(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの複数の気筒に個別に連通される複数の分岐通路と、各分岐通路の上流側部分が集合された集合部と、該集合部から上記複数の気筒の気筒列方向の一側に向かって延びる共通通路とを有する吸気マニホルドが取り付けられてなり、該共通通路の吸気上流端には、吸気を絞るスロットル弁を内蔵したスロットルボディが配設されているエンジンの吸気装置において、
上記エンジン内には、上記吸気マニホルドの取り付けられる側面で気筒列方向の一側に開口して、ＥＧＲバルブから吸気マニホルドにＥＧＲガスを供給するための第１通路と、そのＥＧＲバルブを排気系に接続するための第２通路と、が形成されており、
上記吸気マニホルドには、上記複数の分岐通路が形成された分岐部と、上記共通通路に対応する部位をエンジンに対し支持する支持部とが一体に形成されるとともに、その分岐部及び支持部に一体的に形成され、エンジンに取り付けられる接合面が設けられていて、
上記支持部には、上記第１通路の開口部を上記共通通路に連通する導入通路が形成され、
上記接合面には、上記分岐通路の下流側の各開口部が気筒列方向に並んで配置されるとともに、それら各開口部に並んで上記導入通路の開口部も配置されている
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
請求項１において、
吸気マニホルドは樹脂製であることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項３】
請求項２において、
導入通路は、第１通路の開口部よりも大径でかつ該開口部全体を取り囲むように設けられていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項４】
請求項３において、
第１通路の開口部周囲には、導入通路の内周面との間に間隙をあけて突出する耐熱性パイプ部材が配設されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの気筒に連通される吸気通路を有する吸気マニホルドが取り付けられてなるエンジンの吸気装置に関し、特に、エンジンの排気の一部を吸気マニホルドに還流する排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation：以下ＥＧＲという）を備えたものの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のエンジンの吸気装置として、例えば、特公平９−２５８２９６６号公報に開示されるように、軽量化や生産性の向上のために樹脂製の吸気マニホルドを採用したものが知られている。このものでは、エンジンの排気の一部を吸気マニホルドに導く排気還流管と吸気マニホルドとの取り付け構造に工夫を凝らして、樹脂製の吸気マニホルドが高温の排気還流ガス（ＥＧＲガス）から受ける熱的影響を低減するようにしている。すなわち、上記排気還流管の開口端部を囲むよう同心位置にアウタチューブを配設して二重構造とし、該アウタチューブを吸気マニホルド内に突出するように設けるとともに、上記排気還流管とアウタチューブとをその間に断熱空気層が区画されるように吸気マニホルド内への突出端部で連結することで、断熱空気層を介しての外気への放熱及び吸気マニホルド内へ流入する吸気へのアウタチューブからの放熱を促して、吸気マニホルドに伝わる熱量を小さく抑えるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、吸気マニホルドの吸気上流端には、吸気を絞るためのスロットル弁を内装したスロットルボディが配設されるが、上記従来の吸気装置のように樹脂製の吸気マニホルドを採用した場合には、その剛性不足から、スロットルボディ等を支持するために別途ブラケットを設けることが行われる。しかるに、このことは軽量化という近年の要請に反する上、部品点数の増大により生産性が低下するといった不具合がある。
【０００４】
また、上記従来の吸気装置においては、樹脂製の吸気マニホルドが高温のＥＧＲガスから受ける熱的影響を低減するための工夫をしているが、その構造は簡単なものとは言えず、さらなる改良の余地が残っている。
【０００５】
本発明は斯かる諸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、樹脂製の吸気マニホルドの構造に工夫を凝らして、スロットルボディ等を支持し得るように剛性アップを図るとともに、従来よりも簡単な構成で高温のＥＧＲガス等から受ける熱的影響を低減できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の解決手段では、吸気マニホルドに付加するＥＧＲガス等の付加ガスの通路をエンジン本体内に形成し、その端部を吸気マニホルド側の側面に開口させるとともに、上記吸気マニホルドの共通通路の形成された部位をエンジン本体に対し支持する支持部を設け、さらに、この支持部内に上記付加ガス通路の開口部を共通通路に連通する導入通路を形成した。
【０００７】
すなわち、請求項１記載の発明では、エンジンの複数の気筒に個別に連通される複数の分岐通路と、各分岐通路の上流側部分が集合された集合部と、該集合部から上記複数の気筒の気筒列方向の一側に向かって延びる共通通路とを有する吸気マニホルドが取り付けられてなり、該共通通路の吸気上流端には、吸気を絞るスロットル弁を内蔵したスロットルボディが配設されているエンジンの吸気装置を前提とする。
【０００８】
そして、上記エンジン内には、上記吸気マニホルドの取り付けられる側面で気筒列方向の一側に開口して、ＥＧＲバルブから吸気マニホルドにＥＧＲガスを供給するための第１通路と、そのＥＧＲバルブを排気系に接続するための第２通路と、が形成されており、上記吸気マニホルドには、上記複数の分岐通路が形成された分岐部と、上記共通通路に対応する部位をエンジンに対し支持する支持部とが一体に形成されるとともに、その分岐部及び支持部に一体的に形成され、エンジンに取り付けられる接合面が設けられていて、当該支持部には、上記第１通路の開口部を上記共通通路に連通する導入通路が形成され、上記接合面には、上記分岐通路の下流側の各開口部が気筒列方向に並んで配置されるとともに、それら各開口部に並んで上記導入通路の開口部も配置されている構成とする。
【０００９】
この構成によれば、吸気マニホルドの共通通路に対応する部位が支持部によりエンジンに対して支持されているので、この部位の支持剛性を高めることができる。しかも、その支持部が分岐部と共に吸気マニホルドに一体に形成され、それらに一体的に形成された接合面がエンジンに接合される。すなわち、吸気マニホルドの共通通路に対応する部位が、支持部を介して分岐部と一体的にエンジンに連結支持されるので、吸気マニホルドの剛性が極めて高くなり、共通通路の吸気上流端に配設したスロットルボディを、別途ブラケットなどを設けることなく支持することができる。
【００１０】
また、エンジン内に形成した第１通路が吸気マニホルド側の側面における共通通路に対応する位置に開口しており、しかも、該開口部及び共通通路を連通する導入通路が上記支持部の内部に形成されているので、コンパクトな構成で吸気マニホルドへのＥＧＲガスの導入を図ることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明における吸気マニホルドは樹脂製とする。このことで、樹脂製の吸気マニホルドは金属製のものに比べて剛性が不足する場合が多いので、請求項１記載の発明にによる吸気マニホルドの剛性アップの作用効果が極めて有効なものになる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明における導入通路は、第１通路の開口部よりも大径に形成で、かつ該開口部全体を取り囲むように設けられているものとする。
【００１３】
このことで、導入通路は、第１通路の開口部よりも大径に形成され、かつ該開口部全体を取り囲むように設けられているので、上記第１通路を流通して開口部から導入通路内に流通する高温の排気（ＥＧＲガス）が直接吹きつけられることが抑制される。よって、吸気マニホルドへの熱的影響を極めて簡単な構成で低減することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明における第１通路の開口部周囲には、導入通路の内周面との間に間隙をあけて突出する耐熱性パイプ部材が配設されているものとする。
【００１５】
このことで、第１通路を流通してきた高温の排気（ＥＧＲガス）は、開口部から耐熱性パイプ部材の内部を流通する間に吸気マニホルド内を流れる吸気により冷却されて、その後、導入通路から吸気マニホルド内に流通する。また、耐熱性パイプ部材は導入通路の内周面との間に間隙を有し、直接熱を伝えることがない。よって、吸気マニホルドに対する排気の熱的影響をより一層低減させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明に係るエンジンの吸気装置Ａを直列４気筒ガソリンエンジンに適用した実施形態を示し、同図において、１はシリンダヘッド２及びシリンダブロック３により構成されるエンジン本体、４はシリンダヘッド２に取り付けられた吸気マニホルドである。この吸気マニホルド４は、ポリアミド樹脂を主材料として射出成形により形成した３つの部材を互いに溶着して一体としたもので、エンジンの４つの気筒（図示せず）に個別に連通される４つの分岐通路５，５，５，５が形成された分岐部４ａと、各分岐通路５の上流側部分が集合されてサージタンク６が形成された集合部４ｂと、該サージタンク６の吸気上流側の共通通路７が形成され、気筒列方向の一側（図１の右側）に斜め上方に向かって延びた筒状の共通通路部４ｃとにより構成されている。
【００１８】
また、上記共通通路部４ｃの吸気上流側の端面には矩形のフランジ面４ｄが形成され、このフランジ面４ｄには、図示しないエアフィルタを介して吸入された吸気の流量を調整しつつ共通通路７に流通させるスロットルボディ８が配設されている。このスロットルボディ８から共通通路７に流通した吸気はサージタンク６から各分岐通路５に分配されて、エンジンの各気筒に供給される。
【００１９】
上記シリンダヘッド２の吸気マニホルド４側の側面には、該吸気マニホルド４と接合される接合面２ａが形成され、該接合面２ａには、エンジンの４つの気筒に個別に連通される吸気ポート９，９，９，９が図１の左右方向に略一直線上に並んで開口している。また、上記シリンダヘッド２には、エンジンからの排気の一部を吸気マニホルド４側に還流させるＥＧＲ通路１０（図２にのみ示す）が形成されており、上記接合面２ａには、上記ＥＧＲ通路１０の開口部１０ａが上記４つの吸気ポート９，９，９，９の各開口部に対して気筒列方向の一側（図１の右側）やや下方に並んで形成されている。
【００２０】
一方、上記吸気マニホルド４には、共通通路部４ｃをエンジン本体１に対し支持する支持部４ｅがエンジン本体１側に突出して設けられ、該支持部４ｅの内部にはＥＧＲ通路１０の開口部１０ａを共通通路７に連通する導入通路１３が形成されている。そして、該導入通路１３の開口部が分岐通路５，５，５，５の各開口部と一体的にシリンダヘッド２に接合されるように、それらは吸気マニホルド４の分岐部４ａ及び支持部４ｅに一体的に形成された接合面４ｆに配置されている。
【００２１】
すなわち、図３に示すように、上記接合面４ｆには、分岐通路５，５，５，５がシリンダヘッド２の各吸気ポート９に対応するように気筒列方向（同図の左右）に並んで開口し、さらに、支持部４ｅに形成された導入通路１３が上記分岐通路５，５，５，５の各開口部に対し気筒列方向の一側（同図の左側）やや下方に並んで開口している。
【００２２】
そして、吸気マニホルド４は、上記各吸気ポート９を挟むよう対角線上に配置された５つの締結ボルト１５，１５，１５，１５，１５（図１参照）と、そのうちの気筒列方向の一側（図１の右側）端の締結ボルト１５と共にＥＧＲ通路１０の開口部１０ａを囲むように配置された２つの締結ボルト１６，１６とによりシリンダヘッド２に締結されるとともに、集合部４ｂ及び共通通路部４ｃにおいてそれぞれ締結ボルト１７，１７によりシリンダブロック３に締結されて、エンジン本体１に確実に取り付けられている。
【００２３】
このように、吸気マニホルド４の共通通路部４ｃは、連結支持部４ｅによりシリンダヘッド２に対して支持されて支持剛性が高められており、しかも、該連結支持部４ｅが、分岐部４ａと一体的に接合面４ｆにおいてシリンダヘッド２に締結されるようになっているので、吸気マニホルド４の加工精度及びシリンダヘッド２への取り付け精度も高くなる。
【００２４】
尚、１９は図示しないホースによりエンジンブロック３に接続されて、エンジンからのブローバイガスを共通通路７に流通させるブローバイポートである。
【００２５】
次に、ＥＧＲ通路１０及び導入通路１３の構成について図４に基づいて説明する。
【００２６】
上記ＥＧＲ通路１０は、シリンダヘッド２において、接合面２ａに開口する一方、Ｌ字状に穿孔されて気筒列方向一側（図４の手前側）の端面２ｂに開口する第１通路１０ｂと、該端面２ｂで上記第１通路１０ｂの開口部１０ｃの下方に所定間隔を空けて開口する一方、Ｌ字状に穿孔されて吸気マニホルド４と反対側（図４の右側）の側面２ｃ（図２参照）に開口し、図示しないホースによりエンジンの排気系に接続される第２通路１０ｄとにより構成されている。また、上記シリンダヘッド２の端面２ｂには、図示しないＥＧＲバルブが、第１通路１０ｂの開口部１０ｃ及び第２通路１０ｄの開口部１０ｅにそれぞれ連通するように配設されていて、このＥＧＲバルブにより、排気側から吸気側すなわち上記第２通路１０ｄから第１通路１０ｂへのＥＧＲガスの流量を調整するようにしている。このように、ＥＧＲ通路１０をシリンダヘッド２内に形成することで、ＥＧＲガスの温度をある程度低下させることができる。
【００２７】
上記導入通路１３は、上述の如く吸気マニホルド４の共通通路部４ｃをシリンダヘッド２に対して支持する支持部４ｅ内に、ＥＧＲ通路１０の開口部１０ａよりも大径に形成され、上記吸気マニホルド４がシリンダヘッド２に締結された状態で上記開口部１０ａ全体を取り囲むように設けられている。また、上記ＥＧＲ通路１０の開口部１０ａには、シリンダヘッド２の接合面２ａに対して略直交する方向に突出して導入通路１３の内壁との間に所定量の間隙を有するように、耐熱性パイプ部材２０が配設されている。
【００２８】
この構成により、ＥＧＲ通路１０を流通してきた高温のＥＧＲガスは、開口部１０ａから耐熱性パイプ部材２０の内部を流通し、この間に共通通路７内を流れる吸気により十分に冷却されて、その後、共通通路７内に流通する。
【００２９】
したがって、この実施形態では、吸気マニホルド４の共通通路部４ｃを、連結支持部４ｅを介して分岐部４ａと一体的にシリンダヘッド２に締結支持しているので、樹脂製の吸気マニホルド４であっても剛性が極めて高く、上記共通通路部４ｃの端部に配設されたスロットルボディ８を、別途ブラケットなどを設けることなく支持することができる。
【００３０】
また、シリンダヘッド２内に形成したＥＧＲ通路１０が、吸気マニホルド４側の側面で共通通路７と対応する位置に開口しており、しかも、該開口部１０ａ及び共通通路７を連通する導入通路１３が上記支持部４ｅの内部に形成されているので、吸気マニホルド４へＥＧＲガスを導入する構成を極めてコンパクトなものとすることができる。
【００３１】
さらに、上記導入通路１３を介して共通通路７に流通するＥＧＲガスが耐熱性パイプ部材２０を流通する間に十分に冷却される上、この耐熱性パイプ部材２０と導入通路１３の内壁との間に所定量の間隙が有って直接熱が伝わらないので、該導入通路１３を含む吸気マニホルド４全体への高温のＥＧＲガスからの熱的影響を極めて簡単な構成で低減させることができる。
【００３２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、吸気装置Ａを直列４気筒エンジンに適用しているが、これに限らず、例えば単気筒から１２気筒までのエンジンにも適用可能である。また、上記実施形態では樹脂製の吸気マニホルド４を用いているが、これに限らず例えば軽合金製の吸気マニホルド等を用いてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、ＥＧＲガスを耐熱性パイプ部材２０内で冷却した後に吸気マニホルド４内に流通させるようにしているが、耐熱性パイプ部材２０を設けなくても吸気マニホルド４への熱的影響はある程度低減される。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明におけるエンジンの吸気装置によれば、吸気マニホルドの共通通路に対応する部位を支持部によりエンジン本体に支持してこの部位の支持剛性を高めることができ、さらに、その支持部が分岐部と共に吸気マニホルドに一体に形成され、それらが一体的にエンジンに連結支持されることになるので、吸気マニホルドの剛性が極めて高くなり、共通通路の吸気上流端に配設したスロットルボディを、別途ブラケットなどを設けることなく支持することができる。
【００３５】
また、エンジン本体に形成された第１通路の開口部を上記支持部内に形成した導入通路により共通通路に連通するようにしたので、コンパクトな構成で吸気マニホルドへのＥＧＲガスの導入を図ることができる。
【００３６】
請求項２記載の発明によれば、樹脂製の吸気マニホルドを採用することで、該吸気マニホルドの剛性アップの効果が極めて有効なものになる。
【００３７】
請求項３記載の発明によれば、第１通路の開口部から導入通路内に流通する高温の排気が直接導入通路の内壁に吹きつけられることを抑制して、樹脂製の吸気マニホルドへの熱的影響を極めて簡単な構成で低減することができる。
【００３８】
請求項４記載の発明によれば、第１通路の開口部から導入通路内に流通する高温の排気を耐熱性パイプ部材内で冷却することができるので、吸気マニホルドに対する高温の排気の熱的影響をより一層低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を示す正面図である。
【図２】  図１の側面図である。
【図３】  吸気マニホルドの接合面の構成を示す図２のＹ−Ｙ断面図。
【図４】  ＥＧＲ通路及び導入通路の構成を示す図１のＸ−Ｘ断面図。
【符号の説明】
Ａ                エンジンの吸気装置
１                エンジン本体
４                吸気マニホルド
４ｃ              吸気マニホルドの共通通路部
４ｅ              吸気マニホルドの支持部
４ｆ              吸気マニホルドの接合面
５，５，５，５    分岐通路
６                サージタンク（集合部）
７                共通通路
８                スロットルボディ
１０              ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１０ａ            ＥＧＲ通路の開口部
１３              導入通路
２０              耐熱性パイプ部材
【図１】
0004045630.tif 000002
【図２】
0004045630.tif 000003
【図３】
0004045630.tif 000004
【図４】
0004045630.tif 000005