JPS59231166A - 内燃機関の二次空気供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の二次空気供給装置に係り、より詳し
くは、内燃機関のエアクリーナと排気系とを連通ずる二
次空気供給通路に逆止弁を設け、排気脈動により排気系
内に生じる負圧を利用して二次空気をエアクリーナから
排気系へ供給するようにした二次空気供給装置に係る。

この種の二次空気供給装置においては、従来、逆止弁を
構成するリードバルブの開閉動作により発生する音や排
気系内の音が二次空気供給通路内を二次空気の流れとは
逆方向に伝（吊されてエアクリーナから大気中に放出さ
れ、機関の騒音の一因どなっていた。近年では車両の騒
音規制がますます厳しくなっているので、上記の如き騒
音を防止することが大いに望まれている。

かような問題を解決するため、従来ではエアクリーナケ
ースの内側に二次空気導入通路を形成し、この導入通路
の一端を前記二次空気供給通路に連通ずるとともに、導
入通路の他端を上記エアクリーナケースの内側に連通し
、前記音をエアクリーナ内に直接に放出せずに上記導入
通路を一度通すことににす、音の低減を図っている。

上記導入通路は、一般的にはエアクリーナケースの内側
壁とこの内側壁に溶接等の方法で固定したカバ一部材と
の間に形成した通路によって構成されている。このため
、導入通路を構成するのに別部品としてのカバ一部材を
必要とし、部品点数の増大を招くという不具合がある。

本発明は上述の不具合を解消することを主目的とするも
ので、この目的を達成するために、本発明の二次空気供
給装置においては、フィルターエレメントと」二側及び
下側端板とを有するフィルターニレメン１〜組立体によ
ってエアクリーナ内を非清浄空間と清浄空間とに仕切る
と共に該下側端板とエアクリーナのケースとによって円
周方向に延びる二次空気導入通路を形成した構造を備え
ている。

また、本発明の別の目的は、エアクリーナ内に流入した
水、あるいは二次空気供給通路を逆流する排気ガスにに
る排気凝縮水が二次空気供給装置のリードバルブや二次
空気拡張室や二次空気導入通路内にたまり、エアクリー
ナのケースの腐食やゴム製のガスケットの劣化を生じさ
せるのみでなく、エアクリーナ内の水や排気凝縮水が気
化器へ大量に吸引された場合には内燃機関の不調を生じ
させるという問題を解決することにある。

この目的を達成するために、本発明の二次空気供給装置
においては、前述した構成に加えて、前記ケースの底壁
にり下方には、前記二次空気導入通路と連通穴を介して
連通し且つ底壁またはその近傍に前記二次供給通路に連
通ずる出口を有する拡張室を設け、前記清浄空間と二次
空気導入通路とを前記連通孔から隔った位置において二
次空気取入口により連通させた構造を備えている。

次に、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、エアクリーナ１は空気取入口２ａを有
するキャップ２と浅鍋状のケース３とにより形成される
中空なハウジングと、このハウジング内に収納された空
気清浄用濾過エレメント組立体（以下「フィルターエレ
メント組立体」と呼ぶ）４とから成り、ケース３の底壁
の中央には空気出口３ａが設けられている。

内燃機関１０は吸気管１２と、吸気管１２の上流にある
気化器１３と、排気弁１４の下流においてシリンダヘッ
ド１１内に形成された排気ポート１５と、排気ポート１
５に接続された排気管１６とを有する。

５− 前記排気ボート１５内へ清浄な２次空気を供給するだめ
の二次空気供給装置２０は、エアクリーナハウジング内
においてフィルターエレメント組立体４により非清浄空
間１ａとは上下に仕切られた清浄空間１ｂと後述の態様
で連通ずる拡張室２１と、下流端が前記排気ポート１５
に連結された二次空気供給導管２２と、該導管２２の上
流端に接続して設置されたリードバルブ２３から成る逆
止弁と、拡張室２１の出口２１ａとリードバルブ２３と
の間に設置された二次空気吸入作動コントロールバルブ
２４（以下単に「コントロールバルブ」と呼ぶ）とを有
する。リードバルブ２３はエアクリーナ１からの空気は
通過させるが、機関１０の吸気弁（図示せず）と排気弁
１４とのオーバーラツプ時に排気ポート１５から二次空
気供給導管２２を通って逆流してくる排気ガスをコント
ロールバルブ２４側へ通過させないよう作動するもので
あり、その構造の詳細については後述するコントロール
バルブ２４は機関１０の運転状態に応じて排気ポート１
５への二次空気の供給をＯＮ６− −０ＦＦ制御するよう動作する周知のものである。

次に、第２図〜第９図を参照して説明すると、前記拡張
至２１はエアクリーナ１のケース３の底壁の一部を下方
に凹ませて形成した凹所３０内に形成されており、この
凹所３０の底より少し上方の斜面に前記出口２１ａが細
長いスリットとして形成されている（第３図及び第４図
）。ケース３には、また、凹所３０から円周方向に約９
０°離れた位置に第２の凹所３１が形成され、これらの
２つの凹所３０，３１間には凸部３２が形成されている
（第２図、第４図）が、これらの目的は後述する。

第３図において、リードバルブ２３は連通孔２３ａを内
部に有する弁座２３ｂと、この弁座の下流側の面に固定
されたリード（薄片）２３Ｃと、このリードの振幅を規
制するストッパ２３ｄとから成り、この構成を有するリ
ードバルブ２３が、前記ケース３の凹所３０の外面に前
記出口２１ａと連通してボルト（図示せず）等により、
取付けられたコントロールバルブ２４の出口部の周面に
対して、リードバルブハウジング２５及びガスケツ１〜
２６を介して取付けられている。このハウジング２５は
出口バイブ２５ａを有し、この出口バイブ２５ａに二次
空気供給導管２２（第１図）が連結されている。

前記凹所３０内に形成された拡張至２１はケース３の底
壁内面に溶接等により固定（シール剤塗布の併用もよい
）されてケース３の底壁の１部を成すプレート３３によ
りエアクリーナ１内の清浄空間１ｂから仕切られており
、従って、この清浄空間とは直接には連通しない。しか
しながら、プレート３３は連通孔を構成する小孔３３ａ
を有しこの小孔３３ａが、ケース３の底壁の外周縁部に
沿って円周方向に形成された後述の二次空気導入通路３
４どｉｌ＋通している（第２図、第３図）。

フィルターエレメント組立体４は、第７図〜第９図に明
示するように、多数の同心円状のひだを有する環状のフ
ィルターエレメント４１と、このニレメン１〜４１の外
周部と内周部とを支承する下側端板即ちリング４２及び
上側端板即ちボス部４３と、これらのリング４２とボス
部４３とを連結して両者間のフィルターエレメント４１
を第８図に示すように傘形に支持するスポーク４４とを
有する。リング４２は円筒壁部４２ａとその上端から半
径方向外方に突出する環状のフランジ４２ｂとから成る
。ボス部４３は下方に開いた開口端を有する逆皿状のも
ので、その底壁にはエアクリーナケース３の底壁の中央
部から立ち上っている支柱３ｂの上面が当接する（第３
図）。

フィルターエレメント４１の作り方については例えば特
開昭５７−１４０６１７号公報を参照されたい。

エアクリーナ１のキャップ２の中央には開口があり、こ
の開口の内周縁にシール２ｂを介してスリーブ２Ｃが嵌
合している。エアクリーナ１を機関１０に取付ける際に
は、気化器１３のエアホーン部から上方に突出する長い
植込みポル１−（図示せず）をケース３の空気出口３ａ
及び支柱３ｂの中心に通し、更に、ボス４３の中央開口
及びスリーブ２Ｃに通して、その突出端に蝶ナツト（図
示９− せず）等を螺合させて締めればシール２　ｂの下面がボ
ス４３の上面に気密に密着づる。

上述のようにエアクリーナ１を機関１０に取付けてケー
ス３にキャップ２を蝶ナツト等に」；り締め付（）た状
態においては、キャップ２の円筒壁部２ｄの開口端から
外方に張り出す環状フランジ２ｅの円筒壁部２ｅ’　と
ケース３の円筒壁部３゜の開口端から外方に張り出す環
状フランジ３ｄの円筒壁部３ｄ’が第３図に示すように
嵌り合い、フランジ２ｅと７ランジ３ｄとの間にフィル
ターエレメント組立体４の外周部のリング４２の７ラン
ジ４２ｂの外周縁部が断面り字形のガスケット４５と共
に気密に挾持され、リング４２の円筒壁部４２ａがケー
ス３の円筒壁部３ｃ及びガスケット４５の内周部から内
側に隔たり且つこの円筒壁部３Ｃの下端がケース３の底
壁の内面に当接している。従って、ケース３の底壁及び
円筒壁部３ｃと、ガスケット４５の内周面と、リング４
２の円筒壁部４２ａ及びフランジ４２ｂとで円周方向に
延びる断面四角形の空間３４を形成し、この空間１０− が前記二次空気導入通路３４を成す。

第２図及び第５図から明らかなように、ケース３の底壁
に凹設された凹み３１は二次空気導入通路３４ど連通し
ており、しかも、この凹みの一部はリング４２の円筒壁
部４２ａよりも半径方向内方へ延びて清浄空間１ｂに開
口して二次空気取入口３４ａを形成している。

第２図及び第６図から明らかなように、ケース３の底壁
に形成された凸部３２はフィルターエレメント４のリン
グ４２の円筒壁部４２ａの外周面及びフランジ４２ｂの
下面並びにガスケツ１〜４５の内周面に密接した状態に
設けられて二次空気導入通路３４を円周方向に遮断して
いる。従って、エアクリーナ１内の清浄空間１ｂから第
３図中で矢印にて示されるように二次空気取入口３４ａ
を通って二次空気導入通路３４に入った空気はこの通路
内を第２図で見て時計回り方向に流れてプレート３３の
小孔３３ａから拡張室２１（第３図）に入る。

次に作用につき説明する。

機関１０の排気弁１４と図示しない吸気弁とのオーバー
ラツプ時には排気系の、排気弁１４の直下流の部位（排
気ポート１５内等）に負圧が生じ、従って、コン］へロ
ールバルブ２４が開弁じている時には、この負圧により
リードバルブ２３が開弁する。それ故、フィルターエレ
メント組立体４により清浄された空気の一部は清浄空間
１ｂから二次空気取入口３４ａを通して二次空気導入通
路３４に入り、この通路３４から小孔３３ａを通って拡
張室２１に入いり、この室からコントロールバルブ２４
、リードバルブ２３、二次空気供給導管２２を経て機関
１０の排気ポート１５に流入する。

逆に、排気弁１４近傍の排気音、リードバルブ２３のリ
ード２３ｃ自体の振動音及びリード２３が弁座２３ｂ及
びストッパ２３ｄに衝突する音等から成る騒音は音波と
して二次空気供給方向とは逆方向に伝播するが、拡張室
２１に入るとその音波は減衰され、騒音のレベルが低下
する。この騒音の音波はさらに二次空気導入通路３４で
絞られることにより減衰され、その上、二次空気取入口
３４ａからエアクリーナ１の清浄空間１ｂ内に入ること
によってこの空間内に拡散消音されるため、エアクリー
ナ１の空気取入口２ａを通って大気中に放出される音波
は騒音的にほとんど問題にならないレベルまで減衰され
る。

また、エアクリーナ１の空気取入口２ａからは空気と共
に水の浸入もあり、浸入した水はエアクリーナ１の内部
にたまり、一部は気化器１３を通して機関１０内へ吸入
されてしまうが、一部は二次空気導入通路３４を通って
拡張室２１内にたまる。一方、機関１０の排気ポート１
５からは排気凝縮水が二次空気供給導管２２を通って逆
流してリードバルブハウジング２５、コントロールバル
ブ２４及び拡張室２１内にたまることがある。しかしな
がら、上述のエアクリーナ１においては拡張室２１の出
口２１ａは、エアクリーナ１の設置状態において、拡張
室２１と二次空気導入通路３４とを連通させている小孔
３３ａよりも下方に位置しているので、二次空気導入通
路３４内まで１３− 排気凝縮水が流入することはほとんどなく、拡張室２１
、コントロールバルブ２４及びリードバルブハウジング
２５にたまった排気凝縮水は二次空気供給時にエアクリ
ーナ１からの水と共に二次空気の流れにより機関１０の
排気系へ運ばれるので、エアクリーナのケース３内、拡
張室２１内、コントロールバルブ２４内及びリードバル
ブハウジング２５内に大量の水がたまることがなく、ま
た、エアクリーナ１から気化器へ大量の水が吸引される
こともない。従って、水による内燃機関１０への悪影響
、エアクリーナケース３の腐食、リードバルブ２３の部
品やガスケット類の劣化を未然に防止できる。

第１０図は本発明の第２実施例を示すもので、この例で
は第１実施例における凸部３２（第２図、第４図及び第
６図）を設けないことによって、二次空気取入口３４ａ
と小孔３３ａどの間を反時計回り方向に連通ずる第２の
二次空気導入通路３４−１を時計回り方向の二次空気導
入通路３４に追加して設けである。これら２本の二次空
気導１４− 人通路３４．３４−１は異なる長さを有するので、通路
長さの違いによる音波の干渉によるＵ音の消音効果が期
待出来る。

第１１図は第３実施例を示すもので、この例では、第１
０図に示した実施例にさらに第２の二次空気取入口３４
ａ−１を第１の二次空気取入口３４ａとは直径方向に対
向する位置に設けて、二次空気導入通路を３４−１と３
４−１ａとの２本にしである。また、プレー１〜３３に
は小孔３３ａに加えて第２と第３の小孔３３ａ−１゜３
３ａ−２を設けである。尚、第２の二次空気取入口３４
ａ−１は第５図に示す凹み３１と同様の第２の凹み３１
−１をケース３の底壁に形成することによって設けぞζ
。

第１２図〜第１４図は第４実施例を示すもので、この例
においては、ケース３の底壁内面に、フィルターエレメ
ント組立体４のリング４２の円筒壁部４２ａの直径とは
ず同径でケース３と同心的な円に沿って溝４６が形成さ
れ（ただし、凹み３１の部位は除り）、この溝４６内に
ゴム又はスポンジ状のガスケット４７が接着されていて
、このガスケット４７にリング４２の円筒壁部４２ａの
下面が密接することによりリング４２とケース３の底壁
との間のシール性を向上させている（第１４図）。また
、第１３図に示すように、ケース３内面に凸段された凸
部３２の上面はこの実施例ではケース３の７ランジ３ｄ
の内面と面一になっていて、フランジ３ｄとリング４２
のフランジ４２ｂの外周縁との間に設けられた前述のガ
スケット４５に加えて、リング４２の円筒壁部４２ａの
外周面及びフランジ４２ｂの下面と凸部３２との間に逆
１−字形のガスケット４８が介装されてフィルターエレ
メント組立体４のリング４２とケース３の凸部３２との
間のシール性を向上さゼ、同時に、二次空気導入通路３
４から騒音が漏れるのを防いでいる。尚、ガスケット４
Ｂはガスケツ１〜４５又はガスケット４７と一体成形し
てもにい。

第１５図〜第１７図は第５実施例を示す。この実施例は
第１１図に示す実施例の変形例であり、この変形例にお
いては、まず凹み３１と凹み３１−１の代りに、円周方
向に長い凹所３１−２がプレート３３と直径方向に対向
する位置でケース３の底壁に、その周縁に沿って形成さ
れている。

この長い凹み３１−２の半径方向内側部はフィルターエ
レメント組立体４のリング４２の円筒壁部４２ａよりも
半径方向内側に位置して細長い二次空気取入口３４ａ−
２を形成している。プレート３３に設けられている小孔
３３８′は円周方向に細長い。この小孔３３ａ′と連通
ずる二次空気導入通路３４−２．３４−２ａはこの小孔
から凹み３１−２の端部まで円周方向にそれぞれ延びて
いる。これらの通路３４−２．３４−２ａに沿って、凹
み３１−２の半径方向の幅よりも狭く且つこの凹みと同
じ深さの溝５０がケース３の底壁に凹設されており、こ
の溝５０の半径方向内方縁に沿って、円周方向にガスケ
ット５１が溝５０の底面に接着され、このガスケツ１〜
５１の上面に対してフィルターエレメント組立体４のリ
ング４２の円筒壁部４２ａの下端が気密に当接している
。

第１８図は第６の実施例を示すもので、この例１７− では、拡張室２１の出口２１ａに直接接続してリードバ
ルブ２３が配置され、リードバルブハウジング２５によ
りケース３の凹所３０の外面に取付けられている。

第１９図と第２０図は第７の実施例を示すもので、この
例では、拡張室２１内に水、排気凝縮水等がたまるのを
防止するため、凹所３０の一番低い底壁に拡張室２１の
出口２１ａが形成され、また、消音効果を高めるために
、凹所３０の底壁内面には逆Ｕ字状断面の出口カバ−５
２が、ケース３の底壁の一部をなすプレート３３の小孔
３３ａと拡張室２１の出口２１ａとの間に位置するよう
に、溶接等により固着されている。出口カバー５２は出
口２１ａから離れた位置で横に開いた開口５２ａを有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関の二次空気供給装置とエアクリーナと
の関係を示した概略説明図、 第２図は本発明のエアクリーナの第１実施例を示す部分
破断平面図、 １８− 第３図は第２図のＩ［Ｉ−１断面図、 第４図は第３図に示すエアクリーナのケースの平面図、 第５図及び第６図は、それぞれ、第１図のＶ−Ｖ断面図
及びｖ■−ｖＩ断面図、 第７図及び第９図は、それぞれ、第３図に示すフィルタ
ーニレメン１−組立体の平面図及び底面図、第８図は第
７図の■−■断面図、 第１０図及び第１１図は、それぞれ、本発明の第２実施
例及び第３実施例を示す部分破断平面図、第１２図は本
発明の第４実施例のエアクリーナのケースの平面図、 第１３図及び第１４図は第４実施例のエアクリーナの、
それぞれ、第１２図の馴−■線及１ｍ１Ｖ　−■線に沿
う位置で取った部分断面図、 第１５図は本発明の第５実施例を示す部分破断平面図、 第１６図及び第１７図は、それぞれ、第１５図のＸＶ’
ｌ　＋　ＸＶＩ断面図及び■−■断面図、第１８図は本
発明の第６実施例を示す断片的断面図、 第１９図は本発明の第７実施例を示す断片的断面図、 第２０図は第１９図のｘｘ−ｘｘ断面図、である。 １・・・エアクリーナ、 １ａ・・・非清浄空間、 １ｂ・・・清浄空間、 ２・・・キャップ ３・・・ケース ４・・・フィルターエレメント組立体、１０・・・内燃
１幾関、 １３・・・気化器、 ２０・・・二次空気供給装置、 ２１・・・拡張室、 ２１ａ・・・拡張室の出口、 ２２・・・二次空気供給導管、 ２３・・・リードバルブ（逆止弁）、 ２４・・・二次空気吸入作動コン１〜ロールバルブ、３
０・・・ケース３の凹所、 ３３ａ・・・小孔（連通孔）、 ３４．３４−Ｌ　３４−１ａ　、３４−２．３４−２ａ
・・・二次空気導入通路、 ３４ａ　、３４ａ−Ｌ　３４ａ　−２・・・二次空気取
入口、 ４１・・・フィルターエレメント、 ４２・・・フィルターエレメント組立体４の下側端板即
ちリング、 ４２ａ　、４２ｂ・・・同リングの円筒壁部と７ランジ
、 ４３・・・フィルターエレメント組立体の上側端板即ち
ボス。 代理人　浅　村　　　皓 ２１− 第２図 第３図 第４図 牙５図　　　　牙６図 オフ図 １８図 牙９図 牙１５図 牙１６図　　　　　　第１７図 第１８図 第１９図 π」 牙加図 とり０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内燃機関のエアクリーナと排気系とを連通する
   二次空気供給通路に逆止弁を設け、排気脈動により排気
   系内に生じる負圧を利用して二次空気を該排気系へ供給
   するようにした内燃機関の二次空気供給装置において、
   フィルターエレメントと上側及び下側端板とを有するフ
   ィルターエレメント組立体によってエアクリーナ内を非
   清浄空間と清浄空間とに仕切ると共に、該下側端板とエ
   アクリーナのケースとによって円周方向に延びる二次空
   気導入通路を形成したことを特徴とする内燃機関の二次
   空気供給装置。
2. （２）　内燃機関のエアクリーナと排気系とを連通ずる
   二次空気供給通路に逆止弁を設け、排気脈動により排気
   系内に生じる負圧を利用して二次空気を該排気系へ供給
   するようにした内燃機関の二次空気供給装置において、
   フィルターエレメントと上側及び下側端板とを有するフ
   ィルターエレメント組立体に３１、ってエアクリーナ内
   を非清浄空間と清浄空間とに仕切ると共に該下側端板と
   エアクリーナのケースとによって円周方向に延びる二次
   空気導入通路を形成し、前記ケースの底壁より下方には
   、前記二次空気導入通路と連通孔を介して連通し且つ底
   壁またはその近傍に前記二次空気供給通路に連通する出
   口を有する拡張室を設【プ、前記清浄空間と二次空気導
   入通路とを前記連通孔から隔った位置において二次空気
   取入口により連通させたことを特徴とする内燃機関の二
   次空気供給装置。