JP5408934B2 - 吸気管の支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気管の支持装置に関し、特に内燃機関の吸気ポートとスロットルボディの間を接続する吸気管を簡単な構成にて振動を効果的に防止して支持できる吸気管の支持装置に関するものである。

従来、内燃機関において、各気筒に対応してシリンダヘッドに設けられている複数の吸気ポートとスロットルボディとの間を接続する吸気管を振動を防止して支持する支持装置が種々提案されている。例えば、図７に示すように、一側面にスロットルボディ３２が接続される分配タンク部３３と分配タンク部３３の他側面から各吸気ポート３５に向けて略Ｃ字状に延出された複数の吸気枝管３４とを備えている合成樹脂製の吸気管３１を支持するのに、上部にスロットルボディ取付部３７が下部に二股状支持脚３８が設けられた金属製の支持ブラケット３６を適用し、支持ブラケット３６の二股状支持脚３８をシリンダヘッドに取付け、吸気管３１の分配タンク部３３とスロットルボディ３２をこの支持ブラケット３６の上部に相互に接続されるように取付固定し、さらに二股状支持脚３８の間に燃料供給手段を配設したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、吸気管における分配タンク部の長手方向の一端にスロットルボディを接続するようにした吸気装置において、分配タンク部の一端にスロットルボディを接続する接続フランジ部を設け、この接続フランジ部からその一側に連結部を突設して、その連結部を支持ブラケットの上部に締結固定するとともに支持ブラケットの下部をヘッドカバーに締結固定することで分配タンク部を支持ブラケットを介してヘッドカバーにて支持するようにし、かつ支持ブラケットとヘッドカバーとの締結固定部に分配タンク部の振動方向の変位を拘束するように相互に係合する係合部を設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、同じく吸気管における分配タンク部の長手方向の一端にスロットルボディを接続するようにした吸気装置において、分配タンク部の長手方向の両端部の一側に取付平面部を設け、ヘッドカバーの上面に設けた固定部にブラケットを締結固定しておき、このブラケット上に取付平面部を載せて吸気管を仮置きし、その後取付平面部とブラケットとを締結固定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
実開昭６２−１６９２３４号公報 特開２００７−１２０４４２号公報 特開２００４−１６９６３５号公報

しかしながら、特許文献１の図７に記載された構成では、大型の金属製の支持ブラケット３６を別に必要となるため、部品点数及びシール面が増えるために、構成が複雑となってコスト高になるとともに重量が大きくなるという問題がある。

また、特許文献２の構成では、分配タンク部の一端にスロットルボディを接続する接合フランジを設け、接合フランジの一側に連結部を突設し、この連結部に支持ブラケットを締結固定しているため、振動による応力が接合フランジに繰り返し負荷されるために、接合フランジの接合面に歪が生じ易く、シール性能が早期に劣化する懸念がある。

また、特許文献３の構成では、スロットルボディの取付部位から離間した位置でかつ分配タンク部の一側部をブラケットを介してヘッドカバーにて支持するようにしているため、簡単かつ軽量な構成では十分な支持剛性を確保することができず、重量の大きな振動発生部であるスロットルボディから伝達される振動を効果的に防止して支持することが困難であるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、吸気ポートとスロットルボディの間を接続する吸気管を簡単な構成にて振動を効果的に防止して支持する吸気管の支持装置を提供することを目的とする。

本発明の吸気管の支持装置は、内燃機関のシリンダヘッドに設けられた吸気ポートとスロットルボディの間を接続する吸気管の支持装置であって、吸気管の一端部には吸気ポートへの取付面を設け、吸気管の他端部にはスロットルボディを取付ける取付面を設け、スロットルボディ取付面の周囲に、吸気管とスロットルボディとを接続固定するボルトを挿入するボルト穴を設け、前記ボルト穴は、前記スロットルボディ取付面に対して垂直方向に所定長さにわたって形成された前記スロットルボディ取付面に形成された吸気入口の周壁にて構成され、前記スロットルボディ取付面の下部側の前記ボルト穴の前記周壁からシリンダヘッドの上面に設けた吸気管取付部上に延び、前記スロットルボディの下方に位置し、前記スロットルボディの取付方向と同じ方向に平坦である平坦部を有する支持脚を吸気管と一体成形し、前記シリンダヘッド上面の前記吸気管取付部を、内燃機関の上面視で前記スロットルボディの投影範囲内に配置し、この吸気管取付部上面に載るように前記支持脚を延設し、前記スロットルボディを前記支持脚の前記平坦部に当接させたものである。

この構成によると、吸気管の他端部のスロットルボディ取付面の周囲に設けた、吸気管とスロットルボディとを接続固定するためのボルト穴の周壁から支持脚を延設しており、比較的重量の大きいスロットルボディの取付面近傍を支持脚にて支持するので振動を効果的に防止して支持できるとともに、支持脚が吸気管と一体成形されていて別部品を必要としないので軽量・低コスト化を実現することができ、またボルト穴の周壁は剛性が高いので、支持脚の付け根部分に剛性強化対策を別途に講じる必要がないためにさらに材料の低減・軽量化を図ることができる。また、スロットルボディ取付面に応力がかかり難く、高いシール性を維持することができる。

また、シリンダヘッド上面の吸気管取付部を、内燃機関の上面視でスロットルボディの投影範囲内に配置し、この吸気管取付部上面に載るように支持脚を延設し、スロットルボディを支持脚に当接させると、比較的重量の大きいスロットルボディを吸気管に取付けることで発生する荷重が支持脚に直接作用するため、支持脚と吸気管の接続箇所に過大な応力がかからず、その結果上記のように支持脚と吸気管を一体成形しても支障を生じる恐れを解消することができる。

本発明の吸気管の支持装置によれば、吸気管の他端部のスロットルボディ取付面の周囲のボルト穴の周壁から支持脚を延設しており、振動を効果的に防止して支持できるとともに、支持脚が吸気管と一体成形されていることで別部品を必要としないため軽量・低コスト化を実現することができ、またボルト穴の周壁は剛性が高いので、支持脚の付け根部分に剛性強化対策を別途に講じる必要がないためにさらに材料の低減・軽量化を図ることができ、さらにスロットルボディ取付面に応力がかかり難く、高いシール性を維持することができるという効果が発揮される。

以下、本発明の吸気管の支持装置の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。

図１、図２において、１は内燃機関、２はそのシリンダヘッド、３はシリンダヘッドカバーである。シリンダヘッドカバー３の気筒配列方向の略中央部の上部を跨ぐように、吸気装置４が配設されている。シリンダヘッドカバー３の上部には、吸気装置４のスロットルボディ５と吸気管６の分配タンク部７が配設されている。スロットルボディ５の一側面に突出された入口部５ａに、一端がエアフィルタ（図示せず）に接続された吸気ホース９の他端が接続されている。分配タンク部７は、気筒配列方向に長いボックス形状に形成され、その長手方向に沿う一側面の略中央部に形成された取付面７ａに、スロットルボディ５の他側面に形成された接合面５ｂが接合され、相互に締結固定されている。吸気管６は合成樹脂成形品にて構成されており、８は、分配タンク部７を分割成形した後に一体接合した分配タンク部７の接合部である。

吸気管６は、上記分配タンク部７の他側面から内燃機関１の気筒数に対応して複数本（図示例では３本）の吸気枝管１０ａ〜１０ｃを並列状態で延出させて構成されており、各吸気枝管１０ａ〜１０ｃは分配タンク部７の他側面に対して略垂直方向に遠ざかるように延出された後緩やかに湾曲しながらシリンダヘッド２の他側面に開口された吸気ポート（図示せず）に向けて略くの字ないしＣ字状に延出され、その先端に吸気ポート（図示せず）に対する取付面を構成する接合フランジ１１が設けられている。接合フランジ１１は、シリンダヘッド２の吸気ポートが開口している他側面に接合されて締結固定される。また、分配タンク部７の長手方向の略中央部下面に突設された支持脚１２がスロットルボディ５の直下部に向けて延出され、シリンダヘッド２及びシリンダヘッドカバー３の上面中央部において、上面視でスロットルボディ５の投影範囲内に配設された吸気管取付部１３に固定ボルト１４にて締結固定されている。

複数の吸気枝管１０ａ〜１０ｃの略くの字状湾曲部分の内側の側部には、吸気枝管１０ａ〜１０ｃの配列方向に延びるブローバイガス分配部１５が一体的に設けられている。内燃機関１のクランク室（図示せず）からシリンダブロック（図示せず）及びシリンダヘッド２を貫通して上方に延設されたブローバイガス通路（図示せず）の上端に一端が接続されたブローバイガス管１６がシリンダヘッドカバー３を貫通してブローバイガス分配部１５に向けて延出され、その他端に設けられた接続部材１７がブローバイガス分配部１５の一端に接続されている。１６ａはブローバイガス管１６の外周に配設された断熱材である。

分配タンク部７の取付面７ａには、図３に示すように、吸気入口１８が開口されるとともに、その周囲を取り囲むようにシール材（図示せず）を収容配置するシール溝１９が形成され、さらにその周囲の上部両側と下部両側の４箇所に、スロットルボディ５を取付けるボルトを挿入するボルト穴２０ａ〜２０ｄが配設されている。ボルト穴２０ａ〜２０ｄは、取付面７ａに対して垂直方向に所定長さにわたって形成された筒状の周壁にて構成されるとともに適所にナット部材（図示せず）が埋め込まれて一体成形されている。

支持脚１２は、取付面７ａの下部一側のボルト穴２０ｃを構成する周壁とその近傍部位から一体的に成形され、吸気管取付部１３上面に載るように延出されている。具体的には、図５、図６に示すように、支持脚１２は、分配タンク部７の接合部８から斜め下方に延びる傾斜部２１ａとその先端から水平に延びる水平部２１ｂを有する脚板２１と、脚板２１の両側縁とボルト穴２０ｃの周壁外面及びその近傍の分配タンク部７の下壁とをそれぞれ接続する補強板２２ａ、２２ｂにて構成されている。一側の補強板２２ａは、図５（ａ）に示すように、略平行四辺形の形状に形成され、他側の補強板２２ｂは、図５（ｂ）に示すように、その上縁の取付面７ａに対向する部分に平坦部２３が形成された階段状に形成されている。平坦部２３は、図４及び図３（仮想線で表示）に示すように、スロットルボディ５を分配タンク部７の取付面７ａに取り付けたときに、その下縁５ｃが当接して支持されるように構成されている。

支持脚１２の脚板２１の水平部２１ｂには、図６に示すように、防振リング２４を装着する装着穴２５が形成されるとともに、水平部２１ｂの先端から装着穴２５に防振リング２４を圧入して装着するように、装着穴２５から水平部２１ｂの先端に向けてＶ字状に開く装着スリット２６が形成されている。また、防振リング２４は、リング状の防振ゴム２７の内周に固定ボルト１４を挿通するボルト孔２８を形成する金属スリーブ２９を固着し、防振ゴム２７の外周の軸心方向の中央部に環状溝３０を形成した構成で、環状溝３０に装着穴２５の周縁部を嵌合させることで脚板２１の水平部２１ｂに防振リング２４が装着されている。

以上の構成によれば、内燃機関１に吸気装置４を配設する際には、吸気管６の吸気枝管１０ａ〜１０ｃの先端の接合フランジ１１をシリンダヘッド２に接合固定するとともに、分配タンク部７の取付面７ａの下部に設けられた支持脚１２に装着固定された防振リング２４をシリンダヘッドの上方に設けられた吸気管取付部１３に載せ、防振リング２４を固定ボルト１４にて締結固定する。その後、スロットルボディ５を、その接合面５ｂを分配タンク部７の取付面７ａに当接させ、図４に示すように、スロットルボディ５の取付穴５０ａ〜５０ｄをボルト穴２０ａ〜２０ｄにそれぞれ位置合わせてして配置する。その際に、スロットルボディ５の下縁５ｃを支持脚１２の平坦部２３に当接することで容易に位置合わせすることができる。その後、取付ボルト（図示せず）を取付穴５０ａ〜５０ｄを通してボルト穴２０ａ〜２０ｄに挿入して締結し、スロットルボディ５を分配タンク部７に取付ける。

なお、このスロットルボディ５を分配タンク部７に取付ける際に、取付面７ａの上部他側のボルト穴２０ｂに植込みボルト（図示せず）を予め螺合固定しておき、スロットルボディ５の取付穴５０ｂを植込みボルトに挿通し、下縁５ｃを平坦部２３に当接させると、そのままスロットルボディ５が仮保持されるので、一層容易に取付けることができる。

こうして分配タンク部７にスロットルボディ５を取付けた状態で、吸気管６の他端の取付面７ａの周囲に設けたボルト穴２０ｃの周壁とその近傍から支持脚１２を延設し、この支持脚１２にて支持しているので、比較的重量の大きいスロットルボディ５を取付けた取付面７ａの近傍を支持することで振動を効果的に防止して支持できる。また、支持脚１２が吸気管６と一体成形されていて別部品を必要としないので軽量・低コスト化を実現することができる。また、吸気管６と支持脚１２を一体成形した場合には、支持脚１２の取付強度を確保するのが困難であるが、本実施形態では剛性が高いボルト穴２０ｃの周壁から支持脚１２を延出しているので、支持脚１２の付け根部分に剛性強化対策を別途に講じる必要がなく、さらに材料の低減・軽量化を図ることができる。また、取付面７ａに応力がかかり難いので、高いシール性を維持することができる。

また、シリンダヘッド２上面の吸気管取付部１３を、スロットルボディ５の上面視の投影範囲内に配置し、この吸気管取付部１３上面に載るように支持脚１２を延設し、この支持脚１２の平坦部２３にスロットルボディ５の下縁５ｃを当接させているので、比較的重量の大きいスロットルボディ５を吸気管６に取付けることで発生する荷重が支持脚１２に直接作用して、支持脚１２と分配タンク部７との接続箇所に過大な応力がかからず、その結果上記のように支持脚１２と吸気管６の分配タンク部７を一体成形しても支障を生じる恐れを解消することができる。

また、支持脚１３に防振リング２４を装着し、防振リング２４を介して支持脚１３を吸気管取付部１３に締結固定しているので、防振リング２４にて振動エネルギーが吸収され、より高い防振効果が発揮される。

また、本実施形態では、吸気管６の一端である吸気枝管１０ａ〜１０ｃの先端の接合フランジ１１をシリンダヘッド２に固定し、吸気管６の他端である分配タンク部７におけるスロットルボディ５の取付面７ａの近傍を一体成形した支持脚１２を介してシリンダヘッド２上面の吸気管取付部１３に固定し、吸気管６の両端を固定しているので、吸気管６を簡単かつ低コストの構成にて高い支持剛性を確保して支持することができる。

本発明の吸気管の支持装置は、吸気管の他端部のスロットルボディ取付面の周囲のボルト穴の周壁から支持脚を延設しており、振動を効果的に防止して支持できるとともに、支持脚が吸気管と一体成形されていることで別部品を必要としないため軽量・低コスト化を実現することができ、またボルト穴の周壁は剛性が高いので、支持脚の付け根部分に剛性強化対策を別途に講じる必要がないためにさらに材料の低減・軽量化を図ることができ、さらにスロットルボディ取付面に応力がかかり難く、高いシール性を維持することができるので、内燃機関の吸気装置に好適に利用できる。

本発明の一実施形態に係る吸気管を備えた内燃機関の平面図。 図１のＡ−Ａ矢視側面図。 同実施形態の吸気管における分配タンク部のスロットルボディ取付面及び支持脚を示す図２のＢ−Ｂ矢視図。 同実施形態の吸気管における分配タンク部のスロットルボディ取付面にスロットルボディを取付けた状態を示す図。 （ａ）は図３のＣ−Ｃ矢視図、（ｂ）は図３のＤ−Ｄ矢視図。 （ａ）は図３のＥ−Ｅ断面図、（ｂ）は（ａ）の下面図。 従来例の吸気管の支持装置の概略構成を示す縦断側面図。

符号の説明

１ 内燃機関
５ スロットルボディ
６ 吸気管
７ 分配タンク部
７ａ 取付面
１１ 接合フランジ（取付面）
１２ 支持脚
１３ 吸気管取付部
２０ａ〜２０ｄ ボルト穴
２３ 平坦部

Claims (2)

1. 内燃機関のシリンダヘッドに設けられた吸気ポートとスロットルボディの間を接続する吸気管の支持装置であって、
   吸気管の一端部には吸気ポートへの取付面を設け、
   吸気管の他端部にはスロットルボディを取付ける取付面を設け、
   スロットルボディ取付面の周囲に、吸気管とスロットルボディとを接続固定するボルトを挿入するボルト穴を設け、
   前記ボルト穴は、前記スロットルボディ取付面に対して垂直方向に所定長さにわたって形成された前記スロットルボディ取付面に形成された吸気入口の周壁にて構成され、
   前記スロットルボディ取付面の下部側の前記ボルト穴の前記周壁からシリンダヘッドの上面に設けた吸気管取付部上に延び、前記スロットルボディの下方に位置し、前記スロットルボディの取付方向と同じ方向に平坦である平坦部を有する支持脚を吸気管と一体成形し、
   前記シリンダヘッド上面の前記吸気管取付部を、内燃機関の上面視で前記スロットルボディの投影範囲内に配置し、この吸気管取付部上面に載るように前記支持脚を延設し、
   前記スロットルボディを前記支持脚の前記平坦部に当接させたことを特徴とする吸気管の支持装置。
2. 前記支持脚が一体的に形成される前記ボルト穴と対角の上部位置にあるボルト穴には、植込みボルトを螺合固定することを特徴とする請求項１に記載の吸気管の支持装置。

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