JP4320496B2 - エアダクトモジュール - 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エアダクトに関し、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エアダクト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に示すようにエアダクト 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を介してインテークマニホールドからエンジンへ供給されている。そしてエアダクト 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、エアダクト 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に広帯域レゾネータ 104を設けることも行われている。
【０００３】
そしてエアダクト 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、広帯域レゾネータ 104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エンジンルーム内に搭載されている。
【０００４】
また近年の自動車には、エンジンルーム内の意匠性向上とエンジンの騒音が車外に漏れるのを抑制するために、自動車のエンジンルーム内において、エンジンのシリンダヘッドカバーの上部にエンジンカバーを設けることが行われている。このエンジンカバーは、熱可塑性樹脂製などの硬質の基体と、基体のエンジンに対向する表面に積層された吸音材とから構成され、吸音材がエンジンからの放射音を吸音することで車外への騒音の漏れを抑制することができる。
【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、それぞれ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、吸気系の各部品とエンジンカバーをまとめて一体のモジュール品と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エアダクトモジュールの特徴は、周縁部及び内部の少なくとも一方に隔壁をもつ箱状をなし、周縁部に形成された入口開口及び出口開口と隔壁で区画され入口開口及び出口開口に連通する溝部とをもち一体成形されてなる箱状の下側部材と、下側部材を覆うように下側部材と一体的に結合され下側部材の溝部と共に空気流路を区画する板状又は箱状の上側部材と、上側部材と一体に形成され下側部材の出口開口と連通する開口を側壁にもちエアクリーナエレメントが収納されるエアクリーナロアと、エアクリーナロアに着脱自在に保持され吸気口をもつエアクリーナアッパとからなり、空気流路がエアダクトを構成し、下側部材及び上側部材がエンジンカバーを構成することにある。
【０００８】
下側部材及び上側部材の一方は隔壁で区画され連通口を介して空気流路に連通する空気室をもち、空気室がレゾネータを構成することが望ましい。
【０００９】
また上側部材の上表面とエアクリーナアッパの上表面とは略連続表面となっていることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、エンジンカバーが吸気系の近傍に存在していることに着目し、エンジンカバーを吸気系の一部として用いることを想起した。そして吸気系の各種部品をエンジンカバーと一体化できることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１１】
すなわち本発明のエアダクトモジュールでは、エンジンカバーと、エアダクト及びエアクリーナロアを一体化し、別体のエアクリーナアッパをエアクリーナロアに保持している。つまり下側部材と上側部材がエンジンカバーを構成し、その内部にエアダクトが形成されているとともに、上側部材にはエアクリーナロアが一体的に形成されている。
【００１２】
このエアダクトモジュールによれば、入口開口から流入した空気は下側部材及び上側部材の内部に形成されている空気流路を通って出口開口から流出し、空気流路がエアダクトとして機能する。そして下側部材及び上側部材がエンジンカバーとして機能する。
【００１３】
さらに上側部材にはエアクリーナロアが一体的に形成されているので、エアクリーナロア内にエアクリーナエレメントを収納し、別体のエアクリーナアッパを着脱自在に組み付けることでエアクリーナとして機能する。つまり出口開口から流出した空気は、エアクリーナロア内に入ってエアクリーナに流入し、エアクリーナ内のエアクリーナエレメントによって濾過された後、吸気口からエンジンに給気される。そしてエアクリーナアッパは着脱自在であるので、エアクリーナエレメントを容易に交換することができる。
【００１４】
したがってこのエアダクトモジュールによれば、エンジンカバー、エアダクト及びエアクリーナが一体化されているので、きわめてコンパクトな形状とすることができ、エンジンルームにおける占有空間容積を低減することができるとともに、組付け工数を低減することができる。
【００１５】
下側部材と上側部材の一方は、隔壁で区画され連通口を介して空気流路に連通する空気室をもつことが望ましい。このようにすれば、連通口の大きさと空気室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ことができ、空気室がレゾネータとして機能する。したがってこのエアダクトモジュールによれば、エンジンカバー、エアダクト、エアクリーナ及びレゾネータを一体化することができるので、一層コンパクトな形状とすることができ、エンジンルームにおける占有空間容積をさらに低減することができるとともに、組付け工数をさらに低減することができる。
【００１６】
下側部材と上側部材とを結合することによって空気流路がエアダクトを構成し、空気室がレゾネータを構成する。つまり下側部材に隔壁を形成するとともに隔壁で区画され入口開口及び出口開口に連通する溝部を形成し、平板状あるいは箱状の上側部材を隔壁と接合することでエアダクトとなる空気流路及びレゾネータを形成することができる。
【００１７】
またエアクリーナロアは、上側部材と一体成形される。なお下側部材と上側部材を一体的に結合するには、振動溶着、熱カシメなど公知の方法で行うことができる。
【００１８】
本発明のエアダクトモジュールにおいて、エアクリーナアッパの上表面は第１部材又は第２部材の上表面と略連続表面となっていることが望ましい。このように構成することでエンジンカバーとエアクリーナとが一体となった外観となり、意匠性が向上する。
【００１９】
また下側部材のエンジンに対向する表面には、不織布などの吸音材を積層することが望ましい。吸音材内の空孔内に進入した音波は、近傍の空気の粘性抵抗や吸音材自体の振動により音エネルギーが徐々に減衰する。したがって車外への騒音の放射を一層抑制することができる。
【００２０】
この吸音材の材質は特に制限されないが、リサイクルの観点からＰＰ、ポリエチレン（ＰＥ）、ＰＡ、ポリエステル、ＰＥＴなどの熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。なかでもＰＥＴはリサイクル法が確立されているので、ＰＥＴを用いれば地球資源の有効利用を図ることができる。また第１部材及び第２部材を同材質の樹脂から形成するとともに同材質の不織布から吸音材を形成すれば、第１部材及び第２部材と分離する必要なくリサイクルが可能となる。
【００２１】
また吸音材とエンジンとの間に空間層を有するように配置することが好ましい。この空間層が介在することにより、 0.8〜 1.6ｋＨｚの音の吸音特性が一層向上する。また、吸音材の周縁部がエンジン表面に当接する形状とすることも好ましい。これにより空間層が形成されやすくなるとともにシール性が向上し、エンジンからの放射音が漏れるのを一層抑制することができる。
【００２２】
またエアクリーナアッパの表面は上側部材の上表面と略連続表面となっていることが望ましいのであるから、エアクリーナロアは下側部材及び上側部材の比較的下方に位置して出口開口に連通した構造とすることが望ましい。
【００２３】
エアクリーナの下流側にもレゾネータを設ける場合には、エアクリーナアッパとレゾネータを一体化することが望ましい。これによりそのレゾネータをさらにモジュール化することができ、エンジンルームにおける占有空間容積を大きく低減することができるとともに、組付け工数をさらに大きく低減することができる。
【００２４】
エアクリーナアッパとレゾネータとを一体化するには、後述の実施例でも示すようにレゾネータを２分割構造とし、その一方をエアクリーナアッパの吸気口に連通する形状としてエアクリーナアッパと一体成形し、他方を一方に接合することで容易に一体化することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２６】
（実施例１）
本発明を具体化する本実施例のエアダクトモジュールは、図１に示すようにエンジンカバー部１と、エアクリーナ部２とから構成されている。エンジンカバー部１は、図２に示す上側部材３と、図３に示す下側部材４とが溶着されて形成され、エアクリーナ部２は上側部材３に一体的に形成されたエアクリーナロア33と、エアクリーナロア33に着脱自在に結合されレゾネータ６をもつエアクリーナアッパ５とから構成されている。
【００２７】
上側部材３は略箱状の本体30と、本体30の側面に形成された第１開口31及び第２開口32と、第２開口32に連通して本体30と一体的に形成された箱状のエアクリーナロア33とから構成され、ＰＥＴ樹脂から一体成形されている。
【００２８】
また下側部材４は略箱状をなし、その側面には第１開口31とともに入口開口を形成する第３開口40と、第２開口32とともに出口開口を形成する第４開口41が形成されている。そして第３開口40の一端と第４開口41の一端を結ぶ第１外周壁42と、第３開口40の他端と第４開口41の他端を結ぶ第２外周壁43が形成されている。また、第３開口40の他端と第４開口41の他端を結ぶ隔壁44が形成されている。この下側部材４も上側部材３と同様にＰＥＴ樹脂から一体成形されている。
【００２９】
そして上側部材３と下側部材４とが溶着されてエンジンカバー部１が形成されると、第１外周壁42と第２外周壁43及び隔壁44の上面が上側部材３の裏面に当接することで、エンジンカバー部１内にハウジングが形成されている。そして隔壁44と第１外周壁42で囲まれた空間に空気流路45が形成されている。
【００３０】
下側部材４は第４開口41の近傍で略直角に下方へ曲折し、その先端に第４開口41が形成されている。つまり第３開口40では空気が下側部材４の床面と平行に流入するように形成されているが、第４開口41では空気が下側部材４の床面より下方で該床面と平行に流出してエアクリーナロア33に流入するように構成されている。
【００３１】
エアクリーナロア33の上部開口には、エアクリーナアッパ５が図示しないバネクリップによって着脱自在に、かつ気密に固定されている。その状態でエアクリーナアッパ５の上面は、僅かの間隙を隔ててエンジンカバー部１の上面と略連続表面となるように構成されているので、エンジンカバー部１とエアクリーナ部２との一体感が高く外観意匠性に優れている。
【００３２】
一方、エアクリーナアッパ５の下流側端部からは断面四角形の筒部50が突出している。そして図４に示すように、筒部50の先端は蓋部51によって閉じられている。筒部50の周縁部は蓋部51からさらに前方へ突出し、その先端は外側へ略直角に曲折されたフランジ部52となっている。また蓋部51には、筒部50と連通する筒53が設けられ、筒53は蓋部51からさらに前方へ突出している。
【００３３】
一方、筒部50の先端にはキャップ60が溶着されている。キャップ60は平板状の頭部61と頭部61の周縁部から延びる断面四角形の筒部62とからなり、筒部62の先端は外側へ略直角に曲折されたフランジ部63となっている。また頭部61の中心には筒部材64が貫通し、筒部材64は頭部61の表裏面からそれぞれ突出している。この筒部材64には図示しないエアホースが挿通される。
【００３４】
そしてフランジ部52とフランジ部63が振動溶着によって接合され、筒部50の先端とキャップ60との間にリング状空間65が形成されている。また筒53の先端面と筒部材64の後端面の間にはスリット状のリング状間隙66が形成されている。すなわちエアクリーナアッパ５から流出する空気は、筒部50及び筒53を通過し、さらに筒部材64を通過して図示しないエアホースに流入する。このときリング状間隙66とその周囲のリング状空間65がレゾネータ６として機能し、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が低減される。
【００３５】
なおエンジンカバー部１の下側部材４のエンジンに対向する表面には、不織布からなる図示しない吸音材が貼着されている。
【００３６】
本実施例のエアダクトモジュールでは、第１開口31及び第３開口40から流入した空気は空気流路45を通過し、第２開口32及び第４開口41からエアクリーナロア33に流入する。
【００３７】
そしてエアクリーナロア33に流入した空気は、エアクリーナロア33内に収納された図示しないエアフィルタエレメントを通過した後、エアクリーナアッパ５に入り、筒部50及び筒53を通過し、さらに筒部材58を通過して図示しないエアホースに流入する。筒53から筒部材58を通過する際には、リング状間隙59とリング状空間58の大きさに基づい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が低減される。
【００３８】
したがって本実施例のエアダクトモジュールによれば、エンジンカバー、エアダクト及びエアクリーナロアを一体に形成しているので、その分エンジンルーム内の空間を広くすることができる。またエアクリーナアッパ５を組み付けることでエアクリーナの下流側のレゾネータ６も組み付けられることとなり、組付け工数を大きく低減することができる。
【００３９】
（実施例２）
本実施例のエアダクトモジュールは、下側部材５の構成が異なること以外は実施例１と同様の構成となっている。
【００４０】
すなわち図５に示すように、隔壁44の先端が第２外周壁43と所定距離離れて対向し、隔壁44と第２外周壁43との間に空気室46が形成されるとともに、空気室46は連通口47を介して空気流路45と連通している。上側部材３と下側部材４とが結合されてエンジンカバー部１が形成されると、空気室46は連通口47を介してのみ空気流路45と連通する。
【００４１】
本実施例のエアダクトモジュールでは、第１開口31及び第３開口40から流入した空気は空気流路45を通過し、第２開口32及び第４開口41からエアクリーナロア33に流入する。このとき、空気流路45は連通口47を介して空気室46と連通しているので、連通口47の大きさ及び空気室46の容積に基づい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が低減される。すなわち空気室46がレゾネータを構成している。
【００４２】
したがって本実施例のエアダクトモジュールによれば、エンジンカバー、エアダクト、レゾネータ及びエアクリーナロアを一体に形成しているので、実施例１のエアダクトモジュールに比べてエンジンルーム内の空間をさらに広くすることができ、組付工数をさらに大きく低減することができる。
【００４３】
【発明の効果】
すなわち本発明のエアダクトモジュールによれば、エンジンカバーとエアダクトなどを一体としているので、エンジンルームにおける占有空間容積を大きく低減することができるとともに、組付け工数を大きく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のエアダクトモジュールの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例のエアダクトモジュールに用いた上側部材の斜視図である。
【図３】本発明の一実施例のエアダクトモジュールに用いた下側部材の斜視図である。
【図４】本発明の一実施例のエアダクトモジュールの要部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例のエアダクトモジュールに用いた下側部材の斜視図である。
【図６】従来の吸気系の部品構成を示す説明斜視図である。
【符号の説明】
１：エンジンカバー部 ２：エアクリーナ部 ３：上側部材
４：下側部材 ５：エアクリーナアッパ ６：レゾネータ
33：エアクリーナロア 45：空気流路 46：空気室
47：連通口

Claims (3)

1. 周縁部及び内部の少なくとも一方に隔壁をもつ箱状をなし、該周縁部に形成された入口開口及び出口開口と、該隔壁で区画され該入口開口及び該出口開口に連通する溝部とをもち一体成形されてなる箱状の下側部材と、
   該下側部材を覆うように該下側部材と一体的に結合され該下側部材の該溝部と共に空気流路を区画する板状又は箱状の上側部材と、
   該上側部材と一体に形成され該下側部材の該出口開口と連通する開口を側壁にもちエアクリーナエレメントが収納されるエアクリーナロアと、
   該エアクリーナロアに着脱自在に保持され吸気口をもつエアクリーナアッパとからなり、
   該空気流路がエアダクトを構成し、該下側部材及び該上側部材がエンジンカバーを構成することを特徴とするエアダクトモジュール。
2. 前記下側部材及び前記上側部材の一方は前記隔壁で区画され連通口を介して前記空気流路に連通する空気室をもち、該空気室がレゾネータを構成することを特徴とする請求項１に記載のエアダクトモジュール。
3. 前記上側部材の上表面と前記エアクリーナアッパの上表面とは略連続表面となっていることを特徴とする請求項１に記載のエアダクトモジュール。

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