JPS6311297Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の排ガス浄化のために機関の
排気系へ二次空気を導入する二次空気供給用の空
気清浄器に係り、より詳しくは、消音用共鳴室を
備えた空気清浄器に係る。

第１図は従来周知の二次空気供給装置の一例を
示すもので、同図において、１は空気清浄器２と
内燃機関４の排気系（より詳しくは、排気バルブ
５直後の排気ポート８とを連結する空気導管３の
途中に配設されたリードバルブから成る逆止弁で
ある。逆止弁１はアルミ製の弁座１ａと、ステン
レス製の薄板から成る弁体１ｂと、弁体１ｂの開
度を規制するステンレス製の規制板１ｃとを有し
ている。弁体１ｂは空気清浄器２側から流入する
空気は通過させるが給気バルブと排気バルブ５の
オーバーラツプ時に排気ポート８から逆流してく
る排気ガスは通過させない。なお、６は機関４の
シリンダヘツド、７はピストン、９は排気管であ
る。

上記構成において、内燃機関４の運転中、排気
バルブ５と吸気バルブ（図示せず）は吸気工程の
初期の段階で開弁時期がオーバーラツプし、この
時に排気バルブ５近傍の排気系（排気ポート８及
び排気管９）内に負圧が生じ、逆止弁１の弁体１
ｂが開弁する。これにより、空気清浄器２により
浄化された空気が空気導管３を通つて機関４の排
気バルブ５の直後の位置で排気ポート８内に二次
空気として供給されて、機関４の排ガス中に含ま
れる未燃焼成分の燃焼を生じさせる。

このように二次空気が機関４の排気系へ供給さ
れる時に、排気系の排気バルブ５近傍の音、逆止
弁１の弁体１ｂが開閉する際に弁座１ａ及び規制
板１ｃに衝突する音、等が空気導管３内を二次空
気の流れとは反対の方向に音波として伝播し、こ
の音波が空気清浄器２の空気流入口から騒音とし
て放出され、これが車両の騒音源の１つとなつて
いる。

このように二次空気供給装置用の空気清浄器か
ら放出される騒音を消すため、従来から種々の対
策が提案されている。その例としては、空気通路
を絞る、空気清浄器の容量を大きくする。別物の
共鳴器を使用する、または空気清浄器の内部に消
音用拡張室を設ける、等であるが、これらの対策
は空気清浄器の内部構造を過度に複雑にし、重量
アツプとコストアツプとを引き起すという欠点が
ある。また、従来の空気清浄器には、第７図に示
すように空気清浄器ハウジング内に消音用共鳴室
を設けたものも含まれているが、第７図のものは
後述するように消音効果の点で改良の余地があ
る。

上述の諸問題にかんがみ、本考案は構造が簡単
で、重量アツプ及びコストアツプをほとんど伴わ
ずしかも消音効果の優れた二次空気供給装置用空
気清浄器を提供することを目的とする。

本考案に係る二次空気供給装置用の空気清浄器
は、空気流入口および流出口を有する中空のハウ
ジングと、該ハウジング内に前記空気流入口と流
出口との間に配置された濾過エレメントとを有
し、該ハウジング内には該濾過エレメントを通過
した清浄空気を前記空気流出口の方へ向けて案内
する案内通路が設けられており、該案内通路の下
流端と前記空気流出口との間には隙間が設けら
れ、また、前記ハウジング内には前記案内通路の
通路壁の少くとも１部分を取り囲みかつ前記隙間
と連通する消音用共鳴室が形成されている。

次に第２図〜第６図を参照して本考案の実施例
を説明する。

第２図〜第４図において、空気清浄器１０は金
属製のケース１２と金属製のキヤツプ１４とから
成る中空のハウジング１６を有し、ケース１２の
側壁には空気流入口を構成する流入管１８が接続
され、キヤツプ１４の側壁には空気流出口を構成
する流出管２０が接続されている。ケース１２は
カツプ形状であり、このケース１２内にはその内
周壁との間に適当な間隙を保つて濾過エレメント
２２が収納されている。

濾過エレメント２２は円板形の第１端板２４
と、中央に開口２６を有する環状の第２端板２８
と、菊花状にひだ折り加工されて両端板２４，２
８間に介装された環状の濾材３０と、この濾材３
０の内側に配置された金属製の孔あき芯筒３２と
から構成されており、端板２４及び２８は濾材３
０と芯筒３２との両端にそれぞれ接着剤３４によ
り接着固定されている。

キヤツプ１４もカツプ形状であり、ケース１２
の開口端に設けられた環状フランジ１３に対して
巻締め固定されている。ケース１２とキヤツプ１
４との巻締め固定部には濾過エレメント２２の第
２端板２８の周縁部と、キヤツプ１４内に配置さ
れた後述の円形仕切板３６の周縁部とが共に挾持
されている。フランジ１３と端板２８及び仕切板
３６の周縁部とには相互に整合した切欠き３８が
切設され、一方、キヤツプ１４の巻締め周縁部の
一部には回り止め用の爪１５が設けられて切り欠
き３８に係合し、円周方向の位置決めをしてい
る。

仕切板３６には凹溝４０がプレス加工により凹
設されてキヤツプ１４内へ突出している。この凹
溝４０は平面図で見ると濾過エレメント２２の第
２端板２８の中央開口２６を覆う位置から空気流
出口２０の方へ細長く延びる形状を呈し（第２図
参照）、軸方向断面図で見ると、空気流出口２０
との間に隙間４２を形成するようにキヤツプ１４
の内周面から隔たつている軸方向の壁と、この軸
方向の壁から濾過エレメントの端板２８の方へ斜
に延びる傾斜壁とを有しており、前記軸方向壁に
は空気流出口２０と整列する空気流出口４１が形
成されている。

凹溝４０は濾過エレメントを通過した清浄空気
を空気流出口２０の方へ向けて案内する案内通路
を構成し、キヤツプ１４内には該案内通路の通路
壁を取り囲みかつ前記隙間４２と連通する消音用
共鳴室４４が形成される。

空気流出口２０に第１図に示す空気導管３の上
流端が接続されるようになつている。

上記構成において、内燃機関の運転中、各吸気
行程の始めに排気バルブ５と図示しない給気バル
ブとの開閉時期がオーバーラツプし、この時に排
気系内における排気バルブ５直後の部位が負圧と
なり、これにより、逆止弁１の弁体１ｂが開弁す
る。逆つて、空気が空気清浄器１０の空気流入口
１８からハウジング１６内に流入し、濾過エレメ
ント２２の濾材３０を通過することによつて浄化
され、この浄化された空気は濾過エレメントの第
２端板２８の中央開口２６を通り、仕切板３６の
凹溝すなわち案内通路４０により空気流出口２０
へ案内され、該流出口２０から導管３および逆止
弁１を通つて、排気ポート８の排気バルブ５下流
位置へ二次空気として供給される。

二次空気の供給時に、排気バルブ５近傍の音、
逆止弁１の弁体１ｂの開閉音等の騒音が導管３内
を音波として二次空気の流動方向とは反対方向に
伝播して空気清浄器１０に到達するが、この音波
が空気流出口２０から仕切板の開口４１を通つて
案内通路４０に至る間に隙間４２を介して消音用
共鳴室４４内に同一波長の音波を発生させる。こ
のため、空気流出口２０を通つてハウジング１６
内に到達した音波は消音用共鳴室４４によつて発
生される音波と干渉して打ち消し合い、音波の音
圧は減衰される。このように減衰された音波は案
内通路４０および濾過エレメント２２の開口２６
を経て濾材３０を通る際に濾材３０の減衰作用を
受けて更に減衰され、更に、濾材３０からハウジ
ング１６内における濾材３０の上流側空間４６へ
伝播する際の音波の拡散による減衰作用により、
音波の音圧は更に減衰される。従つて、空気清浄
器１０の空気流入口から外部へ伝播される音波の
音圧レベルは非常に低くなり、騒音としては全く
問題とならない。

上述の空気清浄器１０と第７図に示す従来形式
の空気清浄器１０′との消音効果の比較試験を行
つた。尚、第７図中において第３図中の各部分と
同一又は同様の部分には同一の参照符号にダツシ
（′）を付して示してある。本願の第３図の実施例
のものでは消音用共鳴室４４がハウジング１６内
で濾過エレメント２２よりも下流側で空気流出口
２０に隙間４２のみを介して連通した状態で配置
されているのに対し、第７図に示す従来の空気清
浄器１０′においては、共鳴室４４′が濾過エレメ
ント２２′よりも上流側で濾過エレメントとの間
に空間４６′を介在させた状態で設けられて該空
間とは開口４２′を介して連通している点が異な
る。

第３図の空気清浄器１０と第７図の従来のもの
とをそれぞれ第１図に示す導管３の上流端に接続
して、それぞれの場合の騒音の測定を行つた。測
定の結果を第５図に示す。第５図は、二次空気供
給装置から発する音の周波数と空気清浄器から発
生する音の音圧レベルとの関係を示す特性図で、
実線Ａが第３図の空気清浄器１０から発生する音
の音圧レベル特性を示し、破線Ｂが従来の空気清
浄器１０′から発生する音の音圧レベル特性を示
す。両線図の比較から明らかなごとく、本考案の
ように消音用共鳴室４４を濾過エレメント２２の
下流側に設けた空気清浄器においては、消音効果
が極めて優れていることがわかる。

第６図は本考案の第２実施例による空気清浄器
１０ａを示すもので、図中において第３図に示し
た第１実施例の清浄器１０と同じ部分には同一の
参照符号を付して示し、異る部分には“ａ”を付
加した参照符号を付して示してある。すなわち、
空気清浄器１０ａにおいては、空気流出口を構成
する流出管２０ａがハウジング１６の周壁ではな
くキヤツプ１４側の端壁に設けられ、また、濾過
エレメント２２により浄化された空気流出口２０
ａの方に向けて案内する案内通路４０ａは、一端
が濾過エレメント２２の第２端板２８の中央開口
２６の内周縁に溶接等により固着された管状部材
３６ａにより形成されて空気流出口２０ａと軸方
向に整合している。管状部材３６ａの他端４１ａ
は空気流出口２０ａから隙間４２ａだけ内方に隔
たつており、また、ハウジング１６のキヤツプ１
４と濾過エレメント２２の第２端板２８とで形成
された消音用共鳴室４４が案内通路４０ａの通路
壁をなす管状部材３６ａを取り囲み、かつ隙間４
２ａと連通している。

第６図の実施例では、上述のように、空気流出
口２０ａをキヤツプ１４の端板に設け、また、案
内通路４０ａを濾過エレメント２２に同心的に固
着した管状部材３６ａにより形成してあるから、
第１の実施例において用いた回り止め用の爪１５
およびそれと係合する切欠き３８は不要であり、
ハウジング１０のキヤツプ１４とケース１２との
円周方向（回転方向）の位置決めに細かい神経を
使うことなく両者を容易に組合わせて巻締め固定
してハウジング１６を完成させることが可能であ
る。このように、第６図の実施例は第１の実施例
よりも製造法の簡素化および各部品の組付性の向
上が計れ、コストダウンに寄与し、作用効果の点
でも第１実施例のそれと同じである。

なお、本考案は以上の実施例に限定されるもの
ではなく、以下のごとく変形可能である。

(1) ケース１２、端板２４，２８、キヤツプ１
４、仕切板３６、空気流入管１８、空気流出管
２０，２０ａ、管状部材３６ａはいずれも金属
製であるが、強度のある合成樹脂で作つてもよ
い。また、ケース１２と空気流入口１８、キヤ
ツプ１４と空気流出管２０，２０ａは、合成樹
脂の場合一体成形が可能である。

(2) 音波の伝播経路に位置する、ケース１２の内
面、キヤツプ１４の内面等にゴム等の吸音材を
貼付すれば一層消音効果が得られる。

以上説明したように、本考案の二次空気供給装
置用空気清浄器においては、ハウジング内には濾
過エレメントを通過した清浄空気を空気流出口の
方へ向けて案内する案内通路が設けられ、該案内
通路と空気流出口との間には隙間が設けられ、ま
た、該案内通路の通路壁の少なくとも１部分を取
り囲みかつ前記隙間と連通する消音用共鳴室がハ
ウジング内に形成されているから、第７図に示し
た従来の空気清浄器及び図示しない従来の空気清
浄器に比較して消音効果の点で優れているのみで
なく、ハウジングの内部構造が複雑とならず、従
つて、軽量にして安価に製造出来るという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の二次空気供給装置を適用する
内燃機関の二次空気供給装置の概略断面図、第２
図は本願の第１実施例の空気清浄器の平面図、第
３図は同上縦断面図、第４図は第３図のキヤツプ
とケースと巻締め固定部の１部分に設けた回り止
め用爪とそれを受ける切欠きとを示す拡大部分断
面図、第５図は第２図〜第４図に示す空気清浄器
の効果の説明に供する、音圧レベルに関する試験
結果のグラフ、第６図は本願第２実施例の空気清
浄器の縦断面図、第７図は本考案空気清浄器の効
果の比較に供した従来形式の空気清浄器の縦断面
図である。 ４……内燃機関、１，２，３……二次空気供給
装置の逆止弁、空気導管および空気清浄器、１
０，１０ａ……本願空気清浄器、１６……ハウジ
ング、１８……空気流入口（空気流入管）、２０，
２０ａ……空気流出口（空気流出管）、２２……
濾過エレメント、４０，４０ａ……案内通路、４
２，４２ａ……隙間、４４……消音用共鳴室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の排ガス浄化のために該機関の排気系
   へ二次空気を導入する二次空気供給装置用の空気
   清浄器であつて、空気流入口および流出口を有す
   る中空のハウジングと、該ハウジング内に前記空
   気流入口と流出口との間に配置された濾過エレメ
   ントとを有し、該ハウジング内には該濾過エレメ
   ントを通過した清浄空気を前記流出口の方へ向け
   て案内する案内通路が設けられており、該案内通
   路の下流端と前記空気流出口との間には隙間が設
   けられ、また、前記ハウジング内には前記案内通
   路の通路壁の少なくとも１部分を取り囲みかつ前
   記隙間と連通する消音用共鳴室が形成されている
   ことを特徴とする二次空気供給装置用の空気清浄
   器。