JP3701770B2 - 内燃機関用吸気装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関用吸気装置に関し、特に、スロットルボディに接続される共通吸気管と、該共通吸気管ならびにシリンダヘッドの複数の吸気ポート間を結ぶ複数の分岐吸気管とが合成樹脂製の吸気マニホールドに形成され、エアクリーナのハウジングの一部が前記吸気マニホールドに一体に形成される内燃機関用吸気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる吸気装置が、たとえば米国特許第5259356号公報等により既に知られいてる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものでは、吸気マニホールドの中央部に配置された吸気管内にスロットルバルブが配置されており、比較的大重量となるスロットルバルブを合成樹脂から成る吸気管で支持するのは強度上好ましくない。またエアクリーナのフィルタエレメントはリング状に形成されており、該フィルタエレメントの外周の一部に対向するようにして空気導入口が配置されているので、空気導入口からの空気をフィルタエレメントの全周に均等に当てることができず、フィルタエレメントの機能がその部分汚損により低下し、長時間の運転によって機関がその性能を十分に発揮できなくなる場合がある。さらに吸気マニホールドは機関本体に近接して配置されることから温度が高くなり勝ちであり、吸気マニホールドの温度上昇に伴って吸気温度が上昇すると内燃機関の性能を充分に発揮できなくなる。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、合成樹脂から成る吸気マニホールドにエアクリーナのハウジングの一部が一体に形成されるにもかからず充分な剛性を確保するようにした上で、フィルタエレメントの部分汚損を極力防止して機能低下に至るまでの時間を比較的長くすることを可能とし、さらに吸気マニホールドの温度上昇を抑えることにより吸気温度の上昇を抑えて内燃機関の性能を充分に発揮させるようにした内燃機関用吸気装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、スロットルボディに接続される共通吸気管と、該共通吸気管ならびにシリンダヘッドの複数の吸気ポート間を結ぶ複数の分岐吸気管とが合成樹脂製の吸気マニホールドに形成され、エアクリーナのハウジングの一部が前記吸気マニホールドに一体に形成される内燃機関用吸気装置において、吸気マニホールドが、各分岐吸気管の上流側の部分を構成する複数の上流側分岐管ならびに各上流側分岐管を共通に連通せしめる共通吸気管を一体に備える熱可塑性合成樹脂製の上流側管路集合体と、各分岐吸気管の下流側の部分を構成する複数の下流側分岐管を一体に備える熱可塑性合成樹脂製の下流側管路集合体とが、加熱、接合されて成り、上流側管路集合体には、共通吸気管の上流端に共通に連なる第1フランジがスロットルボディに接合すべく一体に設けられるとともに、各上流側分岐管の下流端に共通に連なる第2フランジが下流側管路集合体に加熱、接合されるべく一体に設けられ、前記第1および第2フランジに連なる第1および第2側壁と、各上流側分岐管の配列方向に沿う一端で第1および第2側壁間を結ぶ第3側壁と、第1および第2側壁の他端間を結ぶ第4側壁と、第1ないし第4側壁の下部ならびに各上流側分岐管の上下方向略中央部間を連結する底壁とで横断面四角形の箱形に形成されるハウジング主部が、各上流側分岐管の前記配列方向に沿う一端側に偏った配置で上流側管路集合体の上部に一体に形成され、該ハウジング主部と共働してエアクリーナのハウジングを構成するカバーが、ハウジング内を下方の未浄化室および上方の浄化室に区画するフィルタエレメントをハウジング主部との間に挟持して該ハウジング主部の上部に装着され、前記底壁よりも***した上流側分岐管の上端よりも低い位置に下端縁を配置して前記未浄化室に通じる空気導入口が前記第3側壁に設けられることを特徴とする。
【0006】
かかる構成によれば、吸気マニホールドにおける上流側管路集合体に一体に設けられるハウジング主部は、スロットルボディに接合せしめるべく上流側管路集合体に一体に設けられた第1フランジに連なる第1側壁と、下流側管路集合体に加熱、接合せしめるべく上流側管路集合体に一体に設けられた第2フランジに連なる第2側壁とを有して四角形の箱形に形成され、該ハウジング主部がエアクリーナのハウジングの一部を構成するので、第1フランジへのスロットルボディの接合、ならびに第2フランジへの下流側管路集合体の加熱、接合により、第1および第2側壁すなわちエアクリーナのハウジングの剛性を高め、吸気装置全体の強度向上を図ることができる。しかもハウジング主部の底壁は各上流側分岐管の上下方向略中央部間を連結するものであり、ハウジング主部の底面が各上流側分岐管で補強されることになり、ハウジング主部の底面剛性を高めることができる。またハウジング主部が各上流側分岐管の配列方向に沿う一端側に偏って配置されており、前記配列方向に沿う一端側で第1および第2側壁間を連結する第3側壁に空気導入口が設けられるので、第3側壁に近い上流側分岐管と第3側壁との間に比較的大きな空間を確保することができ、ハウジング主部の底壁から***した上流側分岐管の上端よりも低い位置に空気導入口の下端縁が配置されるので、空気導入口から未浄化室に導入された空気の一部を上流側分岐管の上部に衝突させて前記広い空間に分散させることができ、その分散した空気が未浄化室の上方を覆うフィルタエレメントを流通するので、ほぼ均等に分散された空気がフィルタエレメントを流通することになり、フィルタエレメントの部分汚損を極力防止して機能低下に至るまでの時間を比較的長くすることが可能となる。さらに各上流側分岐管の上部はエアクリーナにおけるハウジングに臨んで配置されているので、エアクリーナを流通する空気により各上流側分岐管が冷却されることになり、機関本体に近接していることによる吸気マニホールドの温度上昇を極力回避し、吸気マニホールドの温度上昇に伴なう吸気温度の上昇を防止して、内燃機関の性能を充分に発揮させることができる。また上流側管路集合体の上部から放射される吸気音を、エアクリーナにおける未浄化室の空気層およびフィルタエレメントにより遮断して放射音の拡散を抑制することができ、エアクリーナの一部および吸気マニホールドが一体化されていることにより、組付け作業性を向上することが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0008】
図1ないし図11は本発明の一実施例を示すものであり、図1は機関本体および吸気装置の縦断側面図、図2は図1の2矢視方向から見た吸気装置の平面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は上流側管路集合体の平面図、図5は吸気マニホールドの分解縦断面図、図6は図3の6−6線拡大断面図、図7は上流側管路集合体成形時の棒状中子の配置を示す図、図8は湾曲中子による下流側分岐管内面の形成を説明するための下流側管路集合体および湾曲中子の縦断面図であって図9の8−8線に沿う断面図、図9は図8の9−9線拡大断面図、図10は上流側管路集合体および下流側管路集合体の加熱、接合を説明するための簡略化した斜視図、図11は図4の11−11線断面図である。
【0009】
先ず図1ないし図3において、直列多気筒たとえば直列3気筒内燃機関の機関本体Eは、図示しない車両の前部に前方に傾斜した姿勢で横置きに搭載されており、前傾姿勢であることにより機関本体Eの上方に生じたスペースに、機関本体Eにおけるシリンダヘッド21に設けられる3つの吸気ポート22…に接続される吸気装置23が配置される。
【0010】
この吸気装置23は、熱可塑性合成樹脂から成る吸気マニホールド24と、該吸気マニホールド24の上流端に接続されるスロットルボディ25と、前記吸気マニホールド24の上流側上部に一体に設けられたハウジング主部79をハウジング78の一部として吸気マニホールド24の上流側上方に配置されるエアクリーナ26と、該エアクリーナ26および前記スロットルボディ25間を結ぶエアフローチューブ27とを備える。
【0011】
吸気マニホールド24は、スロットルボディ25に接続される共通吸気管30と、該共通吸気管30ならびにシリンダヘッド21の各吸気ポート22…間を結ぶ複数たとえば3つの第1、第2および第3分岐吸気管31,32,33とを備えるものであり、各分岐吸気管31〜33は共通吸気管30から離反するにつれて相互間の間隔を大とした末広がりに配置され、しかも各分岐吸気管31〜33の上流端側がほぼ水平に延びるものであるのに対し、各分岐吸気管31〜33の下流端側は、前傾姿勢に在る機関本体Eの各吸気ポート22…に接続されるべくそれぞれ湾曲して形成される。
【0012】
図4ないし図6を併せて参照して、吸気マニホールド24は、熱可塑性合成樹脂たとえば6−ナイロンから成る上流側管路集合体34と、熱可塑性合成樹脂たとえば6−ナイロンから成る下流側管路集合体35とが、加熱、接合(熱溶着)されて成るものである。
【0013】
上流側管路集合体34は、各分岐吸気管31〜33の上流側の部分を構成してそれぞれ一直線状に延びる第1ないし第3上流側分岐管311 ,321 ,331 と、それらの上流側分岐管311 〜331 の上流端を共通に連通せしめて一直線状に延びる共通吸気管30と、共通吸気管30の上流端に一体に設けられる第1フランジ36と、各上流側分岐管311 〜331 の下流端に共通にかつ一体に設けられる第2フランジ37とを備える。
【0014】
第2上流側分岐管321 は、共通吸気管30の下流端に同軸に連なるものであり、第1および第3上流側分岐管311 ,331 は、共通吸気管30から離反するにつれて第2上流側分岐管321 との間の間隔を次第に大とするように配置される。すなわち各上流側分岐管311 〜331 は、共通吸気管30から離反するにつれて相互間の間隔を大とした末広がりに配置される。
【0015】
第1フランジ36には、スロットルバルブ38を備えるスロットルボディ25の下流端に設けられたフランジ39が図示しないボルトにより締結される。
【0016】
図7において、上流側管路集合体34は、樹脂型によってたとえば射出成形されるものであり、その樹脂型は、上流側管路集合体34の外形に対応した複数の金型(図示せず)と、第1ないし第3上流側分岐管311 〜331 の内面ならびに共通吸気管30の内面にそれぞれ対応して前記各金型内に装着される棒状中子41,42,43,44とを備える。而して前記各金型および各棒状中子41〜44間に充填された溶融合成樹脂の硬化後に、各棒状中子41〜44が前記金型から引き抜かれ、さらに各金型を相互に分離することにより上流側管路集合体34の成形が完了することになる。
【0017】
各棒状中子41〜44は、それらの軸方向移動により金型から引き抜かれるものであり、第2上流側分岐管321 および共通吸気管30の内面は、同軸である棒状中子42,44が相互に離反する方向に引き抜かれることにより形成され、第1および第3上流側分岐管311 ,331 の内面は、前記棒状中子44と角度をなす方向への棒状中子41,43の軸方向移動によりそれぞれ形成され、共通吸気管30からの各上流側分岐管311 〜331 の分岐部は、棒状中子41〜43が棒状中子44に接触することにより形成される。
【0018】
下流側管路集合体35は、前記各分岐吸気管31〜33の下流側の部分を構成してそれぞれ湾曲する第1ないし第3下流側分岐管312 ,322 ,332 と、それらの下流側分岐管312 ,322 ,332 の上流端に共通にかつ一体に設けられる第3フランジ45と、各下流側分岐管312 ,322 ,332 の下流端に共通にかつ一体に設けられる第4フランジ46とを備える。
【0019】
第4フランジ46は、機関本体Eにおけるシリンダヘッド21の側面に締結されるものであり、下流側管路集合体35の下流端上部には、シリンダヘッド21の各吸気ポート22…に向けてそれぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁47…を装着するための装着孔48…が設けられるとともに、各燃料噴射弁47…の後端に共通に連なる燃料分配管49を一対のボルト50…で締結するための一対の支持ボス51,51が一体に設けられる。
【0020】
図8および図9を併せて参照して、下流側管路集合体35は、樹脂型によってたとえば射出成形されるものであり、その樹脂型は、下流側管路集合体35の外形に対応した複数の金型(図示せず)と、第1ないし第3下流側分岐管312 〜332 の内面にそれぞれ対応して前記各金型内に装着される湾曲中子54,55,56とを備える。而して前記各金型および各湾曲中子54〜56間に充填された溶融合成樹脂の硬化後に、各湾曲中子54〜56が前記金型から引き抜かれ、さらに各金型を相互に分離することにより下流側管路集合体35の成形が完了することになる。
【0021】
第2下流側分岐管321 に対応した湾曲中子55は、湾曲した第2下流側分岐管321 の中心線を含む平面での仮想円58に沿うように湾曲して形成されるものであり、第1および第3下流側分岐管312 ,332 に対応した湾曲中子54,56は、第2下流側分岐管321 の中心線を含む平面と平行な平面での前記仮想円58に対応した半径の仮想円(図示せず)に沿うようにそれぞれ湾曲して形成される。而して各湾曲中子54〜56は、前記仮想円58の中心Cのまわりに回転するようにして、各下流側分岐管311 〜332 の上流端側に向けて金型から引き抜かれるものであり、このような湾曲中子の回転、引き抜きにより湾曲した合成樹脂製管の内面を形成する成形方法は、たとえば特開平6−213087号公報等により既によく知られている。しかも各湾曲中子54〜56は連結部57に共通にかつ一体に連結されており、該連結部57に連結される図示しない駆動手段により、各湾曲中子54〜56は、相互に平行な平面に沿って同時にかつ共通に回転駆動されることになる。
【0022】
上流側管路集合体34の第2フランジ37と、下流側管路集合体35の第3フランジ45とは、加熱、接合により相互に接合される。この加熱、接合にあたっては、図10で示すように、第2フランジ37の第3フランジ45への接合面59と、第3フランジ45の第2フランジ37への接合面60とは、熱板61の両面に押当てられることにより加熱され、加熱後に両接合面59,60間から熱板61が外された後、両接合面59,60を相互に密着させることにより、各上流側分岐管311 〜331 の下流端に各下流側分岐管312 〜332 の上流端をそれぞれ連ならせる配置で、上流側および下流側管路集合体34,35が相互に加熱、接合されることになる。
【0023】
上流側管路集合体34における第2フランジ37の接合面59には、各上流側分岐管311 〜331 の下流端開口部をそれぞれ囲む第1嵌合凹部62,63,64が設けられ、下流側管路集合体34における第3フランジ45の接合面60には、各下流側分岐管312 〜332 の上流端開口部をそれぞれ囲む第2嵌合凹部65,66,67が設けられる。
【0024】
第1上流側分岐管311 の下流端の第1嵌合凹部62と第1下流側分岐管312 の上流端の第2嵌合凹部65との間には入れ子68が挟まれ、第2上流側分岐管321 の下流端の第1嵌合凹部63と第2下流側分岐管322 の上流端の第2嵌合凹部66との間には入れ子69が挟まれ、第3上流側分岐管331 の下流端の第1嵌合凹部67と第3下流側分岐管332 の上流端の第2嵌合凹部67との間には入れ子70が挟まれる。
【0025】
これらの入れ子68〜70は、上流側および下流側管路集合体34,35と同一の合成樹脂たとえば6−ナイロンにより形成されるものであり、上流側および下流側管路集合体34,35の加熱、接合時に加熱されることなく両集合体34,35間に挟まれるようにして配置される。
【0026】
また入れ子68には、第1上流側分岐管311 の下流端ならびに第1下流側分岐管312 の上流端を連通せしめる連通孔71が設けられ、入れ子69には、第2上流側分岐管321 の下流端ならびに第2下流側分岐管322 の上流端を連通せしめる連通孔72が設けられ、入れ子70には、第3上流側分岐管331 の下流端ならびに第3下流側分岐管332 の上流端を連通せしめる連通孔73が設けられる。
【0027】
ところで、第1ないし第3分岐吸気管31〜33が共通吸気管30から離反するにつれて相互の間隔を大とした末広がりに配置されるのにもかかわらず、下流側管路集合体35の各下流側分岐管312 〜332 の内面を形成する湾曲中子54〜56が相互に平行な平面に沿ってそれぞれ回転せしめられることに起因して、各下流側分岐管312 〜332 のうち第1および第3下流側分岐管322 ,332 の内面を形成する湾曲中子54,56は、第1および第3下流側分岐管322 ,332 に対応した第1および第3上流側分岐管311 〜331 の軸線と交差する平面で回転することになる。そのため、第1および第3下流側分岐管312 ,332 の上流端部内面と、第1および第3上流側分岐管311 ,331 の下流端内面との間には段差部が必然的に生じることになる。そこで、第1および第3下流側分岐管312 ,332 の上流端部内面には、第1および第3上流側分岐管311 ,331 の内面の延長線よりも外方側に位置する段差部に対応する収納凹部74,75が形成され、第1上流側および下流側分岐管311 ,312 間に介在する入れ子68と、第3上流側および下流側分岐管331 ,332 間に介在する入れ子70とには、前記収納凹部74,75に収納されて第1および第3上流側分岐管311 ,331 の内面を第1および第3下流側分岐管312 ,332 の内面に滑らかに連ならせる延長部68a,70aが一体に設けられる。
【0028】
エアクリーナ26のハウジング78は、上方が開放した箱形に形成されて上流側管路集合体34の上部に一体に設けられるハウジング主部79と、該ハウジング主部79の上部に装着される合成樹脂製のカバー80とで構成される。
【0029】
図11を併せて参照して、ハウジング主部79は、スロットルボディ25に接合されるべく上流側管路集合体34に一体に設けられている第1フランジ36に連なって上方に延びる第1側壁81と、下流側管路集合体35に加熱、接合されるべく上流側管路集合体34に一体に設けられている第2フランジ37に連なって上方に延びる第2側壁82と、下流側管路集合体34における各上流側分岐管311 〜331 の配列方向に沿う一端(図11の右端)で第1および第2側壁81,82間を第2上流側分岐管321 とほぼ平行にして結ぶ第3側壁83と、第1および第2側壁81,82の他端間を結んで第3側壁83に対向する第4側壁84と、第1ないし第4側壁81〜84の下部ならびに各上流側分岐管311 〜331 の上下方向略中央部間を連結する底壁85とで、上部を開放した横断面四角形の箱形に形成される。なお底壁85に、図示はしないが、多数のリブが設けられていてもよい。
【0030】
しかもハウジング主部79は、各上流側分岐管311 〜331 の前記配列方向に沿う一端側に偏った配置、すなわち第3側壁83が第3上流側分岐管331 から離隔した配置で上流側管路集合体34の上部に一体に形成されるものであり、第4側壁84は、第2上流側分岐管321 とは角度をなす方向に延びる第1上流側分岐管311 と角度をなすようにして配置され、第1上流側分岐管311 の中間部に一体に連なるように形成される。
【0031】
このハウジング主部79と、該ハウジング主部79の上部に装着されるカバー80との間には、フィルタエレメント86の周縁部が挟まれ、該フィルタエレメント86によりハウジング78内は、下方の未浄化室87と上方の浄化室88とに区画されることになる。
【0032】
第3側壁83には、未浄化室87内に空気を導入するための空気導入口89が設けられるとともに、該空気導入口89に内端を連ならせて外方に延びる空気導入管90が一体に設けられる。ところで、ハウジング主部79の底壁85は、各上流側分岐管311 〜331 の上下方向略中央部間を連結するものであり、上流側分岐管311 〜331 の上部は底壁85よりも上方に***しているものである。而して前記空気導入口89は、その下端縁を各上流側分岐管311 〜331 の上端よりも下方に位置させるようにして第3側壁83に設けられる。
【0033】
カバー80には、浄化室88に通じる導出管91がスロットルボディ25の上方に位置するようにして一体に設けられる。すなわちエアクリーナ26内において、空気導入口89から未浄化室87に導入された空気はフィルタエレメント86を通過して上方に流れ、さらに流通方向をほぼ90度変化させるようにして導出管91からほぼ水平方向に導出されることになる。
【0034】
エアクリーナ26の導出管91と、スロットルボディ25の上流端とは、エアフローチューブ27を介して連結されるものであり、該エアフローチューブ27は、上下に延びる拡張型チャンバ27aと、該拡張型チャンバ27aの上端に連なる蛇腹状の入口側接続管27bと、前記拡張型チャンバ27aの下端に連なる出口側接続管27cとを一体に有して合成樹脂により略U字形に形成されるものであり、入口側接続管27bが導出管51に嵌合、連結され、出口側接続管27cがスロットルボディ25の上流端部に嵌合、連結される。
【0035】
而して拡張型チャンバ27aの前記導出管51に対向する部分は、空気流の衝突を緩和して円滑な流れを可能とするために球面状に形成されており、この拡張型チャンバ27aにおける共鳴作用により、吸気装置23での吸気路における固有振動数の調整が可能となり、機関の低・中速回転域における出力トルクの向上に寄与することが可能となる。
【0036】
次にこの実施例の作用について説明すると、吸気マニホールド24において、共通吸気管30が一直線状に延びるものであるのに加えて、その共通吸気管30に共通に連なる各分岐吸気管31〜33が、一直線状に延びる上流側分岐管311 〜333 と、湾曲した下流側分岐管312 〜332 とから構成されるものであるので、前傾姿勢である機関本体Eのシリンダヘッド21に接続される吸気マニホールド24の共通吸気管30から各分岐吸気管31〜33の下流端に至るまでの管路形状を単純化することができる。
【0037】
しかも上流側管路集合体34における各上流側分岐管311 〜331 の内面が棒状中子41〜43の軸方向移動による引き抜きで形成されるとともに共通吸気管30の内面も棒状中子40の軸方向移動による引き抜きで形成されるので、上流側管路集合体34の成形が容易であり、また下流側管路集合体35における各下流側分岐管312 〜332 の内面が湾曲中子54〜56の回転による引き抜きで形成されるので下流側管路集合体35の成形も容易であり、両集合体34、35を高精度かつ低コストで製造することができる。
【0038】
ところで、上流側管路集合体34における第2フランジ37の接合面59と、下流側管路集合体35における第3フランジ45の接合面60とは、相互に加熱、接合されるものであり、その接合時に生じるばりが、上流側分岐管311 〜331 および下流側分岐管312 〜332 の連結部内面にはみだすおそれがある。しかるに前記両接合面59,60には、各上流側分岐管311 〜331 の下流端開口部を囲む第1嵌合凹部62〜64と、下流側分岐管312 〜332 の上流端開口部をそれぞれ囲む第2嵌合凹部65〜67とが設けられており、それらの嵌合凹部62,65;63,66;64,67間に挟まれるようにして合成樹脂製の入れ子68,69,70がそれぞれ配置されているので、前記加熱、接合時にばりが生じたとしても、そのばりが各分岐吸気管31〜33内に入り込むことは各入れ子68〜70により阻止されることになり、したがって各分岐吸気管31〜33の内面形状にばりによるばらつきが生じるのを防止して吸気性能の向上に寄与することができる。なお、前記加熱、接合時に接合面59,60から外方側にはみだすばりについては、吸気性能に影響を及ぼすことはないので、放置したままでよい。
【0039】
しかも前記両接合面59,60のうち上流側管路集合体34の接合面59は、エアクリーナ26のハウジング28を構成するハウジング主部29の一部である第2側壁82に連なって形成されるものであるので、両接合面59,60での接合強度を向上させ、両管路集合体34,35の接合信頼性を向上することができる。
【0040】
また下流側管路集合体35の各下流側分岐管312 〜332 の内面は、相互に平行な平面での湾曲中子54〜56の回転による引き抜きでそれぞれ形成されるものであるので、各湾曲中子54〜56の回転による引き抜きを共通の駆動手段で同時に行なうことが可能であり、下流側管路集合体35の成形がより容易となる。
【0041】
一方、各分岐吸気管31〜33が末広がりの配置であるのにもかかわらず、各湾曲中子54〜56が相互に平行な平面に沿ってそれぞれ回転せしめられることに起因して、第1および第3下流側分岐管312 ,332 の内面を形成する湾曲中子54,56は、第1および第3上流側分岐管311 ,331 の軸線と交差する平面で回転せしめられることになり、第1および第3下流側分岐管312 ,332 の上流端部内面と、第1および第3上流側分岐管311 ,331 の下流端内面との間には段差部が必然的に生じることになる。しかるに、第1および第3下流側分岐管312 ,332 の上流端部内面には、第1および第3上流側分岐管311 ,331 の内面の延長線よりも外方側に位置する収納凹部74,75が形成されており、第1上流側および下流側分岐管311 ,312 間、ならびに第3上流側および下流側分岐管331 ,332 間に介在する入れ子68,70には、前記収納凹部74,75に収納される延長部68a,70aが一体に設けられる。したがって、第1および第3上流側分岐管311 ,331 の内面が第1および第3下流側分岐管312 ,332 の内面に滑らかに連なることになり、上流側分岐管311 ,331 から下流側分岐管312 ,332 への空気の流通を円滑化ならしめ、吸気性能をより一層向上することができる。
【0042】
さらにエアクリーナ26のハウジング78は、上流側管路集合体34に一体に設けられるハウジング主部79と、該ハウジング主部79の上部に装着されるカバー80とで構成されるものであり、ハウジング主部79は、上流側管路集合体34が備える第1および第2フランジ36,37にそれぞれ連なって上方に延びる第1および第2側壁81,82を有して四角形の箱形に形成されるものである。したがって、第1フランジ36へのスロットルボディ25の接合部剛性を高めることができるとともに上流側および下流側管路集合体34,35の接合部の剛性を高めることができるだけでなく、第1および第2側壁81,82すなわちエアクリーナ26のハウジング78の剛性を高め、吸気装置23全体の強度向上を図ることができる。
【0043】
またハウジング主部79の一部である第4側壁84は、第1上流側分岐管311 に角度をなして交わるようにして一体に連なるものであり、第1上流側分岐管311 で補強するようにして第4側壁84の剛性を高めることができる。さらにハウジング主部79の底壁85は各上流側分岐管311 〜331 の上下方向略中央部間を連結するものであり、ハウジング主部79の底面が各上流側分岐管311 〜331 で補強されることになり、ハウジング主部79の底面剛性を高めることができる。したがって上記第1および第2側壁81,82の剛性が高いことと相まってハウジング主部79すなわちハウジング78の剛性をより一層高めることができる。
【0044】
前記ハウジング主部79は、各上流側分岐管311 〜331 の配列方向に沿う一端側に偏って配置されるものであり、その配列方向に沿う一端側に在る第3側壁83に空気導入口89が設けられるので、第3側壁89に近い上流側分岐管331 と第3側壁83との間に比較的大きな空間を確保することができる。しかも底壁85から***した上流側分岐管311 〜331 の上端よりも低い位置に空気導入口89の下端縁が配置されるので、空気導入口89から未浄化室87に導入された空気の一部を上流側分岐管331 の上部に衝突させて前記広い空間に分散させることができ、その分散した空気が未浄化室87の上方を覆うフィルタエレメント86を流通するので、ほぼ均等に分散された空気がフィルタエレメント86を流通することになる。したがってフィルタエレメント86の部分汚損を極力防止して機能低下に至るまでの時間を比較的長くすることができる。
【0045】
さらに各上流側分岐管311 〜331 の上部はエアクリーナ26におけるハウジング78内に臨んで配置されているので、エアクリーナ26を流通する空気により各上流側分岐管311 〜331 が冷却されることになり、機関本体Eに近接していることによる吸気マニホールド23の温度上昇を極力回避し、吸気マニホールド23の温度上昇に伴なう吸気温度の上昇を防止して、内燃機関の性能を充分に発揮させることができる。
【0046】
ところで、合成樹脂製であることに起因して吸気マニホールド24からは吸気音の放射が生じがちであるが、吸気マニホールド24における上流側管路集合体34の上部から放射される吸気音は、上流側管路集合体34の上方に在るエアクリーナ26における未浄化室87の空気層およびフィルタエレメント86により遮断されることになり、放射音の拡散を抑制することができる。
【0047】
さらにエアクリーナ26の一部および吸気マニホールド24が一体化されていることにより、吸気装置23の組付け作業性を向上することが可能となる。
【0048】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【0049】
たとえば拡張型チャンバ27aを備えるエアフローチューブ27に代えて、エアクリーナ26およびスロットルボディ25間を連結する単純なダクトを用い、該ダクトの中間部に開閉制御弁を介してレゾネータチャンバが接続される構成としてもよい。また各上流側分岐管311 〜331 およひ各下流側分岐管312 〜332 間に介在するようにして入れ子68〜70を上流側管路集合体34および下流側管路集合体35間に挟むようにしたが、本発明は、そのような入れ子68〜70を用いずに上流側および下流側管路集合体34,35を加熱、接合するようにしたものにも適用可能である。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ハウジング主部が、第1および第2フランジにそれぞれ連なる第1および第2側壁を有して四角形の箱形に形成され、上流側管路集合体に一体に形成されることにより、第1および第2側壁すなわちエアクリーナのハウジングの剛性を高め、吸気装置全体の強度向上を図ることができ、ハウジング主部の底面が各上流側分岐管で補強されることになり、ハウジング主部の底面剛性を高めることができる。
【0051】
またハウジング主部が各上流側分岐管の配列方向に沿う一端側に偏って配置されるとともに前記配列方向に沿う一端側の第3側壁に空気導入口が設けられるので、第3側壁に近い上流側分岐管と第3側壁との間に比較的大きな空間を確保することができ、ハウジング主部の底壁から***した上流側分岐管の上端よりも低い位置に空気導入口の下端縁が配置されることにより、空気導入口からの空気の一部を上流側分岐管の上部に衝突させて前記広い空間に分散させてフィルタエレメントに導くようにし、ほぼ均等に分散された空気がフィルタエレメントを流通するようにして、フィルタエレメントの部分汚損を極力防止して機能低下に至るまでの時間を比較的長くすることが可能となる。
【0052】
また各上流側分岐管の上部はエアクリーナにおけるハウジングに臨んで配置されているので、エアクリーナを流通する空気で各上流側分岐管を冷却して、吸気マニホールドの温度上昇を極力回避し、吸気マニホールドの温度上昇に伴なう吸気温度の上昇を防止し、内燃機関の性能を充分に発揮させることができる。
【0053】
さらに上流側管路集合体の上部から放射される吸気音を、エアクリーナにおける未浄化室の空気層およびフィルタエレメントにより遮断して放射音の拡散を抑制し、エアクリーナの一部および吸気マニホールドが一体化されていることにより、組付け作業性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】機関本体および吸気装置の縦断側面図である。
【図2】図1の2矢視方向から見た吸気装置の平面図である。
【図3】図2の3−3線断面図である。
【図4】上流側管路集合体の平面図である。
【図5】吸気マニホールドの分解縦断面図である。
【図6】図3の6−6線拡大断面図である。
【図7】上流側管路集合体成形時の棒状中子の配置を示す図である。
【図8】湾曲中子による下流側分岐管内面の形成を説明するための下流側管路集合体および湾曲中子の縦断面図であって図9の8−8線に沿う断面図である。
【図9】図8の9−9線拡大断面図である。
【図10】上流側管路集合体および下流側管路集合体の加熱、接合を説明するための簡略化した斜視図である。
【図11】図4の11−11線断面図である。
【符号の説明】
21・・・シリンダヘッド
22・・・吸気ポート
23・・・吸気装置
24・・・吸気マニホールド
25・・・スロットルボディ
26・・・エアクリーナ
30・・・共通吸気管
31,32,33・・・分岐吸気管
311 ,321 ,331 ・・・上流側分岐管
312 ,322 ,332 ・・・下流側分岐管
34・・・上流側管路集合体
35・・・下流側管路集合体
36・・・第1フランジ
37・・・第2フランジ
78・・・ハウジング
79・・・ハウジング主部
80・・・カバー
81・・・第1側壁
82・・・第2側壁
83・・・第3側壁
84・・・第4側壁
85・・・底壁
86・・・フィルタエレメント
87・・・未浄化室
88・・・浄化室
89・・・空気導入口
Claims (1)
- スロットルボディ(25)に接続される共通吸気管(30)と、該共通吸気管(30)ならびにシリンダヘッド(21)の複数の吸気ポート(22)間を結ぶ複数の分岐吸気管(31,32,33)とが合成樹脂製の吸気マニホールド(24)に形成され、エアクリーナ(26)のハウジング(78)の一部が前記吸気マニホールド(24)に一体に形成される内燃機関用吸気装置において、吸気マニホールド(24)が、各分岐吸気管(31〜33)の上流側の部分を構成する複数の上流側分岐管(311 ,321 ,331 )ならびに各上流側分岐管(311 〜331 )を共通に連通せしめる共通吸気管(30)を一体に備える熱可塑性合成樹脂製の上流側管路集合体(34)と、各分岐吸気管(31〜33)の下流側の部分を構成する複数の下流側分岐管(312 ,322 ,332 )を一体に備える熱可塑性合成樹脂製の下流側管路集合体(35)とが、加熱、接合されて成り、上流側管路集合体(34)には、共通吸気管(30)の上流端に共通に連なる第1フランジ(36)がスロットルボディ(25)に接合すべく一体に設けられるとともに、各上流側分岐管(311 〜331 )の下流端に共通に連なる第2フランジ(37)が下流側管路集合体(35)に加熱、接合されるべく一体に設けられ、前記第1および第2フランジ(36,37)に連なる第1および第2側壁(81,82)と、各上流側分岐管(311 〜331 )の配列方向に沿う一端で第1および第2側壁(81,82)間を結ぶ第3側壁(83)と、第1および第2側壁(81,82)の他端間を結ぶ第4側壁(84)と、第1ないし第4側壁(81〜84)の下部ならびに各上流側分岐管(311 〜331 )の上下方向略中央部間を連結する底壁(85)とで横断面四角形の箱形に形成されるハウジング主部(79)が、各上流側分岐管(311 〜331 )の前記配列方向に沿う一端側に偏った配置で上流側管路集合体(34)の上部に一体に形成され、該ハウジング主部(79)と共働してエアクリーナ(26)のハウジング(78)を構成するカバー(80)が、ハウジング(78)内を下方の未浄化室(87)および上方の浄化室(88)に区画するフィルタエレメント(86)をハウジング主部(79)との間に挟んで該ハウジング主部(79)の上部に装着され、前記底壁(85)よりも***した上流側分岐管(311 〜331 )の上端よりも低い位置に下端縁を配置して前記未浄化室(87)に通じる空気導入口(89)が前記第3側壁(83)に設けられることを特徴とする内燃機関用吸気装置。
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