(57)【要約】【課題】安価で内燃機関への取り付け作業性のよい吸気マニホールドを提供する。【解決手段】上流側ユニット１２と下流側ユニット１１とを接続してなり、上流側ユニット１２は、吸気が導入されるコレクタ部１７と、コレクタ部１７内の吸気を内燃機関の各気筒に分配する気筒数と同数の分岐管部１８と、を有し、下流側ユニット１１は、内燃機関に取り付けられるフランジ部１３と、フランジ部１３から突出し、各分岐管部１８にシール部材２０を介して接続される気筒数と同数の筒状の接続部１４と、を有し、下流側ユニット１１は、耐熱性に高い樹脂材料からなり、上流側ユニット１２は、下流側ユニットに比べて耐熱性に低い樹脂材料からなっている。【選択図】図３
2014177904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の上流側ユニットと樹脂製の下流側ユニットとを接続してなり、
上記上流側ユニットは、吸気が導入されるコレクタ部と、上記コレクタ部内の吸気を内燃機関の各気筒に分配する気筒数と同数の分岐管部と、を有し、
上記下流側ユニットは、上記内燃機関に取り付けられるフランジ部と、上記フランジ部から突出し、上記各分岐管部にシール部材を介して接続される気筒数と同数の筒状の接続部と、を有し、
上記上流側ユニットと上記下流側ユニットとは、互いに異なる樹脂材料からなり、
上記下流側ユニットは、耐熱性の高い樹脂材料からなることを特徴とする吸気マニホールド。
【請求項２】
内燃機関に取り付けられた下流側ユニットに上記内燃機関から離間する上流側ユニットを接続してなる樹脂製の吸気マニホールドにおいて、
上記下流側ユニットは、上記内燃機関に取り付けられるフランジ部と、上記フランジ部から突出する気筒数と同数の筒状の接続部と、を有し、
上記上流側ユニットは、吸気が導入されるコレクタ部と、上記コレクタ部内の吸気を上記内燃機関の各気筒に分配する気筒数と同数の略Ｕ字形状に湾曲した分岐管部と、を有し、
上記分岐管部がシール部材を介して上記下流側ユニットの上記接続部に接続され、上記内燃機関に取り付けられた状態のときに上記コレクタ部が上記接続部よりも上記内燃機関の上方側に位置し、
上記下流側ユニットと上記上流側ユニットとは、互いに異なる樹脂材料からなり、
上記下流側ユニットは、耐熱性の高い樹脂材料からなり、
上記上流側ユニットは、上記下流側ユニットに比べて耐熱性の低い樹脂材料からなることを特徴とす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、内燃機関に取り付けられる吸気マニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１の吸気マニホールドは、樹脂製のサージタンク部と、サージタンク部とは別体の気筒数と同数の樹脂製吸気管部と、を有し、内燃機関に取り付けられるサージタンク部が内燃機関の熱に十分に耐え得る樹脂材料からなる一方、吸気管部がサージタンク部に比べて耐熱性の低い安価な樹脂材料からなっている。そのため、この特許文献１の吸気マニホールドにおいては、吸気管部の材料費が低減されることで、吸気マニホールド全体のコストを相対的に低減することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７４５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１においては、サージタンク部に対して、気筒数と同数の吸気管部を一つ一つ取り付けることになるため、作業性が悪く生産性が悪化してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明の吸気マニホールドは、樹脂製の上流側ユニットと樹脂製の下流側ユニットとを接続してなり、上記上流側ユニットは、吸気が導入されるコレクタ部と、上記コレクタ部内の吸気を内燃機関の各気筒に分配する気筒数と同数の分岐管部と、を有し、上記下流側ユニットは、上記内燃機関に取り付けられるフランジ部と、上記フランジ部から突出し、上記各分岐管部にシール部材を介して接続される気筒数と同数の筒状の接続部と、を有し、上記上流側ユニットと上記下流側ユニットとは、互いに異なる樹脂材料からなり、上記下流側ユニットは、耐熱性の高い樹脂材料からなることを特徴としている。
【０００６】
あるいは、本発明の吸気マニホールドは、内燃機関に取り付けられた樹脂製の下流側ユニットに上記内燃機関から離間する樹脂製の上流側ユニットを接続してなり、上記下流側ユニットは、上記内燃機関に取り付けられるフランジ部と、上記フランジ部から突出する気筒数と同数の筒状の接続部と、を有し、上記上流側ユニットは、吸気が導入されるコレクタ部と、上記コレクタ部内の吸気を上記内燃機関の各気筒に分配する気筒数と同数の略Ｕ字形状に湾曲した分岐管部と、を有し、上記分岐管部がシール部材を介して上記下流側ユニットの上記接続部に接続され、上記内燃機関に取り付けられた状態のときに上記コレクタ部が上記接続部よりも上記内燃機関の上方側に位置し、上記下流側ユニットと上記上流側ユニットとは、互いに異なる樹脂材料からなり、上記下流側ユニットは、耐熱性の高い樹脂材料からなり、上記上流側ユニットは、上記下流側ユニットに比べて耐熱性の低い樹脂材料からなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、内燃機関に固定された下流側ユニットに対して、上流側ユニット単品を取り付けることで、内燃機関に対して吸気マニホールドが簡単に取り付けられ、内燃機関への取り付け作業性を向上させつつ、内燃機関に取り付けられる吸気マニホールドの下流側ユニットのみを耐熱性の高い樹脂材料とすることが可能となる。そして、上流側ユニットに耐熱性が相対的に低い安価な樹脂材料を使用できるので、吸気マニホールドに要求される温度条件を満たしつつ、総じて吸気マニホールドのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る吸気マニホールドが内燃機関に対して取り付けられた状態を模式的に示した説明図。
【図２】本発明に係る吸気マニホールドの斜視図。
【図３】本発明に係る吸気マニホールドの分解斜視図。
【図４】上流側ユニットと下流側ユニットとの接続部分の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１〜図３は、本発明に係る吸気マニホールド１０が直列４気筒内燃機関に適用された場合を模式的に示した説明図である。
【００１１】
樹脂材料からなる吸気マニホールド１０は、図１に示すように、内燃機関１のクランクシャフト軸方向視で、内燃機関１の一側面に取り付けられている。
【００１２】
吸気マニホールド１０は、図１及び図２に示すように、内燃機関１のシリンダヘッド２にボルト（図示せず）によって固定される下流側ユニット１１と、内燃機関１から離間した上流側ユニット１２と、から大略構成されている。
【００１３】
そして、吸気マニホールド１０は、図１に示すように、全体が略Ｕ字形状を呈し、上流側ユニット１２の上流側端（後述するコレクタ部１７）が、内燃機関１の上方に離間した状態で位置するよう構成されている。なお、図１において、３は内燃機関１のシリンダブロックであり、４はシリンダヘッド２の上部を覆うロッカカバーである。本実施例では、上流側ユニット１２の上流側端が内燃機関１の上方に離間する例で示したが、上流側ユニット１２の上流側端は内燃機関１から離間していれば、内燃機関１の上方以外の位置にあってもよい。
【００１４】
下流側ユニット１１は、図２及び図３に示すように、内燃機関１に取り付けられるフランジ部１３と、フランジ部１３から突出する気筒数と同数（本実施例では４つ）の接続部１４と、フランジ部１３から突出する突出部１５と、を有し、内燃機関１からの熱に十分に耐え得る耐熱性の高い合成樹脂材料（例えば、ガラス繊維が添加されたポリアミド系の合成樹脂材料）からなっている。下流側ユニット１１は、形成型により形成された単一部材であり、フランジ部１３、接続部１４及び突出部１５は一体に形成されている。
【００１５】
フランジ部１３は、気筒列方向に沿って細長い略矩形板状を呈し、内燃機関１のシリンダヘッド２に対して、ボルト（図示せず）により固定される。接続部１４は、略円筒状を呈し、内燃機関１のシリンダヘッド２に開口形成された各気筒の吸気ポート(図示せず）に連通する。突出部１５は、略円筒状を呈し、接続部１４の間に位置している。突出部１５には、下流側ユニット１１と上流側ユニット１２とを接続する際に、上流側ユニット１２側から接続ボルト２４が挿入固定される。なお、図２、３中の１６は、下流側ユニット１１を内燃機関１に固定するボルト（図示せず）が挿入される取付穴である。
【００１６】
上流側ユニット１２は、吸気が導入される気筒列方向に沿って細長い中空形状のコレクタ部１７と、コレクタ部１７内の吸気を各気筒に分配する気筒数と同数（本実施例では４つ）の筒状の分岐管部１８と、を有し、下流側ユニット１１に比べて耐熱性の低い合成樹脂材料（例えば、ポリプロピレン）からなっている。コレクタ部１７と４つの分岐管部１８を有する上流側ユニット１２は、例えば、型成形された２つの部材を振動溶着等により接合することによって形成される。
【００１７】
各分岐管部１８は、上記クランクシャフト軸方向視（図１）において全体が略Ｕ字形状に湾曲している。各分岐管部１８の上流側は、隣接する分岐管部１８同士が連結壁１９によって互いに連結されている。各分岐管部１８の下流側は、それぞれ対応する接続部１４にシール部材２０を介して気密に接続されている。
【００１８】
各分岐管部１８の下流側の端部外周には、全周に亙って連続する鍔状の接続フランジ２１が形成されている。この接続フランジ２１は、その外径が下流側ユニット１１の接続部１４先端の外径よりも大径となるように設定されている。また、本実施例では、気筒列方向で両側に位置する分岐管部１８の接続フランジ２１が、隣接する分岐管部１８の接続フランジ２１に対して平板状の延長壁２２により連結されている。各延長壁２２の中央には、貫通穴２３が形成され、下流側ユニット１１に上流側ユニット１２を接続する際に、上述した接続ボルト２４が挿入される。
【００１９】
シール部材２０は、例えば弾性変形可能なゴム材料からなり、図３及び図４に示すように、全体が略円筒形状を呈し、その内周面が分岐管部１８先端の外周面に密着するよう設定されている。シール部材２０の外周面には、外側に向かって突出するとともに、全周に亙って連続する鍔状のリップ２５が複数（本実施例では３つ）形成されている。これらリップ２５は、下流側ユニット１１と上流ユニット１２とを接続した際には、その先端側が下流側ユニット１１の接続部１４内周面に密接する。
【００２０】
このように構成された吸気マニホールド１０は、分岐管部１８が略Ｕ字形状に湾曲し、内燃機関１に対する吸気マニホールド１０の固定部分（フランジ部１３）が上流側ユニット１２によって覆われるような構成となっているが、下流側ユニット１１を単体で内燃機関１のシリンダヘッド２に取り付けた後に、下流側ユニット１１に対して上流側ユニット１２が取り付られるため、総じて容易に内燃機関１に取り付けることができる。また、吸気マニホールド１０は、内燃機関１に固定された下流側ユニット１１に対して上流側ユニット１２単品を取り付けることで内燃機関１に対して取り付けられるので、内燃機関１への取り付け作業性を向上させることができる。
【００２１】
そして、吸気マニホールド１０は、内燃機関１に取り付けた際に、コレクタ部１７が下流側ユニット１１のフランジ部１３及び接続部１４よりも内燃機関１の上方側に位置しており、下流側ユニット１１に比べて上流側ユニット１２が内燃機関１から離間しているので、下流側ユニット１１のみを耐熱性の高い樹脂材料とし、下流側ユニット１１に比べて内燃機関１から離間する上流側ユニット１２を下流側ユニット１１に比べて耐熱性の低い樹脂材料とすることができる。つまり、上流側ユニット１２に耐熱性が相対的に低い安価な樹脂材料を使用できるので、吸気マニホールド１０の各部に要求される温度条件を満たしつつ、吸気マニホールド１０全体のコストを低減することができる。
【００２２】
吸気マニホールド１０の下流側ユニット１１は、耐熱性の高い樹脂材料とするため相対的に高価となるが、排気量が異なっていても型式及び気筒数が同じ内燃機関に対しては同一の下流側ユニット１１を標準部品として共用化して大量に生産することで、生産コストを低減することが可能となる。
【００２３】
また、吸気マニホールド１０の下流側ユニット１１に汎用性を持たせて生産コストを低減することで、吸気マニホールド１０の上流側ユニット１２を車種に応じて適宜設計変更したとしても、吸気マニホールド１０全体を車種に応じて設計変更する場合に比べて、生産コストの低減することができる。
【００２４】
さらに、下流側ユニット１１と上流側ユニット１２との接続部分にシール部材２０が介装されているので、下流側ユニット１１と上流側ユニット１２とを接続する際に、両者の寸法精度に多少のばらつきが生じていても、これらの寸法ばらつきはシール部材２０の弾性変形により吸収され、下流側ユニット１１と上流側ユニット１２とを気密に接続することができる。
【００２５】
なお、上述した実施例では、上流側ユニット１２が接続ボルト２４により下流側ユニット１１に対して取り付けられているが、上流側ユニット１２の分岐管部１８と下流側ユニット１１の接続部１２とをスナップフィットにより接続するようにしてもよい。
【００２６】
また上述した実施例では、シール部材２０が、ゴム材料からなる筒状の部材であったが、分岐管部１８と接続部１４とが気密に接続されるのであれば、シール部材として分岐管部１８と接続部１４を接着する接着剤を用いるようにしてもよい。この場合には、下流側ユニット１１と上流側ユニット１２と接続するための接続部１４、突出部１５及び接続ボルト２４を省略することも可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１…内燃機関
２…シリンダヘッド
３…シリンダブロック
４…ロッカカバー
１０…吸気マニホールド
１１…下流側ユニット
１２…上流側ユニット
１３…フランジ部
１４…接続部
１５…突出部
１６…取付穴
１７…コレクタ部
１８…分岐管部
１９…連結壁
２０…シール部材
２１…接続フランジ
２２…延長壁
２３…貫通穴
２４…接続ボルト
【図１】
2014177904.tif 000003
【図２】
2014177904.tif 000004
【図３】
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【図４】
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