JPH0455228Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えば、多気筒内燃機関におい
て、２つの気筒群に各別に連通する容積部間の連
通を開放遮断する開閉弁を設けることで、慣性過
給を利用して吸気効率を改善する内燃機関の吸気
路制御装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、この種の吸気路制御装置は、例えば６
気筒機関についてみれば次のような構成となつて
いる。すなわち、吸気行程の連続しない気筒同志
を３つずつに分けて２つの気筒群が形成され、こ
の２つの気筒群に対し互いに独立して設けた２つ
の容積部はそれぞれ独立した２つの共鳴通路によ
りサージタンクに連通している。更に、この各容
積部は連通路により互いに接続され、この連通路
には連通路を開閉制御する開閉弁が設けられてい
る。

上記開閉弁は、第９図に示すように、その弁体
１０１が連通路１０３に直接配置され、弁体１０
１の開閉駆動はステツプモータ１０５により行な
われる。

このような構成で、機関回転数が所定値以下の
低速領域では、開閉弁を閉じることにより互いに
独立した各気筒群の吸気系の固有振動数が機関の
低速領域での吸気圧力脈動に共鳴し、また、機関
回転数が所定値を超える高速領域では、開閉弁を
開くことで各容積部が互いに連通して吸気系の固
有振動数が変わり、機関高速域の吸気圧力脈動に
共鳴するようになる。これにより機関の全速度域
にわたり良好な慣性過給効果を得ようとしてい
る。（実開昭58−178421号公報参照） 〔考案が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の吸気路制御装
置にあつては、開閉弁の弁体１０１が連通路１０
３に直接配置される構造となつているため、閉弁
時の弁体１０１と連通路１０３の内壁との隙間の
管理に当り、弁体１０１および連通路１０３の寸
法精度ならびに相互の組付け精度、更にはオイル
等の弁体１０１への付着による弁体１０１のステ
イツクを防止する点等を考慮すると、隙間を小さ
くすることが難しく、余裕をもつ意味で必然的に
大きくせざるを得ず、その結果開閉弁を閉じても
吸気の洩れが多くなり、低速領域で充分な慣性過
給効果が得られず、吸気効率が低下してしまうと
いう問題がある。

この考案はこのような従来の問題点に着目して
なされたもので、弁体と連通路内壁との隙間を極
力小さくすることが可能で、これにより低速領域
での吸気効率の低下を防止する吸気路制御装置の
提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案は、吸気
行程の連続しない気筒同志を組み合わせた複数の
気筒群を形成し、各気筒群毎に独立して設けた容
積部同志を互いに隣接して出力軸方向にずらして
容積部の外側端部に空間部を形成すると共に、前
記容積部同志を連通し、隔壁によつて隔てられ先
端側が各容積部に連通する直線部及び、直線部の
基端側を接続する曲がり部を有するＵ字状の連通
路を設け、このＵ字状連通路の曲がり部を前記空
間部に整合させ、前記曲がり部で該連通路内の吸
気の流れ方向側の略対向する位置にそれぞれ開口
部を備え、且つ曲がり部中心側の隔壁端部に嵌合
する内側嵌合部及び、この内側嵌合部に対向する
曲がり部外側の内壁に曲り部に沿つて所定長延長
されて嵌合する外側嵌合部を有するケーシング
と、このケーシング内に回動可能に設けられて前
記連通路を開閉する弁体と、機関の運転状態に応
じて作動して前記弁体を開閉させる弁体駆動手段
とが一体化した開閉弁装置を、前記空間部から装
着可能に設ける構成とした。

〔実施例〕

以下、第１図〜第８図に基づきこの考案の一実
施例を詳細に説明する。

第１図および第２図はＶ型６気筒内燃機関を示
し、図中で左側の３つの気筒を組合わせた第１気
筒群１と右側の３つの気筒を組合わせた第２気筒
群３とにおいて、各気筒群１，３内の気筒同志で
は吸気行程が連続しない構成となつている。

第１気筒群１の燃焼室５には吸気マニホールド
７を介して第１吸気コレクタ（容積部）９に連通
し、同様に第２気筒群３の図外の燃料室には吸気
マニホールド１１を介して第２吸気コレクタ（容
積部）１３に連通している。第１、第２各吸気コ
レクタ９及び１３は、互いに隣接して出力軸であ
る図示しないクランク軸（第１図中で上下方向に
延長されている）方向にずらして配置され、これ
により第１図において吸気第１コレクタ９の上端
と第２コレクタ１３の上端側部との間に空間部１
４が形成される。前記第１および第２吸気コレク
タ９，１３はそれぞれ第１図中で下部側の第１共
鳴通路１５および同上部側の第２共鳴通路１７に
連通し、この両共鳴通路１５，１７はそれらの上
流側のサージタンク１９に連通している。

第１、第２吸気コレクタ９，１３の第２図中で
上部には、第１、第２吸気コレクタ９，１３の上
面に形成された連通孔２１，２３を介して第１吸
気コレクタ９と第２吸気コレクタ１３とを連通可
能にする連通路２５が設けられている。この連通
路２５は、連通孔２１と連通孔２３との間から第
１図中で上方側に向けて隔壁２７を設けることで
略逆Ｕ字状を呈し、隔壁２７によつて隔てられ先
端側が各連通孔２１，２３に連通する直線部２５
ｂ，２５ｃ及び、直線部２５ｂ，２５ｃの基端側
を相互に接続し前記空間部１４に一部が整合する
曲がり部２５ａを有している。

このような形状の連通路２５の曲がり部２５ａ
の第１吸気コレクタ９の下流側端部付近には、連
通路２５を開閉制御する開閉弁装置２９が装着さ
れている。開閉弁装置２９は、第４図に示すよう
にバルブケーシング３１とこのケーシング３１内
に収納される弁体３３と弁体３３を弁軸３５を介
して回動させる弁体駆動手段としてのステツプモ
ータ３７とから主に構成され、これらが一体化し
て連通路２５の外部の空間部１４から装着可能と
なつている。

ケーシング３１は連通路２５内に嵌合状態で取
付けられており、第４図中でその左側が開放した
円筒カツプ形状となつている。更に、バルブケー
シング３１の円筒周部には、第３図に示すように
吸気の流れ方向の対向する両側に開口部３９，４
１が形成され、弁体３３と、開口部３９，４１の
形成により残つた円筒周部の内壁４３との隙間α
（第４図に示してある）は、弁体３３とバルブケ
ーシング３１との組付時に極く小さく保たれてい
る。

開口部３９，４１はバルブケーシング３１の剛
性を高く保つ上では小さい程良く、一方、開弁時
の吸気充填効率を高くするには大きい程良い。こ
のため、この実施例では、円筒周部を隔壁２７側
で短い内側嵌合部３１ａとする一方、この内側嵌
合部３１ａに対向する曲がり部２５ａ外側の内壁
側で曲がり部２５ａに沿つて所定長延長されて長
い外側嵌合部３１ｂとし、すなわち隔壁２７の先
端付近を中心とする扇形に形成することで、連通
路２５の通路断面積がバルブケーシング３１を設
けたことにより減少することなく、バルブケーシ
ング３１の剛性も可能な限り高めている。

第８図は弁体３３が閉じたときの弁体３３と円
筒周部の内壁面４３との隙間αの通路断面積を円
形としてその直径相当分を横軸に示し、縦軸には
閉弁時の吸気効率η_v1と、〓間αが完全に無い状
態つまり弁体３３が装着された位置において連通
路２５を塞いだ状態での吸気効率η_vとの比：
（η_v1／η_v）×100％をとつたものであり、この実施
例では弁体３３の作動性および吸気効率を考慮し
て隙間αの断面積は直径10mmの穴の断面積と同等
なものとしてある。

なお、連通路２５の通路断面積は、弁軸を除き
18cm²である。これにより、隙間αを完全に０にし
た場合に対しほぼ95％の吸気効率が得られること
になる。

第４図に示すようにバルブケーシング３１の左
側開放部には中間部材４４が嵌入され、中間部材
４４の左側にはモータケーシング４５が中間部材
４４とボルト４６により共締めで取付けられ、更
に、このボルト４６の締結時に開閉弁装置２９自
体が吸気コレクタ部に取付くことになる。このモ
ータケーシング４５内には機関運転状態により図
外のコントロールユニツトからの信号を受けて作
動するステツプモータ（弁体駆動手段）３７が収
納されている。ステツプモータ３７は弁軸３５を
介して弁体３３を回動させ、連通路２５を開閉制
御する。

このような構成において、ステツプモータ３７
は、機関のコントロールユニツトから弁開または
弁閉の信号を受けると作動し、弁体３３は第７図
に示す作動角θの範囲で回動し連通路２５を開閉
制御する。この図において弁体３３は実線が閉弁
位置で、破線が開弁位置であることを示す。

弁体３３の閉弁状態での弁体３３と円筒周部内
壁４３との隙間αは、弁体３３やバルブケーシン
グ３１を一体化した開閉弁装置２９としてあらか
じめ製作できることから、弁体３３およびバルブ
ケーシング３１の製造ならびに相互の組付け時
に、オイルの付着による弁体３３のステイツクを
考慮して余計に大きくすることなく可能な限り小
さく保たれており、更に開閉弁装置２９の連通路
２５への装着時にもその隙間αは安定している。
このため、弁体３３の閉弁する機関低速領域での
隙間αからの吸気の洩れは従来に比較して少なく
なり、この運転領域での慣性過給が有効に行なわ
れ、吸気効率が向上する。

また、バルブケーシング３１の内側嵌合部３１
ａは隔壁２７の端部に、外側嵌合部３１ｂは曲が
り部２５ａの内壁にそれぞれ嵌合し、しかもこの
嵌合面積は連通路２５の開口面積を損うことなく
充分大きくしているので、これら嵌合部からの吸
気の洩れは最小限に抑えることができ、弁体３３
の閉時での吸気効率低下が防止される。

さらに、上記嵌合面積を充分とつているため、
弁体３３の支持剛性及びバルブケーシング３１の
剛性が極めて高く、開閉弁装置２９を組み付ける
際バルブケーシング３１が傾くことはなく、開閉
弁装置２９としてバルブケーシング３１、弁体３
３及びステツプモータ３７などが一体化している
ことと合わせ、確実に装着することが可能とな
り、組み付け作業性が向上する。

また、開閉弁装置２９は、第１、第２各吸気コ
レクタ９，１３をクランク軸方向に相互にずらす
ことで形成した空間部１４を利用して配置してあ
るので、吸気装置全体のコンパクト化が達成され
る。

なお、弁体駆動手段として、ステツプモータ３
７に代えて負圧アクチユエータなどを用いてもよ
い。

［考案の効果］ 以上のようにこの考案によれば、吸気の流れ方
向側の略対向する位置にそれぞれ開口部を備え、
且つ曲がり部中心側で短い内側嵌合部及び、この
内側嵌合部に対向する曲がり部外側の内壁側で曲
がり部に沿つて所定長延長されて長い外側嵌合部
からなる嵌合部を有するケーシングと、このケー
シング内に回動可能に設けられて連通路を開閉す
る弁体と、この弁体を機関の運転状態に応じて作
動して開閉させる弁体駆動手段とが一体化した開
閉弁装置を配置するようにしているので、弁体と
ケーシングとの隙間を極力小さくできるととも
に、嵌合部面積が充分となり、弁体とケーシング
との間及び嵌合部からの吸気の洩れを最小限に抑
えることができ、弁体閉時での吸気効率の低下を
防止することができる。

さらに、嵌合部面積を充分とつているため、弁
体の支持剛性及びケーシングの剛性が極めて高
く、開閉弁装置を組み付ける際ケーシングが傾く
ことはなく、開閉弁装置としてケーシング、弁体
及び弁体駆動手段などが一体化していることと合
わせ、確実に装着することが可能となり、組み付
け作業性が向上する。

また、気筒群毎に独立して設けた容積部を互い
に隣接して出力軸方向にずらして容積部の端部に
空間部を形成し、この空間部に曲がり部を整合さ
せて、この空間部から開閉弁装置を装着可能とし
ているので、吸気装置全体のコンパクト化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図はこの考案の一実施例に係わ
り、第１図はＶ型６気筒内燃機関の平断面図、第
２図は同じく部分的な縦断面図、第３図は第１図
の要部の拡大された断面図、第４図は第１図の
−断面図、第５図は開閉弁装置の正面図、第６
図は第５図の平面図、第７図は第５図の−断
面図、第８図は弁体と連通路内壁との隙間面積と
弁閉時の吸気効率との関係を示す説明図、第９図
は従来の連通路における開閉弁の取付状態を示す
断面図である。 １……第１気筒群、３……第２気筒群、９……
第１吸気コレクタ（容積部）、１３……第２吸気
コレクタ（容積部）、２５……連通路、２９……
開閉弁装置、３１……バルブケーシング、３３…
…弁体、３７……ステツプモータ（弁体駆動手
段）、３９，４１……開口部、１４……空間部、
２５ａ……曲がり部、２５ｂ，２５ｃ……直線
部、２７……隔壁、３１ａ……内側嵌合部、３１
ｂ……外側嵌合部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気行程の連続しない気筒同志を組み合わせた
   複数の気筒群を形成し、各気筒群毎に独立して設
   けた容積部同志を互いに隣接して出力軸方向にず
   らして容積部の外側端部に空間部を形成すると共
   に、前記容積部同志を連通し、隔壁によつて隔て
   られ先端側が各容積部に連通する直線部及び、直
   線部の基端側を接続する曲がり部を有するＵ字状
   の連通路を設け、このＵ字状連通路の曲り部を前
   記空間部に整合させ、前記曲がり部で該連通路内
   の吸気の流れ方向側の略対向する位置にそれぞれ
   開口部を備え、且つ曲がり部中心側の隔壁端部に
   嵌合する内側嵌合部及び、この内側嵌合部に対向
   する曲がり部外側の内壁に曲り部に沿つて所定長
   延長されて嵌合する外側嵌合部を有するケーシン
   グと、このケーシング内に回動可能に設けられて
   前記連通路を開閉する弁体と、機関の運転状態に
   応じて作動して前記弁体を開閉させる弁体駆動手
   段とが一体化した開閉弁装置を、前記空間部から
   装着可能に設けたことを特徴とする内燃機関の吸
   気路制御装置。