JPH0216053Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの熱焼室に供給される吸気
を電気ヒータによつて加熱するようにした吸気加
熱装置に関するもので、特に、その電気ヒータ
が、気化器と吸気マニホルドとの間に装着される
インシユレータに取り付けられるようにされた、
エンジンの吸気加熱装置に関するものである。

（従来の技術） 寒冷地において使用される自動車のエンジンの
場合には、その始動時にはエンジンが冷えてお
り、吸入空気温度も低いので、燃料が気化しにく
い。そこで、そのようなエンジンにおいては、始
動時に、燃焼室に供給される吸入空気、燃料、あ
るいは混合気を加熱することによつて燃料の気
化、混合を促進し、始動性の向上を図るととも
に、有害成分の発生の抑制と燃料消費量の低減と
を図るようにしている。

このような吸気加熱装置としては種々のものが
考えられているが、その一つとして、例えば特開
昭53−59130号公報に示されているようなPTC
（正温度特性を有する素子）ヒータを用いた電気
加熱装置がある。このPTCヒータは、電圧が加
えられることによつて比較的短時間で発熱し、設
定温度に達すると自己温度制御をするセラミツク
系の半導体からなるもので、最高温度が限定され
る必要のある吸気加熱用ヒータとして最適のもの
とされている。そして、そのPTCヒータは、一
般に、気化器と吸気マニホルドとの間を断熱する
インシユレータに取り付けられ、そこを通過する
混合気を加熱するようにすることによつて、燃料
の気化が効率よく行われるようにされている。

このようにインシユレータにPTCヒータを取
り付ける場合、そのPTCヒータには、外部電源
からインシユレータを通して電力が供給されるよ
うにする必要がある。そこで、上記公報に示され
たものでは、インシユレータを、互いに重ね合わ
される数枚の絶縁板等によつて構成し、PTCヒ
ータに電気を伝える導電体のターミナルを、その
絶縁板間を通して外面に突出させるようにしてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このようにインシユレータを数
枚の絶縁板等によつて構成するようにした場合に
は、部品点数が多くなり、部品管理が煩雑となる
ばかりでなく、その組み付け作業も複雑化すると
いう問題がある。

ところで、近年、このようなPTCヒータとし
て、金属製のエンクロージヤ内にセラミツク素子
を収容し、そのエンクロージヤを通して素子に電
圧を加えるようにしたものが出現している。この
ようなPTCヒータを用いれば、インシユレータ
内に外部電源に接続される金属板状のリード線を
埋設しておき、そのリード線にPTCヒータのエ
ンクロージヤを接合するようにすることによつ
て、PTCヒータをインシユレータに固定すると
ともに、それに電力を供給することができるよう
になる。

このように金属板状のリード線にPTCヒータ
のエンクロージヤを接合するような場合、一般に
は、耐熱性、作業性等の点からリベツトによるか
しめが採用される。しかしながら、このようなリ
ベツト接合を行うためには、そのリベツトの両側
に工具を挿入し得るようにされていなければなら
ない。したがつて、リード線とPTCヒータのエ
ンクロージヤとの接合部には、インシユレータの
外面からその接合部にまで達する作業穴を設けて
おく必要がある。

一方、気化器と吸気マニホルドとの間に装着さ
れるインシユレータには、そのインシユレータを
通して気化器から吸気マニホルドに吸気が導かれ
るようにするために、そのインシユレータを貫通
する吸気通路が設けられている。そして、その吸
気通路を外気からシールするために、インシユレ
ータと気化器及び吸気マニホルドとの間には、そ
れぞれシール部材が取り付けられるようになつて
いる。通常、インシユレータと吸気マニホルドと
の間のシール部材としてはガスケツトが用いられ
るが、気化器との間のシール部材としては、気化
器に伝えられる振動が吸収されるようにするため
に、Ｏリングが用いられている。したがつて、気
化器とインシユレータとの間には、小さな間隙が
形成されるようになつている。

このようなＯリングは、吸気通路にできるだけ
近接した位置に取り付けられる。Ｏリングが吸気
通路から離れた位置にあると、気化器とインシユ
レータとの間の間隙に毛管現象によつて燃料が溜
まり、エンジンの燃焼室に供給される混合気の濃
度に影響が及ぼされてしまう。そのために、上述
のようなリード線とPTCヒータのエンクロージ
ヤとのリベツト接合のための作業穴は、インシユ
レータの気化器側の面においては、どうしてもＯ
リングより外方に位置することになる。

しかしながら、このように接合作業穴がＯリン
グの外方にあると、気化器とインシユレータとの
間の間隙に流入した外気が、その作業穴及びリベ
ツト接合部の隙間から吸気通路に流入してしま
う。また、高負荷運転後のエンジン停止時などに
は、エンジンが高温となつて、吸気系内に蒸発燃
料が充満し、その蒸発燃料がリベツト接合部の隙
間及び作業穴を通して外部に漏洩してしまう。更
に、気化器とインシユレータとの間の間隙に水が
浸入すると、その水がリベツト接合部に付着し、
その部分を腐食させる原因ともなつてしまう。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、インシユレータに作業
穴を設けることによつて、インシユレータ内のリ
ード線とPTCヒータ等の電気ヒータとの接合作
業が容易に行われるようにしながら、その作業穴
を通して、外気や水分が流入したり燃料が漏洩し
たりすることのないようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本考案では、イン
シユレータに、リード線と電気ヒータとの接合部
にまで達する接合作業穴を設け、その接合作業
後、その作業穴にシール用樹脂を充填するように
している。その樹脂の充填は、気化器側の面から
行うのみであつてもよい。

（作用） このように、インシユレータに接合作業穴を設
けることにより、リード線と電気ヒータとの接合
部は、両面側が開放されたものとなるので、リベ
ツト接合等の作業も容易に行うことができるよう
になる。そして、その作業穴は、接合作業の完了
後、シール用樹脂によつて塞がれるので、その作
業穴を通しての空気あるいは燃料の流通は防止さ
れるようになる。また、その接合部に水分が付着
することはなくなるので、それによる腐食も確実
に防がれるようになる。したがつて、気化器とイ
ンシユレータとの間は、従来どおりＯリングによ
つてシールするのみでよく、特別なシールを施す
必要はなくすことができる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。

図は、本考案による吸気加熱装置の一実施例を
示すもので、第１図はその吸気加熱装置を装着し
た状態を示す要部の縦断面図であり、第２及び３
図はそれぞれその吸気加熱装置の分解斜視図及び
底面図である。また、第４図は、その吸気加熱装
置を装着したエンジンの要部切り欠き概略側面図
である。

第４図から明らかなように、エンジン本体１の
燃焼室１ａには、エアクリーナ２、気化器３、及
び吸気マニホルド４からなる吸気系５を通して、
混合気が供給されるようになつている。気化器３
は２バレル型のもので、低負荷時にも開くプライ
マリ通路３ａと高負荷時のみに開くセカンダリ通
路３ｂとを備えている。

エンジンの作動中にはエンジン本体１が高温と
なるので、その熱が気化器３に伝えられてその燃
料通路内等の燃料が高温となるのを防止するため
に、気化器３と吸気マニホルド４との間には平板
状のインシユレータ６が設けられている。このイ
ンシユレータ６は、ベークライトあるいはフエノ
ール樹脂等の断熱性及び電気絶縁性を有する硬質
樹脂によつて成形されたもので、第２及び３図に
示されているように、その中央部には、気化器３
と吸気マニホルド４とを連通させる２個の吸気通
路６ａ，６ｂが設けられている。そして、その一
方の、気化器３のプライマリ通路３ａと連通する
吸気通路６ａには、PTCヒータ７が取り付けら
れている。

このPTCヒータ７は、抵抗率が正温度特性を
有するセラミツクにより、多数の正方形断面の通
路を有するハニカム構造の本体８を形成し、各通
路間の隔壁に、その両面側から電圧を加えるよう
にしたもので、その外周は、金属製のエンクロー
ジヤ９によつて覆われている。このエンクロージ
ヤ９には、３個の脚部９ａ，９ｂ，９ｃが設けら
れている。また、PTCヒータ７には、このエン
クロージヤ９から絶縁された他の脚部１０が設け
られている。そして、第１図に示されているよう
に、エンクロージヤ９がPTCヒータ本体８のハ
ニカム状隔壁の一方の面に電気的に接続され、他
の脚部１０がその隔壁の他方の面に電気的に接続
されている。

第１及び３図から明らかなように、インシユレ
ータ６の吸気通路６ａ側の下面、すなわち吸気マ
ニホルド４側の面には、PTCヒータ７が挿入さ
れて収容される凹部１１が設けられている。そし
て、インシユレータ６の内部には、第３図に示さ
れているように、３枚の金属製帯板状のリード線
１２，１３，１４が埋設されている。このうち２
枚のリード線１２，１３の外端部はインシユレー
タ６の一側面から突出し、それぞれターミナル１
５，１６を形成するようになつている。このター
ミナル１５，１６には、一対の導電線１７，１７
がスポツト溶接等によつて接続されるようになつ
ており、この導電体１７，１７がコネクタ１８に
よつて車載バツテリ等の外部電源に接続されるよ
うになつている。ターミナル１５，１６と導電線
１７，１７との接続部は、防水カバー１９によつ
て覆われるようになつている。

リード線１２，１３の内端部は、それぞれ
PTCヒータ７の脚部１０及び９ａに対応する位
置で、インシユレータ６の凹部１１内に露出する
ようにされている。また、他のリード線１４の両
端部は、それぞれPTCヒータ７の脚部９ｂ，９
ｃに対応する位置で、その凹部１１内に露出する
ようにされている。こうして、PTCヒータ７を
凹部１１内に挿入したとき、各リード線１２，１
３，１４とPTCヒータ７の各脚部１０，９ａ，
９ｂ，９ｃとが互いに電気的に接続されるように
なつている。

第１及び２図から明らかなように、インシユレ
ータ６の上面、すなわち気化器３側の面には、リ
ード線１２，１３，１４の各端部に対応する位置
に、４個の作業穴２０，２０，…が設けられてい
る。この作業穴２０は、第１図に示されているよ
うに、インシユレータ６の上面からリード線１
２，１３，１４にまで達するものとされている。
したがつて、リード線１２，１３，１４の各端部
は、インシユレータ６の上下両面側に開放された
ものとなつている。

PTCヒータ７をインシユレータ６に取り付け
るときには、まず、これをインシユレータ６の下
面側から挿入して、凹部１１内に収容されるよう
にする。そして、PTCヒータ７の各脚部１０，
９ａ，９ｂ，９ｃがリード線１２，１３，１４の
各端部にそれぞれ重なり合うようにする。このと
き、各脚部１０，９ａ，９ｂ，９ｃの形状を、第
３図に示されているようにそれぞれ異なるものと
しておけば、その取り付け位置を誤る恐れはなく
なる。この状態で、リベツト２１，２１，…を凹
部１１側から挿入し、各脚部１０，９ａ，９ｂ，
９ｃとリード線１２，１３，１４との接合部にそ
れぞれ挿通させる。次いで、作業穴２０に工具を
挿入して、そのリベツト２１の端部をかしめる。
それによつて、PTCヒータ７がインシユレータ
６に固定されるとともに、PTCヒータ７と各リ
ード線１２，１３，１４とが電気的に接続される
ようになる。

このようにして、PTCヒータ７の各脚部１０，
９ａ，９ｂ，９ｃと各リード線１２，１３，１４
とを接合した後、その作業穴２０，２０，…に、
エポキシ系のシール用樹脂２２，２２，…を充填
する。この樹脂２２は、作業穴２０を密封した状
態で硬化する。

こうしてPTCヒータ７が取り付けられたイン
シユレータ６は、第１図に示されているように、
ガスケツト２３を介して吸気マニホルド４上に載
置される。更に、そのインシユレータ６上には、
Ｏリング２４を挟んで気化器３が取り付けられ
る。このＯリング２４は、インシユレータ６の吸
気通路６ａ，６ｂの開口を取り囲むようにして、
その開口の近くに配置される。そして、気化器３
と吸気マニホルド４との組み付けボルトを締め付
けることによつて、そのインシユレータ６は、こ
れらの間に挟み付けて固定される。その後、イン
シユレータ６のターミナル１５，１６とバツテリ
とが、導電線１７，１７によつて接続される。

エンジンの低温始動時には、気化器３のプライ
マリ通路３ａから混合気が供給される。この混合
気は、インシユレータ６の吸気通路６ａを通して
吸気マニホルド４に導かれる。このとき同時に、
導電線１７，１７を通してバツテリからの通電が
行われる。それによつて、PTCヒータ本体８を
構成するハニカム状隔壁の一方の面には、ターミ
ナル１５、リード線１２、及びPTCヒータ７の
脚部１０を通して電力が供給され、その隔壁の他
方の面には、ターミナル１６、リード線１３、
PTCヒータ７の脚部９ａ及びエンクロージヤ９
を通して電力が供給される。したがつて、その隔
壁には両面から電圧が加えられることになり、そ
の隔壁が発熱する。こうして、エンジンの低温始
動時にインシユレータ６の吸気通路６ａを通る混
合気は、その通路６ａに設けられたPTCヒータ
７によつて加熱されるようになる。エンジン本体
１の温度が上昇すると、バツテリからの通電は停
止され、PTCヒータ７による加熱は終了される。

エンジンの作動中は、インシユレータ６の吸気
通路６ａ，６ｂ内は負圧となるが、その吸気通路
６ａ，６ｂは、気化器３側ではＯリング２４によ
つてシールされ、吸気マニホルド４側ではガスケ
ツト２３によつてシールされているので、インシ
ユレータ６と気化器３あるいは吸気マニホルド４
との間から外気が流入することはない。リード線
１２，１３，１４とPTCヒータ７の各脚部１０，
９ａ，９ｂ，９ｃとの接合用の作業穴２０，２
０，…はＯリング２４より外方に位置している
が、その作業穴２０はシール用樹脂２２が充填さ
れて密封されているので、その作業穴２０及びリ
ベツト２１の挿通孔を通して外気あるいは水分が
流入することもない。したがつて、気化器３がイ
ンシユレータ６に対してフローテイング状態で支
持されていても支障はない。

エンジンが高負荷運転された後、停止されたよ
うな場合には、エンジン本体１が高温となり、蒸
発燃料によつて吸気通路６ａ，６ｂ内が正圧とな
ることもあるが、そのような場合にも、その蒸発
燃料が気化器３とインシユレータ６との間の間隙
等から漏洩する恐れはない。

このようにして、PTCヒータ７がインシユレ
ータ６に容易に取り付けられるようにしながら、
吸気通路６ａ，６ｂのシール性が確保されるよう
にすることが可能となる。

なお、上記実施例においては、PTCヒータ７
のエンクロージヤ９に設けられる脚部９ｂ，９ｃ
間をも、リード線１４によつて接続するようにし
ているが、このリード線１４はむしろインシユレ
ータ６の補強のために設けられるものであつて、
必ずしもこれらを接続する必要はない。PTCヒ
ータ７が２個の脚部１０及び９ａによつてインシ
ユレータ６に十分強固に固定される場合には、他
の脚部９ｂ，９ｃは省略することもできる。

また、リード線１２，１３も、インシユレータ
６の補強材としての役割を果たすものであり、そ
の補強がより強くなされる必要がある場合には、
そのリード線１２，１３を延長させ、その中間部
においてPTCヒータ７と接合させるようにして
もよい。

更に、上記実施例においては、インシユレータ
６にはPTCヒータ７を取り付けるものとしてい
るが、本考案は、PTCヒータ７に限らず、他の
電気ヒータをインシユレータ６に取り付ける場合
にも適用することができるものである。そのよう
な場合には、その電気ヒータとリード線１２，１
３等との接合には、リベツト接合のほか、スポツ
ト溶接等が行われることもあるが、そのような場
合にも、本考案は有効なものである。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、インシユレータの内部にリード線を埋設し、
そのリード線に電気ヒータを接合するようにして
いるので、その電気ヒータのインシユレータへの
取り付けと、その電気ヒータに電力を供給するた
めの電気的接続とが同時に行われるようになると
ともに、リード線によつてインシユレータが補強
されるようになる。

そして、インシユレータに、リード線と電気ヒ
ータとの接合部にまで達する作業穴を設けて、そ
の接合部がインシユレータの両面側に開放される
ようにしているので、リベツト接合等の確実な接
合を施すことができるようになり、その接合を耐
熱性、信頼性のあるものとすることができる。ま
た、その凹部及び作業穴によつて、インシユレー
タの型成形時、その内部に埋設されるリード線を
保持させるようにすることができるので、そのリ
ード線の正確な位置決めが可能となる。

しかも、その作業穴は、接合作業後はシール用
樹脂を充填して密封するようにしているので、そ
の作業穴を通して外気あるいは水分が流入したり
燃料が漏洩したりすることもない。したがつて、
その作業穴の位置はＯリングより外方に位置する
ようにすることもでき、Ｏリングをインシユレー
タの吸気通路の近くに位置させて、そのシールを
効果的に行わせるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による吸気加熱装置の一実施
例を示す要部の縦断面図、第２図は、その吸気加
熱装置の分解斜視図、第３図は、その吸気加熱装
置の底面図、第４図は、その吸気加熱装置を装着
したエンジンの一部切り欠き概略側面図である。 １……エンジン本体、３……気化器、４……吸
気マニホルド、６……インシユレータ、６ａ，６
ｂ……吸気通路、７……PTCヒータ（電気ヒー
タ）、８……PTCヒータ本体、９……エンクロー
ジヤ、９ａ，９ｂ，９ｃ……脚部、１０……脚
部、１１……凹部、１２，１３，１４……リード
線、２０……作業穴、２１……リベツト、２２…
…シール用樹脂、２３……ガスケツト、２４……
Ｏリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 気化器３と吸気マニホルド４との間に装着さ
   れ、気化器３から供給される吸気を吸気マニホル
   ド４に導く吸気通路６ａが設けられたインシユレ
   ータ６と、 そのインシユレータ６に取り付けられ、その吸
   気通路６ａを通る吸気を加熱し得る電気ヒータ７
   と、 を備えた、エンジンの吸気加熱装置において； 前記インシユレータ６に、外部電源に接続され
   るリード線１２，１３を埋設し、 そのリード線１２，１３の一部に、前記電気ヒ
   ータ７が接合されるようにするとともに、 前記インシユレータ６に、前記リード線１２，
   １３と電気ヒータ７との接合部にまで達する接合
   作業穴２０を形成し、 その接合作業穴２０にシール用樹脂２２を充填
   するようにしたことを特徴とする、 エンジンの吸気加熱装置。