JP6577551B2

JP6577551B2 - 吸気装置

Info

Publication number: JP6577551B2
Application number: JP2017204634A
Authority: JP
Inventors: 勝史橋本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2037-10-23
Also published as: US20190120184A1; JP2019078202A; CN109695523A; CN109695523B

Description

本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。

内燃機関において、ヘッドカバーの上方にレゾネータを配置し、レゾネータによって点火プラグの上端部を覆うものがある（例えば、特許文献１）。レゾネータは、ファスナによってヘッドカバーに着脱可能に結合されており、点火プラグのメンテナンス時にはヘッドカバーから取り外すことができる。

特開２００５−２４８７７９号公報

上記の特許文献１に係る構成では、点火プラグのメンテナンス時にレゾネータをヘッドカバーから取り外すと共に、吸気管から取り外す必要がある。そのため、レゾネータの取り外し作業が手間である。また、各種装置が高密度に配置されたエンジンルームでは、レゾネータを取り外すときに、レゾネータが周囲の構造体と干渉し、容易に取り外すことができない虞がある。

本発明は、以上の背景を鑑み、取り外す必要がなく、メンテナンスを容易に行うことができる吸気装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、内燃機関（１）の吸気装置（３）であって、吸気通路を形成する第１吸気部品（４０）と、側端部において接続部（５４）を介して前記第１吸気部品に接続されると共に、内燃機関本体の上方に配置された第２吸気部品（４６）とを有し、前記接続部は、前記第２吸気部品側から前記第１吸気部品側に向けて下方に傾斜した回転軸線（Ｘ）を中心として回転可能に前記第１吸気部品に前記第２吸気部品を接続していることを特徴とする。

この態様によれば、第２吸気部品を吸気装置から取り外すことなく、回転させることによって内燃機関本体の上部を外部に露出させることができる。これにより、内燃機関本体の上部に設けられた点火プラグ等のメンテナンスが可能になる。回転軸線が傾斜しているため、回転時に第２吸気部品の上方への移動量を抑制することができ、第２吸気部品と周囲に存在する他の構造体との干渉を避けることができる。これらにより、点火プラグ等のメンテナンスを容易に行なうことができる。

上記の態様において、平面視において、前記接続部が前記第２吸気部品の前方に配置されると共に、前記回転軸線が前後に延び、前記内燃機関本体の上方に配置されたカウルトップ（１６）の前縁に接すると共に前記回転軸線と直交する仮想面（Ｙ）よりも前方に前記第２吸気部品が配置されているとよい。

この態様によれば、回転時に第２吸気部品とカウルトップとの干渉を避けることができる。

上記の態様において、前記カウルトップは、その前縁を構成し、エンジンフードと接触するウェザーストリップ（２３）を含むとよい。

この態様によれば、回転時に第２吸気部品とカウルトップの前縁を構成するウェザーストリップとの干渉を避けることができる。

上記の態様において、前記第２吸気部品の後縁は、前記カウルトップの前縁よりも後方に配置されているとよい。

この態様によれば、第２吸気部品とカウルトップとを接近させて、第２吸気部品を効率良く配置することができる。

上記の態様において、前記接続部は、前記回転軸線を中心として互いに回転可能に嵌合した複数の円筒管（４５、５１、５２）を有するとよい。

この態様によれば、簡単な構成で回転可能な接続部を形成することができる。また、接続部は通路を構成するため、接続部を介して第１吸気部品と第２吸気部品との間で吸気を流通させることができる。

上記の態様において、前記円筒管の１つは、周方向に延びる環状の係止溝（５６、５７）を有し、前記円筒管の他の１つは、前記係止溝に係止される突部（６１、６５）を有するとよい。

この態様によれば、係止溝に突部が形成されることによって各円筒管の分離を抑制することができる。

上記の態様において、前記突部は、前記円筒管の他の１つの先端側から基端側に向けて突出した傾斜面（６２、６６）と、前記傾斜面よりも基端側に設けられ、前記回転軸線と垂直な面をなす逆止面（６３、６７）とを有し、前記傾斜面及び前記逆止面のそれぞれが周方向に延びて環状をなすとよい。

この態様によれば、各円筒管の分離を一層抑制することができる。

上記の態様において、前記内燃機関本体は、横置きに配置され、前記第２吸気部品は、左右に延び、左端部又は右端部において前記接続部に接続しているとよい。

この態様によれば、第２吸気部品によって内燃機関本体の上部を広範囲に覆うことができる。

上記の態様において、前記第２吸気部品は、レゾネータであるとよい。

この態様によれば、比較的体積が大きいレゾネータを内燃機関本体の上部に効率良く配置することができる。

上記の態様において、前記第２吸気部品は、ゴムブッシュ（７２）を介して前記内燃機関本体に着脱可能に締結されているとよい。

この態様によれば、第２吸気部品を内燃機関本体に固定することができる。また、ゴムブッシュによって、第２吸気部品と内燃機関本体との振動の伝達を抑制することができる。

以上の構成によれば、取り外す必要がなく、メンテナンスを容易に行うことができる吸気装置を提供することができる。

実施形態に係る内燃機関の平面図実施形態に係る内燃機関の左側面図接続部の断面図レゾネータを回転させた状態を示す内燃機関の平面図レゾネータを回転させた状態を示す内燃機関の左側面図

以下、図面を参照して、本発明の吸気装置を自動車用の内燃機関に適用した実施形態について説明する。以下の説明では内燃機関が搭載される車両を基準として前後左右を定める。上下は、鉛直方向を基準とする。

図１及び図２に示すように、内燃機関１は、機関本体２と、機関本体２に空気を供給する吸気装置３と、機関本体２から排気を排出する排気装置とを有する。機関本体２は、複数のシリンダが直列に形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に設けられたシリンダヘッドと、シリンダヘッド上部に設けられ、機関本体２の上端部をなすヘッドカバー６とを有する。

内燃機関１は、車両の前部に設けられたエンジンルーム７に配置されている。エンジンルーム７の後端は、ダッシュボード８によって画定されている。ダッシュボード８は、面が前後を向き、車幅方向及び上下方向に延びたダッシュボードロア１１と、ダッシュボードロア１１の上縁から前方に延びると共に車幅方向に延びたダッシュボードアッパ１２とを有する。また、ダッシュボードロア１１の上縁には、上方かつ前方に延び、ウインドシールド１３の下縁を支持するウインドシールドロア１４が設けられている。ウインドシールド１３及びウインドシールドロア１４の前縁は、ダッシュボードアッパ１２の前縁よりも上方に配置されている。

ダッシュボードアッパ１２の前縁と、ウインドシールドロア１４の前縁との間には、カウルトップ１６が設けられている。カウルトップ１６は、カウルトップロア１７とカウルトップアッパ１８とを有する。カウルトップロア１７は、ダッシュボードアッパ１２の前縁から前方に延びる底板部１９と、底板部１９の前縁から上方に延びた前板部２０とを有する。底板部１９及び前板部２０は、車幅方向に延びている。カウルトップアッパ１８は、後縁においてダッシュアッパリッドの前縁に結合されると共に、前縁においてカウルトップロア１７の前板部２０の上縁に結合されている。カウルトップアッパ１８は、車幅方向に延びている。カウルトップアッパ１８には、複数の通気孔２２が形成されている。カウルトップロア１７及びカウルトップアッパ１８は、樹脂から形成されている。

カウルトップ１６は、更に前板部２０の上縁にウェザーストリップ２３を有する。ウェザーストリップ２３は、エンジンルーム７の上方を開閉可能に覆うエンジンフード２４の後縁に接触する。カウルトップ１６は、エンジンフード２４の後縁とウインドシールド１３の前縁との間を閉塞する。

機関本体２は、ダッシュボードロア１１の前方に、シリンダ列方向が車幅方向と平行になるように横置きに配置されている。機関本体２は、吸気側の側面が前側に配置されている。ヘッドカバー６は、カウルトップロア１７の底板よりも下方に配置されている。平面視において、ヘッドカバー６の後部は、カウルトップロア１７と重なる位置に配置されている。

ヘッドカバー６の上面の前部中央にはオイルフィラーキャップ２６が設けられている。ヘッドカバー６の上面の前部左側には、ＰＣＶバルブ２７が設けられている。ヘッドカバー６の上面の前後方向における中央には、複数の点火プラグ２８の上端部が左右に並んで設けられている。

吸気装置３は、内燃機関１のシリンダに空気を供給する一連の吸気通路を形成し、上流側からエアインレット３１、エアクリーナ３２、ターボチャージャのコンプレッサ、インタークーラー、スロットルバルブ、及び吸気マニホールドを順に有する。吸気マニホールドがシリンダヘッド（機関本体２）の前側面に結合することによって、吸気装置３は機関本体２のシリンダに吸気を供給する。

エアインレット３１は、前後に延びる管であり、前端に空気の吸い込み口を有する。エアインレット３１は、平面視において機関本体２の右端の前方に配置されている。図２に示すように。エアインレット３１はヘッドカバー６と略同じ高さに配置されている。エアインレット３１は、車体フレームに支持されている。

エアインレット３１の後端は、吸気通路を形成する第１吸気管３８及び吸気チャンバ４０（第１吸気部品）を介してエアクリーナ３２に接続されている。第１吸気管３８は、蛇腹構造を有し、前後に延び、前端においてエアインレット３１の後端に接続されている。吸気チャンバ４０は、略直方体の箱形に形成され、上下に延びている。吸気チャンバ４０の下部は、ヘッドカバー６右端部の前方に配置されている。吸気チャンバ４０の上部は、ヘッドカバー６の上面よりも上方に突出している。吸気チャンバ４０の上面は、エンジンフード２４との接触を避けるために、前方に向けて下方に傾斜している。第１吸気管３８の後端は、吸気チャンバ４０の前側面の下部に接続している。吸気チャンバ４０の左側面は、エアクリーナ３２の右側面と接続している。

エアクリーナ３２は、略直方体の箱形に形成され、左右に延びている。エアクリーナ３２の下部はヘッドカバー６の前方に配置され、エアクリーナ３２の上部はヘッドカバー６の上面よりも上方に突出している。エアクリーナ３２の左側面は、第２吸気管４１を介してターボチャージャのコンプレッサに接続されている。第２吸気管４１は、エアクリーナ３２の左側面から左方に延びた後、後方に屈曲して機関本体２の左方を後方に延び、その後右方に屈曲して、機関本体２の後側に配置されたターボチャージャのコンプレッサに接続している。

コンプレッサの吐出口は、吸気管によって、機関本体２の左方かつ第２吸気管４１の下方に配置されたインタークーラーの入口に接続されている。インタークーラーの出口は、吸気管によって、吸気マニホールドの集合管部に結合されたスロットルバルブに接続されている。吸気マニホールド及びスロットルバルブは、機関本体２の前方かつエアクリーナ３２の下方に配置されている。コンプレッサとインタークーラー、インタークーラーとスロットルバルブとを接続する吸気管は、第２吸気管４１の下方に、第２吸気管４１に沿って配置されている。

吸気チャンバ４０には、接続管４５を介して吸気レゾネータ４６（第２吸気部品）が接続されている。吸気レゾネータ４６は、共鳴室を形成する共鳴室部４７と、共鳴室から延びる通路を形成する通路部４８とを有する。共鳴室部４７は、上下に厚みが薄い扁平な中空部材であり、ヘッドカバー６の上方に配置され、左右に延びている。共鳴室部４７は、平面視において、全ての点火プラグ２８と重なり、ヘッドカバー６の大部分を覆っている。また、共鳴室部４７の前縁中央には、後方に向けて凹み、上下に貫通した凹部４９が形成されている。凹部４９は、オイルフィラーキャップ２６と対応する位置に配置され、平面視においてオイルフィラーキャップ２６を上方に露出させている。通路部４８は、後端において共鳴室部４７の側端部である右端部の後部に接続され、後端から共鳴室部４７の右方を前方に延びている。

吸気チャンバ４０の後面の上部には、チャンバ側接続管５１が設けられている。通路部４８の前端には、レゾネータ側接続管５２が設けられている。図３に示すように、チャンバ側接続管５１、レゾネータ側接続管５２、及び接続管４５は、それぞれ円筒管である。チャンバ側接続管５１が接続管４５の前端の内側に回転可能に嵌合し、レゾネータ側接続管５２が接続管４５の後端の内側に回転可能に嵌合することによって、チャンバ側接続管５１、レゾネータ側接続管５２、及び接続管４５が互いに同軸に配置される。チャンバ側接続管５１、レゾネータ側接続管５２、及び接続管４５は、共通の回転軸線Ｘを中心として互いに相対回転することができる。チャンバ側接続管５１、レゾネータ側接続管５２、及び接続管４５は、吸気チャンバ４０と吸気レゾネータ４６とを接続する接続部５４を構成する。平面視において、接続部５４は吸気レゾネータ４６の前方に配置され、回転軸線Ｘは前後に延びている。

チャンバ側接続管５１、レゾネータ側接続管５２、及び接続管４５は、吸気レゾネータ４６側から吸気チャンバ４０側に向けて下方に傾斜している。すなわち、回転軸線Ｘも同様に、吸気レゾネータ４６側から吸気チャンバ４０側に向けて下方に傾斜している。チャンバ側接続管５１は、吸気チャンバ４０の後面に対して上方に傾斜して後方に突出している。レゾネータ側接続管５２は、通路部４８に対して下方に傾斜して前方に突出している。

チャンバ側接続管５１及びレゾネータ側接続管５２の外周面と、接続管４５との内周面とは、それぞれ真円に形成され、互いに摺接していることが好ましい。これにより、チャンバ側接続管５１、レゾネータ側接続管５２、及び接続管４５が、互いに滑らかに回転することができる。

接続管４５は、その内周面における中央部にそれぞれ周方向に延びた環状の第１係止溝５６及び第２係止溝５７を有する。第１係止溝５６は、第２係止溝５７より前方に設けられている。第１係止溝５６の前端側を形成する第１溝壁５８と、第２係止溝５７の後端側を形成する第２溝壁５９とは、それぞれ周方向に延びて環状をなす。第１溝壁５８及び第２溝壁５９は、回転軸線Ｘに対して垂直な平面に形成されている。

チャンバ側接続管５１は、その外周面に第１係止溝５６に係止される第１突部６１を有する。第１突部６１は、チャンバ側接続管５１の先端側（後方）から基端側（前方）に向けて突出した第１傾斜面６２と、第１傾斜面６２よりも基端側に設けられ、回転軸線Ｘと垂直な平面をなす第１逆止面６３とを有する。第１逆止面６３が第１溝壁５８に係止されることによって、接続管４５に対するチャンバ側接続管５１の分離が抑制される。

レゾネータ側接続管５２は、その外周面に第２係止溝５７に係止される第２突部６５を有する。第２突部６５は、レゾネータ側接続管５２の先端側（前方）から基端側（後方）に向けて突出した第２傾斜面６６と、第２傾斜面６６よりも基端側に設けられ、回転軸線Ｘと垂直な平面をなす第２逆止面６７とを有する。第２逆止面６７が第２溝壁５９に係止されることによって、接続管４５に対するレゾネータ側接続管５２の分離が抑制される。

接続管４５は、可撓性を有する樹脂材料から形成されている。チャンバ側接続管５１及びレゾネータ側接続管５２を接続管４５に挿入するときには、第１傾斜面６２及び第２傾斜面６６が接続管４５の開口端を拡開する。

接続管４５の内周面の第１係止溝５６と第２係止溝５７との間の部分には、径方向内方に突出すると共に、周方向に延びた規制壁６８が設けられている。規制壁６８は、チャンバ側接続管５１の先端（後端）及びレゾネータ側接続管５２の先端（前端）に当接することによって、チャンバ側接続管５１及びレゾネータ側接続管５２の接続管４５に対する挿入深さを規制する。

図４及び図５に示すように、チャンバ側接続管５１及び接続管４５の相対回転、レゾネータ側接続管５２及び接続管４５の相対回転の少なくとも一方によって、吸気レゾネータ４６は回転軸線Ｘを中心として吸気チャンバ４０に対して回転することができる。これにより、吸気レゾネータ４６は通路部４８に対して共鳴室部４７が左方に配置された初期位置（図１及び図２参照）と、通路部４８に対して共鳴室部４７が上方に配置された起立位置（図４及び図５参照）との間で回転することができる。図４に示すように、起立位置では、共鳴室部４７がヘッドカバー６から離れ、複数の点火プラグ２８の上端部及びＰＣＶバルブ２７が上方に露出する。なお、吸気レゾネータ４６を起立位置に位置させるときには、エンジンフード２４を開いた状態にしておく（図５参照）。

図２に示すように、吸気レゾネータ４６は、カウルトップ１６の前縁（詳細にはウェザーストリップ２３）に接すると共に回転軸線Ｘと直交する仮想面Ｙよりも前方に配置されている。これにより、図５に示すように、吸気レゾネータ４６が回転軸線Ｘを中心として回転するときに、吸気レゾネータ４６とカウルトップ１６とが干渉しなくなる。図１及び図２に示すように、吸気レゾネータ４６は、仮想面Ｙよりも前方にあり、かつその後縁がカウルトップ１６の前縁よりも後方に配置されていることが好ましい。このように吸気レゾネータ４６を配置することによって、吸気レゾネータ４６をカウルトップ１６に近づけることができ、吸気レゾネータ４６をスペース効率良く配置することができる。

図２及び図４に示すように、吸気レゾネータ４６には、少なくとも１つの締結板７１が設けられている。締結板７１には貫通孔が形成され、貫通孔にはゴムブッシュ７２が装着されている。ゴムブッシュ７２を通過し、ヘッドカバー６に設けられた締結座７３に螺着するボルト７４によって吸気レゾネータ４６は初期位置に着脱可能に固定される。吸気レゾネータ４６は、ゴムブッシュ７２を介してヘッドカバー６に接触するため、ヘッドカバー６との間で振動の伝達を抑制することができる。

以上の構成によれば、吸気レゾネータ４６を吸気装置３から取り外すことなく、回転させることによって機関本体２の上部を外部に露出させることができる。これにより、内燃機関本体の上部に設けられた点火プラグ２８やＰＣＶバルブ２７のメンテナンスが可能になる。回転軸線Ｘが前方に向けて下方に傾斜しているため、回転時に吸気レゾネータ４６の上方への移動量を抑制することができ、吸気レゾネータ４６とカウルトップ１６との干渉を避けることができる。また、吸気レゾネータ４６は、カウルトップ１６の前縁に接すると共に回転軸線Ｘと直交する仮想面Ｙよりも前方に配置されているため、カウルトップ１６との干渉を確実に避けることができる。これらにより、点火プラグ等のメンテナンスを容易に行なうことができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、接続部５４は、接続管４５を省略し、チャンバ側接続管５１とレゾネータ側接続管５２とが直接に回転可能に嵌合する構成としてもよい。この場合、チャンバ側接続管５１の第１突部６１を係止する係止溝をレゾネータ側接続管５２に設ける、或は、レゾネータ側接続管５２の第２突部６５を係止する係止溝をチャンバ側接続管５１に設けるとよい。

接続管４５は、可撓性を有し、湾曲可能であってもよい。また、吸気レゾネータ４６が接続する部位は、吸気チャンバ４０に限らず、吸気装置３の吸気通路を形成する部材であればよい。

上記の実施形態では、ウェザーストリップ２３がカウルトップ１６のうちで最も前方に配置されているが、他の実施形態では、カウルトップロア１７の底板部１９の前縁や前板部２０がカウルトップ１６のうちで最も前方に配置されてもよい。

１：内燃機関
２：機関本体
３：吸気装置
６：ヘッドカバー
７：エンジンルーム
８：ダッシュボード
１６：カウルトップ
２３：ウェザーストリップ
３２：エアクリーナ
４０：吸気チャンバ（第１吸気部品）
４５：接続管
４６：吸気レゾネータ（第２吸気部品）
４７：共鳴室部
４８：通路部
５１：チャンバ側接続管
５２：レゾネータ側接続管
５４：接続部
５６：第１係止溝
５７：第２係止溝
６１：第１突部
６２：第１傾斜面
６３：第１逆止面
６５：第２突部
６６：第２傾斜面
６７：第２逆止面
７２：ゴムブッシュ
Ｘ：回転軸線
Ｙ：仮想面

Claims

内燃機関の吸気装置であって、
空気吸い込み口とエアクリーナとの間において吸気通路を形成する第１吸気部品と、
側端部において接続部を介して前記第１吸気部品に接続されると共に、内燃機関本体の上方に配置された第２吸気部品とを有し、
前記第２吸気部品は、前記内燃機関本体の上方に配置されたカウルトップの前方、かつ前記第１吸気部品の後方に配置され、
前記接続部は、前記第２吸気部品側から前記第１吸気部品側に向けて前後に延び、かつ下方に傾斜し、前記接続部の軸線と同軸の回転軸線を中心として回転可能に前記第１吸気部品に前記第２吸気部品を接続していることを特徴とする吸気装置。
前記第２吸気部品の後縁は、前記カウルトップの前縁よりも後方に配置され
前記カウルトップの前縁に接すると共に前記回転軸線と直交する仮想面よりも前方に前記第２吸気部品が配置されるように前記接続部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。
前記カウルトップは、その前縁を構成し、エンジンフードと接触するウェザーストリップを含むことを特徴とする請求項２に記載の吸気装置。
前記接続部は、前記回転軸線を中心として互いに回転可能に嵌合した複数の円筒管を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の吸気装置。
前記円筒管の１つは、周方向に延びる環状の係止溝を有し、
前記円筒管の他の１つは、前記係止溝に係止される突部を有することを特徴とする請求項４に記載の吸気装置。
前記突部は、前記円筒管の他の１つの先端側から基端側に向けて突出した傾斜面と、前記傾斜面よりも基端側に設けられ、前記回転軸線と垂直な面をなす逆止面とを有し、前記傾斜面及び前記逆止面のそれぞれが周方向に延びて環状をなすことを特徴とする請求項５に記載の吸気装置。
前記内燃機関本体は、横置きに配置され、
前記第２吸気部品は、左右に延び、左端部又は右端部において前記接続部に接続していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つの項に記載の吸気装置。
前記第２吸気部品は、レゾネータであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つの項に記載の吸気装置。
前記第２吸気部品は、ゴムブッシュを介して前記内燃機関本体に着脱可能に締結されていることを特徴とする請求項８に記載の吸気装置。
前記エアクリーナは、前記第１吸気部品の側方に配置され、かつその下部が前記内燃機関本体の前方に配置され、かつその上部が前記内燃機関本体の上面よりも上方に突出し、
前記レゾネータは前記エアクリーナの後方に配置されている請求項８に記載の吸気装置。