JP5465144B2

JP5465144B2 - 吸気装置

Info

Publication number: JP5465144B2
Application number: JP2010225357A
Authority: JP
Inventors: 新治倉岡
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-10-05
Also published as: JP2012077708A

Description

本発明は、車両等のエンジンに空気を供給する吸気装置に関する。

従来、図４に示すように、エアクリーナ３の、エアクリーナ本体３ａへの吸気の導入管部３ｂに、プレクリーナ（集塵装置）Ｐを設置するためのプレクリーナ設置用スペースＳが設けられることがある。エアクリーナ３にプレクリーナ設置用スペースＳが設けられる場合、プレクリーナ設置用スペースＳに、多塵地仕向けには図４に示すようにプレクリーナＰが設定されるが、その他の仕向け（非多塵地仕向け）には図５に示すようにプレクリーナＰは設定されない。

しかし、従来の吸気装置には、つぎの問題点がある。
図５に示すようにプレクリーナ設置用スペースＳにプレクリーナＰが設定されない場合、プレクリーナ設置用スペースＳが余剰容積となり（急激に流路断面積を大きくする部分となり）吸気の圧力損失の悪化を招いてしまう。また、プレクリーナ設置用スペースＳが無駄なスペースとなってしまう。

プレクリーナ設置用スペースＳにプレクリーナＰが設定されない場合に、上記問題点を解消するためにエアクリーナ３を新設することも考えられるが、型費増加等に伴うコストデメリットが非常に大きくなってしまう。

特開２００６−３７９４７号公報

本発明の目的は、エアクリーナにプレクリーナ設置用スペースが設けられる場合であってプレクリーナ設置用スペースにプレクリーナが設定されない場合に、従来に比べて、圧力損失を改善でき、スペースを有効活用できる、吸気装置を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）〔実施例１，２〕
インレットと、エアクリーナ本体と前記インレットを流れてきた空気を前記エアクリーナ本体内に導入する導入管部とを備えるエアクリーナと、を有し、前記導入管部にプレクリーナ設置用スペースが設けられている吸気装置であって、
前記導入管部は、前記エアクリーナ本体から前記インレット側に延びており前記インレットに接続される外管と、該外管の半径方向内側で該外管より短い量だけ前記エアクリーナ本体から前記インレット側に延びており延び方向先端が前記インレットを流れてきた空気を前記エアクリーナ本体内に導入する導入口とされる内管と、の二重管構造になっており、
前記インレットと前記内管の一方から前記インレットと前記内管の他方に向かって延びるパイプが設けられている、吸気装置。
（２）〔実施例１〕
前記パイプの延び方向先端部は前記インレットと前記内管の前記他方に達しており、前記パイプには該パイプを板厚方向に貫通する管通孔が設けられている、（１）記載の吸気装置。
（３）〔実施例２〕
前記パイプの延び方向先端部は、前記インレットと前記内管の前記他方に達しておらず、前記インレットと前記内管の前記他方との間にスリットを形成している、（１）記載の吸気装置。

上記（１）の吸気装置によれば、インレットと内管の一方からインレットと内管の他方に向かって延びるパイプが設けられているため、つぎの効果を得ることができる。
プレクリーナ設置用スペースにプレクリーナが設けられない場合に、パイプが設けられていない場合（従来）に比べて、プレクリーナ設置用スペースで流路断面積が急激に変化してしまうことを抑制でき、圧力損失を改善できる。

上記（２）の吸気装置によれば、パイプの延び方向先端部がインレットと内管の他方に達しており、パイプにはパイプを板厚方向に貫通する管通孔が設けられているため、つぎの効果を得ることができる。
パイプと内管の半径方向外側であって外管の半径方向内側のスペースをヘルムホルツ型のレゾネータ（消音器）の容積部として活用できる。そのため、プレクリーナ設置用スペースにプレクリーナが設けられない場合にプレクリーナ設置用スペースの一部をレゾネータとして活用することができ、従来に比べて、プレクリーナ設置用スペースを有効活用することができる。

上記（３）の吸気装置によれば、パイプの延び方向先端部が、インレットと内管の他方に達しておらず、インレットと内管の他方との間にスリットを形成しているため、つぎの効果を得ることができる。
パイプと内管の半径方向外側であって外管の半径方向内側のスペースをヘルムホルツ型のレゾネータ（消音器）の容積部として活用できる。そのため、プレクリーナ設置用スペースにプレクリーナが設けられない場合にプレクリーナ設置用スペースの一部をレゾネータとして活用することができ、従来に比べて、プレクリーナ設置用スペースを有効活用することができる。

本発明実施例１の吸気装置の模式図である。本発明実施例１の吸気装置の、導入管部とその近傍の部分拡大断面図である。本発明実施例２の吸気装置の、導入管部とその近傍の部分拡大断面図である。従来の吸気装置の、プレクリーナ設置用スペースにプレクリーナが設定される場合の模式図である。従来の吸気装置の、プレクリーナ設置用スペースにプレクリーナが設定されない場合の模式図である。

以下に、本発明実施例の吸気装置を説明する。
図１、図２は、本発明実施例１の吸気装置を示しており、図３は、本発明実施例２の吸気装置を示している。ただし、図１は、パイプ４０を除いて本発明実施例２にも適用可能である。
本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分には、本発明実施例１と実施例２にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する部分を説明する。

本発明実施例の吸気装置１０は、図１に示すように、車両のエンジン（内燃機関）Ｅに空気を供給する装置である。吸気装置１０は、インレット（インレットダクト）２０と、エアクリーナ３０と、パイプ４０と、エアクリーナホース５０と、を備える。

インレット２０は、エアクリーナ３０から吸気流れ方向上流側に延び吸気流れ方向上流側端が吸気装置１０の吸気口（空気取入口）とされている。インレット２０は、吸気通路を構成する吸気通路構成壁２１と、吸気通路構成壁２１の吸気流れ方向下流側端部に設けられエアクリーナ３０が接続される接続部２２と、を備える。

エアクリーナ３０は、インレット２０を流れてきた空気（吸気）から異物を除去しエンジンＥに不具合が生じることを抑制するために設けられる。エアクリーナ３０は、エアクリーナ本体３１と、インレット２０を流れてきた空気をエアクリーナ本体３１内に導入する導入管部３２と、を有する。

エアクリーナ本体３１には、異物を除去するためのエレメント３１ａが設けられている。エアクリーナ本体３１のエレメント３１ａより吸気流れ方向上流側であってダスティサイド構成壁３１ｂで外部と区画される空間がダスティサイド３１ｃとなっている。エアクリーナ本体３１のエレメント３１ａより吸気流れ方向下流側であってクリーンサイド構成壁３１ｄで外部と区画される空間がクリーンサイド３１ｅとなっている。

導入管部３２は、エアクリーナ本体３１のダスティサイド構成壁３１ｂからインレット２０側に延びて形成される。導入管部３２は、ダスティサイド構成壁３１ｄと一体成形される。導入管部３２は、外管３３と内管３４との二重管構造になっている。

外管３３は、図２に示すように、エアクリーナ本体３１からインレット２０側に延びている。外管３３は、延び方向先端部またはその近傍でインレット２０の接続部２２に、溶着、接着、爪嵌合、クランプ等の接続手段を用いて接続される。外管３３は、円筒形状または略円筒形状であり、内径が管軸方向で一定または略一定とされている。外管３３の内径は、インレット２０の吸気通路構成壁２１の吸気流れ方向下流側端部の内径Ｄより大とされている。

内管３４は、外管３３の半径方向内側にある。内管３４の軸芯は、外管３３の軸芯と一致していてもよく不一致であってもよい。内管３４は、外管３３より短い量だけエアクリーナ本体３１からインレット２０側に延びている。すなわち、内管３４の管軸方向長さは、外管３３の管軸方向長さより小とされている。内管３４の延び方向先端（インレット２０側端）は、インレット２０を流れてきた空気をエアクリーナ本体３１内に導入する導入口３４ａとされている。内管３４は、円筒形状または略円筒形状であり、内径が管軸方向で一定または略一定とされている。内管３４の内径は、インレット２０の吸気通路構成壁２１の吸気流れ方向下流側端部の内径Ｄと同じか該内径より小とされている。

導入管部３２には、プレクリーナ（集塵装置）を設置するためのスペースであるプレクリーナ設置用スペースＳが設けられている。なお、プレクリーナは、吸入空気中の異物をエアクリーナ本体３１より吸気流れ方向上流側で除去し、エレメント３１ａの寿命を延長させるために設けられる。プレクリーナ設置用スペースＳは、内管３４と内管３４内スペースを除き、外管３３の半径方向内側に形成されるスペースである。本発明実施例の吸気装置１０（本発明の吸気装置）は非多塵地仕向け品であり、プレクリーナ設置用スペースＳにプレクリーナは設けられない。

パイプ４０は、たとえば樹脂製の型成形品である。パイプ４０は、インレット２０およびエアクリーナ３０と別体に作製され、インレット２０および／またはエアクリーナ３０に溶着、接着、クランプ等の手段を用いて固定して取付けられる。パイプ４０は、インレット２０と内管３４の一方からインレット２０と内管３４の他方に向かって、吸気流れ方向に延びている。パイプ４０は、パイプ軸方向で（延び方向で）急激な内径の変化を伴わない（径が急激に異なる段差部を有さない）、筒状である。パイプ４０の径は、パイプ軸方向で一定とされていてもよく非一定とされていてもよい。パイプ４０のインレット２０側の端部の内径（吸気流れ方向上流側端部の内径）は、インレット２０の吸気通路構成壁２１の吸気流れ方向下流側端部の内径Ｄと同じかまたは略同じであり、パイプ４０の内管３４側の端部の内径（吸気流れ方向下流側端部の内径）は、内管３４の内径（内管３４の吸気流れ方向上流側端部の内径）と同じかまたは略同じである。

エアクリーナホース５０は、図１に示すように、エアクリーナ３０とエンジンＥとの間に設けられており、エアクリーナ本体３１のクリーンサイド３１ｅの空気をエンジンＥに導くために設けられる。

吸気口（空気取入口）からインレット２０に流入した空気は、インレット２０内を流れパイプ４０内を流れてエアクリーナ３０のダスティサイド３１ｃに流入し、エレメント３１ａを通ってエアクリーナ３０のクリーンサイド３１ｅに流入し、エアクリーナホース５０内を流れてエンジンＥに流れていく。

つぎに、本発明実施例１と実施例２にわたって共通する作用を説明する。
本発明実施例では、インレット２０と内管３４の一方からインレット２０と内管３４の他方に向かって延びるパイプ４０が設けられているため、つぎの作用を得ることができる。
パイプ４０を設けるだけで（一部品増加させるだけで）、プレクリーナ設置用スペースＳにプレクリーナが設けられない場合に、プレクリーナ設置用スペースＳで吸気流路断面積が急激に変化してしまうことを抑制でき、圧力損失を改善できる。

つぎに、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
〔実施例１〕（図１、図２）
本発明実施例１では、インレット２０と内管３４の一方からインレット２０と内管３４の他方に向かって延びるパイプ４０の延び方向先端部が、インレット２０と内管３４の他方に達しており該他方に溶着、接着、クランプ等の手段を用いて固定して取付けられている。また、パイプ４０にはパイプ４０を板厚方向に貫通する管通孔４１が設けられている。
貫通孔４１は、１つのみ設けられていてもよく、複数設けられていてもよい。貫通孔４１の形状は、円形であってもよく、楕円形であってもよく、長円形状であってもよく、三角形以上の多角形であってもよく、その他の形状であってもよい。

本発明実施例１では、つぎの特有な作用を得ることができる。
パイプ４０の延び方向先端部がインレット２０と内管３４の他方に達しており、パイプ４０にはパイプ４０を板厚方向に貫通する管通孔４１が設けられているため、貫通孔４１をヘルムホルツ型のレゾネータ（消音器）の首部とし、パイプ４０及び内管３４の半径方向外側で外管３３の半径方向内側のスペースをヘルムホルツ型のレゾネータの容積部とすることができる。そのため、プレクリーナ設置用スペースＳにプレクリーナが設けられない場合にプレクリーナ設置用スペースＳの一部をレゾネータとして活用することができ、従来に比べて、プレクリーナ設置用スペースＳを有効活用することができる。
また、その他に設定する必要があるレゾネータを減らすことができ、比較的安価にレゾネータとしての空間を確保することができる。
また、パイプ４０を設けるだけでレゾネータを設定できるため、比較的安価にレゾネータを設定することができる。
なお、貫通孔４１の数を変更したり貫通孔４１の孔径を変更することによりレゾネータの首部断面積を変更することができるため、レゾネータで消音させることができる周波数を容易に変更することができる。

〔実施例２〕（図３）
本発明実施例２では、インレット２０と内管３４の一方からインレット２０と内管３４の他方に向かって延びるパイプ４０の延び方向先端部が、インレット２０と内管３４の他方に達しておらず、インレット２０と内管３４の他方との間にスリット（隙間）４２を形成している。

本発明実施例２では、つぎの特有な作用を得ることができる。
パイプ４０の延び方向先端部が、インレット２０と内管３４の他方に達しておらず、インレット２０と内管３４の他方との間にスリット４２を形成しているため、スリット４２をヘルムホルツ型のレゾネータ（消音器）の首部とし、パイプ４０及び内管３４の半径方向外側で外管３３の半径方向内側のスペースをヘルムホルツ型のレゾネータの容積部とすることができる。そのため、プレクリーナ設置用スペースＳにプレクリーナが設けられない場合にプレクリーナ設置用スペースＳの一部をレゾネータとして活用することができ、従来に比べて、プレクリーナ設置用スペースＳを有効活用することができる。
また、その他に設定する必要があるレゾネータを減らすことができ、比較的安価にレゾネータとしての空間を確保することができる。
また、パイプ４０を設けるだけでレゾネータを設定できるため、比較的安価にレゾネータを設定することができる。
なお、スリット４２の幅を変更することにより（パイプ４０の軸方向長さを変更することにより）レゾネータの首部断面積を変更することができるため、レゾネータで消音させることができる周波数を容易に変更することができる。

１０吸気装置
２０インレット
３０エアクリーナ
３１エアクリーナ本体
３２導入管部
３３外管
３４内管
３４ａ導入口
４０パイプ
４１貫通孔
４２スリット
５０エアクリーナホース
Ｅエンジン
Ｓプレクリーナ設置用スペース

Claims

インレットと、エアクリーナ本体と前記インレットを流れてきた空気を前記エアクリーナ本体内に導入する導入管部とを備えるエアクリーナと、を有し、前記導入管部にプレクリーナ設置用スペースが設けられている吸気装置であって、
前記導入管部は、前記エアクリーナ本体から前記インレット側に延びており前記インレットに接続される外管と、該外管の半径方向内側で該外管より短い量だけ前記エアクリーナ本体から前記インレット側に延びており延び方向先端が前記インレットを流れてきた空気を前記エアクリーナ本体内に導入する導入口とされる内管と、の二重管構造になっており、
前記インレットと前記内管の一方から前記インレットと前記内管の他方に向かって延びるパイプが設けられている、吸気装置。
前記パイプの延び方向先端部は前記インレットと前記内管の前記他方に達しており、前記パイプには該パイプを板厚方向に貫通する管通孔が設けられている、請求項１記載の吸気装置。
前記パイプの延び方向先端部は、前記インレットと前記内管の前記他方に達しておらず、前記インレットと前記内管の前記他方との間にスリットを形成している、請求項１記載の吸気装置。