過給機付きエンジンの吸気構造
【課題】過給機付きエンジンの上下方向の寸法を抑制できると共に、部品点数を増やすことなくインタークーラを強固に支持でき、且つ、コンパクトなレイアウトが可能な過給機付きエンジンの吸気構造を提供する。
【解決手段】インタークーラは、吸気マニホールド３の４本目の分岐支管３１ｂに対し、エンジンと反対側に配置され、Ｉ／Ｃケース７１が吸気マニホールド３と一体に樹脂成形され、ケース上端部がプレート状の結合部１６を介して吸気マニホールド３に結合されている。また、インタークーラは、Ｉ／Ｃケース７１の挿入口７１ａからケース内部へ熱交換コア部を挿入する方向が、Ｉ／Ｃケース７１の底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いた状態で配置され、インタークーラの底部側が、Ｉ／Ｃケース７１と一体に設けられたステーによってエンジンブロックに支持されている。
【解決手段】インタークーラは、吸気マニホールド３の４本目の分岐支管３１ｂに対し、エンジンと反対側に配置され、Ｉ／Ｃケース７１が吸気マニホールド３と一体に樹脂成形され、ケース上端部がプレート状の結合部１６を介して吸気マニホールド３に結合されている。また、インタークーラは、Ｉ／Ｃケース７１の挿入口７１ａからケース内部へ熱交換コア部を挿入する方向が、Ｉ／Ｃケース７１の底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いた状態で配置され、インタークーラの底部側が、Ｉ／Ｃケース７１と一体に設けられたステーによってエンジンブロックに支持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサで圧縮された空気を冷却するためのインタークーラを備える過給機付きエンジンの吸気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸入空気をコンプレッサにより圧縮して燃焼室に圧送する過給機付きエンジンが知られている。この過給機付きエンジンでは、過給された空気の温度が上昇して過給効率が低下することを防止するために、コンプレッサで圧縮された空気を冷却するためのインタークーラを備えたものがある。
このインタークーラを備える過給機付きエンジンの吸気構造に係る従来技術として特許文献１がある。この特許文献１では、エアクリーナと過給機のコンプレッサとを接続する第１吸気管と、コンプレッサとインタークーラとを接続する第２吸気管と、インタークーラとスロットルボディとを接続する第３吸気管とを有し、第３吸気管が第１吸気管の上側を通過するように配設する、つまり、第１吸気管と第３吸気管とを交差させることにより、過給機付きエンジンの吸気構造をコンパクトにできる構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１３０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に開示された過給機付きエンジンの吸気構造では、インタークーラをエンジンの上方に配設して、インタークーラの両端に接続される第２吸気管と第３吸気管をそれぞれ短く形成することにより、過給機からスロットルボディまでの通路長を短縮している。しかし、上記の吸気構造では、インタークーラを含めたエンジンの上下方向の寸法が増大するため、エンジンの搭載性が悪化することは避けられない。
また、短く形成された第２吸気管と第３吸気管とでインタークーラの両端を支持することにより、インタークーラ用支持部材を不要にできると記載されているが、ステー等の支持部材を使用することなく、重量物であるインタークーラを第２吸気管と第３吸気管だけで支持することには無理がある。
【０００５】
さらに、第２吸気管と第３吸気管だけでインタークーラを支持する構成であるため、第２吸気管および第３吸気管を介してインタークーラに振動が伝わりやすく、且つ、振動に対してインタークーラを強固に支持することは困難である。その結果、エンジンの振動や走行中の振動等がインタークーラに伝わると、第２、第３吸気管とインタークーラとの接続部に緩みが生じて空気漏れが発生する恐れがあり、信頼性の点で問題がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、過給機付きエンジンの上下方向の寸法を抑制できると共に、部品点数を増やすことなくインタークーラを強固に支持でき、且つ、コンパクトなレイアウトが可能な過給機付きエンジンの吸気構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１に係る発明）
本発明は、吸気通路に配置されるコンプレッサの回転によって吸入空気を過給する過給機を備えたエンジンの吸気構造であって、コンプレッサで圧縮された空気を冷却するインタークーラと、このインタークーラで冷却された空気の流量を調整するスロットルボディと、このスロットルボディで流量調整された空気をエンジンの各気筒に分配する吸気マニホールドとを備える。
インタークーラは、コンプレッサで圧縮された空気を冷却媒体と熱交換させる熱交換コア部と、この熱交換コア部を内部に収容するインタークーラケースとで構成され、このインタークーラケースが吸気マニホールドと一体に成形されていることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、インタークーラケースが吸気マニホールドと一体に成形されているので、重量物であるインタークーラを強固に支持でき、耐振動性等の信頼性が向上する。なお、インタークーラケースと吸気マニホールドに使用される材料は、樹脂あるいはアルミニウムが好適である。
また、インタークーラケースを吸気マニホールドと別体に形成する場合は、インタークーラと吸気マニホールドとの間に両者の干渉を避けるための隙間が必要不可欠となるため、その分、搭載スペースが増大する。これに対し、本発明では、インタークーラケースを吸気マニホールドと一体に成形することで、両者の干渉を避けるための隙間が不要となるので、インタークーラを吸気マニホールドに近接して配置できる。
さらに、本発明では、吸入空気の流れ方向において、インタークーラの下流側にスロットルボディを配置しているので、コンプレッサでの過給により高温となった空気が直接スロットルボディに供給されることはなく、インタークーラで冷却された空気がスロットルボディに供給されるので、スロットルボディの熱害対策も不要である。
【０００８】
（請求項２に係る発明）
請求項１に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、吸気マニホールドは、スロットルボディが接続される接続口と、この接続口より流入する吸入空気をエンジンの各気筒に分配するｎ本の分岐支管とを有し、このｎ本の分岐支管のうち、最も両外側に配置される１本目の分岐支管とｎ本目の分岐支管とが接続口に対し互いに反対側へ延びて設けられている。
インタークーラは、１本目の分岐支管またはｎ本目の分岐支管に対しエンジンと反対側に配置され、且つ、インタークーラケースの内部へ熱交換コア部を挿入する方向が、インタークーラケースの底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の吸気マニホールドは、ｎ本の分岐支管のうち、最も両外側に配置される１本目の分岐支管とｎ本目の分岐支管とが接続口に対し互いに反対側へ延びて設けられているので、接続口から１本目およびｎ本目の分岐支管にかけて、吸気マニホールドの外側にスペースが生じる。このスペースを利用してインタークーラを配置することにより、インタークーラを吸気マニホールドに近接して配置できる。
また、インタークーラは、インタークーラケースの内部へ熱交換コア部を挿入する方向がインタークーラケースの底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いているので、吸気マニホールドの通路断面積を減らすことなく、インタークーラとエンジンとの間に生じるデッドスペースを小さくできる。
【００１０】
（請求項３に係る発明）
請求項１または２に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、インタークーラとスロットルボディとの間を接続するエアホースを有し、インタークーラケースには、円筒状の金属スリーブを介してエアホースの一端側が接続されるホース接続口が形成されると共に、ホース接続口の周囲に金属スリーブを固定するための固定座が設けられている。 金属スリーブは、一端側の端部に径方向の外側へ延設されるフランジ部を有し、他端側がエアホースの内周に挿入され、且つ、エアホースの外周に装着されるホースバンドを締め付けてエアホースに固定され、エアホースは、金属スリーブのフランジ部をインタークーラケースの固定座にスクリュを締め付けて固定されることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、インタークーラケースと吸気マニホールドとが一体に成形されているため、エアホースを接続する際に、スロットルボディの組み付け性および市場での交換作業性ついて考慮する必要がある。つまり、インタークーラとスロットルボディとの間をエアホースにより接続する工程は、ａ）スロットルボディにエアホースの出口側を装着する→ｂ）スロットルボディを吸気マニホールドに固定する→ｃ）エアホースの入口側をインタークーラケースのホース接続口に接続する。ここで、インタークーラケースが吸気マニホールドと別体に設けられている従来の吸気構造であれば、上記ａ）→ｂ）→ｃ）の工程順でエアホースを接続できるので、スロットルボディの組み付け性および市場での交換作業性に支障が生じることはない。
【００１２】
しかし、インタークーラケースと吸気マニホールドとが一体に成形されていると、吸気マニホールドの接続口とインタークーラケースのホース接続口との相対位置が一定であるため、スロットルボディを吸気マニホールドに取り付けた後、エアホースの入口側をインタークーラケースのホース接続口に接続することは極めて困難である。つまり、インタークーラケースのホース接続口がパイプ状に突き出ているため、エアホースの出口側がスロットルボディに接続された状態で、パイプ状に突き出たインタークーラケースのホース接続口にエアホースの入口側を接続するためには、エアホースを大きく曲げる必要があり、作業性は極めて悪い。
【００１３】
これに対し、請求項３に係る発明では、エアホースの内周に金属スリーブが挿入され、その金属スリーブのフランジ部をインタークーラケースの固定座にスクリュを締め付けて固定することで、インタークーラケースのホース接続口にエアホースを接続できる。
上記の構成であれば、インタークーラケースのホース接続口をパイプ状に突き出た形状にする必要はないので、エアホースを大きく曲げなくても、エアホースの入口側（一端側）をホース接続口に容易に接続できる。
また、インタークーラケースの固定座にガスケットを装着しておくことで、金属スリーブのフランジ部を固定座にスクリュで締め付け固定した時に、フランジ部と固定座との間の気密性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一体成形されたＩ／Ｃケースと吸気マニホールドの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】上方側から見たインタークーラと吸気マニホールドの斜視図である。
【図４】正面側から見たインタークーラと吸気マニホールドの斜視図である。
【図５】Ｉ／Ｃケースのホース接続口側から見たインタークーラと吸気マニホールドの側面図である。
【図６】（ａ）本発明に係る過給機付きエンジンの吸気構造を正面側から見た斜視図、（ｂ）同吸気構造をエアホース側から見た側面図である。
【図７】エアホースの接続状態を示す断面図である。
【図８】過給機付きエンジンの吸排気系を模式的に示した平面図である。
【図９】一般的な樹脂ダクトとエアホースとの接続状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
この実施例１に示すエンジン１は、例えば、燃料にガソリンを使用する直列４気筒のガソリンエンジン、あるいは、燃料に軽油を使用するディーゼルエンジンであり、図８に示す様に、吸入空気をエンジン１の気筒内に導入する吸気通路と、気筒内で燃料の燃焼によって発生した排気ガスを大気に排出する排気通路とを備え、その吸排気系に過給機２を搭載している。
過給機２は、例えば、エンジン１より排出される排気ガスのエネルギを回転力に変換する排気タービン２ａと、この排気タービン２ａと同軸に連結されるコンプレッサ２ｂとを有し、このコンプレッサ２ｂの回転によって吸入空気を圧縮してエンジン１に供給するターボチャージャである。
【００１７】
吸気通路は、エンジン１のシリンダヘッドに形成される各気筒の吸気ポート（図示せず）と、この吸気ポートを通じて吸入空気を各気筒に分配する吸気マニホールド３と、この吸気マニホールド３の上流に配置されるスロットルボディ４と、吸入空気として取り入れた外気をスロットルボディ４まで供給する吸気ダクト５等より構成される。
吸気ダクト５には、外気に含まれる砂埃などの異物を取り除くエアクリーナ６、吸気量を測定する吸気量センサ（図示せず）、過給機２のコンプレッサ２ｂ、このコンプレッサ２ｂで圧縮された空気を冷却するインタークーラ７等が配設されている。
スロットルボディ４は、アクセルペダルに連動するスロットルバルブ８（図７、図８参照）を備え、このスロットルバルブ８の開度に応じて吸気量を調整する。また、スロットルボディ４には、スロットルバルブ８の開度を検出して、外部のＥＣＵ（エンジン１の運転状態を制御する電子制御装置）へ出力するスロットルポジションセンサ９（図６、図７参照）が取り付けられている。
【００１８】
排気通路は、シリンダヘッドに形成される各気筒の排気ポート（図示せず）と、この排気ポートに接続される排気マニホールド１０と、各気筒の排気ポートを通じて排気マニホールド１０に排出された排気ガスを大気に放出する排気管１１等より構成される。
排気管１１には、過給機２の排気タービン２ａと、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を補集するＤＰＦ１２（ディーゼルパティキュレートフィルターの略）と、このＤＰＦ１２の排気上流および排気下流の排気温度を検出する排気温度センサ１３等が設けられている。
【００１９】
次に、本発明に係る過給機付きエンジン１の吸気構造について詳述する。
実施例１に示す過給機付きエンジン１の吸気系には、上述した様に、吸気流れ方向の上流から下流に向かって、コンプレッサ２ｂ→インタークーラ７→スロットルボディ４→吸気マニホールド３が順に配置される。
吸気マニホールド３は、スロットルボディ４が接続される接続口３ａ（図７参照）と、この接続口３ａに連通する容積室３０と、この容積室３０から分岐する４本の分岐支管３１とを有し、この４本の分岐支管３１が、それぞれ各気筒の吸気ポートに接続される。
【００２０】
この吸気マニホールド３は、図１および図３に示す様に、４本の分岐支管３１のうち、最も両外側に配置される２本の分岐支管３１、つまり、エンジン１の第１気筒と第４気筒に吸入空気を供給する１本目の分岐支管３１ａと４本目の分岐支管３１ｂとが、容積室３０に対し互いに反対側（図示両側）へ延びて設けられている。
なお、実施例１に示す吸気マニホールド３は、エンジン１のシリンダヘッド（図示せず）に装着された状態で、スロットルボディ４との接続口３ａが下向きに形成されている（図６参照）。また、接続口３ａの周囲には、図７に示す様に、スロットルボディ４を固定するための固定座３ｂが設けられ、この固定座３ｂには、複数（例えば４個所）の螺子孔が形成されている。
【００２１】
インタークーラ７は、図３〜図５に示す様に、コンプレッサ２ｂで圧縮された高温の空気を冷却水と熱交換させる熱交換コア部７０と、この熱交換コア部７０を内部に収容するインタークーラケース（以下Ｉ／Ｃケース７１と呼ぶ）とで構成される。なお、図３〜図５は、Ｉ／Ｃケース７１に熱交換コア部７０が挿入された状態を示している。
このインタークーラ７は、吸気マニホールド３の容積室３０と、最も外側の分岐支管３１（１本目または４本目の分岐支管３１ａ、３１ｂ）との間で吸気マニホールド３の外側に形成される凹スペースを利用して吸気マニホールド３に近接して配置される。具体的には、吸気マニホールド３の最も両外側に配置される２本の分岐支管３１のうち、どちらか一方の分岐支管３１、例えば、図示左方向へ延びる４本目の分岐支管３１ｂに対し、エンジン１と反対側（図示下側）に配置される。
【００２２】
Ｉ／Ｃケース７１は、図１に示す様に、略直方体形状に設けられ、ケース上端には、熱交換コア部７０をケース内部へ挿入するための挿入口７１ａが全面的に開口している。また、Ｉ／Ｃケース７１は、図４に示す様に、吸気マニホールド３の固定座３ｂから遠い方のケース側面（図示左側の側面）には、コンプレッサ２ｂで圧縮された空気が流入するパイプ状の流入口７１ｂが形成され、この流入口７１ｂとコンプレッサ２ｂの出口部とがターボダクト（図示せず）によって接続される。一方、吸気マニホールド３の固定座３ｂに近接する方のケース側面には、後述するエアホース１４（図６、図７参照）が接続されるホース接続口７１ｃが形成されている。このホース接続口７１ｃは、熱交換コア部７０で冷却された吸入空気が流出する流出口であり、ホース接続口７１ｃの周囲には、図７に示す金属スリーブ１５を介してエアホース１４を固定するための固定座７１ｄが設けられ、この固定座７１ｄには、図５に示す様に、複数（例えば４個所）の螺子孔７１ｅが形成されている。
【００２３】
本実施例のＩ／Ｃケース７１は、図１に示す様に、挿入口７１ａが開口するケース上端部において、吸気マニホールド３の４本目の分岐支管３１ｂに近接するケース長手方向の側面と、吸気マニホールド３の接続口３ａに近接するケース短手方向の側面とが、プレート状の結合部１６を介して吸気マニホールド３に結合されている。つまり、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３は、両者が一体に樹脂成形され、結合部１６によって強固に結合されている。
また、インタークーラ７は、図２に示す様に、Ｉ／Ｃケース７１の挿入口７１ａからケース内部へ熱交換コア部７０を挿入する方向が、Ｉ／Ｃケース７１の底部に向かってエンジン側（図示右側）へ近づく方向に傾いた状態で配置され、インタークーラ７の底部側が、Ｉ／Ｃケース７１と一体に設けられたステー１７によってエンジンブロックに支持されている。
【００２４】
スロットルボディ４は、図６に示す様に、吸気マニホールド３の固定座３ｂに形成された複数の螺子孔にそれぞれスルーボルト（図示せず）を結合して固定される。このスロットルボディ４は、図７に示す様に、スロットルバルブ８より吸気流れの下流側（図示上側）に開口する出口側の開口端が吸気マニホールド３の接続口３ａに接続され、スロットルバルブ８より吸気流れの上流側に開口する入口側の開口端が、前述のエアホース１４を介してＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに連結される。なお、スロットルボディ４の入口側は、吸気流れの上流側に向かって円筒状に延びる通路部を形成している。以下、この円筒状の通路部を入口パイプ４ａと呼ぶ。
【００２５】
エアホース１４は、例えば、ゴム製であり、図７に示す様に、スロットルボディ４の入口パイプ４ａとＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃとの間を接続する湾曲した形状に設けられている。なお、本実施例のエアホース１４は、ゴム製であっても、図７に示す湾曲した形状を保持できるだけの剛性を有している。
このエアホース１４は、吸入空気の流出側である他端側をスロットルボディ４の入口パイプ４ａの外周に嵌め合わせ、エアホース１４の外周に装着されるホースバンド（図示せず）によって入口パイプ４ａに締め付け固定される。
吸入空気の流入側であるエアホース１４の一端側は、円筒状の金属スリーブ１５を介してＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに接続される。
【００２６】
金属スリーブ１５は、図７に示す様に、一端側の端部に径方向の外側へ延設されたフランジ部１５ａを有し、このフランジ部１５ａより他端側がエアホース１４の内周に挿入され、エアホース１４の外周に装着されるホースバンド１８を締め付けてエアホース１４に固定される。
エアホース１４の一端側に取り付けられた金属スリーブ１５は、Ｉ／Ｃケース７１に設けられた固定座７１ｄの螺子孔７１ｅにスクリュ１９（図６参照）を結合して固定される。また、Ｉ／Ｃケース７１の固定座７１ｄには、図７に示す様に、金属スリーブ１５のフランジ部１５ａと固定座７１ｄとの間を気密に保つための手段として、ガスケット２０が装着されている。
【００２７】
（実施例１の作用および効果）
実施例１に記載した過給機付きエンジン１の吸気構造は、Ｉ／Ｃケース７１が吸気マニホールド３と一体に樹脂成形されることで、ケース上端部が結合部１６を介して吸気マニホールド３に結合されている。また、インタークーラ７の底部側は、Ｉ／Ｃケース７１と一体に設けられたステー１７を介してエンジンブロックに支持されている。
上記の構成によれば、重量物であるインタークーラ７を強固に支持できるので、エンジン１の振動や走行中の振動等に対して強い吸気構造を実現でき、信頼性が向上する。
また、図６に示す様に、インタークーラ７の下流側にスロットルボディ４を配置しているので、コンプレッサ２ｂでの過給により高温となった空気が直接スロットルボディ４に供給されることはなく、インタークーラ７で冷却された空気がスロットルボディ４に供給されるので、スロットルボディ４の熱害対策も不要である。
【００２８】
インタークーラ７は、Ｉ／Ｃケース７１を吸気マニホールド３と一体に成形することで、吸気マニホールド３の外側に形成される凹スペースを利用して吸気マニホールド３に近接して配置できる。つまり、図３に示す様に、吸気マニホールド３の４本目の分岐支管３１に対し反エンジン側（図示下側）に配置できるので、インタークーラ７をエンジン１の上方に配置する特許文献１と比較して、エンジン１の上下方向の寸法が増大することはない。
さらに、実施例１に示すインタークーラ７は、Ｉ／Ｃケース７１の内部へ熱交換コア部７０を挿入する方向が、Ｉ／Ｃケース７１の底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いた状態で配置される。これに対し、インタークーラ７を垂直に配置することも考えられる。例えば、図２において、吸気マニホールド３の通路断面積Ｓを確保するために、図中の二点鎖線の枠Ａで示す位置にインタークーラ７を配置すると、インタークーラ７とエンジンブロックとの間に生じるデッドスペース（図中二点鎖線の楕円Ｃで示す領域）が大きくなるため、インタークーラ７の飛び出し量が大きくなり、搭載上不利である。
【００２９】
また、インタークーラ７とエンジンブロックとの間に生じるデッドスペースを小さくするために、図中の一点鎖線の枠Ｂで示す位置にインタークーラ７を配置すると、二点鎖線の枠Ａで示す位置に配置した場合と比較して搭載上は有利であるが、インタークーラ７が吸気マニホールド３と干渉して吸気マニホールド３の通路断面積Ｓが減少するため、現実的には無理な配置である。
これに対し、本実施例のインタークーラ７は、上記のように、Ｉ／Ｃケース７１の底部側がエンジン側へ近づく方向に傾いた状態で配置されるので、吸気マニホールド３の通路断面積Ｓが減少することはなく、且つ、エンジンブロックとの間に生じるデッドスペースも小さくできる。これにより、インタークーラ７を垂直に配置した場合と比較して、よりコンパクトなレイアウトが可能となり、搭載性が向上する。
【００３０】
実施例１に示す過給機付きエンジン１は、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３が一体に成形されているため、エアホース１４を接続する際に、スロットルボディ４の組み付け性および市場での交換作業性について考慮する必要がある。
なお、エアホース１４の接続工程は、ａ）スロットルボディ４の入口パイプ４ａにエアホース１４の他端側（出口側）を装着する→ｂ）スロットルボディ４を吸気マニホールド３に固定する→ｃ）エアホース１４の一端側（入口側）をＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに接続する。
上記の工程順ａ）→ｂ）→ｃ）にエアホース１４を接続する場合、Ｉ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃがパイプ状に突き出た形状であると、エアホース１４の接続作業が困難である。
【００３１】
本実施例では、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３が一体に成形されているため、吸気マニホールド３の接続口３ａとＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃとの相対位置が一定である。このため、ホース接続口７１ｃがパイプ状に突き出た形状であると、スロットルボディ４を吸気マニホールド３に固定した後、エアホース１４の一端側をＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに接続する（エアホース１４の内周にパイプ状に突き出たホース接続口７１ｃを挿入する）際に、エアホース１４を大きく曲げる必要があるため、ホース接続口７１ｃに対するエアホース１４の接続作業が極めて困難となる。
【００３２】
これに対し、実施例１に記載したＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃは、パイプ状に突き出た形状ではなく、固定座７１ｄの内周に開口する孔形状であり、エアホース１４の内周にパイプ状のホース接続口７１ｃを挿入する構成ではない。つまり、ホース接続口７１ｃとエアホース１４との接続は、金属スリーブ１５を介して行うため、エアホース１４を大きく曲げながら接続する必要はない。具体的には、エアホース１４の一端側の内周に円筒状の金属スリーブ１５を挿入し、この金属スリーブ１５に設けられたフランジ部１５ａをＩ／Ｃケース７１の固定座７１ｄに当ててスクリュ１９により固定することで、ホース接続口７１ｃとエアホース１４との接続を行うことができる。これにより、エアホース１４を無理に曲げなくても、エアホース１４の一端側をホース接続口７１ｃに容易に接続できるので、スロットルボディ４の組み付け性および市場での交換作業性に支障が生じることはない。
【００３３】
また、Ｉ／Ｃケース７１の固定座７１ｄには、ガスケット２０が装着されているので、金属スリーブ１５のフランジ部１５ａを固定座７１ｄにスクリュ１９で締め付け固定した時に、ガスケット２０が圧縮されることで、フランジ部１５ａと固定座７１ｄとの間の気密性が確保される。
ところで、一般的な過給機用の樹脂ダクト２１とエアホース１４との接続は、図９に示す様に、樹脂のクリープによるシール性の低下を考慮して、樹脂ダクト２１の内周に金属管２２を挿入し、且つ、エアホース１４の外周をホースバンド１８で締め付ける必要がある。しかし、本実施例は、図９に示す様な、エアホース１４の内周に樹脂ダクト２１を挿入する構成ではないので、樹脂のクリープによりシール性が低下することはない。また、金属管２２の代わりに金属スリーブ１５を使用するので、コストアップを最小限に抑えることが可能である。
【００３４】
（変形例）
実施例１では、Ｉ／Ｃケース７１を吸気マニホールド３と一体に樹脂成形した一例を説明したが、樹脂成形に限定するものではなく、例えば、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３をアルミダイカストにより一体成形することもできる。
また、スロットルボディ４とＩ／Ｃケース７１との間を接続するエアホース１４は、実施例１に例示したゴム製に限定されるものではなく、例えば、樹脂成形品のエアホース１４を使用することも可能である。
【００３５】
実施例１では、本発明に係る吸気構造を直列４気筒エンジン１に適用しているが、４気筒以外の多気筒エンジンにも適用できることは言うまでもない。
実施例１では、吸排気系にターボチャージャ（過給機２）を搭載したエンジン１の吸気構造を記載しているが、本発明の過給機２は、ターボチャージャに限定する必要はなく、例えば、吸気ダクト５に配置されるコンプレッサ２ｂをエンジン１によって駆動するスーパーチャージャであっても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１ エンジン
２ 過給機（ターボチャージャ）
２ａ 排気タービン
２ｂ コンプレッサ
３ 吸気マニホールド
３ａ 吸気マニホールドの接続口
４ スロットルボディ
５ 吸気ダクト（吸気通路）
７ インタークーラ
１４ エアホース
１５ 金属スリーブ
１５ａ 金属スリーブのフランジ部
１８ ホースバンド
１９ スクリュ
２０ ガスケット
３１ 吸気マニホールドの分岐支管
３１ａ １本目の分岐支管
３１ｂ ４本目の分岐支管（ｎ本目の分岐支管）
７０ 熱交換コア部
７１ Ｉ／Ｃケース（インタークーラケース）
７１ｃ Ｉ／Ｃケースのホース接続口
７１ｄ Ｉ／Ｃケースの固定座
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサで圧縮された空気を冷却するためのインタークーラを備える過給機付きエンジンの吸気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸入空気をコンプレッサにより圧縮して燃焼室に圧送する過給機付きエンジンが知られている。この過給機付きエンジンでは、過給された空気の温度が上昇して過給効率が低下することを防止するために、コンプレッサで圧縮された空気を冷却するためのインタークーラを備えたものがある。
このインタークーラを備える過給機付きエンジンの吸気構造に係る従来技術として特許文献１がある。この特許文献１では、エアクリーナと過給機のコンプレッサとを接続する第１吸気管と、コンプレッサとインタークーラとを接続する第２吸気管と、インタークーラとスロットルボディとを接続する第３吸気管とを有し、第３吸気管が第１吸気管の上側を通過するように配設する、つまり、第１吸気管と第３吸気管とを交差させることにより、過給機付きエンジンの吸気構造をコンパクトにできる構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１３０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に開示された過給機付きエンジンの吸気構造では、インタークーラをエンジンの上方に配設して、インタークーラの両端に接続される第２吸気管と第３吸気管をそれぞれ短く形成することにより、過給機からスロットルボディまでの通路長を短縮している。しかし、上記の吸気構造では、インタークーラを含めたエンジンの上下方向の寸法が増大するため、エンジンの搭載性が悪化することは避けられない。
また、短く形成された第２吸気管と第３吸気管とでインタークーラの両端を支持することにより、インタークーラ用支持部材を不要にできると記載されているが、ステー等の支持部材を使用することなく、重量物であるインタークーラを第２吸気管と第３吸気管だけで支持することには無理がある。
【０００５】
さらに、第２吸気管と第３吸気管だけでインタークーラを支持する構成であるため、第２吸気管および第３吸気管を介してインタークーラに振動が伝わりやすく、且つ、振動に対してインタークーラを強固に支持することは困難である。その結果、エンジンの振動や走行中の振動等がインタークーラに伝わると、第２、第３吸気管とインタークーラとの接続部に緩みが生じて空気漏れが発生する恐れがあり、信頼性の点で問題がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、過給機付きエンジンの上下方向の寸法を抑制できると共に、部品点数を増やすことなくインタークーラを強固に支持でき、且つ、コンパクトなレイアウトが可能な過給機付きエンジンの吸気構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１に係る発明）
本発明は、吸気通路に配置されるコンプレッサの回転によって吸入空気を過給する過給機を備えたエンジンの吸気構造であって、コンプレッサで圧縮された空気を冷却するインタークーラと、このインタークーラで冷却された空気の流量を調整するスロットルボディと、このスロットルボディで流量調整された空気をエンジンの各気筒に分配する吸気マニホールドとを備える。
インタークーラは、コンプレッサで圧縮された空気を冷却媒体と熱交換させる熱交換コア部と、この熱交換コア部を内部に収容するインタークーラケースとで構成され、このインタークーラケースが吸気マニホールドと一体に成形されていることを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、インタークーラケースが吸気マニホールドと一体に成形されているので、重量物であるインタークーラを強固に支持でき、耐振動性等の信頼性が向上する。なお、インタークーラケースと吸気マニホールドに使用される材料は、樹脂あるいはアルミニウムが好適である。
また、インタークーラケースを吸気マニホールドと別体に形成する場合は、インタークーラと吸気マニホールドとの間に両者の干渉を避けるための隙間が必要不可欠となるため、その分、搭載スペースが増大する。これに対し、本発明では、インタークーラケースを吸気マニホールドと一体に成形することで、両者の干渉を避けるための隙間が不要となるので、インタークーラを吸気マニホールドに近接して配置できる。
さらに、本発明では、吸入空気の流れ方向において、インタークーラの下流側にスロットルボディを配置しているので、コンプレッサでの過給により高温となった空気が直接スロットルボディに供給されることはなく、インタークーラで冷却された空気がスロットルボディに供給されるので、スロットルボディの熱害対策も不要である。
【０００８】
（請求項２に係る発明）
請求項１に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、吸気マニホールドは、スロットルボディが接続される接続口と、この接続口より流入する吸入空気をエンジンの各気筒に分配するｎ本の分岐支管とを有し、このｎ本の分岐支管のうち、最も両外側に配置される１本目の分岐支管とｎ本目の分岐支管とが接続口に対し互いに反対側へ延びて設けられている。
インタークーラは、１本目の分岐支管またはｎ本目の分岐支管に対しエンジンと反対側に配置され、且つ、インタークーラケースの内部へ熱交換コア部を挿入する方向が、インタークーラケースの底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の吸気マニホールドは、ｎ本の分岐支管のうち、最も両外側に配置される１本目の分岐支管とｎ本目の分岐支管とが接続口に対し互いに反対側へ延びて設けられているので、接続口から１本目およびｎ本目の分岐支管にかけて、吸気マニホールドの外側にスペースが生じる。このスペースを利用してインタークーラを配置することにより、インタークーラを吸気マニホールドに近接して配置できる。
また、インタークーラは、インタークーラケースの内部へ熱交換コア部を挿入する方向がインタークーラケースの底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いているので、吸気マニホールドの通路断面積を減らすことなく、インタークーラとエンジンとの間に生じるデッドスペースを小さくできる。
【００１０】
（請求項３に係る発明）
請求項１または２に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、インタークーラとスロットルボディとの間を接続するエアホースを有し、インタークーラケースには、円筒状の金属スリーブを介してエアホースの一端側が接続されるホース接続口が形成されると共に、ホース接続口の周囲に金属スリーブを固定するための固定座が設けられている。 金属スリーブは、一端側の端部に径方向の外側へ延設されるフランジ部を有し、他端側がエアホースの内周に挿入され、且つ、エアホースの外周に装着されるホースバンドを締め付けてエアホースに固定され、エアホースは、金属スリーブのフランジ部をインタークーラケースの固定座にスクリュを締め付けて固定されることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、インタークーラケースと吸気マニホールドとが一体に成形されているため、エアホースを接続する際に、スロットルボディの組み付け性および市場での交換作業性ついて考慮する必要がある。つまり、インタークーラとスロットルボディとの間をエアホースにより接続する工程は、ａ）スロットルボディにエアホースの出口側を装着する→ｂ）スロットルボディを吸気マニホールドに固定する→ｃ）エアホースの入口側をインタークーラケースのホース接続口に接続する。ここで、インタークーラケースが吸気マニホールドと別体に設けられている従来の吸気構造であれば、上記ａ）→ｂ）→ｃ）の工程順でエアホースを接続できるので、スロットルボディの組み付け性および市場での交換作業性に支障が生じることはない。
【００１２】
しかし、インタークーラケースと吸気マニホールドとが一体に成形されていると、吸気マニホールドの接続口とインタークーラケースのホース接続口との相対位置が一定であるため、スロットルボディを吸気マニホールドに取り付けた後、エアホースの入口側をインタークーラケースのホース接続口に接続することは極めて困難である。つまり、インタークーラケースのホース接続口がパイプ状に突き出ているため、エアホースの出口側がスロットルボディに接続された状態で、パイプ状に突き出たインタークーラケースのホース接続口にエアホースの入口側を接続するためには、エアホースを大きく曲げる必要があり、作業性は極めて悪い。
【００１３】
これに対し、請求項３に係る発明では、エアホースの内周に金属スリーブが挿入され、その金属スリーブのフランジ部をインタークーラケースの固定座にスクリュを締め付けて固定することで、インタークーラケースのホース接続口にエアホースを接続できる。
上記の構成であれば、インタークーラケースのホース接続口をパイプ状に突き出た形状にする必要はないので、エアホースを大きく曲げなくても、エアホースの入口側（一端側）をホース接続口に容易に接続できる。
また、インタークーラケースの固定座にガスケットを装着しておくことで、金属スリーブのフランジ部を固定座にスクリュで締め付け固定した時に、フランジ部と固定座との間の気密性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一体成形されたＩ／Ｃケースと吸気マニホールドの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】上方側から見たインタークーラと吸気マニホールドの斜視図である。
【図４】正面側から見たインタークーラと吸気マニホールドの斜視図である。
【図５】Ｉ／Ｃケースのホース接続口側から見たインタークーラと吸気マニホールドの側面図である。
【図６】（ａ）本発明に係る過給機付きエンジンの吸気構造を正面側から見た斜視図、（ｂ）同吸気構造をエアホース側から見た側面図である。
【図７】エアホースの接続状態を示す断面図である。
【図８】過給機付きエンジンの吸排気系を模式的に示した平面図である。
【図９】一般的な樹脂ダクトとエアホースとの接続状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
この実施例１に示すエンジン１は、例えば、燃料にガソリンを使用する直列４気筒のガソリンエンジン、あるいは、燃料に軽油を使用するディーゼルエンジンであり、図８に示す様に、吸入空気をエンジン１の気筒内に導入する吸気通路と、気筒内で燃料の燃焼によって発生した排気ガスを大気に排出する排気通路とを備え、その吸排気系に過給機２を搭載している。
過給機２は、例えば、エンジン１より排出される排気ガスのエネルギを回転力に変換する排気タービン２ａと、この排気タービン２ａと同軸に連結されるコンプレッサ２ｂとを有し、このコンプレッサ２ｂの回転によって吸入空気を圧縮してエンジン１に供給するターボチャージャである。
【００１７】
吸気通路は、エンジン１のシリンダヘッドに形成される各気筒の吸気ポート（図示せず）と、この吸気ポートを通じて吸入空気を各気筒に分配する吸気マニホールド３と、この吸気マニホールド３の上流に配置されるスロットルボディ４と、吸入空気として取り入れた外気をスロットルボディ４まで供給する吸気ダクト５等より構成される。
吸気ダクト５には、外気に含まれる砂埃などの異物を取り除くエアクリーナ６、吸気量を測定する吸気量センサ（図示せず）、過給機２のコンプレッサ２ｂ、このコンプレッサ２ｂで圧縮された空気を冷却するインタークーラ７等が配設されている。
スロットルボディ４は、アクセルペダルに連動するスロットルバルブ８（図７、図８参照）を備え、このスロットルバルブ８の開度に応じて吸気量を調整する。また、スロットルボディ４には、スロットルバルブ８の開度を検出して、外部のＥＣＵ（エンジン１の運転状態を制御する電子制御装置）へ出力するスロットルポジションセンサ９（図６、図７参照）が取り付けられている。
【００１８】
排気通路は、シリンダヘッドに形成される各気筒の排気ポート（図示せず）と、この排気ポートに接続される排気マニホールド１０と、各気筒の排気ポートを通じて排気マニホールド１０に排出された排気ガスを大気に放出する排気管１１等より構成される。
排気管１１には、過給機２の排気タービン２ａと、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を補集するＤＰＦ１２（ディーゼルパティキュレートフィルターの略）と、このＤＰＦ１２の排気上流および排気下流の排気温度を検出する排気温度センサ１３等が設けられている。
【００１９】
次に、本発明に係る過給機付きエンジン１の吸気構造について詳述する。
実施例１に示す過給機付きエンジン１の吸気系には、上述した様に、吸気流れ方向の上流から下流に向かって、コンプレッサ２ｂ→インタークーラ７→スロットルボディ４→吸気マニホールド３が順に配置される。
吸気マニホールド３は、スロットルボディ４が接続される接続口３ａ（図７参照）と、この接続口３ａに連通する容積室３０と、この容積室３０から分岐する４本の分岐支管３１とを有し、この４本の分岐支管３１が、それぞれ各気筒の吸気ポートに接続される。
【００２０】
この吸気マニホールド３は、図１および図３に示す様に、４本の分岐支管３１のうち、最も両外側に配置される２本の分岐支管３１、つまり、エンジン１の第１気筒と第４気筒に吸入空気を供給する１本目の分岐支管３１ａと４本目の分岐支管３１ｂとが、容積室３０に対し互いに反対側（図示両側）へ延びて設けられている。
なお、実施例１に示す吸気マニホールド３は、エンジン１のシリンダヘッド（図示せず）に装着された状態で、スロットルボディ４との接続口３ａが下向きに形成されている（図６参照）。また、接続口３ａの周囲には、図７に示す様に、スロットルボディ４を固定するための固定座３ｂが設けられ、この固定座３ｂには、複数（例えば４個所）の螺子孔が形成されている。
【００２１】
インタークーラ７は、図３〜図５に示す様に、コンプレッサ２ｂで圧縮された高温の空気を冷却水と熱交換させる熱交換コア部７０と、この熱交換コア部７０を内部に収容するインタークーラケース（以下Ｉ／Ｃケース７１と呼ぶ）とで構成される。なお、図３〜図５は、Ｉ／Ｃケース７１に熱交換コア部７０が挿入された状態を示している。
このインタークーラ７は、吸気マニホールド３の容積室３０と、最も外側の分岐支管３１（１本目または４本目の分岐支管３１ａ、３１ｂ）との間で吸気マニホールド３の外側に形成される凹スペースを利用して吸気マニホールド３に近接して配置される。具体的には、吸気マニホールド３の最も両外側に配置される２本の分岐支管３１のうち、どちらか一方の分岐支管３１、例えば、図示左方向へ延びる４本目の分岐支管３１ｂに対し、エンジン１と反対側（図示下側）に配置される。
【００２２】
Ｉ／Ｃケース７１は、図１に示す様に、略直方体形状に設けられ、ケース上端には、熱交換コア部７０をケース内部へ挿入するための挿入口７１ａが全面的に開口している。また、Ｉ／Ｃケース７１は、図４に示す様に、吸気マニホールド３の固定座３ｂから遠い方のケース側面（図示左側の側面）には、コンプレッサ２ｂで圧縮された空気が流入するパイプ状の流入口７１ｂが形成され、この流入口７１ｂとコンプレッサ２ｂの出口部とがターボダクト（図示せず）によって接続される。一方、吸気マニホールド３の固定座３ｂに近接する方のケース側面には、後述するエアホース１４（図６、図７参照）が接続されるホース接続口７１ｃが形成されている。このホース接続口７１ｃは、熱交換コア部７０で冷却された吸入空気が流出する流出口であり、ホース接続口７１ｃの周囲には、図７に示す金属スリーブ１５を介してエアホース１４を固定するための固定座７１ｄが設けられ、この固定座７１ｄには、図５に示す様に、複数（例えば４個所）の螺子孔７１ｅが形成されている。
【００２３】
本実施例のＩ／Ｃケース７１は、図１に示す様に、挿入口７１ａが開口するケース上端部において、吸気マニホールド３の４本目の分岐支管３１ｂに近接するケース長手方向の側面と、吸気マニホールド３の接続口３ａに近接するケース短手方向の側面とが、プレート状の結合部１６を介して吸気マニホールド３に結合されている。つまり、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３は、両者が一体に樹脂成形され、結合部１６によって強固に結合されている。
また、インタークーラ７は、図２に示す様に、Ｉ／Ｃケース７１の挿入口７１ａからケース内部へ熱交換コア部７０を挿入する方向が、Ｉ／Ｃケース７１の底部に向かってエンジン側（図示右側）へ近づく方向に傾いた状態で配置され、インタークーラ７の底部側が、Ｉ／Ｃケース７１と一体に設けられたステー１７によってエンジンブロックに支持されている。
【００２４】
スロットルボディ４は、図６に示す様に、吸気マニホールド３の固定座３ｂに形成された複数の螺子孔にそれぞれスルーボルト（図示せず）を結合して固定される。このスロットルボディ４は、図７に示す様に、スロットルバルブ８より吸気流れの下流側（図示上側）に開口する出口側の開口端が吸気マニホールド３の接続口３ａに接続され、スロットルバルブ８より吸気流れの上流側に開口する入口側の開口端が、前述のエアホース１４を介してＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに連結される。なお、スロットルボディ４の入口側は、吸気流れの上流側に向かって円筒状に延びる通路部を形成している。以下、この円筒状の通路部を入口パイプ４ａと呼ぶ。
【００２５】
エアホース１４は、例えば、ゴム製であり、図７に示す様に、スロットルボディ４の入口パイプ４ａとＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃとの間を接続する湾曲した形状に設けられている。なお、本実施例のエアホース１４は、ゴム製であっても、図７に示す湾曲した形状を保持できるだけの剛性を有している。
このエアホース１４は、吸入空気の流出側である他端側をスロットルボディ４の入口パイプ４ａの外周に嵌め合わせ、エアホース１４の外周に装着されるホースバンド（図示せず）によって入口パイプ４ａに締め付け固定される。
吸入空気の流入側であるエアホース１４の一端側は、円筒状の金属スリーブ１５を介してＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに接続される。
【００２６】
金属スリーブ１５は、図７に示す様に、一端側の端部に径方向の外側へ延設されたフランジ部１５ａを有し、このフランジ部１５ａより他端側がエアホース１４の内周に挿入され、エアホース１４の外周に装着されるホースバンド１８を締め付けてエアホース１４に固定される。
エアホース１４の一端側に取り付けられた金属スリーブ１５は、Ｉ／Ｃケース７１に設けられた固定座７１ｄの螺子孔７１ｅにスクリュ１９（図６参照）を結合して固定される。また、Ｉ／Ｃケース７１の固定座７１ｄには、図７に示す様に、金属スリーブ１５のフランジ部１５ａと固定座７１ｄとの間を気密に保つための手段として、ガスケット２０が装着されている。
【００２７】
（実施例１の作用および効果）
実施例１に記載した過給機付きエンジン１の吸気構造は、Ｉ／Ｃケース７１が吸気マニホールド３と一体に樹脂成形されることで、ケース上端部が結合部１６を介して吸気マニホールド３に結合されている。また、インタークーラ７の底部側は、Ｉ／Ｃケース７１と一体に設けられたステー１７を介してエンジンブロックに支持されている。
上記の構成によれば、重量物であるインタークーラ７を強固に支持できるので、エンジン１の振動や走行中の振動等に対して強い吸気構造を実現でき、信頼性が向上する。
また、図６に示す様に、インタークーラ７の下流側にスロットルボディ４を配置しているので、コンプレッサ２ｂでの過給により高温となった空気が直接スロットルボディ４に供給されることはなく、インタークーラ７で冷却された空気がスロットルボディ４に供給されるので、スロットルボディ４の熱害対策も不要である。
【００２８】
インタークーラ７は、Ｉ／Ｃケース７１を吸気マニホールド３と一体に成形することで、吸気マニホールド３の外側に形成される凹スペースを利用して吸気マニホールド３に近接して配置できる。つまり、図３に示す様に、吸気マニホールド３の４本目の分岐支管３１に対し反エンジン側（図示下側）に配置できるので、インタークーラ７をエンジン１の上方に配置する特許文献１と比較して、エンジン１の上下方向の寸法が増大することはない。
さらに、実施例１に示すインタークーラ７は、Ｉ／Ｃケース７１の内部へ熱交換コア部７０を挿入する方向が、Ｉ／Ｃケース７１の底部に向かってエンジン側へ近づく方向に傾いた状態で配置される。これに対し、インタークーラ７を垂直に配置することも考えられる。例えば、図２において、吸気マニホールド３の通路断面積Ｓを確保するために、図中の二点鎖線の枠Ａで示す位置にインタークーラ７を配置すると、インタークーラ７とエンジンブロックとの間に生じるデッドスペース（図中二点鎖線の楕円Ｃで示す領域）が大きくなるため、インタークーラ７の飛び出し量が大きくなり、搭載上不利である。
【００２９】
また、インタークーラ７とエンジンブロックとの間に生じるデッドスペースを小さくするために、図中の一点鎖線の枠Ｂで示す位置にインタークーラ７を配置すると、二点鎖線の枠Ａで示す位置に配置した場合と比較して搭載上は有利であるが、インタークーラ７が吸気マニホールド３と干渉して吸気マニホールド３の通路断面積Ｓが減少するため、現実的には無理な配置である。
これに対し、本実施例のインタークーラ７は、上記のように、Ｉ／Ｃケース７１の底部側がエンジン側へ近づく方向に傾いた状態で配置されるので、吸気マニホールド３の通路断面積Ｓが減少することはなく、且つ、エンジンブロックとの間に生じるデッドスペースも小さくできる。これにより、インタークーラ７を垂直に配置した場合と比較して、よりコンパクトなレイアウトが可能となり、搭載性が向上する。
【００３０】
実施例１に示す過給機付きエンジン１は、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３が一体に成形されているため、エアホース１４を接続する際に、スロットルボディ４の組み付け性および市場での交換作業性について考慮する必要がある。
なお、エアホース１４の接続工程は、ａ）スロットルボディ４の入口パイプ４ａにエアホース１４の他端側（出口側）を装着する→ｂ）スロットルボディ４を吸気マニホールド３に固定する→ｃ）エアホース１４の一端側（入口側）をＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに接続する。
上記の工程順ａ）→ｂ）→ｃ）にエアホース１４を接続する場合、Ｉ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃがパイプ状に突き出た形状であると、エアホース１４の接続作業が困難である。
【００３１】
本実施例では、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３が一体に成形されているため、吸気マニホールド３の接続口３ａとＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃとの相対位置が一定である。このため、ホース接続口７１ｃがパイプ状に突き出た形状であると、スロットルボディ４を吸気マニホールド３に固定した後、エアホース１４の一端側をＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃに接続する（エアホース１４の内周にパイプ状に突き出たホース接続口７１ｃを挿入する）際に、エアホース１４を大きく曲げる必要があるため、ホース接続口７１ｃに対するエアホース１４の接続作業が極めて困難となる。
【００３２】
これに対し、実施例１に記載したＩ／Ｃケース７１のホース接続口７１ｃは、パイプ状に突き出た形状ではなく、固定座７１ｄの内周に開口する孔形状であり、エアホース１４の内周にパイプ状のホース接続口７１ｃを挿入する構成ではない。つまり、ホース接続口７１ｃとエアホース１４との接続は、金属スリーブ１５を介して行うため、エアホース１４を大きく曲げながら接続する必要はない。具体的には、エアホース１４の一端側の内周に円筒状の金属スリーブ１５を挿入し、この金属スリーブ１５に設けられたフランジ部１５ａをＩ／Ｃケース７１の固定座７１ｄに当ててスクリュ１９により固定することで、ホース接続口７１ｃとエアホース１４との接続を行うことができる。これにより、エアホース１４を無理に曲げなくても、エアホース１４の一端側をホース接続口７１ｃに容易に接続できるので、スロットルボディ４の組み付け性および市場での交換作業性に支障が生じることはない。
【００３３】
また、Ｉ／Ｃケース７１の固定座７１ｄには、ガスケット２０が装着されているので、金属スリーブ１５のフランジ部１５ａを固定座７１ｄにスクリュ１９で締め付け固定した時に、ガスケット２０が圧縮されることで、フランジ部１５ａと固定座７１ｄとの間の気密性が確保される。
ところで、一般的な過給機用の樹脂ダクト２１とエアホース１４との接続は、図９に示す様に、樹脂のクリープによるシール性の低下を考慮して、樹脂ダクト２１の内周に金属管２２を挿入し、且つ、エアホース１４の外周をホースバンド１８で締め付ける必要がある。しかし、本実施例は、図９に示す様な、エアホース１４の内周に樹脂ダクト２１を挿入する構成ではないので、樹脂のクリープによりシール性が低下することはない。また、金属管２２の代わりに金属スリーブ１５を使用するので、コストアップを最小限に抑えることが可能である。
【００３４】
（変形例）
実施例１では、Ｉ／Ｃケース７１を吸気マニホールド３と一体に樹脂成形した一例を説明したが、樹脂成形に限定するものではなく、例えば、Ｉ／Ｃケース７１と吸気マニホールド３をアルミダイカストにより一体成形することもできる。
また、スロットルボディ４とＩ／Ｃケース７１との間を接続するエアホース１４は、実施例１に例示したゴム製に限定されるものではなく、例えば、樹脂成形品のエアホース１４を使用することも可能である。
【００３５】
実施例１では、本発明に係る吸気構造を直列４気筒エンジン１に適用しているが、４気筒以外の多気筒エンジンにも適用できることは言うまでもない。
実施例１では、吸排気系にターボチャージャ（過給機２）を搭載したエンジン１の吸気構造を記載しているが、本発明の過給機２は、ターボチャージャに限定する必要はなく、例えば、吸気ダクト５に配置されるコンプレッサ２ｂをエンジン１によって駆動するスーパーチャージャであっても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１ エンジン
２ 過給機（ターボチャージャ）
２ａ 排気タービン
２ｂ コンプレッサ
３ 吸気マニホールド
３ａ 吸気マニホールドの接続口
４ スロットルボディ
５ 吸気ダクト（吸気通路）
７ インタークーラ
１４ エアホース
１５ 金属スリーブ
１５ａ 金属スリーブのフランジ部
１８ ホースバンド
１９ スクリュ
２０ ガスケット
３１ 吸気マニホールドの分岐支管
３１ａ １本目の分岐支管
３１ｂ ４本目の分岐支管（ｎ本目の分岐支管）
７０ 熱交換コア部
７１ Ｉ／Ｃケース（インタークーラケース）
７１ｃ Ｉ／Ｃケースのホース接続口
７１ｄ Ｉ／Ｃケースの固定座
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に配置されるコンプレッサの回転によって吸入空気を過給する過給機を備えたエンジンの吸気構造であって、
前記コンプレッサで圧縮された空気を冷却するインタークーラと、
このインタークーラで冷却された空気の流量を調整するスロットルボディと、
このスロットルボディで流量調整された空気を前記エンジンの各気筒に分配する吸気マニホールドとを備え、
前記インタークーラは、前記コンプレッサで圧縮された空気を冷却媒体と熱交換させる熱交換コア部と、この熱交換コア部を内部に収容するインタークーラケースとで構成され、このインタークーラケースが前記吸気マニホールドと一体に成形されていることを特徴とする過給機付きエンジンの吸気構造。
【請求項２】
請求項１に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、
前記吸気マニホールドは、前記スロットルボディが接続される接続口と、この接続口より流入する吸入空気を前記エンジンの各気筒に分配するｎ本の分岐支管とを有し、このｎ本の分岐支管のうち、最も両外側に配置される１本目の分岐支管とｎ本目の分岐支管とが前記接続口に対し互いに反対側へ延びて設けられ、
前記インタークーラは、前記１本目の分岐支管または前記ｎ本目の分岐支管に対し前記エンジンと反対側に配置され、且つ、前記インタークーラケースの内部へ前記熱交換コア部を挿入する方向が、前記インタークーラケースの底部に向かって前記エンジン側へ近づく方向に傾いていることを特徴とする過給機付きエンジンの吸気構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、
前記インタークーラと前記スロットルボディとの間を接続するエアホースを有し、
前記インタークーラケースには、円筒状の金属スリーブを介して前記エアホースの一端側が接続されるホース接続口が形成されると共に、前記ホース接続口の周囲に前記金属スリーブを固定するための固定座が設けられ、
前記金属スリーブは、一端側の端部に径方向の外側へ延設されるフランジ部を有し、他端側が前記エアホースの内周に挿入され、且つ、前記エアホースの外周に装着されるホースバンドを締め付けて前記エアホースに固定され、
前記エアホースは、前記金属スリーブのフランジ部を前記インタークーラケースの固定座にスクリュを締め付けて固定されることを特徴とする過給機付きエンジンの吸気構造。
【請求項１】
吸気通路に配置されるコンプレッサの回転によって吸入空気を過給する過給機を備えたエンジンの吸気構造であって、
前記コンプレッサで圧縮された空気を冷却するインタークーラと、
このインタークーラで冷却された空気の流量を調整するスロットルボディと、
このスロットルボディで流量調整された空気を前記エンジンの各気筒に分配する吸気マニホールドとを備え、
前記インタークーラは、前記コンプレッサで圧縮された空気を冷却媒体と熱交換させる熱交換コア部と、この熱交換コア部を内部に収容するインタークーラケースとで構成され、このインタークーラケースが前記吸気マニホールドと一体に成形されていることを特徴とする過給機付きエンジンの吸気構造。
【請求項２】
請求項１に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、
前記吸気マニホールドは、前記スロットルボディが接続される接続口と、この接続口より流入する吸入空気を前記エンジンの各気筒に分配するｎ本の分岐支管とを有し、このｎ本の分岐支管のうち、最も両外側に配置される１本目の分岐支管とｎ本目の分岐支管とが前記接続口に対し互いに反対側へ延びて設けられ、
前記インタークーラは、前記１本目の分岐支管または前記ｎ本目の分岐支管に対し前記エンジンと反対側に配置され、且つ、前記インタークーラケースの内部へ前記熱交換コア部を挿入する方向が、前記インタークーラケースの底部に向かって前記エンジン側へ近づく方向に傾いていることを特徴とする過給機付きエンジンの吸気構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載した過給機付きエンジンの吸気構造において、
前記インタークーラと前記スロットルボディとの間を接続するエアホースを有し、
前記インタークーラケースには、円筒状の金属スリーブを介して前記エアホースの一端側が接続されるホース接続口が形成されると共に、前記ホース接続口の周囲に前記金属スリーブを固定するための固定座が設けられ、
前記金属スリーブは、一端側の端部に径方向の外側へ延設されるフランジ部を有し、他端側が前記エアホースの内周に挿入され、且つ、前記エアホースの外周に装着されるホースバンドを締め付けて前記エアホースに固定され、
前記エアホースは、前記金属スリーブのフランジ部を前記インタークーラケースの固定座にスクリュを締め付けて固定されることを特徴とする過給機付きエンジンの吸気構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２５１５３３（Ｐ２０１２−２５１５３３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７１３１（Ｐ２０１１−１２７１３１）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
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