(57)【要約】【課題】吸気管装置において、切替えローラの駆動時のトルクを低減し、さらに組付け性を考慮した吸気管装置を提供すること。【解決手段】多気筒を有する車両用内燃機関の吸気管装置の吸気通路を切替えるための切替えローラであって、複数の吸気通路を有する吸気管本体と、吸気管本体に遊嵌されて吸気通路を切替える切替えローラと、吸気管本体あるいは切替えローラに穿設される複数の開口部の周辺に装着されるシール部材とを有し、シール部材は前記開口部の周囲に所定距離隔てて凹設される溝に配置される構成とした。【選択図】      図１
2004150346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒を有する車両用内燃機関の吸気管装置であって、複数の吸気通路を有する吸気管本体と、該吸気管本体に遊嵌されて吸気通路を切替える切替えローラと、前記吸気管本体あるいは前記切替えローラに穿設される複数の開口部の周囲に装着されるシール部材とを有し、該シール部材は前記開口部の周囲に所定距離隔てて凹設される溝に配置されること、を特徴とする車両用吸気管装置。
【請求項２】
隣合う前記シール部材は一体で連結されること、を特徴とする請求項１に記載の車両用吸気管装置。
【請求項３】
前記シール部材は前記溝と接する面の所定位置に付勢部が配置されること、を特徴とする請求項１に記載の車両用吸気管装置。
【請求項４】
前記付勢部は弾性材料で構成されること、を特徴とする請求項３に記載の車両用吸気管装置。
【請求項５】
略円筒形状を有する前記切替えローラが内接する前記吸気管本体の内接部は略円柱状の孔であり、前記内接部あるい前記切替えローラの軸方向の表面の少なくともいずれか一方に凹部が形成されること、を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用吸気管装置。
【請求項６】
前記内接部は略楕円形状の径方向断面を有すること、を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用吸気管装置。
【請求項７】
前記切替えローラは略楕円形状の径方向断面を有すること、を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用吸気管装置。
【請求項８】
前記シール部材はかしめあるいは絞り工法により形成されること、を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用吸気管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用内燃機関の吸気通路内に配設された吸気管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用内燃機関の吸気管装置の構造に関しては、図１１〜図１３に示されている。（例えば、特許文献１参照。）この構成においては、図１２に示されるように多気筒の内燃機関のために吸気管装置で使用される切替えローラ１１０が設けられている吸気分配装置１１１は、互いに隣接するように配置されて１つのフランジで終わっている複数の個別吸気管１１６、１１７、１１８、１１９から成っている。これらの個別吸気管１１６、１１７，１１８、１１９の縦孔内には切替えローラ１１０が配置されており、個別吸気管１１６、１１７、１１８、１１９を開閉するために働く。各個別吸気管にはシールエレメント１４３、１４４、１４５、１４６が対応配置されており、切替えローラ１１０上に固定されている内容が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特表２００１−５１９００６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した公知技術には以下の問題点を有する。上記特許文献１にみられるように、多気筒の内燃機関の吸気装置に使用される切替えローラの円周方向に弾性力を有するシールエレメントが各気筒に対応する個別吸気管にそれぞれ２個ずつ存在し、かつ、切替えローラの全円周方向に付勢されて配置されている。そのため、切替えローラを回転駆動する際にシールエレメントの摺動抵抗が大きくなり過大なトルクを必要とする。またシールエレメントは各気筒に対応するように個別に組みつけられているため、組付けが複雑になる。
【０００５】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両用内燃機関に用いられる吸気管装置において、切替えローラの駆動時のトルクを低減し、さらに組付け性を考慮した吸気管装置を提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた請求項１の技術的手段は、多気筒を有する車両用内燃機関の吸気管装置であって、複数の吸気通路を有する吸気管本体と、吸気管本体に遊嵌されて吸気通路を切替える切替えローラと、吸気管本体あるいは切替えローラに穿設される複数の開口部の周囲に装着されるシール部材とを有し、シール部材は前記開口部の周囲に所定距離隔てて凹設される溝に配置される構成としたことである。
【０００７】
上記した手段によれば、吸気管装置の吸気管本体あるいは切替えローラに穿設された開口部の周囲に凹設される溝にシール部材が配置されるので、シール部材を容易に切替えローラに配置することが可能となる。
【０００８】
そして請求項２において講じた技術的手段は、隣合うシール部材は一体で連結したことである。
【０００９】
上記した手段によれば、隣合うシール部材を連結して一体で構成するので、さらに切替えローラにシール部材を配置する作業が容易となる。
【００１０】
さらに請求項３において講じた技術的手段は、前記シール部材は前記溝と接する面の所定位置に付勢部が配置される構成としたことである。
【００１１】
上記した手段によれば、シール部材は当接する吸気管本体の内接部に対して、付勢力を要する必要部位に付勢力が加わるので、余分な力が吸気管本体の内接部にかからず、そのため切替えローラの駆動時の駆動トルクが低減でき、さらに付勢部材が配置されない構成よりもシール性が向上する。
【００１２】
さらに請求項４において講じた技術的手段は、付勢部は弾性材料で構成されるようにしたことである。
【００１３】
上記した手段によれば、シール部材の全体あるいは一部が弾性部材で構成されるので、吸気管本体の略円柱状の孔と切替えローラとの接する面のシール性が向上できる。
【００１４】
そして請求項５において講じた技術的手段は、略円筒形状を有する切替えローラが内接する前記吸気管本体の内接部は略円柱状の孔であり、前記内接部あるい前記切替えローラの軸方向の表面の少なくともいずれか一方に凹部が形成されるようにしたことである。
【００１５】
上記した手段によれば、吸気管本体の内接部あるいは切替えローラの軸方向の表面に凹部が形成されるので、切替えローラが駆動するとき切替えローラが吸気管本体の内接部に接する面積が減少でき、吸気管本体の内接部との摺動摩擦力を低減できる。
【００１６】
また別に請求項６において講じた技術的手段のように、切替えローラが内接する前記吸気管本体の内接部は略楕円形状の径方向断面としてもよいし、また別に請求項７において講じた技術的手段のように、切替えローラは略楕円形状の径方向断面としてもよい。
【００１７】
上記した手段によっても、請求項５に講じた技術的手段同様切替えローラの駆動時の摺動摩擦力を低減できる。
【００１８】
そして請求項８において講じた技術的手段は、シール部材をかしめあるいは絞り工法により形成する。
【００１９】
上記した手段によれば、シール部材をかしめあるいは絞り工法により形成できるので金属材料を用いて弾性部を有する生産性のたかいシール部材が容易に構成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にもとづいて説明する。図１は、本発明における実施の形態の吸気管装置を示す概略正面図である。この切替えローラ２は吸気管の吸気通路８（図２参照）を切替える目的で使用されるものであり、鋳造材料を用いてキャスティング工法によるか、もしくは、ポリアミド系樹脂を代表するナイロン６やナイロン６６などを主とする樹脂材料を用いて成形技術によって作られる。切替えローラ２の図１示左右端には回転駆動するための回転軸５が図示されない滑り軸受けでＯリングを介して支承されている。そしていずれかの端には、切替えローラ２を回転駆動するための図示しない切替えローラ駆動用アクチュエータが取り付けられている。切替えローラ２には車両エンジンの気筒数（図１の場合４気筒）に対応した開口部４が形成されており、この開口部４から吸気が漏れないように開口部４の周囲から所定距離隔てて形成された溝６にシール３が組みつけられている。
【００２１】
図２、図４、図８、図９および図１０には切替えローラ２にシール３が取り付けられるようすを説明しており、切替えローラ２の径方向における断面図である。図２においてはシール３と溝６の間には図示しないスプリング１１を介在させて、吸気管本体９の内接部１３にシール３が当接するように構成されている。シール３は切替えローラ２の円筒表面でなく図１０示のように吸気管本体９に取り付けられる場合も想定できる。
【００２２】
シール３はポリイミド系樹脂をはじめとする樹脂材料か圧延鋼板を用いてプレス加工あるいは絞り加工によって製造される場合が一般的である。特に樹脂材料の場合、車両用を考慮した使用環境としてたとえば１３０℃程度の耐性を有する樹脂が選定される。また低温での使用環境においても、車載環境でクラックを有しない樹脂材料であればポリイミド系樹脂には限定されない。
【００２３】
シール３は製造時の組付け性を考慮すると一体で加工されているのが望ましい。そこで図３、図５および図６のように隣合うシール３を一連で連結する構成が考えられる。シール３が金属で加工される場合においても、特に吸気漏れの不具合が生じないように、部材の連結部７はかしめ工法などが採用されて、併せてプレス加工や絞り加工によって自由に形状を形づくることが可能となり、曲げ加工によって付勢部１０を一体で形成することも可能である。また連結部７は、常に切替えローラ２と吸気管本体９の間に配置されるため、切替えローラ２の回転時のガイドとなる。このようにシール３を連結して構成することで、従来技術のようにシール部材をひとつづつ別個で切替えローラに組付ける構造を廃して、実体的な構成を提案できる。
【００２４】
図２においてはスプリング１１でシール３を付勢する構成を説明したが、図７にはシール３に付勢部１０を有する構成を説明する。図７−ａはシール３に付勢部１０が取り付けられた状態を３面図で示す。図７−ａ２および図７−ａ３の側面図に示されるように、付勢部１０は一体で加工されている。シール３が樹脂材料で構成される場合、付勢部１０は成形加工されるので部品点数を少なく構成することが可能となる。図７−ｂではシール３を取り付ける溝６がキー溝状に加工される場合を、図７‐ｃは付勢部１０がシール３とは別体でたとえば異種材料で構成される場合を、また図７‐ｄは、層状の弾性部１２を有するシール３の別の実施の形態を示す。図７‐ｄでは吸気管本体９に内接するシール３の耐磨耗性を考慮して切替えローラ１の吸気管２の溝底側に弾性部材を配置した場合を示したが、シール性や耐磨耗性の課題を解決できれば、シール３の摺動面（上面）を弾性材料で構成しても構わない。またシール性や摺動性を向上する目的で２種以上の異なる材料で構成する場合もある。
【００２５】
以上のように付勢部１０はバネ材を用いて別体で形成してもよいし、シール３と同じ材料を用いて一体で形成してもよい。このような構成にした場合、吸気圧力の変動によってもシール３が付勢する摺接圧力を安定して与えられるため切替えローラ２の可動が容易であり、シール３側面を密閉することが可能となる。
【００２６】
図２、図４、図８および図９で切替えローラ２と吸気管本体９とが内接する状態を示す。吸気管本体９の径方向の内接部１３を断面形状を図２のように楕円形状とし、切替えローラ２の円筒表面側を円状断面となるように組合せてもよいし、図９のように吸気管本体９側と切替えローラ２側の径方向の断面形状を逆に構成してもよい。また図４や図１０に示すように内接部１３に凹部を形成したり、内接する面積を減らすように切替えローラ２と内接部１３が部分的に接するような構造としてもよい。以上の構造とすることで、切替えローラ２と吸気管本体９の内接部との間に部分的に隙間ができる構造を形成する。以上の構造を形成することで切替えローラ２と内接部１３との接触抵抗が円周上で部分的に軽減されるので、吸気通路８の切替え時に切替えローラ２を駆動させる駆動トルクを低減することが可能となる。
【００２７】
つぎに切替えローラ２の動作について図２を用いて説明する。図２ａは切替えローラ２が開放位置にある状謡を示し、この状態においては図示しないインテークマニホルドを流通する吸気が開口部４を流れるように制御される。また図２ｂにおいては、吸気管本体９からの吸気流路を遮断している閉鎖状態を示し、切替えローラ２は図２ａに対して略９０°回転した状態である。このようにして吸気通路を切替える。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば以上説明したように、吸気管装置の吸気管本体あるいは切替えローラに穿設された開口部の周囲に凹設される溝にシール部材が配置されるので、シール部材を容易に吸気管本体あるいは切替えローラに配置することが可能となる。また隣合うシール部材を連結して一体で構成すれば、さらに切替えローラにシール部材を配置する組付け作業が容易となる。
【００２９】
さらにシール部材は屈曲する内側面の所定位置に付勢部材が配置される構成としたので、シール部材は当接する吸気管本体の内接部に対して、付勢力を要する必要部位に付勢力が加わるので、余分な力が吸気管本体の内接部にかからず、そのため切替えローラの駆動時の摺動抵抗が減るので駆動トルクが低減できるとともにシール性が向上する。さらにシール部材は弾性材料で構成しても、同様に、吸気管本体の内接部と切替えローラとの摺接面の面圧を上昇しないでシール性を向上できる。
【００３０】
切替えローラが内接する前記吸気管本体の内接部は略円柱状の孔であり、前記内接部あるい前記切替えローラの軸方向の表面の少なくともいずれかの一方の一部に凹部が形成される。吸気管本体の内接部あるいは切替えローラの軸方向の表面の一部に凹部が形成されるので、切替えローラが駆動するとき吸気管本体の内接部に接する面積が減少でき、切替えローラとの摺動摩擦力を低減できる。切替えローラが内接する前記吸気管本体の内接部は略楕円形状の断面としてもよい。
切替えローラの駆動時の摺動摩擦力を低減できる。またシール部材をかしめあるいは絞り工法により形成できるので金属材料を用いて弾性部を有する生産性のたかいシール部材が容易に構成できる。
【００３１】
したがって、本技術は従来技術よりも簡易構造・低コストを可能にし、生産性を考慮して組付け性や加工方法においても実現しやすい構成とする吸気管装置であり、多大な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における切替えローラの概略正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａにおける概略断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態における切替えローラの概略正面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂにおける概略断面図である。
【図５】本発明の別の実施の形態における切替えローラの概略正面図である。
【図６】本発明の別の実施の形態における切替えローラの概略正面図である。
【図７】本発明のシールに弾性部が配置された一例を示す概略図ある。
【図８】本発明の別の実施の形態における吸気管本体および切替えローラの概略断面図ある。
【図９】本発明の別の実施の形態における吸気管本体および切替えローラの概略断面図ある。
【図１０】本発明の別の実施の形態における吸気管本体および切替えローラの概略断面図ある。
【図１１】従来技術の構成を示す概略断面図ある。
【図１２】従来技術の切替えローラを示す概略平面図ある。
【図１３】従来技術における切替えローラのシール部材を示す概略斜視図である。
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【符号の説明】
１：吸気管装置
２：切替えローラ
３：シール
４：開口部
５：回転軸
６：溝
７：連結部
８：吸気通路
９：吸気管本体
１０：付勢部
１１：スプリング
１２：弾性部
１３：内接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004150346.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004150346.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004150346.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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