(57)【要約】【課題】ガスが導入される吸気マニホールドにおいて、ガス導入管が吸気マニホールドの吸気抵抗を増加させることを防止しつつ、上記ガスを吸気に対して均一に拡散させる。【解決手段】吸気流入口２８を有するサージタンク２と、該サージタンク２に連通する複数の吸気通路３、３、…とで構成されるマニホールド本体と、燃料蒸発ガスをサージタンク２内に導入するガス導入管４４とを備えた吸気マニホールド１であって、ガス導入管４４は、サージタンク２への吸気流入方向に見て、その軸線Ｘが吸気流入口２８の略中心を通るようにサージタンク２に設けられてサージタンク２の内部まで延びていると共に、サージタンク２内に位置して燃料蒸発ガスをサージタンク２内に導入する内側開口端４４ａが吸気流入口２８の開口縁Ｙ近傍に位置している。【選択図】図２
2006207469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気流入口を有するサージタンクと、一端が内燃機関の吸気ポートに連通する一方、他端が該サージタンクに連通する複数の吸気通路とで構成されるマニホールド本体と、燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガス、ＥＧＲガス及びブローバイガスのうち少なくとも１つのガスを該サージタンク内に導入するガス導入管とを備えた内燃機関の吸気マニホールドであって、
上記ガス導入管は、上記サージタンクへの吸気流入方向に見て、その軸線が上記吸気流入口の略中心を通るように該サージタンクに設けられて該サージタンクの内部まで延びていると共に、該サージタンク内に位置して上記ガスを該サージタンク内に導入する開口端が該吸気流入口の開口縁近傍に位置していることを特徴とする内燃機関の吸気マニホールド。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の吸気マニホールドにおいて、
上記マニホールド本体は、吸気の流通方向に沿うように分割された第１分割体と第２分割体とからなる樹脂成形品であって、
上記ガス導入管は、第１分割体又は第２分割体と一体に樹脂で成形され且つ、その軸線が、一体に成形された分割体の成形時の型抜き方向と同じ方向に延びるように設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気マニホールドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の吸気系には、燃料タンク内のパージガス、ＥＧＲガス、ブローバイガス等のガスを導入すると共に吸気と混合して、これらのガスを吸気と共に各気筒の燃焼室まで送り込むように構成したものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、パージパイプを吸気マニホールドのサージタンクに配管したものが開示されている。このパージパイプは、自動車の内燃機関の燃料系において燃料蒸発ガスが大気中に発散するのを防止するために、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスをバルブ等を介してサージタンクまで導くものである。この特許文献１に開示された吸気マニホールドでは、燃料タンク側の一端部がバルブに連結するパージパイプが、サージタンクの内側にロウ付けされると共に、その他端部がサージタンクの吸気流入口の近傍において吸気流入方向に見て該吸気流入口の開口縁よりも内方へ突出して設けられている。こうすることによって、パージパイプの他端からサージタンク内に導入されるパージガスが、吸気流入口からサージタンク内に流入する吸気と混合して、吸気と共に吸気マニホールドの吸気通路から内燃機関の各燃焼室へ送り込まれる。
【特許文献１】特開平１１−２１０５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の吸気系においては、吸気充填効率を向上させるために吸気抵抗を小さくする必要がある。しかしながら、上記特許文献１に開示された吸気マニホールドでは、パージパイプの他端部が、サージタンクの吸気流入口の近傍において吸気流入方向に見て該吸気流入口の開口縁よりも内方へ突出して設けられているため、該吸気流入口から流入してくる吸気が、このパージパイプの他端部と衝突して、吸気抵抗が大きくなる。
【０００５】
また、サージタンクへ導入されるパージガス等の燃料を含んでいるガスは、内燃機関の各気筒の空燃比を均一にするという観点から、サージタンク内において均一に拡散して吸気と混合される必要がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料タンク内に発生する燃料蒸発ガスやＥＧＲガス等のガスを導入するガス導入管を有する吸気マニホールドにおいて、ガス導入管が吸気マニホールドの吸気抵抗を増加させることを防止しつつ、上記ガスを吸気に対して均一に拡散させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、吸気流入口を有するサージタンクと、一端が内燃機関の吸気ポートに連通する一方、他端が該サージタンクに連通する複数の吸気通路とで構成されるマニホールド本体と、燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガス、ＥＧＲガス及びブローバイガスのうち少なくとも１つのガスを該サージタンク内に導入するガス導入管とを備えた内燃機関の吸気マニホールドである。
【０００８】
そして、上記ガス導入管は、上記サージタンクへの吸気流入方向に見て、その軸線が上記吸気流入口の略中心を通るように該サージタンクに設けられて該サージタンクの内部まで延びていると共に、該サージタンク内に位置して上記ガスを該サージタンク内に導入する開口端が該吸気流入口の開口縁近傍に位置しているものとする。
【０００９】
第２の発明は、上記マニホールド本体は、吸気の流通方向に沿うように分割された第１分割体と第２分割体とからなる樹脂成形品であって、上記ガス導入管は、第１分割体又は第２分割体と一体に樹脂で成形され且つ、その軸線が、一体に成形された分割体の成形時の型抜き方向と同じ方向に延びるように設けられているものとする。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明は、サージタンク内に延びて設けられているガス導入管は、サージタンク内に位置する開口端が上記吸気流入方向に見て上記吸気流入口の開口縁近傍に位置するため、ガス導入管の、吸気と衝突する面積が小さく抑えられる。それに加えて、ガス導入管は、その軸線が上記吸気流入方向に見て上記吸気流入口の略中心を通ることによって上記ガスは該吸気流入口から流入する吸気の気流の中心に向かってサージタンク内へ導入されると共に、上記ガス導入管の開口端が上記吸気流入方向に見て該吸気流入口の開口縁近傍に位置することによって上記ガスが該開口端からサージタンク内へ出た位置には吸気流入口から流入する吸気の気流が存在するため、該ガスは吸気と容易に混合するとと共に、吸気の気流に乗ってサージタンク内に拡散していく。
【００１１】
したがって、サージタンク内に延びるガス導入管を、その軸線が上記サージタンクへの吸気流入方向に見て上記吸気流入口の略中心を通るように該サージタンクに設けると共に、その一端が該吸気流入方向から見て吸気流入口の開口縁近傍に位置するように構成することによって、サージタンク内へ流入する吸気の吸気抵抗が増大することを防止しつつ、ガス導入管から導入される上記ガスをサージタンク内で吸気に対して均一に拡散させることができる。
【００１２】
第２の発明は、ガス導入管をその軸線が一体に形成された分割体の成形時の型抜き方向と同じ方向に延びるように設けることによって、サージタンク内部へ突出するガス導入管を有する樹脂成形品の吸気マニホールドを容易に製造することができる。ここで、分割された各分割体は、通常、成形時の型抜き方向を分割面に交差する方向とすると、型を抜き易い。また、ガス導入管は、上記吸気流入方向に見てその軸線が吸気流入口の略中心を通るように設けられているため、サージタンク内において吸気の流通方向と交差する方向に延びている。つまり、マニホールド本体を吸気の流通方向に沿って分割することによって、ガス導入管の軸線は分割面に対しても交差する方向に延びることになるため、上述の如く、ガス導入管の軸線を分割体の成形時の型抜き方向に一致させ易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１、２は、本発明の実施形態に係る多気筒エンジンの樹脂製吸気マニホールド１を示す。この吸気マニホールド１は、４つの気筒が一直線状に配置された直列４気筒エンジン（図示省略）に装着されるものであり、サージタンク２と、一端が該サージタンク２に連通する一方、他端が各気筒の吸気ポート（図示省略）に連通する４つの独立した吸気通路３、３、…とによって構成されている。
【００１５】
上記吸気通路３、３、…は、図１に示すように、エンジンの吸気ポートが開口する側面において、エンジン長手方向に並設され、その一端部には吸気マニホールド１をエンジンに取り付けるためのフランジ部３９が設けられている一方、その他端部はサージタンク２に連結されている。これら吸気通路３、３、…は、フランジ部３９からエンジンの反対側（以下、反エンジン側という）へ延びた後、下方に向かって湾曲しながら延び、その後、反エンジン側且つ下方へ湾曲して延びている。また、吸気通路３、３、…は、一端部側では、エンジンの吸気ポートの間隔に対応して気筒列方向へ互いに離間して配置されている一方、他端部側では、吸気マニホールド１の気筒列方向中央に向かって集合するように互いに隣接して設けられている。尚、吸気通路３、３、…の上述の湾曲形状は、上記の形状に限られず、任意の形状であってもよい。ただし、吸気充填効率を向上させるためには、各吸気通路３は所望の吸気通路長を有する必要があると共に、気筒間の吸気充填効率及び空燃比の均一化を図るためには、各吸気通路３の吸気通路長が等しくなるように構成することが好ましい。
【００１６】
上記サージタンク２は、図１、２に示すように、略六面体の箱形状であって、吸気通路３、３、…の他端部の下方位置に配設されている。また、このサージタンク２は、気筒列方向において４つの吸気通路３、３、…の気筒列方向中央位置に対応する位置に位置している。そして、気筒列方向中央に集合する吸気通路３、３、…の他端部がサージタンク２の上側壁２５に結合しており、この上側壁２５において、吸気通路３、３、…はサージタンク２に連通している。詳しくは、図２に示すように、上側壁２５には、吸気通路３、３、…とサージタンク２が連通する開口３ｃ、３ｃ、…が形成されている。そして、上側壁２５は、各開口３ｃの開口縁をエンジン側と反エンジン側に分割するように、分割部２５ｃ、２５ｃ、…によってエンジン側のエンジン側上側壁２５ａと反エンジン側上側壁２５ｂとに分割されている。このエンジン側上側壁２５ａは後述の第１分割体４ａに設けられる一方、反エンジン側上側壁２５ｂは後述の第２分割体４ｂに設けられる。また、サージタンク２の下側壁２９には、スロットルバルブを有するスロットルボディ（図示省略）が取り付けられ、このスロットルボディから送り込まれてくる吸気をサージタンク２内へ流入させる吸気流入口２８が形成されている。この吸気流入口２８の開口縁Ｙは、図２に示すように、略円形状であって、下側壁２９の略中央に位置する。すなわち、この吸気流入口２８が設けられている位置は、気筒列方向に並設された吸気通路３、３、…の気筒列方向中央位置に対応している。そして、吸気流入口２８からサージタンク２内へ流入する吸気は、下側壁２９と対向する上側壁２５の、開口３ｃ、３ｃ、…のうち内側の２つの開口３ｃ、３ｃの間の部分へ向かって流入する（つまり、図２は吸気流入方向に見た図である）。したがって、吸気流入口２８から流入する吸気は、吸気通路３、３、…に対して気筒列方向中央へ向かって流入し、サージタンク２内で拡散する。その結果、吸気は吸気通路３、３、…に対して気筒列方向両側へ均一に拡散する。つまり、各吸気通路３に対して均一に拡散した吸気は、各吸気通路３及び吸気ポートを介して、各気筒の燃焼室へ送り込まれる。
【００１７】
これらサージタンク２及び吸気通路３、３、…は、マニホールド本体を構成する。このマニホールド本体は、図１に示すように、サージタンク２及び各吸気通路３の吸気の流通方向に沿った分割面によってエンジン側の第１分割体４ａと反エンジン側の第２分割体４ｂとに分割されている。これら第１分割体４ａ及び第２分割体４ｂは樹脂の射出成形品である。また、これら第１分割体４ａと第２分割体４ｂとは、成形時には分割面に交差する方向に型が抜かれる。
【００１８】
第１分割体４ａは、フランジ部３９と、各吸気通路３のエンジン側通路部３ａと、サージタンク２のエンジン側タンク部２ａとから構成される。上記吸気流入口２８はエンジン側タンク部２ａに形成されている。一方、第２分割体４ｂは、各吸気通路３の反エンジン側通路部３ｂと、サージタンク２の反エンジン側タンク部２ｂとから構成される。これら第１分割体４ａと第２分割体４ｂとは、上記分割面によって形成されたそれぞれの分割縁部に、マニホールド本体外側に突出するフランジ４１ａとフランジ４１ｂとが設けられている。これらフランジ４１ａとフランジ４１ｂとは、図２に示すように、それぞれ互いに対向する溶着面を有していて、これら溶着面を振動溶着することによって、第１分割体４ａと第２分割体４ｂとが一体的に形成される。
【００１９】
そして、第２分割体４ｂの反エンジン側タンク部２ｂには、図１、２に示すように、その反エンジン側壁２７を貫通してサージタンク２の内側及び外側に突出するガス導入管４４が設けられている。このガス導入管４４は、燃料タンク（図示省略）内の燃料が該タンク内で蒸発することによって発生する燃料蒸発ガスをサージタンク２内へ導入するための導入管である。さらに詳しくは、ガス導入管４４は、反エンジン側壁２７の下端部に該ガス導入管４４の軸線Ｘが、吸気流入口２８から流入する吸気の吸気流入方向に対して直交するように且つ、該吸気流入方向に見て該吸気流入口２８の略中心を通るように延びて設けられている。また、ガス導入管４４の、サージタンク２内に位置する内側開口端４４ａが吸気流入口２８の開口縁Ｙ（図２の二点鎖線）近傍に位置している。尚、このガス導入管４４の軸線Ｘが延びる方向は、第２分割体４ｂを射出成形する際に、第２分割体４ｂを型抜きする方向と同じ方向である。一方、ガス導入管４４の、サージタンク２外に位置する外側開口端４４ｂには、燃料蒸発ガスホース（図示省略）の一端部が取り付けられることになる。この燃料蒸発ガスホースの他端部は、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスのサージタンク２への流量を調節する燃料蒸発ガスバルブに連通している。
【００２０】
このように構成された吸気マニホールド１では、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスがガス導入管４４に導かれ、該ガス導入管４４の内側開口端４４ａからサージタンク２内へ導入されることになる。また、サージタンク２内へは、上記吸気流入口２８から吸気が流入している。つまり、内側開口端４４ａからサージタンク２内へ導入された燃料蒸発ガスは、吸気流入口２８から流入する吸気によってサージタンク２内に拡散すると共に、該吸気と混合して、各吸気通路３及び吸気ポートを介して各気筒の燃焼室（図示省略）へ送り込まれる。
【００２１】
そして、サージタンク２内へ突出するガス導入管４４の内側開口端４４ａは、図２に示すように、吸気流入口２８からサージタンク２への吸気流入方向へ見て、該吸気流入口２８の開口縁Ｙ近傍に位置するため、サージタンク２内へ突出するガス導入管４４の、上記吸気流入口２８からサージタンク２内へ流入する吸気と衝突する面積が抑制される。その結果、吸気がガス導入管４４と衝突することによる吸気抵抗の増大が抑制され、吸気充填効率を向上させることができる。
【００２２】
また、図２に示すように、上記吸気流入方向に見て、ガス導入管４４の軸線Ｘが吸気流入口２８の略中心を通るように設けられていることによって、ガス導入管４４の内側開口端４４ａからサージタンク２内へ導入される燃料蒸発ガスは、吸気流入口２８から流入する吸気の気流の中心へ向かって送り出されると共に、ガス導入管４４の内側開口端４４ａが吸気流入口２８の開口縁Ｙ近傍に位置することによって、燃料蒸発ガスが該内側開口端４４ａからサージタンク２内へ送り出された位置には吸気流入口２８から流入する吸気の気流が存在するため、ガス導入管４４からサージタンク２内へ導入される燃料蒸発ガスは、吸気に容易に混合されると共に、吸気の気流に乗ってサージタンク２内で十分に拡散する。
【００２３】
したがって、上記実施形態によれば、吸気流入口２８から流入する吸気の吸気流入方向に見て、ガス導入管４４を、その軸線Ｘが該吸気流入口２８の略中心を通るように設けると共に、その内側開口端４４ａが吸気流入口２８の開口縁Ｙ（図２の二点鎖線）近傍に位置するように構成することによって、吸気がガス導入管４４と衝突することによる吸気抵抗の増大を抑制しつつ、該内側開口端４４ａからサージタンク２内へ導入される燃料蒸発ガスを吸気と容易に混合させて、サージタンク２内で吸気に対して均一に拡散させることができる。その結果、燃料蒸発ガスが吸気と均一に混合した状態で各気筒の燃焼室に送り込まれるため、各気筒の空燃比を均一にすることができる。
【００２４】
さらに、ガス導入管４４は、反エンジン側壁２７の下端部、即ち、サージタンク２の下側壁２９に近接させて設けることによって、ガス導入管４４の内側開口端４４ａが吸気流入口２８からサージタンク２内へ流入する吸気の上流部に位置することになるため、燃料蒸発ガスをサージタンク２内のより広範囲へ拡散させることができる。
【００２５】
また、上記吸気マニホールド１は、吸気流入口２８を、気筒列方向において、４つの吸気通路３、３、…の気筒列方向中央位置に対応する位置に配置すると共に、この吸気流入口２８から該中央位置の方向へ吸気を流入させるため、吸気がサージタンク２内で均一に拡散するように構成されている。つまり、吸気流入口２８及び吸気流入方向を、このように吸気がサージタンク２内で均一に拡散するように構成することによって、ガス導入管４４によってサージタンク２内へ導入されて吸気と混合する燃料蒸発ガスを各吸気通路３に対してより均一に拡散させて、各気筒の空燃比をより均一にすることができる。
【００２６】
さらにまた、上記ガス導入管４４の軸線Ｘの方向を第２分割体４ｂの射出成形時の型抜き方向と一致させることによって、マニホールド本体の内外に突出し、その軸線Ｘが吸気流入方向に直交して設けられているガス導入管４４を有する第２分割体４ｂを容易に樹脂で成形することができる。ここで、第１分割体４ａ及び第２分割体４ｂは、射出成形時には分割面に交差する方向に型が抜かれる。また、ガス導入管４４は、その軸線Ｘが上記吸気流入方向と直交する方向に延びている。つまり、マニホールド本体を吸気の流通方向に沿って分割することによって、ガス導入管４４の軸線Ｘは分割面に対しても交差する方向に延びることになるため、該軸線Ｘを第２分割体４ｂの成形時の型抜き方向に一致させ易くなる。
【００２７】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００２８】
すなわち、上記実施形態では、ガス導入管４４によってサージタンク２内へ導入されるガスとして燃料蒸発ガスが採用されているが、これに限られるものではない。例えば、ＥＧＲガス又はブローバイガスを導入するようにしてもよい。
【００２９】
また、上記実施形態では、吸気流入口２８を第１分割体４ａに、ガス導入管４４を第２分割体４ｂに設けるように構成しているが、これに限られるものではない。すなわち、吸気流入口２８を第２分割体４ｂに、ガス導入管４４を第１分割体４ａに設けてもよく、また、吸気流入口２８及びガス導入管４４を共に、第１分割体４ａ又は第２分割体４ｂのどちらか一方に設けていもよい。さらにまた、上記実施形態では、吸気流入口２８がサージタンク２の下側壁２９に形成されているが、これに限られず、反エンジン側壁２７等、サージタンク２を形成する他の壁に形成してもよい。同様に、ガス導入管４４がサージタンク２の反エンジン側壁２７に形成されているが、下側壁２９等、サージタンク２を形成する他の壁に形成してもよい。
【００３０】
さらに、上記実施形態では、マニホールド本体を第１分割体４ａと第２分割体４ｂとで構成しているがこれに限られるものではない。すなわち、吸気流入口２８から流入する吸気の吸気流入方向に見て、ガス導入管４４を、その軸線Ｘが該吸気流入口２８の略中心を通るように設けると共に、その内側開口端４４ａが吸気流入口２８の開口縁Ｙ近傍に位置するように構成する限り、マニホールド本体を３つ以上に分割して構成してもよい。
【００３１】
さらにまた、上記実施形態では、吸気ポートがエンジン側面に開口するエンジンを対象とし、吸気マニホールド１は、エンジンに対してその側面に取り付けられる構成となっているが、これに限られるものではない。例えば、水平方向に延びる気筒を有し、気筒内のピストンが水平方向に摺動するエンジンを対象としてもよく、かかる場合には、吸気ポートがエンジン上面に開口しており、吸気マニホールド１は、サージタンク２と吸気通路３、３、…とが略水平方向に並んだ状態でエンジン上面に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態に係る吸気マニホールドの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      吸気マニホールド
２      サージタンク（マニホールド本体）
２８    吸気流入口
３      吸気通路（マニホールド本体）
４ａ    第１分割体
４ｂ    第２分割体
４４    ガス導入管
４４ａ  内側開口端（開口端）
Ｘ      軸線
Ｙ      開口縁
【図１】
2006207469.tif 000003
【図２】
2006207469.tif 000004