(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を構成する本体部の各シリンダに独立して接続され、スロットル装置から吸入空気が導入されるチャンバーと連通する長管吸気通路と前記長管吸気通路から分岐して前記チャンバーに連通する短管吸気通路を有する吸気マニホールドと、前記吸気通路に臨む前記吸気マニホールドの内部に設けられ、前記内燃機関の運転状況に応じて前記吸気通路の通路長を切り換える通路長切換部とを備える内燃機関用吸気マニホールド装置において、
前記通路長切換部は、前記長管吸気通路と短管吸気通路との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に設けられた切換弁と、
前記吸気通路の通路長が前記長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記切換弁の回動変位を規制して保持可能な保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、駆動部に接続された駆動軸に連結され、前記駆動軸を中心として回動自在な第１回動部材と、
一端部に前記切換弁を支持する弁軸が連結されると共に他端部にローラが設けられ、前記弁軸を中心として回動自在な第２回動部材と、
前記第１回動部材の長手方向に沿って延在し、前記ローラが係合されると共に、少なくとも一方の端部に前記ローラを保持する保持部を有する係合溝と、
からなり、前記係合溝は、前記第１回動部材の一端部側に設けられ、前記切換弁によって前記短管吸気通路へと切り換えられた際に、前記ローラが係合される第１保持部と、前記第１回動部材の他端部側に設けられ、前記切換弁によって前記長管吸気通路へと切り換えられた際に、前記ローラが係合される第２保持部とを備え、前記第１及び第２保持部は、前記切換弁が前記吸気通路の内壁面に当接した前記短管吸気通路又は長管吸気通路の切り換え時において、前記吸入空気による押圧作用下に前記第２回動部材から前記第１回動部材に向かって付与される作用力の作用方向が、前記第１及び第２保持部に係合されたローラと前記駆動軸とを結ぶ線分と一直線上となるように形成されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記係合溝には、前記第１回動部材の長手方向に沿って延在し、前記第１及び第２保持部を互いに接続する接続部が形成され、前記第１保持部と第２保持部とが、前記接続部に対してそれぞれ相反する方向に折曲して形成されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置において、
前記吸気マニホールドには、前記第１回動部材に当接自在に設けられ、前記第１回動部材の回動変位を規制するストッパを備えることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用吸気マニホールド装置に関し、一層詳細には、吸入空気が流通する吸気通路の長さを切換可能な通路長切換部を有する内燃機関用吸気マニホールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の多気筒エンジンでは、シリンダヘッドの吸気ポートと吸入空気量を調整する絞り弁との間に吸気マニホールドが設けられ、前記吸気マニホールドに吸入された吸入空気を分流させて各吸気ポートへと配分している。
【０００３】
近年、エンジンの高出力化に伴い、高速又は高負荷運転時には吸気マニホールドの開閉弁を開き、エンジンへと供給される吸入空気の流量を増大させ、低速又は低負荷運転時には、前記吸気マニホールドの開閉弁を閉じる可変吸気装置が知られている。
【０００４】
この可変吸気装置では、外部から吸入空気の供給されるコレクタ内にバルブシャフトを介して開閉自在な開閉弁を設け、前記コレクタ内で分離された２つの容積室の連通状態を前記開閉弁によって切換可能としている。すなわち、開閉弁が、一方の容積室と他方の容積室との間に設けられた仕切り壁を閉塞することにより、前記容積室同士の連通が遮断され、エンジンに供給される吸入空気の流量が制限され、一方、前記開閉弁がバルブシャフトを介して回転し、仕切り壁から離間することによって、前記容積室同士が連通してエンジンに供給される吸入空気の流量が増大する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９４１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に係る従来技術においては、開閉弁を開閉動作させる際に、前記開閉弁が吸入空気の流れに逆らうように変位するため、前記吸入空気によって押圧され、前記開閉弁を回転駆動させている駆動部に対する負荷が増大してしまうという問題がある。そのため、駆動部の出力性能を増大させる必要があり、前記駆動部の大型化を招くこととなる。
【０００７】
また、駆動部の大型化に伴って消費電力が増大すると共に、前記開閉弁によって通路長を切り換えた際、前記開閉弁の回動変位を停止させて保持しておくために、通電状態を維持しておく必要があり、さらに消費電力が増大することとなる。
【０００８】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、通路長切換部による通路長の切り換え状態を確実に保持すると共に、駆動部の小型化及び省電力化を図ることが可能な内燃機関用吸気マニホールド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関を構成する本体部の各シリンダに独立して接続され、スロットル装置から吸入空気が導入されるチャンバーと連通する長管吸気通路と前記長管吸気通路から分岐して前記チャンバーに連通する短管吸気通路を有する吸気マニホールドと、前記吸気通路に臨む前記吸気マニホールドの内部に設けられ、前記内燃機関の運転状況に応じて前記吸気通路の通路長を切り換える通路長切換部とを備える内燃機関用吸気マニホールド装置において、
前記通路長切換部は、前記長管吸気通路と短管吸気通路との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に設けられた切換弁と、
前記吸気通路の通路長が前記長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記切換弁の回動変位を規制して保持可能な保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、駆動部に接続された駆動軸に連結され、前記駆動軸を中心として回動自在な第１回動部材と、
一端部に前記切換弁を支持する弁軸が連結されると共に他端部にローラが設けられ、前記弁軸を中心として回動自在な第２回動部材と、
前記第１回動部材の長手方向に沿って延在し、前記ローラが係合されると共に、少なくとも一方の端部に前記ローラを保持する保持部を有する係合溝と、
からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、吸気通路の通路長を通路長切換部によって長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えた際に、切換弁の回動変位を規制して保持可能な保持機構を備え、この保持機構が、駆動軸に連結された第１回動部材と、前記切換弁を支持する弁軸が連結された第２回動部材とを備え、前記第２回動部材の他端部に設けられたローラが、第１回動部材の長手方向に沿って形成された係合溝に対して係合されている。そして、駆動部の回転作用下に第１回動部材が回動することにより、係合溝に係合されたローラを介して第２回動部材が弁軸を中心として回動し、前記弁軸に支持された切換弁が所定角度だけ回動変位すると共に、前記切換弁によって吸気通路が長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記ローラが前記係合溝における保持部に係合されて保持される。
【００１１】
従って、切換弁の回動変位を確実に規制し、前記切換弁を含む通路長切換部によって吸気通路の通路長が切り換えられた状態で確実に保持することができる。
【００１２】
また、駆動部への通電を停止させた状態で切換弁の回動変位を機械的に保持することができるため、前記駆動部で使用される消費電流量を削減して省電力化を図ることができると共に、前記駆動部に対する駆動負荷を小さくすることができるため、前記駆動部を小型化することができる。
【００１３】
さらに、係合溝は、第１回動部材の一端部側に設けられ、切換弁によって短管吸気通路へと切り換えられた際に、ローラが係合される第１保持部と、
前記第１回動部材の他端部側に設けられ、前記切換弁によって長管吸気通路へと切り換えられた際に、前記ローラが係合される第２保持部と、
を備え、
前記第１及び第２保持部を、前記切換弁が前記吸気通路の内壁面に当接した前記短管吸気通路又は長管吸気通路の切り換え時において、前記吸入空気による押圧作用下に前記第２回動部材から前記第１回動部材に向かって付与される作用力の作用方向が、前記第１及び第２保持部に係合されたローラと前記駆動軸とを結ぶ線分と一直線上となるように形成するとよい。
【００１４】
これにより、切換弁に対して長管吸気通路又は短管吸気通路に流入した吸入空気による押圧力が付与された場合でも、弁軸を介して切換弁に接続された第２回動部材を回動させる方向に作用力が付与されることがなく、第１回動部材の係合溝との係合作用下に前記第２回動部材の回動動作をロックしたままの状態で確実に保持することができる。その結果、切換弁が吸気通路の内壁面に当接した前記短管吸気通路又は長管吸気通路の切換状態を確実に保持することができる。
【００１５】
さらにまた、係合溝に、第１回動部材の長手方向に沿って延在し、第１及び第２保持部を互いに接続する接続部を形成し、前記第１保持部と第２保持部とを、前記接続部に対してそれぞれ相反する方向に折曲して形成するとよい。
【００１６】
またさらに、吸気マニホールドは、第１回動部材に当接自在に設けられ、前記第１回動部材の回動変位を規制するストッパを備えることにより、吸入空気によって切換弁が押圧された場合でも、第２回動部材から前記第１回動部材に向かって付与される作用力を、前記ストッパによって規制することができるため、前記第１及び第２回動部材を介して切換弁が回動変位してしまうことを阻止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１８】
すなわち、駆動部の回転作用下に保持機構の第１回動部材が回動することにより、係合溝に係合されたローラを介して第２回動部材が弁軸を中心として回動し、前記弁軸に支持された切換弁が所定角度だけ回動変位すると共に、前記切換弁によって吸気通路が長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記ローラが前記係合溝における保持部に係合されて保持される。その結果、切換弁の回動変位が確実に規制され、前記切換弁を含む通路長切換部によって吸気通路の通路長が切り換えられた状態で確実に保持することができる。また、駆動部への通電を停止させた状態で切換弁の回動変位を保持することができるため、前記駆動部の省電力化を図ることができ、且つ、前記駆動部の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールド装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド装置を示す。
【００２１】
内燃機関用吸気マニホールド装置１０（以下、吸気マニホールド装置１０という）は、車両等に搭載される、例えば、４つのシリンダ室を有する４気筒のエンジン２４に設けられている。
【００２２】
この吸気マニホールド装置１０は、図１及び図２に示されるように、複数の分岐管１２を有する吸気マニホールド１４と、前記吸気マニホールド１４の分岐管１２に挿通され、吸入空気が流通する吸気通路１６の通路長を切り換える通路長切換部１８と、前記通路長切換部１８を回動変位させるための駆動部（図示せず）と、図示しない駆動部からの駆動力を前記通路長切換部１８へと伝達して回動変位させるカム機構（保持機構）２０とを有する。
【００２３】
吸気マニホールド１４は、例えば、樹脂製材料を射出成形した複数の分割体を溶着又は接着することにより一体的に形成されている。この吸気マニホールド１４は、図示しないスロットル装置の絞り弁を通じて吸入された空気が一時的に溜められるチャンバー２２と、前記チャンバー２２とエンジン２４のシリンダヘッド（本体部）２６との間を接続する吸気通路１６とを含む。
【００２４】
この吸気通路１６は、断面略矩形状に形成され、エンジン２４の高速又は高負荷運転時に、チャンバー２２から吸入空気を吸気して前記エンジン２４へと供給する短管吸気通路２８と、前記エンジン２４の低速又は低負荷運転時に、前記チャンバー２２から前記吸入空気を吸気して前記エンジン２４へと供給する長管吸気通路３０と、前記短管吸気通路２８と長管吸気通路３０との接合部位からエンジン２４まで延在する接続通路３２とを有する。
【００２５】
また、吸気マニホールド１４は、エンジン２４のシリンダヘッド２６に接続される取付フランジ３４を備え、前記取付フランジ３４は平面状に形成された取付面を介して前記シリンダヘッド２６に連結される。これにより、取付フランジ３４内を貫通する接続通路３２を通じて吸気マニホールド１４の吸気通路１６とシリンダヘッド２６とが接続され連通することとなる。
【００２６】
短管吸気通路２８は、チャンバー２２の上方に設けられ、取付フランジ３４側に向かって湾曲しながら延在し、その下端部が前記チャンバー２２側に向かって開口している。一方、長管吸気通路３０は、一端部がチャンバー２２の下部側に接続されて開口し、前記一端部から他端部側に向かって吸気マニホールド１４の外壁面に沿って湾曲しながら延在する。そして、長管吸気通路３０の他端部が短管吸気通路２８の上方まで延在し、前記他端部が前記短管吸気通路２８に対して接続される。これにより、短管吸気通路２８と長管吸気通路３０とが連通する。
【００２７】
この短管吸気通路２８は、吸気マニホールド１４の外壁面に沿って湾曲状に形成された長管吸気通路３０に対して内側に設けられているため、その通路長が、長管吸気通路３０の通路長に対して短くなるように設定される。すなわち、エンジン２４の高速又は高負荷運転時には、通路長の短い短管吸気通路２８を通じて吸入空気がエンジン２４を構成するシリンダヘッド２６へと供給され、前記エンジン２４の低速又は低負荷運転時には、通路長の長い長管吸気通路３０を通じて前記吸入空気がシリンダヘッド２６へと供給される。
【００２８】
この短管吸気通路２８及び長管吸気通路３０は、エンジン２４のシリンダ数（例えば、４つ）に応じてそれぞれ４本ずつ設けられ、前記短管吸気通路２８及び長管吸気通路３０は、それぞれ独立して並列に形成される。
【００２９】
一方、短管吸気通路２８と長管吸気通路３０との接合部位には、互いに隣接する短管吸気通路２８及び長管吸気通路３０の内壁面同士が接合された接続部３６が設けられる。この接続部３６には、通路長切換部１８を構成するバルブシャフト３８が回動自在に支持される。
【００３０】
通路長切換部１８は、短管吸気通路２８と長管吸気通路３０との接合部位に設けられ、吸気マニホールド１４に軸支された長尺のバルブシャフト３８と、前記バルブシャフト３８に保持され、吸気通路１６における吸入空気の流通状態を切り換える複数のバルブ（切換弁）４０とからなる。
【００３１】
バルブシャフト３８は、一定径からなる軸状に形成され、吸気マニホールド１４の接続部３６に対して回転自在に支持される。そして、バルブシャフト３８の端部が、吸気マニホールド１４の外部に突出するように設けられ、カム機構２０を構成する従動カム４２が連結される（図３参照）。
【００３２】
駆動部は、例えば、吸気マニホールド１４の側部に設けられ、通電作用下に回転駆動するステッピングモータからなり、前記駆動部の回転角度は、前記駆動部に対してコントローラ（図示せず）から入力される制御信号に基づいた所望の角度に制御される。そして、駆動部には、吸気マニホールド１４に回転自在に支持された駆動シャフト４４が接続され、前記駆動部の回転作用下に前記駆動シャフト４４が回転する。
【００３３】
また、駆動シャフト４４は、吸気マニホールド１４においてバルブシャフト３８と所定間隔離間して略平行に配設されると共に、その一端部が、前記吸気マニホールド１４の外部に突出するように設けられている。そして、駆動シャフト４４の一端部に、駆動部（図示せず）が接続されると共に、吸気マニホールド１４と前記駆動部との間には、カム機構２０を構成する駆動カム（第１回動部材）４６が連結される。
【００３４】
バルブ４０は、例えば、略長方形状に形成されたプレート体からなり、金属製材料からなるベース体４８と、前記ベース体４８の端部に装着されたシール部材５０とを含む。このバルブ４０は、吸気通路１６を構成する接続通路３２の内部に設けられ、一端部がバルブシャフト３８に対してボルト５２で固定されると共に、他端部が、前記接続通路３２に臨むように配置される。すなわち、バルブ４０は、一端部に接続されたバルブシャフト３８を支点として所定角度だけ回動自在に設けられている。
【００３５】
また、シール部材５０は、バルブ４０の他端部を覆うように所定厚さで設けられ、前記シール部材５０が接続通路３２の内壁面３２ａに当接することにより、前記バルブ４０と内壁面３２ａとの間を通じた吸入空気の漏出が阻止され、短管吸気通路２８と長管吸気通路３０との切り換えが確実に行われる。
【００３６】
カム機構２０は、図１〜図３に示されるように、長管吸気通路３０の側方となるように吸気マニホールド１４の側部に設けられ、駆動シャフト４４の他端部に設けられ、前記駆動シャフト４４と共に回動自在に設けられる駆動カム４６と、バルブシャフト３８の端部に設けられ、ローラ５４を介して前記駆動カム４６に係合される従動カム（第２回動部材）４２と、前記駆動カム４６の回動変位を規制するストッパ５６とを含む。
【００３７】
駆動カム４６は、所定幅を有するプレート状に形成され、その一端部の角部には、駆動シャフト４４が連結されると共に、前記一端部から他端部に向かってカム溝（係合溝）５８が延在している。
【００３８】
カム溝５８は、駆動カム４６の略中央部に形成された直線部（接続部）６０と、前記直線部６０と接続し、前記駆動カム４６の一端部側に向かって延在した第１保持部６２と、前記直線部６０と接続し、前記駆動カム４６の他端部側に向かって延在した第２保持部６４とからなり、その内部には、従動カム４２に保持されたローラ５４が挿入される。
【００３９】
直線部６０は、駆動カム４６の長手方向に沿って一端部から他端部に向かって直線状に延在し、前記ローラ５４の直径に対応した一定幅で形成される。
【００４０】
第１保持部６２は、駆動カム４６の一端部側において直線部６０に対して駆動シャフト４４から離間する方向に所定角度で傾斜している。
【００４１】
第２保持部６４は、直線部６０に対して前記第１保持部６２の傾斜方向とは反対方向に略直角に折曲して延在している。また、第１保持部６２と直線部６０との接続部位、第２保持部６４と直線部６０との接続部位は、滑らかに円弧状に形成されている。なお、直線部６０、第１及び第２保持部６２、６４は、その延在方向に沿ってローラ５４の直径に対応した一定幅で形成されている。
【００４２】
従動カム４２は、断面略長円状に形成され、その一端部にはバルブシャフト３８が連結されると共に、他端部にはピン部６６を介してローラ５４が回転自在に軸支される。なお、このローラ５４は、バルブシャフト３８が接続された従動カム４２の一側面とは反対側となる他側面側に設けられている。また、従動カム４２は、バルブ４０を構成するベース体４８に対して略直交するように配設されている。
【００４３】
ストッパ５６は、駆動カム４６の下方に隣接して設けられ、バルブ４０が回動して短管吸気通路２８へと切り換えられた状態で前記駆動カム４６の側面に当接可能な角度で配置される。
【００４４】
本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図１及び図２に示されるように、エンジン２４の低負荷運転状態において、バルブ４０が反時計回り（矢印Ａ方向）に回動し、吸気通路１６が長管吸気通路３０へと切り換えられた状態を初期状態として説明する。
【００４５】
この初期状態では、図示しないコントローラから駆動部へと制御信号が出力され、前記駆動部の駆動作用下に駆動シャフト４４が反時計回り（矢印Ａ方向）に付勢されることにより、前記駆動シャフト４４の回動作用下に駆動カム４６が、前記駆動シャフト４４を中心として反時計回り（矢印Ａ方向）に所定角度だけ回動し、その回動動作に伴ってローラ５４がカム溝５８の第２保持部６４に係合される。すなわち、従動カム４２は、カム溝５８に沿ったローラ５４の移動作用下にバルブシャフト３８を中心としてその他端部側が反時計回り（矢印Ａ方向）に回動する。それに伴って、従動カム４２と共に回動するバルブシャフト３８を介してバルブ４０が反時計回り（矢印Ａ方向）に所定角度だけ回動変位して接続通路３２の内壁面３２ａに当接し、短管吸気通路２８が閉塞された長管吸気通路３０の連通状態となる。
【００４６】
この場合、バルブ４０には、図２に示されるように、閉塞された短管吸気通路２８に流入した吸入空気によって前記バルブ４０を内壁面３２ａから離間させる方向に押圧力Ｐが付与されている。詳細には、この押圧力Ｐ１は、バルブシャフト３８を中心としてバルブ４０を時計回り（矢印Ｂ方向）に回動させる方向に付与されている。
【００４７】
この際、従動カム４２から駆動カム４６へと作用する作用力Ｆ１は、駆動シャフト４４の中心Ｃ１とローラ５４の中心Ｃ２とを結ぶ線分Ｌと同一直線上となり、前記ローラ５４から駆動シャフト４４側に向かって作用している。換言すれば、バルブ４０が接続通路３２の内壁面３２ａに当接し、長管吸気通路３０へと切り換えられた状態において、カム溝５８の第２保持部６４は、前記第２保持部６４に係合されたローラ５４の中心Ｃ２と駆動シャフト４４の中心Ｃ１とを結ぶ線分Ｌが、従動カム４２から駆動カム４６へと作用する作用力Ｆ１の作用方向と同一直線上となるように予め設定されている。
【００４８】
これにより、短管吸気通路２８に流入した吸入空気による押圧力Ｐ１がバルブ４０に対して付与された場合でも、従動カム４２を回動させる方向（矢印Ｂ方向）に作用力が付与されることがなく、駆動カム４６のカム溝５８との係合作用下に前記従動カム４２の回動動作がロックされた状態となる。その結果、駆動部に対する通電を停止させても、バルブ４０が接続通路３２の内壁面３２ａに当接し、長管吸気通路３０へと切り換えられたままの状態で保持される。換言すれば、駆動部に対する無通電状態でバルブ４０による長管吸気通路３０への切換状態を維持することが可能である。
【００４９】
この場合、吸入空気は、チャンバー２２から長管吸気通路３０を経てエンジン２４へと供給されるため、通路長の長い長管吸気通路３０を通じて前記エンジン２４に吸入される単位時間あたりの吸入空気の流量が少なくなる。
【００５０】
一方、このようなエンジン２４の低負荷運転から高負荷運転へと切り換えられる場合には、エンジン回転数等に基づいた制御信号がコントローラ（図示せず）から駆動部へと出力され、前記駆動部に接続された駆動シャフト４４が時計回り（矢印Ｂ方向）に回転駆動する。これにより、図４に示されるように、駆動カム４６が、駆動シャフト４４を中心として時計回り（矢印Ｂ方向）に所定角度だけ回動し、その回動動作に伴ってカム溝５８の第２保持部６４に係合されていたローラ５４が前記カム溝５８に沿って直線部６０側へと移動する。そして、ローラ５４の移動に伴って従動カム４２が、バルブシャフト３８を中心として前記ローラ５４を有する他端部側が時計回り（矢印Ｂ方向）に回動し始め、前記従動カム４２と共にバルブシャフト３８が回動してバルブ４０が所定角度だけ時計回り（矢印Ｂ方向）に回動変位する。
【００５１】
さらに駆動カム４６が時計回り（矢印Ｂ方向）に回動することにより、従動カム４２のローラ５４が、カム溝５８の直線部６０から第１保持部６２側へとさらに移動し、前記第１保持部６２に係合されると共に、バルブ４０の先端に設けられたシール部材５０が接続通路３２の内壁面３２ａに当接することにより、長管吸気通路３０が閉塞されて短管吸気通路２８が接続通路３２と連通した状態となる（図５参照）。
【００５２】
この場合、バルブ４０には、閉塞された長管吸気通路３０に流入した吸入空気によって前記バルブ４０を内壁面３２ａから離間させる方向に押圧力Ｐ２が付与されている。詳細には、この押圧力Ｐ２は、バルブシャフト３８を中心としてバルブ４０を反時計回り（矢印Ａ方向）に回動させる方向に付与されている。
【００５３】
この際、従動カム４２から駆動カム４６へと作用する作用力Ｆ２は、駆動シャフト４４の中心Ｃ１とローラ５４の中心Ｃ２とを結ぶ線分Ｌ上となり、前記ローラ５４から離間する方向へと作用している。換言すれば、バルブ４０が接続通路３２の内壁面３２ａに当接し、短管吸気通路２８へと切り換えられた状態において、カム溝５８の第１保持部６２は、前記第１保持部６２に係合されたローラ５４の中心Ｃ２と駆動シャフト４４の中心Ｃ１とを結ぶ線分Ｌが、従動カム４２から駆動カム４６へと作用する作用力Ｆ２の作用方向と同一直線上となるように予め設定されている。
【００５４】
これにより、バルブ４０に対して長管吸気通路３０に流入した吸入空気による押圧力Ｐ２が付与された場合でも、従動カム４２を回動させる方向に作用力が付与されることがなく、駆動カム４６のカム溝５８との係合作用下に前記従動カム４２の回動動作がロックされた状態となる。その結果、駆動部に対する通電を停止させても、バルブ４０が接続通路３２の内壁面３２ａに当接し、短管吸気通路２８へと切り換えられたままの状態で保持される。また、駆動カム４６の側面が、ストッパ５６に対して当接しているため、前記駆動カム４６の時計回り（矢印Ｂ方向）への回動変位が合わせて規制される。
【００５５】
すなわち、吸入空気が、チャンバー２２から短管吸気通路２８へと直接導入され、前記短管吸気通路２８を通じてエンジン２４へと供給される。その結果、吸入空気が、チャンバー２２からエンジン２４へと短時間で迅速に供給される。
【００５６】
以上のように、本実施の形態では、吸気マニホールド１４の側部に、駆動カム４６及び従動カム４２からなるカム機構２０を設け、前記駆動カム４６の一端部には駆動部に接続された駆動シャフト４４を接続すると共に、前記従動カム４２の一端部にはバルブ４０の保持されたバルブシャフト３８を接続している。また、従動カム４２の他端部に設けられたローラ５４を、駆動カム４６の長手方向に沿って形成されたカム溝５８に係合させ、バルブ４０によって吸気通路１６が短管吸気通路２８又は長管吸気通路３０へと切り換えられた状態で、前記ローラ５４を前記カム溝５８における第１保持部６２又は第２保持部６４へと係合させている。
【００５７】
これにより、バルブ４０が吸気通路１６の内壁面３２ａに当接した状態で、ローラ５４の中心Ｃ２と駆動シャフト４４の中心Ｃ１とを結ぶ線分Ｌと、前記従動カム４２から駆動カム４６へと作用する作用力Ｆ１、Ｆ２の作用方向とが同一直線上とすることができる。そのため、バルブ４０に対して長管吸気通路３０又は短管吸気通路２８に流入した吸入空気による押圧力Ｐ１、Ｐ２が付与された場合でも、従動カム４２を回動させる方向に作用力が付与されることがなく、駆動カム４６のカム溝５８との係合作用下に前記従動カム４２の回動動作をロックしたままの状態で確実に保持することができる。
【００５８】
また、駆動部への通電を停止させた状態でバルブ４０の回動変位をカム機構２０によって機械的に保持することができるため、前記駆動部で使用される消費電流量を削減して省電力化を図ることができる。
【００５９】
さらに、駆動部に対する駆動負荷を小さくすることができるため、前記駆動部を小型化することができる。換言すれば、出力の小さな駆動部を用いてバルブ４０を含む通路長切換部１８を駆動させ、吸気通路１６の通路長を切り換えることが可能となる。
【００６０】
さらにまた、駆動部は、吸気マニホールド１４の側部に設けられているため、前記駆動部の小型化を図ることによって吸気マニホールド装置１０の全体を小型化することができ、前記吸気マニホールド装置１０が搭載されるエンジンルーム内のスペースを有効利用することができる。
【００６１】
なお、上述した吸気マニホールド装置１０のカム機構２０では、カム溝５８を有するプレート状の駆動カム４６を備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、円筒状に形成され、その周面に沿ったカム溝を有する円筒溝カムや、円筒体の端面を利用してローラ５４を移動させる端面カム等を適用するようにしてもよい。
【００６２】
また、上述した吸気マニホールド装置１０では、カム機構２０が駆動シャフト４４及びバルブシャフト３８における一方の端部側のみに設けられる場合について説明したが、前記駆動シャフト４４及びバルブシャフト３８の両端部に対して同一構成のカム機構をそれぞれ設けるようにしてもよい。これにより、バルブシャフト３８によるバルブ４０の回動動作や保持をより一層確実に行うことが可能となる。
【００６３】
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールド装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド装置の全体縦断面図である。
【図２】図１の内燃機関用吸気マニホールド装置における通路長切換部近傍を示す拡大断面図である。
【図３】通路長切換部を構成するバルブとカム機構とを示す一部省略外観斜視図である。
【図４】図２の通路長切換部を構成するバルブがカム機構を介して所定角度だけ回動した状態を示す拡大断面図である。
【図５】図４の通路長切換部を構成するバルブがカム機構を介してさらに所定角度だけ回動し、長管吸気通路から短管吸気通路へと切り換えられた状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…吸気マニホールド装置          １２…分岐管
１４…吸気マニホールド              １６…吸気通路
１８…通路長切換部                  ２０…カム機構
２４…エンジン                      ２８…短管吸気通路
３０…長管吸気通路                  ３２…接続通路
３８…バルブシャフト                ４０…バルブ
４２…従動カム                      ４４…駆動シャフト
４６…駆動カム                      ５４…ローラ
５６…ストッパ                      ５８…カム溝
６０…直線部                        ６２…第１保持部
６４…第２保持部
【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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