JP4473717B2 - Intake manifold and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のインテークマニホールド及びその製造方法に関する。 The present invention relates to Lee emissions take manifold and a method of manufacturing an internal combustion engine.
内燃機関(エンジン)の各気筒の燃焼室に吸気エアを供給するインテークマニホールドは、吸気系の部品の中でも大形の部品である。そこでインテークマニホールドを軽量化できれば、エンジン周り全体の軽量化を図ることができる。またインテークマニホールドに要求される耐熱性能は、エンジン本体系や排気系と比較しても低い。そこで、近年は、インテークマニホールドを、従来のアルミニウム合金等の軽合金に替えて合成樹脂材料で形成することが主流となりつつある。このような樹脂製インテークマニホールドを製造する種々の方法が提案されている。例えば特許文献1では、第1〜第3の分割部品に接着剤を塗布するとともに、各分割部品の規定箇所に超音波溶着を実施する製造方法が提案されている。
しかし、このような超音波溶着工法は、製造コストが高価である。さらに分割部品の数をできる限り少なくした方が製造コストを安価にすることができる。 However, such an ultrasonic welding method is expensive to manufacture. Further, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of divided parts as much as possible.
また近時は吸気音の濁りを低減し音色を向上することで商品性を向上することが望まれている。本件発明者らは鋭意研究を重ねることにより、インテークマニホールドの形状を改良することで、吸気音の濁りを低減し音色を向上できることを見いだした。 Recently, it has been desired to improve the merchantability by reducing the turbidity of the intake sound and improving the tone. The inventors of the present invention have conducted extensive research and found that by improving the shape of the intake manifold, the turbidity of the intake sound can be reduced and the timbre can be improved.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、軽量かつ製造コストが安価であって、吸気音の濁りを低減し音色を向上することができるインテークマニホールド及びその製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such conventional problems, lightweight and the production cost is a low cost, reduced turbidity of the intake sound can be improved tone Louis emissions take manifold And an object of the present invention is to provide a manufacturing method thereof.
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。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、外気を導入する入口開口部(115)を備えるサージタンク(11)と、前記サージタンク(11)に形成され、そのサージタンク(11)に導入された外気を排出する複数の孔部(111〜114)と、前記各孔部(111〜114)に連設され、エンジンの各シリンダに前記外気を供給する複数のブランチパイプ(121〜124)と、を備えるインテークマニホールド(10)であって、前記インテークマニホールド(10)は、前記サージタンク(11)の一部と前記ブランチパイプ(121〜124)の一部とが一体的に形成された第1シェル(13)と、前記サージタンク(11)の他部と前記ブランチパイプ(121〜124)の他部とが一体的に形成された第2シェル(14)とを有し、前記孔部(111〜114)は、互いに対向する2つの半円と、互いに平行な直線部分とからなる長孔状に形成されるとともに、前記入口開口部(115)に近いほどエンジンの各シリンダの吸気ポートから離れるように配置され、前記第1シェル(13)と第2シェル(14)との接合面が、前記複数の孔部(111〜114)の各直線部分を一直線上に交わるように形成されていることを特徴とする。 The present invention includes a surge tank (11) having an inlet opening (115) for introducing outside air, and a plurality of holes formed in the surge tank (11) for discharging outside air introduced into the surge tank (11). Intake manifold (10) comprising a portion (111-114) and a plurality of branch pipes (121-124) connected to each hole (111-114) and supplying the outside air to each cylinder of the engine The intake manifold (10) includes a first shell (13) in which a part of the surge tank (11) and a part of the branch pipes (121 to 124) are integrally formed; A second shell (14) in which the other part of the surge tank (11) and the other part of the branch pipes (121 to 124) are integrally formed, and the holes (111 to 114) are mutually connected. Two opposing semicircles and each other The first shell (13) and the second shell are arranged so as to be farther from the intake ports of the cylinders of the engine as they are closer to the inlet opening (115). The joint surface with the shell (14) is formed so as to intersect each straight line portion of the plurality of hole portions (111 to 114) on a straight line.
本発明によれば、サージタンクに形成され、導入した外気をエンジンの各シリンダに供給する複数の孔部が、互いに平行な直線部分を有し、隣接し合うすべての直線部分が1本の基準直線に直交又は略直交するように配置した。そのため、サージタンクの一部及びブランチパイプの一部が結合された第1シェルと、サージタンクの他部及びブランチパイプの他部が結合された第2シェルとを振動溶着工法によって溶着してインテークマニホールドを製造することができるようになった。したがって、軽量かつ製造コストの安価なインテークマニホールドを提供することができるのである。 According to the present invention, the plurality of holes that are formed in the surge tank and supply the introduced outside air to each cylinder of the engine have straight portions parallel to each other, and all the adjacent straight portions are one reference. It arrange | positioned so that it might be orthogonal or substantially orthogonal to a straight line. Therefore, the first shell to which a part of the surge tank and a part of the branch pipe are joined and the second shell to which the other part of the surge tank and the other part of the branch pipe are joined are welded by a vibration welding method. Manifolds can now be manufactured. Therefore, it is possible to provide an intake manifold that is lightweight and inexpensive to manufacture.
さらに各孔部の略中心を結ぶ直線が、基準直線に対して傾斜するように配置したので、吸気音の濁りを低減し音色を向上することができるのである。 Furthermore, since the straight line connecting the approximate centers of the holes is inclined with respect to the reference straight line, the turbidity of the intake sound can be reduced and the timbre can be improved.
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1は、本発明によるインテークマニホールドの一実施形態を示す図であり、図1(A)は側面図、図1(B)は正面図である。図2は、図1(B)のII−II断面図である。 FIG. 1 is a view showing an embodiment of an intake manifold according to the present invention, FIG. 1 (A) is a side view, and FIG. 1 (B) is a front view. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
本実施形態のインテークマニホールド10は、サージタンク11と、ブランチパイプ121〜124とを有する。このインテークマニホールド10は、直列4気筒エンジン用であり、エンジンのシリンダブロックの上方に配置されるタイプである。インテークマニホールド10は、樹脂製である。
The
サージタンク11は、気筒列方向に長い略直方体形状をなしており、その一端115に接続されたスロットルボディ(不図示)から流入した空気を、エンジンに供給する前に一時的に溜めることで吸気脈動を吸収する容積部である。
The
ブランチパイプ121〜124は、上部ブランチ部129と下部ブランチ部130とからなる。上部ブランチ部129は上半割部126と下半割部127とから構成される。下部ブランチ部130は上半割部127’と下半割部126’とから構成される。両半割部は図1(B)に矢印で示すように、一点鎖線部分において上下に分割されており、後述するように一体形成される。
The
両ブランチ部129,130はフランジ部128により結合される。なお131はインテークマニホールドをシリンダヘッドに取り付けるための取付フランジである。
Both
図2に示すように、サージタンク11の長手方向の一端面には、4つの孔部111〜114が気筒列方向に形成されている。サージタンク11の空気は、これらの孔部111〜114から各ブランチパイプ121〜124に流入する。
As shown in FIG. 2, four
孔部111〜114は、互いに対向する2つの半円111a〜114a,111b〜114bと、互いに平行な直線部分111c〜114c,111d〜114dとからなる長孔状に形成されている。そして、隣接し合うすべての直線部分111c〜114c,111d〜114dが1本の基準直線上に並ぶように配置されている。図2ではクランク軸と平行な基準直線Lを一点鎖線で図示しておく。
The
また孔部111〜114は、上下方向の高さ位置がそれぞれで異なっている。すなわち各孔部111〜114の中心111e〜114eを結ぶ直線L1(二点鎖線で示す)が、基準直線Lに対して傾斜するように配置されている。そして直線L1がすべての直線部分111c〜114c,111d〜114dを跨ぐように孔部111〜114が形成されている。サージタンク11の入口開口部115に近い連通孔(例えば孔部111)ほど上方に位置し、入口開口部115に遠い連通孔(例えば孔部114)ほど下方に位置する。
Moreover, the hole parts 111-114 differ in the height position of an up-down direction, respectively. That is, a straight line L1 (shown by a two-dot chain line) connecting the
これは、入口開口部115から各シリンダ吸気ポート(ブランチパイプ12の出口125)までの経路長をほぼ均一化(等長化)することで、吸気音の濁りを低減できるからである。そこで入口開口部115に近い孔部111は、シリンダ吸気ポートから離れるように上方に形成し、入口開口部115に遠い孔部114は、シリンダ吸気ポートに近づくように下方に形成することで、入口開口部115から各シリンダ吸気ポート(ブランチパイプ12の出口125)までの経路長をほぼ均一化(等長化)しているのである。このようにする理由は、後述する。
This is because the turbidity of the intake sound can be reduced by making the path length from the inlet opening 115 to each cylinder intake port (the
ブランチパイプ121〜124は、曲率をもった円筒状物である。ブランチパイプ121〜124の一端はサージタンク11に結合され、他端125はエンジンのシリンダ吸気ポートに連通する。
The
インテークマニホールド10は、上述のように構成され、以下のように振動溶着工法で製造する。なお振動溶着工法は樹脂部品の接合工法として広く知られている工法であるが、本発明の理解を容易にするために簡単に説明する。振動溶着工法は、一方の樹脂部品を固定し他方の樹脂部品を加圧しながら気筒列方向(サージタンクの長手方向)に往復振動させることで発生した摩擦熱によって接合面を溶融させて溶着させる工法である。接着剤(有機溶剤)を使用しないので、製造コストが安価であり、地球環境へ悪影響を与えることが少ないという特徴を有する工法である。
The
インテークマニホールド10は、アッパシェル13と、ロアシェル14とを振動溶着して製造する。
The
アッパシェル13は、サージタンク11の上半割部116及びブランチパイプ12の上半割部126が一体形成された樹脂部品である。
The
ロアシェル14は、サージタンク11の下半割部117及びブランチパイプ12の下半割部127が一体形成された樹脂部品である。
The
このような2つの樹脂部品13,14を加圧しながら矢印A方向(すなわちサージタンク11の長手方向)に往復振動させて、そのとき発生した摩擦熱によって溶融溶着させる。
These two
サージタンク11に形成された孔部111〜114は、上述の通り、互いに対向する2つの半円111a〜114a,111b〜114bと、互いに平行な直線部分111c〜114c,111d〜114dとからなる長孔状に形成され、隣接し合うすべての直線部分111c〜114c,111d〜114dが1本の基準直線(本実施形態では直線L)上に並ぶように配置されている。ここではこのような形状にする理由について説明する。
As described above, the
吸気音の濁りを低減するために、孔部111〜114の上下方向の高さ位置を変更した上で、振動溶着工法で加工できるように、アッパシェル13及びロアシェル14の接合面を一平面とした場合には、図3に示すように、入口開口部分の長さL1が孔の直径である最大幅LMAXよりも窄まってしまう。すると孔部111〜114のうちハッチングで示した111f〜114fについては、型抜きすることができない。
In order to reduce the turbidity of the intake sound, after changing the vertical position of the
型抜きを考慮して連通孔の最大幅部分で分割するように形成すると、図4に示すように、アッパシェル13及びロアシェル14の接合面が、階段状になってしまう。このような形状では、接合面を往復振動させることができないので、振動溶着工法で溶着することができない。
If it is formed so as to be divided at the maximum width portion of the communication hole in consideration of die cutting, the joint surface of the
そこで本実施形態では、孔部111〜114を上下2つの円弧とそれらの円弧を平行な直線部分で結んだ長孔形状にし、すべての直線部分を、アッパシェル13及びロアシェル14の接合面で横断するようにしたのである。
Therefore, in the present embodiment, the
このように本実施形態によれば、孔部111〜114の上下方向の高さ位置を変更して吸気音の濁りを低減することができるとともに、アッパシェル13及びロアシェル14を振動溶着工法で溶着することで安価な樹脂製インテークマニホールドを製造することが可能になったのである。
Thus, according to this embodiment, the vertical position of the
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.
本実施形態では、直列4気筒エンジン用のインテークマニホールドを例示して説明したが、そのようなエンジン用に限定されないことは明白である。 In the present embodiment, an intake manifold for an in-line four-cylinder engine has been described as an example, but it is obvious that the present invention is not limited to such an engine.
10 インテークマニホールド
11 サージタンク
111〜114 孔部
115 入口開口部
116 サージタンクの上半割部(サージタンクの一部)
117 サージタンクの下半割部(サージタンクの他部)
121〜124 ブランチパイプ
126 ブランチパイプの上半割部(ブランチパイプの一部)
127 ブランチパイプの下半割部(ブランチパイプの他部)
13 アッパシェル(第1シェル)
14 ロアシェル(第2シェル)
DESCRIPTION OF
117 Lower half of surge tank (other part of surge tank)
121-124
127 Lower half of branch pipe (other part of branch pipe)
13 Upper shell (first shell)
14 Lower shell (second shell)
Claims (3)
前記サージタンクに形成され、そのサージタンクに導入された外気を排出する複数の孔部と、A plurality of holes that are formed in the surge tank and discharge outside air introduced into the surge tank,
前記各孔部に連設され、エンジンの各シリンダに前記外気を供給する複数のブランチパイプと、A plurality of branch pipes connected to each hole and supplying the outside air to each cylinder of the engine;
を備えるインテークマニホールドであって、An intake manifold comprising:
前記インテークマニホールドは、前記サージタンクの一部と前記ブランチパイプの一部とが一体的に形成された第1シェルと、前記サージタンクの他部と前記ブランチパイプの他部とが一体的に形成された第2シェルとを有し、The intake manifold has a first shell in which a part of the surge tank and a part of the branch pipe are integrally formed, and another part of the surge tank and another part of the branch pipe are integrally formed. A second shell formed,
前記孔部は、互いに対向する2つの半円と、互いに平行な直線部分とからなる長孔状に形成されるとともに、前記入口開口部に近いほどエンジンの各シリンダの吸気ポートから離れるように配置され、The hole is formed in a long hole shape composed of two semicircles facing each other and linear portions parallel to each other, and is arranged so as to be away from the intake port of each cylinder of the engine as it is closer to the inlet opening. And
前記第1シェルと第2シェルとの接合面が、前記複数の孔部の各直線部分を一直線上に交わるように形成されている、The joint surface between the first shell and the second shell is formed so that the straight portions of the plurality of holes intersect each other in a straight line.
ことを特徴とするインテークマニホールド。Intake manifold characterized by that.
前記サージタンク及び前記ブランチパイプは樹脂製である、
ことを特徴とするインテークマニホールド。 Intake manifold according to claim 1 ,
The surge tank and the branch pipe are made of resin.
Intake manifold characterized by that.
前記第1シェルと前記第2シェルとを互いの接合面同士を合わせて加圧しながら往復振動させることで、第1シェル及び第2シェルの接合面を溶融させて溶着させる、
ことを特徴とするインテークマニホールド製造方法。 An intake manifold manufacturing method for manufacturing the intake manifold according to claim 2 ,
The first shell and the second shell are reciprocally oscillated while pressurizing the joint surfaces together to melt and weld the joint surfaces of the first shell and the second shell,
An intake manifold manufacturing method characterized by the above.
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