(57)【要約】【課題】排気ガスの一部を吸気側に環流する為、吸気マニホールドと、排気マニホールドと、の間に環流通路を有した、内燃機関のＥＧＲ装置において、より低コストに、かつ容易に実施し得る、ＥＧＲ混合ガスの混合状態を向上させる為の技術の提供を課題とする。【解決手段】吸気マニホールド６と排気マニホールド７との間に環流通路（ＥＧＲパイプ２７）を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流させる内燃機関において、前記吸気マニホールド６のＥＧＲガス流入口６ｂに羽根体４１ｂを設けた。【選択図】図４
2007224813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流させる内燃機関において、前記吸気マニホールドのＥＧＲガス流入口に羽根体を設けたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記羽根体を吸気マニホールドと環流通路との間に介装するガスケットに一体的に形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記羽根体は複数のフィンが環流通路の軸心を中心として、かつ、傾斜して配設され、通過するＥＧＲガスが旋回流となる構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、ＥＧＲガス流入口を、前記吸気マニホールドの空気吸入口近傍に設け、該ＥＧＲガス流入口の下流側に、吸入空気流側へ突出する壁部を設けたことを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記パイプ部と吸気ポートとの間に角度変更可能な弁体を配置したことを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記流出孔の流出方向に沿って弁体を設け、前記パイプ部を角度変更可能に構成したことを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
前記パイプ部の一端をアクチュエータと連結し、内燃機関の運転条件に対応して角度変更可能に構成したことを特徴とする、内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの一部を吸気側に環流する為に、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を有した、内燃機関のＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置の技術に関する。より詳しくは、吸気マニホールドにおけるＥＧＲガスと吸入空気とを効果的に混合させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、作業機、移動車両等に搭載される内燃機関（ディーゼルエンジン）においては、環境汚染対策として燃焼時に発生する窒素酸化物の低減化を図るべく、ＥＧＲ装置が知られている。このＥＧＲ装置は排気マニホールドから排気される排気ガスの一部の排ガス（ＥＧＲガス）を吸気マニホールドに再び環流して吸入空気と混合させ、燃焼室内の燃焼温度を低下させることで窒素酸化物の低減化を図るものである。ここで更に効果的に窒素酸化物の低減化を図る為に、各燃焼室に送られるＥＧＲ混合ガスの混合状態を良好とするべく、様々な改良案が公知技術となっている。
例えば、「特許文献１」では、ＥＧＲ混合ガスの混合状態を良好とする為に、吸気マニホールドに連通する吸気管の断面積を大きくし、その通路内で吸入空気と伴にＥＧＲガスを内外及び外内方向へ旋回させ、吸入空気の流れ方向から一方或いは他方向へ逆旋回するように二つの混合羽根を内外及び前後に設けたものである。
【特許文献１】実公平６−２９４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の公知技術においては、他に特別な混合装置を設けることもなく、ＥＧＲ混合ガスの混合状態を、流体自身の流れによって、より均一にすることができる。しかし、前記公知技術における混合羽根の製作には高度な技術力を必要とし、組立工数も増加して決して容易に対応できるものではなかった。
本発明においてはこれらの実情に鑑み、より低コストに、かつ、容易に実施し得る、ＥＧＲ混合ガスの混合状態を向上させる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
即ち、請求項１においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流させる内燃機関において、前記吸気マニホールドのＥＧＲガス流入口に羽根体を設けたものである。
【０００６】
請求項２においては、前記羽根体を吸気マニホールドと環流通路との間に介装するガスケットに一体的に形成したものである。
【０００７】
請求項３においては、前記羽根体は複数のフィンが環流通路の軸心を中心として、かつ、傾斜して配設され、通過するＥＧＲガスが旋回流となる構成としたものである。
【０００８】
請求項４においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、ＥＧＲガス流入口を、前記吸気マニホールドの空気吸入口近傍に設け、該ＥＧＲガス流入口の下流側に、吸入空気流側へ突出する壁部を設けたものである。
【０００９】
請求項５においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記パイプ部と吸気ポートとの間に角度変更可能な弁体を配置したものである。
【００１０】
請求項６においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記流出孔の流出方向に沿って弁体を設け、前記パイプ部を角度変更可能に構成したものである。
【００１１】
請求項７においては、前記パイプ部の一端をアクチュエータと連結し、内燃機関の運転条件に対応して角度変更可能に構成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１においては、環流通路の出口側先端部に羽根体を介して吸気マニホールドを連結したことにより、吸気マニホールドに流入される環流ガス（以下「ＥＧＲガス」とする。）は、必ず前記羽根体と当接して流れる方向が変えられて拡散されることになり、吸入空気とＥＧＲガスとが混合されて均一化が図られる。また羽根体が前記環流通路の出口側先端部に配設される為、吸入空気の流れに対して殆ど障害とはならず、供給される吸入空気量のバランスを崩すことも無い。
【００１４】
請求項２においては、前記羽根体はガスケットと一体構造としたことにより、羽根体を取付ける為のブラケット等が不要で、部品点数の増加も無く、プレス機による打ち抜き成形により比較的安価に製作することができる。
【００１５】
請求項３においては、前記羽根体を傾斜した複数のフィンで構成したことにより、吸気マニホールドに流入したＥＧＲガスは、前記羽根体に当接して旋回流を発生させることになり、吸入空気との混合がより一層促進される。
【００１６】
請求項４においては、ＥＧＲガス流入口の下流側に、吸入空気流側へ突出する壁材を設けたことにより、前記壁部の下流側に渦が発生し、ＥＧＲガスと吸入空気の混合を促進することができる。また、壁材は簡易な突起として構成できるので、低コストで実現することができる。
【００１７】
請求項５においては、吸気マニホールドに挿嵌したパイプ状の環流通路端と、吸気ポートとの間に角度変更可能な弁体を配置したことにより、ＥＧＲガスの流れる方向が弁体によって変更されるようになり、部分的な流速の違いから吸気ポート内で乱流を生み出し、ＥＧＲガスと吸入空気の混合は一層促進され、混合ガスの均一性が向上される。また、弁体の角度を調節することで、内燃機関の特性に合わせた最適なスワール制御が可能となる。
【００１８】
請求項６においては、弁体とパイプ部を角度変更可能とすることにより、ＥＧＲガスの吐出方向を自在に変更することが可能となり、内燃機関の特性に合わせてＥＧＲガスを各給気ポートに供給することができる。また吸入空気の流れ方向は前記弁体によって自在に変更され、部分的な流速の違いから吸気ポート内で乱流を発生させて、ＥＧＲガスと吸入空気の混合が一層促進され、混合ガスの均一性が向上される。
【００１９】
請求項７においては、内燃機関の運転特性（出力、回転数等。）に応じてパイプ部をアクチュエータにより回転させて弁体の角度変更を可能に構成したことにより、吸気ポートへ供給される混合ガスを運転状況に適確に対応させることができ、ＥＧＲガスと吸入空気との最適な混合比率を実現させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るエンジンの全体的な構成を示した前方斜視図、図２は同じく後方斜視図、図３はエンジンの内部構造を示す正面図である。
図４は本発明に係る羽根体を間隙部に設けた、環流通路と吸気マニホールドを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構成をモデル化した断面図、（ロ）は断面Ｘより見た詳細図である。
図５は従来の吸気マニホールドの構造をモデル化した全体断面図（イ）及び吸気入口付近の断面図（ロ）、図６は本発明に係るＥＧＲガス流入口より吸気流側へ垂下させた壁部により、前記ＥＧＲガスの混合を促進させた、吸気マニホールドの吸気入口付近をモデル化した断面図である。
図７は本発明に係る吸気ポート入口部に揺動自在な弁体を設けたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構造をモデル化した断面図、（ロ）は断面Ｙより見た詳細図である。
図８は本発明に係る揺動自在な弁体と一体構造としたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構造をモデル化した断面図、（ロ）は断面Ｚより見た詳細図である。
【実施例１】
【００２１】
［エンジン全体構成］
まず本発明を適用する内燃機関の一例として、作業機などに搭載されるディーゼルエンジン（以下「エンジン１」とする。）の全体構成について、図１乃至図３を用いて説明する。（本図１及び図２に示す矢印Ａの方向は前後方向を示す。）
尚、本発明に適用されるエンジン１は、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が備えられたディーゼルエンジンを示している。
ここでＥＧＲ装置とは、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の発生量を低減する為、排気マニホールド７から排出される排気ガスの一部（環流ガス。以下「ＥＧＲガス」とする。）を再び吸気マニホールド６に環流し、吸入空気と混合させることによって、シリンダブロック内の燃焼温度を低下させ窒素酸化物の発生量の低減化を図った装置である。
【００２２】
エンジン１に具備されるシリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド３が取り付けられ、このシリンダヘッド３の上面はボンネット４で被装されている。また、シリンダブロック２の下部にはオイルパン５が取り付けられており、このオイルパン５内にはエンジンオイル（潤滑油）が貯溜されている。この潤滑油は潤滑油ポンプ２２により吸入され、潤滑油フィルタ２０を介してエンジン１内の各潤滑個所へ供給される。
【００２３】
シリンダヘッド３の一側面には吸気マニホールド６が設けられており、その反対側面には排気マニホールド７が設けられている。
吸気マニホールド６の一側端には吸気管２８（図４乃至図８を参照。）が接続されており、その先端には図示せぬエアクリーナが配設され、大気からの吸入空気を一旦ろ過し、粉塵等を取り除いた後、シリンダブロック２へ取り入れている。また前記吸気管２８の接続部付近にはＥＧＲバルブ２６（図４を参照。）が配設され、該ＥＧＲバルブ２６を介して排気マニホールド７と環流通路（以下「ＥＧＲパイプ２７」とする。図４及び図７乃至図８を参照。）にて連通されている。尚、ＥＧＲバルブ２６は電気的制御により吐出弁の開放量を微調整するものである。即ちエンジン１の回転数や温度等の条件に応じて、ＥＧＲガスと吸入空気が最適な混合比率となるように、また、容易に始動したり、窒素酸化物の排出量を低減したりするように吸気マニホールド６へのＥＧＲガスの吐出量を調整する装置である。
排気マニホールド７の一端側には図示せぬ排気管が接続されており、更にその先端部にはマフラが配設されている。これにより、排気と共に排出される爆発音のエネルギーの圧力変動を打ち消し、吸収させて音の鎮静化を図っている。
【００２４】
吸気マニホールド６の下方におけるシリンダブロック２の一側には、シリンダブロック２内に形成される燃焼室内へ噴射される燃料を送り込む為の燃料噴射ポンプ８が付設されている。この燃料噴射ポンプ８には、その燃料噴射量を調整する為のガバナが付設されており、このガバナにおける調整はガバナレバー９が回動されることにより行われる。また燃料噴射ポンプ８の下部には、エンジン１内へと燃料を供給する燃料フィードポンプ１０が設けられている。この燃料フィードポンプ１０により、図示せぬ燃料タンク内の燃料が吸入されるとともに送出され、エンジン１の燃料供給路に設けられる燃料フィルタ１９を介して燃料噴射ポンプ８へと導入される。
【００２５】
シリンダブロック２内にはクランク軸２３が回転自在に支持されており、シリンダブロック２の前面には、このクランク軸２３の動力を前記燃料噴射ポンプ８等へ伝達する為のギヤ類が収納されているギヤケース１１が取り付けられており、ギヤケースカバー１２により覆われている。このギヤケース１１の前側には冷却ファン２５が取り付けられており、この冷却ファン２５は、前記クランク軸２３の動力がギヤケース１１の前面に設けられ前記クランク軸２３によって駆動されるＶプーリ１４及びＶベルト１５を介して伝達されて回転する。このクランク軸２３の動力は、シリンダブロック２の前側に設けられるオルタネータ３０にも同じくＶプーリ１４及びＶベルト１５を介して伝達される。また、シリンダブロック２の前面には、エンジン冷却水を潤滑させる為の冷却水ポンプ２１が冷却ファン２５と同軸に設けられている。
一方シリンダブロック２の後面には前記クランク軸２３の後端部に取り付けられるフライホイール３１を覆うフライホイールハウジング１８が固設されている。
【００２６】
ところで前述したように、燃料噴射ポンプ８はクランク軸２３の回転が伝達されて駆動されるが、クランク軸２３の回転は、図３に示すようにギヤケース１１内に収納されるアイドル機構となるアイドルギヤ３５を介して燃料噴射ポンプ８の駆動軸（以下、単に「ポンプ駆動軸」とする。）３４に伝達される。具体的には、クランク軸２３の前端部にはクランクギヤ３６が固設されており、このクランクギヤ３６は前記アイドルギヤ３５に噛合している。アイドルギヤ３５はギヤケース１１にて支承されるアイドル軸３２に軸支されている。そしてこのアイドルギヤ３５は前記ポンプ駆動軸３４に固設されている燃料噴射ポンプ駆動ギヤ３３に噛合しており、クランク軸２３の動力を燃料噴射ポンプ８へと伝達する。尚、本実施例では動力伝達を歯車機構により伝達しているが、チェーンやベルト等により伝達することも可能である。よってチェーンにより駆動する場合には、アイドルギヤはアイドルスプロケットに代替され、また、ベルトにより伝達する場合にはアイドルギヤはアイドルプーリに代替される。
【００２７】
また前述したように、潤滑油ポンプ２２により吸入される潤滑油は、具体的には次のようにして供給される。即ち図３に示すように、潤滑油ポンプ２２の駆動軸には潤滑油ポンプ駆動ギヤ２２ａが固設されており、この潤滑油ポンプ駆動ギヤ２２ａが前記クランクギヤ３６に噛合している。そしてエンジン１の始動に伴い駆動するクランク軸２３の動力がクランクギヤ３６及び潤滑油ポンプ駆動ギヤ２２ａを介して潤滑油ポンプ２２に伝達され、潤滑油ポンプ２２が駆動する。これによりオイルパン５内に貯溜されている潤滑油が、ストレーナ２９を介して潤滑油供給管３７を通じて潤滑油ポンプ２２により吸入される。潤滑油ポンプ２２により吸入された潤滑油は、図示せぬ潤滑油経路を介してシリンダブロック２内に形成されるメインギャラリ３８に送出されてエンジン１内の各潤滑個所へ導かれる。
【００２８】
［吸気マニホールド実施例１］
次に本発明の実施例１として、吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して説明する。図４はその第一実施例の構造をモデル化して図示したものであり、（イ）はその全体断面図、（ロ）はガスケットについて図（イ）に示すＸ方向から見た図である。以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ｂ及びＣは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。
【００２９】
ＥＧＲパイプ２７はＥＧＲバルブ２６を介して、その間にガスケット４１を配設し、吸気マニホールド６と接続されている。
吸気マニホールド６にはシリンダヘッド３との接続面に気筒数と同数の吸気ポート６ａが穿孔されており、一端側では吸気管２８との接続の為に、開口部が設けられている。そして前記開口部の近傍にはＥＧＲガスの流入口６ｂが設けられ、上述の如くＥＧＲパイプ２７と連結されている。ここで、前記流入口６ｂは吸入空気の流れ方向に対して直角に設けられている為、吸気マニホールド６に流入されたＥＧＲガスは、その直後から流れ方向を強制的に変えられ、吸入空気との混合作用が促進される。
【００３０】
ガスケット４１は非金属のシール材を素材とする薄板部材により構成され、その中央部には切込み４１ａを設けて傾斜して折り曲げてフィン状の羽根体４１ｂが一体的に形成され、この複数のフィンが環流通路の軸心を中心として傾斜して配設されている。本実施例では、二つの扇形状の切込み４１ａが放射状に設けられている。そして、前記複数の扇形状の切込み４１ａはその一部分において周囲と切断すること無く保持されており、前記一部分を利用して折り曲げを実施することにより、全体としてフィン形状となり、フィンと本体との間に吸気孔を形成している。
【００３１】
このような構成をとることにより、ＥＧＲパイプ２７を通じて流入されたＥＧＲガスは、ガスケット４１の切込み４１ａを通過する際、無理な抵抗を受けること無く羽根体４１ｂにより流れ方向を規制され、その結果旋回流となって吸入マニホールド６に流入される。そして、吸気管２８より吸入された吸入空気と直角方向に交わり、更に一層の混合作用の促進を図ることができる。
【００３２】
尚、ガスケット４１に設けられた前記扇形状の切込み４１ａは、本実施例のごとく二個設けることに限定されず、通過するＥＧＲガスに無理なく旋回流を発生させることが可能であれば１個または三個以上の複数であっても良く、更に言えば、切込み４１ａの形状についても扇形状では無く、例えば三角形状や他の多角形形状に形成しても良い。
【００３３】
［吸気マニホールド実施例２］
次に本発明の実施例２として、吸気マニホールド６の構造について説明する。
吸気マニホールド６は、上述のとおり一端側において吸入空気（大気）の入口部１３ｃ及びＥＧＲガスの流入口６ｂ（図５）が設けられている。まず、従来の吸気マニホールド１３（以下「旧吸気マニホールド１３」という。）について図５を用いて説明する。（本図５に示す矢印Ａの方向は前後方向を示す。）尚、図５は旧吸気マニホールド１３をモデル化した断面図を示し、本図中の（イ）については平面視において、（ロ）に関しては（イ）についての矢印ａ方向から見た側面視について、それぞれ示したものである。尚、本図中に記載の矢印Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ順にＥＧＲガス、吸入空気、及び混合ガスの流れ方向を示す。
【００３４】
旧吸気マニホールド１３は、前後方向に伸びた略矩形形状から構成され、シリンダヘッド３の各吸気ポートと連通されている。図５の（イ）において、吸入空気の入口付近から前方に向かってその側面部の側壁１３ｂを滑らかにシリンダヘッド３側へ傾斜させている。またその後方部は吸入空気の入口として開放されており、前方部は壁によって塞がれている。さらに吸入空気の入口部には、同時に側面視において、上面部にＥＧＲガスの流入口１３ａが設けられており、これによって旧吸気マニホールド１３内に吸気される吸入空気及びＥＧＲガスは入口付近で直交して混合され、その後混合された混合ガスは、上述の如く傾斜した側壁１３ｂに沿ってシリンダブロック２内の各燃焼室内へ送られていた。しかし、本構造では旧吸気マニホールド１３内の圧力低下等の理由から、両気体が互いに直交して吸気されても、ただちに同方向即ち前方に流れを揃える為、混合ガスとして均一に交わらず、各燃焼室内へ送られる混合ガスのＥＧＲ量にばらつきが生じやすかった。
【００３５】
本発明の実施例２は、この旧吸気マニホールド１３において、開放された後方部即ち吸入空気の上流側の構造に改良を加えたものである。吸気マニホールド６の後方開口部の近傍において、ＥＧＲガスの流入口１３ａのすぐ下流側に、吸入空気の流れ方向に対して直角に壁部（突起）６ｄを設けて、吸入空気とＥＧＲガスとが混合された直後に強制的に乱流を発生させ、混合作用の促進を図ったものである。
図６は、本発明の実施例２における吸気マニホールド６の、後方開放部をモデル化した断面を示す側面図であり、本図を用いて以下説明する。（本図６に示す矢印Ａの方向は前後方向を示す。）尚、本図中に記載の矢印Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ順にＥＧＲガス、吸入空気、及び混合ガスの流れ方向を示す。
【００３６】
吸気マニホールド６の後上部において、上面部材６ｅにＥＧＲガスの流入口６ｂが貫穿され、その前部即ち下流側には上面部材６ｅの下面から吸入空気の流れを妨げる為の壁部６ｄが設けられている。
該壁部６ｄは側面視において、下方に向かって吸入空気の流れ方向に直角に垂設され、更にその下部において、前記後方開放部に対してより開口面積の狭い開口部６ｆを形成している。
【００３７】
このような構造を有することにより、流入された吸入空気は壁部６ｄに当接し、下方向に巻き込むような渦（乱流）を発生させる。一方ＥＧＲガスは流入口６ｂより供給された後、前記吸入空気の流れ方向と直角に交わり、たとえ上述のごとくマニホールド６内の圧力低下等の理由から吸入空気の流れ方向に流れを揃えられたとしても、前記吸入空気の乱流により混合ガスとして均一に交わることになる。更に前記壁部６ｄを通過した混合ガスは開口部６ｆにより一旦絞られ、その後開放されることによりオリフィス効果からカルマン渦を発生させ、混合ガスの混合作用は一層促進されることになる。そしてその結果、各気筒へ供給される混合ガスは、そのＥＧＲガス量の配分が均一化され、ＥＧＲ装置における窒素酸化物の発生を一層低減することができる。
【００３８】
尚、壁部６ｄの構造は上面部材６ｅとの一体構造に限定されるものではなく、例えば、前記壁部６ｄを別構造としてボルト等の締結部品により前記上面部材６ｅに組付けることとし、一体構造とした場合の加工難易度を回避して、製作コストの低減化を図ったものでも良い。
【００３９】
［吸気マニホールド実施例３］
次に本発明の実施例３として、吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して説明する。図７はその構造をモデル化した断面図を示し、本図中の（イ）については平面視において、（ロ）に関しては（イ）についての矢印Ｙ方向から見た側面視について、それぞれ示したものであり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ｂ及びＣは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。
【００４０】
本実施例は、ＥＧＲパイプ２７の先端部を延出したパイプ部２７ｃが吸気マニホールド６に挿嵌され、吸気ポート６ａと同数の弁体４２が設けられ、該パイプ部２７ｃに並設された、スワール制御機構（回転角度変更機構）４３から構成された、ＥＧＲガス供給部に関するものである。
【００４１】
ＥＧＲパイプ２７は、ＥＧＲバルブ２６（図４を参照。）を介してその先端のパイプ部２７ｃが直接吸気マニホールド６の一側面側より挿嵌されて、そのまま吸気ポート６ａ・６ａ・・・に対峙する側面部に貫通されている。ここでパイプ部２７ｃが挿嵌される方向は、シリンダブロック２内に具備された図示せぬクランク軸と平行関係にあり、また各気筒への吸気ポート６ａの配列に合わせて前記パイプ部２７ｃの一側面には、複数の流出孔２７ａが前記吸気ポート６ａ側に向かって穿孔されている。さらに前記パイプ部２７ｃの先端部は、吸気マニホールド６の外側へのＥＧＲガスの放出を防ぐ為、シールテープやプラグ等（図示せず。）を用いて塞がれている。
【００４２】
スワール制御機構４３は、混合ガスの流れ方向を規制する複数の弁体４２と、複数の該弁体４２を挿嵌する旋回軸４４と、該旋回軸４４を可動させるアクチュエータとなる駆動モータ４５と、により構成される。
【００４３】
弁体４２は平面視において略長方形状を有し、側面視において前記旋回軸４４の挿嵌部からその対峙側へ向かって滑らかに窄まった流線形状を有しており、前記対峙側先端部を吸気ポート６ａに向け、かつ、該先端部の一部を前記吸気ポート６ａとオーバーラップするように配置されている。また弁体４２は、平面視においてパイプ部２７ｃに穿孔された流出孔２７ａの位置にあわせてそれぞれ配置されており、前記流出孔２７ａと、弁体４２と吸気ポート６ａは平面視及び側面視において一直線上に並列する構成となっている。
尚弁体４２の形状については、本実施例の如き形状に限定されるものではなく、例えば楕円形状や多角形状でもよいが、混合ガスの気流の解析により適確な形状を具備することが望ましい。
【００４４】
旋回軸４４は、前記パイプ部２７ｃと平行に配置されており、かつ、前記パイプ部２７ｃと同様に吸気マニホールド６の一側面側から挿嵌されて、そのまま対峙する側面部に貫通されている。そして、前記両挿嵌部には玉軸受け４６等を介して軸支されており、また一端部にはギヤ４７が固設されている。
旋回軸４４の中央部においては、弁体４２の配置に合わせてキー溝４８が設けられており、キー４９を介して該弁体４２は旋回軸４４と固設されている。よって、旋回軸が旋回することにより弁体４２は追従して回動することになる。
こうして、パイプ部２７ｃと吸気ポート６ａの間に旋回軸４４が配置され、該旋回軸４４上に吸気ポート６ａに臨むように弁体４２が突出して固定されている。
前記旋回軸４４の一方の端部は幾分延出されており、ギヤ４７が固設されている。そして該ギヤ４７は駆動モータ４５に固設されるギヤ５０と噛合しており、前記駆動モータ４５の駆動力が伝達されることにより、前記旋回軸４４は旋回され、弁体４２の向きが制御される。尚、弁体４２の制御方法としては、エンジン１の回転数、温度等の状況をエンコーダ又はサーモメーター等の検出器により感知して電気信号をコントローラに出力し、該信号を受け取った前記コントローラは予め設定されたプログラムにより回転速度及び回転角度を割り出し、指令信号として駆動モータ４５に出力する。そして前記指令信号を受け取った駆動モータ４５は指定されただけ駆動し、弁体４２の向きが制御される。尚、該弁体４２は内燃機関の運転条件に合わせて角度を変更する構成であっても、上下設定角度往復揺動させる構成であっても、この揺動周期を変更する構成であってもかまわない。
【００４５】
このような構成とすることにより、各吸気ポート６ａの近傍まで直接パイプ部２７ｃを用いて導かれたＥＧＲガスは流出孔２７ａより吐出された直後に弁体４２と当接し、流れ方向を上下に分断され旋回流を発生し吸入空気との混合作用が促進される。その後ＥＧＲガスと吸入空気との混合ガスは弁体４２の外形に沿って吸気ポート６ａに導かれるが、前記弁体４２の向きによって前記吸気ポート６ａの入口付近は上下に分断され、かつ、その開口面積が異なる為、前記入口付近を通過する際にオリフィス効果によりスワール（カルマン渦）を発生させて、混合ガスは一層混合作用が促進される。
【００４６】
尚、ＥＧＲパイプ２７と吸気マニホールド６との固定方法については、本実施例においては前記ＥＧＲパイプ２７側にフランジ部２７ｂを設けてボルト等の締結部品を利用しているが、これに限定されるものではなく、例えば溶接により直接吸気マニホールド６にＥＧＲパイプ２７を固設しても良い。またスワール制御機構４３の駆動方法においては本実施例においてはギヤ連結された駆動モータ方式としているが、これに限定されるものではなく、例えば前記ギヤ連結部をプーリとＶベルトにより構成しても良く、更に言えば、駆動源として油圧シリンダー等を採用してラックピニオンとギヤを介して駆動する方式等としてもよい。
【００４７】
［吸気マニホールド実施例４］
次に本発明の実施例４として、吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して説明する。図８はその構造をモデル化した断面図を示し、本図中の（イ）については平面視において、（ロ）に関しては（イ）についての矢印Ｚ方向から見た側面視について、それぞれ示したものであり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ｂ及びＣは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。
【００４８】
本実施例は上述の実施例３について、該旋回軸５１にパイプ部２７ｃの機能を代用させたものである。即ち、弁体５２の外形は上述の実施例３と同様に側面視において旋回軸５１の挿嵌部からその対峙側へ向かって滑らかに窄まった流線形状を有しており、前記弁体５２は流出孔５１ａの流出方向に沿って設けられており、同時に弁体５２の内部には前記吸気ポート６ａとの対峙側から旋回軸５１の挿入用孔までの貫通孔５２ａが設けられている。
【００４９】
旋回軸５１は内部に空洞を有するパイプ構造から形成されており、上述の実施例３と同様に、両端部は玉軸受け４６等を介して吸気マニホールド６に軸支され、一方の端部において固設されるギヤ４７により、駆動モータ４５の駆動力が伝達されて弁体５２の揺動角度が制御される。ここでギヤ４７が固設される一端部は更に延出し、スイベルジョイント５３等、自身に玉軸受けが具備されている継手部材を介して、ＥＧＲパイプ２７と連結されている。尚、他の一端部については吸気マニホールド６の外側へのＥＧＲガスの放出を防ぐ為、シールテープやプラグ等（図示せず。）を用いて塞がれている。また旋回軸５１には中央部の一側面において、各気筒への吸気ポート６ａの配列に合わせて複数の流出孔５１ａが前記吸気ポート６ａ側に向かって穿孔されており、かつ、他の一側面には弁体５２を固定する為のキー溝４８が設けられている。
【００５０】
このような構成とすることにより、ＥＧＲパイプ２７により導かれたＥＧＲガスは、弁体５２の貫通孔５２ａを通過して確実に適量が吸気ポート６ａに供給され、かつ、弁体５２により流れ方向を乱された吸入空気とは吸気ポート６ａの下流側にて交わり、その後カルマン渦により混合される為、混合比率の均一化が促進される。また、吸気マニホールド６に挿嵌されるパイプ部２７ｃが不要となる為、部品点数の削減によりコスト的にも優れている。
【００５１】
尚、本実施例においては弁体５２に設けられた貫通孔５２ａは一本にて構成しているが、これに限定される必要は無く、例えば複数の貫通孔５２ａを旋回軸５１の軸方向に並設して、ＥＧＲガス吐出後の分散を図っても良い。また、前記スワール制御機構４３のアクチュエータはモータに限定するものではなくシリンダーやソレノイド等であってもよく、モータと旋回軸との動力伝達構成も歯車に限定するものではなくチェーン等であっても、または、直接駆動する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施例に係るエンジンの全体的な構成を示した前方斜視図。
【図２】同じく後方斜視図。
【図３】エンジンの内部構造を示す正面図。
【図４】本発明に係る羽根体を間隙部に設けた、環流通路と吸気マニホールドを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構成をモデル化した断面図、（ロ）は断面Ｘより見た詳細図。
【図５】従来の吸気マニホールドの構造を示した図であり、本図中の（イ）はその全体構成をモデル化した断面図、（ロ）は断面ａより見た詳細図。
【図６】本発明に係るＥＧＲガス流入口より吸気流側へ垂下させた壁部により、前記ＥＧＲガスの混合を促進させた、吸気マニホールドの吸気入口付近をモデル化した断面図。
【図７】本発明に係る吸気ポート入口部に揺動自在な弁体を設けたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構造をモデル化した断面図、（ロ）は断面Ｙより見た詳細図。
【図８】本発明に係る揺動自在な弁体と一体構造としたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構造をモデル化した断面図、（ロ）は断面Ｚより見た詳細図。
【符号の説明】
【００５３】
６      吸気マニホールド
２６    ＥＧＲバルブ
２７    ＥＧＲパイプ
２８    吸気管
４１    ガスケット
６ａ    吸気ポート
６ｂ    流入口
４１ａ  切込み
４１ｂ  羽根体
Ｂ      ＥＧＲガスの流れ方向
Ｃ      吸入空気の流れ方向
【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１】
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【図２】
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