JP2013024229A - 樹脂製インテークマニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率を向上させることができる樹脂製インテークマニホールドを提供すること。
【解決手段】本発明は、吸気導入口２４から空気が導入されるサージタンク１８とサージタンク１８に連通しエンジンの複数の気筒に空気を分配させる分岐通路１６とを有する樹脂製インテークマニホールド１において、ブローバイガスをサージタンク１８に導入するＰＣＶ通路３２を有し、ＰＣＶ通路３２のサージタンク１８に連通する側の開口部５４は、ＰＣＶ通路３２の通路軸線Ｌｐに対して斜めに交わるように形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、エンジンの吸気系に設けられるインテークマニホールドに係り、詳しくは、樹脂成形された樹脂製インテークマニホールドに関するものである。

特許文献１には、インテークマニホールドに形成されるブローバイガスの吹出し流路を、サージタンクの上流側に接続するエアコネクタの内壁面に設けられる溶着ビードと、エアコネクタとは別部材の樹脂製カバーとを固着することにより形成する技術が開示されている。

特開２００９−２０３９２９号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、内壁面に固着させた樹脂製カバーが吸気通路の内部で突出して吸気通路の断面積が小さくなるので、空気の流れが阻害される。そのため、空気とブローバイガスの気筒分配効率が低下する。ここで、気筒分配効率とは、エンジンの各気筒に均等に分配される比率をいう。

また、エアコネクタの内壁面と樹脂製カバーとの間に形成する開口部の開口面積は小さいので、当該開口部から吸気通路の内部にブローバイガスが吹き出され難い。そのため、空気とブローバイガスとが混ざり難くなるので、気筒分配効率がさらに低下する。

また、ブローバイガスなどの吹出し流路をエアコネクタと樹脂製カバーの２つのピース（部材）で形成しており、エアコネクタの内壁面に樹脂製カバーを固着することにより、ブローバイガスの吹出し流路を形成している。そのため、インテークマニホールドを製造するときに、エアコネクタの内壁面に樹脂製カバーを固着する工数が必要になる。したがって、インテークマニホールドの製造コストが増大してしまう。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率を向上させることができる樹脂製インテークマニホールドを提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、吸気導入口から空気が導入されるサージタンクと前記サージタンクに連通しエンジンの複数の気筒に前記空気を分配させる分岐通路とを有する樹脂製インテークマニホールドにおいて、ブローバイガスを前記サージタンクに導入するＰＣＶ通路を有し、前記ＰＣＶ通路の前記サージタンク側に形成されたサージタンク側開口部は、前記ＰＣＶ通路の通路軸線に対して斜めに交わるように形成されていること、を特徴とする。

この態様によれば、ＰＣＶ通路のサージタンク側開口部は、ＰＣＶ通路の通路軸線に対して斜めに交わるように形成されている。これにより、サージタンクの内部の空気（吸入空気）の流れを阻害することなく、サージタンクの内部にブローバイガスを一気に拡散させることができる。そのため、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスは、サージタンクから複数の分岐通路に均等に分配され易くなる。したがって、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率を向上させることができる。なお、「通路軸線」とは、ＰＣＶ通路にてブローバイガスが流れる通路部分の中心軸線である。また、「気筒分配効率」とは、エンジンの複数の気筒へ均等に分配される比率である。

上記の態様においては、前記ＰＣＶ通路は、前記サージタンクを形成する部品に一体的に形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、ＰＣＶ通路はサージタンクを形成する部品に一体的に形成されているので、従来のようにブローバイガスをサージタンクに導入する通路を複数の部材を組み付けて形成する場合に比べて複数の部材を組み付ける工数を削減できる。そのため、製造コストを低減できる。

上記の態様においては、前記サージタンク側開口部の外形は四角形に形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、ＰＣＶ通路のサージタンク側開口部の外形は四角形に形成されているので、サージタンク側開口部を円形に形成する場合に比べて開口面積が大きい。そのため、多量のブローバイガスをサージタンクに導入させることができる。したがって、サージタンクの内部の空気の量に応じてサージタンクに導入させるブローバイガスの量の調整幅が大きくなる。ゆえに、気筒分配効率をさらに向上させることができる。

上記の態様においては、前記ＰＣＶ通路は、前記ブローバイガスが導入されるＰＣＶパイプ側に形成されたＰＣＶパイプ側開口部から前記サージタンク側開口部にかけて前記サージタンク側に向かって傾斜していること、が好ましい。

この態様によれば、ＰＣＶ通路はＰＣＶパイプ側開口部からサージタンク側開口部にかけてサージタンク側に向かって傾斜している。これにより、サージタンクを形成する部品にＰＣＶパイプを接合する場合に、サージタンクを形成する部品とＰＣＶパイプとの接合状態を良くすることができる。また、ＰＣＶパイプからＰＣＶ通路に導入されるブローバイガスに含まれる水は、ＰＣＶ通路を通ってサージタンクの内部に排出され易くなる。

上記の態様においては、前記サージタンクは、前記吸気導入口に連通し流路軸線が湾曲形状に形成された導入流路部と、前記導入流路部に連通し流路軸線が直線形状に形成された主流路部とを備え、前記サージタンク側開口部は前記主流路部の位置に形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、サージタンク側開口部はサージタンクの主流路部の位置に形成されているので、ブローバイガスは空気の流れが安定しているサージタンクの主流路部に直接的に導入される。そのため、サージタンクの内部の空気とブローバイガスとは、安定して混ざり合うことができる。これにより、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスは、サージタンクから複数の分岐通路にさらに均等に分配され易くなる。したがって、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率をさらに向上させることができる。

本発明に係る樹脂製インテークマニホールドによれば、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率を向上させることができる。

樹脂製インテークマニホールドの正面図である。 図１に示す樹脂製インテークマニホールドを図面右側から見た図である。 図１に示す樹脂製インテークマニホールドを図面上側から見た図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 樹脂製インテークマニホールドの分解図である。 樹脂製インテークマニホールドからロワピースを取り外した状態の図であって、ミドルピースにおけるロワピースとの接合面側から見た図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 ＰＣＶ通路を形成するときの成形型の配置を示す図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

〔樹脂製インテークマニホールドの説明〕
まず、樹脂製インテークマニホールド１の全体の概要について説明する。ここで、図１は樹脂製インテークマニホールド１の正面図であり、図２は図１に示す樹脂製インテークマニホールド１を図面右側から見た図であり、図３は図１に示す樹脂製インテークマニホールド１を図面上側から見た図である。また、図４は図１のＡ−Ａ断面図であり、図５は樹脂製インテークマニホールド１の分解図である。

図１〜図５に示すように、樹脂製インテークマニホールド１は、アッパピース１０、ミドルピース１２、ロワピース１４などから構成されている。また、図４に示すように、アッパピース１０は、ミドルピース１２に対し図面上側に配置され、図面上側に位置する各分岐通路１６の上半殻部を構成する。また、ミドルピース１２は、アッパピース１０に対して図面下側に配置され、サージタンク１８の上半殻部を構成すると共に、サージタンク１８の図面上側に位置する各分岐通路１６の下半殻部を構成する。さらに、ロワピース１４は、ミドルピース１２に対して図面下側に配置され、サージタンク１８の下半殻部を構成すると共に、サージタンク１８の図面下側に位置する各分岐通路１６を構成する。アッパピース１０とミドルピース１２とロワピース１４は、それぞれ合成樹脂を材料として射出成形により所定の形状に形成されている。

分岐通路１６は、サージタンク１８に連通し、当該サージタンク１８から分岐して湾曲形状に形成され、複数形成されている。ここでは一例として、分岐通路１６は４本形成されている。分岐通路１６のうち、サージタンク１８に対して図４の図面下側に位置する部分は、ロワピース１４に備わる湾曲管路２０により形成されている。また、分岐通路１６のうち、サージタンク１８に対して図４の図面上側に位置する部分は、アッパピース１０とミドルピース１２とにより形成されている。そして、サージタンク１８は、図４に示すように、ミドルピース１２とロワピース１４との間に形成され、湾曲した分岐通路１６の内側に内包されるように配置されている。

また、図１〜図３や図５に示すように、樹脂製インテークマニホールド１には、スロットル装置（不図示）を固定するためのフランジ２２が形成されている。このフランジ２２には、内部のサージタンク１８に通じる吸気導入口２４が形成されている。また、図２に示すように、樹脂製インテークマニホールド１には、ＥＧＲパイプ（不図示）を取り付けるためのフランジ２６が形成されている。このフランジ２６には、内部のサージタンク１８に通じるＥＧＲガス導入口２８が形成されている。

また、図１〜図３に示すように、樹脂製インテークマニホールド１には、エンジン（不図示）のクランクケース（不図示）からブローバイガスを還流させるために使用するブローバイガス還元用パイプ（不図示）を取り付けるためのＰＣＶ(Positive Crankcase Ventilation)パイプ３０（管継手）が形成されている。このＰＣＶパイプ３０は、アッパピース１０に一体的に形成されている。また、このＰＣＶパイプ３０は、後述するＰＣＶ通路３２（図６参照）を介して内部のサージタンク１８に通じている。そして、ブローバイガス還元用パイプからＰＣＶパイプ３０に導入されたブローバイガスは、ＰＣＶパイプ３０に連通するＰＣＶ通路３２を介して、サージタンク１８の内部に導入される。

さらに、図１や図３や図５に示すように、樹脂製インテークマニホールド１には、ブレーキブースター（不図示）に負圧を導入する負圧パイプ（不図示）を取り付けるための管継手３４が形成される。この管継手３４は、内部のサージタンク１８に通じる。

このような構造の樹脂製インテークマニホールド１には、不図示のエアクリーナで濾過された空気（吸入空気）が、不図示のスロットル装置を通り、吸気導入口２４からサージタンク１８の内部に導入される。また、エンジン（不図示）のクランクケース（不図示）から送られたブローバイガスが、ＰＣＶパイプ３０からＰＣＶ通路３２を介してサージタンク１８の内部に導入される。そして、サージタンク１８の内部に導入された空気は、ＰＣＶ通路３２を介してサージタンク１８の内部に導入されるブローバイガスや、ＥＧＲガス導入口２８からサージタンク１８の内部に導入されるＥＧＲガスなどの空気以外のガスと混合される。その後、空気と空気以外のガスとの混合ガスが各分岐通路１６に分配され、各分岐通路１６を通ってエンジンの各気筒(不図示)にそれぞれ導入される。

また、このような構造の樹脂製インテークマニホールド１は、アッパピース１０とミドルピース１２とロワピース１４とを互いに組み合わせて、振動溶着により互いに接合させて一体化させることにより製造される。なお、アッパピース１０とミドルピース１２とが一体成形されたピースを使用する場合も考えられる。

〔ミドルピースの説明〕
次に、このような樹脂製インテークマニホールド１を構成する各ピースのうちミドルピース１２について説明する。ここで、図６は、樹脂製インテークマニホールド１からロワピース１４を取り外した状態の図であって、ミドルピース１２におけるロワピース１４との接合面側から見た図である。また、図７は、前記の図３のＢ−Ｂ断面図である。

図６に示すように、ミドルピース１２におけるロワピース１４との接合面側には、エンジン（不図示）のシリンダヘッド（不図示）に固定されるフランジ３６が形成されている。このフランジ３６には、４気筒エンジンに対応する４つの吸気導出口３８が横並びに形成されている。また、このフランジ３６の縁部には、シリンダヘッドへの固定のための複数の取付孔４０が形成されている。更に、ミドルピース１２におけるロワピース１４との接合面側には、サージタンク１８の上半殻部を構成する凹部４２が形成されている。この凹部４２を挟んでフランジ３６と反対側には、各分岐通路１６に対応する４つの通路口４４が横並びに形成されている。また、ミドルピース１２の中央部には、前記の管継手３４に対応してサージタンク１８に連通するガス導入孔４６が形成されている。

一方、図７に示すように、ミドルピース１２におけるアッパピース１０との接合面側には、上側の各分岐通路１６の下半殻部を構成する通路溝４８が形成されている。なお、通路溝４８は、図７の右側に横並びに４本形成されている。また、ミドルピース１２におけるアッパピース１０との接合面側には、前記のＰＣＶパイプ３０を接合するためのＰＣＶパイプ用ベース５０が形成されている。そして、ＰＣＶパイプ用ベース５０の間にＰＣＶ通路３２のＰＣＶパイプ３０側の開口部５２が形成され、ブローバイガスをこの開口部５２からＰＣＶ通路３２を通してサージタンク１８に導入させている。このように本実施例では、ＰＣＶパイプ用ベース５０の部分にてサージタンク１８にブローバイガスを直接的に導入するための導入孔を設けておらず、ブローバイガスをＰＣＶ通路３２に通してサージタンク１８に導入させている。

〔ＰＣＶ通路の説明〕
次に、このミドルピース１２に形成されたＰＣＶ通路３２について説明する。ＰＣＶ通路３２は、図６と図７に示すように、ミドルピース１２の凹部４２の底部に一体的に形成されている。そして、ＰＣＶ通路３２は、一方の開口部５４がサージタンク１８に連通し、他方の前記の開口部５２がＰＣＶパイプ３０に連通している。このようなＰＣＶ通路３２を介して、ブローバイガスはＰＣＶパイプ３０からサージタンク１８の内部に導入される。なお、開口部５４は本発明における「サージタンク側開口部」の一例であり、開口部５２は本発明における「ＰＣＶパイプ側開口部」の一例である。

このように、ＰＣＶ通路３２は、サージタンク１８に連通する側の通路口として開口部５４を備えている。そして、この開口部５４は、図７に示すように、ＰＣＶ通路３２の通路軸線Ｌｐと斜めに交わるように形成されている。すなわち、通路軸線Ｌｐの方向について、開口部５４は、アッパピース１０側（図７の上側）の端部５６がロワピース１４側（図７の下側）の端部５８よりもサージタンク１８側に突出するように形成されている。そして、開口部５４は、端部５６と端部５８とが直線状に繋がれるようにして形成されている。ここで、通路軸線Ｌｐは、ＰＣＶ通路３２にてブローバイガスが流れる通路部分の中心軸線である。

これにより、ＰＣＶパイプ３０からＰＣＶ通路３２に導入されるブローバイガスは、開口部５４から均一に拡散されるようにして、サージタンク１８の内部に導入される。そのため、吸気導入口２４からサージタンク１８の内部に導入される空気の流れは、ＰＣＶパイプ３０からＰＣＶ通路３２を通してサージタンク１８の内部に導入されるブローバイガスに阻害されない。そして、空気とブローバイガスとを、良好に混ざり合わせることができる。したがって、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスは、安定してサージタンク１８から４つの分岐通路１６に均等に分配されて、エンジンの各気筒へ均等に分配される。ゆえに、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率が向上する。ここで、気筒分配効率とは、エンジンの各気筒へ均等に分配される比率をいう。

また、図６に示すように、ＰＣＶ通路３２の開口部５４は長方形に形成されている。これにより、開口部５４を円形に形成する場合に比べて、開口部５４の開口面積を大きくすることができる。そのため、ＰＣＶ通路３２からサージタンク１８の内部へ多くのブローバイガスを導入することができる。したがって、吸気導入口２４からサージタンク１８の内部に導入される空気の量に応じて、ＰＣＶ通路３２からサージタンク１８の内部へ導入するブローバイガスの量を幅広く調整することができる。ゆえに、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率がさらに向上する。なお、図６に示す例では、ＰＣＶ通路３２の開口部５４の開口形状は、詳細には角部が丸みを帯びた長方形に形成されている。また、ＰＣＶ通路３２の開口部５４の開口形状は正方形であってもよいが、長方形のほうがより望ましい。

また、図７に示すように、ＰＣＶ通路３２はＰＣＶパイプ３０側の開口部５２からサージタンク１８側の開口部５４にかけてサージタンク１８側（図面右下方向）に向かって傾斜している。これにより、ＰＣＶパイプ用ベース５０における図面左右の部分の間の高低差を抑制することができる。そのため、アッパピース１０とミドルピース１２とを溶着するときに、ＰＣＶパイプ３０とＰＣＶパイプ用ベース５０とを確実に溶着することができ、ＰＣＶパイプ３０とＰＣＶパイプ用ベース５０との接合状態を良くすることができる。さらに、ＰＣＶパイプ３０からＰＣＶ通路３２に導入されるブローバイガスに含まれる水は、ＰＣＶ通路３２の図面下側の面を通ってサージタンク１８の内部に排出され易くなる。

また、サージタンク１８は、図６に示すように、吸気導入口２４に連通し流路軸線Ｌ１が湾曲形状に形成された導入流路部６０と、この導入流路部６０に連通し流路軸線Ｌ２が直線形状に形成された主流路部６２とを備えている。そして、図６に示すように、ＰＣＶ通路３２の開口部５４は主流路部６２の位置に形成されている。そのため、ブローバイガスは、ＰＣＶ通路３２の開口部５４から直接的にサージタンク１８の主流路部６２の部分に導入される。ここで、サージタンク１８の主流路部６２では、導入流路部６０よりも空気の流れが安定している。したがって、ブローバイガスは空気と安定して混ざり合うことができる。

このようなＰＣＶ通路３２は、図８に示すように、第１成形型６４と第２成形型６６との間にスライド型６８を配置し、第１成形型６４と第２成形型６６とスライド型６８との間に形成されるキャビティ内に溶融した樹脂を射出して、当該樹脂を固化させることにより形成される。図８に示すように、ＰＣＶ通路３２の通路部分はスライド型６８により形成され、開口部５４は第１成形型６４により形成される。

〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、ＰＣＶ通路３２のサージタンク１８側の開口部５４は、ＰＣＶ通路３２の通路軸線Ｌｐに対して斜めに交わるように形成されている。これにより、サージタンク１８の内部の空気の流れを阻害することなく、サージタンク１８の内部にブローバイガスを一気に拡散させることができる。そのため、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスは、サージタンク１８から複数の分岐通路１６に均等に分配され易くなる。したがって、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率を向上させることができる。

また、ＰＣＶ通路３２はサージタンク１８を形成するミドルピース１２に一体的に形成されているので、従来のようにブローバイガスをサージタンクに導入する通路を複数の部材を組み付けて形成する場合に比べて複数の部材を組み付ける工数を削減できる。そのため、製造コストを低減できる。さらに、従来のようにブローバイガスをサージタンクに導入する通路を複数の部材を溶着などにより組み付けて形成する場合に肉厚に形成されたブローバイガスの導入部がサージタンクの内部の空気の流れを妨害するという問題をなくすことができる。

また、ＰＣＶ通路３２のサージタンク１８側の開口部５４の外形は四角形に形成されているので、開口面積が大きい。そのため、多量のブローバイガスをサージタンク１８に導入させることができる。したがって、サージタンク１８の内部の空気の量に応じてサージタンク１８に導入させるブローバイガスの量の調整幅が大きくなる。ゆえに、気筒分配効率をさらに向上させることができる。

また、ＰＣＶ通路３２はＰＣＶパイプ３０側の開口部５２からサージタンク１８側の開口部５４にかけてサージタンク１８側に向かって傾斜している。これにより、ミドルピース１２にＰＣＶパイプ３０を接合する場合に、ミドルピース１２とＰＣＶパイプ３０との接合状態を良くすることができる。また、ＰＣＶパイプ３０からＰＣＶ通路３２に導入されるブローバイガスに含まれる水は、ＰＣＶ通路３２を通ってサージタンク１８の内部に排出され易くなる。

また、ＰＣＶ通路３２のサージタンク１８側の開口部５４はサージタンク１８の主流路部６２の位置に形成されているので、ブローバイガスは空気の流れが安定しているサージタンク１８の主流路部６２に直接的に導入される。そのため、サージタンク１８の内部の空気とブローバイガスとは、安定して混ざり合うことができる。これにより、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスは、サージタンク１８から複数の分岐通路１６にさらに均等に分配され易くなる。したがって、空気とブローバイガスとが含まれる混合ガスの気筒分配効率をさらに向上させることができる。

さらに、ＰＣＶ通路３２の開口部５４は吸気導入口２４から離れているので、ブローバイガスが吸気導入口２４に流れ込むおそれがない。そのため、吸気導入口２４に備わるスロットルバルブ（不図示）にブローバイガスに含まれるオイルなどが付着しないので、スロットルバルブの動作が安定する。したがって、サージタンク１８の内部に安定して空気を導入することができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１ 樹脂製インテークマニホールド
１０ アッパピース
１２ ミドルピース
１４ ロワピース
１６ 分岐通路
１８ サージタンク
３０ 管継手
３２ ＰＣＶ通路
４２ 凹部
５４ 開口部

Claims (5)

1. 吸気導入口から空気が導入されるサージタンクと前記サージタンクに連通しエンジンの複数の気筒に前記空気を分配させる分岐通路とを有する樹脂製インテークマニホールドにおいて、
   ブローバイガスを前記サージタンクに導入するＰＣＶ通路を有し、
   前記ＰＣＶ通路の前記サージタンク側に形成されたサージタンク側開口部は、前記ＰＣＶ通路の通路軸線に対して斜めに交わるように形成されていること、
   を特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
2. 請求項１の樹脂製インテークマニホールドにおいて、
   前記ＰＣＶ通路は、前記サージタンクを形成する部品に一体的に形成されていること、
   を特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
3. 請求項１または２の樹脂製インテークマニホールドにおいて、
   前記サージタンク側開口部の外形は四角形に形成されていること、
   を特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つの樹脂製インテークマニホールドにおいて、
   前記ＰＣＶ通路は、前記ブローバイガスが導入されるＰＣＶパイプ側に形成されたＰＣＶパイプ側開口部から前記サージタンク側開口部にかけて前記サージタンク側に向かって傾斜していること、
   を特徴とする樹脂製インテークマニホールド。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つの樹脂製インテークマニホールドにおいて、
   前記サージタンクは、前記吸気導入口に連通し流路軸線が湾曲形状に形成された導入流路部と、前記導入流路部に連通し流路軸線が直線形状に形成された主流路部とを備え、
   前記サージタンク側開口部は前記主流路部の位置に形成されていること、
   を特徴とする樹脂製インテークマニホールド。

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