JP3985957B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気装置に係り、特に、部品点数および組み立て工数の低減を図るのに好適なエンジンの吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車に搭載されるエンジンに設けられる吸気装置は、吸気管、スロットルボディ、ホーン管、およびエアクリーナを含み、これらの部品はエンジン側から吸気方向上流に向かって順に配列される。また、スロットルボディには、該スロットルボディ内のスロットル弁を開閉操作するためのドラムが設けられ、該ドラムにはスロットルケーブルが巻掛けられる。その他、吸気装置の周囲には、エンジン本体および吸気系に取付けられる各種センサ等の電気部品、ならびに各電気部品に接続される電線等の部品が配置されている。さらに、吸気管には、インジェクタつまり燃料噴射弁が設けられる。このような吸気装置は、例えば、特開２０００−３３７１６７号公報に開示されている。スロットルボディに燃料噴射弁を取り付けた吸気装置も知られている（特開２０００−１６３６９号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の吸気装置およびその周辺には、多くの部品があり、これらは互いにバンド等により連結されるため、さらに部品点数を増大させている。互いの連結部分はシール確保のため研削加工を施すなど、高い加工精度が要求される。特に、燃料噴射弁を保持するインジェクタホルダの燃料噴射弁取り付け面の仕上げは、シール確保のため入念に行われている。
【０００４】
また、インジェクタホルダは、燃料噴射弁を保持するためにボルトによって燃料噴射弁取り付け部と互いに固定されている。
【０００５】
このように、従来の吸気装置は、部品点数が多いために、加工、取り付け、調整などに多くの工数を費やす結果となっている。さらに、この工数の多さはメンテナンスをも複雑にする要因となる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減したり構造を改善したりして、製造およびメンテナンス時の工数を削減することができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンの吸気ポートに結合される吸気管と、該吸気管の吸気上流側に結合されるスロットルボディと、該スロットルボディの吸気上流側に配置されるエアクリーナエレメントとを有するエンジンの吸気装置において、前記吸気管とともに一体成型されたエアクリーナケースを備え、該エアクリーナケース内に前記エアクリーナエレメントおよび前記スロットルボディが配置され、吸気管内に燃料噴射方向を指向させた燃料噴射弁を取り付ける燃料噴射弁取付部が前記吸気管とともに一体成型され、燃料噴射弁取付部に取り付けられた燃料噴射弁を保持するインジェクタホルダを備え、前記燃料噴射弁取付部および前記インジェクタホルダは、一方に設けられた鉤部と他方に設けられた鉤孔とからなるスナップフィット構造で互いに組み合わされる点に第１の特徴がある。
【０００８】
第１の特徴によれば、吸気管がエアクリーナケースと一体成型されているので、部品点数の減少とエアクリーナケースと吸気管との接続が不要になり、組み立て工数が削減できる。また、スロットルボディがエアクリーナエレメントとともにエアクリーナケース内に収容されるので、外観を良好にすることができる。また、燃料噴射弁取付部が吸気管と一体成型されるので、燃料噴射弁を燃料噴射弁取付部に取り付けるだけで、燃料噴射弁は、吸気管内の所定の噴射方向に合わせて位置決めされる。したがって、組み立て調整が容易である。さらに、鉤と鉤孔とを結合させる、いわゆるスナップフィット構造が形成され、ワンタッチで燃料噴射弁取付部にインジェクタホルダを固定することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記スナップフィット構造を二重に形成した点に第２の特徴がある。第２の特徴によれば、一方のスナップフィット構造が不具合を生じた場合に、他方で互いの結合を維持できる。
【００１４】
また、本発明は、電力を供給するケーブルと前記燃料噴射弁に設けられた給電部とを接続するカプラを備え、前記インジェクタホルダが、該インジェクタホルダを前記燃料噴射弁取付部から取り外す方向に移動させたときに、前記インジェクタホルダが外れるよりも前記カプラの方が先に前記給電部から外れるように力を作用させる勾配面を有するアームを備えている点に第３の特徴がある。
【００１５】
第３の特徴によれば、インジェクタホルダが燃料噴射弁から外れる前に給電部からカプラを外すことができるので、燃料噴射弁の取り外しが容易である。
【００１６】
また、本発明は、前記インジェクタホルダが、燃料噴射弁の燃料供給口金の外周に密着するキャップ部および該キャップ部に連通する燃料供給ホース差し込み口を備えている点に第４の特徴がある。
【００１７】
第４の特徴によれば、燃料圧が燃料供給口金にかかり、燃料噴射弁は燃料噴射弁取付部側に付勢される。したがって、燃料噴射弁と燃料噴射弁取付部とのシールが確実になる。
【００１８】
また、本発明は、前記エアクリーナケース内にエンジン制御用のＥＣＵをさらに収容した点に第５の特徴がある。第５の特徴によれば、ＥＣＵをエアクリーナケース内に収容したので、水、泥、外力などの外的要因から保護できる。
【００１９】
また、本発明は、前記ＥＣＵが、カプラを介して前記燃料噴射弁の給電部に燃料噴射量に応じた駆動信号を供給する点に第６の特徴がある。第６の特徴によれば、エアクリーナケースに一体に形成された燃料噴射弁取付部に取り付けられる燃料噴射弁とＥＣＵとが近接しているので、短距離でＥＣＵから燃料噴射弁に駆動信号を供給できる。
上
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。図２は本発明の一実施例に係る吸気装置を搭載したエンジンを含む自動二輪車の要部を示す左側面図である。自動二輪車の車体フレームＦは、後下がりに傾斜した鋼管製のメインフレーム１と、該メインフレーム１の後端に溶接される鋼管製のリヤフレーム２とからなる。メインフレーム１の前端には、前輪を軸支するフロントフォーク（いずれも図示せず）を操向可能に枢支するヘッドパイプ３が連結される。リヤフレーム２の上面にはサドルが取付けられ、該サドルの直下には、燃料タンクが収納、保持される。さらにリヤフレーム２には、後輪を軸支するリヤフォークが枢支される。サドル、燃料タンク、後輪、およびリヤフォーク等本発明の要部ではないので図示はしない。
【００２１】
リヤフレーム２の前端部においてメインフレーム１との結合部の下方には、エンジンＥのクランクケース４が取付けられる。クランクケース４は、シリンダブロック５およびシリンダヘッド６とともにエンジン本体を構成する。シリンダブロック５は、クランクケース４の前面から前方に突出してほぼ水平に配置され、シリンダブロック５の前面にシリンダヘッド６が結合される。シリンダブロック５は、メインフレーム１に溶接されたブラケット８の下端に連結される。エンジンＥの前方上方、メインフレーム１の下方には、エアクリーナ１０を含む吸気装置１１が配置される。
【００２２】
拡大図を参照して吸気装置１１を詳細に説明する。図１は、吸気装置１１の拡大断面図である。同図において、エアクリーナ１０は、メインフレーム１に取付けられるケース本体１０１および蓋１０２からなるエアクリーナケースを有する。ケース本体１０１と蓋１０２との間には、エアクリーナエレメント１０３が配置される。エアクリーナエレメント１０３は、張り出し縁１０３ａを有し、この縁１０３ａが、ケース本体１０１および蓋１０２の端面に形成された溝で挟まれて位置が固定される。
【００２３】
吸気管１２はケース本体１０１から突出して該ケース本体１０１と一体成型され、該吸気管１２の下端はヒートインシュレータ１３の上端に連結される。さらに、ヒートインシュレータ１３の下端はシリンダヘッド６に設けられる吸気ポート１４に連結される。吸気管１２とヒートインシュレータ１３の上端との連結、およびヒートインシュレータ１３の下端と吸気ポート１４との連結は、互いの嵌合およびバンド１５，１６を用いた締結により行われる。
【００２４】
吸気管１２には燃料噴射弁取付部１７が一体で形成される。ケース本体１０１（吸気管１２も含む）および蓋１０２の材料としては、例えばポリプロピレンを使用することができる。燃料噴射弁取付部１７には、吸気管１２の中心に燃料の噴射方向を指向させた燃料噴射弁１８が装着される。燃料噴射弁１８の上部はインジェクタホルダ１９で覆われる。インジェクタホルダ１９の材料としては、例えばポリアセタールを使用することができる。燃料噴射弁１８は給電部１８１を備え、この給電部１８１にカプラ２０を介してＥＣＵ２１から給電される。ＥＣＵ２１はエンジン制御用の制御装置であり、マイコンを備える。カプラ２０はケース本体１０１に形成される筒状のカプラ保持部１０４に挿通されて保持され、このカプラ２０を通じて、給電部１８１に燃料噴射量に応じた駆動信号（オンオフデューティ信号）を供給する。
【００２５】
ケース本体１０１内にはスロットルボディ２２が配置される。スロットルボディ２２は、筒状下端（空気流の下流端）が前記吸気管１２の上端に嵌挿されるように位置決めされ、図示しないボルト等適宜の結合手段でケース本体１０１に取り付けられる。スロットルボディ２２とケース本体１０１との当接部にはＯリング等のシール部材２２４を介在させて気密を確保する。
【００２６】
スロットルボディ２２には、吸気通路２２１を開閉するバタフライ型のスロットル弁２２２が軸支される。スロットル弁２２２は図示しないドラムを有し、該ドラムに巻き掛けられるスロットルケーブル２２３で外部から回動自在に構成される。スロットルケーブル２２３はケーブルガイド２５内を案内されてケース本体１０１の外部に引き出される。
【００２７】
スロットルボディ２２の上端（空気流の上流端）は、漏斗状またはホーン状に形成された開口部であり、ケース本体１０１内部に開口している。前記エアクリーナエレメント１０３を介して導入された空気はこの開口部からスロットルボディ２２内部に取り込まれる。
【００２８】
ケース本体１０１とエアクリーナエレメント１０３とで囲まれたスペースには、スロットルボディ２２の他、ＥＣＵ２１を収容することもできる。ＥＣＵ２１は、スロットル開度、エンジン回転数、エンジン温度等、図示しない感知センサを用いて検出されたエンジンの運転状態を示す情報に従ってエンジンＥを制御する。具体的には燃料噴射弁１８による燃料噴射量を決定し、それに対応するデューティで燃料噴射弁１８を駆動する。燃料噴射弁１８を駆動するための電気信号はケーブル２４を介して前記給電部１８１から燃料噴射弁１８に供給される。なお、ＥＣＵ２１に電力を供給するためバッテリ（図示せず）が自動二輪車に搭載される。
【００２９】
図３は、燃料噴射弁取付部１７を含むエアクリーナ１０下部の斜視図、図４はインジェクタホルダを装着した燃料噴射弁取付部の断面図である。両図において、燃料噴射弁取付部１７には、燃料噴射弁１８が収容され、燃料噴射弁１８の上部つまり燃料供給口金１８２の周りに嵌合されるキャップ部１９７を含むインジェクタホルダ１９が組み合わされている。燃料供給口金１８２および燃料噴射弁１８のシート部にはそれぞれＯリング１８３，１８４が配置され、インジェクタホルダ１９および燃料噴射弁取付部１７の内壁に対するシールを形成している。
【００３０】
キャップ部１９７は燃料供給口金１８２の上部にスペースＡを有し、このスペースＡは、キャップ部１９７に形成される燃料供給ホース差し込み口１９６に連通する。燃料供給ホース差し込み口１９６には、図示しない燃料供給ホースが結合され、該燃料供給ホースは、燃料タンク内に配置される燃料ポンプ（図示せず）に連なる。 この構造により、燃料供給ホースを介して供給される燃料の圧力が燃料供給口金１８２の上面にかかり、燃料噴射弁１８のシート部は燃料噴射弁取付部１７に押圧され、その結果、高いシール性が得られる。
【００３１】
上記燃料の圧力によってインジェクタホルダ１９には、燃料噴射弁取付部１７から該インジェクタホルダ１９を引き離そうとする力が加わる。しかし、次に説明する構造によってインジェクタホルダ１９が外れるのは回避され、確実な保持が維持される。
【００３２】
インジェクタホルダ１９の延長部１９１下端に形成された鉤からなる一次フック１９２は、燃料噴射弁取付部１７の下部外面に設けられた環状部つまりフック孔（鉤孔）１７１と係合される。このフック孔１７１と一次フック１９２とによる係合部と同じ係合部が燃料噴射弁取付部１７の中心軸を挟んで反対側にも設けられる（図４）。
【００３３】
インジェクタホルダ１９の胴部１９３に形成されたフック孔１９４には、燃料噴射弁取付部１７の上部外面に張り出した二次フック１７２が内側から係合する。フック孔１９４と二次フック１７２とによる係合部と同じ係合部が燃料噴射弁取付部１７の中心軸を挟んで反対側にも設けられる。
【００３４】
さらに、インジェクタホルダ１９の胴部１９３からケース本体１０１側に張り出したアーム状フック（三次フック）１９５は、燃料噴射弁取付部１７の側部に形成された立上げ部１７３に係合される。
【００３５】
このように、インジェクタホルダ１９は、３カ所６点のフック構造つまりスナップフィット構造で燃料噴射弁取付部１７にしっかりと保持され、このインジェクタホルダ１９と燃料噴射弁取付部１７とで保持された燃料噴射弁１８は所定位置に位置決めされる。
【００３６】
上記一次フックおよび二次フックにより、燃料圧や外力に対してインジェクタホルダ１９を燃料噴射弁取付部１７に確保できるが、特に、二重のフック構造を採っていることにより、例えば、一次フック１９２が破損したような場合でも、二次フック１７２がインジェクタホルダ１９に係合しているので、インジェクタホルダ１９と燃料噴射弁取付部１７との結合は緩みはするが、互いが離脱することは回避される。
【００３７】
さらに、前記三次フック１９５は、その上端面に勾配を有していて、この勾配を有する面が、カプラ２０の端面に係合するようなカムを形成する。したがって、燃料噴射弁１８のメンテナンス等のためインジェクタホルダ１９を取り外す操作（各フックによる係合を解除して図中上方にインジェクタホルダ１９を変位させる操作）を行うと、前記三次フック１９５の上端面の勾配による分力が作用してカプラ２０はケース本体１０１の内側に付勢される。その結果、カプラ２０を前記給電部１８１から容易に取り外すことができる。
【００３８】
この三次フック１９５は、一次フック１９２が外れてインジェクタホルダ１９と燃料噴射弁取付部１７との結合が緩んだときに、カプラ２０を給電部１８１から離脱させて燃料噴射弁１８の駆動を止める作用もある。
【００３９】
上記構成の吸気装置１１の組み立て手順の一例を説明する。まず、予めスロットル弁やＥＣＵやスロットルケーブル巻き掛け用のドラムを組み込んだスロットルボディ２２の端部をケース本体１０１に形成された吸気管１２に嵌挿する。次にスロットルボディ２２をケース本体１０１にボルト等で固定する。併せて、ケーブルガイド２５をケース本体１０１に差し込み、そこにスロットルケーブル２２３を通して端部を前記ドラムに巻き掛ける。
【００４０】
次に、燃料噴射弁１８を燃料噴射弁取付部１７に着座させ、インジェクタホルダ１９を装着して、一次フック１９２、二次フック１７２等をそれぞれ所定のフック孔の係合させて、燃料噴射弁１８を確保する。燃料噴射弁取付部１７は吸気管１２と一体成型されているので、燃料噴射弁１８と吸気管１２の位置は所定の位置に自動的に位置決めされる。続いて、カプラ２０を給電部１８１に接続する。
【００４１】
そして、ケース本体１０１と蓋１０２とを、エアクリーナエレメント１０３の縁を挟んだ状態で組み合わせ、図示しないボルト等で固定する。最後に、吸気管１２をヒートインシュレータ１３に差し込んだ状態でケース本体１０１の上部をメインフレーム１に固定し、バンド１５で吸気管１２とヒートインシュレータ１３とを締結する。なお、この組み立て手順は一例であり、適宜変更し得る。
【００４２】
以上、本発明を好ましい実施形態を参照して説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更を行なうことができる。
【００４３】
例えば、スナップフィットを形成する鉤と鉤孔との組み合わせは、実施例のものに限らず、インジェクタホルダおよび燃料噴射弁取付部のいずれに鉤または鉤孔を設けるかは任意に選択できる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、部品点数の削減と組み立て工数の削減とが図られる。具体的には、請求項１の発明によれば、吸気管とエアクリーナケースとが一体になっているので、部品点数の削減と組み立て工数の削減が図られる。請求項２の発明によれば、燃料噴射弁の組み立て調整が容易になるし、一体成型により、削り加工が減少させられる。
【００４５】
請求項３および４の発明によれば、スナップフィット構造により、ワンタッチでインジェクタホルダを燃料噴射弁取付部に結合することができる。特に請求項５の発明によれば、二重のスナップフィット構造により、一方が破損などによって外れた場合であっても、他方でインジェクタホルダと燃料噴射弁取付部との結合が維持される。
【００４６】
請求項５の発明によれば、燃料噴射弁の給電部からカプラを取り外す操作が簡単になる。また、インジェクタホルダを取り外したときには、自動的に燃料噴射弁に対する給電が断たれて燃料供給が断たれる。
【００４７】
請求項６の発明によれば、燃料圧が燃料供給口金にかかり、燃料噴射弁は燃料噴射弁取付部側に付勢される。したがって、燃料噴射弁と燃料噴射弁取付部とのシールが確実になる。
【００４８】
請求項７の発明によれば、ＥＣＵを保護できる。請求項８の発明によれば、燃料噴射弁とＥＣＵとが近接しているので、ＥＣＵから燃料噴射弁へ信号を供給するラインを短縮化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る吸気装置の断面図である。
【図２】 吸気装置が搭載される自動二輪車のフレームの形態を示す側面図である。
【図３】 燃料噴射弁取付部の外観を示す斜視図である。
【図４】 燃料噴射弁とインジェクタホルダとの組立体の断面図である。
【符号の説明】
１…メインフレーム、 ５…シリンダブロック、 ６…シリンダヘッド、 １０…エアクリーナ、 １１…吸気装置、 １２…吸気管、 １４…吸気ポート、 １５，１６…バンド、 １７…燃料噴射弁取付部、 １８…燃料噴射弁、 １９…インジェクタホルダ、 ２０…カプラ、 ２１…ＥＣＵ、 ２２…スロットルボディ、 ２５…ケーブルガイド、 １０１…エアクリーナケース本体、 １０２…蓋、 １０３…エアクリーナエレメント、 １０４…カプラ保持部、 ２２２…スロットル弁、 ２２３…スロットルケーブル

Claims (6)

1. エンジンの吸気ポートに結合される吸気管と、該吸気管の吸気上流側に結合されるスロットルボディと、該スロットルボディの吸気上流側に配置されるエアクリーナエレメントとを有するエンジンの吸気装置において、
   前記吸気管とともに一体成型されたエアクリーナケースを備え、該エアクリーナケース内に前記エアクリーナエレメントおよび前記スロットルボディが配置されており、
   前記吸気管に、該吸気管内に燃料噴射方向を指向させた燃料噴射弁を取り付ける燃料噴射弁取付部が前記吸気管とともに一体成型されており、
   前記燃料噴射弁取付部に取り付けられた燃料噴射弁を保持するインジェクタホルダを備え、
   前記燃料噴射弁取付部および前記インジェクタホルダは、一方に設けられた鉤部と他方に設けられた鉤孔とからなるスナップフィット構造で互いに組み合わされることを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. エンジンの吸気ポートに結合される吸気管と、該吸気管の吸気上流側に結合されるスロットルボディと、該スロットルボディの吸気上流側に配置されるエアクリーナエレメントとを有するエンジンの吸気装置において、
   前記吸気管とともに一体成型されたエアクリーナケースを備え、該エアクリーナケース内に前記エアクリーナエレメントおよび前記スロットルボディが配置されており、
   前記吸気管に、該吸気管内に燃料噴射方向を指向させた燃料噴射弁を取り付ける燃料噴射弁取付部が前記吸気管とともに一体成型されており、
   前記燃料噴射弁取付部に取り付けられた燃料噴射弁を保持するインジェクタホルダを備え、
   前記燃料噴射弁取付部および前記インジェクタホルダは、インジェクタホルダに設けられた鉤と燃料噴射弁取付部に設けられた鉤孔とからなる一次フック、並びに燃料噴射弁取付部に設けられた鉤とインジェクタホルダに設けられた鉤孔とからなる二次フックによる二重のスナップフィット構造で互いに組み合わされることを特徴とするエンジンの吸気装置。
3. 電力を供給するケーブルと前記燃料噴射弁に設けられた給電部とを接続するカプラを備え、
   前記インジェクタホルダが、該インジェクタホルダを前記燃料噴射弁取付部から取り外す方向に移動させたときに、前記インジェクタホルダが外れるよりも前記カプラの方が先に前記給電部から外れるように力を作用させる勾配面を有するアームを備えていることを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの吸気装置。
4. 前記インジェクタホルダが、燃料噴射弁の燃料供給口金の外周に密着するキャップ部および該キャップ部に連通する燃料供給ホース差し込み口を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。
5. 前記エアクリーナケース内にエンジン制御用のＥＣＵをさらに収容したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。
6. 前記ＥＣＵが、カプラを介して前記燃料噴射弁の給電部に燃料噴射量に応じた駆動信号を供給することを特徴とする請求項５記載のエンジンの吸気装置。

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