(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸気ポートの各々に吸気を分配するサージタンクと、
前記サージタンク内の吸気脈動を増幅させるためのレゾネータ共鳴室と、
前記サージタンクと前記レゾネータ共鳴室とを連通させるレゾネータ共鳴管と、を備え、
前記レゾネータ共鳴管は、
前記レゾネータ共鳴管の内表面に吸気の流れ方向に沿って設けられた粘性抵抗を低減するための複数の第１溝部と、
前記レゾネータ共鳴管の前記サージタンクに接続される一方端部または前記レゾネータ共鳴室に接続される他方端部の少なくとも一方における内表面の部分に、吸気の流れ方向に沿って前記第１溝部と連続するように設けられ、前記第１溝部の溝幅以上の溝幅を有する粘性抵抗を低減するための複数の第２溝部とを含む、吸気装置。
【請求項２】
前記レゾネータ共鳴管の前記一方端部または前記他方端部の少なくとも一方は、開口端部に向かって断面積が徐々に増加するように構成されており、
前記第２溝部の溝幅は、前記レゾネータ共鳴管の開口端部に向かって徐々に増加するように構成されている、請求項１に記載の吸気装置。
【請求項３】
前記レゾネータ共鳴管の前記一方端部または前記他方端部の少なくとも一方は、内表面が前記レゾネータ共鳴管の前記一方端部と前記他方端部とを接続する中間部の延びる方向に対して傾斜した状態で、前記開口端部に向かって断面積を徐々に拡大させながら延びており、
前記複数の第２溝部は、前記傾斜した状態で延びる前記内表面に沿って延びている、請求項２に記載の吸気装置。
【請求項４】
前記複数の第１溝部は、前記レゾネータ共鳴管の内表面に沿って周状に一定のピッチで形成されているとともに、
前記複数の第２溝部は、前記レゾネータ共鳴管の内表面に沿って周状に、かつ、前記開口端部に向かって前記ピッチが徐々に増加するように形成されている、請求項２または３に記載の吸気装置。
【請求項５】
前記レゾネータ共鳴管の前記他方端部は、前記レゾネータ共鳴室の内部に突出しており、
前記複数の第２溝部は、前記レゾネータ共鳴管の前記レゾネータ共鳴室の内部に突出する開口端部およびその近傍に設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気装置に関し、特に、サージタンクとレゾネータ共鳴室とを連通させるレゾネータ共鳴管を備えた吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サージタンクとレゾネータ共鳴室とを連通させるレゾネータ共鳴管を備えた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、複数の吸気通路（吸気ポート）の各々に吸気を分配するサージタンクと、サージタンク内の吸気脈動を増幅させるレゾナンスチャンバ（レゾネータ共鳴室）と、サージタンクおよびレゾナンスチャンバを接続（連通）する連通路（レゾネータ共鳴管）とを備えたエンジンの吸気構造（吸気装置）が開示されている。この特許文献１に記載のエンジンの吸気構造では、連通路とレゾナンスチャンバとによってヘルムホルツ共鳴器が構成されている。すなわち、ヘルムホルツの共鳴原理を用いることによって、連通路内の空気が共鳴振動されてエンジンの吸気脈動がレゾナンスチャンバにより増幅されるとともに、増幅された吸気脈動の正圧側の圧力波がサージタンクおよび吸気通路を介して各燃焼室に伝えられる。これにより、吸入空気量が増加されてエンジントルクが増加されるように構成されている。なお、連通路は、平滑な内表面を有しており、サージタンクの一方端部に開口する開口部から複数の湾曲部を有して所定距離だけ延びてレゾナンスチャンバに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１９９２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたエンジンの吸気構造では、連通路（レゾネータ共鳴管）が平滑な内表面を有しているため、連通路内で振動する空気の振動エネルギは、平滑な内表面に対する空気の粘性抵抗の影響を受けやすくなり、気柱振動の振幅が減衰しやすいと考えられる。また、脈動エネルギ（吸気脈動の正圧側の圧力波）を増加させる目的で連通路の長さを増加させる方法が適用されうるが、平滑な内表面を有する連通路の長さが長いほど空気振動（気柱振動）の振幅が減衰しやすくなるため、エンジントルクの増加効果が減少するという問題点がある。
【０００６】
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、より長いレゾネータ共鳴管を用いてもエンジントルクの増加効果が減少するのを抑制することが可能な吸気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における吸気装置は、複数の吸気ポートの各々に吸気を分配するサージタンクと、サージタンク内の吸気脈動を増幅させるためのレゾネータ共鳴室と、サージタンクとレゾネータ共鳴室とを連通させるレゾネータ共鳴管と、を備え、レゾネータ共鳴管は、レゾネータ共鳴管の内表面に吸気の流れ方向に沿って設けられた粘性抵抗を低減するための複数の第１溝部と、レゾネータ共鳴管のサージタンクに接続される一方端部またはレゾネータ共鳴室に接続される他方端部の少なくとも一方における内表面の部分に、吸気の流れ方向に沿って第１溝部と連続するように設けられ、第１溝部の溝幅以上の溝幅を有する粘性抵抗を低減するための複数の第２溝部とを含む。
【０００８】
この発明の一の局面による吸気装置では、上記のように、レゾネータ共鳴管の内表面に吸気の流れ方向に沿って設けられた粘性抵抗を低減するための複数の第１溝部と、レゾネータ共鳴管のサージタンクに接続される一方端部またはレゾネータ共鳴室に接続される他方端部の少なくとも一方における内表面の部分に、吸気の流れ方向に沿って第１溝部と連続するように設けられ、第１溝部の溝幅以上の溝幅を有する粘性抵抗を低減するための複数の第２溝部とを含むようにレゾネータ共鳴管を構成する。これにより、レゾネータ共鳴管の内表面を単なる平滑面ではなく第１溝部と第２溝部とが連続的に形成された凹凸面により構成することができるので、レゾネータ共鳴管の内表面に対する空気の粘性抵抗を減少させることができる。すなわち、レゾネータ共鳴管の内表面を粗面（凹凸面）にすることによって、吸気の流れ方向に沿って振動する空気が第１溝部および第２溝部によって整流されて内表面からの空気の剥離が促進される分、レゾネータ共鳴管の内表面に対する空気の粘性抵抗を減少させることができる。
【０００９】
また、上記一の局面による吸気装置では、第１溝部のみならずレゾネータ共鳴管の一方端部または他方端部の少なくとも一方における内表面の部分にも第１溝部と連続するように第２溝部を設けることによって、レゾネータ共鳴管のみならず一方端部側に接続されるサージタンクおよび他方端部側に接続されるレゾネータ共鳴室の少なくとも一方との境界部分においても、レゾネータ共鳴管の内表面に対する空気の粘性抵抗が減少するので、吸気装置内における空気の振動エネルギ（脈動エネルギ）を十分に維持することができる。そして、第２溝部の溝幅を第１溝部の溝幅以上に構成することによって、サージタンクまたはレゾネータ共鳴室とレゾネータ共鳴管との境界において、流路断面積がサージタンクまたはレゾネータ共鳴室からレゾネータ共鳴管に向かって急激に縮小される場合にも、第２溝部の溝幅が第１溝部の溝幅以上となる分、サージタンクとレゾネータ共鳴室との間を往復移動する空気の通過抵抗を減少させることができる。これによっても、空気の振動エネルギを維持することができる。これらの結果、脈動エネルギを増加させる目的でレゾネータ共鳴管をより長く構成した場合であってもエンジントルクの増加効果が減少するのを抑制することができる。
【００１０】
上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、レゾネータ共鳴管の一方端部または他方端部の少なくとも一方は、開口端部に向かって断面積が徐々に増加するように構成されており、第２溝部の溝幅は、レゾネータ共鳴管の開口端部に向かって徐々に増加するように構成されている。
【００１１】
このように構成すれば、レゾネータ共鳴管の一方端部または他方端部の少なくとも一方における開口形状に追従するように第２溝部の溝幅を第１溝部の溝幅から徐々に増加させているので、流路断面積がサージタンクまたはレゾネータ共鳴室からレゾネータ共鳴管に向かって急激に縮小される場合においても、空気の通過抵抗を容易に減少させつつ、空気振動（気柱振動）を効果的に整流することができる。したがって、吸気装置内における空気振動をより滑らかに行うことができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、レゾネータ共鳴管の一方端部または他方端部の少なくとも一方は、内表面がレゾネータ共鳴管の一方端部と他方端部とを接続する中間部の延びる方向に対して傾斜した状態で、開口端部に向かって断面積を徐々に拡大させながら延びており、複数の第２溝部は、傾斜した状態で延びる内表面に沿って延びている。
【００１３】
このように構成すれば、レゾネータ共鳴管の一方端部または他方端部の少なくとも一方において、流路断面積がサージタンクまたはレゾネータ共鳴室からレゾネータ共鳴管の中間部に向かって急激に縮小されるのが抑制されるので、レゾネータ共鳴管の一方端部または他方端部の少なくとも一方の境界部分において、空気振動時の粘性抵抗を第２溝部により減少させつつ、空気の通過抵抗を確実に減少させることができる。これにより、吸気装置内における空気の振動エネルギ（脈動エネルギ）を確実に維持して吸気ポート側に伝えることができる。
【００１４】
上記第２溝部の溝幅がレゾネータ共鳴管の開口端部に向かって徐々に増加する構成において、好ましくは、複数の第１溝部は、レゾネータ共鳴管の内表面に沿って周状に一定のピッチで形成されているとともに、複数の第２溝部は、レゾネータ共鳴管の内表面に沿って周状に、かつ、開口端部に向かってピッチが徐々に増加するように形成されている。
【００１５】
このように構成すれば、第２溝部の溝幅を第１溝部の溝幅から徐々に増加させることができるので、流路断面積がサージタンクまたはレゾネータ共鳴室からレゾネータ共鳴管に向かって急激に縮小される一方端部や他方端部（境界部分）において、空気の通過抵抗を容易に減少させつつ、空気振動（気柱振動）を効果的に整流することができる。
【００１６】
上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、レゾネータ共鳴管の他方端部は、レゾネータ共鳴室の内部に突出しており、複数の第２溝部は、レゾネータ共鳴管のレゾネータ共鳴室の内部に突出する開口端部およびその近傍に設けられている。
【００１７】
このように構成すれば、サージタンクとレゾネータ共鳴室とが互いに近接して配置されるように吸気装置が構成されている場合であっても、レゾネータ共鳴管の他方端部をレゾネータ共鳴室の内部に突出させることによりレゾネータ共鳴管の長さを十分に確保しつつ、開口端部およびその近傍の内表面に設けられた複数の第２溝部を利用して空気振動（気柱振動）時の粘性抵抗を減少することが可能なコンパクトな吸気装置を得ることができる。
【００１８】
なお、上記一の局面による吸気装置において、以下のような構成も考えられる。
【００１９】
（付記項１）
すなわち、上記一の局面による吸気装置において、複数の第２溝部は、レゾネータ共鳴管の一方端部または他方端部の両方の内表面にそれぞれ設けられている。
【００２０】
（付記項２）
また、上記一の局面による吸気装置において、複数の第１溝部および複数の第２溝部は、Ｖ字状、矩形状またはＵ字状の断面形状を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態による吸気装置をエンジン側方から見た場合の図である。
【図２】本発明の第１実施形態による吸気装置におけるレゾネータ部の機能（ヘルムホルツの原理および共鳴振幅）を説明するための模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による吸気装置における共鳴管の内部構造を示した図である。
【図４】図２の１５０−１５０線に沿った共鳴管の中間部における断面図である。
【図５】図２の１６０−１６０線に沿った共鳴管の端部における断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態の第１変形例による吸気装置における共鳴管の内部構造を示した図である。
【図７】本発明の第１実施形態の第２変形例による吸気装置における共鳴管の内部構造を示した図である。
【図８】本発明の第１実施形態の第３変形例による吸気装置における共鳴管の内部構造を示した図である。
【図９】本発明の第２実施形態による吸気装置を示した図である。
【図１０】本発明の変形例による吸気装置における共鳴管の内表面を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による吸気装置１００の構成について説明する。
【００２４】
本発明の第１実施形態による吸気装置１００は、図１に示すように、直列４気筒のエンジン１１０に搭載されている。エンジン１１０は、自動車用エンジンであり、エンジン本体１１０ａに吸気装置１００が組み付けられた状態で、エンジン１１０は、エンジンルーム（図示せず）内に搭載されている。また、吸気装置１００は、サージタンク１０とその下流側に接続された吸気管部２０とを含む樹脂製の装置本体８０を備える。また、装置本体８０には、吸気管部２０とは別な位置においてサージタンク１０に接続されるレゾネータ部３０が設けられている。
【００２５】
サージタンク１０は、エンジン本体１１０ａの気筒列（Ｘ軸方向）に沿って延びている。また、吸気管部２０は、吸気ポート２１、２２、２３および２４がＸ１側から気筒列に沿って並んでいる。そして、吸気ポート２１〜２４の上流端（Ｚ２側）がサージタンク１０の側壁部１１に接続されるとともに、下流端（Ｚ１側）がシリンダヘッド１１１内の各気筒（図示せず）に対応して接続されている。また、サージタンク１０の上流側（Ｘ１側）にはスロットルバルブ１２０（破線で示す）が接続されている。
【００２６】
レゾネータ部３０は、ヘルムホルツ共鳴器である。また、レゾネータ部３０は、共鳴管３３（レゾネータ共鳴管の一例）と共鳴室３５（レゾネータ共鳴室の一例）とによって構成されている。また、共鳴管３３は、サージタンク１０に接続される一方端部１ａと、共鳴室３５に接続される他方端部１ｂとを有する。また、共鳴管３３は、一方端部１ａと他方端部１ｂとが直線的に延びる中間部９を介して接続されており、サージタンク１０と共鳴室３５とが共鳴管３３を介して連通されている。したがって、共鳴室３５を含むレゾネータ部３０は、吸気装置１００内の吸気脈動を増幅させてその増幅された吸気脈動の正圧側の圧力波（脈動エネルギ）をエンジン本体１１０ａの燃焼室（図示せず）に伝えて燃焼室への吸入空気量（堆積効率）を増加させる役割を有している。
【００２７】
ここで、ヘルムホルツ共鳴の原理およびその等価力学モデルについて図２を参照して説明する。図２の左側の枠内に示すように、特定のエンジン回転数においてレゾネータ部３０が吸気脈動に共鳴を生じさせる際の共鳴周波数（固有振動数）は、ヘルムホルツの共鳴式である下記式（１）によって示される。
Ｆ＝（ｃ／２π）×（Ｓ／（Ｖ×（Ｌ＋０．６×ｒ））0.5・・・（１）
上記式（１）において、Ｆは、共鳴周波数（Ｈｚ）、ｃは、音速（ｍ／ｓ）、Ｓは、共鳴管の断面積（ｍ2）、Ｖは、共鳴室の容積（ｍ3）、Ｌは、共鳴管の長さ（ｍ）、ｒは、共鳴管の内径の半径（ｍ）である。また、０．６×ｒの項は、共鳴管の開口端補正係数を示す。
【００２８】
上記式（１）からも明らかなように、特定の共鳴周波数Ｆ（エンジン回転数）におけるエンジントルクの増加効果を高めるには、共鳴管の断面積Ｓの増加とともに長さＬを増加させることが有効とされる。これにより、共鳴周波数Ｆを所定値に維持したまま、共鳴時の脈動エネルギ（吸気脈動の正圧側の圧力波）を増加させることが可能になる。
【００２９】
また、共鳴管が断面積Ｓおよび長さＬを有する気柱の振動は、図２の右側の枠内に示されるような質量・ばねダンパ系の力学モデル（１自由度系の減衰強制振動）と等価である。この場合、共鳴管内の気柱の振動現象は、下記式（２）の運動方程式によって表される。
ｍ×（ｄｘ／ｄｔ）2＋Ｃ×（ｄｘ／ｄｔ）＋ｋ×ｘ＝ｆ・・・（２）
上記式（２）において、ｍは、気柱内の空気の質量（ｋｇ）、Ｃは、気柱振動の減衰係数、ｋは、共鳴室のばね係数、ｆは、入力振動（サージタンク１０内の吸気脈動）、ｘは、質量ｍを有する振動体（気柱）の変位である。そして、上記式（２）においては、気柱振動の減衰係数Ｃを減少させるほど、共鳴振動時の振幅（共鳴振幅）が増加されることが知られている。なお、減衰係数Ｃは、共鳴管の内表面に対する空気（気柱）の粘性抵抗係数に相当する。
【００３０】
したがって、共鳴管３３の内表面３３ａ（図１参照）に対する空気の粘性抵抗係数（減衰係数Ｃ）を減少させることが、気柱振動の振幅の減衰を弱めるとともに、共鳴室３５を含むレゾネータ部３０における空気の振動エネルギ（脈動エネルギ）の維持に寄与することが分かる。また、レゾネータ部３０における空気の振動エネルギの維持は、エンジン１１０のトルクアップ（エンジントルクの増加効果）に寄与する。
【００３１】
（レゾネータ部の詳細な構造）
ここで、第１実施形態では、図３に示すように、共鳴管３３は、中間部９に対応する内表面３３ａの部分に吸気の流れ方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の溝部３１（第１溝部の一例）が設けられている。なお、ここで言う「吸気の流れ方向（Ｘ軸方向）」とは、共鳴管３３内で空気（吸気）が気柱振動をする方向のことを意味する。また、複数の溝部３１は、筋状に形成されている。なお、中間部９は、管内の断面積はＳ１（図４参照）である。そして、この溝部３１に加えて、サージタンク１０に接続される一方端部１ａに対応する内表面３３ａの部分に吸気の流れ方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の溝部３２ａ（第２溝部の一例）が筋状に設けられているとともに、共鳴室３５に接続される他方端部１ｂに対応する内表面３３ａの部分に吸気の流れ方向（Ｘ軸方向）に沿って複数の溝部３２ｂ（第２溝部の一例）が筋状に設けられている。
【００３２】
複数の溝部３１および溝部３２ａおよび３２ｂは、共に、矢印Ｘ１方向および矢印Ｘ２方向に繰り返し気柱振動を起こす空気（吸気）の内表面３３ａに対する粘性抵抗を低減するために設けられている。また、溝部３２ａおよび３２ｂは、吸気の流れ方向に沿って溝部３１と連続するように設けられている。また、溝部３１は、図４に示すように、溝幅Ｗ１を有する。これに対して、溝部３２ａおよび３２ｂは、図５に示すように、溝幅Ｗ１以上の溝幅Ｗ２を有している。この場合、溝部３１と溝部３２ａ（３２ｂ）との接続部分は溝幅Ｗ１であり、溝部３２ａ（３２ｂ）の区間では、溝幅Ｗ１から溝幅Ｗ２へと変更（拡大）されるように構成されている。なお、溝幅Ｗ１および溝幅Ｗ２は、それぞれ、互いに隣接する溝部３１（３２ａ、３２ｂ）の最大幅のことを示している。
【００３３】
共鳴管３３の構成をさらに説明する。図３に示すように、サージタンク１０に接続される一方端部１ａは、開口端部１ｃに向かって断面積Ｓ２（図５参照）が徐々に増加するように構成されており、溝部３２ａの溝幅Ｗ２（図５参照）は、共鳴管３３の開口端部１ｃに向かって徐々に増加するように構成されている。また、一方端部１ａは、内表面３３ａが中間部９の延びる矢印Ｘ１方向に対して末広がり状に傾斜した状態で開口端部１ｃに向かって断面積Ｓ２を徐々に拡大（拡径）させながら延びており、複数の溝部３２ａは、この末広がり状に傾斜して延びる内表面３３ａに沿って延びている。この場合、溝部３１と溝部３２ａとの接続部分では、断面積Ｓ２は、断面積Ｓ１に等しい。そして、溝部３１から開口端部１ｃに向かうほど、断面積Ｓ２は増加して開口端部１ｃにおいて最大値を迎える。また、複数の溝部３１は、共鳴管３３の内表面３３ａに沿って周状に一定のピッチ（溝形成間隔）Ｐ１（図４参照）で形成されているとともに、複数の溝部３２ａは、共鳴管３３の内表面３３ａに沿って周状に、かつ、開口端部１ｃに向かってピッチ（溝形成間隔）Ｐ２（図５参照）が徐々に増加するように形成されている。この場合、溝部３１と溝部３２ａとの接続部分においてはピッチＰ１であり、溝部３２ａの区間では、ピッチＰ１からピッチＰ２へと変更（拡大）されるように構成されている。なお、ピッチＰ１およびＰ２は、それぞれ、互いに隣接する溝部３１（３２ａ、３２ｂ）の中心間の間隔である。
【００３４】
他方端部１ｂについても同様に構成されている。すなわち、共鳴室３５に接続される他方端部１ｂは、開口端部１ｄに向かって断面積Ｓが徐々に増加するように構成されており、溝部３２ｂの溝幅Ｗ２（図５参照）は、共鳴管３３の開口端部１ｄに向かって徐々に増加するように構成されている。また、他方端部１ｂは、内表面３３ａが中間部９の延びる矢印Ｘ２方向に対して末広がり状に傾斜した状態で開口端部１ｄに向かって断面積Ｓを徐々に拡大（拡径）させながら延びており、複数の溝部３２ｂは、この末広がり状に傾斜して延びる内表面３３ａに沿って延びている。この場合、溝部３１と溝部３２ｂとの接続部分では、断面積Ｓ２は、断面積Ｓ１に等しい。そして、溝部３１から開口端部１ｄに向かうほど、断面積Ｓ２は増加して開口端部１ｄにおいて最大値を迎える。また、複数の溝部３２ｂは、共鳴管３３の内表面３３ａに沿って周状に、かつ、開口端部１ｄに向かってピッチＰ２（図５参照）が徐々に増加するように形成されている。また、図５に示すように、複数の溝部３１および複数の溝部３２ａおよび３２ｂは、Ｖ字状の断面形状を有している。
【００３５】
これにより、共鳴管３３は、内表面３３ａが単なる平滑面ではなく溝部３１の両側に溝部３２ａおよび溝部３２ｂが連続的に形成された凹凸面により構成されている。したがって、内表面３３ａに対する空気の粘性抵抗が減少されるように構成されている。すなわち、共鳴管３３の内表面３３ａ全体が粗面（凹凸面）に形成されていることによって、吸気の流れ方向に沿って振動する空気が溝部３２ａ、溝部３１および溝部３２ｂの凹凸面によって整流されて内表面３３ａからの空気の剥離が促進される。これにより、内表面３３ａに対する空気の粘性抵抗が減少される。また、中間部９に対応した溝部３１のみならず一方端部１ａおよび他方端部１ｂにおける内表面３３ａの部分にも溝部３１と連続するように溝部３１の溝幅Ｗ１以上の溝幅Ｗ２を有する粘性抵抗を低減するための溝部３２ａおよび３２ｂを設けることによって、共鳴管３３のみならず一方端部１ａ側に接続されるサージタンク１０および他方端部１ｂ側に接続される共鳴室３５との境界部分においても、内表面３３ａに対する空気の粘性抵抗が減少される。
【００３６】
なお、樹脂製のサージタンク１０、共鳴管３３および共鳴室３５は、所定の分割面（図示せず）で分割された複数のピース部材をこの分割面に沿って互いに振動溶着により接合することによって一体化されている。また、図１に示すように、吸気ポート２１〜２４は、エンジン本体１１０ａに対して離間する矢印Ｙ１方向（紙面手前方向）に凸となる弓形状を有する。また、吸気ポート２１〜２４は、サージタンク１０のＹ１側の側壁部１１から上方向に立ち上がりながら弓形状（円弧形状）を描いている。そして、矢印Ｚ１方向から徐々に矢印Ｙ２方向（紙面奥方向）へと向きを変えて延びている。そして、吸気ポート２１〜２４のＹ１側の開口端部（フランジ部）がシリンダヘッド１１１に接続されている。
【００３７】
したがって、吸気装置１００では、共鳴管３３が所定の長さＬおよび断面積Ｓを有して形成された場合に式（１）に示されるある特定の共鳴周波数Ｆを維持させるとともに、共鳴周波数Ｆにおける脈動エネルギ（吸気脈動の正圧側の圧力波）が共鳴管３３の長さＬに起因して減衰（減少）しにくくなるように構成されている。この効果を容易に得るために、共鳴管３３の内表面３３ａに溝部３１に加えて溝部３２ａおよび３２ｂが設けられている。第１実施形態における吸気装置１００は、上記のように構成されている。
【００３８】
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００３９】
第１実施形態では、上記のように、共鳴管３３の内表面３３ａに吸気の流れ方向（気柱振動方向）に沿って設けられた粘性抵抗を低減するための複数の溝部３１と、共鳴管３３のサージタンク１０に接続される一方端部１ａおよび共鳴室３５に接続される他方端部１ｂの各々における内表面３３ａの部分に、吸気の流れ方向に沿って溝部３１と連続するように設けられ、溝部３１の溝幅Ｗ１以上の溝幅Ｗ２を有する粘性抵抗を低減するための複数の溝部３２ａおよび３２ｂとを含むように共鳴管３３を構成する。これにより、共鳴管３３の内表面３３ａを単なる平滑面ではなく溝部３１と溝部３２ａおよび３２ｂとが連続的に形成された凹凸面により構成することができるので、共鳴管３３の内表面３３ａに対する空気の粘性抵抗を減少させることができる。すなわち、共鳴管３３の内表面３３ａを粗面（凹凸面）にすることによって、吸気の流れ方向に沿って振動する空気が溝部３１および溝部３２ａおよび３２ｂによって整流されて内表面３３ａからの空気の剥離が促進される分、共鳴管３３の内表面３３ａに対する空気の粘性抵抗を減少させることができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、溝部３１のみならず共鳴管３３の一方端部１ａおよび他方端部１ｂの各々における内表面３３ａの部分にも溝部３１と連続するように溝部３１の溝幅Ｗ１以上の溝幅Ｗ２を有する粘性抵抗を低減するための溝部３２ａおよび３２ｂを設ける。これにより、共鳴管３３のみならず一方端部１ａ側に接続されるサージタンク１０および他方端部１ｂ側に接続される共鳴室３５の各々との境界部分においても、共鳴管３３の内表面３３ａに対する空気の粘性抵抗が減少するので、吸気装置１００内における空気の振動エネルギ（脈動エネルギ）を十分に維持することができる。そして、溝部３２ａおよび３２ｂの溝幅Ｗ２を溝部３１の溝幅Ｗ１以上に構成することによって、サージタンク１０および共鳴室３５と共鳴管３３との境界において、断面積Ｓ２がサージタンク１０および共鳴室３５から共鳴管３３の中間部９に向かって急激に縮小される場合にも、溝部３２ａおよび３２ｂの溝幅Ｗ２が溝部３１の溝幅Ｗ１以上となる分、サージタンク１０と共鳴室３５との間を往復移動する空気の通過抵抗を減少させることができる。これによっても、空気の振動エネルギを維持することができる。これらの結果、脈動エネルギを増加させる目的で共鳴管３３をより長く構成した場合であっても、エンジントルクの増加効果が減少するのを抑制することができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、複数の溝部３２ａおよび３２ｂを共鳴管３３の一方端部１ａまたは他方端部１ｂの両方の内表面３３ａにそれぞれ設ける。これにより、共鳴管３３を介してサージタンク１０と共鳴室３５との間を往復する空気の振動エネルギ（脈動エネルギ）をより確実に維持することができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、共鳴管３３の一方端部１ａおよび他方端部１ｂを、開口端部１ｃおよび１ｄに向かって断面積Ｓ２が徐々に増加するように構成し、溝部３２ａおよび３２ｂの溝幅Ｗ２を、共鳴管３３の開口端部１ｃおよび１ｄに向かって徐々に増加するように構成する。これにより、共鳴管３３の一方端部１ａおよび他方端部１ｂにおける開口形状に追従するように溝部３２ａおよび３２ｂの溝幅Ｗ２を溝部３１の溝幅Ｗ１から徐々に増加させているので、断面積Ｓ２がサージタンク１０および共鳴室３５から共鳴管３３の中間部９に向かって急激に縮小される場合においても、空気の通過抵抗を容易に減少させつつ、空気振動（気柱振動）を効果的に整流することができる。したがって、吸気装置１００内における空気振動をより滑らかに行うことができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、共鳴管３３の一方端部１ａおよび他方端部１ｂを、共に、内表面３３ａが中間部９の延びるＸ軸方向に対して末広がり状に傾斜した状態で、開口端部１ｃおよび１ｄに向かって断面積Ｓ２を徐々に拡大させながら延ばすように構成する。そして、複数の溝部３２ａおよび３２ｂを、この末広がり状に傾斜して延びる内表面３３ａに沿って延びるように構成する。これにより、共鳴管３３の一方端部１ａおよび他方端部１ｂにおいて断面積Ｓ２がサージタンク１０および共鳴室３５から共鳴管３３の中間部９に向かって急激に縮小されるのが抑制されるので、共鳴管３３の一方端部１ａおよび他方端部１ｂの境界部分において、空気振動時の粘性抵抗を溝部３２ａおよび３２ｂにより減少させつつ、空気の通過抵抗を確実に減少させることができる。したがって、吸気装置１００内における空気の振動エネルギ（脈動エネルギ）を確実に維持して吸気ポート２１〜２４の各々の側に伝えることができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、複数の溝部３１を共鳴管３３の内表面３３ａに沿って周状に一定のピッチＰ１（溝形成間隔）で形成するとともに、複数の溝部３２ａおよび３２ｂを共鳴管３３の内表面３３ａに沿って周状に、かつ、開口端部１ｃおよび１ｄに向かってピッチＰ２（溝形成間隔）が徐々に増加するように形成する。これにより、溝部３２ａおよび３２ｂの溝幅Ｗ１を溝部３１の溝幅Ｗ１から徐々に増加させることができるので、断面積Ｓ２がサージタンク１０および共鳴室３５から共鳴管３３の中間部９に向かって急激に縮小される一方端部１ａや他方端部１ｂ（境界部分）において、空気の通過抵抗を容易に減少させつつ、空気振動（気柱振動）を効果的に整流することができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、Ｖ字状の断面形状を有するように複数の溝部３１、溝部３２ａおよび３２ｂを構成する。これにより、製造プロセス上、共鳴管３３の内表面３３ａに空気振動（気柱振動）時の整流および粘性抵抗を減少（低減）させるための複数の溝部３１および溝部３２ａおよび３２ｂを容易に設けることができる。
【００４６】
［第１実施形態の第１変形例］
次に、図５および図６を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。この第１実施形態の第１変形例では、一方端部２ａおよび他方端部２ｂの各々が一定の傾斜角度を有して広がる（拡径される）ように構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。
【００４７】
第１実施形態の第１変形例による吸気装置（図示せず）を構成するレゾネータ部１３０においては、図６に示すように、サージタンク１０と共鳴室３５とが共鳴管１３３を介して連通されている。共鳴管１３３には、複数の溝部３１を有する中間部９の両端に、複数の溝部１３２ａ（第２溝部の一例）を有する一方端部２ａおよび複数の溝部１３２ｂ（第２溝部の一例）を有する他方端部２ｂがそれぞれ設けられている。
【００４８】
そして、一方端部２ａは、内表面１３３ａが中間部９の延びる矢印Ｘ１方向（共鳴管１３３の中心軸線）に対して一定の傾斜角度を有した状態で開口端部２ｃに向かって断面積を徐々に拡大させながら延びており、複数の溝部１３２ａは、この一定の傾斜角度を有して延びる内表面１３３ａに沿って延びている。同様に、他方端部２ｂは、内表面１３３ａが中間部９の延びる矢印Ｘ２方向（共鳴管１３３の中心軸線）に対して一定の傾斜角度を有した状態で開口端部２ｄに向かって断面積を徐々に拡大させながら延びており、複数の溝部１３２ｂは、この一定の傾斜角度を有して延びる内表面１３３ａに沿って延びている。また、複数の溝部１３２ａおよび１３２ｂは、それぞれ、共鳴管１３３の内表面１３３ａに沿って周状に、かつ、開口端部２ｃおよび２ｄに向かってピッチＰ２（図５参照）が徐々に増加するように形成されている。なお、レゾネータ部１３０のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
（第１実施形態の第１変形例の効果）
第１実施形態の第１変形例では、共鳴管１３３の一方端部２ａおよび他方端部２ｂを、内表面１３３ａが中間部９の延びるＸ軸方向（共鳴管１３３の中心軸線）に対して一定の傾斜角度を有した状態で開口端部２ｃおよび２ｄに向かって断面積を徐々に拡大させながら延ばしている。そして、複数の溝部１３２ａおよび１３２ｂを、この一定の傾斜角度を有して延びる内表面１３３ａに沿って延びるように構成する。これにより、共鳴管１３３の一方端部２ａおよび他方端部２ｂにおいて断面積Ｓ２がサージタンク１０および共鳴室３５から共鳴管１３３の中間部９に向かって急激に縮小されるのが抑制されるので、共鳴管１３３の一方端部２ａおよび他方端部２ｂの境界部分において、空気振動時の粘性抵抗を溝部１３２ａおよび１３２ｂにより減少させつつ、空気の通過抵抗を確実に減少させることができる。したがって、吸気装置内における空気の振動エネルギ（脈動エネルギ）を確実に維持することができる。なお、その他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５０】
［第１実施形態の第２変形例］
次に、図３および図７を参照して、第１実施形態の第２変形例について説明する。この第１実施形態の第２変形例では、共鳴管２３３の他方端部３ｂが共鳴室３５の内部に突出するようにレゾネータ部２３０を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。
【００５１】
第１実施形態の第２変形例による吸気装置（図示せず）を構成するレゾネータ部２３０においては、図７に示すように、サージタンク１０と共鳴室３５とが共鳴管２３３を介して連通されている。共鳴管２３３には、内表面２３３ａにおける複数の溝部３１を有する中間部９の両端に、複数の溝部２３２ａ（第２溝部の一例）を有する一方端部３ａおよび複数の溝部２３２ｂ（第２溝部の一例）を有する他方端部３ｂがそれぞれ設けられている。
【００５２】
そして、共鳴管２３３の他方端部３ｂは、共鳴室３５の内部に突出しており、複数の溝部２３２ｂは、共鳴管２３３の共鳴室３５の内部に突出する開口端部３ｄおよびその近傍に設けられている。なお、溝部２３２ａおよび２３２ｂの詳細な構成は、上記第１実施形態で説明した溝部３２ａおよび３２ｂ（図３参照）と同様である。
【００５３】
レゾネータ部２３０では、サージタンク１０と共鳴室３５とが互いに近接して配置されるように吸気装置が構成されている。このような場合に、レゾネータ部２３０に特定の共鳴周波数Ｆを維持させるべく共鳴管２３３の長さＬを確保する必要がある。このため、共鳴管２３３の他方端部３ｂを共鳴室３５の内部に突出させてレゾネータ部２３０を構成している。また、詳細な図示は省略するが、レゾネータ部２３０では、開口端部３ｄを開閉するための開閉弁が取付可能に構成されている。すなわち、この吸気装置では、エンジン１１０の運転状態に合わせてトルクアップを図る場合には、開閉弁を開いて共鳴管２３３と共鳴室３５とを連通させることによりレゾネータ部２３０を機能させる一方、トルクアップが不要な場合には、開閉弁を閉じてレゾネータ部２３０を機能させない場合とが切替可能に構成されている。この共鳴管２３３を開閉する開閉弁のシール性を高めるためにも、他方端部３ｂ（開口端部３ｄ）が共鳴室３５の内部に突出している。なお、レゾネータ部２３０のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
【００５４】
（第１実施形態の第２変形例の効果）
第１実施形態の第２変形例では、共鳴管２３３の他方端部３ｂを共鳴室３５の内部に突出させるとともに、複数の溝部２３２ｂを共鳴管２３３の共鳴室３５の内部に突出する開口端部３ｄおよびその近傍に設ける。これにより、サージタンク１０と共鳴室３５とが互いに近接して配置されるように吸気装置が構成されている場合であっても、共鳴管２３３の他方端部３ｂを共鳴室３５の内部に突出させることにより共鳴管２３３の長さＬを十分に確保しつつ、開口端部３ｄおよびその近傍の内表面２３３ａに設けられた複数の溝部２３２ｂを利用して空気振動（気柱振動）時の粘性抵抗を減少することが可能なコンパクトな吸気装置を得ることができる。
【００５５】
また、第１実施形態の第２変形例では、共鳴管２３３の他方端部３ｂを共鳴室３５の内部に突出させることによって、トルクアップ機能の有無を切替可能な吸気装置に対しても、トルクアップ機能が不要な場合に開口端部３ｄにおける開閉弁のシール性を十分に確保しつつ、トルクアップ時にレゾネータ部２３０を効果的に機能させることができる。なお、第１実施形態の第２変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５６】
［第１実施形態の第３変形例］
次に、図７および図８を参照して、第１実施形態の第３変形例について説明する。この第１実施形態の第３変形例では、共鳴管３３３の他方端部４ｂが共鳴室３５の内部に突出するとともに、一方端部４ａおよび他方端部４ｂの各々が一定の傾斜角度を有して広がるように構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。
【００５７】
第１実施形態の第３変形例による吸気装置（図示せず）を構成するレゾネータ部３３０においては、図８に示すように、サージタンク１０と共鳴室３５とが共鳴管３３３を介して連通されている。共鳴管３３３には、複数の溝部３１を有する中間部９の両端に、複数の溝部３３２ａ（第２溝部の一例）を有する一方端部４ａおよび複数の溝部３３２ｂ（第２溝部の一例）を有する他方端部４ｂがそれぞれ設けられている。
【００５８】
そして、一方端部４ａは、内表面３３３ａが中間部９の延びる矢印Ｘ１方向（共鳴管３３３の中心軸線）に対して一定の傾斜角度を有した状態で開口端部４ｃに向かって断面積を徐々に拡大させながら延びており、複数の溝部３３２ａは、この一定の傾斜角度を有して延びる内表面３３３ａに沿って延びている。同様に、他方端部４ｂは、内表面３３３ａが中間部９の延びる矢印Ｘ２方向（共鳴管３３３の中心軸線）に対して一定の傾斜角度を有した状態で開口端部４ｄに向かって断面積を徐々に拡大させながら延びており、複数の溝部３３２ｂは、この一定の傾斜角度を有して延びる内表面３３３ａに沿って延びている。
【００５９】
また、レゾネータ部３３０では、共鳴管３３３の他方端部４ｂは、共鳴室３５の内部に突出しており、複数の溝部３３２ｂは、共鳴管３３３の共鳴室３５の内部に突出する開口端部４ｄおよびその近傍に設けられている。レゾネータ部３３０がこのような構造を有する理由は第１実施形態の第２変形例によるレゾネータ部２３０（図７参照）と同様である。なお、その他の構成については、上記第１実施形態の第１変形例と同様である。
【００６０】
（第１実施形態の第３変形例の効果）
第１実施形態の第３変形例では、一方端部４ａおよび他方端部４ｂを一定の傾斜角度を有して開口端部４ｃおよび４ｄに向かって断面積を徐々に拡大させながら延ばし、溝部３３２ａおよび３３２ｂを内表面３３３ａに沿って延ばす。また、共鳴管３３３の他方端部４ｂを共鳴室３５の内部に突出させるとともに、複数の溝部３３２ｂを共鳴管３３３の共鳴室３５の内部に突出する開口端部４ｄおよびその近傍に設ける。これにより、上記第１実施形態の第２変形例および第３変形例と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
［第２実施形態］
次に、図４、図５および図９を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、サージタンク４１０の側壁部４１１に共鳴室４３５を一体的に形成してレゾネータ部４３０を構成した例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を用いて図示する。
【００６２】
第２実施形態による吸気装置４００を構成するレゾネータ部４３０においては、図９に示すように、サージタンク４１０の側壁部４１１に共鳴室４３５が一体的に形成されている。すなわち、サージタンク４１０と共鳴室４３５とは隔壁４１１ａを隔てて互いに隣接している。そして、隔壁４１１ａを貫通するように１本の共鳴管４３３が設けられている。共鳴管４３３は、隔壁４１１ａの部分でサージタンク４１０に開口する一方端部５ａと、隔壁４１１ａから共鳴室４３５の内部に突出して開口する他方端部５ｂとを有している。
【００６３】
そして、一方端部５ａおよび他方端部５ｂを含む共鳴管４３３の内表面４３３ａには、上記第１実施形態で説明したのと同様の断面形状（図４および図５参照）を有する複数の溝部３１、溝部４３２ａおよび４３２ｂが形成されている。また、共鳴管４３３の長さＬを確保するために、共鳴管４３３の中間部９および他方端部５ｂは、共鳴室４３５の内部に突出している。したがって、複数の溝部４３２ｂは、共鳴管４３３の共鳴室４３５の内部に突出する開口端部５ｄおよびその近傍に設けられている。なお、レゾネータ部４３０がこのような構造を有する理由は、第１実施形態の第２変形例によるレゾネータ部２３０（図７参照）と同様である。なお、レゾネータ部４３０のその他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
【００６４】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、上記のように、共鳴管４３３の中間部９および他方端部５ｂを共鳴室４３５の内部に突出させるとともに、複数の溝部４３２ｂを共鳴管４３３の共鳴室４３５の内部に突出する開口端部５ｄおよびその近傍に設ける。これにより、サージタンク４１０と共鳴室４３５とが互いに近接して配置されるように吸気装置４００が構成されている場合であっても、共鳴管４３３の他方端部５ｂを共鳴室４３５の内部に突出させることにより共鳴管４３３の長さＬを十分に確保しつつ、開口端部５ｄおよびその近傍の内表面５３３ａに設けられた複数の溝部４３２ｂを利用して空気振動（気柱振動）時の粘性抵抗を減少することが可能なコンパクトな吸気装置４００を得ることができる。
【００６５】
［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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全ての変更（変形例）が含まれる。
【００６６】
たとえば、上記第１実施形態、第１実施形態の第１〜第３変形例および第２実施形態では、Ｖ字状の断面形状を有するように複数の溝部３１、溝部３２ａおよび３２ｂを構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０に示す本発明の変形例のように共鳴管９３３の断面形状を構成してもよい。
【００６７】
具体的には、図１０に示すように、本発明の「第１溝部」および「第２溝部」の断面形状として、平坦な底部を有して矩形状の断面形状を有するパターンＡ（図１０内の左側枠内）、丸みを帯びた底部を有するＵ字状の断面形状を有するパターンＢ（図１０内の中央枠内）、または、逆さ台形形状の断面形状を有するパターンＣ（図１０内の右側枠内）のいずれであってもよい。パターンＡの断面形状を有する複数の溝部５３２、パターンＢの断面形状を有する複数の溝部６３２、パターンＣの断面形状を有する複数の溝部７３２が、共鳴管５３３（６３３、７３３）（レゾネータ共鳴管の一例）の中間部９（図１参照）の溝部３１の部分のみならず一方端部１ａおよび他方端部１ｂ（図１参照）の少なくともいずれか一方に形成されているのが好ましい。これにより、製造プロセス上、共鳴管５３３（６３３、７３３）の内表面５３３ａ（６３３ａ、７３３ａ）に空気振動（気柱振動）時の整流および粘性抵抗を低減するための複数の「第１溝部」および「第２溝部」を容易に設けることができる。
【００６８】
また、上記第１実施形態、第１実施形態の第１〜第３変形例および第２実施形態では、本発明の「第２溝部」を「レゾネータ共鳴管」の「一方端部」および「他方端部」の両方に設けたが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明の「第２溝部」を「レゾネータ共鳴管」の「一方端部」または「他方端部」のいずれかに設けるように構成してもよい。
【００６９】
また、上記第１実施形態、第１実施形態の第１〜第３変形例および第２実施形態では、本発明の「第２溝部」の溝幅Ｗ２を「レゾネータ共鳴管」の「開口端部」に向かって徐々に増加させたが、本発明はこれに限られない。たとえば、「開口端部」での溝幅Ｗ２を中間部９における溝幅Ｗ１に等しくしてもよい。そして、「レゾネータ共鳴管」の断面積が拡大される「一方端部」または「他方端部」における「第２溝部」の個数を増加させてもよい。
【００７０】
また、上記第１実施形態、第１実施形態の第１〜第３変形例および第２実施形態では、吸気装置１００（４００）を樹脂製としたが、本発明はこれに限られない。共鳴管３３などを含む吸気装置１００（４００）は、金属製であってもよい。
【００７１】
また、上記第１実施形態、第１実施形態の第１〜第３変形例および第２実施形態では、直線的に延びる中間部９を介して一方端部１ａ（２ａ〜５ａ）および他方端部１ｂ（２ｂ〜５ｂ）が接続される例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、湾曲する中間部９を用いて共鳴管３３（１３３〜４３３）を構成してもよい。そして、一方端部１ａおよび／または他方端部１ｂと湾曲する中間部９との接続部分の延びる方向に対して、一方端部１ａおよび／または他方端部１ｂの内表面３３ａ（１３３ａ〜４３３ａ）が開口端部に向かって断面積を徐々に拡大させる方向に傾斜していればよい。
【００７２】
また、上記第１実施形態、第１実施形態の第１〜第３変形例および第２実施形態では、直列４気筒エンジン１１０用の吸気装置１００（４００）に対して本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。Ｖ型、水平対向型などの多気筒エンジン用の吸気装置に対して、本発明を適用してもよい。また、自動車用エンジンに搭載される吸気装置１００（４００）のみならず、定置型エンジンに搭載される吸気装置に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ  一方端部
１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ  他方端部
１ｃ、１ｄ、２ｃ、２ｄ、３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄ、５ｃ、５ｄ  開口端部
９  中間部
１０、４１０  サージタンク
２１、２２、２３、２４  吸気ポート
３０、１３０、２３０、３３０、４３０  レゾネータ部
３１  溝部（第１溝部）
３２ａ、３２ｂ、１３２ａ、１３２ｂ、２３２ａ、２３２ｂ、５３２、６３２、７３２  溝部（第２溝部）
３３、１３３、２３３、３３３、４３３、５３３、６３３、７３３  共鳴管（レゾネータ共鳴管）
３３ａ、１３３ａ、２３３ａ、３３３ａ、４３３ａ、９３３ａ  内表面
３５、４３５  共鳴室（レゾネータ共鳴室）
１００、４００  吸気装置
Ｗ１、Ｗ２  溝幅
Ｐ１、Ｐ２  ピッチ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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