JP5048475B2 - Intake manifold device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

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。   The present invention relates to an intake manifold device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake manifold device for an internal combustion engine having a passage length switching portion capable of switching the length of an intake passage through which intake air flows.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a multi-cylinder engine such as an automobile, an intake manifold is provided between an intake port of a cylinder head and a throttle valve that adjusts an intake air amount, and the intake air sucked into the intake manifold is divided to each intake air. Distribution to ports.

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。   In recent years, with higher engine output, the intake manifold on-off valve is opened during high-speed or high-load operation to increase the flow rate of intake air supplied to the engine, and the intake manifold is opened and closed during low-speed or low-load operation. Variable intake devices that close valves are known.

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)。   In this variable intake device, an openable / closable valve is provided in a collector to which intake air is supplied from the outside via a valve shaft, and the communication state of two volume chambers separated in the collector is switched by the open / close valve. It is possible. That is, the on-off valve closes the partition wall provided between the one volume chamber and the other volume chamber, so that the communication between the volume chambers is cut off, and the flow rate of the intake air supplied to the engine is reduced. On the other hand, when the on-off valve rotates via the valve shaft and is separated from the partition wall, the flow rate of the intake air supplied to the engine is increased through communication between the volume chambers (for example, Patent Documents). 1).

特開平11−294172号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-294172

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。   By the way, in the prior art according to Patent Document 1, when the on-off valve is opened and closed, the on-off valve is displaced so as to oppose the flow of the intake air, so that it is pressed by the intake air, and the on-off valve is driven to rotate. There is a problem in that the load on the driving unit being increased increases. For this reason, it is necessary to increase the output performance of the drive unit, which leads to an increase in the size of the drive unit.

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。   In addition, the power consumption increases with the increase in the size of the drive unit, and when the passage length is switched by the opening / closing valve, the energized state is maintained in order to stop and hold the rotation displacement of the opening / closing valve. Therefore, the power consumption is further increased.

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。   The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and is an internal combustion engine that can reliably maintain the path length switching state by the path length switching unit and can reduce the size and power consumption of the drive unit. An object of the present invention is to provide an intake manifold device for an engine.

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。
In order to achieve the above object, the present invention provides a long-pipe intake passage that is independently connected to each cylinder of a main body constituting an internal combustion engine and communicates with a chamber into which intake air is introduced from a throttle device. An intake manifold having a short pipe intake passage that branches off from a pipe intake passage and communicates with the chamber; and an intake manifold that is provided inside the intake manifold facing the intake passage, and that corresponds to an operating condition of the internal combustion engine. In an intake manifold device for an internal combustion engine comprising a passage length switching unit for switching the length,
The passage length switching portion is provided between the long pipe intake passage and the short pipe intake passage, and is provided so as to be rotatable with respect to the intake manifold;
A holding mechanism capable of restricting and holding the rotational displacement of the switching valve when the passage length of the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage;
With
The holding mechanism is connected to a drive shaft connected to a drive unit, and a first rotation member that is rotatable about the drive shaft;
A valve shaft that supports the switching valve at one end and a roller at the other end, and a second rotating member that is rotatable about the valve shaft;
An engagement groove that extends along a longitudinal direction of the first rotation member, and that has the holding portion that holds the roller at at least one end thereof, and the roller is engaged;
It is characterized by comprising.

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。   According to the present invention, there is provided the holding mechanism capable of restricting and holding the rotational displacement of the switching valve when the passage length of the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage by the passage length switching portion. The holding mechanism includes a first rotating member connected to the drive shaft and a second rotating member connected to the valve shaft that supports the switching valve, and the other end of the second rotating member. The roller provided in is engaged with an engaging groove formed along the longitudinal direction of the first rotating member. Then, when the first rotating member rotates under the rotating action of the driving unit, the second rotating member rotates about the valve shaft via the roller engaged with the engaging groove, and the valve When the switching valve supported by the shaft is rotated and displaced by a predetermined angle, and when the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage by the switch valve, the roller is held in the engagement groove. Is engaged and held.

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。   Accordingly, the rotational displacement of the switching valve can be reliably controlled, and can be reliably held in a state where the passage length of the intake passage is switched by the passage length switching portion including the switching valve.

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。   Further, since the rotational displacement of the switching valve can be mechanically held in a state where the energization to the drive unit is stopped, the amount of current consumption used in the drive unit can be reduced to save power. In addition, since the driving load on the driving unit can be reduced, the driving unit can be reduced in size.

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。
Furthermore, the engagement groove is provided on one end portion side of the first rotating member, and when the switching valve is switched to the short pipe intake passage, the first holding portion to which the roller is engaged,
A second holding portion that is provided on the other end side of the first rotating member, and is engaged with the roller when switched to the long pipe intake passage by the switching valve;
With
The first and second holding portions are moved under the pressing action of the intake air when the short valve intake passage or the long pipe intake passage where the switching valve is in contact with the inner wall surface of the intake passage is switched. The acting direction of the acting force applied from the rotating member toward the first rotating member is in line with the line segment connecting the roller engaged with the first and second holding portions and the drive shaft. It is good to form so that it becomes.

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。   Thus, even when a pressing force is applied to the switching valve by the intake air flowing into the long pipe intake passage or the short pipe intake passage, the second rotating member connected to the switching valve via the valve shaft is rotated. No action force is applied in the direction of movement, and the rotation of the second rotation member is securely held in a locked state under engagement with the engagement groove of the first rotation member. can do. As a result, the switching state of the short pipe intake passage or the long pipe intake passage in which the switching valve is in contact with the inner wall surface of the intake passage can be reliably maintained.

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。   Furthermore, the engaging groove is formed with a connecting portion that extends along the longitudinal direction of the first rotating member and connects the first and second holding portions to each other, and the first holding portion and the second holding portion. Are preferably bent in opposite directions with respect to the connecting portion.

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。   Still further, the intake manifold is provided so as to be able to contact the first rotating member and includes a stopper that restricts the rotational displacement of the first rotating member, so that even when the switching valve is pressed by the intake air. Since the acting force applied from the second rotating member toward the first rotating member can be restricted by the stopper, the switching valve rotates through the first and second rotating members. Displacement can be prevented.

本発明によれば、以下の効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

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。   That is, when the first rotating member of the holding mechanism is rotated under the rotating action of the driving unit, the second rotating member is rotated about the valve shaft via the roller engaged with the engaging groove. When the switching valve supported by the valve shaft is rotated and displaced by a predetermined angle, and when the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage by the switch valve, the roller is moved to the engagement groove. Is engaged and held by the holding portion. As a result, the rotational displacement of the switching valve is reliably regulated and can be reliably held in a state in which the passage length of the intake passage is switched by the passage length switching portion including the switching valve. In addition, since the rotational displacement of the switching valve can be held in a state where the energization to the drive unit is stopped, it is possible to save power of the drive unit and to reduce the size of the drive unit. be able to.

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。   A preferred embodiment of an intake manifold device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

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。   In FIG. 1, reference numeral 10 indicates an intake manifold device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

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。   An intake manifold device 10 for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an intake manifold device 10) is provided in, for example, a four-cylinder engine 24 having four cylinder chambers mounted on a vehicle or the like.

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。   As shown in FIGS. 1 and 2, the intake manifold device 10 includes an intake manifold 14 having a plurality of branch pipes 12 and an intake passage 16 that is inserted into the branch pipe 12 of the intake manifold 14 and through which intake air flows. A path length switching unit 18 for switching the path length, a driving unit (not shown) for rotationally displacing the path length switching unit 18, and a driving force from a driving unit (not shown) to the path length switching unit 18. And a cam mechanism (holding mechanism) 20 that rotates and displaces.

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。   The intake manifold 14 is integrally formed, for example, by welding or bonding a plurality of divided bodies obtained by injection molding of a resin material. The intake manifold 14 includes a chamber 22 in which air sucked through a throttle valve (not shown) is temporarily stored, and an intake passage that connects the chamber 22 and a cylinder head (main body) 26 of the engine 24. 16 and the like.

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。   The intake passage 16 is formed to have a substantially rectangular cross section, and a short pipe intake passage 28 that sucks intake air from the chamber 22 and supplies the intake air to the engine 24 when the engine 24 is operated at high speed or high load. During the low-speed or low-load operation, the long-pipe intake passage 30 that sucks the intake air from the chamber 22 and supplies the intake air to the engine 24, and the joint portion between the short-pipe intake passage 28 and the long-pipe intake passage 30 And a connecting passage 32 extending to the engine 24.

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。   The intake manifold 14 includes a mounting flange 34 connected to the cylinder head 26 of the engine 24, and the mounting flange 34 is coupled to the cylinder head 26 via a flat mounting surface. As a result, the intake passage 16 of the intake manifold 14 and the cylinder head 26 are connected and communicated with each other through the connection passage 32 penetrating through the mounting flange 34.

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。   The short pipe intake passage 28 is provided above the chamber 22, extends while curving toward the mounting flange 34, and a lower end portion thereof opens toward the chamber 22 side. On the other hand, the long pipe intake passage 30 opens at one end connected to the lower side of the chamber 22 and extends while curving along the outer wall surface of the intake manifold 14 from the one end toward the other end. . The other end of the long pipe intake passage 30 extends to above the short pipe intake passage 28, and the other end is connected to the short pipe intake passage 28. Thereby, the short pipe intake passage 28 and the long pipe intake passage 30 communicate with each other.

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。   The short pipe intake passage 28 is provided on the inner side with respect to the long pipe intake passage 30 formed in a curved shape along the outer wall surface of the intake manifold 14. It is set to be shorter than the passage length. That is, when the engine 24 is operating at a high speed or a high load, intake air is supplied to the cylinder head 26 constituting the engine 24 through a short pipe intake passage 28 having a short passage length. The intake air is supplied to the cylinder head 26 through the long long pipe intake passage 30.

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。   Each of the short pipe intake passage 28 and the long pipe intake passage 30 is provided in accordance with the number of cylinders (for example, four) of the engine 24, and the short pipe intake passage 28 and the long pipe intake passage 30 are respectively provided. Independently formed in parallel.

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。   On the other hand, a connecting portion 36 where the inner surfaces of the short pipe intake passage 28 and the long pipe intake passage 30 that are adjacent to each other are joined is provided at a joint portion between the short pipe intake passage 28 and the long pipe intake passage 30. A valve shaft 38 constituting the passage length switching unit 18 is rotatably supported by the connection unit 36.

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。   The passage length switching unit 18 is provided at a joint portion between the short pipe intake passage 28 and the long pipe intake passage 30, is a long valve shaft 38 supported by the intake manifold 14, and is held by the valve shaft 38. It consists of a plurality of valves (switching valves) 40 that switch the flow state of the intake air in the intake passage 16.

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)。   The valve shaft 38 is formed in an axial shape having a constant diameter and is rotatably supported with respect to the connection portion 36 of the intake manifold 14. Then, the end of the valve shaft 38 is provided so as to protrude to the outside of the intake manifold 14, and the driven cam 42 constituting the cam mechanism 20 is connected (see FIG. 3).

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。   The drive unit is, for example, a stepping motor that is provided on the side of the intake manifold 14 and is driven to rotate under energization. The rotation angle of the drive unit is input to the drive unit from a controller (not shown). The desired angle is controlled based on the control signal. A drive shaft 44 that is rotatably supported by the intake manifold 14 is connected to the drive unit, and the drive shaft 44 rotates under the rotational action of the drive unit.

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。   The drive shaft 44 is disposed substantially parallel to the valve shaft 38 at a predetermined interval in the intake manifold 14, and one end thereof is provided so as to protrude outside the intake manifold 14. A drive unit (not shown) is connected to one end of the drive shaft 44, and a drive cam (first rotating member) constituting the cam mechanism 20 is provided between the intake manifold 14 and the drive unit. 46) are connected.

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。   The valve 40 is made of, for example, a plate body formed in a substantially rectangular shape, and includes a base body 48 made of a metal material and a seal member 50 attached to an end portion of the base body 48. The valve 40 is provided inside the connection passage 32 constituting the intake passage 16, and one end thereof is fixed to the valve shaft 38 with a bolt 52, and the other end faces the connection passage 32. Be placed. That is, the valve 40 is rotatably provided by a predetermined angle with the valve shaft 38 connected to one end as a fulcrum.

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。   The seal member 50 is provided with a predetermined thickness so as to cover the other end portion of the valve 40, and the seal member 50 abuts against the inner wall surface 32 a of the connection passage 32, whereby the valve 40 and the inner wall surface 32 a The leakage of the intake air through the gap is prevented, and switching between the short pipe intake passage 28 and the long pipe intake passage 30 is performed reliably.

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。   1 to 3, the cam mechanism 20 is provided on the side of the intake manifold 14 so as to be on the side of the long pipe intake passage 30, and is provided on the other end of the drive shaft 44. A drive cam 46 provided rotatably with the drive shaft 44, and a driven cam (second turning member) 42 provided at an end of the valve shaft 38 and engaged with the drive cam 46 via a roller 54. And a stopper 56 for restricting the rotational displacement of the drive cam 46.

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。   The drive cam 46 is formed in a plate shape having a predetermined width, and a drive shaft 44 is connected to a corner portion of one end portion thereof, and a cam groove (engagement groove) from the one end portion toward the other end portion. 58 is extended.

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。   The cam groove 58 is connected to the linear portion (connecting portion) 60 formed at a substantially central portion of the driving cam 46 and the linear holding portion 60 and extends toward one end of the driving cam 46. A second holding portion 64 connected to the linear portion 60 and extending toward the other end portion of the drive cam 46, and a roller 54 held by the driven cam 42 inside thereof. Is inserted.

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。   The straight portion 60 extends linearly from one end to the other end along the longitudinal direction of the drive cam 46, and is formed with a constant width corresponding to the diameter of the roller 54.

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。   The first holding portion 62 is inclined at a predetermined angle in a direction away from the drive shaft 44 with respect to the linear portion 60 on one end portion side of the drive cam 46.

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。   The second holding portion 64 is bent and extended substantially perpendicular to the linear portion 60 in the direction opposite to the inclination direction of the first holding portion 62. Moreover, the connection site | part of the 1st holding | maintenance part 62 and the linear part 60 and the connection site | part of the 2nd holding | maintenance part 64 and the linear part 60 are smoothly formed in circular arc shape. In addition, the linear part 60, the 1st and 2nd holding | maintenance parts 62 and 64 are formed with the fixed width | variety corresponding to the diameter of the roller 54 along the extension direction.

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。   The driven cam 42 is formed in a substantially oval cross section, and the valve shaft 38 is connected to one end portion thereof, and the roller 54 is rotatably supported on the other end portion via a pin portion 66. The roller 54 is provided on the other side surface opposite to the one side surface of the driven cam 42 to which the valve shaft 38 is connected. The driven cam 42 is disposed so as to be substantially orthogonal to the base body 48 constituting the valve 40.

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。   The stopper 56 is provided adjacent to the lower side of the drive cam 46, and is arranged at an angle capable of contacting the side surface of the drive cam 46 in a state where the valve 40 is rotated and switched to the short pipe intake passage 28. The

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。   The intake manifold device 10 for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation and effects thereof will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, in the low load operation state of the engine 24, the valve 40 rotates counterclockwise (arrow A direction), and the intake passage 16 is switched to the long pipe intake passage 30. The described state will be described as an initial state.

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。   In this initial state, a control signal is output from a controller (not shown) to the drive unit, and the drive shaft 44 is urged counterclockwise (in the direction of arrow A) under the drive action of the drive unit, whereby the drive shaft Under the rotating action of 44, the driving cam 46 rotates counterclockwise (arrow A direction) about the driving shaft 44 by a predetermined angle. 2 is engaged with the holding portion 64. That is, the driven cam 42 rotates counterclockwise (arrow A direction) around the valve shaft 38 under the moving action of the roller 54 along the cam groove 58. Along with this, the valve 40 rotates and displaces by a predetermined angle counterclockwise (in the direction of arrow A) via the valve shaft 38 that rotates together with the driven cam 42, and comes into contact with the inner wall surface 32a of the connection passage 32. The long pipe intake passage 30 in which the intake passage 28 is closed is brought into a communication state.

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。   In this case, as shown in FIG. 2, a pressing force P is applied to the valve 40 in the direction of separating the valve 40 from the inner wall surface 32a by the intake air flowing into the closed short pipe intake passage 28. . Specifically, the pressing force P1 is applied in a direction in which the valve 40 is rotated clockwise (arrow B direction) around the valve shaft 38.

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。   At this time, the acting force F1 acting from the driven cam 42 to the drive cam 46 is on the same straight line as a line segment L connecting the center C1 of the drive shaft 44 and the center C2 of the roller 54, and from the roller 54 to the drive shaft 44. Acting towards the side. In other words, the second holding portion 64 of the cam groove 58 is engaged with the second holding portion 64 in a state where the valve 40 contacts the inner wall surface 32 a of the connection passage 32 and is switched to the long pipe intake passage 30. A line segment L connecting the center C2 of the combined roller 54 and the center C1 of the drive shaft 44 is set in advance so as to be on the same straight line as the acting direction of the acting force F1 acting from the driven cam 42 to the driving cam 46. Has been.

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。   Thereby, even when the pressing force P1 due to the intake air flowing into the short pipe intake passage 28 is applied to the valve 40, the acting force is applied in the direction in which the driven cam 42 is rotated (direction of arrow B). Therefore, the rotation of the driven cam 42 is locked under the engaging action of the drive cam 46 with the cam groove 58. As a result, even when the energization to the drive unit is stopped, the valve 40 is in contact with the inner wall surface 32a of the connection passage 32 and is maintained in the state where it is switched to the long pipe intake passage 30. In other words, it is possible to maintain the switching state to the long pipe intake passage 30 by the valve 40 in a non-energized state with respect to the drive unit.

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。   In this case, since the intake air is supplied from the chamber 22 through the long pipe intake passage 30 to the engine 24, the intake air per unit time taken into the engine 24 through the long pipe intake passage 30 having a long passage length is supplied. The flow rate is reduced.

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。   On the other hand, when the engine 24 is switched from the low load operation to the high load operation, a control signal based on the engine speed or the like is output from a controller (not shown) to the drive unit, and the drive unit The drive shaft 44 connected to is rotated clockwise (in the direction of arrow B). As a result, as shown in FIG. 4, the drive cam 46 is rotated clockwise (in the direction of arrow B) by a predetermined angle about the drive shaft 44, and the second cam groove 58 is rotated along with the rotation operation. The roller 54 engaged with the holding portion 64 moves along the cam groove 58 toward the linear portion 60 side. As the roller 54 moves, the driven cam 42 starts to rotate clockwise (in the direction of arrow B) at the other end side having the roller 54 around the valve shaft 38, and the valve shaft 38 together with the driven cam 42. And the valve 40 is rotated and displaced clockwise (in the direction of arrow B) by a predetermined angle.

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)。   Further, when the driving cam 46 rotates clockwise (in the direction of arrow B), the roller 54 of the driven cam 42 further moves from the straight portion 60 of the cam groove 58 toward the first holding portion 62 side, and the first The long pipe intake passage 30 is closed and the short pipe intake passage 28 is closed when the seal member 50 provided at the tip of the valve 40 abuts against the inner wall surface 32 a of the connection passage 32 while being engaged with the holding portion 62. It will be in the state connected with the connection channel | path 32 (refer FIG. 5).

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。   In this case, a pressing force P2 is applied to the valve 40 in a direction in which the valve 40 is separated from the inner wall surface 32a by the intake air flowing into the closed long-pipe intake passage 30. Specifically, the pressing force P2 is applied in a direction in which the valve 40 is rotated counterclockwise (arrow A direction) around the valve shaft 38.

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。   At this time, the acting force F2 acting from the driven cam 42 to the drive cam 46 is on a line segment L connecting the center C1 of the drive shaft 44 and the center C2 of the roller 54, and acts in a direction away from the roller 54. is doing. In other words, the first holding portion 62 of the cam groove 58 is engaged with the first holding portion 62 in a state where the valve 40 contacts the inner wall surface 32 a of the connection passage 32 and is switched to the short pipe intake passage 28. A line segment L connecting the center C2 of the combined roller 54 and the center C1 of the drive shaft 44 is set in advance so as to be on the same straight line as the acting direction of the acting force F2 acting from the driven cam 42 to the driving cam 46. Has been.

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。   Thus, even when a pressing force P2 due to the intake air flowing into the long pipe intake passage 30 is applied to the valve 40, no acting force is applied in the direction in which the driven cam 42 is rotated, and the drive cam Under the action of engagement with the cam groove 58 of 46, the rotation of the driven cam 42 is locked. As a result, even when the energization of the drive unit is stopped, the valve 40 is in contact with the inner wall surface 32a of the connection passage 32 and is maintained in a state where it is switched to the short pipe intake passage 28. Further, since the side surface of the drive cam 46 is in contact with the stopper 56, the rotational displacement of the drive cam 46 in the clockwise direction (arrow B direction) is also regulated.

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。   That is, the intake air is directly introduced from the chamber 22 into the short pipe intake passage 28 and supplied to the engine 24 through the short pipe intake passage 28. As a result, the intake air is rapidly supplied from the chamber 22 to the engine 24 in a short time.

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。   As described above, in the present embodiment, the cam mechanism 20 including the drive cam 46 and the driven cam 42 is provided on the side of the intake manifold 14, and the drive connected to the drive unit is connected to one end of the drive cam 46. A shaft 44 is connected, and a valve shaft 38 holding a valve 40 is connected to one end of the driven cam 42. Further, a roller 54 provided at the other end of the driven cam 42 is engaged with a cam groove 58 formed along the longitudinal direction of the drive cam 46, and the intake passage 16 is made into the short pipe intake passage 28 or the valve 40. The roller 54 is engaged with the first holding portion 62 or the second holding portion 64 in the cam groove 58 in a state where the long pipe intake passage 30 is switched.

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。   As a result, in a state where the valve 40 is in contact with the inner wall surface 32a of the intake passage 16, a line segment L connecting the center C2 of the roller 54 and the center C1 of the drive shaft 44, and the driven cam 42 to the drive cam 46 is obtained. The acting direction of the acting forces F1 and F2 acting can be on the same straight line. Therefore, even when the pressing forces P1 and P2 by the intake air flowing into the long pipe intake passage 30 or the short pipe intake passage 28 are applied to the valve 40, an acting force is applied in the direction in which the driven cam 42 is rotated. Therefore, the rotation of the driven cam 42 can be reliably held in a locked state under the engaging action of the drive cam 46 with the cam groove 58.

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。   In addition, the rotational displacement of the valve 40 can be mechanically held by the cam mechanism 20 in a state where the energization to the drive unit is stopped, so that the amount of current consumption used in the drive unit is reduced and power is saved. Can be achieved.

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。   Furthermore, since the driving load on the driving unit can be reduced, the driving unit can be reduced in size. In other words, it is possible to switch the passage length of the intake passage 16 by driving the passage length switching portion 18 including the valve 40 using a drive portion with a small output.

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。   Furthermore, since the drive unit is provided on the side of the intake manifold 14, the overall size of the intake manifold device 10 can be reduced by reducing the size of the drive unit. The space inside the engine room can be used effectively.

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。   In the above-described cam mechanism 20 of the intake manifold device 10, the case where the plate-like drive cam 46 having the cam groove 58 is provided has been described. However, the present invention is not limited thereto, and is formed in a cylindrical shape, for example. You may make it apply the cylindrical groove cam which has a cam groove along the surrounding surface, the end surface cam which moves the roller 54 using the end surface of a cylindrical body, etc.

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。   Further, in the above-described intake manifold device 10, the case where the cam mechanism 20 is provided only on one end side of the drive shaft 44 and the valve shaft 38 has been described, but with respect to both ends of the drive shaft 44 and the valve shaft 38. The cam mechanisms having the same configuration may be provided. As a result, the valve 40 can be rotated and held by the valve shaft 38 more reliably.

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。   The intake manifold device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

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。1 is an overall longitudinal sectional view of an intake manifold device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a passage length switching portion in the intake manifold device for an internal combustion engine of FIG. 1. 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。It is a partially omitted external perspective view showing a valve and a cam mechanism constituting a passage length switching unit. 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。It is an expanded sectional view which shows the state which the valve | bulb which comprises the channel length switching part of FIG. 2 rotated only the predetermined angle via the cam mechanism. 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。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state where a valve constituting the passage length switching unit of FIG. 4 is further rotated by a predetermined angle via a cam mechanism and switched from a long pipe intake passage to a short pipe intake passage.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Intake manifold apparatus 12 ... Branch pipe 14 ... Intake manifold 16 ... Intake passage 18 ... Passage length switching part 20 ... Cam mechanism 24 ... Engine 28 ... Short pipe intake passage 30 ... Long pipe intake passage 32 ... Connection passage 38 ... Valve shaft 40 ... valve 42 ... driven cam 44 ... drive shaft 46 ... drive cam 54 ... roller 56 ... stopper 58 ... cam groove 60 ... linear part 62 ... first holding part 64 ... second holding part

Claims (3)

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。
A long pipe intake passage that is independently connected to each cylinder of the main body constituting the internal combustion engine and communicates with a chamber into which intake air is introduced from a throttle device, and a short pipe that branches from the long pipe intake passage and communicates with the chamber. An internal combustion engine comprising: an intake manifold having a pipe intake passage; and a passage length switching portion that is provided inside the intake manifold facing the intake passage and switches a passage length of the intake passage according to an operating state of the internal combustion engine In the intake manifold system,
The passage length switching portion is provided between the long pipe intake passage and the short pipe intake passage, and is provided so as to be rotatable with respect to the intake manifold;
A holding mechanism capable of restricting and holding the rotational displacement of the switching valve when the passage length of the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage;
With
The holding mechanism is connected to a drive shaft connected to a drive unit, and a first rotation member that is rotatable about the drive shaft;
A valve shaft that supports the switching valve at one end and a roller at the other end, and a second rotating member that is rotatable about the valve shaft;
An engagement groove that extends along a longitudinal direction of the first rotation member, and that has the holding portion that holds the roller at at least one end thereof, and the roller is engaged;
Tona is, the engagement groove is provided at one end side of the first rotating member, when switched to the short intake duct by said switching valve, a first said roller is engaged A holding portion; and a second holding portion provided on the other end portion side of the first rotating member and engaged with the roller when switched to the long pipe intake passage by the switching valve. The first and second holding portions are configured to perform the first and second holding portions under the pressing action of the intake air when switching the short pipe intake passage or the long pipe intake passage where the switching valve contacts the inner wall surface of the intake passage. The acting direction of the acting force applied from the two rotating members toward the first rotating member is in line with a line segment connecting the roller engaged with the first and second holding portions and the drive shaft. become so formed intake manifold system for an internal combustion engine according to claim Rukoto.
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。
Apparatus according to claim 1 Symbol placement,
The engaging groove is formed with a connection portion extending along the longitudinal direction of the first rotating member and connecting the first and second holding portions to each other, and the first holding portion and the second holding portion. An intake manifold device for an internal combustion engine, wherein the portion is bent in a direction opposite to the connection portion.
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。
The apparatus according to claim 1 or 2 ,
An intake manifold device for an internal combustion engine, comprising: a stopper provided in the intake manifold so as to be able to contact the first rotating member and restricting the rotational displacement of the first rotating member.
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