(57)【要約】【課題】吸入空気の流動を強める。【解決手段】燃焼室を備えるエンジンであって、燃焼室に向けて延びる隔壁部３３を備え、隔壁部３３を境に分岐する吸気ポート２４が形成されるシリンダヘッド２１と、隔壁部３３に交差する仕切板６０を備え、仕切板６０を境に吸気ポート２４を第１流路部４１と第２流路部４２とに区画する隔壁プレート３４と、を有し、シリンダヘッド２１の隔壁部３３には切り欠き５３が形成され、隔壁プレート３４の仕切板６０には切り欠き５３を埋める補助壁部６３が設けられる。【選択図】図１１
2019120194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室を備えるエンジンであって、
前記燃焼室に向けて延びる隔壁部を備え、前記隔壁部を境に分岐する吸気ポートが形成されるシリンダヘッドと、
前記隔壁部に交差する仕切板を備え、前記仕切板を境に前記吸気ポートを第１流路部と第２流路部とに区画するプレート部材と、
を有し、
前記シリンダヘッドの前記隔壁部には切り欠きが形成され、前記プレート部材の前記仕切板には前記切り欠きを埋める補助壁部が設けられる、
エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記補助壁部は、前記仕切板の両面から突出する、
エンジン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエンジンにおいて、
前記吸気ポートは、前記隔壁部を境に第１ポート部と第２ポート部とに分岐し、
前記シリンダヘッドは、前記隔壁部に対向して前記第１ポート部の内壁を構成する第１ポート内壁部と、前記隔壁部に対向して前記第２ポート部の内壁を構成する第２ポート内壁部と、を備え、
前記プレート部材は、前記第１ポート内壁部に形成される溝に係合する第１係合部と、前記第２ポート内壁部に形成される溝に係合する第２係合部と、を備える、
エンジン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンにおいて、
前記吸気ポートは、上流側の共通ポート部と、前記共通ポート部から分岐する第１ポート部と、前記共通ポート部から分岐する第２ポート部と、を備え、
前記仕切板は、前記共通ポート部、前記第１ポート部および前記第２ポート部を、前記第１流路部と前記第２流路部とに区画する、
エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気ポートを備えるエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダヘッドには、燃焼室に吸入空気を案内する吸気ポートが形成されている。この吸気ポートをプレート部材によって仕切り、吸入空気の流動を燃焼室の特定部位に集めることにより、燃焼室内に強いタンブル流（縦渦流）を生成するようにしたエンジンが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１９１３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃焼室に供給する吸入空気の流動を強めるためには、燃焼室の近傍までプレート部材を延ばして設置することが必要である。このため、吸気ポートの分岐形状に合わせてプレート部材を二股に分岐させるとともに、このプレート部材を吸気ポートに対して挿入することが考えられる。また、二股のプレート部材を吸気ポートに挿入するためには、吸気ポートとプレート部材との間にクリアランスを設けることが必要であった。しかしながら、吸気ポートとプレート部材との間にクリアランスを設けることは、プレート部材によって仕切られた流路から他流路に吸入空気が漏れる要因であり、吸入空気の流動を弱めてしまう要因となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、吸入空気の流動を強めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジンは、燃焼室を備えるエンジンであって、前記燃焼室に向けて延びる隔壁部を備え、前記隔壁部を境に分岐する吸気ポートが形成されるシリンダヘッドと、前記隔壁部に交差する仕切板を備え、前記仕切板を境に前記吸気ポートを第１流路部と第２流路部とに区画するプレート部材と、を有し、前記シリンダヘッドの前記隔壁部には切り欠きが形成され、前記プレート部材の前記仕切板には前記切り欠きを埋める補助壁部が設けられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シリンダヘッドの隔壁部には切り欠きが形成され、プレート部材の仕切板には切り欠きを埋める補助壁部が設けられる。これにより、吸入空気の漏れを抑制することができ、吸入空気の流動を強めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態であるエンジンを示す概略図である。
【図２】吸気ポートの一例を示す斜視図である。
【図３】吸気ポートとこれに接続されるバルブユニットとの一例を示す断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、隔壁プレートが取り外されたシリンダヘッドの一例を示す断面図である。
【図６】隔壁プレートが取り外されたシリンダヘッドの一例を示す斜視図である。
【図７】隔壁プレートの一例を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は隔壁プレートを示す平面図であり、（ｂ）は隔壁プレートを示す側面図であり、（ｃ）は隔壁プレートを示す底面図であり、（ｄ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、シリンダヘッドに対する隔壁プレートの組付過程を示す断面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、シリンダヘッドに対する隔壁プレートの組付過程を示す断面図である。
【図１１】隔壁プレートが組み付けられたシリンダヘッドを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［エンジン構造］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるエンジン１０を示す概略図である。図１に示すように、エンジン１０は、一方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１１と、他方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１２と、一対のシリンダブロック１１，１２に支持されるクランク軸１３と、を有している。各シリンダブロック１１，１２に形成されるシリンダボア１４にはピストン１５が収容されており、このピストン１５にはコネクティングロッド１６を介してクランク軸１３が連結されている。
【００１０】
各シリンダブロック１１，１２には、動弁機構２０を備えたシリンダヘッド２１，２２が組み付けられている。また、各シリンダヘッド２１，２２には、燃焼室２３に連通する吸気ポート２４が形成されており、この吸気ポート２４を開閉する吸気バルブ２５が組み付けられている。さらに、各シリンダヘッド２１，２２には、燃焼室２３に連通する排気ポート２６が形成されており、この排気ポート２６を開閉する排気バルブ２７が組み付けられている。なお、吸気ポート２４には、後述するバルブユニット４３および吸気マニホールド４４が接続されており、排気ポート２６には、図示しない排気マニホールドが接続されている。
【００１１】
［吸入空気の流れ］
吸気ポート２４を通過する吸入空気の流れについて説明する。図２は吸気ポート２４の一例を示す斜視図である。また、図３は吸気ポート２４とこれに接続されるバルブユニット４３との一例を示す断面図であり、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、一方のシリンダヘッド２１に形成される吸気ポート２４と、他方のシリンダヘッド２２に形成される吸気ポート２４とは、同様の構造を有している。また、図２においては、後述する隔壁プレート３４の係合部６１，６２および補助壁部６３を省略して図示している。
【００１２】
図２〜図４に示すように、吸気ポート２４は、上流側の共通ポート部３０と、共通ポート部３０から分岐して燃焼室２３に開口する第１ポート部３１と、共通ポート部３０から分岐して燃焼室２３に開口する第２ポート部３２と、を有している。つまり、図４に示すように、シリンダヘッド２１には燃焼室２３に向けて伸びる隔壁部３３が設けられており、吸気ポート２４は隔壁部３３を境に第１ポート部３１と第２ポート部３２とに分岐している。また、図２〜図４に示すように、シリンダヘッド２１の吸気ポート２４には、吸気ポート２４内に流路を区画するための隔壁プレート（プレート部材）３４が組み付けられる。図３に示すように、隔壁プレート３４の一方面側には第１流路部４１が区画されており、隔壁プレート３４の他方面側には第２流路部４２が区画されている。
【００１３】
図３および図４に示すように、吸気ポート２４の共通ポート部３０には、バルブユニット４３を介して吸気マニホールド４４が接続されている。また、図３に示すように、バルブユニット４３には、実線で示す開放位置と破線で示す閉塞位置とに開閉されるタンブルバルブ４５が設けられる。このタンブルバルブ４５を開放位置に制御することにより、吸気マニホールド４４から吸気ポート２４に流れ込む吸入空気は、吸気ポート２４の第１流路部４１や第２流路部４２を通過して燃焼室２３に供給される。一方、タンブルバルブ４５を閉塞位置に制御することにより、吸気マニホールド４４から吸気ポート２４に流れ込む吸入空気は、吸気ポート２４の第１流路部４１を通過して燃焼室２３に供給される。
【００１４】
つまり、タンブルバルブ４５を閉塞位置に制御することにより、吸気ポート２４内を通過する吸入空気を片側に寄せて流すことができ、燃焼室２３に供給される吸入空気のタンブル流（縦渦流）を強めることができる。このように、燃焼室２３に供給する吸入空気のタンブル流を強めることにより、燃焼室２３において混合気を良好に燃焼させることができる。なお、図示する例では、タンブルバルブ４５によって吸気ポート２４の第２流路部４２を閉塞しているが、これに限られることはなく、吸気ポート２４、燃焼室２３、或いはピストン１５等の形状によっては、燃焼室２３に供給される吸入空気のタンブル流を強める観点から、タンブルバルブ４５によって吸気ポート２４の第１流路部４１を閉塞しても良い。
【００１５】
［シリンダヘッド構造］
吸気ポート２４が形成されるシリンダヘッド２１の構造について説明する。図５（ａ）および（ｂ）は、隔壁プレート３４が取り外されたシリンダヘッド２１の一例を示す断面図である。なお、図５（ａ）に示される断面図は図３に示された部位と同じ部位の断面図であり、図５（ｂ）に示される断面図は図４に示された部位と同じ部位の断面図である。また、図６は隔壁プレート３４が取り外されたシリンダヘッド２１の一例を示す斜視図である。
【００１６】
図５および図６に示すように、シリンダヘッド２１は、第１ポート部３１と第２ポート部３２との間に設けられる隔壁部３３と、隔壁部３３に対向して第１ポート部３１の内壁を構成する第１ポート内壁部５１と、隔壁部３３に対向して第２ポート部３２の内壁を構成する第２ポート内壁部５２と、を有している。また、隔壁部３３の高さ方向のほぼ中央には、燃焼室２３に向けて直線状に延びる切り欠き５３が形成されている。さらに、第１ポート内壁部５１には直線状に延びる第１係合溝（溝）５１ａが形成されており、第２ポート内壁部５２には直線状に延びる第２係合溝（溝）５２ａが形成されている。
【００１７】
［隔壁プレート構造］
シリンダヘッド２１に組み付けられる隔壁プレート３４について説明する。図７は隔壁プレート３４の一例を示す斜視図である。また、図８（ａ）は隔壁プレート３４を示す平面図であり、図８（ｂ）は隔壁プレート３４を示す側面図であり、図８（ｃ）は隔壁プレート３４を示す底面図であり、図８（ｄ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１８】
図７および図８に示すように、隔壁プレート３４は、略長方形状の仕切板６０と、仕切板６０の幅方向の一端に設けられる第１係合部６１と、仕切板６０の幅方向の他端に設けられる第２係合部６２と、仕切板６０の幅方向の中央に設けられる補助壁部６３と、を有している。また、図８（ｄ）に示すように、補助壁部６３は、仕切板６０の両面から突出する構造を有している。つまり、補助壁部６３は、仕切板６０の一方面６０ａから突出するとともに、仕切板６０の他方面６０ｂから突出する構造を有している。さらに、図８（ｄ）に示すように、第１係合部６１、第２係合部６２および補助壁部６３は、長手方向に直線状に伸びて形成されている。なお、仕切板６０、第１係合部６１、第２係合部６２および補助壁部６３からなる隔壁プレート３４は、樹脂材料や金属材料等を用いて一体に形成することが可能である。
【００１９】
［シリンダヘッドおよび隔壁プレート］
図９および図１０は、シリンダヘッド２１に対する隔壁プレート３４の組付過程を示す断面図である。なお、図９（ａ）および図１０（ａ）に示される断面図は図３に示された部位と同じ部位の断面図であり、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示される断面図は図４に示された部位と同じ部位の断面図である。また、図１１は、隔壁プレート３４が組み付けられたシリンダヘッド２１を示す斜視図である。
【００２０】
図９（ａ）および図１０（ａ）に示すように、隔壁プレート３４をシリンダヘッド２１に組み付ける際には、シリンダヘッド２１の第１および第２係合溝５１ａ，５２ａに対して、隔壁プレート３４の第１および第２係合部６１，６２が挿入される。そして、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、シリンダヘッド２１側に設けられる係合溝５１ａ，５２ａや切り欠き５３の端面に対し、隔壁プレート３４側に設けられる係合部６１，６２や補助壁部６３の端面が突き当たるまで、シリンダヘッド２１に対して隔壁プレート３４が挿入される。このように、隔壁プレート３４を挿入することにより、図１１に示すように、シリンダヘッド２１内の吸気ポート２４には、隔壁部３３に交差する仕切板６０を備えた隔壁プレート３４が組み付けられる。これにより、シリンダヘッド２１の吸気ポート２４は、隔壁プレート３４の仕切板６０を境に第１流路部４１と第２流路部４２とに区画される。
【００２１】
ここで、図１１に示すように、隔壁プレート３４の補助壁部６３は、シリンダヘッド２１の隔壁部３３の切り欠き５３に対して嵌め込まれる。つまり、隔壁プレート３４の補助壁部６３によって、シリンダヘッド２１の隔壁部３３の切り欠き５３が埋められている。このように、隔壁プレート３４の補助壁部６３をシリンダヘッド２１の隔壁部３３の一部として機能させることにより、隔壁プレート３４を第１ポート部３１から第２ポート部３２に横断させることができる。
【００２２】
このように、シリンダヘッド２１の隔壁部３３を横断するように隔壁プレート３４を設置することにより、タンブルバルブ４５を閉塞して多くの吸入空気を第１流路部４１に案内する場合であっても、第１流路部４１から第２流路部４２に吸入空気が漏れることはなく、吸入空気の流動を強めて燃焼室２３に供給することができる。つまり、シリンダヘッド２１の隔壁部３３を避けるように、二股に分岐する隔壁プレートを採用した場合には、隔壁部３３と隔壁プレートとの間にクリアランスを設ける必要があることから、吸入空気が第１流路部４１から第２流路部４２に漏れ、燃焼室２３に向かう吸入空気の流動が弱まることになるが、この問題を解消することができる。
【００２３】
しかも、隔壁プレート３４の仕切板６０に補助壁部６３を設けるようにしたので、仕切板６０を燃焼室２３側に延ばした場合であっても、後述するように、仕切板６０の振動を抑制することができる。ここで、図３および図４に示すように、隔壁プレート３４の仕切板６０は、共通ポート部３０、第１ポート部３１および第２ポート部３２に配置されている。つまり、隔壁プレート３４の仕切板６０によって、共通ポート部３０、第１ポート部３１および第２ポート部３２が、第１流路部４１と第２流路部４２とに区画されている。このように、仕切板６０を第１ポート部３１や第２ポート部３２まで延長することにより、燃焼室２３の近傍まで第１流路部４１と第２流路部４２とを区画することができ、強い流動の吸入空気を燃焼室２３に供給することができる。
【００２４】
前述のように、隔壁プレート３４の仕切板６０を燃焼室２３側に延長した場合には、仕切板６０が振動し易くなるという問題があるが、仕切板６０に設けられる補助壁部６３がシリンダヘッド２１の隔壁部３３によって支持されるため、燃焼室２３側においても仕切板６０の端部を支持することできる。これにより、仕切板６０の振動を抑制しつつ仕切板６０を燃焼室２３側に延ばすことができるため、燃焼室２３に供給される吸入空気の流動を強めることができる。
【００２５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、水平対向エンジン１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、直列エンジンやＶ型エンジン等に本発明を適用しても良い。また、前述の説明では、吸気ポート２４に対してバルブユニット４３を接続しているが、これに限られることはなく、バルブユニット４３を備えていないエンジンに本発明を適用しても良い。また、図８（ｄ）に示した例では、補助壁部６３を仕切板６０の両面から突出させているが、これに限られることはなく、補助壁部６３を仕切板６０の一方の面から突出させても良い。また、図８（ｄ）に示した例では、吸気ポート２４の形状に合わせる観点から、隔壁プレート３４の仕切板６０を長手方向に湾曲させているが、これに限られることはなく、仕切板６０を長手方向に真っ直ぐ伸ばしても良い。
【符号の説明】
【００２６】
１０    エンジン
２１    シリンダヘッド
２２    シリンダヘッド
２３    燃焼室
２４    吸気ポート
３０    共通ポート部
３１    第１ポート部
３２    第２ポート部
３３    隔壁部
３４    隔壁プレート（プレート部材）
４１    第１流路部
４２    第２流路部
５１    第１ポート内壁部
５１ａ    第１係合溝（溝）
５２    第２ポート内壁部
５２ａ    第２係合溝（溝）
５３    切り欠き
６０    仕切板
６１    第１係合部
６２    第２係合部
６３    補助壁部
【図１】
2019120194.tif 000003
【図２】
2019120194.tif 000004
【図３】
2019120194.tif 000005
【図４】
2019120194.tif 000006
【図５】
2019120194.tif 000007
【図６】
2019120194.tif 000008
【図７】
2019120194.tif 000009
【図８】
2019120194.tif 000010
【図９】
2019120194.tif 000011
【図１０】
2019120194.tif 000012
【図１１】
2019120194.tif 000013