(57)【要約】【課題】吸気の応答性を低下させることなく、複数の吸気ポートへの空気の分配性を向上させることが可能な吸気装置を提供する。【解決手段】この吸気装置１００は、空気が導入される吸気通路４と、エンジン１の複数の気筒１ａに対応してそれぞれ設けられた複数の吸気ポート３と、吸気通路４と複数の吸気ポート３との間に配置されるサージタンク２と、を備え、吸気通路４は、サージタンク２の長手方向に対して鋭角に傾斜して、サージタンク２に接続される接続通路部４ａを含み、複数の吸気ポート３は、それぞれ、サージタンク２の長手方向に延びる第１面２１に接続されるとともに、サージタンク２の長手方向に並ぶように配置され、サージタンク２の長手方向は、複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａの並び方向に対して、傾斜している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が導入される吸気通路と、
内燃機関の複数の気筒に対応してそれぞれ設けられた複数の吸気ポートと、
前記吸気通路と前記複数の吸気ポートとの間に配置されるサージタンクと、を備え、
前記吸気通路は、前記サージタンクの長手方向に対して鋭角に傾斜して、前記サージタンクに接続される接続通路部を含み、
前記複数の吸気ポートは、それぞれ、前記サージタンクの長手方向に延びる第１面に接続されるとともに、前記サージタンクの長手方向に並ぶように配置され、
前記サージタンクの長手方向は、前記複数の吸気ポートの前記内燃機関への各接続部の並び方向に対して、傾斜している、吸気装置。
【請求項２】
前記接続通路部は、前記サージタンクの長手方向に延びる第２面に接続されている、請求項１に記載の吸気装置。
【請求項３】
前記サージタンクの長手方向において、前記接続通路部と前記サージタンクとの前記第２面における接続部の長さは、単一の前記吸気ポートと前記サージタンクとの前記第１面における接続部の長さ以上である、請求項２に記載の吸気装置。
【請求項４】
前記複数の吸気ポートは、それぞれ、サージタンク側の端部に設けられるファンネル形状部を含み、
前記接続通路部は、隣り合う前記複数のファンネル形状部のそれぞれの開口端部同士を結んだファンネル接続線に対して鋭角に傾斜している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気装置。
【請求項５】
前記接続通路部は、前記複数の吸気ポートへの空気の流量のばらつきが５．０％以下になるように、前記サージタンクの長手方向に対して所定角度の鋭角に傾斜している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気装置。
【請求項６】
複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転中子を回転させることにより、サージタンクの一方側部分と、前記サージタンクに接続される前記吸気ポートの一部分とを含む第１ピースを形成する工程と、
前記サージタンクの他方側部分と、前記サージタンクの他方側部分に接続される吸気通路の接続通路部とを含む第２ピースを形成する工程と、
前記接続通路部が前記サージタンクの長手方向に対して鋭角に傾斜した状態で、前記第１ピースと前記第２ピースとを接合する工程とを備える、吸気装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気装置および吸気装置の製造方法に関し、特に、傾斜してサージタンクに接続される吸気通路を備える吸気装置および吸気装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、傾斜してサージタンクに接続される吸気通路を備える吸気装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、サージタンクと、サージタンクの上流側（サージタンクとエアクリーナとの間）に配置され、サージタンクの長手方向に対して鋭角に傾斜してサージタンクに接続される吸気通路と、サージタンクの下流側に配置され、サージタンクの長手方向に延びる面に一方端が接続される複数の分岐通路（吸気ポート）とを備える吸気装置が開示されている。複数の分岐通路の一方端（サージタンクに接続される部分）は、サージタンクの長手方向に並ぶように配置されているとともに、複数の分岐通路の他方端は、内燃機関（シリンダヘッド）に接続されている。
【０００４】
ここで、内燃機関に隣接して配置される吸気装置では、従来より内燃機関周辺の各種部品との干渉を避けるために、複数の分岐通路の内燃機関（シリンダヘッド）への各接続部の並び方向に対する、吸気通路のサージタンクへの接続箇所の傾き方向を固定した状態で設計を行う、という設計上の制約が存在する場合がある。また、吸気装置では、複数の分岐通路に空気を均等に分配すること（空気分配性の向上）が要求される。
【０００５】
上記特許文献１には明記されていないものの、従来の吸気装置では、上記設計上の制約の下、複数の分岐通路への空気の分配性を向上させる（空気をより均等に分配する）ために、サージタンクの内部空間を大きくすることにより、サージタンクに一時的に蓄える空気の量を大きくすることによって、複数の分岐通路に空気を均等に分配する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１６６５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の吸気装置では、複数の分岐通路（吸気ポート）への空気の分配性を向上させるために、サージタンクの内部空間を大きくすることに起因して、吸気の応答性が低下するという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、吸気の応答性の低下を抑制しながら、複数の吸気ポートへの空気の分配性を向上させることが可能な吸気装置および吸気装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における吸気装置は、空気が導入される吸気通路と、内燃機関の複数の気筒に対応してそれぞれ設けられた複数の吸気ポートと、吸気通路と複数の吸気ポートとの間に配置されるサージタンクと、を備え、吸気通路は、サージタンクの長手方向に対して鋭角に傾斜して、サージタンクに接続される接続通路部を含み、複数の吸気ポートは、それぞれ、サージタンクの長手方向に延びる第１面に接続されるとともに、サージタンクの長手方向に並ぶように配置され、サージタンクの長手方向は、複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して、傾斜している。
【００１０】
この発明の第１の局面による吸気装置では、上記のように、サージタンクの長手方向（複数の吸気ポートの並び方向）を複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜させることにより、複数の吸気ポートの内燃機関（シリンダヘッド）への各接続部とサージタンクに接続される接続通路部との位置関係を変化させずに、サージタンクの長手方向に対する接続通路部の傾斜角度（鋭角の大きさ）を変更することができる。ここで、通常、サージタンクの長手方向に対する接続通路部の傾斜角度を大きくすると、接続通路部から空気が導入される側とは逆側の吸気ポートへの空気の分配量が増加し、傾斜角度を小さくすると、接続通路部から空気が導入される側の吸気ポートへの空気の分配量が増加する。この傾斜角度と空気分配量との関係の下、設計上、サージタンクの長手方向に対する接続通路部の傾斜角度を所定の角度に設定することにより、サージタンクの内部空間を大きくすることなく、複数の吸気ポートの各々への空気の分配量を調整することができる。その結果、サージタンクの内部空間を大きくすることに起因する吸気の応答性の低下を抑制しながら、複数の吸気ポートへの空気の分配性を向上させること（吸気ポートに空気をより均等に分配すること）ができる。
【００１１】
また、サージタンクの長手方向（複数の吸気ポートの並び方向）を複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜させることにより、サージタンクの長手方向と各接続部の並び方向とが傾斜しない（平行である）場合と比較して、サージタンクにおいて、接続通路部の延びる方向から見た各吸気ポートの開口面積を大きくすることができる。つまり、サージタンクにおいて、接続通路部に複数の吸気ポートをより向けることができるので、接続通路部から各吸気ポートに滑らかに空気を導入することができる。これにより、接続通路部から吸気ポートまでの間での圧力損失を低減することができる。また、サージタンクの長手方向（複数の吸気ポートの並び方向）を複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜させるだけで、接続通路部に対して複数の吸気ポートのサージタンクへの接続位置を容易に変更できる。すなわち、種々の仕様の吸気装置において、複数の吸気ポートへの空気の分配性を向上させるための設計を容易に行うことができる。
【００１２】
上記第１の局面における吸気装置において、好ましくは、接続通路部は、サージタンクの長手方向に延びる第２面に接続されている。
【００１３】
このように構成すれば、接続通路部をサージタンクの短手方向に延びる面に接続する場合と比較して、接続通路部とサージタンクとの接続部分の面積を大きく確保することができるので、接続通路部からサージタンクに滑らかに空気を導入することができる。その結果、吸気ポートに導入される空気の流れに生じる圧力損失をより低減することができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、サージタンクの長手方向において、接続通路部とサージタンクとの第２面における接続部の長さは、単一の吸気ポートとサージタンクとの第１面における接続部の長さ以上である。
【００１５】
このように構成すれば、接続通路部とサージタンクとの第２面における接続部の長さが単一の吸気ポートとサージタンクとの第１面における接続部の長さ未満である場合と比較して、接続通路部からの空気をサージタンクで空気をより均等に（圧力分布がなく）広げることができる。その結果、複数の吸気ポートに空気をより均等に分配することができる。
【００１６】
上記第１の局面における吸気装置において、好ましくは、複数の吸気ポートは、それぞれ、サージタンク側の端部に設けられるファンネル形状部を含み、接続通路部は、隣り合う複数のファンネル形状部のそれぞれの開口端部同士を結んだファンネル接続線に対して鋭角に傾斜している。
【００１７】
このように構成すれば、ファンネル接続線に対して接続通路部を鋭角に傾斜させることにより、サージタンクの長手方向に対する接続通路部の傾斜角度（鋭角の大きさ）を確実に変更することができる。
【００１８】
上記第１の局面における吸気装置において、好ましくは、接続通路部は、複数の吸気ポートへの空気の流量のばらつきが５．０％以下になるように、サージタンクの長手方向に対して所定角度の鋭角に傾斜している。
【００１９】
このように構成すれば、複数の吸気ポートへの空気の流量のばらつきを５．０％以下に抑えることにより、吸気の応答性の低下を抑制しながら、複数の吸気ポートに空気を一層均等に分配することができる。
【００２０】
この発明の第２の局面における吸気装置の製造方法は、複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転中子を回転させることにより、サージタンクの一方側部分と、サージタンクに接続される吸気ポートの一部分とを含む第１ピースを形成する工程と、サージタンクの他方側部分と、サージタンクの他方側部分に接続される吸気通路の接続通路部とを含む第２ピースを形成する工程と、接続通路部がサージタンクの長手方向に対して鋭角に傾斜した状態で、第１ピースと第２ピースとを接合する工程とを備える。
【００２１】
この発明の第２の局面による吸気装置の製造方法では、上記のように、第１ピースを成形する際の回転軸線（サージタンクの長手方向）（複数の吸気ポートの並び方向）を複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜させることにより、複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部とサージタンクに接続される接続通路部との位置関係を変化させずに、サージタンクの長手方向に対する接続通路部の傾斜角度（鋭角の大きさ）を変更することができる。ここで、通常、サージタンクの長手方向に対する接続通路部の傾斜角度を大きくすると、接続通路部から空気が導入される側とは逆側の吸気ポートへの空気の分配量が増加し、傾斜角度を小さくすると、接続通路部から空気が導入される側の吸気ポートへの空気の分配量が増加する。この傾斜角度と空気分配量との関係の下、設計上、サージタンクの長手方向に対する接続通路部の傾斜角度を所定の角度に設定することにより、サージタンクの内部空間を大きくすることなく、複数の吸気ポートの各々への空気の分配量を調整することができる。その結果、サージタンクの内部空間を大きくすることに起因する吸気の応答性の低下を抑制しながら、複数の吸気ポートへの空気の分配性を向上させること（吸気ポートに空気をより均等に分配すること）が可能な吸気装置の製造方法を提供することができる。
【００２２】
また、サージタンクの長手方向（複数の吸気ポートの並び方向）を複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜させることにより、サージタンクの長手方向と各接続部の並び方向とが傾斜しない（平行である）場合と比較して、サージタンクにおいて、接続通路部の延びる方向から見た各吸気ポートの開口面積を大きくすることができる。つまり、サージタンクにおいて、接続通路部に複数の吸気ポートをより向けることができるので、接続通路部から各吸気ポートに滑らかに空気を導入することができる。これにより、接続通路部から吸気ポートまでの間での圧力損失を低減すること可能な吸気装置の製造方法を提供することができる。また、サージタンクの長手方向（複数の吸気ポートの並び方向）を複数の吸気ポートの内燃機関への各接続部の並び方向に対して傾斜させるだけで、接続通路部に対して複数の吸気ポートのサージタンクへの接続位置を容易に変更できる。すなわち、種々の仕様の吸気装置において、複数の吸気ポートへの空気の分配性を向上させるための設計を容易に行うことが可能な吸気装置の製造方法を提供することができる。また、回転押出成形（回転中子を回転させて製品の内部形状を形作る成形）により、アンダーカット部を有する第１ピースを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による吸気装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による吸気装置のロアピースとミドルピースとアッパーピースとを示した分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による吸気装置の構成を示した正面図である。
【図４】本発明の一実施形態による吸気装置の構成を示した側面図である。
【図５】本発明の一実施形態による吸気装置の構成を側方から示した断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による吸気装置のロアピースを示した平面図である。
【図７】本発明の一実施形態による吸気装置の製造について説明するための模式図であり、（Ａ）は回転中子を回転させる工程を示した図であり、（Ｂ）はロアピースとミドルピースとを接合する工程を示した図である。
【図８】本発明の実施例による角度βと各吸気ポートへの空気流量のばらつきとの関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
（吸気装置の構成）
まず、図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態による吸気装置１００の構成について説明する。図１に示すように、吸気装置１００は、自動車用の直列多気筒エンジン１（直列３気筒のエンジン）に設けられている。エンジン１は、複数（３個）の気筒（シリンダ）１ａと、シリンダヘッド１ｂと、シリンダヘッド１ｂの下方に設けられるシリンダブロック１ｃと、シリンダヘッド１ｂの上方に設けられるヘッドカバー１ｄとを備えている。エンジン１は、特許請求の範囲の「内燃機関」の一例である。
【００２６】
吸気装置１００は、サージタンク２と、複数（３個）の吸気ポート３と、吸気通路４とを含んでいる。
【００２７】
図２に示すように、サージタンク２は、吸気通路４と、複数の吸気ポート３との間に配置されている。すなわち、サージタンク２の上流側には、吸気通路４が配置され、サージタンク２の下流側には、吸気ポート３が配置されている。サージタンク２は、概して、直方体形状（立方体形状を除く）を有している。吸気通路４は、空気が導入されるように構成されている。吸気通路４は、互いに直列に接続される複数の管部により形成されている。吸気通路４は、サージタンク２に接続される接続通路部４ａ（図３参照）を含んでいる。接続通路部４ａは、上流側の端部にフランジ部４ｂを有している。なお、図２および図４〜図７では、フランジ部４ｂの図示を省略している。
【００２８】
ここで、以下では、サージタンク２の長手方向をＡ方向とする。Ａ方向のうち接続通路部４ａを介して空気を導入する側をＡ２方向とし、その反対側をＡ１方向とする。
【００２９】
複数の吸気ポート３は、それぞれ、エンジン１の複数（３個）の気筒１ａに対応して設けられている。複数の吸気ポート３は、それぞれ、サージタンク２の長手方向（Ａ方向）に延びる第１面２１に接続されている。また、複数の吸気ポート３は、サージタンク２の長手方向（Ａ方向）に並ぶように配置されている。
【００３０】
接続通路部４ａは、サージタンク２の長手方向（Ａ方向）に対して鋭角に傾斜している。すなわち、接続通路部４ａの中心線Ｌ１とサージタンク２の長手方向（Ａ方向）との間の角度αは、鋭角である。たとえば、角度αは、４５度以下の鋭角である。接続通路部４ａは、サージタンク２の長手方向（Ａ方向）に延びる第２面２２に接続されている。なお、第１面２１および第２面２２は、概して、後述するＣ方向（サージタンク２の幅方向）にも延びているとともに、後述するＢ方向に互いに対向している。
【００３１】
サージタンク２の長手方向（Ａ方向）において、接続通路部４ａとサージタンク２との第２面２２における接続部２２ａ（サージタンク２の内部空間への接続部分）の長さＤ１（図６参照）は、単一の吸気ポート３とサージタンク２との第１面２１における接続部２１ａ（サージタンク２の内部空間への接続部分）の長さＤ２（図６参照）以上である。すなわち、接続通路部４ａは、単一の吸気ポート３よりも大きな開口面積によりサージタンク２に接続されている。
【００３２】
ここで、複数（３個）の吸気ポート３は、Ａ１側から順番に、第１ポート部３１と、第２ポート部３２と、第３ポート部３３とを有している。吸気装置１００は、通常、接続通路部４ａ（接続通路部４ａの中心線Ｌ１）とサージタンク２の長手方向（Ａ方向）との間の角度αを設計上大きくするにつれて、Ａ１側（サージタンク２の長手方向のうち接続通路部４ａから空気が導入される側とは逆側）にある第１ポート部３１への空気の分配量が増加し、角度αを小さくするにつれて、Ａ２側（サージタンク２の長手方向のうち接続通路部４ａから空気が導入される側）の第３ポート部３３への空気の分配量が増加する。これは、角度αを大きくした場合に接続通路部４ａから第３ポート部３３への空気の経路が急に曲がるようになり圧力損失が拡大すること、および、角度αを小さくした場合に接続通路部４ａから第１ポート部３１への空気の経路が急に曲がるようになり圧力損失が拡大すること、に起因する。なお、角度αは、設計上、大きい値に設定されるにつれて、接続通路部４ａと後述するファンネル接続線Ｌ３との間の角度β（図６参照）も大きい値を取る。また、角度αは、設計上、小さい値に設定されるにつれて、角度βも小さい値を取る。
【００３３】
そして、吸気装置１００は、設計上、角度β（角度α）を所定角度に設定することにより、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３への各空気の分配量のばらつきが低減されるように構成されている。たとえば、吸気装置１００は、設計上、角度β（角度α）を所定角度に設定することにより、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３への各空気の分配量のばらつきが低減される。具体的には、接続通路部４ａは、複数の吸気ポート３の空気の流量のばらつきが５．０％以下になるように、ファンネル接続線Ｌ３に対して所定角度β（サージタンク２の長手方向に対して所定角度α）の鋭角に傾斜している。より好ましくは、接続通路部４ａは、複数の吸気ポート３の空気の流量のばらつきが２．０％以下になるように、ファンネル接続線Ｌ３に対して所定角度β（サージタンク２の長手方向に対して所定角度α）の鋭角に傾斜している。
【００３４】
図１に示すように、サージタンク２は、エアクリーナ２３から供給される空気が接続通路部４ａを介して導入されている。複数の吸気ポート３は、それぞれ、図２に示すように、下流側の端部である接続部３ａを介してシリンダヘッド１ｂ（エンジン１）に接続されている。サージタンク２の長手方向（Ａ方向、後述する回転軸線Ｒの延びる方向）は、複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａの並び方向に対して、傾斜している。ここで、各接続部３ａの並び方向をＸ方向とする。接続部３ａの中心点を結んだ直線をＬ２として示している。したがって、直線Ｌ２は、Ｘ方向に延びている。なお、図示しないが、従来の一般的な吸気装置は、サージタンクの長手方向（回転軸線の延びる方向）が、複数の吸気ポートのエンジンへの各接続部の並び方向に対して、平行となるように形成されている。
【００３５】
一方、本実施形態の吸気装置１００は、サージタンク２の長手方向（Ａ方向、回転軸線Ｒの延びる方向）が、複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａの並び方向に対して、平行ではない。具体的には、本実施形態の吸気装置１００は、サージタンク２の長手方向（Ａ方向、回転軸線Ｒの延びる方向）を、複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部の並び方向に対して傾斜させている。これにより、吸気装置１００は、接続通路部４ａからの空気が複数の吸気ポート３に滑らかに流入するように、接続通路部４ａへ複数の吸気ポート３が向けられるように構成されている。
【００３６】
複数の吸気ポート３は、それぞれ、シリンダヘッド１ｂ（図１参照）を介して複数（３本）の気筒１ａ（図１参照）と接続されている。複数の吸気ポート３は、エアクリーナ２３（図１参照）および図示しないスロットルを介して到達する空気がサージタンク２から、エンジン１の複数の気筒１ａのそれぞれに流入する。
【００３７】
図３に示すように、吸気装置１００は、ロアピース１１と、ミドルピース１２と、アッパーピース１３とを備えている。ロアピース１１と、ミドルピース１２と、アッパーピース１３とは、共に、樹脂材料を用いて金型（図示せず）の射出成形により形成されている。特に、ロアピース１１は、回転中子Ｐ（図７（Ａ）参照）を用いた回転押出成形により形成されている。ロアピース１１、ミドルピース１２およびアッパーピース１３は、互いに振動溶着により一体的に接合されている。ここで、複数の吸気ポート３およびサージタンク２は、ロアピース１１、ミドルピース１２およびアッパーピース１３が一体的に接合されることにより形成されている。Ａ方向は、ミドルピース１２とロアピース１１との接合面１０に平行な方向である。なお、ロアピース１１は、特許請求の範囲の「第１ピース」の一例である。また、ミドルピース１２は、特許請求の範囲の「第２ピース」の一例である。
【００３８】
ここで、接合面１０に平行な方向のうちＡ方向に直交する方向をＢ方向とする。なお、Ｂ方向は、サージタンク２の短手方向でもある。Ｂ方向のうちサージタンク２から接続通路部４ａに向かう方向をＢ１方向とし、その反対方向をＢ２方向とする。また、Ａ方向およびＢ方向に直交する方向（接合面１０に直交する方向）をＣ方向とする。なお、Ｃ方向は、サージタンク２の幅方向でもある。Ｃ方向のうちエンジン１側をＣ２方向とし、その反対側をＣ１方向とする。
【００３９】
ロアピース１１は、吸気装置１００におけるＣ２側に配置されている。アッパーピース１３は、吸気装置１００におけるＣ１側に配置されている。ミドルピース１２は、ロアピース１１とアッパーピース１３との間に配置されている。
【００４０】
ロアピース１１は、サージタンク２の一方側部分２ａと、サージタンク２の一方側部分２ａに下流側から接続される吸気ポート３の一部分とを含んでいる。ミドルピース１２は、サージタンク２の他方側部分２ｂと、サージタンク２の他方側部分２ｂに上流側から接続される接続通路部４ａと、吸気ポート３の一部分とを含んでいる。なお、ミドルピース１２に含まれる吸気ポート３は、シリンダヘッド１ｂ（エンジン１）（図１参照）への接続部３ａを有している。アッパーピース１３は、吸気ポート３の一部分を含んでいる。
【００４１】
複数の吸気ポート３のそれぞれは、Ａ１側から順番に、第１ポート部３１と、第２ポート部３２と、第３ポート部３３とを有している。図４に示すように、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３は、Ａ方向と直交する方向に（Ｂ方向およびＣ方向に延びるように）うず巻き状に形成されている。
【００４２】
図２に示すように、ミドルピース１２およびアッパーピース１３における、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３は、それぞれうず巻き状の一部がＡ１方向に湾曲する湾曲部を有している。なお、第１ポート部３１の湾曲部が一番大きくＡ１側に湾曲し、第２ポート部３２の湾曲部が次に大きくＡ１側に湾曲し、第３ポートの湾曲部が一番小さくＡ１側に湾曲している。
【００４３】
したがって、ミドルピース１２およびアッパーピース１３における、第１ポート部３１の空気流れ方向（図５参照）の長さは、第２ポート部３２の空気流れ方向の長さよりも大きくなっている。アッパーピース１３における、第２ポート部３２の空気流れ方向の長さは、第３ポート部３３の空気流れ方向の長さよりも大きくなっている。このように、ミドルピース１２およびアッパーピース１３における、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の空気流れ方向の長さは、異なっている。
【００４４】
図５に示すように、ロアピース１１における、複数の吸気ポート３の各々のサージタンク２側の端部（空気流れ方向の上流側の端部）には、ファンネル形状部７が設けられている。ファンネル形状部７では、吸気ポート３の吸入効率を向上させるために、吸気ポート３のサージタンク２側の端部がサージタンク２側に向かって徐々に流路断面積が大きくなるようなファンネル形状（漏斗形状）に形成されている。複数のファンネル形状部７は、第１ポート部３１に設けられる第１ファンネル部７１と、第２ポート部３２に設けられる第２ファンネル部７２と、第３ポート部３３に設けられる第３ファンネル部７３とを有している。
【００４５】
上記の通り、ミドルピース１２およびアッパーピース１３における、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の空気流れ方向の長さは異なっているため、ロアピース１１における、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の空気流れ方向の長さが同じであると、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の空気流れ方向の長さが異なってしまう。
【００４６】
第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の空気流れ方向の長さが異なると、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３それぞれの脈動周波数が異なってしまう。この場合、エンジン１内の複数の気筒１ａのそれぞれにおいて、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３のそれぞれからの空気の流入量を増加させることが困難であるとともに、圧力損失が生じやすい。
【００４７】
そこで、複数のファンネル形状部７は、それぞれ、複数の吸気ポート３のサージタンク２側の端部から気筒１ａ側の端部（吸気ポート３のエンジン１への接続部３ａ）までの長さが、互いに揃う位置に配置されている。すなわち、第１ポート部３１における第１ファンネル部７１から接続部３ａまでの空気流れ方向の長さ（空気を流す経路長）と、第２ポート部３２における第２ファンネル部７２から接続部３ａまでの空気流れ方向の長さと、第３ポート部３３における第３ファンネル部７３から接続部３ａまでの空気流れ方向の長さとは、互いに等しい。
【００４８】
図２に示すように、ミドルピース１２およびアッパーピース１３における、第１ポート部３１の長さが複数の吸気ポート３のなかにおいて最も大きく、ロアピース１１における、第１ポート部３１の長さが複数の吸気ポート３のなかにおいて最も小さい。
【００４９】
ミドルピース１２およびアッパーピース１３における、第２ポート部３２の長さが複数の吸気ポート３のなかにおいて２番目に大きく、ロアピース１１における、第２ポート部３２の長さが複数の吸気ポート３のなかにおいて２番目に小さい。そのため、第２ファンネル部７２は、空気流れ方向において、第１ファンネル部７１よりも、接続通路部４ａ側（Ｂ１側）に配置されている。
【００５０】
ミドルピース１２およびアッパーピース１３における、第３ポート部３３の長さが複数の吸気ポート３のなかにおいて最も小さく、ロアピース１１における、第３ポート部３３の長さが複数の吸気ポート３のなかにおいて最も大きい。そのため、第３ファンネル部７３は、空気流れ方向において、第１ファンネル部７１および第２ファンネル部７２よりも、接続通路部４ａ側（Ｂ１側）に配置されている。
【００５１】
以上をまとめると、図示しないが、ミドルピース１２およびアッパーピース１３における第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の長さを、それぞれ、Ｌ３１ａ、Ｌ３２ａおよびＬ３３ａとし、ロアピース１１における第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の長さを、それぞれ、Ｌ３１ｂ、Ｌ３２ｂおよびＬ３３ｂとした場合、Ｌ３１ａ＋Ｌ３１ｂ＝Ｌ３２ａ＋Ｌ３２ｂ＝Ｌ３３ａ＋Ｌ３３ｂという関係と、Ｌ３１ａ＞Ｌ３２ｂ＞Ｌ３３ａという関係と、Ｌ３１ｂ＜Ｌ３２ｂ＜Ｌ３３ｂという関係とが成り立つ。
【００５２】
〈ファンネル形状部の開口端部〉
図５に示すように、ロアピース１１において、各々の吸気ポート３の中心線Ｅが、各々の吸気ポート３のＡ方向に延びる回転軸線Ｒを中心とする円弧状になるように吸気ポート３が形成されている。なお、回転軸線Ｒとは、後述する回転押出成形によりロアピース１１を製造する際に、回転中子Ｐを回転させるための中心軸線である。複数の吸気ポート３には、それぞれ、ファンネル形状部７にサージタンク２に臨む開口である開口端部８が形成されている。開口端部８は、複数の吸気ポート３の各々の中心線Ｅの延びる方向に対して、垂直な方向に沿って形成されている。
【００５３】
第１ポート部３１のサージタンク２側の端部に形成されている開口端部８を第１開口端部８１とする。第２ポート部３２のサージタンク２側の端部に形成されている開口端部８を第２開口端部８２とする。第３ポート部３３のサージタンク２側の端部に形成されている開口端部８を第３開口端部８３とする。図示しないが、第１開口端部８１、第２開口端部８２および第３開口端部８３は、共に、略矩形状に形成されている。
【００５４】
図６に示すように、接続通路部４ａ（接続通路部４ａの中心線Ｌ１）は、隣り合う複数のファンネル形状部７のそれぞれの開口端部８同士を結んだ直線であるファンネル接続線Ｌ３に対して所定角度βの鋭角に傾斜している。詳細には、第１開口端部８１、第２開口端部８２および第３開口端部８３における吸気ポート３の各中心線Ｅの位置としての中心点Ｔ１、Ｔ２およびＴ３を結んだファンネル接続線Ｌ３は、接続通路部４ａ（接続通路部４ａの中心線Ｌ１）に対して鋭角の所定角度βで傾斜している。ファンネル接続線Ｌ３は、複数の吸気ポート３の並ぶ方向（Ａ方向）に対し、全体に亘ってすべて同じ角度で傾斜している。
【００５５】
（吸気装置の製造工程）
次に、図２、図７（Ａ）および図７（Ｂ）を参照して、吸気装置１００の製造工程について説明する。なお、吸気装置１００の製造工程には、大きく分けて、ロアピース１１、ミドルピース１２およびアッパーピース１３を金型により別々に製造する第１工程と、製造されたロアピース１１、ミドルピース１２およびアッパーピース１３を接合により組み付ける第２工程とがある。以下、順に説明する。
【００５６】
第１工程のロアピース１１の製造工程としては、まず、固定型と可動型（図示せず）とにより回転中子Ｐを挟み込んだ状態で金型（図示せず）内に樹脂材料を射出することにより、ロアピース１１の外側形状を形成する。ここで、ロアピース１１では吸気ポート３が湾曲してサージタンク２に接続されているため、吸気ポート３の内側は、金型の固定型および可動型だけでは成形することのできないアンダーカット部になっている。そこで、以下のように、回転中子Ｐを用いてロアピース１１を形成する。
【００５７】
次に、図７（Ａ）に示すように、複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａの並び方向（Ｘ方向）に対して傾斜した回転軸線Ｒ（図２参照）を中心として回転中子Ｐを回転させることによりロアピース１１の内側形状を形成して、サージタンク２の一方側部分２ａと、サージタンク２に下流側から接続される吸気ポート３の一部分とを含むロアピース１１を一体的に形成する（完成させる）。すなわち、回転押出成形により、ロアピース１１を形成する。
【００５８】
また、サージタンク２の他方側部分２ｂと、サージタンク２の他方側部分２ｂに上流側から接続される吸気通路４の接続通路部４ａと、接続部３ａを有する吸気ポート３の一部分とを含むミドルピース１２を金型により形成する。また、吸気ポート３の一部分を含むアッパーピース１３を金型により形成する。
【００５９】
次の第２工程では、図２に示すように、接続通路部４ａがサージタンク２の長手方向（Ａ方向）に対して鋭角に傾斜した状態で、図７（Ｂ）に示すように、ロアピース１１とミドルピース１２とを振動溶着により接合する。そして、ミドルピース１２にアッパーピース１３を振動溶着により接合する。なお、ミドルピース１２とアッパーピース１３とを接合した後、ミドルピース１２にロアピース１１を接合してもよい。
【００６０】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６１】
本実施形態では、上記のように、サージタンク２の長手方向（複数の吸気ポート３の並び方向）を複数の吸気ポート３のエンジン１（シリンダヘッド１ｂ）への各接続部３ａの並び方向に対して傾斜させることにより、複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａとサージタンク２に接続される接続通路部４ａとの位置関係を変化させずに、サージタンク２の長手方向に対する接続通路部４ａの傾斜角度（鋭角の大きさ）を変更することができる。ここで、通常、サージタンク２の長手方向に対する接続通路部４ａの傾斜角度を大きくすると、接続通路部４ａから空気が導入される側とは逆側（Ａ１側）の吸気ポート３への空気の分配量が増加し、傾斜角度を小さくすると、接続通路部４ａから空気が導入される側（Ａ２側）の吸気ポート３への空気の分配量が増加する。この傾斜角度と空気分配量との関係の下、設計上、サージタンク２の長手方向に対する接続通路部４ａの傾斜角度を所定の角度に設定することにより、サージタンク２の内部空間を大きくすることなく、複数の吸気ポート３の各々への空気の分配量を調整することができる。その結果、サージタンク２の内部空間を大きくすることに起因する吸気の応答性の低下を抑制しながら、複数の吸気ポート３への空気の分配性を向上させること（吸気ポート３に空気をより均等に分配すること）ができる。
【００６２】
また、サージタンク２の長手方向（複数の吸気ポート３の並び方向）を複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａの並び方向に対して傾斜させることにより、サージタンク２の長手方向と各接続部３ａの並び方向とが傾斜しない（平行である）場合と比較して、サージタンク２において、接続通路部４ａの延びる方向から見た各吸気ポート３の開口面積を大きくすることができる。つまり、サージタンク２において、接続通路部４ａに複数の吸気ポート３をより向けることができるので、接続通路部４ａから各吸気ポート３に滑らかに空気を導入することができる。これにより、接続通路部４ａから吸気ポート３までの間での圧力損失を低減することができる。また、サージタンク２の長手方向（複数の吸気ポート３の並び方向）を複数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａの並び方向に対して傾斜させるだけで、接続通路部４ａに対して複数の吸気ポート３のサージタンク２への接続位置を容易に変更できる。すなわち、種々の仕様の吸気装置１００において、複数の吸気ポート３に空気を均等に分配するための設計を容易に行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態では、上記のように、接続通路部４ａは、サージタンク２の長手方向に延びる第２面２２に接続されている。これにより、接続通路部４ａをサージタンク２の短手方向に延びる面に接続する場合と比較して、接続通路部４ａとサージタンク２との接続部分の面積を大きく確保することができるので、接続通路部４ａからサージタンク２に滑らかに空気を導入することができる。その結果、吸気ポート３に導入される空気の流れに生じる圧力損失をより低減することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、上記のように、サージタンク２の長手方向において、接続通路部４ａとサージタンク２との第２面２２における接続部２２ａの長さＤ１は、単一の吸気ポート３とサージタンク２との第１面２１における接続部２１ａの長さＤ２以上である。これにより、接続通路部４ａとサージタンク２との第２面２２における接続部２２ａの長さが単一の吸気ポート３とサージタンク２との第１面２１における接続部２１ａの長さ未満である場合と比較して、接続通路部４ａからの空気をサージタンク２で空気をより均等に（圧力分布がなく）広げることができる。その結果、複数の吸気ポート３に空気をより均等に分配することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、上記のように、複数の吸気ポート３は、それぞれ、サージタンク２側の端部に設けられるファンネル形状部７を含み、接続通路部４ａは、隣り合う複数のファンネル形状部７のそれぞれの開口端部８同士を結んだファンネル接続線Ｌ３に対して鋭角に傾斜している。これにより、ファンネル接続線Ｌ３に対して接続通路部４ａを鋭角に傾斜させることにより、サージタンク２の長手方向に対する接続通路部４ａの傾斜角度（鋭角の大きさ）を確実に変更することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、上記のように、接続通路部４ａは、複数の吸気ポート３への空気の流量のばらつきが５．０％以下になるように、サージタンク２の長手方向に対して所定角度の鋭角に傾斜している。これにより、複数の吸気ポート３への空気の流量のばらつきを５．０％以下に抑えることにより、吸気の応答性の低下を抑制しながら、複数の吸気ポート３に空気を一層均等に分配することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、上記のように、回転押出成形（回転中子Ｐを回転させて製品の内部形状を形作る成形）により、アンダーカット部を有するロアピース１１を容易に製造することができる。
【００６８】
（実施例）
次に、図８を参照して、本発明の実施例１〜４について説明する。実施例１〜４では、それぞれ、吸気通路４（接続通路部４ａ）からサージタンク２に供給する空気の各吸気ポート３（第１ポート部３１、第２ポート部３２、第３ポート部３３）へのばらつき［％］を確認するシミュレーションを実施した。なお、図８では、ばらつき［％］を、三角形状を繋ぐ折れ線グラフにより示している。また、図８では空気の流量値［ｇ／ｓｅｃ］を棒グラフにより示している。
【００６９】
ばらつき［％］は、３つの吸気通路４のうち最大となる吸気通路４の空気流量値から、最小となる吸気通路４の空気流量値を差し引いた値を、３つの吸気通路４の平均空気流量値で割る（除する）ことにより算出した。
【００７０】
シミュレーションは、吸気通路４（接続通路部４ａ）からサージタンク２への空気の流量値［ｇ／ｓｅｃ］（分配量）が１１０［ｇ／ｓｅｃ］以上となるように、吸気通路４側からサージタンク２側に吸気を吸い込むための負圧を−６．６７［ｋＰａ］に設定して行った。その結果、空気の流量値は、約１１３［ｇ／ｓｅｃ］）となった。また、実施例１では直線Ｌ１（３個数の吸気ポート３のエンジン１への各接続部３ａの並び方向（Ｘ方向））と、ファンネル接続線Ｌ３との間の角度β（図６参照）を１０度に設定し、実施例２では角度βを１５度に設定し、実施例３では角度βを２０度に設定し、実施例４では角度βを３０度に設定した。
【００７１】
（実施例の結果および評価）
実施形１では、ばらつきが最大の７．１［％］となった。実施例２では、ばらつきが５．０［％］となった。実施例３では、ばらつきが最小の２．２［％］となった。実施例４では、ばらつきが２．７［％］となった。
【００７２】
したがって、角度βが増加して２０度近傍の所定角度までは、ばらつきが継続して小さくなることが分かった。一方、角度βが増加して２０度近傍の所定角度を超えると、ばらつきが継続して大きくなることが分かった。すなわち、角度βが２０度近傍の所定角度となることにより、第１ポート部３１、第２ポート部３２および第３ポート部３３の空気の流量値［ｇ／ｓｅｃ］のばらつきが小さくなる（抑制される）ことが分かった。
【００７３】
この実施例は一例にすぎず、吸気装置の構成（形状）によってばらつきを小さくする角度βの値が変化することは自明である。
【００７４】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００７５】
たとえば、上記実施形態では、吸気装置を自動車用の直列３気筒のエンジンに設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸気装置を自動車用の直列４気筒のエンジンなどの直列３気筒のエンジン以外のエンジンに設けてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、接続通路部を、サージタンクの長手方向に延びる第２面に接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、接続通路部を、サージタンクの短手方向に延びる面に接続してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、ロアピース、ミドルピースおよびアッパーピースを、樹脂材料（射出成形）により形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロアピース、ミドルピースおよびアッパーピースを、金属材料（ダイカスト成形）により形成してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、サージタンクの形状を概して直方体形状に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、サージタンクの形状を円筒形状などの直方体形状以外の形状に形成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、ファンネル接続線がサージタンクの長手方向（複数の吸気ポートの並び方向）に対して傾斜する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ファンネル接続線がサージタンクの長手方向に対して傾斜することなく、ファンネル接続線とサージタンクの長手方向（複数の吸気ポートの並び方向）とが平行であってもよい。すなわち、図６に示す角度αと角度βとが互いに一致するように構成されていてもよい。この場合、複数の吸気ポートは、流路長が互いに（略）等しくなるように形成されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００８０】
１  エンジン（内燃機関）
１ａ  気筒
２  サージタンク
２ａ  一方側部分
２ｂ  他方側部分
３  吸気ポート
３ａ  接続部
４  吸気通路
４ａ  接続通路部
７  ファンネル形状部
８  開口端部
１１  ロアピース（第１ピース）
１２  ミドルピース（第２ピース）
２１  第１面
２１ａ  （第１面における）接続部
２２  第２面
２２ａ  （第２面における）接続部
１００  吸気装置
Ｌ３  ファンネル接続線
Ｐ  回転中子
Ｒ  回転軸線
【図１】
2019157774.tif 000003
【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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