JP2014532141A - 自動車用ガス供給モジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、二口ディスペンサー（１０８）、給気冷却器（１０７）、前記二口ディスペンサー（１０８）と前記冷却器（１０７）とを接続している吸気ボックス（１１９）を備え、二口ディスペンサー（１０８）は、吸気ボックス（１１９）に通じている第１空気排出口（１３６）と、モジュール（１００）の外側に向いている第２空気排出口を備えている自動車用ガス供給モジュール（１００）に関する。【選択図】図５

Description

本発明は、自動車用ガス供給モジュールに関する。

エンジンには、一般に、空気が供給されるが、特に、並列ＥＧＲ（排気ガス再循環）回路からは、空気および排気ガスの混合物が出力されるため、「ガス」という語が、より適切であると思う。

自動車のエンジンに対して、ガスを供給するための回路は、一般的に図１に示す如くである。このようなガス回路１は、空気吸入口２を備え、流入ガスが、ターボチャージャー４に供給されるようになっている。

スーパーチャージャー５により、エンジン６に加圧ガスを送る際、エンジン６の上流に位置する冷却器７によって、予めこのガスを冷却するようになっている。また、ガスを冷却することなく、エンジン６へ直接送ることも可能である。具体的には、冷却器７の上流に位置する二口ディスペンサー８は、冷却器７にガスを導入することができる。もしくは、ガスを、この冷却器７を短絡する並列ダクト９を経て、直接エンジン６へ導入することも可能である。

第２段階で、ガスは、エンジン６の上流に位置する吸気マニホールド１０に到達する。ガスは、エンジン６の排出口で、エンジン６の下流に位置する排気マニホールド１１から排出される。その後、ガスは、ターボチャージャー４のタービン１２に運ばれ、粒子フィルター１３を経て、車外に排出される。

冷却器１５と遮断弁３０とを有する高圧ＥＧＲ回路１４を介して、吸気マニホールド１０と排気マニホールド１１とは接続されている。同様に、低圧弁と冷却器７とを備える低圧ＥＧＲ回路１６は、スーパーチャージャー５の上流に位置するガス回路１の一部分と、フィルター１３とガス排出口の間に位置する回路１の一部分とを接続している。

図２および図３に示すように、二口ディスペンサー８、冷却器７、この２つの要素７、８を接続している吸気ボックス１９、冷却器７と二口ディスペンサー８とをエンジン６のシリンダーヘッド２７に固定している接合フランジ２０が、ガス供給モジュール１８の内部に集約されている。

ガス二口ディスペンサー８は、ガス吸気通路２１と、冷却器７に通じている吸気ボックス１９へ向いている第１ガス排気通路２２と、エンジン６のシリンダーヘッド２７へ通じている第２ガス排気通路２３を有している。ガス供給モジュール１８を形成している４つの主要要素７、８、１９、２０は、互いに密接に重なり合っていて、特に二口ディスペンサー８は吸気ボックス１９と接合フランジ２０の間に挟まれており、この小型のモジュール１８内では二口ディスペンサー８の着脱は困難となっている。

二口ディスペンサー８の着脱の困難さを解決するために、ガス供給モジュール１８に、この二口ディスペンサー８を固定するための構成が、図４に示されている。吸気ボックス１９が短かくされている一方で、ガス二口ディスペンサー８の第１排気通路２２が、付加通路２９まで延びている。

付加通路２９は、吸気ボックス１９に固く固定されていて、付加通路２９の端部フランジ２４が吸気ボックス１９の端部フランジ２５と一致しているため、端部フランジ２４と２５は、複数のねじ２６によって固定されている。

同様に、この二口ディスペンサー８の第２排気通路２３は、ねじ２８でシリンダーヘッド２７に、接合フランジ２０を介して固定されている。このような固定システムは、嵩張り、特に付加通路２９の領域で、モジュール１８から突出して、曲がり管を形成しているという問題がある。

同様に、ねじ２６、２８により、二口ディスペンサー８の第１および第２排気通路２２、２３を固定することにより、ガス供給モジュール１８の内部にいかなる機械的応力が発生した場合でも、どのような相対運動も発生する余地はないようになっている。

最後に、ねじ２６、２８に個々の開口部を対応させ、かつねじ２６、２８を締めるのに長い時間がかからないように、予め二口ディスペンサー８を非常に正確に配置する必要があるため、この固定システムは、実施するのに手間がかかる。

フランス国特許願第２９５３２５５号は、二口ディスペンサーの排出口と、吸気ボックスとが互いにねじ接続されているダクトを開示している。

本発明は、上記した主な欠点を除去しうるようにした自動車に対するガス供給モジュールに関する。
本発明の主題は、自動車用ガス供給モジュールであって、二口ディスペンサー、ガス冷却器、二口ディスペンサーと冷却器とを接続する吸気ボックスを備え、二口ディスペンサーは、吸気ボックスへ接続された第１排出口と、モジュールの外側に向かっている第２排出口を備えているものに関する。

本発明に係るモジュールは、二口ディスペンサーの第１排出口と吸気ボックスとを接続するダクトを備えており、この接続は、少なくとも１つのインターロック接続されている。このようにして、このような接続を生じさせるために実行される各インターロック接続では、ダクトは固く固定されてはいない様態で、モジュール内に配置されることが可能であるため、十分な可撓性をもって、モジュール内に取り付けることができる。さらに、モジュールの周辺で、機械的応力が発生した場合、このタイプの接続によると、このような応力は吸収され、ダクトはモジュール内でわずかに動くことができる。

インターロック接続では、ダクトを予め正確な位置に配置する必要がなく、ねじタイプの付加的な固定手段を必要としないため、モジュール内のダクトの取り付けは簡単となる。

最後に、インターロック接続は、２つの部品同士の相互貫入によって行われるので、一方の表面を他方の表面に接触させてから、通常の固定手段で、それらの表面同士を固定する従来の接続方法と比較して、省スペース化を図ることができる。

二口ディスペンサーは、スーパーチャージャーから発生した流入ガスを受け、ガスの流れる方向を選択的に変える弁として機能する。ここでガスの流れる選択的な方向とはエンジンの吸気マニホールドに直接向かう方向か、エンジンに冷却された空気を注入するためにマニホールドの上流に位置する冷却器に向う方向である。

それゆえに、二口ディスペンサーの第１排出口は、冷却器に向かってガスの流れの方向を変えることができる。一方では、第２排出口がエンジンの吸気マニホールドに向けて直接ガスを送ることができる。

「排出口」は一般的な用語であり、たとえば、二口ディスペンサーの開口部、または二口ディスペンサーから突出している端部片の一端として使用されている。

ダクトは２つのインターロック接続によって、二口ディスペンサーの第１排出口と、吸気ボックスとを接続しているのがよい。これによって、高い柔軟性を伴うモジュール内でのダクトの取り付けと、最大の省スペース化とを可能にする最適化構成が可能となる２つの接続は、ねじ式の付加的な固定手段を必要としないので、モジュール内におけるダクトの取り付けは、さらに単純化される。

２つのインターロック接続のうち少なくとも１つは、スライド式の接続であるのがよい。この場合、部品は、このスライド式の接続領域で、並進移動によって互いに連結され、ダクト、吸気ボックス、および／または二口ディスペンサーの間における直線方向での調整が可能となる。

２つのインターロック接続のうち少なくとも一方は、ボールジョイント式の接続であるのがよい。この場合、部品は、回転運動によって互いに連結され、ダクト、吸気ボックス、および／または二口ディスペンサーの間で回転位置の調整が可能となる。本発明に係るモジュールの好ましい実施の形態によれば、ダクトと吸気ボックスとの接続は、スライド式の接続スライド式の接続であり、ダクトと二口ディスペンサーにおける第１排出口との接続は、玉継ぎ手式の接続である。

ダクトの２つの端部のうち少なくとも一方は、円形断面を有しているのがよい。

ダクトの２つの端部のうち少なくとも一方は、矩形断面を有しているのがよい。

ダクトと吸気ボックスとの接続は、雄／雌型接続であるのがよい。

２つの接続のうち少なくとも１つは、シールを備えているのがよい。モジュール内のダクトの取り付けが、一定の可撓性を有する場合であっても、モジュール内部での気密性は、高いレベルに確保される。シールの存在によって、このような気密性を確保することができるのである。

シールは、リップシールであるのがよい。このようなシールにより、２つの回転部品、またはスライド部品間における径方向の気密性が確保される。

ダクトは湾曲しており、互いに約１００°の角度を成している２つの部分からなっている。「約」という用語は、２つの部分が、互いに１００°プラスマイナス２０°の角度を成していることを意味している。ダクトが湾曲しているため、本発明によると、ガス供給モジュールの小型化を図ることができる。

本発明に係る自動車用ガス供給モジュールは、占有スペースが小さく、簡単かつ素早く取り付けができるという効果がある。それは、ほとんどスペースを占めることはなく、またいかなる特殊な道具も必要としない、モジュール内におけるダクトのインターロック接続システムであることが、主な理由である。また、ダクトをモジュール内で固定するために、予め非常に正確に位置決めする必要はなく、配置には相当の許容度があるので、一定の柔軟性をもって取り付けることが可能であるという効果もある。

本発明のさらに別の主題は、二口ディスペンサー、ガス冷却器、二口ディスペンサーを冷却器へ接続している吸気ボックスを備えている自動車用ガス供給モジュールであって、二口ティスペンサーは、吸気ボックスへ通じる第１排出口とモジュールの外側へ向かっている第２排出口とを備えており、モジュールは、二口ディスペンサーの第１排出口を吸気ボックスに接続しているダクトを備えており、その接続は、スライド式の接続である少なくとも１つのインターロック接続であるものを提供している。

以下、自動車用のエンジンにガスを供給するための本発明のモジュールの好ましい実施形態に関する詳細な説明を、図１〜図５を参照して行う。

自動車のエンジンに空気を供給するための回路の概略図である。 従来技術における、自動車のエンジンにガスを供給するためのガス供給モジュールの斜視図である。 図２のガス供給モジュールの分解図である。 従来技術において、自動車のエンジンにガスを供給するためのモジュール内における２つの取り付け位置を示す二口ディスペンサーの斜視図である。 本発明に係るガス供給モジュールの一部の分解図である。

図１〜図４に関しては、既に説明した。
図５に示すように、本発明に係るガス供給モジュール１００は、二口ディスペンサー１０８、吸気ボックス１１９、給気冷却器（ＣＡＣ）１０７、接合フランジ（図示せず）、および吸気ボックス１１９と二口ディスペンサー１０８とを接続するダクト１３０を備えている。

ＣＡＣ１０７は、一般的な冷却用熱交換器であって、ほぼ平行六面体をなし、それに吸気ボックス１１９が取り付けられている。吸気ボックス１１９は、中央に矩形の開口部を備える面板１３１を有し、面板１３１は、基端に矩形の開口部を有する傾斜管１３２の基端に取付けられている。ここで「傾斜」という語は、傾斜管１３２が、面板１３１に対して、垂直でもなく、平行でもないことを意味している。

傾斜管１３２の先端部１３３は、矩形断面を有し、かつ四隅が丸みを帯びている筒状の末端部１３４まで延びている。この末端部１３４は、傾斜管１３２に長手方向に連なっており、拡大停止壁１３５の部分から始まっている。拡大停止壁１３５の面は、傾斜管１３２の手長軸に対して直交している。この末端部１３４の外面は平滑である。

二口ディスペンサー１０８は、空気吸入路（図示せず）と、独立ダクト１３０によって吸気ボックス１１９へ接続されるようになっている第１空気排出口１３６と、図示しない接合フランジにより、空気吸気マニホールドと直接連通するようになっている第２空気排出口を備えている。

二口ディスペンサー１０８はボディ１３７を備え、その空気排出口１３６は、円形の孔であり、ボディ１３７の表面と同一面にある。吸気ボックス１１９を二口ディスペンサー１０８の第１空気排出口１３６へ接続しているダクト１３０は、第１曲がり部１３８と、第１曲がり部よりもより小さい第２曲がり部１３９とを備える曲がり管であり、第１および第２曲がり部１３８、１３９は、互いに約９０°の角度を成している。

第１曲がり部１３８の基端１４０は、矩形状をなし、その四隅は丸みを帯びており、その矩形部分の寸法は、吸気ボックス１１９の傾斜管１３２の末端部１３４の矩形部分の寸法よりも大きい。ダクト１３０の基端１４０は、吸気ボックス１１９の末端部１３４に、スライドすることによって強制的に連結されており、その外周面は、一連の環状リブが並列されている厚肉部１４１となっている。

吸気ボックス１１９と二口ディスペンサー１０８との間で、適切な機密性を確保するために、第１環状リップシール１４５が、厚肉部１４１の周辺において、第１曲がり部１３８の基端１４０と、吸気ボックス１１９の末端部１３４との間に設けられている。

第２曲がり部１３９の自由端１４２は、円形断面を有し、外側へ突出している２つの平行な環状フランジ１４３によって、壁１３５の自由端は拡径されている。環状シール１４４が、フランジ１４３との間に挿入されている。

この第２曲がり部１３９の自由端１４２は、二口ディスペンサー１０８の第１空気排出口１３６に嵌合される開口部に、回転して強制的に挿入されており、環状シール１４４は、ダクト１３０と二口ディスペンサー１０８との間で、適切な気密性を確保するような寸法とされている。

ダクト１３０と吸気ボックス１１９との間で確立されるインターロック接続は、スライド式であるが、このダクト１３０と二口ディスペンサー１０８との接続は、ボールジョイント式である。

１ ガス回路
２ 空気吸入口
４ ターボチャージャー
５ スーパーチャージャー
６ エンジン
７ 冷却器
８ 二口ディスペンサー
９ 並列ダクト
１０ 吸気マニホールド
１１ 排気マニホールド
１２ タービン
１３ 粒子フィルター
１４ 高圧ＥＧＲ回路
１５ 冷却器
１６ 低圧ＥＧＲ回路
１７ 冷却器
１８ ガス供給モジュール
１９ 吸気ボックス
２０ 接合フランジ
２１ ガス吸気通路
２２ 第１排気通路
２３ 第２排気通路
２４、２５ 端部フランジ
２６ ねじ
２７ シリンダーヘッド
２８ ねじ
２９ 付加通路
３０ 遮断弁
１００ ガス供給モジュール
１０７ 給気冷却器（ＣＡＣ）
１０８ 二口ディスペンサー
１１９ 吸気ボックス
１３０ ダクト
１３１ 面板
１３２ 傾斜管
１３３ 先端部
１３４ 末端部
１３５ 拡大停止壁
１３６ 第１空気排出口
１３７ ボディ
１３８ 第１曲がり部
１３９ 第２曲がり部
１４０ 基端
１４１ 厚肉部
１４２ 自由端
１４３ 環状フランジ
１４４ 環状シール
１４５ 第１環状リップシール

Claims (9)

1. 二口ディスペンサー（１０８）、給気冷却器（１０７）、前記二口ディスペンサー（１０８）と前記冷却器（１０７）とを接続している吸気ボックス（１１９）を備える自動車用ガス供給モジュール（１００）であって、
   前記二口ディスペンサー（１０８）は、前記吸気ボックス（１１９）へ通じている第１空気排出口（１３６）と、前記モジュール（１００）の外側へ向いている第２排出口とを備えており、
   前記モジュール（１００）は、前記二口ディスペンサー（１０８）の前記第１排出口（１３６）と前記吸気ボックス（１１９）を接続しているダクト（１３０）を備え、
   前記ダクト（１３０）は、インターロック接続により、前記二口ディスペンサー（１０８）の前記第１空気排出口（１３６）へ接続されており、他のインターロック接続により、前記吸気ボックス（１１９）へ接続されていることを特徴とするガス供給モジュール（１００）。
2. ２つの前記インターロック接続の少なくとも１つは、スライド式の接続であることを特徴とする請求項１に記載のガス供給モジュール（１００）。
3. ２つの前記インターロック接続の少なくとも１つは、玉継ぎ手式の接続であることを特徴とする請求項１または２に記載のガス供給モジュール（１００）。
4. 前記ダクト（１３０）と前記吸気ボックス（１１９）との接続は、スライド式の接続であり、前記ダクト（１３０）と前記二口ディスペンサー（１０８）における前記第１空気排出口（１３６）との接続は、玉継ぎ手式の接続であることを特徴とする請求項１に記載のガス供給モジュール（１００）。
5. 前記ダクト（１３０）の両端の少なくとも一方（１４２）は、円形の断面を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモジュール（１００）。
6. 前記ダクトの両端の少なくとも一方（１４０）は、矩形断面を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモジュール（１００）。
7. 前記ダクト（１３０）と前記吸気ボックス（１１９）との接続は、雄／雌型であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のモジュール（１００）。
8. ２つの前記接続の少なくとも１つは、シール（１４４、１４５）を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のモジュール（１００）。
9. ダクト（１３０）は湾曲しており、互いに約１００°の角度を成している２つの部分（１３８、１３９）からなっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のモジュール（１００）。

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