特許 5909770 吸気通路構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5909770

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】吸気通路構造

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/024 20060101AFI20160414BHJP

【ＦＩ】

   F02M35/024 521E

   F02M35/024 511A

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2012-8884(P2012-8884)

(22)【出願日】2012年1月19日

(65)【公開番号】特開2013-148001(P2013-148001A)

(43)【公開日】2013年8月1日

【審査請求日】2015年1月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118924

【弁理士】

【氏名又は名称】廣幸 正樹

(72)【発明者】

【氏名】新井 篤典

【審査官】 小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−０６４４１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−１２０２４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｍ １１／００−１３／０６

Ｆ０２Ｍ ３５／００−３５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアクリーナとスロットルバルブとの間に設けられ、エンジン本体からのブローバイガス通路が接続される吸気通路の構造であって、
前記スロットルボディ入口から前記エアクリーナ側に向かって、吸気通路フロアと吸気通路ルーフの両方に重力下方に向かって凸形溝形状が形成され、
前記凸形溝形状は、前記エアクリーナ側から前記スロットルボディ入口に向かって、前記スロットルボディ入口よりも狭い幅になるように溝幅が狭くなり、
前記ルーフ側の凸形溝形状の幅は、前記フロア側の凸形溝形状の幅より狭く、
前記スロットルバルブの回転軸は、前記フロア側の凸形溝形状の形成方向に対して略直角に配置されることを特徴とする吸気通路構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関（以後「エンジン」という）の吸気通路の構造に関するものであり、特に、ブローバイガスを吸気側に戻す地点からスロットルボディまでの間の吸気通路の構造に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

エンジン内に設けられた燃焼室では、吸気に燃料を混合し、爆発的な燃焼を行なっている。しかし、燃料が混合された混合ガスの一部は、クランク室側に漏出する。この漏出したガスはブローバイガスと呼ばれ、炭化水素などが含有されるため、そのまま排出すると環境汚染につながる。そこで、このブローバイガスは、吸気に返されて再燃焼ガスとして利用することが行われている。

【0003】

ブローバイガスが吸気側に供給される地点は、エアクリーナからスロットルボディまでの間に戻される場合が多い。この際には、ブローバイガス中の凝縮した液滴の処理について問題が生じる。この液滴には、燃料成分ばかりでなく、炭素成分といった粒子成分も混在している。そのため、この液滴が付着すると、固形化するおそれが高い。

【0004】

したがって、スロットルボディのスロットル軸芯などに液滴が付着すると、スロットルの動作を著しく阻害し、動作不良の原因となる場合がある。

【0005】

特許文献１では、スロットルの直前に吸気通路の開口径を狭くするようなフランジ状の突出壁部を形成する技術が開示されている。この突出壁部によってスロットル側に流れる液滴の進行を防止するとされている。

【0006】

また特許文献２では、ダウンフロー型の吸気通路において、スロットルの軸芯ではなく、スロットルが開く際に下側に開く側のスロットルバルブ側に液滴を誘導するための、環状段部を設ける技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】実開平０２−１１９９７０号公報

【特許文献2】特開２００３−１２０２４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１のように、吸気路中に突出壁部を設けた場合は、吸気路の開口径が狭くなる。また、吸気路中の突出壁部は、吸気の流れを阻害し、突出壁部の付近で吸気流が乱気流を生じる可能性がある。吸気に乱気流が生じると、燃焼室への吸気の流れまで影響を受け、エンジンの吹き上がりが悪化するなどの弊害を生じる。

【0009】

また、特許文献２のように吸気路内面に環状の段差を設けるのは、吸気経路を一体成形する場合には、金型が複雑化する。また、分割して成形する場合にしても、後からの繋ぎ合せの際の段差の繋ぎ合せ部分の精度といった点に注意が必要となり、製造が煩雑になるという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、上記の課題に鑑みて想到された発明である。より具体的には、
エアクリーナとスロットルバルブとの間に設けられ、エンジン本体からのブローバイガス通路が接続される吸気通路の構造であって、
前記スロットルボディ入口から前記エアクリーナ側に向かって、吸気通路フロアと吸気通路ルーフの両方に重力下方に向かって凸形溝形状が形成され、
前記凸形溝形状は、前記エアクリーナ側から前記スロットルボディ入口に向かって、前記スロットルボディ入口よりも狭い幅になるように溝幅が狭くなり、
前記ルーフ側の凸形溝形状の幅は、前記フロア側の凸形溝形状の幅より狭く、
前記スロットルバルブの回転軸は、前記フロア側の凸形溝形状の形成方向に対して略直角に配置されることを特徴とする吸気通路構造である。

【発明の効果】

【0011】

本発明の吸気構造では、ブローバイガス通路に発生した凝縮水（液滴）が溝形状を伝い、スロットル回転軸の中央付近に流れるので、回転軸端に液滴が付着せず、スロットル開閉不具合の発生を防止することができる。

【0012】

また、溝形状が吸気通路に沿って設けられるので、吸気の流れを阻害することがないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の吸気通路構造を搭載したエンジンの概略的な構成を示す図である。

【図2】本発明に係るエアクリーナキャップの上面視を示す図である。

【図3】図２のＡ−ＡおよびＢ−Ｂの断面図を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しながら本発明を説明する。なお、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、下記の実施形態を変形してもよい。

【0015】

図１に本発明の吸気通路構造１を有するエンジンの概略図を示す。図１は、シリンダブロック２、シリンダヘッド３およびヘッドカバー４と、ヘッドカバー４の上方に配置されたエアクリーナ９およびエアクリーナキャップ１０を示している。エアクリーナ９には、エアクリーナパイプ８が連結されている。矢印１１ｉ方向は、エンジンの吸気側であり、矢印１１ｅ方向がエンジンの排気側である。吸気はエアクリーナパイプ８から導入され、エキゾーストマニホールド１３の上方を通過し、エアクリーナ９に導入される。エアクリーナ９からの吸気がエアクリーナキャップ１０に導入される。

【0016】

エアクリーナキャップ１０は、ヘッドカバー４上部に配置される。エアクリーナキャップ１０は、ヘッドカバー４の上部の略中央付近で吸気側１１ｉに曲がる略Ｌ字形状をしている。エアクリーナキャップ１０の下流端１０ｅには、下方に向けて開口１０ｈが形成される。この開口１０ｈはスロットルボディ１５（図３（ａ）参照）の入口１５ｉ（図２参照）に連通している。スロットルボディ１５の下方には、サージタンクおよび各気筒への吸気配管が配置されている。

【0017】

図２にエアクリーナキャップ１０の上面視を示す。実線はエアクリーナキャップ１０の底面を表す。この底面は、吸気通路フロア１０ｆ（図３（ａ）参照）である。また、一点差線は、エアクリーナキャップ１０の天面の内面側を表す。エアクリーナキャップ１０の天面は、吸気通路ルーフ１０ｒ（図３（ａ）参照）である。

【0018】

また、図面の上側がエアクリーナ９との接続口方向である。従って、吸気は図面上方から下方に向かって流れ、左方向（吸気側１１ｉ）に曲がって、スロットルボディ１５の入口１５ｉに流れる。スロットルボディ１５には、スロットルバルブ１５ｂが配置されている。

【0019】

スロットルバルブ１５ｂは回転軸１５ｘで回転可能に枢支されていて、スロットルの操作によって回転軸１５ｘを中心に回転する。この回転によってスロットルボディ１５の入口１５ｉの開口度が変化する。この回転軸１５ｘは、吸気の上流側から下流側に向かう流線１６に対して略直角に配置されている。そして、スロットルバルブ１５ｂは、吸気の流れの上流側に当たる１５ｄが下側（紙面に対して向こう側）に向かって回転する。

【0020】

なお、ここで、流線１６とは、エアクリーナキャップ１０の下流端１０ｅの開口１０ｈ近傍における吸気の上流側から下流側に向かう方向を示す仮想線である。エアクリーナキャップ１０の開口１０ｈの上流側には、ブローバイガスの排出口１８が形成されている。

【0021】

吸気通路フロア１０ｆには、開口１０ｈの近傍に、開口１０ｈの直径２０より小さな幅から上流に向かうにしたがって、幅が広くなるフロア溝形状２２が形成されている。このフロア溝形状２２は、開口１０ｈからブローバイガス排出口１８に至るまでの少なくとも１／４の長さは形成するのが好ましい。このフロア溝形状２２は、重力方向で下方に凸形状をした溝である。

【0022】

また、吸気通路ルーフ１０ｒには、吸気通路フロア１０ｆのフロア溝形状２２の溝幅２２ｗより狭いルーフ凸形状２４が形成されている。ルーフ凸形状２４は、重力方向下方に突出する凸形状である。また、このルーフ凸形状２４は、エアクリーナキャップ１０の終端１０ｔまで形成されていてよい。

【0023】

このエアクリーナキャップ１０の終端１０ｔ部分における吸気通路フロア１０ｆには、終端１０ｔから開口１０ｈに向けて幅の狭くなる終端部フロア溝形状２３が形成されている。

【0024】

図３（ａ）は、図２のＡ−Ａの断面図を示す。吸気は図面右方向から開口１０ｈに向かって流れる。エアクリーナキャップ１０は、上下の部材を付き合わせることによって形成されている。上部材１０ｕは吸気通路ルーフ１０ｒを構成し、下部材１０ｄは吸気通路フロア１０ｆを構成する。吸気通路フロア１０ｆおよび吸気通路ルーフ１０ｒは略水平である。

【0025】

図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂの断面図を表す。上述したように、吸気通路フロア１０ｆに形成されたフロア溝形状２２は、重力下方向に凹んだ溝である。また、吸気通路ルーフ１０ｒに形成されたルーフ凸形状２４も、重力下方に凹んだ溝であり、吸気通路内面から見ると、吸気通路ルーフ１０ｒに形成された突起形状である。

【0026】

再び図２を参照して、本発明の吸気通路構造１の作用を説明する。エアクリーナパイプ８からの吸気はエアクリーナ９を経由してエアクリーナキャップ１０に導入される。エアクリーナキャップ１０では、吸気は開口１０ｈ（図３（ａ）参照）に向かって流れる。その際に、ブローバイガス排出口１８から排出されたブローバイガスが吸気と混合され、開口１０ｈへ流れる。開口１０ｈはスロットルボディ１５の入口１５ｉに連通されている。

【0027】

比較的高温のブローバイガス中に存在する水分は、エアクリーナキャップ１０内で急激に熱を失うため、凝集し液滴となる。この液的中には、カーボン等の微粒子成分も含まれている。この液滴は、エアクリーナキャップ１０内の内壁で凝集し液滴となる。吸気通路内には、開口１０ｈに向かう空気の流れがあるため、これらの液滴は、開口１０ｈに向かって移動する。

【0028】

この時、吸気通路内の側面で凝集した液滴は、重力によって吸気通路フロア１０ｆ（図３（ａ）参照）側に流れる。また、吸気通路内の天面で凝集した液滴は、吸気通路フロア１０ｆ側に流れるか、若しくは吸気通路ルーフ１０ｒ（図３（ａ）参照）のルーフ凸形状２４に向かって流れる。天面側では、ルーフ凸形状２４の方が低いからである。

【0029】

吸気通路フロア１０ｆを流れる液滴は、開口１０ｈ付近でフロア溝形状２２の溝形状に流れ込む。フロア溝形状２２の溝幅２２ｗは、開口１０ｈでは、開口１０ｈの直径２０より狭くなっている。したがって、スロットルバルブ１５ｂの回転軸１５ｘに液滴が付着することなく、スロットルボディ１５を通過する。したがって、ブローバイガスによるスロットルバルブ１５ｂの動作不良は発生しない。

【0030】

また、吸気通路ルーフ１０ｒのルーフ凸形状２４を流れる液滴はフロア溝形状２２の溝幅２２ｗより狭いので、フロア溝形状２２に落下する、若しくはエアクリーナキャップ１０の終端１０ｔまで流れる。

【0031】

図３（ａ）を参照して、エアクリーナキャップ１０の終端１０ｔまで流れた液滴は、吸気通路フロア１０ｆの開口１０ｈより奥側に形成された終端部フロア溝形状２３（図２参照）、で捕獲され、開口１０ｈに送り込まれる。この時終端部フロア溝形状２３の溝幅２２ｗ（図２参照）も開口１０ｈの直径２０より狭く形成されているので、液滴がスロットルの回転軸１５ｘに付着することがない。従って、スロットルバルブ１５ｂの動作不良が発生することはない。

【0032】

以上のように本発明の吸気通路構造では、ブローバイガスが混入した液滴をスロットルボディ入口１５ｉの直径２０より狭い幅で誘導するため、液滴が回転軸１５ｘに付着しない。したがって、スロットルの動作不良という問題を回避することができる。なお、フロア溝形状２２若しくはルーフ凸形状２４は少なくともいずれか一方が形成されていればよく、好ましくはフロア溝形状２２は形成されているのがよい。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明は、エンジンの吸気系の構造に好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0034】

１ 吸気通路構造
２ シリンダブロック
３ シリンダヘッド
４ ヘッドカバー
８ エアクリーナパイプ
９ エアクリーナ
１０ エアクリーナキャップ
１０ｅ （エアクリーナキャップの）下流端
１０ｆ 吸気通路フロア
１０ｈ （エアクリーナキャップの下流端の）開口
１０ｒ 吸気通路ルーフ
１１ｉ 吸気側
１１ｅ 排気側
１３ エキゾーストマニホールド
１５ スロットルボディ
１５ｉ （スロットルボディの）入口
１５ｘ 回転軸
１６ 流線
１８ ブローバイガス排出口
１９ 流線
２０ （開口の）直径
２２ フロア溝形状
２２ｗ （フロア溝形状の）溝幅
２３ 終端部フロア溝形状
２４ ルーフ凸形状

【図1】

【図2】

【図3】