JP3019647U - フィルタエレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタエレメントの外形の大きさを大きく
しないで、吸入効率より高めると共に、吸入騒音や吸入
時の乱流の発生をより抑制できるフィルタエレメントの
提供する。 【構成】 波形断面のフィルタ材2Aを筒状をなす筒状本
体２に形成し、該筒状本体２の上方開口部を塞ぐと共に
下方の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於て、波形断面のフィル
タ材2Aの山2pと谷2vを、筒状本体2Bの壁面に対し適宜の
正面角を付けて形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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− 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−ナ装置としては、吸気 ダクトに接続されるエアクリ−ナケ−ス内にフィルタエレメントを収容したカバ −ドタイプが一般的であるが、エアクリ−ナケ−スによるカバ−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−パ−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−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−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−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−ム内は設置スペ−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５は、上述の従来のエレメント露出タイプのエアクリ−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は、紙，布，不織布等の適宜フィ ルタ材を波形断面の濾過壁面をを有するテ−パ状の筒状本体Ｂに形成され、この エレメントの筒状本体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、金属製又は合成ゴム製の 盲蓋部材Ｅが、それぞれ加硫接着等により一体接続され形成されている。このエ アクリ−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】 図５のエアクリ−ナユニットＡでは、盲蓋部材Ｅを、外周のリング状部を含ん での全体を合成ゴム製としているが、外周部のみをリング状のゴム製とし、その 内周に金属版や合成樹脂板などの蓋体Ｅを装着固定する型式としたものもある。

【０００６】 前記図５に示した従来のエアクリ−ナユニットＡは、フィルタエレメントが波 形断面のフィルタ材を、テ−パ状の筒状本体Ｂに形成し、この本体周壁面が吸気 面に形成されることにより、占有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であっても、吸入効率よ く空気を吸入できるように工夫されたものである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記の従来フィルタエレメントと同様にフィルタエレメントの外形 の大きさを変えない点は共通するが、吸入効率を更に高めると共に、吸入騒音や 吸入時の乱流の発生をより抑制できるフィルタエレメントの提供を課題とするも のである。

【０００８】

【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考案のフィルタエレメントの 構成は、波形断面のフィルタ材を筒状をなす筒状本体に形成し、該筒状本体の上 方開口部を塞ぐと共に下方の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於て、波形断面のフィルタ材の山と谷を、筒状本体 の壁面に対し適宜の正面角を付けて形成したことを特徴とするものである。

【０００９】 本考案フィルタエレメントの筒状本体は、円筒形又は上方が細いテ−パ状のい ずれに形成してもよく、また、上方開口部の内側には、エアファンネル状として 機能するファンネル部を付加してもよい。

【００１０】 また、本考案において、上方開口部に付加形成されるファンネル状部は、別の フィルタ材を下向きのコ−ン状又は逆テ−パ状をなす筒状に形成し、前記コ−ン 状又は逆テ−パ状をなすファンネル状部が截頭されて先端が開口された形態であ れば、ファンネル状部の本体をフィルタ材又は非フィルタ材のいずれで形成して もよく、その場合、先端開口部をフィルタ材で塞ぐ。

【００１１】 なお、本考案フィルタエレメントでは、筒状本体の下方開口部と吸気管の接続 ダクトの間の内周面をエアファンネル状部を形成することもある。

【００１２】

【作用】

本考案フィルタエレメントは、フィルタ材における波形断面の山と谷の列がな す筒状本体の壁面に対する正面角を斜めになるように形成したので、同じ外形の フィルタエレメントを形成した場合、従来品より濾過面積を大きくとることが出 来る。また、フィルタエレメントの波形断面の山と谷がなす正面角を筒状本体に 対して斜めになるようにすると共に、筒状本体の開口部にエアファンネル状部を 形成したので、吸入空気の流れを一方向に整流して乱流の発生を抑えることがで き、吸入騒音の面、或は、吸入効率の面でも効果的に作用する。

【００１３】

【実施例】

次に、本考案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は本考案フィルタエレメントを用いて形成したエアクリ−ナユニット、２は 波形断面のフィルタ材2Aをテ−パ筒状に形成したフィルタエレメントの筒状本体 、３は該エレメントの筒状本体２の大径側開口端部に形成したエンジン側の吸気 ダクトに接続するための接続部材、４は前記筒状本体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根元側を接続して設けた エアファンネル部材である。

【００１４】 上記フィルタエレントの筒状本体２は、図２に例示するように、布，紙，不織 布等により断面波形に形成したフィルタ材2Aを、テ−パ状の筒状本体２に形成し て成るものであるが、本考案ではフィルタ面の濾過面積を大きくするため、図２ に示すフィルタ材2Aの波形断面の山2pと谷2vの列が筒状本体２に対して正面から みて適宜傾斜角（以下、正面角又はバイアス角という）を持つ断面形態に成形さ れている。なお、フィルタエレメントの筒状本体２は、図示しないが、その内外 両面が金属メッシュに覆われて補強されているものとするが、金属メッシュで補 強されてい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変りはない 。

【００１５】 図２のフィルタ材2Aをそのまま円筒状に形成すると、図示しないが、波形断面 の山2pと谷2vとが斜めに形成された本考案フィルタエレメントの筒状本体２を形 成する。このフィルタエレメントの筒状本体２においては、空気吸入面となる波 形断面が筒状本体１に対してバイアス角をもって形成されるため、単にフィルタ 材2Aの下辺に対して直交する向きで波形断面を形成した従来のフィルタエレメン トよりも、空気濾過面の大きさ又は濾過線の長さが大きくなり、従って、同じ外 形であれば空気吸入面積の大きなフィルタエレメントに形成できる。上記の点は 、筒状本体２をテ−パ状に形成した場合も同様である。

【００１６】 上記のように本考案フィルタエレメントでは筒状本体２の表面に対して波形断 面がバイアス状に形成されることにより、その外周面から内面に吸入される空気 は、筒状本体２に対し波形断面が有する角度によって当該筒状本体２の全周に亘 って一方向に回る旋回流になるため、フィルタエレメントの内部中心で乱流が生 じ難い。

【００１７】 図１の本考案フィルタエレメントの実施例においては、テ−パ状の筒状本体２ の下方開口部に形成した接続部材３は、筒状本体２の大径側開口部の端部2aを埋 設状態で該端部2aに加硫接着して一体化された合成ゴム製等によるリング状に形 成されている。この接続部材３は、その内周側を段付き穴状の吸気ダクト接続口 3aに形成され、吸気ダクト接続口3aが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−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 定されるものである。

【００１８】 上記の本考案フィルタエレメントでは、筒状本体２を形成するフィルタ材2Aの 波形断面を、筒状本体２の壁面に対してバイアス角を有するように形成したので 、上記のような固有の効果が得られるが、本考案フィルタエレメントの上記効果 は、以下の付加構造を具備した実施例のエレメントにおいても得られるので、次 に、他の実施例の付加構造について述べる。

【００１９】 まず、図１のフィルタエレメント１の筒状本体２において、その上端は、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、後述するエ アファンネル部材５の支持リングとして機能するように形成されている。

【００２０】 アエファンネル部材５は、截頭して先端を開口した下向きコ−ン形状をなすと 共に、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5c に形成することにより、図１のエアクリ−ナユニット１における筒状本体２の小 径側開口端部2bのエッジ部材４の外面側に接着等により保持させる一方、その先 端開口部5aをフィルタ材７により塞ぎ、このフィルタ材７からも空気が吸入され るように形成されている。

【００２１】 上記エアファンネル部材５の材質は、紙，プラスチック，金属，セラミックス などにより形成したフィルタ機能を有するもの、或は、有しないもののいずれで もよい。該ファンネル部材５の外表面は滑らかなエキスポ−ネンシャルな円錐状 に形成されている。なお、前記ファンネル部材５がフィルタ材で形成され、そこ からも外部空気が吸引される場合の通気率は、整流効果を保持するために、筒状 本体２を形成しているフィルタ材2A，７の通気率より低いものが好ましい。また 、下向きコ−ン状をなすファンネル部材５は、図示した例のように中間をカット した截頭形状とせず、従って、フィルタ材７を用いない場合もある。

【００２２】 図１，図３に示した本考案フィルタエレメントでは、筒状本体２の全周外面か ら当該エレメント内に吸引される空気は、筒状本体２の外周面を形成するバイア ス角を有した波形断面によって同じ方向に整流されつつ吸引され、しかも、前記 エアファンネル部材５の外表面でその流れが整えられて吸気管IN側に流入してい くので、バイアス角のない波形断面の吸気面のフィルタエレメントであって、エ アファンネル部材５も具備しない従来品に比べ、筒状本体２の中心部で乱流がき わめて発生し難く、また、吸気管INに配置されたエアフロ−メ−タの空気流路に 対して中心流を形成し易いので、空気吸入がスム−ズになって吸入音がきわめて 小さく、また、乱流が生じ難いので吸入効率の低下も少ないという効果がある。 更に、図１の例のようにファンネル部材５の截頭した開口部5aにフィルタ材７を 設けたものは、このファンネル部材５により整流された空気が中心のフィルタ材 ７を通って吸入されるので、上記効果を更に高める。

【００２３】 本考案においては、上記筒状本体２の波形断面のバイアス角とエアファンネル 部材５による上記の整流効果を補完乃至は更に高めるため、筒状本体２の大径側 開口端部2aに形成した接続部材３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は、メインフィルタと なる筒状本体２の全面から吸引される空気の吸入効率を妨げることがないように 、接続部材３の内面側に設けることによって、整流効果，吸入効率をより高める 作用をする。

【００２４】 図４は、テ−パ状の筒状本体２の上方開口部2bをエッジ部材４に埋設する構造 にすると共に、該エッジ部材４に、前記実施例の筒状本体２と同様にバイアス角 を付与された波形断面を有するフィルタ材2A、又は、通常の波形断面のフィルタ 材を逆テ−パ筒状に形成し、その両面を金属メッシュにより補強した小型のサブ フィルタエレメント5’を、該エレメント5’の大径側開口部5a’において筒状本 体２の上方開口部におけるエッジ部材４に加硫接着により一体接続して、本考案 フィルタエレメントの別例に形成したものである。

【００２５】 前記サブフィルタエレメント5’は、その大径側開口部5a’が埋設状態で前記 エッジ部材４と一体になってエアファンネル兼サブフィルタとして機能する。な お、サブフィルタエレメント5’の小径側開口部5b’は筒状本体２の内部に突出 して位置付けられることになるが、このサブフィルタエレメント5’の小径側開 口部5b’にフィルタ材７を装着するか（図示せず）、又は、その開口を塞ぐ合成 ゴム製等による蓋部材7′を設けるかは任意である。

【００２６】 上記実施例においても、メインエレメントとなる筒状本体２に吸入される空気 は、その波形断面の形態による整流効果を増強するため、筒状本体２の大径側開 口端部2aの内側に、図５に仮想線で示したエアファンネル６を設けることが望ま しい。このエアファネル部材６を設けると先の実施例と同様に整流効果，吸入効 率ともより好ましいものとなる。

【００２７】

【考案の効果】

本考案は以上の通りであって、フィルタ材の波形断面をなす山と谷の線の列が 筒状本体の壁面に対してバイアス角を有するようにしてフィルタエレメントを形 成したので、同じ外形のフィルタ材を使用した場合、より吸入面積の大きなフィ ルタエレメントを形成することが出来ると共に、前記波形断面の山，谷がなすバ イアス角によって吸入空気の流れを整流して旋回流が生じるので、吸入騒音も生 じ難いという固有の効果がある。また、筒状本体の内部にエアファンネル部材を 配置して吸入空気の乱流が更に生じないようにすることにより、一層空気吸入音 が小さく、また、乱流による吸入効率の低下をもたらさないという効果がある。

【００２８】 更に、フィルタエレメントの筒状本体の下方開口端部の内側にも、エアファン ネル部を設けることにより、上記の乱流防止，吸入効率確保の効果が更に一層増 強されるので、エアフィルタエレメントとしてきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案フィルタエレメントの一例の縦断面図。

【図２】本考案フィルタエレメントに使用するフィルタ
材の一例の平面図。

【図３】図１のフィルタエレメントの斜視図。

【図４】本考案フィルタエレメントの別例の縦断面図。

【図５】従来のエアクリ−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 エアクリ−ナユニット 2A フィルタ材 2p 山 2v 谷 ２ メインエレメントの筒状本体 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 エッジ部材 ５，６ ファンネル部材 ７ フィルタ材 IN 吸気管 CO ゴム製カラ− JM ジョイント金具

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 波形断面のフィルタ材を筒状をなす筒状
   本体に形成し、該筒状本体の上方開口部を塞ぐと共に下
   方の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於て、波形断面のフィルタ
   材の山と谷を、筒状本体の壁面に対し適宜の正面角を付
   けて形成したことを特徴とするフィルタエレメント。
2. 【請求項２】 筒状本体は、円筒状又は上方開口部が小
   径のテ−パ状をなすと共に、上方開口部の内側にエアフ
   ァンネルとして機能するファンネル状部を設けた請求項
   １のフィルタエレメント。
3. 【請求項３】 ファンネル状部は、下向きコ−ン状乃至
   は逆テ−パ筒状に形成した請求項２のフィルタエレメン
   ト。
4. 【請求項４】 ファンネル状部は、その周壁、又は、先
   端開口側、若しくは、前記周壁と先端開口側をフィルタ
   材で形成した請求項２又は３のフィルタエレメント。