JP2017044106A - 吸気マニホールド - Google Patents
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Abstract
【課題】消炎装置をベース部材の嵌合保持部内の定位置に容易に嵌入でき、かつ、消炎装置を嵌合保持部に確実に嵌合保持できる、コンパクトな吸気マニホールドを提供する。
【解決手段】フレームアレスタ２５が組み込まれるベース部材２１が凹状体部３１とフレームアレスタ２５を軸方向に嵌合させる環状の嵌合保持部３２とを有し、嵌合保持部３２が突当て面３２ａと嵌合内周壁面３２ｂとを有しており、フレームアレスタ２５が、火炎抑制構造体２６と、それを取り囲む外筒体２７と、外筒体２７の外周面と両端面を覆う弾性ホルダ部材５１とで構成されており、弾性ホルダ部材５１は、外筒体２７に密着しつつ嵌合保持部３２に嵌合する外周嵌合部５２を有し、外周嵌合部５２は、筒状壁部分５２ｈと、筒状壁部分５２ｈの外周面５２ｅから径方向外方側および軸方向一方側に突出しつつ互いに離間する複数の環状のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃとを有している。
【選択図】図３
【解決手段】フレームアレスタ２５が組み込まれるベース部材２１が凹状体部３１とフレームアレスタ２５を軸方向に嵌合させる環状の嵌合保持部３２とを有し、嵌合保持部３２が突当て面３２ａと嵌合内周壁面３２ｂとを有しており、フレームアレスタ２５が、火炎抑制構造体２６と、それを取り囲む外筒体２７と、外筒体２７の外周面と両端面を覆う弾性ホルダ部材５１とで構成されており、弾性ホルダ部材５１は、外筒体２７に密着しつつ嵌合保持部３２に嵌合する外周嵌合部５２を有し、外周嵌合部５２は、筒状壁部分５２ｈと、筒状壁部分５２ｈの外周面５２ｅから径方向外方側および軸方向一方側に突出しつつ互いに離間する複数の環状のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃとを有している。
【選択図】図３
Description
本発明は、内燃機関に装着される吸気マニホールドに関し、特に吸気通路上に消炎装置が組み込まれる吸気マニホールドに関する。
水上バイク等のＰＷＣ（Personal Water Craft）や船外機等に搭載される内燃機関に装着される吸気マニホールドとして、従来、少数の樹脂製部材により多岐管構造を実現する一方、スロットルボディより下流側の吸気通路上に火炎抑止構造を有する消炎装置（フレームアレスタ）を組み込んで燃焼室側からの逆火の防止機能を高めているものがある。
この種の吸気マニホールドとしては、例えば吸気通路の径方向に対向するベース部材およびカバー部材のうち、ベース部材に設けた環状の嵌合保持部に消炎装置を軸方向に突当て可能に嵌入し、カバー部材に設けた環状の押圧部によって、消炎装置を嵌合保持部に対し抜止め方向に押圧するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、ベース部材に消炎装置を径方向に嵌め込み可能な嵌合凹部を設ける一方、ベース部材上に露出する消炎装置の外周面にバンド状の消炎装置固定部材を当接させ、その外側からカバー部材をベース部材に溶着することで、ベース部材に対する消炎装置の径方向のがたつきを抑制するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、ベース部材の環状の嵌合保持部に消炎装置を軸方向に突当て可能に嵌入し保持させる従来の前者の吸気マニホールドは、消炎装置をベース部材の嵌合保持部内の定位置に容易に嵌入可能にし、かつ、消炎装置を嵌合保持部に確実に嵌合保持させるということが困難であった。
すなわち、消炎装置のベース部材への組込み作業性と、消炎装置のベース部材による嵌合保持の確実性とを両立させることが容易でないという問題があった。
一方、別部品の消炎装置固定部材を用いて消炎装置の径方向のがたつきを抑制する従来の後者の吸気マニホールドは、樹脂製部材に対し相対的に比重が大きい消炎装置を溶着結合部で保持するため、ベース部材およびカバー部材の溶着接合強度が十分でなかった。また、消炎装置のベース部材への組込み方向が径方向で同方向の嵌合深さが浅いため、その嵌合の強さがばらつき易く、その点からも、溶着接合強度が十分とは言えなかった。そのため、ベース部材とカバー部材の溶着接合部が幅広にならざるを得ず、吸気マニホールドのコンパクト化を困難にするものとなっていた。
本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、消炎装置をベース部材の嵌合保持部内の定位置に容易に嵌入でき、かつ、消炎装置を嵌合保持部に確実に嵌合保持できる、コンパクト化の容易な吸気マニホールドを提供することを目的とする。
本発明に係る吸気マニホールドは、上記目的達成のため、吸気通路に沿って延在しつつ該吸気通路の径方向に対向する樹脂製のベース部材およびカバー部材と、前記吸気通路上に位置するよう前記ベース部材の一端側部分に組み込まれる火炎抑制構造を有する消炎装置と、を備え、前記ベース部材の前記一端側部分が、略分割筒状の凹状体部と、前記凹状体部と一体に形成され、前記消炎装置を軸方向に突当て可能に嵌合させて保持する嵌合保持部と、を有する吸気マニホールドであって、前記嵌合保持部が、前記消炎装置を前記凹状部材側から突当て可能な突当て面と、前記消炎装置を取り囲みつつ嵌合させる嵌合内周壁面と、を有するとともに、前記消炎装置が、火炎抑制構造体と、該火炎抑制構造体の外周を取り囲む外筒体と、前記外筒体の外周面および両端面を覆う弾性ホルダ部材とによって構成されており、前記弾性ホルダ部材が、前記外筒体の前記外周面に密着しつつ前記嵌合保持部に嵌合する外周嵌合部を有し、前記外周嵌合部は、前記外筒体の外周面に密着する筒状壁部分と、それぞれ前記筒状壁部分の外周面から径方向外方側および軸方向一方側に突出しつつ前記軸方向で互いに離間する複数の環状のリップ部と、を有していることを特徴とするものである。
本発明の吸気マニホールドにおいては、前記弾性ホルダ部材が、前記火炎抑制構造体の一端側の開口部を取り囲みつつ前記嵌合保持部の前記円環板状の突当て面に突当て係合する一方側の突当て部と、前記火炎抑制構造体の他端側の開口部を取り囲みつつ前記ベース部材および前記カバー部材のうち少なくとも一方によって抜止め方向に押圧される他方側の突当て部とを、前記外周嵌合部と一体に有している構成とすることができる。
また、本発明の吸気マニホールドにおいては、前記複数の環状のリップ部は、前記筒状壁部分の中心軸線に対するそれぞれの外周面側の傾斜角度がそれぞれの内周面側の傾斜角度より小さく設定されているものとすることができる。
さらに、本発明の吸気マニホールドにおいては、前記嵌合保持部に保持された前記消炎装置と前記ベース部材および前記カバー部材との間に介装され、前記嵌合保持部に対し前記消炎装置を抜け止めするとともに、前記火炎抑制構造体の下流側の開口部から前記ベース部材および前記カバー部材の内壁面まで段差なく連続する内周面を有する筒状の抜止め整流部材が設けられている構成とすることもできる。
本発明によれば、消炎装置をベース部材の嵌合保持部内の定位置に容易に嵌入でき、かつ、消炎装置を嵌合保持部に確実に嵌合保持できる、コンパクト化の容易な吸気マニホールドを提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１ないし図９に、一実施の形態の吸気マニホールドを示している。この吸気マニホールドは、水上を滑走するＰＷＣ用の３気筒の内燃機関（以下、単にエンジンという）に吸気装置の主要部として装着されるものである。
図２に示すように多岐管形状をなす吸気マニホールド１０は、上流側部分１１ａが開口する主管部１１と、その主管部１１から分岐して前述のエンジンの３つの吸気ポートに接続される複数の枝管部１２、１３、１４とを有しており、これらの内部に図外の吸気管から取り込んだ吸入空気をエンジンの複数の気筒に吸入させることができる吸気通路１５を形成している。
主管部１１は、サージタンクとして機能し得る形状をなしており、複数の枝管部１２、１３、１４は、この主管部１１から互いに略平行に分岐しつつそれぞれ略同一方向に湾曲している。
図１および図８に示すように、主管部１１の上流側部分１１ａには、図示しないスロットルボディにボルト結合される複数のボルト結合部１６が設けられるとともに、図３に示すように、主管部１１とスロットルボディとの結合部をシールするシールリング１７が設けられている。複数のボルト結合部１６には、例えばインサート成形等の手法でナットが埋め込まれている。
これら主管部１１および枝管部１２、１３、１４は、吸気通路１５に沿って延在しつつその吸気通路１５の径方向に対向する樹脂製の凹状のベース部材２１およびカバー部材２２を振動溶着等により一体に接合することで、多岐管状に形成されている。
また、図１ないし図５に示すように、主管部１１および枝管部１２、１３、１４の大部分の通路長さ領域において、ベース部材２１およびカバー部材２２は、それぞれ略半円状横断面の内壁面形状を有するとともに、それぞれの両側壁から外方に拡幅しつつ互いにその幅方向中央部で溶着等により一体に接合されたつば状接合部２１ｒ、２２ｒを有している。また、つば状接合部２１ｒ、２２ｒは、それぞれの幅方向中央部のリブ状突出部分で互いに溶着接合されている。
図１および図２に示すように、ベース部材２１には、エンジン側部材へのボルト締結のための複数の取付ブラケット部２１ｂが設けられており、カバー部材２２には、複数のインジェクタ取付孔部２２ｈが形成されている。
吸気マニホールド１０の内部の吸気通路１５の上流側端部付近には、公知の火炎抑制構造を有するフレームアレスタ２５（消炎装置）が組み込まれている。
図１ないし図４に示すように、フレームアレスタ２５は、火炎抑制構造体２６と、その火炎抑制構造体２６の外周を取り囲む外筒体２７と、フレームアレスタ２５の外周面２５ｅとなる外筒体２７の外周面および両端面２７ｂ、２７ｃを覆う弾性ホルダ部材５１とによって構成されている。
火炎抑制構造体２６は、例えば波板状に成形されたステンレス製の薄板を巻き付けて並列する多数の細隙通路をハニカム状に形成した波板型の短円柱体形状をなしており、短円筒状の外筒体２７によって短円柱体形状に拘束されている。この火炎抑制構造体２６は、吸気抵抗が少なく、かつ、火炎の上流側への通過を遮断できる程度に細い多数の細隙通路を有しており、各細隙通路が吸入空気との熱交換により冷却される金属面によって形成される構造となっている。
また、フレームアレスタ２５は、図２中で吸気マニホールド１０の右端側に位置するベース部材２１の一端側部分２１ｃに組み込まれて、吸気通路１５上に位置するように保持されている。
図１ないし図５および図８に示すように、ベース部材２１の一端側部分２１ｃは、略分割筒状の凹状体部３１と、この凹状体部３１に対し一体に形成された環状の嵌合保持部３２とを有している。これら凹状体部３１および嵌合保持部３２は、フレームアレスタ２５の半径に近い曲率半径で湾曲した内壁面形状を有しており、環状の嵌合保持部３２は、フレームアレスタ２５を軸方向に突当て可能に嵌入させて保持することができるようになっている。
また、吸気通路１５の一部を形成する主管部１１の上流側部分１１ａは、フレームアレスタ２５の下流側に隣接する吸気通路１５の所定区間内で、その中心軸線に対し緩やかに傾斜する内壁面形状をなしている。
具体的には、嵌合保持部３２は、火炎抑制構造体２６の上流端側であるフレームアレスタ２５の一端側の開口部２５ａの周囲でフレームアレスタ２５を軸方向に突当て可能な円環板状の突当て面３２ａと、フレームアレスタ２５を外周側で取り囲みつつ嵌合させる短円筒状の嵌合内周壁面３２ｂとを有している。
図３ないし図５に示すように、凹状体部３１は、嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂの約半分に連続する半円形横断面の第１内壁面３１ａと、第１内壁面３１ａに対し円弧状の径方向の段差面３１ｂを介して段付き接続する半円形横断面の第２内壁面３１ｃとを有している。
嵌合保持部３２に保持されたフレームアレスタ２５と凹状体部３１の径方向の段差面３１ｂとの間には、ベース部材２１およびカバー部材２２と同一の樹脂材料からなる樹脂製の抜止め整流部材２３が設けられている。
この抜止め整流部材２３は、フレームアレスタ２５の他端面２５ｄと凹状体部３１の径方向の段差面３１ｂとの間の全域に延び、嵌合保持部３２に対してフレームアレスタ２５を抜け止めすることができる軸方向長さを有している。
また、図９に示すように、抜止め整流部材２３は、上流端側よりも下流端側で内径および外径が大きくなる筒状に形成されており、その内周面２３ａによって、フレームアレスタ２５の他端側の開口部２５ｂから凹状体部３１の第２内壁面３１ｃまで段差なく連続する第３内壁面を形成している。すなわち、抜止め整流部材２３は、フレームアレスタ２５とベース部材２１およびカバー部材２２との間に介装されており、嵌合保持部３２に対しフレームアレスタ２５を抜け止めするとともに、火炎抑制構造体２６の下流側の開口部２５ａからベース部材２１およびカバー部材２２の内壁面３１ｃ、２２ｃまで段差なく連続する内周面２３ａを形成している。
さらに、抜止め整流部材２３は、凹状体部３１の第１内壁面３１ａより吸気通路１５の径方向外方側に突出する板状突出部２３ｂ、２３ｃを有しており、これら板状突出部２３ｂ、２３ｃには、板厚方向に貫通する貫通孔２３ｄ、２３ｅが形成されている。
抜止め整流部材２３は、また、図８中の右端側部分のリブ高さを含む肉厚が他の部分のそれより大きくなるように形成されている。
さらに、図２および図４に示すように、抜止め整流部材２３の上流側端面２３ｆが平坦であるのに対して、抜止め整流部材２３の下流側端面２３ｇおよびベース部材２１側の円弧状の径方向の段差面３１ｂは、それぞれ上流側端面２３ｆに対して傾斜した部分と上流側端面２３ｆに対して平行な部分とを有している。
一方、ベース部材２１には、板状突出部２３ｂ、２３ｃを収納する凹部２１ｄ、２１ｅと、これら凹部２１ｄ、２１ｅの内底壁面側から凹部２１ｄ、２１ｅ内に突出して板状突出部２３ｂ、２３ｃの貫通孔２３ｄ、２３ｅに嵌合する固定用のピン２１ｆ、２１ｇが突設されている。
弾性ホルダ部材５１は、フレームアレスタ２５の使用条件に適したゴム弾性や硬度、耐熱性、耐薬品性等に調製した材料、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）にＰＶＣ（塩化ビニル）を所定のブレンド比でブレンドした弾性材料からなるものである。
図６および図７に示すように、弾性ホルダ部材５１は、フレームアレスタ２５の外周面２５ｅに密着しつつ嵌合保持部３２に嵌合する外周嵌合部５２を有している。
この外周嵌合部５２は、外筒体２７の外周面２５ｅに密着する筒状壁部分５２ｈと、それぞれ筒状壁部分５２ｈの外周面５２ｅから突出する複数、例えば３つの環状のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ（リップ部）とを有している。これらシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、それぞれ外周嵌合部５２の径方向外方側および軸方向一方側に突出しており、互いに軸方向に等間隔に離間している。
また、複数のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、それぞれフレームアレスタ２５の中心軸線および外周面２５ｅに対して傾斜したテーパリップ形状を有しており、それぞれの外周面側で傾斜角度θａを、内周面側で傾斜角度θｂをなしている。
外周面側の傾斜角度θａは、例えば４５度、内周面側の傾斜角度θｂは、例えば６０度である。すなわち、外周面側の傾斜角度θａが内周面側の傾斜角度θｂより小さく設定されていることにより、シールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、それぞれ半径が大きくなるほど肉厚が小さくなって撓み易くなるリップ形状を有している。
複数のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃの突出方向である軸方向一方側とは、吸気方向の下流側であり、複数のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃは吸気方向の上流側になるほど外径が小さくなるテーパ形状となっている。したがって、弾性ホルダ部材５１がフレームアレスタ２５に一体に装着されて嵌合保持部３２内に嵌入されるとき、複数のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃはそれぞれが先細りする軸方向他方側から嵌合保持部３２内に嵌入されることになる。
さらに、シールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃの自由形状における外径は、嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂの内径よりも大きくなっており、一方、フレームアレスタ２５の外筒体２７に密着する筒状壁部分５２ｈの外周面５２ｅは、嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂの内径よりも小さくなっている。
したがって、弾性ホルダ部材５１がフレームアレスタ２５に一体に装着されて嵌合保持部３２内に嵌入されるとき、シールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃの外周側部分は、それぞれ所定の接触面圧および接触幅で嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂに気密的に接触する。一方、この嵌入に際して、筒状壁部分５２ｈの外周面５２ｅと嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂとの間には、微小隙間が形成されるようになっている。
弾性ホルダ部材５１は、また、一方側の突当て部５３と他方側の突当て部５４とを、外周嵌合部５２と一体に有している。
一方側の突当て部５３は、火炎抑制構造体２６の上流端側の開口部であるフレームアレスタ２５の一端側の開口部２５ａを取り囲みつつ、嵌合保持部３２の円環板状の突当て面３２ａに突当て係合するようになっている。他方側の突当て部５４は、火炎抑制構造体２６の下流端側の開口部であるフレームアレスタ２５の他端側の開口部２５ｂを取り囲みつつ、抜止め整流部材２３によって抜止め方向に押圧されるようになっている。
一方、図３に示すように、カバー部材２２は、ベース部材２１の嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂに連続する位置に配置される略半円形横断面のカバー側第１内壁面２２ａと、カバー側第１内壁面２２ａに対し径方向のカバー側段差面２２ｂを介して接続するカバー側第２内壁面２２ｃとを有している。
また、抜止め整流部材２３は、嵌合保持部３２に保持されたフレームアレスタ２５の他端とカバー側段差面２２ｂとの間でも、ベース部材２１に対し溶着等により固定されたカバー部材２２を介して、嵌合保持部３２に対しフレームアレスタ２５を抜け止めする。さらに、抜止め整流部材２３の内周面２３ａは、その上半部が、フレームアレスタ２５の他端側の開口部２５ｂからカバー部材２２のカバー側第２内壁面２２ｃまで段差なく連続するカバー側第３内壁面となっている。
すなわち、抜止め整流部材２３の内周面２３ａにより、ベース部材２１側の第３内壁面とカバー側第３内壁面とが一体に形成され、フレームアレスタ２５の他端側の開口部２５ｂからベース部材２１の第２内壁面３１ｃおよびカバー部材２２のカバー側第２内壁面２２ｃまで段差なく連続する吸気通路１５の内壁面が形成されている。
ここで第１内壁面３１ａとこれに径方向の段差面３１ｂを介して段付き接続する半円形横断面の第２内壁面３１ｃとの関係について説明する。
凹状体部３１の上方が開放されるのに対して、環状の嵌合保持部３２は、フレームアレスタ２５を凹状体部３１側から軸方向に突当て可能に嵌入する形状をなしている。すなわち、凹状体部３１が図２中の上下方向を型開閉方向とする簡素な成形金型で成形できるのに対して、環状の嵌合保持部３２は、凹状体部３１は図２中の左右方向に移動するスライドコアを用いるような成形金型を必要とする。
しかも、環状の嵌合保持部３２の内径は、突当て面３２ａを有する外端側（ベース部材２１の上流端側）では小さく、嵌合内周壁面３２ｂが形成された内端側では大きくなっている。そのため、成形したベース部材２１を離型させる際には、スライドコアを凹状体部３１側にスライドさせる必要がある。
このような理由から、凹状体部３１には、嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂの下半部に連続する同一半径の半円形横断面の第１内壁面３１ａが形成されており、この第１内壁面３１ａと吸気通路１５を形成する内周壁面となる第２内壁面３１ｃとの間に、円弧状の径方向の段差面３１ｂが形成されている。
次に、作用について説明する。
上述のように構成された本実施形態の吸気マニホールド１０においては、ベース部材２１の嵌合保持部３２に対して、フレームアレスタ２５を軸方向に突当て可能に嵌入させると、フレームアレスタ２５が嵌合保持部３２に同心的に保持される。
この嵌入作業に際しては、フレームアレスタ２５の外周面２５ｅに密着しつつ嵌合保持部３２に嵌合する弾性ホルダ部材５１の外周嵌合部５２が、嵌合内周壁面３２ｂの内径よりも大きいシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃの外周側部分で、それぞれ所定の接触面圧および接触幅にて嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂに気密的に接触する。
本実施形態では、外周嵌合部５２の筒状壁部分５２ｈの外周面５２ｅが嵌合保持部３２の嵌合内周壁面３２ｂの内径よりも小さくなっているので、弾性ホルダ部材５１を一体に装着したフレームアレスタ２５を嵌合保持部３２内に嵌入させるように押し込む押圧力は、シールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃの外周側部分を所定量撓ませる程度に制限されることになり、フレームアレスタ２５のベース部材２１への組込み作業性が良い。
また、複数のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃが、嵌合保持部３２内への嵌入時に先端側となる軸方他方側で外径が小さくなっている点からも、フレームアレスタ２５のベース部材２１への組込み作業性が良い。
本実施形態では、弾性ホルダ部材５１を一体に装着したフレームアレスタ２５を嵌合保持部３２内に嵌入させた後、フレームアレスタ２５とベース部材２１の凹状体部３１の径方向の段差面３１ｂとの間に、抜止め整流部材２３が組み込まれる。
このとき、抜止め整流部材２３によって、嵌合保持部３２に対しフレームアレスタ２５がさらに押し込まれることで、フレームアレスタ２５の組込み嵌合姿勢が嵌合保持部３２に対し同軸に補正されるとともに、嵌合保持部３２に対してフレームアレスタ２５が抜け止めされる。
また、抜止め整流部材２３の内周面２３ａによって、フレームアレスタ２５の他端側の開口部２５ｂから凹状体部３１の第２内壁面３１ｃまで段差なく連続する第３内壁面が構成されることで、フレームアレスタ２５の下流側の吸気通路１５の内壁面における段差がなくなるとともに、最適な通路形状が容易にかつ精度良く形成可能となる。
本実施形態で、複数のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃが、それぞれ半径が大きくなるほど肉厚が小さくなって撓み易くなるテーパリップ形状を有し、軸方向等間隔に配置されている。したがって、複数のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃによってフレームアレスタ２５を嵌合保持部３２内の定位置に適度のダンパ特性をもって弾性支持できることとなる。
また、弾性ホルダ部材５１を装着したフレームアレスタ２５が環状の嵌合保持部３２に嵌入されるので、フレームアレスタ２５の周囲の気密性を十分に確保しながらも、フレームアレスタ２５をベース部材２１に固定するために押え板等を用いる必要がない。また、フレームアレスタ２５を環状の嵌合保持部３２で保持するので、ベース部材２１とカバー部材２２の溶着接合部がフレームアレスタ２５の重量や慣性力を受けることがなく、ベース部材２１とカバー部材２２の溶着接合幅を狭めることができる。
その結果、吸気マニホールド１０は、フレームアレスタ２５の保持強度、ベース部材２１およびカバー部材２２の結合強度等を十分に確保しながらも、フレームアレスタ２５の収納部分で大径にならず、その実装サイズや実装高さを有効に抑えることができる。
また、本実施形態では、フレームアレスタ２５に対する抜止め整流部材２３の突当て姿勢をベース部材２１と板状突出部２３ｂ、２３ｃとの当接姿勢に安定保持でき、フレームアレスタ２５のベース部材２１への組込み姿勢をより安定させることができる。
さらに、本実施形態では、フレームアレスタ２５に弾性ホルダ部材５１が一体的に装着されているので、フレームアレスタ２５および抜止め整流部材２３の双方をベース部材２１に対しがたつきなく組み付け可能となる。
加えて、本実施形態では、フレームアレスタ２５の他端側の開口部２５ｂからカバー部材２２のカバー側第２内壁面２２ｃまでの間にも、段差なく連続するカバー側第３内壁面として、抜止め整流部材２３の内周面２３ａを形成している。したがって、ベース部材２１の第２内壁面３１ｃ、カバー部材２２のカバー側第２内壁面２２ｃおよび抜止め整流部材２３の内周面２３ａにより、吸気通路１５の周方向の全域で内壁面に段差が形成されるのを確実に防止できる。したがって、吸気通路１５を通した吸気の抵抗を抑えることができ、エンジンの出力向上や燃費低減に寄与できることとなる。
また、本実施形態では、抜止め整流部材２３の下流側端面２３ｇおよびベース部材２１側の径方向の段差面３１ｂは、それぞれ上流側端面２３ｆに対して傾斜した部分を有している。したがって、抜止め整流部材２３がフレームアレスタ２５とベース部材２１の段差面３１ｂとの間に嵌め込まれると、抜止め整流部材２３が弾性ホルダ部材５１からの反力を受けつつ特定の径方向一方側に付勢されることになる。その結果、抜止め整流部材２３が径方向にがたつき無く定位置に位置決め保持され、抜止め整流部材２３の組込位置精度、フレームアレスタ２５への突当て姿勢、ベース部材２１に対する固定姿勢等が向上する。
このように、本実施形態においては、フレームアレスタ２５をベース部材２１の嵌合保持部３２内の定位置に容易に嵌入でき、かつ、フレームアレスタ２５を嵌合保持部３２に確実に嵌合保持できる、コンパクト化の容易な吸気マニホールド１０を提供することができるものである。
この吸気マニホールド１０の実装時には、主管部１１の上流側部分１１ａにスロットルボディがボルト締結されるとともに、シールリング１７によってその接合部がシールされる。そして、吸気マニホールド１０が装着されたエンジンが運転されるときには、そのエンジンの吸気動作に応じ、フレームアレスタ２５を通して吸気マニホールド１０内に空気が導入される。また、スロットルボディ内のスロットルバルブより下流側の吸入空気中にインジェクタから燃料がポート噴射されて混合気が形成され、その混合気がエンジン内の燃焼室内で燃焼する。
本実施形態のエンジンは、水上バイク等のＰＷＣや船外機等に搭載されるものであるため、その運転時には、バックファイヤが生じる可能性がある。すなわち、燃焼室内の燃料が希薄であったり水が吸い込まれて点火不良等が生じたりすることで、燃焼室内の燃焼が爆発行程で正常に終了せず、次に吸気バルブが開いた際に、吸気マニホールド１０内の混合気にまで着火してしまう現象が生じ得る。しかし、吸気マニホールド１０内の吸気通路１５の上流側では、バックファイヤによる火炎がフレームアレスタ２５に達すると、その火炎がフレームアレスタ２５によって遮断される。したがって、バックファイヤによる火炎が吸気マニホールド１０よりも上流側に伝播されることが有効に抑制され、吸気系部品やセンサ類等にダメージを与えることが確実に防止される。
なお、上述の一実施の形態においては、ベース部材２１およびカバー部材２２を溶着によって接合するものとしたが、他の任意の接合方法を採用し得ることはいうまでもない。
また、弾性ホルダ部材５１の外周嵌合部５２に複数の環状のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃが設けられていたが、外周嵌合部５２の外方に環状のシールリップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃより低い高さに突出しつつ周方向に等間隔に離間する縦リブ等が併設されてもよい。
さらに、本実施の形態では、フレームアレスタ２５を短円柱状としたが、その形状は任意であって、多角柱形状としてもよいし、その両端面が平行でなくともよい。また、フレームアレスタ２５の両端面が平坦でなくてもよいし、吸気方向に対して傾斜する面となってもよい。
また、フレームアレスタ２５は、波板型の火炎抑制構造を有するものとしたが、金網型その他の任意の火炎抑制構造を有するものとすることができることは勿論である。
本発明の吸気マニホールドが、ＰＷＣや船外機等に用いられるマリンエンジン以外のエンジンにも適用可能であることは、いうまでもない。
以上説明したように、本発明は、消炎装置をベース部材の嵌合保持部内の定位置に容易に嵌入でき、かつ、消炎装置を嵌合保持部に確実に嵌合保持できる、コンパクト化の容易な吸気マニホールドを提供することができるものである。かかる本発明は、吸気通路上に消炎装置が組み込まれる吸気マニホールド全般に有用である。
１０ 吸気マニホールド（インテークマニホールド）
１１ 主管部
１１ａ 上流側部分
１２、１３、１４ 枝管部
１５ 吸気通路
２１ ベース部材
２１ｄ、２１ｅ 凹部
２１ｆ、２１ｇ ピン
２１ｒ、２２ｒ つば状接合部
２２ カバー部材
２２ａ カバー側第１内壁面
２２ｂ カバー側段差面
２２ｃ カバー側第２内壁面
２２ｈ インジェクタ取付孔部
２３ 整流部材
２３ａ 内周面
２３ｂ、２３ｃ 板状突出部
２３ｄ、２３ｅ 貫通孔
２３ｆ 上流側端面
２３ｇ 下流側端面
２５ フレームアレスタ（消炎装置）
２５ａ 開口部
２５ｂ 開口部
２６ 火炎抑制構造体
２７ 外筒体
２７ｂ、２７ｃ 両端面
３１ 凹状体部
３１ａ 第１内壁面
３１ｂ 段差面
３１ｃ 第２内壁面
３２ 嵌合保持部
３２ａ 突当て面
３２ｂ 嵌合内周壁面
５１ 弾性ホルダ部材
５２ 外周嵌合部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ シールリップ
５２ｅ 外周面
５２ｈ 筒状壁部分
５３ 一方側の突当て部
５４ 他方側の当て部
θａ 傾斜角度
θｂ 傾斜角度
１１ 主管部
１１ａ 上流側部分
１２、１３、１４ 枝管部
１５ 吸気通路
２１ ベース部材
２１ｄ、２１ｅ 凹部
２１ｆ、２１ｇ ピン
２１ｒ、２２ｒ つば状接合部
２２ カバー部材
２２ａ カバー側第１内壁面
２２ｂ カバー側段差面
２２ｃ カバー側第２内壁面
２２ｈ インジェクタ取付孔部
２３ 整流部材
２３ａ 内周面
２３ｂ、２３ｃ 板状突出部
２３ｄ、２３ｅ 貫通孔
２３ｆ 上流側端面
２３ｇ 下流側端面
２５ フレームアレスタ（消炎装置）
２５ａ 開口部
２５ｂ 開口部
２６ 火炎抑制構造体
２７ 外筒体
２７ｂ、２７ｃ 両端面
３１ 凹状体部
３１ａ 第１内壁面
３１ｂ 段差面
３１ｃ 第２内壁面
３２ 嵌合保持部
３２ａ 突当て面
３２ｂ 嵌合内周壁面
５１ 弾性ホルダ部材
５２ 外周嵌合部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ シールリップ
５２ｅ 外周面
５２ｈ 筒状壁部分
５３ 一方側の突当て部
５４ 他方側の当て部
θａ 傾斜角度
θｂ 傾斜角度
Claims (4)
- 吸気通路に沿って延在しつつ該吸気通路の径方向に対向する樹脂製のベース部材およびカバー部材と、前記吸気通路上に位置するよう前記ベース部材の一端側部分に組み込まれる火炎抑制構造を有する消炎装置と、を備え、前記ベース部材の前記一端側部分が、略分割筒状の凹状体部と、前記凹状体部と一体に形成され、前記消炎装置を軸方向に突当て可能に嵌合させて保持する嵌合保持部と、を有する吸気マニホールドであって、
前記嵌合保持部が、前記消炎装置を前記凹状部材側から突当て可能な突当て面と、前記消炎装置を取り囲みつつ嵌合させる嵌合内周壁面と、を有するとともに、
前記消炎装置が、火炎抑制構造体と、該火炎抑制構造体の外周を取り囲む外筒体と、前記外筒体の外周面および両端面を覆う弾性ホルダ部材とによって構成されており、
前記弾性ホルダ部材が、前記外筒体の前記外周面に密着しつつ前記嵌合保持部に嵌合する外周嵌合部を有し、前記外周嵌合部は、前記外筒体の外周面に密着する筒状壁部分と、それぞれ前記筒状壁部分の外周面から径方向外方側および軸方向一方側に突出しつつ前記軸方向で互いに離間する複数の環状のリップ部と、を有していることを特徴とする吸気マニホールド。 - 前記弾性ホルダ部材が、前記火炎抑制構造体の一端側の開口部を取り囲みつつ前記嵌合保持部の前記円環板状の突当て面に突当て係合する一方側の突当て部と、前記火炎抑制構造体の他端側の開口部を取り囲みつつ前記ベース部材および前記カバー部材のうち少なくとも一方によって抜止め方向に押圧される他方側の突当て部とを、前記外周嵌合部と一体に有していることを特徴とする請求項１に記載の吸気マニホールド。
- 前記複数の環状のリップ部は、前記筒状壁部分の中心軸線に対するそれぞれの外周面側の傾斜角度がそれぞれの内周面側の傾斜角度より小さく設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気マニホールド。
- 前記嵌合保持部に保持された前記消炎装置と前記ベース部材および前記カバー部材との間に介装され、前記嵌合保持部に対し前記消炎装置を抜け止めするとともに、前記火炎抑制構造体の下流側の開口部から前記ベース部材および前記カバー部材の内壁面まで段差なく連続する内周面を有する筒状の抜止め整流部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の吸気マニホールド。
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