(57)【要約】【課題】  内部に隔壁で区画された隔室を有する吸気管にあって、隔室のシール性を向上させることのできる内燃機関の吸気管を提供する。【解決手段】  サージタンク一体型インテークマニホールド１を構成する第１ケース２ａは、その内部にレゾネータ３及びパージ室８を区画形成する隔壁１１を備える。この隔壁１１は第１ケース２ａの形成材料よりも弾性係数の低いウレタン樹脂で形成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路の一部を構成し、その内部に隔壁で区画形成された隔室を備える内燃機関の吸気管において、
前記隔壁は前記吸気管の形成材料よりも弾性係数の低い弾性部材で形成される
ことを特徴とする内燃機関の吸気管。
【請求項２】
前記隔壁は圧縮方向に弾性変形され前記吸気管の内壁に押圧された状態で取り付けられる
請求項１に記載の内燃機関の吸気管。
【請求項３】
前記隔壁は前記吸気管の内壁に形成された突起部に支持される
請求項１または２に記載の内燃機関の吸気管。
【請求項４】
前記弾性部材の材質はウレタン樹脂である
請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の吸気管。
【請求項５】
前記隔室はブローバイガスが導入されるＰＣＶ室である
請求項４に記載の内燃機関の吸気管。
【請求項６】
前記隔室は燃料タンク内で発生する燃料蒸気が導入されるパージ室である
請求項４に記載の内燃機関の吸気管。
【請求項７】
前記吸気管はサージタンクであり、同サージタンク内に前記隔室は形成される
請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の吸気管。
【請求項８】
前記吸気管は樹脂で形成される
請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の吸気管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載される内燃機関の吸気通路には吸気脈動の低減を図るためのサージタンクの他、吸気音の低減や機関出力の向上等を図るためのレゾネータ、燃料タンク内で発生した燃料蒸気を吸気中に拡散させながら導入するパージ部、ブローバイガスを吸気中に拡散させながら導入するＰＣＶ部等といった所定の容積を有した種々の機能部材が設けられる。
【０００３】
ところで、これらを個別に用意してそれぞれを吸気通路に接続するといった構成では、吸気系の大型化を招いてしまう。そこで、例えば特許文献１のものでは、サージタンクの内部に隔壁で区画された複数の隔室を設け、これら隔室を上記機能部材として利用するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２８７１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されるように、吸気管の内部に隔室を設けて複数の機能部材についてそれらをアセンブリ化することにより、吸気系のコンパクト化を図ることができる。
ところで、上記隔壁と吸気管内壁との間に隙間が存在し、同隔壁による隔室のシール性が十分に確保されていない状態では、上記機能部材の機能が低下してしまうおそれがある。
【０００５】
特に、近年の吸気管はエンジンルームの限られたスペースに収容するために、その形状が複雑な三次元形状となることが多い。このため、こうした複雑な三次元形状を有した吸気管の内壁とこれに取り付ける隔壁との間には微少な隙間が生じ易く、これに起因するシール性の低下が避けきれない状況にある。
【０００６】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内部に隔壁で区画された隔室を有する吸気管にあって、その隔室のシール性を向上させることのできる内燃機関の吸気管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気通路の一部を構成し、その内部に隔壁で区画形成された隔室を備える内燃機関の吸気管において、前記隔壁は前記吸気管の形成材料よりも弾性係数の低い弾性部材で形成されることをその要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、上記隔室を区画形成する隔壁が吸気管よりも弾性係数の低い弾性部材で形成されるため、隔壁は吸気管の内壁形状に追従して変形する。そのため、隔壁と吸気管内壁との密着性を高めることができ、これにより隔室のシール性を向上させることができるようになる。
【０００９】
また、例え吸気管内壁が複雑な三次元形状を有していても、上記隔壁はその形状に追従して変形するため、このような吸気管であっても隔室のシール性を向上させることができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の吸気管において、前記隔壁は圧縮方向に弾性変形され前記吸気管の内壁に押圧された状態で取り付けられることをその要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、隔室が吸気管の内部に取り付けられると、同隔壁と吸気管の内壁との間には所定の押圧力が作用するようになるため、隔壁と吸気管内壁との密着性をさらに高めることができ、これにより隔室のシール性をより向上させることができるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の吸気管において、前記隔壁は前記吸気管の内壁に形成された突起部に支持されることをその要旨とする。
同構成によれば、弾性部材で形成される隔壁の過度な変形を抑えることができる。また、隔壁を吸気管内部の配設位置に保持することができるようにもなる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の吸気管において、前記弾性部材の材質はウレタン樹脂であることをその要旨とする。
同構成によれば、請求項１〜３に記載の構成による効果をより好適に得ることができる。
【００１４】
他方、内燃機関の吸気には燃料タンク内で発生した燃料蒸気やブローバイガス等が導入されることが多く、吸気管内に設けられる上記隔壁は燃料やブローバイガス中のオイル等に曝されることがある。ここで、上記ウレタン樹脂は耐ガソリン性や耐オイル性にも優れた部材であるため、このような吸気管内の隔壁として利用してもその劣化が好適に抑制され、もってシール性の経年変化も抑制することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の吸気管において、前記隔室はブローバイガスが導入されるＰＣＶ室であることをその要旨とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の吸気管において、前記隔室は燃料タンク内で発生する燃料蒸気が導入されるパージ室であることをその要旨とする。
【００１６】
上記請求項５に記載の構成では隔室にブローバイガスが導入され、請求項６に記載の構成では隔室に燃料蒸気が導入されるようになる。ここで、ウレタン樹脂はオイル成分や内燃機関の燃料成分等の付着によりその体積が若干膨張するといった特性を有している。従って上記各構成によれば、ウレタン樹脂製の隔壁がブローバイガス中のオイル成分や蒸発燃料によって膨張するようになるため、上記シール性をより高めることができるようになる。
【００１７】
なお、上記吸気管のより具体的な態様としては、請求項７に記載の発明によるように、前記吸気管はサージタンクであり、同サージタンク内に前記隔室は形成される、といった態様を採用することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の吸気管において、前記吸気管は樹脂で形成されることをその要旨とする。
同構成によれば、複雑な形状を有する吸気管をより容易に形成することができる。ここで、吸気管の内部に設けられる隔壁は上述したような弾性部材で形成されるため、このような複雑な形状を有する吸気管内に設けられる隔室であっても、そのシール性を好適に確保することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる内燃機関の吸気管の一実施形態について詳細に説明する。
本実施形態は、内燃機関の吸気通路の一部を構成する吸気管、具体的には吸気脈動を低減するための容積部を備えるサージタンクにあって、そのケースに内燃機関の複数の気筒に各別に接続される独立吸気通路やレゾネータ等が一体に形成されたサージタンク一体型インテークマニホールドに本発明にかかる内燃機関の吸気管を適用したものである。なお、以下ではサージタンク一体型インテークマニホールドを「インテークマニホールド」という。また、本実施形態のインテークマニホールドとしては、直列４気筒型内燃機関に適用されるものを想定している。
【００２０】
まず、本実施形態におけるサージタンク一体型マニホールドについて、その概略構成を図１を併せ参照して説明する。
この図１に示されるように、インテークマニホールド１を構成するケース２は、内燃機関の中速トルクを向上させるためのレゾネータ３等が形成される第１ケース２ａや、吸気脈動を低減するための容積部であるサージタンク４が形成される第２ケース２ｂ（二点鎖線で図示）等から構成されている。また、第１ケース２ａ及び第２ケース２ｂの接合面には仕切板５が設けられている。この仕切板５によってケース２内の内部空間は、第１ケース２ａと仕切板５とによって区画形成される隔室と、第２ケース２ｂと仕切板５とによって区画形成される隔室とに分割されている。なお、第１ケース２ａ、第２ケース２ｂ、及び仕切板５は合成樹脂（ナイロン６６等）で形成されている。
【００２１】
第１ケース２ａの側面には、吸気を第１ケース２ａの内部に導入するための吸気導入口６が設けられている。また、同第１ケース２ａには吸気導入口６から導入された吸気を内燃機関の各気筒に供給する複数の独立吸気通路７が設けられている。
【００２２】
第１ケース２ａの内部は隔壁１１（同図１で斜線にて示す部材）によって更にその内部空間が２つの隔室に区画形成されており、吸気導入口６に近い側の一方の隔室はパージ室８とされている。このパージ室８にはパージポート９が設けられており、このパージポート９は燃料タンク内で発生した燃料蒸気を捕集するキャニスタに接続される。従って、このパージ室８にはキャニスタから放出された燃料蒸気が導入され、この燃料蒸気は仕切板５に設けられた孔５ｃや仕切板５と第１ケース２ａとの隙間等を介してサージタンク４内の吸気に拡散されながら混入される。なお、吸気導入口６に近い側の隔室をパージ室８にしているのは、燃料蒸気をより吸気上流側から吸気に混入して、同燃料蒸気を各独立吸気通路７に均等に分配するためである。
【００２３】
また隔壁１１で区画形成される他方の隔室は上記レゾネータ３とされている。このレゾネータ３は仕切板５に設けられた通路５ａを介してサージタンク４に連通されている。また、レゾネータ３にはＰＣＶポート１０が設けられており、このＰＣＶポート１０はクランクケース内に侵入したブローバイガスが導入されるシリンダヘッドに接続される。従ってこのレゾネータ３にはブローバイガスが導入され、このブローバイガスは通路５ａを介してサージタンク４内の吸気に拡散されながら混入される。
【００２４】
このように本実施形態における第１ケース２ａは仕切板５で区画された隔室とされており、その内部空間は隔壁１１によって更に２つの隔室（パージ室８及びレゾネータ３）に分割されている。
【００２５】
ところで、上記隔壁１１と第１ケース２ａの内壁との間等に隙間が存在し、同隔壁１１によるレゾネータ３及びパージ室８のシール性が十分に確保されていない状態では、例えば以下のような不具合が生じるおそれがある。
【００２６】
すなわち、レゾネータ３とパージ室８とが連通することによって同レゾネータ３の容量が増大して中速域のトルク性能が低下したり、あるいはパージ室８にブローバイガスが流入したりなどしてレゾネータ３及びパージ室８の機能が低下してしまうおそれがある。また、パージ室８は吸気導入口６側に設けられているため、同パージ室８にブローバイガスが流入すると、吸気の流動状態によっては吸気導入口６の上流側に設けられるスロットル弁等にブローバイガスが付着し、同スロットル弁の作動に悪影響を与えるおそれもある。
【００２７】
そこで本実施形態では、上記隔壁１１をサージタンクのケース２を形成する材料よりも弾性係数（ヤング率）の低い弾性部材、具体的にはウレタン樹脂で形成することにより上記シール性を向上させるようにしている。
【００２８】
図２は上記隔壁１１が配設される上記第１ケース２ａの分解斜視図を示している。この図２に示されるように、第１ケース２ａの内壁１２には各独立吸気通路７の周壁７ａが一体形成されている。また、インテークマニホールド１をエンジンルームの限られたスペースに収容するために、内壁１２は複雑な三次元形状をなしている。さらに、同内壁１２には隔壁１１を支持するための突起部、具体的にはリブ１３が設けられている。このリブ１３は内壁１２から仕切板５が取り付けられる方向に向けて形成されている。
【００２９】
また、仕切板５は基本的に板状の形状を有しているものの、吸気導入口６側は第１ケース２ａの内壁１２側に向けて膨出された複雑な三次元形状の膨出部５ｂが形成されている。
【００３０】
また、隔壁１１は上記内壁１２と膨出部５ｂとの間に隙間を生じさせることなく取り付けられるように、それら内壁１２及び膨出部５ｂの三次元形状に合わせた形状を有するウレタン樹脂で成形されている。
【００３１】
そして、隔壁１１を圧縮方向に弾性変形させた状態で上記リブ１３の間に組み付け、仕切板５を第１ケース２ａに組み付けることにより、隔壁１１は圧縮方向に弾性変形され内壁１２と膨出部５ｂとの間に押圧された状態で取り付けられる。
【００３２】
このように本実施形態では隔室として構成される第１ケース２ａの内部に、更に隔壁１１を設けてレゾネータ３及びパージ室８を設けるようにしているが、同隔壁１１を弾性部材、具体的には内壁１２や仕切板５の形成材料よりも弾性係数の低いウレタン樹脂で形成するようにしている。そのため、隔壁１１は内壁１２や仕切板５の膨出部５ｂの形状に追従して変形し、内壁１２及び膨出部５ｂと隔壁１１との密着性が高められる。従って、隔室であるレゾネータ３及びパージ室８のシール性を向上させることができる。
【００３３】
また、隔壁１１は内壁１２や膨出部５ｂの三次元形状に追従してそれらとの接触部が変形する。そのため、三次元形状を有するインテークマニホールドであってもレゾネータ３及びパージ室８のシール性を確保することができる。
【００３４】
また、隔壁１１は圧縮方向に弾性変形され内壁１２と膨出部５ｂとの間に押圧された状態で取り付けられるため、隔壁１１と内壁１２や膨出部５ｂとの間には所定の押圧力が作用するようになり、隔壁１１と内壁１２や膨出部５ｂとの密着性をさらに高めることができる。これにより隔室のシール性をより向上させることができる。
【００３５】
また、内壁１２に設けられたリブ１３に隔壁１１を支持させるようにしているため、ウレタン樹脂で形成された隔壁１１の過度な変形が抑えられる。さらに、隔壁１１を第１ケース２ａ内の配設位置に保持することができるため、例えば第１ケース２ａと仕切板５との組み付けに際してその位置がずれるといった不具合の発生等を抑えることができる。
【００３６】
なお、ウレタン樹脂はゴム等の弾性部材よりも柔らかい素材であるため、弾性変形による上記作用効果をより確実に得ることができる。
また、ウレタン樹脂はゴムよりも比重が小さく、コストも低いため、より軽量でコストの低い隔壁１１を製作することができる。
【００３７】
また、隔壁１１は上記レゾネータ３に導入されるブローバイガスやパージ室８に導入される燃料蒸気に曝されるが、ウレタン樹脂は耐オイル性や耐ガソリン性にも優れた材質であるため、隔壁１１の劣化が抑制され、もってシール性の経年変化も抑制することができる。
【００３８】
さらに、ウレタン樹脂はオイル成分や燃料成分等が付着するとその体積が若干膨張するといった特性を有している。そのため、隔壁１１はブローバイガス中のオイル成分や蒸発燃料によって膨張し、これにより上記シール性はより向上される。
【００３９】
ちなみに、特許文献１に記載されるもののように、吸気管の内部に隔室を設けて複数の機能部材についてそれらをアセンブリ化する場合において、上述したようなシール性を確保するためには、例えば樹脂製の隔壁を吸気管内壁に振動溶着で接着するといった対策が考えられるが、以下のような不都合が生じるおそれがある。
【００４０】
すなわち、振動溶着に際しては溶着部材を押圧しつつ振動させなければならない。しかし樹脂製の隔壁ではこの押圧力によって撓んでしまうおそれがあり、この場合には溶着部に十分な押圧力を与えることができず、接着不良となるおそれがある。
【００４１】
また、振動溶着による隔壁の固定に際して内壁が三次元形状を有していると、同内壁に接触する隔壁を十分に振動させることができず、接着不良となるおそれがある。
他方、超音波溶着や誘導加熱による溶着といった方法を用いれば振動溶着を用いる際の上記不具合も解消される可能性はあるものの、これらの溶着方法は一般に振動溶着よりも加工コストが高いため、吸気管の製造費を上昇させてしまう。
【００４２】
なお、吸気管内部に隔室を一体成型すれば隔壁を溶着する必要もなく、上記不都合も解消される。しかし、この場合には隔室を形成するために必要な中子を吸気管内部から取り出すことができないため、実際にそのような吸気管を作成することは困難である。
【００４３】
一方、本実施形態では、隔壁１１はその弾性変形によって第１ケース２ａの内部に保持されるため、基本的には第１ケース２ａの内部にはめ込むだけで固定することができる。従って接着等を行うことなく同隔壁１１を容易に組み付けることができるとともに上記シール性も向上させることができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態にかかる吸気管によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）第１ケース２ａの内部に隔壁１１で区画された隔室（レゾネータ３及びパージ室８）を形成するに際して、同隔壁１１を第１ケース２ａや仕切板５の形成材料よりも弾性係数の低い弾性部材、具体的にはウレタン樹脂で形成するようにしている。そのため隔室のシール性を向上させることができる。
【００４５】
（２）隔壁１１を圧縮方向に弾性変形させて内壁１２と膨出部５ｂとの間に押圧された状態で取り付けるようにしているため、内壁１２及び膨出部５ｂと隔壁１１との密着性を更に高めることができ、これにより隔室のシール性をより向上させることができる。
【００４６】
また、隔壁１１を第１ケース２ａの内部にはめ込むだけで隔室が形成されるため、同隔壁１１を容易に組み付けることもできる。
さらに、ウレタン樹脂は耐ガソリン性や耐オイル性にも優れた材質であるため、燃料蒸気やブローバイガスに曝される上記隔壁１１として利用してもその劣化が好適に抑制され、もってシール性の経年変化も抑制することができる。
【００４７】
（３）隔壁１１を内壁１２に設けられたリブ１３で支持するようにしているため、隔壁１１の過度な変形を抑えることができるととともに、隔壁１１の配設位置を保持することができるようになる。
【００４８】
（４）ウレタン樹脂製の隔壁１１がブローバイガス中のオイル成分や燃料蒸気によって膨張するため、そのシール性をより向上させることができるようになる。
（５）第１ケース２ａ、第２ケース２ｂ、及び仕切板５を合成樹脂で形成するようにしている。そのため複雑な形状を有する吸気管をより容易に形成することができる。ここで、第１ケース２ａの内部に設けられる隔壁１１は上述したような弾性部材で形成されるため、このような複雑な形状を有する吸気管内に設けられる隔室であっても、そのシール性を好適に確保することができるようになる。
【００４９】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・隔壁１１の材質として、ウレタン樹脂以外の弾性部材、例えばゴム等を用いてもよい。
【００５０】
・上記実施形態では隔壁１１を、ブローバイガスが導入される隔室と燃料蒸気が導入される隔室とを区画形成する壁として用いたが、この他の隔室を区画形成する壁として上記隔壁１１を用いてもよい。この場合にも隔室のシール性を好適に確保することができる。
【００５１】
・上記実施形態における第１ケース２ａはその内壁が三次元形状とされていたが、例えば平面などの二次元形状とされた内壁を有するケースであっても、上記隔壁１１は適用することができる。
【００５２】
・上記実施形態では隔壁１１本体を全てウレタン樹脂で形成したが、隔壁１１にあって内壁１２と膨出部５ｂとに接触する部分のみ、ウレタン樹脂を設けるようにしてもよい。例えば、隔壁１１を合成樹脂や金属等で形成してその周囲にウレタン樹脂を設けるようにしてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では第１ケース２ａ、第２ケース２ｂ、及び仕切板５を合成樹脂（ナイロン６６）で形成したが、この他の合成樹脂や材質で形成してもよい。
・上記リブ１３は省略してもよい。
【００５４】
・上記実施形態では内部が仕切板で区画された吸気管に本発明を適用したが、内部に仕切板を有していない吸気管にも本発明は適用することができる。例えば、第１ケース２ａの内壁１２から第２ケース２ｂの内壁にかけて隔壁１１が設けられることにより、ケース２の内部空間に隔室が区画形成されるものにも適用することができる。要は、内燃機関の吸気通路の少なくとも一部を構成する吸気管であって、その内部に隔壁で区画形成された隔室を備える内燃機関の吸気管であれば、本発明にかかる内燃機関の吸気管を適用することができ、隔室のシール性を確保することができる。
【００５５】
・上記実施形態では、本発明にかかる内燃機関の吸気管を直列４気筒型内燃機関のインテークマニホールドに適用するようにしたが、適用対象となる内燃機関は何らこれに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明にかかる内燃機関の吸気管についてその一実施形態の構造を示す概略図。
【図２】同実施形態におけるサージタンク一体型インテークマニホールドの一部についてその構造を示す分解斜視図。
【符号の説明】
【００５７】
１…サージタンク一体型インテークマニホールド（インテークマニホールド）、２…ケース、２ａ…第１ケース、２ｂ…第２ケース、３…レゾネータ、４…サージタンク、５…仕切板、５ａ…通路、５ｂ…膨出部、５ｃ…孔、６…吸気導入口、７…独立吸気通路、７ａ…周壁、８…パージ室、９…パージポート、１０…ＰＣＶポート、１１…隔壁、１２…内壁、１３…リブ。
【図１】
2005076503.tif 000003
【図２】
2005076503.tif 000004