(57)【要約】      （修正有）【課題】エアフィルタをカバーで覆いつつ、空気吸入効率を高めた自動車用エンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】自動車用エンジンの吸気装置では、吸入効率を上げるため先端側に向かって漸次小径となる円錐型のエアフィルタに付け換えることが行われている。円錐型のエアフィルタ３を、ラツパ状に拡開したファンネル部１ａを先端側に有する筒状のフィルタカバー１に装着している。そして、ラツパ状に拡開したファンネル部２ａを先端側に有する筒状の前筒部材２を、前筒部材２のファンネル部２ａがフィルタカバー１のファンネル部１ａより前方に位置させて装着している。フィルタカバー１の前端側の内側には凸部１ｃを円周上に複数個設け、間隙５を形成している。【選択図】図１
0003172535.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
先端側に向かって漸次小径となる円錐型のエアフィルタを、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端側に有する筒状のフィルタカバーに装着した自動車用エンジンの吸気装置において、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端側に有する筒状の前筒部材を、該前筒部材のファンネル部が該フィルタカバーのファンネル部より前方に位置させて、該フィルタカバーの前端側の内側に空気が流入する間隙を設けて装着したことを特徴とする自動車用エンジンの吸気装置。
【請求項２】
前記空気が流入する間隙は、内部へ向かって狭くなるように、前記フィルタカバーの前部の内周に内部へ向かって漸次低くなる凸部を複数設けるとともに、前記前筒部材は肉厚の小さい円筒状としたことを特徴とする請求項１記載の自動車用エンジンの吸気装置。
【請求項３】
前記前筒部材の後端部円周上に複数の舌片を設け、該舌片を回動することにより前記間隙を調整可能としたことを特徴とする請求項２に記載の自動車用エンジンの吸気装置。
【請求項４】
前記前筒部材の前方に、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端部に有する筒状の案内筒部材を装着したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用エンジンの吸気装置。
【請求項５】
前記案内筒部材の後端部円周上には、複数のスリットを設けたことを特徴とする請求項４記載の自動車用エンジンの吸気装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自動車用エンジンの吸気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンには、円筒状のエアフィルタを内装した吸気管が付設されているが、エンジン出力を上げる手段の一つとして、吸気抵抗が少ない円錐形状のエアフィルタに取換えて、空気の吸入効率を高めることが行われている。
このエアフィルタは、一般に、アコーディオン状に折り畳んで吸入面積を大きくしたもので、エレメントが露出した状態でエンジンルーム内に配置されている。
このような吸気装置によれば、空気の吸入効率は高まるが、エンジンルーム内の熱気を吸入してしまうことや、チリや埃の吸い込み量が多くなるという問題があり、エアフィルタをカバーで覆ったものもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０９１９６２
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のエンジンの吸気装置は、先端側をファンネル状に開口した筒状のカバーでエアフィルタを覆っている。このため、エンジンルーム内の熱気や埃が吸入されるのを抑制できる。
しかしながら、カバーを設置して熱によって膨張した空気を吸わないようにするだけでは、吸気量の増加は見込めない。
【０００５】
そこで、本考案は、エアフィルタをカバーで覆いつつも、空気吸入効率を高めた自動車用エンジンの吸気装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の自動車用エンジンの吸気装置は、上記の目的を達成するため、次の手段を採った。すなわち、先端側に向かって漸次小径となる円錐型のエアフィルタを、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端側に有する筒状のフィルタカバーに装着した自動車用エンジンの吸気装置において、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端側に有する筒状の前筒部材を、該前筒部材のファンネル部が該フィルタカバーのファンネル部より前方に位置させて、該フィルタカバーの前端側の内側に空気が流入する間隙を設けて装着したことを特徴としている。
【０００７】
エアフィルタは、円錐型のものを使用する。なお、円錐型には断面が楕円状のものも含まれるものとする。外周面はアコーデオン状に形成されたものが望ましい。
フィルタカバーは、エアフィルタの外形にほぼ沿い、かつ、適切な間隙を保ったなだらかな筒状で、先端側にファンネル部を有する。なお、材質は特に限定しないが、断熱性のある合成樹脂が望ましい。
【０００８】
前筒部材は、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端側に有する筒状に形成されたもので、ファンネル部がフィルタカバーのファンネル部より前方に位置するようにフィルタカバーに取付ける。そして、前筒部材とフィルタカバーの間から空気が流入する間隙を設ける。
この手段は、フィルタカバーの前部の内周に複数の凸部を設けることにより前筒部材の外周との間に形成させるか、前筒部材側の根元部外周に複数の溝を形成すればよい。
なお、この間隙は、請求項２に記載のように、内部へ向かって狭くなるように、フィルタカバーの前部の内周に内部へ向かって漸次低くなる凸部を複数設け、前筒部材は肉厚の小さい円筒状とするのが望ましい。また、この間隙はフィルタカバーの筒径や長さなどによって適宜選定するが、請求項３に記載のように、前筒部材の後端部円周上に複数の舌片を設け、該舌片を回動することにより、調整できるようにするのが望ましい。
【０００９】
さらに、請求項４に記載のように、前筒部材の前方に、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端部に有する筒状の案内筒部材を装着すれば、空気吸入効率がさらに向上する。
この案内筒部材は、請求項５に記載のように、後端部円周上に、複数のスリットを設けるとよい。
なお、本装置の空気吸込み側は、極力熱源から離れ、乱流の少ない静止した空気のあるところに設置する。
【考案の効果】
【００１０】
上記のように、本考案の自動車用エンジンの吸気装置は、先端側に向かって漸次小径となる円錐型のエアフィルタを、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端側に有する筒状のフィルタカバーに装着するとともに、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端側に有する筒状の前筒部材を、フィルタカバーの前端側の内側に空気が流入する間隙を設けて装着した。これにより、吸入時、前筒部材の外周部に沿って間隙に流速の速い隙間風が流入し、これが前筒部材の内径部を流入する空気を呼び込むように作用するので、エンジンの低回転域でも吸気の初速が上がり、吸入効率が一段と向上する。なお、前筒部材のファンネル部がフィルタカバーのファンネル部より前方に位置させているので、前端中央部へ吸入される空気と間隙へ吸入される空気が干渉することもない。
また、安定した空気の吸入が行われるので、適正な空燃比が得られ、排気中の有害物質が低減する。さらに、低回転域における吸入効率の増加により、トルクが増大する。これにより、アクセルを踏み込む量が減り、燃費が向上する。
【００１１】
請求項２に記載のように、空気が流入する間隙は、内部へ向かって狭くなるように、フィルタカバーの前部の内周に内部へ向かって漸次低くなる凸部を複数設けるとともに、前筒部材は肉厚の小さい円筒状とすれば、内部へ流入する空気の流速が高くなり、吸気量が増加する。また、前筒部材を簡略なものにできる。
さらに、請求項３に記載のように、前筒部材の後端部円周上に複数の舌片を設け、舌片を回動することにより間隙を調整できるようにすれば、吸気導入管の径や長さ、エアフィルタの大きさなどが相違していても簡便に適宜なものに調整することができる。
【００１２】
請求項４に記載のように、前筒部材の前方に、ラツパ状に拡開したファンネル部を先端部に有する筒状の案内筒部材を装着すれば、さらに、空気吸入効率を向上させることができる。これは、案内筒部材の中央部の空気を整流させる機能があり、より密度の高い空気として吸入されることによるものと思われる。
また、案内筒部材を取付けた場合の特性としては、低回転域のトルクが上昇する。実験によれば、案内筒部材の長さを長くすると低回転域に、短くすると低回転域のトルクが薄らいで高回転のレスポンスが良くなる。
なお、案内筒部材の径および前筒部材との間隔を適宜に選定することにより、特性が変わるので、要望により適宜なものとすることが可能である。
さらに、請求項５に記載のように、案内筒部材の後端部円周上に、複数のスリットを設ければ、案内筒部材の中央部から流入する空気と前筒部材と案内筒部材の間から流入する空気の流速の違いによりおこる乱流を抑制し両者の合流をなめらかにし、吸入効率を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の自動車用エンジンの吸気装置の実施の形態を示すもので、（ｂ）は全体正面図、(a)はＡＡ視断面図である。
【図２】同、各部品の展開図である。
【図３】同、別の実施の形態を示すもので、（ｂ）は全体正面図、(a)はＢＢ視断面図である。
【図４】同、各部品の展開図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、本考案の実施の形態を、図１および図２に基づいて説明する。
図１（ｂ）は、自動車用エンジンの吸気装置の全体を示す正面図で、(a)は、ＡＡ視断面図である。また、図２は、各部品の展開図である。
この吸気装置は、自動車のエンジンに連通する吸気導入管４の先端部にエアフィルタ３が取付けられ、これを覆うように筒状のフィルタカバー１が取付けられている。なお、設置場所は、熱源からできるだけ離れた乱流の少ない静止した空気のある位置としている。  フィルタカバー１の先端側はラッパ状に拡開したファンネル部１ａを有しており、その内径部にはラッパ状に拡開したファンネル部２ａを有する前筒部材２が、ファンネル部２ａをファンネル部１ａの前方に位置させて取付けられている。
【００１５】
エアフィルタ３は、円錐型で前端は前方に尖った形状のキャップ３ａが取付けられ、後端はゴム製の支持部材３ｂが取付けられている。エアフィルタ３のエレメントは、ここでは、天然コットンを積層しアルミメッシュで補強したアコーディオン状のものを使用している。また、エレメント部の長さは８５ｍｍ、小径側５０ｍｍ、大径側８０ｍｍである。このエアフィルタ３は、構造上、吸入面積が大きく、吸入空気を濾過しながら整流する効果もある。なお、エアフィルタ３は排気量６６０ｃｃの軽自動車から１５００ｃｃの自然吸気車両に適用するのが望ましい。
【００１６】
フィルタカバー１は、耐熱性の合成樹脂製で、前側（吸入側）はラッパ状に拡開したファンネル部１ａが形成されている。ここでは、全長は１８５ｍｍ、内径の最小径部１ｄは４７ｍｍ、最大径である後端部１ｂは８５ｍｍとして、全体としてなだらかな曲線で径が変わるように形成している。
ファンネル部１ａは、フィルタカバー１の内径の最小径部１ｄから前方へ拡開しているが、円周上３個所に最小径部１ｄから平行に突出した（内径が一定である）凸部１ｃが形成されている。ファンネル部１ａは内部へ向かって径が小さくなるので、凸部１ｃは内部へ向かって漸次低くなるように形成されている。
また、フィルタカバー１の後端部１ｂは、エアフィルタ３の後端の支持部材３ｂに外嵌し、固定されている。
【００１７】
前筒部材２は、前側をラッパ状に拡開したファンネル部１ａを有する肉厚の小さい筒状に形成され、後端側には舌片２ｂが円周上水平に３個形成されている。
前筒部材２の大きさは、ここでは、最小径が４７ｍｍ、ファンネル部２ａの先端部の径が７５ｍｍ、長さが４５ｍｍとしている。また、舌片２ｂは、幅１４ｍｍ、長さ１３ｍｍとしている。
前筒部材２は、フィルタカバー１の前方から内径部へ挿入して取付けたとき、フィルタカバー１の最小径部１ｄに舌片２ｂが嵌合されるようにしている。そして、フィルタカバー１の凸部１ｃ以外の内径部１ｅ（順次前方へ向かって拡開している）に空気が流入する間隙５が形成されている。前筒部材２を回動させることにより、フィルタカバー１の凸部１ｃと舌片２ｂとの係合関係が変わり、間隙５の開口量が変わる。
【００１８】
このように構成されているので、エンジンのピストンの作動に伴って吸入される空気は、前筒部材２の内径部へ流入（図１で矢印Ｅ）するとともに、フィルタカバー１のファンネル部１ａと前筒部材２の外周の間から（矢印Ｆ）、間隙５を通って、フィルタカバー１内へ流入する。
間隙５から流入する空気は、前筒部材２の内径部から流入する空気に比べて流速が速いので、内径部から流入する空気を引き込むように作用し、フィルタカバー１内へ取り込む空気量を増加させる。
【００１９】
次に、別の実施の形態を図３および図４に基づいて説明する。
図３（ｂ）は、自動車用エンジンの吸気装置の全体を示す正面図で、(a)は、ＢＢ視断面図である。また、図４は、各部品の展開図である。
この吸気装置は、上記の実施の形態と同様、自動車のエンジンに連通する吸気導入管１８の先端部にエアフィルタ１３が取付けられ、これを覆うようにフィルタカバー１１が取付けられている。
【００２０】
エアフィルタ１３は、ここでは、円錐型で断面は楕円形のものを使用している。そして、前端には前方に尖った形状のキャップ１３ａが取付けられ、後端はゴム製の支持部材１３ｂが取付けられている。なお、エアフィルタ１３のエレメントは、上記と同様である。  
【００２１】
フィルタカバー１１は、先端側にラッパ状に拡開したファンネル部１１ａを有し、筒状に形成されている。ファンネル部１１ａは、フィルタカバー１１の前端に取付けた前板１１ｄに別途付設されている。また、フィルタカバー１１の内部には、エアフィルタ１３に沿うようになだらかな曲線で径が漸次大きくなるようにガイド１１ｃが設けられている。  
【００２２】
ファンネル部１１ａの内径部にはラッパ状に拡開したファンネル部１２ａを有する前筒部材１２が取付けられている。なお、ファンネル部１２ａはファンネル部１１ａの前方に位置させている。
さらに、前筒部材１２の前方にラッパ状に拡開したファンネル部１４ａを有する案内筒部材１４が、ファンネル部１４ａをファンネル部１２ａの前方に位置させて取付けられている。
【００２３】
前筒部材１２は、上記の前筒部材２とは異なり、肉厚の厚いものを使用し、外周に長手方向に凸条１２ｂが設けて、フィルタカバー１１へ装着したとき、間隙１５が形成されるようにしている。なお、前側はラッパ状に拡開したファンネル部１２ａが形成されている。
【００２４】
案内筒部材１４は、先端側がラッパ状に拡開したファンネル部１４ａを形成した薄鋼板製の筒状のもので、前端には前筒部材１２に係止する支持部１４ｂが円周上に３個付設されている。そして、後端部は、円周上に多数のスリット１４ｃが形成されている。なお、案内筒部材１４の外径は前筒部材１２の内径に対する１／２程度としている。
【００２５】
このように、構成されているので、エンジンのピストンの作動に伴って吸入される空気は、案内筒部材１４の内径部へ流入（図３で矢印Ｇ）するとともに、案内筒部材１４と前筒部材１２の間から流入（矢印Ｈ）し、さらに、前筒部材１２とファンネル部１１ａの間から（矢印Ｊ）、間隙１５を通ってフィルタカバー１１内へ流入する。
案内筒部材１４があることによって前筒部材１２の前部にある空気が整流されながら内径部へ密度の高い空気となって流入する。
そして、案内筒部材１４から流入する空気（矢印Ｇ）は、後端のスリット１４ｃによって乱流を抑制し矢印Ｈから流入する空気との合流をなめらかにする。
さらに、間隙１５から流入する空気は、前筒部材１２の内径部から流入する空気に比べて流速が速いので、内径部から流入する空気を引き込むように作用し、フィルタカバー１１内へ取り込む空気量を増加させる。
【００２６】
なお、上記の実施の形態では、フィルタカバー１１をファンネル部１１ａ、前板１１ｄ、ガイド１１ｃを付設して形成したもので説明したが、フィルタカバー１と同じく一体成形したものでもよい。
また、実施形態では、具体的な寸法を示して説明したが、考案をより理解しやすいようにするためであって、これに限定するものでないことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２７】
１  フィルタカバー
１ａ  ファンネル部
１ｂ  後端部
１ｃ  凸部
１ｄ  最小径部
１ｅ  内径部
２  前筒部材
２ａ  ファンネル部
２ｂ  挿入部
３  エアフィルタ
３ａ  キャップ
３ｂ  支持部材
４  吸気導入管
５  間隙
１１  フィルタカバー
１１ａ  ファンネル部
１１ｂ  後端部
１１ｃ  ガイド
１１ｄ  前板
１２  前筒部材
１２ａ  ファンネル部
１２ｂ  凸条
１３  エアフィルタ
１３ａ  キャップ
１３ｂ  支持部材
１４  案内筒部材
１４ａ  ファンネル部
１４ｂ  支持部
１４ｃ  スリット
１５  間隙
１６  空気取入部（Ｈ）
１７  空気取入部（Ｇ）
１８  吸気導入管
【図１】
0003172535.tif 000003
【図２】
0003172535.tif 000004
【図３】
0003172535.tif 000005
【図４】
0003172535.tif 000006