JP2014234734A - Intake manifold - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intake manifold which can surely secure a clutch stoke (crushable zone) against outside loads from a variety directions by the breakage of a vehicle front side of the intake manifold.SOLUTION: An intake manifold 100 used in an internal combustion engine which is horizontally mounted to a vehicle, and positioned at a vehicle front rather than an engine main body 10 has a front-side halved body 110 at a vehicle front side, and a rear-side halved body 120 positioned at a rear side of the front-side halved body and integrated with the front-side halved body. A plate thickness of the front-side halved body 110 is thinner than a plate thickness of the rear-side halved body 120, and the front-side halved body 110 is formed of a material which is more fragile than the rear-side halved body 120. A fragile part 111 is formed at the front-side halved body 110, and on the other hand, a fragile part is not formed at the rear-side halved body 120.

Description

この発明は、車両に対して横置き搭載、すなわちクランクシャフトが車幅方向に向くように搭載される内燃エンジンに用いられる吸気マニホールドに関する。   The present invention relates to an intake manifold used for an internal combustion engine mounted horizontally on a vehicle, that is, mounted so that a crankshaft is directed in the vehicle width direction.

特許文献１の吸気マニホールドは、３つの分割体（車両後方側（エンジン側）の第１分割体、中央の第２分割体、車両前方側の第３分割体）で構成される。第１分割体の剛性は、他の分割体の剛性よりも高い。また第２分割体には、リブ構造が形成されている。特許文献１は、このような構造であるので、車両前後方向の外部荷重が加わったときに、リブ構造が突っ張り要素となって応力集中点が生じ、この応力集中点が起点となって、第２分割体及び第３分割体が破壊する、としている。このように、第２分割体及び第３分割体が破壊することで、クラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）が確保される。   The intake manifold of Patent Document 1 includes three divided bodies (a first divided body on the vehicle rear side (engine side), a second divided body at the center, and a third divided body on the vehicle front side). The rigidity of the first divided body is higher than the rigidity of the other divided bodies. The second divided body has a rib structure. Since Patent Document 1 has such a structure, when an external load in the vehicle front-rear direction is applied, the rib structure becomes a tension element to generate a stress concentration point, and this stress concentration point is the starting point. The two-part body and the third part are to be destroyed. Thus, the crash stroke (crushable zone) is ensured by the destruction of the second divided body and the third divided body.

特開２０１０−２８５９１６号公報JP 2010-285916 A

しかしながら、前述した特許文献１の構造では、リブ構造の方向と外部荷重の方向とが一致すればリブ構造が突っ張り要素となって応力集中点が生じるものの、一致しない場合には応力集中点が生じない可能性があり、そのような場合には車両前方側の分割体を効果的にクラッシュさせられないおそれがある。   However, in the structure of Patent Document 1 described above, if the direction of the rib structure matches the direction of the external load, the rib structure becomes a tension element and a stress concentration point is generated. In such a case, there is a possibility that the divided body on the vehicle front side cannot be effectively crashed.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、さまざまな方向からの外部荷重に対して、吸気マニホールドの車両前方側が破壊されることで、確実にクラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）が確保できる吸気マニホールドを提供することである。   The present invention has been made paying attention to such conventional problems. An object of the present invention is to provide an intake manifold that can reliably secure a crash stroke (crushable zone) by breaking the vehicle front side of the intake manifold with respect to external loads from various directions.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。   The present invention solves the above problems by the following means.

本発明による吸気マニホールドのひとつの実施形態は、車両に対して横置き搭載される内燃エンジンに用いられ、エンジン本体よりも車両前方に位置する。そして、車両前方側の前側半割体と、前記前側半割体の裏側に位置して前側半割体に一体化される後側半割体と、を含む。さらに、前記前側半割体の板厚は前記後側半割体の板厚よりも薄い、又は、前記前側半割体は前記後側半割体よりも脆弱な材料で形成される、又は、前記前側半割体には脆弱部が形成されるが前記後側半割体には脆弱部が形成されない、ことを特徴とする。   One embodiment of the intake manifold according to the present invention is used in an internal combustion engine mounted horizontally on a vehicle, and is located in front of the engine body. And the front side half body of the vehicle front side and the rear side half body located in the back side of the said front side half body and integrated with a front side half body are included. Further, the plate thickness of the front half is thinner than the plate thickness of the rear half, or the front half is formed of a material more fragile than the rear half, or A weak portion is formed in the front half, but a weak portion is not formed in the rear half.

この態様によれば、外部荷重が加わったときに、吸気マニホールドの前側半割体が容易に破壊されることとなり、確実にクラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）が確保される。   According to this aspect, when an external load is applied, the front half of the intake manifold is easily broken, and a crash stroke (crushable zone) is reliably ensured.

本発明の実施形態、本発明の利点は、添付された図面とともに以下に詳細に説明される。   Embodiments of the present invention and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明による吸気マニホールドの実施形態を示す図である。FIG. 1 is a view showing an embodiment of an intake manifold according to the present invention. 図２は、吸気マニホールドの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the intake manifold. 図３は、吸気マニホールドの一部分を拡大した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a part of the intake manifold. 図４は、可変圧縮比エンジンについて説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a variable compression ratio engine.

図１は、本発明による吸気マニホールドの実施形態を示す図である。   FIG. 1 is a view showing an embodiment of an intake manifold according to the present invention.

この図１は、本発明による吸気マニホールドを用いる内燃エンジンが車載された状態を側方から示す。紙面左が車両の前方になる。   FIG. 1 shows from the side a state in which an internal combustion engine using an intake manifold according to the present invention is mounted. The left side of the page is the front of the vehicle.

吸気マニホールド１００は、車両に対して横置き搭載、すなわちクランクシャフト３２が車幅方向に向くように搭載される内燃エンジンに用いられる。吸気マニホールド１００は、エンジン本体１０よりも車両前方に位置する。吸気マニホールド１００は、前側半割体１１０と、後側半割体１２０と、を含む。前側半割体１１０は、車両前方側に位置する構造体である。後側半割体１２０は、前側半割体１１０の裏側に位置して前側半割体１１０に一体化される構造体である。後側半割体１２０の車両最前方に位置する箇所は、破線で示されるように、吸気マニホールドを除いてエンジン本体１０に取り付けられる部品の車両最前方位置と略等しくなっている。なお図１の内燃エンジン１は、クランクシャフト３２とピストン３３とを２つのリンク(ロアーリンク１１、アッパーリンク１２)で連結し、圧縮比を変更可能な可変圧縮比エンジンを例示しているが、これには限られない。クランクシャフトとピストンとをひとつのリンク（コネクティングロッド）で連結するコンベンショナルな内燃エンジンであってもよい。   The intake manifold 100 is used for an internal combustion engine that is mounted horizontally on the vehicle, that is, mounted so that the crankshaft 32 faces the vehicle width direction. The intake manifold 100 is located in front of the vehicle with respect to the engine body 10. Intake manifold 100 includes a front half 110 and a rear half 120. The front half body 110 is a structure located on the vehicle front side. The rear half 120 is a structure that is located behind the front half 110 and integrated with the front half 110. The portion of the rear half 120 that is positioned in the forefront of the vehicle is substantially equal to the foremost position of the vehicle that is attached to the engine body 10 except for the intake manifold, as indicated by the broken line. The internal combustion engine 1 in FIG. 1 illustrates a variable compression ratio engine in which the crankshaft 32 and the piston 33 are connected by two links (lower link 11 and upper link 12) and the compression ratio can be changed. This is not a limitation. It may be a conventional internal combustion engine in which the crankshaft and the piston are connected by a single link (connecting rod).

図２は、吸気マニホールドの斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view of the intake manifold.

吸気マニホールド１００は、前側半割体１１０と、後側半割体１２０と、を含む。後側半割体１２０は、前側半割体１１０の裏側に位置して前側半割体１１０に一体化されている。なお本実施形態の吸気マニホールド１００は、吸気管（ブランチパイプ）が３本であり、直列３気筒エンジンに適用されるものであるが、これには限定されない。   Intake manifold 100 includes a front half 110 and a rear half 120. The rear half 120 is located on the back side of the front half 110 and is integrated with the front half 110. The intake manifold 100 of the present embodiment has three intake pipes (branch pipes) and is applied to an in-line three-cylinder engine, but is not limited to this.

図３は吸気マニホールドの一部分を拡大した図面であり、図３(Ａ)は図２のIIIＡ−IIIＡで切った吸気マニホールドの斜視図、図３(Ｂ)は吸気マニホールド１００の前側半割体１１０の一部分を拡大した断面図である。   3 is an enlarged view of a portion of the intake manifold, FIG. 3A is a perspective view of the intake manifold taken along IIIA-IIIA in FIG. 2, and FIG. 3B is a front half 110 of the intake manifold 100. It is sectional drawing to which a part of was expanded.

図３(Ｂ)から明らかなように、吸気マニホールド１００の前側半割体１１０の前面には、脆弱部としてのノッチ１１１が形成されている。一方、後側半割体１２０にはノッチ（脆弱部）が形成されていない。このノッチ１１１は、吸気マニホールドを構成する吸気管の吸気の流れ方向と平行に形成される。またこのノッチ１１１は、吸気管の幅方向中央に形成した。   As is clear from FIG. 3 (B), a notch 111 as a fragile portion is formed on the front surface of the front half body 110 of the intake manifold 100. On the other hand, the rear half 120 is not formed with a notch (fragile portion). The notch 111 is formed in parallel to the intake air flow direction of the intake pipe constituting the intake manifold. The notch 111 is formed at the center in the width direction of the intake pipe.

このような構造であるので、前側半割体１１０は、後側半割体１２０よりも脆弱である。したがって吸気マニホールドに外部荷重が加わったときに、このノッチ１１１が起点となって前側半割体１１０が破壊して、クラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）が確保される。   Because of this structure, the front half 110 is more fragile than the rear half 120. Therefore, when an external load is applied to the intake manifold, the notch 111 serves as a starting point and the front half 110 is broken to ensure a crash stroke (crushable zone).

上述した特許文献１の構造では、リブ構造の方向と外部荷重の方向とが一致すればリブ構造が突っ張り要素となって応力集中点が生じるものの、一致しない場合には応力集中点が生じない可能性があり、そのような場合には車両前方側の分割体を効果的にクラッシュさせられないおそれがある。   In the structure of Patent Document 1 described above, if the direction of the rib structure matches the direction of the external load, the rib structure becomes a tension element and a stress concentration point is generated, but if it does not match, the stress concentration point may not be generated. In such a case, there is a possibility that the divided body on the vehicle front side cannot be effectively crashed.

しかしながら、本実施形態のように、前側半割体１１０の前面にノッチ１１１を形成しておくので、さまざまな方向から外部荷重が加わっても、ノッチ１１１を起点として前側半割体１１０が破壊されるので、確実にクラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）が確保されるのである。その一方で後側半割体１２０にはノッチが形成されていないので、強度が高く、たとえば、エンジン本体１０と吸気マニホールド(後側半割体１２０)との間に配設されるもの（たとえば燃料配管）を保護できるのである。すなわち、本実施形態によれば、エンジン本体１０と吸気マニホールド(後側半割体１２０)との間に配設される燃料配管などを保護しつつ、クラッシャブルゾーンを大きくできるのである。   However, since the notch 111 is formed on the front surface of the front half body 110 as in the present embodiment, the front half body 110 is broken starting from the notch 111 even if an external load is applied from various directions. Therefore, the crash stroke (crushable zone) is ensured. On the other hand, since the rear half 120 is not formed with a notch, the strength is high. For example, the rear half 120 is disposed between the engine body 10 and the intake manifold (rear half 120) (for example, (Fuel piping) can be protected. In other words, according to the present embodiment, the crushable zone can be enlarged while protecting the fuel pipe and the like disposed between the engine body 10 and the intake manifold (rear half body 120).

また本実施形態では、脆弱部をノッチ１１１で形成した。このようにすれば、容易に脆弱部を設けることができる。   In this embodiment, the fragile portion is formed by the notch 111. If it does in this way, a weak part can be provided easily.

さらに、本実施形態では、ノッチ１１１を、吸気マニホールド１００を構成する吸気管の吸気の流れ方向と平行に形成した。またノッチ１１１を、吸気管の幅方向中央に形成した。このようにしたので、ノッチ１１１を長く形成することができ、吸気マニホールド１００にさまざまな方向から外部荷重が加わっても、ノッチ１１１を起点として前側半割体１１０が破壊されやすくなるのである。   Further, in the present embodiment, the notch 111 is formed in parallel to the intake air flow direction of the intake pipe constituting the intake manifold 100. A notch 111 is formed in the center of the intake pipe in the width direction. Since it did in this way, the notch 111 can be formed long, and even if an external load is applied to the intake manifold 100 from various directions, the front half body 110 is easily broken starting from the notch 111.

なお、前側半割体１１０の前面にノッチ１１１を形成するのに代えて、前側半割体１１０の板厚を後側半割体１２０の板厚よりも薄くしてもよい。このようにしても、外部荷重が加わったときに、前側半割体１１０が容易に破壊されることとなり、確実にクラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）が確保される。   Instead of forming the notch 111 on the front surface of the front half 110, the thickness of the front half 110 may be smaller than the thickness of the rear half 120. Even if it does in this way, when an external load is added, the front side half body 110 will be destroyed easily, and a crash stroke (crushable zone) will be ensured reliably.

また、前側半割体１１０を後側半割体１２０よりも脆弱な材料で形成してもよい。これは、たとえば脆弱な多孔質材料を用いることが例示される。このようにしても、外部荷重が加わったときに、前側半割体１１０が容易に破壊されることとなり、確実にクラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）が確保される。   Also, the front half 110 may be made of a material that is more fragile than the rear half 120. This is exemplified by using, for example, a brittle porous material. Even if it does in this way, when an external load is added, the front side half body 110 will be destroyed easily, and a crash stroke (crushable zone) will be ensured reliably.

なお前側半割体１１０を脆弱にする各手法を適宜組み合わせてもよい。   In addition, you may combine suitably each method which makes the front side half body 110 weak.

上述したように、後側半割体１２０の車両最前方に位置する箇所は、吸気マニホールド１００を除いてエンジン本体１０に取り付けられる部品の車両最前方位置と略等しくなっている。この「吸気マニホールドを除いてエンジン本体１０に取り付けられる部品」としては、たとえば、エンジン本体が可変圧縮比エンジンである場合に、圧縮比を調整するアクチュエーターが一例として挙げられる。   As described above, the position of the rear half 120 in the forefront of the vehicle is substantially equal to the forefront position of the parts attached to the engine body 10 except for the intake manifold 100. Examples of the “parts attached to the engine body 10 excluding the intake manifold” include, for example, an actuator that adjusts the compression ratio when the engine body is a variable compression ratio engine.

そこで、次に図４を参照して、可変圧縮比エンジンの一例について説明する。   Next, an example of a variable compression ratio engine will be described with reference to FIG.

図４に示されるように、可変圧縮比エンジン１は、クランクシャフト３２とピストン３３とを２つのリンク(ロアーリンク１１、アッパーリンク１２)で連結するとともに、コントロールリンク１３でロアーリンク１１の移動を規制して機械圧縮比を変更する。   As shown in FIG. 4, the variable compression ratio engine 1 connects the crankshaft 32 and the piston 33 with two links (the lower link 11 and the upper link 12), and moves the lower link 11 with the control link 13. Regulate and change the mechanical compression ratio.

コントロールリンク１３は、連結ピン２４を介してコントロールシャフト２５に連結する。コントロールリンク１３は、この連結ピン２４を中心として揺動する。連結ピン２４は、コントロールシャフト２５に対して偏心する。コントロールシャフト２５にはギヤが形成されており、そのギヤがアクチュエーター５１の回転軸５２に設けられたピニオン５３に噛合する。アクチュエーター５１によってコントロールシャフト２５が回転させられ、連結ピン２４が移動する。可変圧縮比エンジン１は、コントロールシャフト２５を回転して連結ピン２４の位置を変更することで、上死点でのピストンの位置が変わり圧縮比を調整できる。   The control link 13 is connected to the control shaft 25 via a connecting pin 24. The control link 13 swings around the connecting pin 24. The connecting pin 24 is eccentric with respect to the control shaft 25. A gear is formed on the control shaft 25, and the gear meshes with a pinion 53 provided on the rotating shaft 52 of the actuator 51. The control shaft 25 is rotated by the actuator 51, and the connecting pin 24 moves. The variable compression ratio engine 1 can adjust the compression ratio by changing the position of the connecting pin 24 by rotating the control shaft 25 and changing the position of the piston at the top dead center.

コントローラー７０はアクチュエーター５１を制御してコントロールシャフト２５を回転させて圧縮比を変更する。コントローラー７０は燃料噴射弁４１の燃料噴射を制御する。なお本実施形態の可変圧縮比エンジン１では、燃料噴射弁４１は燃焼室に直接燃料を噴射する。またコントローラー７０はシリンダーヘッドに設けられた点火プラグ４２の点火時期を制御する。コントローラー７０は中央演算装置(ＣＰＵ)、読み出し専用メモリ(ＲＯＭ)、ランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)及び入出力インタフェース(Ｉ／Ｏインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラー７０を複数のマイクロコンピューターで構成してもよい。   The controller 70 controls the actuator 51 to rotate the control shaft 25 to change the compression ratio. The controller 70 controls the fuel injection of the fuel injection valve 41. In the variable compression ratio engine 1 of the present embodiment, the fuel injection valve 41 directly injects fuel into the combustion chamber. The controller 70 controls the ignition timing of the ignition plug 42 provided in the cylinder head. The controller 70 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). The controller 70 may be composed of a plurality of microcomputers.

このような可変圧縮比エンジンにおいて、圧縮比を調整するアクチュエーターの車両最前方位置を、後側半割体１２０の車両最前方に位置する箇所と略等しくすることで、確実にクラッシュストローク（クラッシャブルゾーン）を確保できるのである。後側半割体１２０の前端位置を後退させるほどクラッシャブルゾーンは大きくなるが、他の部品(たとえば、圧縮比を調整するアクチュエーター)の前端位置よりも後退させても意味がない。クラッシュは他の部品の前端位置で止まってしまうからである。したがって、後側半割体１２０の車両最前方に位置する箇所が、他の部品の前端位置と揃えることが最も合理的である。   In such a variable compression ratio engine, by making the foremost position of the actuator for adjusting the compression ratio substantially equal to the position of the rear half 120 at the forefront of the vehicle, the crash stroke (crushable) Zone). Although the crushable zone becomes larger as the front end position of the rear half 120 is retracted, it does not make sense to retract the front end position of other parts (for example, an actuator for adjusting the compression ratio). This is because the crash stops at the front end position of other parts. Therefore, it is most reasonable to align the position of the rear half 120 in the forefront of the vehicle with the front end positions of other components.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

たとえば、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。   For example, the above embodiments can be appropriately combined.

また、内燃エンジンは、上記では、可変圧縮比エンジンを例示しているが、それには限られずコンベンショナルなエンジンであってもよいことは勿論である。また「吸気マニホールドを除いてエンジン本体１０に取り付けられる部品」として、圧縮比を調整するアクチュエーターを挙げたが、それは一例に過ぎず、他の部品であってもよいことも勿論である。   In the above description, the internal combustion engine is a variable compression ratio engine. However, the internal combustion engine is not limited thereto, and may be a conventional engine. In addition, although an actuator that adjusts the compression ratio has been described as “a component that is attached to the engine body 10 excluding the intake manifold”, it is only an example, and other components may be used as a matter of course.

１ 内燃エンジン（可変圧縮比エンジン）
１０ エンジン本体
３２ クランクシャフト
１００ 吸気マニホールド
１１０ 前側半割体
１１１ ノッチ
１２０ 後側半割体 1 Internal combustion engine (variable compression ratio engine)
10 Engine Body 32 Crankshaft 100 Intake Manifold 110 Front Half Split 111 Notch 120 Rear Half Split

Claims (7)

車両に対して横置き搭載される内燃エンジンに用いられ、エンジン本体よりも車両前方に位置する吸気マニホールドであって、
車両前方側の前側半割体と、
前記前側半割体の裏側に位置して前記前側半割体に一体化される後側半割体と、
を含み、
前記前側半割体の板厚は前記後側半割体の板厚よりも薄い、又は、前記前側半割体は前記後側半割体よりも脆弱な材料で形成される、又は、前記前側半割体には脆弱部が形成されるが前記後側半割体には脆弱部が形成されない、
吸気マニホールド。 An intake manifold that is used in an internal combustion engine mounted horizontally on a vehicle and is positioned in front of the engine relative to the engine body,
A front half on the front side of the vehicle;
A rear half located on the back side of the front half and integrated with the front half; and
Including
The plate thickness of the front half is thinner than the plate thickness of the rear half, or the front half is formed of a material more fragile than the rear half, or the front side The fragile part is formed in the half, but the fragile part is not formed in the rear half.
Intake manifold. 請求項１に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記脆弱部は、ノッチで形成される、
吸気マニホールド。 The intake manifold of claim 1,
The fragile portion is formed by a notch,
Intake manifold. 請求項２に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記ノッチは、前記吸気マニホールドを構成する吸気管の吸気の流れ方向と平行に形成される、
吸気マニホールド。 The intake manifold according to claim 2,
The notch is formed in parallel to the intake air flow direction of the intake pipe constituting the intake manifold.
Intake manifold. 請求項２又は請求項３に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記ノッチは、前記吸気マニホールドを構成する吸気管の幅方向中央に形成される、
吸気マニホールド。 The intake manifold according to claim 2 or claim 3,
The notch is formed at the center in the width direction of the intake pipe constituting the intake manifold.
Intake manifold. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記後側半割体の車両前後方向の前端位置は、前記吸気マニホールドを除いて前記エンジン本体に取り付けられる部品の車両前後方向の前端位置と略等しい、
吸気マニホールド。 The intake manifold according to any one of claims 1 to 4, wherein
The front end position in the vehicle front-rear direction of the rear half body is substantially equal to the front end position in the vehicle front-rear direction of components attached to the engine body except for the intake manifold.
Intake manifold. 請求項５に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記エンジン本体に取り付けられる部品は、可変圧縮比機構のアクチュエーターである、
吸気マニホールド。 The intake manifold according to claim 5,
The component attached to the engine body is an actuator of a variable compression ratio mechanism.
Intake manifold. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記前側半割体は、前記後側半割体よりも脆弱な多孔質材料で形成される、
吸気マニホールド。 The intake manifold according to any one of claims 1 to 6,
The front half is formed of a porous material that is more fragile than the rear half.
Intake manifold.
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