(57)【要約】【課題】エアの流量の計測精度を向上させること。【解決手段】エアクリーナ１００の筐体１内に収容されるフィルタエレメント７の製造方法であって、平板状のフィルタエレメントに複数の折山部７０を形成し、平板状のフィルタエレメントを筒状に形成し、筒状のフィルタエレメントの端部に固定部材を付着させる前に、または、筒状のフィルタエレメントの端部に付着させた固定部材が固まる前に、複数の折山部７０のうち少なくとも、吸入口２の近傍に位置する折山部７０ａ〜７０ｄを、吸入口２からのエアの流れを阻害する向きに傾斜させる。【選択図】図２
2019007361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアクリーナの筐体内に収容されるフィルタエレメントの製造方法であって、
平板状のフィルタエレメントに複数の折山部を形成し、
前記平板状のフィルタエレメントを筒状に形成し、
筒状のフィルタエレメントの端部に固定部材を付着させる前に、または、筒状のフィルタエレメントの端部に付着させた固定部材が固まる前に、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに傾斜させる、
フィルタエレメントの製造方法。
【請求項２】
さらに、前記吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲させる、
請求項１に記載のフィルタエレメントの製造方法。
【請求項３】
エアクリーナの筐体内に収容されるフィルタエレメントの製造方法であって、
平板状のフィルタエレメントに複数の折山部を形成し、
前記平板状のフィルタエレメントを筒状に形成し、
筒状のフィルタエレメントの端部に固定部材を付着させる前に、または、筒状のフィルタエレメントの端部に付着させた固定部材が固まる前に、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲させる、
フィルタエレメントの製造方法。
【請求項４】
前記吸入口の近傍に位置する折山部を、さらに、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに傾斜させる、
請求項３に記載のフィルタエレメントの製造方法。
【請求項５】
エアクリーナの筐体内に収容され、複数の折山部を備えた筒状のフィルタエレメントであって、
前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部は、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲している、
フィルタエレメント。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタエレメントの製造方法で製造されたフィルタエレメント、または、請求項５に記載のフィルタエレメントを備えた、
エアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアを清浄するフィルタエレメントの製造方法、フィルタエレメント、およびエアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の内燃機関の吸気系統に備えられる装置として、車外から取り込まれたエアに含まれる微細な異物（例えば、ごみや埃等）を、フィルタエレメント（例えば、濾紙）によって除去するエアクリーナが知られている。
【０００３】
このようなエアクリーナには、複数の折山部が設けられた、筒状のフィルタエレメントを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０７５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車外から取り込まれたエアの流量は、例えばＭＡＦ（Mass Air Flow）センサ等で計測される。
【０００６】
このＭＡＦセンサをフィルタエレメントの下流側近傍に設けた場合、フィルタエレメントを流れる際のエアの流量分布のばらつきの影響により、ＭＡＦセンサの計測結果がばらつくおそれがある。特に、エアの流路の断面の一部分におけるエアフローを測定する熱線式（ホットワイヤー）等のエアフローセンサでは、エアの流路の断面における流量分布の変化により計測結果のばらつきが大きくなる。
【０００７】
本発明の目的は、フィルタエレメントを流れるエアの流量分布のばらつきを抑制することができるフィルタエレメントの製造方法、フィルタエレメント、およびエアクリーナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフィルタエレメントの製造方法は、エアクリーナの筐体内に収容されるフィルタエレメントの製造方法であって、平板状のフィルタエレメントに複数の折山部を形成し、前記平板状のフィルタエレメントを筒状に形成し、筒状のフィルタエレメントの端部に固定部材を付着させる前に、または、筒状のフィルタエレメントの端部に付着させた固定部材が固まる前に、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに傾斜させる。
【０００９】
本発明のフィルタエレメントの製造方法は、エアクリーナの筐体内に収容されるフィルタエレメントの製造方法であって、平板状のフィルタエレメントに複数の折山部を形成し、前記平板状のフィルタエレメントを筒状に形成し、筒状のフィルタエレメントの端部に固定部材を付着させる前に、または、筒状のフィルタエレメントの端部に付着させた固定部材が固まる前に、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲させる。
【００１０】
本発明のフィルタエレメントは、エアクリーナの筐体内に収容され、複数の折山部を備えた筒状のフィルタエレメントであって、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部は、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲している。
【００１１】
本発明のエアクリーナは、本発明のフィルタエレメントの製造方法で製造されたフィルタエレメント、または、本発明のフィルタエレメントを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フィルタエレメントを流れるエアの流量分布のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るエアクリーナの全体構成を示す模式図
【図２】本発明の実施の形態に係るエアクリーナの断面を示す模式図
【図３】本発明の比較例に係るエアクリーナの断面を示す模式図
【図４】本発明の変形例に係るエアクリーナの断面を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
まず、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１００の構成について、図１、図２を用いて説明する。
【００１６】
図１は、エアクリーナ１００の全体構成を示す模式図である。図２は、エアクリーナ１００の筐体１およびフィルタエレメント７の径方向の断面を示す模式図である。なお、図２は、フィルタエレメント７の径方向の断面を、フィルタエレメント７を通過したエアの流路１１の上流側から見た場合を示している。図２に示す各矢印は、エアの流れの一部を示している。
【００１７】
エアクリーナ１００は、車両の内燃機関の吸気系統に備えられる。図１に示すように、エアクリーナ１００は、円筒形の筐体１を有する。
【００１８】
筐体１の外周面には、エアを筐体１の内部へ吸入するための吸入口２が設けられている。吸入口２には、図２に示すように、車両の外部から取り込まれたエアが流れる吸気管３（図１では図示略）が接続されている。
【００１９】
また、筐体１の両端面のうちの一方の端面には、図１に示すように、筐体１の内部からエアを排出するための排出口４が設けられている。排出口４には、円筒形のアウトレットパイプ５が接続されている。
【００２０】
アウトレットパイプ５の内部には、排出口４からのエアの流量を計測するＭＡＦセンサ６が設けられている。なお、ＭＡＦセンサ６の設置位置は、図１に示す位置に限定されない。ＭＡＦセンサ６は、例えば、熱線式（ホットワイヤー）エアフローセンサである。
【００２１】
図示は省略するが、アウトレットパイプ５の一端（排出口４と接続された端部とは反対の端部）には、車両の内燃機関へ通じるダクトが接続される。
【００２２】
筐体１の内部には、筒状のフィルタエレメント７が収容される。
【００２３】
フィルタエレメント７は、例えば、平板状の濾材（例えば、濾紙）を蛇腹状に曲折することで複数の折山部７０（図２参照。図１では図示略）を形成し、その濾材を筒状にしたものである。なお、折山部は、「ひだ部」と言い換えてもよい。フィルタエレメント７の製造方法の具体例については後述する。
【００２４】
図２に示すように、フィルタエレメント７の外周部分には円筒形のエキスパンドメタル８が設けられ、フィルタエレメント７の内周部分には円筒形のパンチングメタル９が設けられる。エキスパンドメタル８、パンチングメタル９には、複数の貫通孔（図示略）が形成されている。なお、図１では、エキスパンドメタル８、パンチングメタル９の図示を省略している。
【００２５】
本実施の形態では、フィルタエレメント７の外周部分にエキスパンドメタル８、フィルタエレメント７の内周部分にパンチングメタル９を設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、フィルタエレメント７の外周部分および内周部分の両方において、エキスパンドメタル８またはパンチングメタル９のいずれかを設けてもよい。また、エキスパンドメタル８やパンチングメタル９以外の、複数の貫通孔が形成された部品を設けてもよい。
【００２６】
エキスパンドメタル８と筐体１の内壁との間には、吸入口２から流入したエアが流れる流路１０が形成されている。また、パンチングメタル９の内周には、フィルタエレメント７の各折山部７０間を通過したエアが流れる流路１１が形成されている。
【００２７】
図２に示すように、フィルタエレメント７の折山部７０は、それぞれ、フィルタエレメント７の径方向の断面を流路１１の上流側から見た場合において、時計回り（吸入口２からのエアの流れを阻害する向きの一例）に傾斜している。折山部７０ａ〜７０ｄは、吸入口２に面して設けられた折山部（吸入口２の近傍に位置する折山部の一例）である。
【００２８】
なお、図２において、各折山部７０（折山部７０ａ〜７０ｄを含む）の傾斜角度は、均一でなくてもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、図２に示すように折山部７０が全て時計回りに傾斜している場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、折山部７０ａ〜７０ｄが反時計回りに傾斜する一方で、それら以外の折山部７０は、時計回りに傾斜していなくてもよい。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１００の構成について、説明した。
【００３１】
次に、図２を用いて、エアクリーナ１００におけるエアの流れについて説明する。上述したとおり、図２の各矢印は、エアの流れの一部を示している。
【００３２】
吸気管３を流れるエア（車外から取り込まれた未清浄のエア）は、吸入口２から筐体１内へ流入する。
【００３３】
吸入口２から流入したエアのうちの一部は、エキスパンドメタル８の各貫通孔を介して、折山部７０ａと折山部７０ｂの間、折山部７０ｂと折山部７０ｃの間、折山部７０ｃと折山部７０ｄの間に流入する。
【００３４】
一方、吸入口２から流入したエアのうちの残りは、流路１０へ流入する。その後、エアは、各折山部間（所定の折山部７０とその隣に位置する折山部７０との間）へ流入する。
【００３５】
各折山部間（折山部７０ａと折山部７０ｂの間、折山部７０ｂと折山部７０ｃの間、折山部７０ｃと折山部７０ｄの間を含む）へ流入したエアは、エキスパンドメタル８の各貫通孔を介して、流路１１へ流入する。流路１１へ流入するエアは、フィルタエレメント７の通過によってエア中の異物が除去されたエアである。
【００３６】
流路１１へ流入したエアは、図１に示す排出口４へ向かって流れる。その後、エアは、排出口４からアウトレットパイプ５内へ流入する。アウトレットパイプ５へ流入したエアの流量は、ＭＡＦセンサ６によって計測される。ＭＡＦセンサ６は、随時、計測結果をＥＣＵ（図示略）へ送信する。
【００３７】
そして、アウトレットパイプ５から出たエアは、図示しないダクトを介して、内燃機関へ供給される。
【００３８】
以上、エアクリーナ１００におけるエアの流れについて説明した。
【００３９】
次に、本実施の形態のフィルタエレメント７の製造方法の一例について、説明する。
【００４０】
まず、平板状のフィルタエレメント（例えば、濾紙）を蛇腹状に曲折させ、複数の折山部７０を形成する。
【００４１】
次に、複数の折山部７０が形成された平板状のフィルタエレメントを筒状に形成する。
【００４２】
次に、複数の折山部７０のうち少なくとも、吸入口２の近傍に位置する折山部（例えば、図２に示す折山部７０ａ〜７０ｄ）を、吸入口２からのエアの流れを阻害する向き（例えば、図２に示す時計回りの方向）に傾斜させる。
【００４３】
次に、筒状のフィルタエレメントの両端部にウレタンを付着させる。なお、ここでは、固定材料の一例としてウレタンを用いる場合を例に挙げたが、固定材料は、ウレタン以外の接着剤であってもよい。
【００４４】
また、上記説明では、ウレタンの付着前に折山部７０を傾斜させる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、筒状のフィルタエレメントの端面にウレタンを付着させ、そのウレタンが固まる前に、吸入口２の近傍に位置する折山部を、吸入口２からのエアの流れを阻害する向きに傾斜させてもよい。
【００４５】
以上、本実施の形態のフィルタエレメント７の製造方法について、説明した。
【００４６】
次に、本実施の形態のエアクリーナ１００の作用効果について、図２、図３を用いて説明する。
【００４７】
まず、エアクリーナ１００の比較例であるエアクリーナ２００（従来構造の一例）におけるエアの流れについて、図３を用いて説明する。
【００４８】
図３は、エアクリーナ２００の径方向の断面を流路１１の上流側から見た場合を示す模式図である。図３において、図２と同一の構成要素には、同一符号を付している。また、図３に示す各矢印は、図２と同様に、エアの流れの一部を示している。
【００４９】
図３に示すように、エアクリーナ２００は、エアクリーナ１００と比べて、各折山部７０が吸入口２からのエアの流れを阻害しにくい向き（ここでは例として反時計回り）に傾斜している。なお、それ以外の構成は、図１、図２に示したエアクリーナ１００の構成と同様である。
【００５０】
図３において、吸入口２を流れるエアの流速は、流路１０を流れるエアの流速よりも速い。よって、折山部７０ａと折山部７０ｂの間、折山部７０ｂと折山部７０ｃの間、および、折山部７０ｃと折山部７０ｄの間のそれぞれに流入するエアの流速は、流路１０から各折山部間に流入するエアの流速よりも速くなる。
【００５１】
ここで、エアクリーナ２００では、折山部７０ａ〜７０ｄはエアの流れを阻害しにくい向き（換言すれば、エアの流れにほぼ沿った向き）に傾いているため、折山部７０ａと折山部７０ｂの間、折山部７０ｂと折山部７０ｃの間、および、折山部７０ｃと折山部７０ｄのそれぞれに流入したエアの流速は、ほぼ減少しない。
【００５２】
そのため、折山部７０ａと折山部７０ｂの間、折山部７０ｂと折山部７０ｃの間、および、折山部７０ｃと折山部７０ｄの間のそれぞれから流路１１内に流入するエア（図３中の矢印ｘ、ｙ、ｚで示すエア）の流速は、それら以外の各折山部間から流路１１内に流入するエアの流速よりも速くなる。その結果、部分的に流速が速いエアの流れが発生し、エアの流量分布にばらつきがでる。
【００５３】
このようなエアの流量をそのままＭＡＦセンサ６によって計測した場合、計測結果にばらつきが出てしまう。
【００５４】
これに対して、本実施の形態のエアクリーナ１００では、上述したとおり、折山部７０ａ〜７０ｄはエアの流れを阻害する向きに傾斜しているため、折山部７０ａと折山部７０ｂの間、折山部７０ｂと折山部７０ｃの間、および、折山部７０ｃと折山部７０ｄのそれぞれに流入したエアの流速は減少する。
【００５５】
ここで、各折山部７０の傾斜角度は、折山部７０ａと折山部７０ｂの間、折山部７０ｂと折山部７０ｃの間、および、折山部７０ｃと折山部７０ｄの間のそれぞれから流路１１内に流入するエア（図２中の矢印ｘ、ｙ、ｚで示すエア）と、それら以外の折山部間から流路１１内に流入するエアの流量分布のばらつきが抑制されるように、予め調整されている。
【００５６】
よって、吸入口２を流れるエアと、流路１０を流れるエアとの間で、流量分布がばらついたとしても、折山部７０ａ〜７０ｄがエアの流れを阻害する向きに傾斜しているため、フィルタエレメント７を通るエアの流量分布のばらつきが低減される。よって、エアの流量をＭＡＦセンサ６で計測した場合、エアクリーナ個体間の測定結果のばらつきを小さくできる。
【００５７】
以上、本実施の形態のエアクリーナ１００の作用効果について、説明した。
【００５８】
本発明の実施の形態について詳述してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、本発明の変形例について説明する。
【００５９】
例えば、実施の形態では、フィルタエレメント７の折山部７０を、エアの流れを阻害する向きに傾斜させる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、折山部７０を、エアの流れを阻害する向きに湾曲させてもよい。この具体例について、図４を用いて以下に説明する。
【００６０】
図４は、本変形例に係るエアクリーナ３００の径方向の断面を流路１１の上流側から見た場合を示す模式図である。図４において、図２と同一の構成要素には、同一符号を付している。また、図４に示す各矢印は、図２と同様に、エアの流れの一部を示している。
【００６１】
図４に示すように、エアクリーナ３００では、吸入口２の近傍に位置する折山部７０ａ〜７０ｄが、吸入口２からのエアの流れを阻害する向き（ここでは例として時計回り）に湾曲している。なお、それ以外の構成は、図１、図２に示したエアクリーナ１００の構成と同様である。また、図４では、折山部７０ａ〜７０ｄのみを湾曲させた場合を図示したが、それら以外の折山部７０も同様に湾曲させてもよい。
【００６２】
このように折山部７０ａ〜７０ｄをエアの流れを阻害する向きに湾曲させることで、上述したエアクリーナ１００と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、流路１１において部分的に流速が速い流速が発生しにくく、ＭＡＦセンサ６による計測結果がばらつかない。よって、エアの流量の計測精度を向上させることができる。
【００６３】
図４に示した本変形例のフィルタエレメント７の製造方法の一例について、説明する。
【００６４】
まず、平板状のフィルタエレメント（例えば、濾紙）を蛇腹状に曲折させ、複数の折山部７０を形成する。
【００６５】
次に、複数の折山部７０が形成された平板状のフィルタエレメントを筒状に形成する。
【００６６】
次に、複数の折山部７０のうち少なくとも、吸入口２の近傍に位置する折山部（例えば、図４に示す折山部７０ａ〜７０ｄ）を、吸入口２からのエアの流れを阻害する向き（例えば、図４に示す時計回り）に湾曲させる。
【００６７】
次に、筒状のフィルタエレメントの両端部にウレタンを付着させる。なお、ここでは、固定材料の一例としてウレタンを用いる場合を例に挙げたが、固定材料は、ウレタン以外の接着剤であってもよい。
【００６８】
なお、上記説明では、ウレタンの付着前に折山部７０を湾曲させる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、筒状のフィルタエレメントの端面にウレタンを付着させ、そのウレタンが固まる前に、吸入口２の近傍に位置する折山部（例えば、図４に示す折山部７０ａ〜７０ｄ）を、吸入口２からのエアの流れを阻害する向きに湾曲させてもよい。
【００６９】
以上、本変形例のフィルタエレメント７の製造方法について、説明した。
【００７０】
なお、本変形例は、上記実施の形態と組み合わせてもよい。すなわち、フィルタエレメント７において、複数の折山部７０のうち少なくとも吸入口２の近傍に位置する折山部（例えば、折山部７０ａ〜７０ｄ）を、吸入口２からのエアを阻害する向きに、傾斜かつ湾曲させてもよい。
【００７１】
また、吸入口２に接続される吸気管３の向きは、図２に示す向きに限定されない。図２では、吸入口２に向かって接線方向からエアが流入するように吸気管３が設けられている場合を示したが、例えば、半径方向からエアが流入するように吸気管３が設けられてもよい。この場合でも、流路１０においてフィルタエレメント７の外周を旋回するエアの流れ方向は、図２に示す流れ方向と同様である。
【００７２】
また、図２では、吸入口２が図中の右側に設けられる場合を図示したが、吸入口２は、図中の左側に設けられてもよい。その場合、各折山部７０は、フィルタエレメント７の径方向の断面を流路１１の上流側から見た場合において、時計回りに傾斜する。
【００７３】
＜本開示のまとめ＞
本発明のフィルタエレメントの製造方法は、エアクリーナの筐体内に収容されるフィルタエレメントの製造方法であって、平板状のフィルタエレメントに複数の折山部を形成し、前記平板状のフィルタエレメントを筒状に形成し、筒状のフィルタエレメントの端部に固定部材を付着させる前に、または、筒状のフィルタエレメントの端部に付着させた固定部材が固まる前に、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに傾斜させる。
【００７４】
なお、上記フィルタエレメントの製造方法において、さらに、前記吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲させてもよい。
【００７５】
本発明のフィルタエレメントの製造方法は、エアクリーナの筐体内に収容されるフィルタエレメントの製造方法であって、平板状のフィルタエレメントに複数の折山部を形成し、前記平板状のフィルタエレメントを筒状に形成し、筒状のフィルタエレメントの端部に固定部材を付着させる前に、または、筒状のフィルタエレメントの端部に付着させた固定部材が固まる前に、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部を、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲させる。
【００７６】
なお、上記フィルタエレメントの製造方法において、前記吸入口の近傍に位置する折山部を、さらに、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに傾斜させてもよい。
【００７７】
本発明のフィルタエレメントは、エアクリーナの筐体内に収容され、複数の折山部を備えた筒状のフィルタエレメントであって、前記複数の折山部のうち少なくとも、前記筐体に設けられたエアの吸入口の近傍に位置する折山部は、前記吸入口からのエアの流れを阻害する向きに湾曲している。
【００７８】
本発明のエアクリーナは、上記本発明のフィルタエレメントの製造方法で製造されたフィルタエレメント、または、上記本発明のフィルタエレメントを備えている。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、吸気を清浄するフィルタエレメントの製造方法、フィルタエレメント、およびエアクリーナに適用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１  筐体
２  吸入口
３  吸気管
４  排出口
５  アウトレットパイプ
６  ＭＡＦセンサ
７  フィルタエレメント
８  エキスパンドメタル
９  パンチングメタル
１０、１１  流路
７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ  折山部（ひだ部）
１００、２００、３００  エアクリーナ
【図１】
2019007361.tif 000003
【図２】
2019007361.tif 000004
【図３】
2019007361.tif 000005
【図４】
2019007361.tif 000006