JP2018071424A

JP2018071424A - 筒形エアクリーナ

Info

Publication number: JP2018071424A
Application number: JP2016211763A
Authority: JP
Inventors: 聡石塚; Satoshi Ishizuka; 和重丸山; Kazue Maruyama
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2016-10-28
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-05-10
Also published as: US20180119653A1; EP3315185A1

Abstract

【課題】エアの圧力損失を低減することができる。【解決手段】筒形エアクリーナ１０は、インレット１５が形成された周壁１２及びアウトレット１６が形成された底壁を有する筒状のハウジング１１と、筒状の濾過部５１を有し、ハウジング１１の内部に収容されるフィルタエレメント５０とを備えている。ハウジング１１の内部には、周壁１２と共にインレット１５を形成する隔壁部４１が設けられている。フィルタエレメント５０は、ハウジング１１の軸心に対して偏心して配置されている。周壁１２の内周面及び隔壁部４１の内周面と濾過部５１との間には、エア流路Ｐが全周にわたって形成されている。エア流路Ｐは、周壁１２の内周面と濾過部５１の外周面との間の間隔が下流側ほど徐々に小さくされた徐変部ＰＧを有している。【選択図】図６

Description

本発明は、筒形エアクリーナに関する。

従来、筒形エアクリーナ（以下、エアクリーナ）は、円筒状のハウジングと、円筒状をなし、ハウジングの内部に収容される所謂菊花形のフィルタエレメントとを備えている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のエアクリーナのハウジングの周壁には、円筒状のインレットが周壁の接線方向に沿って突設されている。ハウジングの底壁には、円筒状のアウトレットが突設されている。また、ハウジングの内部には、インレットを通じて流入するエアを案内する案内板が設けられている。この案内板によりエアの流路横断面が下流側ほど外周側に位置するとともに小さくされている。また、上記案内板は、濾過部のうちインレットの開口部に対向する部分を覆っている。

こうしたエアクリーナによれば、インレットを通じてハウジングの内部に流入したエアは、加速されるとともにハウジングの内部を旋回して流れるようになり、エアに含まれる粗大なダストがその遠心力により分離される。また、案内板が設けられているために、インレットを通じてハウジングの内部に流入した直後のエアが濾過部に直接衝突しにくくなる。

特開昭６１−２５５２５８号公報

ところが、特許文献１に記載のエアクリーナでは、周壁の内周面と濾過部の外周面との間に形成されるエア流路が案内板により閉塞されている。そのため、エアの旋回流が案内板の背面に衝突し、エアの流れが乱される結果、エアの圧力損失を低減する上で改善の余地がある。

本発明の目的は、エアの圧力損失を低減することのできる筒形エアクリーナを提供することにある。

上記目的を達成するための筒形エアクリーナは、インレットが形成された周壁及びアウトレットが形成された底壁を有する筒状のハウジングと、筒状の濾過部を有し、前記ハウジングの内部に収容されるフィルタエレメントと、を備えたものであり、前記ハウジングの内部には、前記周壁と共に前記インレットを形成する隔壁部が設けられており、前記フィルタエレメントは、前記ハウジングの軸心に対して偏心して配置されており、前記周壁の内周面及び前記隔壁部の内周面と前記濾過部の外周面との間には、エア流路が全周にわたって形成されており、前記エア流路は、前記周壁の内周面と前記濾過部の外周面との間の間隔が下流側ほど徐々に小さくされた徐変部を有している。

同構成によれば、インレットを通じてハウジングの内部に導入されたエアは、エア流路に沿って流れることにより、周壁に沿って旋回するとともに徐々に濾過部を通過するようになる。このため、濾過部の広い範囲をエアが通過するようになる。また、エア流路が全周にわたって形成されているため、特許文献１に記載のエアクリーナのようなエア流路が案内板により閉塞されている構成とは異なり、エアの流れが乱されることを抑制できる。したがって、エアの圧力損失を低減することができる。

本発明によれば、エアの圧力損失を低減することができる。

筒形エアクリーナの一実施形態について、エアクリーナを示す斜視図。同実施形態におけるエアクリーナをインレット側から示す側面図。同実施形態におけるエアクリーナをアウトレット側から示す正面図。同実施形態におけるエアクリーナを示す平面図。同実施形態におけるエアクリーナを分解して示す分解斜視図。図４の６−６線に沿ったエアクリーナの断面図。図４の７−７線に沿ったエアクリーナの断面図。

以下、図１〜図７を参照して、一実施形態について説明する。
図１〜図７に示すように、筒形エアクリーナ（以下、エアクリーナ１０）は、車載内燃機関の吸気通路に設けられるものであり、インレット１５が形成された周壁１２及びアウトレット１６が形成された底壁１３を有する筒状のハウジング１１と、ハウジング１１の内部に収容される菊花形のフィルタエレメント５０とを備えている。

図６に示すように、フィルタエレメント５０は、ハウジング１１の軸心に対して偏心して配置されている。
次に、エアクリーナ１０の各構成について詳細に説明する。

＜フィルタエレメント５０＞
図５〜図７に示すように、フィルタエレメント５０は、不織布や濾紙などの濾材シートが襞折りされるとともに円筒状に形成された濾過部５１を有している。濾過部５１におけるアウトレット１６側の端部には、中心孔を有する略円板状の第１シール部５２が設けられている。また、濾過部５１における第１シール部５２が設けられた端部とは反対側の端部には、中心孔を有していない略円板状の第２シール部５３が設けられている。第１シール部５２及び第２シール部５３は共に独立気泡のポリウレタンにより形成されている。なお、濾過部５１の内周側に、濾過部５１の形状を保持するための円筒格子状のフレーム部材（図示略）を一体に設けるようにしてもよい。

次に、ハウジング１１について説明する。
図１〜図３、図５〜図７に示すように、ハウジング１１は、ケース２０とキャップ３０とを備えている。ケース２０及びキャップ３０は共に硬質樹脂材料により形成されている。

＜ケース２０＞
図１〜図３、図５〜図７に示すように、ケース２０は、周壁１２のうちの周方向の一部分（図５における主に下側の部分）を形成する湾曲板状のケース周壁部２１と、フィルタエレメント５０の第２シール部５３に対向する略平板状のケース底壁部２２（特に、図２及び図７参照）とを有している。

また、図１、図３、及び図５に示すように、ケース２０におけるケース底壁部２２とは反対側の端部には、略Ｕ字状に切り欠かれた形状をなすとともに後述するキャップ３０のキャップ底壁部３３を受ける受け壁部２３が形成されている。

図１〜図３、図５、及び図６に示すように、ケース周壁部２１の周方向の一端部には、外周側に向けて突出する半割れ筒状のインレット部２４が形成されている。インレット部２４の内面には、複数（本実施形態では３つ）の整流フィン２５がインレット部２４の幅方向（図２における左右方向）に間隔をおいて突設されている。

図７に示すように、ケース周壁部２１の内周面のうちフィルタエレメント５０の第１シール部５２及び第２シール部５３に対して径方向にそれぞれ対向する部分は、濾過部５１に対して径方向に対向する部分よりも内周側に位置しており、第１シール部５２及び第２シール部５３をそれぞれ支持する支持面２６Ａ，２６Ｂを構成している。

ケース２０におけるケース底壁部２２と支持面２６Ｂとの間、すなわち第２シール部５３との間には、収容部２７が形成されている。収容部２７は、ダスティサイドに位置している。収容部２７には、内燃機関の蒸発燃料を吸着する吸着フィルタ６０がケース底壁部２２と向かい合って収容されている。吸着フィルタ６０は、活性炭及び活性炭を保持する通気性シートなどから構成された周知のものであり、ケース底壁部２２から突出する複数の突起２９を介してケース２０に取り付けられている。

ケース２０の縁部には、雌ねじ孔（図示略）を有する複数の締結部２８が互いに間隔をおいて形成されている。
＜キャップ３０＞
図１〜図７に示すように、キャップ３０は、周壁１２のうちの周方向の一部分（図５における主に上側の部分）に対向する湾曲板状のキャップ周壁部３２と、底壁１３を形成する略平板状のキャップ底壁部３３（特に、図７参照）とを有するキャップ本体３１を備えている。

本実施形態では、ケース周壁部２１とキャップ周壁部３２とにより、ハウジング１１の周壁１２が構成されている。また、キャップ底壁部３３とケース２０の受け壁部２３とによりハウジング１１の底壁１３が構成されている。

図７に示すように、キャップ底壁部３３には、円筒状のアウトレット１６がハウジング１１の内側及び外側に向けてそれぞれ突設されている。アウトレット１６のうちキャップ底壁部３３から内側に向けて突出している部分に、フィルタエレメント５０の第１シール部５２が外嵌されている。このことにより、アウトレット１６の外周面と第１シール部５２の内周面とが圧接されてアウトレット１６とフィルタエレメント５０との間がシールされている。

図１〜図６に示すように、キャップ周壁部３２の周方向の一端部には、外周側に向けて突出する半割れ筒状のインレット部３４が形成されている。このインレット部３４とケース２０のインレット部３４とにより、インレット１５のうちハウジング１１の外側に位置するとともに周壁１２の接線方向に沿って突出する部分が構成されている。

図２及び図４に示すように、キャップ本体３１におけるキャップ底壁部３３とは反対側の端部には、ケース底壁部２２と共にハウジング１１の底壁１４を構成する底壁形成部３７が形成されている。

キャップ本体３１の縁部における複数の締結部２８に対応する部位には、挿通孔（図示略）を有する複数の締結部３５がそれぞれ形成されている。
図５〜図７に示すように、キャップ本体３１には、インレット形成部材４０が固定されている。インレット形成部材４０は、ハウジング１１の内部に位置し、キャップ周壁部３２（周壁１２）と共にインレット１５を形成する隔壁部４１と、隔壁部４１におけるキャップ周壁部３２に対向する面から突設されるとともにケース２０の複数の整流フィン２５にそれぞれ連なる複数の整流フィン４２とを有している。本実施形態では、各整流フィン４２が、隔壁部４１の下流側の端まで延在しているが、各整流フィン４２の延在方向における長さを適宜変更してもよい。本実施形態では、キャップ本体３１の縁部と隔壁部４１の縁部とを振動溶着させることにより、キャップ本体３１にインレット形成部材４０が接合されている。

図６に示すように、周壁１２の内周面と濾過部５１の外周面との間、及び隔壁部４１の内周面及び濾過部５１の外周面の間には、エア流路Ｐが全周にわたって形成されている。上記エア流路Ｐには、周壁１２の内周面と濾過部５１の外周面との間の間隔が下流側ほど徐々に小さくされた徐変部ＰＧが設けられている。この徐変部ＰＧは、ハウジング１１の内部において開口するインレット１５の出口部から下流側に向けて形成されている。

図１〜図７に示すように、ケース２０の周縁と、キャップ本体３１の周縁とを互いに当接させた状態で、キャップ本体３１の各締結部３５の挿通孔にねじ３６を挿通するとともに同ねじ３６をケース２０の締結部２８の雌ねじ孔に螺入することにより、キャップ３０がケース２０に締結される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図６に示すように、インレット１５を通じてハウジング１１の内部に導入されたエアは、エア流路Ｐに沿って流れることにより、周壁１２に沿って旋回するとともに徐々に濾過部５１を通過するようになる。このため、濾過部５１の広い範囲をエアが通過するようになる。また、エア流路Ｐが全周にわたって形成されているため、特許文献１に記載のエアクリーナのようなエア流路が案内板により閉塞されている構成とは異なり、エアの流れが乱されることを抑制できる。

ここで、エア流路Ｐのうち隔壁部４１の内周面と濾過部５１の外周面との間の間隔は、エアがハウジング１１の内部を１周以上流れないように設定されている。これにより、インレット１５を通じて導入されたエアと、ハウジング１１の内部を１周したエアとがインレット１５の出口近傍において衝突することを好適に回避でき、エアの流れが乱れることを抑制できる。

以上説明した本実施形態に係る筒形エアクリーナによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ハウジング１１の内部には、周壁１２と共にインレット１５を形成する隔壁部４１が設けられている。フィルタエレメント５０は、ハウジング１１の軸心に対して偏心して配置されており、周壁１２の内周面及び隔壁部４１の内周面と濾過部５１の外周面との間には、エア流路Ｐが全周にわたって形成されている。エア流路Ｐは、周壁１２の内周面と濾過部５１の外周面との間の間隔が下流側ほど徐々に小さくされた徐変部ＰＧを有している。

こうした構成によれば、上記作用を奏することにより、エアの圧力損失を低減することができる。
（２）ハウジング１１は、周壁１２のうちの周方向の一部分を形成するケース周壁部２１を有するケース２０を備えている。また、ハウジング１１は、周壁１２のうちの周方向の上記一部分とは異なる部分を形成するキャップ周壁部３２及び底壁１３を形成するキャップ底壁部３３を有するキャップ本体３１、並びに、隔壁部４１を有し、キャップ本体３１に固定されてインレット１５を形成するインレット形成部材４０を有するキャップ３０を備えている。

こうした構成によれば、ハウジング１１がケース２０とキャップ３０との分割構造とされ、且つキャップ３０がキャップ本体３１と、隔壁部４１を有するインレット形成部材４０との分割構造とされている。このため、キャップ本体３１及びインレット形成部材４０を樹脂成形により容易に形成することができる。

（３）アウトレット１６が形成された底壁１３とは反対側の底壁１４（ケース底壁部２２）とフィルタエレメント５０の第２シール部５３との間には、収容部２７が形成されており、収容部２７には、蒸発燃料を吸着する吸着フィルタ６０が収容されている。このため、吸着フィルタ６０によってエアの通気抵抗が増大すること、すなわちエアの圧力損失が増大することを抑制することができる。

＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ケース２０とキャップ３０とをクランプにより締結するようにしてもよい。

・ハウジング１１をフィルタエレメント５０の軸線方向において互いに近接及び離間可能な２つのハウジングに分割することもできる。この場合、一方のハウジングにアウトレット及びインレットの双方を設けてもよいし、一方のハウジングにアウトレットを設けるとともに他方のハウジングにインレットを設けるようにしてもよい。

・エア流路Ｐの周方向の全体を徐変部ＰＧにすることもできる。この場合、隔壁部４１の内周面と濾過部５１の外周面との間の間隔が下流側ほど徐々に小さくなるように隔壁部４１の形状を変更するとともに、図６に二点鎖線にて示すように、ケース周壁部２１の内周面と隔壁部４１の内周面との間にわたって流路壁７０を設定すればよい。

１０…エアクリーナ、１１…ハウジング、１２…周壁、１３，１４…底壁、１５…インレット、１６…アウトレット、２０…ケース、２１…ケース周壁部、２２…ケース底壁部、２３…受け壁部、２４…外側インレット部、２５…整流フィン、２６Ａ，２６…支持面、２７…収容部、２８…締結部、２９…突起、３０…キャップ、３１…キャップ本体、３２…キャップ周壁部、３３…キャップ底壁部、３４…外側インレット部、３５…締結部、３６…ねじ、３７…底壁形成部、４０…インレット形成部材、４１…隔壁部、４２…整流フィン、５０…フィルタエレメント、５１…濾過部、５２…第１シール部、５３…第２シール部、６０…吸着フィルタ、７０…流路壁、Ｐ…エア流路、ＰＧ…徐変部。

Claims

インレットが形成された周壁及びアウトレットが形成された底壁を有する筒状のハウジングと、筒状の濾過部を有し、前記ハウジングの内部に収容されるフィルタエレメントと、を備えた筒形エアクリーナにおいて、
前記ハウジングの内部には、前記周壁と共に前記インレットを形成する隔壁部が設けられており、
前記フィルタエレメントは、前記ハウジングの軸心に対して偏心して配置されており、
前記周壁の内周面及び前記隔壁部の内周面と前記濾過部との間には、エア流路が全周にわたって形成されており、
前記エア流路は、前記周壁の内周面と前記濾過部の外周面との間の間隔が下流側ほど徐々に小さくされた徐変部を有している、
筒形エアクリーナ。
前記ハウジングは、
前記周壁のうちの周方向の一部分を構成するケース周壁部を有するケースと、
前記周壁のうちの周方向の前記一部分とは異なる部分を形成するキャップ周壁部及び前記底壁を形成するキャップ底壁部を有するキャップ本体、並びに、前記隔壁部を有し、前記キャップ本体に固定されて前記インレットを形成するインレット形成部材を有するキャップと、を備えている、
請求項１に記載の筒形エアクリーナ。