JPH11210572A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアクリーナエレメントの脱着時において、
エアクリーナのクリーンサイドへの異物混入を抑制す
る。 【解決手段】 エアクリーナ１２のケース１３とキャッ
プ部材１４とを略水平方向に並んで配置し、吸気マニホ
ルドパイプ２４をケース１３およびスロットルボディ２
０の下側に配置し、ケース１３の底面部と吸気マニホル
ドパイプ２４の上面部との間に、燃料噴射弁２６の燃料
供給管２９を挟み込み固定する。ダストサイドの空間１
７の側方にクリーンサイドの空間１８が位置するので、
エアクリーナエレメント１５の脱着時に、塵埃等の異物
が下方へ落下してもクリーンサイドの空間１８への異物
混入を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の吸気装置
において、エアクリーナケースとキャップ部材と燃料供
給管との配置形態の改良に関するもので、吸気系部品を
１ユニットの組立体（モジュール構造）として構成する
ようにした吸気装置に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、雑誌「日経メカニカル ′９７年
４月号」には、吸気系部品を１ユニットの組立体（モジ
ュール構造）として構成するようにした吸気装置が記載
されており、この従来技術では、エアクリーナのキャッ
プ部材を最上部に配置し、このキャップ部材の下方にエ
アクリーナケースを配置し、さらにこのエアクリーナケ
ースの下方に吸気マニホルドを配置している。そして、
上記エアクリーナケースと吸気マニホルドとの合わせ面
により、燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給管を挟み
込み固定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
によると、エアクリーナのクリーンサイドの空間（エア
クリーナエレメントにより濾過された清浄空気が流入す
る空間）が必然的にエアクリーナエレメントの下方へ位
置することになるので、エアクリーナエレメントのメン
テナンスのためにエアクリーナエレメントを脱着する際
に、塵埃等の異物がクリーンサイド側へ混入しやすいと
いう不具合が生じる。

【０００４】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
エアクリーナエレメントの脱着時において、エアクリー
ナのクリーンサイド側への異物混入を抑制することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、吸気を濾過するエアクリ
ーナエレメント（１５）を収容する、エアクリーナケー
ス（１３）とキャップ部材（１４）とを略水平方向に並
んで配置し、吸気マニホルドパイプ（２４）をエアクリ
ーナケース（１３）の下側に配置し、エアクリーナケー
ス（１３）の底面部と吸気マニホルドパイプ（２４）の
上面部との間に、燃料噴射弁（２６）に燃料を供給する
燃料供給管（２９）を挟み込み固定することを特徴とし
ている。

【０００６】これによると、エアクリーナ（１２）のク
リーンサイドの空間（１８）をダストサイドの空間（１
７）に対して水平方向の側方に位置させることができ
る。従って、エアクリーナエレメント（１５）のメンテ
ナンスのために、キャップ部材（１４）をケース（１
３）から取り外してエアクリーナエレメント（１５）を
脱着する際に、ダストサイドの空間（１７）の塵埃等の
異物が下方へ落下してもクリーンサイドの空間（１８）
へ異物の混入が生じることを防止できる。

【０００７】また、エアクリーナケース（１３）の底面
部と吸気マニホルドパイプ（２４）の上面部との間で、
燃料供給管（２９）を挟み込み固定しているから、燃料
供給管（２９）の組付に際しては、燃料供給管（２９）
を吸気マニホルドパイプ（２４）の上面部に載置して、
燃料供給管（２９）の上面側をエアクリーナケース（１
３）の底面部で押さえつけるという簡単な手段で燃料供
給管（２９）を確実に保持固定できる。

【０００８】しかも、吸気マニホルドパイプ（２４）を
エアクリーナケース（１３）の下側に配置しているか
ら、エアクリーナ（１２）のキャップ部材（１４）およ
びケース（１３）を吸気が略水平方向に流れた後に、吸
気マニホルドパイプ（２４）を吸気が下方へ湾曲状に流
れるという吸気経路を構成できる。従って、吸気経路の
途中に下方へのＵターン部がなく、吸気を上方から下方
へとスムースに流して、内燃機関の吸気ポート（１０
ｂ）に供給できるので、吸気経路の途中に塵埃、水等が
滞留する恐れがない。

【０００９】また、このような配置形態により、吸気装
置全体の体格を比較的小型にまとめることが可能とな
る。なお、本発明において、「略水平方向」とは、厳密
な水平方向を意味するものでなく、後述するように、ク
リーンサイドの空間（１８）への異物混入防止の目的を
阻害しない範囲で、ある程度の角度範囲にて水平方向か
ら傾斜した方向をも包含する用語として用いている。

【００１０】本発明は、具体的には、請求項２記載のご
とく、エアクリーナケース（１３）の底面部に押さえ部
（３１）を形成するとともに、吸気マニホルドパイプ
（２４）の上面部に支持台（３０）を形成し、この押さ
え部（３１）と支持台（３０）との合わせ面（３２）に
より燃料供給管（２９）を挟み込み固定する構成とする
ことができる。

【００１１】さらに、本発明は、請求項３に記載のごと
く押さえ部（３１）と支持台（３０）との合わせ面（３
２）を略水平方向に延びるように配置するとともに、エ
アクリーナケース（１３）とキャップ部材（１４）との
合わせ面（１６）を略垂直方向に延びるように配置し、
両合わせ面（１６、３２）を略直交状態に配置する構成
とすることにより好適に実施できる。

【００１２】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１、図２は車両走行用内燃機関の吸
気装置に本発明を適用した一実施形態を示しており、内
燃機関１０は例えば３気筒タイプであり、その気筒列方
向は図１、２の紙面垂直方向である。１０ａはこの内燃
機関１０のシリンダヘッドで、１０ｂは吸気ポートあ
る。

【００１４】この内燃機関１０の直ぐ側方に隣接して、
本発明による吸気装置１１が配設されている。この吸気
装置１１は、後述する種々な吸気系部品をコンパクトに
集積化した１ユニットの組立体（モジュール構造）から
構成されている。この吸気装置１１のうち、内燃機関１
０寄りの部位の上方側にエアクリーナ１２が配置され、
このエアクリーナ１２は、エアクリーナケース１３と、
キャップ部材１４と、エアクリーナエレメント１５とか
ら構成されている。ここで、キャップ部材１４は内燃機
関１０寄りに配置され、エアクリーナケース１３はキャ
ップ部材１４よりも内燃機関１０から遠ざかる側に配置
されている。従って、この両者１３、１４は水平方向に
並んで配置され、その合わせ面１６が略垂直方向に延び
るようになっている。

【００１５】なお、エアクリーナケース１３およびキャ
ップ部材１４はいずれも樹脂製であり、ナイロンのよう
なある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂材料の
成形品であり、以下説明する他の樹脂製の構成部品もエ
アクリーナケース１３およびキャップ部材１４と同様の
樹脂にて成形される。また、エアクリーナエレメント１
５は、その具体的形状の図示を省略したが、例えば、波
板状の濾過部を有し、この濾過部全体の平面形状は長方
形であり、この長方形の外周４辺に鍔状部１５ａが外方
へ突き出している。この濾過部と鍔状部１５ａは同一の
濾材（例えば、合成繊維の不織布、濾紙等）から一体成
形されている。そして、このエアクリーナエレメント１
５の鍔状部１５ａをエアクリーナケース１３とキャップ
部材１４との合わせ面１６で挟み込み固定するようにな
っている。

【００１６】キャップ部材１４の一側面（内燃機関１０
寄りの側面）には、内燃機関１０の上方へ水平に突出す
る空気入口１４ａが一体成形されており、この空気入口
１４ａは車両エンジンルーム内の空気（外気）をキャッ
プ部材１４内に導入するためのものである。また、図２
に拡大図示するように、キャップ部材１４の底面部のう
ち、エアクリーナケース１３側の端部に複数の係止突起
１４ｂが下方へ突出形成されており、これに対し、エア
クリーナケース１３の底部には、キャップ部材１４の底
面部の下方側へ突出する突出部１３ａを形成するととも
に、この突出部１３ａに複数の係止突起１４ｂが嵌入さ
れる複数の係止穴１３ｂが開けてある。

【００１７】従って、この係止穴１３ｂに係止突起１４
ｂを嵌入することにより、キャップ部材１４の底面部を
エアクリーナケース１３の底部の突出部１３ａに位置決
めして係止できる。一方、キャップ部材１４の上面部の
端部１４ｃ（図１）は図示しない周知の結合手段（例え
ば、金属ばねクリップ）によりエアクリーナケース１３
の上面部に脱着可能に結合される。

【００１８】上記した空気入口１４ａからの導入空気
は、エアクリーナエレメント１５の濾過部を図１の矢印
ａのごとく略水平方向に通過することにより、空気中の
塵埃等が濾過部にて除去されて、空気が清浄化される。
従って、図１において、エアクリーナエレメント１５の
左側はダストサイドの空間１７であり、エアクリーナエ
レメント１５の右側はクリーンサイドの空間１８であ
る。エアクリーナケース１３内に形成されるクリーンサ
イドの空間１８の出口部位には、円形状の出口穴１９が
形成されている。この出口穴１９に金属製または樹脂製
のスロットルボディ２０の上流端が接続されている。

【００１９】ここで、エアクリーナケース１３とスロッ
トルボディ２０との接続は、図示しないねじ等の締結手
段にて行う。スロットルボディ２０の内部にはスロット
ルバルブ２１がシャフト２１ａを中心として回動可能に
配置されている。このスロットルバルブ２１は、周知の
ごとく車両のアクセル機構により操作されて内燃機関１
０に吸入される吸気量を調整するものである。

【００２０】スロットルボディ２０の下流側には吸気マ
ニホルド２２が配置されている。この吸気マニホルド２
２は、スロットルボディ２０の下流側空間の容積を拡大
して吸気脈動を緩和する樹脂製サージタンク２３を有
し、さらに、このサージタンク２３から内燃機関１０の
気筒数と同数（例えば、３本）に分岐した樹脂製吸気マ
ニホルドパイプ２４を有している。

【００２１】サージタンク２３は、内燃機関１０と反対
側の部位において上方側に位置している。そして、図１
に示すように、サージタンク２３の下方側からスロット
ルボディ２０およびエアクリーナ１２の下方を通って内
燃機関１０の吸気ポート１０ｂに向かって吸気マニホル
ドパイプ２４が湾曲状の形状で延びるように配置されて
いる。複数本の吸気マニホルドパイプ２４の出口部（下
端部）には取付部をなすフランジ部２５が樹脂にて一体
成形されている。

【００２２】このフランジ部２５は内燃機関１０の取付
面１０ｃに沿った平板形状を有しており、取付面１０ｃ
にフランジ部２５は図示しないねじにて締め付け固定さ
れるようになっている。このフランジ部２５の締め付け
固定により吸気装置１１全体を内燃機関１０に固定する
ことができる。なお、内燃機関１０の側方に隣接して配
置される吸気装置１１において、エアクリーナケース１
３、キャップ部材１４、スロットルボディ２０、サージ
タンク２３、吸気マニホルドパイプ２４、フランジ部２
５等の吸気系部品は一体に連結されて１ユニットの組立
体として組立られている。

【００２３】一方、複数の吸気マニホルドパイプ２４の
出口側（換言すると、内燃機関１０の吸気ポート１０ｂ
の上流側）の部位に、それぞれ燃料（ガソリン）を噴射
する燃料噴射弁２６がフランジ部２５に配置されてい
る。すなわち、フランジ部２５には、複数の吸気マニホ
ルドパイプ２４毎に対応して燃料噴射弁２６の装着穴２
７が開けられており、この装着穴２７にシール材２８を
介して燃料噴射弁２６が挿入され、脱着可能に保持され
ている。

【００２４】この燃料噴射弁２６は、エアクリーナ１２
の下側と吸気マニホルドパイプ２４の上側との間の空間
（すなわち、エアクリーナ１２の外部空間）に配置され
ている。そして、複数（例えば３個）の燃料噴射弁２６
の燃料入口側端部（上端部）は１本の燃料供給管（分配
管）２９の分岐管部２９ａにそれぞれ一体に接続され
る。

【００２５】ここで、燃料供給管２９は、エアクリーナ
ケース１３の下側の外部空間において各燃料噴射弁２６
の燃料入口側端部（上端部）近傍の位置を機関気筒列方
向に沿って配置されている。そして、各吸気マニホルド
パイプ２４の上面部には燃料供給管２９の支持台３０が
一体成形されており、この支持台３０の上面は略水平に
形成され、半円状の凹部３０ａが設けられている。

【００２６】また、エアクリーナケース１３の底面部に
は燃料供給管２９の押さえ部３１が下方へ突出するよう
に成形されており、この押さえ部３１には弾性変形可能
な弾性押圧片３１ａが一体成形されている。この弾性押
圧片３１ａは下方への湾曲形状に成形され、燃料供給管
２９に対して矢印ｂ方向のばね力を作用させて燃料供給
管２９を支持台３０の凹部３０ａ上に保持する。

【００２７】燃料噴射弁２６からの燃料噴射方向ｃに対
する反力として矢印ｄ方向のの燃料圧が燃料供給管２９
に作用するので、この燃料圧ｄに対向する、燃料供給管
２９の保持力を弾性押圧片３１ａのばね力で得るように
してある。エアクリーナケース１３の底面部の押さえ部
３１と、吸気マニホルドパイプ２４の上面部の支持台３
０との合わせ面（燃料供給管２９の挟み込み面）３２
は、略水平方向に延びるようになっているので、この合
わせ面３２と、エアクリーナケース１３とキャップ部材
１４との合わせ面１６は直交する関係になっている。

【００２８】なお、燃料噴射弁２６は周知のごとく内燃
機関電子制御装置により開弁時間が自動制御される電磁
式の燃料噴射手段である。燃料供給管２９の一端側は、
図示しない燃料配管を介して燃料供給ポンプに接続さ
れ、この燃料供給ポンプから燃料が燃料供給管２９に圧
送される。次に、上記構成において作用を説明する。内
燃機関１０が運転されると、エアクリーナ１２のキャッ
プ部材１４の空気入口１４ａから外気が吸入され、この
吸気はキャップ部材１４内のダスト側の空間１７内に流
入した後、エアクリーナエレメント１５の濾過部を図１
の矢印ａのごとく通過する。これにより、空気中の塵埃
等がエアクリーナエレメント１５にて除去されて、吸気
が清浄化される。

【００２９】次に、この清浄化された吸気は、クリーン
側の空間１８から出口穴１９を経て、スロットルボディ
２０に至り、スロットルバルブ２１により流量調整され
る。次いで、吸気はサージタンク２３を通過して脈動が
吸収され、しかる後、吸気は複数の吸気マニホルドパイ
プ２４に分配される。図１から理解されるように、吸気
は、空気入口１４ａからキャップ部材１４、エアクリー
ナエレメント１５、エアクリーナケース１３、およびス
ロットルボディ２０を経てサージタンク２３の部位まで
略水平方向に流れた後に、下方へ方向転換して吸気マニ
ホルドパイプ２４に流入し、この吸気マニホルドパイプ
２４を下方へ湾曲状に通過して吸気ポート１０ｂに流入
する。従って、吸気経路の途中に異物、水等が滞留する
ことなく、スムースに吸気ポート１０ｂに向かって吸気
が流れる。

【００３０】一方、燃料は、図示しない燃料供給ポンプ
にて圧送され、燃料供給管２９を経て各燃料噴射弁２６
に分配される。そして、各燃料噴射弁２６を電子制御に
より適時開弁することにより、燃料が各吸気マニホルド
パイプ２４の出口側の部位に噴射される。従って、燃料
と空気が混合気となって、内燃機関１０の吸気ポート１
０ｂから各気筒内に吸入される。

【００３１】ところで、エアクリーナ１２のケース１３
とキャップ部材１４とを略水平方向に配置して、この両
者１３、１４の合わせ面１６を垂直方向に延びるように
配置し、エアクリーナエレメント１５を吸気が略水平方
向に通過するように配置しているから、クリーンサイド
の空間１８はダストサイドの空間１７に対して水平方向
の側方に位置することになる。従って、エアクリーナエ
レメント１５のメンテナンスのために、キャップ部材１
４をケース１３から取り外してエアクリーナエレメント
１５を脱着する際に、ダストサイドの空間１７の塵埃等
の異物が下方へ落下してもクリーンサイドの空間１８へ
侵入することはない。

【００３２】また、エアクリーナケース１３の底面部の
押さえ部３１と、吸気マニホルドパイプ２４の上面部の
支持台３０との合わせ面３２を、略水平方向に延びるよ
うに形成して、この合わせ面３２により燃料供給管２９
の挟み込み固定しているから、燃料供給管２９の組付に
際しては、燃料供給管２９を吸気マニホルドパイプ２４
の上面部の支持台３０上に載置して、燃料供給管２９の
上面側をエアクリーナケース１３の底面部の押さえ部３
１で押さえつけるという簡単な手段で燃料供給管２９を
確実に保持固定できる。

【００３３】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、両合わせ面１６、３２を略直交関係に設定している
が、ケース１３とキャップ部材１４との合わせ面１６を
垂直方向から若干の角度（例えば、３０°程度）クリー
ンサイドの空間１８側へ傾けて配置することも可能であ
る。この程度の若干の傾斜角度であるならば、エアクリ
ーナエレメント１５の脱着時における、クリーンサイド
の空間１８側への異物落下は実用上、ほとんど問題とな
らないレベルに抑えることができる。

【００３４】また、ケース１３とキャップ部材１４との
合わせ面１６をダストサイドの空間１７側へ傾けて配置
することも可能である。ダストサイドの空間１７側への
合わせ面１６の傾斜配置は、エアクリーナエレメント１
５の脱着時における、クリーンサイドの空間１８側への
異物落下に対して全く問題ない。しかし、この空間１７
側への合わせ面１６の傾斜配置はキャップ部材１４と内
燃機関１０等との干渉が生じるので、この傾斜配置も所
定角度例えば、４５°以内に制限するのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す内燃機関の吸気装置
の要部断面側面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１０…内燃機関、１１…吸気装置、１２…エアクリー
ナ、１３…エアクリーナケース、１４…キャップ部材、
１５…エアクリーナエレメント、１６、３２…合わせ
面、２０…スロットルボディ、２２…吸気マニホルド、
２３…サージタンク、２４…吸気マニホルドパイプ、２
５…フランジ部、２６…燃料噴射弁、２９…燃料供給
管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 69/00 ３５０Ｌ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関（１０）への吸気を濾過するエ
   アクリーナエレメント（１５）を、エアクリーナケース
   （１３）とこのエアクリーナケース（１３）に脱着可能
   なキャップ部材（１４）の内部に収容するとともに、 前記エアクリーナケース（１３）の空気下流側に、前記
   内燃機関（１０）への吸気量を調整するスロットルバル
   ブ（２１）を内蔵するスロットルボディ（２０）を配置
   し、 このスロットルボディ（２０）の空気下流側に、前記内
   燃機関（１０）の吸気ポート（１０ｂ）に向けて延びる
   吸気マニホルドパイプ（２４）を有する吸気マニホルド
   （２２）を配置する内燃機関の吸気装置において、 前記エアクリーナケース（１３）と前記キャップ部材
   （１４）とを略水平方向に並んで配置し、前記エアクリ
   ーナエレメント（１５）を前記吸気が略水平方向に通過
   するように配置し、 前記吸気マニホルドパイプ（２４）を前記エアクリーナ
   ケース（１３）の下側に配置し、 前記エアクリーナケース（１３）の底面部と前記吸気マ
   ニホルドパイプ（２４）の上面部との間に、前記内燃機
   関（１０）の燃料噴射弁（２６）に燃料を供給する燃料
   供給管（２９）を挟み込み固定することを特徴とする内
   燃機関の吸気装置。
2. 【請求項２】 前記エアクリーナケース（１３）の底面
   部に押さえ部（３１）を形成するとともに、前記吸気マ
   ニホルドパイプ（２４）の上面部に支持台（３０）を形
   成し、 この押さえ部（３１）と支持台（３０）との合わせ面
   （３２）により前記燃料供給管（２９）を挟み込み固定
   することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気
   装置。
3. 【請求項３】 前記押さえ部（３１）と前記支持台（３
   ０）との合わせ面（３２）を略水平方向に延びるように
   配置し、 前記エアクリーナケース（１３）と前記キャップ部材
   （１４）との合わせ面（１６）を略垂直方向に延びるよ
   うに配置し、 前記両合わせ面（１６、３２）を略直交状態に配置した
   ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気装
   置。