(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吸入するエアダクトと、このエアダクトの下流側に設けられ吸入空気からダストを除去するフィルタを備えたエアクリーナとを有する内燃機関の吸気装置において、
上記エアクリーナは、エアダクトに接続される上流側チャンバ部及びこの上流側チャンバ部の下流側に配置された下流側チャンバ部を有し、それぞれの全体が水平方向においてほぼ偏平状に形成され、上記上流側チャンバ部は、水平方向において一方の側に偏って配置されると共にエアダクトから吸入した空気を膨張させる第１の空間部を構成し、上記下流側チャンバ部は、水平方向において他方の側に偏って配置されると共にその底面位置で水平方向にフィルタが配置される第２の空間を構成し、これらの第１の空間と第２の空間はそれらの長手方向長さがほぼ同じであり、
上記第１の空間と第２の空間とを連通させる連通部を設け、この連通部が、上記上流側チャンバ部からの吸入空気を上記フィルタに対して均一に通過させるように、上記第２の空間の下方位置に且つ上記第２の空間の底面形状に対応する形状に形成され、
上記第１の空間と上記連通部の間の空気流路に吸入空気の整流用の複数のリブが設けられ、これらの複数のリブが幅方向に所定の間隔を持って空気流路の上面と下面とに固定され、
さらに、上記フィルタを境にして下流側チャンバ部が取り外し可能となっていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
上記エアクリーナは、ヘッドカバーとボンネットの間に配置されている請求項１記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
上記上流側チャンバ部は、上記エアダクトが接続される側と反対側の角部分が円弧状に形成されている請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に係り、特に、エアクリーナの構造を改良した内燃機関の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平9-112358号公報には、シリンダヘッドカバーにエアクリーナを一体に形成することにより、シリンダヘッドとボンネットとの間に、エアクリーナを配置したものが開示されている。
また、他の例として、エアクリーナをシリンダヘッドとボンネットとの間に配置する場合、エアクリーナのダーティサイドとクリーンサイドのそれぞれの空間をフィルタを介して上下に配置したものや、前後方向に配置したものも知られている。
エアクリーナのこれらの空間の容積は、吸気騒音などの面でエンジンの諸元に応じて定まるものであり、そのため、エアクリーナは、この要求される容積を確保できるような構造とするか、又は、確保できる位置を選んで配置する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、エアクリーナをシリンダヘッドとボンネットとの間の空間内に配置する場合、この空間は、エンジンの車両への搭載位置や車両デザイン上の観点からも制約されている。さらに、近年、レギュレーション上の要求から、ボンネット裏面とシリンダヘッド上搭載物の間に所定の空間を確保することが、車両の設計上必要となっている。
このように、シリンダヘッドとボンネットの間の空間において、レギュレーション上必要な所定の空間を確保することに加えて、その空間内にエアクリーナを配置する場合、エアクリーナとしての機能的な要求を満足した上で配置することは、従来のエアクリーナの構造では不可能であった。
【０００４】
そこで、本発明は、コンパクトな形状を有すると共にその本来的な機能も達成できるエアクリーナを備えた内燃機関の吸気装置を提供することを目的としている。
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、空気を吸入するエアダクトと、このエアダクトの下流側に設けられ吸入空気からダストを除去するフィルタを備えたエアクリーナとを有する内燃機関の吸気装置において、エアクリーナは、エアダクトに接続される上流側チャンバ部及びこの上流側チャンバ部の下流側に配置された下流側チャンバ部を有し、それぞれの全体が水平方向においてほぼ偏平状に形成され、上流側チャンバ部は、水平方向において一方の側に偏って配置されると共にエアダクトから吸入した空気を膨張させる第１の空間部を構成し、下流側チャンバ部は、水平方向において他方の側に偏って配置されると共にその底面位置で水平方向にフィルタが配置される第２の空間を構成し、これらの第１の空間と第２の空間はそれらの長手方向長さがほぼ同じであり、第１の空間と第２の空間とを連通させる連通部を設け、この連通部が、上流側チャンバ部からの吸入空気をフィルタに対して均一に通過させるように、第２の空間の下方位置に且つ第２の空間の底面形状に対応する形状に形成され、第１の空間と連通部の間の空気流路に吸入空気の整流用の複数のリブが設けられ、これらの複数のリブが幅方向に所定の間隔を持って空気流路の上面と下面とに固定され、さらに、フィルタを境にして下流側チャンバ部が取り外し可能となっていることを特徴としている。
【０００６】
このように構成された本発明の内燃機関の吸気装置においては、エアクリーナの上流側チャンバ部を水平方向において一方の側に偏って配置し且つ下流側チャンバ部を水平方向において他方の側に偏って配置しているため、その全体が水平方向においてほぼ偏平状に形成することができ、エアクリーナのコンパクト化が達成される。また、上流側チャンバ部が、エアダクトから吸入した空気を膨張させる第１の空間部を構成し、下流側チャンバ部がその底面位置で水平方向にフィルタが配置される第２の空間を構成し、これらの第１の空間と第２の空間はそれらの長手方向長さがほぼ同じであり、第１の空間と第２の空間とを連通させる連通部を設け、この連通部が、上流側チャンバ部からの吸入空気をフィルタに対して均一に通過させるように第２の空間の下方位置に且つ第２の空間の底面形状に対応するような形状に形成されているため、吸入空気は、フィルタに極めて均一に流入し、吸入空気中のダストを効果的に除去することができる。さらに、本発明においては、第１の空間と連通部の間の空気流路に吸入空気の整流用の複数のリブが設けられ、吸入空気がこれらの複数のリムにより整流されて連通部に流入するので、フィルタへ流入する吸入空気をより均一化することができる。このように、本発明の内燃機関の吸気装置は、コンパクトな形状にも係わらず、エアクリーナとしての機能も十分達成することができるエアクリーナを備えている。。
さらに、フィルタを境にして下流側チャンバ部が取り外し可能となっているため、サービス性も向上する。
【０００７】
本発明において、エアクリーナは、ヘッドカバーとボンネットの間に配置されることが好ましい。
本発明において、上流側チャンバ部は、エアダクトが接続される側と反対側の角部分が円弧状に形成されていることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。先ず、図１及び図２に示すように、符号１は、内燃機関（以下、エンジンともいう）を示し、このエンジン１の吸気装置２は、外部から新気を導入するフレッシュエアダクト４と、このフレッシュエアダクト４の下流側に接続されたエアクリーナ６と、このエアクリーナ６の下流側に接続されたエアホース８と、このエアホース８の一部に取り付けられたエアフローメータ１０と、エアホース８の下流側に接続された吸気マニホールド１２等から構成されている。
ここで、エアクリーナ６は、図２に示されているように、ボンネット１４（鎖線で示す）とエンジン１のヘッドカバー１６との間の空間に配置され、ヘッドカバー１６に取り付けられている。
なお、図２に示すように、このエンジン１において、上述した吸気装置２を含む吸気系１８は車両前方側に配置され、排気系２０は車両後方側に配置されている。
【０００９】
次に、図３乃至図６により、エアクリーナ６を詳細に説明する。このエアクリーナ６は、主に図３及び図５に示すように、上流側から、主に、第１の空間２２を構成する上流側チャンバ部２４と、連通部２６と、第２の空間２８を構成する下流側チャンバ部３０とから構成されている。エアクリーナ６は、その全体が水平方向においてほぼ偏平な形状とするために、上流側チャンバ部２４を車両前方側に偏って配置し、下流側チャンバ部３０を車両後方側に偏って配置している。この結果、エアクリーナ６は、図２に示されているように、ボンネット１４とエンジン１のヘッドカバー１６との間の限られた比較的狭い空間に配置可能となっている。
【００１０】
エアクリーナ６をより具体的に説明すると、上流側チャンバ部２４には、フレッシュエアダクト４が接続されており、第１の空間２２内に新気である吸引空気が導入される。この第１の空間２２は、フレッシュエアダクト４からの吸入空気を膨張させることができる容積を持った膨張室として機能する。また、第２の空間２８の底面位置には、吸入空気からダストを除去するフィルタ３２が取り付けられている。ここで、第１の空間２２と第２の空間２８は、それらの長手方向長さがほぼ同一となるように形成されている。さらに、連通部２６は、このフィルタ３２の下方に設けられており、第１の空間２２と第２の空間２８とを連通させている。この連通部２６は、上流側チャンバ部２４からの吸入空気をフィルタ３２に対して均一に通過させるように第２の空間２８の底面形状に対応する形状となっている。
【００１１】
また、図３及び図６に示すように、上流側チャンバ部２４のフレッシュエアダクト４が接続される側と反対側の角部分２４ａには整流板３４が形成されている。この整流板３４は、第１の空間２２に導入された吸入空気を連通部２６を介してフィルタ３２に均一に導くために、円弧状に形成されている。また、図６に示すように、整流板３４は、上下方向に、所定の空隙２２ａを介して分割して設けられている。このため、第１の空間２２は、この空隙２２ａにより、角部分２４ａの空間２２ｂと連通し、より大きな容積を確保することができ、膨張室としてより効果的に機能するようになっている。
【００１２】
さらに、図５に示すように、第１の空間２２と連通部２６の間には、整流機能を有する複数のリブ３６が所定の間隔で配置されている。これらのリブ３６は、第１の空間２２内の吸入空気を連通部２６を介してフィルタ３２に均一に導くためのものである。
【００１３】
また、図５に示すように、エアクリーナ６は、ほぼ水平方向に延びる下部プレート部材３８と、車両前方側に配置された上流側チャンバ部用プレート部材４０と、車両後方側に配置された下流側チャンバ部用プレート部材４２とを備え、下部プレート部材３８の前方側と上流側チャンバ部用プレート部材４０とで上流側チャンバ部２４を形成し、下部プレート部材３８の後方側と下流側チャンバ部用プレート部材４２とで下流側チャンバ部３０を形成するようにしている。また、上流側チャンバ部用プレート部材４０の後端と下流側チャンバ部用プレート部材４２の前端とは、それぞれのフランジ４０ａ，４２ａにより接続されている。さらに、下流側チャンバ部用プレート部材４２と下部プレート部材３８との間に、上記のフィルタ３２が取付けられている。その結果、フィルタ３２の部分を境にして、上流側チャンバ部用プレート部材４０と下流側チャンバ部用プレート部材４２とが、取り外し可能となっている。
【００１４】
次に本実施形態の動作を説明する。本実施形態のエンジン１の吸気装置２において、吸入空気の流れ方向に沿う形でエアクリーナ６の上流側チャンバ部２４が車両前方側に偏って配置され且つ下流側チャンバ部３０が車両後方側に偏って配置されているため、整流や消音等に必要な機能を確保しつつエアクリーナ６全体が水平方向においてほぼ偏平なコンパクトな形状となっている。このため、エアクリーナ６は、ボンネット１４とエンジン１のヘッドカバー１６との間の限られた比較的狭い空間に配置可能である。
【００１５】
また、吸気装置２において、フレッシュエアダクト４から導入された新気（吸入空気）は、先ず、上流側チャンバ部２４の第１の空間２２内に流入し、この第１の空間２２内において膨張する。この膨張した吸入空気は、その一部が角部分２４ａに形成されたは円弧状の整流板３４に沿って移動する。この後、吸入空気は、第１の空間２２と連通部２６の間に形成された複数のリブ３６を経て整流され、連通部２６内に流入する。吸入空気は、一旦第１の空間２２内で膨張しさらに第１の空間２２の整流板３４及びリブ３６により均一化されている。さらに、第１の空間２２と第２の空間２８はそれらの長手方向長さがほぼ同一となるように形成されおり、さらに、フィルタ３２が第２の空間２８の底面位置に配置されると共に連通部２６が上流側チャンバ部２４からの吸入空気をフィルタ３２のフィルタ面に対して均一に通過させるように第２の空間２８の底面形状に対応する形状となっている。そのため、非常に均一化された吸入空気がフィルタ３２を通過して、下流側チャンバ部３０の第２の空間２８に流入することになる。この結果、フィルタ３２は、吸入空気からダストを効果的に且つ効率良く除去することができ、その際、フィルタ面の一部のみの劣化が進むようなことなく、全体を均等に使用して、十分な寿命及び信頼性を確保することができる。
【００１６】
ダストが除去された吸入空気は、第２の空間２８から、エアホース８を経由して、エアフローメータ１０を通り、吸気マニホールド１２に供給される。
一方、下流側チャンバ部用プレート部材４２と下部プレート部材３８との間に、フィルタ３２が取付けられているため、フィルタ３２の部分を境にして、上流側チャンバ部用プレート部材４０と下流側チャンバ部用プレート部材４２とが、取り外し可能となっている。そのため、エンジンルーム表面に下流側チャンバ部用プレート部材４２を平面的に配置し、これを取り外すのみでフィルタ３２に対しアクセスできるので、フィルタ３２の交換等の際のサービス性が向上する。
【００１７】
このように、本実施形態によれば、エアクリーナ６全体を偏平状に形成して、ヘッドカバー１６に取りつけて、このヘッドカバー１６とボンネット１４との間のごく狭い空間内に配置可能とすると共に、第１の空間２２で吸入空気を一旦膨張させて、その膨張した吸入空気を種々の整流手段（整流版、リブ）及び連通部２６を経由してフィルタ３２に導入するようにしているので、効果的にダストを除去することができ、コンパクトな形状にも係らずエアクリーナとしての機能も十分発揮できるよになっている。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンパクトな形状を有すると共にその本来的な機能も達成できるエアクリーナを備えた内燃機関の吸気装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の吸気装置の一実施形態を示す全体概略斜視図である。
【図２】図１の部分側面図である。
【図３】本発明の実施形態に用いらるエアクリーナを示す平面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿って見た断面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線に沿ってみた部分断面図である。
【符号の説明】
１  内燃機関（エンジン）
２  吸気装置
４  フレッシュエアダクト（エアダクト）
６  エアクリーナ
１４  ボンネット
１６  ヘッドカバー
２２  第１の空間
２４  上流側チャンバ部
２６  連通部
２８  第２の空間
３０  下側チャンバ部
３２  フィルタ
３４  整流板
３６  リブ（整流手段）
３８  下側プレート部材
４０  上流側チャンバ部用プレート部材
４２  下流側チャンバ部用プレート部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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