JP5048475B2 - Intake manifold device for internal combustion engine - Google Patents
Intake manifold device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP5048475B2 JP5048475B2 JP2007339923A JP2007339923A JP5048475B2 JP 5048475 B2 JP5048475 B2 JP 5048475B2 JP 2007339923 A JP2007339923 A JP 2007339923A JP 2007339923 A JP2007339923 A JP 2007339923A JP 5048475 B2 JP5048475 B2 JP 5048475B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake passage
- passage
- valve
- intake
- intake manifold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Description
本発明は、内燃機関用吸気マニホールド装置に関し、一層詳細には、吸入空気が流通する吸気通路の長さを切換可能な通路長切換部を有する内燃機関用吸気マニホールド装置に関する。 The present invention relates to an intake manifold device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake manifold device for an internal combustion engine having a passage length switching portion capable of switching the length of an intake passage through which intake air flows.
従来から、自動車等の多気筒エンジンでは、シリンダヘッドの吸気ポートと吸入空気量を調整する絞り弁との間に吸気マニホールドが設けられ、前記吸気マニホールドに吸入された吸入空気を分流させて各吸気ポートへと配分している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a multi-cylinder engine such as an automobile, an intake manifold is provided between an intake port of a cylinder head and a throttle valve that adjusts an intake air amount, and the intake air sucked into the intake manifold is divided to each intake air. Distribution to ports.
近年、エンジンの高出力化に伴い、高速又は高負荷運転時には吸気マニホールドの開閉弁を開き、エンジンへと供給される吸入空気の流量を増大させ、低速又は低負荷運転時には、前記吸気マニホールドの開閉弁を閉じる可変吸気装置が知られている。 In recent years, with higher engine output, the intake manifold on-off valve is opened during high-speed or high-load operation to increase the flow rate of intake air supplied to the engine, and the intake manifold is opened and closed during low-speed or low-load operation. Variable intake devices that close valves are known.
この可変吸気装置では、外部から吸入空気の供給されるコレクタ内にバルブシャフトを介して開閉自在な開閉弁を設け、前記コレクタ内で分離された2つの容積室の連通状態を前記開閉弁によって切換可能としている。すなわち、開閉弁が、一方の容積室と他方の容積室との間に設けられた仕切り壁を閉塞することにより、前記容積室同士の連通が遮断され、エンジンに供給される吸入空気の流量が制限され、一方、前記開閉弁がバルブシャフトを介して回転し、仕切り壁から離間することによって、前記容積室同士が連通してエンジンに供給される吸入空気の流量が増大する(例えば、特許文献1参照)。 In this variable intake device, an openable / closable valve is provided in a collector to which intake air is supplied from the outside via a valve shaft, and the communication state of two volume chambers separated in the collector is switched by the open / close valve. It is possible. That is, the on-off valve closes the partition wall provided between the one volume chamber and the other volume chamber, so that the communication between the volume chambers is cut off, and the flow rate of the intake air supplied to the engine is reduced. On the other hand, when the on-off valve rotates via the valve shaft and is separated from the partition wall, the flow rate of the intake air supplied to the engine is increased through communication between the volume chambers (for example, Patent Documents). 1).
ところで、特許文献1に係る従来技術においては、開閉弁を開閉動作させる際に、前記開閉弁が吸入空気の流れに逆らうように変位するため、前記吸入空気によって押圧され、前記開閉弁を回転駆動させている駆動部に対する負荷が増大してしまうという問題がある。そのため、駆動部の出力性能を増大させる必要があり、前記駆動部の大型化を招くこととなる。 By the way, in the prior art according to Patent Document 1, when the on-off valve is opened and closed, the on-off valve is displaced so as to oppose the flow of the intake air, so that it is pressed by the intake air, and the on-off valve is driven to rotate. There is a problem in that the load on the driving unit being increased increases. For this reason, it is necessary to increase the output performance of the drive unit, which leads to an increase in the size of the drive unit.
また、駆動部の大型化に伴って消費電力が増大すると共に、前記開閉弁によって通路長を切り換えた際、前記開閉弁の回動変位を停止させて保持しておくために、通電状態を維持しておく必要があり、さらに消費電力が増大することとなる。 In addition, the power consumption increases with the increase in the size of the drive unit, and when the passage length is switched by the opening / closing valve, the energized state is maintained in order to stop and hold the rotation displacement of the opening / closing valve. Therefore, the power consumption is further increased.
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、通路長切換部による通路長の切り換え状態を確実に保持すると共に、駆動部の小型化及び省電力化を図ることが可能な内燃機関用吸気マニホールド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and is an internal combustion engine that can reliably maintain the path length switching state by the path length switching unit and can reduce the size and power consumption of the drive unit. An object of the present invention is to provide an intake manifold device for an engine.
前記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関を構成する本体部の各シリンダに独立して接続され、スロットル装置から吸入空気が導入されるチャンバーと連通する長管吸気通路と前記長管吸気通路から分岐して前記チャンバーに連通する短管吸気通路を有する吸気マニホールドと、前記吸気通路に臨む前記吸気マニホールドの内部に設けられ、前記内燃機関の運転状況に応じて前記吸気通路の通路長を切り換える通路長切換部とを備える内燃機関用吸気マニホールド装置において、
前記通路長切換部は、前記長管吸気通路と短管吸気通路との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に設けられた切換弁と、
前記吸気通路の通路長が前記長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記切換弁の回動変位を規制して保持可能な保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、駆動部に接続された駆動軸に連結され、前記駆動軸を中心として回動自在な第1回動部材と、
一端部に前記切換弁を支持する弁軸が連結されると共に他端部にローラが設けられ、前記弁軸を中心として回動自在な第2回動部材と、
前記第1回動部材の長手方向に沿って延在し、前記ローラが係合されると共に、少なくとも一方の端部に前記ローラを保持する保持部を有する係合溝と、
からなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a long-pipe intake passage that is independently connected to each cylinder of a main body constituting an internal combustion engine and communicates with a chamber into which intake air is introduced from a throttle device. An intake manifold having a short pipe intake passage that branches off from a pipe intake passage and communicates with the chamber; and an intake manifold that is provided inside the intake manifold facing the intake passage, and that corresponds to an operating condition of the internal combustion engine. In an intake manifold device for an internal combustion engine comprising a passage length switching unit for switching the length,
The passage length switching portion is provided between the long pipe intake passage and the short pipe intake passage, and is provided so as to be rotatable with respect to the intake manifold;
A holding mechanism capable of restricting and holding the rotational displacement of the switching valve when the passage length of the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage;
With
The holding mechanism is connected to a drive shaft connected to a drive unit, and a first rotation member that is rotatable about the drive shaft;
A valve shaft that supports the switching valve at one end and a roller at the other end, and a second rotating member that is rotatable about the valve shaft;
An engagement groove that extends along a longitudinal direction of the first rotation member, and that has the holding portion that holds the roller at at least one end thereof, and the roller is engaged;
It is characterized by comprising.
本発明によれば、吸気通路の通路長を通路長切換部によって長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えた際に、切換弁の回動変位を規制して保持可能な保持機構を備え、この保持機構が、駆動軸に連結された第1回動部材と、前記切換弁を支持する弁軸が連結された第2回動部材とを備え、前記第2回動部材の他端部に設けられたローラが、第1回動部材の長手方向に沿って形成された係合溝に対して係合されている。そして、駆動部の回転作用下に第1回動部材が回動することにより、係合溝に係合されたローラを介して第2回動部材が弁軸を中心として回動し、前記弁軸に支持された切換弁が所定角度だけ回動変位すると共に、前記切換弁によって吸気通路が長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記ローラが前記係合溝における保持部に係合されて保持される。 According to the present invention, there is provided the holding mechanism capable of restricting and holding the rotational displacement of the switching valve when the passage length of the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage by the passage length switching portion. The holding mechanism includes a first rotating member connected to the drive shaft and a second rotating member connected to the valve shaft that supports the switching valve, and the other end of the second rotating member. The roller provided in is engaged with an engaging groove formed along the longitudinal direction of the first rotating member. Then, when the first rotating member rotates under the rotating action of the driving unit, the second rotating member rotates about the valve shaft via the roller engaged with the engaging groove, and the valve When the switching valve supported by the shaft is rotated and displaced by a predetermined angle, and when the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage by the switch valve, the roller is held in the engagement groove. Is engaged and held.
従って、切換弁の回動変位を確実に規制し、前記切換弁を含む通路長切換部によって吸気通路の通路長が切り換えられた状態で確実に保持することができる。 Accordingly, the rotational displacement of the switching valve can be reliably controlled, and can be reliably held in a state where the passage length of the intake passage is switched by the passage length switching portion including the switching valve.
また、駆動部への通電を停止させた状態で切換弁の回動変位を機械的に保持することができるため、前記駆動部で使用される消費電流量を削減して省電力化を図ることができると共に、前記駆動部に対する駆動負荷を小さくすることができるため、前記駆動部を小型化することができる。 Further, since the rotational displacement of the switching valve can be mechanically held in a state where the energization to the drive unit is stopped, the amount of current consumption used in the drive unit can be reduced to save power. In addition, since the driving load on the driving unit can be reduced, the driving unit can be reduced in size.
さらに、係合溝は、第1回動部材の一端部側に設けられ、切換弁によって短管吸気通路へと切り換えられた際に、ローラが係合される第1保持部と、
前記第1回動部材の他端部側に設けられ、前記切換弁によって長管吸気通路へと切り換えられた際に、前記ローラが係合される第2保持部と、
を備え、
前記第1及び第2保持部を、前記切換弁が前記吸気通路の内壁面に当接した前記短管吸気通路又は長管吸気通路の切り換え時において、前記吸入空気による押圧作用下に前記第2回動部材から前記第1回動部材に向かって付与される作用力の作用方向が、前記第1及び第2保持部に係合されたローラと前記駆動軸とを結ぶ線分と一直線上となるように形成するとよい。
Furthermore, the engagement groove is provided on one end portion side of the first rotating member, and when the switching valve is switched to the short pipe intake passage, the first holding portion to which the roller is engaged,
A second holding portion that is provided on the other end side of the first rotating member, and is engaged with the roller when switched to the long pipe intake passage by the switching valve;
With
The first and second holding portions are moved under the pressing action of the intake air when the short valve intake passage or the long pipe intake passage where the switching valve is in contact with the inner wall surface of the intake passage is switched. The acting direction of the acting force applied from the rotating member toward the first rotating member is in line with the line segment connecting the roller engaged with the first and second holding portions and the drive shaft. It is good to form so that it becomes.
これにより、切換弁に対して長管吸気通路又は短管吸気通路に流入した吸入空気による押圧力が付与された場合でも、弁軸を介して切換弁に接続された第2回動部材を回動させる方向に作用力が付与されることがなく、第1回動部材の係合溝との係合作用下に前記第2回動部材の回動動作をロックしたままの状態で確実に保持することができる。その結果、切換弁が吸気通路の内壁面に当接した前記短管吸気通路又は長管吸気通路の切換状態を確実に保持することができる。 Thus, even when a pressing force is applied to the switching valve by the intake air flowing into the long pipe intake passage or the short pipe intake passage, the second rotating member connected to the switching valve via the valve shaft is rotated. No action force is applied in the direction of movement, and the rotation of the second rotation member is securely held in a locked state under engagement with the engagement groove of the first rotation member. can do. As a result, the switching state of the short pipe intake passage or the long pipe intake passage in which the switching valve is in contact with the inner wall surface of the intake passage can be reliably maintained.
さらにまた、係合溝に、第1回動部材の長手方向に沿って延在し、第1及び第2保持部を互いに接続する接続部を形成し、前記第1保持部と第2保持部とを、前記接続部に対してそれぞれ相反する方向に折曲して形成するとよい。 Furthermore, the engaging groove is formed with a connecting portion that extends along the longitudinal direction of the first rotating member and connects the first and second holding portions to each other, and the first holding portion and the second holding portion. Are preferably bent in opposite directions with respect to the connecting portion.
またさらに、吸気マニホールドは、第1回動部材に当接自在に設けられ、前記第1回動部材の回動変位を規制するストッパを備えることにより、吸入空気によって切換弁が押圧された場合でも、第2回動部材から前記第1回動部材に向かって付与される作用力を、前記ストッパによって規制することができるため、前記第1及び第2回動部材を介して切換弁が回動変位してしまうことを阻止できる。 Still further, the intake manifold is provided so as to be able to contact the first rotating member and includes a stopper that restricts the rotational displacement of the first rotating member, so that even when the switching valve is pressed by the intake air. Since the acting force applied from the second rotating member toward the first rotating member can be restricted by the stopper, the switching valve rotates through the first and second rotating members. Displacement can be prevented.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、駆動部の回転作用下に保持機構の第1回動部材が回動することにより、係合溝に係合されたローラを介して第2回動部材が弁軸を中心として回動し、前記弁軸に支持された切換弁が所定角度だけ回動変位すると共に、前記切換弁によって吸気通路が長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記ローラが前記係合溝における保持部に係合されて保持される。その結果、切換弁の回動変位が確実に規制され、前記切換弁を含む通路長切換部によって吸気通路の通路長が切り換えられた状態で確実に保持することができる。また、駆動部への通電を停止させた状態で切換弁の回動変位を保持することができるため、前記駆動部の省電力化を図ることができ、且つ、前記駆動部の小型化を図ることができる。 That is, when the first rotating member of the holding mechanism is rotated under the rotating action of the driving unit, the second rotating member is rotated about the valve shaft via the roller engaged with the engaging groove. When the switching valve supported by the valve shaft is rotated and displaced by a predetermined angle, and when the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage by the switch valve, the roller is moved to the engagement groove. Is engaged and held by the holding portion. As a result, the rotational displacement of the switching valve is reliably regulated and can be reliably held in a state in which the passage length of the intake passage is switched by the passage length switching portion including the switching valve. In addition, since the rotational displacement of the switching valve can be held in a state where the energization to the drive unit is stopped, it is possible to save power of the drive unit and to reduce the size of the drive unit. be able to.
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールド装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 A preferred embodiment of an intake manifold device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド装置を示す。
In FIG. 1,
内燃機関用吸気マニホールド装置10(以下、吸気マニホールド装置10という)は、車両等に搭載される、例えば、4つのシリンダ室を有する4気筒のエンジン24に設けられている。
An
この吸気マニホールド装置10は、図1及び図2に示されるように、複数の分岐管12を有する吸気マニホールド14と、前記吸気マニホールド14の分岐管12に挿通され、吸入空気が流通する吸気通路16の通路長を切り換える通路長切換部18と、前記通路長切換部18を回動変位させるための駆動部(図示せず)と、図示しない駆動部からの駆動力を前記通路長切換部18へと伝達して回動変位させるカム機構(保持機構)20とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
吸気マニホールド14は、例えば、樹脂製材料を射出成形した複数の分割体を溶着又は接着することにより一体的に形成されている。この吸気マニホールド14は、図示しないスロットル装置の絞り弁を通じて吸入された空気が一時的に溜められるチャンバー22と、前記チャンバー22とエンジン24のシリンダヘッド(本体部)26との間を接続する吸気通路16とを含む。
The
この吸気通路16は、断面略矩形状に形成され、エンジン24の高速又は高負荷運転時に、チャンバー22から吸入空気を吸気して前記エンジン24へと供給する短管吸気通路28と、前記エンジン24の低速又は低負荷運転時に、前記チャンバー22から前記吸入空気を吸気して前記エンジン24へと供給する長管吸気通路30と、前記短管吸気通路28と長管吸気通路30との接合部位からエンジン24まで延在する接続通路32とを有する。
The
また、吸気マニホールド14は、エンジン24のシリンダヘッド26に接続される取付フランジ34を備え、前記取付フランジ34は平面状に形成された取付面を介して前記シリンダヘッド26に連結される。これにより、取付フランジ34内を貫通する接続通路32を通じて吸気マニホールド14の吸気通路16とシリンダヘッド26とが接続され連通することとなる。
The
短管吸気通路28は、チャンバー22の上方に設けられ、取付フランジ34側に向かって湾曲しながら延在し、その下端部が前記チャンバー22側に向かって開口している。一方、長管吸気通路30は、一端部がチャンバー22の下部側に接続されて開口し、前記一端部から他端部側に向かって吸気マニホールド14の外壁面に沿って湾曲しながら延在する。そして、長管吸気通路30の他端部が短管吸気通路28の上方まで延在し、前記他端部が前記短管吸気通路28に対して接続される。これにより、短管吸気通路28と長管吸気通路30とが連通する。
The short
この短管吸気通路28は、吸気マニホールド14の外壁面に沿って湾曲状に形成された長管吸気通路30に対して内側に設けられているため、その通路長が、長管吸気通路30の通路長に対して短くなるように設定される。すなわち、エンジン24の高速又は高負荷運転時には、通路長の短い短管吸気通路28を通じて吸入空気がエンジン24を構成するシリンダヘッド26へと供給され、前記エンジン24の低速又は低負荷運転時には、通路長の長い長管吸気通路30を通じて前記吸入空気がシリンダヘッド26へと供給される。
The short
この短管吸気通路28及び長管吸気通路30は、エンジン24のシリンダ数(例えば、4つ)に応じてそれぞれ4本ずつ設けられ、前記短管吸気通路28及び長管吸気通路30は、それぞれ独立して並列に形成される。
Each of the short
一方、短管吸気通路28と長管吸気通路30との接合部位には、互いに隣接する短管吸気通路28及び長管吸気通路30の内壁面同士が接合された接続部36が設けられる。この接続部36には、通路長切換部18を構成するバルブシャフト38が回動自在に支持される。
On the other hand, a connecting
通路長切換部18は、短管吸気通路28と長管吸気通路30との接合部位に設けられ、吸気マニホールド14に軸支された長尺のバルブシャフト38と、前記バルブシャフト38に保持され、吸気通路16における吸入空気の流通状態を切り換える複数のバルブ(切換弁)40とからなる。
The passage
バルブシャフト38は、一定径からなる軸状に形成され、吸気マニホールド14の接続部36に対して回転自在に支持される。そして、バルブシャフト38の端部が、吸気マニホールド14の外部に突出するように設けられ、カム機構20を構成する従動カム42が連結される(図3参照)。
The
駆動部は、例えば、吸気マニホールド14の側部に設けられ、通電作用下に回転駆動するステッピングモータからなり、前記駆動部の回転角度は、前記駆動部に対してコントローラ(図示せず)から入力される制御信号に基づいた所望の角度に制御される。そして、駆動部には、吸気マニホールド14に回転自在に支持された駆動シャフト44が接続され、前記駆動部の回転作用下に前記駆動シャフト44が回転する。
The drive unit is, for example, a stepping motor that is provided on the side of the
また、駆動シャフト44は、吸気マニホールド14においてバルブシャフト38と所定間隔離間して略平行に配設されると共に、その一端部が、前記吸気マニホールド14の外部に突出するように設けられている。そして、駆動シャフト44の一端部に、駆動部(図示せず)が接続されると共に、吸気マニホールド14と前記駆動部との間には、カム機構20を構成する駆動カム(第1回動部材)46が連結される。
The
バルブ40は、例えば、略長方形状に形成されたプレート体からなり、金属製材料からなるベース体48と、前記ベース体48の端部に装着されたシール部材50とを含む。このバルブ40は、吸気通路16を構成する接続通路32の内部に設けられ、一端部がバルブシャフト38に対してボルト52で固定されると共に、他端部が、前記接続通路32に臨むように配置される。すなわち、バルブ40は、一端部に接続されたバルブシャフト38を支点として所定角度だけ回動自在に設けられている。
The
また、シール部材50は、バルブ40の他端部を覆うように所定厚さで設けられ、前記シール部材50が接続通路32の内壁面32aに当接することにより、前記バルブ40と内壁面32aとの間を通じた吸入空気の漏出が阻止され、短管吸気通路28と長管吸気通路30との切り換えが確実に行われる。
The
カム機構20は、図1〜図3に示されるように、長管吸気通路30の側方となるように吸気マニホールド14の側部に設けられ、駆動シャフト44の他端部に設けられ、前記駆動シャフト44と共に回動自在に設けられる駆動カム46と、バルブシャフト38の端部に設けられ、ローラ54を介して前記駆動カム46に係合される従動カム(第2回動部材)42と、前記駆動カム46の回動変位を規制するストッパ56とを含む。
1 to 3, the
駆動カム46は、所定幅を有するプレート状に形成され、その一端部の角部には、駆動シャフト44が連結されると共に、前記一端部から他端部に向かってカム溝(係合溝)58が延在している。
The
カム溝58は、駆動カム46の略中央部に形成された直線部(接続部)60と、前記直線部60と接続し、前記駆動カム46の一端部側に向かって延在した第1保持部62と、前記直線部60と接続し、前記駆動カム46の他端部側に向かって延在した第2保持部64とからなり、その内部には、従動カム42に保持されたローラ54が挿入される。
The
直線部60は、駆動カム46の長手方向に沿って一端部から他端部に向かって直線状に延在し、前記ローラ54の直径に対応した一定幅で形成される。
The
第1保持部62は、駆動カム46の一端部側において直線部60に対して駆動シャフト44から離間する方向に所定角度で傾斜している。
The
第2保持部64は、直線部60に対して前記第1保持部62の傾斜方向とは反対方向に略直角に折曲して延在している。また、第1保持部62と直線部60との接続部位、第2保持部64と直線部60との接続部位は、滑らかに円弧状に形成されている。なお、直線部60、第1及び第2保持部62、64は、その延在方向に沿ってローラ54の直径に対応した一定幅で形成されている。
The
従動カム42は、断面略長円状に形成され、その一端部にはバルブシャフト38が連結されると共に、他端部にはピン部66を介してローラ54が回転自在に軸支される。なお、このローラ54は、バルブシャフト38が接続された従動カム42の一側面とは反対側となる他側面側に設けられている。また、従動カム42は、バルブ40を構成するベース体48に対して略直交するように配設されている。
The driven
ストッパ56は、駆動カム46の下方に隣接して設けられ、バルブ40が回動して短管吸気通路28へと切り換えられた状態で前記駆動カム46の側面に当接可能な角度で配置される。
The
本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図1及び図2に示されるように、エンジン24の低負荷運転状態において、バルブ40が反時計回り(矢印A方向)に回動し、吸気通路16が長管吸気通路30へと切り換えられた状態を初期状態として説明する。
The
この初期状態では、図示しないコントローラから駆動部へと制御信号が出力され、前記駆動部の駆動作用下に駆動シャフト44が反時計回り(矢印A方向)に付勢されることにより、前記駆動シャフト44の回動作用下に駆動カム46が、前記駆動シャフト44を中心として反時計回り(矢印A方向)に所定角度だけ回動し、その回動動作に伴ってローラ54がカム溝58の第2保持部64に係合される。すなわち、従動カム42は、カム溝58に沿ったローラ54の移動作用下にバルブシャフト38を中心としてその他端部側が反時計回り(矢印A方向)に回動する。それに伴って、従動カム42と共に回動するバルブシャフト38を介してバルブ40が反時計回り(矢印A方向)に所定角度だけ回動変位して接続通路32の内壁面32aに当接し、短管吸気通路28が閉塞された長管吸気通路30の連通状態となる。
In this initial state, a control signal is output from a controller (not shown) to the drive unit, and the
この場合、バルブ40には、図2に示されるように、閉塞された短管吸気通路28に流入した吸入空気によって前記バルブ40を内壁面32aから離間させる方向に押圧力Pが付与されている。詳細には、この押圧力P1は、バルブシャフト38を中心としてバルブ40を時計回り(矢印B方向)に回動させる方向に付与されている。
In this case, as shown in FIG. 2, a pressing force P is applied to the
この際、従動カム42から駆動カム46へと作用する作用力F1は、駆動シャフト44の中心C1とローラ54の中心C2とを結ぶ線分Lと同一直線上となり、前記ローラ54から駆動シャフト44側に向かって作用している。換言すれば、バルブ40が接続通路32の内壁面32aに当接し、長管吸気通路30へと切り換えられた状態において、カム溝58の第2保持部64は、前記第2保持部64に係合されたローラ54の中心C2と駆動シャフト44の中心C1とを結ぶ線分Lが、従動カム42から駆動カム46へと作用する作用力F1の作用方向と同一直線上となるように予め設定されている。
At this time, the acting force F1 acting from the driven
これにより、短管吸気通路28に流入した吸入空気による押圧力P1がバルブ40に対して付与された場合でも、従動カム42を回動させる方向(矢印B方向)に作用力が付与されることがなく、駆動カム46のカム溝58との係合作用下に前記従動カム42の回動動作がロックされた状態となる。その結果、駆動部に対する通電を停止させても、バルブ40が接続通路32の内壁面32aに当接し、長管吸気通路30へと切り換えられたままの状態で保持される。換言すれば、駆動部に対する無通電状態でバルブ40による長管吸気通路30への切換状態を維持することが可能である。
Thereby, even when the pressing force P1 due to the intake air flowing into the short
この場合、吸入空気は、チャンバー22から長管吸気通路30を経てエンジン24へと供給されるため、通路長の長い長管吸気通路30を通じて前記エンジン24に吸入される単位時間あたりの吸入空気の流量が少なくなる。
In this case, since the intake air is supplied from the
一方、このようなエンジン24の低負荷運転から高負荷運転へと切り換えられる場合には、エンジン回転数等に基づいた制御信号がコントローラ(図示せず)から駆動部へと出力され、前記駆動部に接続された駆動シャフト44が時計回り(矢印B方向)に回転駆動する。これにより、図4に示されるように、駆動カム46が、駆動シャフト44を中心として時計回り(矢印B方向)に所定角度だけ回動し、その回動動作に伴ってカム溝58の第2保持部64に係合されていたローラ54が前記カム溝58に沿って直線部60側へと移動する。そして、ローラ54の移動に伴って従動カム42が、バルブシャフト38を中心として前記ローラ54を有する他端部側が時計回り(矢印B方向)に回動し始め、前記従動カム42と共にバルブシャフト38が回動してバルブ40が所定角度だけ時計回り(矢印B方向)に回動変位する。
On the other hand, when the
さらに駆動カム46が時計回り(矢印B方向)に回動することにより、従動カム42のローラ54が、カム溝58の直線部60から第1保持部62側へとさらに移動し、前記第1保持部62に係合されると共に、バルブ40の先端に設けられたシール部材50が接続通路32の内壁面32aに当接することにより、長管吸気通路30が閉塞されて短管吸気通路28が接続通路32と連通した状態となる(図5参照)。
Further, when the driving
この場合、バルブ40には、閉塞された長管吸気通路30に流入した吸入空気によって前記バルブ40を内壁面32aから離間させる方向に押圧力P2が付与されている。詳細には、この押圧力P2は、バルブシャフト38を中心としてバルブ40を反時計回り(矢印A方向)に回動させる方向に付与されている。
In this case, a pressing force P2 is applied to the
この際、従動カム42から駆動カム46へと作用する作用力F2は、駆動シャフト44の中心C1とローラ54の中心C2とを結ぶ線分L上となり、前記ローラ54から離間する方向へと作用している。換言すれば、バルブ40が接続通路32の内壁面32aに当接し、短管吸気通路28へと切り換えられた状態において、カム溝58の第1保持部62は、前記第1保持部62に係合されたローラ54の中心C2と駆動シャフト44の中心C1とを結ぶ線分Lが、従動カム42から駆動カム46へと作用する作用力F2の作用方向と同一直線上となるように予め設定されている。
At this time, the acting force F2 acting from the driven
これにより、バルブ40に対して長管吸気通路30に流入した吸入空気による押圧力P2が付与された場合でも、従動カム42を回動させる方向に作用力が付与されることがなく、駆動カム46のカム溝58との係合作用下に前記従動カム42の回動動作がロックされた状態となる。その結果、駆動部に対する通電を停止させても、バルブ40が接続通路32の内壁面32aに当接し、短管吸気通路28へと切り換えられたままの状態で保持される。また、駆動カム46の側面が、ストッパ56に対して当接しているため、前記駆動カム46の時計回り(矢印B方向)への回動変位が合わせて規制される。
Thus, even when a pressing force P2 due to the intake air flowing into the long
すなわち、吸入空気が、チャンバー22から短管吸気通路28へと直接導入され、前記短管吸気通路28を通じてエンジン24へと供給される。その結果、吸入空気が、チャンバー22からエンジン24へと短時間で迅速に供給される。
That is, the intake air is directly introduced from the
以上のように、本実施の形態では、吸気マニホールド14の側部に、駆動カム46及び従動カム42からなるカム機構20を設け、前記駆動カム46の一端部には駆動部に接続された駆動シャフト44を接続すると共に、前記従動カム42の一端部にはバルブ40の保持されたバルブシャフト38を接続している。また、従動カム42の他端部に設けられたローラ54を、駆動カム46の長手方向に沿って形成されたカム溝58に係合させ、バルブ40によって吸気通路16が短管吸気通路28又は長管吸気通路30へと切り換えられた状態で、前記ローラ54を前記カム溝58における第1保持部62又は第2保持部64へと係合させている。
As described above, in the present embodiment, the
これにより、バルブ40が吸気通路16の内壁面32aに当接した状態で、ローラ54の中心C2と駆動シャフト44の中心C1とを結ぶ線分Lと、前記従動カム42から駆動カム46へと作用する作用力F1、F2の作用方向とが同一直線上とすることができる。そのため、バルブ40に対して長管吸気通路30又は短管吸気通路28に流入した吸入空気による押圧力P1、P2が付与された場合でも、従動カム42を回動させる方向に作用力が付与されることがなく、駆動カム46のカム溝58との係合作用下に前記従動カム42の回動動作をロックしたままの状態で確実に保持することができる。
As a result, in a state where the
また、駆動部への通電を停止させた状態でバルブ40の回動変位をカム機構20によって機械的に保持することができるため、前記駆動部で使用される消費電流量を削減して省電力化を図ることができる。
In addition, the rotational displacement of the
さらに、駆動部に対する駆動負荷を小さくすることができるため、前記駆動部を小型化することができる。換言すれば、出力の小さな駆動部を用いてバルブ40を含む通路長切換部18を駆動させ、吸気通路16の通路長を切り換えることが可能となる。
Furthermore, since the driving load on the driving unit can be reduced, the driving unit can be reduced in size. In other words, it is possible to switch the passage length of the
さらにまた、駆動部は、吸気マニホールド14の側部に設けられているため、前記駆動部の小型化を図ることによって吸気マニホールド装置10の全体を小型化することができ、前記吸気マニホールド装置10が搭載されるエンジンルーム内のスペースを有効利用することができる。
Furthermore, since the drive unit is provided on the side of the
なお、上述した吸気マニホールド装置10のカム機構20では、カム溝58を有するプレート状の駆動カム46を備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、円筒状に形成され、その周面に沿ったカム溝を有する円筒溝カムや、円筒体の端面を利用してローラ54を移動させる端面カム等を適用するようにしてもよい。
In the above-described
また、上述した吸気マニホールド装置10では、カム機構20が駆動シャフト44及びバルブシャフト38における一方の端部側のみに設けられる場合について説明したが、前記駆動シャフト44及びバルブシャフト38の両端部に対して同一構成のカム機構をそれぞれ設けるようにしてもよい。これにより、バルブシャフト38によるバルブ40の回動動作や保持をより一層確実に行うことが可能となる。
Further, in the above-described intake
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールド装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The intake manifold device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…吸気マニホールド装置 12…分岐管
14…吸気マニホールド 16…吸気通路
18…通路長切換部 20…カム機構
24…エンジン 28…短管吸気通路
30…長管吸気通路 32…接続通路
38…バルブシャフト 40…バルブ
42…従動カム 44…駆動シャフト
46…駆動カム 54…ローラ
56…ストッパ 58…カム溝
60…直線部 62…第1保持部
64…第2保持部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記通路長切換部は、前記長管吸気通路と短管吸気通路との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に設けられた切換弁と、
前記吸気通路の通路長が前記長管吸気通路又は短管吸気通路へと切り換えられた際、前記切換弁の回動変位を規制して保持可能な保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、駆動部に接続された駆動軸に連結され、前記駆動軸を中心として回動自在な第1回動部材と、
一端部に前記切換弁を支持する弁軸が連結されると共に他端部にローラが設けられ、前記弁軸を中心として回動自在な第2回動部材と、
前記第1回動部材の長手方向に沿って延在し、前記ローラが係合されると共に、少なくとも一方の端部に前記ローラを保持する保持部を有する係合溝と、
からなり、前記係合溝は、前記第1回動部材の一端部側に設けられ、前記切換弁によって前記短管吸気通路へと切り換えられた際に、前記ローラが係合される第1保持部と、前記第1回動部材の他端部側に設けられ、前記切換弁によって前記長管吸気通路へと切り換えられた際に、前記ローラが係合される第2保持部とを備え、前記第1及び第2保持部は、前記切換弁が前記吸気通路の内壁面に当接した前記短管吸気通路又は長管吸気通路の切り換え時において、前記吸入空気による押圧作用下に前記第2回動部材から前記第1回動部材に向かって付与される作用力の作用方向が、前記第1及び第2保持部に係合されたローラと前記駆動軸とを結ぶ線分と一直線上となるように形成されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。 A long pipe intake passage that is independently connected to each cylinder of the main body constituting the internal combustion engine and communicates with a chamber into which intake air is introduced from a throttle device, and a short pipe that branches from the long pipe intake passage and communicates with the chamber. An internal combustion engine comprising: an intake manifold having a pipe intake passage; and a passage length switching portion that is provided inside the intake manifold facing the intake passage and switches a passage length of the intake passage according to an operating state of the internal combustion engine In the intake manifold system,
The passage length switching portion is provided between the long pipe intake passage and the short pipe intake passage, and is provided so as to be rotatable with respect to the intake manifold;
A holding mechanism capable of restricting and holding the rotational displacement of the switching valve when the passage length of the intake passage is switched to the long pipe intake passage or the short pipe intake passage;
With
The holding mechanism is connected to a drive shaft connected to a drive unit, and a first rotation member that is rotatable about the drive shaft;
A valve shaft that supports the switching valve at one end and a roller at the other end, and a second rotating member that is rotatable about the valve shaft;
An engagement groove that extends along a longitudinal direction of the first rotation member, and that has the holding portion that holds the roller at at least one end thereof, and the roller is engaged;
Tona is, the engagement groove is provided at one end side of the first rotating member, when switched to the short intake duct by said switching valve, a first said roller is engaged A holding portion; and a second holding portion provided on the other end portion side of the first rotating member and engaged with the roller when switched to the long pipe intake passage by the switching valve. The first and second holding portions are configured to perform the first and second holding portions under the pressing action of the intake air when switching the short pipe intake passage or the long pipe intake passage where the switching valve contacts the inner wall surface of the intake passage. The acting direction of the acting force applied from the two rotating members toward the first rotating member is in line with a line segment connecting the roller engaged with the first and second holding portions and the drive shaft. become so formed intake manifold system for an internal combustion engine according to claim Rukoto.
前記係合溝には、前記第1回動部材の長手方向に沿って延在し、前記第1及び第2保持部を互いに接続する接続部が形成され、前記第1保持部と第2保持部とが、前記接続部に対してそれぞれ相反する方向に折曲して形成されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。 Apparatus according to claim 1 Symbol placement,
The engaging groove is formed with a connection portion extending along the longitudinal direction of the first rotating member and connecting the first and second holding portions to each other, and the first holding portion and the second holding portion. An intake manifold device for an internal combustion engine, wherein the portion is bent in a direction opposite to the connection portion.
前記吸気マニホールドには、前記第1回動部材に当接自在に設けられ、前記第1回動部材の回動変位を規制するストッパを備えることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。 The apparatus according to claim 1 or 2 ,
An intake manifold device for an internal combustion engine, comprising: a stopper provided in the intake manifold so as to be able to contact the first rotating member and restricting the rotational displacement of the first rotating member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007339923A JP5048475B2 (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Intake manifold device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007339923A JP5048475B2 (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Intake manifold device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009162072A JP2009162072A (en) | 2009-07-23 |
JP5048475B2 true JP5048475B2 (en) | 2012-10-17 |
Family
ID=40964973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007339923A Expired - Fee Related JP5048475B2 (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Intake manifold device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5048475B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06137173A (en) * | 1992-10-28 | 1994-05-17 | Nippondenso Co Ltd | Opening/closing driving gear for throttle valve |
JPH10299491A (en) * | 1997-04-25 | 1998-11-10 | Aisin Seiki Co Ltd | Intake device for internal combustion engine |
JP2004339966A (en) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | Driving mechanism of opening/closing valve |
-
2007
- 2007-12-28 JP JP2007339923A patent/JP5048475B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009162072A (en) | 2009-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7156071B2 (en) | Intake device for internal combustion engine | |
JP4449750B2 (en) | Intake device for internal combustion engine | |
JP5369045B2 (en) | Intake device for internal combustion engine | |
JP4814158B2 (en) | Intake manifold device for internal combustion engine | |
JP5048475B2 (en) | Intake manifold device for internal combustion engine | |
US6626422B2 (en) | Control valve | |
KR200152903Y1 (en) | Intake regulating device of i.c engine | |
US7059299B2 (en) | Multi-stage sliding air throttle valve assembly and cylinder assembly engine including same | |
JP2009162071A (en) | Intake manifold device for internal combustion engine | |
JP2004003610A (en) | Opening and closing valve of conduit | |
US8613271B2 (en) | Engine including intake air flow control assembly | |
JP2003003855A (en) | Suction system of internal combustion engine | |
JP4637659B2 (en) | Multi-cylinder engine intake system | |
JP2011064138A (en) | Engine intake control device | |
US11035328B1 (en) | Intake manifold | |
JP2001303960A (en) | Variable intake device for internal combustion engine | |
US20210215092A1 (en) | Air intake apparatus of internal combustion engine | |
KR101220349B1 (en) | Structure of throttle body directly connected with swirl control valve for diesel engine | |
KR101210637B1 (en) | Device for control simultaneously swirl control valve and throttle valve | |
KR20010059125A (en) | Swirl control valve device for lean burn engine | |
JP2011064154A (en) | Intake manifold device for internal combustion engine | |
KR100330263B1 (en) | Adaptive intake manifold structure for automobile | |
JP2011064140A (en) | Engine intake control device | |
JP2734299B2 (en) | Sliding throttle valve device | |
JP2009156126A (en) | Intake manifold device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100917 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111018 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120626 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120719 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |