JP2013155717A - エアダクト構造 - Google Patents

Abstract

【課題】一定の長さを有するエアダクトは、振動の影響を受けて連結部分がはずれるという課題が常にある。したがって、エアダクトの固定方法では、連結部分がエンジンの振動によって外れるおそれがあることを前提として、仮に外れたとしても、大きな支障が生じないような安全設計が求められる。
【解決手段】エアクリーナへ空気を導入するエアダクトがエンジンの長手方向に延び、かつエキゾーストマニホールドの上方に位置し、前記エアクリーナとは別体に構成されるエンジンのエアダクト構造であって、前記エアダクトの長手方向中途部で、前記エアダクトと上下方向で少なくとも一部がラップし、前記エンジンの側面部より外側に位置するようエアダクト脱落防止部材を設け、前記エンジン側面部と前記エアダクト脱落防止部材との距離は、エアダクト断面寸法より小さいことを特徴とするエアダクト構造を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関（以後「エンジン」という）のエアダクトの取り回しに関する発明である。

エンジンに吸気を提供する吸気系は、エンジン上部に配置される場合が多い。これは、吸気が必要なエアインテークがシリンダヘッド部分に位置するため、エンジン上部に吸気系が存在すれば比較的短い距離で吸気通路を構成することができるからである。

また、吸気は、ある程度整流してから処理を行う必要がある。吸気の流れが整っていた方が最終的な燃焼室への吸気の供給がスムースになり、エンジンの吹き上がりが向上するからである。したがって、吸気を取り入れるエアクリーナの前段に配置されるエアダクトも、ある程度の長さがあるのが好ましい。

所定長のエアダクトは、エアクリーナ等と接続する必要がある。エアダクトは、長さのある部品であるので、振動の影響を受けやすい。特にエアクリーナとの接続部分については、振動によって連結が外れるおそれもある。

特許文献１では、エアダクトとエアクリーナを気密に、しかも簡便に連結するための方法が開示されている。また、特許文献２では、気筒数の異なるエンジン間で共通に使用できるエアクリーナを提供するために、エアダクトと点火コイルを覆うコイルケースを一体化し、エアダクトとエアクリーナをエンジン上部で気筒に沿って配列させ、エアクリーナに連結されたエアダクトごとエアクリーナをシリンダヘッドに取り付ける技術が開示されている。

特開平１０−４７１７７号公報 特開２００８−２８０９６２号公報

一定の長さを有するエアダクトは、振動の影響を受けて連結部分がはずれるという課題が常にある。特許文献１の方法ではソケット部分の嵌合によって連結を確保している。しかし、ソケットの差込があまい場合は、やはり振動によってエアダクトが外れるおそれがある。この場合は、エアダクトの落下という事態が生じる。

特許文献２のような配置は、エアクリーナをシリンダヘッドの上部に配置して、すぐ下の燃焼室に吸気を供給するため、効率のよい配置である。しかし、このような配置であると、エアダクトは、エキゾーストマニホールドに上部に位置することとなる。するとエアダクトの脱落が生じると、樹脂製のエアダクトは溶損するおそれもある。

つまり、エアダクトの固定方法では、連結部分がエンジンの振動によって外れるおそれがあることを前提として、仮に外れたとしても、大きな支障が生じないような安全設計が必要である。

本発明は、上記の課題に鑑みて想到された発明である。より具体的には、
エアクリーナへ空気を導入するエアダクトがエンジンの長手方向に延び、かつエキゾーストマニホールドの上方に位置し、前記エアクリーナとは別体に構成されるエンジンのエアダクト構造であって、
前記エアダクトの長手方向中途部で、前記エアダクトと上下方向で少なくとも一部がラップし、前記エンジンの側面部より外側に位置するようエアダクト脱落防止部材を設け、
前記エンジン側面部と前記エアダクト脱落防止部材との距離は、エアダクト断面寸法より小さいことを特徴とするエアダクト構造である。

また上記のエアダクト構造であって、
前記エアダクトと前記エアクリーナの連結部に設けられた嵌合手段により接合されたエアクリーナの接続部のうち、少なくとも下側部のエアダクトとのラップ代が、エアダクト周辺のボディ部品との距離より長いことを特徴とするエアダクト構造である。

本発明のエアダクト構造は、エアダクトの連結部分が抜けた場合であっても、エアダクト脱落防止部材とエンジンとの間にエアダクトが入ることがない。そのためエアダクトがエキゾーストマニホールドの上に落下することがない。したがって、エアダクトが樹脂製であっても溶損が発生しないという効果がある。

また、万一エアクリーナとエアダクトの連結部分の嵌合がはずれてしまっても、エアクリーナとエアダクトの連結代が、エアダクトと周辺部材との距離より長いので、エアダクト自体は抜けることがない。

また、本発明のエアダクト構造は構造が簡便であり、すでに既存のエンジンの部品を兼用して利用することができるため低コストに寄与する。

本発明のエアダクト構造を有するエンジンの概略図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 エアクリーナとエアダクトの連結部の断面図を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明を説明する。なお、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、下記の実施形態を変形してもよい。

図１は本発明のエアダクト構造１の概略を示す図である。矢印２は、エキゾーストマニホールド１０が配置される方向である。反対側の矢印３は、インテークマニホールド（図示せず）が配置されている。クランク軸は、矢印４の方向であり、矢印４を示した方向がエンジンの後部とし、反対側をエンジンの前部（矢印５）とする。

シリンダブロック１２の上側にはシリンダヘッド１４が配置される。また、シリンダヘッド１４の上部にはヘッドカバー１５が蓋体となる。エアクリーナ２０は、エンジン後部４側のヘッドカバー１５に固定される。エアクリーナ２０には、エアクリーナキャップ２２が連結されている。エアクリーナキャップ２２内には、スロットルボディ（図示せず）に連通する開口２２ｈが形成されている。エアクリーナキャップ２２はシリンダヘッド１４の略中央部分に設置される。この位置であれば、インテークマニホールドの中央あたりでスロットルボディに吸気を供給することが可能となる。

エアダクト２４はエンジンのシリンダの配列長程度の長さを有し、エアクリーナ２０からエンジン側部に沿って配置される。エアクリーナ２０がエンジンの後部４に配置されるので、エアダクト２４はエンジンの前部５側に開口２４ｉを配置し、エンジンの後部４に向かって配置されることになる。ここで、エアダクト２４はエキゾーストマニホールド１０の上方に配置されることとなる。すなわち、このままエアダクト２４が抜け落ちるとエキゾーストマニホールド１０に落下し、溶損などの損傷が発生する。

そこで、このエアダクト２４が仮に抜け落ちたとしても、エキゾーストマニホールド１０上に落下させないエアダクト脱落防止部材３０をエンジンに配置する。エアダクト脱落防止部材３０は、既存の部品を流用してもよいし、また、新たな専用部品を取り付けてもよい。ここでは、オイルレベルゲージガイド２８をエアダクト脱落防止部材３０として説明を続ける。エアダクト脱落防止部材３０は、エアダクト２４の長手方向中途部に形成される。好ましくはエキゾーストマニホールド１０の近傍であることが望ましい。エアダクト２４をエキゾーストマニホールド１０に接触させないためである。

図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す概念図である。エアダクト脱落防止部材３０は、少なくとも上下方向で一部がエアダクト２４とラップし、エンジン側面部１６より外側に位置するように設けられる。さらに、エンジン側面部１６と、エアダクト脱落防止部材３０との距離は、エアダクト２４の断面寸法（直径の他、最小寸となる寸法）より小さくする。

より詳細に説明すると、エアダクト脱落防止部材３０とエアダクト２４の上下方向でのラップしている部分は符号３２の部分である。このラップ部分３２が存在すれば、エアダクト２４が外れて位置がずれても、エアダクト脱落防止部材３０より内側３０ｉにエアダクト２４は保持される。つまり、エキゾーストマニホールド１０に当接することはない。

また、エアダクト脱落防止部材３０がエンジン側面部１６より外側に位置するとは、エアダクト脱落防止部材３０の先端３０ｔがエンジン側面部１６から離れる方向に位置していることを意味する。図２では符号３４の矢印が示す距離だけエアダクト脱落防止部材３０はエンジン側面部１６から外側に位置している。

また、エンジン側面部１６とエアダクト脱落防止部材３０の距離とは、エンジン側面部１６の、エキゾーストマニホールド１０の取付位置１０ａからヘッドカバー１５の頂上面１５ｔまでの間におけるエアダクト脱落防止部材３０との距離３６をいう。この距離３６がエアダクト２４の断面寸法２４ｄより小さければ、エンジン側面部１６とエアダクト脱落防止部材３０の間に、エアダクト２４は挟まり、エキゾーストマニホールド１０に当接することがない。ここで、断面寸法２４ｄとは、エアダクト２４のエアダクト脱落防止部材３０近傍における直径だけでなく、その他の箇所も含めて、エアダクト２４の中でもっとも断面径が小さい寸法をいう。

エアダクト脱落防止部材３０をこのように構成すると、エアダクト２４は、エアダクト脱落防止部材３０を超えて、エンジン部分から離れることはない。また、エアダクト脱落防止部材３０をエアダクト２４の長手方向の中途部に配置することによって、もしエアダクト２４とエアクリーナ２０の連結が外れたとしても、エアダクト２４がエキゾーストマニホールド１０に当接することが回避される。

図３は、エアダクト２４とエアクリーナ２０の連結部分の断面図を示す。エアクリーナ２０側のエアダクト２４連結部は、エアクリーナ２０内部から外部に向けて突出した差込口２０ｊが形成されている。差込口２０ｊは、上側部２０ｍと下側部２０ｎで長さが異なるように形成されている。また、差込口２０ｊの根元には、ホースストッパ受け２０ａが形成されている。

エアダクト２４側の連結部分は、エアクリーナ２０側差込口２０ｊより径が小さく、連結部分の先端にはホースストッパ２４ｓが形成されている。ホースストッパ２４ｓは、連結部分に形成された「返し」である。差込口２０ｊから差し込む際にはある程度の抵抗で挿入することができる。しかし、差込口２０ｊのホースストッパ受け２０ａに返しの部分が嵌合すると、容易には抜くことが出来なくなる。これは連結部に設けられた嵌合手段である。

ここで本発明のエアダクト構造１では、エアダクト２４周辺のボディ部品４０とエアダクト２４の間の距離４２よりも、エアダクト２４と差込口２０ｊの下側部２０ｎのラップ代４４を長く形成する。ここでエアダクト２４周辺のボディ部品４０とは、エアダクト２４が、差込口２０ｊから引き抜かれる際に干渉できるエンジンルーム内の部品であれば特に限定されず、シャーシ若しくはエンジンなどに強固に固定されていて、比較的硬度のあるものであればよい。例えば、エンジンの近傍に配置されるラジエタサポートなどが好適に利用することができる。

このような構成にすることで、仮にエアダクト２４の連結部分（ホースストッパ２４ｓとホースストッパ受け２０ａの間の嵌合）がエンジンの振動などではずれてしまっても、差込口２０ｊの下側部２０ｎとエアダクト２４のラップ代４４が、周辺のボディ部品４０（例えばラジエタサポート）までの距離４２より長いので、エアダクト２４は周辺のボディ部品４０と干渉し、エアクリーナ２０から抜け落ちることがない。

本発明のエアダクト構造は、ガソリンエンジンだけでなく、ディーゼルエンジンにも好適に利用することができる。

１ エアダクト構造
２ エキゾーストマニホールドが取り付けられる側
３ インテークマニホールドが取り付けられる側
４ エンジンの後部
５ エンジンの前部
１０ エキゾーストマニホールド
１０ａ エキゾーストマニホールドの取付位置
１２ シリンダブロック
１４ シリンダヘッド
１５ ヘッドカバー
１５ｔ ヘッドカバーの頂上面
１６ エンジン側面部
２０ エアクリーナ
２０ａ ホースストッパ受け
２０ｊ 差込口
２０ｍ 差込口の上側部
２０ｎ 差込口の下側部
２２ エアクリーナキャップ
２２ｈ （スロットルボディにつながる）開口
２４ エアダクト
２４ｄ エアダクトの断面寸法
２４ｉ （エアダクトの）開口
２４ｓ ホースストッパ
２８ オイルレベルゲージガイド
３０ エアダクト脱落防止部材
３２ ラップ部分
３４ エンジンの外側
３６ エンジン側面部とエアダクト脱落防止部材の距離
４０ エアダクト周辺のボディ部品
４２ エアダクトとエアダクト周辺のボディ部品の距離
４４ エアダクトと差込口の下側部のラップ代

Claims (2)

1. エアクリーナへ空気を導入するエアダクトがエンジンの長手方向に延び、かつエキゾーストマニホールドの上方に位置し、前記エアクリーナとは別体に構成されるエンジンのエアダクト構造であって、
   前記エアダクトの長手方向中途部で、前記エアダクトと上下方向で少なくとも一部がラップし、前記エンジンの側面部より外側に位置するようエアダクト脱落防止部材を設け、
   前記エンジン側面部と前記エアダクト脱落防止部材との距離は、エアダクト断面寸法より小さいことを特徴とするエアダクト構造。
2. 前記エアダクトと前記エアクリーナの連結部に設けられた嵌合手段により接合されたエアクリーナの接続部のうち、少なくとも下側部のエアダクトとのラップ代が、エアダクト周辺のボディ部品との距離より長いことを特徴とする請求項１に記載されたエアダクト構造。