JP5994482B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。

従来、吸気をエンジンの各気筒に分配供給する複数の吸気通路を有する吸気マニホールドを備える内燃機関の吸気装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、内部にサージタンクが形成され、サージタンク内の吸気をエンジンの各気筒に分配供給する複数の吸気通路を有するインテークマニホールド（吸気マニホールド）と、インテークマニホールドに設けられ、インテークマニホールドの外部からＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガスまたはブローバイガスを内部に導く１つのガス導入管と、ガス導入管と連通するように設けられ、ガス導入管を介して導入されたＥＧＲガスまたはブローバイガスのいずれか一方をサージタンクの中央部に導く通路としての独立小部屋とを備えた内燃機関の吸気装置が開示されている。すなわち、上記特許文献１では、１つのガス導入管およびその１つのガス導入管に連通する１つの独立小部屋により、ＥＧＲガスまたはブローバイガスをインテークマニホールドのサージタンクに導く１つのガス通路部が構成されている。

特開２０１１−２２０２９９号公報

しかしながら、上記特許文献１の内燃機関の吸気装置では、ガス導入管および独立小部屋により構成されるガス通路部が１つしか設けられていないので、ガス通路部を介して、ＥＧＲガスまたはブローバイガスのいずれか一方のガスのみしかインテークマニホールド（吸気マニホールド）のサージタンクに導くことができず、ＥＧＲガスおよびブローバイガスの両方を並行してインテークマニホールドのサージタンクに導くことができないという不都合がある。

そこで、上記特許文献１に記載のような従来の内燃機関の吸気装置において、インテークマニホールド（吸気マニホールド）のサージタンクに複数の異なるガスを並行して導くことが可能なように、ガス導入管および独立小部屋からなるガス通路部をもう１つ（１組）追加することが考えられる。

しかしながら、上記特許文献１に記載のような従来の内燃機関の吸気装置において、異なるガス毎にガス導入管および独立小部屋からなるガス通路部を個別に複数組設ける場合には、複数のガス通路部からなるガス通路部全体が大型化する。このため、ガス通路部の配置スペースが大きくなってインテークマニホールド（吸気マニホールド）の周辺部品と干渉し易くなり、その結果、内燃機関の吸気装置の搭載性が低下するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数のガス通路部をコンパクト化して搭載性を向上させながら、吸気マニホールドの内部に複数の異なるガスを並行して導くことが可能な内燃機関の吸気装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における内燃機関の吸気装置は、第１ガスおよび第２ガスを含む吸気をエンジンの各気筒に分配供給する複数の吸気通路を有する吸気マニホールドと、吸気マニホールドの外面に設けられ、第１ガス用の第１通路と第１通路とは異なる第２ガス用の第２通路とが一体化されたガス通路部材とを備え、吸気マニホールドおよびガス通路部材は、樹脂により形成されているとともに、互いに一体的に接合されている。

この発明の一の局面による内燃機関の吸気装置では、上記のように、吸気マニホールドの外面に、第１ガス用の第１通路と第１通路とは異なる第２ガス用の第２通路とが一体化されたガス通路部材を設けることによって、ガス通路部材の第１通路および第１通路とは異なる第２通路をそれぞれ介して、互いに異なる第１ガスおよび第２ガスを吸気マニホールドの内部に並行して導くことができる。また、第１ガス用の第１通路と第１通路とは異なる第２ガス用の第２通路とが一体化されたガス通路部材を設けることによって、共通の（１つの）ガス通路部材に第１通路および第２通路の両方が設けられるので、２つのガス通路（第１通路および第２通路）を有するガス通路部材をコンパクト化（小型化）することができる。これにより、２つのガス通路を有するガス通路部材の配置スペースが大きくなるのを抑制することができるので、周辺部品との干渉も生じ難い。その結果、複数のガス通路部をコンパクト化して内燃機関の吸気装置の搭載性を向上させながら、第１通路および第２通路により吸気マニホールドの内部に複数の異なるガスを並行して導くことができる。
また、吸気マニホールドおよびガス通路部材は、樹脂により形成されているとともに、互いに一体的に接合されている。このように構成すれば、振動溶着工法やＤＳＩ（Ｄｉｅ Ｓｌｉｄｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）工法などを用いて、容易に、吸気マニホールドの外面にガス通路部材を一体的に接合することができる。また、吸気マニホールドおよびガス通路部材の両方を樹脂により形成することにより、内燃機関の吸気装置の軽量化を図ることができる。

上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、ガス通路部材は、第１通路と第２通路とが互いに独立した状態で形成されるようにガス通路部材の内部空間を分割する仕切り部を含む。このように構成すれば、仕切り部により、ガス通路部材の内部空間を第１ガス用の第１通路と第２ガス用の第２通路とに容易に分割することができるので、容易に、共通の（１つの）ガス通路部材により、第１ガスおよび第２ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールドの内部に並行して導くことができる。また、ガス通路部材の内部空間において第１ガスおよび第２ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールドに導くことによって、ガス通路部材の内部空間で第１ガスと第２ガスとが混合される場合とは異なり、吸気マニホールドに入る前に第１ガスと第２ガスとが衝突することに起因して第１ガスと第２ガスとをバランスよく吸気マニホールドの内部に導くことが困難になるのを抑制することができる。

上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、ガス通路部材は、第２通路と連通するように設けられ、外部から第２ガスを第２通路に導入する第２ガス導入口を含む。このように構成すれば、第２ガス導入口により、ガス通路部材の外部から第２ガスを第２通路に容易に導くことができる。

上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、吸気マニホールドは、ガス通路部材を介して吸気マニホールドの内部に導入される第１ガスおよび第２ガスを複数の吸気通路に導くように設けられ、下流側に向かって階層的に分岐するトーナメント通路を含む。このように構成すれば、トーナメント通路により、第１ガスおよび第２ガスを複数の吸気通路に均等に分散し易くなるので、各気筒へのガスの分散性を向上させることができる。これにより、複数の気筒間で空燃比がばらつくのを抑制することができ、その結果、各気筒間の空燃比のばらつきに起因して排気ガスの浄化性が低下するのを抑制することができる。なお、本願発明者が行ったシミュレーションにより、第１ガスおよび第２ガスをトーナメント通路を用いて複数の吸気通路に分散する場合には、第１ガスおよび第２ガスをサージタンクに導入して複数の吸気通路に分散する場合に比べて、第１ガスおよび第２ガスを複数の吸気通路により均等に分散することができることを確認済みである。

この場合、好ましくは、吸気マニホールドは、トーナメント通路の複数の吸気通路の各々に対応する位置に設けられ、トーナメント通路と複数の吸気通路とをそれぞれ接続する複数の吸気通路接続孔を含む。このように構成すれば、吸気通路接続孔により、トーナメント通路で略均等に分散された第１ガスおよび第２ガスを各吸気通路に導いて各気筒に供給される吸気に混入させることができる。

上記吸気マニホールドが複数の吸気通路接続孔を含む構成において、好ましくは、吸気通路接続孔は、トーナメント通路側から吸気通路の内周側に貫通する貫通孔であり、貫通孔の吸気通路の内周側の開口端近傍は、吸気通路の出口側に向くように形成されている。このように構成すれば、吸気通路接続孔により、第１ガスおよび第２ガスを吸気通路内を流れる吸気の下流側（吸気通路の出口側）に向かう方向に導くことができるので、吸気の流れを阻害せずに第１ガスおよび第２ガスをスムーズに吸気に混合させることができる。また、第１ガスおよび第２ガスが吸気の下流側に向かう方向に導かれることによって、吸気通路内の吸気の流れに起因して生じる負圧による吸引力が第１ガスおよび第２ガスにより働き易くなるので、第１ガスおよび第２ガスが吸気通路接続孔から吸気通路内により吸引され易くなり、その結果、第１ガスおよび第２ガスを各気筒に供給される吸気に容易に混入させることができる。

上記吸気マニホールドがトーナメント通路を含む構成において、好ましくは、吸気マニホールドは、吸気マニホールドの内面から内側に突出する複数の壁部を含み、複数の壁部により、吸気マニホールドの内面にトーナメント通路が一体的に形成されている。このように構成すれば、吸気マニホールドの内面を利用してトーナメント通路を形成することができるので、吸気マニホールドとは別部材でトーナメント通路を形成する場合とは異なり、部品点数を増加させることなく、吸気マニホールドの内部にトーナメント通路を容易に形成することができる。

上記吸気マニホールドがトーナメント通路を含む構成において、好ましくは、吸気マニホールドは、ガス通路部材を通過した第１ガスおよび第２ガスをトーナメント通路に導くための接続通路を一体的に含む。このように構成すれば、吸気マニホールドに一体的に設けられた接続通路により、部品点数を増加させることなく、容易に、第１ガスおよび第２ガスをガス通路部材から吸気マニホールドのトーナメント通路に導くことができる。

上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、吸気マニホールドは、ガス通路部材の第１通路に第１ガスを導くための第１ガス導入通路を一体的に含む。このように構成すれば、吸気マニホールドに一体的に設けられた第１ガス導入通路により、部品点数を増加させることなく、容易に、ガス通路部材の第１通路に第１ガスを導くことができる。

上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、第１ガスおよび第２ガスは、ブローバイガス、燃料タンク内で発生する蒸発燃料ガス、および、再循環される排気ガスの３つのガスのうちから選択された互いに異なる２つのガスである。このように構成すれば、複数のガス通路部をコンパクト化して搭載性を向上させながら、ブローバイガス、蒸発燃料ガスおよび排気ガスの３つのガスのうちから選択された互いに異なる２つのガスを吸気マニホールドの内部に並行して導くことができる。

本発明によれば、上記のように、複数のガス通路部をコンパクト化して搭載性を向上させながら、吸気マニホールドの内部に複数の異なるガスを並行して導くことができる。

本発明の第１および第２実施形態による内燃機関の吸気装置の配置位置を示した概略図である。 本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置の構成を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置の構成を示した分解斜視図である。 本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置をシリンダヘッド側（Ｘ１方向側）から見た図である。 本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置をスロットルバルブ側（Ｘ２方向側）から見た図である。 本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置の吸気通路接続孔を示した断面図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置のブローバイガス導入通路を示した断面図である。 本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置のガス通路部材の内部を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態による内燃機関の吸気装置の構成を示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図９を参照して、本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置１００は、図１に示すように、自動車用の４気筒のエンジン１０の吸気装置である。また、吸気装置１００は、エアクリーナ２０およびスロットルバルブ３０を介して到達する吸気が流入されるように構成されている。また、吸気装置１００は、エンジン１０のシリンダヘッド１０ａの上流側に設けられており、吸気をエンジン１０の各気筒に導くように構成されている。エンジン１０のシリンダヘッド１０ａの上部には、ヘッドカバー１０ｂが設けられるとともに、シリンダヘッド１０ａの下部には、クランクケース１０ｃが設けられている。また、シリンダヘッド１０ａの下流側には、排気マニホールド（エキゾーストマニホールド）４０が設けられている。

また、第１実施形態の構成では、吸気装置１００には、エンジン１０の燃焼室からクランクケース１０ｃに漏れ出したブローバイガス（ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）ガス）がクランクケース１０ｃから戻されるように構成されている。さらに、吸気装置１００には、燃料タンク５０内で発生した蒸発燃料ガス（燃料パージガス）がチャコールキャニスタ６０を介して供給されるように構成されている。そして、吸気装置１００は、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気に混入させて各気筒に導くように構成されている。なお、ブローバイガス（ＰＣＶガス）は、本発明の「第１ガス」の一例であり、蒸発燃料ガス（燃料パージガス）は、本発明の「第２ガス」の一例である。以下、本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置１００の詳細な構成について説明する。

吸気装置１００は、図２および図３に示すように、吸気マニホールド（インテークマニホールド）１と、吸気マニホールド１の外面１ａに設けられ、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド１の内部に導くガス通路部材２とを備えている。吸気マニホールド１およびガス通路部材２は、共に、熱可塑性の合成樹脂（たとえば、ガラス繊維を含むナイロン系の樹脂）からなり、互いに振動溶着により一体的に接合されている。

吸気マニホールド１のシリンダヘッド１０ａ側（Ｘ１方向側）の部分には、図３および図４に示すように、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを含む吸気を４気筒のエンジン１０の各気筒に分配供給する４つの吸気通路１１が設けられている。４つの吸気通路１１は、それぞれ、シリンダヘッド１０ａに設けられる図示しない吸気ポートに接続されるように構成されている。また、４つの吸気通路１１は、吸気マニホールド１の内部に形成されるサージタンク１２の上部に一体的に設けられており、サージタンク１２内の吸気を各気筒に分配供給するように構成されている。また、吸気マニホールド１のスロットルバルブ３０側（Ｘ２方向側）の部分には、サージタンク１２に連通する吸入孔１３が形成されている。吸入孔１３は、エアクリーナ２０およびスロットルバルブ３０を介して供給される吸気をサージタンク１２に導くように構成されている。

ここで、第１実施形態では、図２および図３に示すように、吸気マニホールド１は、シリンダヘッド１０ａ側（Ｘ１方向側）に設けられる下流側部材３と、スロットルバルブ３０側（Ｘ２方向側）に設けられる上流側部材４とにより主として構成されている。そして、吸気マニホールド１は、下流側部材３および上流側部材４が振動溶着により互いに一体的に接合されることにより形成されている。また、図３および図４に示すように、下流側部材３の４つの吸気通路１１が並ぶ方向（Ｙ方向）の両端部には、それぞれ、取付孔３１が設けられている。また、下流側部材３の４つの吸気通路１１の間には、３つの取付孔３２が形成されている。吸気マニホールド１は、２つの取付孔３１および３つの取付孔３２に挿入される図示しない５つの締結部材により、シリンダヘッド１０ａ（図１参照）に固定されている。

また、上流側部材４（吸気マニホールド１）の外面１ａには、図３に示すように、ガス通路部材２を接合するための接合部１５が設けられている。接合部１５は、ガス通路部材２の外周形状に対応する形状に形成されている。また、接合部１５により囲まれた領域のＹ１方向の端部において、略矩形状の断面を有する接続通路１６が吸気マニホールド１の上流側部材４に一体的に形成されている。接続通路１６は、ガス通路部材２を通過したブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド１の内部に設けられた後述のトーナメント通路１７に導くように構成されている。

また、図２〜図５に示すように、吸気マニホールド１は、ガス通路部材２および接続通路１６を介して吸気マニホールド１の内部に導入されるブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを４つの吸気通路１１に分岐して導くためのトーナメント通路１７を含んでいる。トーナメント通路１７は、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを下流側に向かって階層的に分岐するように構成されている。すなわち、上流側に設けられた１つの接続通路１６を介して導入されたブローバイガスおよび蒸発燃料ガスは、トーナメント通路１７により、下流側に向かってまず２つに分岐された後、さらに、４つに分岐されて４つの吸気通路１１の各々に対応する位置に導かれる。

また、吸気マニホールド１の下流側部材３は、図３および図４に示すように、トーナメント通路１７の４つの吸気通路１１の各々に対応する位置に設けられた４つの吸気通路接続孔１７１を含んでいる。４つの吸気通路接続孔１７１は、それぞれ、トーナメント通路１７の４箇所の下流側端部に設けられている。また、４つの吸気通路接続孔１７１は、接続通路１６から互いに略等距離に配置されている。具体的には、接続通路１６は、トーナメント通路１７の上流部分１７２に形成されており、トーナメント通路１７のＹ方向の略中央に配置されている。また、４つの吸気通路接続孔１７１は、トーナメント通路１７の４箇所の下流端部と、４つの吸気通路１１とをそれぞれ接続するように形成されている。詳細には、吸気通路接続孔１７１は、図６に示すように、トーナメント通路１７側から吸気通路１１の内周側に貫通する貫通孔であり、吸気通路１１の内周側に位置する開口端１７１ａが吸気通路１１の出口側（Ｘ１方向側）に向くように、吸気の流れ方向（Ｘ１方向）に傾斜した直線状に形成されている。また、図４および図６に示すように、吸気通路接続孔１７１の開口端１７１ａは、吸気通路１１の通路内に突出している。また、図３および図６に示すように、吸気通路接続孔１７１のトーナメント通路１７側の開口端１７１ｂは、吸気通路接続孔１７１の延びる方向に対して垂直な傾斜面に設けられている。

また、吸気マニホールド１の下流側部材３は、図３および図７に示すように、下流側部材３の内面３ａに一体的に形成され、下流側部材３の内面３ａから内側に突出する複数のリブ状の壁部３３を有している。また、吸気マニホールド１の上流側部材４は、上流側部材４の内面４ａに一体的に形成され、下流側部材３の壁部３３に対応するように上流側部材４の内面４ａから内側に突出する複数のリブ状の壁部４１（図７参照）を有している。下流側部材３の壁部３３と上流側部材４の壁部４１とは、振動溶着により互いに接合されるように構成されている。そして、トーナメント通路１７は、下流側部材３の壁部３３および上流側部材４の壁部４１により形成される空間（通路）によって構成されている。すなわち、吸気マニホールド１の複数のリブ状の壁部３３（４１）により、吸気マニホールド１の内面３ａ（４ａ）にトーナメント通路１７が一体的に形成されている。

また、トーナメント通路１７の接続通路１６に対応する上流部分１７２は、図７に示すように、略矩形状の接続通路１６の開口断面積Ａ１（図４および図５参照）よりも大きい通路断面積Ａ２（接続通路１６の開口断面積Ａ１と直交する方向の開口断面積Ａ２）を有している。これにより、接続通路１６を通過したブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをより大きい空間で互いに混合することができるので、小さい空間で混合する場合に比べてより均一に混合することが可能である。

また、吸気マニホールド１は、図４および図５に示すように、ガス通路部材２の後述する第１通路２１にブローバイガスを導くためのブローバイガス導入通路１８を一体的に含んでいる。具体的には、吸気マニホールド１の下流側部材３には、図３および図８に示すように、下流側部材３の内面３ａから内側に突出するリブ状の壁部３４が下流側部材３の内面３ａに一体的に形成されている。この壁部３４は、矩形状断面の通路部１８ａを構成するように、矩形状の周状に突出するように形成されている。また、吸気マニホールド１の上流側部材４には、図８に示すように、下流側部材３の壁部３４に対応するように、上流側部材４の内面４ａから内側に突出するリブ状の壁部４２が上流側部材４の内面４ａに一体的に形成されている。この壁部４２も、壁部３４と同様に、矩形状断面の通路部１８ｂを構成するように、矩形状の周状に突出するように形成されている。下流側部材３の壁部３４と上流側部材４の壁部４２とは、振動溶着により互いに接合されるように構成されている。そして、下流側部材３の壁部３４の通路部１８ａおよび上流側部材４の壁部４２の通路部１８ｂにより、矩形状の断面を有するブローバイガス導入通路１８が形成されている。また、ブローバイガス導入通路１８は、吸気マニホールド１の内部をＸ方向に貫通するように形成されている。また、ブローバイガス導入通路１８のＸ１方向側の端部１８１には、図示しないＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）バルブが取り付けられる。なお、ブローバイガス導入通路１８は、本発明の「第１ガス導入通路」の一例である。

ガス通路部材２は、図３に示すように、振動溶着により、吸気マニホールド１の上流側部材４の接合部１５に一体的に接合されるとともに、接続通路１６およびブローバイガス導入通路１８をＸ２方向側から覆う位置に配置されている。また、ガス通路部材２は、図２、図３、図５および図９に示すように、ブローバイガス用の第１通路２１と、第１通路２１とは異なる蒸発燃料ガス用の第２通路２２とが一体化されている。具体的には、ガス通路部材２は、ガス通路部材２の内部空間を分割する仕切り部２３を有しており、仕切り部２３により、第１通路２１と第２通路２２とが互いに分離されている。すなわち、第１通路２１および第２通路２２は、仕切り部２３により、互いに独立した状態に形成されている。

ブローバイガス用の第１通路２１は、図９に示すように、全体として略Ｓ字形状に形成されており、ブローバイガスが導入されるガス導入部２１ａ、中間部２１ｂ、および、ブローバイガスを吸気マニホールド１に排出するガス排出部２１ｃを含んでいる。ガス導入部２１ａは、ブローバイガス導入通路１８（図５参照）に対応する位置に配置されるように構成されている。ガス排出部２１ｃは、接続通路１６（図５参照）に対応する位置に配置されるように構成されている。中間部２１ｂは、ガス導入部２１ａとガス排出部２１ｃとの間に配置され、ガス導入部２１ａおよびガス排出部２１ｃを互いに接続するように構成されている。第１通路２１は、通路断面積が中間部２１ｂにおいてガス導入部２１ａよりも大きく、かつ、ガス排出部２１ｃにおいて中間部２１ｂよりも小さくなるように形成されている。

蒸発燃料ガス用の第２通路２２は、全体としてＹ方向に延びるように形成されており、仕切り部２３を挟んで第１通路２１の上側に配置されている。また、第２通路２２は、蒸発燃料ガスが導入されるガス導入部２２ａ、および、蒸発燃料ガスを吸気マニホールド１に排出するガス排出部２２ｂを含んでいる。ガス導入部２２ａは、後述の蒸発燃料ガス導入口２４が設けられるように構成されている。ガス排出部２２ｂは、接続通路１６（図５参照）に対応する位置に配置されるように構成されている。第２通路２２は、通路断面積がガス排出部２２ｂにおいてガス導入部２２ａよりも小さくなるように形成されている。

仕切り部２３は、図９に示すように、平板状に形成されているとともに、ガス通路部材２の内面２ａから内側（Ｘ１方向側）に突出するように内面２ａに一体的に形成されている。また、仕切り部２３は、図５および図７に示すように、接続通路１６に対応するＹ１方向の端部において、第１通路２１のガス排出部２１ｃと第２通路２２のガス排出部２２ｂとが略同じ大きさの通路断面積になるようにガス通路部材２の内部空間を分割している。

ガス通路部材２は、図２〜図５に示すように、蒸発燃料ガス用の第２通路２２と連通する円管状の蒸発燃料ガス導入口２４を有している。なお、蒸発燃料ガス導入口２４は、本発明の「第２ガス導入口」の一例である。蒸発燃料ガス導入口２４は、第２通路２２のガス導入部２２ａに接続されている。また、蒸発燃料ガス導入口２４は、吸気装置１００の外部から蒸発燃料ガスを第２通路２２に導入するように構成されている。具体的には、蒸発燃料ガス導入口２４は、チャコールキャニスタ６０（図１参照）と図示しない配管により接続され、チャコールキャニスタ６０を介して供給される燃料タンク５０（図１参照）内で発生した蒸発燃料ガスを第２通路２２のガス導入部２２ａに導く機能を有する。この蒸発燃料ガス導入口２４は、第２通路２２の延びる方向（Ｙ方向）と同じ方向に延びるように形成されている。これにより、蒸発燃料ガス導入口２４を流れるガスがそのままスムーズに第２通路２２内を流れるように構成されている。

上記のような構成により、ガス通路部材２は、図５に示すように、第１通路２１により、ブローバイガス導入通路１８を通過したブローバイガスを接続通路１６を介してトーナメント通路１７の上流部分１７２に導入するとともに、第２通路２２により、蒸発燃料ガス導入口２４に到達した蒸発燃料ガスをブローバイガスとは分離した状態で接続通路１６を介してトーナメント通路１７の上流部分１７２に導入することが可能である。

第１実施形態では、上記のように、吸気マニホールド１の外面１ａに、ブローバイガス用の第１通路２１と第１通路２１とは異なる蒸発燃料ガス用の第２通路２２とが一体化されたガス通路部材２を設けることによって、ガス通路部材２の第１通路２１および第１通路２１とは異なる第２通路２２をそれぞれ介して、互いに異なるブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド１の内部に並行して導くことができる。また、ブローバイガス用の第１通路２１と第１通路２１とは異なる蒸発燃料ガス用の第２通路２２とが一体化されたガス通路部材２を設けることによって、共通の（１つの）ガス通路部材２に第１通路２１および第２通路２２の両方が設けられるので、２つのガス通路（第１通路２１および第２通路２２）を有するガス通路部材２をコンパクト化（小型化）することができる。これにより、２つのガス通路を有するガス通路部材２の配置スペースが大きくなるのを抑制することができるので、周辺部品との干渉も生じ難い。その結果、複数のガス通路部（第１通路２１および第２通路２２）をコンパクト化して内燃機関の吸気装置１００の搭載性を向上させながら、第１通路２１および第２通路２２により吸気マニホールド１の内部に複数の異なるガス（ブローバイガスおよび蒸発燃料ガス）を並行して導くことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ガス通路部材２に、第１通路２１と第２通路２２とが互いに独立した状態で形成されるようにガス通路部材２の内部空間を分割する仕切り部２３を設ける。これにより、仕切り部２３により、ガス通路部材２の内部空間をブローバイガス用の第１通路２１と蒸発燃料ガス用の第２通路２２とに容易に分割することができるので、容易に、共通の（１つの）ガス通路部材２により、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールド１の内部に並行して導くことができる。また、ガス通路部材２の内部空間においてブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを互いに分離した状態で吸気マニホールド１に導くことによって、ガス通路部材２の内部空間でブローバイガスと蒸発燃料ガスとが混合される場合とは異なり、吸気マニホールド１に入る前にブローバイガスと蒸発燃料ガスとが衝突することに起因してブローバイガスと蒸発燃料ガスとをバランスよく吸気マニホールド１の内部に導くことが困難になるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ガス通路部材２に、第２通路２２と連通するように、外部から蒸発燃料ガスを第２通路２２に導入する蒸発燃料ガス導入口２４を設ける。これにより、蒸発燃料ガス導入口２４により、ガス通路部材２の外部から蒸発燃料ガスを第２通路２２に容易に導くことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ガス通路部材２を介して吸気マニホールド１の内部に導入されるブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを４つの吸気通路１１に導くように、下流側に向かって階層的に分岐するトーナメント通路１７を吸気マニホールド１に設ける。これにより、トーナメント通路１７により、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを４つの吸気通路１１のそれぞれに均等に分散し易くなるので、４つの気筒間で空燃比がばらつくのを抑制することができ、その結果、気筒間の空燃比のばらつきに起因して排気ガスの浄化性が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、トーナメント通路１７の４つの吸気通路１１の各々に対応する位置に、トーナメント通路１７と４つの吸気通路１１とをそれぞれ接続する４つの吸気通路接続孔１７１を設ける。これにより、吸気通路接続孔１７１により、トーナメント通路１７で略均等に分散されたブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを各吸気通路１１に導いて各気筒に供給される吸気に混入させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、吸気通路１１の内周側の開口端１７１ａが吸気通路１１の出口側（Ｘ１方向側）に向くように吸気通路接続孔１７１を形成する。これにより、吸気通路接続孔１７１により、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気通路１１内を流れる吸気の下流側（吸気通路１１の出口側）に向かう方向に導くことができるので、吸気の流れを阻害せずにブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをスムーズに吸気に混合させることができる。また、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスが吸気の下流側に向かう方向に導かれることによって、吸気通路１１内の吸気の流れに起因して生じる負圧による吸引力がブローバイガスおよび蒸発燃料ガスにより働き易くなるので、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスが吸気通路接続孔１７１から吸気通路１１内により吸引され易くなり、その結果、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを各気筒に供給される吸気に容易に混入させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、吸気マニホールド１に、吸気マニホールド１の内面３ａ（４ａ）から内側に突出する複数の壁部３３（４１）を設け、複数の壁部３３（４１）により、吸気マニホールド１の内面３ａ（４ａ）にトーナメント通路１７を一体的に形成する。これにより、吸気マニホールド１の内面３ａ（４ａ）を利用してトーナメント通路１７を形成することができるので、吸気マニホールド１とは別部材でトーナメント通路１７を形成する場合とは異なり、部品点数を増加させることなく、吸気マニホールド１の内部にトーナメント通路１７を容易に形成することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ガス通路部材２を通過したブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをトーナメント通路１７に導くための接続通路１６を吸気マニホールド１に一体的に設ける。これにより、吸気マニホールド１に一体的に設けられた接続通路１６により、部品点数を増加させることなく、容易に、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスをガス通路部材２から吸気マニホールド１のトーナメント通路１７に導くことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ガス通路部材２の第１通路２１にブローバイガスを導くためのブローバイガス導入通路１８を吸気マニホールド１に一体的に設ける。これにより、吸気マニホールド１に一体的に設けられたブローバイガス導入通路１８により、部品点数を増加させることなく、容易に、ガス通路部材２の第１通路２１にブローバイガスを導くことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、吸気マニホールド１およびガス通路部材２を、合成樹脂により形成するとともに、振動溶着により互いに一体的に接合する。これにより、容易に、吸気マニホールド１の外面１ａにガス通路部材２を一体的に接合することができるとともに、吸気マニホールド１およびガス通路部材２の両方を樹脂により形成することにより、内燃機関の吸気装置１００の軽量化を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第２実施形態による内燃機関の吸気装置２００について説明する。この第２実施形態では、ブローバイガス導入通路１８を介してブローバイガスをガス通路部材２の第１通路２１に導入する上記第１実施形態と異なり、ガス通路部材２０２に設けられたブローバイガス導入口２２１を介してブローバイガスをガス通路部材２０２の第１通路２１に導入する構成について説明する。

本発明の第２実施形態による内燃機関の吸気装置２００は、図１０に示すように、吸気マニホールド（インテークマニホールド）２０１と、吸気マニホールド２０１の外面２０１ａに設けられ、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを吸気マニホールド２０１の内部に導くガス通路部材２０２とを備えている。吸気マニホールド２０１は、上記第１実施形態とは異なり、ブローバイガス導入通路１８（図３参照）を有していない。ガス通路部材２０２は、ブローバイガス用の第１通路２１と連通する円管状のブローバイガス導入口２２１を有している。ブローバイガス導入口２２１は、吸気装置２００の外部からブローバイガスを第１通路２１に導入するように構成されている。具体的には、ブローバイガス導入口２２１は、クランクケース１０ｃ（図１参照）と図示しない配管により接続され、クランクケース１０ｃ内のブローバイガスを第１通路２１に導くように構成されている。また、ブローバイガス導入口２２１は、Ｘ方向に延びるように形成されており、ガス通路部材２０２のＹ２方向の端部に一体的に設けられている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、ガス通路部材２０２に、ブローバイガス用の第１通路２１と連通する円管状のブローバイガス導入口２２１を設けることによって、上記第１実施形態のようなブローバイガス導入通路１８（図３参照）を吸気マニホールド２０１の内部に設ける必要がないので、吸気マニホールド２０１の内部構造が複雑化するのを抑制することができる。

また、第２実施形態の構成でも、上記第１実施形態と同様に、吸気マニホールド２０１の外面２０１ａに、ブローバイガス用の第１通路２１と第１通路２１とは異なる蒸発燃料ガス用の第２通路２２とが一体化されたガス通路部材２０２を設けることによって、複数のガス通路部（第１通路２１および第２通路２２）をコンパクト化して内燃機関の吸気装置２００の搭載性を向上させながら、吸気マニホールド２０１の内部に複数の異なるガス（ブローバイガスおよび蒸発燃料ガス）を並行して導くことができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明の内燃機関の吸気装置を、自動車用のエンジンに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の内燃機関の吸気装置を、自動車用のエンジン以外のエンジンに適用してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の第１ガスおよび第２ガスの一例として、それぞれ、ブローバイガスおよび蒸発燃料ガスを示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１ガスおよび第２ガスが、ブローバイガス、蒸発燃料ガスおよび再循環される排気ガス（ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガス）の３つのガスのうちから選択された互いに異なる２つのガスであればよく、第１ガスがブローバイガスであり、第２ガスが蒸発燃料ガスである組み合わせ以外の組み合わせであってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、吸気マニホールドに、４気筒のエンジンに対応するように４つの吸気通路を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エンジンの気筒数に対応する個数であれば、４つ以外の複数の吸気通路を吸気マニホールドに設けてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、吸気通路の内周側に位置する開口端が吸気通路の出口側に向くように、吸気通路接続孔を吸気の流れ方向（Ｘ１方向）に傾斜した直線状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気通路接続孔の開口端近傍が吸気通路の出口側に向くように形成されていれば、吸気通路接続孔を、直線状ではなく、曲線状や屈曲した形状に形成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、吸気マニホールドおよびガス通路部材を、振動溶着により互いに一体的に接合する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気マニホールドおよびガス通路部材が互いに一体的に接合されていれば、たとえば、ＤＳＩ（Ｄｉｅ Ｓｌｉｄｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）工法など、振動溶着以外の工法により、吸気マニホールドおよびガス通路部材を互いに一体的に接合してもよい。また、これと同様に、吸気マニホールドの下流側部材および上流側部材を、振動溶着以外の工法により互いに一体的に接合してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明のガス通路部材の一例として、ブローバイガス用の第１通路および蒸発燃料ガス用の第２通路の２つの通路が一体化されたガス通路部材を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１通路および第２通路に加えて、第３ガス用の第３通路が一体化されたガス通路部材であってもよい。すなわち、互いに異なるガス（ブローバイガス、蒸発燃料ガスおよび再循環される排気ガスなど）用の３つ以上の通路が一体化されたガス通路部材であってもよい。

１ 吸気マニホールド
２ ガス通路部材
１０ エンジン
１１ 吸気通路
１６ 接続通路
１７ トーナメント通路
１８ ブローバイガス導入通路（第１ガス導入通路）
２１ 第１通路
２２ 第２通路
２３ 仕切り部
２４ 蒸発燃料ガス導入口（第２ガス導入口）
３３、４１ 壁部
１００、２００ 内燃機関の吸気装置
１７１ 吸気通路接続孔

Claims (10)

1. 第１ガスおよび第２ガスを含む吸気をエンジンの各気筒に分配供給する複数の吸気通路を有する吸気マニホールドと、
   前記吸気マニホールドの外面に設けられ、前記第１ガス用の第１通路と前記第１通路とは異なる前記第２ガス用の第２通路とが一体化されたガス通路部材とを備え、
   前記吸気マニホールドおよび前記ガス通路部材は、樹脂により形成されているとともに、互いに一体的に接合されている、内燃機関の吸気装置。
2. 前記ガス通路部材は、前記第１通路と前記第２通路とが互いに独立した状態で形成されるように前記ガス通路部材の内部空間を分割する仕切り部を含む、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記ガス通路部材は、前記第２通路と連通するように設けられ、外部から前記第２ガスを前記第２通路に導入する第２ガス導入口を含む、請求項１または２に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記吸気マニホールドは、前記ガス通路部材を介して前記吸気マニホールドの内部に導入される前記第１ガスおよび前記第２ガスを前記複数の吸気通路に導くように設けられ、下流側に向かって階層的に分岐するトーナメント通路を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 前記吸気マニホールドは、前記トーナメント通路の前記複数の吸気通路の各々に対応する位置に設けられ、前記トーナメント通路と前記複数の吸気通路とをそれぞれ接続する複数の吸気通路接続孔を含む、請求項４に記載の内燃機関の吸気装置。
6. 前記吸気通路接続孔は、前記トーナメント通路側から前記吸気通路の内周側に貫通する貫通孔であり、前記貫通孔の前記吸気通路の内周側の開口端近傍は、前記吸気通路の出口側に向くように形成されている、請求項５に記載の内燃機関の吸気装置。
7. 前記吸気マニホールドは、前記吸気マニホールドの内面から内側に突出する複数の壁部を含み、
   前記複数の壁部により、前記吸気マニホールドの内面に前記トーナメント通路が一体的に形成されている、請求項４〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
8. 前記吸気マニホールドは、前記ガス通路部材を通過した前記第１ガスおよび前記第２ガスを前記トーナメント通路に導くための接続通路を一体的に含む、請求項４〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
9. 前記吸気マニホールドは、前記ガス通路部材の前記第１通路に前記第１ガスを導くための第１ガス導入通路を一体的に含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
10. 前記第１ガスおよび前記第２ガスは、ブローバイガス、燃料タンク内で発生する蒸発燃料ガス、および、再循環される排気ガスの３つのガスのうちから選択された互いに異なる２つのガスである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。

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