JP4364842B2 - エンジンのエアクリーナ取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン、特に汎用エンジンに外気を清浄化して導くためのエアクリーナのエンジンへの取付装置に関する。

従来、汎用エンジンにおいて、外気を吸入して清浄化したのち、エンジンに導くためのエアクリーナは、該エンジンのシリンダ部の一側にボルトなどの締結部材をもって一体に支持されるものが知られている（特許文献１参照）。
実公昭５９−６２２６３号公報

ところが、一般に汎用エンジンでは、エアクリーナで清浄化された外気は、エンジンに支持される気化器にて燃料と混合調整したのち、それらの混合気をエンジンへ供給するようにしているため、エアクリーナは、気化器を介してエンジンから離れた位置でオーバハング状態で該エンジンに支持されることになり、エアクリーナの支持剛性を確保しにくいという問題があり、さらにエアクリーナの性能を向上すべく、クリーナチャンバー容積を大きくすれば、クリーナカバーが大きくなって前記問題が一層顕著となり、延いては、エアクリーナをエンジンに締結するのに、クリーナカバーを外してからエアクリーナをエンジンに締結する場合もあり、エアクリーナのエンジンへの締結作業能率が低下するという問題もある。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、前記問題を解決できるようにした新規なエンジンのエアクリーナ取付装置を提供することを目的とする。

前記目的達成のため、請求項１の発明は、吸入外気を清浄化してエンジンへ導くためのエアクリーナの、エンジンへの取付装置であって、
エアクリーナは、エンジンの一側に並列して配設されており、前記エアクリーナの外殻を形成するクリーナカバー体を、導入外気を清浄化するクリーナエレメントユニットを配設した上カバーと、清浄化した外気をエンジンへ導く吸気ダクトを形成した下カバー体とを一体に連結して構成し、前記下カバー体は、その上面に上カバー体と下カバー体とを区画すると共に下カバー体の上部を補強する隔壁が一体に形成されており、
前記下カバー体は、その下部が、エンジンに気化器と共に一対の締結部材により一体に結合支持され、またその下カバー体の上部の、前記隔壁に近い補強縦壁部には、エンジンに向かって延びる中空円筒孔を有する円筒状ボス部が一体に形成されていて、該ボス部の周壁の一部で該下カバー体の一部が構成され、他の一つの締結部材が前記中空円筒孔の奥壁を貫通してエンジンに固定されていて、該他の一つの締結部材により前記補強縦壁部がエンジンに一体に結合支持されることを特徴としている。

さらにまた、前記目的達成のため、請求項２の発明は、前記請求項１記載のものにおいて、前記一対の締結部材および他の一つの締結部材は何れも連結ボルトであって、それらの中心軸線は、略平行であって、それら連結ボルトは何れもクリーナカバー体の外側からの操作が可能であることを特徴としている。

本発明によれば、エンジンにエアクリーナを３点にて締結支持することができ、特に、クリーナカバー体の高剛性の補強縦壁を利用して、クリーナカバー体をエンジンに締結するようにしたので、エンジンへのエアクリーナの支持剛性を高めることができる。

また特に前記補強縦壁部には、エンジンに向かって延びる中空円筒孔を有する円筒状ボス部が一体に形成され、他の一つの締結部材が前記中空円筒孔の奥壁を貫通してエンジンに固定されていて、該他の一つの締結部材により下カバー体の上部（即ち補強縦壁部）がエンジンに一体に結合支持されるので、エンジンと間隙をあけて対面するクリーナカバー体の補強縦壁部をエンジンに接近させて、該エンジンに締結することができ、エンジンへのエアクリーナの支持剛性を一層高めることができる。

さらに、特に、請求項２の発明によれば、３本の連結ボルトの締結方向が同じであり、しかも、それらをクリーナカバー体の外方から締結操作することができ、エアクリーナのエンジンへの締結操作が容易である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。

この実施例は、本発明シール装置を、汎用エンジンユニットに実施した場合でり、図１は、本発明エアクリーナ構造を備えた汎用エンジンユニットの正面図、図２は、図１の２矢視図、図３は、図２の３−３線に沿う拡大断面図、図４は、図３の４−４線に沿う断面図、図５は、図３の５−５線に沿う断面図、図６は、図３の６−６線に沿う断面図、図７は、図５の７−７線に沿う断面図、図８は、エアクリーナの分解斜視図、図９は、図８の９−９線に沿うシールパッキンの拡大平面図、図１０は、図９の１０−１０線に沿う断面図、図１１は、図３の仮想線囲い部分の拡大図である。

図１，２において、汎用エンジンユニットの、各種作業機の動力源となる汎用エンジンＥは、４サイクルエンジンであって、水平方向に配置されるクランク軸１を支持するクランクケース２と、このクランクケース２から斜め上方に突出したシリンダ部３とを備えており、クランクケース２の真上には、それに支持される燃料タンクＴが配置され、また、シリンダ部３の一側には、気化器４が取り付けられ、この気化器４に接続されるエアクリーナＡＣと、シリンダ部３の他側に接続される排気マフラーＭとが、燃料タンクＴの側方に並ぶようにしてシリンダ部３の真上に配置される。

つぎに、図１〜１１を参照して本発明にかかるエアクリーナＡＣの構造を詳細に説明する。

エアクリーナＡＣは、エンジンＥのシリンダ部３の一側に並列されていて、そのシリンダ部３に以下に述べる３つの締結部材２２，２３，２４により３点にて堅固に支持される。

図３に最も明瞭に示すように、エアクリーナＡＣの外殻であるクリーナカバー体１０は、合成樹脂製であって、上カバー体１１と下カバー体１２とを一体に結合して構成されている。上カバー１１は、下面が開放された帽状に形成されている。また、下カバー体１２は、上下方向に長いエルボ状に形成される吸気ダクト１３と、その開口上面を閉じる隔壁１４とを備えて密閉状に形成され、上カバー体１１の開口下面に、下カバー体１２の上面が着脱可能に気密に嵌合接続される。

図３、４および図８に示すように、隔壁１４の中間部には、角筒状の通気通路１７が、上カバー体１１内に向けて一体に突設されており、この吸気通路１７を通して上カバー体１１内と下カバー体１２内とが相互に連通される。下カバー体１２の吸気ダクト１３の上部には、鉛直方向に延びる支持ボルト１８が固定されている。この支持ボルト１８は、前記吸気通路１７を通って上カバー体１１内を縦通し、その上端のねじ部が、該上カバー体の上壁に設けた取付孔１９を貫通してその外方に突出しており、そこにナット２０を螺締することにより、上カバー体１１は、下カバー体１２の隔壁１４上に着脱可能に固定される。

下カバー体１２の下端、すなわち吸気ダクト１３の下端には、エアクリーナＡＣの排出口１６が開口され、この排出口１６は、気化器４の上流端に接続されている（図６参照）。後に述べるように、前記エアクリーナＡＣは、その下カバー体１２が、前記エンジンＥのシリンダ部３に、高剛性をもって固定支持される。

つぎに、図２〜７を参照してこの支持構造について詳しく説明する。

エアクリーナＡＣは、その下カバー体１２が、エンジンＥのシリンダ部３に３点にて支持される。具体的には、図３，６に示すように、下カバー体１２の下端部分が、締結部材としての２本の連結ボルト２２，２３によりエンジンＥのシリンダ部３に気化器４と共に２点にて支持され、また、図３，５，７に示すように、下カバー体１２の上端部分、すなわ前記隔壁１４に近い部分が、締結部材としての、他の１本の連結ボルト２４によりエンジンＥのシリンダ部３に間隙をあけて直接一点にて支持されている。

図６に示すように、エンジンＥのシリンダ部３のシリンダヘッド部分３Ｈには、気化器４の下流側がガスケット２５を介して接続され、さらに、この気化器４の上流側には、パッキン２６を挟んで前記下カバー体１２の下端部分が一体に接続されている。下カバー１２の下端部分は、下カバー体１２および気化器４に設けたボルト孔２７，２８を貫通してシリンダ部３のシリンダヘッド部分３Ｈに螺着した２本の連結ボルト２２，２３により固着される。下カバー１２のボルト孔２７には、金属製スリーブ２９が嵌合されていて連結ボルト２２，２３の締付によっても、剛性樹脂製の下カバー体１２が変形しないようにされている。エアクリーナＡＣの下カバー体１２に形成される吸気ダクト１３は、気化器４の吸気道３０を通ってエンジンＥの吸気ポートＥｐに連通され、通常のようにエアクリーナＡＣ内の清浄吸気は、気化器４にて燃料と混合調整されたのち吸気ポートＥｐに導かれる。

なお、図６中、符号３２および３３は、気化器４の吸気道３０に開閉可能に設けられるチョーク弁およびスロットル弁である。

図３，５に示すように、エアクリーナＡＣの下カバー体１２の一側は、エンジンＥのシリンダ部３の側面と間隙を存して対面しており、下カバー体１２の、前記隔壁１４に近い上部分の縦壁部３７は、この隔壁１４により補強され、かつ筒状のボス部３８が一体に形成されてれ高い剛性を有している。そして、このボス部１８には、下カバー体１２の内方、すなわちエンジンＥのシリンダ部３に向かって延びる長い有底の中空円筒孔３９が一体に形成されており、この中空円筒孔３９の奥壁には、ボルト孔４０が貫通して設けられている。このボルト孔４０に対向する、シリンダ部３のシリンダヘッド部分３Ｈの壁面には、ボルトねじ孔４１が設けられ、図５に示すように、ボルト孔４０とボルトねじ孔４１は同一軸線上にある。前記ボルトねじ孔４１には、締結部材としての連結ボルト（スタッドボルト）２４が螺締される。この連結ボルト２４は、下カバー体１２のねじ孔４０を貫通したのち、そのねじ部が中空円筒孔３９内に突出し、そのねじ部にナット４２を螺締することにより、下カバー体１２の縦壁部３７は、この一本の連結ボルト２４をもってシリンダ部３のシリンダヘッド部分３Ｈに固定される。したがって、下カバー体１２の上部は、その剛性の高い縦壁部３７（隔壁１４の近くにあり、かつボス部３８により補強されている）が、締結部材としての一本の連結ボルト２４によりエンジンＥのシリンダ部３に堅固に固定される。また、ナット４２は、中空円筒孔３９内にあって他物と干渉して脱落することがない。

図５に示すように、前記２本の連結ボルト２２，２３の中心軸線２２ｌ，２３ｌと、スタッドボルト２４の中心軸線２４ｌは、相互に略平行であって、締結方向が同じであり、しかも、それら３本の連結ボルト２２，２３，２４は、いずれもエアクリーナＡＣの外側から締付・弛緩操作が可能であることから、エアクリーナＡＣのエンジンＥのシリンダ部３への操作が容易である。

以上のように、エアクリーナＡＣは、その下カバー体１２が３つの締結部材、すなわち３本の連結ボルト２２，２３，２４により、エンジンＥのシリンダ部３に３点にて支持固定されるので、その支持剛性を大幅に高めることができる。また、前記ボス部３８は、シリンダ部３に向かって深い中空円筒孔３９を備えており、連結ボルト２４による締付距離を短くしているので、エアクリーナＡＣを、エンジン側の取付部であるシリンダ部３に近づけて、そこに固定支持するができ、その支持剛性を一層高めることができる。

図３，８に示すように、エアクリーナＡＣの上カバー体１１内には、後述するクリーナエレメントユニットＵｅが着脱可能に収容される。

下カバー体１２の隔壁１４、すなわち下カバー体１２の上壁の一側（図３，４右側）には、外気を取り込むための吸込口５０が開口されている。この吸込口５０は、図４に示すように、その中心５０ｃと下カバー体１２の中心１２ｃとを通る中心線ｃ−ｃに対して直交する方向に長い長孔に形成され、かつ、その中心５０ｃに対して下カバー体１２の中心１２ｃ側に向けて広がる広がり部５０ａを有していて、全体として広い面積に形成されている。図３に示すように、前記吸込口５０には、上カバー体１１内に向かって延びる角筒形状の吸気筒５１が一体に連接されている。この吸気筒５１は、吸気口５０側の入口からその上端の出口に向かって徐々に絞られる煙突形状に形成されている。

前記吸込口５０の、クリーナエレメントユニットＵｅから遠ざかる側の外側開口縁には、そこに沿って遮蔽壁５３が一体に垂下されている。この遮蔽壁５３は、図４に示すように、吸込口５０を覆うように、その吸込口５０から離間する方向に延長されたのち、吸込口５０の長手方向両端を覆うように湾曲されて上カバー体１１の内面下部に接続されている。したがって、前記遮蔽壁５３は、吸込口５０の、クリーナエレメントユニットＵｅから遠ざかる側の略半部を覆うようにされている。また、上カバー体１１の、吸込口５０近傍のスカート壁１１ａの下端は、吸込口５０よりも下方に延長されており、その延長部は遮蔽壁５３と対面して該遮蔽壁５３と並列するように延びており、その下端は前記遮蔽壁５３の下端と略同じレベルとされている。そして、図３に示すように、前記遮蔽壁５３と、上カバー体１１のスカート壁１１ａとは、吸込口５０の外側開口縁の下方で相互に対面する二重壁を形成し、それらの間に下方に開放された空隙５４を形成される。

ところで、汎用エンジン作業機は、一般に屋外で使用することが多く、雨天の使用時には当然に、エアクリーナＡＣの上カバー１１上に落ちた雨滴は、該上カバー体１１の上面からそのスカート壁１１ａを伝わってその下端縁に達し、吸込口５０を通ってエアクリーナＡＣ内に吸い込まれることが考えられるが、この実施例は、雨滴のエアクリーナＡＣ内への侵入を積極的に防止する構造を備えるものであって、すなわち、
(1) 吸込口５０に近いスカート壁１１ａの下端は、吸込口５０のレベルよりも下方に延長していることにより、
吸気負圧による雨滴の吸込口５０への引き寄せを防止することができる。

また、(2) 吸込口５０を覆いかつ該吸込口５０よりも下方に延びる、遮蔽壁５３および上カバー体１１のスカート壁１１ａとで二重壁を形成したことにより、
前記(1) によっても、なお、吸込口５０へ引き寄せられた雨滴は、スカート壁１１ａの下縁を迂回して空隙５４へと流れ込むが、ここで、その雨滴を遮蔽壁５３に衝突させて落下させることができ、これにより、吸込口５０への雨滴の吸い込みを一層確実に防止することができる。

さらに、(3) 吸込口５０は、その中心５０ｃに対して上カバー体１１の中心１１ｃ側に向かって広がる広がり部５ａを備えており、かつ、吸込口５０に連接される吸気筒５１は、その入口から出口に徐々に絞られることにより、
吸気負圧は吸込口５０の近傍で弱くなり、そこでの吸気の流速を遅くして、前記(1) ，(2) による雨滴のエアクリーナＡＣ内への吸込み防止作用が助成される。

前記クリーナカバー体１０の上カバー体１１内には、クリーナエレメントユニットＵｅが収容支持されている。このクリーナエレメントユニットＵｅは、図３、８に示すように、全体が楕円筒状に形成されており、ペーパクリーナ６２とウレタンクリーナ６１とを積層して上下面を開放した楕円筒状に形成されるクリーナエレメント６０と、該クリーナエレメント６０の開放上下面にそこをを閉じるように取り付けられる、金属板製の上板６３および下板６４とより構成されている。上板６３に中央部には、ゴムブッシュ６５の嵌着された取付孔６６が設けられ、また下板６４の中央部には、前記隔壁１４より突設される角筒状の通気通路１７に着脱可能に嵌着される嵌合孔６７が開口される。

図３に示すように、クリーナエレメントユニットＵｅは、その下板６４の嵌合孔６７が通気通路１７の外周面に嵌合されて、隔壁１４上にシールパッキン６８を挟んで着座される。そして、通気通路１７を通り、クリーナエレメント内を縦通した支持ボルト１８は、その上端のねじ部が取付孔６６のゴムブッシュ６５を貫通して外部に突出され、その突出端にナット６９を螺締することにより、クリーナエレメントユニットＵｅは、下カバー体１２の隔壁１４上にシールパッキン６８を介して着脱可能に固着支持される。

しかして、このクリーナエレメントユニットＵｅは、上カバー体１１内を、その外側の未清浄室Ｃｄと、その内側の清浄室Ｃｃとに区画しており、エンジンＥの運転によれば、外気は吸込口５０より未清浄室Ｃｄに入り、クリーナエレメント６０を通過して濾過された後、清浄室Ｃｃに入り、通気通路１７から吸気ダクト１３を経て気化器４へと導かれる。

しかして、隔壁１４の上面と、クリーナエレメントユニットＵｅの下板６４の下面との間には、ゴムパッキンよりなるシールパッキン６８が挟着される。このシールパッキン６８は、未清浄室Ｃｄと、清浄室Ｃｃとの間を気密にシールして、未清浄の外気が直接清浄室Ｃｃに吸い込まれるのを防止している。図９，１０，１１に示すように、前記シールパッキン６８は、四角な無端状に形成されていて角筒状の吸気通路１７の根元部分の外周面に嵌着される。前記シールパッキン６８の上シール面７１および下シール面７３の幅方向の中間部には、断面三角状の上、下リップ片７２，７４が一体の突設されており、上リップ片７２は、クリーナエレメントユニットＵｅの下板６４の下面に密接され、また、下リップ片７４は、隔壁１４の上面に密接される。また、シールパッキン６８の内周面には、その周方向に間隔をあけて複数の、抜止部材としての抜止突起７５が、内方に向けて一体に突設されており、これらの突起７５は、吸気通路１７の外周面の根元部分に、それら間の摩擦力により緊密に係合しており、たとえばクリーナエレメントユニットＵｅの交換や清掃などのメンテナンスを行なうべく、このクリーナエレメントユニットＵｅを吸気通路１７から抜き取ったとき、このシールパッキン６８が、クリーナエレメントユニットＵｅにくっついたまま妄りに吸気通路１7 から抜け出さないようにされている。したがって、シールパッキン６８の吸気筒１７への組み付け忘れをしたり、それを紛失したりすることがない。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。

たとえば、前記実施例では、締結部材として連結ボルトを使用した場合について説明したが、連結ボルトに代えて他の同効の締結部材を用いてもよい。

本発明エンジンのエアクリーナ取付装置を備えた汎用エンジンユニットの正面図 図１の２矢視図 図２の３−３線に沿う拡大断面図 図３の４−４線に沿う断面図 図３の５−５線に沿う断面図 図３の６−６線に沿う断面図 図５の７−７線に沿う断面図 エアクリーナの分解斜視図 図８の９−９線に沿うシール１パッキンの拡大平面図 図９の１０−１０線に沿う断面図 図３の仮想線囲い部分の拡大図

４ 気化器
１０ クリーナカバー体
１１ 上カバー体
１２ 下カバー体
１３ 吸気ダクト
１４ 隔壁
２２ 締結部材（連結ボルト）
２２ｌ 中心軸線
２３ 締結部材（連結ボルト）
２３ｌ 中心軸線
２４ 締結部材（連結ボルト）
２４ｌ 中心軸線
３７ 縦壁部
３８ ボス部
３９ 中空円筒孔
Ｅ エンジン
Ｕｅ クリーナエレメントユニット

Claims (2)

1. 吸入外気を清浄化してエンジン（Ｅ）へ導くためのエアクリーナの、エンジンへの取付装置であって、
   エアクリーナ（ＡＣ）は、エンジン（Ｅ）の一側に並列して配設されており、前記エアクリーナ（ＡＣ）の外殻を形成するクリーナカバー体（１０）を、導入外気を清浄化するクリーナエレメントユニット（Ｕｅ）を配設した上カバー（１１）と、清浄化した外気をエンジン（Ｅ）へ導く吸気ダクト（１３）を形成した下カバー体（１２）とを一体に連結して構成し、前記下カバー体（１２）は、その上面に上カバー体（１１）と下カバー体（１２）とを区画すると共に下カバー体（１２）の上部を補強する隔壁（１４）が一体に形成されており、
   前記下カバー体（１２）は、その下部が、エンジン（Ｅ）に気化器（４）と共に一対の締結部材により（２２，２３）により一体に結合支持され、
   またその下カバー体（１２）の上部の、前記隔壁（１４）に近い補強縦壁部（３７）には、エンジン（Ｅ）に向かって延びる中空円筒孔（３９）を有する円筒状ボス部（３８）が一体に形成されていて、該ボス部（３８）の周壁の一部で該下カバー体（１２）の一部が構成され、
   他の一つの締結部材（２４）が前記中空円筒孔（３９）の奥壁を貫通してエンジン（Ｅ）に固定されていて、該他の一つの締結部材（２４）により前記補強縦壁部（３７）がエンジン（Ｅ）に一体に結合支持されることを特徴とする、エンジンのエアクリーナ取付装置。
2. 前記一対の締結部材（２２，２３）および他の一つの締結部材（２４）は何れも連結ボルトであって、それらの中心軸線（２２ｌ，２３ｌ，２４ｌ）は、略平行であって、それら連結ボルト（２２，２３，２４）は何れもクリーナカバー体（１０）の外側からの操作が可能であることを特徴とする、前記請求項１に記載のエンジンのエアクリーナ取付装置。

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