JPH06123260A - 可変吸気管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消音器切換専用のアクチュエータや大きな搭
載スペースを必要としない共鳴型消音器を備えた可変吸
気管装置を得る。 【構成】 吸気管１６の第１，第２分岐管部２６，２８
に、共通の共鳴器３０を備え、第１，第２分岐通路４
３，４４と共鳴器３０とを連通させる第１，第２連通路
３２，３３を備えた可変吸気管装置。吸気音を共鳴器３
０と第１，第２連通路３２，３３のいずれかとから構成
される共鳴型消音器で消音する。共鳴器３０を共有する
ことにより個々の分岐管に共鳴器を取り付ける場合より
大きな共鳴器を使用することができるため、消音効果が
向上し、かつ、全体の所要スペースを小さくできる。ま
た、切換弁３５によって第１，第２分岐通路４３，４４
と第１，第２連通路４８，４９とを同時に切り換えるた
め、消音器専用のアクチュエータを必要とせず、低コス
ト化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消音器を有する可変吸
気管装置に関するものであり、特に共鳴型消音器の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の体積効率を向上させるため
に、可変吸気装置が用いられており、その一種に吸気管
が複数に分岐した分岐通路を有するものがある。分岐通
路を有する吸気管においては、分岐通路の合流点に設け
られた分岐通路切換弁により、いずれかの分岐通路が選
択的に内燃機関の吸気マニホールドに連通させられる。
また、内燃機関の作動時に気体通路内を伝搬する騒音を
低減させるために各種の消音装置が開発されており、そ
の一つに共鳴型消音器がある。

【０００３】複数の分岐通路を有する可変吸気装置で共
鳴型消音器を用いたものが、実開昭６１−４１８１５号
公報および実開平２−５０１６６号公報に開示されてい
る。実開昭６１−４１８１５号公報には、各分岐通路で
良好な消音効果を得るための手段として、複数の頸部を
有する単一のヘルムホルツ型消音器を分岐通路の切換弁
より吸気マニホールド側に設け、エンジン回転数に連動
して作動するアクチュエータによって使用する頸部を切
り換えて消音器の共鳴周波数を切り換える態様と、各分
岐通路で発生する騒音を低減するのに適した共鳴周波数
を有するヘルムホルツ型消音器を各分岐通路に独立に設
ける態様とが示されている。実開平２−５０１６６号公
報には、同じく各分岐通路で良好な消音効果を得るため
の手段として、円筒中の適宜位置に切換弁を有する単一
のサイドブランチ型消音器を分岐通路の切換弁より吸気
マニホールド側に設け、エンジン回転数に連動して作動
するアクチュエータによって弁の開閉を行って消音器の
共鳴周波数を切り換える態様と、各分岐通路で発生する
騒音を低減するのに適した共鳴周波数を有するサイドブ
ランチ型消音器を各分岐通路に独立に設ける態様とが示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開昭６１−
４１８１５号公報および実開平２−５０１６６号公報に
開示された態様はいずれも改良の余地がある。共通の消
音器を使用するものでは、消音器の共鳴周波数切換専用
のアクチュエータが必要であるためコストアップとな
り、独立の消音器を備えるものでは、大きな搭載スペー
スが必要であるため車両への搭載が困難なのである。そ
こで、本発明は、消音器専用のアクチュエータや大きな
搭載スペースを必要としない共鳴型消音器を備えた可変
吸気管装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、吸気管の複数に分岐した分岐通路がそれ
ら分岐通路の合流点に設けられた分岐通路切換弁により
選択的に内燃機関の吸気マニホールドに連通させられる
とともに、各分岐通路に対応して共鳴型の消音器が設け
られた可変吸気管装置において、前記複数の消音器の一
部ずつを前記複数の分岐通路に共通の共通消音部とし、
残りの部分を各分岐通路に専用の専用消音部とするとと
もに、それら専用消音部の前記吸気マニホールドへの連
通状態を切り換える消音部切換弁のアクチュエータを前
記分岐通路切換弁のアクチュエータと共用したことを要
旨とするものである。本発明の一態様においては、複数
の消音器がそれぞれ共鳴器とそれら共鳴器をそれぞれ対
応する分岐通路に連通させる連通路とを備えたものとさ
れ、共鳴器が共通消音部、連通路が専用消音部とされ
る。また、別の態様においては、複数の消音器がそれぞ
れ消音管から成るものとされるとともに、それら消音管
が上記複数の分岐通路に共通の共通消音管部とその共通
消音管部から分岐して各分岐通路に専用の専用消音管部
とされ、共通消音管部が分岐通路切換弁より前記吸気マ
ニホールド側において上記吸気管に連通させられるとと
もに、消音部切換弁が消音管の分岐部に設けられる。

【０００６】

【作用】本発明に係る可変吸気装置においては、各分岐
通路が有する消音器の専用消音部の吸気マニホールドへ
の連通状態の切り換えが、分岐部に設けられた分岐通路
切換弁とアクチュエータを共用する切換弁によって行わ
れる。分岐通路の切り換えと同時に専用消音部の切り換
えも行われるのであり、分岐通路の切り換えによって形
成された吸気管では、共通消音部と専用消音部とが共同
して消音器として機能し、吸気に伴って発生する騒音が
低減させられる。共鳴器が共通消音部を構成し、共鳴器
と分岐通路とを連通する連通路が専用消音部を構成する
態様の共鳴型消音器においては、共鳴器の容量の調整に
より消音の程度が決まり、その共鳴器容量の下での各分
岐通路への連通路の寸法調整により周波数が決まる。共
鳴器容量が大きいほうが消音の程度も大きいため、複数
の分岐通路が共鳴器を共有することにより、各分岐通路
がそれぞれ専用の共鳴器を有する場合より大きな共鳴器
を設けることができ、消音を効果的に行うことができ
る。また、複数の分岐通路それぞれに専用消音管部を有
するとともに、各専用消音管部と連通する共通消音管部
が分岐通路切換弁より吸気マニホールド側で吸気管に連
通させられる態様においては、専用消音管部の切り換え
は、消音管の分岐部に設けられた分岐通路切換弁とアク
チュエータを共用する消音部切換弁によって分岐通路の
切り換えと同時に行われる。共通消音管部によって一定
の共鳴周波数および消音効果を確保でき、専用消音管部
を共鳴周波数および消音程度の調整部として用いること
ができるため、各分岐通路における共鳴周波数および消
音程度の調整幅を大きく取ることができる。専用消音管
部の大きさ調整によって分岐通路の長さに応じた消音器
の共鳴周波数と消音程度の設定ができるのであり、消音
を効果的に行うことができるのである。

【０００７】

【効果】以上の如く、各分岐通路用の消音器の一部を共
有にすることにより、共有部分の容積分のスペースが不
要となり、消音器の専有スペースが小さくて済む。ま
た、各分岐通路における専用消音部の切り換えを分岐通
路切換弁用のアクチュエータによって行うことにより、
消音器専用のアクチュエータが不要となり、所要スペー
スが小さく、低コストの可変吸気管装置を得ることがで
きる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１〜図３に可変吸気管装置の第１の実施例を示
す。エンジン１０に取り付けられたインテークマニホー
ルド１２はサージタンク１４を介して吸気管１６と接続
されている。吸気管１６では、吸気口１７から取り込ま
れた空気が、消音器１８により吸気に伴う騒音を低減さ
せられ、エアクリーナ２０により吸入空気中の塵埃等が
取り除かれた後、スロットルバルブ２２で吸気量が調整
される。

【０００９】吸気管１６は、エアクリーナ２０に接続さ
れる共通管部２４と、その共通管部２４から分岐した第
１分岐管部２６および第２分岐管部２８とを備えてい
る。第１分岐管部２６および第２分岐管部２８に対して
共通の共鳴器３０が設けられており、第１，第２分岐管
部２６，２８のそれぞれに沿って一体的に形成された第
１，第２連通管３２，３３により共通管部２４に接続さ
れている。第１，第２連通管３２，３３は、それぞれ一
端が共鳴器３０内に接続され、他端が第１分岐管部２６
と第２分岐管部２８との分岐部３４に接続されている。
分岐部３４には、切換弁３５が設けられ、第１分岐管部
２６と第１連通管３２との開口を開放し、第２分岐管部
２８と第２連通管３３との開口部を同時にふさぐ第１位
置と、第２分岐管部２８と第２連通管３３との開口を開
放し、第１分岐管部２６と第１連通管３２との開口部を
同時にふさぐ第２位置との間で回動可能とされている。
切換弁３５は回動軸３６によって支持され、回動軸３６
を駆動するアクチュエータ３８により切り換え動作が行
われる。

【００１０】共通管部２４，第１分岐管部２６，第２分
岐管部２８の管内にはそれぞれ共通通路４２，第１分岐
通路４３，第２分岐通路４４が形成されており、切換弁
３５が第１位置にある時は共通通路４２と第１分岐通路
４３とが連通し、切換弁３５が第２位置にある時は共通
通路４２と第２分岐通路４４とが連通して、それぞれの
場合における吸気通路を形成する。また、第１連通管３
２，第２連通管３３の管内にはそれぞれ第１連通路４
８，第２連通路４９が形成されている。

【００１１】次に消音器１８の作動および効果について
説明する。なお、消音器１８以外の本装置の作動につい
ては、一般に知られているものであるため、ここでは説
明を省略する。図１に示すように、切換弁３５が第２位
置にあり共通通路４２と第２分岐通路４４とが連通され
ている時、吸気口１７から取り込まれた空気は、第２分
岐通路４４，共通通路４２，エアクリーナ２０およびス
ロットルバルブ２２を経てエンジン１０に吸入される。
この時、吸入空気流による吸気音が発生する。発生した
吸気音は、第２連通路４９と、第２分岐管部２８の途中
に備えられ第１分岐管部２６と共有の共鳴器３０とで構
成される消音器１８によって消音される。

【００１２】第１連通路４８あるいは第２連通路４９と
共鳴器３０とは、共同してヘルムホルツ型の消音器１８
を構成し、その減衰される音波の周波数および減衰量
は、共鳴器３０の容量と、その時共通管部２４と連通さ
せられている第１連通路４８あるいは第２連通路４９の
断面積および長さとによって決まる。本実施例において
は、共鳴器３０を第１，第２分岐管部２６，２８に共通
のものとしたため、全体に必要な共鳴器は１つでよく、
第１，第２分岐管部２６，２８それぞれが個々に共鳴器
を備える場合よりも同一スペース内での共鳴器の容量を
大きく取ることができる。ヘルムホルツ型の消音器では
共鳴器の容量が大きいほど音波の減衰量が大きいため、
共通の共鳴器３０を有することにより小さな専有スペー
スで有効に消音を行うことができる。

【００１３】分岐した吸気管の選択は、切換弁３５の切
り換えにより行われる。第１連通管３２と第１分岐管部
２６，第２連通管３３と第２分岐管部２８とは、それぞ
れ分岐部３４で共に開口しているため、切換弁３５が第
１位置あるいは第２位置に回動させられることにより、
第１連通管３２と第１分岐管部２６の開口部あるいは第
２連通管３３と第２分岐管部２８の開口部のいづれかが
同時に開かれて吸入空気の通路が切り換えられる。一つ
の切換弁３６により第１，第２分岐通路４３，４４と第
１，第２連通路４８，４９との連通状態が切り換えられ
るため、消音器専用のアクチュエータは必要でなく、低
コストの可変吸気装置を得ることができる。

【００１４】切換弁３５が図１の第２位置から第１位置
へ切り換えられると、第１分岐通路４３が共通通路４２
に連通し、それらにおいて発生する吸気音が、第１連通
路４８と共鳴器３０とから成る消音器１８で消音され
る。この時、切換弁３５によって第２連通路４９の第２
分岐通路４４への連通が遮断されているため、共鳴器３
０が第２連通路４９と連通していても消音効果に影響は
ない。

【００１５】以上の説明から明らかなように、本実施例
では、共鳴器３０が共通消音部を構成し、第１，第２連
通路４８，４９が専用消音部を構成する。

【００１６】図４，図５に第２の実施例を示す。エアク
リーナ５０からエンジン５２にいたるまでの構成は第１
の実施例と同じであるため説明を省略する。吸気管５４
には、消音器としての消音管５６が設けられている。吸
気管５４は、エアクリーナ５０に接続された共通管部５
８，その共通管部５８から分岐した第１分岐管部６０お
よび第２分岐管部６２から成っているのであるが、それ
ぞれに沿って一体的に共通消音管部６５，第１専用消音
管部６６，第２専用消音管部６７が設けられており、消
音管５６は、共通消音管部６５と第１専用消音管部６６
あるいは第２専用消音管部６７とから構成されている。
第１，第２専用消音管部６６，６７はそれぞれの一端が
閉塞される一方、共通消音管部６５に連通させられ、共
通消音管部６５の先端開口において共通管部５８と連通
させられている。

【００１７】分岐部７２には、第１，第２分岐管部６
０，６２を切り換える第１切換弁７３と、第１，第２専
用消音管部６６，６７を切り換える第２切換弁７４とが
設けられ、共にアクチュエータ７６に連結された回動軸
７８に取り付けられている。したがって、第１切換弁７
３と第２切換弁７４とは、アクチュエータ７６によって
第１分岐管部６０と第１専用消音管部６６との開口を開
放し、第２分岐管部６２と第２専用消音管部６７との開
口を同時にふさぐ第１位置と、第２分岐管部６２と第２
専用消音管部６７との開口を開放し、第１分岐管部６０
と第１専用消音管部６６との開口を同時にふさぐ第２位
置に一体的に回動させられる。

【００１８】共通管部５８，第１分岐管部６０，第２分
岐管部６２にはそれぞれ管内に共通通路８０，第１分岐
通路８１，第２分岐通路８２が形成されており、第１，
第２切換弁７３，７４が第１位置にある時は共通通路８
０と第１分岐通路８１とが連通し、第１，第２切換弁７
３，７４が第２位置にある時は共通通路８０と第２分岐
通路８２とが連通して、それぞれの場合における吸気通
路を形成する。

【００１９】消音器５６の作動および効果について説明
する。第１，第２切換弁７３，７４が第２位置にあり、
共通通路８０と第２分岐通路８２とが連通されている
時、吸入空気は第２分岐通路８２，共通通路８０および
エアクリーナ５０を経てエンジン５２に吸入される。こ
の吸入空気の流れによって吸気音が発生する。この吸気
音は、第２専用消音管部６７と共通消音管部６５との連
通により形成されている消音管５６によって消音され
る。このような消音管５６においては共通消音管部６５
と第２専用消音管部６７との長さの和により減衰される
音波の周波数が定まり、共通通路８０と消音管５６との
断面積比により減衰量が定まる。

【００２０】消音管５６は共通消音管部６５と、第１，
第２専用消音管部６６，６７のいづれかとの連通により
形成される。そのため、発生した吸気音を消音するのに
必要とされる共鳴周波数を得るのに、第１，第２分岐管
部６０，６２それぞれに分岐管型の消音器を取り付ける
場合に比べ、共通消音管部６５の長さ分だけ消音管５６
の取り付けに必要なスペースが少なくてすむ。

【００２１】また、第１分岐管部６０と第２分岐管部６
２との切り換え、および、第１専用消音管部６６と第２
専用消音管部６７との切り換えは、第１，第２切換弁７
３，７４で行われるが、第１，第２切換弁７３，７４
は、共通の回動軸７８を有し、単一のアクチュエータ７
６によって駆動されるため、第１，第２専用消音管部６
６，６７を切り換えるための専用アクチュエータを備え
る必要がなく、コストを低減することができる。

【００２２】以上の説明から明らかなように、本実施例
では、消音管５６の共通消音管部６５が共通消音部を構
成し、第１，第２専用消音管部６６，６７が専用消音部
を構成している。

【００２３】以上、可変吸気管装置として、２つの分岐
した吸気管に共通の消音部を有するものを説明したが、
分岐は２つに限られるものではなく、また、消音部もこ
こに提示した例に限られるものではない。その他、特許
請求の範囲を逸脱すること無く、当業者の知識に基づい
て種々の変形、改良を施した態様で本発明を実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である可変吸気管装置を
概略的に示す平面断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例である可変吸気管装置を
概略的に示す正面断面図である。

【図５】図４におけるＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

３０ 共鳴器 ３４ 分岐部 ３５ 切換弁 ４２ 共通通路 ４３ 第１分岐通路 ４４ 第２分岐通路 ４８ 第１連通路 ４９ 第２連通路 ６５ 共通消音管部 ６６ 第１専用消音管部 ６７ 第２専用消音管部 ７２ 分岐部 ７３ 第１切換弁 ７４ 第２切換弁 ８０ 共通通路 ８１ 第１分岐通路 ８２ 第２分岐通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長坂 恵伸 愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地 豊田紡 織株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気管の複数に分岐した分岐通路がそれ
   ら分岐通路の合流点に設けられた分岐通路切換弁により
   選択的に内燃機関の吸気マニホールドに連通させられる
   とともに、各分岐通路に対応して共鳴型の消音器が設け
   られた可変吸気管装置において、 前記複数の消音器の一部ずつを前記複数の分岐通路に共
   通の共通消音部とし、残りの部分を各分岐通路に専用の
   専用消音部とするとともに、それら専用消音部の前記吸
   気マニホールドへの連通状態を切り換える消音部切換弁
   のアクチュエータを前記分岐通路切換弁のアクチュエー
   タと共用したことを特徴とする可変吸気管装置。
2. 【請求項２】 前記複数の消音器がそれぞれ共鳴器とそ
   れら共鳴器をそれぞれ対応する分岐通路に連通させる連
   通路とを備え、共鳴器が前記共通消音部、連通路が前記
   専用消音部とされた請求項１記載の可変吸気管装置。
3. 【請求項３】 前記複数の消音器がそれぞれ消音管から
   成り、それら消音管が前記複数の分岐通路に共通の共通
   消音管部とその共通消音管部から分岐して各分岐通路に
   専用の専用消音管部とを備え、前記共通消音管部が、前
   記分岐通路切換弁より前記吸気マニホールド側において
   前記吸気管に連通させられるとともに、前記消音部切換
   弁が前記消音管の分岐部に設けられた請求項１記載の可
   変吸気装置。