JP3485163B2 - 多気筒内燃機関における慣性過給式吸気マニホールドの構造 - Google Patents

多気筒内燃機関における慣性過給式吸気マニホールドの構造

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JP3485163B2 JP33762298A JP33762298A JP3485163B2 JP 3485163 B2 JP3485163 B2 JP 3485163B2 JP 33762298 A JP33762298 A JP 33762298A JP 33762298 A JP33762298 A JP 33762298A JP 3485163 B2 JP3485163 B2 JP 3485163B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、四気筒内燃機関等
のような多気筒内燃機関において、エアクリーナからの
吸気を各気筒に分配する吸気マニホールドのうち、慣性
効果による過給を図るようにした吸気マニホールドの構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、多気筒内燃機関に対するこの種
の慣性過給式吸気マニホールドにおいては、エアクリー
ナからの吸気を導入したサージタンクと、各気筒におけ
る吸気ポートとの間を、各気筒について独立するブラン
チパイプを介して接続し、この各ブランチパイプの長さ
を可成り長くすることにより、慣性効果による吸気の過
給を図るように構成したものであり、換言すると、各気
筒とサージタンクとの間における各ブランチパイプを可
成り長くしなければならないから、吸気マニホールドの
大幅な大型化を招来する。
【0003】そこで、最近では、サージタンクを、内燃
機関における長手側面に近接した部位にクランク軸の軸
線方向に延びるように配設する一方、前記内燃機関にお
ける長手側面に取付くフランジ部に対して接続した各ブ
ランチパイプを、クランク軸の軸線方向から見て、前記
サージタンクの上側を通って横向きに延ばし前記サージ
タンクの外側において下向きに湾曲し次いで前記サージ
タンクの下側において内燃機関に向かって内向きに湾曲
し更に上向きに湾曲したのち前記サージタンクの下面に
接続すると言う構成した慣性過給式吸気マニホールドが
提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、内燃機関
の長手側面に取付くフランジ部に対して接続した各ブラ
ンチパイプを、クランク軸の軸線方向から見て、前記サ
ージタンクの上側を通って横向きに延ばし前記サージタ
ンクの外側において下向きに湾曲し次いで前記サージタ
ンクの下側において内燃機関に向かって内向きに湾曲し
更に上向きに湾曲したのち前記サージタンクの下面に接
続すると言う構成にした場合、長い各ブランチパイプ
を、サージタンクの周囲にこれを取り囲むように配設す
ることができるので、吸気マニホールドの小型化を図る
ことができる利点を有する。
【0005】しかし、その反面、前記各ブランチパイプ
の曲げ角度が約270度になると言うように大きくなる
ことのために、これを製作するに際しては、各ブランチ
パイプを、金属パイプ製にして、これを前記したように
曲げ加工するようにするか、或いは、全体をアルミニウ
ム又はその合金の鋳造製にしなければならないが、前者
のものは、各ブランチパイプを金属パイプ製にすること
に加えて、この各ブランチパイプが接続されるサージタ
ンク及び内燃機関に対する取付け用フランジ部も金属製
にしなければならないから、吸気マニホールドの全体に
おける重量が大幅にアップするばかりか、材料費及び加
工費が嵩んで、価格も大幅にアップすると言う問題があ
った。
【0006】また、後者のように、吸気マニホールドの
全体を、アルミニウム又はその合金の鋳造製にする場合
には、同様に重量及び価格の大幅なアップを招来するこ
とに加えて、各ブランチパイプの内面における表面粗さ
が粗いために、吸気の流れ抵抗が大きくて出力の低下を
招来すると言う問題があった。本発明は、前記構成の吸
気マニホールドにおいて、その全体を熱可塑性硬質合成
樹脂の射出成形によって製造することができる構造を提
供することを技術的課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明の請求項1(第1の発明)は、「エアクリ
ーナからの吸気を導入するサージタンクを、内燃機関に
おける長手側面に近接した部位に配設し、前記内燃機関
における長手側面に取付くフランジ部に対して各気筒ご
とに接続した各ブランチパイプを、クランク軸の軸線方
向から見て、前記サージタンクの上側を通って横向きに
延ばし前記サージタンクの外側において下向きに湾曲し
次いで前記サージタンクの下側において内燃機関に向か
って内向きに湾曲し更に上向きに湾曲したのち前記サー
ジタンクの下面に接続して成る吸気マニホールドにおい
て、前記各ブランチパイプを、当該ブランチパイプのう
ち下向き湾曲部と内向き湾曲部との間の部分において上
流側のブランチパイプと、下流側のブランチパイプとに
分割して接合した構成にして、前記各下流側ブランチパ
イプを前記取付け用フランジ部に各々一体化する一方、
前記サージタンクを略水平の分割平面で横割りした二つ
の半割りサージタンク片を合わせて構成し、前記各下流
側ブランチパイプ及び前記各上流側のブランチパイプの
各々を、その軸線を含む分割平面で縦割した二つの半割
りパイプ片を合わせて構成することを特徴とする。」も
のである。
【0008】また、本発明の請求項2(第2の発明)
は、「前記請求項1の記載において、前記取付け用フラ
ンジ部を、前記サージタンクにおける一方の半割りサー
ジタンク片に一体化する。」ものである。
【0009】
【発明の作用・効果】前記第1の発明のように、各ブラ
ンチパイプを、上流側のブランチパイプと、取付け用フ
ランジ部に一体化した下流側ブランチパイプとを接合し
たものに構成したうえで、前記サージタンクをサージタ
ンクを略水平の分割平面で横割りした二つの半割りサー
ジタンク片を合わせて構成し、前記各下流側ブランチパ
イプ及び前記各上流側のブランチパイプの各々を、その
軸線を含む分割平面で縦割した二つの半割りパイプ片を
合わせて構成することにより、前記サージタンクを構成
する二つの半割りサージタンク片、及び、前記各下流側
ブランチパイプを構成する二つの半割りパイプ片、並び
に、各上流側のブランチパイプを構成する二つの半割り
パイプ片の各々を、少なくとも一対の成形用金型を使用
した熱可塑性硬質合成樹脂の射出成形法にて製作するこ
とができる。
【0010】次いで、前記二つの半割りサージタンク片
を互いに合わせたのち、接着剤又は熱溶着或いは振動に
よる融着にて一体的に接合するか、その合わせ面に溶融
した合成樹脂を注入することによって一体的に接合する
ことにより、サージタンクに組立てる一方、前記各下流
側ブランチパイプを構成する二つの半割りパイプ片を互
いに合わせたのち、前記と同様に接着剤又は熱融着或い
は振動による融着にて一体的に接合するか、その合わせ
面に溶融した合成樹脂を注入することによって一体的に
接合することにより、各下流側ブランチパイプに組立
て、更に、前記各上流側ブランチパイプを構成する二つ
の半割りパイプ片を互いに合わせたのち、前記と同様に
接着剤又は熱融着或いは振動による融着にて一体的に接
合するか、その合わせ面に溶融した合成樹脂を注入する
ことによって一体的に接合することにより、各上流側ブ
ランチパイプに組立て、次いで、前記各上流側ブランチ
パイプに対して各下流側ブランチパイプを、サージタン
クに対して各上流側ブランチパイプを、前記と同様に接
着剤又は熱融着或いは振動による融着等にて各々接合す
ることにより、吸気マニホールドに組み立てることがで
きるのである。
【0011】また、第2の発明によると、前記第1の発
明に加えて、前記取付け用フランジ部を、前記サージタ
ンクにおける一方の半割りサージタンク片に一体化した
ことにより、前記一方の半割りサージタンク片を、これ
に前記取付け用フランジ部を一体化した状態で、熱可塑
性合成樹脂の射出成形にて製作することができる。
【0012】従って、本発明によると、大きな角度に湾
曲する複数本のブランチパイプ、内燃機関に対する取付
け用フランジ部及びサージタンクを有する吸気マニホー
ルドの全体を、熱可塑性硬質合成樹脂の射出成形にて製
作することができるから、吸気マニホールドを大幅に軽
量化できる共に、大幅な低価格化を達成でき、しかも、
合成樹脂の射出成形による各ブランチパイプの内面は滑
らかであるから、吸気の流れ抵抗が小さくて、出力を向
上できる効果を有する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。図1〜図16は、第1の実施の形態
を示す。この図において符号1は、四つの気筒A1,A
2,A3,A4をクランク軸の軸線2の方向に沿って直
列に並べた四気筒内燃機関を示し、この内燃機関1にお
ける一つの長手側面3には、前記各気筒A1,A2,A
3,A4への吸気ポート4が開口している。
【0014】符号5は、前記内燃機関1に対する慣性過
給式の吸気マニホールドを示し、この吸気マニホールド
5は、前記内燃機関1における長手側面3に近接した部
位にサージタンク6と、長い長さの四本のブランチパイ
プ7と、この各ブランチパイプ7の各々を前記内燃機関
1における吸気ポート4に対して接続するために前記内
燃機関1における長手側面3に対して複数本のボルト
(図示せず)にて取付けられるフランジ部8とから成
り、前記サージタンク6の上面には、エアクリーナ(図
示せず)からの吸気をサージタンク6内に導入するため
の吸気入口管9が上向きに突出するように一体的に設け
られている。
【0015】また、前記吸気マニホールドにおける各ブ
ランチパイプ7は、クランク軸の軸線2の方向から見
て、図2に示すように、取付け用フランジ部8から前記
サージタンク6の上側を通って横向きに延び、前記サー
ジタンク6の外側において下向きに湾曲し次いで前記サ
ージタンク6の下側において内燃機関1に向かって内向
きに湾曲し更に上向きに湾曲したのち前記サージタンク
6の下面に接続すると言うように構成されている。
【0016】本実施の形態の場合、前記各ブランチパイ
プ7のうち外側に気筒A1,A4に対するブランチパイ
プ7のサージタンク6に対する接続部を、サージタンク
6の下面のうち内燃機関1から遠い部位に設定する一
方、前記各ブランチパイプ7のうち内側に気筒A2,A
3に対するブランチパイプ7のサージタンク6に対する
接続部を、サージタンク6の下面のうち内燃機関1に近
い部位に設定することにより、各ブランチパイプ7の長
さを略等しくするように構成している。
【0017】そして、図4及び図5に示すように、前記
吸気マニホールド5における各ブランチパイプ7を、当
該ブランチパイプ7のうち下向き湾曲部と内向き湾曲部
との間の部分において上流側のブランチパイプ7aと、
下流側のブランチパイプ7bとの二つに分割し、この両
方のうち各上流側ブランチパイプ7aをサージタンク6
から切り離す一方、各下流側ブランチパイプ7bに、前
記取付け用フランジ部8を一体化する。
【0018】前記サージタンク6を、図4及び図6に示
すように、略水平の分割平面Dで上下二つに横割りする
ことにより、上面に吸気入口管9を備えた半割りサージ
タンク片6aと、下面に各ブランチパイプ7に対する接
続部を有する半割りサージタンク片6aとに分割する。
サージタンク6をこのように分割することにより、二つ
の半割りサージタンク片6a及び6bの各々を、図11
及び図12に示すように、二つの成形金型A1,A2及
びA3,A4を使用した熱可塑性合成樹脂の射出成形に
て製作することができる。
【0019】一方、取付け用フランジ部8を一体的に備
えた各下流側ブランチパイプ7bを、図4、図5、図7
及び図9に示すように、その軸線を含む分割平面Eで縦
割した二つの半割りパイプ片7b′,7b″に分割す
る。取付け用フランジ部8付き各下流側ブランチパイプ
7bを、このように分割することにより、この両半割り
パイプ片7b′,7b″のうち一方の半割りパイプ片7
b′を、図13に示すように、三つの成形金型B1,B
2,B3を使用した熱可塑性合成樹脂の射出成形にて、
また、他方の半割りパイプ片7b″を、図14に示すよ
うに、二つの成形金型B4,B5を使用した熱可塑性合
成樹脂の射出成形にて製作することができる。
【0020】また、前記各上流側ブランチパイプ7a
を、図4、図8及び図10に示すように、その軸線を含
む分割平面Fで縦割した二つの半割りパイプ片7a′,
7a″に分割する。各上流側ブランチパイプ7aを、こ
のように分割することにより、この両半割りパイプ片7
a′及び7a″の各々を、図15及び図16に示すよう
に、二つの成形金型C1,C2及びC3,C4を使用し
た熱可塑性合成樹脂の射出成形にて製作することができ
る。
【0021】次いで、前記サージタンク6を構成する二
つの半割りサージタンク片6a,6bを、互いに合わせ
たのち、接着剤又は熱溶着或いは振動による融着にて一
体的に接合するか、その合わせ面に溶融した合成樹脂を
注入することによって一体的に接合することにより、図
4に示すサージタンク6に組立てる。一方、前記下流側
ブランチパイプ7bを構成する両半割りパイプ片7
b′,7b″を、互いに合わせたのち、前記と同様に接
着剤又は熱融着或いは振動による融着にて一体的に接合
するか、その合わせ面に溶融した合成樹脂を注入するこ
とによって一体的に接合することにより、図4及び図5
に示すように、取付け用フランジ部8を一体的に備えた
下流側ブランチパイプ7bに組立てる。
【0022】更に、前記上流側ブランチパイプ7aを構
成する両半割りパイプ片7a′,7a″を、互いに合わ
せたのち、前記と同様に接着剤又は熱融着或いは振動に
よる融着にて一体的に接合するか、その合わせ面に溶融
した合成樹脂を注入することによって一体的に接合する
ことにより、図4に示す上流側ブランチパイプ7aに組
立てる。
【0023】次いで、前記各上流側ブランチパイプ7a
に対して各下流側ブランチパイプ7bを、前記と同様に
接着剤又は熱融着或いは振動による融着等にて接合した
のち、各上流側ブランチパイプ7aを、サージタンク6
の下面における各接続部の各々に対して、同じく前記と
同様に接着剤又は熱融着或いは振動による融着等にて接
合することにより、図1、図2及び図3に示す構成の吸
気マニホールド5に組み立てることができるのである。
【0024】次に、図17〜図25は、本発明における
第2の実施の形態を示す。この第2の実施の形態は、前
記第1の実施の形態における吸気マニホールドと同様
に、内燃機関1に対する吸気マニホールド15における
各ブランチパイプ17を、クランク軸の軸線2の方向か
ら見て、図18に示すように、内燃機関1に対する取付
け用フランジ部15から吸気入口管19を備えたサージ
タンク16の上側を通って横向きに延び、前記サージタ
ンク16の外側において下向きに湾曲し次いで前記サー
ジタンク16の下側において内燃機関1に向かって内向
きに湾曲し更に上向きに湾曲したのち前記サージタンク
16の下面に接続すると言うように構成したものにおい
て、前記各ブランチパイプ17を内燃機関1に対して接
続するための取付け用フランジ部18を、前記サージタ
ンク16に一体化したものである。
【0025】すなわち、図20に示すように、前記吸気
マニホールド15における各ブランチパイプ17を、当
該ブランチパイプ17のうち下向き湾曲部と内向き湾曲
部との間の部分において上流側のブランチパイプ17a
と、下流側のブランチパイプ17bとに分割し、各上流
側ブランチパイプ17aを、前記サージタンク16から
分離する一方、前記取付け用フランジ部18を、前記下
流側ブランチパイプ17bから分離して前記サージタン
ク16に一体化する。
【0026】前記したように取付け用フランジ部18を
備えたサージタンク16を、図20及び図21に示すよ
うに、略水平の分割平面D′で上下二つに横割りするこ
とにより、上面に吸気入口管19を備えた半割りサージ
タンク片16aと、下面に各ブランチパイプ17に対す
る接続部を有する半割りサージタンク片16aとに分割
する。
【0027】サージタンク16をこのように分割するこ
とにより、二つの半割りサージタンク片16a,16b
のうち一方の半割りサージタンク片16aを、図24に
示すように、三つの成形金型A1′,A2′,A3′を
使用した熱可塑性合成樹脂の射出成形にて、当該一方の
半割りサージタンク片16aに前記取付け用フランジ部
18を一体化した状態で製作することができる一方、他
方の半割りサージタンク片16bを、前記第1の実施の
形態における図12と同様に、熱可塑性合成樹脂の射出
成形にて製作することができる。
【0028】一方、各下流側ブランチパイプ17bを、
図20及び図23に示すように、その軸線を含む分割平
面E′で縦割した二つの半割りパイプ片17b′,17
b″に分割する。各下流側ブランチパイプ17bを、こ
のように分割することにより、この両半割りパイプ片1
7b′,17b″のうち一方の半割りパイプ片17b′
を、図25に示すように、三つの成形金型B1′,B
2′,B3′を使用した熱可塑性合成樹脂の射出成形に
て製作することができる一方、他方の半割りパイプ片1
7b″を、前記第1の実施の形態における図14と同様
に、熱可塑性合成樹脂の射出成形にて製作することがで
きる。
【0029】この場合、前記各下流側ブランチパイプ1
7bの下端には、これらの相互間を連結するフランジ1
7cが一体的に設けられている。更に、前記各上流側ブ
ランチパイプ17aも、前記第1の実施の形態と同様
に、その軸線を含む分割平面F′で縦割した二つの半割
りパイプ片17a′,17a″に分割して、この両半割
りパイプ片17a′,17a″を、熱可塑性合成樹脂の
射出成形にて製作する。
【0030】次いで、前記サージタンク16を構成する
二つの半割りサージタンク片16a,16bを、互いに
合わせたのち、接着剤又は熱溶着或いは振動による融着
にて一体的に接合するか、その合わせ面に溶融した合成
樹脂を注入することによって一体的に接合することによ
り、図20に示すサージタンク16に組立てる。一方、
前記下流側ブランチパイプ17bを構成する両半割りパ
イプ片17b′,17b″を、互いに合わせたのち、前
記と同様に接着剤又は熱融着或いは振動による融着にて
一体的に接合するか、その合わせ面に溶融した合成樹脂
を注入することによって一体的に接合することにより、
図20及び図22に示す下流側ブランチパイプ17bに
組立てる。
【0031】更に、前記上流側ブランチパイプ17aを
構成する両半割りパイプ片17a′,17a″を、互い
に合わせたのち、前記と同様に接着剤又は熱融着或いは
振動による融着にて一体的に接合するか、その合わせ面
に溶融した合成樹脂を注入することによって一体的に接
合することにより、図20に示す上流側ブランチパイプ
17aに組立てる。
【0032】次いで、前記各下流側ブランチパイプ17
bを、サージタンク16と一体の取付け用フランジ部1
8に対して、前記と同様に接着剤又は熱融着或いは振動
による融着等にて接続し、この各下流側ブランチパイプ
17bに対して、各下流側ブランチパイプ17bを、前
記と同様に接着剤又は熱融着或いは振動による融着等に
て接合したのち、各上流側ブランチパイプ17aを、サ
ージタンク16の下面における各接続部の各々に対し
て、前記と同様に接着剤又は熱融着或いは振動による融
着等にて接合することにより、図17、図18及び図1
9に示す構成の吸気マニホールド15に組み立てること
ができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1の実施の形態による吸気マ
ニホールドの平面図である。
【図2】前記図1のII−II側面図である。
【図3】前記図1のIII −III 側面図である。
【図4】前記吸気マニホールドをサージタンクと上流側
ブランチパイプと下流側ブランチパイプとに分割した状
態を示す側面図である。
【図5】前記下流側ブランチパイプを示す斜視図であ
る。
【図6】前記サージタンクを二つに分割した状態を示す
側面図である。
【図7】前記下流側ブランチパイプを二つに分割した状
態を示す側面図である。
【図8】前記上流側ブランチパイプを二つに分割した状
態を示す側面図である。
【図9】図7のIX−IX視拡大断面図である。
【図10】図8のX−X視拡大断面図である。
【図11】前記サージタンクを構成する一方の半割りサ
ージタンク片を射出成形している状態を示す図である。
【図12】前記サージタンクを構成する他方の半割りサ
ージタンク片を射出成形している状態を示す図である。
【図13】前記下流側ブランチパイプを構成する一方の
半割りパイプ片を射出成形している状態を示す図であ
る。
【図14】前記下流側ブランチパイプを構成する他方の
半割りパイプ片を射出成形している状態を示す図であ
る。
【図15】前記上流側ブランチパイプを構成する一方の
半割りパイプ片を射出成形している状態を示す図であ
る。
【図16】前記上流側ブランチパイプを構成する他方の
半割りパイプ片を射出成形している状態を示す図であ
る。
【図17】本発明における第2の実施の形態による吸気
マニホールドの平面図である。
【図18】図17のXVIII −XVIII 側面図である。
【図19】図17のXIX −XIX 側面図である。
【図20】前記吸気マニホールドをサージタンクと上流
側ブランチパイプと下流側ブランチパイプとに分割した
状態を示す側面図である。
【図21】前記サージタンクを二つに分割した状態を示
す側面図である。
【図22】前記下流側ブランチパイプを示す斜視図であ
る。
【図23】前記下流側ブランチパイプを二つに分割した
状態を示す側面図である。
【図24】前記サージタンクを構成する一方の半割りサ
ージタンク片を射出成形している状態を示す図である。
【図25】前記下流側ブランチパイプを構成する一方の
半割りパイプ片を射出成形している状態を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 内燃機関 2 クランク軸の軸
線 3 長手側面 4 吸気ポート 5,15 吸気マニホール
ド 6,16 サージタンク 6a,6b,16a,16b 半割りサージタ
ンク片 7,17 ブランチパイプ 7a,17a 上流側ブランチ
パイプ 7b,17b 下流側ブランチ
パイプ 7a′,7a″,17a′,17a″ 半割りパイプ片 7b′,7b″,17b′,17b″ 半割りパイプ片 8,18 取付け用フラン
ジ部 9,19 吸気入口管 D,D′,E,E′,F,F′ 分割平面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02M 35/10 102F 102L (72)発明者 菅 武春 広島県東広島市八本松町大字原175番地 の1 大協株式会社 内 (72)発明者 保見 信幸 広島県東広島市八本松町大字原175番地 の1 大協株式会社 内 (56)参考文献 特開 平10−299591(JP,A) 特開 平3−267564(JP,A) 特開 平4−43848(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 35/10 F02B 27/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エアクリーナからの吸気を導入するサージ
    タンクを、内燃機関における長手側面に近接した部位に
    配設し、前記内燃機関における長手側面に取付くフラン
    ジ部に対して各気筒ごとに接続した各ブランチパイプ
    を、クランク軸の軸線方向から見て、前記サージタンク
    の上側を通って横向きに延ばし前記サージタンクの外側
    において下向きに湾曲し次いで前記サージタンクの下側
    において内燃機関に向かって内向きに湾曲し更に上向き
    に湾曲したのち前記サージタンクの下面に接続して成る
    吸気マニホールドにおいて、 前記各ブランチパイプを、当該ブランチパイプのうち下
    向き湾曲部と内向き湾曲部との間の部分において上流側
    のブランチパイプと、下流側のブランチパイプとに分割
    して接合した構成にして、前記各下流側ブランチパイプ
    を前記取付け用フランジ部に各々一体化する一方、前記
    サージタンクを略水平の分割平面で横割りした二つの半
    割りサージタンク片を合わせて構成し、前記各下流側ブ
    ランチパイプ及び前記各上流側のブランチパイプの各々
    を、その軸線を含む分割平面で縦割した二つの半割りパ
    イプ片を合わせて構成することを特徴とする多気筒内燃
    機関における慣性過給式吸気マニホールドの構造。
  2. 【請求項2】前記請求項1の記載において、前記取付け
    用フランジ部を、前記サージタンクにおける一方の半割
    りサージタンク片に一体化することを特徴とする多気筒
    内燃機関における慣性過給式吸気マニホールドの構造。
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