(57)【要約】【課題】Ｖ型内燃機関が備えるインテークマニホールドの変形を抑制する。【解決手段】内燃機関は、第１バンクと第２バンクとを備えるＶ型内燃機関である。内燃機関は、吸気通路を構成するインテークマニホールド１０を備えている。インテークマニホールド１０は、第１バンクに吸気を導入する第１導入部１８と、第２バンクに吸気を導入する第２導入部１９と、集合部１７とを備えている。また、内燃機関は、気体を吸気通路に導入する放出路を備えている。内燃機関では、放出路を構成するパージパイプ３２が第１導入部１８と第２導入部１９との間を通ってクランクシャフトの軸方向に沿って配置されている。インテークマニホールド１０には、パージパイプ３２が締結されている第１取付部２１が集合部１７に設けられている。さらにインテークマニホールド１０には、パージパイプ３２が締結されている第２取付部２２が第１導入部１８に設けられている。【選択図】図３
2020101121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの軸方向に並んだ複数の気筒が形成されている第１バンク及び第２バンクを備えるシリンダブロックと、
吸気通路の一部を構成し、前記第１バンクの各気筒に吸気を導入する第１導入部と、前記第２バンクの各気筒に吸気を導入する第２導入部と、前記第１導入部と前記第２導入部とが接続しており前記軸方向に延びる集合部と、を備え、前記集合部を通過する吸気を前記第１導入部と前記第２導入部とに分配するインテークマニホールドと、
気体を前記吸気通路に導入する放出路と、を有する内燃機関であって、
前記放出路を構成するパイプが前記第１導入部と前記第２導入部との間を通って前記軸方向に沿って前記集合部と前記シリンダブロックとの間に配置されており、
前記インテークマニホールドは、前記パイプが締結されている取付部を前記集合部と前記第１導入部とに備える
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ型配列の気筒を備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、左右のバンクのそれぞれに気筒が配置されているＶ型内燃機関が備えるインテークマニホールド（特許文献１では「分岐管ブロック」と記載）が開示されている。インテークマニホールドは、左右のバンクに吸気を分配するブランチ管を備えている。分岐したブランチ管は、各バンクに取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４３２６７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｖ型内燃機関では、左右のバンクで交互に点火が行われるため、燃焼に伴って左右の両バンクが互いに離れる方向に作用する応力が発生する。こうした応力が発生すると両バンクに取り付けられているインテークマニホールドが右バンク側と左バンク側とに交互に引っ張られるため、インテークマニホールドが変形する虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための内燃機関は、クランクシャフトの軸方向に並んだ複数の気筒が形成されている第１バンク及び第２バンクを備えるシリンダブロックと、吸気通路の一部を構成し、前記第１バンクの各気筒に吸気を導入する第１導入部と、前記第２バンクの各気筒に吸気を導入する第２導入部と、前記第１導入部と前記第２導入部とが接続しており前記軸方向に延びる集合部と、を備え、前記集合部を通過する吸気を前記第１導入部と前記第２導入部とに分配するインテークマニホールドと、気体を前記吸気通路に導入する放出路と、を有する内燃機関であって、前記放出路を構成するパイプが前記第１導入部と前記第２導入部との間を通って前記軸方向に沿って前記集合部と前記シリンダブロックとの間に配置されており、前記インテークマニホールドは、前記パイプが締結されている取付部を前記集合部と前記第１導入部とに備えることをその要旨とする。
【０００６】
上記構成によれば、クランクシャフトの軸方向に延びているパイプがインテークマニホールドの集合部と第１導入部とに締結されているため、第１バンクと第２バンクとが互いに離れる方向に作用する応力に対して、第１導入部が変位しにくくなる。すなわち、上記構成によれば、インテークマニホールドの剛性が向上する。これによって、インテークマニホールドが第１バンク側又は第２バンク側に引っ張られた場合のインテークマニホールドの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】内燃機関の一実施形態を示す模式図。
【図２】同実施形態にかかる内燃機関の平面図。
【図３】同実施形態にかかる内燃機関が備えるインテークマニホールドの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、内燃機関の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、インテークマニホールド１０を備える内燃機関９０を示している。内燃機関９０は、シリンダブロック９１の右バンク９１Ａに形成されている右側気筒群と、シリンダブロック９１の左バンク９１Ｂに形成されている左側気筒群と、を備えている。右バンク９１Ａと左バンク９１Ｂは、内燃機関９０のクランクシャフト９６を挟んだ両側に位置している。右バンク９１Ａ及び左バンク９１Ｂでは、クランクシャフト９６の回転中心軸の延伸方向に沿って、それぞれ三個の気筒が配列されている。図１には、クランクシャフト９６の回転中心軸を軸線Ｃ１として表示している。
【０００９】
図１には、右バンク９１Ａに形成されている右側気筒群の一つとして右側気筒９２Ａを図示している。右側気筒群を構成する三個の気筒には、「＃１」、「＃３」、「＃５」の気筒番号が割り振られている。また、左バンク９１Ｂに形成されている左側気筒群の一つとして左側気筒９２Ｂを図示している。左側気筒群を構成する三個の気筒には、「＃２」、「＃４」、「＃６」の気筒番号が割り振られている。
【００１０】
右バンク９１Ａは、右側気筒９２Ａと左側気筒９２Ｂとがクランクシャフト９６に近いほど互いに近づくように、左バンク９１Ｂに対して傾斜している。内燃機関９０は、六個の気筒を右バンク９１Ａと左バンク９１Ｂとに分けてＶ字型に配置したＶ型内燃機関である。
【００１１】
シリンダブロック９１の右バンク９１Ａには、右側シリンダヘッド４１が取り付けられている。右側シリンダヘッド４１には、右側気筒群の各気筒に吸気を導入する右側吸気ポート４２と、同気筒内で燃焼された混合気を排出する右側排気ポート４３と、が形成されている。
【００１２】
シリンダブロック９１の左バンク９１Ｂには、左側シリンダヘッド５１が取り付けられている。左側シリンダヘッド５１には、左側気筒群の各気筒に吸気を導入する左側吸気ポート５２と、同気筒内で燃焼された混合気を排出する左側排気ポート５３と、が形成されている。
【００１３】
内燃機関９０の吸気通路８１には、スロットルバルブが内蔵されているスロットルボディ８２が設けられている。吸気通路８１においてスロットルボディ８２よりも下流には、インテークマニホールド１０が設けられている。
【００１４】
内燃機関９０は、燃料タンク３３に発生した蒸発燃料を吸気通路８１に導入するパージ機構３０を備えている。パージ機構３０は、燃料タンク３３と吸気通路８１とを接続する放出路３１を備えている。放出路３１は、吸気通路８１におけるスロットルボディ８２とインテークマニホールド１０との間に接続されている。放出路３１には、蒸発燃料を捕集するキャニスタと、放出路３１を開閉するパージバルブと、を有するパージ調整部３４が設けられている。
【００１５】
図１に示すように、インテークマニホールド１０は、右側シリンダヘッド４１の右側吸気ポート４２と連通する通路を有する第１導入部１８を備えている。第１導入部１８は、右側シリンダヘッド４１に取り付けられており、右側気筒９２Ａに吸気を導入する。インテークマニホールド１０は、左側シリンダヘッド５１の左側吸気ポート５２と連通する通路を有する第２導入部１９を備えている。第２導入部１９は、左側シリンダヘッド５１に取り付けられており、左側気筒９２Ｂに吸気を導入する。インテークマニホールド１０は、集合部１７を備えている。集合部１７には、第１導入部１８における右側シリンダヘッド４１に接続されている端部とは反対側の端部と、第２導入部１９における左側シリンダヘッド５１に接続されている端部とは反対側の端部と、が接続されている。すなわち、第１導入部１８及び第２導入部１９は、インテークマニホールド１０の集合部１７から分岐している。集合部１７には、吸気通路８１におけるスロットルボディ８２側から吸気が導入される接続部を有するカバー８３が取り付けられている。集合部１７とカバー８３とによって、クランクシャフト９６の軸方向に延びる空間が区画されている。当該空間は、吸気が流れる方向において第１導入部１８及び第２導入部１９よりも上流に位置するサージタンクとして機能する。内燃機関９０では、サージタンクを通過した吸気が第１導入部１８及び第２導入部１９に分配される。
【００１６】
図２に示すように、第１導入部１８は、サージタンクから吸気を分配する通路を構成する第１ブランチ管１１と第３ブランチ管１３と第５ブランチ管１５とを備えている。第１ブランチ管１１と第３ブランチ管１３と第５ブランチ管１５とは、右側気筒９２Ａの配列方向に沿って並んでいる。第１ブランチ管１１、第３ブランチ管１３、第５ブランチ管１５は、それぞれ気筒番号が「＃１」、「＃３」、「＃５」の右側気筒９２Ａに連通している。
【００１７】
図２に示すように、第２導入部１９は、サージタンクから吸気を分配する通路を構成する第２ブランチ管１２と第４ブランチ管１４と第６ブランチ管１６とを備えている。第２ブランチ管１２と第４ブランチ管１４と第６ブランチ管１６とは、左側気筒９２Ｂの配列方向に沿って並んでいる。第２ブランチ管１２、第４ブランチ管１４、第６ブランチ管１６は、それぞれ気筒番号が「＃２」、「＃４」、「＃６」の左側気筒９２Ｂに連通している。
【００１８】
インテークマニホールド１０では、軸線Ｃ１の一方側から、第１ブランチ管１１、第２ブランチ管１２、第３ブランチ管１３、第４ブランチ管１４、第５ブランチ管１５、第６ブランチ管１６の順に各ブランチ管が互い違いに配置されている。このため、第１導入部１８と第２導入部１９とは、クランクシャフト９６の軸方向においてずれた位置にある。
【００１９】
図１及び図２に示すように、インテークマニホールド１０の第１導入部１８と第２導入部１９との間には、放出路３１の一部を構成するパージパイプ３２が配置されている。図１に示すように、パージパイプ３２は、シリンダブロック９１とインテークマニホールド１０の集合部１７との間に配置されている。また、図２に示すように、パージパイプ３２は、軸線Ｃ１に沿って延びている。すなわち、パージパイプ３２は、クランクシャフト９６の軸方向に沿って配置されている。
【００２０】
図１及び図３に示すように、パージパイプ３２は、並んだ二本のパイプによって構成されている。図３に示すように、パージパイプ３２には、第１固定具３５と、第２固定具３６とが取り付けられている。インテークマニホールド１０の集合部１７には、ボルト３７によって第１固定具３５が締結される第１取付部２１が設けられている。インテークマニホールド１０の第１導入部１８には、ボルト３７によって第２固定具３６が締結される第２取付部２２が設けられている。第１取付部２１は、パージパイプ３２が延びている方向においてインテークマニホールド１０の一方の端部に位置している。第２取付部２２は、パージパイプ３２が延びている方向においてインテークマニホールド１０の他方の端部に位置している。パージパイプ３２は、図１に示すように第１導入部１８と第２導入部１９との間に配置された状態でインテークマニホールド１０に締結されている。第１取付部２１と第１固定具３５とは、第１取付部２１のうち第２導入部１９側の面に第１固定具３５が当接した状態で締結されている。第２取付部２２と第２固定具３６とは、第２取付部２２のうち第２導入部１９側の面に第２固定具３６が当接した状態で締結されている。
【００２１】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
内燃機関９０のようにＶ型内燃機関では、右バンク９１Ａの右側気筒９２Ａにおいて点火が行われて混合気が燃焼すると、図２に矢印で示しているように、右側シリンダヘッド４１に対してクランクシャフト９６の回転中心軸である軸線Ｃ１から離れる方向に作用する応力が発生する。同様に、左バンク９１Ｂの左側気筒９２Ｂにおいて点火が行われて混合気が燃焼すると、左側シリンダヘッド５１に対して軸線Ｃ１から離れる方向に作用する応力が発生する。内燃機関９０では、右バンク９１Ａと左バンク９１Ｂとで交互に点火が行われるため、右バンク９１Ａと左バンク９１Ｂとが互いに離れる方向に作用する応力がインテークマニホールド１０に作用する。すなわち、内燃機関９０の運転中においてインテークマニホールド１０は、右バンク９１Ａ側と左バンク９１Ｂ側とに交互に引っ張られることになる。
【００２２】
本実施形態の内燃機関９０では、クランクシャフト９６の回転中心軸である軸線Ｃ１に沿って延びているパージパイプ３２がインテークマニホールド１０の集合部１７と第１導入部１８とに締結されている。このため、パージパイプ３２の曲げ強度によって、右バンク９１Ａと左バンク９１Ｂとが互いに離れる方向に作用する応力に対して第１導入部１８が変形しにくくなる。すなわち、インテークマニホールド１０の剛性を向上させることができる。これによって、インテークマニホールド１０が右バンク９１Ａ側又は左バンク９１Ｂ側に引っ張られた場合のインテークマニホールド１０の変形を抑制することができる。また、インテークマニホールド１０が引っ張られることによって発生する振動を軽減することもできる。
【００２３】
また、ブランチ管が互い違いに配置されているインテークマニホールドでは、インテークマニホールドの両端が他の部分と比較して小さい応力によって変形しやすい。この点、インテークマニホールド１０では、パージパイプ３２が締結されている第１取付部２１と第２取付部２２とが、インテークマニホールド１０の両端に位置している。これによって、インテークマニホールド１０の第１導入部１８の変形をパージパイプ３２によって抑えることができる。すなわち、インテークマニホールド１０が右バンク９１Ａ側又は左バンク９１Ｂ側に引っ張られた場合のインテークマニホールド１０の変形を抑制することができる。
【００２４】
さらに、内燃機関９０では、インテークマニホールド１０の第１導入部１８と第２導入部１９との間を通るようにパージパイプ３２を配置しているため、インテークマニホールド１０とシリンダブロック９１との間の空間にパージパイプ３２が収容されている。これによって、シリンダブロック９１から離れた位置にパージパイプ３２が配管される場合と比較して、内燃機関９０を搭載するための空間の容積を小さくすることが可能になる。
【００２５】
また、第１導入部１８と第２導入部１９との間を通るように配置されているパージパイプ３２の曲げ強度を利用しているため、剛性向上のための部材を別途配置したり、剛性向上のためにインテークマニホールド１０を肉厚にしたりすることなくインテークマニホールド１０の剛性を向上させることができる。
【００２６】
ここで、インテークマニホールドの第１導入部と第２導入部との間を通るようにクランクシャフト９６の軸方向に沿って延びる通路を区画する壁部を、インテークマニホールドと一体に成形することが考えられる。こうした構成と比較して本実施形態の内燃機関９０によれば、インテークマニホールド１０とパージパイプ３２との締結によってインテークマニホールド１０の剛性を向上させることができるため、剛性の向上に伴うインテークマニホールド１０単独の重量増加を小さく抑えることができる。
【００２７】
以下、上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係を記載する。
右バンク９１Ａは、第１バンクに対応し、左バンク９１Ｂは、第２バンクに対応する。
【００２８】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、インテークマニホールド１０の集合部１７と、集合部１７に取り付けるカバー８３と、によってサージタンクを構成している。これに替えて、カバー８３がインテークマニホールド１０の一部として一体に構成されていてもよい。
【００２９】
・上記実施形態では、第１取付部２１と第２取付部２２の二箇所においてパージパイプ３２を締結しているが、取付部を設ける数は適宜変更することができる。また、取付部を設ける位置も適宜変更が可能である。
【００３０】
・上記実施形態では、インテークマニホールド１０にパージパイプ３２を締結しているが、インテークマニホールド１０に締結可能なパイプはパージパイプ３２に限らない。例えば、内燃機関の燃焼室から漏れ出たブローバイガスを吸気通路に放出する還流路を構成するパイプをインテークマニホールド１０に締結してもよい。また、排気通路の排気を吸気通路に放出して排気を再循環させるＥＧＲ通路を構成するパイプをインテークマニホールド１０に締結することもできる。クランクシャフト９６の軸方向に沿ってパイプを配置して、当該パイプとインテークマニホールド１０とを締結すれば、右バンク９１Ａ側又は左バンク９１Ｂ側にインテークマニホールド１０を引っ張る応力に対して、インテークマニホールド１０の剛性を向上させることができる。なお、曲げ強度が大きいパイプを用いるほど、インテークマニホールド１０の変形を抑制する効果を大きくすることができる。
【００３１】
・上記実施形態では、Ｖ型６気筒の内燃機関９０を例示したが、内燃機関が備える気筒の数は任意である。第１導入部１８と第２導入部１９が有するブランチ管の数は、内燃機関に併せて変更される。気筒の数に関わらず、Ｖ型内燃機関に適用されるインテークマニホールドであれば、クランクシャフト９６の軸方向に沿って配置されているパイプを締結することによって剛性を向上させることで、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３２】
・上記実施形態では、右バンク９１Ａを第１バンクとして左バンク９１Ｂを第２バンクとする例を示している。複数の気筒を二つのバンクに分けて配列した内燃機関において、左バンク９１Ｂを第１バンクとして、右バンク９１Ａを第２バンクとして、インテークマニホールド１０の第１導入部１８が左側気筒９２Ｂに吸気を導入するものであり第２導入部１９が右側気筒９２Ａに吸気を導入するものであってもよい。
【００３３】
また、右バンク及び左バンクは、便宜上付した名称であり、内燃機関が車両に搭載される姿勢において、例えば第１バンクが車両前方に位置するバンクであり第２バンクが車両後方に位置するバンクであってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…インテークマニホールド、１１…第１ブランチ管、１２…第２ブランチ管、１３…第３ブランチ管、１４…第４ブランチ管、１５…第５ブランチ管、１６…第６ブランチ管、１７…集合部、１８…第１導入部、１９…第２導入部、２１…第１取付部、２２…第２取付部、３０…パージ機構、３１…放出路、３２…パージパイプ、３３…燃料タンク、３４…パージ調整部、３５…第１固定具、３６…第２固定具、３７…ボルト、４１…右側シリンダヘッド、４２…右側吸気ポート、４３…右側排気ポート、５１…左側シリンダヘッド、５２…左側吸気ポート、５３…左側排気ポート、８１…吸気通路、８２…スロットルボディ、８３…カバー、９０…内燃機関、９１…シリンダブロック、９１Ａ…右バンク、９１Ｂ…左バンク、９２Ａ…右側気筒、９２Ｂ…左側気筒、９６…クランクシャフト。
【図１】
2020101121.tif 000003
【図２】
2020101121.tif 000004
【図３】
2020101121.tif 000005