(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に取付けられる取付フランジと各気筒に対応した複数の分岐管とサージタンクとからなる吸気マニホルドを設けた内燃機関の吸気構造において、前記取付フランジと前記サージタンクとを一体的にマニホルド構成体として成形し、前記取付フランジを平板状で且つ長方形状に形成するとともに前記サージタンクを略正方形の箱状に形成し、前記取付フランジと前記サージタンクとをステー部を介して連結し、このステー部を前記取付フランジの中央部位から下方に延出させるとともに前記サージタンクを前記取付フランジの略中央部位から下方に離間させて配設して前記マニホルド構成体を平面視略Ｔ字状に形成し、前記分岐管を前記マニホルド構成体とは別個に形成し、前記サージタンクの上面にスロットルボディを配設したことを特徴とする内燃機関の吸気構造。
【請求項２】
前記取付フランジの接合面を前記内燃機関の傾斜に対応させて垂直線に対して所定の角度で傾斜させるとともに、前記取付フランジには前記分岐管が接続される上向きのパイプ接続部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気構造。
【請求項３】
前記分岐管の前記取付フランジ側の開口軸方向は、前記サージタンク側の開口軸心と前記取付フランジ側の開口軸心とを結ぶ線を半径とする円の接線方向に指向することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気構造
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の吸気構造に係り、特に吸気マニホルド及び吸気系部品が備えられた内燃機関の吸気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の内燃機関においては、吸気を導く吸気マニホルド及びスロットルボディ等の吸気系部品を設けている。
【０００３】
即ち、図１１、１２において、１０２は車両に搭載される多気筒用（４気筒）の内燃機関、１０４はシリンダブロック、１０６はシリンダヘッド、１０８はシリンダヘッドカバー、１１０はオイルパンである。
【０００４】
シリンダブロック１０４には、クランクプーリ１１２を固定したクランク軸１１４が軸支して設けられ、また、補機類として、ウォータポンププーリ１１６を備えたウォータポンプ１１８とオルタネータプーリ１２０を備えたオルタネータ１２２とが設けられている。クランクプーリ１１２とウォータポンププーリ１１６とオルタネータプーリ１２０とには、駆動用ベルト１２４が巻掛けられている。
【０００５】
シリンダヘッド１０６には、吸気マニホルド１２６と排気マニホルド１２８とが設けられる。
【０００６】
吸気マニホルド１２６は、シリンダヘッド１０６の側面に取付けられる取付フランジ１３０と各気筒に対応した複数の分岐管１３２と吸気脈動を抑制するサージタンク１３４とが鋳造で一体的に成形されたものである。
【０００７】
サージタンク１３４の一端面には、スロットルボディ１３６が取付けられている。従って、サージタンク１３４及びスロットルボディ１３６は、取付フランジ１３０から湾曲して上方に立上がった分岐管１３２の上部位に配設されることになる。
【０００８】
この内燃機関１０２にあっては、図１３、１４に示す如く、内燃機関１０２の動いている時に働く慣性の中心軸である慣性主軸Ｇ上に設置した左側、右側マウント部材１３８、１４０で弾性支持されるとともに、慣性方向に作用する力を前後方向に配置したメンバ１４２に設置した前側、後側マウント部材１４４、１４６で弾性支持されている。
【０００９】
また、このような内燃機関の吸気構造としては、例えば、特開平５−６５８５７号公報、特公表昭５６−５０１０５６号公報、特開平６−８１７３５号公報、特開平９−１７７６２３号公報、特開平９−７０７２０号公報、特開平８−１２１２７３号公報、特開平９−４５４１号公報に開示されている。
【００１０】
特開平５−６５８５７号公報に記載のものは、吸気マニホルドをステー部材によって内燃機関に支持させたものである。特公表昭５６−５０１０５６号公報に記載のものは、各分岐管を所定に湾曲に形成することにより、所要空間を確保するとともに、吸気管長を確保するものである。特開平６−８１７３５号公報に記載のものは、吸気系部品と分岐管とを一体構造として、スペース的に有利とし、また、コンパクトとするものである。特開平９−１７７６２３号公報に記載のものは、フランジ部と分岐管との材質を異ならしめ、生産性を向上するものである。特開平９−７０７２０号公報に記載のものは、吸気マニホルドを複合材の組合せで構成することにより、軽量化等を図るものである。特開平８−１２１２７３号公報に記載のものは、取付フランジとサージタンクとをアルミニウム鋳物で形成し、分岐管を鉄製のもので形成することにより、熱歪み等の発生を回避するものである。特開平９−４５４１号公報に記載のものは、レゾネータを燃料配管の長手方向に沿って近接して配設することにより、内燃機関の熱が燃料に伝達するのを防止するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、内燃機関の吸気構造にあっては、支持剛性を有しない分岐管の上部位で且つ慣性主軸Ｇから離間した箇所にサージタンクやスロットルボディ等の重量物が配設されていたので、内燃機関が稼働している時に、これら重量物に振動が発生し易いとともに、電子部品等にも悪影響を与えるという不都合があった。
【００１２】
また、サージタンク及びスロットルボディの支持剛性を向上するために、スティフナ等の支持部材を設ける場合には、支持部材のために、部品点数が増加するとともに、重量も増加し、しかも、高価になるという不都合があった。
【００１３】
また、上述の各公報において、特開平５−６５８５７号公報のものは、大きなステー部材が必要になり、特公表昭５６−５０１０５６号公報に記載のものは、サージタンクが上方に配設されて振動等が発生し易くなるとともに重量が大きく且つレイアウトの自由度が小さく、特開平６−８１７３５号公報に記載のものは、サージタンクが内燃機関の長手方向に延設しているので、大型化を招くとともに各気筒への空気の分配が不均一になり易く、特開平９−１７７６２３号公報と特開平９−７０７２０号公報と特開平８−１２１２７３号公報とに記載のものは、スロットルボディを支持するためには、ステー部材が必要になり、特開平９−４５４１号公報に記載のものは、レゾネータの配設のために、大型化を招く、という夫々不都合があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、内燃機関に取付けられる取付フランジと各気筒に対応した複数の分岐管とサージタンクとからなる吸気マニホルドを設けた内燃機関の吸気構造において、前記取付フランジと前記サージタンクとを一体的にマニホルド構成体として成形し、前記取付フランジを平板状で且つ長方形状に形成するとともに前記サージタンクを略正方形の箱状に形成し、前記取付フランジと前記サージタンクとをステー部を介して連結し、このステー部を前記取付フランジの中央部位から下方に延出させるとともに前記サージタンクを前記取付フランジの略中央部位から下方に離間させて配設して前記マニホルド構成体を平面視略Ｔ字状に形成し、前記分岐管を前記マニホルド構成体とは別個に形成し、前記サージタンクの上面にスロットルボディを配設したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明は、取付フランジとサージタンクとを一体的にマニホルド構成体として成形し、取付フランジを平板状で且つ長方形状に形成するとともにサージタンクを略正方形の箱状に形成し、取付フランジとサージタンクとをステー部を介して連結し、このステー部を取付フランジの中央部位から下方に延出させるとともにサージタンクを取付フランジの略中央部位から下方に離間させて配設してマニホルド構成体を平面視略Ｔ字状に形成し、分岐管をマニホルド構成体とは別個に形成し、サージタンクの上面にスロットルボディを配設することから、サージタンク及びスロットルボディを分岐管で支持する必要がないので、分岐管をマニホルド構成体とは異なる材料で形成したり、サージタンクやスロットルボディを支持する支持部材を不要とし、これにより、軽量化を図るとともに、部品点数も低減し、また、分岐管のレイアウトや長さ等の自由度を大きくし、更に、エンジン性能を向上させることができる。また、マニホルド構成体が平面視略Ｔ字状に形成されているので、サージタンク周りにおいて組付後の作業スペースを確保させることができる。更に、取付フランジからサージタンク及びスロットルボディが大きく離間していることから、各分岐管の吸気管長を所定に確保することができる。更にまた、マニホルド構成体にスロットルボディを取付けるので、スロットルボディの支持のための支持部材を不要とし、部品点数を減少するとともに、軽量化を図ることができる。
【００１６】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜１０は、この発明の実施例を示すものである。図１、２において、２は車両に搭載される多気筒用（４気筒）の内燃機関、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はシリンダヘッドカバー、１０はオイルパンである。
【００１７】
シリンダブロック４には、クランクプーリ１２を固定したクランク軸１４が軸支して設けられ、また、補機類として、ウォータポンププーリ１６を備えたウォータポンプ１８とオルタネータプーリ２０を備えたオルタネータ２２とが設けられている。クランクプーリ１２とウォータポンププーリ１６とオルタネータプーリ２０とには、駆動用ベルト２４が巻掛けられている。
【００１８】
シリンダヘッド６には、吸気マニホルド２６と排気マニホルド２８とが取付けられている。
【００１９】
吸気マニホルド２６は、シリンダヘッド６にマニホルド取付ボルト３０で締結される取付フランジ３２と、各気筒に対応した複数の第１〜４分岐管３４−１〜３４−４と、吸気脈動を抑制するサージタンク３６とからなる。
【００２０】
この実施例にあっては、取付フランジ３２とサージタンク３６とは、鋳造によって一体的にマニホルド構成体３８として成形される一方、分岐管３４は、マニホルド構成体３８とは異なる材料で、例えば、アルミニュウム合金や合成樹脂等の材質のもので別個に形成される。
【００２１】
マニホルド構成体３８は、図３〜６に示す如く、平板状で且つ長方形状の取付フランジ３２と略正方形の箱状のサージタンク３６とが湾曲状のステー部４０を介して、図３の平面図において、略Ｔ字形状に形成される。よって、サージタンク３６は、取付フランジ３２から離れた箇所に位置する。つまり、ステー部４０は、取付フランジ３２の中央部位から下方に延出されるとともに、サージタンク３６は、取付フランジ３２の略中央部位から下方に離間して配設され、これにより、マニホルド構成体３８は、平面視略Ｔ字状に形成される。
【００２２】
取付フランジ３２の接合面３２ａは、図５に示す如く、内燃機関２の傾斜に対応させるように、つまり、シリンダヘッド５の側面に合致するように、垂直線ＶＬに対して所定の角度θで傾斜している。
【００２３】
また、ステー部４０の両端側においては、取付フランジ３２からサージタンク３６まで延長するリブ４２が設けられている。
【００２４】
取付フランジ３２には、長手方向に４つの第１〜４フランジ開口４４−１〜４４−４が形成されているとともに、これら第１〜４フランジ開口４４−１〜４４−４に対応した第１〜４接続口４６−１〜４６−４を形成する第１〜４パイプ接続部４８−１〜４８−４が、図３、図５、図６に示す如く、上向きに設けられ、また、マニホルド取付ボルト３０を挿通する複数の取付ボルト孔５０が形成されている。
【００２５】
これらフランジ開口４４及び接続口４６は、例えば、楕円形（長円形）に夫々形成されている。
【００２６】
サージタンク３６には、図３に示す如く、上方に開口した空気取入口５２及びボディ取付具用孔５４を形成した平坦状のスロットルボディ取付座５６が、取付フランジ３２から大きく離間した位置で設けられている。
【００２７】
また、サージタンク３６には、図５に示す如く、第１、第２パイプ接続部４８−１、４８−２が位置する一側面に、所定の第１内径Ｄ１  の第１パイプ挿通口５８−１とこの第１パイプ挿通口５８−１の第１内径Ｄ１  よりも小さな第２内径Ｄ２  の第２パイプ挿通口５８−２とが形成されているとともに、負圧取出用ユニオン取付ボス６０と他の取付ボス６２等とが設けられている。
【００２８】
更に、サージタンク３６には、図６に示す如く、第３、第４パイプ接続部４８−３、４８−４が位置する他側面に、第２パイプ挿通口５８−２と同じ第３パイプ挿通口５８−３と第１パイプ挿通口５８−１と同じ第４パイプ挿通口５８−４とが形成されているとともに、センサ取付座６４と他のユニオン取付ボス６６、６８が設けられている。センサ取付座６４は、第３パイプ挿通口５８−３と第４パイプ挿通口５８−４との間で且つスロットルホディ取付座５６に対して対向して配設されている。
【００２９】
このサージタンク３６の下部位には、空気取入口５２からの空気流のため空気流空間７０を形成する段差部７２が段差Ｈで形成されている。
【００３０】
第１〜４パイプ接続部４８−１〜４８−４と第１〜４パイプ挿通口５８−１〜５８−４との間には、第１〜４分岐管３４−１〜３４−４がスロットルボディ取付座５６を中心にして対向して設けられる。
【００３１】
第１分岐管３４−１は、サージタンク３６側の第１一側管部３４−１ａと取付フランジ３２側の第２他側管部３４−１ｂとが連結してなる。第１一側管部３４−１ａは、サージタンク３６の一側面に対して直交して直線形状に形成され、第１パイプ挿通口５８−１から挿入された第１開口部７４−１がラッパ状に拡張して形成されている。また、第１他側管部３４−１ｂは、取付フランジ３２側に湾曲して形成され、取付フランジ３２側の端部位が第１接続部４８−１に接続される。この第１他側管部３４−１ｂは、図９に示す如く、取付フランジ３２側の開口軸方向が、サージタンク３６側の開口軸心と取付フランジ３２側の開口軸心とを結ぶ線を半径Ｒとする円Ｍの接線方向に指向している。
【００３２】
第２分岐管３４−２は、サージタンク３６側の第２一側分岐管３４−２ａと取付フランジ３２側の第２他側分岐管３４−２ｂとが連結してなる。第２一側分岐管３４−２ａは、サージタンク３６の一側面に対して直線形状に形成され、第２開口部７４−２が第２パイプ挿通口５８−２に設けられている。第２他側分岐管３４−２ｂは、取付フランジ３２側に湾曲して形成され、取付フランジ３２側の端部位が第２接続部４８−２に接続されている。
【００３３】
第３分岐管３４−３は、第２分岐管３４−２と同様に構成されているので、ここでは、その説明を省略する。
【００３４】
第４分岐管３４−４は、第１分岐管３４−１と同様に構成されているので、ここでは、その説明を省略する。
【００３５】
これら各分岐管３４の各一側管部をサージタンク３６に対して直交して直線形状（フラット形状）にするのは、後述するエアクリーナ７８との干渉を避けるためである。
【００３６】
吸気マニホルド２６は、図１に示す如く、内燃機関２の慣性主軸Ｇの近傍に配設される。また、この吸気マニホルド２６の中心部位のスロットルボディ取付座５６に取付けられるスロットルボディ７６は、同様に慣性主軸Ｇの近傍で、且つ、他の支持部材で支持されることなく、サージタンク３６の上面に配設されることになる。また、吸気マニホルド２６上方には、エアクリーナ７８が配設される。また、スロットルボディ７６には、スロットルリンク８０やスロットルセンサ８２が取付けられている。
【００３７】
従って、マニホルド構成体３８と各分岐管３４とからなる吸気マニホルド２６は、全体的に略長方体（台形的）に構成され、また、慣性主軸Ｇの近傍に配設される。また、この吸気マニホルド２６に取付けられるスロットルボディ７６等の重量物も、慣性主軸Ｇの近傍に集中して配設される。更に、各分岐管３４は、シリンダブロック４側の端部が内燃機関２のクランク軸１４の方向の両端側に位置するように取り廻され且つセンサ類を取り囲むように配設され、また、スロットルボディ７６の下方でサージタンク３６に対向して配設される。
【００３８】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００３９】
吸気マニホルド２６は、取付フランジ３２がマニホルド取付ボルト３０によってシリンダヘッド６の側面に固定されることにより、シリンダヘッド６に取付けられる。
【００４０】
また、スロットルボディ７６は、吸気マニホルド２６の略中心部位で各分岐管３４の間に配設される。
【００４１】
エアクリーナ７８は、スロットルボディ７６の上方に配設される。
【００４２】
この結果、分岐管３４を取付フランジ３２及びサージタンク３６と別個に形成したので、サージタンク３６やこのサージタンク３６に取付けられるスロットルボディ７６の支持のために、分岐管３４を利用しないので、分岐管３４の肉厚を小さくして軽量化を図ることができる。
【００４３】
また、分岐管３４を、取付フランジ３２及びサージタンク３６の材料とは異なる材料、例えば、アルミニュウム合金及び合成樹脂等で形成することができるので、分岐管３４の長さや径を変更してレイアウトの自由度を大きくするとともに、排気量の異なる内燃機関にも対処させて各種の内燃機関２のエンジン性能を向上させ、また、分岐管３４の内面を滑らかにして、特に、高速時に吸気を円滑に導入させてエンジン性能を向上することができる。
【００４４】
吸気マニホルド２６全体が略長方形に形成されているので、コンパクトなスペースで吸気マニホルド２６を内燃機関２に取付け、内燃機関２を車両に容易に設置させることができる。
【００４５】
マニホルド構成体３８にスロットルボディ７６を取付けるので、スロットルボディ７６の支持のための支持部材を不要とし、部品点数を減少するとともに、軽量化を図ることができる。
【００４６】
サージタンク３６及びスロットルボディ７６等の吸気系部品の重量物が慣性主軸Ｇの近傍に設けられているので、これら部品等の振動が大きく生ずることがなく、これにより、各電子部品等への悪影響を回避させることができる。
【００４７】
サージタンク３６及びスロットルボディ７６に対して、第１、第２分岐管３４−１、３４−２と第３、第４分岐管３４−３、３４−４とが対向して配設されているので、各気筒間への空気流のばらつきを小さくし、各気筒への空気流を均一化してエンジン性能を向上することができ、しかも、占有スペースを小さくしてコンパクト化を図ることができる。
【００４８】
各分岐管３４がサージタンク３６周りで取り回されているので、このサージタンク３６周りのスロットルリンク８０やスロットルセンサ８２等の部品が、各分岐管３４に包囲されて保護され、その損傷や凍結等を防止し、しかも、外観を向上することができる。
【００４９】
また、第１、第３分岐管３４−１、３４−３の第１、第３開口部７４−１、７４−３がサージタンク３６内に延設されているので、各分岐管３４の等長化を図るとともに、コンパクト化を図ることができる。
【００５０】
マニホルド構成体３８が略Ｔ字形状に形成されているので、サージタンク３６周りにおいて組付後の作業スペースを確保させることができる。
【００５１】
取付フランジ３２からサージタンク３６及びスロットルボディ７６が大きく離間していることから、各分岐管３４の吸気管長を所定に確保することができる。
【００５２】
サージタンク３６には段差７２によって空気流空間７０を形成しているので、空気取入口５２からサージタンク３６内に流入した空気流を所定に確保させることができる。
【００５３】
分岐管３４の開口軸方向が取付フランジ３２側で半径Ｒの円Ｍの接線方向に指向しているので、分岐管３４の組付性を向上するとともに、分岐管３４の長さを容易に調整することができる。
【００５４】
取付フランジ３２に各パイプ接続部４８を設けたので、各分岐管３４同士の長さ又は分岐管３４とスロットルボディ７６間の長さを容易に調整することができ、しかも、燃料噴射弁（図示せず）等の部品を取付けることができる。
【００５５】
各分岐管３４のサージタンク３６側をこのサージタンク３６の側面に直交して直線形状に形成したので、エアクリーナ７８との干渉を回避させることができる。
【００５６】
第１、第３分岐管３４−１、３４−３の第１、第３開口部７４−１、７４−３をラッパ状に拡張したので、取付用開口面積を大きくすることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、取付フランジとサージタンクとを一体的にマニホルド構成体として成形し、取付フランジを平板状で且つ長方形状に形成するとともにサージタンクを略正方形の箱状に形成し、取付フランジとサージタンクとをステー部を介して連結し、このステー部を取付フランジの中央部位から下方に延出させるとともにサージタンクを取付フランジの略中央部位から下方に離間させて配設してマニホルド構成体を平面視略Ｔ字状に形成し、分岐管をマニホルド構成体とは別個に形成し、サージタンクの上面にスロットルボディを配設したことにより、サージタンク及びスロットルボディを分岐管で支持する必要がないので、分岐管をマニホルド構成体とは異なる材料で形成したり、サージタンクやスロットルボディを支持する支持部材を不要とし、軽量化を図るとともに、部品点数も低減し、また、分岐管のレイアウトや長さの自由度を大きくする等で、エンジン性能を向上させ得る。また、マニホルド構成体が平面視略Ｔ字状に形成されているので、サージタンク周りにおいて組付後の作業スペースを確保させ得る。更に、取付フランジからサージタンク及びスロットルボディが大きく離間していることから、各分岐管の吸気管長を所定に確保し得る。更にまた、マニホルド構成体にスロットルボディを取付けるので、スロットルボディの支持のための支持部材を不要とし、部品点数を減少するとともに、軽量化を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の正面図である。
【図２】図１の矢印ＩＩによる内燃機関の平面図である。
【図３】マニホルド構成体の平面図である。
【図４】マニホルド構成体の底面図である。
【図５】図３の矢印Ｖによるマニホルド構成体の右側面図である。
【図６】図３の矢印ＶＩによるマニホルド構成体の左側面図である。
【図７】吸気マニホルドの平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による断面図である。
【図９】図７の矢印ＩＸによる吸気マニホルドの右側面図である。
【図１０】図７の矢印Ｘによる吸気マニホルドの左側面図である。
【図１１】従来の内燃機関の正面図である。
【図１２】図１１の矢印ＸＩＩによる内燃機関の平面図である。
【図１３】慣性主軸を説明する内燃機関の概略構成図である。
【図１４】図１３の内燃機関の支持状態を示す底面図である。
【符号の説明】
２  内燃機関
４  シリンダブロック
６  シリンダヘッド
２６  吸気マニホルド
３２  取付フランジ
３４  分岐管
３６  サージタンク
３８  マニホルド構成体
７６  スロットルボディ
７８  エアクリーナ
【図１】
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【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】
0003601299.tif 000008
【図８】
0003601299.tif 000009
【図９】
0003601299.tif 000010
【図１０】
0003601299.tif 000011
【図１１】
0003601299.tif 000012
【図１２】
0003601299.tif 000013
【図１３】
0003601299.tif 000014
【図１４】
0003601299.tif 000015