JP2008101620A - 自動車における内燃機関のフィルタシステム - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者が衝突したときに、ボンネットが変形して衝撃が緩和できるエアクリーナを提供する。
【解決手段】清浄前空気入口１２と、清浄後空気出口１１と、ハウジングと該ハウジング内に配置されたフィルタエレメントを有する、自動車における内燃機関のフィルタシステムであり、前記ハウジングは下部材１０と上部材１４からなり、該ハウジングの上部材１４は発砲体で支持格子を鋳込んで形成され、該支持格子と前記発砲体は前記上部材１４に力が作用した際に該上部材１４が下部材の方向に撓むように形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、独立請求項１に記載の特徴を有する、自動車における内燃機関のフィルタシステムに関する。

DE１００２８８５６（特許文献１）にボンネットの下側に配置されるフィルタシステムが開示されている。このフィルタシステムでは、新鮮空気導入通路とフィルタが空間的に一体化されてエネルギ吸収構造を構成している。このエネルギ吸収構造によって歩行者がボンネットに衝突した際の衝撃が緩和される。さらに、このエネルギ吸収構造により外側への騒音放射が低減されるので、ボンネットの下面に遮音マットを設ける必要がなくなる。この従来のフィルタシステムの欠点は、フィルタ室容積の相当な部分がこの構造のために取られることである。ヘルムホルツ共鳴器を構成して遮音効果を得るためには相当な容積が必要となるからである。

さらに、DE３９２３３０７（特許文献２）に乗用自動車のボンネットが開示されており、車室内への新鮮空気取り込みのための窪みをボンネットの上面に設けるのを避けて歩行者がボンネットに衝突した際の衝撃による生じる危険を減少するために、新鮮空気導入通路がフィルタと一緒にボンネットの外殻の下側に設けられている。しかしながら、この場合衝撃の緩和効果は小さい。
DE１００２８８５６ DE３９２３３０７

本発明は、問題点に鑑みてなされたものであり、歩行者が衝突した際の衝撃に対する保護効果を最も高めるようにボンネットの下側を構成し、さらに歩行者が衝突した際にはボンネットが変形して衝撃が最善に緩和されるように構成したものである。

本発明の基本的な利点は、フィルタシステムがハウジング上部材とハウジング下部材からなり、上部材は発砲体で支持格子を鋳込んで形成され、該支持格子は前記上部材に力が作用した際に該上部材が下部材の方に撓むように形成されていることである。

本発明の一実施形態においては、支持フレームが前記上部材と下部材との連結領域に沿って延びている。このことは、形状的に比較的に安定していることが要請される場所は前記支持フレームで形状が保たれ、単にハウジング機能を有する上部材の領域はしなやかで撓みやすいことを意味する。

さらに別の実施形態では、前記支持フレームは波状に形成される。この波状形状により、成形に際して発砲体の良好な流れが保証され、すなわち発砲体が硬化する前の流れが良好で前記支持フレームが良好に覆われることが保証される。

さらに他の実施形態においては、前記上部材に支持シリンダ状の突起が、それらの少なくとも一部前記下部材まで延びて該下部材に支えられることができるように形成される。これらのシリンダ状突起は、前記上部材に力が作用した際にその力を受け止めて前記下部材に伝える役目をする。

特に別の実施形態では、前記上部材と下部材は共にポリウレタン発砲体で形成される。好ましくは、発砲体の肉厚は１０乃至２０ｍｍとされる。

フィルタエレメントは好ましくは前記上部材と下部材の間に配置される。該フィルタエレメントは清浄後空気領域を清浄前空気領域から分離して導入された空気の濾過を行う。勿論、前記上部材および下部材は単に騒音遮断機能を有する共鳴室を形成するようにすることができる。

前記フィルタエレメントの一つの実施形態では、フィルタエレメントは筒状に形成され、該筒状エレメントには圧力差が大きい時に筒形状を保持するための支持部材を設ける。

上記およびその他の本発明の特長は、請求項記載によるほか、図面を参照しての説明によりさらに明確にされる。

図1の内燃機関用フィルタシステムは、下部材１０、清浄後空気導出管連結部１１、および清浄前空気導入管連結部１２を有する。図1の実施形態では、さらに清浄後空気導出管連結部１３が設けられている。ハウジングの上部材１４ハウジングの内部を示すために破線で描いてある。該上部材１４は、発砲体、特にポリウレタン発砲体（PUR-MDI）製で、その上面部は肉厚が約１０乃至２０ｍｍ、側面部１６は肉厚が約８ｍｍに形成され、連結面１７の領域、すなわち上部材１４と前記下部材１４の間にはガスケットがある。該上部材１４の内側には前記接続領域に波状に延びる支持フレーム１８が設けられている。該波状の支持フレーム１８は、図示されているように連結面から上下方向に波打つ形状に形成し、あるいは連結面に沿って内外に波打って延びる形状に形成して、上部材を成形する際に、つまり支持フレーム１８を発砲体で鋳込むように上部材１４を成形する際に、ポリウレタン発砲体の流れが良好になるようにする。

前述したように、前記支持フレーム１８は側面１６の内側に延びており、ウレタン発泡体により完全に覆われる。上部材１４と下部材１０間の連結は適当なねじ締結で行われる。図ではそのうち３つのねじ締結１９、２０、２１が示してある。

前記上部材１４は、図に概略的に示されているように、内側に延びるシリンダ状突起２２、２３、２４、２５、２６、２７が設けられている。シリンダ状突起２２、２３、２４は筒状のフィルタエレメント３４が配置されている領域を内側に延びる比較的短い突起であり、シリンダ状突起２５、２６、２７は下部材１０の底まで延びる突起である。

清浄化すべき空気は前記清浄前空気導入管連結部１２からハウジングに導入され、外殻２８で覆われた前記フィルタエレメントを通って流れ、清浄空気通路２９および前記清浄後空気導出管連結部１１、１３を通ってハウジング外に流出する。

図２は上部材１４を内側から見た図である。図１と同じ構成には同じ符号が付してある。同図には前記フィルタエレメント３４の上面まで延びる短いシリンダ状突起の列と下部材１０の底面まで延びるシリンダ状突起が認められる。これらのシリンダ状突起は、上部材１４の上に衝撃が加わった際に衝撃荷重を受け止め、衝撃荷重の一部は圧縮による変形で吸収され、一部は下部材に伝えられて同様に運動エネルギが受け止められて吸収される。上部材の肉厚と多数のシリンダ状突起をこのように形成することにより、上部材１４に作用した衝撃を最適に遮断することができる。

図３はシステム全体の外観を示すもので、フィルタハウジングのみでなく、２つの清浄前空気入り口３０、３１に分かれた清浄前空気通路２９も示されている。通常、清浄前空気入り口は自動車の前面に設けられる。フィルタハウジング３３はその清浄前空気入管連結部１２と清浄後空気導出管連結部１３とともに描かれている。フィルタハウジング３３の上部材３５は、前記シリンダ状突起に加えて、あるいは前記シリンダ状突起に代えて、支持格子３２がポリウレタン発砲体に埋め込まれた変形例が示してある。ここでは支持格子はより明瞭に示すために破線で示してある。該支持格子は、前記シリンダ状突起と同様に、上部材の上面に掛かる衝撃のエネルギを吸収してポリウレタン発泡体の破損を防止する役目を果たす。前述したように、この支持格子３２は前記シリンダ状突起２２〜２７の代わりに設けてもよい。支持格子３２を設けない場合は、図１における支持フレーム１８を連結面１７の領域に設ける。

内燃機関のフィルタシステムをハウジングと共に示す外観図である。 図1のハウジングを内側から見た図である。 システム全体の外観図である。

Claims (10)

1. 清浄前空気入口（１２）と、清浄後空気出口（１１）と、ハウジングと該ハウジング内に配置されたフィルタエレメントを有し、該ハウジングは下部材（１０）と上部材（１４）からなり、該ハウジングの上部材（１４）は発砲体で支持格子（３２）を鋳込んで形成され、該支持格子（３２）と前記発砲体は前記上部材（１４）に力が作用した際に該上部材（１４）が下部材の方向に撓むように形成されている、自動車における内燃機関のフィルタシステム。
2. 支持フレームが前記上部材（１４）と下部材（１０）間の連結領域に沿って延びていることを特徴とする請求項１記載のフィルタシステム。
3. 前記支持フレームは波状に形成され、該波の谷は前記上部材と下部材間の連結部近くにあり、波の山は上部材と下部材間の連結部からより離れたところにあることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のフィルタシステム。
4. 前記波状部はさらに前記上部材と下部材間の連結線に沿って波状に延びていることを特徴とする請求項３記載のフィルタシステム。
5. 前記上部材（１４）は上面部（１５）と側面部（１６）を有し、前記上面部（１５９）の肉厚は１０乃至２０ｍｍで、側面部（１６）の肉厚は５乃至１０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタシステム。
6. 前記上部材（１４）は前記下部材（１０）の方に向かうシリンダ状突起（２２、２３、２４、２５、２６、２７）を有し、これら突起の少なくとも一部は前記下部材まで延びて該下部材に支えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルタシステム。
7. 前記上部材及び／或は下部材はポリウレタン発砲体（PUR-MDI）からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルタシステム。
8. 前記ポリウレタン硬質発砲体はプラスチック膜で被服されていることを特徴とする請求項７記載のフィルタシステム。
9. 前記上部材（１４）とした部材（１０）の間には清浄後空気領域と清浄前空気領域に区画し導入された空気を濾過するフィルタエレメント（３４）が配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタシステム。
10. 前記フィルタエレメント（３４）は筒状のエレメントであり、特に筒内に支持部材が設けられ、該支持部材は柔軟性のある部材であることを特徴とする請求項９記載のフィルタシステム。

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