JP2013511664A - フランジ装置及び吸気システム - Google Patents

Abstract

本発明は、特に自動車の内燃機関の吸気装置(1)用フランジ装置(2)に関し、内燃機関の各シリンダの少なくとも１本の吸入管(6)を有するプラスチック製のハウジング(4)と、各シリンダの燃料噴射器と接続するためのコネクタ(7)を有する金属製の燃料分配レール(5)と、を備え、ハウジング(4)は吸入管(6)の排出口を取り囲むフランジ(8)を有し、このフランジ(8)が内燃機関にハウジングと共に固定される。複数の橋絡部(9)がハウジング(4)と一体に設けられ、フランジ(8)と離れて対向する側にある燃料分配レール(5)を一部覆っており、そして、各橋絡部(9)が吸入管(6)から遠位の支持スリーブ(10)を有し、この支持スリーブ(10)によって各橋絡部(9)が内燃機関に固定されると、組立が簡単である。

Description

本発明は、特に自動車の内燃機関の吸気装置のフランジ装置に関する。また、本発明は、そのようなフランジ装置が設けられた吸気システムに関する。

特許文献１から内燃機関の吸気システムのフランジ装置が公知であって、このフランジ装置は、プラスチック製のハウジングと、金属製の燃料分配レールと、を備えている。このハウジングは、内燃機関の各シリンダに適した吸入管を有し、燃料分配レールは、燃料噴射器と接続するための各シリンダのコネクタを有している。さらに、公知のフランジ装置には金属製のホールドダウン装置が設けられ、これにより上記ハウジングは内燃機関に固定され、このホールドダウン装置が上記燃料分配レールの一部を覆っており、ハウジングが固定されることで燃料分配レールも同時に固定される。

特許文献２からさらにフランジ装置が公知であり、このフランジ装置は、プラスチック製のハウジングと、金属製の燃料分配レールと、を備えている。このフランジ装置において、橋絡部が燃料分配レール上に一体に形成され、この橋絡部は、吸入管と隣接する上記ハウジングの一部を覆っており、またこの橋絡部によって燃料分配レール及びハウジングが内燃機関に固定されている。

特許文献３から吸気システムが公知であり、そのハウジングはプラスチック製であり、このハウジング上に金属製の燃料分配レールが固定されている。

さらに特許文献４からフランジ装置が公知であり、冷媒分配管を内燃機関に同時に固定するために、このフランジ装置ではプラスチック製のハウジングが内燃機関に固定され、該ハウジングが、冷媒分配管の分岐管にぴったり合うように形成されたカラー形状管の戻り止め凹部の一部を覆っている。その際、上記冷媒分配管は、内燃機関と離れて対向する上記ハウジング側の分岐管同士の間を通り、管端部と連携する上記ハウジングの各部分と重なっている。

国際公開第２００１／０４８３６８号 欧州特許出願公開第１ ２７０ ９１７号明細書 独国特許出願公開第１９７ ４２ ９０８号明細書 独国特許出願公開第１０２ ５１ ４０６号明細書

本発明は、導入部に記載のタイプのフランジ装置又は吸気システムに改善された実施形態、又は、少なくとも異なる実施形態を提供するという課題に関し、当該実施形態は特に有利なコスト及び／又は簡単な据付能力で区別される。

本発明によれば、この課題は、独立クレームの主題によって解決される。有利な実施形態は、従属クレームの主題である。

本発明は、複数の橋絡部をフランジ装置のハウジングに配置、特に一体に設けて、この橋絡部が、取り付けられた状態で内燃機関と離れて対向する燃料分配レールに重なるという概念に基づくものである。取り付けられた状態で、上記燃料分配レールは上記ハウジングに固定され、上記燃料分配レール及び上記ハウジングは別々に製造された部品である。上記内燃機関の上記橋絡部の支持は、支持スリーブによって実現され、この支持スリーブの一端は上記橋絡部に配置され、他端は上記内燃機関に配置されている。上記ハウジングは、上記内燃機関のフランジを用いて上記燃料分配レールの一方側に直接固定される一方、上記内燃機関の橋絡部の領域において支持スリーブを用いて上記燃料分配レールの他方側に固定される。上記ハウジングが上記内燃機関に固定されることにより、同時に、該ハウジングに緩挿され、押し付けられ、又は、留められる上記燃料分配レールは、内燃機関に固定され、これにより、さらなる固定手段が不要になる。上記橋絡部材の上記ハウジングへの取り付けは、ここでは特に有利である。特に樹脂成形部として構成されると好ましい上記ハウジングは、比較的近い製造較差の橋絡部を含んで製造されてもよく、これにより、上記内燃機関への固定が簡単な方法で実現される。さらに、上記橋絡部がすでに上記内燃機関のハウジングに正しく配置されているため、操作が簡単になる。さらにまた、上記橋絡部がプラスチックからなり、比較的軽いため、顕著な重量低減が可能である。他の実施形態では、上記橋絡部は単独で又は非単独で上記ハウジングに接続され、そして一部品として用いられるアッセンブリとして構成されている。

有利な実施形態によると、支持スリーブは金属製でもよく、上記各橋絡部に挿入されてもよい。上記金属製支持スリーブにより、上記内燃機関に対する十分な力によって上記ハウジングを予圧縮するために、特に高い応力又は圧縮力が上記ハウジングと内燃機関との間に維持される。金属製の支持スリーブを用いることにより、引張応力又は圧縮応力が加わった状態におけるプラスチックの変形を防ぐことができる。

上記橋絡部と上記燃料分配レールとの間の動力伝達を改善するために、上記橋絡部は、燃料分配レールと対向する、該燃料分配レールと相補的な接触領域に形成されてもよく、当該接触領域に薄板状に設けられてもよい。

特に有利な実施形態によると、吸気管が上記ハウジングと一体に形成されてもよく、該吸気管は少なくとも１本の吸入管にそれぞれ連通方式で接続されている。これにより、上記フランジ装置の集積度が増加し、フランジ装置の操作及び組み込みが簡単になる。

更なる発展によると、支持ウェブが上記ハウジングと一体に形成されてもよく、該支持ウェブは一方で上記橋絡部に配置され、他方で上記吸気管に配置されている。これら支持ウェブによって、上記橋絡部の上記吸気管への支持が具現化され、それにより、上記フランジ装置の安定性が向上しうる。

他の有利なさらなる発展によると、さらに吸気分配器が上記ハウジングと一体に形成されてもよく、このハウジングは上記吸入管と離れて対向する側において吸気管と連通方式で接続されている。この構成は、フランジ装置の集積度を増加させ、該フランジ装置の操作性及び据付能力を向上させる。

この更なる発展において、吸気システムは、１つの構成要素に全ての機能装置、例えばフランジ、橋絡部、吸気分配器、吸気管、及び吸入管を有するように形成されている。上記燃料分配レールは、上記吸気システムに緩挿され、押し付けられ、又は、留められ、内燃機関に組み込まれ、吸気システムと一体になっている。

他の実施形態では、少なくとも１つの上記フランジ、橋絡部、及び上記吸入管を備えるフランジ装置は、単独のユニットとして具体化され、そして、結合されている。特に、少なくとも１つの吸気分配器及び吸入管を備えるインテークマニホールドが設けられた完璧な吸気システムを形成するためにネジで固定されている。

その他の実施形態では、このような吸気ユニットは、例えば冷却器を有する若しくは有しないコンプレッサ又はディストリビュータでもよい。

本発明のさらに重要な特徴及び利点は、従属クレーム、図面及び図面を用いた関連のある形状の説明から明らかとなる。

上記特徴及び以下で説明される特徴は、それぞれ示された組合せだけでなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、他の組合せ又は単独で用いられることは言うまでもない。

本発明の好ましい例示は、図示され、以下の記載で詳細に説明されており、同一の符号は、同一の構成、類似の構成、又は機能的に同一の構成を参照している。

実施形態に係る吸気装置のフランジ装置領域の斜視図である。 実施形態に係る吸気装置のフランジ装置領域の斜視図である。 実施形態に係る吸気装置のフランジ装置領域の斜視図である。 実施形態に係るフランジ装置の平面図である。 図４のV-V線矢視断面斜視図である。

図１に示すように、部分的に図示されている吸気装置１（好ましくは吸気システム）は内燃機関に吸気するためのものであって、特に自動車に配置され、少なくとも１基のフランジ装置２と、このフランジ装置の吸気口に接続された吸気管３とを備えている。フランジ装置２は図示しない内燃機関に接続される。この内燃機関は、複数のシリンダを有するピストンエンジンである。フランジ装置２は、内燃機関の全てのシリンダに吸気を供給する役割を果たす。内燃機関がＶ型エンジンである場合には、フランジ装置２は、内燃機関のシリンダバンクの全てのシリンダに吸気を供給する役割を果たす。同様に、水平対向エンジン及びＷ型エンジンのような他のエンジンタイプにも適用される。

図１〜５に示すように、フランジ装置２はハウジング４及び燃料分配レール５を備えている。ハウジング４はプラスチック製であり、特に射出成形されたものである。ハウジング４は内燃機関のシリンダ１基につき少なくとも１本の吸入管６を備えている。例えば、一般性の喪失が無ければ、正確には４本の吸入管６が設けられ、内燃機関の４基のシリンダに繋がっている。関連する内燃機関は、直列４気筒エンジン、Ｖ型８気筒エンジン、又は、８気筒エンジンと略されているエンジンである。

燃料分配レール５は、金属製であって、各シリンダに対してここでは図示しない燃料噴射器に接続するコネクタ７を備えている。燃料噴射器は、各シリンダに燃料を噴射する。これら燃料噴射器は、コネクタ７を介して同一の燃料分配レール５に共に接続されており、これが所謂「コモンレールシステム」である。燃料分配レール５は、ここでは円形の断面で特徴づけられた配管で構成されている。他の断面形状（例えば矩形断面）も考えられる。

上記ハウジング４は片側にフランジ８を備え、上記内燃機関と対向する状態で組み込まれている。このフランジ８は、吸入管６又は各吸気口を囲んでいる。上記ハウジング４は、このフランジ８を用いて内燃機関に固定される。さらに、複数の橋絡部９は、ハウジング４と一体に形成されている。便宜上、このような橋絡部９はシリンダ毎に、又は、吸入管６毎に設けられている。したがって、橋絡部９は、複数の吸入管６のうちの１本の頂部に各々配置されている。上記フランジ８と離れて対向する側には、上記橋絡部９が、上記ハウジング４に緩挿され、又は、各々押し付けられた燃料分配レール５を一部覆っている。さらに、上記橋絡部９には、上記ハウジング４の長手方向において各々支持スリーブ１０が設けられている。各支持スリーブ１０は、ここでは各橋絡部９の吸入管６から遠位に配置され、燃料分配レール５は、支持スリーブ１０と吸入管６との間に据えられている。これら支持スリーブ１０を通して各橋絡部９が内燃機関に固定される。

基本的に、上記支持スリーブ１０はプラスチック製である。本実施形態では、それらは上記橋絡部９と一体に形成され、上記ハウジング４に組み込まれている。しかしながら、上記支持スリーブ１０は分割して製造されるのが好ましく、それにより、当該支持スリーブ１０を金属で製造し、上記ハウジング４に搭載することができる。このため、上記支持スリーブ１０は、各橋絡部９に挿入されている。図５に示すように、各支持スリーブ１０に対応する各橋絡部９は、対応する挿入口１１を備え、この挿入口１１に支持スリーブ１０が挿入される。上記ハウジング４の内燃機関へのネジ締結を上記橋絡部９の領域で適切に実行すると、ネジの軸部が上記支持スリーブ１０と同軸に挿通する一方、ネジの頭部が特にワッシャを介して内燃機関と離れて対向する上記支持スリーブ１０の軸上正面に対向し、その際に径方向に張り出し、それにより、環状シート１２上に支持され、この環状シート１２が内燃機関と離れて対向する側の挿入口１１に囲まれる。このようにして、全体の締結力が上記支持スリーブ１０に受けとめられ、上記ハウジング４はネジ締結による応力を受けない。

上記支持スリーブ１０は、ここでは圧力嵌め又は摩擦嵌めによって上記挿入口１１に保持されてもよい。同様に、上記支持スリーブ１０を上記ハウジング４に溶接することも可能である。

上記ハウジング４を、上記内燃機関の、上記支持スリーブ１０と離れて対向する上記燃料分配レール５側にネジ締結するために、ハウジング４は、図４に示すように、複数の貫通孔１３を有し、ネジ締結力を受けるために、この貫通孔１３にスリーブ１４が適切に挿入されている。特に、これらスリーブ１４は溶接されてもよい。同様に、上記ハウジング４を内燃機関に固定するために、ネジ頭部又はワッシャは内燃機関と離れて対向する上記各スリーブ１４の軸上正面において径方向に重なってもよい。

図５に示すように、橋絡部９は、燃料分配レール５と対向し、該燃料分配レール５と相補的な接触領域１５に形成されてもよく、この橋絡部９は、各橋絡部９と対向するこの接触領域１５に薄板状に置かれている。これにより、特に大きな動力伝達が保証されうる。例えば、上記燃料分配レール５は環状断面を有している。これに合わせるように、上記接触領域１５は半円形状で構成されている。

ここで示された実施形態において、さらに複数の吸入管１６が上記ハウジング４と一体的に形成されている。これら吸入管１６は、図５に示すように、少なくとも１本の吸入管６と連通している。例えば、正確には４本の吸入管１６が設けられ、４本の吸入管６のうち１本に連通方式で接続されている。この実施形態において、上記ハウジング４は１シリンダ当たり２本の吸入管を有し、１本の吸入管１６を同じシリンダに繋がっている２本の吸入管と接続している。

例えば、上記ハウジング４にさらに吸気分配器１７が一体に形成され、該分配器は上記吸入管１６に連通方式で接続されている。この吸気分配器１７は、ここでは吸入管６と離れて対向する側の上記吸入管１６に配置されている。

ここで示す実施形態では、支持ウェブ１８がさらに設けられ、この支持ウェブ１８は、同様に、上記ハウジング４と一体に設けられてもよい。これら支持ウェブ１８は、上記橋絡部９を上記吸入管１６に、すなわち上記燃料分配レール５と離れて対向する側に支持する。このため、上記支持ウェブ１８は、少なくとも上記燃料分配レール５と重なり合っている場合に、上記橋絡部９に沿って延びている。一方、支持ウェブ１８は、各吸入管１６の端部領域１９まで該各吸入管１６に沿って延びており、該吸入管１６は関連する吸入管６に末端に配置されている。さらに、上記支持ウェブ１８は、１つの橋絡部９に対して２つ構成され、各橋絡部９の該一対の支持ウェブ１８は、図４に示すように、各支持スリーブ１０の両側に配置されている。

ここに示された実施形態では、吸気分配器１７は上記フランジ装置２の長手方向２０に平行に延びている。この長手方向２０は、ここでは吸入管６同士が互いに隣接して配置されるように規定されている。同時に、この長手方向２０は、上記フランジ８及びハウジング４の長手方向も形成する。したがって、ここで示された実施形態では、吸気分配器１７がフランジ８に平行に延びている。縦軸２０に関しては、ここで示された実施形態では、吸気分配器１７が正面において接続フランジ２１を備え、この接続フランジ２１を介して吸気システム１の吸気管３がフランジ装置１又は吸気分配器１７に接続されてもよい。

図５に示すように、弁装置２２は上記ハウジング４に設けられてもよく、該弁装置２２は、複数の弁２３を有し、これら弁２３を用いて各吸入管６又は全ての吸入管６が流通可能な断面に沿って制御されうる。１シリンダ当たり１本の吸入管６が設けられている場合、上記弁装置２２は吸入管６当たり１つのこのような弁２３を適正に有している。１シリンダ当たり２本の吸入管６が設けられている場合、上記弁装置２２は吸入管６当たり１つのこのような弁２３を有している。

特に図４に示すように、上記フランジ８と離れて対向すると共に図４の観察者と対向するように、上記ハウジング４は、複数の補強ウェブ２４を有し、該補強ウェブ２４は上記橋絡部９の領域に上記ハウジング４の実質的な補強に繋がる。図に示すように、ここでは補強ウェブ２４が構成され、各々一対の橋絡部９の円柱節点２５間の中央に形成され、ここから複数の補強ウェブ２４が星形をなしている。各補強ウェブ２４ａはここでは上記ハウジング４の長手方向２０に平行に延びており、それにより、各節点２５にそれぞれ直線状に接続している。他の補強ウェブ２４ｂは、外部の橋絡部９の端部に沿って延びている。さらに、他の補強ウェブ２４ｃは、橋絡部９の領域と接続し、この領域に上記支持スリーブ１０が配置され、ハウジング４内に上記スリーブ１４が配置されている。

上記弁装置２２を駆動するために、調節駆動部２６が上記ハウジング４の外部と対向するように設けられてもよく、該駆動部は、例えば圧力セルによって構成されてもよい。上記調節駆動部２６は、レバー部２７と駆動連結されてもよく、同様に、駆動シャフトに連結されてもよく、ここでは図示されていないが、上記調節駆動部２６の駆動は、上記レバー部２７を旋回させ、それにより、そこに配置されている上記弁２３によって駆動シャフトを回転させる。

Claims (12)

1. 内燃機関、特に自動車の内燃機関の吸気装置(1)用のフランジ装置であって、
   上記内燃機関の各シリンダ用の少なくとも１本の吸入管(6)を有するプラスチック製のハウジング(4)と、
   燃料噴射器と接続するための上記各シリンダ用のコネクタを有する金属製の燃料分配レール(5)と、を備え、
   上記ハウジング(4)は、上記吸入管(6)の吐出口を囲み且つ該ハウジング(4)が上記内燃機関に固定されるのに用いられるフランジ(8)と、該フランジ(8)と離れて対向する側の燃料分配レール(5)の一部を覆う複数の橋絡部(9)と、を有し、
   上記橋絡部(9)は、上記吸入管(6)から遠位の支持スリーブ(10)を有し、
   上記各橋絡部(9)は、上記支持スリーブ(10)によって上記内燃機関に固定されることを特徴とするフランジ装置。
2. 請求項１に記載のフランジ装置において、
   上記支持スリーブ(10)は、金属製であって、上記各橋絡部(9)に挿入されていることを特徴とするフランジ装置。
3. 請求項１又は２に記載のフランジ装置において、
   上記橋絡部(9)は、該燃料分配レール(5)と対向する接触領域(15)において該燃料分配レール(5)と相補的に形成され、該接触領域(15)に薄板状で置かれていることを特徴とするフランジ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフランジ装置において、
   吸気管(16)が上記ハウジング(4)と一体に形成され、
   上記吸気管(16)は、それぞれ上記吸入管(6)の少なくとも１つに連通方式で接続されていることを特徴とするフランジ装置。
5. 請求項４に記載のフランジ装置において、
   支持ウェブ(18)が上記ハウジング(4)と一体に形成され、
   上記支持ウェブ(18)は、上記燃料分配レール(5)と離れて対向する側で上記吸気管(16)上の上記橋絡部(9)を支持することを特徴とするフランジ装置。
6. 請求項４又は５に記載のフランジ装置において、
   吸気分配器(17)が上記ハウジング(4)と一体に形成され、
   上記吸気分配器(17)は、上記吸入管(6)と離れて対向する側で上記吸入管(16)と連通方式で接続することを特徴とするフランジ装置。
7. 請求項６に記載のフランジ装置において、
   上記吸気分配器(17)は、上記フランジ(8)に平行に延び、特に、正面において、上記吸気システム(1)の吸気管(3)と接続可能な接続フランジ(21)を有していることを特徴とするフランジ装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフランジ装置において、
   上記ハウジング(4)内に弁装置(22)が設けられ、
   上記弁装置(22)は、上記吸入管(6)の一部又は全ての弁(23)を有することを特徴とするフランジ装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のフランジ装置において、
   上記ハウジング(4)は、上記フランジ(8)と離れて対向する側で、上記橋絡部(9)を補強する補強ウェブ(24)を有することを特徴とするフランジ装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のフランジ装置において、
    上記橋絡部(9)は、上記ハウジング(4)の残部に取外し可能に又は取外し不能に取り付けられ、又は、該ハウジング(4)と一体に形成されていることを特徴とするフランジ装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のフランジ装置において、
    上記燃料分配レール(5)は、上記ハウジング(4)に取り付けられ、特に、該ハウジング(4)内に又はその上に、緩挿され、押し付けられ、又は、留められることを特徴とするフランジ装置。
12. 特に自動車の内燃機関への吸気供給用の吸気装置であって、
    請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のフランジ装置を少なくとも１つ備えることを特徴とする吸気装置。

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