JP2018025140A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の内燃機関において吸気系の保護構造を省略する。【解決手段】 内燃機関１は、吸気側が前側に配置された内燃機関本体１１と、前記内燃機関本体の前側面に結合された一端から延びた複数の分枝管４３、前記分枝管のそれぞれに結合されて車幅方向に延びた吸気チャンバ部材４２、及び前記吸気チャンバ部材から車幅方向における一方に延びた集合管４１を備えた吸気マニホールド３１と、前記集合管の車幅方向における前記一方の端部に結合されたスロットルバルブ３０と、前記スロットルバルブの後方において前記内燃機関本体の前記前側面に対して固定され、後側ほど車幅方向外方に位置するように傾斜し、前方荷重によって前記スロットルバルブが後方に移動するときに前記スロットルバルブを車幅方向外方に移動させるガイド部６５とを有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車の内燃機関に関し、詳細にはフューエルデリバリパイプの保護構造に関する。

前側が吸気側となるように横置きに配置された自動車の内燃機関において、吸気マニホールドの各分枝管をシリンダヘッドの前側面から前方かつ上方に湾曲させて延ばし、各分枝管とシリンダヘッドの前側面との間に、複数のインジェクタに燃料を分配するフューエルデリバリパイプを配置したものがある（例えば、特許文献１）。吸気マニホールドは、各分枝管の上端に結合された吸気チャンバ部材と、吸気チャンバ部材から車幅方向における一側に延びる集合管とを有し、集合管にはシリンダヘッドから延びるＥＧＲ配管が接続されている。ＥＧＲ配管は、吸気マニホールドを後方から支持する支持部材としても機能する。

国際公開第２０１２／０１４３７８号パンフレット

このような内燃機関では、車両の前方衝突時の荷重が集合管及びスロットルバルブに加わらないように、集合管及びスロットルバルブの前方に保護構造が設けられることが多い。しかしながら、保護構造を設けると、車体重量の増加や製造コストの増加が問題になる。

本発明は、以上の背景を鑑み、自動車の内燃機関において吸気系の保護構造を省略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の一態様は、吸気側が前側に配置された内燃機関本体と、前記内燃機関本体の前側面に結合された一端から延びた複数の分枝管、前記分枝管のそれぞれに結合されて車幅方向に延びた吸気チャンバ部材、及び前記吸気チャンバ部材から車幅方向における一方に延びた集合管を備えた吸気マニホールドと、前記集合管の車幅方向における前記一方の端部に結合されたスロットルバルブと、前記スロットルバルブの後方において前記内燃機関本体の前記前側面に対して固定され、後側ほど車幅方向外方に位置するように傾斜し、前方からの荷重によって前記スロットルバルブが後方に移動するときに前記スロットルバルブを車幅方向外方に移動させるガイド部とを有することを特徴とする内燃機関を提供する。

この態様によれば、車両の前方衝突時の荷重がスロットルバルブに加わり、スロットルバルブが後方に移動するときには、ガイド部がスロットルバルブを車幅方向外方に導く。これにより、内燃機関本体の吸気側の側面に配置されるフューエルデリバリパイプやインジェクタ等の装置とスロットルバルブとの接触が避けられる。このように、集合管が変形や破損してスロットルバルブが移動したとしてもフューエルデリバリパイプに影響を与えないため、保護構造の省略が可能になり、車体重量の低減及び製造コストの削減が可能になる。

また、上記の態様において、前記吸気チャンバ部材の車幅方向における前記一方の端部と前記内燃機関本体とに結合する第１支持部材を有し、前記ガイド部は前記第１支持部材に設けられているとよい。

この態様によれば、吸気マニホールドと内燃機関本体との間に配置される第１支持部材にガイド部が設けられるため、ガイド部はフューエルデリバリパイプの近傍に配置され、フューエルデリバリパイプとスロットルバルブとの接触が一層確実に避けられる。

また、上記の態様において、前記第１支持部材に結合された後端と前記集合管の前記スロットルバルブ側の端部とに結合された前端とを備えた連結部材を有するとよい。

この態様によれば、車両の前方衝突時の荷重がスロットルバルブに加わるときに、集合管のスロットルバルブ側の端部及びその端部に結合されたスロットルバルブの後方への移動が、連結部材によって規制される。これにより、スロットルバルブとフューエルデリバリパイプ等の内燃機関本体に吸気側の側面に配置される装置との接触が一層確実に避けられる。

また、上記の態様において、前記連結部材の後端は、上下に延びる軸線を中心として回動可能に前記第１支持部材に結合されているとよい。

この態様によれば、車両の前方衝突時の荷重がスロットルバルブに加わるときに、ガイド部と回動可能な連結部材とによって、スロットルバルブが車幅方向外方に導かれる。

また、上記の態様において、前記連結部材の後端は、上下に延びるボルトによって前記第１支持部材に締結されているとよい。

この態様によれば、連結部材と第１支持部材とを簡素な構造で回動可能に結合することができる。

また、上記の態様において、前記内燃機関本体には、一端が前記内燃機関本体の前記前側面に開口したＥＧＲ通路が形成され、前記集合管には、ＥＧＲ導入孔が形成され、前記第１支持部材は、前記内燃機関本体、前記吸気チャンバ部材、及び前記集合管に結合し、かつ前記ＥＧＲ通路と前記ＥＧＲ導入孔とを接続する接続通路を有するとよい。

この態様によれば、ガイド部を有する第１支持部材は、排気ガスを吸気マニホールドに供給する通路の一部を兼ね、部品点数が削減される。

また、上記の態様において、前記集合管は、前記スロットルバルブ側が前記吸気チャンバ部材側よりも前方に位置するように前方に傾斜して延び、前記スロットルバルブ側の端部の前面が前記分枝管のそれぞれの前面よりも前方に位置するとよい。

この態様によれば、車両の前方衝突時の荷重は各分枝管よりも集合管に加わり易くなり、集合管が変形や破断することによって荷重が吸収され、分枝管及び吸気チャンバ部材の変形が抑制される。これにより、分枝管の後方に位置するフューエルデリバリパイプ等の内燃機関本体の吸気側の側面に配置される装置に車両の前方衝突時の荷重が加わり難くなる。

また、上記の態様において、前記内燃機関本体の前記前側面と複数の前記分枝管との間の空間に、車幅方向に延びたフューエルデリバリパイプが配置されているとよい。

以上の構成によれば、自動車の内燃機関において吸気系の保護構造を省略することができる。

実施形態に係る内燃機関が配置された車両の前部を示す平面図 内燃機関を前右側から見た斜視図 内燃機関の前部を示す平面図 内燃機関の前側上部を示す正面図 吸気マニホールドの背面図 図４のVI−VI断面図 第１支持部材を前左側から見た斜視図 第１支持部材の平面図 第２支持部材を前右側から見た斜視図 前方衝突時の荷重が加わったときの第２支持部材を示す平面図であって、（Ａ）初期位置、（Ｂ）回動後の位置 前方衝突時の荷重が加わったときのスロットルバルブの移動を示す平面図であって、（Ａ）集合管が破断してスロットルバルブが後方に移動した状態、（Ｂ）スロットルバルブの移動が進み、ガイド部に当接した状態

以下、図面を参照して、本発明の内燃機関の実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、内燃機関が搭載される自動車を基準として各方向を定める。

図１に示すように、自動車用の内燃機関１は、車両２の前部に形成されたエンジンルーム３に配置されている。車両２のエンジンルーム３の前側には、前後に開口した略四角形の枠形のバルクヘッド４が設けられている。バルクヘッド４の後部には、内燃機関１を循環する冷却水を冷却するためのラジエータ５が支持されている。エンジンルーム３の前部はバルクヘッド４の前側に配置されたフロントバンパフェース６によって画定され、エンジンルーム３の左右の側部はフロントフェンダ７によって画定されている。

内燃機関１は、内燃機関本体１１と、内燃機関本体１１に結合された吸気装置１２及び排気装置１３とを有する。図２に示すように、内燃機関本体１１は、複数のシリンダ１５が形成されたシリンダブロック１６と、シリンダブロック１６の上部に結合され、各シリンダ１５に対応する燃焼室凹部１７を備えたシリンダヘッド１８と、シリンダヘッド１８の上部に結合されたヘッドカバー１９と、シリンダブロック１６の下部に結合されたオイルパン２１と、シリンダブロック１６、シリンダヘッド１８、及びヘッドカバー１９のシリンダ列方向における端部に結合されたチェーンケース２２とを有する。シリンダブロック１６、シリンダヘッド１８、及びヘッドカバー１９とチェーンケース２２との間には、クランクシャフトとカムシャフトとを連結するタイミングチェーンが配置される空間が画定される。

図１に示すように、シリンダヘッド１８には、各燃焼室凹部１７から延びる吸気ポート２５及び排気ポート２６が形成されている。吸気ポート２５はシリンダ列方向に沿って延びる一方の側面である、シリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａに開口し、排気ポート２６はシリンダ列方向に沿って延びる他方の側面である排気側面１８Ｂに開口している。内燃機関本体１１は、ラジエータ５の後方において、シリンダ列が車幅方向に延び、かつ吸気側面１８Ａが前方を向くように、横置きにエンジンルーム３に配置されている。すなわち、内燃機関本体１１の前側面が吸気側面１８Ａとなる。

吸気装置１２は、内燃機関１のシリンダ１５に空気を供給する一連の通路を形成し、一端側からエアインレット２８、エアクリーナ２９、スロットルバルブ３０、及び吸気マニホールド３１を順に有する。エアインレット２８はバルクヘッド４の上部に支持され、エアクリーナ２９はラジエータ５の左後方に配置されている。スロットルバルブ３０及び吸気マニホールド３１は、ラジエータ５の後方に配置されている。吸気装置１２は、吸気マニホールド３１においてシリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａに結合され、各吸気ポート２５と接続している。

排気装置１３は、シリンダヘッド１８の後側面である排気側面１８Ｂに結合された排気マニホールド３３、排気浄化装置、消音器、排気出口を順に有する。シリンダヘッド１８の左端部には、排気側面１８Ｂから吸気側面１８Ａに貫通するヘッド内ＥＧＲ通路３４が形成されている。排気マニホールド３３は、ヘッド内ＥＧＲ通路３４の後端に接続されている。

シリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａには、各燃焼室凹部１７に対応してインジェクタ３６がそれぞれ設けられている（図６参照）。各インジェクタ３６は、噴射孔が形成された内端が各燃焼室凹部１７内に突入する一方、外端が吸気側面１８Ａの前方に突出している。図１〜図４に示すように、吸気側面１８Ａの前方には車幅方向に延びるフューエルデリバリパイプ３７が配置され、各インジェクタ３６の外端はフューエルデリバリパイプ３７に接続されている。フューエルデリバリパイプ３７の左端には、フューエルデリバリパイプ３７よりも断面積が小さい燃料供給管３８が接続されている（図３参照）。燃料供給管３８は、燃料ポンプを介して燃料タンクに接続されている。

図２〜図５に示すように、吸気マニホールド３１は、集合管４１と、吸気チャンバ部材４２と、複数の分枝管４３とを備えている。各分枝管４３は、一端にシリンダ列方向に延びる共通の分枝管フランジ４４を備え、分枝管フランジ４４においてシリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａに締結されている。各分枝管４３は、シリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａに結合された一端から前方かつ上方に前方に凸となるように湾曲しつつ延びている。各分枝管４３は、車幅方向に並んで配置されている。各分枝管４３は、分枝管フランジ４４から所定の長さだけ前方に向けて直線状に延びる部分を有している。

吸気チャンバ部材４２は、車幅方向に延びる箱形に形成されている。吸気チャンバ部材４２は、内部に集合管４１よりも横断面積が大きいチャンバを形成する。各分枝管４３の上端は、吸気チャンバ部材４２の前側面に結合している。各分枝管４３の吸気チャンバ部材４２との結合部は、互いに車幅方向に並んでいる。

集合管４１は、吸気チャンバ部材４２に結合した一端から車幅方向における一方に延びている。詳細には、集合管４１の一端は、吸気チャンバ部材４２の下面における車幅方向における中央部に結合し、吸気チャンバ部材４２から下方に延びた後、屈曲して車幅方向における一方（左方）に延びている。集合管４１の下流側部分４１Ａは吸気チャンバ部材４２の下方かつ分枝管４３のいくつかの後方に配置され、集合管４１の上流側部分４１Ｂは最も左に配置された分枝管４３よりも左方に突出している。集合管４１の下流側部分４１Ａの前部は、車幅方向における左方から中央に配置された分枝管４３の後部と一体に形成されている。

集合管４１の上流側部分４１Ｂであって、最も左に配置された分枝管４３よりも左方に突出した部分は、左方に向うほど前方に突出し、その前側面は各分枝管４３の前側面よりも前方に位置している。集合管４１の上流端（左端）には、管の径方向に突出した集合管フランジ４６が設けられている。集合管フランジ４６は、スロットルバルブ３０にボルトによって締結されている。スロットルバルブ３０は、公知のバルブであり、例えば、吸気通路を確定するケーシング３０Ａと、ケーシング３０Ａに支持されたバタフライバルブと、バタフライバルブを駆動する電動モータとを備えている。スロットルバルブ３０のケーシング３０Ａは、集合管４１よりも高い剛性を有する。スロットルバルブ３０のケーシング３０Ａの上流側は、吸気通路を画定する管を介してエアクリーナ２９に接続している。

図３〜図５に示すように、吸気チャンバ部材４２の車幅方向における一方の端部である左端部及び集合管４１は、第１支持部材５０によってシリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａに結合されている。また、吸気チャンバ部材４２の車幅方向における他方の端部である右端部は、第２支持部材５１によってシリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａに結合されている。

図５に示すように、吸気チャンバ部材４２は、その後部の左端部に、左方かつ下方に突出して集合管４１の後部に接続した左チャンバ延長部４２Ａを有している。左チャンバ延長部４２Ａ及び集合管４１の後部は、協働して後方を向く左側締結座５３を形成している。左側締結座５３は、１つの仮想平面に沿って後方を向く締結面を形成している。左側締結座５３の適所には、肉抜き孔が形成されていてもよい。左側締結座５３の集合管４１の後部に位置する部分には、その締結面から集合管４１の内部に向けて前後に貫通するＥＧＲ導入孔５４が形成されている。左側締結座５３は、ＥＧＲ導入孔５４及び集合管４１よりも下方かつ左方に突出し、その突出した部分に前後に貫通するボルト孔５３Ａが形成されている。また、左側締結座５３における、左チャンバ延長部４２Ａに対応した部分であって、ＥＧＲ導入孔５４及び集合管４１よりも上方の部分には、前後に貫通するボルト孔５３Ｂが形成されている。

図７及び図８に示すように、第１支持部材５０は、後締結部５５と、後締結部５５の前側に設けられた前締結部５６とを有する。後締結部５５の後端には後方を向く平面状の後締結面５５Ａが設けられ、前締結部５６の前端には前方を向く平面状の前締結面５６Ａが設けられている。前締結部５６は、後締結部５５に対して上方かつ右方に偏倚して配置されている。同様に、前締結面５６Ａは、後締結面５５Ａに対して上方かつ右方に偏倚して配置されている。前締結面５６Ａ及び後締結面５５Ａは、互いに略平行となっている。後締結部５５及び前締結部５６の内部には、前後に貫通するＥＧＲ接続通路５７が形成されている。ＥＧＲ接続通路５７は、後端が後締結面５５Ａに開口する共に、前端が前締結面５６Ａに突設された延長管６１の内部を通過して前方に開口している。ＥＧＲ接続通路５７は、後締結面５５Ａに開口した後端から上方かつ右方に変位しつつ前端に延びている。

後締結部５５は車幅方向に延び、後締結面５５Ａの車幅方向における中央にＥＧＲ接続通路５７が開口している。後締結部５５の車幅方向における両端部には、後締結部５５を前後に貫通するボルト孔５８Ａ、５８Ｂがそれぞれ形成されている。左側のボルト孔５８Ａは右側のボルト孔５８Ｂよりも上方に配置されていてもよい。図３及び図４に示すように、第１支持部材５０は、シリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａにおけるヘッド内ＥＧＲ通路３４の周囲に形成された締結面１８Ｃに後締結面５５Ａがガスケットを介して当接し、ヘッド内ＥＧＲ通路３４にＥＧＲ接続通路５７の後端が接続するように配置される。第１支持部材５０は、各ボルト孔５８Ａ、５８Ｂを通過してシリンダヘッド１８の締結面１８Ｃに形成された雌ねじ孔に螺合するボルト５９によって、シリンダヘッド１８に締結される。

図７及び図８に示すように、前締結部５６は上下に延び、前締結面５６Ａの上下方向における中央に延長管６１が設けられている。前締結面５６Ａの上下方向における両端部には、雌ねじ孔６２Ａ、６２Ｂがそれぞれ形成されている。上側の雌ねじ孔６２Ａは延長管６１より右方に配置され、下側の雌ねじ孔６２Ｂは延長管６１より左方に配置されている。下側の雌ねじ孔６２Ｂは、有底孔に形成され、前方から見てＥＧＲ接続通路５７の後端と対応する位置に形成されている。換言すると、下側の雌ねじ孔６２Ｂは、前方から見て後締結部５５の左右のボルト孔５８Ａ、５８Ｂの間に形成されている。図３及び図４に示すように、第１支持部材５０は、吸気マニホールド３１の左側締結座５３に前締結面５６Ａがガスケットを介して当接し、ＥＧＲ導入孔５４に延長管６１が突入するように配置される。第１支持部材５０は、左側締結座５３のボルト孔５３Ａ、５３Ｂを通過して、第１支持部材５０の雌ねじ孔６２Ａ、６２Ｂに螺合するボルト６３、６３によって、吸気マニホールド３１に締結される。延長管６１の先端は、集合管４１内において下流側、すなわち右方を向くように湾曲している。

図３及び図４に示すように、後締結部５５の上面と、前締結部５６の後締結部５５より上方に突出した部分の後面とは、互いに直交するように配置され、三角形状の補強リブ６４によって互いに接続されている。補強リブ６４の数は任意に設定してよく、本実施形態では、２つの補強リブ６４が左右に互いに間隔をおいて配置されている。

前締結部５６の左面には、左方に向けてガイド部６５が突設されている。ガイド部６５は、上下に厚みを有する板状に形成され、その左方に突出した縁部は、後側ほど車幅外方である左方に突出するように傾斜している。ガイド部６５の後端は、後締結部５５の前面に接続している。ガイド部６５は、第１支持部材５０の左側縁を画定し、後方に向けて左方に進むように傾斜している。ガイド部６５は、第１支持部材５０の補強構造としても機能する。後締結部５５の左側のボルト孔５８Ａは、ガイド部６５の下方に配置されている。

吸気チャンバ部材４２は、その後部の右端部に、右方かつ下方に突出した右チャンバ延長部４２Ｂを有する。右チャンバ延長部４２Ｂの表面には補強リブ６４が形成されてもよい。右チャンバ延長部４２Ｂには、前後に貫通するボルト孔６６が形成されている。

図２〜図４に示すように、内燃機関本体１１において、右チャンバ延長部４２Ｂの後方に位置する部分には、シリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａの前方に突出した支持台６７が設けられている。本実施形態では支持台６７は、チェーンケース２２に一体に形成され、チェーンケース２２の前縁部から吸気側面１８Ａの前方に延びている。支持台６７は、吸気側面１８Ａと当接しているとよい。他の実施形態では、支持台６７はシリンダヘッド１８又はリンダブロックに突設されてもよい。支持台６７は、その上部に上方を向く平面状の上面を有する。

図９に示すように、第２支持部材５１は、所定の厚みを有する板状部材である。第２支持部材５１は、左右に延び、その右端部５１Ａにおいて支持台６７の上面に結合される。第２支持部材５１の右端部５１Ａは、主面が上下を向くように支持台６７の上面に配置される。第２支持部材５１の右端部５１Ａには、上下方向（厚み方向）に貫通する２つのボルト孔６８Ａ、６８Ｂが形成されている。第２支持部材５１は、上方から２つのボルト孔６８Ａ、６８Ｂをそれぞれ通過して、支持台６７の上面に形成された雌ねじ孔７０Ａ、７０Ｂに螺合する２つのボルト６９Ａ、６９Ｂによって支持台６７に締結されている。

第２支持部材５１の後縁には、後方に突出した突片７１が形成されている。図３に示すように、支持台６７の上面上であって、突片７１の右方向には隙間を介して突片７１と対向するストッパ７２が設けられている。本実施形態では、ストッパ７２は、支持台６７に結合されたヘッドカバー１９のフランジの側面によって形成されている。ヘッドカバー１９のフランジはボルト７３によって支持台６７に結合され、ストッパ７２はフランジに形成されたボルト孔の周縁部によって形成されている。他の実施形態では、ストッパ７２は、支持台６７の上面から上方に向けて突設された凸部や、シリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａから前方に向けて突設された凸部であってもよい。ストッパ７２は、第２支持部材５１がボルト６９Ａ、６９Ｂのいずれかを中心として第２支持部材５１の左端部５１Ｂが後方に向う方向に所定の角度回転したときに、突片７１と突き当たって第２支持部材５１の回転を規制する（図１１参照）。

図３〜図５に示すように、第２支持部材５１の左端部５１Ｂは、右端部５１Ａに対して上方に傾斜しつつ左方に延び、右チャンバ延長部４２Ｂの後面に到達している。第２支持部材５１の左端部５１Ｂの前面には、後方に向けて雌ねじ孔７４が形成されている。吸気チャンバ部材４２及び第２支持部材５１は、前方から右チャンバ延長部４２Ｂのボルト孔６６を通過して雌ねじ孔７４に螺合するボルト７５によって互いに締結されている。これにより、第２支持部材５１の左端部５１Ｂと右チャンバ延長部４２Ｂとはボルト７５によって前後方向において締結され、右チャンバ延長部４２Ｂは後方から第２支持部材５１の左端部５１Ｂによって支持される。図９に示すように、第２支持部材５１の適所には、ワイヤハーネスやアース線を支持するためのクリップが結合される結合部７６が設けられている。結合部７６は、孔及び凸部によって形成されている。

図３及び図５に示すように、集合管４１の上流側部分４１Ｂの後部には集合管結合座７７が形成されている。集合管結合座７７は、集合管フランジ４６に近接して配置され、集合管フランジ４６に接続していてもよい。集合管結合座７７と第１支持部材５０とは、連結部材８０によって互いに連結されている。連結部材８０は、板金部材であり、主面が上下を向き、前後に延びている。連結部材８０は、右側縁に上方に向けて折り曲げられた縁壁８０Ａを有し、横断面がＬ形に形成されている。連結部材８０は、前端において集合管結合座７７に上下に延びる軸線を中心として回動可能に結合され、後端において第１支持部材５０の上面に形成された結合座８２に上下に延びる軸線を中心として回動可能に結合されている。連結部材８０と集合管結合座７７及び第１支持部材５０の結合座８２との結合は、上下に延びるボルト８１、８１によって行われている。

図３、図４及び図６に示すように、フューエルデリバリパイプ３７は、シリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａと分枝管４３との間の空間に配置されている。本実施形態では、フューエルデリバリパイプ３７は分枝管４３の後方に配置された集合管４１の後方かつシリンダヘッド１８の吸気側面１８Ａの前方に配置されている。フューエルデリバリパイプ３７の車幅方向における長さは、吸気チャンバ部材４２の車幅方向における長さと概ね等しく、フューエルデリバリパイプ３７は車幅方向において吸気チャンバ部材４２と対応する位置に配置されている。また、フューエルデリバリパイプ３７は車幅方向において、第１支持部材５０と第２支持部材５１との間に配置されている。フューエルデリバリパイプ３７の上縁は、第１支持部材５０の上端より下方に配置され、かつ第２支持部材５１の下端より下方に配置されている。また、フューエルデリバリパイプ３７は、左チャンバ延長部４２Ａ及び右チャンバ延長部４２Ｂのいずれよりも下方に配置されている。

図６に示すように、吸気マニホールド３１は、複数の樹脂部品を組み合せて形成されている。本実施形態では、吸気マニホールド３１は、その後部を構成するメインピース８５と、その前後における中間部を構成するミドルピース８６と、その前部を構成するポートピース８７とを有する。詳細には、メインピース８５は、各分枝管４３の長手方向におけるシリンダヘッド１８側の部分、吸気チャンバ部材４２の後部、及び集合管４１の後部を形成している。ミドルピース８６は、各分枝管４３の長手方向における中間部及び湾曲部の後部、吸気チャンバ部材４２の前部、及び集合管４１の前部を形成している。ポートピース８７は、各分枝管４３の湾曲部の前部を構成している。メインピース８５、ミドルピース８６、及びポートピース８７は、例えば振動溶着等によって互いに結合されている。左側締結座５３及び右チャンバ延長部４２Ｂは、メインピース８５に形成されている。

メインピース８５は、ミドルピース８６及びポートピース８７よりも剛性が高く形成されている。詳細には、吸気マニホールド３１がシリンダヘッド１８に結合された状態で、メインピース８５はミドルピース８６及びポートピース８７よりも前方からの荷重に対して耐荷重が高く設定されている。これにより、吸気マニホールド３１は、前方からの荷重に対してポートピース８７及びミドルピース８６が変形した後に、メインピース８５が変形する。メインピース８５、ミドルピース８６、及びポートピース８７は、樹脂材料の種類や形状、厚みによってそれぞれの剛性が設定されている。

次に、以上のように構成した内燃機関１の作用及び効果について説明する。実施形態に係る内燃機関１が搭載された車両２では、前方衝突時に前方からの荷重によってバルクヘッド４及びラジエータ５が後方に移動し、内燃機関本体１１の前側に配置された吸気マニホールド３１にバルクヘッド４及びラジエータ５を介して前方から荷重が加わる場合がある。吸気マニホールド３１は、下端部を構成する各分枝管４３において内燃機関本体１１に結合されると共に、上端部を構成する吸気チャンバ部材４２において第１支持部材５０及び第２支持部材５１を介して内燃機関本体１１に結合されているため、車両２の前方衝突時の荷重に対して変形し難くなる。また、車幅方向に延びる吸気チャンバ部材４２は、その左右両端において第１支持部材５０及び第２支持部材５１を介して内燃機関本体１１に結合されるため、吸気マニホールド３１は前方からの荷重に対して一層変形し難くなる。フューエルデリバリパイプ３７は、各分枝管４３及び集合管４１の後方に配置されているため、車両２の前方衝突時の荷重が加わり難くなる。

また、集合管４１の上流側部分４１Ｂが、連結部材８０及び第１支持部材５０によってシリンダヘッド１８に結合され、後方への移動が規制されているため、集合管４１のスロットルバルブ３０側の部分又はスロットルバルブ３０に車両２の前方衝突時における前方からの荷重が加わるときにも、集合管４１の変形が抑制され、スロットルバルブ３０の後方への移動が抑制される。

図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、各分枝管４３の前面に加わる車両２の前方衝突時の荷重が大きい場合には、第２支持部材５１に加わる荷重が大きくなり、ボルト６９Ａ、６９Ｂの一方が破断し、突片７１がストッパ７２に突き当たるまで第２支持部材５１がボルト６９Ａ、６９Ｂの他方を中心として回動する。ボルト６９Ａ、６９Ｂの一方の破断、及び第２支持部材５１の回動による第２支持部材５１と支持台６７との摩擦によって吸気マニホールド３１に加わる荷重の一部が吸収され、吸気マニホールド３１の後方への移動が抑制される。これにより、吸気マニホールド３１からフューエルデリバリパイプ３７に荷重が加わり難くなる。なお、突片７１とストッパ７２とが突き当たった状態において、第２支持部材５１に連結された吸気マニホールド３１はフューエルデリバリパイプ３７と接触しない位置に維持される。また、前方からの荷重に対して、吸気マニホールド３１を構成するミドルピース８６及びポートピース８７が変形及び圧壊することによって、荷重の一部が吸収され、メインピース８５の変形が抑制される。これにより、吸気マニホールド３１とフューエルデリバリパイプ３７との接触が抑制される。

図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スロットルバルブ３０又は集合管フランジ４６に加わる車両２の前方衝突時の荷重が大きい場合には、集合管４１が変形又は破断し、互いに結合された集合管フランジ４６及びスロットルバルブ３０が後方に移動する。このとき、集合管フランジ４６及びスロットルバルブ３０の後方への移動によって連結部材８０は第１支持部材５０との結合部であるボルト８１を中心として車幅方向外方に回動し、集合管フランジ４６及びスロットルバルブ３０は車幅方向外方（左方）に導かれる。また、集合管フランジ４６及びスロットルバルブ３０が後方に移動する場合にも、スロットルバルブ３０又は集合管フランジ４６は第１支持部材５０のガイド部６５に当接し、ガイド部６５に車幅方向外方（左方）に導かれる。連結部材８０及びガイド部６５が、スロットルバルブ３０及び集合管フランジ４６を車幅方向外方（左方）に導くため、スロットルバルブ３０及び集合管フランジ４６とフューエルデリバリパイプ３７との接触が抑制される。そのため、集合管４１及びスロットルバルブ３０の保護構造を設ける必要がない。また、連結部材が変形することによって前方衝突時の荷重の一部が吸収される。

上記の実施形態では、構造部材としての第１支持部材５０が、ヘッド内ＥＧＲ通路３４と集合管４１とを接続する通路を兼ねるため、部品点数が削減される。また、吸気マニホールド３１は、吸気チャンバ部材４２から集合管４１に跨る左側締結座５３を有し、左側締結座５３において第１支持部材５０に締結されるため、第１支持部材５０に支持される面積が大きくなり、車両２の前方衝突時の荷重に対して変形し難くなる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記の実施形態では、前方衝突時の荷重が吸気マニホールド３１を介して第２支持部材５１に加わったときに、２つのボルト６９Ａ、６９Ｂのいずれかが破断する構成としたが、２つのボルト６９Ａ、６９Ｂに剛性差を設け、破断するボルト、及び第２支持部材５１の回転軸として機能するボルトを特定してもよい。また、第２支持部材５１を支持台６７に締結するボルトは、２本に限らず３本以上の複数本であってもよい。

上記の実施形態は、連結部材８０の後端が第１支持部材５０に結合した構成であるが、他の実施形態では、連結部材８０はシリンダヘッド１８に直接に結合されてもよい。また、連結部材８０は省略してもよい。

１ ：内燃機関
１１ ：内燃機関本体
１８ ：シリンダヘッド
１８Ａ ：吸気側面
２２ ：チェーンケース
３０ ：スロットルバルブ
３１ ：吸気マニホールド
３４ ：ヘッド内ＥＧＲ通路
３７ ：フューエルデリバリパイプ
４１ ：集合管
４２ ：吸気チャンバ部材
４２Ａ ：左チャンバ延長部
４２Ｂ ：右チャンバ延長部
４３ ：分枝管
５０ ：第１支持部材
５１ ：第２支持部材
５３ ：左側締結座
５４ ：ＥＧＲ導入孔
５５ ：後締結部
５５Ａ ：後締結面
５６ ：前締結部
５６Ａ ：前締結面
５７ ：ＥＧＲ接続通路
６１ ：延長管
６４ ：補強リブ
６５ ：ガイド部
６７ ：支持台
７１ ：突片
７２ ：ストッパ
８０ ：連結部材
８５ ：メインピース
８６ ：ミドルピース
８７ ：ポートピース

Claims (8)

1. 吸気側が前側に配置された内燃機関本体と、
   前記内燃機関本体の前側面に結合された一端から延びた複数の分枝管、前記分枝管のそれぞれに結合されて車幅方向に延びた吸気チャンバ部材、及び前記吸気チャンバ部材から車幅方向における一方に延びた集合管を備えた吸気マニホールドと、
   前記集合管の車幅方向における前記一方の端部に結合されたスロットルバルブと、
   前記スロットルバルブの後方において前記内燃機関本体の前記前側面に対して固定され、後側ほど車幅方向外方に位置するように傾斜し、前方からの荷重によって前記スロットルバルブが後方に移動するときに前記スロットルバルブを車幅方向外方に移動させるガイド部とを有することを特徴とする内燃機関。
2. 前記吸気チャンバ部材の車幅方向における前記一方の端部と前記内燃機関本体とに結合する第１支持部材を有し、
   前記ガイド部は前記第１支持部材に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記第１支持部材に結合された後端と前記集合管の前記スロットルバルブ側の端部とに結合された前端とを備えた連結部材を有することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
4. 前記連結部材の後端は、上下に延びる軸線を中心として回動可能に前記第１支持部材に結合されていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
5. 前記連結部材の後端は、上下に延びるボルトによって前記第１支持部材に締結されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
6. 前記内燃機関本体には、一端が前記内燃機関本体の前記前側面に開口したＥＧＲ通路が形成され、
   前記集合管には、ＥＧＲ導入孔が形成され、
   前記第１支持部材は、前記内燃機関本体、前記吸気チャンバ部材、及び前記集合管に結合し、かつ前記ＥＧＲ通路と前記ＥＧＲ導入孔とを接続する接続通路を有することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
7. 前記集合管は、前記スロットルバルブ側が前記吸気チャンバ部材側よりも前方に位置するように前方に傾斜して延び、前記スロットルバルブ側の端部の前面が前記分枝管のそれぞれの前面よりも前方に位置することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つの項に記載の内燃機関。
8. 前記内燃機関本体の前記前側面と複数の前記分枝管との間の空間に、車幅方向に延びたフューエルデリバリパイプが配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つの項に記載の内燃機関。

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