JP6604844B2 - Air intake duct structure - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンに空気を導く吸気ダクト構造に関する。 The present invention relates to an intake duct structure that guides air to an engine.
エンジンに空気を導入する吸気装置として、吸気口を有する吸気ダクトと、吸気ダクトによって導入された吸気を浄化するエアクリーナと、浄化した吸気(空気)をエンジンに供給する量を調整するスロットルバルブと、調整した空気をエンジンの各シリンダに振り分けるサージタンクやインテークマニホールドとを備えるものが知られている。 As an intake device that introduces air into the engine, an intake duct having an intake port, an air cleaner that purifies the intake air introduced by the intake duct, a throttle valve that adjusts the amount of purified intake air (air) supplied to the engine, One having a surge tank and an intake manifold for distributing the adjusted air to each cylinder of the engine is known.
吸気口から吸入された吸気に水滴等の水分が含まれ、その水分がエンジンのシリンダ内に浸入すると、ウォータハンマ現象が発生し、エンジンを損傷する虞がある。そのため、吸気内に含まれる水分は、吸気ダクトやエアクリーナで吸気から分離されて排出される。例えば、特許文献1には、大型トラック等の車両に装備される吸気ダクトとして、吸気ダクトのエアボックス内に多数のリブを形成し、エアボックスの底部に排水弁を備えることが開示されている。吸気口から吸入された吸気は、各種リブへの衝突や吸気の渦流によって水分が分離される。分離された水分は、リブやエアボックスの内壁面に沿って底部に導かれて、排水弁から外部に排出される。
If water such as water droplets is contained in the intake air drawn from the intake port and the water enters the cylinder of the engine, a water hammer phenomenon may occur and the engine may be damaged. Therefore, the moisture contained in the intake air is separated and discharged from the intake air by the intake duct or the air cleaner. For example,
特許文献1に開示された技術では、吸気ダクトのエアボックス内において、エアクリーナへの出口の上方に形成された屋根型リブに吸気が衝突して水分が分離されても、その水分が吸気流によってエアクリーナへの出口に向かい、その出口を通過する虞がある。
In the technique disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、吸気中の水分を効果的に外部へ排出可能な吸気ダクト構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide an intake duct structure capable of effectively discharging moisture in intake air to the outside.
本発明の一態様に係る吸気ダクト構造は、吸気口から吸入された空気をエンジンに導く吸気ダクト構造であって、第一吸気ダクトと、第二吸気ダクトと、リブとを備える。第一吸気ダクトは、上端部に吸気口と、下端部に排水孔とを有する、第二吸気ダクトは、第一吸気ダクトの途中で分岐してエアクリーナ側に延びる。リブは、第一吸気ダクトの内壁部と第二吸気ダクトの内壁部との接続部に第一吸気ダクトの内部側に突出する。また、リブは、第二吸気ダクトの開口部の周方向の上部から下方に向かって連続して設けられると共に、その下端部が第二吸気ダクトの開口部の下部よりも下方に位置している。第一吸気ダクトの内壁部は、リブと鋭角を構成する鋭角形成面を備える。 An intake duct structure according to one aspect of the present invention is an intake duct structure that guides air sucked from an intake port to an engine, and includes a first intake duct, a second intake duct, and a rib. The first intake duct has an intake port at the upper end and a drain hole at the lower end, and the second intake duct branches in the middle of the first intake duct and extends toward the air cleaner. The rib protrudes to the inner side of the first intake duct at a connection portion between the inner wall portion of the first intake duct and the inner wall portion of the second intake duct. The rib is continuously provided downward from the circumferential upper portion of the opening of the second intake duct, and the lower end thereof is positioned below the lower portion of the opening of the second intake duct. . The inner wall portion of the first intake duct includes an acute angle forming surface that forms an acute angle with the rib.
上記吸気ダクト構造は、第一吸気ダクトの途中でエアクリーナ側に分岐する第二吸気ダクトの開口部にリブを備えることで、吸気口から吸入された水分のうち第二吸気ダクト側に流れる水分は、リブに当たり、リブを伝って下方に流れ、第二吸気ダクトの下部よりも下方に位置するリブの下端部から流れ落ちる。よって、リブに当たった水分を確実に第一吸気ダクトの下端部に位置する排水孔に導くことができる。また、第一吸気ダクトとリブとで鋭角を構成することで、第一吸気ダクトとリブとで形成される稜線部分に水分を集めることができる。よって、水分がリブのうちその稜線部分を伝って下方に流れることで、水分が吸気流などによってリブの自由端側を乗り越えて流れ落ちることを抑制し、水分が第二吸気ダクトの開口部側に向かうことを防止できる。以上により、吸気中の水分は、エアクリーナ側に延びる第二吸気ダクトの開口部を通過することなくリブを伝い、第一吸気ダクトの下端部に位置する排水孔から外部へ排出される。 The above intake duct structure has a rib at the opening of the second intake duct that branches to the air cleaner side in the middle of the first intake duct, so that the moisture flowing to the second intake duct side out of the moisture sucked from the intake port , Hits the rib, flows downward through the rib, and flows down from the lower end portion of the rib located below the lower portion of the second intake duct. Therefore, the water | moisture content which contacted the rib can be reliably guide | induced to the drain hole located in the lower end part of a 1st intake duct. In addition, by forming an acute angle between the first intake duct and the rib, moisture can be collected at the ridge line portion formed by the first intake duct and the rib. Therefore, moisture flows down along the ridge line portion of the rib, so that moisture is prevented from flowing over the free end side of the rib due to intake air flow, etc., and moisture is directed to the opening side of the second intake duct. We can prevent going. As described above, moisture in the intake air passes through the rib without passing through the opening of the second intake duct extending to the air cleaner side, and is discharged to the outside from the drain hole located at the lower end portion of the first intake duct.
本発明の吸気ダクト構造の実施形態を以下に図面を参照しつつ説明する。図中、同一符号は同一名称物を示す。 An embodiment of an intake duct structure of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, the same reference numerals indicate the same names.
≪実施形態1≫
・全体構成
実施形態1の吸気ダクト構造1は、図1に示すように、エンジン(図示せず)の上方に設けられる車室110と、この車室110を形成するバックパネル111の後方に設けられる荷台120とを備える小型トラック100に適用される。ここでは、荷台120は、底面(デッキパネル)と側面(サイドパネル又はサイドゲート)と後面(リアパネル又はリアゲート)とを備え、車室110のバックパネル111を前面として、これら底面、側面、後面、前面によって上方に開放して形成されている。車両の下方には、エンジンに空気を導入する吸気装置が配置されている。吸気装置は、吸気ダクトにて吸気を導入し、導入した吸気をエアクリーナ(図示せず)にて浄化し、浄化した吸気(空気)をスロットルバルブ、サージタンク、インテークマニホールド(いずれも図示せず)を介してエンジンの各シリンダに供給する。本実施形態1では、吸気ダクトを備える吸気ダクト構造が荷台120の上方に配置されている。本実施形態1の吸気ダクト構造1は、吸気ダクトから導入した吸気中に含まれる水滴等の水分を効果的に外部へ排出する構成を備える点を特徴の一つとする。具体的には、本実施形態1の吸気ダクト構造1は、吸気ダクトとして吸気口12及び排水孔14を有する第一吸気ダクト10と、第一吸気ダクト10の途中で分岐してエアクリーナ側に延びる第二吸気ダクト20とを備える。そして、第一吸気ダクト10の内壁部と第二吸気ダクト20の内壁部との接続部30cにリブ30を備え、第一吸気ダクト10の内壁部にリブ30と鋭角を構成する鋭角形成面10sを備える。以下、詳細を説明する。
Overall Configuration As shown in FIG. 1, the
・第一吸気ダクト
第一吸気ダクト10は、図1に示すように、バックパネル111にほぼ沿って配置され、上端部に吸気口12と、下端部に排水孔14(図2,3)とを有する。第一吸気ダクト10は、図1,2に示すように、その上端側で逆U字状に湾曲しており、吸気口12が車両の下方に向いて開口するような形状となっている。この形状によって、吸気口12から外気を効率的に吸気でき、水滴や異物等を吸入し難い。本例では、第一吸気ダクト10は、吸気口12の上方に第一吸気ダクト10の外表面から外方に突出する庇部16(図1,2)を備える。庇部16を備えることで、吸気口12から水滴等をより吸入し難い。
As shown in FIG. 1, the
第一吸気ダクト10は、上端側から下端側に向かって湾曲した部分を備える。具体的には、図3に示すように、後述する第二吸気ダクト20と接続される側と反対側の面(図3の右側に位置する面)が、第一吸気ダクト10の上下方向の中央部近傍で第二吸気ダクト20の配置側と反対側に膨れるように湾曲している(外側湾曲部分と呼ぶことがある)。第二吸気ダクト20と接続される側の面(図3の左側に位置する面)は、第一吸気ダクト10の上端側から上下方向の中央部近傍まで第二吸気ダクト20の配置側と反対側に膨れるように湾曲しており(内側湾曲部分と呼ぶことがある)、その中央部近傍から下端側までほぼ垂直面となっている。このほぼ垂直面の部分で第二吸気ダクト20と接続されている。第一吸気ダクト10の下端側は、上端側に比較して容積が小さくなっている。第一吸気ダクト10の形状については、後述する作用及び効果にて詳述する。
The
第一吸気ダクト10の排水孔14は下方に向けて開口され、水滴等の水分を外部に排出できると共に、この排水孔14を介して第一吸気ダクト10内に異物が浸入し難く、異物によって排水孔14を塞ぐことがないような形状・寸法となっている。
The
・第二吸気ダクト
第二吸気ダクト20は、図1に示すように、第一吸気ダクト10の途中で上下方向と交差する方向に分岐してエアクリーナ側に延びる。本例では、第二吸気ダクト20は、第一吸気ダクト10との接続部30c(図3)から車両後方かつ車両下方に延びる湾曲部分と、この湾曲部分に繋がり、車両下方に延びる短い直線部分とを備え(図3も併せて参照)、エアクリーナとは直接的に接続されていない。短い直線部分は、ゴムホース50(図1)の取付箇所である。第二吸気ダクト20は、ゴムホース50を介して連結ダクト60に連結され、連結ダクト60が、荷台120の底面を貫通して、荷台120下のエアクリーナに連結される。
Second Air Intake Duct As shown in FIG. 1, the second
・リブ
リブ30は、図3,4に示すように、第一吸気ダクト10の内壁部と第二吸気ダクト20の内壁部との接続部30cにおいて、第一吸気ダクト10の内部側に突出した庇状部である。リブ30は、図4に示すように、第二吸気ダクト20の開口部22の周方向の上部から下方に向かって連続して設けられる湾曲部32と、この湾曲部32の両端部に連続して第二吸気ダクト20の開口部22の下部よりも下方まで延びる一対の直線部34とを備える。つまり、リブ30は、湾曲部32と一対の直線部34とで下部に開放した逆U字状となっている。リブ30は、第二吸気ダクト20の開口部22の周方向の上部及び側部に沿って配置されると共に、その開口部22の下部よりも下方に下端部が位置することで、水滴等の水分が第二吸気ダクト20の開口部22を通過することを防ぐ壁の役割を果たす。リブ30の突出長さは、水分が第二吸気ダクト20の開口部22を通過することを抑制できる長さを適宜選択できる。上記第一吸気ダクト10、第二吸気ダクト20、及びリブ30は、一体に成形された樹脂成形品である。
Ribs The
第一吸気ダクト10の内壁部は、図3に示すように、リブ30と鋭角を構成する鋭角形成面10sを備える。本例では、リブ30は、上記接続部30cから水平方向に第一吸気ダクト10の内部側に突出しており、鋭角形成面10sは、第一吸気ダクト10の外部側(第二吸気ダクト20側)に延びるように形成されている。また、本例では、鋭角形成面10sは湾曲面であるが、平面状の傾斜面であってもよい。
As shown in FIG. 3, the inner wall portion of the
・その他
本実施形態1では、吸気ダクト構造1は、固定部80によりバックパネル111に固定されている。本例では、第一吸気ダクト10に固定部80の取付片18を有し、第一吸気ダクト10が固定部80によりバックパネル111に固定されている。また、吸気ダクト構造1は、保護カバー90で覆われている。保護カバー90を備えることで、吸気口12から異物を吸入することを抑制でき、第一吸気ダクト10及び第二吸気ダクト20を保護できる。保護カバー90は、バックパネル111と同程度の強度を有する部材で構成されることが好ましい。
Others In the first embodiment, the
・作用
上記構成を備える吸気ダクト構造1による作用を、図3,4を参照して説明する。
-Action The action of the
第一吸気ダクト10の吸気口12(図1,2)から導入した吸気のうち空気は、図3の実線矢印に示すように、第一吸気ダクト10の形状に沿って進入し、第一吸気ダクト10の外側湾曲部分に当たり、その湾曲部分の膨らんだ方向と反対側に位置する第二吸気ダクト20側に進む。第二吸気ダクト20側に進んだ空気は、第二吸気ダクト20の開口部22を通過し、エアクリーナ側に進む。
Of the intake air introduced from the intake port 12 (FIGS. 1 and 2) of the
第一吸気ダクト10の吸気口12(図1,2)から導入した吸気中に水滴等の水分が含まれ、その水分が第一吸気ダクト10のうち第二吸気ダクト20の配置側と反対側の面に近い軌跡を描く場合、図3の一点鎖線に示すように、水分は第一吸気ダクト10の下端側に流れ落ち、排水孔14から排出される。一方、水分が第一吸気ダクト10のうち第二吸気ダクト20の配置側の面に近い軌跡を描く場合、図3の二点鎖線に示すように、水分は第一吸気ダクト10の内側湾曲部分に当たり、第一吸気ダクト10の内壁部に沿ってリブ30の上部に流れ落ちる。このとき、水分は、鋭角形成面10sに沿って第一吸気ダクト10とリブ30とで形成される稜線部分に流れ着く。この稜線部分に流れ着いた水分は、図4の二点鎖線に示すように、リブ30の湾曲部32から直線部34を伝い、直線部34の下端部から第一吸気ダクト10の下端側に流れ落ち、排水孔14(図3)から排出される。
The intake air introduced from the intake port 12 (FIGS. 1 and 2) of the
・効果
本実施形態1の吸気ダクト構造1は、吸気口12及び排水孔14を有する第一吸気ダクト10と、エアクリーナ側に延びる第二吸気ダクト20とを備え、第一吸気ダクト10に外側湾曲部分を設けることで、吸気中の空気を第二吸気ダクト20側に流すことができ、吸気中の水分を第一吸気ダクト10の下端側に流し落とすことができる。第一吸気ダクト10と第二吸気ダクト20との接続部30cに逆U字状でかつ下端部が第二吸気ダクト20の開口部22よりも下方に位置するリブ30を備えることで、水分が第二吸気ダクト20の配置側の面に近い軌跡を描く場合であっても、水分はリブに当たるため、リブを伝って水分を第一吸気ダクト10の下端部に流し落とすことができる。本例では、第一吸気ダクト10に内側湾曲部分を設けることで、水分が第二吸気ダクト20の配置側の面に近い軌跡を描く場合に、水分が内側湾曲部分に当たるため、内側湾曲部分に当たった水分を第一吸気ダクト10の内壁面に沿ってリブ30にまで流し落とすことができる。
Effect The
特に、第一吸気ダクト10とリブ30とで鋭角を構成しているため、リブ30まで流れ落ちた水分を第一吸気ダクト10とリブ30とで形成される稜線部分に集めることができ、稜線部分を伝って水分を下方に流し易い。そのため、水分が吸気流などによってリブ30の自由端側(第一吸気ダクト10の内部側)を乗り越えてリブ30の途中で流れ落ちることを抑制できる。よって、水分を第二吸気ダクト20の開口部22側に向かい難くでき、水分を第一吸気ダクト10の下端側に流し落とすことができる。鋭角形成面10sは、図3に示す縦断面において、上方よりも下方が第一吸気ダクト10の外部側(第二吸気ダクト20側)に寄っているため、第一吸気ダクト10の内壁部とリブ30とで構成される角度が直角の場合に比較して、稜線部分からリブ30の先端までの距離を長くし易い。このことからも、水分がリブ30の自由端側を乗り越えてリブ30の途中で流れ落ちることを抑制し易い。以上より、吸気口12から導入した吸気中に水滴等の水分が含まれた場合であっても、水分を第二吸気ダクト20の開口部22を通過させることなく、効果的に外部へ排出することができる。
In particular, since the
ここで、エンジンの上方に車室110と、車室110の後方に荷台120とを備える小型トラック100の場合、吸気装置は、吸気ダクトの吸気口の配置箇所として、以下の形態が挙げられる。(1)サイドメンバーに孔を開けて、サイドメンバーに吸気ダクトを取り付けると共に、サイドメンバーの孔に対向して吸気口を配置する。(2)車両前方まで吸気ダクトを伸ばし、バンパー開口部に対向して吸気口を配置する。(3)吸気ダクトを露出する状態でバックパネルに沿って車室の最高位置近辺まで伸ばして配置する。上記各形態について、(1)洪水や冠水時の場合、サイドメンバーまで冠水する虞があり、吸気口から水が浸入し、エンジンのシリンダ内に水が浸入することでウォータハンマ現象が発生し、エンジンを損傷する虞がある。(2)小型トラックの場合、エンジンが車両中央に配置されるため、ダクト長が長くなり、コスト高を招く。また、小型トラックの場合、周辺部品との位置制約により、ダクトを配設し難い。(3)ダクト長が長くなり、コスト高を招く。
Here, in the case of the
本実施形態1の吸気ダクト構造1は、荷台120上に配置するため、洪水や冠水によって車両の下方全体に亘って水嵩が増した状態であっても、上記(1)のような吸気口からの水の浸入を防止できる。よって、東南アジア地域のように、雨季に頻繁に冠水するような地域でも好適に利用できる。また、本実施形態1の吸気ダクト構造1は、荷台120上に位置するため、上記(2)(3)に対して、ダクト長を比較的短くでき、コスト高を招き難い。
Since the air
また、本実施形態1の吸気ダクト構造1は、第一吸気ダクト10の容積が上端側よりも下端側で小さいため、第一吸気ダクト10内の圧損が上端側よりも下端側で大きくなる。また、第一吸気ダクト10内にリブ30を設けていることからも、第一吸気ダクト10内の圧損が上端側よりも下端側で大きくなる。そのため、もし吸気ダクト構造1(第一吸気ダクト10)の下端側に位置する排水孔14が水に浸かることがあったとしても、第一吸気ダクト10内の圧損が上端側よりも下端側の方が大きいことで、排水孔14から第一吸気ダクト10内に水が吸入され難い。
Further, in the
≪変形例≫
本発明はこれらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、上記実施形態1では、リブ30が接続部30cから水平方向に第一吸気ダクト10の内部側に突出した形態を説明したが、リブは、接続部側よりも第一吸気ダクトの内部側が上方に位置するように傾斜して突出することもできる。この場合、第一吸気ダクトの鋭角形成面は、第一吸気ダクトの外部側(第二吸気ダクト側)に延びるように形成されていなくてもよく、例えば鉛直面であってもよい。リブが第一吸気ダクトの内部側に向かって上方となるように傾斜していることで、第一吸気ダクト10とリブ30とで鋭角を構成することができる。
≪Modification≫
The present invention is not limited to these exemplifications, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. For example, in
また、上記実施形態1では、リブ30が湾曲部32と一対の直線部34とで下部に開放した逆U字状である形態を説明したが、リブは、第二吸気ダクトの開口部の形状に合わせて適宜選択でき、例えば逆V字状とすることもできる。また、逆V字状部分と、この逆V字状部分の両端部に連続する一対の直線部とで下部に開放した形状とすることもできる。
In
さらに、上記実施形態1では、第一吸気ダクト10がバックパネル111にほぼ沿って配置され、第一吸気ダクト10の下端側(排水孔14)も荷台120上に位置する形態を説明したが、第一吸気ダクト10の下端側は荷台120を貫通して荷台120の下方に位置することもできる。
Furthermore, in
本発明の吸気ダクト構造は、小型トラックにおけるエンジンに空気を導入する吸気装置に好適に利用できる。特に、洪水や冠水対策が望まれる地域で使用される小型トラックに装備される吸気装置に好適に利用できる。 The intake duct structure of the present invention can be suitably used for an intake device that introduces air into an engine in a small truck. In particular, it can be suitably used for an air intake device installed in a small truck used in an area where countermeasures against flooding and flooding are desired.
1 吸気ダクト構造
10 第一吸気ダクト
10s 鋭角形成面
12 吸気口 14 排水孔 16 庇部 18 取付片
20 第二吸気ダクト
22 開口部
30 リブ
30c 接続部
32 湾曲部 34 直線部
50 ゴムホース
60 連結ダクト
80 固定部
90 保護カバー
100 小型トラック
110 車室 111 バックパネル
120 荷台
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上端部に前記吸気口と、下端部に排水孔とを有する第一吸気ダクトと、
前記第一吸気ダクトの途中で分岐してエアクリーナ側に延びる第二吸気ダクトと、
前記第一吸気ダクトの内壁部と前記第二吸気ダクトの内壁部との接続部に前記第一吸気ダクトの内部側に突出するリブとを備え、
前記リブは、前記第二吸気ダクトの開口部の周方向の上部から下方に向かって連続して設けられると共に、その下端部が前記第二吸気ダクトの開口部の下部よりも下方に位置しており、
前記第一吸気ダクトにおける前記リブの上部に位置する内壁部は、前記リブと鋭角を構成する鋭角形成面を備える吸気ダクト構造。 An air intake duct structure that guides air sucked from the air intake port to the engine,
A first air intake duct having the air inlet at the upper end and a drain hole at the lower end;
A second intake duct that branches off in the middle of the first intake duct and extends toward the air cleaner;
A rib projecting to the inner side of the first intake duct at a connection portion between the inner wall portion of the first intake duct and the inner wall portion of the second intake duct;
The rib is continuously provided downward from the circumferential upper portion of the opening of the second intake duct, and the lower end thereof is positioned below the lower portion of the opening of the second intake duct. And
In the intake duct structure, an inner wall portion located on an upper portion of the rib in the first intake duct includes an acute angle forming surface that forms an acute angle with the rib.
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