JPH11280576A

JPH11280576A - 内燃機関のエアクリーナ装置

Info

Publication number: JPH11280576A
Application number: JP8064098A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Miyake; 和幸三宅
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単で、しかも全体形状をコンパクト
化した消音機能を備えているエアクリーナ装置を提供す
る。【解決手段】内燃機関１５のエアクリーナ装置５０の
基本構造を、吸入口２が配設されたエアクリーナケース
１０と、このエアクリーナケース１０内をダーティーサ
イド１８とクリーンサイド１９に分割し、かつ吸入口２
から吸入された外気を清浄化するエレメント１２と、ダ
ーティーサイド１８に配設される別室２７とからなる構
造とする。そして、この別室２７は、開放部２６を備
え、かつ複数の孔２４、２５を対向して配設した区画壁
２０と開放部２６に面し、かつ外気と連通する通気孔７
が配設されたエアクリーナケース１０にて構成されてい
る内燃機関１５のエアクリーナ装置５０とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアクリーナケー
ス内に吸入された外気を、このエアクリーナケースに内
蔵されたエレメントを通過させることで外気を清浄化し
て内燃機関に供給するエアクリーナ装置に関するもので
ある。詳しくは、４輪自動車、自動２輪車、または汎用
内燃機関等に使用される消音機能を備えた内燃機関のエ
アクリーナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】消音機能を備えた内燃機関用のエアクリ
ーナ装置に関する従来の技術は、一般的には、レゾネー
タと呼ばれる音響管（音響室）を利用した技術が多い。
例えば、特開平９−３２６６９号公報の従来技術として
図４、図５に開示されているように、エアクリーナケー
ス内に連通して外気を吸入する機能を持つ吸入管に、レ
ゾネータと呼ばれる音響管（音響室）を配設して消音機
能を持たせる技術である。この消音技術は、下記に示す
内容の技術である。基本構造は、吸入管の途中箇所に、
吸入管とは別部材の音響管を付設した構造である。そし
て、消音は、この音響管の働き（内部の気柱共鳴によ
り、ある特定の周波数で音のエネルギーを減衰させる働
き）により、内燃機関で発生した騒音を低減させる技術
である。

【０００３】また、この特開平９−３２６６９号公報に
開示されているように、音響管を使用しない方法で消音
機能を備えた内燃機関用のエアクリーナ装置に関する技
術もある。この消音技術は、下記に示す内容の技術であ
る。基本構造は、エレメントにより区画されたエアクリ
ーナケース内の吸入口側であるダーティーサイドに、エ
レメントに対して間隔を隔てて対向する箇所であって、
エアクリーナケースの内面に対しても間隔を隔てて、振
動板を配設する。そして、この振動板とエアクリーナケ
ースの内面との間に形成された別室を、エアクリーナケ
ース外部と空気流通孔にて外気に連通させた構造であ
る。そして、消音は、振動板を使用して音エネルギーを
振動エネルギーに変換する技術を応用することにより、
内燃機関で発生した騒音を低減するという技術である。
また、この消音は、吸気の振動（脈動）に対応して振動
板が振動するので、脈動の圧力変動が大きいほど効果的
に作用する技術である。さらに、振動板をエアクリーナ
ケースに弾性支持部材を介して取付けると、振動板を伝
わる振動がこの弾性支持部材にても吸収されるため、よ
り良好な消音機能が確保されるという技術である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平９−３２６６９
号公報の従来技術に開示されている、レゾネータと呼ば
れる音響管（音響室）を配設して消音機能を発揮させる
ためには、レゾネータの容積を充分に確保する必要があ
る。しかし、小型４輪自動車では、自動車自体がもとも
とコンパクトに設計されているため、エンジンルーム内
に消音機能を充分に発揮するだけの容積を持つレゾネー
タを配設するスペースの確保が容易ではない。そして、
エアクリーナ装置本体であるエアクリーナケースまでの
外気吸入管を、コンパクトに設計されたエンジンルーム
やエンジンルーム周辺の車体に配設すると、この外気吸
入管を曲がりくねらせて配設する必要があり、一般的に
レイアウトが複雑になりやすい。このため、外気吸入管
内での通気抵抗が増加して、出力低下の原因となること
がある。さらに、このレゾネータの取付けは、コンパク
トに設計されたエンジンルームやエンジンルーム周辺の
車体の狭いスペースに無理に押し込む作業となりやす
く、作業性が悪いことが多い。

【０００５】特開平９−３２６６９号公報に開示されて
いる、振動板を使用して音エネルギーを振動エネルギー
に変換して消音効果を発揮させるには、いかに振動板の
振幅を吸気の振動（脈動）に正確に追従させるか、そし
て、いかに振動板の振幅を大きく確保するかが課題とな
る。また、振動板自体が備えている減衰性能によっても
消音機能の良否が左右されやすい。つまり、振動板の設
計の良否により、消音性能がほぼ決定されてしまう構造
を持つ発明である。従って、振動板の材質や、板厚、さ
らに振動板のエアクリーナケースへの取付け方法等を充
分に検討しないと、狙った消音効果が得られない場合が
ありうる。そして、振動板を振動させて消音効果を発揮
するという構造的特性上、振動板、およびエアクリーナ
ケースへの取付け部分の耐久性を充分に考慮して設計す
ることが要求される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、内燃機関のエアクリーナ装置の基本構造
を、吸入口が配設されたエアクリーナケースと、このエ
アクリーナケース内をダーティーサイドとクリーンサイ
ドに分割し、かつ吸入口から吸入された外気を清浄化す
るエレメントと、ダーティーサイドに配設される別室と
からなる構造とする。そして、この別室は、開放部を備
え、かつ複数の孔を対向して配設した区画壁と、開放部
に面し、かつ外気と連通する通気孔が配設されたエアク
リーナケースにて構成されている内燃機関のエアクリー
ナ装置とするものである。なお、上記エアクリーナケー
スは、内部にエレメントや区画壁等を内蔵するため、一
般的に分割構造タイプのエアクリーナケースとなるが、
分割数については複数であればよく、その数については
特に限定されない。そして、エレメントや区画壁に対す
るエアクリーナケース分割面の合わせ面方向についても
同様に、特に指定方向はない。

【０００７】また、本発明は、前記別室内に吸音材を配
設した内燃機関のエアクリーナ装置とするものである。

【０００８】さらに、本発明は、エアクリーナケース外
に配設され、かつ外気から遮断されたレゾネータに、前
記通気孔を連通する内燃機関のエアクリーナ装置とする
ものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１から図６に本発明の実施例を
示す。図１は、本発明のエアクリーナ装置を取り付けた
内燃機関を内燃機関の上方から見た図、図２は、図１に
おける断面ＡーＡ図、図３は、本発明のエアクリーナ装
置に使用する区画壁の全体形状を示す斜視図である。そ
して、図４は、本発明を適用したエアクリーナ装置にお
ける、エアクリーナケース内に吸入された外気の流れ、
および吸気管から伝達される内燃機関の吸気脈動波の状
態を示す図である。また、図５は、本発明を適用したエ
アクリーナ装置の他の実施例の要部断面を示す図であ
り、さらに図６も、本発明を適用したエアクリーナ装置
の他の実施例の要部断面を示す図である。

【００１０】本発明を適用したエアクリーナ装置５０
の、内燃機関１５に対する取付け位置を図１、図２に示
す。この内燃機関１５は、４輪自動車、汎用内燃機関等
に主に適する内燃機関１５である。エアクリーナ装置５
０は、吸気管１６を介して内燃機関１５に連結し、取付
位置を内燃機関１５の上方位置としている。なお、本実
施例はあくまでも一実施例であり、機能的には、本発明
を適用したエアクリーナ装置５０の取付位置は、内燃機
関１５の側方、または下方としてもよい。

【００１１】以下に、本発明を適用したエアクリーナ装
置５０の具体的構造について、図１から図３を参照しな
がら説明する。エアクリーナケース１０は、内燃機関１
５に対して上下方向に、アッパエアクリーナケース３
と、ロアエアクリーナケース６の２分割構造としてい
る。材質は、樹脂や、鋼板等の金属等を使用している。
このエアクリーナ装置１０の詳細構造は、アッパエアク
リーナケース３については、アッパエアクリーナケース
本体１に吸入口２が配設されている。また、このアッパ
エアクリーナケース３には、吸入口２とは別位置に、ア
ッパエアクリーナケース３内に外気を連通する通気孔７
が配設されている。そして、ロアエアクリーナケース６
には、ロアエアクリーナケース本体４に、清浄化した外
気を吸気管１６に吐出する吐出口５が配設されている。
エレメント１２の外周プロフィールは、エアクリーナケ
ース１０の外週プロフィールと略相似形状としている。
エレメント１２の外気を清浄化する部分の材質は、紙、
ウレタン等を使用している。また、このエレメント１２
の外周には、シール部材１１が取付けられている。この
シール部材１１は、アッパエアクリーナケース３とロア
エアクリーナケース６との合わせ面に挟まれる状態で配
設される。そして、複数のクランプ８にてアッパエアク
リーナケース３とロアエアクリーナケース６を固定する
ことで、水、泥等のエアクリーナケース１０内への侵入
を防止している。さらに、このエレメント１２は、エア
クリーナケース１０内を、外気を基準に、吸入口から吸
入されたままの状態で清浄化の前段階あるダーティーサ
イド１８と、エレメント１２により清浄化された後段階
の状態であるクリーンサイド１９に分割している。

【００１２】また、このダーティーサイド１８には、区
画壁２０を、アッパエアクリーナケース３に溶着、また
は接着等で固着することで、通気口１７を形成するとと
もに、別室２７が配設されている。区画壁２０の材質
は、樹脂や、鋼板等の金属等を使用している。この別室
２７の構造について詳しく説明すると、区画壁２０の全
体形状は、開放部２６と、一対の対向壁２１、２３を連
結壁２２により連結した、外観形状を略コ字形状とした
ものである。そして、この対向壁２１には、孔２４を、
そして、対向壁２３には、孔２５を、それぞれ複数配設
してある。この孔２４、２５の位置は、連結壁２２を基
準に略同一位置で、さらに互いに略同一の開口面積とし
ている。一方、開放部２６が面するアッパエアクリーナ
ケース３の位置は、区画壁２０をアッパエアクリーナケ
ース３に固着した状態で、通気孔７が配設されている位
置としている。つまり、区画壁２０をアッパエアクリー
ナケース３に固着した状態で、連通孔７にて、別室２７
を外気と連通可能としている。なお、本実施例では、こ
の連通孔７は、アッパエアクリーナケース３の外周に複
数配設されているが、基本的には少なくとも一つあれば
機能上の問題はない。

【００１３】以上が、本発明を適用したエアクリーナ装
置５０の詳細構造である。以下に、本発明を適用したエ
アクリーナ装置５０の外気の清浄化作用と、消音作用に
ついて図４を参照しながら説明する。まず、エアクリー
ナ装置５０の本来の機能である外気の清浄化作用につい
て説明する。外気の流れは、エアクリーナケース１０内
のダーティーサイド１８に、吸入口２から吸入され、通
気口１７を経由してエレメント１２を通過する経路（矢
印Ｂ）と、アッパエアクリーナケース３に配設された連
通孔７から別室２７内に吸入され、区画壁の孔２４、２
５を経由してエレメント１２を通過する経路（矢印Ｃ）
の２系統がある。この２系統から吸入され、エレメント
１２を通過して清浄化された外気は、吐出口５から吸気
管１６を経由して内燃機関１５に吸入される。

【００１４】次に、本発明を適用したエアクリーナ装置
５０の消音作用について説明する。本発明が消音の対象
としている騒音は、内燃機関１５のピストン往復運動に
より内燃機関１５から吸気管１６を経由して、エアクリ
ーナ装置５０に伝達される吸気の脈動波に起因する騒音
である。このエアクリーナ装置５０内に伝達されるエレ
メント１２を透過した脈動波は、２系統に大別すること
ができる。まず、一方は、対向壁２３に向かって進行
し、孔２５を通過する脈動波（矢印Ｄ）である。そし
て、他方は、通気口１７を経由し、アッパエアクリーナ
ケース本体１にて反射され、その後、対向壁２１とアッ
パエアクリーナケース本体１との間で反射されながら孔
２４を通過する脈動波（矢印Ｅ）である。孔２４、２５
を通過したこの２系統の脈動波は、別室２７内にて正面
から衝突して干渉し合う。言い換えれば、別室２７内で
空気（別室内に連通孔７から吸入された外気）の振動が
干渉し、相殺し合い、互いに打ち消し合うか、または振
動を低減させる現象が発生する。従って、この干渉作用
により、脈動波に起因する騒音を、排除または低減する
ことができる。

【００１５】以上、本発明の実施例について詳述した
が、本発明はこの実施例以外にも本発明の技術思想に基
づいて他の実施例が可能である。以下に、本発明の技術
思想に基づいた他の実施例を示すが、上述した実施例と
同一部品を使用する箇所についは、同一符号を記載する
か、または符号の記載を省略する。図５は、本発明を適
用した他のエアクリーナ装置５０’の要部断面を示す図
である。この断面位置は、上述したエアクリーナ装置５
０における断面ＡーＡと同じ位置である。このエアクリ
ーナ装置５０’は、具体的には、上述したエアクリーナ
装置５０の別室２７内に、吸音材２８を配設したもので
ある。吸音材２８の材質は、通気性のあるウレタン等が
適している。そして、吸音材２８の別室２７内への配設
方法は、区画壁２０をアッパエアクリーナケース３に固
着する作業工程にて、あらかじめ、区画壁２０内に装着
しておく方法とする。

【００１６】図６も、本発明を適用した他のエアクリー
ナ装置５０”の要部断面を示す図である。この断面位置
は、上述したエアクリーナケース５０における断面Ａー
Ａと同じ位置である。このエアクリーナ装置５０”は、
具体的には、上述したエアクリーナ装置５０に配設され
ている連通孔７のうち、少なくともー箇所をエアクリー
ナケース１０’の外側から、外気とは遮断されたレゾネ
ータ３０内に連通させたものである。図６は、連通孔７
を、全てレゾネータ３０内に連通させた実施例である。
この実施例での消音効果は、レゾネータによる共鳴作用
により、上述した実施例と比べて、ある特定の周波数に
て、孔２４、２５からの空気の出入りが特に激しくなる
ので、音の干渉を促進することになり、さらに消音効果
を増すことができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、消音構造をエアクリー
ナ装置と一体構造としたので、エアクリーナ装置までの
外気吸入管とエアクリーナ装置の全体形状をコンパクト
にまとめることが可能となる。このため、コンパクトな
設計が要求される小型４輪自動車のエンジンルーム内
や、その車体に採用が可能となり、騒音を低下させた小
型４輪自動車を市場に提供することができる。同様に、
騒音を低下させた自動２輪車や、汎用内燃機関等を市場
に提供することができる。また、本発明によれば、消音
機能が特開平９ー３２６６９号公報に開示されている技
術のように、振動板の設計の良否により大きく左右され
ることがなく、しかも耐久性の面でも、特開平９ー３２
６６９号公報に開示されている技術よりすぐれている。
従って、設計がしやすく、耐久性のある消音機能を備え
たエアクリーナ装置を提供することができる。

【００１８】さらに、本発明によれば、エアクリーナケ
ース内に吸入される外気の量を充分に確保することが容
易である。これは、別室とエアクリーナケースとで形成
される通気口の面積を充分に確保して外気の通気抵抗を
低減するとともに、別室からも外気を吸入するからであ
る。従って、内燃機関の出力を低下させることなく騒音
を低減することができる。そして、本発明によれば、全
体をコンパクトにまとめたエアクリーナ装置とすること
ができる。このため、特に小型４輪自動車のエンジンル
ーム等の取付けスペースが限られた狭い箇所にも容易に
取付けが可能であり、従来技術に比べて取付作業性を大
幅に向上することができる。従って、全体がコンパクト
にまとまり、部品の小型化によるコストダウンの他に、
さらに、作業者の取付作業工数の削減によるコストダウ
ンも期待できる。また、全体がコンパクトであるので、
本発明を、自動２輪車や汎用内燃機関等にも幅広く適用
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアクリーナ装置を取り付けた内燃機
関を内燃機関の上方から見た図。

【図２】図１における断面Ａ−Ａ図。

【図３】本発明のエアクリーナ装置に使用する区画壁の
全体形状を示す斜視図。

【図４】本発明を適用したエアクリーナ装置における、
エアクリーナケース内に吸入された外気の流れ、および
吸気管から伝達される内燃機関の吸気脈動波の状態を示
す図。

【図５】本発明を適用したエアクリーナ装置の他の実施
例の要部断面を示す図。

【図６】本発明を適用したエアクリーナ装置の他の実施
例の要部断面を示す図。

【符号の説明】

２吸入口７通気孔１０エアクリーナケース１２エレメント１８ダーティーサイド１９クリーンサイド２０区画壁２４孔２５孔２６開放部２７別室２８吸音材３０レゾネータ５０エアクリーナ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入口が配設されたエアクリーナケース
と、該エアクリーナケース内をダーティーサイドとクリ
ーンサイドに分割し、かつ前記吸入口から吸入された外
気を清浄化するエレメントと、前記ダーティーサイドに
配設される別室とからなる内燃機関のエアクリーナ装置
であって、該別室は、開放部を備え、かつ複数の孔を対
向して配設した区画壁と、前記開放部に面し、かつ外気
と連通する通気孔が配設された前記エアクリーナケース
にて構成されることを特徴とする内燃機関のエアクリー
ナ装置。
【請求項２】前記別室内に吸音材を配設したことを特
徴とする請求項１記載の内燃機関のエアクリーナ装置。
【請求項３】前記エアクリーナケース外に配設され、
かつ外気から遮断されたレゾネータに、前記通気孔を連
通することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のエア
クリーナ装置。