(57)【要約】【課題】シリンダヘッドとインテークマニホールドとの間にプレートを設けて、該プレートにＥＧＲガス通路を設けるものにおいて、ＥＧＲガス中の水蒸気の凝縮水が、前記ＥＧＲガス通路内に滞留することを防止し、プレートの腐蝕を防止する。【解決手段】シリンダヘッドと樹脂製のインテークマニホールドとの間に金属製のプレート６を介在し、該プレート６にＥＧＲガス通路２５を形成する。前記プレート６に形成したＥＧＲガス通路２５の最低部２５ａに位置して、プレートに形成した吸気通路２４へのＥＧＲガス出口２７を設ける。【選択図】　　　　　図６
2004138023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドと樹脂製のインテークマニホールドとの間に金属製のプレートを介在し、該プレートにＥＧＲガス通路を形成する内燃機関の排気還流装置において、
前記プレートに形成したＥＧＲガス通路の最低部に位置して、プレートに形成した吸気通路へのＥＧＲガス出口を設けたことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲガス通路の底面を、そのプレートの前後方向において、前記ＥＧＲガス出口が位置する側が下降する傾斜面に形成した請求項１記載の内燃機関の排気還流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気還流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内燃機関の排気還流装置において、還流されるＥＧＲガスは、シリンダヘッドの排気ポートから取り出され、ＥＧＲバルブを通り、スロットルバルブ下流の吸気通路に吐出される構造になっている。
【０００３】
このような構造の排気還流装置において、インテークマニホールドが樹脂により形成される場合、高温のＥＧＲガスによる熱変形を防止するために、樹脂製のインテークマニホールドとエンジンのシリンダヘッドとの間に金属製のスペーサ（プレート）を介在し、このスペーサ部にＥＧＲガス通路を形成するようにしている。
【０００４】
このようにＥＧＲガスの流路をスペーサ部に形成する構造として、従来図１２に示すように、スペーサ１０１にＥＧＲ分岐通路１０２を、下方から上方へＥＧＲガスが流れるように凹状に形成したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８９６８号公報（第４頁［００２３］、［００２８］、図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のように、スペーサ１０１のＥＧＲ分岐通路１０２を下方へ屈曲させて形成したものにおいては、そのＥＧＲ分岐通路１０２の底部１０３に、ＥＧＲガス中の水蒸気の凝縮水が滞留し、この凝縮水が酸性であることから、経年によりスペーサ１０１が腐蝕するおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は前記の問題を解決する内燃機関の排気還流装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【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、シリンダヘッドと樹脂製のインテークマニホールドとの間に金属製のプレートを介在し、該プレートにＥＧＲガス通路を形成する内燃機関の排気還流装置において、
前記プレートに形成したＥＧＲガス通路の最低部に位置して、プレートに形成した吸気通路へのＥＧＲガス出口を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、プレートに形成したＥＧＲガス通路に、ＥＧＲガス中の水蒸気の凝縮水が付着した場合に、ＥＧＲガスの流れにより、凝縮水がＥＧＲガス通路の最低部に流れ落ち、更に、該最低部に形成したＥＧＲガス出口から吸気通路へ吐出される。したがって、凝縮水がＥＧＲガス通路に滞留することを防止できる。
【００１０】
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ＥＧＲガス通路の底面を、そのプレートの前後方向において、前記ＥＧＲガス出口が位置する側が下降する傾斜面に形成したものである。
【００１１】
本発明においては、前記プレートをシリンダヘッドへ取り付けた際に、そのプレートが前後方向に傾斜した場合でも、ＥＧＲガス通路の凝縮水をＥＧＲガス出口へ誘導することができ、凝縮水の吐出が確実に行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図１乃至図１１に示す実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１乃至図８は第１実施例を示す。
図１は、本発明の排気還流装置を備えた内燃機関の平面図で、各吸気筒部１とエンジンのシリンダヘッド２との間には、樹脂製のインテークマニホールド３、金属製の第１のプレート４、第１のメタルガスケット５、金属製の第２のプレート６、第２のメタルガスケット７が、この順序で介在されている。８はＥＧＲバルブを示す。
【００１４】
前記各部品について図２乃至図８により詳述する。
前記樹脂製のインテークマニホールド３のフランジ部３ａは、エンジンの気筒数、図においては４気筒分の４個の吸気通路９を有する横長形状に形成され、各吸気通路９の前面３ｂ側は連結部１０によって前記各吸気筒部１に連通され、後面３ｃ側は開口している。
【００１５】
前記第１のプレート４は、その外周が前記インテークマニホールド３のフランジ３ａの外周形状に略沿った形状に形成され、前記吸気通路９に位置して４個の吸気通路１１が、前面４ａと後面４ｂに貫通開口して形成されている。また、該第１のプレート４の一端側にはＥＧＲバルブ８の取付部４ｃが形成されている。
該取付部４ｃの前面４ａ側には、第３のメタルガスケット１２を介在して前記ＥＧＲバルブ８が取り付けられるようになっている。
【００１６】
そして、第１のプレート４にはＥＧＲガス流入路１３が貫通形成され、第３のメタルガスケット１２にはＥＧＲガス流入路１４が貫通形成され、ＥＧＲバルブ８にはＥＧＲガス流入路１５が形成され、これらが合致する位置に設けられている。更に、ＥＧＲバルブ８にはＥＧＲガス流出路１６が形成され、第３のメタルガスケット１２にはＥＧＲガス流出路１４ａが貫通形成され、第１のプレート４の前面４ａ側には図５に示すようにＥＧＲガス取入口１７が、これらが合致する位置に設けられている。
【００１７】
前記第１のプレート４の後面４ｂ側には、４個の吸気通路１１の外側を沿うようにして一連のＥＧＲガス通路１８が形成されている。該ＥＧＲガス通路１８は、図７（ａ）に示すように、前面４ａ側は開口せず、後面４ｂ側が開口した有底溝で形成されているとともに、各吸気通路１１間において下降した凹部１８ａが形成されている。更に、該ＥＧＲガス通路１８の一端には、前記ＥＧＲガス取入口１７に連通させるためのＥＧＲガス取入流路１８ｂが形成されている。該ＥＧＲガス取入流路１８ｂは、図５に示すように、ＥＧＲガス取入口１７側が上位置になるように傾斜して形成されている。
【００１８】
前記第２のメタルガスケット５は、前記第１のプレート４の外周形状に合致する外周形状に形成され、かつ、前記第１のプレート４に形成したＥＧＲガス流入路１３に合致する連通穴１９、吸気通路１１に合致する連通穴２０、ＥＧＲガス通路１８に合致する連通穴２１、ＥＧＲガス取入流路１８ｂに合致する連通穴２２が表裏に貫通して形成されている。
【００１９】
前記第２のプレート６は、その外周が、前記第１のプレート４の外周形状に沿った形状に形成され、前記第１のプレート４に形成したＥＧＲガス流入路１３及び前記第１のメタルガスケット５に形成した連通穴１９に合致するＥＧＲ流入路２３が形成され、更に、前記第１のプレート４に形成した吸気通路１１及び前記第１のメタルガスケット５に形成した連通穴２０に合致する吸気通路２４が表裏に貫通して形成されている。
【００２０】
更に、前記第２のプレート６の前面６ａ側には、図６に示すように、前記第１プレート４に形成したＥＧＲガス通路１８とＥＧＲガス取入流路１８ｂ及び第１のメタルガスケット５に形成した連通穴２１，２２に合致する形状のＥＧＲガス通路２５とＥＧＲガス取入流路２５ｂが形成されている。該ＥＧＲガス通路２５とＥＧＲガス取入流路２５ｂは、図７（ｂ）に示すように、前記第１のメタルガスケット５と対向する前面６ａ側が開口し、後面６ｂ側は開口しない溝で形成されている。
【００２１】
前記第２のプレート６におけるＥＧＲガス通路２５には、前記第１のプレート４におけるＥＧＲガス通路１８の凹部１８ａと同様の凹部２５ａが形成されており、該各凹部２５ａの最低部に位置して、前記各吸気通路２４に連通するＥＧＲガス出口２７が形成されている。
【００２２】
更に、前記凹部２５ａの底面２５ｃは、前面６ａ側が下降する傾斜面に形成されている。また、該底面２５ｃは、第１のプレート４が図１及び図７（ｃ）に示すようにエンジンに傾いて搭載された状態においても前面６ａ側が水平Ｌに対して下方へ傾斜するように、その傾斜角が設定されている。そして、この最低部となる前面６ａ側において、前記ＥＧＲガス出口２７が形成されている。
【００２３】
前記第２のメタルガスケット７は、その外周が、前記第２のプレート６の外周に沿った形状に形成され、かつ、前記第２のプレート６に形成したＥＧＲガス流入路２３に合致する連通穴２８と、吸気通路２４に合致する連通穴２９が表裏方向に貫通して形成されている。
【００２４】
前記インテークマニホールド３のフランジ部３ａには、その上面と下面において、樹脂製で弾性を有するスナップピン２９が、後方に向かって突出するように一体に固設されており、該インテークマニホールド３のフランジ部３ａに図２に示すように、第１のプレート４、第１のメタルガスケット５、第２のプレート６を重合した際に、スナップピン２９の先端が、第２のプレート６の上面と下面に設けたスナップ爪３０に弾力的に係止して、これらの重合状態を仮固定するようになっている。
【００２５】
なお、第２のメタルガスケット７の仮固定は、第２のプレート６の後面６ｂ側にピン３１を突設し、第２のメタルガスケット７に、前記ピン３１と合致する位置にピン挿通穴を形成するとともにこのピン挿通穴の周りに菊座金３２を設けて、この菊座金３２をピン３１に圧入することにより仮固定するようになっている。
【００２６】
なお、前記各部材には本固定用のボルト穴３３が形成されている。
次に前記各部材の仮固定について説明する。
【００２７】
インテークマニホールド３のフランジ部３ａの後面３ｂ側に、図２に示すように、第１のプレート４、第１のメタルガスケット５、第２のプレート６を、この順序で重合する。この重合により、インテークマニホールド３のフランジ部３ａに設けたスナップピン２９が第２のプレート６に設けたスナップ爪３０にスナップフィットして係止し、これらの部品が一体状態に仮固定される。又、第２のメタルガスケット７を第２のプレート６の後面６ｂに重合するとともにその菊座金３２をピン３１に圧入して、第２のメタルガスケット７を第２のプレート６に仮固定する。これにより、前記の各部品が一体化（モジュール化）される。
【００２８】
また、ＥＧＲバルブ８を、位置決めピン３４により、第３のメタルガスケット１２を介して第１のプレート４に止着することにより、このＥＧＲバルブ８も一体化できる。
【００２９】
以上のように各部品を仮固定した状態でエンジンへの組付場所（エンジン工場）まで運搬する。この運搬時には上部各部品が一体化されているため、運搬が容易になる。
【００３０】
そして、エンジンへの組付場所において、前記の仮固定状態のまま、ボルトを各部品に挿通してシリンダヘッド２に締結し、各部品をシリンダヘッド２に組み付ける。ＥＧＲバルブ８もボルト３５により取り付ける。このとき、各部品が一体化（モジュール化）されているため、各部品毎に組み付ける場合に比べて組み付け工数が低減し、生産性が良くなる。
【００３１】
前記のように各部品をシリンダヘッド２に組み付けた状態で、エンジンを駆動すると、シリンダヘッド２側において取り出されたＥＧＲガスは、図３に示すＥＧＲガス流入路２８→２３→１９→１３→１４→１５を通じてＥＧＲバルブ８内に流入し、該ＥＧＲバルブ８で流量が制御されて、ＥＧＲガス流出路１６，１４ａを通じて第１のプレート４に形成したＥＧＲ取入口１７から、第１のプレート４及び第２のプレート６に形成されたＥＧＲガス取入流路１８ｂ，２５ｂ内に流入する。そして、更に、両プレート４及び６に形成されたＥＧＲガス通路１８，２５内を流通し、第２のプレート６の凹部２５ａにおける最低部に位置して形成されたＥＧＲガス出口２７から各吸気通路２４に分配されて吐出される。
【００３２】
前記のＥＧＲガスの流通時において、ＥＧＲガス中の水蒸気の凝縮水が前記ＥＧＲガス取入流路１８ｂ，２５ｂ部に付着した場合には、該ＥＧＲガス取入流路１８ｂ，２５ｂが下流側に向かって下降するように傾斜していることにより、凹部１８ａ，２５ａへ流れ落ち、滞留しない。
【００３３】
また、ＥＧＲガス流入路１８，２５に付着した凝縮水は各凹部１８ａ，２５ａへ流れ落ち、滞留しない。
【００３４】
そして、凹部１８ａ，２５ａに流れ落ちた凝縮水は、ＥＧＲガスの流れに乗ってＥＧＲガス流出口２７から各吸気通路２４へ吐出され、凹部１８ａ，２５ａには滞留しない。
【００３５】
また、前記凹部２５ａの底面２５ｃは、前記のように、その前面６ａ側が、エンジン取付状態において下方へ傾斜するように形成し、かつ、その最低部にＥＧＲガス出口２７が形成されているため、凝縮水の排出が確実に行われる。すなわち、両プレート４，６を図７（ｃ）に示すように水平Ｌに対して傾斜してシリンダヘッド２に取り付けると、両凹部１８ａ，２５ａの底面１８ｃ，２５ｃがＥＧＲガス出口２７に向かって下降する傾斜面となり、凝縮水の排出が一層確実に行われる。
【００３６】
次に、前記第１のプレート４におけるＥＧＲガス流入路１３と第１のメタルガスケット５の連通穴１９と第２のプレート６のＥＧＲガス流入路２３との関係について図８及び図９により説明する。
【００３７】
前記のように、第１のプレート４と第２のプレート６を設ける構造においては、凝縮水が第１のプレート４と第２のプレート６におけるＥＧＲガス流入路１３，２３部に滞留することも防止する必要がある。
【００３８】
しかし、仮に、前記の構造において、図９に示すように、第１のメタルガスケット５が、これに形成された連通穴１９の底面１９ａが両プレート４，６に形成されたＥＧＲガス流入路１３，２３の底面１３ａ，２３ａよりも低くなるようにずれて配置されると、図９に示すように、凝縮水Ｗが連通穴１９の底面１９ａに滞留して排出されない問題が生じる。
【００３９】
そこで本発明においては、図８に示すように、前記第１のメタルガスケット５における連通穴１９の底面１９ａを、第２のプレート６におけるＥＧＲガス流入路２３の底面２３ａよりも低くし、また、第１のプレート４におけるＥＧＲガス流入路１３の底面１３ａを第１のメタルガスケット５における連通穴１９の底面１９ａよりも低く形成したものである。
【００４０】
このような構造によって、ＥＧＲガスが矢印Ｘ方向に流れることにより、第２のプレート６におけるＥＧＲガス流入路２３の底面２３ａに付着した凝縮水は、矢印Ｙのように第１のメタルガスケット５側の底面１９ａに流れ落ち、更に、該底面１９ａに付着した凝縮水は第２のプレート４側の底面１３ａに流れ落ちる。
したがって、凝縮水が、この第１のプレート４、第１のメタルガスケット５及び第２のプレート６部に滞留することが防止される。
【００４１】
図１０は第２実施例を示す。
本第２実施例は、前記第１実施例の第１のプレート４におけるＥＧＲガス通路１８の各凹部１８ａの最低部に位置して各吸気通路１１に連通するＥＧＲ出口２７ａを形成し、前記第１実施例における第１のメタルガスケットの代わりに、前記第２のメタルガスケット７と同様のメタルガスケット４０を配置したものである。そして、該メタルガスケット４０を、前記と同様のピン３１と菊座金３２により、メタルガスケット４０を第１のプレート５に仮固定するようにしたものである。
【００４２】
本第２実施例においては、前記第１実施例における第２のプレート６及び第１のメタルガスケット５を排し、メタルガスケット４０により、第１のプレート４におけるＥＧＲガス通路１８の後側を閉塞したものである。
【００４３】
その他の構造は前記第１実施例と同様であるため、前記と同一部分には前記と同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
本第２実施例においても、ＥＧＲガスが、第１のプレート４おけるＥＧＲガス通路１８で滞留することを防止して凝縮水をＥＧＲ出口２７ａから吸気通路１１へ吐出することができる。
【００４５】
図１１は第３実施例を示す。
本第３実施例は、前記第２実施例におけるＥＧＲバルブ８のボデー８ａを、前記第１のプレート４とともに金属により一体的に形成したものである。
【００４６】
その他の構造は前記第２実施例と同様であるため、前記と同一部分には前記と同一符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
本第３実施例においては、前記第２実施例と同様の効果を発揮する上に、ＥＧＲバルブ８のボデー８ａと第１のプレート４との一体化により、前記第３のメタルガスケット１２とボルト３５の廃止により、コスト低減と組み付けの容易性を図ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のようであるから本発明によれば、プレート内の凝縮水を吸気通路へ確実に吐出させることができ、凝縮水が滞留することによるプレートの腐蝕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実施例を示すもので、排気還流装置を備えた内燃機関の平面図。
【図２】図１におけるインテークマニホールドとプレートとガスケットを重合して仮固定した状態を示す斜視図。
【図３】図２の分解斜視図。
【図４】（ａ）は図３における第１のプレートの拡大斜視図、（ｂ）は第２のプレートの拡大斜視図。
【図５】図４における第１のプレートの後面図。
【図６】図４における第２のプレートの前面図。
【図７】（ａ）は図５におけるＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図６におけるＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）のプレートを重合した取付状態の断面図。
【図８】（ａ）は図２におけるＣ−Ｃ線の断面図、（ｂ）はその穴径関係を示す図。
【図９】（ａ）は図８の構造を説明するための参考断面図、（ｂ）はその穴径関係を示す図。
【図１０】本発明の第２実施例を示す分解斜視図。
【図１１】本発明の第３実施例を示す分解斜視図。
【図１２】従来の技術におけるスペーサの正面図。
【符号の説明】
２　　　　シリンダヘッド
３　　　　インテークマニホールド
４，６　　プレート
５，７　　ガスケット
１８，２５　　　ＥＧＲガス通路
１８ａ，２５ａ　最低部である凹部
２５ｃ　　底面
２７，２７ａ　　ＥＧＲガス出口
【図１】
2004138023.tif 000003
【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】
2004138023.tif 000009
【図８】
2004138023.tif 000010
【図９】
2004138023.tif 000011
【図１０】
2004138023.tif 000012
【図１１】
2004138023.tif 000013
【図１２】
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