JP2019011726A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】エアの流量分布のばらつきを抑制すること。【解決手段】エアクリーナ１００の筐体１には、複数のひだ部を備えた筒状のフィルタエレメント７が収容され、筐体１には、エアを吸入する吸入口２と、フィルタエレメント７を通過したエアが排出される排出口４とが設けられている。フィルタエレメント７の内周部分には、複数の貫通孔１８ａ〜１８ｆを備えたパンチングメタル９が設けられている。パンチングメタル９は、フィルタエレメント７を通過して複数の貫通孔１８ａ〜１８ｆのそれぞれから流路１１に流入したエアを、流路１１の下流側へ誘導する突起部１９ａ〜１９ｆを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の内燃機関に供給されるエアを清浄するエアクリーナに関する。

従来、車両の内燃機関の吸気系統に備えられる装置として、車外から取り込まれたエアに含まれる微細な異物（例えば、ごみや埃等）を、フィルタエレメント（例えば、濾紙）によって除去するエアクリーナが知られている。

このようなエアクリーナには、複数のひだ部が設けられた、筒状のフィルタエレメントを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２０７５４０号公報

ところで、車外から取り込まれたエアの流量は、例えばＭＡＦ（Mass Air Flow）センサ等で計測される。

このＭＡＦセンサをフィルタエレメントの下流側近傍に設けた場合、エアの流量分布のばらつきの影響により、ＭＡＦセンサの計測結果のばらつくおそれがある。特に、エアの流路の断面の一部分におけるエアフローを測定する熱線式（ホットワイヤー）等のエアフローセンサでは、エアの流路の断面における流量分布の変化により計測結果のばらつきが大きくなる。

本発明の目的は、エアの流量分布のばらつきを抑制することができるエアクリーナを提供することである。

本発明のエアクリーナは、複数のひだ部を備えた筒状のフィルタエレメントが筐体内に収容され、前記筐体に、エアを吸入する吸入口と、前記フィルタエレメントを通過したエアが排出される排出口とが設けられ、前記フィルタエレメントの内周部分が、前記フィルタエレメントを通過したエアの流路として機能するエアクリーナであって、前記フィルタエレメントの内周部分に設けられ、複数の貫通孔を備えた部材を有し、前記部材は、前記フィルタエレメントを通過して前記複数の貫通孔のそれぞれから前記流路に流入したエアを、前記流路の下流側へ誘導するエア誘導部を備える。

本発明によれば、エアの流量分布のばらつきを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るエアクリーナの全体構成を示す模式図 本発明の実施の形態に係るエアクリーナの断面を示す模式図 本発明の実施の形態に係るエアクリーナのフィルタエレメントの内周部分の流路の側断面を部分的に示す模式図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１００の構成について、図１、図２を用いて説明する。

図１は、エアクリーナ１００の全体構成を示す模式図である。図２は、エアクリーナ１００の筐体１およびフィルタエレメント７の軸方向の断面を示す模式図である。図２に示す各矢印は、エアの流れの一部を示している。

エアクリーナ１００は、車両の内燃機関の吸気系統に備えられる。図１に示すように、エアクリーナ１００は、円筒形の筐体１を有する。

筐体１の外周面には、エアを筐体１の内部へ吸入するための吸入口２が設けられている。吸入口２には、図２に示すように、車両の外部から取り込まれたエアが流れる吸気管（図示略）が接続されている。

また、筐体１の両端面のうちの一方の端面には、図１に示すように、筐体１の内部からエアを排出するための排出口４が設けられている。排出口４には、円筒形のアウトレットパイプ５が接続されている。

アウトレットパイプ５の内部には、排出口４からのエアの流量を計測するＭＡＦセンサ６が設けられている。なお、ＭＡＦセンサ６の設置位置は、図１に示す位置に限定されない。ＭＡＦセンサ６は、例えば、熱線式（ホットワイヤー）エアフローセンサである。

図示は省略するが、アウトレットパイプ５の一端（排出口４と接続された端部とは反対の端部）には、車両の内燃機関へ通じるダクトが接続される。

筐体１の内部には、発泡ウレタン３を介して筒状のフィルタエレメント７が収容される。

フィルタエレメント７は、例えば、平板状の濾材（例えば、濾紙）を蛇腹状に曲折することで複数のひだ部（折山部ともいう。図示略）を形成し、その後、濾材を筒状に丸めて作成されたものである。

図２に示すように、フィルタエレメント７の外周部分には円筒形のパンチングメタル８が設けられ、フィルタエレメント７の内周部分には円筒形のパンチングメタル９（部材の一例）が設けられる。例えば、パンチングメタル８は、フィルタエレメント７の外周に沿って設けられ、パンチングメタル９は、フィルタエレメント７の内周に沿って設けられている。なお、図１では、パンチングメタル８、９の図示を省略している。

パンチングメタル８、９には、エアが通過するための複数の貫通孔（図１、図２では図示略。図３参照）が形成されている。

なお、本実施の形態では、フィルタエレメント７の外周部分および内周部分の両方にパンチングメタルを用いる場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。例えば、フィルタエレメント７の外周部分はエキスパンドメタルを用いてもよい。また、エキスパンドメタルやパンチングメタル以外の、複数の貫通孔が形成された部材を用いてもよい。

図２に示すように、パンチングメタル８と筐体１の内壁との間には、吸入口２から流入したエアが流れる流路１０が形成されている。また、パンチングメタル９の内周には、フィルタエレメント７を通過したエアが流れる流路１１が形成されている。図２の各矢印が示すように、エアは、流路１１内を図中の右側から図中の左側へ流れる。

また、図２では図示を省略しているが、パンチングメタル９には、各貫通孔に対応して複数の突起部（エア誘導部の一例）が設けられている。突起部の詳細については、図３を用いて後述する。

以上、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１００の構成について、説明した。

次に、図３を用いて、パンチングメタル９の貫通孔毎に設けられる突起部の一例について説明する。

図３は、図１、図２に示したフィルタエレメント７の内周部分の流路１１の側断面（流路１１の長手方向の断面）を部分的に示す模式図である。図３に示す各矢印は、エアの流れの一部を示している。なお、図３において、パンチングメタル８の図示は省略している。

図３に示すように、パンチングメタル９には、そのパンチングメタル９に形成された貫通孔１８ａ〜１８ｆのそれぞれに対応して、突起部１９ａ〜１９ｆが設けられている。突起部１９ａ〜１９ｆは、それぞれ、パンチングメタル９の内壁面９ａから、流路１１の中心へ向かって、かつ、流路１１の下流側に向かって突出している。以下、このように突出した部分を「突出部分」という。

図３に示すように、突起部１９ａ、１９ｂの突出部分の長さは、突起部１９ｃ、１９ｄの突出部分の長さよりも短い。また、図３に示すように、突起部１９ｃ、１９ｄの突出部分の長さは、突起部１９ｅ、１９ｆの突出部分の長さよりも短い。このように、突起部１９ａ〜１９ｆは、流路１１の上流側へいくほど長さが長くなるように（換言すれば、流路１１の下流側へいくほど長さが短くなるように）設けられている。

なお、突起部１９ａ〜１９ｆの突出部分の長さは、全て同じであってもよい。また、突起部１９ａ〜１９ｆは、流路１１の上流側から下流側まで満遍なく形成されてもよいし、流路１１の下流側（例えば、排出口４付近）のみに形成されてもよい。

また、突起部１９ａ〜１９ｆは、パンチングメタル９と一体的に形成されてもよいし、パンチングメタル９に着脱可能な、パンチングメタル９とは別体の部材であってもよい。

また、突起部１９ａ〜１９ｆの形状および設置位置は、図３に限定されない。

以上、各突起部について説明した。

次に、図１〜図３を用いて、エアクリーナ１００におけるエアの流れについて説明する。上述したとおり、図２、図３の各矢印は、エアの流れの一部を示している。

吸気管を流れるエア（車外から取り込まれた未清浄のエア）は、吸入口２から筐体１内へ流入する。

吸入口２から流入したエアは、パンチングメタル８の各貫通孔を介して、フィルタエレメント７に流入する。

フィルタエレメント７へ流入したエアは、パンチングメタル９の各貫通孔（例えば、図３に示す貫通孔１８ａ〜１８ｆ）を介して、流路１１へ流入する。流路１１へ流入するエアは、フィルタエレメント７の通過によってエア中の異物が除去されたエアである。

各貫通孔から流路１１へ流入したエアは、各突起部（例えば、図３に示す突起部１９ａ〜１９ｆ）によって、流路１１の下流側（排出口４側）へ誘導される。

そして、流路１１内において、エアは、図１、図２に示した排出口４へ向かって流れる。その後、エアは、排出口４からアウトレットパイプ５内へ流入する。アウトレットパイプ５へ流入したエアの流量は、ＭＡＦセンサ６によって計測される。ＭＡＦセンサ６は、随時、計測結果をＥＣＵ（図示略）へ送信する。

そして、アウトレットパイプ５から出たエアは、図示しないダクトを介して、内燃機関へ供給される。

以上、エアクリーナ１００におけるエアの流れについて説明した。

次に、本実施の形態のエアクリーナ１００の作用効果について、説明する。

仮に図３において突起部１９ａ〜１９ｆが設けられていない場合、パンチングメタル９の各貫通穴を通過したエアは、図２に示すようにパンチングメタル９の内周に対して直角方向の流れ（図２の上側から下側への流れ）となるため、流路１１内のエアの流れ（図２、図３の右側から左側への流れ）に対して衝突し、乱れを発生させる。このエアの乱れにより、下流側にあるＭＡＦセンサ６の感知部の流れも乱れて測定結果のばらつきが大きくなる。

そこで、本実施の形態では、突起部１９ａ〜１９ｆを設けるようにした。図３に示すように、突起部１９ａ〜１９ｆの先端部分は、それぞれ、流路１１の下流側を向いている。これにより、図３の各矢印に示すように、フィルタエレメント７を通過して各貫通孔１８ａ〜１８ｆから流路１１内へ流入したエアは、流路１１の下流側に誘導される。

よって、パンチングメタル９の各貫通穴を通過したときのエアの流れ（図２の上側から下側への流れ）は、流路１１内のエアの流れ（図２、図３の右側から左側への流れ）の衝突を防止でき、エアの流れの乱れを防ぐことができる。流路１１内においてエアの流れの乱れを防止することで、エアの流量分布のばらつきを低減できる。よって、エアの流量をＭＡＦセンサ６で計測した場合、エアクリーナ個体間の測定結果のばらつきを小さくできる。

また、図３に示すように、突起部１９ａ〜１９ｆは、流路１１の上流側へいくほど突出部分の長さが長くなるように設けられている。

よって、上流側の突起部により下流側へ誘導されたエアの流れが、下流側の突起部によって妨げられにくくでき、流路１１におけるスムーズな流れを実現できる。

以上、本実施の形態のエアクリーナ１００の作用効果について、説明した。

本発明の実施の形態について詳述してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

＜本開示のまとめ＞
本発明のエアクリーナは、複数のひだ部を備えた筒状のフィルタエレメントが筐体内に収容され、前記筐体に、エアを吸入する吸入口と、前記フィルタエレメントを通過したエアが排出される排出口とが設けられ、前記フィルタエレメントの内周部分が、前記フィルタエレメントを通過したエアの流路として機能するエアクリーナであって、前記フィルタエレメントの内周部分に設けられ、複数の貫通孔を備えた部材を有し、前記部材は、前記フィルタエレメントを通過して前記複数の貫通孔のそれぞれから前記流路に流入したエアを、前記流路の下流側へ誘導するエア誘導部を備える。

なお、上記エアクリーナにおいて、前記エア誘導部は、前記複数の貫通孔毎に設けられた複数の突起部であり、前記突起部は、前記部材の内壁から、前記流路の中心に向かって、かつ、前記流路の下流側に向かって突出してもよい。

また、上記エアクリーナにおいて、前記突起部の突出部分の長さは、前記流路の上流側ほど長くてもよい。

また、上記エアクリーナにおいて、前記エア誘導部は、前記部材と一体的に形成されていてもよい。

また、上記エアクリーナにおいて、前記排出口に接続されたアウトレットパイプをさらに有し、前記アウトレットパイプには、前記排出口から排出されるエアの流量を計測するセンサが備えられてもよい。

本発明は、エアを清浄するエアクリーナに適用できる。

１ 筐体
２ 吸入口
３ 発泡ウレタン
４ 排出口
５ アウトレットパイプ
６ ＭＡＦセンサ
７ フィルタエレメント
８、９ パンチングメタル
１０、１１ 流路
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ 貫通孔
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ 突起部
１００ エアクリーナ

Claims (5)

1. 複数のひだ部を備えた筒状のフィルタエレメントが筐体内に収容され、前記筐体に、エアを吸入する吸入口と、前記フィルタエレメントを通過したエアが排出される排出口とが設けられ、前記フィルタエレメントの内周部分が、前記フィルタエレメントを通過したエアの流路として機能するエアクリーナであって、
   前記フィルタエレメントの内周部分に設けられ、複数の貫通孔を備えた部材を有し、
   前記部材は、
   前記フィルタエレメントを通過して前記複数の貫通孔のそれぞれから前記流路に流入したエアを、前記流路の下流側へ誘導するエア誘導部を備える、
   エアクリーナ。
2. 前記エア誘導部は、
   前記複数の貫通孔毎に設けられた複数の突起部であり、
   前記突起部は、
   前記部材の内壁から、前記流路の中心に向かって、かつ、前記流路の下流側に向かって突出している、
   請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 前記突起部の突出部分の長さは、前記流路の上流側ほど長い、
   請求項２に記載のエアクリーナ。
4. 前記エア誘導部は、
   前記部材と一体的に形成されている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
5. 前記排出口に接続されたアウトレットパイプをさらに有し、
   前記アウトレットパイプには、前記排出口から排出されるエアの流量を計測するセンサが備えられる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のエアクリーナ。

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