JP2006291915A - 車両用エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両前部のエンジンルーム内に横置き配置されたエンジンの吸気装置において、レゾネータを活用して、エンジンの大型化を防止しつつ、分岐管部の筒状構造の下流端部分に衝突時の衝撃荷重が容易に加わるのを防止可能な構造を提供する。
【解決手段】 吸気ユニット５の湾曲する分岐管部５３…５３の内側に、連通路５５を介して吸入管部５１に接続されたレゾナンスチャンバー部５４と、前記吸入管部５１とを車両前後方向に並んで配設すると共に、前記連通路５５を、前記分岐管部５３…５３の下流端部分５３ａ…５３ａよりも車両前方側において、分割成形体１１〜１４のうちの隣り合うもの同士１２，１３の略水平な接合面上に設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両前部のエンジンルーム内に横置き配置されたエンジンの吸気装置に関し、エンジンの技術分野に属する。

周知のように、エンジンには吸気装置及び排気装置が備えられるが、エンジンを車両前部のエンジンルームに横置き搭載する場合、吸気装置をエンジン本体の前方に配置し、排気装置をエンジン本体の後方に配置するパターンと、この逆に、排気装置をエンジン本体の前方に配置し、吸気装置を後方に配置するパターンとの２つのパターンがあるが、例えば、排気装置が排気浄化装置を有している場合、走行風により排気浄化装置の活性化が妨げられないように、排気装置をエンジン本体の車両後方側に配置し、吸気装置をエンジン本体の車両前方側に配置することがある。

ここで、吸気装置は、車両の軽量化等を目的として、金属でなく複数の樹脂製分割成形体により構成されることがある。しかし、この場合、吸気装置の強度が金属製の場合よりも低下するので、前述のように吸気装置がエンタジン本体の車両前方側に配置されていると、例えば車両と前方障害物との比較的大きな衝突が発生したときに、吸気装置が破損し易くなり、さらには、例えば吸気装置の上方に各気筒の燃料噴射弁に燃料を分配するデリバリパイプが配設される場合には、該デリバリパイプも破損し易くなるという問題がある。

この問題に対処するものとして、特許文献１に記載の吸気装置がある。この吸気装置の吸気ユニットは、上流側から、吸入管部と、該吸入管部に連通するサージタンク部と、該サージタンク部の前部から上方に延びて後方のエンジン側に湾曲した後、下方に傾斜してエンジンの吸気ポートに接続される複数の分岐管部とを有すると共に、全体が複数の樹脂製分割成形体を接合して一体化した構成とされ、かつ前記分岐管部の下流端部分を単一の分割成形体により剛性の高い筒状構造に形成し、かつ該分岐管部の傾斜した下流端部分を燃料のデリバリパイプの前方に配置したものであり、これにより、車両と前方障害物との衝突が生じたときに、分岐管部の上流側の部分やサージタンク部や吸入管部等は破損しても、分岐管部の下流端部分の破損が防止される、つまりデリバリパイプの破損が防止されるようにしたものである。

しかしながら、この場合においても、衝突衝撃力がさらに大きな場合には、吸気ユニットの前記下流端部分以外の部分が急速に破壊してその衝撃が該下流端部分に及び、該下流端部分の破損、ひいてはデリバリパイプの破損を招く虞がある。

ところで、吸気装置には、エンジンの低中速回転領域での吸気効率の低下を抑制するためのレゾネータが設けられることがあり、このレゾネータを吸気装置の強度向上に利用することが考えられる。

このレゾネータの配設構造としては、強度向上を目的としたものではないが、例えば、特許文献２には、車幅方向に延びるサージタンク部の一端側に外付けでレゾネータを取り付けた吸気装置が開示されている。また、特許文献３には、吸気装置を複数の分割成形体で構成したものにおいて、分岐管部の内側にプレート部材（インナプレート）を嵌め込むことにより、レゾネータを構成したものが開示されている。

特開２００３−３２２０５９号公報 特開平１０−１８８４９号公報 特開２００２−３４９３７７号公報

しかし、特許文献２に記載の吸気装置の場合、レゾネータは一端側に設けられているだけであるので、それ以外の部分の強度の向上にはほとんど寄与しないだけでなく、外付けであるのでエンジンが大型化するという問題がある。

また、特許文献３に記載の吸気装置の場合、プレート部材を吸気装置の構成部材間に嵌め込んでいるだけであるので、衝突時に外れやすく十分な衝突耐力が得られるとは言い難い。

そこで、本発明は、車両前部のエンジンルーム内に横置き配置されたエンジンの吸気装置において、レゾネータを活用して、エンジンの大型化を防止しつつ、分岐管部の筒状構造の下流端部分に衝突時の衝撃荷重が容易に加わるのを防止可能な構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、横置きエンジンの車両前方側に吸気ユニットが備えられ、該吸気ユニットが、上流側から、吸入管部と、該吸入管部に連通するサージタンク部と、該サージタンク部の前部から上方に延びて後方のエンジン側に湾曲した後、下方に傾斜してエンジンの吸気ポートに接続された複数の分岐管部とを有すると共に、全体が複数の樹脂製分割成形体を接合して一体化した構成とされ、かつ、前記分岐管部の傾斜した下流端部分は、単一の分割成形体により筒状構造に形成されていると共に燃料のデリバリパイプの前方に配置されている車両用エンジンの吸気装置であって、前記吸気ユニットの湾曲する分岐管部の内側に、連通路を介して前記サージタンク部または前記吸入管部に接続されたレゾナンスチャンバーと、前記吸入管部の少なくとも下流側部位とが車両前後方向に並んで配設されていると共に、前記連通路は、前記分岐管部の下流端部分よりも車両前方側において、前記複数の分割成形体のうちの隣り合うもの同士の略水平な接合面上に設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記レゾナンスチャンバーは、前記分岐管部の下流端部分よりも車両前方側において、前記隣り合うもの同士の略水平な接合面上に設けられていることを特徴とする。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記連通路は、前記湾曲する分岐管部の内側の空間において車幅方向の一側側に配置され、レゾナンスチャンバーと前記吸入管部とは同空間において車幅方向の他側側に配置されていることを特徴とする。

そして、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記レゾナンスチャンバーと前記吸入管部のうちの車両後方側に位置するものと、前記分岐管部の下流端部分とが壁を共有して隣接配置されていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、分岐管部の下流端部分よりも車両前方側において、複数の分割成形体のうちの隣り合うもの同士の分割成形体の接合面上に連通路が設けられているので、該接合面における車両前後方向の強度、つまり車両前後方向の衝突耐力が向上すると共に、衝突時の衝撃がこの接合面で徐々に吸収され、分岐管部の筒状構造の下流端部分に及ぶ衝撃が軽減される。したがって、この分岐管部の下流端部分の破損が防止されると共に、その後方に配置されたデリバリパイプの破損も防止されることとなる。また、レゾナンスチャンバーは湾曲する分岐管部の内側のスペースを有効利用して設けられているので、レゾナンスチャンバーを設けたとしても、吸気装置の大型化、つまりエンジンの大型化を招くこともない。

また、請求項２に記載の発明によれば、レゾナンスチャンバーが設けられているから、これによっても分割成形体の接合面における車両前後方向の剛性、つまり車両前後方向の衝突耐力が向上することとなる。したがって、請求項１で説明した効果が一層確実なものとなる。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記湾曲する分岐管部の内側の空間における分割成形体の接合面上の狭いスペースを有効活用して、連通路、レゾナンスチャンバー、並びに吸入管部をコンパクトに配置することができる。

そして、請求項４に記載の発明によれば、レゾナンスチャンバーと吸入管部のうちの車両後方側に位置するものと、前記分岐管部の下流端部分とが壁を共有して隣接配置されているので、分岐管部の下流端部分の強度が一層向上することとなる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に示すように、第１の実施の形態に係る車両１の前部にはエンジンルーム２が設けられ、該エンジンルーム２には、気筒列方向が車幅方向とされた横置きタイプのエンジン３が配設されている。このエンジン３の車両前方側には吸気装置４が配設され、車両後方側には排気装置５が配設されている。吸気装置４は、エンジン３の車両前方側側面に取り付けられた吸気ユニット５と、該吸気ユニット５に走行風を導くエアダクト６等を有している。排気装置７には、排気を浄化する排気浄化装置８等が備えられている。また、エンジン３の周囲には、ラジエータ９、図示しないエンジン補機、変速機等が配設されている。

ここで、この吸気ユニット５は、図２、図３に示すように、４つの樹脂製分割成形体１１，１２，１３，１４を、対応するフランジ部１１ｆ，１２ｆ，１２ｆ，１３ｆ，１３ｆ，１４ｆ同士を図示しない固着手段で接合することにより、一体化した構成のものであり、上流側から、一端のフランジ２１ａにエアダクト６が接続される吸入管部２１と、該吸入管部２１の他端側（下端側）に接続された扁平なサージタンク部２２と、該サージタンク部２２の前部から上方に延びて後方のエンジン３側に湾曲し、下方に傾斜してエンジン３の各吸気ポート３ａ…３ａ（図には１つのみ記載）に接続される複数の分岐管部２３…２３とを有している。なお、このエンジン３は４気筒エンジンであり、分岐管部２３…２３は４個形成されている。

各分岐管部２３…２３の下流端部分２３ａ…２３ａは、それぞれ、前記分割成形体１１，１２，１３，１４のうちの分割成形体１２のみにより筒状構造に形成されていると共に、該下流端部分２３ａ…２３ａの前部は各気筒用のインジェクタ３１…３１に燃料を分配供給するデリバリパイプ３２の前方に位置している。なお、デリバリパイプ３２は、シリンダ列方向（車幅方向）に延びる主管と各インジェクタ３１…３１に接続される分岐管とを含むものである。

図４にもあわせて示すように、前記吸気ユニット４の湾曲する分岐管部２３…２３の内側には、前記吸入管部２１と、該吸入管部２１の下流側部位に連通路２５を介して接続されたレゾナンスチャンバー部２４とが車両前後方向に並んで配設されている。なお、レゾナンスチャンバー部２４は、前記吸入管部２１の前方に配置されている。

連通路２５は、図２、図４に示すように、前記各分岐管部２３…２３の下流端部分２３ａ…２３ａの車両前方側において、分割成形体１２と分割成形体１３との接合面上に形成されており、平面視略Ｕ字状で、断面円形とされている。また、この連通路２５は、湾曲する分岐管部２３…２３の内側の空間において車幅方向の一側側に設けられている。

レゾナンスチャンバー部２４は、前記連通路２５とで共鳴過給を実現することにより、エア脈動によるエンジン３の低中速回転領域でのエンジントルクの低下を抑制するもので、連通路２５同様、前記各分岐管部２３…２３の下流端部分２３ａ…２３ａの車両前方側において、分割成形体１２，１３の接合面上に形成されている。なお、このレゾナンスチャンバー部２４は、湾曲する分岐管部２３…２３の内側の空間において車幅方向の他側側に設けられている。

次に、本実施の形態に係るエンジン１の吸気装置４による作用について説明すると、図４に矢印で示すように、吸気ダクト６から、吸入管部２１にエアが導入されると、サージタンク部２２及び分岐管部２３…２３を介してエンジン３の吸気ポート３ａ…３ａ側に供給されると共に、連通路２５を介してレゾナンスチャンバー部２４に供給され、この結果、共鳴過給によりエア脈動が抑制され、エンジン３の低中回転領域におけるエンジントルクの低下が防止されることとなる。

その場合に、本実施の形態においては、レゾナンスチャンバー部２４は湾曲する分岐管部２３…２３の内側スペースを有効利用して設けられているので、レゾナンスチャンバー部２４を設けたとしても、吸気装置４の大型化、つまりエンジン３の大型化を招くことがない。

また、分岐管部２３…２３の下流端部分２３ａ…２３ａよりも車両前方側において、分割成形体１２，１３の略水平な接合面に連通路２５及びレゾナンスチャンバー部２４が設けられているので、これらの分割成形体１２，１３の接合面における車両前後方向の強度、つまり車両前後方向の衝突耐力が向上すると共に、衝突時の衝撃がこの接合面で徐々に吸収され、分岐管部２３…２３の下流端部分２３ａ…２３ａに及ぶ衝撃が軽減される。したがって、この分岐管部２３…２３の下流端部分２３ａ…２３ａの破損が防止されると共に、その後方に配置されたデリバリパイブ３２の破損も防止されることとなる。

また、分割成形体１２，１３の接合面にはレゾナンスチャンバー部２４も形成されているから、これによっても分割成形体１２，１３の接合面における車両前後方向の剛性、つまり車両前後方向の衝突耐力が向上し、一層効果的に分岐管部２３…２３の下流端部分２３ａ…２３ａ及びデリバリパイブ３１の破損が防止されることとなる。

また、連通路２５は、前記湾曲する分岐管部２３…２３の内側の空間において車幅方向の一側側に配置され、レゾナンスチャンバー部２４と吸入管部２１とは同空間において車幅方向の他側側に配置されているので、分岐管部２３…２３の内側の空間における分割成形体１２，１３の接合面上の狭いスペースを有効活用して、連通路２５、レゾナンスチャンバー部２２、並びに吸入管部２１をコンパクトに配置することができる

次に、第２の実施の形態について説明する。なお、説明に際しては、第１の実施の形態と同一または実質同一の構成要素については、同一の符号を用いるものとする。

この第２の実施の形態に係る吸気装置４′の吸気ユニット４０は、図５に示すように、４つの樹脂製分割成形体４１，４２，４３，４４を、対応するフランジ部４１ｆ，４２ｆ，４２ｆ，４３ｆ，４３ｆ，４４ｆ同士を図示しない固着手段で接合することにより、一体化したものであり、上流側から、一端のフランジ５１ａにエアダクト６が接続される吸入管部５１と、該吸入管部５１の他端側（下端側）に接続される袋状のサージタンク部５２と、該サージタンク部５２の前部から上方に延びてエンジン３側に湾曲し、下方に傾斜してエンジン３の各吸気ポート３ａ…３ａ（図には１つのみ記載）に接続される複数の分岐管部５３…５３とを有している。なお、吸入管部５１のサージタンク５２近傍部分は、サージタンクとしての機能も有している。

各分岐管部５３…５３の下流端部分５３ａ…５３ａは、それぞれ、前記分割成形体４１，４２，４３，４４のうちの分割成形体４２のみにより筒状構造に形成されていると共に、該下流端部分５３ａ…５３ａの前部は各気筒用のインジェクタ３１…３１に燃料を分配供給するデリバリパイプ３２の前方に位置している。なお、デリバリパイプ３２は、シリンダ列方向（車幅方向）に延びる主管と各インジェクタ３１…３１に接続される分岐管とを含むものである。

吸気ユニット４０の湾曲する分岐管部５３…５３の内側には、図６、図７にもあわせて示すように、前記サージタンク部５２と、該サージタンク部５２に連通路５５を介して接続されたレゾナンスチャンバー部５４とが車両前後方向に並んで配設されている。なお、レゾナンスチャンバー部５４は、第１の実施の形態とは異なり、前記吸入管部５１（サージタンク部５２の上部）の後方に配置されている。

連通路５５は、前記各分岐管部５３…５３の下流端部分５３ａ…５３ａの車両前方側において、分割成形体４３と分割成形体４４との接合面上に形成されており、平面視略Ｕ字状で、断面円形とされている。また、この連通路５５は、湾曲する分岐管部５３…５３の内側の空間において車幅方向の一側側に設けられている。

レゾナンスチャンバー部５４は、連通路５５同様、前記各分岐管部５３…５３の下流端部分５３ａ…５３ａの車両前方側において、分割成形体４３，４４の接合面上に形成されている。なお、このレゾナンスチャンバー部５４は、湾曲する分岐管部５３…５３の内側の空間において車幅方向の他側側に設けられている。

また、レゾナンスチャンバー部５４と前記分岐管部５３の下流端部分５３ａ…５３ａとが壁部４２ａを共有して隣接配置されている。

以上のように構成したことにより、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した効果に加え、レゾナンスチャンバー部５４と前記分岐管部の５３…５３の下流端部分５３ａ…５３ａとが壁部４２ａを共有して隣接配置されているので、分岐管部５３…５３の下流端部分５３ａ…５３ａの強度が一層向上することとなる。

ここで、特許請求の範囲の構成要素と実施の形態の構成要素との対応について説明しておく。すなわち、特許請求の範囲の請求項１における吸気ユニットは第１、第２の実施の形態の吸気ユニット４，４０に対応し、吸気管部は吸気管部２１，５１に対応し、サージタンク部はサージタンク部２２，５２に対応し、複数の分岐管部は分岐管部２３…２３，５３…５３に対応し、複数の樹脂製分割成形体は、分割成形体１１，１２，１３，１４，４１，４２，４３，４４に対応し、下流端部分は下流端部分２３ａ…２３ａ，５３ａ…５３ａに対応し、レゾナンスチャンバーはレゾナンスチャンバー部２４，５４に対応し、連通路は連通路２５，５５に対応する。また、請求項３における壁は、第２の実施の形態の壁部４２ａに対応する。 なお、前記第１、第２の実施の形態においては、レゾナンスチャンバー部２４は、一体とされているが、特許請求の範囲の請求項１においてはレゾナンスチャンバーは、別体のものを含む。

なお、前記第１の実施の形態においては、レゾナンスチャンバー部２４の後方に吸入管部２１を配置し、第２の実施の形態においては、吸入管部５１（サージタンク部５２）の後方にレゾナンスチャンバー部５４を配置したが、いずれの場合も、レゾナンスチャンバー部と吸入管部との前後関係を逆にしてもよい。

本発明は、車両前部のエンジンルーム内に横置き配置されたエンジンの吸気装置に広く適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用エンジンの吸気装置が適用された車両の縦断面図である。 同吸気装置の正面図（車両前方視）である。 図２の矢印Ａによる矢視図である。 図２の矢印Ｂ−Ｂによる分割成形体１３の接合面等を示す矢視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸気装置の側面図（車両側方視）である。 図５の矢印Ｃ−Ｃによる分割成形体４３の接合面等を示す矢視図である。 図５の矢印Ｄ−Ｄによる分割成形体４４の接合面等を示す矢視図である。

符号の説明

１ 車両
３ エンジン
４，４′ 吸気装置
５，４０ 吸気ユニット
１１，１２，１３，１４，４１，４２，４３，４４ 分割成形体
２１，５１ 吸入管部
２２，５２ サージタンク部
２３，５３ 分岐管部
２３ａ，５３ａ 下流端部分
２４，５４ レゾナンスチャンバー
２５，５５ 連通路
３１ デリバリパイブ
４１ａ 壁部

Claims (4)

1. 横置きエンジンの車両前方側に吸気ユニットが備えられ、該吸気ユニットが、上流側から、吸入管部と、該吸入管部に連通するサージタンク部と、該サージタンク部の前部から上方に延びて後方のエンジン側に湾曲した後、下方に傾斜してエンジンの吸気ポートに接続された複数の分岐管部とを有すると共に、全体が複数の樹脂製分割成形体を接合して一体化した構成とされ、かつ、前記分岐管部の傾斜した下流端部分は、単一の分割成形体により筒状構造に形成されていると共に燃料のデリバリパイプの前方に配置されている車両用エンジンの吸気装置であって、
   前記吸気ユニットの湾曲する分岐管部の内側に、連通路を介して前記サージタンク部または前記吸入管部に接続されたレゾナンスチャンバーと、前記吸入管部の少なくとも下流側部位とが車両前後方向に並んで配設されていると共に、
   前記連通路は、前記分岐管部の下流端部分よりも車両前方側において、前記複数の分割成形体のうちの隣り合うもの同士の略水平な接合面上に設けられていることを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。
2. 請求項１に記載の車両用エンジンの吸気装置であって、
   前記レゾナンスチャンバーは、前記分岐管部の下流端部分よりも車両前方側において、前記隣り合うもの同士の略水平な接合面上に設けられていることを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。
3. 請求項２に記載の車両用エンジンの吸気装置であって、
   前記連通路は、前記湾曲する分岐管部の内側の空間において車幅方向の一側側に配置され、レゾナンスチャンバーと前記吸入管部とは同空間において車幅方向の他側側に配置されていることを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用エンジンの吸気装置であって、
   前記レゾナンスチャンバーと前記吸入管部のうちの車両後方側に位置するものと、前記分岐管部の下流端部分とが壁を共有して隣接配置されていることを特徴とする車両用エンジンの吸気装置。

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