JP5180761B2 - 内燃機関のインテークマニホールド - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関において、ブローバイガスを導入するためのガス導入口が吸気管に開口された構成のインテークマニホールドに関するものである。

従来、この種の技術としては、例えば特許文献１に記載されたインテークマニホールドがある。図９に示すように、このインテークマニホールドは、各吸気管５０におけるコレクタ（サージタンク）５１側の端部にガス導入用の貫通孔５２を形成し、ブローバイガス導入用のブローバイガス管５３に形成されたガス孔５４を貫通孔５２に連通させている。

また、特許文献２に記載されたインテークマニホールドは、インテークマニホールド全体を、合成樹脂製の第１〜第３の部材によって構成するものであり、ブローバイガス管は、第１の部材に一体形成された第１通路と、第２の部材に一体形成された第２通路とにより形成される。そして、ブローバイガス管は、第１の部材に形成されている貫通孔を通じて吸気管の内部に連通される。
特開２００１−２０８１５号公報 特開２００４−１９６５３号公報

ところで、上記特許文献１に記載の構成は、ブローバイガス管５３のガス孔５４が同管５３の中腹、つまり高さ方向中間部に形成された構成であるため、ブローバイガス管５３内の水が吸気管５０側に円滑に排出されず、ガス孔５４の近辺に溜まりやすい。この結果、水が凍結してガス孔５４や貫通孔５２が塞がれ、ブローバイガスが吸気管５０に導入されなくなるおそれがあった。また、上記特許文献２には、ブローバイガス管内の水を吸気管側へ円滑に排出させるための構成に関しては何らの開示もない。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、寒冷時においてブローバイガス管内の水を吸気管側へ円滑に排出させることができる内燃機関のインテークマニホールドを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、吸気管の管壁に、同管内にブローバイガスを導入するためのガス導入口を開口させ、このガス導入口にブローバイガスのガス導入路を接続した内燃機関のインテークマニホールドにおいて、前記ガス導入路の前記ガス導入口への接続側開口の下面を前記ガス導入口に向かって下降傾斜させるとともに、その接続側開口の下縁部を前記ガス導入口の下側面よりも高い位置に配置し、前記ガス導入口の側面を、前記吸気管の管壁の外側から内側に向かって拡がる傾斜面としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記ガス導入口の下側面を、前記吸気管の外側から内側に向かって下降傾斜させたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記ガス導入口の下側面を直線状としたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記吸気管は合成樹脂により構成され、その吸気管に合成樹脂製のガス導入室ハウジングをその外周縁において固着して前記ガス導入口に対応するとともに、前記ガス導入路を構成するガス導入室を形成したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記ガス導入室ハウジングはその外周縁において前記吸気管に振動溶着され、前記接続側開口の下縁部とその外側の溶着部との間には振動溶着に伴うバリを収容するための逃がし溝を形成したことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記ガス導入口は前記ガス導入室の下端に位置するとともに、その下端位置における吸気管の管壁に前記接続側開口の下縁部が近接または軽く接触していることを特徴とする。

（作用）
この発明によれば、ガス導入路の開口がガス導入口に向かって下降傾斜するとともに、開口縁部がガス導入口の下側面よりも高い位置に配置される。従って、ガス導入路の水は、ガス導入路の内側の下面に沿って吸気管のガス導入口に達し、さらにガス導入口の下側面に沿って吸気管内に流入する。従って、ガス導入路に水が溜まらないため、寒冷時にガス導入路内で水が凍結することはなく、吸気管へのブローバイガスの導入に支障が起きることはない。

この発明は、寒冷時においてブローバイガス管内の水を吸気管側へ円滑に排出させることができるという効果を発揮する。

次に、この発明を具体化した一実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、インテークマニホールド１０は、図示しないスロットル弁を介して上流側のエアクリーナに接続されるサージタンク１１と、このサージタンク１１に接続された複数の吸気管１２と、各吸気管１２を内燃機関Ｅｇのシリンダブロックに接続するためのフランジ部１３とを備えている。なお、複数の吸気管１２は、サージタンク１１側において一体化されている。このインテークマニホールド１０は、合成樹脂製の４つの成形部材、すなわち、マニホールド本体１４、タンクカバー１５、吸気管ハウジング１６及び、ガス導入路を構成するガス導入室ハウジング１７を一体化して構成されている。

図３に示すように、各吸気管１２は、吸気流の方向を９０°以上の角度で変える第１湾曲部１８と、この第１湾曲部１８の下流において同一方向へ湾曲する第２湾曲部１９とを備えている。各吸気管１２の第１湾曲部１８の内コーナ側における管壁１２ａの外側には、内燃機関Ｅｇのクランクケースからのブローバイガスを各吸気管１２内に導入するためのガス導入部２０が設けられている。

このガス導入部２０は、以下のように構成されている。すなわち、図４及び図５に示すように、吸気管１２が一体化された部分の外側には平坦部１２ｂが形成され、その周囲には環状の座部２１が突出形成されている。座部２１の先端面には、吸気管側溶着リブ２２が形成されている。図５に示すように、ガス導入室ハウジング１７は、その周縁のハウジング側溶着リブ２３において前記吸気管側溶着リブ２２に振動溶着されている。そして、前記平坦部１２ｂとガス導入室ハウジング１７の内側面との間には、後述するガス導入口３０に対応するとともにガス導入路を構成するガス導入室２４が形成されている。ガス導入室ハウジング１７の一端には接続部（図１及び図２に図示）２５が形成され、この接続部２５にガス導入路を構成するブローバイガス配管（図示しない）が接続され、接続部２５を介してブローバイガスがガス導入室２４内に導入される。前記ハウジング側溶着リブ２３の内外には、内側バリ逃がし溝２６及び外側バリ逃がし溝２７を介して内側覆い片２８及び外側覆い片２９が形成されている。この内側覆い片２８及び外側覆い片２９は、吸気管１２の外側面または座部２１の先端面に対してわずかな隙間をあけて対応するか、あるいは、ごくわずかな接触圧で接触している。前記平坦部１２ｂには、吸気管１２毎に、ガス導入室２４を吸気管１２内に連通させるガス導入口３０が形成されている。

前記ガス導入室ハウジング１７の内側の下面１７ａは、前記ガス導入口３０に向かって下降傾斜されている。また、図５、図６及び図８に示すように、ガス導入口３０の側面は、吸気管１２の外側から内側に向かって拡がる傾斜面３０ａとされている。従って、ガス導入口３０の下側面は、吸気管１２の内側に向かって下降傾斜する直線状の傾斜面３０ｂとされている。さらに、前記ガス導入室ハウジング１７の下面１７ａの下縁部は、前記傾斜面３０ｂの上縁よりも高いところに配置されている。

上記のように構成されたこの実施形態は、マニホールド本体１４、タンクカバー１５、吸気管ハウジング１６及びガス導入室ハウジング１７の各部材を振動溶着により一体接合することで組み立てられる。前記ガス導入部２０は、マニホールド本体１４に形成された座部２１の吸気管側溶着リブ２２に対して、ガス導入室ハウジング１７のハウジング側溶着リブ２３を振動溶着することにより形成される。このとき、溶着部である両溶着リブ２２，２３間にバリが発生して溶着リブ２２，２３から分離することがあるが、このバリは、内側バリ逃がし溝２６及び外側バリ逃がし溝２７内に収められる。また、内側覆い片２８の下縁部は、吸気管１２の平坦部１２ｂに対してわずかな隙間をあけて対応するか、あるいは、ごくわずかな接触圧で接触する。このため、内側覆い片２８の下縁部が吸気管１２の管壁１２ａに溶着されることはなく、従って、バリが発生することはなく、ガス導入口３０が吸気管１２の内側に落下することはない。

さて、内燃機関Ｅｇの運転状態においては、そのクランクケースからのブローバイガスがガス導入部２０のガス導入室２４内に導入され、ガス導入室２４からガス導入口３０を通じて各吸気管１２の流路に導入される。

ここで、ガス導入室２４に導入されたブローバイガスが、低温環境下で温度低下されると、ブローバイガス中の水分が結露してガス導入室２４内に水滴が生成されることがある。

この場合、この実施形態においては、ガス導入室ハウジング１７の下面１７ａがガス導入口３０に向かって下降傾斜するとともに、下面１７ａの下縁部がガス導入口３０の傾斜面３０ｂよりも高い位置に配置されている。加えて、ガス導入室ハウジング１７の下面１７ａ上から水滴が流れ込むガス導入口３０の下側面が、吸気管１２の管壁１２ａの外側から内側に向かって下降傾斜する傾斜面３０ｂとされている。この構成により、ガス導入室２４の水は、ガス導入室ハウジング１７の下面１７ａに沿って吸気管１２のガス導入口３０側へ流れ、ガス導入口３０の傾斜面３０ｂに沿って吸気管１２の内側に移動する。従って、ガス導入室２４内に水が溜まらないため、寒冷時にガス導入室２４内で水が凍結することはなく、ガス導入口３０が氷で塞がれることが防止される。従って、吸気管１２へのブローバイガスの導入に支障が起きることはない。なお、吸気管１２内に移動した水は吸気流とともに内燃機関Ｅｇの吸気側に移動されるが、その水の量はごくわずかであるため、内燃機関Ｅｇの作動には全く問題がない。

この実施形態によれば、以下の各効果を得ることができる。
（１）ガス導入室２４を形成するガス導入室ハウジング１７の内側の下面１７ａをガス導入口３０に向かって下降傾斜させるとともに、下面１７ａの下縁部をガス導入口３０の下側面よりも高い位置に配置した。このような構成により、ガス導入室２４内の水を円滑にガス導入口３０側へ排出させてガス導入室２４及びガス導入口３０内が氷結されないようにしたので、ブローバイガスの導入に支障が起きないようにすることができる。

（２）ガス導入口３０の下側面を、吸気管１２の外側から内側へ向かって下降傾斜する傾斜面３０ｂとした。この構成により、ガス導入室２４からガス導入口３０側へ流入した水を傾斜面３０ｂに沿って吸気管１２内に円滑に排出させ、ガス導入口３０が氷で塞がれないようにすることができる。

（３）ガス導入口３０の傾斜面３０ｂを直線状としたので、ガス導入室２４からガス導入口３０へ流入した水を、直線状の傾斜面３０ｂに沿って一層円滑に吸気管１２内へ排出させることができる。

（４）合成樹脂製の吸気管１２に合成樹脂製のガス導入室ハウジング１７をその外周縁において固着することにより、ガス導入口３０に対応するガス導入室２４を形成した。このため、各吸気管１２にブローバイガスを供給するための構成を簡素化できる。

（５）ガス導入室ハウジング１７を吸気管側溶着リブ２２において吸気管１２に振動溶着するようにし、振動溶着に伴うバリを収容する内側バリ逃がし溝２６を形成する内側覆い片２８によりガス導入室ハウジング１７の内側の下面を構成した。従って、ガス導入室ハウジング１７の構成を簡素化できる。

（６）ガス導入口３０をガス導入室２４の下端に位置させるとともに、その下端位置における吸気管１２の管壁１２ａにガス導入室ハウジング１７の内側覆い片２８の下縁部を近接または軽く接触させた。従って、ガス導入室２４からガス導入口３０へ水を適切に排出させることができる。なお、この水は、内側覆い片２８の下縁部と吸気管１２の外側面との間から内側バリ逃がし溝２６内に至る場合もあるが、この場合、この水はいずれ気化して吸気管１２内に移動される。

（７）ガス導入口３０の側面全体を、吸気管１２の管壁１２ａの外面から内面に向かって拡がる傾斜面３０ａとした。この構成により、吸気管１２内を流れる吸気流がガス導入口３０の内面側開口縁を起点として渦を巻くことを防止できるため、吸気流の乱れを有効に防止することができる。

なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図７（ｂ）に示すように、ガス導入口３０の傾斜面３０ｂを曲面状とすること。
・図７（ｃ）に示すように、ガス導入口３０の下側面のみを傾斜面３０ｂとすること。

・図６に二点鎖線で示すように、１つの吸気管１２の幅方向に２つのガス導入口３０を設けること。
・ガス導入室ハウジング１７を設けることなく、ブローバイガス管をガス導入口３０に直接接続すること。

以下、前記実施形態から把握される技術的思想を記載する。
（１）請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関のインテークマニホールドにおいて、前記ガス導入口の側面を、吸気管の外側から内側に向かって拡がるように傾斜させたことを特徴とする内燃機関のインテークマニホールド。

一実施形態のインテークマニホールドを示す側面図。 同じく正面図。 同じく一部を破断した側面図。 ガス導入室ハウジングを取り外したガス導入部を示す正面図。 ガス導入室を示す縦断面図。 マニホールド本体の一部を示す正面図。 （ａ）はガス導入口を示す正面図、（ｂ），（ｃ）は他の実施形態のガス導入口を示す正面図。 吸気管を示す横断面図。 従来のインテークマニホールドにおける吸気管を示す縦断面図。

符号の説明

１０…インテークマニホールド、１２…吸気管、１２ａ…管壁、１７…ガス導入室ハウジング、１７ａ…下面、２０…ガス導入路を構成するガス導入室、２２…吸気管側溶着リブ、２４…ガス導入室、２６…逃がし溝としての内側バリ逃がし溝、２８…内側覆い片、３０…ガス導入口、３０ａ…側面としての傾斜面、３０ｂ…下側面としての傾斜面、Ｅｇ…内燃機関。

Claims (6)

1. 吸気管の管壁に、同管内にブローバイガスを導入するためのガス導入口を開口させ、このガス導入口にブローバイガスのガス導入路を接続した内燃機関のインテークマニホールドにおいて、
   前記ガス導入路の前記ガス導入口への接続側開口の下面を前記ガス導入口に向かって下降傾斜させるとともに、その接続側開口の下縁部を前記ガス導入口の下側面よりも高い位置に配置し、
   前記ガス導入口の側面を、前記吸気管の管壁の外側から内側に向かって拡がる傾斜面としたことを特徴とする内燃機関のインテークマニホールド。
2. 前記ガス導入口の下側面を、前記吸気管の外側から内側に向かって下降傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のインテークマニホールド。
3. 前記ガス導入口の下側面を直線状としたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のインテークマニホールド。
4. 前記吸気管は合成樹脂により構成され、
   その吸気管に合成樹脂製のガス導入室ハウジングをその外周縁において固着して前記ガス導入口に対応するとともに、前記ガス導入路を構成するガス導入室を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のインテークマニホールド。
5. 前記ガス導入室ハウジングはその外周縁において前記吸気管に振動溶着され、前記接続側開口の下縁部とその外側の溶着部との間には振動溶着に伴うバリを収容するための逃がし溝を形成したことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のインテークマニホールド。
6. 前記ガス導入口は前記ガス導入室の下端に位置するとともに、その下端位置における吸気管の管壁に前記接続側開口の下縁部が近接または軽く接触していることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関のインテークマニホールド。

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