JP3952767B2 - 吸気モジュール - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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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