(57)【要約】【課題】エンジンヘッドと樹脂製のインテークマニホールドとの間に、冷却水が前記インテークマニホールドに接触しないように台座を設けるものであって、これらのインテークマニホールドと台座との運搬性を容易化し、かつ、エンジンへの組付状態でのガタつきを防止する。【解決手段】樹脂製のインテークマニホールド１５と、エンジンヘッド１における冷却水通路の連通口部２ａの周囲において、冷却水が前記インテークマニホールド１５に接触しないように配置した金属製の台座４とをスタットボルト３ａ〜３ｄでエンジンヘッド１に締結するようにする。前記台座４とインテークマニホールド１５との相互の接合面４ａ，１６ａに、その一方に係合ピン１４を突設し、他方に前記係合ピンが圧入する係合穴２０を形成する。前記台座４とインテークマニホールド１５との相互の接合面４ａ，１６ａの一方に突部２８を形成する。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のインテークマニホールドと、エンジンヘッドにおける冷却水通路の連通口部の周囲において、冷却水が前記インテークマニホールドに接触しないように配置した金属製の台座とをスタットボルトでエンジンヘッドに締結するようにし、前記台座とインテークマニホールドとの相互の接合面に、その一方に係合ピンを突設し、他方に前記係合ピンが圧入する係合穴を形成し、更に、前記台座とインテークマニホールドとの相互の接合面の一方に突部を形成したことを特徴とする内燃機関におけるインテークマニホールドの取付構造。
【請求項２】
前記突部を、前記スタットボルトの外周部に位置して設けた請求項１記載の内燃機関におけるインテークマニホールドの取付構造。
【請求項３】
前記突部を、前記樹脂製のインテークマニホールド側に形成した請求項１又は２に記載の内燃機関におけるインテークマニホールドの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関におけるインテークマニホールドの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジン等の内燃機関には、外部からの吸入空気を内燃機関に供給するためのインテークマニホールドが、エンジンヘッドに取り付けられる。また、インテークマニホールドには、エンジンヘッドへの取付用フランジ部において、エンジンを冷却するための冷却水通路が形成される場合がある。
【０００３】
ところで、近年、インテークマニホールドが、軽量化等により樹脂化されており、その樹脂として通常、ナイロン系樹脂が用いられている。
【０００４】
しかし、前記のように、冷却水通路が形成されるインテークマニホールドにおいて、これを樹脂化すると、冷却水により加水分解を起こし、そのインテークマニホールドの耐久性が低下する問題がある。
【０００５】
そのため、従来、図１０に示すように、樹脂製のインテークマニホールド１０１における冷却水用ホース１０２の取付部に、図示しないエンジンヘッドとの間に位置してホース連結体１０３を介在し、このホース連結体１０３内に冷却水を通すようにして、冷却水が樹脂製のインテークマニホールド１０１に接触しないようにし、この樹脂製のインテークマニホールド１０１が冷却水によって耐久性が低下しないようにしたものが知られている。なお、図１０において、１０４は抜け止め部で、これをインテークマニホールド１０１の切り欠き１０５に係止して、ホース連結体１０３をインテークマニホールド１０１に保持させるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５５８１６号公報（第４頁［００２７］、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、樹脂製のインテークマニホールドに、ホース連結体１０３などの冷却水通路構成部材をアルミニウムなどで形成して嵌合する場合には、樹脂の歪みやひけ等を考慮してこれらの部品間の嵌合部に隙間を形成する必要がある。そのため、この隙間により、前記の部材間にガタつきが生じる問題がある。なお、前記の抜け止め１０４によっても、ガタつきを完全に防止することは困難である。
【０００８】
また、前記の冷却水通路構成部材を、インテークマニホールドにインサート成形によって固着することも考えられるが、この方法によると工数も多くなり、コストも嵩む問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、インテークマニホールドを樹脂で形成するものにおいて、前記のような冷却水によるインテークマニホールドの耐久性の低下を防止するとともに、前記のような嵌合のための隙間を十分に設けても前記のようなガタつきを防止できる内燃機関におけるインテークマニホールドの取付構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、樹脂製のインテークマニホールドと、エンジンヘッドにおける冷却水通路の連通口部の周囲において、冷却水が前記インテークマニホールドに接触しないように配置した金属製の台座とをスタットボルトでエンジンヘッドに締結するようにし、前記台座とインテークマニホールドとの相互の接合面に、その一方に係合ピンを突設し、他方に前記係合ピンが圧入する係合穴を形成し、更に、前記台座とインテークマニホールドとの相互の接合面の一方に突部を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、エンジンへの締結前における樹脂製のインテークマニホールドと台座とを運搬する際には、これらの一方に突設した係合ピンを他方に形成した係合穴に圧入することにより、そのインテークマニホールドと台座とを仮固定して運搬することができる。
【００１２】
また、前記のインテークマニホールドと台座をエンジンへスタットボルトにより締結することにより、インテークマニホールドと台座の一方に設けた突部が加圧され、スタットボルトの軸方向におけるインテークマニホールドと台座とのガタつきが防止される。
【００１３】
更に、前記係合ピンが係合穴に圧入嵌合されていることにより、スタットボルトの軸方向と直交する方向におけるインテークマニホールドと台座とのガタつきも防止される。
【００１４】
請求項２記載の第２の発明は、前記第１の発明において、前記突部を、前記スタットボルトの外周部に位置して設けたものである。
【００１５】
本発明においては、スタットボルトの締結力が突部に有効に作用し、突部の潰しによるガタつき防止が良好に行われる。
【００１６】
請求項３記載の第３の発明は、前記第１又は２の発明において、前記突部を、前記樹脂製のインテークマニホールド側に形成したものである。
【００１７】
本発明においては、突部が樹脂であることから、突部の潰しによるガタつき防止が良好に行われる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の望ましい実施の形態を図１乃至図９に示す実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図１乃至図７は第１実施例を示す。
エンジンヘッド１には冷却水通路２が形成されており、その連通口２ａが、インテークマニホールドを取り付ける側の取付面１ａに開口している。更に、エンジンヘッド１には、前記冷却水通路２の外周部に位置して４個のスタットボルト３ａ〜３ｄが図１及び図２に示すように突出している。
【００２０】
前記取付面１ａには、金属製、例えばアルミダイカストからなる板状の台座４が配置されており、該台座４には、前記連通口２ａと合致する連通穴５が表裏方向に貫通して形成されているとともに、該連通穴５の外周に位置して、図３に示すように四方へ突出した状態で４個のフランジ部６〜９が形成されている。該台座４におけるエンジンヘッド１への取付側面４ａには、前記連通穴５の外周部を囲むように嵌合溝１０が形成され、該嵌合溝１０にゴムガスケットからなるシール材１１が圧入して備えられている。更に、前記各フランジ部６〜９には締結用穴１２ａ〜１２ｄが表裏方向に貫通して形成されており、該締結用穴１２ａ〜１２ｄは、エンジンヘッド１に螺着して備えたスタットボルト３ａ〜３ｄに合致するように配置されている。
【００２１】
更に、台座４におけるインテークマニホールドとの接合面４ｂ側には、前記連通穴５の外周を囲むように環状の突起１３が台座４と一体に突設されている。
【００２２】
更に、台座４におけるインテークマニホールドとの接合面４ｂには円柱状の係合ピン１４が一体に突設されている。この係合ピン１４は図の実施例ではフランジ部９に１本設けたが、これに限るものではなく、所定の位置に所望数設ける。
【００２３】
前記台座４の上面、すなわち接合面４ｂ側には樹脂製のインテークマニホールド１５のフランジ１６が配置されている。該インテークマニホールド１５のフランジ１６における台座４との接合面（下面）１６ａには、前記台座４が嵌入する凹部１６ｂが形成されている。該凹部１６ｂの内周面１６ｃ形状は図３に示すように、前記台座４の外周面４ｃに沿った形状で、かつ、該外周面４ｃと前記凹部１６ｂの内周面１６ｃとの間に若干の隙間１７が生じるように形成されている。
【００２４】
更に、インテークマニホールド１５のフランジ１６には、前記台座４における環状の突起１３の外周面に嵌合する穴１８が形成されており、該穴１８に突起１３を嵌合することにより、インテークマニホールド１５のフランジ１６が、連通穴５を流通する冷却水と接触しないようになっている。
【００２５】
更に、インテークマニホールド１５のフランジ１６には、前記スタットボルト３ａ〜３ｄと合致する位置に締結用穴１９が表裏方向に貫通して形成され、更に、前記台座４に突設した係合ピン１４に合致する位置に係合ピン１４が圧入する円筒状の係合穴２０が形成されている。該係合穴２０は、実施例では表裏方向に貫通して形成したが、有底状の穴でもよい。
【００２６】
なお、前記インテークマニホールド１５のフランジ１６は、前記台座４におけるフランジ６，７，８の部分では図１及び図４に示すように薄肉に形成され、フランジ９の部分では図１及び図６に示すように厚肉に形成されている。
【００２７】
前記インテークマニホールド１５のフランジ１６の上面には、冷却水が通るウォータアウトレットボデー２１が配置されており、その接続管２１ｂに冷却水のホースが接続される。
【００２８】
前記ウォータアウトレットボデー２１は、その冷却水通路２１ａが前記台座４に形成した連通穴５に連通し、そのフランジ２２が図１に示すように前記台座４に形成した突起１３上に位置するとともに、図２に示すように、前記スタットボルト３ａと３ｃ側のみに突出した部分２２ａ，２２ｂを有して形成され、その部分２２ａ，２２ｂには前記スタットボルト３ａと３ｃに合致するボルト挿通穴２３が形成されている。
【００２９】
前記台座４の突起１３とウォータアウトレットボデー２１との間にはガスケット２４が介在されている。
【００３０】
なお、前記各スタットボルト３ａ〜３ｄの外周には金属製で筒状のカラー２５〜２７が配置されており、該カラー２５〜２７はインテークマニホールド１５側に圧入して備えられている。スタットボルト３ａ，３ｃ部では図４に示すようなカラー２５が配置され、スタットボルト３ｂ部では図１に示すようなカラー２６が配置され、スタットボルト３ｄ部では図６に示すようなカラー２７が配置されている。これら各カラー２５〜２７は、台座４の締結用穴１２ａ〜１２ｄの内周面及びインテークマニホールド４の締結穴１９の内周面とスタットボルト３ａ〜３ｄの外周面間に位置し、かつ、エンジンヘッド１の取付面１ａとインテークマニホールド１５のフランジ上面１６ｄとの間の長さに設定されている。
【００３１】
前記樹脂製のインテークマニホールド１５の台座側接合面１６ａには、所望の位置、例えば図の実施例のように、スタットボルト３ａ〜３ｄの外周近傍に位置して突部２８が、インテークマニホールド１５と一体に樹脂によって複数突設されている。該突部２８は、図の実施例では、横断面形状が先尖状三角形で、加圧により潰される潰し用爪で形成されている。また、スタットボルト３ａ及び３ｃ部のインテークマニホールド１５の上面には、図４に示すように、スタットボルト３ａ，３ｃの外周近傍に位置して前記の潰し用爪と同様の突部２９がインテークマニホールド１５と一体の樹脂によって複数突設されている。
【００３２】
なお、スタットボルト３ａ〜３ｄに螺合した後述するナット３１ａ〜３１ｄを締め付けない状態であって、突部２８が台座４の接合面４ｂ（上面）に当接している状態においては、図４及び図６に示すように台座４の接合面４ｂとインテークマニホールド１５の接合面１６ａ（下面）との間に隙間が生じ、また、図４に示す部分では、台座４の上面とインテークマニホールド１５の上面とが略面一で、突部２９によって台座４及びインテークマニホールド１５の夫々の上面とウォータアウトレットボデー２１のフランジ２２の下面との間に隙間が生じるようになっている。
【００３３】
次に組み付けについて説明する。
台座４とインテークマニホールド１５を、エンジンへの組み付け工場へ運搬する際には、インテークマニホールド１５の凹部１６ｂ内に台座４を嵌入するとともに、台座４に突設した係合ピン１４を、インテークマニホールド１５のフランジ１６に形成した係合穴２０に圧入して、インテークマニホールド１５に台座４を仮固定する。
【００３４】
通常、上記のような嵌合に際しては、インテークマニホールド１５の樹脂の歪みやひけ等を考慮して、前記のような隙間１７が必要であり、単に台座４を凹部１６ｂ内に差し込むだけでは運搬中に台座４が脱落するが、上記のように係合ピン１４を係合穴２０に圧入することにより、台座４の脱落が防止される。したがって，インテークマニホールド１５と台座４とを一体的にして運搬することができる。
【００３５】
前記の仮固定の状態でエンジンへの組み付け工場へ運搬した後、その仮固定状態の台座４とインテークマニホールド１５を、インテークマニホールド１５に備えたカラー２５〜２７を通じてエンジンヘッド１に立設した各スタットボルト３ｃ〜３ｄに挿着する。更に、ウォータアウトレットボデー２１を、そのボルト挿通穴２３を通じてスタットボルト３ａ，３ｃに挿着する。
【００３６】
次で、前記各スタットボルト３ａ〜３ｄに座金３０を挿通するとともにナット３１ａ〜３１ｄを締め付けて、各突部２８，２９が潰れるように各部材を締結する。各突部２８，２９が所定量潰れた状態では、図４に示すようにウォータアウトレットボデー２１がカラー２５の上端面に当接し、また図６に示すように、座金３０がカラー２７に当接し、必要以上の加圧が防止される。
【００３７】
以上のように各部材がエンジン１に締結された状態においては、係合ピン１４と係合穴２０との圧着的嵌合により、台座４とインテークマニホールド１５の接合面方向、すなわちスタットボルト３０ａ〜３０ｄの軸方向と直交する方向の相対的なガタつきが防止される。また、樹脂製の突部２８が潰れて圧着することにより、スタットボルト３ａ〜３ｄの軸方向における台座４とインテークマニホールド１５の相互間のガタつきが防止され、更に、突部２９が潰されて圧着することによって、スタットボルト３ｃの軸方向におけるインテークマニホールド１５とウォータアウトレットボデー２１との相互間のガタつきが防止される。
【００３８】
更に、前記のようにカラー２５，２７を設けることにより、インテークマニホールド１５の樹脂が必要以上に加圧されて経年により変形することを防止することができる。
【００３９】
なお、前記の突部２８は台座４側に設けてもよく、また、突部２９はウォータアウトレットボデー２１側に設けてもよい。
【００４０】
図８は第２実施例を示す。
本第２実施例は、前記第１実施例における台座４と前記ウォータアウトレットボデー２１を金属材料、例えばアルミダイカストで一体に形成し、これらを、樹脂製のインテークマニホールド１５に、図８の下から挿入して組み付けるようにしたものである。その他の構造は前記第１実施例と同様であり、この第２実施例においても、前記の係合ピン１４と係合穴２０との圧入嵌合及び突部２８によるガタつき防止の構造が設けられている。
【００４１】
図９は第３実施例を示す。
本第３実施例は、前記第１実施例における台座４と前記ウォータアウトレットボデー２１を金属材料、例えばアルミダイカストで一体に形成し、これらを、樹脂製のインテークマニホールド１５に、図９の上から組み付けるようにしたものである。その他の構造は前記第１実施例と同様であり、この第３実施例においても、前記の係合ピン１４と係合穴２０との圧入嵌合及び突部２８によるガタつき防止の構造が設けられている。
【００４２】
前記第２及び第３実施例によれば、前記第１実施例と同様の効果を発揮し、かつ、第１実施例に比べて部品点数の低減を図ることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のようであるから本発明によれば、樹脂製のインテークマニホールドと金属製の台座を運搬する際には、これらを、係合ピンと係合穴とにより仮固定して、運搬の容易化を図ることができる。
【００４４】
更に、樹脂製のインテークマニホールドと金属製の台座とを、樹脂の歪みやひけ等を考慮して隙間を有して嵌合組み付けしても、これらをスタットボルトにより締結した場合には、突部によりガタつきがなく締結することができる。このことは、インテークマニホールドと台座とを、これらに十分な隙間を有して嵌合できるようにし、組み付け作業性の容易化を図ることができる。
【００４５】
更に、前記係合ピンを係合穴へ圧入することにより、これらのスタットボルトの軸方向へのガタつきも防止される。
【００４６】
また、請求項２及び３に記載の発明によれば、更に、突部の潰しによるガタつき防止が良好に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す側断面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線から見た底面図。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線拡大断面図。
【図５】図４における突部の配置状態を示す図。
【図６】図３におけるＣ−Ｃ線拡大断面図。
【図７】図６における突部の配置状態を示す図。
【図８】本発明の第２実施例を示す側断面図。
【図９】本発明の第３実施例を示す側断面図。
【図１０】従来構造を示す斜視図。
【符号の説明】
１　　エンジンヘッド
２ａ　連通口
３ａ〜３ｄ　　スタットボルト
４　　台座
４ｂ，１６ａ　　接合面
１４　　係合ピン
１５　　インテークマニホールド
２０　　係合穴
２８，２９　　突部
【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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【図１０】
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