JP2006241996A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回流がダストカップ内に流入するのを抑制することができるとともに、ダストカップ内に集積した異物等を容易に除去することができるエアクリーナを提供する。
【解決手段】 短円筒状のフィルタエレメント１４を内装したケーシング本体１１の内部に、フィルタエレメント１４の周囲の領域Ｔで旋回流となるようにエアを吸引して、そのエアをフィルタエレメント１４により濾過する。旋回流の領域Ｔでエアから分離されたダストをケーシング本体１１の底部に設けられたダストカップ１８内に収集するように構成する。ダストカップ１８の上面開口部１９には、旋回流の領域Ｔに配置されるダスト通過孔２３を備えた蓋体２１を開閉可能に設ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば車両におけるエンジンの吸気系に接続して用いられるエアクリーナに関するものである。

従来、この種のエアクリーナとしては、例えば、特許文献１に開示されるような構成のものが提案されている。この従来構成においては、ケーシング内に円筒状のフィルタエレメントが配設されるとともに、ケーシングの周面にエア流入口が形成されている。そして、エア流入口からケーシング内に吸引されるエアが、フィルタエレメントの周囲の領域で旋回流になってダストが遠心分離されるとともに、フィルタエレメントにより濾過されるようになっている。

また、ケーシングの底部にはダストカップが設けられ、遠心分離されたダストが、このダストカップ内に収集されるようになっている。さらに、ダストカップの底部には排塵弁が設けられ、この排塵弁が車両振動や吸気脈動による振動により開閉されて、ダストカップ内のダストが外部へ排出されるようになっている。
特開平８−１２８３６６号公報

ところが、この従来のエアクリーナにおいては、ダストカップの上面全体が大きな開口面積でケーシングの内底部に開口されている。このため、フィルタエレメントの周囲の領域で発生した旋回流が、ダストカップの上面開口部からダストカップ内に流入して、ダストカップ内に収集されたダストが巻き上げられるおそれがあった。

このような問題に対処するため、ダストカップの上面開口部の開口面積を小さくすることも考えられる。しかしながら、このような構成においては、ダストカップ内に排塵弁から排出されないような大きな異物等が入り込んだ場合、その異物を除去するのが困難である。

また、ダストカップあるいは排塵弁を取り外すことができるように構成して、それらを取り外すことにより前記大きな異物等を除去できるようにするということも考えられる。しかしながら、エアクリーナの周囲にはエンジンルーム内の各種部品が密集配置されているため、ダストカップや排塵弁の脱着を可能にするためのスペースを確保するのが難しく、結果として、大きな異物等を除去するのは困難である。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、旋回流がダストカップ内に流入するのを抑制することができるとともに、ダストカップ内のダストや異物を容易に除去することができるエアクリーナを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明においては、ケーシングをその内部に吸引されたエアが円筒状のフィルタエレメントの周囲の領域で旋回流となるように構成し、その旋回流によってダストを分離した後に、エアをフィルタエレメントにより濾過し、分離された前記ダストをケーシングの底部に設けられたダストカップ内に収集するようにしたエアクリーナにおいて、前記ダストカップの上面開口部には、旋回流の領域に配置されるダスト通過孔を備えた蓋体を開閉可能に設けたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、前記ダストカップの底部には、振動により開閉されて、ダストカップ内のダストを外部に排出させるための排塵弁を設けたことを特徴とするものである。なお、ここでいう振動とは、車両振動や、吸気脈動等による振動をいう。

請求項３に記載の発明においては、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記蓋体は、上方からフィルタエレメントにより押さえられて、前記上面開口部を閉鎖状態に維持することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明においては、請求項３に記載の発明において、前記蓋体は、その上面に開閉用の摘み部を有し、その摘み部を介して上方からフィルタエレメントにより押さえられることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明においては、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記蓋体は、ケーシング底部にヒンジを介して上下方向へ回動可能に支持され、ヒンジ側が旋回流の旋回方向上流側に位置することを特徴とするものである。

（作用）
請求項１に記載の発明においては、ダストカップの上面開口部のほぼ全体が蓋体により覆われた状態にあって、開口面積の小さなダスト通過孔を介して、ダストカップの内部がケーシング内の旋回流の領域に連通されている。このため、旋回流がダストカップ内に流入するのを抑制することができて、旋回流の流入によってダストカップ内のダストが巻き上げられるおそれを防止することができる。また、ケーシング内からフィルタエレメントを取り外した後、ダストカップの上面開口部から蓋体を取り外し等により開くことにより、ダストカップの上面開口部のほぼ全体が開放される。よって、ダストカップ内の大きな異物等を容易に除去することができる。

請求項２に記載の発明においては、排塵弁が振動により開閉されるため、ダストカップ内に集積した細かいダストを外部に排出することができる。
請求項３に記載の発明においては、蓋体が、ダストカップの上面開口部に対する装着状態で、フィルタエレメントにより上方から押えられるため、蓋体を装着状態に保持するための特別な保持構造を設ける必要がない。よって、構造が簡単であるとともに、蓋体を装着状態に確実に保持することができる。

請求項４に記載の発明においては、蓋体を、その上面に設けられた開閉用の摘み部を介して、フィルタエレメントにより上方から押し付け保持することができる。よって、ネジ等の保持構造が不要になって、蓋体の保持構造を一層簡単にすることができる。

請求項５に記載の発明においては、蓋体がヒンジを介してケーシング本体に対する連結状態に維持されるため、蓋体の紛失を防止できるとともに、旋回流によって蓋体がヒンジを中心に開放回動されるおそれを防止することができ、旋回流の流入によるダストカップ内のダストが巻き上げを防止することができる。

以上のように、この発明によれば、旋回流がダストカップ内に流入するのを抑制することができる。また、ダストカップ内のダストや異物を容易に除去することができる。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態のエアクリーナにおいては、ケーシング１０のケーシング本体１１が上面を開口した低い有底円筒状に形成され、その上面にはカバー１２が着脱可能に被覆装着されて、クランプ金具１３により固着されている。

ケーシング本体１１の内部中央には、短円筒状のフィルタエレメント１４が収容配置されている。フィルタエレメント１４の上下両端面には円環状の端板１４ａ，１４ｂが接合配置され、両端板１４ａ，１４ｂには、それぞれケーシング本体１１の底部との間、及びカバー１２との間をシールするためのシールリング１５が介装されている。ケーシング本体１１の周壁にはエア流入口１６が、フィルタエレメント１４の周囲の領域Ｔを接線方向へ開口させるように形成されている。カバー１２の中央にはエア流出口１７が、フィルタエレメント１４の中心部の空間を軸線方向の上方へ開口させるように形成されている。

そして、このエアクリーナは車両におけるエンジンの吸気系に接続される。そして、エア流出口１７側からエアが吸引されて、ケーシング本体１１内に流入され、フィルタエレメント１４の周囲の領域Ｔでエアの旋回流が発生する。これにより、エアに含まれるダストや異物が遠心力で分離されて、ケーシング本体１１の周壁内面に沿って落下される。ダスト分離後のエアはフィルタエレメント１４の周囲の領域Ｔからそのフィルタエレメント１４により濾過されて中心部側に移動された後、エア流出口１７からエンジンの吸気系に送られるようになっている。

図１〜図３に示すように、前記フィルタエレメント１４の周囲の旋回流の領域Ｔを含む領域に配置されるように、ケーシング本体１１の底部には有底筒状のダストカップ１８が形成されている。ダストカップ１８の上面には開口面積の大きな平面円形状の開口部１９が形成され、その開口部１９の内周には雌ネジ部２０が形成されている。前記開口部１９には円板状の蓋体２１が、その外周面に形成された雄ネジ部２２を雌ネジ部２０に螺合させることにより開閉可能に取り付けられている。

前記フィルタエレメント１４の周囲の旋回流の領域Ｔ内に位置するように、蓋体２１には開口面積の小さなダスト通過孔２３が形成されている。このダスト通過孔２３は、図面では４角形状に描かれているが、円形や、楕円形等の他の形状であってもよい。蓋体２１の上面中央には、蓋体２１を着脱するための摘み部２４が設けられている。ダストカップ１８の開口部１９ａの周縁及び蓋体２１の上面周縁には位置決め用マーク２５，２６が付設され、これらのマーク２５，２６を対応させることにより、蓋体２１が開口部１９に対して所定回動位置、すなわちダスト通過孔２３が旋回流の領域Ｔに配置された所定位置に位置決めされるとともに、前記雌ネジ部２０と雄ネジ部２２との作用により固定されるようになっている。

従って、ダストカップ１８の内部が開口面積の小さなダスト通過孔２３を介して、ケーシング本体１１内の旋回流の領域Ｔに連通されている。このため、この状態で、旋回流の領域Ｔにおいてエアから分離されたダストや異物が蓋体２１のダスト通過孔２３を通して、ダストカップ１８内に収集されるようになっている。また、エアクリーナの清掃や交換等の場合に、ケーシング本体１１上からカバー１２を取り外すとともに、ケーシング本体１１内からフィルタエレメント１４を取り出した後、ダストカップ１８の上面開口部１９から蓋体２１を取り外すことにより、ダストカップ１８の上面開口部１９を開放できるようになっている。

図１に示すように、前記ダストカップ１８の底部には柔軟なゴム材等よりなる排塵弁２７が取り付けられ、その排塵弁２７の下部にはリップ状の排出口２７ａが形成されている。そして、車両の走行に伴う振動により排塵弁２７の排出口２７ａが開閉されて、ダストカップ１８内に集積しているダストが外部に落下排出されるようになっている。

さて、エンジンの稼働時には、エア流入口１６からケーシング本体１１内にエアが流入されて、フィルタエレメント１４の周囲の領域Ｔで旋回流となり、エアに含まれるダストや異物が遠心力で分離されて、ケーシング本体１１の周壁内面側に移動される。そして、ダスト分離後のエアは、フィルタエレメント１４によりさらに濾過して除塵され、その後にエア流出口１７からエンジンの吸気系に送り込まれる。

このとき、ダストカップ１８の上面開口部１９に蓋体２１が取り付けられて、ダストカップ１８の内部がダスト通過孔２３を介して、ケーシング本体１１内の旋回流の領域Ｔに連通されている。そのため、旋回流の領域Ｔにおいてエアから分離されたダストや異物は、蓋体２１のダスト通過孔２３を通して、ダストカップ１８内に落下収集される。そして、車両の走行に伴う振動やエンジンの吸気脈動による振動により排塵弁２７の排出口２７ａが開閉されて、ダストカップ１８内に集積しているダストが外部に落下排出される。

また、ダストカップ１８の上面開口部１９が大きな開口面積で開放されることなく、その開口部１９が蓋体２１により塞がれた状態にあって、ダストカップ１８の内部が蓋体２１に形成した小さな開口面積のダスト通過孔２３を介して前記旋回流の領域Ｔに対応している。このため、旋回流がケーシング本体１１内の領域Ｔからダストカップ１８内に流入するのを抑制することができる。よって、旋回流の流入によりダストカップ１８内のダストが巻き上げられるおそれを防止することができる。

一方、ダストカップ１８内に排塵弁２７から排出されないような大きな異物等が収集している場合には、その異物を除去する必要がある。この場合には、フィルタエレメント１４の清掃時等において、ケーシング本体１１上からカバー１２を取り外すとともに、ケーシング本体１１内からフィルタエレメント１４を取り出せば、蓋体２１の上方が開放される。従って、この状態で、摘み部２４を介して蓋体２１をネジ戻し方向に回転させると、その蓋体２１がダストカップ１８の上面開口部１９から取り外される。これにより、ダストカップ１８の上面開口部１９が広い開口面積で開放されて、その開口部１９を介してダストカップ１８内の異物を容易に除去することができる。なお、ダストカップ１８内に大きな異物等が収集されたか否かは、前記カバー１２を外せば、ダスト通過孔２３を介して覗き見ることができる。

以上のように、この実施形態では以下に列挙する効果を発揮する。
・ 旋回流の領域Ｔにおいてエアから分離されたダスト等が、蓋体２１のダスト通過孔２３を通して、ダストカップ１８内に落下収集され、排塵弁２７を介して排出され、エアクリーナの濾過効率を長期間にわたって維持できる。

・ ダストカップ１８の内部は蓋体２１に開口した小さなダスト通過孔２３を介して前記旋回流の領域Ｔに連通している。このため、旋回流によりダストカップ１８内のダストが巻き上げられるおそれを防止することができ、充分な濾過機能を得ることができる。

・ 蓋体２１をダストカップ１８の上面開口部１９から取り外せば、ダストカップ１８の上面開口部１９が広い開口面積で開放されて、その開口部１９を介してダストカップ１８内の大きな異物等を容易に除去することができる。

・ ダストカップ１８内の大きな異物等の除去に際して、ダストカップ１８や排塵弁２７を脱着する必要がないため、手間を省くことができるばかりでなく、エアクリーナの下方にダストカップ１８等の脱着等のためのスペースを確保する必要がなく、エンジンルームのスペース効率を向上できる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第２実施形態においては、図４及び図５に示すように、ダストカップ１８の上面開口部１９と、その開口部に取り付けられる蓋体２１とが平面形ほぼ四角形状に形成されている。ダストカップ１８の開口部１９の周縁には複数の保持突起３１が形成されるとともに、蓋体２１の下面周縁には保持突起３１に係脱可能な複数の保持孔３２が形成されている。そして、蓋体２１をダストカップ１８の上面開口部１９に取り付けたとき、保持突起３１と保持孔３２との係合により、蓋体２１が取付状態に保持されるようになっている。なお、この第２実施形態においては、蓋体２１の着脱は、ダスト通過孔２３に指をかけることにより行われる。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態の場合と同様に、エアクリーナの使用時には旋回流がダストカップ１８内に流入するのを抑制することができるとともに、蓋体２１を取り外せば、ダストカップ１８内に収集された大きな異物等を容易に除去することができる。

さらに、この第２実施形態においては、前記第１実施形態に記載の効果に加えて、以下の効果を発揮する。
・ ダストカップ１８の開口部１９に対する蓋体２１の閉鎖構成が保持突起３１と保持孔３２との凹凸の関係であるため、蓋体２１の開閉をワンタッチで簡単に行うことができる。

（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第３実施形態においては、図６及び図７に示すように、平面円形状の蓋体２１がヒンジ３３を介してケーシング本体１１の底部に上下方向へ回動可能に支持され、この蓋体２１の回動によりダストカップ１８の開口部１９が開閉されるようになっている。また、ヒンジ３３は蓋体２１に対して、領域Ｔにおける旋回流の旋回方向の上流側に位置するように構成され、蓋体２１が旋回流によってヒンジ３３を中心に開放回動されるのが防止されるようになっている。そして、開口部１９の周縁と蓋体２１の開放端部との間には、前記第２実施形態とほぼ同様の保持突起３１及び保持孔３２が形成され、この保持突起３１と保持孔３２との係合により、蓋体２１が開口部１９の閉鎖位置に保持されるようになっている。

従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、この第３実施形態では、前記第１，第２実施形態の効果に加えて以下の効果を発揮する。

・ 蓋体２１をヒンジ３３にてケーシング本体１１に対して連結状態で回動させることにより、ダストカップ１８の開口部１９を開閉させることができるため、ダストカップ１８からの異物の除去等に際して蓋体２１を紛失するおそれはない。

・ 蓋体２１のヒンジ３３が同蓋体２１に対して旋回流の旋回方向の上流側に位置するように構成されているため、蓋体２１が旋回流によってヒンジ３３を中心に開放回動されることはなく、閉鎖状態を保持することができる。従って、蓋体２１の開放によるダストの巻き上げ等を未然の防止できる。

（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第４実施形態においては、図８及び図９に示すように、蓋体２１の上面に摘み部２４が突設され、開口部１９に対する蓋体２１の装着状態で、この摘み部２４がフィルタエレメント１４の下端板１４ｂに当接される。これにより、蓋体２１が摘み部２４を介して、上方からフィルタエレメント１４により押し付け保持されるようになっている。

従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
さらに、この第４実施形態では、以下の効果を発揮する。

・ 蓋体２１がダストカップ１８の上面開口部１９に対する装着状態で、摘み部２４を介してフィルタエレメント１４により上方から押えられるため、蓋体２１を装着状態に保持するためのネジ等の保持構造を設ける必要がない。よって、構造が簡単であるとともに、蓋体を装着状態に確実に保持することができる。

（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第５実施形態においては、図１０に示すように、フィルタエレメント１４の下端板１４ｂが前記第１〜第４実施形態の円環状から円板状に変更して構成されている。そして、そのフィルタエレメント１４の下端板１４ｂをケーシング本体１１の底部に直接接合させている。従って、この第５実施形態においては、フィルタエレメント１４の下端板１４ｂが同フィルタエレメント１４の中心部空間を下側から塞ぐため、下側のシールリング１５を省略することができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 前記各実施形態の構成を適宜に組み合わせること。例えば、前記第３実施形態において、保持突起３１と保持孔３２との係合による保持構成に代えて、第４実施形態の構成、すなわち摘み部２４をフィルタエレメント１４により上方から押し付ける保持構成を採用すること。

・ この発明をエンジンの吸気系とは別のエア系統、例えばエアモータの集塵器において具体化すること。

第１実施形態のエアクリーナを示す断面図。 図１のエアクリーナのケーシングを示す斜視図。 図２の３−３線における部分拡大断面図。 第２実施形態のエアクリーナのケーシングを示す斜視図。 図４の５−５線における部分拡大断面図。 第３実施形態のエアクリーナのケーシングを示す平面図。 図６の７−７線における部分拡大断面図。 第４実施形態のエアクリーナのケーシングを示す平面図。 図８の９−９線における部分拡大断面図。 第５実施形態のエアクリーナを示す断面図。

符号の説明

１０…ケーシング、１２…カバー、１４…フィルタエレメント、１６…エア流入口、１７…エア流出口、１８…ダストカップ、１９…開口部、２１…蓋体、２３…ダスト通過孔、２４…摘み部、２７…排塵弁、３３…ヒンジ、Ｔ…領域。

Claims (5)

1. ケーシングをその内部に吸引されたエアが円筒状のフィルタエレメントの周囲の領域で旋回流となるように構成し、その旋回流によってダストを分離した後に、エアをフィルタエレメントにより濾過し、分離された前記ダストをケーシングの底部に設けられたダストカップ内に収集するようにしたエアクリーナにおいて、
   前記ダストカップの上面開口部には、旋回流の領域に配置されるダスト通過孔を備えた蓋体を開閉可能に設けたことを特徴とするエアクリーナ。
2. 前記ダストカップの底部には、振動により開閉されて、ダストカップ内のダストを外部に排出させるための排塵弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 前記蓋体は、上方からフィルタエレメントにより押さえられて、前記上面開口部を閉鎖状態に維持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアクリーナ。
4. 前記蓋体は、その上面に開閉用の摘み部を有し、その摘み部を介して上方からフィルタエレメントにより押さえられることを特徴とする請求項３に記載のエアクリーナ。
5. 前記蓋体は、ケーシング底部にヒンジを介して上下方向へ回動可能に支持され、ヒンジ側が旋回流の旋回方向上流側に位置することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載のエアクリーナ。

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