(57)【要約】　　　（修正有）【課題】多気筒内燃機関の吸気通路を開閉する回転滑り弁形状の弁のシール部材の無摩擦回転を達成する。【解決手段】管路の開閉用の、特に吸気分配器及び互いに平行に配置された単独吸気管を備えた多気筒内燃機関に用いるための、フランジまで延びて終わる単独吸気管に該単独吸気管を開閉するために配設された開閉シリンダからなる弁において、該弁は少なくとも１つのシール装置７０を有し、該シール装置７０は、前記弁が閉鎖位置にある時は管内壁に密着し、開位置にある時及び閉鎖位置から開位置に回転される範囲では管内壁との間に隙間が形成されように半径方向に移動できることを特徴とする弁。【選択図】図３
2004003610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路を開閉するための弁であって、該弁は少なくとも１つのシール装置を有し、該シール装置は、前記弁が閉鎖位置にある時は管内壁に密着し、開位置にある時或は閉鎖位置から開位置に回転される範囲では管内壁との間に隙間が形成されるように半径方向に移動できることを特徴とする弁。
【請求項２】
前記シール装置はカム軸によって半径方向の動きが操作されることを特徴とする請求項１記載の弁。
【請求項３】
前記カム軸は歯を有し、該歯は回転可能な弁に対して固定された歯付リングに噛み合い、弁の閉鎖位置への回転に伴って前記カム軸が回転されることを特徴とする請求項１或は２に記載の弁。
【請求項４】
前記カム軸には揺り梃子が取り付けられ、該揺り梃子は回転可能な弁に固定された制御部材に噛み合い、弁の閉鎖位置への回転に伴って前記カム軸が回転されることを特徴とする請求項１或は２に記載の弁。
【請求項５】
特に吸気分配器及び互いに平行に配置された単独吸気管を備えた多気筒内燃機関に用いるための、フランジまで延びて終わる単独吸気管に該単独吸気管を開閉するために配設された開閉シリンダからなる弁において、該弁は少なくとも１つのシール装置を有し、該シール装置は、前記弁が閉鎖位置にある時は管内壁に密着し、開位置にある時及び閉鎖位置から開位置に回転される範囲では管内壁間に隙間が形成されるように半径方向に移動可能に取付けられていることを特徴とする弁。
【請求項６】
前記シール装置は、互いに平行に延びることができる少なくとも２つのシールストリップとそれらの両端に連結されたシール作用をする弓形部材とからなり、該シールストリップ及び／或は弓形部材は前記開閉シリンダの溝に取付けられていることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の弁。
【請求項７】
前記シールストリップ及び／或は弓形部材は、弾性状に、特に弾性プラスチックで形成され、或は囲繞するシールリップ或はシール材を備え、該囲繞するシールリップ或は付加的なシール材は２要素インジェクションモールド法によって製作されることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独立請求項１に記載の上位概念による管路を開閉するための弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＥ４３４４５０４Ａ１にいくつかの吸気通路を開閉する回転すべり弁形状の弁が開示されている。これらの吸気通路は多気筒内燃機関、特に２つのシリンダ列がＶ型に配列された多気筒機関の吸気管装置の一部分をなすものである。管状の吸気分配器が多気筒機関の全長に亘って延びており、該吸気分配器から個々の管路が両シリンダ列の個々のシリンダに繋がっている。これは技術的には贅沢な構成である。前記吸気分配器からは前記単独の吸気管の他に短い単独吸気管が延びて前記第１の単独空気管に連通している。この第２の単独吸気管は前記回転すべり弁によって通路を開閉することができる。該回転すべり弁は縦穴に配設された開閉シリンダからなり、該開閉シリンダによって吸気管路の長さが切り替えられる。該開閉シリンダには前記第２の各単独吸気管に対応する切り通し穴が設けられ、該切り通し穴は開閉シリンダの回転によって前記第２の各単独吸気管を開或は閉状態にすることができる。個々の単独吸気管の間の気密、即ち隣り合う切り通し穴間の気密保持のために、前記開閉シリンダには外周溝が設けられ、該外周溝には前記縦穴の壁あるいは該縦穴に嵌入されたスリーブの内壁に気密に張り付く開き勝手のピストンリングが装着されている。前記開閉シリンダを回転する際の摩擦は適切な材料の組み合わせで低減することができるが、この摩擦は開閉切替え操作の確実性を大きく損なうものである。
【０００３】
さらにＤＥ９８／４２９６６には特に多気筒吸気管装置に用いられる開閉シリンダが開示されている。該開閉シリンダは単独吸気管の開閉を行う。各単独吸気管には該開閉シリンダに固定されてシール部材が配設される。各シール部材は互いに平行な２つのシールストリップと、それらの両端に連結された、ピストンリングのように半径方向に伸縮できるシールリング部材からなっており、これらシールストリップは開閉シリンダが装着される長手穴に各単独吸気管の入口或は出口部で弾性的に密着することになる。該シール部材は密着性を向上するが、しかし開閉シリンダの無摩擦回転を達成できるものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記した欠点を回避し、簡単で廉価であって、しかも開閉切替えが確実に行える管路の開閉弁を提供することである。
この課題は、請求項１の上位概念に基づきその特徴により解決される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の基本的な利点は弁がシール装置を備えていることにある。該シール装置は、弁を回転する際に摩擦が生じないように配設さる。このことは弁を回転する際にシール装置を引き離すことによって行われる。
【０００６】
本発明の好ましい実施例では、前記シール装置は該シール装置を半径方向に動かす、即ち該シール装置をシール相手部分から引き離すカム軸を備えている。該カム軸は、サーボモータ或はその他のアクチュエータで操作される。また、該カム軸に歯を設け、該歯が、固定された歯付リングの歯に噛み合うように構成することも可能である。
【０００７】
他の方法として、前記カム軸に揺り梃子を取り付けることも可能である。該揺り梃子は制御部材に噛み合い、弁を閉鎖位置にする際に前記制御部材が前記カム軸を回転させてシール装置を開閉シリンダ挿入縦穴に系合させる。
【０００８】
さらに他の実施例では、弁は多気筒内燃機関の吸気管装置に配設される。該多気筒内燃機関は吸気分配器及び互いに平行でそれぞれフランジまで延びて終わる独立吸気管を有し、各独立吸気管には前記弁が配設されて管路の開閉を行う。
【０００９】
前記弁自身は、好ましくはシール装置を構成する少なくとも２つのシールストリップからなる。これらのシールストリップは互いに平行に延びて、その両端はシールする弓形部材に連結している。シールストリップ及び弓形部材は開閉シリンダの溝に固定される。
【００１０】
上記およびその他の本発明の好ましい特徴が、請求項、または明細書及び図面から案出され、個々の特徴がそれ自身あるいは多くは本発明の実施形態を組合せた形態でおよび他の分野で実現される有利かつそれ自身保護され得る実施形態を示すことができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
吸気管装置に配設された開閉シリンダの平面図を示す図１には多気筒内燃機関の吸気分配器１１が示されている。該吸気分配器１１からは単独吸気管１２、１３、１４、１５（トルク管路）がここには図示されていない連結フランジに延びている。開閉シリンダ１０は、いわゆる出力通路を開閉する。これら出力通路は単独吸気管１６、１７、１８、１９（出力管路）からなり、同様に前記連結フランジに繋がっている。前記開閉シリンダ１０は開口２０、２１、２２、２３を有している。これらの間には支持板２４、２５、２６、２７が設けられている。前記開閉シリンダは吸気分配器ハウジング２９に滑り軸受け２８及び弾性部材を介して支持されている。その反対側にはレバーアーム３０が設けられており、それを介して前記開閉シリンダを、ここには図示しない制御部材によりいろいろな位置に回転することができる。
【００１２】
前記滑り軸受け２８は、前記気吸気分配器１１に設けられている取付け穴６１にＯリング６０を介して弾性支持されている。これにより、長さ方向の寸法差が相殺される。さらに、この弾性支持により振動が減衰される。前記レバーアーム３０はステム６２、６３を備えている。これらのステムは溝６４、６５に嵌まり込んでドッグクラッチをなしている。さらに、前記レバーアーム３０と開閉シリンダ１０の間はＯリング６６を介して弾性接続されており、ばね６７によって長さ方向の寸法差が取り除かれる。
【００１３】
図２には開閉シリンダ１０の詳細が示されている。該開閉シリンダは吸気が通る開口３１、３２、３３、３４を有している。これらの開口の側方には溝３５乃至４２が設けられている。これらの溝にはそれぞれシール部材が気密保持具４３〜４６の形で取り付けられている。
【００１４】
図３の詳細図には枠体状に形成されたシール装置７０が示されている。該シール装置７０は２つのステム７２、７３を有し、それらはカム軸７４の上を跨って延びている。ステム７２、７３は前記カム軸に固定されたカム７５によって操作される。この操作は、シール装置が半径方向外側あるいは内側に動かされるようになされる。前記カム軸７４はその外端部に歯７６が設けられており、開閉シリンダが回転されると図４の説明で述べるように前記カム軸が回転され、それによりシール装置が半径方向に動かされる。シール装置７０は前記ステム７２、７３により駆動される。該シール装置は、真直ぐな部材７１ｃ，　７１ｄとそれらに連結された２つの湾曲した部材７１ａ，　７１ｂとからなり，これらは閉じたシール窓枠を形成する。
【００１５】
同図は、シール装置７０が半径方向内側に移動されて該シール装置７０の枠が開閉シリンダの上に乗っている状態を示している。この状態でシール装置の動きは防止されている。
【００１６】
図４はシール装置を動かす方法の２つの変形例が示されている。変形例Ａは図１に示した例であり、開閉シリンダが内側の歯付リング７８が認められる。該歯付リングは、前記開閉シリンダの図示位置から９０°の回転により、該歯付リングの歯７９を介してシール装置を半径方向外側に動かすように作用する。変形例Ｂは、前記ステムを設けずに、シール装置は弓形部材８０ａ、８０ｂ部でカム軸７４によって操作される。この場合、該カム軸は前記弓形部材に対応して形成されている。例えば、該カム軸にはシール装置を動かすカムあるいは揺り梃子が配設される。
【００１７】
図５ａおよび５ｂは、それぞれ開閉シリンダ１０の回転によるシール装置の動きを示す。
【００１８】
図５ａは、前記開閉シリンダが管路を閉じた位置にある状態を示す。
【００１９】
開閉シリンダを回すと揺り梃子８１が回転し、シール装置は最初の位置から開放される（図５ｂ）。
【００２０】
図６ａ、ｂは、揺り梃子８１が内側の歯付リングと噛み合う、即ち突起８２と噛み合う状態を示す。揺り梃子８１を備えた開閉シリンダ１０が突起８２に近づくとカム軸が回転され、これにより、最終的には図６ｂに示されるようにシールリップが壁に密着され、開閉シリンダの切り通し穴（開口２０、２１、２２、２３）間の信頼できるシールが確実に行われる。
【００２１】
図７ａは、プラスチック部材からなる吸気システムを示す。該システムは、図示しない内燃機関に空気を矢線１０１、１０２、１０３のように導く長いトルク通路１００を有し、さらに、空気が矢線１０５で示すように開閉シリンダ１０を通って内燃機関に流れる短い、いわゆる出力通路１０４が設けられている。該吸気システムはフランジ部１０６で内燃機関のシリンダヘッドに固定され、螺子１０７によって図示しない支持部材に固定される。図７ａは、内燃機関が高速回転時の開閉シリンダ１０の位置を示している。
【００２２】
図７ｂは、開閉シリンダ１０が管路を閉じた状態を示し、これは、内燃機関に低回転で高いトルクを発揮させる際に必要である。これら両位置の切り替えは図５及び６で示し、説明したようにして行われる。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
本発明のさらに詳細は、実施形態の概略を例示するつぎの図面を参照して説明される。
【図１】吸気管装置に配設された開閉シリンダを示す図である。
【図２】前記開閉シリンダの詳細図である。
【図３】シール装置を示す斜視図である。
【図４】シール装置の２つの変形例を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、内側配置のカムによる操作を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、外側配置のカムによる操作を示す図である。
【図７】（ａ）は、吸気システムに用いた開閉シリンダで出力管路が開かれた状態を示す図であり、（ｂ）は図７（ａ）の吸気システムにおいて出力管路が閉鎖された状態を示す図である。
【符号の説明】
１０　　開閉シリンダ
１１　　吸気分配器
１２、１３、１４、１５　　単独吸気管（トルク管路）
１６、１７、１８、１９　　単独吸気管（出力管路）
２０、２１、２２、２３　　開口
２４、２５、２６、２７　　支持板
２８　　滑り軸受け
２９　　吸気分配器ハウジング
３０　　レバーアーム
３１、３２、３３、３４　　開口
３５〜４２　　溝
４３〜４６　　気密保持具
６０、６６　　Ｏリング
６１　　取付け穴
６２、６３　　ステム
６４、６５　　溝
６７　　ばね
７０　　シール装置
７１ａ、７１ｂ　湾曲した部材
７１ｃ、７１ｄ　真直ぐな部材
７２、７３　　ステム
７４　　カム軸
７５　　カム
７６、７９　　歯
７７、７８　　歯付リング
８０、８１　　弓形部材
８１　　揺り梃子
８２　　突起
８３　　シールリップ
１００　トルク通路
１０１、１０２、１０３、１０５　　矢線
１０４　　出力通路
１０６　　フランジ部
１０７　　螺子
【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】
2004003610.tif 000007
【図６】
2004003610.tif 000008
【図７】
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