JP2015007375A - Air cleaner for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air cleaner which are arranged close to an engine body and in which the occurrence of muffled sounds resulting from pulsation and vibration is prevented.SOLUTION: An air cleaner 1 includes a body 2, a cover 3, and a filter element 4. An outlet cylinder 10 provided in the body 2 in a downwardly-protruded manner is connected to a suction pipe 13. A space between the bottom face of the body 2 and the filter element 4 is a clean side chamber 8, and an inward cylinder 9 communicated with the outlet cylinder 10 is integrally provided in the body 2. Axial lines 11, 12 of the inward cylinder 9 and the outlet cylinder 10 intersect each other. It is analogized that the inward cylinder 9 and the outlet cylinder 10 are bent to greatly attenuate pulsation, and thereby the occurrence of muffled sounds is prevented.

Description

本願発明は内燃機関用エアクリーナに関し、特に、車両（自動車）用の内燃機関で使用されるエアクリーナを好適な対象にしている。   The present invention relates to an air cleaner for an internal combustion engine, and is particularly suitable for an air cleaner used in an internal combustion engine for a vehicle (automobile).

内燃機関に使用されるエアクリーナは様々な態様があるが、いずれにしても、本体とカバーとで構成されたケースを備えており、ケースの内部にフィルターエレメントを配置している。一般に、カバーに空気取り入れ口を設けて本体に出口筒を設けており、フィルターエレメントで浄化された空気はクリーンサイド室を介して出口筒から排出される（例えば特許文献１）。   There are various types of air cleaners used in internal combustion engines. In any case, the air cleaner includes a case composed of a main body and a cover, and a filter element is arranged inside the case. In general, an air intake is provided in the cover and an outlet cylinder is provided in the main body, and the air purified by the filter element is discharged from the outlet cylinder through the clean side chamber (for example, Patent Document 1).

エアクリーナの配置位置は様々であり、機関本体から遠い部位に設けることもあるが、特許文献１ではエアクリーナを機関本体に近付けて設けており、従って、吸気管は短い長さになっていて、吸気量を調節するスロットルバルブはエアクリーナに近付けた状態で配置されている。   The arrangement position of the air cleaner is various and may be provided at a site far from the engine main body. However, in Patent Document 1, the air cleaner is provided close to the engine main body. Therefore, the intake pipe has a short length, and the intake air The throttle valve for adjusting the amount is arranged close to the air cleaner.

特開２００１−１１５９０１号公報JP 2001-115901 A

さて、吸気系には吸気弁の開閉に起因した脈動が存在しており、この脈動は振動と騒音の原因にもなっている。そして、エアクリーナを機関本体に近付けると、脈動がエアクリーナまで波及しているためと推測されるが、エアクリーナにこもり音が発生する現象が見られた。   Now, in the intake system, there are pulsations due to the opening and closing of the intake valves, and these pulsations also cause vibration and noise. When the air cleaner is brought closer to the engine body, it is presumed that the pulsation has spread to the air cleaner, but a phenomenon in which a muffled noise is generated in the air cleaner was observed.

また、内燃機関では燃焼ガス及び未燃焼ガスがピストンとシンリダボアとの間の隙間からクランク室に吹き抜ける現象があり、そこで、クランク室に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に還流させており、その場合、ブローバイガスをエアクリーナに戻すことも行われているが、ブローバイガスには水分が含まれているため、機関停止後等において水分が凝縮して水滴がエアクリーナのケースの内部に滴下し、これが吸気管を介して気筒に入り込んで機関に悪影響を与えることも懸念されていた。   Further, in the internal combustion engine, there is a phenomenon in which combustion gas and unburned gas blow through the crank chamber from the gap between the piston and the cylinder bore, where the blow-by gas blown through the crank chamber is recirculated to the intake system. The blow-by gas is also returned to the air cleaner, but since the blow-by gas contains moisture, the water is condensed after the engine is stopped, etc., and the water droplets drip into the air cleaner case, which is the intake pipe. There was also concern that the engine would enter the cylinder through the engine and adversely affect the engine.

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。   The present invention has been made to improve the current situation.

本願発明者はエアクリーナ内部の空気の流れや脈動の波及等を種々研究し、空気の流路を工夫することでこもり音を防止できるという着想に至り、本願発明を完成させるに至った。   The inventor of the present application has studied the air flow inside the air cleaner and the ripples of the pulsation, and has come up with the idea that the noise can be prevented by devising the air flow path, thereby completing the present invention.

すなわち本願発明は請求項１，２で特定される構成を有しており、このうち請求項１の発明は、ケースの内部のうちフィルターエレメントを挟んだ片側をクリーンサイド室として、前記ケースに、前記フィルターエレメントと反対側に突出した出口筒を設けたエアクリーナにおいて、前記ケースに、前記出口筒に連通してクリーンサイド室に突出した内向き筒を、当該出口筒の軸心が前記出口筒の軸心に対して交差するようにして設けている。   That is, the present invention has the configuration specified in claims 1 and 2, and the invention of claim 1 includes a clean side chamber on one side of the inside of the case sandwiching the filter element, In the air cleaner provided with the outlet cylinder protruding to the opposite side of the filter element, the case is provided with an inward cylinder that communicates with the outlet cylinder and protrudes into the clean side chamber, and an axial center of the outlet cylinder is the outlet cylinder. It is provided so as to intersect the axis.

請求項２の発明のエアクリーナは、請求項１において、前記内向き筒は前記ケースの軸心と略同心である一方、前記出口筒の軸心は前記内向き筒及びケースの軸心に対して交差しており、前記ケースのうち、前記内向き筒を挟んで前記出口筒の突出方向と反対側の部位に、ブローバイガス放出口を配置している。   The air cleaner according to a second aspect of the present invention is the air cleaner according to the first aspect, wherein the inward cylinder is substantially concentric with the axial center of the case, while the outlet cylinder has an axial center with respect to the inward cylinder and the axial center of the case In the case, a blow-by gas discharge port is disposed in a portion of the case opposite to the protruding direction of the outlet tube with the inward tube interposed therebetween.

本願発明によると、エアクリーナに波及する脈動を大きく減衰できるためと推測されるが、エアクリーナにこもり音が発生することを防止又は著しく抑制できる。その理由は十分に解明していないが、次のように推測できる。   According to the present invention, it is presumed that the pulsation that spreads to the air cleaner can be greatly attenuated, but it is possible to prevent or remarkably suppress the occurrence of a booming noise in the air cleaner. The reason is not fully elucidated, but can be estimated as follows.

すなわち、先ず第１は、内向き筒と出口筒とが屈曲していることであり、空気の流れが方向変換しているため、吸気弁の開閉に起因した波動の伝播が阻害されて共振現象が抑制され、その結果、脈動が屈曲部の箇所で大きく減衰していると推測される。第２に、内向き筒がクリーンサイド室に入り込んでいることにより、クリーンサイド室の内部での空気の自由な振動が阻害されて、音が発生しにくい環境になっていると推測される。また、内向き筒が重しとして機能して、ケース自身の振動も抑制されていると推測される。   That is, the first is that the inward cylinder and the outlet cylinder are bent, and the flow of air is redirected, so that the propagation of waves due to the opening and closing of the intake valve is hindered and the resonance phenomenon As a result, it is presumed that the pulsation is greatly attenuated at the bent portion. Secondly, since the inward cylinder enters the clean side chamber, it is presumed that the free vibration of air inside the clean side chamber is hindered and the environment is less likely to generate sound. Further, it is presumed that the inward cylinder functions as a weight and the vibration of the case itself is also suppressed.

このように、脈動が減衰することと、内向き筒が邪魔になる等してクリーンサイド室で音が発生しにくくなっていることにより、エアクリーナにこもり音が発生することを防止又は著しく抑制できると推測される。そして、内向き筒はケースに一体成型可能であるため、コストアップも防止可能である。   In this way, it is possible to prevent or remarkably suppress the occurrence of a muffled sound in the air cleaner by reducing the pulsation and making it difficult for the clean side chamber to generate a sound because the inward cylinder becomes an obstacle. It is guessed. Since the inward cylinder can be integrally formed with the case, it is possible to prevent an increase in cost.

また、内向き筒はリブ効果を発揮するため、ケースの強度アップにも貢献できる。更に、クリーンサイド室に凝縮水が発生しても、凝縮水が出口筒に流れ込むことはないため、凝縮水に起因して機関が悪影響を受けることも防止できる。   Moreover, since the inward tube exhibits a rib effect, it can also contribute to increasing the strength of the case. Furthermore, even if condensed water is generated in the clean side chamber, the condensed water does not flow into the outlet tube, so that the engine can be prevented from being adversely affected by the condensed water.

請求項２の構成を採用すると、内向き筒とケースとが略同心であるため、ケースを射出成型法で製造するにおいて、型抜きを容易に行える利点がある。また、ブローバイガスに含まれていた水分が凝縮しても、前記のとおり、凝縮水はケースの底部に落ちるだけで内向き筒に入り込むことはないため、機関が凝縮水によって悪影響を受けることも確実に防止できる。   If the structure of Claim 2 is employ | adopted, since an inward cylinder and a case are substantially concentric, in manufacturing a case by the injection molding method, there exists an advantage which can perform die cutting easily. In addition, even if the moisture contained in the blow-by gas is condensed, as described above, the condensed water only falls to the bottom of the case and does not enter the inward cylinder, so the engine may be adversely affected by the condensed water. It can be surely prevented.

本願発明の実施形態を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention.

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。エアクリーナ１は、上向き開口の本体２とこれに上から被さった下向き開口のカバー３とを有しており、両者で中空構造のケースが構成されている。本体２とカバー３とは、いずれも樹脂の成型品である。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The air cleaner 1 includes a main body 2 having an upward opening and a cover 3 having a downward opening that covers the main body 2 from above. The main body 2 and the cover 3 are both resin molded products.

ケースの内部には、フィルターエレメント４を配置している。フィルターエレメント４は本体２とカバー３とのいずれに保持させてもよいが、本実施形態ではカバー３に保持させている。本体２の外周にはカバー３を支持するフランジ５を相当範囲にわたって形成しており、カバー３は、図示しないクリップで本体２に固定されている。   A filter element 4 is arranged inside the case. The filter element 4 may be held by either the main body 2 or the cover 3, but is held by the cover 3 in this embodiment. A flange 5 that supports the cover 3 is formed on the outer periphery of the main body 2 over a considerable range, and the cover 3 is fixed to the main body 2 with a clip (not shown).

本体２とカバー３とは平面視で略円形の形態を成しており、カバー３には、フィルターエレメント４の上側のダスティサイド室６に連通した空気導入口７を設けている。空気導入口７は横向きに開口させているが、上向きに開口させてもよい。また、空気導入口７はカバー３の側面から横向き突設してもよい。   The main body 2 and the cover 3 have a substantially circular shape in plan view, and the cover 3 is provided with an air introduction port 7 communicating with the dusty side chamber 6 on the upper side of the filter element 4. The air inlet 7 is opened sideways, but may be opened upward. Further, the air introduction port 7 may be provided so as to project laterally from the side surface of the cover 3.

本体２の底面とフィルターエレメント４との間はある程度の間隔が空いたクリーンサイド室８になっており、浄化された空気は、クリーンサイド室８から、内向き筒９と出口筒１０とを介して外側に排出される。内向き筒９は本体２と軸心１１を略共通にしており、その上端はフィルターエレメント４に近づいているが、出口筒１０は、その軸心１２が内向き筒９の軸心１１に対して鈍角を成すような傾斜姿勢になっている。傾斜角度θは３０度程度に設定している。   A clean side chamber 8 having a certain gap is provided between the bottom surface of the main body 2 and the filter element 4, and purified air passes from the clean side chamber 8 through an inward tube 9 and an outlet tube 10. Are discharged to the outside. The inward cylinder 9 has the main body 2 and the shaft center 11 substantially in common, and the upper end thereof is close to the filter element 4, but the outlet cylinder 10 has an axis 12 that is relative to the axis 11 of the inward cylinder 9. The slanted posture is obtuse. The inclination angle θ is set to about 30 degrees.

出口筒１０には吸気管１３が接続されており、吸気管１３に、バタフライ式の弁体１４とこれを回転制御するアクチェータ１５とからなるスロットルバルブ１６が設けられている。従って、スロットルバルブ１６はエアクリーナ１にかなり近付けて配置されている。   An intake pipe 13 is connected to the outlet cylinder 10, and a throttle valve 16 including a butterfly-type valve body 14 and an actuator 15 that controls the rotation of the intake pipe 13 is provided in the intake pipe 13. Therefore, the throttle valve 16 is arranged very close to the air cleaner 1.

本体２の外周部のうち、内向き筒９の軸心１１を挟んで出口筒１０のはみ出し方向と反対側に位置した部位には、ブローバイガス導入口１７を設けている。ブローバイガス導入口１７は本体２の外側に突出しており、これに、チューブ等のブローバイガス導入管路が接続されている。他方、カバー３には、ブローバイガスが放出されるポケット部１８が下向きに開口している。ブローバイガスは、ダスティサイド室６に戻してもよいし、クリーンサイド室８に戻してもよい。ブローバイガス導入口１７の下端は内向き筒９の状態とおおむね同じ程度の高さになっている。   A blow-by gas introduction port 17 is provided in a portion of the outer peripheral portion of the main body 2 that is located on the opposite side of the protruding direction of the outlet tube 10 with the axis 11 of the inward tube 9 interposed therebetween. The blow-by gas introduction port 17 protrudes to the outside of the main body 2, and a blow-by gas introduction line such as a tube is connected thereto. On the other hand, the cover 3 has a pocket portion 18 from which blow-by gas is discharged, opened downward. The blow-by gas may be returned to the dusty side chamber 6 or may be returned to the clean side chamber 8. The lower end of the blow-by gas introduction port 17 is almost the same height as the state of the inward tube 9.

以上の構成において、機関の運転によって生じた脈動がエアクリーナ１の側に波及しても、エアクリーナ１でこもり音が発生することを防止又は著しく抑制できる。これは、脈動が出口筒１０と内向き筒９との屈曲部（交差部）で減衰することや、内向き筒９が邪魔になってクリーンサイド室８での音の発生が抑制されていること、内向き筒９が重し及びリブの機能を発揮して本体２が振動しにくくなっていることなどが相乗的に作用しているためと推測される。   In the above configuration, even if the pulsation generated by the operation of the engine spreads to the air cleaner 1 side, it is possible to prevent or remarkably suppress the occurrence of a booming noise in the air cleaner 1. This is because the pulsation is attenuated at the bent portion (intersection) between the outlet cylinder 10 and the inward cylinder 9, and the generation of sound in the clean side chamber 8 is suppressed due to the inward cylinder 9 being in the way. In other words, it is presumed that the inward cylinder 9 is functioning synergistically, such as the weight and the function of the ribs, and the main body 2 is less likely to vibrate.

出口筒１０は鉛直線に対して傾斜しているため、エアクリーナはアンバラスな状態で支持されているが、これも、エアクリーナ１が脈動に共振することを防止する要因になっていると推測される。また、内向き筒９を設けたことで空気の排出通路が長くなる効果を発揮しているが、これも共振防止に貢献していると推測される。   Since the outlet cylinder 10 is inclined with respect to the vertical line, the air cleaner is supported in an unbalanced state, which is also presumed to be a factor for preventing the air cleaner 1 from resonating with pulsation. . Further, the provision of the inward cylinder 9 has the effect of lengthening the air discharge passage, which is also presumed to contribute to the prevention of resonance.

ブローバイガス導入口１７とポケット部１８の内面との間には隙間が空いており、機関の停止後、ブローバイガスに含まれていた水分が凝縮して、凝縮した水滴１９がポケット部１８の内面から下方に落下することがある。しかるに、本実施形態では内向き筒９が存在するため、水滴１９が出口筒１０に侵入することはない。このため、機関が水分によって悪影響を受けることはない。   There is a gap between the blow-by gas inlet 17 and the inner surface of the pocket portion 18, and after the engine is stopped, the moisture contained in the blow-by gas is condensed, and the condensed water droplets 19 become the inner surface of the pocket portion 18. May fall downward. However, in this embodiment, since the inward cylinder 9 exists, the water droplet 19 does not enter the outlet cylinder 10. For this reason, the engine is not adversely affected by moisture.

さて、本体２は、その外面に重なる形状の外型と内側に重なる形状の内型とを有する金型装置で製造されるが、仮に内向き筒９が本体２の軸線に対して傾斜していると、型抜きのためには、内型にスライド型を設けて複雑な割型構造にせねばならず、このため、製造コストが嵩む可能性がある。   The main body 2 is manufactured by a mold apparatus having an outer mold that overlaps the outer surface of the main body 2 and an inner mold that overlaps the inner surface of the main body 2, but the inward cylinder 9 is inclined with respect to the axis of the main body 2. In order to remove the mold, a slide mold must be provided on the inner mold to form a complicated split mold structure, which may increase the manufacturing cost.

これに対して本実施形態では、内型は、ブローバイガス導入口１７を成型するためのスライド型を設ける必要はあるが、さほど複雑な構造にする必要はない。このため、製造コストを抑制できる。なお、出口筒１０の成型のためには外型にスライド型を設けなければならないが、外型にスライド型を設けるのにはスペース上の制約はないため、成型のコストが大きく嵩むことはない。   On the other hand, in the present embodiment, the inner mold needs to be provided with a slide mold for molding the blow-by gas inlet port 17, but does not need to have a complicated structure. For this reason, manufacturing cost can be suppressed. In order to mold the outlet tube 10, a slide mold must be provided in the outer mold. However, there is no space restriction for providing the slide mold in the outer mold, so that the molding cost does not increase greatly. .

本願発明は、実際に内燃機関のエアクリーナに具体化できる。従って、産業上利用できる。   The present invention can actually be embodied in an air cleaner for an internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.

１ エアクリーナ
２ ケースを構成する本体
３ ケースを構成するカバー
４ フィルターエレメント
６ ダスティサイド室
７ 空気導入口
８ クリーンサイド室
９ 内向き筒
１０ 出口筒
１１ 内向き筒の軸心
１２ 出口筒の軸心
１３ 吸気管
１６ スロットルバルブ
１７ ブローバイガス導入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air cleaner 2 Body which comprises case 3 Cover which comprises case 4 Filter element 6 Dusty side chamber 7 Air inlet 8 Clean side chamber 9 Inward cylinder 10 Outlet cylinder 11 Center axis of inward cylinder 12 Center axis of outlet cylinder 13 Intake pipe 16 Throttle valve 17 Blow-by gas inlet

Claims (2)

ケースの内部のうちフィルターエレメントを挟んだ片側をクリーンサイド室として、前記ケースに、前記フィルターエレメントと反対側に突出した出口筒を設けた構成であって、
前記ケースに、前記出口筒に連通してクリーンサイド室に突出した内向き筒を、当該出口筒の軸心が前記出口筒の軸心に対して交差するようにして設けている、
内燃機関用エアクリーナ。 One side of the inside of the case sandwiching the filter element is a clean side chamber, and the case is provided with an outlet tube protruding to the opposite side of the filter element,
The case is provided with an inward cylinder that communicates with the outlet cylinder and protrudes into the clean side chamber so that the axis of the outlet cylinder intersects the axis of the outlet cylinder.
Air cleaner for internal combustion engines. 前記内向き筒は前記ケースの軸心と略同心である一方、前記出口筒の軸心は前記内向き筒及びケースの軸心に対して交差しており、前記ケースのうち、前記内向き筒を挟んで前記出口筒の突出方向と反対側の部位に、ブローバイガス放出口を配置している、
請求項１に記載した内燃機関用エアクリーナ。 The inward cylinder is substantially concentric with the axial center of the case, while the axial center of the outlet cylinder intersects the inward cylinder and the axial axis of the case, and the inward cylinder of the cases A blow-by gas discharge port is disposed at a portion opposite to the projecting direction of the outlet tube across the
An air cleaner for an internal combustion engine according to claim 1.

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