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WO1998011336A1 - Structure d'aspiration pour moteurs a combustion interne - Google Patents

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Publication number
WO1998011336A1
WO1998011336A1 PCT/JP1996/002629 JP9602629W WO9811336A1 WO 1998011336 A1 WO1998011336 A1 WO 1998011336A1 JP 9602629 W JP9602629 W JP 9602629W WO 9811336 A1 WO9811336 A1 WO 9811336A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
intake
internal combustion
combustion engine
intake passage
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/002629
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Teruhiko Minegishi
Hiroyuki Nemoto
Mitsunori Nishimura
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Hitachi Car Engineering Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd., Hitachi Car Engineering Co., Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Priority to US09/254,857 priority Critical patent/US6443114B2/en
Priority to PCT/JP1996/002629 priority patent/WO1998011336A1/ja
Priority to JP51346998A priority patent/JP3905560B2/ja
Priority claimed from US09/254,857 external-priority patent/US6443114B2/en
Publication of WO1998011336A1 publication Critical patent/WO1998011336A1/ja

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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B27/021—Resonance charging
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    • F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
    • F02B27/0252—Multiple plenum chambers or plenum chambers having inner separation walls, e.g. comprising valves for the same group of cylinders
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    • F02B27/0268—Valves
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    • F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0294—Actuators or controllers therefor; Diagnosis; Calibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • F02B29/083—Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an intake device for an internal combustion engine, and more particularly, to an intake device using an intake inertia effect.
  • FIG. 2 of JP-A-60-224924 the position of the opening to the intake pipe is changed by rotating the substantially cylindrical surge tank, and the length of the intake pipe is changed.
  • the output torque of the internal combustion engine can be increased using the inertia effect.
  • an on-off valve is provided in the intake pipe, and the internal combustion engine rotates at a low speed.
  • the on-off valve is closed to increase the length of the intake pipe, thereby increasing the output torque during low-speed rotation.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-170536 discloses that, of two intake pipes having different lengths, a cylindrical shut-off mechanism is provided in an intake passage at an intermediate portion of a shorter intake pipe. By opening and closing the shut-off mechanism according to the engine speed, it is possible to select whether to use only a long intake pipe or to increase the cross-sectional area of the flow path using both intake pipes. Is increasing.
  • the butterfly valve consists of a flat valve body and a rotating shaft, which are manufactured separately and connected with screws.
  • the rotating shaft is a long and narrow rod, and a plurality of butterfly valves are attached.
  • the butterfly A bearing is also provided between the valve and the butterfly valve.
  • the intake pipe In order to incorporate such a valve body and bearing in the middle of the intake pipe of the intake device, the intake pipe must be divided into two parts, which may reduce dimensional accuracy in assembly. .
  • the cylindrical one has an opening that penetrates in the radial direction of the cylinder, and the opening and the other part constitute a valve.
  • the rotation of the opening causes intermittent intake air flowing through it. Is done.
  • a hole for inserting a cylindrical on-off valve in the axial direction shall be manufactured integrally with a part of the intake pipe of the suction device, and an assembling method of inserting the cylindrical on-off valve into this hole shall be adopted. This eliminates the need to divide the intake pipe into two parts as in the case of a butterfly valve, and avoids a decrease in radial dimensional accuracy due to the assembly work.
  • the present invention provides an intake device for an internal combustion engine having an excellent on-off valve, which can solve the problems that cannot be solved by the above-mentioned conventional technology. That is, in the present invention, the connecting member for connecting the cylindrical on-off valve and the rotation mechanism is brought into contact with the cylindrical on-off valve via a ball-shaped member. As a result, even if there is an inclination between the direction of the rotation axis of the connecting member connecting the rotation mechanism for rotating the circular on-off valve and the cylindrical on-off valve and the direction of the rotation axis of the cylindrical on-off valve, Since the ball-shaped member is a kind of ball joint mechanism, the rotation can be transmitted smoothly. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a perspective view of an intake device for guiding intake air supplied to an internal combustion engine.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line aa of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view of a part of the on-off valve 8.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line d--d in FIG.
  • FIG. 5 is an e-e sectional view of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a part P in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the valve body portion 801.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the valve body portion 801.
  • FIG. 9 is a perspective view of a part of the on-off valve 8. FIG.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along the line f-f in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a connection portion between the on-off valve 8 and the negative pressure module 9.
  • FIG. 12 is an enlarged view of a portion Q in FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view of the input shaft 16.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a joint structure between the input shaft 16 and the ball portion 16 1.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a coupling structure between the input shaft 16 and the on-off valve 8.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of a bearing mechanism of the on-off valve 8.
  • FIG. 17 is a perspective view of the bearing member 21.
  • FIG. 18 is a sectional view showing another example of the same mechanism as in FIG.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing another example of the same mechanism as in FIG.
  • FIG. 20 is a perspective view of the bearing member 30.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along the line d--d of FIG. 3 similarly to FIG.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along the line d--d of FIG. 3, similarly to FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • a spark ignition type internal combustion engine using fuel such as gasoline is used as an example, but the present invention can be applied to other types of internal combustion engines such as a self-ignition type internal combustion engine.
  • FIG. 1 is a perspective view of an intake device for guiding intake air supplied to an internal combustion engine (not shown), and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along aa of FIG.
  • the intake device mainly comprises an intake pipe 2, which guides intake air to the internal combustion engine.
  • An injector 5 is attached to the intake pipe 2 to supply fuel to a combustion chamber 11 of a cylinder of the internal combustion engine shown in FIG.
  • a fuel pipe 4 is attached to the injector 5 to supply fuel.
  • the intake pipe 2 includes a collector 201 composed of i chambers, a branch 202 having the same number of intake passages as the number of cylinders of the internal combustion engine, and a throttle on-off valve (not shown) for adjusting the amount of intake air. 2 and a flange 204 for connecting to the internal combustion engine block 1 shown in FIG. 2, and these are integrally manufactured.
  • the branch 200 is further provided with a valve holder 206 and a common volume 207 (the common volume 207 is a single space that is long in a direction perpendicular to the plurality of branches 202).
  • the number of openings is the same as the number of the branches 202, and the openings are connected to the valve holders 206 corresponding to the respective branches 202.
  • the valve holders 206 are opened and closed. This is a hole-shaped chamber into which the valve 8 is inserted, and has a long space in the direction perpendicular to the plurality of branches 202. At a position corresponding to each of the branches 202, a common space is formed. It has an opening communicating the volume 207 and the branch 202.
  • the on-off valve 8 is inserted into the hole of the valve holder 206 and assembled to open and close the communication between the common volume 207 and the branch 202.
  • a negative pressure module 9 composed of a differential pressure actuator 901 and an electromagnetic valve 902 is connected.
  • the opening and closing valve 8 is driven by a negative pressure module 9.
  • Driving mechanisms such as diaphragm actuators that utilize the pressure difference between the negative pressure inside the intake pipe and the atmospheric pressure during operation of the internal combustion engine are widely used.
  • Negative pressure module 9 uses this as its operating principle A differential pressure actuator 901, which converts the differential pressure into motion, and a solenoid valve 902, which interrupts the pressure to the differential pressure actuator 901, to open and close the on-off valve 8, ie, 0 N — Control 0 F P '.
  • An air-fuel mixture consisting of fuel and suction is burned in a plurality of combustion chambers 11 of the internal combustion engine block 1 shown in FIG. 2, and the generated expansion pressure pushes down the piston 12 to obtain power.
  • the spark plug 3 ignites a spark in the air-fuel mixture, the intake valve 13 introduces intake air into the combustion chamber 11, and the exhaust valve 14 exhausts gas after combustion.
  • the intake air branches from the collector 201 into a plurality of branches 202 and is introduced into the combustion chamber 11 of the internal combustion engine.
  • the chamber of the common volume 207 communicates with the inside of the branch 202 via the on-off valve 8 and the inside of the same number of branch branches 6 10 as the branches 202.
  • the valve holder 206 is formed integrally with the branch 202 and the branch branch 61, and is made of a material capable of securing rigidity for the purpose of securing strength. For example, when a metal material such as steel or light metal alloy, or a resin material is used, a material containing a reinforcing material is used.
  • the on-off valve 8 can be manufactured by integral molding, it can be molded in one piece with a resin material, or forged or forged with a light metal alloy. Next, the effect of opening and closing the on-off valve 8 will be described.
  • the on-off valve 8 When the rotation speed of the internal combustion engine is low, the on-off valve 8 is closed. In this condition, the intake air passes through the chamber of the relatively long branch 202 [tl Inhaled. When the intake air passes through a relatively long pipe, the intake theory has a resonance point at a low frequency from the acoustic theory of the pipe. Therefore, the intake pipe is suitable when the rotation speed of the internal combustion engine is low.
  • the on-off valve 8 is kept open. In this state, since it is in a state of being spatially connected to the other branch 202 in the middle of the room of the branch 202, the length of the branch branch 6 10 having a relatively short length and the on-off valve 8 is combined. The inertia effect can be obtained by the number of times of the internal combustion engine corresponding to the resonance frequency of the pipeline. Therefore, the intake pipe is suitable for a region where the rotation speed of the internal combustion engine is small.
  • Third view is a perspective view of a part of the on-off valve 8.
  • the on-off valve 8 is arranged so as to intersect the direction of the passage of the branch branch 610.
  • the main configuration of the on-off valve 8 is a valve body portion 801 and a shaft portion 802, and the valve body portion 801 is flat.
  • the shaft portion 802 has a disk shape or a solid round rod shape in which the diameter of the shaft portion 802 is almost the same as the diameter of the valve body portion 801. . Since the shape of the valve body portion 800 and the shaft portion 802 is simple, they can be easily manufactured integrally.
  • the material may be integrally molded as a synthetic resin, or may be integrally molded or forged with a light alloy such as an aluminum alloy. Needless to say, the valve body portion 801 and the shaft portion 802 may be made of different materials.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line d--d in FIG.
  • the outer diameter ⁇ d of the shaft portion 802 is set smaller than the inner diameter ⁇ D of the valve holder 206.
  • the inner diameter ⁇ D of the valve holder 206 is set to be larger than the height h of the internal passage of the branch branch 61 0.
  • the operating angle of the valve body portion 81 is represented by ⁇ shown in the figure, and it is understood that there is no need to rotate the valve portion 90 °.
  • seal ring 6 is provided with a split portion 61 to attach the seal ring 6 to the groove 803 of the on-off valve 8, this position must be changed to the common volume 200 as shown in Fig. 4. When installed on the side, even if there is leakage of intake air, the effect is small.
  • FIG. 5 is an e-e sectional view of FIG. 3, and FIG. 6 is an enlarged view of a portion P in FIG.
  • the thickness of the seal ring 6 is set smaller than the width of the groove 8 () 3 of the on-off valve 8, and is set so as to maintain the clearance in the axial direction of the on-off valve 8.
  • the outer diameter of the seal ring 6 in a free state where it is not inserted into the valve holder 206 is large enough not to be deformed from the inner diameter of the valve holder 206, and the shaft portion 802
  • the protrusion length is set so that it always protrudes outward from the outside diameter of.
  • the inner diameter of the seal ring 6 when inserted into the valve holder 20 ⁇ is set to be larger than the outer shape of the groove portion 803 of the on-off valve 8, thereby creating a radial clearance.
  • the gap in the axial direction of the on-off valve 8 is bent in the radial direction at the groove 803, and has a labyrinth structure with respect to the flow of intake air. Leakage can be minimized.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the valve body portion 801 of the on-off valve 8, and shows a cross section d_d in FIG. 3 as in FIG.
  • An end portion 805 of the valve body portion 800 is inscribed in a circle having an outer diameter ⁇ d of the shaft portion 802.
  • the thickness of the valve body portion 801 is a rhombus-like shape that linearly increases from the end portion 805 toward the center. Such a shape can not only secure deformation strength unlike a flat plate having a constant thickness, but also can prevent a sudden increase in resistance to the flow of intake air.
  • FIG. 8 shows another example of the cross-sectional shape of the valve body 8 01 of the on-off valve 8.
  • the shape of the step surface of the valve body portion 801 is a spindle shape whose thickness increases in a curved manner from the end portion 805 toward the center. With such a cross-sectional shape, the same effect as that of FIG. 7 is obtained.
  • FIG. 9 shows another embodiment of the on-off valve 8, and is a perspective view of a part of the on-off valve 8 as in FIG.
  • FIG. 10 is the f-f section iS diagram of FIG.
  • a passage portion 806 having substantially the same cross-sectional shape as the branch branch 61 1 is formed in the opening / closing valve 8 to form an intake passage.
  • the opening and closing of the passage section 806 is performed by rotating the entire on-off valve 8 by the operating angle as shown in FIG. In the case of closing, the working angle ⁇ may be 90 degrees or less because the inside of the branching branch 6110 and the passage section 806 need only be shut off.
  • FIG. 11 shows the connection between the on-off valve 8 and the negative pressure module 9 in the section taken along the line c--c in FIG.
  • an opening / closing valve 8 is inserted into a valve holder 206 integral with a branch 202, and a negative pressure module 9 is attached to an end face thereof.
  • a fitting hole 807 is provided at an end of the on-off valve 8, and a ball part 161 provided on an end face of the input shaft 16 of the negative pressure module 9 is inserted.
  • the input shaft 16 is provided with a flange portion 162, which is in contact with the pin portion 80 so that when the flange portion 162 rotates, the pin portion 804 of the on-off valve 8 moves.
  • the input ⁇ 16 and the on-off valve 8 are pressed by a spring 20 via a spring receiver 19 in a direction in which both are separated in the axial direction.
  • a bearing section 15 is provided between the input shaft 16 and the negative pressure module 9, and supports the input shaft 16.
  • a lever 17 and a pin 18 are fixed on the opposite side of the input shaft 16 from the ball section 16 1 .When the input shaft 16 rotates, these also rotate the rotation shaft of the input shaft 16. Rotate as center.
  • the lever 17 has a function of stopping the rotation of the input shaft 16 at a predetermined angle.
  • the differential pressure actuator 90 1 of the negative pressure module 9 includes a rod 904, a cover 905, a spring 906, a diaphragm 907, a diaphragm receiver 908, and a diaphragm receiver 90. Consists of nine. The tip of the mouth 904 is in contact with the pin 18 so as to move the pin 18.
  • the diaphragm 907 is moved to the state shown in FIG.
  • the rod 904 moves upward, thereby moving the pin 18 and rotating the input shaft 16.
  • the flange portion 162 of the input shaft 16 rotates to move the pin portion 804 of the on-off valve 8, and the on-off valve 8 rotates.
  • FIG. 12 is an enlarged view of a portion Q in FIG.
  • the negative pressure module 9 When the negative pressure module 9 is mounted on the valve holder 206, it projects cylindrically into the negative pressure module 9 in order to absorb the misalignment that occurs between the on-off valve 8 and the input shaft 16.
  • a portion 903 is provided, and is configured to be fitted with a small clearance with the valve holder 206. The coaxiality can be adjusted by shifting the valve holder 206 and the negative pressure module 9 in the radial direction within the range of the minute gap.
  • FIG. 13 is a perspective view of the input shaft 16.
  • the spring receiver 19 and the spring 20 are mounted movably in the direction of the axis of the input shaft 16 between the ball portion 161 and the flange portion 162.
  • a notch 163 is provided in the flange 162. Either one or both of the ball part 16 1 and the flange part 16 2 of the input shaft 16 are manufactured separately from the input shaft, and attached to the input shaft 16.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the connection between the input shaft 16 and the ball portion 16 1.
  • the two parts may be joined by screws 16 4 or they may be joined by welding or pressing. No.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing the connection between the human-powered shaft 16 and the on-off valve 8, and a part of the cross-section shown in FIG. 11 is extracted.
  • the spring 20 presses the spring receiver 1 9 against the on-off valve 8
  • the other end face of the on-off valve 8 described below is pressed against the valve holder 206 to determine the axial position of the on-off valve 8.
  • a dimensional error in the axial direction between the on-off valve 8 and the valve holder 206 and a dimensional difference due to thermal deformation or the like can be absorbed by the expansion and contraction of the spring 20.
  • the fitting hole 807 and the ball portion 161 function as a universal joint, and the inclination of the on-off valve 8 and the input shaft] .6 can be absorbed. Therefore, according to this configuration, a dimensional error between the on-off valve 8, the valve holder 206, and the negative pressure module 9 can be absorbed, and the on-off valve 8 can always be smoothly rotated.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of a bearing mechanism at the other end of the on-off valve 8, showing only a part of the cross section taken along the line c-c in FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view of the bearing member 21.
  • FIG. A cap 22 is attached to the valve holder 206 by a screw 23, and an airtightness between the two is maintained by an O-ring 24. The cap 22 may be press-fitted or bonded to the valve holder 206 without using the () ring 24.
  • a metal shaft pin 25 is fixed to the cap 22 and rotatably inserted into the bearing member 21.
  • the shaft pin 25 must be made of metal in order to ensure the accuracy and strength of the bearing system.
  • the shaft pin 25 provided with a screw may be integrally molded with a resin cap 22, but not shown.
  • the nut having the pin 25 thermally welded and the nut provided with a female thread may be integrally molded, and the shaft pin 25 may be screwed in after that, or the cap 22 itself may be made of a metal having the shaft pin integrated. It may be made of metal.
  • the bearing member 2 1 is provided with a flange portion 2 11 1, and the shaft pin 25 is provided with a flange portion 2 51, which abuts to generate the spring 20 described in FIG. 15. Subject to axial forces.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of another example of the same mechanism as in FIG.
  • a protrusion 808 and a shaft hole 809 are provided at the end of the on-off valve 8 as in FIG. 16, and the bearing member 21 shown in FIG. 17 is fitted thereto. .
  • the end face of the valve holder 2 0 6 and the bearing pin 2 6 is attached, t The valve holder performs rotational sliding between the shaft pin portion 2 6 1 and the bearing member 2 1 bearing only pins 2 6
  • a thrust ring 27 is provided between 206 and the bearing member 21. The thrust ring 27 is brought into contact with the flange portion 2] 1 of the bearing member 21 to form the spring 20 as described with reference to FIG. Is generated in the axial direction.
  • the material of the bearing pin 26 is made of metal, similarly to the shaft pin 25 of FIG. I6, and the material of the thrust ring 27 is also made of metal.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of another example of the same mechanism as in FIG.
  • a bearing member 30 is fitted to the end of the on-off valve 8 as in FIG. 6, but the bearing member 30 differs from the bearing member 21 shown in FIG. 17 in that a hole is provided. Absent.
  • FIG. 20 is a perspective view of the bearing member 30.
  • FIG. 20 is a perspective view of the bearing member 30.
  • Rotational sliding is performed between the bearing pin 28 attached to the end face of the valve holder 206 and the bearing member 30.
  • a spring 29 is provided inside the bearing pin 28, and one end of the spring 29 abuts a thrust receiving surface 28 1 provided on the end face of the bearing pin 28, and the other end abuts the spring receiver 31.
  • the other surface of the spring receiver 31 slides in contact with the bearing member 30 fixed to the on-off valve 8.
  • Spring 29 has spring bearing 31 and bearing member 30 Push open / close valve 8 in the axial direction via.
  • the material of the bearing pin 28, the spring bearing 31 and the bearing member 30 is metal. The method of fixing the bearing pin 28 to the valve holder 206 is the same as that described with reference to FIG.
  • the spring 29 since the spring 29 generates a fixing force in the axial direction of the on-off valve 8, the spring 20 described with reference to FIGS. 13 to 15 can be omitted.
  • the opening / closing valve 8 needs to be fixed to the input shaft 16 so as not to come off from the valve holder 206.
  • FIGS. 21 and 22 show another embodiment of the seal ring 6 of the on-off valve 8 described in FIG. Each is a sectional view taken along the line d--d in FIG.
  • Fig. 4 illustrates the position of the split part 6 01 of the seal ring 6, but the material of the branch branch 6 10 and the valve holder 206 is made of high-strength material, and the on-off valve 8 is deformed by external force. If the seal ring 6 is made of a resilient material that is easily deformed, a defect may occur in the position shown in FIG. In Fig. 21, if each of them expands thermally in a high temperature atmosphere, the dimensional change in the direction perpendicular to the plane of the opening and closing valve 8 will be large, and the seal ring 6 will protrude into the intake passage. The outer diameter of split part 6 01 of ring 6 becomes larger than valve holder 2 ⁇ 6.
  • the position of the split portion 60 1 of the seal ring 6 be a portion of the wall other than the intake passage as shown in FIG.
  • a projection-like guide 208 is provided in a direction perpendicular to the plane of the paper to guide the split part 601, The split section 60 1 is prevented from rotating in the direction of the intake passage from the wall section. And since this guide 208 is configured so as to close the split portion 601, it is possible to reduce the leakage of intake air between the intake passages.
  • the present invention employs a configuration in which an input shaft, which is a connecting member for connecting a cylindrical on-off valve and a rotating mechanism, and a cylindrical on-off valve are brought into contact via a ball-shaped member.
  • a seal ring is provided on the on-off valve, and a split portion of the seal ring is provided on the wall of the valve holder into which the on-off valve is inserted, so that the seal ring does not return when the material expands and contracts due to thermal expansion. Failure can be prevented.

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Description

明 細 書
内燃機関の吸気装置 技術分野
本発明は、 内燃機関の吸気装置に係わり、 特に、 吸気慣性効果を利用 した吸気装置に関する。 背景技術
上記技術に関するものとして、 特開昭 60— 224924号公報， 特開平 6— 8 1 7 19号公報， 特開平 6— 8 1 735 号公報， 特開平 8— 1 70536 号公報に記載 のものなどがある。
特開昭 60— 224924号公報の第 2図に示されるものでは、 略円筒状のサ ージタンクを回転させることによって吸気管への開口部の位置が変わり、 吸気管の長さが変わるので、 吸気慣性効果を利用して内燃機関の出力卜 ルクを高めることができる。
特開平 6— 8 1 71 9号公報の図 3 3や、 特開平 6— 8 1 735号公報の図 3に示 されるものでは、 吸気管の途中に開閉弁を設け、 内燃機関が低速回転の ときには該開閉弁を閉めて吸気管の長さを長く し、 低速回転時の出力 卜 ルクを高めている。
特開平 8— 1 70536 号公報に記載のものでは、 長さの異なる 2個の吸気 管のうち、 長さの短いほうの吸気管の中間部の吸気通路に円筒状の遮断 機構を備え、 内燃機関の回転数に応じて遮断機構を開閉することで、 長 さの長い吸気管のみを使用するか両方の吸気管を使用して流路断面積を 増やすかを選択し、 内燃機関の出力 トルクを高めている。
上記従来技術は、 いずれも内燃機関の吸気の慣性効果を利用して出力 トルクを高める目的で、 吸気管の長さあるいは流路断面積を変えるもの である。 そして、 これらを変えるために、 蝶形弁や円筒状の開閉弁が使 用されている。
蝶形弁のものは平板状の弁本体と回転軸とからなり、 これらは別体で 製作されてネジ等で結合される。 この回転軸は細長い棒状のものであり , 蝶形弁が複数個取リ付けられるとともに、 回転摺動がたわみ変形によつ て阻害されるのを防ぐために、 回転軸の両端のみでなく、 蝶形弁と蝶形 弁との間にも軸受けが設けられる。 このような構造の弁体と軸受けとを， 吸気装置の吸気管の途中に組み込むには、 吸気管を 2分割構造にする必 要があり、 組立上の寸法精度が低下してしまう恐れがある。
一方、 円筒状のものは円筒の半径方向に貫通する開口部が設けられ、 開口部とこれ以外の部分とで弁部が構成され、 開口部が回転することに よって、 ここを流れる吸気が断続される。 この機構では円筒の周部全体 が回転軸になるので、 蝶形弁ほどのたわみ変形がなく、 しかも軸部と弁 部とがー体に製作できるので、 製作が容易である利点がある。 また、 吸 気装置の吸気管の一部に円筒状開閉弁をその軸方向に挿入する穴部を一 体に製作し、 円筒状開閉弁をこの穴部に挿入する組立方法を採用するこ とにより、 蝶形弁の場合のように吸気管を 2分割する必要がなくなり、 組み立て作業に伴う半径方向の寸法精度の低下を避けることができる。
しかしながら、 円筒状開閉弁では蝶形弁の場合のような細長い棒状の 軸部材を回転軸とする場合と比べて、 軸方向の固定方法の工夫が必要と なる。 前記特開平 8 _ 170536 号公報に記載のものでは、 円筒状開閉弁の 一端を穴部の底に設けた小穴に当接させるとともに、 スプリ ングを用い てこの小穴からはずれないように、 軸方向の力を加えている。
しかしながら、 本従来例においては、 円筒状開閉弁を回転させる回転 機構と円筒状開閉弁とを連結する連結部材の回転軸の方向と、 円筒状開 閉弁の回転軸の方向との関係については配慮されていない。 その結果、 両者の間にずれ、 すなわち、 傾きがあると、 回転が滑らかでなくなる可 能性があった。 発明の開示
本発明は上記従来技術では解決できなかつた問題点を解決できる、 優 れた開閉弁を有する内燃機関の吸気装置を提供するものである。 すなわ ち、 本発明においては、 円筒状開閉弁と回 $ 機構とを連結する述結部材 と、 円筒状開閉弁とを、 ボール状の部材を介して接触させるようにした。 その結果、 円简状開閉弁を回転させる回転機構と円筒状開閉弁とを連結 する連結部材の回転軸の方向と、 円筒状開閉弁の回転軸の方向との間に 傾きがあっても、 ボール状の部材がー種のボールジョイ ン 卜機構となる ので、 回転を滑らかに伝達することができる。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 内燃機関に供給される吸気を案内する吸気装置の斜視図で ある。
第 2図は、 第 1 図の a— a断面図である。
第 3図は、 開閉弁 8の一部分の斜視図である。
第 4図は、 第 3図の d — d断面図である。
第 5図は、 第 3図の e— e断面図である。
第 6図は、 第 5図の P部拡大図である。
第 7図は、 弁体部 8 0 1 の断面図である。
第 8図は、 弁体部 8 0 1 の断面図である。 第 9図は、 開閉弁 8の一部分の斜視図である。
第 1 0図は、 第 9図の f 一 f 断面図である。
第 1 1 図は、 開閉弁 8 と負圧モジュール 9 との結合部分を示す断面図 である。
第 1 2図は、 第 1 1 図の Q部拡大図である。
第 1 3図は、 入力軸 1 6の斜視図である。
第 1 4図は、 入力軸 1 6 とボール部 1 6 1 との接合構造を示す断面図 である。
第 1 5図は、 入力軸 1 6 と開閉弁 8 との結合構造を示す断面図である, 第 1 6図は、 開閉弁 8の軸受けの機構の一例を示す断面図である。 第 1 7図は、 軸受け部材 2 1 の斜視図である。
第 1 8図は、 第 1 6図と同様の機構の他の例を示す断面図である。 第 1 9図は、 第 】 6図と同様の機構の他の例を示す断面図である。 第 2 0図は、 軸受け部材 3 0の斜視図である。
第 2 1 図は、 第 4図と同様第 3図の d — d断面図である。
第 2 2図は、 第 4図と同様第 3図の d — d断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を説明する。
本実施例ではガソリン等の燃料を使用する火花点火式内燃機関を例に 用いているが、 自己着火式内燃機閬等の他の方式の内燃機関にも本発明 を適用することができる。
第 1 図及び第 2図を用いて、 内燃機関の吸気装置の構成の概要を説明 する。 第 1 図は内燃機関 （図示せず） に供給される吸気を案内する吸気 装置の斜視図、 第 2図は第 1 図の a — a断面図である。 第 1 図において、 吸気装置は主に吸気管 2からなり、 内燃機関へ吸人 される吸気を案内する。 吸気管 2にはィンジェクタ 5が取リ付けられ、 第 2図に示す内燃機関のシリンダの燃焼室 1 1 に燃料を供給する。 イン ジェクタ 5には燃料管 4が取り付けられ、 燃料が供給される。
吸気管 2は、 i個の室からなるコレクタ 2 0 1 ， 内燃機関のシリンダ の数と同じ数の吸気通路を有するブランチ 2 0 2， 吸気の量を調節する スロッ トル開閉弁 （図示せず） と結合するためのフランジ 2 0 3， 第 2 図に示す内燃機関プロック 1 と結合するためのフランジ 2 0 4 とからな り、 これらは一体に製作される。
ブランチ 2 0 2には、 さらに、 弁ホルダ 2 0 6 とコモンボリューム 2 0 7 とが設けられている (> コモンボリューム 2 0 7は複数個のブラン チ 2 0 2に直角方向に長いひとつの空間を有した室であり、 その開口部 はブランチ 2 0 2 と同じ数だけ設けられ、 それぞれのブランチ 2 0 2に 対応して弁ホルダ 2 0 6に連通している。 弁ホルダ 2 0 6は開閉弁 8 を 挿入する穴状の室であり、 複数個のブランチ 2 0 2に直角方向に長いひ とつの空間を有している。 そして、 ブランチ 2 0 2のそれぞれに対応し た位置で、 コモンボリューム 2 0 7 とブランチ 2 0 2 とを連通する開口 部を有している。
開閉弁 8は弁ホルダ 2 0 6の穴に挿入されて組み付けられ、 コモンボ リューム 2 0 7 とブランチ 2 0 2との連通を開閉する。
開閉弁 8の一端には、 差圧ァクチユエータ 9 0 1 と電磁弁 9 0 2 とか らなる負圧モジュール 9が結合されている。 開閉弁 8の駆動は負圧モジ ユール 9によ リ行われる。 内燃機閲の運転中の吸気管内部の負圧と大気 圧などとの圧力差を利用したダイヤフラムァクチユエータなどの駆動機 構は、 広く使用されている。 負圧モジュール 9はこれを動作原理とする ものであり、 差圧を運動に変換する差圧ァクチユエータ 9 0 1 ， 差圧ァ クチユエータ 9 0 1 への圧力を断続する電磁弁 9 0 2 とからなり、 開閉 弁 8の開閉、 すなわち、 0 N— 0 F P'の制御をする。
そして、 以上の構成部材， 部品を一体に組み付け、 その状態で内燃機 関へ取り付ける構成とする。 これによつて、 ひとつひとつの部品を内燃 機関へ取り付ける場合よりも組み立てが容易になり、 組み立て時間を短 縮することができる。
第 2図に示す内燃機関ブロック 1 の複数個の燃焼室 1 1 で燃料と吸 とからなる混合気が燃焼し、 発生する膨張圧力でピス トン 1 2 を押し下 げて動力が得られる。 点火プラグ 3は混合気に火花を点火し、 吸気バル ブ 1 3は吸気を燃焼室 1 1 に導入し、 排気バルブ 1 4は燃焼後のガスを 排出する。
吸気はコレクタ 2 0 1 から複数個のブランチ 2 0 2に分岐し、 内燃機 関の燃焼室 1 1 に導入される。 コモンボリューム 2 0 7の室は、 開閉弁 8 と、 ブランチ 2 0 2 と同じ数の分岐ブランチ 6 1 0の内部とを介して ブランチ 2 0 2の内部と連通している。
弁ホルダ 2 0 6はブランチ 2 0 2及び分岐ブランチ 6 1 0と一体に成 形されており、 強度確保の目的のために剛性確保の可能な材質とする。 例えば、 鋼や軽金属合金などの金属材料、 又は、 樹脂材料を使用する場 合には強化材入りの材質とする。
開閉弁 8は一体成形で製作できる形状なので、 樹脂材料での一体モー ルド成形や、 軽金 合金などでの铸造， 鍛造による成形が可能である。 次に、 開閉弁 8の開閉の効果を説明する。
内燃機関の回転数が低い場合、 開閉弁 8は閉の状態とする。 この状態 では、 吸気は比較的長さの長いブランチ 2 0 2の室を経 [tlして内燃機関 に吸入される。 吸気が比較的長さの長い管路を経由した場合、 管路に関 する音響理論から、 吸気は低い周波数に共鳴点を持つ。 従って、 内燃機 関の回転数が低い場合に好適な吸気管となる。
一方、 内燃機関の回転数が高い場合は、 開閉弁 8は開の状態とする。 この状態では、 ブランチ 2 0 2の室の途中で他のブランチ 2 0 2 と空間 的につながった状態となるので、 比較的長さの短い分岐ブランチ 6 1 0 と開閉弁 8 とを合わせた長さの管路の共鳴周波数に対応する内燃機関の 回 数で、 慣性効果を得ることができる。 従って、 内燃機関の回転数の 卨ぃ領域に好適な吸気管となる。
次に、 開閉弁 8の構造を説明する。 第 3闳は開閉弁 8の一部分の斜視 図である。
開閉弁 8は分岐ブランチ 6 1 0の通路の方向に対して交差するように 配置されている。
開閉弁 8の主要構成は弁体部 8 0 1 と軸部 8 0 2であり、 弁体部 80 1 は平板状である。 また、 軸部 8 0 2は一般的な蝶形弁とは異なり、 軸部 8 0 2の直径が弁体部 8 0 1 とほぼ同一寸法の円板状もしくは中実丸棒 状の形状である。 弁体部 8 0 1 と軸部 8 0 2とは形状が単純なので、 容 易に一体に製作することができる。 例えば、 材質を合成樹脂として一体 成形してもよく、 アルミニウム合金などの軽合金で一体铸造あるいは鍛 造で製作してもよい。 なお、 弁体部 8 0 1 と軸部 8 0 2 とを別々の材質 としてもよいことは、 いうまでもない。
軸部 8 0 2には溝部 8 0 3が周方向に形成されており、 シ一ルリ ング 6が該溝部 8 0 3にはめこまれている。 このシ一ルリング 6は開閉弁 8 の回転方向に対して回動自在に嵌合されている。 シールリング 6の材質 は、 摺動性を考慮して設定される。 第 4図は第 3図の d — d断面図である。
軸部 8 0 2の外径 φ dは弁ホルダ 2 0 6の内径 ø Dよりも小さく設定 されている。 弁ホルダ 2 0 6の内径 φ Dを分岐ブランチ 6 1 0の内部通 路の高さ hよりも大きく設定する。 弁体部 8 0 1 の動作角度は図に示す Θで表され、 9 0度回転させる必要がないことがわかる。
なお、 シールリング 6 を開閉弁 8の溝部 8 0 3に取り付けるために、 シールリング 6に割り部 6 0 1 を設けた場合は、 この位置を第 4図に示 すようにコモンボリューム 2 0 7側に設けると、 吸気のもれがあっても 影響が小さい。
次に、 開閉弁 8の溝部 8 0 3 とシールリ ング 6 との嵌合部の寸法の関 係について説明する。
第 5図は第 3図の e — e断面図、 第 6図は第 5図の P部の拡大図であ る。
シールリ ング 6の厚さ寸法は開閉弁 8の溝部 8 () 3の幅寸法よりも小 さく し、 開閉弁 8の軸線方向にク リアランスを保つように設定する。 シ ールリング 6は、 第 6図に示すように、 弁ホルダ 2 0 6に挿入されてい ない自由状態での外径が弁ホルダ 2 0 6の内径よりも変形しない程度に 大きく、 軸部 8 0 2の外径より常に外側に突き出すように、 突き出し長 さが設定される。 さらに、 シールリング 6の弁ホルダ 2 0 ΰに挿人され た状態での内径が、 開閉弁 8の溝部 8 0 3の外形よりも大きくなるよう に設定され、 半径方向のク リアランスをつく る。 このような構成の開閉 弁 8 とシールリング 6 とを組み合わせたものを弁ホルダ 2 0 6に挿入す ると、 シールリング 6が弁ホルダ 2 0 6の内面に押し付けられて固定さ れ、 自由に回転できない状態となる。 そして、 シールリング 6 と開閉弁 8の溝部 8 0 3 との間にク リァランスがあるので、 開閉弁 8は回動 [¾在 となる。
また、 開閉弁 8の軸線方向の隙間は、 第 5図に示すように、 溝部 803 で半径方向に折れ曲がリ、 吸気の流れに対してラビリンス構造となって いるので、 吸気の軸線方向のもれを最小限にすることができる。
第 7図は開閉弁 8の弁体部 8 0 1 の断面図であり、 第 4図と同じく第 3図の d _ d断面を示している。
弁体部 8 0 1 の端部 8 0 5は、 軸部 8 0 2の外径 φ dの円に内接して いる。 弁体部 8 0 1 の厚さは端部 8 0 5から中心に行くに従って直線的 に増加する菱形の様な形状とする。 この様な形状は、 厚さが一定の平板 と異なり変形強度を確保できるのみならず、 吸気の流れに対する抵抗の 急激な増加を避けることができる。
第 8図は開閉弁 8の弁体部 8 0 1 の断面形状の他の例である。
弁体部 8 0 1 の段面形状は、 その厚さが端部 8 0 5から中心に行くに 従って湾曲して増加している紡錘形をしている。 このような断面形状も、 前述の第 7図と同様の効果が得られる。
第 9図は開閉弁 8の他の実施例を示し、 第 3図と同様開閉弁 8の一部 分の斜視図である。 また、 第 1 0図は第 9図の f 一 f 断 iS図である。 開閉弁 8の内部に分岐ブランチ 6 1 ◦とほぼ同一の断面形状をした通 路部 8 0 6 を開口形成して、 吸気通路を構成する。 通路部 8 0 6の開閉 は第 1 0図に示すように、 開閉弁 8全体を作動角度 だけ回転させて行 う。 閉じる場合は、 分岐ブランチ 6 1 0の内部と通路部 8 0 6 との間が 遮断されればよいので、 この作動角度 Θは 9 0度以下でよい。
次に、 第 1 1 図を用いて、 開閉弁 8の支持部の構成を説明する。 第 1 1 図は第 1 図の c— c断面のうち、 開閉弁 8 と負圧モジュール 9 との 結合部分を示したものである。 第 1 1 図において、 ブランチ 2 0 2 と一体の弁ホルダ 2 0 6には、 開 閉弁 8が挿入され、 その端面には負圧モジュール 9が取り付けられてい る。 開閉弁 8の端部には嵌合穴 8 0 7が設けられ、 負圧モジュール 9の 入力軸 1 6の端面に設けられたボール部 1 6 1 が挿入されている。
入力軸 1 6にはフランジ部 1 6 2が設けられ、 フランジ部 1 6 2が回 転すると開閉弁 8のピン部 8 0 4が移動するようにピン部 8 0 と接し ている。
入力籼 1 6 と開閉弁 8 とは、 スブリング受け 1 9 を介してスプリング 2 0で軸方向の両者が離れる方向に押し付けられている。
入力軸 1 6 と負圧モジュール 9 との間には軸受け部 1 5が設けられ、 入力軸 1 6が支持されている。 入力軸 1 6のボ一ル部 1 6 1 と反対側に は、 レバー 1 7及びピン 1 8が固定され、 入力軸 1 6が回転すると、 こ れらも入力軸 1 6の回転軸を回転中心として回転する。 レバー 1 7は入 力軸 1 6の回転をあらかじめ定められた角度で停止させる機能を有して レゝる。
一方、 負圧モジュール 9の差圧ァクチユエ一タ 9 0 1 は、 ロッ ド 904， カバ一 9 0 5 , スプリ ング 9 0 6， ダイアフラム 9 0 7 , ダイアフラム 受け 9 0 8、 及び、 ダイアフラム受け 9 0 9から構成されている。 口ッ ド 9 0 4の先端はピン 1 8 を移動させるようにピン 1 8 と接触している。 差圧ァクチユエ一タ 9 0 1 の負圧室 9 1 0に、 第 1 同に示した電磁弁 9 0 2によつて負 ί王が供給されると、 ダイアフラム 9 0 7が第 1 1 図に おいて上方向に移動し、 その結果、 ロッ ド 9 0 4が上方向に移動し、 ピ ン 1 8 を移動させて入力軸 1 6 を回転させる。 次に入力軸 1 6のフラン ジ部 1 6 2が回転して、 開閉弁 8のピン部 8 0 4 を移動させ、 開閉弁 8 が回転する。 第 1 2図は第 1 1 図の Q部拡大図である。
弁ホルダ 2 0 6に負圧モジュール 9 を取り付けるとき、 開閉弁 8 と入 力軸 1 6 との間に発生する同軸度のずれを吸収する目的で、 負圧モジュ —ル 9に円筒状に突き出し部 9 0 3が設けられ、 弁ホルダ 2 0 6 と微少 隙間を持った嵌め合いとなるように構成されている。 この微少隙間の範 囲内で弁ホルダ 2 0 6 と負圧モジュール 9 とを半径方向にずらせて、 同 軸度を調整できる。
次に、 入力軸 1 6 と開閉弁 8 との接続部分の構成を説明する。
第 1 3図は入力軸 1 6の斜視図である。 スプリング受け 1 9 とスプリ ング 2 0は、 ボール部 1 6 1 とフランジ部 1 6 2 との間で入力軸 1 6の 軸線の方向に移動可能に取り付けられている。 また、 フランジ部 1 6 2 には切り欠き部 1 6 3が設けられている。 入力軸 1 6のボール部 1 6 1 とフランジ部 1 6 2はいずれか片方または両方が入力軸と別に製作され、 入力軸 1 6に取り付けられる。
第 1 4図は入力軸 1 6 とボール部 1 6 1 との接合を示す断面図である。 例えば、 ボ一ル部 1 6 1 を別に製作した場合は、 第 1 4 図に示すように、 ネジ 1 6 4で両者を接合してもよいし、 溶接や圧人などで接合してもよ い。
第 1 5図は人力軸 1 6 と開閉弁 8 との結合を示す断面図であり、 第 1 1 図で示した断面の一部を抜き出したものである。
開閉弁 8の嵌合穴 8 0 7に入力軸 1 6 を軸線方向に移動可能に挿入す るとき、 開閉弁 8のピン部 8 0 4 をフランジ部 1 6 2の切り欠き部 1 63 に合わせる。 これにより、 入力軸 1 6の回転を開閉弁 8に伝達すること ができる。
また、 スプリング 2 0はスプリング受け 1 9 を開閉弁 8に押し付けて、 後述する開閉弁 8のもう 一方の端面を弁ホルダ 2 0 6へ押し付け、 開閉 弁 8の軸方向の位置を定める。
以上の構成によって、 開閉弁 8 と弁ホルダ 2 0 6の、 軸線方向での寸 法誤差及び熱変形等による寸法差を、 スプリング 2 0の伸縮により吸収 することができる。 さらに、 嵌合穴 8 0 7 とボール部 1 6 1 とによって. ユニバーサルジョイン トの働きをし、 開閉弁 8 と入力軸 ]. 6の軸線の傾 きも吸収できる。 従って、 本構成によれば、 開閉弁 8 , 弁ホルダ 2 0 6 , 負圧モジュール 9の間の寸法誤差を吸収することができ、 開閉弁 8が常 に円滑に回 $云することができる。
第 1 6図は開閉弁 8の他端の軸受けの機構の一例を示す断面図であり , 第 1 図の c— c断面の一部分のみ示してある。
開閉弁 8の他端には突起部 8 0 8 と軸穴部 8 0 9が設けられており、 軸穴部 8 0 9には軸受け部材 2 1 が嵌合されている。 第 ] 7図は軸受け 部材 2 1 の斜視図である。 弁ホルダ 2 0 6にはキャップ 2 2がネジ 2 3 によって取り付けられ、 さらに 0リング 2 4によって両者の間の気密性 が保たれる。 なお、 〔）リング 2 4 を用いずに、 弁ホルダ 2 0 6にキヤッ プ 2 2 を圧入あるいは接着してもよい。
キャップ 2 2には金属製の軸ピン 2 5が固定され、 軸受け部材 2 1 に 回転自在に挿入される。 キャップ 2 2が樹脂等の金属でない材質で成形 された場合、 軸受け系の精度及び強度を確保するためには、 軸ピン 2 5 を金属製にする必要がある。 軸ピン 2 5のキャップ 2 2への固定方法は 図示のようにおネジを設けた軸ピン 2 5 を樹脂製のキヤップ 2 2で一体 モールド成形してもよいが、 図示していないカ、 軸ピン 2 5 を熱溶着し たリ、 めネジを設けたナツ 卜を一体モールド成形して後から軸ピン 2 5 をねじ込んでもよく、 また、 キャップ 2 2 自体を軸ピンを一体にした金 属製と してもよい。
軸受け部材 2 1 にはフランジ部 2 1 1 が設けられ、 軸ピン 2 5にはフ ランジ部 2 5 1 が設けられ、 両者が当接して第 1 5図で説明したスプリ ング 2 0が発生する軸方向の力を受ける。
第 1 8図は第 1 6図と同様の機構の他の例の断面図である。
第 1 6図と同様に開閉弁 8の端部には突起部 8 0 8 と軸穴部 8 0 9が 設けられており、 第 1 7図に示した軸受け部材 2 1 が嵌合されている。 弁ホルダ 2 0 6の端面には軸受けピン 2 6が取り付けられており、 軸受 けピン 2 6の軸ピン部 2 6 1 と軸受け部材 2 1 との間で回転摺動を行う t また、 弁ホルダ 2 0 6 と軸受け部材 2 1 との間にはスラス 卜リング 2 7 が設けられ、 これと軸受け部材 2 1 のフランジ部 2 】 1 とが当接して、 第 1 5図で説明したスプリング 2 0が発生する軸方向の力を受ける。 なお、 軸受けピン 2 6の材質は第 i 6図の軸ピン 2 5 と同様金属製と し、 スラス トリング 2 7の材質も金属製とする。
第 1 9図は第 1 6図と同様の機構の他の例の断面図である。
第〗 6図と同様に開閉弁 8の端部に軸受け部材 3 0が嵌合されている が、 軸受け部材 3 0は第 1 7図に示した軸受け部材 2 1 と異なり、 穴が 設けられていない。
第 2 0図は軸受け部材 3 0の斜視図である。
弁ホルダ 2 0 6の端面に取リ付けられた軸受けピン 2 8 と軸受け部材 3 0との間で回転摺動を行う。 軸受けピン 2 8の内部にスプリング 2 9 が設けられ、 スプリング 2 9の一端は軸受けピン 2 8の端面に設けられ たスラス ト受け面 2 8 1 に、 他端はスプリング受け 3 1 に当接する。 ス プリング受け 3 1 の他の面は開閉弁 8に固定された軸受け部材 3 0に接 して摺動する。 スプリ ング 2 9はスプリング受け 3 1 ， 軸受け部材 3 0 を介して開閉弁 8 を軸方向へ押し付ける。 なお、 軸受けピン 2 8 , スプ リング受け 3 1 ， 軸受け部材 3 0の材質は金属とする。 弁ホルダ 2 0 6 への軸受けピン 2 8の固定方法は第 1 8図で述べたものと同様である。 本例の場合、 スプリング 2 9が開閉弁 8の軸方向への固定力を発生す るので、 第 1 3図ないし第 1 5図で説明したスプリング 2 0を削除する ことができる。 この場合には、 開閉弁 8が弁ホルダ 2 0 6から抜け出な いように、 入力軸 1 6に固定する構成とする必要がある。
第 2 1 図、 及び、 第 2 2図には、 第 4図で説明した開閉弁 8のシール リング 6の他の実施例を示す。 いずれも第 4図と同様、 第： 図の d— d 断面図である。
第 4図にシールリ ング 6の割り部 6 0 1 の位置を説明したが、 分岐ブ ランチ 6 1 0や弁ホルダ 2 0 6の材質を強度の高い材料に、 開閉弁 8 を 外力に対して変形しやすい弾力性のある材質で製作した場合、 それぞれ の熱膨張率の違いにより、 シールリング 6の割り部 6 0 1 が第 4図に示 した位貭では不具合が発生する場合がある。 第 2 1 図において、 高温雰 囲気下でそれぞれが熱膨張すると、 開閉弁 8の紙面に対して直角方向へ の寸法変化が大きく、 シ一ルリング 6の部分が吸気通路にはみ出してし まい、 シールリ ング 6の割り部 6 0 1 の外径が弁ホルダ 2 ◦ 6 よりも大 きくなつてしまう。 そして、 雰囲気温度が低下してくると寸法がもとに 戻るが、 シールリング 6の割り部 6 0 1 のはみ出た部分が吸気通路の壁 の部分でひっかかり、 弁ホルダ 2 0 6に戻らなくなってしまう。 従って、 このような寸法変化が考えられる場合には、 第 2 2図に示すように、 シ —ルリング 6の割り部 6 0 1 の位置を、 吸気通路でない壁の部分にする のがよい。 例えば、 第 2 2図では、 穴ホルダ 2 0 6の円周面の壁部に紙 面に直角方向に突起状のガイ ド 2 0 8 を設けて割り部 6 0 1 を案内し、 割り部 6 0 1 が壁部から吸気通路の方向に回転していかないようにして いる。 そして、 このガイ ド 2 0 8が割り部 6 0 1 を塞ぐように構成され るので、 吸気通路間の吸気のもれを少なくすることができる。
以上説明したごとく、 本発明は、 円筒状開閉弁と回転機構とを連結す る連結部材である入力軸と、 円筒状開閉弁とを、 ボール状の部材を介し て接触させる構成を採用した。 その結果、 円筒状開閉弁を回転させる回 転機構と円筒状開閉弁とを連結する入力軸の回転軸の方向と、 円筒状開 閉弁の回転軸の方向との間に傾きがあっても、 ボール状の部材が一種の ボールジョィ ン 卜機構となるので、 回転を滑らかに伝達できるという効 果が得られる。
さらに、 開閉弁にシールリングを設け、 開閉弁を挿入する弁ホルダの 壁部にシールリングの割り部を設けるようにしたので、 材料の熱膨張収 縮時に、 シールリング部が元に戻らないという不具合を防止できる。
また、 本発明は、 以上の構成部材， 部品を一体に組み付け、 その状態 で内燃機関へ取り付ける構成としたので、 ひとつひとつの部品を内燃機 関へ取り付ける場合よりも組み立てが容易になり、 時間が短縮できると いう効果がある。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 内燃機関に吸気を供給する複数個の吸気管に共通してひとつの空気 室を設け、 前記吸気管と該空気室とを連通する吸気通路を設け、 該吸気 通路を遮断可能な開閉弁を設けた内燃機関の吸気装置において、 前記開閉弁を作動させるための駆動部材と、
Hij記駆動部材と前記開閉弁とを連結する連結部材と、
前記連結部材と前記開閉弁との間にボール状部材とを有し、 前記連結部材と前記開閉弁との間の運動が、 前記ボール状部材を介し て伝達されることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2 . 請求の範囲第 1項において、
前記ボール状部材は前記連結部材に固定され、 前記開閉弁に該ボール 状部材を挿入する穴部を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
3 . 請求の範囲第 1項において、
前記開閉弁は、 前記吸気通路と同じ数の弁部を有して該吸気通路を開 閉し、 該複数個の弁部と回転軸部とは一体に製作された回転体であるこ とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
4 . 請求の範囲第 3項において、
前記開閉弁の弁部はその中央部分が他の部分よりも厚さが厚いことを 特徴とする内燃機関の吸気装置。
5 . 請求の範囲第 3項において、
_ir記開閉弁は開 u部と壁部とを有し、 前記吸気通路に i する部分が開 閉弁の回転によって該開口部または該壁部のいずれかと対向することを 特徴とする内燃機関の吸気装置。
6 . 請求の範囲第 3項において、
前記開閉弁は材質が樹脂であり、 前記弁部および前記 |yl転軸部とが一 体モールド成形によリ製作されることを特徴とする内燃機関の吸気装置,
7 . 請求の範囲第 3項において、
前記開閉弁は材質が金属であり、 前記弁部および前記回転軸部とがー 体にて製作されることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
8 . 請求の範囲第 1項において、
前記空気室はその開口部が前記吸気通路だけに設けられたことを特徴 とする内燃機関の吸気装置。
9 . 内燃機関に吸気を供給する複数個の吸気管に共通してひとつの空気 室を設け、 前記吸気管と該空気室とを連通する吸気通路を設け、 該吸気 通路を遮断可能な開閉弁を設けた内燃機関の吸気装置において、
前記吸気通路に前記開閉弁を挿入する円筒状の穴部を設け、
前記開閉弁は、 前記吸気通路と同じ数の弁部を有して該吸気通路を開 閉し、 該複数個の弁部と回転軸部とは一体に製作された回転体であり、 該回転軸部の外周面にシ一ルリ ングを挿入する溝が設けられており、 前記シールリングの前記穴部の円周面のうちの壁部に対向する部分に その割り部を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
1 0 . 請求の範囲第 9項において、
前記穴部の円周面に、 前記吸気通路に対して直角方向に長手方向を有 する突起が設けられ、 該突起が前記シールリングの割り部に挿入される ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
1 1 . 内燃機関に吸気を供給する複数個の吸気管に共通してひとつの空 気室を設け、 前記吸気管と該空気室とを連通する吸気通路を設け、 該吸 気通路を遮断可能な開閉弁を設けた内燃機関の吸気装置において、
前記空気室はその開口部が前記吸気通路だけに設けられ、
前記開閉弁を駆動する駆動装置が前記開閉弁に接続され、 前記吸気管， 前記空気室， 前記吸気通路， 前記開閉弁， 前記駆動装置 が前記内燃機関に一体で組み付けられる状態に一体化されたことを特徴 とする内燃機閲の吸気装置。
1 2 . 請求の範囲第 1 1項において、
前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給装置が前記吸気管に設けられ、 前記吸気管， 前記空気室， 前記吸気通路， 前記開閉弁， 前記駆動装置， 前記燃料供給装置が前記内燃機関に一体で組み付けられる状態に 体化 されたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
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