JP3648365B2

JP3648365B2 - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP3648365B2
Application number: JP30654497A
Authority: JP
Inventors: 伸次高橋; 新介北林; 淳一大熊
Original assignee: 株式会社マーレテネックス
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH11125158A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は複数の構成部品をユニット化して部品点数の減少と軽量化を図り、組立てがやり易いように工夫されたエンジンの吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの吸気装置は所要の空気をシリンダに送り込むための通路であると共に空気を複数のシリンダに適切に分配する手段であり、その道程において空気を清浄なものにする一方、気流音やエンジンから生じる種々の騒音を所定の音圧量以下に抑制する役割を持っている。
【０００３】
一般には図１０のように合成樹脂製の空気取入れダクト１，入口パイプ２ａを備えたエアクリーナ本体２Ａ，出口パイプ２ｂを備えたカバー体２Ｂ、両者の間に収容挟持されるろ過エレメント３，エアクリーナ本体２Ａに取付けられる所定容積のレゾネータ４、これを空気取入れダクト１に結ぶフレキシブルパイプ４Ａ、エアクリーナ保持用の鉄板製の支持板５及びカバー体２Ｂの出口パイプ２ｂに接続される合成樹脂製の空気出口ダクト６，柔軟なゴム製の接手パイプ７，アルミニウム合金製で空気量調整用のスロットルボデー８，鋳鉄製でエンジンのシリンダの数に応じたパイプ通路９ａを備えてシリンダヘッドに固定されるサージタンクを兼ねたインテークマニホールド９等からなっている。
【０００４】
そして、エアクリーナ本体２Ａにろ過エレメント３を装着すると共にカバー体２Ｂを被着してエアクリーナとなし、そのエアクリーナを支持板５により図１１のようにエンジンＥのシリンダブロックに固定し、次いでクリーナ本体２Ａに空気取入れダクト１を連結すると共に、レゾネータ４を結合し、その後にカバー体２Ｂに空気取出しダクト６を連結し、この取出ダクト１に接手パイプ７とスロットルボデー８を接続してインテークマニホールド９に結合し、そのインテークマニホルド９をシリンダヘッドに固定し、エンジンの始動により取入れダクト１から吸入した空気をエアクリーナ本体２Ａ内のろ過エレメント３により浄化し、これを出口ダクト６を介しスロットルボデー８内の絞り弁により制御しつつインテークマニホールド９に送り込み、複数のパイプ通路９ａにより各シリンダに分配する。その間において取入れダクト１内に生じる気流音やエンジン内に生じる振動音をレゾネータ４で減衰させ、かつ最近ではエンジンＥ上に鉄板又は合成樹脂製の遮音カバー１０を取付けて、エンジンから生じる種々の騒音を外部に放出させないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近の自動車の部品には、軽量化、省スペース化、低コスト化、車体に対する組付けの容易性、静粛性（消音性）、延いては出力の向上性が要求されているが、上記従来の吸気装置では、各構成部品は独立していて各別に製作され、部品点数が多く、管理が面倒であり、そして、上記のように各部品をエアクリーナに順次に組付けて車体に固定するようにしていて、組付け作業に手間がかかり、又各部品は独立したものなのでそれぞれが所定の空間を占有し、かつ各部品同士がぶつかり合って破損しないように部品間には隙間が必要で、狭隘なエンジンルームに組付けにくく、重量及び材料の面からも無駄があり、コスト高を招く等の問題点がある。
【０００６】
そこで、この発明は構成部品をユニット化して部品点数を少なくし、コンパクトで、スペースの限られたエンジンルームに組付け易く、作業に手間がかからず、軽量でコストの低廉な吸気装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題のもとに、この発明はエンジンの吸気装置として、合成樹脂製で、空気取入れ口を有する遮音カバーと、空気の通路部と消音用共鳴室とエアクリーナ形成用の上枠体部を設けた上部ボデーと、ろ過エレメント保持用の下枠体部と消音用拡張室を有する中間ボデーと、浄化空気取出し用の第１ダクト部と第２ダクト部で箱状体をなし第１ダクト部内には複数の半円状の吸気パイプを配設した下部ボデーと、サージタンク部と複数の直線状の吸気パイプをまとめたコレクタ部を備えたインテークマニホールドとからなり、遮音カバーと上部ボデーを後者の通路部を前者の空気取入れ口に連通させて結合一体化する一方、下部ボデーとインテークマニホールドを後者の各吸気パイプを前者の各吸気パイプの上ポートに通じさせて結合一体化し、下部ボデー上に中間ボデーを取付けると共に上部ボデーの上枠体部と中間ボデーの下枠体部の間にろ過エレメントを狭持し、遮音カバーを介し全一体に結合するようにしたこと、及び上記下部ボデーと中間ボデーとを一体成形するようにしたこと、並びに上記下部ボデーの第２ダクト部とインテークマニホールドのサージタンク部とを接手パイプ及びスロットルボデーにより連結するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図９を参照してこの発明に係る吸気装置の一例について説明する。図１は遮音カバー１１、図２は空気取入れ用の上部ボデー１２、図３は遮音カバー１１の内側に上部ボデー１２を結合した状態、、図４はろ過エレメント１３、図５はろ過エレメント保持用の中間ボデー１４，図６は浄化空気取出し用の下部ボデー１５、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）はインテークマニホールド１６及びこれに取付けられるスロットルボデー１７、接手パイプ１８の斜示図をそれぞれ示すが、接手パイプ１８とスロットルボデー１７以外のものはガラス繊維，合成樹脂繊維等の強化材を混入するか又は混入しないナイロン、ポリプロピレン等の機械的強度と耐熱性を有する合成樹脂で作られている。
【０００９】
遮音カバー１１は上記吸気装置の構成部材及びエンジンをおおう大きさで、図１のように角形をなし、中央部より前方（図で左方）が次第に浅くなるような下向き皿状に形成され、前部中央には、わに口状の空気取入れ口１１ａが設けられ、その両側と後部（図で右部）両側にはエンジンのシリンダヘッドカバーと後部に横置きされる中間ボデー１４に対する固着用の皿孔１１ｂが設けられると共に中央部と後縁部には上部ボデー１２と中間ボデー１４結合用のみぞ孔１１ｃが設けられており、又空気取入れ口１１ａの一側にはシリンダヘッドカバー内の機構部に対する注油口１１ｄが形成され、一側壁の後部には中間ボデー受け用の切欠１１ｅが形成されている。
【００１０】
上部ボデー１２は図２のように上面が解放されたちり取り状のもので、上記遮音カバー１１の内面形体に合うように中央部から前部に向って浅くなるように形成された通路部１２ａと上下とも開放されたエアクリーナ形成用の角形の上枠体部１２ｂ及び中央部において一側（前側からみて左側）に張り出した皿状所定容積の第２共鳴室１２ｄとで平面凸字状をなしており、通路部１２ａ上には、への字状の仕切壁１２ｅが他側（前側からみて右側）に上枠体部１２ｂに通じる連通路１２ａ’を残すように設けられ、通路部１２ａの一側壁との間に所定容積の第１共鳴室１２ｃが形成されていて、第１共鳴室１２ｃは仕切壁１２ｅの途中に設けられた一対の絞られた導入壁１２ｆによって通路部１２ａに通じ、第２共鳴室１２ｄは通路部１２ａの一側壁に設けられた同様の導入壁１２ｇによって第１共鳴室１２ｃに通じており、そして上部ボデー１２は開放面周囲部につば１２ｈを備えていて、図３のように、遮音カバー１１で上面をおおいかつ空気取入れ口１１ａが通路部１２ａに通じるようにカバー１１内に長手方向に沿って配置され、つば１２ｈを介し、接着剤又はリベット、ねじ、プッシュナット等の手段によって一体に固着される。
【００１１】
図４のろ過エレメント１３は一連のろ紙、不織布を波状にひだ付け加工したろ材１３ａの下側周囲部にポリウレタンゴム等の柔軟なパッキング１３ｂを装着したものであり、又図５に示す中間ボデー１４は横長な長方形をなし下面全体が開放されたもので、両側部には上方に起立した消音用の拡張室１４ａ、１４ｃが形成されると共に中央部には、上面も開放され上記ろ過エレメント１３を嵌め込んでそのパッキング１３ｂを支える棚部１４ｄを備えたエアクリーナ形成用の角形の下枠体部１４ｂが形成されており、この下枠体部１４ｂの両側辺部と一長手辺部には遮音カバー１１のみぞ孔１１ｃに整列するねじ取付け用の柱体１４ｅが設けられ、又両側の拡張室１４ａ、１４ｃ上には遮音カバー１１後部の皿孔１１ｂに一致するねじ取付け用の突起１４ｆが設けられ、更に長手方向のつば１４ｇには複数のクランプ部材のかけ止め具１４ｈが設けられている。
【００１２】
図６に示す下部ボデー１５は浄化空気の取出しダクトの役割を持つと共にインテークマニホールドの一部を兼ねるものであり、上面が開放されかつ中間ボデー１４の下面に一致する長方形の箱状体をなし、その箱状体は中間ボデー１４の下枠体部１４ｂと右側拡張室１４ｂに向き合って深くなされた第１ダクト部１５ａと、左側拡張室１４ｃに向き合い底壁がＶ字形をなして浅くなされた第２ダクト部とに区分されており、第１ダクト部１５ａ中には複数（図では４個）の横向き半円状の吸気パイプ１５ｄが同じく半円状のつなぎ壁１５ｅでつないだ状態にして配設されており、そして、第１ダクト部１５ａの前壁１５ｃは額縁状をなしていて、垂直な後壁に対し下すぼまりに傾斜し、各吸気パイプ１５ｄの上下のポート１５ｄ’は前壁１５ｃの部分に開口しており、又第２ダクト部１５ｂの前側の底壁には出口パイプ１５ｆが設けられ、上面のつば１５ｇの周囲部にはクランプ部材取付け用の突起１５ｈが複数設けられている。
【００１３】
一方、図７（ａ）に示すインテークマニホールド１６は所定容積の空間を持つ横向き半円筒状のサージタンク部１６ａと、下部ボデー１５側の複数の半円状の吸気パイプ１５ｄの上ポート１５ｄ’に通じ合う直線状の吸気パイプ１６ｄをまとめた側面Ｌ字状のコレクタ部１６ｂと、下部ボデー１５の第１ダクト部１５ａの前壁１５ｃに向き合う額縁状の壁板１６ｃとで形成されており、各吸気パイプ１６ｄの出口ポート１６ｄ’は壁板１６ｃに平行なコレクタ部１６ｂの起立フランジ１６ｅにそれぞれ開口し、サージタンク部１６ａの一側面にはスロットルボデー１７取付け用のフランジ１６ｆが設けられている。
【００１４】
図７（ｂ）に示すスロットルボデー１７は通常のようにアルミニウム合金製で、内部に絞り弁１７ｃを配設したパイプ部１７ａと結合用のフランジ１７ｂからなっており、又図７（ｃ）に示す接手パイプ１８はアクリルゴム、ウレタンゴム等の柔軟なゴム材からなって、締め付け部材を介し、一端は下ボデー１５の出口パイプ１５ｆに取付けられると共に他端は上記スロットルボデー１７のパイプ部１７ａに結合される。
【００１５】
そして、上記部材を吸気装置に組立てるに当たっては、先ず、前記のように遮音カバ−１１の内側に上部ボデー１２を一体に結合して空気の取入れダクトとエアクリーナの上側ケースを兼ねた部材にユニット化する一方、下部ボデー１５の第１ダクト部１５ａの前壁１５ｃにインテークマニホールド１６の壁板１６ｃを摩擦溶着又は熱板溶着して一体化し、空気の取出しダクトとインテークマニホールドを兼ねた部材にユニット化し、更に下部ボデー１５の上面つば部１５ｇにパッキングを施した上で中間ボデー１４の下面のつば部１４ｇを当接させ、両者を複数のクランプ部材１９（図８）で着脱可能に結合し、かつ中間ボデー１４と下部ボデー１５を接手パイプ１８とスロットルボデー１７で連結する。
【００１６】
このように中間ボデー１４と下部ボデー１５を一体にした状態で、インテークマニホールド１６のコレクト部１６ｂの起立フランジ１６ｅをエンジンのシリンダヘッドに固定し、次いで、中間ボデー１４の下枠体部１４ｂにろ過エレメント１３を嵌め込んで、その下側周辺のパッキング１３ｂを棚部１４ｄにのせ、その後に遮音カバー１１と一体な上部ボデー１２を中間ボデー１４に対し直交させる状態にして、その上枠体部１２ｂを下枠体部１４ｂにろ過エレメントのパッキング１３ｂを押さえるように嵌め合せ、かつ中間ボデー１４上の複数の柱体１４ｅに遮音カバー１１に設けたみぞ孔１１ｃをそれぞれ整列させ、そこにねじをねじ込んで遮音カバー１１を介し上部ボデー１２と下部ボデー１４を固着すると同時に両者の間にろ過エレメント１３を固定し、更に、遮音カバー１１の前後に設けた皿孔１１ｃを中間ボデーの拡張室１４ａ、１４ｃ上の突起１４ｆに合わせると共にシリンダヘッドのねじ孔（図示せず）に合せて、そこにねじをねじ込んで遮音カバー１１をしっかりと固定する。かくて、図８，図９のように上部ボデー１２，中間ボデー１４，下部ボデー１５及びインテークマニホールド１６が一体に組付けられて一つの吸気装置をなし、そして遮音カバー１１は吸気装置及びエンジンＥをおおうことになる。但し、図９には便宜上エンジンＥは示していない。
【００１７】
かくて、エンジンの作動時には、空気が遮音カバー１１の取入れ口１１ａから上部ボデー１２の通路部１２ａに流入し、連通路１２ａ’を通って上枠体部１２ｂに入り、ろ過エレメント１３を通過することにより浄化され、その浄化空気は中間ボデー１４の下枠体部１４ｂに出て下部ボデー１５の第１ダクト部１５ａ内に入り、この第１ダクト部１５ａ及び第２ダクト部１５ｂを通って出口パイプ１５ｅから接手パイプ１８及びスロットルボデー１７を介し、絞り弁１７ｃによって空気量が制御されながらインテークマニホールド１６のサージタンク部１６ａ内に入り、そこに開口している下部ボデー１５の複数の半円状吸気パイプ１５ｄの下ポート１５ｄ’により分配されて、各吸気パイプ１５ｄに流入し、その上，下ポート１５ｄ’を経てこれに通じるインテークマニホールド１６の各直線状吸気パイプ１６ｄを通り、それらの出口ポート１６ｄ’から対応するシリンダに供給される。
【００１８】
その過程において、流入空気の気流音やエンジン側から伝わる種々の騒音は上部ボデー１２内に設けられた第１共鳴室１２ｃと第２共鳴室１２ｄによって二段に減衰されると共に中間ボデー１４に設けられた拡張室１４ａ，１４ｂによって消音され、かつ遮音カバー１１によって外部への放出が防止され、又各吸気パイプ内に生じる圧力振動はインテークマニホールド１６のサージタンク部１６ａによって緩和される。
【００１９】
なお、図示の例では中間ボデー１４と下部ボデー１５を別部材にしてクランプ部材によって結合するようにしたものを示したが、下部ボデー１５と中間ボデー１４を一体成形するようにしてもよく、又上部ボデー１２の共鳴室及び中間ボデーの拡張室は複数でなく一つでもよい。
【００２０】
【発明の効果】
この発明はエンジンの吸気装置として、請求項１のように構成することにより、遮音カバーと上部カバーとで従来の空気取入れダクトとレゾネータを兼ねることができ、かつ上部ボデーの上枠体部と中間ボデーの下枠体部でエアクリーナを形成することができ、独立したエアクリーナを必要とせず、又下部ボデーを浄化空気取出しダクトとインテークマニホールドに兼ねさせることができ、個別の取出しダクトやインテークマニホールドを必要とせず、部品点数を減らすことができると共に複数の部品がユニット化されて取扱い易く、組立てが容易で作業時間を短縮することができ、又占有スペースも減少し、軽量で狭隘なエンジンに用いるのに適したもので、コスト的にも有利である。又請求項２のようすれば部品点数を一層減らすことができ、更に請求項３のうように浅く形成された第２ダクト部とサージタンク部を接手パイプとスロットルボデーで連結することにより装置をコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遮音カバーの斜視図
【図２】上部ボデーの斜視図。
【図３】遮音カバーの内側に上部ボデーを結合した状態の斜視図。
【図４】ろ過エレメントの斜視図。
【図５】中間ボデーの斜視図。
【図６】下部ボデーの斜視図。
【図７】（ａ）はインテークマニホールドの斜視図。
（ｂ）はスロットルボデーの斜視図。
（ｃ）は接手パイプの斜視図。
【図８】この発明の吸気装置を左側からみた斜視図。
【図９】図８のＸーＸに沿った断面図。
【図１０】従来の吸気装置の分解斜視図。
【図１１】従来の装置をエンジンに取り付けた状態の側面図。
【符号の説明】
１１遮音カバー
１１ａ空気取入れ口
１２上部ボデー
１２ａ通路部
１２ｂ上枠体部
１２Ｃ第１共鳴室
１２ｄ第２共鳴室
１３ろ過エレメント
１４中間ボデー
１４ａ拡張室
１４ｂ下枠体部
１５下部ボデー
１５ａ第１ダクト部
１５ｂ第２ダクト部
１５ｃ前壁
１５ｄ吸気パイプ
１６インテークマニホールド
１６ａサージタンク部
１６ｂコレクタ部
１６ｃ壁板
１６ｄ吸気パイプ
１７スロットルボデー
１８接手パイプ

Claims

合成樹脂製で、空気取入れ口を有する遮音カバーと、空気の通路部と消音用共鳴室とエアクリーナ形成用の上枠体部を設けた上部ボデーと、ろ過エレメント保持用の下枠体部と消音用拡張室を有する中間ボデーと、浄化空気取出し用の第１ダクト部と第２ダクト部で箱状体をなし第１ダクト部内には複数の半円状の吸気パイプを配設した下部ボデーと、サージタンク部と複数の直線状の吸気パイプをまとめたコレクタ部を備えたインテークマニホールドとからなり、遮音カバーと上部ボデーを後者の通路部を前者の空気取入れ口に連通させて結合一体化する一方、下部ボデーとインテークマニホールドを後者の各吸気パイプを前者の各吸気パイプの上ポートに通じさせて結合一体化し、下部ボデー上に中間ボデーを取付けると共に上部ボデーの上枠体部と中間ボデーの下枠体部の間にろ過エレメントを挟持し、遮音カバーを介し全一体に結合するようにしたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
上記下部ボデーと中間ボデーとを一体成形するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
上記下部ボデーの第２ダクト部とインテークマニホールドのサージタンク部とを接手パイプ及びスロットルボデーにより連結するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの吸気装置。