JP4683296B2 - 内燃機関用吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用吸気装置に関する。

上記した内燃機関用吸気装置として、従来、例えば特許文献１に示されるものがあった。
特許文献１に示される内燃機関用吸気装置は、吸気分配装置ケーシング（吸気マニホールドに相当）と、この吸気分配装置ケーシングの内部に設けた切替ローラ（ロータリバルブに相当）とを備えている。
吸気分配装置ケーシングは、複数の個別吸気管、及び、複数の短い個別吸気管により、内燃機関の複数の気筒に各別に空気供給する複数の空気供給路を形成している。
切替ローラは、開口を有したバルブ部の複数を一体回転自在に備え、各バルブ部によって個別吸気管を開閉する。
切替ローラの各バルブ部は、シールケージ（シール材に相当）を備えている。シールケージは、一対のリングエレメント（リング部に相当）と、一対のリングエレメントを連結するシール条片（ラダー部に相当）とを備えている。各リングエレメントは、バルブ部の端部に位置する溝に挿入されている。

特表２００１−５１９００６号公報

この種の吸気装置は、図１６（ａ）に示す如く構成する。この図は、バルブ部１１が供給切換え口７を閉じている状態を示す。
この図に示すように、シール材６０のラダー部６２に、このラダー部６２のシール材内側に配置したラダー係合部６４を設ける。このラダー係合部６４は、バルブ部１１の外周側に設けたラダー係入凹部７６に係入する。
バルブ１１が供給切換え口７を閉じた状態においてラダー係入凹部７６の内面のうち、ラダー係合部６４に対して吸気マニホールド１の供給切換え口７が存在する側とは反対側に位置する内面部７７と、ラダー係合部６４との間にシール間隔Ｅを設ける。
一般に、バルブ部１１及びシール材６０は、樹脂成形によって成形する。このため、前記シール間隔Ｅの距離が狭くなっていると、バルブ部１１及びシール材６０に発生した製作誤差によっては、ラダー係合部６４と、ラダー係入凹部６２の内面部７７とが当接する。すると、ラダー部６２がボア部８に圧接され、バルブ部１１の切換え操作が重くなる。このため、バルブ部１１及びシール材６０に発生する製作誤差にかかわらずラダー係合部６４と内面部７７との当接を回避するようシール間隔Ｅを設けてある。
この理由により、従来、シール間隔Ｅが、バルブ部１１の外周面１５ａとボア部１１との間に設けるバルブ間隔Ｃよりも大きくなっていた。

この結果、図１６（ｂ）に示す如き問題があった。
すなわち、ロータリバルブが閉じ状態に切換え操作され、バルブ部１１が供給切換え口７を閉じると、内燃機関の駆動によって空気供給路に発生する吸気脈動などにより、ロータリバルブに振動が発生する。すると、ロータリバルブにバルブ部１１が供給切換え口７に接近、離間する方向に繰り返して変位する変形が発生する。バルブ部１１が供給切換え口７に向かって変位すると、バルブ部１１がシール材６０に対して相対移動し、バルブ部１１の外周縁が供給切換え口７の付近でボア部８に衝突して衝突音が発生することがあった。

本発明の目的は、ロータリバルブの切換えを軽く行えるものでありながら、上記した衝突音を防止することができる内燃機関用吸気装置を提供することにある。

本第１発明にあっては、内燃機関の複数の気筒に各別に空気供給する複数の空気供給路を備えた吸気マニホールドの前記複数の空気供給路に各別に作用する複数のバルブ部を一体回転自在に備えたロータリバルブを、前記複数の空気供給路の空気供給形態を切り換えるよう、前記複数のバルブ部が前記吸気マニホールドの供給切換え口を開いた開き状態と、前記複数のバルブ部が前記供給切換え口を閉じた閉じ状態とに前記吸気マニホールドに回転切換え自在に支持させ、前記バルブ部の回転軸芯方向での両端部に各別に外嵌する一対のリング部と、前記一対のリング部を連結するラダー部とを備え、前記バルブ部と前記吸気マニホールドのボア部との間にシール作用するよう、前記各バルブ部に装着したシール材と、前記ラダー部のシール材内側に位置するラダー係合部が係入するよう前記バルブ部の外周側に設けたラダー係入凹部とを備え、前記ロータリバルブが前記閉じ状態に切換えられると、前記ラダー部が前記供給切換え口に沿って前記バルブ部と前記ボア部との間に位置するように構成した内燃機関用吸気装置において、前記ロータリバルブが前記閉じ状態に切換えられた状態において、前記ラダー係入凹部の内面のうちの前記ラダー係合部に対して前記供給切換え口存在側とは反対側に位置する内面部と、前記ラダー係合部とのシール間隔が、前記バルブ部と前記ボア部とのバルブ間隔よりも小になるよう構成し、かつ、前記ラダー係入凹部の内面のうちの前記ラダー係合部に対して前記供給切換え口存在側に位置する第２内面部と、前記ラダー係合部との第２シール間隔が前記シール間隔よりも大になり、前記シール間隔と前記第２シール間隔との和が前記バルブ間隔よりも大になるよう構成してある。

本第１発明の構成によると、バルブ部が供給切換え口に向かって変位しても、この変位がシール間隔の距離に達すると、前記内面部がラダー係合部に当接する。これにより、ラダー部がバルブ部の動作を阻止し、バルブ部がボア部まで変位して衝突することを防止できる。
また、前記内面部に発生し得る製作誤差を考慮しつつシール間隔が所定の間隔になるよう内面部を製作する。すると、通常の動作時においては、ラダー部が内面部によってボア部に圧接されることを回避できる。
従って、ロータリバルブを軽く切換え操作できながら、バルブ部とボア部との衝突音が発生しにくい静かな状態で内燃機関に空気供給できる吸気装置を得ることができる。

また、バルブ部が供給切換え口から離れる側に変位しても、ラダー係入凹部における第２内面部がラダー係合部に当接することを防止できる。この結果、バルブ部の変位にかかわらず、シール材がバルブ部によってボア部から離間操作されず、バルブ部とボア部との間のシールを確保することができる。

本第２発明にあっては、前記ロータリバルブが前記閉じ状態に切換えられた状態において、前記ラダー係入凹部の内面のうちの前記ラダー係合部に対して前記供給切換え口存在側とは反対側に位置する内面部に、前記ラダー係合部とのシール間隔が前記バルブ間隔よりも小になる第一部位と、前記ラダー係合部とのシール間隔が前記第一部位よりも大になる第二部位とを設けてある。

前記内面部における第一部位に発生し得る製作誤差を考慮しつつ第一部位におけるシール間隔が所定の間隔になるよう第一部位を製作する。すると、通常の動作時においては、ラダー部が内面部によってボア部に圧接されることを回避できる。そして、第二部位では、ラダー係合部とのシール間隔が第一部位よりも大であるため、第二部位を第一部位に比して低い製作精度で製作できる。
これにより、バルブ部とボア部との衝突音を防止できるとともにロータリバルブを軽く切換え操作できる高品質の吸気装置を安価に得ることができる。

本第３発明にあっては、前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第一部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での両端部に設け、前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第二部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での中間部に設けてある。

本第３発明の構成によると、切換え供給口に向かって変位するバルブ部のうち、前記回転軸芯方向における両端部に位置する前記第一部位で前記ラダー係合部と当接させることで、バルブ部とボア部との衝突を防止できる。上記した如く前記内面部の第二部位を、第一部位よりも低い製作精度で製作することができる。これにより、バルブ部とボア部との衝突音を防止できるとともにロータリバルブを軽く切換え操作できる高品質の吸気装置を安価に得ることができる。

本第４発明にあっては、前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第一部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での一端側に設け、前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第二部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での他端側に設けてある。

本第４発明の構成によると、供給切換え口に向かって変位するバルブ部を、このバルブ部に位置する前記第一部位でのラダー係合部との当接と、このバルブ部に隣り合うバルブ部の前記第一部位でのラダー係合部との当接とによって支持させ、バルブ部とボア部との衝突を防止できる。各バルブ部の支持を、このバルブ部と、このバルブ部に隣り合うバルブ部との第一部位によって行わせる分、各バルブ部の前記第二部位のバルブ部回転軸芯方向での長さを長くできる。これにより、バルブ部とボア部との衝突音を回避できるとともにロータリバルブを軽く切換え操作できる高品質の吸気装置をより安価に得ることができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関用吸気装置の縦断面図である。図３は、図１のIII −III 断面矢視図である。これらの図に示すように、本発明の実施形態に係る内燃機関用吸気装置は、吸気マニホールド１と、この吸気マニホールド１の内部に設けたロータリバルブ１０とを備え、四気筒形の内燃機関２に装備されている。

吸気マニホールド１は、四つの吸気管状体１ａを連結した状態で備え、この四つの吸気管状体１ａにより、内燃機関２の四つのシリンダの吸気部に各別に接続された四つの空気供給路３を形成している。また、吸気マニホールド１は、前記四つの吸気管状体１ａに連設されたサージタンク４を備えている。各空気供給路３は、前記サージタンク４の内部に吸気口５ａが開口したロングポート５と、前記サージタンク４の内部に吸気口６ａが開口したショートポート６とを備えている。吸気マニホールド１の四つの吸気管状体１ａ及びサージタンク４は、樹脂成形によって成形されている。

ロータリバルブ１０は、前記各ショートポート６の供給切換え口７を備えたボア部８を挿通した状態で吸気マニホールド１の一対の軸支部１ｂ，１ｂに支持されている。また、ロータリバルブ１０は、このロータリバルブ１０の一端側の支軸１３に出力軸９ａが連動されているアクチュエータ９によって軸芯Ｐまわりで回転操作され、各ショートポート６の前記供給切換え口７を閉じた閉じ状態と、各ショートポート６の前記供給切換え口７を開いた開き状態とに切換えられる。

内燃機関２が低速回転すると、ロータリバルブ１０は、閉じ状態に切換えられ、各ショートポート６をサージタンク４に連通しないよう閉じ操作して各空気供給路３を低速用の空気供給形態に切換える。すると、各空気供給路３は、スロットル（図示せず）からサージタンク４に流入した空気をシリンダの吸引作用により、ロングポート５を介してシリンダに燃焼用空気として供給する。内燃機関２が高速回転すると、ロータリバルブ１０は、開き状態に切換えられ、各ショートポート６をサージタンク４に連通するよう開き操作して各空気供給路３を高速用の空気供給形態に切換える。すると、各空気供給路３は、サージタンク４に流入した空気をシリンダの吸引作用により、ショートポート６を介してシリンダに燃焼用空気として供給する。この高速用の空気供給形態の場合、各空気供給路３は、ロングポート５もサージタンク４に連通させた状態になっている。

次に、ロータリバルブ１０について詳述する。図３は、ロータリバルブ１０の縦断面構造を示している。図８は、ロータリバルブ１０の全体の斜視図である。図９は、ロータリバルブ１０の全体の正面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ断面矢視図である。図１１は、図９のXI−XI断面矢視図である。
これらの図に示すように、ロータリバルブ１０は、このロータリバルブ１０の回転軸芯Ｐの方向に一列に同心状に並んだ四つのバルブ部１１と、ロータリバルブ１０の両端側に吸気マニホールド１の前記軸支部１ｂに回転自在に支持されるよう設けた支軸１２，１３とを備えている。四つのバルブ部１１は、樹脂成形によって成形されている。また、四つのバルブ部１１は、バルブ部１１の成形と同時に各バルブ部間にバルブ部１１の周方向に並べて樹脂成形された複数の連結部材１４によって連結されており、一体回転する。一方の支軸１２は、ロータリバルブ１０の端部に一端側が一体回転自在に埋設された金属製の支軸になっている。この支軸１２は、樹脂製の軸受け１８と、軸調心用のオーリング１９とを介して軸支部１ｂの支持穴に回転自在に支持されている。軸支部１ｂの支持穴は、空気が吸気マニホールド外に漏れ出ないように凹入形の穴になっている。他方の支軸１３は、ロータリバルブ１０の端部に樹脂成形によって一体成形してある。この支軸１３は、アクチュエータ９の出力軸９ａを介して軸支部１ｂに支持されている。四つのバルブ部１１は、前記四つのショートポート６に各別に対応し、前記供給切換え口７に開閉作用する。ロータリバルブ１０は、これの回転軸芯Ｐに沿う方向に並ぶ複数の円板状の側板部１５のうちの前記一方の支軸１２が存在する側の端部に位置する側板部１５の外径が、前記他方の支軸１３が存在する側の端部に位置する側板部１５の外径よりも若干小さくなった抜きテーパを備えている。各側板部１５は、回転軸芯Ｐの沿う方向視で回転軸芯Ｐを中心にした円形になっている。

各バルブ部１１は、底板部材２１を有した閉領域部２０と、バルブ部１０の回転軸芯である前記回転軸芯Ｐに対して前記閉領域部２０とは反対側に位置した補強領域部３０と、この補強領域部３０と前記閉領域部２０の間に位置するとともにポート穴４１を有した開領域部４０と、バルブ部１１の回転軸芯Ｐに対して前記開領域部４０とは反対側に位置するとともに連通穴５１を有した連通領域部５０とを備えている。

前記閉領域部２０は、バルブ部１１の両端側に位置する前記側板部１５と、この一対の側板部１５，１５に連設した前記底板部材２１と、この底板部材２１の外面側のバブル部周方向での両端部に立設した壁板部材２２とによって構成してある。この閉領域部２０は、底板部材２１の外面側に存在した凹入部２３を備え、かつ、この凹入部２３の内部で前記底板部材２１の外面側に立設した複数の補強リブ２４を備えている。

前記補強領域部３０は、前記一対の側板部１５，１５と、一対の側板部１５，１５に連設した補強板部材３１とによって構成してある。この補強領域部３０は、前記補強板部材３１の外面側にバルブ部周方向に並べて立設した複数の補強リブ３２を備えている。

前記開領域部４０は、前記一対の側板部１５，１５と、前記底板部材２１と、前記補強板部材３１とによって構成される筒体４２の一端部と、この筒体４２の一端側の開口である前記ポート穴４１とを備えている。前記連通領域部５０は、前記筒体４２の他端部と、前記筒体４２の他端側の開口である前記連通穴５１とを備えている。前記ポート穴４１と前記連通穴５１とは、前記筒体４２によって連通されている。

図３に示すように、ロータリバルブ１０は、各バルブ部１１に装着されたシール材６０を備えている。図８は、シール材６０の全体の斜視状態を示している。この図に示すように、シール材６０は、一対の円形のリング部６１，６１と、この一対のリング部６１，６１を連結する一対のラダー部６２，６２とによって構成してある。一対のリング部６１，６１及び一対のラダー部６２，６２は、樹脂成形によって一体成形されている。各リング部６１には、このリング部６１の中心に対して前記一対のラダー部６２，６２が存在する側とは反対側に配置した開口６３を設けてある。各ラダー部６２の外周面６２ａは、バルブ部１１の回転軸芯Ｐに沿う方向視で円弧面になっている。シール材６０の各ラダー部６２での外径は、各リング部６１での外径よりも若干小さくなっている。

各バルブ部１１のシール材６０は、次の如き取り付け構造によってバルブ部１１に装着されている。この取り付け構造を、図３〜１１に示す。
これらの図に示すように、バルブ部１１の両端部に、前記側板部１５の外側に配置したリング支持部７０を設けてある。バルブ部１１どうしの間に位置する各リング支持部７０は、前記側板部１５と、前記各連結部材１４と、この各連結部材１４に連設したピン部材７１とによって構成されている。このリング支持部７０は、各連結部材１４の端面が溝底になり、前記側板部１５及び前記ピン部材７１が側壁になった環状の溝形になっている。ロータリバルブ１０の両端に位置するバルブ部１１がこれと隣り合うバルブ部１１とは反対側に備えるリング支持部７０は、側板部１５と、この側板部１５の外面側にバルブ部１１の周方向に分散させて設けた支持部材１６とによって構成されている。このリング支持部７０は、各支持部材１６の側板と、側板部１５とが側壁になった環状の溝形になっている。

図３，５，１１は、シール材６０の装着状態を示している。図１１は、リング部６１を二点鎖線で示している、これらの図に示すように、一対のリング部６１，６１が一対のリング支持部７０，７０に各別に外嵌している。各リング部６１は、ボア部８との接触によって受ける操作力と、前記開口６３の作用とによって縮径側に弾性変形し、この弾性変形状態でリング支持部７０に外嵌している。これにより、各リング部６１の外周面６１ａは、ボア部８の内面に圧接される。また、リング部６１をリング支持部７０に装着する際、開口６３が広がるようリング部６１を拡径側に弾性変形させ、広がった開口６３からリング支持部７０に外嵌させる。

各ラダー部６２のシール材内側に、ラダー部６２の全長にわたってラダー係合部６４を設けてある。ラダー係合部６４は、ラダー部６２の全長にわたっている凸条６４ａを備えている。一方、バルブ部１１に、前記閉領域部２０のバルブ部回転方向での両外側に分散配置した一対のラダー支持部７５を設けてある。各ラダー支持部７５は、前記底板部材２１の端部２１ａと、前記壁板部材２２とによって構成してある。各ラダー支持部７５のバルブ部外面側に、ラダー係入凹部７６を設けてある。一対のラダー係合部６４，６４が一対のラダー係入凹部７６，７６に各別に係入している。

図４は、ロータリバルブ１０が開き状態に切換えられた場合における各ショートポート６、及び各バルブ部１１の断面図である。
この図に示すように、ロータリバルブ１０が開き状態に切換えられると、バルブ部１１の開領域部４０が前記供給切換え口７に対向し、ポート穴４１によって供給切換え口７を開く。このとき、連通領域部５０の連通穴５１がショートポート６の吸気口６ａに対向し、供給切換え口７が吸気口６ａに連通する。このとき、シール材６０の両リング部６１の外周面側が、開領域部４０の外周縁よりも開領域部４０の外周側に突出し、供給切換え口７のバルブ部１１の回転軸芯方向での一端側に沿った位置でボア部８の内周面にリング部６１の弾性力によって接触する。これにより、供給切換え口７のバルブ部回転軸芯方向での両外側におけるバルブ部１１とボア部８との間がリング部６１によってシールされ、ショートポート６を介して内燃機関２に供給する空気に供給切換え口７の付近での乱流が発生しにくい。

図２は、ロータリバルブ１０が閉じ状態に切換えられた場合における各ショートポート６及び各バルブ部１１の断面図である。
この図に示すように、ロータリバルブ１０が閉じ状態に切換えられると、バルブ部１１の閉領域部２０が前記供給切換え口７に対向し、側板部１５と壁板部材２２と底板部材２１とによって供給切換え口７を閉じる。このとき、シール材６０の両リング部６１，６１の外周面側が、閉領域部２０の外周縁よりも閉領域部２０の外周側に突出し、供給切換え口７のバルブ部１１の回転軸芯方向での一端側に沿った位置でボア部８の内周面にリング部６１の弾性復元力によって接触する。一方、一対のラダー部６２，６２は、供給切換え口７のバルブ部周方向での両側に分散し、供給切換え口７のバルブ部１１の周方向での一端側に沿った位置でバルブ部１１とボア部８との間に位置する。これにより、供給切換え口７のバルブ部１１の回転軸芯方向での両外側におけるバルブ部１１とボア部８との間がリング部６１によってシールされ、供給切換え口７のバルブ部１１の周方向での両外側におけるバルブ部１１とボア部８との間がラダー部６２によってシールされる。ただし、各ラダー部６２の外周面６２ａは、リング部６１の外周面６１ａよりもバルブ部１１の内側に若干入り込んでおり、ボア部８の内周面に対して非接触状態になっている。

図５，６は、ロータリバルブ１０が閉じ状態に切換えられている状態における各ラダー係合部６４とラダー係入凹部７６との係合状態を示す。
これらの図に示すように、ラダー係入凹部７６の内面は、内面部７７と第２内面部７８とを備えている。内面部７７は、ラダー係合部６４に対して供給切換え口７が存在する側とは反対側に位置している。第２内面部７８は、ラダー係合部６４に対して供給切換え口７が存在する側に位置している。前記内面部７７と、ラダー係合部６４の前記内面部７７に対向する部位との間にシール間隔Ａを設け、前記第２内面部７８と、ラダー係合部６４の前記第２内面部７８に対向する部位との間に第２シール間隔Ｂを設けてある。前記シール間隔Ａ及び第２シール間隔Ｂは、前記内面部７７及び前記第２内面部７８のバルブ部１１の回転軸芯方向での全長にわたって設けてある。一方、バルブ部１１は、バルブ部１１の外周縁１５ａと、ボア部８の内周面との間にバルブ間隔Ｃが存在する状態になっている。シール間隔Ａと第２シール間隔Ｂとバルブ間隔Ｃとは、「シール間隔Ａ＜バルブ間隔Ｃ、シール間隔Ａ＜第２シール間隔Ｂ、シール間隔Ａ＋第２シール間隔Ｂ＞バルブ間隔Ｃ」という関係になっている。内面部７７は、内面部７７に発生し得る製作誤差を考慮した製作精度で成形する。これにより、通常の動作時において、ラダー部６２が内面部７７によってボア部８に圧接されることを回避できるよう、前記シール間隔Ａを設ける。

ロータリバルブ部１０が閉じ状態に切換えられる際、シール材６０は、一方のラダー支持部７５においてこのラダー支持部７５の端部７５ａとラダー部６２の端面６２ｂとが当接し、これによってシール材６０がバルブ部１１と共に回動する。

バルブ部１１が供給切換え口７を閉じると、内燃機関２の駆動に起因して各空気供給路３に発生する吸気脈動などにより、ロータリバルブ１０に両端側の支軸１２，１３で支持されている部位を支点とした振動が発生する。すると、バルブ部１１とシール材６０とがリング支持部７０の溝内及びラダー係入凹部７６の内部で相対移動するため、ロータリバルブ１０に各バルブ部１１が供給切換え口７に接近、離間する方向に繰り返して変位する変形が発生する。図７は、バルブ部１１が供給切換え口７に向かって変位した状態を示す。この図に示すように、バルブ部１１の変位が前記シール間隔Ａに達すると、ラダー係入凹部７６の内面部７７がラダー係合部６４に当接する。すると、シール材６０の各リング部６１の外周面６１ａとボア部８の内周面とが当接していてラダー部６２がリング部６１を介してボア部８に支持されているため、ラダー部６２が内面部７７にストップ作用し、バルブ部１１のそれ以上の変位が阻止される。また、バルブ部１１が変位する前のシール間隔Ａがバルブ間隔Ｃよりも小であるため、バルブ部１１の変位にかかわらず、バルブ部１１の閉領域部２０がボア部８に衝突せず、バルブ部１１とボア部８との衝突音が発生しない。

一方、バルブ部１１が供給切換え口７に対して離間する側に変位した場合、バルブ部１１がシール材６０に対して相対移動しても、前記第２シール間隔Ｂのため、ラダー係入凹部７６の第２内面部７８がラダー係合部６４の凸条６４ａに当接しない。これにより、シール材６０がバルブ部１１によってボア部８から離間されない。

ロータリバルブ１０が開き状態に切換え操作される際、一方のラダー支持部７５において、このラダー支持部７５の前記端部７５ａがラダー部６２の端面６２ｂに当接し、シール材６０がバルブ部１１によって回動操作される。さらに、ラダー部６２がボア部８に対して非接触状態にあることにより、バルブ部１１が軽く回動する。

〔第二実施形態〕
図１２，１３，１４は、第二実施形態を備えたロータリバルブ１０のバルブ部１１を示す。図１２は、バルブ部１１の正面図である。図１３，１４は、ロータリバルブ１０が閉じ状態に切換えられた状態でのバルブ部１１の断面図である。図１３，１４は、バルブ部１１が供給切換え口７を閉じた状態におけるラダー係合部６４とラダー係入凹部７６の係合状態を示す。
これらの図に示すように、バルブ部１１のラダー係入凹部７６の内面は、ロータリバルブ１０が閉じ状態に切換えられた状態において、ラダー係合部６４に対して供給切換え口７が存在する側とは反対側に位置する内面部７７と、ラダー係合部６４に対して供給切換え口７が存在する側に位置する第２内面部７８とを備えている。前記内面部７７に、ラダー係合部６４の前記内面部７７に対向する部位との間隔が異なる第一部位７７ａと第二部位７７ｂとを設けてある。第一部位７７ａは、内面部７７のバルブ部１１の回転軸芯方向での両端部に設け、前記第二部位７７ｂは、前記両第一部位７７ａ，７７ａの間に設けてある。

前記第一部位７７ａとラダー係合部６４との間には、シール間隔Ａを設け、前記第二部位７７ｂとラダー係合部６４との間には、シール間隔Ｄを設けてある。シール間隔Ａとシール間隔Ｄとは、「シール間隔Ａ＜シール間隔Ｄ」という関係になっている。第２内面部７８と、ラダー係合部６４の第２内面部７８に対向する部位との間に、第２シール間隔Ｂを設けてある。一方、バルブ部１１は、これの外周縁１５ａと、ボア部８の内周面との間にバルブ間隔Ｃが存在する状態になっている。

各シール間隔Ａと第２シール間隔Ｂとバルブ間隔Ｃとのそれぞれは、第一実施形態におけるシール間隔Ａ、第２シール間隔Ｂ、バルブ間隔Ｃと同一になっている。すなわち、シール間隔Ａと第２シール間隔Ｂとバルブ間隔Ｃとは、「シール間隔Ａ＜バルブ間隔Ｃ、シール間隔Ａ＜第２シール間隔Ｂ、シール間隔Ａ＋第２シール間隔Ｂ＞バルブ間隔Ｃ」という関係になっている。第一部位７７ａは、この第一部位７７ａに発生し得る製作誤差を考慮した製作精度で成形する。これにより、通常の動作時において、ラダー部６２が第一部位７７ａによってボア部８に圧接されることを回避できるよう、前記シール間隔Ａを設ける。

つまり、バルブ部１１が供給切換え口７に向かって変位しても、バルブ部１１の変位がシール間隔Ａに達すると、内面部７７における各第一部位７７ａがラダー係合部６４に当接する。すると、ラダー部６２が一対の第一部位７７ａに当接し、バルブ部１１のそれ以上の変位が阻止される。これにより、各バルブ部１１において、バルブ部１１の閉領域部２０がボア部８に衝突しない。内面部７７の第二部位７７ｂを、第一部位７７ａに比して低い製作精度で成形してある。

〔第三実施形態〕
図１５は、第三実施形態を備えたロータリバルブ１０のバルブ部１１を示す。このロータリバルブ１０の各バルブ部１１のラダー係入凹部７６の内面は、ロータリバルブ１０が閉じ状態に切換えられた状態において、ラダー係合部６４に対して供給切換え口７が存在する側とは反対側に位置する内面部７７と、ラダー係合部６４に対して供給切換え口７が存在する側に位置する第２内面部７８とを備えている。前記内面部７７に、ラダー係合部６４の前記内面部７７に対向する部位との間隔が異なる第一部位７７ａと第二部位７７ｂとを設けてある。第一部位７７ａは、内面部７７のバルブ部１１の回転軸芯方向での一端側に設けてある。ロータリバルブ１０が備える抜きテーパの方向では、小径側に位置する端部に設けてある。第二部位７７ｂは、内面部７７のバルブ部１１の回転軸芯方向での他端側に設けてある。

第一部位７７ａと第二部位７７ｂとは、第二実施形態のバルブ部１１と比較して、内面部７７での配置構成の点において相違しているが、ラダー係合部６４との間隔の点において同じ構成を備えている。すなわち、図１３，１４に示される構成と同じ構成を備えている。
つまり、前記第一部位７７ａとラダー係合部６４との間には、シール間隔Ａを設け、前記第二部位７７ｂとラダー係合部６４との間には、シール間隔Ｄを設けてある。シール間隔Ａとシール間隔Ｄとは、「シール間隔Ａ＜シール間隔Ｄ」という関係になっている。第２内面部７８と、ラダー係合部６４の第２内面部７８に対向する部位との間に、第２シール間隔Ｂを設けてある。一方、バルブ部１１は、このバルブ部１１の外周縁１５ａと、ボア部８の内周面との間にバルブ間隔Ｃが存在する状態になっている。

各シール間隔Ａと第２シール間隔Ｂとバルブ間隔Ｃとのそれぞれは、第一実施形態におけるシール間隔Ａ、第２シール間隔Ｂ、バルブ間隔Ｃと同一になっている。すなわち、シール間隔Ａと第２シール間隔Ｂとバルブ間隔Ｃとは、「シール間隔Ａ＜バルブ間隔Ｃ、シール間隔Ａ＜第２シール間隔Ｂ、シール間隔Ａ＋第２シール間隔Ｂ＞バルブ間隔Ｃ」という関係になっている。第一部位７７ａは、この第一部位７７ａに発生し得る製作誤差を考慮した製作精度で成形する。これにより、通常の動作時において、ラダー部６２が第一部位７７ａによってボア部８に圧接されることを回避できるよう、前記シール間隔Ａを設ける。

つまり、バルブ部１１が供給切換え口７に向かって変位しても、バルブ部１１の変位がシール間隔Ａに達すると、内面部７７における第一部位７７ａがラダー係合部６４に当接する。すると、ラダー部６２が第一部位７７ａにストップ作用し、バルブ部１１の一端側でのそれ以上の変位が阻止される。このとき、バルブ部１１の前記第ニ部位７７ｂが存在する端部側では、このバルブ部１１に隣り合うバルブ部１１において、第一部位７７ａとラダー係合部６４とが当接し、ラダー部６２が第一部位７７ａにストップ作用する。これにより、バルブ部１１の他端側でのそれ以上の変位が阻止される。この結果、各バルブ部１１において、バルブ部１１の閉領域部２０がボア部８に衝突しない。内面部７７の第二部位７７ｂを、第一部位７７ａに比して低い製作精度で成形してある。

〔別実施例〕
上記実施例の如くロータリバルブ１０に四つのバルブ部１１を備えた構成に替えて、三つ、あるいは六つなど、四つ以外の複数のバルブ部をロータリバルブに備えた構成の内燃機関用吸気装置にも、本発明の構成を適用することができる。

内燃機関用吸気装置の縦断面図 ショートポートの閉じ状態での断面図 図１のIII −III 断面矢視図 ショートポートの開き状態の断面図 バルブ部の閉じ作用状態での断面図 ラダー係合部及びラダー係入凹部の断面図 バルブ部の変位状態での断面図 ロータリバルブ及びシール材の全体の斜視図 ロータリバルブの正面図 図９のＸ−Ｘ断面矢視図 図９のXI−XI断面矢視図 第二実施形態のロータリバルブのバルブ部の正面図 第二実施形態のロータリバルブのバルブ部の閉じ作用状態での断面図 第二実施形態のロータリバルブのラダー係合部とラダー係入凹部の断面図 第三実施形態のロータリバルブのバルブ部の正面図 （ａ）は、従来のバルブ部の閉じ作用状態での断面図、（ｂ）は、従来のバルブ部の変位状態での断面図

１ 吸気マニホールド
２ 内燃機関
３ 空気供給路
７ 供給切換え口
８ ボア部
１０ ロータリバルブ
１１ バルブ部
６０ シール材
６１ リング部
６２ ラダー部
６４ ラダー係合部
７６ ラダー係入凹部
７７ 内面部
７７ａ 内面部の第一部位
７７ｂ 内面部の第二部位
７８ 第２内面部
Ａ シール間隔
Ｂ 第２シール間隔
Ｃ バルブ間隔

Claims (4)

1. 内燃機関の複数の気筒に各別に空気供給する複数の空気供給路を備えた吸気マニホールドの前記複数の空気供給路に各別に作用する複数のバルブ部を一体回転自在に備えたロータリバルブを、前記複数の空気供給路の空気供給形態を切り換えるよう、前記複数のバルブ部が前記吸気マニホールドの供給切換え口を開いた開き状態と、前記複数のバルブ部が前記供給切換え口を閉じた閉じ状態とに前記吸気マニホールドに回転切換え自在に支持させ、
   前記バルブ部の回転軸芯方向での両端部に各別に外嵌する一対のリング部と、前記一対のリング部を連結するラダー部とを備え、前記バルブ部と前記吸気マニホールドのボア部との間にシール作用するよう、前記各バルブ部に装着したシール材と、
   前記ラダー部のシール材内側に位置するラダー係合部が係入するよう前記バルブ部の外周側に設けたラダー係入凹部とを備え、
   前記ロータリバルブが前記閉じ状態に切換えられると、前記ラダー部が前記供給切換え口に沿って前記バルブ部と前記ボア部との間に位置するように構成した内燃機関用吸気装置であって、
   前記ロータリバルブが前記閉じ状態に切換えられた状態において、前記ラダー係入凹部の内面のうちの前記ラダー係合部に対して前記供給切換え口存在側とは反対側に位置する内面部と、前記ラダー係合部とのシール間隔が、前記バルブ部と前記ボア部とのバルブ間隔よりも小になるよう構成し、かつ、前記ラダー係入凹部の内面のうちの前記ラダー係合部に対して前記供給切換え口存在側に位置する第２内面部と、前記ラダー係合部との第２シール間隔が前記シール間隔よりも大になり、前記シール間隔と前記第２シール間隔との和が前記バルブ間隔よりも大になるよう構成してある内燃機関用吸気装置。
2. 前記ロータリバルブが前記閉じ状態に切換えられた状態において、前記ラダー係入凹部の内面のうちの前記ラダー係合部に対して前記供給切換え口存在側とは反対側に位置する内面部に、前記ラダー係合部とのシール間隔が前記バルブ間隔よりも小になる第一部位と、前記ラダー係合部とのシール間隔が前記第一部位よりも大になる第二部位とを設けてある請求項１記載の内燃機関用吸気装置。
3. 前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第一部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での両端部に設け、前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第二部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での中間部に設けてある請求項２記載の内燃機関用吸気装置。
4. 前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第一部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での一端側に設け、前記ラダー係入凹部の前記内面部における前記第二部位を、前記バルブ部の回転軸芯方向での他端側に設けてある請求項２記載の内燃機関用吸気装置。

Images