特開 2023-142637 吸気マニホールド

(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】P2023142637

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】吸気マニホールド

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/104 20060101AFI20230928BHJP

   F02M 35/10 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

F02M35/104 Z

F02M35/10 101F

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022049631

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【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】100099966

【弁理士】

【氏名又は名称】西 博幸

(74)【代理人】

【識別番号】100134751

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 隆一

(72)【発明者】

【氏名】松村 浩明

(72)【発明者】

【氏名】白井 克彦

(57)【要約】

【課題】吸気マニホールドに形成されたセンサ取り付け部に関し、剛性がアップすると共にセンサの取り付けミスも防止できる構造を開示する。
【解決手段】例えば吸気マニホールドの前壁７に、検知用ボス部１１と締結用ボス部１２とが一連に連続した状態で形成されている。センサの検知部は検知用ボス部１１の貫通穴１３に挿入されて、センサの締結部は締結用ボス部１２にボルトで固定される。ボス部１１，１２に、当該ボス部１１，１２を結ぶ線に対して交差した方向に突出するリブ１６～２０を設けている。これにより、ボス部１１，１２はセンサが振れ動いても高い剛性を発揮する。特定のリブ１７，２０にボス部１１，１２よりも高い突起２１，２２を設けている。このため、正規でないセンサの取り付けや正規品の誤った姿勢での取り付けを防止できる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体からコネクタ部と棒状の検知部とが異なる方向に突出したセンサを固定するセンサ取り付け部が形成されており、
前記センサ取り付け部は、前記センサ部が嵌入する筒状の検知用ボス部と、前記本体がビスで固定される締結用ボス部とを有し、前記両ボス部のうちいずれか一方又は両方にリブを設け、前記リブに、前記ボス部よりも高く突出した突起を設けている、
吸気マニホールド。

【請求項2】

本体からコネクタ部と棒状の検知部とが交差した方向に突出したセンサを固定するセンサ取り付け部が形成されており、
前記センサ取り付け部は、前記センサの検知部が嵌入する筒状の検知用ボス部と、前記センサの本体がビスで固定される締結用ボス部とを有し、前記両ボス部のうちいずれか一方又は両方に、少なくとも前記センサにおけるコネクタの突出方向に突出したリブを設けている、
吸気マニホールド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、エンジン（内燃機関）に使用する吸気マニホールドに関するものである。

【背景技術】

【0002】

エンジンの吸気マニホールドは、スロットルバルブで制御された吸気を溜めてブランチ管に分配するものであり、一般に、吸気量や燃料噴射量の制御等のために圧力センサを設けている。

【0003】

その例として特許文献１には、吸気をホースから導く方式の圧力センサが提示されており、この圧力センサの取り付け構造として、吸気マニホールドに圧力センサの支持部を設け、支持部に、圧力センサをビスで固定するためのボス部と、位置決めのための係合ピンとを設けることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－６２７７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

センサには様々なタイプがあり、特許文献１とは異なって、コネクタを有する本体から棒状のセンサ部が突設したタイプもあり、このタイプでは、吸気マニホールドに、センサ部が嵌入する検知用ボス部と、本体を固定する締結用ボス部とを形成することになるが、単なるボス部のみでは、その強度を確保するためには肉厚を厚くする必要があり、すると、重量が増大するおそれがある。

【0006】

また、圧力センサ等には多くの種類があり、多くの車種のエンジンを組み立てるにおいて車種に応じて付け替えることが有り得るが、センサを誤ってセットしてしまうことが想定される。この場合、異なる種類のセンサが正確に取り付けられる構造であると、間違っていることに気づかずに組み立てられて、エンジンの正確な制御を行えないおそれがある。更に、車種に適合した正規のセンサであっても、誤った姿勢で取り付けてしまう可能性も想定される。

【0007】

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願発明は、請求項１と請求項２の構成を含んでいる。このうち請求項１の発明は、
「本体からコネクタ部と棒状の検知部とが異なる方向に突出したセンサを固定するセンサ取り付け部が形成されており、
前記センサ取り付け部は、前記センサ部が嵌入する筒状の検知用ボス部と、前記本体がビスで固定される締結用ボス部とを有し、前記両ボス部のうちいずれか一方又は両方にリブを設け、前記リブに、前記ボス部よりも高く突出した突起を設けている」
という構成になっている。

【0009】

他方、請求項２の発明は、
「本体からコネクタ部と棒状の検知部とが交差した方向に突出したセンサを固定するセンサ取り付け部が形成されており、
前記センサ取り付け部は、前記センサの検知部が嵌入する筒状の検知用ボス部と、前記センサの本体がビスで固定される締結用ボス部とを有し、前記両ボス部のうちいずれか一方又は両方に、少なくとも前記センサにおけるコネクタの突出方向に突出したリブを設けている」
という構成になっている。

【発明の効果】

【0010】

両請求項とも、ボス部にリブを設けているため、ボス部を過剰に厚くすることなくボス部を補強して、センサの支持強度を向上できる。更に述べると、センサは本体からコネクタ部から張り出した形態で、重心が、吸気マニホールドから高い位置にあってしかもボス部の軸心からずれているため、振動によって振れ動きが増幅される傾向を呈し、そのためボス部に対する負担が大きくなるが、本願両請求項のようにリブを設けると、ボスを厚肉化することなく剛性を向上できる。その結果、センサの検知精度を向上させてエンジンの制御性能を向上できる。

【0011】

特に、請求項２のようにリブをコネクタ部の突出方向と同じ方向に突設すると、センサの振れ動きに対する抵抗を増大できるため、特に好適である。リブは放熱効果を有するため、センサが熱によって影響を受けることも抑制できる（センサが温度センサである場合は、特に検知精度を向上できる。）。

【0012】

締結用ボス部と検知用ボス部とが一体に連続している場合、リブを両ボスの並び方向と交差した方向に突設すると、両ボス部の補強機能を更に向上できる。すなわち、両ボス部が一体に繋がっていると、両ボス部はその並び方向の外力に対しては高い抵抗を発揮するものの、並び方向と交差した（直交した）方向の外力に対しては倒れ変形しやすいため、両ボス部の並び方向と交差した方向にリブを突設することにより、ボス部の剛性を格段に向上できる。

【0013】

請求項１のようにリブに突起を設けると、正規のセンサを正規の姿勢で配置したときに突起がセンサに当たらないように設定しておくことにより、異なる種類のセンサを誤って取り付けてしまうことを防止したり、正規品を誤った姿勢で取り付けてしまうことを防止したりできる。従って、組み立て工程でのミスを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る吸気マニホールドの大まかな斜視図である。

【図2】（Ａ）は下方から見た斜視図、（Ｂ）は上方から見た斜視図である。

【図3】（Ａ）はセンサを取り付けた状態での正面図、（Ｂ）はセンサを（Ａ）のＢ－Ｂ視方向から見た図である。

【図4】（Ａ）は非正規品を取り付けようとした場合の不具合を示す図で図３（Ａ）の IVA-IVA視方向の断面図、（Ｂ）は正規品を誤った姿勢で配置した場合の不具合を示す図で図３（Ａ）の IVB-IVB視方向の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用３気筒エンジンの吸気マニホールドに適用している。以下では、方向を特定するため前後・左右・上下の方向を使用するが、前後方向はクランク軸線方向、左右方向はクランク軸線方向及びシリンダボア軸線と直交した方向、上下方向はシリンダボア軸線（鉛直方向）である。前はタイミイングチェーンを配置している側、後ろはミッションが配置している側である。内外方向は左右方向と同じであり、シリンダヘッドに近い側を内側、シリンダヘッドから遠い側を外側としている。

【0016】

エンジンは、クランク軸を車幅方向に長い姿勢で自動車のエンジンルームに配置されており、かつ、排気側面を自動車の車体の前側に向けている。従って、エンジンは横置き前排気（後ろ吸気）の方式である。

【0017】

(1).構造の説明
図１に示すように、吸気マニホールドは、全体として円筒に近い形態を成しており、サージタンク１をぐるりと囲う３本のブランチ管２を有している。本実施形態では、ブランチ管２は、サージタンク１の下部から内向きに延びてのち上向きに方向変換して更に外向きから下向きに方向変換しており、従って、ブランチ管２はサージタンク１を殆ど全周にわたって巻いている。そして、ブランチ管２の下端を内向きに延出して、その延出部２ａに、シリンダヘッドの吸気側面に固定される接合フランジ（図示せず）が形成されている。

【0018】

サージタンク１はブランチ管２の群よりも後ろに張り出しており、この張り出し部に、スロットルボデーが固定される吸気導入受け座３を設けている。

【0019】

吸気マニホールドは合成樹脂製であり、主として左右方向に重なった３つの部材４～６で構成されている。すなわち、吸気マニホールドは、シリンダヘッドに近い内側に位置した第１部材４と、シリンダヘッドから遠い側に位置した第２部材５と、両者で挟まれた第３部材６とで中空に構成されており、互いに重なった部材は高周波又は超音波の加振によって溶着されている（第３部材６は、厳密には２つの部材で構成されている。）。
サージタンク１は、主として第１部材４と第３部材６とで構成されており、ブランチ管２の延出部２ａは第１部材４と第２部材５とで構成されている。ブランチ管２の延出部２ａでは、第１部材４と第２部材５とは上下に重なっている。第各部材４～６の接合部には、リブ壁４ａ，５ａ，６ａが形成されている。

【0020】

サージタンク１の前面は第３部材６の前壁７で構成されており、図１に示すように、吸気マニホールドの（或いは第３部材６の）前壁７に、請求項に記載したセンサの一例としての圧力センサ８を配置している。従って、本実施形態では、前壁７がセンサの取り付け部になっている。図１及び図２（Ｂ）等において符号９で示すのはブレーキブースタ用負圧の取り出しポート、図１において符号１０で示すのはパージガス導入ポートである。

【0021】

図２に明示するように、吸気マニホールドのうち第３部材６で構成されている部分は、リブ壁６ａで囲われた凹所になっており、この凹所の底を構成する前壁７のうちやや上寄り部位に、圧力センサ８を取り付けるための検知用ボス部１１と締結用ボス部１２とを突設している。両ボス部１１，１２は、締結用ボス部１２が上に位置するように大まかには上下に並んでおり、かつ、先端に向けて高さが高くなるように傾斜している。

【0022】

また、検知用ボス部１１は締結用ボス部１２の２倍近い大きさであり、サージタンク１の内部と連通した貫通穴１３が開口している。他方、締結用ボス部１２にはタップ穴１４を設けている。そして、両ボス部１１，１２は、一対の連結壁１５によって一体に繋がっている。

【0023】

そして、検知用ボス部１１に、軸心を挟んで概ね左右方向に張り出した第１及び第２のリブ１６，１７を一体に設けている一方、締結用ボス部１２には、概ね左右方向に張り出した第３及び第４のリブ１８，１９と、第４リブ１９の外側で略斜め上向きに張り出した第５リブ２０とを一体に設けている。第２リブ１７は検知用ボス部１１よりも低い高さであるが、他のリブ１６，１８～２０はボス部１１，１２と同じ高さになっている。また、第１リブ１６の横向き突出寸法が第３リブ１８の突横向き突出寸法よりも大きくなっている。

【0024】

また、第２リブ１７は、第３部材６のうち外側のリブ壁６ａと繋がっており、その中途部に、検知用ボス部１１よりも高さが高い円柱状の第１突起２１を突設している。他方、検知用ボス部１１に連接された第４リブ１９及び第５リブ２０はリブ壁６ａには至っておらず、第５リブ２０に、第１突起２１と同じ高さの第２突起２２を設けている。なお、２つの突起２１，２２の高さは異ならせてもよい。

【0025】

図３から理解できるように、圧力センサ８は、検知用ボス部１１の貫通穴１３に嵌入する円筒状の検知部２４を備えた本体２５を有しており、本体２５に、ボルト挿通穴２６を有する一対の締結部２７ａ，２７ｂを互いに逆方向に位置するように設けている。従って、本体２５は、一対の締結部２７ａ，２７ｂを繋ぐ方向を長手方向とする細長い形態になっており、図３（Ａ）のとおり、一方の締結部２７ａがボルト２８によって締結用ボス部１２に固定されている。

【0026】

そして、本体２５に、その短手方向に向けて張り出したコネクタ部２９を設けている。コネクタ部２９は内向きに突出している。従って、突起２１，２２は、検知用ボス部１１及び締結用ボス部１２をコネクタ部２９と反対側に配置されている。コネクタ部２９には、ケーブル３０を有するプラグ３１が接続される。

【0027】

(2).まとめ
検知用ボス部１１と締結用ボス部１２とを見ると、両者は連結壁１５によって一体に繋がっているため、両ボス部１１，１２を結ぶ方向の外力に対しては高い剛性を発揮するが、両ボス部１１，１２を結ぶ方向と直交した方向の外力に対しては、抵抗は高くない。他方、圧力センサ８のコネクタ部２９は両ボス部１１，１２を結ぶ方向と直交した方向に張り出しているため、エンジンの振動や車体の振動による加振力が圧力センサ８に作用すると、コネクタ部２９が略左右方向に大きく振れ動く現象が発生しやすくなる。

【0028】

従って、検知用ボス部１１及び締結用ボス部１２は、圧力センサ８の振動に起因した外力によって、主として左右方向に倒れ変形する傾向を呈するが、本実施形態では、リブ１６～２０が圧力センサ８の長手軸心を挟んだ両側に突出しているため、両ボス部１１，１２の倒れ現象を的確に阻止できる。

【0029】

また、ボス部１１，１２は第３部材６の前壁７に形成されているため、圧力センサ８の振動がボス部１１，１２を介して前壁７に波及し、前壁７が膜振動しやすくなるおそれある。従って、ボス部１１，１２のみで圧力センサ８の支持強度を確保しようとすると、これらボス部１１，１２を厚肉化せねばならず、すると、吸気マニホールドの重量増大を招くおそれがある。

【0030】

これに対して、実施形態のように両ボス部１１，１２にリブ１６～２０を形成すると、ボス部１１，１２に作用する略左右方向の外力に対する剛性が格段に高くなるため、厚肉化することなく必要な強度を確保できる。また、リブ１６～２０は吸気マニホールドの前壁７にも繋がっているため、リブ１６～２０は前壁７の補強機能も有しており、このため、前壁７の剛性も格段に向上できる。

【0031】

これら両ボス部１１，１２の剛性を向上できることと、前壁７の剛性を向上できることとが相まって、圧力センサ８の支持強度を格段に向上できる。実施形態のように、第２リブ１７を第３部材６のリブ壁６ａに連結すると、リブ壁６ａと検知用ボス部１１と前壁７とが互いに補強し合うため、剛性を更にアップできる。リブ１６～２０は冷却フィンとして機能し得るため、圧力センサ８が熱によって悪影響を受けることを防止できる利点もある。

【0032】

圧力センサ８のコネクタ部２９は内向きに大きく張り出しているため、圧力センサ８の振動によってコネクタ部２９が振れ動くと、圧力センサ８には長手軸心周りにねじられる外力が作用する。そのため、検知用ボス部１１に対して大きな負荷（曲げ力）が作用する。この点、本実施形態のように、第１リブ１６の横向き突出寸法を第３リブ１８の突横向き突出寸法よりも大きくすると、検知用ボス部１１の倒れをしっかりと防止できて好適である。

【0033】

図４では、突起２１，２２の機能を示している。図４（Ａ）では、正規でないセンサ３３を配置した状態を示しており、この場合は、センサ３３を両ボス部１１，１２に重ねようとすると、センサ３３と第２突起２２（又は／及び第１突起２１）とが干渉することにより、センサ３３を両ボス部１１，１２に密着させることができない。このため、作業者はセンサ３３が正規品でないことに気づいて、誤作業を防止できる。

【0034】

図４（Ｂ）では、正規品を誤った姿勢で配置した状態を示している。すなわち、圧力センサ８に２つの締結部２７ａ，２７ｂがあるが、図４（Ｂ）では、圧力センサ８の検知部２４は検知用ボス部１１に挿入しつつ、コネクタ部２９を上向きにして他方の締結部２７ｂを締結用ボス部１２に重ねており、従って、取り付け姿勢が正規の状態に対して１８０°相違しているが、この場合は、コネクタ部２９が第１突起２１に干渉することにより、他方の締結部２７ｂを締結用ボス部１２に重ねることはできない。このため、作業者は誤った姿勢であることに気づいて、正規の姿勢に戻すことになる。従って、圧力センサ８を誤った姿勢に取り付けてしまう作業ミスを防止できる。

【0035】

実施形態では、突起２１，２２を円柱状に形成しているが、板状や角柱状などの様々な形態を採用できる。第２リブ１７等のリブを全体的に又は部分的に高くして突起と成すことも可能である。この場合、リブに溝を挟んで複数の突起を設けたり、突起を挟んだ片側又は両側に溝を形成したりすることも可能であり、この場合は、リブによって形成された凹所に水が溜まった場合に、溝を水抜きとして機能させることができる。

【0036】

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、吸気マニホールドの基本構造は実施形態に限定されず、様々なタイプの吸気マニホールドに適用できる。センサの配置位置も吸気マニホールドの前端面又は後端面には限らないのであり、吸気マニホールドの外周面などにも配置可能である。センサとしては、温度センサやＥＧＲガス濃度センサなど、様々なものを使用できる。リブの数や大きさ、突起の数なども適宜変更可能である。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本願発明は、吸気マニホールドに具体化できる。従って、産業上利用できる。

【0038】

１ サージタンク
２ ブランチ管
３ スロットルボデーの取り付け座
４～６ 吸気マニホールドを構成する樹脂製部材
７ 吸気マニホールドの前壁
８ センサの一例としての圧力センサ
１１ 検知用ボス部
１２ 締結用ボス部
１３ 貫通穴
１６～２０ リブ
２１，２２ 突起
２４ 検知部
２５ 圧力センサの本体
２７ａ，２７ｂ 締結部
２９ コネクタ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】