JPH07506164A - 内燃機関用ノイズ減衰エアクリーナ組立体 - Google Patents
内燃機関用ノイズ減衰エアクリーナ組立体Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一般的に、内燃機関等のノイズ減衰エアクリーナ組立体に関する。
より詳細には、本発明は、清浄空気源を機関に提供し、伝達された吸気ノイズを
減少させるノイズ減衰エアクリーナ組立体に関する。
背景技術
エアクリーナ組立体は、清浄空気源を内燃機関に提供するために使用される。
エアクリーナ組立体は、撚効率と機関寿命を向上させるための機関の効果的な作
動に不可欠である。殆どの用途において、エアクリーナ組立体は、機関のエア吸
気システムに直接取りつけられており、エア吸気システム内への取入口で空気を
濾過する。エアクリーナ組立体は、長い寿命に対応するために、塵集積能力の大
きい使い捨て、或いは修繕可能な吸気フィルタカートリッジを備え、その使用寿
命期間にわたって、すぐれた濾過効率が望まれる。
更に、全てのエア吸気フィルタカートリッジに共通して、フィルタカートリッジ
を横切る流れ抵抗か低いことか要求される。フィルタカートリッジに集積された
塵の層か厚くなるにつれて流れ抵抗は徐々に増大し、遂には所定の臨界流れ抵抗
に到達し、フィルタカートリッジを取り替えるか、或いは整備か必要な時期に達
する。詰まったエアフィルタカートリッジは空気の通路を制限し、これにより、
燃料と空気は、燃焼のための最適な空燃比で混合されなくなる。汚れたエアフィ
ルタカートリッジを備えた機関を駆動した結果は望ましいものではないので、容
易に整備可能なエアフィルタカートリッツを備えることか有効であり、費用の面
でも効果的である。
エアクリーナ組立体は、塵や空気によって運ばれる他の汚染物が機関内に入り込
まないようにすることには効果的であるか、伝達された吸気ノイズを減少させる
ことには、一般的に効果的ではない。伝達された吸気ノイズは、機関によって発
生した音であり、燃焼ノイズ、バルブノイズ、過給機ノイズ、空気が機関内に引
き込まれるときの空気の流れによるノイズ、或いは他のノイズを含んでいる。
船での用途において、隔壁、即ち壁に取りつけられたエアクリーナを設けて、機
関室、或いは機関コンパートメントに入り込む空気を濾過し、エア吸気システム
への取入口で空気を濾過しないことは、一般的にとられる手段である。一般的に
、このような配置において、エンジンに取り付けられた消音器組立体は、吸気ノ
イズの伝達を減少させるのに使用される。消音器組立体は、エア吸気システムに
直結している。消音器組立体は、工具、外された機関エレメント、鳥等の大きな
物体か機関内に落ち込んだり、入り込んだりすることがないように異物フィルタ
を備えていてもよい。
煤や他の機関室内の汚染物が機関内に入り込み、燃料と空気との混合による燃焼
によって生じた力が減少し、混入した汚染物からの磨耗のために機関の損失や磨
損を早めることになるので、壁に取りつけられるエアクリーナや機関に取りつけ
られる消音器組立体は、一般的に望ましいものではない。消音器組立体は従前よ
り費用がかかり、また複雑なものである。
本発明は、塵集積能力が大きく、寿命が長く、空気の流れ抵抗を最小とし、また
組立てと分解が容易なエアクリーナと消音器組立体とを備えた比較的安価なノイ
ズ減衰エアクリーナ組立体を提供する。本発明は、消音器組立体とノイズ吸収面
とを使用することによって機関の吸気ノイズを減衰する。ノイズ減衰エアクリー
ナ組立体は、少数の部品からなり、これらの部品の全てが効率的にコンパクトな
設計空間内に含まれている。
本発明は、上述の問題の一つか二つ以上を解決するものである。
発明の開示
本発明の一態様において、ノイズ減衰エアクリーナ組立体は、過給機のハウジン
グ内に形成された入口通路に接続されるようになっている。入口通路は、中心軸
線を有する。アダプタ組立体は、取り外し可能にハウジングに固定されており、
入口通路の中心軸線と軸線方向に整列する中心軸線ををする穴を備えている。中
心軸線を有するエアフィルタカートリッジ組立体は、アダプタ組立体の中心軸線
とほぼ軸方向に整列している。フィルタカートリッジ組立体は、第一端部と、第
二端部と、中心軸線に沿った所定の長さを有している。フィルタカートリッジ組
立体は、アダプタ組立体に接続可能であり、空気がフィルタカートリッジ組立体
の中心軸線の方向に向かって、所定の長さに沿ってほぼ半径方向内側にカートリ
ッジ組立体を通るようにする。ノイズ減衰端部壁組立体は、フィルタカートリッ
ジ組立体の第二端部を閉じる。管状消音器組立体は、アダプタ組立体に取り外し
可能に固定されており、カートリッジ組立体の所定の長さよりも短い所定の長さ
のエア通路を備えている。消音器組立体は、管状エアフィルタカートリッジ内に
ほぼ配置されており、穴の中心軸線とほぼ軸方向に整列して、空気が軸線方向に
流れるようにする。
図面の簡単な説明
図1は、本発明の側部の一部断面図である。
図2は、図1の2−2に沿った、本発明の概略端面図である。
図3は、本発明の拡大された部分断面図である。
図4は、図3の4−4に沿った消音器組立体の概略端面図である。
発明を実施するのに最良の形態
図1、図2及び図3を参照すると、内燃機関用のノイズ減衰エアクリーナ組立体
IOが示されている。ノイズ減衰エアクリーナ組立体10は、機関のエア吸気シ
ステム12に接続されるようになっているか、図示されていない。この場合のエ
ア吸気組立体12は、過給機14を備えている。過給機14は、中心軸2oを有
する入口通路18を形成するハウジング16を備えている。過給機14は、従来
の方法で作動的に機関に接続されている。機関は複数の過給機を備えていてもよ
く、その場合には、従来どおりに各過給機に対(、て−個のノイズ減衰エアクリ
ーナ組立体10を使用する。
ノイズ減衰エアクリーナ組立体IOは、アダプタ組立体26と、管状エアフィル
タカートリッジ組立体28と、管状消音器組立体3oと、支持組立体32とを備
えている。
図1と図3を参照するとよくわかるように、アダプタ組立体26は、ディスク板
40と、アダプタリング42と、複数の補強用板44と、複数のタブ板46、複
数の円弧状中央板48とを備えている。ディスク板40は、第一の外側ディスク
表面52と、第二の内側ディスク表面54と、外側周縁ディスク表面56とを備
えている。アダプタリング42は、外側周縁リング表面60と、第一の外側表面
62と、第二の内側表面64とを備えている。ディスク板4oの第一外側ディス
ク表面52は、溶接などの手段によってアダプタリング42の第二内側表面64
に固定されている。複数の補強用板44が、外側周縁リング表面6oから半径方
向外側に延びており、溶接などの手段によって、周縁リングの表面とディスク板
40の第一外側ディスク表面52に固定されている。この場合、はぼ等間隔あけ
て四つの補強用板44が外側周縁リング表面60のまわりにある。
円弧状中央板48は、溶接のような手段によって外側周縁ディスク表面56に固
定されており、アダプタリング42の反対側に外側周縁ディスク表面56から軸
線方向外側に延びている。この場合、四つの予め選択された円弧長の中央板48
が、外側周縁ディスク表面56のまわりにほぼ等間隔あけて配置されている。
タブ板46は、溶接などの方法によって、第二の内側ディスク表面54に固定さ
れており、外側周縁ディスク表面56を越えて半径方向外側に延びている。この
場合、円弧状弓形中央板48の端部間で等間隔あけられた四個の板46が形成
。
されている。
アダプタ組立体26は、取外し可能に複数の押さえねじ70によってハウジング
1Gに取りつけられ、入口通路18の中心軸線20と軸線方向に整列する中心軸
線74を有するテーパ形状孔72を備えている。
中心軸線78を有する管状のエアフィルタカートリッジ組立体28は、所定の外
径を有する外側孔あき保護メタルスリーブ82と、所定の内径を有する内側孔あ
きメタルスリーブ84との間で囲まれた、はぼ長方形の断面を宵する円筒形フィ
ルタエレメント80を備えている。好ましい実施例において、フィルタエレメン
ト80は、ひだがよったペーパから形成されている。しかしながら、フィルタエ
レメントは、例えば、フェルト、或いは多孔性の清浄媒体から形成することがで
きる。この場合、管状エアフィルタカートリッジ組立体28の外径は、約711
ミリメートルであり、予め設定された内径は約549ミリメートルであり、予め
設定された長さは、約508ミリ−メートルである。フィルタ媒体のひだは互い
にほぼ平行で、軸l1I78と縦方向に延びている。深さが約76.29リ一メ
ートルで、有効濾過面積が約71.7平方メートルの、約960個のくりこみが
ある。
カートリッジ組立体28は、更に第一カートリッジ端部面9oを備えた第一カー
トリッジメタルディスク端部88と、第二カートリッジ端部面94を備えた第二
カートリッジメタルディスク端部92とを有している。第一カートリッジディス
ク端部88は、第一カートリッジ端部96を備えており、第二カートリッジディ
スク端部92は、第二カートリッジ端部98を備えている。第−及び第二カート
リッジディスク端部88と92は、溶接のような手段によって外側スリーブ82
と内側スリーブ84に固定される。管状エアフィルタカートリッジ組立体28は
、中心軸線78に沿った所定の長さを備えている。
ノイズ減衰端部壁組立体102は、第二カートリッジ端部98に近接するカート
リッジ組立体28の内径を閉じている。ノイズ減衰端部壁組立体102は、外側
メタル不透過性端部壁106と内側孔あきメタル端部壁108とで囲まれた所定
の厚さのノイズ減衰ディスク104を含んでいる。好ましい実施例において、ノ
イズ減衰ディスクは、セルロースで形成されているが、フェルトのような他のノ
イズ減衰材料も使用可能である。端部壁組立体102は、溶接のような手段によ
って内側スリーブ84に固定されているが、端部壁組立体は、カートリッジ組立
体28に取外し可能に固定することができ、別個に整備することができる。
弾性O−リングンール112は、第一カートリッジの端部表面9oに接合してい
る。カートリッジ組立体28の第二カートリッジ端部98は、アダプタ組立体2
Gの円弧状中央板48内に導かれて、中心軸線78はアダプタ組立体の中心軸線
74とほぼ軸方向に整列する。弾性0−リングソール112は、第一カートリソ
ジ端部表面90とアダプタ組立体26の第二内側ディスク表面54との間の空隙
をソールする。
図2と図3で最もよくわかるように、支持部材32は、一対の交差したメタルチ
ャネル116と118と、複数のタイボルト+20と、複数のナツト122とを
備えている。チャネル116とl18は、カートリッジ組立体28の第一カート
リッジ端部表面90に係合するようになっている。ねじ付きタイボルト120は
、各チャネル116と118の外側端部内で形成されたチャネル孔124と、各
タブ板46内で形成されたタブ孔126を貫通する。ナツト122をタイボルト
120の端部上で締めて、カートリッジ組立体28をアダプタ組立体26に固定
する。
管状消音器組立体30は、はぼ長方形の断面を有するノイズ減衰管状消音器エレ
メント130を備えている。この場合の管状消音器エレメント130は、セルロ
ースから形成されているが、フェルトのような他のノイズ減衰材料を使用するこ
とできる。管状消音器エレメント130は、所定の外径を有する外側不透過性メ
タル消音器スリーブ132と、所定の内径を有する内側孔あきメタル消音器スリ
ーブ134とで囲まれている。図3と図4で最もよくわかるように、アダプタ組
立体26に近接する、外側消音器スリーブ132と内側消音器スリーブ134の
端部は、溶接のような手段によってベース板140に固定されている。メタル管
端空気導入アダプタ142は溶接のような手段によって外側消音器スリーブ13
2と、内側消音器スリーブ134の両側に固定されている。
管状消音器組立体30は、管状消音器組立体30のベース板140に溶接された
溶接ナツト145を貫通する複数の押さえねじ144によってアダプタ組立体2
6に取外し可能に固定される。消音器組立体30は、穴72の中心軸線74とほ
ぼ軸線方向に整列する空気通路146を形成し、通路を通って空気が軸線方向に
流れるようにする。エア通路146は、エアフィルタカートリッジ組立体28の
所定の軸線方向の長さの半分よりも短い所定の軸線方向の長さを存している。
この場合、消音器組立体30の所定の外径は約294ミリメートルであり、所定
の内1は、約252ミリメートルであり、所定の長さは、約190ミリメートル
である。
産業上の利用分野
エアフィルタカートリッジ組立体28は、アダプタ組立体26に接続可能であり
、空気が、カートリッジ組立体の中心軸線78の方向に向かって、所定の長さに
沿って、はぼ半径方向内側にカートリッジ組立体28を通って流れるようにする
。消音器組立体30によって形成された空気通路146の所定の長さは、カート
リッジ組立体28の所定の長さよりも短い。消音器組立体30は、カートリッジ
組立体28内でほぼ同心に配置され、穴72の中心軸線74と軸線方向にほぼ整
列し、空気がカートリッジ組立体28を通ってから、軸線方向に流れるようにす
る。消音器組立体30は、カートリッジ28内で同心に配置されているので、エ
アクリーナ組立体lOは、必要となる流量を収納する空間のみを必要とする。
機関と、機関内に空気が引き込まれるときの空気の流れによって生じる伝達され
た吸気ノイズは、ノイズ減衰端部壁組立体102と消音器組立体30によって吸
収される。本発明は、塵の集積能力が大きくて、寿命が長く、空気の流れ抵抗を
最小にし、更に、組み立てと分解とが容易にできるフィルターカートリッジ28
と消音器組立体30を有する、比較的安価なノイズ減衰エアクリーナ組立体IO
を提供する。
フロントページの続き
(72)発明者 ミラー トーマス ジ−アメリカ合衆国 ミネソタ州 551
18 ウェスト セント ポール ホール アベニュー 1105
(72)発明者 シュラーダー マーティン ジ−アメリカ合衆国 インディア
ナ州 47905ラフアイエツト チャーチル コート
あ
Claims (9)
- 1.軸線(20)と、機関に取りつける手段とを有するアダプタ組立体(26) と、 前記アダプタ組立体の前記軸線(20)の周りに延びて、前記アダプタ組立体( 26)に接続されたノイズ減衰ディスクと、中心軸線(78)と、前記アダプタ 組立体(26)によって形成された第一端部(88)と、前記ノイズ減衰ディス クによって形成された閉じた第二端部(92)とを有する管状エアフィルタカー トリッジ組立体(28)と、前記アダプタ組立体(26)に接続され、前記管状 エアフィルタカートリッジ組立体(28)内に全体が配置された管状消音器組立 体(30)と、を備えた、機関のエア吸気システムに接続されるようになったノ イズ減衰エアクリーナ組立体(10)。
- 2.前記フィルタエレメント(80)は、互いにほぼ平行で、前記管状エアフィ ルタカートリッジ組立体(28)の前記軸(78)に対して縦方向に延びる複数 のひだを有するペーパから形成されていることを特徴とする請求項1に記載のノ イズ減衰エアクリーナ(10)。
- 3.前記フィルタエレメント(80)の表面積は、1立方メートル/分の空気流 量毎に約71.7平方メートルであることを特徴とする請求項2に記載のノイズ 減衰エアクリーナ(10)。
- 4.前記管状消音器組立体(30)は、所定の外径を備える外側不透過性消音器 スリーブ(132)と、所定の内径を備える内側孔あき消音器スリーブ(134 )と、前記エア通路(146)内に空気を導くための管端空気導入アダプタ(1 42)と、前記管状消音器組立体を前記アダプタ組立体(26)に取外し可能に 固定するためのベース板(140)とによって囲まれている、ほぼ長方形の断面 を有するノイズ減衰管状消音器エレメント(130)を備えていることを特徴と する請求項1に記載のノイズ減衰エアクリーナ組立体(10)。
- 5.前記ノイズ減衰管状消音器エレメント(130)はノイズ減衰セルロースか ら形成されていることを特徴とする請求項4に記載のノイズ減衰エアクリーナ( 10)。
- 6.前記エア通路(146)の所定の長さは、前記管状エアフィルタカートリッ ジ組立体(28)の所定の長さの半分よりも短いことを特徴とする請求項4に記 載のノイズ減衰エアクリーナ(10)。
- 7.前記ノイズ減衰端部壁組立体(102)は、外側不透過性消音器壁(106 )と内側孔あき消音器壁(108)とによって囲まれたノイズ減衰ディスクエレ メント(104)を含んでいることを特徴とする請求項1に記載のノイズ減衰エ アクリーナ(10)。
- 8.前記ノイズ減衰ディスクエレメント(104)は、ノイズ減衰セルロースか ら形成されていることを特徴とする請求項7に記載のノイズ減衰エアクリーナ( 10)。
- 9.前記ノイズ減衰端部壁組立体(102)は、前記管状エアクリーナカートリ ッジ組立体(28)に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のノイズ 減衰エアクリーナ(10)。
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