JPH1162737A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スロットルボディ部の設置スペースの拡大を
図った内燃機関の吸気装置を提供する。 【解決手段】 内燃機関１０への吸気を濾過するエアク
リーナ１４を収容するエアクリーナケース１２と、吸気
脈動を吸収するサージタンク２２とを、内燃機関１０の
気筒列と平行に延びるように配置して、この両者１２、
２２の間に気筒列方向の両側および上側に開放された空
間２３を形成し、この空間２３にスロットルバルブ２０
を内蔵するスロットルボディ１９を配置した。これによ
り、空間２３の開放方向に対してはスペース的に十分な
余裕を持ってスロットルボディ１９を配置できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスロットルボディ部
の設置スペースの拡大を図った内燃機関の吸気装置に関
するもので、特に、吸気系部品を１ユニットの組立体と
して構成するようにした吸気装置において好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平６−８１７３５号公報等に
は、この種の吸気系部品を１ユニットの組立体として構
成するようにした吸気装置が開示されている。ところ
で、近年、内燃機関の各気筒への吸気分配の改善、ある
いは吸気音の音色の改善等を目的として、スロットルボ
ディをサージタンクの中央部に配置するようになってお
り、上記従来装置でも、スロットルボディをこのように
配置した実施形態を示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来装置
では、内燃機関への吸気を濾過するエアクリーナを収容
するエアクリーナケースの下方にスロットルボディを配
置し、このスロットルボディの下方にサージタンクを配
置する構成を基本構成としている。従って、スロットル
ボディがエアクリーナケースとサージタンクとの間で垂
直方向に挟み込まれるので、スロットルボディの設置ス
ペースが垂直方向に対して著しく制約を受ける。

【０００４】また、上記従来装置において、スロットル
ボディ内に収容されるスロットルバルブのシャフト軸方
向を内燃機関の気筒列方向と直交させる配置の実施形態
では、スロットルバルブの駆動機構あるいはスロットル
バルブの開度検出機構等をスロットルボディと内燃機関
の本体部との間に設置しなければならず、これら機構の
設置スペースの確保が困難である。

【０００５】また、上記従来装置において、スロットル
ボディ内に収容されるスロットルバルブのシャフト軸方
向を内燃機関の気筒列方向と平行に配置する実施形態で
は、スロットルバルブのシャフト軸方向の一端側に吸気
マニホルドパイプを配置しているので、この吸気マニホ
ルドパイプの存在が妨げとなって、スロットルバルブの
駆動機構あるいはスロットルバルブの開度検出機構等の
設置スペースが制約を受ける。

【０００６】以上の結果、上記従来装置によると、スロ
ットルボディの設置スペースを十分確保できない。近
年、トラクションコントロールの採用等に伴ってニーズ
が高まっている電子制御スロットル装置では、電気アク
チュエータ機構を具備することにより全体の体格が増大
するので、上記従来装置の配置レイアウトであると、電
子制御スロットル装置を搭載できないという問題を生じ
る。

【０００７】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
スロットルボディ部の設置スペースの拡大を図った内燃
機関の吸気装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、内燃機関（１０）への吸
気を濾過するエアクリーナ（１４）を収容するエアクリ
ーナケース（１２）と、サージタンク（２２）とを、内
燃機関（１０）の気筒列と平行に延びるように配置し
て、この両者（１２、２２）の間に内燃機関（１０）の
気筒列方向の両側および上側に開放された空間（２３）
を形成し、この空間（２３）に、吸気量を調整するスロ
ットルバルブ（２０）を内蔵するスロットルボディ（１
９）を配置したことを特徴としている。

【０００９】これによると、スロットルボディ（１９）
を配置する空間（２３）が、内燃機関（１０）の気筒列
方向の両側および上側に開放されているため、この空間
（２３）の開放方向に対してはスペース的に十分な余裕
を持ってスロットルボディ（１９）を配置することがで
きる。従って、電子制御スロットル装置のようにスロッ
トルバルブ駆動機構（３４）が大型化しても十分設置ス
ペースを確保できる。

【００１０】また、請求項３記載の発明では、内燃機関
（１０）への吸気を濾過するエアクリーナ（１４）を収
容するエアクリーナケース（１２）と、サージタンク
（２２）とを、水平方向に並んで配置して、この両者
（１２、２２）の間に、エアクリーナケース（１２）と
サージタンク（２２）の長手方向の両側および上側に開
放された空間（２３）を形成し、この空間（２３）に吸
気量を調整するスロットルバルブ（２０）を内蔵するス
ロットルボディ（１９）を配置したことを特徴としてい
る。

【００１１】このような配置レイアウトにおいても、ス
ロットルボディ（１９）を配置する空間（２３）が、エ
アクリーナケース（１２）とサージタンク（２２）の長
手方向の両側および上側に開放されているため、請求項
１記載の発明と同様の作用効果を発揮できる。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。

【００１２】

【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３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は本例では４気筒タイプであり、その気筒列
方向は図１の紙面垂直方向（図２、３の左右方向）であ
る。１０ａはこの内燃機関１０のシリンダヘッドで、１
０ｂは吸気ポートある。

【００１３】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ユニットの組立体から構成されている。こ
の吸気装置１１のうち、内燃機関１０寄りの部位の上方
側にエアクリーナケース１２が配置され、このエアクリ
ーナケース１２の上面には開口部１２ａ（図１）が設け
られ、この開口部１２ａを閉塞するキャップ部材１３が
エアクリーナケース１２に対して脱着可能に装着されて
いる。キャップ部材１３にはエアクリーナケース１２内
に突出する略矩形状の支持枠１３ａが一体成形されてい
る。

【００１４】この支持枠１３ａは、その内側にエアクリ
ーナ１４を収容可能な大きさに設定してあり、そして、
支持枠１３ａとエアクリーナケース１２の内壁面とによ
りエアクリーナ１４の外周の鍔状部１４ｂを挟み込み固
定するようになっている。なお、エアクリーナケース１
２およびキャップ部１３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１２およびキャップ部１３
と同様の樹脂にて成形される。

【００１５】また、エアクリーナ１４は例えば、波板状
の濾過部１４ａ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１４ｂが外
方へ突き出している。この濾過部１４ａと鍔状部１４ｂ
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。エアクリーナケース１２の一側
面（内燃機関１０寄りの部位）には、内燃機関１０の気
筒列方向に水平に突出する空気入口１５が一体成形され
ており、この空気入口１５は車両エンジンルーム内の空
気（外気）をケース１２内に導入するためのものであ
る。そして、空気入口１５からの導入空気が、エアクリ
ーナ１４の波板状濾過部１４ａを図１の矢印ａのごとく
通過することにより、空気中の塵埃等が濾過部１４ａに
て除去されて、空気が清浄化される。

【００１６】従って、図１において、エアクリーナ１４
の左側はダストサイドの空間１６であり、エアクリーナ
１４の右側はクリーンサイドの空間１７である。エアク
リーナケース１２のうち、クリーンサイドの空間１７側
に位置する部位で、かつ、機関気筒列方向の中央部位に
は、円管状の出口ダクト１８が一体に突出成形されてい
る。この出口ダクト１８に樹脂製のスロットルボディ１
９の上流端が嵌合接続されている。このスロットルボデ
ィ１９の内部にはスロットルバルブ２０（図３）がシャ
フト２１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２０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１０に吸入される吸気量
を調整するものである。スロットルバルブ２０の下流側
には吸気脈動を緩和するように、スロットルボディ１９
の下流側空間の容積を拡大する樹脂製サージタンク２２
が配置されている。

【００１７】このサージタンク２２は、図２、３に示す
ように内燃機関１０と反対側の部位において上方側に位
置しており、かつ、サージタンク２２は図３に示すよう
に内燃機関１０の気筒列方向（図３の左右方向）に延
び、図３の幅Ｗの全長にわたって形成されている。ここ
で、エアクリーナケース１２、スロットルボディ１９お
よびサージタンク２２の配置レイアウトについて詳述す
ると、エアクリーナケース１２とサージタンク２２を、
内燃機関１０の気筒列と平行に延びるように配置してい
る。すなわち、エアクリーナケース１２とサージタンク
２２の長手方向が内燃機関１０の気筒列方向と平行にな
っており、かつ、エアクリーナケース１２とサージタン
ク２２は図１に示すように所定間隔を開けて水平方向に
並んで配置されている。

【００１８】このように、エアクリーナケース１２とサ
ージタンク２２を配置することにより、この両者１２、
２２の間に内燃機関１０の気筒列方向の両側および上側
に開放された空間２３を形成し、この空間２３にスロッ
トルボディ１９を配置している。このような配置の採用
により、スロットルバルブ２０のシャフト２１は、その
軸方向が内燃機関１０の気筒列と平行となるように配置
されている。

【００１９】そして、図１に示すように、サージタンク
２２の下方側からスロットルボディ１９およびエアクリ
ーナケース１２の下方を通って内燃機関１０の吸気ポー
ト１０ｂに向かって樹脂製吸気マニホルドパイプ２４ａ
〜２４ｄが配置されている。ここで、本例の内燃機関１
０は４気筒タイプとなっているので、吸気マニホルドパ
イプ２４ａ〜２４ｄは４本となっており、吸気マニホル
ドパイプ２４ａ〜２４ｄの入口部（上端部）はサージタ
ンク２２内の空間に対して開口している。

【００２０】なお、吸気マニホルドパイプ２４ａ〜２４
ｄは図１に示すような湾曲状の形状に成形され、この吸
気マニホルドパイプ２４ａ〜２４ｄ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。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
にはフランジ部２５側へ突出するボルト状の雄ねじ部材
（図示せず）が複数本取付られている。一方、フランジ
部２５には、この雄ねじ部材を挿通する取付穴２６が複
数、本例では図２に示すように１２個設けられている。
そして、取付穴２６に挿通した雄ねじ部材にナット（図
示せず）を締結することにより、フランジ部２５を内燃
機関１０の取付面１０ｃに締結し、これにより吸気装置
１１全体を内燃機関１０に固定するようになっている。

【００２１】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
２、出口ダクト１８、スロットルボディ１９、サージタ
ンク２２、吸気マニホルドパイプ２４ａ〜２４ｄ、フラ
ンジ部２５等はすべて樹脂成形されたもので、これらの
各部は一体成形、あるいは溶着等の接合手段により一体
に連結されており、そして、これらの吸気系部品は１ユ
ニットの組立体として組立られている。

【００２２】一方、各吸気マニホルドパイプ２４ａ〜２
４ｄ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３１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、４本の吸気マ
ニホルドパイプ２４ａ〜２４ｄ毎に対応して燃料噴射弁
３１の装着穴３２が開けられており、この装着穴３２に
燃料噴射弁３１が挿入され、脱着可能に固定されてい
る。

【００２３】この燃料噴射弁３１は、図１に示すよう
に、エアクリーナケース１２内のダスト側空間１６内に
配置され、一方、４個の燃料噴射弁３１に燃料を供給す
る燃料供給管（分配管）３３は各燃料噴射弁３１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、燃料供給管３３の分岐管部を各燃料噴射
弁３１の燃料入口側端部（上端部）に接続している。

【００２４】なお、燃料噴射弁３１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３３の一端側は、
図３に示すようにエアクリーナケース１２の外部へ突出
しており、この突出端には図示しない燃料配管を介して
燃料供給ポンプが接続され、この燃料供給ポンプから燃
料が燃料供給管３３に圧送される。

【００２５】ところで、前述したように、内燃機関１０
の気筒列と平行に延びるように配置したエアクリーナケ
ース１２とサージタンク２２との間に所定間隔を持つ空
間２３を形成し、この空間２３にスロットルボディ１９
を水平方向に並んで配置している。空間２３は内燃機関
１０の気筒列方向の両側および上方に開放された空間で
あるから、スロットルボディ１９の気筒列方向の両側お
よび上方に対して十分なスペースを確保できる。

【００２６】従って、スロットルボディ１９内のスロッ
トルバルブ２０のシャフト２１をその軸方向が気筒列方
向と平行となるように配置することにより、スロットル
ボディ１９の図３下方側にスロットルバルブ駆動機構を
なすバルブ駆動レバー３４を、また、スロットルボディ
１９の図３上方側にスロットルバルブ開度検出機構をな
すロータリ式のポテンショメータ３５をそれぞれスペー
ス的に十分余裕をもって配置できる。なお、バルブ駆動
レバー３４はシャフト２１の一端に、ロータリ式のポテ
ンショメータ３５は他端にそれぞれ連結されている。

【００２７】また、スロットルボディ１９のスロットル
バルブ２０上流側部位（スロットルバルブ２０よりエア
クリーナケース１２寄りの部位）において、スロットル
ボディ１９の上面側には内燃機関１０の吸気量を測定す
るエアフローメータ３６が配置されている。このエアフ
ローメータ３６も、空間２３が上方に開放されているた
め、スペース的に十分余裕をもって配置できる。

【００２８】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、エアクリーナケース１２
の空気入口１５から外気が吸入され、この吸気はケース
１２内のダスト側の空間１６内に流入した後、エアクリ
ーナ１４の濾過部１４ａを図１の矢印ａのごとく通過す
る。これにより、空気中の塵埃等が濾過部１４ａ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１７から出口ダクト１８を経て、スロットルボ
ディ１９に至り、スロットルバルブ２０により流量調整
される。次いで、吸気はサージタンク２２を通過して脈
動が吸収され、しかる後、吸気は各吸気マニホルドパイ
プ２４ａ〜２４ｄに分配される。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３３を経
て各燃料噴射弁３１に分配される。そして、各燃料噴射
弁３１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２４ａ〜２４ｄ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１０ｂから各気筒内に吸
入される。

【００３０】なお、スロットルボディ１９において、ス
ロットルバルブ２０のシャフト２１の一端部にスロット
ルバルブ駆動機構をなすバルブ駆動レバー３４が連結さ
れ、このバルブ駆動レバー３４に車両のアクセル機構が
ケーブル等を介して機械的に連結されているので、アク
セル機構の操作量に応じてスロットルバルブ２０の回動
量（開度）が調整され、吸気量が調整される。

【００３１】これと同時に、シャフト２１の他端部に連
結されたロータリ式のポテンショメータ３５によりスロ
ットルバルブ２０の開度が検出され、図示しない内燃機
関電子制御装置に入力される。また、スロットルボディ
１９のスロットルバルブ上流側に配置されたエアフロー
メータ３６により内燃機関１０の吸気量が測定され、上
記制御装置に入力される。

【００３２】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、図１に示すように、内燃機関１０が天地方向に対し
て若干傾斜しており、一方、エアクリーナケース１２、
スロットルボディ１９、およびサージタンク２２の三者
を水平方向に並んで配置しているが、内燃機関１０を天
地方向に配置して、一方、エアクリーナケース１２、ス
ロットルボディ１９、およびサージタンク２２の三者を
水平方向から若干傾斜する配置レイアウトにしてもよ
い。

【００３３】また、上記実施形態では、スロットルバル
ブ２０として、車両のアクセル機構に機械的に連結され
た駆動レバー３４により操作される機械駆動式のものに
ついて説明したが、スロットルバルブ２０の駆動機構と
してモータのような電気アクチュエータ機構を有し、こ
の電気アクチュエータ機構の操作量を車両のアクセル機
構の操作量等に応じて電気的に制御する電子制御スロッ
トルバルブを用いるものにおいても、本発明を良好に実
施できることはもちろんである。

【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の吸気装置の正面図である。

【図３】図１の吸気装置の上面図である。

【符号の説明】

１０…内燃機関、１１…吸気装置、１２…エアクリーナ
ケース、１３…キャップ部材、１４…エアクリーナ、１
８…出口ダクト、１９…スロットルボディ、２０…スロ
ットルバルブ、２１…シャフト、２２…サージタンク、
２４ａ〜２４ｄ…吸気マニホルドパイプ、２５…フラン
ジ部、３４…スロットルバルブ駆動レバー、３５…スロ
ットルバルブ開度検出用ポテンショメータ。

Claims (6)

【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（１４）を収容するエアクリーナケース（１
   ２）と、 このエアクリーナケース（１２）の空気下流側に設けら
   れ、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（２０）を内蔵するスロットルボディ（１
   ９）と、 このスロットルボディ（１９）の空気下流側に設けられ
   たサージタンク（２２）と、 このサージタンク（２２）から分岐して、前記内燃機関
   （１０）の複数の気筒に向けて延びる複数の吸気マニホ
   ルドパイプ（２４ａ〜２４ｃ）とを備え、 前記エアクリーナケース（１２）と前記サージタンク
   （２２）を、前記内燃機関（１０）の気筒列と平行に延
   びるように配置して、この両者（１２、２２）の間に前
   記内燃機関（１０）の気筒列方向の両側および上側に開
   放された空間（２３）を形成し、 この空間（２３）に前記スロットルボディ（１９）を配
   置したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 【請求項２】 前記スロットルバルブ（２０）を駆動す
   るシャフト（２１）は、前記内燃機関（１０）の気筒列
   と平行に配置されてい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】 内燃機関（１０）への吸気を濾過するエ
   アクリーナ（１４）を収容するエアクリーナケース（１
   ２）と、 このエアクリーナケース（１２）の空気下流側に設けら
   れ、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（２０）を内蔵するスロットルボディ（１
   ９）と、 このスロットルボディ（１９）の空気下流側に設けられ
   たサージタンク（２２）と、 このサージタンク（２２）から分岐して、前記内燃機関
   （１０）の複数の気筒に向けて延びる複数の吸気マニホ
   ルドパイプ（２４ａ〜２４ｃ）とを備え、 前記エアクリーナケース（１２）と前記サージタンク
   （２２）を水平方向に並んで配置して、この両者（１
   ２、２２）の間に、前記エアクリーナケース（１２）と
   前記サージタンク（２２）の長手方向の両側および上側
   に開放された空間（２３）を形成し、 この空間（２３）に前記スロットルボディ（１９）を配
   置したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
4. 【請求項４】 前記スロットルバルブ（２０）を駆動す
   るシャフト（２１）は、前記エアクリーナケース（１
   ２）および前記サージタンク（２２）の長手方向と平行
   に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の内
   燃機関の吸気装置。
5. 【請求項５】 前記シャフト（２１）の一端側にはスロ
   ットルバルブ駆動機構（３４）が連結され、前記シャフ
   ト（２１）の他端側にはスロットルバルブ開度検出機構
   （３５）が連結されていることを特徴とする請求項２ま
   たは４に記載の内燃機関の吸気装置。
6. 【請求項６】 前記エアクリーナケース（１２）は前記
   内燃機関（１０）に近接して配置され、前記サージタン
   ク（２２）は前記エアクリーナケース（１２）に対して
   前記内燃機関（１０）から遠ざかる位置に配置され、 前記吸気マニホルドパイプ（２４ａ〜２４ｃ）は、前記
   サージタンク（２２）の下方側から前記内燃機関（１
   ０）に向かって配置されていることを特徴とする請求項
   １ないし５のいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装
   置。