JP3610367B2 - レゾネータ内蔵サージタンク - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気通路に設けられたサージタンクに係り、詳しくは、体積効率の向上や吸気音の低減を目的としたレゾネータを内蔵するサージタンクに関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
周知のように、吸気弁の開閉に伴って発生する圧力波を積極的に利用して、特定回転域での体積効率の向上や吸気音の低減を図るために、レゾネータが実用化されている。このレゾネータは、エンジンの吸気通路に対して独立してボックス状のレゾネータ室を設け、そのレゾネータ室を、例えばスロットル直上流側の通路断面積を拡張させた部分（以下、この部分を、スロットル下流側の吸気を各気筒に分配するサージタンクと区別する意味で、上流側サージタンクという）にホース等で連結して構成されている。そして、レゾネータ室容積、ホース内径及びホース長は、圧力波による上記効果が最も高くなるように、エンジンの吸気系に応じて設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレゾネータは上記のように独立したレゾネータ室を製作する必要がある上に、ホース及びホース抜止め用のホースクリップ等の部品を要するため、組立ラインでの工数増加に伴って製造コストが高騰するという問題があった。
【０００４】
又、搭載車種が異なればエンジンの吸気系の取り回しも変更されることから、必然的にレゾネータの諸元を設定し直す必要が生ずる。しかしながら、例えばレゾネータ室容積の変更はレゾネータ室自体の再製作を意味し、上記した製造コストをより一層高騰させる要因となっていた。
本発明の目的は、簡単な構成により組付工数を減少させて、製造コストを低減することができるレゾネータ内蔵サージタンクを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、上流接続部から下流接続部に向かう方向に沿って分割形成された複数のハウジングによりサージタンクを形成し、サージタンク内に分割プレートを配設してレゾネータ室を区画するとともに、分割プレートの周縁部端面をハジング壁に突当てた状態で接合し、その分割プレートに連通部を設けてサージタンク内とレゾネータ室内とを連通させた。従って、連通部を設けた分割プレートによりサージタンク内を区画するだけの簡単な構成のため、部品点数が極めて少ない上に、事前にサージタンク単体で完成可能であり、且つ、分割プレートの周縁部端面をハウジング壁に突当てた状態で接合する構成のため分割プレートの位置を変更可能となり、結果として分割プレートの位置を変更してレゾネータ室の容積を調整したり、分割プレートに設けた連通部の仕様を変更したりするだけで、所望の性能を得ることが可能となる。
請求項２の発明では、空気取入口と連通する上流接続部及びエンジン側と連通する下流接続部をともに分割プレートの一側に配設し、レゾネータ室を分割プレートの他側に形成した。従って、分割プレートの一側はサージタンクとして機能して上流接続部から下流接続部へと吸入空気を流通させる一方、分割プレートの他側はレゾネータ室として機能する。
請求項３の発明では、連通部が、分割プレートの上面に設けられた連通孔と、連通孔を隠蔽するように分割プレート上面に沿った方向に延設されて分割プレートに一体成形される管状部材とを有し、分割プレートが、分割プレートの上面及び管状部材の外面を形成する上型と、分割プレートの下面及び連通孔を形成する下型と、管状部材の内面を形成する中子とにより射出成形されるようにした。
従って、上型、下側、中子により形成されたキャビティ内に溶融樹脂が射出されて分割プレートが形成される。そして、下型を下方に型開きする一方、管状部材が分割プレートの上面に沿った方向に延設されているため、上型を上方に、中子を側方に支障なく型開きでき、１回の射出成形により分割プレートと同時に管状部材が形成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したレゾネータ内蔵サージタンク（上流側サージタンク）の一実施例を説明する。
図１は上側ハウジングを部分的に破断したレゾネータ内蔵サージタンクの平面図を示し、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図を示している。これらの図に示すように、上流側サージタンクは上側ハウジング１及び下側ハウジング２をモナカ状に重ね合わせて構成されており、下側ハウジング２には車両への取付用の一対のブラケット３が設けられている。両ハウジング１，２は合成樹脂材料にて射出成形されて、その周囲全体を超音波溶着等により相互に固着されている。上流側サージタンク１のほぼ１８０度対向する２位置には、水平方向に向けて円筒状の上流接続部４及び下流接続部５が一体成形されている。尚、これらの接続部４，５の上側半分は上側ハウジング１に対して、下側半分は下側ハウジング２に対して一体成形されたものである。
【０００７】
図１に二点鎖線で示すように、車両への搭載時において、上流接続部４にはエアダクト６が接続され、下流接続部５にはスロットルバルブを内蔵したスロットルボディ７が接続される。二点鎖線の矢印で示すように、上流側サージタンク内で吸入空気は上流接続部４から下流接続部５へと略水平方向に流通し、以下、この流通部分を吸気流通路８とする。
【０００８】
上流側サージタンク内において上流接続部４の近接位置には隔壁９が垂直方向に形成され、この隔壁９によって吸気流通路８に対して第１のレゾネータ室１０が区画されている。第１のレゾネータ部室１０の底面には湾曲状の第１の連通管１１が設けられ、この第１の連通管１１の一端は第１のレゾネータ室１０内に、他端は吸気流通路８内にそれぞれ開口し、その結果、第１のレゾネータ室１０内は第１の連通管１１を介して吸気流通路８内と連通している。
【０００９】
尚、隔壁９の上側半分は上側ハウジング１に対して、下側半分は下側ハウジング２に対して一体成形されたものである。又、第１の連通管１１の下側半分は下側ハウジング２に一体成形され、上側半分は別ピース１１ａとして製作されている。
前記吸気流通路８内の上側ハウジング１側には、上流接続部４から下流接続部５に向かって略水平に分割プレート１２が配設されている。この分割プレート１２は、上側ハウジング１内の天井面から下方に延設された垂直壁１３と協調することにより、吸気流通路８の上側に第２のレゾネータ室１４を区画し、分割プレート１２の外周は所定間隔で超音波溶着等により上側ハウジング１に対して固着されている。分割プレート１２は合成樹脂材料にて射出成形され、その上下面には強度確保のための多数のリブ１２ａが所定間隔で形成されている。尚、垂直壁１３を分割プレート１２側に形成してもよい。この場合、ハウジング１，２の上下方向による容積変更に加えて、分割プレート１２を変更するだけで吸気の流れ方向にレゾネータ室１４の容積を変更することができる。
【００１０】
分割プレート１２の下流接続部５に近接した位置、つまり車両搭載時において、エンジンに最も近い位置には円形の連通孔１５が形成され、分割プレート１２の上面（第２のレゾネータ室１４側）には、連通孔１５を隠蔽するように直線状の第２の連通管１６が一体成形されている。第２の連通管１６の一端は連通孔１５を介して吸気流通路８内に、他端は第２のレゾネータ室１４内にそれぞれ開口し、その結果、第２のレゾネータ室１４内は、連通孔１５及び第２の連通管１６を介して吸気流通路８内と連通している。本実施例では、連通孔１５及び第２の連通管１６により連通部が構成されており、これらの連通孔１５と第２の連通管１６の内径は、ほぼ等しく設定されている。
【００１１】
上流側サージタンクの構成は以上の通りであるが、上記第２の連通管１６は、その形状を工夫することで分割プレート１２と同時に射出成形できるようになっている。以下に詳述すると、図４は射出成型時の金型の相互関係を示しており、分割プレート１２の上面及び第２の連通管１６の外面を形成する上型２１、分割プレート１２の下面及び連通孔１５を形成する下型２２、第２の連通管１６の内面を形成する中子２３を用いて、射出成形が行われる。
【００１２】
これらの上型２１、下型２２、中子２３を型閉めすると、第２の連通管１６や連通孔１５を含めた分割プレート１２全体に対応するキャビティが形成され、キャビティ内に溶融樹脂を射出することで分割プレート１２全体が成形される。成形後の分割プレート１２を取り出すには、上型２１、下型２２、中子２３をそれぞれ型開きする必要があるが、第２の連通管１６の成形と無関係の下型２２については、当然ながら下方に型開きできる。又、上型２１及び中子２３については、図から明らかなように、第２の連通管１６が分割プレート１２の上面に沿って側方に開口形成されているため、上型２１は上方に、中子２３は側方に支障なく型開きできる。その結果、１回の射出成形により分割プレート１２と同時に第２の連通管１６が成形される。
【００１３】
一方、以上のように構成されたレゾネータ内蔵サージタンクは、車両への搭載時において以下に述べるように機能する。
図示しない空気取入口から取入れられた吸入空気はエアフィルタ、エアフローメータ、エアダクト６を経て上流側サージタンクの上流接続部４より吸気流通路８内に流入し、その後、下流接続部５よりスロットルボディ７、下流側のサージタンクを経て各気筒の吸気マニホールドに分配され、吸気弁の開弁時にインジェクタからの噴射燃料と共にエンジンの燃焼室内に導入される。このときの吸気弁の開閉に伴って生じた圧力波は上流側サージタンクまで反射し、第１の連通管１１を経て第１のレゾネータ室１０内に到達すると共に、第２の連通管１６を経て第２のレゾネータ室１４内に到達し、両レゾネータ室１０，１４内で共鳴を発生させて、特定回転域での体積効率の向上や吸気音の低減作用を奏する。
【００１４】
尚、言うまでもないが、第１及び第２のレゾネータ室１０、１４の容積、第１及び第２の連通管１１，１６の内径及び長さは、圧力波による上記効果が最も高くなるように、エンジンの吸気系に応じて設定されている。
そして、本実施例のレゾネータ内蔵サージタンクは上記のように構成されているため、以下に述べる利点を有する。
【００１５】
まず、上流側サージタンク内を隔壁９や分割プレート１２により区画して第１及び第２のレゾネータ室１０，１４を設けると共に、それらのレゾネータ室１０，１４と吸気流通路８とを連通させる第１及び第２の連通管１１，１６を分割プレート１２や下側ハウジング２に一体成形している。その結果、独立したレゾネータ室を製作してホースで連結する従来例のレゾネータに比較して、部品点数が極めて少ない上に、事前に上流側サージタンク単体で完成させることができるため、組付けラインでの工数が減少し、ひいては、製造コストを大幅に低減させることができる。
【００１６】
又、周知のようにレゾネータの諸元（レゾネータ室１０，１４の容積、連通管１１，１６の内径及び長さ）は、搭載車種の吸気系の取り回しに応じて設定する必要があるが、第２のレゾネータ室１４に関する諸元は、分割プレート１２の変更だけで簡単に対応可能である。即ち、予め各車種毎に最適な内径及び長さの第２の連通管１６を備えた分割プレート１２を製作し、その分割プレート１２を上流側サージタンク内に固定する際に、車種に適合した容積の第２のレゾネータ室１４が形成されるように上下位置を決定すればよい。
【００１７】
その結果、分割プレート１２のみを各車種毎に用意するだけで、上側ハウジング１と下側ハウジング２については異なる車種間で共用できる。しかも、分割プレート１２は各車種毎の製作を要するものの、上記のように第２の連通管１６の形状を工夫したことにより、１回の射出成形で簡単に製作でき、上記したコスト低減を更に押し進めることができる。
【００１８】
一方、本実施例では、分割プレート１２上の第２の連通管１６をエンジンに最も接近して位置設定している。これは第２のレゾネータ室１４内にエンジンからの圧力波を効果的に作用させるための配慮であるが、分割プレート１２の形状が決まれば第２の連通管１６の位置は一義的に決定されることから、位置変更の必要はない。これに対して、吸気系の圧力波の周期を考慮した上で、圧力波が最大となる周期の腹の部分に第２の連通管１６を設けることもある。この場合には、エンジンの吸気系に応じて第２の連通管１６の位置を変更する必要が生ずるが、前記した内径や長さと同様に、各車種に応じて第２の連通管１６を最適位置に設けた分割プレート１２を製作しておけば、上記と同じくハウジング１，２の共用化を実現できる。
【００１９】
以上で実施例の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では、上流側サージタンク内に第２のレゾネータ室１４及び第２の連通管１６に加えて、第１のレゾネータ室１０及び第１の連通管１１を設けたが、搭載車種に要求される共鳴特性さえ実現できれば、第１のレゾネータ室１０と第１の連通管１１は省略してもよい。
【００２０】
又、上記実施例では、上側ハウジング１内に分割プレート１２を配設して第２のレゾネータ室１４を区画したが、分割プレート１２の配設状態はこれに限定されるものではなく、例えば、同様の分割プレートを下側ハウジング２内にも配設して、新たなレゾネータ室を追加してもよい。
一方、上記実施例では、分割プレート１２と一体成形可能なように第２の連通管１６を分割プレート１２の上面に沿って側方に開口形成したが、第２の連通管１６の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、一般的な直立したパイプ状に形成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，２の発明のレゾネータ内蔵サージタンクによれば、連通部を設けた分割プレートによりサージタンク内を区画するだけの簡単な構成のため、部品点数が極めて少ない上に、事前にサージタンク単体で完成させて組付けラインでの工数を減少でき、しかも、分割プレートの位置やその連通部の仕様を変更するだけで所望の性能を得ることができ、もって、製造コストを大幅に低減することができる。
請求項３の発明のレゾネータ内蔵サージタンクによれば、１回の射出成形により分割プレートと同時に管状部材を形成でき、もって製造コストを一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のレゾネータ内蔵サージタンクを示す部分破断平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は射出成型時の金型の相互関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 上側ハウジング
２ 下側ハウジング
４ 上流接続部
５ 下流接続部
１２ 分割プレート
１４ 第２のレゾネータ室
１５ 連通孔（連通部）
１６ 第２の連通管（連通部、管状部材）

Claims (3)

1. 空気取入口と連通する上流接続部からエンジン側と連通する下流接続部に向かう方向に沿って分割形成されて、内部を吸入空気が流通するサージタンクを形成する複数のハウジングと、
   前記方向に沿って形成されるとともに、前記ハウジングを形成するハウジング壁に周縁部端面が突当てられる状態にて接合され、かつレゾネータ室を区画すべくサージタンク内に配設される分割プレートと、
   前記分割プレートに設けられて、前記サージタンク内とレゾネータ室内とを連通させる連通部と
   を備えたことを特徴とするレゾネータ内蔵サージタンク。
2. 前記空気取入口と連通する上流接続部及び前記エンジン側と連通する前記下流接続部はともに前記分割プレートの一側に配設され、前記レゾネータ室は前記分割プレートの他側に形成されることを特徴とする請求項 1 記載のレゾネータ内蔵サージタンク。
3. 前記連通部は、
   前記分割プレートの上面に設けられた連通孔と、
   同連通孔を隠蔽するように前記分割プレート上面に沿った方向に延設されて前記分割プレートに一体形成される管状部材とを有し、
   前記分割プレートは、同分割プレートの上面及び前記管状部材の外面を形成する上型と、前記分割プレートの下面及び前記連通孔を形成する下型と、前記管状部材の内面を形成する中子とにより射出成形されることを特徴とする請求項 1 記載のレゾネータ内蔵サージタンク。

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