JP4623206B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気ポートに連通する吸気流路を開閉する片持ち型バルブを備えた内燃機関の吸気装置に関するものである。

［従来の技術］
従来より、内燃機関（エンジン）の燃焼室に吸入空気を供給する吸気通路の通路断面積を絞ることで、エンジンの燃焼室内における旋回流（タンブル流）の生成を安定化させることにより、燃焼のばらつきを抑制するようにした内燃機関の吸気装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関の吸気装置は、図１０に示したように、エンジンのインテークマニホールド１０１と、このインテークマニホールド１０１内に形成される吸気通路１０２を開閉する吸気流制御弁と、この吸気流制御弁の弁体であるバルブ１０３を支持する回転軸１０４とを備えている。

ここで、吸気流制御弁の弁体として、バルブ１０３の中心位置に対して回転軸１０４の中心位置（バルブ１０３の回転中心位置）をオフセットした片持ち型バルブが使用されている。また、吸気流制御弁には、バルブ１０３の回転軸１０４を駆動するモータ、およびバルブ１０３を全開の状態（全閉位置）となるように付勢するリターンスプリング等を内蔵するアクチュエータが連結されている。そして、モータは、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）によりバルブ１０３の開閉タイミング等が制御されるように構成されている。
吸気流制御弁のバルブ１０３を全閉する場合には、モータに電力を供給してモータの駆動トルクを利用してバルブ１０３の開度が全閉の状態（全閉位置）となるように駆動する。また、吸気流制御弁のバルブ１０３を全開する場合には、モータへの電力供給を停止してリターンスプリングのスプリング力を利用してバルブ１０３の開度が全開の状態（全開位置）となるように付勢する。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の吸気流制御弁においては、バルブ１０３の中心位置に対して回転軸１０４の中心位置をオフセットした片持ち型バルブを採用している。この場合、吸気流制御弁のバルブ１０３を全閉した際に発生するバルブ１０３の前後差圧により、吸気流制御弁の回転軸１０４を中心とする開弁作動方向への回転トルク（曲げモーメント）がバルブ１０３に加わり、吸気流制御弁のバルブ１０３を全閉の状態（全閉位置）に維持（保持）する開度保持精度が悪化するという問題があった。
そこで、吸気流制御弁のバルブ１０３を全閉の状態（全閉位置）に維持（保持）するために、モータが過大な保持トルクを必要とするので、モータを含むアクチュエータの大型化またはモータの消費電力の増加等の不具合が発生するという問題が生じる。

また、通常、エンジンのピストンの昇降および吸気バルブの開閉に伴って大きな吸気負圧と小さな大気圧とが繰り返し作用する吸気通路１０２内に吸気流制御弁のバルブ１０３が設置されている。つまり、吸気通路１０２内に設置されたバルブ１０３には、吸入空気の圧力が脈動的に加わる。このように吸入空気の圧力が脈動的に加わる場合、吸気通路１０２内でバルブ１０３がばたついてしまう。
このため、吸気流制御弁のバルブ１０３を全閉の状態（全閉位置）に維持（保持）したり、また、吸気流制御弁のバルブ１０３を全開の状態（全開位置）に維持（保持）したりすることが困難であり、吸気流制御弁のバルブ１０３を全開位置および全閉位置に維持（保持）する開度保持精度が悪化するという問題があった。
したがって、エンジンの燃焼室内における旋回流（タンブル流）の生成が不安定となるので、エンジンの燃焼効率の向上効果や燃焼安定化による燃費向上効果が低下するという問題が生じる。
特開２００８−２５３６３号公報

本発明の目的は、片持ち型バルブのバルブ本体を全閉の状態または全開の状態に維持（保持）する開度保持精度を向上させることのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。また、内燃機関の燃焼室内における旋回流の生成の安定化を図る、あるいは内燃機関の燃焼室内の旋回流を強化することで、内燃機関の燃焼効率の向上や燃焼安定化による燃費の向上を図ることのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、ダクトに対して相対回転してダクトの吸気通路を開閉する吸気流制御弁として片持ち型バルブを採用している。
そして、片持ち型バルブは、バルブ本体からバルブ閉弁方向の後方側に向けて延びるバルブ延長部を有している。また、ダクトは、少なくともバルブ本体を全閉した時にバルブ本体との間に形成される絞り部、少なくともバルブ本体を全開した時にバルブ本体とバルブ延長部を収容する収納凹部、および少なくともバルブ本体を全閉した時にバルブ本体との間に形成される圧力導入流路を有している。
そして、片持ち型バルブのバルブ延長部は、少なくともバルブ本体を全閉した時に、ダクトとの間に絞り部よりも流路断面積の小さいクリアランスを形成するシール部を有している。また、圧力導入流路は、少なくともバルブ本体を全閉した時に、バルブ本体とバルブ延長部との間に形成される空間に繋がるように構成されている。

ここで、片持ち型バルブは、少なくともバルブ本体を全開すると、ダクトの吸気通路内に突き出さないように、つまり吸気抵抗とならないようにバルブ本体およびバルブ延長部が収納凹部に収容される。これにより、バルブ本体よりも上流側の吸気通路からバルブ本体よりも下流側の吸気通路に向かう吸入空気が片持ち型バルブに邪魔されることなくスムーズに流れる。つまり、片持ち型バルブの全開時における吸入空気の圧力損失の増加を抑えることができるので、内燃機関の燃焼室に十分な空気量の吸入空気を供給することができる。
また、片持ち型バルブは、少なくともバルブ本体を全閉すると、ダクトとバルブ本体との間に形成される絞り部を通過した空気流が吸気通路から燃焼室内に流れ込むことにより、内燃機関の燃焼室内に強い旋回流（吸気渦流：例えばタンブル流やスワール流等）を形成する。

また、片持ち型バルブは、少なくともバルブ本体を全閉した時に、片持ち型バルブのバルブ延長部のシール部とダクトの間に、ダクトとバルブ本体との間に形成される絞り部よりも流路断面積の小さいクリアランスが形成される。これにより、片持ち型バルブのバルブ本体よりも上流側の吸入空気の圧力が、圧力導入流路を通って片持ち型バルブのバルブ本体とバルブ延長部との間に形成される空間、つまり片持ち型バルブのバルブ本体よりも下流側の空間に回り込み、バルブ本体の下流側面に加わる。したがって、片持ち型バルブのバルブ本体の上流側面に加わる圧力（＝上流側圧力）と片持ち型バルブのバルブ本体の下流側面に加わる圧力（≒上流側圧力）との圧力差が小さくなる。つまり、片持ち型バルブのバルブ本体の前後差圧が小さくなるので、片持ち型バルブのバルブ本体の下流側面に加わる吸入空気の圧力がほぼバルブ上流側圧力となる。

これによって、片持ち型バルブのバルブ本体の全閉時における前後差圧、つまりバルブ本体の板厚方向の上流側面に加わる圧力とバルブ本体の板厚方向の下流側面に加わる圧力との圧力差が小さくなり、前後差圧による回転軸を中心とする開弁作動方向への回転トルク（曲げモーメント）の発生を抑制することができる。また、吸入空気の圧力が片持ち型バルブのバルブ本体に脈動的に加わった場合でも、ダクトの吸気通路内で片持ち型バルブがばたつかず、片持ち型バルブのバルブ本体を全閉の状態または全開の状態に維持（保持）する開度保持精度を向上させることができる。これにより、片持ち型バルブのバルブ本体を全閉の状態または全開の状態に維持（保持）することが容易となる。
特に片持ち型バルブのバルブ本体を全閉の状態に維持（保持）することができるので、上述したように、ダクトとバルブ本体との間に形成される絞り部を通過した吸入空気は、吸気通路から燃焼室内に流れ込んで内燃機関の燃焼室内に強い旋回流を形成することができる。これにより、内燃機関の燃焼室内における旋回流の生成の安定化を図る、あるいは内燃機関の燃焼室内の旋回流を強化することができるので、内燃機関の燃焼効率の向上や燃焼安定化による燃費の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、ダクトは、片持ち型バルブのバルブ延長部（のシール部）とのシール壁面を形成する段差部を有している。
請求項３に記載の発明によれば、段差部は、断面円弧状に湾曲している。この場合、片持ち型バルブのバルブ本体よりも上流側の吸入空気の圧力が、圧力導入流路を通って片持ち型バルブのバルブ本体よりも下流側に回り込み易くなる。
請求項４に記載の発明によれば、段差部は、回転軸の中心位置を中心にした曲率半径の曲面が形成された部分円筒形状に形成されている。この場合、片持ち型バルブのバルブ本体よりも上流側の吸入空気の圧力が、（圧力導入流路を通って）片持ち型バルブのバルブ本体よりも下流側に回り込み易くなる。

請求項５に記載の発明によれば、片持ち型バルブのバルブ本体は、直線状に延びている。また、片持ち型バルブのバルブ延長部は、断面円弧状に湾曲している。
請求項６に記載の発明によれば、片持ち型バルブのバルブ延長部は、回転軸を中心にした曲率半径の曲面が形成された部分円筒形状に形成されている。つまり、片持ち型バルブの部分円筒形状のバルブ延長部は、回転軸を中心にした曲率半径の曲面を有する部分円筒部であるため、そのバルブ延長部（部分円筒部）に加わる力（圧力）が大きくても、回転軸を中心とする開弁作動方向（または閉弁作動方向）への回転トルク（曲げモーメント）は小さい。これにより、吸入空気の圧力が片持ち型バルブのバルブ本体に脈動的に加わった場合でも、ダクトの吸気通路内で片持ち型バルブがばたつかず、片持ち型バルブのバルブ本体を全閉の状態または全開の状態に維持（保持）する開度保持精度を向上させることができる。

請求項７に記載の発明によれば、片持ち型バルブのバルブ本体およびバルブ延長部は、直線状に延びている。
請求項８に記載の発明によれば、片持ち型バルブは、バルブ本体とバルブ延長部との間に、屈曲角度が鋭角である屈曲部を有している。これにより、片持ち型バルブは、少なくともバルブ本体を全閉した時に、片持ち型バルブのバルブ延長部のシール部とダクトとの間に、ダクトとバルブ本体との間に形成される絞り部よりも流路断面積の小さいクリアランスが形成される。
請求項９に記載の発明によれば、ダクトは、収納凹部の対向壁面で開口する軸受け孔を有している。そして、回転軸は、軸受け孔内に挿入されてダクトに回転自在に支持されている。これにより、片持ち型バルブは、ダクトに対して相対回転して吸気通路の通路断面積を変更することが可能となる。特に片持ち型バルブのバルブ本体を全閉した時に、ダクトとバルブ本体との間に、吸気通路の通路断面積を絞る絞り部が形成されるため、内燃機関の燃焼室内に旋回流を発生させることができる。

本発明を実施するための最良の形態は、片持ち型バルブのバルブ本体を全閉の状態または全開の状態に維持（保持）する開度保持精度を向上させるという目的、また、内燃機関の燃焼室内における旋回流の生成の安定化を図る、あるいは内燃機関の燃焼室内の旋回流を強化することで、内燃機関の燃焼効率の向上や燃焼安定化による燃費の向上を図るという目的を、片持ち型バルブに、バルブ本体からバルブ閉弁方向の後方側に向けて延びるバルブ延長部を設け、このバルブ延長部に、少なくともバルブ本体を全閉した時にダクトとの間に、絞り部よりも流路断面積の小さいクリアランスを形成するシール部を設け、ダクトに、少なくともバルブ本体を全閉した時にバルブ本体との間に形成される圧力導入流路を設け、この圧力導入流路を、少なくともバルブ本体を全閉した時に、バルブ本体とバルブ延長部との間に形成される空間に繋がるように構成したことで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１は内燃機関の吸気装置を示した図で、図２ないし図４はバルブユニット（ＴＣＶ）を示した図である。

本実施例の内燃機関の吸気装置は、複数の気筒を有する内燃機関（エンジン）の吸気管（吸気ダクト）内に格納される吸気流制御弁（タンブル流制御弁）として使用される複数のバルブユニットを備えている。このバルブユニット（ＴＣＶ）は、エンジンのシリンダヘッド１に気密的に結合されるインテークマニホールド２内に格納される角筒状のハウジング３と、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の旋回流（吸気渦流、タンブル流）を発生させる片持ち型バルブとを備えている。
複数の片持ち型バルブは、回転軸方向に真っ直ぐに延びるシャフト４の周囲を取り囲むように円筒状の軸方向部（回転軸）５、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する空気流路（独立吸気通路１１、１２および吸気ポート１３）を開閉するプレート状（断面直線状）のバルブ本体（バルブプレート）６、およびこのバルブプレート６の軸方向部側に対して逆側の端部からバルブ閉弁方向の後方側（バルブ閉弁方向に対して反対側（例えばバルブ閉弁方向の遅角側））に向けて円弧状に延びるプレート状（断面円弧状）のバルブ延長部（セパレータプレート）７を有している。

なお、インテークマニホールド２は、１つまたは複数のガスケット８を介して、エンジンのシリンダヘッド１に気密的に結合されている。また、複数のバルブユニットの各ハウジング３は、２つのガスケット９を介して、インテークマニホールド２のハウジング格納室内に弾性支持されている。これにより、温度変化によりインテークマニホールド２とシャフト４との間に熱膨張係数の差に基づく、組み付け用の摺動クリアランスのラジアル方向（半径方向）の寸法変化を吸収して、シャフト摺動トルクを低減することで、複数の片持ち型バルブのバルブプレート６の高応答性を確保することが可能なフローティングガスケット構造が構成される。

ここで、エンジンは、エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタより噴射された燃料との混合気を、各気筒の燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーによりエンジン出力を発生するガソリンエンジンである。
エンジンは、複数の気筒（第１〜第４気筒）を有し、第１〜第４気筒が気筒配列方向に直列に配置されたシリンダブロックと、複数の吸気ポート（インテークポート）１３および複数の排気ポート（エキゾーストポート）を有するシリンダヘッド１とを備えている。 エンジンの各気筒毎の燃焼室に独立して接続される複数の吸気ポート１３は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉される。また、エンジンの各気筒毎の燃焼室に独立して接続される複数の排気ポートは、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。さらに、エンジンのシリンダヘッド１には、先端部が各気筒毎の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。そして、シリンダヘッド１には、各吸気ポート１３内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。

また、エンジンのシリンダヘッド１には、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を導入するための吸気管（吸気ダクト）と、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気管（排気ダクト）とが接続されている。
吸気ダクトの内部には、エアクリーナで濾過された清浄な外気を、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２を経由して、エンジンの各気筒毎の燃焼室に導入するための空気流路（各独立吸気通路１１、１２）が形成されている。また、吸気ダクトは、エアクリーナケース、エアクリーナホース（またはインテークパイプ）、スロットルボディおよびインテークマニホールド２等を有している。

また、エンジンのシリンダブロックの内部には、気筒配列方向に４つの燃焼室が形成されている。また、シリンダブロックの各気筒の内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介して、クランクシャフトに連結されたピストンがその摺動方向に摺動自在に支持されている。
また、エンジンのシリンダヘッド１は、インテークマニホールド２を締結ボルト等を用いて締結固定するための結合端面（締結面）を有している。また、シリンダヘッド１の結合端面とインテークマニホールド２のフランジ１４に形成される結合端面（締結面）との間には、１つまたは複数（気筒数分）のガスケット８が装着されている。

本実施例のインテークマニホールド２は、複数のパーツよりなり、吸入空気の圧力脈動を低減するサージタンクと、このサージタンクの複数の出口に接続する複数の吸気分岐管とを備えたサージタンク一体型のインテークマニホールドである。なお、複数のパーツは、全て合成樹脂製となっている。
また、インテークマニホールド２は、複数の吸気分岐管を有している。また、各吸気分岐管の内部には、断面方形状の独立吸気通路１１および断面方形状のハウジング格納室１５が気筒数に対応した個数形成されている。各ハウジング格納室１５の内部には、それぞれ対応したバルブユニット、特にハウジング３が嵌合保持されている。つまり、インテークマニホールド２は、複数のハウジング３を有する吸気導入ダクトを構成している。

そして、インテークマニホールド２は、各独立吸気通路１１の重力方向における上部側壁面（上面）と各ハウジング格納室１５の重力方向における上部側壁面（上面）との間に段差面１６を有している。また、インテークマニホールド２は、各独立吸気通路１１の重力方向における下部側壁面（底面、下面）と各ハウジング格納室１５の重力方向における下部側壁面（底面、下面）との間に段差面１７を有している。
また、インテークマニホールド２には、シャフト４を介して、複数のバルブユニットの各片持ち型バルブを開閉駆動するアクチュエータが搭載されている。このアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力（駆動トルク）を発生する電動モータ、およびこの電動モータの駆動トルクをシャフト４に伝達する動力伝達機構（例えば歯車減速機構）等を有している。

ここで、シャフト４を介して、複数の片持ち型バルブを駆動する電動モータは、エンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
ここで、複数のバルブユニットの各片持ち型バルブは、エンジン始動時またはアイドル運転時に、アクチュエータ、特に電動モータの駆動トルクを利用して全閉される。つまりエンジン始動時またはアイドル運転時には、複数のバルブユニット（ＴＣＶ）のバルブ開度が、全閉開度の状態（バルブ全閉位置）となるように制御（全閉方向に駆動）される。 また、複数のバルブユニットの各片持ち型バルブは、エンジンの通常運転時に、電動モータの駆動トルクを利用して全開される。つまりエンジンの通常運転時には、複数のバルブユニット（ＴＣＶ）のバルブ開度が、全開開度の状態（バルブ全開位置）となるように制御（全開方向に駆動）される。なお、アクチュエータに内蔵されたスプリング等の付勢力によって全ての片持ち型バルブがバルブ全開位置となるように開弁作動方向に付勢しても良い。
また、複数のバルブユニットの各片持ち型バルブは、エンジン停止時に電動モータへの電力の供給が停止されると、スプリング等の付勢力によってバルブ全開位置（またはバルブ全開位置より僅かに閉じた中間開度の状態（中間位置））に戻される。

ここで、本実施例のバルブユニットは、ハウジング３毎に、インテークマニホールド２の各独立吸気通路１１に対応して接続され、且つシリンダヘッド１の各吸気ポート１３に対応して接続される複数の独立吸気通路１２を有している。つまり、各ハウジング３の内部には、断面方形状の独立吸気通路１２がそれぞれ形成されている。これらの独立吸気通路１２は、インテークマニホールド２を構成する複数の吸気分岐管の各独立吸気通路１１よりも吸気流方向の下流側に配設されて、シリンダヘッド１の各吸気ポート１３を介して、エンジンの各気筒毎の燃焼室に互いに独立して接続されている。
また、バルブユニットは、自動車等の車両のエンジンルームに設置されて、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する複数の独立吸気通路１１、１２の通路断面積を絞ることで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の旋回流（吸気渦流、タンブル流）を発生させる吸気渦流発生装置を構成している。
バルブユニットは、スロットルボディ内にスロットルバルブを有する電子スロットル装置と共に、エンジンの吸気系統に組み込まれている。そして、内燃機関の吸気装置は、１組のバルブユニットを、インテークマニホールド２の内部にシャフト（ピンロッド）４の軸線方向（回転軸方向）に一定の間隔で並列的に複数配置した多連一体型の吸気通路開閉装置（バルブ開閉装置）である。

本実施例のバルブユニットは、上述したように、ハウジング３および片持ち型バルブ等によって、インテークマニホールド２の各ハウジング格納室１５内に嵌合保持されるカートリッジを構成している。
複数のバルブユニットの各ハウジング３は、合成樹脂により所定の形状に一体的に形成されている。これらのハウジング３は、各独立吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する水平方向の両側に一対の左右側壁部（対向壁部、ハウジング左右壁部）２１、２２を有している。また、複数のハウジング３は、各独立吸気通路１２の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する垂直方向の両側（重力方向の上方、下方）に一対の上下壁部（対向壁部、ハウジング上下壁部）２３、２４を有している。
複数のハウジング３は、各片持ち型バルブを開閉自在に収容している。そして、各ハウジング３は、各独立吸気通路１２の重力方向における下方側、つまり各独立吸気通路１２の重力方向における下面よりも外側に、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全開した時に複数の片持ち型バルブ、特に各バルブプレート６および各セパレータプレート７を収納（格納）するためのバルブ収納凹部２５を有している。

複数のハウジング３の各ハウジング左右壁部２１、２２は、各バルブ収納凹部２５の両側に形成される対向壁面で開口する一対の軸受け孔２６を有している。これらの軸受け孔２６は、ハウジング３の内部と外部とを連通するように、ハウジング３のハウジング左右壁部２１、２２を回転軸方向に貫通している。
そして、複数のハウジング３の各ハウジング左右壁部２１、２２およびハウジング下壁部２４は、各バルブ収納凹部２５のシリンダヘッド側に対して逆側（スロットルボディ側）に、バルブプレート６よりも上流側の独立吸気通路１２を形成するブロック２７を有している。このブロック２７のインテークマニホールド２の結合端面側に対して逆側の端面（バルブ収納凹部２５のスロットルボディ側壁面）は、バルブ収納凹部２５のスロットルボディ側段差面としての第１段差面３１となっている。この第１段差面３１は、各独立吸気通路１２の重力方向における下部側壁面（底面、下面、ブロック２７の上面）とバルブ収納凹部２５の重力方向における下部側壁面（底面、下面）との間に形成される。

また、複数のハウジング３の各ハウジング左右壁部２１、２２およびハウジング下壁部２４は、各バルブ収納凹部２５のシリンダヘッド側に円弧状壁（段差部）２９を有している。この円弧状壁２９のシリンダヘッド１の結合端面側に対して逆側の端面（バルブ収納凹部２５のシリンダヘッド側壁面）は、バルブ収納凹部２５のシリンダヘッド側段差面としての第２段差面３２となっている。この第２段差面３２は、各独立吸気通路１２の重力方向における下部側壁面（底面、下面）とバルブ収納凹部２５の重力方向における下部側壁面（底面、下面）との間に形成される。つまり、ハウジング３は、バルブ収納凹部２５のシリンダヘッド側壁面（第２段差面３２）を形成する円弧状壁２９を有している。なお、第２段差面３２は、セパレータプレート７のシール部（後述する）とのシール壁面を構成している。
そして、円弧状壁２９は、断面円弧状に湾曲している。また、円弧状壁２９は、シャフト４および軸方向部５の中心位置を中心にした曲率半径の凹曲面（第２段差面３２）が形成された部分円筒形状に形成されている。
なお、円弧状壁２９の先端には、バルブプレート６よりも下流側の独立吸気通路１２を形成する平板状の仕切り壁３０が形成されている。

また、複数のハウジング３のハウジング上壁部２３は、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に各バルブプレート６の軸方向部（回転軸、回転中心位置）側に対して反対側の端部（バルブプレート上端部）との間に形成される絞り部（隙間）３３を有している。
また、複数のハウジング３のブロック２７は、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に各バルブプレート６の軸方向部（回転軸、回転中心位置）側の端部（バルブプレート下端部）との間に形成される圧力導入流路３４を有している。この圧力導入流路３４は、少なくとも複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に、各バルブプレート６と各セパレータプレート７との間に形成される空間４５に繋がるように構成されている。これにより、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６よりも上流側の吸入空気の圧力が、圧力導入流路３４を通って各バルブプレート６よりも下流側の空間４５に回り込み、各バルブプレート６の下流側面に加わる。

本実施例のシャフト４は、ハウジング３の軸線方向（吸気流方向）と平行な方向に対して直交する垂直方向に真っ直ぐに延びる金属シャフトであって、圧入嵌合によって複数の片持ち型バルブの各軸方向部５毎に形成される各シャフト貫通孔３５の内部に挿入されている。このシャフト４は、複数の片持ち型バルブの各軸方向部５を串刺し状態となるように結合することで、全ての片持ち型バルブを連動可能に連結する１本の駆動軸である。また、シャフト４は、全てのバルブユニット（ＴＣＶ）のバルブ開度を変更する回転軸であって、複数の片持ち型バルブの各軸方向部５毎に形成される各シャフト貫通孔３５の内周に圧入固定されている。また、シャフト４は、金属材料によって一体的に形成されている。
なお、シャフト４は、インテークマニホールド２の軸受け孔（図示せず）内およびハウジング３の軸受け孔２６内に挿入されてインテークマニホールド２およびハウジング３に回転自在に支持されている。また、インテークマニホールド２の軸受け孔内に、シャフト４を回転自在に軸支するボールベアリング等の軸受け部材を設置しても良い。また、ハウジング３の軸受け孔２６の孔壁面に、シャフト４を回転自在に軸支する円筒状の軸受け部材（ベアリング）を圧入固定しても良い。

複数の片持ち型バルブは、合成樹脂により所定の形状に一体的に形成されている。これらの片持ち型バルブは、各ハウジング３の軸線方向（吸気流方向）に対して直交する方向（回転軸方向）に円筒状の軸方向部（円筒部）５を有し、１本のシャフト４に串刺し状態となるように結合された回転型のバルブである。複数の片持ち型バルブの各軸方向部５は、バルブプレート６を支持固定している。また、各軸方向部５の内部には、シャフト４の軸線方向（回転軸方向）に貫通するシャフト貫通孔（円形孔）３５が形成されている。
また、複数の片持ち型バルブは、上述したように、軸方向部５に接続されるバルブプレート６、およびこのバルブプレート６に接続されるセパレータプレート７等によって構成されている。

そして、複数の片持ち型バルブは、複数のハウジング３の各独立吸気通路１２内を流れる吸入空気の流量が最大となるバルブ全開位置から、各独立吸気通路１２内を流れる吸入空気の流量が最小となるバルブ全閉位置に至るまでの全バルブ作動範囲にて回転角度（バルブ開度）が変更される。特にバルブ本体としての機能を有するバルブプレート６の回転角度（バルブ開度）が、バルブ全開位置からバルブ全閉位置に至るまでの全バルブ作動範囲にて変更されることで、各ハウジング３に対して相対回転して各独立吸気通路１２を開閉する。つまり、各独立吸気通路１２の通路断面積を変更することができる。
また、複数の片持ち型バルブは、各バルブプレート６の中心位置に対して軸方向部５の中心位置がバルブ面方向の片側（図示下方側）にオフセットしたヒンジ式バルブを構成している。これにより、複数の片持ち型バルブの全開時に、各バルブプレート６および各セパレータプレート７が独立吸気通路１２内に突き出さないように、各ハウジング３の下部のバルブ収納凹部２５内に各バルブプレート６を収納（格納）することが可能となるので、複数の片持ち型バルブの全開時における吸入空気の吸気抵抗および圧力損失を低減することができる。

複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６は、軸方向部５の近傍位置から軸方向部側に対して逆側の端部（バルブプレート上端部：以下上端部と略す）３６に至るまで直線状に真っ直ぐに延びた方形状または矩形状の平面板である。
各バルブプレート６には、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に複数のハウジング３の各ハウジング上壁部２３の通路壁面（天壁面）との間に絞り部３３を形成する上端部３６が一体的に形成されている。この絞り部３３は、複数のハウジング３の各独立吸気通路１２の通路断面積を所定値以下となるように絞ることで、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にガス流動（旋回流、タンブル流）を発生させる機能を有している。なお、絞り部３３の通路開口面積を小さくする程、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に発生する旋回流（タンブル流）を強化することができる。

また、各バルブプレート６の軸方向部５の近傍には、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に複数のハウジング３の各ブロック２７の第１段差面３１との間に圧力導入流路３４を形成する断面への字状のバルブプレート下端部（以下下端部と略す）３７が一体的に形成されている。また、各バルブプレート６の下端部３７には、軸方向部５の接線方向に突出する突出部（吸気ガイド）３８が形成されている。この突出部３８は、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６が全開開度の状態となっている時に、複数のハウジング３の各ブロック２７の第１段差面３１とバルブプレート６の下端部３７の上流側面との間に形成される隙間を塞ぐように各バルブプレート６の下端部３７に設置されている。これにより、複数の片持ち型バルブの全開時におけるバルブ収納凹部２５への吸気流の回り込みや、吸気流の停滞（澱み）を抑制することが可能となる。

複数の片持ち型バルブの各セパレータプレート７は、各バルブプレート６の上端部３６からバルブ閉弁方向の後方側に向けて円弧状に湾曲しながら延びる方形状または矩形状の曲面板である。そして、各セパレータプレート７は、ハウジング３の円弧状壁２９の第２段差面３２との間に所定距離の隙間（クリアランス４３）を隔てて対向するように断面円弧状に湾曲している。また、各セパレータプレート７は、シャフト４および軸方向部５の中心位置を中心にした曲率半径の凹曲面４２が形成された部分円筒形状に形成されている。
そして、各セパレータプレート７の先端部（上端部側に対して反対側の端部）には、バルブ全開位置からバルブ全閉位置に至るまでの全バルブ作動範囲に渡って、（特に少なくとも各バルブプレート６を全閉した時に、）ハウジング３の円弧状壁２９の第２段差面（セパレータプレート７とのシール壁面）３２との間に所定距離の隙間（クリアランス４３）を形成するシール部４４が設けられている。

また、各セパレータプレート７は、シール部４４によって、少なくとも各バルブプレート６を全閉した時に、ハウジング３のハウジング左右壁部２１、２２の対向壁面とハウジング３のハウジング下壁部２４の上面と各バルブプレート６の下流側面と各セパレータプレート７の上流側面とで囲まれた空間（バルブプレート６とセパレータプレート７との間に形成される空間）４５と、片持ち型バルブよりも下流側の吸気通路（独立吸気通路１２および吸気ポート１３）とを区画している。
なお、バルブプレート６の回転軸方向の一端（左端）とセパレータプレート７の回転軸方向の一端（左端）とを繋ぐサイドプレートを設けても良い。また、バルブプレート６の回転軸方向の他端（右端）とセパレータプレート７の回転軸方向の他端（右端）とを繋ぐサイドプレートを設けても良い。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の吸気装置、特にバルブユニットの作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、電子スロットル装置の電動モータを通電制御すると共に、点火装置（イグニッションコイル、スパークプラグ等）および燃料噴射装置（電動フューエルポンプ、インジェクタ等）を駆動する。これにより、エンジンが運転される。このとき、エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降に従って当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、開弁している吸気ポート１３から燃焼室に混合気が吸い込まれる。

また、ＥＣＵは、エンジンが冷えており、吸入空気量が少なくても良い時、つまりエンジン始動時またはアイドル運転時に、複数のバルブユニットの電動モータへの供給電力を制御（例えばモータを通電）する。このとき、電動モータの駆動トルクを利用して複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６およびシャフト４が閉弁作動方向に駆動されるため、各バルブプレート６が閉じられる。つまり複数のバルブユニットのバルブ開度が、バルブ全閉位置にて閉弁した状態（全閉開度の状態）となるように制御される。
この場合、インテークマニホールド２の独立吸気通路１１からハウジング３の内部（独立吸気通路１２）に流入した吸気流の殆どは、ハウジング３のハウジング上壁部２３の通路壁面とバルブプレート６の上端部３６との間の絞り部（開口部）３３を通過して、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）からシリンダヘッド１に設けられる吸気ポート１３の上層部内に導入され、吸気ポート１３の上層部の天壁面に沿って流れる。そして、吸気ポート１３の上層部の天壁面に沿って流れる吸気流は、吸気ポート１３の吸気弁口（ポート開口部）から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において旋回流（タンブル流）が発生するため、エンジン始動時またはアイドル運転時における燃焼室内での燃焼効率が向上し、燃費やエミッション（例えばＨＣ低減効果）等が改善される。

一方、ＥＣＵは、エンジンが温まっており、吸入空気量が多く必要な時、つまりエンジンの通常運転時に、複数のバルブユニットの電動モータへの供給電力を制御（例えば電動モータを通電）する。このとき、電動モータの駆動トルクを利用して複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６およびシャフト４が開弁作動方向に駆動されるため、各バルブプレート６が開かれる。つまり複数のバルブユニットのバルブ開度が、バルブ全開位置にて開弁した状態（全開開度の状態）となるように制御される。
この場合、インテークマニホールド２の独立吸気通路１１からハウジング３の内部（独立吸気通路１２）に流入した吸気流は、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）をストレートに通過して、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）から吸気ポート１３内に導入される。そして、吸気ポート１３を通過した吸気流は、吸気ポート１３の吸気弁口（ポート開口部）から燃焼室内に供給される。このとき、エンジンの各気筒毎の燃焼室内において縦方向の旋回流（タンブル流）は発生しない。

ここで、本実施例のインテークマニホールド２のハウジング格納室１５内に格納されたバルブユニットにおいては、ハウジング３に対して相対回転してインテークマニホールド２の独立吸気通路１１、１２の通路断面積を絞ることでエンジンの各気筒毎の燃焼室内に旋回流を発生させる吸気流制御弁の弁体として、バルブプレート６の中心位置に対してシャフト４および軸方向部５の中心位置をオフセット配置した複数の片持ち型バルブを採用している。そして、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全開する時に複数のハウジング３の各独立吸気通路１２よりも外側（重力方向の下方側）に形成されるバルブ収納凹部２５内に片持ち型バルブ全体、特に各バルブプレート６が収容されるように構成されている。

これによって、片持ち型バルブを全開した全開状態の時、つまり片持ち型バルブの全開時に、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）に流入した吸気流は、片持ち型バルブのバルブプレート６および軸方向部５に邪魔されることなく、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）をストレートに通過する。すなわち、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）に流入した吸気流は、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）を真っ直ぐに流れて、ハウジング３の内部（独立吸気通路１２）からシリンダヘッド１の吸気ポート１３を経てエンジンの各気筒毎の燃焼室に導入される。これにより、片持ち型バルブの全開時にハウジング３の内部（独立吸気通路１２）を通過する吸入空気の吸気抵抗を低減させることができる。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のバルブユニットにおいては、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に旋回流を発生させる吸気流制御弁の弁体として、バルブプレート６の中心位置に対してシャフト４および軸方向部５の中心位置をオフセット配置した片持ち型バルブを採用している。
そして、片持ち型バルブは、ハウジング３の独立吸気通路１２の通路断面積を変更するバルブプレート（バルブ本体）６、およびこのバルブプレート６の上端部３６からバルブ閉弁方向の後方側に向けて円弧状に延びるセパレータプレート（バルブ延長部）７を備えている。このセパレータプレート７は、片持ち型バルブのバルブプレート６を全閉した時にハウジング３のバルブ収納凹部２５の第２段差面３２との間にクリアランス４３を形成するシール部４４を有している。なお、セパレータプレート７のシール部４４とハウジング３のバルブ収納凹部２５の第２段差面３２との間に形成されるクリアランス４３は、片持ち型バルブのバルブプレート６を全閉した時にハウジング３のハウジング上壁部２３の通路壁面（天壁面）とバルブプレート６の上端部３６との間に形成される絞り部３３よりも流路（通路）断面積が小さくなるように設定されている。

ここで、片持ち型バルブは、エンジンの通常運転時にバルブプレート６を全開すると、ハウジング３の独立吸気通路１２内に突き出さないように、つまり吸気抵抗とならないようにバルブプレート６がハウジング３のバルブ収納凹部２５に収容される。これにより、バルブプレート６よりも上流側の独立吸気通路１１、１２からバルブプレート６よりも下流側の独立吸気通路１２および吸気ポート１３に向かう吸気流が片持ち型バルブのバルブプレート６に邪魔されることなくスムーズに流れる。つまり、片持ち型バルブのバルブプレート６の全開時における吸入空気の圧力損失の増加を抑えることができるので、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に十分な空気量の吸入空気を供給することができる。これにより、エンジン出力の低下を防止できるので、ドライバビリティを向上できる。

また、片持ち型バルブは、エンジン始動時またはアイドル運転時にバルブプレート６を全閉すると、ハウジング３のハウジング上壁部２３の通路壁面（天壁面）とバルブプレート６の上端部３６との間に形成される絞り部３３を通過した吸気流が、独立吸気通路１２から吸気ポート１３を経て燃焼室内に流れ込むことにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室内に強い旋回流（タンブル流）を形成する。
このとき、ハウジング３のバルブ収納凹部２５の第２段差面３２とセパレータプレート７のシール部４４との間に、絞り部３３よりも流路（通路）断面積の小さいクリアランス４３が形成される。また、ハウジング３のブロック２７の第１段差面３１とバルブプレート６の下端部３７の上流側面との間に圧力導入流路３４が形成される。

これにより、片持ち型バルブのバルブプレート６よりも上流側の吸入空気の圧力（上流側圧力）が、圧力導入流路３４およびバルブ収納凹部２５を通ってバルブプレート６よりも下流側の空間４５に回り込み、バルブプレート６の下流側面に加わる。すなわち、片持ち型バルブのバルブプレート６の下流側面に加わる吸入空気の圧力は、ほぼ上流側の吸入空気の圧力（上流側圧力）となる。
したがって、片持ち型バルブのバルブプレート６の上流側面に加わる圧力（＝上流側圧力）と各バルブプレート６の下流側面に加わる圧力（≒上流側圧力）との圧力差が小さくなる。つまり、片持ち型バルブのバルブプレート６の全閉時における前後差圧が小さくなる。これにより、片持ち型バルブのバルブプレート６の全閉時における前後差圧によるシャフト４を中心とする開弁作動方向への回転トルク（曲げモーメント）の発生を抑制することができる。

また、片持ち型バルブのセパレータプレート７は、シャフト４および軸方向部５を中心にした曲率半径の曲面が形成された部分円筒形状に形成されている。つまり、片持ち型バルブの部分円筒形状のセパレータプレート７は、シャフト４および軸方向部５を中心にした曲率半径の曲面を有する部分円筒部であるため、その部分円筒部に加わる力（圧力）が大きくても、シャフト４および軸方向部５を中心とする開弁作動方向への回転トルク（曲げモーメント）は小さい。これにより、吸入空気の圧力が片持ち型バルブのバルブプレート６に脈動的に加わった場合でも、ハウジング３の独立吸気通路１２内で片持ち型バルブがばたつかず、バルブプレート６を全閉開度の状態または全開開度の状態に維持（保持）する開度保持精度を向上させることができる。
したがって、片持ち型バルブのバルブプレート６を全閉開度の状態または全開開度の状態に維持（保持）することが容易となる。これにより、片持ち型バルブのバルブプレート６を全閉開度の状態（バルブ全閉位置）または全開開度の状態（バルブ全開位置）に維持（保持）する保持トルクを減少させることができるので、電動モータを含むアクチュエータの体格を小型化することができる。また、電動モータの消費電力を抑えることができるので、燃費の悪化を抑制することができる。

特に片持ち型バルブのバルブプレート６を全閉開度の状態（バルブ全閉位置）に維持（保持）することができるので、ハウジング３のハウジング上壁部２３の通路壁面（天壁面）とバルブプレート６の上端部３６との間に形成される絞り部３３を通過した吸気流は、独立吸気通路１２から吸気ポート１３を経て燃焼室内に流れ込んでエンジンの各気筒毎の燃焼室内に強い旋回流（タンブル流）を形成することができる。これにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室内における旋回流（タンブル流）の生成の安定化を図る、あるいはエンジンの各気筒毎の燃焼室内の旋回流（タンブル流）を強化することができるので、エンジンの燃焼効率の向上や燃焼安定化による燃費の向上を図ることができる。

図５は本発明の実施例２を示したもので、内燃機関の吸気装置を示した図である。
本実施例のエンジンのシリンダヘッド（ダクト）１は、インテークマニホールド２を締結ボルト等を用いて締結固定するための結合端面を有している。また、シリンダヘッド１の結合端面、特に吸気ポート１３の重力方向の下方側のブロック（段差部）６１の結合端面には、片持ち型バルブのセパレータプレート７のシール部４４とのシール壁面（段差面）６２が形成されている。
これにより、セパレータプレート７のシール部４４は、少なくともバルブプレート６を全閉した時に、シリンダヘッド１のブロック６１のシール壁面６２との間に所定距離の隙間（クリアランス４３）を形成する。

なお、ハウジング３のハウジング下壁部２４には、円弧状壁２９が設けられておらず、ハウジング下壁部２４の上面全体がバルブ収納凹部２５の重力方向における下部側壁面（底面、下面）を形成している。また、シール壁面６２を含むブロック６１の結合端面は、バルブ収納凹部２５のシリンダヘッド側段差面を構成している。また、ブロック６１の結合端面は、ハウジング３の第１段差面３１との間にバルブ収納凹部２５を隔てて対向している。
以上のように、本実施例のバルブユニットにおいては、実施例１と同様な効果を達成することができる。

図６ないし図９は本発明の実施例２を示したもので、図６は内燃機関の吸気装置を示した図で、図７ないし図９はバルブユニット（ＴＣＶ）を示した図である。

本実施例の片持ち型バルブは、シャフト４の回転軸方向に真っ直ぐに延びる円筒状の軸方向部（回転軸）５と、この軸方向部５の近傍位置から直線状に真っ直ぐに延びる平面板状（プレート状）のバルブプレート（バルブ本体）６と、このバルブプレート６との接続部からバルブ閉弁方向の後方側に向けて直線状に真っ直ぐに延びる平面板状（プレート状）のセパレータプレート（バルブ延長部）７とを備えている。
ここで、ハウジング３は、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に各バルブプレート６の軸方向部（回転軸、回転中心位置）側に対して反対側の端部（バルブプレート６の上端部）との間に絞り部（隙間）３３を形成するハウジング上壁部２３を有している。
また、ハウジング３は、片持ち型バルブのバルブプレート６を全閉した時にバルブプレート６の下端部３７との間に圧力導入流路３４を形成するブロック２７を有している。そして、ハウジング３は、ブロック２７の第１段差面３１と円弧状壁２９の第２段差面３２との間に、片持ち型バルブのバルブプレート６を全開した時に片持ち型バルブのバルブプレート６を収容するバルブ収納凹部２５を有している。

また、各バルブプレート６の軸方向部５の近傍には、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に複数のハウジング３の各ブロック２７の第１段差面３１との間に圧力導入流路３４を形成する断面への字状の下端部３７が一体的に形成されている。また、圧力導入流路３４は、少なくとも複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６を全閉した時に、各バルブプレート６と各セパレータプレート７との間に形成される空間５５に繋がるように構成されている。これにより、複数の片持ち型バルブの各バルブプレート６よりも上流側の吸入空気の圧力が、圧力導入流路３４を通って各バルブプレート６よりも下流側の空間５５に回り込み、各バルブプレート６の下流側面に加わる。
また、各バルブプレート６の下端部３７には、軸方向部５の接線方向に突出する突出部（吸気ガイド）３８が形成されている。
そして、バルブプレート６の上端部とセパレータプレート７の上端部とを接続する接続部は、屈曲角度（内角）が鋭角である屈曲部５１となっている。つまり、片持ち型バルブは、バルブプレート６とセパレータプレート７との間に、屈曲角度が鋭角である屈曲部５１を有している。

そして、セパレータプレート７の先端部（屈曲部側に対して反対側の端部）には、バルブ全開位置からバルブ全閉位置に至るまでの全バルブ作動範囲に渡って、（特に少なくとも各バルブプレート６を全閉した時に、）ハウジング３の円弧状壁２９の第２段差面３２との間に所定距離の隙間（クリアランス５３）を形成するシール部５４が設けられている。
また、セパレータプレート７は、シール部５４によって、少なくとも各バルブプレート６を全閉した時に、ハウジング３のハウジング左右壁部２１、２２の対向壁面とハウジング３のハウジング下壁部２４の上面と各バルブプレート６の下流側面と各セパレータプレート７の上流側面とで囲まれた空間（バルブプレート６よりも下流側の空間）５５と、片持ち型バルブよりも下流側の吸気通路（独立吸気通路１２および吸気ポート１３）とを区画している。
なお、バルブプレート６の回転軸方向の一端（左端）とセパレータプレート７の回転軸方向の一端（左端）とを繋ぐサイドプレートを設けても良い。また、バルブプレート６の回転軸方向の他端（右端）とセパレータプレート７の回転軸方向の他端（右端）とを繋ぐサイドプレートを設けても良い。
以上のように、本実施例のバルブユニットにおいては、実施例１と同様な効果を達成することができる。

［変形例］
本実施例では、本発明の内燃機関の吸気装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の旋回流（タンブル流）の生成が可能となるように構成したが、本発明の内燃機関の吸気装置を、エンジンの各気筒毎の燃焼室内にて混合気の燃焼を促進させるための横方向の旋回流（スワール流）の生成が可能となるように構成しても良い。また、本発明の内燃機関の吸気装置を、エンジンの燃焼を促進させるためのスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。

本実施例では、本発明の内燃機関の吸気装置を、吸気渦流発生装置に適用しているが、本発明の内燃機関の吸気装置を、電子スロットル装置（内燃機関のスロットル装置）や、内燃機関の吸気通路長や吸気通路断面積を変更する可変吸気装置に適用しても良い。
本実施例では、シャフト４を介して片持ち型バルブを駆動するアクチュエータを、電動モータおよび動力伝達機構（例えば歯車減速機構等）によって構成したが、片持ち型バルブを駆動するアクチュエータを、電磁式または電動式負圧制御弁を備えた負圧作動式アクチュエータによって構成しても良い。

また、吸気ダクトまたはインテークマニホールド２等のケーシング内部に形成される吸気通路に設置されたバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）を制御する吸気制御弁として、本実施例のバルブユニット（タンブル流制御弁）の代わりに、スロットルボディ内部に形成される吸気通路に設置されたスロットルバルブを有し、内燃機関の燃焼室に吸い込まれる吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁、ハウジング内部に形成される吸気通路に設置されたアイドル回転速度制御バルブを有し、スロットルバルブを迂回する吸入空気（吸気）の流量を制御する吸気流量制御弁等を用いても良い。

また、ダクトとバルブとによって構成される吸気制御弁として、吸気流制御弁または吸気流量制御弁の代わりに、吸気通路開閉弁、吸気通路切替弁、吸気圧力制御弁を用いても良い。また、吸気制御弁を、タンブル流制御弁（実施例１及び２）やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、内燃機関の吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、内燃機関として、ディーゼルエンジンを用いても良い。また、内燃機関として、多気筒エンジンだけでなく、単気筒エンジンを用いても良い。

本実施例では、１個のハウジング３の内部に１個の片持ち型バルブを開閉自在に組み込んだバルブユニットを、ケーシングとしてのインテークマニホールド２の内部にシャフト４の回転軸方向に一定の間隔で複数配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しているが、ダクト（その他の吸気ダクトまたはエンジンヘッドカバーまたはシリンダヘッド）の内部にシャフトの回転軸方向に一定の間隔で複数のバルブを直接配置した多連一体型のバルブ開閉装置（吸気通路開閉装置）を採用しても良い。この場合には、ハウジング３を廃止できる。
本実施例では、ハウジング３の軸受け孔２６内に設置される軸受け部材としてベアリングを採用しているが、ダクトの軸受け孔内に設置される軸受け部材としてボールベアリング等の他の軸受け部材を採用しても良い。

内燃機関の吸気装置を示した断面図である（実施例１）。 ＴＣＶ（バルブユニット）を示した正面図である（実施例１）。 図２のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。 ＴＣＶ（バルブユニット）を示した断面図である（実施例１）。 内燃機関の吸気装置を示した断面図である（実施例２）。 内燃機関の吸気装置を示した断面図である（実施例３）。 ＴＣＶ（バルブユニット）を示した正面図である（実施例３）。 図７のＢ−Ｂ断面図である（実施例３）。 ＴＣＶ（バルブユニット）を示した断面図である（実施例３）。 （ａ）、（ｂ）はバルブユニットを示した断面図である（従来の技術）。

符号の説明

１ エンジンのシリンダヘッド（ダクト）
２ インテークマニホールド（ダクト）
３ ハウジング（ダクト）
４ シャフト
５ 片持ち型バルブの軸方向部（回転軸）
６ 片持ち型バルブのバルブプレート（バルブ本体）
７ 片持ち型バルブのセパレータプレート（バルブ延長部）
１１ インテークマニホールドの独立吸気通路（内燃機関の吸気通路）
１２ ハウジングの独立吸気通路（内燃機関の吸気通路）
１３ シリンダヘッドの吸気ポート（内燃機関の吸気通路）
２１ ハウジング左壁部
２２ ハウジング右壁部
２３ ハウジング上壁部
２４ ハウジング下壁部
２５ バルブ収納凹部
２６ ハウジングの軸受け孔
２７ ハウジングのブロック
２９ ハウジングの円弧状壁（段差部）
３２ 円弧状壁の第２段差面（収納凹部のシリンダヘッド側壁面、セパレータプレートとのシール壁面）
３３ 絞り部（隙間）
３４ 圧力導入流路
３６ バルブプレートの上端部（バルブプレートとセパレータプレートとの接続部）
３７ バルブプレートの下端部
３８ バルブプレートの突出部
４３ クリアランス
４４ セパレータプレートのシール部
４５ 空間（バルブプレートとセパレータプレートとの間に形成される空間）
５１ 屈曲部（バルブプレートとセパレータプレートとの接続部）
５３ クリアランス
５４ セパレータプレートのシール部
５５ 空間（バルブプレートとセパレータプレートとの間に形成される空間）

Claims (9)

1. （ａ）内燃機関の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路を形成するダクトと、
   （ｂ）このダクトの吸気通路を開閉する板状のバルブ本体、およびこのバルブ本体を支持する回転軸を有する片持ち型バルブと
   を備えた内燃機関の吸気装置において、
   前記片持ち型バルブは、前記バルブ本体からバルブ閉弁方向の後方側に向けて延びるバルブ延長部を有し、
   前記ダクトは、少なくとも前記バルブ本体を全閉した時に前記バルブ本体との間に形成される絞り部、少なくとも前記バルブ本体を全開した時に前記バルブ本体と前記バルブ延長部を収容する収納凹部、および少なくとも前記バルブ本体を全閉した時に前記バルブ本体との間に形成される圧力導入流路を有し、
   前記バルブ延長部は、少なくとも前記バルブ本体を全閉した時に、前記ダクトとの間に前記絞り部よりも流路断面積の小さいクリアランスを形成するシール部を有し、
   前記圧力導入流路は、少なくとも前記バルブ本体を全閉した時に、前記バルブ本体と前記バルブ延長部との間に形成される空間に繋が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。
2. 請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記ダクトは、前記バルブ延長部とのシール壁面を形成する段差部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記段差部は、断面円弧状に湾曲していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記段差部は、前記回転軸の中心位置を中心にした曲率半径の曲面が形成された部分円筒形状に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記バルブ本体は、直線状に延びており、
   前記バルブ延長部は、断面円弧状に湾曲していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記バルブ延長部は、前記回転軸を中心にした曲率半径の曲面が形成された部分円筒形状に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
7. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記バルブ本体および前記バルブ延長部は、直線状に延びていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記片持ち型バルブは、前記バルブ本体と前記バルブ延長部との間に、屈曲角度が鋭角である屈曲部を有していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記ダクトは、前記収納凹部の対向壁面で開口する軸受け孔を有し、
   前記回転軸は、前記軸受け孔内に挿入されて前記ダクトに回転自在に支持されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。

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