JP3724214B2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアクリーナに関し、さらに詳しくは、インレットを備えるダスティ側ケースとアウトレットを備えるクリーン側ケースとを溶着させたエアクリーナハウジングの内部を濾過エレメントにより大気室と清浄空気室とに区画したエアクリーナであって、かつ、ブローバイガス還元システムに対応させたエアクリーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の内燃機関においては、そのシリンダヘッドカバー内等のブローバイガスをエアクリーナに導入するブローバイガス還元システム（ＰＣＶシステム）が、しばしば採用されている。その場合、ブローバイガスはエアクリーナの清浄空気室側へ還元されるのであるが、当該ガス中に含まれるエンジンオイル等の油滴が濾過エレメントに付着してその性能を損なうと言う問題が指摘されている。
【０００３】
この問題に対して、例えば実用新案登録第２５１８６７０号公報に記載された従来技術においては、クリーンサイドケースに設けたブローバイガス入口部分に、空気出口（エアクリーナのアウトレット）に向かって延びる誘導用のリブを形成し、ブローバイガス中の油滴が濾過エレメントに付着しないようにガス流入方向を誘導している。
【０００４】
一方、近年のエアクリーナハウジングは軽量化，成形性等の要請から樹脂製の薄壁を以て構成する傾向が顕著であるため、その一般的な実施形態であるエンジン搭載型のエアクリーナにおいては、エンジンの振動が伝達されてエアクリーナハウジング壁部の脈動等によるビビリ音等を生じ、その騒音対策が問題となっている。
【０００５】
この問題に対して、例えば上記従来技術においては、ブローバイガス還元システムの構成要素を騒音対策にも利用することを考え、前記リブにより構成されるブローバイガス誘導通路の上側壁部として、マスダンパーを構成する重い板状部材を装着している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来技術においては、ブローバイガスをクリーンサイドケースに導入した後にガス流路の誘導による油滴対策を考えているため、空気出口及びガス誘導通路の設定位置及び設定方向に多くの制約（例えば、空気出口を濾過エレメントからなるべく離れた位置に設定、リブはクリーンサイドケースの型抜き方向面である底面にしか設定できない、等）を受け、ひいてはエアクリーナにおけるＰＣＶシステムの設計の自由度が大きく低下する。
【０００７】
又、ケースの壁部とは無関係に設けられた一片のマスダンパーによって騒音が有効に低減されるか、と言う懸念があるし、相対的に騒音対策効果の大きい（重量の大きい）マスダンパーを用いる程、エアクリーナの軽量化の要請を損なうと言うトレードオフの関係がある。
【０００８】
そこで本発明は、ブローバイガス還元システム対応型エアクリーナにおいて、上記のような不具合を解消することを、解決すべき課題とする。本願発明者は、油滴をトラップできる構造を備えたブローバイガス還元通路を、エアクリーナハウジングの壁部を構成要素として当該壁部沿いに形成することにより、課題を解決した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（第１発明の構成）
上記課題を解決するための本願第１発明（請求項１に記載の発明）の構成は、インレットを備えるダスティ側ケースとアウトレットを備えるクリーン側ケースとを溶着してなるエアクリーナハウジングの内部を、濾過エレメントによって大気室と清浄空気室とに区画したエアクリーナにおいて、前記エアクリーナハウジングの壁部からリブを突出させて迷路壁部を構成し、内部にリブを備えると共に一側が開放された箱状カバーを前記迷路壁部を含む前記両ケースの壁部にわたって固定することにより、前記双方のリブが噛み合う状態で迷路状の通路が形成されたブローバイガス還元通路を構成した、エアクリーナである。
【００１０】
（第２発明の構成）
上記課題を解決するための本願第２発明（請求項２に記載の発明）の構成は、前記第１発明に係る箱状カバーの少なくとも底面が、ブローバイガス還元通路のガス流入側に向かって下方へ傾斜状に固定されている、エアクリーナである。
【００１１】
（第３発明の構成）
上記課題を解決するための本願第３発明（請求項３に記載の発明）の構成は、前記第１発明又は第２発明に係る箱状カバーが溶着によって固定されている、エアクリーナである。
【００１２】
【発明の作用・効果】
（第１発明の作用・効果）
第１発明において、ブローバイガス還元通路は、エアクリーナハウジングの壁部側のリブとカバー側のリブとが噛み合う状態で迷路状の通路を構成しているので、ブローバイガスに含まれる油滴をトラップする。従ってエアクリーナハウジングの内部において、濾過エレメントをオイルの汚濁から保護するためのデバイスを設ける必要がない。
【００１３】
このようなブローバイガス還元通路は、リブを形成可能で、かつダスティ側ケースとクリーン側ケースにわたって箱状カバーを固定できる部位であれば、エアクリーナハウジング壁部のどの部位にでも任意に設けることができるので、それ自体の設計の自由度、ひいてはＰＣＶシステムの設計の自由度が大きい。
【００１４】
エアクリーナハウジングの壁部は、箱状カバーが固定されることによって面剛性が高くなるので、エンジン振動の伝達等に対しても、ビビリ音等の騒音を有効に低減できる。
【００１５】
箱状カバーはダスティ側ケースとクリーン側ケースにわたって固定されるので、第一に、溶着された上記両ケースの溶着強度を向上させることができ、第二に、ブローバイガス還元通路における清浄空気室相当部分の壁部に穿孔することによりブローバイガス還元通路を清浄空気室に直接に連通させて、ブローバイガス還元通路と清浄空気室を連絡するための接続用パイプ等を不要化することも可能となる。
【００１６】
（第２発明の作用・効果）
ブローバイガス還元通路においてトラップされた油滴は、箱状カバーの底面の傾斜に従いブローバイガス還元通路のガス流入側に向かって流下し、エンジンへ戻される。このため、オイルの不要な貯溜によって起こり得る不具合（カバーが樹脂成形品である場合のオイル膨潤等）を防止できる。
【００１７】
（第３発明の作用・効果）
第３発明においては、エアクリーナハウジングのダスティ側ケースとクリーン側ケースの両ケースの溶着面にズレがあっても、箱状カバーの良好な固定状態を確保でき、かつ両ケースの溶着面のズレに起因する溶着強度の不足をもリカバリーする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、第１発明〜第３発明の実施の形態について説明する。以下において単に「本発明」と言うときは、第１発明〜第３発明を一括して指している。
【００１９】
〔エアクリーナ〕
エアクリーナは、ブローバイガス還元システムの構成を備える限りにおいて、その種類には限定がない。乗用車に多用されるハット型（丸型偏平型）、背の高い円筒型、２キャブレター用エアクリーナ等に用いられる楕円型、搭載上の特殊な要求に対応する角型その他の特殊型のいずれであっても良い。
【００２０】
エアクリーナの搭載形態や搭載位置にも限定はなく、例えば濾過エレメントが天地方向に搭載される縦型でも、濾過エレメントが水平方向に搭載される横型でも構わない。更に、レゾネータを付設した形式のエアクリーナに対しても本発明を適用可能である。
【００２１】
エアクリーナのダスティ側ケースとクリーン側ケースは、代表的には樹脂製のものであるが、それ以外の材質のものであっても良い。
【００２２】
〔ブローバイガス還元通路〕
ブローバイガス還元通路は、エアクリーナハウジングの壁部を利用した迷路壁部と、この迷路壁部に対して固定された箱状カバーからなり、そのガス流入側の端部はブローバイガス導入のためにパイプ等を介してシリンダヘッドに連通され、又、そのガス流出側の端部はパイプ等を介して（あるいは穿孔によって直接に）清浄空気室に連通される。
【００２３】
〔迷路壁部〕
迷路壁部は、エアクリーナハウジングの壁部から単数又は複数のリブを突出させることにより構成される。エアクリーナハウジングが樹脂製である場合には、そのダスティ側ケースやクリーン側ケースの成形時にリブも一体成形することが好ましい。
【００２４】
迷路壁部とは、エアクリーナハウジング壁部において、リブの突出部分を含んで箱状カバーが固定される部分の全体を指す概念であり、この迷路壁部は第１発明のようにエアクリーナハウジングのダスティ側ケースの壁部からクリーン側ケースの壁部にわたるものであるが、リブ自体はダスティ側ケースの壁部とクリーン側ケースの壁部の双方に形成されても良く、いずれか一方の壁部のみに形成されても良い。
【００２５】
単数又は複数のリブは、例えば射出成形時の型抜き等を配慮したもとで、縦方向，横方向，斜め方向のいずれの方向に沿って設けてもよいが、トラップした油滴を迅速にエンジン側へ戻すためには、縦方向に沿って設けるのが好ましい。又、これらのリブは通常はエアクリーナハウジングの壁部面から略垂直に突出されるが、ハウジングの外側へ向かって突出される場合にはブローバイガス還元通路がエアクリーナハウジングの壁部外側に形成され、ハウジングの内側へ向かって突出される場合にはブローバイガス還元通路がエアクリーナハウジングの壁部内側に形成される。
【００２６】
〔箱状カバー〕
箱状カバーは一側が開放された箱形状を有すると共に内部にリブを備え、その開放端を迷路壁部に密着できる形状になったものである。
【００２７】
エアクリーナハウジングの壁部における迷路壁部の設定部位に従い、箱状カバーはダスティ側ケースの壁部とクリーン側ケースの壁部にわたって固定される。箱状カバーを迷路壁部に固定した状態において、箱状カバー全体が、あるいは少なくともその底面が、ブローバイガス還元通路のガス流入側に向かって下方へ傾斜していることが、トラップしたオイルを迅速にエンジン側へ戻すためには好ましい。
【００２８】
箱状カバーの固定手段は、気密性の高い手段である限りにおいて限定されないが、エアクリーナハウジングと箱状カバーとが樹脂製である場合においての代表的な固定手段は樹脂溶着である。
【００２９】
エアクリーナハウジングの樹脂製のダスティ側ケースとクリーン側ケースとが溶着で一体化されていることにより、その溶着面にはズレ（溶着部における両者の段差や横方向へのズレ）を生じ得るが、これに対して樹脂製箱状カバーを溶着する場合には、その溶け代を大きくして上記の段差を埋めたり、箱状カバーの溶着面の幅を大きく設定して上記の横方向へのズレを相殺したりすることができるので、ケース間の溶着強度及び箱状カバーの良好な固定状態を確保できる。
【００３０】
前記したように、迷路壁部のリブがハウジングの外側へ向かって突出されている場合には、箱状カバーもエアクリーナハウジングの外側に固定される。迷路壁部のリブがハウジングの内側へ向かって突出されている場合には、箱状カバーはエアクリーナハウジングの内側に固定される。
【００３１】
箱状カバーにおけるリブの代表的な構成形態は、カバーの開放端と対向する壁部から開放端方向へリブを突出させたものであるが、上記迷路壁部との組合せ及びカバーの成形に支障がない限りにおいて、他の任意の構成形態のリブを設けても良い。箱状カバーのリブは、箱状カバーを迷路壁部に固定した時に、迷路壁部側のリブと噛み合う状態で迷路状の通路を形成するように、その形成個数や突出方向が設定される。
又、箱状カバーにはブローバイガス流入用のエンジン側開口（ガス流入用開口）と、ブローバイガスをエアクリーナの清浄空気室に送るためのガス流出用開口とが設けられる。前者のエンジン側開口はパイプ等でエンジン側のシリンダヘッドに連結される。後者のガス流出用開口も、通常はパイプ等で清浄空気室に連結されるが、箱状カバーのガス流出側端部が清浄空気室の壁部に固定される点を利用して、当該壁部に穿孔してブローバイガス還元通路と清浄空気室を直接に連通させることにより、パイプ等を不要化することもできる。
【００３２】
【実施例】
次に、本発明の実施例（並びに参考例）を図面に基づいて説明する。
【００３３】
（実施例１）
図１及び図２に示すエアクリーナのハウジング１は、それぞれ樹脂製であってアウトレット２を備えるクリーン側ケース３と、インレット４を備えるダスティ側ケース５とを溶着によって一体化してなり、ハウジング１の内部空間が濾過エレメント６により右側の大気室７と左側の清浄空気室８に区画されている。
【００３４】
そしてハウジング１の天板部（濾過エレメント６の上方にあたる部分）には、ヒンジ１ｂで蝶着された蓋Ａによって開閉される開口を設け、この開口より濾過エレメント６を取出し、収納可能としている。この開口は蓋Ａによって略気密に閉止可能であり、かつ、かかる蓋Ａの閉止状態はクランプ１ａによって固定することができる。
【００３５】
ダスティ側ケース５の側壁の一部（ダスティ側ケース５からクリーン側ケース３にわたる迷路壁部の一部を構成する部分）からは、一体成形によって適当数のリブ９が突出形成されている。これらのリブ９は、図１及び図２から分かるように、適当な相互間隔を以て、壁面に対して略垂直に、かつ縦向きに形成されている。
【００３６】
上記複数のリブ９を含む迷路壁部の外側には、やや長細い樹脂製の箱状カバー１０が、その開放端部を迷路壁部に密着させた状態で、ダスティ側ケース５からクリーン側ケース３にわたり溶着によって固定され、かかる迷路壁部と箱状カバー１０とによってブローバイガス還元通路１０ａが構成されている。
【００３７】
箱状カバー１０におけるガス流入側端部には接続管を介してパイプ１１が接続され、エンジン側に連絡されている。一方、反対側のガス流出側端部には接続管を介してパイプ１２が接続され、清浄空気室８に連絡されている。又、図２より分かるように、箱状カバー１０はガス流入側端部（右下方向）に向かって下方へ傾斜して固定され、その最下位の部分で前記パイプ１１に接続されている。
【００３８】
箱状カバー１０の壁部からは前記リブ９に対向する方向から、リブ９と互い違いに噛み合うように、適当数の縦向きのリブ１３が突出形成されている。このためブローバイガス還元通路１０ａは、双方のリブ９，１３が噛み合った迷路状の通路構造となっている。
【００３９】
なお、エアクリーナ全体が、適部に設けた支持部材１４によって、例えばエンジンのシリンダヘッドカバー（図示省略）等に取付けられている。
【００４０】
本実施例は以上のように構成されているので、ブローバイガスがパイプ１１から清浄空気室８に還元される途中、ブローバイガス還元通路１０ａの迷路状の通路構造において油滴がトラップされ、排除される。
【００４１】
トラップされた油滴は、ブローバイガス還元通路１０ａ内に貯溜することなく、箱状カバー１０の底面の傾斜に従いパイプ１１側に向かって速やかに流下し、エンジンへ戻される。
【００４２】
又、箱状カバー１０をダスティ側ケース５からクリーン側ケース３にわたり溶着固定することによって、ハウジング１壁部の面剛性が向上し、支持部材１４からエンジン振動等が伝達されても、ハウジング１の壁部が脈動等によるビビリ音を生じ難くなり、一方、ダスティ側ケース５とクリーン側ケース３の溶着強度を補強できる。
【００４３】
（参考例１）
図３に示すエアクリーナにおいては、前記同様の箱状カバー１０がクリーン側ケース３の側壁部に固定されている。従って、クリーン側ケース３の壁部におけるブローバイガス還元通路１０ａのガス流出側端部に相当する部分に孔１５を設けるだけで、ブローバイガス還元通路１０ａと清浄空気室８とを連通させることができ、実施例１における接続用パイプ１２の如き部材を不要化できる。本参考例におけるその他の点の構成、効果は実施例１と同様である。
【００４４】
（参考例２）
図４に示すエアクリーナにおいては、クリーン側ケース３の側壁部である迷路壁部から、ハウジング１の内部に向かって適当数のリブ９ａが突出形成され、この迷路壁部に対して箱状カバー１６が内側から固定されている。
【００４５】
本参考例においては、クリーン側ケース３の壁部におけるブローバイガス還元通路のガス流入側端部に相当する部分に孔１７を設けてエンジン側との接続用パイプ１１を接続し、箱状カバー１６におけるガス流出側端部の壁部に孔１８を設けて清浄空気室８に連通させている。
以上の構成からなる本参考例においては、箱状カバー１６をハウジング１の内部に設けるので、箱状カバーをハウジングの外方へ突出させることに基づいて生じ得るエンジンルーム内部の空間的制約を回避することができる点、ハウジング外観のスッキリとした意匠性を確保し易い点等の効果がある。
【００４６】
本参考例におけるその他の点の構成、効果は、上記各例と同様である。
【００４７】
（実施例２）
図５及び図６に示すエアクリーナのハウジング１ａは、それぞれ樹脂製であるクリーン側ケース３ａとダスティ側ケース５ａとを、溶着部１９において溶着によって一体化している。そしてハウジング１ａの天板部には蓋２０で閉止される開口を設け、この開口より濾過エレメント６を取出し、収納可能としている。
【００４８】
ダスティ側ケース５ａには、隔壁２１によってダスティ側ケース５ａの内部と区画された通路構造２２を設け、この通路構造２２の部分にエンジン側との接続用ホース１１を接続している。
【００４９】
通路構造２２はハウジング１ａの外側（図５の下側、図６の手前側）に向かって溶着用のフランジ２３を突出させており、このフランジ２３はダスティ側ケース５ａの壁部からクリーン側ケース３ａの壁部に至るまで横長形状に連続的に突出されていて、かつ先端が開口されている。そしてハウジング１ａにおけるフランジ２３で囲まれた部分が迷路壁部を構成し、この迷路壁部から実施例１と同様のリブ９が突出されている。
【００５０】
一方、一側が解放されて該開放端がフランジ２３の外周形状と一致する形状を備え、内部にリブ１３を突出させた樹脂製の箱状カバー２４が、フランジ２３に対してその全周にわたり溶着されている。
【００５１】
その結果、通路構造２２と箱状カバー２４とによって、ハウジング１ａの内部からも外気からも気密に区画されたブローバイガス還元通路２５が構成され、その内部においてリブ９，１３による迷路状の通路構造が形成されている。ブローバイガス還元通路２５におけるガス流出側端部はクリーン側ケース３ａ（清浄空気室の外側）に至っており、その壁部に孔（図示省略）を設けることで清浄空気室と連通されている。
【００５２】
本実施例は以上のように構成されているので、箱状カバー２４の溶着によってダスティ側ケース５ａとクリーン側ケース３ａとの溶着強度を補強でき、両ケースの溶着面にズレがある場合でも箱状カバー２４を支障なく固定できると共に、かかる溶着面のズレに起因する両ケースの溶着強度の低下をもリカバリーすることができる。
【００５３】
本実施例におけるその他の点の構成、効果は、上記各例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の平面図である。
【図２】実施例１の正面図である。
【図３】参考例１の平面図である。
【図４】参考例２の平面図である。
【図５】実施例２の平面図である。
【図６】実施例２の正面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
３ クリーン側ケース
５ ダスティ側ケース
９ リブ
１０ 箱状カバー
１０ａ ブローバイガス還元通路
１３ リブ

Claims (3)

1. インレットを備えるダスティ側ケースとアウトレットを備えるクリーン側ケースとを溶着してなるエアクリーナハウジングの内部を、濾過エレメントによって大気室と清浄空気室とに区画したエアクリーナにおいて、
   前記エアクリーナハウジングの壁部からリブを突出させて迷路壁部を構成し、内部にリブを備えると共に一側が開放された箱状カバーを前記迷路壁部を含む前記両ケースの壁部にわたって固定することにより、前記双方のリブが噛み合う状態で迷路状の通路が形成されたブローバイガス還元通路を構成したことを特徴とするエアクリーナ。
2. 前記箱状カバーの少なくとも底面が、ブローバイガス還元通路のガス流入側に向かって下方へ傾斜状に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 前記箱状カバーが溶着によって固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のエアクリーナ。

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