(57)【要約】【課題】エアクリーナのケースに内装して使用した場合、ケースの構造を簡略化することができるとともに、ケース内に吸入されて濾過部の外周に向かって流れるエア、及び濾過部の外側から内側に通過したエアに乱れが発生するのを抑制することができるエアフィルタ及びエアクリーナを提供する。【解決手段】エアフィルタ１７は、筒状の濾過部１７ａの外側から内側へ向かうエアを濾過するように構成されている。濾過部１７ａはエア上流側が窄まるように円錐台形状に形成されている。濾過部１７ａの頂部に設けられた上流側端板１９は、エア上流側が窄まる整流形状１９ａに形成されている。濾過部１７ａの内側には、エアが濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように整流するための整流構造２１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の濾過部の外側から内側へ向かうエアを濾過するようにしたエアフィルタにおいて、
前記濾過部をエア上流側が窄まるように錐台形状に形成し、濾過部の頂部に設けられた端板をエア上流側が窄まる整流形状に形成するとともに、濾過部の内側の下流側開口部にはエアが濾過部の軸線方向に沿って流れるように整流するための整流手段を設けたことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
前記濾過部をエア上流側が窄まるように円錐台形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【請求項３】
前記整流手段を上流側が窄まる円錐形状の整流部材によって構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエアフィルタ。
【請求項４】
前記整流手段を複数の細隙通路によって構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエアフィルタ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエアフィルタをケース内に収容し、エアフィルタの頂部がケースの吸気口側になるように、かつエアフィルタの軸線方向と吸気口の開口方向とが同じ方向となるように構成したことを特徴とするエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンへの吸引エアを濾過するためのエアクリーナに用いられるエアフィルタと、そのエアクリーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエアフィルタを備えたエアクリーナとしては、例えば特許文献１に開示されるような構成のものが提案されている。この従来構成においては、エアクリーナのケースの側壁内面に、エアフィルタを支持するためのホルダが設けられている。エアフィルタは、円筒状でエア上流側ほど窄まるように円錐台形状に形成された濾過部を備えている。ホルダは、エアフィルタの内周側を支持する内周支持部を備え、該内周支持部は複数の縦リブを備えている。
【０００３】
そして、エアクリーナがエンジンの吸入側に接続された状態で、エンジンが作動されたとき、ケースの周壁に設けられた吸気口からケース内に流入するエアが、エアフィルタの濾過部の外側から内側に通過することによって濾過された後、ケースの側壁に設けられた吐出口からエンジンの吸気側に導かれる。このとき、ホルダの内周支持部における縦リブの形状変化によって、エアフィルタの内周側のエアの流れが調整されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０５０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の従来構成において、エアフィルタの濾過部が円錐台形状に形成されている場合には、濾過部の外側から内側にエアが通過する際に、濾過部のエア上流側の小径部分では下流側の大径部分と比較して通過エアの流速が小さいため、エアの流れに乱れが発生し難い。これに対して、濾過部のエア下流側の大径部分に移行するに従ってケース内側面との間の隙間が狭くなり通過エアの流速が大きくなるため、エアの流れに乱れが発生しやすくなる。このように、エアの流れに乱れが生じるとエアフィルタの下流側に設置されたエアフローメータによる流量検出が不安定になってエンジンの動作制御に支障を来たすおそれがある。従来構成では、このような通過エアの乱れが、ケースの内面に突出形成されたホルダの内周支持部の縦リブにより調整されるようになっている。
【０００６】
ところが、この従来構成においては、エアの流れを調整するための縦リブを含む内周支持部がケースの内面に一体に突出形成されているため、ケースの構造が複雑になるとともに、そのケースの成形が面倒になるという問題があった。しかも、縦リブが濾過部の内面に設けられて、濾過されたエアが合流する合流部には縦リブは設けられていない。このため、エンジンに吸入される濾過流に乱れが生じるおそれがある。また、従来構成では、エアが円錐台状に形成されたエアフィルタに対してエアフィルタの軸線と交差する方向から当たることから、エアフィルタに向かって流れるエアが整えられず、乱れが生じるという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、エアクリーナのケースに内装して使用した場合、ケースの構造を簡略化することができるとともに、ケース内に吸入されて濾過部の外周に向かって流れるエア、及び濾過部の外側から内側に通過したエアに乱れが発生するのを抑制することができるエアフィルタ及びエアクリーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明のエアフィルタは、筒状の濾過部の外側から内側へ向かうエアを濾過するようにしたエアフィルタにおいて、前記濾過部をエア上流側が窄まるように錐台形状に形成し、濾過部の頂部に設けられた端板をエア上流側が窄まる整流形状に形成するとともに、濾過部の内側の下流側開口部にはエアが濾過部の軸線方向に沿って流れるように整流するための整流手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
従って、この発明のエアフィルタにおいては、エアクリーナのケースに内装して使用した場合、ケース側にエアの流れを調整するための調整手段を設ける必要がなく、ケースの構造を簡略化することができる。そして、濾過部の頂部に設けられた端板がエアの上流側ほど窄まる整流形状に形成されているため、ケース内に吸入されるエアが乱れを生じることなく、濾過部の外周に向かってスムーズに流れる。加えて、濾過部の内側に整流手段が設けられているため、濾過部の外側から内側に通過したエアが乱れを生じることなく、この整流手段により濾過部の軸線方向に沿ってエンジン側に流れるように整流される。よって、エアを濾過部において効率よく濾過して、エンジンの吸気側等に導くことができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に係る発明において、前記濾過部をエア上流側が窄まるように円錐台形状に形成したことを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記整流手段を上流側が窄まる円錐形状の整流部材によって構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記整流手段を複数の細隙通路によって構成したことを特徴とする。
請求項５に記載の発明のエアクリーナでは、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエアフィルタをケース内に収容し、エアフィルタの頂部がケースの吸気口側になるように、かつエアフィルタの軸線方向と吸気口の開口方向とが同じ方向となるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明のエアフィルタによれば、エアクリーナのケースに内装して使用した場合、ケースの構造を簡略化することができるとともに、ケース内に吸入されて濾過部の外周に向かって流れるエア、及び濾過部の外側から内側に通過したエアに乱れが発生するのを抑制することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態のエアフィルタを備えたエアクリーナを示す断面図。
【図２】図１のエアクリーナのエアフィルタを示す断面図。
【図３】図２の３−３線における断面図。
【図４】図２の４−４線における断面図。
【図５】第２実施形態のエアフィルタを示す断面図。
【図６】図５のエアフィルタの底部側の端板を示す平面図。
【図７】第３実施形態のエアフィルタの底部側の端板を示す平面図。
【図８】実施形態のエアフィルタの変形例を示す部分断面図。
【図９】実施形態のエアフィルタの別の変形例を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化した第１実施形態を、図１〜図４に従って説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態のエアクリーナのケース１１は、下面を開口した円筒状の第１ケース１２と、その第１ケース１２の下面開口部に複数のクランプ１４にて開閉可能に取り付けられ、上面を開口した円筒状の第２ケース１３とより構成されている。第１ケース１２の頂壁外面の中心部には、大気に連通する円筒状の吸気口１５が突出形成されている。第２ケース１３の底壁外面の中心部には、車両用エンジンの吸気側に接続される円筒状の吐出口１６が形成されている。
【００１５】
前記ケース１１内において吸気口１５と吐出口１６との間に配置されるように、第２ケース１３の底壁内面にはエアフィルタ１７が複数のボルト１８を第２ケース１３の雌ねじ部材１３ａに螺合することにより着脱可能に取り付けられ、エアフィルタ１７の軸線と吸気口１５及び吐出口１６の軸線とが同じ方向を向いている。図２及び図３に示すように、このエアフィルタ１７を構成する濾過部１７ａは、不織布や濾紙等を菊花形の筒状でエア上流側ほど窄まるように円錐台形状に形成されている。濾過部１７ａの上下両端部には、独立発泡のポリウレタン樹脂等の合成樹脂で形成された上流側端板１９及び下流側端板２０が接合固定されている。
【００１６】
図１及び図４に示すように、前記濾過部１７ａの底部側に設けられた下流側端板２０は平板状に形成され、その中心部には吐出口１６に対応する下流側開口部としての透孔２０ａが形成されている。下流側端板２０の外周には複数の取付部２０ｂが突設され、各取付部２０ｂには前記ボルト１８を挿通するための挿通孔２０ｃが形成されている。そして、エアクリーナがエンジンの吸気側に接続された状態で、エンジンが作動されたとき、エアが吸気口１５からケース１１内に導入されて、エアフィルタ１７の濾過部１７ａの外側から内側に通過することにより濾過され、その後に吐出口１６からエンジンの吸気側に導かれる。
【００１７】
図１及び図２に示すように、前記濾過部１７ａの頂部側に設けられた上流側端板１９の外面には、エアの上流側ほど窄まるほぼ半球状の整流形状１９ａが施されている。そして、吸気口１５からケース１１内に導入されるエアが、この上流側端板１９の整流形状１９ａに沿って整流されながら、濾過部１７ａの外周に向かってスムーズに流れるようになっている。
【００１８】
図１〜図４に示すように、前記濾過部１７ａの内側の透孔２０ａ内には、整流手段としての整流構造２１が設けられている。そして、濾過部１７ａの外側から内側に向かって通過したエアが、この整流構造２１により、濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように整流される。すなわち、濾過部１７ａの底部側に設けられた下流側端板２０の透孔２０ａの中心部には、整流部材２２が半径方向に延びる複数の支持リブ２３を介して起立形成されている。この整流部材２２には、透孔２０ａの上方においてエア上流側ほど窄まるように形成された円錐形状の上部整流部２２ａと、透孔２０ａ内においてエア下流側ほど窄まるように形成された逆円錐形状の下部整流部２２ｂとが設けられている。
【００１９】
次に、前記のように構成されたエアフィルタを備えるエアクリーナの作用を説明する。
さて、このエアクリーナがエンジンの吸気側に接続された状態で、エンジンが作動されると、エアが吸気口１５からケース１１内に導入されて、エアフィルタ１７の濾過部１７ａの外周側に向かって流れる。このとき、濾過部１７ａの軸線が吸気口１５の軸線と同じ方向を指向するとともに、濾過部１７ａの上流側端板１９の外面がエアの上流側ほど窄まるほぼ半球状の整流形状１９ａとなっているため、ケース１１内に導入されるエアが上流側端板１９の整流形状１９ａに沿って、乱れを生じることなく濾過部１７ａの外周側へスムーズに流れる。
【００２０】
そして、濾過部１７ａの外周側に流れたエアが、濾過部１７ａの外側から内側に向かって通過することにより濾過される。この場合、濾過部１７ａの内側の透孔２０ａには、整流部材２２よりなる整流構造２１が設けられている。このため、濾過部１７ａを通過したエアが、この整流部材２２の上部整流部２２ａ及び下部整流部２２ｂにより、濾過部１７ａの軸線方向に沿って吐出口１６内へ流れるように整流される。よって、濾過部１７ａで濾過されたエアが乱れを生じることなく、吐出口１６からエンジンの吸気側に導かれる。
【００２１】
従って、この第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）このエアフィルタ１７の濾過部１７ａが、エア上流側ほど窄まるように形成されている。濾過部１７ａの頂部に設けられた上流側端板１９が、エア上流側ほど窄まるように整流形状１９ａに形成されている。濾過部１７ａの内側の透孔２０ａには、エアが濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように整流するための整流構造２１が設けられている。
【００２２】
よって、このエアフィルタ１７をエアクリーナのケース１１に内装して使用した場合、ケース１１側にエアの流れを調整するための調整手段を設ける必要がなく、ケース１１の構造を簡略化することができる。また、濾過部１７ａの頂部に設けられた上流側端板１９がエア上流側ほど窄まる整流形状１９ａに形成されているため、ケース１１内に吸入されるエアを乱れが生じることなく、濾過部１７ａの外周に向かってスムーズに流すことができる。さらに、濾過部１７ａの内側の透孔２０ａに整流構造２１が設けられているため、濾過部１７ａの外側から内側に通過したエアを乱れが生じることなく、この整流構造２１により濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように整流することができる。従って、エアを濾過部１７ａにおいて効率よく濾過することができるとともに、エンジンの吸気側等に円滑に導くことができる。その結果、通気抵抗を同等とした場合にはエアクリーナの小型化を図ることができる一方、エアクリーナの大きさを同等とした場合には通気抵抗の低減を図ることができる。
（２）前記濾過部１７ａはエア上流側が窄まるように円錐台形状に形成されるとともに、その軸線が吸気口１５の軸線と同じ方向を指向していることから、ケース１１内に吸入されるエアを濾過部１７ａの外側から内側へ均等に導くことができ、エアの乱れを効果的に抑制し、通気抵抗を抑えてエアを濾過部１７ａ内へスムーズに流入させることができる。
（３）前記上流側端板１９の整流形状１９ａがエア上流側ほど窄まるドーム形状に形成されていることから、ケース１１内に吸入されるエアの乱れを有効に抑制し、通気抵抗を抑えてエアを濾過部１７ａの外周に向かってスムーズに流通させることができる。
（４）前記整流構造２１が上流側ほど窄まる円錐形状で、かつ下流側ほど窄まる逆円錐形状の整流部材２２によって構成されている。このため、濾過部１７ａの外側から内側に通過したエアを、整流部材２２により濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように効果的に整流することができる。
【００２３】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２４】
さて、この第２実施形態においては、図５及び図６に示すように、濾過部１７ａの内側の透孔２０ａ内の整流構造２１として、下流側端板２０の透孔２０ａ上に網板２６が配設され、その網板２６により複数の細隙通路２７が形成されている。そして、濾過部１７ａを通過したエアが、この網板２６の細隙通路２７を通ることによって、濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように整流される。
【００２５】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（３）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（５）このエアフィルタ１７においては、前記整流構造２１が複数の細隙通路２７によって構成されている。このため、濾過部１７ａの外側から内側に通過したエアを、複数の細隙通路２７を通すことにより、濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように効果的に整流することができる。
【００２６】
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した第３実施形態を、前記第１実施形態及び第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００２７】
さて、この第３実施形態においては、図７に示すように、濾過部１７ａの内側の整流構造２１として、下流側端板２０の透孔２０ａ内に半径方向へ延びる複数の区画リブ２８が形成され、それらの区画リブ２８により透孔２０ａ内に複数の細隙通路２７が区画形成されている。そして、濾過部１７ａを通過したエアが、この区画リブ２８間の細隙通路２７を通ることによって、濾過部１７ａの軸線方向に沿って流れるように整流される。
【００２８】
従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態及び第２実施形態における（１）〜（３）及び（５）に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、前記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００２９】
・  前記濾過部１７ａの上流側端板１９上の整流形状１９ａを、図８に示すようにテーパ状にすること。
・  前記濾過部１７ａの上流側端板１９上の整流形状１９ａの先端部を、図９に示すように弾丸形状にすること。
【００３０】
・  前記第１実施形態において、整流部材２２の外周の支持リブ２３の数を増加して、それらの支持リブ２３により整流部材２２の外周の透孔２０ａ内に、前記第３実施形態と同様の複数の細隙通路２７を区画形成すること。
【００３１】
・  前記各実施形態において、濾過部１７ａを横断面長円形状、横断面楕円形状等の形状に賦形すること。
・  前記整流構造２１を、第１実施形態の整流部材２２と、第２実施形態の網板２６による細隙通路２７又は第３実施形態の区画リブ２８による細隙通路２７とを組合せて構成すること。
【符号の説明】
【００３２】
１１…ケース、１５…吸気口、１７…エアフィルタ、１７ａ…濾過部、１９…上流側端板、１９ａ…整流形状、２０…下流側端板、２０ａ…透孔、２１…整流手段としての整流構造、２２…整流部材、２２ａ…円錐形状の上部整流部、２６…網板、２７…細隙通路、２８…区画リブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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