特許 7491233 インテークマニホールド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】インテークマニホールド

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/104 20060101AFI20240521BHJP

   F02M 35/10 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

F02M35/104 R

F02M35/10 101F

F02M35/10 301P

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021018561

(22)【出願日】2021-02-08

(65)【公開番号】P2022121289

(43)【公開日】2022-08-19

【審査請求日】2023-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】山田 将人

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】実開平０１－１１５８４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－０２６７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９１３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１８７５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２０３６８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表平０８－５０１８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２６７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１４４７３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３５／１０４

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サージタンクと、
前記サージタンクの内外を連通する筒状をなすとともに、一端が前記サージタンクの内壁面から突出する突出部を構成する態様で前記サージタンクに固定されて、同サージタンクの内部に空気を導入するコネクタと、
前記サージタンクの内外を連通する筒状をなすとともに、前記サージタンクにおける前記コネクタからの空気の導入方向に沿って延びる壁部に接続されて、前記サージタンク内の空気を導出する導出管と、を備えるインテークマニホールドにおいて、
前記突出部の前記サージタンクの内部における突端は、前記導出管の前記サージタンクの内部における開口部分よりも、前記内壁面から突出する方向の手前側に位置しており、
前記内壁面における前記コネクタの開口部分と前記導出管の前記サージタンクの内部における開口部分とを直線状に繋いだ領域を仮想領域とした場合に、前記突出部における前記仮想領域に含まれる部分には、前記突出部の周壁の少なくとも一部が途切れた形状をなす欠け部が設けられている
ことを特徴とするインテークマニホールド。

【請求項2】

前記欠け部は、前記突出部の突出方向の全長にわたって同突出部の周壁が途切れた形状をなしている
請求項１に記載のインテークマニホールド。

【請求項3】

前記導出管を複数有しており、
複数の前記導出管は、同導出管の前記サージタンクの内部における開口部分が前記導入方向において並ぶ態様で前記壁部に各別に接続されている
請求項１または２に記載のインテークマニホールド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関のインテークマニホールドに関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関には吸気系の一部をなすインテークマニホールドが設けられている。インテークマニホールドは、サージタンクと、同サージタンクに連通された筒状のコネクタと、サージタンクの内壁における上記コネクタからの空気の導入方向に沿って延びる壁部に連通された導出管とを有している。インテークマニホールドを取り付ける際には、コネクタが吸気通路に接続されるとともに、導出管が内燃機関の吸気ポートに接続される。こうしたインテークマニホールドにより、吸気通路に吸入される空気が内燃機関の気筒に供給される。

【0003】

インテークマニホールドとしては、コネクタの吸気流れ方向下流側の端部がサージタンクの内部において突き出る態様で同コネクタがサージタンクに接続された構造のものが提案されている（例えば特許文献１）。こうした構造を採用することにより、内燃機関の吸気系についての振動および騒音を抑制する性能（いわゆるＮＶ性能）の向上が図られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表平８－５０１８５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のインテークマニホールドのように、筒状のコネクタの端部がサージタンクの内部に突き出ていると、その突き出た部分が上記コネクタから導出管に向かう空気の流れを遮る壁部になるおそれがある。この場合には、インテークマニホールドの吸気抵抗が大きくなるため、機関システムの吸気損失が大きくなってしまう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するためのインテークマニホールドは、サージタンクと、前記サージタンクの内外を連通する筒状をなすとともに、一端が前記サージタンクの内壁面から突出する突出部を構成する態様で前記サージタンクに設けられて、同サージタンクの内部に空気を導入するコネクタと、前記サージタンクの内外を連通する筒状をなすとともに、前記サージタンクにおける前記コネクタからの空気の導入方向に沿って延びる壁部に接続されて、前記サージタンク内の空気を導出する導出管と、を備えるインテークマニホールドにおいて、前記内壁面における前記コネクタの開口部分と前記導出管の前記サージタンクの内部における開口部分とを直線状に繋いだ領域を仮想領域とした場合に、前記突出部における前記仮想領域に含まれる部分には、前記突出部の周壁の少なくとも一部が途切れた形状をなす欠け部が設けられている。

【0007】

上記構成によれば、筒状のコネクタにおけるサージタンクの内部に突出する部分である突出部によって、ＮＶ性能の向上を図ることができる。
しかも、コネクタを介してサージタンク内に導入される空気の一部を、同コネクタ（詳しくは、上記突出部）の周壁が途切れた部分である欠け部を介して同突出部の外部に漏らすことができる。これにより、コネクタを通じてサージタンク内に導入される空気の一部を、導出管に向かう態様で流すことができる。このように上記構成によれば、サージタンクの内部に上記突出部が設けられるとはいえ、コネクタから導出管に向かう空気の流れが同突出部によって邪魔され難い構造にすることができる。これにより、インテークマニホールドの吸気抵抗の低減を図ることができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明のインテークマニホールドによれば、ＮＶ性能の向上と吸気抵抗の低減との両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態のインテークマニホールドの側面図。

【図2】インテークマニホールドの平面図。

【図3】インテークマニホールドの図２における３－３線に沿った断面図。

【図4】サージタンクの内部における突出部およびその周辺の構造を示す断面図。

【図5】突出部の斜視図。

【図6】他の実施形態のインテークマニホールドの突出部の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、インテークマニホールドの一実施形態について説明する。
図１～図３に示すように、インテークマニホールド１０は、サージタンク１１と、コネクタ１２と、複数（本実施形態では、４本）の導出管１３と、取付フランジ１４とを有している。なお、インテークマニホールド１０は、一方向に分割された合成樹脂製の４つの分割体によって構成されている。インテークマニホールド１０は、それら分割体が一方向において重ねられた状態で振動溶着によって互いに固定された構造になっている。本実施形態では、図１の上下方向をインテークマニホールド１０の上下方向として説明する。

【0011】

サージタンク１１は、上方側の壁部を構成する頂壁１１Ａと、頂壁１１Ａの周縁から下方に向けて立設された環状の側周壁１１Ｂと、側周壁１１Ｂの下部を塞いで下方側の壁部を構成する底壁１１Ｃとを有している。サージタンク１１は、一時的に空気を貯めておく容積部として機能する。

【0012】

コネクタ１２は筒状をなしている。コネクタ１２は、サージタンク１１の内外を連通する態様で、サージタンク１１の側周壁１１Ｂに設けられている。本実施形態のインテークマニホールド１０では、このコネクタ１２を介して、サージタンク１１の内部に空気が導入される。コネクタ１２の一端はサージタンク（詳しくは、その側周壁１１Ｂ）の内壁面から突出する突出部２０を構成している。この突出部２０は、サージタンク１１の頂壁１１Ａおよび底壁１１Ｃに沿う方向（図３に矢印Ｘで示す方向）において延びている。コネクタ１２における上記サージタンク１１の外方側の部分１２Ａは、サージタンク１１の側周壁１１Ｂの外面から突出する形状をなしている。コネクタ１２の外方側の部分１２Ａは、インテークマニホールド１０の取り付けに際して、内燃機関の吸気管に接続される。

【0013】

複数の導出管１３は筒状をなしている。複数の導出管１３は、サージタンク１１の内外を連通する態様で、同サージタンク１１における上記コネクタ１２からの空気の導入方向に沿って延びる壁部、詳しくは底壁１１Ｃに接続されている。各導出管１３の一端は、サージタンク１１の内部（具体的には、底壁１１Ｃの内面）で開口している。本実施形態では、上記サージタンク１１の内部において各導出管１３の開口部分が空気の導入方向（図３に矢印Ｘで示す方向）に並ぶ態様で、複数の導出管１３が配置されている。各導出管１３はサージタンク１１の外面に沿って略Ｃ字状で延びている。各導出管１３の他端は、取付フランジ１４の接続面１４Ａで各別に開口している。

【0014】

取付フランジ１４は、各導出管１３が並ぶ方向（図２の左右方向）に延びる板状をなしている。この取付フランジ１４を内燃機関（図示略）の外壁に固定することにより、インテークマニホールド１０の各導出管１３が内燃機関の各吸気ポートに接続されるようになっている。

【0015】

本実施形態のインテークマニホールド１０では、吸気通路に吸入された空気がコネクタ１２を介してサージタンク１１内に導入される。そして、サージタンク１１内に導入された空気は、各導出管１３を介して導出されることによって内燃機関の各吸気ポートに分配供給される。

【0016】

本実施形態では、インテークマニホールド１０の吸気抵抗を低減するために、コネクタ１２の突出部２０に、同突出部２０の周壁が途切れた形状をなす部分である欠け部２１が設けられている。以下、欠け部２１を有する突出部２０について詳しく説明する。

【0017】

図３～図５に示すように、突出部２０は最も下方側の部分が途切れた形状の断面Ｃ字状をなしている。そして、突出部２０における最も下方側の部分、すなわち突出部２０が途切れた部分が欠け部２１になっている。この欠け部２１は、突出方向（図３中に矢印Ｘで示す方向）の全長にわたって突出部２０の周壁が途切れた形状をなしている。

【0018】

ここで、図３および図４に示すように、側周壁１１Ｂの内壁面におけるコネクタ１２の開口部分ＯＰ１と、導出管１３のサージタンク１１内における開口部分ＯＰ２とを直線状に繋いだ領域を「仮想領域ＶＲ」とする。本実施形態では、上記欠け部２１は、突出部２０における上記仮想領域ＶＲに含まれる部分に設けられている。

【0019】

なお図３および図４には、４つの導出管１３のうち、最もコネクタ１２側（図３における左側）に設けられた導出管１３についての仮想領域ＶＲを示している。本実施形態では、上述した「突出部２０における仮想領域ＶＲに含まれる部分に欠け部２１が設けられる」といった仮想領域ＶＲと欠け部２１との位置関係が、４本の導出管１３に対応する４つの仮想領域ＶＲの全てについて満たされている。

【0020】

以下、本実施形態のインテークマニホールド１０による作用効果について説明する。
インテークマニホールド１０は、サージタンク１１の内部に、コネクタ１２の一端が側周壁１１Ｂの内壁面から突出した部分である突出部２０を有している。そのためインテークマニホールド１０では、突出部２０が設けられない比較例のインテークマニホールドと比較して、上記突出部２０が設けられる分だけサージタンク１１の内面の表面積が大きくなっている。これにより、本実施形態のインテークマニホールド１０は、サージタンク１１の内部において吸気脈動が減衰され易い構造になっている。そのため、インテークマニホールド１０についての振動および騒音を抑制する性能（いわゆるＮＶ性能）を高くすることができる。そして、こうしたインテークマニホールド１０を採用することにより、同インテークマニホールド１０を含む内燃機関の吸気系についての振動および騒音を抑制する性能（いわゆるＮＶ性能）を高くすることができる。

【0021】

ここで、コネクタ１２の突出部２０は、サージタンク１１の頂壁１１Ａおよび底壁１１Ｃに沿う方向（図３中に矢印Ｘで示す方向）において延びている。そのため、図３中に矢印Ｆ１で示すように、上記突出部２０を含むコネクタ１２を介してサージタンク１１の内部に導入される空気（詳しくは、その主流）は、同サージタンク１１の底壁１１Ｃに沿う方向に流れるようになる。こうしたインテークマニホールド１０では、上記突出部２０の周壁が、コネクタ１２から各導出管１３に向かう空気の流れを遮る壁部になるおそれがある。

【0022】

この点をふまえて、本実施形態のインテークマニホールド１０では、突出部２０における最も下方側の部分、すなわち前記導出管１３が開口している底壁１１Ｃ側に配置される部分に、同突出部２０の周壁が途切れた部分である欠け部２１が設けられている。そのため、図３および図４中に矢印Ｆ２で示すように、コネクタ１２を通じてサージタンク１１内に導入される空気の一部を、同コネクタ１２の突出部２０における欠け部２１を介して、同突出部２０の外部に漏らすことができる。そして、欠け部２１から突出部２０の外部に漏れる空気は下方に向けて、詳しくは各導出管１３が開口している底壁１１Ｃに向けて流れるようになる。このように本実施形態のインテークマニホールド１０によれば、サージタンク１１の内部に上記突出部２０が設けられるとはいえ、突出部２０を含むコネクタ１２から各導出管１３に向かう空気の流れが同突出部２０によって邪魔され難い構造にすることができる。

【0023】

そして、本実施形態のインテークマニホールド１０によれば、突出部２０を含むコネクタ１２を介してサージタンク１１内に導入される空気の一部を、同突出部２０に設けられた欠け部２１を通じて各導出管１３に向かう態様で流すことができる。これにより、インテークマニホールド１０の吸気抵抗を低減することができる。

【0024】

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）インテークマニホールド１０についてのＮＶ性能の向上と吸気抵抗の低減との両立を図ることができる。

【0025】

（２）欠け部２１を、突出部２０の突出方向の全長にわたって同突出部２０の周壁が途切れた形状にした。これにより、突出部２０の周方向における欠け部２１が設けられた部分においては、コネクタ１２から導出管１３に向かう空気の流れが同突出部２０によって邪魔されなくなる。したがって、インテークマニホールド１０の吸気抵抗を好適に低減することができる。

【0026】

（３）インテークマニホールド１０では、複数の導出管１３の上記サージタンク１１の内部における開口部分がコネクタ１２からの空気の導入方向において並ぶ態様で、各導出管１３が底壁１１Ｃに各別に接続されている。一般に、多気筒の内燃機関を中心に構成される機関システムは、単気筒の内燃機関を中心に構成される機関システムと比較して、ＮＶ性能についての要求レベルが高い。本実施形態によれば、複数の導出管１３を有するインテークマニホールド１０、すなわち多気筒内燃機関に適用されるインテークマニホールド１０において、突出部２０を設けることによってＮＶ性能を向上させることができる。しかも、そうした突出部２０に欠け部２１を設けることにより、欠け部２１が設けられていないものと比較して、インテークマニホールド１０の吸気抵抗を低減することができる。

【0027】

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ができる。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0028】

・図６に一例を示すように、突出部３０の突出方向における一部のみを、同突出部３０の周壁が途切れた形状の欠け部３１にしてもよい。図６に示す例では、突出部３０の突出方向における突端側の部分のみが、同突出部３０の周壁が途切れた形状の欠け部３１になっている。同構成によれば、突出部３０の周方向における欠け部３１が設けられた部分においては、同突出部３０を含むコネクタから各導出管１３に向かう空気の流れが同突出部３０によって邪魔され難くすることができる。

【0029】

・突出部２０の周壁が途切れた形状をなす欠け部として、同突出部２０に一つまたは複数の貫通孔を設けるようにしてもよい。同構成において、欠け部２１を構成する貫通孔の形状としては、例えば断面円形状や断面矩形状、スリット状など、任意の形状を採用することができる。

【0030】

・上記実施形態にかかるインテークマニホールドは、２本の導出管を有するインテークマニホールドや、３本の導出管を有するインテークマニホールド、５本以上の導出管を有するインテークマニホールドにも適用することができる。

【0031】

・上記実施形態にかかるインテークマニホールドは、複数の導出管を有するインテークマニホールドに限らず、導出管を１本のみ有するインテークマニホールド、すなわち単気筒の内燃機関に適用されるインテークマニホールドにも適用することができる。

【符号の説明】

【0032】

１０…インテークマニホールド
１１…サージタンク
１１Ａ…頂壁
１１Ｂ…側周壁
１１Ｃ…底壁
１２…コネクタ
１３…導出管
１４…取付フランジ
２０，３０…突出部
２１，３１…欠け部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】