(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ開閉ポートを開閉する可変ポート面積バルブを備えた内燃機関の吸気装置において、前記可変ポート面積バルブの弁軸が前記バルブ開閉ポートの中心からオフセットさせた位置に設けられ、単一の前記可変ポート面積バルブが複数の前記バルブ開閉ポートを開閉するとともに、前記可変ポート面積バルブの弁軸を前記複数のバルブ開閉ポートを仕切る仕切板の上流側端部近傍に設け、前記可変ポート面積バルブに前記可変ポート面積バルブ閉弁時に前記可変ポート面積バルブのベーンと前記仕切板との間をシールするシール部材を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
請求項１の内燃機関の吸気装置において、前記シール部材の前記可変ポート面積バルブ開弁時における上流部分に傾斜面を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気装置に関する従来技術として実開昭６１−１４２１２７号公報がある。以下に、この従来技術を図６に基づき説明する。図６は、従来技術の吸気装置の断面図をあらわしたものである。図６（１）のＩＩ−ＩＩ断面からみた図が図６（２）である。大気は、エアクリーナ２１を介して吸気通路１１に導入される。吸気通路１１には、図示のないアクセルペダルに連結されているスロットルバルブ２０が配置されている。スロットルバルブ２０を通過した大気は、吸気通路１１を通過し、外径が下流に行くに従い大きくなる拡管部１１ｂを経由する。拡管部１１ｂは、Ｙ字形状になっており、二股のバルブ開閉ポート１６，１６に連結されている。バルブ開閉ポート１６には、可変ポート面積バルブ１５が配置されている。バルブ開閉ポート１６は、可変ポート面積バルブ１５の開閉に従い開閉される。大気は、可変ポート面積バルブ１５が開弁時、バルブ開閉ポート１６を通過する。図６（２）に示すように、バルブ開閉ポート１６の下方に常時開ポート１７が設けられている。大気は、常時開ポート１７も通過する。
【０００３】
バルブ開閉ポート１６および常時開ポート１７は、サージタンク１２に連通されている。サージタンク１２は、ポート長可変バルブ２３により２つの部屋に区画されている。サージタンク１２は、さらに吸気枝管１３に連結され、吸気枝管１３は、機関本体２２の図示のないシリンダに連通されている。。バルブ開閉ポート１６および常時開ポート１７を通過した大気は、サージタンク１２を経由して吸気枝管１３を通って機関本体２２に至る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の場合、バルブ開閉ポート１６内に可変ポート面積バルブ１５が配置されているので、開弁時でも可変ポート面積バルブ１５が大気の流れの抵抗になり、内燃機関の体積効率を悪化させるという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するため、通気抵抗を少なくしたり、脈動効果を向上させることにより体積効率の高い内燃機関の吸気装置を提供することを目的にしたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、請求項１の発明は、バルブ開閉ポートを開閉する可変ポート面積バルブを備えた内燃機関の吸気装置において、前記可変ポート面積バルブの弁軸が前記バルブ開閉ポートの中心からオフセットさせた位置に設けられ、単一の前記可変ポート面積バルブが複数の前記バルブ開閉ポートを開閉するとともに、前記可変ポート面積バルブの弁軸を前記複数のバルブ開閉ポートを仕切る仕切板の上流側端部近傍に設け、前記可変ポート面積バルブに前記可変ポート面積バルブ閉弁時に前記可変ポート面積バルブのベーンと前記仕切板との間をシールするシール部材を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置である。
【００１０】
前述の目的を達成するために、請求項２の発明は、請求項１の内燃機関の吸気装置において、前記シール部材の前記可変ポート面積バルブ開弁時における上流部分に傾斜面を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置である。
【００１３】
【発明の実施形態】
本発明の実施形態を図に基づき説明する。図１は、本発明の第１実施形態の吸気装置の断面図である。図１（１）および図１（１）のＩＩ−ＩＩ断面からみた図１（２）に示すように、吸気通路１は、円筒状の小管部１ａと、下流に行くに従い外径が大きくなる拡管部１ｂと、小管部１ａより大径の円筒状の大管部１ｃから構成されている。大管部１ｃは、サージタンク２に連結されている。サージタンク２は吸気枝管３を介して図示のない内燃機関のシリンダに連結されている。
【００１４】
図１（１）に示すように、拡管部１ｂと大管部１ｃの境界またはその近傍からサージタンク２の内部にかけて、仕切板４が設けられている。仕切板４の下流側端部には、ポート長可変バルブ２３が設けられている。図１（２）に示すように、大管部１ｃの内部には、隔壁８が設けられ、バルブ開閉ポート６と常時開ポートを区画している。
【００１５】
図１（１）に示すように、単一の可変ポート面積バルブ５が拡管部１ｂと大管部１ｃとの境界またはその近傍に配置されている。可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａは、バルブ開閉ポート６の中心からオフセットさせた位置に設けられている。可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａがバルブ開閉ポート６の中心からオフセットさせた位置に設けたことにより、長ベーン５ｃを仕切板４に当てることができ、長ベーン５ｃと仕切板４の間の洩れ量を低減することができるので、脈動効果を改善でき、体積効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【００１６】
単一の可変ポート面積バルブ５は、２つのバルブ開閉ポート６，６を同時に開閉することができるよう、可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａを２つのバルブ開閉ポート６，６を仕切る仕切板４の上流側端部近傍に設けている。複数のバルブ開閉ポートを単一の可変ポート面積バルブで開閉することができるので、大気の流れにとって抵抗となる可変ポート面積バルブが少なくてすみ、通気抵抗を低減でき、体積効率を向上させることができるとともに単一の可変ポート面積バルブとしたことによりコスト低減を図ることができるという優れた効果を奏する。
【００１７】
図２に基づき第２実施形態の吸気装置を説明する。図２は、本発明の第２実施形態の吸気装置の断面図である。図１と同様な構成は省略し、相違する構成を図示してあるので、相違する構成を説明し、同様な構成は説明を省略する。仕切板４の上流側端部には凹部４ａが設けられている。可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａは、可変ポート面積バルブ５が開弁した時に可変ポート面積バルブ５の短ベーン５ｂが凹部４ａに位置するように設けられる。言い換えると、可変ポート面積バルブ５が開弁した時、可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａ、短ベーン５ｂおよび長ベーン５ｃは、大気の流れに対し抵抗にならないよう、仕切板４の凹部４ａに隠れる位置に設けられる。可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａを可変ポート面積バルブ５が開弁した時に可変ポート面積バルブ５の短ベーン５ｂが仕切板４に設けられた凹部４ａに位置するように設けられるので、可変ポート面積バルブ５自体、大気の流れに対しほとんど抵抗にならなくなり、通気抵抗を低減でき、体積効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【００１８】
図３に基づき第３実施形態の吸気装置を説明する。図３は、本発明の第３実施形態の吸気装置の断面図である。図１と同様な構成は省略し、相違する構成を図示してあるので、相違する構成を説明し、同様な構成は説明を省略する。可変ポート面積バルブ５閉弁時、可変ポート面積バルブ５の長ベーン５ｃと仕切板４との間に隙間ができると、脈動効果が低減し、体積効率が悪化する。そこで、図３に示すように、可変ポート面積バルブ５に可変ポート面積バルブ閉弁時に可変ポート面積バルブ５の長ベーン５ｃと仕切板４の上流側端部との間をシールするシール部材９を設ける。このように、可変ポート面積バルブ５に可変ポート面積バルブ５の長ベーン５ｃと仕切板４との間をシールするシール部材９を設けたので、可変ポート面積バルブ５閉弁時、可変ポート面積バルブ５と仕切板４との間に隙間がなくなり、脈動効果を改善することができ、体積効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【００１９】
図３に基づき第３実施形態の吸気装置の変形例を説明する。図３に示すように、可変ポート面積バルブ５が閉弁時、可変ポート面積バルブ５の長ベーン５ｃと仕切板４の上流側端部との間をシールするシール部材９は、大気の流れに沿って上流から下流に下るにつれ、幅が広くなる傾斜面９ａを備えている。このように、シール部材９が可変ポート面積バルブ開弁時における上流部分に傾斜面９ａを備えているので、大気の流れにとって抵抗となる部分が少なくてすみ、通気抵抗を低減でき、体積効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【００２０】
図４に基づき第４実施形態の吸気装置を説明する。図４は、本発明の第４実施形態の吸気装置の断面図である。図１と同様な構成は省略し、相違する構成を図示してあるので、相違する構成を説明し、同様な構成は説明を省略する。図４（１）および図４（１）のＩＩ−ＩＩ断面からみた図４（２）に示すように、可変ポート面積バルブ５が複数設けられ、複数の可変ポート面積バルブ５がそれぞれ対応するバルブ開閉ポート６を開閉する。可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａは各バルブ開閉ポート６の中心に対しオフセットされている。図４に示すように、可変ポート面積バルブ５の弁軸５ａは各バルブ開閉ポート６の中心に対しオフセットされているので、可変ポート面積バルブ５の短ベーン５ｂは拡管部１ｂの内部に出た状態になる。大気の流れにとって大きな抵抗になるのは、拡管部１ｂの内部で大気を遮ったときである。ところが、本実施形態の場合、大気の流れに対し小さい通気抵抗を与えるに過ぎない短ベーン５ｂが拡管部１ｂ内に出るに過ぎないため、通気抵抗を低減でき、体積効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【００２１】
図５に基づき第４実施形態の吸気装置の変形例を説明する。図５は、本発明の第４実施形態の吸気装置の変形例の断面図である。図１と同様な構成は省略し、相違する構成を図示してあるので、相違する構成を説明し、同様な構成は説明を省略する。図５（１）（図５（２）のＩ−Ｉ断面からみた図）および図５（２）に示すように、複数の可変ポート面積バルブ５が共通の弁軸５ａによりバルブ開閉ポート６を開閉する構成になっている。複数の可変ポート面積バルブ５を共通の弁軸５ａにより駆動し、バルブ開閉ポート６を開閉する構成としたので、前記したように体積効率を向上させることができるとともにコスト低減を図ることができるという優れた効果を奏する。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、バルブ開閉ポートを開閉する可変ポート面積バルブを備えた内燃機関の吸気装置において、前記可変ポート面積バルブの弁軸が前記バルブ開閉ポートの中心からオフセットさせた位置に設けられ、単一の前記可変ポート面積バルブが複数の前記バルブ開閉ポートを開閉するとともに、前記可変ポート面積バルブの弁軸を前記複数のバルブ開閉ポートを仕切る仕切板の上流側端部近傍に設け、前記可変ポート面積バルブに前記可変ポート面積バルブ閉弁時に前記可変ポート面積バルブのベーンと前記仕切板との間をシールするシール部材を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置であるので、通気抵抗を低減でき、体積効率を向上させることができるとともに、単一の可変ポート面積バルブとしたことによりコスト低減を図り、さらに脈動効果を改善することができるという優れた効果を奏する。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１の内燃機関の吸気装置において、前記シール部材の前記可変ポート面積バルブ開弁時における上流部分に傾斜面を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置であるので、脈動効果を改善することができるとともに通気抵抗の低減を図ることができ、体積効率を向上させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図２】本発明の第２実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図３】本発明の第３実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図４】本発明の第４実施形態の吸気装置の断面図を示す。
【図５】本発明の第４実施形態の吸気装置の変形例の断面図を示す。
【図６】従来技術の吸気装置の断面図を示す。
【符号の説明】
１……  吸気通路
１ａ……  小管部
１ｂ……  拡管部
１ｃ……  大管部
２……  サージタンク
３……  吸気枝管
４……  仕切板
４ａ……  凹部
５……  可変ポート面積バルブ
５ａ……  弁軸
５ｂ……  短ベーン
５ｃ……  長ベーン
６……  バルブ開閉ポート
７……  常時開ポート
８……  隔壁
９……  シール部材
９ａ……  傾斜面
１０……  スロットルバルブ
１１……  吸気通路
１１ｂ……  拡管部
１２……  サージタンク
１３……  吸気枝管
１５……  可変ポート面積バルブ
１５ａ……  弁軸
１６……  バルブ開閉ポート
１７……  常時開ポート
２０……  スロットルバルブ
２１……  エアクリーナ
２２……  機関本体
２３……  ポート長可変バルブ
【図１】
0003573010.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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