JPH031048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車内燃機関用空気清浄器などに
用いられる気体又は液体用の過エレメントに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来公知の渦巻き型エレメント１を第１図に示
す。この過エレメント１の構成は、以下の通り
である。片側半分は平板状２ａでもう片側が波板
状２ｂの帯状材２をその境界で二つ折りにし、
軸心３の周囲に波板状２ｂ側を内側にして渦巻き
形状に巻く構成である。なお、材２を軸心３に
巻き付けていく際には、第２図の如く、汚染空気
の入口側端部付近の隣接する帯状材の平板状２
ａ部分と波板状２ｂ部分の間隔は接着剤４によつ
て埋められてシール部とされる。

この過エレメント１においては、汚染空気は
第２図の矢印の如く平板状２ａ部分と波板状２ｂ
部分との間に形成された流路内を進み、さらに流
路の壁を流通する間に清浄にされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記の従来の構成の渦巻き型エレメント１のも
のでは以下の欠点がある。

(1) 片側半分は平板状２ａでもう片側が波板状２
ｂの帯状材２をその境界で二つ折りにし、軸
心の周囲に波板状側２ｂを内側にして巻くにし
たがつて、平板状２ａ部分の長さが波板状２ｂ
部分の長さよりも余分になる。この事は、渦巻
き型エレメント１の直径が大なるほど顕著にな
り、隣接する材２間の密着を防止する為の波
板状２ｂ部分が押しつぶされる欠点がある。

(2) 汚染空気の入口側端部付近の隣接する帯状
材２の平板状２ａ部分と波板状２ｂ部分の間隔
は接着剤によつて埋められる為に、入口側の汚
染空気の流入面積が入口側端面の半分程度とな
り、汚染空気の通過抵抗をまねく。

(3) 接着剤を用いる関係上、接着剤層部分だけ
過面積が減少する。又、過エレメントに作用
する外力によつて接着剤層のはがれによる十分
な清掃効果が満たされない欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の諸問題を解決するために、一端
が短く他端が前記一端より長い板状の材を、前
記一端と前記他端との間で断面波形状に屈曲する
とともに、この屈曲された前記材の前記一端が
内周側、前記多端が外周側となるようリング状に
湾曲してその湾曲端どうしを固定し、これにより
外方へ向かつて伸びる多数の平面リング状の断面
波形部を有するリング状過材を構成し、 前記材を前記波形状に屈曲するための多数の
折り返しの隣り合う２つの間の、少なくとも一つ
の折り返し幅が他の折り返し幅と異なつており、 これにより前記リング状過体の前記断面波形
部の頂部および底部のうち少なくとも一方が、前
記多数のリング状断面波形部の少なくとも一つの
部分において他の部分と高さ関係において異なつ
ているという技術的手段を採用したものである。

〔実施例〕

以下本発明を具体的実施例により詳細に説明す
る。

第３図〜第５図において、第３図に示すごと
く、一端の幅寸法が短く他端の幅寸法が長い台形
形状の板状材５には多数の折り返し線ｂ−b′…
ｑ−q′が形成されている。

材５の多数の折り返し線において、材５の
一端側ａ−a′の領域の折り返し線ｂ−b′…ｋ−
k′の各２つの隣り合う間の折り返し幅、および端
部ａ−a′とｂ−b′の間の折り返し幅はいずれも同
一であるが、他端側ｒ−r′の領域の折り返し線ｋ
−k′…ｑ−q′の各２つの隣り合う間の折り返し幅
に比べ小さくしてある。なお、折り返し線ｋ−
k′…ｑ−q′および端部ｒ−r′の隣り合う折り返し
幅は互いに同一としてある。

上記材５の各折り返し線に沿つて一端ａ−
a′と他端ｒ−r′との間で断面波形状に屈曲した状
態を第４図に示す。

このように屈曲された材５を、その一端ａ−
a′が内周側、他端ｒ−r′が外周側となるようリン
グ状に湾曲し、その湾曲端ａ…ｒとa′…r′とを樹
脂材料より成る接合部８で接合し、固定する。こ
れにより、第５図に示すごとく、平面形状がリン
グ状の多数の断面波形部７ａがその中心から外方
へ向かつて連続して伸びたリング状過体７が得
られる。このリング状過体７によれば、第３図
に示した材５の折り返し線の折り返し幅の相違
に基づき、第５図から明らかなように、リング状
過体７の内周側の多数のリング状断面波形部７
ａの頂部７０の高さ位置は外周側のそれと同じで
あるのに対し、内周側断面波形部７ａの底部７１
の高さ位置は外周側のそれと比べて低くなつてい
る。

ところで、前記第３図の材５の折り返し幅を
全て同一にしてリング状過体を構成する場合を
想定したのが第６図〜第８図である。

この比較例のリング状過体７は第６図および
第７図から明らかなように材５の折り返し幅が
全て同一であるため、その多数のリング状断面波
形部７高さ寸法は全て同じである。

この比較例のリング状過体７と前述の本実施
例のリング状過体７との内燃機関用空気清浄器
のケーシング内における支持構成を示したのが第
９図〜第１２図（比較例）および第１３図（本実
施例）である。

この支持構成について説明すると、第９図〜第
１２図においては、円筒部１０ａ、リング状座部
１０ｂ、および放射状支持部１０ｃより構成され
た樹脂または金属製のリング状受け枠１０を用
い、この受け枠１０に第９図のごとく過体７を
載置してある。また、受け枠１０の外周には第１
１図の樹脂または金属製のリング状押え枠１１が
そのリング状凹溝１１ａにより接着剤を介して結
合してある。この押え枠１１の外周フランジ部１
１ｂにはゴム、樹脂の弾性を持つたリング状ガス
ケツト１２が嵌着もしくは接着してある。過体
７の外周に押え枠１１が接着してある。一方、第
１２図に示す３本の脚部１３ａの先端１３ｃをケ
ース１５に溶接固定した支持枠１３が円板部１３
ｂ上に前記受け枠１０の円筒部１０ａを支持し、
かつ押え枠１１のガスケツト１２をキヤツプ１４
とケース１５との間に挟持してある。また、ボル
ト１７に受け枠１０の穴１０ｄ、支持枠１３の穴
１３ｄを通し蝶ナツト１８を締付けである。な
お、図中１６はリング状のガスケツト（ゴム、樹
脂）、１９はキヤツプ１４に設けたインレツトを
各々示している。

第１３図は本実施例の支持構成を示しており、
リング状過体７の断面波形部７ａの高さ寸法の
相違に基づき前記受け枠１０の支持部１０ｃを階
段状に形成してある点が第９図と異なるのみで、
他は第９図と同じ構成である。

ところで、内燃機関用空気清浄器においては、
車両搭載上その高さ寸法を低くすることが望まし
いが、前記比較例では過体のリング状断面波形
部の高さ寸法がすべて同一であり、水平構造とな
つている。このため、空気清浄器の高さ寸法を低
くすべく、第９図のように例えばケース１５と
過体７との隙間を小さくすると、過体７の下流
側の空間が狭くなる。この結果、通気抵抗の増大
を招く。

一方、本実施例の過体７によれば、第１３図
から明らかなように過体７の下流側の空間を大
きく確保でき、従つて通気抵抗の増大を招くこと
がない。

また、上記空気清浄器においては、過体の他
に各種機器部品、例えば空気清浄器に吸入される
空気の温度を検出するセンサなどが取付けられる
が、第９図の比較例ではこのような機器部品が
過体７の下流端に干渉する可能性が大きく、その
取付けが困難となる。これは前記のごとく下流側
の空間が狭いためである。

これに対し、本実施例は上述のように過体の
下流側空間を大きく確保できることから、上記の
機能部品の取付けは容易である。

更に、空気清浄器を内燃機関に組付ける場合、
その空気清浄器のケーシングの下面で他の部品と
干渉する問題があつても、本実施例ではケーシン
グの下面の形状を過体７の断面波形部７ａの高
さに即して変更して干渉を避けることができる。

第１４図および第１５図は本発明の他の実施例
を示すものである。

この実施例では一端Ａ−A′および他端Ｍ−
M′を円弧面とし、かつ折り返し線Ｂ−B′…Ｌ−
L′を円弧線とし、更に中間部の２つの折り返し線
Ｆ−F′およびＧ−Ｇの間の折り返し幅を、その両
側における多数の折り返し線の折り返し幅より大
きくした扇形の材５を用いたものである。な
お、この材５において、上記中間部の折り返し
幅を除く他の折り返し幅は第１４図のごとく互い
に同一としてある。

この第１４図の材５を用いてリング状過体
７を構成すると第１５図のごとくである。この第
１５図から明らかなごとく、リング状過体７の
中間部の断面波形部７ａの高さ寸法がステツプ的
に高くなつている。

なお、第１４図および第１５図によれば、出発
材５が扇形であり、かつ折り返し線が円弧でし
かもその円弧の線（例えばＢ−B′）が材５の
両縁と90°の角度を形成しているため、過体７
の周長差がでないので、材５の材質として伸縮
性のものを使用する必要がなく、紙、不織布、
フエルト等いずれも使用できる。なお、第１４図
における各円弧状の折り返し線Ｂ−B′…Ｌ−L′の
筋付けは、筋付けローラーを用いたり、あるいは
熱加圧等の方法で行なう。

第１６図および第１７図は本発明の更に他の実
施例を示すものである。

この実施例では、折り返し線ｍ−m′…ｕ−u′に
おいて、一端ｌ−l′−折り返し線ｍ−m′間、折り
返し線ｎ−n′−ｏ−o′間、折り返し線ｐ−p′−ｑ
−q′間、折り返し線ｒ−r′−ｓ−s′間、および折
り返し線ｔ−t′−ｕ−u′間の折り返し幅を互いに
同一にしてある。また、折り返し線ｍ−m′−ｎ
−n′間、折り返し線ｏ−o′−ｐ−p′間、折り返し
線ｑ−q′−ｒ−r′間、折り返し線ｓ−s′−ｔ−
t′間、および折り返し線ｕ−u′−他端ｖ−v′間の
各折り返し幅を互いに同一にし、かつ前記の折り
返し幅より寸法的に大きくしてある。

更に、この折り返し幅の小さい部分と大きい部
分とが互いに配置されている。

この第１６図の材５を用いると、第１７図の
ごとく、リング状の断面波形部７ａの各頂部７０
と各底部７１とを結ぶ線が互いに平行で上向きに
傾斜し、かつその頂部７０、底部７１の高さ位置
が連続的に変化したリング状過体７が構成され
る。

なお、前記第３図の台形状の材５を第１８図
および第１９図に示すごとく伸縮性のある材で
構成するとよい。即ち、第１８図および第１９図
に示した材５は表面に微細な「しわ」が設けて
あり、この材５を例えば第４図のごとく波形状
に屈曲し、そして第５図のようにリング状に湾曲
する際、上記「しわ」が湾曲面で伸びたり縮んだ
りする。従つて、リング状に湾曲する際の半径の
違いによる周長の差を吸収でき、リング状に湾曲
することが非常に簡単となる。

また、本発明において、前述の第５図、第１５
図、および第１７図の過体７はその両端を樹脂
材料より成る接合部８で接合しているが、この接
合部８の成形時に第２０図における軸心部分２１
（例えばポリウレタン等の弾性エラストマー）お
よびリング状支持部２２（ポリウレタン等の弾性
エラストマー）等を一体に過体７へ成形しても
よい。上記軸心部分２１は例えば第５図、第１５
図、および第１７図の過体７の最内周部におけ
る材の折り返し部分を埋設しており、この軸心
部分２１の両端２１ａ，２１ｂならびに支持部２
２をケーシング内に過体７を気密的に支持する
ためのシール部としてある。

なお、本発明においては、材における多数の
折り返しの隣り合う２つの間の少なくとも一つの
折り返し幅が他のそれよりも異なるようにし、こ
れによりリング状過体のリング状の断面波形部
の頂部および底部のうちの少なくとも一方がリン
グ状の断面波形部の少なくとも一つの部分におい
て他の部分と高さ関係において異なる過体であ
れば、いかなる構造でもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明の効果を列挙すると、次の
ごとくである。

(1) 本発明は一端が短く他端が前記一端より長い
板状の材を、一端と他端との間で断面波形状
に屈曲するとともに、この屈曲された材の前
記一端が内周側、前記多端が外周側となるよう
リング状に湾曲してその湾曲端どうしを固定
し、これにより外方へ向かつて伸びる多数の平
面リング状の断面波形部を有するリング状過
材を構成したから、従来の渦巻型過エレメン
トのように材を渦巻き状に巻回する構成では
ないから、この巻回の際に材波形状部分が押
しつぶされることがなく、従つて外観上安定し
た過エレメントが得られる。

(2) 従来の渦巻き型過エレメントのように流体
の入口側端部付近の隣接する材部分を接着剤
によつて埋める必要がなく、従つて接着剤によ
る過面積の低下を防ぐことができる。

(3) 従来の渦巻き型過エレメントは前記接着剤
の剥離の恐れがあり、このため過エレメント
としての機能が危惧される懸念があるが、本発
明ではそのようなことがない。

(4) 本発明では、材を前記(1)のごとく屈曲する
ための多数の折り返しの隣り合う２つの間の、
少なくとも一つの折り返し幅が他の折り返し幅
と異なつており、これにより、この過材で得
た前記リング状過体の前記断面波形部の頂部
および底部のうちの少なくとも一方が前記断面
波形部の少なくとも一つの部分において他の部
分と高さ関係において異なつている。

従つて、本発明においては、リング状過体
の断面波形部の頂部、底部を同一高さ位置に設
定する場合に比較して、リング状過体を収容
するケーシングと、この過材体の頂部およ
び／または底部との間に寸法的に大きな空間を
確保することが可能となり、この大きな空間の
存在により過体を通過する流体の圧力損失を
低減できるとともに、上記空間の中に他の部品
を配設することが可能である。

(5) また、本発明では材を断面波形状に折り返
すことで容易に前記過体の断面波形部の頂部
および／または底部の高さ位置を変えることが
できるから、例えば断面波形部を引張ることで
その頂部および／または底部の高さ位置を変え
る場合に比べて過体自体に無理な力が加わる
ことがなく、従つて過体の破れ等の劣化を生
じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す斜視図、第２図は第１図
の従来例の作用説明に供する材部分の斜視図、
第３図〜第５図は本発明の過エレメントにおけ
る過体の製作過程を示す図で、第３図は材の
展開図、第４図は第３図の材を屈曲した状態を
示す斜視図、第５図は過体を示す斜視図、第６
図〜第８図は本発明の説明に供する比較例として
の過体の製作過程を示す図で、第６図は材の
展開図、第７図は第６図の材を屈曲した状態を
示す斜視図、第８図は過体を示す斜視図、第９
図は第８図の過体を用いた空気清浄器を示す断
面図、第１０図〜第１２図は各々第９図における
受け枠、押え枠、支持枠を示す斜視図、第１３図
は第５図の過体を用いた空気清浄器を示す断面
図、第１４図および第１５図は本発明の他の例に
おける過体の製作過程を示す図で、第１４図は
材の展開図、第１５図は過体を示す斜視図、
第１６図および第１７図は本発明の他の例におけ
る過体の製作過程を示す図で、第１６図は材
の展開図、第１７図は過体を示す斜視図、第１
８図は第３図〜第５図における過体を製作する
際の材の他の例を示す平面図、第１９図は第１
８図の材の断面図、第２０図は本発明の他の実
施例を示す斜視図である。 ５……材、７……過体、７ａ……断面波形
部、８……接合部、７０……頂部、７１……底
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端が短く他端が前記一端より長い板状の
   材を、前記一端と前記他端との間で断面波形状に
   屈曲するとともに、この屈曲された前記材の前
   記一端が内周側、前記他端が外周側となるようリ
   ング状に湾曲してその湾曲端どうしを固定し、こ
   れにより外方へ向かつて伸びる多数の平面リング
   状の断面波形部を有するリング状過体を構成
   し、 前記材を前記波形状に屈曲するための多数の
   折り返しの隣り合う２つの間の、少なくとも一つ
   の折り返し幅が他の折り返し幅と異なつており、 これにより前記リング状過体の前記断面波形
   部の頂部および底部のうち少なくとも一方が、前
   記多数のリング状断面波形部の少なくとも一つの
   部分において他の部分と高さ関係において異なつ
   ている ことを特徴とする過エレメント。 ２ 前記材の前記一端側の領域の前記多数の折
   り返しの隣り合う２つの間の折り返し幅が互いに
   同一であり、かつ前記材の前記他端側の領域の
   前記多数の折り返しの隣り合う２つの間の折り返
   し幅が互いに同一であり、前記一端領域の前記多
   数の折り返し幅は、前記他端領域の前記折り返し
   幅よりも小さくしてあり、これにより前記リング
   状過体の内周側領域の前記リング状断面波形部
   の高さが、前記リング過体の外周側領域の前記
   リング状断面波形部の高さより低くなつているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の過
   エレメント。 ３ 前記材の前記多数の折り返しのうち前記
   材の中間部に位置した隣り合う２つの折り返しの
   間の折り返し幅が、その両側における複数の折り
   返しの隣り合う２つの間の折り返し幅より大きく
   してあり、かつこの複数の折り返し幅が互いに一
   定であり、これにより前記リング状過体の多数
   の断面波形部のうち中間部の断面波形部の高さが
   ステツプ的に高くなつていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の過エレメント。 ４ 前記材の前記複数の折り返しは、折り返し
   幅の長い折り返しと折り返し幅の短い折り返しと
   から構成されており、前記折り返し幅の長い折り
   返しと前記折り返し幅の短い折り返しとが交互に
   配置されており、これにより前記リング状過体
   の前記リング状の断面波形部の高さが連続的に変
   化していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の過エレメント。