JPH0137152Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車のエンジンのインテークマニ
ホルドの構造に関し、とくに各気筒に対しそれぞ
れ２つのインテークポートを備えたインテークマ
ニホルドの構造に関する。

従来、各気筒に対しそれぞれ２つのインテーク
ポートを設け、そのうち一方のインテークポート
にインテークエアコントロールバルブを装着し、
エンジンの速度に応じてインテークエアコントロ
ールバルブを開閉させるようにしたインテークマ
ニホルドが知られている。（たとえば特開昭57−
105534号）。このような吸気装置では、エンジン
の低、中速域で前記インテークエアコントロール
バルブが閉じられ、２つのインテークポートのう
ちインテークエアコントロールバルブが装着され
ていない方のインテークポートを通して専ら吸気
され、吸気流速が適度に大となつて燃焼室内の燃
焼、トルク性能が良好に保たれる。またエンジン
の高速域では、前記インテークエアコントロール
バルブが開かれ、２つのインテークポートを通し
て吸気され、吸気の量が大にされてエンジン出力
が増大される。

そして、インテークエアコントロールバルブの
開閉は、インテークエアコントロールバルブを装
着したインテークエアコントロールバルブシヤフ
トをアクチユエータによつて回動させることによ
り行なわれる。従来のインテークエアコントロー
ルバルブの構造においては、前掲の実開昭57−
105534号に見られるように、インテークエアコン
トロールバルブシヤフトは、エンジン長手方向に
延びる一本もののシヤフトから成り、気筒数の２
倍の数のインテークポートのすべてを、片端のイ
ンテークポートから他端のインテークポートにわ
たつて貫通していた。アクチユエータは、並設さ
れているインテークポートの一側に配設され、リ
ンク等を介してインテークエアコントロールバル
ブシヤフトに連結される構造となつていた。

しかし、このような従来構造においては、イン
テークエアコントロールバルブシヤフトがインテ
ークポートを貫通するために、ポート断面積が減
少し、吸気量が減少してエンジン出力がそれだけ
低減するという問題があつた。

上記の問題を解消するために、すなわち、イン
テークエアコントロールバルブシヤフトによるイ
ンテークポートのポート断面積縮小を抑制するた
めに、本出願人により、先に各気筒に対しそれぞ
れ２つのインテークポートを備えたインテークエ
アコントロールバルブボデーを有し、前記２つの
インテークポートのうち一方のインテークポート
にインテークエアコントロールバルブを装着し、
該インテークエアコントロールバルブをアクチユ
エータにて開閉させるようにし、前記アクチユエ
ータをインテークエアコントロールバルブボデー
のエンジン長手方向中央に配設し、かつアクチユ
エータによつて回動されるインテークエアコント
ロールバルブシヤフトをインテークエアコントロ
ールバルブボデー中央から両端に向かい両端のイ
ンテークポートの直前の位置迄伸ばしてインテー
クエアコントロールバルブシヤフトによる両端イ
ンテークポート貫通構造を廃止したインテークエ
アコントロールバルブの構造が提案されている。

このような装置では、両端のインテークポート
のインテークエアコントロールバルブシヤフトが
廃止されることにより、該両端インテークポート
のポート断面積が増大され、エンジン出力上昇が
得られる。しかし、一方インテークエアコントロ
ールバルブシヤフトが貫通するインテークポート
と貫通しないインテークポート間に、シヤフト貫
通の有無に起因する吸気抵抗の差が生じ、吸気分
配が悪くなるという新たな問題が生じる。

本考案は、一部のインテークポートにおいてイ
ンテークエアコントロールバルブシヤフト貫通構
造を廃止しそれによつてエンジン出力増大をはか
るとともに、インテークエアコントロールバルブ
貫通の有無によつて生じるばらつきを抑制し、混
合気分配の改善をはかることを目的とする。

この目的に沿う本考案のインテークマニホルド
は、各気筒に対し２つのインテークポートを設け
るとともに該２つのインテークポートのうち一方
のインテークポートにインテークエアコントロー
ルバルブを設け、該インテークエアコントロール
バルブをインテークマニホルドの中央に配設した
アクチユエータにより、前記中央から両端のイン
テークポートに向つて延びかつ両端のインテーク
ポート以外のインテークポートを貫通するインテ
ークエアコントロールバルブシヤフトを介して開
閉し、インテークエアコントロールバルブシヤフ
トが通つていないインテークポートの吸気管長を
インテークエアコントロールバルブシヤフトが通
つているインテークポートの吸気管長よりも長く
した構造を有している。

このように構成することにより、インテークエ
アコントロールバルブシヤフトが貫通しているイ
ンテークポートと貫通していないインテークポー
トにおける通気抵抗の差が吸気管長の長さの相違
によつて軽減され、各気筒への混合気の分配が均
一化がされる。しかも、アクチユエータのインテ
ークマニホルドにおける中央配設構造とインテー
クエアコントロールバルブシヤフトの中央から両
端インテークポートに向つて両端インテークポー
ト以外のインテークポートを貫通する構造とによ
つて、両端インテークポートにおけるシヤフト貫
通構造を廃止でき、ポート断面積増大によるエン
ジン出力の増大をはかる作用効果も維持される。

以下に本考案のインテークマニホルドの構造の
望ましい実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案に係るインテークマニホルドを
装着したエンジンのインテークマニホルド近傍の
構造を示している。図中、１はエンジンの本体
で、各気筒２にそれぞれ２つのインテークポート
３，４と２つのエキゾーストポート５を備えた４
バルブエンジンから成つている。各気筒に対して
それぞれ２つづつ設けられたインテークポート
３，４のうち一方のインテークポート３には、イ
ンテークエアコントロールバルブ７が配設されて
インテークポート３が開閉できるようになつてい
る。他方のインテークポート４にはインテークエ
アコントロールバルブ７は設けられていない。エ
ンジン本体１のインテークポート３，４はインテ
ークエアコントロールバルブボデー９およびイン
テークマニホルド１００を経てサージタンク６に
接続されている。インテークエアコントロールバ
ルブボデー９およびインテークマニホルド１００
はそれぞれエンジン本体１のインテークポート
３，４にそれぞれ連なるインテークポート３，４
を有している。そしてインテークポート３，４
は、サージタンク６で互に合流している。

エンジン本体１のインテークポート３，４はエ
ンジン本体１部分においてインテークエアコント
ロールバルブ７の下流で連通しており、該連通部
に電子制御式燃料噴射装置の噴射ノズル８が設け
られている。噴射ノズル８は、インテークエアコ
ントロールバルブ７が設けられている側のインテ
ークポート３に多量の燃料を噴射できるように、
インテークポート３側に位置を若干ずらして配設
されている。インテークエアコントロールバルブ
７は、エンジン本体１とは別体に形成されたイン
テークエアコントロールバルブボデー９に装着さ
れ、これをエンジン本体１に取付ける。

第２図および第３図はインテークエアコントロ
ールバルブ７およびインテークエアコントロール
バルブボデー９の構造を示している。図に示すよ
うにインテークエアコントロールバルブボデー９
は、各気筒に対してそれぞれ２つのインテークポ
ート３，４を備えており、前記の如く、その一方
のインテークポート３にはインテークエアコント
ロールバルブ７が装着されている。インテークエ
アコントロールバルブボデー９は、エンジン長手
方向に中央で２分された２分割構成となつてお
り、分割された各々のインテークエアコントロー
ルバルブボデー半体９ａ，９ｂを互に連結したも
のから成つている。

インテークエアコントロールバルブボデー９の
エンジン長手方向中央部には、インテークエアコ
ントロールバルブ７を開閉するためのアクチユエ
ータ１２が配設されている。このアクチユエータ
１０は、インテークエアコントロールバルブボデ
ー半体９ａ，９ｂの間に設けられ、インテークエ
アコントロールバルブボデー９を２分割構成とす
ることにより中央配設構造を容易にとり得る。

アクチユエータ１０によつて回動されるインテ
ークエアコントロールバルブシヤフトは、エンジ
ン長手方向に延びる、インテークエアコントロー
ルバルブボデー９の中央部で分割された、それぞ
れ別体に形成した一対のシヤフト１１ａ，１１ｂ
から成る。このうち、インテークエアコントロー
ルバルブシヤフト１１ａはインテークエアコント
ロールバルブボデー半体９ａに設けられ、インテ
ークエアコントロールバルブシヤフト１１ｂはイ
ンテークエアコントロールバルブボデー半体９ｂ
に設けられる。そして、一対のインテークエアコ
ントロールバルブシヤフト１１ａ，１１ｂは、イ
ンテークエアコントロールバルブボデー９の中央
部から、両端に向つて並設されたインテークポー
ト３，４のうち両端の位置にあるインテークポー
ト４ａ，４ｂの直前の位置迄延びている。両端の
インテークポート４ａ，４ｂは、インテークエア
コントロールバルブ７が配設されないインテーク
ポート４ａ，４ｂから成つており、この両端のイ
ンテークポート４ａ，４ｂには、インテークエア
コントロールバルブシヤフト１１ａ，１１ｂは貫
通もしなければ、突入もしていない。

インテークエアコントロールバルブシヤフト１
１を装着するための穴は、インテークエアコント
ロールバルブボデー９の中央から両端に向つて、
両端のインテークポート４ａ，４ｂ直前の位置迄
一直線状に形成されており、該穴に、インテーク
エアコントロールバルブボデー９が半割の状態に
あるときに、インテークエアコントロールバルブ
ボデーの中央側から、第４図ないし第６図に示す
インテークエアコントロールバルブシヤフト１１
ａ，１１ｂが挿入される。インテークエアコント
ロールバルブボデー９の隣接するインテークポー
ト３，４の間の部分は、インテークエアコントロ
ールバルブシヤフト９を支持する軸受部１２とな
り、該軸受部１２にインテークエアコントロール
バルブシヤフト１１のジヤーナル部１３が回動自
在に嵌合される。

インテークエアコントロールバルブシヤフト１
１は、両端のインテークポート４ａ，４ｂを除い
て、インテークポート３，４を貫通するが、この
うち、インテークエアコントロールバルブ７が装
着されるべきインテークポート３を貫通する部分
には、インテークエアコントロールバルブ７が取
付けられる。インテークエアコントロールバルブ
７のインテークエアコントロールバルブシヤフト
１１への取付けは、第５図に示すように、円形断
面を有するインテークエアコントロールバルブシ
ヤフト１１をインテークエアコントロールバルブ
７取付部のみ断面半円状１４に形成し、該半円断
面の直径上に延びる平面部１５に円板状のインテ
ークエアコントロールバルブ７をあててねじ１６
で固定することにより行なう。

インテークエアコントロールバルブシヤフト１
１の、インテークエアコントロールバルブ７の装
着されないインテークポート４（両端のインテー
クポート４ａ，４ｂを除く）を貫通する部分１７
は、第６図に示すように他の部分に比べて細径化
されている。この細径化はインテークポート４内
の吸気抵抗を小にするためになされるものであ
る。

一方、インテークエアコントロールバルブボデ
ー９の中央部に配設されるアクチユエータ１０
は、第３図にとくに明らかに示されているよう
に、両側のインテークエアコントロールバルブボ
デー半体９ａ，９ｂに向つて左右両側に延びるブ
ラケツト１８を一体に有している。そして、この
ブラケツト１８をねじ１９によりインテークエア
コントロールバルブボデー半体９ａ，９ｂに固定
することにより、一対のインテークエアコントロ
ールバルブボデー半体９ａ，９ｂは一体化され
て、インテークエアコントロールバルブボデー９
を構成する。また、一対のインテークエアコント
ロールバルブボデー半体９ａ，９ｂ間には、第２
図にとくに明らかに示されているように、両者間
にわたつて延びかつ、両端がそれぞれインテーク
エアコントロールバルブボデー半体９ａ，９ｂに
形成した穴に圧入されるノツクピン２０が設けら
れており、該ノツクピン２０によつても、インテ
ークエアコントロールバルブボデー半体９ａ，９
ｂは位置決めされかつ互に一体的に固定される。
このノツクピン２０はインテークエアコントロー
ルバルブ７の開閉に全開位置を規制する全開スト
ツパとしても機能する。

アクチユエータ１０は、またインテークエアコ
ントロールバルブシヤフト１１ａ，１１ｂと第７
図、第８図に示されるように連結される。すなわ
ち、アクチユエータ１０からはロツド２１が延び
ている。該ロツド２１は、一方のインテークエア
コントロールバルブシヤフト１１ａに固定された
インテークエアコントロールバルブシヤフト１１
ａと一体に回動する第一のレバー２２にピン２３
を介して枢結されている。他方のインテークエア
コントロールバルブシヤフト１１ｂには第２のレ
バー２４が該インテークエアコントロールバルブ
シヤフト１１ｂと一体に回動するように取付けら
れている。第１のレバー２２と第２のレバー２４
とは、若干の相対回動ができるようになつてお
り、かつ第１のレバー２２に取付けた板ばね２５
が第２のレバー２４に取付けたピン２６を押すこ
とにより、第１のレバー２２が常に第２のレバー
２４をインテークエアコントロールバルブ７を閉
じる方向に回動するように付勢する状態で、互に
連結されている。したがつてアクチユエータロツ
ド２１は、第１のレバー２２を回動させてインテ
ークエアコントロールバルブシヤフト１１ａを回
動させ、第１のレバー２２は板ばね２５、ピン２
６、第２のレバー２４を回動させてインテークエ
アコントロールバルブシヤフト１１ｂを回動させ
る。第７図中２０，２７はそれぞれインテークエ
アコントロールバルブ７の全開、全閉位置を規制
する全開ストツパ、全閉ストツパである。そして
２８は全閉ストツパ２７にあたる位置を調整でき
る調整ねじであり、２９はその緩み止めスプリン
グである。

アクチユエータ１０には吸気負圧が導かれる。
第２図において、インテークポート３の何れか一
つには負圧取出口３０が設けられており、負圧取
出口３０は図示を省略した負圧タンク、コンピユ
ータによつて制御される大気とも連通される三方
電磁弁を介してアクチユエータ１０の負圧供給口
３１に接続される。コンピユータは電磁弁の開閉
を制御することにより、エンジン速度に応じてイ
ンテークエアコントロールバルブ７を開閉する。

インテークエアコントロールバルブボデー９と
サージタンク６との間に介装されたインテークマ
ニホルド１００において、インテークエアコント
ロールバルブ７が装着されないインテークポート
４のうち、両端のインテークポート４ａ，４ｂ、
すなわちインテークエアコントロールバルブシヤ
フト１１が通つていないインテークポート４ａ，
４ｂの吸気管長が、中央側のインテークポート４
ｃ，４ｄ、すなわちインテークエアコントロール
バルブシヤフト１１が通つているインテークポー
ト４ｃ，４ｄの吸気管長よりも、長さを大に形成
されている。両端のインテークポート４ａ，４ｂ
は、大きく湾曲してエンジン長手方向に拡がつて
おり、中央のインテークポート４ｃ，４ｄは湾曲
度が小さい。そしてこの湾曲して拡がる度合の大
きい分だけ、両端のインテークポート４ａ，４ｂ
は吸気管長が大になつている。

なお、３２は紋り弁でサージタンク６の上流に
設けられている。

つぎに、上記のように構成されたインテークマ
ニホルドの構造における作用について説明する。

サージタンク６からの吸気は、インテークマニ
ホルド１００、インテークエアコントロールバル
ブボデー９、エンジン本体１のそれぞれに形成さ
れたインテークポート３，４を通り、噴射ノズル
８から燃料を噴射され、混合気は燃焼室に吸入さ
れる。インテークポート３に装着されたインテー
クエアコントロールバルブ７は、コンピユータに
よる電磁弁の開閉によつてアクチユエータ１０の
作動を制御することにより、その開閉が制御され
る。すなわち、エンジンの低、中速域ではインテ
ークエアコントロールバルブ７は閉じ、エンジン
の高速域ではインテークエアコントロールバルブ
７は開く。この開閉の制御により、低、中速域に
おけるトルク性能が良好に維持され、高速域にお
ける出力が確保され、インテークエアコントロー
ルバルブ７の本来の機能が達成される。

このようなインテークエアコントロールバルブ
の構造においては、従来はすべてのインテークポ
ートにシヤフトが貫通していたのに対し、両端の
インテークポート４ａ，４ｂにおけるインテーク
エアコントロールバルブシヤフト１１の貫通構造
が廃止されている。したがつて、その分だけ両端
インテークポート４ａ，４ｂのポート断面積が増
大され、吸入される吸気量が増大してエンジン出
力は増大される。とくにインテークポート４ａ，
４ｂは、エンジンの低、中速域と高速域の全域を
通して吸気の流れるポートであり、すべての速度
域にわたつてエンジン出力が増大される。

また、両端のインテークポート４ａ，４ｂにイ
ンテークエアコントロールバルブシヤフト１１が
存在しないため、インテークエアコントロールバ
ルブによる吸気抵抗が発生しない。したがつて、
その分だけ従来構造に比べてエンジン出力は増大
する。

また、両端インテークポート４ａ，４ｂは、第
１図に示すように、インテークマニホルド１００
部位において中央のインテークポート４ｃ，４ｄ
より湾曲の大きな管路構造をとるためそれだけ抵
抗が大となるが、インテークエアコントロールバ
ルブシヤフトが存在しない分だけ抵抗が減少する
ので、互に相殺し合つて各気筒への流路抵抗が均
等化し、各気筒の混合気の分配が均一化する。そ
して、混合気分配の改善を通して燃費も向上す
る。

また、吸気抵抗の減少に関しては、インテーク
エアコントロールバルブシヤフト１１のインテー
クポート４貫通部位１７の細径化も寄与してい
る。

また、アクチユエータ１０のインテークエアコ
ントロールバルブボデー９における中央配設構造
は、さらに、インテークエアコントロールバルブ
７の円滑にして正確な作動を促す。並設されたイ
ンテークポートの片端にアクチユエータを置き他
側に回動のストツパを配設する従来構造において
は、インテークエアコントロールバルブシヤフト
にアクチユエータの大きな捩り力がかかるので、
シヤフトの捩れによつて各インテークエアコント
ロールバルブの開閉位置がずれ、円滑かつ正確な
バルブの開閉を期し難い。しかし、本実施例装置
では、インテークエアコントロールバルブシヤフ
ト１１にかかる捩り力は、インテークエアコント
ロールバルブ７が吸気の流れから受ける開閉力だ
けで、この捩り力は本質的に大きくないので、イ
ンテークエアコントロールバルブ７の開閉が大幅
に円滑になる。

以上説明したように、本考案のインテークマニ
ホルドの構造によるときは、アクチユエータをイ
ンテークエアコントロールバルブボデーの中央に
配設し、両端のインテークポートにおけるインテ
ークエアコントロールバルブシヤフトを廃止する
とともに、インテークマニホルドのインテークポ
ートのうち、インテークエアコントロールバルブ
シヤフトが貫通しないインテークポートの吸気管
長をシヤフトの貫通するインテークポートの吸気
管長より大としたので、ポート断面積の拡大、吸
気抵抗の減少を通してエンジン出力の増大をはか
ることができるとともに、各インテークポートの
吸気抵抗を均一化し、混合気分配の改善をはかる
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るインテークマ
ニホルドの構造を備えた一部を断面にして示した
エンジン吸気系の平面図、第２図は第１のうちイ
ンテークポートとその近傍の正面図、第３図は第
２図の装置の平面図、第４図はインテークエアコ
ントロールバルブシヤフトおよびインテークエア
コントロールバルブの平面図、第５図は第４図の
−線に沿う断面図、第６図は第４図の−
線に沿う断面図、第７図はアクチユエータとその
近傍の側面図、第８図は第７図の装置の平面図、
である。 １……エンジン、２……気筒、３，４……イン
テークポート、４ａ，４ｂ……インテークエアコ
ントロールバルブシヤフトが貫通しないインテー
クポート、４ｃ，４ｄ……インテークエアコント
ロールバルブシヤフトが貫通するインテークポー
ト、７……インテークエアコントロールバルブ、
９……インテークエアコントロールバルブボデ
ー、１０……アクチユエータ、１１……インテー
クエアコントロールバルブシヤフト、１７……細
径化部分、１８……ブラケツト、１００……イン
テークマニホルド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各気筒に対し２つのインテークポートを設ける
   とともに該２つのインテークポートのうち一方の
   インテークポートにインテークエアコントロール
   バルブを設け、該インテークエアコントロールバ
   ルブをインテークマニホルドの中央に配設したア
   クチユエータにより、前記中央から両端のインテ
   ークポートに向つて延びかつ両端のインテークポ
   ート以外のインテークポートを貫通するインテー
   クエアコントロールバルブシヤフトを介して開閉
   し、インテークエアコントロールバルブシヤフト
   が通つていないインテークポートの吸気管長をイ
   ンテークエアコントロールバルブシヤフトが通つ
   ているインテークポートの吸気管長よりも長くし
   たことを特徴とするインテークマニホルドの構
   造。