JP4790665B2

JP4790665B2 - エンジンの吸気制御装置

Info

Publication number: JP4790665B2
Application number: JP2007148545A
Authority: JP
Inventors: 浩輝秋久; 勉月井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2027-06-04
Also published as: JP2008298054A

Description

本発明は，エンジンに取り付けられる吸気路ボディと，この吸気路ボディに形成され，エンジンの吸気ポートに下流端が接続されるロング吸気路と，同じく吸気路ボディに形成され，前記吸気ポートに下流端が接続される，流路長が前記ロング吸気路より短いショート吸気路と，吸気路ボディに回転自在に支持される弁軸及び，この弁軸に取り付けられる弁板よりなる切換弁とを備えてなり，前記弁板は，前記弁軸の回動により前記ショート吸気路を閉鎖すると共に前記ロング吸気路を前記吸気ポートに導通させる第１切換位置と，前記ロング吸気路を閉鎖すると共に前記ショート吸気路を前記吸気ポートに導通させる第２切換位置との間を回動される，エンジンの吸気制御装置の改良に関する。

かゝるエンジン用吸気制御装置は，特許文献１に開示されているように，既に知られている。
特開２０００−２３４５２２号公報

かゝるエンジン用吸気制御装置では，切換弁は，弁軸と，この弁軸に取り付けられてその一側方にのみ延出する弁板とで構成され，弁板は片持ち支持とされるため，その第１及び第２切換位置の何れにおいても，弁板には，エンジンの吸気負圧による一方向のモーメントが作用することになり，そのモーメントに抗して弁板を切換作動したり，所定の切換位置に保持するために大なる動力を必要とする。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，回動式の弁板を採用しながらも，弁板を切換作動したり，所定の切換位置に保持するための動力を大幅に軽減し得る，前記エンジンの吸気制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，エンジンに取り付けられる吸気路ボディと，この吸気路ボディに形成され，エンジンの吸気ポートに下流端が接続されるロング吸気路と，同じく吸気路ボディに形成され，前記吸気ポートに下流端が接続される，流路長が前記ロング吸気路より短いショート吸気路と，吸気路ボディに回転自在に支持される弁軸及び，この弁軸に取り付けられる弁板よりなる切換弁とを備えてなり，前記弁板は，前記弁軸の回動により前記ショート吸気路を閉鎖すると共に前記ロング吸気路を前記吸気ポートに導通させる第１切換位置と，前記ロング吸気路を閉鎖すると共に前記ショート吸気路を前記吸気ポートに導通させる第２切換位置との間を回動される，エンジンの吸気制御装置において，前記吸気路ボディに空気入口を備えたサージ室を設けて，このサージ室に前記ロング吸気路の上流端と前記ショート吸気路の上流端とを各々別個に開口させ，前記弁板を，前記弁軸から互いに反対方向に延出する第１及び第２弁板部によりバタフライ型に構成し，この弁板の前記第１切換位置では，前記第１弁板部を前記弁軸から前記ロング吸気路の下流側に向けると共に，前記第２弁板部を前記弁軸から前記ロング吸気路の上流側に向けて，前記弁板の片側の板面により前記ロング吸気路の一部を形成すると共に，前記弁板の他の片側の板面を前記ショート吸気路の上流側に対向させて該ショート吸気路を閉鎖し，またこの弁板の前記第２切換位置では，前記第１弁板部を前記弁軸から前記ショート吸気路の下流側に向けると共に，前記第２弁板部を前記弁軸から前記ショート吸気路の上流側に向けて，前記弁板の他の片側の板面により前記ショート吸気路の一部を形成すると共に，前記弁板の前記片側の板面を前記ロング吸気路の上流側に対向させて該ロング吸気路を閉鎖するようにしたことを第１の特徴とする。尚，前記吸気路ボディは，後述する本発明の実施例中の吸気マニフォルドＭに対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記吸気路ボディを，第１ブロック及び第２ブロックの少なくとも２つのブロックに分割し，その第１ブロックには，前記サージ室と前記ロング吸気路の上流側半部とを設け，また第２ブロックには，前記ロング吸気路の下流側半部を設けると共に前記弁軸を取り付け，また前記第２ブロックには，下流端部が前記ロング吸気路の前記下流側半部に開口する前記ショート吸気路を有する第３ブロックを連設し，前記弁板を，これが第１切換位置にあるとき前記ショート吸気路の下流端部を閉鎖し，これが第２切換位置にあるとき前記ロング吸気路の下流側半部を閉鎖するように構成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記第３ブロックには，前記弁板が第１切換位置にあるとき前記第１弁板部が接触する弁座と，該弁板が第２切換位置にあるとき前記第２弁板部が接触する弁座とを形成したことを第３の特徴とする。尚，前記弁板が第１切換位置にあるとき前記第１弁板部が接触する弁座は，後述する本発明の実施例中の第１弁座２３ａに対応し，該弁板が第２切換位置にあるとき前記第２弁板部が接触する弁座は第４弁座２３ｄに対応する。

さらにまた本発明は，第２又は第３の特徴に加えて，前記第２ブロックから前記第３ブロックに亙り，前記弁板が第１切換位置にあるとき前記第２弁板部が接触する弁座を形成し，さらに前記第２ブロックには，前記弁板が第２切換位置にあるとき前記第１弁板部が接触する弁座を形成したことを第４の特徴とする。尚，前記弁板が第１切換位置にあるとき前記第２弁板部が接触する弁座は，後述する本発明の実施例中の第２弁座２３ｂに対応し，前記弁板が第２切換位置にあるとき前記第１弁板部が接触する弁座は第３弁座２３ｃに対応する。

さらにまた本発明は，第２〜第４の特徴の何れかに加えて，前記ショート吸気路の下流端部をファンネル部材で構成し，このファンネル部材で前記第３ブロックの一部を構成したことを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，弁板を第１切換位置に回動してロング吸気路のみを吸気ポートに導通させるときも，第２切換位置に回動してショート吸気路のみを吸気ポートに導通させるときも，弁板の第１弁板部及び第２弁板部は，弁軸を境にして対応する吸気路の下流側と上流側に配置されることになり，したがってエンジンの吸気負圧により第１弁板部に働く弁軸周りのモーメントと，同負圧により第２弁板部に働く弁軸周りのモーメントとは，方向が反対となって互いに打ち消し合うことにより，弁軸に働くモーメントを零，もしくは大幅に減少させることができる。その結果，弁板の各切換位置への保持力，並びに弁板を切換回動する際の駆動トルクは小さくて足りることになる。

本発明の第２の特徴によれば，吸気路ボディへのサージ室，ロング吸気路及びショート吸気路の形成を容易に行うことができるのみならず，第１，第２及び第３ブロックを，それぞれの機能に応じた材料で構成することができる。

本発明の第３の特徴によれば，弁板の第１切換位置では，第１弁板部が対応する弁座に接触することにより，ショート吸気路からロング吸気路への空気のリークを防ぐことができて，吸気慣性効果の効果的な利用により充填効率を高め，エンジンの低速出力性能を高めることができ，また弁板の第２切換位置では，第２弁板部が対応する弁座に接触することにより，ロング吸気路からショート吸気路への空気のリークを防ぐことができて，吸気の脈動効果の効果的な利用により充填効率を高め，エンジンの高速出力性能を高めることができる。しかも，上記各弁座を第３ブロックに容易に形成することができる。

本発明第４の特徴によれば，弁板の第１切換位置では，第２弁板部が対応する弁座に接触することにより，ショート吸気路からロング吸気路への空気のリークを防ぐことができて，吸気慣性効果の効果的な利用により充填効率を高め，エンジンの低速出力性能を高めることができ，また弁板の第２切換位置では，第１弁板部が対応する弁座に接触することにより，ロング吸気路からショート吸気路への空気のリークを防ぐことができて，吸気の脈動効果の効果的な利用により充填効率を高め，エンジンの高速出力性能を高めることができる。しかも，上記各弁座を第２ブロック及び第３ブロックに容易に形成することができる。

本発明の第５の特徴によれば，第３ブロックへのファンネル付きのショート吸気路の形成を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明の第１実施例に係る吸気制御装置を備える吸気マニフォルドを，エンジンへの取り付け状態で示す縦断側面図，図２は同吸気マニフォルドの分解状態を示す，図１との対応図，図３は同吸気マニフォルドの第１及び第２ブロックの分解斜視図，図４は同吸気マニフォルドの第３ブロックの斜視図，図５は図１の切換弁（弁板の第１切換位置状態を示す。）周りの拡大図，図６は図５の６−６線断面図，図７は図５の７−７線断面図，図８は図５の８−８線断面図，図９は弁板の第２切換位置を示す，図５との対応図，図１０は図９の９−９線断面図，図１１は図９の１１−１１線断面図，図１２は弁板の斜視図，図１３は図１２の１３−１３線断面図，図１４は図１３の１４−１４線断面図，図１５は吸気マニフォルドの第３ブロックの変形を示す斜視図，図１６は吸気マニフォルドの第３ブロックの他の変形を示す斜視図，図１７は本発明の第２実施例を示す，図５との対応図，図１８は本発明の第３実施例を示す，図７との対応図，図１９は本発明の第４実施例を示す，図１８との対応図である。

先ず，図１において，多気筒（図示例では４気筒）エンジンＥのシリンダヘッドに形成されるマニフォルド取り付け面１には複数本の吸気ポート２が開口しており，これら吸気ポート２に吸入空気を分配する吸気マニフォルドＭがマニフォルド取り付け面１に複数のボルト６により締結される。尚，以下の説明において，吸気マニフォルドＭの前後方向とは，エンジンＥと反対側を前方，エンジンＥ側を後方と言い，左右方向とは，複数の吸気ポート２の配列方向を言う。

この吸気マニフォルドＭは，図１〜図３に示すように，第１ブロックＭ１と，この第１ブロックＭ１の上面に複数のボルト７により接合される第２ブロックＭ２との少なくとも２つのブロックに分割され，その第１ブロックＭ１の一側面は，図示しないスロットルボディの吸気道と連通する空気入口３ａ（図３参照）を左右方向一側に持つ単一のサージ室３が形成される。また第１ブロックＭ１から第２ブロックＭ２にかけて，サージ室３を複数本の吸気ポート２に連通する複数本のロング吸気路４が形成される。即ち，ロング吸気路４の上流側半部４ａが第１ブロックＭ１に，同下流側半部４ｂが第２ブロックＭ２にそれぞれ一体に形成される。その上流側半部４ａは，その上流端部を形成するファンネル部４ａ′をサージ室３の下部に開口しながら，サージ室３の前方上向きに湾曲して延びる。またそれに連なる下流側半部４ｂは，上方後ろ向きに湾曲して延びて吸気ポート２に達する。

図４〜図７において，第２ブロックＭ２には，ロング吸気路４の下流側半部４ｂ底面から第１ブロックＭ１の下面に至る複数の嵌合孔８が設けられており，これら嵌合孔８に複数の第３ブロックＭ３が嵌合され，これら第３ブロックＭ３の周辺部が複数のボルト９により第２ブロックＭ２の下面に締結される。第３ブロックＭ３には，ロング吸気路４の下流端部をサージ室３に直接連通する，流路長さがロング吸気路４より短いショート吸気路５が設けられる。第３ブロックＭ３は，第２ブロックＭ２に直接締結される第３ブロック本体１０と，この第３ブロック本体１０の下面にボルト１２で連結されるファンネル部材１１とよりなっている。そのファンネル部材１１はショート吸気路５の上流端部を構成するもので，サージ室３の上部に，ロング吸気路４のファンネル部４ａ′とは別個に下向きで開口する。このファンネル部材１１は，成形性と軽量化を狙って合成樹脂製とされる。

尚，複数の第３ブロック本体１０は，図示例のようにショート吸気路５毎に１個宛成形する他，複数組毎に一体成形してもよく（図１５参照），また全部を一体成形してもよく（図１６参照），そのようにすれば，ボルト９等の取り付け部材の個数の削減が可能となる。尚，この場合，第３ブロック本体１０とファンネル部材１１とは，相互に一体成形することもできる。

図１〜図３に示すように，第１ブロックＭ１の成形上の都合により，サージ室３の後壁は，第１ブロックＭ１に着脱可能にボルト接合される蓋板１３として構成される。

図５において，吸気マニフォルドＭには，エンジンＥの運転条件に応じてロング吸気路４及びショート吸気路５を吸気ポート２に選択的に導通させる切換弁Ｖが設けられるもので，次にこの切換弁Ｖについて，図５，図６，図１２〜図１４を参照しながら説明する。

切換弁Ｖは，複数のロング吸気路４を左右方向に貫通するように第２ブロックＭ２に回転自在に支承される共通１本の弁軸１４（特に図６参照）と，ロング吸気路４及びショート吸気路５に対応してこの弁軸１４に取り付けられる複数の弁板１５とで構成され，この弁板１５は，弁軸１４の回動によりショート吸気路５を閉鎖すると共にロング吸気路４を吸気ポート２に導通させる第１切換位置Ａ（図１，図５参照）と，ロング吸気路４を閉鎖すると共にショート吸気路５を吸気ポート２に導通させる第２切換位置Ｂ（図９参照）との間を回動されるもので，弁軸１４の外端部には，吸気マニフォルドＭの左右方向一側面に取り付けられるアクチュエータ２４が連結され，このアクチュエータ２４により弁軸１４が回転駆動されるようになっている。このアクチュエータ２４は電動式，電磁式，負圧式等，何れの式のものも使用可能である。第２ブロックＭ２における，相隣るロング吸気路４同士間の隔壁が弁軸１４の軸受部となる。この軸受部には，ボールベアリングやブッシュ等の軸受部材を取り付けてもよい。

弁板１５は，弁軸１４から互いに反対方向に延出する第１及び第２弁板半部１５ａ，１５ｂによりバタフライ型に構成されており，第１切換位置Ａ（図５参照）では上側の第１板面Ｆ１によりロング吸気路４の下流部下面の一部を形成すべく，第１弁板半部１５ａを弁軸１４からロング吸気路４の下流側に向けると共に，第２弁板半部１５ｂを弁軸１４からロング吸気路４の上流側に向け，また第２切換位置Ｂ（図９参照）では下側の第２板面Ｆ２により前記ショート吸気路５の下流部上面の一部を形成すべく，第１弁板半部１５ａを弁軸１４からショート吸気路５の下流側に向けると共に，第２弁板半部１５ｂを弁軸１４からショート吸気路５の上流側に向けるようになっている。

第３ブロックＭ３には，第２切換位置Ｂに回動する弁板１５の第２弁板半部１５ｂを受容する切欠き１６が設けられる。

弁板１５は，ロング吸気路４及びショート吸気路５の湾曲した曲がり形状に沿うように湾曲していて，吸気抵抗を極力生じないようにしてある。即ち，弁板１５は，その第１板面Ｆ１を凸側にして全体が湾曲していて，第１切換位置Ａでは，第１板面Ｆ１がロング吸気路４の内面に略連続し，第２切換位置Ｂでは，第２板面Ｆ２がショート吸気路５の内面に略連続するようになっている。この弁板１５の板厚は，第１板面Ｆ１及び第２板面Ｆ２の曲率を互いに相違させて，第２弁板半部１５ｂの弁軸１４から遠い先端部から，第１弁板半部１５ａの弁軸１４から遠い先端部に向かって漸減している。

またこの弁板１５は，弁軸１４の一側の平坦面１４ａに複数のビス１７により固着される金属製又は硬質合成樹脂製の芯板１８と，この芯板１８に，その表裏を被覆するようにモールド結合されるゴム等の弾性材製の外皮１９とよりなっており，第１板面Ｆ１側の外皮１９には，弁軸１４を収める凹部２０が設けられ，第２板面Ｆ２側の外皮１９には，ビス１７の頭部を収める凹部２１が設けられ，弁軸１４及びビス１７等が吸気抵抗を極力生じないようにしてある。

また弁板１５の第１及び第２弁板半部１５ａ，１５ｂは，ロング吸気路４及びショート吸気路５の断面形状に合わせて，それぞれ平面視で略正方形に形成される。そして前記外皮１９には，第１弁板半部１５ａの第１板面Ｆ１側周縁部を形成するコ字状の第１シールリップ２２ａと，第１弁板半部１５ａの第２板面Ｆ２側周縁部を形成するコ字状の第２シールリップ２２ｂと，第２弁板半部１５ｂの第１板面Ｆ１側周縁部を形成するコ字状の第３シールリップ２２ｃと，第２弁板半部１５ｂの第２板面Ｆ２側周縁部を形成するコ字状の第４シールリップ２２ｄとが形成される。

第１及び第２シールリップ２２ａ，２２ｂは，第２弁板半部１５ｂがその先端部に向かって厚肉になっていることから，その肉厚分，相互に完全に離間しているが，第３及び第４シールリップ２２ｃ，２２ｄは，第２弁部１５ｂがその先端に向かって薄肉になっていることから，第２弁板半部１５ｂの先端部で相互に融合して，弁軸１４と平行な横方向に延びる共通１条の横方向リップ２２ｃｄを構成する。換言すれば，第３及び第４シールリップ２２ｃ，２２ｄは，第２弁板半部１５ｂの先端部側で横方向リップ２２ｃｄを共有することになる。しかしながら，第３及び第４シールリップ２２ｃ，２２ｄも，前記第１及び第２シールリップ２２ａ，２２ｂと同様にそれぞれ全体を独立させてもよい。

また第２及び第４シールリップ２２ｂ，２２ｄは，相互に連続するように弁板１５の一側方で一体に連結され，弁板１５の第１及び第２切換位置Ａ，Ｂで対応するロング吸気路４及びショート吸気路５の内側面に接触するようになっている。

図２，図５，図７及び図８〜図１１に示すように，一方，吸気マニフォルドＭには，弁板１５が第１切換位置Ａを占めるとき，第１弁板半部１５ａの第１シールリップ２２ａが着座する平面視でコ字状の第１弁座２３ａと，同じく弁板１５が第１切換位置Ａを占めるとき，第２弁板半部１５ｂの第３シールリップ２２ｃが着座する平面視でコ字状の第２弁座２３ｂと，弁板１５が第２切換位置Ｂを占めるとき，第１弁板半部１５ａの第２シールリップ２２ｂが着座する平面視でコ字状の第３弁座２３ｃと，同じく弁板１５が第２切換位置Ｂを占めるとき，第２弁板半部１５ｂの第４シールリップ２２ｄが着座する平面視でコ字状の第４弁座２３ｄとが形成される。

具体的には，図２，図５，図７及び図８に示すように，第１弁板半部１５ａの第１シールリップ２２ａが着座する第１弁座２３ａは第３ブロックＭ３に形成され，第２弁板半部１５ｂの第３シールリップ２２ｃが着座する第２弁座２３ｂは，第２ブロックＭ２から第３ブロックＭ３に亙り形成される。即ち，このコ字状の第２弁座２３ｂは，第３シールリップ２２ｃの両側部分が着座するように第２ブロックＭ２に形成される一対の縦方向座２３ｂ１と，第３シールリップ２２ｃの横方向リップ２２ｃｄが着座するように第３ブロックＭ３に形成される横方向座２３ｂ２とから構成され，これら縦方向座２３ｂ１及び横方向座２３ｂ２は，これらに第３シールリップ２２ｃが切れ目なく接触するように連続的に形成される。

また図２，図９〜図１１に示すように，第１弁板半部１５ａの第２シールリップ２２ｂが着座する第３弁座２３ｃは第２ブロックＭ２に形成され，第２弁板半部１５ｂの第４シールリップ２２ｄが着座する第４弁座２３ｄは第３ブロックＭ３に形成される。

上記第１〜第４弁座２３ａ〜２３ｄは，対応する吸気路内方に張り出す段部として形成される。しかしながら，各吸気路４，５の断面が不連続に変化することがないように，上述の段部よりなる第１〜第４弁座２３ａ〜２３ｄの一部又は全部を，各吸気路４，５の断面を弁板１５の回動方向に連続的に狭めるようにテーパ状に構成して，弁板１５が第１切換位置Ａ又は第２切換位置Ｂで各吸気路４，５の内面に密接させるようにすれば，流路抵抗の低減を図る上で有効である。

以上のように，第１〜第４弁座２３ａ〜２３ｄを第１〜第３ブロックＭ１〜Ｍ３に分散して形成することは，これら弁座の形成の容易化を図る上で有効である。

図５より明らかなように，第１及び第２ブロックＭ１，Ｍ２の接合面間には，ロング吸気路４及びショート吸気路５を囲繞するＯリング等のシール部材２５が介装される。

次に，この実施例の作用について説明する。

エンジンＥの低速運転時には，アクチュエータ２４により切換弁Ｖの弁軸１４を図５で反時計方向に回動して弁板１５を第１切換位置Ａに回動する。この状態では，弁板１５は，第１及び第２弁板半部１５ａ，１５ｂの第１板面Ｆ１によりロング吸気路４の下流部下面の一部を形成するように第１弁板半部１５ａを弁軸１４からロング吸気路４の下流側に向け，且つ第２弁板半部１５ｂを弁軸１４からロング吸気路４の上流側に向けると共に，弁板１５の第２板面Ｆ２をショート吸気路５の上流側に対向させることで，ショート吸気路５を閉鎖してロング吸気路４を吸気ポート２に導通させるので，エンジンＥの各気筒の吸気行程では，図示しないスロットルボディで流量を制御された空気は，空気入口３ａからサージ室３に流入すると，ロング吸気路４及び吸気ポート２よりなる比較的長い管路を通してエンジンＥに供給されることになる。したがって吸気マニフォルドＭの内部は低速運転に適応する低速吸気モードとなり，吸気慣性効果の有効利用により充填効率を高め，エンジンＥの低速出力性能を高めることができる。

その際，ロング吸気路４に臨む弁板１５の第１板面Ｆ１には，エンジンＥの吸気負圧が作用するが，弁板１５は，弁軸１４から互いに反対方向に延出する第１及び第２弁板半部１５ａ，１５ｂより構成されるので，上記吸気負圧により第１弁板半部１５ａに働く弁軸１４周りのモーメントと，上記吸気負圧により第２弁板半部１５ｂに働く弁軸１４周りのモーメントとは，方向が反対となって互いに打ち消し合うことにより，弁軸１４に働くモーメントを零，もしくは大幅に減少させることができる。その結果，弁板１５の第１切換位置Ａへの保持力，並びに弁板１５を第１切換位置Ａから第２切換位置Ｂへ回動する際の駆動トルクは小さくて足りることになる。

また，弁板１５の第１切換位置Ａでは，弁板１５の凸状に湾曲した第１板面Ｆ１が，ロング吸気路４の凸状に湾曲した下面に連続し，しかも弁軸１４の大部分が第１板面Ｆ１下に没入することで，切換弁Ｖによるロング吸気路４の流路抵抗の増加を防ぎ，吸気慣性効果を効果的に得ることができる。

さらに，弁板１５の第１切換位置Ａでは，第１弁板半部１５ａの第１シールリップ２２ａが第３ブロックＭ３の第１弁座２３ａに着座すると共に，第２弁板半部１５ｂの第３シールリップ２２ｃが第２及び第３ブロックＭ２，Ｍ３の第２弁座２３ｂに着座することにより，ショート吸気路５からロング吸気路４側への空気のリークを確実に防ぐことができ，これも効果的な吸気慣性効果を得る上で極めて有効である。

エンジンＥの高速運転時には，アクチュエータ２４により切換弁Ｖの弁軸１４を図９で時計方向に回動して弁板１５を第２切換位置Ｂに切り換える。この状態では，弁板１５は，第１及び第２弁板半部１５ａ，１５ｂの第２板面Ｆ２によりショート吸気路５の上面の一部を形成するように第１弁板半部１５ａを弁軸１４からショート吸気路５の下流側に向け，且つ第２弁板半部１５ｂを弁軸１４からショート吸気路５の上流側に向けると共に，弁板１５の第１板面Ｆ１をロング吸気路４の上流側に対向させることで，ロング吸気路４を閉鎖してショート吸気路５を吸気ポート２に導通させるので，エンジンＥの各気筒の吸気行程では，図示しないスロットルボディで流量を制御された空気は，空気入口３ａからサージ室３に流入すると，ショート吸気路５及び吸気ポート２よりなる比較的短い管路を通してエンジンＥに供給されることになる。したがって吸気マニフォルドＭの内部は高速運転に適応する高速吸気モードとなり，吸気抵抗の減少と，吸気の脈動効果の利用とにより充填効率を高め，エンジンＥの高速出力性能を高めることができる。

その際，ロング吸気路４に臨む弁板１５の第１及び第２弁板半部１５ａ，１５ｂの第２板面Ｆ２には，エンジンＥの吸気負圧が作用するが，この場合も，上記吸気負圧により第１弁板半部１５ａに働く弁軸１４周りのモーメントと，上記吸気負圧により第２弁板半部１５ｂに働く弁軸１４周りのモーメントとは，方向が反対となって互いに打ち消し合うことにより，弁軸１４に働くモーメントを零，もしくは大幅に減少させることができる。その結果，弁板１５の第２切換位置Ｂへの保持力，並びに弁板１５を第２切換位置Ｂから第１切換位置Ａへ回動する際の駆動トルクは小さくて足りることになる。かくして，弁軸１４を回転駆動するアクチュエータ２４の小出力化，延いてはその小型化を図ることができる。

また，弁板１５の第２切換位置Ｂでは，弁板１５の凹状に湾曲した第２板面Ｆ２が，ショート吸気路の凹状に湾曲した上面に連続し，しかも弁軸１４に弁板１５を固定するビス１４の頭部は第２板面Ｆ２下に没入することで，切換弁Ｖによるショート吸気路５の流路抵抗の増加をも防ぐことができる。

さらに，弁板１５の第２切換位置Ｂでは，第１弁板半部１５ａの第２シールリップ２２ｂが第２ブロックＭ２の第３弁座２３ｃに着座すると共に，第２弁板半部１５ｂの第４シールリップ２２ｄが第３ブロックＭ３の第４弁座２３ｄに着座することにより，ロング吸気路４からショート吸気路５への空気のリークを確実に防ぐことができ，これも効果的な脈動効果を得る上で極めて有効である。

また弁板１５の第２及び第４シールリップ２２ｂ，２２ｄは，弁軸１４の一側方で相互に連続するように連結され，これら第２及び第４シールリップ２２ｂ，２２ｄが第１及び第２切換位置Ａ，Ｂで対応するロング吸気路４及びショート吸気路５の内側面に接触することにより，弁軸１４の周囲におけるロング吸気路４及びショート吸気路５間での空気のリークを防ぐことができる。

また第１弁板半部１５ａでは，その板厚を厚くして，第１及び第２板面Ｆ１，Ｆ２の第１及び第２シールリップ２２ａ，２２ｂ間を相互に離間したので，その離間距離分，弁板１５の第１及び第２切換位置Ａ，Ｂ間の切換角度を極力小さくし得て，切換応答性の向上を図ることができる。

ところで，吸気マニフォルドＭは，互いに接合される第１ブロックＭ１及び第２ブロックＭ２の少なくとも２ブロックに分割され，その第１ブロックＭ１にサージ室３と，ロング吸気路４の上流側半部４ａとが一体に形成され，第２ブロックＭ２には，ロング吸気路４の下流側半部４ｂが一体に形成されると共に切換弁Ｖの弁軸１４が取り付けられ，さらに第２ブロックＭ２には，上流端部が前記サージ室３に開口すると共に下流端部がロング吸気路４の下流側半部４ｂに開口するショート吸気路５を有する第３ブロックＭ３が連設され，弁板１５により，これが第１切換位置Ａにあるときショート吸気路５の下流端部を閉鎖し，これが第２切換位置Ｂにあるときロング吸気路４の下流側半部４ｂを閉鎖するようにしたので，第１，第２及び第３ブロックＭ１，Ｍ２，Ｍ３を，その機能に応じた材料で構成することができる。例えば第１ブロックＭ１は，大容積のサージ室３と比較的長いロング吸気路４の上流側半部４ａとを持つことから特に軽量化を要求されるので，これを合成樹脂製とし，また第２ブロックＭ２は，エンジンＥに近接していて特に耐熱性を要求され，且つ弁軸１４を支持すると共に第２及び第３弁座２３ｂ，２３ｃを有することから耐摩耗性を要求されるので，これを軽合金の鋳造製とし，また第３ブロックＭ３は，第１及び第４弁座２３ａ，２３ｄを有することから耐摩耗性を要求されるので，これを軽合金の鋳造製とする。

次に，図１７に示す本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例は，弁板１５が，それの全体又はその外皮をシール性を有する合成樹脂で形成され，前実施例のような第１〜第４シールリップが廃止される。但し，この場合，第１〜第４弁座２３ａ〜２３ｅに着座する弁板１５の第１及び第２板面Ｆ１，Ｆ２の各周縁部がシール部となる。また第１板面Ｆ１及び第２板面Ｆ２の両周縁部が相互に離間した第１弁板半部１５ａの先端部には，弁板１５の第１及び第２切換位置Ａ，Ｂで対応する吸気路の内面に当接もしくは近接するテーパ状の整流突起２７が一体に形成される。その他の構成は，前実施例の弁板１５と同様であるので，図１５中，前実施例の弁板１５と対応する部分には，同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施例によれば，弁板１５の第１板面Ｆ１及び第２板面Ｆ２の両周縁部が相互に離間された第１弁板半部１５ａ又は第２弁板半部１５ｂの先端部側では，テーパ状の整流突起２７の存在により，弁板１５の第１及び第２切換位置の何れの位置でも，弁板１５の厚肉先端部による吸気流の乱れを防ぎ，エンジンＥの吸気効率を高めることができる。尚，上記整流突起２７は，前実施例におけるシールリップ付きの弁板１５にも採用し得ることは勿論である。

次に，図１８に示す本発明の第３実施例について説明する。

この第３実施例は，第３ブロックＭ３全体が一体成形される点，並びに第３ブロックＭ３が第１ブロックＭ１側にボルト９で結合され，そのボルト９の頭部が，第２ブロックＭ２下面の座ぐり部２６に収容される点を除けば，前記第１実施例と略同様の構成であるから，図１８中，第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第３実施例によれば，前記ボルト９の緩みによる脱落を第２ブロックＭ２下面の座ぐり部２６により防ぐことができる。

最後に，図１９に示す本発明の第４実施例について説明する。

この第４実施例は，第３ブロックＭ３が第２ブロックＭ２側にボルト９で結合され，そのボルト９の頭部が，第１ブロックＭ１上面の座ぐり部２６に収容される点を除けば，前記第３実施例と略同様の構成であるから，図１８中，第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。この第４実施例によれば，前記第３実施例と同様の効果を奏することができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，第１，第２及び第３ブロックＭ１，Ｍ２，Ｍ３を３層に積み重ねて，ロング吸気路４を第１，第２及び第３ブロックＭ１，Ｍ２，Ｍ３に亙り形成することもできる。また本発明の吸気制御装置は，４気筒以外の多気筒エンジンにも，単気筒エンジンにも適用可能であることは勿論である。

本発明の吸気制御装置を備える吸気マニフォルドを，エンジンへの取り付け状態で示す縦断側面図。同吸気マニフォルドの分解状態を示す，図１との対応図。同吸気マニフォルドの第１及び第２ブロックの分解斜視図。同吸気マニフォルドの第３ブロックの斜視図。図１の切換弁（弁板の第１切換位置状態を示す。）周りの拡大図。図５の６−６線断面図。図５の７−７線断面図。図５の８−８線断面図。弁板の第２切換位置を示す，図５との対応図。図９の９−９線断面図。図９の１１−１１線断面図。弁板の斜視図。図１２の１３−１３線断面図。図１３の１４−１４線断面図。吸気マニフォルドの第３ブロックの変形を示す斜視図。吸気マニフォルドの第３ブロックの他の変形を示す斜視図。本発明の第２実施例を示す，図５との対応図。本発明の第３実施例を示す，図７との対応図。本発明の第４実施例を示す，図１８との対応図。

Ａ・・・・・弁板の第１切換位置
Ｂ・・・・・弁板の第２切換位置
Ｅ・・・・・エンジン
Ｆ１・・・・弁板の片側の板面（第１板面）
Ｆ１・・・・弁板の他の片側の板面（第２板面）
Ｍ・・・・・吸気路ボディ（吸気マニフォルド）
Ｍ１・・・・第１ブロック
Ｍ２・・・・第２ブロック
Ｍ３・・・・第３ブロック
Ｖ・・・・・切換弁
２・・・・・吸気ポート
３・・・・・サージ室
３ａ・・・・空気入口
４・・・・・ロング吸気路
４ａ・・・・上流側半部
４ｂ・・・・下流側半部
５・・・・・ショート吸気路
１４・・・・弁軸
１５・・・・弁板
１５ａ・・・第１弁板半部
１５ｂ・・・第２弁板半部
２３ａ〜２３ｄ・・・・第１〜第４弁座

Claims

エンジン（Ｅ）に取り付けられる吸気路ボディ（Ｍ）と，この吸気路ボディ（Ｍ）に形成され，エンジン（Ｅ）の吸気ポート（２）に下流端が接続されるロング吸気路（４）と，同じく吸気路ボディ（Ｍ）に形成され，前記吸気ポート（２）に下流端が接続される，流路長が前記ロング吸気路（４）より短いショート吸気路（５）と，吸気路ボディ（Ｍ）に回転自在に支持される弁軸（１４）及び，この弁軸（１４）に取り付けられる弁板（１５）よりなる切換弁（Ｖ）とを備えてなり，前記弁板（１５）は，前記弁軸（１４）の回動により前記ショート吸気路（５）を閉鎖すると共に前記ロング吸気路（４）を前記吸気ポート（２）に導通させる第１切換位置（Ａ）と，前記ロング吸気路（４）を閉鎖すると共に前記ショート吸気路（５）を前記吸気ポート（２）に導通させる第２切換位置（Ｂ）との間を回動される，エンジンの吸気制御装置において，
前記吸気路ボディ（Ｍ）に空気入口（３ａ）を備えたサージ室（３）を設けて，このサージ室（３）に前記ロング吸気路（４）の上流端と前記ショート吸気路（５）の上流端とを各々別個に開口させ，
前記弁板（１５）を，前記弁軸（１４）から互いに反対方向に延出する第１及び第２弁板部（１５ａ，１５ｂ）によりバタフライ型に構成し，
この弁板（１５）の前記第１切換位置（Ａ）では，前記第１弁板部（１５ａ）を前記弁軸（１４）から前記ロング吸気路（４）の下流側に向けると共に，前記第２弁板部（１５ｂ）を前記弁軸（１４）から前記ロング吸気路（４）の上流側に向けて，前記弁板（１５）の片側の板面（Ｆ１）により前記ロング吸気路（４）の一部を形成すると共に，前記弁板（１５）の他の片側の板面（Ｆ２）を前記ショート吸気路（５）の上流側に対向させて該ショート吸気路（５）を閉鎖し，
またこの弁板（１５）の前記第２切換位置（Ｂ）では，前記第１弁板部（１５ａ）を前記弁軸（１４）から前記ショート吸気路（５）の下流側に向けると共に，前記第２弁板部（１５ｂ）を前記弁軸（１４）から前記ショート吸気路（５）の上流側に向けて，前記弁板（１５）の他の片側の板面（Ｆ１）により前記ショート吸気路（５）の一部を形成すると共に，前記弁板（１５）の前記片側の板面（Ｆ１）を前記ロング吸気路（４）の上流側に対向させて該ロング吸気路（４）を閉鎖するようにしたことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。
請求項１記載のエンジンの吸気制御装置において，
前記吸気路ボディ（Ｍ）を，第１ブロック（Ｍ１）及び第２ブロック（Ｍ２）の少なくとも２つのブロックに分割し，その第１ブロック（Ｍ１）には，前記サージ室（３）と前記ロング吸気路（４）の上流側半部（４ａ）とを設け，また第２ブロック（Ｍ２）には，前記ロング吸気路（４）の下流側半部（４ｂ）を設けると共に前記弁軸（１４）を取り付け，また前記第２ブロック（Ｍ２）には，下流端部が前記ロング吸気路（４）の前記下流側半部（４ｂ）に開口する前記ショート吸気路（５）を有する第３ブロック（Ｍ３）を連設し，前記弁板（１５）を，これが第１切換位置（Ａ）にあるとき前記ショート吸気路（５）の下流端部を閉鎖し，これが第２切換位置（Ｂ）にあるとき前記ロング吸気路（４）の下流側半部（４ｂ）を閉鎖するように構成したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。
請求項２記載のエンジンの吸気制御装置において，
前記第３ブロック（Ｍ３）には，前記弁板（１５）が第１切換位置（Ａ）にあるとき前記第１弁板部（１５ａ）が接触する弁座（２３ａ）と，該弁板（１５）が第２切換位置（Ｂ）にあるとき前記第２弁板部（１５ｂ）が接触する弁座（２３ｄ）とを形成したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。
請求項２又は３記載のエンジンの吸気制御装置において，
前記第２ブロック（Ｍ２）から前記第３ブロック（Ｍ３）に亙り，前記弁板（１５）が第１切換位置（Ａ）にあるとき前記第２弁板部（１５ｂ）が接触する弁座（２３ｂ）を形成し，さらに前記第２ブロック（Ｍ２）には，前記弁板（１５）が第２切換位置（Ｂ）にあるとき前記第１弁板部（１５ａ）が接触する弁座（２３ｃ）を形成したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。
請求項２〜４の何れかに記載のエンジンの吸気制御装置において，
前記ショート吸気路（５）の下流端部をファンネル部材（１１）で構成し，このファンネル部材（１１）で前記第３ブロック（Ｍ３）の一部を構成したことを特徴とする，エンジンの吸気制御装置。