(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気マニホールドの端部に設けられた取付部が吸気通路の壁面に設けられ、この吸気通路内に前記取付部の取付手段を挿通する挿通孔が形成されており、
前記挿通孔を前記取付手段によって閉塞し、
前記吸気通路には、前記取付部に形成された前記挿通孔に対向する吸気通路壁面に、前記取付手段の操作用の貫通孔が形成されており、この貫通孔を蓋部材によって閉塞し、
前記貫通孔は、エアクリーナエレメントより吸入空気の上流側の吸気通路壁面に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
吸気マニホールドの端部に設けられた取付部が吸気通路の壁面に設けられ、この吸気通路内に前記取付部の取付手段を挿通する挿通孔が形成されており、
前記挿通孔を前記取付手段によって閉塞し、
前記吸気通路には、前記取付部に形成された前記挿通孔に対向する吸気通路壁面に、前記取付手段の操作用の貫通孔が形成されており、この貫通孔をエアクリーナエレメントによって閉塞することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアクリーナや吸気マニホールド等を一体化した内燃機関の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両用内燃機関（エンジン）の吸気系部品を集積化する手法が知られている。例えば、特開平８−３３４０７０号公報には、エアクリーナ、スロットル、サージタンク、吸気マニホールド等を一体構造とした「内燃機関の吸気装置」が開示されている。このように吸気装置の各構成部品を一体化することにより、部品点数や組立工数を低減でき、小スペース化が可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特開平８−３３４０７０号公報に開示された吸気装置は、同公報の図５に示された分解斜視図から明らかなように、吸気マニホールドの端部に形成されたエンジンへの取付部がエアクリーナ部のダスティサイドケースと干渉しない位置に形成されている。このように、エンジンへの取付部にボルトを挿通して締め付ける場合に、その作業用空間を確保しながらエアクリーナ部の設置位置を決めなければならず、吸気通路であるエアクリーナ部を配置する上で制約が多い。例えば、上述した公報に開示された吸気装置のエアクリーナ部を吸気マニホールド側に下げて配置しようとすると、吸気マニホールドの取付部に形成されたボルトの挿通孔がエアクリーナ部によって隠れてしまうため、作業用空間が確保できず、一体構造の状態でエンジンに組み付けることは難しい。また、エアクリーナ部に収納されたエアクリーナエレメントを縦方向に配置した場合も同様であり、エアクリーナ部の縦方向が長くなるため、エアクリーナ部の配置によっては上述した作業用空間が確保できない場合がある。このように、作業用空間を確保しながら吸気通路としてのエアクリーナ部を形成しようとすると制約が多く、吸気装置全体のこれ以上の省スペース化の妨げになる。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は吸気通路の形成位置を自由に設定することができる内燃機関の吸気装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の内燃機関の吸気装置では、吸気マニホールドの取付部が吸気通路壁面に設けられ、その吸気通路内に、取付部の取付手段用の挿通孔が形成されており、この挿通孔が取付手段によって閉塞されるようになっている。したがって、取付手段によって取付部を内燃機関に取り付けるために必要な作業用空間と吸気通路とを重ねて配置することができ、吸気通路の形成位置を自由に設定することができ、吸気通路の取り回し自由度が向上する。しかも、吸気通路に形成された挿通孔が作業手段によって閉塞されるため、特別に蓋を取り付けることなく、挿通孔を通した空気漏れを防ぐことができ、気密性が保たれる。
【０００６】
また、上述した取付手段用の挿通孔に対向する吸気通路壁面に、この取付手段を操作するために必要な貫通孔を形成するとともに、この貫通孔を蓋部材によって閉塞することが好ましい。このように、作業用空間確保用の貫通孔を蓋部材によって閉塞することにより、貫通孔からの空気漏れを防止することができる。特に、この貫通孔は、エアクリーナエレメントより吸入空気の上流側に形成することが好ましい。上流側に形成した場合には、この貫通孔における気密性が不充分であって外部の空気が流入しても、この流入空気に含まれる塵芥をエアクリーナエレメントによって濾過することができる。
【０００７】
また、上述した吸気通路壁面に形成した取付手段操作用の貫通孔は、エアクリーナエレメント（これを収納するガイドのようなものも含む）によって閉塞するようにしてもよい。この場合には、貫通孔を閉塞するために追加する部品が不要であり、部品点数の低減が可能となる。
また、取付部は吸気通路の壁面に一体に形成することができる。例えば、樹脂による一体成形が可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を適用した一実施形態のエンジンの吸気装置は、エアクリーナケースをエンジンへの取付部と一体に形成し、エアクリーナケースに開けた貫通孔を通してボルトの締め付けを行うことに特徴がある。本明細書では、吸気マニホールド端部の取付部をエンジンに取り付ける際にボルトやナットの締め付け作業を行うために必要な作業用空間を「ツールスペース」と称して説明を行うものとする。以下、本発明を適用した一の実施形態のエンジンの吸気装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【０００９】
図１は、本発明を適用した一実施形態によるエンジンの吸気装置の構造を示す図である。また、図２は図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１および図２に示すように、本実施形態の吸気装置は、取込口１２から吸入された空気に含まれる塵芥を取り除くエアクリーナ部１０と、この吸気装置をエンジン９０に取り付ける取付部２２が一方端に形成された吸気マニホールド２０と、吸気マニホールド２０の他方端に設けられたサージタンク３０と、サージタンク３０の中央に取り付けられたスロットル４０と、このスロットル４０とエアクリーナ部１０とを連結する通路５０とを含んで構成されている。
【００１０】
エアクリーナ部１０は、不織布やろ紙を材料とするエアクリーナエレメント１４と、これを装着して収納するガイド１６と、エアクリーナエレメント１４の上流側にダスティサイド空間を、下流側にクリーンサイド空間を形成するエアクリーナケース１８とを含んで構成されている。取込口１２を通ってダスティサイド空間に導入された空気は、エアクリーナエレメント１４を通ることにより塵芥が取り除かれてクリーンサイド空間に導入される。また、ガイド１６は、エアクリーナエレメント１４を介した空気の流れに対して垂直方向にスライドして着脱が可能であり、エアクリーナ部１０に装着したときにその外周部に形成されたシール部材（後述する）によってエアクリーナケース１８との間の気密状態が保たれる。また、ガイド１６は、エアクリーナケース１８に形成された装着用の開口部を隙間なく覆うカバーとしての機能を有しており、この開口部を介したダスティサイド空間内への空気の流入を阻止している。
【００１１】
通路５０は、エアクリーナ部１０のクリーンサイド側と一体化された筒状部材であって、エアクリーナエレメント１４を通してクリーンサイド空間に通された空気をスロットル４０を介してサージタンク３０に導くためのものである。スロットル４０は、スロットルバルブとスロットルボディによって構成されており、エンジンの各気筒列に吸入される空気の吸込み量を調整する。また、スロットル４０には、スロットル内の圧力を検出する圧力センサ４６と、スロットルバルブの開度を検出するポジションセンサ４８が取り付けられており、これらの各センサ出力が図示しないエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）に入力される。
【００１２】
サージタンク３０は、箱形形状を有している。この箱形形状の一の面の中央に上述したスロットル４０が取り付けられており、スロットル４０を介してサージタンク３０内に空気が流入する。また、箱形形状の他の面には吸気マニホールド２０が取り付けられており、サージタンク３０内の空気が吸気マニホールド２０に吸入される。このように、スロットル４０の取付位置をサージタンク３０の中央にすることにより、吸気音の音色を改善するとともに気筒分配効率を向上させることができる。
【００１３】
吸気マニホールド２０は、サージタンク３０を介して導入された塵芥が除去された後の空気をエンジン９０の各気筒列に導入するためのものであり、エンジンの気筒数と同数の枝管２４によって構成されている。例えば、本実施形態の吸気装置が取り付けられるエンジン９０は４気筒であり、吸気マニホールド２０は４本の枝管２４によって構成されている。各枝管２４の先端（サージタンク３０と反対側の端部）には吸気装置をエンジン９０に取り付けるための取付部２２が形成されており、この取付部２２に設けられたボルト挿通孔２６に取付手段としてのボルト２８を通して締め付けることにより、エンジン９０への吸気装置の取り付けが行われる。また、吸気マニホールド２０の各枝管２４は、取付部２２からサージタンク３０に向かって、エンジンの気筒列方向に所定量蛇行して敷設されている。
【００１４】
取込口１２からエアクリーナ部１０のダスティサイド空間に取り込まれた空気は、ガイド１６に収容されたエアクリーナエレメント１４を通すことにより塵芥が取り除かれてクリーンサイド空間に導かれる。さらに、この吸入空気は、通路５０を通った後に、スロットル４０を介してサージタンク３０に流入する。サージタンク３０は、この流入空気を吸気マニホールド２０の４本の枝管２４に分配し、この分配された空気が各枝管２４を介してエンジンの各気筒に供給される。エンジン９０の各気筒の空気の吸入量は、スロットル４０内のスロットルバルブの開度によって制御される。また、エンジン９０には、各気筒に対応させて図示しないインジェクタが取り付けられており、吸気マニホールド２０からエンジンの各気筒に吸入された空気に、インジェクタから噴射される燃料（ガソリン）が混合される。
【００１５】
本実施形態の吸気装置に含まれるエアクリーナ部１０は、吸気マニホールド２０と部分的に重なるように形成されており、吸気通路形成部材としてのエアクリーナケース１８が吸気マニホールド２０の取付部２２と一体成形され、これらが一体化されている。したがって、エアクリーナ部１０が取付部２２に形成されたボルト挿通孔２６を遮蔽する位置に配置されており、この遮蔽されたボルト挿通孔２６に挿通されるボルト２８のツールスペースを確保するために取付部２２と反対側のエアクリーナケース１８の壁面に貫通孔が形成されている。このように、取付部２２は吸気通路としてのエアクリーナケース１８の壁面に設けられており、このエアクリーナケース１８内からその壁面、すなわち取付部２２を貫通するようにしてボルト挿通孔２６が形成されている。
【００１６】
図３は、本実施形態の吸気装置におけるツールスペースを説明するための図である。取付部２２には合計１０個のボルト挿通孔２６が形成されており、図１に示すように、その中の８個はエアクリーナ部１０とは干渉せずに外部に露出している。したがって、この露出した８個のボルト挿通孔２６については、吸気マニホールド２０の各枝管２４の間にツールスペースが確保されており、ボルト２８を通した後にその頭を回転させることによりボルト２８を締め付けることができる。
【００１７】
また、図１において最も左側に位置する２個のボルト挿通孔２６は、取付部２２と一体化されたエアクリーナ部１０に覆われており、これらの２個のボルト挿通孔２６に対向したエアクリーナケース１８の壁面に、図３の領域ａで示されるツールスペースを確保するための貫通孔１００が形成されている。したがって、これらの２個のボルト挿通孔２６については、エアクリーナケース１８に形成された貫通孔１００を介してボルト２８を通した後に、この貫通孔１００を介してその頭を回転させることによりボルト２８を締め付けることができる。
【００１８】
このようにしてボルト２８の締め付けが終わった後に、エアクリーナケース１８に形成された貫通孔１００に蓋部材１０２が取り付けられる。この蓋部材１０２は、例えばゴム材料を用いたグロメットによって形成されており、グロメット外周に形成された溝を貫通孔１００の内周端にはめ込むことにより、蓋部材１０２の取り付けが行われる。なお、２個のボルト挿通孔２６は、ボルト２８により閉塞される。これにより、ボルト２８に関連してエアクリーナケース１８に形成された孔２６、１００が閉じられ、必要なシールが実現される。
【００１９】
図４は、エアクリーナエレメント１４を収納するガイド１６の形状を示す図である。また、図５は図４に示すガイド１６とエアクリーナケース１８との間のシール構造を示す部分的な断面図である。これらの図に示すように、ガイド１６のクリーンサイド側端部外周には、ゴム等の弾性部材によって形成されたシール部材１０４が取り付けられており、このシール部材１０４をエアクリーナケース１８の内壁面に形成された凹部１０６に当接することにより、ガイド１６とエアクリーナ部１８との間の気密性が保たれる。
【００２０】
また、エアクリーナケース１８において、ツールスペースを確保するために形成された貫通孔１００は、上述した凹部１０６の形成位置よりも上流側のダスティサイド空間側に形成されている。このため、貫通孔１００が蓋部材１０２によって完全に塞がれていない場合であって隙間から空気が流入しても、この塵芥を含む空気がエアクリーナエレメント１４によって濾過されるため、特に不都合はない。したがって、蓋部材１０２によって貫通孔１００を厳密にシールする必要はなく、粗い寸法精度で蓋部材１０２や貫通孔１００を設計したり、安価な材料で蓋部材１０２を製造することができる。
【００２１】
このように、本実施形態の吸気装置は、吸気通路を形成するエアクリーナケース１８内に取付部２２のボルト挿通孔２６を有しており、このボルト挿通孔２６と対向するエアクリーナケース１８の壁面にツールスペース確保用の貫通孔１００が形成されているため、この貫通孔１００を通してボルト２８の締め付けを行うことができる。したがって、取付部２２と重複するようにエアクリーナ部１０を形成した場合であっても、吸気装置をエンジン９０に取り付けるために必要なツールスペースを確保することができる。換言すれば、吸気マニホールド２０の端部に設けられた取付部２２との干渉を気にすることなくエアクリーナ部１０の形成位置を自由に設定することができ、取り回しの自由度を向上させることができる。例えば、従来であれば取付部２２との干渉を考慮して、取付部２２を挟んでサージタンク３０と反対側にエアクリーナ部１０を配置していたが、取付部２２と重なるようにエアクリーナ部１０を配置することができれば、それだけ省スペース化が可能であり、吸気装置を小型化することもできる。
【００２２】
図６は、ガイド１６の変形例を示す図である。また、図７は図６に示すガイド１６とエアクリーナケース１８との間のシール構造を示す部分的な断面図である。これらの図に示すように、ガイド１６のクリーンサイド側端面の外周近傍には、ゴム等の弾性部材によって形成されたシール部材１０８が取り付けられており、このシール部材１０８をエアクリーナケース１８の内壁面に形成された凸部１１０に当接することにより、ガイド１６とエアクリーナ部１８との間の気密性が保たれる。
【００２３】
図８は、ガイド１６の他の変形例を示す図である。また、図９は図８に示すガイド１６とエアクリーナケース１８との間のシール構造を示す部分的な断面図である。これらの図に示すように、エアクリーナケース１８に形成された貫通孔１００およびこれに取り付けられた蓋部材１０２を取り囲むように、ガイド１６の外周近傍にはシール部材１１２が取り付けられており、貫通孔１００に隣接する空間がエアクリーナ部１０のダスティサイド空間およびクリーンサイド空間の両方から分離される。したがって、貫通孔１００と蓋部材１０２との間に隙間が生じた場合であっても、この隙間から流入した空気がダスティサイド空間およびクリーンサイド空間内の空気に混入することを防止することができる。
【００２４】
図１０は、ガイド１６の他の変形例を示す図である。また、図１１は図１０に示すガイド１６とエアクリーナケース１８との間のシール構造を示す部分的な断面図である。これらの図に示すように、エアクリーナケース１８の内壁面に、内側に凹部を有するシール部材１１４を取り付けておいて、この凹部にガイド１６のクリーンサイド側端部外周に形成された凸部１１６をはめ込むことにより、ガイド１６とエアクリーナケース１８との間の気密性が保たれる。このように、エアクリーナケース１８側にシール部材１１４を取り付けるようにしてもよい。あるいは、図７に示したシール部材１０８をエアクリーナケース１８の凸部１１０側に取り付けて、ガイド１６とエアクリーナケース１８との間の気密性を保つようにしてもよい。
【００２５】
図１２は、ガイド１６の他の変形例を示す図である。また、図１３は図１２に示すガイド１６とエアクリーナケース１８との間のシール構造を示す部分的な断面図である。ガイド１６の外周面には、エアクリーナケース１８に形成された貫通孔１００に対応する位置に凸部１１８を有する幅広のシール部材１２０が取り付けられている。ガイド１６をエアクリーナ部１０の所定位置に取り付けたときに、シール部材１２０の外周面がエアクリーナケース１８の内周面に押圧されるとともに、シール部材１２０の凸部１１８がエアクリーナケース１８の貫通孔１００を埋めるように内部から圧入される。したがって、貫通孔１１０に蓋部材１０２を取り付けることなく、ガイド１６とエアクリーナケース１８との間の気密性が保持される。
【００２６】
このように、ガイド１６とエアクリーナケース１８との間の気密性を保つシール構造は種々の変形例を考えることができる。特に、図１２に示すように、ガイド１６の外周部に取り付けられたシール部材１２０によってエアクリーナケース１８の貫通孔１００を塞ぐようにして気密性を持たせた場合には、貫通孔１００を塞ぐための蓋部材１０２が必要ないため、部品点数を減らすことができる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、吸気マニホールド２０の一部とエアクリーナ部１０とが重なっている場合を説明したが、吸気マニホールド２０のほぼ全体にエアクリーナ部１０が重なるようにしてもよい。また、上述した実施形態では、取付部２２の取付手段としてボルト２８を考えたが、エンジン９０に植込みボルトを取り付けておいた場合には、取付手段としてナットを用いるようにしてもよい。
【００２８】
また、上述した実施形態では、エアクリーナケース１８の貫通孔１００とボルト挿通孔２６との距離が長い場合には、あらかじめボルト挿通孔２６にボルト２８を挿通しておいて分離しないような構造とすることにより、作業性を向上させることができる。例えば、図１４（Ａ）に示すように、ボルト２８に分離不可能な状態に取り付けられたワッシャ１２２を、取付部２２に形成された凹部１２４に嵌合させることにより、取付部２２と一体化した部品としてボルト２８を取り扱うことができる。締め付け時には、図１４（Ｂ）に示すように、ボルト２８の頭がワッシャ１２２等を介して取付部２２の端面を押圧し、ボルト挿通孔２６が閉塞される。
【００２９】
また、エアクリーナケース１８と取付部２２とを別体として形成し、それらを重複させて配置してもよい。かかる場合には、エアクリーナケース１８の壁面と取付部２２とに各々貫通孔を形成し、これらをボルト挿通孔とすることができる。そして、共通のボルトにより取付部２２とエアクリーナケース１８とを共締めすることができ、かかる構成においてもエアクリーナケース１８の貫通孔をボルトで閉塞することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施形態によるエンジンの吸気装置の構造を示す図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本実施形態の吸気装置をエンジンに取り付ける際のツールスペースを示す図である。
【図４】エアクリーナエレメントを収納するガイドの外周面に形成されたシール部材を示す図である。
【図５】図４に示すガイドとエアクリーナケースとの間のシール構造を示す部分的な断面図である。
【図６】ガイドの変形例を示す図である。
【図７】図６に示すガイドとエアクリーナケースとの間のシール構造を示す部分的な断面図である。
【図８】ガイドの他の変形例を示す図である。
【図９】図８に示すガイドとエアクリーナケースとの間のシール構造を示す部分的な断面図である。
【図１０】ガイドの他の変形例を示す図である。
【図１１】図１０に示すガイドとエアクリーナケースとの間のシール構造を示す部分的な断面図である。
【図１２】ガイドの他の変形例を示す図である。
【図１３】図１２に示すガイドとエアクリーナケースとの間のシール構造を示す部分的な断面図である。
【図１４】分離不可能な状態でボルトが取り付けられた吸気マニホールドの取付部の構造を示す図である。
【符号の説明】
１０  エアクリーナ部
１４  エアクリーナエレメント
１６  ガイド
１８  エアクリーナケース
２０  吸気マニホールド
２２  取付部
２６  ボルト挿通孔
２８  ボルト
１００  貫通孔
１０２  蓋部材
１０４  シール部材
【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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【図１１】
0003804207.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003804207.tif 000014
【図１４】
0003804207.tif 000015