JPH07506164A - 内燃機関用ノイズ減衰エアクリーナ組立体 - Google Patents

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)

【特許請求の範囲】
1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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）。