(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口端を有する有底筒状に形成されると共に、流入口が形成されたケースと、
流出口が形成されると共に、前記ケースの開口端を閉塞するカバーと、
前記ケースと前記カバーとの間に介在し、前記ケースと前記カバー内部を前記流入口側のダストサイドと、前記流出口側のクリーンサイドとに区画するフィルタ部材とを備え、
前記フィルタ部材は、前記流入口から導入された流体をろ過する濾材と、前記開口端に沿って延在するシール部とを備え、
前記ケースは、更に前記ダストサイドと区画されたブローバイ還元通路が形成され、
前記ブローバイ還元通路は、前記ケースに形成されたブローバイ導入口と、前記シール部に開口して形成されたブローバイ排出口とを連通し、
前記ブローバイ排出口は、前記シール部から垂下して形成されると共に、前記ブローバイ還元通路内に挿入される筒状の挿入部が形成されることを特徴とする吸気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気装置において、
前記ブローバイ排出口は、前記ブローバイ還元通路の内径よりも小径のオリフィスとして形成されることを特徴とする吸気装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の吸気装置において、
前記挿入部は、前記ブローバイ還元通路に内接するリップ部が形成されることを特徴とする吸気装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の吸気装置において、
前記ケースは、前記ブローバイ還元通路から前記シール部に向けて突出するリブが形成されることを特徴とする吸気装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の吸気装置において、
前記ブローバイ還元通路には、前記ブローバイ還元通路の内周壁から突出する仕切り壁が形成されることを特徴とする吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の圧縮・燃焼行程において燃焼室からクランクケース内に漏れ出たガスであるブローバイガスをエアクリーナなどの吸気装置に還元することで、ブローバイガスを大気解放せずに回収するブローバイガス還元方式を適用した内燃機関の吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の駆動により、ブローバイガスが発生することが知られており、このブローバイガスをクランクケース内に保持すると、クランクケース内の気圧が上がってしまい、内燃機関を高回転で駆動させた場合のピストンの動きを阻害したり、オイルの循環不良などの問題を生ずることが知られている。また、このブローバイガスをクランクケースから放出し、大気解放とすると、大気汚染の原因となることから、クランクケースから放出したブローバイガスを吸気通路に戻して再燃焼させる還元装置が知られている。
【０００３】
このような還元装置は、ブローバイガスを還元する場所として、スロットルボディやエアクリーナなどの吸気装置に戻す形式が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４８２１１号公報
【０００５】
特許文献１に記載された吸気装置は、フィルタエレメントを内蔵したエアクリーナケースの底壁にブローバイガスをエアクリーナケース内に導入するための連通口を開口させたエンジンの吸気装置において、前記エアクリーナケースの底壁に前記連通口の周囲を囲んで鉛直上方に延びる筒状の下側仕切壁を立設し、該下側仕切壁の上端部を前記エアクリーナケースの天井壁に隙間を隔てて対向させて下側仕切壁の内部を容積型の気液分離室とするとともに、前記下側仕切壁の上端部と前記エアクリーナケースの天井壁間の前記隙間を前記気液分離室と前記エアクリーナケース内の空間とを連通する連通路とし、前記エアクリーナケースの天井壁に前記下側仕切壁の径方向内側及び外側に隙間を隔てて下側仕切壁の上端部よりも鉛直下方に延びる上側仕切壁を突設して前記連通路を迷路状に構成している。
【０００６】
このように特許文献１に記載された吸気装置は、構造を簡素化して吸気装置の生産性を高めるとともに、ブローバイガスに含まれるオイルミストによってフィルタエレメントを汚染することを防止することができる。
【０００７】
また、他の吸気装置では、図６に示すように、ブローバイガス排出口１４２をブローバイ還元通路１４０よりも小径のオリフィスとして形成して、ブローバイ還元通路１４０内を流通するブローバイガスを吸気装置に還元する構成が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の吸気装置の構成によると、特許文献１に記載された吸気装置は、下側仕切壁と上側仕切壁とによって気液分離室を形成し、連通路を迷路状に構成しているので、エアクリーナを組み立てる際に下側仕切壁と上側仕切壁とを組み合わせる作業を行う必要が生じ、下側仕切壁と上側仕切壁との組み合わせを確認しながら組付け作業を行わなければならず、容易に組付け作業を行うことができないといった問題があった。
また、図６に記載した吸気装置は、ブローバイ還元通路１４０内を流通するブローバイガスをシールするシール部材１３２とブローバイ還元通路１４０の端部との間に空隙５０が形成されてしまい、この空隙５０にブローバイガスが滞留して冷却されるとブローバイガスがエマルジョン化してブローバイガスの円滑な導入を阻害するおそれがあった。また、エマルジョン化したブローバイガスは、空隙５０に固着してしまうので、吸気装置に還元することができず、ブローバイガスの還元効率が著しく低下してしまうという問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、より単純な構成でブローバイ還元通路を構成することができ、ブローバイガスのエマルジョン化を防止することができる吸気装置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】
【００１０】
本発明に係る吸気装置は、開口端を有する有底筒状に形成されると共に、流入口が形成されたケースと、流出口が形成されると共に、前記ケースの開口端を閉塞するカバーと、前記ケースと前記カバーとの間に介在し、前記ケースと前記カバー内部を前記流入口側のダストサイドと、前記流出口側のクリーンサイドとに区画するフィルタ部材とを備え、前記フィルタ部材は、前記流入口から導入された流体をろ過する濾材と、前記開口端に沿って延在するシール部とを備え、前記ケースは、更に前記ダストサイドと区画されたブローバイ還元通路が形成され、前記ブローバイ還元通路は、前記ケースに形成されたブローバイ導入口と、前記シール部に開口して形成されたブローバイ排出口とを連通し、前記ブローバイ排出口は、前記シール部から垂下して形成されると共に、前記ブローバイ還元通路内に挿入される筒状の挿入部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る吸気装置において、前記ブローバイ排出口は、前記ブローバイ還元通路の内径よりも小径のオリフィスとして形成されると好適である。
【００１２】
また、本発明に係る吸気装置において、前記挿入部は、前記ブローバイ還元通路に内接するリップ部が形成されると好適である。
【００１３】
また、本発明に係る吸気装置において、前記ケースは、前記ブローバイ還元通路から前記シール部に向けて突出するリブが形成されると好適である。
【００１４】
また、本発明に係る吸気装置において、前記ブローバイ還元通路には、前記ブローバイ還元通路の内周壁から突出する仕切り壁が形成されると好適である。
【００１５】
上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る吸気装置は、ケースにダストサイドと区画されたブローバイ還元通路が形成されており、シール部に形成されたブローバイ排出口を介してクリーンサイドにブローバイガスを戻すように構成されているので、より単純な構成でブローバイ還元通路を構成することができる。
【００１７】
また、本発明に係る吸気装置は、前記ブローバイ排出口は、前記ブローバイ還元通路の内径よりも小径のオリフィスとして形成されるので、ブローバイ還元通路を複雑な迷路状に形成することなく、単純な構造でブローバイガスの気液分離を促進することができる。
【００１８】
また、本発明に係る吸気装置は、シール部から垂下して形成されると共に、ブローバイ還元通路内に挿入される筒状の挿入部を備えており、ブローバイ排出口が該挿入部に形成されているので、フィルタ部材をケースとカバーの間に介在させて組み付ける際、ブローバイ還元通路に挿入部を挿入することで、フィルタ部材の位置決めを容易且つ確実に行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係る吸気装置は、挿入部にブローバイ還元通路に内接するリップ部が形成されているので、挿入部の外周面とブローバイ還元通路の内周面との間をシールすることができ、挿入部の外周面とブローバイ還元通路の内周面との間にブローバイガスが滞留することを防止できる。
【００２０】
また、本発明に係る吸気装置は、ケースにブローバイ還元通路からシール部に向けて突出するリブが形成されているので、ケースとカバーとを組み合わせた際に、該リブがシール部に食い込み、フィルタ部材とケースとの間を容易且つ確実にシールすることができ、フィルタ部材とケースとの間にブローバイガスが滞留することを防止できる。
【００２１】
また、本発明に係る吸気装置は、ブローバイ還元通路の内周壁から突出する仕切り壁が形成されているので、ブローバイ導入口から導入されたブローバイガスが直接ブローバイ排出口に直流することを防止することができるため、ブローバイガスがブローバイ排出口近傍に滞留することを防止できる。また、単純な構成でブローバイ還元通路内を迷路状に形成することができるため、ブローバイガスの気液分離を促進して更なる効率の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態に係る吸気装置を説明するための斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る吸気装置の構成を説明するための分解斜視図。
【図３】第１の実施形態に係る吸気装置の吸気経路及びブローバイ還元経路を説明するための断面図。
【図４】第２の実施形態に係る吸気装置のブローバイ排出口を説明するための拡大断面図。
【図５】第３の実施形態に係る吸気装置のブローバイ還元通路を説明するための拡大断面図。
【図６】従来の吸気装置のブローバイ還元通路の構造を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２４】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る吸気装置を説明するための斜視図であり、図２は、第１の実施形態に係る吸気装置の構成を説明するための分解斜視図であり、図３は、第１の実施形態に係る吸気装置の吸気経路及びブローバイ還元経路を説明するための断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る吸気装置は、エアクリーナ１として構成されている。図２に示すように、エアクリーナ１は、ケース１０と、ケース１０の開口端１２を閉塞するカバー２０と、ケース１０及びカバー２０との間に介在するフィルタ部材３０とから構成されている。
【００２６】
ケース１０は、開口端１２を有する有底筒状に形成されており、側面に吸気流体を導入する流入口１１が形成されている。さらに、ケース１０の角部には、ケース１０の底部から開口端１２に向けて延設されたブローバイ還元通路４０が形成されている。このブローバイ還元通路４０は、後述するダストサイドＤとは区画されて形成されており、ブローバイ還元通路４０内とダストサイドＤとは直接連通していない。
【００２７】
カバー２０は、上述したように、ケース１０の開口端１２を閉塞するように形成されており、さらに、吸気流体及びブローバイガスを内燃機関側へ排出する流出口２１が形成されている。なお、カバー２０はケース１０の開口端１２を閉塞した状態で、クリップ１４によってケース１０に着脱可能に組み付けられている。なお、ケース１０及びカバー２０はポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂によって形成されている。
【００２８】
フィルタ部材３０は、流入口１１から導入した吸気流体をろ過する濾材３１と、ケース１０の開口端１２に沿って形成されたシール部３２とからなっている。濾材３１は、不織布などからなる濾材をプリーツ加工して形成されており、ろ過面積の増大や通気抵抗の抑制を図っている。
【００２９】
また、シール部３２は、濾材３１を保持するように形成されると共に、図３に示すように、ケース１０及びカバー２０に向かって夫々突出する舌部３５が形成されており、該舌部３５が連結部３６によって連結されている。舌部３５及び連結部３６は、ゴムやエラストマといった弾性力を有する材料で形成されており、ケース１０とカバー２０とに挟持されることで舌部３５及び連結部３６が変形し、エアクリーナ１の内部を通過する吸気流体をシールしている。このように、フィルタ部材３０は、エアクリーナ１の内部を流入口１１と連通する側のダストサイドＤと、流出口２１と連通する側のクリーンサイドＣとに区画している。
【００３０】
また、シール部３２には、ブローバイ還元通路４０と連通するブローバイ排出口４２が開口して形成されている。さらに、ブローバイ排出口４２は、シール部３２から垂下して形成されると共にブローバイ還元通路４０内に挿入される筒状の挿入部３３が形成されている。また、挿入部３３はブローバイ還元通路４０に挿入されるため、挿入部３３の内径は、ブローバイ還元通路４０の内径よりも小径に形成されており、かつ挿入部３３の先端からブローバイ排出口４２に向かって徐々に径が狭まるテーパ状に形成されている。さらにまた、挿入部３３の先端は、ブローバイ還元通路４０に内接するリップ部３４が挿入部３３の周方向にわたって、径方向に突出して形成されている。
【００３１】
次に、図３を参照して、本実施形態に係るエアクリーナ１の吸気流体およびブローバイガスの流通経路について説明を行う。吸気流体は、吸気経路Ａに示すように、流入口１１からエアクリーナ１のダストサイドＤに導入される。ダストサイドＤに導入された吸気流体は、濾材３２によって吸気流体に含まれた塵埃などを除去されたうえで、クリーンサイドＣに流通したのち、流出口２１から内燃機関へ排出される。
【００３２】
また、内燃機関で発生したブローバイガスは、ブローバイガス経路Ｂに示すように、ケース１０の下部に形成されたブローバイ導入口４１によってブローバイ還元通路４０内に導入され、筒状の挿入部３３を介してブローバイ排出口４２からクリーンサイドＣに流通して、流出口２１から吸気流体とともに内燃機関へ排出される。このとき、挿入部３３に形成されたリップ部３４がブローバイ還元通路４０に内接しているので、ブローバイ導入口４１から導入されたブローバイガスは挿入部３３とブローバイ還元通路４０の内壁との間に滞留することがなく、ブローバイ導入口４１から導入されたブローバイガスを効率よくクリーンサイドＣへ流通させることができる。
【００３３】
また、挿入部３３は、ブローバイ排出口４２に向かって徐々に狭まるテーパ状に形成されているので、ブローバイ排出口４２をブローバイ還元通路４０よりも小径なオリフィスとして形成することができ、ブローバイガスの気液分離を効率よく行うことができる。さらに、フィルタ部材３０は、挿入部３３がブローバイ還元通路４０に挿入して組み付けられるので、ケース１０とカバー２０との間にフィルタ部材３０を介在して組み付ける際に、フィルタ部材３０の位置決めを容易且つ確実に行うことができ、フィルタ部材３０の組付不良を防止することができる。
【００３４】
さらに、エアクリーナは通常、内燃機関のヘッドカバーの近傍に配置される場合が多いため、ブローバイガスをヘッドカバーから排出させた場合に、より短い距離でブローバイガスをクリーンサイドＣに導入させることができ、内燃機関周辺にブローバイガスの配管を長尺に配置する必要がなく、内燃機関周辺のレイアウト性を犠牲にすることもない。
【００３５】
以上、第１の実施形態に係る吸気装置としてエアクリーナを構成した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る吸気装置はこのようなエアクリーナに限られない。そこで、次に別の形態を有するエアクリーナついて説明を行う。
【００３６】
［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る吸気装置のブローバイ排出口を説明するための拡大断面図である。なお、以下で説明する第２の実施形態に係る吸気装置では、上述した第１の実施形態に係る吸気装置と同一又は類似する部材について、同一符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００３７】
図４に示すように、本実施形態に係る吸気装置は、上述した第１の実施形態に係る吸気装置と同様にエアクリーナとして形成されている。フィルタ部材３０は、ケース１０及びカバー２０に向かって夫々突出する舌部３５と舌部３５を連結する連結部３６とを有しており、これらがケース１０とカバー２０とによって挟持されることで変形してエアクリーナ１内部をシールしている。
【００３８】
また、フィルタ部材３０は、シール部３２から垂下して形成された筒状の挿入部３３ａが形成されている。挿入部３３ａの内径はブローバイ還元通路４０に沿ってストレート状に形成されており、シール部３２には、ブローバイ排出口４２ａがブローバイ還元通路４０及び挿入部３３ａの内径よりも小径に開口して形成され、ブローバイ還元通路４０とクリーンサイドＣとを連通している。
【００３９】
さらに、ケース１０のブローバイ還元通路４０の端部には、ブローバイ還元通路４０の開口に沿ってシール部３２に向けて突出するようにリブ１３が形成されている。リブ１３は、ケース１０とカバー２０とによってフィルタ部材３０が挟持されて組み合わされた際に、シール部３２に食い込むように配置形成されており、リブ１３がシール部３２に食い込むことで、ブローバイ還元通路４０とフィルタ部材３０とをシールしている。
【００４０】
このように、リブ１３がシール部３２に食い込むように形成することで、ブローバイ還元通路４０内を流通するブローバイガスを確実にシールすることができ、且つケース１０とフィルタ部材３０との間にブローバイ還元通路４０と連通する空隙も形成されないので、ブローバイガスの滞留によってブローバイガスのエマルジョン化が生じることを防止することができる。
【００４１】
さらに、挿入部３３がストレート状の筒状に形成され、ブローバイ排出口４２ａがブローバイ還元通路４０の内径よりも小径に形成されたオリフィスとして形成されているので、図４に示すように、ブローバイ排出口４２ａから排出されなかったブローバイガスが、挿入部３３ａの内部で還流するため、挿入部３３ａとブローバイ還元通路４０の内壁との間にブローバイガスが滞留することを防止することができると共に、ブローバイガスの気液分離の効率を促進することができる。
【００４２】
以上、第２の実施形態に係る吸気装置としてエアクリーナを構成した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る吸気装置はこのようなエアクリーナに限られない。そこで、次に別の形態を有するエアクリーナついて説明を行う。
【００４３】
［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態に係る吸気装置のブローバイ排出口を説明するための拡大断面図である。なお、以下で説明する第３の実施形態に係る吸気装置では、上述した第１および第２の実施形態に係る吸気装置と同一又は類似する部材について、同一符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００４４】
図５に示すように、本実施形態に係る吸気装置は、上述した第１および第２の実施形態に係る吸気装置と同様にエアクリーナとして形成されている。また、ケース１０には、ダストサイドＤと区画されたブローバイ還元通路４０が形成されている。
【００４５】
ブローバイ還元通路４０は、ブローバイ導入口４１から導入したブローバイガスを図示しないブローバイ排出口からクリーンサイドＣに導入するように形成されている。ここで、ブローバイ還元通路４０には、ブローバイ還元通路４０の内周壁から径方向に突出する仕切り壁４３が形成されている。
【００４６】
ブローバイ導入口４１から導入されたブローバイガスは、ブローバイ還元通路４０内を流通する際に、仕切り壁４３によってその流通経路を迂回される。このように仕切り壁４３をブローバイ還元通路４０に形成することで、容易にブローバイ還元通路４０内を迷路状に形成することができ、ブローバイガスの気液分離の効率を促進することができる。
【００４７】
以上説明したように、上述した第１の実施形態に係るエアクリーナでは、挿入部をテーパ状に形成した場合について説明したが、挿入部の形状はこれに限られず例えば、第２の実施形態と同様にストレート状に形成しても構わない。
【００４８】
また、第３の実施形態に係るエアクリーナでは、仕切り壁４３を単一に形成した場合について説明したが、仕切り壁４３の数はこれに限られず、複数形成しても構わない。
【００４９】
さらに、第１の実施形態に係るエアクリーナでは、ケース１０とカバー２０とをクリップによって組み合わせた場合について説明したが、ケース１０とカバー２０の組み合わせ方法はこれに限られず、例えば、振動溶着やボルトナットによる締結によって組み合わせても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５０】
１  エアクリーナ，    １０  ケース，    １１  流入口，    １２  開口端，    １３  リブ，    １４  クリップ，    ２０  カバー，    ２１  流出口，    ３０  フィルタ部材，    ３１  濾材，    ３２  シール部，    ３３，３３ａ  挿入部，    ３４  リップ部，    ３５  舌部，    ３６  連結部，    ４０  ブローバイ還元通路，    ４１  ブローバイ導入口，    ４２，４２ａ  ブローバイ排出口，    ４３  仕切り壁，    ５０  空隙，    Ａ  吸気経路，    Ｂ  ブローバイガス経路，    Ｃ  クリーンサイド，    Ｄ  ダストサイド。
【図１】
0005547598.tif 000002
【図２】
0005547598.tif 000003
【図３】
0005547598.tif 000004
【図４】
0005547598.tif 000005
【図５】
0005547598.tif 000006
【図６】
0005547598.tif 000007