JP2720286B2 - エアクリーナ装置 - Google Patents

エアクリーナ装置

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JP2720286B2
JP2720286B2 JP6011313A JP1131394A JP2720286B2 JP 2720286 B2 JP2720286 B2 JP 2720286B2 JP 6011313 A JP6011313 A JP 6011313A JP 1131394 A JP1131394 A JP 1131394A JP 2720286 B2 JP2720286 B2 JP 2720286B2
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    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの吸気系に
設置されるエアクリーナ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの吸気系には、空気中の塵埃除
去及び吸気音低減等のために、エアクリーナ装置が設置
されている。このエアクリーナ装置は、エアクリーナボ
ディ内にエアクリーナフィルタを配置したものが一般的
であるが、図６に示すように、エアクリーナボディがな
いエアクリーナ装置１がある。
【０００３】このエアクリーナ装置１は、ファンネル２
の拡径開口部をインナーネット３及びアウタネット４が
覆い、両ネット間に二層構造のエアクリーナフィルタ５
が配置して構成される。
【０００４】インナネット３の端部は、ファンネル２の
平坦部６に固着され、アウタネット４の端部は、この平
坦部６の端部に着脱自在に固定される。また、これらの
インナネット３及びアウタネット４は、四角形状のネッ
トが略半球形状に成形されたものとして構成される。更
に、エアクリーナフィルタ５は、集塵効果を高めるため
にオイル（粘度 3〜 5pa・s）を浸透させた湿式フィルタ
が用いられたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ファンネル２の拡径開
口部を大きくすることは吸気効率を向上させる点で望ま
しいが、このようにファンネルを大型化すると、エアク
リーナ装置１も大型化してしまい、限られた空間に配置
されるエアクリーナ装置にとって好ましくない。
【０００６】また、アウタネット４が四角形状のネット
から略半球形状に成形されたので、湾曲部にヨレ（変
形）が生じて、例えば四角形状が菱形形状等になり、四
角形の各コーナー部における上記変形が著しくなってし
まう。この変形が吸気の流れを妨げ、吸気効率を低下す
る虞れがある。
【０００７】更に、エアクリーナフィルタ５に浸透させ
るオイルは低粘度であるため、多孔質樹脂（例えばポリ
ウレタン樹脂）のセル（孔）が大きいと浸透が不十分と
なり、従って、小さなセルの多孔質樹脂に浸透させてい
る。このため、エアクリーナフィルタ５の流路抵抗が大
きくなってしまい、この点からも吸気効率が低下する虞
れがある。
【０００８】この発明は、上述の事情を考慮してなされ
たものであり、装置を大型化させることなく吸気効率を
向上させることができるエアクリーナ装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】請求項１に記載の発明は、ファンネルの拡
径開口部をインナフレーム及びアウタフレームが覆うよ
うに設置され、これらのフレーム間にフィルタが配設さ
れたエアクリーナ装置において、上記ファンネルの上記
拡径開口部は、空気の流れ方向に対し上流側へ向って漸
次拡径するリップ部によって形成され、上記ファンネル
には、空気の流れ方向に対し上記リップ部の下流側に外
方へ向って延びるフラット部が形成され、上記リップ部
と上記フラット部との間に空間が形成されるとともに、
上記リップ部の先端部が膨出して湾曲面に形成されたも
のである。
【００１０】また、請求項３記載の発明は、請求項１の
アウタプレートがハニカム形状のネットにて成形された
ものである。
【００１１】更に、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載のフィルタが、セルの大きな多孔質樹脂から成形
され、この多孔質樹脂に高粘度粘着材が浸透して構成さ
れたものである。
【００１２】
【作用】従って、請求項１に記載のエアクリーナ装置に
よれば、ファンネルの拡径開口部が、空気の流れ方向に
対し上流側へ向って漸次拡径するリップ部によって形成
されたので、ファンネル拡径開口部の外周部からファン
ネル内へ流入する空気の流速が上昇して、吸入空気量を
増大させることができる。このため、ファンネルを大き
くしてエアクリーナ装置を大型化することなく、吸気効
率を向上させることができる。
【００１３】また、請求項３に記載の発明によれば、ア
ウタフレームがハニカム形状のネットにて略半球形状に
成形されたので、湾曲部に生ずるハニカム形状のヨレ
（変形）は６等分され、ハニカム（六角形）の各コーナ
部において四角形状ネットの場合よりも小さくなる。こ
のため、吸気の流れを妨げることなく、吸気効率を向上
させることができる。
【００１４】また請求項４に記載のエアクリーナ装置に
よれば、フィルタが多孔質樹脂にて成形され、この多孔
質樹脂に高粘度粘着剤が浸透されたので、この粘着剤に
て集塵効果を高めることができるとともに、多孔質樹脂
のセル（孔）が大きいので、フィルタの流路抵抗が小さ
くなり、吸気効率を向上させることができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明に係るエアクリーナ装置の一
実施例を示し、（Ａ）が側断面図であり、（Ｂ）がフィ
ルタ及びアウタネットを省略して示す平面図である。図
２は、図１のエアクリーナ装置の外観を示し、（Ａ）が
側面図であり、（Ｂ）が平面図である。図３は、図１の
エアクリーナ装置のファンネルを示し、（Ａ）がその側
断面図であり、（Ｂ）がその平面図である。図４は、図
１のエアクリーナ装置のインナフレームを示し、（Ａ）
がその側断面図であり、（Ｂ）がその平面図である。図
５は、図１のエアクリーナ装置が適用されたエンジンの
吸気系を示す断面図である。
【００１６】図５に示すように、多気筒エンジン１０の
燃焼室１１には吸気ポート１２及び排気ポート１３が開
口される。これらの吸気ポート１２及び排気ポート１３
を、吸気バルブ１４及び排気バルブ１５がそれぞれ開閉
する。吸気ポート１２は吸気通路１６に連通され、排気
ポート１３は排気通路（図示せず）に連通される。
【００１７】上記エンジン１０の吸気系１８は、エアク
リーナ装置１９、エアフローメータ２０、サージタンク
２１及びインレットマニホールド２２が順次連結して構
成される。エアフローメータ２０は、エアクリーナホー
ス２３を経てサージタンク２１に接続される。また、イ
ンレットマニホールド２２が、多気筒エンジン１０の各
吸気通路１６に接続される。
【００１８】インレットマニホールド２２には、スロッ
トルバルブ２４及びフューエルインジェクタ２５が配設
される。スロットルバルブ２４の開度に応じて、エアク
リーナ装置１９から吸入された空気が、サージタンク２
１を経てインレットマニホールド２２内へ導入される。
エアフローメータ２０は、この導入空気量や空気温度を
検知し、フューエルインジェクタ２５は、これらの検出
値に基づいて最適な空燃比となるよう燃料を噴射し、混
合気を生成する。この生成された混合気が、エンジン１
０の各燃焼室１１へ導かれる。
【００１９】さて、上記エアクリーナ装置１９は、図１
及び図２に示すようにファンネル２６、インナフレーム
２７、アウタフレームとしてのアウタネット２８及びフ
ィルタ２９を有して構成されて、エンジン１０へ導かれ
る空気中の塵埃を取り除き、更に吸気効率を向上等させ
ている。ファンネル２６及びインナフレーム２７はプラ
スチック等の合成樹脂で、アウタネット２８は鉄等の金
属で、フィルタ２９は多孔質樹脂にてそれぞれ構成され
る。
【００２０】ファンネル２６は、図１及び図３に示すよ
うに、ダクト部３０に拡径開口部３１が連設され、この
拡径開口部３１にフラット部３２が連設されたものであ
る。つまり、拡径開口部３１は、空気の流れＡ方向に対
し上流側へ向って漸次拡径するリップ部３３によって形
成され、フラット部３２は、空気の流れＡ方向に対しリ
ップ部３３の下流側で、このリップ部３３に連設され、
ファンネル２６の外方へ向って延出して構成される。リ
ップ部３３とフラット部３２との間に空間が形成される
とともに、リップ部３３の先端部が膨出して湾曲面に形
成されている。また、ダクト部３０はエアフロメータ２
０に接続可能とされる。また、フラット部３２の外周に
係合段部３４が形成され、この係合段部３４にインナフ
レーム２７の係合端（後述）が係合可能とされる。
【００２１】また、リップ部３３は、エアクリーナ装置
１９内へ流入する空気の流れＡ方向に対し上流側へ向っ
て漸次拡径して形成され、この空気の流れにより、イン
ナフレーム２７のフラット部３７（後述）に沿ってファ
ンネル２６内へ流入する空気の流速を上昇させることが
できる。
【００２２】インナフレーム２７は、図１及び図４に示
すように、ファンネル２６の拡径開口部３１からダクト
部３０の中央部へ向かって延びたトップ部３５と、ファ
ンネル２６のリップ部３３を覆い、トップ部３５から放
射状に延在したフレーム枠３６と、このフレーム枠３６
から半径方向外方へ延びてトップ部３５と直交配置され
たフラット部３７と、を有して構成される。フレーム枠
３６は、断面流線形状に形成される。上記トップ部３５
及びフレーム枠３６により、ファンネル２６へ流入する
空気の流れＡがスムーズとなる。
【００２３】また、フラット部３７は、内周端が係合端
３８とされて、ファンネル２６の係合段部３４に係合さ
れ、インナフレーム２７がファンネル２６に組み付けら
れる。この組付状態で、インナフレーム２７のフラット
部３７とファンネル２６のフラット部３２とは面一のフ
ラット面を構成し、フラット部３７及び３２に沿って流
入する空気の流れがスムーズになる。
【００２４】更に、インナフレーム２７のフラット部３
７には、表面に係止凸部３９が形成される。この係止凸
部３９は断面三角形状であり、フィルタ２９の端面４０
に突き刺さって、このフィルタ２９の弾性変形を抑制可
能とし、フィルタ２９の端面４０がフラット部３７の表
面から浮き上がるのを防止する。
【００２５】トップ部３５には、図１（Ａ）及び図４
（Ｂ）におけるねじ嵌合部４１が埋設され、このねじ嵌
合部４１にネット押えボルト４２が螺合可能とされる。
ネット押えボルト４２は、頭部４２Ａが大径であり、こ
の頭部４２Ａによりアウタネット２８をインナフレーム
２７のトップ部３５に一体化させる。
【００２６】アウタネット２８は、図２に示すように、
ハニカム（六角）形状の網を略半球形状に成形して構成
される。このハニカム形状によりアウタネット２８の湾
曲部２８Ａにおけるヨレ（変形）が六角形のコーナー部
において６等分されて、四角形状の網の場合に比べ小さ
く構成される。
【００２７】フィルタ２９は、図１（Ａ）に示すよう
に、アウタフィルタ４３及びインナフィルタ４４が接合
して二層構造に構成され、これらのアウタフィルタ４３
及びインナフィルタ４４は多孔質樹脂、この実施例では
ポリウレタン樹脂から構成される。アウタフィルタ４３
は、セル（孔）の大きな粗めのポリウレタン樹脂であ
り、また、インナフィルタ４４は、セル（孔）の中程度
の中目のポリウレタン樹脂である。アウタフィルタ４３
及びインナフィルタ４４は、これらのフィルタ４３及び
４４の両接着面を加熱溶融して接着される（これをフレ
ームラミネーションと称する）。
【００２８】これらのアウタフィルタ４３及びインナフ
ィルタ４４には、集塵効果を高めるために高粘度粘着剤
（図示せず）が浸透されている。この高粘度粘着剤は、
例えば塩素化パラフィンが用いられ、粘度が約100pa・s
以上で約 350pa・s以下のものが好ましい。溶剤（例えば
塩化メチレンやシンナー等）を用いてアウタフィルター
４３及びインナフィルタ４４の繊維を膨潤させ軟化させ
た後、この軟化した繊維に上記高粘度粘着剤を浸透させ
る。
【００２９】次に、作用・効果を説明する。空気は、エ
アクリーナ装置１９の外周からアウタネット２８の網目
を通り、フィルタ２９内を通過して、インナフレーム２
７のトップ部３５及びフレーム枠３６に沿い、ファンネ
ル２６のリップ部３３及び拡径開口部３１に沿ってダク
ト部３０内へ流入する。フィルタ２９を通過する間に、
空気中の塵埃が除去される。
【００３０】上記実施例によれば、ファンネル２６に
は、拡径開口部３１としてのリップ部３３が立設された
ので、空気の流れＡによって、インナフレーム２７のフ
ラット部３７の外周側からファンネル２６のダクト部３
０内へ流入する空気の流速が上昇し、吸入空気量を増大
させることができる。このため、ファンネル２６を大き
くしてエアクリーナ装置１９を大型化することなく、吸
気効率を向上させることができる。
【００３１】また、インナフレーム２７がファンネル２
６の中央部へ延びるトップ部３５と、このトップ部３５
が放射状に延在する断面流線形状の複数本のフレーム枠
３６とを有して構成されたので、ファンネル２６内へ流
入する空気の流れＡがスムーズとなり、流路抵抗を低減
できて、吸気効率を向上させることができる。
【００３２】また、ファンネル２６とインナフレーム２
７との組付状態で、インナフレーム２７のフラット部３
７がファンネル２６のフラット部３２と面一に構成され
たので、これらのフラット部３２及び３７を流れる空気
の流れが妨げられず、この点からも吸気効率を向上させ
ることができる。
【００３３】また、アウタネット２８がハニカム形状の
網にて略半球形状に成形されたので、湾曲部２８Ａに生
ずるハニカム形状の網のヨレ（変形）は６等分され、ハ
ニカム（六角形）の各コーナー部において、四角形の場
合よりも小さくなる。このため、このため、アウタネッ
ト２８により吸気の流れＡが妨げられず、この点からも
吸気効率を向上させることができる。
【００３４】また、フィルタ２９が多孔質のポリウレタ
ン樹脂にて成形され、このフィルタ２９に高粘度粘着剤
が浸透されたので、この粘着剤にて集塵効果を高めるこ
とができる。と同時に、この高粘度粘着剤はセル（孔）
が大きくてもフィルタ２９に浸透できるので、セルが小
さな細目のフィルタ２９を用いる場合に比べ、フィルタ
２９の流路抵抗が小さくなり、吸気効率を向上させるこ
とができる。
【００３５】更に、インナフレーム２７のフラット部３
７には係止凸部３９が形成されて、フィルタ２９の端面
４０を係止するので、この端面４０の浮き上がりを防止
でき、フィルタ１９の集塵効果の低下を防止できる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るエアクリ
ーナ装置によれば、装置を大型化させることなく吸気効
率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明に係るエアクリーナ装置の一
実施例を示し、（Ａ）が側断面図であり、（Ｂ）がフィ
ルタ及びアウタネットを省略して示す平面図である。
【図２】図２は、図１のエアクリーナ装置の外観を示
し、（Ａ）が側面図であり、（Ｂ）が平面図である。
【図３】図３は、図１のエアクリーナ装置のファンネル
を示し、（Ａ）がその側断面図であり、（Ｂ）がその平
面図である。
【図４】図４は、図１のエアクリーナ装置のインナフレ
ームを示し、（Ａ）がその側断面図であり、（Ｂ）がそ
の平面図である。
【図５】図５は、図１のエアクリーナ装置が適用された
エンジンの吸気系を示す断面図である。
【図６】図６は、従来のエアクリーナ装置を、左半分を
断面状態で示す側面図である。
【符号の説明】
１９ エアクリーナ装置 ２６ ファンネル ２７ インナフレーム ２８ アウタネット ２９ フィルタ ３１ 拡径開口部 ３３ リップ部 ３５ トップ部 ３６ フレーム枠 ４３ アウタフィルタ ４４ インナフィルタ Ａ 空気の流れ方向 Ｂ 負圧エリア

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファンネルの拡径開口部をインナフレー
    ム及びアウタフレームが覆うように設置され、これらの
    フレーム間にフィルタが配設されたエアクリーナ装置に
    おいて、上記ファンネルの上記拡径開口部は、空気の流れ方向に
    対し上流側へ向って漸次拡径するリップ部によって形成
    され、 上記ファンネルには、空気の流れ方向に対し上記リップ
    部の下流側に外方へ向って延びるフラット部が形成さ
    れ、 上記リップ部と上記フラット部との間に空間が形成され
    るとともに、上記リップ部の先端部が膨出して湾曲面に
    形成されたことを特徴とするエアクリーナ装置。
  2. 【請求項２】 インナフレームは、ファンネルの拡径開
    口部の中央へ延びるトップ部と、このトップ部から放射
    状に延在する複数本のフレーム枠と、を備えて構成され
    た請求項１に記載のエアクリーナ装置。
  3. 【請求項３】 アウタフレームは、ハニカム形状のネッ
    トにて成形された請求項１または２に記載のエアクリー
    ナ装置。
  4. 【請求項４】 フィルタはセルの大きな多孔質樹脂から
    成形され、この多孔質樹脂に高粘度粘着材が浸透して構
    成された請求項１〜３のいずれか一に記載のエアクリー
    ナ装置。
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ES (1) ES2143041T3 (ja)
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