JP4420567B2 - 空気通路 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、殊に内燃機関の吸気系に適した空気通路であって、該空気通路が通路横断面内での流れの安定化のための装置を備えている形式のものに関する。
【０００２】
前記形式の装置は例えばヨーロッパ特許８６３３０３号明細書により公知であって、吸気管の音響的な改善のために用いられている。該装置の作用原理は、流れの渦を平滑にして、特に管壁からの流れの剥離を避けることに基づいている。このようにして、例えば絞りフラップをわずかに開いた場合に発生する吹鳴音が避けられ、若しくは減少される。公知の装置は例えば管挿入体から成っており、管挿入体が吸気管の内部に差し込まれている。
【０００３】
しかしながら、管挿入体の使用による音響的な利点には欠点が伴い、即ち、管挿入体が流動抵抗を生ぜしめ、流動抵抗がエンジンの出力損失をもたらすことになる。このような出力損失は内燃機関の燃料消費量を不都合に増大させることになる。さらに管挿入体は管の内部に、即ちアクセスの困難な箇所に取り付けられねばならず、従って製造及び組立費用がかかる。注型成形も前述の音響的な手段のために煩雑な形状に基づき付加的に不都合なコストを必要とする。
【０００４】
従って本発明の課題は、特に吸気管を音響的に最適にするための装置を提供して、流動損失を最小限度に減少させ、該装置の製造及び組立費用を節減することである。該課題が請求項１に記載の構成によって解決される。
【０００５】
発明の利点
特に内燃機関の吸気系内に組み込まれ得る本発明に基づく空気通路は、通路横断面内での流れの安定化のために流れじゃま部材(flow obstacle)を有している。しかしながら該流れじゃま部材は通路横断面全体にわたって分配されているのではなく、管路の壁にのみ設けられている。即ち、特に吸気管を音響的に最適にするために管壁領域の流れだけを安定化すればよいことを示している。通路横断面全体にわたって延びる例えばワイヤグリッドは、通路横断面の中央部の流れに対して不必要な余分な流れじゃま部材を成すものである。
【０００６】
流れじゃま部材を管結合部の領域に配置することによって、製造技術的な費用が節減される。流れじゃま部材を形成する構成部分が、例えば管片の製造のために使用可能な注型内に組み込まれた受容部内に簡単に装着される。別の手段が、組立中に２つの管片間のフランジ領域内に構成部分を固定することにある。
【０００７】
流れじゃま部材は所定の横断面の管壁の全周にわたって設けられるか、若しくは管壁の周囲の一部分だけに設けられる。例えば管湾曲部の内面に沿った流れ剥離を避けたい場合には、流れじゃま部材を対応する壁部分に取り付けると十分である。
【０００８】
有利な実施態様では、流れじゃま部材がストランド状の材料、例えばワイヤから成っている。ワイヤは安価な半製品として取り寄せて、容易に加工される。ワイヤが有利には空気通路の壁内に埋め込まれていてよい。別の材料、例えば多孔性材料も考えられる。半径方向で管内中心に向いたリブを管の注型内に設けることも可能である。このことは、特にプラスチック製吸気管にとって考えられる。ワイヤ状の半製品若しくは類似の材料の使用においては付加的な利点として、該材料が格子状編み物若しくは類似の幾何学形状に加工され得る。格子状編み物は、内実な流れじゃま部材に比べて、流過横断面を部分的にしか被わないことに基づき極めてわずかな流動抵抗しか生ぜしめない。格子状編み物から成る流れじゃま部材においては、流れが流れじゃま部材を迂回するのではなく、流れじゃま部材を貫通して、これによって流れが流れじゃま部材の下流側の管壁領域で効果的に平滑にされている。
【０００９】
本発明の別の実施態様では、流れじゃま部材がシールリング内に埋め込まれ、シールリングが例えば空気管路のフランジ結合部内に取り付けられる。例えばワイヤグリッドリングをシールリングによって占められる面に張設して射出成形することが考えられる。例えばピンの形の流れじゃま部材をシールリングのための注型内に設けることも可能である。シールリングの材料特性に左右されないために、シールリングが複数の構成部分から成っていてよい。
【００１０】
特に有利には、流れじゃま部材が絞りフラップの流出側に配置されている。この場合、流れじゃま部材を切換フラップの三日月形の開口領域だけに配置することによって音響的な著しい改善がわずかな圧力損失で達成される。これによって、開口間隙の小さい場合に絞りフラップでの吹鳴音の発生が避けられる。このような手段は、円形の横断面を閉鎖することのない絞りフラップにも使用可能である。このような絞りフラップにおいては、開口間隙は三日月形ではなく、別の幾何学形状である。
【００１１】
本発明の有利な実施態様では、流れじゃま部材が直接に絞りフラップモジュール内に組み込まれている。このような絞りフラップモジュールは、規格化された部品として大量生産で経済的に製造されて、種々の箇所、例えば内燃機関の吸気系内に用いられる。
【００１２】
本発明に基づく個別の構成は、それ自体単独にも、互いに種々に組み合わせても、また前述の分野と異なる分野でも用いられるものである。
【００１３】
次に図面に示した実施例に基づき本発明を説明する。
【００１４】
実施例
図１は、空気通路（管路）の、流れじゃま部材としてワイヤグリッドリングを備えたシールリングを有する部分を示しており、空気通路がフランジ結合部１０を有している。フランジ結合される管１１，１２はプラスチックから成っている。管１２のフランジに、シールリング１４のための溝１３が設けられている。フランジはさらにねじスリーブ１５を有しており、ねじスリーブがねじ１６の受容のために用いられている。管１１のフランジに、対応する孔１７が設けられており、該孔を通してねじ１６が差し込まれる。管１１が射出成形の絞りフラップ１８を有しており、流入方向が矢印によって示してある。
【００１５】
絞りフラップの図示の位置で、絞りフラップ縁部と管壁との間に間隙ｓが生じており、間隙の流出側の渦流領域にワイヤグリッドリング１９を配置してあり、ワイヤグリッドリングがシールリング１４内に射出成形若しくは注型成形に際して埋め込まれている。管１１，１２の端面間でフランジ結合部１０の領域において、管路の壁２１内にリング間隙２０を配置してある。該リング間隙が、シールリング１４に取り付けられたワイヤグリッドリング１９のための組み込みスペースを形成している。
【００１６】
シールリング１４の組み込まれた状態が図２に示してある。リング間隙２０を管１１，１２の端面間に見て取ることができ、該リング間隙はシールリング１４の変形を生ぜしめる間隙寸法に規定されている。ワイヤグリッドリング１９の外側の縁部がシールリング内に埋め込まれている。グリッドワイヤ２２の端部のほつれを避けるために、ワイヤグリッドリングの内側の縁部にリングつば２３を装着してあり、該リングつばがワイヤ端部を挟み込んでいる。
【００１７】
図３に、絞りフラップモジュール２４が示してある。図示してない管端部に取り付けるためのフランジの構造は、図１の管１２の端部の構造に相応している。特にねじスリーブ１５及び溝１３を見て取ることができる。組み込んだ状態で射出成形された絞りフラップ１８が軸２５を備えており、該軸にフラップブレード２６が設けられている。軸２５の駆動のために、該軸は片側でフラップモジュール２４から突出している。絞りフラップは部分的に開いた位置で示してあって、該位置で三日月形のフラップ通路２７を形成している。この場合、フラップ縁部２８が直接にワイヤストリンク２９を越えて旋回しており、該ワイヤストリンクがフラップ通路２７の領域に流れじゃま部材として設けられている。ワイヤストリンクは絞りフラップモジュールの製造工程中に壁２１内に取り付けられる。このことは、ワイヤストリンクを例えば射出成形金型内に張設して、ワイヤストリンクの周りに射出成形することによって行われ得る。さらにワイヤストリンクを加熱して、次いで既製の絞りフラップモジュール内に溶融結合することも可能である。
【００１８】
図４及び図５には、シールリング１４内に取り付けられる流れじゃま部材のための変化例が示してある。ピン３０をシールリング内に埋め込むことが可能である。さらに、シールリングの注型がピンのためにも形成されてもよく、これによってピンがシールリングの内周面に一体成形される。ジグザグに曲げられたワイヤ３１をシールリング１４に埋め込むことも同様に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 空気通路の、流れじゃま部材としてワイヤグリッドリングを備えたシールリングを有する部分の断面図。
【図２】 図１のＸの箇所の拡大図。
【図３】 流れじゃま部材としてのワイヤストリンクの組み込まれた絞りフラップモジュールの平面図。
【図４】 流れじゃま部材を備えたシールリングの別の実施例の部分図。
【図５】 流れじゃま部材を備えたシールリングのさらに別の実施例の部分図。
【符号の説明】
１０ フランジ結合部、１１，１２ 管、１３ 溝、１４ シールリング、１５ ねじスリーブ、１６ ねじ、１７ 孔、１８ 絞りフラップ、１９ ワイヤグリッドリング、２０ リング間隙、２１ 壁、２２ グリッドワイヤ、２３ リングつば、２４ 絞りフラップモジュール、２５ 軸、２６ フラップブレード、２７ フラップ通路、２８ フラップ縁部、２９ ワイヤストリンク、３０ ピン、３１ ワイヤ

Claims (4)

1. 内燃機関の吸気系のための空気通路であって、該空気通路内に通路横断面内での流れの安定化のための流れじゃま部材（２２，２９，３０，３１）を設けてあり、該流れじゃま部材（２２，２９，３０，３１）を備える横断面面積が前記通路横断面の面積よりも小さくなっており、前記流れじゃま部材が前記空気通路の管結合部の領域で前記空気通路の壁から前記通路横断面の中心に向かって突出している形式のものにおいて、前記流れじゃま部材（２２，２９，３０，３１）がシールリング（１４）に埋め込まれおり、該シールリングが前記管結合部内に取り付けられており、前記流れじゃま部材がワイヤグリッドリング（１９）を含んでおり、該ワイヤグリッドリング（１９）の外側の縁部が前記シールリング（１４）内に埋め込まれており、前記ワイヤグリッドリング（１９）の内側の縁部に、該ワイヤグリッドリング（１９）のグリッドワイヤ（２２）のワイヤ端部のほつれを避けるために、リングつば（２３）を装着してあり、該リングつば（２３）が前記ワイヤ端部を挟み込んでいることを特徴とする、空気通路。
2. 流れじゃま部材（２２，２９，３０，３１）がワイヤから成っている請求項１記載の空気通路。
3. 流れじゃま部材（２２，２９，３０，３１）が、絞りフラップ（１８）の下流側で該絞りフラップによって制御された流れの領域に設けられている請求項１又は２記載の空気通路。
4. 流れじゃま部材（２２，２９，３０，３１）が、絞りフラップ（１８）を小さな角度で開くことによって形成された間隙（ｓ）の下流側の領域に配置されている請求項３記載の空気通路。

Images