(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が複数個形成されたシリンダヘッドと、このシリンダヘッドの上面側に取り付けられたロッカカバーに一体に形成され、一端側が前記吸気ポートに接続され他端側がシリンダヘッドの排気側へ伸長する複数本のブランチ部と、これら各ブランチ部の他端側に接続されたコレクタ部とを備えた内燃機関の吸気装置において、
前記コレクタ部を前記シリンダヘッドの排気側に一体に形成したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの接続方向と前記各ブランチ部の他端側と前記コレクタ部との接続方向とを平行かつ同一方向に設定したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
クロスフロー形式に吸気ポートと排気ポートとが複数個形成されたシリンダヘッドと、このシリンダヘッドの上面側に取り付けられたロッカカバーに一体に形成され、一端側が前記吸気ポートに接続され他端側がシリンダヘッドの排気側へ伸長する複数本のブランチ部と、これら各ブランチ部の他端側に接続されたコレクタ部とを備えた内燃機関の吸気装置において、
前記コレクタ部を、前記シリンダヘッドの排気側に一体に形成されたシリンダヘッド側分割体と前記各ブランチ部に一体に形成されたブランチ側分割体とから構成したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの接続方向と前記シリンダヘッド側分割体と前記ブランチ側分割体との接続方向とを平行かつ同一方向に設定したことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの間と前記各ブランチ部の他端側と前記コレクタ部との間とをそれぞれ弾性的に接続したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項６】
前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの間と前記シリンダヘッド側分割体と前記ブランチ側分割体との間とをそれぞれ弾性的に接続したことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項７】
前記コレクタ部に接続されるスロットルチャンバを前記シリンダヘッドの排気側に一体に形成したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項８】
前記コレクタ部と前記排気ポートとの間に冷却通路を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、吸気ポートと排気ポートとがクロスフロー形式で形成された内燃機関の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるクロスフロー形式の内燃機関の吸気装置としては、例えば特開平１−２１１６５７号公報等に記載されている如く、シリンダヘッドの上面を覆うロッカカバーに、吸気マニホールドの一部若しくは全部を一体に形成したものが知られている。
【０００３】
そこで、従来技術による内燃機関の吸気装置として、前記公報に記載されたものを例に挙げて図９に基づき説明すると、図示せぬシリンダブロックの上面を施蓋して固定されるシリンダヘッド１００は、一対のカムシャフト１０１の中心を通る分割平面１０２に沿って、下側に位置する下部１００Ａと上側に位置する上部１００Ｂとに分割されている。また、シリンダヘッド１００の主要部をなす下部１００Ａには、各シリンダ毎に吸気ポート１０３と排気ポート１０４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１００Ａの上面に上部１００Ｂが複数本のボルト１０５を介して固定され、両者間でカムシャフト１０１を支持している。
【０００４】
シリンダヘッド１００の上面側を覆って取り付けられるロッカカバー１０６には、吸気マニホールドとなる複数本のブランチ部１０７とコレクタ部１０８とが一体に形成されている。前記各ブランチ部１０７は、シリンダヘッド１００の吸気側から排気側へ横断するようにロッカカバー１０６の幅方向に沿って形成されている。また、シリンダヘッド１００の吸気側へ延びたブランチ部１０７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。
【０００５】
各ブランチ部１０７の一端は、筒状の弾性部材１０９を介して吸気管１１０に接続されており、この吸気管１１０を介して各ブランチ部１０７は吸気ポート１０３にそれぞれ接続されている。また、各ブランチ部１０７の他端は、前記コレクタ部１０８にそれぞれ接続されている。さらに、前記コレクタ部１０８は、シリンダヘッド１００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ールドの上方に位置している。このようにブランチ部１０７とコレクタ部１０８とを一体に備えたロッカカバー１０６は、複数本のボルト１１１を介してシリンダヘッド１００に固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるものでは、ロッカカバー１０６にブランチ部１０７とコレクタ部１０８との双方を一体に形成しているため、部品点数及び締結箇所を低減等することができるものの、その反面、ロッカカバー１０６の重量が重くなるため、いわゆるソフトマウント方式の採用が難しく、音振性能の改善を十分に行うことができないという欠点がある。
【０００７】
つまり、重いロッカカバー１０６を支えるべく、ロッカカバー１０６とシリンダヘッド１００の上部１００Ｂとを略剛的に結合させる必要があり、この結果、ラバーマウント等の柔軟な弾性部材を用いて両者を結合させるいわゆるソフトマウントの採用が困難であるため、ロッカカバー１０６の振動をソフトマウントにより抑制して音振性能を十分良好にすることができなかった。また、かかるロッカカバー１０６の重量を低減すべく、別体のコレクタ部１０８を用いたのでは、部品点数及び締結箇所が増大する上に、加工すべき面が増加して製造コストの上昇を招く。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数及び締結箇所等を低減しつつロッカカバーを軽量化できるようにした内燃機関の吸気装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、ロッカカバーの軽量化及び取付作業の簡易化等を図りつつ音振性能を向上できるようにした内燃機関の吸気装置の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、コレクタ部の全部又は一部をシリンダヘッドに一体に形成することにより、ロッカカバーの軽量化を図ることとした。即ち、本発明に係る内燃機関の吸気装置の採用する構成は、クロスフロー形式に吸気ポートと排気ポートとが複数個形成されたシリンダヘッドと、このシリンダヘッドの上面側に取り付けられたロッカカバーに一体に形成され、一端側が前記吸気ポートに接続され他端側がシリンダヘッドの排気側へ伸長する複数本のブランチ部と、これら各ブランチ部の他端側に接続されたコレクタ部とを備えた内燃機関の吸気装置において、前記コレクタ部を前記シリンダヘッドの排気側に一体に形成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２に係るものでは、前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの接続方向と前記各ブランチ部の他端側と前記コレクタ部との接続方向とを平行かつ同一方向に設定したことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に係るものでは、クロスフロー形式に吸気ポートと排気ポートとが複数個形成されたシリンダヘッドと、このシリンダヘッドの上面側に取り付けられたロッカカバーに一体に形成され、一端側が前記吸気ポートに接続され他端側がシリンダヘッドの排気側へ伸長する複数本のブランチ部と、これら各ブランチ部の他端側に接続されたコレクタ部とを備えた内燃機関の吸気装置において、前記コレクタ部を、前記シリンダヘッドの排気側に一体に形成されたシリンダヘッド側分割体と前記各ブランチ部に一体に形成されたブランチ側分割体とから構成したことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に係るものでは、前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの接続方向と前記シリンダヘッド側分割体と前記ブランチ側分割体との接続方向とを平行かつ同一方向に設定したことを特徴としている。
【００１４】
請求項５に係るものでは、前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの間と前記各ブランチ部の他端側と前記コレクタ部との間とをそれぞれ弾性的に接続したことを特徴としている。
【００１５】
請求項６に係るものでは、前記各ブランチ部の一端側と前記各吸気ポートとの間と前記シリンダヘッド側分割体と前記ブランチ側分割体との間とをそれぞれ弾性的に接続したことを特徴としている。
【００１６】
請求項７に係るものでは、前記コレクタ部に接続されるスロットルチャンバを前記シリンダヘッドの排気側に一体に形成したことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に係るものでは、前記コレクタ部と前記排気ポートとの間に冷却通路を設けたことを特徴としている。
【００１８】
【作用】
コレクタ部をシリンダヘッドの排気側に一体に形成する請求項１の構成によれば、別体のコレクタ部を用いる場合に比較して部品点数、締結箇所及び加工面を少なくすることができると共に、このシリンダヘッドに一体化されるコレクタ部の分だけロッカカバーが支持する重量を低減することができる。従って、例えばソフトマウント方式でロッカカバーを支持する等の如く、設計の自由度を高めることができ、音振性能の改善を容易に図ることができる。また、各ブランチ部をロッカカバーに一体に形成しているので、ブランチ部の壁面の一部とロッカカバーの壁面とを共用することができ、部品点数及び締結箇所等を低減することができる。
【００１９】
各ブランチ部の一端側と各吸気ポートとの接続方向と各ブランチ部の他端側とコレクタ部との接続方向とを平行かつ同一方向に設定する請求項２の構成によれば、各ブランチ部のシリンダヘッドへの取付作業に際して締め付け作業を一方向から行うことができる等の如く、加工性、組付作業性を高めることができる。
【００２０】
コレクタ部を、シリンダヘッドの排気側に一体に形成されたシリンダヘッド側分割体と各ブランチ部に一体に形成されたブランチ側分割体とから形成する請求項３の構成によれば、コレクタ部の設計の自由度等を高めることができる。
【００２１】
各ブランチ部の一端側と各吸気ポートとの接続方向とシリンダヘッド側分割体とブランチ側分割体との接続方向を平行かつ同一方向に設定する請求項４の構成によれば、前記請求項２と同様に、各部の締め付け作業を一方向から行うことができ、加工性等を高めることができる。
【００２３】
各ブランチ部の一端側と各吸気ポートとの間と各ブランチ部の他端側とコレクタ部との間をそれぞれ弾性的に接続する請求項５の構成によれば、音振性能を高めることができる。
【００２４】
各ブランチ部の一端側と各吸気ポートとの間とシリンダヘッド側分割体とブランチ側分割体との間とをそれぞれ弾性的に接続する請求項６の構成によれば、前記請求項５と同様に、音振性能を高めることができる。
【００２５】
前記コレクタ部に接続されるスロットルチャンバをシリンダヘッドの排気側に一体に形成する請求項７の構成によれば、さらに部品点数、締結箇所及び加工面等を低減することができる。
【００２６】
コレクタ部と排気ポートとの間に冷却通路を設ける請求項８の構成によれば、排気ポートからの熱によってコレクタ部内の吸気温度が過度に上昇するのを防止することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１〜図８に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１及び図２は本発明の第１の実施例に係り、図１は本実施例による内燃機関の吸気装置の要部を示す断面図であって、例えば４個，６個等の複数のシリンダ１が列設されたシリンダブロック２の上面にはシリンダヘッド３が載置固定されている。このシリンダヘッド３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４によって開閉される吸気ポート５と排気弁６によって開閉される排気ポート７とが、いわゆるクロスフロー形式に形成されている。なお、吸気弁４及び排気弁６は、各シリンダ１毎にそれぞれ２個ずつ設けられており、これに対応して、吸気ポート５及び排気ポート７は、それぞれ先端側が二股状に分岐した形状に形成されている。また、前記排気ポート７の下部７Ｂは、シリンダヘッド３の下面３Ｂと略同一平面上に位置するように形成されている。
【００２９】
吸気ポート５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、その先端開口部５Ａは、シリンダヘッド３上端のフランジ面８と同一平面に開口している。なお、前記フランジ面８は、吸気側カムシャフト９，排気側カムシャフト１０の中心を通り、かつシリンダヘッド３の下面３Ｂ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５の外側には、燃料噴射弁１１がそれぞれ配設されている。この燃料噴射弁１１は、吸気ポート５の下流側部分へ向けて燃料を噴射するように取り付けられている。
【００３０】
シリンダヘッド３の上面の気筒間部分には、シリンダヘッド３の幅方向に沿った隔壁状のカム軸受部１２がそれぞれ形成されており、このカム軸受部１２とカムブラケット１３との間で吸気側カムシャフト９，排気側カムシャフト１０がそれぞれ支持されている。前記カムブラケット１３は、それぞれ一対のボルト１４によってシリンダヘッド３に固定されている。また、各吸気弁４，排気弁６は、シリンダヘッド３のガイド孔１５に摺動可能に嵌合したタペット１６およびシム１７を介して各カムシャフト９，１０に従動するようになっている。
【００３１】
また、排気ポート７は、その開口部７Ａがシリンダヘッド３の側面に開口しており、ここに排気マニホールド１８が接続されている。さらに、シリンダヘッド３の内部には、冷却水が通流するウォータジャケット１９が形成されており、このウォータジャケット１９のうち、排気ポート７の上側に位置する排気ポート側ウォータジャケット１９Ａは、その外側の端部が排気ポート７と後述のコレクタ部２６との間に入り込むようにして延設され、これにより、排気ポート７側からコレクタ部２６側に伝導する熱量を低減している。
【００３２】
シリンダヘッド３の上面に図示せぬ複数のボルトを介して取り付けられるロッカカバー２０は、シリンダヘッド３の上面開口を覆って動弁室２１を隔成するカバー部２２と、吸気マニホールドを構成する複数本のブランチ部２３とが、例えばアルミニウム合金等を用いて全体が一体に鋳造されており、これら各ブランチ部２３はコレクタ部２６に接続されて、吸気マニホールドを構成している。前記カバー部２２は、四辺に側壁２２Ａを有する浅い箱型をなしており、その側壁２２Ａの先端のフランジ面２４がシリンダヘッド３外周のフランジ面８とラバーマウント等の弾性部材２５Ａを介して密接するようになっている。
【００３３】
また複数のブランチ部２３は、ロッカカバー２０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３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。これら各ブランチ部２３は、その下面側の一部が、カバー部２２の壁部を共用した形となっている。また、図２の分解斜視図に示す如く、隣接するブランチ部２３同士は互いに分離した形に鋳造されており、外側から見た場合に、各ブランチ部２３の間には凹部が形成されている。
【００３４】
各ブランチ部２３の吸気側の先端２３Ａは、カバー部２２の側壁２２Ａに沿った形で下方へ向けて略９０度湾曲しており、カバー部２２と同一のフランジ面２４に開口している。そして、この吸気側先端２３Ａの開口部が吸気ポート５の先端開口部５Ａにそれぞれ接続されている。なお、この接続部の周囲は、カバー部２２側と連続した弾性部材２５Ａによって同様にシールされている。一方、各ブランチ部２３の排気側先端２３Ｂもカバー部２２の側壁２２Ａに沿った形で下方に向けて略９０度湾曲しており、前記フランジ面２４に開口している。従って、本明細書における「ブランチ部の一端側」とは吸気側先端２３Ａを、「ブランチ部の他端側」とは排気側先端２３Ｂをいう。
【００３５】
コレクタ部２６は、排気ポート７の上側に位置してシリンダヘッド３の側方に細長い通路状をなして一体に形成されており、シリンダヘッド３の排気側の側壁３Ａと壁部を一部共用した形で構成されている。また、図２にも示す如く、このコレクタ部２６の上面には各ブランチ部２３に対応した接続口２６Ａが形成されており、これら各接続口２６Ａに各ブランチ部２３の排気側先端２３Ｂがラバーマウント等の弾性部材２５Ｂを介してそれぞれ接続されている。ここで、コレクタ部２６の各接続口２６Ａは、吸気ポート５の先端開口部５Ａと同一のフランジ面８に開口している。また、コレクタ部２６の外壁２６Ｂは、各ブランチ部２３の排気側外壁２３Ｃと略同一面上に位置している（より詳しくは、コレクタ部２６の外壁２６Ｂは、シリンダヘッド３の側面と略平行に形成されている）。
【００３６】
ここで、ロッカカバー２０の上面に一体形成された各ブランチ部２３の吸気側先端２３Ａ及び排気側先端２３Ｂを同一のフランジ面２４に開口させると共に、シリンダヘッド３に一体形成された吸気ポート５の開口部５Ａ及びコレクタ部２６の接続口２６Ａを前記フランジ面２４に平行なシリンダヘッド３のフランジ面８に開口させているため、図１中に示す各ブランチ部２３の吸気側先端２３Ａと吸気ポート５の開口部５Ａとの接続方向Ｃ１と各ブランチ部２３の排気側先端２３Ｂとコレクタ部２６の接続口２６Ａとの接続方向Ｃ２とは、平行かつ同一の方向となっている。
【００３７】
本実施例は上述の如く構成されるので、以下の効果を発揮する。
【００３８】
第１に、コレクタ部２６の全体をシリンダヘッド３の排気側に一体に形成したため、質量の大きなコレクタ部２６の分だけロッカカバー２０の支持重量を低減することができる上に、部品点数、締結箇所、加工すべき接続面等を減少させることができ、製造コストを低下させることができる。より正確には、従来技術よりも各ブランチ部２３とコレクタ部２６との接続の分だけ接続面が増加するが、コレクタ部２６がシリンダヘッド３に一体化されるため、全く別体の吸気マニホールドを用いる従来技術よりは大幅に部品点数等を低減できると共に、ロッカカバー２０の支持重量を少なくすることができ、この結果、ソフトマウント方式で支持することが容易となる。また、コレクタ部２６をシリンダヘッド３に一体形成したため、コレクタ部２６自体の振動を大幅に低減することができる。
【００３９】
第２に、各ブランチ部２３の吸気側先端２３Ａと吸気ポート５の開口部５Ａとの接続方向Ｃ１と各ブランチ部２３の排気側先端２３Ｂとコレクタ部２６との接続方向Ｃ２とを平行かつ同一方向に設定したため、各ブランチ部２３が一体に形成されたロッカカバー２０を上側からシリンダヘッド３に載置して固定するだけで、吸気装置を組み付けることができ、組付作業性等が大幅に向上する。また、従来の液体ガスケットに替えて、Ｏリング状の弾性部材２５Ａ，２５Ｂを用いることが可能となるから、一層、組付作業を容易に行うことができる。さらに、いわゆるインローを付けることも可能となるため、これによっても作業性等を高めることができる。
【００４０】
第３に、各ブランチ部２３をロッカカバー２０に一体に形成したため、部品点数及び締結箇所、加工すべき接続面等を減少させることができる。特に、各ブランチ部２３をロッカカバー２０の上部に一体形成すると共に、これら各ブランチ部２３に接続されるコレクタ部２６をシリンダヘッド３に一体形成したため、ブランチ一体型ロッカカバー２０の形状を簡素化することができ、その搬送作業、組付作業等を容易に行うことができる。
【００４１】
つまり、従来技術のようにロッカカバー２０側にコレクタ部２６を一体化すると、部品点数等は少なくなるが、ロッカカバー２０の端部に一体化された質量の大きなコレクタ部２６によって、ロッカカバー２０の形状が複雑化するばかりかバランスが悪くなるため、製造ライン等における取り扱いが容易ではない。これに対し、本実施例では、ロッカカバー２０には各ブランチ部２３のみを一体形成し、質量及び体積の大きなコレクタ部２６をシリンダヘッド３に一体形成しているため、ロッカカバー２０の形状を簡素化しつつ略左右対称のバランスの良い形に形成することができる。従って、作業ロボット等により、この簡素でバランスの良いロッカカバー２０を把持してシリンダヘッド３の上面に容易に載置固定することができる。
【００４２】
第４に、各ブランチ部２３をロッカカバー２０に一体形成すると共に、各ブランチ部２３の吸気側先端２３Ａと各吸気ポート５との間と各ブランチ部２３の排気側先端２３Ｂとコレクタ部２６との間とを、それぞれ弾性部材２５Ａ，２５Ｂを介して弾性的に接続したため、いわゆるソフトマウント方式でロッカカバー２０等を支持することができ、音振性能を大幅に向上することができる。
【００４３】
第５に、コレクタ部２６と排気ポート７との間にウォータジャケット１９Ａを設けたため、排気ポート７からコレクタ部２６に伝導する熱を低減することができ、これにより、吸入空気の温度が過度に上昇するのを抑えて機関出力に対する悪影響を効果的に排除することができる。
【００４４】
次に、図３に基づき本発明の第２の実施例を説明する。なお、以下の各実施例では、上述した第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。本実施例の特徴は、シリンダヘッドに一体形成される排気ポートをシリンダヘッドの下面と同一平面で開口させた点にある。
【００４５】
即ち、図３は、本実施例による内燃機関の吸気装置の要部を示す断面図であって、本実施例においても、シリンダヘッド３にはコレクタ部３１が一体に形成され、ロッカカバー２０には各ブランチ部２３が一体に形成されているものの、本実施例の排気ポート３２は、その先端が略９０度下向きに湾曲して形成され、これにより、その開口部３２Ａがシリンダヘッド３の下面３Ｂと同一平面で開口している。また、排気ポート３２を下向きに湾曲形成したことにより、コレクタ部３１の下面と排気ポート３２との間には遮熱空間３３が形成されている。なお、これに伴い、排気ポート３２側のウォータジャケット１９Ａ１は略通常の形状に形成されている。また、コレクタ部３１の各接続口３１Ａには各ブランチ部２３の排気側先端２３Ｂが接続されていると共に、コレクタ部３１の外壁３１Ｂは各ブランチ部２３の排気側外壁２３Ｃと略同一面上に位置している。
【００４６】
このように構成される本実施例でも、コレクタ部３１をシリンダヘッド３に一体形成しているため、前記第１の実施例と同様の効果を得ることができる。これに加えて本実施例では、排気ポート３２の開口部３２Ａをシリンダヘッド３のシリンダブロック２への取付面である下面３Ｂと同一の平面に位置させたため、下面３Ｂの加工と同時に開口部３２Ａの接続面を加工することができ、一層、製造コストを低減することができる。
【００４７】
また、排気ポート３２を下向きに湾曲させて該排気ポート３２とコレクタ部３１との間に遮熱空間３３を画成する構成のため、排気ポート３２側に位置するウォータジャケット１９Ａ１と遮熱空間３３とによって、排気ポート３２からコレクタ部３１に伝導する熱を抑制することができ、容易にコレクタ部３１を熱影響の少ないデザインとすることができる。
【００４８】
従って、本実施例を「内燃機関」として把握し、例えば、「複数のシリンダ１が列設されたシリンダブロック２と、このシリンダブロック２に載置固定され、クロスフロー形式に吸気ポート５と排気ポート３２とが形成されたシリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上面に取り付けられると共に、前記シリンダヘッド３の吸気側から排気側へ横断する複数本のブランチ部２３が上部に一体に形成されたロッカカバー２０と、前記各ブランチ部２３に接続されるコレクタ部３１とを備えた内燃機関であって、前記コレクタ部３１を前記シリンダヘッド３の排気側に一体に形成すると共に、前記排気ポート３２の開口部３２Ａをシリンダヘッド３のシリンダブロック２への取付面３Ｂと同一平面で開口させたことを特徴とする内燃機関。」として表現することもできる。
【００４９】
次に、図４，図５に基づいて本発明の第３の実施例を説明する。本実施例の特徴は、シリンダヘッド側に一体形成されたシリンダヘッド側分割体と各ブランチ部側に一体形成されたブランチ側分割体とから、コレクタ部を２分割構造として形成した点にある。
【００５０】
図４は、本実施例による内燃機関の吸気装置の要部を示す断面図であって、本実施例のロッカカバー４１も前記第１の実施例で述べたロッカカバー２０と同様に、カバー部２２と該カバー部２２の上部に一体に形成された各ブランチ部４２とからなり、これら各ブランチ部４２の吸気側先端４２Ａは各吸気ポート５の開口部５Ａに接続され、各ブランチ部４２の排気側先端４２Ｂは排気側に向かって横断している。しかし、本実施例では、各ブランチ部４２の排気側先端４２Ｂに後述するコレクタ部４３のブランチ側分割体４３Ｂが一体に形成されている点で前記各実施例と相違する。
【００５１】
即ち、本実施例によるコレクタ部４３は、シリンダヘッド３の排気側上方に一体形成されたシリンダヘッド側分割体４３Ａと、各ブランチ部４２の排気側先端４２Ｂに一体形成されたブランチ側分割体４３Ｂとから２分割構造で構成されている。図５の組立斜視図にも示す如く、シリンダヘッド側分割体４３Ａは、第１の実施例で述べたコレクタ部２６よりも浅いトレイ状に形成され、その開口部４３Ａ１はシリンダヘッド３のフランジ面８に開口している。ブランチ側分割体４３Ｂは、浅いトレイ状をなしてカバー部２２の側方に設けられ、各ブランチ部４２の排気側先端４２Ｂに一体形成されている。
【００５２】
また、ブランチ側分割体４３Ｂの上側開口部４３Ｂ１は、フランジ面８と平行な面に対してやや内側（排気側カムシャフト１０側）に傾いた状態で各ブランチ部４２の排気側先端４２Ｂに接続され、ブランチ側分割体４３Ｂの下側開口部４３Ｂ２は、フランジ面２４に開口してシリンダヘッド側分割体４３Ａの開口部４３Ａ１と平行になり、ブランチ側分割体４３Ｂの開口部４３Ｂ２とシリンダヘッド側分割体４３Ａの開口部４３Ａ１との接続部はラバーマウント等の弾性体２５Ｂによってシールされている。つまり、コレクタ部４３は、フランジ面８（又はフランジ面２４）と同一面に位置する分割面４４で上下に２分割され、下側に位置するシリンダヘッド側分割体４３Ａがシリンダヘッド３に一体形成され、上側に位置するブランチ側分割体４３Ｂが各ブランチ部４２に一体形成されている。
【００５３】
また、排気ポート４５の開口部４５Ａは、シリンダヘッド３の下面３Ｂと平行に横方向に突出して形成され、この排気ポート４５とシリンダヘッド分割体４３Ａの下面との間には、遮熱空間４６が画成されている。
【００５４】
かくして、このように構成される本実施例でも、コレクタ部４３を構成するシリンダヘッド側分割体４３Ａをシリンダヘッド３に一体形成したため、前記各実施例と同様に、ロッカカバー４１の支持重量を低減して音振性能の改善等を容易に図ることができる。
【００５５】
これに加えて、本実施例では、コレクタ部４３を、シリンダヘッド３に一体形成されるシリンダヘッド側分割体４３Ａと、各ブランチ部４２に一体形成されるブランチ側分割体４３Ｂとから２分割構造で形成したため、ブランチ側分割体４３Ｂの分だけ前記各実施例よりもロッカカバー４１の支持重量は大きくなるものの、コレクタ部４３の設計の自由度が極めて高くなる。この結果、コレクタ部４３の一体形成を容易に行うことができ、加工性等が向上する（つまり、２分割とすることで、各分割体４３Ａ，４３Ｂの形状を簡素化できるため、それぞれを容易に一体形成することができる）上に、各ブランチ部４２の管路長を短くでき、しかも各ブランチ部４２の排気側の曲げ部４２Ｂ１を緩やかに形成することができる。さらに、コレクタ部４３を２分割構造としたため、排気ポート４５からの熱による影響の少ないデザインとすることができ、これにより、遮熱空間４６を容易に確保することができる。
【００５６】
なお、実施例では、シリンダヘッド側分割体４３Ａの容積とブランチ側分割体４３Ｂの容積とが略等しい場合（各分割体４３Ａ，４３Ｂが必要コレクタ容積の５０％ずつを負担する場合）を例示したが、本発明はこれに限らず、例えばシリンダヘッド側分割体４３Ａの容積を全体の６０％とし、ブランチ側分割体４３Ｂの容積を残り４０％に設定する等、その比率は、機関の特性等を考慮して適宜自由に設定することができる。但し、ロッカカバー４１の軽量化の点からは、シリンダヘッド側分割体４３Ａの容積が全コレクタ容積の５０％以上であることが好ましい。
【００５７】
次に、図６に基づいて本発明の第４の実施例を説明する。本実施例の特徴は、シリンダヘッドにコレクタ部のみならず、スロットルチャンバをも一体に形成した点にある。
【００５８】
即ち、図６は、本実施例に係る内燃機関の吸気装置の組立斜視図であって、第１の実施例と同様に、シリンダヘッド３にはコレクタ部２６が一体に形成され、ロッカカバー２０には各ブランチ部２３が一体に形成されているが、これに加えて、本実施例では、スロットルチャンバ５１もシリンダヘッド３に一体形成されている。このスロットルチャンバ５１は、コレクタ部２６の軸方向端部（クランクシャフト軸方向の端部）に形成された接続部５２に連通するようにして、コレクタ部２６と共にシリンダヘッド３に一体形成されている。
【００５９】
また、簡略化して示すスロットルチャンバ５１内に形成されたウォータジャケット５１Ａとシリンダヘッド３内に形成されたウォータジャケット１９とは、接続部５２の壁部に形成された連通路５３を介して接続されている。
【００６０】
このようにして構成される本実施例でも、コレクタ部２６をシリンダヘッド３に一体形成するため、前記第１の実施例と同様の効果を得ることができる。これに加えて本実施例では、コレクタ部２６に連通するスロットルチャンバ５１をもシリンダヘッド３の排気側に一体に形成したため、第１の実施例よりも、一層、部品点数、締結箇所及び加工すべき接続面等を減少させることができ、製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、スロットルチャンバ５１内に形成されるウォータジャケット５１Ａとシリンダヘッド３内に形成されるウォータジャケット１９とを、シリンダヘッド３内に一体形成された連通路５３を介して連通させる構成のため、従来用いられてきた別体の外部配管を省略することができ、より一層、部品点数、接続作業等を低減することができる。
【００６２】
次に、図７に基づいて本発明の第５の実施例を説明する。本実施例の特徴は、排気ガス還流（以下「ＥＧＲ」という）を行うためのＥＧＲ通路をシリンダヘッド内に一体形成した点にある。
【００６３】
即ち、図７は、本実施例による内燃機関の吸気装置の要部を示す断面図であって、本実施例によるシリンダヘッド３にも、前記第２の実施例と同様に、コレクタ部３１が一体形成されている。これに加えて、本実施例では、燃焼温度の低減等のために、排気ポート３２内の排気ガスの一部をコレクタ部３１に還流させる小径なＥＧＲ通路６１もシリンダヘッド３内に一体に形成している。つまり、このＥＧＲ通路６１は、その流入口が排気ポート３２の中間部（略湾曲頂点）に開口し、その流出口がコレクタ部３１の下側に開口している。
【００６４】
また、このＥＧＲ通路６１の途中を開閉するためのＥＧＲ弁６２が、コレクタ部３１と排気ポート３２との間の遮熱空間３２内に位置してシリンダヘッド３の外側から取り付けられ、このＥＧＲ弁６２の弁開度を調整することにより、機関の運転条件に合致した適切なＥＧＲ率が達成されるようになっている。
【００６５】
かくして、このように構成される本実施例でも、前記第２の実施例と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施例では、ＥＧＲ通路６１をもシリンダヘッド３内に一体形成したため、従来用いられてきた別体のＥＧＲ管を省略することができ、より一層、部品点数等を低減して、組立作業等を簡素化することができる。
【００６６】
次に、図８に基づき、本発明の第６の実施例を説明する。本実施例の特徴は、シリンダヘッドに一体形成されるコレクタ部と排気ポートとの間に、遮熱板を配置した点にある。
【００６７】
即ち、図８は、本実施例による内燃機関の吸気装置の要部を示す断面図であって、本実施例でも、前記第３の実施例と同様に、シリンダヘッド３に一体形成されたシリンダヘッド側分割体４３Ａと各ブランチ部４２に一体形成されたブランチ側分割体４３Ｂとからコレクタ部４３を形成しているが、これに加えて、本実施例では、シリンダヘッド分割体４３Ａと排気ポート４５との間に画成された遮熱空間４６内に遮熱板７１を設け、該遮熱板７１を取付部材７２を介して排気マニホールド１８の上部に固定している点で、前記実施例と相違する。
【００６８】
かくして、このように構成される本実施例でも、シリンダヘッド側分割体４３Ａとブランチ側分割体４３Ｂとからコレクタ部４３を形成しているため、前記第３の実施例と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施例では、コレクタ部４３と排気ポート４５との間に遮熱板７１を設けたため、排気ポート４５からの熱を遮熱板７１によって効果的に遮ることができ、より一層、吸気温度の過度の上昇を未然に防止することができる。
【００６９】
なお、前記各実施例では、コレクタ部の断面形状を矩形状、台形状に形成する場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば断面円形状、断面三角形状等の如く、種々の形状に形成することができる。
【００７０】
また、スロットルチャンバ５１をシリンダヘッド３に一体形成する前記第４の実施例を前記第１の実施例に適用し、ＥＧＲ通路６１をシリンダヘッド３に一体形成する前記第５の実施例を前記第２の実施例に適用し、遮熱板７１を設ける前記第６の実施例を前記第３の実施例に適用した場合をそれぞれ例示したが、これに限らず、例えば、前記第２，第３，第５，第６の実施例に対して第４の実施例を適用する等の如く、各実施例を適宜組み合わせることが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、本発明に係る内燃機関の吸気装置によれば、コレクタ部をシリンダヘッドの排気側に一体に形成する構成としたため、別体のコレクタ部を用いる場合に比較して部品点数、締結箇所及び加工面を少なくすることができると共に、シリンダヘッドに一体化されるコレクタ部の分だけロッカカバーが支持する重量を低減することができ、これにより、例えばソフトマウント方式でロッカカバーを支持する等の如く、設計の自由度を高めることができ、音振性能の改善を容易に図ることができる。さらに、各ブランチ部をロッカカバーに一体に形成する構成としたため、ブランチ部の壁面の一部とロッカカバーの壁面とを共用することができ、部品点数及び締結箇所等を低減することができる。
【００７２】
また、各ブランチ部の一端側と各吸気ポートとの接続方向と各ブランチ部の他端側とコレクタ部との接続方向あるいはシリンダヘッド側分割体とブランチ側分割体との接続方向を平行かつ同一方向に設定する構成としたため、各ブランチ部のシリンダヘッドへの取付作業に際して締め付け作業を一方向から行うことができる等の如く、加工性、組付作業性を高めることができる。
【００７３】
一方、コレクタ部を、シリンダヘッドの排気側に一体に形成されたシリンダヘッド側分割体と各ブランチ部に一体に形成されたブランチ側分割体とから形成する構成としたため、コレクタ部の設計の自由度等を高めることができ、熱影響の少ないデザインとすることができる。
【００７５】
また、各ブランチ部の一端側と各吸気ポートとの間と各ブランチ部の他端側とコレクタ部との間あるいはシリンダヘッド側分割体とブランチ側分割体との間とを、それぞれ弾性的に接続する構成としたため、いわゆるソフトマウント方式で支持することができ、音振性能を高めることができる。
【００７６】
さらに、前記コレクタ部に接続されるスロットルチャンバをシリンダヘッドの排気側に一体に形成する構成としたため、さらに部品点数、締結箇所及び加工面等を低減することができる。
【００７７】
また、コレクタ部と排気ポートとの間に冷却通路を設ける構成としたため、排気ポートからの熱によってコレクタ部内の吸気温度が過度に上昇するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る内燃機関の吸気装置の要部断面図である。
【図２】第１の実施例の分解斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る内燃機関の吸気装置の要部断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る内燃機関の吸気装置の要部断面図である。
【図５】第３の実施例の分解斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施例に係る内燃機関の吸気装置の分解斜視図である。
【図７】本発明の第５の実施例に係る内燃機関の吸気装置の要部断面図である。
【図８】本発明の第６の実施例に係る内燃機関の吸気装置の要部断面図である。
【図９】従来技術による内燃機関の吸気装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
３…シリンダヘッド
５…吸気ポート
７，３２，４５…排気ポート
２０，４１…ロッカカバー
２３，４２…ブランチ部
２６，３１，４３…コレクタ部
４３Ａ…シリンダヘッド側分割体
４３Ｂ…ブランチ側分割体
５１…スロットルチャンバ
【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】
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【図８】
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【図９】
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