(57)【要約】【課題】２つの部材を重ね固定して両者の流体通路を接続している内燃機関において、シール性確保のために部材の加工コストが嵩むことを防止すると共に、部材同士の締結作業の能率も向上させる。【解決手段】一方の部材たるサージタンク３に継手パイプ１４が固定されており、他方の部材たるスロットルボデー５がサージタンク部３に重ね固定されている。スロットルボデー５には継手パイプ１４と連通する冷却水通路１５が空いている。継手パイプ１４に設けたフランジ１８がサージタンク部３に溶着されている。フランジ１８に形成した環状溝１９にＯリング２１が嵌まっている。Ｏリング２１は継手パイプ１４に嵌まっているため、サージタンク部３には特段の加工は不要であり、コストアップを防止できる。Ｏリング２１は継手パイプ１４に脱落不能に保持されているため，組み立ての手間も軽減できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重なり合う２つの部材のうち一方の部材に外向き突出部を有する継手パイプが設けられており、他方の部材を前記継手パイプの外向き突出部に嵌め込んで両部材を固定することにより、前記他方の部材の流体通路と前記継手パイプとを接続している内燃機関において、
前記継手パイプは前記一方の部材とは別部材であり、前記継手パイプの外向き突出部に前記一方の部材の表面に重なるフランジを形成しており、前記フランジに前記他方の部材に向いて開口した環状溝を形成し、前記環状溝に、前記他方の部材で押圧されるシール材を嵌め入れている、
内燃機関の流路接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、流体が流れる流路を備えた２つの部材を重ね固定している内燃機関において、それら２つの部材の流路接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、冷却水やオイルなどの流体が使用されており、従って、流体通路が形成れている部材は多くある。例えば特許文献１には、吸気マニホールドの入口部（集合部）に冷却ユニットを設けることが記載されており、この特許文献１では、吸気マニホールドの入口部に、冷却ユニットの入口パイプと出口パイプとを一体に設けて、これらパイプに冷却水ホースを接続することが記載されている。
【０００３】
この特許文献１において、吸気マニホールドの入口にはスロットルボデーが固定されるが、スロットルボデーは正確に位置決めする必要があるものの、特許文献１では位置決め手段がないため組み立てが面倒であり、そこで本願出願人は、特許文献２において、吸気マニホールドの入口部にスロットルボデーに貫通する継手パイプを突設して、スロットルボデーに設けた冷却水通路を継手パイプに嵌め込むことで、冷却水通路を形成すると共にスロットルボデーの位置決めを行う構造を開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５９３５４号公報
【特許文献２】特願２０１２−２１５７４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、流体通路を有する部材を重ね固定して両者の流体通路を接続する構造は内燃機関の各所に存在しており、その場合、２つの部材の合わせ面はフラットに形成されており、２つの部材の間のシール性を確保するために、両部材の間にＯリングやガスケットなどのシール材を介在させている。そして、このシール材は、一方の部材に設けた環状溝に嵌め入れているのが一般的である。
【０００６】
しかし、場合によっては部材に環状溝を形成するのが厄介な場合がある。すなわち、後加工せねばならない場合は当然ながら手間がかかり、また、樹脂製品やダイキャスト品のような成形品の場合であっても、スライド型が必要になって金型の構造が複雑化するなどの問題が生じることも多い。更に、２つの部材の合わせ面はフラットであるため、シール材が環状溝から脱落しやすくて、部材の固定作業が面倒になることもある。
【０００７】
本願発明はこのような現状を改善すべく成されたものであり、一方の部材から継手パイプを突設する点は特許文献２の思想を踏襲しつつ、簡単な構造でシール性を確保すると共に組立能率も向上せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、互いに重なり合う２つの部材のうち一方の部材に外向き突出部を有する継手パイプが設けられており、他方の部材を前記継手パイプの外向き突出部に嵌め込んで両部材を固定することにより、前記他方の部材の流体通路と前記継手パイプとを接続している内燃機関において、前記継手パイプは前記一方の部材とは別部材であり、前記継手パイプの外向き突出部に前記一方の部材の表面に重なるフランジを形成しており、前記フランジに前記他方の部材に向いて開口した環状溝を形成し、前記環状溝に、前記他方の部材で押圧されるシール材を嵌め入れている。
【０００９】
本願発明は、内燃機関の各部位に適用できる。例えば特許文献２のように、吸気マニホールドとスロットルボデーとの冷却水通路接続に適用できる。或いは、吸気通路の接続、オイルの接続などにも適用できる。また、継手パイプを一方の部材に固定する手段としては、打ち込みによる強制嵌合や熱収縮を利用した締まり嵌め、振動溶着（継手パイプと一方の部材が樹脂製の場合）、接着剤による接着など、様々の態様がある。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によると、Ｏリング等のシール材が嵌る環状溝は継手パイプのフランジに形成されているため、一方の部材及び他方の部材には特段の加工を施す必要はなく、それら部材の製造コストを抑制できる。また、継手パイプの長さの変化（違い）にも簡単に対応できる。更に、部材に流体通路の穴しか空いていない場合でも対応可能であり、既存の部材への適合性にも優れている。
【００１１】
また、Ｏリング等のシール材は継手パイプの外向き突出部に嵌まっていて脱落不能に保持されているため、部材同士を固定するに際して一々シール材の脱落に注意する必要はない。このため、部材同士の固定作業を能率良く行うことができる。この点も本願発明の利点の一つである。更に、環状溝はフランジに形成しているため、Ｏリング等のシール材をできるだけ小径にできる利点もある（フランジの外側にシール材を配置すると、シール材は大径になるためコストが嵩む。）。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は実施形態の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視側面図である。
【図２】図１（Ａ）のII-II 視断面図である。
【図３】継手パイプの固定行程を示す図である。
【図４】（Ａ）は継手パイプを固定してスロットルボデーを固定する前の要部側断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視図、（Ｃ）はスロットルボデーを固定した状態での側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
(1).構造の説明
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、吸気マニホールドとスロットルボデーとに設けた冷却水通路の接続構造に適用している。実施形態の内燃機関は３気筒であり、従って、図１に示すように、吸気マニホールド１は３本の枝管２を備えており、３本の枝管２は１つのサージタンク３に集合している。従って、サージタンク３が集合部になっており、サージタンク３の前面に樹脂製のスロットルボデー５がビス６で固定されている。
【００１４】
請求項との関係では、本実施形態では、吸気マニホールド１が一方の部材でスロットルボデー５が他方の部材になっている。吸気マニホールド１における枝管２の終端にはフランジ２ａを設けており、フランジ２ａがシリンダヘッド７に固定されている。
【００１５】
スロットルボデー５には前後に開口した吸気通路７が形成されており、吸気通路８に弁体（図示せず）を配置している。弁体は電動モータ（図示せず）で開度が制御される。また、スロットルボデー５の前面には、吸気用ホース９を接続する筒部５ａが突設されている。スロットルボデー５の後端にはフランジ５ｂを設けており、フランジ５ｂが複数のビス６でサージタンク３に固定（締結）されている。
【００１６】
吸気マニホールド１は樹脂製であり、２つのパーツを重ねて溶着することで一体化している。そして、図２に模式的に示すように、サージタンク３の内部には、冷却水通路の一例として、ＥＧＲガスを冷却するための水冷式の冷却ユニット１０を配置している。
【００１７】
冷却ユニット１０は、ジグザグに曲がった細管を備えた構造や多数のフィンを備えた構造など様々な構造のものを採用できる。いずれにしても、冷却水の入口と出口とを備えており、実施形態では入口は後ろ向きに開口しており、サージタンク３に一体に設けた後ろ向きの流入パイプ１０が入口に連通している。敢えて述べるまでもないが、流入パイプ１１には冷却水ホース１２が接続される。なお、流入パイプ１１をサージタンク３とは別部材に製造して、強制嵌合や溶着等でサージタンク３に固定してもよい。
【００１８】
冷却ユニット１０の出口１３は手前に向けて開口しており、この出口１３に継手パイプ１４が差し込みにて接続されている。従って、継手パイプ１４は冷却ユニット１０の冷却水が流れ出る流出パイプとして機能している。
【００１９】
継手パイプ１４はサージタンク３の前面から手前に突出した突出部１４ａを有しており、露出部１４ａがスロットルボデー５に設けた冷却水通路１５にきっちり嵌まっている。これにより、スロットルボデー５の位置決めが成されている。スロットルボデー５には、冷却水ホース１６を接続するための前向き筒部１７を一体に設けている。なお、継手パイプ１４の突出部１４ａをスロットルボデー５の手前まで露出するように長く形成して、冷却水ホース１６を継手パイプ１４の突出部１４ａに接続することも可能である。
【００２０】
継手パイプ１４における突出部１４ａの付け根には、吸気マニホールド１のサージタンク３に振動等で溶着するための円形のフランジ１８を一体に形成している。そして、フランジ１８の前面に環状溝１９を形成している。環状溝１９は、フランジ１８を振動にて溶着するに際して治具２０の先端を差し込んで掴持する機能と、シール材の一例としてのＯリング２１を嵌め込む機能とを有している。
【００２１】
すなわち、継手パイプ１４をサージタンク３に溶着固定するに際しては、治具２０の先端を環状溝１９に挿入することでフランジ１８を的確に加振することができる一方、継手パイプ１４を固定した後は、図４（Ａ）のようにＯリング２１が嵌め込まれるのであり、Ｏリング２１の存在により、スロットルボデー５とフランジ１８との間は漏水がない状態に確実にシールされる。
【００２２】
環状溝１９の内周面は突出部１４ａの外周面と一致している。このため、Ｏリング２１が手前にずれていても、スロットルボデー５を重ね合わせて固定するとＯリング２１は環状溝１９に押し込まれる。この点、本実施形態の利点の一つである。なお、フランジ１８を高周波や超音波で加振してサージタンク３に溶着する場合、フランジ１８とサージタンク３との合わせ面のうちいずれか一方又は両方に、同心状のリブの群又は環状溝の群を設けるのが好ましい。
【００２３】
本実施形態では継手パイプ１４はサージタンク３に溶着しているが、継手パイプ１４は強制嵌合や接着、或いはねじ込みなどで固定することも可能である。或いは、継手パイプ１４を独立してサージタンク３に固定せずに、スロットルボデー５による押えによって固定することも可能である（従って、継手パイプ１４は、サージタンク３に軽く差し込まれているだけでもよい。）。
【００２４】
また、継手パイプ１４はサージタンク３の内部に深く入り込んでいる必要はないのであり、サージタンク３の内部への内向き侵入寸法は、冷却ユニット１０の構造によって任意に設定できる。流体が排気ガスの場合は、シール材としては無機材からなるガスケットを使用したらよい。
【００２５】
また、サージタンク３の内部に設けられる冷却水通路としては、冷却ユニット１０には限らず、サージタンク３の内部で凝縮した水分の凍結を防止するための加温ユニットを設けてもよい。
【００２６】
本願発明は更に様々に具体化できる。例えば適用対象としては、オイルフィルターとチェーンカバー（又はシリンダブロック）とのオイル通路接続個所、排気マニホールドと触媒コンバータとの接続個所、排気管と排気ターボ過給機との接続個所など、Ｏリングやガスケットを介在させて接続している個所に広く適用できる。敢えて述べるまでもないが、継手パイプは金属製であってもよい。一方の部材に対するフランジの固定が溶着や接着でない場合、フランジの裏面に環状溝を形成してこれにシール材を嵌め込むことでフランジと一方の部材との間のシールを確保することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本願発明は、内燃機関における各所の流路接続に実際に適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  吸気マニホールド（一方の部材）
３  サージタンク
５  スロットルボデー（他方の部材）
６  ファスナの一例としてのビス
１０  冷却ユニット
１３  冷却水通路の出口
１４  継手パイプ
１４ａ  継手パイプの突出部
１５  スロットルボデーの冷却水通路
１８  フランジ
１９  環状溝
２０  溶着のための治具
２１  シール材の一例としてのＯリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014145350.tif 000005
【図４】
2014145350.tif 000006