(57)【要約】  【課題】  継手部材５を介した樹脂製の吸気マニホールド２とＥＧＲチューブ４との組付構造において、熱応力と組付け応力を低減させる。  【解決手段】  排気ガスの一部を吸気系に導入するＥＧＲチューブ４と樹脂製の吸気マニホールド２とは継手部材５を介した接続されている。継手部材５は、ＥＧＲチューブ４が挿入される円筒部６と、円筒部６の一端側に位置し円筒部６の軸直角方向に張り出して吸気マニホールド２の外壁面１２と板状の固定部材１３とによって挟持固定されたフランジ部７と、円筒部６の他端側に位置しＥＧＲチューブ４の外周面に接合されたＥＧＲチューブ接合部８と、ＥＧＲチューブ４の軸方向及び軸直角方向の変位を吸収可能な弾性部９と、を有する。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの一部を吸気系に導入する排気導入管と樹脂製の吸気マニホールドとの継手部材を介した組付構造において、
継手部材は、排気導入管が挿入される筒状の円筒部と、円筒部の一端側に位置し円筒部の軸直角方向に張り出して吸気マニホールドの外壁面と板状の固定部材とによって挟持固定されたフランジ部と、円筒部の他端側に位置し排気導入管の外周面に接合された排気導入管接合部と、排気導入管の軸方向及び軸直角方向の変位を吸収可能な弾性部と、を有することを特徴とする継手部材を介した組付構造。
【請求項２】
継手部材の円筒部は、吸気マニホールドの外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の継手部材を介した組付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの一部を吸気系に導入する排気導入管と樹脂製の吸気マニホールドとの継手部材を介した組付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、部品の樹脂化が進み、吸気マニホールドも樹脂化の方向で開発が進められてる。ＥＧＲシステムを樹脂製の吸気マニホールドを有するエンジンに適用した場合、排気マニホールド内の排気ガスを吸気マニホールド内に送り込む排気導入管が、排気ガスの熱によって高温状態になるため、この排気導入管と吸気マニホールドとを直接取り付けることはできない。そのため、排気導入管と樹脂製の吸気マニホールドとは、断熱構造を介して組み付け必要性がある。特に、樹脂製の吸気マニホールドのような樹脂材料からなる部品の場合、許容応力は熱によって大きく変化するため、組付け応力が小さくなるように配慮しなければならない。
【０００３】
特許文献１には、このような初期の組付け応力の低減を図る方法として、球面継ぎ手とバネを用いた応力緩和構造が開示されている。
【特許文献１】特開平８−７５０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のように球面継ぎ手とバネを用いて応力を緩和させる構造を、吸気マニホールドと排気導入管の接続部分に適用しようとすると、部品点数及び作業工程が増加してしまい製造コストが高くなってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る継手部材を介した組付構造において、排気導入管が挿入される筒状の円筒部と、円筒部の一端側に位置し円筒部の軸直角方向に張り出して吸気マニホールドの外壁面と板状の固定部材とによって挟持固定されたフランジ部と、円筒部の他端側に位置し排気導入管の外周面に接合された排気導入管接合部と、排気導入管の軸方向及び軸直角方向の変位を吸収可能な弾性部と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、樹脂製の吸気マニホールドは、継手部材の介して排気ガスの熱によって高温となる排気導入管と連結されているので、排気導入管から樹脂製の吸気マニホールドに伝達される熱は、継手部材を介して伝達されることになる。すなわち、排気導入管から樹脂製の吸気マニホールドへ伝達される熱は、継手部材内を伝わる過程で冷却されることになり、樹脂製の吸気マニホールドに排気導入管の熱影響が直接的に作用してしまうことを防止することができる。また、継手部材は、弾性部を有しているので、吸気マニホールドと排気導入管との接続部分における排気導入管の軸方向及び軸直角方向の変位をこの弾性部で吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、エンジンのシステム構成の一部概略を模式的に示した説明図であって、シリンダヘッド１には、樹脂製の吸気マニホールド２が接続されている。そして、接続部分Ａにおいて、この吸気マニホールド２と、ＥＧＲコントロールバルブ３を介して排気系に接続された排気導入管としてのＥＧＲチューブ４とが継手部材５を介して組み付けられており、排気ガスの一部が吸気系に導入可能となっている。尚、ＥＧＲコントロールバルブ３は、エンジン回転数、負荷、燃焼状態等の運転条件に応じて制御されるものである。
【０００８】
図２に示すように、吸気マニホールド２とＥＧＲチューブ４とは、接続部分Ａにおいて、吸気マニホールド２内の吸気通流方向に対して、ＥＧＲチューブ４内の排気通流方向が略直交するように、金属製の継手部材５を介して接続されている。
【０００９】
継手部材５は、ＥＧＲチューブ４が挿入される筒状の円筒部６と、円筒部６の一端から円筒部６の軸直角方向外側に向かって折り曲げられ、円筒部の軸直角方向外側に向かって張り出して、円筒部６の円周方向全周に亙って連続した鍔状のフランジ部７と、円筒部６の他端側に位置しＥＧＲチューブ４の外周面に全周に亙って密着し接合される排気導入管接合部としてのＥＧＲチューブ接合部８と、を有し、円筒部６の他端側には、ＥＧＲチューブ接合部８にて接合されたＥＧＲチューブ４の軸方向及び軸直角方向の変位を吸収可能な撓み代が設けられた弾性部９が設けられている。
【００１０】
この第１実施形態における弾性部９は、詳述すれば、円筒部６の他端側を円筒部６の軸方向外側（図２における上方向）に向かって漸次大径となるよう拡径し、この拡径された部分の軸方向外側（図２における上方向）端部を軸直角方向内側に折り曲げて、上述したＥＧＲチューブ接合部８に連続させることによって形成されている。また、この弾性部９は、熱影響等から予想されるＥＧＲチューブ４の伸縮量が大きい程、弾性部９の最大径Ｌ1を大径とするよう変更するものとする。
【００１１】
継手部材５は、ＥＧＲチューブ接合部８がフランジ部７よりも吸気マニホールド２の外壁１０の外側に位置するように、ＥＧＲチューブ接合部８がＥＧＲチューブ４に接合されている。換言すれば、継手部材５は、円筒部６が吸気マニホールド２の外側に位置するようＥＧＲチューブ４に接合されている。
【００１２】
さらに、継手部材５は、ＥＧＲチューブ４が吸気マニホールド２に組み付けられた際に、ＥＧＲチューブ４の先端が吸気マニホールド２内の吸気通路内に位置し、かつこの先端が対向する吸気マニホールド２の内壁面１１に対して所定のクリアランスＫを有するように、ＥＧＲチューブ４に取り付けられている。ここで、ＥＧＲチューブ４の先端と、この先端と対向する吸気マニホールド２の内壁面１１とのクリアランスＫは、吸気マニホールド２の内壁面１１の耐熱性を考慮して設定されている。
【００１３】
そして、ＥＧＲチューブ４は、継手部材５のフランジ部７の先端側を吸気マニホールド２の外壁面１２と板状の固定部材１３とによって挟持し、フランジ部固定ボルト（図示せず）で締結することにより、吸気マニホールド２に固定されている。尚、吸気マニホールド２の外壁面１２と継手部材５のフランジ部との接合面には、気密性を保持するためにシール部材としてＯリング１４が介装されている。
【００１４】
吸気マニホールド２に組み付けられたＥＧＲチューブ４に作用する応力は、熱による部品の膨張、収縮に起因する熱応力、部品個々の公差バラツキや上記フランジ部固定ボルトが挿入されるボルト穴（図示せず）のガタ等により正規の位置での組み付けが出来ずに発生した残留応力に起因する組付け応力、エンジンの振動によって生じる変動応力、の３つに大別できる。
【００１５】
上記３つの応力のうち変動応力は、エンジン自体が持つ振動によるところが大きく、部品単体での改善は難しい。一方、熱応力と組付け応力に関しては、部品形状、構造等を工夫することで改善の余地がある。つまり、上述した第１実施形態は、熱応力と組付け応力を低減させる効果を狙ったものである。
【００１６】
すなわち、上述した第１実施形態においては、熱応力に関しては、図３に示すように、ＥＧＲチューブ４が温度変化によって図３中の矢示Ｊ方向に伸縮すると、それに追従して継手部材５の弾性部９が伸縮するので、ＥＧＲチューブ４に加わるべき熱応力を弾性部９で緩和吸収することができると共に、ＥＧＲチューブ接合部８に大きな応力が加わることを防止することができる。尚、図３はＥＧＲチューブ４が熱により伸長した場合を示している。
【００１７】
組付け応力に関しては、組付け公差バラツキにより、図４に示すように、ＥＧＲチューブ４が左右に傾いたとしても、弾性部９が変形することによって、組付け応力を低減することができる。
【００１８】
従って、吸気マニホールド２とＥＧＲチューブ４との接続部分におけるＥＧＲチューブ４の軸方向及び軸直角方向の変位をこの弾性部９で吸収することができる。
【００１９】
また、樹脂製の吸気マニホールド２に対する熱影響を低減するためには、継手部材５のフランジ部７の温度を下げる必要があるが、この第１実施形態においては、ＥＧＲチューブ４の先端位置を変えることなく、円筒部６の軸方向長さを適宜変更することによって、継手部材５のフランジ部７の温度が所期の温度となるよう設定することができる。
【００２０】
また、例えば、図５に示すような継手部材２０を介して、ＥＧＲチューブ２１と吸気マニホールド２２とを接続した場合、継手部材２０の円筒部２３とＥＧＲチューブ２１との間に凹部が形成されことになり、この凹部２３内に外部からの異物や水分が堆積してしまい腐食する虞がある。しかしながら、この第１実施形態においては、ＥＧＲチューブ接合部８がフランジ部７よりも吸気マニホールド２の外壁１０の外側に位置するよう、ＥＧＲチューブ接合部８をＥＧＲチューブ４に接合させているので、円筒部６とＥＧＲチューブ４との間に外部からの異物や水分が堆積するする凹部が形成されることもない。
【００２１】
さらに、この第１実施形態においては、円筒部６が吸気マニホールド２の外側に位置しているので円筒部が外気にて冷却され効果的にフランジ部７の温度を低下させることができる。特に、この第１実施形態を前方吸気エンジンに適用した場合、走行風が継手部材５の円筒部６に当てることが可能となるため、一層効果的にフランジ部７の温度を低下させることができる。
【００２２】
次に、本発明に第２実施形態について説明する。尚、上述した第１実施形態と重複する構成については同一の符号を付し説明を省略する。
【００２３】
第２実施形態における金属製の継手部材３０は、図６に示すように、ＥＧＲチューブ４が挿入される円筒部３１と、円筒部３１の一端から円筒部３１の軸直角方向に折り曲げられてなる円筒部３１の円周方向全周に亙って連続した鍔状のフランジ部３２と、円筒部３１の他端側に位置しＥＧＲチューブ４の外周面に全周に亙って密着し接合されるＥＧＲチューブ接合部３３と、円筒部３１の他端とＥＧＲチューブ接合部３３との間に位置し、両者に連続する蛇腹状の弾性部３４と、を有している。尚、この弾性部３４は、熱影響等から予想されるＥＧＲチューブ３３の伸縮量が大きい程、弾性部３４の外径Ｌ2が大径となるよ円筒部の外径を大径とするよう変更するものとする。
【００２４】
このような第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００２５】
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【００２６】
（１）  排気ガスの一部を吸気系に導入する排気導入管と樹脂製の吸気マニホールドとの継手部材を介した組付構造において、継手部材は、排気導入管が挿入される筒状の円筒部と、円筒部の一端側に位置し円筒部の軸直角方向に張り出して吸気マニホールドの外壁面と板状の固定部材とによって挟持固定されたフランジ部と、円筒部の他端側に位置し排気導入管の外周面に接合された排気導入管接合部と、排気導入管の軸方向及び軸直角方向の変位を吸収可能な弾性部と、を有する。これによって、排気導入管から樹脂製の吸気マニホールドに伝達される熱は、継手部材を介して伝達されることになり、排気導入管から樹脂製の吸気マニホールドへ伝達される熱は、継手部材内を伝わっている過程で冷却され、樹脂製の吸気マニホールドに排気挿導入管の熱影響が直接的に作用してしまうことを防止することができる。また、継手部材は、弾性部を有しているので、吸気マニホールドと排気導入管との接続部分における排気導入管の軸方向及び軸直角方向の変位をこの弾性部で吸収することができる。
【００２７】
（２）  上記（１）に記載の構成において、継手部材の円筒部は、吸気マニホールドの外側に位置している。これによって、円筒部を効果的に冷却することができ、フランジ部７の温度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】エンジンのシステム構成の一部概略を模式的に示した説明図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る継手部材を介した組付構造を示す説明図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る継手部材を介した組付構造においてＥＧＲチューブが熱により伸長した場合の弾性部の挙動を示す説明図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る継手部材を介した組付構造においてＥＧＲチューブが傾いた場合の弾性部の挙動を示す説明図。
【図５】比較例の説明図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る継手部材を介した組付構造を示す説明図。
【符号の説明】
【００２９】
２…吸気マニホールド
４…ＥＧＲチューブ
５…継手部材
６…円筒部
７…フランジ部
８…ＥＧＲチューブ接合部
９…弾性部
【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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