JP3821053B2

JP3821053B2 - エンジンヘッドカバー一体式エアクリーナ

Info

Publication number: JP3821053B2
Application number: JP2002157634A
Authority: JP
Inventors: 康寿亀田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: JP2003343371A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンヘッドカバー一体式エアクリーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンルーム内の限られた空間に車両搭載部品をコンパクトに収容するために、あるいは、製作コストを削減するために、近接して配置される複数の部品を一体化することが検討されている。この目的で、例えば、エンジンの吸気管に連結するエアクリーナをエンジンヘッドカバーと一体に設けたものがあるが、エアクリーナがエンジンヘッドカバーの熱により温められ、エアクリーナ内に導入される吸入空気の温度が上昇する問題があった。吸入空気の温度が高いと、空気が膨張して体積当たりの質量が低下するために、体積効率が悪化し、エンジン性能を低下させる原因となる。
【０００３】
これに対し、特開平９−１１２３５８号公報には、エンジンヘッドカバーに、エアクリーナ室と気液分離室を一体に設けることが提案されている。この構造では、エアクリーナ室とエンジンのシリンダヘッドの間に、気液分離室を介在させたことで、エアクリーナ室をエンジンのシリンダヘッドから離し、エアクリーナ室への熱伝達を抑制して、吸気が加熱されないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−１１２３５８号公報の構造では、エンジンヘッドカバーにエアクリーナ室や気液分離室を形成しているために、構成が複雑になっている。さらに、エアクリーナ室や気液分離室を構成する各部材を、相互に振動溶着し、またはねじ固定する等により一体化しており、シール材を用いてシール性を確保する必要がある等、製作に手間がかかり、コストが増加しやすい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、エンジンヘッドカバーと一体のエアクリーナをより簡易な構成で実現し、コスト低減を可能にするとともに、断熱性、シール性を確保して、エンジン性能を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、エンジンのヘッドカバーと一体に容器状のエアクリーナケースを設け、該エアクリーナケースの開口縁部にカバー体を嵌着固定して、これらエアクリーナケースおよびカバー体の間に中空部を形成し、空気層とする。さらに、上記エアクリーナケースにエアクリーナキャップを覆着し、このエアクリーナキャップと上記カバー体の間にエレメントを収容して、エンジンヘッドカバー一体式エアクリーナを構成する。この時、上記エアクリーナケースの開口縁部と上記エアクリーナキャップの開口縁部を、上記エレメントの周縁部および上記カバー体の周縁部を挟んで密着固定し、上記エレメントの周縁部を圧縮変形させて上記空気層を密閉シールする。
【０００７】
上記構成によれば、別体で成形したカバー体を、エアクリーナケースに嵌着し、エレメントを挟んで、エアクリーナキャップを覆着する簡単な工程で、上記カバー体とエアクリーナケースの間に空気層を有するエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナを製作することができる。この時、上記エレメントの周縁部をシール材として利用し、上記エアクリーナキャップとエアクリーナケースで挟んで圧縮することで、上記カバー体とエアクリーナケースの間に形成される空気層の密閉性を確保することができる。よって、振動溶着等の工程を設けることなく、安価な方法で、断熱性を確保し、吸気温度の上昇を防止して、エンジン性能を向上できる。また、空気層により、遮音性能が向上し、エアクリーナからの透過音や、エンジンの燃焼音等を低減できる。
【０００８】
請求項２の発明のように、具体的には、上記エアクリーナケースの開口縁部を略Ｌ字断面の保持部となし、該保持部の水平面に上記カバー体の周縁部を当接させて支持する。そして、上記保持部の水平面および上記カバー体の当接面のいずれか一方に位置決めピンを突設し、他方に嵌合穴を形成して、これら位置決めピンと嵌合穴の嵌め合いにより上記カバー体を上記エアクリーナケースに嵌着固定する構成とすれば、位置決め、取り付けが容易で、製作工程が簡略化できる。
【０００９】
請求項３の発明のように、上記エアクリーナキャップと上記エレメントの間に第２のカバー体を配設して、該第２のカバー体の周縁部を上記エアクリーナキャップの周縁部に嵌着固定することもできる。そして、これらエアクリーナケースおよび第２のカバー体の間に中空部を形成し、第２の空気層とすることで、断熱性、遮音性をより向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの全体構成を示す図で、図１（ａ）は展開図、図１（ｂ）は断面図である。図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、エアクリーナは、エンジンのシリンダヘッドカバーと一体に設けられるエアクリーナケース１と、エアクリーナケース１の上方に、カバー体２、エレメント３、エアクリーナキャップ４を順次積層し、エアクリーナケース１側面の複数箇所に設けたクランプ５で固定してなる。
【００１１】
エアクリーナケース１は、エンジンのシリンダヘッドカバーの周縁部を上方に容器状に延出することにより、これと一体に設けられる。エアクリーナケース１の上端縁は、図２のように、全周が径方向外方に断面Ｌ字形をなして屈曲し、保持部１１を形成している。カバー体２は、エアクリーナケース１の上部開口を覆って、エアクリーナケース１との間に空気層６を形成するもので、樹脂等によりエアクリーナケース１形状に沿う皿状に成形され、カバー体２のフランジ状の周縁部２１が、エアクリーナケース１の保持部１１の水平面に密着支持されている。保持部１１には、水平面の複数箇所に位置決めピン１２が突設してあり、この位置決めピン１２を、対向するカバー体２の周縁部２１に設けた嵌合穴２２に差し込むことにより、カバー体２の水平方向の位置決めを行うようになっている。
【００１２】
図１（ａ）において、カバー体２の上方には、多孔体よりなる波形断面のエレメント３が収容され、その上方から、エアクリーナキャップ４が覆着されて、エアクリーナ本体部を構成している。カバー体２とエレメント３の間の空間３２は、吸気口３３によって外部に連通し、エレメント３とエアクリーナキャップ４の間の空間３４は、連通管３５によって図示しない吸気通路に連通している。これにより、吸気口３２からエレメント３の下方の空間３２に導入された外気は、エレメント３を通過する間にダスト等が吸着除去され、エレメント３の上方の空間３４から連通管３５を経て、吸気通路に送出される。
【００１３】
ここで、図２のように、エアクリーナキャップ４は、周縁部４１が径方向外方に屈曲してフランジ状となっており、該周縁部４１をエアクリーナケース１の保持部１１に密着させることによって、これらの間に、カバー体２の周縁部２１およびエレメント３の周縁部３１を挟持している。エレメント３の周縁部３１は、シール材を兼ねており、エアクリーナキャップ４とエアクリーナケース１を固定する際に潰されて、空気層６を密閉シールする。これにより、空気層６とエアクリーナ本体部との間のシール性を確保でき、空気層６により断熱性が向上して、エンジンのシリンダヘッドの熱で、エアクリーナ本体部を流通する吸気温度が上昇するのを抑制する。また、エレメント３の周縁部３１を潰すことにより、潰れた部分の圧力損失が上がるので、空気やダストの通過を阻止し、遮音性能が向上して、エアクリーナからの透過音や、エンジンの燃焼音等を低減できる。
【００１４】
上記構成のエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナを製作する場合には、予め個々の部材を別体で成形した後、エアクリーナケース１の開口部にカバー体２を配設して、エアクリーナケース１の保持部１１の位置決めピン１２をカバー体２の周縁部２１の嵌合穴２２を嵌挿することにより固定する（図３（ｂ））。次いで、カバー体２の上方に、エレメント３を積層し、エアクリーナキャップ４を覆着して、エアクリーナキャップ４の周縁部４１と保持部１１をクランプ５で留める（図３（ａ））。これにより、エアクリーナケース１とエアクリーナキャップ４が一体となり、これらの間にカバー体２とエレメント３が保持されると同時に、エレメント３の周縁部３１が圧縮変形して、これら部材の衝合部を密閉シールする。
【００１５】
以上のように、上記構成によれば、振動溶着やねじ固定を行うことなく、エンジンヘッドカバーとエアクリーナを空気層６を介して一体化することができ、製造工程を大幅に簡略化することができる。また、エレメント３がシール材を兼ねているので、空気層６の密閉を確保しつつ、部品点数を削減することができる。その結果、カバー体２の下方に形成される空気層６と、エレメント３が収容されるエアクリーナ本体部の間、さらに空気層６およびエアクリーナ本体部と外部の間を確実に遮断して、エンジン性能およびエアクリーナ性能を低下させることなく、コンパクトで低コストなエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナを得ることができる。
【００１６】
図４、５に本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態のエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの基本構成は、上記第１の実施の形態と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。図４、５のように、本実施の形態では、エレメント３とその上方のエアクリーナキャップ４の間に、第２のカバー体７を配設し、このカバー体７の上方に第２の空気層６１を形成する。カバー体７は、エアクリーナキャップ４形状に沿うハット状に成形され、下端周縁部７１は、径方向外方にフランジ状に屈曲して、エアクリーナキャップ４とエレメント３の間に挟持されている。ここで、エアクリーナキャップ４の周縁部４１の下面には、複数箇所に位置決めピン４２が突設してあり、これを、対向するカバー体７の周縁部７１に設けた嵌合穴７２に嵌着することによって、両者を固定するようになっている。
【００１７】
本実施の形態のエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナを製作する場合には、予め個々の部材を別体で成形した後、エアクリーナケース１の開口部にカバー体２を嵌着固定するとともに、エアクリーナキャップ４の開口部にカバー体７を配設して、エアクリーナキャップ４の位置決めピン４２をカバー体７の嵌合穴７２を嵌挿固定する。次いで、カバー体２の上方に、エレメント３を積層し、カバー体７とともにエアクリーナキャップ４を覆着して、エアクリーナキャップ４の周縁部４１と保持部１１をクランプ５で留める。これにより、エアクリーナケース１とエアクリーナキャップ４が一体となり、これらの間にカバー体２、７とエレメント３が保持されると同時に、エレメント３の周縁部３１が圧縮変形して、これら部材の衝合部を密閉シールする。
【００１８】
上記構成によれば、エンジンヘッド側のエアクリーナケ−ス１に設けられる空気層６に加えて、エアクリーナキャップ４側にも空気層６１を形成したので、外部からエアクリーナ本体部への熱の伝達を遮断する効果が高い。例えば、近年は、エンジンル−ム内の搭載部品が増加する傾向にあり、各部品間に十分なスペースがないために、エンジンル−ム内が高温となりやすいが、このような場合でも、エアクリーナ本体部の断熱性を高めて、吸気温度の上昇を抑制することができ、しかも、複数の空気層は、カバー体２、７をエアクリーナケ−ス１またはエアクリーナキャップ４に嵌着固定する簡易な方法で形成することができ、これらの間に挟持されるエレメントによって、シ−ル性も確保できるので、振動溶着やねじ固定等が不要で、製造工程を大幅に簡略化できる。よって、コンパクトで低コストであり、断熱性、遮断性がより向上したエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナを得ることができる。
【００１９】
上記各実施の形態では、カバー体２、７に嵌合穴２２、７２を設け、エアクリーナケ−ス１またはエアクリーナキャップ４に位置決めピン１２、４２を設けたが、カバー体２、７に位置決めピンを、エアクリーナケ−ス１またはエアクリーナキャップ４に嵌合穴を設けることもできる。また、各部品の形状等は、各実施の形態で図示した形状等に限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更してももちろんよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態におけるエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの全体構成を示す展開図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの主要部構成を示す概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの製作工程を説明するための図で、（ａ）は完成後のエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの斜視図、（ｂ）はエアクリーナケースにカバー体を嵌着固定した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの全体構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナの主要部構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１エアクリーナケース
１１保持部
１２位置決めピン
２カバー体
２１周縁部
２２嵌合穴
３エレメント
３１周縁部
４エアクリーナキャップ
４１周縁部
４２位置決めピン
５クランプ
６空気層
６１第２の空気層
７カバー体
７１周縁部
７２嵌合穴

Claims

エンジンのヘッドカバーと一体に容器状のエアクリーナケースを設け、該エアクリーナケースの開口縁部にカバー体を嵌着固定して、これらエアクリーナケースおよびカバー体の間に空気層となる中空部を形成し、上記エアクリーナケースに覆着されるエアクリーナキャップと上記カバー体の間にエレメントを収容するとともに、上記エアクリーナケースの開口縁部と上記エアクリーナキャップの開口縁部を、上記エレメントの周縁部および上記カバー体の周縁部を挟んで密着固定し、上記エレメントの周縁部を圧縮変形させて上記空気層を密閉シールすることを特徴とするエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナ。
上記エアクリーナケースの開口縁部を略Ｌ字断面の保持部となし、該保持部の水平面に上記カバー体の周縁部を当接させて支持するとともに、上記保持部の水平面および上記カバー体の当接面のいずれか一方に位置決めピンを突設し、他方に嵌合穴を形成して、これら位置決めピンと嵌合穴の嵌め合いにより上記カバー体を上記エアクリーナケースに嵌着固定した請求項１記載のエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナ。
上記エアクリーナキャップと上記エレメントの間に第２のカバー体を配設して、該第２のカバー体の周縁部を上記エアクリーナキャップの周縁部に嵌着固定し、上記エアクリーナキャップと上記第２のカバー体の間に形成される中空部を、第２の空気層とした請求項１または２記載のエンジンヘッドカバー一体式エアクリーナ。