特許 7605188 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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(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 35/10 20060101AFI20241217BHJP

   F02M 35/104 20060101ALI20241217BHJP

   F01M 13/00 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

F02M35/10 301T

F02M35/104 N

F02M35/104 P

F01M13/00 G

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022099586

(22)【出願日】2022-06-21

(65)【公開番号】P2024000723

(43)【公開日】2024-01-09

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(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】山口 拓馬

【審査官】津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－７６５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５１２０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

Ｆ０１Ｍ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気通路の一部であるサージタンクと、前記サージタンクから分岐して内燃機関の各吸気ポートにそれぞれ繋がる複数の分岐配管と、を備えているインテークマニホールドであって、
前記サージタンクの一部を構成する樹脂製の第１ピースと、
前記第１ピースと共に前記サージタンクを構成する樹脂製の第２ピースと、
前記サージタンクの内部に位置している樹脂製のカバーと、を備えており、
前記第１ピースは、前記サージタンク内に吸気を導入する吸入口と、ブローバイガスを導入する導入孔と、前記第２ピースに固定される第１フランジと、前記サージタンクの内部空間とは反対側に凹んだ溝と、を有しており、
前記第２ピースは、前記第１フランジに固定される第２フランジを有しており、
前記カバーは、前記導入孔から前記分岐配管の側へと延びるガス通路を前記サージタンクの内面と共に区画しており、
前記カバーの一部は、前記第１フランジ及び前記第２フランジに挟まれており、
前記カバーは、前記溝の内面と向かい合っており、
前記カバーと前記溝の縁との間には隙間が設けられており、
前記カバーは、前記第１ピースの内面のうち前記溝でない箇所と面一である
インテークマニホールド。

【請求項2】

前記カバーは、前記第１フランジ及び前記第２フランジに挟まれている箇所を除いて、前記サージタンクに接着されていない
請求項１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】

特許文献１には、インテークマニホールドが記載されている。インテークマニホールドは、サージタンクと、複数の分岐配管と、を備えている。サージタンクは、吸気通路の一部である。各分岐配管は、サージタンクから延びている。各分岐配管は、吸気通路を各気筒へと導く配管である。

【0003】

上記のインテークマニホールドは、第１ピースと、第２ピースと、カバーと、を備えている。第１ピースは、サージタンク内に吸気を吸入させる吸入口と、ブローバイガスを導入する導入孔と、を有している。第２ピースは、第１ピースに溶着されている。第２ピースは、第１ピースと共にサージタンクを構成している。また、第２ピースは、各分岐配管と、ブローバイガスを各分岐配管に導くための導出孔と、を有している。そして、カバーは、サージタンクの内壁と共に、ブローバイガスの通路を区画している。第１ピースの導入孔から導入されたブローバイガスは、カバーに区画された通路を介して、第２ピースの導出孔へと流れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第３９６０１０１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、カバーは、第１ピースとの一体成形物である。そのため、第１ピース及びカバーの成形に複雑な工程が必要となったり、第１ピース及びカバーの形状設計に制約が生じたりする虞がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明は、吸気通路の一部であるサージタンクと、前記サージタンクから分岐して内燃機関の各吸気ポートにそれぞれ繋がる複数の分岐配管と、を備えているインテークマニホールドであって、前記サージタンクの一部を構成する樹脂製の第１ピースと、前記第１ピースと共に前記サージタンクを構成する樹脂製の第２ピースと、前記サージタンクの内部に位置している樹脂製のカバーと、を備えており、前記第１ピースは、前記サージタンク内に吸気を導入する吸入口と、ブローバイガスを導入する導入孔と、前記第２ピースに固定される第１フランジと、を有しており、前記第２ピースは、前記第１フランジに固定される第２フランジを有しており、前記カバーは、前記導入孔から前記分岐配管の側へと延びるガス通路を前記サージタンクの内面と共に区画しており、前記カバーの一部は、前記第１フランジ及び前記第２フランジに挟まれているインテークマニホールドである。

【0007】

上記構成によれば、カバーは、第１フランジ及び第２フランジに挟まれて固定されている。そのため、カバーを、無理に第１ピース又は第２ピースとの一体成形物として成形する必要がない。したがって、カバーの存在により、各ピースの形状設計に制約が生じる虞は低い。また、第１フランジと第２フランジとを互いに固定する際に、カバーも固定できる。よって、カバーを固定するために複雑な工程を強いられることもない。

【0008】

上記インテークマニホールドにおいて、前記第１ピースは、前記サージタンクの内部空間とは反対側に凹む溝を有しており、前記カバーは、前記溝と向かい合っていてもよい。
上記構成によれば、溝が凹んでいる分だけ、カバーが第１ピースの内面から突出する寸法を小さくできる。したがって、カバーがサージタンク内の吸気の流れを妨げにくい。

【0009】

上記インテークマニホールドにおいて、前記カバーは、前記第１フランジ及び前記第２フランジに挟まれている箇所を除いて、前記サージタンクに接着されていなくてもよい。
上記構成によれば、カバーのうち、第１フランジ及び第２フランジに挟まれていない箇所は、第１ピース及び第２ピースに接着されていない。したがって、ガス通路を流れるブローバイガスは、カバーとサージタンクの内面との隙間を介してガス通路の外部へと流出する。よって、ガス通路を流れるブローバイガスは、ガス通路の特定の箇所からではなく、ガス通路の広い範囲からガス通路の外部へと流出する。そのため、サージタンク内の広い範囲にブローバイガスを導くことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一実施形態のインテークマニホールドを示す分解斜視図。

【図2】図２は、同実施形態の第１ピースを示す平面図。

【図3】図３は、図２の３－３線に沿うインテークマニホールドの部分断面図。

【図4】図４は、図３の４－４線に沿うインテークマニホールドの部分断面図。

【図5】図５は、変更例の第１ピース及びカバーを示す平面図。

【図6】図６は、図５の６－６線に沿うインテークマニホールドの部分断面図。

【図7】図７は、変更例の第１ピース及びカバーを示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（一実施形態）
以下、内燃機関のインテークマニホールドの一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0012】

＜全体構成＞
図１に示すように、インテークマニホールド１０は、車両外部から吸気するための吸入管３０を備えている。吸入管３０は、本体部３１と、上流フランジ３３と、を有している。本体部３１は、略円筒状となっている。そのため、本体部３１は、後述するサージタンク４０内に吸気を導入する吸入口３２を有している。

【0013】

上流フランジ３３は、本体部３１の外周面から張り出している。また、上流フランジ３３は、本体部３１における吸入口３２側の端に位置している。上流フランジ３３は、複数のボルト孔３４を有している。各ボルト孔３４は、上流フランジ３３を貫通している。このボルト孔３４に、ボルトが挿通されることにより、インテークマニホールド１０に、筒状のスロットルボディが固定される。なお、スロットルボディは、吸気量を調整するためのスロットルバルブを収容している。すなわち、車両外部からの吸気は、スロットルボディを通り、吸入管３０の吸入口３２を介してインテークマニホールド１０の内部へと流れる。

【0014】

インテークマニホールド１０は、サージタンク４０を備えている。サージタンク４０は、内燃機関の吸気通路の一部である。サージタンク４０は、吸気脈動を抑制する。サージタンク４０は、本体部３１における吸入口３２とは反対側の端に接続している。サージタンク４０は、全体として円筒状となっている。サージタンク４０は、本体部３１が延びる軸に沿う方向に長くなっている。

【0015】

インテークマニホールド１０は、４つの分岐配管５０を備えている。各分岐配管５０は、サージタンク４０が延びる方向に沿って並んでいる。各分岐配管５０は、サージタンク４０を囲むように、サージタンク４０の側面に沿って湾曲して延びている。

【0016】

インテークマニホールド１０は、下流フランジ６１を有している。下流フランジ６１は、各分岐配管５０の外面から外側に張り出している。また、下流フランジ６１は、４つの分岐配管５０の間を連結している。下流フランジ６１は、各分岐配管５０におけるサージタンク４０とは反対側の端部に位置している。

【0017】

下流フランジ６１は、複数のガスケット溝６２及び複数のボルト孔６３を有する。各ガスケット溝６２は、下流フランジ６１の端面において窪んでいる。また、各ガスケット溝６２は、各分岐配管５０の開口を囲っている。インテークマニホールド１０が内燃機関の吸気ポートに接続される際には、ガスケット溝６２にシール性を確保するための図示しないガスケットが嵌め込まれる。各ボルト孔６３は、下流フランジ６１を貫通している。このボルト孔６３にボルトが挿通されることにより、インテークマニホールド１０は、内燃機関に固定される。これにより、各分岐配管５０は、サージタンク４０から分岐して内燃機関の各吸気ポートにそれぞれ繋がる。なお、図面においては、一部のガスケット溝６２及び一部のボルト孔６３のみに符号を付している。

【0018】

図２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４０内にブローバイガスを導入するための導入孔７１を有している。図３に示すように、導入孔７１は、サージタンク４０を貫通している。導入孔７１は、図示しないブローバイガス通路に接続されている。

【0019】

また、図１に示すように、インテークマニホールド１０は、カバー７２を有している。カバー７２は、サージタンク４０の内部に位置している。図３に示すように、カバー７２は、導入孔７１から各分岐配管５０の側、すなわち図３において左側へと延びるガス通路ＧＲをサージタンク４０の内面と共に区画している。

【0020】

図４に示すように、サージタンク４０の内面のうち、ガス通路ＧＲを区画する箇所は、溝４１となっている。溝４１は、他の箇所に比べて、カバー７２と反対側に凹んでいる。図２に示すように、溝４１は、概ね、４つの分岐配管５０のうち吸入口３２に最も近い分岐配管５０と、当該分岐配管５０に隣り合う分岐配管５０との間に位置している。そして、溝４１は、４つの分岐配管５０が並ぶ軸に対して直交する方向に長尺になっている。

【0021】

図１に示すように、カバー７２は、板状である。カバー７２は、サージタンク４０の内面のうち、溝４１の内面と向かい合っている。また、図４に示すように、カバー７２は、サージタンク４０の内面のうち溝４１でない箇所と略面一となっている。つまり、カバー７２は、サージタンク４０の内面に対して、内側に突出してない。

【0022】

＜分割構造＞
図１に示すように、インテークマニホールド１０は、樹脂製の複数のピースで構成されている。具体的には、インテークマニホールド１０は、第１ピース１１、第２ピース１２、及び第３ピース１３を備えている。

【0023】

第１ピース１１は、吸入管３０の一部と、サージタンク４０の一部と、各分岐配管５０の一部と、を構成している。そして、第１ピース１１は、吸入口３２と、導入孔７１と、を備えている。また、第１ピース１１は、溝４１を有している。第１ピース１１の導入孔７１は、溝４１の底面において開口している。

【0024】

さらに、第１ピース１１は、第２ピース１２に固定される第１フランジ１１Ｆを有している。第１フランジ１１Ｆは、第１ピース１１におけるサージタンク４０及び各分岐配管５０の外縁に沿って延びている。

【0025】

第２ピース１２は、吸入管３０の一部と、サージタンク４０の一部と、各分岐配管５０の一部と、を構成している。第２ピース１２は、第１ピース１１と向かい合って固定されることで、第１ピース１１と共にサージタンク４０の内部空間を区画する。第２ピース１２は、第１ピース１１のうち第１フランジ１１Ｆに固定される第２フランジ１２Ｆを有している。

【0026】

第２フランジ１２Ｆは、第２ピース１２におけるサージタンク４０及び各分岐配管５０の外縁に沿って延びている。そして、第２フランジ１２Ｆは、第１フランジ１１Ｆと溶着されることで互いに固定される。

【0027】

第３ピース１３は、各分岐配管５０の一部を構成している。第３ピース１３は、第１ピース１１に対して、第２ピース１２と反対の側に位置している。第３ピース１３は、第１ピース１１と向かい合って固定されることで、第１ピース１１と共に各分岐配管５０の内部空間のうち、下流側の部分を区画する。なお、第３ピース１３は、導入孔７１を塞がない形状になっている。

【0028】

カバー７２は、第１ピース１１と第２ピース１２との間に位置している。カバー７２の一部は、第１フランジ１１Ｆと第２フランジ１２Ｆとに挟まれている。具体的には、図３に示すように、カバー７２における長手方向の両端が第１フランジ１１Ｆと第２フランジ１２Ｆとに挟まれている。これにより、カバー７２は、第１ピース１１及び第２ピース１２に固定されている。なお、第１ピース１１及び第２ピース１２が熱溶着される際に、カバー７２の一部が共に熱溶着されることもある。

【0029】

一方、カバー７２のうち、第１ピース１１及び第２ピース１２に挟まれていない箇所は、第１ピース１１及び第２ピース１２に接着等されていない。そのため、図４に示すように、カバー７２と溝４１の縁との間には僅かに隙間Ｇが設けられている。つまり、ガス通路ＧＲは、完全に密閉された空間ではない。そのため、導入孔７１からガス通路ＧＲに入り込んだブローバイガスは、カバー７２と溝４１との間の隙間Ｇから、ガス通路ＧＲ外に流れ出る。なお、図４では、カバー７２と溝４１の縁との隙間Ｇを誇張して大きく図示している。

【0030】

＜実施形態の作用＞
内燃機関が駆動するのに従って発生したブローバイガスは、クランクケース内からブローバイガス通路を介してサージタンク４０の導入孔７１へと至る。導入孔７１に至ったブローバイガスは、カバー７２と溝４１の内面とで区画されたガス通路ＧＲ内を流通する。ガス通路ＧＲ内を流通するブローバイガスは、下流側に流れていく過程で、隙間Ｇを介してガス通路ＧＲの外部へと徐々に流出していく。

【0031】

＜実施形態の効果＞
（１）上記実施形態によれば、カバー７２は、第１フランジ１１Ｆ及び第２フランジ１２Ｆに挟まれて固定されている。そのため、カバー７２を、無理に第１ピース１１又は第２ピース１２との一体成形物として成形する必要はない。したがって、カバー７２の存在により、各ピースの形状設計に制約が生じる虞は低い。また、第１フランジ１１Ｆと第２フランジ１２Ｆとを互いに固定する際に、カバー７２も固定できる。よって、カバー７２を固定するために複雑な工程を強いられることもない。

【0032】

（２）上記実施形態によれば、ガス通路ＧＲは、サージタンク４０の溝４１とカバー７２とによって区画されている。溝４１が凹んでいる分だけ、カバー７２が第１ピース１１の内面から突出する寸法を小さくできる。特に上記実施形態では、カバー７２がサージタンク４０の内面のうち溝４１でない箇所と略面一となっている。したがって、カバー７２がサージタンク４０内の吸気の流れを妨げにくい。

【0033】

（３）上記実施形態によれば、カバー７２のうち、第１ピース１１及び第２ピース１２に挟まれていない箇所は、第１ピース１１及び第２ピース１２に接着等されていない。したがって、ガス通路ＧＲを流れるブローバイガスは、ガス通路ＧＲの特定の箇所からではなく、隙間Ｇを介してガス通路ＧＲの広い範囲から、ガス通路ＧＲの外部へと流出する。そのため、サージタンク４０内の広い範囲にブローバイガスを導くことができる。

【0034】

（その他の実施形態）
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。

【0035】

・ガス通路ＧＲの形状は、上記実施形態の例に限られない。図５に示す例では、ガス通路ＧＲは、複数に分岐している。具体的には、ガス通路ＧＲは、導入孔７１を含む上流通路ＧＲＵと、上流通路ＧＲＵから分岐する第１分岐通路ＧＲ１と、上流通路ＧＲＵから分岐する第２分岐通路ＧＲ２と、上流通路ＧＲＵから分岐する第３分岐通路ＧＲ３と、を有している。上流通路ＧＲＵは、全体としてＬ字状に延びている。具体的には、上流通路ＧＲＵは、第１部分Ｕ１と第２部分Ｕ２とを有する。第１部分Ｕ１は、導入孔７１を含み、複数の分岐配管５０が並ぶ軸を第１軸としたとき、第１軸に直交する方向に延びている。第２部分Ｕ２は、第１部分Ｕ１における分岐配管５０に近い側の端に接続している。第２部分Ｕ２は、第１軸に沿って延びている。第１分岐通路ＧＲ１～第３分岐通路ＧＲ３は、いずれも第２部分Ｕ２に接続している。第１分岐通路ＧＲ１～第３分岐通路ＧＲ３は、第２部分Ｕ２から第１軸に直交する方向に延びている。第１分岐通路ＧＲ１～第３分岐通路ＧＲ３は、第１軸に沿う方向において等間隔に並んでいる。この変更例によれば、導入孔７１からガス通路ＧＲに流入したブローバイガスは、複数の分岐通路によって第１軸に沿う方向に分配される。したがって、各分岐配管５０に流入するブローバイガスを均一化できる。なお、複数の分岐通路は、３つに限られない。

【0036】

また、図６に示す例のように、ガス通路ＧＲは、サージタンク４０の内面から突出する壁１４２と、カバー１７２とによって、区画されていてもよい。つまり、サージタンク４０の内面に溝１４１が窪むのではなく、向かい合う壁１４２によって、空間が区画されている。また、カバー１７２は、カバー本体１７２Ａと、カバー本体１７２Ａから突出する２つの壁１７２Ｂとを有している。２つの壁１７２Ｂは、向かい合う一対の壁１４２の間に位置している。このように、ガス通路ＧＲは、２つの壁１４２及び２つの壁１７２Ｂによって入り組んだ構造、いわゆるラビリンス構造になっている。

【0037】

さらに、ガス通路ＧＲは、直線状に延びる空間ではなくてもよい。図７に示す例では、平板状のカバー２７２は、サージタンク４０の内面のうち、第１ピース１１が構成する部分の略全体を覆っている。また、カバー２７２は、ガス通路ＧＲからブローバイガスを導出する複数の導出孔２７３を有している。このようにカバー２７２が相応に広い範囲を覆う場合には、導出孔２７３を設けることで、ブローバイガスが流れやすくなる。

【0038】

・分岐配管５０の数は、４つに限られない。インテークマニホールド１０を取り付ける内燃機関の気筒数に併せて、３つ以下でもよいし、５つ以上でもよい。
・下流フランジ６１の形状は、上記実施形態の例に限られない。インテークマニホールド１０を取り付ける内燃機関の形状に合わせて、適宜変更すればよい。

【0039】

・カバー７２の形状は、上記実施形態の例に限られない。板状でなくてもよい。カバー７２は、サージタンク４０の内面と共にガス通路ＧＲを区画していればよい。そのため、カバー７２は、第２ピース１２の内面と向かい合ってガス通路ＧＲを区画していてもよい。

【0040】

・インテークマニホールド１０の形状は、本実施形態の形状に限られない。例えば、分岐配管５０は、吸入口３２と同じ方向に開口していてもよい。また、分岐配管５０は、湾曲せずに直線状であってもよい。

【符号の説明】

【0041】

１０…インテークマニホールド
１１…第１ピース
１１Ｆ…第１フランジ
１２…第２ピース
１２Ｆ…第２フランジ
１３…第３ピース
３０…吸入管
３２…吸入口
４０…サージタンク
４１，１４１…溝
５０…分岐配管
７１…導入孔
７２，１７２，２７２…カバー
ＧＲ…ガス通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】