JP2012202328A - Air intake device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃焼室に供給される吸入空気を制御する内燃機関の吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine that controls intake air supplied to a combustion chamber of the internal combustion engine.
従来より、内燃機関の低負荷時には、ポンピングロス低減のためにタンブル流を発生させ、高負荷時には、ノック低減のためにスワール流を発生させることが、燃費向上に有効である点が知られている。
これらの気流は、流体制御弁によって吸気流路の流路断面積及び位置を変更することにより作りだされる。なお、高トルクが要求される際には、十分な吸気量が必要であるため、流体制御弁における吸気流路の流路断面積を最大とする必要がある。
Conventionally, it has been known that generating a tumble flow for reducing pumping loss when the internal combustion engine is under low load and generating a swirl flow for reducing knock during high load are effective in improving fuel efficiency. Yes.
These airflows are created by changing the flow passage cross-sectional area and position of the intake flow passage with the fluid control valve. Note that when a high torque is required, a sufficient intake amount is required, so that the flow passage cross-sectional area of the intake flow passage in the fluid control valve needs to be maximized.
つまり、流体制御弁は、タンブル流を発生させる状態(タンブル状態)、スワール流を発生させる状態(スワール状態)、吸気通路面積を最大にする状態(全開状態)の少なくとも3つの状態を作りだせる必要がある。 In other words, the fluid control valve needs to be able to create at least three states: a state that generates a tumble flow (tumble state), a state that generates a swirl flow (swirl state), and a state that maximizes the intake passage area (fully open state). There is.
そこで、特許文献1には、タンブル流とスワール流を個別に発生させるために、燃焼室につながる2つのポート(第1ポート、第2ポート)を設けるとともに、第1ポートにTCV(タンブルコントロールバルブ)、第2ポートにSCV(スワールコントロールバルブ)を設け、横(流路に直交する方向)に並んで配されるTCVとSCVを別々のアクチュエータで駆動させる技術が開示されている。
Therefore, in
しかし、この技術では、アクチュエータが2つ必要であるため、体格が大きくなり、且つ、コストも嵩むという問題点がある。また、燃焼室につながる2つのポートが横に並んでおり、TCVにより作られるタンブル流は第1ポートから入るため、燃焼室内ではタンブル流が横にも回動してしまうという問題点もある。 However, since this technique requires two actuators, there is a problem that the physique becomes large and the cost increases. In addition, since two ports connected to the combustion chamber are arranged side by side and the tumble flow created by the TCV enters from the first port, there is also a problem that the tumble flow rotates sideways in the combustion chamber.
なお、特許文献2には、回動軸の異なる2つのSCVを1つのアクチュエータで駆動する技術が開示されているが、2つのSCVを同期させずに独立して回動させる点については記載がない。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、1つのアクチュエータの駆動によって、タンブル状態、スワール状態、全開状態の3つの状態を作り出す流体制御弁を有する内燃機関の吸気装置(以下、「内燃機関の吸気装置」を単に「吸気装置」と呼ぶ)を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is an internal combustion engine having a fluid control valve that generates three states of a tumble state, a swirl state, and a fully open state by driving one actuator. An object of the present invention is to provide an engine intake device (hereinafter, “intake device of an internal combustion engine” is simply referred to as “intake device”).
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の吸気装置は、内燃機関の吸気ポートに連通する空気流路が形成されるハウジングと、回動可能に支持されて、ハウジングの空気流路の流路断面積を可変する流体制御弁と、流体制御弁を駆動する1つのアクチュエータとを備える。
[Means of Claim 1]
An intake device according to
そして、アクチュエータは、流体制御弁を、タンブル状態、スワール状態、全開状態の3つの状態に駆動する。
ここで、「タンブル状態」とは、空気流路の上方のみを開口してタンブル流を形成するバルブ状態であり、「スワール状態」とは、空気流路の左右一方のみを開口してタンブル流を形成するバルブ状態であり、「全開状態」とは、流路断面積を最大にするバルブ状態である。
なお、上方とは燃焼室でのピストン移動方向の上方であり、左右方向とはピストン移動方向にほぼ直交する方向である。
The actuator drives the fluid control valve into three states, a tumble state, a swirl state, and a fully open state.
Here, the “tumble state” is a valve state in which only the upper part of the air flow path is opened to form a tumble flow, and the “swirl state” is a state in which only the left and right sides of the air flow path are opened. The “full open state” is a valve state that maximizes the cross-sectional area of the flow path.
The upper direction is an upper direction of the piston movement direction in the combustion chamber, and the left-right direction is a direction substantially orthogonal to the piston movement direction.
これによれば、1つのアクチュエータによって流体制御弁を駆動し、タンブル状態、スワール状態、全開状態の3つの状態を作り出す構成であるため、複数のアクチュエータを用いる場合と比較して吸気装置の体格を小さくすることができるとともに、コストも小さくすることができる。 According to this, since the fluid control valve is driven by one actuator to create three states, a tumble state, a swirl state, and a fully open state, the physique of the intake device is made larger than when a plurality of actuators are used. While being able to make it small, cost can also be made small.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の吸気装置によれば、流体制御弁は、スワール流を発生させるスワールコントロールバルブ(以下、SCV)と、タンブル流を発生させるタンブルコントロールバルブ(以下、TCV)とからなっている。
SCVとTCVとは、空気流路の流れ方向において並んで設けられている。
また、吸気装置は、アクチュエータの駆動力をSCVとTCVに伝達する伝達手段を備え、伝達手段は、リンク機構または駆動力伝達の係脱によってSCVとTCVとをそれぞれ異なる動きで駆動させるように構成されている。
[Means of claim 2]
According to the intake device of the second aspect, the fluid control valve includes a swirl control valve (hereinafter referred to as SCV) that generates a swirl flow and a tumble control valve (hereinafter referred to as TCV) that generates a tumble flow. .
SCV and TCV are provided side by side in the flow direction of the air flow path.
Further, the intake device includes a transmission unit that transmits the driving force of the actuator to the SCV and the TCV, and the transmission unit is configured to drive the SCV and the TCV with different movements by linking or disengaging the link mechanism or the driving force transmission. Has been.
これによれば、TCVがハウジング内の空気流路を閉じる閉弁状態にあるときにタンブル状態となり、SCVがハウジング内の空気流路を閉じる閉弁状態にあるときにスワール状態となり、TCVとSCVとがともにハウジング内の空気流路の流路断面積を最大にする全開位置にあるときに全開状態となる。
そして、伝達手段によって、同じアクチュエータによる変位に対してSCVとTCVとを異なる動きをさせて、1つのアクチュエータによって、SCVのみを閉じた状態、TCVのみが閉じた状態、SCVとTCVとがともに開弁した状態に動かす。
これにより、請求項1と同様の作用効果を奏することができる。
According to this, when the TCV is in a valve closing state that closes the air flow path in the housing, it becomes a tumble state, and when the SCV is in a valve closing state that closes the air flow path in the housing, it becomes a swirl state. Are in the fully open position when they are in the fully open position that maximizes the cross-sectional area of the air flow path in the housing.
Then, the SCV and TCV are moved differently with respect to the displacement by the same actuator by the transmission means, and only one SCV is closed, only the TCV is closed, and both the SCV and TCV are opened by one actuator. Move to a valved state.
Thus, the same effect as that of the first aspect can be achieved.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の吸気装置によれば、SCVおよびTCVは、それぞれ、回動可能に支持される回動軸から径方向に離れた位置に回動方向に延びる弁部を有するロータリバルブである。すなわち、ブランコ型のロータリバルブである。
そして、TCVの弁部は、閉弁位置において、上端を開口するタンブル通路を有しており、SCVの弁部は、閉弁位置において、左右のいずれかを開口するスワール通路を有している。
[Means of claim 3]
According to the intake device of the third aspect, each of the SCV and the TCV is a rotary valve having a valve portion extending in the rotation direction at a position radially away from the rotation shaft that is rotatably supported. . That is, it is a swing-type rotary valve.
The valve portion of the TCV has a tumble passage that opens at the upper end in the valve closing position, and the valve portion of the SCV has a swirl passage that opens either the left or right in the valve closing position. .
各弁部は、回動軸の回動によって、ハウジングの吸気口に対して略上下方向に往復移動することにより、流路断面積を可変する。
本手段は、SCVおよびTCVの弁構造の一態様を示すものである。
Each valve portion reciprocates in a substantially vertical direction with respect to the intake port of the housing by rotation of the rotation shaft, thereby changing the flow path cross-sectional area.
This means shows one aspect of the SCV and TCV valve structures.
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の吸気装置によれば、伝達手段は、アクチュエータにより回動する駆動ギアと、駆動ギアと噛み合い可能でありSCVの回動軸を回動させるSCVギアと、駆動ギアと噛み合い可能でありTCVの回動軸を回動させるTCVギアとを有している。
そして、駆動ギアとSCVギアとTCVギアとは、それぞれギア歯が欠落した欠歯部を有しており、駆動ギアがSCVギアと噛み合っている際には、TCVギアは駆動ギアと噛み合わず、SCVギアのみに駆動力が伝達され、駆動ギアがTCVギアと噛み合っている際には、SCVギアは駆動ギアと噛み合わず、TCVギアのみに駆動力が伝達される。
本手段は、伝達手段の一態様を示すものである。
[Means of claim 4]
According to the intake device of the fourth aspect, the transmission means can be engaged with the drive gear that is rotated by the actuator, the SCV gear that can be engaged with the drive gear and the rotation shaft of the SCV, and the drive gear. And a TCV gear that rotates the rotation axis of the TCV.
The drive gear, the SCV gear, and the TCV gear each have a missing tooth portion with missing gear teeth. When the drive gear meshes with the SCV gear, the TCV gear does not mesh with the drive gear, When the driving force is transmitted only to the SCV gear and the driving gear meshes with the TCV gear, the SCV gear does not mesh with the driving gear, and the driving force is transmitted only to the TCV gear.
This means shows one mode of the transmission means.
〔請求項5の手段〕
請求項5に記載の吸気装置によれば、伝達手段は、SCVの回動軸とTCVの回動軸との間に設けられるリンク機構である。
本手段は、リンク機構によって、アクチュエータからSCVの回動軸への駆動力伝達状態と、アクチュエータからのTCVの回動軸への駆動力伝達状態とを異ならせることにより、アクチュエータの回動に対するSCVの回動状態とTCVの回動状態とを異ならせる。
[Means of claim 5]
According to the intake device of the fifth aspect, the transmission means is a link mechanism provided between the SCV rotation shaft and the TCV rotation shaft.
This means uses a link mechanism to change the drive force transmission state from the actuator to the SCV rotation shaft and the drive force transmission state from the actuator to the TCV rotation shaft, thereby reducing the SCV against the rotation of the actuator. The rotation state of TCV is different from the rotation state of TCV.
例えば、アクチュエータの所定回動角に対するSCVの回動角が、アクチュエータの所定回動角に対するTCVの回動角とは異なるようにリンク機構を設計することによって、1つのアクチュエータの回動によって、SCVとTCVとに異なる動きをさせる。
本手段は、伝達手段の一態様を示すものである。
For example, by designing the link mechanism so that the rotation angle of the SCV with respect to the predetermined rotation angle of the actuator is different from the rotation angle of the TCV with respect to the predetermined rotation angle of the actuator, And TCV move differently.
This means shows one mode of the transmission means.
〔請求項6の手段〕
請求項6に記載の吸気装置によれば、伝達手段は、アクチュエータにより回動する回動体(以下、駆動回動体)と、駆動回動体と回動方向において係合可能であって、SCVの回動軸を回動させる回動体(以下、SCV回動体)と、駆動回動体と回動方向において係合可能であって、TCVの回動軸を回動させる回動体(以下、TCV回動体)と、駆動回動体とSCV回動体との間、および駆動回動体とTCV回動体との間に設けられるラチェット機構とを有する。
[Means of claim 6]
According to the intake device of the sixth aspect, the transmission means can be engaged with a rotating body (hereinafter referred to as a driving rotating body) rotated by an actuator, and the driving rotating body in the rotating direction, and can rotate the SCV. A rotating body (hereinafter referred to as an SCV rotating body) for rotating a moving shaft, and a rotating body (hereinafter referred to as a TCV rotating body) that can be engaged with a driving rotating body in a rotating direction and rotate a rotating shaft of the TCV. And a ratchet mechanism provided between the drive rotation body and the SCV rotation body and between the drive rotation body and the TCV rotation body.
すなわち、駆動回動体とSCV回動体との間、および駆動回動体とTCV回動体との間は、ラチェット機構により係脱可能であって、駆動回動体がSCV回動体と係合している際には、TCV回動体が駆動回動体と係合せず、SCVの回動軸のみに駆動力が伝達され、SCVのみを駆動することができる。
また、駆動回動体がTCV回動体と係合している際には、SCV回動体が駆動回動体と係合せず、TCVの回動軸のみに駆動力が伝達され、TCVのみを駆動することができる。
本手段は、伝達手段の一態様を示すものである。
In other words, the ratchet mechanism can be used to engage / disengage between the drive rotating body and the SCV rotating body and between the drive rotating body and the TCV rotating body, and when the drive rotating body is engaged with the SCV rotating body. In this case, the TCV rotating body is not engaged with the driving rotating body, and the driving force is transmitted only to the SCV rotating shaft, so that only the SCV can be driven.
Further, when the drive rotating body is engaged with the TCV rotating body, the SCV rotating body is not engaged with the drive rotating body, the driving force is transmitted only to the rotating shaft of the TCV, and only the TCV is driven. Can do.
This means shows one mode of the transmission means.
〔請求項7の手段〕
請求項7に記載の吸気装置によれば、駆動回動体とSCV回動体とTCV回動体とは同軸的に配され、駆動回動体はSCV回動体及びTCV回動体の外周に設けられている。
ラチェット機構は、SCV回動体とTCV回動体のそれぞれ外周に設けられるとともに径方向変位可能な可動ピンと、駆動回動体の内周に設けられるとともに可動ピンに係合可能な係合部と、ハウジングに固定されており、SCV回動体およびTCV回動体の回動によって可動ピンに当接して、可動ピンを径方向内側に変位させる固定ピンとにより構成される。
本手段は、ラチェット機構の一態様を示すものである。
[Means of Claim 7]
According to the intake device of the seventh aspect, the drive rotating body, the SCV rotating body, and the TCV rotating body are arranged coaxially, and the drive rotating body is provided on the outer periphery of the SCV rotating body and the TCV rotating body.
The ratchet mechanism is provided on the outer periphery of each of the SCV rotating body and the TCV rotating body and is movable in a radial direction, and is provided on the inner periphery of the driving rotating body and is engageable with the movable pin. The SCV rotating body and the TCV rotating body rotate to contact the movable pin, and the fixed pin displaces the movable pin radially inward.
This means shows one aspect of the ratchet mechanism.
〔請求項8の手段〕
請求項8に記載の吸気装置によれば、伝達手段は、アクチュエータにより回動する押圧部材と、押圧部材と回動方向に係合可能な第1レバーを有する第1シャフトと、押圧部材と回動方向に係合可能な第2レバーを有する第2シャフトとを有している。
[Means of Claim 8]
According to the intake device of the eighth aspect, the transmission means includes a pressing member that is rotated by an actuator, a first shaft that has a first lever that can be engaged with the pressing member in a rotating direction, and the pressing member and the rotation member. And a second shaft having a second lever that can be engaged in the moving direction.
そして、押圧部材の回動方向において、押圧部材が第1レバーに係合する位置と、第2レバーに係合する位置とが異なり、押圧部材が第1レバーに係合して回動している際には、第1シャフトに駆動力が伝達され、押圧部材が前記第2レバーに係合して回動している際には、前記第2シャフトに駆動力が伝達される。そして、SCVは、第1シャフトまたは第2シャフトのいずれか一方の回動に伴って回動し、TCVは、第1シャフトまたは第2シャフトのいずれか他方の回動に伴って回動する。
本手段は、伝達手段の一態様を示すものである。
In the rotation direction of the pressing member, the position where the pressing member engages with the first lever is different from the position where the pressing member engages with the second lever, and the pressing member engages with the first lever and rotates. When driving, the driving force is transmitted to the first shaft, and when the pressing member is engaged with the second lever and rotated, the driving force is transmitted to the second shaft. The SCV rotates with the rotation of either the first shaft or the second shaft, and the TCV rotates with the rotation of either the first shaft or the second shaft.
This means shows one mode of the transmission means.
〔請求項9の手段〕
請求項9に記載の吸気装置によれば、第1シャフトは、SCVまたはTCVのいずれか一方の回動軸であり、第2シャフトは、SCVまたはTCVのいずれか他方の回動軸である。
本手段は、第1シャフト及び第2シャフトとSCV及びTCVとの連結関係の一態様を示すものである。
[Means of Claim 9]
According to the intake device of the ninth aspect, the first shaft is one of the rotation shafts of SCV or TCV, and the second shaft is the other rotation shaft of either SCV or TCV.
This means shows one mode of the connection relationship between the first shaft and the second shaft and the SCV and TCV.
〔請求項10の手段〕
請求項10に記載の吸気装置によれば、第1シャフトは、SCVまたはTCVのいずれか一方の回動軸であり、第2シャフトは、ギアもしくはリンク機構を介して、SCVまたはTCVのいずれか他方の回動軸に駆動力を伝達する。
本手段は、第1シャフト及び第2シャフトとSCV及びTCVとの連結関係の一態様を示すものである。
[Means of Claim 10]
According to the intake device of the tenth aspect, the first shaft is one of the rotation shafts of SCV or TCV, and the second shaft is either SCV or TCV via a gear or a link mechanism. A driving force is transmitted to the other rotating shaft.
This means shows one mode of the connection relationship between the first shaft and the second shaft and the SCV and TCV.
〔請求項11の手段〕
請求項11に記載の吸気装置によれば、SCVおよびTCVは、それぞれ、片持ちバルブである。
そして、SCVの回動軸と前記TCVの回動軸とは、略同軸上に配置された2重構造を呈している。
[Means of Claim 11]
According to the intake device of the eleventh aspect, each of the SCV and the TCV is a cantilever valve.
The SCV rotation shaft and the TCV rotation shaft have a double structure arranged substantially coaxially.
また、伝達手段は、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか一方に設けられ、アクチュエータにより回動するジョイント(以下、Aジョイント)と、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか他方に設けられ、Aジョイントに回動方向において係合可能なジョイント(以下、Bジョイント)とを有する。 Further, the transmission means is provided on either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft, and is rotated by an actuator (hereinafter referred to as A joint), and the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft. And a joint (hereinafter referred to as a B joint) that can be engaged with the A joint in the rotation direction.
そして、Aジョイントは、Bジョイントへの係合によって、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか他方に駆動力を伝達し、AジョイントとBジョイントとが係合していない角度領域では、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか一方のみに駆動力が伝達される。
本手段は、片持ちバルブの場合における伝達手段の一態様を示すものである。
The A joint transmits the driving force to either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft by engagement with the B joint, and the A joint and the B joint are not engaged with each other. Then, the driving force is transmitted only to either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft.
This means shows one mode of the transmission means in the case of a cantilever valve.
〔請求項12の手段〕
請求項12に記載の吸気装置によれば、流体制御弁は、回動可能に支持される回動軸から径方向に離れた位置に回動方向に延びる弁部を有し、弁部が、回動軸の回動によって、ハウジングの吸気口に対して上下または左右のいずれか一方に往復移動することにより、流路断面積を可変するロータリバルブである。すなわち、ブランコ型のロータリバルブである。
[Means of Claim 12]
According to the intake device of the twelfth aspect, the fluid control valve has a valve portion that extends in a rotation direction at a position radially away from a rotation shaft that is rotatably supported. The rotary valve can change the cross-sectional area of the flow path by reciprocating up and down or left and right with respect to the intake port of the housing by the rotation of the rotation shaft. That is, it is a swing-type rotary valve.
そして、弁部は、タンブル流を形成するタンブル形成領域と、スワール流を形成するスワール形成領域とを有している。
これにより、弁部がタンブル形成領域で吸気口を閉じる弁位置では、タンブル状態となり、弁部がスワール形成領域で吸気口を閉じる弁位置では、スワール状態となり、弁部が吸気口を閉じない弁位置では全開状態となる。
このように、アクチュエータは、流体制御弁を回動して弁位置を変更することにより、3つの状態を切り替える。
The valve portion includes a tumble formation region that forms a tumble flow and a swirl formation region that forms a swirl flow.
As a result, when the valve portion closes the intake port in the tumble formation region, the valve portion is in a tumble state, and when the valve portion closes the intake port in the swirl formation region, the valve portion enters a swirl state and the valve portion does not close the intake port. The position is fully open.
Thus, the actuator switches between the three states by rotating the fluid control valve to change the valve position.
これによれば、1つの弁体の弁部にタンブル形成用とスワール形成用の領域を持たせることで、1つのアクチュエータの回動によって、3つの状態(タンブル状態、スワール状態、全開状態)を切り替えることができる。 According to this, by providing a tumble formation region and a swirl formation region in the valve portion of one valve body, three states (tumble state, swirl state, fully open state) can be achieved by rotating one actuator. Can be switched.
〔請求項13の手段〕
請求項13に記載の吸気装置によれば、流体制御弁は、回動軸の回動によって、弁部がハウジングの吸気口に対して略上下方向に往復移動することにより、流路断面積を可変するロータリバルブである。
そして、弁部は、第1弁位置で上端を開口するタンブル通路と、第2弁位置で左右のいずれかを開口するスワール通路とを有しており、第1弁位置では、タンブル状態となり、第2弁位置では、スワール状態となる。
本手段は、タンブル流を形成するタンブル形成領域と、スワール流を形成するスワール形成領域とを弁部に有する流体制御弁の一態様を示すものである。
[Means of Claim 13]
According to the intake device of the thirteenth aspect, the fluid control valve has the flow path cross-sectional area as the valve portion reciprocates substantially vertically with respect to the intake port of the housing by the rotation of the rotation shaft. This is a variable rotary valve.
The valve portion has a tumble passage that opens at the upper end at the first valve position and a swirl passage that opens at either the left or right at the second valve position, and is in a tumble state at the first valve position. In the second valve position, a swirl state is established.
This means shows one mode of a fluid control valve having a tumble formation region for forming a tumble flow and a swirl formation region for forming a swirl flow in a valve portion.
〔請求項14の手段〕
請求項14に記載の吸気装置によれば、流体制御弁は、回動軸の回動によって、弁部がハウジングの吸気口に対して左右方向に往復移動することにより、流路断面積を可変するロータリバルブである。
そして、弁部は、第1弁位置で上端を開口するタンブル通路と、第2弁位置で弁部が下流側開口の左右いずれかの一方の所定領域を閉じる閉鎖部とを有しており、第1弁位置では、タンブル通路のみが開いてタンブル状態となり、第2弁位置では、下流側開口の左右いずれか他方の所定領域のみが開くことで、スワール状態となる。
本手段は、タンブル流を形成するタンブル形成領域と、スワール流を形成するスワール形成領域とを弁部に有する流体制御弁の一態様を示すものである。
[Means of Claim 14]
According to the intake device of the fourteenth aspect, the fluid control valve has the flow path cross-sectional area variable by reciprocating the valve portion in the left-right direction with respect to the intake port of the housing by the rotation of the rotation shaft. It is a rotary valve.
The valve portion includes a tumble passage that opens at the upper end at the first valve position, and a closing portion that closes a predetermined region on either the left or right of the downstream opening at the second valve position, At the first valve position, only the tumble passage is opened to be in a tumble state, and at the second valve position, only a predetermined region on either the left or right side of the downstream side opening is opened to enter a swirl state.
This means shows one mode of a fluid control valve having a tumble formation region for forming a tumble flow and a swirl formation region for forming a swirl flow in a valve portion.
(1)本発明を実施するための形態1の吸気装置は、内燃機関の吸気ポートに連通する空気流路が形成されるハウジングと、回動可能に支持されて、ハウジングの空気流路の流路断面積を可変する流体制御弁と、流体制御弁を駆動する1つのアクチュエータとを備える。 (1) An intake device according to a first embodiment for carrying out the present invention includes a housing in which an air flow path communicating with an intake port of an internal combustion engine is formed, and a rotatably supported air flow in the housing. A fluid control valve having a variable path cross-sectional area and one actuator for driving the fluid control valve are provided.
流体制御弁は、回動軸の回動によって、弁部が吸気口に対して略上下方向に往復移動することにより、流路断面積を可変するロータリバルブである。
弁部は、第1弁位置で上端を開口するタンブル通路と、第2弁位置で、左右のいずれかを開口するスワール通路とを有している。
このため、第1弁位置では、タンブル状態となり、第2弁位置では、スワール状態となり、弁部が吸気口を閉鎖しない第3弁位置ではタンブル状態となる。
The fluid control valve is a rotary valve that varies the cross-sectional area of the flow path when the valve portion reciprocates in a substantially vertical direction with respect to the intake port by the rotation of the rotation shaft.
The valve portion has a tumble passage that opens at the upper end at the first valve position, and a swirl passage that opens at either the left or right at the second valve position.
Therefore, the first valve position is in a tumble state, the second valve position is in a swirl state, and the third valve position in which the valve portion does not close the intake port is in a tumble state.
(2)本発明を実施するための形態2の吸気装置では、流体制御弁は、回動軸の回動によって、弁部が吸気口に対して略左右方向に往復移動することにより、流路断面積を可変するロータリバルブである。 (2) In the intake device according to the second embodiment for carrying out the present invention, the fluid control valve is configured such that the valve portion reciprocally moves in the left-right direction with respect to the intake port by the rotation of the rotation shaft. This is a rotary valve whose cross-sectional area is variable.
(3)本発明を実施するための形態3の吸気装置では、流体制御弁は、スワール流を発生させるSCVと、タンブル流を発生させるTCVとからなっており、SCVとTCVとは、空気流路の流れ方向において並んで設けられており、アクチュエータの駆動力をSCVとTCVに伝達する伝達手段を備える。
SCVおよびTCVは、それぞれ、回動可能に支持される回動軸から径方向に離れた位置に回動方向に延びる弁部を有するロータリバルブである。
また、伝達手段は、SCVの回動軸とTCVの回動軸との間に設けられるリンク機構である。
(3) In the intake device of the third embodiment for carrying out the present invention, the fluid control valve includes the SCV that generates the swirl flow and the TCV that generates the tumble flow. The SCV and the TCV are the air flow. It is provided side by side in the flow direction of the road, and includes a transmission means for transmitting the driving force of the actuator to the SCV and TCV.
SCV and TCV are rotary valves each having a valve portion extending in the rotational direction at a position radially away from a rotational shaft that is rotatably supported.
The transmission means is a link mechanism provided between the SCV rotation shaft and the TCV rotation shaft.
(4)本発明を実施するための形態4の吸気装置では、伝達手段は、アクチュエータにより回動する駆動ギアと、駆動ギアと噛み合い可能であり、SCVの回動軸を回動させるSCVギアと、駆動ギアと噛み合い可能であり、TCVの回動軸を回動させるTCVギアとを有している。
そして、駆動ギアがSCVギアと噛み合っている際には、TCVギアは駆動ギアと噛み合わず、SCVギアのみに駆動力が伝達され、駆動ギアがTCVギアと噛み合っている際には、TCVギアのみに駆動力が伝達される。
(4) In the intake device of the fourth embodiment for carrying out the present invention, the transmission means includes a drive gear that is rotated by an actuator, and an SCV gear that can be engaged with the drive gear and rotate the rotation shaft of the SCV. And a TCV gear that can mesh with the drive gear and rotate the rotation shaft of the TCV.
When the drive gear meshes with the SCV gear, the TCV gear does not mesh with the drive gear, and the driving force is transmitted only to the SCV gear. When the drive gear meshes with the TCV gear, only the TCV gear The driving force is transmitted to.
(5)本発明を実施するための形態5の吸気装置では、伝達手段は、ラチェット機構である。すなわち、ラチェット機構によって、アクチュエータ−SCV間、アクチュエータ−TCV間の駆動力伝達の係脱を行い、SCVとTCVとをそれぞれ異なる動きで駆動させる。 (5) In the intake device according to the fifth aspect for carrying out the present invention, the transmission means is a ratchet mechanism. That is, the ratchet mechanism engages / disengages the driving force transmission between the actuator and the SCV and between the actuator and the TCV, and drives the SCV and the TCV with different movements.
(6)本発明を実施するための形態6の吸気装置では、伝達手段は、アクチュエータにより回動する押圧部材と、押圧部材と回動方向に係合可能な第1レバーを有する第1シャフトと、押圧部材と回動方向に係合可能な第2レバーを有する第2シャフトとを有する。
そして、押圧部材が第1レバーに係合して回動している際には、第1シャフトに駆動力が伝達され、押圧部材が前記第2レバーに係合して回動している際には、第2シャフトに駆動力が伝達されるが、押圧部材の回動方向において、押圧部材が前記第1レバーに係合する位置と、第2レバーに係合する位置とが異なっているため、第1シャフトと第2シャフトとは異なる挙動をする。
そして、第1シャフト、第2シャフトをSCV、TCVの回転軸とする。
(6) In the intake device of the sixth embodiment for carrying out the present invention, the transmission means includes a pressing member that is rotated by an actuator, and a first shaft that has a first lever that can be engaged with the pressing member in the rotating direction. And a second shaft having a second lever that can be engaged with the pressing member in the rotation direction.
When the pressing member engages with the first lever and rotates, the driving force is transmitted to the first shaft, and when the pressing member engages with the second lever and rotates. The driving force is transmitted to the second shaft, but the position at which the pressing member engages with the first lever differs from the position at which the pressing member engages with the second lever in the rotation direction of the pressing member. Therefore, the first shaft and the second shaft behave differently.
The first shaft and the second shaft are SCV and TCV rotation axes.
(7)本発明を実施するための形態7の吸気装置では、第1シャフトは、SCVまたはTCVのいずれか一方の回動軸であり、第2シャフトは、ギアもしくはリンク機構を介して、SCVまたはTCVのいずれか他方の回動軸に駆動力を伝達する。 (7) In the intake device of the seventh embodiment for carrying out the present invention, the first shaft is one of the rotation shafts of SCV and TCV, and the second shaft is SCV via a gear or a link mechanism. Alternatively, the driving force is transmitted to the other rotation shaft of the TCV.
(8)本発明を実施するための形態8の吸気装置では、SCVおよびTCVは、それぞれ、片持ちバルブである。
伝達手段は、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか一方に設けられ、アクチュエータにより回動するジョイント(以下、Aジョイント)と、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか他方に設けられ、Aジョイントに回動方向において係合可能なジョイント(以下、Bジョイント)とを有している。
Aジョイントは、Bジョイントへの係合によって、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか他方に駆動力を伝達する。また、AジョイントとBジョイントとが係合していない角度領域では、SCVの回動軸もしくはTCVの回動軸のいずれか一方のみに駆動力が伝達される。
(8) In the intake device of the eighth embodiment for carrying out the present invention, SCV and TCV are each cantilever valves.
The transmission means is provided on either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft, and is either a joint rotated by an actuator (hereinafter referred to as “A joint”), an SCV rotation shaft, or a TCV rotation shaft. Or a joint (hereinafter referred to as a B joint) that can be engaged with the A joint in the rotation direction.
The A joint transmits a driving force to either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft by engagement with the B joint. In the angular region where the A joint and the B joint are not engaged, the driving force is transmitted only to either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft.
〔実施例1〕
実施例1を図1〜4を用いて説明する。
なお、本実施例で、上下方向とは燃焼室でのピストン移動方向であり、横方向(左右方向)とはピストン移動方向にほぼ直交する方向である。
吸気装置1は、内部に吸気通路2を形成するハウジング3と、ハウジング3に回動自在に支持されるシャフト4(回動軸)、シャフト4を中心にシャフト4とともに回動して吸気通路2の通路断面積を可変するバルブ5(流体制御弁)と、シャフト4を介してバルブ5を駆動する電動アクチュエータ(以下、アクチュエータ6とする)と、バルブ5の開度を検出するために用いられる回動角度センサ(図示せず)とを備える。
[Example 1]
Example 1 will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the vertical direction is the direction of piston movement in the combustion chamber, and the horizontal direction (left-right direction) is the direction substantially perpendicular to the piston movement direction.
The
ハウジング3は、ハウジング本体9と、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の吸気通路2を形成するダクト10とを有し、上流側及び下流側に吸気口11を有している。
ハウジング本体9は、ダクト10を収容する複数の収容部12を有しており、各収容部12にそれぞれダクト10が配されている。なお、ダクト10の上流端部には、ハウジング本体9に結合する結合部13が設けられている。
The
The
ダクト10は、気筒数に対応した個数の断面方形状の吸気通路2を形成しており、各吸気通路2は、シリンダヘッドの各吸気ポート(図示せず)に互いに独立して接続されている。そして、吸気ポートには、電子スロットル装置のスロットルボディ、サージタンク、インテークマニホールド、ダクト10を経由して、外気が流入する。
The
また、シャフト4は、軸方向が、吸気通路2の流れ方向に垂直、且つ、複数の吸気通路2が並ぶ方向に沿うようにハウジング3に配される。
すなわち、ダクト10の上方には、ハウジング本体9との間に空間を有しており、この空間に、複数のダクト10の上方を通過するようにシャフト4が配され、その両端がハウジング本体9に回動自在に保持されている。
The
That is, a space is provided above the
シャフト4は、軸方向に垂直な断面が多角形の金属シャフト17を内部にインサート成型して形成されている。
すなわち、金属シャフト17の外周が樹脂に覆われている。なお、シャフト4の両端部には、樹脂に覆われず金属シャフト17が露出する露出部19が設けられており、露出部19がハウジング本体9に設けられた軸受部20によって軸受けされている。
そして、シャフト4は、各ダクト10の下流側開口を開閉するバルブ5を保持する。
The
That is, the outer periphery of the
The
バルブ5は、シャフト4に固定されて、シャフト4とともに回動自在にハウジング3に収容されている。
バルブ5は、シャフト4から径方向に離れた位置に回動方向に延びるバルブプレート5a(弁部)を有し、バルブプレート5aが、シャフト4の回動によって、ダクト10の下流側で下流側開口端25に沿って上下に往復移動することにより、流路断面積を可変するロータリバルブである(図3、4参照)。
The
The
なお、バルブプレート5aは回動方向に延びる円周壁状に形成されており、径方向内側の面も、径方向外側の面も曲面となっている。そして、ダクト10の下流側開口端25の端面が、径方向内側の面に沿った曲面を有している。
The
すなわち、バルブ5は、バルブプレート5aと、バルブプレート5aの左右端から延びて形成されるとともにシャフト4に保持されるサイドプレート5bとを有しており、シャフト4からサイドプレート5bを介してバルブプレート5aがブランコ状に垂下されたブランコ型のロータリバルブである(ブランコ型ロータリバルブの詳しい構造は、例えば、特開2010−242618号公報を参照)。
That is, the
なお、サイドプレート5bはシャフト4が貫く孔27を有しており、シャフト4が孔27に挿通されるとともに、シャフト4に固定され、シャフト4と一体的に回動可能となっている。
The
アクチュエータ6は、電力の供給を受けて回動する電動モータ(図示せず)、この電動モータの回動を減速してシャフト4に伝達する減速機構等を有する。なお、電動モータのみで構成されていてもよい。
The
〔実施例1の特徴〕
バルブプレート5aは、タンブル流を形成するタンブル形成領域31と、スワール流を形成するスワール形成領域32とを有している。
本実施例では、バルブプレート5aにおいて、シャフト4の回動によって下流側開口端25に沿って上方に移動する際の、回動進行方向側を上とし、反回転進行側を下と定義すると、バルブプレート5aのタンブル用切欠き33を有する上半分がタンブル形成領域31となり、スワール用穴34を有する下半分がスワール形成領域32となっている。
[Features of Example 1]
The
In the present embodiment, in the
すなわち、バルブプレート5aは、上端に切欠き(タンブル用切欠き33)を有しており、バルブプレート5aの下半分には、横方向半分を開口するための貫通穴(スワール用穴34)を有している。
なお、バルブプレート5aの上端とは、バルブプレート5aが、シャフト4の回動によって、下流側開口端25に沿って上方に移動する際の、回動進行方向の端部である。
That is, the
Note that the upper end of the
これにより、バルブプレート5aのタンブル用切欠き33を有する上半分がタンブル形成領域31となり、スワール用穴34を有する下半分がスワール形成領域32となる。
Accordingly, the upper half of the
そして、図4(a)に示すように、バルブプレート5aの上半分(タンブル形成領域31)が下流側開口端25を塞ぐ弁位置(第1弁位置とする)では、タンブル用切欠き33によって下流側開口端25の上端のみが開口するため(図4(b)参照)、燃焼室には縦回転の流れ(タンブル流)が形成される。すなわち、バルブ5はタンブル状態となる。
また、図4(c)に示すように、バルブプレート5aの下半分(スワール形成領域32)が下流側開口端25を塞ぐ弁位置(第2弁位置とする)では、スワール用穴34によって下流側開口端25の横方向半分のみが開口するため(図4(d)、燃焼室には横回転の流れ(スワール流)が形成される。すなわち、バルブ5はスワール状態となる。
As shown in FIG. 4A, at the valve position where the upper half (tumble formation region 31) of the
In addition, as shown in FIG. 4C, at the valve position where the lower half (swirl formation region 32) of the
また、図4(e)に示すように、バルブプレート5aが下流側開口端25よりも上に移動した弁位置(第3弁位置とする)では、下流側開口端25がバルブプレート5aにより塞がれないため、吸気通路の通路断面積は最大となる(図4(f)参照)。すなわち、バルブ5は全開状態となる。
Further, as shown in FIG. 4 (e), at the valve position where the
以上で述べた第1〜3弁位置のいずれかの弁位置となるようにアクチュエータ6を回動させることで、バルブ5をタンブル状態、スワール状態、全開状態の3つの状態いずれかにする。
By rotating the
具体的には、エンジンの負荷や必要吸気量等に応じて、バルブ5を3つの状態のいずれかにするため、弁位置を変更するようにアクチュエータ6を回動させる。
例えば、所定低負荷領域では第1弁位置となるように、所定高負荷領域では第2弁位置となるように、電子スロットルが全開である場合には第3弁位置となるように、アクチュエータ6を制御する。
Specifically, the
For example, the
なお、ダクト10の上下には、ハウジング本体9との間に、バルブプレート5aが通過可能な空間が形成されている。
A space through which the
〔実施例1の作用効果〕
本実施例の吸気装置1では、1つのアクチュエータ6によってバルブ5を駆動して、タンブル状態、スワール状態、全開状態の3つの状態を作り出す構成となっている。
このため、複数のアクチュエータを用いる場合と比較して吸気装置1の体格を小さくすることができるとともに、コストも小さくすることができる。
[Effects of Example 1]
In the
For this reason, compared with the case where a plurality of actuators are used, the size of the
〔実施例2〕
実施例2を、実施例1とは異なる点を中心に図5、6を用いて説明する。
本実施例の吸気装置1は、バルブ5が上下ではなく、横方向(左右)に動く。
すなわち、シャフト4は、各気筒に連通する各ダクトに対して軸線方向が上下方向に延びるようにハウジング3に回動自在に保持されている。
[Example 2]
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 focusing on differences from the first embodiment.
In the
That is, the
そして、各ダクトに配されるシャフト4は、互いにリンク機構によって連結されている。
すなわち、リンク機構は、アクチュエータ6の出力軸6aに連結されるレバー36によって動くロングレバー37と、一端がピン支持によりロングレバー37に連結する複数のショートレバー38によりなっており、複数のショートレバー38の他端に、各シャフト4が接続されることで、アクチュエータ6からの回動駆動力が各シャフト4に伝達される。
And the
That is, the link mechanism includes a
バルブプレート5aは、タンブル流を形成するタンブル形成領域31と、スワール流を形成するスワール形成領域32とを有している。
すなわち、バルブプレート5aは、横方向の所定区間が、上端に切欠き(タンブル用切欠き33)を有するタンブル形成領域となっている。また、バルブプレート5aの横方向の一方側の所定区間が、下流側開口端25の横方向半分のみを開口して残りの半分を塞ぐスワール形成領域32となっている。
The
That is, the
そして、図6(a)に示すように、バルブプレート5aのタンブル形成領域31が下流側開口端25を塞ぐ弁位置(第1弁位置とする)では、タンブル用切欠き33によって下流側開口端25の上端のみが開口するため、燃焼室にはタンブル流が形成される。すなわち、バルブ5は、タンブル状態となる。
また、図6(b)に示すように、バルブプレート5aのスワール形成領域32が下流側開口端25を塞ぐ弁位置(第2弁位置とする)では、下流側開口端25の右側半分が塞がれて、下流側開口端25の左側半分のみが開口するため、燃焼室にはスワール流が形成される。すなわち、バルブ5は、スワール状態となる。
6A, at the valve position where the
Further, as shown in FIG. 6B, at the valve position where the
また、図6(c)に示すように、バルブプレート5aが下流側開口端25よりも右に移動した弁位置(第3弁位置とする)では、下流側開口端25がバルブプレート5aにより塞がれないため、吸気通路2の通路断面積は最大となる。すなわち、バルブ5は、全開状態となる。
Further, as shown in FIG. 6C, at the valve position where the
以上で述べた第1〜3弁位置のいずれかの弁位置となるようにアクチュエータ6を回動させることで、バルブ5をタンブル状態、スワール状態、全開状態の3つの状態いずれかにする。
これにより、実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
By rotating the
Thereby, the same effect as Example 1 can be acquired.
〔実施例3〕
実施例3を、実施例1とは異なる点を中心に図7〜9を用いて説明する。
実施例3〜実施例8では、バルブ5は、スワール流を発生させるスワールコントロールバルブ(以下、SCV40S)と、タンブル流を発生させるタンブルコントロールバルブ(以下、TCV40T)とからなっている。そして、アクチュエータ6の駆動力をSCV40SとTCV40Tに伝達する伝達手段を備える。
すなわち、実施例3〜8では、2つのバルブ(SCV40S、TCV40T)を1つのアクチュエータ6で独立して作動させるための具体的手段について説明する。なお、実施例3以降では、ハウジング3を簡略化して図示しているが、実施例1と同様に、ハウジング3は、バルブ5によって開閉される吸気通路2を形成するダクト10を有している。
Example 3
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 9 with a focus on differences from the first embodiment.
In Examples 3 to 8, the
That is, in Examples 3 to 8, specific means for independently operating two valves (SCV40S, TCV40T) with one
SCV40SとTCV40Tは、上述のバルブ5と同様にブランコ型のロータリバルブである。すなわち、SCV40Sは、回動方向に延びるバルブプレート40Saと、バルブプレート40Saを回転軸から垂下させるサイドプレート40Sbとを有している。また、TCV40Tは、バルブプレート40Taとサイドプレート40Tbとを有している。
SCV40S and TCV40T are swing-type rotary valves, similar to the above-described
ハウジング3には、SCV40Sの回動軸であるSCVシャフト42Sと、TCV40Tの回動軸であるTCVシャフト42Tとが回動自在に保持されている。
本実施例では、SCVシャフト42SとTCVシャフト42Tは、流れ方向に前後に並んで配される。例えば、TCVシャフト42TがSCVシャフト42Sよりも下流側に設けられている。なお、TCV40TとSCV40Sとは、互いに干渉しないように、例えば、SCVシャフト42Sの軸方向位置において、SCV40Sのサイドプレート40Sbは、TCV40Tのサイドプレート40Tb同士の間に入るように設定されている。
The
In the present embodiment, the
また、SCV40Sのバルブプレート40Saは、左右一方に板厚方向へ貫通する穴(スワール用穴40Sc)を有しており、TCV40Tのバルブプレート40Taは、上端に切欠き(タンブル用切欠き40Tc)を有している。
Further, the valve plate 40Sa of the
なお、SCV40Sの閉弁位置とは、バルブプレート40Saが吸気通路2を塞ぎ、スワール用穴40Scのみが開口する弁位置を指す。
また、TCV40Tの閉弁位置とは、バルブプレート40Taが吸気通路2を塞ぎ、タンブル用切欠き40Tcのみが開口する弁位置を指す。
The valve closing position of the
The valve closing position of the
本実施例では、リンク機構によって、TCV40T及びSCV40Sがそれぞれ異なる動きで駆動するように、アクチュエータ6の回動駆動力がTCVシャフト42T、SCVシャフト42Sに伝達されている。
In this embodiment, the rotation driving force of the
本実施例では、SCVシャフト42Sがアクチュエータ6と一体的に回動するように構成されている。そして、SCVシャフト42Sの一端には、アクチュエータ6と一体的に回動する駆動ギア44が設けられている。そして、駆動ギア44には、中間ギア45が噛み合っている。そして、中間ギア45とTCVシャフト42Tとの間に3本のリンクレバー46A、B、Cが介在している。
In the present embodiment, the
リンクレバー46Aは、一端が中間ギア45の回動中心軸に固定されており、他端がピン支持によってリンクレバー46Bの一端に連結されている。また、リンクレバー46Cは、一端がピン支持によりリンクレバー46Bに連結されており、他端がTCVシャフト42Tの回動中心軸に固定されている。
これによれば、アクチュエータ6の回動により駆動ギア44およびSCVシャフト42Sが回動すると、中間ギア45、リンクレバー46A、B、Cを介して、TCVシャフト42Tが回動する。
One end of the
According to this, when the
ここで、駆動ギア44に対する中間ギア45の増幅比をβ°/α°とし、中間ギア45がβ/2°回動したときに、TCVシャフト42Tがα°回動するように、リンクレバー46A、B、Cを設定する。
SCVシャフト42S(駆動ギア44)、TCVシャフト42Tの回動範囲は0°〜α°であって、SCVシャフト42Sの回動角がα°のときにSCV40Sが閉弁位置となり、TCVシャフト42Tの回動角がα°のときにTCV40Tが閉弁位置となる。
Here, when the amplification ratio of the
The rotation range of the
〔実施例3の作動説明〕
図8、図9を用いて、実施例3の作動を説明する。
<状態1>
図8、図9(a)に示すように、SCV40Sのバルブプレート40SaとTCV40Tのバルブプレート40Taが下側に位置し、吸気通路2を塞がない位置にあるときのSCVシャフト42S、中間ギア45、TCVシャフト42Tの回動角を0°とする。このとき、吸気通路2の通路断面積は最大である。すなわち、バルブ5は全開状態である。
[Description of Operation of Example 3]
The operation of the third embodiment will be described with reference to FIGS.
<
As shown in FIG. 8 and FIG. 9A, the
<状態2>
図8、図9(b)に示すように、アクチュエータ6が回動し、駆動ギア44及びSCVシャフト42Sがα/2°回動すると、中間ギア45はβ/2°回動する。このため、TCVシャフト42Tは、α°回動する。すなわち、TCVシャフト42Tは、SCVシャフト42Sの2倍の角度回動する。このとき、TCV40Tは閉弁位置にきて、バルブプレート40Taが吸気通路2を塞ぐため、タンブル用切欠き40Tcのみが開口する。すなわち、バルブ5はタンブル状態となる。
<
As shown in FIGS. 8 and 9B, when the
<状態3>
図8、図9(c)に示すように、アクチュエータ6がさらに回動し、駆動ギア44及びSCVシャフト42Sがα°回動すると、中間ギア45はβ°回動する。TCVシャフト42Tは、中間ギア45がβ/2°回動する毎に1周期するため、中間ギア45がβ°回動すると、TCVシャフト42Tは0°に戻る。このとき、SCV40Sは閉弁位置にきて、バルブプレート40Saが吸気通路2を塞ぐため、スワール用穴40Scのみが開口する。すなわち、バルブ5はスワール状態となる。
<
As shown in FIGS. 8 and 9C, when the
これによって、同じアクチュエータ6による変位に対しても、SCV40SとTCV40Tとが異なる動作をするため、1つのアクチュエータ6によって、SCV40Sのみを閉じた状態、TCV40Tのみが閉じた状態、SCV40SとTCV40Tとがともに開弁した状態に動かすことができる。
これにより、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
なお、本実施例において、SCVシャフト42Sではなく、TCVシャフト42Tに駆動ギア44を設け、リンク機構によって、SCVシャフト42Sに駆動力が伝達される構成にしてもよい。
As a result, the
Thereby, the same effect as Example 1 can be produced.
In this embodiment, the
〔実施例4〕
実施例4を、実施例3とは異なる点を中心に図10、11を用いて説明する。
本実施例の伝達手段は、アクチュエータ6により回動する駆動ギア47と、駆動ギア47と噛み合い可能でありSCVシャフト42Sを回動させるSCVギア48と、駆動ギア47と噛み合い可能でありTCVシャフト42Tを回動させるTCVギア49とを有している。
具体的には、SCVシャフト42Sの一端にSCVギア48が設けられており、TCVシャフト42Tの一端にTCVギア49が設けられており、SCVギア48とTCVギア49との間にアクチュエータ6の出力軸に固定された駆動ギア47が設けられている。
Example 4
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11 focusing on differences from the third embodiment.
The transmission means of this embodiment includes a
Specifically, an
そして、駆動ギア47とSCVギア48とTCVギア49とは、それぞれ、ギア歯が形成されたギア部50と、ギア歯が欠落した欠歯部51を有している。すなわち、ギア歯は回転方向の所定区間のみに存在する。欠歯部51の外径はギア歯の谷部よりも径方向に突出しないように設けられており、ギア同士の噛み合いが外れたときに、欠歯部51が、隣接するギアに干渉しないように構成されている。
The
また、TCVギア49のギア部50は径方向において、バルブプレート40Ta側に形成されており、SCVギア48のギア部50は径方向において、反バルブプレート40Sa側に形成されている(図11参照)。
また、駆動ギア47がSCVギア48と噛み合っている際には、TCVギア49は駆動ギア47と噛み合わず、駆動ギア47がTCVギア49と噛み合っている際には、SCVギア48は駆動ギア47と噛み合わないように構成されている。
Further, the
When the
また、本実施例では、TCVシャフト42T及びTCV40TがSCVシャフト42S及びSCV40Sよりも上流側に設けられている。
また、TCVシャフト42T及びSCVシャフト42Sには、それぞれ、TCV40T及びSCV40Sを下側に保持するスプリング52、53が設けられている。
In this embodiment, the
The
〔実施例4の作動説明〕
図11を用いて実施例4の作動を説明する。
<状態1>
図11(a)に示すように、TCV40T及びSCV40Sは、スプリング52、53の付勢力によって、下側に保持され、吸気通路2を解放している。
このとき、吸気通路2の通路断面積は最大である。すなわち、バルブ5は全開状態である。
なお、この状態では、駆動ギア47はギア部50が上方にくるように設定されており、駆動ギア47は、SCVギア48ともTCVギア49とも噛み合っていない。また、SCVギア48のギア部50は上方に、TCVギア49のギア部50は下方に位置している。
[Description of Operation of Example 4]
The operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
<
As shown in FIG. 11A, the
At this time, the passage cross-sectional area of the
In this state, the
<状態2>
図11(b)に示すように、駆動ギア47を時計方向に回動させると、駆動ギア47とSCVギア48とが噛み合う。これにより、SCVギア48が反時計方向に回動し、スプリング53の付勢力に抗してSCV40Sが閉弁位置まで変位して、吸気通路2を閉じる。このとき、駆動ギア47とTCVギア49とは噛み合わないため、TCV40Tは変位でせず、下側に保持されたままである。
したがって、このとき、SCV40Sのバルブプレート40Saが吸気通路2を塞ぐため、スワール用穴40Scのみが開口する。すなわち、バルブ5はスワール状態となる。
<
As shown in FIG. 11B, when the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Sa of the
<状態3>
図11(c)に示すように、上記状態2からさらに駆動ギア47を時計方向に回動させると、駆動ギア47とSCVギア48との噛み合いが解除される。これにより、スプリング53の付勢力によってSCV40Sは元の位置(下側)に戻る。
<
As shown in FIG. 11C, when the
<状態4>
図11(d)に示すように、上記状態3からさらに駆動ギア47を時計方向に回動させると、駆動ギア47とTCVギア49とが噛み合う。これにより、TCVギア49が反時計方向に回動し、スプリング52の付勢力に抗してTCV40Tが閉弁位置まで変位して、吸気通路2を閉じる。このとき、駆動ギア47とSCVギア48とは噛み合わないため、SCV40Sは変位でせず、下側に保持されたままである。
したがって、このとき、TCV40Tのバルブプレート40Taが吸気通路2を塞ぐため、タンブル用切欠き40Tcのみが開口する。すなわち、バルブ5はタンブル状態となる。
<
As shown in FIG. 11D, when the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Ta of the
これによって、同じアクチュエータ6による変位に対しても、SCV40SとTCV40Tとが異なる動作をするため、1つのアクチュエータ6によって、SCV40Sのみを閉じた状態、TCV40Tのみが閉じた状態、SCV40SとTCV40Tとがともに開弁した状態に動かすことができる。
これにより、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
As a result, the
Thereby, the same effect as Example 1 can be produced.
〔実施例5〕
実施例5を、実施例3とは異なる点を中心に図12〜14を用いて説明する。
本実施例では、TCVシャフト42TとSCVシャフト42Sとが、略同軸上に配置された2重構造を呈している。すなわち、円筒状に設けられたSCVシャフト42Sの内周にTCVシャフト42Tが挿通されている(図12参照)。TCVシャフト42TとSCVシャフト42Sは、吸気通路2の上方において、吸気通路2を横切るようにハウジング3に回動自在に保持されている(図13参照)。
Example 5
A fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14 with a focus on differences from the third embodiment.
In the present embodiment, the
SCVシャフト42Sは、SCV40Sのサイドプレート40Sbが固定される固定部42Saと、固定部42Saの軸方向内側にTCVシャフト42Tを露出させる切欠き42Sbが設けられている。
TCVシャフト42Tにおいては、切欠き42Sbから露出する露出部に、TCV40Tのサイドプレート40Tbの固定される固定部42Taを有している。
The
The
SCV40Sのバルブプレート40Saは、TCV40Tのバルブプレート40Taよりも径方向外側に配され、SCV40Sのサイドプレート40Sbは、TCV40Tのサイドプレート40Tbよりも径方向外側に配され、SCV40SとTCV40Tとは、同一軸線周りを回動する2重のブランコ状に組みつけられている。
The valve plate 40Sa of the
また、本実施例の伝達手段は、アクチュエータ6により回動する駆動回動体57と、駆動回動体57と回動方向において係合可能であってSCVシャフト42Sを回動させるSCV回動体58Sと、駆動回動体57と回動方向において係合可能であってTCVシャフト42Tを回動させるTCV回動体58Tと、駆動回動体57とSCV回動体58Sとの間、駆動回動体57とTCV回動体58Tとの間に設けられるラチェット機構とを有する。
Further, the transmission means of this embodiment includes a
すなわち、駆動回動体57とSCV回動体58Sとの間、および駆動回動体57とTCV回動体58Tとの間は、ラチェット機構により係脱可能であって、駆動回動体57がSCV回動体58Sと係合している際には、TCV回動体58Tが駆動回動体57と係合せず、SCVシャフト42Sのみに駆動力が伝達され、SCV40Sのみを駆動することができる。
また、駆動回動体57がTCV回動体58Tと係合している際には、SCV回動体58Sが駆動回動体57と係合せず、TCVシャフト42Tのみに駆動力が伝達され、TCV40Tのみを駆動することができる。
In other words, the
Further, when the
以下に、ラチェット機構の具体的構成について説明する。
TCV回動体58Tは、TCVシャフト42Tの一端にTCVシャフト42Tと一体的に回動可能に設けられている。
SCV回動体58Sは、SCVシャフト42Sの一端にSCVシャフト42Sと一体的に回動可能に設けられている。
TCV回動体58TとSCV回動体58Sは、SCVシャフト42SにTCVシャフト42Tが挿通された状態において軸方向に並び、TCV回動体58TがSCV回動体58Sよりも軸方向一端側に配される。
Below, the specific structure of a ratchet mechanism is demonstrated.
The
The
The
SCV回動体58S及びTCV回動体58Tは、それぞれ、外周に周方向90°間隔に4つの可動ピン60を有している。
可動ピン60は、外周側に突出する頭部60aと、頭部60aを外周側に付勢するバネ60bからなっており、外周側からの押圧によって内周側(径方向内側)に変位可能となっている。そして、頭部60aの外周面には内周側に凹んだ凹部60cが形成されている。なお、頭部60aの回動方向両端には、テーパ面60d、eが設けられている(図13(b)参照)。
ここで、SCV回動体58Sの可動ピンをSCV可動ピン60Sと呼び、TCV回動体58Tの可動ピンをTCV可動ピン60Tと呼ぶ。
Each of the
The
Here, the movable pin of the
また、SCV回動体58Sも周方向90°間隔に4つの可動ピン(以下、SCV可動ピン60S)を有している。SCV可動ピン60SもTCV可動ピン60Tと同様の構成となっている。
The
また、ハウジング3には、TCV回動体58Tの回動によってTCV可動ピン60Tに当接して、TCV可動ピン60Tを径方向内側に変位させるTCV固定ピン62Tと、SCV回動体58Sの回動によってSCV可動ピン60Sに当接して、SCV可動ピン60Sを径方向内側に変位させるSCV固定ピン62Sが固定されている。
Further, the
SCV回動体58SおよびTCV回動体58Tはハウジング3の外側に設けられており、TCV固定ピン62TおよびSCV固定ピン62Sは、ハウジング3の一端面から一端側に突出するように設けられている。
TCV固定ピン62Tは、SCV回動体58Sよりも一端側にあるTCV回動体58Tに係合するため、SCV固定ピン62Sよりも長くなっている。
The
The
TCV固定ピン62Tは、周方向に90°間隔で設けられており、SCV固定ピン62Sは、周方向において隣合うTCV固定ピン62T同士の中央に位置するように、周方向に90°間隔で設けられている。すなわち、隣り合うTCV固定ピン62TとSCV固定ピン62Sとは45°離れて設けられている。
The TCV fixing pins 62T are provided at an interval of 90 ° in the circumferential direction, and the SCV fixing pins 62S are provided at an interval of 90 ° in the circumferential direction so as to be positioned at the center of the adjacent TCV fixing pins 62T in the circumferential direction. It has been. That is, the adjacent
そして、周方向において、TCV固定ピン62T同士の間にTCV可動ピン60Tが位置し、SCV固定ピン62S同士の間にSCV可動ピン60Sが位置するように組み付けられるため、軸方向からみて、周方向において隣合うTCV可動ピン60T同士の間に、SCV可動ピン60Sが位置する。
Since the TCV
駆動回動体57は、円環状を呈しており、アクチュエータ6と一体的に回動するアクチュエータプレート6bにボルトにより固定されている。
そして、駆動回動体57は、内周に、TCV可動ピン60TおよびSCV可動ピン60Sの凹部60cに係合可能な爪57A(係合部)が90°間隔に突出している。
駆動回動体57は、TCV回動体58TおよびSCV回動体58Sの外周に配される。
爪57Aは、周方向から頭部60aに当接すると、頭部60aを径方向内側に押し下げ、凹部60cに嵌まり込む。また、固定ピン62S、Tによって、頭部60aが径方向内側に変位させられると、爪57Aと凹部60cの係合は外れる。
The
The
The
When the
〔実施例5の作動説明〕
実施例5の作動を図13、14を用いて説明する。
<状態2(デフォルト状態)>
図13(b)に示すように、定常状態では、TCV40T及びSCV40Sは吸気通路2の下側に保持されている。
このとき、吸気通路2の通路断面積は最大である。すなわち、バルブ5は全開状態である。
[Description of Operation of Example 5]
The operation of the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
<State 2 (default state)>
As shown in FIG. 13B, in the steady state, the
At this time, the passage cross-sectional area of the
また、この状態において、爪57AはSCV可動ピン60Sに係合している。そして、可動ピン60S、Tの時計方向に固定ピン62S、Tが近接した状態となっている(図13(b)のラチェットの様子参照)。
In this state, the
<状態1>
図13(a)に示すように、デフォルト状態(図13(b))からアクチュエータ6によって駆動回動体57が反時計方向に回動すると、爪57Aによって駆動回動体57と係合しているSCV回動体58Sは、反時計方向に回動する。すなわち、駆動回動体57とSCV回動体58Sとが係合し、SCVシャフト42Sが回動することで、SCV40Sが閉弁位置にきて、バルブプレート40Saが吸気通路2を閉鎖する。
<
As shown in FIG. 13A, when the
このデフォルト状態から状態1への駆動回動体57の回動中、駆動回動体57はTCV回動体58Tとは係合しないため、TCV40Tは変位せず、デフォルト状態を維持する。
したがって、このとき、SCV40Sのバルブプレート40Saが吸気通路2を塞ぐため、スワール用穴40Scのみが開口する。すなわち、バルブ5はスワール状態となる。
During the rotation of the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Sa of the
<状態3>
図13(c)に示すように、デフォルト状態(図13(b))からアクチュエータ6によって駆動回動体57が時計方向に回動すると、SCV回動体58Sが時計方向に回動して、SCV可動ピン60SにSCV固定ピン62Sが当接し、SCV固定ピン62SがSCV可動ピン60Sを径方向内側に変位させる。すなわち、テーパ面60dによって、周方向からSCV固定ピン62Sの衝突が径方向内側への力に変換され、SCV可動ピン60Sが径方向内側に変位する。
これにより、SCV可動ピン60Sの凹部60cと爪57Aとの係合が解除される。
このとき、SCV40S、TCV40Tは変位せず、デフォルト状態のままである(図13(c)バルブ状態参照)。
<
As shown in FIG. 13 (c), when the
Thereby, the engagement between the
At this time, the
<状態4>
図14(a)に示すように、状態3(図13(c))からアクチュエータ6によって駆動回動体57をさらに時計方向に回動すると、爪57Aが、TCV可動ピン60Tの頭部60aに当接し、テーパ面60eに案内されて、凹部60cに嵌まり込む。
これにより、駆動回動体57とTCV回動体58Tとが係合する。
<
As shown in FIG. 14A, when the
Thereby, the
<状態5>
図14(b)に示すように、状態4(図14(a))からアクチュエータ6によって駆動回動体57を反時計方向に回動すると、駆動回動体57と係合するTCV回動体58Tが、反時計方向に回動する。これにより、TCVシャフト42Tが回動することで、TCV40Tが閉弁位置にきて、バルブプレート40Taが吸気通路2を閉鎖する。
状態4から5への駆動回動体57の回動中、駆動回動体57はSCV回動体58Sとは係合しないため、SCV40Sは変位せず、デフォルト状態を維持する。
したがって、このとき、TCV40Tのバルブプレート40Taが吸気通路2を塞ぐため、タンブル用切欠き40Tcのみが開口する。すなわち、バルブ5はタンブル状態となる。
<
As shown in FIG. 14B, when the
During the rotation of the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Ta of the
<状態6>
図14(c)に示すように、状態5(図14(b))の状態から駆動回動体57を時計方向に回し、状態4(図14(a))に戻し、状態4からさらに時計方向に回動すると、TCV回動体58Tが時計方向に回動して、TCV可動ピン60TにTCV固定ピン62Tが当接し、TCV固定ピン62TがTCV可動ピン60Tを径方向内側に変位させる。すなわち、テーパ面60dによって、周方向からTCV固定ピン62Tの衝突が径方向内側への力に変換され、TCV可動ピン60Tが径方向内側に変位する。
これにより、TCV可動ピン60Tの凹部60cと爪57Aとの係合が解除される。
<
As shown in FIG. 14 (c), the
Thereby, the engagement between the
これによって、同じアクチュエータ6による変位に対しても、SCV40SとTCV40Tとが異なる動作をするため、1つのアクチュエータ6によって、SCV40Sのみを閉じた状態、TCV40Tのみが閉じた状態、SCV40SとTCV40Tとがともに開弁した状態に動かすことができる。
これにより、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
As a result, the
Thereby, the same effect as Example 1 can be produced.
〔実施例6〕
実施例6を、実施例5とは異なる点を中心に図15〜17を用いて説明する。
本実施例の伝達手段は、アクチュエータ6により回動する駆動ジョイント65(押圧部材)と、駆動ジョイント65と回動方向に当接可能な第1レバーを有する第1シャフトと、駆動ジョイント65と回動方向に当接可能な第2レバーを有する第2シャフトとを有している。
なお、本実施例では、第1シャフトはTCVシャフト42Tであり、第2シャフトはSCVシャフト42Sである。
Example 6
A sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 17 with a focus on differences from the fifth embodiment.
The transmission means of the present embodiment includes a drive joint 65 (pressing member) rotated by the
In the present embodiment, the first shaft is the
TCVシャフト42Tは一端にTCVジョイント66Tを有し、SCVシャフト42Sは一端にSCVジョイント66Sを有している。そして、TCVジョイント66Tに第1レバーが設けられ、SCVジョイント66Sに第2レバーが設けられている。また、TCVシャフト42T及びSCVシャフト42Sには、それぞれ、TCV40T及びSCV40Sをデフォルト状態(後に説明)に保持するスプリング68、69が設けられている。
The
TCVジョイント66TとSCVジョイント66Sは、SCVシャフト42SにTCVシャフト42Tが挿通された状態において軸方向に並び、TCVジョイント66TがSCVジョイント66Sよりも軸方向一端側に配される。
The TCV joint 66T and the SCV joint 66S are arranged in the axial direction in a state where the
TCVジョイント66Tは、筒状を呈しており、筒内部に仕切りTa、Tbが設けられている。
仕切りTa、Tbは、TCVジョイント66Tの筒内部に、内周面から径方向中心に互いに向き合うよう、板状に突出している。すなわち、仕切りTaから時計方向180°の位置に仕切りTbが形成されている。
The TCV joint 66T has a cylindrical shape, and partitions Ta and Tb are provided inside the cylinder.
The partitions Ta and Tb protrude in a plate shape inside the cylinder of the TCV joint 66T so as to face each other from the inner peripheral surface to the center in the radial direction. That is, the partition Tb is formed at a position 180 ° clockwise from the partition Ta.
SCVジョイント66Sは、筒状を呈しており、筒内部に仕切りSa、Sbが設けられている。
仕切りSa、Sbは、SCVジョイント66Sの筒内部に、内周面から互いに向き合うように径方向中心に突出している。すなわち、仕切りSaから時計方向180°の位置に仕切りSbが形成されている。
The SCV joint 66S has a cylindrical shape, and partitions Sa and Sb are provided inside the cylinder.
The partitions Sa and Sb protrude in the center of the radial direction inside the cylinder of the SCV joint 66S so as to face each other from the inner peripheral surface. That is, the partition Sb is formed at a position 180 ° clockwise from the partition Sa.
仕切りTa、Tbは、駆動ジョイント65(押圧部材)と径方向に係合可能な第1レバーとして機能し、仕切りSa、Sbは、駆動ジョイント65と径方向に係合可能な第2レバーとして機能する。 The partitions Ta and Tb function as a first lever that can be engaged with the drive joint 65 (pressing member) in the radial direction, and the partitions Sa and Sb function as a second lever that can be engaged with the drive joint 65 in the radial direction. To do.
仕切りTa、Tbが延びる方向と、仕切りSa、Sbが延びる方向は、デフォルト状態において、軸方向からみて交差している(図17(b)参照)。
そして、仕切りTaと仕切りSbとの間に駆動ジョイント65(押圧部材)が挿通される。
The direction in which the partitions Ta and Tb extend and the direction in which the partitions Sa and Sb extend intersect each other when viewed from the axial direction in the default state (see FIG. 17B).
A drive joint 65 (pressing member) is inserted between the partition Ta and the partition Sb.
駆動ジョイント65は、アクチュエータ6と一体的に回動する部材であって、軸方向に垂直な断面が1/4円断面であり、TCVジョイント66TとSCVジョイント66S内に挿通されている。そして、時計方向の端面65bが仕切りTb、Sbに当接可能となっており、反時計方向の端面65aが仕切りTa、Saに当接可能になっている。
The drive joint 65 is a member that rotates integrally with the
以上のような構造によって、この伝達手段は、回動方向において、駆動ジョイント65がSCVジョイント66Sに係合する位置と、駆動ジョイント65がTCVジョイント66Tに係合する位置とが異なるように構成されている。 With the structure as described above, this transmission means is configured such that the position where the drive joint 65 engages with the SCV joint 66S and the position where the drive joint 65 engages with the TCV joint 66T are different in the rotation direction. ing.
〔実施例6の作動説明〕
実施例6の作動を図17を用いて説明する。
<状態2(デフォルト状態)>
図17(b)に示すように、TCV40Tはスプリング68によって吸気通路2の下側に保持され、SCV40Sはスプリング69によって吸気通路2の上側に保持されている。
このとき、吸気通路2の通路断面積は最大である。すなわち、バルブ5は全開状態である。
[Description of Operation of Example 6]
The operation of the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
<State 2 (default state)>
As shown in FIG. 17B, the
At this time, the passage cross-sectional area of the
また、この状態において、駆動ジョイント65は、仕切りTaと仕切りSbとの間にある。
そして、TCVジョイント66Tにおいては、仕切りTaと端面65aとが当接しており、仕切りTbと端面65bとが90°離れている。また、SCVジョイント66Sにおいては、駆動ジョイント65と仕切りSa、Sbとは当接していない。そして、端面65bと仕切りSbとの間の角度間隔は、端面65bと仕切りTbとの間の角度間隔よりも小さい。
In this state, the drive joint 65 is located between the partition Ta and the partition Sb.
In the TCV joint 66T, the partition Ta and the
<状態1>
図17(a)に示すように、デフォルト状態(図17(b))からアクチュエータ6によって駆動ジョイント65を時計方向に回動させると、端面65bと仕切りSbとの間の角度間隔が、端面65bと仕切りTbとの間の角度間隔よりも小さいため、駆動ジョイント65の端面65bが仕切りTbに当接するまでの所定角度領域では、端面65bが仕切りSbのみを押して、SCVシャフト42Sのみが時計方向に回動する。すなわち、駆動ジョイント65とSCVジョイント66Sとが係合し、SCVシャフト42Sが回動することで、SCV40Sが閉弁位置にきて、SCV40Sのバルブプレート40Saが吸気通路2を閉鎖する。
<
As shown in FIG. 17A, when the drive joint 65 is rotated clockwise by the
デフォルト状態から状態1への駆動ジョイント65の回動中、駆動ジョイント65はTCVジョイント66Tとは係合しないため、TCV40Tは変位せず、デフォルト状態を維持する。
したがって、このとき、SCV40Sのバルブプレート40Saが吸気通路2を塞ぐため、スワール用穴40Scのみが開口する。すなわち、バルブ5はスワール状態となる。
During the rotation of the drive joint 65 from the default state to the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Sa of the
<状態3>
図17(c)に示すように、デフォルト状態(図17(b))からアクチュエータ6によって駆動ジョイント65を反時計方向に回動させると、駆動ジョイント65の端面65aが仕切りTaを押圧して、TCVシャフト42Tのみが反時計方向に回動する。すなわち、駆動ジョイント65とTCVジョイント66Tとが係合し、TCVシャフト42Tが回動することで、TCV40Tが閉弁位置にきて、バルブプレート40Taが吸気通路2を閉鎖する。
<
As shown in FIG. 17C, when the drive joint 65 is rotated counterclockwise by the
デフォルト状態から状態3への駆動ジョイント65の回動中、駆動ジョイント65はSCVジョイント66Sとは係合しないため、SCV40Sは変位せず、デフォルト状態を維持する。
したがって、このとき、TCV40Tのバルブプレート40Taが吸気通路2を塞ぐため、タンブル用切欠き40Tcのみが開口する。すなわち、バルブ5はタンブル状態となる。
During the rotation of the drive joint 65 from the default state to the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Ta of the
これによって、同じアクチュエータ6による変位に対しても、SCV40SとTCV40Tとが異なる動作をするため、1つのアクチュエータ6によって、SCV40Sのみを閉じた状態、TCV40Tのみが閉じた状態、SCV40SとTCV40Tとがともに開弁した状態に動かすことができる。
これにより、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
As a result, the
Thereby, the same effect as Example 1 can be produced.
なお、本実施例では、第1レバー及び第2レバーと押圧部材の態様は本実施例のものに限らず、様々な態様をとることができる。例えば、シャフト42T、Sの外周に突出するレバー状のものであってもよい。
In the present embodiment, the modes of the first lever, the second lever, and the pressing member are not limited to those of the present embodiment, and various modes can be taken. For example, a lever-like thing protruding on the outer periphery of the
〔実施例7〕
実施例7を、実施例6とは異なる点を中心に図18〜20を用いて説明する。
本実施例の伝達手段は、実施例6と同様に、アクチュエータ6により回動する駆動ジョイント65(押圧部材)と、駆動ジョイント65と回動方向に当接可能な第1レバーを有する第1シャフトと、駆動ジョイント65と回動方向に当接可能な第2レバーを有する第2シャフトとを有している。
そして、本実施例では、第1シャフトはTCVシャフト42Tであり、第2シャフトは中間シャフト42Mである。中間シャフト42Mに伝達される駆動力は、中間シャフト42Mと一体的に回動する中間ギア71と、中間ギア71に噛み合うSCVギア72を介して、SCVシャフト42Sに伝達される。
Example 7
Example 7 is demonstrated using FIGS. 18-20 centering on a different point from Example 6. FIG.
As in the sixth embodiment, the transmission means of the present embodiment includes a drive joint 65 (pressing member) that is rotated by the
In this embodiment, the first shaft is the
SCVシャフト42SとTCVシャフト42Tは、流れ方向に前後に並んで配される。例えば、本実施例では、SCVシャフト42SがTCVシャフト42Tよりも下流側に設けられている。
そして、SCVシャフト42SにはSCV40Sが固定され、TCVシャフト42TにはTCV40Tが固定されている。
The
The
TCVシャフト42Tは筒状に設けられており、筒内部に中間シャフト42Mが挿入されている。
TCVシャフト42Tは一端にTCVジョイント66Tを有し、中間シャフト42Mは一端に中間ジョイント66Mを有している。そして、TCVジョイント66Tに第1レバーが設けられ、中間ジョイント66Mに第2レバーが設けられている。
The
The
また、TCVシャフト42T及び中間シャフト42Mには、それぞれ、TCV40T及びSCV40Sをデフォルト状態(後に説明)に保持するスプリング68、69が設けられている。
The
TCVジョイント66Tと中間ジョイント66Mは、TCVシャフト42Tに中間シャフト42Mが挿通された状態において軸方向に並び、中間ジョイント66MがTCVジョイント66Tよりも軸方向一端側に配される。
The TCV joint 66T and the intermediate joint 66M are arranged in the axial direction in a state where the
TCVジョイント66Tは、実施例6と同様に仕切りTa、Tbを第1レバーとして有している。 The TCV joint 66T has partitions Ta and Tb as the first lever as in the sixth embodiment.
本実施例では、第2レバーは、第2シャフトである中間シャフト42Mに設けられた中間ジョイント66Mに設けられている。
すなわち、中間ジョイント66Mは、筒状を呈しており、筒内部に仕切りMa、Mbが設けられている。
仕切りMa、Mbは、中間ジョイント66Mの筒内部に、内周面から径方向中心に互いに向き合うよう、板状に突出している。すなわち、仕切りMaから時計方向180°の位置に仕切りMbが形成されている。そして、仕切りMa、Mbが第2レバーとして機能する。
In the present embodiment, the second lever is provided in an intermediate joint 66M provided in the
That is, the intermediate joint 66M has a cylindrical shape, and partitions Ma and Mb are provided inside the cylinder.
The partitions Ma and Mb protrude in a plate shape inside the cylinder of the intermediate joint 66M so as to face each other from the inner peripheral surface to the center in the radial direction. That is, the partition Mb is formed at a position 180 ° clockwise from the partition Ma. The partitions Ma and Mb function as the second lever.
仕切りTa、Tbが延びる方向と、仕切りMa、Mbが延びる方向は、デフォルト状態において、軸方向からみて交差している(図20(b)参照)。
そして、仕切りTaと仕切りMbとの間に駆動ジョイント65(押圧部材)が挿通される。
The direction in which the partitions Ta and Tb extend and the direction in which the partitions Ma and Mb extend intersect with each other when viewed from the axial direction in the default state (see FIG. 20B).
A drive joint 65 (pressing member) is inserted between the partition Ta and the partition Mb.
駆動ジョイント65は、アクチュエータ6と一体的に回動する部材であって、1/4円断面を有しており、TCVジョイント66Tと中間ジョイント66M内に挿通されている。そして、時計方向の端面65bが仕切りTb、Mbに当接可能となっており、反時計方向の端面65aが仕切りTa、Maに当接可能になっている。
The drive joint 65 is a member that rotates integrally with the
以上のような構造によって、この伝達手段は、回動方向において、駆動ジョイント65が中間ジョイント66Mに係合する位置と、駆動ジョイント65がTCVジョイント66Tに係合する位置とが異なるように構成されている。 With the structure as described above, the transmission means is configured such that the position where the drive joint 65 engages with the intermediate joint 66M and the position where the drive joint 65 engages with the TCV joint 66T are different in the rotation direction. ing.
そして、TCVシャフト42Tには、中間シャフト42Mを露出させる切欠きが設けられており、切欠きから露出した中間シャフト42Mの外周に中間ギア71が形成されている。
そして、SCVシャフト42Sには、中間ギア71と噛み合い可能な位置に、SCVギア72が設けられている。
これにより、中間シャフト42Mの回動は、中間ギア71、SCVギア72を介して、SCVシャフト42Sに伝達される。
The
The
Thereby, the rotation of the
〔実施例7の作動説明〕
実施例7の作動を図20を用いて説明する。
<状態2(デフォルト状態)>
図20(b)に示すように、TCV40Tはスプリング68によって吸気通路2の下側に保持され、SCV40Sはスプリング69によって吸気通路2の下側に保持されている。
このとき、吸気通路2の通路断面積は最大である。すなわち、バルブ5は全開状態である。
[Description of Operation of Example 7]
The operation of the seventh embodiment will be described with reference to FIG.
<State 2 (default state)>
As shown in FIG. 20B, the
At this time, the passage cross-sectional area of the
また、この状態において、駆動ジョイント65は、仕切りTaと仕切りMbとの間にある。
そして、TCVジョイント66Tにおいては、仕切りTaと端面65aとが当接しており、仕切りTbと端面65bとが90°離れている。また、中間ジョイント66Mにおいては、駆動ジョイント65と仕切りMa、Mbとは当接していない。そして、端面65bと仕切りMbとの間の角度間隔は、端面65bと仕切りTbとの間の角度間隔よりも小さい。
In this state, the drive joint 65 is located between the partition Ta and the partition Mb.
In the TCV joint 66T, the partition Ta and the
<状態1>
図20(a)に示すように、デフォルト状態(図20(b))からアクチュエータ6によって駆動ジョイント65を時計方向に回動させると、端面65bと仕切りMbとの間の角度間隔が、端面65bと仕切りTbとの間の角度間隔よりも小さいため、駆動ジョイント65の端面65bが仕切りTbに当接するまでの所定角度領域では、端面65bが仕切りMbのみを押して、中間シャフト42Mのみが時計方向に回動する。すなわち、駆動ジョイント65と中間ジョイント66Mとが係合し、中間シャフト42Mが回動する。
<
As shown in FIG. 20A, when the drive joint 65 is rotated clockwise by the
これにより、中間ギア71が時計方向に回動し、中間ギア71と噛み合うSCVギア72が反時計方向に回動する。これにより、SCVシャフト42Sが変位し、SCV40Sが閉弁位置まできて、バルブプレート40Saが吸気通路2を閉鎖する。
デフォルト状態から状態1への駆動ジョイント65の回動中、駆動ジョイント65はTCVジョイント66Tとは係合しないため、TCV40Tは変位せず、デフォルト状態を維持する。
したがって、このとき、SCV40Sのバルブプレート40Saが吸気通路2を塞ぐため、スワール用穴40Scのみが開口する。すなわち、バルブ5はスワール状態となる。
As a result, the
During the rotation of the drive joint 65 from the default state to the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Sa of the
<状態3>
図20(c)に示すように、デフォルト状態(図20(b))からアクチュエータ6によって駆動ジョイント65を反時計方向に回動させると、駆動ジョイント65の端面65aが仕切りTaを押圧して、TCVシャフト42Tのみが反時計方向に回動する。すなわち、駆動ジョイント65とTCVジョイント66Tとが係合し、TCVシャフト42Tが回動することで、TCV40Tが閉弁位置にきて、バルブプレート40Taが吸気通路2を閉鎖する。
<
As shown in FIG. 20C, when the drive joint 65 is rotated counterclockwise by the
デフォルト状態から状態3への駆動ジョイント65の回動中、駆動ジョイント65は中間ジョイント66Mとは係合しないため、SCV40Sは変位せず、デフォルト状態を維持する。
したがって、このとき、TCV40Tのバルブプレート40Taが吸気通路2を塞ぐため、タンブル用切欠き40Tcのみが開口する。すなわち、バルブ5はタンブル状態となる。
During the rotation of the drive joint 65 from the default state to the
Therefore, at this time, since the valve plate 40Ta of the
これによって、同じアクチュエータ6による変位に対しても、SCV40SとTCV40Tとが異なる動作をするため、1つのアクチュエータ6によって、SCV40Sのみを閉じた状態、TCV40Tのみが閉じた状態、SCV40SとTCV40Tとがともに開弁した状態に動かすことができる。
なお、本実施例では、中間シャフト42MとSCVシャフト42Sとが、中間ギア71およびSCVギア72によって連結されていたが、これに限らず、リンク機構などであってもよい。
また、SCVシャフト42Sを第1シャフトとし、中間シャフト42Mを介してTCVシャフト42Tを駆動してもよい。
As a result, the
In the present embodiment, the
Alternatively, the
〔実施例8〕
実施例8を、実施例3とは異なる点を中心に図21、22を用いて説明する。
本実施例のSCV40SおよびTCV40Tは、それぞれ、ブランコ型ロータリバルブではなく、片持ちバルブである。
Example 8
The eighth embodiment will be described with reference to FIGS. 21 and 22 focusing on differences from the third embodiment.
The
TCVシャフト42TとSCVシャフト42Sとは、略同軸上に配置された2重構造を呈している。すなわち、円筒状に設けられたTCVシャフト42Tの内周にSCVシャフト42Sが挿通されている。TCVシャフト42TとSCVシャフト42Sは、吸気通路2の下方において、吸気通路2を横切るようにハウジング3に回動自在に保持されている(図22参照)。
The
TCV40T及びSCV40Sは、一端をTCVシャフト42T及びSCVシャフト42Sに保持される板状の弁部(TCV弁部76T、SCV弁部76S)をそれぞれ有している。すなわち、弁部76T、Sは、シャフト42T、Sから径方向の一方向に延びて設けられている。
TCVシャフト42Tは、SCVシャフト42Sが露出するための切欠き75を有しており、切欠き75からSCV40Sの弁部(SCV弁部76S)が径方向外側に突出するようにSCVシャフト42Sに固定されている。
The
The
SCV40SとTCV40Tとは回動方向に重なるように設けられ、後述する全開状態においては、TCV40Tの弁部(TCV弁部76T)がSCV弁部76Sの上に重なる。
The
なお、TCV40Tは、TCV40Tの幅方向中央から他端側において、TCVシャフト42Tに固定されており、TCVシャフト42TのTCV40Tが固定された部分を固定部とすると、切欠き75は、固定部よりも軸方向一端側でTCV弁部76Tの下方に開口している。
The
そして、TCV弁部76Tの他端には切欠き(タンブル用切欠き76Ta)が設けられている。
また、SCV弁部76Sは、TCV弁部76Tよりも幅が短く、幅方向においてTCV弁部76Tの幅方向中央から一端側の領域と重なる大きさとなっている。すなわち、TCV弁部76Tは、吸気通路2の閉鎖時にタンブル用切欠き76Taのみが開口する構成となっており、SCV弁部76Sは、吸気通路2の閉鎖時に幅方向半分のみを開口可能な構成となっている。
A cutout (tumble cutout 76Ta) is provided at the other end of the
The
本実施例の伝達手段は、TCVシャフト42Tに設けられてアクチュエータ6により回動するAジョイント78と、SCVシャフト42Sに設けられてAジョイント78に径方向に係合可能なBジョイント79とを有する。
The transmission means of the present embodiment includes an A joint 78 provided on the
Aジョイント78は、TCVシャフト42Tの軸方向一端に設けられて、筒状を呈しており、Bジョイント79が係合可能な仕切りAa、Abと、仕切りAa、Abの軸方向他端側に設けられるとともに、アクチュエータ6の出力軸に固定された駆動ジョイント80が固定される駆動嵌合部78aとを有している。
The A joint 78 is provided at one end in the axial direction of the
仕切りAa、Abは、Aジョイント78の筒内部に、内周面から径方向中心に互いに向き合うよう、板状に突出している。仕切りAa、Abは、TCVシャフト42TにおいてTCV40Tの立設方向と直交する方向に延びて設けられており、2つの仕切りAa、Abが向かい合う方向もTCV40Tの立設方向と直交する方向である。径方向において2つの仕切りAa、Abの間には駆動ジョイント80を挿入可能な空間が形成されている。
The partitions Aa and Ab project in a plate shape inside the cylinder of the A joint 78 so as to face each other from the inner peripheral surface to the center in the radial direction. The partitions Aa and Ab are provided in the
Bジョイント79は、SCVシャフト42Sの軸方向一端に設けられて、1/4円筒壁状を呈している。すなわち、中心角を90°とする円弧断面を有している。
Bジョイント79の周方向端面は、それぞれ、Aジョイント78の仕切りAa、Abに係止可能な係止面Ba、Bbとなっている。係止面Baは、SCVシャフト42Sの径方向において、SCV40Sの立設する位置に設けられており、係止面Bbは、係止面Baよりも時計方向に90°回動した位置に設けられている。
The B joint 79 is provided at one end of the
The circumferential end surfaces of the B joint 79 are locking surfaces Ba and Bb that can be locked to the partitions Aa and Ab of the A joint 78, respectively. The locking surface Ba is provided at a position where the
Bジョイント79は、Aジョイント78の筒内部に挿入され、仕切りAaの上方(TCV立設側)に配される。また、駆動ジョイント80は、Aジョイント78に挿入されたBジョイント79の径方向内側を通って、駆動嵌合部78aに固定される。
これにより、Aジョイント78及びTCVシャフト42Tは、駆動ジョイント80を介してアクチュエータ6からの駆動力を常に伝達されて、アクチュエータ6と一体的に回動する。
The B joint 79 is inserted into the cylinder of the A joint 78 and is disposed above the partition Aa (TCV standing side). The drive joint 80 passes through the radially inner side of the B joint 79 inserted into the A joint 78 and is fixed to the drive
Thereby, the A joint 78 and the
〔実施例8の作動説明〕
実施例8の作動を図22を用いて説明する。なお、図22では、Aジョイント78の仕切りAa、Abの下方を省略して描いている。
[Description of Operation of Example 8]
The operation of the eighth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 22, the lower part of the partitions Aa and Ab of the A joint 78 is omitted.
<状態1(デフォルト状態)>
図22(a)に示すように、TCV弁部76TおよびSCV弁部76Sの延設方向が吸気通路2の流れ方向と平行になる状態が定常状態である。
このとき、係止面Bbの時計方向側に仕切りAbが当接し、係止面Baと仕切りAaとの間には90°の間隔があいている。
このとき、吸気通路2の通路断面積は最大である(図22(d)参照)。すなわち、バルブ5は全開状態である。
<State 1 (default state)>
As shown in FIG. 22A, the state where the extending direction of the
At this time, the partition Ab is brought into contact with the locking surface Bb in the clockwise direction, and an interval of 90 ° is provided between the locking surface Ba and the partition Aa.
At this time, the passage sectional area of the
<状態2>
図22(b)に示すように、デフォルト状態(図22(a))からアクチュエータ6により駆動ジョイント80を回動させ、Aジョイント78を時計方向に90°回す。これにより、TCVシャフト42Tが90°回動し、TCV40Tが閉弁位置にくる(つまり、TCV弁部76Tの延設方向が流れ方向と垂直となる)。
<
As shown in FIG. 22B, the drive joint 80 is rotated by the
この回動の際、仕切りAa、Abは係止面Ba、Bbに係合しない。すなわち、Aジョイント78とBジョイント79とが径方向に係合していないため、SCVシャフト42Sには駆動力が伝達されず、SCV40Sは変位しない。
したがって、このとき、TCV40Tが吸気通路2を塞ぐため、タンブル用切欠き76Taのみが開口する(図22(e)参照)。すなわち、バルブ5は、タンブル状態となる。
この状態にあるとき、係止面Baの反時計方向側に仕切りAaが当接し、係止面Bbと仕切りAbとの間には90°の間隔があいている。
During this rotation, the partitions Aa and Ab do not engage with the locking surfaces Ba and Bb. That is, since the A joint 78 and the B joint 79 are not engaged in the radial direction, no driving force is transmitted to the
Therefore, at this time, since the
In this state, the partition Aa abuts on the counterclockwise direction side of the locking surface Ba, and an interval of 90 ° is provided between the locking surface Bb and the partition Ab.
<状態3>
図22(c)に示すように、アクチュエータ6により駆動ジョイント80を回動させ、Aジョイント78を上記状態2からさらに時計方向に90°回す。
このとき、Aジョイント78の回動によって、係止面Baの反時計方向側から当接していた仕切りAaが係止面Baを押す。すなわち、Aジョイント78とBジョイント79との径方向の係合によって、SCVシャフト42Sに駆動力が伝達されて、SCVシャフト42Sが90°回動し、SCV40Sが閉弁位置にくる(つまり、SCV弁部76Sの延設方向が流れ方向と垂直となる)。
したがって、このとき、SCV40Sが吸気通路2を塞ぐため、吸気通路2の幅方向半分のみが開口する(図22(f)参照)。すなわち、バルブ5はスワール状態となる。
<
As shown in FIG. 22 (c), the drive joint 80 is rotated by the
At this time, by the rotation of the A joint 78, the partition Aa that has been in contact with the locking surface Ba from the counterclockwise direction presses the locking surface Ba. That is, due to the radial engagement between the A joint 78 and the B joint 79, the driving force is transmitted to the
Therefore, at this time, since the
これによって、同じアクチュエータ6による変位に対しても、SCV40SとTCV40Tとが異なる動作をするため、1つのアクチュエータ6によって、SCV40Sのみを閉じた状態、TCV40Tのみが閉じた状態、SCV40SとTCV40Tとがともに開弁した状態に動かすことができる。
これにより、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
なお、本実施例において、SCVシャフト42SにAジョイント78を設け、TCVシャフト42TにBジョイント79を設けてもよい。
As a result, the
Thereby, the same effect as Example 1 can be produced.
In this embodiment, the A joint 78 may be provided on the
1 吸気装置
2 吸気通路(空気流路)
3 ハウジング
4 シャフト(回動軸)
5 バルブ(流体制御弁)
5a バルブプレート(弁部)
6 アクチュエータ
25 下流側開口端(吸気口)
31 タンブル形成領域
32 スワール形成領域
33 タンブル用切欠き(タンブル通路)
34 スワール用穴(スワール通路)
40S SCV
40Sc スワール用穴(スワール通路)
40T TCV
40Tc タンブル用切欠き(タンブル通路)
42M 中間シャフト(第2シャフト)
42S SCVシャフト(SCVの回動軸、第2シャフト)
42T TCVシャフト(TCVの回動軸、第1シャフト)
44 駆動ギア(リンク機構)
45 中間ギア(リンク機構)
46A〜C リンクレバー(リンク機構)
47 駆動ギア
48 SCVギア
49 TCVギア
51 欠歯部
57 駆動回転体
58S SCV回動体
58T TCV回動体
60S SCV可動ピン
60T TCV可動ピン
62S SCV固定ピン
62T TCV固定ピン
65 駆動ジョイント(押圧部材)
78 Aジョイント
79 Bジョイント
Ta、Tb 仕切り(第1レバー)
Sa、Sb 仕切り(第2レバー)
Ma、Mb 仕切り(第2レバー)
1
3
5 Valve (fluid control valve)
5a Valve plate (valve part)
6
31
34 Swirl hole (swirl passage)
40S SCV
40Sc Swirl hole (Swirl passage)
40T TCV
Notch for 40Tc tumble (tumble passage)
42M Intermediate shaft (second shaft)
42S SCV shaft (SCV rotation shaft, second shaft)
42T TCV shaft (TCV rotation shaft, first shaft)
44 Drive gear (link mechanism)
45 Intermediate gear (link mechanism)
46A-C Link lever (link mechanism)
47
78 A joint 79 B joint Ta, Tb Partition (first lever)
Sa, Sb partition (second lever)
Ma, Mb Partition (second lever)
Claims (14)
回動可能に支持されて、前記ハウジングの空気流路の流路断面積を可変する流体制御弁と、
前記流体制御弁を駆動する1つのアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、前記流体制御弁を、タンブル流を形成するタンブル状態、スワール流を形成するスワール状態、前記流路断面積を最大にする全開状態の3つの状態に駆動することを特徴とする内燃機関の吸気装置。 A housing in which an air flow path communicating with the intake port of the internal combustion engine is formed;
A fluid control valve that is rotatably supported and varies the cross-sectional area of the air flow path of the housing;
One actuator for driving the fluid control valve,
The actuator drives the fluid control valve into three states: a tumble state that forms a tumble flow, a swirl state that forms a swirl flow, and a fully open state that maximizes the cross-sectional area of the flow path. Engine intake system.
前記流体制御弁は、スワール流を発生させるスワールコントロールバルブ(以下、SCV)と、タンブル流を発生させるタンブルコントロールバルブ(以下、TCV)とからなっており、
前記SCVと前記TCVとは、前記空気流路の流れ方向において並んで設けられており、
前記アクチュエータの駆動力を前記SCVと前記TCVに伝達する伝達手段を備え、
前記伝達手段は、リンク機構または駆動力伝達の係脱によって前記SCVと前記TCVとをそれぞれ異なる動きで駆動させるように構成されてい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 fluid control valve includes a swirl control valve (hereinafter referred to as SCV) that generates a swirl flow, and a tumble control valve (hereinafter referred to as TCV) that generates a tumble flow.
The SCV and the TCV are provided side by side in the flow direction of the air flow path,
Transmission means for transmitting the driving force of the actuator to the SCV and the TCV;
An intake device for an internal combustion engine, wherein the transmission means is configured to drive the SCV and the TCV by different movements by engaging / disengaging a link mechanism or driving force transmission.
前記SCVおよび前記TCVは、それぞれ、回動可能に支持される回動軸から径方向に離れた位置に回動方向に延びる弁部を有するロータリバルブであって、
前記TCVの弁部は、閉弁位置において、上端を開口するタンブル通路を有しており、
前記SCVの弁部は、閉弁位置において、左右のいずれかを開口するスワール通路を有しており、
前記各弁部は、前記回動軸の回動によって、前記ハウジングの吸気口に対して略上下方向に往復移動することにより、前記流路断面積を可変す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,
Each of the SCV and the TCV is a rotary valve having a valve portion extending in a rotating direction at a position radially away from a rotating shaft that is rotatably supported.
The valve portion of the TCV has a tumble passage that opens at the upper end in the valve closing position,
The valve portion of the SCV has a swirl passage that opens either the left or right in the valve closing position,
An intake air of an internal combustion engine, wherein each of the valve portions is reciprocally moved in a substantially vertical direction with respect to an intake port of the housing by rotation of the rotation shaft. apparatus.
前記伝達手段は、
前記アクチュエータにより回動する駆動ギアと、
前記駆動ギアと噛み合い可能であり、前記SCVの回動軸を回動させるSCVギアと、
前記駆動ギアと噛み合い可能であり、前記TCVの回動軸を回動させるTCVギアとを有し、
前記駆動ギアと前記SCVギアと前記TCVギアとは、それぞれギア歯が欠落した欠歯部を有しており、
前記駆動ギアが前記SCVギアと噛み合っている際には、前記TCVギアは前記駆動ギアと噛み合わず、前記SCVギアのみに駆動力が伝達され、
前記駆動ギアが前記TCVギアと噛み合っている際には、前記SCVギアは前記駆動ギアと噛み合わず、前記TCVギアのみに駆動力が伝達され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 transmission means includes
A drive gear rotated by the actuator;
An SCV gear that is meshable with the drive gear and rotates the SCV rotation shaft;
A TCV gear capable of meshing with the drive gear and rotating a rotation shaft of the TCV;
The drive gear, the SCV gear, and the TCV gear each have a missing tooth portion with missing gear teeth,
When the drive gear meshes with the SCV gear, the TCV gear does not mesh with the drive gear, and the driving force is transmitted only to the SCV gear,
An intake device for an internal combustion engine, wherein when the drive gear meshes with the TCV gear, the SCV gear does not mesh with the drive gear, and the drive force is transmitted only to the TCV gear.
前記伝達手段は、前記SCVの回動軸と前記TCVの回動軸との間に設けられるリンク機構であり、
前記リンク機構は、前記アクチュエータの回動に対する前記SCVの回動状態と前記TCVの回動状態とを異ならせる構造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 or 3,
The transmission means is a link mechanism provided between the SCV rotation shaft and the TCV rotation shaft,
The intake mechanism for an internal combustion engine, wherein the link mechanism has a structure in which a rotation state of the SCV and a rotation state of the TCV with respect to rotation of the actuator are different.
前記伝達手段は、
前記アクチュエータにより回動する回動体(以下、駆動回動体)と、
前記駆動回動体と回動方向において係合可能であって、前記SCVの回動軸を回動させる回動体(以下、SCV回動体)と、
前記駆動回動体と回動方向において係合可能であって、前記TCVの回動軸を回動させる回動体(以下、TCV回動体)と、
前記駆動回動体と前記SCV回動体との間、および前記駆動回動体と前記TCV回動体との間に設けられるラチェット機構とを有し、
前記駆動回動体と前記SCV回動体との間、および前記駆動回動体と前記TCV回動体との間は、前記ラチェット機構により係脱可能であって、
前記駆動回動体が前記SCV回動体と係合している際には、前記TCV回動体が前記駆動回動体と係合せず、前記SCVの回動軸のみに駆動力が伝達され、
前記駆動回動体が前記TCV回動体と係合している際には、前記SCV回動体が前記駆動回動体と係合せず、前記TCVの回動軸のみに駆動力が伝達され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 transmission means includes
A rotating body rotated by the actuator (hereinafter referred to as a driving rotating body);
A rotating body (hereinafter referred to as an SCV rotating body) that can be engaged with the driving rotating body in a rotating direction and rotates the rotating shaft of the SCV;
A rotating body (hereinafter referred to as a TCV rotating body) that can be engaged with the driving rotating body in a rotating direction and that rotates the rotating shaft of the TCV;
A ratchet mechanism provided between the drive rotating body and the SCV rotating body and between the drive rotating body and the TCV rotating body;
The ratchet mechanism can be engaged / disengaged between the drive rotating body and the SCV rotating body, and between the drive rotating body and the TCV rotating body,
When the drive rotating body is engaged with the SCV rotating body, the TCV rotating body is not engaged with the drive rotating body, and driving force is transmitted only to the SCV rotating shaft,
When the drive rotating body is engaged with the TCV rotating body, the SCV rotating body is not engaged with the drive rotating body, and the driving force is transmitted only to the rotating shaft of the TCV. An intake device for an internal combustion engine.
前記駆動回動体と前記SCV回動体と前記TCV回動体とは同軸的に配され、
前記駆動回動体は、前記SCV回動体及び前記TCV回動体の外周に設けられて、
前記ラチェット機構は、
前記SCV回動体と前記TCV回動体のそれぞれ外周に設けられるとともに径方向変位可能な可動ピンと、
前記駆動回動体の内周に設けられるとともに前記可動ピンに係合可能な係合部と、
前記ハウジングに固定されており、前記SCV回動体および前記TCV回動体の回動によって前記可動ピンに当接して、前記可動ピンを径方向内側に変位させる固定ピンとにより構成され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 6,
The drive rotating body, the SCV rotating body, and the TCV rotating body are arranged coaxially,
The drive rotating body is provided on the outer periphery of the SCV rotating body and the TCV rotating body,
The ratchet mechanism is
A movable pin that is provided on the outer periphery of each of the SCV rotating body and the TCV rotating body and is radially displaceable;
An engaging portion that is provided on an inner periphery of the drive rotating body and is engageable with the movable pin;
The SCV rotating body and the TCV rotating body are fixed to the housing, and contact with the movable pin by the rotation of the SCV rotating body and the fixed pin that displaces the movable pin radially inward. An intake device for an internal combustion engine.
前記伝達手段は、
前記アクチュエータにより回動する押圧部材と、
前記押圧部材と回動方向に係合可能な第1レバーを有する第1シャフトと、
前記押圧部材と回動方向に係合可能な第2レバーを有する第2シャフトとを有し、
前記押圧部材の回動方向において、前記押圧部材が前記第1レバーに係合する位置と、前記第2レバーに係合する位置とが異なり、
前記押圧部材が前記第1レバーに係合して回動している際には、前記第1シャフトに駆動力が伝達され、
前記押圧部材が前記第2レバーに係合して回動している際には、前記第2シャフトに駆動力が伝達され、
前記SCVは、前記第1シャフトまたは前記第2シャフトのいずれか一方の回動に伴って回動し、
前記TCVは、前記第1シャフトまたは前記第2シャフトのいずれか他方の回動に伴って回動す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 transmission means includes
A pressing member rotated by the actuator;
A first shaft having a first lever engageable with the pressing member in a rotation direction;
A second shaft having a second lever engageable with the pressing member in the rotation direction;
In the rotation direction of the pressing member, a position where the pressing member engages with the first lever is different from a position where the pressing member engages with the second lever.
When the pressing member is engaged and rotated with the first lever, a driving force is transmitted to the first shaft,
When the pressing member is engaged and rotated with the second lever, a driving force is transmitted to the second shaft,
The SCV rotates with the rotation of either the first shaft or the second shaft,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the TCV is rotated in accordance with the rotation of either the first shaft or the second shaft.
前記第1シャフトは、前記SCVまたは前記TCVのいずれか一方の回動軸であり、
前記第2シャフトは、前記SCVまたは前記TCVのいずれか他方の回動軸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 8,
The first shaft is a rotating shaft of either the SCV or the TCV,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the second shaft is the other rotation shaft of the SCV or the TCV.
前記第1シャフトは、前記SCVまたは前記TCVのいずれか一方の回動軸であり、
前記第2シャフトは、ギアもしくはリンク機構を介して、前記SCVまたは前記TCVのいずれか他方の回動軸に駆動力を伝達す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 8,
The first shaft is a rotating shaft of either the SCV or the TCV,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the second shaft transmits a driving force to the other rotation shaft of the SCV or the TCV via a gear or a link mechanism.
前記SCVおよび前記TCVは、それぞれ、片持ちバルブであって、
前記SCVの回動軸と前記TCVの回動軸とは、略同軸上に配置された2重構造を呈しており、
前記伝達手段は、前記SCVの回動軸もしくは前記TCVの回動軸のいずれか一方に設けられ、前記アクチュエータにより回動するジョイント(以下、Aジョイント)と、
前記SCVの回動軸もしくは前記TCVの回動軸のいずれか他方に設けられ、前記Aジョイントに回動方向において係合可能なジョイント(以下、Bジョイント)とを有し、
前記Aジョイントは、前記Bジョイントへの係合によって、前記SCVの回動軸もしくは前記TCVの回動軸のいずれか他方に駆動力を伝達し、
前記Aジョイントと前記Bジョイントとが係合していない角度領域では、前記SCVの回動軸もしくは前記TCVの回動軸のいずれか一方のみに駆動力が伝達され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 SCV and the TCV are each cantilever valves,
The SCV rotation shaft and the TCV rotation shaft have a double structure arranged substantially coaxially,
The transmission means is provided on either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft, and is rotated by the actuator (hereinafter referred to as A joint);
A joint (hereinafter referred to as a B joint) that is provided on either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft and that can be engaged with the A joint in the rotation direction;
The A joint transmits a driving force to the other of the rotation shaft of the SCV or the rotation shaft of the TCV by engagement with the B joint,
An internal combustion engine in which a driving force is transmitted only to either the SCV rotation shaft or the TCV rotation shaft in an angular region where the A joint and the B joint are not engaged. Inhalation device.
前記流体制御弁は、回動可能に支持される回動軸から径方向に離れた位置に回動方向に延びる弁部を有し、前記弁部が、前記回動軸の回動によって、前記ハウジングの吸気口に対して上下または左右のいずれか一方に往復移動することにより、前記流路断面積を可変するロータリバルブであって、
前記弁部は、タンブル流を形成するタンブル形成領域と、スワール流を形成するスワール形成領域とを有しており、
前記弁部が前記タンブル形成領域で前記吸気口を閉じる弁位置では、前記タンブル状態となり、
前記弁部が前記スワール形成領域で前記吸気口を閉じる弁位置では、前記スワール状態となり、
前記弁部が前記吸気口を閉じない弁位置では、前記全開状態となり、
前記アクチュエータは、前記流体制御弁を回動して弁位置を変更することにより、前記3つの状態を切り替え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 fluid control valve has a valve portion extending in a rotation direction at a position radially away from a rotation shaft that is rotatably supported, and the valve portion is rotated by the rotation shaft. A rotary valve that varies the cross-sectional area of the flow path by reciprocating vertically or horizontally with respect to the inlet of the housing,
The valve portion has a tumble formation region that forms a tumble flow, and a swirl formation region that forms a swirl flow,
In the valve position where the valve portion closes the intake port in the tumble formation region, the tumble state is established.
In the valve position where the valve portion closes the intake port in the swirl formation region, the swirl state is established,
In the valve position where the valve portion does not close the intake port, the valve portion is fully opened,
The intake device for an internal combustion engine, wherein the actuator switches the three states by rotating the fluid control valve to change the valve position.
前記流体制御弁は、前記回動軸の回動によって、前記弁部が前記吸気口に対して略上下方向に往復移動することにより、前記流路断面積を可変するロータリバルブであって、
前記弁部は、第1弁位置で上端を開口するタンブル通路と、第2弁位置で、左右のいずれかを開口するスワール通路とを有しており、
前記第1弁位置では、タンブル状態となり、前記第2弁位置では、スワール状態と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 12,
The fluid control valve is a rotary valve that varies the cross-sectional area of the flow path when the valve portion reciprocates in a substantially vertical direction with respect to the intake port by rotation of the rotation shaft.
The valve portion has a tumble passage that opens at the upper end at the first valve position, and a swirl passage that opens at the left or right at the second valve position,
An intake device for an internal combustion engine, wherein the intake valve is in a tumble state at the first valve position and is in a swirl state at the second valve position.
前記流体制御弁は、前記回動軸の回動によって、前記弁部が前記吸気口に対して略左右方向に往復移動することにより、前記流路断面積を可変するロータリバルブであって、
前記弁部は、第1弁位置で上端を開口するタンブル通路と、第2弁位置で前記弁部が下流側開口の左右いずれかの一方の所定領域を閉じる閉鎖部とを有しており、
前記第1弁位置では、前記タンブル通路のみが開いてタンブル状態となり、前記第2弁位置では、前記下流側開口の左右いずれか他方の所定領域のみが開くことで、スワール状態と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 12,
The fluid control valve is a rotary valve that varies the cross-sectional area of the flow path when the valve portion reciprocally moves in the left-right direction with respect to the intake port by rotation of the rotation shaft.
The valve portion has a tumble passage that opens at the upper end at the first valve position, and a closing portion that closes a predetermined region of either the left or right of the downstream opening at the second valve position,
In the first valve position, only the tumble passage is opened to be in a tumble state, and in the second valve position, only a predetermined region on either the left or right side of the downstream side opening is in a swirl state. An intake device for an internal combustion engine.
Priority Applications (1)
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JP2011068561A JP2012202328A (en) | 2011-03-25 | 2011-03-25 | Air intake device for internal combustion engine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105464785A (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-06 | 现代自动车株式会社 | Intake air control apparatus of engine |
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2011
- 2011-03-25 JP JP2011068561A patent/JP2012202328A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105464785A (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-06 | 现代自动车株式会社 | Intake air control apparatus of engine |
US9784225B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-10-10 | Hyundai Motor Company | Intake air control apparatus of engine |
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