JP2009203899A - フィルタエレメント及びエアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】製作が容易で、エアクリーナのケースに対して簡単に着脱することができるフィルタエレメント及びエアクリーナを提供する。
【解決手段】フィルタエレメント２８には、濾過部２９と、その濾過部２９に隣接する枠部３０と、濾過部２９及び枠部３０の外周のシール部３１とを、不織布により一体に成形する。枠部３０には通気口３２を形成する。シール部３１の上面に傾斜面３１ａを形成して、シール部３１を外周側に向かって厚肉となるように形成する。シール部３１の下面には、シール部３１の周方向に延びる溝部３１ｂを形成し、その溝部３１ｂを突条部３３に嵌合する。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンの吸気側に接続されるエアクリーナのためのフィルタエレメント及びそのフィルタエレメントを用いたエアクリーナに関するものである。

従来、この種のエアクリーナ用のフィルタエレメントとしては、例えば図９及び図１０に示すような構成が提案されている。この従来構成においては、濾過部４１が不織布により波形状に成形されている。濾過部４１の外周縁には、ゴム等の弾性材料よりなる枠状のシール４２が取り付けられている。濾過部４１の側部に隣接位置するように、シール４２には通気口４３が形成されている。そして、このフィルタエレメントをエアクリーナのケース内に装着した状態で、ケースに設けられたインレットとアウトレットとの間に、濾過部４１及び通気口４３を通るエア通路が形成されるようになっている。

しかしながら、この従来構成のフィルタエレメントにおいては、濾過部４１とシール４２部とを別々に成形して、それらを組み付ける必要があるため、部品点数が増えて、製作に手間がかかり、このため製作コストが高くなるという問題があった。また、通気口４３がシール４２に形成されているため、その部分のシール４２が大きな環状となり、フィルタエレメントをエアクリーナのケース内に着脱する際に、その環状部分が垂れ下がって、フィルタエレメントの着脱作業が困難になるという問題もあった。

このような問題に対処するため、例えば特許文献１に開示されるような構成のフィルタエレメントも従来から提案されている。この特許文献１の従来構成においては、フィルタエレメントの周囲に剛性を有する枠部が設けられている。この構成により、通気口４３の部分が垂れ下がることなく、フィルタエレメントをエアクリーナのケース内に容易に着脱することができる。
特開２００４−１４４０２５号公報

ところが、この特許文献１の従来構成においては、フィルタエレメントの周囲にやはりゴム製のシールが設けられているため、部品点数を削減することができず、製作コスト面の問題を解消できない。

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、製作が容易で製作コストを低減することができるとともに、エアクリーナのケースに対して簡単に着脱することができるフィルタエレメント、及びそのフィルタエレメントを備えたエアクリーナを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、濾過部と、その濾過部に隣接する枠部とを備えるとともに、濾過部及び枠部の外周にシール部を設けたフィルタエレメントにおいて、前記濾過部、枠部及びシール部を不織布により一体に形成するとともに、前記シール部にはシールのための突縁を形成したことを特徴としている。

従って、この発明のフィルタエレメントにおいては、濾過部と枠部とシール部とを別々に成形して、それらを組み付ける必要がなく、それらを一体に成形することができて、製作コストを低減することができる。また、濾過部と枠部とが一体に形成されているため、ゴム製のシールとは異なり、枠部に通気口を設けた場合でも、エアクリーナのケースに対するフィルタエレメントの着脱時に、その通気口の部分が垂れ下がるおそれはない。よって、フィルタエレメントの着脱作業を簡単に行うことができる。さらに、シール部にシールのための突縁を形成しているため、シール部の外周側の厚肉部分をエアクリーナのケースに局部的に接合させることができて、高いシール性を確保することができる。

前記構成において、前記シール部には傾斜面を形成し、その傾斜面の頂部を前記突縁とするとよい。このように構成した場合には、この突縁においてシール性を確保できる。
前記の構成において、前記シール部の下面には、シール部の周方向に延びる溝部を形成するとよい。このように構成した場合には、溝部をエアクリーナのケースに形成された突条部に嵌合させることにより、フィルタエレメントをケース内の所定位置に位置決め配置することができる。また、溝部と突条部との嵌合により、高いシール性を確保することができる。

さらに、前記の構成において、前記枠部には通気口を設けるとよい。このように構成した場合には、エンジンの吸気系に連通する所定容積の空間を形成することができ、エア流の整流等が可能となる。

さらに、前記の構成において、前記通気口には整流筒を一体に形成するとよい。このように構成した場合には、エアの整流効果を向上させることができる。
さらに、前記の構成において、前記枠部には第２の濾過部を一体に形成するとよい。このように構成した場合には、エア通路を流れるエアを２つの濾過部により順次濾過することができて、濾過効果を高めることができる。

また、この発明は、相対向する開口部にて開閉可能に結合される第１及び第２ケースと、両ケースの開口周縁に形成されたフランジ部間にシール部を介して挟持されるフィルタエレメントとを備え、前記第１ケースと第２ケースとの間にフィルタエレメントが介在されたエア通路を形成するようにしたエアクリーナにおいて、フィルタエレメントとして前記のような構成のフィルタエレメントを用いたことを特徴としている。

従って、この発明のエアクリーナにおいては、第１及び第２ケース間へのフィルタエレメントの着脱作業を簡単に行うことができる。
さらに、前記の構成において、第１または第２ケースのフランジ部に、前記シール部に圧接される先鋭突起部をフランジ部の延長方向に沿って延びるように一体形成するとよい。このようにすれば、シール部におけるシール機能を高めることができる。

以上のように、この発明によれば、製作が容易で製作コストを低減することができるとともに、フィルタエレメントをエアクリーナのケースに対して簡単に着脱することができるという効果を発揮する。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態のエアクリーナにおいては、そのハウジング２０が下側の第１ケース２１と上側の第２ケース２２とにより構成され、それらのケース２１，２２が開口部の外周縁のフランジ部２１ａ，２２ａにおいて図示しないクランプ金具を用いて開閉可能に結合されている。第１ケース２１内には、区画壁２５が形成されている。第１ケース２１の一側壁には、インレット２６が形成され、他側壁には、アウトレット２７が形成されている。そして、前記インレット２６が大気に開放され、アウトレット２７がエンジンの吸気側に接続される。

図１〜図３に示すように、前記両ケース２１，２２のフランジ部２１ａ，２２ａ間には、フィルタエレメント２８が挟持されている。フィルタエレメント２８には、濾過部２９と、その濾過部２９の側部に隣接する枠部３０とがポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂製の不織布により一体に成形されている。そして、濾過部２９及び枠部３０の外周を取り囲むように、シール部３１が濾過部２９及び枠部３０と一体に形成されている。このシール部３１は前記第１，第２ケース２１，２２のフランジ部２１ａ，２２ａ間に挟持されている。前記枠部３０の中央には、通気口３２が形成されている。そして、前記濾過部２９と、第１ケース２１の半部側の側壁及び底壁と、区画壁２５とにより第１ケース２１内に前記インレット２６を有するダスティ側空間２３が形成されている。また、前記濾過部２９と、第２ケース２２の各壁部と、第１ケース２１の残り半部側の側壁及び底壁と、区画壁２５とにより、前記アウトレット２７を有するクリーン側空間２４が形成されている。従って、両ケース２１，２２内にフィルタエレメント２８を装着した状態で、インレット２６からダスティ側空間２３、濾過部２９、クリーン側空間２４及びクリーン側空間２４を通ってアウトレット２７に至るエア通路が形成される。

図１及び図３に示すように、前記フィルタエレメント２８の濾過部２９は、不織布を波形状に成形することにより、全体として圧肉状で通気性を有するように形成されている。枠部３０は、不織布を加熱圧縮することにより、濾過部２９よりも薄肉状で剛性を有するように形成されている。シール部３１は、濾過部２９より薄く、枠部３０より厚く形成され、剛性を有している。シール部３１の上面には外周側に向かって上昇傾斜する傾斜面３１ａが形成され、その傾斜面３１ａによりシール部３１の厚さが外周側に向かって次第に厚肉となるように形成され、その外周側の頂部が突縁３１ｃになっている。

なお、前記濾過部２９と枠部３０との間の部分にも、シール部３１が形成され、この部分においては、傾斜面３１ａが通気口３２側に向かって次第に厚肉となるように形成されている。

図１及び図３に示すように、前記フィルタエレメント２８のシール部３１の下面には、溝部３１ｂが前記シール部３１と対応してそのシール部３１の周方向に延びるように形成されている。第１ケース２１のフランジ部２１ａ及び区画壁２５の上端面には、突条部３３が形成されている。そして、シール部３１の溝部３１ｂが突条部３３に嵌合されることにより、フィルタエレメント２８が第１ケース２１のフランジ部２１ａ及び区画壁２５上の所定位置に位置決め配置されている。

そして、シール部３１の突縁３１ｃが第２ケース２２のフランジ部２２ａの下面に接合される。この状態において、シール部３１の溝部３１ｂと突条部３３との嵌合、及び突縁３１ｃとフランジ部２２ａの下面との接合により、フィルタエレメント２８が両ケース２１，２２間に気密状態で保持される。

そして、このクリーナをエンジンの吸気系統に装着した場合には、エンジンの稼働にともない、外気がインレット２６からダスティ側空間２３内に吸入される。そして、吸入されたエアは濾過部２９で濾過され、クリーン側空間２４を経てアウトレット２７からエンジンに吸引される。なお、このクリーナにおいては、主としてクリーン側空間２４がレゾネータ様の作用を発揮し、車両静粛性向上の一助となる。

さて、この実施形態においては、以下の効果がある。
（１） この実施形態のフィルタエレメント２８においては、濾過部２９と通気口３２を有する枠部３０とシール部３１とが不織布により一体に形成されている。このため、従来のフィルタエレメントとは異なり、濾過部と枠部とシール部とを別々に成形して、それらを組み付ける必要はない。このため、部品点数が少なくなり、製作容易に行うことができて、製作コストを低減することができる。

（２） 通気口３２を有する枠部３０が濾過部２９と一体に形成されているため、枠部３０に剛性を付与することができる。このため、エアクリーナのケース２１，２２にフィルタエレメント２８を脱着する際に、その通気口３２の部分が垂れ下がるおそれはない。よって、フィルタエレメント２８の組付作業や、交換や清掃にともなう着脱作業を、簡単に行うことができる。

（３） このフィルタエレメント２８においては、シール部３１の上面に傾斜面３１ａが形成されて、シール部３１が外周側に向かって厚肉となるように傾斜され、その頂部が突縁３１ｃになっている。このため、フィルタエレメント２８のシール部３１をエアクリーナにおける第１ケース２１と第２ケース２２とのフランジ部２１ａ，２２ａ間に挟持した場合、シール部３１とフランジ部２２ａとの接触圧力が高くなり、高いシール性を確保することができる。

（４） このフィルタエレメント２８においては、シール部３１の下面には、シール部３１の周方向に延びる溝部３１ｂが形成されている。このため、この溝部３１ｂをエアクリーナにおける第１ケース２１のフランジ部２１ａ上の突条部３３に嵌合させることにより、フィルタエレメント２８を第１ケース２１上の所定位置に位置決め配置することができる。また、この溝部３１ｂと突条部３３との嵌合により、高いシール性を確保することもできる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第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。
さて、この第２実施形態においては、図１（２点鎖線）及び図４に示すように、フィルタエレメント２８の枠部３０の通気口３２に、整流筒３５が一体に形成されている。そして、フィルタエレメント２８をエアクリーナの第１ケース２１と第２ケース２２との間に挟持したとき、この整流筒３５がアウトレット２７に向かって突出される。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果と同様な効果を得ることができる。また、この第２実施形態によれば、以下の効果がある。
（５） 整流筒３５によって通気口３２におけるエアの整流効果を得ることができる。このため、アウトレット２７の下流側の図示しないエア通路に設けられたエアフロメータを正確に作動させることができて、エンジンを好適に制御することができる。

（６） 整流筒３５と第１ケース２１の外壁及び区画壁２５との間の空間が共鳴空間を構成するため、車両静粛性の向上に寄与できる。
（第３実施形態）
次に、この発明の第３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。

さて、この第３実施形態においては、図５及び図６に示すように、フィルタエレメント２８の枠部３０に第２の濾過部３６が一体に形成されている。従って、このフィルタエレメント２８を用いたエアクリーナでは、エア通路を流れるエアが濾過部２９において濾過された後に、枠部３０の第２の濾過部３６においても濾過される。

従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果と同様な効果を得ることができる。また、この第３実施形態においては、以下の効果がある。
（７） エアが２箇所の濾過部２９，３６により順次濾過されるため、濾過効果を高めることができる。

（第４実施形態）
次に、この発明の第４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。
さて、この第４実施形態では、図７に示すように、エアクリーナにおける第２ケース２２のフランジ部２２ａの下面に前記突条部３３と対応するように先鋭突起部３７が一体形成され、その先鋭突起部３７がフランジ部２２ａの延長方向に沿って延びている。そして、第１ケース２１と第２ケース２２のフランジ部２１ａ，２２ａ間にフィルタエレメント２８のシール部３１が挟持されたとき、この先鋭突起部３７がシール部３１の上面に圧接されるようになっている。

従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果と同様な効果を得ることができる。
また、この第４実施形態においては、以下の効果がある。

（８） 先鋭突起部３７がシール部３１の上面に圧接することによって、シール部３１におけるシール性を一層向上させることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ フィルタエレメント２８の形状を適宜変更すること。例えば、前記第１実施形態のフィルタエレメント２８において、図８に示すように、枠部３０をその内側エリアの面積が小さくなるように形成すること。

・ 前記第４実施形態の先鋭突起部３７を第１ケース２１のフランジ部２１ａに形成し、そのシール部３１の下面に圧接させること。あるいは、先鋭突起部３７を第１，第２ケース２１，２２の両フランジ部２１ａ，２２ａにそれぞれ形成すること。

・ シール部３１の傾斜面３１ａを前記第１実施形態とは逆に、内周側に向かって厚肉に形成し、突縁３１ｃを内周側に形成すること。
・ シール部３１の傾斜面３１ａをその上下両面に形成すること。

・ 前記各実施形態のフィルタエレメント２８において、濾過部２９及び枠部３０を平面長方形状とは異なった形状、例えば平面平行四辺形，台形等に形成すること。
・先鋭突起部３７の代わりに、先端縁が丸い突起部あるいは先端縁が平面の突起部を設けること。

第１実施形態のフィルタエレメントを備えたエアクリーナを示す断面図。 図１のフィルタエレメントを示す平面図。 図１のエアクリーナの一部を拡大して示す部分断面図。 第２実施形態のフィルタエレメントを示す断面図。 第３実施形態のフィルタエレメントを備えたエアクリーナを示す断面図。 図５のフィルタエレメントを示す平面図。 第４実施形態のフィルタエレメントを備えたエアクリーナを示す部分断面図。 実施形態のフィルタエレメントの変更例を示す平面図。 従来のフィルタエレメントを示す平面図。 図９の１０−１０線における断面図。

符号の説明

２１…第１ケース、２１ａ…フランジ部、２２…第２ケース、２２ａ…フランジ部、２８…フィルタエレメント、２９…濾過部、３０…枠部、３１…シール部、３１ａ…傾斜面、３１ｂ…溝部、３１ｃ…突縁、３２…通気口、３３…突条部、３５…整流筒、３６…第２の濾過部、３７…先鋭突起部。

Claims (8)

1. 濾過部と、その濾過部に隣接する枠部とを備えるとともに、濾過部及び枠部の外周にシール部を設けたフィルタエレメントにおいて、
   前記濾過部、枠部及びシール部を不織布により一体に形成するとともに、前記シール部にはシールのための突縁を形成したことを特徴とするフィルタエレメント。
2. 前記シール部には傾斜面を形成し、その傾斜面の頂部を前記突縁としたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
3. 前記シール部の下面には、シール部の周方向に延びる溝部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタエレメント。
4. 前記枠部には通気口を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
5. 前記通気口にはエア流の下流側に向かって突出する整流筒を一体に形成したことを特徴とする請求項４に記載のフィルタエレメント。
6. 前記枠部には第２の濾過部を一体に形成したことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
7. 相対向する開口部にて開閉可能に結合される第１及び第２ケースと、両ケースの開口周縁に形成されたフランジ部間にシール部を介して挟持されるフィルタエレメントとを備え、前記第１ケースと第２ケースとの間にフィルタエレメントが介在されたエア通路を形成するようにしたエアクリーナにおいて、
   前記フィルタエレメントとして請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のフィルタエレメントを用いたことを特徴とするエアクリーナ。
8. 第１または第２ケースのフランジ部に、前記シール部に圧接される先鋭突起部をフランジ部の延長方向に沿って延びるように一体形成したことを特徴とする請求項７に記載のエアクリーナ。

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