JP4112937B2 - 内燃機関のエアクリーナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両に搭載される内燃機関のエアクリーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のエアクリーナは、キャップとケースとからなる分割可能なハウジングと、そのハウジング内に配置される波板状のエアクリーナエレメントとからなるものが知られている。そして、エアクリーナエレメントをハウジングの中に着脱可能に配置するために、キャップの対向する内面からケース側に延出する凸状のくし歯部と、ケースの対向する内面に設けられてキャップのくし歯部と対をなす凹状溝のくし歯部とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、エアクリーナエレメントの山部の幅方向の両側縁部分をケースのくし歯部に挿入した後、キャップ側のくし歯部をエアクリーナエレメントの谷部の幅方向の両側縁部分に挿入することにより、それぞれのくし歯部によりエアクリーナエレメントの両側縁部分を挟持した状態でハウジング内に位置させるものである。
【０００３】
このようなエアクリーナとは異なり、ブローバイガスを吸気系に導入し易くするために、シリンダヘッドカバーにエアクリーナ室を一体に形成し、そのエアクリーナ室にエアクリーナエレメントを収容した構成のものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２８３７６号公報（段落００２９、図１）
【特許文献２】
特開平９−１１２３５６号公報（段落００１７、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、作業性を向上させるために、部品点数を減らすことが考えられる。上記後者のもののように、シリンダヘッドカバーをエアクリーナのハウジングの一部として利用することにより、ハウジングがキャップとケースとからなるものより、部品点数を減らして製造コストを低減することができるが、エアクリーナエレメントとキャップとが別体になっていることから、車両への組み付け時の作業性は従前のままである。つまり、ハウジングの一部がシリンダヘッドカバーで兼用されることから、エアクリーナを組み付け前に組み立てておくことができないものであるので、作業性を向上させるためには、エアクリーナエレメントとキャップとが一体化されていることが好ましい。
【０００６】
これに対して、前述の前者の例では、くし歯部があるために、キャップの成形金型が複雑になり、製造コストを押し上げるものである。また、キャップにくし歯部があることから、このくし歯部をエアクリーナエレメントの谷部に挿入すれば、エアクリーナエレメントとキャップとを外観的には一体化することも可能である。しかしながら、くし歯部が、エアクリーナエレメントの谷部の形状とほぼ同一形状であるので、キャップとエアクリーナエレメントとを一体化しても、くし歯部によりエアクリーナエレメントが保持されるものではないので、キャップを下向きにした場合にエアクリーナエレメントがキャップから脱落する可能性があり、実質的には一体化されたものとはならない。したがって、エアクリーナエレメントと一体化されたキャップをシリンダヘッドカバーに形成されたエアクリーナのケース部分に被せるだけの作業でエアクリーナエレメントを取り付けることは困難であった。
【０００７】
本発明は、このような不具合を解決することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の内燃機関のエアクリーナは、内燃機関の吸気通路に配設され、分割可能なハウジングと、ハウジング内に収容されハウジング内に導入される外気中の少なくとも塵埃を濾過するエアクリーナエレメントとを備える内燃機関のエアクリーナであって、ハウジングが、エアクリーナエレメントを収納し得る凹部を有する蓋体と、蓋体と着脱可能に結合する箱体とからなり、エアクリーナエレメントが、山部と谷部とが連続する通気性を有するフィルタ部を備えてなり、蓋体が、凹部の内面にエアクリーナエレメントに脱落不能に、かつ着脱可能に係合する突起部を備え、蓋体の突起部を、エアクリーナエレメントの正規取付方向における谷部に対応して設け、エアクリーナエレメントにより凹部が密封された状態で箱体に取り付けられることを特徴とする。
【０００９】
このような構成であれば、蓋体の凹部に設けられた突起部にエアクリーナエレメントが係合することにより、蓋体とエアクリーナエレメントとが一体化される。しかも、突起部に係合したエアクリーナエレメントは、脱落不能に係合しているので、蓋体を箱体に取り付ける場合にエアクリーナエレメントが脱落することがない。したがって、エアクリーナエレメントを組み込んだ蓋体を箱体に組み付けるだけの作業となるので、作業性を向上させることが可能になる。加えて、エアクリーナエレメントを交換する際には、蓋体を箱体から取り外すことにより、広い作業空間に蓋体を移動させてからエアクリーナエレメントを交換すればよいので、エアクリーナエレメントの交換の作業性を向上させることが可能になる。
【００１０】
内燃機関への組付けの作業性をさらに向上させるためには、箱体が、内燃機関のシリンダヘッドカバーと一体に設けられるものであるものが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
この実施の形態のエアクリーナは、内燃機関である車両用のガソリンエンジン（以下、エンジンと称する）のためのもので、エンジンの吸気通路に配設されるものである。エアクリーナは、図１及び図２に示すように、分割可能なハウジング１と、ハウジング１内に収容されハウジング１内に導入される外気中の少なくとも塵埃を濾過するエアクリーナエレメント２とからなる。
【００１３】
ハウジング１は、外気の導入部分となる箱体を兼用するエンジンのシリンダヘッドカバー１１と、シリンダヘッドカバー１１に着脱可能に結合される蓋体１２とからなる。シリンダヘッドカバー１１は、エンジンのシリンダヘッド３に取り付けられて、シリンダヘッド３の上部開口３ａを、内部に設けられる中間横壁１１ｄにより閉塞するとともに、側壁１１ａを上方に延長して中間横壁１１ｄの上方に箱体を形成したものである。このシリンダヘッドカバー１１の延長された側壁１１ａには、箱体として機能する空間に連通する外気を導入するための導入口１１ｂが設けてあるとともに、蓋体１２を取り付けるための金属製のクランプ１１ｃが、その側壁１１ａの上縁近傍の、例えば４箇所に取り付けてある。
【００１４】
蓋体１２は、例えば硬質の合成樹脂製で、フランジ１２ａと、そのフランジ１２ａから上方に膨出する上壁１２ｂとからなる。上壁１２ｂは、シリンダヘッドカバー１１に取り付けられた際に導入口１１ｂと背向する側面１２ｂａが他方の側面１２ｂｂより高くなって傾斜した形状に形成される。高さの高い側面１２ｂａには、エアクリーナエレメント２により濾過された外気の排出口１２ｃが設けてあり、蓋体１２の下方から流入する濾過された外気が効率よく排出口１２ｃに案内されるように構成してある。この排出口１２ｃには、図示しないインテークマニホルドが連結される。このように上壁１２ｂが湾曲あるいは上側に膨出していることにより、蓋体１２には凹部１２ｄが形成される。
【００１５】
この凹部１２ｄの内面の複数箇所、具体的には四隅に、図３に示すように、エアクリーナエレメント２と着脱可能に係合する突起部１２ｅが一体に設けてある。それぞれの突起部１２ｅは、後述するエアクリーナエレメント２の谷部２１ａに嵌入されるもので、図４の（ａ）に示すように、その先端が尖っているとともに、エアクリーナエレメント２の谷部２１ａを押し広げるに十分な幅を有する、エアクリーナエレメント２との係合部分を短冊状としたものである。一方、突起部１２ｅの厚みは、図４の（ｂ）に示すように、エアクリーナエレメント２を通過する外気の流れを阻害しないように、エアクリーナエレメント２を保持するのに必要な最小限の強度が得られるように設定してある。そして、突起部１２ｅの長さは、谷部２１の深さより短くしてあり、正規の取付位置にエアクリーナエレメント２を取り付けた場合に、突起部１２ｅによりエアクリーナエレメント２に孔があくことはない。さらに、この突起部１２ｅの位置は、エアクリーナエレメント２の最も外側の谷部２１ａに対応するように設定してある。
【００１６】
エアクリーナエレメント２は、少なくとも塵埃を濾過し得る濾過性と通気性と可撓性とを備える不織布を、複数の襞形状を含んだものになるように押圧成形したもので、図５及び図６に示すように、通気性を有する山部２１ｂと谷部２１ａとが連続するフィルタ部２１の周囲に一体に、取付のためのフランジ部２２を有する構成である（図５の（ａ））。襞形状をなすフィルタ部２１における山部２１ｂとは、取付状態において上側に膨らんでいる部分を指し、谷部２１ａとは山部２１ｂと山部２１ｂとの間の部分を指すものである。
【００１７】
フィルタ部２１は、その山部２１ｂの側面形状が各隅の面取りされた長方形形状をしており（図５の（ｂ））、山部２１ｂの中央に間隙２１ｂａが形成されているとともに、その間隙２１ｂａと同一幅の間隙２１ａａにより谷部２１ａが形成されている（図６）。この山部２１ｂと谷部２１ａとは、そのほぼ全体がフランジ部２２より上側に位置するものである。言い換えれば、フランジ部２２は、山部２１ｂの下端近傍において形成されるもので、谷部２１ａの最も深い部分がフランジ部２２の下面より下側に位置するものとなる。フランジ部２２は、その下面に環状溝２２ａを備え、シリンダヘッドカバー１１に取り付けられた際に、その環状溝２２ａにシリンダヘッドカバー１１の上開口面に取り付けられたシール部材が嵌合するものである。したがって、この環状溝２２ａは、位置決めと気密性保持との機能を有する。
【００１８】
このような構成において、エアクリーナエレメント２を蓋体１２と一体化した後、シリンダヘッドカバー１１に組み付けるものである。まず、エアクリーナエレメント２を蓋体１２の凹部１２ｄにあてがい、さらに凹部１２ｄに向かって押す。この時、突起部１２ｅの先端が尖っていることにより、その先端によりエアクリーナエレメント２の谷部２１ａに案内される。これにより、凹部１２ｄの内面に設けられた突起部１２ｅがエアクリーナエレメント２の谷部２１ａを弾性変形させて押し広げるようにして谷部２１ａに進入する。そして、エアクリーナエレメント２のフランジ部２１が蓋体１２のフランジ１２ａに密着した位置により、突起部１２ｅがエアクリーナエレメント２の谷部２１ａに係合して、エアクリーナエレメント２と蓋体１２とが一体化する。このようにして蓋体１２とエアクリーナエレメント２とが一体化された状態では、エアクリーナエレメント２の山部２１ｂ及び谷部２１ａの大部分が蓋体１２の凹部１２ｄ内に収容されるものである。また、蓋体１２のフランジ１２ａとエアクリーナエレメント２のフランジ部２２とが密着していることにより、蓋体１２の凹部１２ｄはエアクリーナエレメント２により密封されるものである。
【００１９】
この後、シリンダヘッドカバー１１にエアクリーナエレメント２が一体化された蓋体１２を載置し、クランプ１１ｃを蓋体１２に係合させることにより、エアクリーナエレメント２のフランジ部２２がシリンダヘッドカバー１１と蓋体１２とに気密に挟まれて、エアクリーナの組付けが完了する。このエアクリーナにおいて、エアクリーナエレメント２の下側つまりシリンダヘッドカバー１１の中間横壁１１ｄとエアクリーナエレメント２との間には、導入口１１ｂから外気が導入される外気室１３が形成される。この外気室１３は、蓋体１２がシリンダヘッドカバー１１に取り付けられた状態で、エアクリーナエレメント２により蓋体１２内の凹部１２ｄの空間とは完全に分離された状態になっている。
【００２０】
したがって、この外気室１３に導入された外気は、エアクリーナエレメント２の山部２１ｂの間隙２１ｂａからエアクリーナエレメント２の谷部２１ａを介して蓋体１２の凹部１２ｄ内に流入する。そして、エアクリーナエレメント２により少なくとも塵埃が濾過された外気は、蓋体１２の排出口１２ｃからインテークマニホルドに排出される。したがって、塵埃や砂などの除去された清浄な外気がエンジンの吸気通路に供給される。
【００２１】
このように、蓋体１２に一体化されたエアクリーナエレメント２は、４箇所の突起部１２ｅがエアクリーナエレメント２の谷部２１ａを押し広げた状態で係合しているので、エアクリーナエレメント２の谷部２１ａが強固に突起部１２ｅを挟持した状態になっている。その結果、エアクリーナエレメント２を下側にして蓋体１２を保持しても、エアクリーナエレメント２が蓋体１２から脱落することがない。したがって、エアクリーナエレメント２が一体化された蓋体１２を、エンジンのシリンダヘッドカバー１１に取り付けるに際して、エアクリーナエレメント２を下に向けた状態でシリンダヘッドカバー１１の上に載置することができ、その後、４箇所のクランプ１１ｃを蓋体１２に引っ掛けることにより、エアクリーナを形成することができる。つまり、エアクリーナをエンジンに組み付けるに際して、取付用のボルトなどを用いることなく、エアクリーナの組付けを完了することができる。
【００２２】
それゆえ、エアクリーナの組み付けに要する作業を簡素化することができ、作業性を向上させることができる。しかも、エアクリーナエレメント２のフランジ部２２がシリンダヘッドカバー１１と蓋体１２とにより気密状態に挟まれるので、特別なシール構造を採用することなく、エアクリーナエレメント２を通過する前の外気と後の外気とが混合することを確実に防止することができる。
【００２３】
また、蓋体１２の突起部１２ｅは、エアクリーナエレメント２を正規の取付方向で取り付ける場合に、その谷部２１ａに対応して設けてあるので、エアクリーナエレメント２を間違った取付方向つまり表裏逆にして取り付けようとしても、突起部１２ｅが山部２１ｂに衝突するために、蓋体１２にエアクリーナエレメント２を一体化することができない。このため、エアクリーナエレメント２の誤った組付けを確実に防止することができる。
【００２４】
一方、エアクリーナエレメント２を交換する場合、エンジンルーム内での作業は蓋体１２をシリンダヘッドカバー１１から取り外すだけでよいため、交換作業の作業性を向上させることができる。すなわち、エアクリーナエレメント２は蓋体１２と一体化されているため、蓋体１２をシリンダヘッドカバー１１から取り外した後、例えば車両に近い作業台の上に運び、その作業台上でエアクリーナエレメント２の交換作業を行えばよい。したがって、ボンネットを含む車体を気にすることなく、上方に広い空間のある作業位置においてエアクリーナエレメント２を交換することができる。またエアクリーナエレメント２を蓋体１２から取り外す際にボルトなどを緩める作業、あるいはエアクリーナエレメント２を蓋体１２に取り付ける際にボルトなどを締め付ける作業がないので、作業時間を短縮することができる。加えて、取り外したエアクリーナエレメント２が損傷することがないため、エアクリーナエレメント２を清掃して再度蓋体１２と一体化しても、気密性を低下させることがない。
【００２５】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００２６】
上記実施の形態においては、蓋体１２の内面の４箇所に突起部１２ｅを設けるものを説明したが、突起部１２ｅの数はこれに限定されるものではない。突起部１２ｅは、エアクリーナエレメント２の通気性を阻害しないものであれば、５箇所以上に設けるものであってよいし、あるいは谷部２１ａの間隙２１ａａの全長に亘って１箇所あるいは複数箇所に設けられるものであってもよい。ただし、このような間隙２１ａａの全長に亘るものの場合、その位置において通気性が阻害される恐れがあるので、例えば突起部に貫通孔を設けたり、網状のものにすることにより、通気性能が低下しないようにすることが望ましい。
【００２７】
また、蓋体１２に設けられる突起部は、例えば蓋体１２の凹部１２ｄの内面に近い基端側が先端に対して細くなった、つまり基端部の幅寸法が先端の幅寸法より小さい形状のものなどであってもよい。このように、突起部の先端の幅寸法を大きくすることにより、エアクリーナエレメント２の谷部２１ａの深い位置で、間隙２１ａａがさらに大きく拡げられるので、より強固にエアクリーナエレメント２に係合させることができる。
【００２８】
また、蓋体１２に設けられる突起部は、別体であってもよい。このように、突起部を別体により蓋体１２に設けることにより、突起部の形状を一体成形では不可能な、例えば突起部にさらに突起部分があるような形状の各種のものにすることができるので、蓋体１２とエアクリーナエレメント２とを一体化した際に、より強固に両者を係合させることができる。
【００２９】
その他、各部の具体的構成についても上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、以上に詳述したように、蓋体の凹部に設けられた突起部により、蓋体とエアクリーナエレメントとが一体化され、しかも、突起部に係合したエアクリーナエレメントは、脱落不能に突起部に係合しているので、蓋体を箱体に取り付ける場合にエアクリーナエレメントが脱落することを防止することができる。したがって、エアクリーナエレメントを組み込んだ蓋体を箱体に組み付けるだけの作業によりエアクリーナの組立が完了するので、作業性を向上させることができる。加えて、エアクリーナエレメントを交換する際には、蓋体を箱体から取り外すことにより、広い作業空間に蓋体を移動させてからエアクリーナエレメントを交換することができるので、エアクリーナエレメントの交換の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の正面図。
【図２】同実施の形態の側面図。
【図３】同実施の形態における蓋体の平面図。
【図４】同実施の形態における蓋体の突起部とエアクリーナエレメントとの係合状態を示す要部拡大図。
【図５】同実施の形態におけるエアクリーナエレメントの平面及び側面図。
【図６】同実施の形態におけるエアクリーナエレメントの断面図。
【符号の説明】
１…ハウジング
２…エアクリーナエレメント
１１…シリンダヘッドカバー
１２…蓋体
１２ｄ…凹部
１２ｅ…突起部

Claims (2)

1. 内燃機関の吸気通路に配設され、分割可能なハウジングと、ハウジング内に収容されハウジング内に導入される外気中の少なくとも塵埃を濾過するエアクリーナエレメントとを備える内燃機関のエアクリーナであって、
   ハウジングが、エアクリーナエレメントを収納し得る凹部を有する蓋体と、蓋体と着脱可能に結合する箱体とからなり、エアクリーナエレメントが、山部と谷部とが連続する通気性を有するフィルタ部を備えてなり、蓋体が、凹部の内面にエアクリーナエレメントに脱落不能に、かつ着脱可能に係合する突起部を備え、蓋体の突起部を、エアクリーナエレメントの正規取付方向における谷部に対応して設け、エアクリーナエレメントにより凹部が密封された状態で箱体に取り付けられることを特徴とする内燃機関のエアクリーナ。
2. 箱体が、内燃機関のシリンダヘッドカバーと一体に設けられるものであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のエアクリーナ。

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