WO2014068825A1 - 吸気マニホールド - Google Patents

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WO2014068825A1
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intake
branch pipe
intake branch
intake manifold
cylinder head
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健司 山成
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トヨタ自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006—Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10078—Connections of intake systems to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/18—Fuel-injection apparatus having means for maintaining safety not otherwise provided for
    • F02M2200/185—Fuel-injection apparatus having means for maintaining safety not otherwise provided for means for improving crash safety

Definitions

  • the present invention relates to an intake manifold, and more particularly to an intake manifold that is connected to an internal combustion engine and introduces intake air into each cylinder of the internal combustion engine.
  • An internal combustion engine mounted on a vehicle is provided with an intake manifold including a surge tank and an intake branch pipe that distributes intake air to each cylinder of the internal combustion engine. It is desired to absorb the impact by an intake manifold at the time of a vehicle collision.
  • a curved portion of a branch passage portion is formed by an intermediate second divided body among the three divided bodies and a third divided body that is most separated from the internal combustion engine.
  • the rib that extends from the front side to the rear side in the vehicle front-rear direction inside the curved portion of the branch passage portion and has both ends at the front and rear serve as stress concentration points when an external load is applied from the front of the vehicle.
  • a structure provided with a structure is known (for example, see Patent Document 1).
  • This intake manifold is designed to create a fracture starting point in another divided body due to stress concentration at both ends of the rib structure when a vehicle collides. As a result, the intake manifold can appropriately collapse other divided bodies, and can ensure a crash stroke.
  • a rib structure portion extending from the front side to the rear side in the vehicle front-rear direction is provided inside the curved portion of the branch passage portion. It is not considered to absorb an impact when it collides with a fuel system component provided in the internal combustion engine. For this reason, there is a risk that a large impact will be applied to the fuel system parts as much as the crash stroke of the intake manifold increases.
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an intake manifold capable of suppressing a large impact from being applied to fuel system parts at the time of a vehicle collision. .
  • an intake manifold according to the present invention is mounted on an internal combustion engine in which a fuel system component is installed on an upper surface of a cylinder head so as to be positioned on one side surface of the cylinder head.
  • An intake manifold connected to one side of the cylinder head so as to face each other, having a plurality of resin intake branch pipes for introducing intake air into the intake port of the cylinder head, A curved portion in which the curvature of an arbitrary portion in the extending direction is increased, and a boss-like projection is provided in the vicinity of the curved portion, and extends along the extending direction of the intake branch pipe around the projection.
  • the rib is configured to be provided on the side opposite to the fuel system component and on the curved portion side with the protrusion interposed therebetween.
  • the intake manifold is provided with a boss-shaped protrusion in the vicinity of the curved portion of the intake branch pipe, and a rib extending along the extending direction of the intake branch pipe around the boss-shaped protrusion. Is provided on the side opposite to the fuel system component with the protrusion interposed therebetween and on the curved portion side, the rigidity around the curved portion can be increased by the rib, and therefore the rigidity of the curved portion can be increased relative to the circumference of the curved portion. It can be relatively low.
  • the intake branch pipe includes a first intake branch pipe attached to the cylinder head and a second intake branch pipe joined to the first intake branch pipe, and the protrusion and the rib include: It is comprised from what is provided in a said 2nd intake branch pipe.
  • this intake manifold is provided with boss-like protrusions and ribs on the second intake branch pipe separately from the first intake branch pipe attached to the cylinder head, the intake branch pipe is made fuel by the behavior at the time of vehicle collision.
  • the second intake branch pipe collides with the fuel system part after the second intake branch pipe is peeled off from the first intake branch pipe when deformed in the direction of colliding with the system part.
  • the curved portion of the second intake branch pipe can be further deformed, and the shock transmitted to the fuel system parts can be further alleviated.
  • the fuel system component includes a metal delivery pipe extending in a crankshaft direction and a fuel injection valve connected to the delivery pipe and injecting fuel into each cylinder of the internal combustion engine,
  • a delivery pipe is configured to be installed above the distal end portion of the second intake branch pipe.
  • the metal delivery pipe since the metal delivery pipe is installed above the tip of the second intake branch pipe, the first intake branch pipe slides upward with respect to the second intake branch pipe in the event of a vehicle collision.
  • the second intake branch pipe can be deformed by colliding with the delivery pipe having high rigidity with respect to the second intake branch pipe, and a large impact can be prevented from being applied to the delivery pipe. it can.
  • an intake manifold capable of suppressing a large impact from being applied to fuel system parts at the time of a vehicle collision.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of an intake manifold according to the present invention, and is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine including an intake manifold. It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, and is a side view of the intake manifold attached to a cylinder head. It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, and is a rear view of the intake manifold attached to a cylinder head. It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, and is a figure which shows the vehicle installation state of an engine and an intake manifold.
  • FIG. 1 It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, (a) is a front view of an intake manifold, (b) is the A direction side view of the figure (a). It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, (a) is a rear view of an intake manifold, (b) is a B direction side view of the figure (a). It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, (a) is a front view of a 1st intake branch pipe, (b) is the C direction side view of the same figure (a).
  • FIG. 1 It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, and is a rear view of a 1st intake branch pipe. It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, (a) is a front view of a 2nd intake branch pipe, (b) is a D direction side view of the figure (a). It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, and is a rear view of the 2nd intake branch pipe. It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, (a) is a front view of an EGR case, (b) is the E direction side view of the same figure (a).
  • FIG. 1 It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, and is a rear view of an EGR case. It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, (a) is a front view of a surge tank case, (b) is a F direction side view of the figure (a). It is a figure which shows one Embodiment of the intake manifold which concerns on this invention, and is a rear view of a surge tank case.
  • FIG. 1 to 14 are views showing an embodiment of an intake manifold according to the present invention. First, the configuration will be described.
  • an engine 1 that is an internal combustion engine includes a cylinder head 1a and a cylinder block 1b, and the cylinder head 1a is connected to an intake manifold 2.
  • An intake manifold 2 mounted on the engine 1 allows outside air introduced from an air duct (not shown) through an intake pipe 3 to a combustion chamber 4 of each cylinder formed in the cylinder block 1b through an intake port formed in the cylinder head 1a. Distributed and introduced.
  • an exhaust manifold 5 is connected to the cylinder head 1a.
  • the exhaust manifold 5 collectively discharges exhaust gas discharged from the combustion chamber 4 of each cylinder of the engine 1 to the exhaust pipe 6.
  • the intake pipe 3 is provided with a throttle valve 7.
  • the throttle valve 7 adjusts the amount of intake air introduced into the combustion chamber 4.
  • the intake manifold 2 includes a surge tank 8 connected to the intake pipe 3, and an intake branch pipe 9 branched from the surge tank 8 and having a distribution passage communicating with each combustion chamber of the engine 1.
  • the number of intake branch pipes 9 corresponding to the number of cylinders of the engine 1 is provided. Since the intake manifold 2 of the present embodiment is applied to a 4-cylinder engine, four intake branch pipes 9 are provided. However, the number of cylinders of the engine 1 is not particularly limited to four cylinders.
  • a fuel injection valve 10 as a fuel system component is attached to the upper part of the cylinder head 1a above the intake branch pipe 9.
  • the fuel injection valve 10 is configured to inject fuel into the combustion chamber 4 through an intake port formed in the cylinder head 1a.
  • the piston 12 reciprocates by the combustion energy at this time, and the reciprocating movement of the piston 12 is converted into the rotational motion of the crankshaft 13 of the engine 1. Further, the engine 1 is provided with an EGR mechanism 14 for reducing the amount of nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas.
  • the EGR mechanism 14 returns a part of the exhaust gas exhausted to the exhaust pipe 6 to the intake manifold 2.
  • the EGR mechanism 14 changes the flow rate of the EGR gas recirculated from the exhaust pipe 6 to the intake manifold 2 by varying the opening degree in the EGR pipe 15 and the EGR pipe 15 connecting the exhaust pipe 6 and the intake manifold 2. And an EGR valve 16 to be adjusted.
  • the EGR mechanism 14 recirculates a part of the exhaust of the engine 1 to the intake manifold 2, thereby lowering the combustion temperature of the air-fuel mixture in the combustion chamber 4 to reduce the generation of NOx, and to the exhaust of the engine 1.
  • the amount of NOx contained can be reduced.
  • the cylinder head 1a is provided with a metal delivery pipe 17 as a fuel system component.
  • the delivery pipe 17 extends in the axial direction of the crankshaft 13, that is, in the crankshaft direction, and is installed on one side of the cylinder head 1a above the upper surface of the cylinder head 1a.
  • a fuel injection valve 10 provided for each cylinder is connected to the delivery pipe 17.
  • the fuel injection valve 10 is installed on the upper surface of the cylinder head 1a so as to be positioned on one side of the cylinder head 1a.
  • the fuel injection valve 10 is supplied with fuel from a delivery pipe 17.
  • the intake manifold 2 of the present embodiment is connected to one side of the cylinder head 1a so as to face the fuel injection valve 10 and the delivery vip 17.
  • the engine 1 of the present embodiment is installed vertically so that the axis of the crankshaft 13, that is, the crank axis extends in the front-rear direction of the vehicle 50.
  • the intake manifold 2 is installed on one side of the engine 1 so as to be located laterally (laterally) with respect to the longitudinal direction of the vehicle 50.
  • FIG. 1 a specific configuration of the intake manifold 2 will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 5 to 14.
  • the intake manifold 2 is divided into a plurality of parts on the side that is close to one side of the engine 1 and the side that is separated from one side of the engine 1. There are provided a plurality of divided bodies joined together.
  • the first intake branch pipe 21 is joined to the second intake branch pipe 22 by welding or adhesion.
  • the second intake branch pipe 22 is joined to the EGR case 23 by welding or adhesion.
  • the EGR case 23 is joined to the surge tank case 24 by welding or adhesion.
  • the surge tank 8 is constituted by the EGR case 23 and the surge tank case 24, and the four intake branches are constituted by the first intake branch pipe 21 and the second intake branch pipe 22. Tubes 9A to 9D are formed.
  • the first intake branch pipe 21 has half-branched intake branch pipe portions 21A to 21D that constitute one of the intake branch pipes 9A to 9D.
  • a flange 31 connected to the cylinder head 1a is formed at the tip of the first intake branch pipe 21.
  • the flange portion 31 is formed with openings 31a to 31d communicating with the intake port of the cylinder head 1a.
  • the flange portion 31 is formed with a plurality of bolt insertion holes 31A.
  • a bolt (not shown) is inserted into the bolt insertion hole 31A and the bolt is screwed into the cylinder head 1a, whereby the flange portion 31 is fastened to the cylinder head 1a.
  • the second intake branch pipe 22 has halved intake branch pipe portions 22A to 22D constituting the other of the intake branch pipes 9A to 9D.
  • a plurality of openings 34 a to 34 d are formed in the lower part of the second intake branch pipe 22.
  • the openings 34a to 34d are provided in the intake branch pipes 9A to 9D constituted by the intake branch pipe parts 21A to 21D of the first intake branch pipe 21 and the intake branch pipe parts 22A to 22D of the second intake branch pipe 22. It communicates with the inner peripheral part, that is, the distribution passages 35a to 35d of the intake branch pipes 9A to 9D.
  • the distribution passages 35 a to 35 d are provided in the intake branch pipe portions 21 A to 21 D of the first intake branch pipe 21 and the intake branch pipe portions of the second intake branch pipe 22. 22A to 22D, and openings 34a to 34d communicate with the distribution passages 35a to 35d.
  • tip ends of the intake branch pipe portions 22A to 22D of the second intake branch pipe 22 are located below the delivery pipe 17 (see FIG. 2).
  • an EGR gas introduction part 36 is provided on the other surface of the second intake branch pipe 22.
  • the EGR gas introduction unit 36 is connected to the EGR pipe 15 so that EGR gas is introduced from the EGR pipe 15.
  • communication holes 37 a to 37 d are formed in the second intake branch pipe 22.
  • the communication holes 37a to 37d communicate with the distribution passages 35a to 35d, respectively.
  • the other surface of the second intake branch pipe 22 has a main passage portion 38a communicating with the EGR gas introduction portion 36 and a distribution passage portion 38b branched from the main passage portion 38a and continuing to the communication holes 37a to 37d, respectively.
  • To 38e are formed.
  • each of the intake branch pipe portions 21A to 21D of the first intake branch pipe 21 and the intake branch pipe portions 22A to 22D of the second intake branch pipe 22 are provided.
  • Arbitrary portions in the extending direction have curved portions 25 and 26 having a large curvature.
  • a boss 32 which is a boss-like protrusion for attaching another component (not shown), is provided in the vicinity of the curved portion 26 of the intake branch pipe portions 22 ⁇ / b> C and 22 ⁇ / b> D of the second intake branch pipe 22.
  • the separate parts include, for example, a peripheral member such as a fuel pipe and a wire harness and a bracket to which the peripheral member is attached.
  • the bracket is fastened to the boss with a bolt or the like.
  • a rib 33a extending along the extending direction of the intake branch pipe portions 22C and 22D is provided. Further, the rib 33 a is provided on the side opposite to the fuel injection valve 10 and the delivery pipe 17 and on the curved portion 26 side with the boss 32 interposed therebetween.
  • a main passage portion 40a communicating with the EGR gas introduction portion 36 and distribution passage portions 40b to 40e branched from the main passage portion 40a are formed on one surface of the EGR case 23. .
  • the main passage 42a is defined by the main passage portion 38a and the main passage portion 40a in the inner peripheral portion of the second intake branch pipe 22 and the EGR case 23, and the distribution passage portions 38b to 38e and the distribution passage portions 40b to 40e.
  • the distribution passages 42b to 42e are defined (the reference numerals of the main passage 42a and the distribution passages 42b to 42e are attached only to FIG. 11A).
  • a plurality of ribs 44 are formed below the distribution passage portions 40b to 40e of the EGR case 23.
  • the rib 44 is located between the openings 31a to 31d of the second intake branch pipe 22 adjacent to the second intake branch pipe 22, and serves as a guide for the intake air introduced into the openings 31a to 31d. It has a function.
  • the surge tank case 24 is provided with an intake air inlet 46.
  • the intake air inlet 46 is connected to the intake pipe 3 so that intake air is introduced through the intake pipe 3.
  • an intake passage 47 is defined between the EGR case 23 and the other surface of the surge tank case 24, through which intake air is introduced from the intake introduction portion 46.
  • intake air is introduced into the intake passage 47 from the intake introduction portion 46, the intake air is guided by the ribs 44 of the second intake branch tube 22 and introduced into the openings 31a to 31d of the second intake branch tube 22. Is done.
  • the intake air introduced into the openings 31a to 31d enters the combustion chamber 4 of the engine 1 through the distribution passages 35a to 35d of the intake branch pipe 9 constituted by the first intake branch pipe 21 and the second intake branch pipe 22. Led.
  • the surge tank case 24 is provided with a purge gas introduction part 51, and evaporated fuel evaporated from a fuel tank (not shown) is introduced into the intake passage 47 through the purge gas introduction part 51. This evaporated fuel is introduced into the combustion chamber 4 of the engine 1 together with the intake air from the intake passage 47 through the distribution passages 35a to 35d.
  • the engine 1 is installed vertically so that the crank axis extends in the front-rear direction of the vehicle 50, and the intake manifold 2 is lateral (lateral) with respect to the front-rear direction of the vehicle 50. It is installed on one side of the engine 1 so as to be located on the side.
  • a bumper reinforcement 48 that constitutes a part of the chassis is provided in front of the vehicle 50. Accordingly, when a so-called offset collision occurs in which one of the left and right directions of the vehicle 50 collides with the object X, the bumper reinforcement 48 is deformed as indicated by a broken line and collides with the intake manifold 2.
  • the intake manifold 2 When the impact force that the bumper reinforcement 48 pushes up the intake manifold 2 acts on the intake manifold 2 depending on the situation at the time of the vehicle collision, the intake manifold 2 is deformed upward as a whole.
  • the flange portion 31 of the first intake branch pipe 21 is firmly fastened to the cylinder head 1a by a bolt, when the intake manifold 2 is deformed upward, the second intake branch pipe 22 is changed to the first intake branch pipe. Slide upward while peeling off 21.
  • the intake manifold 2 of the present embodiment is for attaching separate parts near the curved portions 26 of the intake branch pipe portions 22C and 22D of the second intake branch pipe 22 provided separately from the first intake branch pipe 21.
  • the boss 32 is provided, and a rib 33a extending along the extending direction of the intake branch pipe portions 22C and 22D is provided around the boss 32.
  • the rib 33a sandwiches the boss 32 and the fuel injection valve 10 and It is configured to be provided on the side opposite to the delivery pipe 17 and on the curved portion 26 side.
  • the rigidity around the bending portion 26 can be increased by the rib 33a, and therefore the rigidity of the bending portion 26 can be relatively lowered with respect to the periphery of the bending portion 26.
  • the metal delivery pipe 17 is installed above the distal end portions of the intake branch pipe portions 22A to 22D of the second intake branch pipe 22, so that the intake branch pipe portion at the time of a vehicle collision
  • the tip portions of 22A to 22D can be deformed by colliding with the delivery pipe 17 having high rigidity with respect to the intake branch pipe portions 22A to 22D, and a large impact can be suppressed from being applied to the delivery pipe 17. .
  • the second intake branch pipe 22 that is separate from the first intake branch pipe 21 can be deformed independently, the curved portion 26 of the second intake branch pipe 22 can be deformed more greatly, The impact transmitted to the delivery pipe 17 and the fuel injection valve 10 can be further reduced.
  • the intake branch pipe portions 22A to 22D can be further prevented from colliding with the fuel injection valve 10.
  • the boss 32 and the rib 33a are provided in the intake branch pipe portions 22C and 22D of the second intake branch pipe 22, but the intake branch pipe in which the boss 32 and the rib 33a are provided.
  • the parts 22A to 22D are not particularly limited.
  • boss 32 and the rib 33a may be provided in all the intake branch pipe portions 22A to 22D. In this case, if a boss 32 to which another part is actually attached is not required in any of the intake branch pipe portions 22A to 22D, a dummy boss 32 is provided in any of the intake branch pipe portions 22A to 22D. May be.
  • the intake manifold 2 of the present embodiment is divided into a first intake branch pipe 21, a second intake branch pipe 22, an EGR case 23, and a surge tank case 24.
  • the present invention is not limited to this. Absent.
  • it may be constituted by an intake manifold provided with a surge tank and an intake branch pipe having no EGR passage. That is, any form of intake manifold may be used as long as it has an intake branch pipe in which at least the first intake branch pipe and the second intake branch pipe are divided.
  • the intake manifold according to the present invention has an effect that it is possible to suppress a large impact from being applied to fuel system parts at the time of a vehicle collision, and is connected to the internal combustion engine, and is connected to each cylinder of the internal combustion engine. This is useful as an intake manifold for introducing intake air.

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Abstract

　本発明は、車両衝突時に燃料系部品に大きな衝撃が加えられるのを抑制することができる吸気マニホールドを提供することを課題とする。吸気マニホールド（２）は、第１の吸気枝管（２１）と別体に設けられた第２の吸気枝管（２２）の吸気枝管部の湾曲部（２６）の近傍に別部品取付け用のボス（３２）が設けられるとともに、ボス（３２）の周囲に吸気枝管部の延在方向に沿って延在するリブ（３３ａ）が設けられ、このリブ（３３ａ）がボス（３２）を挟んで燃料噴射弁（１０）およびデリバリパイプ（１７）と反対側でかつ、湾曲部（２６）側に設けられて構成される。

Description

吸気マニホールド
　本発明は、吸気マニホールドに関し、特に、内燃機関に接続され、内燃機関の各気筒に吸入空気を導入する吸気マニホールドに関する。
　車両に搭載される内燃機関には、サージタンクと内燃機関の各気筒に吸入空気を分配する吸気枝管とを備えた吸気マニホールドが取付けられている。車両衝突時に吸気マニホールドによって衝撃を吸収することが望まれている。
　従来のこの種の吸気マニホールドとしては、３つの分割体のうちの中間の第２分割体と内燃機関から最も離隔する第３分割体とによって分岐通路部（吸気枝管）の湾曲部分を形成し、中間の第２分割体に、分岐通路部の湾曲部分の内側において車両前後方向の前側から後側に延び、車両前方から外部荷重が加わったときに前後の両端部が応力集中点となるリブ構造部を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　この吸気マニホールドは、車両衝突時に、リブ構造部の両端部への応力集中により、他の分割体に破壊起点を作り出すようになっている。これにより、この吸気マニホールドは、他の分割体を適切に崩壊させることができ、クラッシュストロークの確保を図ることができる。
特開２０１２－１５８９９４号公報
　しかしながら、このような従来の吸気マニホールドにあっては、分岐通路部の湾曲部分の内側において車両前後方向の前側から後側に延在するリブ構造部が設けられているが、このリブ構造部は、内燃機関に設けられた燃料系部品に衝突したときの衝撃を吸収するように考慮されていない。このため、吸気マニホールドのクラッシュストロークが大きくなる分だけ燃料系部品に大きな衝撃が加えられるおそれがある。
　本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、車両衝突時に燃料系部品に大きな衝撃が加えられるのを抑制することができる吸気マニホールドを提供することを目的とする。
　本発明に係る吸気マニホールドは、上記目的を達成するため、シリンダヘッドの上面に前記シリンダヘッドの一側面側に位置するように燃料系部品が設置された内燃機関に搭載され、前記燃料系部品に対向するようにして前記シリンダヘッドの一側面に接続された吸気マニホールドであって、前記シリンダヘッドの吸気ポートに吸入空気を導入する樹脂製の複数の吸気枝管を有し、前記吸気枝管は、延在方向の任意の部位の曲率が大きくなる湾曲部を有するとともに前記湾曲部の近傍にボス状の突起が設けられ、前記突起の周囲に前記吸気枝管の延在方向に沿って延在するリブが設けられ、前記リブは、前記突起を挟んで前記燃料系部品と反対側でかつ、前記湾曲部側に設けられるものから構成されている。
　この吸気マニホールドは、吸気枝管の湾曲部の近傍にボス状の突起が設けられるとともに、ボス状の突起の周囲に吸気枝管の延在方向に沿って延在するリブが設けられ、このリブが突起を挟んで燃料系部品と反対側でかつ、湾曲部側に設けられるので、湾曲部の周囲の剛性をリブによって高めることができ、したがって、湾曲部の剛性を湾曲部の周囲に対して相対的に低くすることができる。
　したがって、車両衝突時の挙動によって吸気枝管が燃料系部品に衝突したときに、湾曲部が大きく変形することで燃料系部品に伝達される衝撃を緩和することができる。
　好ましくは、前記吸気枝管が、前記シリンダヘッドに取付けられた第１の吸気枝管および前記第１の吸気枝管に接合される第２の吸気枝管を備え、前記突起および前記リブが、前記第２の吸気枝管に設けられるものから構成されている。
　この吸気マニホールドは、シリンダヘッドに取付けられた第１の吸気枝管と別体の第２の吸気枝管にボス状の突起およびリブが設けられるので、車両衝突時の挙動によって吸気枝管が燃料系部品に衝突する方向に変形したときに、第２の吸気枝管が第１の吸気枝管に対して剥がれた後に第２の吸気枝管が燃料系部品に衝突する。
　このとき、第２の吸気枝管が単独で変形するため、第２の吸気枝管の湾曲部をより大きく変形させることができ、燃料系部品に伝達される衝撃をより一層緩和することができる。
　より好ましくは、前記燃料系部品がクランク軸方向に延在する金属製のデリバリパイプおよび前記デリバリパイプに接続され、前記内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁を含んで構成され、前記デリバリパイプが前記第２の吸気枝管の先端部の上方に設置されるものから構成されている。
　この吸気マニホールドは、金属製のデリバリパイプが第２の吸気枝管の先端部の上方に設置されるので、車両衝突時に第１の吸気枝管が第２の吸気枝管に対して上方にスライドしたときに、第２の吸気枝管を、第２の吸気枝管に対して剛性の高いデリバリパイプに衝突させて変形させることができ、デリバリパイプに大きな衝撃が加えられるのを抑制することができる。これに加えて、第２の吸気枝管がデリバリパイプに衝突して変形することで第２の吸気枝管が燃料噴射弁に衝突するのを回避することができる。
　本発明によれば、車両衝突時に燃料系部品に大きな衝撃が加えられるのを抑制することができる吸気マニホールドを提供することができる。
本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、吸気マニホールドを備える内燃機関の概略構成図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、シリンダヘッドに取付けられる吸気マニホールドの側面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、シリンダヘッドに取付けられる吸気マニホールドの背面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、エンジンおよび吸気マニホールドの車両設置状態を示す図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は、吸気マニホールドの正面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＡ方向側面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は、吸気マニホールドの背面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＢ方向側面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は、第１の吸気枝管の正面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＣ方向側面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、第１の吸気枝管の背面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は、第２の吸気枝管の正面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＤ方向側面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、第２の吸気枝管の背面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は、ＥＧＲケースの正面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＥ方向側面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、ＥＧＲケースの背面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は、サージタンクケースの正面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＦ方向側面図である。 本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図であり、サージタンクケースの背面図である。
　以下、本発明に係る吸気マニホールドの実施の形態について、図面を用いて説明する。
　図１～図１４は、本発明に係る吸気マニホールドの一実施の形態を示す図である。まず、構成を説明する。
　図１において、内燃機関であるエンジン１は、シリンダヘッド１ａおよびシリンダブロック１ｂを備えており、シリンダヘッド１ａには吸気マニホールド２に接続されている。
　エンジン１に搭載された吸気マニホールド２は、図示しないエアダクトから吸気管３を通して導入された外気をシリンダヘッド１ａに形成された吸気ポートを介してシリンダブロック１ｂに形成された各気筒の燃焼室４に分配して導入するようになっている。
　また、シリンダヘッド１ａには排気マニホールド５が接続されている。排気マニホールド５は、エンジン１の各気筒の燃焼室４から排出される排気ガスを纏めて排気管６に排出するようになっている。
　吸気管３にはスロットルバルブ７が設けられている。スロットルバルブ７は、燃焼室４に導入される吸入空気量を調整するようになっている。また、吸気マニホールド２は、吸気管３に接続されたサージタンク８と、サージタンク８から分岐され、エンジン１の各燃焼室に連通する分配通路を有する吸気枝管９とを備えている。
　なお、吸気枝管９は、エンジン１の気筒数に応じた数だけ設けられている。本実施の形態の吸気マニホールド２は、４気筒エンジンに適用されるため、吸気枝管９が４つ設けられている。但し、エンジン１の気筒数は、特に４気筒に限定されるものではない。
　吸気枝管９の上方のシリンダヘッド１ａの上部には燃料系部品としての燃料噴射弁１０が取付けられている。この燃料噴射弁１０は、シリンダヘッド１ａに形成された吸気ポートを通して燃焼室４に燃料を噴射するようになっている。
　燃料噴射弁１０から燃焼室４に燃料が噴射されると、吸気枝管９の分配通路から導入される空気と燃料とからなる混合気が燃焼室４内に充填され、この混合気が各気筒に設けられた点火プラグ１１の点火によって燃焼される。
　このときの燃焼エネルギによってピストン１２が往復移動し、ピストン１２の往復移動がエンジン１のクランクシャフト１３の回転運動に変換される。また、エンジン１には、排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を低減させるためのＥＧＲ機構１４が設けられている。このＥＧＲ機構１４は、排気管６に排気された排気ガスの一部を吸気マニホールド２に戻すようになっている。
　ＥＧＲ機構１４は、排気管６と吸気マニホールド２とを接続するＥＧＲ管１５と、ＥＧＲ管１５内の開度を可変することにより、排気管６から吸気マニホールド２に還流されるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブ１６とを備えている。
　このＥＧＲ機構１４は、エンジン１の排気の一部を吸気マニホールド２に還流させることで、燃焼室４内での混合気の燃焼温度を低下させてＮＯｘの生成を低減し、エンジン１の排気に含まれるＮＯｘの量を低減させることができる。
　図２、図３に示すように、シリンダヘッド１ａには燃料系部品としての金属製のデリバリパイプ１７が設けられている。このデリバリパイプ１７は、クランクシャフト１３の軸線方向、すなわち、クランク軸方向に延在し、シリンダヘッド１ａの上面よりも上方においてシリンダヘッド１ａの一側面側に設置されている。
　また、デリバリパイプ１７には気筒毎に設けられた燃料噴射弁１０が接続されている。この燃料噴射弁１０は、シリンダヘッド１ａの上面にシリンダヘッド１ａの一側面側に位置するようにして設置されている。燃料噴射弁１０にはデリバリパイプ１７から燃料が供給されるようになっている。本実施の形態の吸気マニホールド２は、燃料噴射弁１０およびデリバリバイプ１７に対向するようにしてシリンダヘッド１ａの一側面側に接続されている。
　また、図４に示すように、本実施の形態のエンジン１は、クランクシャフト１３の軸線、すなわち、クランク軸線が車両５０の前後方向に延在するように縦置きに設置されている。吸気マニホールド２は、車両５０の前後方向に対して側方（横側）に位置するようにエンジン１の一側面に設置されている。
　次に、図２、図３、図５～図１４に基づいて吸気マニホールド２の具体的な構成を説明する。
　図２、図３、図５、図６において、吸気マニホールド２は、エンジン１の一側面に対して近接する側とエンジン１の一側面に対して離隔する側とにおいて複数に分割され、接合面を介して接合された複数の分割体を備えている。
　具体的には、エンジン１の一側面に対して近接する側から離隔する側に向かって、それぞれ樹脂製の第１の吸気枝管２１、第２の吸気枝管２２、ＥＧＲケース２３およびサージタンクケース２４に分割されている。
　第１の吸気枝管２１は、第２の吸気枝管２２に溶着あるいは接着によって接合されている。第２の吸気枝管２２は、ＥＧＲケース２３に溶着あるいは接着によって接合されている。また、ＥＧＲケース２３は、サージタンクケース２４に溶着あるいは接着によって接合されている。
　また、本実施の形態の吸気マニホールド２は、ＥＧＲケース２３およびサージタンクケース２４によってサージタンク８が構成されており、第１の吸気枝管２１および第２の吸気枝管２２によって４つの吸気枝管９Ａ～９Ｄが構成されている。
　図７、図８に示すように、第１の吸気枝管２１は、吸気枝管９Ａ～９Ｄの一方を構成する半割形状の吸気枝管部２１Ａ～２１Ｄを有している。第１の吸気枝管２１の先端部にはシリンダヘッド１ａに接続されるフランジ部３１が形成されている。このフランジ部３１にはシリンダヘッド１ａの吸気ポートに連通する開口部３１ａ～３１ｄが形成されている。
　また、フランジ部３１には、複数のボルト挿通孔３１Ａが形成されている。このボルト挿通孔３１Ａに図示しないボルトが挿通されてボルトがシリンダヘッド１ａに螺合されることにより、フランジ部３１がシリンダヘッド１ａに締結される。
　図９、図１０に示すように、第２の吸気枝管２２は、吸気枝管９Ａ～９Ｄの他方を構成する半割形状の吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄを有している。第２の吸気枝管２２の下部には複数の開口部３４ａ～３４ｄが形成されている。
　この開口部３４ａ～３４ｄは、第１の吸気枝管２１の吸気枝管部２１Ａ～２１Ｄおよび第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄによって構成される吸気枝管９Ａ～９Ｄの内周部、すなわち、吸気枝管９Ａ～９Ｄの分配通路３５ａ～３５ｄに連通している。
　具体的には、図８、図９に示すように、分配通路３５ａ～３５ｄは、第１の吸気枝管２１の吸気枝管部２１Ａ～２１Ｄおよび第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄによって形成され、開口部３４ａ～３４ｄがこの分配通路３５ａ～３５ｄに連通している。
　また、第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄの先端部は、デリバリパイプ１７の下方に位置している（図２参照）。
　図１０に示すように、第２の吸気枝管２２の他方の面にはＥＧＲガス導入部３６が設けられている。このＥＧＲガス導入部３６は、ＥＧＲ管１５に接続され、ＥＧＲ管１５からＥＧＲガスが導入されるようになっている。
　また、第２の吸気枝管２２には連通孔３７ａ～３７ｄが形成されている。この連通孔３７ａ～３７ｄは、分配通路３５ａ～３５ｄにそれぞれ連通している。また、第２の吸気枝管２２の他方の面にはＥＧＲガス導入部３６に連通するメイン通路部３８ａと、メイン通路部３８ａから分岐され、それぞれ連通孔３７ａ～３７ｄに連続する分配通路部３８ｂ～３８ｅが形成されている。
　図２、図３、図５～図１０に示すように、第１の吸気枝管２１の吸気枝管部２１Ａ～２１Ｄおよび第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄのそれぞれの延在方向の任意の部位は、曲率が大きくなる湾曲部２５、２６を有している。第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ｃ、２２Ｄの湾曲部２６の近傍には図示しない別部品取付け用のボス状の突起であるボス３２が設けられている。
　この別部品としては、例えば、燃料配管、ワイヤハーネス等の周辺部材とこの周辺部材が取付けられたブラケット等からなり、ボスにはブラケットがボルト等によって締結されるようになっている。
　また、ボス３２の周囲には吸気枝管部２２Ｃ、２２Ｄの延在方向に沿って延在するリブ３３ａが設けられている。また、リブ３３ａは、ボス３２を挟んで燃料噴射弁１０およびデリバリパイプ１７と反対側でかつ、湾曲部２６側に設けられている。
　図１１に示すように、ＥＧＲケース２３の一方の面にはＥＧＲガス導入部３６に連通するメイン通路部４０ａと、メイン通路部４０ａから分岐された分配通路部４０ｂ～４０ｅとが形成されている。
　したがって、第２の吸気枝管２２とＥＧＲケース２３の内周部にはメイン通路部３８ａおよびメイン通路部４０ａによってメイン通路４２ａが画成され、分配通路部３８ｂ～３８ｅおよび分配通路部４０ｂ～４０ｅによって分配通路４２ｂ～４２ｅが画成される（メイン通路４２ａおよび分配通路４２ｂ～４２ｅの符号は、図１１（ａ）のみに付す）。
　また、ＥＧＲケース２３の分配通路部４０ｂ～４０ｅの下方には複数のリブ４４が形成されている。このリブ４４は、第２の吸気枝管２２において隣接する第２の吸気枝管２２の開口部３１ａ～３１ｄの間に位置しており、開口部３１ａ～３１ｄに導入される吸入空気のガイドの機能を有する。
　図１３、図１４に示すように、サージタンクケース２４には吸気導入部４６が設けられている。この吸気導入部４６は、吸気管３に接続され、吸気管３を通して吸入空気が導入されるようになっている。
　このサージタンクケース２４は、ＥＧＲケース２３とサージタンクケース２４の他方の面との間に吸気導入部４６から吸入空気が導入される吸気通路４７が画成されている。吸気導入部４６から吸気通路４７に吸入空気が導入されると、この吸入空気が第２の吸気枝管２２のリブ４４に案内されて第２の吸気枝管２２の開口部３１ａ～３１ｄに導入される。開口部３１ａ～３１ｄに導入される吸入空気は、第１の吸気枝管２１および第２の吸気枝管２２によって構成される吸気枝管９の分配通路３５ａ～３５ｄを通してエンジン１の燃焼室４に導かれる。
　なお、サージタンクケース２４にはパージガス導入部５１が設けられており、吸気通路４７にパージガス導入部５１を通して図示しない燃料タンクから蒸発した蒸発燃料が導入される。この蒸発燃料は、吸気通路４７から分配通路３５ａ～３５ｄを通して吸入空気と共にエンジン１の燃焼室４に導入される。
　次に、作用を説明する。
　図４に示すように、エンジン１は、クランク軸線が車両５０の前後方向に延在するように縦置きに設置されており、吸気マニホールド２は、車両５０の前後方向に対して側方（横側）に位置するようにエンジン１の一側面に設置されている。
　車両５０の前方にはシャーシの一部を構成するバンパリーンホースメント４８が設けられている。したがって、車両５０の左右方向の一方が対象物Ｘに対して衝突する、所謂、オフセット衝突が発生すると、バンパリーンホースメント４８が破線で示すように変形して吸気マニホールド２に衝突する。
　車両衝突時の状況により、バンパリーンホースメント４８が吸気マニホールド２を上方に押し上げるような衝撃力が吸気マニホールド２に作用した場合には、吸気マニホールド２が全体的に上方に変形する。
　第１の吸気枝管２１のフランジ部３１は、ボルトによってシリンダヘッド１ａに強固に締結されているため、吸気マニホールド２が上方に変形すると、第２の吸気枝管２２が第１の吸気枝管２１から剥がれながら上方にスライドする。
　本実施の形態の吸気マニホールド２は、第１の吸気枝管２１と別体に設けられた第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ｃ、２２Ｄの湾曲部２６の近傍に別部品取付け用のボス３２が設けられるとともに、ボス３２の周囲に吸気枝管部２２Ｃ、２２Ｄの延在方向に沿って延在するリブ３３ａが設けられ、このリブ３３ａがボス３２を挟んで燃料噴射弁１０およびデリバリパイプ１７と反対側でかつ、湾曲部２６側に設けられる構成となっている。
　このため、湾曲部２６の周囲の剛性をリブ３３ａによって高めることができ、したがって、湾曲部２６の剛性を湾曲部２６の周囲に対して相対的に低くすることができる。
　したがって、車両衝突時の挙動によって第２の吸気枝管２２がデリバリパイプ１７に衝突したときに、湾曲部２６が大きく変形することでデリバリパイプ１７に伝達される衝撃を緩和することができる。この結果、吸気マニホールド２が燃料噴射弁１０に干渉するのを防止することができる。
　特に、本実施の吸気マニホールド２は、金属製のデリバリパイプ１７が第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄの先端部の上方に設置されるので、車両衝突時に吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄの先端部を、吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄに対して剛性の高いデリバリパイプ１７に衝突させて変形させることができ、デリバリパイプ１７に大きな衝撃が加えられるのを抑制することができる。
　これに加えて、吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄがデリバリパイプ１７に衝突して変形することで吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄが燃料噴射弁１０に衝突するのを回避することができる。
　また、第１の吸気枝管２１と別体の第２の吸気枝管２２を単独で変形させることができるため、第２の吸気枝管２２の湾曲部２６をより大きく変形させることができ、デリバリパイプ１７および燃料噴射弁１０に伝達される衝撃をより一層緩和することができる。
　この結果、吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄが燃料噴射弁１０に衝突するのをより一層回避することができる。
　また、本実施の形態の吸気マニホールド２は、第２の吸気枝管２２の吸気枝管部２２Ｃ、２２Ｄにボス３２およびリブ３３ａを設けているが、ボス３２およびリブ３３ａが設けられる吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄは、特に限定されるものではない。
　また、ボス３２およびリブ３３ａは、全ての吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄに設けてもよい。この場合には、実際に別部品が取付けられるボス３２が吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄのいずれかに必要でない場合には、ダミー用のボス３２を吸気枝管部２２Ａ～２２Ｄのいずれかに設けてもよい。
　また、本実施の形態の吸気マニホールド２は、第１の吸気枝管２１、第２の吸気枝管２２、ＥＧＲケース２３およびサージタンクケース２４に分割されているが、これに限定されるものではない。
　例えば、ＥＧＲ通路が存在しないサージタンクと吸気枝管とを備えた吸気マニホールドから構成されてもよい。すなわち、少なくとも第１の吸気枝管および第２の吸気枝管が分割された吸気枝管を有する吸気マニホールドであれば、どのような形態の吸気マニホールドでもよい。
　以上のように、本発明に係る吸気マニホールドは、車両衝突時に燃料系部品に大きな衝撃が加えられるのを抑制することができるという効果を有し、内燃機関に接続され、内燃機関の各気筒に吸入空気を導入する吸気マニホールド等として有用である。
　１...エンジン、１ａ...シリンダヘッド、２...吸気マニホールド、９，９Ａ～９Ｄ...吸気枝管、１０...燃料噴射弁、１７...デリバリパイプ、２１...第１の吸気枝管、２２...第２の吸気枝管、２５、２６...湾曲部、３２...ボス、３３ａ...リブ

Claims (3)

  1. 　シリンダヘッドの上面に前記シリンダヘッドの一側面側に位置するように燃料系部品が設置された内燃機関に搭載され、前記燃料系部品に対向するようにして前記シリンダヘッドの一側面に接続された吸気マニホールドであって、
    　前記シリンダヘッドの吸気ポートに吸入空気を導入する樹脂製の複数の吸気枝管を有し、前記吸気枝管は、延在方向の任意の部位の曲率が大きくなる湾曲部を有するとともに前記湾曲部の近傍にボス状の突起が設けられ、
    　前記突起の周囲に前記吸気枝管の延在方向に沿って延在するリブが設けられ、前記リブは、前記突起を挟んで前記燃料系部品と反対側でかつ、前記湾曲部側に設けられることを特徴とする吸気マニホールド。
  2. 　前記吸気枝管が、前記シリンダヘッドに取付けられた第１の吸気枝管および前記第１の吸気枝管に接合される第２の吸気枝管を備え、
    　前記突起および前記リブが、前記第２の吸気枝管に設けられることを特徴とする請求項１に記載の吸気マニホールド。
  3. 　前記燃料系部品がクランク軸方向に延在する金属製のデリバリパイプおよび前記デリバリパイプに接続され、前記内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁を含んで構成され、前記デリバリパイプが前記第２の吸気枝管の先端部の上方に設置されることを特徴とする請求項２に記載の吸気マニホールド。
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