(57)【要約】【課題】  燃焼室内に空気の旋回流を形成可能な吸気装置において、燃焼室に吸入される空気の量を少なくすることなく或いはほとんど少なくすることなく、燃焼室内に形成される空気の旋回流を強くする。【解決手段】  内燃機関の燃焼室２内に流入した空気が燃焼室内で所定の旋回空気流となるように燃焼室内に空気を流入させることができる形状とされた吸気ポート１Ａを備えた吸気装置において、該吸気ポートに配置された吸気弁３Ａの傘部分４Ａの裏面７Ａのうち燃焼室の中心に近い側の領域から該吸気弁のステム部分５Ａに沿って延びると共に該ステム部分から径方向外方へ延びるフラップ１０Ａが設けられている。【選択図】      図２
2006214331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に流入した空気が燃焼室内で所定の旋回空気流となるように燃焼室内に空気を流入させることができる形状とされた吸気ポートを備えた吸気装置において、該吸気ポートに配置された吸気弁の傘部分の裏面のうち燃焼室の中心に近い側の領域から該吸気弁のステム部分に沿って延びると共に該ステム部分から径方向外方へ延びるフラップが設けられていることを特徴とする吸気装置。
【請求項２】
上記フラップが上記吸気弁の傘部分の裏面のうち燃焼室の中心に最も近い領域から該吸気弁のステム部分に沿って延びると共に該ステム部分から径方向外方へ延びるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。
【請求項３】
上記フラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を遮断するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気装置。
【請求項４】
上記フラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を上記所定の旋回空気流を形成する方向から燃焼室内へ流入させるように設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の吸気装置。
【請求項５】
上記フラップが該フラップの上端付近を通過してから上記所定の旋回空気流を形成する方向に吸気ポートから燃焼室内に流入する空気流を該空気流がフラップの上端付近を通過するときに整流するように設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の吸気装置。
【請求項６】
上記吸気弁がそのステム部分を中心として回動可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の吸気装置。
【請求項７】
上記吸気弁の傘部分の裏面から該吸気弁のステム部分の軸方向に沿った上記フラップの高さが該吸気弁の最大リフト量に略一致することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の吸気装置。
【請求項８】
上記吸気弁の傘部分の裏面から該吸気弁のステム部分の軸方向に沿った上記フラップの高さが少なくとも該吸気弁の最大リフト量よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の吸気装置。
【請求項９】
上記吸気ポートを第１の吸気ポートとしたときに、該第１の吸気ポートに隣接して第２の吸気ポートを備え、該第２の吸気ポートが上記所定の旋回空気流が流れる方向で見て第１の吸気ポートの直ぐ上流側に配置されており、該第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁の傘部分の裏面のうち燃焼室の中心に近い側の領域から各吸気弁のステム部分に沿って延びると共に該吸気弁のステム部分から径方向外方へ延びるフラップが設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の吸気装置。
【請求項１０】
上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁に設けられたフラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に第２の吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を遮断するように設けられていることを特徴とする請求項９に記載の吸気装置。
【請求項１１】
上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁に設けられたフラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を上記所定の旋回空気流を形成する方向から燃焼室内へ流入させるように設けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載の吸気装置。
【請求項１２】
上記第２の吸気ポートが該第２の吸気ポートから燃焼室内へ流入した空気が燃焼室内で上記所定の旋回空気流となるように燃焼室内に空気を流入させることができる形状とされており、上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁に設けられたフラップが該フラップの上端付近を通過してから上記所定の旋回空気流を形成する方向第２の吸気ポートから燃焼室内に流入する空気流を該空気流がフラップの上端付近を通過するときに整流するように設けられていることを特徴とする請求項９〜１１に記載の吸気装置。
【請求項１３】
上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁がそのステム部分を中心として回動不能とされていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１つに記載の吸気装置。
【請求項１４】
上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁がそのステム部分を中心として回動可能とされていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１つに記載の吸気装置。
【請求項１５】
上記第２の吸気ポートにのみ対応して接続された吸気通路内に該吸気通路を遮断する遮断弁が配置されていることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１つに記載の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の吸気ポートをいわゆるヘリカルポート（これは、吸気ポートから燃焼室に流入した空気が該燃焼室内で旋回流となるように燃焼室に空気を流入させることができる形状の吸気ポートである）とした吸気装置が開示されている。こうした吸気装置の吸気ポートによって燃焼室内に形成される空気の旋回流は、スワール流として知られている。
【０００３】
一方、特許文献２には、１つの燃焼室に対応して設けられている２つの吸気ポートの一方をヘリカルポートとし、他方をストレートポート（これは、吸気ポートから燃焼室に流入した空気が該燃焼室内で旋回流とならないように或いはほとんど旋回流とならないように燃焼室に空気を流入させることができる形状の吸気ポートである）とすると共に、このストレートポートに流入する空気を遮断するための遮断弁（特許文献２では、吸気制御弁と称されている）を上記ストレートポートに配置した吸気装置が開示されている。この吸気装置では、上記遮断弁によってストレートポートに流入する空気を遮断し、これにより、燃焼室にヘリカルポートのみを介して空気が流入することができる。そして、これによると、燃焼室にヘリカルポートとストレートポートとの両方を介して空気が流入せしめられる場合に比べて、より強いスワール流を燃焼室内に形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】特許３１５６４７１号
【特許文献２】特許２６６３７２３号
【特許文献３】特開平１０−３３１６４７号公報
【特許文献４】特開２００４−１６９６５２号公報
【特許文献５】特開昭５１−１０４１１５号公報
【特許文献６】実開昭５４−１０７７１３号公報
【特許文献７】実開平４−１０３３８号公報
【特許文献８】実開昭５７−１３４３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献２に開示されている吸気装置では、燃焼室内に形成されるスワール流を強くしようとした場合、遮断弁を閉弁してストレートポートを介して燃焼室内に流入する空気を遮断することになるため、全体として、燃焼室に吸入される空気の量は少なくなってしまう。このことは、一般的に、燃焼室内に空気の旋回流を形成可能な吸気装置において、燃焼室内に形成される空気の旋回流を強くしようとする場合にも、等しく当てはまることである。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、燃焼室内に空気の旋回流を形成可能な吸気装置において、燃焼室に吸入される空気の量を少なくすることなく或いはほとんど少なくすることなく、燃焼室内に形成される空気の旋回流を強くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、内燃機関の燃焼室内に流入した空気が燃焼室内で所定の旋回空気流となるように燃焼室内に空気を流入させることができる形状とされた吸気ポートを備えた吸気装置において、該吸気ポートに配置された吸気弁の傘部分の裏面のうち燃焼室の中心に近い側の領域から該吸気弁のステム部分に沿って延びると共に該ステム部分から径方向外方へ延びるフラップが設けられている。
２番目の発明では、１番目の発明において、上記フラップが上記吸気弁の傘部分の裏面のうち燃焼室の中心に最も近い領域から該吸気弁のステム部分に沿って延びると共に該ステム部分から径方向外方へ延びるように設けられている。
【０００８】
３番目の発明では、１または２番目の発明において、上記フラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を遮断するように設けられている。
４番目の発明では、１〜３番目の発明のいずれか１つにおいて、上記フラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を上記所定の旋回空気流を形成する方向から燃焼室内へ流入させるように設けられている。
【０００９】
５番目の発明では、１〜４番目の発明のいずれか１つにおいて、上記フラップが該フラップの上端付近を通過してから上記所定の旋回空気流を形成する方向に吸気ポートから燃焼室内に流入する空気流を該空気流がフラップの上端付近を通過するときに整流するように設けられている。
６番目の発明では、１〜５番目の発明のいずれか１つにおいて、上記吸気弁がそのステム部分を中心として回動可能である。
【００１０】
７番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、上記吸気弁の傘部分の裏面から該吸気弁のステム部分の軸方向に沿った上記フラップの高さが該吸気弁の最大リフト量に略一致する。
８番目の発明では、７番目の発明において、上記吸気弁の傘部分の裏面から該吸気弁のステム部分の軸方向に沿った上記フラップの高さが少なくとも該吸気弁の最大リフト量よりも大きい。
【００１１】
９番目の発明では、１〜８番目の発明のいずれか１つにおいて、上記吸気ポートを第１の吸気ポートとしたときに、該第１の吸気ポートに隣接して第２の吸気ポートを備え、該第２の吸気ポートが上記所定の旋回空気流が流れる方向で見て第１の吸気ポートの直ぐ上流側に配置されており、該第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁の傘部分の裏面のうち燃焼室の中心に近い側の領域から各吸気弁のステム部分に沿って延びると共に該吸気弁のステム部分から径方向外方へ延びるフラップが設けられている。
【００１２】
１０番目の発明では、９番目の発明において、上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁に設けられたフラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に第２の吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を遮断するように設けられている。
１１番目の発明では、９または１０番目の発明において、上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁に設けられたフラップが上記所定の旋回空気流が流れる方向に対向する方向に吸気ポートから燃焼室内へ流入しようとする空気流を上記所定の旋回空気流を形成する方向から燃焼室内へ流入させるように設けられている。
【００１３】
１２番目の発明では、９〜１１番目の発明のいずれか１つにおいて、上記第２の吸気ポートが該第２の吸気ポートから燃焼室内へ流入した空気が燃焼室内で上記所定の旋回空気流となるように燃焼室内に空気を流入させることができる形状とされており、上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁に設けられたフラップが該フラップの上端付近を通過してから上記所定の旋回空気流を形成する方向第２の吸気ポートから燃焼室内に流入する空気流を該空気流がフラップの上端付近を通過するときに整流するように設けられている。
【００１４】
１３番目の発明では、９〜１２番目の発明のいずれか１つにおいて、上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁がそのステム部分を中心として回動不能とされている。
１４番目の発明では、９〜１２番目の発明のいずれか１つにおいて、上記第２の吸気ポートに対応して配置された吸気弁がそのステム部分を中心として回動可能とされている。
１５番目の発明では、９〜１４番目の発明のいずれか１つにおいて、上記第２の吸気ポートにのみ対応して接続された吸気通路内に該吸気通路を遮断する遮断弁が配置されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、燃焼室に吸入される空気の量を少なくすることなく或いはほとんど少なくすることなく、燃焼室内に形成される空気の旋回流を強くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１および図２に、本発明の内燃機関の吸気装置の吸気ポートおよび該吸気ポートに配置された吸気弁の一例を示した。吸気ポート１Ａは、該吸気ポート１Ａを介して内燃機関の燃焼室２に流入した空気が該燃焼室２内にてスワール流を形成するように燃焼室２に空気を流入させる形状とされている。より特定的には、本発明の吸気ポート１Ａは、空気が該吸気ポート１Ａの中心軸線を中心として該吸気ポート１Ａ内を旋回しつつ燃焼室２に向って流れるように空気を導く内壁面を有している。このように燃焼室２内に空気のスワール流を形成することができる吸気ポートは、例えば、特許文献１，２に開示されている。なお、本明細書において、スワール流とは、円筒形をなす燃焼室２の中心軸線周りを該燃焼室２を画成する円筒状の内壁面に沿って流れる空気の旋回流を意味する。
【００１７】
図１に示した吸気弁３Ａは、燃焼室２に開口する吸気ポート１Ａの開口を閉じる傘部分４Ａと、該傘部分４Ａから真っ直ぐに延びるステム部分５Ａとを有する。燃焼室２側を向いた傘部分４Ａの面を「表面」と称し、吸気ポート１Ａ側を向いた傘部分４Ａの面を「裏面」と称すると、傘部分４Ａの表面６Ａは、略平坦な面となっており、傘部分４Ａの裏面７Ａは、円錐面の一部となっている。また、図１に示されているように、吸気弁３Ａが吸気ポート１Ａの開口を塞いでいるときには、傘部分４Ａの裏面７Ａの外周領域８は、吸気ポート１Ａと燃焼室２との境に設けられているバルブシート９に当接している。
【００１８】
また、吸気弁３Ａの傘部分４Ａの裏面７Ａには、比較的薄い板状のフラップ１０Ａが設けられている。このフラップ１０Ａは、吸気弁３Ａの傘部分４Ａの裏面７Ａからステム部分５Ａの軸方向にステム部分５Ａに沿って延びると共に、ステム部分５Ａから径方向外方へ延びる。ここで、フラップ１０Ａは、吸気弁３Ａのステム部分５Ａから径方向外方へは、吸気弁３Ａの開閉弁動作に支障をきたさない程度に延びており、好ましくは、吸気弁３Ａが閉弁したとき（すなわち、吸気弁３Ａの傘部分４Ａが吸気ポート１Ａの開口を閉鎖したとき）に、フラップ１０Ａの径方向外側の端面１１Ａが吸気ポート１Ａの内壁面１２に近接している程度に延びている。
【００１９】
一方、フラップ１０Ａは、吸気弁３Ａの傘部分４Ａからステム部分５Ａの軸方向へは、図３に示したように、吸気弁３Ａが最大限に開弁したとき（すなわち、吸気弁３Ａの傘部分４Ａが吸気ポート１Ａの開口を開放し、吸気弁３Ａのリフト量が最大となったとき）に、傘部分４Ａから離れた側のフラップ１０Ａの端部１３が吸気ポート１Ａ内に残っている程度に延びている。すなわち、傘部分４Ａの裏面７Ａに接続されているフラップ１０Ａの端面から傘部分４Ａの裏面７Ａから離れた側のフラップ１０Ａの端面までの距離を「高さ」と称したとき、フラップ１０Ａの高さは、吸気弁３Ａの最大リフト量に略一致し、少なくとも、吸気弁３Ａの最大リフト量よりも大きいと言える。なお、フラップ１０Ａの厚みは、強度上、問題のない程度に厚ければよい。
【００２０】
そして、上述したフラップ１０Ａは、図４から分かるように、吸気弁３Ａの傘部分４Ａの裏面７Ａのうち、燃焼室２の中心軸線１４に近い領域、さらに特定すれば、燃焼室２の中心軸線１４に最も近い領域に設けられている。なお、図４に符号１５で示されている矢印は、図示した実施形態において、燃焼室２内に形成されるべきスワール流を示している。
【００２１】
このようなフラップ１０Ａを備えた吸気弁３Ａが開弁したとき、空気は、図５および図６に示されているような形で、吸気ポート１Ａから燃焼室２へ流入する。すなわち、吸気ポート１Ａ内で旋回成分を与えられて該吸気ポート１Ａ内を旋回しつつ流れる空気の大部分は、矢印１６で示されているように、燃焼室２内でも旋回するように燃焼室２に流入する。一方、残りの空気は、矢印１７で示されているように、吸気ポート１Ａを出たものの吸気弁３Ａのステム部分５Ａ周りを旋回する。そして、このようにステム部分５Ａ周りを旋回する空気の一部は、フラップ１０Ａ上方を通過しつつステム部分５Ａ周りを旋回して燃焼室２に流入し、残りの空気は、フラップ１０Ａに衝突して燃焼室２に流入する。
【００２２】
吸気ポート１Ａが該吸気ポート１Ａを介して燃焼室２に流入した空気が該燃焼室２内でスワール流を形成するように燃焼室２内に空気を流入させる形状とされている場合において、吸気弁３Ａの傘部分４Ａに上述したフラップ１０Ａが設けられていると、上述したようにして空気が吸気ポート１Ａから燃焼室２に流入するのであるが、これによると、吸気弁３Ａの傘部分４Ａにフラップ１０Ａが設けられていない場合に比べ、燃焼室２に吸入される空気の量が少なくなることなく（或いは、ほとんど少なくならず）、燃焼室２内に形成されるスワール流の強さが増す。このように燃焼室に吸入される空気の量が少なくなることなく、燃焼室内に形成されるスワール流の強さが増す理由は、完全には解明されていないが、本願の発明者は、その理由について以下のように考えている。
【００２３】
すなわち、吸気弁３Ａの傘部分４Ａに上述したようなフラップ１０Ａが設けられていない場合、図７に矢印２２で示した方向に沿って燃焼室２に流入する空気の流れが生じてしまう。この空気の流れは、本来、燃焼室２内に形成されるべきスワール流を弱めてしまうものである。ところが、本発明のように、吸気弁３Ａの傘部分４Ａにフラップ１０Ａが設けられていると、図７に矢印２２で示した方向に沿った空気の流れがフラップ１０Ａによって遮断される。このことから、本発明によれば、燃焼室２内に形成されるスワール流の強さが増すものと考えられる。そして、フラップ１０Ａによって遮断された空気は、その後、燃焼室２内に形成されるべきスワール流の旋回方向１５に沿った方向１６へと流れるとすれば、スワール流の強さがさらに増すものと考えられる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、図５に矢印１６で示されている方向に沿って燃焼室２に流入する空気は、ステム部分５Ａ周りを旋回しつつフラップ１０Ａ上方を通過した空気である。ここで、このように流れる空気の流れは、フラップ１０Ａ上方を流れるときに整流された後に、図５に矢印１６で示されている方向に沿った矢印１７で示されている方向に沿って燃焼室２に流入する。このことからも、本発明によれば、燃焼室内に形成されるスワール流の強さが増すものと考えられる。
【００２５】
そして、本発明によれば、吸気弁３Ａの傘部分４Ａにフラップ１０Ａを設けただけで、吸気ポート１Ａの流路断面積を小さくしているわけではないことから、上述したように、燃焼室２内に形成されるスワール流の強さが増したとしても、燃焼室２に吸入される空気の量が少なくなることはない（或いは、ほとんど少なくならない）と考えられる。
【００２６】
なお、図４、および、図５、および、図７において、１Ｂは、吸気ポート１Ａに隣接して設けられている吸気ポートを示し、３Ｂは、該吸気ポート１Ｂに配置された吸気弁を示し、４Ｂは、該吸気弁３Ｂの傘部分を示し、５Ｂは、該吸気弁３Ｂのステム部分を示している。
【００２７】
ところで、上述した本発明の実施の形態（以下、これを「第１実施形態」という）の吸気弁３Ａは、そのステム部分５Ａを中心として回動しないようになっているが、フラップ１０Ａ位置を一定の範囲に亘って、すなわち、図８に実線で示されている位置１８（この位置は、図４に示されているフラップ１０Ａの位置と同じ位置である）と図８に鎖線で示されている位置１９との間の範囲に亘って変えられるように、吸気弁３Ａをそのステム部分５Ａを中心として回動可能な構成としてもよい。
【００２８】
この実施形態によれば、吸気弁３Ａをそのステム部分５Ａを中心として回動させ、これにより、フラップ１０Ａをステム部分５Ａ周りで回動させることによって、燃焼室２内に形成されるスワール流の強さを調節することができる。なお、図８に示した例では、フラップ１０Ａが実線で示されている位置１８にあるときにスワール流が最も強くなり、フラップ１０Ａが鎖線で示されている位置１９にあるときにスワール流が最も弱くなる。
【００２９】
ところで、第１実施形態では、互いに隣接して１つの燃焼室２に対応して配置されている２つの吸気ポート１Ａ、１Ｂおよびこれら吸気ポート１Ａ、１Ｂにそれぞれ対応して配置されている２つの吸気弁３Ａ、３Ｂのうち、一方の吸気ポート１Ａ（これは、図４で見て右側の吸気ポートであり、以下、これを「第１の吸気ポート」といい、図４と同様な図においても同様とする）、および、該第１の吸気ポート１Ａに配置されている吸気弁３Ａ（以下、この吸気弁を「第１の吸気弁」という）に関してのみ言及している。
【００３０】
しかしながら、例えば、図９に示したように、もう一方の吸気ポート１Ｂ（これは、図４で見て左側の吸気ポートであり、以下、これを「第２の吸気ポート」といい、図４と同様な図においても同様とする）も、該第２の吸気ポート１Ｂを介して燃焼室２に流入した空気が該燃焼室２内でスワール流となるように燃焼室２に空気を流入させる形状とし、該第２の吸気ポート１Ｂに配置されている吸気弁３Ｂ（これは、図４で見て左側の吸気弁であり、以下、これを「第２の吸気弁」といい、図４と同様な図においても同様とする）の傘部分４Ｂに、第１の吸気弁３Ａに設けられているフラップ１０Ａと同じ形状のフラップ１０Ｂを設けるようにしてもよい。
【００３１】
図９に示した実施形態（以下、「第２実施形態」という）では、第１の吸気弁３Ａの傘部分４Ａには、第１実施形態と同じ形のフラップ１０Ａが設けられ、第１実施形態と同様に、吸気弁３Ａの傘部分４Ａの裏面７Ａのうち、燃焼室２の中心軸線に近い領域、さらに特定すれば、燃焼室２の中心軸線に最も近い領域に設けられている。そして、第１の吸気弁３Ａは、第１実施形態と同様に、そのステム部分５Ａ周りで一定範囲に亘って、すなわち、図９に示した位置と図１０に示した位置との間の範囲に亘って回動可能となっている。
【００３２】
一方、第２実施形態では、第２の吸気弁３Ｂの傘部分４Ｂにも、第１実施形態と同じ形状のフラップ１０Ｂが設けられ、第１実施形態と同様に、吸気弁３Ｂの傘部分４Ｂの裏面のうち、燃焼室２の中心軸線に近い領域に設けられているが、第１実施形態とは異なり、吸気弁３Ａの傘部分４Ａの裏面のうち、燃焼室２の中心軸線に最も近い領域に設けられておらず、燃焼室２の中心軸線に最も近い領域であって且つ第１の吸気弁３Ａから若干離れた領域に設けられている。そして、第２の吸気弁３Ｂは、第１実施形態とは異なり、そのステム部分５Ａ周りでは回動しないようになっている。
【００３３】
第２実施形態では、フラップ位置（すなわち、第１の吸気弁３Ａに設けられたフラップ１０Ａの回動方向における位置）とスワール比（これは、燃焼室２内に形成されるスワール流の強さを示すものである）との関係、および、フラップ位置と流量係数（すなわち、燃焼室２に吸入される空気の流量）との関係は、図１１（Ａ）および（Ｂ）に示されているようになる。すなわち、フラップ位置が位置Ｐ１（これは、図９に示されているフラップ１０Ａの位置である）から位置Ｐ２（これは、図１０に示されているフラップ１０Ａの位置である）に移行するにつれて、スワール比が徐々に小さくなるが、このとき、流量係数はほとんど変化しない。
【００３４】
すなわち、第２実施形態では、流量係数を略一定に維持しつつスワール比を変えることができるのである。
【００３５】
なお、第２実施形態では、第２の吸気弁３Ｂはそのステム部分５Ａを中心として回動しないようになっているが、これをそのステム部分５Ａを中心として回動することができるようにしてもよい。この場合、図９および図１０に示されている第２の吸気弁３Ｂは、スワール流が最も強くなるような位置に設けられていることから、この位置から第２の吸気弁３Ｂを回動させると、スワール流が弱くなる。したがって、第１の吸気弁３Ａのフラップ位置を位置Ｐ１と位置Ｐ２との間で調節すると共に第２の吸気弁３Ｂのフラップ位置を調節すれば、例えば、図１２（Ａ）に斜線部分で示されている範囲Ｒ１でスワール比を制御することができ、このとき、図１２（Ｂ）に示されているように、フラップ位置に関らず、流量係数は略一定に維持される。なお、図１２（Ａ）において、Ｃ１で示されている曲線は、第２の吸気弁３Ｂの位置を図１０に示されている位置としたときのフラップ位置に対するスワール比の推移を示しており、Ｃ２で示されている曲線は、第２の吸気弁３Ｂの位置を図１０に示されている位置からずらしたときのフラップ位置に対するスワール比の推移を示している。
【００３６】
ところで、第２実施形態において、図１３に示されているように、第２の吸気ポート１Ｂに流入する空気のみを遮断するために該第２の吸気ポート１Ｂに繋げられている吸気通路２０に該吸気通路２０の流路断面を制御することができるバルブ（いわゆる、スワールコントロールバルブ）２１を配置してもよい。この実施形態（以下「第３実施形態」という）によれば、フラップ位置（すなわち、第１の吸気弁３Ａに設けられたフラップ１０Ａの回動方向における位置）とスワールコントロールバルブ２１の開度とを制御することによって、図１４に斜線で示されている範囲Ｒ２で、スワール比と流量係数とを制御することができる。
【００３７】
この第３実施形態によれば、スワール比と流量係数との両方をより広い範囲で自由に制御することができる。なお、第３実施形態では、第２の吸気弁３Ｂは、そのステム部分５Ａを中心として回動しないようになっているが、そのステム部分５Ａを中心として回動することができるようになっていてもよい。
【００３８】
なお、上述した実施形態では、フラップ１０Ａは、吸気弁３Ａの傘部分４Ａの裏面７Ａのうち、燃焼室２の中心軸線に近い領域、特に、燃焼室２の中心軸線に最も近い領域に設けられているが、これは、上述した実施形態では、フラップ１０Ａをこのような領域に設ければ、所望のスワール比を得ることができることを前提としている。言いかえれば、全ての場合において、フラップ１０Ａを上述した領域に設ければ、所望のスワール比が得られるのではない。
【００３９】
すなわち、フラップ１０Ａを設ける位置とスワール比との関係は、吸気ポート１Ａの形状がどのような形で燃焼室２へ空気を放出してスワール流を形成する形状であるか等によって左右される。このことから、フラップ１０Ａを設ける位置を決める際には、所望のスワール比を得ることができる位置を実験等により探し出し、その位置をフラップ１０Ａを設ける位置とする必要がある。しかしながら、吸気ポート１Ａの形状が図４に示されているようにスワール流を形成するものとなっている場合には、少なくとも、燃焼室２の中心軸線１４に近い傘部分４Ａの領域にフラップ１０Ａを設ければ、流量係数を下げることなく、スワール比を大きくすることができるものと思われる。
【００４０】
また、上述では、燃焼室内に空気のスワール流を形成するように構成された吸気ポートを備えた吸気装置に関連して、本発明を説明したが、円筒形をなす燃焼室の中心軸線に対して垂直な軸線周りを旋回する空気の旋回流（いわゆるタンブル流）を燃焼室内に形成するように構成された吸気ポートを備えた吸気装置に本発明を適用することもできる。
【００４１】
最後に、吸気弁をそのステム部分を中心として回動させる機構について説明する。こうした機構の一例を図１５に示した。図１５に示した機構は、ステム部分５Ａにその外周面から径方向外方へ突出するように取り付けられた４つの案内突起３０と、これら案内突起３０をそれぞれ収容する案内溝３１を備えた駆動部材３２とを有する。案内突起３０は、駆動部材３２の案内溝３１内でステム部分５Ａの軸方向に往復動可能に該案内溝３１内に収容されている。駆動部材３２には、制御リンク３３が取り付けられている。この制御リンク３３を動かすことにより、駆動部材３２がステム部分５Ａを中心として回動せしめられ、結果的に、吸気弁３Ａがそのステム部分５Ａを中心として回動せしめられる。
【００４２】
図１６には、吸気弁をそのステム部分を中心として回動させる機構の別の例を示した。図１６に示した機構は、図１５に示した機構と同様に、４つの案内突起３０と、これら案内突起をそれぞれ収容する案内溝３１を備えた駆動部材３２とを有する。そして、図１６に示した機構では、駆動部材３２の外周面にピニオンギア３４が設けられている。さらに、図１６に示した機構は、ステム部分を中心とした吸気弁の回動を制御するコントロールロッド３５を有する。このコントロールロッド３５は、両端にピニオンギア３６，３７を備えたシャフト３８を介して駆動機構３２のピニオンギア３４に連結されている。
【００４３】
コントロールロッド３５によって、シャフト３８の一端に設けられたピニオンギア３６を回動させることによって、シャフト３８の他端に設けられているピニオンギア３７を介して駆動機構３２のピニオンギア３４を回動させる。これにより、駆動部材３２がステム部分５Ａを中心として回動せしめられ、結果的に、吸気弁３Ａがそのステム部分５Ａを中心として回動せしめられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の内燃機関の吸気装置を示した縦断面図である。
【図２】図１に示した吸気弁を示した斜視図である。
【図３】図１と同様な図であり、ここには、吸気弁が開弁しているところが描かれている。
【図４】図１に示した吸気装置を示した平面図である。
【図５】図４と同様な図であり、ここには、吸気ポートから燃焼室への空気の流れが描かれている。
【図６】図２と同様な図であり、ここには、吸気ポートから燃焼室への空気の流れが描かれている。
【図７】図５と同様な図であるが、ここには、吸気弁の傘部分にフラップが設けられていない場合における吸気ポートから燃焼室への空気の流れが描かれている。
【図８】第１実施形態の変更例を示した図４と同様な図である。
【図９】第２実施形態の吸気装置を示した図４と同様な図である。
【図１０】図９と同じく、第２実施形態の吸気装置を示した図であるが、ここでは、第１の吸気弁に設けられたフラップの位置が図９のものとは異なっている。
【図１１】（Ａ）は、第２実施形態におけるフラップ位置とスワール比との関係を示した図であり、（Ｂ）は、同実施形態におけるフラップ位置と流量係数との関係を示した図である。
【図１２】（Ａ）は、第２実施形態の変更例におけるフラップ位置とスワール比との関係を示した図である、（Ｂ）は、同変更例におけるフラップ位置と流量係数との管径を示した図である。
【図１３】第３実施形態の吸気装置を示した図４と同様な図である。
【図１４】第３実施形態におけるスワール比と流量係数との関係を示した図である。
【図１５】吸気弁をそのステム部分を中心として回動させる機構の一例を示した図であり、（Ａ）は、当該機構を側方から見た図を示し、（Ｂ）は、（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿って見た断面図を示している。
【図１６】吸気弁をそのステム部分を中心として回動させる機構の別の例を示した図であり、（Ａ）は、当該機構を側方から見た図を示し、（Ｂ）は、（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿って見た断面図を示している。
【符号の説明】
【００４５】
１Ａ、１Ｂ    吸気ポート
２    燃焼室
３Ａ、３Ｂ    吸気弁
４Ａ、４Ｂ    傘部分
５Ａ、５Ｂ    ステム部分
１０Ａ、１０Ｂ    フラップ
１４    燃焼室の中心軸線
２１    スワールコントロールバルブ
【図１】
2006214331.tif 000003
【図２】
2006214331.tif 000004
【図３】
2006214331.tif 000005
【図４】
2006214331.tif 000006
【図５】
2006214331.tif 000007
【図６】
2006214331.tif 000008
【図７】
2006214331.tif 000009
【図８】
2006214331.tif 000010
【図９】
2006214331.tif 000011
【図１０】
2006214331.tif 000012
【図１１】
2006214331.tif 000013
【図１２】
2006214331.tif 000014
【図１３】
2006214331.tif 000015
【図１４】
2006214331.tif 000016
【図１５】
2006214331.tif 000017
【図１６】
2006214331.tif 000018