(57)【要約】【課題】軽量であって製造コストの安価なインテークマニホールド及びその製造方法を提供する。【解決手段】外気を導入する入口開口部１１５と、導入した外気を排出する複数の孔部１１１〜１１４とを備えるサージタンク１１と、サージタンクの各孔部１１１〜１１４と、エンジンの各シリンダの吸気ポートとを連通するブランチパイプ１２１〜１２４とを有するインテークマニホールドであって、各孔部１１１〜１１４は、互いに平行な直線部分を有し、隣接し合うすべての直線部分が１本の直線Ｌ上に並ぶように配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を導入する入口開口部と、導入した外気をエンジンの各シリンダに供給する複数の孔部とを備えるサージタンクであって、
前記各孔部は、互いに平行な直線部分を有し、隣接し合うすべての直線部分が１本の基準直線に直交又は略直交するように配置されている、
ことを特徴とするサージタンク。
【請求項２】
請求項１に記載のサージタンクにおいて、
前記各孔部は、さらに各孔部の略中心を結ぶ直線が、前記基準直線に対して傾斜するように配置されている、
ことを特徴とするサージタンク。
【請求項３】
請求項１に記載のサージタンクにおいて、
前記各孔部は、ブランチパイプを介してエンジンの各シリンダの吸気ポートに連通し、前記入口開口部に近いほど、各シリンダ吸気ポートから離れるように配置されている、
ことを特徴とするサージタンク。
【請求項４】
請求項３に記載のサージタンクにおいて、
前記入口開口部からエンジンの各シリンダ吸気ポートまでの経路長が略等長である、
ことを特徴とするサージタンク。
【請求項５】
請求項２に記載のサージタンクにおいて、
前記各孔部は、ブランチパイプを介してエンジンの各シリンダの吸気ポートに連通し、
前記入口開口部からエンジンの各シリンダ吸気ポートまでの経路長が略等長である、
ことを特徴とするサージタンク。
【請求項６】
外気を導入する入口開口部を備えるサージタンクと、
前記サージタンクに形成され、そのサージタンクに導入された外気を排出する複数の孔部と、
前記各孔部に連設され、エンジンの各シリンダに前記外気を供給する複数のブランチパイプと、
を備えるインテークマニホールドであって、
前記インテークマニホールドは、前記サージタンクの一部と前記ブランチパイプの一部とが一体的に形成された第１シェルと、前記サージタンクの他部と前記ブランチパイプの他部とが一体的に形成された第２シェルとを有し、
前記孔部は、互いに対向する２つの半円と、互いに平行な直線部分とからなる長孔状に形成されるとともに、前記入口開口部に近いほどエンジンの各シリンダの吸気ポートから離れるように配置され、
前記第１シェルと第２シェルとの接合面が、前記複数の孔部の各直線部分を一直線上に交わるように形成されている、
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項７】
請求項６に記載のインテークマニホールドにおいて、
前記サージタンク及び前記ブランチパイプは樹脂製である、
ことを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項８】
請求項７に記載のインテークマニホールドを製造するインテークマニホールド製造方法であって、
前記第１シェルと前記第２シェルとを互いの接合面同士を合わせて加圧しながら往復振動させることで、第１シェル及び第２シェルの接合面を溶融させて溶着させる、
ことを特徴とするインテークマニホールド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のサージタンク、インテークマニホールド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）の各気筒の燃焼室に吸気エアを供給するインテークマニホールドは、吸気系の部品の中でも大形の部品である。そこでインテークマニホールドを軽量化できれば、エンジン周り全体の軽量化を図ることができる。またインテークマニホールドに要求される耐熱性能は、エンジン本体系や排気系と比較しても低い。そこで、近年は、インテークマニホールドを、従来のアルミニウム合金等の軽合金に替えて合成樹脂材料で形成することが主流となりつつある。このような樹脂製インテークマニホールドを製造する種々の方法が提案されている。例えば特許文献１では、第１〜第３の分割部品に接着剤を塗布するとともに、各分割部品の規定箇所に超音波溶着を実施する製造方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１９３９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような超音波溶着工法は、製造コストが高価である。さらに分割部品の数をできる限り少なくした方が製造コストを安価にすることができる。
【０００４】
また近時は吸気音の濁りを低減し音色を向上することで商品性を向上することが望まれている。本件発明者らは鋭意研究を重ねることにより、インテークマニホールドの形状を改良することで、吸気音の濁りを低減し音色を向上できることを見いだした。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、軽量かつ製造コストが安価であって、吸気音の濁りを低減し音色を向上することができるサージタンク、インテークマニホールド及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、外気を導入する入口開口部（１１５）と、導入した外気をエンジンの各シリンダに供給する複数の孔部（１１１〜１１４）とを備えるサージタンクであって、前記各孔部（１１１〜１１４）は、互いに平行な直線部分（１１１ｃ〜１１４ｃ，１１１ｄ〜１１４ｄ）を有し、隣接し合うすべての直線部分が１本の基準直線（Ｌ）に直交又は略直交するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、サージタンクに形成され、導入した外気をエンジンの各シリンダに供給する複数の孔部が、互いに平行な直線部分を有し、隣接し合うすべての直線部分が１本の基準直線に直交又は略直交するように配置した。そのため、サージタンクの一部及びブランチパイプの一部が結合された第１シェルと、サージタンクの他部及びブランチパイプの他部が結合された第２シェルとを振動溶着工法によって溶着してインテークマニホールドを製造することができるようになった。したがって、軽量かつ製造コストの安価なインテークマニホールドを提供することができるのである。
【０００９】
さらに各孔部の略中心を結ぶ直線が、基準直線に対して傾斜するように配置したので、吸気音の濁りを低減し音色を向上することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１１】
図１は、本発明によるインテークマニホールドの一実施形態を示す図であり、図１（Ａ）は側面図、図１（Ｂ）は正面図である。図２は、図１（Ｂ）のII−II断面図である。
【００１２】
本実施形態のインテークマニホールド１０は、サージタンク１１と、ブランチパイプ１２１〜１２４とを有する。このインテークマニホールド１０は、直列４気筒エンジン用であり、エンジンのシリンダブロックの上方に配置されるタイプである。インテークマニホールド１０は、樹脂製である。
【００１３】
サージタンク１１は、気筒列方向に長い略直方体形状をなしており、その一端１１５に接続されたスロットルボディ（不図示）から流入した空気を、エンジンに供給する前に一時的に溜めることで吸気脈動を吸収する容積部である。
【００１４】
ブランチパイプ１２１〜１２４は、上部ブランチ部１２９と下部ブランチ部１３０とからなる。上部ブランチ部１２９は上半割部１２６と下半割部１２７とから構成される。下部ブランチ部１３０は上半割部１２７’と下半割部１２６’とから構成される。両半割部は図１（Ｂ）に矢印で示すように、一点鎖線部分において上下に分割されており、後述するように一体形成される。
【００１５】
両ブランチ部１２９，１３０はフランジ部１２８により結合される。なお１３１はインテークマニホールドをシリンダヘッドに取り付けるための取付フランジである。
【００１６】
図２に示すように、サージタンク１１の長手方向の一端面には、４つの孔部１１１〜１１４が気筒列方向に形成されている。サージタンク１１の空気は、これらの孔部１１１〜１１４から各ブランチパイプ１２１〜１２４に流入する。
【００１７】
孔部１１１〜１１４は、互いに対向する２つの半円１１１ａ〜１１４ａ，１１１ｂ〜１１４ｂと、互いに平行な直線部分１１１ｃ〜１１４ｃ，１１１ｄ〜１１４ｄとからなる長孔状に形成されている。そして、隣接し合うすべての直線部分１１１ｃ〜１１４ｃ，１１１ｄ〜１１４ｄが１本の基準直線上に並ぶように配置されている。図２ではクランク軸と平行な基準直線Ｌを一点鎖線で図示しておく。
【００１８】
また孔部１１１〜１１４は、上下方向の高さ位置がそれぞれで異なっている。すなわち各孔部１１１〜１１４の中心１１１ｅ〜１１４ｅを結ぶ直線Ｌ１（二点鎖線で示す）が、基準直線Ｌに対して傾斜するように配置されている。そして直線Ｌ１がすべての直線部分１１１ｃ〜１１４ｃ，１１１ｄ〜１１４ｄを跨ぐように孔部１１１〜１１４が形成されている。サージタンク１１の入口開口部１１５に近い連通孔（例えば孔部１１１）ほど上方に位置し、入口開口部１１５に遠い連通孔（例えば孔部１１４）ほど下方に位置する。
【００１９】
これは、入口開口部１１５から各シリンダ吸気ポート（ブランチパイプ１２の出口１２５）までの経路長をほぼ均一化（等長化）することで、吸気音の濁りを低減できるからである。そこで入口開口部１１５に近い孔部１１１は、シリンダ吸気ポートから離れるように上方に形成し、入口開口部１１５に遠い孔部１１４は、シリンダ吸気ポートに近づくように下方に形成することで、入口開口部１１５から各シリンダ吸気ポート（ブランチパイプ１２の出口１２５）までの経路長をほぼ均一化（等長化）しているのである。このようにする理由は、後述する。
【００２０】
ブランチパイプ１２１〜１２４は、曲率をもった円筒状物である。ブランチパイプ１２１〜１２４の一端はサージタンク１１に結合され、他端１２５はエンジンのシリンダ吸気ポートに連通する。
【００２１】
インテークマニホールド１０は、上述のように構成され、以下のように振動溶着工法で製造する。なお振動溶着工法は樹脂部品の接合工法として広く知られている工法であるが、本発明の理解を容易にするために簡単に説明する。振動溶着工法は、一方の樹脂部品を固定し他方の樹脂部品を加圧しながら気筒列方向（サージタンクの長手方向）に往復振動させることで発生した摩擦熱によって接合面を溶融させて溶着させる工法である。接着剤（有機溶剤）を使用しないので、製造コストが安価であり、地球環境へ悪影響を与えることが少ないという特徴を有する工法である。
【００２２】
インテークマニホールド１０は、アッパシェル１３と、ロアシェル１４とを振動溶着して製造する。
【００２３】
アッパシェル１３は、サージタンク１１の上半割部１１６及びブランチパイプ１２の上半割部１２６が一体形成された樹脂部品である。
【００２４】
ロアシェル１４は、サージタンク１１の下半割部１１７及びブランチパイプ１２の下半割部１２７が一体形成された樹脂部品である。
【００２５】
このような２つの樹脂部品１３，１４を加圧しながら矢印Ａ方向（すなわちサージタンク１１の長手方向）に往復振動させて、そのとき発生した摩擦熱によって溶融溶着させる。
【００２６】
サージタンク１１に形成された孔部１１１〜１１４は、上述の通り、互いに対向する２つの半円１１１ａ〜１１４ａ，１１１ｂ〜１１４ｂと、互いに平行な直線部分１１１ｃ〜１１４ｃ，１１１ｄ〜１１４ｄとからなる長孔状に形成され、隣接し合うすべての直線部分１１１ｃ〜１１４ｃ，１１１ｄ〜１１４ｄが１本の基準直線（本実施形態では直線Ｌ）上に並ぶように配置されている。ここではこのような形状にする理由について説明する。
【００２７】
吸気音の濁りを低減するために、孔部１１１〜１１４の上下方向の高さ位置を変更した上で、振動溶着工法で加工できるように、アッパシェル１３及びロアシェル１４の接合面を一平面とした場合には、図３に示すように、入口開口部分の長さＬ１が孔の直径である最大幅ＬMAXよりも窄まってしまう。すると孔部１１１〜１１４のうちハッチングで示した１１１ｆ〜１１４ｆについては、型抜きすることができない。
【００２８】
型抜きを考慮して連通孔の最大幅部分で分割するように形成すると、図４に示すように、アッパシェル１３及びロアシェル１４の接合面が、階段状になってしまう。このような形状では、接合面を往復振動させることができないので、振動溶着工法で溶着することができない。
【００２９】
そこで本実施形態では、孔部１１１〜１１４を上下２つの円弧とそれらの円弧を平行な直線部分で結んだ長孔形状にし、すべての直線部分を、アッパシェル１３及びロアシェル１４の接合面で横断するようにしたのである。
【００３０】
このように本実施形態によれば、孔部１１１〜１１４の上下方向の高さ位置を変更して吸気音の濁りを低減することができるとともに、アッパシェル１３及びロアシェル１４を振動溶着工法で溶着することで安価な樹脂製インテークマニホールドを製造することが可能になったのである。
【００３１】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００３２】
本実施形態では、直列４気筒エンジン用のインテークマニホールドを例示して説明したが、そのようなエンジン用に限定されないことは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるインテークマニホールドの一実施形態を示す図である。
【図２】図１（Ｂ）のII−II断面図である。
【図３】孔部１１１〜１１４の配置位置について説明する図である。
【図４】孔部１１１〜１１４の配置位置について説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  インテークマニホールド
１１  サージタンク
１１１〜１１４  孔部
１１５  入口開口部
１１６  サージタンクの上半割部（サージタンクの一部）
１１７  サージタンクの下半割部（サージタンクの他部）
１２１〜１２４  ブランチパイプ
１２６  ブランチパイプの上半割部（ブランチパイプの一部）
１２７  ブランチパイプの下半割部（ブランチパイプの他部）
１３  アッパシェル（第１シェル）
１４  ロアシェル（第２シェル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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