(57)【要約】【課題】エアクリーナーに補助吸気ダクトを設置して、エンジンが高速で回転する時に多くの量の新気が補助吸気ダクトを通じて燃焼室に供給されることができるようにし、エンジンの高速回転状況下で発生する吸気騷音を少なくすることができるエンジンの可変吸気系装置を提供する。【解決手段】一端がエアクリーナーの内側へ挿入されて設置されて、新気を吸入する補助吸気ダクトと、補助吸気ダクトのエアクリーナーの内側に位置した端部に設置され、吸気負圧が上昇するに従って開放角が増加するように補助吸気ダクトを開閉させる磁石式可変バルブと、を有して構成される。さらに、エアクリーナーに連結設置されて新気を吸入する吸気ダクトと、エアクリーナーを通過した空気を燃焼室に案内する吸気ホースと、吸気ダクトに設置されて吸気騷音を減少させるレゾネーターを、有する構成であるのがよい。【選択図】図２
2013181530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がエアクリーナーの内側へ挿入されて設置されて、新気を吸入する補助吸気ダクトと、
前記補助吸気ダクトの前記エアクリーナーの内側に位置した端部に設置され、吸気負圧が上昇するに従って開放角が増加するように前記補助吸気ダクトを開閉させる磁石式可変バルブと、
を有することを特徴とするエンジンの可変吸気系装置。
【請求項２】
前記エアクリーナーに連結設置されて新気を吸入する吸気ダクトと、
前記エアクリーナーを通過した空気を燃焼室に案内する吸気ホースと、
前記吸気ダクトに設置されて吸気騷音を減少させるレゾネーターを、
さらに有することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項３】
前記補助吸気ダクトは、エンジンの高速回転域で発生する吸気騷音を減少させるために柔軟で気孔度がある不織布で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項４】
前記エアクリーナーの中に位置した前記補助吸気ダクトの端部に、前記磁石式可変バルブが回転可能に設置されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項５】
前記エアクリーナーの内側面には複数個の結合突起が一体に突出形成され、前記補助吸気ダクトの外周り面には、複数個のダクトフランジが一体に突出形成されて、前記ダクトフランジに形成された孔に前記結合突起が貫通されて、前記磁石式可変バルブが前記エアクリーナーの内側で、かつ前記エアクリーナーの長さ方向の中間位置に結合されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項６】
前記補助吸気ダクトは、前記吸気ダクトより長さが短く形成されたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項７】
前記磁石式可変バルブは、
前記補助吸気ダクトの端部に回転軸を中心に回転可能に設置されたバルブプレートと、
前記補助吸気ダクトに固定設置されたダクト用永久磁石と、
前記バルブプレートに固定設置されたバルブ用永久磁石を、
有することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項８】
前記磁石式可変バルブは、前記バルブプレートの外郭周り面に沿って一体に結合されたバルブパッド部材をさらに有し、前記バルブパッド部材によって、前記補助吸気ダクトと前記バルブプレートの間を密にし、前記バルブプレートの作動騷音を無くすようにしたことを特徴とする請求項７に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項９】
前記バルブパッド部材は、弾性のあるゴム又はプラスチック合成樹脂であることを特徴とする請求項７に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項１０】
前記ダクト用永久磁石と前記バルブ用永久磁石は、互いに引力が発生するように設置されたことを特徴とする請求項７に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【請求項１１】
前記ダクト用永久磁石と前記バルブ用永久磁石は、それぞれ磁石カバーを備え、
前記磁石カバーの厚さ調節によって前記磁石式可変バルブの開放時点をチューニングすることができるようにしたことを特徴とする請求項７に記載のエンジンの可変吸気系装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの可変吸気系装置に関するものであり、より詳しくは、エンジンの回転数に応じて燃焼室に供給される空気量の調節が可能なエンジンの可変吸気系装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンピストンの吸入行程において、新気（外部空気）が図１に示すように吸気ダクト１→エアクリーナー２→吸気ホース３を通じてエンジンの燃焼室に供給される構造になっており、吸気ダクト１には吸気騷音を減らすためのレゾネーター４が装着されている。
【０００３】
特に、高出力エンジン（ターボチャージャー、高速回転エンジン等）の場合、出力を大きくするために多くの新気を燃焼室に供給しなくてはならず、このために吸気ダクト１及び吸気ホース３の断面積を大きくしたり、あるいはその長さを短くして燃焼室までの新気供給ルートの抵抗を少なくする方策が採られている。
【０００４】
しかし、吸気ダクト１や吸気ホース３の断面積を大きくする方法は、狭いエンジンルームのレイアウト上に限界があり、また長さを短くする方法は、エンジンの燃焼音が吸気系を通じて外部に出て吸気騷音が増加し、これにより車両の商品価値が下がる問題があった。
【０００５】
さらに、吸気ダクト１や吸気ホース３の長さを短くした上で、レゾネーター４を増設したり、容量を大きくして吸気騷音を減らす方策もあるが、この場合、重量の増加、さらに製造コストの上昇などの問題が発生するようになる。その他、吸気ホースとレゾネーターの配置を最適化して吸気騷音を減らす方策〔例えば、特許文献１参照〕の提案がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１６３１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の目的は、エアクリーナーに補助吸気ダクトを設置してエンジンが高速で回転する時に多くの量の新気が補助吸気ダクトを通じて燃焼室に供給されることができるようにすることにより、エンジンの回転数に応じて燃焼室に供給される空気量の調節を可能にし、これによって吸気騷音の発生を抑えてエンジンの出力増大を図ることができ、さらにエンジンルームのレイアウト変更を要せず、重量の増加を抑えたエンジンの可変吸気系装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するためになされた本発明のエンジンの可変吸気系装置は、一端がエアクリーナーの内側へ挿入されて設置されて、新気を吸入する補助吸気ダクトと、補助吸気ダクトのエアクリーナーの内側に位置した端部に設置され、吸気負圧が上昇するに従って開放角が増加するように補助吸気ダクトを開閉させる磁石式可変バルブと、を有して構成される。
【０００９】
本発明の可変吸気系装置は、さらに、エアクリーナーに連結設置されて新気を吸入する吸気ダクトと、エアクリーナーを通過した空気を燃焼室に案内する吸気ホースと、吸気ダクトに設置されて吸気騷音を減少させるレゾネーターを、有する構成であるのがよい。
【００１０】
本発明の可変吸気系装置は、さらに、以下の実施形態とすることができる。
補助吸気ダクトは、エンジンの高速回転域で発生する吸気騷音を減少させるために柔軟で気孔度がある不織布で形成する。
【００１１】
エアクリーナーの中に位置した補助吸気ダクトの端部に、磁石式可変バルブを回転可能に設置する。
エアクリーナーの内側面には複数個の結合突起が一体に突出形成され、補助吸気ダクトの外周り面には、複数個のダクトフランジが一体に突出形成されて、ダクトフランジに形成された孔に結合突起が貫通されて、磁石式可変バルブがエアクリーナーの内側で、かつエアクリーナーの長さ方向の中間位置に結合される。
補助吸気ダクトは、吸気ダクトより長さが短く形成される。
【００１２】
磁石式可変バルブは、補助吸気ダクトの端部に回転軸を中心に回転可能に設置されたバルブプレートと、補助吸気ダクトに固定設置されたダクト用永久磁石と、バルブプレートに固定設置されたバルブ用永久磁石を、有する構成とする。
磁石式可変バルブは、バルブプレートの外郭周り面に沿って一体に結合されたバルブパッド部材をさらに有し、バルブパッド部材によって、補助吸気ダクトとバルブプレートの間を密にし、バルブプレートの作動騷音を無くすようにする。
バルブパッド部材は、弾性のあるゴム又はプラスチック合成樹脂とする。
【００１３】
ダクト用永久磁石とバルブ用永久磁石は、互いに引力が発生するように設置される。
ダクト用永久磁石とバルブ用永久磁石は、それぞれ磁石カバーを備え、磁石カバーの厚さ調節によって磁石式可変バルブの開放時点をチューニングすることができるようにする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、エンジンの高速回転状況で、吸気騷音の発生なしに補助吸気ダクトを通じて多くの量の新気をエンジンの燃焼室に吸入することができるようになり、エンジンの出力を大きくすることができる。加えて、エンジンルームのレイアウト変更を伴わず、重量増加、製造コストの上昇も抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エンジンに新気が供給される従来の吸気系を示す図面である。
【図２】本発明による補助吸気ダクトと磁石式可変バルブを備えた可変吸気系装置の斜視図である。
【図３】図２のエアクリーナーを拡大した図面である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】本発明によって補助吸気ダクトと磁石式可変バルブが設置されたエアクリーナーの内部図面である。
【図６】本発明による補助吸気ダクトと磁石式可変バルブの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るエンジンの可変吸気系装置について、好ましい実施形態を挙げ、添付図面を参照して詳しく説明する。
エンジンピストンの吸入行程時、エンジン燃焼室に新気（外部空気）を吸入するエンジンの吸気系装置は、図２に示したように新気を吸入する吸気ダクト１と、新気に含まれている異物を取り除くエアクリーナー２と、異物が取り除かれた空気を燃焼室に案内する吸気ホース３、そして吸気騷音を減らすために吸気ダクト１に設置されたレゾネーター４がある構成でなっている。
【００１７】
本発明は、エンジンが高速回転状況で出力を増すために、より多くの新気を吸入することができるようにする可変吸気系装置を備えた構成である。本発明による可変吸気系装置は、図２ないし図６に示したように、一端がエアクリーナー２の内側に挿入されて設置された補助吸気ダクト１０と、補助吸気ダクト１０に備えられて、補助吸気ダクト１０を開閉させる磁石式可変バルブ３０を含む構成である。
【００１８】
磁石式可変バルブ３０は、吸気負圧が上昇するに従ってバルブに加えられる負圧が増し、磁石の引力（ａｔｔｒａｃｔｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）で補助吸気ダクト１０の開放角を大きくして補助吸気ダクト１０を通じて吸入する空気量を多くしていく構造である。
【００１９】
エンジンが低速回転である時、新気は吸気ダクト１→エアクリーナー２→吸気ホース３を通じてエンジンの燃焼室に供給され、この時エンジン燃焼音は、レゾネーター４で充分に抑えられ、吸気系を通じて外部に発する吸気騷音はほとんどない。
【００２０】
エンジンが高速回転であるときには、吸気ダクト１→エアクリーナー２の第１ルートを通じて吸入される新気と、補助吸気ダクト１０→エアクリーナー２の第２ルートを通じて吸入される新気が合さって吸気ホース３→エンジン燃焼室に供給される。これによってエンジンが高速回転である時には低速回転である時より多くの量の新気が燃焼室に供給され、その結果高出力エンジンの場合に出力を増すことができるようになる。
【００２１】
エンジンが高速回転時に発生するエンジン燃焼音は、既存のレゾネーター４のみでは充分に低下させることができず、依然として吸気騷音を発する恐れがあるが、本発明では、補助吸気ダクト１０を利用して吸気騷音の発生を少なくする構成である。このために補助吸気ダクト１０は、柔軟で、気孔度がある不織布で形成するのが望ましい。柔軟な特性の不織布は、騷音の吸音効果が優れるので、エンジンが高速回転でも吸気騷音を充分に低下させることができる長所がある。不織布の他、羊毛や綿織物のような繊維材、又は多孔質（ｐｏｒｏｕｓ）又は微細多孔質（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ）な繊維材も使用することもできる。
【００２２】
磁石式可変バルブ３０は、エンジンの低速回転下では補助吸気ダクト１０を閉じ、エンジンが高速回転になると補助吸気ダクト１０を開放するように作動する。すなわち、磁石式可変バルブ３０は、吸気圧が高くなるほど、つまりエンジンの回転数が上がるほど補助吸気ダクト１０の開放角度が増して、補助吸気ダクト１０を通って流れる空気量を多くするようにした構成が特徴である。
【００２３】
磁石式可変バルブ３０は、補助吸気ダクト１０の端部に回転可能に設置された構造であり、好ましくは、外部に露出せず（外観美の向上）、異物との接触を最大限抑えることができるようにする。そこで、磁石式可変バルブ３０は、エアクリーナー２の内側で、エアクリーナー２の長さ方向の中間に位置することができるようにする。その結合方式は、エアクリーナー２の内側面に複数個の結合突起２ａが一体に突出形成され、一方、補助吸気ダクト１０の外周面にはダクトフランジ１１が一体に形成されて、ダクトフランジ１１に形成された孔に結合突起２ａが貫通されて補助吸気ダクト１０がエアクリーナー２の内側面に結合される。
【００２４】
磁石式可変バルブ３０が、エアクリーナー２の内部の中間位置に設置されると、吸気負圧に最も敏感に反応することができるようになり、より円滑な作動が可能になる。
【００２５】
補助吸気ダクト１０は、一般に吸気ダクト１より短く形成されるが、これは補助吸気ダクト１０が吸気ダクト１より多くの新気を吸入することができるようにするためであり、これによってエンジンの高速回転下で出力を上げることができるようになる。
【００２６】
補助吸気ダクト１０の外周面には、熱可塑性弾性体（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）材質のシーラー５１が結合され、補助吸気ダクト１０がエアクリーナー２を貫通する部位にシーラー５１が位置するようにしてエアクリーナー２内外の気密を維持する。
【００２７】
磁石式可変バルブ３０は、補助吸気ダクト１０の端部に回転軸３１を中心に回転可能に設置されたバルブプレート３２と、補助吸気ダクト１０に固定設置されたダクト用永久磁石３３と、バルブプレート３２に固定設置されたバルブ用永久磁石３４と、補助吸気ダクト１０とバルブプレート３２間の隙間を無くしてバルブプレート３２の作動騷音を無くすことができるようにバルブプレート３２の外郭周り面に沿って一体に結合されたバルブパッド部材３５を有する構成である。バルブパッド部材３５は、弾性のあるゴム又はプラスチック合成樹脂であるのが好ましいが、これに限定するものではない。
【００２８】
ダクト用永久磁石３３とバルブ用永久磁石３４は、互いに引力を発生するよう設置され、ダクト用永久磁石３３とバルブ用永久磁石３４は、それぞれ磁石カバー３６、３７を備えて、磁石カバー３６、３７の厚さ調節によって磁石式可変バルブ３０の開放時点をチューニングすることができるようにしている。
【００２９】
すなわち、磁石カバー３６、３７の厚さが厚いほどダクト用永久磁石３３とバルブ用永久磁石３４は互いの間の引力が小さくなり、反対に磁石カバー３６、３７の厚さが薄いほどダクト用永久磁石３３とバルブ用永久磁石３４は互いに強く引き合うようになる。従って、磁石カバー３６、３７の厚さ調節によって磁石式可変バルブ３０の開放時点をチューニングすることができるようになる。
【００３０】
従って、本発明によるエンジンの可変吸気系装置は、エンジンの高速回転下で補助吸気ダクト１０を通じて多くの新気をエンジンの燃焼室に吸入することができるようになり、エンジンの出力を上げることができるようになり、さらに補助吸気ダクト１０によりエンジンの高速回転状況下で発生する吸気騷音を少なくすることができる。このような補助吸気ダクト１０の設置には、エンジンルームの大きなレイアウト変更を伴わず、またこれによる重量増加も極めて小さい、という利点がある。
【００３１】
以上、特定の実施形態を挙げて説明したが、本発明は、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想を脱しない限度内で、多様に改良及び変化することができるということは当業界で通常の知識を有した者において自明なことである。
【符号の説明】
【００３２】
１−吸気ダクト
２−エアクリーナー
２ａ：（エアクリーナー内側面に形成された）結合突起
３：吸気ホース
４：レゾネーター
１０：補助吸気ダクト
１１：（補助吸気ダクトに形成された）ダクトフランジ
３０：磁石式可変バルブ
３１：回転軸
３２：バルブプレート
３３：ダクト用永久磁石
３４：バルブ用永久磁石
３５：バルブパッド部材
３６、３７：磁石カバー
５１：（補助吸気ダクトの外周面に形成された）シーラー
【図１】
2013181530.tif 000003
【図２】
2013181530.tif 000004
【図３】
2013181530.tif 000005
【図４】
2013181530.tif 000006
【図５】
2013181530.tif 000007
【図６】
2013181530.tif 000008