(57)【要約】【課題】騒音発生を好適に抑えることのできる吸気マニホールドを提供する。【解決手段】吸気マニホールド１０はサージタンク１１と分岐管１４とを備える。吸気マニホールド１０には、サージタンク１１の外壁と分岐管１４の外壁とを繋ぐ形状で延び、且つ吸気マニホールド１０がエンジンに組み付けられた状態で同エンジンとサージタンク１１と分岐管１４とにより囲まれた間隙を仕切る形状で延び、且つエンジンの気筒配列方向において互いに間隔を置いた状態で延びる２つの仕切り壁１６，１７が設けられる。第１仕切り壁１６には多数の貫通孔が形成されており、第２仕切り壁１７には貫通孔が形成されていない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気通路の一部をなすサージタンクと同サージタンクを前記エンジンの各気筒に対して各別に接続する分岐管とを備えた吸気マニホールドであって、
前記サージタンクの外壁と前記分岐管の外壁とを繋ぐ形状で延び、且つ、前記エンジンに組み付けられた状態において同エンジンと前記サージタンクと前記分岐管とにより囲まれた間隙を仕切る形状で延び、且つ、前記エンジンの気筒配列方向において互いに間隔を置いた状態で延びる複数の仕切り壁を有し、
前記複数の仕切り壁は、貫通孔を有する第１仕切り壁と貫通孔を有していない第２仕切り壁とからなるとともに、それら前記第１仕切り壁および前記第２仕切り壁が隣り合う態様で設けられている
ことを特徴とする吸気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気マニホールドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気マニホールドとしては、エンジンの吸気通路の一部をなすサージタンクと同サージタンクをエンジンの各気筒に対して各別に接続する分岐管とが一体に形成されたものが知られている。こうした吸気マニホールドが設けられたエンジンでは、同エンジンとサージタンクと分岐管とによって囲まれる間隙が形成される。そして、その間隙の内部で、エンジンが発する騒音などにより、共鳴現象が発生してエンジン騒音が大きくなることがある。
【０００３】
特許文献１に記載の吸気マニホールドには、サージタンクの外壁と分岐管の外壁とを繋ぐ形状で上記隙間内において延びる補強用のリブが設けられている。こうした吸気マニホールドによれば、マニホールド自体の振動が抑えられるため、エンジン騒音も抑えられるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記吸気マニホールドは、共鳴現象の発生原因である前記間隙内における空気の振動を抑えるものではない。そのため、上記吸気マニホールドは、騒音を抑える上では改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、騒音発生を好適に抑えることのできる吸気マニホールドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するための吸気マニホールドは、エンジンの吸気通路の一部をなすサージタンクと同サージタンクを前記エンジンの各気筒に対して各別に接続する分岐管とを備えている。また吸気マニホールドは、前記サージタンクの外壁と前記分岐管の外壁とを繋ぐ形状で延び、且つ、前記エンジンに組み付けられた状態において同エンジンと前記サージタンクと前記分岐管とにより囲まれた間隙を仕切る形状で延び、且つ、前記エンジンの気筒配列方向において互いに間隔を置いた状態で延びる複数の仕切り壁を有している。そして前記複数の仕切り壁は、貫通孔を有する第１仕切り壁と貫通孔を有していない第２仕切り壁とからなるとともに、それら前記第１仕切り壁および前記第２仕切り壁が隣り合う態様で設けられている。
【０００８】
上記吸気マニホールドでは、同吸気マニホールドがエンジンに組み付けられると、エンジンと吸気マニホールドとの間に、エンジンの外壁とサージタンクの外壁と分岐管の外壁と第１仕切り壁と第２仕切り壁とによって空間（吸音空間）が区画形成される。この吸音空間は、その区画壁の一つ（第１仕切り壁）のみに貫通孔が形成されている。そのため、それら吸音空間および第１仕切り壁を、貫通孔を有する壁部と同壁部に隣接して配置される空気層とからなる吸音構造として機能させることができる。そして、この吸音構造によれば、エンジンや吸気マニホールドの振動によって吸音空間内の空気が振動して第１仕切り壁の貫通孔内の空気が振動した場合に、粘性損失によって振動エネルギーの一部を熱エネルギーに変換することができる。これにより、吸音空間内における空気の振動を抑えることができるため、騒音発生を好適に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の吸気マニホールドのエンジン取付状態での断面構造を示す断面図。
【図２】同吸気マニホールドを図１の矢印２方向から見た側面構造を示す側面図。
【図３】同吸気マニホールドを図２の矢印３方向から見た側面図。
【図４】同吸気マニホールドを図２の矢印４方向から見た側面図。
【図５】２つの仕切り壁と吸音空間とを示す略図。
【図６】変形例の吸気マニホールドの側面構造を示す側面図。
【図７】３つの仕切り壁と各吸音空間とを示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、吸気マニホールドの一実施形態について図１〜図５を参照しつつ説明する。
図１または図２に示すように、吸気マニホールド１０は、エンジン２０の吸気通路の一部をなすサージタンク１１を備えている。このサージタンク１１にはその内部と外部とを連通する吸気導入通路１２が設けられている。この吸気導入通路１２の先端には、同吸気導入通路１２を上記吸気通路の吸気上流側の部分に接続するためのフランジ１３が設けられている。また、サージタンク１１には、同サージタンク１１をエンジン２０の各気筒２１に対して各別に接続する複数本（本実施形態では、４本）の分岐管１４が設けられている。各分岐管１４の先端には、それら分岐管１４とエンジン２０とを連結するためのフランジ１５が設けられている。
【００１１】
上記吸気マニホールド１０は、サージタンク１１と分岐管１４とを一体に形成したサージタンク一体型のものである。なお、この吸気マニホールド１０としては、直列４気筒型のエンジン２０に適用されるものを想定している。
【００１２】
上記吸気マニホールド１０では、吸入空気が上記吸気導入通路１２を通じてサージタンク１１内に導入される。そして、サージタンク１１内に導入された吸入空気は各分岐管１４に分配供給され、それら分岐管１４からエンジン２０の各気筒２１に吸入空気が流入するようになる。吸気マニホールド１０は、このようにして吸入空気をエンジン２０の各気筒２１に分配供給する。
【００１３】
図２〜図４に示すように、吸気マニホールド１０には、２つの仕切り壁１６，１７が設けられている。これら仕切り壁１６，１７は、サージタンク１１の外壁および分岐管１４の外壁から突出する形状でそれら外壁と一体に形成されており、サージタンク１１の外壁と分岐管１４の外壁とを繋ぐ略平板形状で延びている。また各仕切り壁１６，１７は、吸気マニホールド１０がエンジン２０に組み付けられた状態において同エンジン２０とサージタンク１１と分岐管１４とにより囲まれた間隙を仕切る形状で延びている。さらに各仕切り壁１６，１７は、エンジン２０の気筒配列方向（図２における左右方向）において互いに間隔を置いた状態で延びている。２つの仕切り壁１６，１７のうちの一方（第１仕切り壁１６）には多数の貫通孔１８（図４）が規則的に（本実施形態では、等間隔で）並ぶ態様で形成されており、他方（第２仕切り壁１７［図３］）には貫通孔が形成されていない。
【００１４】
以下、吸気マニホールド１０に上記仕切り壁１６，１７を設けることによる作用について説明する。
図１または図２に示すように、上記吸気マニホールド１０がエンジン２０に組み付けられると、同エンジン２０と吸気マニホールド１０との間に、エンジン２０の外壁とサージタンク１１の外壁と各分岐管１４の外壁と第１仕切り壁１６と第２仕切り壁１７とによってほぼ閉じられた空間（吸音空間ＳＰ）が区画形成される。そして図５に示すように、吸音空間ＳＰは、その区画壁の一つ（第１仕切り壁１６）のみに貫通孔１８を有している。そのため、それら吸音空間ＳＰおよび第１仕切り壁１６を、多数の貫通孔を有する壁部と同壁部に隣接して配置される空気層とからなる吸音構造として機能させることができる。
【００１５】
この吸音構造によれば、エンジン２０や吸気マニホールド１０の振動によって吸音空間ＳＰ内の空気が振動して第１仕切り壁１６の貫通孔１８内の空気が振動した場合に、その粘性損失によって振動エネルギーの一部を熱エネルギーに変換することができる。これにより、吸音空間ＳＰ内における空気の振動が抑えられて、騒音発生が抑えられるようになる。
【００１６】
上記吸音構造は共鳴器型の吸音構造である。詳しくは、空気中の音速度を「ｃ」とし、第１仕切り壁１６における貫通孔１８の開口率を「Ｐ」とし、第１仕切り壁１６の厚さを「ｔ」とし、上記空気層の厚さ（具体的には、第１仕切り壁１６と第２仕切り壁１７との間隔）を「Ｌ」とし、貫通孔１８の直径を「ｄ」とし、共鳴周波数を「ｆ」とする。この場合、吸音空間ＳＰ内での空気の振動周波数が以下の関係式（１）により定まる共鳴周波数ｆになると、第１仕切り壁１６の貫通孔１８の内部の空気が激しく振動して上記粘性損失が大きくなり、上記吸音構造は高い吸音機能を発揮するようになる。
【００１７】
ｆ＝（ｃ／２π）×√（Ｐ／［（ｔ＋０．８×ｄ）×Ｌ］）…（１）
なお、上記関係式（１）の「√（Ｐ／［（ｔ＋０．８×ｄ）×Ｌ］）」における「√」は平方根を示し、これに続く括弧内にはその適用範囲を示している。本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに、吸音空間ＳＰ内において空気が共鳴現象を起こす空気振動の周波数（特定周波数）を算出するとともに、その特定周波数において高い吸音機能を発揮するように上記開口率Ｐ、第１仕切り壁１６の厚さｔ、空気層の厚さＬ、および貫通孔１８の直径ｄが定められている。すなわち、上記特定周波数を前記共鳴周波数ｆとして用いた場合に上記関係式（１）を満たすように、上記開口率Ｐ、第１仕切り壁１６の厚さｔ、空気層の厚さＬ、および貫通孔１８の直径ｄが定められている。そのため、吸音空間ＳＰ内における特定周波数の空気振動を好適に抑えることができ、同吸音空間ＳＰ内における空気の共鳴現象に起因する騒音の発生を好適に抑えることができる。
【００１８】
ところで、２つの仕切り壁１６，１７を設けなくても、エンジン２０とサージタンク１１と分岐管１４とにより囲まれる間隙を別部材（スポンジなど）で埋めることによって、同間隙内での空間共鳴に起因する騒音を抑えることは可能である。しかしながら、この場合には、別部材が必要になるため、部品点数が多くなり、製造にかかる工数の増加を招いてしまう。この点、本実施形態の吸気マニホールド１０によれば、吸音機能を発揮させるための２つの仕切り壁１６，１７が吸気マニホールド１０に一体形成されているために、製造にかかる工数の増加を抑えつつ、騒音を好適に抑えることができるようになる。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）サージタンク１１の外壁と分岐管１４の外壁とを繋ぐ形状で延び、且つ吸気マニホールド１０がエンジン２０に組み付けられた状態において同エンジン２０とサージタンク１１と分岐管１４とにより囲まれた間隙を仕切る形状で延び、且つエンジン２０の気筒配列方向において互いに間隔を置いた状態で延びる２つの仕切り壁１６，１７を設けた。第１仕切り壁１６には多数の貫通孔１８が形成されており、第２仕切り壁１７には貫通孔が形成されていない。そのため、騒音発生を好適に抑えることができる。
【００２０】
（２）吸音空間ＳＰおよび第１仕切り壁１６を、多数の貫通孔を有する壁部と同壁部に隣接して配置される空気層とからなる共鳴器型の吸音構造として機能させることができる。そのため、吸音空間ＳＰ内における特定周波数の空気振動を好適に抑えることができ、同吸音空間ＳＰ内における空気の共鳴現象に起因する騒音の発生を好適に抑えることができる。
【００２１】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・仕切り壁１６，１７をサージタンク１１の外壁および分岐管１４の外壁と別体に形成するとともに、サージタンク１１の外壁や分岐管１４の外壁に取り付けるようにしてもよい。
【００２２】
・図６または図７に示すように、３つの仕切り壁３１，３２，３３を、吸気マニホールド３０の外壁におけるエンジンの気筒配列方向（図６の左右方向）において互いに間隔を置いた位置に、貫通孔３４を有する仕切り壁３１、貫通孔を有していない仕切り壁３２、貫通孔３５を有する仕切り壁３３の順に設けるようにしてもよい。
【００２３】
上記吸気マニホールド３０をエンジンに組み付けることにより、貫通孔を有する壁部と同壁部に隣接して配置される空気層とからなる共鳴器型の吸音構造が２つ形成される。一方の吸音構造（第１吸音構造）は、仕切り壁３１と仕切り壁３２とサージタンク１１（図１参照）の外壁と分岐管１４の外壁とエンジン２０の外壁とによって略閉じられた吸音空間ＳＰ１、および仕切り壁３１に形成された貫通孔３４からなる。他方の吸音構造（第２吸音構造）は、仕切り壁３３と仕切り壁３２とサージタンク１１（図１参照）の外壁と分岐管１４の外壁とエンジン２０の外壁とによって略閉じられた吸音空間ＳＰ２、および仕切り壁３３に形成された貫通孔３５からなる。また、上記吸気マニホールド３０では、仕切り壁３１の貫通孔３４の断面積よりも、仕切り壁３３の貫通孔３５の断面積が大きい。そのため、第１吸音構造の共鳴周波数ｆ１と第２吸音構造の共鳴周波数ｆ２とが異なる値になる。したがって吸気マニホールド３０によれば、各吸音空間ＳＰ１，ＳＰ２内での異なる２つの周波数ｆ１，ｆ２の空気振動を好適に抑えることができ、それら吸音空間ＳＰ１，ＳＰ２内における空気の共鳴現象に起因する騒音の発生を好適に抑えることができる。
【００２４】
共鳴型の吸音構造を２つ備えた吸気マニホールドでは、仕切り壁における貫通孔の開口率や、同仕切り壁の厚さ、２つの仕切り壁の間隔、並びに貫通孔の直径を、各吸音構造が所望の吸音機能を発揮するように吸音構造毎に任意の値に設定すればよい。上記開口率、仕切り壁の厚さ、２つの仕切り壁の間隔、および貫通孔の直径の全てを各吸音構造で等しく設定することもできる。
【００２５】
・同一の仕切り壁１６，３１，３３に異なる直径の貫通孔を形成するようにしてもよい。こうした構成によれば、同一の直径の貫通孔のみが形成されるものと比較して、吸音性能の設定の自由度を高くすることができる。
【００２６】
・第１仕切り壁１６や仕切り壁３１，３３に形成される貫通孔の断面形状は、円形状に限らず、長穴形状や多角形状など、任意の形状に変更することができる。
・上記吸気マニホールド１０，３０は、４気筒のエンジン２０に限らず、１〜３気筒のエンジンや、５気筒以上のエンジンにも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０，３０…吸気マニホールド、１１…サージタンク、１２…吸気導入通路、１３…フランジ、１４…分岐管、１５…フランジ、１６…第１仕切り壁、１７…第２仕切り壁、１８，３４，３５…貫通孔、２０…エンジン、２１…気筒、３１，３２，３３…仕切り壁。
【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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【図７】
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