JP2004500511A - 内燃機関用複合空気取入れマニホルド・アセンブリ及びその製法 - Google Patents

Abstract

内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０は、重合体で形成した上半部シェル１４と、重合体で形成され、内部空洞を持つハウジングを画定するように上半部シェル１４に接合した下半部シェル１８と、重合体で形成され、前記空洞内に配置した一部分品形の内部シェル１６とを備える。この一部分品形の内部シェル１６は、上半部シェル１４及び下半部シェル１８と組合い互いに協働して少なくとも１対の互いに間隔を置いた空気取入れランナを画定する。これ等の各ランナは、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを備える。

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に車両エンジン（ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｎｇｉｎｅ）、ことにこのような車両エンジンに使う改良された複合吸気マニホルド・アセンブリ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔａｋｅ ｍａｎｉｆｏｌｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ）及びその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多シリンダ・エンジンの空気取入れマニホルド・アセンブリは複数の枝分れした空気通路又はダクトを備える。各空気通路は、空気取入れ口（ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ ｐｏｒｔ）及び対向する空気入口（ａｉｒ ｉｎｌｅｔ ｐｏｒｔ）を持つ大体において管状のランナを形成する。このランナの空気取入れ口は、このランナ取入れ口に大気空気、ターボ空気又は過給空気を供給する協働する空間に連結してある。又空気入口は、エンジンの各シリンダ・ヘッドの協働する入口に連結されランナから各シリンダ・ヘッドに空気を供給するようにしたフランジに連結してある。従来の取入れマニホルド・アセンブリは鋳鉄、マグネシウム、アルミニウム及びプラスチック材から構成してある。
【０００３】
典型的なアルミニウム製取入れマニホルド・アセンブリはすべて普通の鋳造法で作る。これ等のマニホルドは典型的には、空気取入れ空間の各出口穴に連結した第１の各端部と、このエンジンのシリンダ・ヘッドに取付けるようにしたフランジ部材の協働する各穴に連結した対向する第２の各端部とを持つようにした複数の管を備える。これ等の管は通常Ｕ字形であるから、マニホルドは一体品には鋳造できなくて２つのセクションに鋳造しなければならない。一方のセクションは空間に一体に鋳造した或る長さの管から成り、他方のセクションはフランジ部材に一体に鋳造した残りの長さ部分の管から成る。これ等の各半部分は次いで、マニホルドを完成するのにボルトとガスケット又はその他の適当なハードウエアとによって相互に接合しなければならなくてマニホルドの製作費用及び複雑さがさらに増す。
【０００４】
典型的なプラスチック製組立て式マニホルド・アセンブリは溶接法により相互に接合した上半部シェル及び下半部シェルを備える。若干の例ではプラスチック材製組立て式マニホルド・アセンブリは、上半部及び／又は下半部のシェル内に配置した１個又は複数個の内部シェル・ピースを備える。内部シェルは、下半部シェルに固定した下部部分挿入体、上半部シェルに固定した上部部分挿入体又は下半部及び上半部の各シェルに固定した下部及び上部の部分挿入体でよい。各挿入体は典型的には、従来の熱ステーキング法又は溶接法によって協働する半部シェルに接合する。若干の例では個別の複数のブロー成形管を上半部及び下半部のシェル内に配置しこれ等のシェルに従来の熱ステーキング法により接合する。両方の形式の構造でこれ等の挿入体すなわち上半部又は下半部のシェルは、エンジンの協働するシリンダ・ヘッドに空気を供給する対応する数のランナ径路を形成する。
【０００５】
本発明は、内燃機関に使用するのに適する改良された複合空気取入れマニホルド・アセンブリ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ ｍａｎｉｆｏｌｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ）及びその製法に係わる。この複合空気取入れマニホルド・アセンブリは、重合体で形成した上半部シェルと、重合体で形成され上半部シェルに接合して内部空洞を持つハウジングを形成する下半部シェルと、重合体で形成され前記空洞内に配置した一部分品形の内部シェル（ｏｎｅ ｐｉｅｃｅ ｉｎｎｅｒ ｓｈｅｌｌ）とを備える。この一部分品形の内部シェルは上半部シェル及び下半部シェルと組合い互いに協働して、少なくとも１対の互いに間隔を置いた空気取入れランナを形成する。各空気取入れランナは、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、内燃機関のシリンダ・ヘッドの協働する空気入口側に連結するのに適する開いた空気入口端部とを備える。複合空気取入れマニホルド・アセンブリを作る製法は、（ａ）重合体で形成した上半部シェルを用意するステップと、（ｂ）重合体で形成した下半部シェルを用意するステップと、（ｃ）重合体で形成した一部分品形の内部シェルを用意するステップと、（ｄ）この一部分品形の内部シェルを下半部シェル及び上半部シェルのうちの一方内に配置するステップと、（ｅ）前記ステップ（ｄ）に次いで前記一部分品形の内部シェルを、前記下半部シェル及び上半部シェルの一方に接合するステップと、（ｆ）前記一部分品形の内部シェルを前記下半部シェル及び上半部シェルの他方に接合するステップとから成り、前記一部分品形の内部シェルにより、前記上半部シェル及び下半部シェルと協働して少なくとも１対の互いに間隔を置いた空気取入れランナを画定し、これ等の各空気取入れランナに、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、内燃機関のシリンダ・ヘッドの協働する空気入口側に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設けるようにする。本発明空気取入れマニホルド・アセンブリの一部分品形の内部シェルは種種の車両エンジン用に形成することができる。従って空気取入れマニホルド・アセンブリの種種のランナ長さ及び空間容積は本発明の一部分品形の内部シェルを改造して始めて得られる。
【０００６】
本発明のその他の利点は添付図面による好適な実施例についての以下の詳細な説明から当業者には明らかである。
【０００７】
【実施例】
添付図面で図１には本発明による第１の実施例の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ ｍａｎｉｆｏｌｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ）１０の斜視図を示す。この実施例で示した複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０は、Ｖ８エンジン用のものであり、カバー１２、上半部シェル１４、一部分品形「全」内部シェル（ｏｎｅ ｐｉｅｃｅ “ｆｕｌｌ” ｉｎｎｅｒ ｓｈｅｌｌ）すなわち挿入体（ｉｎｓｅｒｔ）１６及び下半部シェル１８を備える。後述のようにカバー１２、上半部シェル（ｕｐｐｅｒ ｈａｌｆ ｓｈｅｌｌ）１４、一部分品形の内部シェル１６及び下半部シェル（ｌｏｗｅｒ ｈａｌｆ ｓｈｅｌｌ）１８は、適当な方法により相互に接合し密封して本発明による複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０を作ることができる。
【０００８】
本発明の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０を形成するのに使う方法は溶接法が好適である。溶接法は直線振動溶接法が一層好適である。しかし表面を「加熱」してこれ等の表面を相互に溶融しそして／又は融着するように作用する他の適当な溶接法も所望により使ってもよい。このような溶接法により協働する表面にこれ等の表面間に摩擦を生じさシェル熱を生じこれ等の表面を溶融及び／又は融解により互いに接合さシェル。しかし互いに隣接する表面間に摩擦を生じなくてこれ等の表面間になお有効に熱を生じ次いでこれ等の表面を互いに接合するのに溶接法を使うことができる。たとえば適当な摩擦溶接法には、超音波溶接法、非線形振動溶接法及び熱板溶接法がある。適当な非摩擦溶接法にはレーザ法又は赤外線法がある。さらに後述のように、本発明の空気取入れアセンブリ１０の各部品を接合しこれ等の部品を密封するのに異なる方法を使うことができる。
【０００９】
複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０のカバー１２、上半部シェル（ｕｐｐｅｒ ｈａｌｆ ｓｈｅｌｌ）１４、一部分品形の内部シェル（ｏｎｅ ｐｉｅｃｅ ｉｎｎｅｒ ｓｈｅｌｌ）１６及び下半部シェル（ｌｏｗｅｒ ｈａｌｆ ｓｈｅｌｌ）１８はすべて同じ材料で形成するのがよい。このような適当な材料はガラス強化ナイロンである。或は他の適当な材料を使うことができ、そして／又はカバー１２、上半部シェル１４、一部分品形の内部シェル１６及び下半部シェル１８のうち１種類又は複数種類の材料を他の種類とは異なるものにすることができる。たとえば他の適当な材料には非強化ナイロン及びミネラル強化ナイロンがある。例示した前記の複合の取入れマニホルド・アセンブリ１０はＶ８エンジン用に使うが、本発明が他の形式のエンジンにも応用できるのは明らかである。たとえばこの複合空気取入れマニホルド・アセンブリは、直列４シリンダ・エンジン（Ｉ−４）、直列６シリンダ・エンジン（Ｉ−６）及びＶ−６シリンダ・エンジンに使うことができる。
【００１０】
図１に示すようにカバー１２は、適当なプラスチック材料で形成した成形カバーであり、複数個の一体に成形した真空タップ［ｖａｃｕｕｍ ｔａｐ］（この実施例では２個のタップ２０、２２を例示してある）を備える。カバー１２は、下側挿入体又は連結フランジ２８を形成する外周縁部２６を備える。或はカバー１２の形状及び／又は構造は協働する取入れマニホルド・アセンブリの特定の構造に従って例示した以外のものでもよい。上半部シェル１４は、重合体材料から形成した一部分品形の成形の半部シェルであり、プレナム（ｐｌｅｎｕｍ）又は空気取入れ室（ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ ｃｈａｍｂｅｒ）３０と８個の大体において管形の上部ランナ３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６とを備える。各ランナ３２、３４、３６、３８、４０、４２、４４、４６は、協働する上部ランナ内壁面を形成する大体においてアーチ型の内面３２Ａ、３４Ａ、３６Ａ、３８Ａ、４０Ａ、４２Ａ、４４Ａ、４６Ａ（図７）をそれぞれ備える。
【００１１】
上半部シェル１４は穴５０を形成したフランジ４８を備える。フランジ４８は絞り本体（図示してない）に連結するようにしてある。穴５０は、空間５０に大気空気を供給する空気取入れ口として作用する。上半部シェル１４はさらに、カバー１２のフランジ２８の輪郭に大体において対応する穴５２を備える。穴５２は、カバー１２の挿入フランジ２８をこのフランジ２８に組合う関係に受入れるようにした受けフランジ５４を形成する。或はカバー１２は省き上半部シェル１４に一体に成形したカバー（図示してない）を設けてもよい。
【００１２】
上半部シェル１４は、図２に明らかなように１対の互いに対向する側部フランジ５６、５８と１対の互いに対向する端部フランジ６６、６８とを形成する外周縁部６８を備える。側部フランジ５６は５個の取付孔７０を備える。側部フランジ５８は５個の取付孔７２を備える。後述のように各取付孔７０、７２は適当なファスナ（図示してない）を受入れるようにしてある。これ等のファスナは、複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０をエンジン（図示してない）の各シリンダヘッド（図示してない）のフランジ（図示してない）に固定することにより複合空気取入れマニホルド・アセンブリの各ランナを各シリンダヘッドの各入口に連結する。
【００１３】
上半部シェル１４はさらに、それぞれ側部フランジ５６、５８に対し内方に間隔を置いた１対の側部フランジ６２、６４を備える。後述のように側部フランジ６２、６４及び端部フランジ６６、６８は互いに協働して上半部シェル１４の縁部６０（図２Ａに破線Ｗ１により一部を示してある）のまわりに連続した溶接周辺部又は境界を形成し上半部シェル１４を一部分品形の内部シェル１６に固定する。上半部シェル１４はさらに図２に示した複数個の受入れフランジＦ１〜Ｆ９を備える。後述のように上半部シェル１４の各受けフランジＦ１〜Ｆ９は、一体品形内部シェル１６に設けた複数の挿入フランジのうちの協働するフランジを受けるようにしてある。
【００１４】
図示の実施例では上半部シェル１４はさらに一体成形の取付けブラケット８０（図６及び１２に示してある）と一体成形のねじ付きのセンサ取付け継手（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｓｅｎｏｒ ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）８２（図６及び１２に示してある）とを備える。取付けブラケット８０には、スロットル及びクルーズ速度制御用の各ケーブル（図示してない）を固定するようにしてある。図示の実施例ではセンサ取付け継手８２はターン・エンド・ロック保持特性（ｔｕｒｎ ａｎｄ ｌｏｃｋ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅ）を持つ給気温度［ｃｈａｒｇｅ ａｉｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ］（ＣＡＴ）取付具（ｆｉｔｔｉｎｇ）を固定するようにしてある。
【００１５】
上半部シェル１４はさらに８個の空気入口（ａｉｒ ｉｎｌｅｔ ｐｏｒｔ）３２Ｂ、３４Ｂ、３６Ｂ、３８Ｂ、４０Ｂ、４２Ｂ、４４Ｂ、４６Ｂを備える。空気入口３２Ｂ、３４Ｂ、３６Ｂ、３８Ｂ、４０Ｂ、４２Ｂ、４４Ｂ、４６Ｂは、エンジンの各シリンダヘッドの協働する入口に連結されランナの各１つから協働するシリンダに空気を供給するようにしてある。下半部シェル１８は、重合体で形成した一体成形の半部シェルであり８個の大体において管形の上部ランナ１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６を備える。各ランナ１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６は、図７に示すように協働する下部ランナ内壁面を画定する（ｄｅｆｉｎｅ）各アーチ状内面１３２Ａ、１３４Ａ、１３６Ａ、１３８Ａ、１４０Ａ、１４２Ａ、１４４Ａ、１４６Ａを備える。
【００１６】
下半部シェル１８は、１対の互いに対向する側部フランジ１６２、１６４と１対の互いに対向する端部フランジ１６６、１６８とを画定する外周縁部１６０を備える。後述のように側部フランジ１６２、１６４及び端部フランジ１６６、１６８は互いに協働して下半部シェル１８の縁部１６０（図３Ａに破線Ｘ１により一部を示してある）のまわりに連続した溶接周辺部又は境界部を画定し、下半部シェル１８を一部分品形の内部シェル１６に固定するようにしてある。図示のようにこの実施例では上半部シェル溶接周辺部Ｗ１及び下半部シェル溶接周辺部Ｘ１は一般に互いに同じである。しかし各溶接周辺部Ｗ１、Ｘ１は所望により例示した以外のものにしてもよい。下半部シェル１８はさらに、上半部シェル１４の空間３０に流体に連通する穴１３０を備える。下半部シェル１８はさらに図３に示した複数の受入れフランジＧ１〜Ｇ９を備える。後述のように下半部シェル１８の各フランジＧ１〜Ｇ９は、単一体内部シェル１６に設けた複数個の挿入フランジの対応するフランジを受入れるようにしてある。
【００１７】
図示の実施例では一部分品形の内部シェル１６は、重合体材料で形成した一体成形シェルであり、８個の一般に管形のランナ・センタ２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、２４６を備える。後述のように一部分品形の内部シェル・ランナ・センタ２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、２４６は、各上半部シェル・ランナ内壁面３２Ａ、３４Ａ、３６Ａ、３８Ａ、４０Ａ、４２Ａ、４４Ａ、４６Ａ及び下半部シェル・ランナ内壁面３２Ａ、３４Ａ、３６Ａ、３８Ａ、４０Ａ、４２Ａ、４４Ａ、４６Ａと組合って、複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０の８個のランナＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８（これ等のランナのうち１個のランナＲ４だけを図１３に詳細に示してある）を形成する。図１３にはランナＲ４だけを例示してあるが、他のランナＲ１〜Ｒ３及びＲ５〜Ｒ８もランナＲ４と実質的に同じであるのはもちろんである。図８はランナＲ１を詳しく示す部分断面図であり、図９はランナＲ２を詳しく示す部分断面図である。
【００１８】
一部分品形の内部シェル１６は、１対の互いに対向する側部フランジ２６２、２６４と１対の互いに対向する端部フランジ２６６、２６８とを形成する外周縁部２６０を備える。側部フランジ２６２は上部側部フランジ面２６２Ａ及び下部側部フランジ２６２Ｂを備え、又側部フランジ２６４は上部側部フランジ面２６４Ａ及び下部側部フランジ面２６４Ｂを備える。端部フランジ２６６は上部端部フランジ面２６６Ａ及び下部端部フランジ面２６７Ｂを備え、又端部フランジ２６８は上端部フランジ面２６８Ａ及び下部端部フランジ面２６８Ｂを備える。
【００１９】
後述のように上部側部フランジ面２６２Ａ、２６４Ａ及び上部端部フランジ面２６６Ａ、２６８Ａは互いに協働して一部分品形の内部シェル１６の上縁部２６０のまわりに一体内部シェル１６を上半部シェル１１４に固定する連続溶接周辺部又は境界部（図３Ａ及び４Ａに破線Ｙ１により部分的に示してある）を画定する。又下部側部フランジ面２６２Ｂ、２６４Ｂ及び下部端部フランジ面２６６Ｂ、２６８Ｂは互いに協働して、一部分品形の内部シェル１６の下縁部２６０のまわりに一部分品形の内部シェル１６を下半部シェル１８に固定する連続した溶接周辺部又は境界部（図示してないが前記した破線Ｙ１により示した溶接周辺部と同様である）を形成する。一部分品形の内部シェル１６はさらに、取入れマニホルド・アセンブリ１０の各ランナＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８に空間３０から空気を供給する作用をする主空気収集室２３０を備える。図１０にはランナＲ７、Ｒ８に空気を供給する主空気収集室２３０を示してある。
【００２０】
各ランナセンタ２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、２４６はそれぞれ各空気取入れ口２３２Ａ、２３４Ａ、２３６Ａ、２３８Ａ、２４０Ａ、２４２Ａ、２４４Ａ、２４６Ａと各空気出口２３２Ｂ、２３４Ｂ、２３６Ｂ、２３８Ｂ、２４０Ｂ、２４２Ｂ、２４４Ｂ、２４６Ｂとを備える。各空気取入れ口２３２Ａ、２３４Ａ、２３６Ａ、２３８Ａ、２４０Ａ、２４２Ａ、２４４Ａ、２４６Ａは主空気収集室２３０に連通する。又空気出口２３２Ｂ、２３４Ｂ、２３６Ｂ、２３８Ｂ、２４０Ｂ、２４２Ｂ、２４４Ｂ、２４６Ｂは上半部シェル１４の空気入口３２Ｂ、３４Ｂ、３６Ｂ、３８Ｂ、４０Ｂ、４２Ｂ、４４Ｂ、４６Ｂのうちの協働する入口に連通する。
【００２１】
一部分品形の内部シェル１６はさらに、その上部部分に設けた複数の縦方向挿入フランジＦ１’〜Ｆ９’とシェル下部部分に設けた複数の縦方向挿入フランジＧ１’〜Ｇ９’とを備える。図４及び５に明らかなように挿入フランジＦ３’は、ランナセンタ２３４の挿入フランジＦ３Ａ’の一部とランナセンタ２３６の挿入フランジＦ３Ｂ’の一部とにより形成される。挿入フランジＦ５’、Ｆ７’、Ｇ３’、Ｇ５’、Ｇ７’は挿入フランジＦ３’と同様な構造を持つ。後述のように一部分品形の内部シェル１６の挿入フランジＦ１’〜Ｆ９’及びＧ１’〜Ｇ９’は、図７及び１２に示した上半部シェル１４及び下半部シェル１８の各受けフランジＦ１〜Ｆ９及びＧ１〜Ｇ９に受けるようにしてある。或は各挿入フランジは上半部シェル１４及び下半部シェル１８に設け、又このような各挿入フランジを受けるようにした受けフランジを一部分品形の内部シェル１６に設けてもよい。
【００２２】
各部品を互いに複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０を作るには以下の過程が生ずる。第一にカバー１２をこのカバー１２の下側挿入フランジ２８’を上半部シェル１４の受けフランジ５４に整合さシェルことにより上半部シェル１４に隣接して位置さシェル。次にカバー１２を上半部シェル１４に恒久的に固定するのに直線振動溶接処理を使うのがよい。カバー１２を上半部シェル１４に固定するのに使う溶接は構造的溶接及び密封フランジである。
【００２３】
これに次いで一部分品形の内部シェル１６は、上半部シェル１４の側部フランジ６２、６４及び端部フランジ６６、６８が一部分品形の内部シェル１６のそれぞれ上部側部及び端部のフランジ２６２Ａ、２６４Ａ、２６６Ａ、２６８Ａに隣接して配置されるように上半部シェル１４内に適正に位置させ整合さシェル。さらに上半部シェル１４の受入れフランジＦ１〜Ｆ９と一部分品形の内部シェル１６の協働する挿入フランジＦ１’〜Ｆ９’とを相互に組合いそして／又は連動する関係に配置する。
【００２４】
一部分品形の内部シェル１６をこの位置に保持すると、一部分品形の内部シェル１６を上半部シェル１４に恒久的に固定するには振動溶接を使うのがよい。とくに上半部シェル１４及び一部分品形の内部シェル１６は互いに協働する溶接面又は継目Ｗ１、Ｙ１に沿って相互に溶接し各部品を相互に接合する構造的溶接部を形成し又各部品間に「密封」継手を形成する（それぞれ図２Ａ及び図４Ａ、５Ａに溶接部Ｗ１、Ｙ１を部分的に示してある）。さらに上半部シェル１４及び一部分品形の内部シェル１６はそれぞれＦ２〜Ｆ９及びＦ２’〜Ｆ９’に沿って溶接しこれ等の間に密封溶接部を形成する（図２Ａに例示したフランジＦ２、Ｆ３における上半部シェル１４の溶接部Ｗ２、Ｗ３だけと図４Ａ及び５Ａに例示した挿入体の溶接部Ｙ２、Ｙ３だけと）。従って取入れマニホルド・アセンブリ１０の上半部シェル部分の個別のランナＲ１〜Ｒ８は協働する隣接ランナとの連通状態から完全に密封される。この実施例ではフランジＦ１、Ｆ１’には溶接部を例示してないが、協働する上半部シェル１４及び一部分品形の内部シェル１６の特定の構造に従って、溶接部はこれ等のフランジに沿い又その他任意のフランジに沿って設ければよい。
【００２５】
次に下半部シェル１８は部分的に組立てた空気取入れマニホルド・アセンブリ内に適正に位置させ整合させて、下半部シェル１８の側部及び端部のフランジ１６２、１６４、１６６、１６８が一部分品形の内部シェル１６の下部側部及び端部のフランジ２６２Ｂ、２６４Ｂ、２６６Ｂ、２６８Ｂに隣接して配置されるようにする。さらに下半部シェル１８の受けフランジＧ１−Ｇ９と一部分品形の内部シェル１６の協働する挿入体Ｇ１’−Ｇ９’とは各フランジに対し組合いそして／又は連動する関係に配置される。
【００２６】
下半部シェル１８をこの位置に保持すると、挿入体下半部シェル１８を部分的に組立てた空気取入れマニホルド・アセンブリに恒久的に固定して本発明の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０を作るには溶接法を使うのがよい。とくに下半部シェル１８及び一部分品形の内部シェル１６はそれぞれの協働する溶接面又は継目に沿って相互に溶接し各部品を互いに接合する構造的溶接部（図３Ａには下半部シェル１８の溶接部Ｘ１だけしか示してない）を形成し又各部品間に「密封」溶接部を形成する。さらに下半部シェル１８及び一部分品形のシェル１６はそれぞれフランジＧ１−Ｇ９及びＧ１’−Ｇ９’に沿って溶接され又はその他の方法で連結されこれ等の間に「密封」溶接部を形成する（図２ＡにはフランジＧ１、Ｇ２、Ｇ３における下半部シェル１８の溶接部Ｘ２、Ｘ３、Ｘ２だけが例示され、図４Ａ及び５Ａでは一部分品形の内部シェル１６に対して溶接部が示してなくて一部分品形の内部シェル１６の溶接部Ｙ２、Ｙ３と同様な溶接部を例示してある）。従って取入れマニホルド・アセンブリ１０の下半部シェルの個別の各ランナＲ１−Ｒ８は協働する隣接ランナに対する流体連通状態から十分に密封される。或はランナを協働する隣接ランナから密封することが望ましくない場合、又は異なる種類の挿入体を使う場合（図１４について後述するように）、又は挿入体を全く使わない場合に、上半部シェル１４及び下半部シェル１８の協働するフランジ６２、６４、６６、６８及びフランジ１６２、１６４、１６６、１６８に沿う「構造的」溶接部を必要とするだけである。又それぞれ上半部シェル１４及び下半部シェル１８の受けフランジＦ１−Ｆ９及び受けフランジＧ１−Ｇ９の構造、そして／又は、一部分品形の内部シェル１６の挿入フランジＦ１’−Ｆ９’及びフランジＧ１’−Ｇ９’の構造は、所望により例示した以外のものでもよい。しかし隣接ランナからの空気の漏れを防ごうとする場合には、このようなフランジの構造は、これ等のフランジが相互に比較密接に近接して相互に接合してこれ等のフランジ間を密封できるような構造にしなければならない。
【００２７】
前記したように図１３はランナＲ４を詳細に示す。図１３に示すようにランナＲ４は主室２３０から空気入口１３８Ａに矢印の方向に空気出口１３８Ｂに又空気入口３８Ｂに空気を供給するように作用する。又一部分品形の内部シェル１６のランナ・センタ２３４が上半部シェル１４及び下半部シェル１８の全部の隣接面に沿って密封されるから、口１３８ＡからランナＲ４に入口する全部の空気が各隣接ランナＲ３、Ｒ５への空気の漏れを伴わないで口３８Ｂに供給される。すなわち「３６０°」ラップ（ｗｒａｐ）溶接継手はランナＲ４と共にその他のランナＲ１−Ｒ３及びランナＲ５−Ｒ８に生成する。本発明に使う３６０°ラップ溶接接合とは、協働するランナをその全アーチ形径路のまわりで隣接ランナから完全に密封することである。前記の径路は、一般に全円形径路（すなわち３６０°の同様な径路）でランナの空気入口からその協働する空気流出口までの径路と定義する。従って１つのランナから隣接ランナへの空気の漏れが存在しない。そして協働する各シリンダヘッドに供給される空気は一様な状態に保持される。
【００２８】
図１４は、一部分品形の全内部シェル（ｏｎｅ ｐｉｅｃｅ ｆｕｌｌ ｉｎｎｅｒ ｓｈｅｌｌ）１６の代りに使うことのできる実施例による部分内部シェル（ｐａｒｔｉａｌ ｉｎｎｅｒ ｓｈｅｌｌ）又は挿入体（ｉｎｓｅｒｔ）３１６を示す。部分内部シェル３１６はフランジ３１８、３２０、３２２、３２４、３２６を備える。各フランジ３１８、３２０、３２２、３２４、３２６はそれぞれ穴３１８Ａ、３２０Ａ、３２２Ａ、３２４Ａ、３２６Ａを設けてある。各穴３１８Ａ、３２０Ａ、３２２Ａは、部分的内部シェル３１６を適当な方法によりたとえば加熱ステーキングにより協働する上半部シェル１４又は下半部シェル１８に接合することができるように作用する。各穴３２４Ａ、３２６Ａは付加的挿入体（図示してない）を部分的内部シェル３１６に連結できるように作用する。使用する部分的内部シェル３１６の個数は特定の車両用途による。
【００２９】
図１ないし１３に例示した空気取入れマニホルド・アセンブリの１つの利点は、各ランナＲ１−Ｒ８が１つのランナから隣接ランナへの空気の漏れを防ぐように各ランナＲ１−Ｒ８を各隣接ランナとの流体の連通を完全に密封することである。従って本発明の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０から協働する各シリンダヘッドに供給される空気は、所望の大体において一定の流量に保持される。図１ないし１３に例示した複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０の別の利点は、一部分品形の内部シェル１６を種種の互いに異なる車両エンジン用途に対し形成できることである。従って種種の値の長さ及び空間体積が本発明の一部分品形の内部シェル１６を改造することによって始めて得られる。なお本発明の他の利点は、一部分品形の内部シェル１６により１８０°より大きいおおいを持つ大体においてアーチ形のランナの得られることである。本発明の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０のさらに別の利点は、協働する上半部シェル１４及び下半部シェル１８のそれぞれ側部フランジ６２、１６２、６４、１６４を連結するのに大体において「直線」の溶接部を使えることである。この直線溶接部は、図１、４、４Ａ、５、５Ａ及び図７、１３に例示した一部分品形の全内部シェル１６、又は図１４に例示した挿入体３１６に使うことができ、又は全く内部シェルなしで使うことができる。上記の構造のいずれにおいてもこの大体において直線の溶接部によって、複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０の協働する「破裂圧力強さ」が増大する。すなわち本発明の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０では、高価な吹出安全弁を設ける必要がない。本発明複合空気取入れマニホルド・アセンブリ１０のなお別の利点は、上半部シェル１４が一体成形現場取付けブラケット８０、センサ取付け継手８２及び真空タップ２０、２２を備えることである。従って典型的には、継手及びタップに対し使われる黄銅継手の費用をなくすことができる。
【００３０】
以上本発明の原理及び作動方式を好適な実施例について例示し述べた。しかし本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施例による複合空気取入れマニホルド・アセンブリの斜視図である。
【図２】
図１に例示した複合空気取入れマニホルド・アセンブリに使う上半部シェルの平面図である。
【図２Ａ】
図２に示した上半部シェルの一部の拡大平面図である。
【図３】
図１に示した複合空気取入れマニホルド・アセンブリに使う下半部シェルの平面図である。
【図３Ａ】
図３に示した下半部シェルの一部の拡大平面図である。
【図４】
図１に示した複合空気取入れマニホルド・アセンブリに使う一部分品形の内部シェルの斜視図である。
【図４Ａ】
図４に示した一部分品形の内部シェルの一部の拡大斜視図である。
【図５】
図１及び４に示した一部分品形の内部シェルの平面図である。
【図５Ａ】
図５に示した一部分品形の内部シェルの一部の拡大平面図である。
【図６】
図１に示した複合空気取入れマニホルド・アセンブリの縦断面図である。
【図７】
図６の７−７線に沿う複合空気取入れマニホルド・アセンブリの断面図である。
【図８】
図６の８−８線に沿う複合空気取入れマニホルド・アセンブリの断面図である。
【図９】
図６の９−９線に沿う複合空気取入れマニホルド・アセンブリの断面図である。
【図１０】
図６の１０−１０線に沿う複合空気取入れマニホルド・アセンブリの断面図である。
【図１１】
図６の１１−１１線に沿う複合空気取入れマニホルド・アセンブリの断面図である。
【図１２】
図６の１２−１２線に沿う複合空気取入れマニホルド・アセンブリの断面図である。
【図１３】
図６の１３−１３線に沿う複合空気取入れマニホルド・アセンブリの断面図である。
【図１４】
本発明に使うことのできる部分的内部シェルの１変型の斜視図である。
【符号の説明】
１０ 複合空気取入れマニホルド・アセンブリ
１２ カバー
１４ 上半部シェル
１６ 一部分品形の内部シェル
１８ 下半部シェル

Claims (19)

1. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリにおいて、
   重合体で形成した上半部シェルと、
   重複体で形成され、内部空洞を持つハウジングを画定するように前記上半部シェルに接合した下半部シェルと、
   重複体で形成され、前記内部空洞内に配置された一部分品形の内部シェルと、を備え、
   前記内部シェルが、前記上半部シェル及び下半部シェルと組合い互いに協働して少なくとも１対の互いに間隔を置いた空気取入れランナを画定し、
   前記各ランナに、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設けて成る複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
2. 前記上半部シェルを、前記下半部シェルに溶接法により接合し、前記一部分品形の内部シェルを前記内部空洞内に配置し、前記上半部シェル及び下半部シェルに溶接法により接合した請求項１の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
3. 前記一部分品形の内部シェルに、前記上半部シェルの内部ランナ壁面と、前記下半部シェルの内壁面とに組合って互いに協働し、少なくとも１対の互いに間隔を置いた大体において管形の空気取入れランナを画定する少なくとも２個の大体において管形のランナ・センタを設けた請求項１の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
4. 前記一部分品形の内部シェルに、１対の互いに対向する側部フランジと、１対の互いに対向する端部フランジとを画定する外周縁部を設け、前記各側部フランジに、上側部フランジ面及び下側部フランジ面を設け、前記各端部フランジに、上端部フランジ面及び下端部フランジ面を設け、前記上側部フランジ面と前記上端部フランジ面とにより、前記一部分品形の内部シェルの上縁部のまわりにこの一部分品形の内部シェルを前記上半部シェルに接合する連続溶接周辺部を画定し、前記下側部フランジ面と、前記下端部フランジ面とにより、前記一部分品形の内部シェルの下縁部のまわりに前記一部分品形の内部シェルを前記下半部シェルに接合する連続溶接周辺部を画定した請求項１の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
5. 前記一部分品形の内部シェルに、その上部部分に形成した複数個の挿入フランジと、その下部部分に形成した複数個の挿入フランジとを設け、前記上半部シェルに、複数個の受けフランジを設け、前記内部シェルの前記挿入フランジを、前記上半部シェル及び下半部シェルの前記受けフランジにこれ等のフランジに組合う関係に受入れて前記上半部シェルと、前記一部分品形の内部シェルと、前記下半部シェルを相対的に適正に位置決めし整合さシェルようにした請求項１の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
6. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリを作る製法において、
   （ａ）重合体で形成した上半部シェルを用意するステップと、
   （ｂ）重合体で形成した下半部シェルを用意するステップと、
   （ｃ）重合体で形成した一部分品形の内部シェルを用意するステップと、
   （ｄ）前記上半部シェルと、前記下半部シェルとによりこれ等のシェルを相互に隣接して配置したときに、画定される空洞内に前記一部分品形の内部シェルを配置するステップと
   （ｅ）前記一部分品形の内部シェルを、前記上半部シェル及び下半部シェルに接合し、前記上半部シェルを、前記下半部シェルに接合するステップと、
   を含み、
   前記一部分品形の内部シェルは、前記上半部シェル及び下半部シェルと組合って互いに協働して少なくとも１対の互いに間隔を置いた空気取入れランナを画定し、前記各空気取入れランナは、それぞれ大気空気を受けるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを備えて成る、製法。
7. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取り入れマニホルド・アセンブリにおいて、
   重合体で形成した上半部シェルと、
   重合体で形成され、内部空洞を持つハウジングを画定するように前記上半部シェルに接合した下半部シェルと、
   重合体で形成され、前記内部空洞内に配置された内部シェルと、
   を備え、
   前記内部シェルが、前記上半部シェル及び下半部シェルと組合って互いに協働して少なくとも１対の互いに間隔を置いた大体において円筒形の空気取入れランナを画定し、前記各空気取入れランナに、大気空気を受入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設け、
   前記各空気取入れランナに、その実質的に全周縁部に沿って連続した中断しない溶接継目を設けて前記空気取入れランナの前記開いた空気取入れ端部から前記開いた空気入口端部までの密封流体径路を形成し、互いに隣接するランナ間の漏れを防ぐことにより、前記内燃機関の協働する各シリンダヘッドに対し大体において一様な空気供給が保持されるようにして成る、
   複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
8. 前記一部分品形の内部シェルに、前記上半部シェルの内部ランナ壁面と、前記下半部シェルの内部壁面とに組合って互いに協働して１対の互いに間隔を置いた大体において管形の空気取入れランナを形成する少なくとも２個の大体において管形のランナ・センタを設けた請求項７の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
9. 前記一部分品形の内部シェルに、１対の互いに対向する側部フランジと、１対の互いに対向する端部フランジとを画定する外周縁部を設け、前記各側部フランジに、上側部フランジ面及び下側部フランジ面を設け、前記各端部フランジに、上端部フランジ面及び下端部フランジ面を設け、前記上側部フランジ面と、前記上端部フランジ面とにより、前記一部分品形の内部シェルの上縁部のまわりにこの一部分品形の内部シェルを前記上半部シェルに接合する連続した溶接周辺部を画定し、前記下側部フランジ面と、前記下端部フランジ面とにより、前記一部分品形の内部シェルの下縁部のまわりに、この一部分品形の内部シェルを前記下半部シェルに接合する連続した溶接周辺部を画定した請求項７の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
10. 前記一部分品形の内部シェルに、その上部部分に形成した複数の挿入フランジと、その下部部分に形成した複数の挿入フランジとを設け、前記上半部シェルに、複数の受けフランジを設け、前記下半部シェルに複数の受けフランジを設け、又前記内部シェルの前記挿入フランジを、前記上半部シェル及び下半部シェルの前記受けフランジ内に、これ等の受けフランジに組合う関係に受け入れられるのに適するようにして、前記の上半部シェルと、前記一部分品形の内部シェルと、前記下半部シェルとを互いに相対的に適正に位置決めし整合さシェルようにした請求項７の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
11. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリを作る製法において、
    （ａ）重合体で形成した上半部シェルを用意するステップと、
    （ｂ）重合体で形成した下半部シェルを用意するステップと、
    （ｃ）重合体で形成した一部分品形の内部シェルを用意するステップと、
    （ｄ）この一部分品形の内部シェルを、前記の上半部シェル及び下半部シェルにより、これ等のシェルを相互に隣接して配置したときに画定した空洞内に配置するステップと、
    （ｅ）前記ステップ（ｄ）に次いで前記上半部シェルを前記下半部シェルに接合するステップと、
    （ｆ）前記一部分品形の内部シェルを、前記上半部シェル及び下半部シェルに、前記各ランナの実質的に全周縁部に沿って設けた連続した中断されない溶接継目により接合して、前記ランナの前記開いた空気取入れ端部から前記開いた空気入口端部まで密封した流体径路を形成し、前記互いに隣接するランナの間に漏れが生じないようにすることにより、前記内燃機関の協働する各シリンダに対し大体において一様な空気供給が保持されるようにするステップと、
    を含み、
    前記一部分品形の内部シェルが、前記上半部シェル及び下半部シェルと組合って互いに協働して少なくとも１対の互いに間隔を置いた空気取入れランナを画定し、前記各空気取入れランナに、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設けた、
    複合空気取入れマニホルド・アセンブリの製法。
12. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリにおいて、
    重合体で形成した上半部シェルと、
    重合体で形成され、内部空洞を持つハウジングを画定するように、前記上半部シェルに接合した下半部シェルと、
    を備え、
    前記内部空洞に少なくとも１対の互いに間隔を置いた大体において円筒形の空気取入れランナを設け、
    前記各空気取入れランナに、大気空気を受入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設け、
    前記ハウジングに、少なくとも１個の一体に成形したセンサ継手と、一体に成形した真空タップとを設けて成る、
    複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
13. さらに、前記ハウジング内に配置した部分内部シェルを備えた請求項１２の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
14. さらに、前記ハウジング内に配置した一部分品形の全内部シェルを備えた請求項１２の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
15. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリを作る製法において、
    （ａ）重合体で形成した上半部シェルを用意するステップと、
    （ｂ）重合体で形成した下半部シェルを用意するステップと、
    （ｃ）前記上半部シェルを前記下半部シェルに接合して内部空洞を持つハウジングを画定するステップと、
    を含み、
    前記内部空洞に、少なくとも１対の互いに間隔を置いた大体において円筒形の空気取入れランナを設け、前記各空気取入れランナに、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空機入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設け、前記ハウジングに、少なくとも１個の一体成形のセンサ継手と、一体成形の真空タップとを設けて成る、
    複合空気取入れマニホルド・アセンブリの製法。
16. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリにおいて、
    重合体で形成され、１対の側部フランジ及び１対の端部フランジを有する上部周辺部フランジを備えた上半部シェルであって、前記側部フランジに内面を設け、前記端部フランジに内面を設けて成る上半部シェルと、
    重合体で形成され、前記上半部シェルに接合され、内面を持つ１対の側部フランジと、内面を持つ１対の端部フランジとを有する下半部周辺部フランジを備え、内部空洞を持つハウジングを画定するように、前記上半部シェルに接合された下半部シェルと、
    を包含し、
    前記内部空洞に、少なくとも１対の互いに間隔を置いた大体において円筒形の空気取入れランナを設け、前記各空気取入れランナに、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設け、
    前記上半部シェルの前記上部周辺フランジを、前記下半部シェルの前記下部周辺フランジに押しつけて位置させたときに、前記上半部分シェルの前記側部フランジ及び端部フランジと、前記下半部シェルの前記の側部フランジ及び端部フランジとの間に大体において２倍の壁厚の表面を形成し、前記上半部シェルの前記端部フランジと、前記下半部シェルの前記端部フランジとを溶接部により相互に接合し、前記上半部シェルの前記側部フランジと、前記下半部シェルの前記側部フランジとを、大体においてまっすぐな平面内に延び前記各ランナを通る空気流の方向を大体において横切る溶接部によって、互いに接合することにより、前記複合空気取入れマニホルド・アセンブリの破裂強さを増大するようにして成る、複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
17. さらに、前記ハウジング内に配置した部分内部シェルを備えた請求項１６の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
18. さらに、前記ハウジング内に配置した一部分品形の全内部シェルを備えた請求項１６の複合空気取入れマニホルド・アセンブリ。
19. 内燃機関に使用するのに適する複合空気取入れマニホルド・アセンブリを作る製法において、
    （ａ）重合体で形成され、内面を持つ１対の側部フランジと、内面を持つ１対の端部フランジとを有する上部周辺フランジを備えた上半部シェルを用意するステップと、
    （ｂ）重合体で形成され、内面を持つ１対の側部フランジと、内面を持つ１対の端部フランジとを有する下部周辺フランジを備え、内部空洞を持つハウジングを画定するように前記上半部シェルに接合するのに適する下半部シェルを用意するステップであって、前記内部空洞に、少なくとも１対の互いに間隔を置いた大体において円筒形の空気取入れランナを設け、前記各取入れランナに、大気空気を受け入れるのに適する開いた空気取入れ端部と、前記内燃機関のシリンダヘッドの協働する空気入口側部に連結するのに適する開いた空気入口端部とを設けて成るステップと、
    （ｃ）前記下半部シェルの下部周辺フランジを、前記上半部シェルの上部周辺フランジに隣接して位置させて前記上半部シェルの前記側部フランジ及び端部フランジと、前記下半部シェルの前記側部フランジ及び端部フランジとの間に大体において２倍の壁厚の表面を形成するようにするステップと、
    （ｄ）前記上半部シェルの端部フランジと、前記の下半部シェルの端部フランジとを溶接により互いに接合するステップと、
    （ｅ）前記上半部シェルの側部フランジと、前記下半部シェルの側部フランジとを、大体においてまっすぐな平面内に延び、前記各空気取入れランナを通る空気流の方向を大体において横切る溶接部により接合することによって、前記複合空気取入れマニホルド・アセンブリの破裂強さを増大するステップと、
    を含む、複合空気取入れマニホルド・アセンブリの製法。