JP7435207B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関する。

従来のエンジンの吸気装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、吸気通路の下流端にヘッド側フランジ部を有し、吸気通路の上流端にスロットルボディ取付けフランジ部を有しており、スロットルボディ取付けフランジ部の近傍の吸気通路をヘッド側フランジ部に連結することにより吸気マニホールドの剛性を高め、吸気マニホールドの振動を抑制するようにしている。

特開２００８－２９７９６０号公報

しかしながら、従来のエンジンの吸気装置にあっては、スロットルボディ取付けフランジ部の振動は抑制できるが、吸気通路のレイアウトの自由度が制限されてしまうという問題がある。また、吸気通路が長くなるため、エンジンの重量増加を引き起こすという問題があった。

本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、エンジンの重量を増加させることなく、吸気マニホールドのスロットルボディ取付けフランジ部の周辺の剛性を向上させることができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、エンジンに空気を導入する吸気マニホールドを備え、前記吸気マニホールドが、気筒列方向に延びるサージタンクと、前記サージタンクの前記気筒列方向の一端部から上方に延びる入口管部と、前記入口管部の上流端に配置されスロットルボディが取り付けられるスロットルボディ取付けフランジ部と、前記サージタンクの下部から分岐し、前記サージタンクの上方を通過するように湾曲し、その下流端がヘッド側フランジ部によってシリンダヘッドに連結される複数の吸気管と、を有するエンジンの吸気装置であって、複数の前記吸気管に添加ガスを個別に供給する添加ガス供給管が、前記吸気マニホールドの上部に一体形成され、前記添加ガス供給管は、添加ガスを取り入れる添加ガス取入口が形成された入口側ボス部と、前記入口側ボス部と複数の前記吸気管とに連結される分岐管部と、を有し、複数の前記吸気管は、前記気筒列方向で前記スロットルボディ取付けフランジ部と隣接する位置に配置される端部吸気管を有し、前記入口側ボス部は、前記端部吸気管の上部で、かつ、前記気筒列方向と交差する交差方向で前記スロットルボディ取付けフランジ部の近傍の位置に配置され、前記スロットルボディ取付けフランジ部または前記入口管部と、前記端部吸気管とを補強リブによって連結し、前記吸気マニホールドは、前記入口管部の外周部から前記シリンダヘッドと反対側に膨出する複数のボス部と、前記入口管部と複数の前記ボス部と前記端部吸気管とに連結される水平リブと、を備えることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、エンジンの重量を増加させることなく、吸気マニホールドのスロットルボディ取付けフランジ部の周辺の剛性を向上させることができるエンジンの吸気装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る吸気装置を有するエンジンの背面図である。 図２は、本発明の一実施例に係る吸気装置の吸気マニホールドおよび添加ガス供給管の背面図である。 図３は、本発明の一実施例に係る吸気装置の吸気マニホールドおよび添加ガス供給管の正面図である。 図４は、本発明の一実施例に係る吸気装置の吸気マニホールドおよび添加ガス供給管の左側面図である。 図５は、本発明の一実施例に係る吸気装置の吸気マニホールド、添加ガス供給管およびスロットルボディの平面図である。 図６は、本発明の一実施例に係る吸気装置の吸気マニホールドおよび添加ガス供給管の平面図である。 図７は、本発明の一実施例に係る吸気装置の吸気マニホールド、添加ガス供給管およびスロットルボディの斜視図である。

本発明の一実施の形態に係るエンジンの吸気装置は、エンジンに空気を導入する吸気マニホールドを備え、吸気マニホールドが、気筒列方向に延びるサージタンクと、サージタンクの気筒列方向の一端部から上方に延びる入口管部と、入口管部の上流端に配置されスロットルボディが取り付けられるスロットルボディ取付けフランジ部と、サージタンクの下部から分岐し、サージタンクの上方を通過するように湾曲し、その下流端がヘッド側フランジ部によってシリンダヘッドに連結される複数の吸気管と、を有するエンジンの吸気装置であって、複数の吸気管に添加ガスを個別に供給する添加ガス供給管が、吸気マニホールドの上部に一体形成され、添加ガス供給管は、添加ガスを取り入れる添加ガス取入口が形成された入口側ボス部と、入口側ボス部と複数の吸気管とに連結される分岐管部と、を有し、複数の吸気管は、気筒列方向でスロットルボディ取付けフランジ部と隣接する位置に配置される端部吸気管を有し、入口側ボス部は、端部吸気管の上部で、かつ、気筒列方向と交差する交差方向でスロットルボディ取付けフランジ部の近傍の位置に配置され、スロットルボディ取付けフランジ部または入口管部と、端部吸気管とを補強リブによって連結したことを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るエンジンの吸気装置は、エンジンの重量を増加させることなく、吸気マニホールドのスロットルボディ取付けフランジ部の周辺の剛性を向上させることができる。

以下、本発明の一実施例に係るエンジンの吸気装置について、図面を用いて説明する。図１から図７は、本発明の一実施例に係るエンジンの吸気装置を示す図である。図１から図７において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態のエンジンの上下前後左右方向とし、前後方向に対して直交する方向が左右方向、エンジンの高さ方向が上下方向である。

まず、構成を説明する。図１において、エンジン１はエンジン本体１Ａを備えている。エンジン本体１Ａは、シリンダブロック３と、シリンダブロック３の上部に連結されたシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上部に設けられたヘッドカバー４と、シリンダブロック３の下部に連結されたオイルパン５とを備えている。また、エンジン本体１Ａは図示しないタイミングチェーンを覆うチェーンカバー８を備えており、チェーンカバー８は、シリンダヘッド２およびシリンダブロック３の右端部に連結されている。

シリンダブロック３には、図示しないピストンを上下動自在に収容する図示しない複数（３つ）の気筒が形成されている。シリンダブロック３には、ピストンの上下運動を回転運動に変換する図示しないクランク軸が収容されており、クランク軸は左右方向に延びている。複数の気筒は、クランク軸の延伸する左右方向（以下、気筒列方向ともいう）に並んで配置されている。

シリンダヘッド２の底部には、図示しない複数の燃焼室が設けられている。燃焼室は各気筒の上部に設けられている。本実施例では、シリンダヘッド２には、３つの燃焼室が左右方向に一列に並んで設けられている。シリンダヘッド２の前部には図面に表れない排気出口が設けられており、排気出口は排気ガスを排出する。

図１において、エンジン１は吸気マニホールド２０を備えている。吸気マニホールド２０はシリンダヘッド２の後方の側面に取り付けられており、図示しないエアクリーナを通過した空気をシリンダヘッド２の図示しない複数（本実施例では３つ）の吸気ポートに分配している。エンジン１は、吸気ポートから取入れた空気と燃料とからなる混合気を図示しない点火プラグによって点火して燃焼させ、燃焼後の排気ガスを排気出口から排出する。

図２、図３、図４において、吸気マニホールド２０は、気筒列方向に延びるサージタンク２１と、サージタンク２１の気筒列方向の一端部から上方に延びる入口管部２７と、入口管部２７の上流端に配置されスロットルボディ１９が取り付けられるスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａと、サージタンク２１の下部から分岐し、サージタンク２１の上方を通過するように湾曲し、その下流端がヘッド側フランジ部２６によってシリンダヘッド２に連結される多岐部２２と、を有している。多岐部２２は、複数の吸気管２３、２４、２５からなる。複数の吸気管２３、２４、２５は、気筒列方向に沿って互いに並列に配置されている。ヘッド側フランジ部２６は気筒列方向に延びている。

吸気マニホールド２０には、吸気管２３、２４、２５の吸気通路２３Ａ、２４Ａ、２５Ａ（図３参照）を流れる空気に添加ガスとしての排気ガスを導入する添加ガス供給管３０が設けられている。添加ガス供給管３０は、吸気マニホールド２０の上面に設けられており、図示しない排気管から導入した添加ガスを吸気マニホールド２０の各吸気管２３、２４、２５に分配および供給している。

図５、図６、図７において、添加ガス供給管３０は、吸気マニホールド２０の上部に一体形成されている。添加ガス供給管３０は、複数の吸気管２３、２４、２５に添加ガスを個別に供給するように分岐している。

添加ガス供給管３０は、添加ガスを取り入れる添加ガス取入口３８が形成された入口側ボス部３８Ａと、入口側ボス部３８Ａと複数の吸気管２３、２４、２５とに連結される分岐管部３０Ａと、を有している。また、複数の吸気管２３、２４、２５は、気筒列方向でスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａと隣接する位置に配置される端部吸気管としての吸気管２３を含んでいる。

入口側ボス部３８Ａは、吸気管２３の上部で、かつ、気筒列方向と交差する交差方向（前後方向）でスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａの近傍の位置に配置され、スロットルボディ取付けフランジ部２７Ａまたは入口管部２７と、吸気管２３とを補強リブ２８によって連結している。

分岐管部３０Ａは、気筒列方向で入口側ボス部３８Ａからスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａと反対側に直線状に延びる第１管部３１と、第１管部３１の下流端からヘッド側フランジ部２６に延びる第２管部３２と、第２管部３２の下流端から気筒列方向で互いに反対側に延びる第１分岐管部３４および第２分岐管部３５と、を有している。第１分岐管部３４は、第２管部３２の下流端から気筒列方向で吸気管２３の側に延びている。補強リブ２８は、交差方向（前後方向）で第１管部３１と第１分岐管部３４とに挟まれた領域に配置されている。言い換えれば、補強リブ２８は、交差方向で第１管部３１より前方で、かつ、第１分岐管部３４より後方の領域に配置されている。分岐管部３０Ａは、第２分岐管部３５の下流端に連結された第３管部３３と、第３管部３３の下流端から互いに反対側に延びる第３分岐管部３６および第４分岐管部３７とを有している。

図７において、吸気マニホールド２０は、入口管部２７の外周部からシリンダヘッド２と反対側に膨出する複数のボス部２７Ｂと、入口管部２７と複数のボス部２７Ｂと吸気管２３とに連結される水平リブ２９と、を備えている。

図２において、端部吸気管としての吸気管２３は、水平リブ２９が連結される縦壁部２３Ｂを有している。縦壁部２３Ｂは、スロットルボディ１９に向かって突出するように湾曲している。

以上説明したように、本実施例では、複数の吸気管２３、２４、２５に添加ガスを個別に供給する添加ガス供給管３０が、吸気マニホールド２０の上部に一体形成されている。

添加ガス供給管３０は、添加ガスを取り入れる添加ガス取入口３８が形成された入口側ボス部３８Ａと、入口側ボス部３８Ａと複数の吸気管２３、２４、２５とに連結される分岐管部３０Ａと、を有している。また、複数の吸気管２３、２４、２５は、気筒列方向でスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａと隣接する位置に配置される端部吸気管２３を有している。そして、入口側ボス部３８Ａは、端部吸気管２３の上部で、かつ、気筒列方向と交差する交差方向でスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａの近傍の位置に配置され、スロットルボディ取付けフランジ部２７Ａまたは入口管部２７と、端部吸気管２３とを補強リブ２８によって連結している。

これにより、端部吸気管としての吸気管２３、剛性の高い入口側ボス部３８Ａが設けられたことにより剛性が向上する。また、スロットルボディ取付けフランジ部２７Ａと端部吸気管２３とを補強リブ２８によって連結したことにより、スロットルボディ取付けフランジ部２７Ａを補強でき、剛性を向上させることができる。また、入口側ボス部３８Ａを設けることによる重量増加は発生しないため、エンジン１の重量増加を回避できる。

この結果、エンジン１の重量を増加させることなく、吸気マニホールド２０のスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａの周辺の剛性を向上させることができる。

また、本実施例では、分岐管部３０Ａは、気筒列方向で入口側ボス部３８Ａからスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａと反対側に直線状に延びる第１管部３１と、第１管部３１の下流端からヘッド側フランジ部２６に延びる第２管部３２と、第２管部３２の下流端から気筒列方向で互いに反対側に延びる第１分岐管部３４および第２分岐管部３５と、を有している。第１分岐管部３４は、第２管部３２の下流端から気筒列方向で端部吸気管２３の側に延びている。補強リブ２８は、交差方向で第１管部３１と第１分岐管部３４とに挟まれた領域に配置されている。

このように、第１管部３１と第１分岐管部３４とに挟まれた領域に補強リブ２８を配置することで、入口側ボス部３８Ａの剛性を高めることができる。よって、スロットルボディ取付けフランジ部２７Ａの剛性を向上させることができる。

また、本実施例では、吸気マニホールド２０は、入口管部２７の外周部からシリンダヘッド２と反対側に膨出する複数のボス部２７Ｂと、入口管部２７と複数のボス部２７Ｂと端部吸気管２３とに連結される水平リブ２９と、を備えている。

これにより、入口管部２７の外周部の複数のボス部２７Ｂを、水平リブ２９を介して端部吸気管としての吸気管２３とに連結することができるので、入口管部２７を吸気管２３によって強固に支持することができる。このため、入口管部２７の上部に設けられたスロットルボディ取付けフランジ部２７Ａの剛性を向上できる。

また、本実施例では、端部吸気管２３は、水平リブ２９が連結される縦壁部２３Ｂを有し、縦壁部２３Ｂは、スロットルボディ１９に向かって突出するように湾曲している。

これにより、吸気管２３の縦壁部２３Ｂは、スロットルボディ１９に向かって突出するように湾曲しているので、縦壁部２３Ｂとスロットルボディ１９の距離が短くなり、水平リブ２９の長さを短くできるため、水平リブ２９の剛性を向上できる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１...エンジン、２...シリンダヘッド、１９...スロットルボディ、２０...吸気マニホールド、２１...サージタンク、２３...吸気管（端部吸気管）、２３Ｂ...縦壁部、２４，２５...吸気管、２６...ヘッド側フランジ部、２７...入口管部、２７Ａ...スロットルボディ取付フランジ部、２７Ｂ...ボス部、２８...補強リブ、２９...水平リブ、３０...添加ガス供給管、３０Ａ...分岐管部、３１...第１管部、３２...第２管部、３４...第１分岐管部、３５...第２分岐管部、３８...添加ガス取入口、３８Ａ...入口側ボス部

Claims (4)

1. エンジンに空気を導入する吸気マニホールドを備え、
   前記吸気マニホールドが、気筒列方向に延びるサージタンクと、前記サージタンクの前記気筒列方向の一端部から上方に延びる入口管部と、前記入口管部の上流端に配置されスロットルボディが取り付けられるスロットルボディ取付けフランジ部と、前記サージタンクの下部から分岐し、前記サージタンクの上方を通過するように湾曲し、その下流端がヘッド側フランジ部によってシリンダヘッドに連結される複数の吸気管と、を有するエンジンの吸気装置であって、
   複数の前記吸気管に添加ガスを個別に供給する添加ガス供給管が、前記吸気マニホールドの上部に一体形成され、
   前記添加ガス供給管は、添加ガスを取り入れる添加ガス取入口が形成された入口側ボス部と、前記入口側ボス部と複数の前記吸気管とに連結される分岐管部と、を有し、
   複数の前記吸気管は、前記気筒列方向で前記スロットルボディ取付けフランジ部と隣接する位置に配置される端部吸気管を有し、
   前記入口側ボス部は、前記端部吸気管の上部で、かつ、前記気筒列方向と交差する交差方向で前記スロットルボディ取付けフランジ部の近傍の位置に配置され、
   前記スロットルボディ取付けフランジ部または前記入口管部と、前記端部吸気管とを補強リブによって連結し、
   前記吸気マニホールドは、
   前記入口管部の外周部から前記シリンダヘッドと反対側に膨出する複数のボス部と、
   前記入口管部と複数の前記ボス部と前記端部吸気管とに連結される水平リブと、を備えることを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 前記分岐管部は、前記気筒列方向で前記入口側ボス部から前記スロットルボディ取付けフランジ部と反対側に直線状に延びる第１管部と、前記第１管部の下流端から前記ヘッド側フランジ部に延びる第２管部と、前記第２管部の下流端から前記気筒列方向で互いに反対側に延びる第１分岐管部および第２分岐管部と、を有し、
   前記第１分岐管部は、前記第２管部の下流端から前記気筒列方向で前記端部吸気管の側に延び、
   前記補強リブは、前記交差方向で前記第１管部と前記第１分岐管部とに挟まれた領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
3. 前記端部吸気管は、前記水平リブが連結される縦壁部を有し、
   前記縦壁部は、前記スロットルボディに向かって突出するように湾曲していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの吸気装置。
4. エンジンに空気を導入する吸気マニホールドを備え、
   前記吸気マニホールドが、気筒列方向に延びるサージタンクと、前記サージタンクの前記気筒列方向の一端部から上方に延びる入口管部と、前記入口管部の上流端に配置されスロットルボディが取り付けられるスロットルボディ取付けフランジ部と、前記サージタンクの下部から分岐し、前記サージタンクの上方を通過するように湾曲し、その下流端がヘッド側フランジ部によってシリンダヘッドに連結される複数の吸気管と、を有するエンジンの吸気装置であって、
   複数の前記吸気管に添加ガスを個別に供給する添加ガス供給管が、前記吸気マニホールドの上部に一体形成され、
   前記添加ガス供給管は、添加ガスを取り入れる添加ガス取入口が形成された入口側ボス部と、前記入口側ボス部と複数の前記吸気管とに連結される分岐管部と、を有し、
   複数の前記吸気管は、前記気筒列方向で前記スロットルボディ取付けフランジ部と隣接する位置に配置される端部吸気管を有し、
   前記入口側ボス部は、前記端部吸気管の上部で、かつ、前記気筒列方向と交差する交差方向で前記スロットルボディ取付けフランジ部の近傍の位置に配置され、
   前記スロットルボディ取付けフランジ部または前記入口管部と、前記端部吸気管とを補強リブによって連結し、
   前記気筒列方向で前記入口側ボス部を前記端部吸気管と前記補強リブとの連結位置の近傍に近づけて配置したことを特徴とするエンジンの吸気装置。

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