(57)【要約】【課題】吸気マニホールドにおいて複数の分岐管に供給される空気の供給量のばらつきを低減する。【解決手段】吸気マニホールド１０は、空気の導入される導入部１２がサージタンク１４の幅方向に沿った一端部に接続され、前記導入部１２が前記サージタンク１４の幅方向に対して傾斜し、複数の第１〜第３分岐管１６、１８、２０の接続部位と対向する該サージタンク１４の底壁２４の幅方向中央近傍に向かって指向するように接続される。また、サージタンク１４の底壁２４には、最も導入部１２側に配置される第１分岐管１６に臨み、導入部１２から導入される空気の一部を剥離させる第１段差部３４を備えている。【選択図】図２
2020033892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の導入される導入部と、該導入部に接続されるサージタンクと、該サージタンクの幅方向に沿って並列に接続され前記空気を分流して内燃機関側へと供給する複数の分岐管とを有し、前記導入部が前記サージタンクの幅方向に沿った一端部に接続される吸気マニホールドにおいて、
前記導入部は、前記サージタンクの幅方向に対して傾斜し、該サージタンクにおける前記分岐管の接続部位と対向する壁部に向かって指向するように接続され、
前記壁部には、複数の分岐管のうち最も前記導入部側となる分岐管に臨み、前記導入部から導入される前記空気の一部を剥離させる剥離部を備える、吸気マニホールド。
【請求項２】
請求項１記載の吸気マニホールドにおいて、
前記剥離部は、前記サージタンクの壁部において前記導入部の傾斜方向に窪んだ段差状に形成される、吸気マニホールド。
【請求項３】
請求項１又は２記載の吸気マニホールドにおいて、
前記剥離部は断面角状に形成される、吸気マニホールド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記導入部は、前記壁部において前記サージタンクの幅方向中央から前記導入部側までの範囲内に指向するように形成される、吸気マニホールド。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記サージタンクには、最も前記導入部側となる分岐管に臨み、前記幅方向に窪んだ別の剥離部を備える、吸気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の複数のシリンダ室に吸入空気を供給するための吸気マニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等に搭載される多気筒エンジンでは、シリンダヘッドの吸気ポートと吸入空気量を調整するスロットルバルブとの間に吸気マニホールドが設けられ、この吸気マニホールドに吸入された吸入空気を分岐管を通じて分流させて各吸気ポートへと供給している。
【０００３】
このような吸気マニホールドは、例えば、特許文献１に開示されるように、吸気の導入される吸気入口と、該吸気入口に接続されるサージタンクと、該サージタンクから分岐する複数の分岐管とを有し、前記分岐管は、前記サージタンクの長手方向に沿って並列に配置され、且つ、前記吸気入口の延在方向と略直交するように形成される。
【０００４】
そして、吸気入口から導入された吸気が、サージタンクから各分岐管へと分流されて内燃機関の各シリンダ室へとそれぞれ供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−４４５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような吸気マニホールドでは、吸気を導入するための吸気入口の延在方向と複数の分岐管の延在方向とが略直交しているため、前記吸気入口からサージタンクへと導入された吸気は、該サージタンクの長手方向に沿って流れることで前記吸気入口から最も離れた奥側の分岐管へと流れやすく、反対に、前記吸気入口に最も近い手前側の分岐管へ流れにくい傾向がある。
【０００７】
そのため、吸気マニホールドにおいて各分岐管を流れる吸気の供給量にばらつきが生じ、内燃機関の各シリンダ室への吸気の供給量を均等にすることが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、複数の分岐管に供給される空気の供給量のばらつきを低減することが可能な吸気マニホールドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明の態様は、空気の導入される導入部と、導入部に接続されるサージタンクと、サージタンクの幅方向に沿って並列に接続され空気を分流して内燃機関側へと供給する複数の分岐管とを有し、導入部がサージタンクの幅方向に沿った一端部に接続される吸気マニホールドにおいて、
導入部は、サージタンクの幅方向に対して傾斜し、サージタンクにおける分岐管の接続部位と対向する壁部に向かって指向するように接続され、
壁部には、複数の分岐管のうち最も導入部側となる分岐管に臨み、導入部から導入される空気の一部を剥離させる剥離部を備える。
【００１０】
本発明によれば、吸気マニホールドを構成するサージタンクは、空気の導入される導入部が幅方向一端部に接続され、この導入部が、サージタンクの幅方向に対して傾斜し、分岐管の接続部位と対向するサージタンクの壁部に向かって指向するように接続されている。また、サージタンクの壁部には、複数の分岐管のうち最も導入部側となる分岐管に臨む位置に、導入部から導入される空気の一部を剥離させる剥離部が設けられている。
【００１１】
従って、導入部からサージタンクへと空気が導入される際、空気が分岐管の接続部位に臨むサージタンクの壁部に向かって流通することで、壁部に当たった空気を好適に分岐管側へと導くことができ、さらに、導入された空気の一部が剥離部によって分流されて最も導入部側に配置された分岐管へと導かれる。
【００１２】
その結果、導入部からサージタンクへと空気が導入された際、空気の流れやすい導入部から幅方向に最も離間した分岐管側への流れが抑制され、空気の流れにくい導入部近傍の分岐管へと積極的に空気を導くことができるため、サージタンクに並列に設けられた複数の分岐管に対して空気を略均等な供給量で供給することでばらつきを低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１４】
すなわち、サージタンクの幅方向一端部に接続される導入部が、サージタンクの幅方向に対して傾斜し、分岐管の接続部位と対向するサージタンクの壁部に向かって指向するように接続され、サージタンクの壁部において、複数の分岐管のうち最も導入部側となる分岐管に臨む位置に、導入部から導入される空気の一部を剥離させる剥離部を設けている。そのため、導入部からサージタンクへと空気が導入される際、空気がサージタンクの壁部に向かって流通することで、壁部に当たった空気を好適に分岐管側へと導くことができ、さらに、導入された空気の一部を剥離部によって剥離させて最も導入部側に配置された分岐管へと導くことが可能となる。
【００１５】
その結果、導入部からサージタンクへと空気が導入された際、空気の流れやすい導入部から幅方向に離間した分岐管側への流れが抑制され、空気の流れにくい導入部近傍の分岐管へと積極的に空気を導くことができるため、複数の分岐管に対して空気を略均等な供給量で供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸気マニホールドの全体断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る吸気マニホールドについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る吸気マニホールドを示し、詳細には、３気筒の内燃機関における各シリンダ室へ吸入空気を供給可能な吸気マニホールド１０について説明する。
【００１８】
この吸気マニホールド１０は、図１〜図３に示されるように、例えば、樹脂製材料によって一体的に射出成形され、図示しないスロットルバルブに接続される管状の導入部１２と、該導入部１２から導かれた空気が一時的に貯えられるサージタンク１４と、該サージタンク１４の下流側に接続され図示しない内燃機関の各シリンダ室へと導く複数の第１〜第３分岐管１６、１８、２０とを有している。
【００１９】
サージタンク１４は、吸気マニホールド１０の幅方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って長尺な所定容積を有したタンクであり、その幅方向一端部に導入部１２が接続されている。そして、サージタンク１４は、図２に示されるように、その厚さ方向（矢印Ｂ方向）において所定間隔離間して平行な上壁２２及び底壁（壁部）２４を有し、前記上壁２２と前記底壁２４との間となる位置に第１〜第３分岐管１６、１８、２０が接続されている。
【００２０】
導入部１２は、内部に導入通路２６を有した管状に形成され、幅方向に所定長さで突出し、その一端部がサージタンク１４の幅方向一端部へと接続されると共に、その他端部には図示しないスロットルバルブの接続されるフランジ部２８が形成され、前記フランジ部２８の中央には導入通路２６が開口している。
【００２１】
また、導入部１２は、図１に示されるように、その一端部から他端部に向かって該サージタンク１４の幅方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に対して所定角度だけ第１〜第３分岐管１６、１８、２０側へと傾斜し、図２に示されるように、前記幅方向と直交する厚さ方向（矢印Ｂ方向）において、上壁２２側（矢印Ｂ１方向）へと所定角度だけ傾斜するように形成される。すなわち、導入部１２は、サージタンク１４の幅方向一端部に対して３次元的に傾斜するように接続されている。
【００２２】
この導入部１２の傾斜角度は、図２に示されるように、その導入通路２６の中心線Ｌをサージタンク１４側に向かって延長させた際、その延長された中心線Ｌの端部が、第２分岐管１８に臨む前記サージタンク１４の幅方向中央近傍の底壁２４と交差するように設定される。これにより、導入部１２を通じてサージタンク１４へと供給される空気が、該サージタンク１４の幅方向中央に向かって導入される。
【００２３】
さらに、導入部１２には、図１に示されるように、図示しない内燃機関から排出された排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を吸気系へと再循環させるための第１ポート３０が形成されると共に、前記内燃機関の燃焼室内から漏出したパージガスを前記吸気系へと循環させるための第２ポート３２が形成される。この第１及び第２ポート３０、３２は、導入部１２の外部と導入通路２６と連通するように形成され、それぞれ図示しない配管が接続されて第１及び第２ポート３０、３２を通じてＥＧＲガス、パージガスが前記導入通路２６へと供給される。
【００２４】
また、導入部１２は、吸気マニホールド１０の小型化の要請から、図３に示される吸気マニホールド１０の幅方向から見てサージタンク１４及び第１〜第３分岐管１６、１８、２０の投影面積内となるように配置されている。
【００２５】
一方、サージタンク１４の幅方向一端部には、図２に示されるように、導入通路２６の下流側開口部２６ａに臨み、該導入通路２６の内周面を延在方向に沿ってサージタンク１４側まで延長した仮想線Ｌ１に対し、底壁２４側（矢印Ｂ２方向）となる位置に第１段差部（剥離部）３４が形成される。
【００２６】
この第１段差部３４は、サージタンク１４と一体的に成形され、例えば、導入通路２６からの仮想線Ｌ１に対して厚さ方向（矢印Ｂ２方向）に所定深さで窪んで形成され、その底部３６がサージタンク１４の底壁２４と略同一面で形成されると共に、導入通路２６の下流側開口部２６ａと接続される接続部３８がなだらかに底部３６側に向かって傾斜するように形成される。
【００２７】
また、第１段差部３４は、その底部３６と接続部３８との接続部位が断面角状となるように形成される。
【００２８】
すなわち、サージタンク１４の幅方向一端部において、導入通路２６とサージタンク１４の底壁２４との接続部位が、該導入通路２６の延在方向に沿って緩やかに接続されず、前記サージタンク１４の厚さ方向に段付状に接続されている。
【００２９】
さらに、サージタンク１４の幅方向一端部には、後述する第１分岐管１６と導入通路２６の下流側開口部２６ａとの間に、幅方向に沿って導入部１２側（矢印Ａ１方向）へと所定深さで窪んだ第２段差部（剥離部）４０が形成される。すなわち、サージタンク１４の幅方向において、その一端部側（矢印Ａ１方向）の側壁４２が段付状に形成される。
【００３０】
第１〜第３分岐管１６、１８、２０は、図１〜図３に示されるように、サージタンク１４の幅方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って並列に配置され、その上流側端部（接続部位）がそれぞれ前記サージタンク１４の側壁４２へと接続され底壁２４にそれぞれ対向するように開口し、下流側端部が図示しない内燃機関の各シリンダ室へとそれぞれ接続されている。なお、図１に示されるように、第１分岐管１６が、サージタンク１４に対して導入部１２側となる幅方向一端部側（矢印Ａ１方向）に接続され、第２分岐管１８が前記サージタンク１４の幅方向中央に接続され、第３分岐管２０が前記サージタンク１４における幅方向他端部側（矢印Ａ２方向）に接続されている。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る吸気マニホールド１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３２】
先ず、図示しないスロットルバルブによって流量の調整された空気が、図１に示される吸気マニホールド１０の導入部１２の導入通路２６へと供給され、前記導入通路２６に沿ってサージタンク１４側へと流れる。
【００３３】
この空気は、導入通路２６に沿って流れることでサージタンク１４に対して斜め方向に導入され、該サージタンク１４内において幅方向に沿って流れて第１〜第３分岐管１６、１８、２０へとそれぞれ分配され、該第１〜第３分岐管１６、１８、２０へと供給された空気が、内燃機関の各シリンダ室内へと順次供給される。
【００３４】
一般的に、本実施の形態に係る吸気マニホールド１０のような空気の導入される導入部１２が、サージタンク１４の幅方向（矢印Ａ１方向）に開口し、且つ、第１分岐管１６の近傍に接続される構成では、前記導入部１２から供給される空気は、該導入部１２から幅方向に最も離れた第３分岐管２０に対して最も流れやすいため供給量が多くなり、該導入部１２に対する幅方向の距離が近づくにつれて、第３分岐管２０、第２分岐管１８、第１分岐管１６の順番で流れにくくなるため、空気の供給量が減少していく傾向がある。
【００３５】
これに対し、導入部１２がサージタンク１４の幅方向中央に指向するように傾斜しているため、導入通路２６を通じて供給されたエアが、サージタンク１４の幅方向中央近傍へと供給され、該幅方向中央近傍の底壁２４に当たって第２分岐管１８側へと流通することで、該第２分岐管１８への空気の供給量が増加し、それに伴って、前記空気の流れやすい第３分岐管２０側への流れが減少して供給量が抑制される。
【００３６】
また、導入通路２６からサージタンク１４へと導入される空気は、底壁２４側に設けられた第１段差部３４によって流れの一部が該第１段差部３４側へと剥離され、分流した一部の空気が前記第１段差部３４に臨むように設けられた最も上流側の第１分岐管１６へと好適に導かれる。同時に、導入通路２６からの空気の流れは、下流側開口部２６ａに臨むように側壁４２に設けられた第２段差部４０によってもその一部が剥離されて第１分岐管１６側へと分流し、該第１分岐管１６へと好適に導かれる。
【００３７】
このように、サージタンク１４の内部において、導入部１２から導入される空気の流れの一部を剥離させる第１及び第２段差部３４、４０を設けることで、第３分岐管２０と比較して前記空気の流れにくい第１及び第２分岐管１６、１８へと剥離させて分流した前記空気を積極的に流通させることができる。
【００３８】
その結果、第２分岐管１８に臨むサージタンク１４の幅方向中央に導入部１２を指向させ、且つ、前記サージタンク１４の幅方向一端部に第１及び第２段差部３４、４０を設けることにより、空気の流れにくい第１及び第２分岐管１６、１８へと積極的に空気を導くと共に、それに伴って、空気の流れやすい第３分岐管２０側への流れが抑制されることで、前記第１〜第３分岐管１６、１８、２０に対して空気の供給量が略均等となるように分配して内燃機関へと供給することが可能となる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、吸気マニホールド１０を構成するサージタンク１４の幅方向一端部に対し、外部から空気の導入される導入部１２（導入通路２６）が前記サージタンク１４の幅方向に対して所定角度傾斜するように接続され、この導入通路２６が、サージタンク１４における底壁２４の幅方向中央近傍に指向するように形成されると共に、前記底壁２４には、最も導入通路２６側となる第１分岐管１６に臨むように第１段差部３４が形成される。
【００４０】
これにより、導入部１２の導入通路２６を通じて空気がサージタンク１４へと導入される際、前記空気が前記サージタンク１４の幅方向中央近傍の底壁２４に向かって流通して当たることで、該底壁２４に当たった空気を、幅方向中央に設けられた第２分岐管１８へと好適に導くことができ、しかも、第１段差部３４によって導入通路２６から供給された空気の一部を剥離させ、前記第１段差部３４に臨む第１分岐管１６に対して剥離されて分流した空気を好適に導くことができる。
【００４１】
その結果、空気の導入される導入部１２をサージタンク１４の幅方向中央へ指向させ、前記サージタンク１４の幅方向一端部に第１段差部３４を設けることにより、空気の流れにくい第１及び第２分岐管１６、１８へと積極的に空気を導くと同時に、空気の流れやすい第３分岐管２０側への流れを抑制できるため、前記第１〜第３分岐管１６、１８、２０に対して空気を略均等な供給量で供給してばらつきを低減することができる。
【００４２】
また、サージタンク１４における導入通路２６の下流側開口部２６ａに臨む側壁４２に、幅方向（矢印Ａ１方向）に窪んだ第２段差部４０を設けることで、前記導入通路２６からサージタンク１４内へと導入された空気の一部を剥離させ、分流された空気の一部を近接する第１分岐管１６側へと導くことが可能となる。そのため、サージタンク１４の底壁２４に設けられた第１段差部３４と共に第２段差部４０を設けることで、空気の流れをより一層第１分岐管１６側へと導くことが可能となり、第１〜第３分岐管１６、１８、２０を流れる空気の供給量のばらつきをより低減させることができる。
【００４３】
さらに、導入部１２に設けられた第１及び第２ポート３０、３２を通じてＥＧＲガスやパージガスを導入通路２６へと供給した際、前記ＥＧＲガスやパージガスが前記導入通路２６を流通する空気と共に前記サージタンク１４へと供給され、前記サージタンク１４の底壁２４へと当たることで好適に撹拌されてＥＧＲガスやパージガスを前記空気と好適に混合させることが可能となる。
【００４４】
さらにまた、第１段差部３４の厚さ方向（矢印Ｂ方向）への深さを適宜調整することで、該第１段差部３４によって前記空気の流れを剥離させて第１分岐管１６側へと導く流量と、第２及び第３分岐管１８、２０側へと流通させる空気の流量とのバランスを好適に調整することが可能である。
【００４５】
またさらに、第１及び第２段差部３４、４０を、サージタンク１４の底壁２４及び側壁４２に対して断面角状となるように窪ませて形成することで、前記第１及び第２段差部３４、４０による空気の流れを剥離させる効果を高めることができる。
【００４６】
なお、本発明に係る吸気マニホールドは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４７】
１０…吸気マニホールド              １２…導入部
１４…サージタンク                  １６…第１分岐管
１８…第２分岐管                    ２０…第３分岐管
２４…底壁                          ２６…導入通路
３４…第１段差部                    ４０…第２段差部
【図１】
2020033892.tif 000003
【図２】
2020033892.tif 000004
【図３】
2020033892.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月19日(2019.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明の態様は、空気の導入される導入部と、導入部に接続されるサージタンクと、サージタンクの幅方向に沿って並列に接続され空気を分流して内燃機関側へと供給する複数の分岐管とを有し、導入部がサージタンクの幅方向に沿った一端部に接続される吸気マニホールドにおいて、
導入部は、サージタンクの幅方向に対して傾斜し、サージタンクにおける分岐管の接続部位と対向する壁部に向かって指向するように接続され、
壁部には、複数の分岐管のうち最も導入部側となる分岐管に臨み、導入部から導入される空気の一部を剥離させる剥離部を備え、
導入部の内部に形成された導入通路の中心線が、サージタンクの幅方向中央の壁部に指向するように導入部が傾斜して形成されると共に、壁部側となる導入通路の内周面に沿ってサージタンクまで延長した仮想線に対して剥離部が壁部側となる位置に設けられ、
導入部には、内燃機関からのガスを導入通路内へ供給するポートが形成される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の導入される導入部と、該導入部に接続されるサージタンクと、該サージタンクの幅方向に沿って並列に接続され前記空気を分流して内燃機関側へと供給する複数の分岐管とを有し、前記導入部が前記サージタンクの幅方向に沿った一端部に接続される吸気マニホールドにおいて、
前記導入部は、前記サージタンクの幅方向に対して傾斜し、該サージタンクにおける前記分岐管の接続部位と対向する壁部に向かって指向するように接続され、
前記壁部には、複数の分岐管のうち最も前記導入部側となる分岐管に臨み、前記導入部から導入される前記空気の一部を剥離させる剥離部を備え、
前記導入部の内部に形成された導入通路の中心線が、前記サージタンクの幅方向中央の壁部に指向するように前記導入部が傾斜して形成されると共に、前記壁部側となる前記導入通路の内周面に沿って前記サージタンクまで延長した仮想線に対して前記剥離部が壁部側となる位置に設けられ、
前記導入部には、前記内燃機関からのガスを導入通路内へ供給するポートが形成される、吸気マニホールド。
【請求項２】
請求項１記載の吸気マニホールドにおいて、
前記剥離部は、前記サージタンクの壁部において前記導入部の傾斜方向に窪んだ段差状に形成される、吸気マニホールド。
【請求項３】
請求項１又は２記載の吸気マニホールドにおいて、
前記剥離部は断面角状に形成される、吸気マニホールド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気マニホールドにおいて、
前記サージタンクには、最も前記導入部側となる分岐管に臨み、前記幅方向に窪んだ別の剥離部を備える、吸気マニホールド。