(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】
(24)【登録日】2023-10-30
(45)【発行日】2023-11-08
(54)【発明の名称】エンジンの吸気装置
(51)【国際特許分類】
F02M 35/104 20060101AFI20231031BHJP
F02M 35/04 20060101ALI20231031BHJP
F02M 35/10 20060101ALI20231031BHJP
F02M 26/19 20160101ALI20231031BHJP
F02M 26/44 20160101ALI20231031BHJP
【ＦＩ】
F02M35/104 P
F02M35/04 B
F02M35/10 311E
F02M26/19 331
F02M26/44
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020077666
(22)【出願日】2020-04-24
(65)【公開番号】P2021173224
(43)【公開日】2021-11-01
【審査請求日】2023-02-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山元 脩平
(72)【発明者】
【氏名】山田 匠吾
【審査官】津田 真吾
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－２３４６０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１５７８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－１８４８５８（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｍ ３５／１０４
Ｆ０２Ｍ ３５／０４
Ｆ０２Ｍ ３５／１０
Ｆ０２Ｍ ２６／１９
Ｆ０２Ｍ ２６／４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダヘッドの気筒列方向に延びる側壁に連結されるフランジ部と、それぞれの下流端が前記フランジ部に連結されるとともに前記フランジ部の近傍で下方に湾曲する湾曲部を有する複数の吸気管と、を有する吸気マニホールドと、前記吸気マニホールドの上部に配置され、添加ガスを複数の前記吸気管に分配する添加ガス供給管と、
前記吸気マニホールドの上部に配置される補機と、を備えるエンジンの吸気装置であって、
前記吸気マニホールドは、前記湾曲部から上方に突出し、前記補機を支持する少なくとも１つの補機取付部と、を有し、
前記補機取付部は、リブによって前記添加ガス供給管の外縁部と連結されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項2】
前記外縁部は、前記湾曲部の上方に延びるように形成されており、前記リブは、前記湾曲部の上面と前記添加ガス供給管の下面とに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項3】
前記吸気マニホールドは、前記補機取付部を複数有し、前記添加ガス供給管は、複数の前記補機取付部のそれぞれに接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項4】
前記添加ガス供給管は、前記湾曲部の上部に配置され前記添加ガスを取り入れる添加ガス入口を有する添加ガス入口側ボス部と、前記添加ガス入口側ボス部から分岐し、それぞれの下端部が複数の前記吸気管に接続される分岐管部と、を有し、前記補機取付部が前記リブによって前記添加ガス入口側ボス部と前記分岐管部とに連結されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項5】
前記分岐管部は、前記添加ガス入口側ボス部から下流側に向かうにつれて前記フランジ部から離れるようにその中心線が傾斜する第１管部と、前記第１管部の下流端から前記フランジ部側に延びる第２管部と、を有し、前記補機取付部が前記リブによって前記添加ガス入口側ボス部と前記第１管部の上流端とに連結されていることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンの吸気装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のエンジンの吸気装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のエンジンの吸気装置は、吸気マニホールドの複数の吸気分岐管の直上にエアクリーナを備えており、エアクリーナは板状の被取り付け部を有している。エアクリーナは、被取り付け部をボルトによって吸気分岐管の上流端部に締結することにより固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－２３４６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、エンジンの吸気装置には、吸気マニホールドの吸気管が下方に湾曲する湾曲部を有し、エアクリーナ等の補機を支持する補機取付部を湾曲部に設けるようにしたものがある。このような構造にあっては、補機取付部を湾曲部におけるシリンダから離れた部位に配置すると、補機取付部の上下方向の長さを長くする必要がある。また、吸気管における補機取付部の設置部位からシリンダヘッドまでの管長を長くする必要が生じる。補機取付部の設置部位からシリンダヘッドまでの管長が長くなると、吸気管の補機取付部において、補機を支持する剛性が低下し、補機の振動を引き起こすことがある。このため、補機取付部をシリンダヘッドに近い位置に配置することが望ましい。
【0005】
また、エンジンの吸気装置には、吸気マニホールドにＥＧＲガス供給管を設け、ＥＧＲガス供給管によって排気ガスを複数の吸気管のそれぞれに分配して供給するようにしたものがある。このような構造にあっては、補機取付部はＥＧＲガス供給管との干渉を避けるため、シリンダヘッドから離れた位置に配置されることがある。この場合も補機を支持する剛性が低下し、補機の振動を引き起こすことがある。このため、補機取付部をシリンダヘッドに近い位置に配置することが望ましい。
【0006】
しかしながら、従来のエンジンの吸気装置にあっては、吸気管の湾曲部に補機取付部を設け、かつ、ＥＧＲガス供給管を吸気マニホールドに設ける構成とした場合に、補機取付部をシリンダヘッドに近い位置に配置することについて検討されていなかった。このため、従来のエンジンの吸気装置にあっては、補機取付部の補機の支持剛性が低下し、補機が振動しやすくなってしまう場合があった。
【0007】
本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、吸気マニホールドの補機取付部の剛性を向上させ、補機の振動を低減できるエンジンの吸気装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、シリンダヘッドの気筒列方向に延びる側壁に連結されるフランジ部と、それぞれの下流端が前記フランジ部に連結されるとともに前記フランジ部の近傍で下方に湾曲する湾曲部を有する複数の吸気管と、を有する吸気マニホールドと、前記吸気マニホールドの上部に配置され、添加ガスを複数の前記吸気管に分配する添加ガス供給管と、前記吸気マニホールドの上部に配置される補機と、を備えるエンジンの吸気装置であって、前記吸気マニホールドは、前記湾曲部から上方に突出し、前記補機を支持する少なくとも１つの補機取付部と、を有し、前記補機取付部は、リブによって前記添加ガス供給管の外縁部と連結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
このように上記の本発明によれば、吸気マニホールドの補機取付部の剛性を向上させ、補機の振動を低減できるエンジンの吸気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の一実施の形態に係るエンジンの吸気装置は、シリンダヘッドの気筒列方向に延びる側壁に連結されるフランジ部と、それぞれの下流端がフランジ部に連結されるとともにフランジ部の近傍で下方に湾曲する湾曲部を有する複数の吸気管と、を有する吸気マニホールドと、吸気マニホールドの上部に配置され、添加ガスを複数の吸気管に分配する添加ガス供給管と、吸気マニホールドの上部に配置される補機と、を備えるエンジンの吸気装置であって、吸気マニホールドは、湾曲部から上方に突出し、補機を支持する少なくとも１つの補機取付部と、を有し、補機取付部は、リブによって添加ガス供給管の外縁部と連結されていることを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るエンジンの吸気装置は、吸気マニホールドの補機取付部の剛性を向上させ、補機の振動を低減できる。
【実施例】
【0012】
以下、本発明の一実施例に係るエンジンの吸気装置について、図面を用いて説明する。図１から図８は、本発明の一実施例に係るエンジンの吸気装置を示す図である。図１から図８において、上下前後左右方向は、車両に横置きで設置された状態のエンジンの上下前後左右方向とし、前後方向に対して直交する方向が左右方向、エンジンの高さ方向が上下方向である。
【0013】
まず、構成を説明する。図１、図３において、エンジン１はエンジン本体１Ａを備えている。エンジン本体１Ａは、シリンダブロック３と、シリンダブロック３の上部に連結されたシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上部に設けられたヘッドカバー４と、シリンダブロック３の下部に連結された図示しないオイルパンとを備えている。また、エンジン本体１は、シリンダブロック３およびシリンダヘッド２の右端部に、図示しないタイミングチェーンを覆うチェーンカバー８を備えている。
【0014】
シリンダブロック３には、図示しないピストンを上下動自在に収容する図示しない複数（３つ）の気筒が形成されている。シリンダブロック３には、ピストンの上下運動を回転運動に変換する図示しないクランク軸が収容されており、クランク軸は左右方向に延びている。複数の気筒は、クランク軸の延伸する左右方向（以下、気筒列方向ともいう）に並んで配置されている。
【0015】
シリンダヘッド２の底部には、図示しない複数の燃焼室が設けられている。燃焼室は各気筒の上部に設けられている。本実施例では、シリンダヘッド２には、３つの燃焼室が左右方向に一列に並んで設けられている。シリンダヘッド２の前部には図面に表れない排気出口が設けられており、排気出口は排気ガスを排出する。
【0016】
図２、図３において、エンジン１は吸気マニホールド２０を備えている。吸気マニホールド２０はシリンダヘッド２の後方の側面に取り付けられており、エアクリーナ１６を通過した空気をシリンダヘッド２の図示しない複数（本実施例では３つ）の吸気ポートに分配している。エンジン１は、吸気ポートから取入れた空気と燃料とからなる混合気を図示しない点火プラグによって点火して燃焼させ、燃焼後の排気ガスを排気出口から排出する。
【0017】
図４において、吸気マニホールド２０は、空気を一時的に貯留するサージタンク２１と、空気をサージタンク２１からシリンダヘッド２の各吸気ポートに分配する多岐部２２とを備えている。サージタンク２１は気筒列方向に延びている。多岐部２２は、３つの吸気管２３、２４、２５からなる。
【0018】
吸気管２３、２４、２５は、サージタンク２１から分岐し、気筒列方向に並べた状態でシリンダヘッド２に連結される。サージタンク２１の上面の気筒列方向端部には空気の流量を制御するスロットル装置７が取り付けられている。スロットル装置７は、エアクリーナ１６を通過して濾過された空気を吸気マニホールド２０に供給している。
【0019】
図３、図４において、吸気マニホールド２０の上部には添加ガス供給管３０が設けられており、添加ガス供給管３０は、吸気管２３、２４、２５内を流れる空気に添加ガス（排気ガス）を導入する。添加ガス供給管３０は、吸気マニホールド２０の上面に設けられており、排気管１０から導入した添加ガスを吸気マニホールド２０の各吸気管２３、２４、２５に分配および供給している。
【0020】
添加ガス供給管３０は、上側と下側のそれぞれの部材を接合したものからなる。添加ガス供給管３０は、まず吸気管２３への経路と他の経路とに二股に分岐し、その後に他の経路が吸気管２４への経路と吸気管２５への経路とに二股に分岐する構造を有している。このように、添加ガス供給管３０は、トーナメント表に類似する構造を有している。
【0021】
詳しくは、添加ガス供給管３０は、添加ガスとしての排気ガスを取り入れる添加ガス入口３８と、添加ガス入口３８から気筒列方向に延びる第１管部３１と、第１管部３１の下流端から気筒列方向と交差する交差方向に延びる第２管部３２と、第２管部３２の下流端から気筒列方向で互いに反対側に延びる第１分岐管部３４および第２分岐管部３５と、を有している。
【0022】
添加ガス入口３８の周囲にはボス形状の添加ガス入口側ボス部３８Ａが設けられており、この添加ガス入口側ボス部３８Ａには添加ガス供給用の図示しない配管が接続される。添加ガス入口３８は吸気マニホールド２０の上面に配置されている。
【0023】
添加ガス供給管３０は、第２分岐管部３５の下流端に連結された第３管部３３と、第３管部３３の下流端から互いに反対側に延びる第３分岐管部３６および第４分岐管部３７とを有している。
【0024】
第１分岐管部３４の下流端には、吸気管２３と連通する図示しない連通口が設けられている。第３分岐管部３６の下流端には、吸気管２４と連通する図示しない連通口が設けられている。第４分岐管部３７の下流端には、吸気管２５と連通する図示しない連通口が設けられている。
【0025】
図３、図４において、吸気マニホールド２０の吸気管２３、２４、２５にはフランジ部２６が設けられており、フランジ部２６は、シリンダヘッド２の気筒列方向に延びる側壁２Ａに連結されている。側壁２Ａは、シリンダヘッド２の背側面を形成している。
【0026】
吸気管２３、２４、２５のそれぞれの下流端は湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａを有している。湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａは、フランジ部２６に連結されている。湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａは、フランジ部２６の近傍で下方に湾曲している。湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａは、フランジ部２６の後方に延びる部位と下方に延びる部位の間の、斜め下方に延びように湾曲する部位である。吸気管２３は、湾曲部２３Ａの下方側（上流側）に湾曲部２３Ｂを有している。湾曲部２３Ｂは、気筒列方向（左方）に突出するように湾曲している。
【0027】
吸気マニホールド２０の上部には吸気を濾過するエアクリーナ１６が配置されている。エアクリーナ１６は、吸気マニホールド２０とヘッドカバー４とによって支持されている。エアクリーナ１６は、本発明における補機を構成している。なお、吸気マニホールド２０の上部に配置する補機としては、エアクリーナ１６以外の補機を採用してもよい。
【0028】
図６において、吸気マニホールド２０は、湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａから上方に突出し、エアクリーナ１６を支持するエアクリーナ取付部４０、４１と、を有している。エアクリーナ取付部４０、４１は本発明における補機取付部を構成している。
【0029】
エアクリーナ取付部４０は、エアクリーナ１６に固定されるエアクリーナ固定部４０Ａと、このエアクリーナ固定部４０Ａを支持する支持部４０Ｂとを有している。エアクリーナ取付部４１は、エアクリーナ１６に固定されるエアクリーナ固定部４１Ａと、このエアクリーナ固定部４１Ａを支持する支持部４１Ｂとを有している。
【0030】
エアクリーナ固定部４０Ａ、４１Ａは、略水平方向の姿勢で配置された板状の部材からなる。支持部４０Ｂ、４１Ｂは、エアクリーナ固定部４０Ａ、４１Ａに直交する姿勢で配置された板状の部材からなる。支持部４０Ｂ、４１Ｂは、エアクリーナ固定部４０Ａ、４１Ａの前端部から下方に延び、吸気マニホールド２０に連結されている。
【0031】
エアクリーナ取付部４０、４１は、リブ４２、４３によって添加ガス供給管３０の外縁部３９と連結されている。外縁部３９は、添加ガス供給管３０の第１管部３１等の円形断面の管状の部分から横方向に延びる部位である。添加ガス供給管３０は、外縁部３９において上側の部材と下側の部材とが接合されている。外縁部３９は、上側の部材と下側の部材との接合面積を確保する機能、および添加ガス供給管３０の剛性を確保する機能を有する。
【0032】
リブ４２は、エアクリーナ取付部４０のエアクリーナ固定部４０Ａおよび支持部４０Ｂの両方の右端部に連結されている。リブ４３は、エアクリーナ取付部４１のエアクリーナ固定部４１Ａおよび支持部４１Ｂの両方の左端部に連結されている。
【0033】
図４において、外縁部３９は、湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａの上方に延びるように形成されている。また、リブ４２、４３は、湾曲部２３Ａ、２５Ａの上面と添加ガス供給管３０の下面とに連結されている。
【0034】
図６、図７、図８において、吸気マニホールド２０は、複数（本実施例では２つ）のエアクリーナ取付部４０、４１を有している。また、添加ガス供給管３０は、複数のエアクリーナ取付部４０、４１のそれぞれに接続されている。
【0035】
図４、図５において、添加ガス供給管３０は、湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａの上部に配置され添加ガスを取り入れる添加ガス入口３８を有する添加ガス入口側ボス部３８Ａと、添加ガス入口側ボス部３８Ａから分岐し、それぞれの下端部が複数の吸気管２３、２４、２５に接続される分岐管部３０Ａと、を有している。
【0036】
分岐管部３０Ａは、添加ガス供給管３０における添加ガス入口側ボス部３８Ａ以外の部位である。そして、エアクリーナ取付部４０、４１がリブ４２、４３によって添加ガス入口側ボス部３８Ａと分岐管部３０Ａとに連結されている。
【0037】
図５において、分岐管部３０Ａは、添加ガス入口側ボス部３８Ａから下流側に向かうにつれてフランジ部２６から離れるようにその中心線Ｌが傾斜する第１管部３１と、第１管部３１の下流端からフランジ部２６側に延びる第２管部３２と、を有している。そして、エアクリーナ取付部４０、４１がリブ４２、４３によって添加ガス入口側ボス部３８Ａと第１管部３１の上流端とに連結されている。なお、本実施例では、吸気マニホールド２０が補機取付部としての２つのエアクリーナ取付部４０、４１を備えているが、補機取付部として１つのエアクリーナ取付部を備えていてもよく、３つ以上のエアクリーナ取付部を備えていてもよい。つまり、吸気マニホールド２０が補機取付部として少なくとも１つのエアクリーナ取付部を備えていればよい。
【0038】
以上説明したように、本実施例では、吸気マニホールド２０は、湾曲部２３Ａ、２５Ａから上方に突出し、エアクリーナ１６を支持する少なくとも１つの補機取付部としてのエアクリーナ取付部４０、４１と、を有している。エアクリーナ取付部４０、４１は、リブ４２、４３によって添加ガス供給管３０の外縁部３９と連結されている。
【0039】
これにより、エアクリーナ１６を支持するエアクリーナ取付部４０、４１がリブ４２、４３によって添加ガス供給管３０の外縁部３９に連結されているため、リブ４２、４３がエアクリーナ取付部４０、４１および吸気管２３、２５の上面を補強することができる。このため、エアクリーナ取付部４０、４１の剛性を向上させることができ、エアクリーナ１６の振動を低減することができる。
【0040】
また、本実施例では、外縁部３９は、湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａの上方に延びるように形成されている。また、リブ４２、４３は、湾曲部２３Ａ、２５Ａの上面と添加ガス供給管３０の下面とに連結されている。
【0041】
これにより、リブ４２、４３が湾曲部２３Ａ、２５Ａの上面と添加ガス供給管３０の下面とに連結されているため、エアクリーナ取付部４０、４１の上下方向の剛性を向上させることができ、エアクリーナ１６が上下方向に振動しないようにすることができる。
【0042】
また、本実施例では、吸気マニホールド２０は、エアクリーナ取付部４０、４１を複数有している。また、添加ガス供給管３０は、複数のエアクリーナ取付部４０、４１のそれぞれに接続されている。
【0043】
これにより、添加ガス供給管３０が複数のエアクリーナ取付部４０、４１のそれぞれに接続されているため、エアクリーナ１６を支持するそれぞれのエアクリーナ取付部４０、４１を添加ガス供給管３０を介して相互に連結することができる。このため、エアクリーナ取付部４０、４１の剛性を向上させることができ、エアクリーナ１６の振動を低減することができる。
【0044】
また、本実施例では、添加ガス供給管３０は、湾曲部２３Ａ、２４Ａ、２５Ａの上部に配置され添加ガスを取り入れる添加ガス入口３８を有する添加ガス入口側ボス部３８Ａと、添加ガス入口側ボス部３８Ａから分岐し、それぞれの下端部が複数の吸気管２３、２４、２５に接続される分岐管部３０Ａと、を有している。そして、エアクリーナ取付部４０、４１がリブ４２、４３によって添加ガス入口側ボス部３８Ａと分岐管部３０Ａとに連結されている。
【0045】
これにより、エアクリーナ取付部４０、４１がリブ４２、４３によって剛性の高い添加ガス入口側ボス部３８Ａおよび分岐管部３０Ａに連結されているため、エアクリーナ取付部４０、４１の剛性を向上させることができ、エアクリーナ１６の振動を低減することができる。
【0046】
また、本実施例では、分岐管部３０Ａは、添加ガス入口側ボス部３８Ａから下流側に向かうにつれてフランジ部２６から離れるようにその中心線Ｌが傾斜する第１管部３１と、第１管部３１の下流端からフランジ部２６側に延びる第２管部３２と、を有している。そして、エアクリーナ取付部４０、４１がリブ４２、４３によって添加ガス入口側ボス部３８Ａと第１管部３１の上流端とに連結されている。
【0047】
これにより、第１管部３１の中心線Ｌを傾斜させたことにより、入口側ボス部と第１管部３１の上流端を、第１管部３１の下流端よりもフランジ部２６に近づけることができる。また、エアクリーナ取付部４０、４１がリブ４２、４３によって添加ガス入口側ボス部３８Ａと第１管部３１の上流端とに連結されている。
【0048】
このため、シリンダヘッド２からのエアクリーナ取付部４０、４１までの横方向の長さ（オーバーハング量）を減らすことができる。これにより、シリンダヘッド２とエアクリーナ取付部４０、４１との間の吸気管２３、２４、２５の経路に沿う長さも短くでき、エアクリーナ１６の振動を低減できる。
【0049】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0050】
１...エンジン、２...シリンダヘッド、２Ａ...側壁、１６...エアクリーナ（補機）、２０...吸気マニホールド、２３,２４,２５...吸気管、２３Ａ,２４Ａ,２５Ａ...湾曲部、２６...フランジ部、３０...添加ガス供給管、３０Ａ...分岐管部、３１...第１管部、３２...第２管部、３８...添加ガス入口、３８Ａ...添加ガス入口側ボス部、３９...外縁部、４０,４１...エアクリーナ取付部（補機取付部）、４２,４３...リブ、Ｌ...中心線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】