JP2008025396A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの側方から導入されたエアを効率よく浄化することが可能で、かつ吸気脈動による騒音を効果的に低減することのできるエアクリーナを提供する。
【解決手段】フィルタエレメント２６の上流側に略矩形状の空間からなるダスティ室１６を形成するケース１２の内部に、その導入口部２０の設置部から略連続して延びる導入樋部４２と、この導入樋部４２を通じて導入されたエアをその導入方向と直交しかつ上記フィルタエレメント２６と平行な方向に分散させつつフィルタエレメント２６側に誘導する誘導樋部４４とを有したエア流動案内部材４０を設け、このエア流動案内部材４０を、その外周縁部と上記ケース１２の内壁とを離間させた状態で設置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、外部から自動車のエンジン等に供給されるエアをフィルタエレメントにより濾過して浄化するエアクリーナに関する。

従来、下記特許文献１に示されるように、外部からのエアが取り込まれる第１エア室を形成するエア導入ケース部材と、上記第１エア室と対向する第２エア室を形成するとともに、その内部に導入されたエアをエンジンの吸気側に導出するエア導出ケース部材と、上記エア導入ケース部材とエア導出ケース部材との間に設置され、これら両部材間を流通するエアを濾過するフィルタエレメント（エレメント）とを備えたエアクリーナにおいて、上記フィルタエレメントの設置部から上流側に向かって延び、上記第１エア室を複数個に区画するガイド壁部を設けることにより、この第１エア室に導入されたエアを複数に分流することが行われている。この特許文献１記載のエアクリーナによれば、第１エア室内で分流されたエアをフィルタエレメントに対し略均一に吹き付けることができるため、エアの浄化効率を向上させることができる。
実開平６−４９７５７号公報

ところで、エンジンの吸気系には、その吸気マニホールドから上流側に伝達される吸気脈動による振動エネルギーが発生する。この振動エネルギーは、エアクリーナを通過してその上流のフレッシュエアダクトの先端部（吸気取込口）から放出されることによって騒音を発生させるが、この騒音は、上記振動エネルギーがエアクリーナを通過する際にその内部の空間中で拡散して減衰することによりある程度低減される。したがって、このような騒音をより低減させる点からは、エアクリーナの内部空間をできるだけ広く確保することが好ましい。ところが、上記特許文献１記載のエアクリーナでは、そのケースの壁面形状がエアの流通経路に沿って部分的に絞られているため、エアクリーナの内部空間がその分だけ狭くなり、充分な騒音低減効果を得ることができないという問題があった。

一方、最近の自動車では、より冷たい空気をエンジンに吸入させるために、フレッシュエアダクト先端の吸気取込口をエンジンルームの前端部付近に設けることが行われている。このような自動車では、エアクリーナの内部に効率よくエアを導入するために、上記吸気取込口の設置部から後方に延びるフレッシュエアダクトをケース（エア導入ケース部材）の前方側の側壁に接続することが望ましい。これにより、上記吸気取込口から取り込まれたエアを大きく迂回させずにエアクリーナ内に導入することができる。しかしながら、上記特許文献１においてエアを案内するガイド壁部は、ケースの底部から導入されたエアを案内するためのものとして設置されているため、上記のようにケースの側方から導入されたエアを効率よくフィルタエレメントに誘導することができなかった。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ケースの側方から導入されたエアを効率よく浄化することが可能で、かつ吸気脈動による騒音を効果的に低減することのできるエアクリーナを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、外部から供給されるエアをフィルタエレメントにより濾過して浄化するエアクリーナであって、上記フィルタエレメントの上流側に略矩形状の空間からなるダスティ室を形成するとともに、その側壁に設けられた導入口部を通じて上記ダスティ室内にエアを取り込むケースと、上記フィルタエレメントの下流側に上記ダスティ室と対向するクリーン室を形成するとともに、その外壁に設けられた導出口部を通じて上記クリーン室内のエアをエンジンの吸気ダクトに導出するカバーとを備え、上記ケースの内部には、上記導入口部の設置部から略連続して延びる導入樋部と、この導入樋部を通じて導入されたエアをその導入方向と直交しかつ上記フィルタエレメントと平行な方向に分散させつつ上記フィルタエレメント側に誘導する誘導樋部とを有したエア流動案内部材が設けられており、該エア流動案内部材は、その外周縁部が上記ケースの内壁から離間した状態で設置されていることを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、フィルタエレメントよりも上流側のダスティ室を形成するケースの側壁にエア導入用の導入口部を設けるとともに、このケース側壁の導入口部を通じて上記ダスティ室内に導入されたエアを、上記ケースの内部に設けられたエア流動案内部材によって案内することにより、上記エアをその導入方向と直交しかつフィルタエレメントと平行な方向に分散させつつ上記フィルタエレメント側に誘導するようにしたため、上記のようにケースの側方から導入されたエアが上方のフィルタエレメントに向かって略均一に吹き付けられるようにエアの流れを制御することができ、これに応じて効率よくエアを浄化することができる。しかも、上記ケースの内部のダスティ室を略矩形状の空間に形成したことにより、このダスティ室の容積をエンジンルーム内の限られた設置スペース内で比較的大きく確保できるとともに、ケース内に収容されるエア流動案内部材の外周縁部と上記ケースの内壁とを離間させ、ダスティ室を仕切らない状態で上記エア流動案内部材を設置したことにより、上記ケースの内部により広範で連続的な空間を形成することができるため、エンジンの吸気脈動に起因した振動エネルギーを比較的大容量のケース内の全体へ拡散させてこれを効果的に減衰させることができる。この結果、上記振動エネルギーが上流側のフレッシュエアダクトから放出されることにより発生する騒音のレベルを効果的に抑制することができ、乗員の乗車環境等をより快適に維持することができる。

上記ケースは、平面視で長方形の長辺を構成する側壁と短辺を構成する側壁とを有し、このうちの長辺側の側壁の長手方向中央部付近に上記導入口部が設けられ、上記エア流動案内部材は、上記導入口部の設置部からケースの短辺方向に沿って延びる導入樋部と、ケースの長辺方向に沿って延び、その中間部付近に上記導入樋部が連結される誘導樋部とを有することが好ましい（請求項２）。

このように、長辺と短辺とを有する平面視長方形状のケースの側壁のうち、長辺側の側壁の長手方向中央部付近に上記導入口部を設けるとともに、この導入口部からケースの短辺方向に沿って延びる導入樋部を通じて導入されたエアを、ケースの長辺方向に沿って延びる誘導樋部によって分散させつつフィルタエレメント側に誘導するようにした場合には、例えばケースの短辺側の側壁に導入口部を設けた場合と異なり、より効果的にエアを分散させてこれをフィルタエレメント側に誘導させることができるため、エアの浄化効率をより効果的に向上させることができるという利点がある。

上記エア流動案内部材は、上記ケースの底壁に着脱自在に取り付けられていることが好ましい（請求項３）。

このようにすれば、例えばケースとエア流動案内部材とを一体化させた場合と異なり、これら各部材をそれぞれ容易に成形することができるとともに、その組み立てや分解を容易に行うことができるため、エアクリーナの製造やメンテナンスを効果的に簡便化できるという利点がある。

以上説明したように、本発明によれば、ケースの側方から導入されたエアを効率よく浄化することが可能で、かつ吸気脈動による騒音を効果的に低減することのできるエアクリーナを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかるエアクリーナ１０がエンジンルーム１の内部に取り付けられた状況を示している。本図に示すエアクリーナ１０は、車体前部の左右両側辺部に沿って前後方向に延びる一対のエプロンアッパメンバ８，８と、これらエプロンアッパメンバ８，８の前端部どうしを連結するように車幅方向に延び、図略のラジエータの上端部が取り付けられるシュラウドアッパメンバ７とによって囲まれるように形成されたエンジンルーム１の内部に取り付けられている。そして、エアクリーナ１０は、上記シュラウドアッパメンバ７の上面部側方寄りに設置された吸気取込口４から車両の後方側に延びるフレッシュエアダクト５と、エンジン２の吸気マニホールド３から延びる吸気ダクト６との間に介在することにより、上記フレッシュエアダクト５を通じて内部に導入されたエアを、内蔵するフィルタエレメント（詳細は後述する）により濾過し、この浄化されたエアを上記吸気ダクト６を通じてその下流側の吸気マニホールド３に導出するように構成されている。

図２および図３は、上記エアクリーナ１０を正面および側面から見た図をそれぞれ示している。これら図２および図３に示すように、エアクリーナ１０は、その外壁を構成する中空状の枠体１１と、この枠体１１の内部に設置されたフィルタエレメント２６とから構成されている。上記枠体１１は、下側のケース１２と上側のカバー１４とからなる２分割構造となっており、これらケース１２とカバー１４とが、それぞれの部材の上端および下端に形成されて互いに締結固定されるフランジ部２４および２５を介して接続されるようになっている。上記フィルタエレメント２６は、エアを濾過するための不織布等からなる濾材と、これを支持するフレーム等からなり、このフレームの周縁部が上記フランジ部２４，２５の間で挟持された状態で上記枠体１１内に支持されている。

上記ケース１２は、上面が開口した容器状の部材からなり、このケース１２の内部に、上記フィルタエレメント２６の上流側（図中では下側）に配置された略矩形状の空間からなるダスティ室１６が形成されている。このケース１２の車両前側の側壁３０には、図１に示したフレッシュエアダクト５の後端部が接続される導入口部２０が設けられており、この導入口部２０を通じてケース１２内のダスティ室１６に導入されたエアが、上記フィルタエレメント２６を通過してその上方のカバー１４側に流通するようになっている。また、上記ケース１２の底壁３４には、エンジンルーム１内に設置された図略の車体側部材と係合する支持脚２８が設けられており、この支持脚２８を介してエアクリーナ１０が車体に固定されるようになっている。

一方、上記カバー１４は、下面が開口した容器状の部材からなり、このカバー１４の内部に、上記ダスティ室１６と対向するようにフィルタエレメント２６の下流側（図中では上側）に配置されたクリーン室１８が形成されている。また、このカバー１４には、その外壁の一部を階段状に凹ませた凹入部２３が形成されており、この凹入部２３に、図１に示した吸気ダクト６の上流側端部が接続される導出口部２２が設けられている。そして、上記ケース１２側からフィルタエレメント２６を通過して上記クリーン室１８内に導入されたエアが、この導出口部２２を通じて吸気ダクト６に導出されるようになっている。

図４は、上記ケース１２を上方から見た平面図であり、図５〜図７は、この図４のＶ−Ｖ断面、VI−VI断面、VII−VII断面をそれぞれ示している。これら図４〜図７に示すように、ケース１２は、底壁３４の四周に立設された側壁３０〜３３を有する平面視略長方形状の部材であり、このうちの前後の側壁３０，３１が長方形の長辺を構成し、左右の側壁３２，３３が長方形の短辺を構成するように形成されている。そして、この長方形の長辺の一つを構成する前側の側壁３０の長手方向中央部付近に、内部のダスティ室１６内にエアを導入するための上記導入口部２０が設けられている。

上記ケース１２の内部（ダスティ室１６）には、上面が開口した平面視略Ｔ字型の樋状体からなるエア流動案内部材４０が設けられている。このエア流動案内部材４０は、上記導入口部２０からダスティ室１６内に導入されたエアを左右に分散させつつ上方のフィルタエレメント２６側に誘導するためのものであり、上記導入口部２０の設置部からケース１２の短辺方向に沿って延びる（左右の側壁３２，３３と平行に延びる）導入樋部４２と、この導入樋部４２に対してＴ字状に交差するようにケース１２の長辺方向に沿って延びる（前後の側壁３０，３１と平行に延びる）誘導樋部４４とから構成されている。

上記導入口部２０を通じてケース１２内に導入されたエアは、上記導入口部２０と略連続した経路を形成する導入樋部４２を通ってその先に拡がる誘導樋部４４内に到達した後に、この誘導樋部４４の内壁面に沿って左右に分散しつつ上方に移動するように案内される。より具体的に、上記誘導樋部４４内に導入されたエアは、まず図４に示すように、その導入方向と直交する左右方向に延びてエアの進路を妨げるように設置された対向壁面４８に沿って左右に分散する（つまり、エアの導入方向に直交しかつ上記フィルタエレメント２６と平行な方向に分散する）。そして、このようにして分散されたエアが、図５および図７に示すように、上記誘導樋部４４の周囲に形成された上拡がりに湾曲する湾曲面５０に沿って上方に移動することにより、フィルタエレメント２６に向かって略均一な状態でエアが吹き付けられるようになっている。

図４〜図７を見ると分かるように、上記エア流動案内部材４０の外周縁部と上記ケース１２の内壁（つまり各側壁３０〜３３の内面）との間には、例えば図５や図７において寸法Ｓで示すような間隙が設けられている。すなわち、上記エア流動案内部材４０は、ケース１２内のダスティ室１６を完全に仕切らない状態で上記ケース１２内に設置されている。

また、上記エア流動案内部材４０には、その誘導樋部４４の下面部から突出してケース１２の底壁３４と係合する４個の脚部５２が設けられており、上記エア流動案内部材４０がこの脚部５２を介してケース１２に対し着脱自在に取り付けられるようになっている。具体的に、上記脚部５２は、図８および図９に示すように、周囲よりも突出する係合爪５４を下端部に有しており、この係合爪５４がケース１２の底壁３４に形成された係合孔３６に挿通されてその周縁部と係合することにより、上記エア流動案内部材４０がケース１２に対して相対移動することを規制するように構成されている。

以上説明したように、上記実施形態によれば、フィルタエレメント２６よりも上流側のダスティ室１６を形成するケース１２の側壁３０にエア導入用の導入口部２０を設け、この側壁３０の導入口部２０を通じて上記ダスティ室１６内に導入されたエアを、上記ケース１２の内部に設けられたエア流動案内部材４０によって案内することにより、上記エアをダスティ室１６内で左右に（エアの導入方向と直交しかつ上記フィルタエレメントと平行な方向に）分散させつつ上記フィルタエレメント２６側に誘導するようにしたため、上記のようにケース１２の側方から導入されたエアが上方のフィルタエレメント２６に向かって略均一に吹き付けられるようにエアの流れを制御することができ、これに応じて効率よくエアを浄化することができる。

しかも、上記ケース１２の内部のダスティ室１６を略矩形状の空間に形成したことにより、このダスティ室１６の容積をエンジンルーム１内の限られた設置スペース内で比較的大きく確保できるとともに、ケース１２内に収容されるエア流動案内部材４０の外周縁部とケース１２の内壁とを離間させ、ダスティ室１６を仕切らない状態で上記エア流動案内部材４０を設置したことにより、上記ケース１２の内部により広範で連続的な空間を形成することができるため、エンジン２の吸気脈動に起因した振動エネルギー（エンジン２の吸気マニホールド３から吸気ダクト６等を介して上流側に伝達される振動エネルギー）を比較的大容量のケース１２内の全体へ拡散させてこれを効果的に減衰させることができる。すなわち、エア流動案内部材４０の外周縁部とケース１２の内壁との間に間隙を設けなければ、図５〜図７に示すエア流動案内部材４０下方の空間Ａが、他のダスティ室１６内の空間と仕切られてしまい、上記のような吸気脈動による振動エネルギーを減衰させる空間として上記下方空間Ａを有効に利用することができなくなる。これに対し、上記構成のように、エア流動案内部材４０の外周縁部とケース１２の内壁との間に隙間を設けるようにすれば、上記下方空間Ａが他のダスティ室１６内の空間と連続した空間を形成することとなるため、この連続空間内で上記振動エネルギーをより効果的に減衰させることが可能になる。この結果、上記振動エネルギーが上流側のフレッシュエアダクト５から放出されることにより発生する騒音のレベルを効果的に抑制することができ、乗員の乗車環境等をより快適に維持することができる。

また、上記実施形態のように、長辺と短辺とを有する平面視長方形状のケース１２の側壁３０〜３３のうち、長辺側の側壁の一つである側壁３０の長手方向中央部付近に上記導入口部２０を設けるとともに、この導入口部２０からケース１２の短辺方向に沿って延びる導入樋部４２を通じて導入されたエアを、ケース１２の長辺方向に沿って延びる誘導樋部４４によって分散させつつフィルタエレメント２６側に誘導するようにした場合には、例えばケース１２の短辺側の側壁に導入口部２０を設けた場合と異なり、より効果的にエアを分散させてこれをフィルタエレメント２６側に誘導させることができるため、エアの浄化効率をより効果的に向上させることができるという利点がある。すなわち、例えばケース１２の短辺側の側壁（３２または３３）に上記導入口部２０を設けた場合には、この導入口部２０の設置部と、これに対向する誘導樋部４４の内壁（図４では誘導樋部４４の左右部の内壁のいずれか）との間の距離が長くなり、上記導入口部２０から導入されたエアを効率よく分散させることが困難になるが、上記実施形態のように長辺側の側壁３０に導入口部２０を設けた場合には、この導入口部２０の設置部に近接した位置に上記誘導樋部４４の対向壁面４８を設置することができるため、この対向壁面４８に沿って上記エアを効率よく分散させることができ、これに応じてエアの浄化効率をより向上させることが可能になる。

また、上記実施形態のように、ケース１２の底壁３４に着脱自在に上記エア流動案内部材４０を取り付けるようにした場合には、例えばケース１２とエア流動案内部材４０とを一体化させた場合と異なり、これら各部材をそれぞれ容易に成形することができるとともに、その組み立てや分解を容易に行うことができるため、エアクリーナ１０の製造やメンテナンスを効果的に簡便化できるという利点がある。

なお、以上説明したようなエアクリーナ１０は、本発明の一実施形態であって、その具体的な構成等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態ではケース１２を平面視で略長方形となるように形成したが、例えばケース１２の各側壁３０〜３３の長さを略同一とすることにより、ケース１２を略正方形に形成してもよい。

本発明の一実施形態にかかるエアクリーナがエンジンルーム内に設置された状況を示す概略平面図である。 上記エアクリーナの正面図である。 上記エアクリーナの側面図である。 上記エアクリーナの下側のケース単体の平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図４のVI−VI線に沿った断面図である。 図４のVII−VII線に沿った断面図である。 図４のVIII−VIII線に沿った断面図である。 上記ケースとその内部のエア流動案内部材との取付構造を説明するための図である。

符号の説明

２ エンジン
６ 吸気ダクト
１０ エアクリーナ
１２ ケース
１４ カバー
１６ ダスティ室
１８ クリーン室
２０ 導入口部
２２ 導出口部
２６ フィルタエレメント
３０〜３３ （ケースの）側壁
３４ （ケースの）底壁
４０ エア流動案内部材
４２ 導入樋部
４４ 誘導樋部

Claims (3)

1. 外部から供給されるエアをフィルタエレメントにより濾過して浄化するエアクリーナであって、
   上記フィルタエレメントの上流側に略矩形状の空間からなるダスティ室を形成するとともに、その側壁に設けられた導入口部を通じて上記ダスティ室内にエアを取り込むケースと、
   上記フィルタエレメントの下流側に上記ダスティ室と対向するクリーン室を形成するとともに、その外壁に設けられた導出口部を通じて上記クリーン室内のエアをエンジンの吸気ダクトに導出するカバーとを備え、
   上記ケースの内部には、上記導入口部の設置部から略連続して延びる導入樋部と、この導入樋部を通じて導入されたエアをその導入方向と直交しかつ上記フィルタエレメントと平行な方向に分散させつつ上記フィルタエレメント側に誘導する誘導樋部とを有したエア流動案内部材が設けられており、
   該エア流動案内部材は、その外周縁部が上記ケースの内壁から離間した状態で設置されていることを特徴とするエアクリーナ。
2. 請求項１記載のエアクリーナにおいて、
   上記ケースは、平面視で長方形の長辺を構成する側壁と短辺を構成する側壁とを有し、このうちの長辺側の側壁の長手方向中央部付近に上記導入口部が設けられ、
   上記エア流動案内部材は、上記導入口部の設置部からケースの短辺方向に沿って延びる導入樋部と、この導入樋部に対してＴ字状に交差するようにケースの長辺方向に沿って延びる誘導樋部とを有することを特徴とするエアクリーナ。
3. 請求項１または２記載のエアクリーナにおいて、
   上記エア流動案内部材は、上記ケースの底壁に着脱自在に取り付けられていることを特徴とするエアクリーナ。

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