(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスフロー形式に吸気ポートと排気ポートとを有するシリンダヘッドの上面に取り付けられて該シリンダヘッドを覆うカバー部と、このカバー部の上部に、上記シリンダヘッドの吸気側から排気側へ横断するように一体に形成され、かつ一端部が上記吸気ポートに接続される複数本のブランチ部と、このブランチ部の他端部に接続され、かつ気筒列方向に沿って細長いコレクタ部と、を備えてなる内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバーにおいて、
上記コレクタ部を、各ブランチ部との接続部を含む第１の部分と、スロットルチャンバの取付フランジおよびＥＧＲガス通路を有するＥＧＲバルブ取付部を含む第２の部分とに分割して構成し、上記第１の部分を、上記ブランチ部およびカバー部と一体に成形するとともに、この第１の部分に上記第２の部分を結合したことを特徴とする内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバー。
【請求項２】
上記第２の部分と上記第１の部分とが、分解不可能に接合固定されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバー。
【請求項３】
上記第２の部分と上記第１の部分とが、分解可能に組み付けられていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバー。
【請求項４】
上記第１の部分と上記ブランチ部と上記カバー部とを、合成樹脂にて一体に成形するとともに、上記第２の部分を金属材料にて形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、シリンダヘッド上面を覆うロッカカバーに吸気マニホルドが一体に形成されてなる吸気マニホルド一体型ロッカカバーを備えた内燃機関の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のシリンダヘッド上面を覆うロッカカバーに、吸気マニホルドの一部もしくは全体を一体に形成してなる吸気マニホルド一体型ロッカカバーが従来から知られている。図４は、一例として特開平１−２１１６５７号公報に記載された吸気マニホルド一体型ロッカカバーを備えた内燃機関の要部を示している。
【０００３】
この例では、図示せぬシリンダブロックの上面に載置固定されるシリンダヘッド５１は、一対のカムシャフト５３の中心を通る分割平面５２に沿って、下部５１Ａと上部５１Ｂとに分割されている。シリンダヘッド５１の主要部をなす下部５１Ａには、吸気ポート５４と排気ポート５５とがクロスフロー形式に形成されている。そして、この下部５１Ａの上面に上部５１Ｂが複数本のボルト５９にて固定され、両者間でカムシャフト５３を支持している。
【０００４】
上記シリンダヘッド５１の上面を覆うロッカカバー５６には、吸気マニホルドとなる複数本のブランチ部５７とコレクタ部５８とが一体に形成されている。上記ブランチ部５７は、シリンダヘッド５１の吸気側から排気側へ横断するようにロッカカバー５６の幅方向に沿って形成されている。シリンダヘッド５１の吸気側へ延びたブランチ部５７の一端は、側方へ突出し、かつ下方へ向かって湾曲している。このブランチ部５７の先端は、吸気管６１を介してシリンダヘッド５１の吸気ポート５４に接続されている。また、ブランチ部５７の他端は、上記コレクタ部５８にそれぞれ接続されている。上記コレクタ部５８は、シリンダヘッド５１の側面から側方へオーバハングした状態に形成されており、図示せぬ排気マニホルドの上方に位置している。このようにブランチ部５７とコレクタ部５８とを一体に備えたロッカカバー５６は、複数本のボルト６０を介してシリンダヘッド５１に固定されている。なお、図示されていないが、上記コレクタ部５８の一端にスロットルチャンバが取り付けられ、該スロットルチャンバを介して吸気ダクトに接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにコレクタ部５８全体を含めて一体化した従来の吸気マニホルド一体型ロッカカバーにおいては、多くの車種や仕様に対応する内燃機関に使用しようとすると、例えば、ＦＲ（フロントエンジンリアドライブ）型自動車に適用する場合とＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）型自動車に適用する場合とで、スロットルチャンバを取り付けるべき方向が異なったりするので、それぞれに対応して、吸気マニホルド一体型ロッカカバー全体の形状を変更しなければならない。つまり、一つの内燃機関に対し多種類の吸気マニホルド一体型ロッカカバーを製作しなければならず、該吸気マニホルド一体型ロッカカバーが大型部品であることから、コストが嵩む欠点がある。
【０００６】
また、重量やコストの点では、この吸気マニホルド一体型ロッカカバーを金属鋳造品ではなく、合成樹脂成形品とすることが望ましいが、排気還流（ＥＧＲ）を行う場合には、一般にコレクタ部５８に設けられるＥＧＲガス通路に対する耐熱性の確保が困難となるおそれがある、という不具合がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバーは、クロスフロー形式に吸気ポートと排気ポートとを有するシリンダヘッドの上面に取り付けられて該シリンダヘッドを覆うカバー部と、このカバー部の上部に、上記シリンダヘッドの吸気側から排気側へ横断するように一体に形成され、かつ一端部が上記吸気ポートに接続される複数本のブランチ部と、このブランチ部の他端部に接続され、かつ気筒列方向に沿って細長いコレクタ部と、を備えてなる内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバーにおいて、
上記コレクタ部を、各ブランチ部との接続部を含む第１の部分と、スロットルチャンバの取付フランジおよびＥＧＲガス通路を有するＥＧＲバルブ取付部を含む第２の部分とに分割して構成し、上記第１の部分を、上記ブランチ部およびカバー部と一体に成形するとともに、この第１の部分に上記第２の部分を結合したことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明では、上記第２の部分と上記第１の部分とが、分解不可能に接合固定されている。
【０００９】
請求項３の発明では、上記第２の部分と上記第１の部分とが、分解可能に組み付けられている。
【００１０】
また請求項４の発明は、上記第１の部分と上記ブランチ部と上記カバー部とを、合成樹脂にて一体に成形するとともに、上記第２の部分を金属材料にて形成したことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
上記構成においては、コレクタ部の一部つまりスロットルチャンバの取付フランジおよびＥＧＲバルブ取付部を含む第２の部分が、吸気マニホルド一体型ロッカカバーの本体部分とは予め別体に構成されており、これを第１の部分に結合することでコレクタ部が形成される。従って、内燃機関の仕様等によりスロットルチャンバの取付方向が異なるような場合には、上記第２の部分の形状を異ならせることで対応できる。
【００１２】
第２の部分は、接着もしくは溶接等により分解不可能に接合固定しても良く、ボルト等により分解可能に組みつけても良い。
【００１３】
また請求項４においては、ＥＧＲバルブ取付部が金属材料からなる第２の部分に設けられるので、耐熱性が確保される。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明に係る吸気マニホルド一体型ロッカカバー１を一部切り欠いて示す平面図である。図において、２はシリンダブロック（図示せず）の上面に載置固定されたシリンダヘッドを示している。このシリンダヘッド２は、例えばアルミニウム合金等により一体に鋳造されているものであって、吸気弁（図示せず）により開閉される吸気ポート３と、排気弁（図示せず）により開閉される排気ポート（図示せず）とが、クロスフロー形式に形成されている。尚、４は吸気側のカムシャフト、５は排気側のカムシャフトである。また、各気筒の中心部には、点火栓取付部６が設けられている。
【００１６】
吸気ポート３の上流側部分は、上方へ湾曲しつつ立ち上がった形状をなしており、その先端が、シリンダヘッド２上端のフランジ面７と同一平面に開口している。尚、上記フランジ面７は、吸気側カムシャフト４，排気側カムシャフト５の中心を通り、かつシリンダヘッド２の下面と平行に形成されている。また上方に湾曲した吸気ポート３の外側に、図示せぬ燃料噴射弁がそれぞれ配設されている。
【００１７】
上記シリンダヘッド２の上面に取り付けられるロッカカバー１は、シリンダヘッド２の上面開口を覆って動弁室を隔成するカバー部１１と、吸気マニホルドを構成する複数本のブランチ部１２と、同じく吸気マニホルドの一部となるコレクタ部１３とが互いに一体に形成されている。上記カバー部１１は、四辺に側壁を有する浅い箱型をなしており、その側壁先端のフランジ面が上記シリンダヘッド２外周のフランジ面７と図示せぬガスケットを介して密接するようになっている。なお、この実施例では、カバー部１１の内側に、シリンダヘッド２側のカム軸受部１０にそれぞれ対応するカム軸受部が隔壁状に形成されており、このカム軸受部に形成された半円形の軸受面とシリンダヘッド２側の半円形の軸受面との間で、吸気側，排気側カムシャフト４，５が支持されている。
【００１８】
上記カバー部１１は、その外周部において複数本のボルト２３によってシリンダヘッド２に固定されている。更に、上記カム軸受部を貫通するように、カムシャフト４，５の両側に各一対のボルト２４が設けられており、カバー部１１の固定とともに、カム軸受部同士を互いに堅固に結合している。尚、カム軸受部をロッカカバー１に一体に形成せずに、別部材からなるカムブラケットを用いてカムシャフト４，５を支持するように構成することもできる。
【００１９】
また複数のブランチ部１２は、ロッカカバー１の幅方向（クランクシャフト軸方向と直交する方向）にほぼ沿ってシリンダヘッド２の吸気側から排気側へと横断するように形成されている。このブランチ部１２は、その下面側の一部が、カバー部１１の壁部を共用した形となっている。また隣接する各気筒のブランチ部１２同士は図１に示すように分離した形に成形されており、外側から見た場合に、各ブランチ部１２の間には凹部が形成されている。各ブランチ部１２の吸気側の先端は、カバー部１１の吸気側の側壁に沿った形で下方へ向けてほぼ９０°湾曲しており、カバー部１１周縁と同一のフランジ面に開口している。そして、この各ブランチ部１２の吸気側先端の開口部がシリンダヘッド２側の吸気ポート３先端にそれぞれ接続されている。尚、この接続部の周囲は、図示せぬガスケットによってシールされている。
【００２０】
またコレクタ部１３は、カバー部１１の前後方向（クランクシャフト軸方向）に沿って細長い通路状をなしており、カバー部１１のほぼ全長に亙って形成されている。このコレクタ部１３は、カバー部１１の排気側の側壁と壁部を一部共用した形で構成されている。そして、このコレクタ部１３の側面に、各ブランチ部１２の基端部つまり排気側の先端がそれぞれ接続されている。また上記コレクタ部１３は、カバー部１１の排気側の側壁よりも外側に形成されており、従って、シリンダヘッド２の排気側の側面から側方へ突出してオーバハングした状態となっている。
【００２１】
ここで、上記コレクタ部１３は、クランクシャフト軸方向に沿った略垂直な分割面１４を境界として、第１の部分つまりコレクタベース部１３Ａと第２の部分つまりコレクタカバー部１３Ｂとに予め分割して形成されている。
【００２２】
上記コレクタベース部１３Ａは、半円筒形をなし、かつ各ブランチ部１２との接続部を含んでいる。つまり、このコレクタベース部１３Ａは、上記ブランチ部１２およびカバー部１１と一体に成形されている。
【００２３】
このコレクタベース部１３Ａと組合わされるコレクタカバー部１３Ｂは、同様に半円筒形をなし、かつその一端部が円筒状に延長形成されているとともに、この円筒状部分の先端に、スロットルチャンバ用の取付フランジ１５が一体に成形されている。また、このコレクタカバー部１３Ｂ側面に、ＥＧＲバルブ取付部１６が一体に形成されており、ここに、排気還流を制御するＥＧＲバルブ１７が取り付けられている。上記ＥＧＲバルブ取付部１６は、その座面の中央に、コレクタ部１３内と連通するＥＧＲガス通路（図示せず）が開口形成されており、該通路を介して還流排気ガスが導入されるようになっている。さらに、コレクタカバー部１３Ｂ側面に、スロットル弁をバイパスしてコレクタ部１３内に導入されるバイパス空気を制御するためのＡＡＣバルブ１８およびＦＩＣＤバルブ１９が取り付けられている。
【００２４】
上記コレクタベース部１３Ａは、カバー部１１およびブランチ部１２とともに、アルミニウム合金等を用いた鋳造もしくは合成樹脂を用いた射出成形等により一体成形されている。同様に、コレクタカバー部１３Ｂも、アルミニウム合金等を用いた鋳造もしくは合成樹脂を用いた射出成形等により一体成形されている。そして、コレクタベース部１３Ａとコレクタカバー部１３Ｂとは、溶接もしくは接着等により、分解不可能な状態で一体に結合されている。
【００２５】
ここで、コレクタベース部１３Ａとコレクタカバー部１３Ｂの双方を合成樹脂成形品とすれば、軽量化や製造コストの点で有利となる。また、それぞれを、金属製品とすれば、強度および剛性や耐熱性の点で有利となる。さらに、コレクタベース部１３Ａ側を合成樹脂成形品とし、コレクタカバー部１３Ｂ側を金属製とすれば、ロッカカバー１全体の軽量化を図りつつ、ＥＧＲガスに対する耐熱性や、ＥＧＲバルブ１７等の取付強度を十分に確保できる点で有利となる。
【００２６】
上記のように、コレクタ部１３の一部つまり取付フランジ１５を含むコレクタカバー部１３Ｂを別部材として構成すれば、内燃機関に複数の仕様がある場合に、該コレクタカバー部１３Ｂのみを複数用意すれば足りることになる。図２は、仕様の異なるコレクタカバー部１３Ｂの一例を示したものであり、仕様Ａ〜仕様Ｃの３種類を対比して示している。仕様Ａおよび仕様Ｂは、コレクタ部１３の容量を異ならせたものであり、仕様Ｂは相対的に容量が小さく、小型のものとなる。また、仕様Ｃは、仕様Ａに対し、取付フランジ１５の方向を逆に設定したものである。このように、種々のコレクタカバー部１３Ｂを用意しておき、選択的にコレクタベース部１３Ａと組み合わせることにより、例えば、自動車のエンジンルーム内でのレイアウト等に対応することが可能となる。
【００２７】
上記コレクタカバー部１３Ｂは、小型部品であり、容易に鋳造もしくは成形できる。また、当初の成形時には、複数のブランチ部１２が接続されているコレクタベース部１３Ａの側面が開放された状態となるので、コレクタベース部１３Ａ側を鋳造もしくは一体成形するに際し、その製造も容易となる。
【００２８】
次に、図３は、コレクタカバー部１３Ｂを、コレクタベース部１３Ａに分解可能に組み付けるようにした実施例を示している。この例では、コレクタ部１３の分割面１４に沿ったコレクタベース部１３Ａの開口フランジ部２０に、適宜な間隔でスタッドボルト２１が固定されており、このスタッドボルト２１に螺合するナット２２によってコレクタカバー部１３Ｂが固定されている。
【００２９】
この構成によれば、仕様に応じて選択したコレクタカバー部１３Ｂを、後工程で簡単に結合することができる。また、上述したようにコレクタベース部１３Ａ側を樹脂成形品とし、コレクタカバー部１３Ｂを金属製とした場合にも、両者を容易かつ確実に固定することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関の吸気マニホルド一体型ロッカカバーにおいては、コレクタ部の一部つまりスロットルチャンバ取付フランジを含む第２の部分を予め別体に構成し、これを溶接等により結合してコレクタ部を形成するようにしたので、内燃機関の仕様等によりスロットルチャンバの取付方向が異なるような場合に、大型部品である吸気マニホルド一体型ロッカカバー全体を別形状に一体成形する必要がなく、第２の部分のみを種々用意することにより対応できる。
【００３１】
また、請求項４のように、ＥＧＲバルブ取付部を金属材料からなる第２の部分に設け、かつ第１の部分を含む吸気マニホルド一体型ロッカカバーの本体部分を合成樹脂製とすることにより、全体の軽量化を図りつつ、ＥＧＲガスに対する耐熱性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るロッカカバーを示す一部切欠の平面図。
【図２】コレクタカバー部の異なる仕様の例を示す説明図。
【図３】コレクタカバー部を分解可能に組み付けた実施例を示す平面図。
【図４】従来の吸気マニホルド一体型ロッカカバーの一例を示す断面図。
【符号の説明】
１…ロッカカバー
１１…カバー部
１２…ブランチ部
１３…コレクタ部
１３Ａ…コレクタベース部
１３Ｂ…コレクタカバー部
１５…スロットルチャンバ取付フランジ
１６…ＥＧＲバルブ取付部
【図１】
0003562031.tif 000002
【図２】
0003562031.tif 000003
【図３】
0003562031.tif 000004
【図４】
0003562031.tif 000005