(57)【要約】  本願は、簡易な構成で燃焼室への空気の供給効率を上げることが可能であるとともに、車両への取付、及び製造が非常に簡便な空気過給器を提供する。  本願の空気過給器２は、動力機械１２の燃焼室内に空気を供給する空気通路１５の周囲に極性の異なる磁石２１を備え、前記空気通路１５内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する第１の磁場形成手段と、前記第１の磁場形成手段の前記空気通路１５における下流側の周囲に極性の異なる他の磁石２２、２３を備え、前記空気通路１５内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する第２の磁場形成手段と、前記磁石２１及び他の磁石２２、２３によって発生する磁場が前記空気通路１５の外部に漏れ出すのを防ぐ磁気シールド体２５と、を具備し、前記第２の磁場形成手段により形成される磁場強度は、前記第１の磁場形成手段により形成される磁場強度よりも高くなっている。
2009104242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力機械の燃焼室内に空気を供給する空気通路の周囲に極性の異なる磁石を備え、前記空気通路内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する第１の磁場形成手段と、
前記第１の磁場形成手段の前記空気通路における空気の進行方向下流側の周囲に極性の異なる他の磁石を備え、前記空気通路内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する第２の磁場形成手段と、
前記磁石及び他の磁石によって発生する磁場が前記空気通路の外部に漏れ出すのを防ぐ磁気シールド体と、を具備し、
前記第２の磁場形成手段により形成される磁場強度は、前記第１の磁場形成手段により形成される磁場強度よりも高いことを特徴とする空気過給器。
【請求項２】
前記磁石と他の磁石は前記空気の進行方向に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気過給器。
【請求項３】
前記第１及び第２の磁場形成手段により配置される磁石及び他の磁石は、それぞれが少なくとも極性の異なる一対の磁石を２組有しており、前記空気通路の周囲に均等に配置されるとともに、隣り合う磁石の極性が異なっていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の空気過給器。
【請求項４】
前記空気の進行方向に隣接して配置される磁石及び他の磁石の接触すべき端面の極性は異なっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の空気過給器。
【請求項５】
動力機械の燃焼室内に空気を供給するダクトの周囲に取り付けられる帯状のベルト本体と、当該ベルト本体を前記ダクトに固定する固定手段と、を具備し、
前記ベルト本体は、袋状に形成されており、
前記ベルト本体の内部には、
前記ダクトの周囲に配置され前記ダクト内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する極性の異なる磁石と、
前記磁石の前記ダクト内における空気の進行方向下流側の周囲に配置され前記ダクト内に前記磁石により形成される磁場よりも高い磁場を形成する極性の異なる他の磁石と、
当該磁石及び他の磁石の移動を規制する磁石ホルダーと、
前記磁石及び他の磁石と前記ベルト本体との間に配置され、前記磁石及び他の磁石によって発生する磁場が前記ダクトの外部に漏れ出すのを防ぐ磁気シールド体と、
を備えていることを特徴とする空気過給器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、空気を加速させる空気過給器であって、特に、自動車などに用いられるエンジンなど動力機械の燃焼室内に空気を加速させて供給する動力機械用の空気加給器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にエンジンは、燃焼室においてガソリンと空気を適切な割合で混合した気体を圧縮し、火花で点火して燃焼を行わせ、これが膨張するときの圧力と体積の変化を力学エネルギーとして取り出すものである。そして、燃焼室には、ガソリンの量に応じて必要な空気を供給する必要がある。【０００３】
一方、自動車などの車両における燃費向上の要因として、燃焼効率の向上が挙げられ、適正な空気量を燃焼室へ供給することは非常に重要な事項である。【０００４】
しかしながら、自然吸気による車両の場合において、吸気系の構造上の改造だけでは実際に燃焼室内に供給される空気量と理論上の空気量の比は、せいぜい８０〜９５％前後であることが知られている。よって、簡易な構成で燃焼室に供給される空気を増やすことが可能であれば、容易に燃費及び出力が向上することがわかる。【０００５】
このような課題を解決可能なエンジン用空気過給器が知られており、当該エンジン用空気過給器は、空気の進行方向に磁場強度が増加するように磁気を傾けて配置して不均一磁場を形成し、空気の進行方向に空気を加速させて、エンジンの燃焼室内に空気を供給するものである（特許文献１参照。）。【０００６】
【特許文献１】特許第２５８０５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示すエンジン用空気過給装置のように、磁気を傾けて配置するには、例えば、磁気の下方側を空気通路から離れるように構成する必要性があるなど、実際に製品化する上で、その構造を採用するとなると部品点数の増加やコストが高くなるなどの問題が生じ、改良を図る必要がある。【０００８】
また、車両への取付には、磁場が車両に搭載されている電気製品に与える影響が大きいなどの問題がある。【０００９】
また、燃費などの効果を更に向上させることができれば尚良い。【００１０】
本願は、このような問題の解消を一つの課題とし、その目的の一例は、簡易な構成で燃焼室への空気の供給効率を上げることが可能であるとともに、車両への取付、及び製造が非常に簡便な空気過給器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の空気過給器（２）は、動力機械（１２）の燃焼室内に空気を供給する空気通路の周囲に極性の異なる磁石（２１）を備え、前記空気通路内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する第１の磁場形成手段と、前記第１の磁場形成手段の前記空気通路における空気の進行方向下流側の周囲に極性の異なる他の磁石（２２、２３）を備え、前記空気通路内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する第２の磁場形成手段と、前記磁石及び他の磁石によって発生する磁場が前記空気通路の外部に漏れ出すのを防ぐ磁気シールド体（２５）と、を具備し、前記第２の磁場形成手段により形成される磁場強度は、前記第１の磁場形成手段により形成される磁場強度よりも高いことを特徴とする。【００１３】
また、請求項２に記載の空気過給器は、請求項１に記載の空気過給器において、前記磁石と他の磁石は前記空気の進行方向に隣接して配置されていることを特徴とする。【００１４】
また、請求項３に記載の空気過給器は、請求項１、又は２に記載の空気過給器において、前記第１及び第２の磁場形成手段により配置される磁石及び他の磁石は、それぞれが少なくとも極性の異なる一対の磁石を２組有しており、前記空気通路の周囲に均等に配置されるとともに、隣り合う磁石の極性が異なっていることを特徴とする。【００１５】
また、請求項４に記載の空気過給器は、請求項２に記載の空気過給器において、前記空気の進行方向に隣接して配置される磁石及び他の磁石の接触すべき端面の極性は異なっていることを特徴とする。【００１６】
また、請求項５に記載の空気過給器は、動力機械の燃焼室内に空気を供給するダクト（１５）の周囲に取り付けられる帯状のベルト本体（１０）と、当該ベルト本体を前記ダクトに固定する固定手段（１６）と、を具備し、前記ベルト本体は、袋状に形成されており、前記ベルト本体の内部には、前記ダクトの周囲に配置され前記ダクト内に所定の磁場強度を有する磁場を形成する極性の異なる磁石（２１）と、前記磁石の前記ダクト内における空気の進行方向下流側の周囲に配置され前記ダクト内に前記磁石により形成される磁場よりも高い磁場を形成する極性の異なる他の磁石（２２、２３）と、当該磁石及び他の磁石の移動を規制する磁石ホルダー（２４）と、前記磁石及び他の磁石と前記ベルト本体との間に配置され、前記磁石及び他の磁石によって発生する磁場が前記ダクトの外部に漏れ出すのを防ぐ磁気シールド体（２５）と、を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本願の空気過給器における取付状態の一例を示す図である。
【図２】本願の空気過給器の外観図である。
【図３】本願の空気過給器の横断面図である。
【図４】本願の空気過給器の縦断面図である。
【図５】磁場勾配を示す図である。
【図６】本願の空気通路の縦断面における磁石の配置例を示す図である。
【図７】本願の空気通路の縦断面における磁石の他の配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
２  空気過給器
１２  エンジン
１５  空気通路
２０  磁性体
２１、２２、２３  磁石
２５  磁気シールド体
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本願の最良の実施形態について添付図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の空気加給器は、一例として、自動車などの車両に搭載される内燃機関に本発明の空気加給器を適用したものである。【００２０】
図１は本願の空気過給器における取付状態の一例を示す図、図２は本願の空気過給器の外観図、図３は本願の空気過給器の横断面図、図４は本願の空気過給器の縦断面図、図５は磁場勾配を示す図、図６は本願の空気通路の縦断面における磁石の配置例を示す図、図７は本願の空気通路の縦断面における磁石の他の配置例を示す図である。なお、図１において、特に説明に必要ないエンジンの他の部分は図示を省略して、要部構成のみを示している。【００２１】
本実施形態の空気過給器２は、帯状に延びるベルト本体１０を備えている。このベルト本体１０は、図１に示すように、自動車などの車両に搭載されるエンジン１２（動力機械）の燃焼室に連絡し、フィルタ部１３を介して当該燃焼室に清浄化された外部の空気を供給する円環状の空気ダクト１５の外周に取り付けられる。なお、この空気ダクト１５の内部は空気が通過する空気通路として機能する。【００２２】
ベルト本体１０は、耐熱性を有するシート状の材料にて形成されており、その外周部には、図１及び図２に示すように、空気ダクト１５の外周にベルト本体１０を密着させて締め付けるための締付具１６が別体、又は一体的に設けられている。この締付具１６は、例えば、締付力を調整可能な金属バンド１６ａや樹脂製のロック体１６ｂなどが用いられる。そして、このベルト本体１０は、図１に示すように、空気ダクト１５の外周に巻きつけられ、締付具１６によって締め付けられて固定される。なお、当該締付具１６は、ベルト本体１０を空気ダクト１５に固定する固定手段として機能する。【００２３】
ベルト本体１０は、図３及び図４に示すように、帯状に延びる袋体１０ａを有しており、当該袋体１０ａの内部には、その長手方向に所定の間隔を有して、磁性体２０が配置されている。当該磁性体２０は、例えば、一端側にＮ極、他端側にＳ極を有する棒磁石等が複数並べられて構成される。当該磁性体２０は、図３及び図４に示すような磁石ホルダー２４に取り付けられる。【００２４】
磁石ホルダー２４は、例えば、磁性材料でない有機電気絶縁材料（例えば、ポリプロピレン）又は非磁性金属材料（例えば、ステンレス）を用いて型成形されて形成され、袋体１０ａの長手方向に所定の間隔を有して複数配置される。磁石ホルダー２４は、磁性体２０が載置される略矩形状に形成された平板からなる基体と、その基体周囲から上方に立設された側体と、を備え、当該側体によって磁性体２０の図中上下左右方向の移動が規制される。【００２５】
当該磁性体２０は、図３に示すように、空気ダクト１０内を通過する空気の進行方向に、磁力の異なる複数の磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）が並べて配置されている。当該複数の磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）は、図５に示すように、空気の進行方向に対して徐々に磁場強度が高くなるように配置される。すなわち、磁力の最も強い磁石Ｃ２３が空気の進行方向下流側に配置され、磁力の最も弱い磁石Ａ２１が空気の進行方向上流側に配置される。また、各磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）は、互いに接触する面が、異なる極性となるように配置される。よって、各磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）は互いに引っ張られ密着された状態で、磁石ホルダー２４に取り付けられる。【００２６】
また、図４に示すように、磁性体２０の外側（図４中上側）には、銅板又は、ケイ素鋼板などを用いて形成され、磁性体２０によって発生する所定の磁場強度を有する磁場が外部に漏れるのを防止するシート状の磁気シールド体２５が配置される。【００２７】
この磁気シールド体２５により、磁場は外部に漏れないため、例えば、空気ダクト１５の外周に空気過給器２を装着した際に、当該エンジン１２周辺に装着されている電気製品に対して磁気による影響が生じるのを防止することが可能である。【００２８】
このようにして空気加給器２は、当該磁性体２０、磁石ホルダー２４、及び磁気シールド体２５が袋体１０ａによって覆われて構成される。【００２９】
また、磁性体２０は、例えば、図６に示すように、ベルト本体１０を空気ダクト１０の周囲に取り付けた際に、空気の進行方向に対して直交する方向の空気通路１５ａの断面において、磁力がほぼ同等の２組の極性の異なる磁性体２０（例えば、Ｎ極２０ａ、Ｓ極２０ｂ）が空気通路１５ａの周囲に均等（十字状）に配置されるとともに、空気通路１５ａの外周において、隣り合う磁性体２０の極性が異なるように配置される。【００３０】
そして、このように配置された磁性体２０によって、空気通路１５ａ内には所定の磁場強度を有する磁場が形成される。また、例えば、空気通路１５ａの外周上下に異なる磁性体２０を１組配置した場合と比較して、空気通路１５ａに形成される磁場を図６に示すように１から４に増加させることが可能となる。【００３１】
また、磁性体２０は、図３に示すように、磁力が異なる複数の磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）が空気の進行方向に対して磁力の低い順に並べて配置されているため、空気通路１５ａの内部は、所定の磁場強度を有する磁場が形成されるとともに、空気の進行方向に対して磁場勾配が高まるようになっており、空気通路１５ａを通過する空気は、当該磁場の強い方へと引っ張られ加速する。よって、燃焼室に効率よく空気を供給することが可能になっている。なお、空気ダクト１０の周囲に配置される複数の磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）の内、磁石Ａ２１は、本願の第１の磁場形成手段として機能し、磁石Ｂ２２、又はＣ２３は、本願の第２の磁場形成手段として機能する。【００３２】
当該空気の加速性能は、磁場強度と磁場勾配の積が大きいほど有効になると考えられ、磁性体２０を、例えば、図７に示すように、空気の進行方向に対して直交する方向の空気通路１５ａの断面において、磁力がほぼ同等の３組の極性の異なる磁性体２０が空気通路１５ａの周囲に均等に、且つ空気通路１５ａを介して対向するように配置されるとともに、空気通路１５ａの外周において、隣り合う磁性体２０の極性が異なるように配置されることによって、空気通路１５ａの内部における磁場強度が効率よく高められる。【００３３】
このようにすれば、磁場は、図６に示す上記十字状に磁石２０を配置した場合と比較すれば、図７に示すように、４から９に増加することがわかる。【００３４】
以上に説明したように、本実施形態の空気過給器２は、エンジン１２の燃焼室内に空気を供給する空気通路１５ａの周囲に極性の異なる磁石Ａ２１を備え、前記空気通路１５ａ内に所定の磁場強度を有する磁場を形成するとともに、当該磁石Ａ２１の前記空気通路１５ａにおける下流側の周囲に極性の異なる他の磁石Ｂ２２、Ｃ２３を備え、前記空気通路１５内に所定の磁場強度を有する磁場を形成し、更に、前記磁石Ａ２１及び他の磁石Ｂ２２、Ｃ２３によって発生する磁場が前記空気通路１５の外部に漏れ出すのを防ぐ磁気シールド体２５を備え、前記他の磁石Ｂ２２、Ｃ２３により形成される磁場強度は、前記磁石Ａ２１により形成される磁場強度よりも高くなっている。【００３５】
このようにすれば、空気通路１５ａ内を通過する空気が当該磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）によって形成される磁場によって加速され、燃焼室内に効率よく空気を供給することが可能となる。また、磁気シールド体２５によって空気通路１５ａの外部には磁場が漏れ出さないため、車両のエンジン１２近辺に搭載されている電気製品の磁気による影響を防止することが可能となる。【００３６】
更に具体的には、本実施形態の空気過給器２は、帯状であって袋状のベルト本体１０に複数の磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）が空気の進行方向に磁力の低い順に磁性ホルダー２４によって位置決めされるようになっている。また、隣接する磁石同士の接触すべき端面の極性は異なっており、当該磁石同士は互いに引き合って密着される。よって、磁石Ａ〜Ｃ（２１〜２３）は、磁性ホルダー２４に単に並べて配置するだけでよく、空気過給器２の製造を容易に行え、且つ部品点数も少なくでき、製造コストの低減化を容易に図れる。【００３７】
また、空気の進行方向に対して直交する方向の空気通路１５ａの断面において、前記空気通路１５ａの周囲に配置される磁性体２０は、少なくとも極性の異なる一対の磁石を２組有しており、磁性ホルダー２４によって当該空気通路１５ａの周囲に均等に位置決めされている。よって、空気通路１５ａを通過する空気の流れがスムースになり、効率よく燃焼室に空気が供給されることとなり、本発明の作用効果をさらに高められる。【００３８】
また、前記空気通路１５ａの周囲において隣り合う磁性体２０の極性は互いに異なるように配置されている。このようにすれば、容易に空気通路１５ａに形成される磁場を効率よく増加することが可能となり、本発明の作用効果をさらに高めることが可能となる。【００３９】
なお、本実施形態は一形態であって、この形態に限定されるものではなく、例えば、本願の空気過給器は、自動車のエンジンに限られず船舶、航空機などの動力機械（内燃機関、ジェット機関、蒸気機関、タービン）やボイラー、焼却炉などの動力機械に適用することが可能である。その場合には、当該動力機械と、当該動力機械に空気を送り込む空気送り込み装置との間に連絡する吸気管の外周に取り付けることで簡単に適用可能である。【００４０】
また、本実施形態では空気ダクト１５の外周に別体として空気過給器２を装着するようになっているが、当該空気ダクト１５の一部が、本願の空気過給器２の構成部品を備えるようにしても構わない。【００４１】
さらに、空気過給器２を、ダクト１５の内部に挿入する形態としても構わない。この場合には、帯状に延びるベルト本体１０を円環状に丸めてダクト１５に挿入し、当該ベルト本体がダクト１５の内部を移動しないように何らかの固定手段を用いて固定することが好ましい。
【図１】
2009104242.tif 000003
【図２】
2009104242.tif 000004
【図３】
2009104242.tif 000005
【図４】
2009104242.tif 000006
【図５】
2009104242.tif 000007
【図６】
2009104242.tif 000008
【図７】
2009104242.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月27日(2010.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本願は、空気を加速させる空気過給器であって、特に、自動車などに用いられるエンジンなど動力機械の燃焼室内に空気を加速させて供給する動力機械用の空気過給器に関するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
以下、本願の最良の実施形態について添付図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の空気過給器は、一例として、自動車などの車両に搭載される内燃機関に本発明の空気過給器を適用したものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
このようにして空気過給器２は、当該磁性体２０、磁石ホルダー２４、及び磁気シールド体２５が袋体１０ａによって覆われて構成される。
【国際調査報告】
2009104242.tif 000010
2009104242.tif 000011