JP4792955B2 - 吸気マニホールドの保持構造 - Google Patents

Description

本発明は、吸気マニホールドの保持構造に関する。

エンジンに吸気を供給する吸気マニホールドは、その長さを長くすると慣性効果による過給を図ることができ、出力を向上させることができる。このとき、エンジンの小型化を図るために、サージタンクをエンジン側面の中央部に配置し、サージタンクの下部からエンジンを取り囲むように湾曲させて各気筒に連結させる吸気マニホールドの構造が提案されている。

このような吸気マニホールドでは、曲げ角度が大きくなるために製造が困難になる。そこで、吸気マニホールドの上流部と下流部とを分割可能な構成として、接合部に取付用のフランジ部を設けた構成が提案されている。このように構成すると製造が容易になり、熱可塑性合成樹脂の射出成形によって製作することも可能となる。

また、多気筒エンジンでは吸気マニホールドに複数の分岐管を備えるため、この取付用フランジ部は各分岐管の位置の規定や振動を抑制するために各分岐管の間を橋渡しする橋渡し部を有する構造が提案されている。例えば、直列４気筒のエンジンでは１，２番ポートと３，４番ポートとの間に橋渡し部を有する構造が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０００−１６１１５７号公報

一方、吸気負圧を利用して運転操作を補助する装置が提案されており、例えばブレーキ操作を補助するブレーキ補助装置が代表的である。そこで、サージタンクにはこのような運転操作補助装置に吸気負圧を導くためのホースを接続する負圧コネクタが備えられる。この負圧コネクタは、エンジンを車両に搭載した後にもホースとの接続作業性を確保する必要があり、吸気マニホールドの外側上方に配置させることが望ましいとされる。

しかし、前述の橋渡し部を有する構造の吸気マニホールドを搭載した車両では、負圧コネクタをエンジンの外側に配置すると、エンジンの搭載作業時に車体部品と干渉してしまうおそれがあった。また、負圧コネクタはブレーキの作動に関わる重要保安部品であるため、外部からの衝撃などに対して保護する必要がある。さらに、エンジン室の構造などの理由でエンジンの外側に負圧コネクタを配置することができない場合には、配管用の部品を追加しなければメンテナンス作業ができないといった問題点も生じさせた。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、負圧コネクタを保護しながらホースとの接続作業性を確保する吸気マニホールドの保持構造を提供することを目的としている。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、直列４気筒エンジン（１０）の各気筒に吸気を導く吸気マニホールド（２０）の保持構造であって、前記エンジン（１０）の側面中央に配置され、吸気を一旦貯蔵するサージタンク（２８）と、前記サージタンク（２８）に設けられ、吸気にともなって発生する吸気負圧を取り出す負圧コネクタ（３０）と、 前記サージタンク（２８）と前記エンジン（１０）の各気筒とを連結し、サージタンクの下部に接続されてサージタンクと一体である上流部（２１）とその上流部とは別体である下流部（２２）とに分割可能な吸気マニホールド（２０）と、前記吸気マニホールドの上流部の１番ポートに接続される分岐管及び２番ポートに接続される分岐管を連結するとともに３番ポートに接続される分岐管及び４番ポートに接続される分岐管を連結する左右の上流フランジ部と前記吸気マニホールドの下流部の４本の分岐管を連結する下流フランジ部とを含み、前記吸気マニホールド（２０）の上流部（２１）及び下流部（２２）を連結し、かつ前記各気筒の吸気マニホールド（２０）を一体化させるフランジ部（２３〜２５）とを備え、前記フランジ部（２３〜２５）は、前記サージタンク（２８）を取り囲むように配置され、左右の上流フランジ部と接触していない範囲の下流フランジ部が、前記吸気マニホールドの２番ポートに接続される分岐管と３番ポートに接続される分岐管との間の橋渡し部（２５）になり、前記負圧コネクタ（３０）は、前記橋渡し部（２５）の内側を通過して、先端が前記橋渡し部（２５）よりも上方に突出することを特徴とする。

本発明によれば、フランジ部の内側に負圧コネクタを配置することによって、フランジ部が外部からの衝撃を緩和して負圧コネクタを保護することができる。例えば、負圧コネクタをブレーキ操作の操作力を補助するブレーキ補助装置に接続する場合には、負圧コネクタはブレーキの作動に関わる重要保安部品となるため特に有効である。また、橋渡し部の内側に負圧コネクタが配置されるため、車両搭載時に車体部品と干渉することを防ぐことができる。

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１は、本発明による吸気マニホールドの構造を有する多気筒エンジン１０を示す斜視図である。また、図２は図１に示すエンジン１０を上方及び正面から参照した図であり、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は正面図である。なお、図２では負圧コネクタ３０と接続されるホース３１は図示していない。

エンジン１０は、４本の気筒が直列に配置される直列４気筒型エンジンである。エンジン１０の各気筒には外気を吸入する吸気ポートが形成される。各気筒の吸気ポートは、それぞれ吸気マニホールド２０と接続する。サージタンク２８は、吸気を一旦貯蔵して吸気脈動を抑制し、各気筒に均等に供給する。サージタンク２８は上流側でスロットルチャンバ４０と連設する。スロットルチャンバ４０は、図２（Ａ）に示すようにエンジン１０を上部に配置される。スロットルチャンバ４０は、内部にスロットルバルブ４１を備える。スロットルバルブ４１は、アクセル操作と連動して開閉され、吸気量を調節する。さらに、スロットルチャンバ４０は図示しないエアクリーナを経由して外部から取込まれた空気を供給する吸気管と接続する。

本実施形態では、慣性過給式吸気マニホールドを採用してエンジン出力の向上を図っている。慣性過給とは、エンジンが吸入する空気の脈動によって発生する慣性力を利用し、より多くの空気を燃焼室に吸入させることである。また、吸気マニホールド２０の分岐管の径や長さなどの形状を最適化することによって、慣性過給の効果を増大させることができる。例えば、分岐管を長くすると低回転域で、短くすると高回転域で慣性過給の効果を向上させることができる。

また、本実施形態ではエンジンが低回転域で慣性過給の効果が向上するように吸気マニホールド２０を形成する。具体的にはサージタンク２８の周囲を取り囲むように吸気マニホールド２０の各分岐管を配設する。こうすることによって各分岐管の長さを確保しながらエンジンを小型化することができる。さらに、各分岐管を流れる吸気が互いに干渉しないように分岐管を湾曲させて吸気を安定させる。この湾曲は図２（Ａ）に示すようにそれぞれ外方向に曲げられているため、２番ポートと３番ポートに接続される分岐管の間隔が広くなっている。

本実施形態では、吸気マニホールド２０は左右２組の上流部２１と下流部２２とを備えている。上流部２１と下流部２２とは分割可能な構造となっている。

図２（Ｂ）に示すように、吸気マニホールド２０の上流部２１は２本の分岐管を備える。上流部２１の分岐管はサージタンク２８の下部に接続する。上流部２１の分岐管は上流フランジ部２３によって連結される。また、下流部２２は４本の分岐管が下流フランジ部２４で連結される。また、下流部２２は図１に示すようにエンジン１０の各吸気ポートにそれぞれ接続する。上流部２１の分岐管は、対応する下流部２２の分岐管とそれぞれ連通する。上流部２１と下流部２２とは、上流フランジ部２３と下流フランジ部２４とをボルト２６で締結することによって一体化される。また、下流フランジ部２４で左右の上流フランジ部２３と接触していない範囲を橋渡し部２５とする。橋渡し部２５は、図２（Ｂ）に示すようにエンジン１０の側面をクランク軸と平行に配置される。

吸気マニホールド２０がこのような複雑な形状であっても、本実施形態のように上流部２１と下流部２２とを分割可能に構成することによって比較的容易に加工することができる。

本実施形態の車両には、吸気負圧を利用してブレーキ操作力を補助するブレーキ補助装置が備えられている。サージタンク２８は、この吸気負圧を図示しないブレーキ補助装置に導くホース３１と接続する負圧コネクタ３０を備える。外部からの吸気は、前述のようにサージタンク２８に一旦貯蔵されてから吸気マニホールド２０を通過して各気筒に流入する。このときスロットルバルブ４１の下流で発生した吸気負圧が負圧コネクタ３０からブレーキ補助装置に導かれ、ブレーキ操作力を補助する。

そこで、負圧コネクタ３０をエンジン１０の外側に配置すると、エンジン１０を車両に搭載した後であっても、ブレーキ補助装置に吸気負圧を導くホース３１の接続が容易になる。しかし、一方でエンジン１０が車両搭載時に車体部品と干渉しやすくなるという問題点も生じてしまう。また、負圧コネクタ３０はブレーキの作動に関わる重要保安部品であるため、外部からの衝撃から十分に保護する必要がある。

本実施形態では、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように負圧コネクタ３０をエンジン側面と略平行に橋渡し部２５と垂直になるように設け、先端を橋渡し部２５よりも図上方に突出させる。このようにすることによって、エンジンを車両に搭載した後であっても中間部品などを必要とせずにホース３１を負圧コネクタ３０に接続することができる。また、前述のように２番ポートと３番ポートに接続される分岐管の間隔が広くなっているため、負圧コネクタ３０にホース３１を接続するための作業空間を十分に確保できる。さらに、負圧コネクタ３０を橋渡し部２５の内側に配置することで、エンジン側面からの衝撃に対して負圧コネクタ３０を保護することができる。

本実施形態によれば、橋渡し部２５の内側に負圧コネクタ３０を配置することによって、エンジン側面からの衝撃に対して負圧コネクタ３０を保護することができる。本実施形態のように負圧コネクタ３０をブレーキ操作補助装置に接続する場合には、負圧コネクタ３０はブレーキの作動に関わる重要保安部品となるため、特に有効である。

また、本実施形態によれば、負圧コネクタ３０が橋渡し部２５と近接しながら上方に突出するように配置されるため、車載後も負圧コネクタ３０とホース３１との接続作業性を確保できる。したがって、負圧コネクタ３０がエンジン１０を車両に搭載した後も負圧コネクタ３０と吸気負圧を導くホース３１との接続作業性を確保することができ、メンテナンスを容易にすることができる。

さらに、本実施形態によれば、負圧コネクタ３０を保護するために特別な部品を追加する必要がないため、コストの増加を抑えて軽量化を図ることができる。

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。

例えば、負圧コネクタの接続先をクラッチ接続補助装置としてもよい。これ以外にも吸気負圧を利用して運転者の操作を補助する機構ならば適用することが可能である。

本発明による吸気マニホールド構造を備えるエンジンの斜視図である。 本発明による吸気マニホールド構造を備えるエンジンの立面図及び平面図である。

符号の説明

１０ エンジン
２０ 吸気マニホールド
２１ 上流部
２２ 下流部
２３ 上流フランジ部
２４ 下流フランジ部
２５ 橋渡し部
２８ サージタンク
３０ 負圧コネクタ
３１ ホース
４０ スロットルチャンバ
４１ スロットルバルブ

Claims (4)

1. 直列４気筒エンジンの各気筒に吸気を導く吸気マニホールドの保持構造であって、
   前記エンジンの側面中央に配置され、吸気を一旦貯蔵するサージタンクと、
   前記サージタンクに設けられ、吸気にともなって発生する吸気負圧を取り出す負圧コネクタと、
   前記サージタンクと前記エンジンの各気筒とを連結し、サージタンクの下部に接続されてサージタンクと一体である上流部とその上流部とは別体である下流部に分割可能な吸気マニホールドと、
   前記吸気マニホールドの上流部の１番ポートに接続される分岐管及び２番ポートに接続される分岐管を連結するとともに３番ポートに接続される分岐管及び４番ポートに接続される分岐管を連結する左右の上流フランジ部と前記吸気マニホールドの下流部の４本の分岐管を連結する下流フランジ部とを含み、前記吸気マニホールドの上流部及び下流部を連結し、かつ前記各気筒の吸気マニホールドを一体化させるフランジ部と、
   を備え、
   前記フランジ部は、前記サージタンクを取り囲むように配置され、左右の上流フランジ部と接触していない範囲の下流フランジ部が、前記吸気マニホールドの２番ポートに接続される分岐管と３番ポートに接続される分岐管との間の橋渡し部になり、
   前記負圧コネクタは、前記橋渡し部の内側を通過して、先端が前記橋渡し部よりも上方に突出する、
   ことを特徴とする吸気マニホールドの保持構造。
2. 前記２番ポートに接続される分岐管と前記３番ポートに接続される分岐管とは、前記橋渡し部に近づくにつれて互いの間隔が広くなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の吸気マニホールドの保持構造。
3. 前記負圧コネクタは、前記吸気負圧を利用して運転操作を補助する運転補助装置と接続する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸気マニホールドの保持構造。
   保持構造。
4. 前記運転補助装置は、ブレーキ操作の操作力を補助するブレーキ補助装置である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の吸気マニホールドの保持構造。

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