(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂からなり吸気通路を形成する第１の半管部と第２の半管部を溶着してなるインテークマニホールドであって、吸気通路を形成する第１の半管部（２２）の両端部に半管側と反対の方向へ突出する突部（５０）を形成し、吸気通路を形成する第２の半管部（２５）の両端に、前記第１の半管部（２２）の突部（５０）と平行するように突出する突部（６０）を形成し、前記両突部（５０）（６０）の先端部に溶着面（４１）を形成して該溶着面（４１）を相互に溶接し、分岐管（４２）の中心から溶着面（４１）を一定以上の距離Ｄオフセットさせた平面で構成したことを特徴とする内燃機関用のインテークマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関用のインテークマニホールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のインテークマニホールドとして用いる合成樹脂製コレクタが実開平６−７３３６８号公報で公知である。
【０００３】
この第１の従来技術は、熱可塑性樹脂により形成された一対のコレクタ部材からなり、
一方のコレクタ部材は空気集合室を構成する矩形ケース部と、空気集合室に連絡する複数の多岐管の半分を構成する半管部と、半管部の端部に形成されかつ多岐管の端部の全周を構成するフランジ部とを備え、
他方のコレクタ部材は空気集合室の蓋を構成する蓋部と、複数の多岐管の残り半分を構成する半管部とを備え、
他方のコレクタ部材の半管部の端部を一方のコレクタ部材のフランジ部の内面に固着した合成樹脂製コレクタである。
【０００４】
第２の従来技術として、吸気慣性効果を活用してエンジンの出力を向上する吸気制御装置、特にロータリバルブを用いた吸気制御装置が知られている。
この吸気制御装置は、図８に示すように、円筒部１に分岐管の半管部２とフランジ部３を一体に合成樹脂で形成した外筒４と、半管部２に溶着されて分岐管を構成する別の半管部としての吸気管蓋５と、円筒部１に挿入されてほぼ一周する円弧状のマニホールド通路をエンジンの気筒の数だけ形成する内筒６と、内筒６の内側に回動可能に挿入されるロータリバルブ７と、ロータリバルブ７の図示左端開口に嵌合溶着されると共に中心に軸８を備えたロータリ蓋９と、これら内筒６とロータリバルブ７とロータリ蓋９を収納した円筒部１の左端開口に嵌合して溶着される外筒蓋１０と、外筒蓋１０から左方に突出する前記軸８の端部の雄ねじ部に嵌合するレバー１１と、このレバー１１を軸８に固着するために前記雄ねじ部に螺着されるナット１２と、エンジンの回転数に応じてロータリバルブ７を回動させてエンジンの低速回転時と高速回転時に異なる角度位置にロータリバルブを操作するアクチュエータ１３とを備えている。
【０００５】
このように構成した吸気制御装置は、上流の吸気系からの吸気がロータリバルブ７の内側のサージタンクを経て、前記マニホールド通路に入り、マニホールド通路から分岐管を通って図示されてないエンジンのバルブポートへと流れる。
【０００６】
そして、ロータリバルブの回動角度位置によって吸気慣性効果にかかわるマニホールド通路の実質的な長さが変わる。低速回転時には実質的な長さが長く、高速回転時には短くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記第２の従来技術で、半管部２に別の半管部としての吸気管蓋５を溶着しようとすると、図９において円筒部１が邪魔して符号１４，１５で示すように溶着部分が平面にできないため溶着治具が入らないとか、または、入っても角度があるので加圧力の角度ベクトル分の荷重損失により必要な溶着強度が出ないという問題点があった。
【０００８】
ところで、このような円筒部１の影響による分岐管の半管部２と吸気管蓋５の溶着強度の問題点は、図８，９のようにロータリバルブでマニホールド通路の長さを変える吸気制御装置のインテークマニホールドに限ることはなく、マニホールド通路の長さを変えるロータリバルブを備えていないインテークマニホールドでも、筒形の集合部から分岐管が出ているものでは同様に発生する。
【０００９】
そこで、本発明はこのような問題点を解消できる内燃機関用のインテークマニホールドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、
合成樹脂からなり吸気通路を形成する第１の半管部と第２の半管部を溶着してなるインテークマニホールドであって、吸気通路を形成する第１の半管部（２２）の両端部に半管側と反対の方向へ突出する突部（５０）を形成し、吸気通路を形成する第２の半管部（２５）の両端に、前記第１の半管部（２２）の突部（５０）と平行するように突出する突部（６０）を形成し、前記両突部（５０）（６０）の先端部に溶着面（４１）を形成して該溶着面（４１）を相互に溶接し、分岐管の中心（４２）から溶着面（４１）を一定以上の距離（Ｄ）オフセットさせた平面で構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好ましい実施の形態を図１〜７に示す吸気制御装置に従って説明する。
【００１２】
この吸気制御装置は、ほぼ円筒形の筒部２１に分岐管を構成し合成樹脂からなる半管部２２とフランジ部２３を一体に合成樹脂で形成した外筒２４と、合成樹脂で形成され、半管部２２に溶着されて分岐管を構成する別の半管部としての吸気蓋２５と、筒部２１の内側に挿入されてほぼ一周回する円弧状の吸気通路をエンジンの気筒の数４個だけ形成する内筒２６と、内筒２６の内側に回動可能に挿入されたロータリバルブ２７と、ロータリバルブ２７の端部開口に嵌合溶着されると共に中心に軸１８を取り付けたロータリ蓋２９と、これら内筒２６とロータリバルブ２７とロータリ蓋２９を収納した筒部２１の端部開口に嵌合溶着された外筒蓋３０と、該外筒蓋３０から突出する前記軸１８に連結されてエンジンの回転数に応じてロータリバルブ２７の回動角度位置を操作するダイアフラムアクチュエータ３３とを備えている。筒部２１は吸気の集合部として働く。
【００１３】
ロータリバルブ２７の内側はサージタンク３４を構成している（図４）。３５は上流の吸気系からロータリバルブ２７のサージタンクへの吸気入口である。
３６は前記吸気通路で、筒部２１と、内筒２６の円筒部と仕切板によって囲まれ、内筒２６の円筒部の外周をほぼ一周回する巻くかたちで形成されている。この吸気通路３６は気筒の数４だけ設けられている。
【００１４】
３７はロータリバルブ２７に開口する吸気出口で、吸気通路３６に対応して４個設けてある。３８は内筒２６の円筒部に各吸気通路３６の上流端に連通するように明けた第１の吸気通路入口で、吸気通路３６と同様に４個設けてある。３９は内筒２６の円筒部に吸気通路３６に対応して、ロータリバルブ２７の円周角で第１の吸気通路入口３８から２７０°下流側に明けた第２の吸気通路入口で、吸気通路３６に合わせて４個設けてある。
【００１５】
エンジンの低速回転時はロータリバルブ２７が図４（ａ）に示す角度位置にあって、吸気出口３７が第１の吸気通路入口３８と対向し、第２の吸気通路入口３９はロータリバルブ２７で閉じられている。
【００１６】
従って、上流の吸気系から吸気入口３５を通ってサージタンク３４に流入した吸気は、吸気出口３７から第１の吸気通路入口３８を経て、吸気通路３６の上流端に流入し、図４（ａ）に示す矢印のように吸気通路３６を反時計方向に回って下流の分岐管へと流れる。
【００１７】
なお、４０は内筒２６の両吸気通路入口３８と３９の間の直結を防止するために内筒２６の円筒部から接線方向に突出形成したしゃ断壁である（図４）。
エンジンの高速回転時はロータリバルブ２７が図４（ｂ）に示す回動角度位置にあって、吸気出口３７が、両吸気通路入口３８と３９と対向し連通している。
【００１８】
従って、サージタンク３４に流入した吸気は、吸気出口３７から両吸気通路入口３８，３９を経て吸気通路３６に流入し、下流の分岐管へと流れる。
このようにして、エンジンの回転数に応じてロータリバルブ２７の回動角度位置が変えられるため、吸気慣性効果にかかわるマニホールド通路の実質的な長さは、図４（ａ）の低速回転時に最大となり、図４（ｂ）に示す高速回転時に最短となる。こうして、吸気慣性効果が有効に作用する。
【００１９】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、図２のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面で、半管部２２と吸気蓋２５との溶着面４１は、半管部２２と吸気蓋２５に、突部５０，６０を設け、該両突部５０，６０の先部で相互に溶接するようにして、溶接面４１が、分岐管（吸気管）の中心４２から一定の距離Ｄだけオフセットした位置になるように、半管部２２と吸気蓋２５の形状寸法が定めてある。
【００２０】
なお、図５（ａ）では、半管部２２はむしろ外筒２４の一部で、分岐管としてのかたちをなしていないところであるため、符号を２４（２２）として示した。  オフセットＤは、図１でも示されているが、この図１では、図５で明示されている溶着面４１があらわれていない。従って図１で符号Ｄで示したオフセットは厳密には図５で示した正確なオフセットＤではない。しかし図５で示した正確なオフセットＤに近い値である。
ところで、図１，図５のように半管部２２と吸気蓋２５の溶着部４１を溶着するには、超音波溶接用の治具を使って溶着することができる。その有様を図６と図７に示す。
【００２１】
第１の治具４３を吸気蓋２５側から当て、第２の治具４４と第３の治具４５を半管部２２側から当てて溶着面４１を溶着する。
なお、図６で符号４４Ａと４５Ａは、第２と第３の治具４４，４５を吸気蓋２５に当てる前の状態（位置）を示す。
【００２２】
上記発明の形態では、吸気慣性効果を利用する吸気制御装置のインテークマニホールドを例示したが、本発明はこのような吸気制御装置用のインテークマニホールドに限ることはなく、吸気慣性効果を利用しない装置のインテークマニホールドに適用することもできる。そのときは、ロータリバルブ、ダイアフラムアクチュエータ、及び第２の吸気通路入口３９等は不要である。
【００２３】
また、上記発明の形態では４気筒エンジンの場合を例示したが、本発明は気筒数に限定されることなく適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の内燃機関のインテークマニホールドは上述のように構成されており、溶着面が平面となる。従って、溶着治具の取付が容易となり、溶着面全面を加圧することができ、高い溶着強度が確実に得られ、溶着強度のばらつきが減少するため、製品品質が向上・安定する。また、溶着面をオフセットしたので係合面から溶着面までの間は空間が生じ、空気層ができるので断熱効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の正面図である。
【図２】図１のＰ視図である。
【図３】図１の実施の形態の一部縦断側面図である。
【図４】本発明の実施の形態のマニホールド通路を流れる吸気を説明するための横断面図で、（ａ）はエンジンの低速回転時の状態、（ｂ）はエンジンの高速回転時の状態を示す。
【図５】（ａ）は図２のＡ−Ａ断面拡大図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面拡大図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態における溶着治具の取り付け方を示す正面略図で、図１に対応する図である。
【図７】本発明の実施の形態における溶着治具の取り付け方を示す図で図５（ｃ）に対応する図である。
【図８】従来技術の吸気制御装置の分解斜視図である。
【図９】従来技術の溶着面の形状を説明する正面図である。
【符号の説明】
２１          筒部
２２          半管部
２３          フランジ部
２４          外筒
２５          吸気蓋
４１          溶着面
４２          分岐管の中心
Ｄ            距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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