(57)【要約】【課題】内燃機関用吸気マニホールドにおいて、スロットルボディの接続部位におけるシール性の向上を図る。【解決手段】複数の分岐管１２を有した内燃機関用吸気マニホールド１０において、スロットルボディ２６の接続される接続フランジ２８には、複数のナット挿入孔４２ａ〜４２ｄにそれぞれナット部材４０が収納され、該ナット部材４０のフランジ部５０が、前記接続フランジ２８の装着面３４に装着されたシールリング３８と厚さ方向に重複するように配置される。そのため、スロットルボディ２６を接続フランジ２８へと接続する際、ハウジング５６にシールリング３８が当接した状態で、締結ボルト３０の螺合作用下にナット部材４０が前記ハウジング５６側へと引っ張られることで前記シールリング３８が該ハウジング５６側へと押圧され密着する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルボディが接続される接続フランジを有し、空気を取り込むための吸気口を前記接続フランジに備えた樹脂製材料から形成される内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記接続フランジは、前記スロットルボディの接続される接続面にシール溝を介して装着されるシール部材と、
前記スロットルボディに挿通されたボルトが螺合され、該ボルトの締結される締結部と、該締結部に対して外周側に拡幅したフランジ部とを有したナットと、
を備え、
前記シール部材と前記ナットのフランジ部とが、前記ボルトと前記ナットの締結方向において重複するように配置されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記フランジ部は、前記吸気口の内周面に接する４辺を有した矩形領域と重複するように配置されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。
【請求項３】
請求項１又は２記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記ナットは、前記締結部及び前記フランジ部から断面Ｔ字状に形成されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に対して空気を供給するための分岐管を有した内燃機関用吸気マニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の多気筒エンジンでは、シリンダヘッドの吸気ポートと吸入空気量を調整する絞り弁との間に内燃機関用吸気マニホールドが設けられ、前記内燃機関用吸気マニホールドに吸入された吸入空気を分流させて各吸気ポートへと配分している。このような吸気マニホールドには、例えば、特許文献１に開示されるように、その端部に空気の導入される吸気口が開口し、該吸気口の開口した取付フランジにスロットルボディが装着される。そして、スロットルバルブのスロットル弁を開閉させることで、上流側から吸気口へと流通する空気の流量を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４１６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような吸気マニホールドでは、スロットルボディと取付フランジとの間にシール部材を設け、該スロットルボディの内部を通じて吸気口へと流通する空気の外部への漏出を防止しているが、より一層シール性を高めたいという要請がある。
【０００５】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、スロットルボディとの接続部位におけるシール性向上を図ることが可能な内燃機関用吸気マニホールドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、スロットルボディが接続される接続フランジを有し、空気を取り込むための吸気口を接続フランジに備えた樹脂製材料から形成される内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
接続フランジは、スロットルボディの接続される接続面にシール溝を介して装着されるシール部材と、
スロットルボディに挿通されたボルトが螺合され、ボルトの締結される締結部と、締結部に対して外周側に拡幅したフランジ部とを有したナットと、
を備え、
シール部材とナットのフランジ部とが、ボルトとナットの締結方向において重複するように配置されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、内燃機関用吸気マニホールドにおける接続フランジには、スロットルボディの接続される接続面にシール部材が設けられると共に、スロットルボディに挿通されたボルトが螺合されるナットが設けられ、ナットには、ボルトの締結される締結部と、締結部に対して外周側に拡幅したフランジ部とが形成される。
【０００８】
そして、ナットのフランジ部とシール部材とを、ボルトとナットの締結方向において重複するように配置することで、接続フランジにスロットルボディを接続する際、ボルトの螺合作用下にナットのフランジ部へと付与される引っ張り力がシール部材を前記スロットルボディへと押圧するため、シール部材がより確実にスロットルボディへと密着し、それに伴って、吸気マニホールドにおける接続フランジとスロットルボディとの間のシール性を向上させることができる。
【０００９】
また、フランジ部は、吸気口の内周面に接する４辺を有した矩形領域と重複するように配置するとよい。これにより、接続フランジにおける矩形領域から吸入口を除いた領域内にフランジ部を配置することで、該領域を有効活用することができ、それに伴って、ナットの間のピッチを小さくすることができ、接続フランジの小型化を図ることが可能となる。
【００１０】
さらに、ナットは、締結部及びフランジ部から断面Ｔ字状に形成するとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１２】
すなわち、内燃機関用吸気マニホールドにおける接続フランジには、スロットルボディの接続される接続面にシール部材が設けられると共に、スロットルボディに挿通されたボルトが螺合されるナットが設けられ、ナットには、ボルトの締結される締結部と、締結部に対して外周側に拡幅したフランジ部とが形成される。
【００１３】
そして、ナットのフランジ部とシール部材とを、ボルトとナットの締結方向において重複するように配置することで、接続フランジにスロットルボディを接続する際、ボルトの螺合作用下にナットのフランジ部へと付与される引っ張り力によってシール部材が前記スロットルボディへと押圧され、シール部材がより確実にスロットルボディへと密着する。その結果、吸気マニホールドにおける接続フランジとスロットルボディとの間のシール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールドの全体正面図である。
【図２】図１に示す内燃機関用吸気マニホールドにおける接続フランジの正面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールドについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールドを示す。
【００１６】
この内燃機関用吸気マニホールド（以下、吸気マニホールドという）は、車両等に搭載される、例えば、４つのシリンダ室を有する４気筒の内燃機関に用いられる。
【００１７】
この吸気マニホールド１０は、図１に示されるように、例えば、熱可塑性樹脂から形成され、複数の分岐通路を有した分岐管１２と、該分岐管１２の一端部がそれぞれ接続されるサージタンク１４と、前記サージタンク１４の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った一端部に導入管１６を介して設けられる接続部１８とを含む。
【００１８】
分岐管１２は、サージタンク１４の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に所定幅で形成され、前記サージタンク１４に接続される一端部から内燃機関のシリンダヘッドに接続する他端部に向かって断面湾曲形状に形成される。この分岐管１２は、その一端部がサージタンク１４に接続され、延在方向に沿って複数の分岐通路が内部に形成されると共に、他端部には、図示しない内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる取付フランジ２０が形成される。
【００１９】
取付フランジ２０には、サージタンク１４の長手方向に沿って一体的に形成され、その端面には分岐通路と連通した導出ポート２２がそれぞれ形成される。また、取付フランジ２０には、導出ポート２２の外側、導出ポート２２の間に、それぞれ締結孔２４が形成され、該締結孔２４にボルト（図示せず）が挿通され、図示しないシリンダヘッドに螺合されることで取付フランジ２０を介して分岐管１２の他端部がシリンダヘッドの端面に固定される。
【００２０】
なお、複数の分岐管１２は、サージタンク１４の長手方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って互いに等間隔離間して形成される。
【００２１】
接続部１８は、サージタンク１４の側方、すなわち、前記サージタンク１４の長手方向に沿った一端部側（矢印Ａ方向）に設けられ、例えば、略矩形状に形成されスロットルボディ２６と接続される接続フランジ２８を有する。この接続フランジ２８は、例えば、所定厚さを有したプレート状で、サージタンク１４及び接続フランジ２８の長手方向と直交するように形成され、複数の締結ボルト３０を介してスロットルボディ２６が装着される。
【００２２】
また、接続フランジ２８の中央部には、図１及び図２に示されるように、厚さ方向（矢印Ｃ方向）に貫通する吸気口３２が断面円形状に開口し、該吸気口３２と導入管１６とが連通すると共に、スロットルボディ２６の装着される装着面３４には、前記吸気口３２の外周側となる環状溝３６にシールリング３８が装着される。このシールリング３８は、例えば、ゴム等の弾性材料から形成され、環状溝３６に装着された際、装着面３４から所定高さだけ突出するように設けられる（図４参照）。
【００２３】
一方、接続フランジ２８の四隅には、図２に示されるように、ナット部材４０の装着される４つのナット挿入孔４２ａ〜４２ｄが形成される。ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄは、接続フランジ２８の一側面２８ａ及び他側面２８ｂに向かって開口し、図２〜図４に示されるように、断面長方形状に形成された本体部４４と、該本体部４４の幅方向中央に形成され装着面３４側（図３及び図４中、矢印Ｃ１方向）に向かって延在した断面円形状の幅狭部４６とからなる断面略Ｔ字状に形成される。幅狭部４６は、本体部４４から離間する方向に一直線状に延在して装着面３４側（矢印Ｃ１方向）に開口している。
【００２４】
また、本体部４４は、図２に示されるように、吸気口３２に最も隣接した角部４８が接続フランジ２８の厚さ方向（矢印Ｃ方向）において環状溝３６と重複するように形成されている。
【００２５】
なお、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄは、接続フランジ２８において吸気口３２を挟んで対称に形成された一側面２８ａ及び他側面２８ｂにそれぞれ一組ずつ開口している。換言すれば、接続フランジ２８の一側面２８ａに形成されるナット挿入孔４２ａ、４２ｂと、他側面２８ｂに形成されるナット挿入孔４２ｃ、４２ｄとが一直線状となるように配置されている。
【００２６】
ナット部材４０は、例えば、断面矩形状に形成されたフランジ部５０と、該フランジ部５０の中央から円筒状に突出した筒部５２とを有した断面略Ｔ字状に形成され、前記筒部５２の中心からフランジ部５０まで貫通するように内周面にねじの刻設されたボルト孔５４が形成される。そして、複数のナット部材４０は、接続フランジ２８の一側面２８ａ及び他側面２８ｂ側からナット挿入孔４２ａ〜４２ｄにそれぞれ挿入され、フランジ部５０が本体部４４に挿入されると共に筒部５２が幅狭部４６へと挿入されることで前記ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄの内部に収納される。
【００２７】
この際、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄは、ナット部材４０の断面形状に対して本体部４４及び幅狭部４６が大きく形成されているため、該ナット部材４０が接続フランジ２８の外側に突出することがない。詳細には、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄは、本体部４４の幅寸法及び高さ寸法がナット部材４０におけるフランジ部５０の幅寸法及び厚さ寸法に対して大きく形成され、幅狭部４６の直径が筒部５２の外周径より大きく形成される。すなわち、ナット部材４０は、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄの内壁面との間に若干のクリアランスが設けられ、且つ、若干だけ移動自在に収納される。
【００２８】
また、ナット部材４０は、図３及び図４に示されるように、その角部４８が本体部４４の内部においてシールリング３８と接続フランジ２８の厚さ方向（矢印Ｃ方向）に重複するように配置される。換言すれば、ナット部材４０のフランジ部５０は、その一部が吸気口３２に接する４辺で構成された矩形領域（図２中、二点鎖線形状）内となるように配置される。
【００２９】
上述した接続フランジ２８に装着されるスロットルボディ２６は、その上流側となる端部に図示しない吸気ダクトが接続され、下流側となる端部が前記接続フランジ２８に接続される。このスロットルボディ２６は、接続フランジ２８を含む吸気マニホールド１０より剛性の高い材料、例えば、金属製材料から形成され、内部に回動自在なスロットル弁を有したハウジング５６を有し、前記ハウジング５６の端部が接続フランジ２８の装着面３４に当接した状態で、軸方向（図３中、矢印Ｃ方向）に沿った挿通孔５８に挿通された４本の締結ボルト３０をそれぞれナット部材４０に対して螺合させることで固定される。この際、ハウジング５６の端部に、装着面３４に装着された環状のシールリング３８が当接することで前記ハウジング５６と接続フランジ２８との間を通じた空気の漏出が防止される。
【００３０】
そして、吸気ダクトから取り込まれた外気又は内気がスロットルボディ２６のハウジング５６内を通過する際、スロットル弁によって流量が調整された後、吸気マニホールド１０における接続フランジ２８の吸気口３２を介してサージタンク１４へと供給され、複数の分岐管１２へとそれぞれ分配される。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に吸気マニホールド１０の接続フランジ２８にスロットルボディ２６を組み付ける場合について説明する。
【００３２】
先ず、接続フランジ２８におけるナット挿入孔４２ａ〜４２ｄにそれぞれナット部材４０を挿入する。具体的には、接続フランジ２８の一側面２８ａ及び他側面２８ｂ側に対してそれぞれ一組のナット部材４０を接近させ、そのフランジ部５０を本体部４４へ、筒部５２を幅狭部４６へと挿入する。この際、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄの本体部４４及び幅狭部４６が、ナット部材４０のフランジ部５０及び筒部５２に対して大きく形成されているため、その挿入作業が容易であると共に、該ナット部材４０が前記ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄ内において若干だけ移動自在に収納される。また、図４に示されるように、筒部５２の端面が、接続フランジ２８の装着面３４側（矢印Ｃ１方向）となるように配置されると共に、それぞれのナット部材４０の角部４８がシールリング３８と接続フランジ２８の厚さ方向（矢印Ｃ方向）に重複するように配置される（図２及び図４参照）。
【００３３】
次に、図３に示されるように、スロットルボディ２６におけるハウジング５６の端部を接続フランジ２８の装着面３４に当接させ、シールリング３８が吸気口３２の外周側において前記端部に当接して密着した状態で、該ハウジング５６の挿通孔５８に挿通された４本の締結ボルト３０をナット部材４０のボルト孔５４にそれぞれ螺合させる。そして、図示しない工具によって締結ボルト３０を回転させることで、螺合されたナット部材４０がスロットルボディ２６側（矢印Ｃ１方向）へと引っ張られ、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄの内部で移動する。
【００３４】
このナット部材４０のフランジ部５０が本体部４４と幅狭部４６との境界となる内壁部６０に当接することで、スロットルボディ２６側（矢印Ｃ１方向）へのさらなる移動が規制され、接続フランジ２８にスロットルボディ２６のハウジング５６が固定された状態となり、スロットルボディ２６の組付作業が完了する。
【００３５】
この際、ナット部材４０の本体部４４には、締結ボルト３０による締め付けによってスロットルボディ２６側（矢印Ｃ１方向）に向かった押圧力が生じており、この押圧力が、接続フランジ２８の厚さ方向において角部４８と重複するように配置されたシールリング３８へと付与されるため、該シールリング３８がハウジング５６側（矢印Ｃ１方向）に向かって押圧され、該ハウジング５６に対してより密着することでシール性が向上することとなる。
【００３６】
換言すれば、ナット部材４０のフランジ部５０とシールリング３８を締結ボルト３０と前記ナット部材４０の締結方向（矢印Ｃ方向）に重複させるように配置することでスロットルボディ２６と接続フランジ２８との間のシール性を向上させることができる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、吸気マニホールド１０において、スロットルボディ２６の接続される接続フランジ２８に、空気の導入される吸気口３２の外周側となる位置に環状溝３６を介してシールリング３８が設けられると共に、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄにナット部材４０が挿入される。そして、ナット部材４０のフランジ部５０とシールリング３８とが、接続フランジ２８の厚さ方向（矢印Ｃ方向）に重複するように配置されることで、前記接続フランジ２８にスロットルボディ２６を接続する際、締結ボルト３０の螺合作用下にナット部材４０へと付与される引っ張り力が前記シールリング３８を前記スロットルボディ２６側（矢印Ｃ１方向）へと押圧する押圧力として付与される。
【００３８】
その結果、接続フランジ２８において、ナット部材４０のフランジ部５０とシールリング３８とを締結方向（矢印Ｃ方向）に重複させるように配置するという簡素な構成で、吸気マニホールド１０の接続フランジ２８とスロットルボディ２６との間のシール性を向上させることができる。
【００３９】
また、接続フランジ２８において、ナット部材４０の角部４８を吸気口３２側、すなわち、内周側へと近接して配置することで、隣接するナット部材４０の間のピッチを小さくすることができ、それに伴って、接続フランジ２８の小型化を図ることが可能となる。また、スロットルボディ２６の取付ピッチが小さくなることで、より強固に接続フランジ２８に対して固定することができる。
【００４０】
さらに、ナット部材４０は、ナット挿入孔４２ａ〜４２ｄにおいて若干だけ移動可能に収納されているため、例えば、接続フランジ２８を含む吸気マニホールド１０やスロットルボディ２６に製造ばらつきが生じ、所定位置で締結ボルト３０とナット部材４０とを締結することが困難な場合でも、該製造ばらつきに応じて前記ナット部材４０が移動することで容易に締結して前記スロットルボディ２６を接続することができる。
【００４１】
なお、本発明に係る内燃機関用吸気マニホールドは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１０…内燃機関用吸気マニホールド    １２…分岐管
１４…サージタンク                  １６…導入管
１８…接続部                        ２０…取付フランジ
２２…導出ポート                    ２４…締結孔
２６…スロットルボディ              ２８…接続フランジ
３０…締結ボルト                    ３６…環状溝
３８…シールリング                  ４０…ナット部材
４２ａ〜４２ｄ…ナット挿入孔        ４４…本体部
４６…幅狭部                        ４８…角部
５０…フランジ部                    ５２…筒部
５４…ボルト孔                      ５６…ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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