JP4858710B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダヘッドカバーの上方にエアクリーナと吸気ダクト及びコイルカバーを配設して成るエンジンの吸気装置に関するものである。

エンジンには、シリンダヘッドカバーの上方にエアクリーナと吸気ダクトを配設するとともに、点火コイルを覆うコイルカバーをシリンダヘッドカバーに取り付けたものがある。斯かるエンジンにおいて、特許文献１には、コイルカバーをその周辺部品であるエアクリーナと一体化してコイルカバーの周辺部品による占有スペースを減少させる提案がなされている。
特開２００５−２４８７７９号公報

しかしながら、特許文献１において提案されているようにコイルカバーとエアクリーナとを一体化すると、気筒数が異なるエンジンにエアクリーナを共通に使用することができず、エンジンの生産性が悪いという問題があった。

又、エアクリーナには、外気を導入するための吸気ダクトが接続されており、この吸気ダクトをシリンダヘッドカバーの上方に配設すれば外気を車両前方からエアクリーナに導入し易いが、吸気ダクトを支持するための支持点をシリンダヘッドカバーに多く設ける必要があり、吸気ダクトの組付性が悪いという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、気筒数の異なるエンジンにエアクリーナを共通に使用してエンジンの生産性を高めるとともに、吸気ダクトとコイルカバー及びエアクリーナのシリンダヘッドカバーへの組付性の向上を図ることができるエンジンの吸気装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、シリンダヘッドカバーの上方にエアクリーナと吸気ダクトを配設するとともに、点火コイルを覆うコイルカバーをシリンダヘッドカバーに取り付けたエンジンの吸気装置において、前記吸気ダクトを前記コイルカバーと一体化して該吸気ダクトと前記エアクリーナを気筒列方向に並設し、前記吸気ダクトを前記エアクリーナのエア入口に嵌合するとともに、前記コイルカバーを係止手段によって前記エアクリーナに係止して該コイルカバーと前記吸気ダクト及び前記エアクリーナを一体化し、一体化されたコイルカバーと吸気ダクト及びエアクリーナを、これらにそれぞれ設けられた支持部によって前記シリンダヘッドカバーに支持せしめたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記吸気ダクトの前記コイルカバーから気筒列方向に突出した端部に前記支持部の１つを設けたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記支持部を、前記吸気ダクトと前記コイルカバーに突設されたピンと、該ピンが挿入されるピン孔を備えた筒状のグロメットと、前記シリンダヘッドカバーに形成されたグロメット挿入孔とで構成するとともに、前記グロメットの外周面に突起部を設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、コイルカバーをエアクリーナと別体化したため、エアクリーナを気筒数の異なるエンジンに共通に使用することができ、エンジンの生産性を高めることができる。又、コイルカバーと一体化された吸気ダクトをエアクリーナのエア入口に嵌合するとともに、コイルカバーを係止手段によってエアクリーナに係止することによって、吸気ダクトとコイルカバー及びエアクリーナの３部品を一体化してこれらで構成される吸気装置のシリンダヘッドカバーへの組付性を高めることができる。

更に、一体化されたコイルカバーと吸気ダクト及びエアクリーナを、これらにそれぞれ設けられた支持部によってシリンダヘッドカバーに支持せしめたため、一体化された吸気ダクトとコイルカバー及びエアクリーナの３部品を少ない支持部によってシリンダヘッドカバーに安定した状態で支持することができる。

請求項２記載の発明によれば、吸気ダクトのコイルカバーから気筒列方向に突出した端部（オーバーハング部）に支持部を設けたため、吸気ダクトの振動を抑えることができる。又、吸気ダクトの支持部のシリンダヘッドカバーへの取付ピッチを拡大することができ、吸気装置を少ない支持点で安定した状態でシリンダヘッドカバーに支持することができる。

請求項３記載の発明によれば、一体化された吸気ダクトとコイルカバーを工具を使用することなくシリンダヘッドカバーにワンタッチで容易に固定することができ、これらのシリンダヘッドカバーへの組付性が高められる。又、ピンをグロメットの挿入孔に挿入した際、グロメットの外周面に形成された突起部がグロメット挿入孔の内周面に圧着され、ピンの抜けが防がれて吸気ダクトとコイルカバーがシリンダヘッドカバーに確実に固定されるとともに、突起部によってエンジン振動を吸収することができ、エアクリーナを含む吸気装置の振動を抑えることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る吸気装置を備えたエンジンの平面図、図２は同エンジンの右側面図、図３は同エンジンの正面図、図４は同エンジンのエアクリーナの上流側ケースと吸気ダクト及びコイルカバーを取り外して示す平面図、図５は図３のＡ−Ａ線拡大断面図、図６はコイルカバーと吸気ダクト及びエアクリーナの右側面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図、図８はコイルカバーと吸気ダクト及びエアクリーナの底面図である。

本実施の形態に係るエンジン１は、車両用の直列４気筒エンジンであって、クランクシャフト２を車両の左右方向（図２の紙面垂直方向）に配するとともに、図２に示すように、シリンダ軸線Ｌを鉛直線Ｎに対して図示の角度θだけ車両の前方に傾斜させた状態で車両に搭載される。

図２に示すように、前記クランクシャフト２は、シリンダブロック３に回転可能に支持されており、シリンダブロック３には不図示の４つのシリンダが車幅方向（図１の左右方向）に並設されている。尚、図示しないが、シリンダブロック３の各シリンダにはピストンがそれぞれ摺動可能に嵌挿されており、各ピストンはコンロッドを介して前記クランクシャフト２に連結されており、各ピストンのシリンダに沿う往復直線運動はコンロッドによってクランクシャフト２の回転運動に変換される。

又、図２に示すように、シリンダブロック３の上面にはシリンダヘッド４が被着され、シリンダブロック３の下面にはオイルパン５が取り付けられており、シリンダヘッド４の上部にはシリンダヘッドカバー６が被着されている。そして、シリンダヘッド４の各気筒毎に吸気ポートと排気ポート（何れも不図示）がそれぞれ形成されており、シリンダヘッド４の吸気側端部（後端部）には、図１及び図２に示すように、前記吸気ポートに連なる吸気マニホールド７が接続されている。ここで、４本の球にマニホールド７は集合してサージタンク８に接続されており、サージタンク８の上流側にはシリンダヘッドカバー６の上方に配されたエアクリーナ９が接続されている。

他方、シリンダヘッド４の排気側端面（前端面）には、図１〜図３に示すように、前記排気ポートに連なる排気マニホールド１０が接続されており、４本の排気マニホールド１０は集合して触媒コンバータ１１に接続されている。そして、触媒コンバータ１１には排気管１２が接続されており、この排気管１２は車体後方に向かって延び、その後端部は大気中に開口している。

又、図２に示すように、シリンダブロック４の右側部には、補機であるウォータポンプ１３とオルタネータ１４及びエアコン用コンプレッサ１５が配されており、これらの入力軸にはプーリ１６，１７，１８がそれぞれ結着されている。そして、クランクシャフト２のシリンダブロック３から突出する右端部には駆動プーリ１９が結着されており、該駆動プーリ１９とプーリ１６，１７間には無端状の駆動ベルト２０が巻装され、駆動プーリ１９とアイドルプーリ２１及びプーリ１８間には無端状の駆動ベルト２２が巻装されている。

ところで、図４に示すように、シリンダヘッド４の上部には各気筒毎に点火コイル２３がそれぞれ設けられており、これらの点火コイル２３は図１〜図３に示すコイルカバー２４によって覆われている。又、シリンダヘッドカバー６及びコイルカバー２４の上方には、前記エアクリーナ９に接続される吸気ダクト２５が左右方向に配されるが、該吸気ダクト２５とエアクリーナ９はシリンダヘッドカバー６の上方に気筒列方向（図１及び図３の左右方向）に並設されている。

上記吸気ダクト２５とコイルカバー２４とは樹脂にて一体成形されており、吸気ダクト２５のコイルカバー２４から気筒列方向（車両右方向）に突出する端部（オーバーハング部）の下面には、図８に示すように、第１支持部Ｓ１を構成するピン２５ａが突設されている。又、コイルカバー２４の端部（車両右端部）下面には、第２支持部Ｓ２を構成するピン２４ａと係止部Ｋを構成する円孔２４ｂが形成されている。

他方、エアクリーナ９は、車両前後方向に２分割された樹脂製の上流側ケース９Ａと下流側ケース９Ｂとを接合して板バネ状のクリップ２６によって固定して矩形ボックス状に構成され、その内部にはフィルタエレメント２７（図４参照）が収容されている。そして、図８に示すように、エアクリーナ９の上流側ケース９Ａの下面中間部には第３支持部Ｓ３を構成するピン９ａが突設されており、下流側ケース９Ｂの端部には第４支持部Ｓ４を構成する円孔９ｂが形成されている。又、図１に示すように、上流側ケース９Ａの車両前方側端部には、車両右側方（図１の左方向）に向かって開口する円管状のエア入口９ｃが一体に突設されている。

而して、本発明に係る吸気装置は、コイルカバー２４と吸気ダクト２５及びエアクリーナ９を含んで構成されているが、これらのコイルカバー２４と吸気ダクト２５及びエアクリーナ９は次の要領でシリンダヘッドカバー６に組み付けられる。

先ず、一体成形されたコイルカバー２４と吸気ダクト２５は、吸気ダクト２５の下流端をエアクリーナ９のエア入口９ｃに嵌合するとともに、コイルカバー２４に設けられた係止部Ｋによってエアクリーナ９に係止されることによってエアクリーナ９に組み付けられる。ここで、図５に示すように、係止部Ｋにおいては、コイルカバー２４に形成された前記円孔２４ｂとエアクリーナ９の底壁に形成された円孔９ｄに下方からグロメット２８が嵌め込まれ、このグロメット２８にピン２９を下方から押し込むことによってグロメット２８が押し広げられるため、一体成形されたコイルカバー２４と吸気ダクト２５がエアクリーナ９に係止されて固定され、これらのコイルカバー２４と吸気ダクト２５及びエアクリーナ９の３部品が一体化される。

次に、上述のように一体化されたコイルカバー２４と吸気ダクト２５及びエアクリーナ９は、吸気ダクト２５に設けられた第１支持部Ｓ１とコイルカバー２４に設けられた第２支持部Ｓ２及びエアクリーナ９（上流側ケース９Ａ）に設けられた第３支持部Ｓ３によってシリンダヘッドカバー６にワンタッチで組み付けられる。

ここで、第１支持部Ｓ１による吸気ダクト２５のシリンダヘッドカバー６への組付構造を図７に示すが、シリンダヘッドカバー６の上面にはグロメット挿入孔６ａが形成されており、このグロメット挿入孔６ａには筒状のグロメット３０が上方から嵌め込まれている。このグロメット３０には、その中心部にピン孔３０ａが形成されており、外周面には鋸刃状の突起部３０ｂが上下方向に３段に亘って一体に形成されている。

而して、シリンダヘッドカバー６のグロメット挿入孔６ａに嵌め込まれたグロメット３０のピン孔３０ａに、吸気ダクト２５に突設されたピン２５ａを図示のように上方から挿入するとグロメット３０が押し広げられ、その外周面に形成された突起部３０ｂがグロメット挿入孔６ａの内周面に圧着されるため、ピン２５ａの抜けが防がれて吸気ダクト２５とコイルカバー２４がシリンダヘッドカバー６に確実に固定されるとともに、突起部３０ｂによってエンジン振動が吸収され、エアクリーナ９を含む吸気装置の振動が小さく抑えられる。尚、図示しないが、図７に示す第１支持部Ｓ１と同じ組付構造を有する第２支持部Ｓ３と第３支持部Ｓ３によってコイルカバー２４とエアクリーナ９が同じ要領でシリンダヘッドカバー６に組み付けられる。

従って、一体化されたコイルカバー２４と吸気ダクト２５及びエアクリーナ９は、以上のようにして工具を用いることなくワンタッチで容易にシリンダヘッドカバー６に組み付けられ、最後にエアクリーナ９（下流側ケース９Ｂ）に設けられた第４支持部Ｓ４を構成する円孔９ｂに挿通する不図示のボルトによって吸気マニホールド７に取り付けられる。

ところで、フィルタエレメント２７の交換や点火コイル２３の点検等のメンテナンスに際しては、エアクリーナ９の下流側ケース９Ｂを固定したまま、クリップ２６を外して上流側ケース９Ａと吸気ダクト２５及びコイルカバー２４をそのまま上方へ引き上げれば、これらをシリンダヘッドカバー６から容易に取り外すができ、その状態で必要なメンテナンスを行うことができる。そして、メンイナンスが終了すると、前記の要領でエアクリーナ９の上流側ケース９Ａと吸気ダクト２５及びコイルカバー２４をシリンダヘッドカバー６に組み付け、上流側ケース９Ａを下流側ケース９Ｂに接合してクリップ２６で両者を固定すれば、吸気装置を再び使用することができる。

而して、エンジン１が始動されると、シリンダヘッド４の各気筒に発生する吸気負圧に引かれて新気が吸気ダクト２５の上流開口端から吸気ダクト２５へと吸い込まれる。そして、吸気ダクト２５に吸い込まれた新気は、エアクリーナ９に導入され、該エアクリーナ９に収容されたフィルタエレメント２７を通過することによって浄化された後、不図示のスロットルバルブによって計量され、サージタンク８から吸気マニホールド７を通ってシリンダヘッド４の各気筒へと導入される。

シリンダヘッド４においては、各気筒毎に設けられた不図示のインジェクタから所定量の燃料が新気に向かって噴射されることによって所定の空燃比（Ａ／Ｆ）の混合気が形成され、この混合気は各気筒のシリンダ燃焼室での燃焼に供される。そして、混合気の燃焼によって発生する熱の一部はクランクシャフトの回転エネルギーに変換され、混合気の燃焼によって発生した排気ガスは、排気マニホールド１０から触媒コンバータ１１に導入されて浄化された後、排気管１２を通って大気中に排出される。

以上のサイクルが繰り返されてエンジン１が連続運転されるが、クランクシャフト２の回転は、駆動ベルト２０，２２を経てウォータポンプ１３とオルタネータ１４及びエアコン用コンプレッサ１５に伝達され、これらの補機が駆動される。

以上において、本発明に係る吸気装置においては、コイルカバー２４をエアクリーナ９と別体化したため、エアクリーナ９を気筒数の異なるエンジンに共通に使用することができ、エンジン１の生産性を高めることができる。

又、コイルカバー２４と一体化された吸気ダクト２５をエアクリーナ９のエア入口９ｃに嵌合するとともに、コイルカバー２４を係止部Ｋによってエアクリーナ９に係止するようにしたため、吸気ダクト２５とコイルカバー２４及びエアクリーナ９の３部品を一体化してこれらで構成される吸気装置のシリンダヘッドカバー６への組付性を高めることができる。

更に、一体化されたコイルカバー２４と吸気ダクト２５及びエアクリーナ９を、これらにそれぞれ設けられた第１〜第３支持部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によってシリンダヘッドカバー６に支持せしめたため、一体化された吸気ダクト２５とコイルカバー２４及びエアクリーナ９の３部品を少ない支持部Ｓ１〜Ｓ３によってシリンダヘッドカバー６に安定した状態で支持することができる。

又、吸気ダクト２５のコイルカバー２４から気筒列方向に突出した端部（オーバーハング部）に第１支持部Ｓ１を設けたため、吸気ダクト２５の振動を抑えることができるとともに、他の支持部Ｓ２〜Ｓ３に対する吸気ダクト２５の支持部Ｓ１のシリンダヘッドカバー６への取付ピッチを拡大することができ、吸気装置を少ない支持点で安定した状態でシリンダヘッドカバー６に支持することができる。

尚、以上は本発明を車両用の４気筒エンジンの吸気装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、その他任意の多気筒エンジンの吸気装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る吸気装置を備えたエンジンの平面図である。 本発明に係る吸気装置を備えたエンジンの右側面図である。 本発明に係る吸気装置を備えたエンジンの正面図である。 本発明に係る吸気装置を備えたエンジンのエアクリーナの上流側ケースと吸気ダクト及びコイルカバーを取り外して示す平面図である。 図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。 本発明に係る吸気装置のコイルカバーと吸気ダクト及びエアクリーナの右側面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る吸気装置のコイルカバーと吸気ダクト及びエアクリーナの底面図である。

符号の説明

１ エンジン
２ クランクシャフト
３ シリンダブロック
４ シリンダヘッド
５ オイルパン
６ シリンダヘッドカバー
６ａ シリンダヘッドカバーのグロメット挿入孔
７ 吸気マニホールド
８ サージタンク
９ エアクリーナ
９Ａ エアクリーナの上流側ケース
９Ｂ エアクリーナの下流側ケース
９ａ エアクリーナのピン
９ｂ エアクリーナの円孔
９ｃ エアクリーナのエア入口
９ｄ エアクリーナの円孔
１０ 排気マニホールド
１１ 触媒コンバータ
１２ 排気管
１３ ウォータポンプ
１４ オルタネータ
１５ エアコン用コンプレッサ
１６〜１８ プーリ
１９ 駆動プーリ
２０ 駆動ベルト
２１ アイドルプーリ
２２ 駆動ベルト
２３ 点火コイル
２４ コイルカバー
２４ａ コイルカバーのピン
２４ｂ コイルカバーの円孔
２５ 吸気ダクト
２５ａ 吸気ダクトのピン
２６ クリップ
２７ フィルタエレメント
２８ グロメット
２９ ピン
３０ グロメット
３０ａ グロメットのピン孔
３０ｂ グロメットの突起部
Ｋ 係止部
Ｓ１ 第１支持部
Ｓ２ 第２支持部
Ｓ３ 第３支持部
Ｓ４ 第４支持部

Claims (3)

1. シリンダヘッドカバーの上方にエアクリーナと吸気ダクトを配設するとともに、点火コイルを覆うコイルカバーをシリンダヘッドカバーに取り付けたエンジンの吸気装置において、
   前記吸気ダクトを前記コイルカバーと一体化して該吸気ダクトと前記エアクリーナを気筒列方向に並設し、前記吸気ダクトを前記エアクリーナのエア入口に嵌合するとともに、前記コイルカバーを係止手段によって前記エアクリーナに係止して該コイルカバーと前記吸気ダクト及び前記エアクリーナを一体化し、一体化されたコイルカバーと吸気ダクト及びエアクリーナを、これらにそれぞれ設けられた支持部によって前記シリンダヘッドカバーに支持せしめたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
   
2. 前記吸気ダクトの前記コイルカバーから気筒列方向に突出した端部に前記支持部の１つを設けたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装置。
3. 前記支持部を、前記吸気ダクトと前記コイルカバーに突設されたピンと、該ピンが挿入されるピン孔を備えた筒状のグロメットと、前記シリンダヘッドカバーに形成されたグロメット挿入孔とで構成するとともに、前記グロメットの外周面に突起部を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの吸気装置。
   

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