JP6304161B2 - Exhaust system for multi-cylinder engine - Google Patents

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Description

本発明は、本発明は、多気筒エンジンの排気装置に関する。   The present invention relates to an exhaust device for a multi-cylinder engine.

従来より、自動車等のエンジンにおいて、エゼクタ効果を利用して排気を促進することにより、エンジントルクを高めるようにしたエンジンの排気装置の開発が行われている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine such as an automobile, an exhaust system for an engine that increases engine torque by promoting exhaust using the ejector effect has been developed.

エゼクタ効果を利用して排気を促進する排気装置には、例えば、特許文献1に記載されているように、排気通路の流路面積を変更することにより、さらに効果的にエンジントルクを高めるようにしたものがある。   In an exhaust device that promotes exhaust using the ejector effect, for example, as described in Patent Document 1, the engine area can be increased more effectively by changing the flow passage area of the exhaust passage. I have something to do.

特許文献1に記載のエンジンの排気装置は、複数の気筒にそれぞれ接続された独立排気通路の下流側部分に、上流側から順に、流路面積が下流側に向かうほど小さくなり、各独立排気通路とそれぞれ独立して連通する複数のガス通路が形成された絞り部と、各ガス通路を通過した排気が合流する筒状の合流部と、流路面積が下流側に向かうほど大きくなる筒状のディフューザ部とが設けられ、絞り部内の各ガス通路の流路面積を変更可能とした装置である。   The exhaust system of the engine described in Patent Document 1 is such that the flow area decreases toward the downstream side in order from the upstream side to the downstream side portion of the independent exhaust passage connected to each of the plurality of cylinders. And a constricted portion formed with a plurality of gas passages that communicate with each other independently, a tubular confluence portion where the exhaust gas that has passed through each gas passage merges, and a tubular shape in which the flow area increases toward the downstream side A diffuser unit is provided, and the flow channel area of each gas passage in the throttle unit can be changed.

絞り部、合流部、およびディフューザ部は、いわゆる動圧排気系を構成している。すなわち、動圧排気系は、独立排気通路から流入した排気ガスの流速を絞り部で高めて、その高速の排気ガスを合流部に流入させることにより合流部内に負圧を発生させ、その負圧で他の独立排気通路から排気ガスを吸い出す(掃気する)ように構成されたものである。   The throttle portion, the merging portion, and the diffuser portion constitute a so-called dynamic pressure exhaust system. That is, the dynamic pressure exhaust system raises the flow rate of the exhaust gas flowing in from the independent exhaust passage at the throttle part and causes the high-speed exhaust gas to flow into the merge part to generate a negative pressure in the merge part. The exhaust gas is sucked out (scavenged) from other independent exhaust passages.

絞り部の構造について具体的に説明する。絞り部は、上記独立排気通路に接続される内管と、この内管の周面を囲む外管、上記合流部、および上記ディフューザ部を一体化させて成る筒状の可動部とで構成されている。内管は、下流側に向かうほど径が小さくなっており、その周壁に、内管内部と内管外部とを連通させる開口部が形成されている。外管は、下流側に向かうほど径が小さくなっている。内管と外管との間には、内管の周壁に形成された開口部から流出した排気ガスを合流部に導く流路が形成されている。外管(可動部)を内管に対して排気ガスの流れ方向に沿って変位させることにより、内管と外管との間の流路面積、ひいては絞り部内のガス通路の流路面積が変更される。   The structure of the aperture portion will be specifically described. The throttle part is composed of an inner pipe connected to the independent exhaust passage, and an outer pipe surrounding the peripheral surface of the inner pipe, the merging part, and a cylindrical movable part formed by integrating the diffuser part. ing. The diameter of the inner tube is reduced toward the downstream side, and an opening for communicating the inside of the inner tube with the outside of the inner tube is formed in the peripheral wall. The outer tube has a smaller diameter toward the downstream side. Between the inner pipe and the outer pipe, there is formed a flow path that guides the exhaust gas flowing out from the opening formed in the peripheral wall of the inner pipe to the junction. By displacing the outer pipe (movable part) along the flow direction of the exhaust gas with respect to the inner pipe, the flow area between the inner pipe and the outer pipe, and consequently the flow area of the gas passage in the throttle part is changed. Is done.

上記可動部を排気ガスの流れ方向に沿って変位させる方法としては、例えば、可動部をリンク機構およびアクチュエータによって変位させることが考えられる。具体的には、例えば、上記可動部の外周面に突設したピンと、可動部の中心軸から離れた位置で直線動作をするアクチュエータとをリンク機構を介して接続することが考えられる。アクチュエータが作動すると、リンク機構は、上記ピンを中心として排気ガスの流れ方向に沿って揺動し、この揺動に伴って可動部を排気ガスの流れ方向に沿って変位させる。   As a method of displacing the movable part along the flow direction of the exhaust gas, for example, it is conceivable to displace the movable part by a link mechanism and an actuator. Specifically, for example, it is conceivable to connect, via a link mechanism, a pin protruding from the outer peripheral surface of the movable part and an actuator that performs a linear operation at a position away from the central axis of the movable part. When the actuator is actuated, the link mechanism swings around the pin along the exhaust gas flow direction, and the movable part is displaced along the exhaust gas flow direction along with the swing.

特開2013−57255号公報JP2013-57255A

しかしながら、上述のピンとリンク機構との間には、以下の問題が生じる可能性がある。すなわち、エンジンの振動や排気の脈動を受けて可動部が振動しているときに、その可動部の振動により、リンク機構を構成するリンクとピンとの間で接触音が生じる虞がある。また、製造誤差などにより、ピンの中心軸に対して、リンクのピン挿通孔の中心軸が傾斜している場合には、リンクが揺動する際に、ピン挿通孔の内壁面にピンが傾斜状態で接触する。その結果、ピン挿通孔の内壁面とピンとの間に接触音が生じたり、ピン挿通孔の内壁面やピンに過度の摩耗が生じたり、ピン挿通孔の内壁面にピンが食いついたような状態になってリンクの動きが悪くなる現象(いわゆる「かじり」と称される現象)が生じたり、ピン挿通孔の内壁面にピンが固着してしまう虞がある。   However, the following problem may occur between the above-described pin and the link mechanism. That is, when the movable part vibrates due to engine vibration or exhaust pulsation, contact noise may be generated between the link and the pins constituting the link mechanism due to the vibration of the movable part. Also, when the center axis of the pin insertion hole of the link is inclined with respect to the center axis of the pin due to manufacturing errors, the pin is inclined to the inner wall surface of the pin insertion hole when the link swings. Contact in state. As a result, contact noise is generated between the inner wall surface of the pin insertion hole and the pin, excessive wear occurs on the inner wall surface or the pin of the pin insertion hole, or the pin is stuck on the inner wall surface of the pin insertion hole. As a result, there is a possibility that the movement of the link becomes worse (a so-called “galling” phenomenon) or the pin is fixed to the inner wall surface of the pin insertion hole.

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、動圧排気系の可動部を変位させる機構と当該可動部との接続箇所で接触音、かじり、固着、過度の摩耗が生じるのを抑制することができる多気筒エンジンの排気装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and contact noise, galling, fixation, and excessive wear are caused at the connection point between the movable part and the mechanism for displacing the movable part of the dynamic pressure exhaust system. It is an object to provide an exhaust device for a multi-cylinder engine that can be suppressed.

上記の課題を解決するために、本発明は、複数の気筒を有するエンジンの当該複数の気筒に各々独立して接続された複数の独立排気通路、または、中途部で分岐して排気順序が連続しない複数の気筒に接続された独立排気通路を含む複数の独立排気通路から延びて、各前記独立排気通路から排出されたガスが各々独立して流入する複数のノズル内通路が形成されたノズル部と、前記ノズル内通路から排出されたガスが流入する流入部、および、当該流入部を通過したガスが集合する集合部を有し、ガスの流れ方向における前記ノズル部の下流側にガス流れの上下流方向に変位可能に設けられて、上流側に変位したときに前記流入部の流路面積を縮小し、下流側に変位したときに前記流入部の流路面積を拡大する筒状の可動部と、前記可動部を前記上下流方向に変位させる移動機構とを備え、前記移動機構は、前記可動部よりもその径方向外側の位置に揺動中心を有して前記上下流方向に沿って揺動可能に設けられ、かつ、前記上下流方向の一方側に断面円弧状の凹面からなる第1面を備えるとともに、前記上下流方向の他方側に断面円弧状の凸面からなる第2面を備えた操作部と、前記操作部を前記上下流方向に沿って揺動させる揺動機構と、前記可動部の外周部に設けられ、前記操作部の前記第1面に沿った凸面および前記操作部の前記第2面に沿った凹面を有して当該凸面および凹面により前記操作部をスライド可能に前記上下流方向の両側から支持する内壁面を有する溝部を含み、前記操作部の揺動に伴い、前記操作部を前記溝部内でスライドさせつつ前記可動部を前記上下流方向に変位させる被操作部と、を備えた多気筒エンジンの排気装置を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of independent exhaust passages that are independently connected to a plurality of cylinders of an engine having a plurality of cylinders, or a branching in the middle portion and the exhaust order is continuous. Nozzle portion formed with a plurality of internal passages extending from a plurality of independent exhaust passages including independent exhaust passages connected to a plurality of cylinders to which gas discharged from each of the independent exhaust passages flows independently And an inflow part into which the gas discharged from the nozzle internal passage flows in, and an aggregation part in which the gas that has passed through the inflow part gathers, and the gas flow is downstream of the nozzle part in the gas flow direction. Cylindrical movable which is provided so as to be displaceable in the upstream and downstream directions and reduces the flow area of the inflow portion when displaced upstream, and expands the flow area of the inflow portion when displaced downstream And the movable part A moving mechanism for displacing in the upstream / downstream direction, the moving mechanism having a rocking center at a position radially outside of the movable portion and provided so as to be rockable along the upstream / downstream direction. And an operation unit including a first surface formed of a concave surface having an arcuate cross section on one side in the upstream / downstream direction, and a second surface formed of a convex surface having an arcuate cross section on the other side in the upstream / downstream direction; A swing mechanism that swings the operation unit along the upstream and downstream directions, a convex surface along the first surface of the operation unit, and a second surface of the operation unit that are provided on an outer periphery of the movable unit. A groove portion having an inner wall surface that is supported by the convex surface and the concave surface so as to be slidable from both sides in the upstream and downstream directions, and the operation portion is moved along with the swing of the operation portion. The movable part is moved up and down while sliding in the groove part. To provide an exhaust apparatus for a multi-cylinder engine equipped with the section to be operated for displacing the direction.

本発明によれば、操作部の第1面および第2面は、被操作部が有する溝部の内壁面によって、上下流方向の両側からスライド可能に支持される。操作部は、被操作部との接触面が断面円弧状に形成されているので、接触面が断面円弧状でない場合と比べて、被操作部との接触面積が大きくなる。従って、操作部の第1面が広い接触面積で被操作部の凸面に接触し、且つ、操作部の第2面が広い接触面積で被操作部の凹面に接触するため、操作部が被操作部に接触することによるかじり、固着、および過度の摩耗の発生が抑制され、がたつきが生じにくくなって接触音の発生も抑制される。   According to the present invention, the first surface and the second surface of the operation portion are supported by the inner wall surface of the groove portion of the operated portion so as to be slidable from both sides in the upstream and downstream directions. Since the operation part has a contact surface with the operated part formed in an arc shape in cross section, the contact area with the operated part becomes larger than in the case where the contact surface is not in an arc shape in cross section. Accordingly, since the first surface of the operation unit contacts the convex surface of the operated portion with a wide contact area, and the second surface of the operation unit contacts the concave surface of the operated portion with a wide contact area, the operation unit is operated. The occurrence of galling, sticking, and excessive wear due to contact with the part is suppressed, rattling is less likely to occur, and the generation of contact noise is also suppressed.

本発明においては、前記被操作部は、前記凸面を有する第1の被操作部と、前記凹面を有して前記第1の被操作部とは別体の第2の被操作部とを含むことが好ましい。   In the present invention, the operated part includes a first operated part having the convex surface, and a second operated part having the concave surface and separate from the first operated part. It is preferable.

この構成によれば、被操作部は、第1の被操作部と、当該第1の被操作部とは別体の第2の被操作部とを含むので、被操作部を容易に製造することができるとともに、湾曲した内壁面を有する溝部を容易に形成することができる。   According to this configuration, since the operated part includes the first operated part and the second operated part that is separate from the first operated part, the operated part is easily manufactured. In addition, it is possible to easily form a groove portion having a curved inner wall surface.

本発明においては、前記操作部は、前記可動部の外径よりも大きな内径を有して当該可動部を包囲するリング状をなし、前記第1の被操作部および前記第2の被操作部は、前記可動部の外周面の全周に沿ってリング状に形成されていることが好ましい。   In the present invention, the operation part has a ring shape having an inner diameter larger than an outer diameter of the movable part and surrounds the movable part, and the first operated part and the second operated part. Is preferably formed in a ring shape along the entire circumference of the outer peripheral surface of the movable part.

この構成によれば、操作部の力を、可動部に対してその全周に亘って伝達することができるため、可動部を上下流方向に沿って適切に変位させることができる。   According to this configuration, since the force of the operation unit can be transmitted to the movable unit over the entire circumference, the movable unit can be appropriately displaced along the upstream and downstream directions.

本発明においては、前記可動部の外周面にフランジ部が突設され、前記第1の被操作部および前記第2の被操作部のうち、上流側に位置する被操作部の上流側の面が前記フランジ部に当接していることが好ましい。   In the present invention, a flange portion projects from the outer peripheral surface of the movable portion, and of the first operated portion and the second operated portion, the upstream surface of the operated portion located upstream. Is preferably in contact with the flange portion.

この構成によれば、操作部の力を、フランジ部を介して確実に可動部に伝達することができるため、可動部を上下流方向に沿って適切に変位させることができる。   According to this structure, since the force of the operation part can be reliably transmitted to the movable part via the flange part, the movable part can be appropriately displaced along the upstream and downstream directions.

本発明においては、前記第1の被操作部がシールリングであることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the first operated portion is a seal ring.

この構成によれば、流体の漏れ防止に用いられる一般的なシールリングを利用して、接触音、かじり、過度の摩耗、および固着の抑制と、シール性の確保とを容易に図ることができ、製造コストを抑えることができる。   According to this configuration, it is possible to easily prevent contact noise, galling, excessive wear and sticking, and ensure sealing performance by using a general seal ring used for preventing fluid leakage. Manufacturing costs can be reduced.

本発明においては、前記操作部の前記第1面が、前記可動部の中心軸上に位置する点を中心とする第1の球面の一部で構成されて、前記第1の被操作部の凸面が、前記第1の球面に沿った球面の一部で構成され、前記操作部の前記第2面が、前記点を中心とする第2の球面の一部で構成されて、前記第2の被操作部の凹面が、前記第2の球面に沿った球面の一部で構成されていることが好ましい。   In the present invention, the first surface of the operation portion is configured by a part of a first spherical surface centered on a point located on the central axis of the movable portion, and the first operated portion A convex surface is configured by a part of a spherical surface along the first spherical surface, and the second surface of the operation unit is configured by a part of a second spherical surface centered on the point, and the second surface It is preferable that the concave surface of the operated portion is constituted by a part of a spherical surface along the second spherical surface.

この構成によれば、製造誤差などにより操作部の軸方向が第1の被操作部の軸方向および第2の被操作部の軸方向に対して傾斜していても、操作部の第1面が第1の被操作部の凸面に適正に接触し、操作部の第2面が第2の被操作部の凹面に適正に接触するので、接触音、かじり、過度の摩耗、および固着をより確実に抑制することができる。   According to this configuration, even if the axial direction of the operating unit is inclined with respect to the axial direction of the first operated unit and the axial direction of the second operated unit due to a manufacturing error or the like, the first surface of the operating unit Is in proper contact with the convex surface of the first operated part, and the second surface of the operating part is in proper contact with the concave surface of the second operated part, so that contact noise, galling, excessive wear, and sticking are further reduced. It can be surely suppressed.

本発明においては、前記可動部がその可動領域の最上流位置にあるときの前記点と、前記可動部がその可動領域の最下流位置にあるときの前記点とは、前記ノズル部の中心軸上に位置することが好ましい。   In the present invention, the point when the movable portion is at the most upstream position of the movable region and the point when the movable portion is at the most downstream position of the movable region are the central axis of the nozzle portion. It is preferable to be located above.

この構成によれば、操作部の揺動に伴い、可動部が上下流方向と直交する方向に変位することがあっても、可動部が最上流位置にあるときと最下流位置にあるときには、可動部は、その中心軸がノズル部の中心軸と一致する位置に配置される。従って、可動部が最上流位置にあるときと最下流位置にあるときに、可動部を適正な位置に配置することができる。   According to this configuration, even when the movable unit may be displaced in a direction orthogonal to the upstream / downstream direction with the swing of the operation unit, when the movable unit is at the most upstream position and at the most downstream position, The movable part is disposed at a position where the central axis thereof coincides with the central axis of the nozzle part. Therefore, when the movable part is at the most upstream position and when it is at the most downstream position, the movable part can be arranged at an appropriate position.

本発明においては、前記可動部がその可動領域の最上流位置にあるときの前記点と、前記可動部がその可動領域の最下流位置にあるときの前記点とは、前記揺動中心から前記可動部の中心軸に下した垂線と当該中心軸との交点に近接していることが好ましい。   In the present invention, the point when the movable portion is at the most upstream position of the movable region and the point when the movable portion is at the most downstream position of the movable region are It is preferable to be close to the intersection of the perpendicular line drawn to the central axis of the movable part and the central axis.

この構成によれば、操作部の揺動に伴い、可動部が上下流方向と直交する方向に変位することがあっても、その方向への変位量は微小量となる。従って、可動部が揺動しているときに、可動部の位置が上下流方向と直交する方向にずれるのを抑制することができる。また、操作部の第1面が第1の被操作部の凸面に適正に接触し、操作部の第2面が第2の被操作部の凹面に適正に接触するので、接触音、かじり、過度の摩耗、および固着をより確実に抑制することができる。   According to this configuration, even if the movable portion is displaced in a direction orthogonal to the upstream / downstream direction with the swing of the operation portion, the displacement amount in that direction is a minute amount. Therefore, it is possible to prevent the position of the movable portion from being shifted in a direction orthogonal to the upstream / downstream direction when the movable portion is swinging. In addition, since the first surface of the operation unit properly contacts the convex surface of the first operated part and the second surface of the operation unit appropriately contacts the concave surface of the second operated part, contact sound, galling, Excessive wear and sticking can be more reliably suppressed.

本発明においては、前記揺動機構は、前記可動部よりもその径方向外側の位置に設けられる偏心カムと、前記偏心カムに回転力を付与するアクチュエータと、前記揺動中心に配置されるピボット部と、前記ピボット部を支持するピボット支持部と、前記偏心カムの回転に伴って前記上下流方向に変位する変位部と、前記変位部と前記ピボット部と前記操作部とを連結する連結部とを備えることが好ましい。   In the present invention, the swing mechanism includes an eccentric cam provided at a position radially outside of the movable portion, an actuator for applying a rotational force to the eccentric cam, and a pivot disposed at the swing center. , A pivot support portion that supports the pivot portion, a displacement portion that is displaced in the upstream / downstream direction as the eccentric cam rotates, and a connecting portion that connects the displacement portion, the pivot portion, and the operation portion It is preferable to comprise.

この構成によれば、可動部が上流側に変位した状態を保持するためにアクチュエータに必要とされる駆動力を低減することができ、これにより、アクチュエータの小型化を図ることができる。詳しく説明すると、可動部が上流側に変位した状態(上記流入部の流路面積が小さくなった状態)を保持するためには、排気ガスの圧力によって可動部が下流側に変位しないように、可動部を上流側に変位させる向きの駆動力をアクチュエータに発生させる必要がある。本構成では、アクチュエータと可動部との間に、偏心カムおよび当該偏心カムの回動に伴って上下流方向に変位する変位部が介在しているため、排気ガスによる偏心カムを回転させようとする力(以下、「排気ガスによるカム回転力」と称する)が、偏心カムと変位部との間で低減され、これにより、排気ガスによるカム回転力に対抗するためにアクチュエータに必要とされる駆動力が低減される。   According to this configuration, it is possible to reduce the driving force required for the actuator in order to maintain the state in which the movable portion is displaced upstream, thereby reducing the size of the actuator. More specifically, in order to maintain the state where the movable part is displaced upstream (the state where the flow path area of the inflow part is reduced), the movable part is not displaced downstream by the pressure of the exhaust gas. It is necessary to cause the actuator to generate a driving force in a direction that displaces the movable part upstream. In this configuration, since the eccentric cam and a displacement portion that is displaced in the upstream / downstream direction with the rotation of the eccentric cam are interposed between the actuator and the movable portion, an attempt is made to rotate the eccentric cam by the exhaust gas. Force (hereinafter referred to as “cam rotational force due to exhaust gas”) is reduced between the eccentric cam and the displacement portion, and is thus required for the actuator to counter the cam rotational force due to exhaust gas. Driving force is reduced.

また、本構成によれば、排気ガスが可動部を下流側へ押圧する力が、ピボット支持部および偏心カムの双方に伝達されるため、その押圧力がピボット支持部と偏心カムとに分散される。これにより、排気ガスによるカム回転力が低減され、その結果、アクチュエータに必要とされる駆動力を低減することができる。   Further, according to this configuration, the force that the exhaust gas presses the movable portion downstream is transmitted to both the pivot support portion and the eccentric cam, so that the pressing force is distributed to the pivot support portion and the eccentric cam. The Thereby, the cam rotational force by exhaust gas is reduced, and as a result, the driving force required for the actuator can be reduced.

本発明においては、前記アクチュエータは、前記偏心カムに固定されたカムシャフトに回転力を付与し、前記可動部がその可動領域の最上流位置にあるときには、前記カムシャフトの軸心が、前記偏心カムにおける径方向の中心を通り、かつ、前記上下流方向に沿った基準線の近傍に位置することが好ましい。   In the present invention, the actuator applies a rotational force to the camshaft fixed to the eccentric cam, and when the movable portion is at the most upstream position in the movable region, the axis of the camshaft is the eccentricity. It is preferable that the cam is positioned in the vicinity of a reference line passing through the radial center of the cam and along the upstream and downstream directions.

この構成によれば、排気ガスによるカム回転力がゼロ近傍の大きさとなるため、アクチュエータに必要とされる駆動力を格段に低減することができる。   According to this configuration, the cam rotational force generated by the exhaust gas has a magnitude near zero, so that the driving force required for the actuator can be significantly reduced.

本発明においては、前記アクチュエータは、前記偏心カムに固定されたカムシャフトに回転力を付与し、前記ピボット支持部は、前記ピボット部を、当該ピボット部と前記カムシャフトとを結ぶ所定方向にスライド変位可能に支持することが好ましい。   In the present invention, the actuator applies a rotational force to a camshaft fixed to the eccentric cam, and the pivot support portion slides the pivot portion in a predetermined direction connecting the pivot portion and the camshaft. The support is preferably displaceable.

この構成によれば、偏心カムの回転に伴って、変位部が上下流方向に変位しつつピボット部とカムシャフトとを結ぶ所定方向に変位する場合に、ピボット部が偏心カムの変位に伴って上記所定方向に変位するため、可動部を上下流方向にスムースに変位させることができる。   According to this configuration, when the eccentric cam rotates, when the displacement portion is displaced in a predetermined direction connecting the pivot portion and the camshaft while being displaced in the upstream / downstream direction, the pivot portion is accompanied by the displacement of the eccentric cam. Since the displacement is performed in the predetermined direction, the movable portion can be smoothly displaced in the upstream and downstream directions.

本発明においては、前記アクチュエータは、ロッドと、当該ロッドを往復運動させることにより、前記偏心カムに固定されたカムシャフトに回転力を付与するアクチュエータ本体とを有し、前記揺動機構は、前記ロッドに回動可能に接続されたレバーをさらに備え、前記レバーにおける当該レバーと前記ロッドとの接続箇所から離間した位置に、前記カムシャフトが固定されていることが好ましい。   In the present invention, the actuator includes a rod, and an actuator body that applies a rotational force to a camshaft fixed to the eccentric cam by reciprocating the rod, It is preferable to further include a lever that is pivotally connected to the rod, and the camshaft is fixed to a position of the lever that is separated from a connecting portion between the lever and the rod.

この構成によれば、可動部が上流側に変位した状態を保持するためにアクチュエータ(直動型アクチュエータ)に必要とされる駆動力(引張力または押圧力)を低減することができる。詳しく説明すると、排気ガスによるカム回転力は、レバーを介してロッドに伝達される。このカム回転力に対抗するためには、アクチュエータ本体はレバーを引張または押圧する方向の力をロッドに作用させる必要がある。本構成によれば、上記したように、排気ガスによるカム回転力が低減されるため、アクチュエータに必要とされる駆動力(引張力または押圧力)を低減することができる。   According to this configuration, it is possible to reduce the driving force (tensile force or pressing force) required for the actuator (direct acting actuator) in order to keep the movable portion displaced upstream. More specifically, the cam rotational force due to the exhaust gas is transmitted to the rod through the lever. In order to counter this cam rotational force, the actuator body needs to apply a force in the direction of pulling or pressing the lever to the rod. According to this configuration, as described above, since the cam rotational force due to the exhaust gas is reduced, the driving force (tensile force or pressing force) required for the actuator can be reduced.

以上説明したように、本発明によれば、動圧排気系の可動部を変位させる機構と当該可動部との接続箇所で接触音、かじり、固着、過度の摩耗が生じるのを抑制することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of contact noise, galling, sticking, and excessive wear at the connection portion between the mechanism that displaces the movable part of the dynamic pressure exhaust system and the movable part. it can.

本発明の第1実施形態に係る多気筒エンジンの排気装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an exhaust device for a multi-cylinder engine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る多気筒エンジンの排気装置の概略側面図である。1 is a schematic side view of an exhaust device for a multi-cylinder engine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る多気筒エンジンの排気装置の概略正面図である。1 is a schematic front view of an exhaust device for a multi-cylinder engine according to a first embodiment of the present invention. ノズル部の下流端部を示す図である。It is a figure which shows the downstream end part of a nozzle part. 図4におけるV方向矢視図である。It is a V direction arrow directional view in FIG. 第1実施形態に係るスライド部が最上流位置にあるときの多気筒エンジンの排気装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an exhaust device of a multi-cylinder engine when a slide part concerning a 1st embodiment exists in the most upstream position. 図6に示す多気筒エンジンの排気装置を、ガス流れの上下流方向に沿って移動機構を切断した状態で示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the exhaust apparatus of the multicylinder engine shown in FIG. 6 in the state which cut | disconnected the moving mechanism along the upstream / downstream direction of a gas flow. 第1実施形態に係るスライド部が最下流位置にあるときの多気筒エンジンの排気装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an exhaust device of a multi-cylinder engine when a slide part concerning a 1st embodiment exists in the most downstream position. 図8に示す多気筒エンジンの排気装置を、ガス流れの上下流方向に沿って移動機構を切断した状態で示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the exhaust apparatus of the multicylinder engine shown in FIG. 8 in the state which cut | disconnected the moving mechanism along the upstream / downstream direction of a gas flow. 本発明の第1実施形態におけるエンジンの運転状態(運転領域)を示した図である。It is the figure which showed the driving | running state (operation area | region) of the engine in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る多気筒エンジンの排気装置の概略側面図である。FIG. 5 is a schematic side view of an exhaust device for a multi-cylinder engine according to a second embodiment of the present invention. 第2実施形態に係るスライド部が最上流位置にあるときの多気筒エンジンの排気装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an exhaust device of a multi-cylinder engine when a slide part concerning a 2nd embodiment is in the most upstream position. 図12に示す多気筒エンジンの排気装置を、ガス流れの上下流方向に沿って移動機構を切断した状態で示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the exhaust apparatus of the multicylinder engine shown in FIG. 12 in the state which cut | disconnected the moving mechanism along the upstream / downstream direction of a gas flow. 第2実施形態に係るスライド部が最下流位置にあるときの多気筒エンジンの排気装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an exhaust device of a multi-cylinder engine when a slide part concerning a 2nd embodiment is in the most downstream position. 図14に示す多気筒エンジンの排気装置を、ガス流れの上下流方向に沿って移動機構を切断した状態で示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the exhaust apparatus of the multicylinder engine shown in FIG. 14 in the state which cut | disconnected the moving mechanism along the upstream / downstream direction of a gas flow. 第2実施形態に係る移動機構の動きを示す断面図であり、(a)はスライド部が最上流位置にあるときの状態を示す図、(b)はスライド部が中流位置にあるときの状態を示す図、(c)はスライド部が最下流位置にあるときの状態を示す図である。It is sectional drawing which shows a motion of the moving mechanism which concerns on 2nd Embodiment, (a) is a figure which shows a state when a slide part exists in a most upstream position, (b) is a state when a slide part exists in a midstream position (C) is a figure which shows a state when a slide part exists in a most downstream position. 第2実施形態に係る移動機構の偏心カムに作用する力を示す図であり、(a)はスライド部が最上流位置にあるときの状態を示す図、(b)はスライド部が中流位置にあるときの状態を示す図、(c)はスライド部が最下流位置にあるときの状態を示す図である。It is a figure which shows the force which acts on the eccentric cam of the moving mechanism which concerns on 2nd Embodiment, (a) is a figure which shows a state when a slide part exists in a most upstream position, (b) is a figure which shows a slide part in a midstream position. The figure which shows a state at a time, (c) is a figure which shows a state when a slide part exists in a most downstream position. 第2実施形態に係る移動機構の偏心カム、ピボット部、操作部およびアクチュエータに作用する力を示す図であり、スライド部が最上流位置にあるときの状態を示す図である。It is a figure which shows the force which acts on the eccentric cam of the moving mechanism which concerns on 2nd Embodiment, a pivot part, an operation part, and an actuator, and is a figure which shows a state when a slide part exists in a most upstream position. レバー部を揺動アームに固定した場合に、操作部およびアクチュエータに作用する力を示す図であり、スライド部が最上流位置にあるときの状態を示す図である。It is a figure which shows the force which acts on an operation part and an actuator when a lever part is fixed to a rocking | fluctuating arm, and is a figure which shows a state when a slide part exists in a most upstream position.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る多気筒エンジンの排気装置100の概略構成図である。図2は、図1の概略側面図である。図3は、図1の概略正面図である。なお、図1では、後述する移動機構90の図示は省略している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust device 100 for a multi-cylinder engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view of FIG. FIG. 3 is a schematic front view of FIG. In FIG. 1, illustration of a moving mechanism 90 described later is omitted.

なお、以下の説明では、排気ガスの流れ方向における上流側を「上流側」、排気ガスの流れ方向における下流側を「下流側」、上流側の端部を「上流端部」、下流側の端部を「下流端部」、排気ガスの流れに沿った方向を「上下流方向」と各々称する。   In the following description, the upstream side in the exhaust gas flow direction is “upstream side”, the downstream side in the exhaust gas flow direction is “downstream side”, the upstream end is “upstream end”, and the downstream side is The end portion is referred to as a “downstream end portion”, and the direction along the flow of the exhaust gas is referred to as an “upstream / downstream direction”.

図1に示されるように、本実施形態における多気筒エンジンの排気装置100は、エンジン1に取り付けられるものである。本発明におけるエンジン1は、車幅方向に4つの気筒12a〜12dが並ぶ直列4気筒4サイクルガソリンエンジンである。エンジン1のシリンダヘッド9には、車幅方向に沿って車両の右側から順に、第1気筒12a,第2気筒12b,第3気筒12c,および第4気筒12dが形成されている。   As shown in FIG. 1, an exhaust device 100 for a multi-cylinder engine in the present embodiment is attached to the engine 1. The engine 1 according to the present invention is an in-line four-cylinder four-cycle gasoline engine in which four cylinders 12a to 12d are arranged in the vehicle width direction. The cylinder head 9 of the engine 1 is formed with a first cylinder 12a, a second cylinder 12b, a third cylinder 12c, and a fourth cylinder 12d in order from the right side of the vehicle along the vehicle width direction.

エンジン1は、各気筒12a〜12dにおいて、180℃Aずつずれたタイミングで気筒内の混合気に点火が行われて、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程がそれぞれ180℃Aずつずれるように構成されている。本実施形態では、第1気筒12a→第3気筒12c→第4気筒12d→第2気筒12bの順に点火が行われてこの順に排気行程等が実施される。   In the engine 1, the air-fuel mixture in the cylinder is ignited at a timing shifted by 180 ° C. in each of the cylinders 12 a to 12 d so that the intake stroke, the compression stroke, the expansion stroke, and the exhaust stroke are shifted by 180 ° A. It is configured. In the present embodiment, ignition is performed in the order of the first cylinder 12a → the third cylinder 12c → the fourth cylinder 12d → the second cylinder 12b, and the exhaust stroke and the like are performed in this order.

図1に示されるように、エンジン1のシリンダヘッド9には、上記混合気に点火を行う点火プラグ15が各気筒12の燃焼室に臨む位置に設けられている。   As shown in FIG. 1, the cylinder head 9 of the engine 1 is provided with a spark plug 15 for igniting the air-fuel mixture at a position facing the combustion chamber of each cylinder 12.

シリンダヘッド9には、気筒12毎に、2つの吸気ポート17および2つの排気ポート18が形成されている。吸気ポート17は、各気筒12内に吸気を導入するためのものである。排気ポート18は、各気筒12内から排気を排出するためのものである。各吸気ポ
ート17には、当該吸気ポート17を開閉して吸気ポート17と気筒12内部とを連通あるいは遮断するための吸気弁19が設けられている。各排気ポート18には、当該排気ポート18を開閉して排気ポート18と気筒12内部とを連通あるいは遮断するための排気弁20が設けられている。吸気弁19は、吸気弁駆動機構30により駆動されて吸気ポート17を開閉し、排気弁20は、排気弁駆動機構40により駆動されて排気ポート18を開閉する。
In the cylinder head 9, two intake ports 17 and two exhaust ports 18 are formed for each cylinder 12. The intake port 17 is for introducing intake air into each cylinder 12. The exhaust port 18 is for exhausting the exhaust from each cylinder 12. Each intake port 17 is provided with an intake valve 19 for opening and closing the intake port 17 to communicate or block the intake port 17 and the inside of the cylinder 12. Each exhaust port 18 is provided with an exhaust valve 20 for opening and closing the exhaust port 18 to communicate or block the exhaust port 18 and the inside of the cylinder 12. The intake valve 19 is driven by an intake valve drive mechanism 30 to open and close the intake port 17, and the exhaust valve 20 is driven by an exhaust valve drive mechanism 40 to open and close the exhaust port 18.

吸気弁駆動機構30は、吸気弁19に連結された吸気カムシャフト31と、吸気VVT(Valiable Valve Timing)32とを有している。吸気カムシャフト31は、周知のチェーン/スプロケット機構等の動力伝達機構を介してクランクシャフトに連結されており、クランクシャフトの回転に伴い回転して吸気弁19を開閉駆動する。吸気VVT32は、吸気カムシャフト31と同軸に配置されてクランクシャフトにより直接駆動される所定の被駆動軸と吸気カムシャフト31との間の位相差を変更する。これにより、吸気VVT32は、クランクシャフトと吸気カムシャフト31との間の位相差すなわち吸気弁19のバルブタイミングを変更する。吸気VVT32としては、液圧式のものや電磁式のもの等が用いられる。   The intake valve drive mechanism 30 includes an intake camshaft 31 connected to the intake valve 19 and an intake VVT (Valiable Valve Timing) 32. The intake camshaft 31 is connected to the crankshaft via a known power transmission mechanism such as a chain / sprocket mechanism, and rotates with the rotation of the crankshaft to open and close the intake valve 19. The intake VVT 32 changes the phase difference between the intake camshaft 31 and a predetermined driven shaft that is arranged coaxially with the intake camshaft 31 and is directly driven by the crankshaft. As a result, the intake VVT 32 changes the phase difference between the crankshaft and the intake camshaft 31, that is, the valve timing of the intake valve 19. As the intake VVT 32, a hydraulic type or an electromagnetic type is used.

排気弁駆動機構40は、吸気弁駆動機構30とほぼ同様の構造を有しており、排気弁20およびクランクシャフトに連結された排気カムシャフト41と、排気カムシャフト41とクランクシャフトとの位相差を変更することで排気弁20のバルブタイミングを変更する排気VVT42とを有している。   The exhaust valve drive mechanism 40 has substantially the same structure as the intake valve drive mechanism 30, and the exhaust camshaft 41 connected to the exhaust valve 20 and the crankshaft, and the phase difference between the exhaust camshaft 41 and the crankshaft. And an exhaust VVT 42 that changes the valve timing of the exhaust valve 20 by changing the above.

次に、本実施形態に係る多気筒エンジンの排気装置100の構成について詳説する。   Next, the configuration of the exhaust device 100 for a multi-cylinder engine according to the present embodiment will be described in detail.

図1に示されるように、多気筒エンジンの排気装置100は、エンジン1の各気筒12a〜12dに各々独立して接続されて下流端が束ねられた4つの独立排気管52と、独立排気管52の下流端に接続された動圧排気系60と、動圧排気系60の下流端に接続された下流側排気管80と、動圧排気系60の後述するスライド部62を上下流方向にスライド変位させるための移動機構90(図2,3参照)とを備えている。   As shown in FIG. 1, an exhaust device 100 for a multi-cylinder engine includes four independent exhaust pipes 52 that are independently connected to the cylinders 12a to 12d of the engine 1 and bundled at their downstream ends, and independent exhaust pipes. A dynamic pressure exhaust system 60 connected to the downstream end of 52, a downstream exhaust pipe 80 connected to the downstream end of the dynamic pressure exhaust system 60, and a slide portion 62 (to be described later) of the dynamic pressure exhaust system 60 in the upstream and downstream directions. And a moving mechanism 90 (see FIGS. 2 and 3) for sliding displacement.

<下流側排気管80の構成>
下流側排気管80は、1つの通路が形成された略円筒状部材である。各気筒12から排出された排気ガスは、後述するように、それぞれ独立して各独立排気管52を通過した後、動圧排気系60内で合流し、その後、下流側排気管80を通って排気装置100の外部に排出される。下流側排気管80には、触媒装置やマフラー等が配置されている。
<Configuration of downstream side exhaust pipe 80>
The downstream exhaust pipe 80 is a substantially cylindrical member in which one passage is formed. As will be described later, the exhaust gas discharged from each cylinder 12 independently passes through each independent exhaust pipe 52 and then merges in the dynamic pressure exhaust system 60, and then passes through the downstream exhaust pipe 80. It is discharged outside the exhaust device 100. A catalyst device, a muffler, and the like are arranged in the downstream side exhaust pipe 80.

<独立排気管52の構成>
独立排気管52は、図1等に示されるように、気筒12の排気ポート18から下流側に延びる部材である。各独立排気管52には、気筒12から排出された排気ガスを動圧排気系60に導く独立排気通路52aが形成されている。各独立排気管52は、動圧排気系60の上流端に向かって延びており、動圧排気系60の上流端付近で束ねられて、動圧排気系60の上流端に接続されている。
<Configuration of independent exhaust pipe 52>
The independent exhaust pipe 52 is a member extending downstream from the exhaust port 18 of the cylinder 12 as shown in FIG. Each independent exhaust pipe 52 is formed with an independent exhaust passage 52 a that guides the exhaust gas discharged from the cylinder 12 to the dynamic pressure exhaust system 60. Each independent exhaust pipe 52 extends toward the upstream end of the dynamic pressure exhaust system 60, is bundled near the upstream end of the dynamic pressure exhaust system 60, and is connected to the upstream end of the dynamic pressure exhaust system 60.

<動圧排気系60の構成>
動圧排気系60は、独立排気管52から排出された排気ガスの流速を高めて、その高速の排気ガスにより負圧を発生させ、その負圧で他の独立排気管52から排気ガスを吸い出す(掃気する)ように構成されたものである。図1に示されるように、動圧排気系60は、全体として、その流路面積が、下流側に向かって次第に小さくなった後、一定状態を維持して延び、その後、下流側に向かって次第に大きくなるような形状を有している。
<Configuration of dynamic pressure exhaust system 60>
The dynamic pressure exhaust system 60 increases the flow rate of the exhaust gas discharged from the independent exhaust pipe 52, generates a negative pressure with the high-speed exhaust gas, and sucks the exhaust gas from the other independent exhaust pipe 52 with the negative pressure. It is configured to (scavenge). As shown in FIG. 1, the dynamic pressure exhaust system 60 as a whole has its flow path area gradually reduced toward the downstream side, and then extended while maintaining a constant state, and then toward the downstream side. It has a shape that gradually increases.

図1に示されるように、動圧排気系60は、上流端が独立排気管52に接続され、下流端が下流側排気管80に接続された筒状のアウターシェル61と、このアウターシェル61の内部にそれぞれ収容されるノズル部64、スライド部62、およびディフューザ部63とを有する。ノズル部64、スライド部62、およびディフューザ部63は、この順で上流側から順に配置されている。   As shown in FIG. 1, the dynamic pressure exhaust system 60 includes a cylindrical outer shell 61 having an upstream end connected to an independent exhaust pipe 52 and a downstream end connected to a downstream exhaust pipe 80, and the outer shell 61. Each having a nozzle portion 64, a slide portion 62, and a diffuser portion 63 accommodated therein. The nozzle part 64, the slide part 62, and the diffuser part 63 are arranged in this order from the upstream side.

<ノズル部64の構成>
図7に示されるように、ノズル部64は、上下流方向に延びる管状部材であり、独立排気管52の下流端から下流側へ延びている。ノズル部64は、アウターシェル61内の上流端部に配置されている。ノズル部64には、各独立排気通路52から排出された排気がそれぞれ独立して流入する4つのノズル内通路64a(図4,7参照)が形成されている。4つのノズル内通路64aは、4つの独立排気通路52にそれぞれ対応して設けられている。図4,7に示されるように、各ノズル内通路64aは、同一の構造を有しており、ノズル部64の中心軸X1周りに互いに等間隔(90°間隔)に並んでいる。
<Configuration of nozzle part 64>
As shown in FIG. 7, the nozzle portion 64 is a tubular member extending in the upstream / downstream direction, and extends from the downstream end of the independent exhaust pipe 52 to the downstream side. The nozzle portion 64 is disposed at the upstream end portion in the outer shell 61. The nozzle portion 64 is formed with four in-nozzle passages 64a (see FIGS. 4 and 7) into which the exhaust discharged from the independent exhaust passages 52 flows independently. The four in-nozzle passages 64a are provided corresponding to the four independent exhaust passages 52, respectively. As shown in FIGS. 4 and 7, the nozzle passages 64 a have the same structure and are arranged at equal intervals (90 ° intervals) around the central axis X <b> 1 of the nozzle portion 64.

図7に示されるように、ノズル部64は、ノズル側ストレート部64bと、ノズル側縮径部64cとを有している。   As shown in FIG. 7, the nozzle part 64 has a nozzle side straight part 64b and a nozzle side reduced diameter part 64c.

ノズル側ストレート部64bは、独立排気管52の下流端から同一径を維持しつつ下流側に延びる円筒状をなしている。ノズル側ストレート部64b内のノズル内通路64aは、ノズル部64の中心軸X1に沿って直線状に延びている。   The nozzle-side straight portion 64b has a cylindrical shape that extends downstream from the downstream end of the independent exhaust pipe 52 while maintaining the same diameter. The in-nozzle passage 64a in the nozzle-side straight portion 64b extends linearly along the central axis X1 of the nozzle portion 64.

図7,8に示されるように、ノズル側ストレート部64bの周壁の下端部には、上流側緩衝部材65が設けられている。上流側緩衝部材65は、ノズル部64の外周面に取り付けられるリング状の部材である。上流側緩衝部材65の外周面は、スライド部62における後述の湾曲部62aの内周面に沿った形状(断面円弧状)をなしている。具体的には、上流側緩衝部材65の外周面は、ノズル部64の中心軸X1上の点P1を中心とする半径R1の第1の球面C1の一部をなすように形成されている。つまり、中心軸X1を通る平面で上流側緩衝部材65を切断すると、その切断面の外縁(中心軸X1とは反対側の縁)が円弧状となる。点P1は、中心軸X1上で上流側緩衝部材65よりも上流側に位置している。   As shown in FIGS. 7 and 8, an upstream buffer member 65 is provided at the lower end portion of the peripheral wall of the nozzle side straight portion 64b. The upstream buffer member 65 is a ring-shaped member attached to the outer peripheral surface of the nozzle portion 64. The outer peripheral surface of the upstream buffer member 65 has a shape (a cross-sectional arc shape) along an inner peripheral surface of a curved portion 62 a described later in the slide portion 62. Specifically, the outer peripheral surface of the upstream buffer member 65 is formed so as to form a part of a first spherical surface C1 having a radius R1 centered on a point P1 on the central axis X1 of the nozzle portion 64. That is, when the upstream buffer member 65 is cut along a plane passing through the central axis X1, the outer edge of the cut surface (the edge opposite to the central axis X1) becomes an arc shape. The point P1 is located upstream of the upstream buffer member 65 on the central axis X1.

上流側緩衝部材65の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、膨張黒鉛とステンレスメッシュとを組み合わせて構成することができる。具体的には、例えば、帯状のステンレスメッシュシートに帯状の膨張黒鉛シートを重ね合わせたものをリング状に巻回し、その巻回したものを外周面が断面円弧状をなすように加圧成形することにより、上流側緩衝部材65を製造することができる。膨張黒鉛を用いたリング状部材は、一般的に、ガスケット等のシールリングとして用いられるものである。本実施形態では、このように一般的に用いられているシールリングを上流側緩衝部材65に用いることにより、上流側緩衝部材65にかかるコストを抑えることができる。   Although the material of the upstream buffer member 65 is not particularly limited, for example, it can be configured by combining expanded graphite and a stainless mesh. Specifically, for example, a belt-shaped stainless steel mesh sheet overlapped with a belt-shaped expanded graphite sheet is wound into a ring shape, and the wound material is pressure-molded so that the outer peripheral surface has a circular arc shape in cross section. Thus, the upstream buffer member 65 can be manufactured. A ring-shaped member using expanded graphite is generally used as a seal ring such as a gasket. In the present embodiment, the cost for the upstream buffer member 65 can be reduced by using the seal ring that is generally used as described above for the upstream buffer member 65.

図7に示されるように、上流側緩衝部材65は、スライド部62が上流方向に所定位置(後述するスライド部62の可動領域の最上流位置)まで変位したときにノズル部64とスライド部62との間に挟まれるように配置される。つまり、上流側緩衝部材65は、スライド部62が上記所定位置まで変位したときに、スライド部62の湾曲部62aに接触するように配置されている。このように配置されることにより、上流側緩衝部材65は、スライド部62の上記所定位置からの上流方向への変位を阻止する。すなわち、上流側緩衝部材65は、スライド部62の可動領域の最も上流側の位置(最上流位置)を規定する。   As shown in FIG. 7, the upstream buffer member 65 includes the nozzle portion 64 and the slide portion 62 when the slide portion 62 is displaced in the upstream direction to a predetermined position (the most upstream position in the movable region of the slide portion 62 described later). It is arrange | positioned so that it may be pinched | interposed between. That is, the upstream buffer member 65 is disposed so as to contact the curved portion 62a of the slide portion 62 when the slide portion 62 is displaced to the predetermined position. By being arranged in this way, the upstream buffer member 65 prevents the slide portion 62 from being displaced in the upstream direction from the predetermined position. That is, the upstream buffer member 65 defines the most upstream position (the most upstream position) of the movable region of the slide portion 62.

ノズル側縮径部64cは、ノズル側ストレート部64bの下流端から下流側に延びており、下流側に向かうに従って縮径する略円錐台形状をなしている。つまり、ノズル側縮径部64cの周壁は、下流側に向かうに従って中心軸X1側に傾斜するよう構成されている。これに伴い、ノズル側縮径部64c内のノズル内通路64aの流路面積は、ノズル側ストレート部64b内のノズル内通路64aの流路面積よりも小さくなっている。詳細には、ノズル側ストレート部64b内の流路面積は上下流方向全体に亘り一定であり、ノズル側縮径部64c内の流路面積は下流側に向かうに従って小さくなっている。ノズル部64の下流端の内径は、例えば、ノズル部64の上流端の内径の約半分に設定されている。   The nozzle-side reduced diameter portion 64c extends from the downstream end of the nozzle-side straight portion 64b to the downstream side, and has a substantially truncated cone shape that is reduced in diameter toward the downstream side. That is, the peripheral wall of the nozzle-side reduced diameter portion 64c is configured to incline toward the central axis X1 as it goes downstream. Accordingly, the flow passage area of the nozzle inner passage 64a in the nozzle side reduced diameter portion 64c is smaller than the flow passage area of the nozzle inner passage 64a in the nozzle side straight portion 64b. Specifically, the flow path area in the nozzle-side straight part 64b is constant over the entire upstream and downstream direction, and the flow path area in the nozzle-side reduced diameter part 64c decreases toward the downstream side. The inner diameter of the downstream end of the nozzle part 64 is set to, for example, about half of the inner diameter of the upstream end of the nozzle part 64.

図4,7に示されるように、ノズル側縮径部64cの周壁には、ノズル内通路64aの内側と外側とを連通させる開口部64dが形成されている。図4に示されるように、開口部64dは、ノズル部64の中心軸X1周りに等間隔で(90°間隔で)設けられている。図5に示されるように、ノズル側縮径部64cの周壁の一部が、下流端から上流側に向かって略半円状に切り欠かれることで開口部64dが形成されている。ここで、ノズル側縮径部64cの周壁が、上記のように下流側に向かうに従って中心軸X1側に傾斜していることから、開口部64dは下流側に向けて開口している。   As shown in FIGS. 4 and 7, the peripheral wall of the nozzle-side reduced diameter portion 64c is formed with an opening 64d that allows the inside and outside of the nozzle passage 64a to communicate with each other. As shown in FIG. 4, the openings 64 d are provided at equal intervals (at intervals of 90 °) around the central axis X <b> 1 of the nozzle portion 64. As shown in FIG. 5, a part of the peripheral wall of the nozzle-side reduced diameter portion 64c is cut out in a substantially semicircular shape from the downstream end toward the upstream side to form an opening 64d. Here, since the peripheral wall of the nozzle-side reduced diameter portion 64c is inclined toward the central axis X1 toward the downstream side as described above, the opening portion 64d opens toward the downstream side.

<スライド部62の構成>
スライド部(本発明の「可動部」に相当)62は、ノズル部64およびアウターシェル61と同軸上にあって上下流方向に延びる管状部材である。つまり、スライド部62の中心軸X2は、ノズル部64の中心軸X1およびアウターシェル61の中心軸X3と一致している。
<Configuration of Slide Unit 62>
The slide portion (corresponding to the “movable portion” of the present invention) 62 is a tubular member that is coaxial with the nozzle portion 64 and the outer shell 61 and extends in the upstream / downstream direction. That is, the center axis X2 of the slide part 62 coincides with the center axis X1 of the nozzle part 64 and the center axis X3 of the outer shell 61.

スライド部62には、1つの通路が形成されている。スライド部62は、独立排気通路52aからノズル内通路64aに流入した排気ガスが通過する通路の流路面積を変更するために、アクチュエータ70により駆動されて上下流方向に変位する。   One passage is formed in the slide portion 62. The slide portion 62 is driven by the actuator 70 and is displaced in the upstream and downstream directions in order to change the flow passage area of the passage through which the exhaust gas flowing into the nozzle passage 64a from the independent exhaust passage 52a passes.

図7,9に示されるように、スライド部62の下流端部は、ディフューザ部63内を上下流方向にスライド変位する。   As shown in FIGS. 7 and 9, the downstream end portion of the slide portion 62 slides and displaces in the diffuser portion 63 in the upstream and downstream directions.

スライド部62は、湾曲部62aと、スライド側縮径部62bと、スライド側ストレート部62cとを有し、上下流方向に延びる筒状の部材である。湾曲部62aおよびスライド側縮径部62bは、本発明の「流入部」に相当する。スライド側ストレート部62cは、本発明の「集合部」に相当する。   The slide part 62 is a cylindrical member that includes a curved part 62a, a slide-side reduced diameter part 62b, and a slide-side straight part 62c, and extends in the upstream and downstream directions. The curved portion 62a and the slide-side reduced diameter portion 62b correspond to the “inflow portion” of the present invention. The slide-side straight portion 62c corresponds to the “aggregation portion” of the present invention.

図7,9に示されるように、湾曲部62aは、スライド部62の上流端から下流側に延びる筒状部分である。湾曲部62aの内周面は、スライド部62の中心軸X2上の点P1を中心とする半径R1の第1の球面C1の一部をなすように形成されている。つまり、中心軸X2を通る平面で湾曲部62aを切断すると、その切断面の内縁(中心軸X2側の縁)が円弧状となる。点P1は、中心軸X2上で湾曲部62aよりも上流側に位置している。   As shown in FIGS. 7 and 9, the curved portion 62 a is a cylindrical portion extending from the upstream end of the slide portion 62 to the downstream side. The inner peripheral surface of the curved portion 62a is formed so as to form a part of the first spherical surface C1 having a radius R1 with the point P1 on the central axis X2 of the slide portion 62 as the center. That is, when the curved portion 62a is cut along a plane passing through the central axis X2, the inner edge of the cut surface (the edge on the central axis X2 side) becomes an arc shape. The point P1 is located on the upstream side of the curved portion 62a on the central axis X2.

スライド側縮径部62bは、湾曲部62aの下流端から下流側へ延びる筒状部分であり、ノズル側縮径部64cに沿って延びる形状を有している。すなわち、スライド側縮径部62bは、下流側に向かうに従ってスライド部62の中心軸X2側に傾斜するよう構成されており、下流側に向かうほど径が小さくなる円錐台状に形成されている。これに伴い、スライド側縮径部62bの流路面積は下流側に向かうほど小さくなっている。   The slide side reduced diameter portion 62b is a cylindrical portion extending from the downstream end of the curved portion 62a to the downstream side, and has a shape extending along the nozzle side reduced diameter portion 64c. That is, the slide-side reduced diameter portion 62b is configured to incline toward the central axis X2 side of the slide portion 62 toward the downstream side, and is formed in a truncated cone shape that decreases in diameter toward the downstream side. Accordingly, the flow path area of the slide-side reduced diameter portion 62b becomes smaller toward the downstream side.

湾曲部62aおよびスライド側縮径部62bは、ノズル部64の下流端部を覆うように配置されている。   The curved portion 62 a and the slide-side reduced diameter portion 62 b are disposed so as to cover the downstream end portion of the nozzle portion 64.

具体的には、図6,7に示されるように、スライド部62が最上流位置に変位しているときには、スライド部62の湾曲部62aおよびスライド側縮径部62bは、ノズル側ストレート部64bの下流端部、ノズル側縮径部64c、および上流側緩衝部材65を覆う。そして、湾曲部62aの内周面は、上流側緩衝部材65の外周面に接触する。この状態において、湾曲部62aおよびスライド側縮径部62bとノズル側縮径部64cとは互いに接してはいないものの、その距離は小さく、互いに近接した状態となる。   Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, when the slide portion 62 is displaced to the most upstream position, the curved portion 62a and the slide-side reduced diameter portion 62b of the slide portion 62 are replaced with the nozzle-side straight portion 64b. The downstream end portion of the nozzle, the nozzle-side reduced diameter portion 64c, and the upstream-side buffer member 65. The inner peripheral surface of the curved portion 62 a is in contact with the outer peripheral surface of the upstream buffer member 65. In this state, the curved portion 62a, the slide-side reduced diameter portion 62b, and the nozzle-side reduced diameter portion 64c are not in contact with each other, but their distances are small and close to each other.

一方、図8,9に示されるように、スライド部62が最下流位置に変位しているときには、湾曲部62aおよびスライド側縮径部62bは、ノズル側縮径部64cを覆う。この状態において、湾曲部62aの内周面は、上流側緩衝部材65の外周面から大きく離間する。   On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 9, when the slide part 62 is displaced to the most downstream position, the curved part 62a and the slide-side reduced diameter part 62b cover the nozzle-side reduced diameter part 64c. In this state, the inner peripheral surface of the curved portion 62a is largely separated from the outer peripheral surface of the upstream buffer member 65.

隆起部62dは、スライド側縮径部62bの下流端部に設けられている。図6〜9に示されるように、隆起部62dは、スライド側縮径部62bの外周面から径方向外側へ隆起しており、スライド側縮径部62bの全周に亘って形成されている。隆起部62dの下流側部分は、周方向全体に亘ってリング状に切り欠かれている。この切欠部には、リング状の下流側緩衝部材66が取り付けられている。   The raised portion 62d is provided at the downstream end of the slide-side reduced diameter portion 62b. As shown in FIGS. 6 to 9, the raised portion 62 d protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the slide-side reduced diameter portion 62 b and is formed over the entire circumference of the slide-side reduced diameter portion 62 b. . The downstream portion of the raised portion 62d is cut out in a ring shape over the entire circumferential direction. A ring-shaped downstream buffer member 66 is attached to the notch.

下流側緩衝部材66の外周面は、後述するアウターシェル61の膨出部61eの内周面(凹面)に沿った形状(断面円弧状)をなしている。具体的には、図9に示されるように、下流側緩衝部材66の外周面は、スライド部62の中心軸X2上の点P2を中心とする半径R2の第2の球面C2の一部をなすように形成されている。つまり、中心軸X2を通る平面で下流側緩衝部材66を切断すると、その切断面の外縁(中心軸X2とは反対側の縁)が円弧状となる。点P2は、中心軸X2上で下流側緩衝部材66よりも上流側に位置している。   The outer peripheral surface of the downstream buffer member 66 has a shape (circular arc) along the inner peripheral surface (concave surface) of a bulging portion 61e of the outer shell 61 described later. Specifically, as shown in FIG. 9, the outer peripheral surface of the downstream buffer member 66 is a part of the second spherical surface C <b> 2 having a radius R <b> 2 centered on the point P <b> 2 on the central axis X <b> 2 of the slide portion 62. It is formed to make. That is, when the downstream buffer member 66 is cut along a plane passing through the central axis X2, the outer edge (edge opposite to the central axis X2) of the cut surface becomes an arc shape. The point P2 is located upstream of the downstream buffer member 66 on the central axis X2.

下流側緩衝部材66は、上流側緩衝部材65と同様の材料で構成することができる。   The downstream buffer member 66 can be made of the same material as the upstream buffer member 65.

図8,9に示されるように、下流側緩衝部材66は、スライド部62が下流方向に所定位置(後述するスライド部62の可動領域の最下流位置)まで変位したときにアウターシェル61とスライド部62との間に挟まれるように配置される。つまり、下流側緩衝部材66は、上記所定位置まで変位したときに、アウターシェル61の膨出部61eの内周面に接触するように配置されている。このように配置されることにより、下流側緩衝部材66は、スライド部62の上記所定位置からの下流方向への変位を阻止する。すなわち、下流側緩衝部材66は、スライド部62の可動領域の最も下流側の位置(最下流位置)を規定する。   As shown in FIGS. 8 and 9, the downstream buffer member 66 slides with the outer shell 61 when the slide part 62 is displaced in the downstream direction to a predetermined position (the most downstream position of the movable region of the slide part 62 described later). It arrange | positions so that it may be pinched | interposed between the parts 62. That is, the downstream buffer member 66 is disposed so as to contact the inner peripheral surface of the bulging portion 61e of the outer shell 61 when displaced to the predetermined position. By being arranged in this way, the downstream buffer member 66 prevents the slide portion 62 from being displaced in the downstream direction from the predetermined position. That is, the downstream buffer member 66 defines the most downstream position (the most downstream position) of the movable region of the slide portion 62.

図6,7に示されるように、スライド部62が最上流位置に変位している状態では、スライド側縮径部62bはノズル部側縮径部64cのほぼ全体と近接する結果、図7の矢印に示すように、スライド側縮径部62bによってノズル部側縮径部64cの各開口部64dが実質的に塞がれた状態となる。具体的には、スライド側縮径部62bとノズル部側縮径部64cの間には、若干の隙間があるものの、その隙間は狭いため、スライド側縮径部62bとノズル部側縮径部64cの間の空間には、殆ど排気ガスが流れない。従って、独立排気通路52からノズル内通路64aに流入した排気は、開口部64dからノズル部64外に流出することなくノズル内通路64aを通過し、ノズル内通路64aの下流端から下流側に流れていく。   As shown in FIGS. 6 and 7, when the slide portion 62 is displaced to the most upstream position, the slide-side reduced diameter portion 62b comes close to almost the entire nozzle portion-side reduced diameter portion 64c. As indicated by the arrows, each opening 64d of the nozzle side reduced diameter portion 64c is substantially closed by the slide side reduced diameter portion 62b. Specifically, although there is a slight gap between the slide-side reduced diameter portion 62b and the nozzle-side reduced diameter portion 64c, the gap is narrow, so the slide-side reduced diameter portion 62b and the nozzle-side reduced diameter portion The exhaust gas hardly flows into the space between 64c. Accordingly, the exhaust gas flowing into the nozzle inner passage 64a from the independent exhaust passage 52 passes through the nozzle inner passage 64a without flowing out of the nozzle portion 64 from the opening 64d, and flows downstream from the downstream end of the nozzle inner passage 64a. To go.

一方、図8,9に示されるように、スライド部62が上記最上流位置から下流側にスライド変位して、最下流位置に到達すると、スライド側縮径部62bはノズル部側縮径部6
4cから下流側に大きく離間する。これに伴い、これら縮径部62b,64c間には通路が形成されるとともに、各開口部64dは開放される。このため、スライド部62が最下流位置に変位した状態では、独立排気通路52からノズル内通路64aに流入した排気ガスの一部は、スライド側縮径部62bとノズル部側縮径部64cとの間に形成された通路(以下、「外部通路64e」と称する)を通って下流に流れていく。すなわち、図9に矢印で示すように、独立排気通路52からノズル内通路64aに流入した排気ガスは、ノズル内通路64aに加えてこの外部通路64eを通過する。
On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 9, when the slide part 62 is slid from the most upstream position to the downstream side and reaches the most downstream position, the slide side reduced diameter part 62 b is changed to the nozzle part side reduced diameter part 6.
It is greatly separated from 4c to the downstream side. Accordingly, a passage is formed between the reduced diameter portions 62b and 64c, and each opening 64d is opened. For this reason, in a state in which the slide portion 62 is displaced to the most downstream position, a part of the exhaust gas flowing into the nozzle inner passage 64a from the independent exhaust passage 52 is transferred to the slide side reduced diameter portion 62b and the nozzle portion side reduced diameter portion 64c. It flows downstream through a passage formed between them (hereinafter referred to as “external passage 64e”). That is, as indicated by an arrow in FIG. 9, the exhaust gas flowing from the independent exhaust passage 52 into the nozzle inner passage 64a passes through the external passage 64e in addition to the nozzle inner passage 64a.

このように、本実施形態では、スライド部62の位置が、最上流位置と、これよりも下流側の位置とに変位することで、独立排気通路52からノズル内通路64aに流入した排気ガスが通過する通路が、ノズル内通路64aのみと、ノズル内通路64aおよび外部通路64eとに切り替えられ、これにより、排気ガスが通過する通路の流路面積が切り替えられる。すなわち、スライド部62の位置が最上流位置とされることで、排気ガスが通過する通路の流路面積は最小とされ、スライド部62の位置が最上流位置よも下流側とされることで、この流路面積が最小よりも大きくされる。そして、この流路面積の切替に伴って、ノズル内通路64aから下流に排出される排気の速度が切り替えられる。具体的には、スライド部62の位置が最上流位置とされて排気ガスが通過する通路の流路面積が最小とされると、この排気がノズル内通路64aから下流側に排出される速度は高くなる。一方、スライド部62の位置が最下流位置とされて上記排気が通過する通路の流路面積が最大とされると、排気ガスがノズル内通路64aから下流側に排出される速度は低く抑えられる。   As described above, in this embodiment, the position of the slide portion 62 is displaced to the most upstream position and the downstream position, so that the exhaust gas flowing into the nozzle inner passage 64a from the independent exhaust passage 52 can be reduced. The passages that pass through are switched to only the nozzle inner passage 64a, the nozzle inner passage 64a, and the external passage 64e, thereby switching the passage area of the passage through which the exhaust gas passes. That is, when the position of the slide part 62 is the most upstream position, the flow passage area of the passage through which the exhaust gas passes is minimized, and the position of the slide part 62 is further downstream than the most upstream position. This channel area is made larger than the minimum. And the speed of the exhaust discharged downstream from the nozzle passage 64a is switched along with the switching of the flow path area. Specifically, when the position of the slide portion 62 is the most upstream position and the flow passage area of the passage through which the exhaust gas passes is minimized, the speed at which the exhaust is discharged downstream from the nozzle inner passage 64a is Get higher. On the other hand, when the position of the slide portion 62 is the most downstream position and the flow passage area of the passage through which the exhaust passes is maximized, the speed at which the exhaust gas is discharged downstream from the nozzle inner passage 64a can be kept low. .

ここで、各ノズル内通路64aは各独立排気通路52とそれぞれ個別に連通している。そのため、ノズル内通路64a内の排気は他のノズル内通路64a内の排気と混合することなく流下する。これに対して、スライド部側縮径部とノズル部側縮径部との間の空間は、中心軸X1周りの全周で連通している。しかしながら、上記のように開口部64dが下流向きに開口していることから、外部通路64eにおいても、独立排気通路52およびノズル内通路64aを通過した排気ガスは、他の独立排気通路52、64aを通過した排気とほとんど混合することなく、独立して流下する。   Here, each intra-nozzle passage 64a communicates with each independent exhaust passage 52 individually. Therefore, the exhaust in the nozzle passage 64a flows down without mixing with the exhaust in the other nozzle passage 64a. On the other hand, the space between the slide portion-side reduced diameter portion and the nozzle portion-side reduced diameter portion communicates with the entire circumference around the central axis X1. However, since the opening 64d is opened in the downstream direction as described above, the exhaust gas that has passed through the independent exhaust passage 52 and the nozzle inner passage 64a in the external passage 64e is also another independent exhaust passage 52, 64a. It flows down independently with little mixing with the exhaust that passed through.

スライド側ストレート部62cは、各独立排気通路52からそれぞれ排出されてノズル内通路64a、あるいはノズル内通路64aおよび外部通路64eを独立して通過した排気ガス、すなわち、各気筒12a〜12dから排出された排気ガスが、合流する部分である。   The slide-side straight portion 62c is discharged from each of the independent exhaust passages 52 and exhaust gas that has independently passed through the nozzle passage 64a or the nozzle passage 64a and the external passage 64e, that is, is discharged from each of the cylinders 12a to 12d. This is where the exhaust gas merges.

スライド側ストレート部62cは、各気筒12a〜2dから排出された排気が合流し、十分に混合して良好に整流化されるように、その流路面積が下流側部分で一定とされている。   The slide-side straight portion 62c has a constant flow area at the downstream portion so that the exhausts discharged from the cylinders 12a to 2d merge, mix well, and are well rectified.

本実施形態では、スライド側ストレート部62cの上流側部分は、下流側に向かうほど流路面積が小さくなるよう構成される一方、下流側部分は、流路面積一定で下流側に延びている。具体的には、スライド側ストレート部62cの上流側部分は、中心軸X2を中心として下流側に向かうに従って縮径する略円錐台形状をなしており、スライド側ストレート部62cの下流側部分は、径が一定の円筒状をなしている。スライド側ストレート部62cの上流側部分は、スライド側縮径部62bの下流端に連続して延びおり、スライド側ストレート部62cの下流側部分は、この上流側部分の下流端から流路面積一定で延びている。   In the present embodiment, the upstream portion of the slide-side straight portion 62c is configured so that the flow channel area decreases toward the downstream side, while the downstream portion extends downstream with a constant flow channel area. Specifically, the upstream portion of the slide-side straight portion 62c has a substantially truncated cone shape whose diameter decreases toward the downstream side with the central axis X2 as the center, and the downstream portion of the slide-side straight portion 62c is It has a cylindrical shape with a constant diameter. The upstream portion of the slide-side straight portion 62c extends continuously from the downstream end of the slide-side reduced diameter portion 62b, and the downstream portion of the slide-side straight portion 62c has a constant flow area from the downstream end of the upstream portion. It extends in.

スライド側ストレート部62cの下流側部分の外周面には、その外周面から径方向外側に突出するフランジ部62eが設けられている。フランジ部62eは、スライド側ストレート部62cと一体に形成されている。   A flange portion 62e that protrudes radially outward from the outer peripheral surface is provided on the outer peripheral surface of the downstream portion of the slide-side straight portion 62c. The flange portion 62e is formed integrally with the slide side straight portion 62c.

<ディフューザ部63の構成>
ディフューザ部63は、下流側に向かうに従って流路面積が拡大するよう構成された筒状部分である。具体的には、ディフューザ部63の上流側部分63aは上下流方向に径が一定の円筒状をなしている。この上流側部分63aよりも下流側の部分63bは、下流側に向かうほど径が大きい略円錐台状をなしている。
<Configuration of diffuser unit 63>
The diffuser portion 63 is a cylindrical portion that is configured so that the flow passage area increases toward the downstream side. Specifically, the upstream portion 63a of the diffuser portion 63 has a cylindrical shape with a constant diameter in the upstream and downstream directions. The portion 63b on the downstream side of the upstream portion 63a has a substantially truncated cone shape whose diameter increases toward the downstream side.

ディフューザ部63の内側には、上流側からスライド側ストレート部62cの下流端部が挿通されている。スライド側ストレート部62cの下流端部は、ディフューザ部63の上流側部分63aの内周面によりスライド可能に支持されている。ディフューザ部63の上流側部分63aの内径は、スライド側ストレート部62cの下流端部の外径よりもわずかに大きい寸法に設定されている。スライド部62の変位時には、スライド側ストレート部62cの下流端部が、ディフューザ部63内において、ディフューザ部63の軸方向に沿って上下流方向に移動する。   Inside the diffuser part 63, the downstream end part of the slide side straight part 62c is inserted from the upstream side. The downstream end portion of the slide-side straight portion 62 c is slidably supported by the inner peripheral surface of the upstream portion 63 a of the diffuser portion 63. The inner diameter of the upstream portion 63a of the diffuser portion 63 is set to be slightly larger than the outer diameter of the downstream end portion of the slide-side straight portion 62c. When the slide portion 62 is displaced, the downstream end portion of the slide-side straight portion 62 c moves in the upstream and downstream directions along the axial direction of the diffuser portion 63 in the diffuser portion 63.

ディフューザ部63は、上記のようにスライド部62をスライド変位可能に支持した状態で、アウターシェル61に固定されている。本実施形態では、ディフューザ部63は、アウターシェル61に溶接されている。   The diffuser portion 63 is fixed to the outer shell 61 in a state where the slide portion 62 is slidably supported as described above. In the present embodiment, the diffuser portion 63 is welded to the outer shell 61.

<アウターシェル61の構成>
上記のように、アウターシェル61は、ノズル部64、スライド部62、ディフューザ部63、上流側緩衝部材65、および下流側緩衝部材66を収容する管状部材である。図6,7に示されるように、アウターシェル61は、上流から順に、第1部分61a、第2部分61b、第3部分61c、および第4部分61dを有する。
<Configuration of outer shell 61>
As described above, the outer shell 61 is a tubular member that houses the nozzle portion 64, the slide portion 62, the diffuser portion 63, the upstream side buffer member 65, and the downstream side buffer member 66. As shown in FIGS. 6 and 7, the outer shell 61 includes a first portion 61a, a second portion 61b, a third portion 61c, and a fourth portion 61d in order from the upstream.

第1部分61aは、スライド部62の上流側部分、ノズル部64、および上流側緩衝部材65を囲んで(覆って)おり、上下流方向に同一径を維持しつつ下流側へ円筒状に延びている。   The first portion 61a surrounds (covers) the upstream portion of the slide portion 62, the nozzle portion 64, and the upstream buffer member 65, and extends in a cylindrical shape toward the downstream side while maintaining the same diameter in the upstream and downstream directions. ing.

第2部分61bは、スライド部62のスライド側縮径部62b、隆起部62d、下流側緩衝部材66、およびストレート部62cの上流側部分を囲んで、下流側に延びている。第2部分61bは、下流に向かうに従って中心軸X2側に傾斜するように構成されており、下流側に向かうほど径が小さくなる円錐台状に形成されている。   The second portion 61b surrounds the upstream portion of the slide-side reduced diameter portion 62b, the raised portion 62d, the downstream buffer member 66, and the straight portion 62c of the slide portion 62, and extends downstream. The second portion 61b is configured to incline toward the central axis X2 as it goes downstream, and is formed in a truncated cone shape that decreases in diameter toward the downstream side.

第2部分61bにおける上下流方向の下流端部には、その周方向全体に亘って、外側に膨出する膨出部61eが形成されている。膨出部61eは、上下流方向に所定の長さに亘って形成されている。具体的には、膨出部61eの上下流方向の長さは、下流側緩衝部材66の上下流方向の長さとほぼ同じとなっている。膨出部61eの内周面は、下流側緩衝部材66の外周面に沿った形状(断面円弧状)に形成されている。具体的には、図9に示されるように、膨出部61eの内周面は、アウターシェル61の中心軸X3上の点P2を中心とする半径R2の第2の球面C2の一部をなすように形成されている。つまり、中心軸X3を通る平面で膨出部61eを切断すると、その切断面の内縁(中心軸X3側の縁)が円弧状となる。点P2は、中心軸X3上で膨出部61eよりも上流側に位置している。   A bulging portion 61e bulging outward is formed at the downstream end of the second portion 61b in the upstream / downstream direction over the entire circumferential direction. The bulging part 61e is formed over a predetermined length in the upstream / downstream direction. Specifically, the length of the bulging portion 61e in the upstream / downstream direction is substantially the same as the length of the downstream buffer member 66 in the upstream / downstream direction. The inner peripheral surface of the bulging portion 61e is formed in a shape (circular arc shape) along the outer peripheral surface of the downstream buffer member 66. Specifically, as shown in FIG. 9, the inner peripheral surface of the bulging portion 61 e is a part of the second spherical surface C <b> 2 having a radius R <b> 2 centered on the point P <b> 2 on the central axis X <b> 3 of the outer shell 61. It is formed to make. That is, when the bulging portion 61e is cut along a plane passing through the central axis X3, the inner edge (edge on the central axis X3 side) of the cut surface becomes an arc shape. The point P2 is located on the upstream side of the bulging portion 61e on the central axis X3.

第3部分61cは、スライド側ストレート部62cの円筒状の下流側部分、および後述の被操作部92を囲んでいる。第3部分61cには、貫通孔61fが形成されている。貫通孔61fは、後述の揺動アーム74が挿通される孔である。貫通孔61fは、揺動アーム74が上下流方向に沿って揺動したときに揺動アーム74が貫通孔61fの周縁部に干渉しない程度の大きさに形成されている。   The third portion 61c surrounds a cylindrical downstream portion of the slide-side straight portion 62c and an operated portion 92 described later. A through hole 61f is formed in the third portion 61c. The through hole 61f is a hole through which a swing arm 74 described later is inserted. The through hole 61f is formed in such a size that the swing arm 74 does not interfere with the peripheral edge of the through hole 61f when the swing arm 74 swings in the upstream / downstream direction.

第4部分61dは、ディフューザ部63を囲んでおり、ディフューザ部63の外形に沿って略円錐台形状に形成されている。ディフューザ部63は、この第4部分61dに固定されている。   The fourth portion 61 d surrounds the diffuser portion 63 and is formed in a substantially truncated cone shape along the outer shape of the diffuser portion 63. The diffuser portion 63 is fixed to the fourth portion 61d.

<移動機構90の構成>
スライド部62をスライド変位させるための移動機構90について説明する。
<Configuration of moving mechanism 90>
A moving mechanism 90 for slidably moving the slide portion 62 will be described.

図2,3に示されるように、本実施形態における移動機構90は、アクチュエータ70と、レバー部94と、シャフト73と、揺動アーム74(図3,6〜9参照)と、操作部75(図6〜9参照)と、被操作部92(図6〜9参照)とを備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the moving mechanism 90 in this embodiment includes an actuator 70, a lever portion 94, a shaft 73, a swing arm 74 (see FIGS. 3 and 6 to 9), and an operation portion 75. (See FIGS. 6 to 9) and an operated portion 92 (see FIGS. 6 to 9).

アクチュエータ70、レバー部94、シャフト73、および揺動アーム74により、本発明の揺動機構が構成される。   The actuator 70, the lever portion 94, the shaft 73, and the swing arm 74 constitute the swing mechanism of the present invention.

図2,3に示される例では、アクチュエータ70は、直動型のダイアフラム式アクチュエータである。アクチュエータ70は、ダイアフラム(図示略)が内蔵されたアクチュエータ本体71と、アクチュエータ本体71からアウターシェル61の中心軸X3に沿った方向に延びるロッド72とを有する。アクチュエータ本体71が作動することにより、ロッド72は、アクチュエータ本体71と接離する方向に直線的に変位する(下流側に向かって前進および上流側に向かって後退する)。   In the example shown in FIGS. 2 and 3, the actuator 70 is a direct-acting diaphragm type actuator. The actuator 70 includes an actuator main body 71 in which a diaphragm (not shown) is incorporated, and a rod 72 extending from the actuator main body 71 in a direction along the central axis X <b> 3 of the outer shell 61. When the actuator main body 71 is operated, the rod 72 is linearly displaced in a direction in which it is in contact with or separated from the actuator main body 71 (advance toward the downstream side and retreat toward the upstream side).

レバー部94は、ロッド72とシャフト73とを繋ぐ板状の部材である。レバー部94の一端部は、ロッド72の先端部(アクチュエータ本体71とは反対側の端部)に揺動可能に接続されている。ロッド72の変位(前進および後退)に伴い、レバー部94は、シャフト73を中心として、上下流方向に沿って揺動する。   The lever portion 94 is a plate-like member that connects the rod 72 and the shaft 73. One end portion of the lever portion 94 is swingably connected to the tip portion of the rod 72 (the end portion on the side opposite to the actuator body 71). As the rod 72 is displaced (forward and backward), the lever portion 94 swings along the upstream / downstream direction about the shaft 73.

シャフト73は、円柱状の部材であり、レバー部94からアウターシェル61に向かって延びている。シャフト73のレバー部94側の端部は、レバー部94の中央部に固定されている。レバー部94の揺動に伴い、シャフト73は、その中心軸周りに回動する。   The shaft 73 is a columnar member and extends from the lever portion 94 toward the outer shell 61. The end portion of the shaft 73 on the lever portion 94 side is fixed to the central portion of the lever portion 94. As the lever portion 94 swings, the shaft 73 rotates around its central axis.

図6〜9に示されるように、揺動アーム74は、アウターシェル61の外部からアウターシェル61の貫通孔61fを通過して、スライド側ストレート部62c付近まで延びている。揺動アーム74のスライド部62とは反対側の端部(反スライド部側の端部)には、揺動アーム74をシャフト73に固定するための貫通孔74aが形成されている。揺動アーム74の貫通孔74aには、シャフト73のアウターシェル61側の端部が圧入されている。この圧入により、揺動アーム74の反スライド部側の端部がシャフト73に固定されている。揺動アーム74は、シャフト73の回動に伴い、シャフト73を中心として、上下流方向に沿って揺動する。つまり、揺動アーム74は、反スライド部側の端部に揺動中心Y0を有しており、この揺動中心Y0周りに揺動する。   6-9, the swing arm 74 passes from the outside of the outer shell 61 through the through hole 61f of the outer shell 61 and extends to the vicinity of the slide-side straight portion 62c. A through hole 74 a for fixing the swing arm 74 to the shaft 73 is formed at the end of the swing arm 74 opposite to the slide portion 62 (end on the side opposite to the slide portion). The end of the shaft 73 on the outer shell 61 side is press-fitted into the through hole 74 a of the swing arm 74. By this press-fitting, the end of the swing arm 74 on the side opposite to the slide portion is fixed to the shaft 73. As the shaft 73 rotates, the swing arm 74 swings around the shaft 73 along the upstream and downstream directions. That is, the swing arm 74 has the swing center Y0 at the end on the side opposite to the slide portion, and swings around the swing center Y0.

ロッド72、レバー部94、シャフト73、および揺動アーム74により、リンク機構が構成されている。このリンク機構により、ロッド72の直線的な前進および後退の動きが、揺動アーム74の揺動運動に変換される。   The rod 72, lever portion 94, shaft 73, and swing arm 74 constitute a link mechanism. By this link mechanism, the linear forward and backward movements of the rod 72 are converted into the swinging motion of the swinging arm 74.

図6〜9に示されるように、操作部75は、揺動アーム74におけるスライド部62側の端部に設けられている。操作部75は、下流側に向かうほど径が小さくなる円錐台状の周壁からなり、その周壁の外周面および内周面は球面状に湾曲している。操作部75の上流側端部は、揺動アーム74のスライド部62側の端部と一体に形成されている。操作部75の厚みは、その全体で一定となっている。   6-9, the operation part 75 is provided in the edge part by the side of the slide part 62 in the rocking | swiveling arm 74. As shown in FIG. The operation unit 75 is formed of a truncated cone-shaped peripheral wall whose diameter decreases toward the downstream side, and the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the peripheral wall are curved in a spherical shape. The upstream end of the operation unit 75 is formed integrally with the end of the swing arm 74 on the slide unit 62 side. The thickness of the operation unit 75 is constant throughout.

操作部75は、揺動アーム74と共に揺動中心Y0周りに(シャフト73を中心として)上下流方向に沿って揺動する。   The operation unit 75 swings around the swing center Y0 together with the swing arm 74 along the upstream / downstream direction (centering on the shaft 73).

操作部75を上流側もしくは下流側から見ると、操作部75は、スライド側ストレート部62cの外径よりも大きな内径を有してスライド側ストレート部62cを包囲するリング状をなしている。操作部75の中央部には、スライド側ストレート部62cが挿通される挿通孔75a(図6,8参照)が形成されている。挿通孔75aの径は、スライド側ストレート部62cの外径よりも大きく、後述の第1の被操作部78の外径よりも小さい。   When the operating portion 75 is viewed from the upstream side or the downstream side, the operating portion 75 has a ring shape that has an inner diameter larger than the outer diameter of the slide-side straight portion 62c and surrounds the slide-side straight portion 62c. An insertion hole 75a (see FIGS. 6 and 8) through which the slide-side straight portion 62c is inserted is formed at the center of the operation portion 75. The diameter of the insertion hole 75a is larger than the outer diameter of the slide side straight portion 62c and smaller than the outer diameter of the first operated portion 78 described later.

操作部75は、上流側に操作部75の内周面である第1面を有し、下流側に操作部75の外周面である第2面を有している。   The operation unit 75 has a first surface that is an inner peripheral surface of the operation unit 75 on the upstream side, and a second surface that is an outer peripheral surface of the operation unit 75 on the downstream side.

操作部75の第1面は、断面円弧状の凹面をなしている。具体的には、操作部75の第1面は、スライド部62の中心軸X2上の点P3を中心とする半径R3の第3の球面C3の一部で構成されている。操作部75の揺動に伴い、第3の球面C3の中心点P3は、揺動中心Y0を中心とする円弧上を移動する。可動部62がその可動領域の最上流位置にあるときには、中心点P3は、スライド部62の中心軸X2、ノズル部64の中心軸X1、およびアウターシェル61の中心軸X3上で且つ揺動中心Y0よりも上流側に位置する(図7参照)。一方、可動部62がその可動領域の最下流位置にあるときには、中心点P3は、スライド部62の中心軸X2、ノズル部64の中心軸X1、およびアウターシェル61の中心軸X3上で且つ揺動中心Y0よりも下流側に位置する(図9参照)。   The first surface of the operation unit 75 is a concave surface having an arcuate cross section. Specifically, the first surface of the operation unit 75 is constituted by a part of a third spherical surface C3 having a radius R3 centered on a point P3 on the central axis X2 of the slide unit 62. As the operating unit 75 swings, the center point P3 of the third spherical surface C3 moves on an arc centered on the swing center Y0. When the movable part 62 is at the most upstream position of the movable region, the center point P3 is on the center axis X2 of the slide part 62, the center axis X1 of the nozzle part 64, and the center axis X3 of the outer shell 61 and the center of oscillation. It is located upstream of Y0 (see FIG. 7). On the other hand, when the movable portion 62 is at the most downstream position of the movable region, the center point P3 is on the center axis X2 of the slide portion 62, the center axis X1 of the nozzle portion 64, and the center axis X3 of the outer shell 61. It is located downstream from the moving center Y0 (see FIG. 9).

スライド部62がその可動領域の最上流位置にあるときの中心点P3(以下、「最上流位置の中心点P3」と称する)と、スライド部62がその可動領域の最下流位置にあるときの中心点P3(以下、「最下流位置の中心点P3」と称する)とは、揺動アーム74の揺動中心Y0からスライド部62の中心軸X2に下した垂線と当該中心軸X2との交点K(図7,9参照)に近接している。最上流位置の中心点P3と交点Kとの距離S1(図7参照)は、最下流位置の中心点P3と交点Kとの距離S2(図9参照)に等しい。   A center point P3 when the slide portion 62 is at the most upstream position of the movable region (hereinafter referred to as “center point P3 of the most upstream position”) and a position when the slide portion 62 is at the most downstream position of the movable region. The center point P3 (hereinafter referred to as “the center point P3 at the most downstream position”) is the intersection of a perpendicular line from the swing center Y0 of the swing arm 74 to the center axis X2 of the slide portion 62 and the center axis X2. It is close to K (see FIGS. 7 and 9). The distance S1 (see FIG. 7) between the center point P3 at the most upstream position and the intersection K is equal to the distance S2 (see FIG. 9) between the center point P3 at the most downstream position and the intersection K.

最上流位置の中心点P3および最下流位置の中心点P3は、上記交点Kに近接しているため、中心点P3が円弧の軌跡を描きながら変位しても、上下流方向と直交する方向への中心点P3の変位量は微小量(ゼロ近傍の値)となる。従って、スライド部62がその可動領域の最上流位置と最下流位置の間を移動するとき、中心点P3は、実質的に、ノズル部64の中心軸X1およびアウターシェル61の中心軸X3上にある。   Since the center point P3 of the most upstream position and the center point P3 of the most downstream position are close to the intersection point K, even if the center point P3 is displaced while drawing a circular locus, the direction is perpendicular to the upstream and downstream directions. The displacement amount of the center point P3 is a minute amount (a value near zero). Therefore, when the slide part 62 moves between the most upstream position and the most downstream position of the movable region, the center point P3 is substantially on the center axis X1 of the nozzle part 64 and the center axis X3 of the outer shell 61. is there.

操作部75の第2面は、断面円弧状の凸面をなしている。具体的には、操作部75の第2面は、第3の球面C3の中心点P3を中心とする半径R4の第4の球面C4の一部で構成されている。   The second surface of the operation unit 75 is a convex surface having an arcuate cross section. Specifically, the second surface of the operation unit 75 is configured by a part of a fourth spherical surface C4 having a radius R4 with the center point P3 of the third spherical surface C3 as the center.

図6〜9に示されるように、被操作部92は、スライド側ストレート部62cの下流側部分の外周面に設けられている。被操作部92は、操作部75をスライド可能に上下流方向の両側から支持する内壁面を有する溝部93(図7,9参照)を含んでいる。溝部93の内壁面は、操作部75の第1面に沿った凸面、および操作部75の第2面に沿った凹面により形成されている。   6-9, the to-be-operated part 92 is provided in the outer peripheral surface of the downstream part of the slide side straight part 62c. The operated portion 92 includes a groove portion 93 (see FIGS. 7 and 9) having an inner wall surface that supports the operating portion 75 from both sides in the upstream and downstream directions in a slidable manner. The inner wall surface of the groove 93 is formed by a convex surface along the first surface of the operation unit 75 and a concave surface along the second surface of the operation unit 75.

被操作部92は、上記凸面を有する第1の被操作部78と、上記凹面を有して第1の被操作部78とは別体の第2の被操作部76とを含む。溝部93は、第1の被操作部78の凸面と第2の被操作部76の凹面との間に形成される。溝部93の幅(凸面と凹面との間隔)は、操作部75の厚みとほぼ同じである。第1の被操作部78および第2の被操作部76は、スライド側ストレート部62cの外周面の全周に沿ってリング状に形成されている。   The operated portion 92 includes a first operated portion 78 having the convex surface, and a second operated portion 76 having the concave surface and separate from the first operated portion 78. The groove portion 93 is formed between the convex surface of the first operated portion 78 and the concave surface of the second operated portion 76. The width of the groove 93 (the interval between the convex surface and the concave surface) is substantially the same as the thickness of the operation unit 75. The 1st to-be-operated part 78 and the 2nd to-be-operated part 76 are formed in the ring shape along the perimeter of the outer peripheral surface of the slide side straight part 62c.

第1の被操作部78は、第2の被操作部76の上流側に配置されている。第1の被操作部78は、その凸面が下流側を向くように配置されている。第1の被操作部78の上流側の面は、スライド部62におけるフランジ部62eの下流側の面に当接している。第1の被操作部78は、上流側緩衝部材65と同様の材料で構成することができる。   The first operated portion 78 is disposed on the upstream side of the second operated portion 76. The 1st to-be-operated part 78 is arrange | positioned so that the convex surface may face the downstream. The upstream surface of the first operated portion 78 is in contact with the downstream surface of the flange portion 62 e of the slide portion 62. The first operated portion 78 can be made of the same material as that of the upstream buffer member 65.

第1の被操作部78の凸面は、断面円弧状をなしている。具体的には、第1の被操作部78の凸面は、第3の球面C3(半径R3よりも僅かに小さな半径の球面でもよい)の一部で構成されている。つまり、第1の被操作部78の凸面は、操作部75の第1面に沿っており、操作部75の第1面に接触している。操作部75の第1面は、第1の被操作部78の凸面に対してスライド可能である。   The convex surface of the first operated portion 78 has an arcuate cross section. Specifically, the convex surface of the first operated portion 78 is constituted by a part of a third spherical surface C3 (which may be a spherical surface having a radius slightly smaller than the radius R3). That is, the convex surface of the first operated portion 78 is along the first surface of the operating portion 75 and is in contact with the first surface of the operating portion 75. The first surface of the operation unit 75 is slidable with respect to the convex surface of the first operated unit 78.

第2の被操作部76は、その凹面が上流側を向くように配置されている。第2の被操作部76は、スライド側ストレート部62cの外周面に固定される円筒状の固定部76bと、固定部76bの上流端から上流側に延びて操作部75の第2面を支持する支持部76aとを有する。支持部76aは、上流側に向かうほど径が大きくなる円錐台状の周壁である。支持部76aの上流側の面が、第2の被操作部76の上記凹面となっている。   The second operated portion 76 is arranged such that the concave surface faces the upstream side. The second operated portion 76 is a cylindrical fixing portion 76b fixed to the outer peripheral surface of the slide-side straight portion 62c, and extends from the upstream end of the fixing portion 76b to the upstream side to support the second surface of the operating portion 75. Supporting part 76a. The support portion 76a is a frustoconical peripheral wall whose diameter increases toward the upstream side. The upstream surface of the support portion 76 a is the concave surface of the second operated portion 76.

第2の被操作部76の凹面は、断面円弧状をなしている。具体的には、第2の被操作部76の凹面は、第4の球面C4(半径R4よりも僅かに大きな半径の球面でもよい)の一部で構成されている。つまり、第2の被操作部76の凹面は、操作部75の第2面に沿っており、操作部75の第2面に接触している。操作部75の第2面は、第2の被操作部76の凸面に対してスライド可能である。   The concave surface of the second operated portion 76 has an arcuate cross section. Specifically, the concave surface of the second operated portion 76 is constituted by a part of a fourth spherical surface C4 (a spherical surface having a radius slightly larger than the radius R4). That is, the concave surface of the second operated portion 76 is along the second surface of the operating portion 75 and is in contact with the second surface of the operating portion 75. The second surface of the operation unit 75 is slidable with respect to the convex surface of the second operated unit 76.

以上のように構成された移動機構90では、アクチュエータ本体71によってロッド72が変位すると、レバー部94がシャフト73を支点として揺動し、これに伴いシャフト73がその中心軸を中心として回動する。シャフト73の回動に伴い、揺動アーム74および操作部75が揺動する。操作部75の揺動に伴い、被操作部92は、操作部75を溝部93内でスライドさせつつスライド部62を上下流方向に変位させる(図7,9参照)。   In the moving mechanism 90 configured as described above, when the rod 72 is displaced by the actuator main body 71, the lever portion 94 swings with the shaft 73 as a fulcrum, and accordingly, the shaft 73 rotates about its central axis. . As the shaft 73 rotates, the swing arm 74 and the operation unit 75 swing. As the operating unit 75 swings, the operated unit 92 displaces the sliding unit 62 in the upstream and downstream directions while sliding the operating unit 75 in the groove 93 (see FIGS. 7 and 9).

ここで、アクチュエータ本体71は、オンオフ制御され、ロッド72の位置を第1の位置と第2の位置との2つの位置で切り替えるようになっており、これに伴いスライド部62は、その位置が最上流位置と最下流位置との2つの位置で切り替えられるようになっている。例えば、アクチュエータ70がオンとされることで、スライド部62は最上流位置とされ、オフとされることで、スライド部62は最下流位置とされる。   Here, the actuator main body 71 is controlled to be turned on and off, and the position of the rod 72 is switched between two positions, the first position and the second position. Switching is possible at two positions, the most upstream position and the most downstream position. For example, when the actuator 70 is turned on, the slide portion 62 is set to the most upstream position, and when the actuator 70 is turned off, the slide portion 62 is set to the most downstream position.

<制御系の構成>
次に、本実施形態に係る排気装置100の制御系統について説明する。本実施形態の排気装置100は、その各部が図外のECU(Electronic Control Unit)によって統括的に制御される。ECUは、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
<Control system configuration>
Next, a control system of the exhaust device 100 according to the present embodiment will be described. Each part of the exhaust device 100 of this embodiment is centrally controlled by an ECU (Electronic Control Unit) (not shown). The ECU is a microprocessor that includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

ECUは、車両の運転状態(運転領域)を検出する図外のセンサから車両の運転状態を入力し、その運転状態に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、排気装置100の各部を制御する。   The ECU inputs the driving state of the vehicle from a sensor (not shown) that detects the driving state (driving region) of the vehicle, performs various determinations and calculations based on the driving state, and controls each part of the exhaust device 100. Control.

本実施形態では、図10に示すように、運転領域として、エンジン回転数が低くエンジン負荷が高い低速高負荷領域(第1領域)A1と、エンジン回転数が低くエンジン負荷が低い低速低負荷領域(第2領域)A2と、エンジン回転数が高くエンジン負荷が高い高速領域(第3領域)A3とが設定されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 10, as operating regions, a low-speed high-load region (first region) A1 where the engine speed is low and the engine load is high, and a low-speed and low-load region where the engine speed is low and the engine load is low. (Second area) A2 and a high speed area (third area) A3 where the engine speed is high and the engine load is high are set.

以下、各運転領域で実施される制御内容について説明する。   Hereinafter, the control content implemented in each operation area | region is demonstrated.

(低速高負荷領域A1における制御)
低速高負荷領域A1では、スライド部62が最上流位置に変位するように、ECUによりアクチュエータ70が制御される。具体的には、低速高負荷領域A1では、ECUは、アクチュエータ70をオンとする制御を行う。
(Control in the low speed and high load area A1)
In the low speed and high load region A1, the actuator 70 is controlled by the ECU so that the slide portion 62 is displaced to the most upstream position. Specifically, in the low speed and high load region A1, the ECU performs control to turn on the actuator 70.

この制御は、主として、エゼクタ効果を高めて、このエゼクタ効果により各気筒12a〜12d内の掃気を促進してエンジントルクを確保することを目的として実施される。   This control is performed mainly for the purpose of enhancing the ejector effect and promoting scavenging in each of the cylinders 12a to 12d by the ejector effect to ensure engine torque.

スライド部62が最上流位置に変位したとき、操作部75の第1面および第2面は、被操作部92が有する溝部93の内壁面によって、上下流方向の両側から支持される。操作部75は、被操作部92との接触面が断面円弧状に形成されているので、接触面が断面円弧状でない場合と比べて、被操作部92との接触面積が大きくなる。従って、操作部75の第1面が広い接触面積で被操作部92の凸面に接触し、且つ、操作部75の第2面が広い接触面積で被操作部92の凹面に接触するため、操作部75が被操作部92に接触することによるかじり、固着、および過度の摩耗の発生が抑制され、がたつきが生じにくくなって接触音の発生も抑制される。   When the slide portion 62 is displaced to the most upstream position, the first surface and the second surface of the operation portion 75 are supported from both sides in the upstream / downstream direction by the inner wall surface of the groove portion 93 included in the operated portion 92. Since the operation portion 75 has a contact surface with the operated portion 92 formed in an arc shape in cross section, the contact area with the operated portion 92 becomes larger than when the contact surface is not in an arc shape in cross section. Accordingly, the first surface of the operation unit 75 contacts the convex surface of the operated portion 92 with a wide contact area, and the second surface of the operation unit 75 contacts the concave surface of the operated portion 92 with a wide contact area. The occurrence of galling, sticking, and excessive wear due to the contact of the portion 75 with the operated portion 92 is suppressed, rattling is less likely to occur, and the generation of contact sound is also suppressed.

(低速低負荷領域A2における制御)
低速低負荷領域A2では、スライド部62が最下流位置に変位するように、ECUによりアクチュエータ70が制御される。具体的には、低速低負荷領域A2では、ECUは、アクチュエータ70をオフとする制御を行う。
(Control in low speed and low load area A2)
In the low-speed and low-load region A2, the actuator 70 is controlled by the ECU so that the slide part 62 is displaced to the most downstream position. Specifically, in the low speed and low load region A2, the ECU performs control to turn off the actuator 70.

この制御は、主として、気筒12a〜12d内に残留ガス量を確保して、吸気のポンピングロスを抑制するとともに、燃焼温度を低く抑えて冷却損失の増大を抑制し、これにより、適正なエンジントルクを確保することを目的として実施される。   This control mainly secures the amount of residual gas in the cylinders 12a to 12d, suppresses the pumping loss of the intake air, suppresses the combustion temperature, and suppresses the increase of the cooling loss, thereby achieving an appropriate engine torque. It is implemented for the purpose of ensuring.

スライド部62が最下流位置に変位したときにおいても、操作部75の第1面および第2面は、被操作部92が有する溝部93の内壁面によって、上下流方向の両側から支持される。従って、操作部75が被操作部92に接触することによるかじり、固着、および過度の摩耗の発生が抑制され、がたつきが生じにくくなって接触音の発生も抑制される。   Even when the slide portion 62 is displaced to the most downstream position, the first surface and the second surface of the operation portion 75 are supported from both sides in the upstream / downstream direction by the inner wall surface of the groove portion 93 of the operated portion 92. Therefore, the occurrence of galling, sticking, and excessive wear due to the operation unit 75 coming into contact with the operated unit 92 is suppressed, and rattling is less likely to occur, and the generation of contact sound is also suppressed.

(高速領域A3における制御)
高速領域A3では、スライド部62が最下流位置に変位するように、ECUによりアクチュエータ70が制御される。具体的には、高速領域A3では、ECUは、アクチュエータ70をオフとする制御を行う。
(Control in high speed area A3)
In the high speed region A3, the actuator 70 is controlled by the ECU so that the slide portion 62 is displaced to the most downstream position. Specifically, in the high speed region A3, the ECU performs control to turn off the actuator 70.

この制御は、主として、背圧を低く抑え、これにより掃気性能を高めて、高いエンジントルクを確保することを目的として実施される。   This control is mainly performed for the purpose of keeping the back pressure low, thereby improving the scavenging performance and ensuring high engine torque.

高速領域A3における制御においても、低速低負荷領域A2における制御と同様に、操作部75が被操作部92に接触することによるかじり、固着、および過度の摩耗の発生が抑制され、がたつきが生じにくくなって接触音の発生も抑制される。   In the control in the high speed region A3, as in the control in the low speed and low load region A2, the occurrence of galling, sticking, and excessive wear due to the operation portion 75 coming into contact with the operated portion 92 is suppressed, and rattling occurs. The generation of contact sound is suppressed because it is less likely to occur.

以上説明したように、本実施形態によれば、操作部75の第1面および第2面は、被操作部92の溝部93の内壁面により、上下流方向の両側から広い接触面積で支持されるため、操作部75が被操作部92に接触することによるかじり、固着、および過度の摩耗の発生が抑制され、がたつきが生じにくくなって接触音の発生も抑制される。   As described above, according to this embodiment, the first surface and the second surface of the operation portion 75 are supported by the inner wall surface of the groove portion 93 of the operated portion 92 with a wide contact area from both sides in the upstream and downstream directions. Therefore, the occurrence of galling, sticking, and excessive wear due to the operation unit 75 coming into contact with the operated unit 92 is suppressed, and rattling is less likely to occur, and the generation of contact sound is also suppressed.

また、本実施形態によれば、被操作部92は、第1の被操作部78と、第1の被操作部78とは別体の第2の被操作部76とを含むので、被操作部92を容易に製造することができるとともに、湾曲した内壁面を有する溝部93を容易に形成することができる。   In addition, according to the present embodiment, the operated portion 92 includes the first operated portion 78 and the second operated portion 76 that is separate from the first operated portion 78. The portion 92 can be easily manufactured, and the groove portion 93 having a curved inner wall surface can be easily formed.

また、本実施形態によれば、操作部75、第1の被操作部78、および第2の被操作部76はスライド部62の全周に沿ってリング状に形成されているため、操作部75の力(揺動アーム74の力)を、スライド部62に対してその全周に亘って伝達することができ、その結果、スライド部62を上下流方向に沿って適切に変位させることができる。   In addition, according to the present embodiment, the operation unit 75, the first operated unit 78, and the second operated unit 76 are formed in a ring shape along the entire circumference of the slide unit 62. 75 force (force of the swing arm 74) can be transmitted to the slide portion 62 over the entire circumference, and as a result, the slide portion 62 can be appropriately displaced along the upstream and downstream directions. it can.

また、本実施形態によれば、スライド側ストレート部62cの外周面にフランジ部62eが突設されており、このフランジ部62eに第1の被操作部78が当接している。このため、操作部75の力(揺動アーム74の力)を、フランジ部62eを介して確実にスライド部62に伝達することができるため、スライド部62を上下流方向に沿って適切に変位させることができる。   Further, according to the present embodiment, the flange portion 62e protrudes from the outer peripheral surface of the slide side straight portion 62c, and the first operated portion 78 is in contact with the flange portion 62e. For this reason, the force of the operating portion 75 (the force of the swing arm 74) can be reliably transmitted to the slide portion 62 via the flange portion 62e, so that the slide portion 62 is appropriately displaced along the upstream and downstream directions. Can be made.

また、本実施形態によれば、第1の被操作部78がシールリングであるため、流体の漏れ防止に用いられる一般的なシールリングを利用して、接触音、かじり、過度の摩耗、および固着の抑制と、シール性の確保とを容易に図ることができ、製造コストを抑えることができる。   In addition, according to the present embodiment, since the first operated portion 78 is a seal ring, contact noise, galling, excessive wear, and a general seal ring used for fluid leakage prevention, and Suppression of sticking and securing of sealing properties can be easily achieved, and the manufacturing cost can be suppressed.

また、本実施形態によれば、操作部75の第1面および第1の被操作部78の凸面が第3の球面C3の一部で構成され、操作部75の第2面および第2の被操作部76の凹面が第4の球面C4の一部で構成されている。このため、製造誤差などによりスライド部62の軸方向X2がノズル部64の軸方向X1またはアウターシェル61の軸方向X3に対して傾斜していても、操作部75の第1面が第1の被操作部78の凸面に適正に接触し、操作部75の第2面が第2の被操作部76の凹面に適正に接触するので、接触音、かじり、過度の摩耗、および固着をより確実に抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, the first surface of the operation unit 75 and the convex surface of the first operated portion 78 are configured by a part of the third spherical surface C3, and the second surface and the second surface of the operation unit 75 are configured. The concave surface of the operated portion 76 is constituted by a part of the fourth spherical surface C4. For this reason, even if the axial direction X2 of the slide portion 62 is inclined with respect to the axial direction X1 of the nozzle portion 64 or the axial direction X3 of the outer shell 61 due to a manufacturing error or the like, the first surface of the operation portion 75 is the first surface. Proper contact with the convex surface of the operated portion 78, and the second surface of the operating portion 75 properly contacts the concave surface of the second operated portion 76, so that contact sound, galling, excessive wear, and sticking are more reliably ensured. Can be suppressed.

また、本実施形態によれば、最上流位置の中心点P3と最下流位置の中心点P3とは、ノズル部64の中心軸X2上に位置している。このため、作動部75の揺動に伴い、スライド部62が上下流方向と直交する方向に変位しても、スライド部62が最上流位置にあるときと最下流位置にあるときには、スライド部62は、その中心軸X2がノズル部64の中心軸X1と一致する位置に配置される。従って、スライド部62が最上流位置にあるときと最下流位置にあるときに、スライド部62を適正な位置に配置することができる。   Further, according to the present embodiment, the center point P3 at the most upstream position and the center point P3 at the most downstream position are located on the center axis X2 of the nozzle portion 64. For this reason, even if the slide part 62 is displaced in the direction orthogonal to the upstream / downstream direction with the swing of the operating part 75, the slide part 62 is located when the slide part 62 is in the most upstream position or the most downstream position. Is arranged at a position where the central axis X2 coincides with the central axis X1 of the nozzle portion 64. Therefore, when the slide part 62 is at the most upstream position and when it is at the most downstream position, the slide part 62 can be arranged at an appropriate position.

また、本実施形態によれば、最上流位置の中心点P3と最下流位置の中心点P3とは、揺動中心Y0からスライド部62の中心軸に下した垂線と当該中心軸との交点Kに近接している。このため、スライド部62が上下流方向と直交する方向に変位しても、その方向への変位量は微小量となる。従って、スライド部62が揺動しているときに、スライド部62の位置が上下流方向と直交する方向にずれるのを抑制することができる。また、操作部75の第1面が第1の被操作部78の凸面に適正に接触し、操作部75の第2面が第2の被操作部76の凹面に適正に接触するので、接触音、かじり、過度の摩耗、および固着をより確実に抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, the center point P3 at the most upstream position and the center point P3 at the most downstream position are the intersection K between the perpendicular line extending from the swing center Y0 to the center axis of the slide portion 62 and the center axis. Is close to. For this reason, even if the slide part 62 is displaced in the direction orthogonal to the upstream / downstream direction, the amount of displacement in that direction is very small. Therefore, when the slide part 62 is swinging, it is possible to prevent the position of the slide part 62 from shifting in a direction orthogonal to the upstream / downstream direction. Further, since the first surface of the operation unit 75 properly contacts the convex surface of the first operated portion 78 and the second surface of the operation unit 75 properly contacts the concave surface of the second operated portion 76, the contact Sound, galling, excessive wear, and sticking can be more reliably suppressed.

なお、上記実施形態においては、操作部75の第1面および第2面が共に球面の一部で構成され、第1の被操作部78の凸面および第2の被操作部76の凹面が共に球面の一部で構成されているが、これに限られない。操作部75が被操作部92の溝部93の内壁面に対して大きな面積で接触しつつスライド可能であるならば、上記第1面、第2面、凸面、および凹面を球面以外の曲面で構成してもよい。   In the above-described embodiment, both the first surface and the second surface of the operation unit 75 are part of a spherical surface, and the convex surface of the first operated unit 78 and the concave surface of the second operated unit 76 are both. Although it consists of a part of spherical surface, it is not restricted to this. If the operation part 75 is slidable in contact with the inner wall surface of the groove part 93 of the operated part 92 with a large area, the first surface, the second surface, the convex surface, and the concave surface are configured by curved surfaces other than spherical surfaces. May be.

また、上記実施形態においては、ディフューザ部63の上流側部分63aの内径が、スライド側ストレート部62cの下流端部の外径よりもわずかに大きい寸法に設定されているものとしたが、製造誤差や熱変形により、接触音、かじり、固着が懸念される場合には、両者間にクリアランスを設定し接触させない構造とすることもできる。   In the above embodiment, the inner diameter of the upstream portion 63a of the diffuser portion 63 is set to be slightly larger than the outer diameter of the downstream end portion of the slide-side straight portion 62c. If contact noise, galling, or sticking is a concern due to thermal deformation, a clearance may be set between the two so as not to make contact.

また、上記実施形態では、全ての気筒12a〜12dが、各々独立して(各々個別に)独立排気通路52に接続されており、これによりエンジン1に接続される独立排気通路52の数が4つとされているが、これに限られない。例えば、気筒12のうち第1気筒12aと第4気筒12dとが、各々独立して独立排気通路52,52に接続される一方、排気行程が隣り合わず排気順序が連続しない第2気筒12bと第3気筒12cとが、中途部で二股状に分岐した1つの独立排気通路52に接続されてもよい。詳細には、第2気筒12bと第3気筒12cに接続されている独立排気通路52は、その中途部で下流側から上流側に向かって2つの通路に分岐しており、その一方の分岐通路に第2気筒12bが接続され、他方の分岐通路に第3気筒12cが接続されてもよい。このような構成とすることにより、エンジン1に接続される独立排気通路52の数が3つとなり、排気装置の構造が簡素化される。   Further, in the above embodiment, all the cylinders 12 a to 12 d are connected to the independent exhaust passages 52 independently (each individually), and thereby the number of independent exhaust passages 52 connected to the engine 1 is four. However, it is not limited to this. For example, among the cylinders 12, the first cylinder 12a and the fourth cylinder 12d are independently connected to the independent exhaust passages 52, 52, while the exhaust strokes are not adjacent to each other and the second cylinder 12b does not have a continuous exhaust sequence. The third cylinder 12c may be connected to one independent exhaust passage 52 that is bifurcated in the middle. Specifically, the independent exhaust passage 52 connected to the second cylinder 12b and the third cylinder 12c branches into two passages from the downstream side to the upstream side in the middle portion, and one of the branch passages The second cylinder 12b may be connected to the other, and the third cylinder 12c may be connected to the other branch passage. By adopting such a configuration, the number of independent exhaust passages 52 connected to the engine 1 is three, and the structure of the exhaust device is simplified.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図11〜18を参照しつつ説明する。なお、第1実施形態と同様の構造については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same referential mark is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態における移動機構90Aは、アクチュエータ70(図11参照)と、レバー部94と、シャフト73A(本発明の「カムシャフト」に相当する)と、揺動アーム81b,81c(図12〜16,18参照)と、操作部75と、被操作部92と、偏心カム80と、ピボット部81dと、ピボット支持部82と、外輪部81aとを備えている。   The moving mechanism 90A in this embodiment includes an actuator 70 (see FIG. 11), a lever portion 94, a shaft 73A (corresponding to the “camshaft” of the present invention), and swing arms 81b and 81c (FIGS. 12 to 16). , 18), an operating portion 75, an operated portion 92, an eccentric cam 80, a pivot portion 81d, a pivot support portion 82, and an outer ring portion 81a.

本実施形態においては、アウターシェル61は、偏心カム80および外輪部81aを収容するカバー部61fと、ピボット部81dを支持するピボット支持部82とを有している。   In the present embodiment, the outer shell 61 includes a cover portion 61f that accommodates the eccentric cam 80 and the outer ring portion 81a, and a pivot support portion 82 that supports the pivot portion 81d.

カバー部61fは、アウターシェル61における膨出部61eの下流側で径方向外側に膨出する部分である。カバー部61fは、円筒状のブッシュ(図示略)を介して、シャフト73Aを回転自在に支持している。   The cover portion 61f is a portion that bulges radially outward on the downstream side of the bulging portion 61e in the outer shell 61. The cover portion 61f rotatably supports the shaft 73A via a cylindrical bush (not shown).

ピボット支持部82は、アウターシェル61における膨出部61eの下流側で径方向外側に突起状に膨出する部分である。ピボット支持部82は、アウターシェル61におけるカバー部61fとは径方向反対側に形成されている。ピボット支持部82は、その内側に径方向外側に延びる円筒状のスライド支持面82a(図12〜15参照)を有している。スライド支持面82aは、後述する球状のピボット部81dを、ピボット部81dとシャフト73Aとを結ぶ方向にスライド変位可能に支持する。   The pivot support portion 82 is a portion that bulges outwardly in the radial direction on the downstream side of the bulging portion 61 e in the outer shell 61. The pivot support portion 82 is formed on the side opposite to the cover portion 61 f in the outer shell 61 in the radial direction. The pivot support portion 82 has a cylindrical slide support surface 82 a (see FIGS. 12 to 15) extending radially outward on the inside thereof. The slide support surface 82a supports a spherical pivot portion 81d, which will be described later, so as to be slidable in a direction connecting the pivot portion 81d and the shaft 73A.

ディフューザ部63の内側には、上流側からスライド側ストレート部62cの下流端部が挿通されている。ディフューザ部63の上流側部分63aの内径は、スライド側ストレート部62cの下流端部の外径よりも大きい寸法に設定されている。具体的には、スライド部62が最上流位置にあるときおよび最下流位置にあるとき(図12〜15,16(a),(c)参照)に、スライド側ストレート部62cの下流端部の外周面がディフューザ部63の上流側部分63aの内周面から離間し、偏心カム80の回転に伴ってスライド側ストレート部62cがピボット支持部82に最も接近したとき(図16(b)参照)に、スライド側ストレート部62cの下流端部の外周面がディフューザ部63の上流側部分63aの内周面に当接するように、ディフューザ部63の上流側部分63aの内径が設定されている。   Inside the diffuser part 63, the downstream end part of the slide side straight part 62c is inserted from the upstream side. The inner diameter of the upstream portion 63a of the diffuser portion 63 is set to be larger than the outer diameter of the downstream end portion of the slide-side straight portion 62c. Specifically, when the slide portion 62 is at the most upstream position and at the most downstream position (see FIGS. 12 to 15, 16 (a), (c)), the downstream end portion of the slide-side straight portion 62 c is detected. When the outer peripheral surface is separated from the inner peripheral surface of the upstream portion 63a of the diffuser portion 63 and the slide-side straight portion 62c comes closest to the pivot support portion 82 as the eccentric cam 80 rotates (see FIG. 16B). Further, the inner diameter of the upstream portion 63 a of the diffuser portion 63 is set so that the outer peripheral surface of the downstream end portion of the slide-side straight portion 62 c is in contact with the inner peripheral surface of the upstream portion 63 a of the diffuser portion 63.

アクチュエータ70、レバー部94、シャフト73A、揺動アーム81b,81c、偏心カム80、ピボット部81d、ピボット支持部82、および外輪部81aにより、本発明の揺動機構が構成されている。外輪部81a、揺動アーム81b,81c、操作部75、およびピボット部81dは、一体に形成されている。   The actuator 70, lever portion 94, shaft 73A, swing arms 81b and 81c, eccentric cam 80, pivot portion 81d, pivot support portion 82, and outer ring portion 81a constitute the swing mechanism of the present invention. The outer ring portion 81a, the swing arms 81b and 81c, the operation portion 75, and the pivot portion 81d are integrally formed.

図12〜16,18に示されるように、偏心カム80は、可動部62のスライド側ストレート部62cよりもその径方向外側の位置に設けられた円板状のカムであり、その偏心位置にシャフト73Aが固定され、シャフト73Aの回転に伴って回転する。偏心カム80の径方向の中心C(図12,14,17参照)は、シャフト73Aの回転に伴い、上下流方向に変位しつつ、シャフト73Aの軸心Qとピボット部81dとを結ぶ方向に変位する。   As shown in FIGS. 12 to 16 and 18, the eccentric cam 80 is a disc-shaped cam provided at a position radially outside the slide-side straight portion 62 c of the movable portion 62. The shaft 73A is fixed, and rotates with the rotation of the shaft 73A. The radial center C (see FIGS. 12, 14, and 17) of the eccentric cam 80 is displaced in the upstream / downstream direction along with the rotation of the shaft 73A, and in a direction connecting the axis Q of the shaft 73A and the pivot portion 81d. Displace.

具体的には、偏心カム80の径方向の中心Cがシャフト73Aの軸心Qよりも上流側に位置する状態(図12,13,16(a),17(a)参照)において、シャフト73Aが図12における反時計回り方向(左回り方向)に回転することにより、偏心カム80の中心Cがシャフト73Aの軸心Qに対して上下流方向の同じ位置に並ぶ状態(図16(b),17(b)参照)を経て、偏心カム80の中心Cがシャフト73Aの軸心Qよりも下流側に位置する状態(図14,15,16(c),17(c)参照)に遷移する。   Specifically, in the state where the radial center C of the eccentric cam 80 is located on the upstream side of the axis Q of the shaft 73A (see FIGS. 12, 13, 16 (a), 17 (a)), the shaft 73A. 12 rotates counterclockwise (counterclockwise) in FIG. 12, and the center C of the eccentric cam 80 is aligned at the same position in the upstream / downstream direction with respect to the axis Q of the shaft 73A (FIG. 16B). , 17 (b)), the state shifts to a state where the center C of the eccentric cam 80 is located downstream from the axis Q of the shaft 73A (see FIGS. 14, 15, 16 (c), 17 (c)). To do.

また、偏心カム80の径方向の中心Cがシャフト73Aの軸心Qよりも下流側に位置する状態(図14,15,16(c),17(c)参照)において、シャフト73Aが図14における時計回り方向(右回り方向)に回転することにより、偏心カム80の中心Cがシャフト73Aの軸心Qに対して上下流方向の同じ位置に並ぶ状態(図16(b),17(b)参照)を経て、偏心カム80の中心Cがシャフト73Aの軸心Qよりも上流側に位置する状態(図12,13,16(a),17(a)参照)に遷移する。   In the state where the center C in the radial direction of the eccentric cam 80 is located downstream of the axis Q of the shaft 73A (see FIGS. 14, 15, 16 (c) and 17 (c)), the shaft 73A is shown in FIG. , The center C of the eccentric cam 80 is aligned at the same position in the upstream and downstream direction with respect to the axis Q of the shaft 73A (FIGS. 16B and 17B). )), The center C of the eccentric cam 80 transitions to a state (see FIGS. 12, 13, 16 (a), 17 (a)) located upstream of the axis Q of the shaft 73A.

偏心カム80の中心Cが最も上流側に位置する状態(図12,13参照)では、シャフト73Aの軸心Qが、偏心カム80の中心Cを通り、かつ、上下流方向に沿った基準線X4の近傍に位置する(図17(a)参照)。すなわち、基準線X4とシャフト73Aの軸心Qとの距離S3は、ゼロ近傍の値とされる。なお、図17(a)における直線X5は、シャフト73Aの軸心Qを通り、かつ、基準線X4と平行な線である。また、図17(a)では、図を見易くするために、距離S3がシャフト73Aの半径程度に図示されているが、実際には、距離S3はシャフト73Aの半径よりも小さく設定される。   In a state where the center C of the eccentric cam 80 is located on the most upstream side (see FIGS. 12 and 13), the axis Q of the shaft 73A passes through the center C of the eccentric cam 80 and extends along the upstream and downstream directions. It is located in the vicinity of X4 (see FIG. 17A). That is, the distance S3 between the reference line X4 and the axis Q of the shaft 73A is a value near zero. A straight line X5 in FIG. 17A is a line that passes through the axis Q of the shaft 73A and is parallel to the reference line X4. In FIG. 17 (a), the distance S3 is shown to be approximately equal to the radius of the shaft 73A in order to make the drawing easier to see, but actually, the distance S3 is set to be smaller than the radius of the shaft 73A.

この状態では、スライド部62の位置が最上流位置(図12,13参照)となり、これにより、独立排気通路52からノズル内通路64aに流入した排気ガスが通過する通路が、ノズル内通路64aのみとなる。その結果、スライド側縮径部62b内で排気ガスが通過する通路の流路面積が最小となる。   In this state, the position of the slide portion 62 becomes the most upstream position (see FIGS. 12 and 13), and as a result, the passage through which the exhaust gas flowing into the nozzle passage 64a from the independent exhaust passage 52 passes is only the nozzle passage 64a. It becomes. As a result, the flow path area of the passage through which the exhaust gas passes in the slide-side reduced diameter portion 62b is minimized.

一方、偏心カム80の中心Cが最も下流側に位置する状態(図14,15参照)では、シャフト73Aの軸心Qが、偏心カム80の中心Cを通り、かつ、上下流方向に沿った基準線X4の近傍に位置する(図17(c)参照)。すなわち、基準線X4とシャフト73Aの軸心Qとの距離S4は、ゼロ近傍の値とされる。なお、図17(c)における直線X5は、シャフト73Aの軸心Qを通り、かつ、基準線X4と平行な線である。また、図17(c)では、図を見易くするために、距離S4がシャフト73Aの半径程度に図示されているが、実際には、距離S4はシャフト73Aの半径よりも小さく設定される。   On the other hand, in a state where the center C of the eccentric cam 80 is located on the most downstream side (see FIGS. 14 and 15), the shaft center Q of the shaft 73A passes through the center C of the eccentric cam 80 and extends in the upstream / downstream direction. It is located in the vicinity of the reference line X4 (see FIG. 17C). That is, the distance S4 between the reference line X4 and the axis Q of the shaft 73A is a value near zero. Note that a straight line X5 in FIG. 17C is a line that passes through the axis Q of the shaft 73A and is parallel to the reference line X4. In FIG. 17C, the distance S4 is shown to be approximately equal to the radius of the shaft 73A in order to make the drawing easier to see, but actually, the distance S4 is set smaller than the radius of the shaft 73A.

この状態では、スライド部62の位置が最下流位置(図14,15参照)となり、これにより、独立排気通路52からノズル内通路64aに流入した排気ガスが通過する通路が、ノズル内通路64aおよび外部通路64eとなる。その結果、排気ガスが通過する通路の流路面積が図12,13の場合よりも大きくなる。   In this state, the position of the slide portion 62 is the most downstream position (see FIGS. 14 and 15), and thereby the passage through which the exhaust gas flowing from the independent exhaust passage 52 into the nozzle passage 64a passes is the nozzle passage 64a and It becomes the external passage 64e. As a result, the flow passage area of the passage through which the exhaust gas passes becomes larger than in the case of FIGS.

図12〜16,18に示されるように、外輪部81a(本発明の「変位部」に相当)は、偏心カム80の外周に回転自在に外嵌めされた円環状の部材である。外輪部81aは、偏心カム80の回転に伴って、上下流方向に変位しつつ、シャフト73Aの軸心Qとピボット部81dとを結ぶ方向に変位する。つまり、外輪部81aは、偏心カム80の中心Cの動きに合わせて変位する。図16(b)に示される状態、すなわち、スライド部62が最上流位置と最下流位置の間の中央位置にあるときに、外輪部81aおよびスライド側ストレート部62cがピボット支持部82に最も接近する。   As shown in FIGS. 12 to 16 and 18, the outer ring portion 81 a (corresponding to the “displacement portion” of the present invention) is an annular member that is rotatably fitted on the outer periphery of the eccentric cam 80. As the eccentric cam 80 rotates, the outer ring portion 81a is displaced in the direction connecting the axis Q of the shaft 73A and the pivot portion 81d while being displaced in the upstream and downstream directions. That is, the outer ring portion 81 a is displaced in accordance with the movement of the center C of the eccentric cam 80. In the state shown in FIG. 16B, that is, when the slide part 62 is at the center position between the most upstream position and the most downstream position, the outer ring part 81 a and the slide side straight part 62 c are closest to the pivot support part 82. To do.

揺動アーム81b,81cは、本発明の連結部に相当する棒状の部材である。図12〜16,18に示されるように、揺動アーム81bは、外輪部81aと操作部75とを連結し、揺動アーム81cは、操作部75とピボット部81dとを連結する。揺動アーム81bおよび揺動アーム81cは、各々、外輪部81aとピボット部81dとを結ぶ方向に延びており、これらは同一直線上に配置されている。   The swing arms 81b and 81c are rod-shaped members corresponding to the connecting portion of the present invention. As shown in FIGS. 12 to 16 and 18, the swing arm 81 b connects the outer ring portion 81 a and the operation portion 75, and the swing arm 81 c connects the operation portion 75 and the pivot portion 81 d. The swing arm 81b and the swing arm 81c each extend in a direction connecting the outer ring portion 81a and the pivot portion 81d, and these are arranged on the same straight line.

揺動アーム81b,81cは、シャフト73Aの回動に伴い、ピボット部81dを中心として、上下流方向に沿って揺動する(図12〜16参照)。つまり、揺動アーム81b,81cは、ピボット部81dの中心Nを揺動中心として、この揺動中心N周りに揺動する。   As the shaft 73A rotates, the swing arms 81b and 81c swing along the upstream / downstream direction about the pivot portion 81d (see FIGS. 12 to 16). That is, the swing arms 81b and 81c swing around the swing center N with the center N of the pivot portion 81d as the swing center.

なお、図13,15において、点Kは、シャフト73Aの軸心Qとピボット部81dの中心Nとを結ぶ直線L1と中心軸X1,X2との交点であり、点Mは、偏心カム80の中心Cとピボット部81dの中心Nとを結ぶ直線L2と中心軸X1,X2との交点である。   13 and 15, a point K is an intersection of a straight line L1 connecting the axis Q of the shaft 73A and the center N of the pivot portion 81d and the center axes X1 and X2, and a point M is the eccentric cam 80. This is an intersection of a straight line L2 connecting the center C and the center N of the pivot part 81d and the central axes X1 and X2.

ピボット部81dは、揺動アーム81cの先端部に設けられた球状部分である。ピボット部81dは、スライド支持部82のスライド支持面82aに当接しつつ、ピボット部81dとシャフト73Aとを結ぶ方向にスライド変位する。   The pivot portion 81d is a spherical portion provided at the tip of the swing arm 81c. The pivot portion 81d slides and displaces in a direction connecting the pivot portion 81d and the shaft 73A while contacting the slide support surface 82a of the slide support portion 82.

図11に示されるように、アクチュエータ70は、ロッド72と、ロッド72を往復運動させるアクチュエータ本体71とを有する。ロッド72は、アクチュエータ本体71からアウターシェル61の中心軸X3に対して傾斜した方向に延びている。アクチュエータ本体71が作動することにより、ロッド72は、アクチュエータ本体71と接離する方向に直線的に変位する(下流側に向かって前進および上流側に向かって後退する)。   As shown in FIG. 11, the actuator 70 includes a rod 72 and an actuator body 71 that reciprocates the rod 72. The rod 72 extends from the actuator body 71 in a direction inclined with respect to the central axis X3 of the outer shell 61. When the actuator main body 71 is operated, the rod 72 is linearly displaced in a direction in which it is in contact with or separated from the actuator main body 71 (advance toward the downstream side and retreat toward the upstream side).

図11に示されるように、レバー部94の一端部は、ロッド72の先端部に揺動可能に接続され、レバー部94の他端部は、シャフト73Aに固定されている。レバー部94とロッド72との接続部は、レバー部94とシャフト73Aとの接続部(固定部)よりも、アウターシェル61の中心軸X3側に位置している。 ロッド72、レバー部94、シャフト73Aにより、ロッド72の直線運動をシャフト73Aの回転運動に変換するリンク機構が構成され、偏心カム80、外輪部81a、揺動アーム81a,81b、ピボット部81d、およびピボット支持部82により、シャフト73Aの回転運動を揺動アーム81a,81bの揺動運動に変換するカム機構が構成されている。   As shown in FIG. 11, one end portion of the lever portion 94 is swingably connected to the tip portion of the rod 72, and the other end portion of the lever portion 94 is fixed to the shaft 73A. The connecting portion between the lever portion 94 and the rod 72 is located closer to the central axis X3 side of the outer shell 61 than the connecting portion (fixed portion) between the lever portion 94 and the shaft 73A. The rod 72, the lever portion 94, and the shaft 73A constitute a link mechanism that converts the linear motion of the rod 72 into the rotational motion of the shaft 73A. The eccentric cam 80, the outer ring portion 81a, the swinging arms 81a and 81b, the pivot portion 81d, The pivot support portion 82 constitutes a cam mechanism for converting the rotational motion of the shaft 73A into the swing motion of the swing arms 81a and 81b.

本実施形態における最上流位置の中心点P3および最下流位置の中心点P3は、交点K(図7,9参照)よりも上流側に位置する。   In the present embodiment, the center point P3 at the most upstream position and the center point P3 at the most downstream position are located upstream from the intersection K (see FIGS. 7 and 9).

可動部62がその可動領域の最上流位置にあるときには、交点Mが、可動部62の中心軸X2、ノズル部64の中心軸X1、およびアウターシェル61の中心軸X3上で且つ交点Kよりも上流側に位置する(図7参照)。一方、可動部62がその可動領域の最下流位置にあるときには、交点Mが、可動部62の中心軸X2、ノズル部64の中心軸X1、およびアウターシェル61の中心軸X3上で且つ交点Kよりも下流側に位置する(図9参照)。   When the movable portion 62 is at the most upstream position of the movable region, the intersection point M is on the central axis X2 of the movable portion 62, the central axis X1 of the nozzle portion 64, and the central axis X3 of the outer shell 61 and from the intersection point K. Located upstream (see FIG. 7). On the other hand, when the movable portion 62 is at the most downstream position of the movable region, the intersection point M is on the central axis X2 of the movable portion 62, the central axis X1 of the nozzle portion 64, and the central axis X3 of the outer shell 61 and the intersection point K. It is located on the downstream side (see FIG. 9).

可動部62が最上流位置にあるときの交点Kと交点Mとの距離(図7参照)は、可動部62が最下流位置にあるときの交点Kと交点Mとの距離(図9参照)に等しい。   The distance between the intersection K and the intersection M when the movable part 62 is at the most upstream position (see FIG. 7) is the distance between the intersection K and the intersection M when the movable part 62 is at the most downstream position (see FIG. 9). be equivalent to.

本実施形態では、シャフト73Aの回転に伴って偏心カム80が回転することにより、スライド部62の位置が、最上流位置(図12,13参照)と、これよりも下流側の位置(図14,15参照)とに変位し、これにより、排気ガスが通過する通路の流路面積が切り替えられる。   In the present embodiment, the eccentric cam 80 rotates with the rotation of the shaft 73A, so that the position of the slide portion 62 is the most upstream position (see FIGS. 12 and 13) and the downstream position (see FIG. 14). , 15), thereby switching the flow path area of the passage through which the exhaust gas passes.

次に、移動機構90Aの構成部材に作用する力について、図17,18を参照しつつ説明する。図17(a),18は、可動部62が可動領域の最上流位置にあるときの状態を示しており、図17(b)は、可動部62が可動領域の中流位置にあるときの状態を示しており、図17(c)は、可動部62が可動領域の最下流位置にあるときの状態を示している。なお、図18において、移動機構90A全体で力が釣り合っているものとする。   Next, the force which acts on the structural member of the moving mechanism 90A will be described with reference to FIGS. FIGS. 17A and 18 show a state when the movable portion 62 is at the most upstream position of the movable region, and FIG. 17B shows a state when the movable portion 62 is at the middle position of the movable region. FIG. 17C shows a state when the movable portion 62 is at the most downstream position of the movable region. In FIG. 18, it is assumed that the forces are balanced in the entire moving mechanism 90A.

可動部62の内部には、下流側に向かって排気ガスが流れている。このため、図18に示されるように、可動部62は下流側に向かう方向の押圧力F1を排気ガスから受け、その押圧力F1は被操作部92を介して操作部75に伝達される。操作部75が受けた押圧力F1の一部の力F6が、揺動アーム81bを介して外輪部81aに伝達され、力F1から力F6を差し引いた力F4が、揺動アーム81cを介してピボット部81dに伝達される。つまり、力F1の大きさは、力F4の大きさと力F6の大きさの和に等しい。そして、下流側へ向かう方向の力F6が、外輪部81aから偏心カム80に伝達され、下流側へ向かう方向の力F4が、ピボット部81dからピボット支持部82に伝達される(図18参照)。   Inside the movable part 62, exhaust gas flows toward the downstream side. For this reason, as shown in FIG. 18, the movable portion 62 receives a pressing force F <b> 1 in the direction toward the downstream side from the exhaust gas, and the pressing force F <b> 1 is transmitted to the operation portion 75 via the operated portion 92. A part of the force F6 of the pressing force F1 received by the operation unit 75 is transmitted to the outer ring portion 81a via the swing arm 81b, and a force F4 obtained by subtracting the force F6 from the force F1 is transmitted via the swing arm 81c. It is transmitted to the pivot part 81d. That is, the magnitude of the force F1 is equal to the sum of the magnitude of the force F4 and the magnitude of the force F6. Then, the force F6 directed in the downstream direction is transmitted from the outer ring portion 81a to the eccentric cam 80, and the force F4 directed in the downstream direction is transmitted from the pivot portion 81d to the pivot support portion 82 (see FIG. 18). .

外輪部81aから力F6を受けた偏心カム80は、外輪部81aに対して、上流側に向く方向の力F2(反作用の力)を作用させる(図17(a),18参照)。力F2は、排気ガスが偏心カム80を回転させようとする力(以下、「排気ガスによるカム回転力」と称する)に対抗する分力(図17(a),18における時計回り方向の力)f22と、排気ガスがシャフト73Aを下流側へ押圧する力に対抗する分力(上流側に向く力)f21とに分けられる。分力f22は、アクチュエータ70の駆動力F3(図18参照)から得られる力である。なお、図17,18における直線L3は、力f21の作用線であり、力f21の作用点とシャフト73Aの軸心Qとを通る直線である。直線L4は、力f22の作用線であり、アクチュエータ70のロッド72が進退する方向に平行な直線である。   The eccentric cam 80 that has received the force F6 from the outer ring portion 81a applies a force F2 (reaction force) directed in the upstream direction to the outer ring portion 81a (see FIGS. 17A and 17). The force F2 is a component force (the force in the clockwise direction in FIGS. 17A and 18) that opposes the force with which exhaust gas tries to rotate the eccentric cam 80 (hereinafter referred to as “cam rotational force due to exhaust gas”). ) F22 and a component force (force toward the upstream side) f21 that opposes the force of the exhaust gas pressing the shaft 73A downstream. The component force f22 is a force obtained from the driving force F3 of the actuator 70 (see FIG. 18). A straight line L3 in FIGS. 17 and 18 is an action line of the force f21 and is a straight line passing through the action point of the force f21 and the axis Q of the shaft 73A. The straight line L4 is a line of action of the force f22, and is a straight line parallel to the direction in which the rod 72 of the actuator 70 advances and retreats.

アクチュエータ70は、偏心カム80に分力f22を作用させるために、分力f22と向きが同じで、かつ、分力f22に基づく大きさの力F3でロッド72を引っ張ればよい。アクチュエータ70のアクチュエータ本体71が、ロッド72を力F3で引っ張ることにより、可動部62の上下流方向の位置を保持することができる。なお、図18における力f31は、力F3の上下流方向の分力であり、力f32は、直線L3に平行な方向の分力である。   In order to apply the component force f22 to the eccentric cam 80, the actuator 70 may pull the rod 72 with a force F3 having the same direction as the component force f22 and a magnitude based on the component force f22. The actuator main body 71 of the actuator 70 can hold the position in the upstream / downstream direction of the movable portion 62 by pulling the rod 72 with the force F3. Note that the force f31 in FIG. 18 is a component force in the upstream and downstream direction of the force F3, and the force f32 is a component force in a direction parallel to the straight line L3.

図17(a)〜(c)から分かるように、図17(a)に示される状態では、分力f22が図17(b),(c)に示される状態と比べて格段に小さくなっている。これは、偏心カム80と外輪部81aとの間で、排気ガスによるカム回転力(分力f22と大きさが同じで逆向きの力)が低減され、そのカム回転力は、可動部62が可動領域の最下流位置にあるとき(図17(c)参照)に最も低減されるためである。つまり、力F6の作用点(図17においては偏心カム80の上流端部)において力F6と直線L3とがなす角度θが小さい程、換言すれば距離S3が小さい程、排気ガスによるカム回転力が小さくなる。このことから、アクチュエータ70に極めて小さい引張力F3を発生させるだけで、可動部62が最上流位置にある状態を保持できることが分かる。   As can be seen from FIGS. 17 (a) to (c), in the state shown in FIG. 17 (a), the component force f22 is significantly smaller than in the states shown in FIGS. 17 (b) and 17 (c). Yes. This is because the cam rotation force by the exhaust gas (the same force as the component force f22 and the opposite direction force) is reduced between the eccentric cam 80 and the outer ring portion 81a. This is because it is most reduced when it is at the most downstream position of the movable region (see FIG. 17C). That is, as the angle θ formed by the force F6 and the straight line L3 at the point of application of the force F6 (the upstream end portion of the eccentric cam 80 in FIG. 17) is smaller, in other words, as the distance S3 is smaller, the cam rotational force caused by the exhaust gas. Becomes smaller. From this, it can be seen that the movable portion 62 can be kept in the most upstream position only by generating the actuator 70 with a very small tensile force F3.

これに対し、図19に示されるように、レバー部94を揺動アーム74に固定した場合には、排気ガスによるカム回転力が低減されないため、アクチュエータ70は本実施形態における力F3よりも大きな駆動力(引張力)F7を発生させる必要がある。なお、図19における力f71は、力F7の上下流方向の分力であり、力f72は、力F7のレバー部94に沿った方向の分力である。   On the other hand, as shown in FIG. 19, when the lever portion 94 is fixed to the swing arm 74, the cam rotational force due to the exhaust gas is not reduced, so the actuator 70 is larger than the force F <b> 3 in this embodiment. It is necessary to generate a driving force (tensile force) F7. Note that the force f71 in FIG. 19 is a component force in the upstream and downstream direction of the force F7, and the force f72 is a component force in the direction along the lever portion 94 of the force F7.

以上説明したように、本実施形態によれば、可動部62が上流側に変位した状態を保持するためにアクチュエータ70(直動型アクチュエータ)に必要とされる駆動力(引張力)を低減することができ、これにより、アクチュエータ70の小型化を図ることができる。詳しく説明すると、可動部62が上流側に変位した状態(スライド側縮径部62bの流路面積が小さくなった状態)を保持するためには、排気ガスの圧力によって可動部62が下流側に変位しないように、可動部62を上流側に変位させる向きの駆動力(引張力)F3をアクチュエータ70に発生させる必要がある。本実施形態では、アクチュエータ70と可動部62との間に、偏心カム80および偏心カム80の回動に伴って上下流方向に変位する外輪部81aが介在しているため、排気ガスによるカム回転力が、偏心カム80と外輪部81aとの間で低減され、これにより、排気ガスによるカム回転力に対抗するためにアクチュエータ70に必要とされる駆動力F3が低減される。   As described above, according to the present embodiment, the driving force (tensile force) required for the actuator 70 (direct acting actuator) to maintain the state in which the movable portion 62 is displaced upstream is reduced. Accordingly, the actuator 70 can be reduced in size. More specifically, in order to maintain the state in which the movable part 62 is displaced upstream (the state in which the flow path area of the slide-side reduced diameter part 62b is reduced), the movable part 62 is moved downstream by the pressure of the exhaust gas. In order not to displace, it is necessary to cause the actuator 70 to generate a driving force (tensile force) F3 in a direction that displaces the movable portion 62 upstream. In this embodiment, since the eccentric cam 80 and the outer ring portion 81a that is displaced in the upstream / downstream direction with the rotation of the eccentric cam 80 are interposed between the actuator 70 and the movable portion 62, the cam rotation by the exhaust gas is performed. The force is reduced between the eccentric cam 80 and the outer ring portion 81a, whereby the driving force F3 required for the actuator 70 to counter the cam rotational force caused by the exhaust gas is reduced.

また、本実施形態によれば、排気ガスが可動部62を下流側へ押圧する力が、ピボット支持部82および偏心カム80の双方に伝達されるため、その押圧力がピボット支持部82と偏心カム80とに分散される(力F4と力F6)。これにより、排気ガスによるカム回転力が低減され、その結果、アクチュエータ70に必要とされる駆動力F3を低減することができる。   In addition, according to the present embodiment, the force that the exhaust gas presses the movable portion 62 downstream is transmitted to both the pivot support portion 82 and the eccentric cam 80, so that the pressing force is eccentric with the pivot support portion 82. Distributed to the cam 80 (force F4 and force F6). Thereby, the cam rotational force by exhaust gas is reduced, and as a result, the driving force F3 required for the actuator 70 can be reduced.

また、本実施形態によれば、可動部62がその可動領域の最上流位置にあるときには、シャフト73Aの軸心Qが、偏心カム80における径方向の中心Cを通り、かつ、上下流方向に沿った基準線X4の近傍に位置しているため、排気ガスによるカム回転力がゼロ近傍の大きさとなる。これにより、アクチュエータ70に必要とされる駆動力F3(図18参照)を格段に低減することができる。   Further, according to the present embodiment, when the movable portion 62 is at the most upstream position in the movable region, the shaft center Q of the shaft 73A passes through the radial center C of the eccentric cam 80 and in the upstream / downstream direction. Since it is located in the vicinity of the reference line X4 along, the cam rotational force due to the exhaust gas has a magnitude near zero. Thereby, the driving force F3 (refer FIG. 18) required for the actuator 70 can be reduced significantly.

また、本実施形態によれば、ピボット支持部82が、ピボット部81dを、ピボット部81dとシャフト73Aとを結ぶ方向A(図16参照)にスライド変位可能に支持しているため、可動部62を上下流方向にスムースに変位させることができる。   In addition, according to the present embodiment, the pivot support portion 82 supports the pivot portion 81d so as to be slidable in the direction A (see FIG. 16) connecting the pivot portion 81d and the shaft 73A. Can be smoothly displaced in the upstream and downstream directions.

1 エンジン
12a〜12d 気筒
52a 独立排気通路
61 アウターシェル
62 スライド部(可動部)
62b スライド側縮径部(流入部)
62c スライド側ストレート部(集合部)
62e フランジ部
64 ノズル部
64a ノズル内通路
70 アクチュエータ
73A シャフト(カムシャフト)
74 揺動アーム
75 操作部
76 第2の被操作部
78 第1の被操作部
80 偏心カム
81a 外輪部(変位部)
81b,81c 揺動アーム(連結部)
81d ピボット部
82 ピボット支持部
90 移動機構
92 被操作部
93 溝部
C 偏心カムの中心
C3 第3の球面(第1の球面)
C4 第4の球面(第2の球面)
P3 第3の球面の中心点(第1の球面の中心点)
P4 第4の球面の中心点(第2の球面の中心点)
K 交点
Q シャフトの軸心
Y0 揺動中心
1 Engine 12a-12d Cylinder 52a Independent exhaust passage 61 Outer shell 62 Slide part (movable part)
62b Slide side reduced diameter part (inflow part)
62c Slide side straight part (aggregation part)
62e Flange part 64 Nozzle part 64a Passage in nozzle 70 Actuator 73A Shaft (camshaft)
74 Oscillating arm 75 Operating section 76 Second operated section 78 First operated section 80 Eccentric cam 81a Outer ring section (displacement section)
81b, 81c Swing arm (connecting part)
81d Pivot part 82 Pivot support part 90 Movement mechanism 92 Operated part 93 Groove part C Center of eccentric cam C3 Third spherical surface (first spherical surface)
C4 Fourth spherical surface (second spherical surface)
P3 Center point of the third sphere (center point of the first sphere)
P4 Center point of the fourth sphere (center point of the second sphere)
K Intersection point Q Shaft axis Y0 Center of swing

Claims (12)

複数の気筒を有するエンジンの当該複数の気筒に各々独立して接続された複数の独立排気通路、または、中途部で分岐して排気順序が連続しない複数の気筒に接続された独立排気通路を含む複数の独立排気通路から延びて、各前記独立排気通路から排出されたガスが各々独立して流入する複数のノズル内通路が形成されたノズル部と、
前記ノズル内通路から排出されたガスが流入する流入部、および、当該流入部を通過したガスが集合する集合部を有し、ガスの流れ方向における前記ノズル部の下流側にガス流れの上下流方向に変位可能に設けられて、上流側に変位したときに前記流入部の流路面積を縮小し、下流側に変位したときに前記流入部の流路面積を拡大する筒状の可動部と、
前記可動部を前記上下流方向に変位させる移動機構とを備え、
前記移動機構は、前記可動部よりもその径方向外側の位置に揺動中心を有して前記上下流方向に沿って揺動可能に設けられ、かつ、前記上下流方向の一方側に断面円弧状の凹面からなる第1面を備えるとともに、前記上下流方向の他方側に断面円弧状の凸面からなる第2面を備えた操作部と、
前記操作部を前記上下流方向に沿って揺動させる揺動機構と、
前記可動部の外周部に設けられ、前記操作部の前記第1面に沿った凸面および前記操作部の前記第2面に沿った凹面を有して当該凸面および凹面により前記操作部をスライド可能に前記上下流方向の両側から支持する内壁面を有する溝部を含み、前記操作部の揺動に伴い、前記操作部を前記溝部内でスライドさせつつ前記可動部を前記上下流方向に変位させる被操作部と、を備えた多気筒エンジンの排気装置。
A plurality of independent exhaust passages that are independently connected to the plurality of cylinders of an engine having a plurality of cylinders, or independent exhaust passages that are branched in the middle and connected to a plurality of cylinders whose exhaust order is not continuous A nozzle portion extending from a plurality of independent exhaust passages and formed with a plurality of nozzle internal passages into which gas discharged from each of the independent exhaust passages independently flows;
An inflow portion into which the gas discharged from the nozzle passage flows in, and a collecting portion into which the gas that has passed through the inflow portion gathers, and the upstream and downstream of the gas flow on the downstream side of the nozzle portion in the gas flow direction A cylindrical movable portion that is provided so as to be displaceable in a direction, and that reduces the flow area of the inflow portion when displaced upstream and expands the flow area of the inflow portion when displaced downstream; ,
A moving mechanism for displacing the movable part in the upstream and downstream directions,
The moving mechanism has a swing center at a position radially outside of the movable portion and is swingable along the upstream / downstream direction, and has a cross-sectional circle on one side in the upstream / downstream direction. An operating portion having a first surface made of an arc-shaped concave surface and a second surface made of a convex surface having an arc-shaped cross section on the other side in the upstream and downstream directions;
A rocking mechanism for rocking the operating portion along the upstream and downstream directions;
Provided on the outer peripheral portion of the movable portion, and having a convex surface along the first surface of the operation portion and a concave surface along the second surface of the operation portion, the operation portion can be slid by the convex surface and the concave surface. Includes a groove portion having an inner wall surface supported from both sides in the upstream / downstream direction, and the movable portion is displaced in the upstream / downstream direction while sliding the operation portion in the groove portion as the operation portion swings. And an exhaust device for a multi-cylinder engine.
前記被操作部は、前記凸面を有する第1の被操作部と、前記凹面を有して前記第1の被操作部とは別体の第2の被操作部とを含むことを特徴とする、請求項1に記載の多気筒エンジンの排気装置。   The operated portion includes a first operated portion having the convex surface, and a second operated portion having the concave surface and separate from the first operated portion. The exhaust device for a multi-cylinder engine according to claim 1. 前記操作部は、前記可動部の外径よりも大きな内径を有して当該可動部を包囲するリング状をなし、
前記第1の被操作部および前記第2の被操作部は、前記可動部の外周面の全周に沿ってリング状に形成されていることを特徴とする、請求項2に記載の多気筒エンジンの排気装置。
The operation part has a ring shape having an inner diameter larger than an outer diameter of the movable part and surrounding the movable part,
3. The multi-cylinder according to claim 2, wherein the first operated portion and the second operated portion are formed in a ring shape along the entire circumference of the outer peripheral surface of the movable portion. Engine exhaust system.
前記可動部の外周面にフランジ部が突設され、前記第1の被操作部および前記第2の被操作部のうち、上流側に位置する被操作部の上流側の面が前記フランジ部に当接していることを特徴とする、請求項3に記載の多気筒エンジンの排気装置。   A flange portion projects from the outer peripheral surface of the movable portion, and the upstream surface of the operated portion located upstream from the first operated portion and the second operated portion is the flange portion. The exhaust device for a multi-cylinder engine according to claim 3, wherein the exhaust device is in contact. 前記第1の被操作部がシールリングであることを特徴とする、請求項2乃至4のいずれかに記載の多気筒エンジンの排気装置。   The exhaust device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the first operated portion is a seal ring. 前記操作部の前記第1面が、前記可動部の中心軸上に位置する点を中心とする第1の球面の一部で構成されて、前記第1の被操作部の凸面が、前記第1の球面に沿った球面の一部で構成され、
前記操作部の前記第2面が、前記点を中心とする第2の球面の一部で構成されて、前記第2の被操作部の凹面が、前記第2の球面に沿った球面の一部で構成されていることを特徴とする、請求項2乃至5のいずれかに記載の多気筒エンジンの排気装置。
The first surface of the operation portion is configured by a part of a first spherical surface centered on a point located on the central axis of the movable portion, and the convex surface of the first operated portion is the first surface. A part of a sphere along one sphere,
The second surface of the operation portion is configured by a part of a second spherical surface centered on the point, and the concave surface of the second operated portion is a spherical surface along the second spherical surface. The exhaust device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 2 to 5, wherein the exhaust device is configured by a section.
前記可動部がその可動領域の最上流位置にあるときの前記点と、前記可動部がその可動領域の最下流位置にあるときの前記点とは、前記ノズル部の中心軸上に位置することを特徴とする請求項6に記載の多気筒エンジンの排気装置。   The point when the movable portion is at the most upstream position of the movable region and the point when the movable portion is at the most downstream position of the movable region are located on the central axis of the nozzle portion. The exhaust system for a multi-cylinder engine according to claim 6. 前記可動部がその可動領域の最上流位置にあるときの前記点と、前記可動部がその可動
領域の最下流位置にあるときの前記点とは、前記揺動中心から前記可動部の中心軸に下した垂線と当該中心軸との交点に近接していることを特徴とする請求項7に記載の多気筒エンジンの排気装置。
The point when the movable portion is at the most upstream position of the movable region and the point when the movable portion is at the most downstream position of the movable region are the center axis of the movable portion from the swing center The exhaust system for a multi-cylinder engine according to claim 7, wherein the exhaust system is close to an intersection of the perpendicular line and the central axis.
前記揺動機構は、
前記可動部よりもその径方向外側の位置に設けられる偏心カムと、
前記偏心カムに回転力を付与するアクチュエータと、
前記揺動中心に配置されるピボット部と、
前記ピボット部を支持するピボット支持部と、
前記偏心カムの回転に伴って前記上下流方向に変位する変位部と、
前記変位部と前記ピボット部と前記操作部とを連結する連結部とを備えることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれかに記載の多気筒エンジンの排気装置。
The swing mechanism is
An eccentric cam provided at a position radially outside of the movable portion;
An actuator for applying a rotational force to the eccentric cam;
A pivot portion disposed at the swing center;
A pivot support part for supporting the pivot part;
A displacement portion that is displaced in the upstream / downstream direction along with the rotation of the eccentric cam;
The exhaust device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 1 to 8, further comprising a connecting portion that connects the displacement portion, the pivot portion, and the operation portion.
前記アクチュエータは、前記偏心カムに固定されたカムシャフトに回転力を付与し、
前記可動部がその可動領域の最上流位置にあるときには、前記カムシャフトの軸心が、前記偏心カムにおける径方向の中心を通り、かつ、前記上下流方向に沿った基準線の近傍に位置することを特徴とする、請求項9に記載の多気筒エンジンの排気装置。
The actuator applies a rotational force to a camshaft fixed to the eccentric cam;
When the movable portion is at the most upstream position in the movable region, the camshaft has an axial center passing through the radial center of the eccentric cam and in the vicinity of a reference line along the upstream and downstream directions. The exhaust system for a multi-cylinder engine according to claim 9, wherein
前記アクチュエータは、前記偏心カムに固定されたカムシャフトに回転力を付与し、
前記ピボット支持部は、前記ピボット部を、当該ピボット部と前記カムシャフトとを結ぶ方向にスライド変位可能に支持することを特徴とする、請求項9または10に記載の多気筒エンジンの排気装置。
The actuator applies a rotational force to a camshaft fixed to the eccentric cam;
The exhaust device for a multi-cylinder engine according to claim 9 or 10, wherein the pivot support portion supports the pivot portion so as to be slidable in a direction connecting the pivot portion and the camshaft.
前記アクチュエータは、ロッドと、当該ロッドを往復運動させることにより、前記偏心カムに固定されたカムシャフトに回転力を付与するアクチュエータ本体とを有し、
前記揺動機構は、前記ロッドに回動可能に接続されたレバーをさらに備え、
前記レバーにおける当該レバーと前記ロッドとの接続箇所から離間した位置に、前記カムシャフトが固定されていることを特徴とする、請求項9乃至11のいずれかに記載の多気筒エンジンの排気装置。
The actuator includes a rod, and an actuator body that applies a rotational force to a camshaft fixed to the eccentric cam by reciprocating the rod.
The swing mechanism further includes a lever rotatably connected to the rod,
The exhaust device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 9 to 11, wherein the camshaft is fixed to a position of the lever that is separated from a connecting portion between the lever and the rod.
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