JP2003120447A - 内燃機関のインテークマニホールド、及び多連独立吸気通路体 - Google Patents

内燃機関のインテークマニホールド、及び多連独立吸気通路体

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JP2003120447A
JP2003120447A JP2001318800A JP2001318800A JP2003120447A JP 2003120447 A JP2003120447 A JP 2003120447A JP 2001318800 A JP2001318800 A JP 2001318800A JP 2001318800 A JP2001318800 A JP 2001318800A JP 2003120447 A JP2003120447 A JP 2003120447A
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光宣 西村
Shigeto Niitsuma
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Hiroyuki Nemoto
博之 根本
Hiroaki Hoshika
浩昭 星加
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Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主材料に合成樹脂を用い、弁体と弁体を取囲
む吸気通路壁の間の気密性を高めることができ、また、
弁体駆動時のフリクショントルクを小さく抑えることが
でき、内燃機関の出力トルク特性の向上、弁体を開閉す
る駆動手段の小型化を図ることのできる内燃機関のイン
テークマニホールドを提供すること。 【解決手段】 エアークリーナを通過した吸入空気の流
量を制御するスルットバルブの下流側に配置される第１
容積室と、第１容積室から分岐し第１容積室内の空気を
各気筒へ誘導する第１独立吸気通路と、各気筒毎に設け
られた第１独立吸気通路のそれぞれに合流連通した第２
独立吸気通路と、全ての第２独立吸気通路に連通した第
２容積室と、第２容積室と第１独立吸気通路を連通・遮
断する弁体を第２独立吸気通路に設けてなる内燃機関の
可変吸気長インテークマニホールドの第１独立吸気通路
及び第１容積室とは複数の合成樹脂成形部材で構成し、
弁体を取囲む第２独立吸気通路部を第１容積室、第１独
立吸気通路を形成する合成樹脂成形部材とは別の合成樹
脂成形部材で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のインテ
ークマニホールドに係り、主材料が合成樹脂で、可変吸
気長機能を有する内燃機関のインテークマニホールドに
関する。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂を主材料とするインテークマニ
ホールド（多連独立吸気管体）の技術は、特開平４−８
８２３号、特開平２−２３０９１９号、特開平５−３２
１６７５号、特開平３−１４１８２０号、特開平２−２
７７９１９号等で知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、多連独立吸気
管体は、形状が複雑なため、従来の技術では成形性が悪
いという問題があった。また、成形精度がよくないため
に、吸気長可変機構を装備した吸気装置では可変吸気長
弁の部分で空気漏れが発生したり、弁の動きが渋くなる
という問題があった。
【０００４】本願の第１発明の目的は、可変吸気長弁部
での機密性が良好な多連独立吸気通路体、もしくは可変
吸気長弁の動きがスムーズな多連独立吸気通路体を得る
ことにある。
【０００５】本願の第２発明の目的は、成形性の良い、
合成樹脂を主材料とした多連独立吸気通路体を得ること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明の特徴
は、エアークリーナを通過した吸入空気の流量を制御す
るスルットバルブの下流側に配置される第１容積室と、
第１容積室から分岐し第１容積室内の空気を各気筒へ誘
導する第１独立吸気通路と、各気筒毎に設けられた第１
独立吸気通路のそれぞれに合流連通した第２独立吸気通
路と、全ての第２独立吸気通路に連通した第２容積室
と、第２容積室と第１独立吸気通路を連通・遮断する弁
体を第２独立吸気通路に設けてなる内燃機関の可変吸気
長インテークマニホールドの第１独立吸気通路及び第１
容積室とは複数の合成樹脂成形部材で構成し、弁体を取
囲む第２独立吸気通路部を第１容積室、第１独立吸気通
路を形成する合成樹脂成形部材とは別の合成樹脂成形部
材で形成したことにある。
【０００７】本願の第２発明の特徴は、一端に容積室
が、他端に接続フランジ部が形成された複数の通路体か
らなり、当該通路体には前記容積室と前記接続フランジ
部との中間位置に開口が形成され、当該各開口の周囲に
は別のフランジ部が形成された多連独立吸気通路体にお
いて、通路体は空気の流れに沿う面で、開口部を有する
側の第１部分と、開口部を有しない側の第２部分とに区
画されて別々の成形体で構成されており、当該第１、第
２部分を接合して通路体が構成されている点にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】可変吸気長インテークマニホール
ドは、図１に示す如き構成を有している。すなわち、図
１に示される可変吸気長インテークマニホールドには、
図示されていないが、エアークリーナを通して外気が取
り入れられ、このエアークリーナを通過した吸入空気が
スルットバルブで計量されて供給されてくる。この可変
吸気長インテークマニホールドは、スルットバルブの下
流に位置する第１容積室１と、この第１容積室１から分
岐し第１容積室１の空気を各気筒へ送りこむための第１
独立吸気通路２と、この第１独立吸気通路２に連通した
第２独立吸気通路３と、第１独立吸気通路２と第２独立
吸気通路３との合流部とは反対側で全ての第２独立吸気
通路３に連通した第２容積室４と、第２独立吸気通路３
に設けられ第２容積室４と第１独立吸気通路２を連通・
遮断する弁体２０とを有している。この弁体２０を取囲
む第２独立吸気通路３は、主吸気通路である第１容積室
１及び第１独立吸気通路２と樹脂によって一体モールド
成形によって構成されている。
【０００９】この本可変吸気長インテークマニホールド
は、吸気管長の長い長吸気管である第１独立吸気通路２
と、吸気管長の短い短吸気管である第２独立吸気通路３
の慣性吸気効果を利用したものである。一般的に、スロ
ットルバルブの下流に設けられた容積室から分岐した独
立吸気通路長を長くすると、内燃機関の出力トルク特性
が低回転数側にシフトすることが解っている。そこで、
内燃機関の低回転数域においては、弁体２０を閉じ第２
独立吸気通路３を遮断することによって、吸気管長の長
い第１独立吸気通路２に同調させ低回転数域の出力トル
クを高め、高回転数域においては、弁体２０を開いて吸
気管長の短い第２独立吸気通路３に同調させて高回転数
域の出力トルクを高めるようにしている。このような慣
性過給効果を出すためには、目的の出力トルク特性が得
られる適切な吸気管長、吸気管断面積、容積室の容量を
設定することはもとより、弁体２０が閉じたときに短い
第２独立吸気通路３と弁体２０とによって形成される隙
間を小さくすること、弁体２０が所定のタイミングで可
動することが重要である。
【００１０】このように構成される内燃機関のインテー
クマニホールドは、従来、アルミ製が主流であった。と
ころが、製品を軽量にでき、吸気通路部の表面粗度が小
さく、寸法精度が高く、成形後の機械加工が不要であ
り、製造コストが安価なところから、合成樹脂成形によ
って製造されるものが増えつつある。この内燃機関のイ
ンテークマニホールドを、従来のアルミ製から合成樹脂
成形に変更すると、アルミ製の内燃機関のインテークマ
ニホールドに比べて合成樹脂製の内燃機関のインテーク
マニホールドの場合、比重が小さく、製品を軽量にでき
るという効果がある。また、内燃機関のインテークマニ
ホールドを、アルミ鋳造、アルミダイカストによって製
造したものに比べて、合成樹脂によって製造したもの
は、アルミ鋳造、アルミダイカストによるものに比して
吸気通路部の表面粗度が小さく、吸気抵抗が小さく抑え
られるという効果がある。さらに、内燃機関のインテー
クマニホールドを、アルミ鋳造、アルミダイカストによ
って製造したものに比べて、合成樹脂によって製造した
ものは、アルミ鋳造、アルミダイカストによるものに比
して寸法精度が高く、成形後の機械加工が不要であり、
製造コストが安く抑えられるという効果がある。このよ
うに内燃機関のインテークマニホールドを、従来のアル
ミ製から合成樹脂成形に変更すると、種々の効果を有
し、自動車の軽量化、低燃費化、高出力化を図ることが
できる。
【００１１】しかしながら、合成樹脂成形品の寸法精度
は、アルミ鋳造、アルミダイカストに比べ高いものの、
製品のサイズが大きくなるにしたがいモールド後の形状
寸法精度は落ちる。この形状寸法精度が低いと、弁体２
０と弁体２０を取囲む短い第２独立吸気通路３の壁面と
のクリアランスを大きく設定する必要が生じる。このよ
うに弁体２０と弁体２０を取囲む短い第２独立吸気通路
３の壁面とのクリアランスを大きくすると、弁体２０の
全閉時の通路遮断性が悪化することになり、可変吸気の
効果が得られなくなる場合がある。また、この形状寸法
精度が低いと、弁体２０を作動する軸、軸受系の寸法精
度が下がり、軸回転フリクショントルクが上がり、弁体
２０が作動するためのアクチュエータの出力を上げる必
要が発生する場合がある。このようにアクチュエータの
出力を上げようとすると、アクチュエータのサイズが大
きくなったり、アクチュエータの単価が上がることにな
る。
【００１２】以下の実施例では、主材料に合成樹脂を用
い、弁体と弁体を取囲む吸気通路壁の間の気密性を高め
ることができ、また、弁体駆動時のフリクショントルク
を小さく抑えることができ、内燃機関の出力トルク特性
の向上、弁体を開閉する駆動手段の小型化を図ることの
できる内燃機関のインテークマニホールドを提供するこ
とを目的とする。
【００１３】以下、内燃機関のインテークマニホールド
の実施例について図を用いて説明する。まず、本実施例
のインテークマニホールドに関わる可変吸気について、
図２、図３を用いて説明する。図中、図２は、内燃機関
の吸気系の構成図、図３は可変吸気内燃機関の出力トル
ク特性を概略的に示したものである。
【００１４】図２において、インテークマニホールド２
００は、エアークリーナを通過した吸入空気をスルット
バルブで制御された吸入空気量を吸気ポートに供給する
もので、内燃機関の各気筒毎に第１独立吸気通路２と第
２独立吸気通路３を有している。この第１独立吸気通路
２は、スルットバルブの下流側に配置される容積室１か
ら分岐し、各吸気ポート１２１に連通している。また、
第２独立吸気通路３は、第１独立吸気通路２から分岐し
て設けられており、この第２独立吸気通路３の先端は、
第２容積室４に合流連通している。そして、この各第２
独立吸気通路３内には、それぞれ弁体２０が設けられて
いる。このそれぞれの弁体２０は、それぞれ軸２１に略
９０゜回転可能に取り付けられており、各弁体２０を９
０゜回転させることにより、各第２独立吸気通路３を開
閉できるように構成されている。また、この各弁体２０
を９０゜回転させて各第２独立吸気通路３を開通するこ
とにより、第１独立吸気通路２と第２容積室４間を連通
させ、この各弁体２０をもとの方向に９０゜回転させて
各第２独立吸気通路３を閉鎖することにより、第１独立
吸気通路２と第２容積室４間を遮断する構造になってい
る。
【００１５】また、第１独立吸気通路２と第２独立吸気
通路３を通り、内燃機関に供給される吸入空気は、ま
ず、外部からダクト１１２を介してエアークリーナ１１
０内に取り込まれる。このエアークリーナ１１０内に取
り込まれた吸入空気は、エアークリーナ１１０内にある
エアーフィルタ１１１を通過し、スロットルボディ１０
０のスロットルバルブ１０１に供給される。このスロッ
トルバルブ１０１に供給された吸入空気は、スロットル
バルブ１０１で計量され、インテークマニホールド２０
０の第１容積室１、第１独立吸気通路２、シリンダヘッ
ド１２０の吸気ポート１２１を通過し、吸気バルブ１２
２が開いたところで、気筒１３２に吸い込まれる。
【００１６】このように吸入空気を吸入して動作する内
燃機関の出力は、図３に示す如き特性を有している。す
なわち、各第２独立吸気通路３内にそれぞれ設けられた
弁体２０が閉じた状態では、図２に図示の吸気バルブ１
２２から第１容積室１までの第１独立吸気通路２の吸気
管長さＬ１に依存した慣性過給効果により、カーブＡの
ように低回転数の領域で高い出力トルクが得られる。ま
た、各第２独立吸気通路３内にそれぞれ設けられた弁体
２０が開いた状態では、図２に図示の吸気バルブ１２２
から第２容積室４までの第２独立吸気通路３の短い吸気
管長さＬ２に依存した慣性過給効果により、カーブＢの
ようにカーブＡよりも高回転数の領域で高い出力トルク
が得られる。このカーブＡとカーブＢとから、回転数α
より低い回転数領域では、各弁体２０を閉じ、回転数α
より高い回転数領域では、各弁体２０を開くことによ
り、広回転数領域で高い出力トルク特性を得ることがで
きる。
【００１７】図４〜図１０には、本実施例に係る内燃機
関のインテークマニホールドの実施の形態が示されてい
る。図４〜図９は、請求項１に対応する実施の形態を示
しており、図４は、本実施例に係る内燃機関のインテー
クマニホールドに弁体を開閉する駆動手段５０を装着し
た状態の正面図、図５は、図４に図示の内燃機関のイン
テークマニホールドの外観斜視図、図６は、図５に図示
の内燃機関のインテークマニホールドの後ろ側から見た
外観斜視図、図７は、図５に図示の内燃機関のインテー
クマニホールドの第２独立吸気通路と第２容積室の部分
を取り外し分解した斜視図、図８は、図４に図示の内燃
機関のインテークマニホールドの右側面図、図９は、図
４に図示の内燃機関のインテークマニホールドの右側か
ら見た吸気通路を示す断面図である。なお、本実施の形
態においては、３気筒内燃機関用インテークマニホール
ドを用いて説明しているが、内燃機関の気筒数は３気筒
に特に限定されるものではない。また、図４に図示の内
燃機関のインテークマニホールドは、使用状態におい
て、フランジ５ａに吸入空気量を制御するスロットルボ
ディ、フランジ５ｂを介し内燃機関のシリンダーヘッド
に取付けられる。
【００１８】図４〜図９において、内燃機関のインテー
クマニホールドは、第１容積室１と、第１独立吸気通路
２と、第２独立吸気通路３と、第２容積室４とによって
構成されている。この第１独立吸気通路２と第２独立吸
気通路３は、各気筒毎に設けられており、第１独立吸気
通路２の端部に設けられる第１容積室１は、気筒分設け
られた各第１独立吸気通路２と連通する容積室として１
個設けられている。また、第２独立吸気通路３の端部に
設けられる第２容積室４は、気筒分設けられた各第２独
立吸気通路３と連通する容積室として１個設けられてい
る。
【００１９】この第１容積室１は、一端が開放された容
器状に形成され、開放端に接合用のフランジ１Ａが形成
された合成樹脂成形部材１０ａと、一端にこの合成樹脂
成形部材１０ａのフランジ１Ａに接合するフランジ１Ｂ
が設けられ筒状に形成された合成樹脂成形部材１０ｂと
によって形成されている。この合成樹脂成形部材１０ｂ
は、他端が筒状の通路を半割した形状に成形されてお
り、端部には、フランジ２Ａが設けられている。
【００２０】また、第１独立吸気通路２は、筒状の通路
を半割した形状に成形される合成樹脂成形部材１０ｂ
と、この合成樹脂成形部材１０ｂのフランジ２Ａに接合
するフランジ２Ｂが端部に設けられ、他方の筒状の通路
を半割した形状に成形された合成樹脂成形部材１０ｃと
によって形成されている。この合成樹脂成形部材１０ｂ
のフランジ２Ａと合成樹脂成形部材１０ｃのフランジ２
Ｂを接合することによって第１独立吸気通路２が形成さ
れる。この第１独立吸気通路２を形成している合成樹脂
成形部材１０ｂには、吸気ポート寄りに第２独立吸気通
路３に連通する開口２Ｃが形成されており、この開口２
Ｃに筒状の突出部２Ｄが形成されており、この突出部２
Ｄの先端には、フランジ２Ｅが形成されている。
【００２１】また、第２独立吸気通路３は、第１独立吸
気通路２の突出部２Ｄの先端に形成されるフランジ２Ｅ
に接合するフランジ３Ａが一端部に設けられ、筒状に形
成されている。また、この第２独立吸気通路３の筒状の
他端部には、容器状に形成された第２容積室４が設けら
れている。この第２独立吸気通路３と第２容積室４は、
合成樹脂成形部材１０ｄによって一体に形成されてい
る。また、第２独立吸気通路３内には、第１独立吸気通
路２と第２容積室４との間を連通・遮断する弁体２０が
設けられている。この弁体２０は、軸２２に軸支され９
０゜回転することによって第２独立吸気通路３を全開又
は全閉にすることができるようになっている。
【００２２】なお、第１容積室１と第１独立吸気通路２
は、図１０に示すように１個の合成樹脂成形部材１０ｅ
で形成していても良い。また、第１容積室１や第１独立
吸気通路２を形成する合成樹脂成形部材の数は問わな
い。さらに、図１０において、第２容積室４は、合成樹
脂成形部材１０ｆと、合成樹脂成形部材１０ｇとによっ
て形成されているが、第２容積室４についても合成樹脂
成形部材の数は問わない。さらにまた、第２独立吸気通
路３を形成する合成樹脂成形部材の数も問わない。図
中、６ａは、開口部である。
【００２３】このように請求項１に記載の実施例は、図
９に示すように、弁体２０を取囲む第２独立吸気通路部
３は、第１容積室１、第１独立吸気通路２を形成する合
成樹脂成形部材１０ａ、１０ｂ、１０ｃとは別の合成樹
脂成形部材１０ｄで形成されていることを特徴としたも
のである。ここで、第１容積室１、第１独立吸気通路
２、第２独立吸気通路３、第２容積室４のサイズが同等
である場合は、図１に図示の従来のインテークマニホー
ルドの第２独立吸気通路３を形成する合成樹脂成形部材
１０ｈに比べて、図９に示す弁体２０を取囲む第２吸気
通路３を形成する合成樹脂成形部材１０ｄのサイズを小
さく抑えることができ、成形する部材のサイズが小さい
程、型の寸法精度や成形後の部材の変形による部材の寸
法精度を上げることができる。
【００２４】図１１には、本実施例に係る内燃機関のイ
ンテークマニホールドの第２の実施の形態が示されてい
る。図１１は、請求項２に対応する実施の形態を示して
おり、図１１は、図８に図示の内燃機関のインテークマ
ニホールドの軸２２の中心を通るＡ−Ａ断面矢視図であ
る。
【００２５】図１１において、本実施の形態が、図９に
図示の実施の形態と異なる点は、弁体２０の構成にあ
る。すなわち、図１１において、各気筒毎に設けられた
第２独立吸気通路３のそれぞれを貫通して軸２１ａが軸
受２３により支持され回転自在に設けられている。この
軸受２３は、合成樹脂成形部材１０ｄに保持されてい
る。この軸２１ａの第２独立吸気通路３内にそれぞれ第
２独立吸気通路３を開閉する弁体２０が軸２１ａと一体
に形成されて設けられている。この軸２１ａは、駆動手
段５０の軸２１ｂと連結されており、この駆動手段５０
を駆動することにより、軸２１ｂを回転し、この軸２１
ｂの回転が軸２１ａを回転させ弁体２０を開閉すること
になる。
【００２６】この駆動手段５０は、第２独立吸気通路３
を形成する合成樹脂成形部材１０ｄに設けられたフラン
ジ５ｃに装着し、ネジ５１によって固定されている。こ
のように本実施の形態によると、第２独立吸気通路３を
形成する合成樹脂成形部材１０ｄに設けられたフランジ
５ｃに駆動手段５０を装着するため、第２独立吸気通路
３を形成する合成樹脂成形部材１０ｄとは別の部材に装
着するのに比べ、駆動手段５０の軸２１ｂとインテーク
マニホールド側の軸２１ａの同軸度の精度を高くするこ
とができる。
【００２７】なお、図１１に示される弁体２０は、軸２
１ａと一体に形成された構成となっているが、弁体２０
と軸２１ａとは別体であってもよい。また、弁体２０の
開閉駆動する駆動手段５０は、電制モータを有してお
り、この電制モータのトルクによって軸２１ｂ回転さ
せ、この軸２１ｂを回転させることによって軸２１ｂに
連結された軸２１ａを回転させるが、図１２、図１３に
図示の如く、駆動手段５０に代えて、負圧によって動作
する負圧ダイヤフラムアクチュエータ５２で軸２１ｂを
回転させるものであっても良い。
【００２８】図１４には、本実施例に係る内燃機関のイ
ンテークマニホールドの第３の実施の形態が示されてい
る。図１４は、請求項３及び請求項４に対応する実施の
形態を示しており、第１容積室１、第１独立吸気通路
２、第２独立吸気通路３、第２容積室４の断面図であ
る。この図１４は、第１容積室１、第１独立吸気通路２
から成る主吸気通路モジュール部６０と、第２独立吸気
通路３、第２容積室４、弁体２０、駆動手段５０から成
る可変吸気モジュール部６１を分離した状態を示してい
る。
【００２９】図１４において、主吸気通路モジュール部
６０は、第１容積室１と、第１独立吸気通路２とによっ
て構成されており、この第１容積室１と、第２独立吸気
通路２は、図９に図示の第１の実施の形態と同一の構成
となっている。また、可変吸気モジュール部６１には、
可変吸気の効果を果たす部品が集約されており、第２独
立吸気通路３と、第２容積室４と、弁体２０と、駆動手
段５０とによって構成されている。この可変吸気モジュ
ール部６１は、第２独立吸気通路３のフランジ３Ａにお
いて、第１独立吸気通路２の開口２Ｃに形成される筒状
の突出部２Ｄの先端に形成されているフランジ２Ｅと脱
着可能に構成されている。また、第１独立吸気通路２の
開口２Ｃに形成される筒状の突出部２Ｄの先端に形成さ
れているフランジ２Ｅに脱着可能に取り付けられる封止
部材９０を備えている。この封止部材９０は、筒状に形
成されており、一端部に第１独立吸気通路２の突出部２
Ｄの先端に形成されるフランジ２Ｅに接合するフランジ
９０Ａが形成されており、他端部が封止されて構成され
おり、合成樹脂成形部材１０ｍによって一体に形成され
ている。
【００３０】そこで、第２独立吸気通路３のフランジ３
Ａと第１独立吸気通路２の突出部２Ｄの先端に形成され
ているフランジ２Ｅとを接合することにより、可変吸気
モジュール部６１を主吸気通路モジュール部６０に結合
した場合は、可変吸気インテークマニホールドとして利
用することができる。また、第２独立吸気通路３のフラ
ンジ３Ａと第１独立吸気通路２の突出部２Ｄの先端に形
成されているフランジ２Ｅとを切り離し、可変吸気モジ
ュール部６１を主吸気通路モジュール部６０から取り外
し、封止部材９０のフランジ９０Ａと第１独立吸気通路
２の突出部２Ｄの先端に形成されているフランジ２Ｅと
を接合することにより、封止部材９０を主吸気通路モジ
ュール部６０に結合した場合は、第１独立吸気通路２を
シールすることになり、可変吸気機能を付加していない
インテークマニホールドとして利用することができる。
このように構成することにより、本実施の形態による
と、合成樹脂成形部材１０ｂを多機種のインテークマニ
ホールドに共用することで、量産効果が得られ、製品の
コストを低減することができる。
【００３１】図１５には、本実施例に係る内燃機関のイ
ンテークマニホールドの第４の実施の形態が示されてい
る。図１５は、請求項５に対応する実施の形態を示して
おり、図１５（Ａ）に示す７０は、インテークマニホー
ルドの第１容積室１、第１独立吸気通路２を形作る低溶
融金属中子（ロストコア）である。また、図１５（Ａ）
に示す７１ａ、７１ｂ、７１ｃは、ロストコア７０を成
形型にセットした時に、型の中でロストコア７０が動か
ないように保持する個所で、保持部である。図１５
（Ｂ）は、射出成形後のインテークマニホールドからロ
ストコア７０を溶出する前の状態、図１５（Ｃ）は、ロ
ストコア７０を溶出した後のインテークマニホールドを
それぞれ示している。
【００３２】図１５において、保持部７１ａは、図示さ
れないスロットルボディに連通する開口部６ａで保持
し、保持部７１ｂは、図示されないシリンダヘッドの吸
気ポートに連通する開口部６ｂ（図１０に図示）で保持
し、保持部７１ｃは、図１５（Ｃ）に示す開口部６ｃで
保持するようになっている。この開口部６ｃは、第１独
立吸気通路２から通路の開口端部である。また、図１５
（Ｄ）は、インテークマニホールドに可変吸気モジュー
ル部６１を装着した状態を示している。
【００３３】このように本実施の形態によると、ロスト
コア７０を保持する保持部７１ｃによってインテークマ
ニホールドに開口した開口部６ｃを可変吸気モジュール
部６１の第２独立吸気通路３に通ずるインターフェース
として用いることにより、吸気通路を栓体などで塞ぐこ
となく、有効に利用することができる。
【００３４】図１６には、本実施例に係る内燃機関のイ
ンテークマニホールドの第５の実施の形態が示されてい
る。図１６は、請求項６に対応する実施の形態を示して
おり、第１容積室１と、第１独立吸気通路２とは、合成
樹脂成形部材１０ｐによって一体に形成されている。こ
の第１独立吸気通路２を形成している合成樹脂成形部材
１０ｐには、第２独立吸気通路３に連通する開口２Ｆが
形成されており、この開口２Ｆに筒状の突出部２Ｇが形
成されており、この突出部２Ｇの先端には、フランジ２
Ｈが形成されている。また、第２独立吸気通路３は、第
１独立吸気通路２の突出部２Ｇの先端に形成されるフラ
ンジ２Ｈに接合するフランジ３Ｂが一端部に設けられ、
筒状に形成されている。また、この第２独立吸気通路３
の筒状の他端部は、大径に形成され第２容積室４の一部
を構成しており、また、第２独立吸気通路３の筒状の他
端部は、一部がカバー状に形成され、端部にフランジ３
Ｃが設けられている。
【００３５】第１独立吸気通路２を形成する合成樹脂成
形部材１０ｐの突出部２Ｇの先端のフランジ２Ｈにフラ
ンジ３Ｂを、第１独立吸気通路２を形成する合成樹脂成
形部材１０ｐに第２独立吸気通路３の端部のフランジ３
Ｃを結合することによりバキュームタンク８をインテー
クマニホールドに形成されている。
【００３６】このバキュームタンク８内には、バキュー
ムタンク８の圧力が第１独立吸気通路２の圧力より低い
場合、図中に示す矢印の方向に空気が流れ、バキューム
タンク８に負圧を貯えるチェックバルブ８１が設けられ
ている。このチェックバルブ８１は、第１容積室１、第
１独立第１独立吸気通路２とバキュームタンク８の間に
設けられている。
【００３７】図中、８２は、チェックバルブ８１を保持
する蓋である。バキュームタンク８に連通するホース８
０の先には図示されない３方切替弁、その先は図１５
（ｄ）に示すダイヤフラムアクチュエータ５２のニップ
ル５３に連通している。バキュームタンク８に貯えられ
る負圧はダイヤフラムアクチュエータ５１を駆動するの
に用いられる。このように主吸気通路モジュール部６０
と可変吸気モジュール部を５ｅ、５ｆで接合するこによ
りバキュームタンク８が形成する構造であってもよい。
【００３８】図１７〜図１９には、本実施例に係る内燃
機関のインテークマニホールドの第６の実施の形態が示
されている。図１７〜図１９は、請求項８に対応する実
施の形態を示しており、図１７は、本実施の形態のイン
テークマニホールドの外形図、図１８は、図１７に図示
Ｂ−Ｂ断面矢視図、図１９は、図１７に図示Ｃ−Ｃ断面
矢視図である。
【００３９】図１７において、第１容積室１、第１独立
吸気通路２からなる主吸気通路モジュール部６０と弁体
２０を有した第２独立吸気通路３、第２容積室４からな
る可変吸気モジュール部６１を結合することにより、図
１８に示すように第１独立吸気通路２から分岐した第２
独立吸気通路３が形成される。同時に、連通路９によっ
て第１容積室１と第２容積室４が連通される。エンジン
に流入する吸入空気は、弁体２０が閉じている場合、矢
印Ｌ３で流れ、弁体２０が開いた場合は矢印Ｌ３、Ｌ４
で流れる。尚、２１ａは弁体２０を開閉動作させるため
の軸で、２４はインテークマニホールド内と大気空間を
仕切る隔壁である。内燃機関の出力トルク特性上、Ｌ４
での流れが要する場合に有効な吸気通路構造である。
【００４０】本実施例によれば、主材料に合成樹脂を用
い、弁体と弁体を取囲む吸気通路壁の間の気密性を高め
ることができ、また、弁体駆動時のフリクショントルク
を小さく抑えることができ、内燃機関の出力トルク特性
の向上、弁体を開閉する駆動手段の小型化を図ることが
できる。
【００４１】
【発明の効果】本願の第１発明では、可変吸気長弁を装
着する通路を含む第２容積室部分を第１容積室及び第１
独立吸気通路とからなる部分とは別の成形部材で構成し
たので可変吸気長弁を装着する通路部分の成形精度が良
くなり、機密性が向上した。もしくは可変吸気長弁の動
きがスムーズになった。
【００４２】本願の第２発明では、多連独立吸気通路体
を複数の成形体から形成するようにしたので成形性が向
上し、量産し易くなった。また、複雑な形状の吸気通路
体が比較的簡単に得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の可変吸気インテークマニホールドの断面
図。
【図２】内燃機関の吸気系構成図。
【図３】可変吸気内燃機関の出力トルク特性図。
【図４】本発明に係る内燃機関のインテークマニホール
ドの実施の形態を示すインテークマニホールドの正面
図。
【図５】図４に図示の内燃機関のインテークマニホール
ドの外観斜視図。
【図６】図５に図示の内燃機関のインテークマニホール
ドの後ろ側から見た外観斜視図。
【図７】図５に図示の内燃機関のインテークマニホール
ドの第２独立吸気通路と第２容積室の部分を取り外し分
解した斜視図。
【図８】図４に図示のインテークマニホールドの右側面
図。
【図９】図４に図示の内燃機関のインテークマニホール
ドの右側から見た吸気通路を示す断面図。
【図１０】本発明に係る内燃機関のインテークマニホー
ルドの吸気通路の実施の形態を示す断面図。
【図１１】本発明に係る内燃機関のインテークマニホー
ルドの第２の実施の形態を示す図８のＡ−Ａ断面矢視
図。
【図１２】図８のＡ−Ａ断面矢視図で弁体駆動手段に負
圧ダイヤフラムアクチュエータを用いた実施の形態を示
す図。
【図１３】図１２の外観斜視図。
【図１４】本発明に係る内燃機関のインテークマニホー
ルドの第３の実施の形態を示す断面図。
【図１５】本発明に係る内燃機関のインテークマニホー
ルドの第４の実施の形態を示す製造工程を示す図。
【図１６】本発明に係る内燃機関のインテークマニホー
ルドの第５の実施の形態を示す断面図。
【図１７】本発明に係る内燃機関のインテークマニホー
ルドの第６の実施の形態を示すインテークマニホールド
の正面図。
【図１８】図１７のＢ−Ｂ断面矢視図。
【図１９】図１７のＣ−Ｃ断面矢視図。
【符号の説明】
２００……………………………インテークマニホールド １…………………………………第１容積室 １Ａ、１Ｂ………………………フランジ ２…………………………………第１独立吸気通路 ２Ａ、２Ｂ、２Ｅ、２Ｈ………フランジ ３…………………………………第２独立吸気通路 ３Ａ、３Ｂ………………………フランジ ４…………………………………第２容積室 ５ａ、５ｂ………………………フランジ ８…………………………………バキュームタンク ２０………………………………弁体 ５２………………………………負圧ダイヤフラムアクチ
ュエータ ６０………………………………主吸気通路モジュール部 ６１………………………………可変吸気モジュール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ａ １０２Ｙ ３０１Ｑ ３０１Ｐ ３０１Ｒ (72)発明者 新妻 重人 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 桑野 盛雄 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 根本 博之 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 星加 浩昭 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 3G031 AA02 AA24 AA28 AB02 AC01 BA10 BA15 BB05 BB09 BB16 DA12 DA17 DA18 DA25 DA32 DA37 DA38 EA03 FA06 GA13 HA01 HA02 HA04 HA10

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エアークリーナを通過した吸入空気の流
    量を制御するスルットバルブの下流側に配置される第１
    容積室と、該第１容積室から分岐し第１容積室内の空気
    を各気筒へ誘導する第１独立吸気通路と、前記各気筒毎
    に設けられた第１独立吸気通路のそれぞれに合流連通し
    た第２独立吸気通路と、前記全ての第２独立吸気通路に
    連通した第２容積室と、前記第２容積室と前記第１独立
    吸気通路を連通・遮断する弁体を前記第２独立吸気通路
    に設けてなる内燃機関の可変吸気長インテークマニホー
    ルドにおいて、 前記第１独立吸気通路及び前記第１容積室とは複数の合
    成樹脂成形部材で構成し、前記弁体を取囲む前記第２独
    立吸気通路部を前記第１容積室、前記第１独立吸気通路
    を形成する合成樹脂成形部材とは別の合成樹脂成形部材
    で形成したことを特徴とする内燃機関のインテークマニ
    ホールド。
  2. 【請求項２】 前記弁体を開閉するための駆動手段は、
    前記弁体を取囲む前記第２独立吸気通路部を形成する合
    成樹脂成形部材に設けたことを特徴とする請求項１に記
    載の内燃機関のインテークマニホールド。
  3. 【請求項３】 前記第１容積室と前記第１独立吸気通路
    を有した主吸気通路モジュール部と、前記第２独立吸気
    通路と前記第２容積室と弁体を有した可変吸気モジュー
    ル部の少なくとも２個のサブモジュールで構成されたイ
    ンテークマニホールドであって、 前記主吸気通路モジュール部は、前記第１独立吸気通路
    から分岐した前記第２独立吸気通路断面、あるいは前記
    第２独立吸気通路が前記第１独立吸気通路から分岐する
    分岐部に空気通路開口部を備えてなり、 前記可変吸気モジュール部は、前記第２独立吸気通路断
    面に吸気通路開口部を備えてなり、 前記主吸気通路モジュール部と前記可変吸気モジュール
    部は、前記吸気通路開口部で結合され、前記可変吸気モ
    ジュール部を前記主吸気通路モジュール部に脱着可能に
    構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃
    機関のインテークマニホールド。
  4. 【請求項４】 前記主吸気通路モジュール部は、前記可
    変吸気モジュール部と結合された前記可変吸気長インテ
    ークマニホールドの他に、前記主吸気通路モジュール部
    の前記吸気通路開口部に該吸気通路開口部を塞ぐ栓体を
    結合し、可変吸気機能を付加しないインテークマニホー
    ルドとして使用できるようにしたことを特徴とする請求
    項３に記載の内燃機関のインテークマニホールド。
  5. 【請求項５】 前記第１独立吸気通路を形成する合成樹
    脂成形部材は、吸気通路部を低溶融金属中子で形造るロ
    ストコア法によって射出成形し、該射出成形の型締工程
    では、前記第１独立吸気通路から分岐した前記吸気通路
    開口部で低溶融金属中子が型に保持されるようにしたこ
    とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のインテーク
    マニホールド。
  6. 【請求項６】前記主吸気通路モジュール部と前記可変吸
    気モジュール部を結合したときに、バキュームタンクが
    形成されるようにしたことを特徴とする請求項３、４又
    は５に記載の内燃機関のインテークマニホールド。
  7. 【請求項７】 前記第１独立吸気通路と、前記第２独立
    吸気通路以外の通路によって前記第１容積室、前記第２
    容積室のそれぞれが連通していることを特徴とする請求
    項１、２、３、４、５又は６に記載の内燃機関のインテ
    ークマニホールド。
  8. 【請求項８】 一端に容積室が、他端に接続フランジ部
    が形成された複数の通路体からなり、当該通路体には前
    記容積室と前記接続フランジ部との中間位置に開口が形
    成され、当該各開口の周囲には別のフランジ部が形成さ
    れた多連独立吸気通路体において、 前記吸気通路体は空気の流れに沿う面で区画される、前
    記開口部を有する側の第１部分と、開口部を有しない側
    の第２部分とが別々の成形体で構成されており、当該第
    １、第２部分を接合して前記通路体が構成されている多
    連独立吸気通路体。
  9. 【請求項９】 前記第１部分の両端には、それぞれ前記
    第１容積室と、前記フランジ部が一体に成形されている
    請求項８に記載の多連独立吸気通路体。
  10. 【請求項１０】 前記別のフランジ部がすべての開口に
    共通の一個のフランジ部として形成されてなる請求項８
    に記載の多連独立吸気通路体。
  11. 【請求項１１】 前記各通路体が湾曲しており、前記開
    口は前記各通路体の湾曲部内側部位に形成されている請
    求項８に記載の多連独立吸気通路体。
  12. 【請求項１２】 前記開口を覆うように装着され、前記
    開口を通じて前記各吸気通路体内部に連通する別の容積
    室を備えた成形体を有する請求項８、９、１０又は１１
    に記載の多連独立吸気通路体。
  13. 【請求項１３】 前記開口部と前記別の容積室との間の
    通路部に開閉弁を備えた請求項１２に記載の多連独立吸
    気通路体。
  14. 【請求項１４】 前記開閉弁を駆動するアクチュエータ
    を前記成形体の外壁に装着した請求項１３に記載の多連
    独立吸気通路体。
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