JP2012241618A - 内燃機関のサージタンク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機関出力特性の異なる複数の内燃機関に対して外側形状を変更することなく当該機関出力特性に応じた容積を確保することができるとともに振動についてもこれを好適に抑制することのできる内燃機関のサージタンク及びその製造方法を提供する。
【解決手段】内燃機関の吸気マニホルド１０は、サージタンク２０と、サージタンク２０と各気筒の吸気ポートとを接続する複数の分岐管３０とを備えている。また、サージタンク２０の内壁（第１壁部２２ａ）から突出する隔壁２３ａ〜２３ｃが形成されている。吸気マニホルド１０の外側形状は排気量（機関出力特性）の異なる複数の内燃機関で共通とされる一方、隔壁２３ａ〜２３ｃの占有体積Ｖ１、Ｖ２が機関出力特性の異なる複数の内燃機関で互いに異なるものとされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の吸気通路の一部をなすサージタンク及びその製造方法に関する。

内燃機関には吸気通路の一部をなすサージタンクが設けられている（例えば特許文献１参照）。こうしたサージタンクの容積は機関出力特性に応じて適宜設定されており、例えば内燃機関の排気量が大きくなるほどサージタンクの容積が大きくされている。また近年、軽量化を図る目的からサージタンクが薄型化される傾向にあるが、吸気通路内の吸気脈動によってサージタンクが振動するとともにこれに伴って異音が生じるおそれがある。そこで、サージタンクの外壁にリブを設ける等して剛性を高めるようにしている。

特開２００９―２３６０１８号公報

ところで、こうしたサージタンクにあっては、機関出力特性が異なる内燃機関毎にサージタンクの容積を変更する必要がある。また、サージタンクの外壁にリブ等が設けられている。これらのことから、機関出力特性が異なる内燃機関毎に、サージタンクの体格、すなわち外側形状を変更しなければならず、サージタンクを中心とした内燃機関のレイアウトの設定が複雑なものとなる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関出力特性の異なる複数の内燃機関に対して外側形状を変更することなく当該機関出力特性に応じた容積を確保することができるとともに振動についてもこれを好適に抑制することのできる内燃機関のサージタンク及びその製造方法を提供することにある。

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。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気通路の一部をなすサージタンクにおいて、前記サージタンクの内壁から突出する隔壁が形成され、前記サージタンクの外側形状は機関出力特性の異なる複数の内燃機関で共通とされる一方、前記隔壁の占有体積が機関出力特性の異なる複数の内燃機関で互いに異なるものとされてなることをその要旨としている。

同構成によれば、機関出力特性に応じて隔壁の占有体積を変更するだけでサージタンクの容積を当該内燃機関において要求される大きさとすることが可能となる。また、隔壁によってサージタンクの剛性が高められるため、吸気脈動等に起因したサージタンクの振動を抑制することができる。従って、機関出力特性の異なる複数の内燃機関に対して外側形状を変更することなく当該機関出力特性に応じた容積を確保することができるとともに振動についてもこれを好適に抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、内燃機関の吸気通路の一部をなすサージタンクの製造方法において、前記サージタンクの内壁から突出する隔壁を形成し、前記サージタンクの外側形状を機関出力特性の異なる複数の内燃機関で共通とする一方、前記隔壁の占有体積を機関出力特性の異なる複数の内燃機関で互いに異ならせることによって当該サージタンクの容積を当該内燃機関のサージタンクとして要求される大きさにすることをその要旨としている。

同構成によれば、請求項１に記載の発明の効果に準じた効果を奏することができる。

本発明に係るサージタンクの一実施形態について、（ａ）サージタンクが適用される吸気マニホルドの正面構造を示す正面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面構造を示す断面図。 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す断面図。 本発明に係るサージタンクの変形例について、図１（ｂ）に対応する吸気マニホルドの断面構造を示す断面図。

以下、図１〜図３を参照して、本発明に係る内燃機関のサージタンク及びその製造方法を具体化した一実施形態について詳細に説明する。尚、本実施形態では互いに排気量の異なる２つの直列４気筒型の内燃機関について説明する。また、以降においては、２つの内燃機関のうち排気量の大きい方の内燃機関の吸気マニホルド１０の構造について図１〜図３を参照して説明することとし、排気量の小さい方の内燃機関についての図示は割愛する。

図１（ａ），（ｂ）に併せ示すように、吸気マニホルド１０は内燃機関の吸気通路の一部をなしており、吸気流れ方向における上流側から順に、スロットル接続部１１、サージタンク２０、及び４つの分岐管３０が設けられている。スロットル接続部１１にはスロットルバルブを収容するスロットルボディが接続される。サージタンク２０には、クランクケース内のブローバイガスを導入する通路が接続されるＰＣＶ通路接続部１２、及び排気通路内の排気を導入する通路が接続されるＥＧＲ通路接続部１３がそれぞれ形成されている。

サージタンク２０は、スロットル接続部１１から気筒の配列方向Ｌに沿って延びる形状をなしている。サージタンク２０は、上下方向に延びる第１壁部２２ａ、第１壁部２２ａの上端から内側に延びる第２壁部２２ｂ、第１壁部２２ａの下端から内側に延びるとともに第２壁部２２ｂに対向する第３壁部２２ｃ、及びこれら第２壁部２２ｂ及び第３壁部２２ｃの内側端を連結する第４壁部２２ｄを有している。また、第４壁部２２ｄには分岐管３０が接続されている。

分岐管３０は、全体として断面略Ｃ字状をなしており、サージタンク２０との接続部からサージタンク２０の第３壁部２２ｃの下側を通り、次に第１壁部２２ａの外側を通り、次に第２壁部２２ｂの上側を通るように形成されている。また、分岐管３０の下流側端部は吸気ポートに接続されるポート接続部１４とされている。また、第１壁部２２ａの外側面は分岐管３０の内側面の一部とされている。

こうした吸気マニホルド１０は、樹脂製の３つのピース（第１ピース４１、第２ピース４２、及び第３ピース４３）によって分割形成されている。第１ピース４１は、ポート接続部１４、サージタンク２０の第１壁部２２ａ、第２壁部２２ｂ及び第３壁部２２ｃの外側部分、及び分岐管３０の外側部分を有している。第２ピース４２は、第２壁部２２ｂ及び第３壁部２２ｃの内側部分、第４壁部２２ｄ、及び分岐管３０の内側部分を有している。第３ピース４３は分岐管３０の外側部分のうち第１壁部２２ａの外側面に対向する部位を有している。

図１（ｂ）及び図２に示すように、サージタンク２０の内壁には内部に突出する３つの隔壁２３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成されている。隔壁２３ａ〜２３ｃは、互いに隣接する分岐管３０の間にそれぞれ位置している。また、隔壁２３ａ〜２３ｃは、上下方向においてサージタンク２０の第１壁部２２ａの内壁全体に形成されるとともに内側に向けて延びている。具体的には、隔壁２３ａ〜２３ｃは第１ピース４１に形成されており、第２壁部２２ｂの内壁と第３壁部２２ｃの内壁とを連結している。また、隔壁２３ａ〜２３ｃの内側端部は上側或いは下側ほど内側に位置するように円弧状をなしている。また、気筒の配列方向Ｌにおける３つの隔壁２３ａ〜２３ｃの厚さはそれぞれ同一とされている。

次に、２つの内燃機関のうち排気量の小さい方の内燃機関の吸気マニホルドの構造について説明する。
この内燃機関の吸気マニホルドは、基本的には上記吸気マニホルド１０と同一の形状を有している。すなわち、吸気マニホルドの外側形状は上記吸気マニホルド１０と同一とされている。ただし、排気量の小さい方の内燃機関の吸気マニホルドでは、気筒の配列方向Ｌにおける３つの隔壁の厚さがそれぞれ上記隔壁２３ａ〜２３ｃよりも大きくされており、これら隔壁は全体として上記隔壁２３ａ〜２３ｃの占有体積Ｖ１よりも大きい占有体積Ｖ２を有している（Ｖ２＞Ｖ１）。このことにより、各サージタンクの容積Ｓ１、Ｓ２は当該内燃機関のサージタンクとして要求される大きさにされている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
内燃機関の排気量に応じて隔壁２３ａ〜２３ｃの占有体積Ｖ１、Ｖ２を変更するだけでサージタンク２０の容積Ｓ１、Ｓ２を当該内燃機関において要求される大きさとすることが可能となる。また、隔壁２３ａ〜２３ｃによってサージタンク２０の剛性が高められるため、吸気脈動等に起因したサージタンク２０の振動が抑制されるようになる。

以上説明した本実施形態に係る内燃機関のサージタンク及びその製造方法によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）内燃機関の吸気マニホルド１０は、サージタンク２０と、サージタンク２０と各気筒の吸気ポートとを接続する複数の分岐管３０とを備えている。また、サージタンク２０の内壁（第１壁部２２ａ、第２壁部２２ｂ、第３壁部２２ｃ）から突出する隔壁２３ａ〜２３ｃが形成されている。吸気マニホルド１０の外側形状は機関出力特性の異なる複数の内燃機関で共通とされる一方、隔壁２３ａ〜２３ｃの占有体積Ｖ１、Ｖ２が機関出力特性の異なる複数の内燃機関で互いに異なるものとされている。こうした構成によれば、機関出力特性の異なる複数の内燃機関に対して外側形状を変更することなく当該機関出力特性に応じた容積Ｓ１、Ｓ２を確保することができるとともに振動についてもこれを好適に抑制することができる。

尚、本発明に係る内燃機関のサージタンク及びその製造方法は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記実施形態では、図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面構造において、隔壁２３ａ〜２３ｃの内側端部がそれぞれ一致するようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、これら内側端部を異なる形状としてもよい。すなわち、図３に示すように、スロットル接続部１１から大きく離間している隔壁１２３ｃ、１２３ｂ、１２３ａほど、その内側端部が外側に位置するようにしてもよい。このように隔壁１２３ａ〜１２３ｃの形状を設定することにより吸気マニホルド１０の外側形状を変更することなくその吸気音特性を所望のものとすることが可能となる。尚、図３において図１（ｂ）と同一の構成については同一の符号を付している。

・上記実施形態によるように、隔壁２３ａ〜２３ｃの内側端部を上側或いは下側ほど内側に位置するように円弧状をなすものとすることが、隔壁２３ａ〜２３ｃを設けることに起因してサージタンク２０内の吸気の流れが乱されることを抑制する上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、隔壁の内側端部を直線状をなすものとしてもよい。この場合であっても、上記作用効果（１）に準じた効果を奏することはできる。

・上記実施形態では、気筒の配列方向Ｌにおける３つの隔壁２３ａ〜２３ｃの厚さがそれぞれ同一とされるものについて例示したが、例えば気筒の配列方向において中央に位置する隔壁を他の隔壁よりも厚くしてもよい。また、これら隔壁の厚さを互いに異なるものとしてもよい。

・上記実施形態では、隔壁２３ａ〜２３ｃが、互いに隣接する分岐管３０の間にそれぞれ位置するようにしたが、サージタンクの剛性が確保されるのであれば、これら隔壁２３ａ〜２３ｃのうち１つ乃至２つを割愛することもできる。

・上記実施形態によるように、隔壁２３ａ〜２３ｃが上下方向においてサージタンク２０の第１壁部２２ａの内壁全体に形成され、第２壁部２２ｂの内壁と第３壁部２２ｃの内壁とを連結するものとすることがサージタンクの剛性を高める上では望ましい。しかしながら、本発明に係る隔壁の構造はこれに限定されるものではない。他に例えば、隔壁が第１壁部２２ａの内壁から突出するとともに、気筒の配列方向Ｌに沿って延びる形状を有するものとしてもよいし、隔壁が第２壁部２２ｂの内壁から突出するとともに、気筒の配列方向Ｌに沿って延びる形状を有するものとしてもよい。

・上記実施形態では、サージタンク２０が分岐管３０と一体として構成される吸気マニホルド１０について例示したが、本発明に係るサージタンクはこれに限定されない。すなわち、サージタンクが分岐管と別体として構成されるものであってもよい。

１０…吸気マニホルド、１１…スロットル接続部、１２…ＰＣＶ通路接続部、１３…ＥＧＲ通路接続部、１４…ポート接続部、２０…サージタンク、２２ａ…第１壁部、２２ｂ…第２壁部、２２ｃ…第３壁部、２２ｄ…第４壁部、２３ａ〜２３ｃ、１２３ａ〜１２３ｃ…隔壁、３０…分岐管、４１…第１ピース、４２…第２ピース、４３…第３ピース。

Claims (2)

1. 内燃機関の吸気通路の一部をなすサージタンクにおいて、
   前記サージタンクの内壁から突出する隔壁が形成され、
   前記サージタンクの外側形状は機関出力特性の異なる複数の内燃機関で共通とされる一方、前記隔壁の占有体積が機関出力特性の異なる複数の内燃機関で互いに異なるものとされてなる
   ことを特徴とする内燃機関のサージタンク。
2. 内燃機関の吸気通路の一部をなすサージタンクの製造方法において、
   前記サージタンクの内壁から突出する隔壁を形成し、
   前記サージタンクの外側形状を機関出力特性の異なる複数の内燃機関で共通とする一方、前記隔壁の占有体積を機関出力特性の異なる複数の内燃機関で互いに異ならせることによって当該サージタンクの容積を当該内燃機関のサージタンクとして要求される大きさにする
   ことを特徴とする内燃機関のサージタンクの製造方法。

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