JP2000282988A - 吸気マニホルド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用内燃機関に使用されかつ１８０°以
外すなわち９０°以上から１８０°未満の開き角度を有
する吸気マニホルドについて、分岐管以外の部位がアル
ミニウム鋳物の一体成形物であっても、分岐管の取付け
を可能とし、ろう付けや溶接などの接合部位を削減し
て、接合による歪みが減少した寸法精度の高い品質の優
れた吸気マニホルドを得る。製造コストを低減する。 【解決手段】 吸気マニホルド1 は、アルミニウム展伸
材からなる複数の分岐管10以外の部位が、アルミニウム
鋳物により一体的に作られている。分岐管10の各一端部
10a がプレナムチャンバ2 の筒状外方突出部4 に嵌め入
れられた状態では、同他端部10b が取付用フランジ11の
筒状外方突出部14の開口より外方に若干ずれて位置せし
められており、この状態から２つの押え装置21,24 によ
り同分岐管10が若干曲げられて、該分岐管端部10b が取
付用フランジ11の筒状外方突出部14に嵌め入れられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車用
内燃機関に使用される吸気マニホルドに関する。

【０００２】この明細書において、「アルミニウム」と
いう語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を
含むものとする。また、この明細書において、「展伸
材」とは、押出加工、衝撃押出加工、鍛造等の塑性加工
によって成形された物品を意味するものとする。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば自動車のガソリンエンジン
に用いられる吸気マニホルドは、吸気入口および複数の
吸気出口を有するプレナムチャンバと、プレナムチャン
バの吸気出口と同数の吸気通過孔を有するシリンダヘッ
ドへの取付用フランジとがステーを介して連結され、こ
れらがアルミニウム製鋳物により一体的につくられてい
るものが多かった。プレナムチャンバとシリンダヘッド
への取付用フランジとに渡される複数の分岐管は、例え
ばアルミニウム展伸材製であり、この場合、プレナムチ
ャンバの各吸気出口の周囲に設けられた分岐管接続用筒
状外方突出部と、取付用フランジの各吸気通過孔の周囲
に設けられた分岐管接続用筒状外方突出部との間の正面
よりみた開き角度は、分岐管の嵌め合わせの関係上、通
常１８０°の角度に設定されており、各分岐管は、これ
に対応する角度に曲げられたものが用いられていた。

【０００４】しかし、吸気マニホルドは自動車のエンジ
ンルームに配置され、その開き角度は、車体のエンジン
ルーム内の設置スペースに合わせて設定されるのが、通
常である。ここで、吸気マニホルドの開き角度が１８０
°であれば、広い設置スペースを要するため、吸気マニ
ホルドを１８０°以外の開き角度、すなわち９０°以上
から１８０°未満の開き角度に設定することが望まれる
場合があり、そうすると、各分岐管の取付けが形状の上
で不可能になるという問題があった。

【０００５】そこで、各分岐管の取付けについて設計
上、開き角度が１８０°以外の角度を有する吸気マニホ
ルドについては、分岐管以外の構成部分が一体鋳物であ
ると、分岐管の取付けが形状の上で不可能であるとの判
断から、従来は、分岐管以外のマニホルド構成部分、す
なわちプレナムチャンバ、シリンダヘッドへの取付用フ
ランジおよびステーをアルミニウム製鋳物によって別々
に製作し、プレナムチャンバ、複数の分岐管、シリンダ
ヘッドへの取付用フランジ、およびステーを所定の形態
にセット後、これらの部品同士をろう付け、または溶接
により結合していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の吸気マニホルドによれば、マニホルドの構成
部品同士をろう付け、または溶接により接合する関係
で、ろう付け、または溶接の歪みが必ず発生し、寸法精
度の高い製品が得られないという問題があった。またマ
ニホルドの構成部品が分割されることにより、加工上、
コスト高となり、しかも構成部品を所定の形態にセット
する際には、調整治具、検査治具を必要とするし、ろう
付けや溶接による接合後には、歪み取り装置を必要とす
るなど、様々な治具、金型を必要としていた。また接合
部位の品質保証についても様々な検証が必要であり、品
質の優れた吸気マニホルドの製造を、容易かつ安価に行
なうことができないという問題があった。

【０００７】この発明の目的は、上記の従来技術の問題
を解決し、開き角度が１８０°以外の角度を有する吸気
マニホルドについて、分岐管以外のマニホルド構成部分
が一体成形物であっても、分岐管の取付けが可能であ
り、従ってろう付けや溶接などの接合箇所が少なく、非
常に品質の優れたしかも安価な吸気マニホルドを提供し
ようとするにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明による吸気マニホルドは、吸気入口およ
び複数の吸気出口を有するとともに各吸気出口の周囲に
分岐管接続用筒状外方突出部が一体的に設けられたアル
ミニウム鋳物製のプレナムチャンバと、プレナムチャン
バの吸気出口と同数の吸気通過孔を有するとともに各吸
気通過孔の周囲に分岐管接続用筒状外方突出部が一体的
に設けられかつプレナムチャンバに対し連結部を介して
連なるシリンダヘッドへの取付用フランジと、一端部が
プレナムチャンバの筒状外方突出部に、他端部が取付用
フランジの筒状外方突出部にそれぞれ接続される正面よ
りみて略円弧形のアルミニウム展伸材からなる複数の分
岐管とを備え、プレナムチャンバの各筒状外方突出部と
これに対応するシリンダヘッドへの取付用フランジの筒
状外方突出部とが、正面よりみて９０°以上から１８０
°未満の開き角度を有しているとともに、各分岐管が、
この開き角度と略同じ中心角を有する略円弧形となさ
れ、プレナムチャンバの各筒状外方突出部の開口寄り部
分の内周に、分岐管の一端部を受け止める環状段部が設
けられるとともに、取付用フランジの各筒状外方突出部
の開口寄り部分の内周に、分岐管の他端部を受け止める
環状段部が設けられ、各略円弧形分岐管の一端部が先
に、プレナムチャンバの筒状外方突出部の開口に嵌め入
れられて環状段部に受け止められ、同略円弧形分岐管の
他端部が、取付用フランジの筒状外方突出部の開口より
外方に若干ずれて位置せしめられており、この状態で、
同略円弧形分岐管の長さの中間部が、第１押え装置先端
の押え部材により上から押えられ、同略円弧形分岐管の
他端部が、第２押え装置先端の押え部材により側方より
筒状外方突出部の開口側に押圧されて、同分岐管が若干
曲げられることにより、分岐管の他端部と筒状外方突出
部の開口とが一致せしめられて、該分岐管端部が筒状外
方突出部の開口内に嵌め入れられ、該分岐管端部が筒状
外方突出部の開口内部の環状段部に受け止められ、各略
円弧形分岐管の両端部が、プレナムチャンバの筒状外方
突出部および取付用フランジの筒状外方突出部にそれぞ
れ接続されていることを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態
を、図面を参照して説明する。

【００１０】図１と図２を参照すると、自動車用吸気マ
ニホルド(1) は、１つの吸気入口および４つの吸気出口
(3) を有するとともに各吸気出口(3) の周囲に分岐管接
続用筒状外方突出部(4) が一体的に設けられたアルミニ
ウム鋳物製のプレナムチャンバ(2) と、プレナムチャン
バ(2) の吸気入口側の端部に連結部(12)を介して一体的
に設けられた（従ってアルミニウム鋳物製の）シリンダ
ヘッドへの取付用フランジ(11)と、正面よりみて略円弧
形のアルミニウム展伸材からなる４つの分岐管(10)とを
備えている。

【００１１】シリンダヘッドへの取付用フランジ(11)は
横長方形状であって、プレナムチャンバ(2) の４つの吸
気出口(3) に対応するように４つの吸気通過孔(13)があ
けられるとともに各吸気通過孔(13)の周囲に分岐管接続
用筒状外方突出部(14)が一体的に設けられている。

【００１２】プレナムチャンバ(2) の各筒状外方突出部
(4) とこれに対応するシリンダヘッドへの取付用フラン
ジ(11)の筒状外方突出部(14)とが、正面よりみて１８０
°以外の開き角度(A) 、すなわち９０°以上から１８０
°未満の開き角度(A) を有しているとともに、各分岐管
(10)が、この開き角度(A) と略同じ中心角を有する略円
弧形となされている。なお、図示の実施形態では、この
開き角度(A) は、例えば１３７°に設定されている。

【００１３】また図２に示すように、プレナムチャンバ
(2) の各筒状外方突出部(4) の開口寄り部分の内周に、
分岐管(10)の一端部(10a) を受け止める環状段部(5) が
設けられ、同筒状外方突出部(4) の開口部内周には、横
断面円形の環状ろう材(7) の曲率に略合致する横断面凹
弧状のろう材受け凹部(6) が設けられるとともに、取付
用フランジ(11)の各筒状外方突出部(14)の開口寄り部分
の内周に、分岐管(10)の他端部(10b) を受け止める環状
段部(15)が設けられ、同筒状外方突出部(14)の開口部内
周には、横断面円形の環状ろう材(7) の曲率に略合致す
る横断面凹弧状のろう材受け凹部(16)が設けられてい
る。

【００１４】ところで、吸気マニホルド(1) は、自動車
のエンジンルームに配置されるものであるが、その開き
角度(A) は車体のエンジンルーム内の設置スペースに合
わせて設定される。ここで、吸気マニホルド(1) の上記
開き角度(A) が１８０°である場合には、これに対応し
てアルミニウム展伸材からなる各分岐管(10)を、正面よ
りみて１８０°の中心角を有する円弧状にすなわち略Ｕ
形に曲げ加工しなければならない。しかし、アルミニウ
ム展伸材からなる分岐管(10)が太いものであると、この
曲げ加工が非常に困難であり、このため分岐管(10)の長
さを長くしなければならず、吸気マニホルド(1) 全体が
嵩高となって、広い設置スペースを必要とするという問
題がある。

【００１５】従って、吸気マニホルド(1) を１８０°以
外の開き角度、すなわち９０°以上から１８０°未満の
開き角度(A) に設定することが望まれるが、そうする
と、各分岐管(10)の取付けが形状の上で不可能になると
いう問題がある。

【００１６】この発明によれば、プレナムチャンバ(2)
と、シリンダヘッドへの取付用フランジ(11)と、両者を
連結する連結部(12)とが、アルミニウム製鋳物によって
一体的につくられたマニホルド主体に対して、各略円弧
形分岐管(10)の一端部(10a)が先に、プレナムチャンバ
(2) の筒状外方突出部(4) の開口に嵌め入れられて環状
段部(5) に受け止められ、このとき、図１に実線でまた
図２に一点鎖線で示すように、略円弧形分岐管(10)の他
端部(10b) は取付用フランジ(11)の筒状外方突出部(14)
の開口より外方に若干ずれて位置せしめられている。

【００１７】この状態で、同略円弧形分岐管(10)の長さ
の中間部(10c) が、空気圧シリンダまたは油圧シリンダ
よりなる第１押え装置(21)のピストンロッド(22)先端の
押え部材(23)により上から押えられ、同略円弧形分岐管
(10)の他端部(10b) が、空気圧シリンダまたは油圧シリ
ンダよりなる第２押え装置(24)のピストンロッド(25)先
端の押え部材(26)により側方より筒状外方突出部(14)の
開口側に押圧されて、同分岐管(10)が若干曲げられるこ
とにより、分岐管(10)の他端部(10b) と筒状外方突出部
(14)の開口とが一致せしめられて、図２に実線で示すよ
うに、該分岐管端部(10b) が筒状外方突出部(14)の開口
内に嵌め入れられ、該分岐管端部(10b)が、取付用フラ
ンジ(11)の筒状外方突出部(14)の開口内部の環状段部(1
5)に受け止められる。

【００１８】なお、２つの押え装置(21)(24)の押え部材
(23)(26)により押圧されて、各分岐管(10)が若干曲げら
れた際、各略円弧形分岐管(10)の半径Ｒは若干小さくな
るが、分岐管端部(10b) が取付用フランジ(11)の筒状外
方突出部(14)の開口内に嵌め合わせられた後には、分岐
管(10)素材の弾性変形により、略円弧形分岐管(10)の半
径Ｒは、元の所定の角度に復元するものである。また、
２つの押え装置(21)(24)の押え部材(23)(26)の押圧によ
り分岐管(10)の外表面が変形しないように、各押え部材
(23)(26)の先端には、半円形の分岐管嵌込み凹部(23a)
(26a)がそれぞれ設けられている。

【００１９】こうして、各略円弧形分岐管(10)の両端部
(10a)(10b)が、例えば分岐管(10)の両端部(10a)(10b)に
予め嵌め被せられた環状ろう材(7)(7)によりプレナムチ
ャンバ(2) の筒状外方突出部(4) および取付用フランジ
(11)の筒状外方突出部(14)にそれぞれろう付けされて接
続されるものである。なお、環状ろう材(21)は横断面円
形を有しているものを用いるのが、好ましい。

【００２０】各分岐管(10)は、取付用フランジ(11)を介
して図示しないエンジンのシリンダヘッドに接続される
ようになっている。

【００２１】なお、この実施形態では、プレナムチャン
バ(2) の吸気入口側端部にはアルミニウム鋳物製の円筒
状スロットルボディ取付体(17)がろう付されており、ス
ロットルボディ取付体(17)の先端開口が吸気入口(18)と
なされている。スロットルボディ取付体(17)の先端に
は、外向きフランジ(19)が設けられ、このフランジ(19)
にスロットルバルブを内蔵したスロットルボディ（図示
略）が取り付けられ、これにエアクリーナからの送気管
が接続されるようになっている。

【００２２】この発明によれば、プレナムチャンバ(2)
の各筒状外方突出部(4) とこれに対応するシリンダヘッ
ドへの取付用フランジ(11)の筒状外方突出部(14)とが、
正面よりみて１８０°以外の開き角度(A) 、すなわち９
０°以上から１８０°未満の開き角度(A) を有する吸気
マニホルド(1) について、分岐管(10)以外のマニホルド
構成部分が一体成形物であっても、各分岐管(10)の取付
けを容易にかつ確実に行なうことができる。従って従来
品に比べて、ろう付けや溶接などの接合箇所が非常に少
なくてすみ、接合による歪みの減少により、吸気マニホ
ルド(1) は寸法精度が高く、品質が優れており、しかも
吸気マニホルド(1) は、接合箇所が少ないことから、非
常に生産性がよく、製造コストが安くつくものである。

【００２３】なお、上記実施形態においては、吸気マニ
ホルド(1) の各略円弧形分岐管(10)の両端部(10a)(10b)
が、環状ろう材(7) によりプレナムチャンバ(2) の筒状
外方突出部(4) および取付用フランジ(11)の筒状外方突
出部(14)にそれぞれろう付けにより接合されているが、
その他、各分岐管(10)の両端部(10a)(10b)は、溶接ある
いは接着などにより接合されていても良い。

【００２４】

【発明の効果】この発明による吸気マニホルドは、上述
のように、吸気入口および複数の吸気出口を有するとと
もに各吸気出口の周囲に分岐管接続用筒状外方突出部が
一体的に設けられたアルミニウム鋳物製のプレナムチャ
ンバと、プレナムチャンバの吸気出口と同数の吸気通過
孔を有するとともに各吸気通過孔の周囲に分岐管接続用
筒状外方突出部が一体的に設けられかつプレナムチャン
バに対し連結部を介して連なるシリンダヘッドへの取付
用フランジと、一端部がプレナムチャンバの筒状外方突
出部に、他端部が取付用フランジの筒状外方突出部にそ
れぞれ接続される正面よりみて略円弧形のアルミニウム
展伸材からなる複数の分岐管とを備え、プレナムチャン
バの各筒状外方突出部とこれに対応するシリンダヘッド
への取付用フランジの筒状外方突出部とが、正面よりみ
て９０°以上から１８０°未満の開き角度を有している
とともに、各分岐管が、この開き角度と略同じ中心角を
有する略円弧形となされ、プレナムチャンバの各筒状外
方突出部の開口寄り部分の内周に、分岐管の一端部を受
け止める環状段部が設けられるとともに、取付用フラン
ジの各筒状外方突出部の開口寄り部分の内周に、分岐管
の他端部を受け止める環状段部が設けられ、各略円弧形
分岐管の一端部が先に、プレナムチャンバの筒状外方突
出部の開口に嵌め入れられて環状段部に受け止められ、
同略円弧形分岐管の他端部が、取付用フランジの筒状外
方突出部の開口より外方に若干ずれて位置せしめられて
おり、この状態で、同略円弧形分岐管の長さの中間部
が、第１押え装置先端の押え部材により上から押えら
れ、同略円弧形分岐管の他端部が、第２押え装置先端の
押え部材により側方より筒状外方突出部の開口側に押圧
されて、同分岐管が若干曲げられることにより、分岐管
の他端部と筒状外方突出部の開口とが一致せしめられ
て、該分岐管端部が筒状外方突出部の開口内に嵌め入れ
られ、該分岐管端部が筒状外方突出部の開口内部の環状
段部に受け止められ、各略円弧形分岐管の両端部が、プ
レナムチャンバの筒状外方突出部および取付用フランジ
の筒状外方突出部にそれぞれ接続されているもので、こ
の発明によれば、吸気マニホルドが１８０°以外の開き
角度、すなわち９０°以上から１８０°未満の開き角度
を有する場合であっても、分岐管の取付けが可能であ
り、従って吸気マニホルドの分岐管以外の部分、すなわ
ちプレナムチャンバと、シリンダヘッドへの取付用フラ
ンジと、両者を連結する連結部とを、アルミニウム製鋳
物によって一体的につくることができて、吸気マニホル
ドの構成部品のコストの低減を計ることができる。また
分岐管以外のマニホルド主体がアルミニウム製鋳物によ
って一体的につくることができるため、接合部位を削減
することができ、従って従来品に比べて、ろう付けや溶
接などの接合箇所が非常に少なく、接合による歪みが減
少した寸法精度の高い品質の優れた吸気マニホルドを得
ることができる。しかも吸気マニホルドは、接合箇所が
少ないことから、セット時の調整治具、検査治具を必要
とせず、また分岐管の接合部分以外の歪み取り装置を必
要とせず、吸気マニホルドの製造のための治具や金型を
大幅に削減することができ、また接合部位の品質保証に
ついても、その接合強度等の検証が少なくてすみ、従っ
て非常に生産性がよく、吸気マニホルドの製造コストが
安くつくという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の吸気マニホルドの斜視図で、分岐管
の接続状態を示している。

【図２】同吸気マニホルドの拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 吸気マニホルド ２ アルミニウム鋳物製のプレナムチャンバ ３ 吸気出口 ４ 分岐管接続用筒状外方突出部 ５ 環状段部 １０ アルミニウム展伸材からなる略円弧形の分岐管 １０ａ 一端部 １０ｂ 他端部 １０ｃ 中間部 １１ シリンダヘッドへの取付用フランジ １２ 連結部 １３ 吸気通過孔 １４ 分岐管接続用筒状外方突出部 １５ 環状段部 Ａ 開き角度 ２１ 第１押え装置 ２３ 押え部材 ２４ 第２押え装置 ２６ 押え部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気入口および複数の吸気出口(3) を有
   するとともに各吸気出口(3) の周囲に分岐管接続用筒状
   外方突出部(4) が一体的に設けられたアルミニウム鋳物
   製のプレナムチャンバ(2) と、プレナムチャンバ(2) の
   吸気出口(3)と同数の吸気通過孔(13)を有するとともに
   各吸気通過孔(13)の周囲に分岐管接続用筒状外方突出部
   (14)が一体的に設けられかつプレナムチャンバ(2) に対
   し連結部(12)を介して連なるシリンダヘッドへの取付用
   フランジ(11)と、一端部(10a)がプレナムチャンバ(2)
   の筒状外方突出部(4) に、他端部(10b) が取付用フラン
   ジ(11)の筒状外方突出部(14)にそれぞれ接続される正面
   よりみて略円弧形のアルミニウム展伸材からなる複数の
   分岐管(10)とを備え、プレナムチャンバ(2) の各筒状外
   方突出部(4) とこれに対応するシリンダヘッドへの取付
   用フランジ(11)の筒状外方突出部(14)とが、正面よりみ
   て９０°以上から１８０°未満の開き角度(A) を有して
   いるとともに、各分岐管(10)が、この開き角度(A) と略
   同じ中心角を有する略円弧形となされ、プレナムチャン
   バ(2) の各筒状外方突出部(4) の開口寄り部分の内周
   に、分岐管(10)の一端部(10a) を受け止める環状段部
   (5) が設けられるとともに、取付用フランジ(11)の各筒
   状外方突出部(14)の開口寄り部分の内周に、分岐管(10)
   の他端部(10b) を受け止める環状段部(15)が設けられ、
   各略円弧形分岐管(10)の一端部(10a) が先に、プレナム
   チャンバ(2) の筒状外方突出部(4) の開口に嵌め入れら
   れて環状段部(5) に受け止められ、同略円弧形分岐管(1
   0)の他端部(10b) が、取付用フランジ(11)の筒状外方突
   出部(14)の開口より外方に若干ずれて位置せしめられて
   おり、この状態で、同略円弧形分岐管(10)の長さの中間
   部(10c) が、第１押え装置(21)先端の押え部材(23)によ
   り上から押えられ、同略円弧形分岐管(10)の他端部(10
   b) が、第２押え装置(24)先端の押え部材(26)により側
   方より筒状外方突出部(14)の開口側に押圧されて、同分
   岐管(10)が若干曲げられることにより、分岐管(10)の他
   端部(10b) と筒状外方突出部(14)の開口とが一致せしめ
   られて、該分岐管端部(10b) が筒状外方突出部(14)の開
   口内に嵌め入れられ、該分岐管端部(10b) が筒状外方突
   出部(14)の開口内部の環状段部(15)に受け止められ、各
   略円弧形分岐管(10)の両端部(10a)(10b)が、プレナムチ
   ャンバ(2) の筒状外方突出部(4) および取付用フランジ
   (11)の筒状外方突出部(14)にそれぞれ接続されているこ
   とを特徴とする、吸気マニホルド。