JP5912276B2 - エアクリーナ - Google Patents

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Description

本発明は、エアクリーナに関し、詳しくは、シール材の内側折り返し端縁のバリによる乱流がエアフローセンサの計測に与える影響を軽減し、エアフローセンサの計測確度を高めることができるエアクリーナに関する。
従来、ケーシング内に筒状のフィルタエレメントを収容し、フィルタエレメントの周囲に未浄気室を設け、フィルタエレメント内に浄気室を設け、ケーシング端壁から外側に浄気出口管を導出し、フィルタエレメントの端部に浄気出口を開口し、この浄気出口の開口端面にシール材を設け、シール材を接当部に接当させ、シール材に浄気出口の開口端面から内周面に沿って折り返された内側折り返し部を設け、フィルタエレメントの浄気出口と浄気出口管の浄気入口とを連通させ、浄気出口管にエアフローセンサを配置したエアクリーナがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のエアクリーナによれば、浄気出口管の下流側のダクト構造が相違しても、エアフローセンサの計測値に相違が生じにくく、エアクリーナを汎用的に使用することができる利点がある。
しかし、この種の従来技術では、シール材形成時に生じるシール材の内側折り返し端縁のバリにより浄気が撹乱され、エアフローセンサで計測する浄気に不測の乱流が生じることがあるが、シール材の内側折り返し端縁のバリによる乱流がエアフローセンサの計測に与える影響を軽減する手段を備えていないため、問題がある。
特開２００４−１２４７４１号公報(図１参照)
《問題》 エアフローセンサの計測確度が低くなる。
シール材の内側折り返し端縁のバリによる乱流がエアフローセンサの計測に与える影響を軽減する手段を備えていないため、乱流でエアフローセンサの計測が邪魔され、エアフローセンサの計測精度が低くなる。
本発明の課題は、シール材の内側折り返し端縁のバリによる乱流がエアフローセンサの計測に与える影響を軽減し、エアフローセンサの計測確度を高めることができるエアクリーナを提供することにある。
(各請求項に係る発明に共通する発明特定事項)
各請求項に係る発明に共通する発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)(Ｂ)または図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、ケーシング(１)内に筒状のフィルタエレメント(２２)を収容し、フィルタエレメント(２２)の周囲に未浄気室(３)を設け、フィルタエレメント(２２)内に浄気室(６)を設け、ケーシング端壁(７)から外側に浄気出口管(８)を導出し、フィルタエレメント(２２)の端部に浄気出口(１０)を開口し、この浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)にシール材(１２)を設け、シール材(１２)を接当部(１３)に接当させ、シール材(１２)に浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から内周面(１１ｂ)に沿って折り返された内側折り返し部(１４)を設け、フィルタエレメント(２２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させ、浄気出口管(８)にエアフローセンサ(９)を配置したエアクリーナ。
(請求項１に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項１に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)(Ｂ)に例示するように、シール材(１２)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)との間に環状の絞り部材(１６)を配置し、この絞り部材(１６)の絞り孔(１７)を介して筒状フィルタ(２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させ、
図１(Ａ)に例示するように、未浄気室(３)の浄気出口管(８)寄りの端部を始端部(３ａ)とし、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に未浄気入口(５)を臨ませ、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に、フィルタエレメント(２２)を外側から取り囲む円筒の未浄気旋回ガイド筒(２３)を設け、未浄気旋回ガイド筒(２３)の外周面に未浄気入口(５)を対向させ、
図１(Ａ)(Ｂ)に例示するように、シール材(１２)は、浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から外周面(１１ｃ)に沿って折り返された外側折り返し部(２９)を備え、未浄気旋回ガイド筒(２３)は、シール材(１２)の内外側折り返し部(１４)(２９)を外側から取り囲んでいる、ことを特徴とするエアクリーナ。
(請求項２に係る発明に固有の発明特定事項)
請求項２に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)の内径(１５ａ)をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径(１４ａ)よりも小さく絞り、
図３(Ａ)に例示するように、未浄気室(３)の浄気出口管(８)寄りの端部を始端部(３ａ)とし、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に未浄気入口(５)を臨ませ、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に、フィルタエレメント(２２)を外側から取り囲む円筒の未浄気旋回ガイド筒(２３)を設け、未浄気旋回ガイド筒(２３)の外周面に未浄気入口(５)を対向させ、
図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、シール材(１２)は、浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から外周面(１１ｃ)に沿って折り返された外側折り返し部(２９)を備え、未浄気旋回ガイド筒(２３)は、シール材(１２)の内外側折り返し部(１４)(２９)を外側から取り囲んでいる、ことを特徴とするエアクリーナ。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 シール材の内側折り返し端縁のバリによる乱流がエアフローセンサの計測に与える影響を軽減し、エアフローセンサの計測確度を高めることができる。
図１(Ａ)(Ｂ)に例示するように、シール材(１２)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)との間に環状の絞り部材(１６)を配置し、この絞り部材(１６)の絞り孔(１７)を介して筒状フィルタ(２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させたので、シール材(１２)の内側折り返し端縁(２６)のバリ(２８)による乱流が生じても、絞り孔(１７)で乱流を整流し、シール材(１２)の内側折り返し端縁(２６)のバリ(２８)による乱流がエアフローセンサ(９)の計測に与える影響を軽減し、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 シール材の内側折り返し端縁のバリによる乱流がエアフローセンサの計測に与える影響を軽減し、エアフローセンサの計測確度を高めることができる。
図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)の内径(１５ａ)をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径(１４ａ)よりも小さく絞ったので、シール材(１２)の内側折り返し端縁(２６)のバリによる乱流が生じても、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)の絞り作用で乱流を整流し、シール材(１２)の内側折り返し端縁(２６)のバリ(２８)による乱流がエアフローセンサ(９)の計測に与える影響を軽減し、エアフローセンサ(９)の計測確度を高めることができる。
《効果》 部品点数が少なくなる。
図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)を絞りとして利用するので、専用の絞り部材が不要になり、部品点数が少なくなる。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エアフローセンサの計測確度をより高めることができる。
図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)からエアフローセンサ(９)の取付位置までの内径をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径(１４ａ)よりも小さく絞ったので、浄気出口管(８)よりも上流で乱流が生じても、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)からエアフローセンサ(９)の取付位置までの絞られた通路で浄気(１９)の流速が高まり、エアフローセンサ(９)に対する乱流の影響を小さくして、エアフローセンサ(９)の計測確度をより高めることができる。
本発明の第１実施形態に係るエアクリーナを説明する図で、図１(Ａ)は縦断側面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＩＢ部拡大図である。 図２(Ａ)は図１のIIＡ−IIＡ線断面図、図２(Ｂ)は図１のIIＢ−IIＢ線断面図、図２(Ｃ)は図１のIIＣ−IIＣ線断面図である。 本発明の第２実施形態に係るエアクリーナを説明する図で、図３(Ａ)は縦断側面図、図３(Ｂ)は図３(Ａ)のIIIＢ部拡大図である。 図４(Ａ)は図３のIVＡ−IVＡ線断面図、図４(Ｂ)は図３のIVＢ−IVＢ線断面図、図４(Ｃ)は図３のIVＣ−IVＣ線断面図である。
図１、図２は本発明の第１実施形態に係るエアクリーナを説明する図、図３、図４は本発明の第２実施形態に係るエアクリーナを説明する図で、各実施形態では、エンジンのエアクリーナについて説明する。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、ケーシング(１)内に筒状のインナーフィルタエレメント(２２)を収容し、インナーフィルタエレメント(２２)の周囲に未浄気室(３)を設け、インナーフィルタエレメント(２２)内に浄気室(６)を設け、ケーシング端壁(７)から外側に浄気出口管(８)を導出し、インナーフィルタエレメント(２２)の端部に浄気出口(１０)を開口し、この浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)にシール材(１２)を設け、シール材(１２)を接当部(１３)に接当させ、シール材(１２)に浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から内周面(１１ｂ)に沿って折り返された内側折り返し部(１４)を設け、フィルタエレメント(２２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させ、浄気出口管(８)にエアフローセンサ(９)を配置している。
図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、ケーシング(１)は円筒形状である。
インナーフィルタエレメント(２２)の外側にはインナーフィルタエレメント(２２)と同心状の筒状のアウターフィルタエレメント(２１)を配置し、アウターフィルタエレメント(２１)とインナーフィルタエレメント(２２)とで二重筒構造のフィルタエレメント(２)を構成している。未浄気室(３)はアウターフィルタエレメント(２１)の外側にある。
アウターフィルタエレメント(２１)は濾紙製、インナーフィルタエレメント(２２)はフェルト製である。これらのフィルタエレメントの素材は、他のもの、例えばスポンジ等であってもよい。
未浄気室(３)は未浄気旋回室であり、図１に示すように、浄気出口管(８)寄りの端部を始端部(３ａ)とし、反対側の端部を終端部(３ｂ)とし、始端部(３ａ)に未浄気入口(５)を臨ませている。未浄気室(３)の始端部(３ａ)には、アウターフィルタエレメント(２１)と同心でアウターフィルタエレメント(２１)を外側から覆う円筒の未浄気旋回ガイド筒(２３)を設けている。図２(Ａ)に示すように、ケーシング周壁(４)に取り付けた未浄気入口(５)は未浄気室(３)の始端部(３ａ)の接線方向に沿う向きに方向付けている。未浄気旋回ガイド筒(２３)はインナーフィルタエレメント(２２)を外側から取り囲んでいる。未浄気旋回ガイド筒(２３)の外周面に未浄気入口(５)を対向させている。
図１、図２(Ｃ)に示すように、浄気出口管(８)はＬ字形のエルボ管となっている。エアフローセンサ(９)は、浄気出口管(８)のうち、フィルタエレメント(２)と平行な向きの浄気入口寄り部分(２０)の周壁に取り付けている。エアフローセンサ(９)にはホットワイヤー式のものを用いている。エアフローセンサ(９)には、他の方式のものを用いてもよい。
エアフローセンサ(９)で計測した浄気流量に基づいて、エンジンＥＣＵ(図外)がコモンレールの燃料噴射量の調量等を行う。エンジンＥＣＵは、エンジン電子制御ユニットの略称である。
図１(Ａ)、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、未浄気室(３)を未浄気(１８)が旋回し、その過程で未浄気(１８)から質量の大きな塵埃が遠心分離され、未浄気室(３)から浄気室(６)に向けて未浄気(１８)がフィルタエレメント(２)を通過し、その過程で未浄気(１８)の微細な塵埃がフィルタエレメント(２)に捕捉され、未浄気(１８)は浄気(１９)となって浄気室(６)に流入する。浄気室(６)の浄気(１６)は浄気出口管(８)からこれに接続した吸気ダクト(図外)を介してエンジンの吸気装置に吸入される。
図２(Ａ)(Ｂ)では、浄気室(６)を通過する浄気(１９)の向きは紙面手前向き、図２(Ｃ)では、浄気出口管(８)を通過する浄気(１９)の向きは紙面奥向きである。
図１(Ｂ)に示すように、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)側に嵌合部(２４)を設け、インナーフィルタエレメント(２２)の浄気出口(１０)の開口端面にシール材(１２)を設け、このシール材(１２)を接当部(１３)に接当させ、シール材(１２)を浄気出口(１０)の内周面(１１ｂ)と外周面(１１ｃ)に沿って内外に折り返し状に折り返して、内側折り返し部(１４)と外側折り返し部(２９)とを形成し、このシール材(１２)の外側折り返し部(２９)を嵌合部(２４)に嵌合させている。
このシール材(１２)は発泡ウレタン製で、内外側折り返し端縁(２６)(２７)にはシール材(１２)の成形時にバリ(２８)が発生しやすく、内側折り返し部(１４)と外側折り返し部(２９)の周方向の肉厚も一定になりにくい。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、シール材(１２)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)との間に環状の絞り部材(１６)を配置し、この絞り部材(１６)の絞り孔(１７)を介して筒状フィルタ(２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させている。
絞り部材(１６)は円環状で、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とシール材(１２)との間に挟み付けて固定している。このため、絞り部材(１６)がシール材(１２)の接当部(１３)となる。
この第１実施形態では、シール材(１２)は、浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から外周面(１１ｃ)に沿って折り返された外側折り返し部(２９)を備え、未浄気旋回ガイド筒(２３)は、シール材(１２)の内外側折り返し部(１４)(２９)を外側から取り囲んでいる。
後述する第２実施形態も同様である。


図３(Ａ)(Ｂ)、図４(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)に示す第２実施形態のものは、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)の内径(１５ａ)をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径(１４ａ)よりも小さく絞ったものである。
また、浄気出口管(８)の浄気入口(１５)からエアフローセンサ(９)の取付位置までの内径をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径(１４ａ)よりも小さく絞っている。
他の構造と機能は、図１、図２(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)に示す第１実施形態のものと同じであり、図３、図４(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)中、図１、図２(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)と同一の要素には同一の符号を付しておく。
(１) ケーシング
(２) 筒状フィルタ
(３) 未浄気室
(４) ケーシング周壁
(６) 浄気室
(７) ケーシング端壁
(８) 浄気出口管
(９) エアフローセンサ
(１０) 浄気出口
(１１ａ) 開口端面
(１１ｂ) 内周面
(１２) シール材
(１３) 接当部
(１４) 内側折り返し部
(１４ａ) 内側折り返し部の内径
(１５) 浄気入口
(１５ａ) 浄気入口の内径
(１６) 絞り部材
(１７) 絞り孔

Claims (3)

  1. ケーシング(１)内に筒状のフィルタエレメント(２２)を収容し、フィルタエレメント(２２)の周囲に未浄気室(３)を設け、フィルタエレメント(２２)内に浄気室(６)を設け、ケーシング端壁(７)から外側に浄気出口管(８)を導出し、フィルタエレメント(２２)の端部に浄気出口(１０)を開口し、この浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)にシール材(１２)を設け、シール材(１２)を接当部(１３)に接当させ、シール材(１２)に浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から内周面(１１ｂ)に沿って折り返された内側折り返し部(１４)を設け、フィルタエレメント(２２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させ、浄気出口管(８)にエアフローセンサ(９)を配置した、エアクリーナにおいて、
    シール材(１２)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)との間に環状の絞り部材(１６)を配置し、この絞り部材(１６)の絞り孔(１７)を介して筒状フィルタ(２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させ、
    未浄気室(３)の浄気出口管(８)寄りの端部を始端部(３ａ)とし、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に未浄気入口(５)を臨ませ、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に、フィルタエレメント(２２)を外側から取り囲む円筒の未浄気旋回ガイド筒(２３)を設け、未浄気旋回ガイド筒(２３)の外周面に未浄気入口(５)を対向させ、
    シール材(１２)は、浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から外周面(１１ｃ)に沿って折り返された外側折り返し部(２９)を備え、未浄気旋回ガイド筒(２３)は、シール材(１２)の内外側折り返し部(１４)(２９)を外側から取り囲んでいる、ことを特徴とするエアクリーナ。
  2. ケーシング(１)内に筒状のフィルタエレメント(２２)を収容し、フィルタエレメント(２２)の周囲に未浄気室(３)を設け、フィルタエレメント(２２)内に浄気室(６)を設け、ケーシング端壁(７)から外側に浄気出口管(８)を導出し、フィルタエレメント(２２)の端部に浄気出口(１０)を開口し、この浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)にシール材(１２)を設け、シール材(１２)を接当部(１３)に接当させ、シール材(１２)に浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から内周面(１１ｂ)に沿って折り返された内側折り返し部(１４)を設け、フィルタエレメント(２２)の浄気出口(１０)と浄気出口管(８)の浄気入口(１５)とを連通させ、浄気出口管(８)にエアフローセンサ(９)を配置した、エアクリーナにおいて、
    浄気出口管(８)の浄気入口(１５)の内径(１５ａ)をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径(１４ａ)よりも小さく絞り、
    未浄気室(３)の浄気出口管(８)寄りの端部を始端部(３ａ)とし、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に未浄気入口(５)を臨ませ、未浄気室(３)の始端部(３ａ)に、フィルタエレメント(２２)を外側から取り囲む円筒の未浄気旋回ガイド筒(２３)を設け、未浄気旋回ガイド筒(２３)の外周面に未浄気入口(５)を対向させ、
    シール材(１２)は、浄気出口(１０)の開口端面(１１ａ)から外周面(１１ｃ)に沿って折り返された外側折り返し部(２９)を備え、未浄気旋回ガイド筒(２３)は、シール材(１２)の内外側折り返し部(１４)(２９)を外側から取り囲んでいる、ことを特徴とするエアクリーナ。
  3. 請求項２に記載したエアクリーナにおいて、
    浄気出口管(８)の浄気入口(１５)からエアフローセンサ(９)の取付位置までの内径をシール材(１２)の内側折り返し部(１４)の内径(１４ａ)よりも小さく絞った、ことを特徴とするエアクリーナ。
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