JP2012127357A - 内燃機関のインテークマニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】レゾネータボディ部材１４の振動溶着の際の剛性を確保する。
【解決手段】インテークマニホールド本体部１５の外表面に固着されたレゾネータボディ部材１４とインテークマニホールド本体部１５の外表面との間に形成された空間２６に、レゾネータ部６が形成されている。第２本体部材１３の湾曲外側となる外表面に、枠状に連続した突出片が形成され、ここにレゾネータボディ部材１４が振動溶着される。ブランチ部下流側では、枠状の突出片が複数のブランチ部３を横切るように延びているので、剛性が高く、振動溶着が可能となる。レゾネータ部６は、レゾネータ首部３０を有し、単一の連通孔２７を介してコレクタ部５内部と連通する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関のインテークマニホールドに関する。

自動車用エンジンのインテークマニホールドとしては、サージタンクと、サージタンクに接続され、エンジンの各シリンダに空気を供給する複数の分岐管と、を有するものが広く知られている。

また、特許文献１には、このようなインテークマニホールドに、さらに吸気騒音低減を目的としたレゾネータが設けられた構成が開示されている。

この特許文献１におけるインテークマニホールドは、上部シェル及び下部シェルを振動溶着することによって、各気筒に吸気を分配する複数の個別管と、これら各個別管が接続された共鳴室とが形成されている。また、上記上部シェルには複数の開口が設けられ、これらの開口を覆うように上記上部シェルに振動溶着によりカバーが固定され、上記上部シェルと上記カバーとの間に上記開口により上記共鳴室と連通する反射チャンバ（共鳴器チャンバ）が形成されている。

特開２００３−１３９００１号公報

しかしながら、このような特許文献１のインテークマニホールドにおいて、上記カバーは、その外周縁のみが上記上部シェルに対して固定されているにすぎず、振動溶着される部分の幅は一様に広くとられており、上記反射チャンバの容積を大きくするような場合には、上記カバーの剛性を確保するために、上記カバーの厚肉化や、上記カバーにリブを新たに設定する等の必要があり、総じてインテークマニホールドの重量増加を招いていまう虞がある。

そこで、本発明における内燃機関のインテークマニホールドは、各気筒に吸気を分配する複数のブランチ部がコレクタ部に並列に接続され、隣接するブランチ部同士が連結壁により連結されたインテークマニホールド本体部を有する内燃機関のインテークマニホールドであって、上記インテークマニホールド本体部の外表面に固着されたレゾネータボディ部材とインテークマニホールド本体部の外表面との間に形成された空間に、ヘルムホルツ型のレゾネータが形成された内燃機関のインテークマニホールドにおいて、上記各ブランチ部の内部には、ブランチ通路がそれぞれ形成され、上記ブランチ部の厚みが上記連結壁の厚みに比べて相対的に厚く、インテークマニホールド本体部の外表面は、上記ブランチ部の部分を山部とし、上記連結壁の部分を谷部とする波形状に形成され、上記レゾネータは、上記レゾネータボディ部材と上記インテークマニホールド本体部の外表面とに連結された互い対向する一対のレゾネータ首部壁の間に形成された細長いレゾネータ首部通路を有するレゾネータ首部と、上記レゾネータ首部通路を介して上記コレクタ部に連通するレゾネータ容積室と、を有し、上記レゾネータ首部は、複数のブランチ部のいずれか１つのブランチ部上に位置し、このブランチ部に沿って延びるよう形成されていると共に、上記レゾネータ首部通路を上記レゾネータ首部内で蛇行させる仕切壁を有し、上記レゾネータ首部通路の通路長が上記レゾネータ首部の長さ寸法よりも長くなるよう形成されていることを特徴としている。

請求項２の発明では、上記レゾネータ首部壁が、上記インテークマニホールド本体部の外表面から突出した本体部側壁部と、レゾネータボディ部材から突出したレゾネータ側壁部と、を突き合わせて両者の先端を振動溶着により接合することで形成され、上記一対のレゾネータ首部壁のうち、上記空間内に位置するレゾネータ首部壁は、振動溶着される部分の幅が、上記レゾネータボディ部材の外周壁と、上記インテークマニホールド本体部の外表面との接合部分の幅よりも小さくなるよう設定されていることを特徴としている。

上記空間内に位置する上記レゾネータ首部壁には、上記レゾネータ容積室側及び上記レゾネータ首部通路側から圧力が均等に作用する。一方、上記インテークマニホールド本体部の外表面に接続される上記レゾネータボディ部材の外周壁には、外側からは大気圧が作用し、内側からは大気圧とは異なる上記空間内の圧力が作用するため、圧力差により上記レゾネータ首部壁に作用する応力よりも大きい応力が作用することになる。つまり、上記レゾネータ首部壁に作用する応力は、上記レゾネータボディ部材の外周壁に作用する応力に比べて小さくなることから、上記空間内に位置するレゾネータ首部壁において振動溶着される部分に作用する応力は、上記インテークマニホールド本体部と上記レゾネータボディ部材の外周壁とが振動溶着される部分に作用する応力よりも小さくなる。そのため、上記レゾネータ首部壁においては、振動溶着される部分の幅を、上記インテークマニホールド本体部と上記レゾネータボディ部材の外周壁とが振動溶着される部分の幅よりも小さくなるよう設定することができる。

本発明によれば、レゾネータボディ部材には、レゾネータ首部を形成する一対のレゾネータ首部壁が連結されているので、レゾネータボディ部材を厚肉にすることなく、レゾネータボディ部材の剛性を向上させることができる。つまり、レゾネータボディ部材の重量を増加させることなく、レゾネータボディ部材の剛性を相対的に向上させることができる。そして、レゾネータ首部は、ブランチ部外表面の山部上に位置しているので、レゾネータ首部の通路断面積を容易に小さくすることができ、特に共鳴周波数を低周波数に設定する際に有利となる。

また、レゾネータ首部は、レゾネータ首部通路をレゾネータ首部内で蛇行させる仕切壁を有しているので、レゾネータ首部自体の長さ寸法を変えることなく、レゾネータ首部の内のレゾネータ首部通路の通路長を変更することができ、レゾネータ部ひいてはインテークマニホールドの設計自由度の向上を図ることができる。

そして、レゾネータボディ部材とインテークマニホールド本体部の外表面との間に形成された空間に位置するレゾネータ首部壁は、振動溶着される部分の幅が、レゾネータボディ部材の外周壁と、インテークマニホールド本体部の外表面との接合部分の幅よりも小さくなるよう設定されているので、上記空間内に位置するレゾネータ首部壁において振動溶着される部分を小型化することができ、本体部側壁部の先端とレゾネータ側壁部の先端とを振動溶着する際に必要な圧力は、レゾネータボディ部材及びインテークマニホールド本体部の外表面の形状剛性で補われるため、溶着治具による保持の必要がない。そのため、溶着治具による保持に必要な溶着フランジをインテークマニホールド本体部及びレゾネータボディ部材に設定する必要がなく、その分の軽量化を図ることができレゾネータ室内容積を広く確保することができると共に、上記溶着フランジの省略により造形デザイン性に対する設計自由度を向上させることができる。

本発明に係る内燃機関のインテークマニホールドの斜視図。 本発明の第１実施形態における内燃機関のインテークマニホールドの分解斜視図。 本発明の第１実施形態における内燃機関のインテークマニホールドの要部断面図。 本発明の第１実施形態における内燃機関のインテークマニホールドの要部斜視図。 本発明の第１実施形態におけるレゾネータボディ部材を背面からみた斜視図。 本発明の第１実施形態における内燃機関のインテークマニホールドの要部断面図。 本発明の第２実施形態における内燃機関のインテークマニホールドの要部断面図。 本発明の第３実施形態における内燃機関のインテークマニホールドの要部斜視図。 本発明の第３実施形態におけるレゾネータボディ部材を背面からみた斜視図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図６は、本発明の第１実施形態におけるインテークマニホールドを示している。尚、この第１実施形態は、直列３気筒内燃機関に適用したものである。

図１に示すように、樹脂製のインテークマニホールド１は、各気筒に吸気を分配する３本のブランチ部２，３，４と、各ブランチ部２，３，４の吸気上流側に位置するコレクタ部５と、コレクタ部５と連通するレゾネータ部６と、を有している。各ブランチ部２，３，４は、コレクタ部５に並列に接続されていると共に、それぞれ隣接するブランチ部と連結壁７，８により連結されている。このインテークマニホールド１においては、コレクタ部５の上流側に位置する吸気導入口９から吸気が導入される。尚、図１における１０は、図外の吸気ダクトに接続される上流側フランジ、１１は各ブランチ部２，３，４の吸気下流側端部に連続して形成され、図外のシリンダヘッドの締結される下流側フランジであり、それぞれ後述する第１本体部材１２に形成されている。

このインテークマニホールド１は、図２の分解斜視図に示すように、第１本体部材１２、第２本体部材１３及び略矩形で皿形状のレゾネータボディ部材１４とから大略構成されており、第１本体部材１２と第２本体部材１３とにより、コレクタ部５とブランチ部２，３，４とを有するインテークマニホールド本体部１５が形成され、第２本体部材１３とレゾネータボディ部材１４とによりレゾネータ部６が形成されている。

第１本体部材１２と第２本体部材１３とは、基本的には、各ブランチ部２，３，４の湾曲形状に沿った分割面、詳しくは、各ブランチ部２，３，４を連ねるように、各ブランチ部２，３，４の列に沿った方向に延びた分割面において互いに分割されている。

第１本体部材１２は、上流側フランジ１０及び下流側フランジ１１を一体に含んでいると共に、コレクタ部５の大部分を含んでいる。また、図３に示すように、各ブランチ部２，３，４の内部にそれぞれ形成された各ブランチ通路１６，１７，１８の中心線に略沿って２分割されるように、各ブランチ部２，３，４が半割状となっている。つまり、各ブランチ部２，３，４の分割面、すなわち各ブランチ部２，３，４における第１本体部材１２と第２本体部材１３との接合面は、各ブランチ通路１６，１７，１８の略中心線に沿うように設定されている。また、連結壁７，８も第１本体部材１２と第２本体部材１３とによって略２分割されている。

尚、２分割される各ブランチ部２，３，４の第１本体部材１２側の部分を、第１ブランチ半割部２Ａ，３Ａ，４Ａと呼び、２分割された連結壁７，８の第１本体部材１２側の部分を第１連結壁半割部７Ａ，８Ａと呼ぶ。またコレクタ部５は、その上面が矩形ないしは長円形に開口した構造をなしている。このコレクタ部５の第１本体部材１２側の部分を、第１コレクタ部５Ａと呼ぶ。図２に示すように、この第１コレクタ部５Ａの開口面の側部に、３本の第１ブランチ半割部２Ａ，３Ａ，４Ａが連続している。つまり、第１本体部材１２を全体的に見ると、コレクタ部５と３本のブランチ部２，３，４とに連続して開口する一つの開口部が設けられているような形状をなしている。

第２本体部材１３は、基本的には、上記の一つの開口部を上方から覆うような形状をなしている。すなわち、図２及び図３に示すように、第１コレクタ部５Ａの上面開口を覆ってコレクタ部５の一部をなす第２コレクタ部５Ｂと、各ブランチ部２，３，４を半割状とした第２ブランチ半割部２Ｂ，３Ｂ，４Ｂと、２分割された連結壁７，８の第２本体部材１３側の部分である第２連結壁半割部７Ｂ，８Ｂと、を備えている。

上述した第１本体部材１２の開口部の外周縁には、略一定の幅で第１接合フランジ部１９が設けられていると共に、この第１接合フランジ部１９の幅の略中央に沿って、帯状の接合面となる第１突出片２０が突出形成されている。この第１突出片２０は、第１コレクタ部５Ａと第１ブランチ半割部２Ａ，３Ａ，４Ａとの開口部の全周に亘って１本に連続した突条として形成されており、その頂面が、振動溶着される接合面となる。尚、第１接合フランジ部１９のうち、隣接するフランジ部間に位置する部分が第１連結壁半割部７Ａ，８Ａとなる。つまり、第１連結壁半割部７Ａ，８Ａは、第１接合フランジ部１９により構成されている。

同様に、第２本体部材１３の外周縁には、略一定の幅で第２接合フランジ部２１が設けられていると共に、この第２接合フランジ部２１の幅の略中央に沿って、帯状の接合面となる第２突出片２２が形成されている。この第２突出片２２は、第１突出片２０全長に亙って、第１突出片２０と接合されるよう、第２コレクタ部５Ｂ及び第２ブランチ半割部２Ｂ，３Ｂ，４Ｂの周囲に１本の連続した突条として形成されており、その頂面が、振動溶着される接合面となる。尚、第２接合フランジ部２１のうち、隣接するフランジ部間に位置する部分が第２連結壁半割部７Ｂ，８Ｂとなる。つまり、第２連結壁半割部７Ｂ，８Ｂは、第２接合フランジ部２１により構成されている。

そして、第１本体部材１２と第２本体部材１３とは、第１本体部材１２の第１突出片２０と、第２本体部材１３の第２突出片２２とを適宜な圧力を加えつつ突き合わせて振動溶着することにより接合されている。

また、各ブランチ部２，３，４は、内部にそれぞれブランチ通路１６，１７，１８が形成されているため、各連結壁７，８の厚みに比べて相対的に厚くなり、インテークマニホールド本体部１５の外表面は、各ブランチ部２，３，４の部分を山部とし、各連結壁７，８の部分を谷部とする波形状に形成されている。

第２本体部材１３とレゾネータボディ部材１４とは、図２〜図５に示すように、インテークマニホールド本体部１５の外表面となる第２本体部材１３の表面に形成された第３突出片２３と、レゾネータボディ部材１４の外周壁２４に、レゾネータボディ部材１４の全周に亙って連続して形成された第４突出片２５とを適宜な圧力を加えつつ突き合わせて振動溶着することにより接合されている。そして、第２本体部材１３の外表面とレゾネータボディ部材１４との間に、外部に対して密閉された空間２６が形成されている。この空間２６は、第２本体部材１３に開口形成された連通孔２７を介してコレクタ部５内部に連通している。

第２本体部材１３とレゾネータボディ部材１４とによって構成されるレゾネータ部６は、いわゆるヘルムホルツ型のレゾネータに相当するものであって、レゾネータボディ部材１４と第２本体部材１３の外表面とに連結された互い対向する一対のレゾネータ首部壁２８，２８の間に形成された細長いレゾネータ首部通路２９を有するレゾネータ首部３０と、レゾネータ首部通路２９を介してコレクタ部５に連通するレゾネータ容積室３１と、を有し、空間２６内に形成されている。

レゾネータ首部通路２９は、図６に示すように、一端に連通孔２７が位置するよう形成され、一端がコレクタ部５内部と連通し、他端がレゾネータ容積室３１に開口している。また、レゾネータ首部３０は、３本のブランチ部２，３，４のうちの中央のブランチ部３上に位置すると共に、このブランチ部３に沿って延びるよう形成されている。尚、レゾネータ首部通路２９の通路断面積及び通路長、レゾネータ容積室３１の容積は、レゾネータ部６の共鳴周波数に応じて適宜設定される。また、レゾネータボディ部材１４の各種寸法は、レゾネータ部６に要求される共鳴周波数に応じて適宜変更されるものであるが、その外表面は、インテークマニホールド本体部１５の外表面のように波形状に形成される必然性はなく、この第１実施形態においては、外観上の見映えがよくなるように、比較的平滑な面となるよう形成されている。

各レゾネータ首部壁２８，２８は、それぞれ第２本体部材１３の外表面から突出した本体側壁部３２と、レゾネータボディ部材１４から突出したレゾネータ側壁部３３と、を適宜な圧力を加えつつ突き合わせて両者の先端を振動溶着により接合することで形成されている。詳述すると、本体側壁部３２の先端には、本体側壁部３２の長手方向の全長に亙って凹溝３４が形成されており、レゾネータ側壁部３３の先端から突出する第５突出片３５と凹溝３４の底壁３４ａとを適宜な圧力を加えつつ突き合わせて、両者の先端を振動溶着により接合することで、レゾネータ首部壁２８が形成されている。

そして、レゾネータ首部壁２８は、その振動溶着される部分の幅、すなわち第５突出片３５と凹溝３４の底壁３４ａとの接合部分の幅が、第２本体部材１３の第３突出片２３と、レゾネータボディ部材１４の第４突出片２５との接合部分の幅に比べて小さくなるよう設定されている。換言すれば、第５突出片３５の幅は、第２突出片２２及び第３突出片２３の幅よりも小さくなるように設定されている。

このような第１実施形態においては、レゾネータボディ部材１４には、レゾネータ首部３０を形成する一対のレゾネータ首部壁２８，２８が連結されており、レゾネータ首部壁２８，２８がレゾネータボディ部材１４の中間部に位置する中間柱となり、レゾネータボディ部材１４を厚肉にすることなく、レゾネータボディ部材１４の剛性を向上させることができる。つまり、レゾネータボディ部材１４の重量を増加させることなく、レゾネータボディ部材１４の剛性を相対的に向上させることができる。

そして、レゾネータ首部３０は、ブランチ部３外表面の山部上に位置しているので、レゾネータ首部３０の通路断面積を容易に小さくすることができ、特に共鳴周波数を低周波数に設定する際に有利となる。

また、空間２６内に位置するレゾネータ首部壁２８には、レゾネータ容積室３１側及びレゾネータ首部通路２９側から圧力が均等に作用する。一方、インテークマニホールド本体部１５の外表面に接続されるレゾネータボディ部材１４の外周壁２４には、外側からは大気圧が作用し、内側からは大気圧とは異なる空間２６内の圧力が作用するため、圧力差によりレゾネータ首部壁２８に作用する応力よりも大きい応力が作用することになる。つまり、レゾネータ首部壁２８に作用する応力は、レゾネータボディ部材１４の外周壁２４に作用する応力に比べて小さくなることから、空間２６内に位置するレゾネータ首部壁２８において振動溶着される部分（インテークマニホールド本体部１５の本体側壁部３２とレゾネータボディ部材１４のレゾネータ側壁部３３との接合部分）に作用する応力は、インテークマニホールド本体部１５とレゾネータボディ部材１４の外周壁２４とが振動溶着される部分（第２本体部材１３の第３突出片２３とレゾネータボディ部材１４の第４突出片２５との接合部分）に作用する応力よりも小さくなる。

そのため、レゾネータ首部壁２８においては、振動溶着されるされる部分（本体側壁部３２とレゾネータボディ部材１４のレゾネータ側壁部３３との接合部分）の幅を、インテークマニホールド本体部１５とレゾネータボディ部材１４の外周壁２４とが振動溶着される部分（第２本体部材１３の第３突出片２３とレゾネータボディ部材１４の第４突出片２５との接合部分）の幅よりも小さくなるよう設定することができる。すなわち、レゾネータ首部壁２８において振動溶着される部分を小型化することができ、本体部側壁部３２の先端とレゾネータ側壁部３３の先端とを振動溶着する際に必要な圧力（荷重）は、レゾネータボディ部材１４及びインテークマニホールド本体部１５の外表面の形状剛性で補われるため、溶着治具による保持の必要がない。そのため、溶着治具による保持に必要な溶着フランジをインテークマニホールド本体部１５及びレゾネータボディ部材１４に設定する必要がなく、その分の軽量化を図ることができると共に、上記溶着フランジの省略により造形デザイン性に対する設計自由度を向上させることができる。また、溶着フランジが不要となることでレゾネータ容積室３１の容積を広くすることができ、より低周波域のレゾネータを形成することができる。

そして、レゾネータ部６のレゾネータ首部３０及びレゾネータ容積室３１は、インテークマニホールド本体部１５の外壁面を利用して形成されている。すなわち、レゾネータ部６のみを構成する壁面の割合を小さくすることができ、総じて、インテークマニホールド１の小型化と軽量化を図ることができる。

さらに、この第１実施形態においては、外表面が相対的に平滑なレゾネータボディ部材１４によって、インテークマニホールド本体部１５表面の波形状が覆われることになるので、インテークマニホールド１の外観上の見栄えを向上させることができ、エンジンルーム内の質感の向上を図ることができる。

以下、本発明の他の実施形態について説明するが、上述した第１実施形態と同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図７を用いて、本発明の第２実施形態のインテークマニホールド４１について説明する。第２実施形態におけるインテークマニホールド４１は、上述した第１実施形態におけるインテークマニホールド１と略同一構成となっているが、レゾネータ首部３０には、連通孔２７に隣接してインテークマニホールド本体部１５側（図７における下側）からレゾネータボディ部材１４側（図７における上側）に向かってインテークマニホールド本体部１５から突出する仕切壁４２と、この仕切壁４２よりもレゾネータ首部通路２９他端側に位置し、レゾネータボディ部材１４側（図７における上側）からインテークマニホールド本体部１５側（図７おける下側）に向かってレゾネータボディ部材１４から突出する仕切壁４３と、が設けられている。

これら仕切壁４２，４３は、レゾネータ首部通路２９の通路長がレゾネータ首部３０の長さ寸法よりも長くなるように設けられているものであって、この第２実施形態においては、レゾネータ首部通路２９が、図７中の破線Ｐで示すように、レゾネータ首部３０内で蛇行する。換言すれば、第２本体部材１３の外表面から突出する仕切壁４２と、レゾネータボディ部材１４の内壁面から突出する仕切壁４３と、によって、レゾネータ首部３０内のレゾネータ首部通路２９が、いわゆるラビリンス構造となっている。

ヘルムホルツ型のレゾネータにおいて、レゾネータ容積室はインテークマニホールド内の圧力を早期に安定させるために小さくする必要があり、レゾネータ首部の通路断面積はインテークマニホールドの吸気分配の悪化を避ける為に小さくする必要があることから、レゾネータ首部の長さ寸法、つまりレゾネータ首部内に設けられたレゾネータ首部通路の通路長を長くすることでレゾネータの共鳴周波数のチューニングを行うことが一般的であるが、レゾネータ首部の長さ寸法を確保するために、複雑なレイアウト構成になってしまう。

しかしながら、この第２実施形態においては、レゾネータ首部３０自体の長さ寸法を変えることなく、レゾネータ首部３０の内のレゾネータ首部通路２９の通路長を変更（長く）することができるので、レゾネータ部６に要求される共鳴周波数に応じて、相対的に複雑なレイアウト構成をとることなくレゾネータ首部３０を設定することが可能になると共に、レゾネータ部６をコンパクト化することが可能になる。すなわち、レゾネータ部６ひいてはインテークマニホールド４１の設計自由度の向上を図ることができる。

尚、第２本体部材１３及びレゾネータボディ部材１４に設けられる仕切壁の数は、上記第２実施形態のように、それぞれ１つずつに限定されるものではなく、第２本体部材１３及びレゾネータボディ部材１４にそれぞれ複数の仕切壁を設けることも可能である。そして、仕切壁を複数設ける場合は、レゾネータ首部通路２９に沿って第２本体部１３側及びレゾネータボディ部材１４側に交互に設ける必要があり、仕切壁の総数は、偶数個あるいは奇数個のいずれであっても良く、レゾネータ首部通路２９内に蛇行流を形成するものであればよい。また、仕切壁を第２本体部材１３あるいはレゾネータボディ部材１４のいずれか一方に１つだけ設けてもレゾネータ首部通路２９を設けるようにしてもよい。また、仕切壁を第２本体部材１３あるいはレゾネータボディ部材１４のいずれか一方に１つだけ設けるようにしてもよい。

さらに、レゾネータ首部３０内に仕切壁を設けてレゾネータ首部３０自体の長さを変えることなくレゾネータ首部通路２９の通路長を長くする場合、レゾネータ首部通路２９のうちレゾネータ仕切壁４２及び仕切壁４３によって通路が蛇行している区間、換言すれば第２実施形態では連通孔２７から仕切壁４３先端と第２本体部材１３とによって構成される通路断面Ａまでの区間Ｓにおいて、この区間Ｓの実質的な通路断面積が一定となるようにすることで、この区間Ｓの通路長を相対的に最も長く設定することができ、総じてレゾネータ首部３０の通路長を最大とすることができる。ここで、上記区間Ｓの実質的な通路断面積とは、上記区間Ｓ内における流れ（例えば空気）を考えた場合に、いわゆるデッドスペースとなって実際には殆ど流れが生じない部分を除外したときに残った部分の通路断面積である。

次に、図８及び図９を用いて、本発明の第３実施形態のインテークマニホールド５１について説明する。第３実施形態におけるインテークマニホールド５１は、上述した第１実施形態におけるインテークマニホールド１ど略同一構成となっているが、レゾネータ首部通路２９の大部分が、レゾネータボディ部材１４とインテークマニホールド本体部１５の外表面とに連結されたレゾネータ首部壁２８と、レゾネータボディ部材１４の外周壁２４と第２本体部材１３の第３突出片２３とによって構成される壁面と、の間に形成されている。すなわち、この第３実施形態においては、レゾネータ首部３０が３本のブランチ部２，３，４のうち中央に位置しないブランチ部２の上に位置し、このブランチ部２に沿って延びるように形成された部分が、第２本体部材１３の第３突出片２３とレゾネータボディ部材１４の外周壁２４とによって構成される壁面と、レゾネータ首部壁２８と、の間に形成されており、実質的に上述した第１実施形態における一対のレゾネータ首部壁２８，２８のうちの一方のレゾネータ首部壁が省略された構成となっている。

これによって、レゾネータ首部３０を構成する一対のレゾネータ首部壁の一方として、レゾネータ部６のレゾネータ容積室３１の外壁面を構成する第２本体部材１３の第３突出片２３及びレゾネータボディ部材１４の外周壁２４とが共用されることになり、インテークマニホールド５１のコストの低減と軽量化を図ることができる。

１…インテークマニホールド
２…ブランチ部
３…ブランチ部
４…ブランチ部
５…コレクタ部
６…レゾネータ部
２８…レゾネータ首部壁
２９…レゾネータ首部通路
３０…レゾネータ首部
３１…レゾネータ容積室

しかしながら、このような特許文献１のインテークマニホールドにおいては、上記カバーは、その外周縁の全体が中空状の共鳴容器ないし共鳴室の上に位置しており、振動溶着する際に、共鳴容器側の剛性を十分に確保することが困難である。従って、例えば、カバーの振動溶着の際に上部シェルを内側から何らかの治具で支持する必要が生じたり、上部シェルと下部シェルとを溶着した後ではカバーの振動溶着が困難になる、といった種々の制約が生じる懸念がある。

そこで、本発明における内燃機関のインテークマニホールドは、
各気筒に吸気を分配する複数のブランチ部がコレクタ部に並列に接続され、隣接するブランチ部同士が連結壁により連結されるとともに、上記複数のブランチ部が全体として一方へ湾曲してなる合成樹脂製のインテークマニホールド本体部と、
上記インテークマニホールド本体部の上記湾曲の外側となる外表面に、略矩形の皿形状をなす合成樹脂製のレゾネータボディ部材を振動溶着することで構成されたヘルムホルツ型のレゾネータと、
を備えてなる内燃機関のインテークマニホールドであって、
上記インテークマニホールド本体部は、上記ブランチ部の湾曲の内側となる部分を構成する第１本体部材と、上記湾曲の外側となる部分を構成する第２本体部材と、を各ブランチ部の側縁に沿って互いに振動溶着することによって形成されており、
上記第２本体部材の上記湾曲の外側となる外表面に、上記レゾネータボディ部材の外周壁と振動溶着される突出片が、上記レゾネータボディ部材の外形に対応した枠状に連続して形成され、
この連続した枠状をなす突出片のブランチ部上流側となる一方の端縁部分は、上記コレクタ部の外表面の上に該コレクタ部の長手方向に沿って延びており、ブランチ部下流側となる他方の端縁部分は、上記複数のブランチ部およびこれらの間の連結壁の上に、上記複数のブランチ部を横切るように延びており、
上記レゾネータボディ部材と上記インテークマニホールド本体部との間に形成されるレゾネータ容積室が、上記コレクタ部に開口形成された単一の連通孔を介して該コレクタ部内部に連通している、ことを特徴としている。

上記構成では、湾曲形状をなすインテークマニホールド本体部は、第１本体部材と第２本体部材とを各ブランチ部の側縁に沿って振動溶着した構成であるので、その溶着箇所となるブランチ部の側縁の剛性が比較的高い。レゾネータボディ部材が振動溶着される枠状に連続した突出片は、ブランチ部上流側部分ではコレクタ部の外表面の上に位置しているが、ブランチ部下流側部分では、複数のブランチ部を横切るように延びている。換言すれば、レゾネータボディ部材は、その全体がコレクタ部の上に位置するのではなく、ブランチ部下流側へと拡がった形状をなす。そのため、レゾネータボディ部材を振動溶着する際に、振動溶着のために加えられる圧力が複数のブランチ部による剛性によって確実に支承され、溶着治具による保持の必要がない。

一つの実施例では、上記他方の端縁部分は、上記コレクタ部の長手方向に沿った直線状をなしている。
また本発明の好ましい一つの態様では、上記一方の端縁部分と上記他方の端縁部分とを接続する側縁部分が、上記第１，第２本体部材の振動溶着部となる最外側のブランチ部側縁に沿って延びている。上述したようにブランチ部側縁は、振動溶着部として剛性が高い。そのため、このようにすれば、レゾネータボディ部材の振動溶着時に、上記側縁部分においても高い剛性が得られ、振動溶着が確実かつ容易となる。
さらに本発明の好ましい一つの態様では、上記枠状の突出片に囲まれた領域内において上記インテークマニホールド本体部にレゾネータ首部壁が突出形成され、
このレゾネータ首部壁の先端が上記レゾネータボディ部材と振動溶着されることで、上記連通孔から上記レゾネータ容積室に至るレゾネータ首部通路が構成されており、
上記レゾネータ首部壁は、上記第１，第２本体部材の振動溶着部となるいずれかのブランチ部側縁に沿ってブランチ部下流側へ延びている。
ブランチ部側縁は振動溶着部として剛性が高いので、これに沿ったレゾネータ首部壁とレゾネータボディ部材との振動溶着が確実かつ容易となり、レゾネータボディ部材自体もレゾネータ首部壁に支持される形となって、その剛性が向上する。
具体的な一つの実施例では、上記連通孔が、いずれかのブランチ部に対応する位置に開口しており、当該ブランチ部の側縁に沿って上記レゾネータ首部壁がブランチ部下流側へ延びている。
あるいは他の例では、上記レゾネータ首部壁は、上記連通孔の開口縁から上記コレクタ部の長手方向に沿って延び、かついずれかのブランチ部側縁に沿ってブランチ部下流側へ延び、略Ｌ字形に曲がったレゾネータ首部通路を構成している。

本発明によれば、レゾネータボディ部材の外周壁に対応した枠状の突出片の一部つまりブランチ部下流側となる端縁部分が、剛性の高い複数のブランチ部を横切るように延びているので、レゾネータボディ部材の振動溶着に必要な剛性が得られ、振動溶着が確実かつ容易となる。

第２本体部材１３とレゾネータボディ部材１４とは、図２〜図５に示すように、インテークマニホールド本体部１５の外表面となる第２本体部材１３の表面に形成された第３突出片２３と、レゾネータボディ部材１４の外周壁２４に、レゾネータボディ部材１４の全周に亙って連続して形成された第４突出片２５とを適宜な圧力を加えつつ突き合わせて振動溶着することにより接合されている。そして、第２本体部材１３の外表面とレゾネータボディ部材１４との間に、外部に対して密閉された空間２６が形成されている。この空間２６は、第２本体部材１３に開口形成された連通孔２７を介してコレクタ部５内部に連通している。
上記第３突出片２３は、図２，図４に明らかなように、レゾネータボディ部材１４の外形に対応した略矩形の枠状に連続して形成されている。そして、この枠状に連続した突出片２３の中のブランチ部上流側となる一方の端縁部分２３Ａは、コレクタ部５の外表面の上に該コレクタ部５の長手方向に沿って延びており、ブランチ部下流側部分となる他方の端縁部分２３Ｂは、３本のブランチ部２，３，４およびこれらの間の連結壁７，８の上に、３本のブランチ部２，３，４を横切るように延びている。上記の下流側の端縁部分２３Ｂは、コレクタ部５の長手方向に沿った直線状をなす。また、上記の端縁部分２３Ａと端縁部分２３Ｂとを接続する２つの側縁部分２３Ｃ，２３Ｄは、それぞれ、ブランチ部２およびブランチ部４の外側の側縁に沿って（図３参照）ブランチ部下流側へ延びている。

各レゾネータ首部壁２８，２８は、それぞれ第２本体部材１３の外表面から突出した本体側壁部３２と、レゾネータボディ部材１４から突出したレゾネータ側壁部３３と、を適宜な圧力を加えつつ突き合わせて両者の先端を振動溶着により接合することで形成されている。詳述すると、本体側壁部３２の先端には、本体側壁部３２の長手方向の全長に亙って凹溝３４が形成されており、レゾネータ側壁部３３の先端から突出する第５突出片３５と凹溝３４の底壁３４ａとを適宜な圧力を加えつつ突き合わせて、両者の先端を振動溶着により接合することで、レゾネータ首部壁２８が形成されている。この一対のレゾネータ首部壁２８，２８は、図２および図３に明らかなように、中央のブランチ部３の側縁にそれぞれ沿って延びている。

そのため、レゾネータ首部壁２８においては、振動溶着される部分（本体側壁部３２とレゾネータボディ部材１４のレゾネータ側壁部３３との接合部分）の幅を、インテークマニホールド本体部１５とレゾネータボディ部材１４の外周壁２４とが振動溶着される部分（第２本体部材１３の第３突出片２３とレゾネータボディ部材１４の第４突出片２５との接合部分）の幅よりも小さくなるよう設定することができる。すなわち、レゾネータ首部壁２８において振動溶着される部分を小型化することができ、本体部側壁部３２の先端とレゾネータ側壁部３３の先端とを振動溶着する際に必要な圧力（荷重）は、レゾネータボディ部材１４及びインテークマニホールド本体部１５の外表面の形状剛性で補われるため、溶着治具による保持の必要がない。そのため、溶着治具による保持に必要な溶着フランジをインテークマニホールド本体部１５及びレゾネータボディ部材１４に設定する必要がなく、その分の軽量化を図ることができると共に、上記溶着フランジの省略により造形デザイン性に対する設計自由度を向上させることができる。また、溶着フランジが不要となることでレゾネータ容積室３１の容積を広くすることができ、より低周波域のレゾネータを形成することができる。

次に、図８及び図９を用いて、本発明の第３実施形態のインテークマニホールド５１について説明する。第３実施形態におけるインテークマニホールド５１は、上述した第１実施形態におけるインテークマニホールド１ど略同一構成となっているが、レゾネータ首部通路２９の大部分が、レゾネータボディ部材１４とインテークマニホールド本体部１５の外表面とに連結されたレゾネータ首部壁２８と、レゾネータボディ部材１４の外周壁２４と第２本体部材１３の第３突出片２３とによって構成される壁面と、の間に形成されている。すなわち、この第３実施形態においては、レゾネータ首部３０が３本のブランチ部２，３，４のうち中央に位置しないブランチ部２の上に位置し、このブランチ部２に沿って延びるように形成された部分が、第２本体部材１３の第３突出片２３とレゾネータボディ部材１４の外周壁２４とによって構成される壁面と、レゾネータ首部壁２８と、の間に形成されており、実質的に上述した第１実施形態における一対のレゾネータ首部壁２８，２８のうちの一方のレゾネータ首部壁が省略された構成となっている。つまり、レゾネータ首部壁２８は、連通孔２７の開口縁からコレクタ部５の長手方向に沿って延び、かつブランチ部２の側縁に沿ってブランチ部下流側へ延び、略Ｌ字形に曲がったレゾネータ首部通路２９を構成している。

Claims (2)

1. 各気筒に吸気を分配する複数のブランチ部がコレクタ部に並列に接続され、隣接するブランチ部同士が連結壁により連結されたインテークマニホールド本体部を有する内燃機関のインテークマニホールドであって、
   上記インテークマニホールド本体部の外表面に固着されたレゾネータボディ部材とインテークマニホールド本体部の外表面との間に形成された空間に、ヘルムホルツ型のレゾネータが形成された内燃機関のインテークマニホールドにおいて、
   上記各ブランチ部の内部には、ブランチ通路がそれぞれ形成され、上記ブランチ部の厚みが上記連結壁の厚みに比べて相対的に厚く、インテークマニホールド本体部の外表面は、上記ブランチ部の部分を山部とし、上記連結壁の部分を谷部とする波形状に形成され、
   上記レゾネータは、上記レゾネータボディ部材と上記インテークマニホールド本体部の外表面とに連結された互い対向する一対のレゾネータ首部壁の間に形成された細長いレゾネータ首部通路を有するレゾネータ首部と、上記レゾネータ首部通路を介して上記コレクタ部に連通するレゾネータ容積室と、を有し、
   上記レゾネータ首部は、複数のブランチ部のいずれか１つのブランチ部上に位置し、このブランチ部に沿って延びるよう形成されていると共に、上記レゾネータ首部通路を上記レゾネータ首部内で蛇行させる仕切壁を有し、上記レゾネータ首部通路の通路長が上記レゾネータ首部の長さ寸法よりも長くなるよう形成されていることを特徴とする内燃機関のインテークマニホールド。
2. 上記レゾネータ首部壁は、上記インテークマニホールド本体部の外表面から突出した本体部側壁部と、レゾネータボディ部材から突出したレゾネータ側壁部と、を突き合わせて両者の先端を振動溶着により接合することで形成され、上記一対のレゾネータ首部壁のうち、上記空間内に位置するレゾネータ首部壁は、振動溶着される部分の幅が、上記レゾネータボディ部材の外周壁と、上記インテークマニホールド本体部の外表面との接合部分の幅よりも小さくなるよう設定されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のインテークマニホールド。

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