(57)【要約】【課題】簡素な構成で省スペース化を図る。【解決手段】通過する吸気に旋回流を生じさせるファン部４５と、一端側にファン部４５と離間して対向する吸気導入口４３を有すると共に、他端側に吸気送出口５４を有し、旋回に伴う遠心力により異物が分離された吸気を流通させる筒体部４２と、側面５３に筒体部４２が接続されると共に、内部に吸気を濾過する濾過材５７を収容可能なハウジング部５０と、ハウジング部５０から濾過材５７を通過した吸気を導出する吸気導出部５８と、を備え、筒体部４２は、吸気導入口４３が吸気送出口５４よりも下方に位置するように、ハウジング部５０の側面５３に対して斜めに接続されている。【選択図】図４
2020153299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する吸気に旋回流を生じさせるファン部と、
一端側に前記ファン部と離間して対向する吸気導入口を有すると共に、他端側に吸気送出口を有し、旋回に伴う遠心力により異物が分離された吸気を前記吸気導入口から取り込んで前記吸気送出口に向けて流通させる筒体部と、
側面に前記筒体部の前記吸気送出口が接続されると共に、内部に吸気を濾過する濾過材を収容可能なハウジング部と、
前記ハウジング部から前記濾過材を通過した吸気を導出する吸気導出部と、を備え、
前記筒体部は、前記吸気導入口が前記吸気送出口よりも下方に位置するように、前記ハウジング部の前記側面に対して斜めに接続されている
ことを特徴とするエアクリーナユニット。
【請求項２】
前記ハウジング部の前記側面に取り付けられて、前記筒体部と前記ファン部とを覆うと共に、下方に開口する吸気取込口を有しており、遠心力により分離された前記異物を前記吸気取込口から外部へ落下させるダクト部をさらに備える
請求項１に記載のエアクリーナユニット。
【請求項３】
前記筒体部が、前記ハウジング部の前記側面から下方に向けて湾曲して形成されている
請求項1又は２に記載のエアクリーナユニット。
【請求項４】
前記ハウジング部が横長に形成されており、
前記筒体部を複数備えると共に、該複数の筒体部が前記ハウジング部の前記側面に長手方向に並列に配されており、
前記ファン部を複数備えると共に、該複数のファン部が前記複数の筒体部にそれぞれ対応して設けられている
請求項１から３の何れか一項に記載のエアクリーナユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エアクリーナユニットに関し、特に、プリクリーナを備えるエアクリーナユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等のキャブオーバ型車両においては、キャブ背面に縦方向に延びるバーチカルダクトを設けると共に、該ダクトの上端側開口から取り込まれる吸気を下端側に配されたエアクリーナに導くようにした吸気構造が採用される場合がある。
【０００３】
この種の吸気構造として、例えば、特許文献１には、バーチカルダクトの上端側にサイクロン式のプリクリーナを設け、該プリクリーナで水や塵埃等の異物を分離した吸気を下端側のエアクリーナに導くようにした構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２２９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載の構造では、前段のプリクリーナと、後段のエアクリーナとを別体に設置し、これらをダクトで接続している。このため、ユニット全体が大型化し、周辺レイアウトによっては、スペース上の制約等により、所望の設置位置に搭載できない可能性がある。
【０００６】
本開示の技術は、簡素な構成で省スペース化を図ることができるエアクリーナユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の技術は、通過する吸気に旋回流を生じさせるファン部と、一端側に前記ファン部と離間して対向する吸気導入口を有すると共に、他端側に吸気送出口を有し、旋回に伴う遠心力により異物が分離された吸気を前記吸気導入口から取り込んで前記吸気送出口に向けて流通させる筒体部と、側面に前記筒体部の前記吸気送出口が接続されると共に、内部に吸気を濾過する濾過材を収容可能なハウジング部と、前記ハウジング部から前記濾過材を通過した吸気を導出する吸気導出部と、を備え、前記筒体部は、前記吸気導入口が前記吸気送出口よりも下方に位置するように、前記ハウジング部の前記側面に対して斜めに接続されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記ハウジング部の前記側面に取り付けられて、前記筒体部と前記ファン部とを覆うと共に、下方に開口する吸気取込口を有しており、遠心力により分離された前記異物を前記吸気取込口から外部へ落下させるダクト部をさらに備えることが好ましい。
【０００９】
また、前記筒体部が、前記ハウジング部の前記側面から下方に向けて湾曲して形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記ハウジング部が横長に形成されており、前記筒体部を複数備えると共に、該複数の筒体部が前記ハウジング部の前記側面に長手方向に並列に配されており、前記ファン部を複数備えると共に、該複数のファン部が前記複数の筒体部にそれぞれ対応して設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の技術によれば、簡素な構成で省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る車両の前部構造を示す模式的な斜視図である。
【図２】本実施形態に係る車両の前部構造を車両幅方向左側から視た模式的な側面図である。
【図３】本実施形態に係るエアクリーナユニットを示す模式的な斜視図である。
【図４】本実施形態に係るエアクリーナユニットを部分的に切り欠いて示す模式的な斜視図である。
【図５】本実施形態に係るエアクリーナユニットを車両前後方向に切り欠いて示す模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係るエアクリーナユニットを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る車両１の前部構造を示す模式的な斜視図であり、図２は、本実施形態に係る車両１の前部構造を車両幅方向左側から視た模式的な側面図である。
【００１５】
図１に示すように、車両１は、例えば、トラック等のキャブオーバ型車両であって、車両フレーム１０の前端側上部にはキャブ３（運転室）が載置されている。キャブ３は、車両フレーム１０に不図示のキャブマウントを介して傾動可能に支持されている。キャブ３の前面には、走行風を導入する複数のフロントグリル８が開口形成されている。
【００１６】
なお、車両１０は、キャブオーバ型車両に限定されず、リアエンジンバス、ＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）、ピックアップトラック、乗用車等の他の車両であってもよい。
【００１７】
車両フレーム１０は、車両幅方向に所定の間隔をおいて対向する左右一対のサイドメンバ１１，１２と、複数本のクロスメンバ１５（図示例では前端側のフロントエンドクロスメンバのみを示す）とを備えている。
【００１８】
左右一対のサイドメンバ１１，１２は、車両幅方向内側に開口する断面略Ｕ字状に形成されており、互いに開口側を対向させた状態で車両前後方向に延設されている。クロスメンバ１５は、車両前方又は後方（図示例では後方）に開口する断面Ｕ字状に形成されており、左右のサイドメンバ１１，１２間に車両幅方向に架け渡されている。
【００１９】
なお、これらサイドメンバ１１，１２やクロスメンバ１５の断面形状は、略Ｕ字状に限定されず、略矩形状であってもよい。
【００２０】
エアクリーナユニット３０は、前段側のプリクリーナ部４０と、後段側のハウジング部５０とを備えている。
【００２１】
ハウジング部５０の内部には、不図示のフィルタエレメントが収容されている。また、ハウジング部５０の側壁（図示例では、右側壁）には、吸気導出部５８が一体に設けられている。
【００２２】
吸気導出部５８は、吸気管２１を介して不図示の過給機のコンプレッサハウジングに連結されている。すなわち、プリクリーナ部４０からハウジング部５０内のフィルタエレメントを通過した吸気が、吸気導出部５８から吸気管２１、コンプレッサハウジング、インタークーラ、吸気マニホールド等を経由してエンジン２０に供給されるようになっている。
【００２３】
図２に示すように、エアクリーナユニット３０は、エンジンルーム内のエンジン２０上端とキャブフロア３Ａの下面との間のスペースＳに、プリクリーナ部４０がハウジング部５０に対して前側となるように収容配置されている。このように、エンジンルーム内の限られたスペースＳを、エアクリーナユニット３０の収容空間として有効に利用することで、周辺部品のレイアウト性の向上が図られるようになっている。
【００２４】
以下、図３及び、図４に基づいて、本実施形態に係るエアクリーナユニット３０の詳細構造を説明する。
【００２５】
［エアクリーナユニット］
図３は、本実施形態に係るエアクリーナユニット３０を示す模式的な斜視図である。図４は、本実施形態に係るエアクリーナユニット３０を部分的に切り欠いて示す模式的な斜視図である。
【００２６】
図３及び、図４に示すように、ハウジング部５０は、例えば、合成樹脂等で車両幅方向に横長の矩形箱状に形成されており、その内部には濾過材としてのフィルタエレメント５７（図４に示す）が収容されている。ハウジング部５０は、フィルタエレメント５７の交換時等に分離できるように、好ましくは、前側ケース部５１と後側ケース部５２とを有する分割構造で形成されている。
【００２７】
具体的には、前側ケース部５１は、後側が開口する略容器状に形成されている。後側ケース部５２は、前側が開口する略容器状に形成されている。これら前側ケース部５１及び、後側ケース部５２は、互いに開口縁を接合させた状態で不図示の係止手段（スナップフィットやファスナー部品等）により互いに連結固定されている。
【００２８】
ハウジング部５０の車両幅方向の両側壁部のうち、一方の側壁部（図示例では右側壁部）からは、吸気導出部５８が車両幅方向に延設されている。吸気導出部５８は、例えば、略円筒状の樹脂製パイプであって、好ましくは、ハウジング部５０に振動溶接等により接合されている。なお、図示例において、吸気導出部５８は、前側ケース部５１に設けられているが、後側ケース部５２に設けられてもよい。
【００２９】
ハウジング部５０の前側壁部５３の上端側には、車両幅方向（ハウジング部５０の長手方向）に並列に設けられた複数のハウジング入口５４（図４参照）が開口形成されている。また、ハウジング部５０の前側壁部５３には、プリクリーナ部４０が設けられている。
【００３０】
プリクリーナ部４０は、車両幅方向に並列に配置された複数本の筒体部４２（図４参照）と、各筒体部４２に対応して設けられた複数のファン部４５（図４参照）と、これら筒体部４２及び、ファン部４５を覆うダクト部４８と、ルーバー構造体６０（図４参照）とを備えている。なお、筒体部４２及び、ファン部４５の個数は、図示例の各４個に限定されず、ハウジング部５０の大きさ等に応じて適宜に設定することができる。
【００３１】
筒体部４２は、両端が開口する略円筒状の樹脂製パイプであって、前側壁部５３のハウジング入口５４から車両前方斜め下方に向けて湾曲形成されている。すなわち、筒体部４２の上端側開口は、前側壁部５３のハウジング入口５４に接続されており、本開示の吸気送出口を構成する。筒体部４２は、好ましくは、ハウジング部５０の前側壁部５３に振動溶接等により接合されて、ハウジング部５０に一体的に設けられている。
【００３２】
筒体部４２の下端は、前側壁部５３の下端よりも上方に位置している。筒体部４２の下端には、斜め下方に向けて開口する吸気導入口４３が設けられている。すなわち、吸気導入口４３から導入される吸気が、筒体部４２内を流れて、ハウジング入口５４からハウジング部５０の内部に送出されるようになっている。
【００３３】
ダクト部４８は、例えば、合成樹脂等で形成されており、前面を形成する前側プレート部４８Ａと、側面をそれぞれ形成する一対の左側プレート部４８Ｂ（図３参照）及び、右側プレート部４８Ｃ（図４参照）とを備えている。
【００３４】
前側プレート部４８Ａは、前側壁部５３の上端部のうち、筒体部４２よりも上方の部位から車両前方斜め下方に向けて湾曲形成されている。前側プレート部４８Ａの上端側は、好ましくは、筒体部４２と略同曲率で湾曲し、前側プレート部４８Ａの下端側は、鉛直方向に直線状に延びる平板状とされている。前側プレート部４８Ａの下端縁は、筒体部４２の吸気導入口４３よりも下方に位置される。
【００３５】
左側プレート部４８Ｂ及び、右側プレート部４８Ｃは、一辺が前側プレート部４８Ａの車両幅方向の端縁に沿った円弧を含む略三角形状に形成されている。前側プレート部４８Ａと、左側プレート部４８Ｂ及び右側プレート部４８Ｃとは、好ましくは、一体に形成されている。
【００３６】
ダクト部４８は、前側プレート部４８Ａ、左側プレート部４８Ｂ及び、右側プレート部４８Ｃの各後端縁をハウジング部５０の前側壁部５３に振動溶接等により接合することにより、ハウジング部５０に一体的に設けられている。ダクト部４８の下端縁と、前側壁部５３の下端縁とにより、下方に開口する略矩形状の吸気取込口４９（図４参照）が区画形成されている。
【００３７】
吸気取込口４９には、所定の間隔をおいて配置された複数枚のブレードを有するルーバー構造体６０（図４参照）が設けられている。ルーバー構造体６０は、車両走行中に車輪によって跳ね上げられる水や泥等のスプラッシュが、ダクト部４８内に浸入することを防止するように機能する。
【００３８】
ファン部４５（図４参照）は、外周リング４６と、外周リング４６内に周方向に所定のピッチで配された複数枚の羽根４７とを備えている。羽根４７は、外周リング４６内を通過する吸気を旋回方向に案内することにより、当該吸気に旋回流を生じさせるように形付けられている。ファン部４５の外径は、好ましくは、筒体部４２の外径よりも大きく形成されている。
【００３９】
本実施形態において、ファン部４５は、筒体部４２の吸気導入口４３と同軸上に、該吸気導入口４３から斜め下方に所定の間隔を隔てて対向配置されている。ここで、所定の間隔は、ファン部４５を通過して旋回する吸気から、該吸気中に含まれる塵埃等の異物を遠心力により分離できる距離を基準に設定すればよい。なお、ファン部４５の固定方法は、特に限定されず、外周リング４６を、前側プレート部４８Ａの後面又は、前側壁部５３の前面に不図示の係止手段（スナップフィットやファスナー部品等）で固定すればよい。
【００４０】
以下、図５に基づいて、本実施形態に係るエアクリーナユニット３０の作用を説明する。
【００４１】
図５は、本実施形態に係るエアクリーナユニット３０を車両前後方向に切り欠いて示す模式的な縦断面図である。なお、図中において、矢印Ａ〜Ｄは、それぞれ吸気の流れ方向を示し、符号Ｇは、吸気Ｂから遠心分離された水や塵埃等の異物を示している。
【００４２】
図５に示すように、ダクト部４８の下端に形成された吸気取込口４９からダクト部４８内に取り込まれた吸気Ａ（例えば、水や塵埃等を含んだ吸気）は、ダクト部４８内を上方に向かって流れ、ファン部４５に到達する。
【００４３】
ファン部４５に到達した吸気は、ファン部４５を通過することにより旋回方向に案内される。すなわち、ファン部４５から筒体部４２の吸気導入口４３に向けて流れる吸気Ｂに旋回流が形成される。
【００４４】
ここで、ファン部４５から離間する吸気導入口４３は、ファン部４５よりも小径に形成されている。すなわち、吸気Ｂに含まれる水や塵埃等の異物Ｇは、遠心力により分離されて筒体部４２の外周側に流され、これら異物Ｇを除去された吸気Ｃが吸気導入口４３から筒体部４２内に導入されるようになる。
【００４５】
筒体部４２内を流通した吸気Ｄは、ハウジング入口５４からハウジング部５０の内部に送出されて、フィルタエレメント５７を通過する。フィルタエレメント５７を通過する吸気Ｄは、フィルタエレメント５７によって粒径の小さい微粒ダストまでもが取り除かれた後に、エンジン２０（図１，２参照）へと供給されるようになる。
【００４６】
すなわち、プリクリーナ部４０の旋回流による遠心分離及び、ハウジング部５０のフィルタエレメント５７による濾過の二段階で、吸気から異物が効率的に除去されるようになり、清浄な吸気をエンジン２０に供給できるように構成されている。
【００４７】
プリクリーナ部４０によって吸気Ｂから分離された異物Ｄは、ダクト部４８の内周面や前側壁部５３の前面に付着し、その後、乾燥等すると落下して吸気取込口４９から外部へと排出される。本実施形態において、ダクト部４８の吸気取込口４９は下方に向けて開口するので、ダクト部４８の内周面や前側壁部５３の前面から落下する異物Ｄは、ダクト部４８内に溜められることなく、吸気取込口４９から確実に外部へと排出される。これにより、プリクリーナ部４０の清掃等、メンテナンスの頻度が効果的に削減されるようになる。
【００４８】
以上詳述した本実施形態のエアクリーナユニット３０によると、吸気に旋回流を生じさせて異物を遠心分離するプリクリーナ部４０が、フィルタエレメント５７を収容するハウジング部５０と一体的に設けられている。これにより、プリクリーナ部とハウジング部とを別体に設けてダクトで接続する従前構造に比べ、ユニット全体の小型化が図られるようになり、簡素な構成で吸気の清浄化効率の向上、さらには、省スペース化を実現することが可能になる。
【００４９】
また、プリクリーナ部４０の筒体部４２をハウジング部５０の前側壁部５３に対して斜めに接続したことで、筒体部を略水平方向に接続する構造に比べ、プリクリーナ部４０の車両前後方向の長さが短縮されるようになる。これにより、スペースが限られたエンジンルームにおいても、エアクリーナユニット３０の搭載性を確実に向上することが可能になる。
【００５０】
また、ダクト部４８の吸気取込口４９を下方に向けて開口したことで、吸気から遠心分離された異物をダクト部４８内に溜めることなく、吸気取込口４９から効率的に排出することが可能となり、清掃等のメンテナンス頻度を効果的に削減することもできる。
【００５１】
また、プリクリーナ部４０に、複数の筒体部４２及びファン部４５を横方向に並列に設けることで、これらと同等の遠心分離能力を各１個の大型の筒体部及びファン部で構成する場合に比べ、プリクリーナ部４０の車両上下方向の高さも効果的に抑えることができる。
【００５２】
［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
【００５３】
例えば、上記実施形態において、エアクリーナユニット３０は、エンジン２０の上部に配置されるものとして説明したが、車両１のレイアウトに応じて、エアクリーナユニット３０をサイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向の外側に配置して構成してもよい。この場合は、プリクリーナ部４０が車両幅方向の外側、ハウジング部５０が車両幅方向の内側となるように、エアクリーナユニット３０の長手方向を車両前後方向に向けて配置すればよい。また、エアクリーナユニット３０は、エンジン２０の前方に設けられる不図示のラジエータの上部または下部に配置してもよく、あるいはエンジン２０の後方に設けられてもよい。
【００５４】
また、吸気導出部５８は、ハウジング部５０の右側壁部に設けられるものとして説明したが、ハウジング部５０の上側壁部、下側壁部、後側壁部等、エアクリーナユニット３０が搭載される周囲のレイアウトに応じて適宜に設けてもよい。
【００５５】
また、本開示の適用は、車両１に搭載されるエンジン２０用のエアクリーナに限定されず、発電機のエンジン等、車両以外の産業機械に搭載されるエンジンにも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  車両
３  キャブ
１０  車両フレーム
１１  左サイドメンバ
１２  右サイドメンバ
１５  クロスメンバ
２０  エンジン
３０  エアクリーナユニット
４０  プリクリーナ部
４２  筒体部
４３  吸気導入口
４５  ファン部
４６  外周リング
４７  羽根
４８  ダクト部
４９  吸気取込口
５０  ハウジング部
５３  前側壁部（側面）
５４  ハウジング入口（吸気送出口）
５７  フィルタエレメント（濾過材）
５８  吸気導出部
【図１】
2020153299.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020153299.tif 000007