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JP2002364389A - 吸気装置の吸気通路を閉じるための切替連結装置とこのような切替連結装置を備えた吸気装置 - Google Patents

吸気装置の吸気通路を閉じるための切替連結装置とこのような切替連結装置を備えた吸気装置

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JP2002364389A
JP2002364389A JP2002119470A JP2002119470A JP2002364389A JP 2002364389 A JP2002364389 A JP 2002364389A JP 2002119470 A JP2002119470 A JP 2002119470A JP 2002119470 A JP2002119470 A JP 2002119470A JP 2002364389 A JP2002364389 A JP 2002364389A
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JP
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intake
closing
switching
frame
combustion engine
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Application number
JP2002119470A
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English (en)
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Ingo Koch
コッホ インゴ
Herbert Pietrowski
ピートロフスキー ヘルベルト
Guenter Steiner
シュタイナー ギュンター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に製造可能でかつ簡単に組み付け可能な
切替連結装置であると同時に、閉鎖機構の可動性に対す
る要求および、閉鎖機構の、閉鎖すべき貫通孔に対する
シール性に関する要求を最良に満たす切替連結装置を提
供する。 【解決手段】 内燃機関の吸気装置の吸気通路２４を閉
じるための切替連結装置１０であって、フレーム１４ａ
が設けられており、該フレームには、吸気のための貫通
路１２が互いに隣接して配置されていて、これらの貫通
孔が吸気通路に連通していて、複数の閉鎖機構１３，１
６が設けられており、これらの閉鎖機構が貫通孔１２の
少なくとも一部に配置されていて、これらの閉鎖機構
が、成形壁としてのフレーム、特に貫通孔の部分面と、
付加的な別の成形部分とを使用して一次成形技術で製造
されている形式のものにおいて、閉鎖機構１３，１６に
一体に製造された軸受ジャーナル１５のそれぞれが、固
有の回転軸線を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の形式の、内燃機関の吸気装置の吸気通路を閉
鎖するための切替連結装置に関する。さらに本発明は、
請求項６の上位概念に記載の形式のこのような切替連結
装置が組み込まれた吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】冒頭で述べた形式の切替連結装置は先行
技術により公知である。例えば、ドイツ連邦共和国特許
出願公開第１９７３５１３３号明細書によれば、吸気系
の吸気通路のための通路遮断装置が公知である。この通
路遮断装置は切替連結装置から成っていて、この切替連
結装置はそれぞれ２つのフラップを１つの共通のフラッ
プフレームにおいて互いに統合させている。この個々の
切替連結装置は、共通の操作手段によって駆動される１
つの調節ユニットを形成するように結合されている。
【０００３】この明細書によれば複数の切替フラップは
全て、１つの軸線上に位置している。製造法として、い
わゆるアッセンブル射出成形が行われる。アッセンブル
射出成形ではフラップが直接にフレームに射出成形さ
れ、これにより組み外し不能な機能構成群が形成され
る。このような製造法は例えば欧州特許第４８２２７２
号明細書により詳しく記載されている。第１ステップで
は、フラップフレームが射出成形され、この場合、フラ
ップによって閉鎖される、空気のための貫通孔が相応の
コアにより残されている。第２のステップでは、このコ
アから引き離され、これによりキャビティが生じる。こ
のキャビティにはフラップが直接に射出成形することが
できる。この場合、フラップ縁部は成形工具によってで
はなく、フレーム自体によって形成される。これにより
製造誤差を完全に補償することができる。射出成形され
たフラップの旋回により、フラップフレームにおいてフ
ラップは自由に運動可能である。従って、フレームの材
料とフラップとは互いに付着してはならない。
【０００４】しかしながらフラップの旋回により、１つ
の共通の軸にアッセンブル射出成形された複数のフラッ
プの長手方向のずれが加算されるという結果を招く。従
って、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７３５１３
３号明細書の構成では、切替装置全体を、それぞれ２つ
のフラップから成る複数の切替連結装置に分配する必用
がある。２つのフラップよりも多くのフラップは１つの
部材としてアッセンブル射出成形してはならない。何故
ならば、フラップの旋回が、種々異なる貫通孔において
フラップの緊張と、摩擦の増大につながるからである。
従ってこのような切替連結装置の機能は極めて危険であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、安価
に製造可能でかつ簡単に組み付け可能な切替連結装置で
あると同時に、閉鎖機構の可動性に対する要求および、
閉鎖機構の、閉鎖すべき貫通孔に対するシール性に関す
る要求を最良に満たすような切替連結装置を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、閉鎖機構に一体に製造された軸受
ジャーナルのそれぞれが、固有の回転軸線を有している
ようにした。
【０００７】
【発明の効果】本発明による切替連結装置は、公知のよ
うに１つのフレームを有している。このフレームには貫
通孔が設けられていて、これらの貫通孔は吸気装置の吸
気通路に連通されている。これにより吸気通路に吸気が
貫流する。適当な閉鎖機構によってこの貫通孔を閉鎖す
ることにより吸気通路が閉鎖される。
【０００８】貫通孔は、種々様々に互いに隣接して、フ
レームに配置することができる。一列に配置することが
考えられるが、ずらして配置することも出きる。貫通孔
の一部だけが、閉鎖機構によって閉鎖可能に形成されて
いるならば特に有利である。
【０００９】閉鎖機構は成形型壁としてのフレームの部
分面と付加的な別の成形型部分を利用して一次成形技術
により製造される。これにより特に、アッセンブル射出
成形が行われる。アッセンブル射出成形では閉鎖機構を
プラスチックから製造できる。この場合、閉鎖機構は１
つのキャビティ内に射出成形される。このキャビティ
は、成形部分及び閉鎖機構が係合すべきフレームの部分
面によって形成される。この場合、特に、少なくとも閉
鎖機構が閉じられている状態で、貫通孔を形成するフレ
ーム部分に密に係合しなければならない閉鎖機構の座着
面が生じる。さらに閉鎖機構の回転のために必用な軸受
ジャーナルは閉鎖機構と一体に製造され、これにより、
軸受ジャーナルのためのフレームに軸受面が形成され
る。しかしながら軸受ジャーナルは、フレームに直接に
軸受する必用はない。付加的な滑りリングなどを使用す
ることができる。
【００１０】本発明による切替連結装置は、閉鎖機構に
一体に製造された各軸受ジャーナルが、固有の回転軸線
を有していることを特徴としている。従って個々の軸受
ジャーナルは、回転させるために共通の操作手段によっ
て制御される。しかしながら本発明による構成の主要な
利点は、旋回に基づく誤差が、共通の軸によって互いに
依存していないので、全ての閉鎖機構を唯１つのフレー
ムに射出成形することができることにある。これにより
極めて安価に製造できる構成部分が得られ、この場合、
高い製造許容誤差の要求が満たされる。これにより同時
に本発明による切替連結装置の機能が保証される。
【００１１】従って切替連結装置は、フレームと、フレ
ームに射出成形されたこれに所属の閉鎖機構とから成っ
ている。切替連結装置の選択的な構成では、閉鎖機構の
フレームも個々に製造される。この場合、閉鎖機構の製
造では有利な節約効果が得られる。閉鎖機構を標準的な
構成部分として製造することができるので、これにより
製造コストと工具のコストを削減できる。上記の標準構
成部分を種々の吸気装置に適応するために、さらに、閉
鎖機構が設けられたフレームを収容するための支持構成
部分が設けられる。この場合も、軸受ジャーナルがそれ
ぞれ固有の回転軸線を有していることにより、個々の閉
鎖機構を簡単に制御することができる。
【００１２】先行技術による共通の回転軸線とは異な
り、上記の両選択的な構成は、共通の１つの回転軸線上
でフラップの角度がずれていることに基づく誤差の加算
を完全に回避することができるという利点も有してい
る。これにより特に、閉鎖機構は漏れの要求を良好に維
持できる。何故ならば、このような要求は各フラップの
ために個別に調節できるからである。誤差の加算は生じ
ない。これにより、共通の軸線上で個々の閉鎖機構の間
の意図的に設けられた角度のずれも省略でき、閉鎖機構
により、共通の調節軸のねじれが増大することにより、
全てのフラップが確実に閉鎖される。このような確実な
閉鎖により生じる大きな作動力は、本発明の構成では回
避できる。
【００１３】本発明の有利な構成では、閉鎖機構が、切
替フラップである。この切替フラップは有利には旋回軸
線としての中央の軸受ジャーナルと、バタフライ状にこ
こに固定されたフラップ翼とを有して形成されている。
上記形式の切替フラップでは、フラップに作用する吸気
管内の空気流に基づく力が補償され、これにより、この
フラップは、僅かな作動力によって操作される。
【００１４】本発明の別の有利な構成によれば、閉鎖機
構はロータリバルブから成っている。このロータリバル
ブは、例えば円筒状に形成することができ、閉鎖機構の
回転軸線はシリンダの対象軸線に正確に位置している。
これに対して正確な角度で、貫通孔がシリンダに設けら
れている。この場合、シリンダは、フレームの貫通孔に
横断面でほぼ相応している。ロータリバルブが回転する
ことにより、貫通孔は開閉される。ロータリバルブを選
択することにより、ロータリバルブが開放されている場
合に、吸気通路の横断面に、空気流の妨げとなる操作軸
または切替フラップが存在しないという利点が得られ
る。
【００１５】切替連結装置の別の有利な構成では、軸受
ジャーナルが、貫通孔の方向に平行な仮想軸線に関して
それぞれ約９０°の角度を成して延びている。従って、
貫通孔がフレームに一列に配置されている場合には、こ
の軸受ジャーナルの角度は、先行技術の共通の軸受ジャ
ーナルに関して９０°だけ回転されている。しかしなが
ら閉鎖機構の配置がずらされている場合でも、貫通孔の
向きを描く仮想軸線が規定される。この仮想軸線に関し
ても軸受ジャーナルの方向は、約９０°である。
【００１６】上記の方向づけの利点は、個々のフラップ
が特に簡単に、相応の調節装置によって、例えば調節ロ
ッドによって制御できることにある。さらに、隣接する
閉鎖機構の間の間隔はこれにより縮小され、これにより
切替連結装置は狭い空間にも取り付けることができる。
【００１７】上記の切替連結装置の組み付けのために想
定された吸気装置も特許権の保護下にある。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１には切替連結装置１０が示さ
れている。この切替連結装置１０は例えば中間フランジ
として、組み付け孔１１を介して、内燃機関（図示せ
ず）のシリンダヘッドと、吸気管（図示せず）のシリン
ダヘッドフランジとの間に取り付けることができる。切
替連結装置１０は貫通孔１２を有しており、この貫通孔
１２は、吸気装置の吸気通路（図示せず）に連通してい
る。この場合、接続されている貫通孔および接続されて
いない貫通孔が設けられている。
【００１９】接続されている貫通孔にはロータリバルブ
１３が配置されている。これらのロータリバルブ１３は
１つのフレーム１４ａに射出成形されている。フレーム
１４ａはロータリバルブ１３とともに切替連結装置１０
を形成している。破断された部分には、ロータリバルブ
１３が開放された位置で示されている。さらに、フレー
ム１４ａを貫通し、所属のロータリバルブ１３を機械的
に制御するためのクランクが設けられている軸受ジャー
ナル１５が設けられていることが示されている。
【００２０】他の図において、相応する構成部分は同じ
符号を付与し、再度説明はしない。
【００２１】図２には、図１の切替連結装置１０の変化
実施例が示されている。この実施例は、ロータリバルブ
１３がそれぞれ別個のフレーム１４ｂに射出成形されて
いる点で相違している。従って支持構成部分１７に挿入
することができる個々の構成ユニットが形成される。従
って、このような図２の支持構成部分は、吸気管（図示
せず）に組み込んだ状態で、図１のフレーム１４ａと同
じ目的を果たしている。ロータリバルブはこの場合、閉
じられた状態で図示されている。
【００２２】図３には、フレーム１４ｂの輪郭がより明
瞭に示されている。このフレーム１４ｂは、ロータリバ
ルブ１３を環状に取り囲んでおり、これによりフレーム
１４ｂとロータリバルブ１３との間の連結装置は、アッ
センブル射出成形の上記利点に応じて所望のように互い
に密に形成される。ロータリバルブ１３は閉鎖状態で示
されているので、ロータリバルブ１３の下方に配置され
た貫通孔は見えていない。
【００２３】図４の切替連結装置１０は、図２の構成と
同様であるが、この場合、図２のロータリバルブ１３の
代わりに切替フラップ１８が使用されている。断面図で
は、切替フラップ１８の軸受ジャーナル１５と、ここか
ら延びるフラップ翼１９とが示されている。図２との関
連で示したように、切替フラップ１８はフレーム１４ｂ
にアッセンブル射出成形されている。フレームは支持構
成部分１７に挿入されている。この場合、例えばプレス
嵌めが実現される。このプレス嵌めにより、支持構成部
分１７におけるフレーム１４ｂの確実な保持が保証され
る。
【００２４】図２との相違点はフラップの構成にある。
このフラップは、吸気の流れにおいて有利に渦流を形成
するために設けられている。従ってフラップは、閉鎖状
態で、吸気通路の横断面を完全には閉鎖しない。
【００２５】図５には、ずらされて配置された複数の貫
通孔１２を備えた切替連結装置が示されている。一列の
貫通孔には切替フラップ１８が設けられている。これら
の切替フラップはフレーム１４ａに直接に射出成形され
ている。さらに図５には、スラストロッド２０と駆動装
置２１とから成る操作装置が図示されている。スラスト
ロッド２０は、ボールジョイント２２を介して切替フラ
ップ１８のクランク１６に係合しており、このクランク
１６ａを介して駆動装置の力がスラストロッドに伝達さ
れる。
【００２６】図６には、切替連結装置の吸気管への組み
込みが示されている。切替連結装置はシリンダヘッド側
の流出部２３に接続されている。吸気通路２４は、内燃
機関の概略的に示したシリンダヘッド２５に接続されて
いる。吸気管は補集室２６から成っており、この補集室
２６からは吸気管２４が交互に分岐しており、補集室２
４を螺線状に取り囲んでいる。これによりＶ型に配置さ
れたシリンダを備えた内燃機関のための吸気管が得られ
る。
【００２７】吸気管の、断面図で示されていない側には
操作装置が示されている。この操作装置は図５に相応す
る構成部分、即ち、クランク１６と、ボールジョイント
２２と、スラストロッド２０と、駆動装置２１とから成
っている。駆動装置は例えば電動モータから成っていて
よい。別の手段としてはバキュームユニットが考えられ
る。このバキュームユニットは例えば、吸気管の負圧に
接続することができる。補集室には燃焼空気のための流
入部２７が設けられていることが示されている。この流
入部２７を通って、吸気マニホールドのエアフィルタに
よって清浄にされた吸気が、補集室２６を介して分配さ
れるように到達する。切替連結装置にはシール部材２８
が設けられており、吸気管２９とシリンダヘッド２５に
対するシールが保証されている。
【００２８】図７には同様に、Ｖ字型に配置されたシリ
ンダを備えた内燃機関のための吸気管２９が示されてい
る。この吸気管は異なる長さの吸気通路２４ａ，２４ｂ
を有している。これにより、吸気管のいわゆる出力切替
が実現される。この場合、高回転数では、短い吸気管２
４ｂが開放されている。この場合、図４に相応の構成を
有する切替連結装置１０が使用されている。
【００２９】切替連結装置１０は、略示された組み付け
開口３０から吸気管に挿入され、吸気通路２４ｂ内に配
置されている。吸気通路２４ｂは、図６の吸気管の相応
して交互に、Ｖ字型の内燃機関の両シリンダバンクのた
めに配置されている。個別の切替フラップ１８の制御は
クランク１６を介して行われる。同様に組み付け開口３
０から挿入された操作装置と、組み付け開口３０の向こ
う側に位置している駆動装置２１とは図示されていな
い。
【００３０】図６及び図７の吸気管に組み付けるために
切替連結装置１０は前組み付けされている。吸気管への
最終組み付けは即ち、簡単な操作で行うことができる。
これにより特に重要なコストは最終組み付け時に低く維
持することができる。図７の場合、前組み付けは、アッ
センブル射出成形された、それぞれフラップ１８とフレ
ーム１４ｂとから成る切替フラップモジュールを、支持
構成部分１７に挿入しなければならないことを意味して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１つのフレームに射出成形されたロータリバル
ブを有した切替連結装置を部分的に破断された側面図で
示した図である。
【図２】ロータリバルブが個別フレームにアッセンブル
射出成形された、図１に相応する切替連結装置を部分的
に破断された側面図で示した図である。
【図３】図２の切替連結装置の平面図である。
【図４】個別フレームを備えた切替フラップモジュール
が取り付けられた切替連結装置の部分を示す断面図であ
る。
【図５】直接に射出成形された切替フラップと操作ロッ
ドとを備えた切替連結装置の平面図である。
【図６】図５の形式の切替連結装置を、吸気管の吸気通
路のシリンダヘッドフランジの手前に組み込んだ状態で
示した図である。
【図７】図４に示したのと相応の切替連結装置を吸気管
の内部に組み付けた状態で示した図である。
【符号の説明】
１０ 切替連結装置、 １１ 組み付け孔、 １２ 貫
通孔、 １３ ロータリバルブ、 １４ フレーム、
１５ 軸受ジャーナル、 １６ クランク、１７ 支持
構成部分、 １８ 切替フラップ、 １９ フラップ
翼、 ２０ スラストロッド、 ２１ 駆動装置、 ２
２ ボールジョイント、 ２３ 流出部、 ２４ 吸気
通路、 ２５ シリンダヘッド、 ２６ 補集室、 ２
７ 流入部、 ２８ シール部材、 ２９ 吸気管、
３０ 組み付け開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 9/16 Ｆ０２Ｄ 9/16 Ｆ０２Ｍ 35/104 Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ｒ １０２Ｙ (72)発明者 ヘルベルト ピートロフスキー ドイツ連邦共和国 プライデルスハイム イン デン シャーフゲルテン 78 (72)発明者 ギュンター シュタイナー ドイツ連邦共和国 アウエンヴァルト エ アレンヴェーク ２ Ｆターム(参考） 3G031 AA15 AA28 AB02 AC01 AC03 BA07 BA10 BA14 BB05 BB09 DA03 DA34 DA36 EA02 FA03 HA01 HA04 HA10 HA11 3G065 CA23 HA03 HA05 HA10 HA12 HA21

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の吸気装置の吸気通路（２４，
    ２４ａ，２４ｂ）を閉じるための切替連結装置（１０）
    であって、 フレーム（１４ａ）が設けられており、該フレームに
    は、吸気のための貫通路（１２）が互いに隣接して配置
    されていて、これらの貫通孔（１２）が吸気通路に連通
    していて、 複数の閉鎖機構（１３，１６）が設けられており、これ
    らの閉鎖機構（１３，１６）が貫通孔（１２）の少なく
    とも一部に配置されていて、これらの閉鎖機構（１３，
    １６）が、成形壁としてのフレーム、特に貫通孔（１
    ２）の部分面と、付加的な別の成形部分とを使用して一
    次成形技術で製造されている形式のものにおいて、 閉鎖機構（１３，１６）に一体に製造された軸受ジャー
    ナル（１５）のそれぞれが、固有の回転軸線を有してい
    ることを特徴とする、内燃機関の吸気装置の吸気通路
    （２４，２４ａ，２４ｂ）を閉じるための切替連結装置
    （１０）。
  2. 【請求項２】 内燃機関の吸気装置の吸気通路（２４，
    ２４ａ，２４ｂ）を閉じるための切替連結装置（１０）
    であって、複数の閉鎖機構（１３，１６）が設けられて
    おり、これらの閉鎖機構（１３，１６）は、これらの閉
    鎖機構（１３，１６）のためのフレーム（１４ｂ）によ
    って形成された貫通孔（１２）に配置されており、これ
    らの閉鎖機構（１３，１６）が、成形壁としてのそれぞ
    れのフレーム（１４ｂ）、特に貫通孔の部分面と、付加
    的な別の成形部分とをを使用して一次成形技術により製
    造されている形式のものにおいて、 複数のフレーム（１４ｂ）を収容するための支持構成部
    分（１７）に、吸気のためのそれぞれ１つの貫通孔（１
    ２）が設けられており、フレームが支持構成部分（１
    ７）に互いに隣接して配置されており、貫通孔（１２）
    が吸気通路に連通されていて、 閉鎖機構（１３，１６）に一体に製造された軸受ジャー
    ナル（１５）のそれぞれが固有の回転軸線を有してい
    る、内燃機関の吸気装置の吸気通路（２４，２４ａ，２
    ４ｂ）を閉じるための切替連結装置（１０）。
  3. 【請求項３】 閉鎖機構が切替フラップから成ってい
    る、請求項１または２記載の切替連結装置。
  4. 【請求項４】 閉鎖機構がロータリバルブから成ってい
    る、請求項１または２記載の切替連結装置。
  5. 【請求項５】 閉鎖機構（１３，１６）に一体に製造さ
    れた軸受ジャーナル（１５）が、貫通孔の方向に平行に
    互いに隣接して延びる仮想軸線に関してそれぞれ約９０
    °の角度を成して配置されている、請求項１から４まで
    のいずれか１項記載の切替連結装置。
  6. 【請求項６】 内燃機関の吸気のための流入部（２７）
    ならびにシリンダ側の流出部（２３）を備えた、内燃機
    関のための吸気装置であって、前記流入部（２７）が補
    集室（２６）に開口しており、該補集室から複数の吸気
    通路（２４，２４ａ，２４ｂ）が分岐しており、これら
    の吸気通路（２４，２４ａ，２４ｂ）が前記流出部（２
    ３）に通じている形式のものにおいて、 請求項１から５までのいずれか１項記載の切替連結装置
    が、吸気管に組み込まれており、この切替連結装置によ
    り、前記吸気通路の少なくとも一部が、操作装置（１
    ６，２０，２１，２２）によって閉鎖可能であることを
    特徴とする、内燃機関の吸気のための流入部（２７）な
    らびにシリンダ側の流出部（２３）を備えた、内燃機関
    のための吸気装置。
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