホール素子（磁気検出素子）
９ センサ固定レバー（センサ保持部材）
１０ アクチュエータ本体
３１ 第１吸気通路
３２ 第２吸気通路
３５ ハウジング
３９ インテークマニホールドのシャフト軸受け部（ケーシングの軸受け部）
４１ ストッパレバーの第１嵌合孔
４２ ストッパレバーの第１環状部
４５ センサ固定レバーの第２嵌合孔
４６ センサ固定レバーの第２環状部
５１ ピンロッドの第１嵌合部
５２ ピンロッドの第２嵌合部
５５ ボールベアリング
６１ ジョイントの第１圧入部
６２ ジョイントの第２圧入部
６３ ジョイントの第１圧入孔
６４ ジョイントの第２圧入孔
６５ ジョイントのギヤ取付座
６６ ジョイントのセンサ取付座

Claims (11)

1. （ａ）内燃機関の燃焼室に連通する吸気通路を形成するケーシングと、
   （ｂ）このケーシングの内部に収容されて、前記吸気通路を開閉するバルブと、
   （ｃ）このバルブの開度を変更する回転軸と、
   （ｄ）この回転軸を介して前記バルブを駆動するギヤを有するアクチュエータと、
   （ｅ）前記回転軸の回転に伴って回転する磁石、およびこの磁石より放出される磁束を検出する磁気検出素子を有し、前記磁気検出素子を通過する磁束密度の変化に基づいて前記バルブの開度を検出するセンサと
   を備えた内燃機関の吸気制御装置において、
   前記回転軸には、前記ギヤまたはこのギヤを保持するギヤ保持部材と前記センサまたはこのセンサを保持するセンサ保持部材とが分離して固定され、
   前記回転軸は、その回転方向に垂直な断面が多角形状に形成され、
   前記回転軸の外周に嵌め合わされて、前記ギヤまたは前記ギヤ保持部材を前記回転軸に連結するジョイントを備え、
   前記ジョイントの外周には、前記ケーシングに摺動自在に支持される円筒面が形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記ジョイントは、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記ケーシングと前記ジョイントとの間に介在するベアリングを備え、
   前記ケーシングは、前記ベアリングを介して、前記ジョイントを回転自在に支持する軸受け部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記ジョイントは、前記回転軸がその回転軸方向に貫通するように挿入される圧入孔を有し、
   前記回転軸は、前記圧入孔の孔壁面に圧入嵌合によって保持固定されていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記ジョイントは、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成されて、内部に前記圧入孔が形成された圧入部を有し、
   前記回転軸は、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状に形成されて、前記圧入部に圧入固定される嵌合部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
6. 請求項４または請求項５に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記ジョイントは、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成されて、内部に前記圧入孔が形成された圧入部を有し、
   前記回転軸は、その回転軸方向に垂直な断面が円形状に形成されて、前記圧入部に圧入固定される嵌合部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
7. 請求項４ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記ジョイントは、その回転軸方向に垂直な断面が円筒形状に形成されて、内部に前記圧入孔が形成された２つの第１、第２圧入部を有し、
   前記回転軸は、その回転軸方向に垂直な断面が多角形状に形成されて、前記第１圧入部に圧入固定される第１嵌合部、および前記回転軸の回転軸方向に垂直な断面が円形状に形成されて、前記第２圧入部に圧入固定される第２嵌合部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記第１圧入部の孔径は、前記第２圧入部の孔径よりも大きく、
   前記第１嵌合部の断面積は、前記第２嵌合部の断面積よりも大きいことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
   前記ジョイントは、前記ギヤまたは前記ギヤ保持部材を取り付ける環状のギヤ取付座、およびこのギヤ取付座と分離して配設されて、前記センサまたは前記センサ保持部材を取付ける環状のセンサ取付座を有していることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
10. 請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
    前記ギヤまたは前記ギヤ保持部材は、内部に小判型の嵌合孔が形成された環状部を有し、
    前記ギヤまたは前記ギヤ保持部材の環状部は、前記ジョイントの周方向に対して移動不能となるように、前記ジョイントの外周に嵌め合わされていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気制御装置において、
    前記センサまたは前記センサ保持部材は、内部に小判型の嵌合孔が形成された環状部を有し、
    前記センサまたは前記センサ保持部材の環状部は、前記回転軸の周方向に対して移動不能となるように、前記回転軸の外周に嵌め合わされていることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。

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