JPH0643467Y2 - 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慣
性過給方式の吸気装置はよく知られている。

そして、この慣性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56-115818
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慣性過給効果を確保する
ようにしたものが提案されている。

（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
口するバルブハウジングとその弁口を開閉する弁体とを
一体的に組み立ててなる開閉弁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
明細書及び図面参照）。（実公平3-43377号公報） ところが、その場合、上記開閉弁をカセット化してサー
ジタンク外壁ないし隔壁のハウジング装着部に装着する
構造であるので、そのハウジング装着部との開閉弁との
間に隙間が生じることがあり、吸気の慣性過給制御を正
確に行う点ではさらに改良の余地がある。

また、開閉弁がバルブハウジングを備えているので、そ
のバルブハウジングの弁口を両室連通時の連通効果の確
保のために大きく形成すると、それに伴い開閉弁が大型
化して当初の目的を達成し得なくなることもあり、この
点からの改良も望まれる。

本考案は以上の諸点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、上記した開閉弁におけるバルブハウジン
グを省略し、その代り弁体の形状等を特定して、その弁
体自体をサージタンク内に外部から嵌合する構造とする
ことにより、バルブハウジングを備えた開閉弁を用いる
場合よりも開閉弁を小型化するとともにサージタンク内
の２室間のシール性を向上させることにある。

（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
装置を前提とする。

そして、上記開閉弁は、上記サージタンクの隔壁の一部
を該隔壁が接続されるサージタンク外壁と共に該外壁に
切欠開口をあけて切り欠いてなりかつ上記切欠開口がサ
ージタンク外面と略面一の内面を有する閉塞板で閉塞さ
れていて該閉塞板の内面が周囲壁面の一部とされた弁口
と、該弁口の切欠き方向に配設され、外端部が上記閉塞
板に支持される一方、内端部が隔壁における弁口周縁の
軸受穴に嵌合支持される弁軸と、該弁軸に取り付けら
れ、弁軸回りに回転可能な弁体とを備えた構成とする。

また、上記弁体は、弁軸の軸線に沿った形状でかつサー
ジタンク外壁側に位置する外端部が上記サージタンク外
壁の切欠開口内を通ってサージタンク外側に延びていて
タンク外面と略面一となるように上記閉塞板の内面に対
向されているとともに、上記外端部と、弁軸に対し直交
方向に位置する回転端部とが略直角に出会う角部を有す
るもとする。

また、上記弁口は上記弁体と同一形状に形成されてい
て、該弁口に弁体が回転自在に嵌合されている構成とす
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、この開閉弁に対する開閉
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慣性過給される。

その際、上記開閉弁は、上記サージタンクの隔壁の一部
を該隔壁が接続されるサージタンク外壁と共に該外壁に
切欠開口をあけて切り欠いてなりかつ上記切欠開口がサ
ージタンク外面と略面一の内面を有する閉塞板で閉塞さ
れていて該閉塞板の内面が周囲壁面との一部とされた弁
口と、この弁口の切欠き方向に配設され、外端部が上記
閉塞板に支持される一方、内端部が隔壁における弁口周
縁の軸受穴に嵌合支持される弁軸と、該弁軸回りに回転
可能な弁体とを備えている。そして、弁体は、弁軸の軸
線に沿った形状でかつサージタンク外壁側に位置する外
端部が上記サージタンク外壁の切欠開口内を通ってサー
ジタンク外側に延びていてタンク外面と略面一となるよ
うに上記閉塞板の内面に対向されているとともに、上記
外端部と、弁軸に対し直交方向に位置する回転端部とが
略直角に出会う角部を有しており、弁口は上記弁体と同
一形状に形成されていて、該弁口に弁体が回転自在に嵌
合されているので、サージタンク外壁ないし隔壁の一部
を直接利用して開閉弁が形成されていることとなる。こ
のため、バルブハウジングを備えた開閉弁をサージタン
ク内壁ないし隔壁のハウジング装着部に装着する場合の
如き、開閉弁とハウジング装着部との間の隙間がなくな
り、よってサージタンク内の２室間のシール性を向上で
きることになる。

また、サージタンク内壁面ないし隔壁には弁体によって
開閉される弁口が直接形成されるので、その弁口の大き
さを、サージタンク内の２室を連通した状態の連通効果
が得られる限度までに任意に拡大することができ、その
分、開閉弁を小型化できることになる。

さらに、弁体は、外端部が上記サージタンク外壁の切欠
開口内を通ってサージタンク外側に延びていてタンク外
面と略面一となるように閉塞板内面に対向配置されてい
るので、サージタンク外壁の切欠開口における外壁厚さ
方向のスペース分を弁口の一部とでき、その分、弁口の
開口面積を全体として大に設定しながら、弁口の隔壁で
の切欠面積を小さくし、隔壁自体の大きさを大きくし
て、サージタンクの強度を大に保つことができるととも
に、サージタンクの外壁にあいた切欠開口をサージタン
ク外面で閉塞板により閉塞して、切欠開口の閉塞板によ
るシール構造を簡単にすることができる。また、弁体は
外端部と回転端部とが略直角に出会う角部を有している
ので、弁口と弁体との隙間をなくして、その隙間部分を
通っての吸気圧力波の伝播を効果的に阻止でき、吸気の
動的過給効果を有効に発揮させることができる。しか
も、弁体（弁口）の大きさを大に確保しながら、その短
軸方向の寸法を長軸方向に対して小さくすることがで
き、その分、サージタンクの弁体短軸方向の寸法を小さ
くしてサージタンクをコンパクトにすることができる。

また、弁軸の外端部は閉塞板により、また内端部は隔壁
における弁口周縁の軸受穴によりそれぞれ支持されてい
るので、弁体の支持剛性を高めることができる。

（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２図及び第３図において、１は略Ｖ字状に形成された
シリンダフロック２と、このシリンダブロック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とそのクランク角の120°
の毎に第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〜第
３気筒4a,4a,…の気筒群と第４〜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内は前後方向に
延びる隔壁８によって並列に左側及び右側の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1
0,11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10
b,11bとからなり、上記各交差部10b,11b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３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6a,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の隔壁８前端部（第３図で
は下端部）にはサージタンク７内の２室9a,9bを連通ま
たは連通遮断する開閉弁14が設けられている。該開閉弁
14は、第１図に拡大詳示するように、隔壁８の前端部を
該隔壁８が接続されるサージタンク外壁７の前端側外壁
7aと共に該外壁7aに切欠開口15aをあけた状態で部分的
に切り欠いて形成された弁口15を備え、この弁口15の一
部を構成する上記切欠開口15aは、後述する弁体18の回
転端部の回転軌跡よりも大きな周縁を有する例えば円形
や矩形状等の開口形状とされている。また、この切欠開
口15aと、内面がサージタンク７前側外面と略面一とさ
れていてサージタンク外壁7aを構成する円形の閉塞板19
で気密状に閉塞されている。つまり、閉塞板19の内面19
aは上記弁口15の周囲壁の一部（外側部分）を構成して
いる。

また、開閉弁14は、上記弁口15の切欠き方向（後方向）
に延びるように配設される弁軸16と、該弁軸16にビス1
7,17により一体的に取り付けられ、弁軸16回りに回転可
能な矩形板状の弁体18とを備えてなる。上記弁軸16の外
端は上記閉塞板19の中心部に回転自在に支承され、該弁
軸16の内端は弁口15に臨む隔壁８切欠き部分の立面に形
成した軸受穴20内に回転自在に嵌挿支持されている。

そして、上記弁体18は、その回転端部18a,18a（弁軸16
と直交方向に離れている端部）が弁軸16の軸線に沿った
略直線形状になるように、かつタンク７外壁側に位置す
る外端部18b（前端部）が上記サージタンク７の前側外
壁7aの切欠開口15a内を通ってサージタンク７前側外面
側に延びていてサージタンク７の前側外面と略面一とさ
れ、かつ該外端部18bに対応するサージタンク外壁7aと
しての上記閉塞板19の内面19aと平行になって該閉塞板1
9の内面19aに対向するように形成されているとともに、
その外端部18bと回転端部18a,18aとが略直角に出会う角
部18c,18cを有している。

一方、上記隔壁８に形成された弁口15は弁体18による閉
鎖時に該弁体18との間を気密シール可能に弁体18と同一
形状に形成されていて、該弁口15に弁体18が弁軸16を介
して回転自在に嵌合されている。

また、第３図に示すように、上記弁軸16の外端は上記閉
塞板19外部（サージタンク７外部）に延出され、その延
出部にはレバー21,ピン22及びロッド23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24が連結
されており、このアクチュエータ24をエンジン１の運転
状態に応じて作動制御して開閉弁14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気
筒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14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14を開いたときには、吸
気通路６の合流点を開閉弁14の弁口15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。

尚、第２図中、25は上記各吸気弁５をロッカアーム26を
介して開閉させるカム軸、27は上記各吸気管10,11の交
差部10b,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24が作動制御されて開閉弁
14が開閉制御され、弁体18が弁口15を閉鎖して開閉弁14
が閉じたときには、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及び第５の気筒4a,4b或いは第
１及び第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慣性過
給される。一方、弁体18が弁口15を開放して開閉弁14が
開いたときは、上記２室9a,9bは開閉弁14の弁口15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4a,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慣性過給される。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
14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慣性過給することができ
る。

また、上記開閉弁14は、上記サージタンク７の隔壁８の
前端部を該隔壁８が接続されるサージタンク７の前側外
壁7aと共に該外壁7aに切欠開口15aをあけて切り欠いて
なる弁口15を有し、上記切欠開口15aは、サージタンク
７の前側外面と略面一の内面19aを有しかつ該内面19aが
弁口15の周囲壁の一部を構成する閉塞板19で閉塞され
る。上記弁口15に、弁軸16によって支持される弁体18が
回転自在に嵌合されたものであるので、弁口を有するバ
ルブハウジングと、弁口を開閉する弁体とを一体化した
開閉弁を隔壁ないしサージタンク内壁面のハウジング装
着部に装着する構造における開閉弁とハウジング装着部
との間の隙間の発生はなく、よってサージタンク７内の
両室9a,9b間のシール性を高めて開閉弁14閉時の上記吸
気通路６の合流点を確実にサージタンク７上流側に保ち
得、開閉弁14の開閉制御による吸気の慣性過給効果を有
効に得ることができる。

さらに、開閉弁14の弁体18はサージタンク外壁7aないし
隔壁８に形成された弁口15を直接開閉するので、上記の
ようにバルブハウジングの弁口を弁体で開閉する構造に
比べてサージタンク７に対する弁口15の開口面積を大き
く確保でき、その分、開閉弁14自体の大きさを相対的に
小さくしてその小型化を図ることができる。

加えて、サージタンク７には開閉弁14の弁口15が形成さ
れ、該弁口15に弁体18がその弁軸16を閉塞板19及び隔壁
８における弁口15周縁の軸受穴20に支持せしめて回転自
在に嵌合されているので、開閉弁14の組付けの際、弁体
18、弁軸16、閉塞板19等を一体化した組付品をサージタ
ンク７の外側から弁口15に嵌挿すればよく、開閉弁14の
サージタンク７に対する組付性を高めることができると
ともに、開閉弁14を高精度に製作でき、しかもその構造
の簡単化かつコンパクト化を図ることができる。

さらにまた、弁体18は、弁軸16の軸線に沿った形状でか
つ外端部が上記サージタンク７の前側外壁7aの切欠開口
15a内を通ってサージタンク７外側に延びていてタンク
７外面と略面一な閉塞板19の内面19aと対向されている
ので、サージタンク７の前側外壁7aの切欠開口15aにお
ける外壁7a厚さ方向のスペース分を弁口15の一部とで
き、その分、弁口15の開口面積を全体として大に設定し
ながら、弁口15の隔壁８での切欠面積を小さくして、サ
ージタンク７の強度を大に保つことができるとともに、
弁口15形成のためにサージタンク７の前側外壁7aにあい
た切欠開口15aはサージタンク７外面で閉塞板19により
閉塞され、閉塞板19のシール性を高めることができる。

加えて、弁体18は外端部18bと回転端部18a,18aとが略直
角に出会う角部18c,18cを有しているので、弁口15と弁
体18との隙間をなくして、その隙間部分を通っての吸気
圧力波の伝播を効果的に阻止でき、吸気の動的過給効果
を有効に発揮させることができる。しかも、弁体18（弁
口15）の大きさを大に確保しながら、その短軸方向野寸
法を長軸方向に対して小さくすることができ、その分、
サージタンク７の弁体短軸方向の寸法を小さくしてサー
ジタンク７をコンパクトにすることができる。また、弁
軸16の外端部は閉塞板19により、また内端部は隔壁８に
おける弁口15周縁の軸受穴20によりそれぞれ支持されて
いるので、バルブハウジングのない構造であっても弁軸
16を両端部で支持でき、弁体18の支持剛性を増大させる
ことができる。

尚、上記実施例では、開閉弁14をサージタンク７の前端
側に設けて、その弁体18をサージタンク７前方から水平
横方向に嵌挿するようにしたが、開閉弁をサージタンク
７の上壁に設けて、弁体をサージタンク７上方から鉛直
下方に嵌挿するように変更してもよく、上記実施例と同
様の作用効果を奏することができる。

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気筒意外の多気筒エンジ
ン、或いはＶ型に限らず直列等、他の形式の多気筒エン
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、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慣性過給状
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、上記サージタンク外壁ないし隔壁の一部を利用
して開閉弁の弁口を形成し、該弁口をその周囲壁の一部
を構成する閉塞板で閉塞しながら弁口に弁軸回りに回転
可能な開閉弁の弁体を密接嵌合するようにしたことによ
り、バルブハウジングを有するカセット式の開閉弁をサ
ージタンク内に装着する場合に比べて開閉弁を小型化で
き、しかもサージタンク内の両室間のシール性を高めて
開閉弁の開閉制御による吸気の慣性過給制御を有効に行
うことができる。また、上記弁体が、弁軸の軸線に沿っ
た形状でかつ外端部がサージタンク外壁の切欠開口内を
通ってサージタンク外側に延びていてタンク外面と略面
一とされているので、サージタンク外壁の切欠開口にお
ける外壁厚さ方向のスペース分を弁口の一部として、弁
口の開口面積を全体として大に設定しながら、弁口の隔
壁での切欠面積を小さくしてサージタンクの強度を大に
保つことができる。さらに、弁体は外端部と回転端部と
が略直角に出会う角部を有しているので、弁口と弁体と
の隙間をなくして、その隙間部分を通っての吸気圧力波
の伝播を効果的に阻止でき、吸気の動的過給効果を有効
に発揮させることができ、さらには、弁体の大きさを大
に確保しながら、その短軸方向の寸法を長軸方向に対し
て小さくして、サージタンクの弁体短軸方向の寸法を小
さくすることができる。

【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３図のI-I線
拡大断面図、第２図はＶ型エンジンの吸気装置の要部断
面図、第３図は第２図のIII-III線断面図である。 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……開閉弁、15……弁口、1
5a……切欠開口、16……弁軸、18……弁体、18a……回
転端部、18b……外端部、18c……角部、19……閉塞板、
19a……内面、20……軸受穴。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−2329（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−129063（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−132435（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、 上記開閉弁は、上記サージタンクの隔壁の一部を該隔壁
   が接続されるサージタンク外壁と共に該外壁に切欠開口
   をあけて切り欠いてなりかつ上記切欠開口がサージタン
   ク外面と略面一の内面を有する閉塞板で閉塞されていて
   該閉塞板の内面が周囲壁面の一部とされた弁口と、該弁
   口の切欠き方向に配設され、外端部が上記閉塞板に支持
   される一方、内端部が隔壁における弁口周縁の軸受穴に
   嵌合支持される弁軸と、該弁軸に取り付けられ、弁軸回
   りに回転可能な弁体とを備えてなり、 上記弁体は、弁軸の軸線に沿った形状でかつサージタン
   ク外壁側に位置する外端部が上記サージタンク外壁の切
   欠開口内を通ってサージタンク外側に延びていてタンク
   外面と略面一となるように上記閉塞板の内面に対向され
   ているとともに、上記外端部と、弁軸に対し直交方向に
   位置する回転端部とが略直角に出会う角部を有してお
   り、 上記弁口は上記弁体と同一形状に形成されていて、該弁
   口に弁体が回転自在に嵌合されていることを特徴とする
   多気筒エンジンの吸気装置。