JP2772018B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、サージタンクを有するエンジンの吸気装置
に係り、特にそのサージタンクの取り付け構造に関す
る。

［従来技術］ 従来、例えば「特開昭60−81458号公報」には、Ｖ形
に配置された一対のシリンダ列の上方に、夫々サージタ
ンクを配置し、これらサージタンクに各シリンダ列から
延びる複数の吸気分配管を接続したＶ形エンジンが開示
されている。

このＶ形エンジンでは，サージタンクとヘッドカバー
とが離間しているため、サージタンク自体がシリンダ列
の上方に大きく張り出してしまい、その分、エンジン全
高が高くなって、例えば乗用自動車のエンジンルームに
収容するに際して種々の問題が生じてくる。すなわち、
この種のエンジンを搭載しようとする最近の乗用自動車
は、そのエンジンフードのスラント化によってエンジン
ルームの高さ寸法が一段と制限される傾向にあり、この
ような状況下において、上記サージタンクの存在によっ
てエンジン全高が高くなってしまうと、エンジンフード
と干渉したり、エンジンルームに収容しきれなくなると
いった不具合が生じる。

そこで、この手立てとして、サージタンクをヘッドカ
バーの上面に直接重ね合せて固定し、エンジンの高さ寸
法を極力小さくすることが考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ヘッドカバーはエンジン運転中、かな
り高温となるので、単にサージタンクをヘッドカバーに
重ね合せたのでは、エンジンからサージタンクに伝わる
熱が相当なものとなってしまう。このため、サージタン
クに対する熱影響が極めて大きくなり、吸入空気の充填
効率が低下する不具合がある。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、ヘッドカバーの上方へのサージタンクの張り出しを
少なく抑えることができ、しかも、吸気分配管を含むサ
ージタンクをヘッドカバー上の所定位置に確実に固定で
きるとともに、このサージタンクに対するシリンダ列か
らの熱影響を極力少なく抑えることができるエンジンの
吸気装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、 複数の気筒を並設してなるシリンダ列の上面に、吸気
用カム軸と排気用カム軸とを平行に並べて配置するとと
もに、これらカム軸を含むシリンダ列の上面をヘッドカ
バーで覆い、 このヘッドカバーの上方に、上記気筒数に対応した複
数の吸気分配管を有するサージタンクを配置するととも
に、このサージタンクの吸気分配管を各シリンダ列の吸
気口に接続したエンジンを前提としている。

そして、本発明では、上記サージタンクをヘッドカバ
ーの上面に断熱材を介して重ね合わせて固定するに当
り、 上記シリンダ列を、そのヘッドカバーの上面が吸気用
カム軸側から排気用カム軸側に進むに従い下向きとなる
ような姿勢に傾斜させ、この傾斜されたヘッドカバーに
おける上記排気用カム軸に対応した位置に上記サージタ
ンクを配置するとともに、このサージタンクの上記吸気
分配管とは反対側の端部を上記ヘッドカバーにボルトを
介して固定し、 また、上記サージタンクのヘッドカバーに対する投影
面積よりもサージタンクとヘッドカバーとの接触面積を
少なくするとともに、これらサージタンクとヘッドカバ
ーとの間に空隙を設けたことを特徴としている。

［作用］ この構成によれば、サージタンクがヘッドカバーの上
面に直接重なり合っているので、これら両者の間から従
来の如き無駄な空間を排除することができ、その分、サ
ージタンクの取り付け高さを低くすることができる。

しかも、ヘッドカバーの上面は、排気用カム軸側に進
むに従い下向き傾斜され、このヘッドカバーの上面のう
ち最も低くなった箇所にサージタンクが配置されている
ので、このサージタンクの位置を低く抑えることができ
る。したがって、サージタンクとヘッドカバーとの間か
ら無駄な空間が排除されることと合わせて、ヘッドカバ
ーの上方へのサージタンクの張り出しを少なくすること
ができ、エンジン全高の増大を防止できる。

また、サージタンクは、吸気分配管とは反対側におい
てヘッドカバーにボルト締めされているとともに、上記
吸気分配管にしてもシリンダ列の吸気口に接続されてい
るので、吸気分配管を含むサージタンク全体が両端支持
の状態でシリンダ列に固定される。そのため、エンジン
の運転に伴う振動が吸気分配管を介してサージタンクに
伝えられても、サージタンクがヘッドカバーと独立して
振動することはない。この結果、サージタンクの振動に
伴う騒音の発生を防止できるとともに、吸気分配管と吸
気口との接続部分に無理な力が加わることはなく、サー
ジタンクをヘッドカバー上の定位置に確実に固定するこ
とができる。

それとともに、上記構成によれば、サージタンクとヘ
ッドカバーとの接触面積が少なくて済むとともに、これ
ら両者間の空隙が断熱層として機能するので、断熱材の
存在と合わせてヘッドカバーからサージタンクに伝わる
熱の割合を少なく抑えることができる。したがって、サ
ージタンクをヘッドカバーに固定した構成でありなが
ら、このサージタンクの加熱を未然に防止することがで
きる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を、Ｖ形６気筒エンジンに適用
した図面にもとづいて説明する。

第１図中符号１で示すシリンダブロックは、ロアケー
ス２を備えており、このロアケース２には一本のクラン
ク軸３が支持されている。ロアケース２の上面には一対
のシリンダ列4a,4bがＶ形に立設されている。シリンダ
列4a,4bは三つの気筒５をクランク軸３の軸方向に並設
してなるシリンダ本体６と、このシリンダ本体６の上面
に被嵌されたシリンダヘッド７とで構成され、このシリ
ンダヘッド７は、各気筒５のピストン８との間で燃焼室
９を形作っている。シリンダヘッド７には燃焼室９に連
なる複数の吸気口11と排気口12が設けられており、これ
ら吸気口11および排気口12は吸気弁13および排気弁14に
よって個別に開閉される。吸気口11は互いに合流された
後、一対のシリンダ4a,4bによって形作られるＶ形の空
間15に導出されており、この導出部分には燃料噴射弁16
が設けられている。

また、シリンダヘッド７の上面には、吸気用カム軸17
と排気用カム軸18とが互いに平行に支持されている。こ
れらカム軸17,18は吸気弁13および排気弁14を開閉駆動
するカム19を備えており、これらカム19がバルブリフタ
20介して吸気弁13および排気弁14に接している。そし
て、吸気用カム軸17や排気用カム軸18等からなる動弁手
段は、シリンダヘッド７の上面に被せたヘッドカバー21
で覆われている。ヘッドカバー21はその外周部の複数箇
所に、円弧状に張り出す複数のねじ受け21aを有してお
り、このねじ受け21aに挿通したボルト25をシリンダヘ
ッド７にねじ込むことで固定されている。

第１図に最も良く示されるように、一対のシリンダ列
4a,4bは、そのヘッドカバー21の上面が吸気用カム軸17
側から排気用カム軸18側に進むに従い下向きとなるよう
な姿勢に傾斜されている。そのため、ヘッドカバー21の
上面における排気用カム軸18に対応する部分は、吸気用
カム軸17に対応する部分よりも下方に位置されている。

シリンダヘッド７には、気筒５のボア中心上に位置し
て点火プラグ22がねじ込まれている。点火プラグ22はシ
リンダヘッド７およびヘッドカバー21に設けたプラグ孔
23内に位置しており、この点火プラグ22に接続されたプ
ラグキャップ24は、プラグ孔23を通じてヘッドカバー21
の上面に導出されている。

なお、Ｖ形に対向し合う気筒５のピンスト８は、コン
ロッド10を介してクランク軸３上の三つのクランクピン
3aに交互に連結されており、このため、一対のシリンダ
4a,4bはクランク軸３の軸方向にオフセットされてい
る。

一方、各シリンダ列4a,4bのヘッドカバー21の上方に
は、夫々サージタンク30a,30bが配置されている。サー
ジタンク30a,30bはクランク軸３の軸方向に延びる細長
い箱状をなしている。そして、このサージタンク30a,30
bは、傾斜されたヘッドカバー21上において、その排気
用カム軸18に対応した位置に設置されており、このヘッ
ドカバー21の上面のなかでも最も低い箇所に配置されて
いる。サージタンク30a,30bの互いに対向する内側面31
a,31bには、夫々３本の吸気分配管32が接続されてお
り、これら吸気分配管32はヘッドカバー21の上方を通過
してシリンダ列4a,4b間の空間15に導出されている。こ
の際、吸気分配管32は点火プラグ22の脱着性のことを考
慮して、各気筒５のプラグキャップ24の間を通過してお
り、この吸気分配管32の吸気下流端部は、上記空間15で
下向きに滑らかに湾曲された後、各シリンダ列4a,4bの
吸気口11に接続されている。このため、吸気分配管32は
エンジンを平面的に見た場合に、上記空間15内において
クランク軸３の軸方向に交互に位置されている。

サージタンク30a,30bの長手方向に位置する一端面に
は、第２図に示すように夫々吸気導入管33a,33bが連な
っている。吸気導入管33a,33bは円弧状に湾曲されて、
その上流端が互いに対向しており、これら上流端には夫
々図示しないスロットル弁を収容したスロットルボデー
34a,34bが連結されている。スロットルボデー34a,34bの
上流端はジョイント35を介して互いに合流されており、
このジョイント35は図示しないエアクリーナに連なって
いる。そして、本実施例の場合、ジョイント35と各サー
ジタンク30a,30bの吸気導入管33a,33bは、スロットル弁
を迂回するバイパス通路36によって連通されており、こ
のバイパス通路36のジョイント35との連通部には、この
連通部を開閉することでアイドルスピードを一定に保つ
電磁式の制御弁37が設けられている。

ところで、上記サージタンク30a,30bは各シリンダ列4
a,4bのヘッドカバー21の上面に直接重ね合せて固定され
ており、以下この固定構造について説明する。

すなわち、サージタンク30a,30bの下面および吸気分
配管32のヘッドカバー21との対向面には、クランク軸３
の軸方向に延びる受け座38が突設されている。受け座38
はその幅がサージタンク30a,30bの幅よりも遥かに小さ
い数ミリのリブ状をなして、下向きに僅かに突出してお
り、この受け座38と対向し合うヘッドカバー21の上面に
は、受け座38の下面に対しシート状の断熱材42を介して
接触する突条部39が突設されている。また、サージタン
ク30a,30bの外側面は、ヘッドカバー21の外側縁部に沿
っている。このサージタンク30a,30bの外側面には、ヘ
ッドカバー21のねじ受け21aに重ね合わされる複数のボ
ス部40が形成されている。これらボス部40は、上記吸気
分配管32とは反対側に位置されており、夫々のボス部40
を上記ボルト25で締め付けることにより、サージタンク
30a,30bがヘッドカバー21の上面に固定されている。こ
のため、第２図に示すように、サージタンク30a,30bと
ヘッドカバー21との接触面積は、サージタンク30a,30b
のヘッドカバー21に対する投影面積よりも格段に少なく
なっている。

そして、このヘッドカバー21とサージタンク30a,30b
および吸気分配管32との間には、受け座38および突条部
39の突出高さに対応した空隙41が形成されており、この
空隙41はクランク軸３の軸方向に沿うエンジンの前後方
向に開口している。

このような構成によれば、サージタンク30a,30bを各
シリンダ列4a,4bのヘッドカバー21の上面に直接重ね合
せて固定したので、従来のようにサージタンク30a,30b
がヘッドカバー21の上方に離れることもなく、これら両
者の間から無駄な空間を排除することができる。それと
ともに、ヘッドカバー21の上面は、排気用カム軸18側に
進むに従い下向き傾斜され、このヘッドカバー21の上面
のうち最も低くなった箇所にサージタンク30a,30bが配
置されているので、ヘッドカバー21に対するサージタン
ク30a,30bの位置を低く抑えることができる。このた
め、サージタンク30a,30bの取り付け高さを低くするこ
とができ、エンジン全高を低く抑えることができる。

また、サージタンク30a,30bは、その吸気分配管32と
は反対側に位置されたボス部40がボルト25を介してヘッ
ドカバー21に固定されているとともに、吸気分配管32に
しても夫々シリンダヘッド７の吸気口11に接続されてい
るので、吸気分配管32を含むサージタンク30a,30b全体
が両端支持の状態でシリンダヘッド７に固定される。

このため、エンジンの運転に伴う振動が吸気分配管32
を介してサージタンク30a,30bに伝えられても、サージ
タンク30a,30bがヘッドカバー21に対し独立して振動す
ることはない。よって、サージタンク30a,30bの振動に
伴う騒音の発生を防止できるとともに、吸気分配管32と
吸気口11との接続部分に無理な力が加わることはなく、
サージタンク30a,30bをヘッドカバー21上の定位置に確
実に固定することができる。

しかも、サージタンク30a,30bとヘッドカバー21と
は、その相互対向面全面で接触しているわけではなく
て、夫々の相互対向面に突設したリブ状の受け座38と突
条部39の位置で部分的に接しているにすぎず、これらヘ
ッドカバー21とサージタンク30a,30bの接触面積が、ヘ
ッドカバー21に対するサージタンク30a,30bの投影面積
よりも格段に少なくなっているので、ヘッドカバー21と
の接触部を通じてサージタンク30a,30bに伝わる熱量が
少なくなる。特に受け座38と突状部39との間には断熱材
42が介在されているので、ヘッドカバー21側の熱がより
サージタンク30a,30bに伝わり難くなる。

それとともに、サージタンク30a,30bとヘッドカバー2
1との間には、空隙41が存在するので、この空隙41内の
空気が断熱層として機能することになり、ヘッドカバー
21からサージタンク30a,30bに伝わる熱を最小限に抑え
ることができる。したがって、エンジン運転中のサージ
タンク30a,30bの過熱を確実に防止することができ、吸
入空気の充填効率を良好に維持することができる。

なお、本発明に係るエンジンを乗用自動車のエンジン
ルームに搭載するに際して、そのクランク軸が車体の前
後方向に沿うような姿勢で搭載すれば、サージタンクと
ヘッドカバーとの間の空隙がエンジンルーム前端の空気
取入れ口に向って開口するので、この空気取入れ口から
エンジンルーム内に流れ込んだ走行風がそのまま空隙に
導かれることになる。したがって、空隙にエンジンの熱
が篭もることもなく、サージタンクへの熱影響をより少
なく抑えることができる。

また、サージタンク側の受け座とヘッドカバー側の突
状部をクランク軸と直交する方向に設ければ、クランク
軸を車体の幅方向に沿って横置きにした状態でも、サー
ジタンクとヘッドカバーとの間の空隙に走行風が流れ込
むことになり、空隙内の通気性を良好とすることができ
る。

さらに、上記実施例では、空隙をエンジン回りの空間
に開口させたが、例えばこの空隙を密閉構造としてラジ
エータと連通させ、この空隙内に冷却水を流通させるよ
うにしても良い。

また、本発明に係るエンジンの吸気装置は、Ｖ形エン
ジンに特定されるものではなく、例えば直列多気筒エン
ジンでも同様に実施可能である。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、サージタンクとヘッド
カバーとの間から無駄な空間を排除できるとともに、サ
ージタンクは、ヘッドカバーの上面のうち最も低くなっ
た箇所に配置されるので、このサージタンクの位置を低
く抑えることができる。したがって、ヘッドカバーの上
方へのサージタンクの張り出しを少なくすることがで
き、エンジン全高を低く抑えることができる。

また、吸気分配管を含むサージタンク全体が両端支持
の状態でシリンダ列に固定されるために、エンジンの運
転に伴う振動が吸気分配管を介してサージタンクに伝え
られても、サージタンクがヘッドカバーと独立して振動
することはない。この結果、サージタンク回りからの騒
音の発生を防止できるとともに、吸気分配管と吸気口と
の接続部分に無理な力が加わることもなく、サージタン
クをヘッドカバー上の定位置に確実に固定することがで
きる。

それとともに、サージタンクとヘッドカバーとの接触
面積が少なくて済むとともに、これら両者間の空隙が断
熱層として機能するので、断熱材の存在と合わせてヘッ
ドカバーからサージタンクに伝わる熱を最小限に抑える
ことができる。したがって、サージタンクをヘッドカバ
ーに固定した構成でありながら、エンジン運転中のサー
ジタンクの過熱を未然に防止することができ、吸入空気
の充填効率を良好に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はＶ形エンジン
を一部断面した正面図、第２図はサージタンク回りの平
面図、第３図はサージタンク回りの側面図である。 4a,4b……シリンダ列、 ５……気筒、 17……吸気用カム軸、 18……排気用カム軸、 21……ヘッドカバー、 25……ボルト、 30a,30b……サージタンク、 32……吸気分配管、 41……空隙、 42……断熱材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の気筒を並設してなるシリンダ列の上
   面に、吸気用カム軸と排気用カム軸とを平行に並べて配
   置するとともに、これらカム軸を含むシリンダ列の上面
   をヘッドカバーで覆い、 このヘッドカバーの上方に、上記気筒数に対応した複数
   の吸気分配管を有するサージタンクを配置するととも
   に、このサージタンクの吸気分配管を各シリンダ列の吸
   気口に接続したエンジンにおいて、 上記サージタンクをヘッドカバーの上面に断熱材を介し
   て重ね合わせて固定するに当り、 上記シリンダ列を、そのヘッドカバーの上面が吸気用カ
   ム軸側から排気用カム軸側に進むに従い下向きとなるよ
   うな姿勢に傾斜させ、この傾斜されたヘッドカバーにお
   ける上記排気用カム軸に対応した位置に上記サージタン
   クを配置するとともに、このサージタンクの上記吸気分
   配管とは反対側の端部を上記ヘッドカバーにボルトを介
   して固定し、 また、上記サージタンクのヘッドカバーに対する投影面
   積よりもサージタンクとヘッドカバーとの接触面積を少
   なくするとともに、これらサージタンクとヘッドカバー
   との間に隙間を設けたことを特徴とするエンジンの吸気
   装置。