JP5934573B2

JP5934573B2 - 吸気ダクト

Info

Publication number: JP5934573B2
Application number: JP2012107978A
Authority: JP
Inventors: 天野　貴裕; 貴裕天野
Original assignee: Roki Co Ltd
Current assignee: Roki Co Ltd
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: JP2013234614A

Description

本発明は、吸気ダクトに係り、特に、車両用内燃機関へ外気を導入するために、エアクリーナの上流側に設置される吸気ダクトに関する。

従来、内燃機関用の吸気ダクトとして、吸気ダクト内を流れる空気の吸気ダクトの曲り部での流れの急変による剥離流れを抑制するために、該曲り部に整流板を形成した吸気ダクトが知られている。

特開平７−１２８１０７号公報

特許文献１に記載されたエンジン用吸気装置は、エアクリーナと、該エアクリーナに流れ込んだ空気の下流側に設けられてエンジンに流れ込む空気流量を測定する熱式エアフロメータとを備えたエンジン用吸気装置であって、前記エアクリーナは、エアクリーナケースと、該エアクリーナケース内に収納され通過する空気から除塵するエレメントと、該エレメントの各部分から流れ出て合流した空気をエアクリーナケースから前記熱式エアフロメータに導くダクトとから構成され、前記ダクトは前記合流した空気を前記エアクリーナケースの平面部に設けた開口から自身の内部に取り入れ前記平面部と平行な方向へと導くために曲げられた流路を有し、かつ、該ダクト内部に整流板が設けられており、該整流板は、前記曲げられた流路に沿って長く伸長し一端が前記エアクリーナケースの開口側に曲げられて該開口と対向し、他端が前記熱式エアフロメータ側に向かって伸び出した板状の部材よりなることを特徴とする。

このように特許文献１に記載された吸気装置は、ダクト内の整流板によりエンジンの出力を低下することなく、熱式エアフロメータの出力変動を小さく抑えることができ、高精度なエンジン制御が可能となる。

上述した従来の吸気ダクトの構成によると、図６に示すように、整流板は、外気の導入経路に沿って２分割された分割体１２０,１３０の内壁面から互いに突出するようにリブ１２１,１３１を形成し、該リブ１２１,１３１の先端同士を当接させて形成しているので、リブ１２１,１３１の寸法精度によっては、該リブ１２１,１３１間に隙間１４０が生じたり、リブ１２１,１３１同士が突っ張ることで整流板が撓んでしまうという問題が生じる。リブ１２１,１３１間に隙間１４０が生じた場合には、該隙間１４０によって異音となる風切音が生じ、整流板が撓んだ場合には、十分な整流効果が得られないばかりか、分割体１２０,１３０の組付けに悪影響を及ぼす可能性もある。したがって、これを回避するために、リブ１２１,１３１の寸法精度を極めて厳密に管理する必要があった。

また、分割体１２０,１３０は、整流板の根本近傍にチューニングホール１３３と呼ばれる小径の貫通孔を穿孔して内燃機関で生じた異音を消音することが知られているが、チューニングホール１３３を形成した場合、低騒音化のニーズに対しては効果的に消音効果を奏するものの、チューニングホール１３３から水等が吸気ダクト１００内部に侵入してしまう可能性があるといった問題もあった。また、チューニングホール１３３を形成した場合、チューニングホール１３３から外気が吸い込まれることによって生じる気流音及び、内燃機関で生じた脈動音がチューニングホール１３３から放射することによる放射音が発生してしまうといった問題もあった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、簡便な構成で通気抵抗を低減することができ、チューニングホールからの水やダストなどの異物の侵入の防止や、チューニングホールから外気が吸い込まれることによる気流音の発生の抑制及び、内燃機関で生じた脈動音の放射音を小さくすることができる吸気ダクトを提供することを目的とする。

本発明に係る吸気ダクトは、一端がエアクリーナに接続され、他端に外気を導入する開口部を有する筒状に形成するように少なくとも前記外気の導入経路に沿って２分割された第１の分割体及び第２の分割体によって形成され、前記導入経路の内周側に前記外気を整流する整流板を備える吸気ダクトにおいて、前記第１の分割体は、内壁面から突出するとともに前記導入経路に沿って延びる第１の整流リブが形成され、前記第２の分割体は、内壁面から突出するとともに前記導入経路に沿って延びる一対の第２の整流リブが形成され、前記整流板は、前記一対の第２の整流リブの間に前記第１の整流リブが挿入され、前記第２の整流リブの間は、吸気ダクトの外部と連通していることで形成されることを特徴とする。

また、本発明に係る吸気ダクトにおいて、前記第１の整流リブと前記第２の整流リブは所定の間隙を有して配置されると好適である。

また、本発明に係る吸気ダクトにおいて、前記導入経路と直交する断面において、前記第１の整流リブは、前記第１の整流リブ及び前記第２の整流リブのそれぞれの先端部において互いに重複するように挿入されると好適である。

また、本発明に係る吸気ダクトにおいて、前記整流板は、前記導入経路の曲り部に形成されると好適である。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係る吸気ダクトは、整流板が一対の第２の整流リブの間に第１の整流リブが挿入されることで形成されているので、第１及び第２の整流リブの寸法精度を厳密に管理することなく、簡便な構成で整流板を構成することができる。

また、本発明に係る吸気ダクトは、第２の整流リブの間は、吸気ダクトの外部と連通しまた、所定の間隙を持って互いに組み付けられているので、第１及び第２の整流リブの間の間隙がチューニングホールとして作用することができるので、内壁面に貫通孔を穿孔した場合と比べて吸気ダクトの内部に水等が浸入することを防止することができる。

また、本発明に係る吸気ダクトは、第１の整流リブが第２の整流リブに比べて十分に短く形成されているので、第１の分割体と第２の分割体を互いに組み合わせることで、第１の整流リブを第２の整流リブ間に容易に挿入することができる。

また、本発明に係る吸気ダクトは、整流板が導入経路の曲り部に形成されているので、曲り部で空気が渦を巻くことを抑制し、該渦を巻くことで圧損が高くなることを防止することができる。

本実施形態に係る吸気ダクトの概要を説明するための斜視図。本実施形態に係る吸気ダクトの第１の分割体の構成を説明するための斜視図。本実施形態に係る吸気ダクトの第２の分割体の構成を説明するための拡大図。図１におけるＡ−Ａ断面図。（ａ）は本実施形態に係る吸気ダクトの断面図、（ｂ）は従来の吸気ダクトの断面図。従来の吸気ダクトの構成を説明するための断面図。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る吸気ダクトの概要を説明するための斜視図であり、図２は、本実施形態に係る吸気ダクトの第１の分割体の構成を説明するための斜視図であり、図３は、本実施形態に係る吸気ダクトの第２の分割体の構成を説明するための拡大図であり、図４は、図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図５は、（ａ）は本実施形態に係る吸気ダクトの断面図であり、（ｂ）は従来の吸気ダクトの断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る吸気ダクト１０は、筒状部材を半割に分割した第１の分割体２０と第２の分割体３０を互いに組み合わせた筒状に形成されており、一端が図示しないエアクリーナに接続されるとともに、他端に外気を導入する開口部１１が形成されている。また、吸気ダクト１０は、開口部１１から導入された外気の流れを曲げてエアクリーナに接続できるように、曲り部１３が形成されている。

第１の分割体２０と第２の分割体３０は、互いに溶着されて組み合わされている。溶着は、振動溶着、超音波溶着及び熱溶着などを適用することができる。また、互いに溶着せずにボルト・ナットで締結しても構わないし、クリップなどの係止手段を用いても構わない。第１の分割体２０及び第２の分割体３０は、合成樹脂によって形成されており、具体的には、夫々ポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。

図２に示すように、第１の分割体２０の内壁面２０ａには、導入経路Ｆに沿って延びる第１の整流リブ２１が形成されている。該第１の整流リブ２１は、曲り部１３に相当する位置に形成されており、導入経路Ｆと同様に約９０°に曲げられた略Ｌ字形に形成されている。また、第１の分割体２０の外縁部には、溶着リブ２２が形成されている。

図３に示すように、第２の分割体３０の内壁面３０ａには、第１の整流リブ２１に対応するように導入経路Ｆに沿って延びる一対の第２の整流リブ３１,３１が形成されている。第２の整流リブ３１,３１の間隔は、上述した第１の整流リブ２１が容易に挿入可能なように、第１の整流リブ２１の厚さよりも広く形成されている。また、第２の整流リブ３１,３１の間には、導入経路Ｆに沿った貫通孔３３が形成されており、該貫通孔３３を介して吸気ダクト１０の内部と外部とは連通している。さらに、第２の整流リブ３１,３１の端部は、連続リブ３２,３２によって互いに連続して形成されており、貫通孔３３の周縁は第２の整流リブ３１,３１及び連続リブ３２,３２によって囲繞されている。

さらに、第２の分割体３０の外縁部には、上述した第１の分割体２０に形成された溶着リブ２２に対応するように溶着リブ３４が形成されている。これらの溶着リブ２２,３４は互いに圧接した状態で振動や熱を加えることで溶融及び固化して互いに溶着される。

図４に示すように、第１の整流リブ２１と第２の整流リブ３１,３１は、互いに組み合わされて整流板１２を形成しており、第１の整流リブ２１は、一対の第２の整流リブ３１,３１の間に挿入されている。上述したように、第２の整流リブ３１,３１の間隔は、第１の整流リブ２１の厚さよりも広く形成されているので、第１の整流リブ２１の両側には、第２の整流リブ３１,３１との間に所定の間隙４０,４０が形成されている。なお、上述したように、整流板１２は、吸気ダクト１０の曲り部１３に形成されているので、吸気ダクト１０の内部を流れる外気の剥離流れを抑制することで通気抵抗を低減することができる。

また、導入経路と直交する断面において、第１の整流リブ２１は、第１の整流リブ２１の先端部２１ａ及び第２の整流リブ３１,３１のそれぞれの先端部３１ａ,３１ａのみが互いに重複するように挿入されている。このように、第１の整流リブ２１及び第２の整流リブ３１,３１の先端部２１ａ,３１ａのみが重複するように挿入されているので、第１の整流リブ２１及び第２の整流リブ３１,３１が成形条件によって若干変形した場合であっても、第１の分割体２０及び第２の分割体３０を組み合わせるだけで、第１の整流リブ２１を第２の整流リブ３１,３１の間に容易に挿入して組み合わせることができる。また、第１の整流リブ２１を第２の整流リブ３１,３１の間に挿入した後も第１の整流リブ２１及び第２の整流リブ３１,３１が互いに衝突することがなく、これらが衝突することによって異音が生じることがない。

このように、本実施形態に係る吸気ダクト１０は、第１の整流リブ２１が第２の整流リブ３１,３１の間に挿入されて整流板１２を構成しているので、それぞれの寸法精度を厳密に管理することなく、容易に整流板１２を形成することができる。

また、第２の整流リブ３１,３１の間に貫通孔３３を形成しているので、第１の整流リブ２１及び第２の整流リブ３１,３１との間の間隙４０,４０をチューニングホールとして作用させることが可能となる。したがって、チューニングホールを別途形成することが不要となり、製造コストを抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る吸気ダクト１０は、貫通孔３３の周縁に第２の整流リブ３１,３１及び連続リブ３２,３２が形成されているので、大気中のダストや車輪によって跳ね上げられた水が間隙４０,４０から吸気ダクト１０内へ侵入することを防止できる。

また、第２の整流リブ３１,３１の間に貫通孔３３を形成し、第１の整流リブ２１及び第２の整流リブ３１,３１との間の間隙４０,４０をチューニングホールとして作用させているので、間隙４０,４０を介して吸気ダクト１０の外部から内部に外気が入り込みづらいラビリンス構造となっており、外気の吸入によって生じる気流音を抑制することができる。

さらに、図５（ａ）に示すように、内燃機関で生じた脈動音の放射音が生じた場合でも、第１の整流リブ２１及び第２の整流リブ３１,３１との間に間隙４０,４０が形成されていることにより、放射音の測定点Ｍから間隙４０,４０までの測定距離Ｌが、図５（ｂ）に示すように、従来の吸気ダクト１００のように、吸気ダクト１００の管壁にチューニングホール１３３を穿孔した場合の測定距離Ｌ´に比べて大きくすることができ、放射音を低減することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る吸気ダクト１０では、吸気ダクト１０を第１の分割体２０及び第２の分割体３０で２分割に形成した場合について説明したが、分割する方法は２分割に限られず、求められる外形形状に応じて３分割やそれ以上に分割して形成しても構わない。また、本実施形態に係る吸気ダクト１０では、第１の分割体２０と第２の分割体３０とを溶着によって組み合わせた場合について説明したが、第１の分割体２０と第２の分割体３０とは、周知の係止手段を適用して互いに組み合わせても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０吸気ダクト，１１開口部，１２整流板，１３曲り部，２０第１の分割体, ２１第１の整流リブ, ２１ａ,３１ａ先端部, ２２,３４溶着リブ, ３０第２の分割体, ３１第２の整流リブ, ３２接続リブ, ３３貫通孔, ４０間隙, Ｆ導入経路, Ｌ，Ｌ´ 測定距離，Ｍ測定点。

Claims

一端がエアクリーナに接続され、他端に外気を導入する開口部を有する筒状に形成するように少なくとも前記外気の導入経路に沿って２分割された第１の分割体及び第２の分割体によって形成され、前記導入経路の内周側に前記外気を整流する整流板を備える吸気ダクトにおいて、
前記第１の分割体は、内壁面から突出するとともに前記導入経路に沿って延びる第１の整流リブが形成され、
前記第２の分割体は、内壁面から突出するとともに前記導入経路に沿って延びる一対の第２の整流リブが形成され、
前記整流板は、前記一対の第２の整流リブの間に前記第１の整流リブが挿入され、前記第２の整流リブの間は、吸気ダクトの外部と連通していることで形成されることを特徴とする吸気ダクト。
請求項１に記載の吸気ダクトにおいて、
前記第１の整流リブと前記第２の整流リブは所定の間隙を有して配置されることを特徴とする吸気ダクト。
請求項１又は２に記載の吸気ダクトにおいて、
前記導入経路と直交する断面において、前記第１の整流リブは、前記第１の整流リブ及び前記第２の整流リブのそれぞれの先端部において互いに重複するように挿入されることを特徴とする吸気ダクト。
請求項１から３のいずれか１項に記載の吸気ダクトにおいて、
前記整流板は、前記導入経路の曲り部に形成されることを特徴とする吸気ダクト。