JPH11229910A - 吸気制御弁の開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｖ型エンジンの各バンクの吸気を制御する二
組の制御弁を寸法誤差、狂いがあっても自動的に調整し
て全開、全閉とする。 【解決手段】 第一制御弁５を開閉する第一リンク機構
２７の第一中央リンク１５と、第二制御弁６を開閉する
第二リンク機構２８のアクチュエータ２５を結合した第
二中央リンク１６とを、係合部２２と連動ばね２３によ
って連動させ、二つの制御弁５，６の一方が全開または
全閉位置となったとき係合部２２が分離してもう一方を
全開または全閉位置に到達させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼室が左右二組に
分けられている多気筒エンジンの吸気マニホルドに設置
されて吸入空気を制御する吸気制御弁の開閉装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料経済性や排気対策のため希薄混合気
が供給されるエンジンにおいて、低・中速回転域で燃焼
室内にスワールを発生させることにより失火を招くこと
なく燃焼させる技術は周知である。

【０００３】燃焼室内にスワールを発生させ且つこれを
制御する手段の一つに、特開昭５４−９９８２６号公報
などに記載されているように、吸気マニホルドの枝管の
それぞれを二つに分けてその一方を流れる空気によって
スワールを発生させるとともに、もう一方を開閉するこ
とによってスワールを制御するようにしたものがある。

【０００４】即ち、枝管のそれぞれを主通路と補助通路
とに分け、各主通路を横断する弁軸と主通路毎に弁軸に
取付けた弁板とからなる制御弁で全主通路を開閉するこ
とによって、補助通路から燃焼室に流入した空気が作る
スワールを制御するのが一般的である。

【０００５】前記の制御弁を燃焼室が左右二組に分けら
れているＶ型エンジンのような多気筒エンジンの吸気系
に設置した場合、全主通路を同一に開閉することが必要
であり、そのために左右の各バンクに属する二組の主通
路に設けた二組の制御弁を正確に開閉させなければなら
ない。

【０００６】そのために、二組の制御弁の弁軸を絞り弁
軸とリンク機構で連結したものが実開昭６０−７２９２
６号に記載されているが、このものは吸気系のレイアウ
トに制限を受けるので、直列型エンジンの制御弁に汎用
されているダイヤフラム式のアクチュエータの一個を用
い、リンク機構を介して二組の制御弁を開閉させるよう
にしている。

【０００７】図４は現在実用に供されているＶ型多気筒
エンジンの二組の制御弁を一個のアクチュエータで開閉
させる装置を示したものである。即ち、図の左側に位置
する第一バンクに属する燃焼室のスワール制御を行なう
第一制御弁の第一弁軸５１と、右側に位置する第二バン
クに属する燃焼室のスワール制御を行なう第二制御弁の
第二弁軸５２とに固着した第一アーム５３および第二ア
ーム５４に第一リンク５５および第二リンク５６の先端
部をピン５７，５８によりそれぞれ回動可能に結合し、
これらの基端部を支軸５９に中央部を回動可能に嵌装支
持した第一中央リンク６０および第二中央リンク６１の
一端部に回動可能にピン６２，６３により結合するとと
もに、第二中央リンク６１のもう一端部にアクチュエー
タ６６の作動ロッド６７をピン６８により回動可能に結
合している。

【０００８】第一中央リンク６０と第二中央リンク６１
とは調整ねじ６４によって連結されているとともに、調
整ばね６５によって所定の位相関係を維持している。

【０００９】そして、エンジンの吸入負圧によって変位
するダイヤフラムに取付けられている作動ロッド６７が
第二中央リンク６１を経て第二リンク５８を回動させる
とともに、調整ねじ６４，調整ばね６５によって第二中
央リンク６１と一体に回動する第一中央リンク６０を経
て第一リンク５７を回動させ、二つの弁軸５１，５２を
同時に同一角度回動させるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記の図４に示した開
閉装置によると、二組の制御弁がともに全開および全閉
とされるには二つのピン６２，６３は支軸５９を中心と
する一つの円上を移動し、且つ二つのリンク５７，５８
と二つのアーム５５，５６とはそれぞれ互いに等しい長
さとされていることが必要である。

【００１１】しかしながら、部品製造時の寸法誤差や組
立ての狂い或いは経時変化による狂いがあると、弁軸５
１，５２の一方が全開または全閉となったとき、もう一
方が全開または全閉とならない位置に停止してしまう。

【００１２】その対策として、第一中央リンク６０と第
二中央リンク６１との間に調整ねじ６４を設け、これを
回して二つの中央リンク６０，６１の位相関係を変更す
ることによって二組の制御弁がともに全開または全閉と
なるようにしている。即ち、二つの制御弁の開閉動作が
不揃いであることを、検査の段階或いはエンジン運転中
に発見したときに調整ねじ６４を手作業で回して調整し
なければならず、きわめて面倒であるばかりか正確に調
整することは困難である。

【００１３】本発明は、燃焼室が左右二組に分けられて
いる多気筒エンジンの各バンクに属する二組の吸気マニ
ホルドのそれぞれに設けられた二組の制御弁を一個のア
クチュエータで連動開閉させる前記従来の開閉装置がも
っている、ともに全開または全閉とならない場合に手作
業で調整しなければならないという不便さを解消し、常
に二組の制御弁がともに全開および全閉とされる自動調
整機能を具えた開閉装置とすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は第一バンクおよび第二バンクの吸気マニホ
ルドのそれぞれに設けられている第一制御弁および第二
制御弁の各弁軸に固着した第一アームおよび第二アーム
のそれぞれに第一リンクおよび第二リンクの先端部を回
動可能に結合し、支軸にそれぞれ回動可能に支持されて
いるとともに互いに係合して連動する係合部を有する第
一中央リンクおよび第二中央リンクに第一リンクおよび
第二リンクの基端部をそれぞれ回動可能に結合し、これ
ら二つの中央リンクには係合部が互いに係合する方向へ
働く連動ばねを作用させ且つ一方の中央リンクにアクチ
ュエータを結合した。

【００１５】このようにしたことにより、一方の制御弁
が先に全開または全閉となった後も係合部と連動ばねと
による連動機能を解除してもう一方の制御弁が全開また
は全閉とされ、二組の制御弁が自動的にともに全開およ
び全閉とされることとなる。

【００１６】また、本発明は前記の開閉装置において、
アーム、リンク、中央リンクからなり第一制御弁および
第二制御弁をそれぞれ開閉する第一リンク機構および第
二リンク機構のリンク長を互いに異なる値とし、係合部
によって互いに連動する二つのリンク機構の一方が一方
の制御弁を全開または全閉としたとき、もう一方のリン
ク機構が係合部の係合を解除する方向へ動作してもう一
方の制御弁を全開または全閉とする機構とした。

【００１７】このように一方のリンク機構をもう一方に
関係なく動作可能として全開、全閉の時期を故意に異な
らせたことにより、部品製造時の寸法誤差、組立ての狂
い、経時変化による狂いがあってもその度合いの大小に
関係なく一方のリンク機構がもう一方のリンク機構とは
別に動作して確実に全開または全閉に至らせるものであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明すると、Ｖ型エンジンの図で左側に位置する第
一バンク１と右側に位置する第二バンク２の各燃焼室に
接続された吸気マニホルドの各枝管が主通路３，４と図
示しない補助通路とにそれぞれ二分されており、二組の
主通路３，４をそれぞれ貫通した各一本の弁軸７ａ，８
ａおよび各主通路３，４を開閉するためこれらの弁軸７
ａ，８ａに取付けた弁板７ｂ，８ｂからなる第一制御弁
５および第二制御弁６が設置されている。

【００１９】第一制御弁５，第二制御弁６はエンジンの
低・中速回転域で閉弁して燃焼室にスワールを発生さ
せ、高速回転域で全開となって要求吸入空気量を確保さ
せる周知のものであり、二つの弁軸７ａ，８ａは互いに
平行に配置されている。

【００２０】第一制御弁５の第一弁軸７ａおよび第二制
御弁６の第二弁軸８ａには第一アーム９および第二アー
ム１０がそれぞれ放射方向へ突出して固着されており、
これらのアーム９，１０に第一リンク１１および第二リ
ンク１２の先端部がピン１３，１４によりそれぞれ回動
可能に結合されている。

【００２１】一方、第一弁軸７ａと第二弁軸８ａとの間
に位置させて第一中央リンク１５と第二中央リンク１６
とが中央部を支軸１７に回動可能に嵌装支持させて配置
されており、これらの一端部に第一リンク１１および第
二リンク１２の基端部がピン１８，１９によりそれぞれ
回動可能に結合されている。

【００２２】第一中央リンク１５は支軸１７と平行な方
向へ延びる係合縁２０を有しているとともに、第二中央
リンク１６は放射方向へ突出した係合爪２１を有してお
り、これらは互いに係合して連動する係合部２２を形成
している。また、支軸１７に緩く嵌装して両端を第一中
央リンク１５，第二中央リンク１６にそれぞれ係止した
ねじりコイルばねからなる連動ばね２３が設置されてお
り、この連動ばね２３は係合縁２０と係合爪２１とが互
いに係合する方向の力を二つの中央リンク１５，１６に
加えている。

【００２３】更に、アクチュエータ２４はダイヤフラム
式であって、エンジンの吸入負圧によって変位するダイ
ヤフラムに固結した作動ロッド２５が、支軸１７を挟ん
で係合爪２１の反対側において第二中央リンク１６にピ
ン２６により回動可能に結合されている。

【００２４】第一アーム９，第一リンク１１，第一中央
リンク１５は第一制御弁５を開閉する第一リンク機構２
７を構成し、また第二アーム１０，第二リンク１２，第
二中央リンク１６は第二制御弁６を開閉する第二リンク
機構２８を構成している。これらは、二つの制御弁５，
６が全開から全閉となるとき或いは全閉から全開となる
とき、一方が先に全閉または全開となるようなリンク比
に設定されている。本実施の形態では第一アーム９を第
二アーム１０よりも少し短かくしてあり、全開位置から
閉弁させたとき第一制御弁５が第二制御弁６よりも少し
早く全閉となるようにされている。

【００２５】尚、第一制御弁５および第二制御弁６の全
開位置および全閉位置を規制する図示しないストッパが
設けられており、殊に全閉ストッパはねじで作られて全
閉位置を調整可能としている。

【００２６】図１はエンジンが停止しているとき、また
は高速回転域で運転されているときの状態を示してお
り、二つの制御弁５，６はともに全開位置に置かれてい
る。

【００２７】エンジンが始動したときまたは高速から減
速したとき、アクチュエータ２４に高い吸入負圧が導入
されて作動ロッド２５を図１で下方へ引張り移動させ
る。これにより、第二中央リンク１６は支軸１７を中心
に図示反時計方向へ回動し、連動ばね２３のねじり力に
よって係合部２２が互いに係合した状態を維持して第一
中央リンク１５が一体に回動する。

【００２８】これらの回動によって第一アーム９は第一
リンク１１を介して図示時計方向へ回動し第一制御弁５
を閉弁方向へ動作させ、第二アーム１０は第二リンク１
２を介して図示反時計方向へ回動し第二制御弁６を閉弁
方向へ動作させる。第一制御弁５が全閉位置に到達して
第一リンク機構２７が停止したとき、第二中央リンク１
６は連動ばね２３をねじりながら係合部２２の係合を解
除して回動し、第二制御弁６を全閉位置に到達させ図３
に示す状態となる。

【００２９】エンジンの吸入負圧が低下して作動ロッド
２５が図示上方へ移動するようになると、連動ばね２３
のねじり力によって第二中央リンク１６が瞬時に第一中
央リンク１５と係合し、二つの制御弁５，６はほぼ同時
に開弁を開始し同時に全開位置に到達する。

【００３０】尚、二つのリンク機構２７，２８が図示の
位置とされているとき二つの制御弁５，６が全開でなく
全閉とされているように設定することもできる。この場
合は作動ロッド２５を第一中央リンク１６に結合し且つ
これより図の上方へ延びているようにアクチュエータ２
４の設置位置を変更するとともに、第二制御弁６が第一
制御弁５よりも先に全開となるように二つのリンク機構
２７，２８のリンク比を設定する。

【００３１】エンジンの吸入負圧が低下すると第一中央
リンク１６が反時計方向へ回動して第一アーム９を時計
方向へ回動し第一制御弁５を開弁方向へ動作させるとと
もに、連動ばね２３によって第一中央リンク１６と一体
に回動する第二中央リンク１７が第二アーム１０を反時
計方向へ回動させて第二制御弁６を開弁方向へ動作させ
る。そして、第二制御弁６が全開位置に到達した後は係
合部２２の係合を解除して第一中央リンク１６が回動
し、第一制御弁５を全開位置に到達させる。

【００３２】このように、係合部２２の係合、分離と連
動ばね２３のばね作用とによって二つの制御弁５，６の
全開附近または全閉附近で二つのリンク機構２７，２８
が互いに拘束することなく独立して動作する構成とした
ことにより、ともに全開位置および全閉位置に到達させ
ることができるものである。

【００３３】殊に、図示の形態のように二つのリンク機
構２７，２８のリンク長を異なる値とし、全開位置また
は全閉位置に到達する時期を故意に異ならせたものとし
たときは全開位置または全閉位置への到達を更に確実な
ものとする。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によると二組の制
御弁を一個のアクチュエータと二組のリンク機構とによ
って開閉する装置において、寸法誤差や狂いがあっても
手作業で調整することなく自動的に全開位置、全閉位置
に動作させ、所定強さのスワールを発生させ、またエン
ジン要求空気量を確保させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す全開位置の正面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】図１の形態の全閉位置の正面図。

【図４】従来例の正面図。

【符号の説明】

１ 第一バンク， ２ 第二バンク， ５ 第一制御
弁， ６ 第二制御弁，９ 第一アーム， １０ 第二
アーム， １１ 第一リンク， １２ 第二リンク，
１５ 第一中央リンク， １６ 第二中央リンク， １
７ 支軸， ２２ 係合部， ２３ 連動ばね， ２４
アクチュエータ， ２７ 第一リンク機構， ２８
第二リンク機構，

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料室が左右二組に分けられている多気
   筒エンジンの各バンクに属する二組の吸気マニホルドの
   それぞれに設けられ、吸気を制御する二組の制御弁を一
   個のアクチュエータで連動開閉させる開閉装置であっ
   て、 第一バンクの吸気マニホルドに設けられた第一制御弁の
   第一弁軸および第二バンクの吸気マニホルドに設けられ
   ている第二制御弁の第二弁軸にそれぞれ固着した第一ア
   ームおよび第二アームにそれぞれ先端部を回動可能に結
   合した第一リンクおよび第二リンクと、 前記第一リンクおよび第二リンクの基端部をそれぞれ回
   動可能に結合して支軸にそれぞれ回動可能に支持され、
   且つ互いに係合して連動する係合部を有する第一中央リ
   ンクおよび第二中央リンクと、 前記第一中央リンクと第二中央リンクとに前記係合部が
   互いに係合する方向へ付勢した連動ばねと、 を具え、前記二つの中央リンクの一方にアクチュエータ
   が結合されていることを特徴とする吸気制御弁の開閉装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した吸気制御弁の開閉装
   置において、 前記第一制御弁を開閉する第一リンク機構と第二制御弁
   を開閉する第二リンク機構とのリンク長が異なる値とさ
   れ、前記係合部によって互いに連動する前記二つのリン
   ク機構の一方が一方の制御弁を全開または全閉としたと
   き、もう一方のリンク機構が前記係合部の係合を解除す
   る方向へ動作してもう一方の制御弁を全開または全閉と
   する、 ように構成されていることを特徴とする吸気制御弁の開
   閉装置。