JP3613176B2 - 内燃機関用吸気装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の各気筒に対して空気を分配する内燃機関用吸気装置に関するもので、特に、クラッシュストロークを大きくすることのできる内燃機関用吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関用吸気装置の吸気マニホルドの内燃機関との接続部分の近傍に、インジェクタ（燃料噴射弁）、その燃料配管等を配設し、ＭＰＩ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）と称し、内燃機関の各気筒に対しそれぞれのインジェクタ（燃料噴射弁）から別々に燃料噴射供給する独立噴射方式が知られている。
【０００３】
ここで、内燃機関用吸気装置の吸気マニホルドが車両の進行方向に対して横置きされ内燃機関の前面側に接続されており、車両衝突により車両前方より衝撃力が加わった場合を想定する。この際、吸気マニホルドが変形されると燃料配管の接続部に過大な歪みが発生し、インジェクタと吸気マニホルドとの嵌合部の損傷または燃料配管の座屈による燃料漏れ等が起こり得るという不具合があった。
【０００４】
このような不具合に対処するものとして、特許第２６９９９１５号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、車両の進行方向に横向きに配置される内燃機関の外側側面に接続される内燃機関用吸気装置（吸気マニホルドブロック）の吸気マニホルドに軸方向に延びる脆弱部を設け、車両衝突時、吸気マニホルドの脆弱部に沿って破壊させ衝撃力を吸収させると共に、吸気マニホルドの水平断面形状が潰されて占有体積を減少させクラシュストロークを大きくする技術が示されている。
【０００５】
つまり、車両衝突時には、吸気マニホルドの脆弱部が破壊され、衝撃力が吸収されると共に、水平断面形状が潰されて占有体積が減少されクラッシュストロークが大きくできるようにしているのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、吸気マニホルドに衝突の衝撃力によって破壊され易い部分的な脆弱部を設けているため、通常の使用状態における外部振動や内部圧力変動に対してこの脆弱部が強度不足を呈するという不具合があった。
【０００７】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、部分的な脆弱部を設けることなく、通常の使用状態における外部振動や内部圧力変動に対して十分な強度を備えると共に、車両衝突時には所定部分が破壊され衝撃力を吸収可能な内燃機関用吸気装置の提供を課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関用吸気装置によれば、吸気通路を形成する壁部の周方向における肉厚が略一様であり部分的な脆弱部分を有しないため、通常の使用状態における外部振動や内部圧力変動に対して十分な強度が発揮される。また、車両の進行方向に対して略垂直な壁部の周方向における肉厚が、内燃機関との接続部分であって車両の進行方向に対して略水平な壁部の周方向における肉厚に比べて薄く形成されているため、車両衝突の際には、車両の進行方向に対して略垂直な壁部の破壊によって衝撃力が吸収される。このため、車両の進行方向に対して略水平な壁部の変形を極力低減することができ、例えば、内燃機関との接続部分の壁部に取付けられているインジェクタや燃料配管へのダメージが軽減される。更に、壁部が車両衝突によって車両前方より衝撃力を受けた際には、断面形状が略半円形状に形成されている車両の進行方向に対して略垂直な部分から車両の進行方向に対して略水平な部分への移行領域にて破壊が起きることとなる。これにより、内燃機関用吸気装置の内燃機関との接続部分の壁部側の変形が極力低減される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用吸気装置１０の要部構成を示す断面図である。また、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図１は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面に対応している。
【００１２】
図１及び図２において、内燃機関用吸気装置１０は、上流側のエアクリーナ（図示略）を介して吸入される空気量を、その開度によって調節するスロットルバルブ２ａを配設するスロットルボデー２と接続されている。そして、内燃機関用吸気装置１０は、スロットルボデー２側からスロットル通路１１、その下流側に一体的に形成されたエアコネクタ１２、このエアコネクタ１２が開口部１３にて接続されるサージタンク１４、このサージタンク１４に接続され内燃機関１の各気筒に空気を分配する４本（本実施例では４気筒の内燃機関が想定されている）の吸気マニホルド１６を備えている。
【００１３】
ここで、スロットル通路１１の下流側のエアコネクタ１２は、サージタンク１４の側壁面の長手方向に沿って一体的に形成されている。また、エアコネクタ１２の開口部１３は、図２に示すように、サージタンク１４に開口する内燃機関１の各気筒の吸気マニホルド１６の略中央となる位置に対応して形成されている。このため、各吸気マニホルド１６に空気を等分配することができる。また、エアコネクタ１２のサージタンク１４に対する開口部１３の位置によってサージタンク１４を含めた吸気マニホルド１６の通路長の等長化が達成されており、車両加速時に車室内に透過してくる濁った音質の不快な吸気ノイズである所謂、ランブリングノイズ（Ｒａｍｂｌｉｎｇ Ｎｏｉｓｅ）の発生を抑制することができる。
【００１４】
更に、内燃機関１の各気筒の吸気ポート（図示略）と接続される各吸気マニホルド１６の終端近傍にはインジェクタ（燃料噴射弁）２０が配設され、各インジェクタ２０にはそれぞれ燃料配管２１が接続されている。そして、内燃機関１の運転状態に応じて各インジェクタ２０から内燃機関１の各気筒に燃料噴射供給される。
【００１５】
なお、図１及び図２に実線の矢印にて示すように、スロットルボデー２側から導入された空気は、内燃機関用吸気装置１０のスロットル通路１１、その下流側に一体的に形成されたエアコネクタ１２を通り、サージタンク１４内に導入され、サージタンク１４から内燃機関１の各気筒の吸気マニホルド１６から内燃機関１の各気筒の吸気ポートに送出される。
【００１６】
また、内燃機関用吸気装置１０に対してＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：排気ガス再循環システム）、ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：クランクケース内強制換気システム）、燃料タンクで発生しキャニスタに吸着された蒸発燃料等の供給管を接続する位置としては、スロットル通路１１の側壁及びエアコネクタ１２の終端壁を利用することで、各吸気マニホルド１６への等分配性を改善することができる。
【００１７】
次に、内燃機関１の吸気ポート部分にボルト（図示略）を用いて組付けられた内燃機関用吸気装置１０の車両衝突時における作用・効果について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１８】
上述したように、内燃機関用吸気装置１０の吸気通路として構成されているスロットル通路１１、エアコネクタ１２、サージタンク１４及び吸気マニホルド１６のうち、内燃機関１の前面側で車両の進行方向（図１に白抜き矢印にて示す）の最前面には、吸気マニホルド１６の車両の進行方向に対して略垂直な壁部１６ａが配置されることとなる。この壁部１６ａの周方向における肉厚ｔ１ （例えば、２．０〜２．５〔ｍｍ〕）は、内燃機関１との接続部分で、吸気マニホルド１６の車両の進行方向に対して略水平な壁部１６ｂの周方向における肉厚ｔ２ （例えば、３．０〜４．０〔ｍｍ〕）に比べて薄く形成されている。
【００１９】
このため、車両衝突時には、車両の進行方向の最前面に配置されている内燃機関用吸気装置１０の吸気マニホルド１６の車両の進行方向に対して略垂直な壁部１６ａに衝突の衝撃力が加わることとなる。ここで、吸気マニホルド１６の壁部１６ｂは、車両の進行方向に対して略水平で肉厚ｔ２ と厚く形成されており、衝突の衝撃力に対して十分な強度を有している。これに対して、吸気マニホルド１６の壁部１６ａは、車両の進行方向に対して略垂直で肉厚ｔ１ と薄く形成されていることで、比較的脆く破壊され潰れることとなる。これにより、吸気マニホルド１６の最前面の体積が減少され、衝突の衝撃力が吸収される。この際の破壊箇所としては、薄い肉厚ｔ１ の壁部１６ａから厚い肉厚ｔ２ の壁部１６ｂへと肉厚変化する移行領域（図１のＡ−Ａ線に沿う吸気マニホルド１６の断面近傍）となる。
【００２０】
また、図２に示すように、車両の進行方向に対して略垂直な吸気マニホルド１６の肉厚ｔ１ の壁部１６ａから車両の進行方向に対して略水平な吸気マニホルド１６の肉厚ｔ２ の壁部１６ｂへの移行領域の断面形状は略半円形状に形成されている。このため、車両前方からの衝突の衝撃力に対して弱い形状であると言える。
【００２１】
このように、本実施例の内燃機関用吸気装置１０は、車両の進行方向に対して横置きされ内燃機関１の外側側面の吸気ポート（図示略）に接続されるものであって、内燃機関用吸気装置１０の吸気通路を形成する壁部の周方向における肉厚を略一様とすると共に、内燃機関１の前面側で車両の進行方向に対して略垂直な壁部１６ａの周方向における肉厚ｔ１ を、内燃機関１との接続部分で車両の進行方向に対して略水平な壁部１６ｂの周方向における肉厚ｔ２ に比べ薄く形成するものである。
【００２２】
つまり、内燃機関用吸気装置１０は、吸気通路を形成する壁部の周方向における肉厚が一様であり部分的な脆弱部分を有しないため、通常の使用状態における外部振動や内部圧力変動に対して十分な強度を発揮することができる。また、内燃機関用吸気装置１０は、車両の進行方向に対して略垂直な壁部１６ａの周方向における肉厚ｔ１ が、内燃機関１との接続部分であって車両の進行方向に対して略水平な壁部１６ｂの周方向における肉厚ｔ２ に比べて薄く形成されているため、車両衝突の際には、壁部１６ａの破壊によって衝撃力を吸収することができる。このため、車両の進行方向に対して略水平な壁部１６ｂの変形を極力低減することができ、内燃機関１との接続部分の壁部１６ｂに取付けられているインジェクタ２０や燃料配管２１へのダメージを軽減し、燃料漏れ等を防止することができる。
【００２３】
また、本実施例の内燃機関用吸気装置１０の壁部は、内燃機関１の前面側で車両の進行方向に対して略垂直な部分から車両の進行方向に対して略水平な部分への移行領域の断面形状を少なくとも略半円形状に形成するものである。つまり、車両衝突によって内燃機関用吸気装置１０が車両前方より衝撃力を受けた際には、断面形状が略半円形状に形成された車両の進行方向に対して略垂直な部分から車両の進行方向に対して略水平な部分への移行領域にて破壊が起きることとなる。これにより、内燃機関１との接続部分の壁部１６ｂ側の変形を極力低減することができる。
【００２４】
ところで、上記実施例では、内燃機関用吸気装置の吸気マニホルドの壁部の肉厚を変え略垂直な部分によって衝撃力を吸収するようにしているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、吸気マニホルドの壁部の肉厚を広義に捉え、吸気マニホルドの材質に樹脂を用いる場合、成形条件を工夫して吸気マニホルドの材質の密度の高い部分と低い部分を形成することにより同等の効果を得ることができる。
【００２５】
また、内燃機関用吸気装置の吸気マニホルドの材質に強度を増す目的でガラス繊維等を添加した樹脂を用いる場合、成形条件を工夫して吸気マニホルドの略垂直な部分よりも略水平な部分における添加材の量を多くすることにより、略垂直な部分よりも略水平な部分の剛性を高くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関用吸気装置の要部構成を示す断面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関
１０ 内燃機関用吸気装置
１６ 吸気マニホルド（吸気通路）
１６ａ，１６ｂ 壁部

Claims (1)

1. 車両の進行方向に対して横置きされ内燃機関の外側側面に接続される内燃機関用吸気装置であって、
   前記内燃機関用吸気装置の吸気通路を形成する壁部の周方向における肉厚を略一様とすると共に、前記内燃機関の前面側で前記車両の進行方向に対して略垂直な前記壁部の周方向における肉厚を、前記内燃機関との接続部分で前記車両の進行方向に対して略水平な前記壁部の周方向における肉厚に比べ薄く形成し、
   更に、前記壁部は、前記内燃機関の前面側で前記車両の進行方向に対して略垂直な部分から前記車両の進行方向に対して略水平な部分への移行領域の断面形状を、少なくとも略半円形状に形成することを特徴とする内燃機関用吸気装置。

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