JP2001263075A - 振動管と長さ調整可能な共鳴管とを備えた吸込装置 - Google Patents
振動管と長さ調整可能な共鳴管とを備えた吸込装置Info
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Abstract
ージとを行う吸気管システムであって、振動管スーパチ
ャージが吸込通路15と振動チャンバ13とを介して行
われ、他面において共鳴スーパチャージが長さ調整可能
な共鳴通路12と共鳴チャンバ13とを介して行われる
形式のものにおいて、共鳴通路12の長さ調整が、モー
タ27によって駆動されて回転する調整体22によって
行われ、この調整体が、接続通路34を介して振動チャ
ンバ13に連通した調整ケーシング20内に設けられて
いる。 【効果】 接続通路の使用により、内燃機関の吸気管に
対する調整ケーシングの著しくフレキシブルな配置が可
能である。このことにより、有利な形式で吸気管システ
ムが自動車のエンジンルーム内のスペースに最適に適合
されることができる。
Description
機関の吸気管であって、振動管スーパチャージ効果を利
用するために吸込通路を備えた1つの振動チャンバと、
共鳴スーパチャージの効果を利用するために長さ調整可
能な共鳴通路と1つの共鳴チャンバとを備えた形式のも
のに関する。さらに本発明は長さ調整可能な共鳴管を取
付けるための調整ケーシングに関する。
ャージの上述の効果の利用は公知であり、ドイツ連邦共
和国特許公開第3940486号明細書により吸込装置
内でも同時に実現されている。この種の吸込装置の機能
は例えば前掲の文献の図2について理解することができ
る。共鳴チャンバは中空円筒状のドラム22内に取付け
られており、かつ燃焼空気のための入口を備えている。
空気は開口8a,8bを介して、ドラム22の回転によ
って長さ調整可能な共鳴通路8内に達する。共鳴通路は
振動チャンバ6内へ開口しており、この振動チャンバを
通って燃焼空気が吸込通路2内に達し、吸込通路は内燃
機関との接続のためにシリンダヘッド4内に開口してい
る。振動チャンバ6に対して並列に、この振動チャンバ
と同ように機能する別の振動チャンバ7が配置されてい
る。両方の振動チャンバは図示されていない形式で閉鎖
可能な通路を介して互いに接続されている。この通路は
共鳴フラップによって閉鎖されるが、その場合、共鳴フ
ラップの閉鎖状体では内燃機関への燃焼空気の共鳴スー
パチャージの効果が、かつ共鳴フラップの開放状態では
振動管スーパチャージの効果が利用されることができ
る。
は、共鳴通路のケーシング領域と、振動チャンバ6,7
および吸込通路2,3を備えた吸気管のケーシング領域
とが互いに入り組んでいることにより極めてコンパクト
に形成されている。しかし、吸込装置全体は、燃焼空気
によって通流される通路の必要最小半径が要求されるた
めに、V形シリンダ配列を有する内燃機関の図示された
使用例では極めてまれにしか組込スペースが供用されな
い。その上、この吸込装置は全高が著しく大きいという
特徴を有しており、従って、内燃機関内にこの吸込装置
を組み込む限りではそのような全高を有する吸込装置を
車両のエンジンルームに取付るのは困難である。
は組込みスペースのジオメトリ的な縁条件に最適に適合
することのできるような、吸込通路と長さ調整可能な共
鳴通路とを備えた吸込機構を提供することにある。
載されているように、吸込装置、特に内燃機関の吸気管
であって、少なくとも1つの共鳴チャンバに結合された
1つの入口が設けられており、少なくとも1つの共鳴チ
ャンバから2つの振動チャンバへ通じた長さ調整可能な
共鳴通路が設けられており、その場合、共鳴通路が少な
くとも1つの共鳴チャンバをウオーム状に取り囲んでお
り、かつ、共鳴チャンバを有する調整体が少なくとも1
つの調整ケーシング内で回転することによって共鳴通路
の長さが変化可能であり、振動チャンバから出口のそれ
ぞれ1つのグループへ通じた吸込通路が設けられてお
り、この吸込通路が、所属する接続機構特に内燃機関と
の接続のために少なくとも1つのシリンダヘッドフラン
ジに対応して配置されており、共鳴フラップが設けられ
ており、この共鳴フラップを介して振動チャンバが接続
可能かつ遮断可能である形式のものにおいて、共鳴通路
の長さ調整可能な部分と振動チャンバとの間に、少なく
とも1つの調整ケーシングによって規定された円筒状の
容積と振動チャンバとの間の空間的な隔たりを架橋する
ための接続通路が配置されていることにより、かつ請求
項7に記載されているように、請求項1から6までのい
ずれか1項による吸込装置のための調整ケーシングにお
いて、調整ケーシングが、種々の吸気管への固定に適し
たモジュールとして形成されていることにより解決され
る。
共鳴通路を有しており、この共鳴通路が少なくとも1つ
の共鳴チャンバの周りをウオーム状に取り巻いている。
さらに、共鳴通路が2つの互いに異なる共鳴チャンバの
周りを取り巻いていてもよく、その場合には、両方の共
鳴チャンバは共鳴スーパチャージの効果を保証するため
に導管を介して互いに連通していなければならない。本
発明の意味における「チャンバ」は、音響的に効果的な
容積として規定される。要するに、2つの共鳴チャンバ
の間の音響的に有効な結合とは、正確に言って、共鳴効
果を生ぜしめる容積を生じることをいう。共鳴通路の長
さは1つの調整体の回動によって、または1つの調整ケ
ーシング内でまとめ合わされた複数の調整体の回動によ
って、または互いに異なる調整ケーシング内に取付けら
れることのできる複数の調整体の回動によって得られ
る。調整体はその中央の領域内に共鳴チャンバを収容し
ており、その結果、共鳴チャンバと共鳴通路との間の接
続開口が調整体の回動によって移動させられることがで
き、このことにより、共鳴通路の効果的な長さが変化可
能てある。
つこれに応じて少なくとも1つのシリンダヘッドフラン
ジ内の出口へ通じている。吸込通路は列形配列のシリン
ダを備えた内燃機関のための吸気管であることができ
る。この場合、両方のシリンダ群は1つのシリンダヘッ
ドフランジ内で合流する。しかし、この吸気管はV形配
列のシリンダを備えた内燃機関のためにも考えられ、そ
の場合、所属する出口を備えた吸込通路のグループがそ
れぞれ1つのシリンダバンクのために設けられる。基本
的には、例えばW形配置のシリンダを備えた内燃機関の
ために吸込通路を3つの異なるグループに分割すること
が考えられる。
通路が設けられなければならない。しかし、複数の共鳴
通路を配置することもでき、このことにより、共鳴通路
のための所要の横断面積が吸込装置のジオメトリ的な縁
条件に良好に適合されることができる。共鳴通路の一部
の閉鎖によって共鳴通路の全横断面積の減少が得られ
る。複数の振動チャンバの間の共鳴フラップは種々の振
動チャンバを互いに接続せしめる1つの通路内に配置さ
れることができ、または複数の振動チャンバの間の仕切
壁内に配置されることも可能である。後者の場合、ケー
シング構造内に個々の容積を比較的緊密に統合すること
ができる。調整ケーシングも吸込装置のケーシング構造
内へ統合されることができる。
に延びていて、振動チャンバと調整ケーシングのほぼ円
筒状の容積との間に生じる空間的な隔たりを架橋するの
に役立つ接続通路によって特徴付けられている。この形
式で、ドイツ連邦共和国特許第3940486号明細書
に対応する吸込装置のケーシング構造内への個々の構成
部分の複雑な統合が不要となる。接続通路は調整ケーシ
ングの配置時の大きな形状遊びスペースを可能にする。
このことにより、吸気管のジオメトリが、供用される組
込みスペースに最適に適合される。その場合、接続通路
は長さ調整可能な共鳴通路を長くして、これに応じた共
鳴効果を生ぜしめる。それゆえ、吸込装置のこの構造で
は、要求された長さの比および要求された調整範囲が長
さ調整によって考慮される。この縁条件の範囲内で接続
通路はそのジオメトリに関して自由に形成されることが
できる。
鳴通路が唯1つのケーシング内に組み込まれている。こ
のことにより、共鳴通路調整のための部品費用が軽減さ
れ、かつコンパクトな調整ケーシングが生じる。最も有
利な場合には、吸込装置のために1つのドラム形の調整
ケーシング内に配置された2つの共鳴通路が設けられ
る。空気入口はたとえば調整体のための回転軸内に設け
られ、かつ接続通路が調整ケーシングの外周に接線方向
に接続され、その際、接続通路の適当な湾曲によって、
空気は共鳴通路内へ変向されて、振動チャンバ内の相応
する入口へさらに案内されることができる。
通路が共鳴チャンバの周りにずれて配置されている。こ
のことにより、接続通路は互いに異なる長さに形成され
ることができ、このことにより、共鳴通路の全長が調整
体の位置に無関係に同じ長さとなる。このことにより、
吸込装置内に調整ケーシングが配置される際の形状自由
度がさらに増大する。
の共鳴通路が1つの調整体内でまとめ合わされる。この
ことにより、部品の費用がさらに節減され、このことに
より、製作の点で構成部分が経済的となる。接続通路を
1つの多室プロフイール内にまとめ合わせると有利であ
る。この多室プロフイールはそれぞれの接続通路のため
に別個の横断面を形成する。総じて、所定の壁部分がそ
れぞれの接続通路によって利用されることができること
によって材料節約が得られる。さらに、多室管を吸込装
置の他のケーシング構造に結合させる際に組付け費用が
節約される。
ケーシングが吸気管ケーシングから分離されて形成され
ることができ、その際、両方のケーシングが一緒に吸込
装置を形成し、かつ吸気管ケーシング内に少なくとも振
動チャンバと吸込通路とが収容される。吸気管ケーシン
グと調整ケーシングとの間の接続は少なくとも接続通路
を介して保証される。補助的に、結合の補強を生じる、
もしくは組付けを簡便ならしめる付加的な組付け装置を
設けることができる。調整ケーシングが1つだけ形成さ
れる場合には、有利に種々の吸気管への固定のために適
したモジュールとして調整ケーシングを使用することが
でき、このことにより、新構造の費用が常に吸気管ケー
シングのためだけとなる。この形式で、製造系列(Ba
ureihe)が開発され、しかも、共鳴管によるスー
パチャージを行うかまたは行わないかに依存して設けら
れる吸気管を種々のエンジン機種に装備することができ
る。
に、本発明のさらに別の1構成では、調整ケーシングの
接続通路が少なくとも部分的にアダプタとして形成され
ることができる。このことにより、種々の吸気管ケーシ
ングへのジオメトリ的な適合が種々のアダプタの使用に
より可能である。
の絞りフラップ接続管片に調整ケーシングが取り付けら
れる。その場合、絞りフラップは吸気管ケーシングにで
はなく、調整ケーシングに設けられた、燃焼空気のため
の入口に取付けられる。この形式で、モジュールとして
形成された絞りフラップを吸気管の入口管片に取り付け
ることを予定した既存の吸気管コンセプトに、共鳴スー
パチャージを後から装備することができる。
その他の特徴は請求項からのみでなく明細書の記載およ
び図面からも明らかであり、しかも、個々の特徴はそれ
ぞれそれ自体単独でまたは本発明の実施形における下位
組合せの形状で複数にまとめられて、かつその他の分野
においても実現され、かつ有利な並びにそれ自体発明の
高度性を有する実施形を成すことがでるきる。
明を詳細に説明する。
スーパチャージとを組み合わせたスーパチャージを行う
吸込装置の冒頭に記載された原理が理解される。吸気の
流れは矢印により示されている。吸気は絞りフラップ1
0を通過して1つの共鳴チャンバ11内へ流入する。こ
こから吸気は長さ調整可能な共鳴通路12を通って、共
鳴フラップ14によって結合された2つの振動チャンバ
13内へ達する。振動チャンバからは吸込通路15が出
発しており、この吸込通路は振動チャンバに対して2つ
のグループに分割されている。絞りフラップ接続管片に
よって吸込通路の入口16が形成されており、かつシリ
ンダヘッドフランジ17によってシリンダヘッドへの吸
込通路の出口18が形成されている。
ることのできる調整ケーシング19が示されている。こ
の調整ケーシングはカバー21によって閉鎖されたほぼ
円筒形の調整ケーシング体20から成る。両方の共鳴通
路12は円筒外套23と軸受カバー24とから成る1つ
の調整体22によって一緒に形成されている。軸受ジャ
ーナル25を介して調整体22は調整ケーシング19内
に支承されている。軸受カバー24とは反対側に位置す
る半径方向リブ26が調整体22の角度位置に無関係に
入口16を通した吸気の導入を保証している。この調整
ドラムは駆動装置27によって駆動される。共鳴通路調
整の構成部分の組付けはねじ28によって行われる。ケ
ーシング構成部分に対する可動の構成部分のシールはケ
ーシング内で半径方向に支持されているシールリング2
9によって行われる。これらのシールリングは調整体2
2内の溝30内に受容されている。さらに、シール条片
31が設けられており、これらのシール条片は振動チャ
ンバへの出口に対して共鳴通路の開始部をシールする
(図3参照)。共鳴通路12は一方では調整体22の外
側によって、かつ他方では調整ケーシングの内側輪郭3
2によって形成されている。共鳴通路は調整体の周りに
ウオーム状に延びている。
路12の中心対称的な延びが明らかに示されている。調
整可能な共鳴通路には接線方向に2つの接続通路34が
続いて設けられており、これらの接続通路は調整体22
内に組み込まれた流入口35ともどもずれて配置されて
いる。このことにより、接続通路34に設けられた固定
用フランジ36は図示されていない吸気管ケーシングの
互いに異なる接続領域内で取付けられることができる。
を備えた仕切壁38によって仕切られた2つの振動チャ
ンバ13と、1つのシリンダヘッドフランジ17を備え
た1つの吸気管ケーシング37と、別個に形成された1
つの調整ケーシング20とから成る吸込装置が示されて
いる。これら両方のケーシング部分は、接続通路として
役立つアダプタ39によって互いに接続されている。そ
の場合、調整ケーシング20はスペースを節約できるよ
うに吸込通路15と吸込通路15の間に取付けられてい
る。
しており、この入口は絞りフラップのためのフランジと
して形成されている。アダプタ39は絞りフラップ接続
管片40に結合されており、絞りフラップ接続管片は仕
切壁38を介して両方の振動チャンバ13に取付けられ
ており、かつ吸気管ケーシング37の共鳴通路調整を行
わない1バリエーションでは、図示の例で入口16に取
付けられる絞りフラップの接続のために役立つ。
た通路構造41を有しており、この通路構造は振動チャ
ンバ13の間の仕切壁38に通じている。このことによ
り、アダプタ内には2つの室を備えた横断面が形成され
ており、その結果、調整ケーシング20内の共鳴通路の
ための両方の接続通路が1つの通路構造41によって形
成されることができる。中間壁42はアダプタの破断さ
れた部分内に見られる。
関のための吸気管ケーシングを示す。平行に延びる両方
の振動チャンバ13の周りにウオーム状に配置されてい
て、2つのシリンダヘッド17内に開口した吸込通路1
5が見られる。振動チャンバへの入口の手前に調整ケー
シング19が接続されており、この調整ケーシングは吸
気管ケーシング37aと一体に製作されている。両方の
接続通路34は互いに無関係に延びていて両方の振動チ
ャンバ13内へ開口している。
れており、この場合、2つの調整体22が互いに無関係
な調整ケーシング20内に配置されている。それゆえ、
入口16から出発して入口導管43が両方の調整ケーシ
ング20へ分割されている。駆動装置27は両方の調整
体22に機械的に結合されており、従って、これらの機
能グループの同期した調整が可能である。共鳴通路1
2、接続通路34、振動チャンバ13および吸込通路1
5を通って燃焼空気がシリンダへ達する。
を行う吸気管の機能形式の概略図である。
ある。
グと1つのアダプタとから成る、列形配置の6シリンダ
機関のための吸込装置の斜視図である。
関のための吸気管の斜視図である。
ている吸込装置の略示図である。
鳴通路、 13 振動チャンバ、 14 共鳴フラッ
プ、 15 吸込通路、 16 入口、 17シリンダ
ヘッドフランジ、 18 出口、 19 調整ケーシン
グ、 20 調整ケーシング体、 21 カバー、 2
2 調整体、 23 シリンダ外套、24 軸受カバ
ー、 25 軸受ジャーナル、 26 半径方向リブ、
27駆動装置、 28 ねじ、 29 シールリン
グ、 30 溝、 31 シール条片、 32 内側輪
郭、 33 中央軸線、 34 接続通路、 35 流
入口、 36 固定用フランジ、 37 吸気管ケーシ
ング、 38 仕切壁、39 アダプタ、 40 絞り
フラップ接続管片、 41 通路構造、 42中間壁、
43 入口導管
Claims (9)
- 【請求項1】 吸込装置、特に内燃機関の吸気管であっ
て、 −少なくとも1つの共鳴チャンバ(11)に結合された
1つの入口(16)が設けられており、 −少なくとも1つの共鳴チャンバ(11)から2つの振
動チャンバ(13)へ通じている長さ調整可能な共鳴通
路(12)が設けられており、その場合、共鳴通路が少
なくとも1つの共鳴チャンバをウオーム状に取り囲んで
おり、かつ、共鳴チャンバ(11)を有する少なくとも
1つの調整体(22)が少なくとも1つの調整ケーシン
グ(19,20)内で回転することによって共鳴通路の
長さが変化可能であり、 −振動チャンバ(13)から出口(18)のそれぞれ1
つのグループへ通じた吸込通路(15)が設けられてお
り、この吸込通路が、所属する接続機構、特に内燃機関
との接続のために少なくとも1つのシリンダヘッドフラ
ンジ(17)に対応して配置されており、 −共鳴フラップ(14)が設けられており、この共鳴フ
ラップを介して振動チャンバが接続可能かつ遮断可能で
ある形式のものにおいて、 共鳴通路(12)の長さ調整可能な部分と振動チャンバ
(13)との間に、少なくとも1つの調整ケーシング
(19,20)によって規定された円筒状の容積と振動
チャンバ(13)との間の空間的な隔たりを架橋するた
めの接続通路(34)が配置されていることを特徴とす
る吸込装置。 - 【請求項2】 複数の共鳴通路(12)が唯1つの調整
ケーシング(20)内に組み込まれている、請求項1記
載の吸込装置。 - 【請求項3】 共鳴通路(12)がそれらの相互の角度
位置に関して、共鳴チャンバ(11)の中央軸線(3
3)に関連してずれて配置されている、請求項2記載の
吸込装置。 - 【請求項4】 複数の共鳴通路(12)が1つの調整体
(22)内にまとめてられている、請求項1から3まで
のいずれか1項記載の吸込装置。 - 【請求項5】 複数の接続通路(34)が多室プロフイ
ールとして形成された1つの通路構造(41)にまとめ
られており、その場合、その横断面が、それぞれの接続
通路のために別個の室を有している、請求項1から4ま
でのいずれか1項記載の吸込装置。 - 【請求項6】 調整ケーシング(19,20)が、少な
くとも振動チャンバ(13)と吸込通路(15)とを収
容した吸込装置の吸気管ケーシング(37,37a)か
ら分離して形成されており、その場合、両方のケーシン
グの間の接続が少なくとも接続通路(34)によって実
現されている、請求項1から5までのいずれか1項記載
の吸込装置。 - 【請求項7】 請求項1から6までのいずれか1項によ
る吸込装置のための調整ケーシング(20)において、 調整ケーシングが、種々の吸気管に固定するのに適した
モジュールとして形成されていることを特徴とする調整
ケーシング。 - 【請求項8】 接続通路(34)が少なくとも部分的に
アダプタ(39)ととして形成されており、このアダプ
タが一方の側で吸気管ケーシング(37,37a)に、
かつ他方の側で調整ケーシング(19,20)のケーシ
ング体に結合されている、請求項7記載の調整ケーシン
グ。 - 【請求項9】 調整ケーシングが接続通路(34)の端
部にフランジを有しており、このフランジが吸気管ケー
シング(37,37a)の絞りフラップ接続管片(4
0)に取付け可能である、請求項7または8記載の調整
ケーシング。
Applications Claiming Priority (2)
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