JP4636907B2 - インテークマニホールド - Google Patents

Description

本発明は、エンジンへエアを送り込む吸気用のインテークマニホールドに関する。

従来からエンジンの各気筒にエアを送り込むために配されるインテークマニホールドを複数の構成部材で構成し、これら構成部材を溶着などの手法を用いて形成するものが知られている。

かかるインテークマニホールドには、各気筒とそれぞれ連絡される複数のダクトが設けられている。そして、インテークマニホールドを複数の構成部材に分割して構成する場合に、構成部材同士の合わせ面を、ダクトの軸方向に沿うようにして設けることが行われている。

その代表例として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

この特許文献１に記載のインテークマニホールドは、ダクト、及びこのダクトの入口側に設けられる空間部分とが、ダクトの軸方向に沿うように設けられた合わせ面で分割され、これらを合わせ面で結合して内側樹脂成形体とするものである。このインテークマニホールドでは、ダクトの入口自体が合わせ面で分割されるように構成されている。
特開平７−１４８７６９号公報

ダクトの入口にエアの流れを円滑にすべくファンネル部を設けた場合、特許文献１に記載のインテークマニホールドのように、ダクトの入口自体が分割されるように合わせ面を設けると、これに伴いファンネル部自体も分割された構造となる。

しかし、ファンネル部に合わせ面を位置させてインテークマニホールドを構成すると、たとえ構成部材を合わせ面で密着させたとしても、この部分で気流が乱れてしまうことが判明した。

そこで、本発明では、ダクトの入口にファンネル部を設けた場合に、気流を乱すことなく、円滑にエアをダクトへ導入させることが可能なインテークマニホールドを提供する。

本発明では、本体部（２）と、断面形状が円弧状の複数の管体を並列に配し、これらを一体成形してなるダクト構成部材（３０）とを備え、前記ダクト構成部材（３０）が前記本体部（２）の一面に溶着されて、エンジンの各気筒にエアを送り込む、並列に配された複数のダクト（３１）が構成され、前記各ダクト（３１）の入口（１８）は、導入されたエアをダクト（３１）へと連絡する連絡空間部（４）に形成されたファンネル部（５０）にて同一面上に整列されて配置され、前記ファンネル部（５０）の表面が、前記ダクト（３１）の各入口（１８）において、前記連絡空間部（４）に向けて広げられた滑らかな曲面により形成され、この曲面が各ダクト（３１）の内周面と連続的に接続されているインテークマニホールド（１）であって、前記本体部（２）と前記ダクト構成部材（３０）との合わせ面を前記ファンネル部（５０）から外れた位置に設けて、このファンネル部（５０）が前記本体部（２）のみに単一部材で形成され、前記ファンネル部（５０）は、前記連絡空間部（４）の内周面と入れ目無く一体的な曲面として形成される外殻側の部位（５１）と、前記外殻側の部位（５１）と前記ファンネル部（５０）の周方向に連続する内側の部位（５２）とを有し、前記内側の部位（５２）が、前記連絡空間部（４）の内周面から前記連絡空間部（４）の内方に向けて突出して形成され、前記ダクト（３１）の入口（１８）側では、前記ダクト（３１）の延びる軸方向が水平線に対して傾斜角（θ１）が９０度未満となるように形成されているインテークマニホールドにより上記課題を解決することとした。

さらに、本発明では上記のインテークマニホールド（１）において、前記ダクト構成部材（３０）を前記本体部（２）に振動溶着して一体に形成することとした。

本発明によれば、ファンネル部が単一部材で形成されていることから、インテークマニホールドへ導入されたエアに関し、導入口とダクトとを連絡している連絡空間部からダクトへエアを流入させる際に、エアの流れを乱すことなく、円滑に流入させることができる。

また、ファンネル部における内側にはアンダーカットが生ずることがない。このため、成型時における型抜きを極めて円滑に行うことができる。

さらに、ファンネル部の傾き及び入口のポート長の設計自由度を大幅にアップさせることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかるインテークマニホールド１の斜視図である。このインテークマニホールド１は、一つの導入口７に導入されたエアを分配し、エンジンの各気筒に導入させるためのものである。インテークマニホールド１は、本体部２と、ダクト構成部材３０とから構成されている。

本体部２は、エアを導入する導入管３と、導入されたエアを分配してダクト３１へ流入させるための連絡空間部４と、流入されたエアを流通させるダクト３１として構成されるダクト形成部５と、エンジンヘッドに接続させるヘッド側フランジ６とを備えている。

導入管３は、本体部２の側部において、その先端が外側方に向けて延びるように設けられている。この導入管３の先端が導入口７である。導入口７をなす、導入管３の先端には、導入管３の外側方に向けて張り出す矩形状の接続フランジ８が形成されている。この接続フランジ８は、当該インテークマニホールド１までエアを流通させる上流側の管路に接続させるためのもので、その四隅にはボルト締め用の孔９が形成されている。

連絡空間部４は、本体部２の端縁に沿って形成されており、その一端側が導入管３と連絡されている。この連絡空間部４の表壁面には、ダクト構成部材の端部が合わされる合わせ面の一部が形成されており、この部分に４つの孔が連絡空間部４が延びる方向に並べて形成されている。これらの孔は、ダクト３１の入口１８をなす部分である。

ダクト形成部５は、各ダクト３１の周壁の一部として構成される部分であり、連絡空間部４と、その他端側をなすヘッド側フランジ６とを結ぶようにして４つの通路１０〜１３が平行をなすようにして形成されている。

ダクト形成部５は、その全体の周縁が仕切り１４で囲まれていると共に、ダクト形成部５の各通路１０〜１３の境界をなす部分が仕切り１５〜１７により区切られている。そして、これらの仕切り１５〜１７には、その幅方向の中心に溝２０がそれぞれ形成されている。この溝２０には、後に説明するダクト構成部材３０の溶着突起が挿入される。一方、これら仕切り２７〜２９の間に位置するダクト３１の内周面となる部位１０ａ〜１３ａは、凡そ平坦な面として構成されている。

一方、ヘッド側フランジ６には、各ダクト形成部５の端部に相当する位置に、それぞれヘッド側フランジ６を貫通する孔が形成されている。これらの孔は、ダクト３１の出口１９を構成する。

次に、本体部２のダクト形成部５に溶着されて、ダクト３１を構成するダクト構成部材３０について説明する。

ダクト構成部材３０は、断面形状が円弧状に形成された４つの管体３２〜３５が並列に配され、これらが平板状のベース板３６で接続されて一体成型された部材である。図１において、下側のダクト構成部材３０の端部は、連絡空間部４に接続される部位であり、上側の端部はヘッド側フランジ６に接続される部位である。このダクト構成部材３０についても、本体部２のダクト形成部５に対応して、各管体３２〜３５は、その平面視の形状がほぼ直線的に延びるように形成されている。

また、このダクト構成部材３０は、その厚み方向につき、管体の軸方向の中間部分３０ａは、湾曲することなく平坦に形成されている一方で、軸方向両端３０ｂ，３０ｃは、いずれもが本体部２側に向けて湾曲している。

そして、連絡空間部４と接続される端部には、４つの管体３２〜３５の周囲を囲むフランジ３７が形成されている。フランジ３７は、前述したベース板３６の端部である。このフランジ部３７は、当該インテークマニホールド１の外側に向けて折り曲げられて、ベース板３６の中間部分に対して斜めに傾けられるように形成されている。

ヘッド側フランジ６と接続される端部（図１の上側）についても、４つの管体３２〜３５の周囲を囲むフランジ３８が形成されている。このフランジ３８もベース板３６の端部であって、当該インテークマニホールド１の外側に向けて折り曲げられて、ベース板３６の中間部分に対して斜めに傾けられるように形成されている。

なお、この実施形態では、特に図示されていないが、振動溶着の際に、本体部２とダクト構成部材３０との間の位置ズレを防止すべく、ベース板３６に、振動溶着時にこれらの部材を保持するジグが係合される爪やリブを形成すると良い。

一方、ダクト構成部材３０の裏面には、図３に示すように、ベース板３６の周縁を囲うようにして形成された溶着突起４０が設けられている。更に、各管体３２〜３５同士の境界部分についても、これらの側縁に沿って溶着突起４１〜４３が形成されている。これら溶着突起４０〜４３は、ベース板３６の下面から一定の高さに形成されている。

この溶着突起４０〜４３は、本体部２のダクト形成部５の仕切り１４〜１７に形成された溝２０にはめ込まれる。そして、溶着突起４０〜４３が溝２０にはめ込まれた後に、ダクト構成部材３０を本体部２に対して微小に振動させつつ押圧して、摩擦熱により溶着突起４０〜４３を溶着させることでダクト構成部材３０を本体部２に溶着させる部位である。

このように構成されたダクト構成部材３０が本体部２に溶着された状態を示すのが、図４である。この図４に示すように、ダクト構成部材３０が本体部２に溶着されることで形成されたダクト３１は、エアの流れの向きを凡そ逆転させるように通路が形成される。

即ち、入口１４側では、ダクト３１の延びる軸方向が、水平線に対する傾斜角θ１が、９０度以下となるように形成されていると共に、出口４１側では、ダクト３１の延びる軸方向が水平線に対する傾斜角θ２が９０度以下となるように傾けられている。このため、ダクト３１を流れるエアは、このダクト３１の傾きに伴って、約１８０度変更されることになる。

また、本体部２における、ダクト３１の入口１８側の部位には、各ダクト３１の入口１８を同一面上に整列させる機能を有するファンネル部５０が形成されている。この図４から明らかなように、本体部２に形成されたファンネル部５０は単一の部材で形成され、継ぎ目が無い。このため、導入口７から導入管３を通って、連絡空間部４に導入されたエアが、ダクト３１へ流入する際に、乱流となることなく円滑に流入される。

このファンネル部５０は、各ダクトの入口１８において、ダクト３１から連絡空間部４に向かうに連れて外側方へ広げられるように形成されている。そして、ファンネル部５０の表面は、滑らかな曲面で形成されており、各ダクト３１の内周面と連続的に接続されている。また、ファンネル部５０は図４から明らかなように、外殻側の部位５１が連絡空間部４の内周面と入れ目無く一体的な曲面として形成されている。一方、内側の部位５２は、連絡空間部４の内周面から突出すると共に、ダクト３１の入口から連絡空間部４に向けて広げられて形成されている。そして、ファンネル部５０の終端５３は、ダクト構成部材３０との合わせ面６０とほぼ平行をなすように形成されている。

なお、このファンネル部５０における内側、即ち、ダクト３１側にはアンダーカットが存在しないため、ダクト構成部材３０の成型時に、引っ掛かり等が発生せず、型抜きを極めて円滑に行うことができる。

加えて、ファンネル部５０を単一部材で構成することにより、ファンネル部５０の傾き及び入口１８のポート長の設計自由度を大幅にアップさせることができる。

本発明の一実施形態にかかるインテークマニホールドの斜視図。 インテークマニホールドを構成する本体部の合わせ面側の平面図。 ダクト構成部材の合わせ面側の平面図。 インテークマニホールドの内部構造を示す断面図。

符号の説明

１・・・・・・・・インテークマニホールド
２・・・・・・・本体部
３・・・・・・・導入管
４・・・・・・・連絡空間部
５・・・・・・・ダクト形成部
７・・・・・・・導入口
１８・・・・・・入口
１９・・・・・・出口
３０・・・・・・ダクト構成部材
３１・・・・・・ダクト
３２〜３５・・・管体
３６・・・ベース板

Claims (2)

1. 本体部と、断面形状が円弧状の複数の管体を並列に配し、これらを一体成形してなるダクト構成部材とを備え、前記ダクト構成部材が前記本体部の一面に溶着されて、エンジンの各気筒にエアを送り込む、並列に配された複数のダクトが構成され、
   前記各ダクトの入口は、導入されたエアをダクトへと連絡する連絡空間部に形成されたファンネル部にて同一面上に整列されて配置され、
   前記ファンネル部の表面が、前記ダクトの各入口において、前記連絡空間部に向けて広げられた滑らかな曲面により形成され、この曲面が各ダクトの内周面と連続的に接続されているインテークマニホールドであって、
   前記本体部と前記ダクト構成部材との合わせ面を前記ファンネル部から外れた位置に設けて、このファンネル部が前記本体部のみに単一部材で形成され、
   前記ファンネル部は、前記連絡空間部の内周面と入れ目無く一体的な曲面として形成される外殻側の部位と、前記外殻側の部位と前記ファンネル部の周方向に連続する内側の部位とを有し、前記内側の部位が、前記連絡空間部の内周面から前記連絡空間部の内方に向けて突出して形成され、前記ダクトの入口側では、前記ダクトの延びる軸方向が水平線に対して傾斜角が９０度未満となるように形成されていることを特徴とするインテークマニホールド。
2. 前記ダクト構成部材は、前記本体部に振動溶着されて一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のインテークマニホールド。

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