(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、
前記第１部材と接合され、エンジンの上流側機構から該エンジンの各気筒へ吸入空気を導入するための吸気通路を形成する第２部材とを備えるエンジンの吸気装置において、
前記第１部材と前記第２部材が接合される部分で、前記第１部材および前記第２部材のいずれか一方に凸部を形成しいずれか他方に前記凸部と係合して隙間部を形成する溝部を設け、前記隙間部に液体シール剤を充填して構成し、前記凸部の両側において前記第１部材と前記第２部材の間に形成され前記吸気通路に沿って伸びる隙間を設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
前記第１部材および前記第２部材の少なくともいずれか一方を金属材料で構成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの各気筒に吸気を分配するエンジンの吸気装置（インテークマニホールド）に関し、特に軽量に構成した吸気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このように、軽量に構成した吸気装置の技術としては、例えば特開平１１−１８２３６７号公報に示されるものが知られている。この公報に開示されるインテークマニホールドは複数の湾曲する円筒形の分配管を樹脂材料の射出成形法で一体的に成形されようにしている。
【０００３】
一方、軽量な吸気装置を得る他の技術として特開平６−１４２９０５号公報に示されるアルミニウムで構成するものが知られている。この装置では、アルミニウム鋳造で本体部を作製し、アルミニウム展伸材でパイプ部を夫々部品として作製し、それらを溶接によって組み立てる構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような樹脂の射出成形法で一体的に作製される分配管を備えるインテークマニホールドでは、成形に際して円筒形状を得るために低温溶融金属による高価でしかも、製品毎に消費される中子型を用意する必要があって、製造コストがアップする問題がある。また、インテークマニホールドの全体を樹脂で構成すると剛性を確保することが難しく、エンジン振動の影響を受け易く振動騒音が大きくなる問題がある。
【０００５】
一方、上記したアルミニウムで構成するインテークマニホールドでは、各部品を組みつけのために溶接などの費用がかかる工法を必要としていた。
【０００６】
このために本発明は、上記の問題点を解決するために高価な中子を必要とせずに製作が可能で、かつ組付け費用が軽減できる軽量で剛性に優れるインテークマニホールドを実現することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために請求項１に発明にて講じた技術的手段は、第１部材と、前記第１部材と接合され、エンジンの上流側機構から該エンジンの各気筒へ吸入空気を導入するための吸気通路を形成する第２部材とを備えるエンジンの吸気装置において、前記第１部材と前記第２部材が接合される部分で、前記第１部材および前記第２部材のいずれか一方に凸部を形成しいずれか他方に前記凸部と係合して隙間部を形成する溝部を設け、前記隙間部に液体シール剤を充填して構成し、前記凸部の両側において前記第１部材と前記第２部材の間に形成され前記吸気通路に沿って伸びる隙間を設けて構成したことである。
【０００８】
この技術的手段によれば、吸気装置の第１部材、第２部材は凸部と溝部が係合して正確に組み合わされて、滑らかな流動抵抗の少ない吸気の流路が確保できるようになる。また、隙間に充填された液体ガスケットで各吸気通路間の気密が確保されるようになる。
【０００９】
上記した課題を解決するために、さらに請求項２の発明にて講じた技術的手段は上記した請求項１に記載の技術的手段に加えて、前記第１部材および前記第２部材の少なくともいずれか一方を金属材料で構成したことである。
【００１０】
これによって、例えば第１部材を金属材料で構成し、そしてスロットルボデー等のように重量のある上流装置を支持するようにすると、吸気装置の振動に対する剛性が大きくなり、また他の部材を樹脂材料で構成すれば振動騒音が少なく、軽量になるよう構成できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に従った実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１において、エンジンへの吸気を導くインテークマニホルド（吸気装置）１０は、その外郭を構成するインマニアッパ２００と、インマニアッパ２００と接合されるインマニロア１６０を備えている。
【００１３】
図２に示すように、インマニアッパ２００とインマニロア１６０でその内部に夫々空間２００ａ、１６０ａが形成されている。インマニアッパ２００の空間２００ａをアッパインナ５６で区切って第１吸気通路４４を形成し、またインマニロア１６０の空間１６０ａをロアインナ５２で区切って第２吸気通路４５形成する。更に空間２００ａ、１６０ａの吸気通路４４、４５以外の部分でサージタンク４２を形成するように構成されている。
【００１４】
本実施例ではインマニアッパ２００は、アルミニウムあるいはマグネシウム等の金属材料のダイカスト鋳造にて成形されており、図２に示すようにエンジン１のシリンダヘッド１２にインテークマニホルド１０を取付けるためのヘッドフランジ２０４を備えている。更に、インマニアッパ２００には、図１に示されるように、上流側装置としてのスロットルボデー８１を取付けるためのスロットルフランジ２０５と、後述する樹脂材料で作製されるインマニロア１６０を取付けるためのアッパフランジ２０３を有している。
【００１５】
図２及び図４に示されるように、インマニアッパ２００の空間２００ａ内に図示下方に向く凹部２０１が形成されている。凹部２０１は断面が長円形状を呈する第１吸気通路４４の上側半分を構成するように成形されている。この凹部２０１はヘッドフランジ２０４からアッパフランジ２０３に亘って第１吸気通路４４の流線を形成するように配置されている。ヘッドフランジ２０４には４つの長円形のポート（図示せず）が形成され、第１吸気通路４４をシリンダヘッド１２の吸気孔（図示せず）に連通する構成である。
【００１６】
このように第１吸気通路４４は長円形状の上側半分に分割して成形可能になっているために、インマニアッパ２００は、低温溶融金属等による高価で特別複雑な中子を必要とせずに安価に作製可能となっている。
【００１７】
また、図４に示されるように、インマニアッパ２００の凹部２０１に対向するようにアッパインナ５６が取付けられる。本実施例ではアッパインナ５６もダイキャスダイカスト鋳造で成形され、インマニアッパ２００の凹部２０１と対向する長円形状の下側半分の凹部５０１が形成されている。凹部５０１は凹部２０１と共に楕円形断面の第１吸気通路４４を形成する。本実施例のインテークマニホルド１０は４気筒のエンジンに適応されるものであるため、第１吸気通路４４は４つ備えられている。インマニアッパ２００とアッパインナ５６は図示しない取付部が設けられ互いに固定され、インマニアッパアッセンブリ２０となる。
【００１８】
アッパインナ５６もインマニアッパ２００と同様、第１吸気通路４４の長円形状は半分に分割して形成されるようにしているために、ダイキャストの型は特別複雑な中子を必要とせずに安価に作製可能となっている。
【００１９】
更に図４に示されるように、各第１吸気通路４４の間でインマニアッパ２００には平面部２１３が形成され、アッパインナ５６にも平面部５１３が形成されている。この平面部２１３，５１３の互いに対向する面を図５に拡大して示すように、平面部２１３には、一定の間隔で第１吸気通路４４に沿って峰状に伸びる２本の凸部２１５が形成され、各凸部２１５の間に溝部２１４が形成されている。一方平面部５１３には溝部２１４に嵌るようにして伸びる凸部５１５が形成されている。インマニアッパ２００とアッパインナ５６が組付けられた状態で溝部２１４と凸部５１５はその間に隙間８が形成されるように組み合わされる。インマニアッパ２００とアッパインナ５６の組みつけの際に隙間８に液体シール剤８５が充填される。液体シール剤８５は市販される既知のもので、塗布後大気中の水分と反応し液体の状態から弾性を有する固体に変化するものである。
【００２０】
このように構成したことによって、インマニアッパ２００とアッパインナ５６に組付けでは、溶接等費用のかかる組付けを必要としない。また、溝部２１４と凸部５１５は、インマニアッパ２００とアッパインナ５６に組付けの際の位置決めとしても作用する。また図５に示されるように凸部２１５の頂点と平面部５１３の間には僅かな隙間の逃がしを設けて、製造上の寸法バラツキがあっても両者の接続部に吸気の流れを乱すような隙間、凹凸が生じないようにしている。既知の一般的なゴム材料等のガスケットでは組付け過程で位置ズレとかのミスで吸気通路にはみ出すなど問題が生じ易く、装置の内部の見えない部分であるために発見し難く、この場合は吸気の流動抵抗が著しく大きくなってしまう。この構成によって、後述するインマニロアアッセンブリ１６とともに、各第１吸気通路４４の吸気の連通は阻止され、エンジンの各気筒への吸気のタイミングが厳密に維持され燃焼の安定が図られる。
【００２１】
図１に示されるように、スロットルボデーフランジ２０５には、スロットルボデー８１を固定するためのネジ部２０５ａと、スロットルフランジ２０５の中央付近に設けられるボア部２０５ｂとを有している。
【００２２】
図１及び図２に示すように、インマニロア１６０の空間１６０ａは図示上方に開口し、その周囲にインマニアッパ２００を取付けるためのロアフランジ１６０ｂが設けられている。
【００２３】
本実施例のインテークマニホルド１０ではインマニロア１６０は樹脂の射出成形で作成される。インマニロア１６０の空間１６０ａの底部には、インマニアッパ２００と同様に、第２吸気通路４５を構成する４つの半筒体の凹部１６５（図１）が形成されている。凹部１６５は、略断面Ｌ字型に空間１６０ａの底部に沿って伸びている。長円形状を呈する第２吸気通路４５が半筒体の凹部１６５に分割されているために、射出成形では冒頭に引用した従来技術のように低温溶融金属による高価な中子型を用意する必要がなく、安価な成形方法が適用可能となる。
【００２４】
一方、図１に更に示されるように、インマニロア１６０と同様に樹脂の射出成形で作成されるロアインナ５２には、空間１６０ａと対向するように分割された長円形状の他方側となる凹部５２１が形成されている。インマニロア１６０とロアインナ５２が取付けられることにより長円形状の第２吸気通路４５が形成される。ロアインナ５２も同様に安価な通常の射出成形で作製が可能となっている。そして、詳細説明を省略するが、インマニロア１６０とロアインナ５２の接合場所にも、上記インマニアッパ２００とアッパインナ５６の隙間８と同様の液体シール剤が充填される隙間を設け、各第２吸気通路４５間の吸気の連通を阻止する構成となっている。インマニロア１６０とロアインナ５２は図示しない接合部で結合され、インマニロアアッセンブリ１６を構成している。
【００２５】
図２に示されるように、インマニアッパアッセンブリ２０とインマニロアアッセンブリ１６は上下に組み合わされて、第１吸気通路４４と第２吸気通路４５は連結される。また、この吸気通路以外のインマニアッパ２００の空間２００ａとインマニロア１６０の空間１６０ａも結合されてサージタンク４２を形成する。そして、サージタンク４２に第２吸気通路４５の下方端が開口されている。
【００２６】
図２及び図６に示すように、インマニアッパアッセンブリ２０とインマニロアアッセンブリ１６は、アッパフランジ２０３とロアフランジ１６０ｂ間に配置されたガスケット７０を介してボルト９０（図３）を用い組付けられる。インマニアッパアッセンブリ２０とインマニロアアッセンブリ１６とが取付けられることで、第１吸気通路４４と第２吸気通路４５とが外部との気密を保った状態で連通する。さらにサージタンク４２も外部との気密を保った状態で連通する。
【００２７】
インテークマニホルド１０の下端は、図２に示されるようにインマニロア１６０の下方部分に形成された複数の取付け穴１６１でも、エンジン１側に固定され全体の剛性と強度は確保される構成となっている。
【００２８】
上記したように、本実施形態においては、金属材料によってインマニアッパ２００を構成し、重量を伴う上流側機構となるスロットルボデー８１をインマニアッパ２００に取付けられている。このため、上流側機構のエンジン振動に対する取付け剛性を向上させ、振動に伴い発生する異音を低減させることができる。従来スロットルボデーの耐振性を確保するためにステー等の部品で補強されるが、そのような部品は不要となり部品点数を削減と組み付け工数、コストの低減を図ることができる。
【００２９】
上記構成では、樹脂材料および金属材料で成形した部品を組み合わせて構成するインテークマニホールド１０を示したが、構成部品が溶接等によらず単に接合して組み合わされているために、上記の材料による構成にこだわらず構成できることは明らかである。例えば鋼板による部品も含めて構成することも可能となる。これらの部品を分割して成形し、接合部に隙間を設け液体シール剤８５を充填させて組み立てる方法のため、エンジンの振動状況、および軽量化、コストに対するニーズに応じて構成部品の材質を適宜変えて組合せることができる。
【００３０】
また、上記構成では、アッパフランジ２０３とロアフランジ１６０ｂ間に液体シールと異なる、既知のガスケット７０を介してボルト９０によって気密的に取付ける構成を実施例として示したが、当然隙間に液体シール剤８５を充填する方法による構成にすることができる。だた、この際、インテークマニホールド１０内部に用いるシールとは異なりガソリンの透過性の無い材質のシールを選択する必要がある。このようにいずれの構成を選択するかは、設計的に判断すれば良く選択の自由度を大幅に拡大させることができるようになる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１に記載の発明によれば、この技術的手段によれば、インテークマニホールドの第１部材、第２部材および区画部材は安価な成形型で個別に分割して製造することが可能となる。そして、各構成部品の組付けでは、凸部と凹部溝の組合せで寸法のバラツキが吸収され滑らかな流路が確保されかつ隙間に充填された液体ガスケットでシールを確実にできるようになる。各構成部品の成形に高価な中子を必要とせず、また組付けにも溶接等高価な設備と工数を必要とする工法が不要となり安価にできる。さらに各構成部品を必要に応じて樹脂と金属で作製された部品で構成することが可能となって、軽量で剛性に優れるインテークマニホールドを実現することができるようになる。また、また車両のニーズに合わせ各構成部品の材料の組合せを替えて選択することができるようになって設計の自由度が大幅に拡大する。
【００３２】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、スロットルボデーのように重量のある上流装置を支持する第１部材を金属材料で構成しているためにインテークマニホールドの振動に対する剛性が確保されるとともに、樹脂材料で構成された他の部品によって軽量化が得られるようになる。このために、車両の軽量化が図られるとともに静粛さが得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインテークマニホールド（吸気装置）の分解斜視図である。
【図２】図３に示すインテークマニホールドのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係るインテークマニホールドの平面図である。
【図４】図２に示すインテークマニホールドのＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図４に示すインテークマニホールドのＣ部拡大図である。
【符号の説明】
８        隙間部
４４      第１吸気通路（吸気通路）
４５      第２吸気通路（吸気通路）
５２      ロアインナ（第２部材）
５６      アッパインナ（第２部材）
１６０    インマニロア（第1部材）
２００    インマニアッパ（第１部材）
２１４    溝部
５１５    凸部
【図１】
0004103424.tif 000002
【図２】
0004103424.tif 000003
【図３】
0004103424.tif 000004
【図４】
0004103424.tif 000005
【図５】
0004103424.tif 000006