JP6160248B2 - 吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸気装置に関する。

従来、サージタンクと吸気通路とを複数のピースにより構成し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、上方に位置するアッパーピースと、中間に位置するミドルピースと、下方に位置するロアピースとの３ピース構成の吸気装置が開示されている。この吸気装置では、アッパーピースとミドルピースとにより、吸気通路の下流部が構成され、ミドルピースとロアピースとによってサージタンクおよび吸気通路の上流部が構成される。吸気通路は、上流側でサージタンクと連通するとともに、下流部の端部に設けられたフランジ部でエンジンの吸気ポートと接続される。

この特許文献１では、フランジ部は、ミドルピースに一体形成されている。また、吸気装置の各ピースは、樹脂製で振動溶着によって互いに接合されている。すなわち、ミドルピースの上側壁部の下端面（溶着ライン）と、ロアピースの下側壁部の上端面（溶着ライン）とを振動溶着することにより、サージタンクの側壁が構成されている。

なお、振動溶着は、接合する部材の接合部同士を摺動（振動）させる必要があるため、接合部近傍に振動のためのスペースが必要となる。そのため、上記特許文献１の吸気装置では、ミドルピースの上側壁部と、ロアピースの下側壁部とにより構成されるサージタンクの側壁と、フランジ部が設けられたミドルピースの吸気通路の下流部（下流側端部）の側壁とは、互いに離間して接合用の間隔を隔てて形成されている。

特開２０１２−２５１５１８号公報

ここで、近年では、吸気装置が搭載される車両などのデザイン性の要求から、吸気装置を含めたエンジンスペースの省スペース化が強く望まれている。しかしながら、上記特許文献１のような従来の吸気装置では、サージタンクの側壁と、吸気通路の下流部（下流側端部）の側壁との２つの厚肉部（壁部）を接合用の間隔を隔てて配置する必要があるため、吸気装置に接合用の間隔（スペース）を形成する分だけ吸気装置が大型化し、その結果、吸気装置の小型化を図るのが困難であるという問題点がある。また、上記特許文献１のような従来の吸気装置では、内燃機関の吸気ポートとの連結部であるフランジ部が、ミドルピースのサージタンクの側壁から間隔を隔てて離間した位置に設けられているため、内燃機関の作動時の振動伝達部分（フランジ部）と、吸気装置の重量部分（サージタンク側部分）とが長い吸気通路を介して長い距離で連結された振動しやすい構造となり、その結果、吸気装置の振動の抑制を図るのが困難であるという問題点もある。

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、小型化および振動の抑制を図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、第１ピースと、サージタンクを構成し、前記第１ピースと接合される中間ピースと、サージタンクと連通する複数の吸気通路上流部を含み、中間ピースと接合される第２ピースとを備え、第１ピースと中間ピースとは、複数の吸気通路上流部のそれぞれと連通する複数の吸気通路下流部を構成し、複数の吸気通路上流部および複数の吸気通路下流部を含む吸気通路は、サージタンクの周りを囲むように形成され、第２ピースは、さらに、複数の吸気通路下流部のそれぞれと内燃機関の吸気ポートとを連結するフランジ部を含み、第２ピースの吸気通路上流部は、吸気通路に沿って円弧状に延びる筒状部を有し、フランジ部は、円弧状に延びる筒状部を有する吸気通路上流部に隣接するように形成されており、第２ピースの吸気通路上流部は、吸気通路に沿った縦断面において、第２ピースに含まれる２つの壁部により区画され、第２ピースのフランジ部と、第２ピースのサージタンクまたは吸気通路上流部のフランジ部側の全ての壁部とは、隣接して一体化されているとともに、隣接して一体化された部分において中間ピースに対して接合される第１接合部が設けられ、中間ピースのサージタンクと、中間ピースに形成された全ての吸気通路下流部とは、単一の第１隔壁を介して隣接するように配置されており、第１隔壁は、第２ピースの第１接合部と接合される第２接合部を含む。

この発明の一の局面による吸気装置では、上記のように、サージタンクと連通する吸気通路上流部を含み、中間ピースと接合される第２ピースに、吸気通路下流部と内燃機関の吸気ポートとを連結するフランジ部を設けることによって、第２ピースにおいて、サージタンクと連通する吸気通路上流部近傍の側壁と、フランジ部の側壁とを、少なくとも中間ピースとの接合面で連結して単一の側壁にすることができる。そのため、第２ピースと接合される中間ピース側においても、サージタンクの側壁と吸気通路下流部の側壁とを連結して単一の側壁を形成して第２ピースの単一の側壁と接合することができる。これにより、従来必要だった２つの壁部（サージタンクの側壁および吸気通路の下流部の側壁）のうちの一方と、２つの壁部を設ける場合の接合用の間隔とをそれぞれ抹消することができるので、その分、吸気装置の小型化を図ることができる。また、従来の吸気装置と同じサイズであれば、より吸気性能を向上させた吸気装置を得ることができる。これらの結果、限られたスペースに吸気装置を搭載する際の設計の自由度を増加させることができるので、吸気装置の搭載性（搭載のし易さ）を向上させることができる。また、本発明によれば、第２ピースにフランジ部を設けることによって、振動伝達部分（フランジ部）と、吸気装置の重量部分（サージタンク側部分）とを第２ピースにおいて短距離で連結することができるので、吸気装置全体の振動を抑制することができる。
また、円弧状に延びる筒状部を有する吸気通路上流部が形成される第２ピースを、回転スライド式の金型コアを用いて単一ピースで形成することができる。ここで、回転スライド式の金型コアを用いる場合、成型品の外表面に係合部を設ける必要があり、係合部を回転方向に押圧することによって金型コアからの成型品（筒状部）の抜き取り工程が行なわれる。これに対して、本発明によれば、第２ピースに設けたフランジ部を抜き取り工程における係合部としても利用することができるので、第２ピースの外表面に抜き取り用の係合部を別途設ける必要がない。
また、フランジ部と、サージタンクの第２ピース側部分または吸気通路上流部とを離間させることなく一体化することができるので、その分だけ小型化を図ることができる。また、内燃機関の吸気ポートとの連結部であるフランジ部が第２ピースにおいてサージタンクの第２ピース側部分または吸気通路上流部と一体化されるので、吸気装置全体の剛性を向上させることができ、その結果、内燃機関の駆動時の吸気装置の振動を効果的に抑制することができる。
また、第２ピースのみならず中間ピース側でも、サージタンクと吸気通路下流部とを単一（共通）の隔壁によって一体化することができる。その結果、サージタンクのフランジ部側（吸気通路下流部側）の側面の広い範囲で、吸気通路下流部とサージタンクとを単一（共通）の隔壁を介して一体化することができるので、容易に小型化を図ることができ、吸気装置の搭載性を容易に向上させることができる。また、第２ピースに加えて、中間ピースのサージタンクと吸気通路下流部とが隣接して間の隔壁が一体化されるので、吸気装置全体の剛性を容易に向上させることができる。

上記サージタンクと吸気通路下流部とが第１隔壁を介して隣接する構成において、好ましくは、サージタンクは、第１隔壁と、第１隔壁とは反対側の第１サージタンク壁部と、第１隔壁の端部と第１サージタンク壁部の端部とを接続する第２サージタンク壁部とを含み、第１隔壁および第２サージタンク壁部は、共に、サージタンクと吸気通路下流部とを区画している。
上記サージタンクと吸気通路下流部とが第１隔壁を介して隣接する構成において、好ましくは、第１隔壁は、吸気通路上流部および吸気通路下流部に沿った縦断面において、第２接合部から直線状に延びるように形成されている。
上記第１隔壁が第２接合部を含む構成において、好ましくは、第２接合部の肉厚と、第１接合部の肉厚とは、互いに等しい。
上記サージタンクと吸気通路下流部とが第１隔壁を介して隣接する構成において、好ましくは、吸気通路上流部および吸気通路下流部は複数設けられており、フランジ部は、複数の吸気通路下流部のそれぞれを互いに接続するように設けられるとともに、サージタンクのフランジ部側の壁部と隣接して一体化されている。
この場合、好ましくは、フランジ部が設けられた吸気通路下流部の下流端部分と、サージタンクとは、隣接して共通の第２隔壁によって区画されている。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、第２ピースは、フランジ部のサージタンク側の外面と、サージタンクまたは吸気通路上流部のフランジ部側の壁部の外面とを接続するように設けられた補強リブを含む。このように構成すれば、内燃機関の吸気ポートとの連結部であるフランジ部とサージタンクまたは吸気通路上流部との間を補強することができるので、吸気装置の剛性をより一層向上させることができ、その結果、吸気装置全体の振動をより抑制することができる。また、従来の吸気装置のようにフランジ部（吸気通路下流部）がミドルピースに設けられる場合には、フランジ部とロアピースのサージタンクまたは吸気通路上流部とが別ピースになり補強リブを一体形成することができない。これに対して、本発明によれば、フランジ部と、サージタンクの第２ピース側部分または吸気通路上流部とが同一の第２ピースに形成されるので、補強リブを設けるだけの簡単な構成で容易に吸気装置の剛性を向上させることができる。

この場合において、好ましくは、補強リブは、第２ピースのサージタンクに対応する部分のみならず、第２ピースの吸気通路上流部に対応する壁部の外面まで延びるように形成されている。このように構成すれば、サージタンクから吸気通路上流部に達する広い範囲で補強リブを設けることができるので、より効果的に吸気装置の剛性を向上させることができる。
上記補強リブが第２ピースの吸気通路上流部に対応する壁部の外面まで延びる構成において、好ましくは、補強リブは、フランジ部のサージタンク側の端部から、吸気通路上流部の壁部の外面に向かう接線方向に延びるように形成されている。
上記補強リブが第２ピースの吸気通路上流部に対応する壁部の外面まで延びる構成において、好ましくは、吸気通路上流部および吸気通路下流部は複数設けられており、補強リブは、フランジ部と、複数の吸気通路上流部の各々の壁部とを接続するように複数設けられている。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、筒状部は、下流側から上流側に向かうに従って流路幅が大きくなるように形成されている。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、第１ピース、中間ピースおよび第２ピースは、互いに接合可能な樹脂により形成されている。このように構成すれば、第１ピース、中間ピースおよび第２ピースを振動溶着などの溶着法を用いて容易に接合することができる。その場合にも、従来必要だった２つの壁部（サージタンクの側壁および吸気通路の下流部の側壁）のうちの一方と、２つの壁部を設ける場合の接合用の間隔とをそれぞれ抹消することができるので、その分、吸気装置の小型化および搭載性の向上を図ることができる。

なお、本出願では、上記一の局面による吸気装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。

（付記項）
すなわち、本出願の他の構成による吸気装置は、サージタンクと、サージタンクと連通するとともに内燃機関の吸気ポートに接続される吸気通路とが形成された吸気装置本体部を備え、吸気通路は、サージタンクの周囲を囲むように延びるとともに、吸気ポートとの接続部近傍の下流部においてサージタンクの側面に沿って延びるように設けられ、吸気装置本体部におけるサージタンクの側面と吸気通路の下流部とは、単一の隔壁部により区画されている。このように構成すれば、サージタンクの側壁と吸気通路の下流部の側壁とを連結して単一の隔壁部により区画することができる、その結果、従来必要だった２つの壁部（サージタンクの側壁および吸気通路の下流部の側壁）のうちの一方と、２つの壁部を設ける場合の接合用の間隔とをそれぞれ抹消することができるので、その分、吸気装置の小型化を図ることができる。この結果、限られたスペースに吸気装置を搭載する際の設計の自由度を増加させることができるので、吸気装置の搭載性（搭載のし易さ）を向上させることができる。また、サージタンクと吸気通路の下流部とを間隔を隔てて離間させることなく単一の隔壁部を介して一体化することができるので、吸気装置全体の剛性を向上させ、吸気装置の振動の抑制を図ることができる。

本発明によれば、上記のように、小型化および振動の抑制を図ることが可能な吸気装置を提供することができる。

本発明の一実施形態による吸気装置を上方から示した斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置を下方から示した斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置の構成を示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置の吸気通路に沿った模式的な縦断面図である。 本発明の一実施形態による吸気装置のロアピースの下面側を示した平面図である。 （Ａ）は、比較例による吸気装置の模式的な縦断面図である。（Ｂ）は、本発明の一実施形態による吸気装置の模式的な縦断面図である。（Ｃ）は、本発明の一実施形態の変形例による吸気装置の模式的な縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による吸気装置１００の構成について説明する。本実施形態では、自動車用の直列４気筒エンジン（図示せず）に設けられる吸気装置の例について説明する。

吸気装置１００は、図１〜図３に示すように、サージタンク１（図２参照）と、サージタンク１から分岐して、サージタンク１の下流に配置された４本の吸気通路２とを備えている。吸気装置１００は、シリンダヘッド９０に接続されることにより、４本の吸気通路２が吸気ポート９１（図４参照）を介してエンジン（内燃機関）の各気筒とそれぞれ接続されるように構成されている。

吸気装置１００は、構造的には、図３に示すように、吸気装置本体部１０１がアッパーピース３と、ミドルピース４と、ロアピース５とから構成される３ピース構造を有する。なお、アッパーピース３と、ミドルピース４と、ロアピース５とは、それぞれ、本発明の「第１ピース」、「中間ピース」および「第２ピース」の一例である。

アッパーピース３と、ミドルピース４と、ロアピース５とは、互いに接合可能な樹脂材料により形成されており、樹脂材料としては、たとえばナイロン６（ＰＡ６）などを用いることができる。そして、アッパーピース３と、ミドルピース４と、ロアピース５とがそれぞれ振動溶着により互いに一体的に接合されることにより、吸気装置本体部１０１が形成されている。このように形成された吸気装置本体部１０１が、サージタンク１と４本の吸気通路２とを一体的に含んでいる。なお、以下では、便宜的に、４本の吸気通路２が並ぶＸ方向を横方向、アッパーピース３、ミドルピース４およびロアピース５の接合方向であるＺ方向を上下方向（アッパーピース３側のＺ１方向を上方、ロアピース５側のＺ２方向を下方）、Ｘ方向およびＺ方向と直交するＹ方向を前後方向という。

サージタンク１には、図示しないエアクリーナおよびスロットルを介して到達する吸気が取入口１ａ（図２参照）から流入される。図４に示す吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、サージタンク１は、Ｙ２方向側の隔壁（隔壁部４１および５２）と、Ｙ１方向側の隔壁（壁部４２および５３）と、Ｚ１方向側の隔壁（壁部４３）とによって区画されている。なお、隔壁部４１は、本発明の「単一の隔壁」の一例である。

図１に示すように、４本の吸気通路２は、横方向に並ぶように配置されている。４本の吸気通路２の各々は、図４に示すように、サージタンク１と連通するとともに、吸気通路上流部２１と、吸気通路下流部２２とを含んでいる。吸気通路上流部２１は、上流側端部（入口部）２１ａでサージタンク１と連通するとともに、サージタンク１の下部からＹ１方向側に湾曲して延びる通路部分であり、ロアピース５に一体形成されている。言い換えると、吸気通路２のうち、後述するフランジ部５１の形成部を除いてロアピース５に形成された通路部分が、吸気通路上流部２１である。吸気通路上流部２１は、吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、壁部５４および５５によって区画されている。なお、吸気通路上流部２１は、本発明の「円弧状に延びる筒状部」の一例である。

吸気通路下流部２２は、上流側端部で吸気通路上流部２１と連通するとともに、サージタンク１の周囲を囲むようにサージタンク１の上方をＹ２方向側に延びて、下流端部分２３に至る通路部分である。なお、吸気通路下流部２２の下流端部分２３（フランジ部５１）の近傍部分（範囲Ｌ１の部分）は、サージタンク１のＹ２方向側側面に沿って上下方向（Ｚ方向）に延びている。吸気通路下流部２２は、吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、壁部３１、４３、４５、５６、および、サージタンク１のＹ２方向側の隔壁（隔壁部４１および５２）などによって区画されている。

このような吸気通路上流部２１および吸気通路下流部２２によって、吸気通路２の各々は、サージタンク１の周囲を囲むように延びるとともに、吸気ポート９１との接続部（フランジ部５１）近傍の吸気通路下流部２２において、サージタンク１の側面に沿って延びるように設けられている。本実施形態では、吸気装置本体部１０１におけるサージタンク１のＹ２方向側側面と、吸気通路下流部２２のうち範囲Ｌ１の部分および下流端部分２３とは、隔壁部４１および５２により構成される単一の隔壁によって区画されている。

次に、吸気装置本体部１０１を構成する各ピースの構造について説明する。

図１および図３に示すように、アッパーピース３は、ミドルピース４の上側（Ｚ１方向側）部分を覆うように設けられ、Ｘ方向に並ぶ４本の各吸気通路２の吸気通路下流部２２のうち、上側の略半分を構成する。アッパーピース３は、図４に示す吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、吸気通路下流部２２を区画する壁部３１を一体的に含んでいる。また、アッパーピース３は、接合部３２において、ミドルピース４と接合されている。

図３に示すように、ミドルピース４は、サージタンク１を構成し、上面側でアッパーピース３と接合されるとともに、下面側でロアピース５と接合されている。図４に示すように、ミドルピース４には、サージタンク１の概ね３／４程度に相当する上側部分１１が形成されており、ミドルピース４は、吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、この上側部分１１を区画する壁部４２および４３と、上記の隔壁部４１とを一体的に含んでいる。また、ミドルピース４は、吸気通路２の吸気通路下流部２２のうち、下側（Ｚ２方向側）の略半分を構成している。このように、アッパーピース３とミドルピース４とは、ロアピース５に形成された下流端部分２３を除いて、吸気通路上流部２１と連通する吸気通路下流部２２を構成している。

また、吸気通路下流部２２のうち、サージタンク１のＹ２方向側側面に沿って上下方向（Ｚ方向）に延びる範囲Ｌ１の部分と、サージタンク１の上側部分１１とは、離間することなく、単一の隔壁部４１を介して隣接するように配置されている。そして、この隔壁部４１の下端面には、ロアピース５の後述する第１接合部５８と接合される第２接合部４４が設けられている。吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、範囲Ｌ１の部分では、吸気通路下流部２２は、隔壁部４１と、壁部４５（およびアッパーピース３の壁部３１）とによって区画されている。壁部４５の下端面には、ロアピース５との接合部４６が設けられている。また、ミドルピース４の隔壁部４１は、第２接合部４４において肉厚ｔ１を有しており、肉厚ｔ１は、第２接合部４４をロアピース５の第１接合部５８と接合させるのに十分な厚みを有する。

ロアピース５は、図２および図３に示すように、サージタンク１と連通する吸気通路上流部２１を一体的に含み、上面側でミドルピース４の下面と接合されている。図４に示すように、本実施形態では、ロアピース５には、サージタンク１の概ね１／４程度に相当する下側部分１２が形成されているとともに、略円弧筒状の吸気通路上流部２１の全体が形成されている。また、ロアピース５には、さらに、吸気通路下流部２２と吸気ポート９１とを連結するフランジ部５１を有する吸気通路下流部２２の下流端部分２３が一体形成されている。

また、ロアピース５は、図４に示す吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、サージタンク１を構成する下側部分１２を区画する隔壁部５２と、壁部５３とを一体的に含んでいる。また、ロアピース５は、吸気通路上流部２１を区画する壁部５４および５５を含む。また、ロアピース５は、隔壁部５２とともに下流端部分２３を区画する壁部５６を含んでいる。

ここで、ロアピース５の吸気通路上流部２１は、吸気通路２に沿って円弧状に延びる筒状部からなるとともに、下流側から上流側に向かうに従って、徐々に流路幅（図４に示す吸気通路２の縦断面における壁部５４と壁部５５との間の間隔）が大きくなるように形成されている。これにより、本実施形態では、ロアピース５の吸気通路上流部２１は、回転スライド式の金型コアＣ（図４の２点鎖線参照）を用いることによって、単一ピースで筒状の吸気通路形状を形成することが可能となっている。すなわち、吸気通路上流部２１に対応する金型コアＣの周囲に壁部（壁部５４および壁部５５）を筒状に形成した後、金型コアＣに対してロアピース５をＡ方向に相対回転させて金型コアＣを引き抜くことにより、吸気通路上流部２１を形成することが可能である。なお、吸気通路上流部２１の流路幅が上流側に向かって大きくなる形状は、金型コアＣの抜き勾配としても機能する。ロアピース５は、吸気通路上流部２１の下流側端部の接合部５７ａおよび５７ｂで、ミドルピース４の吸気通路下流部２２の上流側端部と接合されている。

フランジ部５１は、図２および図５に示すように、吸気通路下流部２２の下流端部分２３の外周部において、隔壁部５２と壁部５６とを含んで外側（主としてＸ方向）に突出するように設けられている。具体的には、フランジ部５１は、４本の吸気通路２の各下流端部分２３をＸ方向に接続するとともに、Ｘ方向の両端部でさらにＸ方向の外側に突出するように形成されている。そして、各吸気通路２（各下流端部分２３）の間の位置、および、フランジ部５１のＸ方向の両端部の位置に、エンジンのシリンダヘッドと連結するための孔部５１ａが複数形成されている。この孔部５１ａに図示しないカラーおよび締結部材を挿入して、吸気装置１００がエンジン側に連結（締結）される。また、本実施形態では、フランジ部５１は、図４に示す吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、円弧状に延びる筒状の吸気通路上流部２１の上流側端部に隣接するように形成されている。

ここで、本実施形態では、ロアピース５のフランジ部５１（下流端部分２３）と、サージタンク１の下側部分１２のフランジ部５１側（Ｙ２方向側）の壁部とは、隣接して一体化されている。すなわち、フランジ部５１（下流端部分２３）と、サージタンク１の下側部分１２とが、Ｙ方向に離間することなく共通の隔壁部５２によって区画されている。そして、ロアピース５には、この隔壁部５２の上面においてミドルピース４に対して接合される第１接合部５８が設けられている。より具体的には、図３に示すように、ロアピース５の上面には、フランジ部５１とサージタンク１の下側部分１２とを構成する壁部の接合ラインが途切れることなく連続するように形成されている。この接合ラインのうち、フランジ部５１と下側部分１２との間の隔壁部５２に配置された部分が、第１接合部５８である。

図４に示すように、ロアピース５の隔壁部５２は、第１接合部５８において肉厚ｔ２を有しており、肉厚ｔ２は、ミドルピース４の隔壁部４１の肉厚ｔ１と略等しい（ｔ１＝ｔ２）。肉厚ｔ２は、第１接合部５８をミドルピース４の第２接合部４４と接合させるのに十分な厚みを有する。吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）において、ロアピース５は、隔壁部５２の第１接合部５８と、壁部５６の上端面の接合部５７ｃとで、それぞれミドルピース４の第２接合部４４と接合部４６とに接合されており、これにより下流端部分２３を含む吸気通路下流部２２が構成される。同様に、ロアピース５は、隔壁部５２の第１接合部５８と、壁部５３の上端面の接合部５７ｄとでそれぞれミドルピース４と接合されており、これにより上側部分１１および下側部分１２を含むサージタンク１が構成される。

また、図２および図５に示すように、本実施形態では、ロアピース５には、フランジ部５１とサージタンク１の下側部分１２および吸気通路上流部２１との間の部分に、補強リブ５９が設けられている。補強リブ５９は、フランジ部５１のサージタンク１（下側部分１２）側（Ｙ１方向側）の外面と、下側部分１２および吸気通路上流部２１のフランジ部５１側（Ｙ２方向側）の壁部の外面とを接続するように、ロアピース５に一体形成されている。すなわち、この補強リブ５９は、図４に示すように、ロアピース５の下側部分１２の外面のみならず、吸気通路上流部２１の壁部５５の外面まで延びるように形成されている。より詳細には、フランジ部５１のＹ２方向側の下端部から吸気通路上流部２１の壁部５５に対して引いた接線の交点部分までの長さＬ２の広い範囲に渡って、補強リブ５９が形成されている。また、図５に示すように、補強リブ５９は、ロアピース５において、それぞれの吸気通路２毎に形成されて合計４つ設けられている。それぞれの補強リブ５９は、各吸気通路２のＸ方向の中央部に形成され、厚みｔ３の板状形状を有する。

次に、図６を参照して、本実施形態による吸気装置１００および本実施形態の変形例による吸気装置２００を比較例と対比して説明する。

図６（Ａ）には、比較例として、フランジ部がミドルピースに設けられ、サージタンクとフランジ部とが間隔Ｄ１を隔ててＹ方向に離間した吸気装置Ｓを示している。比較例による吸気装置Ｓは、フランジ部がミドルピースに設けられ、サージタンクとフランジ部とがＹ方向に離間する点においてのみ従来構成を採用し、他の構成については比較のために本実施形態の吸気装置１００に近づけるように構成した仮想的な構成例である。

また、図６（Ｂ）には、図１〜図５に示した本実施形態の吸気装置１００を示している。図６（Ｃ）には、本実施形態の変形例として、本実施形態の吸気装置１００の装置寸法（Ｙ方向寸法）を比較例の吸気装置Ｓと一致するように再構成した吸気装置２００を示している。

図６（Ａ）に示すように、比較例の吸気装置Ｓでは、フランジ部５１ｓがミドルピース４ｓに形成されており、ロアピース５ｓは、吸気通路上流部２１ｓ、および、サージタンク１ｓの下側部分のみを含んでいる。すなわち、ロアピース５ｓには吸気通路２ｓの吸気通路下流部２２ｓの一部を構成する下流端部分が形成されていない。そのため、ロアピース５ｓは、サージタンク１ｓの側壁４７ｓにおいて、ミドルピース４ｓと振動溶着により接合される。この結果、吸気装置Ｓでは、側壁４７ｓでミドルピース４ｓとロアピース５ｓとを相対移動（摺動）させて振動溶着するために、振動溶着のためのスペース（相対移動しろ）として距離Ｄ１分だけ、サージタンク１ｓの側壁４７ｓと吸気通路下流部２２ｓの側壁４１ｓとの間を離間させる必要がある。また、吸気装置Ｓは、吸気通路上流部２１ｓの曲げ半径Ｒ１が、図６（Ｂ）に示した本実施形態の吸気装置１００の吸気通路上流部２１の曲げ半径Ｒ１と略等しくなるように構成した例を示している。なお、ここで示した曲げ半径は、吸気通路の通路中心線に概ね沿うように示した円弧の半径であり、上記の通り流路幅が一定ではないので、曲げ半径の目安となる代表線（円弧）を示して、その円弧の半径としている。

図６（Ｂ）に示すように、本実施形態による吸気装置１００では、フランジ部５１を含む吸気通路下流部２２と、サージタンク１との間を単一の隔壁（隔壁部４１および５２）によって区画しているため、吸気通路２に沿った縦断面（ＹＺ断面）で見ると、ロアピース５は、第１接合部５８、接合部５７ａ、５７ｂ、５７ｃおよび５７ｄでミドルピース４と接合される。この場合には、吸気装置１００の内部に振動溶着のためのスペースを確保する必要がなくなる。そのため、本実施形態による吸気装置１００では、吸気装置Ｓと比較して、側壁４７ｓの厚みｔ４と、間隔Ｄ１との合計の距離Ｄ２分だけ、サージタンク１や吸気通路上流部２１を配置可能な内部スペースを確保することが可能となっている。

これにより、吸気通路上流部２１の曲げ半径Ｒ１を等しくした本実施形態による吸気装置１００と比較例の吸気装置Ｓとで比較した場合、距離Ｄ２分の内部スペースを確保することができた結果、Ｙ方向の長さＬ３だけ吸気装置１００のサイズがコンパクト化している。

また、図６（Ｃ）に示すように、装置のＹ方向の全長を比較例の吸気装置Ｓと一致させた本実施形態の変形例による吸気装置２００でも、吸気装置Ｓと比較して、側壁４７ｓの厚みｔ４と、間隔Ｄ１との合計の距離Ｄ２分だけ、サージタンク１０１や吸気通路上流部１２１を配置可能な内部スペースを確保することが可能となっている。これにより、本実施形態の変形例による吸気装置２００では、距離Ｄ２分の内部スペースを確保することができた結果、半径Ｒ１よりも大きい曲げ半径Ｒ２で吸気通路上流部１２１が構成されている。吸気通路上流部１２１の曲げ半径を大きくすれば、その分、吸気抵抗を減少させて圧力損失を低減することが可能となる。したがって、本実施形態の変形例の吸気装置２００は、比較例の吸気装置Ｓと比較して、同一寸法で吸気装置の性能向上を図ることが可能となっている。なお、吸気通路上流部１２１は、本発明の「円弧状に延びる筒状部」の一例である。

また、図６（Ａ）に示すように、比較例の吸気装置Ｓは、構造上は、吸気通路下流部２２ｓのサージタンク１ｓよりもＹ２方向側の部分Ｓ１と、サージタンク１ｓおよび吸気通路上流部２１ｓが配置されたＹ１方向側の部分Ｓ２とが、間隔Ｄ１を隔てて離間した構造となっている。このため、シリンダヘッドとの連結部であるフランジ部５１ｓで吸気装置Ｓをエンジン側に取り付けた場合、吸気装置ＳのＹ２方向側部分Ｓ１が、Ｙ１方向側部分（サージタンク１ｓおよび吸気通路上流部２１ｓ）Ｓ２を支持する構造になっている。つまり、吸気装置Ｓは、フランジ部５１ｓでエンジン側に連結された場合、片持ち梁状のＹ２方向側部分Ｓ１の先端に、重量部分であるＹ１方向側部分Ｓ２が支持される構造となる。その結果、吸気装置Ｓでは、Ｙ１方向側部分Ｓ２が振動するのを抑制するのが困難となる。

これに対して、図６（Ｂ）に示す本実施形態の吸気装置１００では、Ｙ２方向側部分（吸気通路下流部２２）とＹ１方向側部分（サージタンク１および吸気通路上流部２１）との間に隙間がなく、連結部であるフランジ部５１と、Ｙ１方向側部分（サージタンク１および吸気通路上流部２１）とが、ロアピース５において隔壁部５２により最短距離で一体的に連結されている。このため、本実施形態の吸気装置１００は、比較例の吸気装置Ｓと比べて吸気装置１００全体での剛性が向上しており、重量部分であるＹ１方向側部分が振動するのを抑制することが可能となっている。この点は、図６（Ｃ）に示す変形例の吸気装置２００も同様である。

本実施形態では、上記のように、吸気通路下流部２２と吸気ポート９１とを連結するフランジ部５１をロアピース５に設けることによって、ロアピース５において、サージタンク１と連通する吸気通路上流部２２近傍の側壁（下側部分１２の側壁）と、フランジ部５１の側壁とを、ミドルピース４との接合面（第１接合部５８）で連結して単一の側壁（隔壁部５２）にすることができる。そのため、ロアピース５と接合されるミドルピース４側においても、サージタンク１（上側部分１１）の側壁と吸気通路下流部２２の側壁とを連結して単一の側壁（隔壁部４１）を形成してロアピース５の単一の側壁（隔壁部５２）と接合することができる。これにより、吸気装置１００の小型化を図ることができる。また、本実施形態では、ロアピース５にフランジ部５１を設けることによって、振動伝達部分（フランジ部５１）と、吸気装置１００の重量部分（サージタンク１側部分）とをロアピース５において短距離で連結することができるので、吸気装置１００全体の振動を抑制することができる。

なお、近年、吸気装置が搭載される車両のデザイン性向上の観点から、吸気装置を小型化してデザイン性を制限することなく搭載できるようにすること（搭載性の向上）が求められている。本実施形態によれば、吸気装置の小型化を図ることができるので、上記図６（Ｂ）に示した本実施形態の吸気装置１００のように、デザイン上の要求に対応可能なコンパクトな吸気装置を提供することが可能となる。

また、吸気通路上流部の曲げ半径だけでなく、たとえばサージタンクの容積や、吸気通路上流部の入口部（上流側端部）の開口面積、吸気通路の経路長などは、吸気装置の性能に影響し、吸気装置が搭載される車両（エンジン）の仕様に応じて適切に設計する必要がある。このため、上記図６（Ｃ）に示した本実施形態の変形例による吸気装置２００によれば、装置寸法を大型化させずに、要求仕様を満たすための設計上の自由度を増加させることが可能となる。これらの結果、限られたスペースに吸気装置１００（２００）を搭載する際の設計の自由度を増加させることができるので、吸気装置の搭載性（搭載のし易さ）を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ロアピース５のフランジ部５１と、ロアピース５のサージタンク１のフランジ部５１側の壁部とを、隔壁部５２により隣接して一体化させる。そして、ミドルピース４に対して接合される第１接合部５８を隔壁部５２に設ける。これにより、フランジ部５１と、サージタンク１の下側部分１２とを離間させることなく一体化することができるので、その分だけ小型化を図ることができる。また、吸気ポート９１との連結部であるフランジ部５１がロアピース５においてサージタンク１（下側部分１２）と一体化されるので、吸気装置１００全体の剛性を向上させることができ、その結果、エンジンの駆動時の吸気装置１００の振動も抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ミドルピース４のサージタンク１（上側部分１１）と、ミドルピース４の吸気通路下流部２２とを、単一の隔壁部４１を介して隣接するように配置する。そして、隔壁部４１に、ロアピース５の第１接合部５８と接合される第２接合部４４を設ける。これにより、ロアピース５のみならずミドルピース４側でも、サージタンク１と吸気通路下流部２２とを単一（共通）の隔壁部４１によって一体化することができる。その結果、サージタンク１のフランジ部５１側（Ｙ２方向側）の側面全体に渡る広い範囲で、吸気通路下流部２２とサージタンク１とを単一（共通）の隔壁（隔壁部４１および隔壁部５２）を介して一体化することができるので、容易に小型化を図ることができ、吸気装置１００の搭載性を容易に向上させることができる。また、ロアピース５に加えて、ミドルピース４のサージタンク１（上側部分１１）と吸気通路下流部２２とが隣接して間の隔壁が一体化されるので、吸気装置１００全体の剛性を容易に向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、フランジ部５１のサージタンク１側（Ｙ１方向側）の外面と、サージタンク１（下側部分１２）のフランジ部５１側（Ｙ２方向側）の外面とを接続する補強リブ５９をロアピース５に形成する。これにより、吸気ポート９１との連結部であるフランジ部５１とサージタンク１との間を補強することができるので、吸気装置１００の剛性をより一層向上させることができ、その結果、吸気装置１００全体の振動をより抑制することができる。また、図６（Ａ）に示した比較例のようにフランジ部５１ｓ（吸気通路下流部２２ｓ）がミドルピース４ｓに設けられる場合には、ミドルピース４ｓのフランジ部５１ｓとロアピース５ｓとが別ピースになり補強リブを形成することができない。これに対して、図６（Ｂ）に示した本実施形態の吸気装置１００によれば、フランジ部５１とサージタンク１（下側部分１２）および吸気通路上流部２１とが同一のロアピース５に形成されるので、補強リブ５９を設けるだけの簡単な構成で容易に吸気装置１００の剛性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、補強リブ５９を、ロアピース５の吸気通路上流部２１に対応する壁部５５の外面までの長さＬ２の範囲に渡って延びるように形成されている。これにより、サージタンク１から吸気通路上流部２１に達する広い範囲で補強リブ５９を設けることができるので、より効果的に吸気装置１００の剛性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ロアピース５の吸気通路上流部２１を吸気通路に沿って円弧状に延びる筒状形状に形成し、フランジ部５１を、円弧状に延びる筒状形状を有する吸気通路上流部２１に隣接するように形成する。これにより、円弧状に延びる筒状部（吸気通路上流部２１）が形成されるロアピース５を、回転スライド式の金型コアＣを用いて単一ピースで形成することができる。そして、ロアピース５に設けたフランジ部５１を、ロアピース５と金型コアＣとの抜き取り工程（ロアピース５を金型コアＣに対してＡ方向（図４参照）に相対回転させて金型コアＣから抜き取る工程）における係合部としても利用することができるので、ロアピース５の外表面に抜き取り用の係合部を別途設ける必要がない。

また、本実施形態では、上記のように、アッパーピース３、ミドルピース４およびロアピース５を、互いに接合可能な樹脂により形成する。これにより、アッパーピース３、ミドルピース４およびロアピース５を振動溶着によって容易に接合することができる。その場合にも、図６（Ａ）の比較例におけるサージタンク１ｓの側壁４７ｓと、フランジ部５１ｓが形成される吸気通路下流部２２ｓの側壁４１ｓとの２つの壁部のうちの一方と、２つの壁部を設ける場合の接合用の間隔Ｄ１とをそれぞれ抹消することができるので、その分（距離Ｄ２分）、吸気装置１００の小型化および搭載性の向上を図ることができる。

なお、詳細な説明は省略するが、本実施形態の上記の効果は、図６（Ｃ）に示した変形例による吸気装置２００においても同様に得ることが可能である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって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、上記した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すべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の吸気装置を、自動車用の直列４気筒エンジン用の吸気装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の吸気装置を、自動車用のエンジン以外の内燃機関用の吸気装置に適用してもよいし、直列４気筒エンジン以外の自動車エンジン用の吸気装置に適用してもよい。

また、上記実施形態では、アッパーピースと、ミドルピースと、ロアピースとの３ピース構成の吸気装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気装置を４ピース以上で構成してもよい。

また、上記実施形態では、ロアピースにサージタンクの一部（下側部分）と、吸気通路上流部とを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。ロアピースには、サージタンクの下側部分を形成することなく、吸気通路上流部だけを設けてもよい。この場合、吸気通路上流部とフランジ部５１（下流端部分）とが、単一の隔壁部によって区画されるように構成すればよい。

また、上記実施形態では、ロアピースのフランジ部とサージタンク（下側部分）との間に補強リブを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フランジ部とサージタンク（下側部分）との間にロアピースに補強リブを設けなくともよい。

また、上記実施形態では、ロアピースのフランジ部とサージタンク（下側部分）および吸気通路上流部との間の長さＬ２の範囲（図４参照）に補強リブを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。補強リブは、長さＬ２よりも短い範囲に設けてもよい。たとえば、補強リブを吸気通路上流部まで延ばさずに、フランジ部とサージタンク（下側部分）との間の部分にのみ設けてもよい。

また、上記実施形態では、ロアピースの吸気通路上流部を円弧状に延びる筒状形状に形成し、回転スライド式の金型コアを用いて単一ピースで形成可能なように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。ロアピースを上下で２分割して、通常の金型で上側ロアピースと下側ロアピースとを形成した上で、上側ロアピースと下側ロアピースとを接合することによりロアピースを形成してもよい。この場合、図４において、吸気通路上流部２１の上下方向の中間部分を２分割すればよく、フランジ部５１（下流端部分２３）と、サージタンク１の下側部分１２と、吸気通路上流部２１の上側部分とを含む上側ロアピースと、吸気通路上流部２１の下側部分を含む下側ロアピースとを接合して、ロアピース５を構成することができる。

また、上記実施形態では、アッパーピースと、ミドルピースと、ロアピースとを、互いに接合可能な樹脂材料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、アッパーピースと、ミドルピースと、ロアピースとを、樹脂材料以外の材料により形成してもよい。

１、１０１ サージタンク
３ アッパーピース（第１ピース）
４ ミドルピース（中間ピース）
５ ロアピース（第２ピース）
２１、１２１ 吸気通路上流部（円弧状に延びる筒状部）
２２ 吸気通路上流部
４１ 隔壁部（単一の隔壁）
４４ 第２接合部
５１ フランジ部
５８ 第１接合部
５９ 補強リブ
９１ 吸気ポート
１００、２００ 吸気装置

Claims (12)

1. 第１ピースと、
   サージタンクを構成し、前記第１ピースと接合される中間ピースと、
   前記サージタンクと連通する複数の吸気通路上流部を含み、前記中間ピースと接合される第２ピースとを備え、
   前記第１ピースと前記中間ピースとは、複数の前記吸気通路上流部のそれぞれと連通する複数の吸気通路下流部を構成し、
   複数の前記吸気通路上流部および複数の前記吸気通路下流部を含む吸気通路は、前記サージタンクの周りを囲むように形成され、
   前記第２ピースは、さらに、複数の前記吸気通路下流部のそれぞれと内燃機関の吸気ポートとを連結するフランジ部を含み、
   前記第２ピースの前記吸気通路上流部は、前記吸気通路に沿って円弧状に延びる筒状部を有し、
   前記フランジ部は、前記円弧状に延びる筒状部を有する前記吸気通路上流部に隣接するように形成されており、
   前記第２ピースの前記吸気通路上流部は、前記吸気通路に沿った縦断面において、前記第２ピースに含まれる２つの壁部により区画され、
   前記第２ピースの前記フランジ部と、前記第２ピースの前記サージタンクまたは前記吸気通路上流部の前記フランジ部側の全ての壁部とは、隣接して一体化されているとともに、隣接して一体化された部分において前記中間ピースに対して接合される第１接合部が設けられ、
   前記中間ピースの前記サージタンクと、前記中間ピースに形成された全ての前記吸気通路下流部とは、単一の第１隔壁を介して隣接するように配置されており、前記第１隔壁は、前記第２ピースの前記第１接合部と接合される第２接合部を含む、吸気装置。
2. 前記サージタンクは、前記第１隔壁と、前記第１隔壁とは反対側の第１サージタンク壁部と、前記第１隔壁の端部と前記第１サージタンク壁部の端部とを接続する第２サージタンク壁部とを含み、
   前記第１隔壁および前記第２サージタンク壁部は、共に、前記サージタンクと前記吸気通路下流部とを区画している、請求項１に記載の吸気装置。
3. 前記第１隔壁は、前記吸気通路上流部および前記吸気通路下流部に沿った縦断面において、前記第２接合部から直線状に延びるように形成されている、請求項１または２に記載の吸気装置。
4. 前記第２接合部の肉厚と、前記第１接合部の肉厚とは、互いに等しい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気装置。
5. 前記吸気通路上流部および前記吸気通路下流部は複数設けられており、
   前記フランジ部は、複数の前記吸気通路下流部のそれぞれを互いに接続するように設けられるとともに、前記サージタンクの前記フランジ部側の壁部と隣接して一体化されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気装置。
6. 前記フランジ部が設けられた前記吸気通路下流部の下流端部分と、前記サージタンクとは、隣接して共通の第２隔壁によって区画されている、請求項５に記載の吸気装置。
7. 前記第２ピースは、前記フランジ部の前記サージタンク側の外面と、前記サージタンクまたは前記吸気通路上流部の前記フランジ部側の壁部の外面とを接続するように設けられた補強リブを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の吸気装置。
8. 前記補強リブは、前記第２ピースの前記サージタンクに対応する部分のみならず、前記第２ピースの前記吸気通路上流部に対応する壁部の外面まで延びるように形成されている、請求項７に記載の吸気装置。
9. 前記補強リブは、前記フランジ部の前記サージタンク側の端部から、前記吸気通路上流部の壁部の外面に向かう接線方向に延びるように形成されている、請求項８に記載の吸気装置。
10. 前記吸気通路上流部および前記吸気通路下流部は複数設けられており、
    前記補強リブは、前記フランジ部と、複数の前記吸気通路上流部の各々の壁部とを接続するように複数設けられている、請求項８または９に記載の吸気装置。
11. 前記筒状部は、下流側から上流側に向かうに従って流路幅が大きくなるように形成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の吸気装置。
12. 前記第１ピース、前記中間ピースおよび前記第２ピースは、互いに接合可能な樹脂により形成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の吸気装置。

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