(57)【要約】      （修正有）【課題】外部より駆動電源を必要とせず、整流効果により吸気口より燃焼室内に吸気される空気に乱流を発生させず、且つインテークパイプの空気抵抗の増大を防ぐ内燃機関吸気口用スクリューパイプを提供する。【解決手段】薄肉中空円筒100の全長にわたり、円筒内壁に複数条の螺旋連続溝101が彫り込まれたエアスクリューパイプをエアフィルタと内燃機関の吸気口を接続するインテークパイプの中に設置する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
薄肉中空円筒100の全長にわたり、円筒内壁に複数条の螺旋連続溝101が彫り込まれたことを特徴とする内燃機関吸気口用エアスクリューパイプ。
【請求項２】
請求項１記載のエアスクリューパイプを成形するための中子と外筒を有する金型であって、
中子は一端にエンドプレートが取り付けられた円柱状をなし、前記円筒内壁に彫り込まれた複数条の螺旋連続溝を成形するように該円柱の外壁が構成され、且つエンドプレートはガイド穴を具え、
外筒は、中子の長さに等しい深さと、中子の周囲に前記薄肉を形成しうる内径とを備えた有底縦穴を有し、該有底縦穴の周囲に、中子を該有底縦穴の中心に位置させるために前記ガイド穴に嵌合するガイドピンが立設され、
また、該外筒の外壁と該有底縦穴との間に開閉可能な小径の通気孔を有する
ことを特徴とするエアスクリューパイプの金型。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、エアフィルタと内燃機関の吸気口とを接続するインテークパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアフィルタと内燃機関の吸気口を接続するインテークパイプは吸気慣性効果を得るために必要なパイプの長さを確保しながら、エンジンルーム内での搭載性を向上するため屈曲性の蛇腹構造を具備し、且つ軽量性の要求から樹脂製パイプが用いられことが多い。
【０００３】
ところが、このようなインテークパイプの蛇腹構造のために燃焼室内に吸入される空気に乱流が発生し、燃焼室に導入可能な吸入空気の量が制限され、吸気効率の低下、ひいては内燃機関の出力低下を招くことになる。
【０００４】
この対策のために、インテークパイプの内部に空気の整流用のガイドフィンを備えることが提案されている。例えば、非特許文献１には、六枚羽の整流部材の設置が提案され、特許文献1ではハニカム構造の整流部材の設置が提案されている。
【０００５】
また、吸入空気量を確保するために、インテークパイプ内にファンを設置することも提案されている（非特許文献２）。
【非特許文献１】「サイクロン2」http://www.ne.jp/asahi/some/home/subcy.htm
【非特許文献２】「[風神]簡易取り付けで脅威のトルクアップ（車用）」http://www.jp-mic.co.jp/hu-jin/car/index.htm
【特許文献１】特開2007-302241
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１記載ならびに特許文献１記載の技術では、インテークパイプ内に整流部材が設置されるために、空気流に対する抵抗が発生するという問題がある。
【０００７】
さらに、非特許文献1記載の技術では、インテークパイプの入り口に近いところに整流部材が設置されるので、整流部材によって、整流された空気は、インテークパイプの蛇腹構造のために再び乱流を発生し、吸気口より燃焼室内に吸入される空気の乱流を防止することが出来ず、内燃機関の出力の改善が十分に図れないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１記載の技術では、吸気口の近くに整流部材を設置するので、整流効果により燃焼室内での空気の乱流発生は防げるが、インテークパイプの入口より整流部材に到達するまでのインテークパイプ内での乱流発生は防止できないため、インテークパイプ内での空気抵抗が増大し、結果的には燃焼室に十分な空気量が吸入できず、内燃機関の出力改善が限定的となるという問題がある。
【０００９】
一方、非特許文献２に記載されたインテークパイプ内にファンを設置する方法では、外部よりファン駆動用の電源供給が必要になり、コストアップの要因となるという問題がある。
【００１０】
本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部より駆動電源を必要とせず、整流効果により吸気口より燃焼室内に吸気される空気に乱流を発生させず、且つインテークパイプの空気抵抗の増大を防ぐ内燃機関吸気口用スクリューパイプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本考案では、薄肉中空円筒の全長にわたり、円筒内壁に複数条の螺旋連続溝が彫り込まれたエアスクリューパイプをエアフィルタと内燃機関の吸気口を接続するインテークパイプの中に設置する。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、インテークパイプから吸気口を介して内燃機関が吸い込む空気は、インテークパイプ内に設置されたエアスクリューパイプ内を専ら通過するが、その際、エアスクリューパイプの内壁近傍を流れる空気は、エアスクリューパイプの内壁に彫り込まれた溝に沿って旋回するように流れ、その結果、空気流全体としても旋回しながら整然と流れるようになる。
【００１３】
このため、燃焼室内に導入される空気に乱流が発生することなく、また、インテークパイプ内には、全長にわたり誘導用螺旋状溝が連続して存在するので、空気の乱流が再発生することがなく、吸入空気抵抗が減少し、十分な空気量が導入され、ひいては内燃機関の出力増大となる効果がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプの設置方法を示す。図1に示すように、本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプ１００は、エアクリーナ２００と内燃機関の吸気口３００とを接続するインテークパイプ４００の内部に設置して使用するのが最良の形態である。
【００１５】
なお、図１の設置例に示すように本考案のエアスクリューパイプ１００の一部にリブ１０３を形成し、丁度インテークパイプの蛇腹４１０にリブ１０３が食い込むようにして、エアスクリューパイプ１００が空気流により押し流され、誤って内燃機関の吸気口３００を経て、シリンダー内に入り込むのを防止するように工夫されている。リブ１０３は、図１では該エアスクリューパイプのエアフィルタ２００側に形成しているが、吸気口３００側でも良い。また、リブ１０３の強度を確保するためにリブ内に針金を埋め込むことも有効である
【００１６】
以下、具体的なエアスクリューパイプの形状とその製作のための金型及び製作方法を実施例を上げて説明するが、リブについては、乱流防止の観点からは本質的でないので、説明から省略する。
【実施例１】
【００１７】
図２は、本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプ１００の外観（実施例１）を示す。スクリューパイプの全長は約１００ｍｍ、パイプの直径は約５０ｍｍで肉厚は約２ｍｍである。図３の（イ）は、パイプの内壁を示したもので、パイプ全長にわたって螺旋状連続溝１０１が彫られている。図４の（ロ）は螺旋状溝１０１の断面の拡大図であり、溝の断面は半円孤をなし、その直径は１ｍｍである。該溝は螺旋状に彫られており、パイプ縦方向の全長約１００ｍｍを進む間に０．３〜１．０回転するように形成されている。溝の数は、円周約１５７ｍｍに対して約１００〜１５０本が望ましい。
【００１８】
本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプ１００を成形するための金型は、中子と外筒により構成され、図４，６はそれぞれ中子の正面図（左右側面図、裏面図も同じ）、底面図を示し、図６は外筒の正面図（左右側面図、裏面図も同じ）を示す。
【００１９】
図４に示す通り、中子は上部にエンドプレート１２０が取り付けられた円柱状をなす。円柱１１０の高さは約１００ｍｍ、直径は約４６ｍｍであり、また円柱１１０の外壁には、エアスクリューパイプ１００の内壁の螺旋状連続溝１０１を形成するための螺旋状連続凸模様１１１が施されている。
【００２０】
図５の（イ）は、該中子の底面図であり、図５の（ロ）に螺旋状連続凸紋様１１１の断面の拡大図を示し、断面が凸の半円弧をなし、その直径は１ｍｍである。図５の(イ)に示すように、円柱状中子１１０の上面に取り付けられたエンドプレート１２０にはガイド穴１２１が設けられている。エンドプレートの形状は正方形、ガイド穴は４個で示したが、これに限られるものではないことは言うまでもない。
【００２１】
図６に示すように外筒１５０には、深さが約１００ｍｍ、直径が約５０ｍｍの有底縦穴１６０が穿たれており、上面にガイド用のガイドピン１５１が４本設置されている。
また、外筒１５０の外壁と有底縦穴１６０の間に、開閉可能な通気孔１５２が設けられている。
【００２２】
次に、この中子と外筒からなる金型を用いて、本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプの製作方法を説明する。
【００２３】
図６に示す外筒１５０に穿たれた有底縦穴１６０の底にシリコン樹脂を適量装填し、その状態で中子１１０を有底縦穴１６０に圧入する。このとき中子１１０のエンドプレート１２０のガイド穴１２１が外筒１５０のガイドピン１５１に嵌合させることにより、中子１１０は有底縦穴１６０の中心に配置され、有底縦穴１６０の底におかれたシリコーン樹脂は、中子１１０の挿入圧力により底面円周方向に押しだされ、さらに強く圧入することにより、シリコーン樹脂は中子１１０と有底縦穴１６０との間に出来た周囲約１５７ｍｍ、厚さ約２ｍｍの間隙に充填され、シリコン製の薄肉中空円筒が形成される。
【００２４】
このとき、中子１１０の表面に施された螺旋状連続凸模様１１１により、該薄肉中空円筒の内壁には、複数条の螺旋連続溝１０１があたかも彫り込まれたように形成され、本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプ１００が完成する。
【００２５】
充填されシリコーン樹脂が固化した後、中子１１０を螺旋方向に回転させながら、型抜きを行うが、このとき通気用の孔１５２を開いて、通風を可能とすることにより、型抜きをスムースに行うことが出来る。通気孔の開閉には、孔にねじ切りをしておき、孔を閉じるときにねじを挿入に、開くときにねじを取り外すことで行う。
【００２６】
このようにして、シリコーン樹脂製の長さ約１００ｍｍ、直径約５０ｍｍ、厚さ約２ｍｍの薄肉中空円筒にして、内壁に断面が直径１ｍｍの半円孤状の螺旋状連続溝１０１を複数有する本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプ１００を成形することが出来る。
【００２７】
なお、本実施例では、シリコーン樹脂を用いて、エアスクリューパイプを成形する方法を説明したが、シリコーン樹脂の他、ゴムラテックス、エポキシ、ポリウレタン等常温硬化樹脂を用いることも考えられるし、また場合によっては、熱硬化性の樹脂を用いても良い。
【実施例２】
【００２８】
図７は実施例２の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプの内壁の様子を示し、その外観は実施例１と同一で、図２に示す通りである。基本的考案思想は、実施例１と同一であるが、図７の（イ）に示すようにエアスクリューパイプ１００の内壁に螺旋状連続フィン１０２が構築されている。図７の（ロ）にフィンの断面拡大図を示し、フィンの高さは約５ｍｍ、厚さは２ｍｍである。フィンの条数は４〜８が望ましい。
【００２９】
インテークパイプ１００から吸気口３００を介して内燃機関が吸い込む空気は、エアスクリューパイプ１００の内壁に設けられたフィン１０２によって、旋回流を発生し、実施例１と同様に吸入空気抵抗が減少し、十分な空気量が導入され、ひいては内燃機関の出力増大の効果を発揮する。
【００３０】
実施例２のエアスクリューパイプ１００を作成するための金型は基本的には実施例１と同一である。ただし、金型の中子の表面の凸模様の断面は実施例１の場合は図３の（イ）に示す半円孤溝１０１を形成するために図５の（ロ）に示すように凸半円孤状１１１であったが、実施例２では、図７の(ロ)のフィン１０２を形成するために図示はされていないが扇形状をなし、溝間のバリアが螺旋状フィン紋様を形成する。
【００３１】
以上本考案の実施例としては、エアスクリューパイプ内に螺旋状の溝を有すること前提としたが、螺旋状の溝を有さず、単なる中空円筒でエアスクリューパイプを形成しても、インテークパイプの蛇腹構造に起因する空気流の乱れを緩和する効果があり、ひいては内燃機関の出力増大効果を発揮することを付言する。
【００３２】
また、本考案のエアスクリューパイプは、図１に示したように、エアクリーナと吸気口の間を繋ぐインテークパイプ内に設置することで説明したが、図８に示すように、エアクリーナの前後の両インテークパイプ内に設置することでさらに効果が高まることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本考案のエアスクリューパイプの設置方法
【図２】本考案のエアスクリューパイプの外観
【図３】実施例１のエアスクリューパイプの内壁
【図４】金型の中子の側面図
【図５】金型の中子の底面図
【図６】金型の外筒の側面図
【図７】実施例２のエアスクリューパイプの内壁
【図８】本考案のエアスクリューパイプの別の設置方法
【符号の説明】
【００３４】
１００    本考案の内燃機関吸気口用エアスクリューパイプ
１０１    エアスクリューパイプ内壁の螺旋状連続溝（実施例１）
１０２    エアスクリューパイプ内壁の螺旋状連続フィン（実施例２）
１０３    エアスクリューパイプのリブ
１１０    金型の中子
１１１    金型の中子の外壁表面の凸紋様（実施例１）
１２０    金型の中子のエンドプレート
１２１    ガイド穴
１５０    金型の外筒
１５１    ガイドピン
１５２    通気孔
１６０    有底縦穴
２００    エアクリーナ
３００    内燃機関の空気口
４００    インテークパイプ
４０１    蛇腹
【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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【図７】
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【図８】
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