JPH11337380A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出口管に流入する吸気流れの乱れを簡単な構
成で低減して吸気流量を高精度に測定可能にし、設置自
由度が高いエアクリーナを提供する。 【解決手段】 入口管１４と出口管１５とは互いに直交
するようにケース１２およびキャップ１３にそれぞれ接
続している。出口管１５の取付け位置は、入口管１４か
らクリーナケース１１内に流入する吸気流れの延長上か
ら外れている。案内部材１６は、出口管１５の入口側に
形成されており、キャップ１３内に配設されている。ク
リーナケース１１内で乱れの生じた吸気流れは案内部材
１６に案内され強制的に出口管１６の軸方向に沿った方
向に流れが変えられる。乱れていた吸気流れが案内部材
１６により整流され吸気流れの乱れが低減するので、流
量計２１で吸気流量を高精度に測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアクリーナに関
し、例えば内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンと
いう）に導入する空気中の異物を除去するエアクリーナ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等のエンジンに空気を導入する吸
気装置は、空気中に含まれる異物を除去するエアクリー
ナの出口側に流量計を取付け、吸気流量を測定してい
る。流量計は、エンジンルームの空間の制約等からエア
クリーナの近傍、例えばエアクリーナの出口管に取付け
られることがある。

【０００３】流量計として一般に用いられる熱式流量計
は、流路径に比べて体格の小さい発熱抵抗体からの熱伝
達量の変化により流路断面の一部の流速を感知し、全体
の吸気流量を測定するものである。熱式流量計は直接空
気の質量が検出できるので、吸気流量を高精度に測定で
きる利点がある。しかし、熱式流量計は吸気流れの僅か
な乱れも吸気流量の変化として測定するので、熱式流量
計の上流側で吸気流れに乱れが生じ、この乱れが熱式流
量計のセンサ部を通過すると、吸気流れの乱れを吸気流
量全体の変動として熱式流量計が測定する。その結果、
熱式流量計の出力変動が増大し、高精度に吸気流量を測
定することができなくなることがある。

【０００４】エアクリーナの出口管に流量計を取付け、
流量計とクリーナエレメントとの距離が近い場合、クリ
ーナエレメントを通過する際に乱れが生じた吸気流れが
乱れを低減されずに流量計に向かうので、流量計により
吸気流量を高精度に測定することが困難である。吸気流
れがクリーナケースと出口管との接続部でクリーナケー
スの角部に衝突しても吸気流れに乱れが生じる。

【０００５】特開平７−１２８１０７号公報に開示され
るエアクリーナでは、クリーナケースに接続する出口管
内に整流板を設け、クリーナケース内で乱れが生じた吸
気流れが整流板に沿って流れることにより吸気流れの乱
れを低減しようとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１２８１０７号公報に開示されるエアクリーナで
は、クリーナケースの外部で出口管が曲げられ、クリー
ナケースの外部に位置する出口管内に設けられた整流板
の吸気下流側に流量計が取付けられるので、クリーナケ
ースの外部に位置する出口管の形状に制約があり、かつ
クリーナケースと出口管との接続箇所近傍に流量計を取
付けることができない。エンジンルームにおけるエアク
リーナの設置空間が小さく、空間形状が制約されている
場合、出口管の形状および流量計の取付け位置が制約さ
れるとエアクリーナを設置する際の自由度が低下する。

【０００７】本発明の目的は、出口管に流入する吸気流
れの乱れを簡単な構成で低減して吸気流量を高精度に測
定可能にし、設置自由度が高いエアクリーナを提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
エアクリーナによると、出口管の入口側に配設され、ク
リーナケース内の吸気流れを出口管に案内する案内部材
をクリーナケース内に配設している。したがって、クリ
ーナエレメントを通過し乱れの生じた吸気流れは、案内
部材に案内されることにより乱れていた吸気流れが出口
管に向けて同一方向に流れる。つまり、案内部材に案内
されることにより吸気流れの乱れが整流され、この整流
された吸気流れが出口管に流入するので、流量計で高精
度に吸気流量を測定することができる。

【０００９】さらに、クリーナケース内に吸気流れの乱
れを低減する案内部材が配設されているので、クリーナ
ケースの外部に位置する出口管の形状に制約がなく、ク
リーナケースと出口管との接続箇所近傍に流量計を取付
けることができ、したがって、出口管の形状および流量
計の取付け位置をエアクリーナの設置空間に合わせて調
整できるので、エアクリーナの設置自由度が向上する。

【００１０】本発明の請求項２記載のエアクリーナによ
ると、吸気流れを出口管内に案内する案内部材の案内面
は凹曲面であるから、案内部材に沿って流れる吸気が滑
らかに出口管に案内される。これにより、出口管に流入
する吸気流れの乱れを低減することができる。本発明の
請求項３記載のエアクリーナによると、出口管は出口管
の内壁面がクリーナケースの内壁面と連続するようにク
リーナケース内に開口しており、案内部材は出口管の開
口の一部周囲に沿って配設されている。出口管はクリー
ナケース内に突出していないので、出口管に吸気流れが
衝突することにより吸気流れに乱れが生じることを防止
できる。さらに、出口管および案内部材をクリーナース
と樹脂で一体成形する場合、クリーナケース内への突出
量が減少するので成形が容易である。

【００１１】本発明の請求項４記載のエアクリーナによ
ると、案内部材の案内面は出口管の内壁面と滑らかに連
続するので、案内部材に沿って流れる吸気が滑らかに出
口管内に案内される。これにより、出口管に流入する吸
気流れの乱れを低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例について図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるエアクリーナ
を図１に示す。エアクリーナ１０には流量計２１が取付
けられている。

【００１３】図１に示すように、エアクリーナ１０のク
リーナケース１１は、樹脂で成形されたケース１２およ
びキャップ１３を有している。ケース１２に入口管１４
が接続しており、キャップ１３に出口管１５および案内
部材１６が接続している。ケース１２とキャップ１３と
は脱着可能であり、ケース１２内にクリーナエレメント
２０が収容されている。入口管１４と出口管１５とは互
いに直交するようにケース１２およびキャップ１３にそ
れぞれ接続している。出口管１５の取付け位置は、入口
管１４からクリーナケース１１内に流入する吸気流れの
延長上から外れている。

【００１４】図２に示すように、出口管１５は円筒状に
形成されており、キャップ１３の隔壁に垂直に接続して
いる。図２に示す二点鎖線１００はキャップ１３の位置
を示している。出口管１５は流量計２１を取付ける取付
部１５ｂを設けている。流量計２１として例えば熱式流
量計が用いられており、出口管１５内にセンサ部が配置
されている。図３に示すように、出口管１５の内壁面１
５ａがキャップ１３の内壁面１３ａと連続するように出
口管１５の入口はキャップ１３内に開口しており、出口
管１５はキャップ１３内に突出していない。

【００１５】案内部材１６は、出口管１５の入口側に出
口管１５の入口の一部周囲に沿って出口管１５の周壁延
長上に形成されており、キャップ１３内に配設されてい
る。案内部材１６の横断面形状は軸方向に渡って同じ円
弧状に形成されている。案内部材１６は、図１の矢印に
示すようにクリーナエレメント２０を通過した吸気流れ
を案内面１６ａが受ける位置に設けられている。案内面
１６ａは凹曲面であり、内壁面１５ａに滑らかに連続す
るように形成されている。

【００１６】次に、図４に示す比較例のエアクリーナと
対比して第１実施例の効果を説明する。図４に示す比較
例は案内部材１６が形成されていない以外は第１実施例
と実質的に同一構成である。比較例では、出口管１５の
入口側に吸気流れを案内する案内部材が配設されていな
いので、出口管１５に対し吸気が斜めに流入する。した
がって、出口管１５の吸気流入方向手前側の吸気が疎に
なり、疎の部分に渦流１１１が生じる。また、キャップ
１３の内壁角部に吸気が衝突し、生じた渦流１１０によ
り吸気流れが乱れる。これら渦流１１０、１１１により
生じた吸気流れの乱れが整流されずに流量計２１を通過
すると、図５に示すように流量計２１の出力変動が大き
くなる。

【００１７】一方第１実施例では、クリーナエレメント
２０を通過した吸気流れは案内部材１６が設けられてい
ない出口管１５の入口上を通過し、凹曲面状に形成され
た案内面１６ａに案内されることにより吸気流れの方向
が強制的に出口管１６の軸方向に沿った方向に変えられ
る。つまり、クリーナエレメント２０を通過し流れの乱
れていた吸気流れが案内面１６ａにより整流されるの
で、吸気流れの乱れが低減する。比較例よりも第１実施
例の方が流量計２１に向かう吸気流れの乱れが小さくな
るので、図５に示すように流量の変化に対する流量計２
１の出力変動幅が小さくなる。これにより、流量計２１
で吸気流量を高精度に測定することができる。

【００１８】第１実施例では、入口管１４と出口管１５
とを直交するように配置したが、平行に配置してもよ
い。但し、入口管からクリーナケース内に流入する吸気
流れの延長上から外れた位置に出口管は取付けられてい
るものとする。 （第２実施例）本発明の第２実施例による出口管および
案内部材を図６に示す。その他の構成は第１実施例と実
質的に同一である。

【００１９】案内部材３０は、出口管１５の入口側に出
口管１５の周壁延長上に形成されており、クリーナケー
ス内に配設されている。案内部材３０の先端部は円筒部
材の先端を斜めに切り落とした形状をしており、案内部
材３０の横断面は先端に向かうにしたがい徐々に周方向
長さが短くなる円弧状に形成されている。案内部材３０
はクリーナエレメント２０を通過した吸気流れを案内面
３０ａが受ける位置に設けられており、案内面３０ａは
内壁面１５ａに滑らかに連続している。

【００２０】（第３実施例）本発明の第３実施例による
出口管および案内部材を図７に示す。その他の構成は第
１実施例と実質的に同一である。案内部材３１は案内面
３１ａが凹状の球面になるように形成されており、案内
面３１ａは内壁面１５ａに滑らかに連続している。案内
部材３０は、クリーナケース内に配設されており、クリ
ーナエレメント２０を通過した吸気流れを案内面３１ａ
が受ける位置に設けられている。

【００２１】（第４実施例）本発明の第４実施例による
出口管および案内部材を図８に示す。その他の構成は第
１実施例と実質的に同一である。出口管３５は、円筒部
３６および吸気受部３７を有し、流量計２１の取付部３
５ａを設けている。吸気受部３７のテーパ面３７ａはク
リーナースの内壁面と連続しており、クリーナケースに
向かうにしたがい内径が大きくなっている。案内部材３
８の横断面は軸方向に渡って同じ円弧状に形成されてお
り、案内部材３８の案内面３８ａはテーパ面３７ａと連
続している。

【００２２】案内面３８ａで出口管３５に向けて流れを
一方向に変えられた吸気は吸気受部３７のテーパ面３７
ａにより滑らかに円筒部３６内に導かれる。したがっ
て、出口管３５内に流入する吸気流れの乱れを減少し、
高精度に吸気流量を測定することができる。以上説明し
た本発明の実施の形態を示す上記複数の実施例では、ク
リーナエレメント２０を通過した吸気流れを受ける案内
部材を出口管の入口側に設けている。凹曲面状に形成さ
れた案内部材の案内面に案内され、出口管に向けて吸気
が同一方向に流れることにより、クリーナエレメントを
通過する際に発生した吸気流れの乱れや、クリーナケー
スの角部に衝突することにより発生した吸気流れの乱れ
が低減する。したがって、出口管に取付けられた流量計
２１により吸気流量を高精度に測定することができる。

【００２３】また、吸気流れを整流する案内部材はクリ
ーナケース内に配設されておりクリーナケースの外部に
突出していないので、クリーナケースと出口管との接続
箇所近傍に流量計を取付けることができる。したがっ
て、クリーナケースの外部に突出する部材が占有する空
間を小さくすることができるので、小さな空間にエアク
リーナを取り付けることができる。

【００２４】上記複数の実施例では、出口管はクリーナ
ケース内に突出していないが、クリーナケース内に出口
管の一部が突出していもよい。この場合、流量計をクリ
ーナケース内に配設し、クリーナケース内に突出してい
る出口管に流量計を取付けてもよいし、クリーナケース
に流量計を取付け、流量計のセンサ部を出口管内に配置
してもよい。

【００２５】また上記複数の実施例では、エンジンに吸
気を導入するエアクリーナについて説明したが、エンジ
ン以外にも吸気系の途中に配設され出口管に流量計を取
り付けるエアクリーナであれば、どのような吸気系に本
発明のエアクリーナを適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるエアクリーナを示す
模式的斜視図である。

【図２】第１実施例による出口管および案内部材を示す
模式的斜視図である。

【図３】第１実施例による出口管および案内部材を示す
模式的断面図である。

【図４】第１実施例の比較例によるエアクリーナを示す
模式的斜視図である。

【図５】第１実施例と比較例の流量と出力変動との関係
を示す特性図である。

【図６】本発明の第２実施例による出口管および案内部
材を示す模式的斜視図である。

【図７】本発明の第３実施例による出口管および案内部
材を示す模式的斜視図である。

【図８】本発明の第４実施例による出口管および案内部
材を示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１０ エアクリーナ １１ クリーナケース １２ ケース（クリーナケース） １３ キャップ（クリーナケース） １３ａ 内壁面 １４ 入口管 １５ 出口管 １５ａ 内壁面 １６ 案内部材 １６ａ 案内面（凹曲面） ２０ クリーナエレメント ２１ 流量計 ３０、３１、３８ 案内部材 ３５ 出口管 ３６ 円筒部（出口管） ３７ 吸気受部（出口管）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気中の異物を除去するクリーナエレメ
   ントを収容するクリーナケースと、 前記クリーナケースに流入する吸気流れの延長上から外
   れた位置において前記クリーナケースに取付けられてい
   る出口管と、 前記出口管内の吸気流量を測定する流量計の取付部と、 前記クリーナケース内において前記出口管の入口側に配
   設され、前記クリーナケース内の吸気流れを前記出口管
   内に案内する案内部材と、 を備えることを特徴とするエアクリーナ。
2. 【請求項２】 前記出口管内に吸気流れを案内する前記
   案内部材の案内面は、凹曲面であることを特徴とする請
   求項１記載のエアクリーナ。
3. 【請求項３】 前記出口管の内壁面が前記クリーナケー
   スの内壁面と連続するように前記出口管は前記クリーナ
   ケース内に開口しており、前記案内部材は前記出口管の
   前記入口の一部周囲に沿って配設されていることを特徴
   とする請求項１または２記載のエアクリーナ。
4. 【請求項４】 前記案内面は前記出口管の内壁面と滑ら
   かに連続していることを特徴とする請求項１、２または
   ３記載のエアクリーナ。