JP2018178715A - 吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気装置本体を構成する複数ピース間の接合部が剥離するのを抑制することが可能な吸気装置を提供する。【解決手段】この吸気装置１００は、吸気装置本体からエンジン１１０の吸気ポート１１０ｃ側に突出する突出部５６を含むミッドピース５０と、ミッドピース５０の一方側に接合されたロアピース６０と、ミッドピース５０の他方側に接合されたアッパピース４０と、を備える。ミッドピース５０の突出部５６の吸気ポート１１０ｃとは反対側の根元部５６ｂ近傍におけるミッドピース５０とロアピース６０との接合位置Ｐ２は、ミッドピース５０の突出部５６の根元部５６ａ近傍におけるミッドピース５０とアッパピース４０との接合位置Ｐ１に対して、吸気流通方向にずれた位置に配置されている。【選択図】図６

Description

本発明は、吸気装置に関し、特に、互いに接合された複数のピースを備えた吸気装置に関する。

従来、互いに接合された複数のピースを備えた吸気装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、第１の分割ケース部品および第２の分割ケース部品（中間ピース）と、第３の分割ケース部品（第１ピース）と、第４の分割ケース部品（第２ピース）とを備える吸気マニホールド（吸気装置）が開示されている。この吸気マニホールドでは、第２の分割ケース部品におけるエンジン（内燃機関）側でかつ下側に、第３の分割ケース部品が溶着されている。また、第２の分割ケース部品におけるエンジンとは反対側でかつ上側に、第４の分割ケース部品が溶着されている。また、第１の分割ケース部品と第２の分割ケース部品のエンジン側の部分とにより、エンジンに向かって延び、エンジンに接続される突出部が形成されている。

上記特許文献１の吸気マニホールドでは、第２の分割ケース部品と第３の分割ケース部品との上端部における接合位置（第１接合位置）は、突出部の根元における下側に形成されている。また、第２の分割ケース部品と第４の分割ケース部品との上端部における接合位置（第２接合位置）は、突出部の根元における上側に位置している。また、第１接合位置と第２接合位置とは、共に、吸気流通方向に直交する方向に延びる直線上に位置している。

ここで、吸気マニホールドがエンジンに固定された状態で、吸気マニホールドにエンジンとは反対側から外力が加えられた際には、外力と外力に抗するエンジンからの反力とが吸気マニホールドに加えられる。この際、吸気マニホールドに、エンジンに接続される突出部の下側の根元部を回転中心とする偶力モーメントが発生する場合がある。この場合、第２の分割ケース部品と第４の分割ケース部品との上端部における接合位置（第２接合位置）では、偶力モーメントに基づいて、第４の分割ケース部品に第２の分割ケース部品から離れる方向への力が加えられる。

特開２００６−９０２１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された吸気マニホールドでは、第１接合位置と第２接合位置とが共に吸気流通方向に直交する方向に延びる直線上に位置しているため、第１接合位置と第２接合位置とが近接する。ここで、偶力モーメントに基づく力は回転中心に近づくにつれて大きくなるため、第１接合位置に近接する第２接合位置では、第４の分割ケース部品に第２の分割ケース部品から離れる方向の力が大きくなる。この結果、第４の分割ケース部品および第２の分割ケース部品間の接合部が剥離しやすいという問題点がある。なお、吸気マニホールドの上側に設けられる第４の分割ケース部品の近傍には、エンジンに燃料を供給するための燃料供給部品が配置されやすい。この場合、第４の分割ケース部品が第２の分割ケース部品から剥がれた際に、第４の分割ケース部品が燃料供給部品に干渉する虞がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、吸気装置本体を構成する複数ピース間の接合部が剥離するのを抑制することが可能な吸気装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における吸気装置は、吸気装置本体から内燃機関の吸気ポート側に突出する突出部と、内燃機関の吸気ポートに接続するための吸気ポート接続部とを含む中間ピースと、中間ピースの一方側に接合され、中間ピースとともに吸気通路の上流側を形成する第１ピースと、中間ピースの他方側に接合され、中間ピースとともに吸気通路の下流側を形成する第２ピースと、を備え、中間ピースの突出部の吸気ポートとは反対側の根元部近傍における中間ピースと第１ピースとの第１接合位置は、中間ピースの突出部の根元部近傍における中間ピースと第２ピースとの第２接合位置に対して、吸気流通方向にずれた位置に配置されている。

この発明の一の局面による吸気装置では、上記のように、中間ピースの突出部の吸気ポートとは反対側の根元部近傍における中間ピースと第１ピースとの第１接合位置を、中間ピースの突出部の根元部近傍における中間ピースと第２ピースとの第２接合位置に対して、吸気流通方向にずれた位置に配置する。これにより、偶力モーメントが発生する回転中心となる根元部近傍の第１接合位置を第２接合位置に対して吸気流通方向にずらすことによって、第１接合位置と第２接合位置とが吸気流通方向において同じ位置にある場合と比べて、第２接合位置を第１接合位置および根元部から遠ざけることができる。この結果、吸気装置本体に内燃機関とは反対側から外力が加えられた際に、第２接合位置における偶力モーメントに基づく力を小さくすることができるので、第２ピースに加えられる、中間ピースから離れる方向の力を小さくすることができる。したがって、吸気装置本体を構成する複数ピース（中間ピースおよび第２ピース）間の接合部が剥離するのを抑制することができる。したがって、吸気装置本体の第２ピースの近傍に燃料供給部品が配置される場合であっても、吸気装置本体に内燃機関とは反対側から外力が加えられた際に、第２ピースが燃料供給部品に干渉するのを抑制することができる。

さらに、上記一の局面による吸気装置では、中間ピースの突出部の根元部近傍に、中間ピースと第１ピースとの第１接合位置を配置する。これにより、偶力モーメントの回転中心となる根元部近傍に中間ピースと第１ピースとの第１接合位置が配置されるので、吸気装置本体に内燃機関とは反対側から外力が加えられた際に、中間ピースと第１ピースとに加えられる偶力モーメントに基づく力を略ゼロまたは非常に小さくすることができる。この結果、吸気装置本体を構成する複数ピース（中間ピースおよび第１ピース）間の接合部が剥離するのを抑制することができる。したがって、中間ピース、第１ピースおよび第２ピースとが互いに接合された吸気装置において、吸気装置本体に内燃機関とは反対側から外力が加えられた際に、吸気装置本体を構成する複数ピース間の接合部が剥離するのを抑制することができる。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、第１接合位置は、吸気流通方向において、第２接合位置よりも吸気ポート接続部から離れた位置に配置されている。

このように構成すれば、吸気装置本体の内側部分に第１接合位置を容易に配置することができるので、第１接合位置を第２接合位置よりも吸気ポート接続部に近い位置（吸気装置本体の外側部分）に配置する場合と比べて、第１接合位置を配置するために第１ピースおよび中間ピースの少なくともいずれか一方に生じる不必要な部分（駄肉部分）を小さくすることができる。これにより、吸気装置を軽量化することができる。

この場合、好ましくは、突出部は、吸気ポートに向かって下方に傾斜して延びており、第１接合位置は、突出部の根元部の下側に設けられ、第２接合位置は、突出部の根元部の上側に設けられ、吸気ポート接続部の端面から第１接合位置までの最短距離は、吸気ポート接続部の端面から第２接合位置までの最短距離よりも大きい。

このように構成すれば、第１接合位置を突出部の根元部の下側に設け、第２接合位置を突出部の根元部の上側に設けた場合に、第１接合位置を第２接合位置よりも吸気ポート接続部から離れた位置に容易に配置することができる。

上記第１接合位置が第２接合位置よりも吸気ポート接続部から離れた位置に配置された構成において、好ましくは、車両搭載状態において、吸気装置本体は、内燃機関の前方に配置され、中間ピースとともに吸気通路の共鳴管部を構成する第２ピースが吸気装置本体の前端部側に配置されており、第１接合位置は、第２接合位置よりも内燃機関から離れた位置に配置されている。

このように構成すれば、車両搭載状態において車両の前方が障害物に衝突して、吸気装置本体に内燃機関とは反対側の前方から第２ピースを内燃機関側（後方側）に押すような外力が加えられた際に、中間ピースおよび第２ピース間の接合部が剥離するのを抑制することができる。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、第２接合位置における接合面は、吸気ポート接続部の端面と平行な方向に沿って延びるように設けられており、第１接合位置と第２接合位置とを結ぶ直線が第２接合位置の接合面の延びる方向に対して傾斜した方向になるように、第１接合位置および第２接合位置が設定されている。

このように構成すれば、第１接合位置と第２接合位置とを結ぶ直線が第２接合位置の接合面の延びる方向に対して傾斜することによって、吸気装置本体に内燃機関とは反対側から外力が加えられた際に、第２接合位置における偶力モーメントに基づく力の一部を、接合面に平行な方向に逃がすことができる。これにより、第２ピースに加えられる、中間ピースから離れる方向の力をより小さくすることができるので、中間ピースおよび第２ピース間の接合部が剥離するのをより抑制することができる。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、車両搭載状態において、第２接合位置は、燃料供給部品近傍に配置されている。

このような、車両搭載状態において、第２接合位置が燃料供給部品近傍に配置される構成において、第１接合位置を第２接合位置に対して吸気流通方向にずれた位置に配置することによって、中間ピースおよび第２ピース間の接合部が剥離するのを抑制することができる。これにより、吸気装置本体に内燃機関とは反対側から外力が加えられた際に、第２ピースが燃料供給部品に干渉するのを抑制することができる。

なお、本出願では、上記一の局面による吸気装置において、以下の構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記一の局面による吸気装置において、第１ピース、中間ピースおよび第２ピースは、互いに溶着可能な樹脂により形成されている。

（付記項２）
また、上記一の局面による吸気装置において、第１ピースは、中間ピースとともに内燃機関側の吸気通路を構成しており、第２ピースは、中間ピースとともに内燃機関とは反対側の吸気通路を構成している。

本発明の一実施形態による吸気装置が搭載された車両を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態による吸気装置およびエンジンの配置を概略的に示した模式図である。 本発明の一実施形態による吸気装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置の断面図である。 本発明の一実施形態による吸気装置における突出部近傍の拡大断面図である。 従来例による吸気装置における突出部近傍の拡大断面図である。 本発明の一実施形態の変形例による吸気装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による吸気装置１００が搭載される車両１２０の構成について説明する。

本発明の一実施形態による吸気装置１００は、図１に示すように、エンジン１１０（内燃機関の一例）に固定された状態で、車両１２０のエンジンルーム１２０ａ内に搭載されている。なお、図１〜図８において、車両１２０の前後方向（Ｘ軸方向）のうち、エンジンルーム１２０ａ側を前方（Ｘ１方向）とし、車両１２０のエンジンルーム１２０ａとは反対側を後方（Ｘ２方向）とする。また、鉛直方向（Ｚ軸方向）のうち、上方をＺ１方向とし、下方をＺ２方向とする。また、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。

吸気装置１００は、エンジンルーム１２０ａ内（車両搭載状態）において、エンジン１１０よりも前方に配置されている。

エンジン１１０は、図２に示すように、４個の気筒１１０ａを有する直列４気筒エンジンである。なお、４個の気筒１１０ａは、Ｙ軸方向に並んで配置されている。エンジン１１０は、シリンダヘッド１１１と、シリンダヘッド１１１の下方のシリンダブロック１１２と、シリンダブロック１１２の下方のクランクケース１１３と、シリンダヘッド１１１の上方のヘッドカバー１１４とを備えている。また、エンジン１１０には、インジェクタなどを含み、各気筒１１０ａに燃料を供給するための燃料供給部品１１０ｂが取り付けられている。この燃料供給部品１１０ｂの一部は、吸気装置１００の上方に位置している。

吸気装置１００は、エンジン１１０に空気を供給する吸気系の一部を構成している。吸気装置１００は、サージタンク１０と、サージタンク１０の下流側に形成される複数（４個）の共鳴管部２０とから構成された吸気通路Ｉが設けられた吸気装置本体３０を備える。４個の共鳴管部２０は、気筒１１０ａの並ぶＹ軸方向に並ぶように設けられている。

吸気装置１００では、エアクリーナ１３０およびスロットルボディ１４０のスロットルバルブ１４０ａを介して、サージタンク導入口１０ａ（図２参照）に到達する吸気（吸入空気）がサージタンク１０に流入される。そして、吸気は、サージタンク１０から４個の共鳴管部２０を経て、エンジン１１０の４個の吸気ポート１１０ｃ（図５参照）の各々に導入される。その後、吸気が４個の気筒１１０ａ（図２参照）の各々に導入されるように吸気装置１００は構成されている。

（吸気装置本体の詳細構造）
次に、図３〜図６を参照して、吸気装置１００の詳細構造について説明する。

吸気装置本体３０は、互いに溶着可能な樹脂（たとえば、ポリアミド樹脂）からなる３個のピースが接合されることによって形成されている。具体的には、図３および図４に示すように、吸気装置本体３０の前端部３０ａ側に配置されたアッパピース４０（第２ピースの一例）と、ミドルピース５０（中間ピースの一例）とが、吸気装置本体３０の前側（Ｘ１方向側）において、振動溶着により互いに接合されて一体化されている。また、ミドルピース５０と、吸気装置本体３０の後端部側に配置されたロアピース６０（第１ピースの一例）とが、吸気装置本体３０の後側（Ｘ２方向側）において、振動溶着により互いに接合されて一体化されている。これにより、吸気装置本体３０に、サージタンク１０および４個の共鳴管部２０から構成される吸気通路Ｉが設けられる。また、アッパピース４０、ミドルピース５０およびロアピース６０は、各々射出成型により成形されている。

４個の共鳴管部２０は、いわゆるヘルムホルツ共鳴を利用可能なように、所定の管長に設定されている。

また、図５に示すように、吸気通路Ｉの共鳴管部２０の下流側（エンジン１１０側）は、エンジン１１０に対して離れる前方に凸となる弓形状を有して湾曲している。また、吸気通路Ｉの共鳴管部２０の上流側（サージタンク１０側）は、エンジン１１０に対して近づく後方に凸となる弓形状を有して湾曲している。

また、吸気通路Ｉの共鳴管部２０は、Ｙ軸方向からの側面視において、渦巻き形状に形成されている。具体的には、共鳴管部２０は、Ｙ軸方向からの側面視において、吸気装置本体３０の内側の渦巻き形状の中心から共鳴管部２０の中心を通る線（中心線ＣＬ）までの長さが、下流側から上流側に向かって徐々に小さくなるように形成されている。つまり、共鳴管部２０は、前方に凸となる弓形状である共鳴管部２０の下流側が、後方に凸となる弓形状である共鳴管部２０の上流側よりも径の大きな渦巻き形状に形成されている。この結果、共鳴管部２０が直線状であるような場合と比べて、共鳴管部２０の十分な管長を容易に確保することが可能である。また、共鳴管部２０が渦巻き形状であることにより、ロアピース６０とミドルピース５０とにより形成される吸気通路Ｉの上流側が、吸気通路Ｉの下流側よりも吸気装置本体３０の内側部分に位置することになる。

アッパピース４０は、上面視において、燃料供給部品１１０ｂの一部とオーバーラップする位置に配置されている。これにより、上面視において、吸気装置全体が燃料供給部品とオーバーラップしない位置に配置する場合と比べて、燃料供給部品１１０ｂを避けて吸気装置１００を配置する必要がないので、エンジン１１０および吸気装置１００をエンジンルーム１２０ａの限られた空間内に容易に配置することが可能である。

アッパピース４０は、下流側の共鳴管部２０のうち、前側（Ｘ１方向側）を構成する。アッパピース４０は、図３〜図５に示すように、下流側の共鳴管部２０を構成する４個の吸気通路構成部４１と、４個の吸気通路構成部４１の外周を取り囲むフランジ部４２とを含んでいる。４個の吸気通路構成部４１は、前方に凹になるように窪んでいるとともに、互いに壁部４１ａにより区画されている。

アッパピース４０は、後側（Ｘ２方向側）に形成された接合面４２ａの全体において、ミドルピース５０の後述する接合面５２ａと接合（溶着）している。また、接合面４２ａのうち、フランジ部４２の上端部における接合面４２ｂは、吸気流通方向と直交する方向に延びるＡ１線（図６参照）に沿って延びるように形成されている。

ミドルピース５０は、下流側の共鳴管部２０のうち、後側を構成する。ミドルピース５０は、下流側の共鳴管部２０を構成する４個の下流側吸気通路構成部５１と、４個の下流側吸気通路構成部５１の各々を周状に取り囲むフランジ部５２とを含んでいる。４個の下流側吸気通路構成部５１は、後方に凹になるように窪んでいるとともに、互いに壁部５１ａにより区画されている。

ミドルピース５０は、前側に形成された接合面５２ａの全体において、アッパピース４０の接合面４２ａと接合（溶着）している。また、接合面５２ａのうち、フランジ部５２の上端部における接合面５２ｂは、アッパピース４０の接合面４２ａと同様に、Ａ１方向に延びるように形成されている。

また、ミドルピース５０は、上流側の共鳴管部２０およびサージタンク１０のうち、前側を構成する。ミドルピース５０は、上流側の共鳴管部２０を構成する４個の上流側吸気通路構成部５３と、サージタンク１０を構成するサージタンク構成部５４と、４個の上流側吸気通路構成部５３およびサージタンク構成部５４を周状に取り囲むフランジ部５５とを含んでいる。上流側吸気通路構成部５３とサージタンク構成部５４とは、各共鳴管部２０とサージタンク１０とが連通するように形成されている。４個の上流側吸気通路構成部５３は、前方に凹になるように窪んでいるとともに、互いに壁部５３ａにより区画されている。また、サージタンク構成部５４は、前方に凹になるように窪んでいる。

ミドルピース５０は、後側に形成された接合面５５ａの全体において、ロアピース６０の後述する接合面６３ａと接合（溶着）するように形成されている。

ロアピース６０は、上流側の共鳴管部２０およびサージタンク１０のうち、後側を構成する。ロアピース６０は、上流側の共鳴管部２０を構成する４個の吸気通路構成部６１と、サージタンク１０を構成するサージタンク構成部６２と、４個の吸気通路構成部６１およびサージタンク構成部６２を周状に取り囲むフランジ部６３とを含んでいる。吸気通路構成部６１とサージタンク構成部６２とは、各共鳴管部２０とサージタンク１０とが連通するように形成されている。４個の吸気通路構成部６１およびサージタンク構成部６２は、後方に凹になるように窪んでいる。また、４個の吸気通路構成部６１は、互いに壁部６１ａにより区画されている。

ロアピース６０は、前側に形成された接合面６３ａの全体において、ミドルピース５０の接合面５５ａと接合（溶着）している。

また、ミドルピース５０は、最下流の共鳴管部２０を構成する。ミドルピース５０は、上側において接合面５２ｂからエンジン１１０側に延びるとともに、下側において接合面５５ｂの近傍からエンジン１１０側に延びるように形成された突出部５６を有している。この結果、アッパピース４０の上端部の接合面４２ｂと、ミドルピース５０の上端部の接合面５２ｂとは、突出部５６の上側に形成された根元部５６ａの上側近傍において、互いに接合して接合部を形成している。つまり、突出部５６の上側の根元部５６ａの上側近傍に、アッパピース４０とミドルピース５０との上端部における接合位置Ｐ１（第２接合位置の一例）が形成されている。この接合位置Ｐ１は、４個の共鳴管部２０の上方にそれぞれ形成されている。

また、ミドルピース５０の上端部の接合面５５ｂと、ロアピース６０の上端部の接合面６３ｂとは、突出部５６の下側の根元部５６ｂの下側近傍において、互いに接合して接合部を形成している。つまり、突出部５６の下側の根元部５６ｂの下側近傍に、ミドルピース５０とロアピース６０との上端部における接合位置Ｐ２（第１接合位置の一例）が形成されている。なお、根元部５６ｂと接合位置Ｐ２との距離Ｄは、たとえば後述するｔｍｉｎの約１／５以下であり、十分に小さい。

突出部５６は、単独で４個の共鳴管部２０を構成している。また、図５に示すように、突出部５６は、吸気ポート１１０ｃに向かって、後方かつ下方に傾斜して延びている。突出部５６は、吸気ポート１１０ｃに向かって直線状に延びている。

突出部５６は、エンジン１１０の吸気ポート１１０ｃに接続するためのフランジ部５６ｃ（吸気ポート接続部の一例）を有する。フランジ部５６ｃは、図３および図４に示すように、突出部５６におけるエンジン１１０側の端部（Ｘ２方向側の端部）およびその周辺において、４個の共鳴管部２０を取り囲むように周状に形成されている。フランジ部５６ｃには、図示しない締結部材が挿入される複数の挿入孔５６ｄが形成されている。この結果、締結部材により、吸気装置１００はエンジン１１０に固定されている。この際、フランジ部５６ｃのエンジン１１０側の端面（接合面５６ｅ）とエンジン１１０の外表面とが当接する。なお、Ａ１線に沿って延びる接合面４２ｂおよび５２ｂは、接合面５６ｅと略平行な方向に沿って延びている。

ここで、本実施形態では、図６に示すように、ミドルピース５０の突出部５６の吸気ポート１１０ｃとは反対側で、かつ、下側の根元部５６ｂ近傍におけるミドルピース５０とロアピース６０との接合位置Ｐ２は、ミドルピース５０の突出部５６の根元部５６ａ近傍におけるアッパピース４０とミドルピース５０との接合位置Ｐ１に対して、吸気流通方向にずれた位置に配置されている。具体的には、接合位置Ｐ２およびその近傍の下側の根元部５６ｂは、吸気流通方向において、接合位置Ｐ１よりもフランジ部５６ｃおよび吸気ポート１１０ｃから離れた位置である前方（Ｘ１方向）に配置されている。

また、本実施形態では、下側の根元部５６ｂにおいて、吸気流通方向と直交する方向における吸気装置本体３０の厚みｔが最小（ｔｍｉｎ）になるように、吸気装置本体３０が形成されている。これにより、下側の根元部５６ｂは、偶力モーメントが発生する回転中心Ｏとなる。

また、フランジ部５６ｃのエンジン１１０側の接合面５６ｅから接合位置Ｐ２までの最短距離Ｌ２は、フランジ部５６ｃの接合面５６ｅから接合位置Ｐ１までの最短距離Ｌ１よりも大きい。同様に、フランジ部５６ｃの接合面５６ｅから根元部５６ｂまでの最短距離は、フランジ部５６ｃの接合面５６ｅから根元部５６ａまでの最短距離よりも大きい。なお、接合位置Ｐ２が位置する突出部５６の根元部５６ｂの下側は、フランジ部５６ｃの接合面５６ｅと直交する方向において突出部５６の長さが最小となる位置に設けられている。

また、回転中心Ｏとしての下側の根元部５６ｂと接合位置Ｐ１とを通るＡ２線は、接合面４２ｂおよび５２ｂの延びるＡ１線と交わるように構成されている。この結果、下側の根元部５６ｂの近傍に位置する接合位置Ｐ２と接合位置Ｐ１とを通るＡ２α線も、接合面４２ｂおよび５２ｂの延びるＡ１線と交わるように構成されている。なお、Ａ１線とＡ２線との成す角θは、根元部５６ａと接合位置Ｐ１とを十分に離間させるために、約２０度以上であるのが好ましい。なお、Ａ１線とＡ２線との成す角θが過度に大きいと吸気装置本体３０が大型化するため、約６０度以下が好ましい。なお、Ａ１線とＡ２線との成す角θは鋭角であればよく、約０度を超えて約２０度未満であってもよいし、約６０度を超えていてもよい。

また、図３および図４に示すように、ミドルピース５０のＹ軸方向の一方側には、スロットルボディ１４０のフランジ部１４０ｂ（図２参照）が接続されるフランジ部５８が一体的に形成されている。フランジ部５８は、サージタンク導入口１０ａを取り囲むように形成されている。フランジ部５８は、図３に示すように、Ｙ軸方向の側面視において、接合位置Ｐ２の下方で、かつ、接合位置Ｐ２近傍に形成されている。ここで、ミドルピース５０にフランジ部５８を一体的に形成することによって、フランジ部５８周辺の機械的強度（剛性）を向上させることができるので、スロットルボディ１４０の重量に起因して吸気装置１００に歪みや破損などの不都合が生じるのを抑制することが可能である。

（衝突時における力学的説明）
次に、図１および図５〜図７を参照して、吸気装置本体３０に外力が加えられた場合について説明する。

車両１２０の前方（Ｘ１方向）が壁部などの衝突物に衝突した際に、図５に示すように、エンジンルーム１２０ａ（図１参照）内に衝突時侵入物１５０が侵入する。この際、エンジン１１０よりも前方に配置された吸気装置本体３０に、吸気装置本体３０の前側に後方（Ｘ２方向）に向かう外力Ｆ１が加えられる。なお、吸気装置本体３０のうち、前端部３０ａに位置するアッパピース４０に外力Ｆ１が加えられる。

ここで、吸気装置本体３０は、フランジ部５６ｃにおいてエンジン１１０に固定されているので、吸気装置本体３０に外力Ｆ１が加えられた際に、吸気装置本体３０には、外力Ｆ１に抗するように、エンジン１１０から前方に向かう反力Ｆ２が加えられる。この際、反力Ｆ２は、外力Ｆ１とは反対向きで、かつ、同じ大きさである。つまり、外力Ｆ１と反力Ｆ２とは偶力となる。

この結果、吸気装置本体３０の厚みｔが最小（ｔｍｉｎ）になる下側の根元部５６ｂを回転中心Ｏとして、外力Ｆ１と反力Ｆ２とに起因する偶力モーメントＭが発生する。これにより、図６に示すように、吸気装置本体３０の所定の位置には、偶力モーメントＭに基づく力Ｇが発生する。なお、回転中心Ｏから所定の位置までの距離Ｌとした場合に、吸気装置本体３０の所定の位置に働く力Ｇは、Ｇ＝Ｍ／Ｌとなる。

ここで、本実施形態では、上記のように、接合位置Ｐ２およびその近傍の根元部５６ｂは、吸気流通方向において、接合位置Ｐ１よりもフランジ部５６ｃから離れた位置に配置されている。なお、接合位置Ｐ１に働く力Ｇ１は、回転中心Ｏ（根元部５６ｂ）から接合位置Ｐ１までの距離をＬ１とした場合に、Ｇ１＝Ｍ／Ｌ１となる。

従来例として示す図７の吸気装置１００ａとして、接合位置Ｐ２ａを、吸気流通方向において、接合位置Ｐ１と略同じ位置（Ａ１線上）に位置する場合を想定する。この際、回転中心Ｏａから接合位置Ｐ１までの距離Ｌ１ａは、本実施形態の距離Ｌ１よりも小さくなる。また、従来例において接合位置Ｐ１に働く力Ｇ１ａは、Ｇ１ａ＝Ｍ／Ｌ１ａとなる。ここで、距離Ｌ１は距離Ｌ１ａよりも大きいことにより、力Ｇ１は力Ｇ１ａよりも小さくなる。つまり、本実施形態において接合位置Ｐ１に働く力Ｇ１は、従来例において接合位置Ｐ１に働く力（アッパピースがミドルピースから剥がれる力）Ｇ１ａよりも小さくなる。

さらに、本実施形態では、図６に示すように、回転中心Ｏとしての下側の根元部５６ｂと接合位置Ｐ１とを通るＡ２線は、接合面４２ｂおよび５２ｂの延びるＡ１線と交わるように構成されている。これにより、接合位置Ｐ１に働く力Ｇ１は、接合面４２ｂおよび５２ｂに対して直交するＡ３方向に働く力（アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれる力）Ｇ２と、接合面４２ｂおよび５２ｂの延びるＡ１方向に働く力Ｇ３とに分解される。具体的には、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれる力Ｇ２は、Ｇ２＝Ｇ１ｓｉｎθを満たし、接合面４２ｂおよび５２ｂの延びるＡ１方向に働く力Ｇ３は、Ｇ３＝Ｇ１ｃｏｓθを満たす。これらの結果、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれる力Ｇ２は、従来例のアッパピースがミドルピースから剥がれる力Ｇ１ａ（図７参照）と比べて、さらに小さくなる。具体的には、Ｇ２／Ｇ１ａがＧ２／Ｇ１ａ＝Ｌ１ｃｏｓθ／Ｌ１ａを満たすように、力Ｇ２はさらに小さくなる。

したがって、従来例においてアッパピースがミドルピースから剥がれる程度の力が本実施形態の吸気装置１００に加えられた場合であっても、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれる力Ｇ２は十分に小さくなる。この結果、本実施形態の吸気装置１００では、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれて、アッパピース４０およびミドルピース５０間の接合部が剥離するのが効果的に抑制される。したがって、アッパピース４０の上方に配置された燃料供給部品１１０ｂにアッパピース４０が干渉するのが抑制される。

また、根元部５６ｂ（回転中心Ｏ）の近傍に配置された接合位置Ｐ２では、ロアピース６０がミドルピース５０から剥がれる力はほとんど働かない。これにより、ロアピース６０がミドルピース５０から剥がれるのも効果的に抑制される。この結果、ミドルピース５０、ロアピース６０およびアッパピース４０とが互いに接合された吸気装置１００において、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、剥がれによる破損が生じにくい吸気装置１００を提供することが可能である。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、ミドルピース５０の突出部５６の吸気ポート１１０ｃとは反対側の根元部５６ｂ近傍におけるミドルピース５０とロアピース６０との接合位置Ｐ２を、ミドルピース５０の突出部５６の根元部５６ａ近傍におけるミドルピース５０とアッパピース４０との接合位置Ｐ１に対して、吸気流通方向にずれた位置に配置する。これにより、偶力モーメントが発生する回転中心Ｏとなる根元部５６ｂ近傍の接合位置Ｐ２を接合位置Ｐ１に対して吸気流通方向にずらすことによって、接合位置Ｐ２と接合位置Ｐ１とが吸気流通方向において同じ位置にある場合と比べて、接合位置Ｐ１を接合位置Ｐ２および根元部５６ｂから遠ざけることができる。この結果、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、接合位置Ｐ１における偶力モーメントＭに基づく力Ｇ１を小さくすることができるので、アッパピース４０に加えられる、ミドルピース５０から離れる方向の力Ｇ２（Ｇ１）を小さくすることができる。したがって、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれる（アッパピース４０およびミドルピース５０間の接合部が剥離する）のを抑制することができるので、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、アッパピース４０が燃料供給部品１１０ｂに干渉するのを抑制することができる。

また、ミドルピース５０の突出部５６の根元部５６ｂ近傍に、ミドルピース５０とロアピース６０との接合位置Ｐ２を配置する。これにより、偶力モーメントの回転中心Ｏとなる根元部５６ｂ近傍にミドルピース５０とロアピース６０との接合位置Ｐ２が配置されるので、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、ミドルピース５０とロアピース６０とに加えられる偶力モーメントＭに基づく力を略ゼロまたは非常に小さくすることができる。この結果、ミドルピース５０とロアピース６０とが剥がれる（ミドルピース５０およびロアピース６０間の接合部が剥離する）のを確実に抑制することができる。したがって、ミドルピース５０、ロアピース６０およびアッパピース４０とが互いに接合された吸気装置１００において、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、吸気装置本体３０を構成する複数ピース間の接合部が剥離するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、突出部５６の根元部５６ｂ近傍における接合位置Ｐ２を、吸気流通方向において、接合位置Ｐ１よりもフランジ部５６ｃから離れた位置に配置することによって、吸気装置本体３０の内側部分に接合位置Ｐ２を配置することができる。これにより、接合位置Ｐ２を接合位置Ｐ１よりもフランジ部５６ｃに近い位置（吸気装置本体３０の外側部分）に配置する場合と比べて、接合位置Ｐ２を配置するためにロアピース６０およびミドルピース５０の少なくともいずれか一方に生じる不必要な部分（駄肉部分）を小さくすることができる。この結果、吸気装置１００を軽量化することができる。

また、本実施形態では、突出部５６を、吸気ポート１１０ｃに向かって下方に傾斜して延ばす。また、接合位置Ｐ２を、突出部５６の根元部５６ｂの下側に設け、接合位置Ｐ１を、突出部５６の根元部５６ａの上側に設ける。そして、フランジ部５６ｃの接合面５６ｅから接合位置Ｐ２までの最短距離Ｌ２を、フランジ部５６ｃの接合面５６ｅから接合位置Ｐ１までの最短距離Ｌ１よりも大きくする。これにより、接合位置Ｐ２を接合位置Ｐ１よりもフランジ部５６ｃから離れた位置に容易に配置することができる。

また、本実施形態では、車両搭載状態において、吸気装置本体３０を、エンジン１１０の前方に配置する。また、ミドルピース５０とともに吸気通路Ｉの共鳴管部２０を構成するアッパピース４０を吸気装置本体３０の前端部３０ａ側に配置する。そして、接合位置Ｐ２を、接合位置Ｐ１よりもエンジン１１０から離れた位置に配置する。これにより、車両搭載状態において車両１２０の前方が障害物に衝突して、吸気装置本体３０に、エンジン１１０とは反対側の前方（Ｘ１方向）からアッパピース４０をエンジン１１０側（後方、Ｘ２方向）に押すような外力Ｆ１が加えられた際に、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、回転中心Ｏの近傍に配置された接合位置Ｐ２と接合位置Ｐ１とを結ぶ直線Ａ２αを、接合位置Ｐ１の接合面４２ｂ（５２ｂ）の延びる方向（Ａ１線の延びる方向）に対して傾斜させる。これにより、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、接合位置Ｐ１における偶力モーメントＭに基づく力Ｇ１の一部を、接合面４２ｂ（５２ｂ）に平行な方向に逃がすことができる。この結果、アッパピース４０に加えられる、ミドルピース５０から離れる方向の力Ｇ２をより小さくすることができるので、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれるのをより抑制することができる。

また、本実施形態では、接合位置Ｐ１が燃料供給部品１１０ｂ近傍に配置される構成において、接合位置Ｐ２を接合位置Ｐ１に対して吸気流通方向にずれた位置に配置する。これにより、アッパピース４０がミドルピース５０から剥がれるのを抑制することができるので、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、アッパピース４０が燃料供給部品１１０ｂに干渉するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ロアピース６０、ミドルピース５０およびアッパピース４０を、互いに溶着可能な樹脂により形成する。これにより、ロアピース６０、ミドルピース５０およびアッパピース４０とが互いに溶着された吸気装置１００において、吸気装置本体３０にエンジン１１０とは反対側から外力Ｆ１が加えられた際に、剥がれによる破損が生じにくく、かつ、軽量化された吸気装置１００を提供することができる。

また、本実施形態では、ロアピース６０は、ミドルピース５０とともにエンジン１１０側の吸気通路Ｉを構成しており、アッパピース４０は、ミドルピース５０とともにエンジン１１０とは反対側の吸気通路Ｉを構成している。これにより、３個のピースから吸気通路Ｉ全体を構成することができるので、１個または２個のピースのみから吸気通路全体を設ける場合と異なり、３個のピースの各々の製造が複雑化するのを抑制することができる。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、接合位置Ｐ２およびその近傍の下側の根元部５６ｂを、吸気流通方向において、接合位置Ｐ１よりもフランジ部５６ｃから離れた位置に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図８の本実施形態の変形例の吸気装置２００のように、接合位置Ｐ３（第１接合位置の一例）およびその近傍のミドルピース２５０（中間ピースの一例）の突出部２５６の下側の根元部２５６ｂを、吸気流通方向において、接合位置Ｐ１よりもフランジ部５６ｃに近い位置に配置してもよい。この場合であっても、接合位置Ｐ３は、接合位置Ｐ１に対して、吸気流通方向にずれた位置に配置されているので、吸気装置本体２３０に外力が加えられた際に、接合位置Ｐ１における偶力モーメントＭに基づく力を小さくすることができる。これにより、アッパピース４０に加えられる、ミドルピース２５０から離れる方向の力を小さくすることが可能である。この結果、アッパピース４０がミドルピース２５０から剥がれる（アッパピース４０およびミドルピース２５０間の接合部が剥離する）のを抑制することが可能である。なお、この場合、ミドルピース２５０およびロアピース２６０（第１ピースの一例）の接合位置Ｐ３周辺（たとえば、重量の大きなスロットルボディと接続されるフランジ部）の機械的強度を向上させることが可能である。

また、上記実施形態では、突出部５６の下側の根元部５６ｂの下側近傍に、ミドルピース５０（中間ピース）とロアピース６０（第１ピース）とが接合される接合位置Ｐ２（第１接合位置）を配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、突出部の下側の根元部の位置に、中間ピースと第１ピースとが接合される第１接合位置を配置してもよい。これにより、第１接合位置に働く偶力モーメントに基づく力をゼロにすることができるので、確実に、中間ピースおよび第１ピース間の接合部が剥離するのを抑制することが可能である。

また、上記実施形態では、ロアピース６０（第１ピース）、ミドルピース５０（中間ピース）およびアッパピース４０（第２ピース）を、互いに溶着可能な樹脂により形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１ピース、中間ピースおよび第２ピースを、金属材料などの樹脂以外の材料から構成してもよい。この場合、本発明の構成を有する吸気装置では、締結部材により互いに締結された中間ピースと第２ピースとの締結部が剥離するのを抑制することが可能である。また、第１ピース、中間ピースおよび第２ピースのいずれか１個または２個を樹脂から構成し、第１ピース、中間ピースおよび第２ピースの残りを金属材料から構成してもよい。

また、上記実施形態では、吸気通路Ｉの共鳴管部２０を渦巻き形状に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気通路の共鳴管部の形状は渦巻き形状に限られない。たとえば、吸気通路の共鳴管部の形状をＳ字状にしてもよい。

また、上記実施形態の吸気装置１００に加えて、たとえば、吸気装置本体３０にＥＧＲ通路を構成するピースおよびブローバイガス通路を構成するピースなどを取り付けてもよい。つまり、吸気装置を構成するピースは３個（第１ピース、第２ピースおよび中間ピース）に限られず、４個以上であってもよい。

また、上記実施形態の吸気装置１００に加えて、たとえば、共鳴管部に共鳴管部の長さを可変にするバルブなどを設けることによって、吸気装置を吸気長を可変可能に構成してもよい。

また、上記実施形態では、アッパピース４０（第２ピース）の接合面４２ｂおよびミドルピース５０（中間ピース）の接合面５２ｂが、吸気流通方向と直交する方向に延びるＡ１線に沿って延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気流通方向だけでなく、吸気流通方向と直交する方向とも交差する方向に延びる直線に沿って、第２ピースの接合面および中間ピースの接合面を延ばしてもよい。なお、上記直線は、根元部と第２接合位置とを通る直線（図６のＡ２線）と交差する方向に延びるのが好ましい。

また、上記実施形態では、アッパピース４０（第２ピース）を、上面視において、燃料供給部品１１０ｂの一部とオーバーラップする位置に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２ピースを、上面視において、燃料供給部品とオーバーラップしない位置に配置してもよい。これにより、吸気装置本体に内燃機関とは反対側から外力が加えられた際に、第２ピースが燃料供給部品に干渉するのをより効果的に抑制することが可能である。

また、上記実施形態では、直列４気筒のエンジン１１０に搭載される吸気装置１００に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明の吸気装置を直列４気筒型以外の多気筒型エンジンやＶ型多気筒型エンジンなどに適用してもよい。また、自動車用以外のたとえば設備機器などに搭載された内燃機関（エンジン）の吸気装置に対して本発明を適用してもよい。また、内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどのいずれにも適用可能である。

２０ 共鳴管部
３０、２３０ 吸気装置本体
４０ アッパピース（第２ピース）
５０、２５０ ミドルピース（中間ピース）
５６、２５６ 突出部
５６ａ （上側の）根元部
５６ｂ、２５６ｂ （下側の）根元部
５６ｃ フランジ部（吸気ポート接続部）
５６ｅ 接合面（端面）
６０、２６０ ロアピース（第１ピース）
１００、２００ 吸気装置
１１０ エンジン（内燃機関）
１１０ｃ 吸気ポート
Ｉ 吸気通路
Ｐ１ 接合位置（第２接合位置）
Ｐ２、Ｐ３ 接合位置（第１接合位置）

Claims (6)

1. 吸気装置本体から内燃機関の吸気ポート側に突出する突出部と、前記内燃機関の前記吸気ポートに接続するための吸気ポート接続部とを含む中間ピースと、
   前記中間ピースの一方側に接合され、前記中間ピースとともに吸気通路の上流側を形成する第１ピースと、
   前記中間ピースの他方側に接合され、前記中間ピースとともに前記吸気通路の下流側を形成する第２ピースと、を備え、
   前記中間ピースの前記突出部の前記吸気ポートとは反対側の根元部近傍における前記中間ピースと前記第１ピースとの第１接合位置は、前記中間ピースの前記突出部の前記根元部近傍における前記中間ピースと前記第２ピースとの第２接合位置に対して、吸気流通方向にずれた位置に配置されている、吸気装置。
2. 前記第１接合位置は、前記吸気流通方向において、前記第２接合位置よりも前記吸気ポート接続部から離れた位置に配置されている、請求項１に記載の吸気装置。
3. 前記突出部は、前記吸気ポートに向かって下方に傾斜して延びており、
   前記第１接合位置は、前記突出部の前記根元部の下側に設けられ、
   前記第２接合位置は、前記突出部の前記根元部の上側に設けられ、
   前記吸気ポート接続部の端面から前記第１接合位置までの最短距離は、前記吸気ポート接続部の端面から前記第２接合位置までの最短距離よりも大きい、請求項２に記載の吸気装置。
4. 車両搭載状態において、前記吸気装置本体は、前記内燃機関の前方に配置され、
   前記中間ピースとともに前記吸気通路の共鳴管部を構成する前記第２ピースが前記吸気装置本体の前端部側に配置されており、
   前記第１接合位置は、前記第２接合位置よりも前記内燃機関から離れた位置に配置されている、請求項２または３に記載の吸気装置。
5. 前記第１接合位置と前記第２接合位置とを結ぶ直線が前記第２接合位置の接合面の延びる方向に対して傾斜した方向になるように、前記第１接合位置および前記第２接合位置が設定されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気装置。
6. 車両搭載状態において、前記第２接合位置は、燃料供給部品近傍に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸気装置。

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