JPH1150924A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン本体のコンパクト化を図りながら、
容量の大きいレゾネータを配設することで、更に、遮音
カバーを共用部品化して低コスト化を図れ、取付け作業
性を向上させることにある。 【解決手段】 シリンダブロック４，５に設けられたシ
リンダＣと、シリンダブロック４，５と一体結合された
シリンダヘッド３に設けられ、そのシリンダヘッドの上
面に先端が開口しシリンダヘッド３の下面に向かって延
びる吸気ポート１１と、シリンダヘッド３の側方に接近
して配設され吸気ポート１１に吸気分岐管７を介し吸気
を導くサージタンク８と、一端がサージタンク８に取付
けられ他端がシリンダブロック４に取付けられた支持部
材１００と、サージタンク８への開口を有すると共に支
持部材１００のシリンダブロック４側に位置するよう該
支持部材に固着されたレゾネータ９とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリンダブロック内
にサージタンクを有する吸気系と接続されるシリンダを
設け、サージタンクにレゾネータを付設した内燃機関に
関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関、特に、往復内燃機関はクラン
ク軸で発する回転力が周期的に変動し、これに伴いエン
ジン本体にかかる回転反力も変動する。特に、車両用の
内燃機関であると、エンジン本体には外部からも振動が
加わり、エンジン本体は３次元方向に複雑に振動する。
このため、エンジン本体に一体結合されるエンジン構成
部材は十分な耐振対策を施した上でエンジン本体に装着
されることとなる。

【０００３】たとえば、往復内燃機関の吸気系は、シリ
ンダヘッドに形成された吸気ポートの開口部に吸気分岐
管を介してサージタンクを連結し、このサージタンクに
は吸気管を介しスロットルボディーやエアクリーナを連
結している。このような吸気系は、吸気慣性効果を得て
燃焼室の充填効率を高めるよう、サージタンクと吸気ポ
ートの間の吸気路長を適宜設定している。即ち、この吸
気路長は、中低回転域の充填効率を高める場合は比較的
長く、高回転域での充填効率を高める場合は比較的短く
設定される。このため、中低回転域の充填効率を高め低
速トルクを向上させるタイプのエンジンであるとする
と、サージタンクと吸気ポートの間の吸気シリンダブロ
ックを分岐路長を比較的長く設定することとなる。この
場合、サージタンクの位置をシリンダブロック又はシリ
ンダヘッド側方に近接配備しエンジンの小型化を図るこ
とが考えられるが、このような技術として特開平７−３
０５６５２号公報が提案されている。また吸気系の吸気
音を低減するために吸気系にレゾネータを設ける技術が
実開平２−１４４５７号公報等で提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
２−１４４５７号では吸気音を十分に低減するためにレ
ゾネータの容量を大きくすると、エンジン外形が大型化
してしまい、エンジンの小型化を図ろうとすると、ある
程度の制約を受けレゾネータの容量はある所定量に設定
せざるを得なくなる。従って、特に上記特開平７−３０
５６５２号のような小型化を考慮したエンジンに対し、
エンジン外形が大型化せずに容量の大きなレゾネータを
どのように取り付けるかという点で課題が生じる。ま
た、特に燃焼室内に直接燃料を噴射する噴射弁をシリン
ダヘッドに備えた筒内噴射型内燃機関の場合、噴射弁の
作動音が大きくエンジンの静粛性を図るために噴射弁の
外部を覆う遮音カバーが設けられている。このような遮
音カバーを有する機関の場合、遮音カバーが吸気音低減
を図るレゾネータ等と干渉しやすく、また、この遮音カ
バーの取付け作業性が低下するといった問題を生じ易
い。しかも、この遮音カバーとの干渉を考慮し、サージ
タンクやレゾネータの容量が規制を受ける可能性もあ
り、問題と成っている。

【０００５】本発明の第１の目的は、エンジン本体のコ
ンパクト化を図りながら、容量の大きいレゾネータを配
設することで、第２の目的は遮音カバーを共用部品化し
て低コスト化を図れ、取付け作業性を向上させる内燃機
関を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明によれば、シリンダヘッドに形成される吸気ポートを
シリンダヘッドの上面に先端が開口し該シリンダヘッド
の下面に向かって延びるように形成し、これにより、吸
気ポートに吸気分岐管を介し吸気を導くサージタンクを
吸気ポートが配備されないシリンダヘッドの側方側に近
接させて配備する。しかも、一端がサージタンクに他端
がシリンダブロック側に取り付けられた支持部材のシリ
ンダブロック側である、サージタンクの下方の空域にサ
ージタンクへの開口を有するレゾネータが配設され、該
レゾネータが支持部材に固着される。

【０００７】請求項２に記載された発明によれば、レゾ
ネータとサージタンクとの少なくとも一方に遮音部材が
一体に形成され、別部品であるものが一体化される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１には本発明の実施形態例とし
ての内燃機関を示した。この内燃機関は直列４気筒の筒
内噴射型内燃機関（以後単にエンジンと記す）１であ
り、図示しない車両に搭載される。エンジン１は、図１
に示すように、上下方向に沿ってロッカカバー２、シリ
ンダヘッド３、シリンダブロック４、シリンダブロック
４の下部を成すクランクケース部５及びオイルパン６を
この順に配列し、これらを互いに一体結合してエンジン
本体を形成している。なお、ここでのシリンダブロック
４とはクランクケース部５と一体鋳造されるものでも、
別体鋳造されたクランクケースを一体結合したものをも
指すものとする。シリンダヘッド３の上部であってロッ
カカバー２の中央切欠域ａ（図２参照）には吸気分岐管
７が一体結合され、その先端にはサージタンク８が一体
結合され、その下側にはサージタンク８への開口を有す
るレゾネータ９が一体結合されている。

【０００９】また、サージタンク８及びレゾネータ９は
振れ止め用の支持部材１００を介しシリンダブロック４
側のクランクケース部５に複数のボルト９８により締付
固着される。ここで、支持部材１００は十分な剛性を保
持できる形状を採り、ここでは金属板のプレス成形品と
して成形され、その上端がサージタンク８に、下端がシ
リンダブロック４側のクランクケース部５にそれぞれボ
ルト９８により締付固定される。エンジン１は４気筒エ
ンジンであり、そのシリンダブロック４はその長手方向
Ｘに４つのシリンダＣを所定間隔を介して配設（図２、
図３参照）している。各シリンダＣはそのシリンダ軸線
Ｌ（図１、図３参照）を上下方向Ｚに向けた状態でシリ
ンダブロック４内に配備される。各シリンダＣはその上
側をシリンダヘッド３により閉鎖され、下側を上下動す
るピストン１０により閉鎖され、これにより、エンジン
駆動時に容積を可変とする燃焼室を形成している。

【００１０】シリンダヘッド３は各シリンダＣとの対向
部位に、燃焼室の一部を成す凹状部を（図１に破線で示
した）それぞれ形成され、これら各凹状部に一対の吸気
ポート１１と一対の排気ポート１２（図１に一方のみ示
した）をそれぞれ連結状態で形成する。シリンダヘッド
３上の一対の吸気ポート１１は吸気分岐管７に、一対の
排気ポート１２を図示しない排気分岐管にそれぞれ連通
させる。ここで各吸気ポート１１は、図１に示すよう
に、シリンダブロック４の側面視においては、そのシリ
ンダ軸線Ｌを内包する状態で直状に形成され、図３に示
すように、シリンダブロック４の正面視においては、シ
リンダ軸線Ｌを一対の直立の吸気ポート１１が左右より
挾み、シリンダ軸線Ｌに沿って直状に延出形成される。
なお、シリンダヘッド３はその上部側であって幅方向Ｙ
の両側に図示しない吸排気カム軸をそれぞれ枢支し、こ
れら両カム軸の間に一対の吸気ポート１１を配し、シリ
ンダヘッド３の上壁に一対の吸気ポート１１の各開口１
１１を形成している。更に、このシリンダヘッド３は一
方の側壁部３０１（図１において排気ポート１２の配備
されていない左側）であって各シリンダＣと対向する位
置に凹穴３０２をそれぞれ形成される。各凹穴３０２に
は各シリンダＣ内に燃料噴射を行う燃料噴射弁１４が装
着されている。

【００１１】シリンダヘッド３の上壁の中央部にはその
長手方向Ｘに沿って、各気筒の一対の開口１１１（図１
参照）が所定間隔を介し順次形成され、これら各開口１
１１の形成された部位には吸気分岐管７の取付けフラン
ジ部７０１が重ねられ、両者は複数のボルト１６で互い
に締付固定される。なお、シリンダヘッド３の上部であ
って取付けフランジ部７０１が重ねられた部位を除いた
部分にはロッカカバー２が重ね合られ、両者は図示しな
いボルトで互いに締付固定される。吸気分岐管７は４つ
の分岐管７０２と、それら各分岐管７０２の吸気路下流
側の端部を互いに一体結合する取付けフランジ部７０１
とを備え、各分岐管７０２の吸気路上流側の端部にはサ
ージタンク８が一体結合され、これらはアルミダイキャ
ストとして一体成形される。図２に示すように、各気筒
の各分岐管７０２は取付けフランジ部７０１の上流側近
傍でその分岐路を更に分岐しており、一対の開口１１１
に連通するように形成される。

【００１２】各気筒の各分岐管７０２は取付けフランジ
部７０１より上方に延出した上で下方に向け湾曲変形
し、その先端がサージタンク８の上壁８０１上の各吸気
流出口８０２に連通するように形成されている。ここ
で、各分岐管７０２は吸気流出口８０２とシリンダＣと
の間の吸気路長を設定するが、各分岐管７０２のサージ
タンクの接続部である吸気流出口８０２と、吸気分岐管
のシリンダヘッド側の接続部である開口１１１とが互い
に向かいあっていない。このため、各分岐管７０２が逆
Ｕ字状に湾曲した形状を成すこととなり、サージタンク
８をシリンダヘッド３より離すこと無く、その吸気路長
をエンジン本体の上部側に増加設定することが比較的容
易となり、エンジンの低、中速トルクを高めるのに適し
た値を容易に設定できる。

【００１３】サージタンク８は、シリンダヘッドの側方
に近接して配備される。このサージタンク８は図１、図
２に示すように、シリンダヘッド３の長手方向Ｘすなわ
ちシリンダヘッド３の側壁部３０１に沿って長い筒状体
として形成され、その一端（図２で左側）には吸気流入
口８０３が形成され、他端は閉鎖される。なお、吸気流
入口８０３にはスロットルボディー１３や図示しないエ
アクリーナが順次連結される。ここで、サージタンク８
はシリンダヘッドの側壁部３０１と対向する対向側壁８
０４を同側壁部３０１に極接近するように形成され、し
かもレゾネータ９と対向する下壁８０５上であってスロ
ットルボディー１３と反対側の部位には短パイプ８０６
が下向きに延出形成されている。

【００１４】レゾネータ９は、図１、図３に示すよう
に、グラスファイバーで補強したナイロンの樹脂成形品
であり、ここではサージタンク８とほぼ同様の長さを有
した容器として形成され、その上壁９０２の側端よりの
部位（図３において右側部位）よりフランジ付きの短パ
イプ９０１を上向きに延出する。この短パイプ９０１は
サージタンク８への開口ｍを形成しており、Ｏリング９
０２を介してサージタンクの短パイプ８０６に嵌め込ま
れている。なお、ここでのレゾネータ９は支持部材１０
０のシリンダブロック４側の面に支持される。即ち、レ
ゾネータ９は支持部材１００より延出する取付けブラケ
ット９７と対向する位置に突状連結片９６を形成してお
り、両者がボルト９８で締付固定されることにより、支
持部材１００を介しサージタンク８とレゾネータ９との
一体結合状態を確保している。しかも、レゾネータ９は
シリンダヘッド３との対向壁９０３側を側壁部３０１に
極接近するように形成され、サージタンク８下方の空間
を有効利用することができ、エンジン１を大型化するこ
となく大容量のサージタンク８を配設することが容易と
成る。

【００１５】更に、レゾネータ９には、シリンダヘッド
３の側壁部３０１と対向する部位に覆い部９０４を連続
形成される。覆い部９０４は側壁部３０１に対設され、
各シリンダＣ内に燃料噴射を行う燃料噴射弁１４を覆う
よう、その上端と下端が側壁部３０１に向けて湾曲して
延出するように形成される。しかも、各燃料噴射弁１４
は覆い部９０４内側より延出する隔壁９０５で左右側方
をそれぞれ隔離するように形成される。この覆い部９０
４の内壁面には遮音材１５としてのガラスウール、ウレ
タン材或いは不織布が貼着され、これら覆い部９０４、
隔壁９０５及び遮音材１５により遮音カバーが構成され
ている。この遮音カバーは各燃料噴射弁１４が駆動時に
発する騒音を遮音材１５により減衰出来、しかも駆動中
の騒音が外部に拡散することを防ぐことができる。特
に、ここでは遮音カバーがレゾネータ９と一体化されて
いるので、遮音カバーを単品とし、各燃料噴射弁１４の
外側を覆うように配置する場合と比べ、低コスト化を図
れる。更に、レゾネータ９と遮音カバーが別体の場合の
ように相互の干渉を考慮する必要が無く、この点で両者
の取付けスペースの確保が容易と成る。

【００１６】更に、ここでは、サージタンク８の対向側
壁８０４とレゾネータ９の対向壁９０３及び覆い部９０
４をシリンダヘッド３の側壁部３０１に十分に接近する
よう形成している。即ち、幅方向ＹにおけるシリンダＣ
の軸線Ｌに対するサージタンク８及びレゾネータ９のオ
フセット量Ｂが小さく成るように設定している。この点
で、遮音カバーをレゾネータ９と一体化して、これらを
側壁部３０１に十分接近させることはオフセット量Ｂを
小さく設定する上で都合が良い。このようなエンジン１
のエンジン本体の組立て時において、あらかじめ、吸気
分岐管７側のサージタンク８にはレゾネータ９が一体結
合されサブアッセンブリ化され、このサブアッセンブリ
が組立て工程部に供給される。このため、エンジン本体
の要部の組立て後、シリンダヘッド３の上壁に吸気分岐
管７のフランジ７０１をボルト止めすることにより、容
易にサブアッセンブリ化された吸気分岐管７側のサージ
タンク８及びレゾネータ９を一体結合できる。特に、こ
の時、レゾネータ９と一体の覆い部９０４、隔壁９０５
及び遮音材１５から成る遮音カバーも各燃料噴射弁１４
の外側を覆うように同時に装着されることとなり、この
遮音カバーを別途取り付ける場合と比べ、組立て作業性
が向上する。

【００１７】このようなエンジン１の駆動時において、
エンジン本体はクランク軸の回転変動や外力を受け、３
次元方向に振動を発生し、特に、エンジン本体はその重
心Ｇより離れた位置ほど振動に伴う振れが大きくなる。
ここでサージタンク８及びその下部に一体結合されたレ
ゾネータ９はシリンダブロック４内のシリンダＣの軸線
Ｌに対しオフセット量Ｂを保って配備され、しかも、吸
気分岐管７を介しシリンダヘッド３の上壁に、支持部材
１００を介しシリンダブロックのロッカカバー部５にそ
れぞれ支持されている。しかし、ここでのオフセット量
Ｂが比較的小さく設定されるので、振動に伴う振れ幅を
小さく抑えることが出来、シリンダヘッド３の上壁と吸
気分岐管７との結合部位の耐久性の低下を抑制出来る。
しかも、ここでは支持部材１００の剛性を比較的低く抑
えられ、支持部材１００の小型化、軽量化を図りやす
い。更に、エンジンの駆動時に各燃料噴射弁１４が発す
る騒音は、覆い部９０４、隔壁９０５及び遮音材１５か
ら成る遮音カバーにより減衰され外部に拡散することを
低減出来る。

【００１８】この場合、特に、機関振動によるサージタ
ンク８側の振れによるシリンダヘッド３の上壁と吸気分
岐管７との結合部位の耐久性の低下を図示しない補強用
のブラケットにより十分抑制出来る。しかも、ここでの
サージタンク８側のオフセット量Ｂが小さく、振れが小
さいことより図示しないブラケットを小型、軽量化で
き、この点でエンジン本体の小型化や重量減を図れ、コ
ストアップを抑えることが出来る。上述のところにおい
て、図１のサージタンク８はシリンダヘッド３の側方に
近接して配備していた、即ち、側壁部３０１に対しその
下半部を対向させていたが、これに限定されるものでは
無く、サージタンク８の中央部、あるいは上半部を側壁
部３０１に対向させるレイアウトを採っても良い。

【００１９】更に、上述のエンジン１では、レゾネータ
９側に覆い部９０４、隔壁９０５及び遮音材１５から成
る遮音カバーを一体的に取付けた構成を採っていたが、
これに代えて、図４に示すように、シリンダヘッド３の
側方にサージタンク８ａの中央部を対向させ、その対向
側壁８０４ａに覆い部８０８、隔壁８０９及び遮音材１
５から成る遮音カバーを一体的に形成しても良い。な
お、その他の部位は図１のエンジン１と同一構成を採る
ので重複説明を略す。この場合、図１のエンジンと同様
の効果が得られ、特に、サージタンク８ａを比較的下方
に設定出来、即ち、重心Ｇ側に近付けることができ、よ
りエンジン本体の振動時の振れ幅を小さく出来、シリン
ダヘッド３の上壁と吸気分岐管７との結合部位の耐久性
の低下を抑制出来る。しかも、吸気路長を長く設定する
ことが容易と成り、エンジンの低、中速トルクを高める
のに適した値を容易に設定できる。

【００２０】上述のエンジン１では、サージタンク８と
レゾネータ９があらかじめ別部品として形成され、その
上で一体結合されていたが、場合により、図５に示すよ
うに、サージタンク８ｂ及びレゾネータ９ｂを一体のア
ルミダイキャスト製品として成形し、それらサージタン
ク８ｂ及びレゾネータ９ｂの両部位に亘り、遮音カバー
を一体的に形成しても良い。即ち、ここではサージタン
ク８ｂ及びレゾネータ９ｂの両部位であって、シリンダ
ヘッド３との対向壁１７に、覆い部１８が一体的に形成
される。更に、覆い部１８の内壁側には隔壁１９及び遮
音材２０が一体的に装着される。なお、その他の部位は
図１のエンジン１と同一構成を採るので重複説明を略
す。この場合、図１のエンジン１と同様の効果が得ら
れ、特に、サージタンク８ｂ、レゾネータ９ｂ及び遮音
カバーの３部品を一体化するので、部品点数低減による
低コスト化、取付け作業性の容易化を十分に図れる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載さ
れた発明によれば、シリンダヘッドとサージタンクを容
易に近接させることが出来、しかも、支持部材のシリン
ダブロック側にサージタンクへの開口を有するレゾネー
タが取り付けられ、この際サージタンクの下方空間を有
効利用出来、これらの点よりエンジンの大型化をするこ
となく大容量のレゾネータを配備出来、エンジン本体の
全体形状のコンパクト化を図れ、車体形状の設定の自由
度を拡大できる。しかも、サージタンクやレゾネータは
比較的エンジン本体の重心に近い位置に配備されるので
機関振動によるサージタンク側の振れを抑制でき、振動
規制用の支持部材を小型化でき、重量減を図ることが出
来る。更に、サージタンクより吸気ポートに達する吸気
路をエンジン上方に比較的長く配設出来、低、中速のト
ルクアップを図ることが容易と成る。

【００２２】請求項２に記載された発明によれば、特
に、レゾネータとサージタンクとの少なくとも一方に遮
音部材が一体に形成されるので、遮音部材を単独部品と
する必要が無く、部品点数を削滅できる。しかも、燃料
噴射弁の外部を覆う遮音部材の取り付けを単独に行う必
要が無く、互いに連結されたレゾネータとサージタンク
を装着するだけで遮音部材の取り付けが済み、取付作業
性の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用されたエンジンの側面図である。

【図２】図１のエンジンの平面図である。

【図３】図１のエンジンの正面図である。

【図４】本発明の第１の変形例としてのエンジンの要部
断面図である。

【図５】本発明の第２の変形例としてのエンジンの要部
断面図である。

【符号の説明】

３ シリンダヘッド ３０１ 側壁部 ４ シリンダブロック ５ クランクケース ８ サージタンク ８０４ 対向側壁 ９ レゾネータ ９０４ 覆い部 １１ 吸気ポート １４ 燃料噴射弁 １５ 遮音材 ９８ ボルト １００ 支持部材 Ｃ シリンダ ｍ レゾネータの開口 Ｌ シリンダの軸線 Ｘ 長手方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダブロックに設けられたシリンダ
   と、 上記シリンダブロックと一体結合されたシリンダヘッド
   と、 該シリンダヘッドに設けられ該シリンダヘッドの上面に
   先端が開口し該シリンダヘッドの下面に向かって延びる
   吸気ポートと、 上記シリンダヘッドの側方に接近して配設され上記吸気
   ポートに吸気分岐管を介し吸気を導くサージタンクと、 一端が上記サージタンクに取付けられ他端が上記シリン
   ダブロックに取付けられた支持部材と、 上記サージタンクへの開口を有すると共に上記支持部材
   の上記シリンダブロック側に位置するよう該支持部材に
   固着されたレゾネータとから構成されたことを特徴とす
   る内燃機関。
2. 【請求項２】上記シリンダ内に燃料噴射する燃料噴射弁
   の外部に遮音部材が設けられ、上記レゾネータと上記サ
   ージタンクとの少なくとも一方に上記遮音部材が一体に
   形成されたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関。