(57)【要約】【課題】吸気マニホールド装置において簡素な構成で吸気マニホールドの剛性を向上させる。【解決手段】インタークーラ１４の収納される吸気マニホールド１２は樹脂製材料から形成され、断面略長方形状に開口したコレクタ部１８にインタークーラ１４の熱交換部４６が挿入されると共に、複数の締結ボルト２８が、吸気マニホールド１２の奥行方向前方側でインタークーラ１４のプレート部材４８を固定すると共に、内部を奥行方向後方側まで貫通して壁部３２、４２へと挿通され固定されている。これにより、吸気マニホールド１２の剛性を複数の締結ボルト２８を利用して高めることで耐圧強度の向上を図ることができる。【選択図】図２
2018189067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製材料から形成され内燃機関の複数のシリンダ室に空気を導く吸気マニホールドと、該吸気マニホールドに内蔵され前記空気を冷却するインタークーラとを有した吸気マニホールド装置において、
前記吸気マニホールドには、内部を流れる空気の流通方向と略直交するように前記インタークーラが挿入され、該インタークーラの側方には、前記インタークーラの挿入方向に沿って延在し、前記吸気マニホールドに固定される補強部材が設けられることを特徴とする吸気マニホールド装置。
【請求項２】
請求項１記載の吸気マニホールド装置において、
前記補強部材は、前記吸気マニホールドにおいて前記インタークーラの挿入方向に沿った一端側から他端側まで貫通し、前記一端側及び前記他端側の少なくともいずれか一方で締結される前記インタークーラを固定するための締結部材であることを特徴とする吸気マニホールド装置。
【請求項３】
請求項１記載の吸気マニホールド装置において、
前記補強部材は、前記インタークーラの挿入方向に沿った前記吸気マニホールドの一端側に挿通される締結部材と、
前記インタークーラの挿入方向に沿った前記吸気マニホールドの他端側に形成され、前記一端側に向かって延在し前記締結部材の締結されるボス部と、
からなることを特徴とする吸気マニホールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を冷却するためのインタークーラが内蔵された吸気マニホールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、吸気マニホールドの内部を通過する空気を冷却するためのインタークーラが収納された吸気マニホールド装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
このような吸気マニホールド装置は、吸気導入口及び複数の分岐通路を有したマニホールドを有し、このマニホールドは樹脂製材料から形成され、所定容積を有し吸気導入口と複数の分岐通路との間となるコレクタ部にインタークーラの熱交換部が収納され固定される。このコレクタ部は、インタークーラの熱交換部に対応した断面矩形状に開口して形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６９６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、簡素な構成で吸気マニホールドの剛性を向上させることが可能な吸気マニホールド装置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】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、樹脂製材料から形成され内燃機関の複数のシリンダ室に空気を導く吸気マニホールドと、吸気マニホールドに内蔵され空気を冷却するインタークーラとを有した吸気マニホールド装置において、
吸気マニホールドには、内部を流れる空気の流通方向と略直交するようにインタークーラが挿入され、インタークーラの側方には、インタークーラの挿入方向に沿って延在し、吸気マニホールドに固定される補強部材が設けられることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、インタークーラが内蔵される吸気マニホールドを有した吸気マニホールド装置において、吸気マニホールドには、内部を流れる空気の流通方向と略直交するようにインタークーラが挿入され、インタークーラの側方に、インタークーラの挿入方向に沿って延在し、吸気マニホールドへと固定される補強部材が設けられている。
【０００８】
従って、吸気マニホールドに対して補強部材をインタークーラの挿入方向に延在させ固定するという簡素な構成で、樹脂製材料からなる吸気マニホールドの剛性を高めることが可能となり、それに伴って、吸気マニホールド内を流れる空気に対する耐圧強度を向上させることが可能となる。
【０００９】
また、補強部材を、吸気マニホールドにおいてインタークーラの挿入方向に沿った一端側から他端側まで貫通し、一端側及び他端側の少なくともいずれか一方で締結されるインタークーラを固定するための締結部材とするとよい。
【００１０】
さらに、補強部材を、インタークーラの挿入方向に沿った吸気マニホールドの一端側に挿通される締結部材と、インタークーラの挿入方向に沿った吸気マニホールドの他端側に形成され、一端側に向かって延在し締結部材の締結されるボス部と、から構成するとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１２】
すなわち、吸気マニホールド装置を構成する吸気マニホールドには、内部を流れる空気の流通方向と略直交するようにインタークーラが挿入され、インタークーラの側方に、挿入方向に沿って延在し吸気マニホールドに固定される補強部材を設けることで、樹脂製材料からなる吸気マニホールドの剛性を高めることが可能となり、吸気マニホールド内を流れる空気に対する耐圧強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸気マニホールド装置の全体正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】変形例に係る吸気マニホールド装置の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る吸気マニホールド装置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装置を示す。
【００１５】
この吸気マニホールド装置１０は、車両等に搭載される多気筒（例えば、３気筒）の内燃機関に適用されるものであって、図示しない過給器により圧縮された空気を冷却して複数のシリンダ室に導く。
【００１６】
吸気マニホールド装置１０は、図１に示されるように、例えば、樹脂製材料によって射出成形された吸気マニホールド１２と、該吸気マニホールド１２に内蔵されたインタークーラ１４とを含む。
【００１７】
吸気マニホールド１２は、図１及び図２に示されるように、図示しない吸気通路に接続される管状の導入部１６と、前記導入部１６から導かれた空気を冷却するインタークーラ１４が収容されるコレクタ部１８と、前記コレクタ部１８の下流側において冷却された空気を複数のシリンダ室（図示せず）へと導く導出部２０とを有している。
【００１８】
導入部１６は、その幅方向（図１中、矢印Ａ方向）に沿った一端部が開口し、この一端部から湾曲しながら幅方向に沿って他端部側へと延在し、その内部に第１通路部２２を有している。第１通路部２２は、図２に示されるように幅方向から見てコレクタ部１８の開口部３６側となる奥行方向前方（矢印Ｂ方向）から後方側（矢印Ｃ方向）に向かって上方へと湾曲するように形成される。
【００１９】
また、導入部１６には、図２に示されるように、奥行方向前方側（矢印Ｂ方向）の壁部にインタークーラ１４の装着される取付部２４が形成され、この取付部２４は、幅方向に沿って平面状に形成されると共に、奥行方向後方（矢印Ｃ方向）に向かって貫通した複数の第１ボルト孔２６を有している。この第１ボルト孔２６は、インタークーラ１４を固定するための締結ボルト（補強部材、締結部材）２８が挿通されるため、前記締結ボルト２８の数量に応じた数量で形成されると共に、その内部には、前記締結ボルト２８の螺合されるナット部材３０が設けられている。
【００２０】
さらに、導入部１６には、取付部２４とは反対側となる奥行方向後方側（矢印Ｃ方向）の壁部３２に、締結ボルト２８の挿通される第２ボルト孔３４が形成される。第２ボルト孔３４は、吸気マニホールド１２の奥行方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に沿って延在し、開口部３６の下方に設けられた第１ボルト孔２６と一直線状となるように形成される。
【００２１】
コレクタ部１８は、図１及び図２に示されるように、幅方向（矢印Ａ方向）に沿って長尺な断面略長方形状に形成され、導入部１６と導出部２０との間に設けられている。そして、コレクタ部１８には、奥行方向前方側（矢印Ｂ方向）に開口した開口部３６を有し、後述するインタークーラ１４の熱交換部４６が前記開口部３６を通じて内部に収納される。
【００２２】
導出部２０は、吸気マニホールド１２の幅方向（図１中、矢印Ａ方向）に沿って互いに等間隔離間した複数の分岐管３８を有し、この分岐管３８はコレクタ部１８に対してそれぞれ奥行方向後方側（矢印Ｃ方向）に向かって延在し、その内部には第２通路部４０が形成される。そして、第２通路部４０を介して導出部２０の一端がコレクタ部１８と連通し、他端が図示しない内燃機関のシリンダ室へとそれぞれ接続される。
【００２３】
また、図２に示されるように、複数の分岐管３８とコレクタ部１８とを接続する壁部４２には、締結ボルト２８の挿通される第３ボルト孔４４が形成される。第３ボルト孔４４は、吸気マニホールド１２の奥行方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に沿って延在し、開口部３６の上方に設けられた第１ボルト孔２６と一直線状となるように形成される。
【００２４】
インタークーラ１４は、例えば、幅方向に長尺な直方体形状の外形を有し、冷却水の流通する複数の冷却水流路（図示せず）を内部に有した熱交換部４６と、該熱交換部４６の幅方向と直交する奥行方向前方側（矢印Ｂ方向）の端部を覆うプレート部材４８とを含む。
【００２５】
プレート部材４８は、例えば、アルミニウム等の金属製材料から板状に形成され、熱交換部４６の奥行方向前方側（矢印Ｂ方向）の端部を覆うように溶接等で固定される。このプレート部材４８には、外縁部に対して幅方向（図１中、矢印Ａ方向）及び高さ方向に突出した複数の締結部５０が形成される。締結部５０は、例えば、互いに等間隔離間するように形成され、締結ボルト２８の挿通される孔部５２（図２参照）がそれぞれ形成される。
【００２６】
この締結部５０の数量は、吸気マニホールド１２における第１ボルト孔２６の数量に対応して同数となるように形成され、ここでは、１０個の締結部５０及び第１ボルト孔２６が設けられ、第２及び第３ボルト孔３４、４４がそれぞれ５個毎設けられる場合について説明する。
【００２７】
そして、インタークーラ１４は、その熱交換部４６が吸気マニホールド１２のコレクタ部１８へと収納され、プレート部材４８が取付部２４を覆うように装着された状態で、締結部５０の孔部５２と第１ボルト孔２６が一直線状となるように配置される。
【００２８】
また、プレート部材４８の幅方向（矢印Ａ方向）に沿った端部には、熱交換部４６に対して冷却水を供給・排出するための一組の配管接続部材５４ａ、５４ｂが設けられる。
【００２９】
締結ボルト２８は、断面六角状に形成された頭部５６と、該頭部５６の端部から延在した長尺なねじ部５８とを有している。そして、締結ボルト２８は、そのねじ部５８がプレート部材４８の孔部５２へと挿通されると共に、吸気マニホールド１２の第１ボルト孔２６においてナット部材３０に螺合され、さらに、ねじ部５８の端部が第２及び第３ボルト孔３４、４４へとそれぞれ挿通される。
【００３０】
この際、締結ボルト２８の軸方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に沿った長さは、頭部５６がプレート部材４８の端面に当接した状態で、ねじ部５８の先端が第２及び第２ボルト孔３４、４４を通じて壁部３２、４２の外側へと所定長さだけ突出可能な長さに設定される（図２参照）。
【００３１】
すなわち、締結ボルト２８のねじ部５８が第１ボルト孔２６のナット部材３０に螺合されることで、インタークーラ１４のプレート部材４８が吸気マニホールド１２の取付部２４に対して固定される。
【００３２】
また、締結ボルト２８は、吸気マニホールド１２の壁部３２、４２から突出したねじ部５８の先端に、軸方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）への移動を規制するための係止部材６０がそれぞれ装着される。この係止部材６０は、例えば、ねじ部５８に係着されるクリップであってもよいし、該ねじ部５８に螺合されるナットであってもよく、特に限定されるものではない。この係止部材６０が、壁部３２、４２の外部でねじ部５８に装着されることで、前記ねじ部５８を含む締結ボルト２８の奥行方向前方（矢印Ｂ方向）への移動が規制される。
【００３３】
なお、第２及び第３ボルト孔３４、４４にシール部材（図示せず）を設けることで、ねじ部５８が挿入された際のシールを行うようにしてもよい。
【００３４】
これにより、複数の締結ボルト２８が、吸気マニホールド１２の奥行方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に沿って貫通し、インタークーラ１４の熱交換部４６と略平行な状態で該吸気マニホールド１２に対して固定されると共に、取付部２４に対して前記インタークーラ１４のプレート部材４８を固定している。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る吸気マニホールド装置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。
【００３６】
この吸気マニホールド装置１０を構成する吸気マニホールド１２の導入部１６へ図示しない吸気ダクトやスロットルボディを通じて空気が供給され、その空気が第１通路部２２からインタークーラ１４の熱交換部４６を通過することで、冷却水流路（図示せず）を循環する冷却水との間で熱交換がなされる。この冷却された空気が、導出部２０における複数の分岐管３８へと分配され第２通路部４０を通じて図示しない内燃機関のシリンダ室へとそれぞれ供給される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、吸気マニホールド１２の内部にインタークーラ１４が収納された吸気マニホールド装置１０において、前記インタークーラ１４を固定するための複数の締結ボルト２８を、前記吸気マニホールド１２における奥行方向前方（矢印Ｂ方向）から奥行方向後方側（矢印Ｃ方向）まで貫通させ、前記奥行方向前方でインタークーラ１４を固定すると共に、該インタークーラ１４の固定部位とは反対側となる奥行方向後方側で固定している。
【００３８】
これにより、樹脂製材料から形成され断面略長方形状のコレクタ部１８を有した吸気マニホールド１２を、複数の締結ボルト２８によって奥行方向前方及び後方において支持することで剛性を高めることが可能となり、前記コレクタ部１８に供給された空気の圧力に対する耐圧強度を向上させることが可能となる。
【００３９】
すなわち、締結ボルト２８が、吸気マニホールド１２の剛性を向上させる補強手段として機能する。
【００４０】
換言すれば、インタークーラ１４を収納するための断面略長方形状のコレクタ部１８を有した吸気マニホールド１２であっても、締結ボルト２８を利用して耐圧強度を向上させることで、過給器で加圧された空気の圧力が前記コレクタ部１８へと付与された際の変形を抑制することができ、さらに、冷却性能の向上を目的としてインタークーラ１４を大型化させた場合でも剛性の向上によって変形を十分抑制可能である。
【００４１】
また、複数の締結ボルト２８を利用して剛性向上を図ることで、強度向上のために吸気マニホールド１２に設けていたリブを不要とすることができ、それに伴って、前記リブの外側への張り出しがなくなることで、吸気マニホールド１２の外形が小さくなり吸気マニホールド装置１０を小型化することができる。
【００４２】
さらに、吸気マニホールド１２の変形を抑制可能な吸気マニホールド装置１０は、上述したような長尺な締結ボルト２８を用いる構成に限定されるものではなく、例えば、図３に示される吸気マニホールド装置８０のように、吸気マニホールド８２における奥行方向後方側（矢印Ｃ方向）の壁部３２に設けたボス部（補強部材）８４の先端に対して締結ボルト８６のねじ部５８を固定させるようにしてもよい。
【００４３】
この吸気マニホールド装置８０は、図３に示されるように、吸気マニホールド８２における奥行方向後方側（矢印Ｃ方向）の壁部３２に円柱状のボス部８４が設けられ、このボス部８４は、インタークーラ１４の締結部５０及び吸気マニホールド８２の第１ボルト孔２６と一直線状となる位置に形成され、奥行方向前方側（矢印Ｂ方向）に向かって所定高さで一直線状に形成されると共に、その端部にはナット部材３０が内蔵される。なお、ボス部８４は、図示しない壁部４２にも設けられている。
【００４４】
そして、インタークーラ１４の締結部５０に挿通された締結ボルト８６が、第１ボルト孔２６を通じてボス部８４のナット部材３０へと挿入され螺合されることで、インタークーラ１４のプレート部材４８がボス部８４及び締結ボルト８６によって吸気マニホールド８２の取付部２４へと固定される。
【００４５】
これにより、上述した吸気マニホールド装置８０では、吸気マニホールド８２に対してボス部８４を設けることで、軸方向に長尺な締結ボルトを奥行方向後方側の壁部３２（４２）まで貫通させることなく吸気マニホールド８２の剛性を向上させ、耐圧強度を高めることが可能となる。すなわち、締結ボルト８６及びボス部８４が、吸気マニホールド８２の剛性を向上させる補強手段として機能する。
【００４６】
このように、吸気マニホールド１２、８２における奥行方向に沿って延在する補強手段が設けられていれば、特にその構成は限定されるものではない。
【００４７】
なお、本発明に係る吸気マニホールド装置は、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】
【００４８】
１０、８０…吸気マニホールド装置    １２、８２…吸気マニホールド
１４…インタークーラ                １６…導入部
１８…コレクタ部                    ２０…導出部
２６…第１ボルト孔                  ２８、８６…締結ボルト
３０…ナット部材                    ３４…第２ボルト孔
４４…第３ボルト孔                  ４８…プレート部材
５２…孔部                          ５８…ねじ部
６０…係止部材                      ８４…ボス部
【図１】
2018189067.tif 000003
【図２】
2018189067.tif 000004
【図３】
2018189067.tif 000005