JP3784158B2 - Intake device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関(エンジン)の回転数に応じて吸気通路の長さが可変に設定される内燃機関の吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジンのトルクを向上させるためには、吸気慣性効果を利用して、低速回転時には吸気マニホールドの長さを長く設定し、高速回転時には短く設定することが有効である。このように、エンジン回転数に応じて吸気マニホールドの長さを可変に設定するために、従来から各種の吸気装置が提案されている。例えば、特開昭60−132023号公報には、サージタンクを回転部材を用いて構成し、この回転部材を回転させて吸気管との間の連通部の位置を変えることにより、エンジンへ通じる吸気管の長さを可変に設定可能な吸気装置が開示されている。また、特開昭59−188027号公報や特開昭62−214223号公報にも同種の吸気装置が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した各種の公報に開示された吸気装置は、ハウジングに収納された回転部材を回転させることにより、この回転部材に形成された連通部の位置を回転させている。ところで、この回転部材を収納するハウジングは複雑な形状を有しており、通常は型成形によって製造される。特に最近では、軽量化やコストダウンの要請から、樹脂材料によって吸気装置のハウジングを形成することも多いが、樹脂成形によって製造されたハウジングの寸法精度はあまりよくないため、上述した回転部材の回転精度が悪くなったり、吸気マニホールドを構成する各吸気管の間の良好な気密性が確保しにくく、充分な吸気慣性効果が得られないおそれがある。また、型成形によってハウジングを製造する場合に、通常はハウジングを2分割あるいはそれ以上の複数分割したものを別々に製造した後に、これらを振動溶着等によって接合して一体化する手法が汎用されているが、このような手法によって製造されたハウジングには接合部に段差が生じやすく、上述した回転精度の悪化や気密性の確保がますます困難になる。このような接合部分に生じる段差は、ハウジングを樹脂成形によって製造した場合のみならず、アルミニウム等の金属材料を用いて製造した場合も同様に生じるため、同じような問題がある。
【0004】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、回転機構の寸法精度が確保でき、しかも各吸気管の間の気密性を確保することができる内燃機関の吸気装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の内燃機関の吸気装置は、回転させることにより各吸気管の長さを可変に設定するサージタンクとこれを収納する収納部材との間に、サージタンクを包囲する包囲部材を備えており、この包囲部材を収納部材とは別体の部品として製造することにより高い加工精度を保つことができ、サージタンクの回転精度を高くするとともに、サージタンクと収納部材との間の隙間を狭くして各吸気管の間の気密性を確保することができる。
【0006】
なお、上述した包囲部材は円筒形状とすることが好ましい。回転体としてのサージタンクは一般には円筒形状を有しているため、これを包囲する場合に、包囲部材も円筒形状に形成することにより、包囲部材にサージタンクを内包するだけでそれらの回転中心を合わせることができ、高い回転精度を得ることが容易となる。しかも円筒部材同士を組み合わせた場合には、それらの間の隙間の管理等が容易となり、各吸気管の間の気密性を高めることができる。
【0007】
さらに、上述した包囲部材は、単独の部品として形成する場合の他に、複数の分割部材として形成し、これらを各吸気管のそれぞれの区画位置に対応させて取り付けるようにする。各区画位置に分割部材が配置されるため、それぞれにおいて各吸気管の間の気密性が確保される。また、サージタンクの外周全体を広範囲にわたって包囲部材の内周面に対向させる代わりに、サージタンクの外周に周回したつば部を形成して、これを包囲部材に接触させるようにしてもよい。サージタンクのつば部外周のみが包囲部材に接するため、その接触抵抗が小さくなり、少ない回転力でサージタンクを回転させることができ、回転駆動部を小さくすることができる。このつば部は、サージタンク外周にリング部材を装着することにより容易に生成することができる。この場合には、直管状の部材にリング部材を装着することによりつば部を有するサージタンクを容易に製造することができる。
【0008】
また、サージタンクの外周に周回した溝部を形成し、この溝部にリング部材を装着して上述したつば部を形成するようにしてもよい。この場合には、リング部材を包囲部材の内周面に当接させることにより、サージタンクと包囲部材との間の隙間をなくすことができ、各吸気管の間の気密性を良好に維持することができる。
【0009】
また、上述した包囲部材は、サージタンクを組み付けやすくするために、一方端を細く、他方端を太くして、途中の円筒面の径を連続的あるいは不連続的に変化させることが好ましい。また、本発明によれば、収納部材を樹脂材料で形成してその寸法精度が悪い場合であっても、包囲部材に内包したサージタンクにおいて良好な回転精度を得ることができ、しかも各吸気管の間の気密性を確保することができるため、特に収納部材を樹脂材料で形成した場合に有効である。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した一実施形態のエンジンの吸気装置は、可変長の吸気管を実現するために用いられる回転式の円筒形状のサージタンクの外側に、このサージタンクを包囲する円筒部材を装着することに特徴がある。以下、本発明を適用した一の実施形態のエンジンの吸気装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0011】
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明を適用した第1の実施形態によるエンジンの吸気装置の構造を示す断面図である。また、図2は図1に示すII−II線断面図である。図1、図2に示すように、本実施形態の吸気装置1は、吸入空気を取り入れる通路10と、この通路10と開口部21を介して連通して回転可能に装着されたサージタンク20と、このサージタンク20を内包する包囲部材としての円筒部40と、円筒部40が固定されてその周辺に4本の吸気管52と共鳴室54とを形成する収納部材としてのハウジング50と、サージタンク20を回転駆動する駆動部70とを含んで構成されている。
【0012】
サージタンク20は、直管状の円筒部材であって、中心軸回りに回転可能に取り付けられている。サージタンク20の円筒面には、通路10に連通する開口部21と、各吸気管52に連通する開口部22と、共鳴室54に連通する開口部23が形成されている。また、サージタンク20の外周面には、各吸気管52を区画する位置に対応して周回方向に複数の溝部24が形成されており、この溝部24にはつば部を形成するためのリング部材25が緩挿されている。
【0013】
図3は、サージタンク20の外周面の形状を示す図である。同図(a)に示すように、サージタンク20の外周面の6箇所に周方向の溝部24が形成されており、各溝部24に同図(b)に示すリング部材25が緩挿される。リング部材25は、切り欠き部26を有しており、この切り欠き部26を押し広げた状態でサージタンク20外周面の各溝部24に装着される。
【0014】
また、サージタンク20の一方の端面である底面部27の中心には回転軸28が一体に形成され、外向きに突出している。また、サージタンク20の他方の端面には、回転軸29とこの回転軸29の回りに一体に形成された歯車30を有する蓋部31が接合されている。
円筒部40は、サージタンク20を内包するようにハウジング50に固定されており、サージタンク20の外周面との間にほぼ均一な隙間が形成されるように、内径寸法が精度よく形成されている。この円筒部40は、サージタンク20の外周面に装着されたリング部材25が当接しており、この当接部分以外については、サージタンク20に形成された各開口部21、22、23と通路10、吸気管52、共鳴室54との間を連通する妨げとならないように、大きな開口が形成されている。
【0015】
ハウジング50は、内部に接合された円筒部40を周回するように螺旋状の4本の吸気管52と、通路10と、共鳴室54とを一体に形成している。図2に示すように、各吸気管52は、内包した円筒部40の周囲を覆うように一巡しており、その先端に延びた取付部56がエンジン(図示せず)にボルト等によって取り付けられる。
【0016】
図4は、円筒部40を内包したハウジング50の構造を示す図である。同図に示すように、ハウジング50には円筒部40が内包されており、円筒部40の内周であってハウジング50に形成された4本の吸気管52を区画する位置58a、58b、58c、58d、58eに、サージタンク20の外周面の溝部24に装着されたリング部材25が当接される。この当接部分以外の円筒部40には、各吸気管52とサージタンク20の開口部22との連通を妨げないように、ほぼ全周にわたって開口部59が形成され、通路10と共鳴室54との連通を妨げないように、開口部60、61がそれぞれ形成されている。
【0017】
共鳴室54は、吸気騒音を低減するためのものであり、エンジン回転に応じて生じる共振音を低減するために、吸気通路の一部を構成するサージタンク20に連通するように取り付けられる。本実施形態の吸気装置1では、サージタンク20に形成された開口部23と円筒部40に形成された開口部61とを介して、サージタンク20と共鳴室54とが連通している。
【0018】
また、図1に示すように、サージタンク20の開口部23の形状を周方向に沿って軸方向の長さが変化する三角形状とした場合には、この開口部23と円筒部40に形成された開口部61との重複状態によって決まるサージタンク20と共鳴室54との間の連通部の断面積がサージタンク20の回転状態によって変化するため、可変周波数型のレゾネータが実現される。
【0019】
また、駆動部70は、サージタンク20の一方の回転軸29の軸受け部を兼ねたカバー72に収納固定された歯車付きのモータ74を有しており、この歯車を介してサージタンク20の蓋部31に形成された歯車30に回転駆動力を伝達することにより、サージタンク20を回転させる。
本実施形態の吸気装置1はこのような構成を有しており、次にその作動を説明する。取込口から取り込まれた空気は、エアクリーナやスロットル等(図示せず)を介して吸入口12から通路10内に吸引され、開口部21を通してサージタンク20内に導入される。この、開口部21は、サージタンク20の円筒面のほぼ全周にわたって形成されているため、サージタンク20がどのような回転状態にあっても、通路10から抵抗なくサージタンク20内部に導入される。
【0020】
このサージタンク20内に導入された空気は、サージタンク20の円筒面に形成された4箇所の開口部22から各吸気管52に分配され、エンジンに吸入される。ここで、4箇所の開口部22の周方向の位置は、エンジンの回転数に応じて各吸気管の長さが最適になるように設定される。開口部22の設定可能範囲は、図2に示す区間Aで示した範囲であり、この開口部22の周方向の位置を変えることにより、開口部22から各吸気管52の先端部までの長さが最大で区間Aだけ変化する。例えば、図2に示した断面構造は、開口部22から各吸気管52の先端までの長さが最も長い場合の開口部22の位置を示しており、エンジンの低速回転時に対応する。また、図5に示した断面構造は、開口部22から各吸気管52の先端までの長さが最も短い場合の開口部22の位置を示しており、エンジンの高速回転時に対応する。エンジン回転数に応じてどの程度開口部22の周方向の位置を変化させる必要があるかは予め決まっているため、エンジン制御部(図示せず)等によってモータ74に回転指示を与えてサージタンク20を所定量回転駆動し、開口部22の周方向の位置を設定する。
【0021】
このように、本実施形態の吸気装置1は、回転自在な円筒形状のサージタンク20を有しており、各吸気管に連通する開口部22の周方向の位置をエンジン回転数に応じて変えることにより、各吸気管52の長さを可変に設定することができ、吸気慣性効果を利用してエンジンの各回転数におけるトルクの増加を図ることができる。
【0022】
また、上述した吸気装置1は、サージタンク20をハウジング50に直接内包して保持するのではなく、その間に円筒部40が介在している。この円筒部40は、単純な構造を有しているため、単一部品として製造することができ、サージタンク20を内包する内周面の高い寸法精度を確保することができる。また、複数の部品を溶着等によって接合した場合であっても、その内径面を切削することが容易であり、寸法精度を高くすることは容易である。したがって、この円筒部40の内部にサージタンク20を内挿して回転させた場合に、高い回転精度を確保することができる。また、ハウジング50を樹脂成形によって製造した場合にその寸法精度をあまり高くすることはできないが、サージタンク20の回転精度や各吸気管52の間の気密性の確保は、円筒部40を装着することにより可能になるため、円筒部40を用いる本発明の手法はハウジング50を樹脂で形成した場合に特に有効である。
【0023】
また、円筒部40の内周面であって各吸気管52を区画する位置に、サージタンク20の外周面の溝部24に装着したリング部材25を付勢力をもって当接させることにより、リング部材25と円筒部40の内周面との隙間をほとんどなくすことができ、各吸気管の間で充分な気密性を確保することができる。したがって、吸気慣性効果を充分に利用して各エンジン回転数におけるトルクの増加を図ることができ、低回転から高回転まで高出力を得ることが可能となる。
【0024】
〔第2の実施形態〕
上述した第1の実施形態では、円筒部40を単一の部品として形成したが、各吸気管52に対応する部分についてはほとんどが開口部59でしめられていることから、各吸気管52に対応する部分で分割した複数の分割部材としての分割円筒部に置き換えるようにしてもよい。
【0025】
図6は、本発明を適用した第2の実施形態によるエンジンの吸気装置の構造を示す断面図である。図7は、図6に示す吸気装置に含まれるハウジングと分割円筒部を抜き出して示した図である。これらの図に示す吸気装置2は、上述した第1の実施形態の吸気装置1に対して円筒部40を分割円筒部に置き換えた点が異なっており、この相違点に着目して説明する。
【0026】
図7に示すように、本実施形態の分割円筒部40a〜40eは、4本の吸気管52の区画位置に対応するように5個に分割されており、それぞれが各吸気管52の区画位置に内包されて接合される。また、各分割円筒部40a等には、半径方向に外側に延びたつば部42が一体に形成されており、サージタンク20の軸方向に沿った位置決め用に使用される。
【0027】
このように、各吸気管52の区画位置に分割円筒部40a〜40eを配置し、サージタンク20の外周面に装着されたリング部材25をこれらの各分割円筒部40a等に付勢力をもって当接させることにより、リング部材25と分割円筒部40a等の内周面との隙間をほとんどなくすことができるため、上述した第1の実施形態の吸気装置1と同様に、吸気慣性効果を充分に利用して各エンジン回転数におけるトルクの増加を図ることができ、低回転から高回転まで高出力を得ることが可能となる。
【0028】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、サージタンク20の外周面に複数の溝部24を形成し、各溝部24にリング部材25を装着して、その外周を円筒部40や分割円筒部40a等の内周面に付勢力をもって当接するようにしたが、溝部24の外径の寸法精度を高くしてこの外径部分に各リング部材25の内径を付勢力をもって当接するようにしてもよい。リング部材25は、高い寸法精度で形成することが可能であるため、これを溝部24にはめ込んで内径側を拘束することにより、リング部材25の外径の寸法精度も高くなる。したがって、リング部材25と円筒部40や分割円筒部40aの内周面との間の隙間を少なくすることができ、各吸気管52の間の気密性を良好に保つことができる。
【0029】
また、サージタンク20とは別部材としてのリング部材25を用いてつば部を形成するのではなく、サージタンク20と一体に成形するようにしてもよい。例えば、図8に示すように、サージタンク20を成形する際に二次射出成形を行ってサージタンク本体20aとつば部20bとを異種材料で形成するようにすれば、サージタンク本体20aと円筒部40等を同一材料で成形したとしても、つば部20bだけは別材料となるため、つば部20bの外周部が円筒部40等の内周面に接着されず、気密性を保ちながら滑らかにサージタンク20を回転させることができる。
【0030】
また、上述した実施形態では、モータ74を回転させて、歯車を介してサージタンク20の回転軸29に回転力を伝達するようにしたが、図9に示すように、ステップモータ76を用いて回転軸29を直接回転駆動するようにしてもよい。あるいは、バキュームアクチュエータを用いて発生した直線的な駆動力を回転力に変換して用いるようにしてもよい。
【0031】
また、上述した本実施形態の吸気装置1、2においては、直管状のサージタンク20を用いるようにしたが、組み付け作業の容易性等を考えると、サージタンク20と円筒部40の反モータ側端部を細く、モータ側端部を太くするとともに、円筒面の径を連続的に(いわゆるテーパ状に)変化させたり、不連続的に(多段階に)変化させたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態によるエンジンの吸気装置の構造を示す断面図である。
【図2】図1に示すII−II線断面図である。
【図3】サージタンクの外周面の形状を示す図である。
【図4】円筒部を内包したハウジングの構造を示す図である。
【図5】吸気管の長さを変更した場合の吸気装置の断面図である。
【図6】第2の実施形態によるエンジンの吸気装置の構造を示す断面図である。
【図7】図6に示す吸気装置に含まれるハウジングと分割円筒部を抜き出して示した図である。
【図8】サージタンクの他の例を示す図である。
【図9】吸気装置の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 吸気装置
10 通路
20 サージタンク
21、22、23 開口部
40 円筒部
50 ハウジング
52 吸気管
54 共鳴室
70 駆動部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine in which the length of an intake passage is variably set according to the rotational speed of the internal combustion engine (engine).
[0002]
[Prior art]
In general, in order to improve the engine torque, it is effective to set the intake manifold length longer during low-speed rotation and shorter during high-speed rotation using the intake inertia effect. As described above, various intake devices have been proposed in order to variably set the length of the intake manifold in accordance with the engine speed. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 60-1332023, a surge tank is constituted by using a rotating member, and the rotating member is rotated to change the position of a communication portion between the intake pipe and the intake air that leads to the engine. An air intake device capable of variably setting the length of the pipe is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-188027 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-214223 also disclose the same type of intake device.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the intake device disclosed in the various publications described above rotates the position of the communication portion formed in the rotating member by rotating the rotating member housed in the housing. By the way, the housing for storing the rotating member has a complicated shape and is usually manufactured by molding. In recent years, the housing of the intake device is often formed of a resin material due to demands for weight reduction and cost reduction. However, since the dimensional accuracy of the housing manufactured by resin molding is not so good, the rotation of the rotating member described above is required. There is a possibility that the accuracy may be deteriorated or that good airtightness between the intake pipes constituting the intake manifold cannot be secured, and a sufficient intake inertia effect cannot be obtained. Further, when a housing is manufactured by molding, a method is generally used in which a housing is divided into two or more divided parts and then joined together by vibration welding or the like. However, in the housing manufactured by such a method, a step is likely to occur at the joint, and it becomes increasingly difficult to deteriorate the rotational accuracy and to ensure airtightness described above. Such a step generated in the joint portion occurs not only when the housing is manufactured by resin molding, but also when the housing is manufactured using a metal material such as aluminum.
[0004]
The present invention has been created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an intake air for an internal combustion engine that can ensure the dimensional accuracy of the rotation mechanism and can also ensure the airtightness between the intake pipes. To provide an apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an intake device for an internal combustion engine according to the present invention includes a surge tank between a surge tank that variably sets the length of each intake pipe by rotation and a storage member that stores the intake tank. The enclosure member is provided as a separate part from the storage member, so that high machining accuracy can be maintained, and the rotation accuracy of the surge tank can be increased, and the surge tank and the storage can be stored. By narrowing the gap between the members, the airtightness between the intake pipes can be ensured.
[0006]
The surrounding member described above is preferably cylindrical. Since the surge tank as a rotating body generally has a cylindrical shape, when surrounding the surge tank, the surrounding member is also formed into a cylindrical shape, so that the rotational center of the surge tank can be obtained simply by enclosing the surge tank in the surrounding member. Therefore, it is easy to obtain high rotational accuracy. In addition, when the cylindrical members are combined, it becomes easy to manage the gap between them, and the airtightness between the intake pipes can be improved.
[0007]
Furthermore, the enclosing member described above, in addition to the case of forming a part of the sole is formed as a plurality of divided members to them to attach to correspond to each compartment positions of the intake pipes. Since the dividing members are arranged at the respective partition positions, the airtightness between the respective intake pipes is ensured in each. Further, instead of making the entire outer periphery of the surge tank face the inner peripheral surface of the surrounding member over a wide range, a collar portion that circulates around the outer periphery of the surge tank may be formed and brought into contact with the surrounding member. Since only the outer periphery of the flange portion of the surge tank is in contact with the surrounding member, the contact resistance is reduced, the surge tank can be rotated with a small rotational force, and the rotational drive portion can be reduced. This collar part can be easily generated by attaching a ring member to the outer periphery of the surge tank. In this case, the surge tank having the collar portion can be easily manufactured by attaching the ring member to the straight tubular member.
[0008]
Further, a groove portion may be formed around the outer periphery of the surge tank, and a ring member may be attached to the groove portion to form the above-described collar portion. In this case, by bringing the ring member into contact with the inner peripheral surface of the surrounding member, the gap between the surge tank and the surrounding member can be eliminated, and the airtightness between the intake pipes is maintained well. be able to.
[0009]
Moreover, in order to make it easy to assemble the surge tank, it is preferable that the above-described surrounding member has a thin one end and a thick other end to continuously or discontinuously change the diameter of the intermediate cylindrical surface. In addition, according to the present invention, even when the storage member is formed of a resin material and the dimensional accuracy is poor, good rotation accuracy can be obtained in the surge tank included in the surrounding member, and each intake pipe can be obtained. This is particularly effective when the housing member is made of a resin material.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In an engine intake device according to an embodiment to which the present invention is applied, a cylindrical member surrounding the surge tank is mounted outside a rotary cylindrical surge tank used for realizing a variable-length intake pipe. There is a special feature. Hereinafter, an engine intake device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an engine intake device according to a first embodiment to which the present invention is applied. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the intake device 1 of the present embodiment includes a passage 10 for taking in intake air, and a surge tank 20 that is rotatably connected to the passage 10 through an opening 21. A cylindrical portion 40 as an enclosing member containing the surge tank 20, a housing 50 as a storage member to which the cylindrical portion 40 is fixed and four intake pipes 52 and a resonance chamber 54 are formed around the cylindrical portion 40; And a drive unit 70 that rotationally drives the tank 20.
[0012]
The surge tank 20 is a straight tubular cylindrical member, and is attached to be rotatable around a central axis. On the cylindrical surface of the surge tank 20, an opening 21 communicating with the passage 10, an opening 22 communicating with each intake pipe 52, and an opening 23 communicating with the resonance chamber 54 are formed. A plurality of groove portions 24 are formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the surge tank 20 in correspondence with positions where the intake pipes 52 are partitioned, and a ring member for forming a flange portion in the groove portion 24 25 is loosely inserted.
[0013]
FIG. 3 is a view showing the shape of the outer peripheral surface of the surge tank 20. As shown in FIG. 2A, circumferential groove portions 24 are formed at six locations on the outer peripheral surface of the surge tank 20, and the ring members 25 shown in FIG. The ring member 25 has a notch portion 26, and is attached to each groove portion 24 on the outer peripheral surface of the surge tank 20 in a state where the notch portion 26 is expanded.
[0014]
A rotating shaft 28 is integrally formed at the center of the bottom surface portion 27 that is one end surface of the surge tank 20 and protrudes outward. The other end face of the surge tank 20 is joined with a lid 31 having a rotary shaft 29 and a gear 30 formed integrally around the rotary shaft 29.
The cylindrical portion 40 is fixed to the housing 50 so as to contain the surge tank 20, and the inner diameter dimension is accurately formed so that a substantially uniform gap is formed between the cylindrical portion 40 and the outer peripheral surface of the surge tank 20. Yes. The cylindrical portion 40 is in contact with the ring member 25 mounted on the outer peripheral surface of the surge tank 20, and the openings 21, 22, 23 formed in the surge tank 20 and passages except for the contact portion. 10, a large opening is formed so as not to hinder communication between the intake pipe 52 and the resonance chamber 54.
[0015]
The housing 50 is integrally formed with four spiral intake pipes 52, a passage 10, and a resonance chamber 54 so as to go around the cylindrical portion 40 joined inside. As shown in FIG. 2, each intake pipe 52 makes a circuit so as to cover the periphery of the included cylindrical portion 40, and an attachment portion 56 extending to the tip thereof is attached to the engine (not shown) with a bolt or the like. .
[0016]
FIG. 4 is a view showing the structure of the housing 50 including the cylindrical portion 40. As shown in the figure, the housing 50 includes a cylindrical portion 40, and positions 58 a, 58 b, 58 c that define the four intake pipes 52 formed on the inner periphery of the cylindrical portion 40 and formed in the housing 50. , 58d, 58e are in contact with the ring member 25 mounted in the groove 24 on the outer peripheral surface of the surge tank 20. In the cylindrical portion 40 other than the abutting portion, an opening 59 is formed over substantially the entire circumference so as not to prevent the communication between each intake pipe 52 and the opening 22 of the surge tank 20, and the passage 10 and the resonance chamber 54 are formed. Opening portions 60 and 61 are formed so as not to prevent communication with each other.
[0017]
The resonance chamber 54 is for reducing intake noise, and is attached so as to communicate with the surge tank 20 constituting a part of the intake passage in order to reduce resonance noise generated in response to engine rotation. In the intake device 1 of the present embodiment, the surge tank 20 and the resonance chamber 54 communicate with each other through the opening 23 formed in the surge tank 20 and the opening 61 formed in the cylindrical portion 40.
[0018]
Further, as shown in FIG. 1, when the shape of the opening 23 of the surge tank 20 is a triangular shape whose axial length varies along the circumferential direction, the opening 23 and the cylindrical portion 40 are formed. Since the cross-sectional area of the communication portion between the surge tank 20 and the resonance chamber 54 determined by the overlapping state with the opened opening 61 varies depending on the rotation state of the surge tank 20, a variable frequency type resonator is realized.
[0019]
Further, the drive unit 70 has a geared motor 74 housed and fixed in a cover 72 that also serves as a bearing portion of one rotating shaft 29 of the surge tank 20, and the lid of the surge tank 20 is interposed via this gear. The surge tank 20 is rotated by transmitting the rotational driving force to the gear 30 formed in the portion 31.
The intake device 1 of this embodiment has such a configuration, and the operation thereof will be described next. Air taken in from the intake port is sucked into the passage 10 from the intake port 12 via an air cleaner, a throttle, or the like (not shown), and introduced into the surge tank 20 through the opening 21. Since the opening 21 is formed over almost the entire circumference of the cylindrical surface of the surge tank 20, the opening is introduced into the surge tank 20 without resistance from the passage 10 regardless of the rotation state of the surge tank 20. The
[0020]
The air introduced into the surge tank 20 is distributed to the intake pipes 52 from the four openings 22 formed on the cylindrical surface of the surge tank 20, and is taken into the engine. Here, the circumferential positions of the four openings 22 are set so that the length of each intake pipe is optimized in accordance with the engine speed. The settable range of the opening 22 is the range indicated by the section A shown in FIG. 2, and the length from the opening 22 to the tip of each intake pipe 52 is changed by changing the circumferential position of the opening 22. Changes only in the section A. For example, the cross-sectional structure shown in FIG. 2 shows the position of the opening 22 when the length from the opening 22 to the tip of each intake pipe 52 is the longest, and corresponds to the low-speed rotation of the engine. The cross-sectional structure shown in FIG. 5 shows the position of the opening 22 when the length from the opening 22 to the tip of each intake pipe 52 is the shortest, and corresponds to the time of high-speed rotation of the engine. Since it is determined in advance how much the position of the opening 22 in the circumferential direction needs to be changed in accordance with the engine speed, a surge tank is instructed to rotate the motor 74 by an engine control unit (not shown) or the like. 20 is rotated by a predetermined amount, and the circumferential position of the opening 22 is set.
[0021]
As described above, the intake device 1 of the present embodiment includes the rotatable cylindrical surge tank 20 and changes the circumferential position of the opening 22 communicating with each intake pipe according to the engine speed. Thus, the length of each intake pipe 52 can be set variably, and the torque at each engine speed can be increased by utilizing the intake inertia effect.
[0022]
In addition, the intake device 1 described above does not directly hold the surge tank 20 in the housing 50 but holds the cylindrical portion 40 therebetween. Since the cylindrical portion 40 has a simple structure, it can be manufactured as a single component, and high dimensional accuracy of the inner peripheral surface containing the surge tank 20 can be ensured. Moreover, even when a plurality of parts are joined by welding or the like, it is easy to cut the inner diameter surface, and it is easy to increase the dimensional accuracy. Therefore, when the surge tank 20 is inserted and rotated inside the cylindrical portion 40, high rotation accuracy can be ensured. Further, when the housing 50 is manufactured by resin molding, the dimensional accuracy cannot be increased so much, but the rotation accuracy of the surge tank 20 and the airtightness between the intake pipes 52 are secured with the cylindrical portion 40. Therefore, the method of the present invention using the cylindrical portion 40 is particularly effective when the housing 50 is made of resin.
[0023]
Further, the ring member 25 attached to the groove portion 24 on the outer peripheral surface of the surge tank 20 is brought into contact with the inner peripheral surface of the cylindrical portion 40 at a position that partitions each intake pipe 52 with an urging force. And the inner peripheral surface of the cylindrical portion 40 can be almost eliminated, and sufficient airtightness can be secured between the intake pipes. Accordingly, it is possible to increase the torque at each engine speed by fully utilizing the intake inertia effect, and to obtain a high output from a low speed to a high speed.
[0024]
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the cylindrical portion 40 is formed as a single component. However, since most of the portions corresponding to the intake pipes 52 are fastened by the openings 59, the intake pipes 52 You may make it replace with the division | segmentation cylindrical part as a some division | segmentation member divided | segmented by the corresponding part.
[0025]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of an engine intake device according to a second embodiment to which the present invention is applied. FIG. 7 is a view showing the housing and the divided cylindrical portion included in the intake device shown in FIG. The intake device 2 shown in these drawings is different from the intake device 1 of the first embodiment described above in that the cylindrical portion 40 is replaced with a divided cylindrical portion, and description will be made focusing on this difference.
[0026]
As shown in FIG. 7, the divided cylindrical portions 40 a to 40 e of the present embodiment are divided into five parts so as to correspond to the divided positions of the four intake pipes 52, and each divided position of each intake pipe 52. Encapsulated and joined. In addition, each divided cylindrical portion 40a and the like are integrally formed with a flange portion 42 extending outward in the radial direction and used for positioning along the axial direction of the surge tank 20.
[0027]
In this manner, the divided cylindrical portions 40a to 40e are arranged at the partition positions of the intake pipes 52, and the ring member 25 mounted on the outer peripheral surface of the surge tank 20 is brought into contact with each of the divided cylindrical portions 40a and the like with a biasing force. By doing so, the gap between the ring member 25 and the inner peripheral surface of the divided cylindrical portion 40a and the like can be almost eliminated, so that the intake inertia effect can be fully utilized as in the intake device 1 of the first embodiment described above. Thus, the torque at each engine speed can be increased, and a high output can be obtained from a low speed to a high speed.
[0028]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, a plurality of groove portions 24 are formed on the outer peripheral surface of the surge tank 20, the ring member 25 is attached to each groove portion 24, and the outer periphery thereof is the inner periphery of the cylindrical portion 40, the divided cylindrical portion 40a, or the like. Although the surface abuts on the surface with a biasing force, the dimensional accuracy of the outer diameter of the groove 24 may be increased so that the inner diameter of each ring member 25 abuts on the outer diameter portion with a biasing force. Since the ring member 25 can be formed with high dimensional accuracy, the dimensional accuracy of the outer diameter of the ring member 25 is increased by fitting the ring member 25 into the groove portion 24 and restraining the inner diameter side. Therefore, the gap between the ring member 25 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 40 or the divided cylindrical portion 40a can be reduced, and the airtightness between the intake pipes 52 can be kept good.
[0029]
Further, the collar portion may be formed integrally with the surge tank 20 instead of using the ring member 25 as a separate member from the surge tank 20. For example, as shown in FIG. 8, when the surge tank 20 is molded, secondary injection molding is performed to form the surge tank body 20a and the collar portion 20b from different materials, so that the surge tank body 20a and the cylinder are formed. Even if the portion 40 and the like are formed of the same material, only the collar portion 20b is made of a different material. The surge tank 20 can be rotated.
[0030]
In the above-described embodiment, the motor 74 is rotated to transmit the rotational force to the rotating shaft 29 of the surge tank 20 via the gears. However, as shown in FIG. The rotary shaft 29 may be directly driven to rotate. Alternatively, a linear driving force generated using a vacuum actuator may be converted into a rotational force and used.
[0031]
In addition, in the intake devices 1 and 2 according to the present embodiment described above, the straight tubular surge tank 20 is used. However, considering the ease of assembly work and the like, the surge tank 20 and the cylindrical portion 40 on the non-motor side. The end portion may be narrowed and the motor side end portion may be thickened, and the diameter of the cylindrical surface may be changed continuously (in a so-called taper shape) or discontinuously (in multiple steps).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of an intake device for an engine according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing a shape of an outer peripheral surface of a surge tank.
FIG. 4 is a view showing a structure of a housing including a cylindrical portion.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the intake device when the length of the intake pipe is changed.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a structure of an intake device for an engine according to a second embodiment.
7 is a view showing a housing and a divided cylindrical portion extracted from the intake device shown in FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a diagram showing another example of a surge tank.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modified example of the intake device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake device 10 Passage 20 Surge tank 21, 22, 23 Opening part 40 Cylindrical part 50 Housing 52 Intake pipe 54 Resonance chamber 70 Drive part

Claims (6)

内燃機関の各気筒に通じる互いに区画された複数の吸気管と、
前記複数の吸気管との間に連通用の開口部を有し、回転可能であって、回転したときに前記開口部に連通する前記吸気管の長さが変化するサージタンクと、
前記吸気管の少なくとも一部を含み、前記サージタンクを収納する収納部材と、
前記収納部材の内部に固定され、前記サージタンクを包囲する包囲部材とを備え、
前記包囲部材は、前記複数の吸気管のそれぞれの区画位置に対応して設けられた複数の分割部材によって構成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
A plurality of compartmented intake pipes leading to each cylinder of the internal combustion engine;
A surge tank that has an opening for communication with the plurality of intake pipes, is rotatable, and changes the length of the intake pipe that communicates with the opening when rotated;
A storage member including at least a part of the intake pipe and storing the surge tank;
An enclosure member fixed inside the storage member and surrounding the surge tank ;
The enclosing member, an intake system for an internal combustion engine, characterized that you have been composed of a plurality of divided members disposed in correspondence with each compartment positions of the plurality of intake pipes.
請求項1において、
前記サージタンクの外周であって前記複数の吸気管のそれぞれの区画位置に対応させて、周回したつば部を形成することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
Oite to claim 1,
An intake device for an internal combustion engine, characterized in that a circumferential collar portion is formed on the outer periphery of the surge tank so as to correspond to each partition position of the plurality of intake pipes.
請求項において、
前記サージタンクの外周にリング部材を装着することにより、前記つば部を形成することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
In claim 2 ,
An intake device for an internal combustion engine, wherein the collar portion is formed by mounting a ring member on an outer periphery of the surge tank.
請求項において、
前記サージタンクの外周に周回した溝部を形成するとともに、この溝部にリング部材を装着し、このリング部材を前記包囲部材の内周面に当接させることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
In claim 2 ,
An intake device for an internal combustion engine, wherein a groove portion is formed around the outer periphery of the surge tank, a ring member is attached to the groove portion, and the ring member is brought into contact with an inner peripheral surface of the surrounding member.
請求項1〜のいずれかにおいて、
前記包囲部材は、円筒形状の一方端を細く、他方端を太く形成するとともに、円筒面の内径を連続的にあるいは不連続的に変化させることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
In any one of Claims 1-4 ,
An intake device for an internal combustion engine, wherein the surrounding member is formed such that one end of a cylindrical shape is thin and the other end is thick, and the inner diameter of the cylindrical surface is changed continuously or discontinuously.
請求項1〜のいずれかにおいて、
前記収納部材は、樹脂材料によって形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
In any one of Claims 1-5 ,
An intake device for an internal combustion engine, wherein the storage member is made of a resin material.
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