(57)【要約】殻体１１ａ， ｂを有する吸気管１０に対して接合力Ｆに対する傾きが小さい領域では近似的に階段形状とする接合面１９の幾何学的形状が提案される。これにより、接合面の平均的傾斜を示す接合線１６よりも傾斜が大きい或は小さい接合面の部分領域が形成される。そして、前記接合力に対する傾きが大きいために高い溶接接合強度が得られる領域が形成され、このようにして前記接合力に対する傾きが非常に小さい領域を支える。したがって、殻体１１ａ， ｂはきつい湾曲の接合面を有するように形成することができ、吸気管の幾何学的形状の自由度が高められる。特に、唯２つの殻体によって吸気通路の湾曲がきつい吸気管を製作することができる。
2004511716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管の箱体（１０）が燃焼空気の入口（１２）および出口（１３）を備え、内燃機関の各シリンダに対して少なくとも１つの吸気通路（１５）が分岐する集合室を有し、対応する接合面（１９）で互いに溶接された少なくとも２つの殻体（１１ａ， ｂ）から成り、
前記接合面は溶接具による接合力の方向に対して傾きが異なる部分領域を有していて、前記接合面によって個々の部分領域における接合面の平均的な傾きを示す接合線（１６）が決まる内燃機関用吸気管において、
前記接合線（１６）の接合力Ｆの方向に対する傾斜が最も小さい少なくとも１領域部分において前記接合面（１９）は前記接合線（１６）よりも傾斜が大きい面とそれに続く前記接合線（１６）よりも傾斜が小さい面とが交互になっていることを特徴とする吸気管。
【請求項２】
前記接合面の接合線（１６）は少なくともその１つの投影において連続した湾曲線をなし、該湾曲線は投影線の少なくとも１端において接合力Ｆの方向に対する傾きが最も小さい前記接合線（１６）の部分領域に終わることを特徴とする請求の範囲第１項記載の吸気管。
【請求項３】
前記接合面（１９）の傾斜が最も強い部分領域は前記接合力Ｆの方向に対する傾き角が２４°より小さいことを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の吸気管。
【請求項４】
前記接合線（１６）よりも傾斜が小さい前記接合面（１９）の部分領域は少なくとも前記接合力Ｆの方向に対して略直角であることを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の吸気管。
【請求項５】
前記接合線を逸脱する前記接合面（１９）の部分領域においては該接合面は階段状に形成されていることを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の吸気管。
【請求項６】
前記接合面の前記接合線に対する傾きが交互に変化する部分は溶接フランジ（１７）によって覆われていることを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の吸気管。
【請求項７】
前記吸気管の殻体の接合面（１９）は少なくとも部分的に前記吸気通路（１５）上を延び、前記接合線（１６）は該吸気通路（１５）が前記接合線の範囲において前記両殻体で形成されるように該吸気通路の湾曲に沿って走っていることを特徴とする前記請求の範囲のいずれか１項に記載の吸気管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、互いの接合面で溶接接合された少なくとも２つの殻体から成る特許請求の範囲第１項に記載の種類の内燃機関用吸気管に関する。
【０００２】
（背景技術）
上に述べた種類の吸気管は、例えば、ＥＰ ５８６ ５６０ 開示されている。該文献の図１５に示された吸気管は２つの殻体から成り、これらの殻体が吸気管の吸気通路を形成する。これらの殻体を溶接接合する接合面は溶接フランジ４２５、４２６内に設けられている。接合により接合線４２０（これは図示の例では接合面と同じである）が生じる。
さらに、同図には溶接具によって加える溶接力の方向が示されている。接合線４２０は、該接合線の前記溶接力に直角な平面に対する傾き角が実質的に６０°を超えないように形成される。これにより、接合面の全面に亘って確実な溶接が達成される。したがって、加えられる溶接力に対する前記接合線の傾きは実質的に３０°よりも小さくはできない。
【０００３】
ＥＰ ５８６ ５６０　により保護下におかれる接合面の形状は、吸気管の機能として吸気管内に生じる圧力に耐えることができることまで保証している。しかしながら、示された関連形状では吸気管の幾何学的形状に関しての自由度が制限される。湾曲した吸気管は２つの殻体によってある程度の湾曲角までにしか製作できない。と言うのは、湾曲角が大きい場合には接合線を最早吸気管の湾曲に十分に適合させることができず、アンダーカットが生じて型抜きができなくなるからである。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、要求される吸気管箱体の幾何学的形状に最適に適合する殻体でもって形成できる吸気管を提供することである。この課題は、特許請求範囲１に記載の特徴によって解決される。
【０００５】
（発明の開示）
本発明による吸気管は、互いに溶接接合された２つの殻体を有する。これら殻体の溶接には、例えば振動溶接あるいは超音波溶接が適する。溶接の際には、吸気管は吸気管の殻体を十分確実に支持することができる適当な溶接具に挿入される。該溶接具を介して接合部分に溶接力が加えられる。
【０００６】
前記吸気管の殻体には、互いの接合のために接合面が設けられている。該接合面によって接合線が決まり、該接合線は加えられる接合力の方向に対する傾き角が異なる部分領域を有している。これらの領域は互いに区切られた直線部分領域であってもよいが、通常は接合線は連続的に湾曲している。この連続湾曲は、特に殻体が共同して吸気管の湾曲した吸気通路を形成する場合およびその湾曲が少なくとも部分領域において吸気通路の湾曲に従う場合に好都合である。個々の部分領域における接合面の平均的傾きによって前記接合線が決まる。すなわち、接合面の傾きが急激に変化する部分領域においては、前記接合線は接合面から逸脱する。接合面の傾きが連続的に変化する部分領域では接合面は連続して接合線に一致している。
【０００７】
本発明の吸気管は、少なくとも前記接合線の接合力の方向に対する傾き角が最も小さい部分領域において、前記接合面は前記接合線よりも傾きが大きい面とそれに続く接合線よりも傾きが小さい面とが交互になっていることを特徴とする。該部分領域における大きい傾きと小さい傾きの交代は１度であってもよいし、数度であってもよい。
【０００８】
溶接接合部の強度が先ず最初にクリティカルになるのは最も傾きが小さい接合線の部分領域ある。本発明による接合面形状は、この部分領域においても十分な溶接接合の強度が得られる方策を提供するものである。それは、該部分領域に、前記接合力に対して該部分領域の接合面の傾きが接合線のそれと同じにした場合に比べて、より大きな傾きをつけて溶接の接合強度をより有利にすることによって達成される。というのは、この部分領域では接合線の溶接力の方向に対する傾き角は小さく、そのため溶接の接合強度が危険な臨界値になるからである。接合線よりも大きい傾き角を有する接合面領域の溶接接合の強度を十分に確保することによって、接合線よりも溶接力に対する傾き角が小さい部分領域の溶接接合の強度が低いことが問題でなくなる。この部分領域は単にシール機能を有し、圧力による荷重に関しては接合強度が高い部分領域が担うことになる。
【０００９】
接合面を上記の形状に形成することによって、吸気管の殻体の幾何学的形状についてより大きな自由度を達成することができる。特に接合線の接合力に対する傾き角を実質的に３０°よりも小さくすることができる。特に傾き角を２４°よりも小さくすることも可能である。溶接力が直角に加わる平面に関しては、接合線の最大傾き角は実質的に６０°以上、特に６６°以上にすることができる。
【００１０】
本発明の他の実施形態は接合線の投影線が連続した湾曲をなしている場合に対するものである。該投影はある視点から接合線を投影したものである。接合線が例えば吸気管の吸気通路の湾曲に沿って走っている場合は、前記投影は例えば吸気通路の湾曲に対して直角方向の投影で行われる。そうすると、溶接力は該投影方向に対して直角になる。そして溶接力は、接合線の端と一致する投影線の端に、少なくとも片側に、該溶接力に対する傾きが最も小さい接合線の部分領域が生じるような方向に向けられる。該領域には既に述べた階段状の接合面が接合線にからんで設けられている。本実施形態では、接合線の中間領域は接合力に対する傾きがクリティカルではない接合面となるので、該領域では接合面は接合線に一致させることができる。
【００１１】
本発明の他の有利な実施形態は、接合線よりも傾斜が小さい接合面を接合力の方向に対して少なくとも直角に近くしたものである。接合面を接合力に対して直角にすることにより、溶接接合の強度に関して最良の結果が得られる。なぜならば、この領域では溶接接合部に掛かる荷重を特によく支えることができるからである。これにより、傾斜が緩い接合面と交代する傾斜が最も強い接合面の接合力に対する傾き角を２４°よりも小さくすることができる。
【００１２】
階段状の接合面では接合面が接合線から逸脱するような形態となる。階段は角を丸めて傾斜が変わる部分においても最良の溶接結果が得られるようにする。階段形状により、接合力に対する傾きが小さい部分領域の接合強度小さいことが最大限カバーされることになる。
【００１３】
さらに他の変形形態として、接合面の傾きが交互に変化する部分を溶接フランジによって覆うことができる。これにより、吸気管の視覚的印象が改善される。
【００１４】
上記およびその他の本発明の好ましい特徴が、請求の範囲、または明細書及び図面から案出され、個々の特徴がそれ自身あるいは多くは本発明の実施形態を組合せた形態でおよび他の分野で実現される有利かつそれ自身保護され得る実施形態を示すことができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
第１図の吸気管は２つの殻体１１ａ， ｂから成る箱体１０を有する。殻体１１ｂは基体を成し、燃焼空気の入口１２および出口１３を備えている。集合室１４が同じく殻体１１ｂに形成されている。両殻体１１ａ， ｂによって吸気通路１５が形成される。
【００１６】
殻体１１ａ， ｂの合面は溶接フランジ１７の内側を走る接合線１６で示されている。該溶接フランジ１７の内部には第１図には認められない溶接継ぎ目が前記殻体１１ａ， ｂの間を走っている。
【００１７】
前記溶接フランジ１７の詳細は第２図に示されている。該溶接フランジ１７は殻体１１ａの一部と殻体１１ｂ の一部で形成され、溶接フランジのこれら両部分の間に分割線１８が現れている。
【００１８】
溶接フランジ１７は破断して示されている。該破断部分には接合面１９が示されており、その中には溶接接合部が殻体１１ａ， ｂの間に形成されている。接合面１９は接合線１６にからんで波状に走っている。これにより、溶接力方向Ｆに対して傾きが大きい領域ａと傾きが小さい領域ｂとが生じる。領域ａでは溶接の接合強度が高くなり、該領域により吸気管の圧力に対する強さが確保される。領域ｂは単に殻体ａ， ｂ間のシール機能を果たし、吸気管の周囲に対する気密が確保される。
【００１９】
溶接フランジ１７の構造は第３図に示されている。そして、接合線１６は分割線１８の面内を走っていることが認められる。これについては構造的にそうでなければならないというものではない。接合面１９は殻体１１ａ， ｂの溶接を可能にする溶解ゾーン２０上にある。該溶解ゾーンと吸気管の溶接後は最早認められない接合面は前記接合線１６の外側にある。
【００２０】
本発明の作用にの方は第４図の概略図により説明される。図には吸気管は示されていないが、両殻体の相互作用を表す接合線１６が示されている。該接合線１６は対称に湾曲した形状に示されている。湾曲の両端領域では接合面１９が前記接合線から逸脱して設けられている。接合線１６の両側部にはそれぞれ領域ａおよびｂから成る段が形成されている。これらの領域は接合線から離れている。領域ｂは、接合力Ｆに対する傾き角が小さいために、吸気管にとって十分な接合強度をもたらさない。しかしながら、これに続く領域ａによって吸気管構造全体に必要な溶接の接合強度が確保される。領域ａは溶接力方向に直角な平面２１に平行に形成されている。このような幾何学的形状により溶接部の接合強度を最大にすることができる。領域ｂは前記平面２１に対して７７°の傾斜をなしている。したがって、この領域では溶接接合を生じさせるための有効押し力がｃｏｓ ７７°に減少する。この領域における溶接線が全てこのように大きな傾斜に形成されると、有効押し力は吸気管の接合部の必要な耐圧性を確保するのに十分ではなくなる。
【００２１】
第５図は、第１図に示されたと同じように構成された吸気管を示す。第１図と同じ構成には同じ符号を付してある。吸気通路１５は集合室１４からの吸入空気を１８０°方向転換させて出口１３に導く。第１図示された吸気管とは異なり、溶接フランジ１７は接合線１６に従うのではなく、実質的に接合面１９に従っている。既に第４図の説明で示された接合力Ｆに対する傾きが小さい領域における階段状接合部が、接合線１７の両端領域に認められる。
【００２２】
第６図に、接合線１６の接合力Ｆに対する傾きが小さい領域における接合面１９の一つの可能な形状が示されている。接合面はこの領域において角が丸められた階段形状をなしている。そして、階段の面は接合力の方向に対して交互に２０°と８０°傾斜している。このようにして、既に述べた接合面１９に領域ａ， およびｂが形成され、溶接接合部の全体的強度に関して既に述べた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
本発明のさらに詳細は、実施形態の概略を例示するつぎの図面を参照して説明される。
【図１】２つの殻体から成る吸気管の側面図である。
【図２】図▲１▼のＸ部詳細図である。
【図３】第２図のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第１図の吸気管に適合する接合線を示す概略図で、接合力が示されている。
【図５】階段状接合面および溶接フランジを備えた吸気管の側面図である。
【図６】接合線が最大勾配をなす領域における接合面の幾何学的形状の概略を示す図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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