特開 2023-141891 インテークマニホールド接続構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141891

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】インテークマニホールド接続構造

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/104 20060101AFI20230928BHJP

   F02F 1/42 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

F02M35/104 B

F02F1/42 D

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022048460

(22)【出願日】2022-03-24

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】大橋 伸匡

【テーマコード（参考）】

3G024

【Ｆターム（参考）】

3G024AA09

3G024DA02

3G024FA11

3G024GA26

3G024GA29

3G024HA13

3G024HA20

(57)【要約】

【課題】インテークマニホールドを通過する空気の温度上昇を抑え、かつ、空気の流動特性も容易に調整可能なインテークマニホールド接続構造を提供する。
【解決手段】インテークマニホールド接続構造１００は、エンジン内に空気を吸気するための吸気ポートが形成されたシリンダヘッド１と、前記シリンダヘッドに接続され前記前記吸気ポートに空気を導くインテークマニホールド２と、前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとの間に配置されるアダプタ３と、を備え、前記アダプタ３は、前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとによって挟まれるプレート状のプレート部３１と、前記プレート部３１から突出するように形成され前記吸気ポートに挿入される筒状部３２であって、前記インテークマニホールド２からの前記空気が通過する筒状部３２を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジン内に空気を吸気するための吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに接続され前記前記吸気ポートに空気を導くインテークマニホールドと、
前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとの間に配置されるアダプタと、
を備え、
前記アダプタは、
前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとによって挟まれるプレート状のプレート部と、
前記プレート部から突出するように形成され前記吸気ポートに挿入される筒状部であって、前記インテークマニホールドからの前記空気が通過する筒状部と、
を有する、インテークマニホールド接続構造。

【請求項2】

前記アダプタは、前記プレート部と、前記筒状部とが一体的に成形された樹脂部品である、
請求項１に記載のインテークマニホールド接続構造。

【請求項3】

前記筒状部の先端は、前記筒状部の軸線方向に対して傾斜するように形成されている、
請求項１又は２に記載のインテークマニホールド接続構造。

【請求項4】

前記プレート部に複数の前記筒状部が形成されており、
前記複数の筒状部は、
第１断面形状の第１筒状部と、
前記第１断面形状の断面積と異なる断面積を有する第２断面形状の第２筒状部と、を有する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のインテークマニホールド接続構造。

【請求項5】

前記インテークマニホールドは、固定ボルトによって前記シリンダヘッドに接続されるフランジ部を有し、
前記固定ボルトの頭部と、前記フランジ部における前記シリンダヘッド側の面とは反対側の面との間に配置された断熱ワッシャをさらに備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載のインテークマニホールド接続構造。

【請求項6】

前記フランジ部には、前記断熱ワッシャの輪郭と同一の形状に形成され、前記断熱ワッシャが嵌め込まれる凹部が形成されている、
請求項５に記載のインテークマニホールド接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インテークマニホールド接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンのシリンダヘッドに対して、ガスケットを介してインテークマニホールドが接続される構成が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】公開実用新案公報平３－１０６１５０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジンの動作中、シリンダヘッドは高温になるため、シリンダヘッドの熱がインテークマニホールドに伝わるのを防止する必要がある。一方、シリンダヘッドにおいては、吸気ポート内の空気の流れを容易に変更できないという問題があった。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、インテークマニホールドを通過する空気の温度上昇を抑え、かつ、空気の流動特性も容易に調整可能なインテークマニホールド接続構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一形態は、エンジン内に空気を吸気するための吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに接続され前記前記吸気ポートに空気を導くインテークマニホールドと、前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとの間に配置されるアダプタと、を備え、前記アダプタは、前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとによって挟まれるプレート状のプレート部と、前記プレート部から突出するように形成され前記吸気ポートに挿入される筒状部であって、前記インテークマニホールドからの前記空気が通過する筒状部と、を有する、インテークマニホールド接続構造を提供する。

【0007】

前記アダプタは、前記ガスケット部と、前記筒状部とが一体的に成形された樹脂部品であってもよい。

【0008】

前記筒状部の先端は、前記筒状部の軸線方向に対して傾斜するように形成されていてもよい。

【0009】

前記プレート部に複数の前記筒状部が形成されており、前記複数の筒状部は、第１断面形状の第１筒状部と、前記第１断面形状の断面積と異なる断面積を有する第２断面形状の第２筒状部と、を有してもよい。

【0010】

前記インテークマニホールドは、固定ボルトによって前記シリンダヘッドに接続されるフランジ部を有してもよく、インテークマニホールド接続構造は、前記固定ボルトの頭部と、前記フランジ部における前記シリンダヘッド側の面とは反対側の面との間に配置された断熱ワッシャをさらに備えてもよい。

【0011】

前記フランジ部には、前記断熱ワッシャの輪郭と同一の形状に形成され、前記断熱ワッシャが嵌め込まれる凹部が形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、インテークマニホールドを通過する空気の温度上昇を抑え、かつ、空気の流動特性も容易に調整可能なインテークマニホールド接続構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】インテークマニホールド接続構造を示す断面図である。

【図2】アダプタの外観を模式的に示す斜視図である。

【図3】インテークマニホールド接続構造の変形例を示す断面図である。

【図4】断面形状の異なる筒状部の一例を示す模式図である。

【図5】変形例であるアダプタの断面図である。

【図6】図５のアダプタが装着された状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態のインテークマニホールド接続構造１００について説明する。図１はインテークマニホールド接続構造１００を示す断面図である。

【0015】

インテークマニホールド接続構造１００は、例えばディーゼルエンジンに設けられており、シリンダヘッド１と、インテークマニホールド２と、アダプタ３とを備える。

【0016】

シリンダヘッド１は、エンジンの一部を構成する金属製の部品である。シリンダヘッド１は、エンジン内に取り込まれる空気を吸気する吸気ポート１１を有する。図１では、１つの吸気ポート１１のみが示されているが、シリンダヘッド１には複数の吸気ポート１１が形成されている。

【0017】

インテークマニホールド２は、シリンダヘッド１に接続される部品である。インテークマニホールド２は、金属製の部品又は射出成形に適した材料を用いて成形された樹脂部品である。インテークマニホールド２は、導管部２１とフランジ部２２とを有する。

【0018】

導管部２１は、シリンダヘッド１の吸気ポート１１に空気を導く流路２１ａを形成する。フランジ部２２は、導管部２１の端部に形成されている。フランジ部２２は、インテークマニホールド２をシリンダヘッド１に接続するための構造部である。フランジ部２２には、固定ボルト４が挿入される通し孔が形成されている。フランジ部２２は、固定ボルト４を締め付けることによって、シリンダヘッド１に取り付けられる。

【0019】

（アダプタ３）
図２は、アダプタ３の外観を模式的に示す斜視図である。アダプタ３は、シリンダヘッド１とインテークマニホールド２との間に配置される。アダプタ３は、プレート部３１と、筒状部３２とを有する。

【0020】

アダプタ３は、一例として、プレート部３１と筒状部３２とが一体的に成形された樹脂部品である。アダプタ３の材質は、熱伝導率が低いものであることが好ましい。具体的には、アダプタ３の材質は、例えば、シリンダヘッド１を構成する金属材料の熱伝導率の１００分の１以下の熱伝導率であることが好ましく、５００分の１以下の熱伝導率であることがより好ましい。

【0021】

シリンダヘッド１は、エンジンの動作中に高温になるため、インテークマニホールド２にはシリンダヘッド１からの熱が伝わり易い。インテークマニホールド２が高温になると、インテークマニホールド２を通過する空気の温度も上昇し、エンジンの吸気温度が上昇して、エンジン熱効率が低減する。本実施形態のように、熱伝導率の低い材料で形成されたアダプタ３がシリンダヘッド１とインテークマニホールド２との間に設けられている場合、インテークマニホールド２が高温になるのを防止できる。したがって、エンジンの吸気温度の上昇が抑えられ、エンジンの燃焼効率が向上する。

【0022】

プレート部３１は、プレート状に形成されており、シリンダヘッド１とアダプタ３とによって挟まれる部分である。プレート部３１には、固定ボルト４（図１参照）が通される通し孔３１ｈが形成されている。なお、図２では一部の孔３１ｈのみが図示されている。図１では図示していないが、プレート部３１とシリンダヘッド１との間、及び、プレート部３１とインテークマニホールド２との間には、シール部品（ガスケット）が配置される。

【0023】

筒状部３２は、プレート部３１から突出するように設けられた筒状の部分である。筒状部３２は、プレート部３１の厚み方向に延在し、プレート部３１から離れる向きに突出している。筒状部３２の内孔３２ａは、プレート部３１を貫通するように伸びている。

【0024】

図１に示すように、アダプタ３は、筒状部３２がシリンダヘッド１の吸気ポート１１に挿入されるように配置される。筒状部３２の内孔３２ａは、インテークマニホールド２から送り出された空気が通過する流路の一部を形成している。

【0025】

内孔３２ａの内径は特定の寸法に限定されるものではない。ただし、具体的な一例として、例えば、内孔３２ａのうちインテークマニホールド２に隣接する部分（入口部分）の内径が流路２１ａの内径と同一であり、かつ、内孔３２ａのうちシリンダヘッド１に隣接する部分（出口部分）の内径が吸気ポート１１の内径と同一であってもよい。このような構成によれば、部材どうしの接続部で流路の内径が変わらないので、空気を円滑に流すことができる。

【0026】

本実施形態の構成によれば、シリンダヘッド１に取り付けられるアダプタ３の内孔３２ａの形状が適宜変更されることで、空気が流れる流路の断面形状を変更できる。したがって、シリンダヘッド１自体の吸気ポート１１の形状を変更することなく、流路の断面形状を変更し、空気の流動特性を調整することができる。

【0027】

（作用効果）
以上説明したように、本実施形態のインテークマニホールド接続構造１００では、シリンダヘッド１とインテークマニホールド２との間にアダプタ３が配置されているので、インテークマニホールド２が高温になることが防止される。したがって、エンジンの吸気温度の上昇が抑えられ、エンジンの熱効率が向上する。また、本実施形態の構成では、アダプタ３の筒状部３２がシリンダヘッド１の吸気ポート１１に挿入されるようになっている。したがって、筒状部３２の内部の形状を変更することによってエンジンに取り込まれる空気の流動特性を容易に調整することができる。

【0028】

＜変形例１＞
図３は、インテークマニホールド接続構造の変形例を示す断面図である。図３に示すように、インテークマニホールド２と固定ボルト４との間に、断熱ワッシャ５が設けられてもよい。断熱ワッシャ５は、アダプタ３と同様、一例として、シリンダヘッド１を構成する金属材料の熱伝導率の１００分の１以下の熱伝導率である。

【0029】

断熱ワッシャ５は、固定ボルト４の頭部４ａと、インテークマニホールド２のフランジ部２２におけるシリンダヘッド側の面とは反対側の面との間に配置されている。断熱ワッシャ５が設けられていることにより、固定ボルト４の頭部４ａはインテークマニホールド２のフランジ部２２に接触していない。

【0030】

断熱ワッシャ５が配置されるフランジ部２２の面はフラットに形成されていてもよいが、図３の例では、フランジ部２２に凹部２２ａが形成されている。凹部２２ａは、断熱ワッシャ５が嵌め込まれる構造部である。凹部２２ａの形状（輪郭形状）は、一例として断熱ワッシャ５の輪郭と同一の形状に形成されていてもよい。「同一の形状」には実質的に同一の形状も含まれる。例えば、寸法誤差や、組み立て時の作業性を考慮して、一方の形状のサイズが他方の形状のサイズよりも僅かに大きく形成されている場合も、「同一の形状」に含まれる。

【0031】

具体例として、断熱ワッシャ５の輪郭が円形の場合、凹部２２ａも円形に形成される。断熱ワッシャ５を配置しやすいように、凹部２２ａのサイズが断熱ワッシャ５のサイズよりも一回り大きく形成されていてもよい。

【0032】

図３の構成のように、凹部２２ａに断熱ワッシャ５が配置される構成によれば、組み立て時に、断熱ワッシャ５を配置する作業を行いやすい。

【0033】

図３に示した構成によれば、断熱ワッシャ５が設けられているので、シリンダヘッド１から固定ボルト４に伝わった熱がインテークマニホールド２に伝わり難くなる。その結果、インテークマニホールド２が高温になることがより防止され、エンジンの熱効率がより向上する。

【0034】

＜変形例２＞
図２のようにアダプタ３が複数の筒状部３２を有する場合、筒状部３２は全て同一の形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。図４は、断面形状の異なる筒状部の一例を示す模式図である。

【0035】

アダプタは、図４に示すように、断面形状の異なる第１筒状部３２－１と第２筒状部３２－２とを有していてもよい。一例として、第１筒状部３２－１は、断面積が相対的に小さい第１断面形状を有し、第２筒状部３２－２は、断面積が相対的に大きい第２断面形状を有する。

【0036】

具体的には、第１筒状部３２－１の内部には流路の内側に向かって突出した突起部３２ｂが形成されており、第２筒状部３２－２の内部には流路の内側に向かって突出した突起部３２ｃが形成されている。

【0037】

このように、第１筒状部３２－１と第２筒状部３２－２との内部に互いに形状の異なる突起部３２ｂ及び突起部３２ｃを設けることで、流路の断面形状を容易に変更できる。したがって、シリンダヘッド１のある吸気ポート１１の吸気特性と別の吸気ポート１１の吸気特性とを異ならせる必要がある場合、シリンダヘッド１自体を加工することなく対応することができる。

【0038】

＜変形例３＞
筒状部３２の先端面は、図１及び図２の例のように筒状部３２の軸線方向に垂直であってもよいが、本発明はこれに限定されない。図５は、変形例であるアダプタ３’の断面図である。図６は、図５のアダプタ３’が装着された状態を示す断面図である。

【0039】

アダプタ３’は、プレート部３１及び筒状部３２’を有する。筒状部３２’の先端は、軸線方向Ａｘに対して傾斜するように形成されている。このように筒状部３２’の先端が傾斜した構成によれば、筒状部３２’をシリンダヘッド１の吸気ポート１１に挿入しやすいため、アダプタ３’をシリンダヘッド１に取り付けやすいという利点がある。

【0040】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0041】

１ シリンダヘッド
２ インテークマニホールド
３ アダプタ
３’ アダプタ
４ 固定ボルト
４ａ 頭部
５ 断熱ワッシャ
１１ 吸気ポート
２１ 導管部
２１ａ 流路
２２ フランジ部
２２ａ 凹部
３１ プレート部
３１ｈ 孔
３２ 筒状部
３２’ 筒状部
３２－１ 第１筒状部
３２－２ 第２筒状部
３２ａ 内孔
３２ｂ 突起部
３２ｃ 突起部
１００ インテークマニホールド接続構造
Ａｘ 軸線方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-05-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジン内に空気を吸気するための吸気ポートが形成された金属製のシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに接続され前記吸気ポートに空気を導くインテークマニホールドと、
前記シリンダヘッドよりも熱伝導率の低い材料で形成され、前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとの間に配置されるアダプタと、
を備え、
前記アダプタは、
前記シリンダヘッドと前記インテークマニホールドとによって挟まれるプレート状のプレート部と、
前記プレート部から突出するように形成され前記吸気ポートに挿入される筒状部であって、前記筒状部の先端は、前記筒状部の軸線方向に対して傾斜するように形成され、前記インテークマニホールドからの前記空気が通過する筒状部と、
を有し、
前記筒状部の前記先端は、前記シリンダヘッドの上下方向の下方側の突出量が上方側の突出量よりも大きくなるように傾斜して形成されている、
インテークマニホールド接続構造。

【請求項2】

前記アダプタは、前記プレート部と、前記筒状部とが一体的に成形された樹脂部品である、
請求項１に記載のインテークマニホールド接続構造。

【請求項3】

前記プレート部に複数の前記筒状部が形成されており、
前記複数の筒状部は、
第１断面形状の第１筒状部と、
前記第１断面形状の断面積と異なる断面積を有する第２断面形状の第２筒状部と、を有する、
請求項１又は２に記載のインテークマニホールド接続構造。

【請求項4】

前記インテークマニホールドは、固定ボルトによって前記シリンダヘッドに接続されるフランジ部を有し、
前記固定ボルトの頭部と、前記フランジ部における前記シリンダヘッド側の面とは反対側の面との間に配置された断熱ワッシャをさらに備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載のインテークマニホールド接続構造。

【請求項5】

前記フランジ部には、前記断熱ワッシャの輪郭と同一の形状に形成され、前記断熱ワッシャが嵌め込まれる凹部が形成されている、
請求項４に記載のインテークマニホールド接続構造。