JP2001020816A - インテークマニフォールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インテークマニフォールドの強度向上。 【解決手段】 吸気管３の両端部１０は、コレクター２
およびフランジ４にろう付け等の手法により接合されて
いる。両端部１０は、これに隣接する部分１１に比べて
肉厚が大きくなっている。このため、自動車の振動等に
起因して部位６に発生する応力が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インテークマニフ
ォールドに係り、特に、吸気管のコレクターおよびフラ
ンジに対する接合部の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】インテークマニフォールドは、多気筒エ
ンジンへの複数の吸気管の一部あるいは全部を一つにま
とめるものであって、吸気の干渉が生じないようにする
とともに、吸気の分配が一様となるようにする機能をも
っている。

【０００３】インテークマニフォールド１は、図３に示
すように、コレクター２と、フランジ４と、吸気管３と
を備えている。従来、吸気管３は、図４に示すように、
コレクター２あるいはフランジ４に形成された孔５に挿
入されるとともに、ろう付けあるいは溶接によりコレク
ター２あるいはフランジ４に固着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】自動車の運転に伴いイ
ンテークマニフォールド１が振動すると、吸気管３とコ
レクター２あるいはフランジ４との接合部の特定の部位
６に応力集中が生じ、当該部位にクラックが発生するお
それがある。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、強度の高いインテークマニフォー
ルドを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、吸気管と、前記吸気管の両端部にそれぞ
れ接合されたコレクターおよびフランジとを備えたイン
テークマニフォールドにおいて、前記吸気管の両端部の
うち少なくとも一方の端部に肉厚増大部を設けたことを
特徴としている。

【０００７】肉厚増大部は、吸気管のコレクター側の端
部およびフランジ側の端部の両方に設けてもよいし、い
ずれか一方に設けてもよい。肉厚増大部を設ける側の選
定は、インテークマニフォールドに対する振動解析結果
や、製造コストの観点から適宜決定することができる。

【０００８】好ましくは、前記肉厚増大部は、吸気管の
内径を変化させることなく外径を変化させることにより
設けられる。すなわち、前記肉厚増大部における吸気管
の内径は、前記肉厚増大部に隣接する部分における吸気
管の内径と同一とし、前記肉厚増大部における吸気管の
外径は、前記肉厚増大部に隣接する部分における吸気管
の外径より大きくすることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
よるインテークマニフォールド１の一実施形態について
説明する。なお、インテークマニフォールド１の全体構
成は従来の技術と同一であるため、以下においては、従
来技術との相違点である吸気管３とコレクター２および
フランジ４との接合部の構成についてのみ説明を行うも
のとする。

【００１０】図１は、吸気管３とフランジ４との接合部
近傍の断面を示す図である。図１に示すように、吸気管
２の端部１０は、端部１０に隣接する管中央側の部分１
１（以下「隣接部１１」という）に比べて肉厚（半径方
向の厚さ）が厚くなっている。すなわち端部１０は、肉
厚増大部となっている。

【００１１】端部１０の肉厚は、隣接部１１の肉厚に対
して１０〜１００％大きくすることが好ましい。本例で
は、吸気管３の内径が３６mm、端部１０の肉厚が２．３
mm、隣接部１１の肉厚が２．０mmとなっており、端部１
０の肉厚は隣接部１１の肉厚に対して１５％増となって
いる。

【００１２】応力集中を避ける観点から、端部１０のう
ち隣接部１１側には、テーパー部１２が設けられてい
る。テーパー部１２の肉厚は、端部１０から隣接部１１
に向けて徐々に減少している。テーパー部１２と隣接部
１１とは、なめらかに繋がれている。

【００１３】吸気管３の端部１０の内径は、隣接部１１
の内径と同一となっている。一方、端部１０の外径は、
隣接部１１の外径より大きくなっている。すなわち、吸
気管２の肉厚増大は、その内径を実質的に一定に維持し
たまま、外径のみを大きくすることにより行われてい
る。このことは、吸気管３とフランジ４との接合部強度
を向上させるために、吸気管３内の流体通路の断面積を
変更する必要がないことを意味し、エンジンの吸気系の
設計が容易になる。

【００１４】上記の吸気管３は、以下に説明する冷間鍛
造法にて製造することができる。すなわち、まず、図２
（ａ）に示すように、例えばアルミニウム合金からなる
管材２０を金型２１にセットする。管材２０は軸方向お
よび径方向に関して移動不能に金型２１に対して拘束さ
れる。なお、金型２１の開口部近傍（図２右側）の内面
は、吸気管３の端部１０の外周面の形状と相補的な形状
を有している。

【００１５】次に、図２（ａ）に示すように、ポンチ２
２をセットする。ここで、ポンチ２２は、頭部２４と、
頭部２４に順次結合されるとともに互いに同軸的に設け
られた円柱状の第１の凸部２３Ａ及び第２の凸部２３Ｂ
とを有する。第１の凸部２３Ａの外径は、吸気管３の端
部１０の外径すなわち金型２１の開口部の内径に対応し
ている。第２の凸部２３Ｂの外径は、管材２０すなわち
吸気管３の内径に対応している。ポンチ２２は、第１の
凸部２３Ａが金型の開口部に嵌合するように、第２の凸
部２３Ｂが管材２０の内部に嵌合するように、そして管
材２０の端面が第１の凸部２３Ａのラジアル面に当接す
るように、セットされる。

【００１６】しかる後、ポンチ２２を図２（ａ）に示す
矢印Ａ方向に向けて押圧する。これに伴い、管材２０の
端部は、金型２１との間の隙間を充填するように塑性変
形し、これにより図１に示す形状の吸気管３が得られる
（図２（ｂ）参照）。

【００１７】一方、フランジ４には、吸気通路の一部を
なすとともに吸気管３の内径とほぼ等しい内径を有する
孔５が形成されている。孔５の入口側には、吸気管３の
端部１０の外径に対応した内径を有する座ぐり７が形成
されている。吸気管３の端部１０は、フランジ４の座ぐ
り７に嵌め込まれており、座ぐり７の座面には、吸気管
３の先端が当接している。

【００１８】吸気管３とフランジ４とは、炉中ろう付け
の手法を用いて接合されている。すなわち、吸気管３の
端部１０とフランジ４との界面にはろう材（図示せず）
が充填されている。

【００１９】なお、吸気管３の他方の端部すなわちコレ
クター２側の端部も、図１と同様に形成されており、コ
レクター２に対して上記と同様の手法により接合され
る。

【００２０】以上説明した実施形態によれば、吸気管３
の端部の肉厚が大きくなっているため、部位６に発生す
る応力を低減することができる。このため、強度の高い
インテークマニフォールドを得ることができる。また、
補強部材を別途設ける必要がないため、コストの上昇を
最小限に抑えることができる。

【００２１】なお、上記実施形態においては、吸気管３
とコレクター２およびフランジ４とをろう付けにより結
合しているが、これに代えて、溶接により接合を行って
もよい。この場合も上記実施形態と略同一の効果が得ら
れる。

【００２２】また、上記実施形態においては、吸気管３
のコレクター２側の端部１０およびフランジ４側の端部
１０の両方を肉厚増大部としているが、これに限定され
るものではなく、いずれか一方の側の端部１０のみを肉
厚増大部としてもよい。すなわち、肉厚増大部を設ける
側の選定は、インテークマニフォールドに対する振動解
析結果や、製造コストの観点から適宜決定することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
強度の高いインテークマニフォールドを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインテークマニフォールドの一実
施形態を示す図であって、吸気管とフランジ（またはコ
レクター）との接合部近傍を示す断面図。

【図２】吸気管の製造方法を説明する断面図。

【図３】従来のインテークマニフォールドを示す斜視
図。

【図４】従来のインテークマニフォールドにおける吸気
管とフランジ（またはコレクター）との接合部近傍を示
す断面図。

【符号の説明】

１ インテークマニフォールド ２ コレクター ３ 吸気管 ４ フランジ １０ 端部（肉厚増大部） １１ 端部１０に隣接する部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気管と、前記吸気管の両端部にそれぞれ
   接合されたコレクターおよびフランジとを備えたインテ
   ークマニフォールドにおいて、 前記吸気管の両端部のうち少なくとも一方の端部に肉厚
   増大部を設けたことを特徴とするインテークマニフォー
   ルド。
2. 【請求項２】前記肉厚増大部における吸気管の内径は、
   前記肉厚増大部に隣接する部分における吸気管の内径と
   同一であり、 前記肉厚増大部における吸気管の外径は、前記肉厚増大
   部に隣接する部分における吸気管の外径より大きくなっ
   ていることを特徴とする、請求項１に記載のインテーク
   マニフォールド。