JP4845237B2 - 樹脂製インテークマニホールド - Google Patents

Description

この発明は、エンジンの吸気系に設けられるインテークマニホールドに係り、詳しくは、樹脂成形された樹脂製インテークマニホールドに関する。

従来、この種の技術して、下記の特許文献１及び２に記載されるエンジンの吸気装置が知られている。特に、特許文献１には、サージタンクと、サージタンクから分岐する複数の吸気管とを備え、各吸気管の入口をサージタンクの中に突出させて配置した吸気装置が記載されている。各吸気管の入口をサージタンクの中に突出させて配置するのは、各吸気管を通じてエンジンに吸入される空気量を均一にするためである。

ところで、サージタンクと、サージタンクから分岐する複数の分岐通路とを備え、全体が複数の樹脂製ピースを組み合わせて一体化することにより構成される樹脂製インテークマニホールドが知られている（例えば、下記の特許文献３に記載される。）。図１７に示すように、一つの樹脂製ピース５１において、サージタンクを構成する半殻部の中に各分岐通路の入口５２を突出させて配置することが考えられる。この場合、サージタンクの半殻部を形成する周壁５３と各分岐通路の入口５２の周縁５２ａとをリブ５４ａ〜５４ｃにより連結してサージタンクの一側部を複数の区画部５５ａ〜５５ｄに仕切ることが考えられる。この構成によれば、上流側からサージタンクに流入する空気の流れを各区画部５５ａ〜５５ｄにより各分岐通路へ均等に分散させることができる。

特開平９−３１７５７８号公報 特開平５−９９０８８号公報 特開２００６−２９１９１５号公報

ところが、図１７に示すような樹脂製ピース５１により構成される樹脂製インテークマニホールドでは、サージタンクの一側部を複数のリブ５４ａ〜５４ｃにより複数の区画部５５ａ〜５５ｄに仕切ったことから、サージタンクに浸入したオイル分や水分などの液体が各区画部５５ａ〜５５ｄに溜まるおそれがあった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、サージタンクに設けられた複数の区画部から液体を排出可能とした樹脂製インテークマニホールドを提供することにある。この発明の別の目的は、上記目的に加え、吸気特性に影響の少ない樹脂製インテークマニホールドを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、サージタンクと、サージタンクから分岐する複数の分岐通路とを備え、各分岐通路の入口がサージタンクの中に突出して配置され、サージタンクの周壁と各分岐通路の入口の周縁とがリブにより連結されることでサージタンクの中の一側部が複数の区画部に仕切られた樹脂製インテークマニホールドにおいて、各区画部の底壁の最低部と、各区画部の底壁を介して隣接する分岐通路とを連通する水抜き孔が形成され、リブの一つがサージタンクの中の最低部に配置される特定リブであり、特定リブにより仕切られた隣り合う二つの区画部と特定リブに隣接する一つの分岐通路とを連通する一つの特定水抜き孔が、特定リブと底壁との連結部に形成されたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、サージタンクの中の一側部にてリブにより仕切られた複数の区画部の中に集まった液体はその最低部から底壁の水抜き孔を通じて隣接する分岐通路へ
流れる。また、サージタンクの中の最低部に配置された特定リブに隣接する二つの区画部に集まる液体は、特定リブと底壁との連結部に形成された一つの特定水抜き孔を通じて隣接する一つの分岐通路へ流れる。従って、一つの特定水抜き孔が二つの区画部の水抜き孔として共用され、サージタンクに開けられる水抜き孔の数が一つ減る。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特定水抜き孔は、サージタンクの底壁を貫通すると共に特定リブを貫通するように形成され、特定リブを貫通する孔部の開口面積が底壁を貫通する孔部の開口面積と同じかそれより大きいことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、特定水抜き孔を流れる液体は、まず特定リブを貫通する孔部から底壁を貫通する孔部へ流れ、隣接する一つの分岐通路へと流れる。特定水抜き孔の流路面積は底壁を貫通する孔部の大きさに制限されることとなる。

請求項１に記載の発明によれば、サージタンクに設けられた複数の区画部から液体を排出することができ、各区画部に液体が溜まることを防止することができる。また、水抜き孔が吸気特性に与える影響を低減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、複数の水抜き孔相互の大きさを同じにすることができ、水抜き孔が開いた分岐通路の間で吸気特性の均一性を保つことができる。

以下、本発明の樹脂製インテークマニホールドを具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、樹脂製インテークマニホールド１を正面図により示す。図２に、樹脂製インテークマニホールド１を図１の右側面図により示す。図３に、樹脂製インテークマニホールド１を図１のＡ−Ａ線に沿った拡大断面図により示す。図４に、樹脂製インテークマニホールド１を分解して正面図により示す。図５に、樹脂製インテークマニホールド１を分解して図４の右側面図により示す。

図１〜図３に示すように、この実施形態の樹脂製インテークマニホールド１は、概略的には、サージタンク２と、そのサージタンク２から分岐して湾曲した複数（この実施形態では４本）の分岐通路３とを備える。図３に示すように、サージタンク２は、湾曲した複数の分岐通路３の内側に内包されるように配置される。樹脂製インテークマニホールド１の右側には、スロットル装置を固定するためのスロットル装置用取付フランジ４が形成される。この取付フランジ４には、吸気導入口５が形成され、その吸気導入口５の周りには複数の取付孔４ａが形成される。吸気導入口５は、内部のサージタンク２に通じる。同じく、樹脂製インテークマニホールド１の右側には、ＥＧＲパイプを取り付けるためのＥＧＲパイプ用取付フランジ６が形成される。この取付フランジ６には、ＥＧＲガス導入口７が形成され、そのＥＧＲガス導入口７の両脇に一対の取付孔６ａが形成される。ＥＧＲガス導入口７は、内部のサージタンク２に通じる。同じく、樹脂製インテークマニホールド１の右側には、ブローバイガス還元用パイプを取り付けるためのガスパイプ用管継手８が設けられる。この管継手８は、内部のサージタンク２に通じる。更に、樹脂製インテークマニホールド１の上側中央には、ブレーキブースターに負圧を供給する負圧パイプを取り付けるための負圧パイプ用管継手９が形成される。この管継手９は、内部のサージタンク２に通じる。

図４，５に示すように、この樹脂製インテークマニホールド１は、全体が複数（この実施形態では４個）の樹脂製のピース１１〜１４を組み合わせて一体化することにより構成される。この樹脂製インテークマニホールド１は、サージタンク２の上半殻部を構成すると共に、サージタンク２の上側に位置する各分岐通路３の下半殻部を構成するベースピース１１と、そのベースピース１１の上側に配置され、上側の各分岐通路３の上半殻部を構成するアッパピース１２と、ベースピース１１の下側に配置され、サージタンク２の下半殻部を構成すると共に、サージタンク２の下側に位置する各分岐通路３の上半殻部等を構成する第１ロワピース１３と、第１ロワピース１３の下側に配置され、下側の各分岐通路２の下半殻部を構成する第２ロワピース１４とから構成される。これら各ピース１１〜１４は、それぞれ合成樹脂を材料として射出成形により所定の形状に成形される。そして、図４，５に示すように、各ピース１１〜１４を互いに組み合わせ、振動溶着により互いに接合して一体化することにより、一つの樹脂製インテークマニホールド１が製造される。

図６に、ベースピース１１を平面図により示す。図７に、ベースピース１１を底面図により示す。図７に示すように、ベースピース１１の下面側には、エンジンのシリンダヘッドに固定されるエンジン側取付フランジ１６が形成される。この取付フランジ１１には、４気筒エンジンに対応する４つの吸気導出口１７が横並びに形成される。また、この取付フランジ１６の縁部には、シリンダヘッドへの固定のための複数の取付孔１６ａが形成される。更に、ベースピース１１の下面側には、サージタンク２の上半殻部を構成する凹部１８が形成される。この凹部１８を挟んでエンジン側取付フランジ１６と反対側には、各分岐通路３に対応する４つの通路孔１９が横並びに形成される。

一方、図６に示すように、ベースピース１１の上面側には、上側の各分岐通路３の下半殻部を構成する４本の通路溝２０が横並びに形成される。また、ベースピース１１の上面側の右側には、上記したスロットル装置用取付フランジ４が形成されると共に、上記したガスパイプ用管継手８を固定するための管継手用ベース２１が形成される。この管継手用ベース２１には、図６，７に示すように、サージタンク２にブローバイガスを導入するためのガス導入孔２２が形成される。さらに、図６，７に示すように、ベースピース１１の中央部には、上記した負圧パイプ用管継手９に対応してサージタンク２に連通するガス導入孔２３が形成される。

また、図６に示すように、ベースピース１１の上面側には、各分岐通路３の通路溝２０及び管継手用ベース２１の外形等に沿って溶着ライン２４が形成される。この溶着ライン２４は、その上側に組み合わされるアッパピース１２に接して溶着される。さらに、図７に示すように、ベースピース１１の下面側には、サージタンク２の凹部１８の外形及び４つの通路孔１９の外形に沿って、溶着ライン２５が形成される。この溶着ライン２５は、その下側に組み合わされる第１ロワピース１３に接して溶着される。

図８に、アッパピース１２を平面図により示す。図９に、アッパピース１２を底面図により示す。図８，９に示すように、アッパピース１２は、上側の各分岐通路３の上半殻部を構成する形状に形成される。アッパピース１２の右側には、上記したガスパイプ用管継手８が側方へ突出して一体に形成される。ガスパイプ用管継手８は座部８ａを備える。また、アッパピース１２の上面側中央には、上記した負圧パイプ用管継手９が一体に形成される。図９に示すように、アッパピース１２の下面側には、上側の各分岐通路３を構成する４本の通路溝２６が横並びに形成される。アッパピース１２の下面側には、各通路溝２６及びガスパイプ用管継手８の座部８ａの外形に沿ってそれぞれ溶着ライン２７が形成される。この溶着ライン２７は、上記したベースピース１の上面側に形成された溶着ライン２４に接して溶着される。また、図８，９に示すように、アッパピース１２の左側及び後側には、この樹脂製インテークマニホールド１をエンジン等に固定するための複数のブラケット２８が一体に形成される。

図１０に、第１ロワピース１３を平面図により示す。図１１に、第１ロワピース１３を底面図により示す。図１０に示すように、第１ロワピース１３の上面側は、ベースピース１１の下面側に形成されたサージタンク２の上半殻部に対応する下半殻部を構成する。この下半殻部がサージタンク２の底壁２９を構成する。この底壁２９には、４本の分岐通路３の入口３０が横並びに形成される。各分岐通路３の入口３０はサージタンク２の中、すなわち底壁２９の中に突出して配置され、サージタンク２を構成する周壁３１と各分岐通路３の入口３０の周縁３０ａとが３つのリブ３２ａ〜３２ｃにより連結されることでサージタンク２の中の一側部が４つの区画部３３ａ〜３３ｄに仕切られる。このようにサージタンク２の中の一側部が４つの区画部３３ａ〜３３ｄに仕切られるのは、上流側からサージタンク２に流入する空気の流れを各分岐通路３の入口３０に均等に導入するためである。また、第１ロワピース１３の後側には、分岐通路３を構成する４つの通路孔３４が横並びに形成される。図１０に示すように、第１ロワピース１３の上面側には、その周壁３１及び通路孔３４の外形等に沿って、溶着ライン３５が形成される。周壁３１に沿って形成された溶着ライン３５は、ベースピース１１の下面側の凹部１８に沿って形成された溶着ライン２５に接して溶着される。通路孔３４の外形に沿って形成された溶着ライン３５は、ベースピース１１の下面側の通路孔１９の外形に沿って形成された溶着ライン２５に接して溶着される。

一方、図１１に示すように、第１ロワピース１３の下面側は、サージタンク２の下側に位置する各分岐通路３の上半殻部を構成する４本の通路溝３６が横並びに形成される。各通路溝３６の前後両端には、上記した４つの入口３０と４つの通路孔３４がそれぞれ形成される。この他、第１ロワピース１３の下面側には、上記したＥＧＲパイプ用取付フランジ６が形成される。また、図１１に示すように、第１ロワピース１３の下面側には、各通路溝３６の外形等に沿って溶着ライン３７が形成される。

図１２に、第２ロワピース１４を平面図により示す。図１３に、第２ロワピース１４を底面図により示す。図１２，１３に示すように、第２ロワピース１４は、下側の各分岐通路３の下半殻部を構成する形状に形成される。図１３に示すように、第２ロワピース１４の上面側には、第１ロワピース１３の各通路溝３６と共に各分岐通路３を構成する４つの通路溝３７が横並びに形成される。さらに、第２ロワピース１４の上面側には、各通路溝３７の外形に沿って溶着ライン３８が形成される。この溶着ライン３８は、第１ロワピース１３の下面側の溶着ライン３７に接して溶着される。図１２，１３に示すように、第２ロワピース１４の左側には、樹脂製インテークマニホールド１をエンジン等に固定するためのブラケット３９が一体に形成される。

ここで、上記した樹脂製インテークマニホールド１は、サージタンク２の底壁２９において、サージタンク２の周壁３１と各分岐通路３の入口３０の周縁３０ａとがリブ３２ａ〜３２ｃにより連結されることでサージタンク２の中の一側部が複数の区画部３３ａ〜３
３ｄに仕切られている。そして、各区画部３３ａ〜３３ｄの中の底壁２９には、サージタンク２に浸入したオイル分や水分などの液体が集まることから、その液体を各区画部３３ａ〜３３ｄから排出する必要がある。そこで、この実施形態では、上記した各区画部３３ａ〜３３ｄに水抜き孔を設けて、各区画部３３ａ〜３３ｄに集まった液体を排出するようにしている。

すなわち、図１４に、第１ロワピース１３を平面図により示す。各区画部３３ａ〜３３ｄの中の底壁２９の最も低い最低部には、各区画部３３ａ〜３３ｄの中の底壁２９を介して隣接する分岐通路３と連通する水抜き孔４１〜４３が形成される。ここで、複数のリブ３２ａ〜３２ｃの一つがサージタンク２の中で最も低い最低部に配置される特定リブ３２ｃであり、この実施形態では、図１４において３つのリブ３２ａ〜３２ｃのうち一番右側に位置する。この特定リブ３２ｃにより仕切られた隣り合う二つの区画部３３ｃ，３３ｄと特定リブ３２ｃに隣接する一つの分岐通路３とを連通する一つの特定水抜き孔４３が、特定リブ３２ｃと底壁２９との連結部に形成される。図１５に、図１４の鎖線円Ｓ１の中を拡大して平面図により示す。図１６に、特定リブ３２ｃ、底壁２９及び特定水抜き孔４３との関係を図１５のＡ−Ａ線に沿った断面図により示す。この特定水抜き孔４３は、サージタンク２の底壁２９を貫通すると共に特定リブ３２ｃを貫通するように形成される。また、この特定水抜き孔４３は、特定リブ３２ｃを貫通する孔部４３ａの開口面積が底壁２９を貫通する孔部４３ｂの開口面積と同じに設定される。この実施形態で、底壁２９を貫通する孔部４３ｂの直径は「約３ｍｍ」に設定される。この特定水抜き孔４３は、他の水抜き孔４１，４２と同様に、この第１ロワピース１３を樹脂成形するとき、金型の型面上に突設されたピンを型抜きすることで形成される。

以上説明したこの実施形態の樹脂製インテークマニホールド１によれば、サージタンク２の中の一側部にて３つリブ３２ａ〜３２ｃにより仕切られた４つの区画部３３ａ〜３３ｄの中に集まる液体は、その底壁２９の最低部から各水抜き孔４１〜４３を通じて隣接する分岐通路３へ流れる。ここで、各水抜き孔４１〜４３は比較的小さいが、各分岐通路３に通じることから、各分岐通路３における吸気負圧が各水抜き孔４１〜４３に作用することで、各区画部３３ａ〜３３ｄの中の液体が各水抜き孔４１〜４３から各分岐通路３へ吸い出されることとなる。このため、各区画部３３ａ〜３３ｄから液体を排出することができ、各区画部３３ａ〜３３ｄに液体が溜まることを防止することができる。

また、この実施形態では、特定リブ３２ｃに隣接する二つの区画部３３ｃ，３３ｄに集まる液体は、その特定リブ３２ｃと底壁２９との連結部に形成された一つの特定水抜き孔４３を通じて、隣接する一つの分岐通路３へ流れる。従って、一つの特定水抜き孔４３が二つの区画部３３ｃ，３３ｄの水抜き孔として共用され、サージタンク２に４つの区画部３３ａ〜３３ｄに応じて開けられるべき水抜き孔の数が一つ減る。このため、水抜き孔４１〜４３の数が１つ少ない分だけ、各水抜き孔４１〜４３が樹脂製インテークマニホールド１の吸気特性に与える影響を低減することができる。

更に、この実施形態では、特定水抜き孔４３を流れる液体は、まず特定リブ３２ｃを貫通する孔部４３ａから底壁２９を貫通する孔部４３ｂへ流れ、隣接する一つの分岐通路３へと流れる。ここで、特定水抜き孔４３の流路面積は、底壁２９を貫通する孔部４３ｂの大きさに制限されることとなる。このため、底壁２９を貫通する孔部４３ｂの大きさを他の水抜き孔４１，４２の大きさと同じにすることができ、水抜き孔４１〜４３が開いた分岐通路３の間で吸気特性の均一性を保つことができる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。

例えば、前記実施形態では、本発明を４気筒エンジン用の樹脂製インテークマニホールド１に具体化したが、４気筒エンジンに限らず、あらゆる多気筒エンジン用の樹脂製インテークマニホールドに具体化することができる。この場合、サージタンクの中のリブの数及び区画部の数は気筒数に応じた数となる。

樹脂製インテークマニホールドを示す正面図。 樹脂製インテークマニホールドを示す図１の右側面図。 樹脂製インテークマニホールドを示す図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。 樹脂製インテークマニホールドを分解して示す正面図。 樹脂製インテークマニホールドを分解して示す図４の右側面図。 ベースピースを示す平面図。 ベースピースを示す底面図。 アッパピースを示す平面図。 アッパピースを示す底面図。 第１ロワピースを示す平面図。 第１ロワピースを示す底面図。 第２ロワピースを示す平面図。 第２ロワピースを示す底面図。 第１ロワピースを示す平面図。 図１４の鎖線円の中を拡大して示す平面図。 特定リブ、底壁及び特定水抜き孔の関係を示す図１５のＡ−Ａ線断面図。 従来例の樹脂製ピースを示す平面図。

１ 樹脂製インテークマニホールド
２ サージタンク
３ 分岐通路
２９ 底壁
３０ 入口
３０ａ 周縁
３１ 周壁
３２ａ リブ
３２ｂ リブ
３２ｃ 特定リブ
３３ａ 区画部
３３ｂ 区画部
３３ｃ 区画部
３３ｄ 区画部
４１ 水抜き孔
４２ 水抜き孔
４３ 特定水抜き孔
４３ａ 孔部
４３ｂ 孔部

Claims (2)

1. サージタンクと、前記サージタンクから分岐する複数の分岐通路とを備え、前記各分岐通路の入口が前記サージタンクの中に突出して配置され、前記サージタンクの周壁と前記各分岐通路の前記入口の周縁とがリブにより連結されることで前記サージタンクの中の一側部が複数の区画部に仕切られた樹脂製インテークマニホールドにおいて、
   前記各区画部の底壁の最低部と、前記各区画部の底壁を介して隣接する分岐通路とを連通する水抜き孔が形成され、前記リブの一つが前記サージタンクの中の最低部に配置される特定リブであり、前記特定リブにより仕切られた隣り合う二つの区画部と前記特定リブに隣接する一つの分岐通路とを連通する一つの特定水抜き孔が、前記特定リブと前記底壁との連結部に形成されたことを特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
2. 前記特定水抜き孔は、前記サージタンクの底壁を貫通すると共に前記特定リブを貫通するように形成され、前記特定リブを貫通する孔部の開口面積が前記底壁を貫通する孔部の開口面積と同じかそれより大きいことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製インテークマニホールド。

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