JP2009236084A - Intake device of internal combustion engine and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気の流通態様を変更するための気流制御弁が吸気通路に設けられてなる内燃機関の吸気装置、および同吸気装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine in which an airflow control valve for changing a flow mode of intake air is provided in an intake passage, and a method for manufacturing the intake device.
近年、燃焼室内に渦状の流れ(いわゆるタンブル流やスワール流)を形成するための制御弁や、吸気通路の有効長さを変更するための制御弁などといった気流制御弁を内燃機関の吸気通路に設けることが提案され、実用されている。 In recent years, air flow control valves such as a control valve for forming a vortex flow (so-called tumble flow or swirl flow) in the combustion chamber and a control valve for changing the effective length of the intake passage have been used in the intake passage of the internal combustion engine. Providing it is proposed and put into practical use.
そうした気流制御弁が設けられた内燃機関の吸気装置としては、例えば特許文献1に記載の装置が知られている。この吸気装置では、内燃機関の吸気通路の途中に、気流制御弁を内蔵した中間部材が介設されている。この中間部材は、吸気通路の一部が内部に形成されたボディ部と、同ボディ部に回動可能な状態で支持された回動軸と、吸気通路の内部に露出した状態で上記回動軸に固定された弁体とを備えている。気流制御弁は、上記回動軸と弁体とによって構成されている。 As an intake device for an internal combustion engine provided with such an airflow control valve, for example, a device described in Patent Document 1 is known. In this intake device, an intermediate member having a built-in airflow control valve is interposed in the intake passage of the internal combustion engine. The intermediate member has a body portion in which a part of the intake passage is formed, a turning shaft supported by the body portion so as to be rotatable, and the rotation of the intermediate member exposed to the inside of the intake passage. And a valve body fixed to the shaft. The airflow control valve is constituted by the rotating shaft and the valve body.
そして上記吸気装置では、別途設けられたアクチュエータの作動制御を通じて回動軸を回転させることにより、気流制御弁(詳しくは、上記弁体)の開度が調節されて、吸気通路における吸気の流通態様が変更される。
ここで、上記吸気装置にあっては、吸気通路の途中に中間部材が設けられるため、その分だけ吸気装置の構造が複雑になってしまう。そして、そのように吸気装置が複雑な構造になると、同吸気装置の組み立てにかかる作業が繁雑になることが避けられない。 Here, in the above intake device, since the intermediate member is provided in the middle of the intake passage, the structure of the intake device is complicated accordingly. And when the intake device has such a complicated structure, it is inevitable that work for assembling the intake device becomes complicated.
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組み立てが容易な簡素な構造の内燃機関の吸気装置、および同吸気装置の製造に用いて好適な製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an intake device for an internal combustion engine having a simple structure that can be easily assembled, and a manufacturing method suitable for use in manufacturing the intake device. It is in.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、吸気の流通態様を変更するための気流制御弁が吸気通路に設けられてなる内燃機関の吸気装置において、前記吸気通路は、その吸気流れ方向上流側の部分を構成する上流側部材と吸気流れ方向下流側の部分を構成する下流側部材とが互いに接続されてなるものであり、前記気流制御弁は、回動軸を回動可能な状態で支持する軸受け部と前記吸気通路の内部に露出した状態で前記回動軸に固定された弁体とを有してなるとともに、前記軸受け部が前記吸気通路における前記上流側部材と前記下流側部材との継ぎ目における各対向面のうちの一方に圧入固定されてなることをその要旨とする。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
The invention according to claim 1 is an intake device for an internal combustion engine in which an airflow control valve for changing a flow mode of intake air is provided in the intake passage, wherein the intake passage has a portion on the upstream side in the intake flow direction. The upstream member constituting and the downstream member constituting the downstream portion in the intake flow direction are connected to each other, and the airflow control valve is a bearing portion that supports the rotation shaft in a rotatable state. And a valve body fixed to the rotating shaft in a state exposed to the inside of the intake passage, and the bearing portion at a joint of the upstream member and the downstream member in the intake passage The gist is that it is press-fitted and fixed to one of the opposing surfaces.
上記構成では、気流制御弁の回動軸と軸受け部と弁体とからなる集合体が吸気通路の継ぎ目に直接取り付けられるために、それら回動軸、軸受け部および弁体を支持するための中間部材が吸気通路における上流側部材と下流側部材との間に設けられる構成と比較して、吸気装置が簡素な構造になる。しかも、上記集合体の軸受け部が圧入されて上流側部材および下流側部材の一方に固定されるため、それら上流側部材および下流側部材を互いに接続する際に上記集合体が外れることがなく、その接続にかかる作業が容易になる。したがって上記構成によれば、吸気装置を容易に組み立てることができるようになる。 In the above configuration, since the assembly including the rotation shaft of the airflow control valve, the bearing portion, and the valve body is directly attached to the joint of the intake passage, the intermediate portion for supporting the rotation shaft, the bearing portion, and the valve body is provided. Compared with a configuration in which the member is provided between the upstream member and the downstream member in the intake passage, the intake device has a simple structure. Moreover, since the bearing portion of the assembly is press-fitted and fixed to one of the upstream member and the downstream member, the assembly does not come off when connecting the upstream member and the downstream member to each other, Work for the connection becomes easy. Therefore, according to the above configuration, the intake device can be easily assembled.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の吸気装置において、前記下流側部材は、その内部を複数の分岐通路に仕切る仕切り壁を有してなり、前記気流制御弁は、前記仕切り壁ともども前記吸気通路の内部を複数の分岐通路に仕切るように前記弁体の一端が前記仕切り壁と繋がるように設けられてなるものであり、且つ前記複数の分岐通路への空気の流入態様を変更するためのものであり、且つ前記軸受け部が前記各対向面のうちの前記下流側部材についての対向面に圧入固定されてなるものであることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the intake device for an internal combustion engine according to the first aspect, the downstream member has a partition wall that divides the inside into a plurality of branch passages, and the airflow control valve is The valve body is also provided so that one end of the valve body is connected to the partition wall so as to partition the inside of the intake passage into a plurality of branch passages, and air to the plurality of branch passages The gist of the invention is to change the inflow mode, and that the bearing portion is press-fitted and fixed to the opposing surface of the downstream member among the opposing surfaces.
上記構成では、内燃機関の運転に伴って生じる振動が下流側部材から上流側部材に伝わるために、上流側部材の振動態様と下流側部材の振動態様とが異なったものとなる場合がある。そのため、仮に下流側部材に仕切り壁を形成するとともに上流側部材に気流制御弁の弁体を取り付けるようにすると、上流側部材の振動態様と下流側部材の振動態様との相違に起因して仕切り壁と弁体との位置がずれてしまうおそれがある。そして、そのようにして仕切り壁と弁体との位置ずれると、それら仕切り壁および弁体の境界部分に段差が生じたり同段差が大きくなったりし、これによって吸気の円滑な流れが妨げられるおそれがある。 In the above configuration, the vibration generated by the operation of the internal combustion engine is transmitted from the downstream member to the upstream member, and therefore, the vibration mode of the upstream member may be different from the vibration mode of the downstream member. Therefore, if a partition wall is formed on the downstream member and the valve body of the airflow control valve is attached to the upstream member, the partition is caused by the difference between the vibration mode of the upstream member and the vibration mode of the downstream member. There is a possibility that the position of the wall and the valve body will be displaced. Then, if the partition wall and the valve body are displaced in this way, a step is generated at the boundary between the partition wall and the valve body, or the step becomes large, which may hinder the smooth flow of intake air. There is.
この点、上記構成によれば、仕切り壁と気流制御弁の弁体とが共に下流側部材に設けられるために、上流側部材や下流側部材の振動態様の相違に起因して仕切り壁と弁体との境界部分に段差が生じることや同段差が大きくなることを抑えることができ、吸気の円滑な流れを実現することができる。 In this regard, according to the above configuration, since the partition wall and the valve body of the airflow control valve are both provided in the downstream member, the partition wall and the valve are caused by the difference in the vibration modes of the upstream member and the downstream member. It is possible to suppress the generation of a step at the boundary portion with the body and an increase in the step, and to realize a smooth flow of intake air.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の吸気装置において、前記上流側部材は吸気マニホールドであって、前記下流側部材はシリンダヘッドであることをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an intake device for an internal combustion engine according to the second aspect, wherein the upstream side member is an intake manifold and the downstream side member is a cylinder head.
上記構成では、上流側部材である吸気マニホールドの重量が大きいために、その慣性の影響により、同吸気マニホールドの振動態様と下流側部材であるシリンダヘッドの振動態様との相違が大きくなり易い。 In the above configuration, since the weight of the intake manifold as the upstream member is large, the difference between the vibration mode of the intake manifold and the vibration mode of the cylinder head as the downstream member tends to be large due to the influence of inertia.
この点、上記構成によれば、そうした装置にあって仕切り壁と弁体との境界部分に段差が生じることや同段差が大きくなることを好適に抑えることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の内燃機関の吸気装置において、前記上流側部材と前記下流側部材とが熱膨張係数の異なる材料によって形成されてなることをその要旨とする。
In this regard, according to the above-described configuration, it is possible to suitably suppress the occurrence of a step at the boundary portion between the partition wall and the valve body and an increase in the step in such a device.
The gist of the invention according to claim 4 is that, in the intake device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, the upstream member and the downstream member are made of materials having different thermal expansion coefficients. And
上記構成では、内燃機関の運転に伴う温度上昇による熱膨張量が上流側部材と下流側部材とで異なるため、仮に下流側部材に仕切り壁を形成するとともに上流側部材に気流制御弁の弁体を取り付けるようにすると、そうした熱膨張量の相違に起因して仕切り壁と弁体との位置がずれてしまうおそれがある。そして、これにより吸気の円滑な流れが妨げられるおそれがある。 In the above configuration, the amount of thermal expansion due to the temperature rise accompanying the operation of the internal combustion engine is different between the upstream member and the downstream member. If the is attached, the position of the partition wall and the valve body may be shifted due to the difference in the amount of thermal expansion. This may hinder the smooth flow of intake air.
この点、上記構成によれば、仕切り壁と気流制御弁の弁体とが共に下流側部材に設けられるために、上流側部材と下流側部材との熱膨張量の相違に起因して仕切り壁と弁体との境界部分に段差が生じることや同段差が大きくなることを抑えることができる。 In this regard, according to the above configuration, since the partition wall and the valve body of the airflow control valve are both provided in the downstream member, the partition wall is caused by the difference in thermal expansion amount between the upstream member and the downstream member. It can suppress that a level | step difference arises in the boundary part of a valve body, and that the level | step difference becomes large.
なお、請求項4に記載の構成を請求項3に記載の構成に適用する場合には、吸気マニホールドを樹脂材料によって形成するとともに、シリンダヘッドを金属材料によって形成するといった構成を採用することができる。 When the configuration described in claim 4 is applied to the configuration described in claim 3, it is possible to adopt a configuration in which the intake manifold is formed of a resin material and the cylinder head is formed of a metal material. .
また前記気流制御弁としては、吸気通路の有効長さを変更するためのものの他、請求項5によるように、前記内燃機関の燃焼室内に渦状の流れ(いわゆるタンブル流やスワール流)を形成するためのものを含む。 As the air flow control valve, besides the one for changing the effective length of the intake passage, a vortex flow (so-called tumble flow or swirl flow) is formed in the combustion chamber of the internal combustion engine as in claim 5. Including things for.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置を製造する方法であって、前記回動軸および前記軸受け部および前記弁体からなる集合体を形成する第1工程と、前記集合体における前記軸受け部を前記各対向面のうちの一方に圧入固定する第2工程と、前記上流側部材および前記下流側部材を互いに固定する第3工程とを備えることをその要旨とする。 A sixth aspect of the present invention is a method of manufacturing the intake device for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, wherein the assembly includes the rotating shaft, the bearing portion, and the valve body. A first step of forming a body; a second step of press-fitting and fixing the bearing portion of the assembly to one of the opposing surfaces; and a third step of fixing the upstream member and the downstream member to each other. The gist is to provide.
上記製造方法によれば、気流制御弁の回動軸と軸受け部と弁体とからなる集合体を上流側部材および下流側部材の一方に固定した状態でそれら部材を互いに固定する際に、同集合体が外れることがなく、その接続にかかる作業を容易に行うことができる。したがって、吸気装置を容易に組み立てることができる。 According to the above manufacturing method, when the members composed of the rotation shaft, the bearing portion, and the valve body of the airflow control valve are fixed to one of the upstream member and the downstream member, The assembly does not come off and the connection work can be easily performed. Therefore, the intake device can be easily assembled.
以下、本発明を具体化した一実施の形態について説明する。
図1に、本実施の形態にかかる吸気装置が適用される内燃機関の概略構成を示す。
同図1に示すように、本実施の形態の内燃機関10としては、複数(本実施の形態では四つ)の気筒10aを有する内燃機関が採用されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine to which an intake device according to the present embodiment is applied.
As shown in FIG. 1, as the
内燃機関10の各気筒10aには吸気通路11を通じて空気が吸入される。この吸気通路11は吸気管12と吸気マニホールド20とによって構成されている。吸気管12は、吸気通路11における吸気流れ方向上流側を構成する部分であって各気筒10aに吸入される空気(吸気)が通過する共用部分である。吸気マニホールド20は、内燃機関10の各気筒10aと吸気管12とを連通するものである。具体的には、吸気マニホールド20の吸気流れ方向上流側(以下、単に「下流側」)の部分が吸気管12に接続されている。また吸気マニホールド20は、その吸気流れ方向下流側(以下、単に「上流側」)の部分が複数本(本実施の形態では四本)の通路(分岐管21)に分岐されており、それら分岐管21が内燃機関10の各気筒10a(詳しくは、そのシリンダヘッド30内部に形成された吸気ポート31)に連通されている。なお、内燃機関10のシリンダヘッド30に形成された吸気ポート31は、その途中で二本の通路(分岐ポート32)に分岐されている。上記内燃機関10では、吸気が、吸気管12を通過した後に吸気マニホールド20によって各気筒10aに分配供給される。
Air is taken into each cylinder 10 a of the
一方、内燃機関10の各気筒10aにおいて燃焼したガス(排気)は排気通路13を通じて排出される。排気通路13は、排気マニホールド14と排気管15とにより構成されている。排気マニホールド14は途中で複数本(本実施の形態では四本)の通路(分岐管16)に分岐された形状に形成されており、それら分岐管16が内燃機関10の各気筒10a(詳しくは、そのシリンダヘッド30内部に形成された各排気ポート17)に連通されている。また排気マニホールド14の各分岐管16が合流している部分は排気管15に接続されている。そして上記内燃機関10では、その各気筒10aから排出される排気が排気マニホールド14によって集められた後に排気管15を通じて排気通路13の外部に排出される。
On the other hand, the gas (exhaust gas) burned in each cylinder 10 a of the
図2に、本実施の形態にかかる吸気装置の内部構造を示す。
図2に示すように、内燃機関10のシリンダヘッド30には吸気マニホールド20の分岐管21と燃焼室18とを連通する吸気ポート31が形成されている。この吸気ポート31には、その内部を二本の分岐通路33に仕切る形状(具体的には、図2における上方の部分と下方の部分とに仕切る形状)の仕切り壁34が設けられている。この仕切り壁34は、吸気ポート31の吸気マニホールド20側の端部の近傍から各分岐ポート32の途中まで延びる形状に形成されている。
FIG. 2 shows an internal structure of the intake device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the
一方、内燃機関10の吸気通路11には気流制御弁40が設けられている。この気流制御弁40は、内燃機関10の燃焼室18に渦状の流れ(具体的にはタンブル流)を形成するためのものである。気流制御弁40の弁体41は、上記仕切り壁34ともども吸気通路11の内部を複数の分岐通路33に仕切るように、その一端(詳しくは、下流側の端部)が仕切り壁34に繋がるように配設されている。なお、吸気通路11の内部に段差が形成されるとこれが吸気の円滑な流れを妨げる一因になるため、上記弁体41は、仕切り壁34との境界部分において極力段差が生じない形状に形成されて配設されている。
On the other hand, an
この気流制御弁40の弁体41は、図2中に矢印で示すように下流側の端部を中心に回動可能に設けられている。この気流制御弁40の弁体41の回動位置の調節は、別途設けられたアクチュエータ42の作動制御を通じて行われる。
The
そして、気流制御弁40の弁体41が各分岐通路33のうちの一方(具体的には、図2における下方側の分岐通路33)の吸気マニホールド20側の開口を塞ぐ状態(図2に一点鎖線で示す状態(閉弁状態))になると、各分岐通路33のうちの他方(図2における上方側の分岐通路33)のみを通じて燃焼室18内に吸気が流入するようになる。そのため、燃焼室18に対して吸気ポート31の各分岐ポート32における特定部分のみから吸気が流入するようになり、これにより燃焼室18の内部に渦状の流れ(具体的には、タンブル流)が発生するようになる。
Then, the
また、気流制御弁40の弁体41が各分岐通路33の吸気マニホールド20側の開口を開放する状態(図2に実線で示す状態(開弁状態))になると、吸気ポート31における各分岐通路33に吸気が流入し、それら分岐通路33から燃焼室18に吸気が流入するようになる。そのため、このときには吸気ポート31の各分岐ポート32の全体から燃焼室18内に吸気が流入するようになり、同燃焼室18の内部において発生する渦状の流れが弱くなる、あるいは渦状の流れが発生しなくなる。
When the
本実施の形態では、内燃機関10の吸気装置をその組み立てが簡単な簡素な構造にするために、気流制御弁40を吸気マニホールド20とシリンダヘッド30との間に設けるようにしている。
In the present embodiment, the
以下では、そうした気流制御弁40の配設部分周辺の構造について詳しく説明する。
図3に、気流制御弁40の周辺における内燃機関10および吸気通路11の分解斜視構造を示す。
Below, the structure around the arrangement | positioning part of such an
FIG. 3 shows an exploded perspective structure of the
同図3に示すように、シリンダヘッド30の一壁(壁部35)には各吸気ポート31の開口部36が形成されている。また、この壁部35には複数(本実施の形態では五つ)のねじ穴37が形成されている。これらねじ穴37は吸気マニホールド20の取り付けに際して用いられる。さらに、上記壁部35には各吸気ポート31の開口部36を繋ぐように直線状に延びる形状の溝(取り付け溝38)が形成されている。この取り付け溝38は、各吸気ポート31内に形成された仕切り壁34に沿う方向に延設されている。なお、シリンダヘッド30は金属材料(具体的には、アルミ合金)によって形成される。また、上記取り付け溝38は切削加工を通じてシリンダヘッド30に形成される。
As shown in FIG. 3, an
気流制御弁40は全ての気筒10aに共通の回動軸43を備えている。この回動軸43には複数(本実施の形態では四つ)の弁体41が固定されている。弁体41は各吸気ポート31に対して一つずつ設けられている。また気流制御弁40は、回動軸43を回動可能な状態で支持する複数(本実施の形態では五つ)の軸受け部44を備えている。これら軸受け部44は、各吸気ポート31の開口部36がそれぞれ二つの軸受け部44によって挟まれるようになる位置に各別に取り付けられる。
The
本実施の形態では、吸気マニホールド20と吸気ポート31との間にガスケット22が設けられる。このガスケット22は、吸気マニホールド20と吸気ポート31との接続部分を通じた吸気通路11の内部から外部への吸気の漏れを防止するためのものである。ガスケット22は、各吸気ポート31の開口部36の周囲全周を囲う形状の囲繞部22aと各囲繞部22aを一体に繋ぐ接続部22bとにより構成されている。
In the present embodiment, the
吸気マニホールド20の各分岐管21の先端には鍔状に張り出した形状のフランジ部23が形成されている。このフランジ部23には、複数(本実施の形態では五つ)の貫通孔24が形成されている。これら貫通孔24は、吸気マニホールド20をシリンダヘッド30に取り付ける際に用いられる。また、各分岐管21の先端にあって上記シリンダヘッド30に対向する側の面には上記ガスケット22に対応する形状の溝(図示略)が形成されている。この溝にガスケット22を取り付けた状態でシリンダヘッド30への吸気マニホールド20の取り付けを行うことにより、同ガスケット22がシリンダヘッド30と吸気マニホールド20との間に挟持される。なお、吸気マニホールド20樹脂材料(合成樹脂)によって形成される。
A
本実施の形態では、ボルト25を吸気マニホールド20のフランジ部23の貫通孔24に挿通した状態でシリンダヘッド30の壁部35のねじ穴37に螺着させることにより、吸気マニホールド20がシリンダヘッド30に固定される。
In the present embodiment, the
図4に、内燃機関10の吸気装置の組み立てにかかる作業の実行手順を示す。
以下、図4を併せ参照しつつ、内燃機関10の吸気装置の組み立てにかかる作業について説明する。
FIG. 4 shows an execution procedure of work related to the assembly of the intake device of the
Hereinafter, an operation for assembling the intake device of the
この作業では先ず、その第1工程において、複数の弁体41(図3)と回動軸43と複数の軸受け部44とが一体に組み付けられたもの(集合体45)が形成される(図4のステップS10)。
In this operation, first, in the first step, a plurality of valve bodies 41 (FIG. 3), a rotating
次に、第2工程において、吸気マニホールド20(図3)とシリンダヘッド30との対向面のうちのシリンダヘッド30の対向面(詳しくは、その壁部35)に上記集合体45が取り付けられる。具体的には、図5に示すように、上記集合体45の各軸受け部44がシリンダヘッド30の取り付け溝38に圧入固定される(図4のステップS20)。なお図5は、軸受け部44の周辺における内燃機関10の断面構造を拡大して示している。
Next, in the second step, the
次に、第3工程において、吸気マニホールド20(図3)とシリンダヘッド30とが互いに固定される(図4のステップS30)。具体的には、吸気マニホールド20のフランジ部23にガスケット22が取り付けられ、その状態で複数(本実施の形態では五つ、図4では3つのみ図示)のボルト25が同フランジ部23の貫通孔24に挿通されつつシリンダヘッド30のねじ穴37に螺着される。
Next, in the third step, the intake manifold 20 (FIG. 3) and the
以下、図6を参照しつつ、上述したように気流制御弁40を設けることによる作用について説明する。なお図6は、気流制御弁40の弁体41周辺における内燃機関10および吸気通路11の断面構造を拡大して示している。
Hereinafter, the operation of providing the
本実施の形態では、図6に示すように、気流制御弁40の軸受け部44が吸気通路11における吸気マニホールド20とシリンダヘッド30との継ぎ目における各対向面のうちのシリンダヘッド30側の対向面(壁部35)に圧入固定される。これにより、気流制御弁40の回動軸43と軸受け部44と弁体41とからなる集合体45が吸気通路11の継ぎ目に直接取り付けられる。そのため、それら回動軸、軸受け部および弁体を支持するための中間部材が吸気通路におけるシリンダヘッドと吸気マニホールドとの間に設けられる比較例の構成と比較して、そうした中間部材が設けられない分だけ内燃機関10の吸気装置が簡素な構造になる。しかも、シリンダヘッド30と吸気マニホールド20とを互いに接続するのに先立ち、上記集合体45(詳しくは、その軸受け部44)が圧入されてシリンダヘッド30に固定される。そのため、シリンダヘッド30と吸気マニホールド20とを互いに接続する前記第3工程(図4参照)において上記集合体45が外れることがなく、その接続にかかる作業を容易に行うことができる。したがって、シリンダヘッド30への吸気マニホールド20や気流制御弁40の組み付けを容易に行うことができるようになり、内燃機関10の吸気装置を容易に組み立てることができるようになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the bearing
また本実施の形態では、比較例の構成のように中間部材を設ける必要がないために、シリンダヘッド30と吸気マニホールド20との接続部分周辺の構造をコンパクトな構造にすることができる。
Further, in the present embodiment, since it is not necessary to provide an intermediate member unlike the configuration of the comparative example, the structure around the connection portion between the
さらに本実施の形態では、仕切り壁34および気流制御弁40の弁体41が共にシリンダヘッド30に設けられているために、同気流制御弁40を備える吸気装置と気流制御弁40が設けられない吸気装置とで同一の吸気マニホールド20を採用することが可能になり、部品の共用化を図ることができるようになる。
Furthermore, in this embodiment, since the
ここで本実施の形態では、内燃機関10の運転に伴って生じる同内燃機関10の振動がシリンダヘッド30から吸気マニホールド20に伝わるために、シリンダヘッド30と吸気マニホールド20とでその振動態様(具体的には、振動の振幅や周期など)が異なったものとなる。しかも、吸気マニホールド20の重量が大きいために、その慣性の影響により、シリンダヘッド30の振動態様と吸気マニホールド20の振動態様との相違が大きくなり易い。そのため、仮にシリンダヘッド30に仕切り壁34を形成するとともに吸気マニホールド20に気流制御弁40の弁体41を取り付けるようにすると、吸気マニホールド20の振動態様とシリンダヘッド30の振動態様との相違に起因して仕切り壁34と弁体41との位置がずれてしまうおそれがある。そして、そのようにして仕切り壁34と弁体41との位置がずれると、それら仕切り壁34および弁体41の境界部分に段差が生じたり同段差が大きくなったりし、これによって吸気の円滑な流れが妨げられてしまう。
Here, in the present embodiment, the vibration of the
また本実施の形態では、吸気マニホールド20が樹脂材料により形成される一方、シリンダヘッド30が金属材料で形成されるといったように、吸気マニホールド20とシリンダヘッド30とが熱膨張係数の異なる材料によって形成されている。そのため、内燃機関10の運転に伴う温度上昇による熱膨張量が吸気マニホールド20とシリンダヘッド30とで異なる。したがって、仮にシリンダヘッド30に仕切り壁34を形成するとともに吸気マニホールド20に気流制御弁40の弁体41を取り付けるようにすると、そうした熱膨張量の相違に起因して仕切り壁34と弁体41との位置がずれることによって吸気の円滑な流れが妨げられるおそれがある。
In the present embodiment, the
この点、本実施の形態では、仕切り壁34と気流制御弁40の弁体41とが共にシリンダヘッド30に設けられる。そのため、吸気マニホールド20とシリンダヘッド30との間における振動態様の相違や熱膨張量の相違に起因して仕切り壁34と弁体41との境界部分に段差が生じることや同段差が大きくなることを抑えることができ、吸気の円滑な流れが実現されるようになる。
In this regard, in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)気流制御弁40の軸受け部44を、吸気通路11における吸気マニホールド20とシリンダヘッド30との継ぎ目における各対向面のうちのシリンダヘッド30側の対向面に圧入固定するようにした。そのため、比較例の構成と比較して、中間部材が設けられない分だけ内燃機関10の吸気装置が簡素な構造になる。しかも、シリンダヘッド30と吸気マニホールド20とを互いに接続する際に上記集合体45が外れることがなく、その接続にかかる作業を容易に行うことができる。したがって、シリンダヘッド30への吸気マニホールド20や気流制御弁40の組み付けを容易に行うことができるようになり、内燃機関10の吸気装置を容易に組み立てることができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1) The bearing
(2)仕切り壁34と気流制御弁40の弁体41とを共にシリンダヘッド30に設けるようにしたために、吸気マニホールド20の振動態様とシリンダヘッド30の振動態様との相違に起因して仕切り壁34と弁体41との境界部分に段差が生じることや同段差が大きくなることを抑えることができ、吸気の円滑な流れを実現することができる。
(2) Since both the
(3)仕切り壁34と気流制御弁40の弁体41とを共にシリンダヘッド30に設けるようにしたために、吸気マニホールド20の熱膨張量とシリンダヘッド30の熱膨張量との相違に起因して仕切り壁34と弁体41との境界部分に段差が生じることや同段差が大きくなることを抑えることができ、吸気の円滑な流れを実現することができる。
(3) Since both the
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・アルミ合金以外の金属材料によって形成されたシリンダヘッドを採用してもよい。
・金属材料によって形成された吸気マニホールドを採用することも可能である。
The embodiment described above may be modified as follows.
-You may employ | adopt the cylinder head formed with metal materials other than an aluminum alloy.
-It is also possible to adopt an intake manifold formed of a metal material.
・吸気マニホールドおよびシリンダヘッドとして同一の材料によって形成されたものを採用することもできる。
・気流制御弁40の軸受け部44を、吸気通路11における吸気マニホールド20とシリンダヘッド30との継ぎ目における各対向面のうちの吸気マニホールド20側の対向面に圧入固定するようにしてもよい。
-An intake manifold and a cylinder head formed of the same material can be used.
The bearing
・気流制御弁を、シリンダヘッドと吸気マニホールドとの接続部分に設けることに代えて、同接続部分よりも上流側における吸気通路の継ぎ目に設けることもできる。
・本発明は、吸気の流通態様を変更するための気流制御弁が吸気通路に設けられる内燃機関の吸気装置であれば、スワール流を形成するための気流制御弁が設けられる内燃機関の吸気装置や可変吸気システムにあって吸気通路の有効長さを変更するための気流制御弁が設けられる内燃機関の吸気装置などにも適用することができる。
The airflow control valve can be provided at the joint of the intake passage upstream of the connection portion instead of being provided at the connection portion between the cylinder head and the intake manifold.
The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine provided with an air flow control valve for forming a swirl flow if the air flow control valve for changing the flow mode of intake air is provided in the intake passage. It can also be applied to an intake device of an internal combustion engine or the like provided with an air flow control valve for changing the effective length of the intake passage in a variable intake system.
・本発明は、4気筒の内燃機関に限らず、1〜3気筒の内燃機関や5気筒以上の内燃機関にも適用することができる。 The present invention can be applied not only to a four-cylinder internal combustion engine, but also to a 1-3 cylinder internal combustion engine or an internal combustion engine having five or more cylinders.
10…内燃機関、10a…気筒、11…吸気通路、12…吸気管、13…排気通路、14…排気マニホールド、15…排気管、16…分岐管、17…排気ポート、18…燃焼室、20…吸気マニホールド(上流側部材)、21…分岐管、22…ガスケット、22a…囲繞部、22b…接続部、23…フランジ、24…貫通孔、25…ボルト、30…シリンダヘッド(下流側部材)、31…吸気ポート、32…分岐ポート、33…分岐通路、34…仕切り壁、35…壁部、36…開口部、37…ねじ穴、38…取り付け溝、40…気流制御弁、41…弁体、42…アクチュエータ、43…回動軸、44…軸受け部、45…集合体。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記吸気通路は、その吸気流れ方向上流側の部分を構成する上流側部材と吸気流れ方向下流側の部分を構成する下流側部材とが互いに接続されてなるものであり、
前記気流制御弁は、回動軸を回動可能な状態で支持する軸受け部と前記吸気通路の内部に露出した状態で前記回動軸に固定された弁体とを有してなるとともに、前記軸受け部が前記吸気通路における前記上流側部材と前記下流側部材との継ぎ目における各対向面のうちの一方に圧入固定されてなる
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 In an intake device for an internal combustion engine in which an airflow control valve for changing a flow mode of intake air is provided in an intake passage,
The intake passage is formed by connecting an upstream member constituting a portion upstream of the intake flow direction and a downstream member constituting a portion downstream of the intake flow direction,
The air flow control valve includes a bearing portion that supports a rotating shaft in a rotatable state, and a valve body fixed to the rotating shaft in a state exposed to the inside of the intake passage. An intake device for an internal combustion engine, wherein a bearing portion is press-fitted and fixed to one of the opposing surfaces of a joint between the upstream member and the downstream member in the intake passage.
前記下流側部材は、その内部を複数の分岐通路に仕切る仕切り壁を有してなり、
前記気流制御弁は、前記仕切り壁ともども前記吸気通路の内部を複数の分岐通路に仕切るように前記弁体の一端が前記仕切り壁と繋がるように設けられてなるものであり、且つ前記複数の分岐通路への空気の流入態様を変更するためのものであり、且つ前記軸受け部が前記各対向面のうちの前記下流側部材についての対向面に圧入固定されてなるものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 1,
The downstream member has a partition wall that partitions the interior into a plurality of branch passages,
The air flow control valve is provided so that one end of the valve body is connected to the partition wall so as to partition the inside of the intake passage into a plurality of branch passages together with the partition wall, and the plurality of branches It is for changing the inflow mode of the air into the passage, and the bearing portion is press-fitted and fixed to the opposing surface of the downstream member among the opposing surfaces. An intake device for an internal combustion engine.
前記上流側部材は吸気マニホールドであって、
前記下流側部材はシリンダヘッドである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 2,
The upstream member is an intake manifold,
The intake member for an internal combustion engine, wherein the downstream member is a cylinder head.
前記上流側部材と前記下流側部材とが熱膨張係数の異なる材料によって形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the upstream member and the downstream member are formed of materials having different coefficients of thermal expansion.
前記気流制御弁は前記内燃機関の燃焼室内に渦状の流れを形成するためのものである
ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4,
The air flow control valve is for forming a spiral flow in a combustion chamber of the internal combustion engine.
前記回動軸および前記軸受け部および前記弁体からなる集合体を形成する第1工程と、
前記集合体における前記軸受け部を前記各対向面のうちの一方に圧入固定する第2工程と、
前記上流側部材および前記下流側部材を互いに固定する第3工程と
を備えることを特徴とする内燃機関の吸気装置の製造方法。 A method for manufacturing an intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
A first step of forming an assembly including the pivot shaft, the bearing portion, and the valve body;
A second step of press-fitting and fixing the bearing portion in the assembly to one of the opposing surfaces;
And a third step of fixing the upstream side member and the downstream side member to each other.
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JP2008086223A JP2009236084A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Intake device of internal combustion engine and manufacturing method of the same |
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KR101226509B1 (en) * | 2010-05-17 | 2013-01-25 | 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 | Cylinder head drain and vent |
KR101511114B1 (en) * | 2012-04-23 | 2015-04-10 | 박노진 | Intake air folw speed-up apparatus for an internal-combustion engine |
-
2008
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US8371260B2 (en) | 2010-05-17 | 2013-02-12 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder head drain and vent |
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