(57)【要約】【課題】インテークマニホールドの振動を十分に抑制できないおそれがある。【解決手段】インテークマニホールド１００は、内燃機関Ｅのシリンダヘッド３０に固定されている。インテークマニホールド１００には、ダイナミックダンパ３００として機能しているパージバルブステー１５０及びパージバルブ１６０が取り付けられている。ダイナミックダンパ３００は、気筒１１の中心軸線方向及びクランクシャフト２５の回転軸線方向の双方に直交する方向を幅方向としたとき、インテークマニホールド１００の重心よりも、幅方向における他方側に取り付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒が区画されているシリンダブロックと、
前記気筒に連通する吸気ポートが区画されているシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに固定され、前記気筒内に吸気を供給するインテークマニホールドと、
前記インテークマニホールドの振動を抑えるダイナミックダンパと、を備える内燃機関であって、
前記気筒の中心軸線方向及び前記内燃機関のクランクシャフトの回転軸線方向の双方に直交する方向を幅方向としたとき、
前記ダイナミックダンパは、前記インテークマニホールドのうち、前記幅方向において、前記インテークマニホールドの重心よりも、前記シリンダヘッドとは反対側に取り付けられている内燃機関。
【請求項２】
前記インテークマニホールドは、前記気筒内に供給する吸気が流れる通路を区画するマニホールド本体部と、前記ダイナミックダンパが取り付けられる取付部と、を備えており、
前記取付部は、前記マニホールド本体部の外面から、前記幅方向において前記シリンダヘッドとは反対側方向に突出しており、
前記ダイナミックダンパは、前記取付部の突出先端に取り付けられている請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
燃料タンク内で生じた蒸発燃料を捕集するキャニスタと、前記キャニスタで捕集された蒸発燃料を前記インテークマニホールドに導入するパージホースと、前記パージホースを流れる蒸発燃料の流量を調整するパージバルブと、を備え、
前記パージバルブは、パージバルブステーを介して前記インテークマニホールドに固定され、
前記パージバルブは、前記ダイナミックダンパのマスとして機能しており、前記パージバルブステーは、前記ダイナミックダンパのばねとして機能している請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記パージバルブステーは、前記インテークマニホールドに対する固定箇所と前記パージバルブに対する固定箇所との間に、前記幅方向一方側から他方側に延びる延設部を備える請求項３に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の内燃機関は、外部からの吸気が流通するインテークマニホールドを備えている。インテークマニホールドの下流側の一部は複数に分岐しており、分岐した各管が各気筒の吸気ポートに接続されている。インテークマニホールドの上流側部分は、吸気脈動を低減するサージタンクとして構成されている。サージタンクの内部には、吸気管長を可変にする可変吸気装置（ＡＣＩＳ）が設けられている。また、インテークマニホールドには、可変吸気装置を駆動するためのアクチュエータが取り付けられている。アクチュエータは、弾性変形可能な取付部材を介してインテークマニホールドに取り付けられている。取付部材の剛性（ばね定数）は、インテークマニホールドの振動に対して、取付部材が「ばね」、アクチュエータが「マス」となるダイナミックダンパとして機能するように、設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−００８１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたインテークマニホールドでは、可変吸気装置のアクチュエータ及び取付部材をダイナミックダンパとしても機能させている。その一方で、可変吸気装置のアクチュエータ及び取付部材としての適切な機能を維持しつつ、アクチュエータの質量及び取付部材の剛性を変更するには限界がある。そのため、必ずしもダイナミックダンパの制振特性をインテークマニホールドの振動に適正化できるとは限らず、インテークマニホールドの振動を十分に抑制できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明は、気筒が区画されているシリンダブロックと、前記気筒に連通する吸気ポートが区画されているシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに固定され、前記気筒内に吸気を供給するインテークマニホールドと、前記インテークマニホールドの振動を抑えるダイナミックダンパと、を備える内燃機関であって、前記気筒の中心軸線方向及び前記内燃機関のクランクシャフトの回転軸線方向の双方に直交する方向を幅方向としたとき、前記ダイナミックダンパは、前記インテークマニホールドのうち、前記幅方向において、前記インテークマニホールドの重心よりも、前記シリンダヘッドとは反対側に取り付けられている。
【０００６】
内燃機関が気筒の中心軸線方向に振動したときに、インテークマニホールドは、シリンダヘッドに対する固定箇所を支点として、気筒の中心軸線方向に振動する。そして、このようなインテークマニホールドの気筒の中心軸線方向の振動の振幅は、内燃機関の幅方向において上記固定箇所から遠い箇所において大きくなる。上記構成によれば、比較的に振幅が大きい位置にダイナミックダンパが取り付けられているため、ダイナミックダンパの制振特性がインテークマニホールドの振動に対して最適化されていなくても、インテークマニホールドの振動を抑えやすい。
【０００７】
上記内燃機関において、前記インテークマニホールドは、前記気筒内に供給する吸気が流れる通路を区画するマニホールド本体部と、前記ダイナミックダンパが取り付けられる取付部と、を備えており、前記取付部は、前記マニホールド本体部の外面から、前記幅方向において前記シリンダヘッドとは反対側方向に突出しており、前記ダイナミックダンパは、前記取付部の突出先端に取り付けられていてもよい。
【０００８】
上記構成によれば、取付部がマニホールド本体部の外面から突出している分、取付部の突出先端における振幅は大きくなる。この振幅が大きくなる箇所にダイナミックダンパが取り付けられているため、インテークマニホールドの振動を効果的に抑制できる。
【０００９】
上記内燃機関において、燃料タンク内で生じた蒸発燃料を捕集するキャニスタと、前記キャニスタで捕集された蒸発燃料を前記インテークマニホールドに導入するパージホースと、前記パージホースを流れる蒸発燃料の流量を調整するパージバルブと、を備え、前記パージバルブは、パージバルブステーを介して前記インテークマニホールドに固定され、前記パージバルブは、前記ダイナミックダンパのマスとして機能しており、前記パージバルブステーは、前記ダイナミックダンパのばねとして機能していてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、パージバルブ及びパージバルブステーがダイナミックダンパとしても機能している。そのため、インテークマニホールドの振動の抑制を、別途単機能のダイナミックダンパを設けることなく実現できる。
【００１１】
上記内燃機関において、前記パージバルブステーは、前記インテークマニホールドに対する固定箇所と前記パージバルブに対する固定箇所との間に、前記幅方向一方側から他方側に延びる延設部を備えていてもよい。
【００１２】
上記構成によれば、インテークマニホールドが気筒の中心軸線方向に振動した場合に、パージバルブステーの延設部が、インテークマニホールドの振動に応じて撓みやすい。すなわち、パージバルブステーの延設部が、ダイナミックダンパのばねとして機能しやすくなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】内燃機関の側面図。
【図２】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】
【００１４】
内燃機関の一実施形態について、図面に従って、説明する。先ず、内燃機関Ｅの概略について説明する。
図１に示すように、内燃機関Ｅは、全体として直方体のシリンダブロック１０を備えている。シリンダブロック１０の内部には、円筒状の気筒１１が複数（例えば、３つ）区画されている。気筒１１は、内燃機関Ｅにおけるクランクシャフト２５の回転軸線方向（図１における紙面厚み方向）に並ぶように配置されている。なお、図１においては、内燃機関Ｅの一部を断面図として図示している。
【００１５】
シリンダブロック１０における各気筒１１の内部には、ピストン１２が当該気筒１１内を往復移動可能に収容されている。ピストン１２は、コネクティングロッド２６を介してクランクシャフト２５に連結されている。
【００１６】
シリンダブロック１０の下面には、当該シリンダブロック１０の外周縁に沿う略四角筒状のクランクケース２１が固定されている。クランクケース２１の下端面には、有底四角箱状の貯留ケース２２が固定されている。これらクランクケース２１及び貯留ケース２２によってオイルを貯留するためのオイルパン２０が構成されている。
【００１７】
シリンダブロック１０の上面には、全体として直方体状のシリンダヘッド３０が固定されている。シリンダヘッド３０の下面においては、気筒１１の軸線方向から視て円形の凹部３１が上側へと窪んでいる。凹部３１の直径は、気筒１１の直径と略同一となっている。凹部３１は、気筒１１に対向配置されている。凹部３１の内壁、気筒１１の内壁及びピストン１２の上面によって、燃焼室３２が区画されている。
【００１８】
シリンダヘッド３０の内部には、気筒１１内から排気を排出するための排気ポート３６が区画されている。排気ポート３６は、気筒１１の中心軸線方向及びクランクシャフト２５の回転軸線方向の双方に直交する方向（図１において左右方向）を幅方向としたとき、シリンダヘッド３０の幅方向一方側に配置されている。排気ポート３６の一端は凹部３１に開口しており、排気ポート３６の他端はシリンダヘッド３０の幅方向一方側の側面に開口している。排気ポート３６の他端には、排気通路３７（エキゾーストマニホールド）が接続されている。
【００１９】
また、シリンダヘッド３０には、排気ポート３６における凹部３１側の開口を開閉するための排気バルブ３８が取り付けられている。排気バルブ３８は、図示しない動弁機構によってクランクシャフト２５の回転と連動して開閉される。
【００２０】
シリンダヘッド３０の内部には、気筒１１内に吸気を供給するための吸気ポート３３が区画されている。吸気ポート３３は、シリンダヘッド３０の幅方向他方側に配置されている。吸気ポート３３の一端は凹部３１に開口しており、吸気ポート３３の他端はシリンダヘッド３０の幅方向他方側の側面に開口している。吸気ポート３３の他端には、吸気通路の一部であるインテークマニホールド１００が接続されている。
【００２１】
また、シリンダヘッド３０には、吸気ポート３３における凹部３１側の開口を開閉するための吸気バルブ３４が取り付けられている。吸気バルブ３４は、図示しない動弁機構によってクランクシャフト２５の回転と連動して開閉される。
【００２２】
次に、シリンダヘッド３０に接続されているインテークマニホールド１００について説明する。
図２に示すように、インテークマニホールド１００は、車両外部から吸気するための吸入部１０１を備えている。図１に示すように、吸入部１０１は、概ねクランクシャフト２５の回転軸線方向に延びる略円筒状となっている。
【００２３】
図２に示すように、吸入部１０１における吸気上流側の端部の外周面からはフランジ１０２が張り出している。フランジ１０２においては、複数のボルト孔１０３が貫通している。このボルト孔１０３にボルトが挿通されることにより、インテークマニホールド１００に吸気量を調整するためのスロットルバルブを備えた筒状のスロットルボディ（図示略）が固定される。すなわち、車両外部からの吸気は、スロットルボディを通り、吸入部１０１を介してインテークマニホールド１００の内部へと流れる。
【００２４】
吸入部１０１の他端部には、吸気脈動を抑制するためのサージタンク１１０が接続されている。サージタンク１１０は、概ね吸入部１０１の軸線方向に長い略直方体箱状となっている。このように、本実施形態のインテークマニホールド１００は、サージタンク１１０と一体化されている。
【００２５】
サージタンク１１０の内部には、図示は省略するが、吸気管長を可変にする可変吸気装置（ＡＣＩＳ）が設けられている。この可変吸気装置は、ＡＣＩＳアクチュエータ１１５によって駆動される。図２に示すように、ＡＣＩＳアクチュエータ１１５は、インテークマニホールド１００における吸入部１０１側の外面に取り付けられている。
【００２６】
サージタンク１１０には、３つの分岐通路１２０が接続されている。各分岐通路１２０は、吸入部１０１の軸線方向に並列されている。図１に示すように、各分岐通路１２０は、サージタンク１１０を囲うように、サージタンク１１０の幅方向一方側の側面から、サージタンク１１０の下側、幅方向他方側の側面を経て、サージタンク１１０の上側まで湾曲して延びている。
【００２７】
各分岐通路１２０におけるサージタンク１１０とは反対側である吸気下流側の端部には、接続フランジ１３０が設けられている。接続フランジ１３０は、３つの分岐通路１２０の間を連結している。各分岐通路１２０は、接続フランジ１３０の端面において開口している。接続フランジ１３０は、シリンダヘッド３０の幅方向他方側に固定されている。
【００２８】
図２に示すように、インテークマニホールド１００においては、各分岐通路１２０に内燃機関Ｅにおける燃焼後の排気を再循環させて供給するためのＥＧＲ供給通路１４０が区画されている。この実施形態では、ＥＧＲ供給通路１４０の外部側の開口は、各分岐通路１２０の開口とは反対側を向いている。図示は省略するが、ＥＧＲ供給通路１４０は、インテークマニホールド１００の内部において３つに分岐しており、分岐した各通路が各分岐通路１２０の内部と連通している。
【００２９】
なお、本実施形態では、吸入部１０１と、サージタンク１１０と、分岐通路１２０と、接続フランジ１３０と、ＥＧＲ供給通路１４０とが、マニホールド本体部２００を構成している。
【００３０】
マニホールド本体部２００の分岐通路１２０のうち、分岐通路１２０の配列方向において、吸入部１０１から最も離れた分岐通路１２０の幅方向他方側の外面からは、ボス１２１が突出している。ボス１２１は、略円筒状になっている。図１に示すように、ボス１２１は、分岐通路１２０の幅方向における端よりも他方側まで延びている。すなわち、ボス１２１の先端面は、分岐通路１２０における最も幅方向他方側の端よりも幅方向他方側に位置している。ボス１２１には、パージバルブ１６０が、パージバルブステー１５０を介して、取り付けられている。
【００３１】
次に、パージバルブ１６０及びパージバルブステー１５０について説明する。
内燃機関Ｅには、図示は省略するが、気筒１１の内部に燃料を噴射する燃料噴射弁が備わっている。図２に示すように、内燃機関Ｅが搭載された車両には、当該燃料噴射弁に供給する燃料を貯留するための燃料タンク１７６が設けられている。燃料タンク１７６には、ベーパ通路１７５の一端が接続されている。内燃機関Ｅは、ベーパ通路１７５の他端に接続されたキャニスタ１８０を備えている。キャニスタ１８０は、燃料タンク１７６で発生する蒸発燃料を吸着している。
【００３２】
キャニスタ１８０には、パージホース１７０の一端が接続されている。パージホース１７０の他端はインテークマニホールド１００のサージタンク１１０に接続されている。そして、パージホース１７０の途中には、パージバルブ１６０が取り付けられている。パージバルブ１６０は、パージホース１７０を流れる蒸発燃料の流量を調整する。なお、図１においては、パージホース１７０の一部を除き、図示を簡略化している。
【００３３】
パージバルブ１６０は、パージバルブステー１５０を介してボス１２１に固定されている。すなわち、ボス１２１は、パージバルブステー１５０の取付部として機能している。
パージバルブステー１５０は、平面視略長方形の板材を途中で略９０度屈曲させたような形状になっている。すなわち、パージバルブステー１５０は、板状の基部１５１の端から板状の先端部１５２が略９０度の角度で立ち上がった形状になっている。パージバルブステー１５０の基部１５１の一端部はボス１２１に取付ボルトＢを介して固定されている。また、パージバルブステー１５０は、基部１５１と先端部１５２との境界（折り曲げ箇所）がインテークマニホールド１００側を向くように、ボス１２１に取り付けられている。すなわち、パージバルブステー１５０のうち、パージバルブステー１５０のボス１２１に対する固定箇所とパージバルブ１６０に対する固定箇所との間の部分は、幅方向一方側から他方側に延びる延設部となっている。パージバルブステー１５０の材質は、アルミニウム合金である。
【００３４】
パージバルブステー１５０の先端部１５２には、取付ボルトＢを介してパージバルブ１６０が固定されている。この実施形態では、インテークマニホールド１００が振動したときに、パージバルブ１６０がダイナミックダンパ３００のマスとして、パージバルブステー１５０がダイナミックダンパ３００のばねとしてそれぞれ機能している。
【００３５】
なお、本実施形態において、インテークマニホールド１００の幅方向における重心は、インテークマニホールド１００の幅方向における略中心となっている。そして、ダイナミックダンパ３００の一部であるパージバルブステー１５０は、幅方向において最も他方側に位置するボス１２１の先端面に取り付けられている。よって、本実施形態では、ダイナミックダンパ３００として機能しているパージバルブステー１５０及びパージバルブ１６０は、インテークマニホールド１００のうち、幅方向において、インテークマニホールド１００の重心よりも、他方側に取り付けられている。
【００３６】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）本実施形態において、内燃機関Ｅが気筒１１の中心軸線方向に振動したときに、インテークマニホールド１００は、接続フランジ１３０のシリンダヘッド３０に対する固定箇所を支点として、気筒１１の中心軸線方向に振動する。そして、このようなインテークマニホールド１００の気筒１１の中心軸線方向の振動の振幅は、内燃機関Ｅの幅方向において、上記固定箇所から他方側に位置するほど大きくなる。
【００３７】
本実施形態では、マニホールド本体部２００の一部である分岐通路１２０の幅方向他方側の外面からは、ボス１２１が突出している。ボス１２１は、分岐通路１２０の幅方向における端よりも他方側まで延びている。そして、ダイナミックダンパ３００は、インテークマニホールド１００の幅方向において最も他方側に位置するボス１２１の先端面に取り付けられている。よって、本実施形態のダイナミックダンパ３００は、インテークマニホールド１００の最も他方側に取り付けられていることから、インテークマニホールド１００のうち、気筒１１の軸線方向（一般的には上下方向）において最も振幅の大きくなる位置に取り付けられている。したがって、ダイナミックダンパ３００によってインテークマニホールド１００の振動を効果的に抑制できる。
【００３８】
（２）近年では、排気規制強化によって蒸発燃料処理装置が、車両にとって必要となっている。そして、蒸発燃料処理装置には、キャニスタ１８０、パージバルブ１６０及びパージホース１７０は必須の構成となっている。すなわち、パージバルブ１６０を含めた蒸発燃料処理装置は、内燃機関Ｅを有する車両にとって、事実上の標準装備である。そして、本実施形態においては、パージバルブ１６０及びパージバルブステー１５０がダイナミックダンパ３００としても機能している。そのため、本実施形態においては、インテークマニホールド１００の振動の抑制を、別途単機能のダイナミックダンパ３００を設けるなどの部品の追加を伴うことなく実現できる。
【００３９】
（３）本実施形態によれば、パージバルブステー１５０の延設部は、幅方向一方側から他方側に延びている。そして、パージバルブステー１５０の材質はアルミニウム合金であるため、比較的に弾性変形しやすい。そのため、インテークマニホールド１００の気筒１１の中心軸線方向の振動に応じて撓みやすい。したがって、パージバルブステー１５０の延設部が、ダイナミックダンパ３００のばねとして機能しやすい。
【００４０】
（４）本実施形態によれば、インテークマニホールド１００の吸入部１０１側の外面には、吸入部１０１の他に、ＡＣＩＳアクチュエータ１１５が取り付けられている。また、フランジ１０２には、スロットルボディが取り付けられる。さらに、パージホース１７０の他端が、インテークマニホールド１００の吸入部１０１近傍において、サージタンク１１０と接続している。よって、インテークマニホールド１００の分岐通路１２０の配列方向における吸入部１０１側には、多くの部品が取り付けられている。一方で、インテークマニホールド１００の分岐通路１２０の配列方向における吸入部１０１と反対側では、吸入部１０１側と比べて、取り付けられている部品は少ない。そのため、本実施形態のボス１２１にパージバルブ１６０及びパージバルブステー１５０を取り付ける際に、周辺部品との干渉が起きにくいことから、パージバルブ１６０及びパージバルブステー１５０を取り付けやすい。さらに、パージバルブ１６０及びパージバルブステー１５０がダイナミックダンパ３００として機能する際にはパージバルブ１６０が揺動することになるが、このようにパージバルブ１６０が揺動したとしても、周辺部品との衝突が起きにくい。
【００４１】
上記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。
・ダイナミックダンパ３００の取り付け位置は、インテークマニホールド１００の幅方向における最も他方側でなくてもよい。少なくとも、ダイナミックダンパ３００の取り付け位置は、前記インテークマニホールド１００のうち、幅方向において、インテークマニホールド１００の重心よりも、他方側であればよい。ダイナミックダンパ３００の取り付け位置をこのように設定しておけば、比較的に振幅が大きい位置にダイナミックダンパ３００が取り付けられることになるため、インテークマニホールド１００の振動は、好適に抑制できる。
【００４２】
・ボス１２１の先端面は、分岐通路１２０における最も幅方向他方側の端よりも幅方向他方側に位置していなくてもよい。この場合であっても、少なくともボス１２１の先端面に取り付けられるダイナミックダンパ３００の位置が、インテークマニホールド１００のうち、幅方向において、インテークマニホールド１００の重心よりも、他方側であればよい。なお、ボス１２１は、分岐通路１２０の外面から、幅方向において他方側に突出していれば、ダイナミックダンパ３００の取り付け位置を幅方向他方側としやすい。
【００４３】
・ボス１２１の突出位置は、分岐通路１２０に限られない。例えば、マニホールド本体部２００のうち、吸入部１０１から突出していてもよい。
・ダイナミックダンパ３００を取り付けるための取付部は、ボス１２１に限られない。例えば、板状のフランジが分岐通路１２０から張り出していてもよい。
【００４４】
・ダイナミックダンパ３００の取り付け位置は、ボス１２１の先端面でなくてもよい。例えば、マニホールド本体部２００から突出するボス１２１を備えずに、パージバルブステー１５０がマニホールド本体部２００に直接取り付けられていてもよい。
【００４５】
・ダイナミックダンパ３００は、本実施形態のパージバルブ１６０及びパージバルブステー１５０の構成に限られない。例えば、単機能のダイナミックダンパ３００を別途取り付けてもよいし、ＡＣＩＳアクチュエータ１１５がダイナミックダンパ３００のマスとして機能してもよい。
【００４６】
・気筒１１の数は、本実施形態の３つに限られない。２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。
・気筒１１の配列は、本実施形態の直列に限られない。例えば、Ｖ型の内燃機関Ｅであった場合は、気筒１１の２つの配列において、２つのインテークマニホールド１００が取り付けられ、各インテークマニホールド１００に、それぞれダイナミックダンパ３００を取り付ければよい。
【００４７】
・インテークマニホールド１００の形状は、内燃機関Ｅの構成に合わせて、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…シリンダブロック、１１…気筒、１２…ピストン、２０…オイルパン、２１…クランクケース、２２…貯留ケース、２５…クランクシャフト、２６…コネクティングロッド、３０…シリンダヘッド、３１…凹部、３２…燃焼室、３３…吸気ポート、３４…吸気バルブ、３６…排気ポート、３７…排気通路、３８…排気バルブ、１００…インテークマニホールド、１０１…吸入部、１０２…フランジ、１０３…ボルト孔、１１０…サージタンク、１１５…ＡＣＩＳアクチュエータ、１２０…分岐通路、１２１…ボス、１３０…接続フランジ、１４０…ＥＧＲ供給通路、１５０…パージバルブステー、１５１…基部、１５２…先端部、１６０…パージバルブ、１７０…パージホース、１７５…ベーパ通路、１７６…燃料タンク、１８０…キャニスタ、２００…マニホールド本体部、３００…ダイナミックダンパ、Ｂ…取付ボルト、Ｅ…内燃機関。
【図１】
2020079573.tif 000003
【図２】
2020079573.tif 000004