(57)【要約】【課題】エンジンの冷間始動時のより早い時期から、温水を流すことによりガス分配部の内壁面を効率良く暖めること。【解決手段】吸気マニホールドの複数の分岐管のそれぞれにＥＧＲガスを分配するＥＧＲガス分配器１は、ＥＧＲガスが導入され、複数の分岐管のそれぞれにＥＧＲガスを分配するガス分配部１６と、ガス分配部１６の上面を覆うように設けられ、ガス分配部１６を加熱するための温水が流れる温水通路部１７と、ガス分配部１６と温水通路部１７とを隔てる隔壁１８と、隔壁１８に設けられ、他の部分より熱伝導性が高い高熱伝導手段とを備える。隔壁１８の温水通路部１７に面する一側面には、高熱伝導手段の一つとして、隔壁１８の長手方向に沿って伸びる複数の凸条２６が設けられる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気マニホールドに設けられ、前記吸気マニホールドを構成する複数の分岐管のそれぞれにＥＧＲガスを分配するＥＧＲガス分配器において、
前記ＥＧＲガスが導入され、前記複数の分岐管のそれぞれに前記ＥＧＲガスを分配するためのガス分配部と、
前記ガス分配部の少なくとも上面を覆うように設けられ、前記ガス分配部を加熱するために温水が流れる温水通路部と、
前記ガス分配部と前記温水通路部とを隔てる隔壁と、
前記隔壁に設けられ、他の部分より熱伝導性が高い高熱伝導手段と
を備えたことを特徴とするＥＧＲガス分配器。
【請求項２】
請求項１に記載のＥＧＲガス分配器において、
前記高熱伝導手段は、前記隔壁の前記温水通路部に面する一側面にて、その長手方向に沿って設けられた複数の凸条であることを特徴とするＥＧＲガス分配器。
【請求項３】
請求項１に記載のＥＧＲガス分配器において、
前記高熱伝導手段は、前記隔壁をその長手方向に沿って伸びる凹凸状に形成することであることを特徴とするＥＧＲガス分配器。
【請求項４】
請求項１に記載のＥＧＲガス分配器において、
前記高熱伝導手段は、少なくとも前記隔壁が熱伝導率が相対的に高い材質により形成されることであることを特徴とするＥＧＲガス分配器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のＥＧＲガス分配器において、
前記温水通路部は、その長手方向の一端及び他端に設けられる入口部及び出口部と、前記長手方向と直交する幅方向の両端部にて前記入口部から前記出口部にかけて前記長手方向に沿って設けられ、前記温水が流れる側路部とを含み、前記高熱伝導手段が二つの前記側路部の間に配置されることを特徴とするＥＧＲガス分配器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のＥＧＲガス分配器において、
前記吸気マニホールド、前記ガス分配部及び前記温水通路部は、樹脂材料により一体に形成されることを特徴とするＥＧＲガス分配器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書に開示される技術は、エンジンの複数の気筒へＥＧＲガスを分配するために吸気マニホールドに装着されて使用されるＥＧＲガス分配器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される吸気マニホールドが知られている。この吸気マニホールドは、エンジンの複数の気筒へ吸気を分配する複数の吸気管（分岐管）と、ＥＧＲガスを各分岐管へ分配するＥＧＲチャンバ（ガス分配部）とを備える。ガス分配部は、各分岐管の上側にてそれらを横切る向きにそれらを跨ぐように設けられ、吸気マニホールドと一体に形成される。また、ガス分配部の内側の一部には、ＥＧＲガスが滞留し得る凹部が設けられ、その外側には、エンジン冷却水（温水）を流す温水通路が、凹部に隣接して設けられる。従って、ガス分配部に流入したＥＧＲガスの一部は、凹部に滞留することになる。これにより、滞留したＥＧＲガスとガス分配部の内壁面、及び温水通路を流れる温水と温水通路とガス分配部との間の隔壁との間で熱交換が行われ、ガス分配部の内壁面を効率良く昇温し、ガス分配部内での凝縮水の発生や凍結を抑えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５５４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の吸気マニホールドによれば、ガス分配部の中のＥＧＲガスを温水により保温できるものの、温水の温度が低いエンジンの冷間始動時の早い時期からＥＧＲガスを暖めることができず、ＥＧＲを早期に開始することが難しかった。その理由は、冷間始動の開始直後は、エンジン冷却水が適度な温水にはなっておらず、ガス分配部を暖められないからである。また、ガス分配部と温水通路との接触面積は、ガス分配部の面積のほんの一部（凹部の）面積に限られ、温水の熱がガス分配部の全体へ伝わるのに時間がかかるからである。ここで、冷間始動時の早い時期からＥＧＲを開始するには、ガス分配部での凝縮水の発生を抑える必要があり、そのためにはガス分配部の内壁面を冷間始動時の早い時期から効率良く暖める必要がある。
【０００５】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、温水を流すことによりガス分配部の内壁面を効率良く暖めることを可能としたＥＧＲガス分配器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、吸気マニホールドに設けられ、吸気マニホールドを構成する複数の分岐管のそれぞれにＥＧＲガスを分配するＥＧＲガス分配器において、ＥＧＲガスが導入され、複数の分岐管のそれぞれにＥＧＲガスを分配するためのガス分配部と、ガス分配部の少なくとも上面を覆うように設けられ、ガス分配部を加熱するために温水が流れる温水通路部と、ガス分配部と温水通路部とを隔てる隔壁と、隔壁に設けられ、他の部分より熱伝導性が高い高熱伝導手段とを備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記技術の構成によれば、ガス分配部に導入されるＥＧＲガスは、ガス分配部から複数の分岐管のそれぞれに分配される。また、温水通路部に温水が流れることにより、その温水の熱が隔壁の全体を介してガス分配部の内壁面へ伝わる。ここで、隔壁に高熱伝導手段が設けられるので、温水通路部を流れる温水の熱が、高い熱伝導性をもってガス分配部の内壁面へ伝わる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、高熱伝導手段は、隔壁の温水通路部に面する一側面にて、その長手方向に沿って設けられた複数の凸条であることを趣旨とする。
【０００９】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、隔壁の温水通路部に面する一側面にその長手方向に沿って複数の凸条が設けられるので、複数の凸条の分だけ隔壁の表面積が増し、その分だけ隔壁が温水から受ける熱量が増え、隔壁からガス分配部への熱伝導性が高まる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、高熱伝導手段は、隔壁をその長手方向に沿って伸びる凹凸状に形成することであることを趣旨とする。
【００１１】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、隔壁がその長手方向に沿って伸びる凹凸状に形成されるので、凹凸状になった分だけ隔壁の表面積が増し、その分だけ隔壁が温水から受ける熱量が増え、隔壁からガス分配部への熱伝導性が高まる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、高熱伝導手段は、少なくとも隔壁が熱伝導率が相対的に高い材質により形成されることであることを趣旨とする。
【００１３】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、少なくとも隔壁が熱伝導率が相対的に高い材質により形成されるので、温水通路部を流れる温水の熱が隔壁へ伝わり易くなり、その分だけ隔壁が温水から受ける熱量が増え、隔壁からガス分配部への熱伝導性が高まる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術において、温水通路部は、その長手方向の一端及び他端に設けられる入口部及び出口部と、長手方向と直交する幅方向の両端部にて入口部から出口部にかけて長手方向に沿って設けられ、温水が流れる側路部とを含み、高熱伝導手段が二つの側路部の間に配置されることを趣旨とする。
【００１５】
上記技術の構成によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術の作用に加え、温水通路部の入口部から導入される温水が、温水通路部の中心部だけでなく側路部にも流れ易くなり、出口部から導出される。従って、温水通路部の全体にわたって温水が流れ、温水の熱が隔壁の全体へ伝わり易くなる。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術において、吸気マニホールド、ガス分配部及び温水通路部は、樹脂材料により一体に形成されることを趣旨とする。
【００１７】
上記技術の構成によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の作用に加え、吸気マニホールド、ガス分配部及び温水通路部が樹脂材料により一体に形成されるので、ＥＧＲガス分配器を吸気マニホールドに後付けする必要がない。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の技術によれば、エンジンの冷間始動時の早い時期から、温水通路部に温水を流すことにより、ガス分配部の内壁面を効率良く暖めることができる。
【００１９】
請求項２に記載の技術によれば、エンジンの冷間始動時の早い時期から、温水通路部に温水を流すことにより、ガス分配部の内壁面を効率良く暖めることができる。
【００２０】
請求項３に記載の技術によれば、エンジンの冷間始動時の早い時期から、温水通路部に温水を流すことにより、ガス分配部の内壁面を効率良く暖めることができる。
【００２１】
請求項４に記載の技術によれば、エンジンの冷間始動時の早い時期から、温水通路部に温水を流すことにより、ガス分配部の内壁面を効率良く暖めることができる。
【００２２】
請求項５に記載の技術によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術の効果に加え、ガス分配部の内壁面を更に効率良く暖めることができる。
【００２３】
請求項６に記載の技術によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術の効果に加え、ＥＧＲガス分配器の製造と吸気マニホールドに対する組み付けを簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を備えた吸気マニホールドを示す側面図。
【図２】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す斜視図。
【図３】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す分解斜視図。
【図４】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す平面図。
【図５】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す側面図。
【図６】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す図４のＡ−Ａ線断面図。
【図７】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す図４のＢ−Ｂ線断面図。
【図８】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す図４のＣ−Ｃ線断面図。
【図９】一実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を構成する中ケーシングを示す平面図。
【図１０】別の実施形態に係り、ＥＧＲガス分配器を示す図７に準ずる断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、ＥＧＲガス分配器を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
[ＥＧＲガス分配器を備えた吸気マニホールドについて]
図１に、ＥＧＲガス分配器１を備えた吸気マニホールド２を側面図により示す。図１に示す状態が、車両においてエンジンに取り付けられた吸気マニホールド２の配置状態を示し、その上下は図１に示す通りである。吸気マニホールド２は、サージタンク３と、そのサージタンク３から分岐した複数の分岐管４（図１にはその一つのみを示す。）と、各分岐管４をエンジンへ接続するための出口フランジ５とを備える。この実施形態では、吸気マニホールド２は、４気筒のエンジンに対応した４つの分岐管４を有する。この実施形態では、ＥＧＲガス分配器１は、出口フランジ５の近傍にて、複数の分岐管４の上に配置される。ＥＧＲガス分配器１は、吸気マニホールド２の各分岐管４のそれぞれにＥＧＲガスを分配するために、吸気マニホールド２（各分岐管４）と一体に樹脂材料により形成される。
【００２７】
[ＥＧＲガス分配器の概要について]
図２に、ＥＧＲガス分配器１を斜視図により示す。図３に、ＥＧＲガス分配器１を分解斜視図により示す。図４に、ＥＧＲガス分配器１を平面図により示す。図５に、ＥＧＲガス分配器１を側面図により示す。図６に、ＥＧＲガス分配器１を図４のＡ−Ａ線断面図により示す。図７に、ＥＧＲガス分配器１を図４のＢ−Ｂ線断面図により示す。図８に、ＥＧＲガス分配器１を図４のＣ−Ｃ線断面図により示す。図６〜図８は、図２〜図４よりも拡大して示している。図９に、ＥＧＲガス分配器１を構成する中ケーシング１２を平面図により示す。
【００２８】
図２、図４に示すように、ＥＧＲガス分配器１は、全体として横長な形状をなし、その長手方向Ｘにおいて吸気マニホールド２の複数の分岐管４を横切るように配置される。また、図３に示すように、ＥＧＲガス分配器１は、下ケーシング１１、中ケーシング１２及び上ケーシング１３を互いに接合することにより構成される。図２〜図８において、図示は省略されるが、下ケーシング１１は、予め吸気マニホールド２（各分岐管４）と一体に樹脂成形される。図５に示すように、このＥＧＲガス分配器１は、大きく分けて二つの部分、すなわち下側のガス分配部１６と、上側の温水通路部１７とから構成される。ガス分配部１６は、ＥＧＲガスが導入され、複数の分岐管４のそれぞれにＥＧＲガスを分配するように構成される。温水通路部１７は、ガス分配部１６の上面を覆うように設けられ、ガス分配部１６を加熱するためにエンジンの冷却水が温水として流れるように構成される。この実施形態では、吸気マニホールド２、ガス分配部１６及び温水通路部１７が、樹脂材料により一体に形成される。
【００２９】
図２〜図８に示すように、ガス分配部１６は、下ケーシング１１と中ケーシング１２により構成される。ガス分配部１６は、外観上は、その背面側中央から斜め上方へ突出し、導入口２１ａを有するガス導入部２１と、底面側から正面斜め下方へ平行に突出し、導出口２２ａを有する複数のガス分配管２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄとを備える。ガス導入部２１には、ＥＧＲ通路が接続される。各ガス分配管２２Ａ〜２２Ｄは、吸気マニホールド２の各分岐管４に連通し、各分岐管４と一体に形成される。図３に示すように、ガス分配部１６は、ガス導入部２１から各ガス分配管２２Ａ〜２２Ｄへトーナメント状に分岐するガス流路２３を有する。このガス流路２３は、下ケーシング１１と中ケーシング１２の両方に形成される。
【００３０】
図２〜図８に示すように、温水通路部１７は、外観上は、その長手方向Ｘの一端及び他端からそれぞれ突出し、開口３１ａを有する管継手状をなす入口部３１Ａ及び出口部３１Ｂを備える。温水通路部１７は、中ケーシング１２と上ケーシング１３により構成される。入口部３１Ａと出口部３１Ｂには、それぞれエンジン冷却水の配管が接続される。
【００３１】
図３、図６、図７に示すように、ガス分配部１６と温水通路部１７との間には、両者１６，１７を隔てる隔壁１８が設けられる。この隔壁１８は、中ケーシング１２に設けられる。中ケーシング１２の上側周縁には、隔壁１８を取り囲む周壁１９が設けられる。隔壁１８には、他の部分より熱伝導性が高い高熱伝導手段が設けられる。高熱伝導手段の一つとして、この実施形態では、隔壁１８の温水通路部１７に面する一側面にて、その長手方向Ｘに沿って複数の凸条２６が隔壁１８と一体に設けられる。これら凸条２６は、ガス分配部１６及び温水通路部１７の長手方向Ｘに沿って互いに平行に伸びる。また、図９に示すように、複数の凸条２６のうち、長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両端部に位置する一部の凸条２６は、その長手方向Ｘの両端部がそれぞれ中側へ向かって傾斜している。高熱伝導手段の二つ目として、この実施形態では、隔壁１８と凸条２６が、熱伝導率が相対的に高い材質により形成される。熱伝導率が相対的に高い材質として、例えば、カーボンを含有した樹脂を採用することができる。
【００３２】
また、この実施形態では、図３、図６〜図９に示すように、温水通路部１７の幅方向Ｙの両端部には、入口部３１Ａから出口部３１Ｂにかけて長手方向Ｘに沿って、温水が流れる側路部３５が設けられる。複数の凸条２６は、これら二つの側路部３５の間に配置される。この実施形態で、各側路部３５は、複数の凸条２６のうち、幅方向Ｙの両端に位置する凸条２６と中ケーシング１２の周壁１９との間の隙間によって構成される。この実施形態では、複数の凸条２６のうち一部の両端部が中側へ向かって傾斜することから、入口部３１Ａから温水通路部１７へ導入される温水が、これら凸条２６の傾斜に沿って複数の凸条２６の間の隙間へと案内されると共に側路部３５へと案内される。また、各凸条２６の隙間と側路部３５を流れた温水は、反対側の凸条２６の傾斜に沿って出口部３１Ｂへと案内される。
【００３３】
［ＥＧＲガス分配器の作用及び効果］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲガス分配器１の構成によれば、ガス分配部１６に導入されるＥＧＲガスは、ガス分配部１６から、吸気マニホールド２の複数の分岐管４のそれぞれに分配される。また、温水通路部１７に温水が流れることにより、その温水の熱が隔壁１８の全体を介してガス分配部１６の内壁面へ伝わる。ここで、隔壁１８に高熱伝導手段が設けられるので、温水通路部１７を流れる温水の熱が、高い熱伝導性をもってガス分配部１６の内壁面へ伝わることになる。具体的には、高熱伝導手段として、隔壁１８の温水通路部１７に面する一側面にその長手方向Ｘに沿って複数の凸条２６が設けられるので、複数の凸条２６の分だけ隔壁１８の表面積が増し、その分だけ隔壁１８が温水から受ける熱量が増え、隔壁１８からガス分配部１６への熱伝導性が高まる。このため、エンジンの冷間始動時の早い時期から、温水通路部１７に温水を流すことにより、ガス分配部１６の内壁面を効率良く暖めることができる。この結果、エンジンの冷間始動時の早い時期から、ガス分配部１６での凝縮水の発生を抑えることができ、エンジンの冷間始動時の早い時期から凝縮水を発生させることなくＥＧＲを開始することができる。
【００３４】
また、この実施形態の構成によれば、隔壁１８が熱伝導率が相対的に高い材質により形成されるので、温水通路部１７を流れる温水の熱が隔壁１８へ伝わり易くなり、その分だけ隔壁１８が温水から受ける熱量が増え、隔壁１８からガス分配部１６への熱伝導性が高まる。この意味でも、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、温水通路部１７に温水を流すことにより、ガス分配部１６の内壁面を効率良く暖めることができる。
【００３５】
この実施形態の構成によれば、温水通路部１７の入口部３１Ａから導入される温水が、温水通路部１７の中心部だけでなく側路部３５にも流れ易くなり、出口部３１Ｂから導出される。従って、温水通路部１７の全体にわたって温水が流れ、温水の熱が隔壁１８の全体へ伝わり易くなる。このため、ガス分配部１６の内壁面を更に効率良く暖めることができる。
【００３６】
更に、この実施形態の構成によれば、吸気マニホールド２、ガス分配部１６及び温水通路部１７が樹脂材料により一体に形成されるので、ＥＧＲガス分配器１を吸気マニホールド２に後付けする必要がない。この意味で、ＥＧＲガス分配器１の製造と吸気マニホールド２に対する組み付けを簡略化することができる。
【００３７】
なお、この開示技術は前記実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００３８】
（１）前記実施形態では、隔壁１８の温水通路部１７に面する一側面にて、その長手方向Ｘに沿って設けられた複数の凸条２６を高熱伝導手段として設けた。これに対し、図１０に示すように、隔壁１８そのものを、その長手方向Ｘに沿って伸びる凹凸状に形成することにより高熱伝導手段を構成することもできる。この場合、隔壁１８が凹凸状になった分だけ隔壁１８の表面積が増し、その分だけ隔壁１８が温水から受ける熱量が増え、隔壁１８からガス分配部１６への熱伝導性が高まる。このため、エンジンの冷間始動時の早い時期から、温水通路部１７に温水を流すことにより、ガス分配部１６の内壁面を効率良く暖めることができる。図１０は、ＥＧＲガス分配器を図７に準ずる断面図により示す。
【００３９】
（２）前記実施形態では、高熱伝導手段として、隔壁１８及び複数の凸条２６をカーボンを含有した樹脂により形成したが、隔壁及び複数の凸条をインサート金属により形成することもできる。この場合も、前記実施形態と同等かそれ以上の作用及び効果を得ることができる。
【００４０】
（３）前記実施形態では、高熱伝導手段として、隔壁１８の温水通路部１７に面する一側面にて、その長手方向Ｘに沿って複数の凸条２６を設けると共に、隔壁１８及び複数の凸条２６を熱伝導率が相対的に高い材質であるカーボンを含有した樹脂により形成したが、複数の凸条２６を設けることと、隔壁を熱伝導率が相対的に高い材質により形成することのいずれか一方を省略することもできる。この場合も、前記実施形態と同等かそれ以上の作用及び効果を得ることができる。
【００４１】
（４）前記実施形態では、ＥＧＲガス分配器１を吸気マニホールド２（分岐管４）と一体に樹脂材料により形成したが、吸気マニホールドと別に形成したＥＧＲガス分配器を、吸気マニホールドに後付けするように構成することもできる。この場合は、吸気マニホールドとＥＧＲガス分配器それぞれの形態や製造の自由度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この開示技術は、ＥＧＲ装置を備えたガソリンエンジン又はディーゼルエンジンに適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  ＥＧＲガス分配器
２  吸気マニホールド
４  分岐管
１６  ガス分配部
１７  温水通路部
１８  隔壁
２６  凸条（高熱伝導手段）
３１Ａ  入口部
３１Ｂ  出口部
３５  側路部
【図１】
2020176534.tif 000003
【図２】
2020176534.tif 000004
【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９】
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【図１０】
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