JP2819449B2 - エアクリーナユニットのフィルタエレメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車エンジン等に装
備されるエレメント露出タイプのエアクリーナユニット
のフィルタエレメントの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車エンジンの吸気系に装備さ
れるエアクリーナ装置としては、吸気ダクトに接続され
るエアクリーナケース内にフィルタエレメントを収容し
たカバードタイプが一般的であるが、エアクリーナケー
スによるカバーを使用せず、フィルタエレメント自体を
吸気ダクトに直接接続するようにしたエレメント露出タ
イプのものがオプション装備品やいわゆるアフターパー
ツとして知られている。

【０００３】エレメント露出タイプのエアクリーナユニ
ットは、フィルタエレメントが外部に露出しているの
で、カバードタイプに比べると空気吸入効率がよく、こ
れによってエンジンの出力増大効果を得ることができる
ために、例えば、スポーツタイプの乗用車では既設品を
取外しそれに代えて使用されることが多い。しかし、エ
ンジンルーム内は設置スペースが限られているため、吸
入効率のよいフィルタエレメントを装着するには、フィ
ルタエレメントの形状、構造に種々の工夫がこらされて
いる。

【０００４】図２は、上述の従来のエレメント露出タイ
プのエアクリーナユニットａの一例を断面図で示したも
ので、フィルタエレメントｂは、紙，布，不織布等の適
宜フィルタ材による濾過壁面を波形断面に形成したテー
パ筒状に形成され、このエレメントｂの大径側端部には
吸気ダクト接続口ｃを有する合成ゴム製のリング状の接
続部材ｄが、また、小径側端部には、合成ゴム製の盲蓋
部材ｅが、それぞれ加硫接着により一体接続され形成さ
れている。このエアクリーナユニットａは、ゴム製等の
接続ダクトｇを介して接続したジョイント金具ｈに上記
吸気ダクト接続口ｃを嵌合固定すると共に、前記ダクト
ｇをエンジンの吸気管ｆに接続することにより、エンジ
ンに装着されるようになっている。

【０００５】なお、前記エアクリーナユニットａの盲蓋
部材ｅは、外周部のみをリング状の合成ゴム製とし、そ
の内周に金属板や合成樹脂板などの蓋体を装着固定して
形成したものもある。

【０００６】前記図２に示した従来のエアクリーナユニ
ットは、フィルタエレメントａが波形断面のテーパ筒状
をなす吸気面に形成されることにより、占有容積を小さ
く、即ち、外形を比較的コンパクトに形成しても吸気面
積を大きくとれるので、小さな外形のフィルタエレメン
トからより多くの空気を効率よく吸気できるように工夫
されたものである。

【０００７】しかし乍ら、上記の従来型のエアクリーナ
ユニットａにおけるフィルタエレメントｂでは、そのテ
ーパ筒状の濾過壁面から空気が吸入されるとき、盲蓋部
材ｅの略直下に乱流が発生し、これによって空気吸入音
が大きくなったり、かなりの吸気量損失のあることが指
摘されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑み、吸入時に乱流が生じないようにすることによ
り、吸入空気音を小さくすると共に乱流による吸気量損
失を抑制し、加えて吸気量を増大できるようにした露出
タイプエアクリーナユニットのフィルタエレメントを提
供することをその課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明フィルタエレメントの一の
構成は、波形断面のフィルタ材をテーパ筒状に形成し、
その大径側開口部をエンジンの吸気ダクトに接続するよ
うに形成したフィルタエレメントにおいて、該フィルタ
エレメントの小径側開口部内に、截頭先端が前記エレメ
ントの高さ方向の中間部に位置すると共に、前記小径側
開口部を根元部分で塞ぎ、かつ、前記截頭開口部をフィ
ルタ材で塞いだ内周壁がエアファンネル状に形成された
コーン部材を垂設したことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明フィルタエレメントでは、テ
ーパ筒状のフィルタエレメントの大径側開口部の内側に
エアファンネル状の部材を取付けたことも特徴とするも
のである。

【００１１】なお、上記において整流コーンに用いるフ
ィルタ材は、吸入空気の濾過面積を大きくする上で、波
形断面のものが好ましいが、必ずしも波形断面でなくて
もよい。

【００１２】

【作用】本発明のフィルタエレメントでは、テーパ筒状
のメインエレメントを通過する吸入空気は截頭コーン部
材による整流作用を受けるので吸入空気音が押えられ、
また乱流も発生し難く、しかも、前記截頭コーン部材が
エアファンネルとして機能すると共に、該コーン部材の
截頭開口部を塞ぐように設けたフィルタ材によるサブエ
レメントを通して空気が吸入されるので、乱流を起すこ
となく吸入空気量の増大を図ることができる。

【００１３】また、本発明フィルタエレメントは、整流
作用があるコーン部材の付設に加え大径側開口部に形成
された吸気ダクト接続部の内面側をエアファンネル状に
形成したので、更に整流効果が高まり、乱流も生じにく
くなるので、吸気量損失を大幅に抑制できる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
具体的に説明する。図１において、１は本発明フィルタ
エレメントを用いたエアクリーナユニット、２はメイン
フィルタエレメント（以下、メインエレメント２とい
う）、３は該エレメント２の大径側開口端部に形成した
接続部材、４は前記エレメント２の小径側開口端部に形
成したエッジ部材、５は前記エレメントの小径側開口部
に接続して設けた頭部側を截断したコーン部材を、それ
ぞれ示している。

【００１５】図１においてメインエレメント２は、布，
紙，不織布等によるフィルタ材をテーパ筒状に形成した
ものであるが、濾過面積を大きく形成するため、その円
周方向に沿った断面は波形断面に形成されている。な
お、このメインエレメント２は、その内外両面が金属メ
ッシュ（図示省略）に覆われて補強されているものとす
るが、金属メッシュにより補強されないものであって
も、フィルタエレメントとしての機能に差はない。

【００１６】図１の接続部材３は、前記メインエレメン
ト２の大径側開口端部２ａが埋設されるように、該端部
２ａに加硫接着して一体化された合成ゴム製等のリング
状をなし、内周側は段付き孔状の吸気ダクト接続口３ａ
に形成されている。吸気ダクト接続口３ａは、エンジン
の吸気系を構成する吸気管ＩＮに、この例ではゴム製カ
ラーＣＯを介して接続されたジョイント金具ＪＭに対し
て嵌合固定されるようになっている。

【００１７】上記メインエレメント２の上端は、合成ゴ
ム等によるリング状のエッジ部材４が加硫接着されて、
ここでは、後述する截頭コーン部材５の支持リングとし
て機能するように形成されている。

【００１８】上記コーン部材５は、その根元側（又は大
径側）５ｂをエッジ部材４の外形に沿って弯曲折返部５
ｃに形成することにより、図１に示すようにメインエレ
メント２の小径側開口端部２ｂのエッジ部材４に接着等
により保持させている。

【００１９】一方、図１の截頭コーン部材５は、その截
頭開口部５ａに、メインエレメント２と同様のフィルタ
材をサブフィルタエレメント７（以下、サブエレメント
７という）として設けることにより該開口部５ａを塞
ぎ、このサブエレメント７からエアを吸入するようにし
た本発明のフィルタエレメントの一例を構成する。

【００２０】ここで、截頭コーン部材５は、内周面が略
漏斗状をなすように、合成樹脂，ゴム，紙，金属，不織
布，セラミックス等の適宜材料により形成し、必要に応
じてその断面がポーラスな材料を使用することがある。
ポーラスな截頭コーン部材７を使用すると、このコーン
部材の壁面からも外気が吸入されることとなる。

【００２１】なお、図に表われていないが、サブエレメ
ント７は、前記截頭コーン部材５の小径側の開口部５ａ
の径に対応した円形のプレート状をなし、その両面を金
属メッシュで覆い補強されている。また、サブエレメン
ト７は、ここでは截頭コーン部材５内に挿入して前記の
格子部５ｄの上に載置され、その上方から合成ゴム製等
の押えリング８によって前記格子部５ｄとの間に挟持固
定されている。

【００２２】本発明においては、截頭コーン部材５によ
る整流効果を補完乃至は更に高めるため、メインエレメ
ント２の大径側開口端部２ａの内側に、図１に仮想線で
示したエアファンネル部材６を設けることがある。この
エアファンネル部材６を設けると、整流効果，吸入効率
ともより好ましいものとなる。

【００２３】上記のように構成されて自動車のエンジン
ルーム内に配置される図１のエアクリーナユニットのフ
ィルタエレメント１では、エンジンの始動に伴い、メイ
ンエレメント２の周囲の空気がこれを通過してエレメン
ト１内に吸入されると同時にサブエレメント７の上方の
空気も該エレメント７を通過して前記エレメント１内に
吸入される。メインエレメント２及びサブエレメント７
を通過して濾過された清浄な空気は、吸気ダクト接続口
３ａからジョイント金具ＪＭ、ゴム製カラーＣＯを介し
てエンジンの吸気管ＩＮ内に吸入されることとなる。

【００２４】ここで、サブエレメント７から吸入される
空気は、漏斗状をなしファンネルとして機能する截頭コ
ーン部材５の内周面によって整流されつつサブエレメン
ト７を通過するので、メインエレメント１内で乱流化し
難く、従って、吸入効率を低下させることがないことは
勿論、その分、吸気量が増大する。

【００２５】また、本発明のフィルタエレメント１で
は、エアファンネルとして機能する截頭コーン部材５，
エアファンネル部材６、並びに、サブエレメント７がす
べてメインエレメント２の内側に完全に収まって配置さ
れるので、フィルタエレメント１の全体の外形が大きく
なることはなく、従って、吸入空気量の増大を図りつつ
も、乱流が発生し難く、吸入効率の良好なエアクリーナ
全体をコンパクトに構成できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上の通りであって、テーパ筒
状のフィルタエレメントの内部に整流効果を有する截頭
コーン部材を配置して吸入空気の乱流が生じ難いように
したので、空気吸入音が小さく、また、乱流による吸入
効率の低下も少ないという効果がある。

【００２７】また、本発明のフィルタエレメントでは、
前記コーン部材が截頭され、この截頭開口部にサブエレ
メントを設けたので、メインエレメントと同時にサブエ
レメントからも空気を吸入することができ、吸気抵抗を
増大することなく、より多くの吸気が可能となる。

【００２８】しかも、上記サブエレメントの構成部材
は、すべてメインエレメントの内側に完全に収まった状
態で配置されるので、吸入空気量が多くなっても占有外
形はもとの大きさのままであり、従って、従来品と同じ
吸入空気量のフィルタエレメントであれば、外形をより
コンパクトに形成できるので、アフターパーツとして適
用できる車種も拡大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明フィルタエレメントの第一例の縦断面
図。

【図２】従来のエアクリーナユニットにおけるフィルタ
エレメントの縦断面図。

【符号の説明】

１ 本発明フィルタエレメント ２ メインエレメント ２ａ 大径側端部 ２ｂ 小径側端部 ３ 接続部材 ３ａ 吸気ダクト接続口 ４ リング部材 ５ 截頭コーン部材 ６ エアファンネル部材 ７ サブエレメント ＩＮ 吸気管 ＣＯ ゴム製カラー ＪＭ ジョイント金具

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波形断面のフィルタ材をテーパ筒状に形
   成し、その大径側開口部をエンジンの吸気ダクトに接続
   するように形成したフィルタエレメントにおいて、該フ
   ィルタエレメントの小径側開口部内に、截頭先端が前記
   エレメントの高さ方向の中間部に位置すると共に、前記
   小径側開口部を根元部分で塞ぎ、かつ、前記截頭開口部
   をフィルタ材で塞いだ内周壁がエアファンネル状に形成
   されたコーン部材を垂設したことを特徴とするエアクリ
   ーナユニットのフィルタエレメント。
2. 【請求項２】 テーパ筒状のフィルタエレメントの大径
   側開口部の内側にエアファンネル状の部材を取付けた請
   求項１のエアクリーナユニットのフィルタエレメント。