JP2008208770A - インテークマニホールド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サージタンク部内に区画部材を挿入して吸気通路を形成する場合に、コストの低減を図るとともに、吸気通路からの吸気の漏れを防止して吸気通路を形成したことによる効果を十分に得ることができるようにする。
【解決手段】インテークマニホールド１を樹脂製の左側分割体２０及び右側分割体３０に分割する。左側分割体２０には、サージタンク部２の一部を構成する凹部２３を形成する。凹部２３内には、各吸気パイプ部３の上流端に連通する複数の吸気流路Ｒを区画形成するための樹脂製の区画部材４０を挿入する。区画部材４０には、右側分割体３０への溶着部４２ａと、区画壁部４２と、区画壁部４２の端縁部に沿って延びるように設けられた突条部４３、４４とを形成する。凹部２３の内面には、突条部４３、４４が嵌合する凹条部を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンの吸気ポートに連通する吸気パイプ部とサージタンク部とが一体化されたサージタンク一体型のインテークマニホールド構造に関する。

従来より、この種のサージタンク一体型のインテークマニホールド構造としては、気筒列方向に並ぶ複数の吸気パイプ部と、該吸気パイプ部の上流端が接続されたサージタンク部とを有し、サージタンク部を樹脂製の第１分割体及び第２分割体で構成するとともに、サージタンク部の内部に該サージタンク部の内部を区画する樹脂製の区画部材を配設するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。上記区画部材は、各吸気パイプ部の上流端に連通する複数の吸気通路をサージタンク部の内部に区画形成するためのものであり、この区画部材によって吸気パイプ部を任意の長さに延長してエンジン特性を所期の特性に近づけることができる。

上記インテークマニホールドの第１分割体には、サージタンク部の一部を構成する凹部が形成されている。この凹部内に、上記区画部材が挿入されるようになっている。そして、インテークマニホールドを製造する際には、区画部材を第１分割体の凹部に挿入して該第１分割体にクリップ止めにより一体化した後、この第１分割体及び第２分割体を振動溶着機に保持して一方の分割体を他方の分割体に対し振動させることで両分割体を溶着して一体化する。この振動溶着時には、区画部材を第１分割体に一体化していることから、区画部材も第２分割体に溶着されるようになっている。
特許第３０３２１４２号明細書

ところで、上記特許文献１のインテークマニホールド構造では、振動溶着の前に区画部材を第１分割体に一体化するにあたり、クリップ止め構造を採っているため、クリップが別部品として必要になり、その分、部品点数が増えて組み付け工数が増加し、コスト高となる。

また、上記のようにサージタンク部の内部を別体の区画部材によって複数の吸気通路に区画する場合には、吸気通路からの吸気の漏れを防止して、吸気通路を形成したことによる効果を十分に得たいという要求がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クリップ止め構造を採ることなく区画部材を分割体に対し確実に溶着可能にしてコストの低減を図るとともに、吸気通路からの吸気の漏れを防止して吸気通路を形成したことによる効果を十分に得ることができるようにすることにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、所定方向に並ぶ複数の吸気パイプ部と、該吸気パイプ部の上流端が接続されたサージタンク部とを有するサージタンク一体型のインテークマニホールド構造であって、少なくとも上記サージタンク部が、樹脂製の第１分割体及び第２分割体を組み合わせて構成され、上記第１分割体には、上記サージタンク部の一部を構成する凹部が形成され、上記凹部内には、上記各吸気パイプ部の上流端に連通する複数の吸気流路を上記サージタンク部の内部に区画形成するための樹脂製の区画部材が挿入され、上記区画部材は、上記吸気パイプ部の並ぶ方向に延びるように形成された本体部と、該本体部に設けられた上記第２分割体への溶着部と、上記本体部から上記凹部の内面へ向けて突出し、上記吸気流路を区画形成する区画壁部と、該区画壁部の端縁部に沿って延びるように設けられた嵌合部とを備え、上記凹部の内面には、上記嵌合部が嵌合する被嵌合部が設けられ、上記凹部内に挿入された上記区画部材の嵌合部が上記被嵌合部に嵌合した状態で、上記第１分割体と上記第２分割体とが溶着されるとともに、上記区画壁部の溶着部が上記第２分割体に溶着されている構成とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、区画部材の嵌合部及び第１分割体の被嵌合部は、該区画部材を該第１分割体の凹部内へ挿入する方向に延びるように形成されている構成とする。

請求項１の発明によれば、区画部材を第１分割体の凹部内に挿入した状態で、区画壁部の嵌合部が第１分割体の被嵌合部に嵌合するので、クリップ止め構造を採ることなく、区画部材と第１分割体とをしっかりと一体化できる。これにより、第１分割体及び第２分割体を振動溶着する際に、区画部材が第１分割体と異なった動きをすることはなく、該区画部材の溶着部を第２分割体に確実に溶着できる。このようにクリップ止め構造が不要になることによって、部品点数及び組み付け工数を低減でき、低コスト化を図ることができる。さらに、区画部材の嵌合部は、区画壁部の端縁部に沿って延びているので、第１分割体の被嵌合部に嵌合した状態で、区画壁部と第１分割体の内面との間をシールできる。これにより、吸気通路からの吸気の漏れを防止して、吸気通路を形成したことによる効果を十分に得ることができる。

請求項２の発明によれば、区画部材の嵌合部及び第１分割体の被嵌合部が、区画部材を第１分割体の凹部に挿入する際の挿入ガイドとして機能することになる。これにより、区画部材を嵌合部及び被嵌合部に沿うように移動させるだけで、第１分割体の凹部に簡単に挿入でき、組み付け作業性を良好にできる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１及び図２は、本発明に係るインテークマニホールド構造が適用されたサージタンク一体型の樹脂製インテークマニホールド１を示すものである。このインテークマニホールド１は、自動車に搭載される直列４気筒型エンジンＥ（一部を図２及び図３に仮想線で示す）に装着されるようになっており、エンジンＥへの装着状態でインテークマニホールド１の略上半部を構成するサージタンク部２と、略下半部を構成する４本の吸気パイプ部３、３、…とを備えている。

上記サージタンク部２は、エンジンＥの気筒列方向に延びる略円筒形状をなしている。図２に示すように、サージタンク部２の中心線方向一端部の端壁部には、吸気取入口１０が形成されている。図１に示すように、この吸気取入口１０の周縁部には、サージタンク部２の外方へ向けて突出する管状部１１が一体成形されている。この管状部１１の突出方向先端部には、フランジ１２が一体成形されている。このフランジ１２には、ボルト（図示せず）が挿通する複数の貫通孔１２ａ、１２ａ、…が形成されており、これら貫通孔１２ａ、１２ａ、…に挿通したボルトをスロットルボディ（図示せず）のねじ孔に螺合させることでスロットルボディがインテークマニホールド１に締結固定されるようになっている。

上記各吸気パイプ部３の上流端は、サージタンク部２の下壁部の右側（図２及び図３の右側）部位においてサージタンク部２に接続されている。各吸気パイプ部３は、その上流端部から下方へ向けて延びた後、左側（図２及び図３の左側）へ湾曲して延びている。吸気パイプ部３の下流端部には、フランジ１５が一体成形されている。このフランジ１５には、ボルト（図示せず）が挿通する複数の貫通孔１５ａ、１５ａ、…が形成されており、これら貫通孔１５ａ、１５ａ、…に挿通したボルトをエンジンＥのねじ孔に螺合させることでインテークマニホールド１がシリンダヘッドＥに締結固定されるようになっている。この状態で吸気パイプ部３、３、…の下流端部は吸気ポートに連通するようになっている。また、図１に示すように、吸気パイプ部３、３、…の上流側は、互いに一体化しており、一方、下流側はエンジンＥの気筒列方向に互いに離れている。また、図２及び図３に示すように、サージタンク部２の下壁部には、吸気パイプ部３、３、…の上流側に連なるリブ１６が形成されている。

上記インテークマニホールド１は、該インテークマニホールド１の左右方向に２つに分割された左側分割体２０と右側分割体３０とを組み合わせて構成されている。左側分割体２０は、サージタンク部２の左側部分と、吸気パイプ部３、３、…の左側部分と、フランジ１２、１５とが一体成形されてなるものである。この左側分割体２０には、図４及び図５に示すように、サージタンク部２を構成するためのタンク部構成用凹部２３と、吸気パイプ部３、３、…を構成するための４つのパイプ部構成用凹部２４、２４、…とが形成されている。タンク部構成用凹部２３は、パイプ部構成用凹部２４、２４、…の並ぶ方向に長い形状となっている。また、これらタンク部構成用凹部２３の周縁部及び各パイプ部構成用凹部２４、２４、…の周縁部には、溶着フランジ２５が形成されている。この溶着フランジ２５の溶着部分には、図示しないが、溶着用の突条部が形成されている
上記右側分割体３０は、図２及び図３に示すように、サージタンク部２の右側部分と、吸気パイプ部３、３、…の上流側の右側部分とが一体成形されてなるものである。この右側分割体３０には、上記左側分割体２０のタンク部構成用凹部２３を覆うように形成された閉塞板部３３と、吸気パイプ部３、３、…を構成するための４つのパイプ部構成用凹部３４、３４、…とが形成されている。これら閉塞板部３３及びパイプ部構成用凹部３４、３４、…の周縁部には、溶着フランジ３５が形成されている。溶着フランジ３５の溶着部分には、図示しないが、溶着用の突条部が形成されている。また、右側分割体３０は、左側分割体２０よりも小型となっている。

上記サージタンク部２の内部には、樹脂製の区画部材４０が配設されている。この区画部材４０は、上記吸気パイプ部３、３、…の上流端に連通する４つの吸気通路Ｒ、Ｒ、…を上記サージタンク部２の内部に区画形成するためのものである。これら吸気通路Ｒ、Ｒ、…は、吸気パイプ部３、３、…と同様にサージタンク部２の中心線方向に並んでいる。吸気通路Ｒ、Ｒ、…は、図３に示すように、その上流端部がサージタンク部２の内部の上部近傍に位置しており、この上流端部からサージタンク部２の内周面に沿って右側へ回り込んで下方へ延び、下流端部が上記吸気パイプ部３、３、…の上流端部にそれぞれ連通している。

上記区画部材４０は、図６及び図７に示すように、吸気パイプ部３、３、…の並ぶ方向に長く延びる本体部４１と、本体部４１からタンク部構成用凹部２３の内面へ向けて突出し、吸気流路Ｒ、Ｒ、…を区画形成する３つの区画壁部４２、４２、４２と、各区画壁部４２に設けられた上側及び下側突条部４３、４４とを備えている。本体部４１は、図３に示すように、サージタンク部２の周壁部に沿うように湾曲しており、その湾曲度合いは、側面視で、吸気取入口１０の周縁部の形状に対応している。本体部４１の下部近傍には、リブ４６が形成されている。このリブ４６は、左側へ向かって下降傾斜して延びており、該リブ４６と本体部４１の下部との間には、窪み部４７が形成されている。図６及び図７に示すように、本体部４１の長手方向両端部には、本体部４１の湾曲形状の外方へ向けて突出する端板部４８、４８が形成されている。これら端板部４８、４８は、サージタンク部２の両端壁部の内面に沿うように延びている。上記区画壁部４２、４２、４２は、本体部４１の両端板部４８、４８の間において吸気パイプ部３、３、…の並ぶ方向に間隔をあけて配置され、端板部４８、４８と同様に突出する形状とされている。各区画壁部４２の肉厚は、端板部４８の肉厚よりも厚く設定されている。

図３に示すように、上記区画壁部４２の右端縁部４２ａは、左側分割体２０の分割面Ｓと同一面上に位置しており、右側分割体３０に溶着される溶着部とされている。また、区画壁部４２の上端縁部は、右端縁部４２ａに対し交差する方向に延びている。この上端縁部の延びる方向は、区画部材４０をタンク部構成凹部２３に挿入する方向（図３の左方向）と一致している。上記上側突条部４３は、区画壁部４２の上端縁部の全体に亘り該上端縁部に沿って直線状に延びるように形成されている。図７に示すように、上側突条部４３の幅は、区画壁部４２の厚みよりも狭く設定されており、上側突条部４３は、区画壁部４２の厚み方向中央部に位置している。また、区画壁部４２の左端縁部には、上記上側突条部４３と同じ幅を有する上側凸部４９が左側へ突出するように形成されている。この上側凸部４９と上側突条部４３とは連続している。

上記区画壁部４２の下端縁部は、上記上端縁部と略平行、即ち、区画部材４０の挿入方向に延びている。上記下側突条部４４は、区画壁部４２の下端縁部の全体に亘り該下端縁部に沿って直線状に延びるように形成されている。下側突条部４４は、図３や図６に示すように、本体部４１の下端部よりも左側へ延びており、リブ４６の左端部に達している。リブ４６の左端部には、下側突条部４４に連続する下側凸部５０が左側へ突出するように形成されている。

図４及び図５に示すように、上記タンク部構成用凹部２３の内面には、上記区画部材４０の端板部４８、４８に対応する部位に、該端板部４８、４８が嵌る段差部６０、６０が形成されている。これら段差部６０、６０の深さは、端板部４８、４８の肉厚と略同じに設定されている。また、タンク部構成用凹部２３の内面には、区画部材４０の区画壁部４２、４２、…の下端縁部が嵌る形状の段差部６１が形成されている。タンク部構成用凹部２３の内面における下側突条部４４に対応する部位には、下側突条部４４が嵌合する下側凹条部６５が形成されている。また、タンク部構成用凹部２３の内面における下側凸部５０に対応する部位には、下側凸部５０が嵌合する下側凹部６６が形成されており、これら下側凹条部６５及び下側凹部６６は連続している。下側凹条部６５及び下側凹部６６は、下側突条部４４及び下側凸部５０が嵌合した状態で気密性が確保されるように、きつめの嵌合となるように形成されている。

上記タンク部構成用凹部２３の内面には、区画壁部４２、４２、４２の上端縁部に対応する箇所に、サージタンク部２内へ向けて突出する３つの突出板部６４、６４、６４が形成されている。各突出板部６４の突出方向先端部は、区画壁部４２が嵌る段差形状をなしている。突出板部６４の上側突条部４３に対応する部位には、上側突条部４３が嵌合する上側凹条部６２が形成され、また、上側凸部４９に対応する部位には、上側凸部４９が嵌合する上側凹部６３が形成されている。これら上側凹条部６２及び上側凹部６３は連続している。これら上側凹条部６２及び上側凹部６３も、上側突条部４３及び上側凸部４９が嵌合した状態で気密性が確保されるように、きつめの嵌合となるように形成されている。

次に、上記のように構成されたインテークマニホールド１を製造する場合について説明する。まず、左側分割体２０、右側分割体３０及び区画部材４０を周知の射出成形機により成形する。そして、左側分割体２０のタンク部構成用凹部２３に区画部材４０を挿入する。このとき、上側及び下側突条部４３、４４と、上側及び下側凹条部６２、６５とが区画部材４０の挿入方向に延びているので、上側突条部４３の挿入方向先端側を上側凹条部６２に入れるとともに、下側突条部４４の挿入方向先端側を下側凹条部６５に入れることで、これら突条部４３、４４及び凹条部６２、６５が区画部材４０の挿入ガイドとして機能することになり、区画部材４０を簡単に挿入することが可能である。

上記区画部材４０を深く挿入していくと、上側凸部４９が左側分割体２０の上側凹部６３に嵌合し、下側凸部５０が下側凹部６６に嵌合して、区画部材４０が挿入方向へ移動しなくなり、完全に挿入された状態になる。この状態で、上側突条部４３が上側凹条部６２に嵌合するとともに、下側突条部４４が下側凹条部６５に嵌合した状態となる。このように、区画部材４０を左側分割体２０に挿入した状態では、上側及び下側突条部４３、４４が上側及び下側凹条部６２、６５に嵌合していることにより、区画部材４０と左側分割体２０とが強固に一体化する。また、区画部材４０の端板部４８、４８は、段差部６０、６０に入り込む。

次いで、左側分割体２０及び右側分割体３０を周知の振動溶着機（図示せず）にセットし、両分割体２０、３０の溶着フランジ２５、３５を密着させる。このとき、区画壁部４０の区画壁部４２の右端縁部４２ａが右側分割体３０の溶着フランジ３５に密着する。この状態で、左側分割体２０を固定した状態で右側分割体３０を振動させると、溶着フランジ２５、３５が溶着されて、左側分割体２０と右側分割体３０とが一体化する。この溶着工程において、上記したように区画部材４０が左側分割体２０と強固に一体化しているので、区画部材４０がサージタンク部２の内部で動くことはなく、区画部材４０の区画壁部４２の右端縁部４２ａの全体が右側分割体３０の溶着フランジ３５に確実に溶着されて、区画部材４０と右側分割体３０と一体化する。

次に、上記のようにして製造されたインテークマニホールド１をエンジンＥに装着して使用する場合について説明する。吸気取入口１０からサージタンク部２内に取り入れられた吸気は、サージタンク部２内に形成されている４つの吸気通路Ｒ、Ｒ、…に分流する。これら吸気通路Ｒ、Ｒ、…に分流した吸気は、吸気パイプ部３、３、…に流入してエンジンＥの吸気ポートに供給される。このとき、上側及び下側突条部４３、４４がそれぞれ上側及び下側凹条部６２、６５に嵌合しており、しかも、各区画壁部４２の右端縁部４２ａが右側分割体３０に溶着しているので、区画壁部４２とサージタンク部２の内面との間がシールされた状態となっている。よって、吸気通路Ｒ、Ｒ、…からの吸気の洩れが防止されることになる。

以上説明したように、この実施形態によれば、区画部材４０を左側分割体２０のタンク部構成用凹部２３内に挿入した状態で、区画壁部４０の上側及び下側突条部４３、４４が左側分割体２０の上側及び下側凹条部６２、６５にそれぞれ嵌合するので、クリップ止め構造を採ることなく、区画部材４０と左側分割体２０とをしっかりと一体化できる。これにより、左側分割体２０及び右側分割体３０を振動溶着する際に、区画部材４０が左側分割体２０と異なった動きをすることはなく、該区画部材４０の区画壁部４２の右端縁部４２ａを右側分割体３０に確実に溶着できる。このようにクリップ止め構造が不要になることによって、部品点数及び組み付け工数を低減でき、低コスト化を図ることができる。さらに、上側及び下側突条部４３、４４は、区画壁部４２の端縁部に沿って延びているので、上側及び下側凹条部６２、６５に嵌合した状態で、区画壁部４２と右側分割体３０の内面との間をシールできる。これにより、吸気通路Ｒ、Ｒ、…からの吸気の漏れを防止でき、吸気通路Ｒ、Ｒ、…を形成したことによる効果を十分に得ることができる。

また、区画部材４０の上側及び下側突条部４３、４４と、左側分割体２０の上側及び下側凹条部６２、６５とが区画部材４０をタンク部構成用凹部２３に挿入する際の挿入ガイドとして機能するので、左側分割体２０のタンク部構成用凹部２３に簡単に挿入でき、組み付け作業性を良好にできる。

尚、上記実施形態では、直列４気筒型のエンジンＥに装着されるインテークマニホールド１に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、水平対向型やＶ型のエンジンに装着されるインテークマニホールドに本発明を適用することも可能である。

また、上記実施形態では、サージタンク部２をエンジンＥの上側に配置しているが、これに限らず、エンジンＥの下側や、右側、左側に配置してもよい。

また、サージタンク部２は、３つ以上の分割体を組み合わせて構成してもよい。また、吸気パイプ部３を分割体で構成することなく、サージタンク部２のみを分割体で構成してもよい。

以上説明したように、本発明に係るインテークマニホールド構造は、例えば、自動車用エンジンの吸気系に適用することができる。

実施形態に係るインテークマニホールドを右側分割体側から見た図である。 インテークマニホールドを吸気取入口側から見た図である。 図１におけるIII−III線断面図である。 左側分割体を斜め下方から見た図である。 左側分割体のタンク部構成用凹部近傍を拡大して示す斜視図である。 区画部材を斜め下方から見た斜視図である。 区画部材を斜め右側から見た斜視図である。

符号の説明

１ インテークマニホールド
２ サージタンク部
３ 吸気パイプ部
１０ 吸気取入口
２０ 左側分割体
２３ タンク部構成用凹部
３０ 右側分割体
４０ 区画部材
４１ 本体部
４２ 区画壁部
４２ａ 右端縁部（溶着部）
４３ 上側突条部（嵌合部）
４４ 下側突条部（嵌合部）
６２ 上側凹条部（被嵌合部）
６５ 下側凹条部（被嵌合部）
Ｒ 吸気通路

Claims (2)

1. 所定方向に並ぶ複数の吸気パイプ部と、該吸気パイプ部の上流端が接続されたサージタンク部とを有するサージタンク一体型のインテークマニホールド構造であって、
   少なくとも上記サージタンク部が、樹脂製の第１分割体及び第２分割体を組み合わせて構成され、
   上記第１分割体には、上記サージタンク部の一部を構成する凹部が形成され、
   上記凹部内には、上記各吸気パイプ部の上流端に連通する複数の吸気流路を上記サージタンク部の内部に区画形成するための樹脂製の区画部材が挿入され、
   上記区画部材は、上記吸気パイプ部の並ぶ方向に延びるように形成された本体部と、該本体部に設けられた上記第２分割体への溶着部と、上記本体部から上記凹部の内面へ向けて突出し、上記吸気流路を区画形成する区画壁部と、該区画壁部の端縁部に沿って延びるように設けられた嵌合部とを備え、
   上記凹部の内面には、上記嵌合部が嵌合する被嵌合部が設けられ、
   上記凹部内に挿入された上記区画部材の嵌合部が上記被嵌合部に嵌合した状態で、上記第１分割体と上記第２分割体とが溶着されるとともに、上記区画壁部の溶着部が上記第２分割体に溶着されていることを特徴とするインテークマニホールド構造。
2. 請求項１に記載のインテークマニホールド構造において、
   区画部材の嵌合部及び第１分割体の被嵌合部は、該区画部材を該第１分割体の凹部内へ挿入する方向に延びるように形成されていることを特徴とするインテークマニホールド構造。

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