JPS63201357A - 内燃機関用エアクリ−ナ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃ａ関用エアクリーナに関するものである
。

〔従来技術〕

一般の内燃１ｍ関においては、その体積効率η、（すな
わち軸トルク）は、機関の回転数および吸気流路の長さ
に主に依存していることが知られている。そして、車両
用内燃１ｌｌＩｌのように、広範囲にわたってその回転
数が変化する場合、吸気流路の長さが一定であると、あ
る１つの限られた範囲の回転数域でしか体積効率のピー
クが得られない。

そこで、異なる回転数域でそれぞれ体積効率のピークを
得るために、機関の回転数に応じて吸気流路の長さを可
変にすることが提案されている。

たとえば、実開昭６０−１８２２２号公報には、偏平楕
円状の断面形状を有する吸気流路の部分に、内部に半環
状の１通通路を備えたヘッドとこのヘッドに突設された
ステムとを有するピストン部材を滑動自在に配設し、こ
のピストン部材を線形往復動させて吸気流路の流路長を
可変にする構成が開示されている。

〔問題点〕

しかし、このような構成にあっては、偏平楕円状断面形
状吸気流路部分は必要最大流路長を満足する長さになっ
ていなければならない。よって、装置全体が大きくなり
、またピストン部材を線形往復動させるために複雑な機
構が必要になり、さらに吸気管路の部分の断面形状を複
雑なものにしなければならない。このような装置を、占
有空間にｖ１限を受ける車両等に搭載する場合には配置
個所の確保等が困難となり、ひいてはコストの上昇をま
ねくという問題がある。

（問題点解決のための手段） 本発明は、このような問題点を解消することを目的とす
るものである。

この目的を達成するため、本発明においては、エアクリ
ーナのケーシング内を回転するプレートで２つの作動室
に分割し、この回動プレートに両作動室間を連通させる
連通開口を設け、フィルタエレメント要素を設けないほ
うの作動室に不動の仕切り壁を設け、この作動室内に向
かって延び回動プレートとともに動く可動突片を回動プ
レートに突設するという手段を講じたエアクリーナが提
供される。

〔作用〕

本発明によれば、エアクリーナ内に形成された吸気流路
部分の流路長が可変となり、上述の問題点が解消される
。

本発明の作用・効果は、以下で添付図面を参照して詳細
に述べる実施例の説明から明らかになるであろう。

〔実施例〕

第１図において、エアクリーナ１は、金Ｗ！Ａ製または
樹ｇｌｆｌｌＪの上側ケース半分１１（図示の実施例で
は金属製）と、ガスケット１２を介して上側ケース半分
１１に嵌合された金属製または樹脂製の下側ケース半分
１３とで構成されるケーシング１０を有する。ケーシン
グ１０の下側ケース半分１３の底面の中央部は、その成
形時またはプレス等により、押し上げられている。

この押し上げられた部分には、下側ケース半分１３の円
形断面形状と等しい形状の円板状回動プレート２０が回
動自在に載置されている。ケーシング１０の内部は、こ
の回動プレート２ｏにより、２つの作動室１４．１５に
分割されている。

下側ケース半分１３の底面中央部の押し上げにより形成
された凹所空間１６には図示しない適宜な手段で回動プ
レート駆動用のステッピングモータ４０が保持されてい
る。回動プレート２０は、このステッピングモータ４０
の出力軸４１に固着され、出力軸４１の動きに応じて任
意の回動角度だけ回動される。

第１作動室１４内には、環状のフィルタエレメント要素
３０がその外周縁部を両ケース半分１１゜１３＠に挾持
されて保持されている。

上側ケース半分１１には、フィルタエレメント要素３０
に向けて外気を導入するための空気導入開口１７が形成
されている。

下側ケース半分１３には、第２図および第４図に示され
るように、環状の第２作動室１５を仕切るように半径方
向に延在する仕切り壁１８が一体に設けられている。ま
た、下側ケース半分１３には、仕切り壁１８に隣接して
吐出開口１９が形成されており、フィルタエレメント要
素３０により洗浄された空気がこの吐出開口１９を通っ
て図示しない内燃ｌａ閏に供給される。

第２図および第５図に示されるように、回動プレート２
０には、両作動室１４．１５１１１を連通させる連通関
口（図示実施例では、半径方向の切り欠き）２１が形成
されている。また、第３ＷＵから明らかなように、切り
欠き２１に沿ってかつ隣接して垂下突片２２が回動プレ
ート２０に突設されている。この垂下突片２２は、滑ら
かな湾曲部を介して回動プレート２０と一体に設けられ
ており、環状の第２作動室１５の断面形状とほぼ等しい
寸法を有する。また、垂下突片２２は、下側ケース半分
１３の底面に摺接しており、フィルタエレメント要素３
０を通ってきた清浄された空気が矢印の方向に流れるよ
うになっている。この垂下突片２２と仕切り壁１８とで
環状の第２作動室１５が２つの作動室部分に分割される
。この作動室部分の一方が吸気流路の一部分として作用
するとともに、その流路長オが垂下突片２２の位置、す
なわち回動プレート２ｏの回動に応じて変化する。

垂下突片２２の位置、すなわち切り欠き２１の位置の違
いによる体積効率η、の特性の違いが第６図に示されて
いる。切り欠き２１が第２図の位置へにある場合、流路
長ｌが長くなり、体積効率η、の特性は第６図の破線で
示されるように、低い機関回転数Ｎ、の時にピークとな
る。また、位１１Ｂにある場合には流路長ｌが短くなり
、二点鎖線で示されるように、高いａｍ回転数Ｎｈの時
にピークとなる。中間位置Ｃでは、一点ｗＩ４Ｉ！で示
されるように、中間の機関回転数Ｎ、の時にピークとな
る。そこで、機関回転数の変動に応じて切り欠き２１の
位置を変えてやれば、すなわち回動プレートを回動させ
てやれば、第６図の実線のような常に最大の体積効率と
なる特性が得られる。

つぎに、このエアクリーナの作動について第１図および
第２図を参照して説明する。

まず、機関の回転数を検出する回転数センサ５０から機
関回転数に対応する信号Ｉ　１および切り欠き２１の位
置を検出する位置検出センサ６０からの位置信号ＩＰが
制御ユニット７０に送られる。１ｌｌｔｌｌユニツト７
０は、信号ＩＮから体積効率が最大となる切り欠き２１
の目標位置を決定する。

そして、位置信号ＩＰから得られる現在位置と、目標位
置との差を計算し、ステッピングモータ４０への操作け
を決める。そして、回動プレート２０を所定の回動角度
目動させるため、ステッピングモータ４０ヘコマンド信
号Ｃ８を送る。これら回転数センサ５０、位置検出セン
サ６０および制御ユニット７０がυ制御装置を構成し、
回動プレートの駆動装置であるステッピングモータ４０
を作動させる。

第７図から第９図までには、別の実施例が示されている
。この実施例エアクリーナ２は、エアクリーナ１に比し
て、下側ケース半分の軸線方向長さが延長されており、
第１作動室１４内に追加の円板状プレート８０をさらに
備えている。なお、第１図に示されたエアクリーナ１の
部材と同一のものおよび同じ作用をなすものには同一の
符号を付しその説明を省略する。

円板状プレート８ｏは、その中央部が押し下げられてお
り、その底面が回動プレートとの間に極僅かの隙間を介
して近接するように、外周縁部が下側ケース半分１３に
溶接等により固定されている。可動プレート２ｏと円板
状プレート８０とにより、第１作動室１４内に環状の吸
気流路部分が画定され、第１作動室１４内部との間の連
通は切り火き８１を介して行われる。

可動プレート２０は、エアクリーナ１の場合と異なり、
その切り欠き２１に隣接して突設された垂下突片２２に
加えて、立ち上がり突片２３が垂下突片２２に整合して
突設されている。この立ち上がり突片２３は、第１作動
室１４内の環状吸気流路部分の断面形状とほぼ等しい寸
法を有し、円板状プレート８０の表面に摺接している（
第８図参照）。

なお、このエアクリーナ２の作動方法は、エアクリーナ
１のそれと同じである。

この実施例では、第１の実施例に比して、吸気流路の流
路長さの変化の割合が２倍となり、体積効率のピークが
得られる機関回転数域の範囲がさらに広くなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、エアクリーナ
内に吸気流路部分を設け、この吸気流路部分の長さをプ
レートの回動運動により変えられるようにした。よって
、従来のように、吸気流路の途中に特別の装置を設ける
必要がなく、ざらに流路長可変のための複雑な線形往復
動駆ａ装置が必要なくなる。よって、空間をそれほど占
有することなく、かつ簡単な構造で流路長さを可変とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のエアクリーナの縦断面図
、 第２図は、第１図の■−■線に沿ってみた断面図、 第３図は、第１図の■−■線に沿ってみた破断断面図、 第４図は、第１図のＩＶ−ＩＶ線に沿ってみた断面図、 第５図は、第１図の回動プレートの平面図、第６図は、
体積効率のピークと機関の回転数との関係を示すグラフ
、 第７図は、別の実施例の縦断面図、 第８図は、第７図の■−■線に沿ってみた断面図、 第９図は、第７図のｒＸ　−ｒＸ線に沿ってみた破断断
面図。 １・・・・・・エアクリーナ、１０・・・・・・ケーシ
ング、１４．１５・・・・・・作動室、１７・・・・・
・導入開口、１８・・・・・・仕切り壁、１９・・・・
・・吐出開口、２０・・・・・・回動プレート、２１・
・・・・・連通開口、２２・・・・・・突片、３０・・
・・・・フィルタエレメント要素、４０・・・・・・ス
テッピングモータ、５０・・・・・・回転数センサ、６
０・・・・・・位翁検出しンサ、７０・・・・・・制御
ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ケーシングと、 該ケーシング内に回動自在に配設され、かつ該ケーシン
   グ内を第１および第２の２つの作動室に分割する回動プ
   レートと、 該回動プレートに形成され、かつ該両作動室間を連通さ
   せる連通開口と、 前記第１作動室内に配設されたフィルタエレメント要素
   と、 該第１作動室内に空気を導入するため該フィルタエレメ
   ント要素より上流で前記ケーシングに設けられた空気導
   入開口と、 前記第２作動室を内燃機関に連通させるため前記ケーシ
   ングに設けられた吐出開口と、 該吐出開口に隣接して配設され、かつ前記ケーシングお
   よび前記回動プレートと協働して前記第２作動室を仕切
   る仕切り壁と、 前記連通開口に隣接して前記回動プレートに突設され、
   かつ前記仕切り壁と協働して前記第２作動室を２つの作
   動室部分に分割する突片と、前記回動プレートを任意の
   回動角度だけ回動させる駆動装置と、 前記内燃機関の状態に応じて該回動角度を決定し、該駆
   動装置を作動させる制御装置と を有することを特徴とする内燃機関用エアクリーナ。