JPH064029Y2 - 多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、多気筒エンジンの吸気装置の改良に関するも
のである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの吸気系においては、吸気通路の形
状や長さ等によって決まる固有振動数で吸気が振動して
その圧力変動が生じることから、この現象を積極的に利
用し、吸気をその動的効果によって効率よく気筒内に押
し込んで吸気の充填効率を高めるようにしたいわゆる共
鳴過給方式の吸気装置はよく知られている。

そして、この共鳴過給方式を採用した多気筒エンジンの
吸気装置の一例として、従来、例えば特開昭５６−１１
５８１８号公報に開示されるように、エンジンの吸気通
路の拡大部を形成するサージタンク内を開閉弁を介して
連通する２室に並列に仕切り、上記開閉弁の開閉制御に
より両室の連通または連通遮断を制御することにより、
吸気弁開時期のオーバーラップする複数の各気筒に接続
される吸気通路の合流点を変化させるようにして、エン
ジンの広い運転域に亘って吸気の良好な共鳴過給効果を
確保するようにしたものが知られている。

（考案が解決しようとする課題） しかるに、上記従来のものでは、サージタンク内に開閉
弁を配置しているために、スペース上では有利な反面、
開閉弁の組付けが面倒であり、しかもその組付構造の如
何によっては装置の大型化を招くという問題があった。

そこで、本出願人は、先に、上記サージタンク内をサー
ジタンク長手方向に延びる隔壁によって２室に仕切ると
ともに、該隔壁ないしサージタンク外壁の一部に開閉弁
のバルブハウジングのためのハウジング装着部を切欠き
形成し、該装着部に、弁口が開口しかつその弁口を開閉
する開閉弁が一体的に組み付けられてなるバルブハウジ
ングをサージタンク外方から装着することにより、開閉
弁をカセット式にしてその組付性を向上させ、同時に装
置のコンパクト化をも実現するようにしたものを提案し
ている（実願昭５９−１３０９３４号明細書および図面
参照）。

ところで、一般に、上記サージタンクは、取付スペース
等の関係からコンパクト化が望まれており、例えばその
上方に位置してエンジンルームの蓋部を構成するボンネ
ットとの干渉を避けるために、可及的に全高の低いもの
を用いることが要望されている。特に、サージタンクを
Ｖ型エンジンの上部に装着するときや、車体の空力特性
の向上のためにボンネット高さを低く設定するときには
上記の要求が著しい。

一方、上記サージタンク内の両室を連通して気筒に対す
る吸気の共鳴過給効果を高めるには、開閉弁によって開
閉される弁口の開口面積をある程度大きく確保する必要
がある。

ところが、上記提案のものにおいては、上記した２つの
要求を同時に満たすことが難しく、さらに改良の余地が
ある。すなわち、例えば内部に区画される２室が上下方
向に延びる隔壁によって水平方向に並んで配置されるサ
ージタンクの場合、その高さ（隔壁の短軸方向の長さ）
を小さくしかつ開閉弁を通常の円形状のものとすると、
サージタンクの底壁の一部を部分的に下方に膨出させて
その膨出部分で開閉弁との干渉を回避する構造が必要と
なる。しかし、そのとき、上記下方への膨出に伴ってサ
ージタンク底壁内には、凹陥部が形成されるため、この
凹陥部に、エンジンの運転に伴い、吸入空気から凝縮し
た水やサージタンク内に吸入されるブローバイガス中の
分離オイル等が溜り、この溜った水が冬期に凍結して開
閉弁のスムーズな開閉動作が困難になったり、オイルが
一時に各気筒内に流入して点火プラグへの付着により気
筒の失火状態を招いたりする虞れがある。

本考案は以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、上記したハウジングの弁口および該弁
口を開閉する開閉弁を円形以外の適切な形状に選定する
ことにより、吸気の共鳴過給効果の確保のための大面積
の開閉弁をコンパクトなサージタンクにその壁部を部分
的に膨出させること等を要することなく装着できるよう
にすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本考案での解決手段は、
上記の如く、吸気通路の拡大部を形成するサージタンク
内をサージタンク長手方向に延びる隔壁によって並列に
２室に仕切るとともに、上記隔壁に両室を連通または連
通遮断する開閉弁を設け、エンジンの運転状態に応じて
上記開閉弁を開閉制御して吸気弁開時期のオーバラップ
する複数の各気筒に接続される吸気通路の合流点を変化
させるようにした多気筒エンジンの吸気装置において、
上記サージタンクの長手方向の一端側外壁から該一端側
外壁および上記隔壁の一部を切り欠いて該長手方向の一
端側のみに開放するハウジング装着部を形成する。

一方、上記サージタンク内の両室を連通するための弁口
を有していて、該弁口周縁の壁部の少なくとも一部が、
サージタンク内の両室を仕切る隔壁の一部となるように
両室の内側壁の一部として構成されているとともに、上
記弁口を開閉する開閉弁が該開閉弁を支承する弁軸を介
して組み付けられ、上記弁口および開閉弁が上記サージ
タンクの長手方向を長軸とする長円状に形状されかつ上
記弁軸が隔壁の長手方向に配設されたハウジングを設け
る。

そして、このハウジングを上記ハウジング装着部にサー
ジタンク長手方向の一端側外方から装着することによ
り、そのハウジングでもって上記切り欠いたサージタン
クの外壁および隔壁を構成してサージタンクに開閉弁を
取り付けるように構成する。

（作用） 上記の構成により、本考案では、エンジンの運転状態に
応じて開閉弁が開閉制御され、この開閉弁の開閉制御に
よりサージタンク内の２室が連通または連通遮断され
て、両室の弁口または通常の吸気通路を介しての連通状
態が切り換えられ、この切換えによりエンジンの広い運
転域に亘り吸気が共鳴過給される。

その際、上記開閉弁は弁口を有するハウジングに予め組
み付けられ、該ハウジングをサージタンクの長手方向の
一端側外壁ないし隔壁の一部に亘る範囲のハウジング装
着部にサージタンク長手方向の一端側外方から装着する
ことにより、開閉弁がサージタンクに取り付けられるの
で、開閉弁のサージタンクの組付性を向上できることに
なる。

また、上記ハウジングの弁口および該弁口を開閉する開
閉弁は上記隔壁の長手方向を長軸とする長円状に形成さ
れているので、上記吸気の共鳴過給効果を良好に確保す
べく開閉弁（弁口）の面積を大に設定することができる
とともに、サージタンクの隔壁の短軸方向の寸法を小さ
くして（隔壁が上下方向に配置されている場合では、全
高を低くして）、そのより一層のコンパクト化を図るこ
とができる。

さらに、開閉弁の弁軸が隔壁の長手方向に配置されるの
で、そのサージタンク外壁からの突出方向がサージタン
クの長手方向になり、サージタンクの幅方向のコンパク
ト化をも図ることができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図および第４図において、１は、略Ｖ字状に形成さ
れたシリンダブロック２と、該シリンダブロック２の左
右両側のシリンダ形成部上端面にそれぞれ接合された２
つのシリンダヘッド３ａ，３ｂとを備えてなる６気筒Ｖ
型エンジンであって、該エンジン１はそのクランク角の
１２０°毎に第１、第４、第２、第６、第３、第５気筒
の順序で点火される６つの気筒４ａ，４ａ，…，４ｂ，
４ｂ，…を有し、該６つの気筒４ａ，４ａ，…，４ｂ，
４ｂ，…は点火順序の連続しない、つまり吸気弁５の開
時期のオーバラップしない第１ないし第３気筒４ａ，４
ａ，…の気筒群と第４ないし第６気筒４ｂ，４ｂ，…気
筒群とに左右に分けられて、それぞれ所定角度傾斜して
Ｖ字状に配置されている。

上記両気筒群間の上方には、各気筒４ａ，４ｂ内に吸気
を供給するための吸気通路６途中の吸気拡大部を形成す
る前後方向（エンジン１のクランク軸方向）に延びるサ
ージタンク７が配設され、該サージタンク７内はサージ
タンク７の長手方向としての前後方向に延びる上下方向
の隔壁８によって並列に左側および右側の２つの室９
ａ，９ｂに仕切られている。また、上記サージタンク７
の左右の両側壁には上記各室９ａ，９ｂをそれぞれ該各
室９ａ，９ｂと反対側に位置する気筒群の各気筒４ｂ，
４ａに連通させる吸気管１０，１０，…，１１，１１，
…が接続されている。該各吸気管１０，１１は、上流端
が上記サージタンク７に接続されかつＵ字状に彎曲形成
されたエクステンション部１０ａ，１１ａと、該エクス
テンション部１０ａ，１１ａの下流端に連結され、下流
端がエンジン１の各気筒４ｂ，４ａに開口された交差部
１０ｂ、１１ｂとからなり、上記各交差部１０ｂ，１１
ｂは上記サージタンク７の下方において相互に他方の交
差部１１ｂ，１０ｂと交差するように配置されている。

一方、上記サージタンク７の長手方向後端側（第４図で
は上側）の側壁には上流側の吸気通路６を形成する吸入
側吸気管１２がエンジン１のクランク軸方向から接続さ
れ、この吸気管１２内には上記サージタンク７内の隔壁
８に連続する隔壁１２ａが形成され、この隔壁１２ａに
より、吸気管１２内の吸気通路６は上記サージタンク７
内の左右の室９ａ，９ｂにそれぞれ連通する分岐通路６
ａ，６ｂに区画され、上記各分岐通路６ａ，６ｂ内には
それぞれ同じ角度で同期開閉する絞り弁１３ａ，１３ｂ
が配設されている。

さらに、上記サージタンク７の長手方向前端側（第４図
では下端側）には、その前端外壁７ａから該前端外壁７
ａおよび上記隔壁８の前端部までを部分的に切り欠いて
なるハウジング装着部１４が形成され、該ハウジング装
着部１４はサージタンク７の長手方向前端側のみに開放
されている。このハウジング装着部１４には、上記サー
ジタンク７内の２室９ａ，９ｂを連通または連通遮断す
る開閉弁１５を支持するためのバルブハウジング１６が
気密シールされて装着されている。上記バルブハウジン
グ１６には、第１図および第２図に拡大詳示するよう
に、サージタンク７内の高さ寸法よりも若干短い寸法に
形成されかつタンク７内の２室９ａ，９ｂの連通部分と
なる弁口１７が開口されているとともに、該弁口１７を
開閉する上記開閉弁１５が隔壁８の長手方向である前後
方向に延びる弁軸１８を介して回動可能に支承されて組
み付けられ、上記弁口１７および開閉弁１５はサージタ
ンク７の長手方向（前後方向）を長軸とする長円状に形
成されている。そして、バルブハウジング１６において
上記弁口１７周縁の壁部の略全周部が、サージタンク７
内の両室９ａ，９ｂを仕切る隔壁の一部となるように両
室９ａ，９ｂの内側壁の一部として構成されており、予
め開閉弁１５が組み付けられたバルブハウジング１６を
サージタンク７のハウジング装着部１４にサージタンク
７の長手方向前端側外方から装着することにより、ハウ
ジング装着部１４の形成のために切り欠かれたサージタ
ンク７の外壁７ａおよび隔壁８をバルブハウジング１６
で構成しながらサージタンク７に開閉弁１５を取り付け
るようになされている。

また、第４図に示すように、上記弁軸１８の外端は上記
ハウジング１６を貫通してサージタンク７外側に延出さ
れ、その延出部にはレバー１９、ピン２０およびロッド
２１を介して負圧を動力源とするダイヤフラム式のアク
チュエータ２２が連結されており、このアクチュエータ
２２をエンジン１の運転状態に応じて作動制御して開閉
弁１５を開閉制御することにより、吸気弁５開時期のオ
ーバラップする複数の各吸気４ａ，４ｂに接続される吸
気通路６の合流点を変化させ、開閉弁１５を閉じたとき
には、吸気通路６の合流点を吸入側吸気管１２における
隔壁１２ａの上流位置として吸気弁５開時期のオーバラ
ップする各気筒４ａ，４ｂ間の吸気通路６の長さを長く
する一方、開閉弁１５を開いたときには、吸気通路６の
合流点をバルブハウジング１６の弁口１７の位置として
上記吸気通路６の長さを短くするように構成されてい
る。

なお、第３図中、２３は上記各吸気弁５をロッカアーム
２４を介して開閉させるカム軸、２５は上記各吸気管１
０，１１の交差部１０ａ，１１ｂ下流端部から吸気通路
６内に燃料を噴射するインジェクタである。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の運転
状態に応じてアクチュエータ２２が作動制御されて開閉
弁１５が開閉制御され、開閉弁１５が弁口１７を閉じた
ときには、サージタンク７内の２室９ａ，９ｂの連通が
遮断され、吸気弁５開時期のオーバラップする複数の気
筒４ａ，４ｂ、例えば第１および第５の気筒４ａ，４ｂ
あるいは第１および第４の気筒４ａ，４ｂに接続される
吸気通路６がサージタンク７よりも上流側で合流して、
該各気筒４ａ，４ｂに接続される吸気通路６の長さが長
くなり、その吸気通路６の長さに対応した吸気の固有振
動により吸気が共鳴過給される。

一方、開閉弁１５が開いたときは、上記２室９ａ，９ｂ
はバルブハウジング１６の弁口１７を介して相互に連通
し、吸気弁５開時期のオーバラップする複数の各気筒４
ａ，４ｂに接続される吸気通路６はサージタンク７内で
合流して、上記各気筒４ａ，４ｂ間の吸気通路６ａ長さ
が短くなり、その短くなった吸気通路６の長さに対応し
た吸気の固有振動により吸気が共鳴過給される。よっ
て、このようなエンジン１の運転状態に応じた開閉弁１
５の開閉制御により、吸気弁５開時期のオーバラップす
る気筒４ａ，４ｂの吸気合流点が変化するので、エンジ
ン１の広い運転領域に亘って吸気を共鳴過給することが
できる。

また、上記開閉弁１５は、サージタンク７のハウジング
装着部１４にサージタンク７の長手方向前端側外方から
装着されるバルブハウジング１６に組み付けられている
ので、予め開閉弁１５を組み付けたバルブハウジング１
６をサージタンク７のハウジング装着部１４に挿入して
装着するだけで、開閉弁１５をサージタンク７に取り付
けることができ、開閉弁１５の組付性を向上させること
ができる。

さらに、上記バルブハウジング１６の弁口１７および該
弁口１７を開閉する開閉弁１５がサージタンク７の長手
方向（前後方向）を長軸とする長円状に形成されている
ので、上記開閉弁１５の開状態、つまりサージタンク７
内の２室９ａ，９ｂが弁口１７を介して連通した状態に
おける吸気の共鳴過給効果を良好に得るために開閉弁１
５（弁口１７）の面積を大に設定しても、その大面積の
開閉弁１５を全高の低いコンパクトなサージタンク７前
端部にその底壁の一部を下方に膨出させることなく底壁
を略平滑に保ったまま装着することができ、よって上記
サージタンク７の底壁へのオイルや水等の溜りによる開
閉弁１５の不安定動作、各気筒４ａ，４ｂの失火等を招
くことなく、サージタンク７の大幅なコンパクト化を図
ることができる。

加えて、このようにサージタンク７の底壁を膨出させる
必要がないので、その底壁の膨出部の影響を受けること
なくバルブハウジング１６の弁口１７の開口長さ（連通
管長さ）Ｌを自在に変更でき、開閉弁１５の開時におけ
る吸気の固有振動数を容易に調整することができる。

また、開閉弁１５の弁軸１８が隔壁８の長手方向に配設
されるので、そのサージタンク７外壁からの突出方向が
サージタンク７の長手方向になり、サージタンク７の幅
方向のコンパクト化を図ることができる。

尚、上記実施例では、バルブハウジング１６の弁口１７
の高さ寸法をサージタンク７の内部高さ寸法よりも若干
短くしたが、第５図に示すように、サージタンク７の上
壁および底壁を厚くしてその両壁に直接ハウジング装着
部１４′を形成することにより、バルブハウジング１
６′の弁口１７の高さ寸法をサージタンク７の高さ寸法
と同一にして両者の内面を面一にしてもよい。

また、上記実施例では、６気筒Ｖ型エンジンに適用した
場合を説明したが、本考案は６気筒以外の多気筒エンジ
ン、あるいはＶ型に限らず直列等、他の型式の多気筒エ
ンジンにも適用できるのは言うまでもない。

（考案の効果） 以上の如く、本考案によれば、サージタンク内を開閉弁
を備えた隔壁により２室に仕切り、上記開閉弁の開閉制
御により各気筒に対する吸気通路長さを大小２通りに切
り換えて吸気の共鳴過給状態を変化させるようにした多
気筒エンジンの吸気装置において、上記サージタンクの
長手方向一端側の外壁ないし隔壁の一部を切り欠いて長
手方向一端側に開放された開閉弁用ハウジング装着部を
設ける一方、弁口を有しかつ該弁口の周囲壁の少なくと
も一部が隔壁として機能するハウジングに、上記サージ
タンクの長手方向を長軸とする長円状の開閉弁を隔壁の
長手方向に配置された弁軸を介して支持し、ハウジング
を上記装着部にサージタンクの長手方向一端側外方から
取り付けるようにしたことにより、開閉弁を予めハウジ
ングに組み付けてサージタンクに取り付け得、開閉弁の
サージタンクへの組付性の向上を図ることができるとと
もに、吸気の共鳴過給効果を確保すべく比較的大面積に
設定される開閉弁をコンパクトなサージタンクに装着で
き、弁口の開口面積の増大とサージタンクのコンパクト
化とを両立させることができる。特に、隔壁が上下方向
に配置されるサージタンクでは、その全高を低くしかつ
底壁を平滑に保って、サージタンク内のオイルや水等の
溜りを防止しつつサージタンクのコンパクト化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は第４図のＩ−Ｉ
線拡大断面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３
はＶ型エンジンの吸気装置の要部断面図、第４図は第３
図のIV−IV線断面図である。第５図は変形例を示す第２
図相当図である。 １…エンジン、４ａ，４ｂ…気筒、５…吸気弁、６…吸
気通路、７…サージタンク、７ａ…前端外壁、８…隔
壁、９ａ，９ｂ…室、１４，１４′…ハウジング装置
部、１５…開閉弁、１６，１６′…バルブハウジング、
１７…弁口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岡崎 泰輔 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−132437（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−48923（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気通路の拡大部を形成するサージタンク
   内をサージタンク長手方向に延びる隔壁によって並列に
   ２室に仕切るとともに、上記隔壁に両室を連通または連
   通遮断する開閉弁を設け、エンジンの運転状態に応じて
   上記開閉弁を開閉制御して吸気弁開時期のオーバラップ
   する複数の各気筒に接続される吸気通路の合流点を変化
   させるようにした多気筒エンジンの吸気装置において、 上記サージタンクの長手方向の一端側外壁から該一端側
   外壁および上記隔壁の一部を切り欠いて該長手方向の一
   端側のみに開放するハウジング装着部を形成する一方、 上記サージタンク内の両室を連通するための弁口を有し
   ていて、該弁口周縁の壁部の少なくとも一部が、サージ
   タンク内の両室を仕切る隔壁の一部となるように両室の
   内側壁の一部として構成されているとともに、上記弁口
   を開閉する開閉弁が該開閉弁を支承する弁軸を介して組
   み付けられ、上記弁口および開閉弁が上記サージタンク
   の長手方向を長軸とする長円状に形成されかつ上記弁軸
   が隔壁の長手方向に配設されたハウジングを設け、 上記ハウジングをサージタンクの長手方向の一端側外方
   から上記ハウジング装着部に装着することにより、ハウ
   ジングでもって上記切り欠いたサージタンクの外壁およ
   び隔壁を構成してサージタンクに開閉弁を取り付けるよ
   うにしたことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。