JPH07166876A

JPH07166876A - 多気筒内燃エンジンの吸気制御装置

Info

Publication number: JPH07166876A
Application number: JP31092293A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 晃高橋; Toru Hashimoto; 徹橋本; Mitsuhiro Miyake; 光浩三宅; Shigeyuki Ishiguro; 茂行石黒; Shigeo Tsukagoshi; 成生塚越; Hisakazu Miya; 久和宮; Naoto Nishimoto; 直人西本
Original assignee: Mikuni Corp; Mitsubishi Motors Corp; Tokyo Roki Co Ltd
Current assignee: Mikuni Corp; Mitsubishi Motors Corp; Tokyo Roki Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【構成】多気筒内燃エンジンの各気筒に連通する長短
２種類の吸気通路の一部を形成すると共にサージタンク
の一部を形成するバルブボディ（II）と、バルブボディ
の開口端部に当接結合されて開口端部を覆うカバー（II
I）と、カバーの内壁面に当接配置されて２種類の吸気
通路のうち一方の吸気通路の一部を形成すると共にカバ
ーの内壁面に対向する面と反対側の面４３ａによりサー
ジタンク７０の一部を形成するポートシェル４０とを含
む多気筒内燃エンジンの吸気制御装置において、ポート
シェル４０は、上記一方の吸気通路４１を形成する通路
壁が複数気筒分一体的に樹脂材により形成されている。【効果】複数気筒分一体的に形成されていることか
ら、一度の組み付け作業で複数気筒分の吸気通路を形成
することができ、作業の簡略化を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に搭載される
多気筒内燃エンジンの吸気制御装置に関し、特に、長短
２種類の吸気通路を併せもち、その一方の吸気通路を形
成する構造に特徴を有した多気筒内燃エンジンの吸気制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの回転速度、負荷等に応
じて吸気管の長さを２段階に切り替え、吸気に慣性過給
効果あるいは共鳴過給効果を与えて、エンジンの出力を
向上させる、いわゆる、可変吸気システムを採用したエ
ンジンの吸気装置が知られている。図１は、かかる可変
吸気システムを６気筒内燃エンジンに採用した吸気制御
装置の断面図を示すものである。本図においては、エン
ジンの１気筒に対応する１つの吸気通路の断面が示され
ているが、６気筒に対応する分だけ紙面垂直方向に並列
に一体的に形成されている。

【０００３】かかる吸気制御装置においては、本体側面
部からスロットル弁（不図示）を介してサージタンク１
内に導入された吸気は、低中速域ではバタフライバルブ
であるところの切換え弁２がアクチュエータ（不図示）
の作動により閉じられることにより（実線で示す状
態）、矢印Ａで示すように迂回吸気通路３を経由して、
一方、高速域では切換え弁２が開けられた状態（二点鎖
線で示す状態）となり、迂回吸気通路３を経由すること
なく、矢印Ｂで示すように直接エンジンシリンダ内に導
入されるようになっている。

【０００４】すなわち、切換え弁２の開閉によって、低
中速では長い吸気管による圧力反転波を、高速域では短
い吸気管による圧力反転波を同期せしめ、これにより全
域の充填効率を向上させ、もって、低中速トルクの向上
と最高出力の向上を両立させるものである。また、この
ような可変吸気システムを採用した吸気制御装置におい
ては、吸気通路及びサージタンク等を形成する本体部分
はアルミニウム材を用いて鋳造成形され、切換え弁２及
びその回動軸２ａ等は鋼材等を用いて形成されている。

【０００５】そして、かかる鋳造技術上の制約等によ
り、吸気制御装置は３つの領域、すなわち、吸気通路の
みを形成するブランチ部分（Ｉ）、多連バタフライバル
ブたる切換え弁２を内装すると共に吸気通路を形成する
バルブボディ部分（II）及びサージタンク１を形成する
と共に迂回吸気通路３の一部を成すポートシェル４を内
装するカバー部分（III）に分けてそれぞれ成形され、
その後、ボルト及びナット等の締結手段（不図示）を用
いて、それぞれの取り付けフランジ面を付き合わせて一
体的に結合せしめられている。

【０００６】ここで、迂回吸気通路３（長い方の吸気通
路）を形成するポートシェル４の形状及びその取り付け
構造について説明する。図２は、図１に示す従来の吸気
制御装置に用いられているポートシェル４を示す図であ
り、図２（ａ）はその外観斜視構成図、図２（ｂ）は図
２（ａ）中のＭ−Ｍ部における断面図である。本図に示
されるように、１本の迂回吸気通路に対応するポートシ
ェル４が一対の取り付け用フランジ部４ｂと一体的に樹
脂材により形成されている。

【０００７】そして、ポートシェルの当接部４ａをアル
ミニウム材により成形されたカバー部分（III）内壁面
に突き当て（図２（ｂ）参照）、かかるカバー部分III
の内壁に形成された突出部５の先端に位置するカシメ用
突起５ａを貫通孔４ｃに嵌挿させ、その後、ワッシャ６
を挾んで突起５ａを叩いてカシメ状態にする。かかるポ
ートシェルの取り付けが終了した後、端面４ｄをバルブ
ボディ部分（II）の端面に当接させた状態で、カバー部
分（III）とバルブボディ部分（II）とをボルト等の締
結手段にて締結固着することにより、ポートシェルは装
置内部に強固に固定され、迂回吸気通路３を形成するこ
とになる。

【０００８】このように、従来のポートシェルは、１本
の迂回吸気通路のみを形成する形状となっている為、多
気筒内燃エンジンの場合にあっては、その気筒数に応じ
た数のポートシェルを各々取り付ける必要があり、組み
付け作業が煩雑であった。また、かかるポートシェルに
おいては、カバー部分（III）に対向する面４ｅが迂回
吸気通路３を形成する内壁面となり、一方、その反対側
の面４ｆがサージタンク１を形成する内壁面となる。従
って、上述の如く個々に取り付けを要するポートシェル
では、各々のポートシェル間に取り付け用空間Ｑを必要
とし、低速域におけるエンジンのレスポンス向上の観点
からサージタンクの容量を所定範囲に抑えたい場合には
不向きな構造となっていた。

【０００９】一方、今日の自動車開発の方針の一つとし
て、車両の軽量化による低燃費車両の開発、あるいは、
材質の変更及び製造工程の簡略化等による低コスト車両
の開発が検討されている。そこで、従来アルミニウム材
あるいは鋼材等の金属材料により形成されていた上記吸
気制御装置についても、その一環として構成部品の樹脂
化が検討されている。

【００１０】しかしながら、従来の吸気制御装置を構成
する部品を単に樹脂化しただけでは、機械的強度の低
下、低伝熱性による影響、あるいは、各構成部品の成形
精度の低下等による組み付け精度の低下といったような
新たな問題が発生する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
等に鑑み、本願発明の目的とするところは、装置の軽量
化を図りつつ、長短２種類の吸気通路を容易に形成せし
めて、装置本来の機能を確実高精度に果たし得ると共
に、低速域におけるエンジンのレスポンス向上をも図る
ことができる多気筒内燃エンジンの吸気制御装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の多気筒内燃エン
ジンの吸気制御装置は、多気筒内燃エンジンの各気筒に
連通する長短２種類の吸気通路の一部を形成すると共に
サージタンクの一部を形成する殻体と、前記殻体の開口
端部に当接結合されて前記開口端部を覆うカバー体と、
前記カバー体の内壁面に当接配置されて前記２種類の吸
気通路のうち一方の吸気通路の一部を形成すると共に前
記カバー体の内壁面に対向する面と反対側の面により前
記サージタンクの一部を形成する吸気通路形成部材とを
含む多気筒内燃エンジンの吸気制御装置であって、前記
吸気通路形成部材は、前記一方の吸気通路を形成する通
路壁が複数気筒分樹脂材により一体形成されていること
を特徴としている。

【００１３】また、前記吸気通路形成部材のサージタン
クを形成する面を、前記一方の吸気通路の配列方向にお
いて略平坦に形成することも特徴としている。

【００１４】

【作用】本発明の吸気制御装置によれば、長短２種類の
うちの一方の吸気通路を形成する吸気通路形成部材が複
数気筒分樹脂材により一体形成されていることから、一
つの吸気通路形成部材をカバー体に対して固着するだけ
で複数気筒分の吸気通路を同時に形成することができ、
組み付け作業の簡略化が図られている。

【００１５】また、吸気通路形成部材のサージタンクを
形成する側の面を、吸気通路の配列方向において略平坦
に形成していることから、従来の如く各吸気通路を個々
に形成した場合に生ずる各吸気通路間の空隙を取り除く
ことができ、もって、その分サージタンクの容量を小さ
くできることで、低速域におけるエンジンのレスポンス
を向上させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の吸気制御装置に係る実施例に
ついて、図面に基づき説明する。図３は、吸気制御装置
の外観平面図を示すものであり、図示されるように、３
つの領域Ｉ，II，IIIを形成する樹脂射出成形品の結合
体からなっている。すなわち、エンジンのヘッド吸気ポ
ートに連結されるブランチ部分（Ｉ）、吸気の切換え弁
たる多連バタフライバルブを内装すると共に、長短２種
類の吸気通路の一部を形成する殻体としてのバルブボデ
ィ部分（II）、バルブボディ部分の開口端部を覆いかつ
サージタンク及び迂回吸気通路（長い吸気通路）を形成
するカバー体としてのカバー部分（III）が各々射出成
形法等により成形され、その後、接合用フランジ面にお
いて、各々が振動溶着等により一体的に結合されてい
る。

【００１７】図４は、図３に示す吸気制御装置の矢視Ｒ
による外観側面図を示すものであり、図示されるよう
に、エンジンの出力を調整するスロットルボディを取り
付ける為のフランジ部１０（１０ａ，１０ｂ）が形成さ
れている。図５は、図３に示す吸気制御装置の矢視Ｌに
よる外観側面図を示すものであり、図示されるように、
かかる側面には内装された多連バタフライバルブを駆動
する歯車機構を内装したアクチュエータ３０が取り付け
られている。

【００１８】尚、図３及び図４において示される符号２
０はバルブ回動軸の一端を径方向において支持する端部
軸受の外観を示すものであり、この位置において多連バ
タフライバルブの回動軸が配置されている。図６は、図
３中のＣ−Ｃ部による断面図を示すものである。本図に
示されるように、バルブボディ部分（II）の内部には、
バタフライバルブ２１と回動軸２１ａとが樹脂材により
一体的に成形された多連一体型バタフライバルブが、中
間軸受２２により回動自在に支持されて吸気通路内に配
置されている。また、カバー部分（III）の内側には、
迂回吸気通路を形成するための吸気通路形成部材として
のポートシェル４０がカバー部分（III）の内壁に当接
されて配置固定されている。

【００１９】ここで、かかるポートシェル４０の構造に
ついて、図７ないし図１３に基づき以下に説明する。図
７は、バルブボディ（II）をカバー（III）取り付け側
端面方向から見た図であり、図示されるように、バルブ
ボディ（II）の内部には、短い吸気通路の一部を形成す
る通路５１と長い吸気通路（迂回吸気通路）の一部を形
成する通路５２とが形成されている。そして、通路５１
の上方にはバルブボディの外壁から内側に突出した４個
の凸部５３が形成され、また、通路５２の近傍には、端
面５５及び５４が形成されている。尚、符号５６で示す
部分はサージタンクの一部を形成する壁面となる部分で
ある。

【００２０】図８は、図７中のＤ−Ｄ部におけるバルブ
ボディの断面図であり、図示されるように、カバー（II
I）取り付け側端面（開口端部）にはカバー（III）を振
動溶着する際にカバーの一部を当接して埋設させる凹状
フランジ部５０が形成されており、また、前述凸部５３
の端面５３ａ及び端面５５，５４は、バルブボディの端
部から少し奥まった位置に形成されている。

【００２１】図９は、カバー（III）をバルブボディ取
り付け側端面方向から見た図であり、図示されるよう
に、カバー（III）内部には、迂回吸気通路を形成する
通路壁の一部をなす外側通路壁６１が断面略半円形状に
外側に突出して６個形成されている。そして、かかる外
側通路壁６１同士の間には、中央部を除いて各々後述す
るポートシェルを熱カシメするための突起６３が計４個
形成されている。また、各々の外側通路壁６１の両側に
は上下方向に延在する溝６２が形成されており、この溝
に後述するポートシェルの嵌入リブ４４が嵌入嵌合され
るようになっている。さらに、外側通路壁６１の外周に
は後述するポートシェルの当接部４８を当接して密着さ
せるための当接面６４が形成されている（点印で示す部
分）。

【００２２】図１０は、図９に示すカバー（III）の断
面図を示すものであり、図１０（ａ）はＥ−Ｅ部におけ
る断面図、図１０（ｂ）はＦ−Ｆ部における断面図であ
る。図示されるように、バルブボディ（II）取り付け側
端面には、前述バルブボディの凹状フランジ部５０に嵌
挿される凸状フランジ部６０が開口１０ｃ部を除いた全
域に亘って形成されている。

【００２３】図１１及び図１２は、３本の迂回吸気通路
に対応する部分が樹脂材により一体的に形成されたポー
トシェル４０を示すものであり、図１１は、サージタン
ク側から見たポートシェルの正面図（図１１（ａ）、平
面図（図１１（ｂ））及びＧ−Ｇ部における断面図（図
１１（ｃ））を各々示し、図１２は、カバー（III）側
から見たポートシェルの背面図（図１２（ａ）、Ｈ−Ｈ
部における断面図（図１２（ｂ））及び矢視Ｓによる側
面図（図１２（ｃ））を各々示している。両図に示され
るように、一体形成されたポートシェル４０は、その上
部に迂回吸気通路の入口部を形成する入口フランジ部４
２を有し、かかるフランジ部から下方に向けて断面半リ
ング形状をなすように通路４１を形成すべく通路壁４３
を有し、かかる通路壁の先端に前述カバー（III）の溝
６２に嵌入嵌合せしめられる嵌入リブ４４を有してい
る。また、通路壁４３と通路壁４３との間でかつ上下方
向略中央部には、カバー（III）にカシメ固定する際の
突起６３を嵌挿せしめる貫通孔４５が設けられている。

【００２４】さらに、カバー（III）の内壁面に対向す
る面４３ａと反対側の面４３ｂ、すなわち、サージタン
ク側に面するポートシェルの上下端面には、ポートシェ
ルがカバー（III）とバルブボディ（II）との間に配置
されて両者が連結固着された状態にて、バルブボディ
（II）の端面５４，５３ａに当接して、ポートシェルを
カバー（III）側に付勢する付勢突起４６，４７が形成
されている。かかる付勢突起４６，４７により、ポート
シェル４０はカバー（III）の内壁面に対して常に押し
付けられた密着状態となり、各々の迂回吸気通路がそれ
それ連通することなく確実に分離して形成されることに
なる。

【００２５】また、図１１（ｃ）の断面図に示されるよ
うに、ポートシェル４０のサージタンクを形成する側の
面４３ｂが、吸気通路４１の配列方向において略平坦と
なるように形成されている。これにより、各通路壁４３
に挾まれた空隙Ｖの容量分だけサージタンクの容量を減
少させることができ、低速域におけるエンジンのレスポ
ンスの面からはより効果的な形状となっている。

【００２６】ここで、上述したポートシェル４０を取り
付け固定する手順について、以下に説明する。先ず、ポ
ートシェル通路壁４３の端部に形成された嵌入リブ４４
がカバー（III）内面に形成された溝６２内に嵌入する
ように、かつ、当接部４８がカバー（III）６４に当接
するように、ポートシェルの貫通孔４５にカバー（II
I）の突起６３を嵌挿せしめる。そして、貫通孔４５か
ら突き出た突起６３の先端部に熱を加えて変形させ、カ
シメ状態にする。その後、ポートシェル４０がカシメ固
着されたカバー（III）を、その凸状フランジ６０がバ
ルブボディ（III）の凹状フランジ部５０に嵌入される
ように、両者を連結する。このとき、ポートシェル４０
の端面４９はバルブボディ（II）の端面５５に対向して
いる。そして、この凸状フランジ部６０と凹状フランジ
部５０との接触領域において振動溶着を施して、両者を
強固に固着する。

【００２７】かかる振動溶着により、バルブボディ（I
I）とカバー（III）とが固着された状態を図１３に示
す。本図は、固着状態にある装置の部分断面図であり、
図示されるように、この状態においてポートシェル４０
の上下方向においてその端部に設けられた付勢突起４
６，４７がバルブボディ（II）に形成された端面５４，
５３ａに各々当接した状態となっている。これにより、
ポートシェル４０はカバー（III）内壁面方向に強く押
し付けられることになり、ポートシェルとカバー内壁と
がより確実に密着することになる。

【００２８】また、ポートシェル４０のカバー（III）
の内壁面に対向する面と反対側の面４３ｂとバルブボデ
ィ（II）内壁面５５等により、吸入された空気を一時的
に貯蔵するサージタンク７０が形成されることになる。
尚、上述実施例においては、バルブボディ（II），カバ
ー（III），ポートシェル４０等が全て樹脂材により形
成されている場合について述べたが、これに限ることな
く他の金属材料により形成される場合であっても当然に
本発明の作用効果を奏し得るものである。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本願発明の吸気制御
装置によれば、２種類の吸気通路のうち一方の吸気通路
を形成する吸気通路形成部材（ポートシェル）が複数気
筒分樹脂材により一体形成されていることから、かかる
吸気通路形成部材をカバー体に固着する際の作業の簡略
化が図れる。また、従来のように個別に組み付けていた
場合に比べて固着用部品の削減が行え装置の軽量化をも
図ることができる。

【００３０】さらに、吸気通路形成部材のサージタンク
を形成する側の面を、吸気通路の配列方向において略平
坦となるように形成していることから、従来の如く個別
に組み付けていた場合に生ずる各吸気通路間の空隙を取
り除くことができ、もって、その分サージタンクの容量
を小さくでき、低速域におけるエンジンのレスポンスの
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来における吸気制御装置の断面図を示す。

【図２】従来の吸気制御装置におけるポートシェルの
形状及び取り付け構造を示す図であり、図２（ａ）はそ
の斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＭ−Ｍ部におけ
る断面図である。

【図３】本発明に係る吸気制御装置の外観平面図であ
る。

【図４】図３中の矢視Ｒによる吸気制御装置の外観側
面図である。

【図５】図３中の矢視Ｌによる吸気制御装置の外観側
面図である。

【図６】図３中のＣ−Ｃ部における吸気制御装置の断
面図である。

【図７】吸気制御装置を形成するバルブボディをカバ
ー取り付け側端面方向から見た図である。

【図８】図７中のＤ−Ｄ部におけるバルブボディの断
面図である。

【図９】吸気制御装置を形成するカバーをバルブボデ
ィ取り付け側端面方向から見た図である。

【図１０】図９に示すカバーの断面図を示すものであ
り、図１０（ａ）はＥ−Ｅ部における断面図、図１０
（ｂ）はＦ−Ｆ部における断面図である。

【図１１】本発明に係る吸気制御装置に内装されるポ
ートシェルを示すものであり、図１１（ａ）はその正面
図、図１１（ｂ）はその平面図、図１１（ｃ）は図１１
（ａ）中のＧ−Ｇ部における断面図である。

【図１２】本発明に係る吸気制御装置に内装されるポ
ートシェルを示すものであり、図１２（ａ）はその背面
図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）中のＨ−Ｈ部における
断面図、図１２（ｃ）は矢視Ｓによる外観側面図であ
る。

【図１３】ポートシェルが内装された吸気制御装置の
部分断面図を示す。

【主要部分の符号の説明】

４０ポートシェル（吸気通路形成部材）４１迂回吸気通路（一方の吸気通路）４３通路壁４３ａカバー内壁面に対向する面４３ｂカバー内壁面に対向する面と反対側の面５５バルブボディの内壁面７０サージタンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ｙ (72)発明者高橋晃東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者橋本徹東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者三宅光浩東京都港区芝５丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者石黒茂行神奈川県小田原市久野2480番地株式会社ミクニ小田原工場内 (72)発明者塚越成生神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目14番地 10東京濾器株式会社内 (72)発明者宮久和神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目14番地 10東京濾器株式会社内 (72)発明者西本直人神奈川県横浜市港北区新横浜２丁目14番地 10東京濾器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多気筒内燃エンジンの各気筒に連通する
長短２種類の吸気通路の一部を形成すると共にサージタ
ンクの一部を形成する殻体と、前記殻体の開口端部に当
接結合されて前記開口端部を覆うカバー体と、前記カバ
ー体の内壁面に当接配置されて前記２種類の吸気通路の
うち一方の吸気通路の一部を形成すると共に前記カバー
体の内壁面に対向する面と反対側の面により前記サージ
タンクの一部を形成する吸気通路形成部材とを含む多気
筒内燃エンジンの吸気制御装置であって、前記吸気通路形成部材は、前記一方の吸気通路を形成す
る通路壁が複数気筒分樹脂材により一体形成されている
ことを特徴とする多気筒内燃エンジンの吸気制御装置。
【請求項２】前記吸気通路形成部材は、前記サージタ
ンクを形成する側の面が前記一方の吸気通路の配列方向
において略平坦に形成されていることを特徴とする請求
項１記載の多気筒内燃エンジンの吸気制御装置。