(57)【要約】【課題】駆動機構を複雑化することなく簡便な機構を用いて可変吸気装置の小型化を図ることができるＶ型内燃機関の可変吸気装置を提供する。【解決手段】各吸気管とサージタンクが隔壁で仕切られ、吸気管毎に前記隔壁に設けた各連通口を各可変吸気バルブにより開閉することにより、吸気管長を可変にするＶ型内燃機関の可変吸気装置において、各可変吸気バルブ４は、全体として平行な左右２列になるようにその隣接する可変吸気バルブ４同士を相互にずらせて配置され、各列の可変吸気バルブ４は当該各列の可変吸気バルブ４に連結された左右一対の回動軸５ａ、５ｂの回動によって開閉され、さらに、左右の回動軸５ａ、５ｂ間にはこれら回動軸５ａ、５ｂを同調して回動させる同調機構６が連結され、アクチュエータによる一方の回動軸５ａの回動を同調機構６を介して他方の回動軸５ｂに伝達して各列の可変吸気バルブ４を同調して開閉させるように設けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各吸気管とサージタンクが隔壁で仕切られ、吸気管毎に前記隔壁に設けた各連通口を各可変吸気バルブによって開閉することにより、吸気管長を可変にするＶ型内燃機関の可変吸気装置において、
前記各可変吸気バルブは、全体として平行な左右２列になるようにその隣接する可変吸気バルブ同士を相互にずらせて配置され、各列の可変吸気バルブは当該各列の可変吸気バルブに連結された左右一対の回動軸の回動によって開閉され、さらに、左右の回動軸間にはこれら回動軸を同調して回動させる同調機構が連結され、アクチュエータによる一方の回動軸の回動を同調機構を介して他方の回動軸に伝達することによって各列の可変吸気バルブを同調して開閉させるように設けられたことを特徴とするＶ型内燃機関の可変吸気装置。
【請求項２】
同調機構は、同調リンク機構であることを特徴とする請求項１記載のＶ型内燃機関の可変吸気装置。
【請求項３】
前記同調リンク機構は、アクチュエータが連結された駆動側となる一方の回動軸に連結された駆動側作動リンクと、従動側となる他方の回動軸に連結された従動側作動リンクと、これら駆動側作動リンクと従動側作動リンクとを連結する連結リンクとを少なくとも備えたことを特徴とする請求項２記載のＶ型内燃機関の可変吸気装置。
【請求項４】
前記同調リンク機構には、両方の回動軸を同調リンク機構を介して同調させながら回動調整して各可変吸気バルブを調整する第１の調整手段と、一方の回動軸に対して他方の回動軸を相対的に回動調整して左右列の各可変吸気バルブを相対的に調整する第２の調整手段とを備えたことを特徴とする請求項２又は３記載のＶ型内燃機関の可変吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＶ型８気筒などのＶ型内燃機関の可変吸気装置に関し、特に可変吸気装置に備えられた複数のバルブの配列、並びにその駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各吸気管とサージタンクが隔壁で仕切られ、吸気管毎に前記隔壁に設けた各連通口を各可変吸気バルブにより開閉することにより、吸気管長を可変にするＶ型内燃機関の可変吸気装置が提供されている。
【０００３】
そして、このような可変吸気装置においては、各可変吸気バルブを一列状に配置するとともに、これら可変吸気バルブを単一の回動軸に一体に連結しており、この回動軸をアクチュエータによって回動させることで各可変吸気バルブを同調させながら開閉していた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公平８−９９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のものでは、各可変吸気バルブを一列状に配置しているため、可変吸気装置は、これら可変吸気バルブの数に見合う長さが必要になり、これが装置の大型化を招く大きな要因になっていた。
【０００５】
また、一列状のバルブでは、バルブ径の制約が出来ることから性能を出す為に必要とされるバルブ径を満足させることができないことになる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、各バルブの配列、並びにその駆動機構を工夫することで、駆動機構を複雑化することなく簡便な機構を用いて可変吸気装置の小型化を図ることができるＶ型内燃機関の可変吸気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明のＶ型内燃機関の可変吸気装置は、各吸気管とサージタンクが隔壁で仕切られ、吸気管毎に前記隔壁に設けた各連通口を各可変吸気バルブによって開閉することにより、吸気管長を可変にするＶ型内燃機関の可変吸気装置において、前記各可変吸気バルブは、全体として平行な左右２列になるようにその隣接する可変吸気バルブ同士を相互にずらせて配置され、各列の可変吸気バルブは当該各列の可変吸気バルブに連結された左右一対の回動軸の回動によって開閉され、さらに、左右の回動軸間にはこれら回動軸を同調して回動させる同調機構が連結され、アクチュエータによる一方の回動軸の回動を同調機構を介して他方の回動軸に伝達することによって各列の可変吸気バルブを同調して開閉させるように設けられたことを特徴とする。
【０００８】
このように各可変吸気バルブを、全体として平行な左右２列になるようにその隣接する可変吸気バルブ同士を相互にずらせて配置することによって、各可変吸気バルブの並び方向の長さを各可変吸気バルブを一列状に設けたものに比べて短くでき、最適な吸気管長さを選ぶことが可能になる。また、同調機構を設けることで単一のアクチュエータで左右の回動軸を回動させるようにする。
【０００９】
上記同調機構としては、同調リンク機構であることが好ましく、この同調リンク機構としては、アクチュエータが連結された駆動側となる一方の回動軸に連結された駆動側作動リンクと、従動側となる他方の回動軸に連結された従動側作動リンクと、これら駆動側作動リンクと従動側作動リンクとを連結する連結リンクとを少なくとも備えることによって構成される。
【００１０】
また、同調リンク機構に、両方の回動軸を同調リンク機構を介して同調させながら回動調整して各可変吸気バルブを調整する第１の調整手段と、一方の回動軸に対して他方の回動軸を相対的に回動調整して左右列の各可変吸気バルブを相対的に調整する第２の調整手段とを備えることよって、各可変吸気バルブの調整を行うようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、全体として平行な左右２列になるようにその隣接する可変吸気バルブ同士を相互にずらせて配置したことで、これら可変吸気バルブの並び方向の長さを一列状に配置したものに比べて短くでき、最適な吸気管長さを選ぶことが可能となり、この分、可変吸気装置におけるレイアウトの自由度が増加して吸気流れの最適化を図れ、ひいては要求されるエンジン性能を広範囲に渡って最適化できる（高出力化）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２は、本発明のＶ型内燃機関の可変吸気装置を設けるインテークマニホールドの概略構成を示している。
【００１４】
Ｖ型内燃機関としては例えばＶ型８気筒エンジンが用いられ、このＶ型８気筒エンジンに本発明の可変吸気装置が適用される。
【００１５】
インテークマニホールドＩＭは、Ｖ型内燃機関の気筒数に応じた複数の吸気管１を備えており、当該各吸気管１とサージタンク２が隔壁３で仕切られ、吸気管１毎に前記隔壁３に設けた各連通口３１を可変吸気装置の各可変吸気バルブ４により開閉することにより、吸気管長を可変にする構造になっている。
【００１６】
上記各可変吸気バルブ４は、サージタンク２からＶ型内燃機関Ｅの吸気ポートＰに空気を導入する吸気管長を変更するためのものである。
【００１７】
具体的には、各可変吸気バルブ４は、上述したようにＶ型内燃機関としてＶ型８気筒エンジンである場合には、この気筒数と同数の８個が図３及び図４に示すようにバルブハウジング４１に設けられており、全体として左右に４個ずつが２列に平行になるようにその隣接する可変吸気バルブ４同士を相互にずらせて配置されている。つまり、図１では一方の列に設けた可変吸気バルブ４を表したインテークマニホールドを示し、図２では反対側の他方の列に設けた可変吸気バルブ４を表したインテークマニホールドを示している。なお、図３はバルブハウジング４１を上方から見た平面図であり、図４はバルブハウジング４１を下方から見た底面図である。
【００１８】
なお、バルブハウジング４１は、図９に示すようにインテークマニホールドの構成部品である上部カバーＣにガスケットＧを介してボルト４１ａによって締結して配置されている。この上部カバーＣは、インテークマニホールドＩＭにおいて上部吸気管を形成することになる。
【００１９】
そして、上記各列の可変吸気バルブ４は、バルブハウジング４１にそれぞれ挿入保持された左右の回動軸５ａ、５ｂに連結されており、後述するアクチュエータ７により一方の回動軸５ａを回動させて同調機構としての同調リンク機構６を介して両回動軸５ａ、５ｂを同調させながら回動させることで、各可変吸気バルブ４を同調させながら開閉作動させるように構成している。
【００２０】
このように配設された各可変吸気バルブ４は、低回転域においては、図１及び図２に実線で示すように配置して連通口３１を閉塞することによって吸気管長を長くすることができ、この結果、吸気慣性効果による吸入効率が低中域で向上して出力を上げることができる。
【００２１】
また、高回転域においては、図１及び図２に二点鎖線で示すように各可変吸気バルブ４により連通口３１を開放することによって吸気管長を短くすることができ、この結果、吸入効率のピークが高回転域に移って出力の向上を図ることができる。
【００２２】
なお、上述した回動軸５ａ、５ｂのうち、一方の回動軸５ａが後述するアクチュエータ７によって駆動する駆動側軸５ａになっており、他方の回動軸５ｂが従動側軸５ｂになっている。
【００２３】
ところで、前記同調リンク機構６は、図５及び図６に示すように左右一対に配設された駆動側軸５ａ及び従動側軸５ｂの一端部（図３及び図４において右端部）間に連結されている。なお、図５は図３におけるＱ矢視図であり、図６はバルブハウジングを底面側から見た場合の同調リンク機構を示す斜視図である。
【００２４】
図５及び図６において、同調リンク機構６は、駆動側軸５ａの一端部に途中部が一体的に支持された駆動側作動リンク６１と、従動側軸５ｂの一端部に途中部が回動自在に支持された連結側作動リンク６２と、駆動側作動リンク６１の一端部６１ａと連結側作動リンク６２の一端部６２ａとに連結された連結リンク６３と、連結側作動リンク６２よりも外方となる従動側軸５ｂの一端に途中部が一体的に支持されるとともに、連結側作動リンク６２の他端部６２ｂと一端部６４ａが連結された従動側作動リンク６４とを備えている。
【００２５】
前記駆動側作動リンク６１は、上記一端部６１ａにバルブハウジング４１側に設けられた第１の調整手段としてのストッパネジ４２の先端と当接する当接部６１ｂが形成されるとともに、他端部がバルブハウジング４１側に設けられたストッパ部４３に当接する当接部６１ｃに形成されている。そして、駆動側作動リンク６１の当接部６１ｂがストッパネジ４２に当接した状態では各可変吸気バルブ４が全閉状態になり、また、駆動側作動リンク６１の当接部６１ｃがストッパ部４３に当接した状態では各可変吸気バルブ４が全開状態になるように設定されている（図７参照）。
【００２６】
前記連結側作動リンク６２の他端部６２ｂと従動側作動リンク６４の一端部６４ａとは、所定の間隔を隔てた状態で第２の調整手段としてのネジ部材６５によって連結されるとともに、連結側作動リンク６２の他端部６２ｂと従動側作動リンク６４の一端部６４ａ間にはスプリング６６がネジ部材６５に外嵌する形で設けられている。
【００２７】
また、連結側作動リンク６２と従動側作動リンク６４の途中部間にはスプリング６７が従動側軸５ｂの一端部に外嵌する形で設けられている。このスプリング６７は、従動側作動リンク６４を図７に示すような各可変吸気バルブ４が全開になる方向に付勢するように設けられている。
【００２８】
従って、図５に示すように各可変吸気バルブ４が全閉になるように同調リンク機構６が配置された状態において、ストッパネジ４２を螺入調整して駆動側作動リンク６１を介して従動側軸５ａの回動位置、並びにこの同調リンク機構６を介して従動側軸５ｂの回動位置を調整することで、各可変吸気バルブ４の全閉状態（開度）を調整するようにしている。
【００２９】
また、図５に示すように可変吸気バルブ４が全閉になるように同調リンク機構６が配置された状態において、ネジ部材６５を螺入調整して連結側作動リンク６２の他端部６２ｂと従動側作動リンク６４の一端部６４ａとの間隔を変更し、連結側作動リンク６２に対する従動側作動リンク６４の回動位置を調整することで、従動側軸５ｂを介してこの従動側軸５ｂに連結した側の各可変吸気バルブ４の全閉状態を調整するようにしている。つまり、ネジ部材６５によって駆動側軸（一方の回動軸）５ａに対して従動側軸（他方の回動軸）５ｂを相対的に回動調整して左右列の各可変吸気バルブ４を相対的に調整することで、可変吸気バルブ４の全閉状態が左右の列でずれた場合にこの左右のずれを調整することができる。
【００３０】
そして、前記駆動側軸５ａには、図８に示すようにアクチュエータ７が連繋手段８を介して連結されており、このアクチュエータ７によって連繋手段８、駆動側軸５ａを介して同調リンク機構６を図５に示す状態からスプリング６７の付勢力とともに図７に示す状態まで作動させることで、各可変吸気バルブ４を全閉状態から全開状態にするようにしている。
【００３１】
上記連繋手段８は、具体的には、電動モータなどのアクチュエータ７の出力軸に基端部が連結された作動アーム８１と、前記駆動側軸５ａの一端から前記上部カバーＣの側方に突設された突設部５ａ１に基端部が連結された作動アーム８２と、これら作動アーム８１、８２の先端部を連結する連結ロッド８３とを備えている。従って、アクチュエータ７により作動アーム８１を図８において時計回りの方向に回動させて連結ロッド８３を介して作動アーム８２を反時計回りの方向に回動させることで、前述したように駆動側軸５ａを回動させるとともに、同調リンク機構６を介して従動側軸５ｂを回動させ、これによって各可変吸気バルブ４を全閉状態から全開状態に配置する。また、この逆に作動アーム８１を回動させることで各可変吸気バルブ４を全開状態から全閉状態に配置する。
【００３２】
このように全体として平行な左右２列になるようにその隣接する可変吸気バルブ４同士を相互にずらせて配置したことで、これら可変吸気バルブ４の並び方向の長さを従来のように一列状に配置したものに比べて短くでき、最適な吸気管長さを選ぶことが可能となり、この分、可変吸気装置におけるレイアウトの自由度が増加して吸気流れの最適化を図れ、ひいては要求されるエンジン性能を広範囲に渡って最適化できる。
【００３３】
また、可変吸気バルブ４の並び方向の長さを短くしたことによって余裕ができたスペースを利用して同調リンク機構６を配置し、しかも一つのアクチュエータ７で左右の回動軸５ａ、５ｂを回動させるようにしたことで、コンパクト化を確保しながら簡単な構造によって各可変吸気バルブ４を同調させながら開閉させることができる。
【００３４】
さらに、ストッパネジ４２によって各可変吸気バルブ４全体の閉状態を調整するとともに、ネジ部材６５で各可変吸気バルブ４の閉状態を左右の列で相対的に調整することで、使用により生じる閉状態のずれを容易に且つ迅速に調整することができ、可変吸気装置を常時好適な状態で作動させることができる。
【００３５】
また、前記バルブハウジング４１には、図４に示すようにその底面に複数のリブ４５、４６が形成されている。
【００３６】
具体的には、バルブハウジング４１において、前記回動軸５ａ、５ｂが挿入配置される各可変吸気バルブ４間の部位に当該回動軸５ａ、５ｂと平行にリブ４５をそれぞれ形成している。
【００３７】
また、バルブハウジング４１には、前記上部カバーＣにボルトによって締結するための取付孔４７ａを設けた締結部４７がその周囲に形成されており、この締結部４７に近接して可変吸気バルブ４が配置されているバルブハウジング４１の該当部位にリブ４６を設けている。
【００３８】
なお、バルブハウジング４１は、剛性を確保する上で金属製のものが一般的に使用されており、また、インテークマニホールドＩＭは軽量化を図る上で樹脂製のものが一般的に使用されている。
【００３９】
従って、上述したような樹脂製のインテークマニホールドＩＭの一部を構成する上部カバーＣに金属製のバルブハウジング４１を組付けた際には、主にリブ４５の作用で各可変吸気バルブ４の取付精度を確保し、回動軸５ａ、５ｂ部の変形を抑え、摺動トルクを低減させる働きを持った上で、リブ４５、４６双方の作用で両者を締結したときの当該両者間でのしなりを防止し、これによりバルブハウジング４１と上部カバーＣとの間に介装するガスケットＧが良好に密着した好適な状態で当該両者を組付けることができる。つまり、バルブハウジング４１全体の剛性を落しつつ、剛性が必要な主要部位には上述したようにリブ４５、４６を設けることによって、バルブハウジング４１の組付けを良好に行うことができ、またバルブハウジング４１自体の軽量化を図ることもできる。
【００４０】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内において種々設計変更可能である。
【００４１】
例えば、同調機構としては同調リンク機構６に限らず、ギアを利用した機構や、ギヤやリンクを組合わせた機構など、左右の回動軸を同調させて回動させることができる機構であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の内燃機関の可変吸気装置を設けるインテークマニホールドの概略構成を示す図である。
【図２】同じく本発明の内燃機関の可変吸気装置を設けるインテークマニホールドの概略構成を示す図である。
【図３】各可変吸気バルブの配置状態を示す平面図である。
【図４】同じく各可変吸気バルブの配置状態を示す底面図である。
【図５】同調リンク機構の構成を示す図３におけるＰ方向から見た矢視図である。
【図６】同じく同調リンク機構の構成を示すバルブハウジングを底面から見た斜視図である。
【図７】同じく同調リンク機構の動作を示す図３におけるＰ方向から見た矢視図である。
【図８】アクチュエータの配設状態を示すインテークマニホールドを側部から見た外観図である。
【図９】ガスケットを介して組付けるバルブハウジングと上部カバーとを示す正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  吸気管
２  サージタンク
３  隔壁
３１  連通口
４  可変吸気バルブ
４２  ストッパネジ（第１の調整手段）
５ａ  駆動側軸（回動軸）
５ｂ  従動側軸（回動軸）
６  同調リンク機構（同調機構）
６１  駆動側作動リンク
６２  連結側作動リンク
６３  連結リンク
６４  従動側作動リンク
６５  ネジ部材（第２の調整手段）
７  アクチュエータ
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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