特許 7540388 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】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(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 20060101AFI20240820BHJP

【ＦＩ】

F02M35/104 D

F02M35/104 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021070947

(22)【出願日】2021-04-20

(65)【公開番号】P2022165561

(43)【公開日】2022-11-01

【審査請求日】2023-10-12

(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】前田 邦峰

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－００１５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２７５９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０８－５０１８５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

定められた長さのサージタンクと、そのサージタンクにおける長手方向の一端部に繋がるインレットパイプと、前記サージタンクの長手方向に並列に配置されて同サージタンクに繋がる複数の吸気管と、を備え、複数の前記吸気管は、前記サージタンクの外壁の周りを取り巻くように湾曲しており、且つ、内燃機関の各気筒に接続することが可能となっているインテークマニホールドにおいて、
前記サージタンクは、湾曲部と膨出部とを備え、
前記湾曲部は、前記サージタンクの外壁における前記吸気管の入口に隣接する位置で湾曲している箇所を形成するものであって、前記湾曲部の内面が複数の前記吸気管の入口の内面と連なっており、
前記膨出部は、前記サージタンクの外壁における前記インレットパイプ寄りの位置且つ前記湾曲部に隣接する位置に形成され、前記サージタンクの内側に向けて膨らむように突出するものであり、且つ、前記インレットパイプの出口を前記サージタンク内に延長したときの延長線と重なっており、
前記膨出部における前記湾曲部から最も離れた位置には、前記サージタンクの外壁を前記膨出部における前記サージタンクの内側に向けた膨らみとは異なる形状の谷型に屈曲させることによって変流部が形成されており、
前記変流部は、その内面の傾斜により、前記インレットパイプから前記サージタンクに流入した吸気の流れを、前記インレットパイプから見て前記サージタンクにおける前記膨出部よりも奥であって、且つ、前記サージタンクの内面のうちの前記湾曲部の内面と連なる箇所に向かうように指向させるものであるインテークマニホールド。

【請求項2】

前記変流部は、前記サージタンクの外壁を谷型に屈曲させることによって形成されている請求項１に記載のインテークマニホールド。

【請求項3】

前記サージタンクの内部であって、前記インレットパイプに対し前記膨出部よりも離れた箇所には、前記湾曲部の湾曲に沿って延びる整流板が形成されている請求項１又は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、インテークマニホールドに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関はインテークマニホールドを備えている。インテークマニホールドは、内燃機関の各気筒に空気（吸気）を供給するためのものである。
特許文献１に示されるインテークマニホールドは、サージタンクとインレットパイプと複数の吸気管とを備えている。サージタンクは、所定の長さとなるように形成されている。インレットパイプは、サージタンクにおける長手方向の一端部に繋がっている。複数の吸気管は、サージタンクの長手方向に並列となるように配置され、同サージタンクに繋がっている。複数の吸気管は、サージタンクの周りを取り巻くように湾曲している。これにより、インテークマニホールドがコンパクトになる。

【0003】

インテークマニホールドにおける複数の吸気管は、内燃機関の各気筒に接続することが可能となっている。内燃機関の運転中には、各気筒の内部に負圧が発生する。この負圧により、インレットパイプからサージタンク内に吸気が流れる。この吸気は、サージタンクから複数の吸気管に分配され、それら吸気管を介して内燃機関の各気筒に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－１２１４６９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では、インレットパイプからサージタンク内に流入した吸気が、サージタンク内で同サージタンクのを長手方向に流れる。一方、複数の吸気管は、サージタンクの長手方向に並列となるように配置され、同サージタンクに繋がっている。このため、サージタンクから複数の吸気管に吸気を流すためには、吸気の流れ方向を大きく変化させなけれならない。

【0006】

しかし、上述したように吸気の流れ方向を大きく変化させることは簡単ではなく、そうした吸気の流れ方向の変化を円滑に行うことができないと、サージタンク内での吸気の流れの乱れが大きくなる。その結果、吸気がインテークマニホールドを通過する際の通気抵抗が大きくなる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するインテークマニホールドは、次のようなサージタンク、インレットパイプ、及び複数の吸気管を備える。サージタンクは、定められた長さとなるように形成されている。インレットパイプは、サージタンクにおける長手方向の一端部に繋がっている。複数の吸気管は、サージタンクの長手方向に並列に配置され、同サージタンクに繋がっている。複数の吸気管は、サージタンクの周りを取り巻くように湾曲しており、且つ、内燃機関の各気筒に接続することが可能となっている。サージタンクは、湾曲部と膨出部とを備える。湾曲部は、サージタンクの湾曲する外壁を形成するものであって、内面が複数の吸気管の入口の内面と連なっている。膨出部は、サージタンクにおけるインレットパイプ寄りの位置で、サージタンクの内側に向けて且つ前記湾曲部に向けて膨らむように突出するものであり、且つ、インレットパイプの出口をサージタンク内に延長したときの延長線と重なっている。膨出部における湾曲部から最も離れた位置には変流部が形成されている。変流部は、インレットパイプからサージタンクに流入した吸気の流れを、インレットパイプから見てサージタンクにおける膨出部よりも奥であって、且つ、サージタンクの内面のうちの湾曲部の内面と連なる箇所に向かうように指向させるものである。

【0008】

上記構成によれば、インレットパイプからサージタンク内に流入した吸気は、膨出部に当たることにより、その膨出部に沿って流れる。その結果、吸気の流れの方向が、湾曲部におけるインレットパイプに近い箇所に向かう方向に徐々に変更される。更に、上記吸気が湾曲部におけるインレットパイプに近い箇所での湾曲に沿って流れることにより、その吸気の流れが、複数の吸気管のうち、インレットパイプに近い位置にある吸気管の延びる方向に沿った流れとなる。言い換えれば、上記吸気の流れ方向が上記吸気管の入口に向かう方向となるよう円滑に変化する。これにより、インレットパイプに近い位置にある吸気管の入口に対し上記吸気が効率よく流入する。

【0009】

インレットパイプからサージタンク内に流入した吸気は、膨出部に形成された変流部に当たると、インレットパイプから見てサージタンクにおける膨出部よりも奥であって、且つ、サージタンクの内面のうちの湾曲部の内面と連なる箇所に向かって流れる。この吸気は、上記箇所に当たった後、その箇所に連なる湾曲部の内面に沿って流れる。その結果、上記吸気の流れが、複数の吸気管のうち、インレットパイプから遠い位置にある吸気管の延びる方向に沿った流れとなる。言い換えれば、上記吸気の流れ方向が上記吸気管の入口に向かう方向となるよう円滑に変化する。これにより、インレットパイプから遠い位置にある吸気管の入口に対し上記吸気が効率よく流入する。

【0010】

以上により、サージタンクから複数の吸気管に吸気が流れる際には、その吸気の流れ方向が吸気管の入口に向かう方向となるよう円滑に変化する。これにより、サージタンクから複数の吸気管に吸気が流れる際、サージタンク内での吸気の流れの乱れが大きくなることを抑制できる。従って、サージタンク内での吸気の流れの乱れが大きくなることに伴い、インテークマニホールドを吸気が通過する際の通気抵抗が大きくなることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】インテークマニホールドを示す正面図。

【図2】インテークマニホールドを示す斜視図。

【図3】インテークマニホールドにおけるインレットパイプ、サージタンクの膨出部、及び、第１～第４吸気管の入口の位置関係を示す正面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、インテークマニホールドの一実施形態について、図１～図３を参照して説明する。
図１及び図２に示すインテークマニホールドは、内燃機関の各気筒に空気（吸気）を供給するためのものである。インテークマニホールドは、定められた長さのサージタンク１と、そのサージタンク１における長手方向（図１の左右方向）の一端部に繋がるインレットパイプ２と、を備えている。インレットパイプ２の出口２ａは、サージタンク１の内部で開口している。

【0013】

インテークマニホールドは、第１吸気管３、第２吸気管４、第３吸気管５、及び第４吸気管６といった複数の吸気管も備えている。第１～第４吸気管３～６は、サージタンク１の長手方向に並列となるように配置され、同サージタンク１に繋がっている。第１～第４吸気管３～６は、サージタンク１の周りを取り巻くように湾曲している。これにより、インテークマニホールドがコンパクトになる。

【0014】

図３に示すように、第１吸気管３における吸気の入口３ａ、第２吸気管４における吸気の入口４ａ、第３吸気管５における吸気の入口５ａ、及び第４吸気管６における吸気の入口５ａは、サージタンク１の内部に対し開口している。第１～第４吸気管３～６は、内燃機関の各気筒に接続することが可能となっている。内燃機関の運転中には、各気筒の内部に負圧が発生する。この負圧によりインレットパイプ２からサージタンク１内に吸気が流れる。この吸気は、サージタンク１から第１～第４吸気管３～６に分配され、それら吸気管３～６を介して内燃機関の各気筒に供給される。

【0015】

図１及び図２に示すように、サージタンク１は、湾曲部７と膨出部８とを備えている。湾曲部７は、サージタンク１の湾曲する外壁を形成するものである。湾曲部７の内面は、第１～第４吸気管３～６の入口３ａ～６ａ（図３）の内面と連なっている。図１に示すように、膨出部８は、サージタンク１におけるインレットパイプ２寄りの位置で、サージタンク１の内側に向けて且つ湾曲部７に向けて膨らむように突出している。膨出部８は、インレットパイプ２の出口２ａをサージタンク１内に延長したときの延長線Ｌ（図３）と重なっている。

【0016】

図３に示すように、膨出部８における湾曲部７から最も離れた位置には変流部９が形成されている。変流部９は、サージタンク１の外壁を谷型に屈曲させることによって形成されている。変流部９は、インレットパイプ２からサージタンク１に流入した吸気の流れを、インレットパイプ２から見てサージタンク１における膨出部８よりも奥に位置する箇所Ｐに向かうように指向させるものである。この箇所Ｐは、膨出部８よりも奥であって、且つ、サージタンク１の内面のうちの湾曲部７の内面と連なる箇所である。

【0017】

サージタンク１の内部であって、インレットパイプ２に対し膨出部８よりも離れた箇所には、湾曲部７の湾曲に沿って延びる整流板１１が形成されている。
次に、本実施形態のインテークマニホールドの作用について説明する。

【0018】

インレットパイプ２からサージタンク１内に流入した吸気は、膨出部８に当たることにより、その膨出部８に沿って流れる。その結果、吸気の流れの方向が、湾曲部７におけるインレットパイプ２に近い箇所に向かう方向に徐々に変更される。更に、上記吸気が湾曲部７におけるインレットパイプ２に近い箇所での湾曲に沿って流れることにより、その吸気の流れが、複数の吸気管のうち、インレットパイプ２に近い位置にある第１吸気管３及び第２吸気管４の延びる方向に沿った流れとなる。言い換えれば、上記吸気の流れ方向が、第１吸気管３の入口３ａに向かう図３に矢印Ｙ１で示す方向、及び、第２吸気管４の入口４ａに向かう矢印Ｙ２で示す方向となるよう円滑に変化する。これにより、第１吸気管３の入口３ａ及び第２吸気管４の入口４ａに対し上記吸気が効率よく流入する。

【0019】

インレットパイプ２からサージタンク１内に流入した吸気は、膨出部８に形成された変流部９に当たると、インレットパイプ２から見てサージタンク１における膨出部８よりも奥に向かって流れる。より詳しくは、上記吸気は、サージタンク１における膨出部８よりも奥であって、且つ、サージタンク１の内面のうちの湾曲部７の内面と連なる箇所Ｐに向かって流れる。この吸気は、上記箇所Ｐに当たった後、その箇所Ｐに連なる湾曲部７の内面に沿って流れる。その結果、上記吸気の流れが、複数の吸気管のうち、インレットパイプ２から遠い位置にある第３吸気管５及び第４吸気管６の延びる方向に沿った流れとなる。言い換えれば、上記吸気の流れ方向が、第３吸気管５の入口５ａに向かう図３の矢印Ｙ３で示す方向、及び、第４吸気管６の入口６ａに向かう矢印Ｙ４で示す方向となるよう円滑に変化する。これにより、第３吸気管５の入口５ａ及び第４吸気管６の入口６ａに対し上記吸気が効率よく流入する。

【0020】

以上により、サージタンク１から第１～第４吸気管３～６に吸気が流れる際には、その吸気の流れ方向が第１～第４吸気管３～６の入口３ａ～６ａに向かう方向となるよう円滑に変化する。これにより、サージタンク１から第１～第４吸気管３～６に吸気が流れる際、サージタンク１内での吸気の流れの乱れが大きくなることを抑制できる。従って、サージタンク１内での吸気の流れの乱れが大きくなることに伴い、インテークマニホールドを吸気が通過する際の通気抵抗が大きくなることを抑制できる。

【0021】

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）インテークマニホールドを吸気が通過する際の通気抵抗が大きくなることを抑制できる。

【0022】

（２）サージタンク１の内部であって、インレットパイプ２に対し膨出部８よりも離れた箇所には、湾曲部７の湾曲に沿って延びる整流板１１が形成されている。この整流板１１は、サージタンク１内での吸気の流れに次のような影響を及ぼす。すなわち、サージタンク１内の吸気は、膨出部８に形成された変流部９により、インレットパイプ２から見てサージタンク１における膨出部８よりも奥であって、且つ、サージタンク１の内面のうちの湾曲部７の内面と連なる箇所Ｐに向かって流れる。上記吸気の流れは、複数の吸気管のうち、インレットパイプ２から遠い位置にある第３吸気管５及び第４吸気管６の延びる方向に沿った流れとなる。そうした吸気の流れが乱れることは、上記整流板１１によって抑制される。従って、サージタンク１内におけるインレットパイプ２から離れた位置でも、第３吸気管５及び第４吸気管６の延びる方向に沿った吸気の流れを作りやすくなる。

【0023】

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、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。
・整流板１１については必ずしも設ける必要はない。

【0024】

・変流部９は、必ずしも谷型に屈曲した形状である必要はない。例えば他の形状の変流部を採用してもよい。
・変流部はリブ等によって形成されていてもよい。

【0025】

・インテークマニホールドは第１～第４吸気管３～６といった合計四つの吸気管を備えるものとされているが、インテークマニホールドにおける吸気管の数は内燃機関の気筒数等に合わせて適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0026】

１…サージタンク
２…インレットパイプ
２ａ…出口
３…第１吸気管
３ａ…入口
４…第２吸気管
４ａ…入口
５ａ…入口
６…第４吸気管
６ａ…入口
７…湾曲部
８…膨出部
９…変流部
１１…整流板

【図1】

【図2】

【図3】