JP6816655B2 - エアクリーナ及びエアクリーナの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、エアクリーナ及びエアクリーナの製造方法に関する。
下記特許文献1には、フィルタエレメントを収容するハウジングの一部であるキャップと一体成形されたアウトレットパイプ(エア導出通路筒部)に対し、エアフロメータを挿入させたエアクリーナが開示されている。また、当該エアクリーナは、エアフロメータの上流側に筒状の整流部材が設けられている。
特開2000−303921号公報
しかしながら、特許文献1のエアクリーナのように整流部材のあるアウトレットパイプの入口付近において空気の流れが急変すると、フィルタエレメント側から導入される空気の流れに剥離や偏りが発生する。このような空気の流れの剥離や偏りが生ずると、エアフロメータに乱れた流れの空気が流入するため、測定される空気量にバラツキが発生する。
本発明は上記事実を考慮し、アウトレットパイプの入口で発生する空気の流れの剥離や偏りを抑制し、エアフロメータに対して安定した気流を流入させることが可能なエアクリーナを提供することを目的とする。
請求項1記載の本発明に係るエアクリーナは、空気が排出されるアウトレットパイプと、前記アウトレットパイプの壁部から内部に向けて挿入されたエアフロメータと、前記エアフロメータを含む前記アウトレットパイプの径断面において、前記エアフロメータの先端と対向し、かつ前記アウトレットパイプの内壁面突出形成された整流部材と、を備え、前記整流部材は、前記内壁面に対して空気の流れ方向に沿って山型に形成された縁部と、前記縁部の前記流れ方向下流の端部に形成され、前記内壁面に向けて切り立った形状の後端部と、前記流れ方向下流に向けて前記アウトレットパイプの周方向の幅が縮小される縮幅部と、を備えている。
請求項1記載の発明は、アウトレットパイプの内壁面に突出形成された整流部材を備えたエアクリーナに係る。当該エアクリーナにおけるアウトレットパイプには、壁面から内部に向けてエアフロメータが挿入されており、このエアフロメータによりアウトレットパイプを通過する空気量が検出される。一方、整流部材は、アウトレットパイプの内壁面において、挿入されたエアフロメータの先端側に設けられている。この整流部材は、アウトレットパイプの内壁面を接地面として見た場合、空気の流れ方向下流に向けて次第に高さを増した後に次第に高さを減じる山型形状であり、下流側の端部は内壁面に向けて切り立った形状とされている。また、アウトレットパイプの周方向を幅方向として見た場合、整流部材は、前記流れ方向下流に向けて幅が縮小される縮幅部を有している。
請求項1記載の発明によれば、アウトレットパイプにおいて、エアフロメータの先端側の内壁面に整流部材を設けることにより、当該整流部材の流れ方向下流において整った縦渦が発生し、その結果、空気の流れを整流部材に沿わせることができる。さらに、アウトレットパイプ内では、エアフロメータの先端側を流れる空気が内壁面に沿うことにより、アウトレットパイプの入口で発生する剥離渦の発生を抑制させることができる。すなわち、アウトレットパイプの入口で発生する空気の流れの剥離や偏りが抑制され、エアフロメータに対して安定した気流が流入される。
請求項2記載の本発明に係るエアクリーナは、フィルタエレメントを収容すると共に、前記フィルタエレメントにおける空気の通過方向と前記流れ方向とが交差するように前記アウトレットパイプが接続されているハウジングを備え、前記整流部材は、前記フィルタエレメント側に設けられている。
請求項2記載の本発明は、フィルタエレメントにおける空気の通過方向とアウトレットパイプにおける流れ方向とが交差する、すなわち、空気の流路が曲がっていることを前提としている。そして、整流部材は、曲がっている流路のイン側であるフィルタエレメント側に設けられている。
請求項2記載の本発明によれば、空気の流れが急変する流路のイン側に整流部材を設けることで、アウトレットパイプのフィルタエレメント側に発生する空気の流れの剥離や偏りが抑制され、エアフロメータに対して安定した気流が流入される。
請求項3記載の本発明に係るエアクリーナでは、前記整流部材は、前記縁部の山型の頂部、及び前記アウトレットパイプの周方向の幅の最大位置が、前記流れ方向上流側に設定されている。
請求項3記載の本発明によれば、整流部材が前縁を膨らませ後縁を尖らせた翼断面形状に近づくことで、アウトレットパイプ内部における整流効果を向上させることが可能である。
請求項4記載の本発明に係るエアクリーナの製造方法は、請求項1から3の何れか1項に記載のエアクリーナの製造方法であって、前記アウトレットパイプは、前記流れ方向に型割りされる成形型によって成形され、前記整流部材は、前記縁部の山型の頂部が、前記アウトレットパイプの型割線に位置するように配置されている。
請求項4記載の本発明によれば、整流部材の山型の頂部をアウトレットパイプの型割線に一致させることで、2分割される割り型により、アウトレットパイプと整流部材とを一体成形することができる。これにより、整流部材を成形するために複雑な割り型を使用する必要がなく、製造コストを抑えることができる。
本発明のエアクリーナによれば、アウトレットパイプの入口で発生する空気の流れの剥離や偏りを抑制し、エアフロメータに対して安定した気流を流入させることができる。
本実施形態のエアクリーナの側面断面図である。 本実施形態のエアクリーナであって、アウトレットパイプ部分の側面断面図である。 本実施形態のエアクリーナであって、アウトレットパイプ部分の正面断面図(図2のA−A断面図)である。 本実施形態のエアクリーナにおける整流部材の(A)側面図、及び(B)平面図である。 本実施形態のエアクリーナの作用を説明する図(側面断面図)である。 比較例のエアクリーナの作用を説明する図(側面断面図)である。 本実施形態のエアクリーナのアウトレットパイプ部分における整流部材の位置関係を説明する図(側面断面図)である。 本実施形態の変形例1のエアクリーナにおける整流部材の(A)側面図、及び(B)平面図である。 本実施形態の変形例2のエアクリーナにおける整流部材の(A)側面図、及び(B)平面図である。 本実施形態の変形例のエアクリーナにおける整流部材の側面図であって、(A)変形例3の側面図、(B)変形例4の側面図、及び(C)変形例5の側面図である。 本実施形態の変形例6のエアクリーナであって、アウトレットパイプ部分の正面断面図(図3に相当する断面図)である。
本発明の実施形態に係るエアクリーナについて図1から図4を用いて説明する。ここで、各図においては、便宜上、矢印FRで示す側を装置前方、反対側を装置後方とし、装置前方と装置後方とを結ぶ方向を装置前後方向とする。また、矢印UPで示す側を装置上方、反対側を装置下方とし、装置上方と装置下方とを結ぶ方向を装置上下方向とする。さらに、矢印RHで示す側を装置右方、矢印LHで示す側を装置左方とし、装置右方と装置左方とを結ぶ方向を装置幅方向とする。なお、これらの方向の定義により、エアクリーナの車体等に対する適用方向が限定されるものではない。
(エアクリーナの基本構成)
図1は本実施形態に係るエアクリーナ10の縦断面図であり、図2はアウトレットパイプ24の拡大断面図である。図1に示されるように、エアクリーナ10は、角型エアクリーナとされ、略箱形状で合成樹脂製のハウジング12を備えている。ハウジング12は、車両のエンジンルーム内に配設され、エアクリーナケース14及びキャップ20を含んで構成されている。
エアクリーナケース14は、ハウジング12の下部を構成しており、外観視において装置上方側に開口された略箱形状に形成されている。また、エアクリーナケース14上端の開口の縁部には断面L字状のフランジ部14Aが形成されており、このフランジ部14Aはキャップ20側との連結用とされている。さらに、エアクリーナケース14の上端の開口においては、当該開口の内壁に沿って箱型のフィルタエレメント30が配設されている。すなわち、フィルタエレメント30は、エアクリーナケース14の上端の開口を塞いでいる。
一方、エアクリーナケース14の装置下方の側壁には、外気(空気)を導入する吸気入口16が形成されている。この吸気入口16には、インレットパイプ18が接続されている。このインレットパイプ18は、外気(空気)の導入部であって、一方の端部がエアクリーナケース14と連通し、他方の端部がエンジンルーム内に配設されている。
なお、本実施形態のインレットパイプ18はエアクリーナケース14と一体に形成されているが、この限りではない。例えば、エアクリーナケース14の壁部に筒状の接続口を突出形成し、当該接続口に別体のインレットパイプを差し込むことで両者を接続してもよい。
キャップ20は、ハウジング12の上部を構成しており、装置下方側でエアクリーナケース14に連結されている。このキャップ20は、外観視において装置下方側に開口された略箱形状に形成されており、下端の開口の縁部には断面L字状のフランジ部20Aが形成されている。このキャップ20のフランジ部20Aとエアクリーナケース14のフランジ部14Aとは、互いに嵌合された状態でクランプ金具(図示省略)等により連結されている。
キャップ20の装置上方の側壁には、フィルタエレメント30を通過した清浄空気を排出する吸気出口22が形成されている。この吸気出口22には、アウトレットパイプ24が接続されている。このアウトレットパイプ24は、清浄空気のエンジン側への排出部であって、一方の端部がキャップ20と連通し、他方の端部がエンジン側の吸気マニホールド(図示省略)の吸気口に連結されている。一例として、本実施形態のアウトレットパイプ24の内径Dは60mmに設定されている(図2参照)。また、吸気出口22からハウジング12の内部に向けて拡径するファンネル26が設けられている。さらに、アウトレットパイプ24の入口付近において装置下方側には、整流部材50が設けられている。この整流部材50の詳細については後述する。
なお、本実施形態のアウトレットパイプ24及びファンネル26はキャップ20と一体に形成されているが、この限りではない。例えば、キャップ20の壁部に筒状の接続口を突出形成し、当該接続口に別体のアウトレットパイプを差し込むことで両者を接続してもよい。また、キャップ20の壁部にアウトレットパイプを貫通させ、当該貫通させたアウトレットパイプの先端に別体のファンネルを差し込むことで両者を接続してもよい。ここで、本実施形態のアウトレットパイプ24は、装置前後方向に型割りされる成形型により成形されている。具体的にアウトレットパイプ24は、ファンネル26側の成形型と、ファンネル26以外の管部側の成形型との組み合わせにより成形されている。
上述のとおり、本実施形態のエアクリーナ10は、フィルタエレメント30を収容するハウジング12を備えている。このハウジング12においては、フィルタエレメント30における空気の通過方向Pとアウトレットパイプ24における空気の流れ方向Fとが交差するようにアウトレットパイプ24が接続されている。すなわち、本実施形態では、フィルタエレメント30からアウトレットパイプ24に向かう空気の通り道を流路32とすると、この流路32は曲がっている。
図1から図3に示されるように、本実施形態では、アウトレットパイプ24の壁部24Aから内部に向けてエアフロメータ40が挿入されている。ここで、本実施形態のエアフロメータ40は熱線式であり、外装部分が樹脂製であって、略円柱状の胴部42と、胴部42から延出する円筒状の計側部44と、を備えている。一方、アウトレットパイプ24の装置上方側の壁部24Aには、挿通孔28が設けられている。そして、エアフロメータ40は、計側部44が挿通孔28に対して挿入され、胴部42が壁部24Aに形成された台座(図示せず)に対してボルトで固定されることで、アウトレットパイプ24に固定される。なお、本実施形態では、図2又は図3に示されるように、アウトレットパイプ24の内径Dが60mmであるのに対し、計側部44の突出長さjは40mmとされている。また、計側部44は、装置前後方向の長さkが30mm、装置幅方向の幅nが20mmとされている。そして、図示されないが、胴部42は、ECU(エンジン・コントロール・ユニット)接続用のコネクタを備えており、当該コネクタにハーネスが接続されることで、エアフロメータ40はECUと電気的に接続されている。
一方、エアフロメータ40においては、図3に示されるように、計側部44の円筒面に連通口46が設けられている。また、計側部44の内部には、連通口46から導入された空気が迂回されるバイパス流路(図示せず)が設けられており、このバイパス流路の途中に空気量を測定するための発熱素子(図示せず)が設けられている。そして、本実施形態のエアフロメータ40は、連通口46に空気を通過させることで、ECUにおいてアウトレットパイプ24を通過する空気量が測定される。
(整流部材)
図1から図3に示されるように、整流部材50は、アウトレットパイプ24の内壁面24Bにおいてエアフロメータ40の先端40A側、すなわち装置下方側において、装置上方に向けて突出形成されている。ここで、整流部材50が形成される装置下方側は、ハウジング12におけるフィルタエレメント30側に相当する。補足すると、フィルタエレメント30側は、フィルタエレメント30からアウトレットパイプ24に向けて曲がっている流路32のイン側に相当する。また、整流部材50は、アウトレットパイプ24の装置前後方向において、装置前方側の入口付近に設けられている。以下、整流部材50の形状について詳述する。
図4(A)及び(B)は、本実施形態の整流部材50の形状を説明すべく、整流部材50のみを図示した外観図である。図4(A)に示されるように、側面視において整流部材50は、空気の流れ方向Fに沿って、すなわち装置前方から装置後方に向けて山型に形成された縁部52を有している。補足すると、縁部52は、接地面(内壁面24B)から次第に高さを増し、高さの最大位置である頂部53に達した後に次第に高さを減じる山型形状とされている。また、縁部52の装置後方の端部には接地面(内壁面24B)に向けて垂直に切り立った形状となる後端部54を有している。ここで、本実施形態では、エアフロメータ40における計側部44の装置前後方向の長さkが30mmであるのに対し、整流部材50は、装置前後方向の長さLが50mmとされている(図2参照)。また、整流部材50は、頂部53における内壁面24Bからの高さH1が7mmとされ、後端部54における内壁面24Bからの高さH2が3mmとされている(図2参照)。
また、図4(B)に示されるように、平面視において整流部材50は、装置前方から装置後方に向けてアウトレットパイプ24の周方向(装置幅方向)の幅が拡大される拡幅部56と、拡幅部56の後端から装置後方に向けて幅が縮小される縮幅部58を有している。ここで、本実施形態の整流部材50は、装置幅方向の最大幅Wが10mmとされている(図3参照)。
以上の様に構成される整流部材50を、空気の流れの中に配置すると、縁部52に沿った空気の流れが発生する。これにより、アウトレットパイプ24の内部において整流効果が発揮される。
さらに、本実施形態の整流部材50は、装置前後方向において、装置上下方向の最大高さH1の位置である頂部53の位置と、装置幅方向の最大幅Wの位置である側端部57の位置とが一致している。また、本実施形態の整流部材50では、頂部53及び側端部57の装置前後方向の位置が、装置前後方向中央よりも装置前方側に設定されている。
以上の様に構成される整流部材50は、前縁を膨らませ後縁を尖らせた翼断面形状に近づくことで、アウトレットパイプ24内部における整流効果を向上させることが可能となる。
(作用効果)
本実施形態のエアクリーナ10は、アウトレットパイプ24において装置前方かつ下方の内壁面24Bに整流部材50が設けられている。そして、本実施形態の整流部材50を備えたアウトレットパイプ24においては、以下の作用効果を奏する。以下、図5及び図6を用いて、整流部材50を備えない従来技術のエアクリーナ(比較例)との比較において説明する。
図6は、比較例である従来技術のエアクリーナ100において、アウトレットパイプ24内の空気の流れを説明する図である。なお、比較例において本実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。図6に示されるように、比較例のアウトレットパイプ24は、整流部材50を備えていないこと以外、本実施形態と同じ構成を有している。すなわち、比較例においては、本実施形態と同様にフィルタエレメント30からアウトレットパイプ24に向かって曲がった流路32が形成されている(図1参照)。ここで、流路32においてフィルタエレメント30を通過して装置上方に向かう空気の流れは、吸気出口22手前で装置後方寄りに向きを変える。そして、ファンネル26において流路32を流れる空気は収束されてアウトレットパイプ24に導入される。つまり、アウトレットパイプ24の入口(ファンネル26)付近においては、装置下方側が空気の流れが急変する場所とされている。
比較例は、アウトレットパイプ24の入口付近において空気の流れが急変することにより、エアフロメータ40の装置下方において、空気の流れに剥離が生ずる(図6のイメージ線T参照)。具体的にアウトレットパイプ24においては、流路32のイン側に当たる装置下方端付近の流れが内壁面24Bに沿うことができずに、流路32のアウト側に当たる装置上方側に膨らもうとするため、エアフロメータ40付近において剥離を生じる。また、剥離が生じている部分(図6の領域U参照)は空気の流れが妨げられるため、アウトレットパイプ24において、空気の流れに偏りが生ずる。そして、領域Uが広がるほど、アウトレットパイプ24の断面において空気が通過するのに有効とされる断面積は減少する。
以上のように、比較例では、アウトレットパイプ24の入口において、空気の流れが剥離したり、偏りが生じたりすることで、アウトレットパイプ24内部に挿入されたエアフロメータ40には乱れた流れの空気(剥離渦)が流入される。これにより、エアフロメータ40による気流の検知にバラツキが生じる。そして、エアフロメータ40により検出される空気量と、アウトレットパイプ24を通過する空気量、すなわち実際にエンジンに流入される空気量との間に誤差が生じることにより、エンジン出力やトルクにバラツキが生じる。
これに対して、本実施形態では、整流部材50を設けたことにより、アウトレットパイプ24の入口付近において空気の流れが急変しても比較例のような空気の剥離は抑制される。具体的に図5を用いて説明する。
まず、アウトレットパイプ24における空気の流れの中に整流部材50が設けられた場合、後端部54において縁部52が切り立っているため、整流部材50の装置後方には小さな渦が発生する。そして、整流部材50の装置後方において整った縦渦が発生する(図5のイメージ線R参照)。
次に、整流部材50の装置後方の縦渦の発生により、この縦渦が生じた内壁面24B近傍では、運動量の大きい上層から小さい下層に向けて運動量が補給される。これにより、整流部材50の装置後方における空気の流速が上昇すると共に、空気が整流部材50に沿って流れる。
そして、空気の流れが整流部材50に沿うことにより、整流部材50の装置前後方向においても空気の流速が上昇し、アウトレットパイプ24の装置下方側の空気は内壁面24Bに沿って流れる。したがって、アウトレットパイプ24の入口では流路32のイン側に当たる装置下方において流れが急変しても、流路32のアウト側に当たる装置上方側に膨らまないため、エアフロメータ40付近における空気の流れの剥離が抑制される。つまり、エアフロメータ40に向かう剥離渦が抑制される。また、剥離を生じている領域(図5の領域S参照)が減少することで、流れの偏りは抑制される。アウトレットパイプ24の入口で発生する空気の流れの剥離や偏りが抑制されると、エアフロメータ40には剥離渦ではなく安定した気流が流入されるため、エアフロメータ40による気流の検知のバラツキが抑制される。そして、エアフロメータ40により検出される空気量と、アウトレットパイプ24を通過する空気量、すなわち実際にエンジンに流入される空気量との間の誤差が軽減されることにより、エンジン出力やトルクのバラツキが抑制される。
一方、空気の流れの剥離や偏りが抑制され、アウトレットパイプ24において空気が通過するのに有効とされる断面積が増加することに伴い、アウトレットパイプ24の中心付近を流れる空気と、装置下方側の内壁面24B付近を流れる空気との流速の差は減少する。すなわち、アウトレットパイプ24の内部では空気の流れが平準化される。そして、アウトレットパイプ24を流れる空気の流れが平準化され、気流が安定することで圧損が低下して、エンジンに流入される空気量が増えるため、エンジン出力の向上を図ることができる。
(整流部材の装置前後方向の位置について)
整流部材50の装置前後方向における位置について、図7を用いて補足する。
本実施形態の整流部材50は、原則として、アウトレットパイプ24の入口から出口にかけての全範囲、すなわち、図7の範囲X1に収まるように設置されていればよい。これは、アウトレットパイプ24に整流部材50を設置することにより、整流部材50を設置した側では、内壁面24Bに沿った空気の流れを形成できるからである。なお、整流部材50がアウトレットパイプ24の入口に設置される場合、ファンネル26の形状に沿うように縁部52の装置前方部分が内壁面24Bよりも装置下方に向けて形成される(図7の二点鎖線で示した左端の整流部材50を参照)。
また、整流部材50は、アウトレットパイプ24の入口からエアフロメータ40の後方位置、詳しくはエアフロメータ40の後端から距離Y(10mm程度)の位置までの範囲X2に収まるように設置されると好適である。この範囲X2は、エアフロメータ40付近において、整流効果が強く発揮される位置となるため好適である。
さらに、アウトレットパイプ24の型割の位置が入口から距離X3の位置に設定されている場合、整流部材50を頂部53が距離X3の位置となるように設置させると、頂部53の位置とアウトレットパイプ24の型割線(パーティングライン)の位置とが一致する。このように、整流部材50の頂部53をアウトレットパイプ24の型割線(パーティングライン)に一致させることで、2分割される割り型により、アウトレットパイプ24と整流部材50とを一体成形することができる。これにより、整流部材50を成型するために複雑な割り型を使用する必要がなく、製造コストを抑えることができる。なお、本実施形態では、頂部53が距離X3の位置となるように設置されている。
(変形例)
本実施形態と同様の作用効果を奏する変形例について、以下のとおり説明する。
(変形例1)
変形例1は、図8(A)及び(B)に示されるように、本実施形態と異なる形状の整流部材50Aを備えている。なお、図8(A)及び(B)において、本実施形態の整流部材50と同様の機能を有する構成には同一の符号を付している。
図8(A)に示されるように、側面視において整流部材50Aは、空気の流れ方向Fの下流、すなわち装置後方に向けて接地面(内壁面24B)から直線的に高さを増した後に直線的に高さを減じる山型形状の縁部52を有している。また、本実施形態と同様に縁部52の装置後方の端部には接地面(内壁面24B)に向けて垂直に切り立った形状となる後端部54を有している。さらに、図8(B)に示されるように、平面視において整流部材50Aは、装置前方から装置後方に向けて直線的に幅が拡大される拡幅部56と、拡幅部56の後端から装置後方に向けて直線的に幅が縮小される縮幅部58を有している。
ここで、変形例1の整流部材50Aでは、装置前後方向において、装置上下方向の高さの最大位置である頂部53の位置と、装置幅方向の幅の最大位置である側端部57の位置とが一致している。また、この整流部材50Aでは、頂部53及び側端部57の装置前後方向の位置が、装置前後方向中央よりも装置前方側に設定されている。
(変形例2)
変形例2は、図9(A)及び(B)に示されるように、本実施形態と異なる形状の整流部材50Bを備えている。なお、図9(A)及び(B)において、本実施形態の整流部材50と同様の機能を有する構成には同一の符号を付している。
図9(A)に示されるように、側面視において整流部材50Bは、空気の流れ方向Fの下流、すなわち装置後方に向けて接地面(内壁面24B)から直線的に高さを増した後に直線的に高さを減じる山型形状の縁部52を有している。また、本実施形態と同様に縁部52の装置後方の端部には接地面(内壁面24B)に向けて垂直に切り立った形状となる後端部54を有している。さらに、図9(B)に示されるように、平面視において整流部材50Bは、本実施形態のような拡幅部56を有しておらず、装置前方の端部から装置後方に向けて直線的に幅が縮小される縮幅部58のみを有している。
ここで、変形例2の整流部材50Bでは、装置前後方向において、装置上下方向の高さの最大位置である頂部53の位置と、装置幅方向の幅の最大位置である側端部57の位置とは一致しない。一方、この整流部材50Bでは、頂部53及び側端部57の装置前後方向の位置が、装置前後方向中央よりも装置前方側に設定されている(側端部57は装置前方の端部である)。
(変形例3〜5)
図10(A)〜(C)に他の変形例を示す。図10(A)に示される変形例3の整流部材50Cは、本実施形態の整流部材50と後端部54の形状が相違する。また、図10(B)に示される変形例4の整流部材50Dは、変形例1の整流部材50Aと後端部54の形状が相違する。さらに、図10(C)に示される変形例5の整流部材50Eは、変形例2の整流部材50Bと後端部54の形状が相違する。
具体的には、本実施形態、変形例1、及び変形例2の後端部54は縁部52の装置後方端部から接地面(内壁面24B)に向けて垂直に切り立った形状とされていたが、変形例3〜5の後端部54は、装置後方に向けて高さが低くなるような傾斜が設けられている。
(変形例6)
変形例6では、図11に示されるように、アウトレットパイプ24の内壁面24Bにおいて装置幅方向に対して整流部材50Fが二つ並列された状態で配置されている。なお、整流部材50Fの形状については本実施形態の整流部材50と同じにつき、割愛する。
変形例6によれば、二つの整流部材50Fにより、装置下方側の内壁面24Bの広範囲において内壁面24Bに沿った空気の流れを形成することができる。なお、変形例6では、本実施形態の整流部材50と同形状の整流部材50Fを二つ設けたが、整流部材50Fの形状は、これに限らず、変形例1〜変形例5の各変形例における整流部材の形状を採用してもよい。
また、アウトレットパイプ24における整流部材の数は二つの場合に限らず、三つ以上の整流部材を設置してもよい。なお、整流部材の投影面積が大きくなると、整流部材そのものがアウトレットパイプ24を流れる空気の抵抗体となる。そのため、整流部材の数を増やす場合は、アウトレットパイプ24の内径Dに対し、個々の整流部材の寸法が小さくなるように設計することにより、複数の整流部材による合計の投影面積の増加を抑制するとよい。また、複数の整流部材の形状は全て同じである必要はない。
(まとめ)
以上、本実施形態のエアクリーナ10は、以下の特徴を備えている。
第1に、本実施形態はアウトレットパイプ24の壁部24Aから内部に向けてエアフロメータ40が挿入され、アウトレットパイプ24の内壁面24Bにおいて、エアフロメータ40の先端40A側となる装置下方側に整流部材50が突出形成されている。そして、整流部材50は、流れ方向Fに沿って山型に形成された縁部52と、縁部52の装置後方の端部に形成され、内壁面24Bに向けて切り立った形状の後端部54と、装置後方に向けて装置幅方向の幅が縮小される縮幅部58とを備えたことを特徴としている。
第1の特徴によれば、アウトレットパイプ24において、エアフロメータ40の先端40A側(装置下方側)の内壁面24Bに整流部材50を設けることにより、整流部材50の流れ方向Fの下流において整った縦渦を発生させることができる。その結果、空気の流れを整流部材50に沿わせることができる。さらに、アウトレットパイプ24内では、エアフロメータ40の先端40A側(装置下方側)を流れる空気が内壁面24Bに沿うことにより、アウトレットパイプ24の入口で発生する剥離渦の発生を抑制させることができる。そして、空気の剥離の抑制に伴い、アウトレットパイプ24における空気の流れの偏りも抑制される。
以上、アウトレットパイプ24の入口で発生する空気の流れの剥離や偏りが抑制されることにより、以下の効果を奏する。すなわち、エアフロメータ40に対して剥離渦ではなく安定した気流が流入されるため、エアフロメータ40による気流の検知のバラツキが抑制される。そして、エアフロメータ40により検出される空気量と、アウトレットパイプ24を通過する空気量、すなわち実際にエンジンに流入される空気量との間の誤差が軽減されることにより、エンジン出力やトルクのバラツキが抑制される。また、アウトレットパイプ24内部の気流が安定することで圧損が低下して、エンジンに流入される空気量が増えるため、エンジン出力の向上を図ることができる。
第2に、本実施形態はフィルタエレメント30における空気の通過方向Pと流れ方向Fとが交差するようにアウトレットパイプ24はハウジング12に接続されており、整流部材50がフィルタエレメント30側に設けられていることを特徴としている。ここで、フィルタエレメント30における空気の通過方向Pとアウトレットパイプ24における流れ方向Fとが交差するとは、フィルタエレメント30からアウトレットパイプ24に向かう空気の通り道である流路32が曲がっていることを意味している。つまり、本実施形態の整流部材50は、曲がっている流路32のイン側であるフィルタエレメント30側(装置下方側)に設けられている。
第2の特徴によれば、アウトレットパイプ24において、空気の流れが急変する流路32のイン側に整流部材50を設けることで、流路32のイン側に当たる装置下方側において流れが急変しても、流路32のアウト側に当たる装置上方側まで流れが膨らまない。つまり、アウトレットパイプ24の内壁面24Bに沿って空気を流すことができ、エアフロメータ40付近における空気の剥離や偏りが抑制される。これにより、エアフロメータ40に対して安定した気流が流入される。
第3に、本実施形態の整流部材50は、縁部52の頂部53、及び装置幅方向の幅の最大位置が、流れ方向Fの上流側に設定されることを特徴としている。
第3の特徴によれば、整流部材50が前縁を膨らませ後縁を尖らせた翼断面形状に近づくことで、アウトレットパイプ24内部における整流効果を向上させることが可能である。
第4に、本実施形態ではアウトレットパイプ24は、流れ方向Fに型割りされる成形型によって成形されており、整流部材50は、縁部52の山型の頂部53が、アウトレットパイプ24の型割線(パーティングライン)に位置するように配置されることを特徴としている。
第4の特徴によれば、整流部材50の頂部53をアウトレットパイプ24の型割線(パーティングライン)に一致させることで、2分割される割り型により、アウトレットパイプ24と整流部材50とを一体成形することができる。これにより、整流部材50を成形するために複雑な割り型を使用する必要がなく、製造コストを抑えることができる。
なお、本実施形態における各部の寸法は、一例であって、エンジンの排気量や車種に応じて変更することが可能である。
10 エアクリーナ
12 ハウジング
24 アウトレットパイプ
24A 壁部
24B 内壁面
30 フィルタエレメント
40 エアフロメータ
40A 先端
50 整流部材
50A 整流部材
50B 整流部材
50C 整流部材
50D 整流部材
50E 整流部材
50F 整流部材
52 縁部
53 頂部
54 後端部
58 縮幅部
F 流れ方向
P 通過方向

Claims (4)

  1. 空気が排出されるアウトレットパイプと、
    前記アウトレットパイプの壁部から内部に向けて挿入されたエアフロメータと、
    前記エアフロメータを含む前記アウトレットパイプの径断面において、前記エアフロメータの先端と対向し、かつ前記アウトレットパイプの内壁面突出形成された整流部材と、を備え、
    前記整流部材は、
    前記内壁面に対して空気の流れ方向に沿って山型に形成された縁部と、
    前記縁部の前記流れ方向下流の端部に形成され、前記内壁面に向けて切り立った形状の後端部と、
    前記流れ方向下流に向けて前記アウトレットパイプの周方向の幅が縮小される縮幅部と、
    を備えたエアクリーナ。
  2. フィルタエレメントを収容すると共に、前記フィルタエレメントにおける空気の通過方向と前記流れ方向とが交差するように前記アウトレットパイプが接続されているハウジングを備え、
    前記整流部材は、
    前記フィルタエレメント側に設けられている請求項1に記載のエアクリーナ。
  3. 前記整流部材は、
    前記縁部の山型の頂部、及び前記アウトレットパイプの周方向の幅の最大位置が、前記流れ方向上流側に設定される請求項1又は2に記載のエアクリーナ。
  4. 請求項1から3の何れか1項に記載のエアクリーナの製造方法であって、
    前記アウトレットパイプは、前記流れ方向に型割りされる成形型によって成形され、
    前記整流部材は、前記縁部の山型の頂部が、前記アウトレットパイプの型割線に位置するように配置される
    エアクリーナの製造方法
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