(57)【要約】【課題】吸気マニホールド装置において、小型化を図りつつ電子機器の冷却を行うと同時に内燃機関の出力向上を図る。【解決手段】吸気マニホールド装置１０を構成する吸気マニホールド１２の内部には、ＥＣＵ４２の内蔵されたケースユニット１４が収納され、該ケースユニット１４の他端部側にはケース本体３６を貫通するようにレゾナンス通路４０が形成される。そして、吸気マニホールド１２の内部空間１２ａにおいて、ケース本体３６と一対の隔壁３４ａ、３４ｂとによって囲まれたレゾナンス室６４が形成され、空気の一部を流入させることで内燃機関の出力を向上させることができ、さらに、内部空間１２ａを流れる空気がケース本体３６に当たることで内部に収納されたＥＣＵ４２が好適に冷却される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の複数のシリンダ室に空気を導く吸気マニホールドを有した吸気マニホールド装置において、
前記吸気マニホールドには、前記空気の流れる通路に臨み内部空間を分割可能な分割体が設けられ、
前記分割体は、その内部に電子機器が収納されると共に、前記内部空間の一部を囲んで前記空気を共鳴させる共鳴室を構成することを特徴とする吸気マニホールド装置。
【請求項２】
請求項１記載の吸気マニホールド装置において、
前記分割体には、前記共鳴室と該共鳴室の外側となる前記内部空間とを連通させる導入通路が形成されることを特徴とする吸気マニホールド装置。
【請求項３】
請求項２記載の吸気マニホールド装置において、
前記導入通路は、前記共鳴室内に突出するように形成されることを特徴とする吸気マニホールド装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気マニホールド装置において、
前記電子機器は、前記内燃機関の駆動制御を行うエンジンコントロールユニットであることを特徴とする吸気マニホールド装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気マニホールド装置において、
前記分割体が、前記吸気マニホールドに対して挿入自在に設けられることを特徴とする吸気マニホールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の複数のシリンダ室に空気を供給するための吸気マニホールド装置に関し、一層詳細には、前記空気の流れる通路内に電子機器の収納された吸気マニホールド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、吸気マニホールドの内部を通過する空気を利用して電子装置を冷却可能な吸気マニホールド装置が知られている。
【０００３】
このような吸気マニホールド装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、樹脂製材料からなるインテークマニホールドを有し、そのハウジングにおいてサージタンクとなる部位には、モータ等の駆動を制御するためのインバータ装置が設置されている。そして、サージタンクに設けられたインバータ装置の熱交換器とハウジング内を流れる空気との間で熱交換がなされ前記インバータ装置が冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０１８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に係る車両用空調装置では、熱交換器がハウジング内に突出するように配置されるため、前記ハウジング内における空気の流れを妨げてしまうという問題があると共に、インバータ装置の本体がインテークマニホールドの外側に露出しているため装置が大型化してしまうこととなる。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、小型化を図りつつ電子機器の冷却を行うと同時に、内燃機関の出力向上を図ることが可能な吸気マニホールド装置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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関の複数のシリンダ室に空気を導く吸気マニホールドを有した吸気マニホールド装置において、
吸気マニホールドには、空気の流れる通路に臨み内部空間を分割可能な分割体が設けられ、
分割体は、その内部に電子機器が収納されると共に、内部空間の一部を囲んで空気を共鳴させる共鳴室を構成することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、吸気マニホールド装置を構成する吸気マニホールドには、空気の流れる通路に臨むように分割体が設けられ、分割体が吸気マニホールドの内部空間を分割可能で内部空間の一部を囲むことで共鳴室を構成すると共に、分割体の内部には電子機器が収納される。
【０００９】
従って、分割体を介して電子機器を吸気マニホールド内に完全に収納できるため、従来技術に係る車両用空調装置と比較して装置の小型化を図ることができると共に、通路を流れる空気が分割体に当たることで内部に設けられた電子機器を好適に冷却して発熱による温度上昇を抑制できる。また、吸気マニホールドの内部空間を分割体で分割することで共鳴室を容易に構成でき、しかも共鳴室の構成に利用することで従来技術に係る車両用空調装置のように空気の流れを妨げるという課題を回避しつつ、この共鳴室へ空気を導入して内燃機関の出力向上を図ることが可能となる。
【００１０】
さらに、分割体に、共鳴室と共鳴室の外側となる内部空間とを連通させる導入通路を形成するとよい。
【００１１】
さらにまた、導入通路を、共鳴室内に突出するように形成するとよい。
【００１２】
またさらに、電子機器を、内燃機関の駆動制御を行うエンジンコントロールユニットとするとよい。
【００１３】
また、分割体を、吸気マニホールドに対して挿入自在に設けるとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、吸気マニホールド装置を構成する吸気マニホールドに、空気の流れる通路に臨むように分割体を設け、その内部に電子機器を収納することで装置の小型化を図りつつ、通路を流れる空気を分割体に当てることで電子機器を好適に冷却できると共に、吸気マニホールドの内部空間を分割体で分割することで容易に共鳴室を構成でき、しかも従来技術に係る車両用空調装置のような空気の流れを妨げることを回避しつつ内燃機関の出力を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸気マニホールド装置の全体正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１の吸気マニホールドの一部切欠全体平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った一部省略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る吸気マニホールド装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る吸気マニホールド装置を示す。
【００１８】
この吸気マニホールド装置１０は、車両等に搭載される多気筒（例えば、３気筒）の内燃機関に適用されるものであって、該内燃機関の各シリンダに対して空気を供給する。
【００１９】
吸気マニホールド装置１０は、図１〜図４に示されるように、例えば、樹脂製材料によって射出成形された吸気マニホールド１２と、該吸気マニホールド１２に内蔵されるケースユニット（分割体）１４とを含む。
【００２０】
吸気マニホールド１２は、その幅方向（矢印Ａ方向）に沿った一端部に導入部１６が設けられ、この導入部１６には、図示しない吸気通路に接続される導入口１８が開口すると共に、該導入口１８から湾曲して幅方向に沿って他端部側へと延在する通路部２０とを含む。
【００２１】
また、吸気マニホールド１２の幅方向と直交する奥行方向前方（図２中、矢印Ｂ方向）には、ケースユニット１４の挿入される開口部２２が開口すると共に、前記開口部２２を取り囲むように取付部２４が形成される。なお、開口部２２は、吸気マニホールド１２の幅方向に沿って長尺な断面長方形状に形成される。取付部２４は、幅方向に沿って平面状に形成されると共に、奥行方向後方（矢印Ｃ方向）に向かって設けられた複数のボルト孔２６を有している。ボルト孔２６にはそれぞれナット部材２８が収納され、ケースユニット１４を固定するための締結ボルト３０が螺合される。
【００２２】
一方、吸気マニホールド１２における奥行方向後方（矢印Ｃ方向）には、その幅方向に沿って互いに等間隔離間した複数の分岐管３２が設けられ、図示しない内燃機関のシリンダヘッドへとそれぞれ接続される。
【００２３】
さらに、吸気マニホールド１２の内部には、その上部から鉛直方向下方に向かって延在する一対の隔壁３４ａ、３４ｂが形成され、この隔壁３４ａ、３４ｂは、図４に示されるように、前記吸気マニホールド１２の幅方向（矢印Ａ方向）に沿って互いに所定間隔離間し、且つ、平行となるように所定高さで形成される。
【００２４】
ケースユニット１４は、例えば、樹脂製材料から形成されたケース本体３６と、該ケース本体３６の一端部に形成されたフランジ部３８と、前記ケース本体３６の他端部近傍に形成されたレゾナンス通路（導入通路）４０とを含み、前記ケース本体３６の内部には、エンジンコントロールユニット（電子機器）４２（以下、単にＥＣＵ４２という）が収納される。このケースユニット１４は、ケース本体３６、フランジ部３８及びレゾナンス通路４０が一体成形によって形成される。
【００２５】
ケース本体３６は、図２に示されるように、吸気マニホールド１２に対して奥行方向（矢印Ｃ方向）に挿入自在に形成され、奥行方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）となる一端部から他端部に向かって略一直線状、且つ、略水平に形成される。そして、フランジ部３８を有する一端部側（奥行方向前方）にＥＣＵ４２を収納自在な収納部４４が形成され、他端部側（奥行方向後方）が前記収納部４４に対して上下方向に薄く形成されている。
【００２６】
また、ケース本体３６の一端部には断面長方形状の挿入口４６が開口し、該挿入口４６を通じて収納部４４の内部にＥＣＵ４２が挿入される。
【００２７】
このＥＣＵ４２は、内部に制御基板４８が内蔵された箱状に形成され、その一端部がケース本体３６の一端部と略同一平面となるように収納されると共に、外部に露呈する一端部には制御基板４８と電気的に接続された一組のコネクタ５０が設けられる。そして、コネクタ５０には、例えば、車両に搭載される電装部品を制御するための制御用ハーネス（図示せず）が接続される。
【００２８】
一方、ケース本体３６の他端部には、さらに奥行方向後方（矢印Ｃ方向）へと突出したガイド部５２が形成され、吸気マニホールド１２における奥行方向後方側（矢印Ｃ方向）の壁部５４に形成された溝部５６へと挿入される。これにより、ケースユニット１４が吸気マニホールド１２へと挿入された際、所定位置へと位置決めされ保持される。
【００２９】
この溝部５６には、例えば、図示しないシール部材が装着されガイド部５２を囲繞することで、前記溝部５６とガイド部５２との間を通じた空気の流れが防止される。なお、シール部材を設ける代わりに、例えば、溝部５６の内壁面及びガイド部５２からそれぞれ突出した障壁を有したラビリンス構造とすることで、前記溝部５６と前記ガイド部５２との間を通じた空気の流通を抑制するようにしてもよい。
【００３０】
フランジ部３８は、図１〜図３に示されるように、ケース本体３６に対して拡幅するように形成され、吸気マニホールド１２の取付部２４に当接自在に形成されると共に、互いに等間隔離間した複数の締結部６０（図１参照）を有している。締結部６０には、締結ボルト３０の挿通される孔部６２（図２参照）がそれぞれ形成される。
【００３１】
レゾナンス通路４０は、例えば、断面矩形状に形成され、ケース本体３６の延在方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）と直交するように形成され、該ケース本体３６を貫通すると共に、前記ケース本体３６の上面から所定高さだけ突出した筒状に形成される。すなわち、レゾナンス通路４０は、ケース本体３６において鉛直方向に延在するように形成される。
【００３２】
そして、ケースユニット１４は、ケース本体３６が開口部２２を通じて吸気マニホールド１２の内部へと挿入され、フランジ部３８が取付部２４に当接した状態で孔部６２に挿通された複数の締結ボルト３０がナット部材２８に螺合されることで固定される。これにより、図２に示されるように、吸気マニホールド１２における内部空間１２ａの一部が略水平に延在したケース本体３６によって上下に分割されると共に、図１及び図４に示されるように、前記ケース本体３６の幅方向端部がそれぞれ隔壁３４ａ、３４ｂに当接した状態となる。これにより、内部空間１２ａには、ケースユニット１４のケース本体３６と一対の隔壁３４ａ、３４ｂとによって囲まれたレゾナンス室（共鳴室）６４が形成される。ここで、一対の隔壁３４ａ、３４ｂとケース本体３６との間を通じた空気の流れは、例えば、吸気マニホールド１２の溝部５６と同様に、シール部材やラビリンス構造によって抑制されるようにしてもよい。
【００３３】
すなわち、ケース本体３６は、内部空間１２ａを分割可能な壁として機能する。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る吸気マニホールド装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３５】
この吸気マニホールド装置１０を構成する吸気マニホールド１２の導入部１６へ図示しない吸気ダクトやスロットルボディを通じて空気が供給され、その空気が通路部２０から内部空間１２ａへと流れ、その一部がレゾナンス通路４０を通じてケース本体３６の上方に形成されたレゾナンス室６４へ流入することで、共鳴波を発生させ吸気によって生じる吸気脈動に共鳴させることで吸気を促進させて内燃機関の出力向上を図ることができる。
【００３６】
また、レゾナンス室６４へ流入しない残りの空気が複数の分岐管３２へと分配され図示しない内燃機関のシリンダ室へとそれぞれ供給される。
【００３７】
さらに、吸気マニホールド１２の内部空間１２ａにおいて、空気がケース本体３６に当たることで、該ケース本体３６が冷却され、それに伴って内部に収納されたＥＣＵ４２が好適に冷却され発熱による温度上昇が抑制される。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、吸気マニホールド装置１０を構成する吸気マニホールド１２に対し、内部にＥＣＵ４２の収納されたケースユニット１４を開口部２２を通じて内部空間１２ａへと挿入して収納することで、前記吸気マニホールド１２の内部空間１２ａを分割してレゾナンス室６４を構成できる。
【００３９】
従って、吸気マニホールド１２の内部空間１２ａを流れる空気によってケースユニット１４に内蔵されたＥＣＵ４２を冷却できるため、このＥＣＵ４２が発熱した場合でも温度上昇が好適に抑制されると共に、前記ケースユニット１４を介してＥＣＵ４２を完全に吸気マニホールド１２の内部空間１２ａへ収納できるため、インバータ装置が外部に設けられていた従来技術に係る車両用空調装置と比較し、吸気マニホールド装置１０の小型化を図ることができる。
【００４０】
また、内部空間１２ａにおいて、空気の供給方向に沿って延在するケースユニット１４を利用してレゾナンス室６４を構成することで、従来技術に係る車両用空調装置のように通路内における空気の流れを妨げるという課題が生じることがなく、レゾナンス通路４０を通じて前記レゾナンス室６４へと空気を導入することで、共鳴波を発生させ吸気を促進させ内燃機関の出力向上を図ることが可能となる。
【００４１】
さらに、ケースユニット１４を吸気マニホールド１２の内部に挿入してレゾナンス室６４を形成することで、例えば、別部材を吸気マニホールド１２の内部へと溶着してレゾナンス室を構成する場合と比較し、レゾナンス室６４を容易に構成することができ、しかも空気の圧力が付与された際の耐圧強度を十分に確保することが可能となる。
【００４２】
さらにまた、ケースユニット１４の他端部に、奥行方向後方（矢印Ｃ方向）へと突出したガイド部５２を設け、吸気マニホールド１２の壁部５４に形成された溝部５６へと挿入することで、前記ケースユニット１４が吸気マニホールド１２の内部空間１２ａにおいて所定位置に維持され、側方に設けられた一対の隔壁３４ａ、３４ｂとに囲まれたレゾナンス室６４を所定容積で高精度に構成できる。
【００４３】
またさらに、上述した吸気マニホールド装置１０では、ケースユニット１４にＥＣＵ４２が収納される場合に限定されるものではなく、例えば、通電作動時に発熱が生じる電子機器であれば、特に限定されるものではない。
【００４４】
また、ケース本体３６の外面に対してＥＣＵ４２の外面を露出させることで空気との熱交換がさらに促進され、さらに、ケース本体３６の外面から突出する複数の放熱フィンを設けることでも、この放熱フィンを介して空気との熱交換がさらに促進され、より一層効果的にＥＣＵ４２の収納されたケース本体３６を冷却可能となる。
【００４５】
さらに、ケースユニット１４にレゾナンス通路４０を形成することで、吸気マニホールド１２に対してレゾナンス通路を直接形成する場合と比較し、前記レゾナンス通路４０を容易に設けることができ、しかも、前記レゾナンス通路４０をレゾナンス室６４内に突出するように形成することで、前記レゾナンス通路４０の長さを容易に変更し共鳴特性を容易に変更できる。
【００４６】
さらにまた、ＥＣＵ４２を吸気マニホールド１２へ収納することで内燃機関に近接して配置できるため、前記ＥＣＵ４２に接続するためのハーネス長さを短くできると共に、ケースユニット１４を挿入自在に設けることで前記ＥＣＵ４２の取り外しを容易に行うことが可能となる。
【００４７】
またさらに、吸気マニホールド１２の内部に設けられた一対の隔壁３４ａ、３４ｂの位置を変更することで、ケースユニット１４との間に形成されるレゾナンス室６４の容積を容易且つ自在に変更することが可能となる。
【００４８】
なお、本発明に係る吸気マニホールド装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４９】
１０…吸気マニホールド装置          １２…吸気マニホールド
１４…ケースユニット                １６…導入部
３０…締結ボルト                    ３２…分岐管
３４ａ、３４ｂ…隔壁                ３６…ケース本体
３８…フランジ部                    ４０…レゾナンス通路
４２…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
４４…収納部                        ５２…ガイド部
６４…レゾナンス室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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