JP2009162082A - 可変吸気管長装置を備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】可変吸気管長装置の小型化を図るとともに、可変吸気管長装置の部品数を削減する。
【解決手段】エアクリーナボックスからエンジンの吸気ポートに空気を導く吸気通路に、固定ファンネル１４４と、この固定ファンネル１４４に移動可能配置された可動ファンネル１４５とからなる吸気管１４７が設けられ、エンジンの状態に応じて可動ファンネル１４５をアクチュエータ１４８の駆動力で移動させて吸気管１４７の長さが調整可能にされた可変吸気管長装置３１を備える車両において、吸気管１４７の一部である回動管１５１をアクチュエータ１４８により回転駆動可能に構成し、回動管１５１が回動することにより、可動ファンネル１４５が移動し、吸気管長が変化する。
【選択図】図５

Description

本発明は、可変吸気管長装置を備える車両に関するものである。

車両用吸気装置では、吸入空気の体積効率を向上させるために、吸気慣性、吸気脈動、吸気共鳴の各効果を利用しているが、広い範囲のエンジン回転数でそれらの効果を得るために吸気管の長さを可変にした可変吸気管長装置が採用されている。

このような従来の可変吸気管長装置を備える車両として、複数気筒の可動ファンネルを連結し、複数の可動ファンネルを一つのアクチュエータとリンク機構とで駆動するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−２１８２４３公報

特許文献１の図３、図５及び図６を以下に説明する。
エンジン１４のシリンダヘッド１７にスロットルボディ１８が接続され、このスロットルボディ１８にクリーナボックス２５が接続されている。

クリーナボックス２５内には、スロットルボディ１８に接続された固定ファンネル２７と、この固定ファンネル２７に接続されたり固定ファンネル２７から離間される可動ファンネル２８と、この可動ファンネル２８を移動させるファンネル移動機構部２９とが収納され、クリーナボックス２５から外部に突出するようにファンネル移動機構部２９の駆動源となるモータ４５が設けられている。

ファンネル移動機構部２９は、固定ファンネル２７に取付けられた支柱２７ｅと、この支柱２７ｅに２本の回動軸４１，４１を介して回動自在に取付けられた平行リンク４２と、この平行リンク４２に連結された移動部材４９及び移動軸４８と、この移動軸４８に連結されるとともにモータ４５の出力軸４５ａに取付けられた回動レバー４６とを備える。

モータ４５の出力軸４５ａが回転すると、移動部材４９及び移動軸４８が移動し、平行リンク４２を回動軸４１，４１を中心にして揺動させる。この結果、可動ファンネル２８が固定ファンネル２７に接続されて吸気管長が長くなり、エンジンの低回転域に対応可能となり、又は、可動ファンネル２８が固定ファンネル２７から離間して吸気管長が短くなり、エンジンの高回転域に対応可能となる。

平行リンク４２からなるファンネル移動機構部２９は、４気筒分の可動ファンネル２８を連結し、更に、多くの部品から構成されるため、大型になり、可動ファンネル２８の前方に大きく突出する。
また、可動ファンネル２８を移動させるために、ファンネル移動機構部２９を構成する部品など、部品数が多くなっている。

本発明の目的は、可変吸気管長装置の小型化を図るとともに、可変吸気管長装置の部品数を削減することにある。

請求項１に係る発明は、エアクリーナボックスからエンジンの吸気ポートに空気を導く吸気通路に、固定ファンネルと、この固定ファンネルに移動可能配置された可動ファンネルとからなる吸気管が設けられ、エンジンの状態に応じて可動ファンネルをアクチュエータの駆動力で移動させて吸気管の長さが調整可能にされた可変吸気管長装置を備える車両において、吸気管の一部をアクチュエータにより回転駆動可能に構成し、吸気管の一部が回動することにより、可動ファンネルが移動し、吸気管長が変化することを特徴とする。

作用として、吸気管の一部を可動ファンネルを移動させる構成部品に利用するため、部品数が少なくなり、可変吸気管長装置の小型化を図ることができる。

請求項２に係る発明は、吸気管の一部を、アクチュエータによって回動される回動管とし、この回動管の外周部に螺旋状スリットが設けられ、この螺旋状スリットに可動ファンネルに形成された回動管側突起が係合することで、回動管が回動したときに可動ファンネルが移動し、吸気管長が変化することを特徴とする。

作用として、アクチュエータによって回動管が回動されると、螺旋状スリットの回転に伴って螺旋状スリットの回動管側突起に対応する位置が回動管の軸方向に移動するため、回動管側突起が移動することで可動ファンネルが軸方向に移動し、吸気管長が変化する。

請求項３に係る発明は、固定ファンネルが、可動ファンネルの移動をガイドすることを特徴とする。
作用として、可動ファンネルが移動するときに、固定ファンネルが可動ファンネルの移動をガイドするため、可動ファンネルはスムーズに移動する。

請求項４に係る発明は、固定ファンネルに、可動ファンネルの回り止めをするとともに可動ファンネルの移動をガイドするための軸方向に延びる縦スリットを備え、この縦スリットに可動ファンネルに形成された固定ファンネル側突起が係合することを特徴とする。

作用として、可動ファンネルは、固定ファンネルの縦スリットに固定ファンネル側突起が係合して回り止めされながら軸方向に移動するから、よりスムーズに移動する。

請求項５に係る発明は、可動ファンネルが、エンジンの回転数が所定回転数以上のときに、アクチュエータにより駆動された回動管の回動によって移動し、回動管を内側に収容しながら吸気管長を所定長さよりも短くすることを特徴とする。

作用として、エンジン回転数が所定回転数以上のときに、アクチュエータによって回動管が回動され、回動管の回動に伴って可動ファンネルが移動し、吸気管長が所定長さよりも短くなる。このとき、可動ファンネル内に回動管を収容しながら可動ファンネルは移動するため、可動ファンネルと回動管との段差がなくなり、エンジンが高回転時に、高速となった吸入空気の流れがスムーズになる。

請求項６に係る発明は、運転者がエンジンを停車させる操作を行ったときに、制御部によってアクチュエータによる可動ファンネルの駆動が行われ、エンジン始動時の吸気管長に設定されることを特徴とする。

作用として、運転者がエンジンを停車させる操作を行ったとき、次にエンジンを始動するときに吸気管長が低速用である延びた状態になるように、制御部はアクチュエータを作動させて可動ファンネルを移動させる。

請求項７に係る発明は、アクチュエータと可動ファンネルとの間に、アクチュエータの作動が停止した際に、伸ばされた可動ファンネルが自重で短くならないように可動ファンネルの位置を維持させる維持手段が設けられていることを特徴とする。

作用として、アクチュエータの作動が停止しても、アクチュエータと可動ファンネルとの間に設けられた維持手段によって、伸ばされた可動ファンネルが自重で短くならないから、所定のエンジン性能を確保することが可能になる。

請求項８に係る発明は、維持手段が、螺旋状スリットの一部に形成された又は螺旋状スリットに連続するように形成された周方向に延びる周方向スリットであることを特徴とする。

作用として、螺旋状スリットの一部に周方向スリットが形成されているため、簡単な構造で可動ファンネルの位置を維持することが可能になる。

請求項１に係る発明では、吸気管の一部をアクチュエータにより回転駆動可能に構成し、吸気管の一部が回動することにより、可動ファンネルが移動し、吸気管長が変化するので、例えば、可動ファンネルをリンク機構などで駆動する構造にすると、多気筒式のエンジンではリンク機構が大型になるとともに部品数が多くなるが、本発明では、吸気管の一部をアクチュエータにより回転駆動可能に構成したことで、部品数を削減することができて可変吸気管長装置の小型化を図ることができるとともに、コストを抑えることができる。

請求項２に係る発明では、吸気管の一部を、アクチュエータによって回動される回動管とし、この回動管の外周部に螺旋状スリットが設けられ、この螺旋状スリットに可動ファンネルに形成された回動管側突起が係合することで、回動管が回動したときに可動ファンネルが移動し、吸気管長が変化するので、簡素な構造で可変吸気管長装置を構成でき、可変吸気管長装置の小型化を図ることができる。

請求項３に係る発明では、固定ファンネルが、可動ファンネルの移動をガイドするので、固定ファンネルにより可動ファンネルの移動をスムーズに行わせることができる。

請求項４に係る発明では、固定ファンネルに、可動ファンネルの回り止めをするとともに可動ファンネルの移動をガイドするための軸方向に延びる縦スリットを備え、この縦スリットに可動ファンネルに形成された固定ファンネル側突起が係合するので、縦スリットと固定ファンネル側突起との係合により、可動ファンネルを回り止めしながら可動ファンネルの移動をよりスムーズに行わせることができる。

請求項５に係る発明では、可動ファンネルは、エンジンの回転数が所定回転数以上のときに、アクチュエータにより駆動された回動管の回動によって移動し、回動管を内側に収容しながら吸気管長を所定長さよりも短くするので、可動ファンネルと可動ファンネルに収容された回動管との段差を無くすことができ、エンジン高回転時の高速な吸入空気の流れをよりスムーズにすることができ、エンジン性能をより向上させることができる。

請求項６に係る発明では、運転者がエンジンを停車させる操作を行ったときに、制御部によってアクチュエータによる可動ファンネルの駆動が行われ、エンジン始動時の吸気管長に設定されるので、エンジン始動時の吸気管長の最適化を図ることができる。

請求項７に係る発明では、アクチュエータと可動ファンネルとの間に、アクチュエータの作動が停止した際に、伸ばされた可動ファンネルが自重で短くならないように可動ファンネルの位置を維持させる維持手段が設けられているので、アクチュエータが停止しても、吸気管長を最適な長さに維持することができ、所定のエンジン性能を確保することができる。

請求項８に係る発明では、維持手段が、螺旋状スリットの一部に形成された又は螺旋状スリットに連続するように形成された周方向に延びる周方向スリットであるので、周方向スリットによって、可動ファンネルの下降が防止され、吸気管長の予期せぬ変化を簡単な構造で容易に防止することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る可変吸気管長装置を備える車両の側面図であり、車両１０は、メインフレーム１１の前端にヘッドパイプ１２が設けられ、このヘッドパイプ１２にフロントフォーク１３が操舵自在に取付けられ、このフロントフォーク１３の下端部に前輪１４が取付けられ、フロントフォーク１３の上端に左右一対のハンドル１５，１６（手前側の符号１５のみ示す。）が取付けられ、メインフレーム１１の下部にエンジン１７が取付けられ、メインフレーム１１の後部に一体にピボットプレート１８が設けられ、このピボットプレート１８に上下スイング自在にスイングアーム２１が取付けられ、このスイングアーム２１の後端部に後輪２２が取付けられ、スイングアーム２１の下部とピボットプレート１８とにリンク機構２３が渡され、このリンク機構２３とメインフレーム１１の後部上部とにリヤクッションユニット２４が渡された自動二輪車である。

上記のメインフレーム１１、ヘッドパイプ１２、ピボットプレート１８は車体フレーム２６を構成する部分である。
エンジン１７は、Ｖ型４気筒式のものであり、前側気筒１７Ａ及び後側気筒１７Ｂに吸気装置２８が接続され、この吸気装置２８に、前側気筒１７Ａ及び後側気筒１７Ｂのそれぞれに設けられた可変吸気管長装置３１，３１を備えている。なお、符号３３，３４は前側気筒１７Ａに接続されて後方斜め下方及び後方に延びて集合部３５で集合した排気管、符号３６，３７は後側気筒１７Ｂに接続されて後方斜め下方及び下方に延びて集合部３８で集合した排気管、符号４１は各集合部３５，３８に接続して上方及び上方斜め後方に延びる後部排気管、符号４２は後部排気管４１に接続されたマフラである。

ここで、符号５１はフロントカウル、符号５２はミドルカウル、符号５３はロアカウル、符号５４はフロントフェンダ、符号５６はラジエータ、符号５７はシート、符号５８はリヤカウル、符号６１はドライブスプロケット、符号６２はドリブンスプロケット、符号６３はチェーン、６５はエンジンコントロールユニットである。

図２は本発明に係るエンジン及び吸気装置を示す要部断面図（第１実施形態）である。
図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表している。
エンジン１７は、シリンダブロック７１の上部に前側シリンダ部７１Ａ及び後側シリンダ部７１Ｂを備え、前側シリンダ部７１Ａにヘッドガスケット７２を介して前側シリンダヘッド７３が取付けられ、この前側シリンダヘッド７３にヘッドカバーガスケット７４を介して前側ヘッドカバー７６が取付けられ、また、後側シリンダ部７１Ｂにヘッドガスケット７７を介して後側シリンダヘッド７８が取付けられ、この後側シリンダヘッド７８にヘッドカバーガスケット８１を介して後ヘッドカバー８２が取付けられている。

前側シリンダ部７１Ａは、シリンダ穴７１ｃが形成され、このシリンダ穴７１ｃにピストン８５が移動自在に挿入され、このピストン８５にピストンピン８６を介してコンロッド８７が連結されている。

後側シリンダ部７１Ｂは、前側シリンダ部７１Ａと同様に、シリンダ穴７１ｃが形成され、このシリンダ穴７１ｃにピストン８５が移動自在に挿入され、このピストン８５にピストンピン８６を介してコンロッド８７が連結されている。

上記の前側シリンダ部７１Ａ、ピストン８５、ピストンピン８６、コンロッド８７、ヘッドガスケット７２、前側シリンダヘッド７３、ヘッドカバーガスケット７４、前側ヘッドカバー７６は、前述の前側気筒１７Ａを構成するものである。

また、後側シリンダ部７１Ｂ、ピストン８５、ピストンピン８６、コンロッド８７、ヘッドガスケット７７、後側シリンダヘッド７８、ヘッドカバーガスケット８１、後側ヘッドカバー８２は、前述の後側気筒１７Ｂを構成するものである。
前側気筒１７Ａと後側気筒１７Ｂとは、基本構造が同一であるため、以下では前側気筒１７Ａについてのみ説明する。

前側シリンダヘッド７３は、シリンダヘッド本体９１と、このシリンダヘッド本体９１に取付けられた動弁機構９２とからなる。

シリンダヘッド本体９１は、シリンダ穴７１ｃ、ピストン８５とで燃焼室９３を形成するために下面に形成された凹部９１ａと、この凹部９１ａから側面に延びる吸気ポート９１ｂ及び排気ポート９１ｃとが形成された部品である。

動弁機構９２は、バルブガイド９０を介してそれぞれ移動自在に取付けられて吸気ポート９１ｂ及び排気ポート９１ｃの燃焼室９３側の開口を開閉する吸気バルブ９４及び排気バルブ９５と、吸気バルブ９４の端部に取付けられたリテーナ９６及びシリンダヘッド本体９１のそれぞれの間に設けられて吸気バルブ９４を閉じる側に付勢するバルブスプリング９７，９８と、吸気バルブ９４の端部、リテーナ９６及びバルブスプリング９７，９８の端部を覆うバルブリフタ９９と、このバルブリフタ９９を直接に押し付けるカム１０１ａを備えるカムシャフト１０１と、排気バルブ９５の端部に取付けられたリテーナ１０３及びシリンダヘッド本体９１のそれぞれの間に設けられて排気バルブ９５を閉じる側に付勢するバルブスプリング１０４と、排気バルブ９５の端部、リテーナ１０３及びバルブスプリング１０４の端部を覆うバルブリフタ１０６と、このバルブリフタ１０６を直接に押し付けるカム１０７ａを備えるカムシャフト１０７とからなる。なお、１１１及び１１２は、吸気ポート９１ｂ及び排気ポート９１ｃのそれぞれの燃焼室９３側の開口部に設けられたバルブシートである。

吸気装置２８は、前側シリンダヘッド７３に取付けられた前側吸気通路部１２１と、後側シリンダヘッド７８に取付けられた後側吸気通路部１２２と、これらの前側吸気通路部１２１及び後側吸気通路部１２２に取付けられたエアクリーナボックス１２３とからなる。

前側吸気通路部１２１は、前側シリンダヘッド７３に吸気ポート９１ｂに直線状に連通するように取付けられたスロットルボディ１２５と、吸気ポート９１ｂ内に燃料を噴射するためにスロットルボディ１２５の側面に取付けられた燃料噴射弁１２６と、スロットルボディ１２５内の空気通路１２５ａの延長上に空気通路３１ａが配置されるようにスロットルボディ１２５に取付けられた可変吸気管長装置３１とからなる。なお、符号１２４はスロットルボディ１２５に設けられたスロットルバルブ、１２８はシリンダヘッド本体９１とスロットルボディ１２５との間をシールするガスケットである。
後側吸気通路部１２２は、基本構造が前側吸気通路部１２１と同一であり、詳細説明は省略する。

エアクリーナボックス１２３は、エアクリーナ本体１３１と、このエアクリーナ本体１３１の開口部を塞ぐエアクリーナカバー１３２と、エアクリーナ本体１３１の開口部近傍にエアクリーナ本体１３１とエアクリーナカバー１３２とで挟まれて固定されたエアクリーナエレメント１３３とからなり、スロットルボディ１２５，１２５と、可変吸気管長装置３１，３１との間に挟まれて固定されている。なお、１３２ａはエアクリーナカバー１３２に形成された吸気口である。

図３は本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）を示す斜視図であり、可変吸気管長装置３１は、前側気筒１７Ａ（図２参照）の気筒毎に設けられた２台の可変長エアファンネル１４１，１４１と、これらの可変長エアファンネル１４１，１４１を支持するベースプレート１４２とからなり、可変長エアファンネル１４１は、ベースプレート１４２に取付けられた固定ファンネル１４４と、この固定ファンネル１４４内に移動自在に挿入された可動ファンネル１４５とを備える。

手前側の可変長エアファンネル１４１では、可動ファンネル１４５が固定ファンネル１４４内に収納されて全長が短くなった状態が示され、奥側の可変長エアファンネル１４１では、可動ファンネル１４５が固定ファンネル１４４から上方に突出して全長が長くなった状態が示されているが、通常はエンジンの状態、即ちエンジン回転数が所定回転数よりも低いときには、２台の可変長エアファンネル１４１，１４１の全長が同様に長くなり、エンジン回転数が所定回転数か、それより高いときには、２台の可変長エアファンネル１４１，１４１の全長が同様に短くなる。

図４は本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）の一部を分解して示した分解斜視図であり、可変吸気管長装置３１の可変長エアファンネル１４１は、固定ファンネル１４４と、可動ファンネル１４５と、この可動ファンネル１４５内に挿入された回動管１５１と、この回動管１５１を回転させるアクチュエータ１４８とを備える。

固定ファンネル１４４には、４つの縦スリット１４４ａと、下端からＬ字状に延びる複数の取付フック部１４４ｃ（一つの符号１４４ｃのみ図示。）とが形成されている。
可動ファンネル１４５には、外周面に４つの突起１４５ａ，１４５ｂ（２つの突起１４５ａ，１４５ｂのみ図示。）が形成されている。
回動管１５１には、螺旋状スリット１５１ａが形成されている。

図５は図３の５−５線断面図（第１実施形態）であり、左側の可変長エアファンネル１４１が縮んだ状態、右側の可変長エアファンネル１４１が伸びた状態を示している。
可変長エアファンネル１４１は、固定ファンネル１４４と、可動ファンネル１４５と、可動ファンネル１４５を移動させる回動管１５１と、この回動管１５１を回転させるためにベースプレート１４２に取付けられたリング状のアクチュエータ１４８と、回動管１５１をアクチュエータ１４８に押し付ける皿ばね１５２とからなる。

上記の固定ファンネル１４４、可動ファンネル１４５及び回動管１５１は、吸気管１４７を構成する部品である。
ここでの左側の吸気管１４７の長さ（吸気管長）をＬ１、右側の吸気管１４７の長さ（吸気管長）をＬ２とする。

固定ファンネル１４４は、円筒状の部品であり、軸方向に延びる４つの縦スリット１４４ａと、内方に突出する内方突出壁１４４ｂと、ベースプレート１４２に形成された複数の円弧状スリット１４２ａに挿入して取付けるための複数の取付フック部１４４ｃとが形成されている。

可動ファンネル１４５は、外周面に固定ファンネル１４４の縦スリット１４４ａに挿入されてガイドされる４つの突起１４５ａ，１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｂ（一方の符号１４５ｂ，１４５ｂのみ図示。符号１４５ａは図３、図４を参照。）が形成された外筒１４５ｃと、この外筒１４５ｃに環状の上部接続部１４５ｄを介して一体に接続された内筒１４５ｅと、これらの外筒１４５ｃ及び内筒１４５ｅのそれぞれを一体に接続するピン状接続部１４５ｆとからなる。

上部接続部１４５ｄの表面１４５ｈは、内筒１４５ｅの表面１４５ｊに亘って円弧状に形成され、内筒１４５ｅの表面１４５ｊは下方に向かってすぼまるテーパ形状に形成されて、吸入空気の流速を高めるように形成されている。

回動管１５１は、可動ファンネル１４５の外筒１４５ｃと内筒１４５ｅとの間のスペース１５５に進退可能に配置された筒部１５１ｂと、皿ばね１５２によってアクチュエータ１４８に押圧されるフランジ部１５１ｃとが一体に形成された部品であり、筒部１５１ｂに可動ファンネル１４５のピン状接続部１４５ｆをガイドする螺旋状スリット１５１ａが形成されている。

上記したアクチュエータ１４８及び回動管１５１は、超音波モータ１５５を構成する部品である。
アクチュエータ１４８は、超音波振動の発生源となる圧電セラミックス１５７と、この圧電セラミックス１５７により振動が起こされる機械振動子１５８とからなり、この機械振動子１５８の固有振動数が超音波領域（２０ｋＨｚ以上）にある。なお、１６１，１６２は圧電セラミックスに給電する導線である。

アクチュエータ１４８は、その中心軸１６６が、吸気管１４７の中心軸であって回動管１５１の回転軸である中心軸１６７と合致する、あるいは近接するように配置されている。

機械振動子１５８が振動すると、機械振動子１５８の表面が周方向にうねり、進行波が生じる。進行波上の点（機械振動子１５８の表面の点）は、機械振動子１５８の表面に直交する平面に沿うように楕円運動をするから、この点が周方向に移動するときに、機械振動子１５８に押圧されている回動管１５１のフランジ部１５１ｃの下面は、その点の移動に伴ってその点に接触する点が一緒に移動するから、フランジ部１５１ｃが回転する、即ち、回動管１５１が回転する。

回動管１５１が回転すれば、これに伴って螺旋状スリット１５１ａも回転し、この螺旋状スリット１５１ａにピン状接続部１４５ｆが挿入された可動ファンネル１４５は、突起１４５ａ，１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｂが固定ファンネル１４４の縦スリット１４４ａに案内されながら上昇又は下降する。

可変長エアファンネル１４１では、皿ばね１５２によってアクチュエータ１４８の機械振動子１５８に回動管１５１のフランジ部１５１ｃが押圧されているので、機械振動子１５８とフランジ部１５１ｃとの間に摩擦力を発生させることができ、アクチュエータ１４８が停止した場合でも、回動管１５１が自然に回転して可動ファンネル１４５が下降するのを防止することができる。

図６は図３の６矢視図（第１実施形態）であり、２つの吸気管１４７，１４７の外形で作られる包絡線１６５（長円形の一点鎖線で示される部分である。）、即ち、２つの固定ファンネル１４４，１４４の外形で作られる包絡線１６５の内側にアクチュエータ１４８，１４８（図中のクロスハッチングを施した部分である。）が配置されている。

このように、吸気管１４７，１４７の外形で作られる包絡線１６５の内側にアクチュエータ１４８が配置されるため、可変長エアファンネル１４１、ひいては可変吸気管長装置３１を小型にすることができる。

図７は本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）のベースプレートを示す説明図であり、ベースプレート１４２は、吸気通路になる貫通穴１４２ｂ，１４２ｂと、これらの貫通穴１４２ｂ，１４２ｂの周囲に形成された複数の円弧状スリット１４２ａと、スロットルボディ１２５（図２参照）に取付けるためのボルトを通す複数のボルト挿通穴１４２ｃとが形成された部品である。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）の固定ファンネルを示す説明図である。
（ａ）は側面図であり、固定ファンネル１４４の縦スリット１４４ａは、固定ファンネル１４４の中心軸１４４ｄに平行に形成された部分であり、可動ファンネル１４５（図５参照）の突起１４５ａ（図５参照）（又は突起１４５ｂ（図５参照））を挿入するために、下端で下方に開口している。
取付フック部１４４ｃは、縦スリット１４４ａの下方の延長上に重なるように形成されている。

（ｂ）は固定ファンネル１４４の下方斜め側方から見た斜視図であり、取付フック部１４４ｃ，１４４ｃのそれぞれの先端部１４４ｅは、周方向で同一方向に突出している。
これは、固定ファンネル１４４をベースプレート１４２（図７参照）に取付ける際に、取付フック部１４４ｃ，１４４ｃをベースプレート１４２の円弧状スリット１４２ａ，１４２ａ（図７参照）に挿入した後に、固定ファンネル１４４を時計回りに回転させることができるようにするためであり、固定ファンネル１４４を回転させることで、先端部１４４ｅ，１４４ｅが円弧状スリット１４２ａ，１４２ａ以外の部分に移動することで固定ファンネル１４４がベースプレート１４２から抜けなくなる。

図９は本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）の回動管を示す側面図であり、回動管１５１の螺旋状スリット１５１ａは、一端が筒部１５１ｂのフランジ部１５１ｃに近接した位置に設けられ、他端に、筒部１５１ｂの円周方向に延びる周方向スリット１５１ｅが接続され、更に、周方向スリット１５１ｅの端部に回動管１５１の中心軸の軸方向に延びる縦スリット１５１ｆが接続され、この縦スリット１５１ｆは筒部１５１ｂの上端に開口している。

螺旋状スリット１５１ａに連続させて周方向スリット１５１ｅを設けることで、図５に示した皿ばね１５２による機械振動子１５８とフランジ部１５１ｃとの間に摩擦力に加えて、図５、図９において、アクチュエータ１４８の作動が停止した場合でも、固定ファンネル１４４から突出した可動ファンネル１４５が自重で短くならないように可動ファンネル１４５の位置を維持させることができ、吸気管１４７の長さを最適な長さに維持することができる。また、周方向スリット１５１ｅのような簡単な構造で可動ファンネル１４５の下降を容易に且つ確実に防止することができる。

以上に述べた可変吸気管長装置３１の作用を次に説明する。
図１及び図２において、エンジン１７を始動させたときには、アイドル回転、あるいはこれに近い状態の回転であるため、エンジン１７の回転数は低回転数であるから、図５において、可変吸気管長装置３１の吸気管１４７は、可動ファンネル１４５が上昇して右側のような最も延びた状態になり、低速回転時の吸入空気の体積効率を高める状態になる。
更に、エンジン回転数が上昇して、エンジン回転数が所定回転数（例えば、４０００ｒｐｍ）に達すると、可動ファンネル１４５は下降して左側のような最も縮んだ状態になり、高速回転時の吸入空気の体積効率を高める状態になる。

上記のような吸気管１４７の伸縮は、例えば、制御部としてのエンジンコントロールユニット６５（図１参照）がエンジン回転信号に基づいてアクチュエータ１４８を制御することにより行われる。

以上の図２、図４及び図５に示されるように、本発明は、エアクリーナボックス１２３からエンジン１７の吸気ポート９１ｂに空気を導く吸気通路としての前側吸気通路部１２１、後側空気通路部１２２に、固定ファンネル１４４と、この固定ファンネル１４４に移動可能配置された可動ファンネル１４５とからなる吸気管１４７が設けられ、エンジン１７の状態に応じて可動ファンネル１４５をアクチュエータ１４８の駆動力で移動させて吸気管１４７の長さが調整可能にされた可変吸気管長装置３１を備える車両１０において、吸気管１４７の一部をアクチュエータ１４８により回転駆動可能に構成し、吸気管１４７の一部が回動することにより、可動ファンネル１４５が移動し、吸気管長が変化するので、例えば、可動ファンネルをリンク機構などで駆動する構造にすると、多気筒式のエンジンではリンク機構が大型になるとともに部品数が多くなるが、本発明では、吸気管１４７の一部をアクチュエータ１４８により回転駆動可能に構成したことで、部品数を削減することができてコストを抑えることができ、また、吸気管１４７の一部としての回動管１５１が吸気管１４７から外方に突出しないため、可変吸気管長装置３１の小型化を図ることができる。

本発明は、吸気管１４７の一部を、アクチュエータ１４８によって回動される回動管１５１とし、この回動管１５１の外周部に螺旋状スリット１５１ａが設けられ、この螺旋状スリット１５１ａに可動ファンネル１４５に形成された回動管側突起としてのピン状接続部１４５ｆが係合することで、回動管１５１が回動したときに可動ファンネル１４５が移動し、吸気管長が変化するので、簡素な構造で可変吸気管長装置３１を構成でき、可変吸気管長装置３１の小型化を図ることができる。

本発明は、固定ファンネル１４４が、可動ファンネル１４５の移動をガイドするので、固定ファンネル１４５により可動ファンネル１４５の移動をスムーズに行わせることができる。

本発明は、固定ファンネル１４４に、可動ファンネル１４５の回り止めをするとともに可動ファンネル１４５の移動をガイドするための軸方向に延びる縦スリット１４４ａを備え、この縦スリット１４４ａに可動ファンネル１４５に形成された固定ファンネル側突起としての突起１４５ａ，１４５ｂが係合するので、縦スリット１４４ａと突起１４５ａ，１４５ｂとの係合により、可動ファンネル１４５を回り止めしながら可動ファンネル１４５の移動をよりスムーズに行わせることができる。

本発明は、可動ファンネル１４５は、エンジン１７の回転数が所定回転数（例えば、４０００ｒｐｍ）以上のときに、アクチュエータ１４８により駆動された回動管１５１の回動によって移動し、回動管１５１を内側に収容しながら吸気管長を所定長さよりも短くする（例えば、吸気管長＝Ｌ１とする。）ので、可動ファンネル１４５と可動ファンネル１４５に収容された回動管１５１との段差を無くすことができ、エンジン高回転時の高速な吸入空気の流れをよりスムーズにすることができ、エンジン性能をより向上させることができる。

また、以上の図１及び図５に示したように、本発明は、運転者がエンジン１７を停車させる操作を行ったときに、制御部としてのエンジンコントロールユニット６５によってアクチュエータ１４８による可動ファンネル１４５の駆動が行われ、エンジン始動時の吸気管長に設定される（例えば、吸気管長＝Ｌ２とする。）ので、エンジン始動時の吸気管長の最適化を図ることができる。

更に、以上の図５及び図９に示したように、本発明は、アクチュエータ１４８と可動ファンネル１４５との間、詳しくは回動管１５１に、アクチュエータ１４８の作動が停止した際に、伸ばされた可動ファンネル１４５が自重で短くならないように可動ファンネル１４５の位置を維持させる維持手段としての周方向スリット１５１ｅが設けられているので、アクチュエータ１４８が停止しても、吸気管長を最適な長さに維持することができ、所定のエンジン性能を確保することができる。

また、本発明は、維持手段が、螺旋状スリット１５１ａの一部に形成された又は螺旋状スリット１５１ａに連続するように形成された周方向に延びる周方向スリット１５１ｅであるので、周方向スリット１５１ｅによって、可動ファンネル１４５の下降が防止され、吸気管長の予期せぬ変化を簡単な構造で容易に防止することができる。

図１０は本発明に係る可変吸気管長装置（第２実施形態）を示す説明図であり、可変吸気管長装置１７０は、直列４気筒式エンジンに搭載されるものであり、ベースプレート１７１に４つの可変長エアファンネル１４１が取付けられている。

４つの吸気管１４７の外形で作られる包絡線１７５（長円形の一点鎖線で示される部分である。）、即ち、４つの固定ファンネル１４４の外形で作られる包絡線１７５の内側に４つのアクチュエータ１４８（図中のクロスハッチングを施した部分である。）が配置されている。

この可変吸気管長装置１７０では、第１気筒用〜第４気筒用の各アクチュエータ１４８を同時に作動させる、又は第１気筒用及び第４気筒用のアクチュエータ１４８，１４８を同時に作動させ、第２気筒用と第３気筒用のアクチュエータ１４８，１４８を同時に作動させる。
あるいは、第１気筒用〜第４気筒用のそれぞれのアクチュエータ１４８を独立に作動させてもよい。

図１１は本発明に係る可変吸気管長装置の作動を制御する吸気管長制御装置のブロック図であり、吸気管長制御装置２４０は、可変吸気管長装置３１（又は可変吸気管長装置１７０）の吸気管１４７の長さ、換言すれば、可動ファンネル１４５の位置を検出する位置検出センサ２４１と、スロットル開度情報（ＴＡ）、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｖ）、イグニッションスイッチ情報（ＩＧＮ ＳＷ）及び位置検出センサ２４１からのファンネル位置検出信号（ＦＰ）が入力される制御部としてのエンジンコントロールユニット６５と、これらのスロットル開度情報（ＴＡ）、エンジン回転数（Ｎｅ）、車速（Ｖ）、イグニッションスイッチ情報（ＩＧＮ ＳＷ）及びファンネル位置検出信号（ＦＰ）に基づきエンジンコントロールユニット６５から出力される制御信号（ＳＣ）により制御されるアクチュエータドライバ２４２とからなり、アクチュエータドライバ２４２は、制御信号（ＳＣ）に基づいてアクチュエータ１４８に駆動信号（ＳＤ）を送り、アクチュエータ１４８を駆動させる。

例えば、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数以上になったときに、エンジンコントロールユニット６５は、アクチュエータドライバ２４２を介してアクチュエータ１４８を作動させて可動ファンネル１４５を移動させ、吸気管長を所定長さよりも短くして高速用にする。

また、運転者がエンジンを停車させるために、イグニッションスイッチをオフにする操作を行うと、エンジンコントロールユニット６５は、アクチュエータドライバ２４２を介してアクチュエータ１４８を作動させ、可動ファンネル１４５を移動させて、次にエンジンを始動するときに吸気管長が低速用である延びた状態になるようにする。

尚、本実施形態では、図９に示したように、周方向スリット１５１ｅを螺旋状スリット１５１ａの端部に連続させて設けたが、これに限らず、周方向スリット１５１ｅを螺旋状スリット１５１ａの途中に設けてもよい。

本発明は、四輪車に好適である。

本発明に係る可変吸気管長装置を備える車両の側面図である。 本発明に係るエンジン及び吸気装置を示す要部断面図（第１実施形態）である。 本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）を示す斜視図である。 本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）の一部を分解して示した分解斜視図である。 図３の５−５線断面図（第１実施形態）である。 図３の６矢視図（第１実施形態）である。 本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）のベースプレートを示す説明図である。 本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）の固定ファンネルを示す説明図である。 本発明に係る可変吸気管長装置（第１実施形態）の回動管を示す側面図である。 本発明に係る可変吸気管長装置（第２実施形態）を示す説明図である。 本発明に係る可変吸気管長装置の作動を制御する吸気管長制御装置のブロック図である。

符号の説明

１０…車両、１７…エンジン、３１，１７０，１８０，１９０，２００…可変吸気管長装置、６５…制御部（エンジンコントロールユニット）、９１ｂ…吸気ポート、１２１，１２２…吸気通路（前側吸気通路部、後側吸気通路部）、１２３…エアクリーナボックス、１４４，１８３…固定ファンネル、１４４ａ…縦スリット、１４５…可動ファンネル、１４５ａ，１４５ｂ…固定ファンネル側突起（突起）、１４５ｆ…回動管側突起（ピン状接続部）、１４７，１８４，２０１〜２０４…吸気管、１４８，１８５，１９５，２１１〜２１３…アクチュエータ、１５１，１８７…回動管、１５１ａ…螺旋状スリット、１５１ｅ…維持手段（周方向スリット）。

Claims (8)

1. エアクリーナボックスからエンジンの吸気ポートに空気を導く吸気通路に、固定ファンネルと、この固定ファンネルに移動可能に配置された可動ファンネルとからなる吸気管が設けられ、前記エンジンの状態に応じて可動ファンネルをアクチュエータの駆動力で移動させて前記吸気管の長さが調整可能にされた可変吸気管長装置を備える車両において、
   前記吸気管の一部を前記アクチュエータにより回転駆動可能に構成し、前記吸気管の一部が回動することにより、前記可動ファンネルが移動し、吸気管長が変化することを特徴とする可変吸気管長装置を備える車両。
2. 前記吸気管の一部は、前記アクチュエータによって回動される回動管であり、この回動管の外周部に螺旋状スリットが設けられ、この螺旋状スリットに可動ファンネルに形成された回動管側突起が係合することで、回動管が回動したときに前記螺旋状スリットの回転に伴って可動ファンネルが移動し、吸気管長が変化することを特徴とする請求項１記載の可変吸気管長装置を備える車両。
3. 前記固定ファンネルは、前記可動ファンネルの移動をガイドすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の可変吸気管長装置を備える車両。
4. 前記固定ファンネルは、前記可動ファンネルの回り止めをするとともに可動ファンネルの移動をガイドするための軸方向に延びる縦スリットを備え、この縦スリットに前記可動ファンネルに形成された固定ファンネル側突起が係合することを特徴とする請求項３記載の可変吸気管長装置を備える車両。
5. 前記可動ファンネルは、前記エンジンの回転数が所定回転数以上のときに、前記アクチュエータにより駆動された前記回動管の回動によって移動し、前記回動管を内側に収容しながら前記吸気管長を所定長さよりも短くすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の可変吸気管長装置を備える車両。
6. 運転者が前記エンジンを停車させる操作を行ったときに、制御部によって前記アクチュエータによる前記可動ファンネルの駆動が行われ、エンジン始動時の吸気管長に設定されることを特徴とする請求項１記載の可変吸気管長装置を備える車両。
7. 前記アクチュエータと前記可動ファンネルとの間に、アクチュエータの作動が停止した際に、伸ばされた可動ファンネルが自重で短くならないように可動ファンネルの位置を維持させる維持手段が設けられていることを特徴とする請求項６記載の可変吸気管長装置を備える車両。
8. 前記維持手段は、前記螺旋状スリットの一部に形成された又は螺旋状スリットに連続するように形成された周方向に延びる周方向スリットであることを特徴とする請求項７記載の可変吸気管長装置を備える車両。

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