(57)【要約】【課題】通路長切換部を円滑に作動させると共に、吸入空気の気密性をより一層向上させる。【解決手段】吸気マニホールド１４の内部に、エンジン２２に供給される吸入空気の流通する吸気通路１６が設けられ、その吸気通路１６の途中には、通路長を切換自在な複数のバルブ４０を有する通路長切換部１８が設けられている。バルブ４０の両端部には、弾性材料からなるシール部材４８ａ、４８ｂが装着され、前記バルブ４０が回動変位して吸気通路１６の第１及び第２シート部３６、４２に対して当接し、前記バルブ４０と前記吸気通路１６とが連通し、前記シール部材４８ａ、４８ｂによって吸気通路１６内の気密が保持される。【選択図】図１
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【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、前記吸気通路を構成し前記チャンバーに接続される第１通路部と、前記吸気通路を構成し前記本体部に接続される第２通路部との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に支持された筒状の切換弁と、
弾性材料から形成され、前記第１及び第２通路部に臨む前記切換弁の端部に設けられるシール部材と、
を備え、
前記シール部材は、弾性材料から形成され、前記第１及び第２通路部の端部に設けられたシート部に対して線接触する接触部を有す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、
前記接触部は、前記シート部に対峙し、前記シート部に向かって段階的に縮径した段部からな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記載の装置において、
前記接触部は、前記シール部材の軸線方向に沿って延在し、互いに所定間隔離間した複数のリブからな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吸気通路を短くし、低速又は低負荷運転時には前記吸気マニホールドの吸気通路を長くする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が知られており、本出願人は、吸気マニホールドと接合部の気密性を十分に確保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を提案している（特許文献１参照）。この通路長切換部では、吸気マニホールドと、前記吸気マニホールドに挿通される保持体との間にシール体を設けることにより、前記吸気マニホールドと保持体との間における気密を保持可能としている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８３０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、通路長切換部によって吸気通路の通路長を切り換える際の作動抵抗を低減させ円滑に作動させると共に、吸入空気の気密性をより一層向上させ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】
【０００６】
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、前記吸気通路を構成し前記チャンバーに接続される第１通路部と、前記吸気通路を構成し前記本体部に接続される第２通路部との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に支持された筒状の切換弁と、
弾性材料から形成され、前記第１及び第２通路部に臨む前記切換弁の端部に設けられるシール部材と、
を備え、
前記シール部材は、弾性材料から形成され、前記第１及び第２通路部の端部に設けられたシート部に対して線接触する接触部を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、通路長切換部を構成する切換弁の端部に、弾性材料からなるシール部材を装着し、前記シール部材には、吸気通路を構成する第１及び第２通路部に形成されたシート部に当接自在な接触部を備えている。そして、接触部を介してシール部材をシート部に当接させ密着させることにより、切換弁の回動作用下に第１通路部と第２通路部とが連通した際の気密が好適に保持されると共に、前記接触部が前記シート部に対して線接触しているため、前記切換弁を回動させて第１通路部と第２通路部との連通状態を切り換える際の作動抵抗が低減され、通路長切換部による切換動作を円滑に行うことができる。
【０００８】
また、接触部を、シート部に対峙し、前記シート部に向かって段階的に縮径した段部とすることにより、前記段部を前記第１及び第２通路部のシート部に対して当接させ、前記第１及び第２通路部が切換弁によって連通した際の気密を好適に保持することができると共に、前記切換弁が回動する際の摺動抵抗を低減することができる。
【０００９】
さらに、接触部を、シール部材の軸線方向に沿って延在し、互いに所定間隔離間した複数の突部とすることにより、前記突部の端部を前記第１及び第２通路部のシート部に対して当接させ、前記第１及び第２通路部が切換弁によって連通した際の気密を好適に保持することができると共に、前記切換弁が回動する際の摺動抵抗を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１１】
すなわち、通路長切換部を構成する切換弁の端部に、弾性材料からなるシール部材を装着し、前記シール部材には、吸気通路を構成する第１及び第２通路部に形成されたシート部に当接自在な接触部を設けることにより、前記接触部を介してシール部材をシート部に密着させることができ、切換弁を介して第１通路部と第２通路部とが連通した際の気密を好適に保持できると共に、前記接触部を前記シート部に対して線接触させているため、前記第１通路部と第２通路部との連通状態を切り換える際の作動抵抗を低減することができ、通路長切換部による切換動作を円滑に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１において、参照符号１０は、本発明の第１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。なお、ここでは、複数のシリンダを有する多気筒エンジンに適用される吸気マニホールド装置について説明する。
【００１４】
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気筒のエンジンに設けられている。
【００１５】
この吸気マニホールド装置１０は、図１及び図３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の長さ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）とを有する。
【００１６】
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２０と、前記チャンバー２０に接続され、前記チャンバー２０からエンジン２２へと前記空気を導く吸気通路１６とを有する。また、吸気マニホールド１４は、エンジン２２のシリンダヘッド２４に接続される取付フランジ２６を備え、前記取付フランジ２６が、その平面状に形成された端面を介して前記シリンダヘッド２４に連結される。
【００１７】
チャンバー２０は、断面略Ｌ字状で吸気マニホールド１４の長手方向に沿って延在し、エンジン２２側に配置されて吸気通路１６の一端部が接続される第１空間部２８と、前記第１空間部２８の下部に対して前記エンジン２２から離間する方向へと延在し、前記吸気通路１６の一部が接続される第２空間部３０とを含む。
【００１８】
吸気通路１６は、分岐管１２の内部に設けられ略一定径からなる管状に形成され、互いに所定間隔離間した分岐管１２の内部に沿うようにそれぞれ設けられる。すなわち、複数の吸気通路１６は、互いに所定間隔離間して略並列に配置される。
【００１９】
この吸気通路１６は、吸気マニホールド１４の長手方向に沿ってチャンバー２０を構成する第１空間部２８及び第２空間部３０の下部側に配置され、吸気マニホールド１４の外壁面に沿って上方に向かうように湾曲する湾曲部（第１通路部）３２と、前記第２空間部３０の上部とエンジン２２とを接続する接続部（第２通路部）３４とを含む。
【００２０】
湾曲部３２は、その一端部が第１空間部２８の下部に接続されると共に、他端部が第２空間部３０の下部に接続され、前記第１空間部２８と第２空間部３０とを連通させている。換言すれば、湾曲部３２は、湾曲することによって第１空間部２８及び第２空間部３０の下部同士を接続している。
【００２１】
また、湾曲部３２の他端部には、チャンバー２０を構成する第２空間部３０の内壁面に対して突出し、且つ、半径外方向に拡径するように突出した第１シート部３６が形成される。この第１シート部３６は、所定直径を有する環状に形成され、通路長切換部１８を構成するバルブ４０の一端部が当接する。
【００２２】
接続部３４の一端部は、第２空間部３０の上部に接続され、前記第２空間部３０に臨む湾曲部３２の他端部と同軸上に配置されると共に、その他端部が、前記第２空間部３０から前記エンジン２２側に向かうように湾曲してチャンバー２０の上方に配置される。そして、接続部３４の他端部は、取付フランジ２６を介してエンジン２２を構成するシリンダヘッド２４に接続され、前記接続部３４とシリンダヘッド２４とが連通する。
【００２３】
また、接続部３４の一端部には、湾曲部３２の他端部と同様に第２空間部３０の内壁面に対して半径外方向に拡径するように突出した第２シート部４２が形成される。この第２シート部４２は、所定直径を有する環状に形成され、通路長切換部１８を構成するバルブ４０の他端部が当接する。
【００２４】
すなわち、吸気通路１６を構成する湾曲部３２及び接続部３４は、チャンバー２０を構成する第２空間部３０を通じて連通し、吸気通路１６の一端部が、湾曲部３２を介して前記チャンバー２０の第１空間部２８に接続され、前記吸気通路１６の他端部が、接続部３４を介してエンジン２２のシリンダヘッド２４に接続される。
【００２５】
通路長切換部１８は、図１〜図３に示されるように、チャンバー２０の内部において吸気通路１６の湾曲部３２と接続部３４との間に設けられ、吸気マニホールド１４に軸支されたシャフト４４と、前記シャフト４４に保持され、吸気通路１６の流通状態を切り換える複数のバルブ４０とからなる。
【００２６】
シャフト４４は、一定径からなる軸状に形成され、複数の吸気通路１６に跨るように前記吸気通路１６の軸線と略直交するように貫通すると共に、前記吸気通路１６を構成する接続部３４及び湾曲部３２の軸線上となるように配置される。
【００２７】
また、シャフト４４は、吸気マニホールド１４に対して回転自在に保持されると共に、前記シャフト４４の端部には図示しない駆動部が接続される。そして、シャフト４４は、駆動部の駆動作用下に所定角度（例えば、９０°）だけ回動変位する。この駆動部は、例えば、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て所望の角度に制御される。
【００２８】
バルブ４０は、吸気通路１６における湾曲部３２と接続部３４との間に前記吸気通路１６の数（例えば、４本）に応じてそれぞれ配設され、略円筒状に形成されるボディ４６と、前記ボディ４６の両端部に装着される一組のシール部材４８ａ、４８ｂとからなる。
【００２９】
ボディ４６には、軸線方向に沿って貫通した貫通孔５０が形成され、前記貫通孔５０は、吸気通路１６の内周径と略同等の一定径で形成される。
【００３０】
また、ボディ４６の中央部には、貫通孔５０と直交する方向にシャフト４４が挿通され、前記シャフト４４を介して複数のバルブ４０が所定間隔離間して並列に配設される（図２参照）。そして、複数のバルブ４０が、シャフト４４を介して吸気通路１６を構成する接続部３４及び湾曲部３２に臨むチャンバー２０内で回転自在に支持される。
【００３１】
一方、ボディ４６の両端部には、半径外方向に若干だけ拡径した鍔部５２と、前記鍔部５２に対して環状に突出し、シール部材４８ａ、４８ｂの装着される装着端５４とが形成される（図３参照）。
【００３２】
シール部材４８ａ、４８ｂは、一定厚の弾性材料（例えば、ゴム等）から略円筒状に形成され、一端部側に設けられた保持部５６がボディ４６の装着端５４に装着される。
【００３３】
この保持部５６は、略一定直径からなり、その端部が前記ボデイの鍔部５２に当接すると共に、内周面の一部が装着端５４の外周面に当接し、例えば、前記保持部５６に塗布された接着剤等によって固定される。すなわち、保持部５６は、装着端５４を覆うようにボディ４６に対して装着され、前記ボディ４６に装着された状態で鍔部５２の外周面と前記保持部５６の外周面とが略同一径となる。
【００３４】
また、シール部材４８ａ、４８ｂは、一端部に形成された保持部５６から他端部側に向かって断面円弧状で徐々に縮径し、前記他端部には、前記保持部５６から離間する方向に向かって段階的に縮径した着座部（接触部）５８を有する。この着座部５８は、吸気通路１６の第１及び第２シート部３６、４２に対して当接自在に形成されると共に、前記第１及び第２シート部３６、４２に臨む端部が開口してボディ４６の貫通孔５０と連通している。
【００３５】
着座部５８は、最も保持部５６側に形成された第１段部６０と、前記第１段部６０に隣接してさらに縮径した第２段部６２と、前記第２段部６２に隣接し、さらに縮径して突出した突出部６４とから構成される。
【００３６】
第１段部６０は、保持部５６に対して縮径すると共にシール部材４８ａ、４８ｂの軸線に沿って延在する円周部位と、前記円周部位に対して直角に半径内方向へと折曲された折曲部位とからなる断面略Ｌ字状に形成され、前記円周部位と折曲部位とが接合した角部（接触部）６０ａが第１及び第２シート部３６、４２に対して当接する。
【００３７】
第２段部６２は、第１段部６０の円周部位に対して縮径し、第１段部６０と同様にシール部材４８ａ、４８ｂの軸線に沿って延在する円周部位と、前記円周部位に対して直角に半径内方向へと折曲された折曲部位とからなる断面略Ｌ字状に形成され、前記円周部位と折曲部位とが接合した角部６２ａが、第１段部６０と同様に第１及び第２シート部３６、４２に対して当接する。
【００３８】
突出部６４は、第２段部６２を構成する折曲部位からシール部材４８ａ、４８ｂの軸線方向に沿って所定長さで延在し、その端部が第１及び第２シート部３６、４２に対して当接する。
【００３９】
すなわち、着座部５８は、第１段部６０における角部６０ａ、第２段部６２における角部６０ｂ、突出部６４の端部が、第１及び第２シート部３６、４２に対して当接することにより気密を保持している。また、角部６０ａ、６０ｂ及び突出部６４の端部は、第１及び第２シート部３６、４２に対して線接触している。
【００４０】
さらに、シール部材４８ａ、４８ｂの軸線方向に沿った突出部６４、第１及び第２段部６０、６２の長さは、例えば、前記突出部６４が最も長く設定され、第１段部６０が最も短く設定される。すなわち、第１段部６０、第２段部６２、突出部６４の順に徐々に長くなるように設定されている（図３参照）。
【００４１】
なお、突出部６４、第１及び第２段部６０、６２は、上述したようにそれぞれの軸線方向に沿った長さが異なる場合に限定されるものではなく、例えば、前記突出部６４、第１及び第２段部６０、６２の長さが全て同一となるように設定してもよい。
【００４２】
すなわち、着座部５８は、第１及び第２シート部３６、４２の形状に対応するように保持部５６から離間する方向に向かって徐々に先細状となるように形成されている。
【００４３】
さらに、ボディ４６及びシール部材４８ａ、４８ｂを含むバルブ４０の軸線方向に沿った長さは、吸気通路１６を構成する第１シート部３６と第２シート部４２との離間距離と同等に設定されると共に、前記バルブ４０の外周径は、前記離間距離に対して小さく設定される。
【００４４】
そして、バルブ４０がシャフト４４と共に回動し、その一端部に設けられた一方のシール部材４８ａが接続部３４の第１シート部３６に当接すると共に、他端部に設けられた他方のシール部材４８ｂが、湾曲部３２の第２シート部４２に当接することにより、前記バルブ４０の軸線が前記接続部３４及び湾曲部３２の軸線と同軸上となる。これにより、吸気通路１６を構成する湾曲部３２と接続部３４とがバルブ４０の貫通孔５０を通じて連通した長管吸気通路Ｌが構成される（図１参照）。
【００４５】
この場合、バルブ４０の一端部に装着されたシール部材４８ａが、第１シート部３６に対して当接することによりシールされ、前記バルブ４０と第１シート部３６との間からの吸入空気の漏出が防止される。また、同様に、バルブ４０の他端部に装着されたシール部材４８ｂが、第２シート部４２に対して当接することによりシールされ、前記バルブ４０と第２シート部４２との間からの吸入空気の漏出が防止される。
【００４６】
一方、シャフト４４の回転作用下に一方のシール部材４８ａが第１空間部２８側に向かい、他方のシール部材４８ｂが第２空間部３０側に向かうようにバルブ４０が回動変位し、前記バルブ４０の軸線が接続部３４の軸線と略直交した状態となることにより、前記バルブ４０による吸気通路１６を構成する湾曲部３２と接続部３４との接続状態が解除される。これにより、図４に示されるように、第１及び第２シート部３６、４２が、バルブ４０の外周面とそれぞれ所定間隔離間し、その間に間隙が設けられる。
【００４７】
そして、チャンバー２０を構成する第１及び第２空間部２８、３０に導入された吸入空気は、第１及び第２シート部３６、４２とバルブ４０との間隙を通じて吸気通路１６の接続部３４へと流通する。これにより、チャンバー２０に導入された吸入空気が吸気通路１６の接続部３４に対して直接流通する短管吸気通路Ｓが構成される。この短管吸気通路Ｓの通路長は、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湾曲部３２を含む長管吸気通路Ｌの通路長より短くなる。なお、チャンバー２０の第１空間部２８に導入された吸入空気は、湾曲部３２を通じても接続部３４側へと流通する。
【００４８】
すなわち、この吸気マニホールド装置１０を備えたエンジン２２の高速又は高負荷運転時には、通路長切換部１８を構成するバルブ４０の回動作用下に吸気通路１６の通路長が短くなるように短管吸気通路Ｓへと切り換え、接続部３４を通じて吸入空気をシリンダヘッド２４に供給すると共に、前記エンジン２２の低速又は低負荷運転時には、前記バルブ４０を回動させて貫通孔５０と湾曲部３２及び接続部３４を連通させることにより、湾曲部３２、接続部３４及びバルブ４０の貫通孔５０を含む通路長の長い長管吸気通路Ｌを通じて前記吸入空気を前記シリンダヘッド２４へと供給する。
【００４９】
本発明の第１の実施の形態に係る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。
【００５０】
例えば、エンジン２２が低速又は低負荷運転時には、図示しないスプリングの弾発作用下にシャフト４４が付勢され、前記シャフト４４の回動変位に伴ってバルブ４０が反時計回り（矢印Ａ方向）に回動して吸気通路１６を構成する湾曲部３２及び接続部３４と前記バルブ４０とが同軸上となるように配置される。これにより、バルブ４０の両端部に装着されたシール部材４８ａ、４８ｂが、それぞれ吸気通路１６の端部に設けられた第１及び第２シート部３６、４２にそれぞれ当接した状態となる。
【００５１】
詳細には、シール部材４８ａ、４８ｂにおける突出部６４の端部、第１及び第２段部６０、６２の角部６０ａ、６２ａがそれぞれ第１及び第２シート部３６、４２の内壁面に当接して密着し、前記シール部材４８ａ、４８ｂが装着されたバルブ４０と吸気通路１６の湾曲部３２及び接続部３４との間の気密を保持している。
【００５２】
そして、通路長切換部１８を構成するバルブ４０によって吸気通路１６の湾曲部３２と接続部３４とが接続されて連通し、チャンバー２０が長管吸気通路Ｌを介してエンジン２２と連通した状態となる。これにより、チャンバー２０からエンジン２２への吸入空気の供給が、前記チャンバー２０の第１空間部２８から湾曲部３２及び接続部３４によって構成された長管吸気通路Ｌを通じて行われる。
【００５３】
この場合、吸入空気は、チャンバー２０から長管吸気通路Ｌを構成する湾曲部３２、バルブ４０及び接続部３４を経てエンジン２２へと供給されるため、通路長の長い長管吸気通路Ｌを通じて前記エンジン２２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。
【００５４】
また、一組のシール部材４８ａ、４８ｂによって吸気通路１６とバルブ４０との間からの吸入空気の漏出が防止され、チャンバー２０から吸入空気がエンジン２２に対して確実に供給される。
【００５５】
一方、エンジン２２が高速又は高負荷運転時には、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、前記駆動部がスプリング（図示せず）の弾発力に抗して前記とは反対方向に回転駆動することによりシャフト４４を介してバルブ４０が時計回り（矢印Ｂ方向）に所定角度だけ回動する。
【００５６】
そして、バルブ４０は、図４に示されるように、その軸線が吸気通路１６を構成する湾曲部３２及び接続部３４の軸線と略直交し、一方のシール部材４８ａがチャンバー２０の第１空間部２８に臨み、他方のシール部材４８ｂが前記チャンバー２０の第２空間部３０に臨んだ状態となる。これにより、バルブ４０を通じた湾曲部３２と接続部３４との連通が解除され、第２シート部４２とバルブ４０の外周面との間の間隙を通じて第１及び第２空間部２８、３０から前記接続部３４へと吸入空気が流通する。すなわち、第１及び第２空間部２８、３０から吸気通路１６の接続部３４へと直接導入される短管吸気通路Ｓが構成され、前記短管吸気通路Ｓを通じてエンジン２２へと吸入空気が供給される。その結果、吸入空気が、チャンバー２０から吸気通路１６の接続部３４を通じてエンジン２２へと短時間且つ大容量で供給される。
【００５７】
このように、エンジン２２の運転状況に応じた通路長切換部１８の切換作用下に前記エンジン２２に吸入される吸入空気の流量及び流入時間が好適に制御され、それに伴って、前記エンジン２２の出力向上を図ることができる。
【００５８】
以上のように、第１の実施の形態では、通路長切換部１８を構成するバルブ４０の両端部に、ゴム等の弾性材料からなるシール部材４８ａ、４８ｂをそれぞれ装着し、前記シール部材４８ａ、４８ｂに、吸気通路１６に臨む第１及び第２シート部３６、４２に対して当接自在な着座部５８を備えている。
【００５９】
このように、シール部材４８ａ、４８ｂを、ゴム等の弾性材料から形成することにより、その弾性力によって前記シール部材４８ａ、４８ｂを確実且つ好適に吸気通路１６の第１及び第２シート部３６、４２に対して密着させることができる。その結果、バルブ４０を通じてシリンダヘッド２４へと流通する吸入空気の漏れを防止することができ、所望の流量で前記吸入空気を供給することができる。
【００６０】
また、吸気通路１６の通路長を切り換えるためにバルブ４０が回動する際、シール部材４８ａ、４８ｂの着座部５８のみが第１及び第２シート部３６、４２に対して摺接しながら変位するため、前記シール部材４８ａ、４８ｂの端面を前記第１及び第２シート部３６、４２に対して全体的に当接させてシールする場合と比較し摺動抵抗が小さくなるため、前記バルブ４０が回動する際の作動トルクを低減させることが可能となる。その結果、バルブ４０の切換動作を円滑に行うことができる。また、シール部材４８ａ、４８ｂを構成する角部６０ａ、６０ｂ及び突出部６４の端部は、第１及び第２シート部３６、４２に対して線接触しているため、シール部材を第１及び第２シート部３６、４２に対して面接触させている場合と比較し、その摺動抵抗を低減させることができる。
【００６１】
また、バルブ４０が回動する際の作動トルクを低減させることによって前記バルブ４０を含む通路長切換部１８を駆動させる駆動部の負荷が小さくなるため、前記駆動部の小型化を図ることが可能となる。
【００６２】
さらに、シール部材４８ａ、４８ｂが第１及び第２シート部３６、４２に沿って摺動する際の作動抵抗を低減させることにより、摩擦抵抗の大きなゴム等の弾性材料からシール部材４８ａ、４８ｂを形成した場合でも、バルブ４０の作動性が低下することがなく好適である。換言すれば、シール力の大きなゴム等の弾性材料をシール部材４８ａ、４８ｂに適用した場合でも、バルブ４０を含む通路長切換部１８を円滑に動作させ、通路長の切換動作を行うことが可能となる。
【００６３】
さらにまた、シール部材４８ａ、４８ｂを、ゴム等の弾性材料から形成することにより、その弾性力によって前記シール部材４８ａ、４８ｂを確実且つ好適に吸気通路１６の第１及び第２シート部３６、４２に対して密着させることができる。その結果、バルブ４０を通じてシリンダヘッド２４へと流通する吸入空気の漏れを防止することができ、所望の流量で前記吸入空気をエンジン２２へと供給することができる。
【００６４】
次に、第２の実施の形態に係る吸気マニホールド装置１００を図５〜図７に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る吸気マニホールド装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
この第２の実施の形態に係る吸気マニホールド装置１００では、通路長切換部１０２を構成するシール部材１０４ａ、１０４ｂの着座部１０６を、第１及び第２シート部３６、４２に向かって延在する複数の第１〜第３リブ（突部）１０８ａ〜１０８ｃから構成している点で、第１の実施の形態に係る吸気マニホールド装置１０の通路長切換部１８と相違している。
【００６６】
このバルブ１１０の両端部に装着されるシール部材１０４ａ、１０４ｂは、ボディ４６の装着端５４に装着される保持部５６と、前記保持部５６に対して徐々に縮径するように先細状に形成されたテーパ部１１２と、前記テーパ部１１２に対して第１及び第２シート部３６、４２に向かうように立設された第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃとを含む。
【００６７】
第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃは、保持部５６から離間する方向へと延在し、シール部材１０４ａ、１０４ｂの軸線に対して所定角度だけ傾斜したテーパ部１１２に設けられ、前記軸線と略平行で互いに所定間隔離間して配置される。
【００６８】
第１リブ１０８ａが、最も保持部５６側に配置され、第３リブ１０８ｃが前記保持部５６から最も離間したテーパ部１１２の先端に配置されると共に、前記第１リブ１０８ａと第３リブ１０８ｃとの間に、第２リブ１０８ｂが配置されている。また、第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃは、第１及び第２シート部３６、４２に対して線接触している。
【００６９】
また、第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃの長さは、テーパ部１１２に立設された部位を基点として第１リブ１０８ａ、第２リブ１０８ｂ、第３リブ１０８ｃの順番で長くなるように設定される。なお、第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃは、上述したようにそれぞれ異なる長さに設定される場合に限定されるものではなく、前記第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃを全て同一長さに設定するようにしてもよい。
【００７０】
そして、エンジン２２の低速又は低負荷運転時に、バルブ１１０が吸気通路１６を構成する湾曲部３２及び接続部３４と同軸上に配置され、前記バルブ１１０によって前記湾曲部３２と接続部３４とが接続されて連通した際、第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃの端部が、第１及び第２シート部３６、４２に対してそれぞれ当接する（図５及び図６参照）。これにより、シール部材１０４ａ、１０４ｂによって吸気通路１６を流通する吸入空気の外部への漏出を防止し、前記吸気通路１６内の気密を保持する。
【００７１】
一方、エンジン２２の高速又は高負荷運転時に、バルブ１１０が時計回り（矢印Ｂ方向）に所定角度だけ回動し、吸気通路１６の通路長を切り換える場合には、バルブ１１０の回動作用下にシール部材１０４ａ、１０４ｂを構成する第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃが第１及び第２シート部３６、４２に対して摺動変位する。そして、一方のシール部材１０４ｂがチャンバー２０の第１空間部２８に臨むと共に、他方のシール部材１０４ａが前記チャンバー２０の第２空間部３０に臨み、湾曲部３２と接続部３４との連通が解除され、第１及び第２空間部２８、３０から吸気通路１６の接続部３４へと直接導入される短管吸気通路Ｓが構成される。
【００７２】
この場合、シール部材１０４ａ、１０４ｂは、第１及び第２シート部３６、４２に対して第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃの端部が当接しているだけであるため、前記第１〜第３リブ１０８ａ〜１０８ｃを摺接させながらバルブ１１０が回動変位させる際の摺動抵抗が少なく、前記バルブ１１０が回動する際の作動トルクを低減させることができる。そのため、バルブ１１０の切換動作を円滑に行うことが可能となる。
【００７３】
また、シール部材を、ゴム等の弾性材料から形成しているため、その弾性作用下に前記シール部材１０４ａ、１０４ｂを吸気通路１６の第１及び第２シート部３６、４２に対して確実且つ好適に密着させる、バルブ１１０を通じてエンジン２２に供給される吸入空気の漏れを防止することができる。
【００７４】
さらに、バルブ１１０において最も先端に配置される第３リブ１０８ｃの長さを最も長く形成することにより、第１及び第２シート部３６、４２に摺接しながら前記バルブ１１０と共にシール部材１０４ａ、１０４ｂが回動する際、前記第１及び第２シート部３６、４２によって押圧された前記第３リブ１０８ｃを好適に撓曲させることができる。その結果、シール部材１０４ａ、１０４ｂの摺動抵抗をより一層低減することが可能となる。一方、第１リブ１０８ａを保持部５６側に設け、そのの長さを最も短く設定することにより、前記保持部５６近傍の剛性を維持することができる。そのため、シール部材１０４ａ、１０４ｂが第１及び第２シート部３６、４２に当接しながら回動する際の過度の変形を抑制することができる。
【００７５】
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】
【００７６】
【図１】本発明の第１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に示す内燃機関用吸気マニホールド装置を構成する通路長切換部の外観斜視図である。
【図３】図１の通路長切換部を構成するシール部材近傍の拡大断面図である。
【図４】図２の内燃機関用吸気マニホールド装置において、吸気通路長が切り換えられた状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第２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６】図５の通路長切換部を構成するシール部材近傍の拡大断面図である。
【図７】図５の内燃機関用吸気マニホールド装置において、吸気通路長が切り換えられた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０、１００…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、１０２…通路長切換部          ２０…チャンバー
２２…エンジン                      ２８…第１空間部
３０…第２空間部                    ３２…湾曲部
３４…接続部                        ３６…第１シート部
４０、１１０…バルブ                ４２…第２シート部
４８ａ、４８ｂ、１０４ａ、１０４ｂ…シール部材
５６…保持部                        ５８、１０６…着座部
６０…第１段部                      ６２…第２段部
６４…突出部                        １０８ａ〜１０８ｃ…第１〜第３リブ
【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】
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