(57)【要約】【課題】内燃機関が出力するトルクをより大きくし、かつ、燃焼効率をより良くする。【解決手段】ファンネル１１は、インテークマニホールドの端部に設けられる。ファンネル１１には、螺旋状の溝が形成されている。整流板１２は、ファンネル１１に対向して設けられ、ファンネル１１の開口の中央に向かって突出する略円錐状とされる。整流板１２には、ファンネル１１の螺旋状の溝の捻りの向きと同じ向きに捻られている螺旋状の溝が形成されている。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のインテークマニホールドに設けられ、前記内燃機関に吸入される空気を整流する整流装置において、
前記インテークマニホールドの端部に設けられるファンネルであって、螺旋状の溝が形成されているファンネルと、
前記ファンネルに対向して設けられ、前記ファンネルの開口の中央に向かって突出する略円錐状の整流板であって、前記ファンネルの螺旋状の溝の捻りの向きと同じ向きに捻られている螺旋状の溝が形成されている整流板と
を備える整流装置。
【請求項２】
請求項１に記載の整流装置であって、
前記整流板は、略円錐状の周囲の部分によって、所定の間隔をもって前記ファンネルの周囲を囲うように形成され、
前記ファンネルの周囲を囲う前記整流板の部分と、前記ファンネルの周囲との間から空気が導入される
整流装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の整流装置であって、
前記ファンネルと前記整流板とが、その間に、前記内燃機関に吸入される空気からゴミを除去するエアフィルタを保持する
整流装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は整流装置に関し、特に、内燃機関に吸入される空気を整流する整流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートバイや自動車などの、内燃機関であるエンジンに大気（空気）を導入するためのインテークマニホールドに、導入する空気を整流するためのファンネルが装着されることがある。通常、ファンネルは、いわゆる漏斗状、すなわち、筒状でその入口が外側に反り返るように形成される。これにより、吸気抵抗が減少し、吸気効率を上げることができる。
【０００３】
従来、空気の流入方向に数ケ所の螺旋状の凹凸をファンネル内壁部につけるようにしているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第３１０５２２０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ファンネル内壁部に螺旋状の凹凸を設けても、内燃機関が出力するトルクはそれほど大きくならなかった。さらに、内燃機関においては、より少ない燃料でより大きな仕事率を得ること、すなわち、燃焼効率をより良くすることが求められている。
【０００６】
本考案は、このような状況に鑑みてなされたものであり、内燃機関が出力するトルクをより大きくし、かつ、燃焼効率をより良くすることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の一側面の整流装置は、内燃機関のインテークマニホールドに設けられ、前記内燃機関に吸入される空気を整流する整流装置であって、前記インテークマニホールドの端部に設けられるファンネルであって、螺旋状の溝が形成されているファンネルと、前記ファンネルに対向して設けられ、前記ファンネルの開口の中央に向かって突出する略円錐状の整流板であって、前記ファンネルの螺旋状の溝の捻りの向きと同じ向きに捻られている螺旋状の溝が形成されている整流板とを備える。
【０００８】
前記整流板を、略円錐状の周囲の部分によって、所定の間隔をもって前記ファンネルの周囲を囲うように形成し、前記ファンネルの周囲を囲う前記整流板の部分と、前記ファンネルの周囲との間から空気が導入されるようにすることができる。
【０００９】
前記ファンネルと前記整流板とが、その間に、前記内燃機関に吸入される空気からゴミを除去するエアフィルタを保持するようにすることができる。
【考案の効果】
【００１０】
以上のように、本考案の一側面によれば、内燃機関が出力するトルクをより大きくし、かつ、燃焼効率をより良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の実施の形態の整流装置１の構成を示す図である。
【図２】ファンネル１１および整流板１２に設けられた、螺旋状の溝を示す図である。
【図３】ファンネル１１および整流板１２の斜視図である。
【図４】ファンネル１１および整流板１２の正面図である。
【図５】整流装置１を装着しない場合の、内燃機関のトルク、仕事率（パワー）、および空燃比の例を示す図である。
【図６】整流装置１を装着した場合の、内燃機関のトルク、仕事率（パワー）、および空燃比の例を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本考案の実施の形態の整流装置１の構成を示す図である。整流装置１は、オートバイまたは自動車などの内燃機関のインテークマニホールドに設けられ、内燃機関に吸入される空気を整流する。なお、インテークマニホールドには、燃料と空気とを混合する気化器、または吸入した空気に燃料を噴射する燃料噴射装置が設けられるようにしてもよい。すなわち、整流装置１を気化器または燃料噴射装置のマニホールドに装着するようにしてもよい。
【００１３】
整流装置１は、ファンネル１１および整流板１２から構成される。ファンネル１１は、インテークマニホールドの端部であって、空気を吸入する側の端部に設けられ、ファンネル１１の吸入する空気を導く側の面である開口の面には、図２乃至図４を参照して後述するように、螺旋状の溝が形成されている。
【００１４】
整流板１２は、ファンネル１１に対向して設けられる。整流板１２は、ファンネル１１の開口の中央に向かって突出する略円錐状に形成される。さらに、整流板１２の面であって、ファンネル１１側の面（略円錐状の面）には、ファンネル１１の螺旋状の溝の捻りの向きと同じ向きに捻られている螺旋状の溝が形成されている。
【００１５】
また、図１に示されるように、整流板１２には、略円錐状の周囲の部分に、所定の間隔をもってファンネル１１の周囲を囲うように形成されるカバー部１３が設けられている。ファンネル１１の周囲を囲うように形成されるカバー部１３と、ファンネル１１の周囲との間から空気が導入される。
【００１６】
整流板１２は、エアフィルタカバーとして構成することもできる。この場合、ファンネル１１と整流板１２とが、その間に、内燃機関に吸入される空気からゴミを除去するエアフィルタ（図示せず）を保持する。
【００１７】
なお、ファンネル１１および整流板１２は、アルミニウム合金若しくはマグネシウム合金などの金属またはエンジニアリングプラスチックなどの樹脂で成形される。また、当然、ファンネル１１および整流板１２は、所定の部分を金属から成型し、他の部分を樹脂で形成するようにしてもよい。
【００１８】
図２は、ファンネル１１および整流板１２に設けられた、螺旋状の溝を示す図である。図３は、ファンネル１１および整流板１２の斜視図である。また、図４は、ファンネル１１および整流板１２の正面図である。
【００１９】
図２乃至図４に示されるように、ファンネル１１（の開口の面）には、螺旋状の溝が形成されている。例えば、ファンネル１１に形成される螺旋状の溝の断面は、円弧状とされる。ファンネル１１に形成される螺旋状の溝の幅および深さは、ファンネル１１の開口の内径に応じて定めることができる。ファンネル１１に形成される螺旋状の溝の捻りの大きさは、ファンネル１１が装着されるインテークマニホールドの長さに応じて定めることができる。
【００２０】
例えば、ファンネル１１の開口の内径が直径６３ｍｍである場合、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの幅は、好ましくは、３ｍｍ乃至１０ｍｍのいずれかであり、より好ましくは５ｍｍである。ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さは、螺旋状の溝の幅の半分か、それより浅くすることができる。すなわち、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの幅が３ｍｍ乃至１０ｍｍのいずれかである場合、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さは、１．５ｍｍ乃至５ｍｍのいずれかとすることができる。ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの幅が５ｍｍである場合、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さは、２．５ｍｍとすることができる。さらに、例えば、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの幅が３ｍｍ乃至１０ｍｍのいずれかである場合、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さは、１ｍｍ乃至４ｍｍのいずれかとすることができ、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの幅が５ｍｍである場合、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さは、２ｍｍとすることができる。
【００２１】
また、ファンネル１１の開口の中央に向かって突出する略円錐状の整流板１２には、ファンネル１１の螺旋状の溝の捻りの向きと同じ向きに捻られている螺旋状の溝が形成されている。図２乃至図４に示される整流板１２において、螺旋状の溝は１８０度捻られている。すなわち、螺旋状の溝の一端が、整流板１２の略円錐状の部分の底面の所定の位置に形成されている場合、螺旋状の溝の他端は、整流板１２の略円錐状の部分の先端の位置であって、螺旋状の溝の一端が形成されている底面の位置に対して１８０度回転した位置に形成されている。
【００２２】
例えば、整流板１２に形成される螺旋状の溝の断面は、円弧状とされる。例えば、ファンネル１１に形成されている螺旋状の溝が、内燃機関に吸入される空気が流れる方向に対して時計回りに設けられる場合、整流板１２に形成される螺旋状の溝も、内燃機関に吸入される空気が流れる方向に対して時計回りに設けられる。なお、ファンネル１１に形成されている螺旋状の溝を、内燃機関に吸入される空気が流れる方向に対して反時計回りに設け、整流板１２に形成される螺旋状の溝を、内燃機関に吸入される空気が流れる方向に対して反時計回りに設けるようにしてもよい。
【００２３】
整流板１２に形成される螺旋状の溝の幅および深さは、整流板１２の略円錐状の部分の底面において、より広く、より深く、整流板１２の略円錐状の部分の先端に近づくにつれ、より狭く、より浅くなる。
【００２４】
例えば、ファンネル１１の開口の内径が直径６３ｍｍであり、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの幅が、３ｍｍ乃至１０ｍｍのいずれかである場合、整流板１２の螺旋状の溝のそれぞれの幅は、整流板１２の略円錐状の部分の底面において、ファンネル１１の螺旋状の溝の幅と同じ、３ｍｍ乃至１０ｍｍのいずれかとすることができる。また、ファンネル１１の開口の内径が直径６３ｍｍであり、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの幅が、５ｍｍである場合、整流板１２の螺旋状の溝のそれぞれの幅は、整流板１２の略円錐状の部分の底面において、ファンネル１１の螺旋状の溝の幅と同じ５ｍｍとすることができる。
【００２５】
また、整流板１２の螺旋状の溝のそれぞれの深さは、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さと同じとすることができる。例えば、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さが、１．５ｍｍ乃至５ｍｍのいずれかである場合、整流板１２の螺旋状の溝のそれぞれの幅を、整流板１２の略円錐状の部分の底面において、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さと同じである、１．５ｍｍ乃至５ｍｍのいずれかとすることができる。また、例えば、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さが、２．５ｍｍである場合、整流板１２の螺旋状の溝のそれぞれの深さを、整流板１２の略円錐状の部分の底面において、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さと同じである、２．５ｍｍとすることができる。
【００２６】
なお、整流板１２の螺旋状の溝のそれぞれの深さを、ファンネル１１の螺旋状の溝のそれぞれの深さより深くしても、浅くしてもよい。
【００２７】
また、ファンネル１１および整流板１２に形成される螺旋状の溝の幅および深さは、一定でなくとも良く、例えば、１０ｍｍの幅の溝と５ｍｍの幅の溝とが交互に配置されるか、１０ｍｍの幅の溝と５ｍｍの幅の溝と３ｍｍの幅の溝とが循環的に順に配置されるようにしてもよい。
【００２８】
なお、ファンネル１１および整流板１２の螺旋状の溝は、切削加工、射出成形加工、プレス加工などにより形成される。
【００２９】
図５および図６を参照して、整流装置１の効果について説明する。図５は、整流装置１を装着しない場合の、内燃機関のトルク、仕事率（パワー）、および空燃比の例を示す図である。図６は、整流装置１を装着した場合の、内燃機関のトルク、仕事率（パワー）、および空燃比の例を示す図である。図５および図６の上側の図において、実線はトルクを示し、一点鎖線は、仕事率（パワー）を示す。なお、図５に示される結果の測定と図６に示される結果の測定とに用いた内燃機関は同一である。また、図５に示される結果を測定したとき、気温は摂氏２５度、大気圧は１００７ｍＢａｒ、湿度は７５％であり、図６に示される結果を測定したとき、気温は摂氏２９度、大気圧は１００３ｍＢａｒ、湿度は６５％であった。
【００３０】
図５に示されるように、整流装置１を装着しない場合、内燃機関の最大トルクは８７Ｎ・Ｍであり、最大出力は３６．８ｋＷ（５０ＰＳ）であった。
【００３１】
これに対して、図６に示されるように、整流装置１を装着した場合、内燃機関の最大トルクは９９Ｎ・Ｍであり、最大出力は４６．３ｋＷ（６３ＰＳ）であった。
【００３２】
整流装置１を装着しない場合と整流装置１を装着した場合とをより詳細に比較すると、回転数が２０００ｒｐｍ以下では、特性に差違は認められない。しかしながら、整流装置１を装着しない場合、回転数が２４００ｒｐｍで、８０Ｎ・Ｍのトルクが発生し、回転数が２８００ｒｐｍ乃至３４００ｒｐｍで、約８７Ｎ・Ｍのトルクが発生し、回転数が４０００ｒｐｍおよび５０００ｒｐｍでは、それぞれ、７７Ｎ・Ｍおよび７０Ｎ・Ｍのトルクが発生する。
【００３３】
一方、整流装置１を装着した場合、回転数が２４００ｒｐｍで、９５Ｎ・Ｍのトルクが発生し、回転数が２８００ｒｐｍ乃至３６００ｒｐｍで、約９９Ｎ・Ｍのトルクが発生し、回転数が４０００ｒｐｍおよび５０００ｒｐｍでは、それぞれ、９５Ｎ・Ｍおよび８６Ｎ・Ｍのトルクが発生する。
【００３４】
すなわち、整流装置１を装着しない場合に比較して整流装置１を装着した場合、回転数が、２４００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍおよび５０００ｒｐｍでは、それぞれ、トルクが１．１９倍、１．１４倍、１．２３倍、１．２３倍となる。
【００３５】
また、整流装置１を装着しない場合、回転数が２４００ｒｐｍ乃至５６００ｒｐｍで、空燃比は１２．５前後であったのに対し、整流装置１を装着した場合、回転数が２４００ｒｐｍ乃至５６００ｒｐｍで、空燃比は１３．０前後であった。整流装置１を装着することで、空燃比が、理論空燃比の１４．７に近づき、燃焼効率がより良くなっていると言える。
【００３６】
このように、整流装置１を装着することで、トルクと空燃比とを考慮すると、回転数が２４００ｒｐｍ以上では、トルクがより大きくなり、かつ、燃焼効率がより良くなっている。
【００３７】
以上のように、インテークマニホールドの端部に設けられるファンネルに、螺旋状の溝を形成し、ファンネルに対向して設けられ、ファンネルの開口の中央に向かって突出する略円錐状の整流板に、ファンネルの螺旋状の溝の捻りの向きと同じ向きに捻られている螺旋状の溝を形成するようにした場合には、内燃機関が出力するトルクをより大きくし、かつ、燃焼効率をより良くすることができる。
【００３８】
なお、整流装置１は、オートバイまたは自動車などの、ガソリンエンジン若しくはディーゼルエンジンなどのレシプロエンジンまたはロータリーである内燃機関に装着することができる。
【００３９】
また、本考案の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  整流装置，  １１  ファンネル，  １２  整流板，  １３  カバー部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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