JP3043301B2 - Ｖ型２気筒エンジンの吸気マニホールド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、１つのキャブレ
タから供給される吸気を分流してＶ型配置の各気筒へ供
給するＶ型２気筒エンジンの吸気マニホールドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジ
ンの従来の吸気マニホールド１００を示しており、逆Ｖ
字状に枝分かれする吸気管部１０１，１０２と各フラン
ジ１０３，１０４とをアルミ合金により一体成形してあ
る。いわゆるアルミ一体構造となっている。

【０００３】Ｖ型２気筒エンジンは、前傾姿勢の第１の
気筒１と、後傾姿勢の第２の気筒２とを備え、第１の気
筒１のシリンダヘッド７の後面と第２の気筒２のシリン
ダヘッド８の前面には、吸気口１２，１３が開口する平
面状のマニホールド取付面１５，１６がそれぞれ形成さ
れ、両シリンダヘッド７，８間に吸気マニホールド１０
０が配置されている。Ｏ1，Ｏ2は各気筒１，２のシリン
ダ中心線を示している。

【０００４】各フランジ１０３，１０４をそれぞれマニ
ホールド取付面１５，１６に当接し、ボルト１０５によ
り締着している。各取付面１５，１６には環状溝２０，
２１が形成され、それぞれＯリング２３，２４が嵌着し
てある。

【０００５】図１１は図１０の吸気マニホールド１００
を一部断面で示す後面図であり、キャブレタホルダー１
０７は吸気マニホールド１００とは別体のゴムでできて
おり、キャブレタ１９の出口部と吸気マニホールド１０
０の入口部とを嵌合接続し、締付バンド１１０により締
結している。

【０００６】図１２は別の従来例を示しており、逆Ｖ字
状に枝分かれする吸気管部１１１，１１２をゴムにより
成形し、各吸気管部１１１，１１２の先端部に形成した
環状溝１１５，１１６にアルミ合金製のフランジ１１
３，１１４を嵌着するようになっている。吸気管部１１
１，１１２の先端面にはＯリングの代わりをする環状突
起１１８を一体に形成してある。吸気管部１１１等のゴ
ムの材質としてはニトリルゴム（ＮＢＲ）等が使用され
ている。

【０００７】なお、１個のキャブレタと１つの気筒の吸
気口とを接続する単管式の吸気連絡管の従来技術として
は、たとえば実開昭５７−８３２６３号がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示すアルミ合
金一体型の吸気マニホールド１００において、両フラン
ジ１０３，１０４の間隔並びに両フランジ間の角度等の
諸寸法は、各フランジ１０３，１０４の接合面がマニホ
ールド取付面１５，１６と面接触するように、各取付面
１５，１６間の間隔及び挟み角θに合わせて設定されて
いる。

【０００９】上記吸気マニホールド１００の諸寸法の設
定値は、通常、シリンダヘッド７，８が平常の温度状態
の時の寸法や位置に合うように設定されており、従っ
て、運転停止時等では接合面のシール性は十分に確保さ
れている。

【００１０】ところが運転状態ではシリンダヘッド７，
８等が熱変形し、各気筒１，２は各シリンダ中心線Ｏ
1，Ｏ2に沿って矢印Ｘ１，Ｘ２方向に伸長する。これに
より、両気筒１，２の取付面１５，１６は互いに前後に
離れるように上方に変位することになるので、フランジ
１０３，１０４は前後に大きな引っ張り荷重を受け、特
に上端側が取付面１５，１６から引き離され、実質的に
取付面１５，１６での面接触の維持が困難となる。面接
触が維持できなくなると、吸気管部内の負圧により外部
の空気が吸気通路内に吸い込まれ、吸気（混合気）の濃
度を薄める。

【００１１】これに対して図１２に示すフランジ分離型
のゴム製吸気マニホールドでは、前述のような各気筒の
熱膨張に対しては吸気マニホールド自体のゴムのたわみ
により追従し、取付面１５，１６での面接触を維持する
ことができるが、環状突起１１８が吸気管部１１１，１
１２と一体にゴム成形されることにより、次のような課
題が残る。

【００１２】（１）吸気マニホールドのゴム材質に対
し、環状突起１１８のゴム材質を単独で選択することが
できない。すなわち、吸気管部１１１，１１２は特別に
高い耐熱性を要求されることは少なく、一定の剛性を確
保するために厚肉に形成されるので、価格の安いニトリ
ルゴム等を使用することが適切であるが、環状突起１１
８は高温となるシリンダヘッド７，８に直接接触するの
で、高い耐熱性が要求される。ところが上記のように吸
気マニホールドのゴム材質に対し、環状突起１１８のゴ
ム材質を単独で選択することができないので、たとえ
ば、価格を考慮して吸気マニホールド及び環状突起１１
８をニトリルゴム製とすると、環状突起１１８の耐熱性
は期待できず、摩耗及び劣化が速く、部品交換時期が早
まる。

【００１３】（２）一方、環状突起１１８の耐熱性を確
保するため、耐熱性に優れたフッ素系ゴムを利用すると
すれば、厚肉の各吸気管部１１１，１１２等もすべてフ
ッ素系ゴムで成形しなければならなくなり、材料費の採
算が合わなくなる。

【００１４】（３）さらに、環状突起１１８を摩耗ある
いは劣化により交換するには、環状突起１１８のみなら
ず吸気マニホールド全体を交換しなければならず、部品
コストが高くつくことになる。

【００１５】（４）吸気マニホールド組付時において、
Ｖ型エンジンではシリンダ間の狭角の関係により、環状
溝２０，２１内が見にくく、環状突起１１８の下端部分
を吸気口１２，１３の開口下端縁に引っ掛かけたり、環
状溝２０，２１内にうまく嵌着できない場合があり、取
付作業に手間がかかる。特に、両取付面１５，１６間の
挟み角度θが狭い場合には、取付性が一層低下する。極
端な場合には、環状突起１１８の下端部が環状溝２０，
２１からはみ出た状態でフランジ１１３，１１４により
締め付けられることもある。

【００１６】

【発明の目的】本願発明の目的は、運転中にシリンダヘ
ッド等が熱膨張しても、吸気マニホールドとシリンダヘ
ッドとの接合面のシール性を確保することができ、か
つ、組付作業性を維持し、さらに材料コストを節約する
ことができるＶ型２気筒エンジンの吸気マニホールドを
提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本願請求項１記載のＶ型２気筒エンジンの吸気マニ
ホールドは、キャブレタ１９から供給される吸気を分流
してＶ型配置の各気筒へ供給するＶ型２気筒エンジンの
吸気マニホールドにおいて、キャブレタ１９の吸気出口
部に接続するキャブレタホルダー３０と、逆Ｖ字状に枝
分かれした１対の吸気管部２７，２８を有する吸気マニ
ホールド本体２６とを、ゴム状弾性体により一体成形物
とし、各吸気管部２７，２８の先端部に、金属製フラン
ジ３１，３２を吸気マニホールド本体２６と一体のゴム
状弾性体で鋳包むと共に、各金属製フランジ３１，３２
の下流側の端面を接合面３１ａ，３２ａとして露出さ
せ、上記各接合面３１ａ，３２ａをシリンダヘッドのマ
ニホールド取付面１５、１６にそれぞれ当接し、ボルト
３６により締着していることを特徴としている。

【００１８】請求項２記載のＶ型２気筒エンジンの吸気
マニホールドは、シリンダヘッドのマニホールド取付面
１５，１６に環状溝２０，２１を形成し、該環状溝２
０，２１に耐熱性を有するＯリング２３，２４を嵌着し
て、金属製フランジの接合面３１ａ，３２ａにより圧接
していることを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明による吸気マニ
ホールドを備えた自動二輪車用Ｖ型２気筒エンジンの左
側面図であり、前記図１０で説明したエンジンと同じ部
品には同じ符号を付してある。この図１において、エン
ジンは、前傾姿勢の第１の気筒１と、後傾姿勢の第２の
気筒２とを備えており、各気筒１，２は共通のクランク
ケース３にそれぞれシリンダ５，６、シリンダヘッド
７，８及びヘッドカバー９，１０等が順次締結されてお
り、第１の気筒１のシリンダヘッド７の後面と第２の気
筒２のシリンダヘッド８の前面に、それぞれ吸気口１
２，１３が開口する平面状のマニホールド取付面１５，
１６が形成され、両取付面１５，１６に本願発明にかか
る吸気マニホールド１１が上下１対の４本のボルト３６
により締着されている。両取付面１５，１６はクランク
軸芯方向の同一位置上に配置されており、クランク軸芯
方向にずれてはいない。

【００２０】吸気マニホールド１１は、逆Ｖ字状に枝分
かれする吸気管部２７，２８を一体に有する吸気マニホ
ールド本体２６と、図５に示すように吸気マニホールド
本体２６の吸気入口部に形成された円筒状のキャブレタ
ホルダー３０とを、ニトリルゴムにより一体成形したゴ
ム一体物であり、さらに各吸気管部２７，２８の下流端
部（下端部）には、図２に示すようにアルミ合金製のフ
ランジ３１，３２をマニホールド本体２６と一体のニト
リルゴムにより鋳包んでいる。

【００２１】図３において、各フランジ３１，３２は、
シリンダヘッド７，８のマニホールド取付面１５，１６
に接合する平面状の接合面３１ａ，３２ａを有すると共
に、吸気通路用の内周孔３１ｂ，３２ｂを有しており、
吸気マニホールド本体２６をゴム成形する時に、アルミ
合金製のフランジ３１，３２を鋳型内にセットし、ゴム
鋳造により鋳包み、これにより吸気管部２７，２８の先
端部に固着しているのである。成形後の具体的なフラン
ジ３１，３２の状態は、径方向の外周面全体と上流側の
端面と内周孔３１ｂ，３２ｂ全体がゴムにより鋳包まれ
ており、下流側の端面が接合面３１ａ，３２ａとして露
出している。

【００２２】また各フランジ３１，３２には、図６に示
すように上下にそれぞれ張出部（ねじボス部）４１が形
成され、該張出部４１にそれぞれボルト挿通孔３４が形
成されている。張出部４１及びボルト挿通孔３４の形成
位置は、吸気マニホールド取付時に、図２において斜め
上方からボルト３６を挿通でき、かつ、ボックスレンチ
あるいはドライバなどの工具をボルト３６に係合して締
結作業がし易いように設定されている。具体的には、図
４において、キャブレタ配置側を右側と仮定すると、上
側の張出部４１はフランジ中心を通る垂直線Ｈに対して
ややキャブレタ寄りに位置しており、一方、下側の張出
部４１は、吸気管部２８の左端縁よりもさらに左方へと
突出するように形成されており、また、取付作業性を向
上させるために上下両ボルト挿通孔３４は１８０°の位
相差にはなっておらず、上側のボルト挿通孔３４から下
側ボルト挿通孔３４までの左回りの角度が１８０°より
も小さくなるように設定されている。さらに、下側のボ
ルト挿通孔３４はボルトの挿入を一層容易にするため
に、上下方向に長い長孔となっている。

【００２３】図７は第１の気筒１のシリンダヘッド７の
後面図であり、マニホールド取付面１５には、吸気口１
２が開口すると共に上下にめねじ孔４５が形成されてお
り、上側のねめじ孔４５は取付面１５とそれぞれ直角に
なるように形成されているが、下側のめねじ孔４５はボ
ルトの螺挿作業を容易にできるように、図２に示すよう
に上側のめねじ孔４５よりも下向きに傾斜している。第
２の気筒２のシリンダヘッド８のマニホールド取付面１
６も同様な構造となっている。各マニホールド取付面１
５，１６の吸気口１２，１３の周囲には、Ｏリング嵌着
用の環状溝２０，２１がそれぞれ形成されており、それ
ぞれ耐熱性を有するフッ素系ゴム製のＯリング２３，２
４が嵌着されている。

【００２４】図４において、キャブレタホルダー３０に
は環状凹部５３が形成されると共に、開口端縁に回止め
凹部４７と軸方向の位置決め突起４８が形成されてお
り、内周には抜け止め兼シール用の環状突起５７が形成
されている。キャブレタ１９の出口部には、回止め凹部
４７に係合するピン部６０と位置決め突起４８に係合す
る切欠き部６１が形成されると共に、環状突起５７に係
合する環状凹部６５が形成されている。

【００２５】図８はキャブレタ１９をキャブレタホルダ
ー３０に接続した状態を示しており、キャブレタ１９の
出口部をキャブレタホルダー３０内に挿入して、環状凹
部６５を環状突起５７に係合し、締付バンド５１により
締結している。キャブレタ１９の入口部には、キャブレ
タ１９よりも下方に位置するエアクリーナ５２が接続し
ている。

【００２６】吸気マニホールドを組付ける場合には、図
２のように各取付面１５，１６の環状溝２０，２１にＯ
リング２３，２４を嵌着し、吸気マニホールド１１を両
シリンダヘッド７，８間に挿入して、各フランジ３１，
３２の接合面３１ａ，３２ａを各取付面１５、１６に接
合すると共にＯリング２３，２４を圧縮し、吸気マニホ
ールド１１の上方及び左斜め上方から各ボルト挿通孔３
４にそれぞれボルト３６を挿通し、ボックスレンチある
いはドライバ等で螺着する。

【００２７】図４のように下側のボルト挿通孔３４は吸
気管部２８（２７）の左端縁よりも左方へとはみ出して
おり、かつ長孔となっており、さらに、図２のように取
付面１５，１６の下側のめねじ孔４５は上側のめねじ孔
４５よりも下向きに傾斜しているので、上方からのボル
ト３６の挿入を容易に行え、かつ、締付作業も容易に行
うことができる。

【００２８】エンジ運転中、熱変形により図１の各気筒
１，２がシリンダ中心線Ｏ1，Ｏ2に沿ってぞれぞれ伸長
しても、ゴム製の吸気マニホールド本体２６はそのたわ
みにより追従し、取付面１５，１６におけるフランジ３
１，３２との面接触を維持し、シール性を維持すること
ができる。

【００２９】なお、図５に示すようにマニホールド本体
２６の分岐点における左端内壁６９には、隆起部が前後
２箇所となるように円弧状に形成されている。

【００３０】

【その他の実施の形態】

（１）吸気マニホールド本体２６の材質としては、ニト
リルゴムの他に、比較的安価なポリウレタンゴムあるい
は塩化ビニル等の合成樹脂を使用することも可能であ
る。

【００３１】（２）Ｏリング２３，２４としては、耐熱
性を有するシリコンゴム等を使用することもできる。

【００３２】（３）本願発明は、自動二輪車に搭載され
るＶ型２気筒エンジンには限定されず、バギー車等の３
輪あるいは４輪車等に搭載されるＶ型２気筒エンジンに
も適用でき、Ｖ型が並列に配置された４気筒エンジンに
も同様に採用できる。

【００３３】（４）図９はマニホールド取付面１５（１
６）に形成される環状溝２０（２１）の変形例を示して
おり、周方向に等間隔をおいた数箇所に、溝幅が狭くな
る絞り部６８を形成している。このような絞り部６８を
形成していると、吸気マニホールド取付作業中におい
て、Ｏリング２３を環状溝２０内にしっかりと保持して
おくことができ、取付作業中に環状溝２０からはみ出す
のを防止し、取付作業性を向上させることができる。

【００３４】（５）金属製フランジとしては、アルミ合
金の他に、鋳鉄を使用することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、 （１）キャブレタ１９の吸気出口部に接続するキャブレ
タホルダー３０と、逆Ｖ字状に枝分かれした１対の吸気
管部２７，２８を有するマニホールド本体２６とを、ゴ
ム状弾性体による一体成形物とし、金属製フランジ３
１，３２を、各吸気管部２７，２８の下流端部に、マニ
ホールド本体２６と一体のゴム状弾性体で鋳包んでいる
ので、各気筒１，２が運転時に熱変形して、取付面１
５，１６の位置が変化しても、ゴム状弾性体のマニホー
ルド本体２６がたわむことにより追従し、取付面１５，
１６における面接触を保ち、シール性を維持することが
できる。

【００３６】（２）金属製フランジ３１，３２を、各吸
気管部２７，２８の下流端部にマニホールド本体２６と
一体のゴム状弾性体で鋳包みむようにし、かつ、キャブ
レタホルダー３０もゴム状弾性体でマニホールド本体２
６と一体に形成しているので、ゴム状弾性体のマニホー
ルド本体２６に対して金属製のフランジ３１，３２を強
固にかつ気密性を保った状態で結合することができ、か
つ、部品点数が節約できると共に吸気マニホールド及び
キャブレタの組付工程も削減することができる。

【００３７】（３）マニホールド本体２６及びキャブレ
タホルダー３０をゴム状弾性体で一体形成しているの
で、エンジン振動のキャブレタへの伝達を減衰させるこ
とができ、キャブレタ性能を維持することができる。ま
た、キャブレタは図８に示すようにマニホールド本体２
６とエアクリーナ５２で両持ちで支持されているので、
この点でもキャブレタは、エンジン及び車体からの振動
が伝わりにくくなっている構造である。

【００３８】（４）請求項２記載の発明のように、シリ
ンダヘッド７，８の取付面１５，１６にＯリング用の環
状溝２０，２１を形成してＯリング２３，２４を嵌着
し、金属製のフランジ３１，３２の接合面３１ａ，３２
ａを取付面１５，１６に当接して締着するようにしてい
ると、取付作業中にＯリング２３，２４が脱落するのを
防ぐことができると共に、図１１の環状突起型のシール
機構を有する従来例や、あるいは吸気マニホールド側に
環状溝を形成する構造に比べ、Ｏリングあるいは環状突
起の噛込みやはみ出し等を防ぐことができ、組付作業性
が向上する。特に前後方向のコンパクト性を保つために
気筒間の挟み角を狭くして、取付面１５，１６の傾斜を
急にしてある自動二輪車用のＶ型２気筒エンジンでは、
組付作業性の向上効果は顕著である。

【００３９】（５）請求項２記載の発明のように、Ｏリ
ング２３，２４をゴム状弾性体製の吸気マニホールド本
体２６とは別体としていると、シリンダヘッド７，８に
接触して高温となるＯリング２３，２４のみを耐熱性の
あるゴム製とする一方、吸気マニホールド本体２６は、
特に耐熱性を有しない安価はゴムを使用することがで
き、Ｏリングの交換時期を延ばすことができると共に、
吸気マニホールド本体２６の材料費も節約することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明による吸気マニホールドを装着した
Ｖ型２気筒エンジンの左側面図である。

【図２】 図１の吸気マニホールドを取り外し、一部縦
断面で示す左側面図である。

【図３】 組付状態を示す吸気マニホールドの縦断側面
図である。

【図４】 図１の吸気マニホールドの後面図である。

【図５】 図１の吸気マニホールドの上面図である。

【図６】 フランジの形状を示す図２のVI矢視図であ
る。

【図７】 取付面の形状を示す図２のVII矢視図であ
る。

【図８】 吸気マニホールドとキャブレタとの接続構造
を示す一部縦断側面図である。

【図９】 環状溝の変形例を示しており、図７と同様の
図２のVII矢視拡大図である。

【図１０】 従来例の側面図である。

【図１１】 図１０の吸気マニホールドを一部縦断面で
示す後面図である。

【図１２】 別の従来例を一部縦断してかつ分解して示
す側面図である。

【符号の説明】

１，２ 第１，第２の気筒 ７，８ シリンダヘッド １１ 吸気マニホールド １２，１３ 吸気口 １５，１６ マニホールド取付面 １９ キャブレタ ２０，２１ 環状溝 ２３，２４ Ｏリング ２６ 吸気マニホールド本体 ２７，２８ 吸気管部 ３０ キャブレタホルダー ３１，３２ 金属製フランジ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャブレタ１９から供給される吸気を分
   流してＶ型配置の各気筒へ供給するＶ型２気筒エンジン
   の吸気マニホールドにおいて、 キャブレタ１９の吸気出口部に接続するキャブレタホル
   ダー３０と、逆Ｖ字状に枝分かれした１対の吸気管部２
   ７，２８を有する吸気マニホールド本体２６とを、ゴム
   状弾性体により一体成形物とし、 各吸気管部２７，２８の先端部に、金属製フランジ３
   １，３２を吸気マニホールド本体２６と一体のゴム状弾
   性体で鋳包むと共に、各金属製フランジ３１，３２の下
   流側の端面を接合面３１ａ，３２ａとして露出させ、 上記各接合面３１ａ，３２ａをシリンダヘッドのマニホ
   ールド取付面１５、１６にそれぞれ当接し、ボルト３６
   により締着していることを特徴とするＶ型２気筒エンジ
   ンの吸気マニホールド。
2. 【請求項２】 シリンダヘッドのマニホールド取付面１
   ５，１６に環状溝２０，２１を形成し、該環状溝２０，
   ２１に耐熱性を有するＯリング２３，２４を嵌着して、
   金属製フランジの接合面３１ａ，３２ａにより圧接して
   いることを特徴とする請求項１記載のＶ型２気筒エンジ
   ンの吸気マニホールド。