(57)【要約】【課題】複数の分岐管に流れる各吸気の圧力損失のバラツキを低減できるとともに、吸気導入口での圧力損失の上昇を抑制できるインテークマニホールドを提供する。【解決手段】本インテークマニホールド１は、吸気導入口３と、サージタンク４と、複数の分岐管５ａ〜５ｄと、を備える。そして、サージタンクは、複数の分岐管が並べられた方向に延在するタンク内空間４ａを備え、吸気導入口は、サージタンクのタンク内空間の延在方向Ｐの一端側に設けられているとともに、タンク内空間の延在方向に対して湾曲した湾曲部３ａを備える。さらに、吸気導入口の内側には、その軸Ｃ回りに吸気を旋回させる整流板１１が設けられており、整流板は、吸気導入口内で吸気を旋回させることで、湾曲部の内側を流れる吸気を外側へ向かわせ且つ湾曲部の外側を流れる吸気を内側へ向かわせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気が導入される吸気導入口と、前記吸気導入口から吸気が供給されるサージタンクと、前記サージタンクから分岐して、エンジンの各吸気ポートに吸気を供給する複数の分岐管と、を備えるインテークマニホールドであって、
前記サージタンクは、前記複数の分岐管が並べられた方向に延在するタンク内空間を備え、
前記吸気導入口は、前記サージタンクの前記タンク内空間の延在方向の一端側に設けられているとともに、前記タンク内空間の延在方向に対して湾曲した湾曲部を備え、
前記吸気導入口の内側には、その軸回りに吸気を旋回させる整流板が設けられており、
前記整流板は、前記吸気導入口内で吸気を旋回させることで、前記湾曲部の内側を流れる吸気を外側へ向かわせ且つ前記湾曲部の外側を流れる吸気を内側へ向かわせることを特徴とするインテークマニホールド。
【請求項２】
前記整流板は、前記吸気導入口の軸回りに捻れた板状に形成されているとともに、前記吸気導入口の内側を２つの空間に仕切るように設けられている請求項１記載のインテークマニホールド。
【請求項３】
前記整流板の上流端部の両側には、吸気が通過可能な切込部が形成されている請求項１又は２に記載のインテークマニホールド。
【請求項４】
前記整流板の下流端部は、前記サージタンク内まで延びている請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインテークマニホールド。
【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に関し、さらに詳しくは、吸気導入口からサージタンクに供給された吸気を複数の分岐管に分配してエンジンの各吸気ポートへ供給するインテークマニホールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインテークマニホールドとして、吸気導入口からサージタンクに供給された吸気を複数の分岐管に分配してエンジンの各吸気ポートへ供給するものが一般に知られている（例えば、特許文献１及び２等参照）。これら特許文献１及び２には、吸気導入口をサージタンクの延在方向の一端側に設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５０４２６号公報
【特許文献２】特開平１１−３５０９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、インテークマニホールド１０１として、例えば、図６（ａ）に示すように、サージタンク１０４の延在方向Ｐに対して湾曲した湾曲部１０３ａを備える吸気導入口１０３を採用することが多い。この場合、吸気導入口１０３に近い手前側の分岐管１０５ａ、１０５ｂに吸気が入り易く、吸気導入口１０３から遠い奥側の分岐管１０５ｃ、１０５ｄに吸気が入り難い。そのため、複数の分岐管１０５ａ〜１０５ｄに流れる各吸気の圧力損失のバラツキが大きい。
【０００５】
そこで、上記問題を解決するインテークマニホールド２０１として、例えば、図６（ｂ）に示すように、吸気導入口２０３の内側に、湾曲部２０３ａの内側を流れる吸気を奥側の分岐管２０５ｃ、２０５ｄへ案内する整流板２１１を設定する技術が提案されている。しかし、この提案技術では、吸気導入口２０３の湾曲部２０３ａの内側を流れる吸気は、曲げＲ（曲げ半径）の極めて小さな経路を通ることとなるため、湾曲部２０３ａの内側の部位Ｐ１で圧力損失の上昇が起こり、性能低下となってしまう。
【０００６】
なお、上記特許文献１には、サージタンク内空間に旋回流を形成する旋回流形成部を含んで構成されるエンジンの吸気装置が記載されている。しかし、この旋回流の形成は、整流板でなく、サージタンクの形状を上流側入り口より、延在方向の他端の断面を小さく形成することによって、行っている。さらに、上記特許文献２には、流入角度調整用凸部を、最遠の吸気出口の上流側近傍１に設けてなる吸気マニホールドが記載されている。
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、複数の分岐管に流れる各吸気の圧力損失のバラツキを低減できるとともに、吸気導入口での圧力損失の上昇を抑制できるインテークマニホールド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】
【０００８】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、吸気が導入される吸気導入口と、前記吸気導入口から吸気が供給されるサージタンクと、前記サージタンクから分岐して、エンジンの各吸気ポートに吸気を供給する複数の分岐管と、を備えるインテークマニホールドであって、前記サージタンクは、前記複数の分岐管が並べられた方向に延在するタンク内空間を備え、前記吸気導入口は、前記サージタンクの前記タンク内空間の延在方向の一端側に設けられているとともに、前記タンク内空間の延在方向に対して湾曲した湾曲部を備え、前記吸気導入口の内側には、その軸回りに吸気を旋回させる整流板が設けられており、前記整流板は、前記吸気導入口内で吸気を旋回させることで、前記湾曲部の内側を流れる吸気を外側へ向かわせ且つ前記湾曲部の外側を流れる吸気を内側へ向かわせることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記整流板は、前記吸気導入口の軸回りに捻れた板状に形成されているとともに、前記吸気導入口の内側を２つの空間に仕切るように設けられていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記整流板の上流端部の両側には、吸気が通過可能な切込部が形成されていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記整流板の下流端部は、前記サージタンク内まで延びていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のインテークマニホールドによると、サージタンクは、複数の分岐管が並べられた方向に延在するタンク内空間を備え、吸気導入口は、サージタンクのタンク内空間の延在方向の一端側に設けられているとともに、タンク内空間の延在方向に対して湾曲した湾曲部を備える。そして、吸気導入口の内側には、その軸回りに吸気を旋回させる整流板が設けられており、整流板は、吸気導入口内で吸気を旋回させることで、湾曲部の内側を流れる吸気を外側へ向かわせ且つ湾曲部の外側を流れる吸気を内側へ向かわせる。これにより、吸気導入口からサージタンク内に供給される吸気は、整流板によりタンク内空間の延在方向にわたってバランス良く供給されて各分岐管に略均等に分配される。よって、複数の分岐管に流れる各吸気の圧力損失のバラツキが抑制される。さらに、整流板により吸気導入口内で旋回される吸気は、曲げＲ（曲げ半径）の比較的大きな経路を通ることとなるため、吸気導入口での圧力損失の上昇が抑制される。
また、前記整流板が、前記吸気導入口の軸回りに捻れた板状に形成されているとともに、前記吸気導入口の内側を２つの空間に仕切るように設けられている場合は、整流板により吸気が効果的に旋回される。
また、前記整流板の上流端部の両側に、吸気が通過可能な切込部が形成されている場合は、切込部を吸気が通過することで、整流板により吸気が効果的に旋回される。
さらに、前記整流板の下流端部が、前記サージタンク内まで延びている場合は、タンク内空間の延在方向にわたって更にバランス良く吸気が供給される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係るインテークマニホールドの正面図である。
【図２】図１のＩＩ矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ矢視図である。
【図４】実施例に係る整流板の正面図である。
【図５】実験例及び比較例に係るインテークマニホールドの圧力損失試験の結果を示すグラフである。
【図６】従来のインテークマニホールドを説明するための説明図であり、（ａ）は整流板を備えない形態を示し、（ｂ）は整流板を備える形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１２】
本実施形態に係るインテークマニホールドは、吸気が導入される吸気導入口（３）と、吸気導入口から吸気が供給されるサージタンク（４）と、サージタンクから分岐して、エンジン（２）の各吸気ポート（２ａ）に吸気を供給する複数の分岐管（５ａ〜５ｄ）と、を備えるインテークマニホールド（１）である（例えば、図１〜図３等参照）。そして、サージタンク（４）は、複数の分岐管（５ａ〜５ｄ）が並べられた方向に延在するタンク内空間（４ａ）を備え、吸気導入口（３）は、サージタンクのタンク内空間の延在方向（Ｐ）の一端側に設けられているとともに、タンク内空間の延在方向（Ｐ）に対して湾曲した湾曲部（３ａ）を備える。さらに、吸気導入口（３）の内側には、その軸（Ｃ）回りに吸気を旋回させる整流板（１１）が設けられており、整流板（１１）は、吸気導入口（３）内で吸気を旋回させることで、湾曲部（３ａ）の内側を流れる吸気を外側へ向かわせ且つ湾曲部（３ａ）の外側を流れる吸気を内側へ向かわせる。
【００１３】
本実施形態に係るインテークマニホールドとしては、例えば、上記整流板（１１）は、吸気導入口（３）の軸（Ｃ）回りに捻れた板状に形成されているとともに、吸気導入口（３）の内側を２つの空間に仕切るように設けられている形態（例えば、図１〜図３等参照）が挙げられる。
【００１４】
本実施形態に係るインテークマニホールドとしては、例えば、上記整流板（１１）の上流端部（１１ａ）の両側には、吸気が通過可能な切込部（１２）が形成されている形態（例えば、図４等参照）が挙げられる。この切込部の深さ（ｄ）としては、例えば、１５〜３０ｍｍ（好ましくは２０〜２５ｍｍ）が挙げられる。さらに、切込部の幅（ｗ）としては、例えば、５〜２０ｍｍ（好ましくは１０〜１５ｍｍ）が挙げられる。
【００１５】
本実施形態に係るインテークマニホールドとしては、例えば、上記整流板（１１）の下流端部（１１ｂ）は、サージタンク（４）内まで延びている形態（例えば、図１等参照）が挙げられる。
【００１６】
なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。
【実施例】
【００１７】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、本発明に係る「インテークマニホールド」として、直列４気筒エンジンに使用される樹脂製のインテークマニホールドを例示する。
【００１８】
（１）インテークマニホールドの構成
本実施例に係るインテークマニホールド１は、図１〜図３に示すように、吸気が導入される吸気導入口３と、吸気導入口３から吸気が供給されるサージタンク４と、サージタンク４から分岐して、エンジン２の各吸気ポート２ａに吸気を供給する４本の分岐管５ａ〜５ｄと、を備えている。
【００１９】
上記各分岐管５ａ〜５ｄは、サージタンク４を取り巻くように渦巻状に延びている。また、サージタンク４は、４本の分岐管５ａ〜５ｄが並べられた方向に延在するタンク内空間４ａを備えている。また、吸気導入口３は、吸気通路を形成する管状に形成されている。この吸気導入口３は、サージタンク４のタンク内空間４ａの延在方向Ｐの一端側に設けられている。また、吸気導入口３は、タンク内空間４ａの延在方向Ｐに対して湾曲した湾曲部３ａを備えている。よって、吸気導入口３は、タンク内空間４ａの延在方向Ｐと交差する方向から導入される吸気をサージタンク４内にタンク内空間４ａの延在方向Ｐから供給する。
【００２０】
なお、本実施例では、図１及び図３に示すように、タンク内空間４ａの延在方向Ｐにおいて、領域Ｒ１に配置される部位を吸気導入口３とし、領域Ｒ２に配置される部位をサージタンク４とする。尚、図中の符号５ａ’は、サージタンク４に対する分岐管５ａの接続端部を示す。
【００２１】
上記吸気導入口３の上流側には、吸気経路を開閉可能なスロットルバルブ７を有するスロットルボデー８が設けられている。このスロットルバルブ７は、吸気通路の全閉状態と全開状態との間で回転可能に設けられている。尚、図中には、全開状態のスロットルバルブ７が記載されている。
【００２２】
上記吸気導入口３の内側には、その軸Ｃ回りに吸気を旋回させる整流板１１が設けられている。この整流板１１は、吸気導入口３内で吸気を旋回させることで、湾曲部３ａの内側を流れる吸気を外側へ向かわせるとともに、湾曲部３ａの外側を流れる吸気を内側へ向かわせる。
【００２３】
上記整流板１１は、吸気導入口３の軸Ｃ回りに捻れた板状に形成されている。この整流板１１は、その両側辺が吸気導入口３の内壁に接している。そして、整流板１１は、吸気導入口３の内側を２つの空間（具体的に、吸気導入口３の軸Ｃ回りに捻れた２つの空間）に仕切るように設けられている。
【００２４】
上記整流板１１の上流端部１１ａは、図３に示すように、全開状態のスロットルバルブ７に対向するように直線状（具体的に、平板状）に形成されている。この整流板１１の上流端部１１ａの両側には、吸気が通過可能な切込部１２が形成されている（図４参照）。この切込部１２は、その深さｄが約２２ｍｍとされ、その幅ｗが約１２ｍｍとされている。さらに、整流板１１の下流端部１１ｂは、サージタンク４内まで延びている。
【００２５】
なお、本実施例では、複数（例えば、３個又は４個）の樹脂部品を組み合わせて一体化して構成されるインテークマニホールド１を採用する。そして、振動溶着等により互いに溶着されて吸気導入口３を形成する一対の樹脂部材の間に整流板１１の両側縁を溶着することで、吸気導入口３に対して整流板１１を設定するものとする。
【００２６】
（２）インテークマニホールドの作用
次に、上記構成のインテークマニホールド１の作用について説明する。本インテークマニホールド１によると、図１に示すように、エンジン稼働時に、スロットルボデー８から吸気導入口３に導入される吸気がサージタンク４内に供給され、その吸気が各分岐管５ａ〜５ｄに分配されてエンジン２の各吸気ポート２ａへ供給される。そして、吸気導入口３からサージタンク４内に供給される吸気は、整流板１１によりタンク内空間４ａの延在方向Ｐにわたって略均等に供給される。
【００２７】
また、図１〜図３に示すように、吸気導入口３内を流れる吸気は、整流板１１により旋回されることで、湾曲部３ａの内側を流れる吸気が外側へ向かって流れ（図中に矢印Ａで示す。）、湾曲部３ａの外側を流れる吸気が内側へ向かって流れる（図中に矢印Ｂで示す。）。この整流板１１により旋回される吸気の流れＡ、Ｂは、曲げＲ（曲げ半径）の比較的大きな経路を通ることとなる。さらに、図４に示すように、整流板１１の上流端部１１ａの切込部１２を吸気が通過することで、整流板１１による吸気の旋回性が高められる。
【００２８】
（３）実施例の効果
本実施例のインテークマニホールド１によると、サージタンク４は、４本の分岐管５ａ〜５ｄが並べられた方向に延在するタンク内空間４ａを備え、吸気導入口３は、サージタンク４のタンク内空間４ａの延在方向Ｐの一端側に設けられているとともに、タンク内空間４ａの延在方向Ｐに対して湾曲した湾曲部３ａを備える。そして、吸気導入口３の内側には、その軸Ｃ回りに吸気を旋回させる整流板１１が設けられており、整流板１１は、吸気導入口３内で吸気を旋回させることで、湾曲部３ａの内側を流れる吸気を外側へ向かわせ且つ湾曲部３ａの外側を流れる吸気を内側へ向かわせる。これにより、吸気導入口３からサージタンク４内に供給される吸気は、整流板１１によりタンク内空間４ａの延在方向Ｐにわたってバランス良く供給されて各分岐管５ａ〜５ｄに略均等に分配される。よって、４本の分岐管５ａ〜５ｄに流れる各吸気の圧力損失のバラツキが抑制される。さらに、整流板１１により吸気導入口３内で旋回される吸気は、曲げＲ（曲げ半径）の比較的大きな経路を通ることとなるため、吸気導入口３での圧力損失の上昇が抑制される。
【００２９】
また、本実施例では、整流板１１は、吸気導入口３の軸Ｃ回りに捻れた板状に形成されているとともに、吸気導入口３の内側を２つの空間に仕切るように設けられている。これにより、整流板１１により吸気が効果的に旋回される。
【００３０】
また、本実施例では、整流板１１の上流端部１１ａの両側には、吸気が通過可能な切込部１２が形成されている。これにより、切込部１２を吸気が通過することで、整流板１１により吸気が効果的に旋回される。
【００３１】
さらに、本実施例では、整流板１１の下流端部１１ｂは、サージタンク４内まで延びている。これにより、タンク内空間４ａの延在方向Ｐにわたって更にバランス良く吸気が供給される。
【００３２】
（４）実験例及び比較例について
ここで、実験例及び比較例に係るインテークマニホールドの圧力損失試験について説明する。この圧力損失試験では、実験例として、整流板１１を備えるインテークマニホールド１（図１参照）を採用し、比較例として、整流板を備えないインテークマニホールド１０１（図６（ａ）参照）を採用した。そして、実験例及び比較例の各インテークマニホールド１、１０１の各分岐管５ａ〜５ｄ、１０５ａ〜１０５ｄの圧力損失を測定した。
【００３３】
その結果、図５に示すように、実験例のインテークマニホールド１では、４本の分岐管５ａ〜５ｄを流れる吸気の平均圧力損失が約２．４４ｋＰａであり、４本の分岐管５ａ〜５ｄを流れる吸気の圧力損失のバラツキが約１．０％であった。これに対して、比較例のインテークマニホールド１０１では、４本の分岐管１０５ａ〜１０５ｄを流れる吸気の平均圧力損失が約２．６３ｋＰａであり、４本の分岐管１０５ａ〜１０５ｄを流れる吸気の圧力損失のバラツキが約１０．０８％であった。以上より、実験例のインテークマニホールド１によると、比較例のインテークマニホールド１０１に比べて、全体の圧力損失が低減されるとともに、各分岐管５ａ〜５ｄに流れる圧力損失のバラツキが抑制されることが確認された。
【００３４】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、インテークマニホールド１を構成する樹脂部材の溶着と同時に溶着で設定される整流板１１を例示したが、これに限定されず、例えば、後組付けされる整流板１１としてもよい。
【００３５】
また、上記実施例では、側辺が吸気導入口３の内壁に接した状態で吸気導入口３の内側を２つの空間に仕切る整流板１１を例示したが、これに限定されず、例えば、側辺が吸気導入口３の内壁から離間した状態で吸気導入口３の内側を２つの空間に仕切る整流板１１としてもよい。
【００３６】
また、上記実施例では、切込部１２を備える整流板１１を例示したが、これに限定されず、例えば、切込部１２を備えない整流板１１としてもよい。
【００３７】
また、上記実施例では、下流端部１１ｂがサージタンク４内まで延びる整流板１１を例示したが、これに限定されず、例えば、下流端部１１ｂがサージタンク４内まで延びずに、吸気導入口３内のみに設定される整流板１１としてもよい。
【００３８】
さらに、上記実施例では、直列４気筒エンジン２に使用されるインテークマニホールド１を例示したが、これに限定されず、例えば、４気筒以外の多気筒エンジンに使用されるインテークマニホールド１としてもよい。この場合、気筒数に応じた本数の分岐管が採用される。さらに、例えば、直列以外のＶ型エンジンや水平対向エンジンに使用されるインテークマニホールド１としてもよい。
【００３９】
さらに、上記実施例では、樹脂製のインテークマニホールド１を例示したが、これに限定されず、例えば、金属製のインテークマニホールド１としてもよい。
【００４０】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００４１】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
乗用車、バス、トラック等の車両などで使用されるエンジンの各吸気ポートに吸気を供給するインテークマニホールドに関する技術として広く利用される。
【符号の説明】
【００４３】
１；インテークマニホールド、２；エンジン、２ａ；吸気ポート、３；吸気導入口、３ａ；湾曲部、４；サージタンク、４ａ；タンク内空間、５ａ〜５ｄ；分岐管、７；スロットルバルブ、１１；整流板、１１ａ；上流端部、１１ｂ；下流端部、１２；切込部、Ｃ；吸気導入口の軸、Ｐ；タンク内空間の延在方向。
【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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