JP2004278441A

JP2004278441A - 吸気管

Info

Publication number: JP2004278441A
Application number: JP2003072426A
Authority: JP
Inventors: Shigehiro Usuda; 重浩薄田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】落下物によって変形するエンジンフードが吸気管または吸気管に接続する部品に当ったときに吸気管自体がエンジンフードの変形を容易に逃がすことができ、しかも、コストアップやスペースの問題を発生する衝撃吸収機構のような部品の設置が不要な、吸気管の提供。
【解決手段】車両のエンジンルーム内に配置されている吸気管１０の上下方向に延びる部分に、内外管２０、３０を有し内外管２０、３０を軸方向に互いに重合させた二重管部を設け、内外管２０、３０の少なくとも一方の管に内外管相互の軸方向位置を決める半径方向突起５０を形成しておきそのうちの一部の突起５３の強度を所定以上の吸気管軸方向荷重で破壊する強度に設定した吸気管１０。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンルーム内に配置される吸気管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジンルームというのは、スペースが限られている。エンジンフード（車両外板）に不測の落下物が当った場合、エンジンフードが凹み吸気管または吸気管に接続している自動車部品に当ることがある。その場合、吸気管が上下方向に向いていて、吸気管または吸気管に接続している部品（たとえば、インタークーラー）が突っ張ると（下方に動きにくいと）、落下物に大きなダメージを与える。
ダメージを小さくするには、吸気管または吸気管に接続している部品に衝撃吸収機構（たとえば、実開平２−４２８６８号公報に開示された衝撃吸収機構）を設けることも考えられる。
【０００３】
【特許文献１】
実開平２−４２８６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
吸気管または吸気管に接続している部品に衝撃吸収機構を設けると、コスト上、上下方向スペース上、問題になる。
本発明の目的は、落下物によって変形するエンジンフードが吸気管または吸気管に接続する部品に当ったときに吸気管自体がエンジンフードの変形を容易に逃がすことができ、しかも、コストアップやスペースの問題を発生する衝撃吸収機構のような部品の設置が不要な、吸気管を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
車両のエンジンルーム内に配置されている吸気管の上下方向に延びる部分に、内外管を有し該内外管を軸方向に互いに重合させた二重管部を設け、前記内外管の少なくとも一方の管に前記内外管相互の軸方向位置を決める半径方向突起を形成しておきそのうちの一部の突起の強度を所定以上の吸気管軸方向荷重で破壊する強度に設定した吸気管。
【０００６】
上記本発明では、不測の落下物が当り変形したエンジンフードが吸気管または吸気管に接続する自動車部品（たとえば、インタークーラー）に当ったとき、半径方向突起のうちの一部の突起が破壊する。突起が破壊することにより、内外管が軸方向に容易に相対移動可能となる。そのため、吸気管が突っ張ることなく、吸気管自体がエンジンフードの変形を容易に逃がすことができる。
また、コストアップやスペースの問題を発生する衝撃吸収機構のような部品の設置が不要である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明実施例の吸気管を、図１〜図６を参照して、説明する。
本発明実施例の吸気管１０は、図６に示すように、車両のエンジンルーム１内に設けられる。吸気管１０は、ターボチャージャー２と、自動車用エンジン３の上方に配置されるインタークーラー４との間に配置されている。吸気管１０は、ターボチャージャー２とインタークーラー４とに接続されている。吸気管１０は給気管である場合を含む。
ターボチャージャー２は、エンジン３の図示略のエキゾーストマニホルドについており、エンジン３と相対的に動くことはない。インタークーラー４の上方には、エンジンフード（車両外板）５がある。インタークーラー４とエンジンフード（車両外板）５との間の上下方向間隔Ａは小である。インタークーラー４は空冷式のインタークーラーである。空気は、インタークーラー４の上から下にインタークーラー４を通過する。インタークーラー４を通過する空気の流れを良好にするために、インタークーラー４とエンジン３との間には、上下方向間隔（隙間）Ｂが確保されている。上下方向間隔Ｂは、上下方向間隔Ａより大であってもよく、小であってもよく、上下方向間隔Ａと同じであってもよい。なお、図６において、符号６は、インテークマニホルドである。
【０００８】
吸気管１０は、上下方向に延びている。ただし、吸気管１０は、吸気管１０全体が上下方向に延びていなくてもよく、一部のみが上下方向に延びていてもよい。
吸気管１０は、上下方向に延びる部分に、外管２０と内管３０を有する。外管２０と内管３０の位置関係は、外管２０の上に内管３０が位置している。
外管２０の上端部とその近傍と、内管の下端部とその近傍とは、図１に示すように、互いに軸方向に重合されており、二重管部４０となっている。
内管３０の剛性は、たとえば肉厚やヤング率を変更することで、外管２０の剛性よりも低く設定されていることが望ましい。図４は、内管３０の肉厚を外管２０の肉厚より小にした場合を示している。
【０００９】
外管２０と内管３０には、図１に示すように、内外管相互の軸方向位置を決める半径方向突起５０が形成されている。半径方向突起５０は外管２０と内管３０の両方に形成されている。
半径方向突起５０は、外管２０の上端から管半径方向中心側に延びる内向き突起５１と、内管３０の外管２０内に位置する部分から管半径方向外側に延びる第１の外向き突起５２と、内管３０の外管２０外に位置する部分から管半径方向外側に延びる第２の外向き突起５３と、からなる。
【００１０】
内向き突起５１の延び方向先端は、内管３０の外周面に近接している。内向き突起５１は、全周にわたって設けられている。
第１の外向き突起５２は、内向き突起５１と軸方向に係合可能である。第１の外向き突起５２が内向き突起５１と係合可能であるので、内管３０が外管２０から上方に抜けることはない。第１の外向き突起５２の延び方向先端は、外管２０の内周面に近接していてもよく、近接していなくてもよい。第１の外向き突起５２は、全周にわたって設けられていてもよく、周方向に断続的に設けられていてもよい。
第２の外向き突起５３の強度は、所定以上の吸気管軸方向荷重で破壊する強度に設定されている。第２の外向き突起５３は、吸気管１０に所定以上の吸気管荷重がかかっていないとき、すなわち、インタークーラー４の自重のみがかかっているとき、内向き突起５１と軸方向に係合可能である。第２の外向き突起５３が内向き突起５１と係合可能であるので、内管３０は、吸気管１０に所定以上の吸気管荷重がかかっていないとき、第２の外向き突起５３が内向き突起５１と軸方向に係合する位置より下方に下がることはない。第２の外向き突起５３の延び量（内管３０から管半径方向外側に延びる量）は、第１の外向き突起５２の延び量と同じであってもよく、第１の外向き突起５２の延び量と異なっていてもよい。第２の外向き突起５３は、図２に示すように、周方向に非連続的に、少なくとも１個設けられている。
【００１１】
内管３０の下端部は、下方にいくにしたがって管半径方向外側に拡径するファンネル形状のファンネル形状部３１になっている。内管３０の下端（ファンネル形状部３１の下端）は、図１に示すように、外管２０の内周面に近接している。二重管部４０内には、内向きフランジ５１とファンネル形状部３１とで囲まれる空隙Ｓが形成されている。
内管３０の二重管部４０を形成する部分には、内管３０内部と空隙Ｓとを連通する少なくとも１個の連通孔３２が設けられている。
【００１２】
外管２０と内管３０との間には、過給圧が漏れないようにシール部材６０が設けられている。シール部材６０は、たとえば、Ｏリングからなる。シール部材６０は、たとえば、図１に示すように、内向きフランジ５１と内管３０外周面との間と、ファンネル形状部３１と外管２０内周面との間に設けられるか、または、図５に示すように、内向きフランジ５１と第１の外向きフランジ５２との管軸方向間のみに設けられる。ただし、シール部材６０が設けられる場所は、上記に限定されるものではない。
【００１３】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
外管２０と内管３０の少なくとも一方の管に半径方向突起５０を形成しておきそのうちの一部の突起（第２の外向き突起５３）の強度を所定以上の吸気管軸方向荷重で破壊する強度に設定したので、図示略の不測の落下物（衝突時の歩行者等）が当り変形したエンジンフード５が吸気管１０に接続するインタークーラー４に当ったとき、図３に示すように、吸気管１０に所定以上の軸方向荷重がかかり第２の外向き突起５３がせん断破壊する。第２の外向き突起５３がせん断破壊することにより、内管３０が外管２０に対して軸方向に容易に上下方向間隔Ｂだけ下がることができる。そのため、吸気管１０が突っ張ることなく、吸気管１０自体がエンジンフード５の変形を容易に逃がすことができる。その結果、エンジンフード５は衝撃を吸収することができ、落下物に大きなダメージを与えることを防止できる。
この構造では、インタークーラー４とエンジンフード５との上下方向間隔を大にするためにエンジンフード５の位置を上方にずらす必要がなく、車両デザインや空気抵抗を損なわない。また、インタークーラー４がエンジン３の上方に配置されているので、インタークーラー４をたとえば図示略のラジエーターの下等に配置した場合に比べて、配管が短く、コスト上有利である。
また、吸気管１０を吸気管１０の途中で外管２０と内管３０に分け、半径方向突起５０のうちの一部の突起５３の強度を所定以上の吸気管軸方向荷重で破壊する強度に設定しただけなので、コストアップやスペースの問題を発生する衝撃吸収機構のような部品の設置は不要である。
【００１４】
内管３０の剛性を外管２０の剛性よりも低くしている場合、外管２０と内管３０とに過給時膨張差が生じ、シール部材６０のシール性が向上する。
内管３０の下端部がファンネル形状部３１であるので、吸入抵抗を小にすることができる。
二重管部４０のうち、内向きフランジ５１とファンネル形状部３１とで囲まれる空隙Ｓを共鳴ボリュームとして使用できる。そのため、空隙Ｓを共鳴ボリュームとして使用しない場合に比べて、ターボチャージャー２吐出側の気流音を低減できる。また、内管３０または外管２０から軸直交方向に突出する消音器を新たに設ける必要がないため、空隙Ｓを共鳴ボリュームとして使用することは、狭いエンジンルーム１内において有効である。
シール部材６０を内向きフランジ５１と第１の外向きフランジ５２との管軸方向間に設けた場合（図５）、内向きフランジ５１と内管３０外周面との間およびファンネル形状部３１と外管２０内周面との間に設けた場合（図１）に比べて、シール部材６０のシール性と耐久性が向上する。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１〜請求項４記載の吸気管によれば、吸気管の上下方向に延びる部分に、内外管を有し内外管を軸方向に互いに重合させた二重管部を設け、内外管の少なくとも一方の管に内外管相互の軸方向位置を決める半径方向突起を形成しておきそのうちの一部の突起の強度を所定以上の吸気管軸方向荷重で破壊する強度に設定したので、不測の落下物が当り変形したエンジンフードが吸気管または吸気管に接続する自動車部品に当ったとき、半径方向突起のうちの一部の突起が破壊する。突起が破壊することにより、内外管が軸方向に相対移動可能となる。そのため、吸気管が突っ張ることなく、吸気管自体がエンジンフードの変形を容易に逃がすことができる。
また、コストアップやスペースの問題を発生する衝撃吸収機構のような部品の設置が不要である。
請求項３記載の吸気管によれば、外管と内管とに過給時膨張差が生じ、シール部材のシール性が向上する。
請求項４記載の吸気管によれば、内管の端部がファンネル形状に形成されているので、吸入抵抗を小にすることができる。また、二重管部内に内向きフランジとファンネル形状に形成された部分とで囲まれる空隙が形成されており、内管内と空隙とを連通する連通孔が設けられているので、空隙を共鳴ボリュームとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の吸気管の、内外管の連結部とその近傍を示す断面図である。
【図２】本発明実施例の吸気管の、内管の外管との連結部とその近傍を示す斜視図である。
【図３】本発明実施例の吸気管の、吸気管に所定以上の軸方向荷重がかかり突起が破壊したときの、内外管の連結部とその近傍を示す断面図である。
【図４】本発明実施例の吸気管の、内管の肉厚を外管の肉厚よりも小にした場合の、内外管の連結部とその近傍の断面図である。
【図５】本発明実施例の吸気管の、シール部材の配置場所を内向き突起と第１の外向き突起との間にしたときの、内外管の連結部とその近傍を示す断面図である。
【図６】本発明実施例の吸気管がターボチャージャーとインタークーラーとの間に配置された状態を示す、側面図である。
【符号の説明】
１エンジンルーム
２ターボチャージャー
３エンジン
４インタークーラー
５エンジンフード
１０吸気管
２０外管
３０内管
３１ファンネル形状部
３２連通孔
４０二重管部
５０半径方向突起
５１内向き突起
５２第１の外向き突起
５３第２の外向き突起
６０シール部材
Ｓ空隙

Claims

車両のエンジンルーム内に配置されている吸気管の上下方向に延びる部分に、内外管を有し該内外管を軸方向に互いに重合させた二重管部を設け、前記内外管の少なくとも一方の管に前記内外管相互の軸方向位置を決める半径方向突起を形成しておきそのうちの一部の突起の強度を所定以上の吸気管軸方向荷重で破壊する強度に設定した吸気管。
前記外管は前記二重管部を形成する部分に内向き突起を有し、前記内管は前記二重管部を形成する部分に前記内向き突起と軸方向に係合可能な外向き突起を有すると共に前記二重管部を形成しない部分に第２の外向き突起を有し、前記半径方向突起は、前記内向き突起と前記外向き突起と前記第２の外向き突起とからなる、
請求項１記載の吸気管。
前記内管の剛性は前記外管の剛性よりも低く設定されている、請求項１記載の吸気管。
前記外管内に位置する前記内管の端部はファンネル形状に形成されており、前記二重管部内には前記外管の内向きフランジと前記内管のファンネル形状に形成された部分とで囲まれる空隙が形成されており、前記内管に該内管内部と前記空隙とを連通する連通孔が設けられている、請求項２記載の吸気管。