JP3952767B2 - 吸気モジュール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンへ空気を供給する吸気モジュールに関し、コンパクトでエンジンルーム内の空間を効率よく占有する吸気モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジンの吸気系には、図６に示すように吸気ダクト 100及びエアクリーナ 101が配置され、エアクリーナ 101で濾過された空気はエアクリーナホース 102を通じてスロットルボディ 105及びインテークマニホールド106からエンジンへ供給されている。
【０００３】
また吸気ダクト 100あるいはエアクリーナホース 102においては、吸気時に騒音が発生するという問題がある。この吸気騒音は、特にエンジンの低速回転時に耳障りである。そこで従来より、吸気ダクト 100に低周波レゾネータ 103を設け、ヘルムホルツの共鳴理論などに基づいて計算される特定周波数の騒音を低減することが行われている。またエアクリーナホース 102に高周波レゾネータ 104を設けることも行われている。
【０００４】
そして吸気ダクト 100、エアクリーナ 101、エアクリーナホース 102、低周波レゾネータ 103、高周波レゾネータ 104、インテークマニホールド 106は、それぞれ別体として製造され、自動車の製造ラインにおける組付け工程でスロットルボディ 105とともに組付けられてエンジンルームに搭載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
自動車の吸気系には、上記したように多くの部品が必要となり、また低周波レゾネータ 103の容積部は数リットル程度の大きな容積であるので、それぞれの部品の容積の合計は自動車のエンジンルームの容積のかなりの部分を占めることとなる。したがって他の部品の搭載の自由度が低くなるという不具合があった。また組付け工程ではそれぞれの部品を組付けるため工数が多大となり、生産性及びコスト面での不具合もある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、容積の大きな低周波レゾネータの容積部とインテークマニホールドをまとめて一体のモジュール品とし、かつ配置スペースを省スペース化することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の吸気モジュールの特徴は、コレクタ部とコレクタ部から分岐する複数のブランチ部とからなる樹脂製のインテークマニホールドと、
連通口をもつ容積部からなり容積部がインテークマニホールドとエンジン本体との間の空間内に配置されるとともにインテークマニホールドと積層された樹脂製のレゾネータと、
インテークマニホールドの吸気上流側に連結されたスロットルボディと、
スロットルボディの吸気上流側に連結されたエアクリーナ容器と、
エアクリーナ容器の吸気上流側に連結された吸気ダクトとよりなり、
インテークマニホールドの少なくとも該ブランチ部は半割二分割形状の上インマニ部材と下インマニ部材とからなり、
レゾネータの容積部は半割二分割形状の上レゾネータ部材と下レゾネータ部材とからなり、
上インマニ部材と下インマニ部材とが一体化され、下インマニ部材と上レゾネータ部材とは一体成形され、上レゾネータ部材と該下レゾネータ部材とが一体化されることでインテークマニホールドとレゾネータとが一体的に積層され、
吸気ダクトは吸気ダクトから突出し吸気ダクトに連通する連通管を有し、連通管がレゾネータの連通口に連結されていることにある。
【０００８】
インテークマニホールド，スロットルボディ及びエアクリーナ容器は全体として略Ｕ字形状に配置されていることが望ましい。
【０００９】
またスロットルボディとエアクリーナ容器の間には、他のレゾネータが一体的に形成されたエアパイプをもつことが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の吸気モジュールでは、インテークマニホールドとエンジン本体との間の空間内に、大きな容積をもつレゾネータの容積部が配置される。したがってエンジンルーム内のスペースを有効利用することができるので、省スペース化を図ることができエンジンルーム内の見映えも向上する。そしてレゾネータの容積部の少なくとも一部はインテークマニホールドと一体成形により製造されるため、製造工数及び組付工数を大きく低減することができる。
【００１１】
インテークマニホールドは、エンジンの各吸気ポートに連結される複数のブランチ部とこれらを集合するコレクタ部とからなる。したがって樹脂製のインテークマニホールドでは、複雑な形状であるため全体を一体成形することは困難であり、一般には上下二分割形状にそれぞれ成形した後に溶着などで一体化している。
【００１２】
一方、レゾネータは、吸気ダクトに連通する連通口と、連通口に連通する大きな容積の容積部とから構成され、連通口の大きさと容積部の容積を適切に設定することによって、ヘルムホルツの共鳴理論に基づいて計算される特定周波数の騒音を低減するものである。このレゾネータの全体をインテークマニホールドと一体成形することは一般に困難であるので、分割形状として少なくとも一部がインテークマニホールドと一体成形される。その後、分割された残りの部分を溶着などによって一体化することで、レゾネータの容積部が形成される。なおインテークマニホールドと容積部とは互いに壁を共有して隔離され、互いに連通していないことはいうまでもない。これによりインテークマニホールドとレゾネータを一体化することができるので、部品点数を低減でき組付工数を低減することができる。
【００１３】
スロットルボディは従来のものをそのまま利用することができ、インテークマニホールドの吸気上流側に機械的に連結される。この連結方法も従来と同様でよい。またスロットルボディの吸気上流側には、エアクリーナ容器が連結される。このエアクリーナ容器にはエアクリーナエレメントが着脱自在に収納され、吸気を濾過してスロットルボディ及びインテークマニホールドへ流す。エアクリーナ容器のエアクリーナエレメントの吸気下流側にスロットルボディが連結され、吸気上流側には吸気ダクトが連結される。
【００１４】
エアクリーナ容器は、一般にアッパ部とロア部の二分割構造に形成され、間にエアクリーナエレメントを配置した後に両者をクリップなどで機械的に結合することで容器とされる。
【００１５】
エアクリーナ容器とスロットルボディの間には、他のレゾネータが一体的に形成されたエアパイプをもつことが望ましい。この第二のレゾネータは特定の周波数で共鳴し脈動したエアを吐き出すので、特定のエンジン回転数領域におけるエンジン出力を向上させることができる。また同時に吸気騒音も低減することができる。この場合、第二のレゾネータをもつエアパイプとエアクリーナ容器の吸気下流側とは、少なくとも一部を一体成形することが望ましい。
【００１６】
エアクリーナ容器の吸気上流側には、吸気ダクトが接続される。別に形成された吸気ダクトをエアクリーナ容器に機械的に連結してもよいし、吸気ダクトの少なくとも一部をエアクリーナ容器と一体成形することも可能である。
【００１７】
本発明の吸気モジュールでは、レゾネータの連通口が吸気ダクトに連結され、しかもレゾネータの容積の大きな容積部がエンジンとインテークマニホールドの間の従来は無駄なスペースであった空間に配置されている。吸気ダクトを三次元立体形状に形成して連通口と機械的に連結することも可能であるが、インテークマニホールド，スロットルボディ及びエアクリーナ容器を全体として略Ｕ字形状に配置すれば、吸気ダクトとレゾネータの連通口とを容易に近接させることができ、連結が容易である。またこのようにすれば、全体形状がコンパクトとなり、組付工数が低減されるとともにエンジンルームの省スペース化を図ることができ、見映えもよい。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１に本発明の一実施例の吸気モジュールの模式的説明図を、図２にその斜視図を示す。この吸気モジュールは、インテークマニホールド１と、低周波レゾネータ２と、スロットルボディ３と、エンジン性能向上用レゾネータアッシー４と、エアクリーナ容器５と、吸気ダクト６とから構成され、インテークマニホールド１，スロットルボディ３，エアクリーナ容器５及び吸気ダクト６は全体として略Ｕ字形状に配置されている。インテークマニホールド１と低周波レゾネータ２は、エンジン 200の直上に配置されている。
【００２０】
インテークマニホールド１は、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂から形成され、コレクタ部10とコレクタ部10から分岐する複数のブランチ部11とから構成されている。また図３に示すように、半割の二分割形状の上インマニ部材 12と下インマニ部材 13とがそれぞれ成形された後に、振動溶着などによって一体化されている。
【００２１】
また低周波レゾネータ２もガラス繊維強化ポリアミド樹脂から形成され、容積部20と容積部20から横方向へ突出する首部21とからなり、上レゾネータ部材 22と下レゾネータ部材23の二分割形状にそれぞれ成形した後に、振動溶着などによって一体化されている。そしてインテークマニホールド１の下インマニ部材 13と低周波レゾネータ２の上レゾネータ部材 22が一体成形され、上レゾネータ部材 22の上壁と下インマニ部材 13の下壁とが共用されている。したがってインテークマニホールド１と低周波レゾネータ２は、一体的に結合されている。
【００２２】
スロットルボディ３は、インテークマニホールド１と高周波レゾネータアッシー４にそれぞれ組付けられている。
【００２３】
エンジン性能向上用レゾネータアッシー４は、略Ｌ字状に曲折したエアパイプ40と、エアパイプ40に連通して突出するエンジン性能向上用レゾネータ41とからなる。このエンジン性能向上用レゾネータアッシー４は、図２に示すようにエンジン性能向上用レゾネータ41とエアパイプ40とがブロー成形により一体的に形成されている。
【００２４】
エアクリーナ容器５は上蓋50と下箱51とからなり、それぞれタルクなどの充填剤で強化されたポリプロピレン樹脂（ＰＰ）から成形された後、図示しないクランプによって気密に閉じられている。そして吸気下流側である下箱51の下部の前方にエンジン性能向上用レゾネータアッシー４が連結され、吸気上流側である下箱51の上部の後方に吸気ダクト６が連結されている。
【００２５】
ＰＰからブロー成形により形成された吸気ダクト６は、エアクリーナ容器５の上部に平行に配置され、Ｌ字状に曲折した曲折部60がエアクリーナ容器５の上蓋50の後方に連結されている。そして吸気ダクト６の曲折部60より吸気上流側には曲折部60に連通する連通管61が形成され、連通管61が低周波レゾネータ２の首部21に挿入されて連結固定されている。
【００２６】
上記のように構成された本実施例の吸気モジュールは、低周波レゾネータ２の容積部20をエンジン 200の上部に配置して、インテークマニホールド１をエンジンに固定することで、インテークマニホールド１と低周波レゾネータ２をエンジンルーム内に固定することができ、組付けがきわめて容易である。そしてインテークマニホールド１，スロットルボディ３，エンジン性能向上用レゾネータアッシー４，エアクリーナ容器５及び吸気ダクト６は、全体として略Ｕ字形状に配置されているので、きわめてコンパクトとなりエンジンルーム内の省スペース化を図ることができる。
【００２７】
そして低周波レゾネータ２とエンジン性能向上用レゾネータ41及び図示しないトルクアップレゾネータによって、従来と同様の騒音低減が可能となる。
【００２８】
なお本実施例の吸気モジュールをエンジンルーム内に組付けるには、例えば、先ずインテークマニホールド１と低周波レゾネータ２とが一体化されたものを組付け、インテークマニホールド１にスロットルボディ３を組付ける。次にエアクリーナ容器５とエンジン性能向上用レゾネータアッシー４が一体化されたものを組付け、エンジン性能向上用レゾネータアッシー４の一端をスロットルボディ３に挿通固定する。最後に吸気ダクト６の一端をエアクリーナ容器５に挿通固定するとともに、連通管61を低周波レゾネータ２の首部21に挿通固定することで組付ける。
【００２９】
また、インテークマニホールド１、低周波レゾネータ２、スロットルボディ３、エンジン性能向上用レゾネータアッシー４、エアクリーナ容器５及び吸気ダクト６が予め一体に組付けられたモジュールをエンジンルームに組付けるだけとすることも可能である。
【００３０】
すなわち本実施例の吸気モジュールによれば、従来に比べて組付ける部品数が少ないため、組付工数を低減することができる。またインテークマニホールド１と低周波レゾネータ２の少なくとも一部が一体成形されているので、その分のコストが低減でき、軽量化もできる。したがってトータルコストを大きく低減することができる。
【００３１】
なおエンジンの載置方向などが異なる車種にこの吸気モジュールを組付ける場合には、例えば図４に示すように、吸気ダクト６の先端開口に曲折形状の開口部材62を連結するだけでよいので、複数の車種に共通の吸気モジュールを用いることができ大幅なコストダウンを図ることができる。
【００３２】
（実施例２）
図５に本発明の第２の実施例の吸気モジュールを示す。この吸気モジュールは、吸気ダクト６の形状と組付け位置が異なること、及びエンジン性能向上用レゾネータアッシー４がタルクなどの充填剤で強化されたＰＰから半割形状にそれぞれ成形後に溶着などで一体化することで製造されていること以外は実施例１とほぼ同様の構成である。
【００３３】
吸気ダクト６は略Ｕ字状に曲折した本管部63と、本管部63の底部から分岐して後方へ延びさらに略Ｕ字状に湾曲した分岐管部64とから構成され、本管部63の一端部がエアクリーナ容器５の吸気上流側である上蓋50の上部の後方に連結されている。また分岐管部64の端部が連通管61となり、低周波レゾネータ２から後方へ突出する首部21に挿入されて連結固定されている。
【００３４】
本実施例の吸気モジュールによっても、実施例１と同様の作用効果が奏され、コンパクトでエンジンルーム内の省スペース化を図ることができる。そして組付作業性に優れるとともに、従来と同様の騒音低減が可能となる。さらにエンジン性能向上用レゾネータアッシー４は、射出成形で半割体をそれぞれ形成しているために、複雑な形状であっても精度良く成形することができる。
【００３５】
【発明の効果】
すなわち本発明の吸気モジュールによれば、複数の部品が予め一体化されているため、エンジンルームへの組付け時の工数が大きく低減され、部品点数も少ないためコストを削減することができる。また軽量化にも寄与できる。
【００３６】
そしてインテークマニホールドとエンジンとの間の隙間に低周波レゾネータの容積部が配置され、かつ全体を略Ｕ字形状としてエンジン直上に集積搭載できるため、エンジンルームの省スペース化を図ることが可能となり見映えも向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の吸気モジュールの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例の吸気モジュールの斜視図である。
【図３】図２の要部断面図である。
【図４】本発明の一実施例の吸気モジュールの他の態様を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施例の吸気モジュールの斜視図である。
【図６】従来の吸気装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１：インテークマニホールド ２：低周波レゾネータ ３：スロットルボディ
４：エンジン性能向上用レゾネータアッシー ５：エアクリーナ容器
６：吸気ダクト 61：連通管 200：エンジン

Claims (2)

1. コレクタ部と該コレクタ部から分岐する複数のブランチ部とからなる樹脂製のインテークマニホールドと、
   連通口をもつ容積部からなり該容積部が該インテークマニホールドとエンジン本体との間の空間内に配置されるとともに該インテークマニホールドと積層された樹脂製のレゾネータと、
   該インテークマニホールドの吸気上流側に連結されたスロットルボディと、
   該スロットルボディの吸気上流側に連結されたエアクリーナ容器と、
   該エアクリーナ容器の吸気上流側に連結された吸気ダクトとよりなり、
   該インテークマニホールドの少なくとも該ブランチ部は半割二分割形状の上インマニ部材と下インマニ部材とからなり、
   該レゾネータの該容積部は半割二分割形状の上レゾネータ部材と下レゾネータ部材とからなり、
   該上インマニ部材と該下インマニ部材とが一体化され、該下インマニ部材と該上レゾネータ部材とは一体成形され、該上レゾネータ部材と該下レゾネータ部材とが一体化されることで該インテークマニホールドと該レゾネータとが一体的に積層され、
   該吸気ダクトは該吸気ダクトから突出し該吸気ダクトに連通する連通管を有し、該連通管が該レゾネータの該連通口に連結されていることを特徴とする吸気モジュール。
2. 前記インテークマニホールド，前記スロットルボディ及び前記エアクリーナ容器は全体として略Ｕ字形状に配置されている請求項１に記載の吸気モジュール。

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