JP2003508669A - エアフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、エンジンの運転状況を運転者に知らせるために、音を乗客室、つまり運転室に伝達するための自動車の内燃機関のエアフィルタ（１０）に関する。前記エアフィルタ（１０）は、エアフィルタハウジング（１１）と、フィルタインサート（２６）と、濾過前の空気の入口（１２）と、清浄空気の出口（１３）とを含む。前記エアフィルタハウジング（１１）は少なくとも１個の膜板（１６）が取付けられたハウジング壁（２２）により形成される。前記膜板（１６）は音響的に前記ハウジング壁（２２）よりも柔らかい材料からなり、膜板（１６）の形状及び配置により適切な振動を発生させ伝播させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、請求項１に記載の上位概念によるエアフィルタに関する。さらに本
発明は前記エアフィルタの製作方法に関する。 （背景技術） 周知のとおり、自動車には騒音放出の最大許容限に関する規則が適用される
。したがって自動車製造者はできるだけ低騒音の自動車を製造することが要請さ
れている。自動車の音の放出が少ないことと自動車客室の音の絶縁が高いことに
より、運転者はエンジンの運転状況についての情報を回転計からのみ得ているの
が一般である。このことは運転者に不便だと感じられている。 ＤＥ１９７０４３７６Ａ１により、エアフィルタから自動車客室まで音響を伝
える導管を用いたエアフィルタ配置が知られている。この導管は騒音を自動車客
室に伝えて運転者にエンジンの運転状況を知らせる。導管は膜板で遮断されてお
り、該膜板は運転時には振動し、該振動が自動車客室に伝えられる。この解決方
法の欠点は、エンジンルームから自動車客室つまり運転室まで導くための余分な
構造物を設けなければならないことである。現今の自動車の複雑な構造ではこの
余分な構造物配置のために利用できるスペースは限られており、また部品重量も
増加する。 本発明の課題は、部品重量や取付け容積を基本的に変えることなく吸気騒音に
影響を与える補助手段を提供することである。この課題は特許請求項１に記載の
特徴によって解決される。 （発明の開示） 本発明によるエアフィルタは、運転者がエンジンの運転状態について十分な
情報を得られるように音を伝達するのに有利に適用できる。これについてはハウ
ジング壁に一体化された、該ハウジング壁よりも音を多く放射する膜板が効果を
発揮する。該膜板を適切に、例えばエンジンに向けて配置することにより、吸気
騒音の低減が達成される。膜板はハウジング壁と気密に結合されていて、そのた
めフィルタ内部室にとって境界部分をなし、これら膜板は、あらゆる運転状況に
おいても十分なエアフィルタの気密が確実であるように、ハウジング壁に、ある
いは壁内に装着される。ここで、エアフィルタには空気圧力変動の形で動的な負
荷がかかることに注意すべきであり、膜板はどんな運転状況においてもハウジン
グ壁から剥がれたり、あるいは空気漏れを起こさせてはならない。そのために膜
板は外側から、あるいは内側からハウジング壁に取付けられるが、どちらの場合
も膜板をハウジング壁に結合する固定点を十分多く設けなければならない。さら
に、膜板は入口から入ってフィルタエレメントを通過し出口へと流れる空気流に
よって振動されるように配置される。この振動はエンジンルーム内における周囲
の構造体に伝わり、最後に乗客室、つまり運転室に導かれる。必要及び望む音に
したがっていろいろな形状や大きさの膜板が用意される。種々異なる性能を持た
せることができる角形あるいは長円形の膜板とすることも可能である。 膜板は接着剤によりハウジング壁に気密に固着される。膜板をハウジング壁と
同じ材料とすれば膜板をハウジング壁と一体に作製でき、これにより気密不良部
の発生を避け、また組付け工程を節減することができる。特に優れた製作方法と
して噴入鋳造法がある。 本発明思想の有利な実施形態は円形の作動面を有する膜板を用いることである
。と言うのは、円形の作動面は特によく振動で励起されるからである。バリエー
ションとして角形の膜板をハウジングに装着するが作動面は円形輪郭を有するよ
うにすることも考えられる。 本発明の他の実施形態では、膜板は異なる厚さの壁厚を有することができる。
その際、膜板の周辺領域は薄く、中央領域は厚くするのが好ましい。これにより
、膜板は早く振動により励起されることができ、しかし厚さがより厚い中央領域
により十分な質量を利用できるのでこれにより振動を伝えることができる。 膜板を波形に構成して膜板が容易に振動できるようにするのは好ましい。波形
に形成された周辺領域と平坦な中央領域を有する膜板とすることは特に有利な解
決方法である。この場合、波形の周辺領域が振動を起こし、該振動は平坦な中央
領域により放射される。この実施形態により音の発生と伝達について最も良い結
果が得られる。 膜板の特に有利な実施形態は膜板をエアフィルタハウジングの正面に配置する
ことである。ここに正面とは空気流が空気濾過媒体を通過してから衝突する側を
言い、膜板は空気流に真正面から衝突されて振動を起こされる。かくてこの実施
形態により最良の音の伝達がなされる。 膜板をフィルタハウジングに取り付けるにはフィルタハウジングに取付け部を
設けるのがよい。この取付け部は、例えば多数の固定点で膜板をフィルタハウジ
ングに留めて十分な気密を保持したり、あるいは膜板の周辺部をフィルタハウジ
ングの溝に押し込んで気密に連結するのに役立つ。そのほか、取付け部は、膜板
の溶液を該取付け部に浸入させて膜板をその周辺部形状に沿ってフィルタハウジ
ングに接合（ポジティブロッキング接合）するように形成することもできる。そ
の場合、取付け部は円錐状の穴に形成することが考えられ、その際該円錐は、膜
板に向かい合う側が開いていて膜板が破損することがない限り膜板が外れること
を防止する。 膜板とフィルタハウジングの製作方法には噴入鋳造法がある。その際、フィル
タハウジングと膜板は別々に製作され、さらに両者の材料は夫々に選択され、そ
の後両部品は結合される。膜板とフィルタハウジングとを同じ材料で同じ工程で
製作することも好ましい方法である。その場合、膜板の領域は形状と壁厚がフィ
ルタハウジング壁と異なるのみである。この実施形態によれば、膜板とフィルタ
ハウジングの間には構造上の境界がないので、空気漏れが発生することはない。 さらに他の製作方法は、膜板を製作済みのフィルタハウジングに噴入すること
である。この場合、フィルタハウジングには膜板のための窩洞部分が形成されて
いる。この製作方法によればフィルタハウジングに最もぴったり合う膜板が実現
される。そして膜板とフィルタハウジング間が剥がれることがないような噴入鋳
造を行うことができる。 特に有利な製作方法は２要素噴入鋳造方法である。その場合、フィルタハウジ
ングと膜板の両部品は１つの工具の中に作り出される。先ずフィルタハウジング
が噴入された後に押し具を後退させて膜板のための窩洞を空ける。この製作方法
によれば型を開くと完成した部品が得られる。 上記およびその他の本発明の好ましい特徴が、請求項、また明細書及び図面か
ら案出され、個々の特徴がそれ自身あるいは多くは本発明の実施形態を組合せた
形態でおよび他の分野で実現される有利かつそれ自身保護され得る実施形態を示
すことができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。 （発明を実施するための最良の形態） 第１図にはエアフィルタ１０を俯瞰したところが示されている。該エアフィ
ルタ１０は、基本的に入口１２と出口１３を有するエアフィルタハウジング１１
により構成されている。該エアフィルタハウジング１１は種々の形状の部品から
なり、それらを互いに固定する結合部１４と補強のためのリブ１５が設けられて
いる。エアフィルタハウジング１１には２個の膜板１６が取り付けられている。
これら膜板１６は音響的にエアフィルタハウジング１１よりも柔らかく、したが
ってフィルタ内側からより多くの音をエンジンルームに放射する。エアフィルタ
ハウジング１１は粉末滑石強化のポリプロピレン、例えばPPT20で作製され、膜
板１６は熱可塑性のエラストマーで作製される。両部品１１、１６は、噴入鋳造
法によって製作された後に接着剤を用いて互いに接合される。 第２図には膜板１６が断面で示されていて、２種類の固定方法が示されている
。膜板１６は、周辺固定領域１７と、波形の振動領域１８と、強化された作動面
１９を有する。波形の振動領域１８は作動面１９を保持して振動を起こさせるも
ので、そのため該波形の振動領域１８は前記作動面１９よりも壁厚を薄くしてあ
る。 図の左側半分には、第１図のように接着剤でエアフィルタハウジング１１に固
定することができる固定領域１７が示されている。 図の右半分には、シールリップ２０を設けた固定領域１７’が示されている。
該シールリップ２０は第１図のようにエアフィルタハウジング１１の周辺溝に押
し込まれる。 第３図には取り付け部の断面が示されている。この実施例の場合は、取り付け
部は円錐状の穴２１に形成され、エアフィルタハウジング１１のハウジング壁２
２に第１図のように嵌め合わされ、隙間に溶液が充填される。該溶液が固まると
膜板１６は壊しでもしない限りエアフィルタハウジング１１から取外すことはで
きない。円錐状の穴２１は一定の間隔２３で配置される。そして、膜板１６は運
転状態においてエアフィルタハウジング１１から剥がれることはなく、空気が漏
れることがないことに注意すべきである。 第４図には、第１図のA−A線に沿ったエアフィルタ１０の基本構成の断面が示
されている。エアフィルタ10は基本的に2つの部分からなるエアフィルタハウジ
ング１１を含み、該エアフィルタハウジング１１は上半箱２４と下半箱２５とで
形成されてフィルタ室２７を囲っている。上半箱２４は１個の入口１２と該上半
箱２４に取り付けられた2個の波形に作られた膜板１６を有する。下半箱２５は1
個の出口１３を有する。上半箱２４と下半箱２５の間にはフィルタインサート２
６が気密に取り付けられている。両箱は互いに固定するために結合部１４でねじ
締めされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 エアフィルタの上面図である。

【図２】 膜板の断面図である。

【図３】 取付け部の断面図である。

【図４】 エアフィルタの基本構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ エアフィルタ １１ エアフィルタハウジング １２ 入口 １３ 出口 １４ 結合部 １５ リブ １６ 膜板 １７ 固定領域 １８ 振動領域 １９ 作動面 ２０ シールリップ ２１ 円錐状穴 ２２ ハウジング壁 ２３ 間隔 ２４ 上半箱 ２５ 下半箱 ２６ フィルタインサート ２７ フィルタ室

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング壁（２２）でフィルタ室（２７）を囲繞する少なく
   とも１個のエアフィルタハウジング（１１）と、入口（１２）と、出口（１３）
   とを有する内燃機関用のエアフィルタ（１０）において、前記ハウジング壁（２
   ２）に該ハウジング壁（２２）よりも音響的に柔らかい少なくとも１個の膜板（
   １６）を設けたことを特徴とするエアフィルタ（１０）。
2. 【請求項２】前記膜板（１６）は円形の作動面（１９）を有していることを
   特徴とする請求の範囲第１項記載のエアフィルタ（１０）。
3. 【請求項３】前記膜板（１６）は異なる厚さの壁厚を有することを特徴とす
   る請求の範囲第１項或は２項に記載のエアフィルタ（１０）。
4. 【請求項４】前記膜板は波形に形成されていることを特徴とする前記請求の
   範囲いずれか１項に記載のエアフィルタ（１０）。
5. 【請求項５】前記膜板（１６）は、周辺部に波形状をした振動領域（１８）
   を、中央部に平坦な作動面（１９）を有することを特徴とする請求の範囲第１項
   乃至３項のいずれか１項に記載のエアフィルタ（１０）。
6. 【請求項６】前記膜板（１６）はフィルタハウジング（１１）の正面に配置
   されていることを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタ
   （１０）。
7. 【請求項７】前記フィルタハウジング（１１）はフィルタハウジング（１１
   ）と膜板（１６）間のポジティブロッキング接合を行うための取付け部を有する
   ことを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタ（１０）。
8. 【請求項８】前記請求の範囲いずれか１項に記載のフィルタハウジング（１
   １）と膜板（１６）を製作する方法において、該フィルタハウジング（１１）と
   膜板（１６）が噴入鋳造法によって製作されることを特徴とするフィルタハウジ
   ング（１１）と膜板（１６）の製作方法。
9. 【請求項９】前記幕板（１６）は製作済みのフィルタハウジング（１１）に
   噴入鋳造されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のフィルタハウジング
   （１１）と膜板（１６）の製作方法。
10. 【請求項１０】前記フィルタハウジング（１１）と幕板（１６）とが２要素
    噴入鋳造法により製作されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のフィル
    タハウジング（１１）と膜板（１６）の製作方法。