(57)【要約】【課題】塵埃を好適に排出することができるとともに、弁体のばたつきによる異音の発生を抑制することができ、且つ製造の容易なエアクリーナを提供することができる。【解決手段】プリクリーナの排塵弁４０は、ケーシングの突出部３０に装着される装着部４２と、開閉可能なリップ部４８ａが形成された半球殻状の底壁部４８を有し、内部の圧力変動を利用してリップ部４８ａが開閉される弁体４４とを備え、弾性材により一体成形されている。突出部３０の内部空間における同突出部３０の突出方向に直交する断面積が、弁体４４の内部空間における突出方向に直交する断面積よりも大きくされている。【選択図】図４
2015175242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃分離部と、その下部から突出する突出部とを有するケーシングと、前記突出部に装着される排塵弁とを備えるエアクリーナにおいて、
前記排塵弁は、前記突出部に装着される装着部と、開閉可能なリップ部が形成された半球殻状の底壁部を有し、内部の圧力変動を利用して前記リップ部が開閉される弁体とを備え、弾性材により一体成形されるものであり、
前記突出部の内部空間における同突出部の突出方向に直交する断面積が、前記弁体の内部空間における前記突出方向に直交する断面積よりも大きくされている、
エアクリーナ。
【請求項２】
前記突出部の外側面には先端側ほど内側に位置する傾斜面を有する爪部が形成され、
前記排塵弁の開口の内周縁には同開口に近接するほど外側に位置する傾斜面が形成されている、
請求項１に記載のエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排塵弁を備えるエアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のエアクリーナでは、インレットに設けられたプリクリーナによって、吸気に含まれる塵埃の一部を分離して除去するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載のプリクリーナのケーシングには、塵埃分離部の下部から下方に突出する突出部が設けられており、同突出部には塵埃を外部に排出するための排塵弁が装着されている。
【０００３】
特許文献１に記載の排塵弁は、弾性材よりなり、開閉可能なリップ部が形成された底壁部を有しており、同底壁部には同リップ部を挟むように一対のウェイトが設けられている。そして、内燃機関の運転時に、吸気によってケーシング及び排塵弁の内部が負圧になることで、リップ部の間のスリットが閉じた状態に保持され、前記分離部で分離された塵埃などが排塵弁の内部に収集される。また、車両の走行振動や吸気脈動などの振動が排塵弁に付与されると、前記ウェイトにより振動が増幅されることでスリットが開放され、その開放されたスリットを介して塵埃などが外部に排出される。
【０００４】
また、特許文献２には、弾性材よりなり、開閉可能なリップ部が形成された半球殻状の底壁部を有する排塵弁が記載されている。そして、内燃機関の運転時に、吸気脈動によってケーシング及び排塵弁の内部が一時的に正圧になることで、リップ部の間のスリットが開放される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６―２７４９４７号公報
【特許文献２】特開平２−２５３０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の排塵弁は、ウェイトにより振動を増幅してスリットを開放するものであり、振動によってリップ部が変位しやすいように底壁部の肉厚を薄くするなどして剛性が低くされている。そのため、振動によって底壁部がばたつきやすく、異音が発生するという問題がある。
【０００７】
また、例えば吸気脈動の変動幅が小さい内燃機関においては、排塵弁内部が正圧になりにくい。そのため、特許文献２に記載の排塵弁においては、スリットが開放されにくく、塵埃を好適に排出することができないことから、吸気脈動の変動幅の小さい内燃機関に対しては適用することが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、塵埃を好適に排出することができるとともに、排塵弁のばたつきによる異音の発生を抑制することができ、且つ製造の容易なエアクリーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためのエアクリーナは、塵埃分離部と、その下部から突出する突出部とを有するケーシングと、前記突出部に装着される排塵弁とを備える。前記排塵弁は、前記突出部に装着される装着部と、開閉可能なリップ部が形成された半球殻状の底壁部を有し、内部の圧力変動を利用して前記リップ部が開閉される弁体とを備え、弾性材により一体成形されるものであり、前記突出部の内部空間における同突出部の突出方向に直交する断面積が、前記弁体の内部空間における前記突出方向に直交する断面積よりも大きくされている。
【００１０】
上記構成によれば、内燃機関の吸気脈動によって排塵弁内部の圧力が一時的に上昇すると、リップ部の間のスリットが開いて収集されていた塵埃が排塵弁の外部に排出される。
ただし、例えば吸気脈動の変動幅が小さい内燃機関においては、排塵弁内部の圧力が上昇しにくい。そのため、排塵弁内部の圧力変動だけではスリットが好適に開かないことがある。
【００１１】
排塵弁においては、同排塵弁内部の圧力変動に加えて、弁体の底壁部に対して内側から作用する塵埃の自重が複合的に作用することによってスリットが開かれる。この点、上記構成によれば、突出部の内部空間が大きくされるため、排塵弁内部により多くの塵埃を収集することが可能となる。従って、排塵弁内部の圧力が上昇しにくい場合であっても塵埃の自重を利用することで弁体が開きやすくなる。
【００１２】
また上記構成によれば、弁体の底壁部が半球殻状をなしているため、同底壁部の剛性が高められる。このため、内燃機関などから伝達される振動に起因して底壁部がばたつくことを抑制することができる。
【００１３】
また上記構成によれば、排塵弁が弾性材により一体成形されるため、これらを分割して形成する構成に比べて、排塵弁の製造工数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、塵埃を好適に排出することができるとともに、弁体のばたつきによる異音の発生を抑制することができ、且つ製造の容易なエアクリーナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のエアクリーナの要部の断面図。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す断面図。
【図３】同実施形態の排塵弁の斜視図。
【図４】図２の４−４線に沿った断面図。
【図５】同実施形態のケーシングの突出部の下面図。
【図６】同実施形態の作用を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図６を参照して、エアクリーナの一実施形態について説明する。
図１に示すように、エアクリーナは、内燃機関の吸気通路に設けられるものであり、ハウジング１０、及びその内部に設けられたフィルタエレメント１６を備えている。ハウジング１０の側壁におけるフィルタエレメント１６の上流側に形成された開口には、プリクリーナ２０のケーシング２２が挿入されている。
【００１７】
ケーシング２２は、硬質樹脂材料により形成され、円筒状をなす外筒部２３を有している。外筒部２３の上流端にはインレット１２が接続されている。また、外筒部２３の上流端には、インレット１２からの吸気を旋回させる固定翼２６が設けられている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、外筒部２３の下流端には、同外筒部２３と二重管構造をなすとともに塵埃分離部２８を構成する内筒部２４が設けられている。内筒部２４の下流端は、径方向外側に向けて延びており、外筒部２３に連結されている。
【００１９】
また、ハウジング１０の側壁であってフィルタエレメント１６の下流側には、アウトレット１４が設けられている。
図２に示すように、外筒部２３の下流側端部の下部には開口２３ａが形成されており、同開口２３ａの縁部からは長四角筒状の突出部３０が下方に向けて形成されている。図５に示すように、突出部３０は、対向する一対の短辺を含む面と、一対の長辺を含む面とを有する。
【００２０】
図２、図４、及び図５に示すように、突出部３０の外側面には爪部３２が形成されている。この爪部３２は、突出部３０の下端（先端）側ほど内側に位置する傾斜面３４を有している。ただし、図２及び図５に示すように、突出部３０の４つの外側面のうちの１つの面（本実施形態では吸気流れ方向の下流側の面）は爪部３２が形成されていない平面部３６とされている。
【００２１】
図２及び図４に示すように、突出部３０には、ゴムやエラストマーなどの弾性材により一体成形された排塵弁４０が装着されている。
図２〜図４に示すように、排塵弁４０は、突出部３０に装着される装着部４２と、弁体４４とを備えている。
【００２２】
装着部４２は、前記突出部３０の外側面を覆う側壁部４２ａと、同側壁部４２ａの下端から内側に向けて屈曲して延びて同突出部３０の直下に位置する下壁部４２ｅとを有している。
【００２３】
図２及び図４に示すように、側壁部４２ａの内側面には、突出部３０の爪部３２に対応した凹形状を有する嵌合溝４２ｂが形成されており、同嵌合溝４２ｂには同爪部３２が嵌合されている。また、装着部４２の開口の内周縁には、上側ほど、すなわち同開口に近接するほど外側に位置する傾斜面４２ｄが形成されている。
【００２４】
下壁部４２ｅの内周縁には、断面円環状のベローズ部４６が下方に向けて突設されている。
また、図２〜図４に示すように、ベローズ部４６の下端には、半球殻状をなす底壁部４８が設けられている。底壁部４８の中央下端には下方に向けて突出し、開閉可能なリップ部４８ａが形成されている。リップ部４８ａにはスリット４８ｂが形成されている。ベローズ部４６及び底壁部４８によって前記弁体４４が構成されている。
【００２５】
図２及図４に示すように、装着部４２の肉厚は弁体４４の肉厚よりも大きくされている。また、図２〜図４に示すように、排塵弁４０には、側壁部４２ａの下端からベローズ部４６の下端にわたって、且つ装着部４２の各片の中央部に位置するように複数のリブ４２ｆが一体成形されている。
【００２６】
図２に示すように、突出部３０の短辺に沿った断面構造においては、突出部３０の内側面は弁体４４の内周面、詳しくはベローズ部４６の縮径部の内周面よりも僅かに内側に位置している。これに対して、図４に示すように、突出部３０の長辺に沿った断面構造においては、突出部３０の内側面は弁体４４の内周面よりも外側に位置している。そして、突出部３０の内部空間における同突出部３０の突出方向に直交する断面積が、ベローズ部４６の縮径部における断面積よりも大きくされている。
【００２７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図６に示すように、突出部３０に排塵弁４０を装着する際に、突出部３０の傾斜面３４によって排塵弁４０の装着部４２の傾斜面４２ｄが案内されるとともに同装着部４２が外周側に向けて弾性変形する。そして、突出部３０の爪部３２が排塵弁４０の装着部４２の嵌合溝４２ｂに嵌合される。このため、突出部３０に対して排塵弁４０を容易に装着することができる。
【００２８】
内燃機関の吸気脈動によって排塵弁４０内部の圧力が一時的に上昇すると、リップ部４８ａの間のスリット４８ｂが開いて収集されていた塵埃が排塵弁４０の外部に排出される。
【００２９】
ただし、例えば吸気脈動の変動幅が小さい内燃機関においては、排塵弁４０内部の圧力が上昇しにくい。そのため、排塵弁４０内部の圧力変動だけではスリット４８ｂが好適に開かないおそれがある。
【００３０】
ところで、排塵弁４０においては、同排塵弁４０内部の圧力変動に加えて、弁体４４の底壁部４８に対して内側から作用する塵埃の自重が複合的に作用することによってスリット４８ｂが開かれる。
【００３１】
本実施形態によれば、突出部３０の内部空間における同突出部３０の突出方向に直交する断面積が、弁体４４の内部空間における突出方向に直交する断面積よりも大きくされており、突出部３０の内部空間が大きくされるため、排塵弁４０内部により多くの塵埃を収集することが可能となる。従って、前述したように吸気脈動の変動幅が小さい内燃機関に適用される場合など排塵弁４０内部が上昇しにくい場合であっても塵埃の自重を利用することでスリット４８ｂが開きやすくなる。
【００３２】
また、弁体４４の底壁部４８が半球殻状をなしているため、同底壁部４８の剛性が高められる。このため、車両や内燃機関から伝達される振動に起因して底壁部４８がばたつくことを抑制することができる。
【００３３】
また、排塵弁４０が弾性材により一体成形されるため、これらを分割して形成する構成に比べて、排塵弁４０の製造工数を削減することができる。
以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００３４】
（１）プリクリーナ２０の排塵弁４０は、ケーシング２２の突出部３０に装着される装着部４２と、開閉可能なリップ部４８ａが形成された半球殻状の底壁部４８を有し、内部の圧力変動を利用してリップ部４８ａが開閉される弁体４４とを備え、弾性材により一体成形されている。突出部３０の内部空間における同突出部３０の突出方向に直交する断面積が、弁体４４の内部空間における突出方向に直交する断面積よりも大きくされている。
【００３５】
こうした構成によれば、突出部３０の内部空間が大きくされるため、排塵弁４０内部により多くの塵埃を収集することが可能となる。従って、排塵弁４０内部が上昇しにくい場合であっても塵埃の自重を利用することでスリット４８ｂが開きやすくなる。また、弁体４４の底壁部４８が半球殻状をなしているため、同底壁部４８の剛性が高められる。このため、車両や内燃機関から伝達される振動に起因して底壁部４８がばたつくことを抑制することができる。また、排塵弁４０が弾性材により一体成形されるため、これらを分割して形成する構成に比べて、排塵弁４０の製造工数を削減することができる。
【００３６】
（２）突出部３０の外側面には、下端側ほど内側に位置する傾斜面３４を有する爪部３２が形成されている。排塵弁４０の開口の内周縁には、上側ほど、すなわち同開口に近接するほど外側に位置する傾斜面４２ｄが形成されている。
【００３７】
こうした構成によれば、突出部３０に排塵弁４０を装着する際に、突出部３０の傾斜面３４によって排塵弁４０の装着部４２の傾斜面４２ｄが案内されるとともに同装着部４２が外側に向けて弾性変形する。そして、突出部３０の爪部３２が排塵弁４０の装着部４２の嵌合溝４２ｂに嵌合される。このため、突出部３０に対して排塵弁４０を容易に装着することができる。
【００３８】
（３）ケーシング２２の突出部３０は長四角筒状をなし、突出部３０の外側面の一面は爪部３２が形成されていない平面部３６とされている。
こうした構成によれば、図５に示す二点鎖線よりも下側には爪部３２が存在しないため、同二点鎖線よりも上側に位置する突出部３０の部位を上下にスライドするスライド型にて成形するとともに、同二点鎖線よりも下側に位置する部位を固定型にて成形することが可能となる。このため、突出部３０を成形するためのスライド型が１つで済む。従って、ケーシング２２を容易に成形することができる。
【００３９】
（４）装着部４２の肉厚が弁体４４（ベローズ部４６、底壁部４８）の肉厚よりも大きくされている。
底壁部４８は半球殻状をなしていることから、肉厚を大きくしなくとも剛性が高くなりやすい。ところが、排塵弁４０全体の肉厚を弁体４４に合わせて均一とすると、平板状をなす装着部４２の下壁部４２ｅの装着部４２の剛性が低くなり、振動による異音が発生するおそれがある。
【００４０】
この点、上記構成によれば、下壁部４２ｅの剛性を選択的に高めることができる。従って、排塵弁４０の重量増加を抑制しつつ、排塵弁４０の剛性を好適に高めることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・排塵弁４０のリブ４２ｆを省略することもできる。
・突出部３０の外側面全周に爪部３２を形成することもできる。
【００４２】
・突出部を円筒状にすることもできる。この場合、突出部の形状に合わせて排塵弁の装着部を円筒状にする必要がある。また、突出部を五角筒状や六角筒状などの四角筒状以外の形状にすることもできる。これらの場合、突出部の形状に合わせて排塵弁の装着部の形状を変更する必要がある。
【００４３】
・突出部３０の爪部３２が傾斜面３４を有さないものであってもよい。
・装着部４２の開口の内周縁が傾斜面４２ｄを有さないものであってもよい。
・突出部３０の爪部３２を省略することもできる。この場合、装着部４２の内側面の嵌合溝４２ｂを省略すればよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０…ハウジング、１２…インレット、１４…アウトレット、１６…フィルタエレメント、２０…プリクリーナ、２２…ケーシング、２３…外筒部、２３ａ…開口、２４…内筒部、２６…固定翼、２８…塵埃分離部、３０…突出部、３２…爪部、３４…傾斜面、３６…平面部、４０…排塵弁、４２…装着部、４２ａ…側壁部、４２ｂ…嵌合溝、４２ｄ…傾斜面、４２ｅ…下壁部、４２ｆ…リブ、４４…弁体、４６…ベローズ部、４８…底壁部、４８ａ…リップ、４８ｂ…スリット。
【図１】
2015175242.tif 000003
【図２】
2015175242.tif 000004
【図３】
2015175242.tif 000005
【図４】
2015175242.tif 000006
【図５】
2015175242.tif 000007
【図６】
2015175242.tif 000008