JP3967449B2 - ターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボチャージャーの吸気コンプレッサと吸気マニホールドとを連結する吸気ホースの途中に過給時に生じる過給音を低減するべく設けられたターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーとしては、例えば、『新型車解説書（追補版II）Ｙ３３型系車変更点の紹介』（平成９年６月：日産自動車株式会社発行）のＢ−９９頁に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来出典には、文章として、「ターボチャージャーコンプレッサー出口からインタークーラー間の吸気ダクト（ゴム製）にサイレンサーを設けました。」と記載され、図面として、サイレンサーの外観のみが記載されている。
【０００４】
このサイレンサーは、図７に示すように、中央部に多数の孔が開けられた円筒パイプ状のインナーパイプと、インナーパイプの外周に装着され、中央部に大径部が形成され、両端部にホース抜け防止ビードが形成されたアウターケースと、インナーパイプと大径部との間に形成され、インナーパイプの吸気通路とは多数の孔を介して連通する消音室とを備え、インナーパイプとアウターケースとの結合固定を、スポット溶接による結合固定としたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーにあっては、インナーパイプとアウターケースとの結合固定が、排気系の消音器等で採用される一般的な手法のスポット溶接によるものであるため、下記に列挙する問題がある。
【０００６】
(1) 高温（３０００℃程度）で行なわれるスポット溶接により、図８に示すように、溶けた母材が溶接部の周りに付着したままのバリや溶けた母材が溶接部から細かい粒状となって飛散するスパッタが生じるが、溶接後に行なうバリ取りやスパッタの除去が困難であり、製造工数が多大となる。
【０００７】
(2) スポット溶接により発生するスパッタのうちインナーパイプとアウターケースとの隙間に残存するスパッタは除去不可能である。よって、エンジン始動後、図８に示すように、隙間→消音室→孔→吸気通路を経過し、エンジンのシリンダ室内にスパッタが入り込んでしまうことがあり、エンジン構成部品を破損させるおそれがある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、製造工数の低減が図られると共にエンジンへの異物混入が防止されるターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（解決手段１）
上記課題の解決手段１（請求項１）は、エンジンからの排気エネルギを利用して排気タービンを回し、この動力で吸気コンプレッサを駆動し、エンジンへの吸入空気を予圧するターボチャージャーが設けられ、このターボチャージャーの吸気コンプレッサと吸気マニホールドとを連結する吸気ホースの途中に過給時に生じる過給音を低減するべく設けられた吸気サイレンサーであって、
中央部に多数の孔が開けられた円筒パイプ状のインナーパイプと、
前記インナーパイプの外周に装着され、中央部に大径部が形成され、両端部にホース抜け防止ビードが形成されたアウターケースと、
前記インナーパイプと大径部との間に形成され、インナーパイプの吸気通路とは多数の孔を介して連通する消音室とを備え、
前記インナーパイプとアウターケースとの結合固定を、凹凸嵌合部による結合固定とし、前記凹凸嵌合部を、アウターケース (30) の大径部 (30a) の立ち上がり内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ (20) のビードもしくはエンボスによる第２嵌合部 (20f),(20f) としたことを特徴とする。
【００１３】
（解決手段５）
上記課題の解決手段５（請求項５）は、請求項１記載のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーにおいて、
前記凹凸嵌合部を、アウターケースの大径部の立ち上がり内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプのビードもしくはエンボスによる第２嵌合部としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
【００１５】
まず、構成を説明する。
【００１６】
図１は実施の形態１のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図、図２は実施の形態１の吸気サイレンサーが適用されたターボ付エンジンを示すシステム図である。
【００１７】
［ターボ付エンジンシステム構成について］
図２において、Ａ１は吸気サイレンサー、１はエンジン、２はターボチャージャー、２ａは吸気コンプレッサ、２ｂは排気タービン、３はエアクリーナ、４はインタークーラ、５は触媒、６はマフラ、７は第１吸気ホース、８は第２吸気ホース、９は第３吸気ホース、１０はスロットルバルブ、１１は吸気マニホールド、１２は排気マニホールド、１３はウェイストゲートバルブ、１４はバルブアクチュエータ、１５は排気チューブ、１６はインジェクタである。
【００１８】
前記ターボチャージャー２は、エンジン１からの排気エネルギを利用して排気タービン２ｂを回し、この動力で吸気コンプレッサ２ａを駆動し、エンジン１への吸入空気を予圧する。
【００１９】
前記吸気サイレンサーＡ１は、ターボチャージャー２の吸気コンプレッサ２ａと吸気マニホールド１１とを連結する吸気ホース７，８，９のうち、インタークーラ４より上流側の第１吸気ホース７と第２吸気ホース８との間に設けられていて、ターボ過給時に生じる高周波の過給音（過給された気流音）を低減する。
【００２０】
前記ウェイストゲートバルブ１３は、吸気コンプレッサ２ａの入口と出口との圧力差により作動するバルブアクチュエータ１４によって開閉されるバルブで、バルブ開により排気ガスの一部を排気タービン２ｂを通すことなくバイパスさせ、吸気圧が設定値を超えないようにする。
【００２１】
［吸気サイレンサー構成について］
図１において、Ａ１は吸気サイレンサー、２０はインナーパイプ、２０ａは孔、２０ｂは第１ビード嵌合部（凹凸嵌合部）、２０ｃは吸気通路、３０はアウターケース、３０ａは大径部、３０ｂはホース抜け防止ビード、３０ｃは直管部、３０ｄは立ち上がり部、４０は消音室である。
【００２２】
前記インナーパイプ２０は、中央部に多数の孔２０ａが開けられた円筒パイプ状のもので、パイプ内面空間が吸気通路２０ｃとされる。
【００２３】
前記アウターケース３０は、インナーパイプ２０の外周に装着され、中央部に大径部３０ａが形成され、両端部にホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂが形成され、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂと大径部３０ａとの間に直管部３０ｃ，３０ｃが形成され、直管部３０ｃ，３０ｃと大径部３０ａとは立ち上がり部３０ｄ，３０ｄにより連続している。
【００２４】
前記消音室４０は、インナーパイプ２０とアウターケース３０の大径部３０ａとの間に形成され、インナーパイプ２０の吸気通路２０ｃとは多数の孔２０ａを介して連通する。
【００２５】
前記インナーパイプ２０とアウターケース３０との結合固定は、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂにより結合固定されている。そして、インナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂは、軸方向長さがほぼ同長であるアウターケース３０とインナーパイプ２０を二層に重ね合わせ、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂとの同時成形により設けられている。
【００２６】
次に、作用を説明する。
【００２７】
［過給作用について］
エンジン１を駆動回転させての走行時、エアクリーナ３を通った吸入空気は、吸気コンプレッサ２ａにより加圧され、第１吸気ホース７→吸気サイレンサーＡ１→第２吸気ホース８→インタークーラ４→第３吸気ホース９→スロットルバルブ１０→吸気マニホールド１１を通り、インジェクタ１６による燃料噴射で混合気となってエンジン１のシリンダ室に供給される。
【００２８】
エンジン１からの排気ガスは、排気マニホールド１２を通って排気タービン２ｂへ流れ、排気タービン２ｂを回転させた後、排気チューブ１５→触媒５→マフラ６を経過して外気へ排出される。
【００２９】
すなわち、エンジン１への吸入空気の過給は、エンジン１からの排気エネルギを利用して排気タービン２ｂを回し、この動力で吸気コンプレッサ２ａを駆動するターボチャージャー２により行なわれる。
【００３０】
［吸気サイレンサーによる過給音低減作用について］
ターボ過給時に生じる高周波の過給音は、第１吸気ホース７と第２吸気ホース８との間に設けられた吸気サイレンサーＡ１により低減される。
【００３１】
すなわち、第１吸気ホース７から吸気通路２０ｃに送られてきた吸気は、多数の孔２０ａから消音室４０に入り込み、消音室４０にて体積を膨張させることにより圧力を下げ、さらに、消音室４０の内壁からの反射波の干渉がある。この圧力低下と干渉により過給音を減衰するという消音作用を示す。
【００３２】
［吸気サイレンサー構成部品の結合固定作用について］
吸気サイレンサーＡ１を製造するにあたっては、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂのないアウターケース３０と、第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂのないインナーパイプ２０とをそれぞれ成形しておく。そして、軸方向長さをほぼ同長に設定したアウターケース３０とインナーパイプ２０を二層に重ね合わせ、その両端部に対しビード成形を施す。
【００３３】
この結果、インナーパイプ２０には第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂが、アウターケース３０にはホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂが、同時成形により設けられることになるし、インナーパイプ２０とアウターケース３０とが、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂにより不離一体に結合固定されることになる。
【００３４】
次に、効果を説明する。
【００３５】
（１）インナーパイプ２０とアウターケース３０との結合固定を、凹凸嵌合による結合固定としたため、スポット溶接による結合固定に比べ、バリ取りやスパッタの除去の作業が不要となり製造工数の低減を図ることができると共に、インナーパイプとアウターケースとの隙間にスパッタが残存することもないのでエンジン１への異物混入を防止することができる。
【００３６】
（２）アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂによりインナーパイプ２０とアウターケース３０とを結合固定したため、アウターケース３０にもともと成形されるホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂを利用した凹凸嵌合となり、インナーパイプ２０のみに第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂを成形すればインナーパイプ２０とアウターケース３０とを凹凸嵌合により結合固定することができるし、また、アウターケース３０の設計変更を要しないし、さらに、吸気サイレンサーＡ１の外観も従来と何ら変わるところがない。
【００３７】
（３）インナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂは、軸方向長さがほぼ同長であるアウターケース３０とインナーパイプ２０を二層に重ね合わせ、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂとの同時成形により設けられているため、位置決め不要で１回のみのビード成形により製造工数の大幅な低減が図られると共に、吸気サイレンサーＡ１の製品コストダウンとなる。
【００３８】
つまり、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂを成形したアウターケース３０と、第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂのないインナーパイプ２０とを二層に重ね合わせ、インナーパイプ２０の両端部にビード成形することでも製造できるが、この場合、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂとの位置合わせ作業や２回のビード成形を要する。
【００３９】
（実施の形態２）
【００４０】
この実施の形態２の吸気サイレンサーＡ２は、図３に示すように、インナーパイプ２０とアウターケース３０との凹凸嵌合部を、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂと大径部３０ａとの間の直管部３０ｃの位置に同時成形することにより互いに凹凸嵌合するケース側ビード嵌合部３０ｅとパイプ側ビード嵌合部２０ｅとした例である。
【００４１】
この実施の形態２は、図７に示す従来の吸気サイレンサーのスポット溶接部がそのままビード嵌合部３０ｅ，２０ｅに置き換えられることになり、インナーパイプ２０とアウターケース３０の設計変更を要しないし、実施の形態１に比べて材料費の節約となる。
【００４２】
（実施の形態３）
実施の形態３は、請求項１に記載の発明に対応するターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーである。
【００４３】
この実施の形態３の吸気サイレンサーＡ３は、図４に示すように、インナーパイプ２０とアウターケース３０との凹凸嵌合部を、アウターケース３０の大径部３０ａの立ち上がり部３０ｄ，３０ｄの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第２ビード嵌合部２０ｆ，２０ｆとした例である。
【００４４】
この実施の形態３は、アウターケース３０にもともと成形される立ち上がり部３０ｄ，３０ｄを利用した凹凸嵌合となり、インナーパイプ２０のみに第２ビード嵌合部２０ｆを成形すればインナーパイプ２０とアウターケース３０とを凹凸嵌合により結合固定することができるし、実施の形態１に比べて材料費の節約となる。
【００４５】
（実施の形態４）
【００４６】
この実施の形態４の吸気サイレンサーＡ４は、図５及び図６に示すように、インナーパイプ２０とアウターケース３０との凹凸嵌合部を、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂと大径部３０ａとの間の直管部３０ｃの位置に同時成形することにより互いに凹凸嵌合するケース側エンボス嵌合部３０ｇとパイプ側エンボス嵌合部２０ｇとした例である。
【００４７】
この実施の形態４は、図７に示す従来の吸気サイレンサーのスポット溶接部がそのままエンボス嵌合部３０ｇ，２０ｇに置き換えられることになり、インナーパイプ２０とアウターケース３０の設計変更を要しないし、ビード加工よりも簡単なエンボス加工にて製造することができるし、さらに、実施の形態１に比べて材料費の節約となる。
【００４８】
（その他の実施の形態）
実施の形態１，２，３では、凹凸嵌合構造として全周にわたって凹条及び凸条が形成される凹凸ビード嵌合の例を示したが、実施の形態４に示すように部分的に凹凸嵌合するエンボス加工による嵌合凹部や嵌合凸部による凹凸嵌合構造としても良い。例えば、図１，図４に示されるインナーパイプ側のビード嵌合部をエンボス嵌合部とする。
【００４９】
実施の形態１，２，３，４では、消音室を中空円筒状空間による室とする例を示したが、消音室の形状を中空円筒とは異なる形状に設定したり、消音室内に吸音材を装填する例としても良い。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明にあっては、エンジンからの排気エネルギを利用して排気タービンを回し、この動力で吸気コンプレッサを駆動し、エンジンへの吸入空気を予圧するターボチャージャーが設けられ、このターボチャージャーの吸気コンプレッサと吸気マニホールドとを連結する吸気ホースの途中に過給時に生じる過給音を低減するべく設けられた吸気サイレンサーであって、中央部に多数の孔が開けられた円筒パイプ状のインナーパイプと、インナーパイプの外周に装着され、中央部に大径部が形成され、両端部にホース抜け防止ビードが形成されたアウターケースと、インナーパイプと大径部との間に形成され、インナーパイプの吸気通路とは多数の孔を介して連通する消音室とを備え、インナーパイプとアウターケースとの結合固定を、凹凸嵌合部による結合固定としたため、製造工数の低減が図られると共にエンジンへの異物混入が防止されるターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを提供することができるという効果が得られる。
【００５４】
また、凹凸嵌合部を、アウターケースの大径部の立ち上がり内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプのビードもしくはエンボスによる第２嵌合部としたため、上記効果に加え、インナーパイプのみに第２嵌合部を成形すればインナーパイプとアウターケースとを凹凸嵌合により結合固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図２】実施の形態１の吸気サイレンサーが適用されたターボ付エンジンを示すシステム図である。
【図３】実施の形態２のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図４】実施の形態３のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図５】実施の形態４のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図６】実施の形態４のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す図５Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図７】従来のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図８】従来のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーでのスポット溶接による問題点を説明する溶接部拡大断面図である。
【符号の説明】
Ａ１ 吸気サイレンサー
１ エンジン
２ ターボチャージャー
２ａ 吸気コンプレッサ
２ｂ 排気タービン
３ エアクリーナ
４ インタークーラ
５ 触媒
６ マフラ
７ 第１吸気ホース
８ 第２吸気ホース
９ 第３吸気ホース
１０ スロットルバルブ
１１ 吸気マニホールド
１２ 排気マニホールド
１３ ウェイストゲートバルブ
１４ バルブアクチュエータ
１５ 排気チューブ
１６ インジェクタ
２０ インナーパイプ
２０ａ 孔
２０ｂ 第１嵌合部（凹凸嵌合部）
２０ｃ 吸気通路
２０ｅ パイプ側ビード嵌合部（凹凸嵌合部）
２０ｆ 第２ビード嵌合部（凹凸嵌合部）
２０ｇ パイプ側エンボス嵌合部（凹凸嵌合部）
３０ アウターケース
３０ａ 大径部
３０ｂ ホース抜け防止ビード
３０ｃ 直管部
３０ｄ 立ち上がり部
３０ｅ ケース側ビード嵌合部（凹凸嵌合部）
３０ｇ ケース側エンボス嵌合部（凹凸嵌合部）
４０ 消音室
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボチャージャーの吸気コンプレッサと吸気マニホールドとを連結する吸気ホースの途中に過給時に生じる過給音を低減するべく設けられたターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーとしては、例えば、『新型車解説書（追補版II）Ｙ３３型系車変更点の紹介』（平成９年６月：日産自動車株式会社発行）のＢ−９９頁に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来出典には、文章として、「ターボチャージャーコンプレッサー出口からインタークーラー間の吸気ダクト（ゴム製）にサイレンサーを設けました。」と記載され、図面として、サイレンサーの外観のみが記載されている。
【０００４】
このサイレンサーは、図７に示すように、中央部に多数の孔が開けられた円筒パイプ状のインナーパイプと、インナーパイプの外周に装着され、中央部に大径部が形成され、両端部にホース抜け防止ビードが形成されたアウターケースと、インナーパイプと大径部との間に形成され、インナーパイプの吸気通路とは多数の孔を介して連通する消音室とを備え、インナーパイプとアウターケースとの結合固定を、スポット溶接による結合固定としたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーにあっては、インナーパイプとアウターケースとの結合固定が、排気系の消音器等で採用される一般的な手法のスポット溶接によるものであるため、下記に列挙する問題がある。
【０００６】
(1) 高温（３０００℃程度）で行なわれるスポット溶接により、図８に示すように、溶けた母材が溶接部の周りに付着したままのバリや溶けた母材が溶接部から細かい粒状となって飛散するスパッタが生じるが、溶接後に行なうバリ取りやスパッタの除去が困難であり、製造工数が多大となる。
【０００７】
(2) スポット溶接により発生するスパッタのうちインナーパイプとアウターケースとの隙間に残存するスパッタは除去不可能である。よって、エンジン始動後、図８に示すように、隙間→消音室→孔→吸気通路を経過し、エンジンのシリンダ室内にスパッタが入り込んでしまうことがあり、エンジン構成部品を破損させるおそれがある。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、製造工数の低減が図られると共にエンジンへの異物混入が防止されるターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（解決手段１）
上記課題の解決手段１（請求項１）は、エンジンからの排気エネルギを利用して排気タービンを回し、この動力で吸気コンプレッサを駆動し、エンジンへの吸入空気を予圧するターボチャージャーが設けられ、このターボチャージャーの吸気コンプレッサと吸気マニホールドとを連結する吸気ホースの途中に過給時に生じる過給音を低減するべく設けられた吸気サイレンサーであって、
中央部に多数の孔が開けられた円筒パイプ状のインナーパイプと、
前記インナーパイプの外周に装着され、中央部に大径部が形成され、両端部にホース抜け防止ビードが形成されたアウターケースと、
前記インナーパイプと大径部との間に形成され、インナーパイプの吸気通路とは多数の孔を介して連通する消音室とを備え、
前記インナーパイプとアウターケースとの結合固定を、凹凸嵌合部による結合固定とし、前記凹凸嵌合部を、アウターケース (30) の大径部 (30a) の立ち上がり内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ (20) のビードもしくはエンボスによる第２嵌合部 (20f),(20f) としたことを特徴とする。
【００１３】
（解決手段５）
上記課題の解決手段５（請求項５）は、請求項１記載のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーにおいて、
前記凹凸嵌合部を、アウターケースの大径部の立ち上がり内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプのビードもしくはエンボスによる第２嵌合部としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
【００１５】
まず、構成を説明する。
【００１６】
図１は実施の形態１のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図、図２は実施の形態１の吸気サイレンサーが適用されたターボ付エンジンを示すシステム図である。
【００１７】
［ターボ付エンジンシステム構成について］
図２において、Ａ１は吸気サイレンサー、１はエンジン、２はターボチャージャー、２ａは吸気コンプレッサ、２ｂは排気タービン、３はエアクリーナ、４はインタークーラ、５は触媒、６はマフラ、７は第１吸気ホース、８は第２吸気ホース、９は第３吸気ホース、１０はスロットルバルブ、１１は吸気マニホールド、１２は排気マニホールド、１３はウェイストゲートバルブ、１４はバルブアクチュエータ、１５は排気チューブ、１６はインジェクタである。
【００１８】
前記ターボチャージャー２は、エンジン１からの排気エネルギを利用して排気タービン２ｂを回し、この動力で吸気コンプレッサ２ａを駆動し、エンジン１への吸入空気を予圧する。
【００１９】
前記吸気サイレンサーＡ１は、ターボチャージャー２の吸気コンプレッサ２ａと吸気マニホールド１１とを連結する吸気ホース７，８，９のうち、インタークーラ４より上流側の第１吸気ホース７と第２吸気ホース８との間に設けられていて、ターボ過給時に生じる高周波の過給音（過給された気流音）を低減する。
【００２０】
前記ウェイストゲートバルブ１３は、吸気コンプレッサ２ａの入口と出口との圧力差により作動するバルブアクチュエータ１４によって開閉されるバルブで、バルブ開により排気ガスの一部を排気タービン２ｂを通すことなくバイパスさせ、吸気圧が設定値を超えないようにする。
【００２１】
［吸気サイレンサー構成について］
図１において、Ａ１は吸気サイレンサー、２０はインナーパイプ、２０ａは孔、２０ｂは第１ビード嵌合部（凹凸嵌合部）、２０ｃは吸気通路、３０はアウターケース、３０ａは大径部、３０ｂはホース抜け防止ビード、３０ｃは直管部、３０ｄは立ち上がり部、４０は消音室である。
【００２２】
前記インナーパイプ２０は、中央部に多数の孔２０ａが開けられた円筒パイプ状のもので、パイプ内面空間が吸気通路２０ｃとされる。
【００２３】
前記アウターケース３０は、インナーパイプ２０の外周に装着され、中央部に大径部３０ａが形成され、両端部にホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂが形成され、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂと大径部３０ａとの間に直管部３０ｃ，３０ｃが形成され、直管部３０ｃ，３０ｃと大径部３０ａとは立ち上がり部３０ｄ，３０ｄにより連続している。
【００２４】
前記消音室４０は、インナーパイプ２０とアウターケース３０の大径部３０ａとの間に形成され、インナーパイプ２０の吸気通路２０ｃとは多数の孔２０ａを介して連通する。
【００２５】
前記インナーパイプ２０とアウターケース３０との結合固定は、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂにより結合固定されている。そして、インナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂは、軸方向長さがほぼ同長であるアウターケース３０とインナーパイプ２０を二層に重ね合わせ、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂとの同時成形により設けられている。
【００２６】
次に、作用を説明する。
【００２７】
［過給作用について］
エンジン１を駆動回転させての走行時、エアクリーナ３を通った吸入空気は、吸気コンプレッサ２ａにより加圧され、第１吸気ホース７→吸気サイレンサーＡ１→第２吸気ホース８→インタークーラ４→第３吸気ホース９→スロットルバルブ１０→吸気マニホールド１１を通り、インジェクタ１６による燃料噴射で混合気となってエンジン１のシリンダ室に供給される。
【００２８】
エンジン１からの排気ガスは、排気マニホールド１２を通って排気タービン２ｂへ流れ、排気タービン２ｂを回転させた後、排気チューブ１５→触媒５→マフラ６を経過して外気へ排出される。
【００２９】
すなわち、エンジン１への吸入空気の過給は、エンジン１からの排気エネルギを利用して排気タービン２ｂを回し、この動力で吸気コンプレッサ２ａを駆動するターボチャージャー２により行なわれる。
【００３０】
［吸気サイレンサーによる過給音低減作用について］
ターボ過給時に生じる高周波の過給音は、第１吸気ホース７と第２吸気ホース８との間に設けられた吸気サイレンサーＡ１により低減される。
【００３１】
すなわち、第１吸気ホース７から吸気通路２０ｃに送られてきた吸気は、多数の孔２０ａから消音室４０に入り込み、消音室４０にて体積を膨張させることにより圧力を下げ、さらに、消音室４０の内壁からの反射波の干渉がある。この圧力低下と干渉により過給音を減衰するという消音作用を示す。
【００３２】
［吸気サイレンサー構成部品の結合固定作用について］
吸気サイレンサーＡ１を製造するにあたっては、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂのないアウターケース３０と、第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂのないインナーパイプ２０とをそれぞれ成形しておく。そして、軸方向長さをほぼ同長に設定したアウターケース３０とインナーパイプ２０を二層に重ね合わせ、その両端部に対しビード成形を施す。
【００３３】
この結果、インナーパイプ２０には第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂが、アウターケース３０にはホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂが、同時成形により設けられることになるし、インナーパイプ２０とアウターケース３０とが、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂにより不離一体に結合固定されることになる。
【００３４】
次に、効果を説明する。
【００３５】
（１）インナーパイプ２０とアウターケース３０との結合固定を、凹凸嵌合による結合固定としたため、スポット溶接による結合固定に比べ、バリ取りやスパッタの除去の作業が不要となり製造工数の低減を図ることができると共に、インナーパイプとアウターケースとの隙間にスパッタが残存することもないのでエンジン１への異物混入を防止することができる。
【００３６】
（２）アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂによりインナーパイプ２０とアウターケース３０とを結合固定したため、アウターケース３０にもともと成形されるホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂを利用した凹凸嵌合となり、インナーパイプ２０のみに第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂを成形すればインナーパイプ２０とアウターケース３０とを凹凸嵌合により結合固定することができるし、また、アウターケース３０の設計変更を要しないし、さらに、吸気サイレンサーＡ１の外観も従来と何ら変わるところがない。
【００３７】
（３）インナーパイプ２０の第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂは、軸方向長さがほぼ同長であるアウターケース３０とインナーパイプ２０を二層に重ね合わせ、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂとの同時成形により設けられているため、位置決め不要で１回のみのビード成形により製造工数の大幅な低減が図られると共に、吸気サイレンサーＡ１の製品コストダウンとなる。
【００３８】
つまり、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂを成形したアウターケース３０と、第１ビード嵌合部２０ｂ，２０ｂのないインナーパイプ２０とを二層に重ね合わせ、インナーパイプ２０の両端部にビード成形することでも製造できるが、この場合、ホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂとの位置合わせ作業や２回のビード成形を要する。
【００３９】
（実施の形態２）
【００４０】
この実施の形態２の吸気サイレンサーＡ２は、図３に示すように、インナーパイプ２０とアウターケース３０との凹凸嵌合部を、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂと大径部３０ａとの間の直管部３０ｃの位置に同時成形することにより互いに凹凸嵌合するケース側ビード嵌合部３０ｅとパイプ側ビード嵌合部２０ｅとした例である。
【００４１】
この実施の形態２は、図７に示す従来の吸気サイレンサーのスポット溶接部がそのままビード嵌合部３０ｅ，２０ｅに置き換えられることになり、インナーパイプ２０とアウターケース３０の設計変更を要しないし、実施の形態１に比べて材料費の節約となる。
【００４２】
（実施の形態３）
実施の形態３は、請求項１に記載の発明に対応するターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーである。
【００４３】
この実施の形態３の吸気サイレンサーＡ３は、図４に示すように、インナーパイプ２０とアウターケース３０との凹凸嵌合部を、アウターケース３０の大径部３０ａの立ち上がり部３０ｄ，３０ｄの内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ２０の第２ビード嵌合部２０ｆ，２０ｆとした例である。
【００４４】
この実施の形態３は、アウターケース３０にもともと成形される立ち上がり部３０ｄ，３０ｄを利用した凹凸嵌合となり、インナーパイプ２０のみに第２ビード嵌合部２０ｆを成形すればインナーパイプ２０とアウターケース３０とを凹凸嵌合により結合固定することができるし、実施の形態１に比べて材料費の節約となる。
【００４５】
（実施の形態４）
【００４６】
この実施の形態４の吸気サイレンサーＡ４は、図５及び図６に示すように、インナーパイプ２０とアウターケース３０との凹凸嵌合部を、アウターケース３０のホース抜け防止ビード３０ｂ，３０ｂと大径部３０ａとの間の直管部３０ｃの位置に同時成形することにより互いに凹凸嵌合するケース側エンボス嵌合部３０ｇとパイプ側エンボス嵌合部２０ｇとした例である。
【００４７】
この実施の形態４は、図７に示す従来の吸気サイレンサーのスポット溶接部がそのままエンボス嵌合部３０ｇ，２０ｇに置き換えられることになり、インナーパイプ２０とアウターケース３０の設計変更を要しないし、ビード加工よりも簡単なエンボス加工にて製造することができるし、さらに、実施の形態１に比べて材料費の節約となる。
【００４８】
（その他の実施の形態）
実施の形態１，２，３では、凹凸嵌合構造として全周にわたって凹条及び凸条が形成される凹凸ビード嵌合の例を示したが、実施の形態４に示すように部分的に凹凸嵌合するエンボス加工による嵌合凹部や嵌合凸部による凹凸嵌合構造としても良い。例えば、図１，図４に示されるインナーパイプ側のビード嵌合部をエンボス嵌合部とする。
【００４９】
実施の形態１，２，３，４では、消音室を中空円筒状空間による室とする例を示したが、消音室の形状を中空円筒とは異なる形状に設定したり、消音室内に吸音材を装填する例としても良い。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明にあっては、エンジンからの排気エネルギを利用して排気タービンを回し、この動力で吸気コンプレッサを駆動し、エンジンへの吸入空気を予圧するターボチャージャーが設けられ、このターボチャージャーの吸気コンプレッサと吸気マニホールドとを連結する吸気ホースの途中に過給時に生じる過給音を低減するべく設けられた吸気サイレンサーであって、中央部に多数の孔が開けられた円筒パイプ状のインナーパイプと、インナーパイプの外周に装着され、中央部に大径部が形成され、両端部にホース抜け防止ビードが形成されたアウターケースと、インナーパイプと大径部との間に形成され、インナーパイプの吸気通路とは多数の孔を介して連通する消音室とを備え、インナーパイプとアウターケースとの結合固定を、凹凸嵌合部による結合固定としたため、製造工数の低減が図られると共にエンジンへの異物混入が防止されるターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを提供することができるという効果が得られる。
【００５４】
また、凹凸嵌合部を、アウターケースの大径部の立ち上がり内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプのビードもしくはエンボスによる第２嵌合部としたため、上記効果に加え、インナーパイプのみに第２嵌合部を成形すればインナーパイプとアウターケースとを凹凸嵌合により結合固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図２】実施の形態１の吸気サイレンサーが適用されたターボ付エンジンを示すシステム図である。
【図３】実施の形態２のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図４】実施の形態３のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図５】実施の形態４のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図６】実施の形態４のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す図５Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図７】従来のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーを示す半断面図である。
【図８】従来のターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサーでのスポット溶接による問題点を説明する溶接部拡大断面図である。
【符号の説明】
Ａ１ 吸気サイレンサー
１ エンジン
２ ターボチャージャー
２ａ 吸気コンプレッサ
２ｂ 排気タービン
３ エアクリーナ
４ インタークーラ
５ 触媒
６ マフラ
７ 第１吸気ホース
８ 第２吸気ホース
９ 第３吸気ホース
１０ スロットルバルブ
１１ 吸気マニホールド
１２ 排気マニホールド
１３ ウェイストゲートバルブ
１４ バルブアクチュエータ
１５ 排気チューブ
１６ インジェクタ
２０ インナーパイプ
２０ａ 孔
２０ｂ 第１嵌合部（凹凸嵌合部）
２０ｃ 吸気通路
２０ｅ パイプ側ビード嵌合部（凹凸嵌合部）
２０ｆ 第２ビード嵌合部（凹凸嵌合部）
２０ｇ パイプ側エンボス嵌合部（凹凸嵌合部）
３０ アウターケース
３０ａ 大径部
３０ｂ ホース抜け防止ビード
３０ｃ 直管部
３０ｄ 立ち上がり部
３０ｅ ケース側ビード嵌合部（凹凸嵌合部）
３０ｇ ケース側エンボス嵌合部（凹凸嵌合部）
４０ 消音室
Claims (1)
- エンジン(1) からの排気エネルギを利用して排気タービン(2b)を回し、この動力で吸気コンプレッサ(2a)を駆動し、エンジン(1) への吸入空気を予圧するターボチャージャー(2) が設けられ、このターボチャージャー(2)の吸気コンプレッサ(2a)と吸気マニホールド(11)とを連結する吸気ホース(7) ，(8) の途中に過給時に生じる過給音を低減するべく設けられた吸気サイレンサー(A1)であって、中央部に多数の孔(20a) が開けられた円筒パイプ状のインナーパイプ(20)と、前記インナーパイプ(20)の外周に装着され、中央部に大径部(30a) が形成され、両端部にホース抜け防止ビード(30b),(30b) が形成されたアウターケース(30)と、前記インナーパイプ(20)と大径部(30a) との間に形成され、インナーパイプ(20)の吸気通路(20c) とは多数の孔(20a) を介して連通する消音室(40)とを備え、前記インナーパイプ(20)とアウターケース(30)との結合固定を、凹凸嵌合部による結合固定とし、前記凹凸嵌合部を、アウターケース (30) の大径部 (30a) の立ち上がり内面を嵌合凹面とし、これと凹凸嵌合するインナーパイプ (20) のビードもしくはエンボスによる第２嵌合部 (20f),(20f) としたことを特徴とするターボ付エンジン搭載車両の吸気サイレンサー。
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