JP6142855B2 - エンジンの吸気マニホールド構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの吸気マニホールド構造に関する。

自動車等に搭載されるエンジンにおいて、燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、大気中への拡散を防止するため吸気通路に導入される。特許文献１には、上記導入量を調節するパージバルブを吸気マニホールドに一体的に取り付け、上記パージバルブとスロットル弁の下流との間に配管を配設し、上記配管を介して蒸発燃料のパージガスをパージバルブから吸気通路に導入することが記載されている。

特開２０１４−５８８７９号公報（特に図１）

しかし、上記のように吸気マニホールドの外部で配管をパージガスの導入部位まで延設することはコスト及び重量の増大を招く。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたもので、蒸発燃料のパージガスを吸気通路に導入するための配管を短縮化し、コストダウン及び軽量化が図られたエンジンの吸気マニホールド構造の提供を目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、複数の分割ピースで構成されたエンジンの吸気マニホールドの構造であって、上記吸気マニホールドは、スロットル弁を備えるスロットルボディと、スロットルボディの下流の単一管部と、エンジンへの取付部と、上記単一管部と上記取付部とを接続する接続部とを有し、上記吸気マニホールドに、蒸発燃料の吸気通路への導入量を調節するパージバルブが取り付けられ、上記取付部に対応する上記吸気マニホールドの外表面の所定の部位に、上記パージバルブが排出する蒸発燃料のパージガスが供給されるパージガス供給孔が設けられ、上記接続部を構成する分割ピースの合わせ面に、上記パージガス供給孔に供給されたパージガスを上記単一管部まで導くパージ通路が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、パージガスが供給されるパージガス供給孔が吸気マニホールドに設けられるとともに、パージガス供給孔に供給されたパージガスをスロットルボディの下流（単一管部）まで導くパージ通路が吸気マニホールドの内部に形成される。そのため、吸気マニホールドの外部に設けられる蒸発燃料処理装置の配管が短縮化され、コストダウン及び軽量化が図られる。しかも、パージ通路を分割ピースの合わせ面に形成するので、パージ通路を吸気マニホールドの内部に形成することが容易に行える。

また、吸気マニホールドのエンジンへの取付部にパージガス供給孔が設けられるとともに、単一管部と取付部とを接続する接続部にパージ通路が設けられるので、エンジンへの取付部に供給されたパージガスが接続部を利用して確実にスロットル弁の下流に導入される。

本発明においては、上記パージバルブは、上記吸気マニホールドの隣接するランナ間の窪んだ連結部に取り付けられていることが好ましい。

この構成によれば、パージバルブが吸気マニホールドに強固かつコンパクトに取り付けられる。

本発明においては、上記吸気マニホールドは、上記単一管部の下流のサージタンクと、上記サージタンクと上記取付部とを接続する第２の接続部とをさらに有し、上記第２の接続部を構成する分割ピースの合わせ面に、上記サージタンクと上記吸気マニホールドの外部とを連通する連通路が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、例えば、第２の接続部を利用して設けられた連通路を介してサージタンクにブローバイガス等を導入することができる。あるいは、上記連通路を介してサージタンクの負圧を吸気マニホールドの外部に取り出すことができる。

本発明においては、上記分割ピースとして第１分割ピースと第２分割ピースと第３分割ピースとが設けられ、上記第１分割ピースの結合フランジと第２分割ピースの結合フランジとが合わせられた第１合わせ部と、上記第２分割ピースの結合フランジと第３分割ピースの結合フランジとが合わせられた第２合わせ部と、上記第１合わせ部と第２合わせ部とに架橋して上記第２分割ピースに設けられた固定部と、上記固定部に上記パージバルブを固定するブラケットとが備えられていることが好ましい。

この構成によれば、パージバルブの取り付け剛性が高められる。そのため、パージバルブの作動音の拡散が抑制される。

本発明においては、上記パージバルブは、シールラバーを介して上記吸気マニホールドに取り付けられ、上記シールラバーは、パージバルブ側の面及び吸気マニホールド側の面の少なくとも一方がリップ部を有することが好ましい。

この構成によれば、パージバルブとシールラバーとの接触面積あるいは吸気マニホールドとシールラバーとの接触面積が減少される。そのため、パージバルブの作動音が吸気マニホールドに伝わり難くなり、パージバルブの作動音の拡散が抑制される。

本発明によれば、蒸発燃料のパージガスを吸気通路に導入するための吸気マニホールドの外部の配管が短縮化されるので、コストダウン及び軽量化が図られたエンジンの吸気マニホールド構造が提供される。

本発明の実施の形態に係る吸気マニホールドの正面図である。 同、斜視図である。 上記吸気マニホールドをエンジン側から見た図である。 上記吸気マニホールドの第１分割ピースを正面側から見た図である。 上記吸気マニホールドの第２分割ピースをエンジン側から見た図である。 上記吸気マニホールドを上方から見た図である。 上記吸気マニホールドの上面を側方から見た図である。 上記第２分割ピースの上部を正面側から見た断面図である。 上記吸気マニホールドで用いられるシールラバー及びその周辺の拡大縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。本実施形態に係るエンジンの吸気マニホールド１は、３つの分割ピース１０，２０，３０で構成される（図１）。各分割ピース１０，２０，３０は樹脂成型品であり、各部が一体に形成され、溶着等により相互に結合される。吸気マニホールド１は、ガスケットを介して直列４気筒ガソリンエンジン（図示せず）に連結される。吸気マニホールド１がエンジンに連結された状態で、分割ピースは、エンジン側から（図１の奥側から）外方に向けて、第１分割ピース１０、第２分割ピース２０、及び第３分割ピース３０の順に並ぶ。

吸気マニホールド１にパージバルブ５０が取り付けられる（図１〜図８）。パージバルブ５０は、蒸発燃料の吸気通路Ｅ１への導入量を調節する。パージバルブ５０は、吸気マニホールド１の隣接するランナＰ１，Ｐ２間の窪んだ連結部Ｓ１に取り付けられる（図３〜図５）。吸気マニホールド１の外表面の所定の部位にパージガス供給孔５３が設けられる（図５）。パージガス供給孔５３には吸気マニホールド１の外部からパージバルブ５０が排出する蒸発燃料のパージガスが供給される。第１分割ピース１０と第２分割ピース２０との合わせ面にパージ通路５１が設けられる（図４、図５）。パージ通路５１は、パージガス供給孔５３に供給された蒸発燃料のパージガスを吸気通路Ｅ１のスロットル弁の下流まで導く。

吸気マニホールド１は、スロットル弁（図示せず）を備えるスロットルボディ４０と、スロットルボディ４０の下流の単一管部１１と、エンジンへの取付部９と、単一管部１１とエンジンへの取付部９とを接続する第１の接続部（接続部）Ｒ１とを有する（図４、図５）。パージガス供給孔５３は、エンジンへの取付部９に設けられる（図５）。パージ通路５１は、第１の接続部Ｒ１を構成する第１分割ピース１０と第２分割ピース２０との合わせ面に設けられる。すなわち、パージ通路５１は、吸気マニホールド１における第１の接続部Ｒ１の内部に形成される。第１の接続部Ｒ１は比較的短い柱状に形成される。

吸気マニホールド１は、単一管部１１の下流のサージタンクＴと、サージタンクＴとエンジンへの取付部９とを接続する第２の接続部Ｒ２とをさらに有する（図３、図４）。第２の接続部Ｒ２を構成する第１分割ピース１０と第２分割ピース２０との合わせ面に、サージタンクＴと吸気マニホールド１の外部とを連通する連通路９１が設けられる（図４、図５）。すなわち、連通路９１は、吸気マニホールド１における第２の接続部Ｒ２の内部に形成される。第２の接続部Ｒ２は比較的長い柱状に形成される。

第１分割ピース１０の結合フランジ１０ｆと第２分割ピース２０の結合フランジ２０ｆとが合わせられた第１合わせ部と、第２分割ピース２０の結合フランジ２０ｆと第３分割ピース３０の結合フランジ３０ｆとが合わせられた第２合わせ部とに架橋して、第２分割ピース２０に一対の架橋部１１０が立設され、架橋部１１０の間に固定部１２０が架橋部１１０と一体に形成される（図７）。

上記結合フランジ１０ｆ，２０ｆ，３０ｆは、それぞれ肉厚で剛性の高い部分である。そして、上記固定部１２０にパージバルブ５０を固定するＬ字状のブラケット１０１が備えられる。すなわち、パージバルブ５０は、ブラケット１０１及び固定ボルト１０２，１０３を含む固定機構１００（図１〜図８）を介して、吸気マニホールド１の固定部１２０に固定される。固定機構１００の第１固定ボルト１０２は、ブラケット１０１とパージバルブ５０とを結合し、第２固定ボルト１０３は、ブラケット１０１と固定部１２０とを結合する。

パージバルブ５０は、円筒状のシールラバー２００を介して吸気マニホールド１に取り付けられる（図８）。シールラバー２００は、パージバルブ５０側の内周面及び吸気マニホールド１側の外周面の双方が上下２段のリップ部２０１，２０２を有する（図９）。

より詳細には、図１において、図示しないエンジンは、左から順に、第１気筒♯１、第２気筒♯２、第３気筒♯３、及び第４気筒♯４が配置される。これらの各気筒♯１，♯２，♯３，♯４に通じる独立吸気通路ａ…ａ（図３〜図５、図８）の上流側部分を構成する４本の分岐管部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが第３分割ピース３０に形成される。図２に示すように、分岐管部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの上流端部はサージタンクＴに接続される。

図３において、符号Ｐ１〜Ｐ４は、独立吸気通路ａ…ａの下流側部分を構成するランナである。すなわち、第１ランナＰ１は第１気筒♯１用であり、第２ランナＰ２は第２気筒♯２用であり、第３ランナＰ３は第３気筒♯３用であり、第４ランナＰ４は第４気筒♯４用である。サージタンクＴは、図３及び図４に示す第１分割ピース１０のタンク構成部１０ｔと、図５に示す第２分割ピース２０のタンク構成部２０ｔとで構成される。エンジンへの取付部９は、図３及び図４に示す第１分割ピース１０の取付構成部１９と、図５に示す第２分割ピース２０の取付構成部２９とで構成される。図６及び図７に示すように、吸気マニホールド１は、上記取付部９を介して、複数の締結ボルトＸにより、エンジンに取り付けられる。

図４及び図５において、符号Ｓ１〜Ｓ３は、隣接するランナＰ１〜Ｐ４を相互に連結する連結部である。すなわち、第１連結部Ｓ１は第１ランナＰ１と第２ランナＰ２とを連結し、第２連結部Ｓ２は第２ランナＰ２と第３ランナＰ３とを連結し、第３連結部Ｓ３は第３ランナＰ３と第４ランナＰ４とを連結する。図示したように、各連結部Ｓ１〜Ｓ３は、上方に膨出する各ランナＰ１〜Ｐ４の上面よりも下方に窪んでいる。第１分割ピース１０の取付構成部１９及び第２分割ピース２０の取付構成部２９は、それぞれ、４つのランナＰ１〜Ｐ４が気筒列方向に並べられ、並べられた４つのランナＰ１〜Ｐ４の比較的下部同士が３つの連結部Ｓ１〜Ｓ３で連結されて一体化された構成である。

図５に示すように、第２分割ピース２０は張り出し部２１を有する。張り出し部２１は、第１の接続部Ｒ１の第２分割ピース２０側の構成部であり、その第１分割ピース１０との合わせ面にパージ通路５１が形成される。張り出し部２１は、図１、図２、及び図６にも示すように、スロットルボディ４０側、つまり吸気通路Ｅ１の上流側に張り出し、図４に示す第１の接続部Ｒ１の第１分割ピース１０側の構成部に合わせられる。

図４に示すように、第１分割ピース１０の合わせ面に形成されたパージ通路５１に導入孔５１ａが形成される。導入孔５１ａは単一管部１１に形成され、導入孔５１ａを介して吸気通路Ｅ１のスロットル弁の下流とパージ通路５１とが連通する。つまり、パージ通路５１は、その一端がパージガス供給孔５３（図５）に接続され、他端が導入孔５１ａ（図４）に接続される。

第２分割ピース２０の張り出し部２１は、第１分割ピース１０の単一管部１１の外周面に沿うように、上下方向に湾曲している。

図５及び図６において、符号９０は、サージタンクＴの負圧を吸気マニホールド１の外部に取り出す取出管である。取出管９０は、第２分割ピース２０の側面部から横向きに突設される。サージタンクＴの負圧は第２の接続部Ｒ２の内部に形成された連通路９１を介して取出管９０まで取り出される。つまり、連通路９１は、その一端がサージタンクＴに接続され、他端が取出管９０に接続される（図４、図５）。

要すれば、第１分割ピース１０は、主たる部分として、スロットルボディ４０、単一管部１１、タンク構成部１０ｔ、取付構成部１９、第１の接続部Ｒ１の構成部、及び第２の接続部Ｒ２の構成部を備える（図４参照）。

第２分割ピース２０は、主たる部分として、張り出し部２１、タンク構成部２０ｔ、取付構成部２９、第１の接続部Ｒ１の構成部、及び第２の接続部Ｒ２の構成部を備える（図５参照）。

第３分割ピース３０は、主たる部分として、４本の分岐管部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを備える（図２参照）。

図８において、パージバルブ５０は、吸気マニホールド１の上面に取り付けられる。第２分割ピース２０の上部にレイアウトされた取付構成部２９に含まれる第１ランナＰ１と第２ランナＰ２との間の下方に窪んだ第１連結部Ｓ１に、円筒状のパージバルブ取付部２５が上方に立設され、その開放された上面を介して、同じく円筒状のパージバルブ５０の排出部（蒸発燃料のパージガスが排出される部分）５０ｘがパージバルブ取付部２５に上方から挿入され、これにより、パージバルブ５０が吸気マニホールド１に取り付けられる（図９参照）。

ここで、上記パージバルブ取付部２５の底面にパージガス供給孔５３が形成される。そして、前述のように、パージガス供給孔５３にパージ通路５１の一端が接続される。

また、図８において、パージバルブ５０は、第２分割ピース２０に固定される。第２分割ピース２０の第１ランナＰ１の上面に前述の固定部１２０が形成され、この固定部１２０に前述の固定機構１００（＝ブラケット１０１＋２つの固定ボルト１０２，１０３）を用いてパージバルブ５０が吸気マニホールド１に固定される（図７参照）。つまり、パージバルブ５０は、第１分割ピース１０と第３分割ピース３０とで挟まれた第２分割ピース２０にその取付部２５と固定部１２０とが相互に近接して配置されている。

図９に拡大して示すように、パージバルブ５０は、その排出部５０ｘがシールラバー２００を介してパージバルブ取付部２５に挿入される。その場合、シールラバー２００は、パージバルブ５０の排出部５０ｘの外周面と接する内周面、及びパージバルブ取付部２５の内周面と接する外周面の双方に、径方向に***するリップ部２０１，２０２が形成されるので、パージバルブ５０とシールラバー２００との接触面積も、パージバルブ取付部２５とシールラバー２００との接触面積も、減少される。

なお、図９において、符号２０３は、図中の矢印のようにパージバルブ５０の排出部５０ｘから排出された蒸発燃料のパージガスを、パージバルブ取付部２５の底面に形成されたパージガス供給孔５３を介してパージ通路５１に流すために、シールラバー２００の底面に形成された孔部２０３である。

また、以上の図において、符号６０は後述する供給管８０と一体的に形成されてパージ通路５１に連絡されたレゾネータ、符号７０はパージバルブ５０に接続された供給ホース、符号８０は供給ホースに接続された供給管である。供給管８０及び供給ホース７０を介して燃料タンク（図示せず）側から蒸発燃料及びエアがパージバルブ５０に供給される。なお、レゾネータ６０は第１分割ピース１０に組み付けられ（図６、図７）、供給管８０はレゾネータ６０に支持される。

以上の構成により、本実施形態では次のような作用が得られる。

（１）複数の分割ピース１０，２０，３０で構成されたエンジンの吸気マニホールド１の構造において、蒸発燃料の吸気通路Ｅ１への導入量を調節するパージバルブ５０が吸気マニホールド１に取り付けられ、吸気マニホールド１の外表面の所定の部位（エンジンへの取付部９）に、パージバルブ５０からパージガスが供給されるパージガス供給孔５３が設けられ、上記分割ピース１０，２０の所定の合わせ面に、上記パージガス供給孔５３に供給されたガスを吸気通路Ｅ１のスロットルボディ４０の下流（単一管部１１）まで導くパージ通路５１が設けられている。このように、パージガス供給孔５３から単一管部１１までは、吸気マニホールド１の内部に形成されたパージ通路５１によりガスが導かれるので、吸気マニホールド１の外部に設けられる蒸発燃料処理装置の配管が短縮化され、コストダウン及び軽量化が図られる。しかも、パージ通路５１を分割ピース１０，２０の合わせ面に形成するので、パージ通路５１を吸気マニホールド１の内部に形成することが容易に行える。

（２）上記パージバルブ５０は、上記吸気マニホールド１の隣接するランナＰ１，Ｐ２間の窪んだ連結部Ｓ１に取り付けられていることから、パージバルブ５０が吸気マニホールド１に強固かつコンパクトに取り付けられる。

（３）上記吸気マニホールド１は、スロットル弁を備えるスロットルボディ４０と、スロットルボディ４０の下流の単一管部１１と、エンジンへの取付部９と、上記単一管部１１と上記取付部９とを接続する接続部Ｒ１とを有し、上記パージガス供給孔５３は、上記取付部９に設けられ、上記パージ通路５１は、上記接続部Ｒ１を構成する分割ピース１０，２０の合わせ面に設けられていることから、吸気マニホールド１のエンジンへの取付部９に供給されたパージガスが接続部Ｒ１を利用して確実にスロットル弁の下流に導入される。

（４）上記吸気マニホールド１は、単一管部１１の下流のサージタンクＴと、上記サージタンクＴと上記取付部９とを接続する第２の接続部Ｒ２とをさらに有し、上記第２の接続部Ｒ２を構成する分割ピース１０，２０の合わせ面に、上記サージタンクＴと上記吸気マニホールド１の外部とを連通する連通路９１が設けられていることから、例えば、第２の接続部Ｒ２を利用して設けられた連通路９１を介してサージタンクＴにブローバイガス等を導入することができる。あるいは、上記連通路９１を介してサージタンクＴの負圧を吸気マニホールド１の外部に取り出すことができる。取り出した負圧は例えばブレーキ装置（図示せず）のマスタシリンダ等に使用することができる。

（５）上記分割ピースとして第１分割ピース１０と第２分割ピース２０と第３分割ピース３０とが設けられ、上記第１分割ピース１０の結合フランジ１０ｆと第２分割ピース２
０の結合フランジ２０ｆとが合わせられた第１合わせ部と、上記第２分割ピース２０の結合フランジ２０ｆと第３分割ピース３０の結合フランジ３０ｆとが合わせられた第２合わせ部と、上記第１合わせ部と第２合わせ部とに架橋して上記第２分割ピース２０に設けられた固定部１２０と、上記固定部１２０に上記パージバルブ５０を固定するブラケット１０１とが備えられていることから、パージバルブ５０の取り付け剛性が高められる。そのため、パージバルブ５０の作動音の拡散が抑制される。

（６）上記パージバルブ５０は、シールラバー２００を介して上記吸気マニホールド１に取り付けられ、上記シールラバー２００は、パージバルブ５０側の面及び吸気マニホールド１側の面の双方がリップ部２０１，２０２を有することから、パージバルブ５０とシールラバー２００との接触面積、及び吸気マニホールド１とシールラバー２００との接触面積が減少される。そのため、パージバルブ５０の作動音が吸気マニホールド１に伝わり難くなり、パージバルブ５０の作動音の拡散が抑制される。

なお、上記実施形態では、シールラバー２００の内外双方にリップ部２０１，２０２を設けたが、いずれか一方のみに設けてもよい。

１ 吸気マニホールド
９ エンジンへの取付部
１０ 第１分割ピース（分割ピース）
１０ｆ 結合フランジ
１１ 単一管部
２０ 第２分割ピース（分割ピース）
２０ｆ 結合フランジ
２５ パージバルブ取付部
３０ 第３分割ピース（分割ピース）
３０ｆ 結合フランジ
４０ スロットルボディ
５０ パージバルブ
５１ パージ通路
５３ パージガス供給孔
９１ 連通路
１０１ ブラケット
１１０ 架橋部
１２０ 固定部
２００ シールラバー
２０１，２０２ リップ部
Ｅ１ 吸気通路
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 第１〜第４ランナ
Ｒ１ 第１の接続部（接続部）
Ｒ２ 第２の接続部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 第１〜第３連結部
Ｔ サージタンク

Claims (5)

1. 複数の分割ピースで構成されたエンジンの吸気マニホールドの構造であって、
   上記吸気マニホールドは、スロットル弁を備えるスロットルボディと、スロットルボディの下流の単一管部と、エンジンへの取付部と、上記単一管部と上記取付部とを接続する接続部とを有し、
   上記吸気マニホールドに、蒸発燃料の吸気通路への導入量を調節するパージバルブが取り付けられ、
   上記取付部に対応する上記吸気マニホールドの外表面の所定の部位に、上記パージバルブが排出する蒸発燃料のパージガスが供給されるパージガス供給孔が設けられ、
   上記接続部を構成する分割ピースの合わせ面に、上記パージガス供給孔に供給されたパージガスを上記単一管部まで導くパージ通路が設けられることを特徴とするエンジンの吸気マニホールド構造。
2. 請求項１に記載のエンジンの吸気マニホールド構造において、
   上記パージバルブは、上記吸気マニホールドの隣接するランナ間の窪んだ連結部に取り付けられていることを特徴とするエンジンの吸気マニホールド構造。
3. 請求項１又は２に記載のエンジンの吸気マニホールド構造において、
   上記吸気マニホールドは、上記単一管部の下流のサージタンクと、上記サージタンクと上記取付部とを接続する第２の接続部とをさらに有し、
   上記第２の接続部を構成する分割ピースの合わせ面に、上記サージタンクと上記吸気マニホールドの外部とを連通する連通路が設けられていることを特徴とするエンジンの吸気マニホールド構造。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジンの吸気マニホールド構造において、
   上記分割ピースとして第１分割ピースと第２分割ピースと第３分割ピースとが設けられ、
   上記第１分割ピースの結合フランジと第２分割ピースの結合フランジとが合わせられた第１合わせ部と、
   上記第２分割ピースの結合フランジと第３分割ピースの結合フランジとが合わせられた第２合わせ部と、
   上記第１合わせ部と第２合わせ部とに架橋して上記第２分割ピースに設けられた固定部と、
   上記固定部に上記パージバルブを固定するブラケットとが備えられていることを特徴とするエンジンの吸気マニホールド構造。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のエンジンの吸気マニホールド構造において、
   上記パージバルブは、シールラバーを介して上記吸気マニホールドに取り付けられ、
   上記シールラバーは、パージバルブ側の面及び吸気マニホールド側の面の少なくとも一方がリップ部を有することを特徴とするエンジンの吸気マニホールド構造。
   

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