(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼空気の入口（１１）とシリンダ側出口（１４）と前記入口と出口を連結する通路構造体を有する内燃機関用の吸気装置であって、
−前記通路構造体は少なくとも部分的に分割面（１６、１６ａ）に沿って圧縮力を作用させて互いに溶接される少なくとも２つの殻体（１０）からなり、
−前記分割面は少なくとも部分的に前記圧縮力Ｄの方向に対して９０°より小さい角度をなす対応接合面（２０）を有し、
−これら部分領域の総和は吸気装置の溶接に際し前記圧縮力Ｄに対して第１の傾斜力Q１を生じる吸気装置において、
前記殻体（１０）には溶接に際し前記圧縮力Ｄに対して第２の傾斜力Q２を生じる対応追加面（１９）が設けられ、該傾斜力Q２が前記第１の傾斜力を少なくとも部分的に相殺するように構成され、前記対応追加面（１９）が前記殻体（１０）の内側に設けられていることを特徴とする吸気装置。
【請求項２】
前記分割面は連続的に曲がっていることを特徴とする請求項１記載の吸気装置。
【請求項３】
前記対応追加面（１９）が少なくとも部分的に圧縮力Ｄに対して２４°より小さい角度を有することを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２つの互いに対応する接合面で溶接された殻体からなる請求項１に記載の種類の内燃機関用吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような給気装置は、例えばEP 568
560 C1 により知られている。この文書によると、プラスチックで中空構造体に作製された吸気装置は、構造体内部に空間を形成できるように複数の殻体が溶接されている。前記空間は先ずは集合室であり、そして該集合室から分岐する吸気通路である。これら吸気通路は、吸気装置においては、取り付けの関係や吸気の流れに対する要求のために湾曲されることが多い。そのような場合、溶接のための対応する接合面を有する分割面も同じく湾曲されて形成される。
【０００３】
吸気装置の殻体の溶接には、理想的には分割面方向に対して垂直方向に接合力が作用されるが、分割面が湾曲している場合は妥協しなければならない。分割面が溶接方向に対して傾いている場合は接合に有効に利用される力が小さくなる。上記の文書によれば、溶接力の方向（即ち溶接方向）に垂直な面に対して実質的に６０゜以上の傾きにはならないとしている。
【０００４】
溶接方向は、したがって最も望ましくは、湾曲した分割面が両端部において溶接力方向に対して同じ角度であるように定められる。それにより、溶接に際して分割面の傾きによって起る斜め方向の力の均衡化が達成される。勿論、溶接のための圧縮力をここに述べたように最良になるように調整することは不可能である。吸気管の殻体は、大抵は溶接冶具で理想的な溶接方向となるように掴むことが不可能な外形形状をしており、理想からは外れる。その場合には、溶接過程で不利な傾斜力が生じ、それは溶接冶具の寸法あるいは溶接機で補正されなければならない。大きな傾斜力に対応する冶具を用意することは付加的なコストを要し、溶接吸気管の経済性が損なわれる。そのほか、溶接過程で殻体が傾斜力により許容範囲を超えて移動することがあり、それにより溶接継ぎ目の品質低下および仕上げ部分の公差の問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、したがって、外形形状に関係なく溶接でき、経済性および溶接継ぎ目の品質に関して最良の結果が得られる内燃機関用の吸気装置を提供することである。この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題の解決は、傾斜力の均衡が分割面の幾何形状に基づき、および溶接方向を選定することによって、少なくとも部分的に行われなければならないという背景のもとになされる。この均衡が接触して溶接される面で達成されれば、構造体自体内で傾斜力の均衡が生じる。そうすると、傾斜力は、鋳型に及ぶことがなく構造体自体で受止められる。それに応じて溶接冶具の寸法を小さくできる。したがって構造体の製作を経済的に行うことができる。その他、傾斜力の均衡によって溶接される両殻体の傾斜力方向への許容範囲を超えた移動が阻止されるので、構造体の幾何形状に基づく傾斜力の均衡は溶接継ぎ目の良好さに関してより良い結果をもたらす。したがって、上記の方法によれば、さらに吸気装置の寸法公差を厳しくすることができる。これは吸気装置の内燃機関への組み付けを容易にし、本提案の解決方法の経済的効果をさらに高める。
【０００７】
本発明の吸気装置は、少なくとも燃焼空気の入口とシリンダ側出口を互いに連結する通路構造体からなる周知の吸気装置である。前記シリンダ側出口は、通常吸気装置を内燃機関に取り付けるためのシリンダヘッドフランジに作り込まれる。前記入口はたいていの場合集合室に開口し、該集合室からシリンダ当り少なくとも１個の吸気通路が前記シリンダ側出口に導かれる。したがって、前記集合室は燃焼空気を個々のシリンダに配分する役目を果たす。前述の通路構造体の幾何形状に対する最小の要求事項はさらに別の機能によって補足される。例えば、内燃機関の運転状況に応じた対応する弁の切換えによって通気通路を長く或は短くすることができる。
【０００８】
通路構造体の複雑な幾何学的要求を満たすために、該通路構造体は少なくとも部分的に、少なくとも２つの殻体で形成され、これら殻体は分割面を有し、圧縮力を作用させることによって該分割面に沿って互いに溶接される。その際、特に両殻体間に高周波の相対運動を生じさせて両核体の分割面に対応する夫々の接合面が溶けて接合される振動溶接法が考えられる。吸気装置の幾何形状の複雑さに合わせて任意個数の殻体を互いに組み合わせることができる。
【０００９】
通路構造体の幾何形状は、両殻体間の分割面が少なくとも溶接に必要な圧縮力に対して９０°よりも小さい角度をなすような部分領域を有するように定められる。これにより、既に述べたように溶接の際に傾斜力が生じる。本発明の吸気管では、分割面は対応する接合面を有する。本発明における接合面とは、吸気装置が気密で要求されるバースト圧力に耐える中空構造に形成されるように両殻体を互いに溶接するために必要な接合面のことを言う。前述の圧縮力に対して９０°よりも小さい角度をなす部分領域の和は第１の傾斜力を生じさせ、該傾斜力は零ではなく溶接冶具によって受止められる。
【００１０】
本発明の吸気装置は、殻体には対応する追加面が設けられ、該追加面が前記第１の傾斜力と反対方向に向く第２の傾斜力を発生させて前記第１の傾斜力を少なくとも部分的に相殺することを特徴とする。当然、前記第１の傾斜力が完全に均衡されるのが最もよいのであるが、それでも前記傾斜力の部分的な均衡が達成されれば、本発明の利点は弱められながらも生じる。
【００１１】
本発明における対応追加面とは、前述した方法による気密な中空構造体の形成に必要ではないが、ただ単に第２の傾斜力を発生させるために設けられた面のことを言う。該面は当然に吸気管構造から生じる役目を担う。例えば追加中仕切り壁は吸気装置の中空構造体内に作りつけることができる。対応追加面のさらに可能な形態については以下により詳しく述べられる。
【００１２】
本発明の思想による他の有利な形態では、分割面は連続的に曲がるように形成される。この形状では分割面の溶接力の方向に対する角度が急激に大きくなることはない。これにより吸気装置の壁の溶接継ぎ目において溶接力が小さい所が生じるのを避けることができる。さらに、分割面を連続的に曲げると、特に同様に連続的に曲がる好都合な吸気管を容易に製作することができる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
さらに本発明の実施形態は対応追加面を殻体の内部に設けることである。この場合、接合される追加面に求められ気密性は、吸気装置の壁における接合面の場合よりもはるかに小さいという利点がある。対応追加面を有する構造は吸気管においてさらに追加的な機能を果たす。例えば、この構造においては中仕切り壁が設けられ、該仕切り壁は吸気を導いたり、或は吸気騒音の音響的改善の作用を行う。さらに、追加面は吸気管の溶接後は外部からは見えないようにすることができるので、吸気装置の外観を損なうことがない。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
さらに本発明の他の好ましい実施形態は、追加面を圧縮力Dに対する角度が２４°よりも小さい角度αとなるように大きく傾けることである。これによって、追加面にその面積に比例して大きな傾斜力が生じる。吸気装置の内側での圧縮力は周囲におけるよりもかなり小さいので、特に追加面を給気装置の内側に設けることによって有効な溶接力が小さいために起る溶接継ぎ目の品質が損なわれる問題が解消される。
【００２０】
上記およびその他の本発明の好ましい特徴が、請求項、また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。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に示す給気装置は２つの殻体１０ａ、ｂからなる周知の構造である。これら殻体は細い矢線で示す燃焼空気の吸入路を形成する。燃焼空気は、吸気装置の入口１１から集合室１２に入り、該集合室を出て吸気通路の１つが断面で示されている吸気通路１３を通ってシリンダ側の出口１４に導かれ、該出口はシリンダヘッドフランジ１５を介して図示しない内燃機関のシリンダヘッドに連結されている。
【００２２】
両殻体１０ａ、ｂは溶接周縁１７で示される分割面１６を形成する。この溶接周縁上で両殻体は溶接力のもとに互いに溶着される。溶接に際しては、分割面が連続的に曲がっていて圧縮力の方向Dに対して９０°よりも小さい角度になる部分が生じるような幾何形状であることにより溶接中に両殻体１０ａ、ｂに傾きが生じるような傾斜力Q1は相殺されなければならない。該傾斜は、１つには図示しない溶接冶具によって生じる反力によって受止められ、他には取付け個所１８に第１の傾斜力Q1と反対方向の第２の傾斜力Q２が生じることによって受止められる。こうして吸気管構造体の内部で傾斜力が相殺される。これらの傾斜力Q1およびQ２は、接合面の傾斜により生じる傾斜（Q1）となかんずく取付け個所に形成される補足面１９に生じる傾斜（Q２）によって生じる。
【００２３】
図１の吸気装置の分割面の追加面１９と接合面２０の構成は図２乃至図４により理解される。図２において、溶接周縁１７は吸気通路１３上を斜めに走ることが分る。さらに、締結ねじ（不図示）を取り付ける穴２１を有する取付け個所１８が認められる。該取付け個所は、部分的断面図で追加面１９がハッチングを施した断面領域に示されている。
【００２４】
図１には他の取付け個所１８ａが示されている。これは分割面１６の領域ではなく殻体１０ａの表面に設けられている。この取付け個所は殻体１０ａ、ｂを溶接する方向の選択に関して制限を加える。したがって、圧縮力Dは図１に示されるように選択されるべきであって、傾斜力Q1の部分を減少するためにこれ以上傾けることはできない。
【００２５】
図３および図４には図１における断面である溶接周縁１７が示されている。
【００２６】
図４は前記溶接周縁のＣ−Ｃ断面部分を示す。該溶接周縁の中には溶融域２２が形成されていて、該溶融域はその全幅が接合面２０となっているいることが明らかである。該接合面２０は接合面と接触面２９の間に形成された空間２３によって限られている。該接触面は圧縮力Ｄを作用させた場合の殻体１０ａ、ｂの軸方向の動きを拘束する。
【００２７】
図３（図１のＢ−Ｂ断面）の溶接周縁１７では溶融域２２の幅が識別されている。該溶融域は、吸気装置に必要なバースト強度を得るために、示されている全幅にわたって必要ではなく、接合面２０で十分である。図１における第２の傾斜力Q２を生じさせるために図２の追加面１９の他にさらに図３の追加面１９が接合面２０の左右に設けられる。このため図４の場合に比べて溶融域２２の幅が大きくなっており、同時に接着力も高まっている。したがって空間２３は図４におけるよりも狭くなっている。
【００２８】
図５には他の実施例が示されている。図１と同じあるいは対応する部分には同じ符号が付してある。同図には入口は現れていない。集合室１２の断面に共鳴開口２６を有し集合室を２つの同じ大きさの容積部分に分ける中仕切り壁２５が見える。該中仕切り壁は分割面１６ａによって分割され、分割壁が鋳込まれた両殻体１０ａ、ｂは一体に組み合わされる。分割面１６ａの部分領域２７は圧縮力Ｄに対して角度αに形成され、α＜２４°にされる。さらに、分割面１６ａの部分領域２７および残りの領域における傾きは、溶接周縁１７から分るように本実施例では平坦面に形成されている分割面１６と比べて圧縮力Ｄに対して反対向きとされている。
【００２９】
図６には吸気装置の殻体１０ｂが斜視図で示されている。同図から、接合面２０は、先に述べたように、追加面１９に対置される方向付け面であることが明らかである。該追加面１９は中仕切り壁２５によって形成され、そこでは殻体１０ｂに作用する傾斜力Q２を大きくするために中仕切り壁の端部２８が幅広にされている。この傾斜力は前記接合面により生じる傾斜力Q１に対抗する。
【００３０】
【図面の簡単な説明】
本発明は、実施例を示す概略図を参照してさらに詳細に説明される。
【図１】    ２殻体型の給気装置の部分断面図である。
【図２】    図１におけるA矢視の断面図である。
【図３】    図１におけるB−B断面図である。
【図４】    図１におけるC−C断面図である。
【図５】    吸気装置の他の実施例の部分断面図である。
【図６】    図５の吸気装置の下側殻体の斜視図である。
【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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