JPH0676783B2 - 内燃機関用エアクリーナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関のエアクリーナに係わるもので、詳
しくは内燃機関のアイドルアップ制御機能を備えたエア
クリーナに関するものである。

〔従来の技術〕

内燃機関のアイドル回転数を制御するために、内燃機関
の吸気管のスロットル弁設置部に電磁制御弁を設けて、
内燃機関に２次空気を供給するアイドルアップ装置が広
く採用されている。

近年、アイドル回転数の安定化及び燃費向上のため、２
次空気の供給量を内燃機関のアイドル運転条件に応じて
デューティ比制御する電磁弁（以下Ｄ型電磁弁と呼ぶ）
が多く使用されるようになって来た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のＤ型電磁弁による２次空気供給量
のデューティ比制御は、短い周期の弁開閉により行われ
るため、２次空気を遮断し吐出する場合に生じる吸気騒
音と、弁が開閉する場合に生じる弁自体の作動騒音の問
題があり、他方Ｄ型電磁弁を吸気管に設置する場合に
は、２次空気の取入と吐出のためのホースが必要であ
り、搭載上の問題も抱えていた。

本発明は、上記問題点を解決するもので、電磁弁によっ
て生ずる騒音を十分に低減させることのできるアイドル
アップ制御装置を有する内燃機関用エアクリーナを提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、フィルタエレメントを保持するケースと、内
燃機関のアイドル回転数を上昇させる２次空気の供給量
を前記内燃機関のアイドル運転条件に応じてディーティ
比制御する電磁弁と、前記ケース内に設けられるととも
に、前記電磁弁を弾性体を介して支持する収納室と、前
記収納室に設けられるとともに、フィルタエレメント下
流側の前記ケースより直接２次空気を取り入れる２次空
気取入口と、前記収納室に設けられるとともに、内燃機
関のスロットル弁の下流位置に設けられた空気導入孔と
連通する２次空気吐出口とからなる内燃機関用エアクリ
ーナを提供するものである。

〔作用〕

本発明を採用することによって、電磁弁をケース内から
直接２次空気を取り入れる２次空気取入口を設けた収納
室に、設けたので、従来問題とされていた２次空気の遮
断と吐出により生じる吸気騒音がたとえ発生しても、そ
れら騒音は、収納室およびケースによって、十分に低減
させることができる。

また、電磁弁の弁開閉の際に生じる弁自体の作動騒音特
に振動成分による作動騒音は、弾性体を介して収納室内
に設けたので、これら振動の伝播を遮断し騒音を低減さ
せることができる。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を説明する。

第１図，第２図、及び第３図に於いて、エアクリーナ10
0は、樹脂等よりなるキャップ１と同じく樹脂等よりな
るケース２とにより形成される中空のハウジングと、こ
のハウジング内に収納されたフィルタエレメント３から
成り、ケース２には、空気取入部となるインレット20、
また、キャップ１には、空気出口となるアウトレット10
が設けらている。更に前記キャップ１は、内燃機関200
のアイドル運転状態に応じて内燃機関200への２次空気
供給量をデューティ火制御する電磁弁４（以下Ｄ型電磁
弁と呼ぶ）が収納されている。

第２図のＡ−Ａ断面を示す第１図に於いて、このＤ型電
磁弁４には給電用の端子4aが一体成形されていて、な
お、ゴム等の弾性体よりなるリング状のガスケット5aと
5bが、弁座4b側と端子4a側に夫々嵌合されている。ガス
ケット5aと5bの嵌合されたＤ型電磁弁４は、キャップ１
で箱型状に形成された収納室12の開口部12aから図のよ
うに押込まれてガスケット5aがキャップ１の内面に密接
支持される。次いでゴム等の弾性体よりなるガスケット
８をキャップ１の座面1cに当てて、樹脂等よりなるカバ
ー６によって前記開口部12aを塞ぐと共に前記ガスケッ
ト5bとこのガスケット８に密接し、複数個のナット７と
ボルト９により締付けて支持固定される。なお、上記収
納室12を形成するキャップ１にはＤ型電磁弁４に通じる
２次空気取入口1aと２次空気吐出口1bを有するパイプ11
が設けられている。

第３図に於いて、内燃機関200の吸気管210に設置された
スロットル弁220の下流側には２次空気導入用のパイプ1
5が設定されており、エアクリーナ100側のパイプ11と
は、ホース14にて接続されている。

尚、クールエアダクト21は、エアクリーナ100のインレ
ット部20に接続され、エンジンルーム（図示しない）外
の空気をエアクリーナ100内に導入する為のパイプであ
り、通常車輌のボデー（図示しない）に固定されてい
る。

次に、本発明の内燃機関用エアクリーナについて、その
作動を説明する。

内燃機関200がアイドリング時に、ライト（図示しな
い）の点灯，エアコン（図示しない）の運転等を行なう
と、内燃機関200のアイドリング回転数が下がりバッテ
リー（図示しない）への負荷が大きくなるので、エンジ
ンストールが発生する不具合があるが、上記不具合を防
ぐ為、Ｄ型電磁弁４を作動させ、２次空気を内燃機関20
0に導入し、内燃機関200のアイドリング回転数を上昇さ
せることが行われている。

内燃機関200がアイドリング時に、上記のごとく、バッ
テリー（図示しない）への負荷が大きくなると、Ｄ型電
磁弁４の通電端子4aに電圧が供給され、Ｄ型電磁弁４の
内部に設けられたバルブが作動する。

ここで、Ｄ型電磁弁４のバルブの作動を説明すると、第
７図に於いて、コイル51に通電されると鉄芯52が着磁し
て弁体53を図の点線の位置に吸引するため、弁体53と弁
座54の当り面54aとの間に隙間が生じるので、キャップ
１の２次空気取入口1aより導入される２次空気は、図の
矢印に示すように弁座54の穴54bより上記の隙間を通し
てキャップ１の２次空気吐出口1bへ送られて２次空気の
吐出が行われる。なお、コイル51への通電が切られると
鉄芯52が脱磁して弁体53をスプリング55の作用により図
の実線の位置に戻すため上記の隙間は遮断されて２次空
気の吐出は停止する。ところで、クールエアダクト21か
ら導入され、フィルタエレメント３にて過された空気
の一部は、第１図に矢印で示すようにキャップ１に設け
られた取入口1aを通り、Ｄ型電磁弁４が収納されている
収納室12の中に導入されるが、この導入された空気は、
Ｄ型電磁弁４の内部に設けられたバルブの前述のような
作動により、供給量を制御され、吐出口1bを通り第３図
に矢印で示すようにホース14及びパイプ15を経て、内燃
機関200へ供給されるので、内燃機関200のアイドリング
回転数は上昇する。

この時、Ｄ型電磁弁４内部のバルブ部からは、２次空気
の供給量をデューティ比制御するために空気の遮断，吐
出の繰り返しから発生する音（以下吸気騒音と呼ぶ）が
出るが、該吸気騒音は、Ｄ型電磁弁４が収納されている
収納室12の容積、及び２次空気取入口1aの断面積を適当
に設定することにより消音され、更にエアクリーナのキ
ャップ１及びケース２にて形成されるエアクリーナ容積
にても消音される為、クールエアダクト21を通って大気
中に放出される音波は、騒音的に問題ならないレベルま
で減衰される。

また、上記吸気騒音とは別に、Ｄ型電磁弁４内部のバル
ブの作動により金属的な音（以下作動騒音と呼ぶ）及び
振動が発生する。

該作動騒音は、上記吸気騒音と同様の方法にて消音され
るが、振動はガスケット5a及びガスケット5bにて減衰さ
れる為、キャップ１及びカバー６に振動が伝達されず、
キャップ１及びカバー６から音が発生することはない。

ここで、上記の吸気騒音と作動騒音の低減に関し実験に
より確認を行って見た。第８図は収納室12の容積Ｖと２
次空気取入口1aの面積Ｓの比V/Sと吸気騒音との関係を
調べたものであるが、V/Sが大きくなると騒音は低減し
て行くもののその値が2.5付近より飽和し始め４以上で
略飽和することが確認された。また、第９図はＤ型電磁
弁を収納室内に弾性体のゴムで支持した場合と、支持し
ない場合との作動騒音を比較したものであるが、弾性体
のゴムで支持した場合は騒音が大巾に低減することが確
認された。

次に、本発明の内燃機関用エアクリーナの他の実施例に
ついて説明する。

第４図は本発明の第２実施例を示すもので、第１実施例
と異なる点は、Ｄ型電磁弁４を納める収納室12がキャッ
プ１とカバー６で形成される代りに、樹脂等よりなる蓋
状のハウジング30と箱型状のハウジング31により形成さ
れていて、第１実施例と同様にガスケット5aと5bの嵌合
されたＤ型電磁弁４が収納室12の中に図のように押込ま
れてガスケット5aがハウジング31の内面に密接支持さ
れ、端子4a側のガスケット5bがハウジング30の内面に押
圧され密接支持されていて、収納室12がキャップ１に対
して分離配設されたものである。

なお、ガスケット34はゴム等の弾性体でできており、キ
ャップ１の内面とＤ型電磁弁４の収納室12をシールして
おり、ハウジング30とハウジング31によって押圧されて
いる。また、ガスケット35はゴム等の弾性体でできてお
り、キャップ１とハウジング30によって押圧され、キャ
ップ１内面とキャップ１外面とをシールしている。以上
の押圧は、複数個のボルト９の締付で行われる。また、
ハウジング31には２次空気取入口1a及び２次空気吐出口
1bを有するパイプ33が設けられており、キャップ１に設
けられたパイプ11′に、ホース32で接続されている。

第５図は本発明の第３実施例を示すもので、第１及び第
２実施例と異なる点は空気取入部となるインレット20が
第１及び第２実施例とは逆にキャップ１に設けられ、空
気出口となるアウトレット10がケース２に設けられてい
る。即ち、第１及び第２実施例では、２次空気取入口1a
には濾過された清浄空気が入るが、第３実施例では濾過
されない塵埃を含む空気が入って来る。従って、第５図
の第３実施例ではＤ型電磁弁４が収納されている収納室
12に塵埃が入らない様、補助フィルタエレメント40をキ
ャップ１に組付けたものである。尚、プレート41は、該
補助フィルタエレメント40をキャップ１に軽く押圧し固
定する為のものであり、２次空気取入口41aが設けてあ
る。

第６図は本発明の第４実施例を示すもので、この例で
は、第２実施例のハウジング31（第４図）が、第３実施
例と同様に過されない側の部屋にある場合の実施例で
ある。

〔発明の効果〕

本発明を採用することによって、電磁弁によって生ずる
騒音を十分に低減させることのできるアイドルアップ制
御装置を有する内燃機関用エアクリーナを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエアクリーナの実施例を示す要部断面
図、第２図は第１図のエアクリーナの外観を表わす側面
図、第３図は第１図のエアクリーナの内燃機関との取付
関係を示す概略説明図、第４〜６図は本発明のエアクリ
ーナの他の実施例を示す要部断面図、第７図は作動を説
明するためのデューティ比制御電磁弁の要部断面図、第
８図は吸気騒音の低減効果を示すグラフ、第９図は作動
騒音の低減効果を示すグラフである。 1a……２次空気取入口,1b……２次空気吐出口,4……デ
ューティ比制御電磁弁,5a,5b,8……弾性体ガスケット,1
2……収納室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−48940（ＪＰ，Ｕ) 「騒音と騒音防止」，守田栄，株式会社 オーム社，昭和42年８月20日発行，（第 225〜230頁，13．５機械および機械工場の 騒音対策)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルタエレメントを保持するケースと、 内燃機関のアイドル回転数を上昇させる２次空気の供給
   量を前記内燃機関のアイドル運転条件に応じてディーテ
   ィ比制御する電磁弁と、 前記ケース内に設けられるとともに、前記電磁弁を弾性
   体を介して支持する収納室と、 前記収納室に設けられるとともに、フィルタエレメント
   下流側の前記ケース内に開口された２次空気取入口と、 前記収納室に設けられるとともに、内燃機関のスロット
   ル弁の下流位置に設けられた空気導入孔と連通する２次
   空気吐出口とからなることを特徴とする内燃機関用エア
   クリーナ。