(57)【要約】【課題】インテークマニホールドのフランジ部において、十分に小さな平面度を容易に確保し、インテークマニホールドと内燃機関との間における十分なシール性を容易に確保する。【解決手段】吸気用開口２ａ及び締結用孔２ｂが形成されたベース部２と、吸気用開口２ａを挟む複数の締結用孔２ｂに挟まれた領域を外してベース部２に設けられる切欠き部４と、切欠き部４の形成領域を外してベース部２に設けられると共に内燃機関が備えるフランジ部に当接する当接部３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と接続されるインテークマニホールドに備えられ、前記内燃機関への吸気用流路周りに形成されるインテークマニホールドのフランジ部であって、
吸気用開口及び該吸気用開口を挟んで複数配置される締結用孔が形成されたベース部と、
前記吸気用開口を挟む複数の前記締結用孔に挟まれた領域を外して前記ベース部に設けられる切欠き部と、
該切欠き部の形成領域を外して前記ベース部に設けられると共に前記内燃機関が備えるフランジ部に当接する当接部と
を備えることを特徴とするインテークマニホールドのフランジ部。
【請求項２】
前記切欠き部は、前記ベース部の厚さ方向に切り抜かれた領域からなることを特徴とする請求項１記載のインテークマニホールドのフランジ部。
【請求項３】
前記切欠き部は、前記ベース部の厚さ方向に一部が切落された領域からなることを特徴とする請求項１記載のインテークマニホールドのフランジ部。
【請求項４】
前記当接部は、
前記吸気用開口の周りに円環状に設けられる第１円環部と、
前記締結用孔の周りに円環状に設けられる第２円環部と、
前記第１円環部と前記第２円環部との共通接線に挟まれた領域に設けられると共に前記第１円環部と前記第２円環部あるいは前記第１円環部同士を連結する連結部と
からなることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のインテークマニホールドのフランジ部。
【請求項５】
前記吸気用開口を挟む前記締結用孔が２つであり、当該２つの締結用孔の中心を結ぶ直線上に前記吸気用開口の中心が配置されることを特徴とする請求項４記載のインテークマニホールドのフランジ部。
【請求項６】
前記ベース部にて、前記第１円環部の裏側の少なくとも一部領域が前記ベース部の厚さ方向に一部が切落されることにより前記第１円環部の設置領域が周囲の領域に対して低剛性とされていることを特徴とする請求項４または５記載のインテークマニホールドのフランジ部。
【請求項７】
前記連結部は、前記第１円環部及び前記第２円環部の少なくともいずれかに滑らかに接続していることを特徴とする請求項４〜６いずれかに記載のインテークマニホールドのフランジ部。
【請求項８】
樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載のインテークマニホールドのフランジ部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インテークマニホールドのフランジ部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インテークマニホールドは、例えば、レシプロエンジンが備える複数のシリンダヘッドに対して、空気を分岐して供給する流路配管であり、シリンダヘッドに対して接続される吸気管を複数備えている。
このようなインテークマニホールドでは、例えば、複数の吸気管を単一のフランジ部で一纏めに保持し、当該フランジ部を内燃機関のフランジ部と締結することによって、全ての吸気管を各シリンダヘッドに接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１１６２５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、インテークマニホールドの上記フランジ部は、複数の吸気管を一纏めに保持することから、その内燃機関側の面が大面積なものとなる。このため、フランジ部の内燃機関側の表面における平面度を小さくすることが困難となる。
特に、樹脂の射出成形によって形成されるインテークマニホールドは、ヒケの発生等により、大面積の領域での平面度を十分に小さくすることが難しい。
【０００５】
フランジ部の内燃機関側の平面度が大きいということは、その表面の凹凸が大きいということであるため、インテークマニホールドのフランジ部と内燃機関のフランジ部との間に作用する押圧力が上記凹凸の存在によって多方向に分散する。このため、インテークマニホールドのフランジ部と内燃機関のフランジ部との間における軸力が低下し、インテークマニホールドと内燃機関との間におけるシール性が悪化することとなる。
【０００６】
ところが、上述のような大面積のフランジ部の表面に対して平面度を十分に小さくしようとすると、平面度を管理する領域が多数となり、この多数の領域全てで平面度を満足する必要が生じる。このため、歩留まりの悪化を招いたり、別途チューニングが必要となったりする。
【０００７】
なお、平面度に起因する上記課題は、樹脂によって形成されたインテークマニホールドに限られるものではなく、金属によって形成されたインテークマニホールドにも生じるものである。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、インテークマニホールドのフランジ部において、十分に小さな平面度を容易に確保し、インテークマニホールドと内燃機関との間における十分なシール性を容易に確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第１の発明は、内燃機関と接続されるインテークマニホールドに備えられ、上記内燃機関への吸気用流路周りに形成されるインテークマニホールドのフランジ部であって、吸気用開口及び該吸気用開口を挟んで複数配置される締結用孔が形成されたベース部と、上記吸気用開口を挟む複数の上記締結用孔に挟まれた領域を外して上記ベース部に設けられる切欠き部と、該切欠き部の形成領域を外して上記ベース部に設けられると共に上記内燃機関が備えるフランジ部に当接する当接部とを備えるという構成を採用する。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記切欠き部が、上記ベース部の厚さ方向に切り抜かれた領域からなるという構成を採用する。
第３の発明は、上記第１の発明において、上記切欠き部が、上記ベース部の厚さ方向に切り抜かれた領域からなるという構成を採用する。
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記当接部が、上記吸気用開口の周りに円環状に設けられる第１円環部と、上記締結用孔の周りに円環状に設けられる第２円環部と、上記第１円環部と上記第２円環部との共通接線に挟まれた領域に設けられると共に上記第１円環部と上記第２円環部とあるいは上記第１円環部同士を連結する連結部とからなるという構成を採用する。
第５の発明は、上記第４の発明において、上記吸気用開口を挟む上記締結用孔が２つであり、当該２つの締結用孔の中心を結ぶ直線上に上記吸気用開口の中心が配置されるという構成を採用する。
第６の発明は、上記第４または第５の発明において、上記ベース部にて、上記第１円環部の裏側の少なくとも一部領域が上記ベース部の厚さ方向に一部が切落されることにより上記第１円環部の設置領域が周囲の領域に対して低剛性とされているという構成を採用する。
第７の発明は、上記第４〜第６いずれかの発明において、上記連結部が、上記第１円環部及び上記第２円環部の少なくともいずれかに滑らかに接続しているという構成を採用する。
第８の発明は、上記第１〜第７いずれかの発明において、樹脂によって形成されているという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
従来は、フランジ部のベース部（吸気用開口や締結用孔が設けられる部位）の全面に、内燃機関が備えるフランジ部と当接する当接部が設けられていた。これに対して、本発明では、フランジ部のベース部に切欠き部が形成され、この切欠き部を外して内燃機関が備えるフランジ部に当接する当接部が備えられている。つまり、本発明においては、内燃機関が備えるフランジ部に当接される領域が、従来よりも減少されている。
このため、本発明によれば、従来と比較して平面度を管理する必要がある領域が減少し、これによって平面度を満足させる領域が減少するため、十分に小さな平面度を容易に確保することが可能となる。よって、本発明によれば、インテークマニホールドと内燃機関との間における十分なシール性を容易に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態におけるインテークマニホールドのフランジ部の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるインテークマニホールドのフランジ部の斜視図である。
【図３】図２と反対側から見た本発明の一実施形態におけるインテークマニホールドのフランジ部の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるインテークマニホールドのフランジ部の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係るインテークマニホールドのフランジ部の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１３】
図１は、本実施形態のインテークマニホールドのフランジ部１（以下、単に本実施形態のフランジ部１と称する）の平面図である。なお、図１においては、本実施形態のフランジ部１を内燃機関と接続される側から視認している。また、図１においては、視認性を向上させるために、一段低い（紙面垂直方向の奥側）面に対してハッチングを入れて示している。また、図２は、本実施形態のフランジ部１の斜視図である。
【００１４】
図１及び図２に示す本実施形態のフランジ部１は、内燃機関と接続されるインテークマニホールドに備えられると共に内燃機関への吸気用流路周りに形成され、内燃機関が備えるフランジ部に対して締結されるものである。そして、本実施形態のフランジ部１は、樹脂によって形成されている。
なお、インテークマニホールドは複数の吸気管を備えており、この内部が吸気用流路とされている。本実施形態のフランジ部１は、インテークマニホールドが備える複数の吸気管を一纏めに保持する。
【００１５】
そして、図１及び図２に示すように、本実施形態のフランジ部１は、ベース部２と、当接部３とが一体化されて構成されている。
【００１６】
ベース部２は、平面視において本実施形態のフランジ部１を形作る基礎部材であり、複数の吸気用開口２ａ（吸気用流路の出口開口）と複数の締結用孔２ｂとが形成されている。
吸気用開口２ａは、インテークマニホールドの吸気用流路の出口として機能するものであり、インテークマニホールドが備える吸気管に接続され、インテークマニホールドが内燃機関と接続された際には内燃機関が備えるフランジ部に形成される吸気用開口に接続される。
締結用孔２ｂは、本実施形態のフランジ部１と内燃機関のフランジ部とを締結する際に、ボルトが挿通される孔である。より詳細には、内燃機関のフランジ部にも同配置で締結用孔が設けられており、突き合わされた２つの締結用孔に挿通されたボルトを挿通してナットで締めることによって、内燃機関のフランジ部と本実施形態のフランジ部１とが締結される。
【００１７】
本実施形態のフランジ部１においては、吸気用開口２ａがベース部２の延在方向に３つ配列されて設けられており、各吸気用開口２ａを挟むように締結用孔２ｂが設けられている。
より詳細には、１つの吸気用開口２ａは、２つの締結用孔２ｂに挟まれるように配置されている。そして、各吸気用開口２ａは、挟まれた２つの締結用孔２ｂに挿通されるボルトが締められることによって発生する押圧力によって、内燃機関のフランジ部に設けられる吸気用開口に対して接続が保たれるように構成されている。つまり、各吸気用開口２ａにおけるシール性は、主として当該吸気用開口２ａを挟む締結用孔２ｂに挿通されたボルトとナットによる締結力に依存して決定する。
【００１８】
また、本実施形態のフランジ部１においては、吸気用開口２ａを挟む２つの締結用孔２ｂの中心同士を結ぶ直線上に吸気用開口２ａの中心が配置される。
このような構成を採用することによって、吸気用開口２ａの中心を上記直線上から離間して配置する場合と比較して、吸気用開口２ａを締結用孔２ｂに対して近づけて配置することが可能となる。このため、確実に吸気用開口２ａの周囲に効率的に軸力を伝達し、シール性を高めることが可能となる。
【００１９】
なお、図２に示すように、ベース部２には、内燃機関のフランジ部が接続される側に突出して２つの位置決め用ボス２ｃが設けられている。
これらの位置決め用ボス２ｃは、内燃機関のフランジ部に形成される位置決め用穴に嵌合可能とされており、当該位置決め用穴に嵌合されることによって本実施形態のフランジ部１の位置決めを行うものである。
【００２０】
また、図２に示すように、ベース部２には、吸気管が接続される側に突出して接続管２ｄが設けられている。この接続管２ｄは、各吸気用開口２ａの周りに設けられており、吸気管に挿入されることによって吸気用開口２ａと吸気管とを接続を確保するものである。
【００２１】
そして、本実施形態のフランジ部１においては、図１に示すように、ベース部２には、吸気用開口２ａを挟む２つの締結用孔２ｂに挟まれた領域を外して切欠き部４が形成されている。すなわち、本実施形態のフランジ部１は、吸気用開口２ａを挟む２つの締結用孔２ｂに挟まれた領域を外してベース部２に設けられる切欠き部４を備えている。
より詳細には、本実施形態のフランジ部１においては、４つの締結用孔２ｂがベース部２の延在方向に配列されている。そして、切欠き部４は、隣り合う締結用孔２ｂ（すなわち吸気用開口２ａを挟む２つの締結用孔２ｂ）に挟まれた領域を外してベース部２に設けられている。
【００２２】
ここで、本実施形態のフランジ部１において、切欠き部４は、図１及び図２に示すように、ベース部２の厚さ方向（図２参照）に切り抜かれた領域からなっている。
なお、後に図面を用いて説明するが、切欠き部４を完全に切抜いた領域ではなく、厚さ方向に一部のみ切落とされた領域とする構成を採用することもできる（図４参照）。しかしながら、本実施形態のように、切欠き部４がベース部の厚さ方向に切り抜かれた領域からなる構成を採用することによって、フランジ部１を形成するために必要な樹脂量をより削減することが可能となる。
【００２３】
当接部３は、内燃機関が備えるフランジ部に直接接触して当接する部位であり、ベース部２上の切欠き部４の形成領域を外した領域に設けられている。
そして、本実施形態において当接部３は、パッキン円環部３ａ（第１円環部）と、締結用孔円環部３ｂ（第２円環部）と、連結部３ｃとによって構成されている。
【００２４】
パッキン円環部３ａは、吸気用開口２ａの周りに円環状に設けられており、その表面（内燃機関のフランジ部に向く面）側には、パッキンが嵌合されるパッキン溝３ａ１が形成されている。締結用孔円環部３ｂは、各締結用孔２ｂの周りに円環状に設けられている。連結部３ｃは、パッキン円環部３ａと締結用孔円環部３ｂとを連結、あるいはパッキン円環部３ａ同士を連結する。
そして、これらのパッキン円環部３ａ、締結用孔円環部３ｂ及び連結部３ｃは、その表面（内燃機関のフランジ部に向く面）が面一とされ、当該表面が内燃機関のフランジ部との当接面とされている。
【００２５】
また、本実施形態のフランジ部１においては、各連結部３ｃは、連結するパッキン円環部３ａと締結用孔円環部３ｂとの間において、図１に示すように、パッキン円環部３ａと締結用孔円環部３ｂとの共通接線Ｌ２に挟まれた領域のみに設けられている。
共通接線とは、平面視におけるパッキン円環部３ａ及び締結用孔円環部３ｂのいずれに対しても接線となる直線であり４本存在する。そして、本実施形態のフランジ部１においては、４本の共通接線のうち、最も外側に配置される２つの共通接線Ｌ２に挟まれた領域のみに連結部３ｃが設けられている。
【００２６】
このような構成を採用する本実施形態のフランジ部１によれば、パッキン円環部３ａ、締結用孔円環部３ｂ及び連結部３ｃのみが内燃機関のフランジ部と当接する。
そして、連結部３ｃが共通接線Ｌ２に挟まれた領域のみに設けられていることから、共通接線Ｌ２の外側において内燃機関のフランジ部に当接することなく、本実施形態のフランジ部１を締結することができる。
【００２７】
そして、図１のＡ領域に示すように、連結部３ｃは、上記共通接線Ｌ２から離間して配置される場合には、その端部を湾曲することによってパッキン円環部３ａに滑らかに接続している。
連結部３ｃが共通接線Ｌ２に接する直線状である場合には、連結部３ｃがパッキン円環部３ａに対して滑らかに接続されるが、連結部３ｃが共通接線Ｌ２から離間している場合には、連結部３ｃを直線状に設けた場合には連結部３ｃがパッキン円環部３ａに対して屈曲して接続されることとなる。これに対して、本実施形態のフランジ部１のように、連結部３ｃの端部を湾曲させてパッキン円環部３ａに滑らかに接続することによって、全ての連結部３ｃをパッキン円環部３ａに対して滑らかに接続することが可能となる。ここで、連結部３ｃをパッキン円環部３ａに対して滑らかに接続するとは、連結部３ｃの側面とパッキン円環部３ａの側面とが少なくとも接続領域において連続する単一の曲面を形成するように接続されていることを意味する。つまり、突出部が形成されることなく接続されていることを意味する。
このような構成を採用することによって、パッキン円環部３ａと連結部３ｃとの接続部位、及び締結用孔円環部３ｂと連結部３ｃとの接続部位に局所的に大きな応力が作用することを抑制することができる。
【００２８】
図３は、本実施形態のフランジ部１を裏側から見た（図２と反対方向から見た）斜視図である。
この図に示すように、本実施形態のフランジ部１は、ベース部２のパッキン円環部３ａが設置される領域が周囲の領域に対して薄肉化されることによって周囲の領域に対して低剛性な低剛性領域５とされている。
このような低剛性領域５を備えることによって、本実施形態のフランジ部１に大きな荷重が作用した場合であっても、当該荷重を低剛性領域５の変形により吸収し、吸気用開口２ａのシール性を確保することが可能となる。
【００２９】
このように構成された本実施形態のフランジ部１は、同様に吸気用開口２ａ及び締結用孔２ｂが配置形成された内燃機関のフランジ部と突き合わされ、さらに締結用孔２ｂに挿通されるボルトとナットによって締結される。
この際、本実施形態のフランジ部１においては、当接部３（すなわちパッキン円環部３ａ、締結用孔円環部３ｂ及び連結部３ｃ）の表面が内燃機関のフランジ部に直接当接される。
【００３０】
以上のような本実施形態のフランジ部１によれば、ベース部２に切欠き部４が形成され、この切欠き部４を外して当接部３が備えられている。つまり、本実施形態のフランジ部１においては、内燃機関が備えるフランジ部に当接される領域が、従来よりも減少されている。
このため、本実施形態のフランジ部１によれば、吸気用開口２ａの締結を成立させる当接部３（すなわちパッキン円環部３ａ、締結用孔円環部３ｂ及び連結部３ｃ）の平面度のみを管理すれば良く、従来と比較して平面度を管理する必要がある領域が減少する。この結果、平面度を満足させる領域が減少するため、十分に小さな平面度を容易に確保することが可能となる。
そして、このように当接部３（すなわちパッキン円環部３ａ、締結用孔円環部３ｂ及び連結部３ｃ）において十分に小さな平面度を確保することによって、本実施形態のフランジ部１と内燃機関のフランジ部との間に作用する押圧力が多方向に分散することを抑制し、本実施形態のフランジ部１と内燃機関のフランジ部との間における軸力の低下を抑制し、インテークマニホールドと内燃機関との間におけるシール性を確保することが可能となる。
つまり、本実施形態のフランジ部１によれば、インテークマニホールドと内燃機関との間における十分なシール性を容易に確保することが可能となる。
【００３１】
なお、切欠き部４を備えない従来のフランジ部では、フランジ部１の剛性を確保するために、切欠き部に相当する部位にリブを設けることがあるが、このようなリブを形成する領域では、リブの分だけフランジ部の厚みが増すため、ヒケが発生しやすい。
これに対して、本実施形態のフランジ部１においては、切欠き部４を備えているため、フランジ部の厚みが大きい領域を無くすことができ、ヒケの発生を抑制すると共に樹脂量を大幅に削減することができる。
【００３２】
また、本実施形態のフランジ部１においては、上記切欠き部４が、吸気用開口２ａを挟む締結用孔２ｂに挟まれた領域を外して設けられているため、締結用孔２ｂに挟まれた領域における剛性の低下は生じず、ボルトとナットによる締結力を確実に軸力として伝達することができる。
【００３３】
また、本実施形態のフランジ部１は、ボルトとナットによる締結力を確実に軸力として伝達することができるため、フランジ部１の他の領域の剛性を従来よりも低下させることができる。この結果、上述の低剛性領域５を形成することが可能となっている。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態においては、切欠き部４が、図１及び図２に示すように、ベース部２の厚さ方向に切り抜かれた領域からなっている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図４に示すように、切欠き部４を完全に切抜いた領域ではなく、厚さ方向に一部のみ切落とされた領域からなる構成を採用することもできる。
このような構成を採用することによって、ベース部２の切欠き部４が形成された領域は薄肉化され、上述の低剛性領域５と同様に、本実施形態のフランジ部１に大きな荷重が作用した場合に変形により荷重を吸収する。
【００３６】
また、上記実施形態においては、吸気用開口２ａが３つである構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、吸気用開口２ａは、インテークマニホールドが備える吸気用流路の数に応じて変化するものである。
【００３７】
また、上記実施形態においては、吸気用開口２ａの間に配置される締結用孔２ｂが、両側に位置する吸気用開口２ａの各々を挟み込む構成、つまり１つの締結用孔２ｂが２つの吸気用開口２ａに対して兼用されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、各吸気用開口２ａを専用の締結用孔２ｂで挟み込む構成を採用しても良い。
さらに、吸気用開口２ａを３つ以上の締結用孔２ｂで挟み込む構成を採用することも可能である。
【００３８】
なお、上記実施形態においては、フランジ部が樹脂によって形成されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、金属によって形成されるフランジ部に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１……フランジ部（インテークマニホールドのフランジ部）、２……ベース部、２ａ……吸気用開口、２ｂ……締結用孔、２ｃ……位置決め用ボス、２ｄ……接続管、３……当接部、３ａ……パッキン円環部（第１円環部）、３ａ１……パッキン溝、３ｂ……締結用孔円環部（第２円環部）、３ｃ……連結部、４……切欠き部、５……低剛性領域、Ｌ１……直線、Ｌ２……共通接線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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