JPH0335873Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの吸気マニホルドに関する
もので、特に、燃焼室に接続される吸気管内に排
気ガスを導入するための排気還流通路を備えた吸
気マニホルドに関するものである。

（従来の技術） 自動車用エンジンには、通常、排気ガス中の窒
素酸化物の低減を図るために、燃焼室から排出さ
れる排気ガスの一部を吸気系に戻す排気還流（以
下、EGRという）装置が設けられている。その
排気ガスは、エンジンの排気系から取り出され、
EGR通路を通して吸気系の絞り弁上流あるいは
下流に導かれるようになつている。絞り弁下流に
導入させるようにする場合、一般には、吸気マニ
ホルドにEGR通路をも設けるようにしている。
その場合、多気筒エンジンであれば、そのEGR
通路が、吸気マニホルドの複数本の吸気管内通路
にそれぞれ個別に接続されるようにしておけば、
還流ガスを各燃焼室に確実に分配することができ
る。

そこで、並列して配列された複数本の吸気管の
外面に、その各吸気管を横切るようにしてEGR
導管を設け、そのEGR導管の内部通路と各吸気
管の内部通路とをそれぞれポートによつて連通さ
せるようにした、EGR通路を有する吸気マニホ
ルドが考えられている（実公昭52−21402号公報
参照）。

ところで、このような吸気マニホルドは、一般
に、アルミ合金の鋳造品として成形される。しか
しながら、上述のようなEGR通路と吸気管内通
路とを連通させる小径のポートは、鋳造によつて
成形することは困難である。そこで、そのような
場合には、吸気マニホルドの鋳造後、第４図に示
されているように、EGR導管１の外方からドリ
ルによつて穿孔することにり、EGR導管１の内
部のEGR通路２と吸気管３の内部通路４とを連
通させるポート５を形成するようにしている。そ
して、EGR導管１の上面に形成された作業孔６
は、プラグ７によつて密封するようにしている。

その場合、従来は、そのプラグ７を作業孔６に
挿入した後、アルミ合金製の蓋８をかぶせ、その
蓋８を溶かすことによつて、プラグ７を固定する
とともに、その作業孔６を密封するようにしてい
た。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような密封手段を用いたも
のでは、プラグ７を挿入する工程のほかに、蓋８
をかぶせて溶かす工程が必要となるばかりでな
く、溶けた蓋８がゆがんで凝固するために、外観
が損なわれてしまうという問題がある。

作業孔６にプラグ７を圧入することによつてそ
の密封がなされるようにすることができればよい
のであるが、、アルミ合金は軟質であるので、ア
ルミ合金製EGR導管１の作業孔６に同じ材質の
プラグ７を圧入しようとすると、その間にかじり
が生じ、圧入しても、そのプラグ７は外れやすい
ものとなる。また、導管１は、その内部のEGR
通路２に導入される高温の排気ガスによつて高温
となるので、その導管１とプラグ７とを異なる材
質のものとすると、熱膨張差のために、プラグ７
が外れたり、導管１に亀裂が生じたりする恐れが
ある。

本考案は、このような問題点に鑑みてなされた
ものであつて、その目的は、EGR導管に形成さ
れた作業孔に、その導管と同じ材質のプラグがか
じりを生ずることなく圧入されるようにし、それ
によつて、その作業孔が密封状態で保たれるよう
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、アル
ミ合金製のEGR導管に形成された作業孔に、ア
ルマイト処理されたアルミ合金製のコーンプラグ
を圧入するようにしている。

（作用） このように、コーンプラグをアルマイト処理さ
れたものとすることにより、そのプラグの表面
は、アルミ合金製のEGR導管より硬度の高いも
のとなる。したがつて、そのプラグをEGR導管
の作業孔に圧入した場合にも、その間にかじりが
生じることはなく、そのプラグは確実に保持され
るようになる。そして、そのコーンプラグを
EGR導管と同じ材質のものとすることにより、
それらの熱膨張率は等しくなるので、EGR導管
内に高温の排気ガスが導入された場合にも、その
プラグが抜けたり、そのプラグと作業孔との間に
隙間が生じて排気ガスが漏洩したりするようなこ
とはなくなる。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

第１〜３図は本考案による吸気マニホルドの一
実施例を示すもので、第１図はその吸気マニホル
ドのEGR導管部分における垂直断面図であり、
第２図はその吸気マニホルドの平面図である。ま
た、第３図は、その吸気マニホルドを備えたエン
ジンの概略側面図である。

第３図から明らかなように、エンジン本体１０
のシリンダヘツド１１には、燃焼室１２に連通
し、シリンダヘツド１１の両側面にそれぞれ開口
する吸気ポート１３及び排気ポート１４が設けら
れている。そして、そのシリンダヘツド１１の吸
気ポート１３が開口する側面に、吸気マニホルド
１５が取り付けられ、排気ポート１４が開口する
側面に、排気マニホルド１６が取り付けられてい
る。

吸気マニホルド１５は、エンジン本体１０の側
方に配置される分配チヤンバ１７と、その分配チ
ヤンバ１７を吸気ポート１３に接続する吸気管１
８とを備えている。エンジン本体１０は直列４気
筒のもので、第２図から明らかなように、その分
配チヤンバ１７は、エンジン本体１０の長手方向
にほぼ平行で、ほぼ水平に延びる筒状のものとさ
れている。そして、その分配チヤンバ１７の一端
面は吸気導入口１９として開放され、その端面
に、スロツトルボデイを取り付けるためのスロツ
トルボデイ取付用フランジ２０が設けられてい
る。この分配チヤンバ１７の下面には、気筒数に
対応した４本の吸気管１８，１８，……が開口し
ている。それぞれの吸気管１８は、その分配チヤ
ンバ１７から下方に延びる垂直部１８ａと、その
垂直部１８ａの下端から緩やかに湾曲しながらほ
ぼ水平に延びる水平部１８ｂとを有している。ま
た、これらの吸気管１８，１８，……のシリンダ
ヘツド１１側の端部には、共通の取付フランジ２
１が設けられており、この取付フランジ２１によ
つて、吸気マニホルド１５がシリンダヘツド１１
の側面に固着されるとともに、その各吸気管１
８，１８，……がシリンダヘツド１１の４個の吸
気ポート１３，１３，……にそれぞれ接続される
ようになつている。

これらの吸気管１８，１８，……は、互いに並
列して配列されており、第３図に示されているよ
うに、側面から見たとき吸気マニホルド１５全体
がほぼＬ字形をなすようにされている。そして、
その吸気マニホルド１５の背面には、エアクリー
ナ２２が取り付けられるようになつている。ま
た、取付フランジ２１には、シリンダヘツド１１
の各吸気ポート１３内に燃料を噴射し得る燃料噴
射ノズル２３が装着されるようになつている。

第２図から明らかなように、最も側方に位置す
る吸気管１８の側部には、EGRバルブ（図示せ
ず）を取り付けるためのEGRバルブ取付用フラ
ンジ２４が設けられている。そのEGRバルブに
は、一端が排気マニホルド１６に接続される
EGRチユーブを通して、エンジンの排気ガスの
一部が導かれるようになつている。そして、その
側部吸気管１８の側面には、一端がEGRバルブ
取付用フランジ２４に開口し、EGRバルブから
供給される還流ガスを案内するEGR導管２５が
設けられている。このEGR導管２５は、その吸
気管１８の側面から上面側に延び、更に４本の吸
気管１８，１８，……の水平部１８ｂ，１８ｂ，
……上面を横切るように延びている。このEGR
導管２５の内部に形成されるEGR通路２６は、
EGRバルブ取付用フランジ２４の開口２４ａか
ら４本の吸気管１８，１８，……の中央部にまで
延び、そこから両側に分岐して、全吸気管１８，
１８，……の上面に達するようにされている。

第１図に示されているように、全吸気管１８，
１８，……を横切つて延びるEGR導管２５の上
壁には、その各吸気管１８と交差する位置に、そ
れぞれ作業孔２７，２７，……が設けられてい
る。そして、そのEGR導管２５の内部通路であ
るEGR通路２６と各吸気管１８，１８，……の
内部通路２８，２８，……との間の管壁には、各
作業孔２７，２７，……に対応する位置に、それ
ぞれ排気導入ポート２９，２９，……が形成され
ている。両側のポート２９，２９は中央部のポー
ト２９，２９より大径のものとされ、そのEGR
通路２６の中央部から流入した還流ガスが各吸気
管内通路２８，２８，……に均等に分配されるよ
うにされている。各作業孔２７，２７，……に
は、その内面に、耐熱性、耐腐食性を有するシー
ル材が塗布されており、そこに吸気マニホルド１
５と同一材質のアルミ合金からなるコーンプラグ
３０，３０，……が圧入され、それによつてその
作業孔２７が密封されている。このコーンプラグ
３０は、アルマイト処理されたもので、その表面
には酸化被膜が形成されている。

このEGR導管２５の中央に設けられる鋳造時
の中子砂抜き用の開口３１も、同様のプラグ３２
によつて密封されるようになつている。

このような吸気マニホルド１５を備えたエンジ
ンにおいて、その運転時には、エアクリーナ２２
を通して吸入された清浄空気は、エアダクトを介
してスロツトルボデイに導かれ、吸気マニホルド
１５の吸気導入口１９から分配チヤンバ１７内に
導入される。そして、その分配チヤンバ１７にお
いて各吸気管１８，１８，……の内部通路２８，
２８，……にそれぞれ分配され、シリンダヘツド
１１の各吸気ポート１３を経て、それぞれ対応す
る燃焼室１２に導かれる。一方、燃焼室１２にお
いて燃焼されて排出される排気ガスは、その一部
が排気マニホルド１６から抽出され、EGRバル
ブによつて制御されてEGR通路２６に供給され
る。EGR通路２６内の排気ガスは、排気導入ポ
ート２９を通して各吸気管１の内部通路２８にそ
れぞれ分配され、空気と混合されて、吸気として
各燃焼室１２に還流される。また、その間に燃料
噴射ノズル２３からシリンダヘツド１１の各吸気
ポート１３に向けて燃料が噴射され、その燃料が
吸気とともに燃焼室１２に供給される。

このような吸気マニホルド１５は、分配チヤン
バ１７、各吸気管１８，１８，……、EGR導管
２５等を一体のものとして、アルミ合金により鋳
造される。その場合、各吸気管１８，１８，……
の内部通路２８，２８，……及びEGR通路２６
は、砂中子を用いることによりその鋳造時に形成
される。吸気マニホルド１５の鋳造後、EGR導
管２５の上面からドリルによつて穿孔することに
より、作業孔２７及び排気導入ポート２９が形成
される。そして、ポート２９の穿孔後、作業孔２
７の内面に耐熱性及び耐腐食性を有するシール材
を塗布し、その作業孔２７にコーンプラグ３０を
圧入する。このコーンプラグ３０は、予め吸気マ
ニホルド１５と同一材質のアルミ合金により成形
し、その表面にアルマイト処理を施しておく。

このようにして吸気マニホルド１５を製造する
ようにすることにより、適宜の径の排気導入ポー
ト２９を確実に形成することができるようになる
とともに、作業孔２７にはコーンプラグ３０を圧
入するのみでよくなるので、その作業孔２７の密
封作業も容易となる。そして、そのコーンプラグ
３０としては、アルマイト処理されたものを用い
るようにしているの、その圧入時にもEGR導管
２５とプラグ３０との間にかじりが生じることは
なくなり、圧入されたプラグ３０が外れる恐れも
なくなる。また、そのコーンプラグ３０をEDR
導管２５と同一材質のアルミ合金によつて形成す
るようにしているので、高温の排気ガスが導入さ
れたときにも、そのプラグ３０とEGR導管２５
との間に熱膨張差が生じることはなく、作業孔２
７の密封性は確実に保持される。更に、上述のよ
うにそのの作業孔２７とプラグ３０との間にシー
ル材を塗布しておけば、EGR通路２６内の排気
ガスの漏洩は一層確実に防止することができる。
そのシール材は、耐熱性、耐腐食性を有するもの
とすることにより、高温で、かつ腐食性のある排
気ガスによつても、そのシール性が損なわれるこ
とのないものとなる。

なお、上記実施例においては、作業孔２７は、
吸気マニホルド１５の鋳造後、ドリルによつて形
成されるものとしているが、その作業孔２７は、
中子押さえ等のために鋳造時に同時に形成される
ものとしてもよい。

また、以上の説明では、吸気マニホルド１５が
エンジン本体１０に取り付けられた状態にあると
きの吸気管１８の水平部１８ｂ上面に、EGR導
管２５が設けられるものとしているが、その
EGR導管２５は、その状態にある吸気管１８の
垂直部１８ａの側面あるいは水平部１８ｂの下面
等に設けられることもある。そのような場合に
も、本考案は同様に適用されるものである。

（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、吸気管の内部通路と、その吸気管に一体鋳造
されたEGR導管の内部通路とを、そのEGR導管
の外方から穿孔して形成される排気導入ポートに
よつてそれぞれ連通させるようにした吸気マニホ
ルドにおいて、その穿孔のために設けられる
EGR導管の外壁の作業孔を、EGR導管と同一材
質のアルミ合金により成形され、かつアルマイト
処理されたコーンプラグを圧入することにつて密
封するようにしているので、その作業孔の密封作
業が容易化されるとともに、その作業孔の跡の外
観も良好なものとすることができる。また、コー
ンプラグとEGR導管との間に熱膨張差が生ずる
ことはなくなり、そのプラグがアルマイト処理さ
れて表面硬度の高いものとされていることによ
り、プラグの圧入時にかじりが生じることもなく
なる。したがつて、圧入されたプラグが外れる恐
れはなく、作業孔の密封性は確実に保持されるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による吸気マニホルドの一実
施例を示すもので、その吸気マニホルドの吸気管
を横切る排気還流導管部分における垂直断面図、
第２図は、その吸気マニホルドの一部切り欠き平
面図、第３図は、その吸気マニホルドを備えたエ
ンジンの一部切り欠き概略側面図、第４図は、従
来の吸気マニホルドの一例を示すもので、第１図
と同様な垂直断面における部分断面図である。 １０……エンジン本体、１５……吸気マニホル
ド、１６……排気マニホルド、１７……分配チヤ
ンバ、１８……吸気管、２４……排気還流バルブ
取付用フランジ、２５……排気還流導管、２６…
…排気還流導管の内部通路である排気還流通路、
２７……作業孔、２８……吸気管の内部通路、２
９……排気導入ポート、３０……コーンプラグ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸気管と、その吸気管に一体鋳造されたアルミ
   合金製の排気還流導管とを備え、 前記吸気管の内部通路と排気還流導管の内部通
   路との間の管壁に、それらの内部通路間を連通さ
   せる排気導入ポートが形成されているとともに、 前記排気還流導管の外壁に、前記排気導入ポー
   トを穿孔するための作業孔が設けられていて、 その作業孔に、アルマイト処理されたアルミ合
   金製のコーンプラグが圧入されていることを特徴
   とする、 排気還流通路を有する吸気マニホルド。