(57)【要約】【課題】内燃機関の運転状態に適したトルク特性および音響特性に切り替えることのできるインテークマニホールドを提供する。【解決手段】サージタンクの側壁の下流側に並んで形成される連通路２５〜２８によってサージタンクと各気筒とがそれぞれ連通される。連通路２５〜２８は湾曲して形成される第１連通路７５〜７８と、その内側に形成されるとともに内部に吸気通路６５ｐ〜６８ｐが形成された回動部材６５ｒ〜６８ｒを有する第２連通路６５〜６８とを備える。第１連通路７５〜７８はその基端部７５ａ〜７８ａから先端部７５ｂ〜７８ｂまでの長さが互いに等長であり、第２連通路６５〜６８はその基端部６５ａ〜６８ａが吸入口に近いものほど基端部６５ａ〜６８ａから先端部６５ｂ〜６８ｂまでの長さが長くなるように吸気通路６５ｐ〜６８ｐが形成されている。スロットルバルブの開度に応じて、回動部材６５ｒ〜６８ｒを回動させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒に共通のスロットルバルブを有するスロットルボデーと、前記スロットルボデーと接続される吸入口の形成されたサージタンクとを備えるエンジンに適用されて、同サージタンクの側壁の下流側に並んで形成される開口部を介して前記サージタンクと各気筒とをそれぞれ連通する複数の連通路を備えるインテークマニホールドであって、
前記開口部から前記各気筒までの前記連通路の長さを前記エンジンの運転状態に応じて、前記複数の連通路の長さの差が第２の連通状態よりも小さい第１の連通状態と、前記吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差が同第１の連通状態よりも小さい同第２の連通状態とに切り替える切替手段を備える
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項２】
請求項１に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記複数の連通路は基端部を介して前記サージタンクに連通されるとともに先端部を介して前記各気筒に連通され、前記基端部から前記先端部までの長さが互いに等しい第１連通路と、前記基端部が前記吸入口に近いほど前記基端部から前記先端部までの長さが長い第２連通路とを有し、前記切替手段は前記エンジンの運転状態に応じて、前記第１連通路が連通される前記第１の連通状態と、前記第２連通路が連通される前記第２の連通状態とに切り替える
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項３】
請求項２に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記第１連通路は前記第２連通路よりも長く形成され、
前記切替手段は、前記スロットルバルブの開度が所定値以下のときに前記第１連通路が連通される前記第１の連通状態に切り替え、前記スロットルバルブの開度が前記所定値を超えるときに前記第２連通路が連通される前記第２の連通状態に切り替える
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項４】
請求項２に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記第１連通路は前記第２連通路よりも短く形成され、
前記切替手段は、前記スロットルバルブの開度が所定値以上のときに前記第１連通路が連通される前記第１の連通状態に切り替え、前記スロットルバルブの開度が前記所定値未満のときに前記第２連通路が連通される前記第２の連通状態に切り替える
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記第１連通路および前記第２連通路の一方は内部に吸気通路が形成されて回動可能に支持された円柱状の回動部材を有し、他方は同回動部材の外周に沿って形成され、
前記切替手段は、前記回動部材を回動させることによって前記第１の連通状態と前記第２の連通状態とに切り替える
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記第１連通路および前記第２連通路は、互いの前記基端部および前記先端部が連通し合うとともに湾曲した形状で内側と外側とに形成され、
前記切替手段は、前記第１連通路と前記第２連通路のうちで内側に配設される連通路の前記基端部を開閉させることによって前記第１の連通状態と前記第２の連通状態とに切り替える
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記第１連通路および前記第２連通路のうち一方が連通される際に他方を塞ぐ開閉バルブを備える
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記吸入口は前記サージタンクの側壁の上流側に形成され、前記複数の連通路は前記サージタンクの側壁の下流側に順次並んで形成される
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車載内燃機関のインテークマニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車載内燃機関の吸気系の構成部品として、特許文献１に記載されているようなインテークマニホールドが知られている。同特許文献１に記載のインテークマニホールドは、その一部がサージタンクに巻きつくように形成されて該サージタンクとの複数の連通口を有する吸気通路と、前記サージタンク内に回動可能に配置されて前記複数の連通口の開閉を切り替えるロータとにより構成されている。そして、エンジン回転数に応じて同ロータが回動することによって前記サージタンクと前記吸気通路とを連通する連通口が選択され、エンジン回転数が所定値以下である場合には吸気通路が一様に長くなるように、エンジン回転数が所定値以上である場合には吸気通路が一様に短くなるようにしている。このようにして、エンジンの運転状態に応じたトルクの増大を図っている。
【特許文献１】実開昭６１‐７６１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車載内燃機関の吸気系にあっては、生じる吸気音においてもユーザの嗜好にあった音質が求められている。例えば吸気系から放出される吸気音が大きくなるスロットルバルブ開度の大きい運転状態においては、吸気脈動の干渉による濁った音の発生を抑制し、つまりは爆発非整数次成分（ハーフ次数成分）を低減し、澄んだ音を作ることが望ましい。そのためには、スロットルバルブに連通するサージタンクの吸入口から各気筒までの距離の差を小さくさせる必要がある。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のような構造を有する吸気系では、サージタンクの上流側の側壁に上記吸入口が形成されるとともに、該サージタンクの側壁に各気筒につながる吸気通路の吸込口を下流側に順次並ぶように開口させているため、サージタンクと各吸気通路との接続部の開口位置によって、スロットルバルブから各気筒までの距離にばらつきが生じることとなる。したがって、吸気通路から生じる吸気脈動が等間隔にならず、発生する吸気音はハーフ次数成分を含む濁った音となる。この濁った音の発生を防ぐ方法としてスロットルバルブをサージタンクの中央に接続するように配置することが考えられるが、車両に搭載する際の制約等によりスロットルバルブの位置を変更することは難しい。結果として、上述のような音色作りの実現は困難となっている。
【０００５】
なお、スポーツ車においてはトルク増大時の迫力を増すために大きな吸気音が望まれるというように、自動車の種類に応じて異なるトルク特性および音響特性が求められることがある。
【０００６】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものでありその目的は、内燃機関の運転状態に適したトルク特性および音響特性に切り替えることのできるインテークマニホールドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、複数の気筒に共通のスロットルバルブを有するスロットルボデーと、前記スロットルボデーと接続される吸入口の形成されたサージタンクとを備えるエンジンに適用されて、同サージタンクの側壁の下流側に並んで形成される開口部を介して前記サージタンクと各気筒とをそれぞれ連通する複数の連通路を備えるインテークマニホールドであって、前記開口部から前記各気筒までの前記連通路の長さを前記エンジンの運転状態に応じて、前記複数の連通路の長さの差が第２の連通状態よりも小さい第１の連通状態と、前記吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差が同第１の連通状態よりも小さい同第２の連通状態とに切り替える切替手段を備えることをその要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、前記開口部から前記各気筒までの前記連通路の長さを前記エンジンの運転状態に応じて、前記複数の連通路の長さの差が第２の連通状態よりも小さい第１の連通状態に切り替えることにより、第２の連通状態よりも複数の連通路での吸気の共鳴状態を均一に近づけることができる。したがって、吸気の共鳴効果が大きくなる運転状態で第１の連通状態にすることにより、複数の連通路で一様に吸気の共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。また、前記エンジンの運転状態に応じて、前記吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差が第１の連通状態よりも小さい第２の連通状態に切り替えることにより、第１の連通状態よりも澄んだ吸気音にして音響特性を向上させることができる。その結果、内燃機関の運転状態に適したトルク特性および音響特性に切り替えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインテークマニホールドにおいて、前記複数の連通路は基端部を介して前記サージタンクに連通されるとともに先端部を介して前記各気筒に連通され、前記基端部から前記先端部までの長さが互いに等しい第１連通路と、前記基端部が前記吸入口に近いほど前記基端部から前記先端部までの長さが長い第２連通路とを有し、前記切替手段は前記エンジンの運転状態に応じて、前記第１連通路が連通される前記第１の連通状態と、前記第２連通路が連通される前記第２の連通状態とに切り替えることをその要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、前記切替手段によって前記エンジンの運転状態に応じて連通される連通路が選択されるため、前記エンジンの運転状態に適したトルク特性および音響特性に切り替えることが可能となる。例えば、前記第１連通路が連通されるようにすると、同第１連通路の前記基端部から前記先端部までの長さが互いに等しいため、複数の連通路での吸気の共鳴状態を均一にすることができる。したがって、吸気の共鳴効果が大きい運転状態で第１の連通状態にすることにより、複数の連通路で一様に吸気の共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。また、前記第２連通路は前記基端部が前記吸入口に近いほど同基端部から前記先端部までの長さが長いといった態様で、同吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差を第１の連通状態よりも小さくすることができる。したがって、第１の連通状態よりも澄んだ吸気音にして音響特性を向上させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインテークマニホールドにおいて、前記第１連通路は前記第２連通路よりも長く形成され、前記切替手段は、前記スロットルバルブの開度が所定値以下のときに前記第１連通路が連通される前記第１の連通状態に切り替え、前記スロットルバルブの開度が前記所定値を超えるときに前記第２連通路が連通される前記第２の連通状態に切り替えることをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、スロットルバルブの開度が所定値以下のときは、第２連通路よりも長く等長の第１連通路が連通されて前記開口部から前記各気筒までの吸気路の長さが等しくなるため、機関回転数が低いときのトルク特性を向上させることができる。この場合、前記吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差が大きくなるが、前記スロットルバルブの開度が小さいため、放射されるハーフ次数成分を含む吸気音の音響レベルは小さくなる。したがって、音響特性の低下を抑制しつつ、トルク特性を向上させることができる。また、スロットルバルブの開度が所定値を超えるときは、第２連通路が連通されて前記吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差が小さくなるため、発生する吸気音を澄んだ音色とすることができる。したがって、放射される吸気音の音響レベルが大きいときに、音響特性を向上させることができる。なお、スロットルバルブの開度が所定値を超えるときは、第１連通路よりも短い第２連通路が連通されるため、機関回転数が高いときの吸気共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のインテークマニホールドにおいて、前記第１連通路は前記第２連通路よりも短く形成され、前記切替手段は、前記スロットルバルブの開度が所定値以上のときに前記第１連通路が連通される前記第１の連通状態に切り替え、前記スロットルバルブの開度が前記所定値未満のときに前記第２連通路が連通される前記第２の連通状態に切り替えることをその要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、スロットルバルブの開度が所定値以上のときは、第２連通路よりも短く等長の第１連通路が連通されて前記開口部から前記各気筒までの吸気路の長さが等しくなるため、機関回転数が高いときのトルク特性を向上させることができる。この場合、前記吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差が大きくなりハーフ次数成分を含む吸気音が放射されることとなるが、トルク増大時の迫力を増すために大きな吸気音の望まれるスポーツ車にあっては望ましい音響特性となる。また、スロットルバルブの開度が所定値未満のときは、第２連通路が連通されて前記吸入口から前記各気筒までの吸気流通路の長さの差が小さくなるため、発生する吸気音を澄んだ音色とすることができる。したがって、大きな吸気音が必要とされない運転状態において音響特性を向上させることができる。なお、スロットルバルブの開度が所定値未満のときは、第１連通路よりも長い第２連通路が連通されるため、機関回転数が低いときの吸気共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。
【００１５】
具体的には、請求項５に記載の発明のように、前記第１連通路および前記第２連通路の一方は内部に吸気通路が形成されて回動可能に支持された円柱状の回動部材を有し、他方は同回動部材の外周に沿って形成され、前記切替手段は、前記回動部材を回動させることによって前記第１の連通状態と前記第２の連通状態とに切り替えるといった態様を採用することができる。特に上記構成を請求項３に記載の発明に適用する場合には、前記基端部から前記先端部までの長さが互いに等しい第１連通路を回動部材の外周に沿って形成することにより、インテークマニホールドの外形を簡素化し易くなる。
【００１６】
また、具体的には、請求項６に記載の発明のように、前記第１連通路および前記第２連通路は、互いの前記基端部および前記先端部が連通し合うとともに湾曲した形状で内側と外側とに形成され、前記切替手段は、前記第１連通路と前記第２連通路のうちで内側に配設される連通路の前記基端部を開閉させることによって前記第１の連通状態と前記第２の連通状態とに切り替えるといった態様を採用することができる。
【００１７】
上記構成のように、前記第１連通路および前記第２連通路は、互いの前記基端部および前記先端部が連通し合うとともに湾曲した形状で内側と外側とに形成される構成において、外側に配設される連通路を連通させる際に、その配置位置の関係上、内側に配設される連通路に吸気が流れやすいため、トルク特性および音響特性が十分に向上しないおそれがある。この点、上記構成においては、外側に配設されている連通路を連通させる際に、開閉バルブにより内側に配設される連通路の基端部を塞ぐことによって、外側に配設される連通路のみを吸気が流れることなり、内燃機関の運転状態に適したトルク特性および音響特性を得ることができる。また、特に上記構成を請求項３に記載の発明に適用する場合には、前記基端部から前記先端部までの長さが互いに等しい第１連通路を外側に形成することにより、インテークマニホールドの外形を簡素化し易くなる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項２〜６のいずれか１項に記載のインテークマニホールドにおいて、前記第１連通路および前記第２連通路のうち一方が連通される際に他方を塞ぐ開閉バルブを備えることをその要旨とする。
【００１９】
上記構成によれば、前記第１連通路および前記第２連通路のうち長い方の連通路が連通される際に短い方の連通路を塞ぐことにより、長い方の連通路のみ連通させてトルク特性および音響特性を効果的に向上させることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のインテークマニホールドにおいて、前記吸入口は前記サージタンクの側壁の上流側に形成され、前記複数の連通路は前記サージタンクの側壁の下流側に順次並んで形成されることをその要旨とする。
【００２１】
具体的には、上記構成のような、前記吸入口が前記サージタンクの側壁の上流側に形成され、前記複数の連通路が前記サージタンクの側壁の下流側に順次並んで形成されるといった態様を採用することができる。この場合においても、内燃機関の運転状態に適したトルク特性および音響特性に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明にかかるインテークマニホールドを、４気筒エンジンの吸気系の連通路に具体化した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
まず、図１と図２を参照して説明する。図１は本実施形態における４気筒エンジンの吸気系の正面図を、図２は図１の一部を拡大した部分断面図をそれぞれ示している。同図１に示されるように、吸気上流から、吸気取り入れ口１１、エアクリーナ１２、吸気管１３、スロットルボデー１４、そしてサージタンク２０といった順で連通されている。サージタンク２０内に流入する吸気量は、スロットルボデー１４内に配設されるスロットルバルブ１５が開閉することによって調整される。なお、このスロットルバルブ１５の開度はスロットルポジションセンサ（図示なし）により検出される。そして、図２に示されるように、サージタンク２０には、その側壁の上流側に吸入口１４ａが形成されている。
【００２３】
また、図１におけるサージタンク２０は、その長手方向の側壁の下流側（図１の左側）に連通路２５〜２８が順次並んで接続されている。ここで、図２に示されるように、連通路２５〜２８とサージタンク２０とは同サージタンク２０の側壁の下流側に形成される各開口部２５ｄ〜２８ｄを介して連通されている。詳しくは、上記吸入口１４ａに近接する側から、連通路２５は開口部２５ｄを、連通路２６は開口部２６ｄを、連通路２７は開口部２７ｄを、そして連通路２８は開口部２８ｄを介してそれぞれサージタンク２０に接続されている。また、同サージタンク２０の開口部２５ｄ〜２８ｄを基端として、図１に示されるように、連通路２５〜２８は同図の右から左方向へ伸長される。さらに、連通路２５〜２８は同図の左端において同図の紙面に対して垂直方向に湾曲し、同図の左から右方向へと伸長された後、同垂直方向におけるサージタンク２０の下方を通る。そして、連通路２５〜２８の各先端（同図１の右端）はシリンダヘッド４０内に配設される吸気ポート（同図では連通路２８に連通される吸気ポート４５のみ図示）にそれぞれ接続され、各気筒（同図では連通路２８に連通される気筒５５のみ図示）へとそれぞれ連通される。なお、本実施形態においては、上記基端から上記先端まで、すなわちサージタンク２０の開口部２５ｄ〜２８ｄから各気筒までの連通路２５〜２８の長さが互いに等しく設定されている。
【００２４】
かわって、上述の構成における吸気の流れについて説明する。同図１における吸気取り入れ口１１から流入した吸気は、上記の接続される順に従って、エアクリーナ１２、吸気管１３、スロットルボデー１４、そしてサージタンク２０といった順で流れた後、開口部２５ｄ〜２８ｄを介してサージタンク２０内から各連通路２５〜２８内にそれぞれ流入し、同連通路２５〜２８内を同図の右から左方向へと流れる。さらに、連通路２５〜２８の湾曲に沿って同連通路２５〜２８内を流通し、吸気の流れは同図の左から右方向へと変わる。そして吸気は、連通路２５〜２８内からシリンダヘッド４０内の吸気ポートにそれぞれ流入し、各気筒へと供給される。
【００２５】
ところで、上述のように例えば吸気系から放出される吸気音が大きくなるスロットルバルブ開度の大きい運転状態においては、吸気脈動の干渉による濁った音の発生を抑制し、つまりは爆発非整数次成分（ハーフ次数成分）を低減し、澄んだ音を作ることが望ましい。そのためには、スロットルバルブに連通するサージタンクの吸入口から各気筒までの距離の差を小さくさせる必要がある。
【００２６】
しかしながら、上述の本実施形態のような構成においては、各連通路２５〜２８とサージタンク２０との連通部分である同サージタンク２０の開口部２５ｄ〜２８ｄの形成位置に応じて、サージタンク２０内における吸入口１４ａから開口部２５ｄ〜２８ｄまでの吸気流通路の長さに差が生じ、ひいては吸入口１４ａから各気筒までの吸気流通路の長さに差が生じることとなる。したがって、連通路２５〜２８から生じる吸気脈動が等間隔にならず、発生する吸気音はハーフ次数成分を含む濁った音となる。
【００２７】
そこで、本実施形態のインテークマニホールドにおいては、スロットルバルブ１５の開度に適したトルク特性および音響特性に切り替えることができる切替手段をさらに備えるようにしている。この切替手段について、以下に図３〜図７を参照して詳しく説明する。
【００２８】
図３は図１の３−３線での断面図を示している。同図３に示されるように、サージタンク２０（同図の略中央）と気筒５５とを連通させる連通路２８は、湾曲して形成される第１連通路７８と同第１連通路７８の湾曲する内側に配設される第２連通路６８とを有している。この第１連通路７８および第２連通路６８は、各基端部７８ａ，６８ａを介してサージタンク２０に、各先端部７８ｂ，６８ｂを介して気筒５５にそれぞれ連通されている。また、連通路２８の内側部分には連通口２８ａ，２８ｂが形成されている。
【００２９】
第２連通路６８について、さらに詳しく説明する。第２連通路６８は円柱状の回動部材６８ｒを有し、同回動部材６８ｒは第１連通路７８の湾曲の内側に沿うように回動可能に支持されている。また、回動部材６８ｒの内部には基端部６８ａから先端部６８ｂにかけて直線で結ぶように吸気通路６８ｐが形成され、図３に示す回動部材６８ｒの回動位置では吸気通路６８ｐと上記連通口２８ａ，２８ｂとが連通した状態となり、同吸気通路６８ｐを介してサージタンク２０と気筒５５とが連通されている。
【００３０】
次に図４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。同図４（ａ）〜（ｄ）は図３と同様の断面図を拡大したものであり、同図（ａ）〜（ｄ）は連通路２５〜２８の断面図をそれぞれ示している。ここで、同図（ａ）〜（ｄ）に示されるように、本実施形態における連通路２５〜２８において、第１連通路７５〜７８の各基端部７５ａ〜７８ａから各先端部７５ｂ〜７８ｂまでの長さは互いに等しく且つ第１連通路７５〜７８は平行に配設されるとともに、上述の第１連通路７８と同様に、他の第１連通路７５〜７７も湾曲した形状をなしている。また、第２連通路６５〜６７も上述の第２連通路６８と同様に、内部に吸気通路６５ｐ〜６７ｐが形成された回動部材６５ｒ〜６７ｒを有している。この回動部材６５ｒ〜６８ｒは、先の図１および図２において、連通路２５〜２８を備えるインテークマニホールドの連通路２８側の端部に設けられるロータ３１によって一体に回動される。ここで、各連通路２５〜２８で比較して、第２連通路６５〜６８における各吸気通路６５ｐ〜６８ｐの各基端部６５ａ〜６８ａから各先端部６５ｂ〜６８ｂまでの長さは、第１連通路７５〜７８の各基端部７５ａ〜７８ａから各先端部７５ｂ〜７８ｂまでの長さよりもそれぞれ短く設定されている。そして、連通路２５〜２７も上述の連通路２８と同様に、連通路２５〜２７の内側部分に連通口２５ａ〜２７ａ及び連通口２５ｂ〜２７ｂが形成されている。また、同図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、各第２連通路６５〜６８の吸気通路６５ｐ〜６８ｐはそれぞれ異なった形状に形成されている。そこで、各吸気通路６５ｐ〜６８ｐの形状について、次に詳しく説明する。
【００３１】
同図４（ａ）において、連通路２５の第２連通路６５は、その回動部材６５ｒ内に形成された吸気通路６５ｐが湾曲した形状をなして、該第２連通路６５の基端部６５ａから先端部６５ｂまでを連通させている。そして、同図４（ａ）〜（ｄ）にかけて示すように、各第２連通路６５〜６８の吸気通路６５ｐ〜６８ｐは、湾曲する形状から直線の形状へとその形状が変化するように形成されている。具体的には、第２連通路６５〜６８の各基端部６５ａ〜６８ａから各先端部６５ｂ〜６８ｂまでの長さについて、同図（ａ）に示される第２連通路６５の上記長さが最も長くなるように設定されている。そして、同図（ｂ）〜（ｄ）にかけて、第２連通路６６〜６８の上記長さは順次短くなり、同図（ｄ）に示される第２連通路６８の上記長さが最も短くなるように、それぞれ吸気通路６６ｐ〜６８ｐの形状が設定されている。すなわち、第２連通路６５〜６８の上記長さは、その基端部６５ａ〜６８ａが上記吸入口１４ａ（図２）に近いほど長くなるようにそれぞれ所定長さに設定されている。ここで、この基端部６５ａ〜６８ａの吸入口１４ａからの遠近関係は、該基端部６５ａ〜６８ａを有するそれぞれの連通路２５〜２８が接続されるサージタンク２０の開口部２５ｄ〜２８ｄ（図２）の吸入口１４ａからの遠近関係に対応して設定されている。なお、各第２連通路６５〜６８の上記所定長さについては後述することとする。
【００３２】
次に、同図４（ａ）〜（ｄ）と併せて図５（ａ）〜（ｄ）を参照して、各第２連通路６５〜６８の回動部材６５ｒ〜６８ｒの回動の態様について説明する。上述のように、回動部材６５ｒ〜６８ｒはロータ３１（図１、図２）によって一体に回動され、スロットルバルブ１５の開度に応じてその停止位置が切り替えられる。すなわち、スロットルバルブ１５の開度が所定値以下であるときと、所定値を超えるときとで、第２連通路６５〜６８の連通状態が切り替えられる。ここで、上記スロットルバルブ１５の開度の所定値とは、生じる吸気音の音響レベルの大小を分別する値であり、実験によって求められる実験値である。具体的には、機関の低回転速度時あるいは低負荷時に取り得る値である。
【００３３】
まず、スロットルバルブ１５の開度が所定値以下であるときは、図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、第２連通路６５〜６８の各基端部６５ａ〜６８ａと各先端部６５ｂ〜６８ｂが第１連通路７５〜７８の湾曲する内側の側壁によって塞がれるように切り替えられる。この状態が第１の連通状態に相当し、第１連通路７５〜７８のみが連通されている。この場合においては、吸気はサージタンク２０から第１連通路７５〜７８内のみを流れ、各気筒へと供給されることなる。ここで、上述のように第１連通路７５〜７８の長さは互いに等しいため、同第１連通路７５〜７８を介して上記サージタンク２０の開口部２５ｄ〜２８ｄから各気筒までの吸気路の長さも互いに等しくなる。
【００３４】
かわって、スロットルバルブ１５の開度が所定値を超えるときは、図５（ａ）〜（ｄ）に示されるように、第２連通路６５〜６８の各基端部６５ａ〜６８ａと各先端部６５ｂ〜６８ｂとがそれぞれ連通口２５ａ〜２８ａと連通口２５ｂ〜２８ｂとに連通されている。この状態が第２の連通状態に相当する。この場合においては、吸気はサージタンク２０から第２連通路６５〜６８内を流れ、各気筒へと供給されることなる。ここで、本実施形態における第２連通状態においては、上述の第１の連通状態と同様に第１連通路７５〜７８が連通されたままであり、吸気は第２連通路６５〜６８内のみならず第１連通路７５〜７８内も流れることとなる。しかしながら、上述のように、各連通路２５〜２８において、第２連通路６５〜６８の各基端部６５ａ〜６８ａから各先端部６５ｂ〜６８ｂまでの長さは、第１連通路７５〜７８の各基端部７５ａ〜７８ａから各先端部７５ｂ〜７８ｂまでの長さと比較してそれぞれ短いため、吸気は第２連通路６５〜６８に流入しやすい。そのため、吸気は実質的に第２連通路６５〜６８を流れることとなる。
【００３５】
次に上記第１の連通状態および第２の連通状態について、図６および図７の模式図を参照して説明する。同図６は、上記第１の連通状態のときの連通路２５〜２８の態様を模式的に示している。上述の通り、同図の一点鎖線で囲まれた基端部７５ａ〜７８ａから先端部７５ｂ〜７８ｂまでの第１連通路７５〜７８の長さは互いに等しいため、同第１連通路７５〜７８を介してサージタンク２０の開口部２５ｄ〜２８ｄから各気筒までの吸気路の長さも互いに等しくなっている。
【００３６】
また、図７は、上記第２の連通状態のときの連通路２５〜２８の態様を模式的に示している。上述の通り、同図の一点鎖線で囲まれた基端部６５ａ〜６８ａから先端部６５ｂ〜６８ｂまでの第２連通路６５〜６８の長さは上記第１連通路７５〜７８の長さよりもそれぞれ短いため、サージタンク２０に形成される開口部２５ｄ〜２８ｄから各気筒までの吸気路の長さも、上記第１連通状態と比較してそれぞれ短くなっている。また、同第２連通路６５〜６８を介してサージタンク２０の吸入口１４ａから各気筒までの吸気流通路の長さは互いに等しくなっている。ここで、第２連通路６５〜６８の吸気通路６５ｐ〜６８ｐの上述した所定長さは、第２連通路６５〜６８が連通された場合に、上記吸気流通路の長さが各連通路２５〜２８において互いに等しくなるような値にそれぞれ設定してある。
【００３７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）サージタンク２０の側壁の下流側に形成された開口部２５ｄ〜２８ｄから各気筒までの連通路２５〜２８の長さを、スロットルバルブ１５の開度に応じて、連通路２５〜２８の長さの差が上記第２の連通状態よりも小さい上記第１の連通状態に切り替えることにより、上記第２の連通状態よりも連通路２５〜２８での吸気の共鳴状態を均一に近づけることができる。したがって、吸気の共鳴効果が大きくなるスロットルバルブ１５の開度に応じて上記第１の連通状態にすることにより、連通路２５〜２８で一様に吸気の共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。また、スロットルバルブ１５の開度に応じて、吸入口１４ａから各気筒までの吸気流通路の長さの差が上記第１の連通状態よりも小さい上記第２の連通状態に切り替えることにより、上記第１の連通状態よりも澄んだ吸気音にして音響特性を向上させることができる。その結果、スロットルバルブ１５の開度に適したトルク特性および音響特性に切り替えることができる。
【００３８】
（２）スロットルバルブ１５の開度に応じて回動部材６５ｒ〜６８ｒが回動することによって連通される連通路が選択されるため、スロットルバルブ１５の開度に適したトルク特性および音響特性に切り替えることが可能となる。例えば、第１連通路７５〜７８が連通されるようにすると、第１連通路７５〜７８の基端部７５ａ〜７８ａから先端部７５ｂ〜７８ｂまでの長さが互いに等しいため、連通路２５〜２８での吸気の共鳴状態を均一にすることができる。したがって、吸気の共鳴効果が大きいスロットルバルブ１５の開度で上記第１の連通状態にすることにより、連通路２５〜２８で一様に吸気の共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。また、第２連通路６５〜６８は基端部６５ａ〜６８ａが吸入口１４ａに近いほど基端部６５ａ〜６８ａから先端部６５ｂ〜６８ｂまでの長さが長いといった態様で、吸入口１４ａから各気筒までの吸気流通路の長さの差を上記第１の連通状態よりも小さくすることができる。したがって、第１の連通状態よりも澄んだ吸気音にして音響特性を向上させることができる。
【００３９】
（３）スロットルバルブ１５の開度が所定値以下のときは、第２連通路６５〜６８よりも長く等長の第１連通路７５〜７８が連通されて、サージタンク２０に形成された開口部２５ｄ〜２８ｄから各気筒までの吸気路の長さが等しくなるため、機関回転数が低いときのトルク特性を向上させることができる。この場合、吸入口１４ａから各気筒までの吸気流通路の長さの差が大きくなるが、スロットルバルブ１５の開度が小さいため、放射されるハーフ次数成分を含む吸気音の音響レベルは小さくなる。したがって、音響特性の低下を抑制しつつ、トルク特性を向上させることができる。また、スロットルバルブ１５の開度が所定値を超えるときは、第２連通路６５〜６８が連通されて吸入口１４ａから各気筒までの吸気流通路の長さの差が小さくなるため、発生する吸気音を澄んだ音色とすることができる。したがって、放射される吸気音の音響レベルが大きいときに、音響特性を向上させることができる。なお、スロットルバルブ１５の開度が所定値を超えるときは、第１連通路７５〜７８よりも短い第２連通路６５〜６８が連通されるため、機関回転数が高いときの吸気共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。
【００４０】
（４）第２連通路６５〜６８は内部に吸気通路６５ｐ〜６８ｐが形成されて回動可能に支持された円柱状の回動部材６５ｒ〜６８ｒを有し、基端部７５ａ〜７８ａから先端部７５ｂ〜７８ｂまでの長さが互いに等しい第１連通路７５〜７８が回動部材６５ｒ〜６８ｒの外周に沿って形成されるようにした。したがって、連通路２５〜２８の外周の形状寸法を等しくすることができ、インテークマニホールドの外形を簡素化し易くなる。
【００４１】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態においては、内部に吸気通路６５ｐ〜６８ｐが形成されて回動可能に支持された円柱状の回動部材６５ｒ〜６８ｒを、第１連通路７５〜７８の湾曲する内側で回動させることによって、第２連通路６５〜６８を連通させるか否かを切り替えていたが、回動部材の代わりにサージタンクに連通する第２連通路の基端部に開閉バルブを設けて、同開閉バルブで基端部を開閉させるようにしてもよい。具体的には、図８に示される連通路２８のように、湾曲して形成される第１連通路７８と、同第１連通路７８の内側に形成されるとともに内部に吸気通路６８ｐを形成した第２連通路６８とを有し、第２連通路６８の基端部６８ａに開閉バルブ６８ｃが設けられる構成が採用可能である。なお、同構成において、第１連通路７８および第２連通路６８は、互いの基端部７８ａ，６８ａおよび先端部７８ｂ，６８ｂが連通し合っている。また、開閉バルブ６８ｃはスロットルバルブ１５の開度に応じて制御されており、例えばスロットルバルブ１５の開度が所定値以下であるときには第２連通路６８の基端部６８ａを塞ぐように、スロットルバルブ１５の開度が所定値を超えるときには第２連通路６８の基端部６８ａを連通させるように稼動する。なお、同図には示されていないが、連通路２５〜２７についても上記実施形態と同様の形状の第１連通路７５〜７７および第２連通路６５〜６７を有しており、第２連通路６５〜６７において回動部材に代えて上記開閉バルブを基端部６５ａ〜６７ａに設けるとする。こうした構成であれば、上述の実施形態の効果（１）〜（４）に加えて以下の効果を得ることができる。
【００４２】
（５）第１連通路７５〜７８および第２連通路６５〜６８は、互いの基端部７５ａ〜７８ａ，６５ａ〜６８ａおよび先端部７５ｂ〜７８ｂ，６５ｂ〜６８ｂが連通し合うとともに湾曲した形状で内側と外側とに形成される構成において、外側に配設される第１連通路７５〜７８を連通させる際に、その配置位置の関係上、内側に配設される第２連通路６５〜６８に吸気が流れやすいため、トルク特性および音響特性が十分に向上しないおそれがある。この点、上記構成においては、外側に配設されている第１連通路７５〜７８を連通させる際に、開閉バルブにより内側に配設される第２連通路６５〜６８の基端部６５ａ〜６８ａを塞ぐことによって、外側に配設される第１連通路７５〜７８のみを吸気が流れることとなり、内燃機関の運転状態に適したトルク特性および音響特性を得ることができる。なお、基端部を開閉させるのは第２連通路に限らず、第１連通路と第２連通路とにおいて、その形成位置が内側である方の基端部を開閉させるようにすれば、本形態の効果の（５）と同様の効果が得られる。
【００４３】
・上記実施形態においては、第２連通路６５〜６８のみが回動部材６５ｒ〜６８ｒを有して、第２連通路６５〜６８を連通させるか否かを切り替えるようにしていたが、第１連通路にさらに切替バルブを設けるようにしてもよい。具体的には、図８に示されるように、第１連通路７８に開閉バルブ７８ｃを設け、例えば同開閉バルブ７８ｃはスロットルバルブ１５の開度が所定値以下であるときには第１連通路７８を連通させるように、スロットルバルブ１５の開度が所定値を超えるときには第１連通路７８を塞ぐように稼動するといった構成が採用可能である。なお、連通路２５〜２７においても同様に、その第１連通路７５〜７７に開閉バルブを有しているとする。すなわち、該開閉バルブは、第２連通路６５〜６８が連通される際に第１連通路７５〜７８を塞ぐように稼動するため、第２連通路６５〜６８のみを連通させることが可能となり、トルク特性および音響特性をさらに効果的に向上させることができる。
【００４４】
・上記実施形態においては、それぞれの連通路２５〜２８において、第１連通路７５〜７８を第２連通路６５〜６８よりも長く設定しているが、反対に、第１連通路を第２連通路よりも短く設定してもよい。具体的には、図９に示される連通路１２８のように、第２連通路１６８が湾曲して形成されるとともに、その内側には吸気通路１７８ｐを有する第１連通路１７８が形成される構成が採用可能である。同構成において、該第１連通路１７８および該第２連通路１６８は各基端部１７８ａ，１６８ａを介してサージタンク１２０に、各先端部１７８ｂ，１６８ｂを介して各気筒にそれぞれ連通されている。そして、該第１連通路１７８の基端部１７８ａから先端部１７８ｂまでの長さは、該第２連通路１６８の基端部１６８ａから先端部１６８ｂまでの長さよりも短くなるように設定されている。さらに、第１連通路１７８の基端部１７８ａには開閉バルブ１７８ｃが設けられており、同開閉バルブ１７８ｃはスロットルバルブ１５の開度に応じて制御されている。詳しくは、開閉バルブ１７８ｃは、スロットルバルブ１５の開度が所定値以上のときは第１連通路１７８が連通されるように、スロットルバルブ１５の開度が所定値未満のときは第１連通路１７８を塞ぐように稼動する。なお、このスロットルバルブ１５の開度の所定値については後述することとする。ここで、本形態においては、他の連通路１２５〜１２７についても上記連通路１２８と同様の構成を有しているが、同図９に示されるように連通路１２５〜１２８の各第１連通路はその基端部から先端部までの長さが等長であることに対し、各第２連通路はその基端部から先端部までの長さがそれぞれ異なっている。すなわち、基端部がサージタンク１２０の吸入口に近い第１連通路ほど各基端部から各先端部までの長さが長くなるように設定されている。こうした構成においては、上記実施形態の効果の（１）、（２）に加えて、（３）に代わる以下のような効果を得ることができる。
【００４５】
（３´）スロットルバルブ１５の開度が所定値以上のときは、第２連通路よりも短く等長の第１連通路が連通されて、サージタンク１２０の開口部から各気筒までの吸気路の長さが等しくなるため、機関回転数が高いときのトルク特性を向上させることができる。この場合、サージタンク１２０の吸入口から各気筒までの吸気流通路の長さの差が大きくなりハーフ次数成分を含む吸気音が放射されることとなるが、トルク増大時の迫力を増すために大きな吸気音の望まれるスポーツ車にあっては望ましい音響特性となる。また、スロットルバルブ１５の開度が所定値未満のときは、第２連通路が連通されてサージタンク１２０の吸入口から各気筒までの吸気流通路の長さの差が小さくなるため、発生する吸気音を澄んだ音色とすることができる。したがって、大きな吸気音が必要とされない運転状態において音響特性を向上させることができる。なお、スロットルバルブ１５の開度が所定値未満ときは、第１連通路よりも長い第２連通路が連通されるため、機関回転数が低いときの吸気共鳴効果を大きくしてトルク特性を向上させることができる。また、本形態におけるスロットルバルブ１５の開度の所定値とは、同所定値以上のときに所望される大きさの吸気音が生じる値であり、実験によって求められた実験値である。具体的には、機関の高回転速度時あるいは高負荷時に取り得る値である。
【００４６】
・上記実施形態においては、第１連通路７５〜７８および第２連通路６５〜６８は、連通路２５〜２８の途中で分岐されるように、基端部７５ａ〜７８ａおよび基端部６５ａ〜６８ａをそれぞれ有していたが、図９に示される連通路１２８のように、第１連通路および第２連通路の各基端部がそれぞれサージタンク１２０に直接接続されるようにしてもよい。
【００４７】
・上記実施形態においては、回動部材６５ｒ〜６８ｒの回動に伴って同回動部材６５ｒ〜６８ｒの内部に形成される吸気通路６５ｐ〜６８ｐも回動するようにして、第２連通路６５〜６８を連通させるか否かを切り替えるようにしていたが、吸気通路を回動不能に固定して外周の円筒状の切替バルブのみが回動するようにしてもよい。そして、該切替バルブが回動することによって、同切替バルブの連通口と第２連通路の基端部および先端部がそれぞれ一致し、第２連通路が連通されるようにしてもよい。
【００４８】
・上記実施形態においては、連通路２５〜２８をサージタンク２０の側壁の下流側に順次並んで形成させたが、サージタンクの同一の側面でなくても、単に側壁の下流側に並んで形成させる構成であってもよい。また、サージタンク２０の吸入口１４ａに対して該サージタンク２０の側壁の下流側に並んで形成される開口部を有していればよく、全ての開口部が吸入口から順次遠くなる必要はない。
【００４９】
・上記実施形態においては、第１連通路７５〜７８と第２連通路６５〜６８とのどちらを連通させるかを、スロットルポジションセンサから検出されたスロットルバルブ１５の開度に応じて切り替えるようにしていたが、クランク角センサから検出されたエンジン回転数や、車両のアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ等、その他の内燃機関の運転状態を検出するセンサの検出値に応じて切り替えるようにしてもよい。
【００５０】
・上記実施形態においては、本発明のインテークマニホールドを直列４気筒エンジンの吸気系に採用したが、本発明は他の直列多気筒エンジンであっても、Ｖ型エンジンであっても採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明にかかるインテークマニホールドを４気筒エンジンの吸気系の連通路に具体化した実施形態を示す正面図。
【図２】同実施形態にかかる吸気系についてその一部構造を示す部分断面図。
【図３】図１の３−３線における断面図。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）同実施形態にかかる連通路についてその構造を示す断面図。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）同実施形態にかかる連通路についてその構造を示す断面図。
【図６】同実施形態にかかる吸気系についてその構造を模式的に示す模式図。
【図７】同実施形態にかかる吸気系についてその構造を模式的に示す模式図。
【図８】この発明のインテークマニホールドの変形例についてその構造を示す断面図。
【図９】この発明のインテークマニホールドの他の変形例についてその構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１１…吸気取り入れ口、１２…エアクリーナ、１３…吸気管、１４…スロットルボデー、１４ａ…吸入口、１５…スロットルバルブ、２０，１２０…サージタンク、２５〜２８，１２５〜１２８…連通路、２５ａ〜２８ａ，２５ｂ〜２８ｂ…連通口、２５ｄ〜２８ｄ…開口部、３１…ロータ、４０…シリンダヘッド、４５…吸気ポート、５５…気筒、６５〜６８，１６８…第２連通路、６５ａ〜６８ａ，７５ａ〜７８ａ，１６８ａ，１７８ａ…基端部、６５ｂ〜６８ｂ，７５ｂ〜７８ｂ，１６８ｂ，１７８ｂ…先端部、６５ｐ〜６８ｐ，１７８ｐ…吸気通路、６５ｒ〜６８ｒ…回動部材、６８ｃ，７８ｃ，１７８ｃ…開閉バルブ、７５〜７８，１７８…第１連通路。
【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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【図８】
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【図９】
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