(57)【要約】【課題】コンパクト化を阻害せずに負圧蓄圧タンクを設けると共に、負圧応動アクチュエータへの配管を簡略化する。【解決手段】共通のサージタンク２４内に開口する短管路２７及び長管路２８を備え、且つシリンダブロック１３の側方にシリンダ列方向に並設されて複数の気筒の各燃焼室１９に個々に連結される複数の独立吸気管部２５を、エンジン側に曲率中心をおいて湾曲させると共に、その内周側にバタフライ弁２９で開閉する一方の管路を配置し、該管路の内周側におけるバタフライ弁の吸気下流側にてバタフライ弁に隣接する位置にバタフライ弁を駆動するダイヤフラムアクチュエータ４２への作動圧を蓄える負圧チャンバ４６を配置するものとする。これにより、通常はデッドスペースとなる部分に蓄圧タンクを設けることができるので、吸気マニホルド体のコンパクト化を損なわずに済み、しかも負圧供給配管をより一層短縮化することができる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒の各燃焼室に個々に連結され且つシリンダブロックの側方にシリンダ列方向に並設された複数の吸気管と、該吸気管のそれぞれに設けられ且つ共通のサージタンク内に開口する２つの管路と、該２つの管路の一方を開閉する弁と、該弁を駆動する負圧応動アクチュエータと、該負圧応動アクチュエータの作動圧を蓄える蓄圧タンクとを有する内燃機関用吸気装置であって、
シリンダブロック側に曲率中心をおいて前記吸気管を湾曲させ、その内周側に前記弁で開閉する一方の管路を配置すると共に、該管路の内周側における前記弁の吸気下流側にて該弁に隣接する位置に前記蓄圧タンクを配置したことを特徴とする内燃機関用吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用吸気装置に関し、特に１つの気筒に２つの吸気管路を並列接続し、且つ一方の吸気管路に開閉弁を設けたデュアルポート型吸気マニホルドを含む吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の吸気装置として、１つの気筒に対して２つの吸気管路を並列接続し、負圧応動アクチュエータで開閉駆動されるバタフライ弁により、一方の吸気管路をエンジンの運転状況に応じて開閉するよう構成したものが知られている。
【０００３】
このようなデュアルポート型吸気マニホルドを備えた吸気装置にあっては、バタフライ弁を開閉駆動する負圧応動アクチュエータに負圧を安定供給するために、負圧を蓄えるための蓄圧タンクが必要である（実公平３−４１０５６号公報を参照されたい）。
【０００４】
【特許文献１】
実公平３−４１０５６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記公報に開示された吸気装置の構造によると、蓄圧タンクを設けたために吸気マニホルドが大型化している上、負圧応動アクチュエータに負圧を供給する配管を簡略化することもできないものであった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、コンパクト化を阻害せずに負圧蓄圧タンクを設けることができ、しかも負圧応動アクチュエータへの配管を簡略化し得るように構成されたデュアルポート型吸気マニホルドを備えた内燃機関用吸気装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、複数の気筒の各燃焼室（１９）に個々に連結され且つシリンダブロック（１３）の側方にシリンダ列方向に並設された複数の吸気管（独立吸気管部２５）と、該吸気管のそれぞれに設けられ且つ共通のサージタンク（２４）内に開口する２つの管路（短管路２７・長管路２８）と、該２つの管路の一方を開閉する弁（バタフライ弁２９）と、該弁を駆動する負圧応動アクチュエータ（ダイヤフラムアクチュエータ４２）と、該負圧応動アクチュエータの作動圧を蓄える蓄圧タンク（負圧チャンバ４６）とを有する内燃機関用吸気装置（２０）を、シリンダブロック側に曲率中心をおいて前記吸気管を湾曲させ、その内周側に前記弁で開閉する一方の管路（短管路２７）を配置すると共に、該管路の内周側における前記弁の吸気下流側にて該弁に隣接する位置に前記蓄圧タンクを配置したことを特徴とするものとした。
【０００８】
このようにすれば、シリンダブロックの側方に延在させるために湾曲させた吸気管の内周側の通常はデッドスペースとなる部分に蓄圧タンクを設けることができるため、吸気マニホルド体のコンパクト化を損なわずに済む。これに加えて、蓄圧タンクを弁に隣接配置することでアクチュエータをも隣接配置し得るので、負圧供給配管を短縮化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１０】
図１並びに図２は、本発明に基づいて構成された船外機のエンジン回りを示している。この船外機１は、スターンブラケット２を介して船尾板３に取り付けられる公知形式のものであり、そのエンジン４は、水平方向のチルト軸５回りで回動自在なようにスターンブラケット２に連結されたスイベルケース６と実質的に一体をなすマウントケース７上に搭載されている。そしてマウントケース７上に搭載されたエンジン４の略全体は、着脱自在なエンジンカバー８で覆われている。
【００１１】
マウントケース７は、エクステンションケース９の上端に結合され、スクリューに至る駆動軸１０とクランク軸１１とがその内側で連結されている。
【００１２】
エンジン４は、例えば直列４気筒のバーチカルクランク軸エンジンであり、クランクケース１２、シリンダブロック１３、及びシリンダヘッド１４を有しており、航行時にはクランクケース１２側が前方を向くように配置されている。またシリンダヘッド１４には、吸気ポート１５及び排気ポート１６との連通が吸気弁１７及び排気弁１８で断続される燃焼室１９が画成されている（図２）。
【００１３】
クランクケース１２、シリンダブロック１３、及びシリンダヘッド１４の一側面には、吸気装置２０が対向して配設されている。この吸気装置２０は、クランクケース１２の進行方向についての前面に対向配置された吸気消音チャンバ２１及びスロットルボディ２２と、スロットルボディ２２の出口に接続されたエルボ部２３、エルボ部２３から連続的に形成されたサージタンク部２４、及びサージタンク部２４から分岐されて各気筒の吸気ポート１５に個々に連結された独立吸気管部２５からなる吸気マニホルド体２６とからなっている。この吸気装置２０は、サージタンク部２４がクランクケース１２の側面にボルト止めされると共に、独立吸気管部２５の下流側端部がシリンダヘッド１４の側面にボルト止めされることでエンジン４に結合されている。
【００１４】
シリンダブロック１３の側方にシリンダ列方向に並設された独立吸気管部２５の各独立管路には、吸気上流側に位置するサージタンク部２４との接続部において、エンジンに近い側の短管路２７と、エンジンから遠い側の長管路２８との２つの管路が並列に設けられている。これらの２つの管路２７・２８は、その下流側で共通管路Ｃに連結されてシリンダヘッド１４との結合端２５ｃへと延出している。また各短管路２７には、同時に同一方向に作動するバタフライ弁２９が設けられている。
【００１５】
吸気マニホルド体２６は、その中間部に短管路２７と長管路２８とを並列に設けた独立吸気管部２５と中空のサージタンク部２４とを、基本的に２つ割の合わせ金型を用いて成型するために、図３に示したように、３つのブロックで構成されている。即ちこの吸気マニホルド体２６は、図４に併せて示すように、対スロットルボディ結合部３０及びサージタンク部２４のエンジン側の壁２４ａを形成する内側ブロック３１と、エンジン側に曲率中心をおく適宜な曲率で湾曲した吸気流線に沿う面Ｐ１で分割される独立吸気管部２５の外周側の半部２５ａ及びサージタンク２４の反エンジン側の壁２４ｂの一部を形成する外側ブロック３２と、独立吸気管部２５の内周側の半部２５ｂ、独立吸気管部２５の対シリンダヘッド結合端２５ｃ、バタフライ弁支持部３３、短管路２７の上流側開口端３４、及びサージタンク２４の反エンジン側の壁２４ｂに連続するエルボ部２３を形成する中間ブロック３５とからなっている。なお、内側ブロック３１と中間ブロック３５とは、サージタンク部２４のエンジン側の壁２４ａに概ね平行な面Ｐ２に沿って分割される。
【００１６】
これら３つのブロック３１・３２・３５は、それぞれが合成樹脂材の射出成型によって個々に形成された後、例えば振動溶着法によって一体結合されるが、互いの接合面には、図５に示したように、凹部３６と凸部３７とが形成されており、凸部３７が溶融して凹部３６に溶着するように、所定の溶融代３８が凸部３７に設けられている。
【００１７】
４つのバタフライ弁２９は、図６に示したように、それぞれ個別に形成された軸ホルダ３９ａ〜３９ｃにより、その両端４０ａ・４０ｂ並びに中間部４０ｃが支持された共通の軸４０上に設けられている。軸４０の一端４０ｂは、これに対応する軸ホルダ３９ｂに形成された弾発片４１により、がたがなく、且つ円滑に回動可能なように、径方向についての弾発力が加えられている。また外側ブロック３２に一体形成された軸ホルダ３９ａは、軸４０の他端４０ａに微小な隙間を介して対応し、中間部の３つの軸ホルダ３９ｃは、軸４０の中間部４０ｃを極く緩く受容している。
【００１８】
バタフライ弁２９の軸４０の他端４０ａ側（クランク軸方向の上側）には、吸気管負圧で駆動される周知構造のダイヤフラムアクチュエータ４２が連結されている。このダイヤフラムアクチュエータ４２に対する負圧の供給を別途制御信号でオン／オフ駆動される電磁弁４３で断続することにより、４つのバタフライ弁２９が同時に開閉駆動されるようになっている。
【００１９】
ここでダイヤフラムアクチュエータ４２の大気室４４は中間ブロック３５に一体形成されており、部品点数の削減が図られている（図８）。
【００２０】
内側ブロック３１におけるサージタンク部２４と隣接する位置には、図５に示すように、中間ブロック３５におけるバタフライ弁２９の近傍に形成された凹所４５と共働して負圧チャンバ４６を画成する膨出部４６ａが一体形成されている。つまり負圧チャンバ４６は、エンジン側に曲率中心をおいて湾曲した独立吸気管部２５の内周側に配置された短管路２７のさらに内周側におけるバタフライ弁２９の吸気下流側、即ちシリンダヘッド寄りにてバタフライ弁２９に隣接する位置に配置されている。そして負圧チャンバ４６内の気筒列方向中間部には、サージタンク２４内にその底部が連通した筒状孔４７が形成されており、筒状孔４７には、負圧チェック弁４８が装着されている。この負圧チェック弁４８は、比較的軟質なキノコ形の弁部材４９と、弁部材４９を所定範囲に渡って軸方向移動自在に支持し、且つ弁部材４９が当接する弁座５０を備えた弁支持部材５１とからなり、Ｏリングなどのシール部材５２を介して弁支持部材５１が筒状孔４７に嵌着されている。
【００２１】
このようにして、負圧チャンバ４６の大部分、サージタンク２４の大部分、及びこれらの間を連通し且つ負圧チェック弁４８を装着する筒状孔４７が、吸気マニホルド体２６を構成する中間ブロック３５に一体成型されている。これにより、負圧チャンバ４６に吸気管負圧を導くための連結配管を別途設ける必要を無くしている。
【００２２】
この負圧チェック弁４８の作用により、吸気管内の負圧が高まると、弁部材４９が吸気管側に吸引されて弁座５０から離れ、これによって負圧チャンバ４６内が負圧になる。吸気管内の負圧が低下すると、弁部材４９が弁座５０に押し付けられ、負圧チャンバ４６内の負圧が高い状態に保たれる。
【００２３】
負圧チャンバ４６は、間に電磁弁４３を介したゴムチューブ５３によってダイヤフラムアクチュエータ４２の負圧室５４に接続されており、電磁弁４３のオン／オフ作動により、負圧チャンバ４６とダイヤフラムアクチュエータ４２の負圧室５４との間の連通が断続されるようになっている。この電磁弁４３は、図７に示すように、中間ブロック３５の側面におけるダイヤフラムアクチュエータ４２の大気室４４に隣接する位置に一体形成されたステー部５５にねじ手段をもって取り付けられており、負圧チャンバ４６がバタフライ弁支持部３３に隣接配置されていることと相俟って、負圧チャンバ４６、電磁弁４３、及びダイヤフラムアクチュエータ４２の負圧室５４間を連結するゴムチューブ５３のより一層の短縮化を実現している。
【００２４】
上記構成により、ダイヤフラムアクチュエータ４２の負圧室５４に縮設された圧縮コイルばね５６の伸長力でダイヤフラム５７が大気室４４側に押し出された状態では、バタフライ弁２９が開き、バタフライ弁２９の直前に位置する開口端３４から共通管路Ｃを経て対シリンダヘッド結合端２５ｃに到る短管路２７が、長管路２８の吸気上流端部と共に連通する状態（高速・高負荷運転領域）となる。また、ダイヤフラムアクチュエータ４２の負圧室５４に負圧を導入することによってダイヤフラム５７を負圧室５４側に引き寄せた状態では、バタフライ弁２９が閉じ（図４に２点鎖線で示した状態）、短管路２７の開口端３４よりも吸気上流側にその開口端２８ａが位置する長管路２８のみが連通する状態（低速・低負荷運転領域）となる。このようにして、エンジン４の運転状態に応じて吸気管路の断面積及び管路長を２段階に切り換えることができるようになっている。
【００２５】
長管通路２８の最上流部と短管通路２７とを隔てる管壁５８の下流側端縁と、サージタンク２４内における短管通路２７の開口端３４とは、図４に示したように、同一平面Ｄ上に置かれている。この平面Ｄは、独立吸気管部２５の対シリンダヘッド結合端２５ｃの軸線と共に金型のパーティング面に直交しており、これにより、中間ブロック３５の型抜きに支障が生じないようにしている。なお、前記した負圧チャンバ４６を形成する凹所４５の軸線並びに負圧チェック弁４８を装着する筒状孔４７の軸線も、中間ブロック３５の型抜きを考慮して共に金型のパーティング面に直交している。
【００２６】
ダイヤフラムアクチュエータ４２の大気室４４の中心軸Ａの向きは、中間ブロック３５の型抜き方向、つまり平面Ｄに平行する方向に対して傾斜しているが（図８参照）、この大気室４４は、別のスライド金型６１を用いて成型される。なお、大気室４４の開口面６２を図８における真上に向け、中心軸Ａを平面Ｄに平行させれば、別のスライド金型６１を廃止することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述した通り本発明によれば、複数の気筒の各燃焼室に個々に連結され且つシリンダ列方向に並設された複数の独立吸気管部を、エンジン側に曲率中心をおいて湾曲させ、その内周側にバタフライ弁で開閉する短管路を配置すると共に、該管路の内周側におけるバタフライ弁の吸気下流側、即ちシリンダヘッド寄りにてバタフライ弁に隣接する位置にバタフライ弁を駆動するダイヤフラムアクチュエータへの作動圧を蓄える負圧チャンバを配置するものとしたので、シリンダブロックの側方に延在させるために湾曲させた吸気管の内周側の通常はデッドスペースとなる部分を有効活用することができることから、吸気マニホルド体のコンパクト化をより一層推進する上に多大な効果を奏することができる。特に負圧チャンバをバタフライ弁に隣接配置することにより、ダイヤフラムアクチュエータに負圧チャンバを近接させることができるので、負圧供給配管をより一層短縮化する上にも効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された船外機の要部側面図
【図２】本発明が適用された船外機の上面図
【図３】本発明による吸気マニホルド体の分解斜視図
【図４】本発明による吸気マニホルド体の水平断面図
【図５】本発明による吸気マニホルド体の要部水平断面図
【図６】本発明による吸気マニホルド体の要部垂直断面図
【図７】本発明による吸気マニホルド体の要部上面図
【図８】本発明による吸気マニホルド体のダイヤフラムアクチュエータの形成部を一部断面にして示す要部上面図
【符号の説明】
１９  燃焼室
２０  内燃機関用吸気装置
２４  サージタンク
２５  独立吸気管部
２７  短管路
２８  長管路
２９  バタフライ弁
４２  ダイヤフラムアクチュエータ
４６  負圧チャンバ
【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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