特許 7107086 内燃機関の吸気ダクト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-19

(45)【発行日】2022-07-27

(54)【発明の名称】内燃機関の吸気ダクト

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/10 20060101AFI20220720BHJP

【ＦＩ】

F02M35/10 101G

F02M35/10 101N

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018152235

(22)【出願日】2018-08-13

(65)【公開番号】P2020026775

(43)【公開日】2020-02-20

【審査請求日】2021-04-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】木村 龍介

(72)【発明者】

【氏名】大野 知世

【審査官】津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１１３０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０８５３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０７３８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１２５８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の側壁を有する内燃機関の吸気ダクトであって、
前記側壁を周方向に分割して構成する第１成形体と第２成形体とを有しており、
前記第１成形体は、樹脂成形体により形成されており、
前記第２成形体は、圧縮成形された繊維成形体により形成されており、
前記第１成形体及び前記第２成形体の各々における前記周方向の両端部には、互いを接合する接合部が設けられており、
前記第１成形体における前記接合部の内周側には、前記第２成形体に向かって突出するとともに前記側壁の軸線方向に沿って延在するリブが設けられており、
前記第２成形体には、前記リブの外周側に位置するとともに前記リブを収容する収容凹部が設けられて おり、
前記収容凹部は、前記第２成形体における前記側壁の前記周方向の端部を折り曲げることにより形成されており、
前記接合部は、前記第１成形体に設けられ、前記第２成形体に向かって突出する爪部と、前記第２成形体に設けられ、前記爪部が係止される係止孔とを有しており、
前記爪部及び前記係止孔は、前記第１成形体及び前記第２成形体の各々における前記周方向の一方の端部に設けられており、
前記第１成形体及び前記第２成形体の各々における前記周方向の他方の端部には、前記第１成形体及び前記第２成形体を開閉可能に支持するヒンジ機構が設けられており、
前記ヒンジ機構は、前記第１成形体に設けられたアーチ部と、前記第２成形体に設けられ、前記アーチ部の孔に挿通される突部とにより構成されている、
内燃機関の吸気ダクト。

【請求項2】

前記第１成形体における前記接合部の各々の内周側には、一対の前記リブが設けられており、
前記第２成形体における前記リブの各々に対向する位置には、前記リブの各々を収容する一対の前記収容凹部が設けられている、
請求項１に記載の内燃機関の吸気ダクト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の吸気ダクトに関する。

【背景技術】

【0002】

車載内燃機関の吸気通路には、筒状の側壁を有する吸気ダクトが設けられている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の吸気ダクトの側壁は、合成樹脂製成形体からなる第１分割体と、不織布製成形体からなる第２分割体とによって周方向に２分割されている。第１分割体及び第２分割体の各々における側壁の周方向の両端には、フランジ部が形成されている。第１分割体のフランジ部には、複数の係合突起が互いに間隔を隔てて一体的に列設されている。第２分割体のフランジ部には、複数の貫通孔が互いに間隔を隔てて列設されている。係合突起が貫通孔と係合することで第１分割体及び第２分割体が一体的に結合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３８０２２６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の吸気ダクトの場合、第１分割体及び第２分割体のフランジ部同士の隙間を通じて吸気音が外部へ漏出するおそれがある。
本発明の目的は、吸気騒音の低減を図ることのできる内燃機関の吸気ダクトを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するための吸気ダクトは、筒状の側壁を有する内燃機関の吸気ダクトであって、前記側壁を周方向に分割して構成する第１成形体と第２成形体とを有しており、前記第１成形体及び前記第２成形体の各々における前記周方向の両端部には、互いを接合する接合部が設けられており、前記第１成形体における前記接合部の内周側には、前記第２成形体に向かって突出するとともに前記側壁の軸線方向に沿って延在するリブが設けられており、前記第２成形体には、前記リブの外周側に位置するとともに前記リブを収容する収容凹部が設けられている。

【0006】

同構成によれば、第１成形体のリブによって、第１成形体及び第２成形体の接合部同士の隙間が内周側から遮られる。このため、接合部同士の隙間を通じて吸気音が外部へ漏出することを抑制できる。また、こうしたリブが第２成形体の収容凹部に収容されているため、リブによって吸気通路が制限されることを抑制できる。したがって、通気抵抗の増大を抑制しつつ、吸気騒音の低減を図ることができる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、吸気騒音の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態における内燃機関の吸気ダクトを示す斜視図。

【図2】図１の２－２線に沿った断面図であって、第１成形体と第２成形体とを離間して示す分解斜視図。

【図3】図１の３－３線に沿った断面図。

【図4】吸気ダクトの変更例を示す断面図。

【図5】吸気ダクトの他の変更例を示す断面図。

【図6】吸気ダクトの他の変更例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１～図３を参照して、内燃機関の吸気ダクト（以下、吸気ダクト１０）の一実施形態について説明する。
図１に示すように、吸気ダクト１０は略半円筒状の側壁１１を有している。側壁１１の上流側の端部開口は、吸気が導入される導入口１２である。側壁１１の下流側の端部開口は、エアクリーナ等に接続される接続口１４である。

【0010】

なお、以降において、側壁１１の軸線方向及び周方向をそれぞれ単に軸線方向Ｌ及び周方向として説明する。また、軸線方向のうち側壁１１内における吸気流れ方向の上流側及び下流側をそれぞれ単に上流側及び下流側として説明する。

【0011】

側壁１１は、硬質の樹脂成形体からなる第１成形体２０と、圧縮成形された繊維成形体からなる第２成形体４０とを有している。第１成形体２０及び第２成形体４０は、側壁１１をその周方向に２つに分割して構成している。

【0012】

＜第１成形体２０＞
図２及び図３に示すように、第１成形体２０は、軸線方向Ｌに沿って延在する長辺を有する平面視長方形板状の頂壁２０ａを有している。

【0013】

なお、以降において、頂壁２０ａの短辺に沿った方向（図３の左右方向）を幅方向Ｗとして説明する。
頂壁２０ａの幅方向Ｗの中央部には、側壁１１の一部を構成する側壁部２１が設けられている。また、頂壁２０ａの幅方向Ｗの両側には、接合部２２，２４が設けられている。

【0014】

頂壁２０ａにおける各接合部２２，２４の内周側の部分には、第２成形体４０に向かって突出する一対の内周側リブ２６が設けられている。接合部２２，２４及び内周側リブ２６は、側壁１１の軸線方向Ｌの全体にわたって延在している。

【0015】

図２及び図３に示すように、一方の接合部２２には、第２成形体４０に向かって突出する爪部２３が設けられている。爪部２３は、軸線方向Ｌにおいて互いに間隔をおいて複数設けられている。接合部２２における爪部２３の外周側には、第２成形体４０に向かって突出する外周側リブ２７が設けられている。なお、内周側リブ２６が本発明に係るリブに相当する。

【0016】

他方の接合部２４には、アーチ部２５が第２成形体４０に向かって突設されている。アーチ部２５は、幅方向Ｗに貫通する孔２５ａを有している。アーチ部２５は、軸線方向Ｌにおいて互いに間隔をおいて複数設けられている。

【0017】

＜第２成形体４０＞
第２成形体４０は、半割円筒状をなす側壁部４１と、側壁部４１の周方向の両端部に設けられ、外周側に向かって突設された一対の接合部４２，４４とを有している。

【0018】

各接合部４２，４４の内周側には、各内周側リブ２６の外周側に位置するとともに各内周側リブ２６を収容する一対の収容凹部４６が設けられている。各収容凹部４６は、側壁部４１の周方向の端部を折り曲げることにより形成されており、外周側に向かって延在する底部４６ａと、底部４６ａの外周側の端にて屈曲され、第１成形体２０に向かって延在する側部４６ｂとによって形成されている。各接合部４２，４４及び各収容凹部４６は、軸線方向Ｌの全体にわたって設けられている。

【0019】

一方の接合部２２に対向する接合部４２には、各爪部２３が係止される複数の係止孔４３が設けられている。
他方の接合部２４に対向する接合部４４には、接合部４４における他の部分よりも外周側に突出され、各アーチ部２５に挿通される複数の突部４５が設けられている。

【0020】

次に、吸気ダクト１０の組立方法について説明する。
図２及び図３に示すように、吸気ダクト１０の組立に際しては、まず、第１成形体２０の各アーチ部２５に第２成形体４０の各突部４５が挿通される。これによって、各アーチ部２５及び各突部４５によって構成されるヒンジ機構５０を支点として第１成形体２０及び第２成形体４０が開閉可能に支持される。

【0021】

この状態において、第１成形体２０と第２成形体４０とを互いに近接させる。これにより、第１成形体２０の内周側リブ２６が第２成形体４０の収容凹部４６内に案内される。このようにして、第１成形体２０と第２成形体４０とを位置決めするとともに、第２成形体４０の係止孔４３に第１成形体２０の爪部２３が挿通されて係止される。このとき、図３に示すように、第２成形体４０の一方の接合部４２の先端が、第１成形体２０の外周側リブ２７の内面に近接して配置される。

【0022】

爪部２３が係止孔４３に係止されている状態において、内周側リブ２６の先端面２６ａは、収容凹部４６の底部４６ａに当接される。また、内周側リブ２６の外面２６ｂと収容凹部４６の側部４６ｂとの間には、隙間が形成される。また、内周側リブ２６の内面２６ｃと、第２成形体４０の側壁部４１の内面４１ａとは平らに連なっている。

【0023】

このようにして、第１成形体２０の接合部２２，２４と第２成形体４０の接合部４２，４４とが互いに接合されることで吸気ダクト１０が組み立てられる。
次に、第２成形体４０を構成する繊維成形体について説明する。

【0024】

繊維成形体は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）からなる芯部と同ＰＥＴ繊維よりも融点の低い変性ＰＥＴからなる鞘部（いずれも図示略）とを有する周知の芯鞘型の複合繊維からなる不織布と、ＰＥＴ繊維からなる不織布とにより構成されている。なお、上記複合繊維の鞘部をなす変性ＰＥＴが繊維同士を結合するバインダとして機能する。

【0025】

変性ＰＥＴの配合割合は３０～７０％であることが好ましい。本実施形態では、変性ＰＥＴの配合割合が５０％とされている。
なお、こうした複合繊維としては他に、ＰＥＴよりも融点の低いＰＰ（ポリプロピレン）を有するものであってもよい。

【0026】

繊維成形体の目付け量は、５００ｇ／ｍ^２～１５００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。本実施形態では、繊維成形体の目付け量が８００ｇ／ｍ^２とされている。
第２成形体４０は、所定の厚さ（例えば３０～１００ｍｍ）の上記不織布シートを熱圧縮（熱プレス）することにより成形されている。また、本実施形態では、側壁部４１及び接合部４２，４４の板厚が１．０ｍｍとされている。

【0027】

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
（１）吸気ダクト１０は、筒状の側壁１１を有し、側壁１１を周方向に分割して構成する第１成形体２０と第２成形体４０とを有している。第１成形体２０及び前記第２成形体４０の各々における周方向の両端部には、互いを接合する接合部２２，２４，４２，４４が設けられている。第１成形体２０における接合部２２，２４の内周側には、第２成形体４０に向かって突出するとともに側壁１１の軸線方向に沿って延在する内周側リブ２６が設けられている。第２成形体４０には、内周側リブ２６の外周側に位置するとともに内周側リブ２６を収容する収容凹部４６が設けられている。

【0028】

こうした構成によれば、第１成形体２０の内周側リブ２６によって、第１成形体２０及び第２成形体４０の接合部２２，４２（２４，４４）同士の隙間が内周側から遮られる。このため、接合部２２，４２（２４，４４）同士の隙間を通じて吸気音が外部へ漏出することを抑制できる。また、こうした内周側リブ２６が第２成形体４０の収容凹部４６に収容されているため、内周側リブ２６によって吸気通路が制限されることを抑制できる。したがって、通気抵抗の増大を抑制しつつ、吸気騒音の低減を図ることができる。

【0029】

（２）第１成形体２０における接合部２２，２４の各々の内周側には、一対の内周側リブ２６が設けられている。第２成形体４０における各内周側リブ２６の各々に対向する位置には、内周側リブ２６の各々を収容する一対の収容凹部４６が設けられている。

【0030】

こうした構成によれば、第１成形体２０及び第２成形体４０の各々における周方向の両側に内周側リブ２６及び収容凹部４６が設けられている。このため、両側の接合部２２，４２（２４，４４）について吸気音の外部への漏出を抑制することができる。したがって、吸気騒音の一層の低減を図ることができる。

【0031】

（３）第２成形体４０は、圧縮成形された繊維成形体により形成されている。収容凹部４６は、第２成形体４０における側壁１１の周方向の端部を折り曲げることにより形成されている。

【0032】

こうした構成によれば、第２成形体４０が圧縮された繊維成形体により形成されている。このため、吸気音の音波が側壁１１を通過する際に、その圧力（音圧）の一部が繊維を振動させて熱エネルギに変換される。これにより、吸気音の定在波の発生を抑制でき、吸気騒音を低減できる。

【0033】

また、上記構成によれば、第２成形体４０の側壁１１の周方向の端部を折り曲げることによって収容凹部４６を容易に形成することができる。
（４）第１成形体２０は、樹脂成形体により形成されている。接合部２２，４２は、第１成形体２０に設けられ、第２成形体４０に向かって突出する爪部２３と、第２成形体４０に設けられ、爪部２３が係止される係止孔４３とを有している。

【0034】

こうした構成によれば、第１成形体２０に設けられた爪部２３が、第２成形体４０に設けられた係止孔４３に係止されることによって、成形体２０，４０同士が互いに接合される。

【0035】

ここで、第１成形体２０と第２成形体４０とを組み付ける際、第１成形体２０の内周側リブ２６が第２成形体４０の収容凹部４６内に案内されることで第１成形体２０と第２成形体４０との位置決めがなされる。このため、第１成形体２０の爪部２３と第２成形体４０の係止孔４３との正確な位置合わせをしなくとも係止孔４３に爪部２３を挿入して係止させることができる。

【0036】

（５）爪部２３及び係止孔４３は、第１成形体２０及び第２成形体４０の各々における周方向の一方の端部に設けられている。第１成形体２０及び第２成形体４０の各々における周方向の他方の端部には、第１成形体２０及び第２成形体４０を開閉可能に支持するヒンジ機構５０が設けられている。ヒンジ機構５０は、第１成形体２０に設けられたアーチ部２５と、第２成形体４０に設けられ、アーチ部２５の孔２５ａに挿通される突部４５とにより構成されている。

【0037】

こうした構成によれば、第１成形体２０のアーチ部２５の孔２５ａに第２成形体４０の突部４５が挿通されることによって第１成形体２０及び第２成形体４０を開閉可能に支持するヒンジ機構５０が構成される。このため、第１成形体２０及び第２成形体４０を組み付ける際には、ヒンジ機構５０によって第１成形体２０及び第２成形体４０を閉じることにより、ヒンジ機構５０とは反対側の爪部２３と係止孔４３とを互いに近接させるとともに係止孔４３に爪部２３を挿入して係止させることができる。したがって、成形体２０，４０同士の組み付けが容易となる。

【0038】

＜変更例＞
上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0039】

・上記実施形態において、内周側リブ２６の先端面２６ａが収容凹部４６の底部４６ａに当接している構成を例示したが、先端面２６ａが底部４６ａから離間している構成であってもよい。

【0040】

・図４に示すように、第１成形体２０及び第２成形体４０の他方の接合部２４，４４の形状を、一方の接合部２２，４２と同様な形状にすることもできる。
・第２成形体４０の接合部４２は、側壁部４１の端部から外周側に突出するものに限定されない。

【0041】

例えば、図５に示す吸気ダクト１０では、第２成形体４０の収容凹部４６を形成する側部４６ｂに、爪部２３が係止される係止孔４３が形成されている。すなわち、側部４６ｂが接合部４２を形成している。第１成形体２０の外周側リブ２７は、軸線方向（紙面に直交する方向）において爪部２３の設けられていない位置に設けられている。吸気ダクト１０が組み立てられた状態において、外周側リブ２７によって第２成形体４０の側部４６ｂが内側に向けて押圧されていることが好ましい。この場合、第１成形体２０と第２成形体４０とが互いに外れ難くなる。

【0042】

・上記実施形態では、第１成形体２０に爪部２３と内周側リブ２６とが別々に設けられていた。これに代えて、図６に示す吸気ダクト１０のように、第１成形体２０の内周側リブ２６の外面に爪部２３が突設されている構成であってもよい。この場合、吸気ダクト１０の幅方向Ｗの体格を小さくできる。

【0043】

・第２成形体４０を樹脂成形体によって形成する一方、第１成形体２０を繊維成形体によって形成することもできる。この場合、第２成形体４０の接合部４２に爪部を設けるとともに、第１成形体２０の接合部２２に係止孔を設ければよい。

【0044】

・第１成形体及び第２成形体の双方が繊維成形体により形成されているものであってもよい。
・第１成形体及び第２成形体の双方が樹脂成形体により形成されているものであってもよい。

【符号の説明】

【0045】

１０…吸気ダクト、１１…側壁、１２…導入口、１４…接続口、２０…第１成形体、４０…第２成形体、２０ａ…頂壁、２１，４１…側壁部、２２，２４，４２，４４…接合部、２３…爪部、２５…アーチ部、２５ａ…孔、２６…内周側リブ、２６ａ…先端面、２６ｂ…外面、２６ｃ，４１ａ…内面、２７…外周側リブ、４３…係止孔、４５…突部、４６…収容凹部、４６ａ…底部、４６ｂ…側部、５０…ヒンジ機構。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】