JP2018009558A - フィルタエレメント及びエアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】エアクリーナにろ過したエアを迂回させる迂回路を形成した場合であっても通気抵抗を増大させないフィルタエレメント及びこのフィルタエレメントを組み込んだエアクリーナを提供する。【解決手段】流体をろ過するろ過部と、該ろ過部を通過した流体を流通せしめる流通口を備えたフィルタエレメントであって、前記流通口の内周縁の少なくとも一辺に整流手段が形成される。【選択図】図５

Description

本発明は、自動車や自動二輪車等の車両に搭載された内燃機関に供給するエアを濾過するエアクリーナに組み付けられるフィルタエレメント及び、このフィルタエレメントを組み付けたエアクリーナに関する。

従来、自動車や自動二輪車等の車両に搭載された内燃機関に供給する空気を濾過するエアクリーナに組み付けられるフィルタエレメントは、種々の構造が知られている。

また、近年の自動車や自動二輪車の低燃費化などを考慮した小型軽量化の要望によって内燃機関や内燃機関に組み付けられる補助機器類のレイアウトの最適化が望まれており、例えば配管等を出来るだけ短く配置することができるように、エアクリーナでは吸気口及び排気口が同一の方向を向くように配置したいという要望がある。

吸気口や排気口をこのように配置すると、吸気口から導入されたエアを排気口から排出する際に、エアクリーナ内で該エアを迂回させる必要があり、エアクリーナ内に当該迂回路を形成する必要がある。

また、エアクリーナ内にエアのろ過通路とは別系統の経路を設けたエアクリーナは種々の構造が知られているが、例えば特許文献１に記載されているようなエアクリーナが知られている。

特表平４−５０３２３４号公報

特許文献１に記載されたエアクリーナは、エアフィルタエレメントは、エアフィルタ媒体の長さ方向に延びた配列を備え、該配列はこの配列の周囲を構成する縁を有し、エアフィルタエレメントとハウジングとの間をシール可能に周囲に延びるシール材料の帯を更に備え、エアフィルタ媒体の少なくとも一縁のシール材料は、エアフィルタ媒体の一縁を越えて突出する突出部分を有し、ブリーザエレメントは縁を有するブリーザ媒体を備え、シール材料がブリーザ媒体をエアフィルタ媒体に固定し、かつエアフィルタ媒体の一縁とブリーザ媒体の一縁の両方をハウジングに対してシールするように、ブリーザ媒体の一縁はエアフィルタ媒体の一縁のシール材料の突出部分に係合し、かつシール材料の帯がブリーザ媒体の他の縁のまわりに延びる、エンジン吸込エアフィルタエレメントとクランクケース強制換気ブリーザエレメントとの組合せであることを特徴とする。

このように特許文献１に記載されたエアクリーナに組み付けられるエアフィルタエレメントは、エアフィルタとブリーザエレメントとを同時に交換することができるので、交換作業が容易になることに加え、吸込エアフィルタの端のひだがバリヤとして作用し、ブリーザエアフィルタ媒体を既に通過したオイルが吸込エア入口部分に入るのを防止することができる。

しかし、上述したフィルタエレメントの構成はエアクリーナ内に別系統の経路を形成した構成であるため、この構成をろ過したエアの迂回路に適用すると、図８に示すように、ろ過部１１１から流通口１１２に至る経路では、経路の曲り部分において、エアの乱流が発生してしまい、通気抵抗が上がってしまうという問題が生じる。

また、従来の構造では、図９に示すように、開口部１１２を有するフィルタエレメントにシール部材１１４を組付けようとすると、開口部１１２とろ過部１１１とが一体に形成されていることから、開口部１１２とろ過部１１１との間１１４ａを適切にシールすることができず、十分なシールを構成することが難しいという問題もあった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、エアクリーナにろ過したエアを迂回させる迂回路を形成した場合であっても通気抵抗を増大させないフィルタエレメント及びこのフィルタエレメントを組み込んだエアクリーナを提供することを目的とする。

本発明に係るフィルタエレメントは、流体をろ過するろ過部と、該ろ過部を通過した流体を流通せしめる流通口を備えたフィルタエレメントであって、前記流通口の内周縁の少なくとも一辺に整流手段が形成されることを特徴とする。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記整流手段は、前記流通口の前記ろ過部と近接する第一辺と交差する第二辺に形成されると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記整流手段は、前記流通口の前記ろ過部と近接する第一辺に形成されると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記整流手段は、前記ろ過部のクリーンサイドから断面円弧状に延びて前記流通口に連続すると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記整流手段は、前記流通口の流入側及び流出側の少なくとも何れか一方に取り付けられると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記ろ過部の外周縁及び前記流通口の外周縁をそれぞれシールするシール手段を備えると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記シール手段は、前記ろ過部の外周縁と前記流通口の外縁部にそれぞれ相対するように略８の字状に形成されると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記流通口が形成されるフレーム部と前記ろ過部とが別体に形成されると好適である。

また、本発明に係るエアクリーナは、ケース部材とカバー部材を組み合わせて内部を中空に形成し、該内部に上述したフィルタエレメントを組み込むことを特徴とする。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係るフィルタエレメントは、流通口の内周縁の少なくとも一辺に整流手段が形成されているので、エアクリーナの内部に迂回路を形成した場合であっても、流通口へ流入する空気を整流して通気抵抗の低減を図ることができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、整流手段が、流通口のろ過部と近接する第一辺や第一辺と交差する第二辺に沿って形成され、さらに流通口の流入側及び流出側の少なくとも何れか一方に形成されているので、エアクリーナの流入口や流出口の配置や形状に応じて最適な通気抵抗の低減を図ることができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、整流手段が断面円弧状に形成されているので、より有効な整流効果を発揮することができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、ろ過部の外周縁及び流通口の外周縁をそれぞれシールするシール手段を備えているので、エアクリーナにフィルタエレメントを組み込んだ場合に、エアクリーナの気密を確実に行うことができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、流通口が形成されるフレーム部とろ過部とが別体に形成されているので、フレーム部とろ過部の外縁が補強となるのでシール手段の剛性を確保してシール性を向上させることができることに加え、流通口とろ過部との間のスペースも確実にシールをすることができる。

また、本発明に係るエアクリーナは、ケース部材とカバー部材を組み合わせて内部を中空に形成し、該内部に上述したフィルタエレメントを組み込んでいるので、内部に迂回路を形成した場合であっても、通気抵抗を増加させることがなく、流入口と流出口を同じ方向に配置するような構成を採用することができる。

本実施形態に係るエアクリーナの斜視図。 本実施形態に係るエアクリーナのカバーを取り外した図。 本実施形態に係るフィルタエレメントの斜視図。 本実施形態に係るフィルタエレメントの分解図。 図２におけるＡ−Ａ断面図。 本実施形態に係るフィルタエレメントの拡大図。 図２におけるＢ−Ｂ断面図。 従来のフィルタエレメントの構造を説明するための断面図。 従来のフィルタエレメントの構造を説明するための拡大図。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るエアクリーナの斜視図であり、図２は、本実施形態に係るエアクリーナのカバーを取り外した図であり、図３は、本実施形態に係るフィルタエレメントの斜視図であり、図４は、本実施形態に係るフィルタエレメントの分解図であり、図５は、図２におけるＡ−Ａ断面図であり、図６は、本実施形態に係るフィルタエレメントの拡大図であり、図７は、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るエアクリーナ１は、流入口４と流出口５とを有すると共に有底箱状に形成されたケース部材３と、有底箱状に形成されたカバー部材２とを互いに開口部を合わせるように組み合わせて内部を中空に形成している。

カバー部材２及びケース部材３は、夫々合成樹脂で形成されており、例えばポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。さらに、カバー部材２とケース部材３の組み付けは、公知の係合手段８で互いに組み合わされており、本実施形態では係合手段８にクリップを用いている。

図２に示すように、本実施形態に係るエアクリーナ１の内部は、平板状のフィルタエレメント１０が収納されるとともに、流入口４から流入したエアがフィルタエレメント１０で濾過された後、流出口５へ向かう迂回路６が形成されている。また、フィルタエレメント１０は、カバー部材２とケース部材３によって外縁部のシール手段１４を挟み込むように組み付けられており、カバー部材２が取り付けられた状態ではフィルタエレメント１０のろ過部１１の位置決めを確実に行っている。

このように構成することで、本実施形態に係るエアクリーナ１は、流入口４から導入したエアがケース部材３の内部を通ってフィルタエレメント１０のろ過部１１に至り、フィルタエレメント１０を下側から上側へ向かって通過する際に該エアが濾過される。また、濾過されたエアはカバー部材２の内壁に沿って移動すると共に、フィルタエレメント１０の流通口１２を介してケース部材３の内壁に沿って迂回路６に至り、迂回路６から流出口５を介して内燃機関に供給される。

フィルタエレメント１０は、図３に示すようにシート状の濾材を襞状に折り込んで平板状に形成したろ過部１１と、ろ過部１１の一方端側に形成される流通口１２と、ろ過部１１の外縁部及び流通口１２の外縁部をシールするシール手段１４とを備えている。ろ過部１１は、不織布やろ紙等、周知の濾材が好適に用いられる。

図４に示すように、フィルタエレメント１０は、ろ過部１１の外周に形成されたフィルタフレーム１６とろ過部１１と別体に形成された流通口１２が形成されたフレーム部１５並びに、流通口１２の外縁部に相対する第１の開口１４ａとろ過部１１の外縁部に相対する第２の開口１４ｂとを有する概略８の字状のシール手段１４とから構成されている。

また、図３に示すように、ろ過部１１と流通口１２の連続する第一辺２１の内周縁には、第一辺２１の延設方向（図３における幅方向）に沿って第１の整流手段１３ａが形成され、第一辺２１と交差する第二辺２２の内周縁には、第２の整流手段１３ｂが形成されている。なお、第１の整流手段１３ａ及び第２の整流手段１３ｂは上述したフレーム部１５に一体に形成されると好適である。

図５に示すように、第１の整流手段１３ａは、フィルタフレーム１６と空隙を介して配置されているので、カバー部材２を組付けた際に、当該空隙にカバー部材２の内面から突出した図示しないリブが挿入されることで当該リブが空隙の位置に存在するシール手段１４と確実に当接することができる。

また、第１の整流手段１３ａは、流通口１２の流入側ＩＮの内周縁に形成されると共に、ろ過部１１のクリーンサイドＣから断面円弧状に延びて流通口１２に連続している。このように整流手段１３が形成されることで、クリーンサイドＣを迂回するろ過されたエアが乱流を生じることなく整流されて流通口１２に導入され、通気抵抗の低減を図ることができる。

さらに、図６及び７に示すように、第２の整流手段１３ｂは、流通口１２の流出側ＯＵＴの内周縁に形成されると共に、第１の整流手段１３ａと同様に断面円弧状に延びて流通口１２から連続している。なお、この第２の整流手段１３ｂの円弧形状の先にエアクリーナ１の流出口５を有する迂回路６が配置されるように形成することで、迂回路６を通ったろ過されたエアの乱流を生じることなく円滑にエアクリーナ１外に流し出すことで通気抵抗の低減を図ることができる。

さらに、本実施形態に係るフィルタエレメント１０は、ろ過部１１とフレーム部１５とを別体に構成しているので、図６に示すように、フィルタフレーム１６とフレーム部１５のそれぞれの外縁部をシール手段１４でシールすることができるので、ろ過部１１と流通口１２の間のシール性を向上させることができる。

このように、本実施形態に係るエアクリーナ１は、ケース部材３に流入口４と流出口５が形成されており、流入口４と流出口５の高低差がないレイアウトに対応することができると共に、追加的な配管などを用いることなくこのようなレイアウトを実現することができるので、通気抵抗を増加させることなく、エアクリーナ１の小型化及び薄型化を図ることが可能となる。

また、ろ過部１１と流通口１２の間のシール性が向上しているので、ろ過部１１と流通口１２の間でのエア漏れを確実に防止することができる。

なお、上述した本実施形態に係るエアクリーナ１において、ケース部材３とカバー部材２の組み付けは、クリップなどの係合手段８を用いて着脱自在に組み付けられている場合について説明を行ったが、ビスなどの周知の締結手段を用いて互いに組み付けるように構成しても構わない。

さらに、フィルタエレメント１０は、シート状の濾材を襞状に折り込んで平板状に形成した場合について説明を行ったが、襞状に折り込まずに平板状のまま構成しても構わないその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ エアクリーナ， ２ カバー部材， ３ ケース部材， ４ 流入口， ５ 流出口， ６ 迂回路， ８ 係合手段， １０ フィルタエレメント， １１ ろ過部， １２ 流通口， １３ａ 第１の整流手段， １３ｂ 第２の整流手段， １４ シール手段， １４ａ 第１の開口， １４ｂ 第２の開口， １５ フレーム部， １６ フィルタフレーム， ２１ 第一辺， ２２ 第二辺， Ｃ クリーンサイド， Ｄ ダーティサイド， ＩＮ 流入側， ＯＵＴ 流出側。

Claims (9)

1. 流体をろ過するろ過部と、該ろ過部を通過した流体を流通せしめる流通口を備えたフィルタエレメントであって、
   前記流通口の内周縁の少なくとも一辺に整流手段が形成されることを特徴とするフィルタエレメント。
2. 請求項１に記載のフィルタエレメントにおいて、
   前記整流手段は、前記流通口の前記ろ過部と近接する第一辺と交差する第二辺に形成されることを特徴とするフィルタエレメント。
3. 請求項１及び２に記載のフィルタエレメントにおいて、
   前記整流手段は、前記流通口の前記ろ過部と近接する第一辺に形成されることを特徴とするフィルタエレメント。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のフィルタエレメントにおいて、
   前記整流手段は、前記ろ過部のクリーンサイドから断面円弧状に延びて前記流通口に連続することを特徴とするフィルタエレメント。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタエレメントにおいて、
   前記整流手段は、前記流通口の流入側及び流出側の少なくとも何れか一方に取り付けられることを特徴とするフィルタエレメント。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタエレメントにおいて、
   前記ろ過部の外周縁及び前記流通口の外周縁をそれぞれシールするシール手段を備えることを特徴とするフィルタエレメント。
7. 請求項６に記載のフィルタエレメントにおいて、
   前記シール手段は、前記ろ過部の外周縁と前記流通口の外縁部にそれぞれ相対するように略８の字状に形成されることを特徴とするフィルタエレメント。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のフィルタエレメントにおいて、
   前記流通口が形成されるフレーム部と前記ろ過部とが別体に形成されることを特徴とするフィルタエレメント。
9. ケース部材とカバー部材を組み合わせて内部を中空に形成し、該内部に請求項１から８のいずれか１項に記載のフィルタエレメントを組み込んだことを特徴とするエアクリーナ。

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