吸気装置
【課題】 スロットル取付部より上流の吸気通路が湾曲していても、流入空気の流量に偏りが生じるのを抑制し、各シリンダへの流入空気を均等に分配できる吸気装置を提供すること。
【解決手段】
インテークマニホールド１は、図示しないスロットルの吸気通路１１下流に配置されるスロットル取付部２と、スロットルが吸気した流入空気を整流及び充填するサージタンク３と、流入空気を図示しない４気筒エンジンのシリンダに分配する吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、前記スロットル取付部に固定される螺旋状の吸気整流機構５とを備える吸気装置。
【解決手段】
インテークマニホールド１は、図示しないスロットルの吸気通路１１下流に配置されるスロットル取付部２と、スロットルが吸気した流入空気を整流及び充填するサージタンク３と、流入空気を図示しない４気筒エンジンのシリンダに分配する吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、前記スロットル取付部に固定される螺旋状の吸気整流機構５とを備える吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に用いられる内燃機関の吸気側の流入空気を各シリンダに分配する吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、内燃機関に設けられている吸気装置（インテークマニホールド）には流入空気を整流するサージタンクが設けられている。そして、サージタンク内のスロットル取付部と対向する面に、吸気入口に向かって突接する突接部を形成し、螺旋流を生じさせる吸気装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−６５８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１の構成では、突接部で吸入する流入空気を２等分にし螺旋流とするが、スロットル取付部より上流の吸気通路が湾曲して、湾曲部の内側と外側とで流入空気の流量に偏りが生じ、例えば直列４気筒エンジンの場合に１番２番のシリンダへの流入空気と、３番４番のシリンダへの流入空気が均等に分配されず、内燃機関の燃焼効率と性能を低下させる問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題点を鑑みて成されたものであり、スロットル取付部より上流の吸気通路が湾曲していても、流入空気の流量に偏りが生じるのを抑制し、従来よりも各シリンダへの流入空気を均等に分配できる吸気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の課題解決手段は、スロットルの吸気通路下流に配置されるスロットル取付部と、前記スロットルが吸気した流入空気を整流するサージタンクと、流入空気を各シリンダに分配する吸気管と、前記サージタンクを含む前記スロットルと前記サージタンクとの間に螺旋状の吸気整流機構とを備える構成である。
【０００７】
本発明の第２の課題解決手段は、前記吸気整流機構は、前記吸気通路側の入口から前記サージタンク側の出口までの開口面積が等しい形状である。
【０００８】
本発明の第３の課題解決手段は、前記吸気整流機構は、前記吸気通路側から見て前記サージタンクの内部が見えない形状である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の吸気装置では、螺旋状の吸気整流機構を備えるため、スロットル取付部より上流の吸気通路が湾曲して、湾曲部の内側と外側とで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構によって、従来よりも各シリンダに均等に分配できる。
【００１０】
また、スロットル取付部から近いシリンダとスロットル取付部から遠いシリンダとで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構によって、従来よりも各シリンダに均等に分配できる。
【００１１】
更に、サージタンクとスロットルとの接合部に螺旋状の吸気整流機構を有するため、スロットルで乱れた流入空気も整流し各シリンダに均等に分配できる。
【００１２】
請求項２の吸気装置では、吸気整流機構は、吸気通路側の入口からサージタンク側の出口までの開口面積が等しいため、流入空気の抵抗になるのを抑制できる。
【００１３】
請求項３の吸気装置では、スロットルの吸気通路側から見てサージタンク内が見えないため、流入空気を吸気通路からサージタンクに直接に流入させることなく整流し、従来よりも各シリンダに均等に分配できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールドの説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールドの背面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールドの吸気整流機構の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るインテークマニホールドの吸気整流機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールド１の説明図である。インテークマニホールド１は、スロットル１０よりも吸気通路１１下流に配置されるスロットル取付部２と、スロットル１０が吸気した流入空気を整流及び充填するサージタンク３と、流入空気を図示しない４気筒エンジンのシリンダに分配する吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、前記スロットル取付部２に固定される螺旋状の吸気整流機構５とを備える。また、吸気通路１１は、図示しない３本のボルトを用いてスロットル取付部２に取り付けられる。また、吸気通路１１は左方向から伸びてきて湾曲部１２で後方に湾曲してスロットル取付部２に取り付けられる。なお、インテークマニホールド１は樹脂成型品である。
【００１７】
図２は、本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールド１の背面図である。図２において右から順に吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとなっており、吸気管４ａは図示しないエンジンの１番シリンダ、吸気管４ｂは図示しないエンジンの２番シリンダ、吸気管４ｃは図示しないエンジンの３番シリンダ、吸気管４ｄは図示しないエンジンの４番シリンダに接続される。また、吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは図示しない５本のボルトを用いて図示しないエンジンシリンダヘッドに取り付けられる。
【００１８】
図３は、本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールド１の吸気整流機構５の説明図である。吸気整流機構５は、中心に前方から後方に向かって貫通する円柱状の空洞を有し、空洞を囲う断面円状の部材から外側に向かって広がるように湾曲する４枚の羽を有し、吸気通路１１側から見てサージタンク３の内部が見える形状である。また、吸気整流機構５は、吸気通路１１側の吸気整流機構入口２０から吸気整流機構出口２１までの開口面積が等しい。
【００１９】
本発明の第１実施形態の動作について説明する。
【００２０】
スロットル１０で吸気された流入空気が吸気通路１１を通じてインテークマニホールド１に入る際、吸気通路１１の湾曲部１２の外側と内側で流入空気の流量に偏りが生じ、吸気通路１１の湾曲部１２より下流では流入空気が湾曲部１２の外側になる吸気管４ａ、４ｂ側に多く、湾曲部１２の内側になる吸気管４ｃ、４ｄ側に少ない流量となる。しかし、スロットル取付部２に設けられた吸気整流機構５で、流入空気の風向きを変えて整流することで、流入空気はサージタンク３内に分散されて供給される。サージタンク３内に分散された流入空気は、吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配され、図示しないエンジンの１〜４番のシリンダに供給される。
【００２１】
本実施形態の第１実施形態の効果について説明する。
【００２２】
インテークマニホールド１は、スロットル取付部２に螺旋状の吸気整流機構５を備えるため、スロットル取付部２より上流の吸気通路１１が湾曲して、湾曲部１２の内側と外側とで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構５によって、従来よりも吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配できる。
【００２３】
また、スロットル取付部２から近い吸気管４ｂ、４ｃと、スロットル取付部２から遠い吸気管４ａ、４ｄとで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構５によって、従来よりも吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配できる。
【００２４】
更に、サージタンク３とスロットル１０との接合部２に螺旋状の吸気整流機構５を有するため、スロットル１０での乱れた流入空気も整流し吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配できる。
【００２５】
以上３つの効果から、吸気整流機構５は、気筒間の流入空気の流量の偏りが９．４％から４．１％に改善できる。
【００２６】
また、吸気整流機構５は、吸気整流機構入口２０から吸気整流機構出口２１までの開口面積が等しいため、流入空気の抵抗になるのを抑制できる。
【００２７】
図４は本発明の第２実施形態に係るインテークマニホールド１の吸気整流機構５ａの説明図である。第１実施形態では図３に示すように、吸気整流機構５は、中心に前方から後方に向かって貫通する円柱状の空洞を有し、空洞を囲う断面円状の部材から外側に向かって広がるように湾曲する４枚の羽を有し、吸気通路１１側から見てサージタンク３の内部が見える形状であるのに対し、第２実施形態では図４に示すように、吸気整流機構５ａは、吸気整流機構５ａ中心より外側に向かって広がるように湾曲する３枚の羽を有し、吸気通路１１側から見てサージタンク３の内部が見えない形状である。また、吸気整流機構５ａは、吸気通路１１側の吸気整流機構入口２０ａから吸気整流機構出口２１ａまでの開口面積が等しい。
【００２８】
第２実施形態の効果について説明する。第２実施形態では、流入空気を吸気通路１１からサージタンク３に直接に流入させることなく整流し、第１実施形態に比べ各シリンダに均等に分配できる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に示す態様に変更しても良い。
【００３０】
・第１及び第２実施形態では吸気整流機構５、５ａはスロットル取付部２に取付けたが取付場所及び取付方法に限定されない。例えば、サージタンク３からスロットル１０に向けて延在するステーを設け、吸気整流機構５、５ａをステーに固定しても良い。このような取付方法であれば、流入空気の流れ方向においてスロットル１０よりも下流かつスロットル取付部２よりも上流に吸気整流機構５、５ａを取付けることもできる。この場合、流入空気の流れ方向において湾曲部１２よりもできる限り下流側に吸気整流機構５、５ａを設けることが望ましい。また、スロットル取付部２もしくは吸気通路１１のスロットル取付部２側の開口端からサージタンク３に向けて延在するステーを設けた場合は、流入空気の流れ方向においてスロットル取付部２よりも下流側のサージタンク３内の流入空気入口部分に吸気整流機構５、５ａを取付けることもできる。この場合、サージタンク３による流入空気の整流及び充填が阻害されない場所に設けることが望ましい。
【００３１】
・第１及び第２実施形態ではインテークマニホールド１が樹脂製であるが、金属製でも良い。
【００３２】
・第１及び第２実施形態では吸気整流機構が３枚ないしは４枚の羽を有するが、羽根の枚数に限定されない。
【００３３】
・第１及び第２実施形態では４気筒エンジンを用いているが、２気筒以上のエンジンやロータリーエンジンに用いても良い。
【００３４】
・第１及び第２実施形態ではインテークマニホールド１と吸気整流機構５とは別部材であるが、一体成形しても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１ インテークマニホールド（吸気装置）
２ スロットル取付部
３ サージタンク
４ａ 吸気管
４ｂ 吸気管
４ｃ 吸気管
４ｄ 吸気管
５、５ａ 吸気整流機構
１０ スロットル
１１ 吸気通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に用いられる内燃機関の吸気側の流入空気を各シリンダに分配する吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、内燃機関に設けられている吸気装置（インテークマニホールド）には流入空気を整流するサージタンクが設けられている。そして、サージタンク内のスロットル取付部と対向する面に、吸気入口に向かって突接する突接部を形成し、螺旋流を生じさせる吸気装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−６５８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１の構成では、突接部で吸入する流入空気を２等分にし螺旋流とするが、スロットル取付部より上流の吸気通路が湾曲して、湾曲部の内側と外側とで流入空気の流量に偏りが生じ、例えば直列４気筒エンジンの場合に１番２番のシリンダへの流入空気と、３番４番のシリンダへの流入空気が均等に分配されず、内燃機関の燃焼効率と性能を低下させる問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題点を鑑みて成されたものであり、スロットル取付部より上流の吸気通路が湾曲していても、流入空気の流量に偏りが生じるのを抑制し、従来よりも各シリンダへの流入空気を均等に分配できる吸気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の課題解決手段は、スロットルの吸気通路下流に配置されるスロットル取付部と、前記スロットルが吸気した流入空気を整流するサージタンクと、流入空気を各シリンダに分配する吸気管と、前記サージタンクを含む前記スロットルと前記サージタンクとの間に螺旋状の吸気整流機構とを備える構成である。
【０００７】
本発明の第２の課題解決手段は、前記吸気整流機構は、前記吸気通路側の入口から前記サージタンク側の出口までの開口面積が等しい形状である。
【０００８】
本発明の第３の課題解決手段は、前記吸気整流機構は、前記吸気通路側から見て前記サージタンクの内部が見えない形状である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の吸気装置では、螺旋状の吸気整流機構を備えるため、スロットル取付部より上流の吸気通路が湾曲して、湾曲部の内側と外側とで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構によって、従来よりも各シリンダに均等に分配できる。
【００１０】
また、スロットル取付部から近いシリンダとスロットル取付部から遠いシリンダとで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構によって、従来よりも各シリンダに均等に分配できる。
【００１１】
更に、サージタンクとスロットルとの接合部に螺旋状の吸気整流機構を有するため、スロットルで乱れた流入空気も整流し各シリンダに均等に分配できる。
【００１２】
請求項２の吸気装置では、吸気整流機構は、吸気通路側の入口からサージタンク側の出口までの開口面積が等しいため、流入空気の抵抗になるのを抑制できる。
【００１３】
請求項３の吸気装置では、スロットルの吸気通路側から見てサージタンク内が見えないため、流入空気を吸気通路からサージタンクに直接に流入させることなく整流し、従来よりも各シリンダに均等に分配できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールドの説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールドの背面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールドの吸気整流機構の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るインテークマニホールドの吸気整流機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールド１の説明図である。インテークマニホールド１は、スロットル１０よりも吸気通路１１下流に配置されるスロットル取付部２と、スロットル１０が吸気した流入空気を整流及び充填するサージタンク３と、流入空気を図示しない４気筒エンジンのシリンダに分配する吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、前記スロットル取付部２に固定される螺旋状の吸気整流機構５とを備える。また、吸気通路１１は、図示しない３本のボルトを用いてスロットル取付部２に取り付けられる。また、吸気通路１１は左方向から伸びてきて湾曲部１２で後方に湾曲してスロットル取付部２に取り付けられる。なお、インテークマニホールド１は樹脂成型品である。
【００１７】
図２は、本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールド１の背面図である。図２において右から順に吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとなっており、吸気管４ａは図示しないエンジンの１番シリンダ、吸気管４ｂは図示しないエンジンの２番シリンダ、吸気管４ｃは図示しないエンジンの３番シリンダ、吸気管４ｄは図示しないエンジンの４番シリンダに接続される。また、吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは図示しない５本のボルトを用いて図示しないエンジンシリンダヘッドに取り付けられる。
【００１８】
図３は、本発明の第１実施形態に係るインテークマニホールド１の吸気整流機構５の説明図である。吸気整流機構５は、中心に前方から後方に向かって貫通する円柱状の空洞を有し、空洞を囲う断面円状の部材から外側に向かって広がるように湾曲する４枚の羽を有し、吸気通路１１側から見てサージタンク３の内部が見える形状である。また、吸気整流機構５は、吸気通路１１側の吸気整流機構入口２０から吸気整流機構出口２１までの開口面積が等しい。
【００１９】
本発明の第１実施形態の動作について説明する。
【００２０】
スロットル１０で吸気された流入空気が吸気通路１１を通じてインテークマニホールド１に入る際、吸気通路１１の湾曲部１２の外側と内側で流入空気の流量に偏りが生じ、吸気通路１１の湾曲部１２より下流では流入空気が湾曲部１２の外側になる吸気管４ａ、４ｂ側に多く、湾曲部１２の内側になる吸気管４ｃ、４ｄ側に少ない流量となる。しかし、スロットル取付部２に設けられた吸気整流機構５で、流入空気の風向きを変えて整流することで、流入空気はサージタンク３内に分散されて供給される。サージタンク３内に分散された流入空気は、吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配され、図示しないエンジンの１〜４番のシリンダに供給される。
【００２１】
本実施形態の第１実施形態の効果について説明する。
【００２２】
インテークマニホールド１は、スロットル取付部２に螺旋状の吸気整流機構５を備えるため、スロットル取付部２より上流の吸気通路１１が湾曲して、湾曲部１２の内側と外側とで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構５によって、従来よりも吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配できる。
【００２３】
また、スロットル取付部２から近い吸気管４ｂ、４ｃと、スロットル取付部２から遠い吸気管４ａ、４ｄとで流入空気の流量に偏りが生じる場合であっても、螺旋状の吸気整流機構５によって、従来よりも吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配できる。
【００２４】
更に、サージタンク３とスロットル１０との接合部２に螺旋状の吸気整流機構５を有するため、スロットル１０での乱れた流入空気も整流し吸気管４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに均等に分配できる。
【００２５】
以上３つの効果から、吸気整流機構５は、気筒間の流入空気の流量の偏りが９．４％から４．１％に改善できる。
【００２６】
また、吸気整流機構５は、吸気整流機構入口２０から吸気整流機構出口２１までの開口面積が等しいため、流入空気の抵抗になるのを抑制できる。
【００２７】
図４は本発明の第２実施形態に係るインテークマニホールド１の吸気整流機構５ａの説明図である。第１実施形態では図３に示すように、吸気整流機構５は、中心に前方から後方に向かって貫通する円柱状の空洞を有し、空洞を囲う断面円状の部材から外側に向かって広がるように湾曲する４枚の羽を有し、吸気通路１１側から見てサージタンク３の内部が見える形状であるのに対し、第２実施形態では図４に示すように、吸気整流機構５ａは、吸気整流機構５ａ中心より外側に向かって広がるように湾曲する３枚の羽を有し、吸気通路１１側から見てサージタンク３の内部が見えない形状である。また、吸気整流機構５ａは、吸気通路１１側の吸気整流機構入口２０ａから吸気整流機構出口２１ａまでの開口面積が等しい。
【００２８】
第２実施形態の効果について説明する。第２実施形態では、流入空気を吸気通路１１からサージタンク３に直接に流入させることなく整流し、第１実施形態に比べ各シリンダに均等に分配できる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に示す態様に変更しても良い。
【００３０】
・第１及び第２実施形態では吸気整流機構５、５ａはスロットル取付部２に取付けたが取付場所及び取付方法に限定されない。例えば、サージタンク３からスロットル１０に向けて延在するステーを設け、吸気整流機構５、５ａをステーに固定しても良い。このような取付方法であれば、流入空気の流れ方向においてスロットル１０よりも下流かつスロットル取付部２よりも上流に吸気整流機構５、５ａを取付けることもできる。この場合、流入空気の流れ方向において湾曲部１２よりもできる限り下流側に吸気整流機構５、５ａを設けることが望ましい。また、スロットル取付部２もしくは吸気通路１１のスロットル取付部２側の開口端からサージタンク３に向けて延在するステーを設けた場合は、流入空気の流れ方向においてスロットル取付部２よりも下流側のサージタンク３内の流入空気入口部分に吸気整流機構５、５ａを取付けることもできる。この場合、サージタンク３による流入空気の整流及び充填が阻害されない場所に設けることが望ましい。
【００３１】
・第１及び第２実施形態ではインテークマニホールド１が樹脂製であるが、金属製でも良い。
【００３２】
・第１及び第２実施形態では吸気整流機構が３枚ないしは４枚の羽を有するが、羽根の枚数に限定されない。
【００３３】
・第１及び第２実施形態では４気筒エンジンを用いているが、２気筒以上のエンジンやロータリーエンジンに用いても良い。
【００３４】
・第１及び第２実施形態ではインテークマニホールド１と吸気整流機構５とは別部材であるが、一体成形しても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１ インテークマニホールド（吸気装置）
２ スロットル取付部
３ サージタンク
４ａ 吸気管
４ｂ 吸気管
４ｃ 吸気管
４ｄ 吸気管
５、５ａ 吸気整流機構
１０ スロットル
１１ 吸気通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルの吸気通路下流に配置されるスロットル取付部と、
前記スロットルが吸気した流入空気を整流するサージタンクと、
流入空気を各シリンダに分配する吸気管と、
前記サージタンクを含む前記スロットルと前記サージタンクとの間に螺旋状の吸気整流機構とを備える吸気装置。
【請求項２】
前記吸気整流機構は、前記吸気通路側の入口から前記サージタンク側の出口までの開口面積が等しい形状であることを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。
【請求項３】
前記吸気整流機構は、前記吸気通路側から見て前記サージタンクの内部が見えない形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気装置。
【請求項１】
スロットルの吸気通路下流に配置されるスロットル取付部と、
前記スロットルが吸気した流入空気を整流するサージタンクと、
流入空気を各シリンダに分配する吸気管と、
前記サージタンクを含む前記スロットルと前記サージタンクとの間に螺旋状の吸気整流機構とを備える吸気装置。
【請求項２】
前記吸気整流機構は、前記吸気通路側の入口から前記サージタンク側の出口までの開口面積が等しい形状であることを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。
【請求項３】
前記吸気整流機構は、前記吸気通路側から見て前記サージタンクの内部が見えない形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７２３３０（Ｐ２０１３−７２３３０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０９５８（Ｐ２０１１−２１０９５８）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
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