(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空気導入部から送給される空気をスロットルバルブを介してサージタンクへと導き、サージタンクから内燃機関の本体部に設けられた複数の気筒に空気を供給するようにした内燃機関の吸気経路構造であって、
クランク軸の軸線方向である幅方向に沿ってサージタンクの中心を本体部の中心から一方へと偏倚させ、
その偏倚側に位置するサージタンクの一側面を下端から上端にかけて外方へ向けて斜め上方へと傾斜する傾斜面を形成し、
前記傾斜面には複数の送気口を形成すると共に、
前記他側面の上部には前記送気口より少数の送気口を形成し、
前記傾斜面に形成した送気口とシリンダブロックの吸気口とを連結する一方、
前記他側面に形成した送気口とシリンダブロックの吸気口とを接続してなることを特徴とする内燃機関の吸気経路構造。
【請求項２】
サージタンクの上面部をスロットルバルブを保持するスロットルボディの取付部より上方に突出させると共に、サージタンクの送気口を前記スロットルボディのボアセンタより上方に設定し、かつ、各吸気通路を個々に分離したＳ字状に形成し、一端部を前記サージタンクの側面に連結するようにすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気経路構造。
【請求項３】
シリンダブロックは、３気筒を形成し、３気筒のうち２気筒を吸気管によってサージタンクの一方の側面に形成した傾斜面に連結し、他の１気筒を吸気管の他方の側面に連結したことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の吸気経路構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関における各気筒に空気を供給する吸気通路構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などに搭載される内燃機関のシリンダブロックには、エアークリーナからの空気をシリンダブロックの各気筒に供給するための吸気通路が形成されているが、この吸気通路としては、従来より、例えば図８に示すようなものが使用されている。
【０００３】
ここに示す吸気通路は、３気筒を有するシリンダブロックの各気筒に連通する吸気ポートに吸気管を連結すると共に、吸気管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の他端部に形成された吸気口をサージタンクＴの送気口Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に接続したものとなっている。サージタンクＴの側面には、同図（ｂ）に示すようなスロットルボディ取付用のフランジ面Ｔ１が形成され、ここに吸気口Ｔ２が形成されている。そして、前記フランジ面Ｔ１には、スロットルバルブを装着するためのスロットルボディー（図示せず）が固定され、そのスロットルボディーは図外のエアークリーナに接続され、スロットル開度に対応する量の空気がエアークリーナからサージタンクＴ及び吸気管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を経てシリンダブロックの各吸気ポートへと供給されるようになっている。
【０００４】
また、前記サージタンクＴは、その左右方向における中心がシリンダブロックの左右方向における中心と略一致し、かつその上面部が、前記スロットルボディのフランジ面Ｔ１の上端部Ｔ１ａと同一の高さ位置となるよう配置されており、サージタンクＴの容量設定は、前記上面部を基準とし、ここから下方へと延出する寸法を設定することによって行っている。
【０００５】
さらに、気筒の吸気ポートは、サージタンクＴの下面より下方に位置し、各気筒の吸気口に連結された３本の吸気管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、後方へと延出させ、中間位置から各吸気管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を収束させた状態でサージタンクＴの下方へと導いた後、各吸気管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の送気口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３をサージタンクＴの送気口Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に接続させるようになっている。このサージタンクＴの送気口Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、サージタンクＴの下面に左右方向（シリンダブロックにおけるクランクシャフトの軸線方向）に沿って略均等に配設されており、また、シリンダブロックの各吸気ポートも左右方向に均等に配置され、中央に位置する吸気ポート中央に位置する送気口とは左右方向において略一致するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の内燃機関の吸気経路は、スロットルボディの上限位置によってサージタンクＴの上限が、シリンダブロックによってサージタンクＴの左右位置がそれぞれ規制されるようになっているため、サージタンクの配置をはじめ、サージタンクからシリンダブロックに至る吸気管の配置などに設計の自由度が低いという問題がある。
また、サージタンクＴからシリンダブロックに至る吸気管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の形状が上下にＬ字状に屈曲したものとなっているため、各吸気管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の長さに不均一が生じると共に、管路長が十分に設定できないという問題も生じる。すなわち、中央に位置する吸気ポートと中央に位置する送気口Ｈ２とを連結する吸気管Ｐ２は、その他の吸気管Ｐ１，Ｐ３よりも短尺になり管路長に不均一が生じるため、各気筒の出力に不均一が生じるという不都合が生じる。
【０００７】
本発明は上記従来技術の課題に着目してなされたもので、複数の吸気管の管路長を均一に設定できると共に、サージタンクや吸気管の配置や形状などにおいて十分な設計自由度を得ることができる内燃機関の吸気経路構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願請求請項１記載の発明は、所定の空気導入部から送給される空気をスロットルバルブを介してサージタンクへと導き、サージタンクから内燃機関の本体部に設けられた複数の気筒に空気を供給するようにした内燃機関の吸気経路構造であって、クランク軸の軸線方向である幅方向に沿ってサージタンクの中心を本体部の中心から一方へと偏倚させ、その偏倚側に位置するサージタンクの一側面を下端から上端にかけて外方へ向けて斜め上方へと傾斜する傾斜面を形成し、
前記傾斜面には複数の送気口を形成すると共に、前記他側面の上部には前記送気口より少数の送気口を形成し、前記傾斜面に形成した送気口とシリンダブロックの吸気口とを連結する一方、前記他側面に形成した送気口とシリンダブロックの吸気口とを接続してなるものである。
【０００９】
上記構成を有する本願請求項１記載の発明においては、サージタンクの中心がシリンダブロックの中心より偏倚するよう配置し、サージタンクの各側面に吸気パイプを連結するようになっているため、サージタンクの傾斜面からシリンダブロックに至る距離間隔を長尺化することができ、十分な長さの吸気経路を容易に設定することができる。また、スロットルバルブの上端部の位置などにサージタンクの設置位置が影響されないため、良好な設計自由度を得ることができる。
【００１０】
また、前記請求項２記載の発明のように、サージタンクの上面部をスロットルバルブを保持するスロットルボディの取付部より上方に突出させると共に、サージタンクの送気口を前記スロットルボディのボアセンタより上方に設定し、かつ、各吸気通路を個々に分離したＳ字状に形成し、一端部を前記サージタンクの側面に連結するようにすることが考えられ、これによれば、空間を有効に利用して十分な長さの吸気通路を得ることができる。
そして、前記シリンダブロック内に形成する気筒数としては、請求項３記載の発明のように、例えば３気筒に形成することが可能であり、この場合、２気筒を吸気管によって傾斜面に連結し、残りの１気筒を吸気管に連結する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１ないし図７は本願発明の実施形態を示す図であり、図１〜図は内燃機関の外観構成を示す図であり、図１は正面図、図２は図１の左側面図、図３は図１の平面図、図４は図１に示した吸気経路構造の全体構成を示す分解斜視図、図５は図４に示した吸気管の接続状態を示す背面図、図６は図５に示したものの一部縦断側面図、図７は図５に示したサージタンクの縦断側面図である。
【００１２】
図１ないし図３において、ここに示す内燃機関１は、自動車などに搭載される４サイクル横置き型エンジンであり、その本体部の一部を構成するシリンダブロック２には、クランク軸線方向に沿って３つの気筒２ａ，２ｂ，２ｃが一列に配置され、その上面に固定されるシリンダヘッド３には各気筒に対応する燃焼室３ａ，３ｂ，３ｃが形成されると共に、４バルブＤＯＨＣの動弁機構（図示せず）及びスワール発生バルブ機構２１が具備されている。また、シリンダヘッド３を覆うシリンダヘッドカバー４の上面には、空気導入部であるエアークリーナ５が配置されている。そして、このエアークリーナ５には、前記シリンダブロック３に設けられた各気筒２ａ，２ｂ，２ｃへと清浄な空気を導入させる吸気通路１０が接続されており、その吸気通路１０は図４ないし図６に示すように形成されている。
【００１３】
また、前記吸気通路１０は、エアークリーナ５の送気口５ｂに連結管１１を介して連結されたリゾネータ１２と、このリゾネータ１２に連結管１３を介して連結されたスロットルボディ１４と、このスロットルボディ１４が連結されるサージタンク１５と、シリンダブロック２に形成される３つの気筒２ａ，２ｂ，２ｃの上端部に形成される各燃焼室３ａ，３ｂ，３ｃとサージタンク１５とを連結する吸気管１６，１７，１８とから構成されており、エアークリーナ５にて濾過された空気が送気口５ｂから連結管１１、レゾネータ１２及び連結管１３を経た後、スロットルボディ１４に設けられた不図示のスロットルバルブを通過してサージタンク１５に至り、ここから各吸気管１６，１７，１８に分配され、スワール発生バルブ機構２１を経てシリンダヘッドの各燃焼室３ａ，３ｂ，３ｃへと供給されるようになっている。
【００１４】
前記サージタンク１５の前面には、スロットルボディ１４のスロットルボア１４ａに連通する吸気口１５ａが形成されると共に、その吸気口１５ａの周囲に矩形のフランジ部１５ｂが形成され、ここにスロットルボディ１４が固定されるようになっている。
また、サージタンク１５の一方の側面１５ｃは、サージタンク１５の下端から外方へ向けて斜め上方へと傾斜する傾斜面となっており、この傾斜面１５ｃに２個の送気口１５Ａ，１５Ｂが形成されている。そして、サージタンク１５の他方の側面１５ｄは垂直な面となっており、ここに吸気口１５Ｃが形成されている。このように、前記送気口１５Ａ，１５Ｂと前記送気口１５Ｃとは、吸気口１５ａを挟んで幅方向に振り分けた状態で配管されている。
【００１５】
また、前記サージタンク１５とシリンダヘッド２とは、図５に示すような位置関係で配置されている。なお、説明の都合上、図５においては前記スワール発生機構２１を省略して示している。
シリンダヘッド３の後面壁３１に形成された３個の吸気ポート３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、幅方向（クランク軸の軸線方向と同一方向）に沿って等間隔に形成されており、中央部に位置する吸気口３Ｂが後面壁３１の幅方向中央に配置されている。また、図５に示すように、サージタンク１５の幅方向における中央部Ｃ２は、前記シリンダヘッド２の中央部Ｃ１より一方（シリンダヘッドの一側面２１ａ側）へと偏倚するよう配置されている。
【００１６】
そして、前記サージタンク１５の送気口１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃとシリンダヘッド３の吸気ポート３Ａ，３Ｂ，３Ｃとは吸気管１６，１７，１８によって連結されており、各吸気杆１６，１７，１８のうち、傾斜面１５Ｃに連結された吸気管１６，１７は、図５の正面図においては逆Ｓ字状に湾曲し、他側面１５ｄに連結された吸気管１８はＳ字状に湾曲したものとなっている。なお、前記吸気管１６，１７，１８は下端部のみがフランジ部１９によって連結されているが、その他の部分は収束することなく違いに独立した形状をなしている。
【００１７】
上記のように、この実施の形態では、サージタンク１５の両側壁１５ｃ，１５ｄに吸気管１６，１７と１８とに分配して配管するようにすると共に、サージタンク１５の中央部Ｃ１をシリンダヘッド３の中央線Ｃ２に対して一方に偏倚させたため、シリンダヘッド３の吸気ポート３Ａ，３Ｂ，３Ｃとこれらに対応する送気口１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの形成されるサージタンク１５の両側壁１５ｃ．１５ｄとの距離間隔を長く設定することができ、吸気管１６，１７，１８に十分な長さを設定することができる。
【００１８】
また、吸気管１６，１７，１８はサージタンク１５の両側面１５ｃ，１５ｄに連結されているが、２本の吸気管１６，１７が接続されている側面は傾斜面１５ｃとなっており、中央の吸気ポート３Ｂに連結されている吸気管１７はシリンダヘッド３から近い方の送気口１５Ｂに連結され、吸気管１６はシリンダヘッド３から遠い方の送気口１５Ａに連結されている。このため、各送気口１５Ａ，１５Ｂから各吸気ポート３Ａ，３Ｂに至る距離間隔の均等化を図ることができ、両吸気管１６，１７の長さの均等化も容易に実現できる。
特にこの実施形態では、各吸気管１６，１７，１８がサージタンク１５の前面に取り付けられるスロットルボディ１４の左右に振り分けられた状態で配管されるため、スロットルボディ１４におけるスロットルボア１４ａの中心より上方に各送気口１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを設定することができ、吸気管１５，１６，１７の長尺化を図る場合にもスロットルボディ１４及びこれに連結される連結管１３等との干渉を避けることができる。
【００１９】
さらに、この実施形態においては、吸気管１６，１７，１８が２箇所で湾曲するＳ字状または逆Ｓ字状をなしているため、前記従来技術のように、吸気管を１箇所で屈曲させてＬ字状に形成した場合に比べ、両湾曲部分にて吸気管の長さを調整することができ、シリンダヘッド３とサージタンク１５との間の空間を有効に利用できる。このため、両側方及び前後方向への突出量を制限しつつ十分な長さの吸気管１５，１６を配置することができ、内燃機関全体をコンパクトに構成することができると共に、良好な出力特性を得ることができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態においては、３気筒を有する内燃機関に吸気管１５，１６，１７を接続する場合を例にとり説明したが、本願発明は、３気筒に限らず、４気筒以上の気筒数を有する内燃機関にも適用可能である。例えば、４気筒の場合には、傾斜面に３つの気筒を連結し、他の側面に１つの気筒を連結するようにすれば良く、本発明は、特に上記実施の形態に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明にあっては、サージタンクの中心がシリンダブロックの中心より偏倚するよう配置し、サージタンクの各側面に吸気パイプを連結するようになっているため、サージタンクの傾斜面からシリンダブロックに至る距離間隔を長尺化することができ、十分な長さの吸気経路を容易に設定することができる。
また、スロットルバルブの上端部の位置などにサージタンクの設置位置が影響されないため、良好な設計自由度を得ることができる。
【００２２】
さらに、サージタンクの上面部をスロットルバルブを保持するスロットルボディの取付部より上方に突出させると共に、サージタンクの送気口を前記スロットルボディのボアセンタより上方に設定し、かつ、各吸気通路を個々に分離したＳ字状に形成し、一端部を前記サージタンクの側面に連結するようにしたため、空間を有効に利用して十分な長さの吸気通路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態における内燃機関の外観構成を示す正面図である。
【図２】図２は図１に示したものの左側面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】図１に示した吸気経路構造の全体構成を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示した吸気管の接続状態を示す背面図である。
【図６】図５に示したもののＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５に示したサージタンクの縦断側面図である。
【図８】（ａ）は従来の内燃機関の吸気通路構造を示す一部縦断側面図、（ｂ）は同図（ａ）のスロットルボディ取付部を示す側面図である。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  シリンダブロック（本体部）
５  エアークリーナ（空気導入部）
１０  吸気通路構造
１４  スロットルバルブ
１４ａ  ボアセンタ
１５  サージタンク
１５ｂ  フランジ部（取付部）
１５ｃ  傾斜面
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ  送気口
１６，１７，１８  吸気管
【図１】
0003680572.tif 000002
【図２】
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【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】
0003680572.tif 000008
【図８】
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