JP3235436B2 - エンジンの可変吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気装置、
特に吸気系の吸気路構成部材内に固定吸気管と可動吸気
管の互いの重合量を可変させて実質的な吸気路長を可変
させるエンジンの可変吸気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の吸気系はエンジンの吸気ポー
トにエアクリーナ側の吸気口からの吸気を流入させるも
のであり、通常、エアクリーナ、吸気管、吸気量を調整
するスロットル弁を備えたスロットルボディー、他気筒
の吸気脈動を干渉するサージタンク、吸気を各気筒に分
岐する吸気多岐管等の吸気系構成部材を順次連結するこ
とによって構成されている。これら各吸気系構成部材は
順次互いに連結されることによって吸気路長が決定さ
れ、通常、その長さは一定と成る。

【０００３】ところで、エンジンは、エンジン回転数及
び吸気管の長さに応じて体積効率が変化することが知ら
れ、これは吸気管の脈動効果及び慣性効果によるものと
見做されている。ここで、脈動効果は吸気弁の開弁時点
で吸気ポートに生じる負圧波がこの吸気ポートと吸気管
の大気圧相当部側との間を往復動した後に正圧波として
戻ってくることにより生じるものであり、慣性効果は吸
気管内気柱の流動により示される慣性により生じるもの
である。いずれもシリンダへの吸気の押し込み作用を期
待出来、これによって体積効率を向上させることが可能
である。

【０００４】更に、多気筒エンジンでは、各気筒の吸気
路間で吸気干渉が生じる可能性があり、これを防止すべ
く、各気筒の吸気路は大容量のサージタンク等に達する
まで互いに分岐形成されている。ここで吸気干渉とは、
吸気弁の開放時に生じた負の圧力波が吸気路を通り、吸
気弁が閉鎖直前にある別の気筒の吸気ポートに達して、
その気筒の体積効率を低減させてしまう現象である。こ
のように、エンジンの吸気系の設定に当たっては、吸気
干渉の防止、エンジン体積効率の向上に適した吸気管路
が設定され、特に、吸気脈動を積極的に利用可能な吸気
管路可変機構が提案されている。

【０００５】例えば、図２１に示す内燃機関の吸気装置
が知られている。ここでのエンジンの吸気路構成部材
は、各気筒より延出する各吸気ポート１と、これらの先
端の吸気多岐管２と、これら吸気多岐管２の上側に一体
的に形成されるハウジング３と、ハウジング内で回動す
る半円筒状のロータ４とを備える。ハウジング３は上下
壁３０１，３０３と、上壁３０１より延出する吸入管３
０２と、両側壁３０４，３０５とを備える。ここで、ロ
ータ４の外壁面と側壁３０５上に形成される複数の凹溝
３０５ａとで複数の可変分岐路ｒが形成され、各可変分
岐路ｒの上流端が各吸気ポート１と連通され、各可変分
岐路ｒの下流端がハウジング３の内室に連通する。

【０００６】ここで、上壁３０１より所定量下方の平板
状壁３０６にロータ４が当接する際、吸入管３０２より
の空気は上壁３０１と平板状壁３０６とで挟持する空間
部を通過した上で凹溝３０３ａとロータ４の外壁面によ
り形成された各可変分岐路ｒに分岐して流入し、各吸気
多岐管２及び各吸気ポート１に向かう。このような図２
１に示す内燃機関の吸気装置の場合、図示しないアクチ
ュエータに直結のアクチュエータ軸４０１によりロータ
４が駆動され、実質的な吸気分岐路長が図２２に示すよ
うに可変制御される。

【０００７】特にエンジンが中高回転域にあると、ロー
タ４のエッジ部４０１が上壁３０３の端部である最短吸
気通路位置Ｐ０に保持され、実質的な吸気分岐路長を最
短である固定吸気路長Ｌ１と吸気ポート１の長さの加算
値とし、中高回転域での吸気慣性作用を確保できる。一
方、エンジンが低回転域にあると、図示しないアクチュ
エータによりロータ４のエッジ部４０１が平板状壁３０
６に当接する最長吸気通路位置Ｐ１に保持され、実質的
な吸気分岐路長を最長である（Ｌ１＋Ｌ２）と吸気ポー
ト１の長さの加算値として低回転域での吸気慣性作用を
確保できる。なお、このような吸気路可変機構を備えた
吸気装置が、特開昭６０−１９９１４号公報に開示され
る。

【０００８】更に、複数の可変分岐路が互いに完全に独
立した複数の可動供給管（図２３には１つのみ示した）
を備えるエンジンの可変吸気装置が本発明者による特願
平７−１４３１１８号の明細書及び図面に開示される。
このエンジンの可変吸気装置は、図２３に示すように、
吸気系の上流からの吸気をサージタンク５に吸入し、こ
のサージタンク５の側壁に一体結合された蓋形ケーシン
グ６とこれに一体結合される半円形ケーシング１２とで
形成される収容室１０の内部に収容する可動吸気管７及
び固定吸気管８に吸気を流入させる。更に、固定吸気管
８に流入した吸気を固定吸気管８下流に一体結合された
吸気多岐管９を経て各吸気ポート（図示せず）に流入さ
せている。ここで可変吸気装置は、固定吸気管８を蓋形
ケーシング６に固定し、可動吸気管７をアーム７０１を
介し蓋形ケーシング６に枢支された駆動軸１１に一体結
合する。各可動吸気管７の円弧中心は駆動軸１１の中心
に一致する。このため、駆動軸１１を中心に可動吸気管
７が揺動した場合に可動吸気管７の内壁と固定吸気管８
の外壁とは干渉せず揺動出来る。

【０００９】ここでも可動吸気管７を固定吸気管８に完
全に重合させた最短吸気通路位置Ｐ０に保持し、可動吸
気管７及び固定吸気管８の先端開口７０１に吸気を流入
させた場合に、収容室１０内での吸気路長を最も短いＬ
１に保持でき、エンジンの中高回転域における吸気慣性
作用を確保できる。更に、可動吸気管７を固定吸気管８
より最大突出させ、サージタンク５より可動吸気管７の
先端開口７０１に吸気を流入させた場合に、収容室１０
内での吸気分岐路長を最も長い（Ｌ１＋Ｌ２）に保持で
き、エンジンの低回転域（アイドル時等）における吸気
慣性作用を確保できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２１や特
開昭６０−１９９１４号公報に開示されるエンジンの吸
気装置では、ロータ４の外壁面と側壁３０５上の各凹溝
３０５ａ間の内壁面３０５ｂとの間に隙間を所定量確保
しないとロータ４の回動がスムーズに成されず、この隙
間を過度に形成すると互いに隣合う各可動分岐路間での
吸気干渉が生じ、体積効率の低下を招き、問題を生じ
る。一方、図２３に示した本出願人による先行技術で
は、可変吸気路の可変範囲は可動吸気管７の長さ分（図
２３ではＬ２分）であり、しかも、可動吸気管７の長さ
は可変吸気路の最短時（Ｐ０位置にある時）における固
定吸気管８の全長とほぼ同一である必要がある。このた
め、エンジンの回転数の変化範囲に対し、可変吸気路の
変化幅、特に最大長さを十分に採ることが出来ず、慣性
過給の効果を十分に得ることが出来ず、問題と成ってい
る。

【００１１】本発明の目的は、可動吸気管を固定吸気管
に対して最大量突き出させた際における実質的な吸気分
岐路の長さを十分に大きく確保出来、しかも、可動吸気
管と固定吸気管との連結時のシール性を確保して短絡気
流の発生を確実に排し、エンジンのアイドル運転域等の
低回転域での吸気慣性効果を得ると共にエンジン回転を
安定化できるエンジンの可変吸気装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、エンジン燃焼室に連通する第
１固定吸気管と、同第１固定吸気管の上流端に嵌合して
吸気通路の少なくとも一部を形成すると共に上記第１固
定吸気管との重合長さが最短となる最長吸気通路位置と
上記重合長さが最長となる最短吸気通路位置との間で連
続的に移動しうる可動吸気管と、上流端が吸気容積室又
は大気開放口に連通され上記可動吸気管が最長吸気通路
位置のときに下流端が上記可動吸気管の上流端部に密接
される第２固定吸気管とを備え、上記第２固定吸気管下
流端部または上記可動吸気管上流端部のいずれか一方に
は上記可動吸気管が最長通路位置にあるときに他方側に
当接する樹脂製シール部材（弾性部材）が配設され、上
記可動吸気管の上記第２固定吸気管側の端部はファンネ
ル状に形成され、上記樹脂製シール部材の可動吸気管側
の端部には軸線方向に伸びる第１リップと半径方向に伸
びる第２リップとが形成され、且つ、上記第１及び第２
リップ共に上記可動吸気管の端部に当接するように形成
されたことを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載のエンジ
ンの可変吸気装置において、上記第２固定吸気管の上流
には空気浄化装置が配設されていると共に上記可動吸気
管を内側に内蔵し上記第２固定吸気管を経由した空気の
みが上記第１固定吸気管に導入されるように上記第１固
定吸気管と上記第２固定吸気管を接続するケーシング部
材を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２記載のエンジンの可変吸気装置において、上記固定吸
気管と上記可動吸気管は共通の中心点を有する円弧上に
形成されると共に上記可動吸気管は上記中心点を中心に
揺動することを特徴とする。

【００１７】請求項４の発明は、外気と隔絶されたケー
シング部材を設け、同ケーシング部材内には、固定され
た固定吸気管と同固定吸気管の端部に接続する位置と同
端部から隔離した位置との間で移動可能な可動吸気管と
が配備され、一方の吸気管の端部をファンネル状に形成
すると共に他方の吸気管には樹脂性シールリングを配設
し、同樹脂性シールリングは可動吸気管側の端部に延び
る第１リップと半径方向に延びる第２リップを有し、上
記樹脂性シールリングに上記可動吸気管の端部が当接す
ることを特徴とする。

【００１８】

【実施例】図１には本発明の一実施例としてのエンジン
の可変吸気装置を示した。このエンジンの可変吸気装置
は、直列４気筒エンジン（以後単にエンジンと記す）３
０に装着される。ここで、エンジン３０はそのシリンダ
ヘッド３１の左右壁に吸気多岐管３２及び図示しない排
気多岐管を一体結合している。吸気多岐管３２の各先端
は第１固定吸気管４３及び可動吸気管４２を収容する吸
気路長可変機構Ａ、第２固定吸気管３３を経て、サージ
タンク３４に順次連結されている。

【００１９】図１、図２及び図３に示すように、サージ
タンク３４はその上部に吸入口３４１を形成され、その
吸入口３４１にはスロットルボディー３５及び吸気管３
６を介しエアクリーナ３７が連通されている。サージタ
ンク３４は上流部の側壁に吸入口３４１を形成され、平
面視において、図２に示すように、吸入口３４１より離
れるにしたがって凸量を低下させる傾斜凸部３４２を備
え、図３に示すように、下流側には４つの開口３４３を
形成され、これら開口には各第２固定吸気管３３が延出
形成される。この第２固定吸気管３３はその先端が吸気
路長可変機構Ａの蓋型ケーシング４０内の吸入口４０１
に連結する。スロットルボディー３５はアルミダイキャ
スト製の筒状体であり、その内部に吸気量を可変調整す
るスロットル弁３８が配設される。

【００２０】なお、このスロットル弁３８はリンク３８
１を介し図示しないスロットルアクチュエータに連結さ
れている。ここで、エアクリーナ３７、吸気管３６、ス
ロットルボディー３５、サージタンク３４、第２固定吸
気管３３、吸気路長可変機構Ａ、吸気多岐管３２及び吸
気ポート２９等の各吸気系構成部材が順次連結されるこ
とによってこのエンジン３０の吸気路全長である全吸気
管長が決定され、その長さは吸気路長可変機構Ａでのみ
可変調整される。図１乃至図３に示すように、吸気路長
可変機構Ａは碗状の半円形ケーシング３９及びこれに一
体結合された蓋状の蓋型ケーシング４０とで外枠を形成
し、これらケーシング内に収容室４１を密封する。半円
形ケーシング３９は後述の可動吸気管４２に干渉しない
よう、碗状を成し、その周縁には蓋型ケーシング４０に
重合し、ボルト止めされるフランジ３９１が形成され
る。

【００２１】一方、図５に示すように、蓋型ケーシング
４０は概略、中央突部４０２を備えた矩形皿状を成し、
その周縁には半円形ケーシング３９に重合し、ボルト止
めされるフランジ４０３が形成される。蓋型ケーシング
４０は上流側の側壁に吸入口４０１を４つ形成され、そ
の高さ方向（紙面上下方向）中間位置に可動吸気管４２
を揺動させるアクチュエータ軸４４が枢支され、下流側
の側壁に下流開口４０８を４つ形成される。蓋型ケーシ
ング４０の各下流開口４０８には一体的に固定吸気管４
３が４本並設され、各固定吸気管４３はその長手方向断
面形状を円弧状に形成され、その円弧中心はアクチュエ
ータ軸４４の中心線Ｌ０に一致するように形成されてい
る。

【００２２】なお、図３中の収容室４１の要部を成す湾
曲空間４１１は蓋型ケーシング４０の中央突部４０２と
半円形ケーシング３９の内壁間に形成され、この湾曲空
間４１１内で固定吸気管４３に外嵌する可動吸気管４２
が中心線Ｌ０回りに回動出来る。特に、ここでは可動吸
気管４２が中心線Ｌ０回りに回動する際に、蓋型ケーシ
ング４０の中央突部４０２や半円形ケーシング３９の内
壁に干渉しない範囲で湾曲空間４１１の容積が狭めら
れ、これにより、スロットル弁３８の下流側の吸気路容
積を低減させ、スロットル弁の開閉作動に伴う、エンジ
ン回転変動の応答性を改善している。

【００２３】図５に示すように、アクチュエータ軸４４
はその左右端をベアリング４５を介し蓋型ケーシング４
０に枢着され、左右端よりの２点に左右各２本のアーム
２７を一体結合している。ここで、各気筒に対応した４
つの可動吸気管４２はシリンダー方向に並列に配置さ
れ、互いに一体結合され、このような４つの可動吸気管
４２の左右端部に各２本のアーム２７の回動端が一体結
合される。ここで、蓋型ケーシング４０はその中央突部
４０２の中央に横に長い谷部４０４を凹設し、この谷部
４０４の低壁側にアクチュエータ軸４４を収容する。更
に、中央突部４０２の左右端には直立壁４０５がそれぞ
れ形成され、直立壁４０５と蓋型ケーシング４０の側壁
４０６との間に縦溝４０７を形成している。この縦溝４
０７にはアクチュエータ軸４４回りに回動する左右各２
本のアーム２７を干渉すること無く収容できる。

【００２４】アクチュエータ軸４４の一端には、吸気管
長可変用のアクチュエータである直流モータ２８が図示
しない減速機構を介し連結される。この直流モータ２８
は可動吸気管４２が固定吸気管４３に対して摺動すべ
く、コントローラ４７に駆動される。コントローラ４７
は第１固定吸気管４３に外嵌された可動吸気管４２を駆
動し、第１固定吸気管４３が形成する第２通路Ｒ２の軸
線方向位置における所定の位置に可動吸気管４２を保持
すべく駆動する。ここで樹脂性の第１固定吸気管４３は
その先端開口４３１を収容室４１の高さ方向でのほぼ中
間位置に配備し、これによって、吸入口４０１より直接
この先端開口４３１に吸気を流入させた場合に、吸気管
長可変機構Ａ内での吸気管長を最も短いＬＡに保持で
き、エンジンの最大出力時における吸気脈動作用を確保
できるように設定される。

【００２５】一方、第１固定吸気管４２と同様に樹脂性
の可動吸気管４２は各第１固定吸気管４３に外嵌する内
径で形成されると共に第２通路Ｒ２に連通する第１通路
Ｒ１を形成する。ここで各気筒に対応してシリンダー方
向に並列に配置され互いに固着されている４つの各可動
吸気管４２はその長手方向断面形状を円弧状に形成さ
れ、その円弧中心はアクチュエータ軸４４の中心線Ｌ０
に一致する。このため、アクチュエータ軸４４を中心に
４つの各可動吸気管４２を同時に揺動できる。図３に示
すように、可動吸気管４２は、これが固定吸気管４３よ
り最大突出した最大吸気通路位置Ｐ１（図３に実線で示
す位置）において、可動吸気管４２のファンネル状の先
端開口部４２１に吸気を流入させた場合に、吸気管長可
変機構Ａ内での吸気分岐路長を最も長いＬＡ＋ＬＭに保
持できる。

【００２６】ここで、蓋型ケーシング４０の吸入口４０
１の内周壁には樹脂製の筒状シール４５が嵌着される。
図１４に示すように、筒状シール４５は、吸入口４０１
の内周壁の環状凹部４０ａに係止される環状突部４５１
と、環状突部４５１の側壁に形成され第２固定吸気管３
３の先端部に対するシール性を確保するためのシール突
条４５２と、環状突部４５１と反対側に延出する蛇腹部
４５３と、蛇腹部４５３の先端よりシール中心軸線Ｌｓ
（図１４参照）の方向に伸びる筒状の第１リップ４５４
と、シール半径方向Ｂに伸びる第２リップ４５５とを備
える。しかも、このような筒状シール４５の第１及び第
２リップ４５４，４５５は共にファンネル状の先端開口
４２１の内壁面に当接するように形成されている。

【００２７】ここで可動吸気管のファンネル状の先端開
口部４２１は、アーム２７、アクチュエータ軸４４を介
し直流モータ２８により最長吸気通路位置Ｐ１に適時に
揺動され、保持されるが、その際、最長吸気通路位置Ｐ
１の先端開口部４２１と筒状シール４５の第１及び第２
リップ４５４，４５５との圧接状態が比較的大きい図１
５に示されるような場合でも、逆に、圧接状態が比較的
小さい、図１６に示されるような場合でも、蛇腹部４５
３が働き、共に筒状シール４５の第１及び第２リップ４
５４，４５５と先端開口部４２１が確実に当接できる。
この場合、切り換え時に図１５に示される最長吸気通路
位置Ｐ１に先端開口部４２１が達した後、アクチュエー
タ軸４４と直流モータ２８との間のがたにより、先端開
口部４２１が図１６に示される位置にずれを生じたとし
ても、そのがた分を蛇腹部４５３が吸収し、第１及び第
２リップ４５４，４５５と先端開口部４２１が確実に当
接できる。

【００２８】更に、最長吸気通路位置Ｐ１に先端開口部
４２１が達した後、吸気管内圧が負圧化し、吸気管の外
部の収容室４１側が正圧化した場合、図１７に示すよう
に、シール半径方向Ｂに伸びる第２リップ４５５が先端
開口部４２１に圧接するように変位して吸気管内外のシ
ール性を確保出来、逆に、吸気管内圧が正圧化し、吸気
管の外部の収容室４１側が負圧化した場合、図１８に示
すように、シール中心軸線Ｌｓ（図１４参照）の方向に
伸びる筒状の第１リップ４５が先端開口部４２１に圧接
するように変位して吸気管内外のシール性を確保出来
る。可動吸気管４２の後端には、図１９に示すように凹
部４２３が形成され、同部にシールリング４６が嵌着さ
れる。

【００２９】一方、第１固定吸気管４３の先端には環状
突出部４３２が形成され、この環状突出部４３２と摺接
面を成す小径部４３３との間の連設部分には小径部４３
３から環状突出部４３２まで徐々に径が変化するテーパ
部４３４が設けられている。このため、弾性体のシール
リング３２が他方の固定吸気管４３の小径部４３３の外
周面とゆるく摺接でき、スムーズに摺動でき、摺動抵抗
を低減して可変吸気機構部の応答性を確保出来る。更
に、可動吸気管が最長吸気通路位置Ｐ１と成っている場
合にのみ、シールリング４６は環状突出部４３２に気密
に当接でき、両吸気系管の隙間を可動吸気管内外の圧力
差によって確実にシールでき、低回転域での吸気慣性効
果を安定して得られる。更に、可動吸気管４２と固定吸
気管４３の互いの精度誤差を吸収でき、短絡気流の発生
による制御性の低下を防止できると共に。第１、第２吸
気路管の組み付け精度が比較的低くてもよく。コスト低
減を図れる。

【００３０】シールリング４６は低摩擦係数の素材で成
形されればよく、ここではＮＢＲ樹脂で形成される。な
お、このシールリング４６をその他低摩擦係数のテフロ
ン樹脂や金属で形成してもよい。このようなエンジンの
吸気装置が駆動した場合、エンジンのアイドル運転時を
含む低回転域ではコントローラ４７が直流モータ４６を
介し可動吸気管４２を回転軸４４回りに駆動し、可動吸
気管４２を最長吸気通路位置Ｐ１に移動する。この場
合、可動吸気管４２のファンネル状の先端開口４２２が
筒状シール４５に圧接し、シールリング４６が可動吸気
管４２と環状突出部４３２間を確実にシール出来、収容
室４１側と吸気路内部をシール出来る。ここにサージタ
ンク３４側より吸気を流入させた場合に、吸気管長可変
機構Ａ内での吸気管長を第１固定吸気路長さＬＡと可動
吸気管長さＬＭの加算値（ＬＡ＋ＬＭ）に保持でき、し
かも第２固定吸気管３３の流路（図３にハッチングで示
した）からなる第２固定吸気路長ＬＢが連続して加わる
こととなる（図４参照）。

【００３１】このため、吸気多岐管３２及び吸気ポート
２９の吸気路長さをＬＰとすると、エンジンの各気筒の
実質的な吸気分岐路長Ｌ_Tは最も長い、（ＬＰ＋ＬＡ＋
ＬＭ＋ＬＢ）と成り、この際、エンジンのアイドル時等
の低回転域における吸気慣性作用を十分に確保できる。
しかも、スロットル弁３８の下流側の吸気路容積に収容
室４１の容積が含まれず、スロットル弁の開閉作動に伴
う、エンジン回転変動の応答性を改善でき、低回転域で
のエンジン回転を安定化できる。一方、エンジンが高回
転域に達すると、コントローラ４７が直流モータ２８を
介し可動吸気管４２をアクチュエータ軸４４回りに駆動
し、可動吸気管４２の先端開口４２２を最短吸気通路位
置Ｐ０に移動する。

【００３２】この場合、シールリング４６は第１固定吸
気管４３の小径部４３３の外周面をスムーズに摺動出
来、その際の回動抵抗が比較的小さく、応答性の良い切
り換え操作を行える。この高回転域でのエンジンの各気
筒の実質的な吸気分岐路長Ｌ_Tは（ＬＰ＋ＬＡ）とな
り、最短長に保持され、エンジンの最大出力時における
吸気脈動作用を確保でき、出力向上に寄与できる。図２
０には本発明の第２実施例としてのエンジンの可変吸気
装置を示した。このエンジンの可変吸気装置が用いる吸
気路長可変機構Ａ１は、図示しない４気筒エンジンの吸
気系に装備される。ここで、図２０には１気筒のみの吸
気系を示すが、その他の気筒の吸気系も同様構成のた
め、以下、主に１気筒のみの吸気系を説明する。

【００３３】エアクリーナ５０と図示しないエンジンの
吸気ポート５１との間に吸気管５２、吸気路長可変機構
Ａ１、吸気多岐管５３が順次連結して配備される。吸気
多岐管５３にはスロットル弁５４が配備され、その上流
に吸気路長可変機構Ａ１が配備される。吸気路長可変機
構Ａ１はサージタンク５５と、サージタンク５５の側壁
上下位置の貫通孔に連通する湾曲する第１吸気管５６
と、下部貫通孔５７と第１吸気管５６の直状部５６１と
に内外壁面が摺接する可動吸気管５８と、可動吸気管５
８のファンネル状の先端開口５８１が当接可能な吸気多
岐管５３の延出部５９と、先端開口５８１を延出部５９
に対して接離作動させる可動吸気管駆動装置６０とで形
成される。延出部５９の先端内周壁には、図１４乃至図
１８で説明したと同様の筒状シール４５が嵌着される。

【００３４】ここで可動吸気管駆動装置６０は図示しな
い制御手段により、低回転時には接続位置Ｐａに保持さ
れ、高回転時には退却位置Ｐｂに切り換え保持される。
このようなエンジンの可変吸気装置が駆動した場合、エ
ンジンのアイドル運転時を含む低回転域では可動吸気管
４２が可動吸気管駆動装置６０により接続位置Ｐａに保
持される。この場合、可動吸気管５８のファンネル状の
先端開口５８１が筒状シール４５に圧接し、サージタン
ク５５内室側と吸気路内部をシール出来る。ここにエア
クリーナ５０側より吸気を流入させた場合に、吸気路長
可変機構Ａ１内での吸気管長をＬｍに保持でき、吸気多
岐管５３及び吸気ポート５１の吸気路長さをＬｎとする
と、エンジンの各気筒の実質的な吸気分岐路長Ｌ_Tは、
（Ｌｎ＋Ｌｍ）と成って最も長い管路として確保でき
る。この際、可動吸気管５８と延出部５９との間の短絡
流を筒状シール４５が確実に防止出来、エンジンのアイ
ドル時等の低回転域における吸気慣性作用を十分に確保
できると共に低回転域でのエンジン回転を安定化でき
る。

【００３５】一方、エンジンが高回転域に達すると、可
動吸気管５８のファンネル状の先端開口５８１が退却位
置Ｐｂに切り換え保持され、この高回転域でのエンジン
の各気筒の実質的な吸気分岐路長Ｌ_Tは（Ｌｎ）とな
り、最短長に保持され、エンジンの最大出力時における
吸気脈動作用を確保でき、出力向上に寄与できる。以上
のように、本発明の適用された図１のエンジンの可変吸
気装置によれば、実質的な吸気分岐路長Ｌ_Tを十分に長
く確保出来、同分岐路部分の作用で慣性過給の効果が十
分に高まり、エンジンの低回転域での出力向上を図れ
る。特に、可動吸気管４２を内側に内蔵したケーシング
部材３９，４０が、エアクリーナ３７を経由し第２固定
吸気管３３を経由した空気のみが第１固定吸気管４３に
導入されるように第１固定吸気管４３と第２固定吸気管
３３を接続しても良い。この場合、第１固定吸気管４３
に導入される吸気の流入経路が可動吸気管４２の接続態
様によって大きく変化せず、可動吸気管４２の切換によ
る切り換えショックを排除出来る。

【００３６】特に、第２固定吸気管３３の下流端部また
は可動吸気管４２の上流端部のいずれか一方には他方側
に当接する筒状シール４５が配設されても良い。この場
合、第２固定吸気管の下流端部と可動吸気管の上流端部
との間のシール性を確保出来、実質的な吸気分岐路長が
短絡流によって不安定化することを防止出来、低回転時
の回転安定性を確保できる。特に、可動吸気管４２の第
２固定吸気管３３側の端部はファンネル状の開口端部４
２１に形成され、筒状シール４５の可動吸気管側の端部
には軸線方向に伸びる第１リップ４５４と半径方向に伸
びる第２リップ４５５とが形成され、且つ、第１及び第
２リップともに可動吸気管の端部に当接するように形成
されても良い。

【００３７】この場合、第１及び第２リップ４５４，４
５５ともに可動吸気管４２の端部に当接する際、軸線方
向に伸びる第１リップ４５４が吸気路内正圧を受けてフ
ァンネル状の開口端部４２１に圧接されるように弾性変
位出来、半径方向に伸びる第２リップ４５５が吸気路外
正圧を受けてファンネル状の開口端部４２１に圧接され
るように弾性変位出来、いずれの場合も第２固定吸気管
３３と可動吸気管４２の上流端部との間のシール性を確
保出来る。特に、第１固定吸気管４３と可動吸気管４２
は共通の中心点を有する円弧上に形成されると共に可動
吸気管４２はその中心点を中心に揺動しても良い。この
場合、第１固定吸気管４３に対する可動吸気管４２の揺
動時の干渉の調整が比較的容易となるという利点があ
る。

【００３８】

【発明の効果】可動吸気管が最長吸気通路位置に達し、
その上流端部が第２固定吸気管に密接した時、第２固定
吸気管と可動吸気管とエンジン燃焼室に連通する第１固
定吸気管とにより分岐路部分の吸気路長が十分に長く確
保され、しかも、ファンネル状の可動吸気管側の端部が
これと対向する第２固定吸気管側の樹脂製シール部材の
第１及び第２リップに当接できる。このため、分岐路部
分の吸気路長が十分に長く確保された際に同部の作用で
慣性過給の効果が十分に高まり、エンジンの低回転域で
の出力向上を図れ、しかも、第１リップが吸気路内正圧
を受け、あるいは第２リップが吸気路外正圧を受けるこ
とでそれぞれがファンネル状端部に圧接でき、可動吸気
管側の端部と第２固定吸気管が確実に密接して短絡流を
なくし、低回転域でのエンジン回転を安定化できる。請
求項２はケーシング部材が空気浄化装置及び第２固定吸
気管を経由した空気のみを第１固定吸気管に導入するも
のであり、請求項３は固定吸気管と可動吸気管は共通の
中心点を有する円弧上に形成され可動吸気管が中心点を
中心に揺動するものであり、これらの場合も請求項１の
発明と同様の効果が得られる。

【００３９】請求項４の発明は、外気と隔絶されたケー
シング部材を設け、同ケーシング部材内には、固定され
た固定吸気管と同固定吸気管の端部に接続する位置と同
端部から隔離した位置との間で移動可能な可動吸気管と
が配備され、一方の吸気管の端部をファンネル状に形成
すると共に他方の吸気管には樹脂性シールリングを配設
し、同樹脂性シールリングは可動ポート側の端部に軸線
方向に延びる第１リップと半径方向に延びる第２リップ
を有し、樹脂性シールリングに可動ポートの端部が当接
する。このため、第１及び第２リップともに可動ポート
の端部に当接する際、軸線方向に伸びる第１リップが吸
気路内正圧を受けてファンネル状端部に圧接されるよう
に弾性変位出来、半径方向に伸びる第２リップが吸気路
外正圧を受けてファンネル状端部に圧接されるように弾
性変位出来、いずれの場合も固定吸気管と可動吸気管上
流端部との間のシール性を確保出来、実質的な吸気分岐
路長が短絡流によって不安定化することを防止出来、低
回転時の回転安定性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのエンジンの可変吸気
装置の部分切欠概略側面図である。

【図２】図１の可変吸気装置の部分切欠概略平面図であ
る。

【図３】図１の可変吸気装置の吸気路長可変機構の拡大
切欠断面図である。

【図４】図１の可変吸気装置の吸気路長可変機構の作動
特性説明線図である。

【図５】図１の可変吸気装置の吸気管長可変機構の蓋型
ケーシングの拡大平面図である。

【図６】図５の可変吸気装置の吸気管長可変機構の蓋型
ケーシングの側面図である。

【図７】図６の矢視Ｅ方向における蓋型ケーシングの側
面図である。

【図８】図６の矢視Ｆ方向における蓋型ケーシングの側
面図である。

【図９】図５のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１０】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図１１】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１２】図６のＧ−Ｇ線断面図である。

【図１３】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１４】図１の可変吸気装置の吸気管長可変機構内の
筒状シールの拡大断面図である。

【図１５】図１４の筒状シールの切り換え時の蛇腹部作
動説明図である。

【図１６】図１４の筒状シールの切り換え後の蛇腹部作
動説明図である。

【図１７】図１４の筒状シールの吸気路内負圧時のリッ
プ作動説明図である。

【図１８】図１４の筒状シールの吸気路内正圧時のリッ
プ作動説明図である。

【図１９】図１の可変吸気装置の吸気管長可変機構内の
第１固定吸気管と可動吸気管とのシール部分の拡大断面
図である。

【図２０】本発明の他の実施例としてのエンジンの可変
吸気装置が用いる吸気路長可変機構の断面図である。

【図２１】従来のエンジンの可変吸気装置の要部断面図
である。

【図２２】図２１の可変吸気装置の作動特性説明線図で
ある。

【図２３】従来の他のエンジンの可変吸気装置の要部断
面図である。

【符号の説明】

２８ 直流モータ ３０ エンジン ３２ 吸気多岐管 ３３ 第２固定吸気管 ３４ サージタンク ３５ スロットルボディー ３７ エアクリーナ ３９ 半円形ケーシング ４０ 蓋型ケーシング ４１ 収容室 ４２ 可動吸気管 ４３ 第１固定吸気管 ４４ アクチュエータ軸 ４５ 筒状シール ４５３ 蛇腹部 ４５４ 第１リップ ４５５ 第２リップ ４６ シールリング Ａ，Ａ１ 吸気管長可変機構 Ｒ１ 固定吸気通路 Ｒ２ 可動吸気通路 Ｐ０ 最短吸気通路位置 Ｐ１ 最長吸気通路位置 Ｌ０ 吸気多岐管及び吸気ポートの吸気路長さ ＬＡ 第１固定吸気管長さ ＬＢ 第２固定吸気路長 ＬＭ 可動吸気管長さ Ｌｎ 吸気多岐管及び吸気ポートの吸気路長さ Ｌｍ 吸気路長可変機構内での吸気管長さ Ｌ_T 吸気分岐路長

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 司郎 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 東 博文 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 木内 裕之 東京都太田区下丸子四丁目21番１号・三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−199221（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−27122（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−181930（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02B 27/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン燃焼室に連通する第１固定吸気管
   と、 同第１固定吸気管の上流端に嵌合して吸気通路の少なく
   とも一部を形成すると共に上記第１固定吸気管との重合
   長さが最短となる最長吸気通路位置と上記重合長さが最
   長となる最短吸気通路位置との間で連続的に移動しうる
   可動吸気管と、 上流端が吸気容積室又は大気開放口に連通され上記可動
   吸気管が最長吸気通路位置のときに下流端が上記可動吸
   気管の上流端部に密接される第２固定吸気管とを備え、 上記第２固定吸気管下流端部または上記可動吸気管上流
   端部のいずれか一方には上記可動吸気管が最長通路位置
   にあるときに他方側に当接する樹脂製シール部材（弾性
   部材）が配設され、 上記可動吸気管の上記第２固定吸気管側の端部はファン
   ネル状に形成され、上記樹脂製シール部材の可動吸気管
   側の端部には軸線方向に伸びる第１リップと半径方向に
   伸びる第２リップとが形成され、且つ、上記第１及び第
   ２リップ共に上記可動吸気管の端部に当接するように形
   成されたことを特徴とするエンジンの可変吸気装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のエンジンの可変吸気装置に
   おいて、 上記第２固定吸気管の上流には空気浄化装置が配設され
   ていると共に上記可動吸気管を内側に内蔵し上記第２固
   定吸気管を経由した空気のみが上記第１固定吸気管に導
   入されるように上記第１固定吸気管と上記第２固定吸気
   管を接続するケーシング部材を備えたことを特徴とする
   エンジンの可変吸気装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載のエンジンの
   可変吸気装置において、上記固定吸気管と上記可動吸気
   管は共通の中心点を有する円弧上に形成されると共に上
   記可動吸気管は上記中心点を中心に揺動することを特徴
   とするエンジンの可変吸気装置。
4. 【請求項４】外気と隔絶されたケーシング部材を設け、
   同ケーシング部材内には、固定された固定吸気管と同固
   定吸気管の端部に接続する位置と同端部から隔離した位
   置との間で移動可能な可動吸気管とが配備され、一方の
   吸気管の端部をファンネル状に形成すると共に他方の吸
   気管には樹脂性シールリングを配設し、 同樹脂性シールリングは可動吸気管側の端部に軸線方向
   に延びる第１リップと半径方向に延びる第２リップを有
   し、上記樹脂性シールリングに上記可動吸気管の端部が
   当接することを特徴とするエンジンの可変吸気装置。