(57)【要約】【課題】吸気マニホールドとスロットルボデーとを冷却水で加温することを、簡単な構造で実現する。【解決手段】吸気マニホールド４の集合部にサージタンク５が一体に形成されており、サージタンク５の前面にスロットルボデー６がボルト１１で固定されている。サージタンク５には、その内部に露出した加温ユニット１８とこれに接続された冷却水入口１６と冷却水出口１７とを設けている。スロットルボデー６には、サージタンク５の冷却水出口１７に直列状態で連通した冷却水通路１９が形成されている。サージタンク５の冷却水出口１７とスロットルボデー６の冷却水入口２０とが繋がっているため全体として構造は簡単であり、かつ、スロットルボデー６の冷却水通路１９は前後に貫通しているため加温効果が高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに固定される吸気マニホールドに、前記吸気マニホールドに供給される吸気の量を調節するスロットル弁が内蔵されたスロットルボデーを固定して成る構成であって、
前記吸気マニホールドとスロットルボデーとには、それぞれ冷却水入口と冷却水出口とを有する冷却水通路が、前記吸気マニホールドの冷却水出口と前記スロットルボデーの冷却水入口とが連通するようにして形成されている、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、吸気マニホールドにスロットルボデーを固定した構造の内燃機関（特に車両用内燃機関）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン式の内燃機関では出力はスロットルボデーに内蔵されたスロットルバルブの開閉によって制御されるが、応答性の向上や構造の簡素化等のため、スロットルボデーを吸気マニホールドに固定することが行われている。
【０００３】
他方、近年の内燃機関ではＥＧＲガスやブローバイガスを吸気系に還流させることが行われており、この場合、ＥＧＲガスやブローバイガスには水分が含まれていることが多いため、寒冷地や冬場のような低温環境下では、凝縮した水分が機関停止後に凍結したり走行風の冷却作用で凍結したりすることがある。また、低温環境下ではオイルの粘度低下等によってスロットルバルブが動かなくなることがある。そこで、吸気マニホールド及びスロットルボデーを加温された冷却水で温めることで、吸気マニホールドの内部での水分の凍結を防止すると共に、スロットルバルブの動きの円滑化を図ることが行われている。
【０００４】
その例として特許文献１には、吸気マニホールドの入口にスロットルボデーを固定した構造において、吸気マニホールドにその入口部を横切るようにして冷却水通路を形成し、冷却水の通路の一部をスロットルボデーに向けて開口する（露出させる）一方、スロットルボデーには吸気マニホールドの冷却水通路に連した凹所を形成することにより、加温された冷却水で吸気マニホールドとスロットルボデーとの両方を同時に加温することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開丙１１−１５９３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は冷却通路は１本であるため、吸気マニホールドとスロットルボデーとに別々の系統の冷却水通路を設ける場合に比べて構造が簡単になるが、冷却水はスロットルボデーに設けた凹所に接触するに過ぎないため、スロットルボデーの十分な加温効果を期待し難いという問題があった。
【０００７】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、冷却水通路を単純化する点は特許文献１を踏襲しつつ、吸気マニホールドとスロットルボデーとの両方を的確に加温できるようにすることを主たる目的とするものである。また、本願はスロットルボデー固定式吸気マニホールドの構造に関して多くの改良を開示しているが、これら改良された構造の提供も発明の目的たり得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、シリンダヘッドに固定される吸気マニホールドに、前記吸気マニホールドに供給される吸気の量を調節するスロットル弁が内蔵されたスロットルボデーを固定して成る内燃機関において、前記吸気マニホールドとスロットルボデーとには、それぞれ冷却水入口と冷却水出口とを有する冷却水通路が、前記吸気マニホールドの冷却水出口と前記スロットルボデーの冷却水入口とが連通するようにして形成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によると、吸気マニホールドとスロットルボデーとには、それぞれ入口と出口とを有する冷却水通路が形成されているため、低温環境下でも、吸気マニホールドの内部を的確に加温して、ＥＧＲガスやブローバイガスに含まれていた水分の凝縮・凍結を的確に防止できると共に、スロットルボデーも内部に加温された冷却水を通して効率良く加温できるため、スロットルバルブの円滑な動きを確保できる。
【００１０】
そして、本願発明は吸気マニホールドの冷却水通路とスロットルボデーの冷却水通路とが直列状に接続されているものであり、冷却水は吸気マニホールドの冷却水通路を通ってからスロットルボデーの冷却水通路を通るため、ホースやチューブ等の給水具は吸気マニホールドの入口とスロットルボデーの出口とに接続すれば足り、このため送水構造が簡単である。従って、配管構造を簡単化しつつ、吸気マニホールドの内部とスロットルボデーとを的確に加温して低温環境下での信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は実施形態の要部平面図、（Ｂ）は要部の分離斜視図である。
【図２】図１（Ａ）のII-II 視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
(1).基本構造
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、基本的な構造を説明する。図１（Ａ）に示すように、本実施形態の内燃機関は３つのシリンダボア１を有する３気筒タイプであり、そこで、シリンダヘッド２の一側面２ａには、３つの枝管３を有する吸気マニホールド４が固定されている。図示していないが、シリンダヘッド２の他側面２ｂには排気マニホールドが固定されている。
【００１３】
吸気マニホールド４の集合部（入口部）には、個々の枝管３の断面積より大きい断面積で大きい容量のサージタンク５を一体に設けており、このサージタンク５の前面（開口面）にスロットルボデー６をボルト７で固定している。サージタンク５はやや横長で正面視四角形の箱型形状であり、その前面は前板７で塞がれていて、前板７のうち上下略中間部でかつサージタンク５の左右側面５ａ，５ｂのうちの一方の側面５ａに近い位置に、円形の吸気穴８が空いている。
【００１４】
図２のとおり、サージタンク５は枝管３の上側に張り出している（サージタンク５の下半部から枝管３が分岐している。）。また、サージタンク５のうち吸気穴８から遠い他方の側面５ｂには、ブローバイガス導入口９を設けている。ブローバイガス流入口９は概ね上下中間高さ位置に設けている。
【００１５】
スロットルボデー６は正面視四角形に近い略箱型形状であり、背面にはサージタンク５の前板７に重なるフランジ１０が形成されており、フランジ１０を複数本のボルト（ビス）１１でサージタンク５に固定している。そして、スロットルボデー６にはサージタンク５の吸気穴８と同心の通路１２が空いており、通路１２にバタフライ方式のスロットルバルブ１３を配置している。
【００１６】
通路１２はスロットルボデー６の左右側面６ａ，６ｂのうち一方の側面６ａの側に偏って配置されており、スロットルボデー６の通路１２よりも他方の側面６ｂの側に、スロットルバルブ１３を回動させるモータ（図示せず）が内蔵されている。スロットルバルブ１３は通路を横切る軸心１４（図１（Ａ）参照）を中心に回動する。スロットルボデー６の前面には継手１５を突設しており、吸気通路を構成するホースが継手１５に接続されている。
【００１７】
(2).冷却水関連構造
次に、冷却水に関連した構造を説明する。図２に明示するように、サージタンク５のうち枝管３から上向きにはみ出た部分でかつ吸気穴８から遠い部分に、後ろ向きに突出した冷却水入口１６と前向きに突出した冷却水出口１７とを設け、これら冷却水入口１６と冷却水出口１７との間に、冷却水通路の一例として、サージタンク５の内部に露出した加温ユニット１８を設けている。
【００１８】
加温ユニット１８は、例えばパイプをジグザグ状に屈曲させた形態と成したり、パイプ又は多数の中空板に多数のフィンを設けた形態と成したりすることができ、いずれにしても、サージタンク５の内部に対して広い面積で露出している。これにより、シリンダブロック又はシリンダヘッドで加温された冷却水でサージタンク５の内部を加温して、ブローバイガスに含まれていた水分やＥＧＲガスに含まれていた水分が凝縮して凍結することを防止できる。
【００１９】
サージタンク５の冷却水入口１６にはホース（チューブ）が接続されるが、ホースの使用に代えて、冷却水通路を枝管３に沿わせて一体に設けて、冷却水通路の開口端を吸気マニホールド４の固定用フランジ４ａに開口させる一方、シリンダヘッド２には冷却水通路に連通する冷却水出口穴を設けて、ホースを使用することなく、吸気マニホールド４の締結によって冷却水通路を接続することも可能である。また、図面では冷却水入口１６と冷却水出口１７とはサージタンク５と一体品として描いているが、冷却水入口１６及び冷却水出口１７をパイプ製等の別部材として、これを打ち込みや溶接等でサージタンク５に固定してもよい。
【００２０】
スロットルボデー６にも、前面と後面とに開口した冷却水通路１９を形成している。スロットルボデー６の冷却水通路１９は、後ろ向きに開口した冷却水入口２０が高くて前に開口した冷却水出口２１が低くなるようにクランク状に屈曲しており、スロットルボデー６の冷却水入口２０にサージタンク５の冷却水出口１７がきっちり（水密に）嵌まっている。また、スロットルボデー６の冷却水出口２１は後ろ向きに突出したパイプ構造になっており、これにホース（図示せず）が接続される。
【００２１】
図面では冷却水出口２１をスロットルボデー６と一体に描いているが、別部材（パイプ材）で構成して、これをスロットルボデー６に打ち込みやねじ込み等で固定することもである。また、冷却水出口２１は単に前向きに開口した穴の形態であってもよい。
【００２２】
サージタンク５の冷却水出口１７は他方の側面５ｂに近い部位に設けているので、スロットルボデー６の冷却水通路１９も、スロットルボデー６の他方の側面６ｂに近い位置にずれて配置されている。そして、スロットルボデー６の冷却水通路１９はスロットルボデー６の内部を前後に貫通しているため、スロットルボデー６の加温機能を的確に発揮して、低温環境下でもスロットルバルブ１２を滑らかに動かすことができる。
【００２３】
特に、実施形態のように冷却水通路１９をクランク状に屈曲させると、冷却水通路１９の長さが長くなることと、冷却水が冷却水通路１９の鉛直部に衝突することでスロットルボデー６との接触性が高くなることとにより、一層高い加温効果を発揮する。
【００２４】
(3).まとめ
本実施形態では、サージタンク５の冷却水出口１７がスロットルボデー６の冷却水入口２０にきっちり嵌まっていることにより、スロットルボデー６はサージタンク５に対して正確に位置決めされる。すなわち、冷却水通路を構成する冷却水出口１７と冷却水入口２０とが、サージタンク５に対するスロットルボデー６の位置決め機能を発揮している。このため、別に位置決めピンを設ける必要がなくなって、構造を簡単化できる。この点、本実施形態の利点の一つである。
【００２５】
冷却水通路にスロットルボデー６の位置決め機能を持たせる場合、スロットルボデー６の冷却水入口２０を後ろ向き突出したパイプ構造として、サージタンク５の冷却水出口１７は前向き開口の穴に構成したり、或いは、サージタンク５の冷却水出口１７とスロットルボデー６の冷却水入口２０とを単なる穴に構成して、両者に対してパイプ（中空ピン）を嵌め込むといったことも可能である。
【００２６】
更に、位置決め機能を持たせる必要がない場合は、サージタンク５の冷却水出口１７とスロットルボデー６の冷却水入口２０とを単なる穴に構成して、サージタンク５の前面とスロットルボデー６の後面とのうちいずれか一方にＯリングのようなシール手段を設けたらよい。
【００２７】
サージタンク５の冷却水入口１６は、図１（Ａ）に一点差線で示すようにサージタンク５の他側面５ｂから横向きに突設したり、図２に一点差線で示すようにサージタンク５の上面から上向き突出させたりしてもよい。このように横向きや上向きに構成すると、ホースの着脱が容易になる利点がある。下向きに開口させてもよい。
【００２８】
図面での表示は省略するが、スロットルボデー６の冷却水出口２１は必ずしも前向きに開口させる必要はないのであり、横向きに開口させたり上向き又は下向きに開口させたりすることも可能である。スペース等の条件が許せば、冷却水出口２１をスロットルボデー６の一方の側面６ａから開口させることも可能であり、このように構成すると、加温効果をより的確に発揮できる。
【００２９】
敢えて述べるまでもないが、本願発明はサージタンクを備えていない吸気マニホールドにも適用できる。この場合は、吸気マニホールドの冷却水入口と冷却水出口とは当該吸気マニホールドの集合部に設けたらよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本願発明はガソリン式等の内燃機関に実際に適用して効果を発揮する。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
２  シリンダヘッド
４  吸気マニホールド
５  サージタンク
６  スロットルボデー
８  サージタンクの吸気穴
９  ブローバイガス導入口
１０  フランジ
１１  ビス
１２  通路
１３  スロットルバルブ（弁体）
１６  サージタンクの冷却水入口
１７  サージタンクの冷却水出口
１８  サージタンクの加温ユニット（サージタンクの冷却水通路）
１９  スロットルボデーの冷却水通路
２０  スロットルボデーの冷却水入口
２１  スロットルボデーの冷却水出口
【図１】
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【図２】
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