JP6656973B2 - インテークマニホールド - Google Patents

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Description

本発明は、インテークマニホールドに関し、さらに詳しくは、第1樹脂成形部材と第2樹脂成形部材とが溶着されて一体形成されているインテークマニホールドに関する。
従来のインテークマニホールドとして、サージタンクと、サージタンクに一端側が接続されて並設される複数の吸気管と、を備えるものが一般に知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。この特許文献1には、第1樹脂成形部材と第2樹脂成形部材とが振動溶着されて一体形成されており、全体としてカタツムリ状に形成されたインテークマニホールドが開示されている。また、上記特許文献2には、複数の吸気管の表面側に、各吸気管内にエンジンで生じるブローバイガスを供給するためのPCV( Positive Crankcase Ventilation )通路が形成されたインテークマニホールドが開示されている。このインテークマニホールドでは、複数の吸気管のそれぞれには、PCV通路と吸気管内とを連通する流通孔が形成されている。
特開2004−308506号公報 特開2000−220536号公報
ここで、上記特許文献1に開示されたインテークマニホールドでは、形状が複雑であるため、経時変化による反り等の変形を抑制して相手部品との組付精度の低下を抑制する必要があり、例えば、インテークマニホールドの表面側に補強リブ28を設定している(特許文献1の図6参照)。また、上記特許文献2に開示されたインテークマニホールドでは、溶着時に流通孔が潰れてしまうことが懸念されるため、インテークマニホールドの表面側において流通孔に対応する位置に補強リブを設定することが考えられる。しかしながら、昨今の自動車においては、エンジンルーム内のスペース確保が厳しく、インテークマニホールドの表面側でのリブの設定が困難であり、設定できたとしてもメンテナンス等の作業環境確保の規制により結果としてリブを設けることが困難である場合が頻発している。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、経時変化による反り等の変形を抑制できるとともに、エンジンルーム内で周辺部材との干渉がなくメンテナンス等の作業空間を確保できるインテークマニホールドを提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記目的に加えて、溶着時にガス通路に連なる流通孔の潰れを抑制できるインテークマニホールドを提供することを他の目的とする。
上記問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、第1樹脂成形部材と第2樹脂成形部材とが溶着されて構成されており、サージタンクと、前記サージタンクに一端側が接続されて並設される複数の吸気管と、を備えるインテークマニホールドであって、前記第1樹脂成形部材及び前記第2樹脂成形部材のうちの一方の樹脂成形部材の溶着部は、溶着リブと、前記溶着部の周縁に設けられて前記溶着リブとの間で溶着バリを溜めるバリ隠しリブと、前記溶着リブと前記バリ隠しリブとを連結する連結リブと、を備え前記複数の吸気管のそれぞれは、前記サージタンクを囲むように渦巻状に形成されており、前記複数の吸気管のエンジン側に接続される各アウトレット部と前記サージタンクとの間には、前記複数の吸気管の並び方向に延びる空洞が形成されており、前記連結リブは、前記溶着リブと前記空洞を形成する前記バリ隠しリブとを連結していることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記複数の吸気管の表面側には、ガスを供給するためのガス通路が形成されており、前記複数の吸気管のそれぞれには、前記ガス通路と前記吸気管内とを連通する流通孔が形成されており、前記連結リブは、前記一方の樹脂成形部材の溶着部の前記ガス通路を囲む部分において前記流通孔と対応する位置に配置されていることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記連結リブは、前記流通孔に対して前記複数の吸気管の並び方向の位置が一致するように配置されていることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項又はに記載の発明において、前記ガス通路は、エンジンで生じるブローバイガスを供給するためのPCV通路であることを要旨とする。
本発明のインテークマニホールドによると、第1樹脂成形部材及び第2樹脂成形部材のうちの一方の樹脂成形部材の溶着部は、溶着リブと、溶着部の周縁に設けられて溶着リブとの間で溶着バリを溜めるバリ隠しリブと、溶着リブとバリ隠しリブとを連結する連結リブと、を備える。これにより、連結リブにより溶着部の近傍の剛性が高められるため、経時変化による反り等の変形を抑制でき、相手部品との組付精度の低下を抑制できる。さらに、連結リブが溶着部に備えられているため、エンジンルーム内で周辺部材との干渉がなくメンテナンス等の作業空間を確保できる。
また、前記複数の吸気管のそれぞれが、前記サージタンクを囲むように渦巻状に形成されており、前記複数の吸気管のエンジン側に接続される各アウトレット部と前記サージタンクとの間に、空洞が形成されており、前記連結リブが、前記溶着リブと前記空洞を形成する前記バリ隠しリブとを連結している場合は、連結リブにより空洞の近傍の剛性が高められるため、経時変化による反り等の変形をより効果的に抑制できる。さらに、空洞を利用することで、メンテナンス等の作業空間を広く確保できる。
また、前記複数の吸気管の表面側に、ガス通路が形成されており、前記複数の吸気管のそれぞれに、流通孔が形成されており、前記連結リブが、前記一方の樹脂成形部材の溶着部の前記ガス通路を囲む部分において前記流通孔と対応する位置に配置されている場合は、連結リブによりガス通路及び流通孔の近傍の剛性が高められるため、経時変化による反り等の変形をより効果的に抑制できる。さらに、溶着時にガス通路に連なる流通孔の潰れが抑制されるため、各吸気管に対して均等に又は狙い通りの割合でガスを供給できる。
また、前記連結リブが、前記流通孔に対して前記複数の吸気管の並び方向の位置が一致するように配置されている場合は、溶着時の流通孔の潰れを更に効果的に抑制できる。
さらに、前記ガス通路が、エンジンで生じるブローバイガスを供給するためのPCV通路である場合は、溶着時にPCV通路に連なる流通孔の潰れを抑制できる。
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例に係るインテークマニホールドの斜視図である。 上記インテークマニホールドの縦断面図である。 図2の要部拡大図であり、(a)は第1及び第2樹脂成形部材の溶着状態を示し、(b)第1及び第2樹脂成形部材の突合せ状態を示す。 実施例に係る第1樹脂成形部材の溶着部側から見た平面図である。 図4の要部拡大図である。 実施例に係る第2樹脂成形部材の溶着部側から見た平面図である。 その他の形態に係る連結リブを説明するための説明図であり、(a)は流通孔に対して複数の吸気管の並び方向の位置をずらして配置された連結リブを示し、(b)は溶着リブと内周側バリ隠しリブとの間を連結して配置された連結リブを示す。
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
<インテークマニホールド>
本実施形態に係るインテークマニホールドは、第1樹脂成形部材(11)と第2樹脂成形部材(12)とが溶着されて構成されており、サージタンク(2)と、サージタンクに一端側が接続されて並設される複数の吸気管(3)と、を備えるインテークマニホールド(1)である(例えば、図1及び図2等参照)。そして、第1樹脂成形部材(11)及び第2樹脂成形部材(12)のうちの一方の樹脂成形部材の溶着部(13)は、溶着リブ(15)と、溶着部の周縁に設けられて溶着リブとの間で溶着バリを溜めるバリ隠しリブ(16)と、溶着リブとバリ隠しリブとを連結する連結リブ(17)と、を備える(例えば、図4等参照)。なお、上記連結リブ(17)の配置場所、個数、大きさ等は特に問わない。
本実施形態に係るインテークマニホールドとしては、例えば、上記複数の吸気管(3)のそれぞれは、サージタンク(2)を囲むように渦巻状に形成されており、複数の吸気管のエンジン側に接続される各アウトレット部(3a)とサージタンク(2)との間には、複数の吸気管の並び方向(P)に延びる空洞(5)が形成されており、連結リブ(17)は、溶着リブ(15)と空洞(5)を形成するバリ隠しリブ(16)とを連結している形態(例えば、図4及び図7(a)等参照)を挙げることができる。
本実施形態に係るインテークマニホールドとしては、例えば、上記複数の吸気管(3)の表面側には、ガスを供給するためのガス通路(7)が形成されており、複数の吸気管のそれぞれには、ガス通路と吸気管内とを連通する流通孔(9)が形成されており、連結リブ(17)は、一方の樹脂成形部材の溶着部(13)のガス通路(7)を囲む部分において流通孔(9)と対応する位置に配置されている形態(例えば、図4及び図7(a)(b)等参照)を挙げることができる。
上述の形態の場合、例えば、上記連結リブ(17)は、流通孔(9)に対して複数の吸気管の並び方向(P)の位置が一致するように配置されていることができる(例えば、図4及び図7(b)等参照)。
上述の形態の場合、例えば、上記ガス通路は、エンジンで生じるブローバイガスを供給するためのPCV通路(7)であることができる(例えば、図4等参照)。
上述の形態の場合、例えば、上記一方の樹脂成形部材の溶着部(13)のガス通路(7)を囲む部分において、バリ隠しリブ(16)は、溶着リブ(15)の外周側に並設される外周側バリ隠しリブ(16a)と、溶着リブ(15)の内周側に並設される内周側バリ隠しリブ(16b)と、を備え、外周側バリ隠しリブ(16a)と溶着リブ(15)との並設間隔(L1)は、内周側バリ隠しリブ(16b)と溶着リブ(15)との並設間隔(L2)より広くされており、連結リブ(17)は、溶着リブ(15)と外周側バリ隠しリブ(16a)とを連結していることができる(例えば、図5等参照)。これにより、連結リブが長尺となるため、連結リブによりガス通路及び流通孔の近傍の剛性が更に効果的に高められる。さらに、溶着リブと外周側バリ隠しリブとの間の溶着バリの溜め容積が拡大されるため、表面側への溶着バリのはみ出しを防止できる。
なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、本発明に係る「インテークマニホールド」として、直列3気筒の内燃機関で使用されるインテークマニホールドを例示する。
(1)インテークマニホールドの構成
本実施例に係るインテークマニホールド1は、図1及び図2に示すように、第1樹脂成形部材11と第2樹脂成形部材12とが溶着されて一体形成されている。このインテークマニホールド1は、サージタンク2と、サージタンク2に一端側が接続されて並設される複数(図中で3本)の吸気管3と、を備えている。
上記サージタンク2は、送り口4から送られる空気を一時的に貯留するためのタンクである。また、各吸気管3は、サージタンク2を囲むように渦巻状(具体的に、略9字状)に形成されている。さらに、各吸気管3のエンジン側(図示省略)に接続される各アウトレット部3aは、サージタンク2から離れて延びている。この各アウトレット部3aとサージタンク2との間には、複数の吸気管3の並び方向Pに延びる空洞5が形成されている。この空洞5は、各吸気管3のアウトレット部3aの一端側のフランジ23をエンジン側に締結する際の作業空間として利用される。
上記複数の吸気管3の表面側(具体的に、各吸気管3の下流側の湾曲内側の表面側)には、各吸気管3内にエンジンで生じるブローバイガスを供給するためのPCV( Positive Crankcase Ventilation )通路7(本発明に係る「ガス通路」として例示する。)が形成されている。このPCV通路7は、サージタンク2に隣接する位置で吸気管3の並び方向Pに沿って延びている。また、PCV通路7の一端側には、図示しないエンジンのクランクケースやシリンダヘッドカバー等に連絡される流入パイプ8が接続されている。さらに、各吸気管3には、PCV通路7と吸気管3内とを連通する流通孔9が貫通形成されている。
上記第1樹脂成形部材11は、図2及び図4に示すように、サージタンク2の略半分を形成するとともに、各吸気管3の下流側を形成しており、更にPCV通路7の略半分を形成している。この第1樹脂成形部材11には、吸気管3の下流側の湾曲外側を形成するカバー部材28が溶着されている。また、第1樹脂成形部材11の第2樹脂成形部材12に対する突合せ端側には、第1溶着部13が形成されている。さらに、第1樹脂成形部材11には、PCV通路7と各吸気管3とを仕切る仕切壁11aに複数(図4中で3つ)の流通孔9が形成されている。
上記第1溶着部13は、図4に示すように、第1樹脂成形部材11のサージタンク2、吸気管3及びPCV通路7を形成する部分をそれぞれ囲む周状に形成されている。この第1溶着部13は、溶着リブ15と、第1溶着部13の周縁に設けられて溶着リブ15との間で溶着バリを溜めるバリ隠しリブ16と、溶着リブ15とバリ隠しリブ16とに架け渡されて両者15、16を連結する複数(図4中で3つ)の連結リブ17と、を備えている。これら溶着リブ15、バリ隠しリブ16及び連結リブ17のそれぞれは、図3に示すように、第1及び第2樹脂成形部材11、12の突合せ方向Qに突出している。また、バリ隠しリブ16は、溶着リブ15の側方に離間して並設されている。そして、溶着リブ15とバリ隠しリブ16との間には、溶着時に生じる溶着バリBを溜めるバリ溜め部19が形成されている。なお、
ここで、図3及び図5に示すように、上記第1溶着部13のPCV通路7を囲む部分において、バリ隠しリブ16は、溶着リブ15の外周側に並設される外周側バリ隠しリブ16aと、溶着リブ15の内周側に並設される内周側バリ隠しリブ16bと、を備えている。そして、空洞5を形成する外周側バリ隠しリブ16aと溶着リブ15との並設間隔L1は、内周側バリ隠しリブ16bと溶着リブ15との並設間隔L2より広くされている。
上記各連結リブ17は、図4及び図5に示すように、溶着リブ15と空洞5を形成する外周側バリ隠しリブ16aとを連結している。さらに、各連結リブ17は、第1溶着部13のPCV通路7を囲む部分において流通孔9と対応する位置に配置されている。具体的に、各連結リブ17は、流通孔9に対して複数の吸気管3の並び方向Pの位置が一致するように配置されている。
上記第2樹脂成形部材12は、図2及び図6に示すように、サージタンク2の略半分を形成するとともに、各吸気管3の上流側を形成しており、更にPCV通路7の略半分を形成している。この第2樹脂成形部材12には、吸気管3の上流側の湾曲外側を形成するカバー部材29が溶着されている。さらに、第2樹脂成形部材12の第1樹脂成形部材11に対する突合せ端側には、第2溶着部14が形成されている。この第2溶着部14は、第2樹脂成形部材12のサージタンク2、吸気管3及びPCV通路7を形成する部分のそれぞれを囲む周状に形成されている。さらに、第2溶着部14は、第1及び第2樹脂成形部材11、12の突合せ方向Qに突出する溶着リブ21を備えている(図3参照)。
(2)インテークマニホールドの製造方法
次に、上記構成のインテークマニホールド1の製造方法について説明する。先ず、振動溶着によりカバー部材28が接合された第1樹脂成形部材11と、振動溶着によりカバー部材29が接合された第2樹脂成形部材12と、を用意する。そして、これら第1樹脂成形部材11の第1溶着部13と第2樹脂成形部材12の第2溶着部14とを突き合わせる(図3(b)参照)。その後、その突合せ状態で両者13、14を密接させるように加圧して振動溶着することでインテークマニホールド1が得られる。この振動溶着時には、第1溶着部13では、バリ溜め部19に溶着時に生じる溶着バリが溜められる(図3(a)参照)。なお、第1及び第2樹脂成形部材11、12のそれぞれは、空洞5と隣接する部分がスライド型で成形されて構成されている。
ここで、上記構成のインテークマニホールド1では、図3(a)に示すように、エンジン稼働時にエンジンで生じるブローバイガスGは、PCV通路7に送られて各流通孔9を通って各吸気管3内に供給され、サージタンク2から各吸気管3内に送られるエアAとともにエンジンの吸気側に還流されて燃焼される。
(3)実施例の効果
本実施例のインテークマニホールド1によると、第1樹脂成形部材11の第1溶着部13は、溶着リブ15と、第1溶着部13の周縁に設けられて溶着リブ15との間で溶着バリを溜めるバリ隠しリブ16と、溶着リブ15とバリ隠しリブ16とを連結する連結リブ17と、を備える。これにより、連結リブ17により第1溶着部13の近傍の剛性が高められるため、経時変化による反り等の変形を抑制でき、相手部品との組付精度の低下を抑制できる。さらに、連結リブ17が第1溶着部13に備えられているため、エンジンルーム内で周辺部材との干渉がなくメンテナンス等の作業空間を確保できる。さらに、第1樹脂成形部材11の成形型の構造に影響されず、簡易に連結リブ17を設定できるとともに、溶着バリの溜め容積を広く設定することができる。
また、本実施例では、複数の吸気管3のそれぞれは、サージタンク2を囲むように渦巻状に形成されており、複数の吸気管3のエンジン側に接続される各アウトレット部3aとサージタンク2との間には、空洞5が形成されており、連結リブ17は、溶着リブ15と空洞5を形成するバリ隠しリブ16とを連結している。これにより、連結リブ17により空洞5の近傍の剛性が高められるため、経時変化による反り等の変形をより効果的に抑制できる。さらに、空洞5を利用することで、メンテナンス等の作業空間を広く確保できる。
また、本実施例では、複数の吸気管3の表面側には、PCV通路7が形成されており、複数の吸気管3のそれぞれには、流通孔9が形成されており、連結リブ17は、第1溶着部13のガス通路7を囲む部分において流通孔9と対応する位置に配置されている。これにより、連結リブ17によりPCV通路7及び流通孔9の近傍の剛性が高められるため、経時変化による反り等の変形をより効果的に抑制できる。さらに、溶着時にPCV通路7に連なる流通孔9の潰れが抑制されるため、各吸気管3に対して均等にブローバイガスを供給できる。
また、本実施例では、連結リブ17は、流通孔9に対して複数の吸気管3の並び方向Pの位置が一致するように配置されている。これにより、溶着時の流通孔9の潰れを更に効果的に抑制できる。
さらに、本実施例では、第1溶着部13のPCV通路7を囲む部分において、バリ隠しリブ16は、溶着リブ15の外周側に並設される外周側バリ隠しリブ16aと、溶着リブ15の内周側に並設される内周側バリ隠しリブ16bと、を備え、外周側バリ隠しリブ16aと溶着リブ15との並設間隔L1は、内周側バリ隠しリブ16bと溶着リブ15との並設間隔L2より広くされており、連結リブ17は、溶着リブ15と外周側バリ隠しリブ16aとを連結している。これにより、連結リブ17が長尺となるため、連結リブ17によりPCV通路7及び流通孔9の近傍の剛性が更に効果的に高められる。さらに、溶着リブ15と外周側バリ隠しリブ16aとの間の溶着バリの溜め容積が拡大されるため、表面側への溶着バリのはみ出しを防止できる。
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、第1樹脂成形部材11の第1溶着部13に連結リブ17を備える形態を例示したが、これに限定されず、例えば、第2樹脂成形部材12の第2溶着部14に連結リブ17を備えるようにしてもよい。
また、上記実施例では、流通孔9に対して複数の吸気管3の並び方向Pの位置が一致するように流通孔9の近傍に連結リブ17を配置する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図7(a)に示すように、流通孔9に対して複数の吸気管3の並び方向Pの位置をずらして流通孔9の近傍に連結リブ17を配置するようにしてもよい。
また、上記実施例では、溶着リブ15と外周側バリ隠しリブ16aとを連結リブ17で連結する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図7(b)に示すように、溶着リブ15と内周側バリ隠しリブ16bとを連結リブ17で連結するようにしてもよい。
また、上記実施例では、ガス通路として、各吸気管3内にブローバイガスを供給するPCV通路7を例示したが、これに限定されず、例えば、各吸気管3内に排気ガスを供給するガス通路としたり、各吸気管3内に燃料蒸気を供給するガス通路としたりしてもよい。さらに、種類の異なるガス通路を並設してもよい。
さらに、上記実施例では、第1及び第2樹脂成形部材11、12の接合方法として振動溶着を例示したが、これに限定されず、例えば、レーザ溶着、超音波溶着、熱溶着、誘導溶着等を採用してもよい。
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
乗用車、バス、トラック等の車両などで使用される内燃機関の吸気ポートに吸気を導くインテークマニホールドに関する技術として広く利用される。
1;インテークマニホールド、2;サージタンク、3;吸気管、7;PCV通路、9;流通孔、11;第1樹脂成形部材、12;第2樹脂成形部材、13;第1溶着部、15;溶着リブ、16;バリ隠しリブ、17;連結リブ、P;吸気管の並び方向。

Claims (4)

  1. 第1樹脂成形部材と第2樹脂成形部材とが溶着されて構成されており、サージタンクと、前記サージタンクに一端側が接続されて並設される複数の吸気管と、を備えるインテークマニホールドであって、
    前記第1樹脂成形部材及び前記第2樹脂成形部材のうちの一方の樹脂成形部材の溶着部は、溶着リブと、前記溶着部の周縁に設けられて前記溶着リブとの間で溶着バリを溜めるバリ隠しリブと、前記溶着リブと前記バリ隠しリブとを連結する連結リブと、を備え
    前記複数の吸気管のそれぞれは、前記サージタンクを囲むように渦巻状に形成されており、
    前記複数の吸気管のエンジン側に接続される各アウトレット部と前記サージタンクとの間には、前記複数の吸気管の並び方向に延びる空洞が形成されており、
    前記連結リブは、前記溶着リブと前記空洞を形成する前記バリ隠しリブとを連結していることを特徴とするインテークマニホールド。
  2. 前記複数の吸気管の表面側には、ガスを供給するためのガス通路が形成されており、
    前記複数の吸気管のそれぞれには、前記ガス通路と前記吸気管内とを連通する流通孔が形成されており、
    前記連結リブは、前記一方の樹脂成形部材の溶着部の前記ガス通路を囲む部分において前記流通孔と対応する位置に配置されている請求項1に記載のインテークマニホールド。
  3. 前記連結リブは、前記流通孔に対して前記複数の吸気管の並び方向の位置が一致するように配置されている請求項2に記載のインテークマニホールド。
  4. 前記ガス通路は、エンジンで生じるブローバイガスを供給するためのPCV通路である請求項又はに記載のインテークマニホールド。
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