JP2007285154A - インテークマニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】リサイクル性に優れ、環境特性が向上したインテークマニホールドを提供する。
【解決手段】インテークマニホールド１００は内部に設けられたサージタンク部４００およびレゾネータ部５００と、サージタンク部４００およびレゾネータ部５００とを連通する連通部６５０と、連通部６５０に設けられ、サージタンク部４００とレゾネータ部５００とを接続する複数の開口部を有する樹脂製のフレームアレスタ６００とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、インテークマニホールドに関し、より特定的には車両に搭載される内燃機関に空気を送るためのインテークマニホールドに関するものである。

従来、インテークマニホールドの構造は、特開２００５−１８８２９２号公報（特許文献１）および特開２００３−１１３７４７号公報（特許文献２）に開示されている。
特開２００５−１８８２９２号公報 特開２００３−１１３７４７号公報

樹脂製のインテークマニホールド内部のサージタンクとレゾネータとを連通状態と非連通状態とに切換える開閉バルブを設け、内燃機関始動時や始動予測に応じて開閉弁を閉じてバックファイアを防ぐ技術が特許文献１に開示されている。また、車両の通気通路に金属製のフレームアレスタを設け、通気口への火炎の伝搬を防ぐ技術が開示されている。

しかしながら、従来の技術ではインテークマニホールドのリサイクルが困難という問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、リサイクルが容易で環境特性に優れたインテークマニホールドを提供することを目的とする。

この発明に従ったインテークマニホールドは、インテークマニホールド内部に設けたサージタンク部およびレゾネータ部と、サージタンク部とレゾネータ部とを連通する連通部と、連通部に設けられ、サージタンク部とレゾネータ部とを接続する複数の開口部を有する樹脂製のフレームアレスタとを備える。

このように構成されたインテークマニホールドでは、フレームアレスタが樹脂で構成されているので、リサイクル性がよく、環境特性に優れたインテークマニホールドを提供することができる。

好ましくは、フレームアレスタは一方向に延びる複数の第一の孔と、複数の第一の孔と連通する第二の孔とが設けられる。

好ましくは、フレームアレスタは、複数の溝が表面に設けられた複数の板状部材を有し、複数の板状部材の各々が厚み方向に積層されている。

好ましくは、フレームアレスタは、複数の板状部材を固定してその内部に気体の通路を形成するカバー部材を含む。

好ましくは、フレームアレスタは、レゾネータ部とサージタンク部とを仕切るレゾネータプレートに取付けられる。

この発明に従えば、環境特性に優れたインテークマニホールドを提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従ったインテークマニホールドの模式図である。図１を参照して、インテークマニホールド１００はスロットルに接続されるサージタンク部４００と、サージタンク部４００と連通管６５０を介して接続されるレゾネータ部５００と、サージタンク部４００に接続されシリンダに空気を分配する分配管７００とを有する。

サージタンク部４００の端部には取付け板２００が設けられ、取付け板２００近辺が開口形状のスロットル孔２０１を構成している。サージタンク部４００は吸入した空気が溜まる場所であり、このサージタンク部４００に溜まった空気が分配管７００を介してヘッドへ送られる。

レゾネータ部５００とサージタンク部４００とはレゾネータプレート５０１で仕切られている。レゾネータ部５００とサージタンク部４００とは連通管６５０で接続されており、連通管６５０内に樹脂製のフレームアレスタ６００が設けられる。フレームアレスタ６００は連通管６５０内の空気の流れの抵抗となり、バックファイアがレゾネータ部５００まで達することを防止する働きを有する。

図２は、フレームアレスタの斜視図である。図２を参照して、直方体形状のフレームアレスタ６００は樹脂から構成されている。フレームアレスタ６００はベース部材６０３に長手方向に延びる複数の開口部６０２が設けられ、これらのレゾネータ側の開口部６０２がサージタンクへ向かうサージタンク側の開口部６０１に接続されている。開口部６０２の寸法は縦×横が２ｍｍ×２ｍｍであり、その長さＬは１４０ｍｍ以上とされる。開口部６０２の開口方向と、開口部６０１の開口方向はほぼ直交する方向となっている。なお、直交に限られず、さまざまな角度をなすように開口部６０１，６０２が配置されていてもよい。連通管６５０に樹脂製のフレームアレスタ６００を設定し、バックファイア発生時にレゾネータ部５００内に流入する火炎を消炎し、破損を防ぐ働きがある。

図３は、図１中のＩＩＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。図３を参照して、開口部６０２は複数本が互いに距離を隔てて設けられ、それぞれが一方向に延びている。開口部６０２は開口部６０１へ達している。開口部６０１はレゾネータプレート５０１の突出部５０９に嵌め合わせられている。サージタンク空間１３００で発生したバックファイアがレゾネータ空間１４００へ入り込むのを防ぐためにフレームアレスタ６００が設けられる。

複数の開口部６０２の本数はこの実施の形態で示したものに限られず、さらに多くのまたは少ない開口部６０２が設けられていてもよい。

また、この実施の形態では開口部６０２の内径はほぼ一定とされているが、内径が変化するような開口部６０２を設けてもよい。また、開口部６０１に関しても内径が可変していてもよい。

フレームアレスタ６００はこの実施の形態では角形であるが、これに限られず円柱形のフレームアレスタ６００を採用してもよい。

また、フレームアレスタ６００はレゾネータプレート５０１と一体的になるように溶着されていてもよく、さらに、嵌合されていてもよい。

すなわち、この発明の実施の形態１に従ったインテークマニホールド１００はインテークマニホールド１００内部に設けたサージタンク部４００およびレゾネータ部５００と、サージタンク部４００とレゾネータ部５００とを連通する連通管６５０と、連通管６５０に設けられ、サージタンク部４００とレゾネータ部５００とを接続する複数の開口部６０１，６０２とを有するフレームアレスタ６００とを備える。

フレームアレスタ６００には一方向に延びる複数の第一の孔としての開口部６０２と、開口部６０２と連通してサージタンク部４００のサージタンク空間１３００に連通する第二の孔としての開口部６０１が設けられる。

このように構成されたインテークマニホールド１００ではフレームアレスタ６００が樹脂で構成されるためリサイクルが容易であり、環境特性に優れる。

さらに、サージタンク部４００で発生したバックファイアがレゾネータ部５００に伝達されることを防止できる。

（実施の形態２）
図４は、この発明の実施の形態２に従ったインテークマニホールドの分解斜視図である。図４を参照して、この発明の実施の形態２に従ったインテークマニホールド１００ではフレームアレスタ６００が連通管カバー６１０と、連通管カバー６１０内に嵌め合わせられる樹脂プレート６２０とにより構成される点で、実施の形態１に従ったフレームアレスタ６００と異なる。連通管カバー６１０はレゾネータプレート５０１に嵌め合わせられ、レゾネータプレート５０１の連通管開口窓５０３と連通する。連通管カバー６１０の先端には爪部６１１が設けられ、爪部６１１がレゾネータプレート５０１の孔５０２に嵌り合って連通管カバー６１０がレゾネータプレート５０１に固定される。連通管カバー６１０には樹脂プレート６２０が前後方向にずれるのを防止する凸形状６１２が設けられている。凸形状６１２は図４では４つが示されているが、これに限られるものではなく、さらに多い、または少ない凸形状６１２が設けられていてもよい。

また、凸形状６１２の幅は図４では一定であるが、テーパ形状の凸形状６１２を採用してもよい。

樹脂プレート６２０は複数枚が重ねて連通管カバー６１０に嵌め合わせられる。樹脂プレート６２０の表面には複数本の溝部６２１が長手方向に沿って設けられており、溝部６２１の幅Ａおよび高さＢはＡ＝２ｍｍ、Ｂ＝２ｍｍとされる。なお、この幅Ａおよび深さＢは特に限定されるものではなく、インテークマニホールド１００の寸法およびエンジンの排気量などに応じて適宜変更することが可能である。

また、溝部６２１はこの実施の形態では複数本が互いに平行に延びているが、必ずしも平行に溝部６２１が延びる必要はなく、互いに傾斜して溝部６２１が設けられていてもよい。また、溝の幅Ａおよび深さＢは徐々に変化するような形状を採用してもよい。

樹脂プレート６２０の外周部に縦溝６２２が設けられる。縦溝６２２は連通管カバー６１０の凸形状６１２に嵌り合うような形状とされる。樹脂プレート６２０の長さＣはたとえば１４０ｍｍ以上とすることができる。なお、長さに関しては、特に制限されるものではなく、インテークマニホールド１００の形状に応じて適宜変更することが可能である。さらに、連通管カバー６１０は樹脂で構成される。

図５は、孔５０２に嵌り合う爪部６１１の断面図である。図５を参照して、爪部６１１では他の部分に比べて厚みが厚くなっており、爪部６１１が孔５０２に嵌り合うと爪部６１１が抜けない構造とされている。これにより爪部６１１がレゾネータプレート５０１の孔５０２に確実に係合する。

図６は、図４中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図６を参照して、レゾネータプレート５０１上に複数枚の樹脂プレート６２０が積層されている。各々の樹脂プレート６２０はそれぞれ平行に延びる突条部６２５と、突条部６２５の間に設けられる溝部６２１とを有する。溝部６２１内を空気が流通することが可能である。レゾネータプレート５０１に嵌合する連通管カバー６１０内に複数枚の樹脂プレート６２０が収納される。

このように構成された、実施の形態２に従ったインテークマニホールド１００でも、実施の形態１に従ったインテークマニホールド１００と同様の効果がある。

（実施の形態３）
図７および図８は、この発明の実施の形態３に従ったインテークマニホールドで用いられる樹脂プレートの斜視図である。図７を参照して、インテークマニホールドで用いられる樹脂プレート６２０には突条部６２５，６２６が設けられており、突条部６２５，６２６の間に溝部６２１が形成されている。突条部６２５，６２６は段差形状となっており、突条部６２６は突条部６２５よりも高さが高くなっている。なお、この実施の形態では各々の突条部６２５，６２６は互いに平行に直線状に延びているが、必ずしも複数の突条部６２５，６２６が平行に延びている必要はない。

図８で示すように、樹脂プレート６２０の主表面には溝形状の凹部６２３が形成されている。凹部６２３は各々の突条部６２５と対応した位置に設けられる。

図９はこの発明の実施の形態３に従ったインテークマニホールドの分解斜視図である。図９を参照して、実施の形態３に従ったインテークマニホールド１００では連通管カバー６１０内に複数の樹脂プレート６２０が嵌合する。連通管カバー６１０の表面に設けられた突条部６１４に樹脂プレート６２０の凹部６２３が嵌合する。また複数本の突条部６１４の間は溝６１３となっており、この溝６１３を空気が透過できる形状となっている。

図１０は、図９中のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図１０を参照して、フレームアレスタ６００は外周筐体を構成する連通管カバー６１０と、連通管カバー６１０内であってレゾネータプレート５０１上に積層される樹脂プレート６２０とを有する。連通管カバー６１０は門形であり、その先端に設けられた爪部６１１がレゾネータプレート５０１に係合している。連通管カバー６１０の上側表面に複数本の突条部６１４が設けられ、突条部６１４の間に溝６１３が形成されて溝６１３内を空気が流通する。

突条部６１４よりもさらに突出した突条部６１５が突条部６１４上に設けられ、突条部６１５は樹脂プレート６２０の凹部６２３に嵌り合っている。各々の樹脂プレート６２０は突条部６２５，６２６が下方向を向くように積層されており、突条部６２６は下側の樹脂プレート６２０の凹部６２３に嵌り合っている。凹部６２３に突条部６２６が嵌り合うことで互いに積層された樹脂プレート６２０の縦方向のずれを防止することができる。

図１１は、図９中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。図１１を参照して、複数の樹脂プレート６２０は各々相似形状とされており、互いに嵌合し合う形状とされている。レゾネータプレート５０１に設けられた凹部５０５に一番下の樹脂プレート６２０の突条部６２６が嵌り合っている。また、その上の樹脂プレート６２０の突条部６２６は１つ下の樹脂プレート６２０の凹部６２３に嵌り合っている。

すなわち、フレームアレスタ６００は、複数の溝部６２１が表面に設けられた複数の板状部材としての樹脂プレート６２０を有し、複数の樹脂プレート６２０の各々が厚み方向に積層されている。

また、フレームアレスタ６００は、複数の樹脂プレート６２０を固定してその内部に気体の通路を確保するカバー部材としての連通管カバー６１０を含む。フレームアレスタ６００は、レゾネータ部５００とサージタンク部４００とを仕切るレゾネータプレート５０１に取付けられる。

このように構成された実施の形態３に従ったインテークマニホールドでも実施の形態１に従ったインテークマニホールドと同様の効果がある。

（実施の形態４）
図１２は、この発明の実施の形態４に従ったインテークマニホールドの側面図である。図１３は図１２中の矢印ＸＩＩＩで示す方向から見たインテークマニホールドの平面図である。図１２および図１３を参照して、インテークマニホールド１００は、たとえば熱可塑性樹脂により形成されており、取付け板２００、エアコネクタ３００、サージタンク部４００、レゾネータ部５００、連通管６５０、分配管７００および吸気ポート板８００を含む。

取付け板２００は、たとえばスロットルバルブが軸支されたスロットルボデーと、吸気通路上流部品に接続される部分であり、この取付け板２００にはエアコネクタ３００を介在させてサージタンク部４００に接続されている。サージタンク部４００には４本の分配管７００が接続されており、各分配管７００の末端部は、等間隔に配置された吸気ポート孔９００を有した吸気ポート板８００に固定されている。そして、吸気ポート板８００は、吸気ポートを介してエンジンの燃焼室へ接続される。

この実施の形態では、直列４気筒型のエンジンに接続されるインテークマニホールド１００を示しているが、エンジンの形状として、直列型だけでなくＶ型、Ｗ型、水平対向型などのさまざまなエンジンに本発明を適用することが可能である。

サージタンク部４００の側方には、連通管６５０を介してレゾネータ部５００が一体に設けられている。したがって、車両に設けられた外気取入れ口から取込まれた空気は、エアクリーナやスロットルボデー等からエアコネクタ３００を通じてサージタンク部４００へ導かれる。サージタンク部４００へ導入された空気は分配管７００から各燃焼室へ送られる。また、サージタンク部４００は連通管６５０を介してレゾネータ部５００に連通されているので、サージタンク部４００において発生する吸気音はレゾネータ部５００によって軽減されるとともに、レゾネータ部５００によって吸入空気の脈動が平滑化される。

図１４は、インテークマニホールドの分解斜視図である。インテークマニホールド１００は、図１４で示すように、溶着部としての接合面１０００によって２つに分割された分割体としてのインテークマニホールド部品１１００，２１００により構成されている。インテークマニホールド部品１１００，２１００のそれぞれの接合面１０１０，１０２０の外周縁部にはリブ（溶着リブ）１２００，２２００が形成されている。

インテークマニホールド部品１１００は、サージタンク部４００、レゾネータ部５００および連通管６５０を構成するための収容部１６００と、分配管７００を構成する分配管部７１０とから構成されている。インテークマニホールド部品２１００は、サージタンク部４００、レゾネータ部５００および連通管６５０を構成するための収容部２６００と、分配管７００を構成する分配管部７２０とから構成される。分配管部７２０の末端には吸気ポート板８００が設けられている。

インテークマニホールド部品１１００の収容部１６００には仕切り板１７００とレゾネータプレート５０１が設けられており、仕切り板１７００とレゾネータプレート５０１との間にフレームアレスタ６００が嵌め合わせられている。一点鎖線で示す吸気口の軸線１１０に沿うようにフレームアレスタ６００が配置されている。インテークマニホールド部品１１００，２１００を接合させる際には、接合面１０１０，１０２０が対応するように当接させる。次に、リブ１２００，２２００を溶着治具で直接押さえて接合面１０００に対して垂直方向に荷重を加える。この状態で、接合面１０００に対して水平方向に振動を加える。

このようにして、インテークマニホールド部品１１００，２１００の接合面１０１０，１０２０に荷重と振動が加えられると、その摩擦により溶着リブ１２００，２２００が溶けて互いに溶着される。こうして、インテークマニホールド１００が一体的になるように接合される。

この実施の形態４では、実施の形態１で示したフレームアレスタ６００を用いてインテークマニホールド１００を構成している。このように構成された実施の形態４に従ったインテークマニホールド１００では、実施の形態１に従ったインテークマニホールド１００と同様の効果がある。

（実施の形態５）
図１５は、この発明の実施の形態５に従ったインテークマニホールドの分解斜視図である。図１５を参照して、この発明の実施の形態５に従ったインテークマニホールド１００では、実施の形態２に従ったフレームアレスタ６００を用いてインテークマニホールド１００を構成する。具体的には、レゾネータプレートに連通管カバー６１０が嵌め合わせられ、その連通管カバー６１０内に複数枚の樹脂プレート（図１５では示さず）が位置決めされる。なお、連通管カバー６１０および樹脂プレートは、実施の形態３に従ったものを用いてもよい。レゾネータプレート５０１はインテークマニホールド部品１１００と別体とされてインテークマニホールド部品１１００に嵌合するように差し込まれる。この差し込まれたレゾネータプレート５０１の孔としての凹部５０５に連通管カバー６１０の爪部６１１が差し込まれる。レゾネータプレート５０１の開口としての連通管開口窓５０３によりレゾネータ部とサージタンク部が接続される。

このように構成された実施の形態５に従ったインテークマニホールド１００では、実施の形態２および３に従ったインテークマニホールド１００と同様の効果がある。

（実施の形態６）
図１６は、この発明の実施の形態６に従ったインテークマニホールドの断面図である。図１６を参照して、インテークマニホールド１００はレゾネータプレート５０１により互いに隔てられるレゾネータ部５００およびサージタンク部４００と、サージタンク部４００側に設けられた連通管を構成するフレームアレスタ６００とを有する。インテークマニホールド１００は、第一部品５００Ａ、第二部品５００Ｂ、第三部品４００Ｃおよび第四部品４００Ｄを有する。第一部品５００Ａと第二部品５００Ｂとは主としてレゾネータ部５００を構成する。第一部品５００Ａに第二部品５００Ｂが溶着している。第一部品５００Ａおよび第二部品５００Ｂで囲まれた空間がレゾネータ空間１４００である。第一部品５００Ａおよび第二部品５００Ｂには燃焼室へ繋がる空気の通路が設けられている。

第三部品４００Ｃは内部空間を有する部品であり、スロットル孔２０１が設けられている。スロットル孔２０１はスロットルボデーに接続される孔であり、スロットル孔２０１から空気が導入される。

第一部品５００Ａと第二部品５００Ｂとを溶着した後にこれらの溶着されたものに対して第三部品４００Ｃを溶着する。このときに、第四部品４００Ｄとレゾネータプレート５０１を挟み込んで固定する。連通管カバー６１０としては、実施の形態２および３で示したものを用いることができる。さらに、その連通管カバー６１０内には実施の形態２および３の樹脂プレートが挟み込まれる。なお、実施の形態１で示したフレームアレスタ６００を用いてもよい。

このように構成された実施の形態６に従ったインテークマニホールド１００も実施の形態１に従ったインテークマニホールド１００と同様の効果がある。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１に従ったインテークマニホールドの模式図である。 フレームアレスタの斜視図である。 図１中のＩＩＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 この発明の実施の形態２に従ったインテークマニホールドの分解斜視図である。 孔５０２に嵌り合う爪部６１１の断面図である。 図４中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態３に従ったインテークマニホールドで用いられる樹脂プレートの斜視図である。 この発明の実施の形態３に従ったインテークマニホールドで用いられる樹脂プレートの斜視図である。 この発明の実施の形態３に従ったインテークマニホールドの分解斜視図である。 図９中のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図９中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態４に従ったインテークマニホールドの側面図である。 図１２中の矢印ＸＩＩＩで示す方向から見たインテークマニホールドの平面図である。 インテークマニホールドの分解斜視図である。 この発明の実施の形態５に従ったインテークマニホールドの分解斜視図である。 この発明の実施の形態６に従ったインテークマニホールドの断面図である。

符号の説明

１００ インテークマニホールド、２００ 取付け板、３００ エアコネクタ、４００ サージタンク部、５００ レゾネータ部、５０１ レゾネータプレート、５０２ 孔、５０３ 連通管開口窓、５０５ 凹部、６００ フレームアレスタ、６０１，６０２ 開口部、６１０ 連通管カバー、６１１ 爪部、６１２ 凸形状、７００ 分配管、８００ 吸気ポート板。

Claims (5)

1. インテークマニホールド内部に設けられたサージタンク部およびレゾネータ部と、
   前記サージタンク部と前記レゾネータ部とを連通する連通部と、
   前記連通部に設けられ、前記サージタンク部と前記レゾネータ部とを接続する複数の開口部を有する樹脂製のフレームアレスタとを備えた、インテークマニホールド。
2. 前記フレームアレスタには一方向に延びる複数の第一の孔と、複数の前記第一の孔と連通する第二の孔とが設けられている、請求項１に記載のインテークマニホールド。
3. 前記フレームアレスタは、複数の溝が表面に設けられた複数の板状部材を有し、複数の前記板状部材の各々が厚み方向に積層される、請求項１に記載のインテークマニホールド。
4. 前記フレームアレスタは、複数の前記板状部材を固定してその内部に気体の通路を形成するカバー部材を含む、請求項３に記載のインテークマニホールド。
5. 前記フレームアレスタは前記レゾネータ部と前記サージタンク部とを仕切るレゾネータプレートに取付けられる、請求項１から４のいずれか１項に記載のインテークマニホールド。

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