JP6354693B2 - 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. There is what I did.

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 operated, the link mechanism swings 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、可動部は排気ガスから下流側に向かう方向の力を受けるため、可動部を上流側に変位させた状態を保持するには、可動部が排気ガスから受ける力に対抗する大きな駆動力を発生させる必要があり、その結果、アクチュエータが大型化する虞があった。   However, since the movable portion receives a force in the direction from the exhaust gas toward the downstream side, in order to maintain the state in which the movable portion is displaced upstream, a large driving force that opposes the force that the movable portion receives from the exhaust gas is applied. As a result, there is a possibility that the actuator becomes large.

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上下流方向に変位させるアクチュエータの小型化を図りつつ、そのアクチュエータにより、可動部が上流側に変位した状態を安定して保持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 the movable part is displaced upstream by the actuator while downsizing the actuator that displaces the movable part of the dynamic pressure exhaust system in the upstream and downstream directions. An object of the present invention is to provide an exhaust device for a multi-cylinder engine that can stably maintain a state.

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た操作部と、前記可動部に設けられ、前記操作部の揺動に伴い、前記可動部を前記上下流方向に変位させる被操作部と、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. An operating portion provided in the movable portion, and an operated portion that displaces the movable portion in the upstream / downstream direction as the operating portion swings, and a position radially outside the movable portion. An eccentric cam, an actuator that applies a rotational force to the eccentric cam, a displacement portion that is displaced in the upstream / downstream direction with the rotation of the eccentric cam, a pivot portion that is disposed at the swing center, and the pivot A multi-cylinder engine exhaust system comprising: a pivot support portion that supports a portion; and a connecting portion that connects the displacement portion, the pivot portion, and the operation portion.

本発明によれば、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、可動部が排気ガスから受ける力は、偏心カムおよび変位部を介してアクチュエータに伝達されるため、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 the present invention, it is possible to reduce the driving force required for the actuator in order to maintain the state in which the movable part is displaced upstream, and thus it is possible to reduce 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, the force that the movable part receives from the exhaust gas is transmitted to the actuator via the eccentric cam and the displacement part. Therefore, the force for rotating the eccentric cam by the exhaust gas (hereinafter referred to as “cam rotation by the exhaust gas”). Force ") is reduced between the eccentric cam and the displacement part, thereby reducing the driving force required for the actuator to counter the cam rotational force due to the exhaust gas.

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 connects the pivot portion in a direction connecting the pivot portion and the camshaft. It is preferable that the support is slidable.

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 it is displaced in a predetermined direction, the movable part can be smoothly displaced in the upstream and downstream directions.

本発明においては、前記操作部は、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、前記被操作部は、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ことが好ましい。   In the present invention, the operation section includes a first surface made of a concave surface having an arcuate cross section on one side in the upstream / downstream direction, and a second surface made of a convex surface having an arcuate cross section on the other side in the upstream / downstream direction. The operated portion is provided on an outer peripheral portion of the movable portion, and has a convex surface along the first surface of the operating portion and a concave surface along the second surface of the operating portion. And a groove portion having an inner wall surface that supports the operation portion from both sides in the upstream and downstream directions so that the operation portion can be slid by a concave surface, and the movable portion slides within the groove portion as the operation portion swings. Is preferably displaced in the upstream / downstream direction.

この構成によれば、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 this structure, the 1st surface and 2nd surface of an operation part are supported by the inner wall surface of the groove part which an to-be-operated part has so that a slide is possible from both sides of an up-down direction. 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、前記移動機構は、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, and the moving mechanism includes the rod It is preferable that a lever connected to the lever is further provided, 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上下流方向に変位させるアクチュエータの小型化を図りつつ、そのアクチュエータにより、可動部が上流側に変位した状態を安定して保持することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the actuator that displaces the movable part of the dynamic pressure exhaust system in the upstream and downstream directions, and to stabilize the state in which the movable part is displaced upstream by the actuator. Can be held.

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. 可動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 which shows the exhaust apparatus of a multicylinder engine when a movable part exists in a 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. 可動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 which shows the exhaust apparatus of a multicylinder engine when a movable part 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. 第1実施形態に係る移動機構の動きを示す断面図であり、(a)は可動部が最上流位置にあるときの状態を示す図、(b)は可動部が中流位置にあるときの状態を示す図、(c)は可動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 1st Embodiment, (a) is a figure which shows a state when a movable part exists in a most upstream position, (b) is a state when a movable part exists in a midstream position (C) is a figure which shows a state when a movable part exists in a most downstream position. 第1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)は可動部が最上流位置にあるときの状態を示す図、(b)は可動部が中流位置にあるときの状態を示す図、(c)は可動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 1st Embodiment, (a) is a figure which shows a state when a movable part exists in a most upstream position, (b) is a figure which shows a movable part in a midstream position. The figure which shows a state at a time, (c) is a figure which shows a state when a movable part exists in a most downstream position. 第1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、可動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 1st Embodiment, a pivot part, an operation part, and an actuator, and is a figure which shows a state when a movable part exists in a most upstream position. レバー部と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、可動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 it fixes to a lever part and a rocking | fluctuation arm, and is a figure which shows a state when a movable part exists in a most upstream position. 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において、可動部が最上流位置にあるときの状態を示す部分断面図である。In the exhaust system for a multi-cylinder engine according to the second embodiment of the present invention, it is a partial cross-sectional view showing a state when the movable portion is at the most upstream position. 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において、可動部が最下流位置にあるときの状態を示す部分断面図である。In the exhaust system for a multi-cylinder engine according to the second embodiment of the present invention, FIG.

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90A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 90A 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60Aと、動圧排気系60Aの下流端に接続された下流側排気管80と、動圧排気系60Aの後述する可動部62を上下流方向に変位させるための移動機構90A(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. 52, a dynamic pressure exhaust system 60A connected to the downstream end of 52, a downstream exhaust pipe 80 connected to the downstream end of the dynamic pressure exhaust system 60A, and a movable portion 62 (described later) of the dynamic pressure exhaust system 60A in the upstream and downstream directions. A moving mechanism 90A (see FIGS. 2 and 3) for 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60A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 passes through each independent exhaust pipe 52 independently, then merges in the dynamic pressure exhaust system 60A, 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60A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60Aの上流端に向かって延びており、動圧排気系60Aの上流端付近で束ねられて、動圧排気系60A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 52a that guides the exhaust gas discharged from the cylinder 12 to the dynamic pressure exhaust system 60A. Each independent exhaust pipe 52 extends toward the upstream end of the dynamic pressure exhaust system 60A, is bundled near the upstream end of the dynamic pressure exhaust system 60A, and is connected to the upstream end of the dynamic pressure exhaust system 60A.

<動圧排気系60Aの構成>
動圧排気系60A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60A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 60A>
The dynamic pressure exhaust system 60A 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 </ b> A 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60A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、可動部62、およびディフューザ部63とを有する。ノズル部64、可動部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 60A includes a cylindrical outer shell 61 having an upstream end connected to the independent exhaust pipe 52 and a downstream end connected to the downstream exhaust pipe 80, and the outer shell 61 Each having a nozzle part 64, a movable part 62, and a diffuser part 63 accommodated therein. The nozzle part 64, the movable 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7,9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、可動部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 9, an upstream buffer member 65 is provided at the lower end of the peripheral wall of the nozzle side straight portion 64 b. 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 movable 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、可動部62が上流方向に所定位置(後述する可動部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と可動部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、可動部62が上記所定位置まで変位したときに、可動部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、可動部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、可動部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 a nozzle portion 64 and a movable portion 62 when the movable portion 62 is displaced in the upstream direction to a predetermined position (the most upstream position in the movable region of the movable 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 movable portion 62 when the movable portion 62 is displaced to the predetermined position. By being arranged in this way, the upstream buffer member 65 prevents the movable 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 (upstream position) of the movable region of the movable 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.

<可動部62の構成>
可動部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。可動部62の中心軸X2は、可動部62がその可動領域の最上流位置にあるとき(図7参照)、および、最下流位置にあるとき(図9参照)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と一致する。
<Configuration of movable portion 62>
The movable portion 62 is a tubular member that is coaxial with the nozzle portion 64 and the outer shell 61 and extends in the upstream and downstream directions. The central axis X2 of the movable portion 62 is the central axis of the nozzle portion 64 when the movable portion 62 is at the most upstream position of the movable region (see FIG. 7) and when it is at the most downstream position (see FIG. 9). X1 and the center axis X3 of the outer shell 61 coincide.

可動部62には、1つの通路が形成されている。可動部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 path is formed in the movable portion 62. The movable portion 62 is driven by the actuator 70 and is displaced in the upstream and downstream directions in order to change the flow path 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、可動部62の下流端部は、ディフューザ部63内を上下流方向に変位する。   As shown in FIGS. 7 and 9, the downstream end portion of the movable portion 62 is displaced in the upstream and downstream directions within the diffuser portion 63.

可動部62は、湾曲部62aと、可動側縮径部62bと、可動側ストレート部62cとを有している。湾曲部62aおよび可動側縮径部62bは、本発明の「流入部」に相当する。可動側ストレート部62cは、本発明の「集合部」に相当する。   The movable part 62 includes a curved part 62a, a movable side reduced diameter part 62b, and a movable side straight part 62c. The curved portion 62a and the movable side reduced diameter portion 62b correspond to the “inflow portion” of the present invention. The movable 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、可動部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、可動部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 bending portion 62 a is a cylindrical portion extending from the upstream end of the movable 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 movable 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.

可動側縮径部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、可動側縮径部62bは、下流側に向かうに従って可動部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、可動側縮径部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 movable-side reduced diameter portion 62b is a cylindrical portion that extends from the downstream end of the curved portion 62a to the downstream side, and has a shape that extends along the nozzle-side reduced diameter portion 64c. That is, the movable-side reduced diameter portion 62b is configured to incline toward the central axis X2 side of the movable portion 62 toward the downstream side, and is formed in a truncated cone shape whose diameter decreases toward the downstream side. Along with this, the flow path area of the movable-side reduced diameter portion 62b becomes smaller toward the downstream side.

湾曲部62aおよび可動側縮径部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 movable-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、可動部62が最上流位置に変位しているときには、可動部62の湾曲部62aおよび可動側縮径部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および可動側縮径部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 movable portion 62 is displaced to the most upstream position, the curved portion 62a and the movable-side reduced diameter portion 62b of the movable 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 movable-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、可動部62が最下流位置に変位しているときには、湾曲部62aおよび可動側縮径部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 movable portion 62 is displaced to the most downstream position, the curved portion 62a and the movable-side reduced diameter portion 62b cover the nozzle-side reduced diameter portion 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、可動側縮径部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、可動側縮径部62bの外周面から径方向外側へ隆起しており、可動側縮径部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 movable-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 movable-side reduced diameter portion 62 b and is formed over the entire circumference of the movable-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、可動部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 C2 having a radius R2 centered on the point P2 on the central axis X2 of the movable 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、可動部62が下流方向に所定位置(後述する可動部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と可動部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、可動部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、可動部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 is movable with the outer shell 61 when the movable portion 62 is displaced in the downstream direction to a predetermined position (the most downstream position of the movable region of the movable portion 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 manner, the downstream buffer member 66 prevents the movable 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 (most downstream position) of the movable region of the movable portion 62.

図6,7に示されるように、可動部62が最上流位置に変位している状態では、可動側縮径部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、可動側縮径部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、可動側縮径部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、可動側縮径部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 movable portion 62 is displaced to the most upstream position, the movable-side reduced diameter portion 62b comes close to almost the entire nozzle-side reduced diameter portion 64c. As shown by the arrows, each opening 64d of the nozzle side reduced diameter portion 64c is substantially closed by the movable side reduced diameter portion 62b. Specifically, although there is a slight gap between the movable side reduced diameter part 62b and the nozzle part side reduced diameter part 64c, the gap is narrow, so the movable side reduced diameter part 62b and the nozzle part side reduced diameter part. 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、可動部62が上記最上流位置から下流側に変位して、最下流位置に到達すると、可動側縮径部62bはノズル部側縮径部64c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、可動部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、可動側縮径部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 movable part 62 is displaced downstream from the most upstream position and reaches the most downstream position, the movable side reduced diameter part 62b is moved from the nozzle part side reduced diameter part 64c. Largely spaced downstream. 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 where the movable portion 62 is displaced to the most downstream position, a part of the exhaust gas flowing from the independent exhaust passage 52 into the nozzle inner passage 64a is transferred to the movable 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、可動部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、可動部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、可動部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、可動部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、可動部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 the present embodiment, the position of the movable portion 62 is displaced to the most upstream position and the downstream position, so that the exhaust gas flowing into the nozzle internal 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, by setting the position of the movable portion 62 to the most upstream position, the flow passage area of the passage through which the exhaust gas passes is minimized, and the position of the movable portion 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 movable portion 62 is the most upstream position and the passage area of the passage through which the exhaust gas passes is minimized, the speed at which this exhaust is discharged downstream from the nozzle inner passage 64a is Get higher. On the other hand, when the position of the movable 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 from the nozzle inner passage 64a to the downstream side 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、可動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 movable 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.

可動側ストレート部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 movable straight portion 62c is discharged from each independent exhaust passage 52 and exhaust gas that has independently passed through the nozzle inner passage 64a or the nozzle inner passage 64a and the outer passage 64e, that is, exhausted from the cylinders 12a to 12d. This is where the exhaust gas merges.

可動側ストレート部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 movable straight portion 62c has a constant flow path area in the downstream portion so that exhausts discharged from the cylinders 12a to 2d merge, mix well, and are well rectified.

本実施形態では、可動側ストレート部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、可動側ストレート部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、可動側ストレート部62cの下流側部分は、径が一定の円筒状をなしている。可動側ストレート部62cの上流側部分は、可動側縮径部62bの下流端に連続して延びおり、可動側ストレート部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 movable straight portion 62c is configured such that the flow path area becomes smaller toward the downstream side, while the downstream portion extends downstream with a constant flow path area. Specifically, the upstream side portion of the movable side straight portion 62c has a substantially truncated cone shape whose diameter decreases toward the downstream side about the central axis X2, and the downstream side portion of the movable side straight portion 62c is It has a cylindrical shape with a constant diameter. The upstream portion of the movable straight portion 62c extends continuously from the downstream end of the movable reduced diameter portion 62b, and the downstream portion of the movable straight portion 62c has a constant flow area from the downstream end of the upstream portion. It extends in.

可動側ストレート部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、可動側ストレート部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 movable straight portion 62c. The flange part 62e is formed integrally with the movable side straight part 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、上流側から可動側ストレート部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、可動側ストレート部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、可動部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6〜9、10(a),(c)、11(a),(c)参照)に、可動側ストレート部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の内周面から離間する一方、偏心カム80の回転に伴って可動側ストレート部62cがピボット支持部82に最も接近したとき(図10(b)参照)に、可動側ストレート部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。可動部62の変位時には、可動側ストレート部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しつつ、ディフューザ部63の径方向に移動する。ディフューザ部63は、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。   Inside the diffuser portion 63, the downstream end portion of the movable straight portion 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 movable-side straight portion 62c. Specifically, it is movable when the movable part 62 is in the most upstream position and in the most downstream position (see FIGS. 6 to 9, 10 (a), (c), 11 (a), (c)). The outer peripheral surface of the downstream end portion of the side straight portion 62 c is separated from the inner peripheral surface of the upstream portion 63 a of the diffuser portion 63, while the movable side straight portion 62 c is closest to the pivot support portion 82 as the eccentric cam 80 rotates. The upstream side portion of the diffuser portion 63 so that the outer peripheral surface of the downstream end portion of the movable side straight portion 62c abuts on the inner peripheral surface of the upstream portion 63a of the diffuser portion 63 (see FIG. 10B). The inner diameter of 63a is set. When the movable portion 62 is displaced, the downstream end portion of the movable straight portion 62 c moves in the radial direction of the diffuser portion 63 while moving in the upstream and downstream directions along the axial direction of the diffuser portion 63 in the diffuser portion 63. . The diffuser part 63 is fixed to the outer shell 61. 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>
アウターシェル61は、ノズル部64、可動部62、ディフューザ部63、上流側緩衝部材65、下流側緩衝部材66、後述の操作部75、被操作部92、偏心カム80、外輪部81a、揺動アーム81b,81c、ピボット部81d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>
The outer shell 61 includes a nozzle part 64, a movable part 62, a diffuser part 63, an upstream buffer member 65, a downstream buffer member 66, an operation part 75, an operated part 92, an eccentric cam 80, an outer ring part 81a, and a swinging part. This is a tubular member that houses the arms 81b and 81c and the pivot portion 81d. 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、可動部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 movable 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、可動部62の可動側縮径部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 side portions of the movable-side reduced diameter portion 62b, the raised portion 62d, the downstream-side buffer member 66, and the straight portion 62c of the movable 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、可動側ストレート部62cの円筒状の下流側部分、操作部75、被操作部92、偏心カム80、外輪部81a、揺動アーム81b,81c、およびピボット部81dを囲んでいる。   The third portion 61c surrounds the cylindrical downstream portion of the movable straight portion 62c, the operating portion 75, the operated portion 92, the eccentric cam 80, the outer ring portion 81a, the swinging arms 81b and 81c, and the pivot portion 81d. Yes.

第3部分61c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。   The third portion 61c 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6〜10,12参照)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A(図10参照)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 82a (see FIGS. 6 to 10 and 12) 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 A (see FIG. 10) connecting the pivot portion 81d and the shaft 73A.

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90Aの構成>
可動部62を変位させるための移動機構90Aについて説明する。
<Configuration of moving mechanism 90A>
A moving mechanism 90A for displacing the movable part 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90Aは、アクチュエータ70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81a,81b(図6〜10,12参照)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。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。   As shown in FIGS. 2 and 3, the moving mechanism 90 </ b> A in this embodiment includes an actuator 70, a lever portion 94, a shaft 73 </ b> A (corresponding to a “camshaft” of the present invention), and swing arms 81 a and 81 b. (Refer to FIGS. 6 to 10 and 12), 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. The outer ring portion 81a, the swing arms 81b and 81c, the operation portion 75, and the pivot portion 81d are integrally formed.

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73A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 (advanced and retracted), the lever portion 94 swings along the upstream / downstream direction about the shaft 73A.

シャフト73A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73Aのレバー部94側の端部は、レバー部94に固定されている。レバー部94の揺動に伴い、シャフト73Aは、その軸心Q(図6,8参照)周りに回転(回動)する。   The shaft 73 </ b> A is a cylindrical member, and extends from the lever portion 94 toward the outer shell 61. The end of the shaft 73 </ b> A on the lever portion 94 side is fixed to the lever portion 94. As the lever portion 94 swings, the shaft 73A rotates (rotates) around its axis Q (see FIGS. 6 and 8).

図6〜10,12に示されるように、偏心カム80は、可動部62の可動側ストレート部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6,8,11参照)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A(図10参照)に変位する。   As shown in FIGS. 6 to 10 and 12, the eccentric cam 80 is a disc-shaped cam provided at a position radially outside the movable side straight portion 62 c of the movable portion 62, and is located at the eccentric position. The shaft 73A is fixed, and rotates with the rotation of the shaft 73A. A radial center C of the eccentric cam 80 (see FIGS. 6, 8, and 11) is a direction A that connects the axis Q of the shaft 73A and the pivot portion 81d while being displaced in the upstream and downstream direction as the shaft 73A rotates. (Refer to FIG. 10).

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6,7,10(a),11(a)参照)において、シャフト73Aが図6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10(b),11(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8,9,10(c),11(c)参照)に遷移する。   Specifically, in a state where the center C in the radial direction of the eccentric cam 80 is located upstream of the axis Q of the shaft 73A (see FIGS. 6, 7, 10 (a), 11 (a)), the shaft 73A 6 rotates counterclockwise (counterclockwise) in FIG. 6, 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. 10B). , 11 (b)), the state shifts to a state where the center C of the eccentric cam 80 is located downstream of the shaft center Q of the shaft 73A (see FIGS. 8, 9, 10 (c), 11 (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8,9,10(c),11(c)参照)において、シャフト73Aが図8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10(b),11(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6,7,10(a),11(a)参照)に遷移する。   In a 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. 8, 9, 10 (c), 11 (c)), the shaft 73A is in FIG. In the clockwise direction (clockwise direction), the center C of the eccentric cam 80 is aligned at the same position in the upstream and downstream directions with respect to the axis Q of the shaft 73A (FIGS. 10B and 11B). )), The center C of the eccentric cam 80 transitions to a state (see FIGS. 6, 7, 10 (a), 11 (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6,7参照)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11(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11(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11(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. 6 and 7), 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. 11A). 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. 11A is a line that passes through the axis Q of the shaft 73A and is parallel to the reference line X4. Further, in FIG. 11A, the distance S3 is shown to be about the radius of the shaft 73A for easy understanding of the drawing, but actually, the distance S3 is set smaller than the radius of the shaft 73A.

この状態では、可動部62の位置が最上流位置(図6,7参照)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、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 movable portion 62 is the most upstream position (see FIGS. 6 and 7), 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 passage area of the passage through which the exhaust gas passes 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8,9参照)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11(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11(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11(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. 8 and 9), 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. 11C). That is, the distance S4 between the reference line X4 and the axis Q of the shaft 73A is a value near zero. A straight line X5 in FIG. 11C is a line that passes through the axis Q of the shaft 73A and is parallel to the reference line X4. Further, in FIG. 11C, the distance S4 is shown to be about 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8,9参照)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6,7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. 8 and 9), whereby 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6〜10,12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A(図10参照)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10(b)に示される状態、すなわち、可動部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および可動側ストレート部62cがピボット支持部82に最も接近する。   As shown in FIGS. 6 to 10 and 12, 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 A (see FIG. 10) connecting the shaft center Q of the shaft 73A and the pivot portion 81d while being displaced in the upstream / downstream direction. 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. 10B, that is, when the movable portion 62 is at the center position between the most upstream position and the most downstream position, the outer ring portion 81 a and the movable side straight portion 62 c are closest to the pivot support portion 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6〜10,12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. 6 to 10 and 12, the swing arm 81b connects the outer ring portion 81a and the operation portion 75, and the swing arm 81c connects the operation portion 75 and the pivot portion 81d. 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6〜10参照)。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 with the pivot portion 81d as the center (see FIGS. 6 to 10). 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7,9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。   7 and 9, 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 central 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A(図10参照)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 A (see FIG. 10) connecting the pivot portion 81d and the shaft 73A while contacting the slide support surface 82a of the slide support portion 82.

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、ロッド72と、ダイアフラム(図示略)が内蔵され、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)。   In the example shown in FIGS. 2 and 3, the actuator 70 is a direct-acting diaphragm type actuator. The actuator 70 includes a rod 72 and an actuator main body 71 that incorporates a diaphragm (not shown) and 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2に示されるように、レバー部94の一端部(可動部62側の端部)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(反可動部62側の端部)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。   As shown in FIG. 2, one end portion (end portion on the movable portion 62 side) of the lever portion 94 is swingably connected to the tip portion of the rod 72, and the other end portion (counter-movable portion 62) of the lever portion 94. Side end) 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.

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6,7参照)と、これよりも下流側の位置(図8,9参照)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. 6 and 7) and the downstream position (see FIG. 8). , 9), thereby switching the flow path area of the passage through which the exhaust gas passes.

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。   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.

図6〜9に示されるように、操作部75は、揺動アーム81bと揺動アーム81cの間に設けられている。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81bの可動部62側の端部および揺動アーム81cの可動部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 between the swing arm 81b and the swing arm 81c. 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 portion of the operation portion 75 is formed integrally with the end portion on the movable portion 62 side of the swing arm 81b and the end portion on the movable portion 62 side of the swing arm 81c. The thickness of the operation unit 75 is constant throughout.

操作部75は、揺動アーム81b,81cと共にピボット部81dの中心N周りに、上下流方向に沿って揺動する。   The operating portion 75 swings around the center N of the pivot portion 81d along with the swing arms 81b and 81c along the upstream / downstream direction.

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、可動側ストレート部62cの外径よりも大きな内径を有して可動側ストレート部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、可動側ストレート部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、可動側ストレート部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 movable straight portion 62c and surrounds the movable straight portion 62c. An insertion hole 75a (see FIGS. 6 and 8) through which the movable-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 movable 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、可動部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。   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 configured by a part of a third spherical surface C3 having a radius R3 with the point P3 on the central axis X2 of the movable unit 62 as the center.

可動部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、可動部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、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(シャフト73Aから中心軸X2に下した垂線)と可動部62の中心軸X2との交点K(図7,9参照)よりも上流側に位置している。   A center point P3 when the movable 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 movable 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 a straight line L1 (a perpendicular line extending from the shaft 73A to the center axis X2) connecting the axis Q of the shaft 73A and the center N of the pivot portion 81d. ) And the center axis X2 of the movable portion 62 is located upstream of 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.

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、可動側ストレート部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 movable 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、可動側ストレート部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 movable 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、可動部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 movable 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、可動側ストレート部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 fixed portion 76b fixed to the outer peripheral surface of the movable straight portion 62c, and extends from the upstream end of the fixed 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90Aでは、アクチュエータ本体71の駆動によってロッド72が変位すると、レバー部94がシャフト73Aを支点として揺動し、これに伴いシャフト73Aがその軸心Qを中心として回転(回動)する。シャフト73Aの回転に伴い、偏心カム80が回転して、外輪部81aが上下流方向に変位する。これにより、揺動アーム81b,81cおよび操作部75が、ピボット部81dを中心として揺動する。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可動部62を上下流方向に変位させる(図7,9参照)。   In the moving mechanism 90A configured as described above, when the rod 72 is displaced by the drive of the actuator body 71, the lever portion 94 swings around the shaft 73A, and accordingly, the shaft 73A is centered on the axis Q. Rotate (turn). As the shaft 73A rotates, the eccentric cam 80 rotates and the outer ring portion 81a is displaced in the upstream and downstream direction. As a result, the swing arms 81b and 81c and the operation portion 75 swing around the pivot portion 81d. As the operating unit 75 swings, the operated unit 92 displaces the movable unit 62 in the upstream / downstream direction while sliding the operating unit 75 in the groove 93 (see FIGS. 7 and 9).

次に、移動機構90Aの構成部材に作用する力について、図11,12を参照しつつ説明する。図11(a),12は、可動部62が可動領域の最上流位置にあるときの偏心カム80の状態を示しており、図11(b)は、可動部62が可動領域の中流位置にあるときの偏心カム80の状態を示しており、図11(c)は、可動部62が可動領域の最下流位置にあるときの偏心カム80の状態を示している。なお、図12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. 11A and 12 show the state of the eccentric cam 80 when the movable portion 62 is at the most upstream position of the movable region, and FIG. 11B shows the movable portion 62 at the middle position of the movable region. FIG. 11C shows the state of the eccentric cam 80 when the movable portion 62 is at the most downstream position of the movable region. In FIG. 12, 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12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12参照)。   Inside the movable part 62, exhaust gas flows toward the downstream side. For this reason, as shown in FIG. 12, 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 operating 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, a force F6 directed in the downstream direction is transmitted from the outer ring portion 81a to the eccentric cam 80, and a force F4 directed in the downstream direction is transmitted from the pivot portion 81d to the pivot support portion 82 (see FIG. 12). .

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11(a),12参照)。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11(a),12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12参照)から得られる力である。なお、図11,12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 receives 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. 11A and 12). The force F2 is a force component in the clockwise direction in FIGS. 11A and 12 that opposes the force with which the 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. 12). A straight line L3 in FIGS. 11 and 12 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12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. 12 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11(a)〜(c)から分かるように、図11(a)に示される状態では、分力f22が図11(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が可動領域の最上流位置にあるとき(図11(a)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11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. 11A to 11C, in the state shown in FIG. 11A, the component force f22 is much smaller than in the states shown in FIGS. 11B and 11C. 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 upstream position of the movable region (see FIG. 11A). That is, the smaller the angle θ formed by the force F6 and the straight line L3 at the point of action of the force F6 (in FIG. 11, the upstream end portion of the eccentric cam 80), in other words, the smaller the distance S3, Becomes smaller. From this, it can be seen that the movable portion 62 can be kept in the most upstream position only by generating a small tensile force F3 in the actuator 70.

これに対し、図13に示されるように、レバー部94がシャフト73(図外のアウターシェルに回転自在に支持されている)を介して揺動アーム74に固定されている場合には、排気ガスがシャフト73を回転させようとする力が、揺動アーム74とレバー部94との間で低減されないため、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13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. 13, when the lever portion 94 is fixed to the swing arm 74 via a shaft 73 (supported rotatably by an outer shell not shown), Since the force by which the gas tries to rotate the shaft 73 is not reduced between the swing arm 74 and the lever portion 94, the actuator 70 generates a driving force (tensile force) F7 larger than the force F3 in this embodiment. It is necessary to let A force f71 in FIG. 13 is a component force in the upstream and downstream direction of the force F7, and a force f72 is a component force in the direction along the lever portion 94 of the force F7.

<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.

アクチュエータ本体71は、ECUによりオンオフ制御され、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、これに伴い可動部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、可動部62は最上流位置とされ、オフとされることで、可動部62は最下流位置とされる。   The actuator body 71 is ON / OFF controlled by the ECU so that the position of the rod 72 is switched between two positions, a first position and a second position. Accordingly, the movable part 62 is at its maximum position. Switching is possible between two positions, an upstream position and a most downstream position. For example, when the actuator 70 is turned on, the movable portion 62 is at the most upstream position, and when it is turned off, the movable portion 62 is at the most downstream position.

以下、具体的に説明する。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。   This will be specifically described below. 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14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. 14, as operating regions, a low-speed and 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、可動部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 movable 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.

(低速低負荷領域A2における制御)
低速低負荷領域A2では、可動部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 movable portion 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.

(高速領域A3における制御)
高速領域A3では、可動部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 movable 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.

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(可動側縮径部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 where the movable portion 62 is displaced upstream (the state where the flow path area of the movable-side reduced diameter portion 62b is reduced), the movable portion 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12参照)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. 12) 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10参照)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。   Further, 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. 10) connecting the pivot portion 81d and the shaft 73A. Can be smoothly displaced in the upstream and downstream directions.

また、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。   Further, according to the present 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. 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.

なお、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。   In the above-described embodiment, all the cylinders 12a to 12d are connected to the independent exhaust passages 52 independently (each individually), whereby 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15,16を参照しつつ説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、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.

図15,16に示されるように、第2実施形態においては、揺動アーム81dの中央部に、揺動アーム81dの長手方向に沿って直線状に延びるスリット部81eが設けられている。このスリット部81eは、少なくとも可動部62側に開口する長孔であり、図15,16に示される例では、可動部62側および反可動部62側に開口している。揺動アーム81dは、外輪部81aとピボット部81dとスリット部81eとを連結している。スリット部81eは、本発明の「操作部」に相当する。   As shown in FIGS. 15 and 16, in the second embodiment, a slit portion 81e extending linearly along the longitudinal direction of the swing arm 81d is provided at the center of the swing arm 81d. The slit portion 81 e is a long hole that opens at least toward the movable portion 62. In the example shown in FIGS. 15 and 16, the slit portion 81 e opens toward the movable portion 62 and the non-movable portion 62. The swing arm 81d connects the outer ring portion 81a, the pivot portion 81d, and the slit portion 81e. The slit portion 81e corresponds to the “operation portion” of the present invention.

また、可動側ストレート部62cの外周面には、当該外周面からスリット部81e側へ突出する突起部62fが設けられている。突起部62fは、スリット部81eに挿入された状態でスリット部81eの内壁面に摺接しており、スリット部81e内でその長手方向に沿ってスライド変位可能となっている。   Further, a protrusion 62f that protrudes from the outer peripheral surface toward the slit portion 81e is provided on the outer peripheral surface of the movable-side straight portion 62c. The protrusion 62f is slidably in contact with the inner wall surface of the slit 81e while being inserted into the slit 81e, and is slidable along the longitudinal direction in the slit 81e.

第2実施形態においては、シャフト73Aの回転に伴って、揺動アーム81dがピボット部81dを中心として、上下流方向に沿って揺動する。そして、この揺動に伴い、突起部62fがスリット部81e内をその長手方向に沿ってスライド変位する。突起部62fは、揺動アーム81dから、スリット部81eの内壁面から上下流方向の力を受けるため、可動部62は上下流方向に変位する(図15,16参照)。   In the second embodiment, as the shaft 73A rotates, the swing arm 81d swings along the upstream / downstream direction about the pivot portion 81d. And with this rocking | fluctuation, the projection part 62f slide-displaces the inside of the slit part 81e along the longitudinal direction. Since the projecting portion 62f receives a force in the upstream / downstream direction from the inner wall surface of the slit portion 81e from the swing arm 81d, the movable portion 62 is displaced in the upstream / downstream direction (see FIGS. 15 and 16).

第2実施形態においても、第1実施形態と同様、アクチュエータに必要とされる駆動力を低減して、アクチュエータの小型化を図ることができる。   Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to reduce the driving force required for the actuator and reduce the size of the actuator.

1 エンジン
12a〜12d 気筒
52a 独立排気通路
62 可動部
62b 可動側縮径部(流入部)
62c 可動側ストレート部(集合部)
62f,92 被操作部
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)
75,81e 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
90A 移動機構
93 溝部
C 偏心カムの中心
N 揺動中心
Q シャフトの軸心
1 Engine 12a to 12d Cylinder 52a Independent exhaust passage 62 Movable part 62b Movable side reduced diameter part (inflow part)
62c Movable side straight part (aggregation part)
62f, 92 Operated portion 64 Nozzle portion 64a Nozzle passage 70 Actuator 73A Shaft (camshaft)
75, 81e Operation part 80 Eccentric cam 81a Outer ring part (displacement part)
81b, 81c Swing arm (connecting part)
81d Pivot part 82 Pivot support part 90A Movement mechanism 93 Groove part C Center of eccentric cam N Center of oscillation Q Center axis of shaft

Claims (5)

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た操作部と、
前記可動部に設けられ、前記操作部の揺動に伴い、前記可動部を前記上下流方向に変位させる被操作部と、
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 is
An operation portion provided with a swing center at a position radially outside of the movable portion and swingable along the upstream and downstream directions;
An operated portion that is provided in the movable portion and displaces the movable portion in the upstream and downstream directions in accordance with the swinging of the operation portion;
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 displacement portion that is displaced in the upstream / downstream direction along with the rotation of the eccentric cam;
A pivot portion disposed at the swing center;
A pivot support part for supporting the pivot part;
An exhaust system for a multi-cylinder engine, 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1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 1, 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1または2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 1 or 2, wherein the pivot support portion supports the pivot portion so as to be slidable in a direction connecting the pivot portion and the camshaft.
前記操作部は、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、
前記被操作部は、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ことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の多気筒エンジンの排気装置。
The operating portion includes a first surface formed of a concave surface having an arc-shaped cross section on one side in the upstream / downstream direction, and a second surface formed of a convex surface having an arc-shaped cross section on the other side in the upstream / downstream direction,
The operated portion is provided on an outer peripheral portion of the movable portion, and has a convex surface along the first surface of the operating portion and a concave surface along the second surface of the operating portion. A groove portion having an inner wall surface that slidably supports the operation portion from both sides in the upstream / downstream direction, and the movable portion is slid in the groove portion while the operation portion is slid in the groove portion as the operation portion swings. The exhaust device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust device is displaced in a downstream direction.
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、
前記移動機構は、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1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 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 moving mechanism further includes a lever rotatably connected to the rod;
The exhaust device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the camshaft is fixed at a position apart from a connecting portion of the lever and the rod in the lever.
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