JP7380427B2

JP7380427B2 - 内燃機関のエアクリーナ

Info

Publication number: JP7380427B2
Application number: JP2020094610A
Authority: JP
Inventors: 昭二横山
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2023-11-15
Anticipated expiration: 2040-05-29
Also published as: AU2021202645A1; AU2021202645B2; JP2021188560A

Description

本発明は、内燃機関のエアクリーナに関する。

特許文献１には、内燃機関のエアクリーナが開示されている。このエアクリーナは、外気を導入する吸気入口を備える下ケースと、吸入した空気をエンジンに供給する吸気出口を備える上ケースと、両ケースの間に配置され、吸入した空気を濾過するフィルタエレメントとを備えている。

下ケースの底部には、ダストをケース外部に排出する排塵弁が取り付けられている。
下ケース内には、吸気入口を通じて外気と共に砂などの異物が導入される。こうして導入された上記異物のうち下ケースの底部に落下した上記異物は、底部を伝って排塵弁まで移動するとともに、排塵弁から外部に排出される。

特開２００５－３３０８２６号公報

ところで、こうしたエアクリーナにおいては、下ケースの底部に落下した上記異物が排塵弁まで移動する前に吸気によって巻き上げられることがある。そのため、排塵弁から上記異物を効率よく排出することが難しい。

本発明の目的は、排塵弁から効率よく異物を排出することのできる内燃機関のエアクリーナを提供することにある。

上記目的を達成するための内燃機関のエアクリーナは、インレットを有するケースと、アウトレットを有するキャップと、前記ケース及び前記キャップの少なくとも一方の内部に設けられ、前記インレットから前記ケースの内部に導入される吸気を濾過するフィルタエレメントと、を備え、前記ケースの底壁には、前記ケースの内部の異物を前記ケースの外部に排出する排出孔及び排塵弁が設けられている。前記ケースは、前記底壁から突出するとともに、前記インレットの開口に対向する板部を有しており、前記板部と前記インレットとの間には、前記排出孔の少なくとも一部が位置している。

同構成によれば、インレットからケースの内部に導入される吸気が板部に衝突するようになる。このとき、吸気に含まれる砂などの異物は、板部に衝突した後、ケースの底壁に落下する。ここで、板部とインレットとの間に排出孔の少なくとも一部が位置しているため、板部に衝突した異物が排出孔内に落下しやすくなる。したがって、排塵弁から効率よく異物を排出することができる。

内燃機関のエアクリーナの一実施形態を示す斜視図。同実施形態におけるケースを示す平面図。図２の３－３線に沿った断面図。図２の排塵弁を中心に拡大して示す平面図。図４の５－５線に沿った断面図。変形例の板部を備えるケースを示す平面図。

以下、図１～図６を参照して、内燃機関のエアクリーナの一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、車載内燃機関用のエアクリーナとして本発明を具体化している。

まず、エアクリーナの基本構成について説明する。
図１～図３に示すように、エアクリーナは、機関本体へ外気を吸入する吸気通路（いずれも図示略）の途中に設けられ、当該外気を浄化するものである。

エアクリーナは、筒状のインレット１１を有するケース１０と、筒状のアウトレット２１を有するキャップ２０と、インレット１１からケース１０内に導入される外気（以下、吸気）を濾過するフィルタエレメント３０とを備えている。

図１及び図２に示すように、ケース１０は、長方形状の底壁１２と、底壁１２の周縁から延びる４つの側壁１３ａ～１３ｄとを備えている。
インレット１１は、１つの側壁１３ａに設けられており、ケース１０の外方及び内方に向かって突出している。詳しくは、インレット１１は、互いに隣り合う側壁１３ａ，１３ｂ同士の角部１４に近接して設けられている。

図２及び図３に示すように、４つの側壁１３ａ～１３ｄの端縁によって開口部１５が形成されている。開口部１５の開口面１５Ａは底壁１２に対向している。開口部１５の周縁には、外方に向かって突出するフランジ部１６が設けられている。

図１及び図３に示すように、キャップ２０は、長方形状の頂壁２２と、頂壁２２の周縁から延びる４つの側壁２３とを備えている。
アウトレット２１は、１つの側壁２３に設けられており、キャップ２０の外方に向かって突出している。

側壁２３の端縁によって開口部２５が形成されている。開口部２５の開口面２５Ａは頂壁２２に対向している。開口部２５の周縁には、外方に向かって突出するフランジ部２６が設けられている。

図３に示すように、フィルタエレメント３０は、平面視長方形状の濾過部３１と、濾過部３１の外周縁に設けられたシール部３２とを有している。フィルタエレメント３０は、ケース１０の内部に濾過部３１が収容され、且つケース１０のフランジ部１６とキャップ２０のフランジ部２６とによってシール部３２が挟持された状態でケース１０及びキャップ２０に組み付けられている。フィルタエレメント３０によってエアクリーナの内部が、砂等の異物を含む吸気が導入されるダスティ室Ｄと、フィルタエレメント３０によって濾過された吸気が流入するクリーン室Ｃとに区画されている。

次に、ケース１０の構成について詳細に説明する。
図２～図５に示すように、ケース１０の底壁１２には、ケース１０の内部の異物をケース１０の外部に排出する平面視円形状の排出孔１７が設けられている。

図５に示すように、排出孔１７は、底壁１２から下方に向かって突出している。
図３及び図５に示すように、底壁１２には、排出孔１７の開口及び外周面を覆う排塵弁４０がケース１０の外方から取り付けられている。

図４に示すように、排塵弁４０は、車両走行時の振動や内燃機関の吸気脈動によって開閉可能なリップ部４１を有している。
排塵弁４０のリップ部４１を含む部分は、ゴムやエラストマーなどの弾性材料により形成されており、可撓性を有している。

図２及び図４に示すように、リップ部４１の分割線４１ａは、平面視において排出孔１７を二分割している。分割線４１ａは、インレット１１の延在方向に沿って延在している。

図４及び図５に示すように、排塵弁４０の内側においてリップ部４１の分割線４１ａを挟む部分には、一対のウェイト部４２が設けられている。ウェイト部４２は、金属製の重り４２ａを備えており、車両走行時の振動などによるリップ部４１を開閉する力を増幅させる機能を有する。

図２及び図３に示すように、ケース１０は、底壁１２から突出するとともに、インレット１１の開口１１ａに対向する板部５０を有している。
図３に示すように、板部５０は、板部５０の突出方向において、インレット１１の開口１１ａに比べてフィルタエレメント３０の濾過部３１に近接した位置まで設けられている。板部５０とフィルタエレメント３０の濾過部３１との間には、隙間が設けられている。

図２に示すように、板部５０は、インレット１１が設けられる側壁１３ａと上記角部１４を挟んで隣り合う側壁１３ｂの内面に連結され、側壁１３ａに沿って延在する平板部５１と、平板部５１に連なるとともに、側壁１３ｂから離れるほど側壁１３ａから離れるように湾曲した湾曲部５２とを有している。湾曲部５２は、インレット１１の開口１１ａに対向する曲面部５２ａを有している。

図２～図５に示すように、板部５０の湾曲部５２は、板部５０の突出方向（図３の上下方向）において排出孔１７及び排塵弁４０と隣り合って設けられている。湾曲部５２は、リップ部４１の分割線４１ａの延在方向（図２の上下方向）と交差して設けられている。すなわち、板部５０とインレット１１との間には、排出孔１７の一部が位置している。

図３及び図５に示すように、板部５０の湾曲部５２は、排塵弁４０に向かって突出する突出部５３を有している。突出部５３と排塵弁４０のウェイト部４２との間には、隙間が設けられている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
インレット１１からケース１０の内部に導入される吸気は板部５０に衝突する。このとき、吸気に含まれる砂などの異物は、板部５０に衝突した後、ケース１０の底壁１２に落下する。ここで、板部５０とインレット１１との間に排出孔１７の一部が位置しているため、板部５０に衝突した異物が排出孔１７内に落下しやすくなる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）板部５０とインレット１１との間には、排出孔１７の少なくとも一部が位置している。板部５０は、板部５０の突出方向において排塵弁４０と隣り合って設けられている。

こうした構成によれば、上述した作用を奏する。したがって、排塵弁４０から効率よく異物を排出することができる。
（２）排塵弁４０は、可撓性を有し、開閉可能なリップ部４１を有している。

ところで、可撓性を有し、開閉可能なリップ部４１を有する排塵弁４０においては、エアクリーナの内部の負圧が高まると、リップ部４１がケース１０の内部に向かって引き込まれることにより裏返るおそれがある。こうした排塵弁４０の裏返りを抑制する上では排塵弁４０の体格を大きくすることが好ましい。ただしその場合には、エアクリーナの搭載スペースが大きくなるといった不都合が生じる。

この点、上記構成によれば、エアクリーナの内部の負圧が高まった際に、ケース１０の内部に引き込まれようとする排塵弁４０のリップ部４１に対して板部５０が当接するようになる。これにより、排塵弁４０の裏返りを抑制することができる。

また、上記構成によれば、排塵弁４０自体の体格を大きくすることなく、排塵弁４０の裏返りを抑制できる。したがって、エアクリーナの搭載スペースが大きくなることを抑制することができる。

（３）板部５０は、リップ部４１の分割線４１ａの延在方向と交差して設けられている。
こうした構成によれば、ケース１０の内部に引き込まれようとする排塵弁４０のリップ部４１に対して板部５０が効果的に当接するようになる。したがって、排塵弁４０の裏返りを効果的に抑制することができる。

（４）板部５０は、排塵弁４０に向かって突出する突出部５３を有している。
こうした構成によれば、ケース１０の内部に引き込まれようとする排塵弁４０のリップ部４１に対して板部５０がより早期に当接するようになる。したがって、排塵弁４０の裏返りをより効果的に抑制することができる。

（５）板部５０のインレット１１に対向する面は、曲面部５２ａを有する、
こうした構成によれば、板部５０のインレット１１に対向する面が平面状である場合に比べて、吸気が板部５０に衝突する際の圧力損失の増大を抑制することができる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・板部５０のインレット１１に対向する面は、曲面部５２ａを有するものに限定されず、例えば図６に示すように、平面部５１ａのみを有するものであってもよい。
・突出部５３は省略することができる。この場合、板部５０は、排塵弁４０のウェイト部４２上に位置することが好ましい。

・排塵弁４０は、ウェイト部４２を有するものに限定されず、ウェイト部４２を適宜省略してもよい。この場合、板部５０は、リップ部４１の分割線４１ａの延在方向と交差して設けられていることが好ましい。

・排塵弁４０は、可撓性を有し、開閉可能なリップ部４１を有しているものに限定されず、例えば、砂などの異物をケース１０の外部に排出するための開閉可能な弁体を備えるものであればよい。

・板部５０は、板部５０の突出方向において排塵弁４０と隣り合って設けられているものでなくてもよい。すなわち、図６に示すように、板部５０とインレット１１との間に排出孔１７及び排塵弁４０の全体が位置するものであってもよい。

Ｄ…ダスティ室
Ｃ…クリーン室
１０…ケース
１１…インレット
１１ａ…開口
１２…底壁
１３ａ～１３ｄ…側壁
１４…角部
１５…開口部
１５Ａ…開口面
１６…フランジ部
１７…排出孔
２０…キャップ
２１…アウトレット
２２…頂壁
２３…側壁
２５…開口部
２５Ａ…開口面
２６…フランジ部
３０…フィルタエレメント
３１…濾過部
３２…シール部
４０…排塵弁
４１…リップ部
４１ａ…分割線
４２…ウェイト部
４２ａ…重り
５０…板部
５１…平板部
５１ａ…平面部
５２…湾曲部
５２ａ…曲面部
５３…突出部

Claims

インレットを有するケースと、
アウトレットを有するキャップと、
前記ケース及び前記キャップの少なくとも一方の内部に設けられ、前記インレットから前記ケースの内部に導入される吸気を濾過するフィルタエレメントと、を備え、
前記ケースの底壁には、前記ケースの内部の異物を前記ケースの外部に排出する排出孔及び排塵弁が設けられている内燃機関のエアクリーナにおいて、
前記ケースは、前記底壁から突出するとともに、前記インレットの開口に対向する板部を有しており、
前記板部と前記インレットとの間には、前記排出孔の少なくとも一部が位置しており、
前記板部は、前記板部の突出方向において前記排塵弁と隣り合って設けられている、
内燃機関のエアクリーナ。
前記排塵弁は、可撓性を有し、開閉可能なリップ部を有している、
請求項１に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記板部は、前記リップ部の分割線の延在方向と交差して設けられている、
請求項２に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記板部は、前記排塵弁に向かって突出する突出部を有している、
請求項２または請求項３に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記板部の前記インレットに対向する面は、曲面部を有する、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関のエアクリーナ。