(57)【要約】内焼機関の吸気を濾過するためのデバイスは、フィルタ（３３）の管状ハウジング（２）に沿って流れる空気を遮るフィルタ（３３）を含む。このフィルタ（３３）の端部は、支持手段（４）を介してハウジング（２）の下側の口金（９）に接続される。デバイス（１）は、上記フィルタ（３３）の自由端（２０）とハウジング（２）との間に配置された複数の接続手段（２１）を有する。接続手段（２１）はフィン形状を有し、管状ハウジング（２）とフィルタ（３３）との接続の補強に適し、かつデバイス（１）における空気の流れの制御に適している。
2004524471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内焼機関の吸気を濾過するための、フィルタ（３３）の管状ハウジング（２）に沿って流れる空気を遮るフィルタ（３３）を含むデバイスであって、上記フィルタ（３３）の一端は、支持手段（４）を介してハウジング（２）の下側の口金（９）に接続され、上記デバイス（１）は、複数の接続手段（２１）が上記フィルタ（３３）の自由端（２０）とハウジング（２）との間に配置されかつ少なくとも管状ハウジング（２）とフィルタ（３３）との接続を補強するために取付けられることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
上記複数の接続手段（２１）の各々は、空気流の方向に向けられた前縁（２３）を有するフィン形状であることを特徴とする請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前縁（２３）はフィルタ３３に対して実質的に放射状に展開することを特徴とする請求項２記載のデバイス。
【請求項４】
上記複数の接続手段（２１）の各々はフィルタ（３３）の上記自由端（２０）に関連づけられた環状手段（２２）に固定されることを特徴とする先行する任意の請求項記載のデバイス。
【請求項５】
環状手段（２２）はエア・デフレクター（６）を有することを特徴とする請求項４記載のデバイス。
【請求項６】
エア・デフレクター（６）は輪郭が凹形（６ａ）または凸型（６ｂ）もしくは三角形（６ｃ）である円錐形状を有することを特徴とする請求項５記載のデバイス。
【請求項７】
上記複数の接続手段（２１）の各々は、空気流を運ぶフィレット手段（１１）のショルダ（２４）に合致することを特徴とする先行する任意の請求項記載のデバイス。
【請求項８】
フィレット手段（１１）は、上側の開口部分（１０）に対応して固定されかつデバイス（１）から到来する空気を運ぶための上側の開口（７）を有するダクト手段（８）において実施されることを特徴とする請求項７記載のデバイス。
【請求項９】
ダクト手段（８）は管状ハウジング（２）を有する一体式であることを特徴とする請求項８記載のデバイス。
【請求項１０】
エア・デフレクター（６）はフィルタ（３３）の内側へ伸長することを特徴とする請求項８記載のデバイス。
【請求項１１】
エア・デフレクター（６）はフィルタ（３３）の外側にあることを特徴とする請求項９記載のデバイス。
【請求項１２】
ダクト手段（８）は管状ハウジング（２）へ固定するためのファスナ手段（１５）を有することを特徴とする請求項８記載のデバイス。
【請求項１３】
サポート手段（４）またはダクト手段（８）において実施される圧力計または流量計もしくは気流速度計（３２）との接続のための固定手段（２８）を含むことを特徴とする請求項１または８記載のデバイス。
【請求項１４】
各々上側の開口（７）または下側の開口（５）に対応してサポート手段（４）またはダクト手段（８）において実施される環状シート（２９）を含むことを特徴とする請求項１３記載のデバイス。
【請求項１５】
少なくともサポート手段（４）またはダクト手段（８）において実施される縦穴を有する突起（３０）を含むことを特徴とする請求項１または８記載のデバイス。
【請求項１６】
サポート手段（４）は管状ハウジング（２）を固定するためのファスナ手段（１５）を有することを特徴とする先行する任意の請求項記載のデバイス。
【請求項１７】
前記管状ハウジング（２）は炭素繊維で製造されることを特徴とする先行する任意の請求項記載のデバイス。
【請求項１８】
前記フィルタ（３３）は少なくとも、低粘性オイルに浸潤されたコットンで製造された濾過エレメント（３）を含むことを特徴とする先行する任意の請求項記載のデバイス。
【請求項１９】
濾過エレメント（３）はコットンを取り囲む２層の金属ネットを含むことを特徴とする請求項１８記載のデバイス。
【請求項２０】
上記サポート手段（４）は炭素繊維製またはガラス繊維で補強されたナイロン製であることを特徴とする先行する任意の請求項記載のデバイス。
【請求項２１】
エア・デフレクター（６）は低粘性オイルに浸潤されたコットンで製造されかつ２層の金属ネットの間に配置されることを特徴とする請求項５記載のデバイス。
【請求項２２】
上記濾過エレメント（３３）は少なくとも円筒形または円錐台形の部分を有することを特徴とする請求項１８記載のデバイス。
【請求項２３】
ダクト手段（８）は炭素繊維製またはガラス繊維で補強されたナイロン製であることを特徴とする請求項８記載のデバイス。
【請求項２４】
接続手段（２１）と環状手段（２２）とエア・デフレクター（６）とは炭素繊維製またはガラス繊維で補強されたナイロン製で一体式に実施されることを特徴とする請求項５記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関であるエンジン用の燃焼空気を濾過するためのデバイスに関する。
【０００２】
特に本発明は、特に高性能である過給及び吸気式内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車の分野では周知の通り、空気の濾過は、エンジン内部への異物の取りこみを防止することから特に重要な意味を持つ。
【０００４】
同時に空気の濾過は、ガソリンと空気の混合を調整し、こうして取得される燃焼に使用される燃料混合気を調整する。
【０００５】
周知のエアフィルタは、一般に平らな円筒または円錐形状であり、大気の吸気開口と濾過された空気の排気開口とを有する関連ケースに包含される。
【０００６】
スポーツエンジンに使用するフィルタとしては、一般に「スプリント・フィルタ」と呼ばれる周知のものが存在し、これは、ほぼ円錐形または円錐台部分のような形をした金属製客器に取り囲まれた円錐台形状のフィルタを有する。上記周知のフィルタの濾過エレメントはポリエステル製または紙製であり、概してポリウレタン製の重いフランジ及び／またはキャップを有する。
【０００７】
上記周知のデバイスの主要な欠点は、フィルタのポリウレタン製フランジが材質の経年変化に起因する亀裂及び変形によって濾過部分から外れ、空気が濾過されなくなる場合があり、ダクトが閉塞してモータが停止し、当該フィルタ自体またはそのサポートの断片がモータ内に侵入する可能性があることにある。
【０００８】
その他の欠点は、乱流によって発生するフィルタ下流の高い空気流抵抗にある。
【０００９】
さらなる欠点は、ポリウレタン製のフランジ及びキャップは非常に重く、また高価であり、かつおそらく高性能エンジンでは９０℃を超える温度に耐え得ないことにある。
【００１０】
さらなる欠点は、ポリエステル製の濾過エレメントは湿度が高い場合のスポーツエンジンに技術上の問題を発生させる所謂「スポンジ効果」を有し、紙製の濾過エレメントは極端な空気流抵抗を有することにある。
【００１１】
他の欠点は、周知デバイスの容器は上記容器に使用される金属材料に起因して内部が高温になりすぎることにある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の主たる目的は、極めて頑丈であって信頼性が高く、スポーツ車両の典型的な機械応力及び約２５０℃までの温度に耐えるのに適い、同時に軽量でありかつ空気流抵抗の低減に適する、内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスを提案することにある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、スポンジ効果を発生させず、空気濾過値が高く製造コストが低い、合流する空気流を断熱するのに適したデバイスを提案することにある。
【００１４】
さらなる目的は、距離約３００，０００ｋｍを超える寿命を有し、かつほとんどメンテナンスなしで使用可能な、主に天然材料製であるために処理が容易なフィルタを有するデバイスを提案することにある。
【００１５】
他の目的は、小さい外法で最も広い内容積を確保するデバイスを提案することにある。
【００１６】
本発明の特徴は、特に添付の図面を参照する以下の説明に記述されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１及び２を参照すると、数字１は、フィルタ３３と、フィルタ３３のための管状ハウジング２と、サポート手段４とを含む内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスを示す。
【００１８】
垂直の円筒形状である管状ハウジング２は、下側の開口部分９と上側の開口部分１０とを有し、好適には炭素繊維で製造される。
【００１９】
集合状態Ｍに対応して、ダクト手段８は、例えばねじまたはピンより成るファスナ手段１５を介して管状ハウジング２に固定され、ダクト手段８は、ハウジング２から外側へ伸長する上側の口金１８と空気流用の上側の開口７とを有する。
【００２０】
フィレット手段１１はダクト手段８内に形成され、空力的な空気の流れを運ぶフィレットの曲面で構成される。ダクト手段８のフィレット手段１１は、上側の開口部分１０と共にショルダ２４を形成する。
【００２１】
フィルタ３３は少なくとも、例えばアルミニウム製である２つの金属ネット層の間に囲まれた、例えば低粘度オイルに浸潤されたコットン製の濾過エレメント３を含む。濾過エレメント３の壁は、表面を増やすために何度か鋸歯状に折り畳まれ、ほぼ円筒形状となっている。
【００２２】
フィルタ３３の端は、例えば炭素繊維製またはガラス繊維で補強されたナイロン製のサポート手段４の環状ハウジングに、例えば樹脂によって固定される。
【００２３】
サポート手段４は、ハウジング２から外側へ伸長する下側の口金１７を有し、かつ空気流用の下側の開口５を有する。
【００２４】
フィルタ３３の自由端２０は、ハウジング２の上側の開口部分１０に対応する内壁と結合する少なくとも３つの接続手段２１に接続される。
【００２５】
フィルタ３３の自由端２０と接続手段２１の各々との接続は、例えば樹脂で前記自由端２０に固定される環状手段２２によって実施される。
【００２６】
デバイス１の集合状態Ｍでは、サポート手段４は、例えばねじまたはクランプ１６より成るファスナ手段１５を介して管状ハウジング２の下側の開口部分９に固定され、接続手段２１はショルダ２４に合致する。
【００２７】
環状手段２２は、中央に、輪郭が凹形６ａまたは凸型６ｂもしくは三角形６ｃである円錐形状を有するエア・デフレクター６を装備している。
【００２８】
エア・デフレクター６はフィルタ３３の自由端２０を完全に塞ぎ、フィルタ３３の内側へ突き出ている。エア・デフレクター６の輪郭形状は、空気の速度及びフィルタ３３の寸法特性に従って定義される。
【００２９】
接続手段２１、環状手段２２及びエア・デフレクター６は、炭素繊維またはガラス繊維で補強されたナイロンで一体製造される。
【００３０】
また、接続手段２１は管状ハウジング２またはダクト手段８に固定されることが可能であり、集合状態Ｍでは、接続手段２１は環状手段２２に合致する場合があることも規定されている。
【００３１】
各接続手段２１は、空気流の方向へ向けられた前縁２３を有する空力フィンのように形作られる。
【００３２】
各前縁２３は、フィルタ３３に対して実質的に放射状に展開している。
【００３３】
各接続手段２１を構成する各フィンのコード、輪郭及び実現可能なひねりは、デバイス１の寸法特性及び空気の速度に依存し、かつ概してこれらは前記速度に反比例する値を有する。
【００３４】
デバイス１の好適な実施形態の作用は、上側の口金１８が例えばクランプを介して内焼機関の燃焼空気の吸気コレクタに接続されることを規定している。エンジンの始動は空気の流れを引き起こし、空気流は減圧により下側の開口５を介して吸い込まれ、フィルタ３３の内部へ進入する。エア・デフレクター６は、濾過エレメント３を介する空気流の均一な分布に寄与する。この濾過エレメント３は、濾過エレメント３と管状ハウジング２との間の中空のスペースを流れる空気流によって運ばれる塵及びおおむね不純物を捉える。前記中空のスペースの出口における流れは接続手段２１へと流れ込み、接続手段２１の空力的なフィン形状は上記流れを整えてその乱流を抑え、よって空力抵抗を低減させることに寄与する。接続手段２１の下流では、フィレット手段１１は流れの方向を上側の開口７へ、よってエンジン・コレクタへと向ける。
【００３５】
接続手段２１はフィルタ３３の自由端２０による放射振動の発生を防止し、接続手段２１とショルダ２４との合致はフィルタ３３の軸方向移動を防止する。従って、接続手段２１は、デバイス１が設置される手段の衝撃及び振動等の機械応力が濾過エレメント３とサポート手段４との間の接合部を過剰に圧迫を加えることを防止する。
【００３６】
こうして接続手段２１は、本デバイスを効果的に補強する。
【００３７】
また、管状ハウジング２及び／またはフィルタは円錐台形状及び／または楕円断面を有することも規定されている。
【００３８】
さらに、接続手段２１及び環状手段２２は炭素繊維製またはガラス繊維で補強されたナイロン製で一体式に実施され、エア・デフレクター６は環状手段に固定されかつ２つの金属ネット間に配置されたコットンで実施される変形例も規定されている。この変形例は、濾過表面の効果的増大及びエア・デフレクター６を通る流れによって部分的に充填されるエア・デフレクター６の下流側の減圧の低減をもたらし、流れ及び流量の調整に有利に影響する。
【００３９】
図３の改良例では、エア・デフレクター６は濾過エレメント３の外側にあり、管状ハウジング２、ダクト手段８及び上側の開口部分７は一体式に実施されかつ円錐台形状を有する。フィルタ３３もまた、円錐台形状を有する。
【００４０】
この改良例では、下側の口金１７はエンジン・コレクタに接続され、濾過された空気を前記コレクタに運ぶために、例えばトロンボーン形のようなフィレット形状を有する。空気の流れは上側の開口７からデバイス１へ進入する。
【００４１】
図４の改良例は、管状ハウジング２が円筒形であってダクト手段８とは分離された本体を有する点において図３の改良例とは異なる。
【００４２】
図５の改良例は、フィルタ３３及び下側の口金１７が円筒形状を有する点において図４の改良例とは異なる。
【００４３】
図６、７及び８が示す改良例は、これが上側の開口７に近接してダクト手段８内に実施された、濾過デバイス１を例えば熱線風速計のような周知のタイプの圧力計または流量計３２のフランジ３１に接続するのに適合した固定手段２８を含む点で図１の主要な実施形態とは異なる。
【００４４】
流量計３２はデバイス１の上側の口金１８と内焼機関の燃焼空気の吸気コレクタとの間に配置され、濾過デバイス１から到来する空気の流量を測定適応される。
【００４５】
固定手段２８は実質的に、前側の開口７の反対側、ダクト手段８上に一体式に実施された付随する突起上に実施されるねじ切りされた１対の穴より成る。
【００４６】
ダクト手段８はさらに、上側の開口７に対応して、デバイス１と流量計３２との間の密閉式接続を保証するために関連ガスケットを収容するのに適合した環状シート２９を有する。
【００４７】
ダクト手段８上には、例えばオイル揮発分を回収するホースを接続するための、実現可能なエンジン・デバイスまたは部材への接続用の中空の突起３０が供給される。
【００４８】
突起３０は、流れの行き来を可能にするために必要であれば、デバイス１を関連エンジン上へ組み立てる段階の間に簡単に完全穿孔されることが可能な縦の盲穴３１を有する。
【００４９】
下側の口金１７がエンジンの吸気コレクタに接続される場合、上側の開口７、固定手段２８、環状シート２９、突起３０を介してデバイス１内へ進入する空気流は、サポート手段４内で実施されることは明白である。
【００５０】
本発明の主たる優位点は、極めて頑丈であって信頼性が高く、高い機械応力及び約２５０℃までの温度に耐えるのに適し、同時に軽量でありかつ空気流抵抗の低減に適する、内燃機関の吸気を濾過するためのデバイスを提供することにある。
【００５１】
本発明のさらなる優位点は、スポンジ効果を発生させず、空気濾過値が高く製造コストの低い、寿命は距離約３００，０００ｋｍを超えかつ処理が容易なフィルタを有する、合流する空気流を断熱するのに適した、デバイスを提供することにある。
【００５２】
他の優位点は、小さい外法で最も広い内容積を確保するデバイスを提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のデバイス物の好適な実施例の縦断面図である。
【図２】図１のデバイスの面ＩＩ−ＩＩに沿った、他をより強調するために幾つかのパーツを取り除いた断面図である。
【図３】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図４】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図５】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図６】本デバイスの対応する変形例の縦断面図である。
【図７】図６が示すデバイスの平面図である。
【図８】図７の面ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。
【国際公開パンフレット】
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2004524471.tif 000014
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2004524471.tif 000016
2004524471.tif 000017
2004524471.tif 000018
2004524471.tif 000019
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004524471.tif 000020
2004524471.tif 000021
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004524471.tif 000022
2004524471.tif 000023
【国際調査報告】
2004524471.tif 000024
2004524471.tif 000025
2004524471.tif 000026