JP4577571B2 - エアクリーナフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、吸気通路を流れる吸気中の異物を除去するエアクリーナフィルタに関する。

従来、大気に開放されている吸気の吸入口とエンジンとを接続する吸気通路には、エアクリーナが設けられている。エアクリーナは、内部にエアクリーナフィルタを収容している。エアクリーナフィルタは、吸気中に含まれる異物を除去する。エアクリーナフィルタは、例えば紙や不織布で形成されたフィルタ本体を有している。フィルタ本体は、外周側に設けられた枠部材によって吸気通路を形成する通路部材に支持される。このようなエアクリーナでは、異物の除去だけでなく、エンジンから発生する騒音の低減機能の付加を図るものが提案されている（特許文献１参照）。

特開平８−１００７２６号公報

しかしながら、エアクリーナフィルタは吸気中の異物を除去するため、エアクリーナフィルタと吸気通路を形成する通路部材との間の吸気の漏れを防止する必要がある。そのため、特許文献１に開示されているような従来のエアクリーナフィルタの場合、フィルタ本体を通路部材に支持する枠体を硬い材料で形成し、通路部材との間のシール性を確保している。その結果、エアクリーナフィルタは、フィルタ本体がエンジンで発生する騒音をわずかに吸収する程度であり、騒音の低減効果を高めることは困難である。

そこで、本発明の目的は、外部へ漏れる騒音を低減するエアクリーナフィルタを提供することにある。

請求項１記載の発明では、フィルタ本体は、弾性変形可能な弾性材料で形成されている支持部によって通路部材に支持されている。そのため、フィルタ本体は、弾性変形する支持部によって吸気通路において大きく振動する。これにより、エンジンから吸気通路を経由して伝搬した騒音が有するエネルギーは、支持部に支持されたフィルタ本体の振動によって運動エネルギーに変換される。これにより、フィルタ本体を通過する音のエネルギーは低減される。したがって、外部へ漏れる騒音を低減することができる。

また、請求項１記載の発明では、フィルタ本体はエンジンから発生する音によって振動する。これにより、例えば吸気通路における吸気がフィルタ本体を重力方向下方から上方へ通過する構成とすることにより、フィルタ本体に捕集された吸気中の異物は、フィルタ本体の振動によって落下する。その結果、フィルタ本体は、自身の振動によって清浄化される。したがって、フィルタ本体を常に清浄に保つことができ、圧力損失を低減することができる。
さらに請求項１記載の発明では、フィルタ本体は複数のコーン部を有している。コーン部は、吸気の流れ方向において下流側から上流側へ円錐状に突出して形成されている。コーン部を形成することにより、フィルタ本体の表面積が拡大する。したがって、フィルタ本体における吸気の圧力損失を低減することができる。また、コーン部は、下流側すなわちエンジン側ほど内径が大きい。そのため、エンジン側から伝搬する騒音に対し、コーン部は抵抗となる。したがって、圧力損失を低減しつつ、騒音を低減することができる。

請求項２記載の発明では、フィルタ本体は吸気流れ方向において下流側ほどフィルタの密度が高い。そのため、フィルタ本体は、吸気流れ方向下流側すなわちエンジン側の密度が高くなる。これにより、エンジンからの音は、密度の高いフィルタ本体のエンジン側の端部で反射しやすくなる。したがって、フィルタ本体を通過して外部へ漏れるエンジンの騒音を低減することができる。また、フィルタ本体のエンジン側の密度を高めることにより、フィルタ本体はフィルタ上流側すなわち吸気の吸入側の密度が低くなる。これにより、吸気に含まれる比較的大きな異物は、フィルタ本体の上流側で捕集され、フィルタ本体の振動によって落下する。そのため、フィルタ本体の目詰まりは低減される。したがって、フィルタ本体の寿命を延長することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態によるエアクリーナフィルタを適用したエアクリーナを示す。エアクリーナ１０は、図示しないエンジンに吸入される吸気を導入する吸気通路１１に設けられている。エアクリーナ１０は、ハウジング２０およびエアクリーナフィルタ３０を備えている。ハウジング２０は、ケース２１とカバー２２とから構成される。ハウジング２０は、内部に吸気が通過可能な吸気通路１１の一部を形成する。すなわち、ハウジング２０は、吸気通路１１を形成する通路形成部材である。ケース２１は、吸入口２３を形成している。

エアクリーナ１０は、内部にエアクリーナフィルタ３０を備えている。エアクリーナフィルタ３０は、フィルタ本体３１と支持部３２とから構成されている。フィルタ本体３１は、吸気通路１１を流れる空気が通過可能な例えば不織布や紙などで形成されている。フィルタ本体３１は、吸気通路１１を流れる空気が通過可能である一方、通過する空気に含まれる異物を捕集する。フィルタ本体３１は、吸気の流れ方向において下流側すなわちエンジン側ほど網目が細かく、フィルタの密度が大きくなっている。そのため、フィルタ本体３１は、エンジン側ほど硬く形成されている。

エアクリーナフィルタ３０は、支持部３２がケース２１とカバー２２との間に挟み込まれている。支持部３２がケース２１とカバー２２との間に挟み込まれることにより、エアクリーナフィルタ３０はハウジング２０に支持される。ハウジング２０を構成するケース２１およびカバー２２と支持部３２とは密着している。そのため、吸気通路１１を流れる空気は、フィルタ本体３１を通過し、支持部３２とケース２１およびカバー２２との間からの漏れが低減される。

吸入口２３から導入された空気は、ハウジング２０が形成する吸気通路１１を経由してエンジンへ供給される。このとき、吸入口２３から導入された空気は、エアクリーナ１０においてエアクリーナフィルタ３０を通過する。これにより、吸気通路１１を流れる吸気に含まれる異物は、エアクリーナフィルタ３０によって捕集される。本実施形態の場合、吸入口２３はケース２１の重力方向下方側に設置されている。そのため、吸入口２３から導入された空気は、図１の矢印に示すようにエアクリーナフィルタ３０を重力方向の下方から上方へ通過する。したがって、吸気通路１１を流れる空気に含まれる異物は、エアクリーナフィルタ３０の下面すなわちケース２１側に捕集される。

ケース２１は、エアクリーナフィルタ３０の下方に集塵部２４を有している。集塵部２４は、エアクリーナフィルタ３０に捕集された異物が収集される。上述のように、吸気通路１１を流れる空気に含まれる異物は、エアクリーナフィルタ３０の下面に捕集される。そのため、エアクリーナフィルタ３０に捕集された異物は、自重によって重力方向下方、すなわち集塵部２４へ落下する。

エアクリーナフィルタ３０の支持部３２は、フィルタ本体３１の外周側に設けられている。支持部３２は、フィルタ本体３１の径方向において外周縁に周方向へ形成されている。支持部３２は、例えばポリプロピレンなどの樹脂あるいはポリウレタンなどのゴムによって形成されている。支持部３２は、例えばフィルタ本体３１をインサートすることにより、フィルタ本体３１と一体成形されている。支持部３２は、樹脂あるいはゴムなどの弾性変形可能な材料で形成されている。そのため、支持部３２は、自由に変形するとともに、フィルタ本体３１を吸気通路１１において振動可能に支持する。

エンジンから発生した音は、吸気通路１１を経由してエアクリーナ１０側へ伝搬する。本実施形態の場合、エアクリーナフィルタ３０は、支持部３２によって振動可能にハウジング２０に支持されている。そのため、エアクリーナフィルタ３０は、吸気通路１１を経由してエンジンから音が伝搬すると、伝搬した音によって振動する。また、エアクリーナフィルタ３０のフィルタ本体３１は、エンジン側ほど密度が高い。そのため、エンジンから伝搬した音の一部は、フィルタ本体３１のエンジン側の端部でエンジン側へ反射する。これにより、吸気通路１１を経由してエンジンから伝搬した音は、フィルタ本体３１におけるエンジン側への反射によって吸入口２３側への放出が低減されるとともに、エアクリーナフィルタ３０の振動によって運動エネルギーに変換される。その結果、吸気通路１１を経由してエンジンから伝搬した音は、フィルタ本体３１を通過することによってエネルギーが低減し、吸入口２３から外部への放出が妨げられる。したがって、吸気通路１１を経由してエンジンから外部へ漏れる騒音を低減することができる。

上述のようにエンジンから吸気通路１１を経由して伝搬した音によって、エアクリーナフィルタ３０は振動する。そのため、フィルタ本体３１の吸入口２３側すなわち重力方向下方に捕集された異物は、エアクリーナフィルタ３０の振動によってフィルタ本体３１から落下する。落下した異物は、ケース２１の集塵部２４に収集される。これにより、エアクリーナフィルタ３０のフィルタ本体３１は、自身の振動によって清浄化される。したがって、フィルタ本体３１の目詰まりが低減され、フィルタ本体３１を通過する空気の圧力損失の低下を抑制することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるエアクリーナフィルタを図２に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態では、図２に示すようにフィルタ本体３１は吸入口２３側へ突出する複数のコーン部３３を有している。コーン部３３は、図３に示すようにフィルタ本体３１から吸入口２３側へかけて内径が小さくなる円錐状に形成されている。コーン部３３は、フィルタ本体３１と同様に例えば紙や不織布などで形成されている。コーン部３３は、第１実施形態と同様にエンジン側ほどフィルタの密度を高くしてもよい。また、コーン部３３は、外周面から内周面にかけてフィルタの密度を高くすることにより、目詰まりを低減する構成としてもよい。

吸気通路１１を流れる空気は、コーン部３３を外周面から内周面側へ通過する。このとき、吸気通路１１を流れる空気に含まれる異物は、コーン部３３の外周側に捕集される。フィルタ本体３１に複数のコーン部３３を設けることにより、フィルタ本体３１は表面積が増大する。これにより、フィルタ本体３１における吸気の圧力損失は低減される。また、フィルタ本体３１に設けられた円錐状のコーン部３３は、吸気通路１１を経由してエンジンから伝搬した音に対し抵抗となる。すなわち、コーン部３３は、円錐形状であるため、エンジン側ほど内径が大きく、吸入口２３側の内径が小さくなっている。そのため、エンジンから伝搬した音は、コーン部３３を通過する際に減衰する。

第２実施形態では、フィルタ本体３１に複数のコーン部３３を設けることにより、フィルタ本体３１の表面積が増大する。したがって、フィルタ本体３１を通過する空気の圧力損失を低減することができる。また、第２実施形態では、円錐形状のコーン部３３は、エンジンから伝搬する音の抵抗となる。そのため、コーン部３３を通過する音は低減される。したがって、圧力損失の増大を招くことなく、エンジンから外部へ放出される音を低減することができる。

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

本発明の第１実施形態によるエアクリーナフィルタを適用したエアクリーナの概略を示す断面図。 本発明の第２実施形態によるエアクリーナフィルタを適用したエアクリーナの概略を示す断面図。 本発明の第２実施形態によるエアクリーナフィルタのコーン部を拡大した概略斜視図。

符号の説明

１０ エアクリーナ、１１ 吸気通路、２０ ハウジング（通路形成部材）、３０ エアクリーナフィルタ、３１ フィルタ本体、３２ 支持部、３３ コーン部

Claims (2)

1. 吸気通路を形成する通路部材に設けられるエアクリーナフィルタであって、
   前記通路部材を流れる吸気に含まれる異物を捕集するフィルタ本体と、
   前記フィルタ本体の外周側に設けられ、弾性変形可能な弾性材料で形成され、前記フィルタ本体を振動可能に前記通路部材に支持する支持部と、を備え、
   前記フィルタ本体は、前記吸気通路の吸気の流れ方向において下流側から上流側へ突出する円錐状に形成されている複数のコーン部を有するエアクリーナフィルタ。
2. 前記フィルタ本体は、前記吸気通路における吸気の流れ方向において下流側ほどフィルタの密度が高い請求項１記載のエアクリーナフィルタ。

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