CN108930618B - 内燃机的空气滤清器 - Google Patents

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Abstract

内燃机的空气滤清器设置有包括入口的第一壳体、包括出口的第二壳体以及位于所述第一壳体与所述第二壳体之间的过滤元件。亥姆霍兹共振器配置于所述第一壳体的内部。直立壁从所述第一壳体的底壁朝向所述过滤元件突出并且在所述入口的轴线方向上延伸。所述直立壁形成所述亥姆霍兹共振器的腔。噪音吸收区域由所述直立壁、所述第一壳体的侧壁、所述底壁和所述过滤元件限定。所述噪音吸收区域通向所述入口并且在所述轴线方向上延伸。

Description

内燃机的空气滤清器
技术领域
本发明涉及内燃机的空气滤清器。
背景技术
内燃机的空气滤清器配置于进气通道以过滤进气。空气滤清器设置有包括入口的第一壳体、包括出口的第二壳体和位于第一壳体与第二壳体之间的过滤元件。入口管道连接到第一壳体的入口。
内燃机的一个问题是进气噪音。日本特开2014-227874号公报说明了包括位于第一壳体内部的亥姆霍兹共振器以降低特定频带的进气噪音的空气滤清器的示例。
发明内容
已知烦扰的更低频带的进气噪音能够通过增加入口管道的管长度或者减小入口管道的内径来降低。然而，当内燃机安装于例如车辆时，由于可用空间而使入口管道可能难以具有足够的长度。另外，入口管道的内径的减小将减小用于进气的流路的截面面积，因而增加压力损耗。
本发明的目的是提供一种内燃机的空气滤清器，该空气滤清器使更低频带的进气噪音降低。
在本发明的一个方面中，内燃机的空气滤清器设置有包括入口的第一壳体、包括出口的第二壳体以及位于所述第一壳体与所述第二壳体之间的过滤元件。所述空气滤清器包括配置于所述第一壳体的内部的亥姆霍兹共振器。直立壁从所述第一壳体的底壁朝向所述过滤元件突出并且在所述入口的轴线方向上延伸。所述直立壁形成所述亥姆霍兹共振器的腔。噪音吸收区域由所述直立壁、所述第一壳体的侧壁、所述底壁和所述过滤元件限定。所述噪音吸收区域通向所述入口并且在所述轴线方向上延伸。
附图说明
通过参照现有优选实施方式的以下说明与附图可以最好地理解本发明及其目的和优点，在附图中：
图1是整体地示出根据一个实施方式的内燃机的空气滤清器的立体图；
图2是示出彼此分离的第一壳体、第一板、第二板、过滤元件和第二壳体的图1中所示出的空气滤清器的分解立体图；
图3是彼此分离的图2中所示出的第一壳体、第一板和第二板的立体图；
图4是空气滤清器的沿着图7中的线4-4截取的截面图；
图5是图4中示出的部分A的放大图；
图6是空气滤清器的沿着图7中的线6-6截取的截面图；
图7是安装有盖的图3中示出的第一壳体的平面图；
图8是从底侧示出图3中的第一板的立体图；以及
图9是示出图3中的第二板的底表面的平面图。
具体实施方式
现在将参照图1至图9说明一个实施方式。
空气滤清器配置于内燃机的进气通道并且过滤进气。如图1、图4和图6所示，空气滤清器设置有包括入口15的第一壳体10和包括出口25的第二壳体20。
如图2、图4和图6所示，过滤元件30配置于第一壳体10与第二壳体20之间。
现在将说明过滤元件30、第一壳体10和第二壳体20的基本结构。
过滤元件30
如图2、图4和图6所示，过滤元件30包括过滤器31和配置于过滤器31的周缘的密封件32。过滤器31包括诸如打褶的无纺布或滤纸等的过滤片。本实施方式的过滤器31是盒状的并具有低轮廓。例如，密封件32由诸如闭孔聚氨酯泡沫等的泡沫材料形成。
第一壳体10
如图2至图4、图6和图7所示，第一壳体10包括收纳过滤元件30的过滤器31的第一开口13。在平面图中第一开口13呈矩形。
第一壳体10包括限定第一开口13的侧壁11和与第一开口13相对的底壁12。凸缘14沿着第一开口13的整个周缘延伸。
筒状入口15位于与矩形第一开口13的一条短边对应的侧壁11。
在以下的说明中，关于第一壳体10中的第一开口13的四条边，长边延伸的方向将被称为“长度方向L”，短边延伸的方向将被称为“宽度方向W”。在长度方向L上，靠近入口15的边可以被称为“近边”并且远离入口15的边可以被称为“远边”。第一开口13的周向将简称为“周向”。
如图1至图4所示，配置于侧壁11的入口15处于在宽度方向W上朝向一条边的位置。
如图1至图3、图6和图7所示，两个拱形构件16从包括入口15的侧壁11的外表面朝向第二壳体20突出并超过凸缘14。拱形构件16在周向上彼此间隔开。
支撑件17a从与包括入口15的侧壁11相反的侧壁11的外表面突出。支撑件17b从在长度方向L上延伸的侧壁11中的一者的外表面突出。
如图1所示，支撑件17a和17b均以可倾斜的方式支撑夹具80。
第二壳体20
如图4和图6所示，第二壳体20包括在平面图中为矩形并且与第一壳体10的第一开口13相对的第二开口23。
第二壳体20包括围绕第二开口23的侧壁21和与第二开口23相对的顶壁22。凸缘24在第二开口23的整个周缘延伸。
如图1、图2、图4和图6所示，筒状出口25位于与第二开口23的一条短边对应的侧壁21。本实施方式的出口25在长度方向L上位于与入口15相同的一侧。
如图1、图2和图6所示，两个突起26在与第一壳体10的两个拱形构件16对应的部分从凸缘24的外表面朝向外侧突出。
凸缘24的对应于第一壳体10的支撑件17a和17b的部分分别限定与夹具80接合的接合部27a和27b。
如图1所示，在过滤元件30的过滤器31收纳于第一壳体10的第一开口13的状态下，两个突起26分别插入两个拱形构件16，并且夹具80分别与接合部27a和27b接合以使第一壳体10与第二壳体20联接。
结果，如图4和图6所示，过滤元件30的密封件32被保持在第一壳体10的凸缘14与第二壳体20的凸缘24之间。这使第一壳体10与密封件32之间的间隙和第二壳体20与密封件32之间的间隙密封。
两个拱形构件16和两个突起26还具有以相对于第一壳体10可倾斜的方式支撑着第二壳体20的铰链的功能。
现将说明根据本实施方式的空气滤清器的特征。
如图4所示，亥姆霍兹共振器(以下简称为“共振器40”)和通向入口15的噪音吸收区域90在宽度方向W上彼此相邻地设置于第一壳体10的内部。
共振器40
如图2至图4所示，与底壁12一体化的直立壁18设置于第一壳体10。直立壁18与侧壁11一起围绕在平面图中大致为矩形的第三开口182。直立壁18从底壁12朝向过滤元件30突出。
如图6和图7所示，部分直立壁18大致位于第一壳体10的宽度方向W上的中央并且在入口15的轴线方向上延伸。在本实施方式中，该部分直立壁18从第一壳体10的轴线方向(长度方向L)上的中央位置朝向远边延伸，即，延伸超过第一壳体10在轴线方向上的长度的一半。
另外，如图2至图4所示，前述部分直立壁18包括弧状凹部181。
销19与底壁12、直立壁18或侧壁11一体化。销19在第三开口182的内侧且朝向第一开口13延伸。
如图4、图6和图7所示，盖50配置于第一壳体10的内部以封闭第三开口182。侧壁11、底壁12、直立壁18和盖50形成共振器40的腔41。
盖50
如图2至图4所示，盖50包括第一板60和第二板70。
第一板60
如图2、图3和图8所示，第一板60包括板部61、从板部61朝向腔41的内侧隆起的半筒状隆起部62、连接到隆起部62的一端的筒状入口43以及连接到隆起部62的另一端的出口44。
板部61的周缘部包括彼此间隔开的插入孔63。板部61的与第二板70相对的表面包括两个定位突起64。
隆起部62沿着板部61的表面蛇行。
从板部61的边缘向外突出的入口43被接收于直立壁18的凹部181(参照图6)。因此，如图7所示，入口43延伸穿过直立壁18并且突出到噪音吸收区域90中。
如图2和图8所示，出口44从隆起部62的另一端朝向底壁12突出。
第二板70
如图2、图3、图7和图9所示，第二板70包括平坦的管形成部71、周缘部72和接合部73。管形成部71与隆起部62一起形成共振器40的连通管42。周缘部72围绕管形成部71。接合部73位于周缘部72的底侧。两个定位孔74延伸穿过周缘部72。
第一板60的隆起部62、第二板70的管形成部71、入口43和出口44形成连通管42。
第一壳体10的销19插穿第一板60的插入孔63。第一板60的边缘由第三开口182的边缘支撑以利用板部61封闭第三开口182(参照图4)。
如图7所示，第一板60的两个突起64插入第二板70的两个孔74中。这使第二板70相对于第一板60定位。
在该状态下，如图5所示，位于第一壳体10的销19的远端和第一板60中的插入孔63的周向部分通过超声熔接与第二板70的接合部73接合。这使第一板60和第二板70、即盖50固定到第一壳体10。
如图4和图6所示，通过在入口15的轴线方向上延伸的直立壁18、第一壳体10的与直立壁18相对的侧壁11、底壁12和过滤元件30的过滤器31来限定噪音吸收区域90。另外，噪音吸收区域90通向入口15并且在轴线方向上延伸。
在本实施方式中，噪音吸收区域90中的流路截面面积被设定为与入口15的流路截面面积相等。
现将说明本实施方式的操作。
本实施方式的空气滤清器利用位于第一壳体10内部的共振器40降低了特定频带的进气噪音。
形成共振器40的腔41的直立壁18、第一壳体10的侧壁11、底壁12和过滤元件30的过滤器31限定了通向入口15的噪音吸收区域90。另外，入口15的流路截面面积被设定为与噪音吸收区域90的流路截面面积相等。因此，噪音吸收区域90实质上使入口15延长。这降低了更低频带的进气噪音。
本实施方式具有下述优点。
(1)亥姆霍兹共振器(共振器40)配置于第一壳体10内部。形成共振器40的腔41的直立壁18从第一壳体10的底壁12朝向过滤元件30突出并且在入口15的轴线方向上延伸。直立壁18、第一壳体10的侧壁11、底壁12和过滤元件30限定了通向入口15且沿轴线方向延伸的噪音吸收区域90。
该结构允许降低更低频带的进气噪音。
上述结构实质上利用形成于第一壳体10内部的噪音吸收区域90使入口15延长。因此，能够缩短连接到入口15的入口管道的管长度并且能够更容易地安装空气滤清器。另外，能够在不减小入口15和入口管道的直径的情况下降低进气噪音。这限制了压力损耗。
(2)直立壁18延伸超过第一壳体10在轴线方向上的长度的一半。
这样的结构获得了噪音吸收区域90在入口15的轴线方向上的长度。因此，噪音吸收区域90实质使入口15延长并且使更低频带的进气噪音降低。
如图6中的箭头所示，通过入口15进入第一壳体10的悬浮于空气中的灰尘由于惯性力而表现为连续向前直线移动。因此，灰尘到达第一壳体10的远边并且在过滤元件30的过滤器31上从远边收集灰尘。于是，与在整个过滤器31上收集灰尘相比较，能够延迟过滤元件30的压力损耗的增加并且能够延长过滤元件30的寿命。
(3)限定部分腔41且封闭由直立壁18限定的开口的盖50配置于第一壳体10的内部。使腔41的内侧和外侧连接并且与腔41一起形成共振器40的连通管42沿着盖50的表面与盖50一体化。
利用该结构，连通管42获得了特定量的长度。因此，共振器40能够降低更低频带的进气噪音。
(4)盖50设置有第一板60和第二板70，第一板60包括板部61和从板部61朝向腔41的内部隆起的半筒状隆起部62，第二板70联接到板部61以与隆起部62一起形成连通管42。
该结构限制了在连通管42配置于盖50时可能会发生的盖50朝向过滤元件30的隆起。因此，直立壁18能够处于接近过滤元件30的位置，并且能够在不增加第一壳体10的容积的情况下增加共振器40中的腔41的容积。于是，共振器40能够降低更低频带的进气噪音。
(5)连通管42的出口44为筒状并且从隆起部62突出到腔41中。这允许连通管42的管长度进一步增加，使得共振器40降低更低频带的进气噪音。
(6)连通管42的入口43突出到噪音吸收区域90中。这允许连通管42的管长度进一步增加，使得共振器40降低更低频带的进气噪音。
(7)直立壁18包括接收入口43的凹部181。因此，连通管42的入口43能够沿着盖50的表面突出到噪音吸收区域90中。
(8)隆起部62沿着板部61的表面蛇行。这进一步增加了连通管42的管长度，使得共振器40降低了更低频带的进气噪音。
(9)位于第一壳体10的销19的远端和第一板60中的插入孔63的周向部分通过超声熔接与第二板70的接合部73接合。
利用该结构，第一壳体10、第一板60和第二板70同时彼此接合和固定。这简化了使形成共振器40的腔41的三个部件联接的过程。
变型例
对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在不脱离本发明的主旨或范围的情况下以许多其它的具体形式实施。特别地，应当理解的是，可以以以下形式实施本发明。
连通管42的入口43可以以不突出到噪音吸收区域90中的方式形成。
第二板70的管形成部71可以为半筒状并且从周缘部72朝向过滤元件30隆起。
隆起部62的底部可以包括具有连通管42的出口功能的通孔。
可以根据需要改变直立壁18在长度方向L上的尺寸。
本示例和实施方式应当被认为是说明性而非限制性的，并且本发明将不限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同内变更。

Claims (4)

1.一种内燃机的空气滤清器，其中，所述空气滤清器设置有包括入口的第一壳体、包括出口的第二壳体以及位于所述第一壳体与所述第二壳体之间的过滤元件，所述空气滤清器包括：
亥姆霍兹共振器，其配置于所述第一壳体的内部；
直立壁，其从所述第一壳体的底壁朝向所述过滤元件突出并且在所述入口的轴线方向上延伸，其中所述直立壁形成所述亥姆霍兹共振器的腔；以及
噪音吸收区域，其由所述直立壁、所述第一壳体的侧壁、所述底壁和所述过滤元件限定，其中所述噪音吸收区域通向所述入口并且在所述轴线方向上延伸，
该空气滤清器还包括：
盖，其封闭由所述直立壁限定的开口并且限定部分所述腔；以及
连通管，其使所述腔的内侧和外侧连接并且与所述腔一起形成所述亥姆霍兹共振器，其中所述连通管沿着所述盖的表面与所述盖一体化，
所述盖包括第一板和第二板，
所述第一板包括板部和从所述板部朝向所述腔的内侧隆起的半筒状隆起部，并且
所述第二板与所述板部联接并且与所述隆起部一起形成所述连通管。
2.根据权利要求1所述的空气滤清器，其特征在于，所述直立壁延伸超过所述第一壳体在所述轴线方向上的长度的一半。
3.根据权利要求1或2所述的空气滤清器，其特征在于，所述连通管包括从所述隆起部突出到所述腔中的筒状出口。
4.根据权利要求1或2所述的空气滤清器，其特征在于，所述连通管包括突出到所述噪音吸收区域中的入口。
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