(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再循環される排気ガスが管内に導入される排気ガス導入部が設けられ、管内を流通する吸入空気に排気ガスが混合される第１吸気管と、
前記第１吸気管とは別個に形成され、前記第１吸気管よりも下流側において前記第１吸気管と接続されるとともに、管内を吸入空気が流通する第２吸気管とを備え、
前記第１吸気管は、管内に固定されて吸入空気を冷却するインタークーラよりも上流側に配置されているとともに、前記第２吸気管は、前記インタークーラよりも下流側に配置されており、
前記第２吸気管は樹脂から構成されているとともに、前記第１吸気管は前記第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成され、
前記第２吸気管は、前記第１吸気管に向かって延びる突起部を含み、
前記第１吸気管は、前記突起部よりも外側に形成され、前記突起部が当接されることによって前記突起部の外側への移動を規制する移動規制部を含む、インテークマニホールド。
【請求項２】
前記第２吸気管は、分岐する複数の分岐管を含み、
前記複数の分岐管同士の間において吸気流れ方向に略平行に延びるように配置された板状の補強部をさらに備える、請求項１に記載のインテークマニホールド。
【請求項３】
前記インタークーラの外周縁部が前記外周縁部に嵌め込まれるシール部材を介して前記第１吸気管と前記第２吸気管とに挟み込まれることによって、前記インタークーラが前記第１吸気管の管内に固定されており、
前記突起部および前記移動規制部は、前記シール部材よりも外側に配置されている、請求項１または２に記載のインテークマニホールド。
【請求項４】
前記第１吸気管は、前記第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高いアルミニウム合金から構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインテークマニホールド。
【請求項５】
再循環される排気ガスが管内に導入される排気ガス導入部が設けられ、管内を流通する吸入空気に排気ガスが混合される第１吸気管と、前記第１吸気管とは別個に形成され、前記第１吸気管よりも下流側において前記第１吸気管と接続されるとともに、管内を吸入空気が流通する第２吸気管とを含むインテークマニホールドと、
前記第１吸気管の上流側に配置された吸入空気を圧縮する過給機と、
前記インテークマニホールドの管内に固定されて吸入空気を冷却するインタークーラと、を備え、
前記第１吸気管は、前記インタークーラよりも上流側に配置されているとともに、前記第２吸気管は、前記インタークーラよりも下流側に配置されており、
前記第２吸気管は樹脂から構成されているとともに、前記第１吸気管は前記第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成され、
前記第２吸気管は、前記第１吸気管に向かって延びる突起部を含み、
前記第１吸気管は、前記突起部よりも外側に形成され、前記突起部が当接されることによって前記突起部の外側への移動を規制する移動規制部を含む、内燃機関の吸気装置。
【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および内燃機関の吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸入空気に排気ガスが混合されるインテークマニホールドが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、吸入空気にＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｃｕｌａｔｉｏｎ）ガス（排気ガス）が混合されるガラス繊維強化ポリアミド６６樹脂製の吸気マニホールド（インテークマニホールド）を備える吸気装置が開示されている。この吸気装置では、ＥＧＲガスは還流通路に設けられたＥＧＲクーラにより冷却された後に吸入空気に混合され、その後、ＥＧＲガスが混合された吸入空気（混合吸気）はインタークーラにより冷却される。これにより、混合吸気が冷却されて密度が大きくなる。また、上記特許文献１の吸気装置では、ＥＧＲガスは、別途、ＥＧＲガス導入管を介して、インタークーラの下流において混合吸気にさらに混合されるように構成されている。なお、吸気マニホールドの管内のうち、ＥＧＲガス導入管との接続部付近には、ガラス繊維強化ポリアミド６６樹脂よりも耐熱性の高いガラス繊維強化ポリフタルアミド樹脂の耐熱インナ層が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４７９５２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の吸気装置では、インタークーラの下流において混合吸気に別途混合されるＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラおよびインタークーラのいずれによっても冷却されていないため、高温のＥＧＲガスが混合された混合吸気も高温になると考えられる。このため、ＥＧＲガス導入管との接続部付近よりも下流側の耐熱インナ層が設けられていない領域では、高温の混合吸気に対する耐熱性が不十分になるという問題点があると考えられる。さらに、ＥＧＲガスを冷却するために、ＥＧＲクーラとインタークーラとの両方が設けられているため、吸気マニホールドを備える吸気装置において、部品点数が増加するとともに構造が複雑化するという問題点もある。
【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、排気ガスが混合した吸入空気に対する耐熱性を十分に確保することが可能なインテークマニホールド、および、そのインテークマニホールドを用いることによって部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することが可能な内燃機関の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、この発明の第１の局面におけるインテークマニホールドは、再循環される排気ガスが管内に導入される排気ガス導入部が設けられ、管内を流通する吸入空気に排気ガスが混合される第１吸気管と、第１吸気管とは別個に形成され、第１吸気管よりも下流側において第１吸気管と接続されるとともに、管内を吸入空気が流通する第２吸気管とを備え、第１吸気管は、管内に固定されて吸入空気を冷却するインタークーラよりも上流側に配置されているとともに、第２吸気管は、インタークーラよりも下流側に配置されており、第２吸気管は樹脂から構成されているとともに、第１吸気管は第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成され、第２吸気管は、第１吸気管に向かって延びる突起部を含み、第１吸気管は、突起部よりも外側に形成され、突起部が当接されることによって突起部の外側への移動を規制する移動規制部を含む。なお、「上流側」および「下流側」は、それぞれ、吸入空気の吸気流れ方向における上流側および下流側を意味する。また、「耐熱性」とは熱が加えられても物性を維持する性質のことであり、「第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性が高い材料」は、第２吸気管を構成する樹脂の物性が維持されなくなる温度条件下であっても、物性が維持される材料を意味する。
【０００８】
この発明の第１の局面によるインテークマニホールドでは、上記のように、インタークーラよりも下流側に配置される第２吸気管を樹脂から構成する。これにより、インタークーラによって冷却された吸入空気が第２吸気管の管内を流通するので、第２吸気管を構成する樹脂として耐熱性が十分でない樹脂を用いたとしても、第２吸気管において、排気ガスが混合した吸入空気に対する耐熱性を十分に確保することができる。また、排気ガスが管内に導入されるとともにインタークーラの上流側に配置される第１吸気管を、第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成する。これにより、冷却されていない高温の排気ガスが第１吸気管に導入されたとしても、第１吸気管は第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成されているので、第１吸気管の耐熱性を十分に確保することができる。これらの結果、混合吸気に対する耐熱性を十分に確保することが可能なインテークマニホールドを提供することができる。また、上記のように構成されたインテークマニホールドを備える内燃機関の吸気装置にＥＧＲクーラを設ける必要がないので、内燃機関の吸気装置において部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することができる。さらに、少なくとも第２吸気管を樹脂から構成することによって、第２吸気管を金属から構成する場合と比べて、インテークマニホールドを容易に軽量化することができる。
また、機械的強度の低い樹脂から構成された第２吸気管が変形することなどに起因して突起部が外側に向かって移動するのを、第１吸気管の移動規制部により規制することができる。これにより、第２吸気管が過度に変形するのを抑制することができるので、第２吸気管の過度な変形に起因して第１吸気管と第２吸気管との接続状態が維持できなくなるのを抑制することができる。
【０００９】
上記第１の局面によるインテークマニホールドにおいて、好ましくは、第２吸気管は、分岐する複数の分岐管を含み、複数の分岐管同士の間において吸気流れ方向に略平行に延びるように配置された板状の補強部をさらに備える。このように構成すれば、第２吸気管が機械的強度の低い樹脂から構成されたとしても、吸入空気（混合吸気）の圧力などに起因して第２吸気管が変形するのを板状の補強部により抑制することができる。また、板状の補強部を複数の分岐管同士の間において吸気流れ方向に略平行に延びるように配置することによって、混合吸気を複数の分岐管の各々に確実に導くような混合吸気の流れを形成することができる。これにより、複数の分岐管と対向するインタークーラの広範囲に混合吸気を確実に流通させることができるので、インタークーラにより混合吸気を効率的に冷却することができる。
【００１１】
上記第１の局面によるインテークマニホールドにおいて、好ましくは、インタークーラの外周縁部が外周縁部に嵌め込まれるシール部材を介して第１吸気管と第２吸気管とに挟み込まれることによって、インタークーラが第１吸気管の管内に固定されており、突起部および移動規制部は、シール部材よりも外側に配置されている。このように構成すれば、突起部および移動規制部がシール部材よりも内側に配置されている場合と異なり、突起部が外側に向かって移動するのに伴いシール部材も外側に向かって移動するのを抑制することができる。これにより、第２吸気管の変形に伴いシール部材がインタークーラから外れるのを抑制することができるので、インタークーラの上流側の高温の混合空気がインタークーラの内部を通過せずに直接第２吸気管に流れ込むのを抑制することができる。
【００１２】
上記第１の局面によるインテークマニホールドにおいて、好ましくは、第１吸気管は、第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高いアルミニウム合金から構成されている。このように構成すれば、アルミニウム合金は一般的に樹脂よりも十分高い耐熱性を有しているので、第１吸気管において、冷却されていない高温の排気ガスに対する耐熱性を確実に確保することができる。
【００１３】
この発明の第２の局面における内燃機関の吸気装置は、再循環される排気ガスが管内に導入される排気ガス導入部が設けられ、管内を流通する吸入空気に排気ガスが混合される第１吸気管と、第１吸気管とは別個に形成され、第１吸気管よりも下流側において第１吸気管と接続されるとともに、管内を吸入空気が流通する第２吸気管とを含むインテークマニホールドと、第１吸気管の上流側に配置された吸入空気を圧縮する過給機と、インテークマニホールドの管内に固定されて吸入空気を冷却するインタークーラと、を備え、第１吸気管は、インタークーラよりも上流側に配置されているとともに、第２吸気管は、インタークーラよりも下流側に配置されており、第２吸気管は樹脂から構成されているとともに、第１吸気管は第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成され、第２吸気管は、第１吸気管に向かって延びる突起部を含み、第１吸気管は、突起部よりも外側に形成され、突起部が当接されることによって突起部の外側への移動を規制する移動規制部を含む。
【００１４】
この発明の第２の局面による内燃機関の吸気装置では、上記のように、インテークマニホールドにおいて、インタークーラよりも下流側に配置される第２吸気管を樹脂から構成するとともに、排気ガスが管内に導入されるとともにインタークーラの上流側に配置される第１吸気管を、第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成する。これにより、過給機により圧縮されて温度が上昇した吸入空気と高温の排気ガスとが混合した吸入空気（混合吸気）に対する耐熱性を十分に確保することが可能なインテークマニホールドを提供することができる。この結果、ＥＧＲクーラを設ける必要がないので、内燃機関の吸気装置において部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することができる。さらに、少なくともインテークマニホールドの第２吸気管を樹脂から構成することによって、第２吸気管を金属から構成する場合と比べて、インテークマニホールドおよび内燃機関の吸気装置を容易に軽量化することができる。
また、機械的強度の低い樹脂から構成された第２吸気管が変形することなどに起因して突起部が外側に向かって移動するのを、第１吸気管の移動規制部により規制することができる。これにより、第２吸気管が過度に変形するのを抑制することができるので、第２吸気管の過度な変形に起因して第１吸気管と第２吸気管との接続状態が維持できなくなるのを抑制することができる。
【００１５】
なお、本出願では、以下のような他の構成も考えられる。
【００１６】
（付記項１）
すなわち、上記第１吸気管および第２吸気管がそれぞれ移動規制部および突起部を含むインテークマニホールドにおいて、好ましくは、第１吸気管と第２吸気管とは、複数の締結部材により互いに締結されており、突起部および移動規制部は、少なくとも複数の締結部材の間に形成されている。
【００１７】
（付記項２）
また、上記板状の補強部をさらに備えるインテークマニホールドにおいて、好ましくは、板状の補強部における第１吸気管側の端部には、第１吸気管から離れる向きに窪む凹部が設けられている。
【００１８】
（付記項３）
また、上記板状の補強部をさらに備えるインテークマニホールドにおいて、好ましくは、板状の補強部は、第２吸気管に一体成型されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、排気ガスが混合した吸入空気に対する耐熱性を十分に確保することが可能なインテークマニホールド、および、そのインテークマニホールドを用いることによって部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することが可能な内燃機関の吸気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１および第２実施形態において、エンジン周辺を示した模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態による吸気装置のインマニを上流吸気管側から示した図である。
【図３】図１および図２の５００−５００線に沿った断面図である。
【図４】図２の５１０−５１０線に沿った断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による吸気装置のインマニを上流吸気管側から示した図である。
【図６】図５の５２０−５２０線に沿った断面図である。
【図７】図５の５３０−５３０線に沿った断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態の第１変形例による締結部材周辺を示した断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の第２変形例による補強部周辺を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置１００の構成について説明する。
【００２３】
＜吸気装置の構造等＞
本発明の第１実施形態による内燃機関の吸気装置（以降、吸気装置と称する）１００は、自動車用の多気筒型のエンジン１０（図１では４気筒型のエンジン）の吸気装置である。また、吸気装置１００は、エンジン１０の上流側に設けられており、吸入空気（吸気）をエンジン１０の各気筒に導くように構成されている。なお、エンジン１０は、特許請求の範囲の「内燃機関」の一例である。
【００２４】
エンジン１０では、図１に示すように、各々の気筒がＸ方向に並んで形成されているとともに、エンジン１０の各気筒にそれぞれ設けられた吸気ポート（図示せず）を介して、各気筒が吸気装置１００の後述する複数の分岐管６２ｂにそれぞれ接続されている。これにより、吸気装置１００を流通した吸気が、エンジン１０の各々の気筒に設けられた燃焼室１０ａに供給される。なお、エンジン１０は、図示しないＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）により駆動制御される。
【００２５】
エンジン１０の下流側には、エンジン１０から排出される排気ガスが流通する排気装置２０が設けられている。排気装置２０は、エキゾーストマニホールド２１と、排気管２２とを含んでいる。
【００２６】
また、吸気装置１００と排気装置２０との間には、吸気を圧縮する過給機３０が設けられている。過給機３０は、吸気装置１００側に配置され、吸気が内部を流通する吸気圧縮部３１と、エキゾーストマニホールド２１と排気管２２との間に設けられ、排気ガスが内部を流通する排気流通部３２とを含んでいる。
【００２７】
吸気圧縮部３１の内部には、吸気タービン３１ａが設けられているとともに、排気流通部３２の内部には、排気タービン３２ａが設けられている。この吸気タービン３１ａと排気タービン３２ａとは回転軸部３３を介して接続されており、その結果、排気流通部３２の内部を流通する排気ガスにより回転される排気タービン３２ａの回転が、回転軸部３３を介して吸気タービン３１ａを回転させる。この回転を利用して、吸気タービン３１ａの内部を流通する吸気が圧縮されるように構成されている。この結果、過給機３０において圧縮された吸気の温度は、約１５０℃を超えて大きくなる。
【００２８】
また、吸気装置１００と排気装置２０とを接続するＥＧＲガス流通部４０が設けられている。このＥＧＲガス流通部４０は、排気装置２０の内部を流通する排気ガスを吸気装置１００の内部に導入して再循環させるために設けられている。なお、これ以降、吸気装置１００に導入されて再循環される排気ガスを、排気装置２０から外部に排出される排気ガスと区別して、「ＥＧＲガス」と称する。
【００２９】
ＥＧＲガス流通部４０は、排気装置２０からのＥＧＲガスが流通する配管部４１と、配管部４１に設けられ、配管部４１の管内を流通するＥＧＲガスの量を調整するＥＧＲバルブ４２とを含んでいる。配管部４１は、排気装置２０のエキゾーストマニホールド２１と、吸気装置１００の後述する上流吸気管６１とを接続するように延びている。ＥＧＲバルブ４２は、ＥＣＵにより開度が制御される。
【００３０】
吸気装置１００では、エアダクト１と、エアクリーナ２と、エアホース３と、過給機３０の吸気圧縮部３１と、エアホース４と、スロットル５と、インテークマニホールド（以降、インマニと称する）６とがこの順に連通している。この吸気装置１００の内部には、吸気が流通する吸気通路Ｉが形成されている。また、吸気装置１００は、吸気を冷却するための水冷式のインタークーラ７をさらに備えている。
【００３１】
エアダクト１は、外気を吸気通路Ｉに吸気として取り込むために設けられている。エアクリーナ２は、エアフィルタ２ａを有しており、エアダクト１から吸気通路Ｉに吸い込まれた吸気に含まれる異物を除去して吸気を清浄にする機能を有している。
【００３２】
吸気圧縮部３１では、エアホース３から流入する吸気が吸気タービン３１ａにより圧縮されてエアホース４に送り出される。なお、過給機３０の吸気圧縮部３１は、インマニ６よりも上流側に配置されている。
【００３３】
スロットル５の内部には、スロットルバルブ５ａが配置されている。スロットルバルブ５ａは、ＥＣＵにより回動状態が制御されることによって、吸気通路Ｉを流通する吸気の流量を調整する（絞る）機能を有している。
【００３４】
インマニ６は、スロットル５と接続される上流吸気管６１と、上流吸気管６１の下流側において上流吸気管６１と接続される下流吸気管６２とを含んでいる。また、上流吸気管６１と下流吸気管６２とは別個に形成されている。なお、上流吸気管６１および下流吸気管６２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１吸気管」および「第２吸気管」の一例である。
【００３５】
ここで、第１実施形態では、下流吸気管６２は、剛性向上のためにガラス繊維が混入された、熱可塑性のポリアミド樹脂（たとえば、ナイロン６６やナイロン６など）から構成されている。また、上流吸気管６１は、アルミニウム合金（たとえば、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金など）から構成されている。なお、上流吸気管６１および下流吸気管６２は、それぞれ、ダイカスト法および射出成型により所定の形状に形成されている。
【００３６】
ここで、下流吸気管６２を構成するポリアミド樹脂は、常用耐熱温度（連続して使用することができる最高温度）が約１２０℃〜約１３０℃の温度範囲である。また、ポリアミド樹脂は、約１８０℃を超えると軟化してしまう。一方で、上流吸気管６１を構成するアルミニウム合金は、５００℃程度までは十分な耐熱性を有している。この結果、上流吸気管６１は、下流吸気管６２を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成されている。さらに、樹脂から構成される下流吸気管６２は、金属から構成される上流吸気管６１よりも機械的特性（特に剛性）が低い。このため、圧力の高い圧縮された吸気が管内を流通する際に、下流吸気管６２は外側（吸気通路Ｉとは反対側）に向かって変形しやすい。
【００３７】
一方で、下流吸気管６２を構成するポリアミド樹脂は、上流吸気管６１を構成するアルミニウム合金よりも軽量であるので、インマニ６を軽量化することが可能である。さらに、下流吸気管６２を構成するポリアミド樹脂は、上流吸気管６１を構成するアルミニウム合金よりも熱伝導性が低いので、外部の熱源（エンジン１０など）からの熱が下流吸気管６２の管内を流通する吸気に伝わりにくくすることが可能である。これにより、吸気の温度が高くなるのを抑制することが可能である。
【００３８】
上流吸気管６１は、スロットル５からの吸気が導入される吸気導入部６１ａと、吸気導入部６１ａよりも通路断面積が大きく、吸気導入部６１ａからの吸気が貯留される集合部６１ｂとを含んでいる。集合部６１ｂは、エンジン１０の気筒の並ぶＸ方向に延びている。
【００３９】
図１および図２に示すように、上流吸気管６１の吸気導入部６１ａには、ＥＧＲガス導入部６１ｃが設けられている。ＥＧＲガス導入部６１ｃは、ＥＧＲガス流通部４０の配管部４１と接続されており、ＥＧＲガス（再循環される排気ガス）を上流吸気管６１の管内に導入するために設けられている。なお、ＥＧＲガス導入部６１ｃは、特許請求の範囲の「排気ガス導入部」の一例である。
【００４０】
ここで、配管部４１を流通して上流吸気管６１の管内に導入されるＥＧＲガスの温度は、３００℃程度である。そして、ＥＧＲガス導入部６１ｃから導入されたＥＧＲガスは、上流吸気管６１の管内（吸気通路Ｉ）において、過給機３０により圧縮された吸気と混合される。この際、ＥＧＲガスが混合された吸気（混合吸気）の温度は、２００℃程度になる。しかしながら、上流吸気管６１を構成するアルミニウム合金の耐熱性が高いため、上流吸気管６１の管内を流通する混合吸気や、ＥＧＲガスの熱により上流吸気管６１に不具合が生じるのが抑制される。
【００４１】
また、図３に示すように、インタークーラ７は、上流吸気管６１の集合部６１ｂの管内に位置するように固定されている。また、インタークーラ７は、インタークーラ７の内部の冷却部７ａ以外に混合吸気の流通経路が存在しないようにインマニ６の管内に固定されている。この結果、上流吸気管６１の管内にインタークーラ７により冷却される前の混合吸気が流通することにより、上流吸気管６１はインタークーラ７よりも上流側に配置されており、下流吸気管６２の管内にインタークーラ７により冷却された後の混合吸気が流通することにより、下流吸気管６２はインタークーラ７よりも下流側に配置されている。なお、インタークーラ７の具体的な固定については、後述する。
【００４２】
ここで、インタークーラ７により混合吸気を冷却することによって、圧縮された吸気を含む混合吸気の密度をより大きくすることができるので、エンジン１０のトルクや燃費を向上させることが可能である。
【００４３】
下流吸気管６２は、上流吸気管６１の集合部６１ｂから冷却された混合吸気が管内に導入される集合部６２ａと、集合部６２ａから分岐するように形成され、集合部６２ａからの混合吸気が管内を流通する複数（４個）の分岐管６２ｂとを含んでいる。複数の分岐管６２ｂは、Ｘ方向に並んで形成されているとともに、各々エンジン１０の気筒の並ぶＸ方向と直交するＹ方向に延びている。これにより、分岐管６２ｂ内を流通する混合吸気は、Ｙ方向（吸気流れ方向）に向かって流れる。
【００４４】
また、第１実施形態では、図１に示すように、下流吸気管６２の内部には、複数の分岐管６２ｂ同士のＸ方向の間に設けられ、Ｙ方向に略平行に延びるように配置された複数（３個）の補強部６２ｃが設けられている。この複数の補強部６２ｃは、図１および図３に示すように、Ｙ方向およびＺ方向に長く、Ｘ方向に短い板状の形状を有しており、下流吸気管６２のリブとして機能している。また、複数の補強部６２ｃは、射出成型により下流吸気管６２に一体成型されている。これらにより、複数の補強部６２ｃにより、樹脂から構成された下流吸気管６２のうち、特に剛性の小さい上流吸気管６１側（Ｙ１側）の開口部６２ｅ周辺の剛性が向上されている。なお、複数の補強部６２ｃは、開口部６２ｅから集合部６２ａと分岐管６２ｂとの境界までＹ方向に延びるように形成されている。
【００４５】
また、図３に示すように、補強部６２ｃの上流吸気管６１側（Ｙ１側）の端部には、円弧状の凹状切欠部６２ｄが設けられている。この凹状切欠部６２ｄは、上流吸気管６１から離れる向き（Ｙ２側）に窪むように形成されており、その結果、凹状切欠部６２ｄにおいて、インタークーラ７と補強部６２ｃとの間のクリアランスが拡げられている。この結果、凹状切欠部６２ｄを介して、任意の分岐管６２ｂに向かう混合吸気が隣接する分岐管６２ｂ側に移動可能なように構成されている。
【００４６】
また、図２および図３に示すように、上流吸気管６１において、Ｙ２側の開口部６１ｄの周囲には、上流吸気管６１の全周に亘ってフランジ部７１が形成されている。同様に、下流吸気管６２において、Ｙ１側の開口部６２ｅの周囲には、下流吸気管６２の全周に亘ってフランジ部７２が形成されている。フランジ部７１および７２は、図３に示すように、互いに対向するように設けられている。
【００４７】
図２および図４に示すように、上流吸気管６１のフランジ部７１には、ボルト８が挿入されるボルト挿入穴７１ａが８箇所設けられているとともに、下流吸気管６２のフランジ部７２には、カラー８ａを介してボルト８が挿入されるボルト挿入穴７２ａがボルト挿入穴７１ａに対応するように８箇所設けられている。そして、図２に示すように、フランジ部７１とフランジ部７２とが複数（８個）のボルト８により互いに締結されることによって、上流吸気管６１と下流吸気管６２とが互いに連通した状態で固定されている。なお、ボルト８は、特許請求の範囲の「締結部材」の一例である。
【００４８】
また、図４に示すように、上流吸気管６１のフランジ部７１には、ボルト挿入穴７１ａよりも内側（吸気通路Ｉ側）に設けられ、断面がＬ字状のＬ字状部７１ｂが形成されている。このＬ字状部７１ｂは、フランジ部７２の後述する当接面７２ｃと当接する当接面７１ｃからＹ１側に窪んでいる。また、Ｌ字状部７１ｂは、周状に形成されたフランジ部７１と同様に、上流吸気管６１の全周に亘って形成されている。また、Ｌ字状部７１ｂのＹ方向に延びる面（当接面７１ｄ）のＹ２側の端部には、面取り部７１ｅが形成されている。
【００４９】
下流吸気管６２のフランジ部７２には、ボルト挿入穴７２ａよりも内側に設けられ、上流吸気管６１に向かってＹ１側に延びる突起部７２ｂが形成されている。突起部７２ｂは、当接面７２ｃからＹ１側に板状に延びているとともに、Ｙ１側の端部が丸み加工されている。この突起部７２ｂは、周状に形成されたフランジ部７２と同様に、下流吸気管６２の全周に亘って形成されている。
【００５０】
また、第１実施形態では、突起部７２ｂは、上流吸気管６１の当接面７１ｄよりも内側に位置するように形成されている。さらに、突起部７２ｂの外側の当接面７２ｄは、当接面７１ｄと当接している。これにより、下流吸気管６２が外側に向かって膨張するように変形して、周状の突起部７２ｂが外側に向かって移動するのを周状に形成された当接面７１ｄが規制するように構成されている。この結果、フランジ部７２の全体に亘って、下流吸気管６２が外側に変形するのが抑制される。なお、当接面７１ｄは、特許請求の範囲の「移動規制部」の一例である。
【００５１】
インタークーラ７のＹ２側の端部の外周縁部７ｂは、図３および図４に示すように、全周に亘って外側に突出する鍔形状を有している。この外周縁部７ｂは、ステンレスにより構成されており、プレス成型によりインタークーラ７の外壁と一体的に形成されている。そして、外周縁部７ｂの全周に亘って、ゴムまたはエラストマから構成されたシール部材５０が嵌め込まれている。
【００５２】
また、シール部材５０は、上流吸気管６１のＬ字状部７１ｂと下流吸気管６２の突起部７２ｂおよび当接面７２ｃとによって形成される空間Ｓに配置された状態で、上流吸気管６１と下流吸気管６２とに挟み込まれている。これにより、シール部材５０を介してインタークーラ７の外周縁部７ｂが固定されることにより、インタークーラ７がインマニ６の内部に固定される。この結果、シール部材５０により、インタークーラ７の前後（上流および下流）間のシールが行われることによって、混合吸気がインタークーラ７の冷却部７ａを通過せずにインタークーラ７の外側から下流吸気管６２に流入するのが抑制される。ここで、シール部材５０は、突起部７２ｂおよび当接面７１ｄよりも内側に配置されている。
【００５３】
また、シール部材５０は、インマニ６の上流吸気管６１と下流吸気管６２との間をシールする機能と、インタークーラ７の前後の間をシールする機能とを有している。これにより、インマニ６におけるシール構造を簡素化することができるとともに、部品点数を削減することが可能である。さらに、シール部材５０が上流吸気管６１と下流吸気管６２とに挟み込まれることにより、インタークーラ７の外周縁部７ｂが固定されることによって、上流吸気管６１と下流吸気管６２とインタークーラ７との３部材の締結をまとめて行うことができるので、インマニ６の構造をより簡素化することが可能である。
【００５４】
（第１実施形態の効果）
上記第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５５】
第１実施形態では、上記のように、インタークーラ７よりも下流側に配置される下流吸気管６２を樹脂（ポリアミド樹脂）から構成する。これにより、インタークーラ７によって冷却された混合吸気が下流吸気管６２の管内を流通するので、下流吸気管６２を構成する樹脂として耐熱性が十分でない樹脂を用いたとしても、下流吸気管６２において、吸気に排気ガス（ＥＧＲガス）が混合した混合吸気に対する耐熱性を十分に確保することができる。また、ＥＧＲガスが管内に導入されるとともにインタークーラ７の上流側に配置される上流吸気管６１を、下流吸気管６２を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料（アルミニウム合金）から構成する。これにより、冷却されていない高温のＥＧＲガスが上流吸気管６１に導入されたとしても、上流吸気管６１は下流吸気管６２を構成する樹脂よりも耐熱性の高いアルミニウム合金から構成されているので、上流吸気管６１の耐熱性を十分に確保することができる。これらの結果、混合吸気に対する耐熱性を十分に確保することが可能なインマニ６を提供することができる。また、吸気装置１００が上記のように構成されたインマニ６を備えることによって、吸気装置１００にＥＧＲクーラを設ける必要がないので、吸気装置１００において部品点数の増加および構造の複雑化を抑制することができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、上記のように、下流吸気管６２を樹脂から構成することによって、下流吸気管６２を金属から構成する場合と比べて、インマニ６および吸気装置１００を容易に軽量化することができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、上記のように、下流吸気管６２に、複数（４個）の分岐管６２ｂ同士の間において吸気流れ方向（Ｙ方向）に略平行に延びる板状の補強部６２ｃを設ける。これにより、下流吸気管６２が機械的強度の低い樹脂から構成されたとしても、過給機３０により圧縮された混合吸気の圧力などに起因して下流吸気管６２が変形するのを板状の補強部６２ｃにより抑制することができる。また、板状の補強部６２ｃを複数の分岐管６２ｂ同士の間においてＹ方向に略平行に延びるように配置することによって、混合吸気を複数の分岐管６２ｂの各々に確実に導くような混合吸気の流れを形成することができる。これにより、複数の分岐管６２ｂと対向するインタークーラ７の広範囲に混合吸気を確実に流通させることができるので、インタークーラ７により混合吸気を効率的に冷却することができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、上記のように、下流吸気管６２に上流吸気管６１に向かってＹ１側に延びる突起部７２ｂを形成し、上流吸気管６１に突起部７２ｂよりも外側において、突起部７２ｂが当接されることによって突起部７２ｂの外側への移動を規制する当接面７１ｄを形成する。これにより、機械的強度の低い樹脂から構成された下流吸気管６２が変形することなどに起因して突起部７２ｂが外側に向かって移動するのを、上流吸気管６１の当接面７１ｄにより規制することができる。この結果、下流吸気管６２が過度に変形するのを抑制することができるので、下流吸気管６２の過度な変形に起因して上流吸気管６１と下流吸気管６２との接続状態が維持できなくなるのを抑制することができる。さらに、下流吸気管６２の過度の変形が抑制されているので、シール部材５０の面圧が下流吸気管６２の変形に起因して小さくなるのを抑制することができるので、シール部材５０のシール性を十分に維持することができる。また、下流吸気管６２が変形することによるシール部材５０と下流吸気管６２の当接面７２ｃとの相対ずれが大きくなるのを抑制することができる。これにより、混合吸気の圧力変動に基づく相対ずれの繰り返しによってシール部材５０が摩耗するのを抑制することができるので、シール部材５０の長期信頼性を向上させることができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、インタークーラ７の外周縁部７ｂを、外周縁部７ｂに嵌め込まれるシール部材５０を介して上流吸気管６１と下流吸気管６２とに挟み込むことにより固定し、突起部７２ｂおよび当接面７１ｄを、シール部材５０よりも外側に配置する。これにより、突起部７２ｂおよび当接面７１ｄがシール部材５０よりも内側（吸気通路Ｉ側）に配置されている場合と異なり、突起部７２ｂが外側に向かって移動するのに伴いシール部材５０も外側に向かって移動するのを抑制することができる。これにより、下流吸気管６２の変形に伴いシール部材５０がインタークーラ７から外れるのを抑制することができるので、インタークーラ７の上流側の高温の混合吸気がインタークーラ７内を通過せずに、直接、下流吸気管６２に流れ込むのを抑制することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、上流吸気管６１を、下流吸気管６２を構成する樹脂よりも耐熱性の高いアルミニウム合金から構成する。これにより、アルミニウム合金は一般的に樹脂よりも十分高い耐熱性を有しているので、上流吸気管６１において、冷却されていない高温のＥＧＲガスに対する耐熱性を確実に確保することができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、補強部６２ｃの上流吸気管６１側（Ｙ１側）の端部に、上流吸気管６１から離れる向き（Ｙ２側）に窪む円弧状の凹状切欠部６２ｄを設ける。これにより、凹状切欠部６２ｄを介して、任意の分岐管６２ｂに向かう混合吸気を隣接する分岐管６２ｂ側に移動させることができるので、混合吸気の抵抗を低減することができる。この結果、吸気装置１００の圧力損失を低減することができる。
【００６２】
また、第１実施形態では、上記のように、板状の補強部６２ｃを下流吸気管６２に一体成型することによって、下流吸気管とは別個に補強部を作製して下流吸気管に取り付ける場合と比べて、下流吸気管６２を確実に補強することができるとともに、下流吸気管６２に補強部６２ｃを取り付ける必要がないので、インマニ６の製造工程を簡略化することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、上記のように、突起部７２ｂおよび当接面７１ｄを上流吸気管６１と下流吸気管６２の全周に亘って形成する。これにより、下流吸気管６２の全周に亘って、下流吸気管６２が外側に変形するのを確実に抑制することができる。
【００６４】
［第２実施形態］
図１および図５〜図７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、上記第１実施形態の構成とは異なり、突起部１７２ｂをボルト８の間にのみ形成した例について説明する。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【００６５】
本発明の第２実施形態の吸気装置２００（図１参照）では、図５および図６に示すように、インマニ１０６のうち、樹脂から構成される下流吸気管１６２のフランジ部１７２には、上流吸気管６１に向かってＹ１側に延びる突起部１７２ｂが形成されている。この突起部１７２ｂは当接面７２ｃからＹ１側に延びている。なお、下流吸気管１６２は、特許請求の範囲の「第２吸気管」の一例である。
【００６６】
また、突起部１７２ｂは、図５および図６に示すように、下流吸気管１６２の全周のうち、ボルト８が形成されている領域周辺を除く領域には形成されている一方、図５および図７に示すように、ボルト８が形成されている領域周辺には形成されていない。この結果、突起部１７２ｂは、複数のボルト８の間にのみ形成されている。一方、下流吸気管１６２を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料から構成される上流吸気管６１のＬ字状部７１ｂは、上流吸気管６１の全周に亘って形成されている。
【００６７】
また、第２実施形態では、図６に示すように、突起部１７２ｂの外側（吸気通路Ｉとは反対側）の当接面７２ｄは、ボルト８が形成されている領域周辺を除く領域において、当接面７１ｄと当接する。これにより、ボルト８が形成されている領域周辺を除く領域において、下流吸気管１６２が外側に向かって変形して突起部１７２ｂが外側に向かって移動するのを、当接面７１ｄが規制するように構成されている。なお、図７に示すように、ボルト８が形成されている領域においては、下流吸気管１６２が外側に向かって変形するのを、ボルト８が規制するように構成されている。これらの結果、フランジ部１７２の全体に亘って、下流吸気管１６２が外側に変形するのが抑制される。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６８】
（第２実施形態の効果）
上記第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６９】
第２実施形態では、インタークーラ７よりも下流側に配置される下流吸気管１６２を樹脂（ポリアミド樹脂）から構成するとともに、ＥＧＲガスが管内に導入されるとともにインタークーラ７の上流側に配置される上流吸気管６１を、下流吸気管１６２を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料（アルミニウム合金）から構成する。これにより、第１実施形態と同様に、排気ガス（ＥＧＲガス）が混合した吸気（混合吸気）に対する耐熱性を十分に確保することが可能なインマニ１０６を提供することができる。
【００７０】
また、第２実施形態では、上記のように、突起部１７２ｂを、ボルト８が形成されている領域周辺を除く複数のボルト８の間の領域に少なくとも形成する。これにより、ボルト８による締結力が働きにくく、その結果、外側に向かって変形しやすい下流吸気管１６２のボルト８が形成されている領域周辺以外の領域において、下流吸気管１６２が外側に変形するのを抑制することができる。また、突起部を下流吸気管の全周に亘って形成する場合よりも、下流吸気管１６２を軽量化することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７１】
［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。
【００７２】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明の内燃機関の吸気装置を自動車用の多気筒型のエンジンに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の内燃機関の吸気装置を、自動車用のエンジン以外の内燃機関に適用してもよいし、単気筒型の内燃機関に適用してもよい。
【００７３】
また、上記第１および第２実施形態の構成に加えて、吸気通路側へのシール部材の脱落を規制する構成を設けてもよい。たとえば、図８に示す第１実施形態の第１変形例のように、インマニ２０６の上流吸気管２６１に吸気通路Ｉ側へのシール部材２５０の脱落を規制する壁部２７１ｇを形成してもよい。なお、上流吸気管２６１は、特許請求の範囲の「第１吸気管」の一例である。
【００７４】
具体的なインマニ２０６の構成としては、上流吸気管２６１のフランジ部２７１には、断面がＬ字状の第１Ｌ字状部２７１ｂおよび第２Ｌ字状部２７１ｆと、壁部２７１ｇとが設けられている。第１Ｌ字状部２７１ｂは、ボルト８よりも内側（吸気通路Ｉ側）において、当接面７１ｃからＹ１側に窪むように形成されている。第２Ｌ字状部２７１ｆは、第１Ｌ字状部２７１ｂの内側の端部において、第１Ｌ字状部２７１ｂからさらにＹ１側に窪むように形成されている。壁部２７１ｇは、第２Ｌ字状部２７１ｆの内側の端部近傍に形成され、Ｙ２側に突出している。そして、シール部材２５０は、第２Ｌ字状部２７１ｆと壁部２７１ｇとによって形成される上流吸気管２６１の凹部内に配置されている。これにより、シール部材２５０が第２Ｌ字状部２７１ｆのＹ方向に延びる面に当接することによって、シール部材２５０の外側（吸気通路Ｉとは反対側）への移動が抑制されるとともに、シール部材２５０が壁部２７１ｇの外側の面に当接することによって、シール部材２５０の内側への移動が抑制される。また、突起部７２ｂの外側の当接面７２ｄは、第１Ｌ字状部２７１ｂのＹ方向に延びる当接面２７１ｄに当接する。なお、当接面２７１ｄは、特許請求の範囲の「移動規制部」の一例である。
【００７５】
なお、上記第１変形例では、上流吸気管（第１吸気管）にシール部材の吸気通路側への脱落を抑制するための壁部を設けた例を示したが、本発明ではこれに限られない。本発明では、第１吸気管ではなく第２吸気管にシール部材の吸気通路側への脱落を抑制するための構造を設けてもよい。
【００７６】
また、上記第１および第２実施形態では、下流吸気管（第２吸気管）の補強部に、上流吸気管（第１吸気管）から離れる向きに窪む円弧状の凹状切欠部を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、凹状切欠部の形状は円弧状に限られず、たとえば、三角形状や四角形状などであってもよい。また、図９に示す第１実施形態の第２変形例のように、インマニ３０６の下流吸気管３６２の補強部３６２ｃに凹状切欠部を設けなくてもよい。この場合、混合吸気を複数の分岐管６２ｂの各々にさらに確実に導くような流れを形成することが可能である。なお、下流吸気管３６２は、特許請求の範囲の「第２吸気管」の一例である。
【００７７】
また、上記第１および第２実施形態では、下流吸気管（第２吸気管）に突起部を形成し、上流吸気管（第１吸気管）に突起部が当接されることによって突起部の外側への移動を規制する当接面を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１吸気管に突起部を設け、第２吸気管に突起部が挿入される凹部を設けて、第２吸気管が外側に移動するのを凹部に挿入された突起部により規制するように構成してもよい。
【００７８】
また、上記第１および第２実施形態では、下流吸気管（第２吸気管）をポリアミド樹脂から構成し、上流吸気管（第１吸気管）をアルミニウム合金から構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、第２吸気管をポリアミド樹脂以外の樹脂（たとえば、ＡＢＳ樹脂など）から構成してもよい。また、第１吸気管を構成する材料は、第２吸気管を構成する樹脂よりも耐熱性の高い材料であればよく、アルミニウム合金に限られない。たとえば、第２吸気管がポリアミド樹脂やＡＢＳ樹脂から構成されている場合には、第１吸気管をポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）や熱可塑性のポリイミド樹脂、ポリフタルアミド樹脂などの、ポリアミド樹脂やＡＢＳ樹脂よりも耐熱性の高い樹脂から構成してもよいし、鋼材やステンレスなどのアルミニウム合金以外の金属材料から構成してもよい。
【００７９】
また、上記第１および第２実施形態では、下流吸気管（第２吸気管）に補強部を一体的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、第２吸気管の管内に、別個に作製された補強部が取り付けられるようにインマニを構成してもよい。また、第２吸気管に補強部を設けなくてもよい。
【００８０】
また、上記第１および第２実施形態では、下流吸気管（第２吸気管）の突起部が上流吸気管（第１吸気管）の当接面（移動規制部）に当接している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２吸気管の変形前には突起部を移動規制部に当接させずに、第２吸気管がある程度変形した状態で突起部が移動規制部に当接するように構成してもよい。
【００８１】
また、上記第２実施形態では、下流吸気管（第２吸気管）の突起部を、ボルトが形成されている領域周辺を除く領域にのみ形成する一方、上流吸気管（第１吸気管）のＬ字状部の当接面（移動規制部）を、上流吸気管の全周に亘って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、第１吸気管の移動規制部も、第２吸気管の突起部と同様に、ボルトが形成されている領域周辺を除く領域にのみ形成してもよい。
【００８２】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明の内燃機関の吸気装置に過給機を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、内燃機関の吸気装置に過給機を設けなくてもよい。
【００８３】
また、上記第１および第２実施形態では、本発明の内燃機関の吸気装置にＥＧＲクーラを設けない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、内燃機関の吸気装置にＥＧＲクーラを設けてもよい。この場合、ＥＧＲクーラを十分に小型化することが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
６、１０６、２０６、３０６  インテークマニホールド
７  インタークーラ
７ｂ  外周縁部
８  ボルト（締結部材）
１０  エンジン（内燃機関）
３０  過給機
５０、２５０  シール部材
６１、２６１  上流吸気管（第１吸気管）
６１ｃ  ＥＧＲガス導入部（排気ガス導入部）
６２、１６２、３６２  下流吸気管（第２吸気管）
６２ｂ  分岐管
６２ｃ、３６２ｃ  補強部
６２ｄ  凹状切欠部
７１ｄ、２７１ｄ  当接面（移動規制部）
７２ｂ、１７２ｂ  突起部
１００、２００  内燃機関の吸気装置
【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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