JP4340458B2

JP4340458B2 - エアクリーナ

Info

Publication number: JP4340458B2
Application number: JP2003065291A
Authority: JP
Inventors: 純一佐茂; 伸治西村; 康弘金津
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-11
Also published as: JP2004270634A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃焼室に供給する空気を浄化するエアクリーナの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンにおいては、吸入する空気をエアクリーナを通して浄化した後、燃焼空気として吸気バルブを介して燃焼室に供給するように構成されていた。このエアクリーナは、エンジンのシリンダヘッド設けられた吸気ポートに吸気管を介して取り付けられており、該吸気管の長さを変更したり、形状を変更することで、エアクリーナを任意の場所に取り付けられるようし、エアクリーナにより浄化した空気を吸気管を介して吸気ポートに導入するようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７３８９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のエアクリーナにおいては、エアクリーナと吸気管が別体であったため、部品点数が多くなってコスト高となっていた。また、吸気管を用いてエアクリーナをシリンダヘッドに取り付けるようにしていたので、コンパクトな構成とすることが困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
請求項１においては、エンジン（１）のシリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）にエアクリーナ（１９）を取り付ける構成において、該シリンダヘッド（６）側へ延出する、該エアクリーナ（１９）のパイプ状の吸気管（２０ｃ）とボディ（２０）を一体的に構成し、前記吸気管（２０ｃ）に吸入孔（２０ｄ）を貫通開口し、該吸気管（２０ｃ）の先端部をシリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）に接続可能とし、該ボディ（２０）の下部には、該エアクリーナ（１９）の下部に配置するファンケース（３２）内と連通する吸入口（２０ａ）を設け、該ボディ（２０）の外側には、前記ファンケース（３２）側及びエンジン（１）側に、一体的に構成した第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）と第三壁部（２０ｆ）を突出形成し、該第一壁部（２０ｂ）は、該ボディ（２０）のシリンダヘッド（６）側において、上下中途部から水平方向に形成し、シリンダヘッド（６）側に突出し、該第二壁部（２０ｅ）も同じく、該ボディ（２０）のシリンダヘッド（６）側において、上下中途部から水平方向に、次に下方に向けて形成し、シリンダヘッド（６）側に突出し、前記吸入口（２０ａ）の部分で、該第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）を連設し、該第三壁部（２０ｆ）は、該ボディ（２０）の反シリンダヘッド（６）側の底部から、底面視で略Ｕ字状に形成して下方へ突出し、該第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）と第三壁部（２０ｆ）により、ファン（３１）からの空気を、前記ファンケース（３２）の上部からシリンダヘッド（６）側へ、導風板としてガイドすべく構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１に記載のエアクリーナにおいて、前記吸気管（２０ｃ）に形成する吸入孔（２０ｄ）を、該シリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）の延長形状とし、該吸入孔（２０ｄ）と吸気ポート（６ａ）は、側面断面形状において、両者の上下の内壁傾斜を略一致させ、各正面断面形状においても、両者を略一致させ、該吸入孔（２０ｄ）から吸気ポート（６ａ）に入る空気の吸入路に段差を無くしたものである。
【０００８】
請求項３においては、請求項１記載のエアクリーナにおいて、前記ボディ（２０）を二つ割りの型で成形するとともに、該ファンケース（３２）方向に開口した吸入口（２０ａ）部分は、前記二つ割りに構成した二つの型の密着部分とすることで、型の抜き方向に対して直角方向の吸入口（２０ａ）を成形したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１はエンジンの側面断面図、図２はエアクリーナの側面断面図である。
【００１１】
図３は同じく後面図、図４は同じく底面図である。
【００１２】
エンジン１のシリンダブロック２には中央に上下方向にシリンダ２ａを形成してピストン４を収納し、該シリンダブロック２の上端部にはシリンダヘッド６が取り付けられ、該シリンダヘッド６の上方には弁腕ケース１１が配設され、吸気弁２７・排気弁２８の上端部、プッシュロッドの上端部、弁腕２５・２６、及び燃料噴射ノズル等が内装される弁腕室１２が形成されている。
【００１３】
前記吸気弁２７と排気弁２８はピストン４の上方に配置され、弁頭２７ａ・２８ａをシリンダヘッド６下面に形成したバルブシートに着座させ、シリンダブロック２に形成したシリンダ２ａの燃焼室とシリンダヘッド６に形成した吸気ポート６ａと排気ポート６ｂの間に配置している。該吸気ポート６ａはシリンダヘッド６の一側面に設けられたエアクリーナ１９と連通され、排気ポート６ｂは排気マニホールド３３を介してマフラーと連通されている。吸気弁２７・排気弁２８はシリンダヘッド６を上下方向に貫通して弁腕室１２内へ突出され、該弁腕室１２内においてバネ３７・３７を外嵌して吸気弁２７・排気弁２８を上方に摺動するように付勢して吸気弁２７・排気弁２８を閉じるようにしている。また、該吸気弁２７と排気弁２８の間で弁腕ケース１１により隔てられてシリンダ２ａの中心上方位置に燃料噴射ノズルの先端（吐出部）が挿入されて、シリンダ２ａ内に燃料を噴射できるようにしている。
【００１４】
また、前記エアクリーナ１９の下方でシリンダブロック２の一側面には、フライホイール３１ａが配設されており、該フライホイール３１ａはクランク軸の一端に固設され、該フライホイール３１ａの外側外周部に複数のフィン３１ｂ・３１ｂ・・・が固設されてファン３１が構成され、該ファン３１をファンケース３２により覆っている。そして、該ファン３１によりファンケース３２内に吸い込んだ空気を、シリンダブロックやシリンダヘッド等に送り冷却するとともに、本発明のエアクリーナ１９に送り燃焼用として吸入させるようにしている。
【００１５】
図２から図４に示すように、前記エアクリーナ１９はボディ２０とカバー体２１とエレメント２２等とから構成され、該カバー体２１がボディ２０にシール部材２３を介して固設され、該カバー体２１とボディ２０との間にエレメント２２が収納されている。該エアクリーナ１９はファンケース３２の上方に配設されており、該エアクリーナ１９のボディ２０の下部にはファンケース３２内に臨んで開口する吸入口２０ａが設けられている。
【００１６】
つまり、ファンケース３２は中央部が吸入口とし、側部及び下部の外周部はシリンダブロック２と当接させて閉じられて、上部に上方に開口する開口部を設けて、周囲はエアクリーナ１９のボディ２０で閉じるように構成している。そして、吸入口２０ａによってエアクリーナ１９下部とファンケース３２上部とが連通され、該吸入口２０ａからファンケース３２側の冷たい空気をエアクリーナ１９内へと吸入可能としている。
【００１７】
このように構成することにより、ファンケース３２内の空気を直接エアクリーナ１９に導くことができるので、吸気系統を統一してコンパクトにできる。また、ファンケース３２内に吸い込んだ空気をエアクリーナ１９に導くことによって、塵埃等が少ない空気をエアクリーナ１９に吸入できるので、エレメント２２の長寿命化を図ることができる。つまり、エンジンの設置場所が塵埃の多い場所であると、従来のように、ファンケースとエアクリーナの吸入口が異なると、別々にフィルター等が必要となり、フィルターの交換も頻繁に行う必要があるが、本発明の如く構成することで、吸入部は１箇所となるので、フィルターの設置箇所は１箇所で済み、エアクリーナのエレメント交換も少なくできるのである。
【００１８】
また、図３及び図４に示すように、前記エアクリーナ１９のボディ２０は、シリンダヘッド６側において、上下中途部から水平方向に外側（シリンダヘッド側）に延出する第一壁部２０ｂと、該壁部２０ｂに連続して、ボディ２０の下部両側から外側（シリンダヘッド６側）に延出する第二壁部２０ｅと、ボディ２０の反シリンダヘッド６側の底部から底面視で略Ｕ字状で下方に延設される第三壁部２０ｆが形成され、該壁部２０ｂ・２０ｅ・２０ｆによりファン３１からの空気をファンケース３２の上部からシリンダヘッド６側にガイドするように構成されている。こうして、壁部２０ｂ・２０ｅ・２０ｆがボディ２０と一体的に構成されて導風板の役目を果たすことになるので、ファン３１からの空気をシリンダヘッド６側にガイドするために新たに導風板を設ける必要がなくなり、コストの低減化を図ることができる。なお、壁部２０ｂ・２０ｅにはボディ２０をシリンダヘッド６に取り付けるためのボルト孔が形成されている。
【００１９】
また、図２に示すように、前記ボディ２０の後部（エレメント側、図２おける右側を前方とする）、つまり、シリンダヘッド側の略中央部にはシリンダヘッド６側に延出するパイプ状の吸気管２０ｃが一体的に成形されて、該吸気管２０ｃの先端部をシリンダヘッド６の吸気ポート６ａに接続可能に構成している。こうすることで、エアクリーナ１９と吸気ポート６ａとが連通されて、エアクリーナ１９から吸気ポート６ａに入る空気の吸入路が構成されている。なお、該吸気管２０ｃの外周は前記壁部２０ｂの一部を形成している。
【００２０】
このように、吸気管２０ｃがエアクリーナ１９のボディ２０と一体的に構成されているので、従来のように、エアクリーナと吸気管を取り付ける必要がなくなり、部品点数を減少でき、コストの低減化を図ることができる。さらに、ボディ２０及び吸気管２０ｃはダイキャストや射出成形等で簡単に製造することができるので、コストの低減化を図ることができる。また、ボディ２０の巾（吸気管方向）を短くすることができる。これにより、エアクリーナ１９を従来のものと変わらない大きさで構成する場合、ボディ２０を短くした分だけエレメント２２を大きくすることができるので、エレメント２２の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
さらに、前記吸気管２０ｃに貫通開口される吸入孔２０ｄは吸気ポート６ａの延長形状としている。つまり、吸入孔２０ｄと吸気ポート６ａの側面断面形状において、上下の内壁の傾斜は吸気孔２０ｄの上下の内壁傾斜と略一致させ、各正面断面形状も略一致させている。こうして、吸入孔２０ｄから吸気ポート６ａに入る空気の吸入路に段差がなくなるようにしている。したがって、エアクリーナ１９から吸入孔２０ｄを介して吸気ポート６ａに至る空気の流れを円滑にすることができ、吸入路に乱流が発生するのを防止することができるので、エアクリーナ１９から吸気ポート６ａに安定して空気を供給することができる。そのため、吸気ポート６ａから導入される空気は吸気管部分での抵抗が小さくなり、吸気バルブ孔からシリンダ２内に流入するときに形成されるスワール（渦流）を助長できる。
【００２２】
また、前記ボディ２０は二つ割りの型で整形するとともに、吸入口部分においては二つの型を密着することで、型の抜き方向に対して直角方向に吸入口２０ａを成形している。そのため、ボディ２０をアルミダイキャストにより容易に成形することが可能となる。また、型によりボディ２０を成形すると同時に吸入口２０ａを成形することができるので、孔加工を省くことができ、コストの低減化を図ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２４】
請求項１に示す如く、エンジン（１）のシリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）にエアクリーナ（１９）を取り付ける構成において、該シリンダヘッド（６）側へ延出する、該エアクリーナ（１９）のパイプ状の吸気管（２０ｃ）とボディ（２０）を一体的に構成し、前記吸気管（２０ｃ）に吸入孔（２０ｄ）を貫通開口し、該吸気管（２０ｃ）の先端部をシリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）に接続可能とし、該ボディ（２０）の下部には、該エアクリーナ（１９）の下部に配置するファンケース（３２）内と連通する吸入口（２０ａ）を設け、該ボディ（２０）の外側には、前記ファンケース（３２）側及びエンジン（１）側に、一体的に構成した第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）と第三壁部（２０ｆ）を突出形成し、該第一壁部（２０ｂ）は、該ボディ（２０）のシリンダヘッド（６）側において、上下中途部から水平方向に形成し、シリンダヘッド（６）側に突出し、該第二壁部（２０ｅ）も同じく、該ボディ（２０）のシリンダヘッド（６）側において、上下中途部から水平方向に、次に下方に向けて形成し、シリンダヘッド（６）側に突出し、前記吸入口（２０ａ）の部分で、該第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）を連設し、該第三壁部（２０ｆ）は、該ボディ（２０）の反シリンダヘッド（６）側の底部から、底面視で略Ｕ字状に形成して下方へ突出し、該第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）と第三壁部（２０ｆ）により、ファン（３１）からの空気を、前記ファンケース（３２）の上部からシリンダヘッド（６）側へ、導風板としてガイドすべく構成したので、従来のように、エアクリーナと吸気管を取り付ける必要がなくなり、部品点数を減少でき、コストの低減化を図ることができる。
さらに、ボディ及び吸気管はダイキャストや射出成形等で簡単に製造することができるので、コストの低減化を図ることができる。
また、ボディの巾（吸気管方向）を短くすることができる。これにより、エアクリーナを従来のものと変わらない大きさで構成する場合、ボディを短くした分だけエレメントを大きくすることができるので、エレメントの長寿命化を図ることができる。
【００２５】
また、前記ボディに、エアクリーナ近傍に位置したファンケース内と連通する吸入口を設けたので、ファンケース内の空気を直接エアクリーナに導くことができ、吸気系統を統一してコンパクトにできる。また、エアクリーナに比較的清浄な空気を吸入することができるので、エレメントの長寿命化を図ることができる。
【００２６】
また、前記ボディ外側に、ファンケース側及びエンジン側に立ち上がる壁部を形成したので、該壁部によりファンからの風をシリンダヘッドへガイドすることができる。また、壁部はボディと一体的に構成でき、導風板の役目を果たすので、導風板を設ける必要がなくなり、コストの低減化を図ることができる。
【００２７】
請求項２に示す如く、前記吸気管（２０ｃ）に形成する吸入孔（２０ｄ）を、該シリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）の延長形状とし、該吸入孔（２０ｄ）と吸気ポート（６ａ）は、側面断面形状において、両者の上下の内壁傾斜を略一致させ、各正面断面形状においても、両者を略一致させ、該吸入孔（２０ｄ）から吸気ポート（６ａ）に入る空気の吸入路に段差を無くしたので、エアクリーナから吸入孔を介して吸気ポートに至る空気の流れを円滑にすることができ、吸入路に乱流が発生するのを防止することができるため、エアクリーナから吸気ポートに安定して空気を供給することができる。そのため、吸気ポートから導入された空気が吸気バルブ孔からシリンダ内に流入するときに形成されるスワール（渦流）を助長できる。
【００２８】
請求項３に示す如く、前記ボディ（２０）を二つ割りの型で成形するとともに、該ファンケース（３２）方向に開口した吸入口（２０ａ）部分は、前記二つ割りに構成した二つの型の密着部分とすることで、型の抜き方向に対して直角方向の吸入口（２０ａ）を成形したので、ボディをアルミダイキャストにより容易に成形することができる。また、型によりボディを成形すると同時に吸入口を成形することができるので、孔加工を省くことができてコストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの側面断面図。
【図２】エアクリーナの側面断面図。
【図３】同じく後面図。
【図４】同じく底面図。
【符号の説明】
１エンジン
６シリンダヘッド
６ａ吸気ポート
１９エアクリーナ
２０ボディ
２０ｃ吸気管

Claims

エンジン（１）のシリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）にエアクリーナ（１９）を取り付ける構成において、該シリンダヘッド（６）側へ延出する、該エアクリーナ（１９）のパイプ状の吸気管（２０ｃ）とボディ（２０）を一体的に構成し、前記吸気管（２０ｃ）に吸入孔（２０ｄ）を貫通開口し、該吸気管（２０ｃ）の先端部をシリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）に接続可能とし、該ボディ（２０）の下部には、該エアクリーナ（１９）の下部に配置するファンケース（３２）内と連通する吸入口（２０ａ）を設け、該ボディ（２０）の外側には、前記ファンケース（３２）側及びエンジン（１）側に、一体的に構成した第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）と第三壁部（２０ｆ）を突出形成し、該第一壁部（２０ｂ）は、該ボディ（２０）のシリンダヘッド（６）側において、上下中途部から水平方向に形成し、シリンダヘッド（６）側に突出し、該第二壁部（２０ｅ）も同じく、該ボディ（２０）のシリンダヘッド（６）側において、上下中途部から水平方向に、次に下方に向けて形成し、シリンダヘッド（６）側に突出し、前記吸入口（２０ａ）の部分で、該第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）を連設し、該第三壁部（２０ｆ）は、該ボディ（２０）の反シリンダヘッド（６）側の底部から、底面視で略Ｕ字状に形成して下方へ突出し、該第一壁部（２０ｂ）と第二壁部（２０ｅ）と第三壁部（２０ｆ）により、ファン（３１）からの空気を、前記ファンケース（３２）の上部からシリンダヘッド（６）側へ、導風板としてガイドすべく構成したことを特徴とするエアクリーナ。
請求項１に記載のエアクリーナにおいて、前記吸気管（２０ｃ）に形成する吸入孔（２０ｄ）を、該シリンダヘッド（６）の吸気ポート（６ａ）の延長形状とし、該吸入孔（２０ｄ）と吸気ポート（６ａ）は、側面断面形状において、両者の上下の内壁傾斜を略一致させ、各正面断面形状においても、両者を略一致させ、該吸入孔（２０ｄ）から吸気ポート（６ａ）に入る空気の吸入路に段差を無くしたことを特徴とするエアクリーナ。
請求項１記載のエアクリーナにおいて、前記ボディ（２０）を二つ割りの型で成形するとともに、該ファンケース（３２）方向に開口した吸入口（２０ａ）部分は、前記二つ割りに構成した二つの型の密着部分とすることで、型の抜き方向に対して直角方向の吸入口（２０ａ）を成形したことを特徴とするエアクリーナ。