JPH1182250A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な構造の型を用いて製造することができ
る内燃機関の吸気装置を提供すること。 【解決手段】 吸気マニホールド２０とエアクリーナケ
ース１８を含むハウジング７０は、吸気マニホールド２
０先端の取付部２２とエアクリーナケース１８とをつな
ぐ直管状の装着孔２８を有しており、この装着孔２８に
インジェクタ３０が取り付けられる。装着孔２８は直管
状に形成されているため、ハウジング７０を型によって
成形したときに、この装着孔２８を形成するために必要
なスライドコアを取付部２２側に引き出すことができ
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、エアクリーナや吸
気マニホールド等を一体化した内燃機関の吸気装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両用内燃機関（エンジン）
の吸気系部品を集積化する手法が知られている。例え
ば、特開平８−２１０２００号公報や特開平８−３３４
０７０号公報には、エアクリーナ、スロットル、サージ
タンク、吸気マニホールド等を一体構造とした「内燃機
関の吸気装置」が開示されている。このように吸気装置
の各構成部品を一体化することにより、部品点数や組立
工数を低減でき、省スペース化が可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開平８−２１０２００号公報に開示された吸気装置にお
いては、吸気マニホールドの先端近傍に外壁から内壁に
向かう装着孔が形成され、この装着孔にインジェクタが
取り付けられている。また、この装着孔は、インジェク
タの先端形状に合わせて形成されており、吸気マニホー
ルドの外壁から内壁に向かうにしたがって径が小さくな
る段付き形状を有している。

【０００４】したがって、吸気マニホールドを型成形に
よって形成する場合を考えると、インジェクタの装着孔
を形成するために用いられるスライドコアの抜き方向を
吸気マニホールドの外壁側に向かうように設定する必要
があり、これに伴ってスライドコアを引き抜くために必
要な油圧機構等も吸気マニホールドの外壁側に配置する
必要がある。

【０００５】ところが、吸気マニホールドは湾曲した形
状を有しており、その形状や長さによっては、インジェ
クタの装着孔を形成するために用いるスライドコアを引
き抜くために必要な油圧機構等の配置スペースが充分確
保できない場合があり、成形型の構造が複雑になるとい
う問題があった。特に、特開平８−３３４０７０号公報
に開示された吸気装置においては、インジェクタの装着
孔を含む吸気マニホールドの一部とエアクリーナ部のダ
スティサイドケースとを含むハウジングが一体形成され
ており、ダスティサイドケース内に上述したインジェク
タの装着孔を形成しようとすると、この装着孔を形成す
るために必要なスライドコアを引き抜く油圧機構をダス
ティサイドケース内に配置することになるため、成形型
の構造が特に複雑になるという問題があった。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、単純な構造の型を用いて製
造することができる内燃機関の吸気装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の内燃機関の吸気装置では、吸気マニホ
ールドの端部に形成する燃料噴射装置の装着孔の形状
を、途中で段差のない単純な直管形状としており、この
装着孔が含まれる吸気マニホールドを型によって成形す
る場合に必要なスライドコアを引き抜く方向を、内燃機
関への取付部側に設定することができる。したがって、
スライドコアおよびこれを引き抜く油圧機構等を他に干
渉する構造がない吸気マニホールドの取付部側に配置す
ることにより、これらのスライドコアや油圧機構を含む
型全体の構造が複雑にならず、単純な構造の型を使用す
ることができる。

【０００８】特に、上述した吸気マニホールドと吸気通
路形成部材とが一体に形成されている場合には、吸気マ
ニホールドの外壁側にスライドコアを抜こうとすると、
吸気通路形成部材とスライドコアの抜き方向とが干渉す
るおそれがあるが、内燃機関への取付部側にスライドコ
アを抜く場合にはこのような不都合はない。また、吸気
マニホールドの外壁側にスライドコアを抜く場合には、
狭い吸気通路内にスライドコアを引き抜く機構を配置す
ることになるため、成形型の構造が複雑になるが、内燃
機関への取付部側にスライドコアを抜く場合には、スラ
イド・コアを引き抜く機構を吸気通路と隔たった位置に
配置できるため、成形型の構造を簡素化することができ
る。

【０００９】また、上述した吸気通路形成部材としてエ
アクリーナケースを考えた場合には、箱形形状を有する
エアクリーナケース内にスライドコアを引き抜く機構を
配置しようとすると、成形型の構造が複雑になるばかり
でなく、上述したスライドコアを引き抜く機構をエアク
リーナケース内に収容するためにエアクリーナケースの
形状自体を成形型に合わせる必要がでてくるため、設計
の自由度が少なくなるが、スライドコアを引き抜く方向
を内燃機関の取付部側とした場合にはこのような制約が
なく、製品設計あるいは型設計に自由度があり、エアク
リーナケースの小型化等も可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明を適用した一実施形態のエ
ンジンの吸気装置は、吸気マニホールドに形成されたイ
ンジェクタの装着孔の形状を段差のない直管状にしたこ
とに特徴がある。以下、本発明を適用した一の実施形態
のエンジンの吸気装置について、図面を参照しながら具
体的に説明する。

【００１１】図１は、本発明を適用した一実施形態によ
るエンジンの吸気装置の構造を示す図である。また、図
２は図１に示すＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。図１お
よび図２に示すように、本実施形態の吸気装置は、取込
口１２から吸入された空気に含まれる塵芥を取り除くエ
アクリーナ部１０と、この吸気装置をエンジン（図示せ
ず）に取り付ける取付部２２が一方端に形成された吸気
マニホールド２０と、吸気マニホールド２０の各枝管２
４の端部近傍に取り付けられた燃料噴射装置としてのイ
ンジェクタ３０と、インジェクタ３０に燃料を供給する
デリバリパイプ３２と、吸気マニホールド２０の他方端
に設けられたサージタンク４０と、サージタンク４０の
端部に取り付けられたスロットル５０と、このスロット
ル５０とエアクリーナ部１０とを連結する通路６０とを
含んで構成されている。

【００１２】上述した吸気装置の各部品は一体化されて
いる。例えば、図２に示すように、ハウジング７０によ
って、エアクリーナ部１０の一部と吸気マニホールド２
０とサージタンク４０とが形成されており、これにエア
クリーナ部１０の一部を含むキャップ７２等が取り付け
られて、全体が一体化される。以下、上述した吸気装置
の各部分の構成について詳細に説明する。エアクリーナ
部１０は、不織布やろ紙を材料とするエアクリーナエレ
メント１４と、これを装着して収納するガイド１６と、
ハウジング７０の一部およびキャップ７２によって構成
されるエアクリーナケース１８とを含んで構成される。
なお、吸気通路形成部材としてのエアクリーナケース１
８の中で、特にエアクリーナエレメント１４に対して吸
入空気の上流側をダスティサイドケース８０、下流側を
クリーンサイドケース８２といい、それぞれのケース８
０、８２で囲まれた空間をダスティサイド空間、クリー
ンサイド空間という。また、ダスティサイド空間とクリ
ーンサイド空間によって吸気通路の一部が形成される。

【００１３】ガイド１６に装着されたエアークリーナエ
レメント１４を挟んでダスティサイドケース８０内のダ
スティサイド空間とクリーンサイドケース８２内のクリ
ーンサイド空間が分離されており、取込口１２を通って
ダスティサイド空間に導入された空気は、エアクリーナ
エレメント１４を通ることにより塵芥が取り除かれてク
リーンサイド空間に導入される。また、このガイド１６
は、エアクリーナエレメント１４を介した空気の流れに
対して垂直方向にスライドして着脱が可能であり、エア
クリーナ部１０に装着したときにその外周部に形成され
たシール部材（図示せず）によって、ダスティサイド空
間とクリーンサイド空間とが分離される。また、ガイド
１６は、エアクリーナケース１８に形成された装着用の
開口部を隙間なく覆うカバーとしての機能を有してお
り、この開口部を介したダスティサイド空間内への空気
の流入を阻止している。

【００１４】通路６０は、エアクリーナエレメント１４
を通してクリーンサイド空間に通された空気をスロット
ル５０を介してサージタンク４０に導くためのものであ
り、円形断面を有するＵ字形状に形成されている。スロ
ットル５０は、スロットルバルブとスロットルボディに
よって構成されており、エンジンの各気筒列に吸入され
る空気の吸込み量を調整する。また、スロットル５０に
は、スロットル５０内の圧力を検出する圧力センサ５２
と、スロットルバルブの開度を検出するポジションセン
サ５４が取り付けられており、これらの各センサ出力が
図示しないエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）に入力され
る。

【００１５】サージタンク４０は、吸気脈動を吸収する
ためのものであり、端部に取り付けられたスロットル５
０を介して吸入された空気を吸気マニホールド２０の各
枝管２４に分配する。また、サージタンク４０の一部を
分離してトラッパー室４２が形成されており、エンジン
の各気筒から漏れるブローバイガスに含まれる水分等が
除去される。

【００１６】吸気マニホールド２０は、サージタンク４
０を介して導入された塵芥が除去された後の空気をエン
ジンの各気筒列に導入するためのものであり、エンジン
の気筒数と同数の枝管２４によって構成されている。例
えば、本実施形態の吸気装置が取り付けられるエンジン
は３気筒であり、吸気マニホールド２０は３本の枝管２
４によって構成されている。各枝管２４の先端（サージ
タンク４０と反対側の端部）には、吸気装置をエンジン
に取り付けるための取付部２２が形成されており、この
取付部２２に設けられたボルト挿通孔２６にボルト（図
示せず）を通して締め付けることにより、エンジンへの
吸気装置の取り付けが行われる。

【００１７】インジェクタ３０は、燃料供給装置として
の管状のデリバリパイプ３２から供給される燃料（ガソ
リン）を所定のタイミングでエンジン内に噴射する。吸
気マニホールド２０の各枝管２４の先端近傍には、取付
部２２の取付面とエアクリーナ部１０のダスティサイド
空間とをつないで直管状に貫通した装着孔２８が形成さ
れており、この装着孔２８にインジェクタ３０が挿入さ
れる。また、インジェクタ３０の固定は、その端部（エ
アクリーナ部１０のダスティサイドケース８０側）に取
り付けられたデリバリパイプ３２を固定することによっ
て行われる。

【００１８】本実施形態の吸気装置はこのような構造を
有しており、次にその動作を説明する。取込口１２から
エアクリーナ部１０のダスティサイドケース８０内に取
り込まれた空気は、ガイド１６に収容されたエアクリー
ナエレメント１４を通すことにより塵芥が取り除かれて
クリーンサイドケース８２内に導かれる。さらに、この
吸入空気は、通路６０を通った後に、スロットル５０を
介してサージタンク４０に流入する。サージタンク４０
は、この流入空気を吸気マニホールド２０の３本の枝管
２４に分配し、この分配された空気が各枝管２４を介し
てエンジンの各気筒に、インジェクタ３０から噴射され
る燃料とともに供給される。エンジンの各気筒の空気の
吸入量は、スロットル５０内のスロットルバルブの開度
によって制御される。

【００１９】図３は、インジェクタ３０を挿入する装着
孔２８の近傍の詳細を示す拡大断面図である。同図に示
すように、インジェクタ３０は、エンジン側に向かって
次第に外径が小さくなる多段の円柱形状を有しており、
外径が最も小さい前段部（先端部）がニードルバルブ収
納部３１０に、外径が最も大きな中段部がソレノイドコ
イル収納部３１２に、外径が中段部よりも僅かに小さく
なった後段部がデリバリパイプ取付部３１４になってい
る。

【００２０】ニードルバルブ収納部３１０の先端端面に
は、エンジンに燃料を噴射するための開口部が形成され
ており、図示しないニードルバルブを通して噴射される
霧状のガソリンが吸入空気に混合される。また、ソレノ
イドコイル収納部３１２の側面のほぼ中央には、円盤状
のインジェクタ取付面３１６が形成されており、このイ
ンジェクタ取付面３１６の一方の面であってインジェク
タ３０の先端側に周回した凹部３１８が形成されてい
る。この凹部３１８には、ハウジング７０に形成された
装着孔２８にインジェクタ３０を取り付けた際に、装着
孔２８の端面２６とインジェクタ取付面３１６との間の
気密性を確保するためにゴム等の弾性部材で形成された
Ｏリング３２０がはめ込まれる。

【００２１】また、デリバリパイプ取付部３１４の外周
側面には周回した１本の凹部３２２が形成されており、
この凹部３２２に取り付けられたＯリング３２４によっ
て、インジェクタ３０の後方に取り付けられたデリバリ
パイプ３２内の気密性が保たれている。デリバリパイプ
３２からインジェクタ３０に対して燃料が供給される
と、この燃料によってインジェクタ３０が加圧されて、
ソレノイドコイル収納部３１２の側面に形成されたイン
ジェクタ取付面３１６が、ハウジング７０に形成された
装着孔２８の端面２６に押しつけられ、これらの押圧面
に挟まれたＯリング３２０が変形して気密性が保たれ
る。

【００２２】このように、本実施形態の吸気装置のハウ
ジング７０に形成されたインジェクタ３０用の装着孔２
８は、吸気マニホールド２０と一体に形成されたエアク
リーナケース１８と取付部２２とをつなぐように単一径
で段差のない直管状に形成されている。したがって、ハ
ウジング７０を型成形によって製造する場合に、上述し
た装着孔２８を成形するために必要なスライドコアの引
き抜き方向を図示しないエンジン側にすることができ
る。

【００２３】一般に、スライドコアを用いて型成形を行
う場合には、スライドコアを引き抜くための油圧機構を
備える必要があるが、これらをエアクリーナケース１８
内に配置することは容易ではなく、ハウジング７０の形
状や装着孔２８の方向を工夫する必要がある。ところ
が、スライドコアを吸気マニホールド２０の取付部２２
側に引き抜く場合には、引き抜くために必要な油圧機構
等の全体を吸気装置の外部に配置することができるた
め、引き抜いたスライドコアや油圧機構等と干渉する部
材がなく、ハウジング７０や装着孔２８の設計の自由度
が増す。また、エアクリーナケース１８内の狭い空間に
スライドコアやこれを引き抜く油圧機構等を配置せずに
すむため、成形型が複雑にならず単純な構造となり、型
のコストを低減することができるとともに型の寿命が長
くなる。

【００２４】また、インジェクタ３０は、インジェクタ
取付面３１６の一方の端面とハウジング７０側の端面２
６との間にＯリング３２０を介在させ、燃圧を利用して
このＯリング３２０を加圧することにより、吸気マニホ
ールド２０の内部とエアクリーナケース１８内との間で
良好な気密性を保つことができる。また、図３に示すイ
ンジェクタ３０は、中段のソレノイドコイル収納部３１
２のほぼ中央にインジェクタ取付面３１６を形成して、
この一方の面をＯリング３２０を介してハウジング７０
に押圧しているため、インジェクタ取付面３１６から先
端側が長く、ニードルバルブ収納部３１０をエンジン側
に突き出して吸気弁に近づけることができる。燃料の噴
射位置は、エンジンの吸気ポートに近いほど好ましく、
ニードルバルブ収納部３１０をエンジン側に突き出すこ
とができれば、それだけ吸気ポートへの燃料の付着が少
なくなって理想的な燃料噴射が可能となる。

【００２５】図４は、本実施形態の吸気装置の変形例を
示す部分的な断面図であり、インジェクタの取付構造の
変形例が示されている。図４に示すインジェクタ１３０
は、エンジン側に向かって次第に外径が小さくなる多段
の円柱形状を有しており、先端から順に、ニードルバル
ブ収納部３１０、ソレノイドコイル収納部３２６、デリ
バリパイプ取付部３１４を有している。このインジェク
タ１３０は、図３に示したインジェクタ３０と比べる
と、中段のソレノイドコイル収納部３２６の形状が異な
っている。ソレノイドコイル収納部３２６の側面のほぼ
中央には、円盤状のインジェクタ取付面３２８が形成さ
れており、さらにこのインジェクタ取付面３２８よりニ
ードルバルブ収納部３１０側にＯリング３３０を取り付
けるための溝３３２が形成されている。

【００２６】デリバリパイプ３２からインジェクタ１３
０に対して燃料が供給されると、この燃料によってイン
ジェクタ１３０がエンジン側に加圧されるが、ソレノイ
ドコイル収納部３２６の側面にはインジェクタ取付面３
２８が形成されているため、このインジェクタ取付面３
２８がハウジング７０の装着孔２８の端面２６に当接し
て、インジェクタ１３０が固定される。また、ソレノイ
ドコイル収納部３２６の外周に形成された溝３３２には
Ｏリング３３０が取り付けられており、このＯリング３
３０が装着孔２８の内壁面に押し当てられて変形するこ
とにより気密性が保たれる。

【００２７】このように、インジェクタ１３０のソレノ
イドコイル収納部３２６の側面に、インジェクタ１３０
を位置決めして固定するためのインジェクタ取付面３２
８とは別に、気密性を保持するためのＯリング３３０を
取り付ける溝３３２を設けることにより、直管状の装着
孔２８にインジェクタ１３０を取り付けるようにしても
よい。

【００２８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、上述した各実施形態では、３本
の枝管２４を有する吸気マニホールド２０を例にとって
説明したが、枝管２４の数はエンジンの気筒数に合わせ
て適宜変更することができる。また、上述した実施形態
では、吸気マニホールド２０とエアクリーナケース１８
とが一体に形成される場合について説明したが、吸気マ
ニホールド２０を単独で成形するようにしてもよい。一
般に、吸気マニホールドは湾曲した形状を有しているた
め、吸気マニホールドの外壁とエンジンへの取付部ある
いは内壁とをつなぐようにインジェクタの装着孔を形成
する場合に、吸気マニホールドの外壁側にスライドコア
を引き抜こうとすると、湾曲した吸気マニホールドの一
部がスライドコアを引き抜くために必要な油圧機構等と
干渉するおそれがある。このため、干渉しないように成
形型の構造を工夫したり、吸気マニホールド自体の形状
を変形する必要が生じるが、インジェクタの装着孔を直
管状に形成して、吸気マニホールドの取付部側にスライ
ドコアを引き抜く場合にはこのような不都合はない。し
たがって、吸気マニホールドを単体で形成する場合や、
吸気マニホールドをエアクリーナケース以外の吸気通路
形成部材（例えばサージタンク等）と一体に形成する場
合にも本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施形態によるエンジンの
吸気装置の構造を示す図である。

【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。

【図３】インジェクタの取付構造を示す部分的な拡大断
面図である。

【図４】インジェクタの取付構造の変形例を示す部分的
な拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ エアクリーナ部 １８ エアクリーナケース ２０ 吸気マニホールド ２８ 装着孔 ３０ インジェクタ ３２ デリバリパイプ ４０ サージタンク ５０ スロットル ６０ 通路 ７０ ハウジング ８０ ダスティサイドケース ８２ クリーンサイドケース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気マニホールドの内燃機関側端部に燃
   料噴射装置の装着孔が形成され、この装着孔を前記吸気
   マニホールドの外壁面と内燃機関への取付部との間で貫
   通した直管形状とすることを特徴とする内燃機関の吸気
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記吸気マニホールドに吸気通路形成部材を一体に形成
   することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記吸気通路形成部材は、エアクリーナケースであるこ
   とを特徴とする内燃機関の吸気装置。