JPH11159409A - インテークマニホールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数を削減し、小型化を図ったインテーク
マニホールド装置を提供する。 【解決手段】サージタンク６の外周に間隔を設けてカバ
ー３ａ，３ｂを接合することによってバキュームタンク
３を形成する。サージタンク６の周壁にはバキュームタ
ンク部１４からサージタンク部１５への方向にのみ空気
を通すチェックバルブが取り付けられている。内燃機関
の作動時は、サージタンク部１５は負圧となるため、バ
キュームタンク部１４からチェックバルブを通じて空気
が流入する。空気が流出し、バキュームタンク部１４に
蓄積された負圧はアクチュエータに供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インテークマニホ
ールド内に発生する負圧を蓄積するためのバキュームタ
ンクを備えた内燃機関のインテークマニホールド装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、自動車などに搭載された内燃機関
には、燃費や出力の向上を図るために様々な機構が備え
付けられている。代表的なものには燃焼室内に吸入空気
渦流を形成させるためのスワールコントロールバルブ
（以下、ＳＣＶとする）や、慣性効果を利用して混合気
を効果的に燃焼室に吸入させるために吸気経路の長さや
径を調節する可変吸気システムなどがある。そして、こ
れらの各種機構にはその作動にアクチュエータが必要と
され、その駆動力として通常、内燃機関の吸気行程時に
インテークマニホールド内に発生する負圧が用いられて
いる。そのため、インテークマニホールドをはじめとす
る内燃機関の吸気経路には、各種機構に常に安定した負
圧を供給できるように負圧を蓄積するためのバキューム
タンクが備えられている。

【０００３】また、内燃機関の出力を向上させるために
は、吸気行程で混合気をより多く燃焼室に吸入させるこ
とが求められる。しかし、エンジンルームに配設されて
いるインテークマニホールドはエンジンの発する高熱に
さらされており、その熱がインテークマニホールドの内
部を流れる吸入空気に伝わることによって、混合気の体
積を膨張させる。この膨張によって、燃焼室に吸入され
る混合気の体積当たりの質量が小さくなり、内燃機関の
出力を低下させる原因の一つとなっていた。そのため、
エンジンルームの熱をインテークマニホールドの内部を
流れる吸入空気に伝わり難くするために、インテークマ
ニホールドが断熱部材で覆われている場合もある。

【０００４】さらに、インテークマニホールドに備えら
れたサージタンクは通常、気筒に接続される並行に配設
された複数本の分配管を有しており、吸気行程の際に生
じる分配管での空気の流れによる吸気干渉によって大気
開放端であるサージタンクでは騒音が発生する。そのた
め、サージタンクを防音部材で覆うことで防音機能を与
えることも行われている。

【０００５】以下に、ＳＣＶ、バキュームタンク、断熱
部材および防音部材等を備えた従来のインテークマニホ
ールド装置と、その関連構成とを説明する。図６に示す
ように、従来のインテークマニホールド装置２０１にお
いて、空気取り入れ口１１１から取り込まれた吸入空気
は、エアクリーナ１１２からスロットルバルブ１１３が
軸支されたスロットルボディ１１４を通してサージタン
ク２０６に送られる。この過程で吸入空気は、霧状の燃
料を加えられた混合気になる。そして、サージタンク２
０６に送られた混合気は分配管２０７から吸気ポート１
１５に送られ、燃焼室１１６に吸入される。サージタン
ク２０６は断熱部材２１９と防音部材２２０とで覆われ
ることによって断熱機能と防音機能とが与えられてい
る。

【０００６】内燃機関が作動している間は、分配管２０
７やサージタンク２０６の内部（以下、サージタンク部
という）２１５をはじめとする吸気経路の気圧が低下す
るため、バキュームタンク２０３内部の空気が第１負圧
通路２１６を通じてサージタンク部２１５に流入する。
空気が流出して負圧となったバキュームタンク２０３
は、チェックバルブ２１０によってサージタンク部２１
５からの空気の逆流が生じることなく、負圧の状態に維
持される。バキュームタンク２０３に蓄積された負圧
は、第２負圧通路２１８およびエンジンコントロールコ
ンピュータ（以下、ＥＣＣという）１２１により制御さ
れるバキュームスイッチングバルブ（以下、電磁弁とい
う）１１８を通してアクチュエータ１１９に供給され、
ＳＣＶ１２０を作動させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインテ
ークマニホールド装置２０１では上述した各要求機能に
対して専用のバキュームタンク２０３や断熱部材２１
９、防音部材２２０を個別に設けることによってに対応
していた。そのため、部品点数や設置スペースが増大
し、内燃機関の小型化を妨げる原因の一つになってい
た。

【０００８】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、部品点数を削減し、小型化を
図ったインテークマニホールド装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、気筒同士の吸気干渉を防止するサージタンクと、そ
のサージタンクの吸気側に接続され、負圧を蓄積するバ
キュームタンクとを備えたインテークマニホールド装置
であって、前記サージタンクの周囲にバキュームタンク
を備えたことをその要旨とする。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のインテークマニホールド装置において、前記バキュー
ムタンクは前記サージタンクの外周を間隔を設けてカバ
ーで覆うことによって形成されたことをその要旨とす
る。

【００１１】請求項１および２に記載の構成によれば、
サージタンクの周囲をバキュームタンクで囲むことがで
きて、小型化が可能になるとともに、部品点数を増やす
ことなく断熱機能および防音機能が向上できる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のインテークマニホールド装置において、前記
バキュームタンクと前記サージタンクとは前記サージタ
ンクの周壁に開口された貫通孔によって導通されている
ことをその要旨とする。

【００１３】この構成によれば、サージタンクとバキュ
ームタンクとの間の空気を貫通孔の開口によって導通さ
せることができ、両タンク間の通路が不要になり、構成
が簡単になる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のインテークマニホールド装置において、前記貫通孔に
は前記バキュームタンクから前記サージタンクへの方向
にのみ空気を通すチェックバルブを備えたことをその要
旨とする。

【００１５】この構成によれば、バキュームタンク内か
らサージタンク内への方向にのみ空気を通すことができ
バキュームタンク内の負圧を確実に維持できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明のインテークマニホ
ールド装置を具体化した一実施形態を図面に従って説明
する。

【００１７】図１に示すように、本実施形態のインテー
クマニホールド装置１はインテークマニホールド２と、
カバー３ａ，３ｂより成るバキュームタンク３とを備え
ている。なお、本実施形態のインテークマニホールド装
置１はＳＣＶを備えた４気筒の内燃機関のものである。

【００１８】インテークマニホールド２に設けられたサ
ージタンク６の一端部には、接続フランジ５を備えたス
ロットルボディ接続管４が一体形成されている。サージ
タンク６の下部には４本の分配管７が並列に形成されお
り、各分配管７の末端部には吸気ポート板８が固定され
ている。また、サージタンク６の周壁の一部には貫通孔
９が開口されており、同貫通孔９にはチェックバルブ１
０が設けられている。

【００１９】バキュームタンク３を構成する二分割され
たカバー３ａ，３ｂはサージタンク６の外周を間隔を設
けて両側から組み付けられ、互いの端部を接合して、バ
キュームタンク３を形成する。カバー３ａ，３ｂの一方
の端部にはスロットルボディ接続管４を通すための切り
欠き１１ａ，１１ｂがそれぞれに分割形成されており、
他方の端部にはバキュームタンク３と後述する負圧通路
１１７とを接続するＳＣＶ用接続片１２ａ，１２ｂがそ
れぞれに分割形成されている。また、カバー３ａ，３ｂ
の底の縁部には、各分配管７を通すための分配管用切り
欠き１３ａ，１３ｂがそれぞれ複数形成されている。

【００２０】そして、図２に示すように、バキュームタ
ンク３は、切り欠き１１ａ，１１ｂをスロットルボディ
接続管４の外周に接合し、また分配管用切り欠き１３
ａ，１３ｂを分配管７の外周に接合することにより、イ
ンテークマニホールド２と接合される。ＳＣＶ用接続片
１２ａ，１２ｂが接合されることによりバキュームタン
ク３の一端部にはＳＣＶ用接続片１２が接合形成され
る。

【００２１】組み付けられたインテークマニホールド装
置１のスロットルボディ接続管４は接続フランジ５によ
ってスロットルボディ１１４に接続され、またＳＣＶ用
接続片１２は後述する負圧通路１１７に接続される。吸
気ポート板８は吸気ポート１１５に接続される。

【００２２】図３に示すように、インテークマニホール
ド装置１にはサージタンク６とバキュームタンク３によ
る二重の壁が形成される。また、インテークマニホール
ド装置１には、サージタンク６の内部に形成された空間
であるサージタンク部１５と、サージタンク６とバキュ
ームタンク３との間に形成された空間であるバキューム
タンク部１４とが形成される。

【００２３】図３のＡ−Ａ線断面図である図４に示すよ
うに、バキュームタンク部１４とサージタンク部１５と
は、バキュームタンク部１４からサージタンク部１５へ
の方向（矢印Ｂの方向）にのみ空気を通すチェックバル
ブ１０を備えた貫通孔９によって導通される。

【００２４】上述したインテークマニホールド装置１を
備えた内燃機関では図５に示すように、スロットルバル
ブ１１３が軸支されたスロットルボディ１１４にはエア
クリーナ１１２が接続されている。インテークマニホー
ルド装置１はスロットルボディ接続管４に設けられた接
続フランジ５によってスロットルボディ１１４と接続さ
れている。また、インテークマニホールド装置１の分配
管７は吸気ポート板８によって燃焼室１１６につながる
吸気ポート１１５と接続されている。また、インテーク
マニホールド装置１のＳＣＶ用接続片１２は負圧通路１
１７によってアクチュエータ１１９と接続されている。
アクチュエータ１１９は負圧が供給されることによって
燃焼室１１６の吸気経路の上流側に設けられたＳＣＶ１
２０を作動させる。ＳＣＶ用接続片１２とアクチュエー
タ１１９との間には電磁弁１１８が設けられており、同
電磁弁１１８はＥＣＣ１２１によって制御される。

【００２５】次に、上述のインテークマニホールド装置
１の動作について説明する。なお、図６に示した従来の
インテークマニホールド装置２０１と同じ構成部材につ
いては符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。

【００２６】スロットルボディ１１４の空気取り入れ口
１１１から取り入れられた吸入空気はエアクリーナ１１
２に送られ、ほこりなどの異物が取り除かれる。そし
て、異物を取り除かれた吸入空気はスロットルボディ１
１４を通じてスロットルボディ接続管４からサージタン
ク６に送られる。この過程で吸入空気は、霧状の燃料を
加えられた混合気になる。そして、サージタンク６に送
られた混合気は分配管７から吸気ポート１１５を通じて
燃焼室１１６に送られる。

【００２７】内燃機関が作動している間は、分配管７や
サージタンク部１５をはじめとする吸気経路の気圧が低
下するため、サージタンク６の外周に設けられたバキュ
ームタンク部１４の空気は、チェックバルブ１０を通じ
てサージタンク部１５に流入する。チェックバルブ１０
は空気の流れをバキュームタンク部１４からサージタン
ク部１５への方向にのみ通すため、空気が流出したバキ
ュームタンク部１４は負圧が維持される。引き続いて行
われる吸気行程によってバキュームタンク部１４には負
圧が順次、蓄積されていく。

【００２８】ＥＣＣ１２１はエンジン回転数やスロット
ルバルブ１１３の開度等の情報をもとに判断し、電磁弁
１１８を導通させることによってバキュームタンク３か
ら負圧通路１１７を介してアクチュエータ１１９に負圧
が供給され、ＳＣＶ１２０が作動される。

【００２９】また、空気が流出して気圧が低くなったバ
キュームタンク部１４はエンジンルームの熱をサージタ
ンク６の内部の混合気に伝え難くする断熱機能を有す
る。そのため、混合気の膨張が抑えられ、体積当たりの
質量が大きくなり、より多くの混合気が燃焼室１１６に
吸入される。また同様に、気圧が低くなったバキューム
タンク部１４は、サージタンク６が発する気筒の干渉音
による騒音をバキュームタンク３の外方に伝え難くする
防音機能をも有する。

【００３０】以上説明したように構成された本実施形態
のインテークマニホールド装置１によれば、次のような
効果が奏ぜられる。 ・本実施形態では、サージタンク６の周囲にバキューム
タンク部１４による負圧層を形成したことによって断熱
機能を与えることができる。したがって、混合気の膨張
を抑えることにより、内燃機関の出力の向上を図ること
ができる。また同負圧層によって、防音機能をも与える
ことができ、騒音を低減できる。さらに、負圧層によっ
て断熱機能および防音機能が与えられることにより、従
来に用いられていた専用の断熱部材２１９および防音部
材２２０を削減することができ、部品点数を少なくして
構成を簡単にできるとともに、バキュームタンク３をサ
ージタンク６の周囲にコンパクトにまとめることができ
て、インテークマニホールド装置１を小型化することが
できる。

【００３１】・サージタンク６の周壁に開口した貫通孔
９によってサージタンク６とバキュームタンク３とを導
通した。これによって、両タンク３，６の接続部材であ
る従来に用いられていた第１負圧通路２１６を削減でき
る。

【００３２】・前記貫通孔９にチェックバルブ１０を備
えたため、空気の逆流を防ぎ、バキュームタンク３には
負圧を蓄積することができる。また、チェックバルブ１
０によって、内燃機関停止後でも長時間にわたりバキュ
ームタンク部１４の負圧を維持することができる。

【００３３】なお、上記実施形態は以下のように変更し
てもよく、その場合でも同様の効果を得ることができ
る。 ・本実施形態ではサージタンク６の外周のみをカバー３
ａ，３ｂで覆ってバキュームタンク３を形成したが、サ
ージタンク６の他に各分配管７やスロットルボディ接続
管４を覆ってもよい。このようにすれば、各分配管７や
スロットルボディ接続管４の先端部にまで防音機能およ
び断熱機能を作用させることができるため、騒音をさら
に低減でき、また内燃機関の出力も向上できる。くわえ
て、バキュームタンク３の容量も増やすことができる。

【００３４】・上記実施形態ではバキュームタンク３を
二分割されたカバー３ａ，３ｂにより構成したが、三分
割以上にしてもよい。このようにすれば、複雑な形状を
成したインテークマニホールドにも対応することができ
る。

【００３５】・上記実施形態ではカバー３ａ，３ｂを設
けることによってサージタンク６の外周に二重の壁を形
成したが、さらにカバーで覆うことによって三重以上の
壁を形成してもよい。このようにすれば、防音機能およ
び断熱機能をさらに向上することができる。

【００３６】・本実施形態では、カバー３ａ，３ｂの切
り欠き１１ａ，１１ｂをスロットルボディ接続管４の外
周に接合し、また分配管用切り欠き１３ａ，１３ｂを分
配管７の外周に接合することによってバキュームタンク
３をインテークマニホールド２と接合したが、これらの
他にバキュームタンク３の内壁とサージタンク６の周壁
を接続する支柱を設けてもよい。このようにすれば、バ
キュームタンク３の剛性が高まることによって、振動し
にくくなるため、防音機能をさらに向上させることがで
きる。

【００３７】・上記実施形態ではバキュームタンク３に
蓄積された負圧をＳＣＶ１２０のアクチュエータに用い
たが、可変吸気バルブなど他の機構のアクチュエータに
用いてもよい。

【００３８】・上記実施形態では、４気筒エンジン用の
インテークマニホールド装置１について例示したが、本
発明にかかるインテークマニホールドは他のタイプのエ
ンジン用としても同様に適用できる。

【００３９】以上、実施形態について説明したが、実施
形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、
以下にそれらの効果と共に記載する。 ・気筒同士の吸気干渉を防止するサージタンクと、その
サージタンクの吸気側に接続され、負圧を蓄積するバキ
ュームタンクと、該サージタンクと吸気ポートとを接続
する分配管とを備えたインテークマニホールド装置であ
って、前記サージタンクおよび分配管の周囲にバキュー
ムタンクを備えたインテークマニホールド装置。

【００４０】・気筒同士の吸気干渉を防止するサージタ
ンクと、そのサージタンクの吸気側に接続され、負圧を
蓄積するバキュームタンクと、該サージタンクとスロッ
トルボディとを接続するスロットルボディ接続管とを備
えたインテークマニホールド装置であって、前記サージ
タンクおよびスロットルボディ接続管の周囲にバキュー
ムタンクを備えたインテークマニホールド装置。

【００４１】これらのようにすれば、サージタンクのみ
ならず分配管やスロットルボディ接続管の先端部にまで
防音機能および断熱機能を作用させることができるた
め、さらに騒音を低減でき、内燃機関の出力も向上させ
ることができる。また、バキュームタンクの容量も増や
すことができる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１および２
に記載の発明によれば、サージタンクの周囲をバキュー
ムタンクで囲むことができて、小型化が可能になるとと
もに、部品点数を増やすことなく断熱機能および防音機
能が向上できる。

【００４３】請求項３に記載の発明によれば、サージタ
ンクとバキュームタンクとの間の空気を貫通孔の開口に
よって導通させることができ、両タンク間の通路が不要
になり、構成が簡単になる。

【００４４】請求項４に記載の発明によれば、バキュー
ムタンク内からサージタンク内への方向にのみ空気を通
すことができバキュームタンク内の負圧を確実に維持で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインテークマニホールド装置の一実施
形態を示す分解斜視図。

【図２】同実施形態の外形正面図。

【図３】同実施形態の断面図。

【図４】同実施形態の図３におけるＡ−Ａ線断面図。

【図５】同実施形態のインテークマニホールド装置を組
み込んだ内燃機関の吸気経路の概略図。

【図６】従来のインテークマニホールド装置を組み込ん
だ内燃機関の吸気経路の概略図。

【符号の説明】

１…インテークマニホールド装置、２…インテークマニ
ホールド、３…バキュームタンク、３ａ，３ｂ…カバ
ー、４…スロットルボディ接続管、６…サージタンク、
９…貫通孔、１０…チェックバルブ、１２…ＳＣＶ用接
続片、１４…バキュームタンク部、１５…サージタンク
部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気筒同士の吸気干渉を防止するサージタ
   ンクと、そのサージタンクの吸気側に接続され、負圧を
   蓄積するバキュームタンクとを備えたインテークマニホ
   ールド装置であって、 前記サージタンクの周囲にバキュームタンクを備えたイ
   ンテークマニホールド装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインテークマニホール
   ド装置において、 前記バキュームタンクは前記サージタンクの外周を間隔
   を設けてカバーで覆うことによって形成されたインテー
   クマニホールド装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のインテークマ
   ニホールド装置において、 前記バキュームタンクと前記サージタンクとは前記サー
   ジタンクの周壁に開口された貫通孔によって導通されて
   いるインテークマニホールド装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のインテークマニホール
   ド装置において、 前記貫通孔には前記バキュームタンクから前記サージタ
   ンクへの方向にのみ空気を通すチェックバルブを備えた
   インテークマニホールド装置。