JP4671952B2 - 多気筒内燃機関の吸気マニホルド - Google Patents

Description

本発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる吸気マニホルドに関し、詳細には、スロットル装置が取り付けられる吸気集合部を備える吸気マニホルドの補強構造に関する。

多気筒内燃機関の吸気マニホルドの剛性を高めるために、複数の吸気管のそれぞれの中心軸線に沿って延びている補強リブが設けられたもの（例えば、特許文献１参照）、またはフランジに接続される吸気管の端部の肉厚が吸気管の中央側の部分に比べて大きいもの（例えば特許文献２参照）は知られている。
実用新案登録第２５３９６３６号公報 特開２００１−２０８１６号公報

複数の吸気管に接続された吸気集合部を備える吸気マニホルドにおいて、シリンダヘッドに結合されるヘッド側フランジに接続される吸気管に対して、吸気集合部にはスロットル弁を備えるスロットル装置が取り付けられる。そして、各吸気管に設けられる補強リブや吸気管の部分的な厚肉化は、各吸気管自体の高剛性化を主眼としており、吸気マニホルドに取り付けられるスロットル装置の振動を抑制効果は限定的なものである。
また、複数の吸気管のうちで、その剛性により、スロットル装置の振動抑制に大きく影響を与えるのは、気筒配列方向でスロットル装置に最も近い位置にある最近吸気管であり、次いで気筒配列方向で最近吸気管に隣接する隣接吸気管である。しかしながら、最近吸気管と隣接吸気管とが単に並んだだけの吸気マニホルドでは、スロットル装置に対する振動抑制効果の点で、隣接吸気管の寄与度は余り大きくない。そして、吸気管に設けられる補強リブがその中心軸線に沿って延びている場合には、スロットル装置の振動抑制に関与するのは、最近吸気管自体の剛性が殆どであり、補強リブの寄与の度合いは小さい。
さらに、平面視で、補強リブが曲がり部を有していると、平面視で補強リブの両端部を通る方向での荷重に対して、該曲がり部の存在により補強リブの剛性が減少して、補強機能が低下する。
特に、スロットル装置が電動モータにより開閉駆動される電動型スロットル弁を備えるものである場合には、電動モータが設けられるために、マニュアル式のスロットル弁に比べて、スロットル装置の重量が大きくなるので、スロットル装置の振動を抑制するためには、吸気マニホルドの一層の高剛性化が必要になる。
また、高出力化重視の設計思想に基づいてバランサが備えられない内燃機関においても、吸気マニホルドの振動を抑制するためには、吸気マニホルドの一層の高剛性化が必要になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜８記載の発明は、多気筒内燃機関の吸気マニホルドに設けられる補強リブの特徴ある構造により、吸気マニホルドの吸気集合部に取り付けられるスロットル装置に対する振動抑制効果の向上を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに結合されるヘッド側フランジと、前記ヘッド側フランジに下流端部で接続された複数である所定数の吸気管と、前記所定数の吸気管の上流部に接続された吸気集合部と、前記吸気集合部の所定部位に設けられてスロットル弁を備えるスロットル装置が取り付けられるスロットル側フランジと、補強リブとを備える吸気マニホルドにおいて、前記補強リブは、前記吸気集合部と、前記所定数の吸気管のうちで気筒配列方向で前記スロットル側フランジに最も近い最近吸気管を含む２以上の前記吸気管と、前記ヘッド側フランジとに亘って一体に設けられる第１リブを含み、前記第１リブは前記２以上の前記吸気管に跨って延び、前記補強リブは、前記吸気集合部と、前記最近吸気管と、前記ヘッド側フランジとに亘って一体に設けられる第２リブを含み、前記第２リブは前記最近吸気管の中心軸線を跨いでおり、前記補強リブは、前記第２リブと、前記最近吸気管と、前記ヘッド側フランジとに亘って一体に設けられる第３リブを備え、前記第３リブは前記最近吸気管の中心軸線にほぼ沿って延びていることを特徴とする吸気マニホルドである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の吸気マニホルドにおいて、前記２以上の前記吸気管は、前記最近吸気管と、気筒配列方向で前記最近吸気管に隣接する隣接吸気管とを含み、前記第１リブは、気筒配列方向で前記隣接吸気管よりも前記スロットル側フランジ寄りで前記吸気集合部に接続されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の吸気マニホルドにおいて、前記補強リブに含まれるリブは一直線状であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の吸気マニホルドにおいて、前記吸気集合部には、機関本体に結合されたステーが取り付けられる取付部が前記スロットル側フランジ寄りに設けられ、前記第１リブまたは前記第２リブは前記取付部に接続されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の吸気マニホルドにおいて、前記ヘッド側フランジには、前記ヘッド側フランジを前記シリンダヘッドに結合するボルトが挿入される複数の締結部が設けられ、前記第１リブまたは前記第２リブは、気筒配列方向で隣接する前記締結部の間において前記締結部寄りで前記ヘッド側フランジに接続されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の吸気マニホルドにおいて、前記最近吸気管の肉厚は、前記所定数の吸気管のうちで気筒配列方向で前記スロットル側フランジから最も遠い最遠吸気管の肉厚に比べて大きいことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の吸気マニホルドにおいて、前記所定部位は、前記吸気集合部において気筒配列方向での一方側の部分であり、前記最近吸気管は、前記所定数の吸気管のうちで前記一方側の端に位置する端部吸気管であることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の吸気マニホルドにおいて、前記補強リブは、第４リブと、前記吸気集合部に一体に設けられて気筒配列方向に一直線状に延びている第５リブとを含み、前記第４リブは、前記吸気集合部と、前記所定数の吸気管のうちで気筒配列方向での他方側の端の前記スロットル側フランジから最も遠い端部吸気管と、前記ヘッド側フランジとに亘って一体に設けられて一直線状に延びており、一直線状の前記第１リブと、前記ヘッド側フランジと前記第４リブと前記第５リブとがそれぞれ四角形の一辺をなすように接続されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、最近吸気管を含む２以上の吸気管が、吸気集合部とヘッド側フランジとの間において該２以上の吸気管に跨って設けられる第１リブにより連結されて一体化されることで、気筒配列方向でスロットル側フランジ寄りに配置される吸気管の剛性が高められるので、スロットル側フランジに取り付けられるスロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。
また、最近吸気管の剛性が、第１リブに加えて、第２リブによっても高められるので、前記２以上の前記吸気管の剛性が一層高められて、スロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。そして、最近吸気管の剛性が、第１,第２リブに加えて、第３リブによっても高められるので、最近吸気管の剛性が一層高められて、スロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。
請求項２記載の構成によれば、第１リブは、気筒配列方向で隣接吸気管よりもスロットル側フランジ寄りで吸気集合部に接続されていることから、最近吸気管のほかに隣接吸気管とも一体になっている第１リブによりスロットル側フランジ付近の剛性が高められるので、スロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。
請求項３記載の事項によれば、第１〜第３リブは一直線状のリブであることから、リブが曲がり部を有することによる剛性の低下がないので、第１リブが跨って設けられている前記２以上の吸気管の剛性が高められて、スロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。
請求項４記載の事項によれば、機関本体にステーを介して連結されているために取付部の剛性が高められているので、該取付部によりスロットル側フランジ付近の剛性が一層高められること、さらに取付部に接続されているリブにより前記２以上の吸気管の剛性が高められることにより、スロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。
請求項５記載の事項によれば、シリンダヘッドに締結されているために剛性が高い締結部の付近にリブが接続されているので、前記２以上の吸気管の剛性が高められてスロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。
請求項６記載の事項によれば、最近吸気管の肉厚が大きいことにより、最近吸気管の剛性が高められるので、スロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。
請求項７記載の事項によれば、スロットル装置が端部に取り付けられる吸気マニホルドにおいて、スロットル装置に対する優れた振動抑制効果が奏される。
請求項８記載の事項によれば、第１，第４，第５リブおよびヘッド側フランジにより形成される四角形状の枠構造のリブにより、吸気マニホルドの剛性が高められて、スロットル装置に対する振動抑制効果が向上する。

以下、本発明の実施形態を図１〜図８を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された吸気マニホルドＭを備える多気筒内燃機関Ｅは、車両に搭載される直列４気筒内燃機関であり、複数である所定数のシリンダ、ここでは４つのシリンダが直列に配列されて一体成形されたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の端部に結合されるシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の端部に結合されるヘッドカバー３とから構成される機関本体を備える。

内燃機関Ｅは、さらに、前記各シリンダに往復動可能に嵌合されると共に後述する燃焼室で発生する燃焼ガスの圧力により駆動されてクランク軸を回転駆動するピストンと、前記シリンダのシリンダ軸線に平行な方向で前記ピストンとシリンダヘッド２との間に形成される燃焼室に吸気を導く吸気装置と、燃焼ガスを排気ガスとして該燃焼室から内燃機関Ｅの外部に導く排気装置とを備える。なお、内燃機関Ｅは、出力重視の観点からバランサを備えていない。吸気装置および排気装置はいずれもシリンダヘッド２に取り付けられる。

図２を併せて参照すると、吸気装置は、エアクリーナを通じて吸入された空気を含む吸気の吸気量を制御するスロットル弁を備えるスロットル装置５と、上流端部であるスロットル側フランジ26でスロットル装置５に接続されると共に下流端部であるヘッド側フランジ10でシリンダヘッド２に接続される吸気マニホルドＭとを備える。そして、吸気は、吸気装置により形成される吸気通路を流通した後、シリンダヘッド２に設けられる吸気ポートを経て前記燃焼室に吸入される。ここで、吸気には、燃料が吸気装置内で供給される場合における該燃料と空気との混合気が含まれ、また、燃料が前記燃焼室内に直接供給される場合における空気が含まれる。
なお、上流および下流との用語は、吸気の流れに関してのものである。

スロットル装置５は、スロットル装置５における前記吸気通路の通路部分である吸気道を形成するボディとしてのスロットルボディ５ａと、スロットルボディ５ａに前記吸気道を開閉可能に支持される前記スロットル弁と、スロットルボディ５ａに取り付けられて該スロットル弁を開閉駆動するアクチュエータとしての電動モータとを備える。

図１〜図４を参照すると、吸気マニホルドＭは、シリンダヘッド２において前記吸気ポートの入口が開口する吸気側の側壁２ａに結合される１つのヘッド側フランジ10と、ヘッド側フランジ10に接続される複数である所定数の吸気管、ここでは前記シリンダの数に等しい４つの第１〜第４吸気管21〜24と、各吸気管21〜24に接続される１つの吸気集合部25と、吸気集合部25の所定部位としての端部25ａに設けられてスロットルボディ５ａが取り付けられるスロットル側フランジ26と、吸気マニホルドＭの剛性を高めるための後述する複数のリブ51〜57から構成される補強リブ（以下、「補強リブ」という。）とを備え、これらのヘッド側フランジ10と各吸気管21〜24と吸気集合部25とスロットル側フランジ26と補強リブとが一体化された単一の部材である。

端部25ａは、吸気集合部25において、吸気集合部25を、前記シリンダの配列方向である気筒配列方向で、該気筒配列方向での一方側部分と他方側部分とにほぼ二等分したときの該一方側部分に含まれる。なお、気筒配列方向は、前記クランク軸の回転中心線に平行である。

吸気マニホルドＭは、単一部材として、好ましくは、その形成材料としての軽金属、例えばアルミニウム合金から鋳造により一体成形されるが、金属以外の形成材料、例えば合成樹脂から一体成形されてもよい。

前記吸気通路において吸気マニホルドＭにより形成される通路部分は、吸気集合部25により形成される集合通路35と、各吸気管21〜24により形成される４つの分岐通路31〜34とから構成される。第１〜第４分岐通路31〜34は、それぞれ、第１〜第４中心軸線Ｌ１〜Ｌ４を有すると共にヘッド側フランジ10に開口する出口31ｏ〜34ｏを有する。

吸気マニホルドＭは、気筒配列方向に一直線状に延びる平板状のヘッド側フランジ10がガスケットを介してシリンダヘッド２に複数のボルト13（図１参照）により結合されることで、シリンダヘッド２に取り付けられる。そのため、ヘッド側フランジ10には、各ボルト13が挿入される複数のボルト孔としての貫通孔12がそれぞれ設けられた複数の締結部11が設けられる。貫通孔12を貫通するボルト13または該ボルト13に螺合されるナットによりシリンダヘッド２に締め付けられる各締結部11は、ヘッド側フランジ10の外周縁部14においてその周方向において間隔をおいて設けられる。外周縁部14は気筒配列方向に沿って延びている１対の縁部分14ａ，14ｂを有し、そのうちの一方の縁部分14ａには、補強リブの第１〜第４，第６，第７リブ51〜54，56，57が接続される。そして、各締結部11は、外周縁部14において肉厚の大きな部分であってしかも外側に向かって膨出している部分である膨出部により構成される。また、ボルト13または該ボルト13に螺合するナットは、ヘッド側フランジ10をシリンダヘッド２に締結する締結具である。

いずれも気筒配列方向を長手方向とするヘッド側フランジ10と吸気集合部25との間で延びている各吸気管21〜24は、吸気マニホルドＭの上面が凸となるように湾曲する（図１参照）。一方、ヘッド側フランジ10、各吸気管21〜24および吸気集合部25に一体に設けられる補強リブは、吸気マニホルドＭの凹状の下面に設けられている（図１参照）。

ここで、吸気マニホルドＭの上面および下面の一方を吸気マニホルドＭの第１外面および第２外面の一方とするとき、上面および下面の他方は第１外面および第２外面の他方である。そして、第１外面および第２外面とは、気筒配列方向に平行な平面のうちで各出口31ｏ〜34ｏおよび集合通路35を含む平面を特定平面とし、該特定平面に直交する方向を特定方向とするとき、吸気マニホルドＭの外面のうちで、該特定方向の一方向から見える外面部分および該特定方向の他方向から見える外面部分を意味する。そして、この実施形態では、特定平面の一例は、図１に示されるように、水平面Ｈであり、特定方向は上下方向である。

図１，図２を参照すると、気筒配列方向に並んで順次配置される第１〜第４吸気管21〜24のうちで、第１吸気管21は、気筒配列方向でスロットル側フランジ26に最も近い最近吸気管であり、第２，第３，第４吸気管21〜24の順にスロットル側フランジ26から遠ざかる。このため、第４吸気管24は、気筒配列方向でスロットル側フランジ26から最も遠い最遠吸気管である。
また、第１〜第４吸気管21〜24のうちで、第１，第４吸気管21，24は、気筒配列方向での両方の端に配置される端部吸気管であり、第２，第３吸気管22，23は、気筒配列方向で両方の該両端部吸気管の間に配置される中間吸気管である。

そして、吸気集合部25においては、気筒配列方向でスロットル側フランジ26または一方の端部25ａから他方の端部25ｂに向かって、第１〜第４吸気管21〜24の上流部の上流端部21ａ〜24ａが順次並んで接続され、ヘッド側フランジ10においては、気筒配列方向での一方の端部10ａから他方の端部10ｂに向かって、第１〜第４吸気管21〜24の下流端部21ｂ〜24ｂが順次並んで接続されている。

すべての吸気管21〜24において、吸気管21，22の全体は、その肉厚ｔ１が吸気管23，24の少なくとも一部分の肉厚ｔ２よりも大きい厚肉管により構成される。一方、吸気管23，24は、ヘッド側フランジ10寄りの部分、すなわち吸気管23，24の下流端部23ｂ，24ｂ寄りで、それぞれの管長のほぼ１／４の長さに渡る範囲において、ヘッド側フランジ10に向かって徐々に肉厚が増加する厚肉部23ｔ，24ｔを有する。厚肉部23ｔ，24ｔは、最大で肉厚ｔ１と等しい肉厚を有する。それゆえ、吸気管21，22の肉厚は吸気管23，24の肉厚に比べて大きい。
また、各吸気管21〜24において、図５に示される吸気管22に代表して示されるように、管壁の４つの隅部22ｅは、１対の隅部22ｅの間の辺部22ｓに比べて肉厚が大きい厚肉部とされている。

図２，図６〜図８を参照すると、気筒配列方向で隣接する吸気管21，22；22，23；23，24同士の間には、それらを相互に連結する薄壁からなる３つの膜状リブ41〜43が各吸気管21〜24に一体成形されて設けられる。２つの膜状リブ41，43は、ヘッド側フランジ10および吸気集合部25にも接続されている。膜状リブ41には後述する第１リブ51が一体成形されて一体に設けられる。膜状リブ42は吸気集合部25および吸気管22，23の一部に接続されていて、膜状リブ42とヘッド側フランジ10との間には孔44が形成されている。そして、これら膜状リブ41〜43により吸気マニホルドＭの剛性が高められる。

タンク状または管状の吸気集合部25において、端部25ａにスロットル側フランジ26が設けられ、端部25ｂにプラグにより閉塞される貫通孔であって、鋳造時に使用された砂中子の砂を抜くための砂抜き孔27が設けられる。

図２を参照すると、補強リブは、第１〜第４吸気管21〜24の少なくとも１つおよび吸気集合部25から立ち上がっている第１〜第７リブ51〜57の集合体である。前記下面に対面する方向または前記特定方向での一方である下方から見たとき（以下、「特定方向視」という。この実施形態では平面視である。）、第１〜第５リブ51〜55は一直線状に延びている直線リブであり、第６，第７リブ56，57は、湾曲して延びている湾曲リブである。

第１リブ51は、吸気集合部25と、第１，第２吸気管21，22と、ヘッド側フランジ10とに亘って、それら吸気集合部25、吸気管21，22およびヘッド側フランジ10に一体成形されて一体に設けられ、かつ吸気集合部25とヘッド側フランジ10との間で、すなわちこの実施形態では第１，第２吸気管21，22上および膜状リブ41上で、第１，第２吸気管21，22に跨って延びている。したがって、第１リブ51が跨って設けられる２以上の吸気管は、この実施形態では、前記最近吸気管としての第１吸気管21と気筒配列方向で該吸気管21に隣接する隣接吸気管としての吸気管22とを含む。

第１リブ51の両端部51ａ，51ｂのうち、上流端部51ａは吸気集合部25に一体成形されたボス部61に接続されることにより吸気集合部25に接続され、下流端部51ｂはヘッド側フランジ10に接続されている。そして、上流端部51ａから下流端部51ｂに向かって延びている第１リブ51は、両端部51ａ，51ｂの間で一直線状に延びている。さらに、第１リブ51は、前記特定方向視で、吸気管21の中心軸線Ｌ１および吸気管22の中心軸線Ｌ２に跨って設けられる。具体的には、前記特定方向視で気筒配列方向に直交する方向である離隔方向で、吸気集合部25寄りで中心軸線Ｌ１に跨り、ヘッド側フランジ10寄りで中心軸線Ｌ２に跨る。それゆえ、下流端部51ｂは中心軸線Ｌ２よりも遠方側にある。

なお、ある部材またはある部位に対して、または該部材または該部位において、気筒配列方向でスロットル側フランジ26寄りの位置を「近接側」といい、気筒配列方向でスロットル側フランジ26から遠い位置を「遠方側」という。

シリンダブロック１に取り付けられたステーが取り付けられる取付部としてのボス部61は、吸気集合部25の中央部よりも近接側または前記一方側部分に位置し、さらには吸気管22および中心軸線Ｌ１よりも近接側に位置する。吸気マニホルドＭを支持するための支持部材である該ステーは、気筒配列方向に長いボス部61に設けられた２つのネジ孔61ａにねじ込まれる固定具としてのボルトによりボス部61に固定される。

第２リブ52は、吸気集合部25と吸気管21とヘッド側フランジ10とに亘って、それら吸気集合部25、吸気管21およびヘッド側フランジ10に一体成形されて一体に設けられる。第２リブ52は、吸気集合部25とヘッド側フランジ10との間で、すなわち吸気管21上で、その全体が第１リブ51よりも近接側となるように配置され、中心軸線Ｌ１を前記離隔方向で第１リブ51よりもヘッド側フランジ10寄りで跨いでいる。
第２リブ52の両端部52ａ，52ｂのうち、上流端部52ａは第１リブ51の上流端部51ａよりも近接側でボス部61に接続されることにより吸気集合部25に接続され、下流端部52ｂはヘッド側フランジ10に接続される。そして、上流端部52ａから下流端部52ｂに向かって延びている第２リブ52は両端部52ａ，52ｂの間で一直線状に延びている。上流端部52ａは吸気管21の上流端部21ａの近接側に位置し、下流端部52ｂは下流端部21ｂの遠方側に位置する。

図４を併せて参照すると、第１，第２リブ51，52の下流端部51ｂ，52ｂは、気筒配列方向に所定間隔ｄをおいて隣接する１対の締結部11ａ，11ｂの間において、気筒配列方向において締結部11ａ，11ｂ寄りでそれぞれ接続している。より具体的には、下流端部51ｂは、１対の締結部11ａ，11ｂのうちで、遠方側の一方の締結部11ｂ付近に、すなわち締結部11ａ，11ｂの中心である挿通孔12の中心から気筒配列方向で間隔ｄの１／３以内の範囲で締結部11ｂ寄りの位置に接続される。一方、下流端部52ｂは、近接側の締結部11ａ付近に、すなわち間隔ｄの１／３以内の範囲で締結部11ａ寄りの位置に接続される。

図２を参照すると、第３リブ53は、第２リブ52、吸気管21およびヘッド側フランジ10に亘って、それら吸気管21およびヘッド側フランジ10に一体成形されて一体に設けられる。上流端部53ａから下流端部53ｂに向かって延びている第３リブ53の全体は、吸気集合部25とヘッド側フランジ10との間で、すなわち吸気管21上で、中心軸線Ｌ１よりも近接側において、中心軸線Ｌ１にほぼ沿って、またはほぼ平行に、ほぼ一直線状に延びている。

第３リブ53の両端部53ａ，53ｂのうち、上流端部53ａは、第２リブ53の途中に接続され、下流端部53ｂは、ヘッド側フランジ10に接続される。そして、第１リブ51は両端部53ａ，53ｂの間で一直線状に延びている。上流端部は、第２リブ52において、気筒配列方向でボス部61と同じ位置にあり、前記離隔方向で、上流端部21ａと、第２リブ52が中心軸線Ｌ１を跨ぐ部分との間に位置する。

ヘッド側フランジ10において、吸気管21の下流端部21ｂに対して遠方側にある第２リブ52の下流端部52ｂと、下流端部21ｂに対して近接側にある第３リブ53の下流端部53ｂとは、気筒配列方向で下流端部21ｂを挟む位置にあり、かつ気筒配列方向で下流端部21ｂに対してそれぞれ遠方側および近接側にある。このため、第２リブ52と該第２リブ52よりも短い第３リブ53とは、前記特定方向視でｙ字形状のリブを構成する。

第４リブ54は、吸気集合部25と吸気管24とヘッド側フランジ10とに亘って、それら吸気集合部25、吸気管24およびヘッド側フランジ10に一体成形されて一体に設けられる。第４リブ54の両端部54ａ，54ｂのうち、上流端部54ａは、気筒配列方向で第５リブ55の端部55ｂに接続され、下流端部54ｂはヘッド側フランジ10に接続されている。そして、上流端部54ａから下流端部54ｂに向かって延びている第４リブ54は、両端部54ａ，54ｂの間で、中心軸線Ｌ４を跨いで一直線状に延びている。上流端部54ａは中心軸線Ｌ４よりも遠方側に位置し、下流端部54ｂは下流端部24ｂの近接側に位置する。

図２，図４を参照すると、第５リブ55は、吸気集合部25に一体成形されて一体に設けられている。第５リブ55において、気筒配列方向での一方の端部55ａであって近接側の端部は、ボス部61に接続され、他方の端部であって遠方側の端部55ｂは、吸気集合部25に一体成形されて設けられた突出部63に接続されている。第５リブ55の途中であって、気筒配列方向での第１〜第４吸気管21〜24の配列の中央部に対応する位置に、シリンダブロック１に取り付けられて吸気マニホルドＭを支持する支持部材としてのステーが取り付けられる別のボス部62が一体成形される。

図２を参照すると、第１リブ51または第２リブ52、ヘッド側フランジ10、第４リブ54および第５リブ55は、四角形の一辺をなすように互いに接続されて、枠構造のリブを構成する。該四角形は、ヘッド側フランジ10と第５リブ55とをほぼ平行な２辺とし、第１リブ51または第２リブ52と第４リブ54とを残りの２辺とする台形である。

図２，図６を参照すると、第６リブ56は、吸気集合部25と吸気管22とヘッド側フランジ10とに亘って、それら吸気集合部25、吸気管22およびヘッド側フランジ10に一体成形されて一体に設けられる。上流端部56ａから下流端部56ｂに向かって延びている第６リブ56は、吸気集合部25とヘッド側フランジ10との間で、その全体が、特定方向視で中心軸線Ｌ２と重なる位置で僅かに湾曲して延びている。

図２，図６，図８を参照すると、第７リブ57は、吸気集合部25と吸気管23とヘッド側フランジ10とに亘って、それら吸気集合部25、吸気管23およびヘッド側フランジ10に一体成形されて一体に設けられる。上流端部57ａから下流端部57ｂに向かって延びている第７リブ57は、吸気集合部25とヘッド側フランジ10との間で、その全体が、特定方向視で中心軸線Ｌ３と重なる位置で僅かに湾曲して延びている。

図１，図２，図６〜図８を参照すると、第１，第２リブ51，52は、頂部51ｃ，52ｃが上流端部51ａ，52ａの頂部および下流端部51ｂ，52ｂの頂部を結ぶ直線上にほぼ位置する高さを有し、頂部56ｃ，57ｃを有する第６，第７リブ56，57よりも高いリブであるため、第１，第２吸気管21，22の高剛性化に寄与する。
図４を参照すると、第５リブ55は、遠方側の端部25ｂから近接側の端部25ａに向かうにつれて次第に高くなっているので、スロットル側フランジ26付近の高剛性化に寄与する。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
この実施形態の補強リブの構造によれば、以下に述べる構造による高剛性化により、スロットル側フランジ26に取り付けられるスロットルボディ５ａを備えるスロットル装置５に対する振動抑制効果が向上する。

補強リブは、吸気集合部25と最近吸気管としての第１吸気管21を含む２以上の吸気管である第１，第２吸気管21，22とヘッド側フランジ10とに亘って一体に設けられる第１リブ51を含み、第１リブ51は第１，第２吸気管21，22に跨って延びていることにより、第１，第２吸気管21，22が、吸気集合部25とヘッド側フランジ10との間においてそれら吸気管21，22に跨って設けられる第１リブ51により連結されて一体化されることで、気筒配列方向でスロットル側フランジ26寄りに配置される吸気管21，22の剛性が高められる。

第１リブ51は、上流端部51ａにおいて、気筒配列方向で第２吸気管22よりもスロットル側フランジ26寄り（すなわち近接側）で吸気集合部25に接続されていることにより、第１吸気管21のほかに気筒配列方向で吸気管21に隣接する第２吸気管22とも一体になっている第１リブ51により、スロットル側フランジ26付近の剛性が高められる。そして、上流端部51ａが中心軸線Ｌ１よりも近接側に位置することにより、スロットル側フランジ26付近の剛性が一層高められる。

補強リブは、吸気集合部25と第１吸気管21とヘッド側フランジ10とに亘って一体に設けられる第２リブ52を含み、第２リブ52は吸気管21の中心軸線Ｌ１を跨いでいることにより、吸気管21の剛性が、第１リブ51に加えて、第２リブ52によっても高められるので、第１，第２吸気管21，22の剛性が一層高められる。そして、第２リブ52の上流端部52ａが、第１リブ51の上流端部51ａよりも近接側に位置することにより、スロットル側フランジ26付近の剛性が一層高まる。

補強リブは、第２リブ52と吸気管21とヘッド側フランジ10とに亘って一体に設けられる第３リブ53を備え、第３リブ53は中心軸線Ｌ１にほぼ沿って延びていることにより、第１吸気管21の剛性が、第１,第２リブ51，52に加えて、第３リブ53によっても高められるので、第１リブ51が跨って設けられている第１，第２吸気管21，22の剛性が一層高められる。そして、第２リブ52の下流端部52ｂと第３リブ53の下流端部53ｂとは気筒配列方向で上流端部21ｂに対してそれぞれ遠方側および近接側にあることにより、第２，第３リブ52，53は前記特定方向視でｙ字形状のリブを構成することにより、吸気管21、ひいては第１リブ51が跨って設けられている第１，第２吸気管21，22の剛性が一層高まる。

補強リブに含まれる第１〜第３リブ51〜53は一直線状のリブであることから、リブが曲がり部を有することによる剛性の低下がないので、一直線状の第１リブ51が跨って設けられている第１，第２吸気管21，22の剛性、一直線状の第２，第３リブ52，53が設けられる吸気管21の剛性が、それぞれ一層高められる。

吸気集合部25には、シリンダブロック１に結合されたステーが取り付けられるボス部61が近接側に設けられ、第１リブ51および第２リブ52はボス部61に接続されていることにより、シリンダブロック１にステーを介して連結されているためにボス部61の剛性が高められているので、該ボス部61によりスロットル側フランジ26付近の剛性が一層高められること、さらにボス部61に接続されている第１，第２リブ51，52により第１，第２吸気管21，22の剛性が高められる。

ヘッド側フランジ10には、ヘッド側フランジ10をシリンダヘッド２に結合するボルト13が挿入される複数の締結部11が設けられ、第１リブ51および第２リブ52は、気筒配列方向で隣接する締結部11ａ，11ｂの間においてそれぞれ締結部11ｂおよび締結部11ａ寄りでヘッド側フランジ10に接続されていることにより、シリンダヘッド２に締結されているために剛性が高い締結部11ａ，11ｂの付近に第１，第２リブ51，52が接続されているので、第１，第２吸気管21，22の剛性が高められる。

吸気管21，22の肉厚ｔ１は、吸気管23および前記最遠吸気管としての吸気管24に比べて大きいことにより、吸気管21，22の剛性が高められる。

第１リブ51または第２リブ52と、ヘッド側フランジ10と、第４リブ54と、第５リブ55とが、それぞれ四角形の一辺をなすように接続されていることにより、第１リブ51または第２リブ52と第４リブ54と第５リブ55とヘッド側フランジ10とにより形成される四角形状の枠構造のリブにより、吸気マニホルドＭの剛性が高められる。

そして、スロットル側フランジ26が吸気集合部25の端部25ａに設けられ、前記最近吸気管が所定数である４つの吸気管21〜24のうちで近接側の端に位置する端部吸気管である第１吸気管21であることにより、スロットル装置５が端部25ａに取り付けられる吸気マニホルドＭにおいて、スロットル装置５に対する優れた振動抑制効果が奏される。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
第１リブ51は、第１吸気管21を含めて第２，第３吸気管22，23に亘るなど、前記最近吸気管を含めて３以上の吸気管に亘って設けられてもよい。
第１〜第４リブ51〜54は、特定方向視で吸気集合部25とヘッド側フランジ10との間で、対応する吸気管21，22，24上で曲がり部を有していてもよい。
ボス部61には、第１，第２リブ51，52の一方のみが接続されていてもよい。また、第１リブ51のみが締付部11ｂ付近に接続され、または第２リブ52のみが締付部11ａ付近に接続されていてもよい。
多気筒内燃機関は、４以外の複数の気筒を備えるものであってよく、また１つのバンクが複数の気筒から構成されるＶ型または水平対向型の内燃機関であってもよい。
前記所定数は、必ずしも内燃機関の気筒数と同じである必要はなく、気筒数よりも小さい数であってもよい。
吸気マニホルドは、複数の別個の部材が、例えば溶接などの固着手段により一体化されて形成されてもよい。
スロットル側フランジ26が設けられる前記所定部位は、端部25ａと共に前記一方側部分に含まれる部分である端部25ａ寄りの部分であってもよく、または気筒配列方向での吸気集合部25の中央部であってもよい。
スロットル弁装置は、燃料供給装置を兼ねる気化器であってもよい。
内燃機関にはバランサが備えられてもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよく、さらに車両および船舶推進装置以外の機械に使用されてもよい。

本発明が適用された吸気マニホルドが機関本体に取り付けられたときの側面図である。 図１のＩＩ矢視図であり、吸気マニホルドを特定方向での一方から見た図である。 図１のＩＩＩ矢視での要部の図である。 図１のＩＶ矢視図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

符号の説明

２…シリンダヘッド、５…スロットル装置、10…ヘッド側フランジ、21〜24…吸気管、25…吸気集合部、26…スロットル側フランジ、51〜57…リブ、
Ｅ…内燃機関、Ｍ…吸気マニホルド。

Claims (8)

1. 多気筒内燃機関のシリンダヘッドに結合されるヘッド側フランジ(10)と、前記ヘッド側フランジ(10)に下流端部で接続された複数である所定数の吸気管(21,22,23,24)と、前記所定数の吸気管(21,22,23,24)の上流部に接続された吸気集合部(25)と、前記吸気集合部(25)の所定部位に設けられてスロットル弁を備えるスロットル装置(5)が取り付けられるスロットル側フランジ(26)と、補強リブとを備える吸気マニホルド(M)において、
   前記補強リブは、前記吸気集合部(25)と、前記所定数の吸気管(21,22,23,24)のうちで気筒配列方向で前記スロットル側フランジ(26)に最も近い最近吸気管(21)を含む２以上の前記吸気管(21,22,…)と、前記ヘッド側フランジ(10)とに亘って一体に設けられる第１リブ(51)を含み、前記第１リブ(51)は前記２以上の前記吸気管(21,22,…)に跨って延び、
   前記補強リブは、前記吸気集合部(25)と、前記最近吸気管(21)と、前記ヘッド側フランジ(10)とに亘って一体に設けられる第２リブ(52)を含み、前記第２リブ(52)は前記最近吸気管(21)の中心軸線(L1)を跨いでおり、
   前記補強リブは、前記第２リブ(52)と、前記最近吸気管(21)と、前記ヘッド側フランジ(10)とに亘って一体に設けられる第３リブ(53)を備え、前記第３リブ(53)は前記最近吸気管(21)の中心軸線(L1)にほぼ沿って延びている
   ことを特徴とする吸気マニホルド。
2. 前記２以上の前記吸気管(21,22,…)は、前記最近吸気管(21)と、気筒配列方向で前記最近吸気管(21)に隣接する隣接吸気管(22)とを含み、前記第１リブ(51)は、気筒配列方向で前記隣接吸気管(22)よりも前記スロットル側フランジ(26)寄りで前記吸気集合部(25)に接続されていることを特徴とする請求項１記載の吸気マニホルド。
3. 前記補強リブに含まれるリブ(51,52,…)は一直線状であることを特徴とする請求項１または２記載の吸気マニホルド。
4. 前記吸気集合部(25)には、機関本体に結合されたステーが取り付けられる取付部(61)が前記スロットル側フランジ(26)寄りに設けられ、前記第１リブ(51)または前記第２リブ(52)は前記取付部(61)に接続されていることを請求項１から３のいずれか１項記載の吸気マニホルド。
5. 前記ヘッド側フランジ(10)には、前記ヘッド側フランジ(10)を前記シリンダヘッド(2)に結合するボルト(13)が挿入される複数の締結部(11)が設けられ、前記第１リブ(51)または前記第２リブ(52)は、気筒配列方向で隣接する前記締結部(11)の間において前記締結部(11)寄りで前記ヘッド側フランジ(10)に接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の吸気マニホルド。
6. 前記最近吸気管(21)の肉厚(t1)は、前記所定数の吸気管のうちで気筒配列方向で前記スロットル側フランジ(26)から最も遠い最遠吸気管(24)の肉厚に比べて大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の吸気マニホルド。
7. 前記所定部位は、前記吸気集合部(25)において気筒配列方向での一方側の部分であり、前記最近吸気管(21)は、前記所定数の吸気管(21,22,23,24)のうちで前記一方側の端に位置する端部吸気管であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の吸気マニホルド。
8. 前記補強リブは、第４リブ(54)と、前記吸気集合部(25)に一体に設けられて気筒配列方向に一直線状に延びている第５リブ(55)とを含み、前記第４リブ(54)は、前記吸気集合部(25)と、前記所定数の吸気管(21,22,23,24)のうちで気筒配列方向での他方側の端の前記スロットル側フランジ(26)から最も遠い端部吸気管(24)と、前記ヘッド側フランジ(10)とに亘って一体に設けられて一直線状に延びており、一直線状の前記第１リブ(51)と、前記ヘッド側フランジ(10)と前記第４リブ(54)と前記第５リブ(55)とがそれぞれ四角形の一辺をなすように接続されていることを特徴とする請求項７記載の吸気マニホルド。

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