JP2020051364A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼室におけるタンブル流のタンブル比を高めることができる内燃機関の吸気装置を提供する。【解決手段】内燃機関の吸気装置１０は、吸気ポート５０に連通する吸気通路１１内に吸気の流れ方向に沿って設けられ、第１の通路１１ａと第２の通路１１ｂとに仕切る隔壁プレート１２と、吸気通路１１内において隔壁プレート１２の上流側に配設されて、第１の通路１１ａを開閉する弁体１４とを備える。弁体１４が第１の通路１１ａを閉塞した際に、駆動手段１６により、第２の通路１１ｂを通る吸気が燃焼室のルーフ５６の頂部５７側の内壁面５６ａに沿って流れるように、隔壁プレート１２の下流側端部を第１の通路１１ａ側に傾斜させる。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の吸気通路を仕切る隔壁プレートを設けられ内燃機関の吸気装置に関する。

従来、自動車等の車両の内燃機関において、燃焼室内に流入する吸気にタンブル流（縦渦）を発生させるために、燃焼室近傍において吸気通路を２つの流路（第１の通路と第２の通路）に仕切る技術が開発されている。

例えば、特許文献１では、内燃機関の吸気装置において、吸気通路内を隔壁プレートを設けることによって第１の通路と第２の通路とに仕切り、第１の通路の上流側又は下流側に、第１通路を開閉可能なタンブル制御弁を設けたものが記載されている。

この吸気装置では、第１の通路をタンブル制御弁で閉塞して、第２の通路から燃焼室内に流れる吸気の流速を高めることで、燃焼室内にタンブル流を発生させることができる。タンブル流が発生すると、燃焼速度が向上することから、例えば、車両の内燃機関の冷間始動時等において燃焼効率を高めることができる。

また、このような吸気装置において、隔壁プレートは、第１及び第２の通路の両方に吸気が流れる際に、吸気流に乱れが生じないように、吸気通路の延在方向に沿って延在するようにしている。

特開２００７−３２７４８７号公報

燃焼効率は、タンブル流の強さを示すタンブル比を大きくすることにより高めることができることが知られている。燃焼室内のタンブル流の回転速度をエンジンの回転速度で除した値であるタンブル比を高めることは、一つの課題である。

それ故、従来の隔壁プレートの設けられた吸気装置において、第１の通路を閉塞してタンブル流を発生させる際に、タンブル比をより高めるための改良が求められていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、燃焼室における吸気のタンブル比を高めることができる内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置は、吸気ポートに連通する吸気通路内に吸気の流れ方向に沿って設けられ、第１の通路と第２の通路とに仕切る隔壁プレートと、前記吸気通路内において前記隔壁プレートの上流側に配設されて、前記第１又は第２の通路の一方の通路を開閉する弁体と、を備えた内燃機関の吸気装置において、前記弁体が前記一方の通路を閉塞した際に、他方の通路を通る吸気が燃焼室のルーフの頂部側の内壁面に沿って流れるように、前記隔壁プレートの下流側端部を前記第１の通路側又は前記第２の通路側に傾斜させる駆動手段を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、弁体によって第１の通路又は第２の通路の一方の通路を閉塞してタンブル流を発生させる場合に、隔壁プレートの下流側端部を第１の通路側又は第２の通路側に傾斜させて、他方の通路を通る吸気が燃焼室のルーフの頂部側の内壁面に沿って流れるようにすることで、吸気が燃焼室内に流入する際に、吸気ポートを開閉する吸気バルブに当たって流れが乱れたり、拡散したりすることを抑制することができる。これにより、タンブル流を発生させる吸気流の流速を高めて、タンブル比を高めることができる。

また、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、前記隔壁プレートの下流側端部領域は、基端部が隔壁シャフトに軸着されて下流側の先端部が揺動可能とされた端部プレートにて形成され、前記駆動手段は、前記先端部を揺動させることで、前記隔壁プレートの下流側端部を前記第１の通路側又は前記第２の通路側に傾斜させることを特徴とする。

この構成によれば、弁体によって一方の通路が閉塞された際に、隔壁プレートの下流側端部領域を形成する端部プレートの先端部を揺動させることにより、第１の通路側又は第２の通路側に傾斜させて、他方の通路を通過する吸気流の向きを変えることができるので、吸気が燃焼室内に流入する際の吸気流の流速を高く保持することができ、タンブル比を高めることができる。

また、請求項３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、前記隔壁プレートは、吸気の流れ方向の中央部が隔壁シャフトに軸着されて上流側及び下流側の両端部が揺動可能であり、前記駆動手段は、前記隔壁プレートの両端部を揺動させることで、前記隔壁プレートの下流側端部を前記第１の通路側又は前記第２の通路側に傾斜させることを特徴とする。

この構成によれば、弁体によって一方の通路が閉塞された際に、隔壁プレートの両端部を揺動させることにより、隔壁プレートの下流側端部を第１の通路側又は第２の通路側に傾斜させて、他方の通路を通過する吸気流の向きを変えることができるので、吸気が燃焼室内に流入する際の吸気流の流速を高く保持することができ、タンブル比を高めることができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置において、前記弁体は、前記燃焼室のルーフの頂部側に形成される第１の通路を開閉し、前記駆動手段は、前記弁体が前記第１の通路を閉塞した際に、前記隔壁プレートの下流端部を前記第１の通路側に傾斜させることを特徴とする。

この構成によれば、燃焼室のルーフの頂部に近い第１の通路を閉塞して、第２の通路を通る吸気によってタンブル流を発生させる際に、吸気流を第１の通路側に向けて燃焼室のルーフの頂部側の内壁面に沿って流れるようにすることができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項２〜４に記載の内燃機関の吸気装置において、前記弁体は、前記吸気通路に配設された弁シャフトと、該弁シャフトとともに軸周りに回転する弁本体とを備え、前記駆動手段は、前記吸気通路の外部において、前記隔壁シャフトと前記弁シャフトとの間に設けられ、複数のギヤを介して弁シャフトの回転力を前記隔壁シャフトに伝達する動力伝達機構を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、複数のギヤを有する動力伝達機構により、弁シャフトの回転力を隔壁シャフトに伝達して隔壁プレートの下流端部を揺動させることができるので、弁体の開閉移動と隔壁プレートの下流端部の揺動とを連動させることができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の吸気装置において、前記動力伝達機構は、前記弁シャフトとともに軸周りに回転する第１のギヤと、前記隔壁シャフトとともに軸周りに回転する第２のギヤと、前記隔壁シャフトと前記弁シャフトとの間に配設された中間シャフトに設けられ、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤのうちのいずれか一方のギヤに取付けられた無端状のベルトを介して該一方のギヤと連動して前記中間シャフトとともに回転する第３のギヤと、該第３のギヤと並列して前記中間シャフトに設けられ、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤのうちのいずれか他方のギヤと噛合して前記中間シャフトとともに回転する第４のギヤと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、弁シャフトの回転力を第１のギヤ、第３のギヤ及び第４のギヤを介して第２のギヤに伝達し、第２のギヤとともに隔壁シャフトを回転させることができ、その結果、弁体の開閉移動と隔壁プレートの下流端部の揺動を連動させることができる。

本発明に係る内燃機関の吸気装置によれば、隔壁プレートを備えて燃焼室にタンブル流を発生させる吸気装置において、タンブル比を高めて燃焼効率を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態である内燃機関の吸気装置の説明図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 弁体及び隔壁プレートの移動状態を説明する図２と同様の断面図。 弁体及び隔壁プレートの移動状態を説明する断面図であり、（ａ）は弁体が閉位置であって端部プレートが初期位置にある状態、（ｂ）は弁体が開位置であって端部プレートが傾斜位置にある状態を示す。 動力伝達機構の側面図。 本発明の第２の実施の形態である内燃機関の吸気装置の説明図。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。 弁体及び隔壁プレートの移動状態を説明する図７と同様の断面図。 従来の内燃機関の吸気装置を示す断面図。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態である内燃機関の吸気装置の説明図であり、吸気装置を上面から見た図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。本発明に係る内燃機関の吸気装置１０は、例えば、自動車等の車両の内燃機関に適用され、エンジン本体に形成されている燃焼室内部５５にタンブル流を発生させる。

内燃機関の吸気装置１０は、吸気通路１１と、吸気通路１１の内部を２つの通路、すなわち、第１の通路１１ａと第２の通路１１ｂとに仕切る隔壁プレート１２と、第１の通路１１ａを開閉する弁体１４と、吸気通路１１の外部に設けられた動力伝達機構１６とを備える。動力伝達機構１６は、弁体１４を駆動するモータとともに、モータによる駆動力を隔壁プレート１２に伝達して隔壁プレート１２の下流側端部を第１の通路１１ａ側及び第２の通路１１ｂ側に揺動させる駆動手段を構成している。

吸気通路１１は、エンジン本体の上部に設けられたシリンダヘッドの吸気ポート５０に連通する流路である。シリンダヘッドは、燃焼室の天井となるルーフ５６を構成しており、このルーフ５６に吸気ポート５０と、排気ポート５９とが形成されている。本実施の形態において、燃焼室内部５５は、ルーフ５６の中央部に頂部５７を有するペントルーフ型に形成されている。

吸気ポート５０は、吸気バルブ５２によって開閉され、吸気バルブ５２が開弁したときに、吸気通路１１内の吸気が燃焼室内部５５に導入される。なお、排気ポート５９は、排気バルブ５８によって開閉され、吸気バルブ５２の開弁したときに排気バルブ５８が閉弁する。本実施の形態では、隔壁プレート１２及び弁体１４が配置される部位において、吸気通路１１の断面が略四角形状となっており、図１のＩＩ−ＩＩ線に対してほぼ左右対称となるように形成されている。なお、図１では理解しやすいように、吸気通路１１内の隔壁プレート１２及び弁体１４を実線で示している。

本実施の形態において、隔壁プレート１２は、吸気通路１１を上下に区画しており、上側（すなわち、燃焼室のルーフ５６の頂部側）に位置する第１の通路１１ａの上流側に弁体１４が配設されている。本実施の形態では、第２の通路１１ｂに対して、第１の通路１１ａの流路が広くなっている。なお、流路の広さはこれに限られず、第２の通路１１ｂに対して、第１の通路１１ａを狭くしてもよく、同じ広さにしてもよい。

隔壁プレート１２は、本体部２２と、本体部２２の下流側（すなわち、吸気ポート５０側）に位置する端部プレート２４とを有する。

本体部２２及び端部プレート２４は、それぞれ平板状であって、図２に示すように、本体部２２は、吸気通路１１の延在方向の長さが端部プレート２４よりも長く形成されている。本体部２２は、吸気通路１１に固定されている。

端部プレート２４は、平面視略四角形状に形成されており、本体部２２側の基端部が軸着され、下流側の先端部が揺動可能に構成されている。本実施の形態では、端部プレート２４の基端部が隔壁シャフト２０によって回動可能に支持されている。隔壁シャフト２０は、吸気通路１１を貫通して吸気通路１１の幅方向Ｗに延在している。

弁体１４は、平板状の弁本体３２と、弁本体３２を回動可能に支持する弁シャフト３０とを有する。図２に示すように、弁体１４は第１の通路１１ａの上流側に配置されており、本実施の形態では、開状態で、本体部２２の上流側に、弁本体３２が本体部２２と僅かな隙間を空けて配置されている。

弁シャフト３０は、吸気通路１１を貫通して吸気通路１１の幅方向Ｗに延在している。弁シャフト３０は、図示していないモータ等の動力源に接続され、これによって回転し、弁本体３２は、弁シャフト３０とともに弁シャフト３０の軸周りに回転して、第１の通路１１ａを開閉する。具体的には、モータの駆動力により、図２に示す弁本体３２が第１の通路１１ａを開放した開位置と、図３に示す弁本体３２が第１の通路１１ａを閉塞した閉位置との間で回動可能に構成されている。

端部プレート２４は、動力伝達機構１６により、弁体１４の開閉移動と連動して、下流側の先端部が第１の通路１１ａ側及び第２の通路１１ｂ側に揺動可能に構成されている。具体的には、端部プレート２４は、弁体１４が開位置にある場合に、図２に示すように、吸気通路１１の延在方向に沿って本体部２２と滑らかに連続する初期位置となり、弁体１４が閉位置となった場合に、図３に示すように、先端が初期位置から第１の通路１１ａ側に所定角度回動して端部プレート２４が傾斜した状態となる傾斜位置に移動する。なお、図２及び図３に示す吸気バルブ５２の開弁状態において、排気ポート５９は排気バルブ５８で閉塞される。

動力伝達機構１６は、図１及び図５に示すように、弁シャフト３０と隔壁シャフト２０との間に設けられ、複数のギヤを介して弁シャフト３０の回転力を隔壁シャフト２０に伝達して隔壁シャフト２０を回転させる機構であり、既述のとおり、吸気通路１１の外部に設けられている。動力伝達機構１６は、弁シャフト３０に設けられた第１のギヤ４１と、隔壁シャフト２０に設けられた第２のギヤ４２と、弁シャフト３０と隔壁シャフト２０との間に配置された中間シャフト４０に設けられた第３のギヤ４３及び第４のギヤ４４とを備える。なお、図５において、第３のギヤ４３は第４のギヤ４４の奥に隠れた位置に配置されている。

第１のギヤ４１及び第２のギヤ４２は、それぞれ、弁シャフト３０及び隔壁シャフト２０のそれぞれの一方の端部に取付けられており、第１のギヤ４１は、弁シャフト３０とともに弁シャフト３０の軸周りに回転し、第２のギヤ４２は、隔壁シャフト２０とともに隔壁シャフト２０の軸周りに回転する。

第３のギヤ４３及び第４のギヤ４４の回転軸となる中間シャフト４０は、吸気通路１１の外部に配設されて図示していない支持部材により回転可能に軸支されている。弁シャフト３０、隔壁シャフト２０及び中間シャフト４０は、それぞれ幅方向Ｗに平行に延びている。第３のギヤ４３及び第４のギヤ４４は、中間シャフト４０に固定され、中間シャフト４０を軸心として中間シャフト４０とともに回転する。

第３のギヤ４３は、第１のギヤ４１と吸気通路１１の延在方向に並んで、且つ第１のギヤ４１と離間して配置されている。第１のギヤ４１と第３のギヤ４３との外周には、無端状のベルト４６が張架されている。ベルト４６は、第１のギヤ４１及び第３のギヤ４３のギヤ歯と噛合って、第１のギヤ４１及び第３のギヤ４３を連動させるものであり、例えば、ギヤ歯と噛合う凹凸が内周面に形成されたタイミングベルトや、チェーンとすることができる。第４のギヤ４４は、第３のギヤと並列に配置され、第２のギヤ４２と噛合っている。

第１のギヤ４１、第２のギヤ４２、第３のギヤ４３及び第４のギヤ４４の歯数は、弁体１４の回転角度と、端部プレート２４の回転角度との比によって、適宜設定することができる。本実施の形態では、弁体１４の弁本体３２の開位置と閉位置との間の回転角度αに対して、端部プレート２４の初期位置と傾斜位置との間の回転角度βが小さく設定されており、第１のギヤ４１、第２のギヤ４２及び第３のギヤ４３に対して、第４のギヤ４４が大径に形成されている。一例として、弁本体３２の開位置と閉位置との間の回転角度が６０度であって、端部プレート２４の初期位置と傾斜位置との間の回転角度が１２度の場合、第１のギヤ４１、第２のギヤ４２、第３のギヤ４３及び第４のギヤ４４のギヤ比を１：１：１：５に設定することができる。

次に、上述した吸気装置１０の動作を説明する。

車両のエンジンの運転領域が高速回転や高負荷領域の場合には、弁体１４が図２に示す開位置で保持される。この弁体１４の全開状態では、吸気通路１１内の吸気は、図２において矢印で示すように、第１の通路１１ａ及び第２の通路１１ｂの双方を通過可能な状態となり、吸気通路１１の内壁及び隔壁プレート１２に沿って流れて吸気ポート５０から燃焼室内部５５へ流入する。ここで、弁体１４の全開状態では、第１の通路１１ａを流れる吸気を主流、第２の通路１１ｂを流れる吸気を副流という。図２において端部プレート２４の初期位置は主流を阻害しない位置に設定されている。

一方、車両の冷間始動時や、エンジンの運転領域が低速回転又は低負荷領域の場合には、モータにより、弁体１４を図２に示す開位置から図３に示す閉位置に移動し、全閉状態となる。

弁体１４の閉移動により、弁シャフト３０が回転すると、これとともに第１のギヤ４１が回転し、さらに、ベルト４６を介して第３のギヤ４３が第１のギヤ４１と同じ方向（図５の時計回り方向）に回転する。また、第３のギヤ４３の回転に伴って中間シャフト４０及び第４のギヤ４４が回転し、さらに、第４のギヤ４４に噛合う第２のギヤ４２が回転する。

第２のギヤ４２の回転に伴って隔壁シャフト２０が弁シャフト３０と逆方向（図２の半時計回り方向）に回転すると、隔壁シャフト２０に取付けられた端部プレート２４が第１の通路１１ａ側に回動して初期位置から傾斜位置（図３参照）になる。端部プレート２４は傾斜位置にある場合、端部プレート２４の延長線がルーフ５６の内壁面５６ａに沿うように設定されている。より具体的には、端部プレート２４の傾斜位置は端部プレート２４の延長線が吸気バルブ５２の開弁状態において吸気バルブ５２とルーフ５６の内壁面５６ａの間となるように設定される。

弁体１４の全閉状態では、図３において矢印で示すように、第２の通路１１ｂを通過する吸気が、隔壁プレート１２の本体部２２及び端部プレート２４に沿って流れ、吸気ポート５０から燃焼室内部５５へ流入する。ここで、弁体１４の全閉状態では、第２の通路１１ｂを流れる吸気を主流という。

この際、第２の通路１１ｂを通過した吸気は、端部プレート２４の傾斜によって、弁体１４の全開状態に比べて、上方側（すなわち、第１の通路１１ａ側）に向かって流出し、燃焼室の頂部５７側のルーフ５６の内壁面５６ａ（すなわち、燃焼室の上面）に沿って高い流速で燃焼室内部５５へ流入することから、燃焼室内部５５でタンブル比の高いタンブル流を発生させることができる。

図９に示すように、従来の吸気装置１００では、隔壁プレート１１２全体が吸気通路１１に固定されており、隔壁プレート１１２の下流側端部１１２ａを揺動させることができない。それ故、弁体１１４を全閉状態では、第２の通路１１ｂを通過した吸気が、燃焼室のルーフ５６の内壁面５６ａに沿わずに吸気バルブ５２に当たってしまい流速が低下することから、タンブル比に影響を及ぼしていた。また、吸気バルブ５２に当たる量を抑制するために隔壁プレート１１２の下流側端部の長さを短くすると、吸気流が拡散して流速が低下するという問題があった。

本実施の形態の吸気装置１０では、回動可能な端部プレート２４により、第２の通路１１ｂを通過する吸気流の向きを弁体１４の全開状態と全閉状態とで変えることができ、特に、図３に示すように、弁体１４が全閉状態の場合に端部プレート２４を傾斜位置へ移動させることにより、タンブル流発生時に、第２の通路１１ｂから流出した吸気をルーフ５６の内壁面５６ａに沿って流すことで、流速を高めてタンブル比を高めることができる。なお、図４（ａ）に示すように、端部プレート２４の延長線上には吸気バルブ５２が存在すると（端部プレート２４が初期位置の場合）、従来の吸気装置１００と同様に、弁体１４が全閉状態の場合の主流が吸気バルブ５２に当たったり、分岐したりすることでタンブル比に影響を及ぼす可能性がある。また、図４（ｂ）に示すように、弁体１４が全開状態の場合に、端部プレート２４が傾斜位置にあると、主流の流れが阻害され、吸入量が減少する。

なお、弁体１４を全閉状態から全開状態へ移動させる場合には、モータによって弁シャフト３０を開方向（図５の反時計回り方向）へ回転移動させる。弁シャフト３２が回転すると、これとともに第１のギヤ４１が回転し、ベルト４６を介して第３のギヤ４３が第１のギヤ４１と同じ方向に回転するとともに、中間シャフト４０及び第４のギヤ４４が回転する。また、第４のギヤ４４に噛合う第２のギヤ４２が、第１のギヤ４１と逆方向に回転して、第２のギヤ４２とともに隔壁シャフト２０が回転する。これにより、隔壁シャフト２０に取付けられた端部プレート２４は、第２の通路１１ａ側に回動して傾斜位置から初期位置となる。

このように、吸気装置１０は、動力伝達機構１６によって弁シャフト３０の回転力を隔壁シャフト２０に伝達して、弁体１４の開閉移動と隔壁プレート２４の揺動とを連動させることができる。また、各ギヤ４１，４２，４３，４４のギヤ比を調整することにより、弁体１４と端部プレート２４の回転角度を適宜調整することができる。

なお、図示していないが、動力伝達機構１６は、第３のギヤ４３と第１のギヤ４１とを噛合させ、第４のギヤ４４と第２のギヤ４２とを噛合せずに無端状のベルトによって連動させる構成としてもよい。これにより、連動する弁シャフト３０と隔壁シャフト２０との回転方向を逆方向にすることができる。また、第１のギヤ４１と第２のギヤ４２の歯数を同じくして、第３のギヤ４３又は第４のギヤ４４の歯数を第１のギヤ４１よりも多くすることにより、弁本体３２の回転角度αに対して、端部プレート２４の回転角度βが小さくなるように回転角度を調整してもよい。

（第２の実施の形態）
次に、図６−図８を用いて本発明の第２の実施の形態の内燃機関の吸気装置１０を説明する。なお、各図において、第１の実施の形態と同様の要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態では、隔壁プレート１２全体が、隔壁シャフト２０によって回動可能に支持されている。

図６及び図７に示すように、隔壁プレート１２は、平板状であって吸気通路１１を上下に区画する。隔壁プレート１２の長さ方向（吸気通路１１の流れ方向）の中央部は、幅方向Ｗに延在する隔壁シャフト２０に軸着されている。隔壁プレート１２は、隔壁シャフト２０とともに隔壁シャフト２０の軸周りに回転して、上流側及び下流側の両端部が下第１の通路１１ａ側及び第２の通路１１ｂ側に揺動可能である。

隔壁シャフト２０は、動力伝達機構１６によって弁シャフト３０と連動し、弁シャフト３０と逆方向に回転する。なお、動力伝達機構１６は、第１の実施の形態と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

隔壁プレート１２は、図７に示すように、弁体１４の全開状態において、吸気通路１１の延在方向に沿って延在した初期位置となる。一方、弁体１４の全閉状態では、図８に示すように、隔壁プレート１２の上流側端部１２ｂが第２の通路１１ｂ側に所定角度回動し、下流側端部１２ａが第１の通路１１ａ側に所定角度回動することによって、下流側端部が傾斜した傾斜位置となる。

なお、弁体１４の弁本体３２の開位置と閉位置との間の回転角度αに対して、隔壁プレート１２の初期位置と傾斜位置との間の回転角度βは小さく設定されている。一例として、回転角度αを６０度、回転角度βを１２度に設定することができる。

本実施の形態の吸気装置１０では、弁体１４の全開状態において、吸気通路１１を通る吸気は、図７に示すように、第１の通路１１ａ及び第２の通路１１ｂの双方を通過可能であり、吸気通路１１の内壁及び隔壁プレート１２に沿って流れて吸気ポート５０から燃焼室内部５５へ流入する。

また、弁体１４の全閉状態では、図８に示すように、第２の通路１１ｂを通過する吸気が、傾斜する隔壁プレート１２に沿って流れて、弁体１４の全開状態に比べて、上方側（すなわち、第１の通路１１ａ側）に向かって流出する。これにより、吸気は、吸気ポート５０から燃焼室の頂部５７側のルーフ５６の内壁面５６ａに沿って高い流速で燃焼室内部５５へ流入し、燃焼室内部５５でタンブル比の高いタンブル流を発生させることができる。

なお、各実施の形態において、隔壁プレート１２の回転角度βは、適宜設定できるが、約３〜２０度の範囲であることが好ましく、約５〜１０度の範囲であることがより好ましい。

なお、本発明は上述した実施の形態や変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、吸気通路１１において、弁体１４は、隔壁プレート１２の下側に位置する第２の通路を開閉し、弁体１４の全閉時に、上側の第１の通路を通過する吸気によってタンブル流を発生させてもよい。また、かかる場合に、弁体１４の全閉状態において、第１の通路１１ａを通過した吸気が内燃室の上面に沿うように、隔壁プレート１２の下流側端部を第１の通路１１ａ側又は第２の通路１１ｂ側に傾斜させることができる。例えば、第１の通路１１ａが第２の通路１１ｂよりも十分に狭かったり、吸気ポート５０の開口面が燃焼室の下面側を向くようにルーフ５６に対する吸気通路１１の連結部の傾斜角度が大きくなったりしている場合には、弁体１４の全閉時に、隔壁プレート１２の下流側端部を第２の通路１１ｂ側に傾斜させることが好ましい。一方、第１の通路１１ａが広かったり、吸気ポート５０の開口面が燃焼室の排気ポート５９側を向くようにルーフ５６に対する吸気通路１１の連結部の傾斜角度が小さくなったりしている場合には、弁体１４の全閉時に、隔壁プレート１２の下流側端部を第１の通路１１ａ側に傾斜させることが好ましい。

また、動力伝達機構１６の構造は、上述のものに限られず、複数のギヤを介して弁シャフト３０の回転力を隔壁シャフト２０に伝達可能なものであればよい。また、動力伝達機構１６を設けずに、弁シャフト３０と隔壁シャフト２０とをそれぞれモータやアクチュエータ等の駆動手段により回転駆動させてもよい。

１０ 吸気装置
１１ 吸気通路
１１ａ 第１の通路
１１ｂ 第２の通路
１２ 隔壁プレート
１４ 弁体
１６ 動力伝達機構
２０ 隔壁シャフト
２２ 隔壁プレートの本体部
２４ 端部プレート
３０ 弁シャフト
３２ 弁本体
４０ 中間シャフト
４１ 第１のギヤ
４２ 第２のギヤ
４３ 第３のギヤ
４４ 第４のギヤ
５０ 吸気ポート
５２ 吸気バルブ
５５ 燃焼室内部
５６ ルーフ
５７ 頂部
５８ 排気バルブ
５９ 排気ポート

Claims (6)

1. 吸気ポートに連通する吸気通路内に吸気の流れ方向に沿って設けられ、第１の通路と第２の通路とに仕切る隔壁プレートと、
   前記吸気通路内において前記隔壁プレートの上流側に配設されて、前記第１又は第２の通路の一方の通路を開閉する弁体と、を備えた内燃機関の吸気装置において、
   前記弁体が前記一方の通路を閉塞した際に、他方の通路を通る吸気が燃焼室のルーフの頂部側の内壁面に沿って流れるように、前記隔壁プレートの下流側端部を前記第１の通路側又は前記第２の通路側に傾斜させる駆動手段を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 前記隔壁プレートの下流側端部領域は、基端部が隔壁シャフトに軸着されて下流側の先端部が揺動可能とされた端部プレートにて形成され、
   前記駆動手段は、前記先端部を揺動させることで、前記隔壁プレートの下流側端部を前記第１の通路側又は前記第２の通路側に傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記隔壁プレートは、吸気の流れ方向の中央部が隔壁シャフトに軸着されて上流側及び下流側の両端部が揺動可能であり、
   前記駆動手段は、前記隔壁プレートを揺動させることで、前記隔壁プレートの下流側端部を前記第１の通路側又は前記第２の通路側に傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記弁体は、前記燃焼室のルーフの頂部側に形成される第１の通路を開閉し、
   前記駆動手段は、前記弁体が前記第１の通路を閉塞した際に、前記隔壁プレートの下流端部を前記第１の通路側に傾斜させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 前記弁体は、前記吸気通路に配設された弁シャフトと、該弁シャフトとともに軸周りに回転する弁本体とを備え、
   前記駆動手段は、
   前記吸気通路の外部において、前記隔壁シャフトと前記弁シャフトとの間に設けられ、複数のギヤを介して弁シャフトの回転力を前記隔壁シャフトに伝達する動力伝達機構を備えたことを特徴とする請求項２〜４に記載の内燃機関の吸気装置。
6. 前記動力伝達機構は、
   前記弁シャフトに取付けられ、該弁シャフトとともに回転する第１のギヤと、
   前記隔壁シャフトに取付けられ、該隔壁シャフトとともに回転する第２のギヤと、
   前記隔壁シャフトと前記弁シャフトとの間に配設された中間シャフトに設けられ、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤのうちのいずれか一方のギヤに取付けられた無端状のベルトを介して該一方のギヤと連動して前記中間シャフトとともに回転する第３のギヤと、
   該第３のギヤと並列して前記中間シャフトに設けられ、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤのうちのいずれか他方のギヤと噛合して前記中間シャフトとともに回転する第４のギヤと、を備えたことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の吸気装置。

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