JP5725326B2 - 吸気制御弁 - Google Patents

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Description

本発明は、多気筒内燃機関のサージタンクの内部を２分割するように延出されたボディと、前記ボディに形成された流体通路を開閉操作すべく回動操作される弁体と、サージタンクの内面と前記ボディの外周の間をシールするためのシール材とを備える吸気制御弁に関する。
自動車などの多気筒内燃機関におけるポートとサージタンクとを有する吸気系に対して、前述のごとく、サージタンクの内部を２分割するように延出されたボディと、同ボディに形成された流体通路を開閉操作すべく回動操作される弁体と、サージタンクの内面とボディの外周との間をシールするためのシール材とを備える吸気制御弁を設けた構成が知られている。一般に、サージタンク内を２つの室に分割する隔壁を設け、同隔壁に形成した流路を塞ぐ形態で吸気制御弁が装着される。アクチュエータによって吸気制御弁の弁体を適宜回動操作すると、同２室間が互いに連通する状態と遮断された非連通の状態との間で切り換えられることで、吸気系の共振周波数が変更され、幅広いエンジン運転領域で過給効果を得ることができる。バルブ全閉時に上下室の間で空気洩れが増加すれば、エンジンの吸気系に期待通りの共振周波数を発生できず、過給効果が損なわれることになる。
この種の吸気制御弁に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１が知られている。特許文献１に記された吸気制御弁では、弁体を保持するフレーム（ボディ）６２の外周に弾性材料からなる紐状のガスケット（シール材）６７が取り付けてある。ボディ６２を隔壁のシール対象内面６６ｆに装着すると、同シール対象内面６６ｆとボディ６２の間隙が隔壁のシール対象内面６６ｆに押付けられるシール材６７によってシールされ、上下室間での空気漏れが抑止される。
特開２００４−１１６３５７号公報（００２２段落、図３） 実開昭６３−１５６４２２号公報（第１３頁２〜４行、第８図）
特許文献１に記された吸気制御弁では、図９（ａ）に示すように、シール材６７はボディ６２外周のシール溝６２Ｄに嵌着される概して矩形状断面の嵌着部６８と、嵌着部６８からシール対象内面６６ｆに向かって垂直に突出した先端シール部６９とを有し、先端シール部６９は、ボディ６２による分割面に関して対称な概して半円状の断面を有する構成とされている。そこで、ボディ６２をシール対象内面６６ｆに装着すると、先端シール部６９は、図９（ｂ）に示すように、同分割面に関する対称性を維持したまま、同シール対象内面６６ｆによって嵌着部６８側に押し潰された状態となる。尚、この構成では、サージタンクの上下室のいずれか一方からの高い空気圧によって先端シール部６９が横倒し状に変形を受けて空気が漏れることを抑制するためには、先端シール部６９に或る程度の剛性を確保する必要がある。したがって、先端シール部６９を構成する三角形状断面の頂点の角度を余り鋭角とせず、比較的剛性の高い材料でシール材を構成する等の配慮が求められる。
その結果、ボディ６２をシール対象内６６ｆに装着する時には、断面が半円状の先端シール部６９を嵌着部６８側に圧縮するように変形するための大きな荷重が必要となり、その結果としてシール対象内面６６ｆと先端シール部６９との間の接触面積も増すので、必然的に、両部材の間で作用する面圧や摩擦抵抗が高くなる傾向が生じ、シール対象内面６６ｆに対するボディ６２の装着に困難さが生じる傾向があった。
また、同様の理由から、ボディ６２をシール対象内面６６ｆに装着する時には、両部材間で作用する高い面圧や摩擦抵抗によって、シール材６７の嵌着部６８がボディ６２外周のシール溝６２Ｄから脱落し易くなる、或いは、局所的にボディ６２の装着方向に引き伸ばされるため、シール性が悪化する虞があった。さらに、先端シール部６９によってボディ６２に発生する反力によってボディ６２が変形し、そのためボディ６２とシール材６７の嵌着部６８との間から空気漏れが生じる虞もあった。
尚、特許文献１には、シール材６７の嵌着部６８に生じる反力を緩和する目的で、嵌着部６８の下端にトンネル状の溝部７０を設けて断面がアーチ状のシール材６７としてもよいとの考えが記されているが、シール材６７を構成する材料の持つ高い剛性のために、シール材６７全体に十分な変形容易性を与えることは出来ない。そのため、低荷重で大きな圧縮を得ることが出来ず、挿入荷重過大という問題の効果的な解決にはなり難かった。
尚、この種の吸気制御弁に関連する他の先行技術文献情報として上に示す特許文献２では、先端シール部としてボディによる分割面に沿って平行に延びた２つの突状が設けられている。しかし、特許文献２でも、個々の突状は特許文献１の例と同様にシール対象内面に向かって垂直に突出した構成を採っているので、上述した、シール対象内面に対するボディの装着が容易でないという問題、及び、シールの嵌着部の脱落や引き伸ばしに基づくシール性の悪化や、ボディの変形に基づく空気漏れの虞という問題点は同様であった。
そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術による吸気制御弁が与える課題に鑑み、シール対象内面と先端シール部との間で作用する面圧を十分に低く抑えながらも、バルブ全閉時における上下室の間での空気洩れを十分に抑止できるため、シール対象内面に対するボディの装着が容易で、しかも、シールの嵌着部の脱落や引き伸ばしに基づくシール性の悪化や、ボディの変形に基づく空気漏れが生じ難い吸気制御弁を提供することにある。
本発明による吸気制御弁の第１の特徴構成は、
多気筒内燃機関のサージタンクの内部を２分割するように延出されたボディと、
前記ボディに形成された流体通路を開閉操作すべく回動操作される弁体と、
前記サージタンクのシール対象内面と前記ボディの外周の間をシールするシール材とを備え、
前記シール材のシール部が、前記ボディによる分割面に対して互いに相反する方向に延出した状態で前記シール対象内面と当接する２つの当接部で構成し、
前記シール材が、前記ボディに支持された被支持部と、前記被支持部から前記シール対象内面に向かって延出した２つの中間部とを備え、前記当接部が前記各中間部から延出し、
前記中間部が、前記シール対象内面に対する吸気制御弁の装着に際して前記シール対象内面との当接によって先ず弾性変形する変形容易部を構成している点にある。
上記の特徴構成による吸気制御弁では、外周シール材に何らかの外力を受ける以前の初期状態から、当接部どうしは互いに相反する左右方向に延出しているので、吸気制御弁をサージタンクの内部に挿入−装着する際には、当接部が容易にボディ側に近付く形態の弾性曲げ変形を受けるため、吸気制御弁の装着がスムースに行える。また、装着時や装着後にボディが外周シール材から受ける反力も小さくなるので、この反力によるボディの変形が抑制され、その結果、ボディの変形に基づく、ボディと切り欠きの間やボディと弁体の間のシール性への悪影響も回避される。吸気制御弁を装着後は、外周シール材の当接部は、シール対象内面に対して弱い復元力で押付けられているだけであるが、弁体の全閉時には、高圧になったサージ室に面する側の当接部が空気圧によってシール対象内面に強く押付けられることで、シール性が自動的に高まるため、高い気密性を保持することができる。
尚、本明細書中では、吸気制御弁のサージタンクの内部への装着後、使用開始中にサージ室の圧力の高まりに応じてシール対象内面と接触可能となる部位を当接部と呼ぶ。吸気制御弁のサージタンクの内部への装着段階では、基本的に、当接部の最先端付近など一部のみがシール対象内面と接触することとなる。
また、本構成であれば、吸気制御弁の装着時に、当接部に加えて中間部もシール対象内面との当接によってボディ側に弾性変形できるので、挿入荷重が更に減少し、吸気制御弁の装着がよりスムースに行える。また、本構成であれば、被支持部から延出した単一の中間部から２つの当接部が延出した構成に比して、吸気制御弁の装着後に各サージ室から掛かる脈動差圧で発生する中間部の付け根の応力振幅が片振幅のみとなり、シール材の耐疲労特性が向上する。
また、本構成であれば、吸気制御弁を装着する際には、被支持部と当接部とを接続する中間部が、当接部とシール対象内面との接当によって先行して弾性変形し、当接部などの部位は弾性変形し難いため、シール対象内面と接触する部位は、当接部の最先端付近に制限され易くなる。その結果、シール対象内面との当接面積が小さく抑えられ、挿入荷重が小さくなって生産性が向上し、過大挿入荷重に対応した生産設備投資も不必要となる。また、挿入荷重の低下により、サージタンクへの装着時における外周シール材の引き摺り等による脱落といった品質不具合も回避される。
本発明の他の特徴構成は、多気筒内燃機関のサージタンクの内部を２分割するように延出されたボディと、
前記ボディに形成された流体通路を開閉操作すべく回動操作される弁体と、
前記サージタンクのシール対象内面と前記ボディの外周の間をシールするシール材とを備え、
前記シール材のシール部が、前記ボディによる分割面に対して互いに相反する方向に延出した状態で前記シール対象内面と当接する２つの当接部で構成し、
前記シール材が、前記ボディに支持された被支持部と、前記被支持部から前記シール対象内面に向かって延出した２つの中間部とを備え、前記当接部が前記各中間部から延出し、
前記中間部と前記当接部の先端とが、前記シール対象内面に対する吸気制御弁の装着に際して前記シール対象内面との当接によって弾性変形し易い変形容易部となっている点にある。
本構成であれば、吸気制御弁を装着する際には、被支持部と当接部とを接続する中間部と当接部の先端とが、シール対象内面との接当によって弾性変形し易く、当接部の基端側部位などは弾性変形し難いため、装着段階では当接部の最先端付近のみがシール対象内面と接触することとなる。その結果、シール対象内面との当接面積が小さく抑えられ、挿入荷重が小さくなって生産性が向上し、過大挿入荷重に対応した生産設備投資も不必要となる。また、挿入荷重の低下により、サージタンクへの装着時における外周シール材の引き摺り等による脱落といった品質不具合も回避される。さらに、中間部だけでなく当接部の先端も弾性変形し易いので、サージ室が低圧時におけるシール性も確保され易い。
本発明の他の特徴構成は、前記２つの当接部が、前記サージタンクに装着前の状態において、前記シール対象内面に向かって次第に外側に広がるように延出している点にある。
本構成であれば、吸気制御弁を装着する際に、当接部が所定の向きに曲げ変形するように手動で補助的に調整しながら装着する必要がない。また、本構成であれば、吸気制御弁を装着後は、２つの当接部が、シール対象内面に近付くに連れて次第に離間する形態でシール対象内面と当接するので、シール対象内面に近付くに連れて次第に近接するようにシール対象内面と当接する構成に比して、高圧になったサージ室に位置する側の当接部が空気圧によって容易にシール対象内面に強く押付けられることで、高い気密性を保持することができる。
本発明の他の特徴構成は、前記ボディの少なくとも一部に前記分割面に沿って湾曲した湾曲部が備えられ、
前記シール材の該当部位は前記湾曲部に沿った曲げ変形を伴って取り付けられ、
前記シール材の前記該当部位では、前記曲げ変形前の状態において、前記２つの当接部の各先端どうしの間隔が前記湾曲部の曲率半径の小ささに応じて変更されている点にある。
ボディの湾曲部の曲率半径が小さい箇所に取り付けるシール材の部位では、取り付けのための曲げ変形によって、２つの当接部がボディ側に倒れ込む現象が生じるため、サージタンクへの装着後に、シール対象内面と適切な当接状態が得られない虞がある。しかし、本構成であれば、シール材の該当部位では、曲げ変形前の状態において、２つの当接部の各先端どうしが湾曲部の曲率半径の小ささに応じて互いにより近接して又はより離間して配置されているため、取り付けのために曲げ変形させると、各当接部がボディ側に適宜倒れ込み、２つの当接部の各先端どうしが湾曲部以外の一般部位と同程度の間隔で配置され、シール対象内面との適切な当接状態が得られる。
本発明の他の特徴構成は、前記ボディの少なくとも一部に前記分割面に沿って湾曲した湾曲部が備えられ、
前記シール材の該当部位は前記湾曲部に沿った曲げ変形を伴って取り付けられ、
前記シール材の前記該当部位では、前記曲げ変形前の状態において、前記２つの当接部の延出量が前記湾曲部の曲率半径の小ささに応じて大とされている点にある。
ボディの湾曲部の曲率半径が小さい箇所に取り付けるシール材の部位では、取り付けのための曲げ変形によって、２つの当接部がボディ側に倒れ込む現象が生じるため、サージタンクへの装着後に、シール対象内面と適切な当接状態が得られない虞がある。しかし、本構成であれば、シール材の該当部位では、曲げ変形前の状態において、２つの当接部の延出量が湾曲部の曲率半径の小ささに応じて大とされているため、取り付けのために曲げ変形させると、各当接部がボディ側に適宜倒れ込むことで、２つの当接部の延出量が湾曲部以外の一般部位の延出量と同程度となり、シール対象内面との適切な当接状態が得られる。
多気筒内燃機関の吸気系を模式的に示す略図である。 サージタンクに吸気制御弁を装着する状態を示す斜視図である。 サージタンクに装着された吸気制御弁を模式的に示す破断正面図である。 吸気制御弁及びシール材を示す概略平面図である。 シール材の外観と断面形状を示す説明図である。 シール材の作用を示す断面図である。 吸気制御弁の先端付近におけるシール材の作用を示す平面図である。 別実施形態によるシール材の作用を示す断面図である。 従来例によるシール材の作用を示す断面図である。
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
（吸気系の構成）
図１は、或るＶ型６気筒エンジンの吸気系１と６つのシリンダＣ１〜Ｃ６との関係を示す。吸気系１は、エアーフィルタ（不図示）を介して吸気３０が供給される吸気路３と、吸気路３とシリンダＣ１〜Ｃ６との間に介装されたサージタンク５とを備える。吸気路３にはスロットル弁２が設けられている。サージタンク５は隔壁６によって上下２つのサージ室７ａ，７ｂに分割され、図で上方に示す第１サージ室７ａには奇数番シリンダＣ１，Ｃ３，Ｃ５が、下方の第２サージ室７ｂには偶数番シリンダＣ２，Ｃ４，Ｃ６が吸気管４を介して延設されている。
吸気系１では、特定のエンジン回転数領域で吸気圧力の共振が発生する。この共振は、サージタンク５やその上流にある吸気路３等の容積や長さ等により決定される周波数と、シリンダの吸気周波数とが合致した際に発生する。共振が発生すると、吸気系１の圧力が高くなり、過給効果を得ることが可能となる。この過給効果によりシリンダの吸入空気量が増加しエンジン出力を向上させることができる。
上述の共振を発生させる目的で、吸気系１には、上下のサージ室７ａ，７ｂどうしを連通させる開状態と遮断する閉状態の間で切り換えるための吸気制御弁１０が設けられている。吸気制御弁１０が全開状態にあるとき、サージ室７ａ，７ｂどうしが連通されて、サージタンク５の容量が拡大し、全閉状態にあるときサージタンク５の容量が縮小される。シリンダに対するサージタンク５の容量が変化することで、共振周波数も変化する。このため、エンジンの運転状態に合わせて適正にバルブを開閉することで、吸気系の共振数端数を変更し、過給効果を得て、幅広いエンジン回転領域でエンジン出力を向上することが可能となる。
上方の第１サージ室７ａと下方の第２サージ室７ｂとは、隔壁６の一部に形成された切り欠き６ｐによって連通しており、この切り欠き６ｐに、吸気効率向上の為に大型化された吸気制御弁１０が装着されている。吸気制御弁１０を開閉操作するためのアクチュエータ４０は車両などに設置されたＥＣＵから送られる電気信号によって駆動される電気制御式のものを適用できる。
吸気制御弁１０が全閉位置の状態でエンジンが運転されている場合は、シリンダＣ１〜Ｃ６シリンダの各々によって順次吸気が行われるので、隔壁６を挟んだ２つのサージ室７ａ，７ｂに交互に圧力が発生する。仮に吸気制御弁１０の閉位置において切り欠き６ｐと吸気制御弁１０との間などで流体洩れが生じると、吸気系１に期待通りの共振周波数が得られず、過給効果が損なわれる。
（吸気制御弁の構成）
図２〜図４に示すように、吸気制御弁１０は、隔壁６の切り欠き６ｐに装着されるボディ１２と、シャフト１５に支持された弁体１４とを有する。シャフト１５は両端でボディ１２の一部に枢支されている。ボディ１２は隔壁６の切り欠き６ｐに沿って全周に延びたフレーム状を呈し、そのフレームの内側に流体通路１０Ａが形成されている。図３に示すように、ボディ１２の内周面には流体通路１０Ａ内に延出するシール受け部１３が形成されている。シール受け部１３はボディ１２のほぼ全周に亘って延設されている。図３では弁体１４の閉位置を実線で図示しており、開位置を二点鎖線で示している。
図３に示すように、弁体１４は、シャフト１５に取り付けられた樹脂製板状のバルブ本体１６と、バルブ本体１６の周縁に配置されたゴム製などの弾性シール材１７とを備える。弾性シール材１７は、バルブ本体１６の外周に外嵌される取付け部１８と、取付け部１８の周縁の一部から弁体１４の中心部分寄りに傾斜して突設されたリップ部１９とを備えている。リップ部１９は取付け部１８の外周面の一部から弁体１４の中心部分寄りに傾斜して突設されている。アクチュエータ４０による弁体１４の回動操作によって流体通路１０Ａが開閉操作され、弁体１４の閉位置では、これらのリップ部１９が各シール受け部１３に押し付けられ、上下のサージ室７ａ，７ｂが遮断される。
図２に示すように、吸気制御弁１０は、サージタンク５の吸気路３とは反対側に形成された開口部５Ａから挿入され、吸気制御弁１０のフランジ１０Ｆに形成された貫通孔に挿通したボルト（不図示）などでサージタンク５に固定されている。こうしてサージタンク５に吸気制御弁１０が装着されると、サージタンク５の内部が吸気制御弁１０のボディ１２によって上下のサージ室７ａ，７ｂに２分割される。図４における紙面はボディ１２による分割面と一致する。
（外周シール材の構成）
図２−図４に示すように、吸気制御弁１０のボディ１２の外周にはゴム製で帯状の外周シール材２０（ガスケット）が取り付けられている。ボディ１２をサージタンク５の切り欠き６ｐへ装着することにより、ボディ１２とサージタンク５の切り欠き６ｐの端面６ｆ（シール対象内面の一例）との間隙に外周シール材２０が充填された状態となり、高い気密性を保持することができる。
図４に示すように、ボディ１２は概してＵ字状を呈するため、外周シール材２０は、ボディ１２の先端に取り付けられる中央部２０Ａと、中央部２０Ａの両端からそれぞれ延設された左右一対の辺状部２０Ｂとを有する。左右の辺状部２０Ｂの領域を矢印Ｅによって示している。
図５（ａ）は、図４において、左右の辺状部２０Ｂを、中央部２０Ａに対して直線状に揃うように分割面（紙面）に沿って伸ばした状態を示す側面図である。他方、図５（ｂ）は、左右の辺状部２０Ｂを直線状に伸ばした外周シール材２０を、図４の右側から紙面に沿って見た平面図である。中央部２０Ａは、側面視及び平面視において、辺状部２０Ｂに比して概して幅広に形成されている。ボディ１２に取り付ける前の外周シール材２０は、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように概して直線状を呈し、ボディ１２への取り付け時には、図４に示すように、ボディ１２の輪郭形状に合わせて湾曲状に弾性変形された状態で取り付けられる。
ボディ１２をサージタンク５の切り欠き６ｐへ装着した状態では、図７に一例を示すように、中央部２０Ａは、その外周側に形成された溝状間隙２４などが、サージタンク５の切り欠き６ｐの端面６ｆから開口部５Ａ向きに突設された係合突起６Ｑと嵌合することによって係止される。他方、左右の辺状部２０Ｂに対応する部位には係合突起６Ｑなどが設けられておらず、図６（ａ）及び図６（ｂ）に一例を示すように、基本的にＹ字状に開いた一対の当接部２３ｆが切り欠き６ｐの端面６ｆに押付けられて、更に広げられる形態でシール状態を実現する。
（第１パターン部と第２パターン部の構成）
図５（ａ）に示すように、辺状部２０Ｂの大半は、図５（ｃ）のような断面形状を備えた第１パターン部Ｓ１と、図５（ｄ）のような断面形状を備えた第２パターン部Ｓ２とが、交互に繰り返す形態で構成されている。
図５（ｃ）に示すように、第１パターン部Ｓ１は、ボディ１２のシール溝１２Ｄに係入される概して矩形の嵌合部２１ｄ（被支持部の一例）と、嵌合部２１ｄの左右両端から端面６ｆ（シール対象内面）に向かって平行に延設された一対の中間部２２ｄと、中間部２２ｄの先端からボディ１２による分割面に対して互いに相反する方向に延出した一対の当接部２３ｄとを有する。より具体的には、一対の当接部２３ｄは、分割面に対して左右外向き斜めに、且つ、左右対称状に延出している。
図５（ｄ）に示すように、第２パターン部Ｓ２もまた、ボディ１２のシール溝１２Ｄに係入される概して矩形の嵌合部２１ｆ（被支持部の一例）と、嵌合部２１ｆの左右両端から端面６ｆに向かって平行に延設された一対の中間部２２ｆと、各中間部２２ｆの先端からボディ１２による分割面に対して互いに相反する方向に延出した一対の当接部２３ｆとを有する。より具体的には、一対の当接部２３ｆは、分割面に対して左右外向き斜めに、且つ、左右対称状に延出している。
第１パターン部Ｓ１と第２パターン部Ｓ２とは基本的に同様の断面形状を備えている。両者の相違点は、第２パターン部Ｓ２の嵌合部２１ｆが、余分な左右の肉盛り部２１Ａによって、第１パターン部Ｓ１の嵌合部２１ｄよりも幅広に形成されている点にある。ボディ１２のシール溝１２Ｄの幅は、辺状部２０Ｂに対応する箇所の全長に亙って一定とされている。外周シール材２０の取り付け時、シール溝１２Ｄよりも十分に幅広に形成された、第２パターン部Ｓ２の嵌合部２１ｆがシール溝１２Ｄに対して圧入されることで、左右の辺状部２０Ｂがボディ１２に係止される。他方、第１パターン部Ｓ１の嵌合部２１ｄはシール溝１２Ｄよりも僅かに幅狭く形成されているため、圧入を介さずにシール溝１２Ｄに係入される。外周シール材２０は第１パターン部Ｓ１の嵌合部２１ｄも含めて各嵌合部がシール溝１２Ｄの底部に押付けられた形態で取り付けられるので嵌合部の下面を介しての空気漏れは生じない。
外周シール材２０に何らかの外力を受ける前から、当接部２３ｄ，２３ｆどうしはボディ１２による分割面に対して互いに相反する方向に、具体的には左右斜めに外開き状に延出しており、しかも、外周シール材２０の中間部２２ｄ，２２ｆと当接部２３ｄ，２３ｆは、いずれも嵌合部２１ｄ，２１ｆ等に比して十分に幅狭く形成されている。したがって、サージタンク５への装着時には、中間部２２ｄ，２２ｆまたは当接部２３ｄ，２３ｆが、端面６ｆとの接当に基づいて、容易に一定の方向でボディ１２側に倒れ込む形態の弾性変形をするため、吸気制御弁１０の挿入−装着がスムースに行える。また、装着時や装着後にフレーム状のボディ１２が外周シール材２０から受ける反力も小さくなるので、この反力によるボディ１２の変形を抑制することができる。その結果、ボディ１２の変形に基づく、ボディ１２と切り欠き６ｐの間やボディ１２と弁体１４の間のシール性への悪影響も回避される。
各中間部２２ｄ，２２ｆどうしの間には十分な幅の溝状間隙２４が形成されている結果、中間部２２ｄ，２２ｆ（第１の変形容易部の一例）は、当接部２３ｄ，２３ｆの基端側よりも幅狭く形成され、低剛性となっている。当接部２３ｄ，２３ｆは先端から基端側に向けて徐々に太くなっているため高剛性であり、中間部２２ｄ，２２ｆに比べると変形し難くなっている。そのため、吸気制御弁１０の挿入−装着の際には、中間部２２ｄ，２２ｆが端面６ｆとの接当によって他の部位よりも先行して弾性変形し、当接部２３ｄ，２３ｆはその最先端部を除いて弾性変形を起こし難い。
このような構成とすることで、吸気制御弁１０の挿入−装着の際に、外周シール材２０の中で端面６ｆと接触する部位は、各当接部２３ｄ，２３ｆの先端付近の内側の局部に制限され、端面６ｆとの当接面積が小さく抑えられるために、挿入荷重が小さくなって挿入−装着が簡単になる。その結果、生産性が向上し、過大挿入荷重に対応した生産設備投資も不必要となる。また、挿入荷重の低下により、サージタンク５への吸気制御弁１０の組付時における外周シール材２０の引き摺り等による脱落といった品質不具合も回避される。
装着の完了後は、外周シール材２０の当接部２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ（シール部の一例）は、隔壁６の端面６ｆに対して、主に中間部２２ｄ，２２ｅ，２２ｆの比較的弱い復元力で押付けられているだけである。弁体１４の全閉時には、上下のサージ室７ａ，７ｂに吸気脈動が交互に印加されるが、図６（ｃ）に示すように、その高圧になったサージ室７ａ，７ｂに面する側の当接部２３ｄ，２３ｆの大半が切り欠き６ｐに強く押付けられることで、シール性が自動的に高まるため、高い気密性を保持することができる。尚、特に低圧時におけるシール性を確保するために、当接部２３ｄ，２３ｆの最先端部（第２の変形容易部の一例）は、切り欠き６ｐとの接当によって弾性変形し易いように、比較的幅を狭く形成されている。
各中間部２２ｃ，２２ｄ，２２ｅどうしの間に設けられた溝状間隙２４の底平面部は、溝などの無い中実状とし、ゴム量を多くすることで、高剛性となるように構成している。このように構成することで、外周シール材２０をボディ１２のシール溝１２Ｄへ組付ける際に、該当する底平面部に荷重を加えて組付けることで、当接部２３ｃ，２３ｄ，２３ｅや中間部２２ｃ，２２ｄ，２２ｅへの傷や破れ等を回避することが可能となる。
また、溝状間隙２４の底平面部の左右両隅は、溝状間隙２４の空間内に中心を持つ円弧からなるＲ状の断面形状を備えるため、中間部２２ｄ，２２ｅ，２２ｆの変形時に生じる応力を分散することができる。その結果、当接部２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ及び中間部２２ｄ，２２ｅ，２２ｆの耐疲労特性が向上する。また、溝状間隙２４を設けることによりゴム使用量を削減しコスト低減にも貢献でき、且つ、外周シール材２０全体の軽量化も図ることができる。
尚、図４に示すように、辺状部２０Ｂのうちで中央部２０Ａに近接する部位は、対応するボディ１２の外周の湾曲部の曲率半径が小さくなっている。そのため、外周シール材２０をボディ１２の外周に取り付ける際、辺状部２０Ｂの該当箇所を同湾曲部の曲率半径に合わせて曲げ変形させることによって、２つの当接部２３ｄがボディ１２側に倒れ込む現象が生じ、サージタンク５への装着後に切り欠き６ｐと適切な当接状態が得られない虞がある。
そこで、辺状部２０Ｂの該当部位では、曲げ変形前の状態において、２つの当接部２３ｄ，２３ｆの各先端どうしが湾曲部の曲率半径に応じて、曲率半径が小さいほど互いに近接して配置されている。すなわち、取り付けのために辺状部２０Ｂを曲げ変形させると、各当接部２３ｄ，２３ｆがボディ側に適宜倒れ込み、２つの当接部２３ｄ，２３ｆの各先端どうしの間隔が湾曲部以外の一般部位と同程度の寸法となり、端面６ｆとの適切な当接状態が得られる。
２つの当接部２３ｄ，２３ｆの各先端どうしを互いに近接して配置するための具体的な形態としては、一対の当接部２３ｄ，２３ｆどうしがなす角度を小さめに設定する方法を採ることができるが、別の方法として、当接部２３ｄ，２３ｆどうしがなす角度は変更せずに、互いに平行な一対の中間部２２ｄ，２２ｆどうしの距離を近づける方法を採ってもよい。
或いは、２つの当接部２３ｄ，２３ｆの各先端どうしを互いに近接して配置する方法の代わりに、辺状部２０Ｂの該当部位では、曲げ変形前の状態において、２つの当接部２３ｄ，２３ｆの延出量が、湾曲部の曲率半径に応じて他の一般部位よりも大となるように構成してもよい。
また、２つの当接部２３ｄ，２３ｆの各先端どうしを互いに近接して配置する方法と、２つの当接部２３ｄ，２３ｆの延出量を大とする方法とが、辺状部２０Ｂの該当部位に同時に適用された形態としてもよい。
（第３パターン部と第４パターン部の構成）
図５（ｆ）に示すように、辺状部２０Ｂの最も端部寄りの領域には、第２パターン部Ｓ２の溝状間隙２４と一対の当接部２３ｆの間の空間とを無くした断面形状の第４パターン部Ｓ４が設けられている。
また、図５（ｅ）に示すように、第４パターン部Ｓ４よりも中央寄りの２つの第１パターン部Ｓ１の間には、第２パターン部Ｓ２に比して更に幅広の嵌合部２１ｅを備えた第３パターン部Ｓ３が設けられている。
第３パターン部Ｓ３は、ボディ１２の基端寄りの位置に形成されたロック溝１２Ｅに係入される係止部となっている。ロック溝１２Ｅは、外周シール材２０に外力を加えない状態での外周シール材２０の長手方向の中心（図５（ａ）のｈ−ｈ面と一致する）から第３パターン部Ｓ３までの距離に比して、若干フランジ１０Ｆ寄りに設置されている。
したがって、外周シール材２０をボディ１２の外周に取り付ける際には、先ず外周シール材２０の中間部２２ｄをボディ１２の先端に係止させた上で、外周シール材２０の両端をフランジ１０Ｆ向きに所定値を越える力で引っ張ることで初めて第３パターン部Ｓ３の嵌合部２１ｅをロック溝１２Ｅに係入させることができる（以降、引き締め形態の嵌合手段と呼ぶことにする）。
すなわち、アルコール燃料に対応する目的などで、外周シール材２０を構成するゴム素材の硬度及び強度は比較的高く設定されているため、ボディ１２のＵ字状角部では取り付けられた外周シール材２０が直線状の元の形状に戻ろうとする反力が比較的大きい。しかし、引き締め形態の嵌合手段として、ロック溝１２Ｅの位置を上述したように設定することにより、取り付け後の外周シール材２０に保持された張力によって、ゴム反力による外周シール材２０の浮き上がりや離脱が効果的に抑制される。
尚、中央部２０Ａの離脱を防止する目的で、中央部２０Ａの両端とボディ１２の間にも、同様の引き締め形態の嵌合手段を設けてもよい。このように、外周シール材２０全体で計４箇所以上の引き締め形態の嵌合手段を設けることで、ゴム反力による外周シール材２０の離脱が効果的に防止される。更に、４箇所以上の締め代嵌合を左右非対称で設置することで、誤組付け防止を図ることも可能である。
また、ロック溝１２Ｅの位置を上述したように設定することにより、ボディ１２の先端への中間部２２ｄの係止に続いて、第３パターン部Ｓ３をロック溝１２Ｅに係入させた後で、第２パターン部Ｓ２の嵌合部２１ｆを一つずつシール溝１２Ｄに係入させていけばよいので、外周シール材２０の取り付け作業も簡単になる。
最も端部寄りの第４パターン部Ｓ４は、溝状の空間を全て無くすことで、隣接する第１パターン部Ｓ１のどうしを接続するリブを構成し、当接部２３ｄや中間部２２ｄの間の空間を介して、２つのサージ室７ａ，７ｂの一方から他方へ空気が流入することを抑制している。このようなリブは両端面の他にも追加的に設けてあってもよい。このようなリブは、当接部２３ｄ，２３ｃ，２３ｅが圧力差によって横倒しされる現象を抑制することができる。その結果、圧力脈動影響下でも高い気密性を保持することができる。また、シール溝１２Ｄへの外周シール材２０の取り付けを容易にする目的で、外周シール材２０の底面にトンネル状の溝を断続的に設けてもよい。これによって、ゴム使用量の削減と外周シール材２０全体の軽量化をさらに進めることができる。
第４パターン部Ｓ４が構成する前記リブから第３パターン部Ｓ３までの距離は、ボディ１２側の溝長さに対して僅かに長めに設定されている。したがって、外周シール材２０の両端の各端面がボディ１２のフランジ１０Ｆ側の端面に弾性的に押付けられる結果となり、ガスケット端部での上下室連通を防ぐことで、更なる高シール性を確保している。
（第５パターン部と第６パターン部の構成）
前述したように、中央部２０Ａの長さの大半を占める第５パターン部Ｓ５の溝状間隙２４は、その一対の側面部２５ｉによって、ボディ１２側から突出した係合突起６Ｑと嵌合する。
図５（ｂ）に示すように、外周シール材２０の長手方向に関する中心位置には、平面視で円弧状の輪郭を備えた中心突起２０Ｔが形成されている。図５（ｈ）は、中心突起２０Ｔに該当する箇所の断面を示しており、図５（ｈ）中に記された２本の破線で挟まれた領域が、中心突起２０Ｔの無い第５パターン部Ｓ５の一般的な断面形状を示している。
ボディ１２のシール溝１２Ｄの対応箇所にも中心突起２０Ｔと一致する形状の幅広部が形成されており、同幅広部に中心突起２０Ｔを係止させることで、外周シール材２０の長手方向に関するセンタリングが行われる。
第６パターン部Ｓ６は、幅広の第５パターン部Ｓ５と幅の狭い辺状部２０Ｂとをなだらかに接続する部位となっているが、この第６パターン部Ｓ６の溝状間隙２４もまた、係合突起６Ｑを受け入れ、その中間部２２ｇと当接部２３ｇとの境界付近によって、ボディ１２側から突出した係合突起６Ｑと嵌合する。
このように、第５パターン部Ｓ５や第６パターン部Ｓ６が係合突起６Ｑと嵌合することで、中央部２０Ａが前記分割面と垂直な方向に関するボディ１２の正しい位置に位置決めされる。
弁体１４を支えるボディ１２は、弁体１４やボディ１２に掛かる振動や脈動圧力差により、先端付近での上下振動や回転振れが大きい。しかし、前述したように、外周シール材２０の中央部２０Ａに形成されたコ字状の溝状間隙２４がサージタンク５側の係合突起６Ｑを嵌合状に受け入れることによって、ボディ１２の振れなどが抑制される。また、サージタンク５に対する吸気制御弁１０の装着時には、溝状間隙２４と係合突起６Ｑとの嵌合によって、吸気制御弁１０はサージタンク５の切り欠き６ｐに対してセルフセンターリングされる。さらに、外周シール材２０を介すことによりボディ１２と端面６ｆ（シール対象内面）との直接接触がない為、干渉音といった不具合の未然防止にも役立てられる。
〔別実施形態〕
〈１〉当接部２３ｄ，２３ｅ，２３ｆが外力を受けない自然状態において中間部２２ｄ，２２ｅ，２２ｆと同様に平行に延設されており、吸気制御弁１０をサージタンク５の内部に挿入−装着する際に、当接部２３ｄ，２３ｅ，２３ｆを手動や専用治具でボディ１２側に近付くように変形させながら装着する形態で実施することも可能である。
〈２〉嵌合部２１ｄ，２１ｅ，２１ｆから単一の中間部２２ｄ，２２ｅ，２２ｆが延設され、この単一の中間部２２ｄ，２２ｅ，２２ｆの先端から２つの当接部２３ｄ，２３ｅ，２３ｆがボディ１２による分割面に対して互いに相反する方向に延出している構成としてもよい。
〈３〉図８（ａ）に例示するように、嵌合部５１の上端の左右両端から、一対の中間部５２と当接部５３とが外周シール材２０の中心線に向かって円弧状に連続的に延出している形態で実施することも可能である。ここでは、隔壁６の端面６ｆには辺状部２０Ｂに沿って延びる突起６Ｒが形成してあり、吸気制御弁１０をサージタンク５の内部に挿入−装着すると、図８（ｂ）に示すように、当接部５３の外側面が端面６ｆに押付けられた状態となる。サージ室７ａ，７ｂのいずれかが高圧になると、当接部５３の先端が突起６Ｒの側面と端面６ｆとのコーナー付近に押付けられる形態で気密状態が確保される。
図５〜図７の実施形態では、湾曲部の曲率半径が小さいボディ１２の外周に取り付けられる外周シール材２０の部位では、外周シール材２０を曲げ変形させる前の状態において、２つの当接部２３ｄ，２３ｆの各先端どうしを、ボディ１２の湾曲部の曲率半径の小ささに応じて互いに近接して配置した構成を記した。他方、図８（ａ）に示す実施形態では、逆に、外周シール材２０を曲げ変形させる前の状態において、２つの当接部５３の各先端どうしを曲率半径の小ささに応じて互いに離間して配置しておくことで、取り付けのために辺状部２０Ｂを曲げ変形させると、各当接部５３がボディ側に適宜倒れ込み、２つの当接部５３の各先端どうしの間隔が湾曲部以外の一般部位と同程度の寸法となり、端面６ｆとの適切な当接状態が得られる場合もある。
多気筒内燃機関のサージタンクの内部を２分割するように延出されたボディと、ボディに形成された流体通路を開閉操作すべく回動操作される弁体と、サージタンクのシール対象内面とボディの外周の間をシールするシール材とを備えた吸気制御弁において、シール対象内面とシール材との間で作用する面圧を低く抑えながらも、バルブ全閉時における２室間での空気洩れを十分に抑止できる構成として利用できる。
５ サージタンク
６ 隔壁
６ｆ 端面（シール対象内面）
６ｐ 切り欠き
７ａ 第１サージ室
７ｂ 第２サージ室
１０ 吸気制御弁
１０Ａ 流体通路
１２ ボディ
１２Ｄ シール溝
１４ 弁体
１８ 取付け部
２０ 外周シール材（シール材）
２０Ａ 中央部
２０Ｂ 辺状部
２１ｄ 嵌合部（被支持部）
２１ｆ 嵌合部（被支持部）
２２ｄ 中間部（第１の変形容易部）
２２ｆ 中間部（第１の変形容易部）
２３ｄ 当接部（シール部、第２の変形容易部）
２３ｆ 当接部（シール部、第２の変形容易部）
Ｓ１ 第１パターン部
Ｓ２ 第２パターン部
Ｓ３ 第３パターン部
Ｓ４ 第４パターン部
Ｓ５ 第５パターン部
Ｓ６ 第６パターン部

Claims (5)

  1. 多気筒内燃機関のサージタンクの内部を２分割するように延出されたボディと、
    前記ボディに形成された流体通路を開閉操作すべく回動操作される弁体と、
    前記サージタンクのシール対象内面と前記ボディの外周の間をシールするシール材とを備え、
    前記シール材のシール部が、前記ボディによる分割面に対して互いに相反する方向に延出した状態で前記シール対象内面と当接する２つの当接部で構成し、
    前記シール材が、前記ボディに支持された被支持部と、前記被支持部から前記シール対象内面に向かって延出した２つの中間部とを備え、前記当接部が前記各中間部から延出し、
    前記中間部が、前記シール対象内面に対する吸気制御弁の装着に際して前記シール対象内面との当接によって先ず弾性変形する変形容易部を構成している吸気制御弁。
  2. 多気筒内燃機関のサージタンクの内部を２分割するように延出されたボディと、
    前記ボディに形成された流体通路を開閉操作すべく回動操作される弁体と、
    前記サージタンクのシール対象内面と前記ボディの外周の間をシールするシール材とを備え、
    前記シール材のシール部が、前記ボディによる分割面に対して互いに相反する方向に延出した状態で前記シール対象内面と当接する２つの当接部で構成し、
    前記シール材が、前記ボディに支持された被支持部と、前記被支持部から前記シール対象内面に向かって延出した２つの中間部とを備え、前記当接部が前記各中間部から延出し、
    前記中間部と前記当接部の先端とが、前記シール対象内面に対する吸気制御弁の装着に際して前記シール対象内面との当接によって弾性変形し易い変形容易部となっている吸気制御弁。
  3. 前記２つの当接部が、前記サージタンクに装着前の状態において、前記シール対象内面に向かって次第に外側に広がるように延出している請求項１又は２に記載の吸気制御弁。
  4. 前記ボディの少なくとも一部に前記分割面に沿って湾曲した湾曲部が備えられ、
    前記シール材の該当部位は前記湾曲部に沿った曲げ変形を伴って取り付けられ、
    前記シール材の前記該当部位では、前記曲げ変形前の状態において、前記２つの当接部の各先端どうしの間隔が前記湾曲部の曲率半径の小ささに応じて変更されている請求項１から３のいずれか一項に記載の吸気制御弁。
  5. 前記ボディの少なくとも一部に前記分割面に沿って湾曲した湾曲部が備えられ、
    前記シール材の該当部位は前記湾曲部に沿った曲げ変形を伴って取り付けられ、
    前記シール材の前記該当部位では、前記曲げ変形前の状態において、前記２つの当接部の延出量が前記湾曲部の曲率半径の小ささに応じて大とされている請求項１から４のいずれか一項に記載の吸気制御弁。
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