JP3428778B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
- F05C2225/08—Thermoplastics
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
関し、特に車両に用いてコンパクト化およびコスト低減
を図るのに好適な吸気装置の構造に関する。
量計またはエアクリーナがダクトにより接続されてお
り、エアクリーナは車体側に取付けられていた。特開平
6−81735号公報には、エアクリーナ、空気流量
計、スロットル弁、サージタンク部を隣接させて各部を
つなぐダクトを廃止し、車体側ではなく内燃機関側に吸
気系部品を取付けた吸気装置が開示されている。
A2号公報には、インジェクタをエアクリーナ内に収納
した吸気装置が開示されている。
置によると、エアクリーナから始まり内燃機関(以下、
「エンジン」という)に至る吸気管部を配置するために
大きなスペースが必要なため、エンジンルーム内の各部
の配置設計をするために多くの工数を必要とする。ま
た、車種毎に変わるエンジンルーム内のスペースに合わ
せてエンジンルーム内の配置設計を行なう必要があり、
部品の標準化を図ることが困難である。
記載の吸気装置によると、(1) インジェクタ周りの空間
に余裕がないため、インジェクタの保守点検作業を行な
うことが困難である、(2) 空気が上から下へと流れるた
め、エアクリーナ内に侵入した水がそのままエンジンに
送られる恐れがある、などの問題がある。一方、欧州特
許公開番号第0523027A2号公報に記載の吸気装
置によると、上記(1) の問題は解決されるが上記(2) の
問題は解決されず、また新たに、(3) スロットルの保守
点検作業が困難である、という問題が発生する。
に記載の吸気装置および上記欧州特許公開番号第052
3027A2号公報に記載の吸気装置は、いずれも管状
の吸気マニホールドによりサージタンク部の空気をエン
ジン側に送っているが、この管状の吸気マニホールドは
製造が困難であるため、エアクリーナ、空気流量計、ス
ロットル弁およびサージタンク部を一体成形しても部品
点数が多くなるという問題があった。
であり、かつコンパクト化されたエンジンの吸気装置を
提供することにある。
めに、本発明の請求項1記載のエンジンの吸気装置は、
外部からエアクリーナに空気を取入れ、この空気を吸気
マニホールドからエンジンの各気筒に供給するエンジン
の吸気装置であって、前記吸気マニホールドは、前記エ
アクリーナのケースの底面と共有された上側壁面と、前
記内燃機関への取付け面と、前記上側壁面および前記取
付け面を一体に形成している部分とは別体の壁としての
下側壁面とを有し、前記上側壁面および前記取付け面を
一体に形成している部分に前記下側壁面を接合すること
により管状に形成されることを特徴とする。
置は、請求項1記載のエンジンの吸気装置であって、前
記上側壁面は、前記エアクリーナに隣接して設けられる
サージタンクの底面と共有されていることを特徴とす
る。本発明の請求項3記載のエンジンの吸気装置は、請
求項2記載のエンジンの吸気装置であって、前記サージ
タンクは、前記底面が形成されたロアケースと、前記ロ
アケースとは別体であり前記ロアケースの上側開口部に
接合されるサージタンクキャップとからなることを特徴
とする。
置は、請求項1記載のエンジンの吸気装置であって、前
記ケースの底面に燃料供給管が一体成形されていること
を特徴とする。
ジンの吸気装置によると、吸気マニホールドを上側壁面
とこの上側壁面とは別体の下側壁面とに分割して射出成
形し、吸気装置の組立時に上側壁面と下側壁面とを接合
することにより管状の吸気マニホールドを形成する。こ
のため、汎用の射出成形により吸気マニホールドを形成
することができる。
クリーナのケースの底面と共有されているので、吸気装
置を形成する樹脂などの材料の使用量を節約することが
できる。これにより、原材料費が低減できるとともに吸
気装置の軽量化が可能となる。また、隣接する部品の壁
を共有することによりスペースを有効に活用することが
できるので、エンジンルーム内の省スペース化が可能で
ある。
置によると、吸気マニホールドの上側壁面がエアクリー
ナのケースの底面およびサージタンク底面と共有されて
いるので、吸気装置を形成する樹脂などの材料の使用量
を節約することにより、原材料費が低減できるとともに
吸気装置の軽量化が可能となる。また、隣接する部品の
壁を共有することによりスペースを有効に活用すること
ができるので、エンジンルーム内の省スペース化が可能
である。
置によると、サージタンクはロアケースおよびこのロア
ケースとは別体のサージタンクキャップとからなるた
め、汎用の射出成形によりサージタンクを形成すること
ができる。本発明の請求項4記載のエンジンの吸気装置
によると、燃料供給管がエアクリーナのケースに一体成
形されているので、型コスト、部品点数および組付工数
を削減することができる。これにより、吸気装置の製造
コストを低減することができる。
する。 (第1実施例)本発明の第1実施例によるエンジンの吸
気装置を図1〜図5に示す。この吸気装置は四気筒エン
ジンに用いられるものである。なお、図1は図2に示す
吸気装置の要部断面図であり、図1の上部は図2のB−
B線断面を、下部は図2のA−A線断面図を示す。ま
た、図3は図2に示す吸気装置の要部を示す分解断面図
であり、図3の上部は図2のB−B線断面を、下部は図
2のA−A線断面を示す。
1実施例の吸気装置は、エンジン90のヘッドに隣接し
て設けられエアクリーナキャップ12とダスティサイド
ケース11とからなるエアクリーナ10、エアクリーナ
10の反エンジン90側に設けられサージタンクキャッ
プ32とロアケース31とからなるサージタンク30、
エアクリーナ10とサージタンク30とを連結しスロッ
トルボディ41の内部にスロットル弁42を有するスロ
ットル40、および、サージタンク30からエアクリー
ナ10の下方を通ってエンジン90の吸気ポートへと延
び上側壁面21と下側壁面22とから管状に形成される
複数の吸気マニホールド20からなる。
10のダスティサイドケース11、吸気マニホールド2
0の上側壁面21、サージタンク30のロアケース31
は、ハウジング1として樹脂により一体成形されてい
る。上側壁面21は、ダスティサイドケース11の底面
およびロアケース31の底面と共有されている。さら
に、ハウジング1のダスティサイドケース11には、エ
ンジン90への燃料供給系であるデリバリパイプ51が
一体に成形されている。
る。エアクリーナ10は、ダスティサイドケース11と
エアクリーナキャップ12とからなる。前述のように、
ダスティサイドケース11はハウジング1の一部として
形成されている。図2に示すようにダスティサイドケー
ス11にはエアインレット16が設けられており、図1
に示すようにエアクリーナキャップ12とダスティサイ
ドケース11との間にはエアクリーナ10内の空間をダ
スティサイドとクリーンサイドとに仕切るエレメント1
3が配置されている。したがって、図1においてエレメ
ント13の下方がダスティサイド、上方がクリーンサイ
ドとなる。
ン90への燃料供給系であるデリバリパイプ51がダス
ティサイドケース11の底壁と一体に成形されている。
また、ダスティサイドケース11内には、各気筒に対応
した複数のインジェクタ52が収容されている。各イン
ジェクタ52はダスティサイドケース11を貫通する図
示しないボルトにより固定されており、一端はダスティ
サイドケース11の底壁と共有された吸気マニホールド
20の上側壁面21を貫通して吸気マニホールド20の
各分岐管に挿入されている。また、各インジェクタ52
の他端はデリバリパイプ51に連結されている。
一端はダスティケース11の外部に開口している。この
開口部にナット54をインサートまたはアウトサート
し、ニップルと結合された燃料ホース55をボルト56
によってナット54に締付固定することにより、燃料ホ
ース55とデリバリパイプ51とが連結される。図示し
ない燃料ポンプからの燃料は、燃料ホース55を経由し
てデリバリパイプ51内に供給される。
11のエアインレット16が設けられた面と対向する面
には、エンジンコントロールユニット(以下、「EC
U」という)53が取付けられている。このECU53
により、エンジン90への燃料噴射量および噴射タイミ
ングを制御している。樹脂製のエアクリーナキャップ1
2は、ダスティサイドケース11の上端の開口部に取付
けられている。エアクリーナキャップ12の内部には、
樹脂からなる横断面半円形状のダクトカバー14が延び
ている。振動溶着などの方法によりエアクリーナキャッ
プ21の上側内壁面にダクトカバー14を接合すると、
ダクトカバー14とエアクリーナキャップ12の上側内
壁面とにより筒状のダクト15が形成される。図2に示
すように、ダクトカバー14の空気吸入側の開口部14
aは、吸入空気の空気抵抗を少なくするためベルマウス
状に形成されている。
ロットルボディ41とスロットル弁42とからなる。ス
ロットルボディ41のエアクリーナ側端部41aにはゴ
ム製のシールガスケット5が装着されており、このシー
ルガスケット5を介してエアクリーナ側端部41aがダ
クト15のスロットル側端部15aに結合される。ま
た、スロットルボディ41のサージタンク側端部41b
は、図2に示すボルト44により図1に示すガスケット
43を介してサージタンクキャップ32に結合されてい
る。
ク30は、ロアケース31と樹脂製のサージタンクキャ
ップ32とからなる。前述のように、ロアケース31は
ハウジング1の一部として形成されている。このロアケ
ース31の上部開口部にサージタンクキャップ32を振
動溶着することによりサージタンク30が形成される。
側壁面22とからなり、前述のように上側壁面21はハ
ウジング1の一部として形成されている。この上側壁面
21と対向するように樹脂製の下側壁面22を振動溶着
することにより、上側壁面21と下側壁面22とから四
本の管状の吸気マニホールド20が形成される。次に、
この吸気装置の組立方法について説明する。
ティサイドケース11、上側壁面21およびロアケース
31が一体に成形されている。このハウジング1の上側
壁面21に下側壁面22を溶着し、ロアケース31にサ
ージタンクキャップ32を溶着する。また、図2に示す
ように、ダスティサイドケース11にECU53を取付
け、ダスティサイドケース11内にインジェクタ52な
どの燃料供給系を取付ける。そして、図1に示すよう
に、サージタンクキャップ32にスロットルボディ41
のサージタンク側端部41bを取付ける。
11の上端開口部のサージタンク側には、複数の取付穴
17が一体に成形されている。また、エアクリーナキャ
ップ12の下端のサージタンク側には、取付穴17に対
応した位置に複数の爪部18が一体に成形されている。
ダスティサイドケース11にエアクリーナキャップ12
を取付ける際には、ダスティサイドケース11の上側開
口部にエレメント13を配置したのち、取付穴17に爪
部18を挿入し、さらに金属製のバネを有するクランプ
19を用いてこのクランプ19のバネ弾性によりダステ
ィサイドケース11とエアクリーナキャップ12とを固
定する。これにより、エアクリーナキャップ12がダス
ティサイドケース11に着脱可能に取付けられる。この
エアクリーナキャップ12の取付けにより、図1に示す
ようにダクト15のスロットル側端部15aにスロット
ルボディ41のエアクリーナ側端部41aが同時に接続
される。また、エレメント13は、ダスティサイドケー
ス11とエアクリーナキャップ12との間に挟持され
る。
ットル40、サージタンク30および吸気マニホールド
20がユニット化された吸気装置が組立てられる。この
吸気装置は、図示しないボルト、ナットなどにより、ガ
スケットを介してエンジン90のエンジンヘッドにユニ
ットとして取付けられる。次に、この吸気装置の作動に
ついて説明する。
先端から吸入された空気は、エアインレット16からダ
スティサイドへと流入する。この空気はエレメント13
により塵芥を濾過されてクリーンサイドに送られ、ダク
ト15を通りスロットル40を経由してサージタンク3
0に流入する。サージタンク30の空気は各吸気マニホ
ールド20の各分岐管に分配され、図1に示すように吸
気マニホールド20を通って吸気ポートからエンジン9
0の各気筒に供給される。インレットダクト9からの空
気の吸入量は、スロットル弁42の開度によって制御さ
れる。
は、燃料ホース55を経てデリバリパイプ51に入り、
デリバリパイプ51から各インジェクタ52に分配され
る。インジェクタ52からエンジン90の各気筒への燃
料噴射量および噴射タイミングは、ECU53からの制
御信号によって制御される。本発明の第1実施例の吸気
装置によると、吸気マニホールド20をハウジング1の
一部としての上側壁面21とハウジング1とは別体の下
側壁面22とに分割して射出成形し、吸気装置の組立時
に上側壁面21と下側壁面22とを接合することにより
管状の吸気マニホールド20を形成する。このため、汎
用の射出成形によりエアクリーナ10、サージタンク3
0および吸気マニホールド20を形成することができ
る。下側壁面22およびサージタンクキャップ32は、
振動溶着などの方法により容易にハウジング1と接合し
て一体化構造とすることができる。
アクリーナ10のダスティケース11の底面およびサー
ジタンク30のロアケース32の底面と共有されている
ので、吸気装置を形成する樹脂などの材料の使用量を節
約することができる。これにより、原材料費が低減でき
るとともに吸気装置の軽量化が可能となる。また、エン
ジン90の近傍に吸気装置を集積し、また前述のように
隣接する部品の壁を共有することにより、スペースを有
効に活用することができる。このため、エンジンルーム
内の省スペース化および配管設計の容易化が可能であ
る。
1の一部であるダスティケース11に一体成形されてい
るので、型コスト、部品点数および組付工数を削減する
ことができる。これにより、吸気装置の製造コストを低
減することができる。エアクリーナ10のダスティサイ
ドにECU53および燃料供給系を配置しているので、
エンジンルーム内の省スペース化が可能である。また、
エアクリーナ10を流通する空気によりデリバリパイプ
51、インジェクタ52などの燃料供給系およびECU
53を冷却することができるので、エンジン90からの
熱によるECU53および燃料供給系の過熱を軽減する
ことができる。これにより、燃料供給系においてはベー
パロック現象が防止され、またECU53がエンジン9
0の熱から保護されるという効果がある。
ンジェクタ52はエアクリーナ10の内部に設けられる
ため、外部に設けられた場合に比べて被水が防止され
る。ECU53および燃料供給系はエアクリーナ10の
ダスティサイドケース11内に配置されているので、こ
れらの部品の取付用の穴からエアクリーナ10内に空気
が侵入してもこの空気に含まれる塵芥をエレメント13
により除去することができる。また、エアクリーナ10
のダスティサイドがエレメント13の下方に位置してい
るため、吸気通路や部品取付用の穴からエアクリーナ1
0内に水が侵入してもこの水はダスティサイドケース1
1内に溜まるためエンジン90に侵入することを防止で
きる。
11内にインジェクタ52を収納することにより、ダス
ティサイドケース11内の空間をインジェクタ52の保
守点検作業用の空間として利用することができるのでエ
ンジンルーム内のスペースを有効活用することができ
る。インジェクタ52の保守点検作業は、エアクリーナ
10のエアクリーナキャップ12およびエレメント13
を取外すことにより容易に行なうことができるためサー
ビス性が向上する。ダスティサイドケース11の取付穴
17にエアクリーナキャップ12の爪部18を差込んで
クランプ19によって固定することによりエアクリーナ
キャップ12がダスティサイドケース11に装着されて
いるので、エアクリーナキャップ12を簡単に脱着する
ことができる。
トカバー14とエアクリーナキャップ12の上側壁面に
より、従来のエアクリーナからサージタンクまでのダク
ト内部に形成される吸気通路に相当する吸気通路がエア
クリーナ10内に形成されるため、エアクリーナ10か
らサージタンク30までの吸気通路長を確保して低速ト
ルクを維持しながら吸気装置を省スペース化することが
できる。また、吸気マニホールド20はサージタンク3
0からダスティサイドケース11の下方を通って吸気ポ
ートに連結されるため、従来の吸気マニホールドの長さ
を確保しながら吸気装置を省スペース化することができ
る。
ジタンク30および吸気マニホールド20はユニット化
して組立られ吸気装置を形成し、この吸気装置をユニッ
トとしてエンジン90に組付けることにより吸気系部品
の組付けが完了する。このため、車両への吸気系部品の
組付工程が簡略化されるので生産性が向上し、また吸気
装置のエンジンルームへの配置設計が容易になるととも
に吸気装置の標準化が可能となる。
ンジン90に取付けるため、エンジン工場での実際の生
産品によるエンジン性能チェックを行なうことができ、
また組立工数も低減される。吸気装置がユニット化され
ているため、実際の生産品によって吸気装置全体の性能
チェックを行なうことが可能となり、この性能チェック
の時点で吸気装置全体の性能を管理することができる。
に示す。この第2実施例は、サージタンクキャップとス
ロットルボディとを一体成形した例である。図6に示す
ように、スロットルボディ241およびサージタンクキ
ャップ232は、樹脂により一体成形されている。スロ
ットルボディ241のエアクリーナ側端部241aに
は、図示しないシールガスケットが装着されている。こ
の他の部分の構成は第1実施例と実質的に同様である。
ケースの上側開口部にサージタンクキャップ232の下
側開口部を溶着する。そして、ハウジングのダスティサ
イドケースの上側開口部にエアクリーナキャップを取付
けると同時に、エアクリーナキャップに形成されたダク
トのスロットル側端部にスロットルボディ241のエア
クリーナ側端部241aが挿入されることにより、エア
クリーナとスロットルとが接続される。
気装置によって得られる前述の効果に加えて、部品点数
および組付工数を第1実施例に比べてさらに削減するこ
とができるという効果がある。また、スロットルとサー
ジタンクとの接合部からの空気漏れを防止することがで
きる。 (第3実施例)本発明の第3実施例を図7に示す。この
第3実施例は、デリバリパイプと燃料ホースとの接続方
法が第1実施例とは異なる例である。
の一端351aはハウジング301の外側に突出してい
る。この一端351aに燃料ホース355を嵌合するこ
とにより、デリバリパイプ351と燃料ホース355と
が接続される。この他の部分の構成は、第1実施例と実
質的に同様である。この第3実施例によると、第1実施
例の吸気装置によって得られる前述の効果に加えて、デ
リバリパイプ351と燃料ホース355との接続が容易
であるため部品点数および組付工数を第1実施例に比べ
てさらに削減することができるという効果がある。
の気筒が直列に並んでいるものについて説明したが、本
発明のエンジンの吸気装置をV型エンジンに適用するこ
とも可能である。
を示す要部断面図であり、上部は図2のB−B線断面
を、下部は図2のA−A線断面を示す。
を示す平面図である。
を示す要部分解断面図であり、上部は図2のB−B線断
面を、下部は図2のA−A線断面を示す。
において、燃料供給系の取付構造を示す断面図である。
において、空気の流れを示す分解斜視図である。
において、スロットルおよびサージタンクキャップを示
す断面図である。
において、燃料供給系の取付構造を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 外部からエアクリーナに空気を取入れ、
この空気を吸気マニホールドから内燃機関の各気筒に供
給する内燃機関の吸気装置であって、 前記吸気マニホールドは、前記エアクリーナのケースの
底面と共有された上側壁面と、前記内燃機関への取付け
面と、前記上側壁面および前記取付け面を一体に形成し
ている部分とは別体の壁としての下側壁面とを有し、前
記上側壁面および前記取付け面を一体に形成している部
分に前記下側壁面を接合することにより管状に形成され
ることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 【請求項2】 前記上側壁面は、前記エアクリーナに隣
接して設けられるサージタンクの底面と共有されている
ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸気装置。 - 【請求項3】 前記サージタンクは、前記底面が形成さ
れたロアケースと、前記ロアケースとは別体であり前記
ロアケースの上側開口部に接合されるサージタンクキャ
ップとからなることを特徴とする請求項2記載の内燃機
関の吸気装置。 - 【請求項4】 前記ケースの底面に燃料供給管が一体成
形されていることを特徴とする請求項1記載の内燃機関
の吸気装置。
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1995
- 1995-06-07 JP JP14064495A patent/JP3428778B2/ja not_active Expired - Fee Related
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