JP2017538889A - 内燃機関の吸気口へ導かれる空気のフィルタ群 - Google Patents

内燃機関の吸気口へ導かれる空気のフィルタ群 Download PDF

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Abstract

濾過される空気の入口開口、および濾過された空気の出口開口が設けられた外側ケーシングと、取外し可能なカバーとを備えるタイプであり、入口開口と出口開口とが、中心に向かう方向に空気が横切る中空円筒フィルタ壁を備える取外し可能なフィルタ・カートリッジによって分離されており、少なくとも1つのフィルタ・カートリッジはカバーに固定されており、カバー内には、少なくとも1つのカートリッジが固定される少なくとも1つの穴が設けられた基底部と、基底部に対向する壁と、基底部と対向壁との間に配置され、濾過された空気の出口穴を備える環状壁とによって画成されるチャンバが存在し、カバーが、ケーシング内に封止式に挿入されるようになされている、自動車の内燃機関への空気供給用の空気フィルタ群が提供される。

Description

本発明は、内燃機関の空気取入口に導かれる空気のフィルタ群に関する。
より詳細には、本発明は、内燃機関に連結するフィルタ群であって、エンジンが搭載される車両のエンジン室内に配置されるフィルタ群に関する。
ディーゼルエンジンおよびガソリンエンジン共に、内燃機関を機能させるべく、燃料の燃焼に必要な酸素を供給するためには、ある量の空気を周囲環境から取り込んでシリンダに供給しなければならない。
空気は、通常、車両の車体構造に開口する1つまたは複数の空気取入口によって取り入れられ、吸気バルブを介してエンジンのシリンダに直接連通する吸気マニホールドへ送られる。
周知のように、自然環境から取り込まれた空気は、エンジン内部に達するとエンジンを著しく損傷させるほどの寸法を有する固体粒子を浮遊させていることがある。
この事態を防止するために、空気取入口と吸気マニホールドとの間に、上記の固体粒子を処理するためのフィルタ群が配置される。
既知のタイプのフィルタ群は、通常、空気取入口を吸気マニホールドへ接続する供給管路を備え、管路の途中に、固体粒子を捕捉し空気部分は通過させる多孔性材から製作されたフィルタ壁を収容可能な、一般に、大きな寸法のフィルタボックスが配置されている。
使用中、フィルタ壁は、遅かれ早かれ詰まってしまうため、定期的な整備、および定期交換を必要とする。
これらの理由で、フィルタ壁および関連フィルタボックスは、エンジン室のアクセスの容易な位置に配置しなければならず、また、フィルタ群自体の大きさの観点からも、エンジン室内の利用可能な空間の配分に極めて大きな制約を及ぼす。
本発明の目的は、簡単、合理的、かつ比較的安価であり、上記の従来技術のシステムに対して有利な代替案を提供する解決策によって、上記の短所を回避することである。
これら目的は、独立請求項に記載の本発明の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の好ましくかつ/または特に有利な態様を記述する。
本発明の第1の実施形態は、フィルタ壁を備える、自動車の内燃機関に供給される空気のフィルタ・カートリッジを開示する。フィルタ壁は支持体に固定され、支持体は、少なくとも1つのフィルタ壁が固定される穴の開いた少なくとも1つのシャンクが設けられた基底部と、基底部に対向する上側壁とによって画成されたチャンバを備え、基底部と上側壁との間に、濾過された空気の流路開口が形成されている。
本発明の別の実施形態では、濾過される空気の入口管路、および濾過された空気の出口管路が設けられた外側ケーシングを備えた自動車の内燃機関の供給用の空気フィルタ群が開示される。入口管路と出口管路とは、ケーシングの中に軸方向に収容された少なくとも1つのフィルタ壁によって分離され、ケーシングは、フィルタ壁の支持体によって閉鎖される開口を備える。支持体は、少なくとも1つのフィルタ壁が固定される少なくとも1つの穴が設けられた下側の基底部と、基底部に対向する上側壁とによって画成されたチャンバを備え、基底部と上側壁との間に、空気出口管路と流体連通する空気流路開口が形成されている。さらに別の実施形態では、濾過された空気の出口管路と、外側ケーシングに連結され、フィルタ壁の支持体によって閉鎖される開口を形成する収容フランジとを形成する外側ケーシングを備える内燃機関への供給用の空気フィルタ群が提供される。支持体は、少なくとも1つのフィルタ壁が固定される少なくとも1つの穴が設けられた下側の基底部と、基底部に対向する上側壁とによって画成されたチャンバを備え、基底部と上側壁との間に、出口管路と流体連通する空気流路開口が形成されている。この構成は、フィルタ壁の汚れる側を区画するケーシングの使用を避けることができるので、エンジン室の内部空間の活用、および管状壁のフィルタ面の利用で有利になる。
本発明のさらに別の実施形態は、濾過される空気をフィルタ・カートリッジの少なくとも1つの収容装着部の方へ送るための分配器と、濾過された空気を出口管路の方へ送ることができるマニホールドとが設けられた外側ケーシングを備える、内燃機関の冷却ラジエータに連結される空気フィルタ群に関する。分配器は、ラジエータの上面の上方に配置された空気入口開口を備える。
本発明のなお一層の特徴および利点が、添付図面を用いて、非限定的な例として示された以下の説明を読むことによって、明らかになるであろう。
本発明の実施形態によるフィルタ群の透視図である。 本発明の実施形態によるフィルタ・カートリッジの透視図である。 図1のIII−IIIの断面図である。 図2のIVから視た部分図である。 図3の一部分の拡大図である。 図4のVI−VIの断面図である。 図3のVII−VIIの断面図である。 本発明の実施形態によるフィルタ群の前方からの透視図である。 本発明の実施形態によるフィルタ群の後方からの透視図である。 図8の平面図である。 図10のXI−XIの断面図である。 図11のXII−XIIの断面図である。 本発明の実施形態によるフィルタ群の透視図である。 図13のフィルタの平面図である。 図14のXV−XVの断面図である。
本発明の第1の実施形態が示されている図1〜図6を参照すると、濾過される空気の入口管路3と、濾過された空気の出口管路4とが設けられ、両方ともケーシング2の側壁に配置される外側ケーシング2を備えるタイプの、自動車の内燃機関に供給される空気の空気フィルタ群が示されている。
詳細には、ケーシング2は、濾過される空気の入口管路3が形成されたビーカー状本体20を備え、入口管路3には、空気の出口管路4が設けられたカバー22が固定される上側開口21(図3)が設けられている。
本発明の変形形態では、ビーカー状本体20とカバー22とは一体式でもよい。
本発明の変形形態では、図示されていないが、空気入口管路をビーカー状本体20の底部に配置することもできる。
ケーシング2は、少なくとも1つのフィルタ壁8が設けられたフィルタ・カートリッジ6をケーシングの内部に軸方向に挿入可能な上側開口5(図5)を備える。より詳細には、図示された実施形態では、上側開口5は、カバー22の上面24(図5)に設けられている。本発明の変形形態では、図示されていないが、空気入口管路を省略することができる。この場合には、上側開口5は、出口開口に連結される収容フランジ上に設けられる。
図示された実施形態では、フィルタ・カートリッジ6は、円筒形状を有する2つのフィルタ壁8の支持体7を備え、フィルタ壁8は、ビーカー状本体20の内部に軸方向に収容される。
図3〜図6を詳細に参照すると、支持体7は、フィルタ壁8が固定される穴の開いた2つの下側シャンク72が設けられた基底部71と、基底部71と対向する上側壁73とによって画成されたチャンバ70を備えている。基底部71と上側壁73との間には空気流路開口74が形成され、流路開口74は濾過された空気の出口管路4と流体連通している。上側壁73は、下側基底部71に対して傾斜し、チャンバ70は、濾過された空気の流路開口74に向かう方向に断面が増大している。さらに、支持体7は、上面730に、ケーシング2へのフィルタ・カートリッジ6の挿入および引抜を容易にする把手731を有する(図2)。
上側壁73は、基底部70に対して平行に配置してもよい。
本発明のこの実施形態では、チャンバは、さらに、基底部71を対向上側壁73と連結する垂直周壁75を有し、周壁75には、開口76(図2)が設けられ、濾過された空気流路開口74が形成される。
支持体7は、ケーシング2の内部に向かって開口5内に封止式に挿入され、たとえば、詳細にはカバー22内に設置される。このため、支持体7は、基底部71および反対側の壁73に、2つの環状座77および78(図5)それぞれを有し、環状座のそれぞれが、補完的なシール・ガスケット79、80を受け入れる。
さらに、フィン81が、基底部71と上側部分73との間に配置され(図5)、フィン81は、空気が流路開口74の方へ流れ易くなるように形状設定され構成される。
本発明の機能は極めて単純であり、空気が、入口管路3を通ってケーシング2の内部に入り、フィルタ壁8を外側から内側へ横切り、2つのシャンク72およびチャンバ70を通って濾過された空気の出口管路4の方へ流れる。
図8〜図12は、以下に説明される本発明の第2の実施形態を示す。本発明の第2の実施形態の説明においては、本発明の前出の実施形態ですでに説明された同一の構成要素を示すため、同じ参照番号が使用される。
図面は、内燃機関(図示せず)の冷却ラジエータ101(図8)に直接連結する空気フィルタ群100を示す。
フィルタ群100は、濾過される空気をフィルタ・カートリッジの少なくとも1つの収容装着部104の方へ送るように構成された分配器103(図8および図10)が設けられた外側ケーシング102を備え、分配器103は、ラジエータ101の上面の上方に配置された空気の少なくとも1つの入口開口106を備える。
より詳細には(図11)、分配器103はステップ状になっており、空気入口開口106が設けられケーシング102の水平対称軸Aの方向に広がる第1の部分103aと、第1の部分103aに垂直な第2の部分103bとを備えている。第2の部分103bは、ケーシング102の垂直対称軸Bの方向に広がり、ラジエータ101の後方垂直面に配置されている。
第2の部分103bは、空気中に存在するあらゆる水粒子を分離するために、分配器103を通って流れる空気の流れを切り変える機能を有する複数の垂直壁107(図11)を内装する。分離された水粒子は、ケーシング102の下方周縁部に存在する複数の流路孔108によってケーシング102の外部へ排出される(図11)。
図示された実施形態では、分配器103は、ケーシング102の垂直対称軸Bを含む垂直対称面に対して対称であり、ラジエータ101に垂直である2つの空気入口開口106を備える。
前述のように、ケーシング102は、フィルタ・カートリッジの少なくとも1つの収容装着部104を備える。図に示されている実施形態では、ケーシング102は、フィルタ・カートリッジをそれぞれが収容する2つの同じ収容装着部104を備え、収容装着部104は、ケーシング102の垂直対称軸Bを含みラジエータ101に垂直である垂直対称面に対して対称である。より詳細には、装着部104は、ケーシング102の両端部に配置され、それら装着部104のそれぞれは、分配器103の第2の部分103bと流体連通している。
本発明のこの実施形態では、各装着部104は、本発明の第1の実施形態で説明されたビーカー状本体と実質的に同一のビーカー形状部分109を備え、ビーカー形状部分109には、濾過される空気を通すためにスリット110が設けられている。ビーカー状部分109(図11)には、カバー111(図10)が固定される上側開口が設けられ、カバー111には、濾過された空気を出口管路112の方へ送るように構成されたマニホールド105と連通する濾過された空気の出口部分111aが設けられている。
カバー111、分配器103の水平部分103a、およびマニホールド105は、単一の一体物として製作してもよい。
ケーシング2は、フィルタ・カートリッジ6をケーシング内に軸方向に挿入可能にする少なくとも1つの上側開口113をさらに備える。上側開口113は、本実施形態によれば、カバー111に設けられる(図10)。
本発明のこの実施形態では、さらに、それぞれの収容装着部104内に収容されるフィルタ・カートリッジは、以前に説明されたフィルタ・カートリッジ6と同一であり、フィルタ・カートリッジの詳細な説明は省略される。
マニホールド105は、分配器103の上方に配置され、濾過された空気の出口部分111a(図11)と流体連通している。マニホールド105は、本発明の本実施形態では、濾過される空気の2つの入口開口106の間でそれらの上方に配置された排出管路112を備える。
分配器103の第2の垂直部分において、ケーシング2は、逆U字形を有する凹部114を備え、凹部114は、下方でフィルタ・カートリッジ6の収容装着部4と連結している。
凹部114には、ラジエータの冷却ファン(図示せず)の支持手段115が設けられている。支持手段115は、複数のロッド117(図8)を介してケーシング2に連結される穴の開いた環状シャンク116を備える。
本発明の実施形態の機能では、濾過される空気が、流路開口106を通って分配器103内に入り、分配器の第1の部分103aを通って流れ、次いで、分配器の第2の部分103bに入る。分配器の第2の部分103bを通過する時、空気は壁107によって向きが変わり、それによって、濾過される空気の流れ内に存在するあらゆる水の粒子が分離される。空気の流れは、フィルタ壁8を外側から内側へ横切り、チャンバ70および出口マニホールド105を通過し、濾過された空気の出口管路112の方へ流れる。
第3の実施形態が図13〜15に示されている。第3の実施形態では、外側ケーシング202には、実質的に角柱のコンパクトな形状を有し、長手方向軸Aに沿って延在する第1の部分2021が設けられている。
第1の部分の端部において、外側ケーシング202は、入口管路203を有する。
反対側の端部に、外側ケーシングは、長手方向軸Aに対して共に垂直な面内にある2つのフランジ221を有する。それらフランジのそれぞれが開口205を備え、たとえば2葉の外形を有する。
2つの同一の装着部220へのアクセスは、開口205を通して行われ、それら装着部220は、第1の部分2021の内部に形成され、相互に実質的に平行、かつ外側ケーシング202の長手方向軸Aに実質的に平行である長手方向軸を有する。
それぞれの装着部220は、対応する開口205を通して外側ケーシング202の第1の部分2021の内部に軸方向に挿入されるフィルタ・カートリッジ206を収容することができる。
開口205位置に、外側ケーシング202は、長手方向軸Aに平行な面内にあるさらに別の2つのフランジ222を形成する第2の部分2022をさらに備える。
第2の部分2022のフランジ222のそれぞれは、第1の部分2021のそれぞれのフランジ221に対して、側面に配置され、かなり出っ張るように突き出ており、それによって、フランジ222は、対応する開口205がその中に開口する直角の2面角を形成する。
第2の部分2022の各フランジ222は、外側ケーシングの第2の部分に作られた出口管路204と、フランジ222の外周を囲繞するマニホールド2041を介して、流体連通するように配置された窓2221をさらに備える。
第2の部分2022の各フランジ222には、長手方向軸Aと平行に延在し、対応する窓2221の両側近くに配置された1対のガイド2222がさらに設けられている。
特定の例では、2つの窓2221の間に配置される両ガイド2222は、2つの開口205の間に構成される空間内に外側ケーシング202の第1の部分2021から***し、2つのフランジ222を分離する単一の壁2223に仕立てられる。
さらに、この第3の実施形態は、1対のフィルタ・カートリッジ206を備え、それらフィルタ・カートリッジ206のそれぞれには、支持体207と、支持体207に固定されたフィルタ壁208とが設けられている。
支持体207は、チャンバ270を備え、チャンバ270は、基底フランジ271と、基底フランジ271に対向する上側壁273と、チャンバ270の側方を画成する垂直周壁275によって画成される。
基底フランジ271には、2つのシャンク272が設けられ、それらシャンク272のそれぞれに、それぞれのフィルタ壁208が固定される。
支持体207は、垂直壁275の、窓2221に面する部分に設けられた流路開口274をさらに備え、流路開口274は、濾過された空気の出口管路204と流体連通している。上側壁273は、基底フランジ271に対して傾斜し、チャンバ270は、濾過された空気の流路開口274に向かう方向に断面が増大している。さらに、上側壁の外側部分に、ケーシング202への、およびそれからのフィルタ・カートリッジ206の挿入および引抜が容易にできるようにする把手731を有する。
さらに、支持体270は、長手方向軸Aに平行な面上にあり流路開口274位置に配置されたフランジ276を備える。
支持体207は、外側ケーシング202の第1の部分2021のそれぞれのフランジ221に対して基底フランジ271を当接させるまで、フランジ276を、対応するガイド2222に摺動させて入れることによって、それぞれの開口205に封止式に挿入される。
このようにして、支持体207は、開口205を埋め、開口205を流路開口274と連通させ、流路開口274を窓2221と連通させ、このようにして、支持体207は、入口管路203を出口管路204と流体連通させる。
当然、本発明には多くの修正および変形を加えることができ、全て本発明の概念の範囲に包含される。
さらに、全ての細部は、他の技術的に均等な要素によって置き換えることができる。
実際に、使用される材料、ならびに生じ得る形状および寸法は、添付の特許請求の範囲の保護範囲から逸脱しない限り、要件に則して如何様であってもよい。

Claims (17)

  1. 濾過される空気の入口管路(3)、濾過された空気の出口管路(4)、および少なくとも1つの開口(5)が設けられた外側ケーシング(2)と、
    支持体(7)、および該支持体(7)に固定されたフィルタ壁(8)を備えるフィルタ・カートリッジ(6)と
    を備え、
    前記支持体(7)が、基底部(71)、および該基底部(71)に対向する上側壁(73)によって画成されたチャンバ(70)を備え、
    前記基底部(71)には、穴の開いた少なくとも1つのシャンク(72)が設けられ、該シャンク(72)に前記フィルタ壁(8)が固定され、
    前記濾過された空気の流路開口(74)が、前記基底部(71)と前記上側壁(73)との間に形成され、
    前記フィルタ・カートリッジ(6)が、前記開口(5)を通って前記ケーシング(2)の内部に軸方向に挿入されて、前記開口(5)が、前記フィルタ・カートリッジ(6)の前記支持体(7)によって閉鎖され、前記流路開口(74)が前記空気出口管路と流体連通する、自動車の内燃機関に供給される空気のフィルタ群(1)。
  2. 前記上側壁(73)が、前記基底部(71)に対して傾斜し、前記チャンバ(70)が、前記濾過された空気の前記流路開口(74)に向かう方向に断面が増大する、請求項1に記載のフィルタ群。
  3. 前記チャンバ(70)が、少なくとも1つの垂直周壁(75)を有する、請求項1に記載のフィルタ群。
  4. フィン(81)が、前記チャンバ(70)内の前記基底部(71)と前記上側壁(73)との間に配置され、前記フィン(81)が、前記空気を前記流路開口(74)の方へ導くように構成されている、請求項1に記載のフィルタ群。
  5. 前記基底部(71)および前記上側壁(73)が、それぞれ、環状シール・ガスケット(79、80)の収容装着部(77、78)を有する、請求項1に記載のフィルタ群。
  6. 前記上側壁(73)が把手(731)を備える、請求項1に記載のフィルタ群。
  7. 前記外側ケーシング(2)が、ビーカー状部分(20)およびカバー(21)を備える、請求項1に記載のフィルタ群。
  8. 前記開口(5)が前記カバー(21)に形成されている、請求項7に記載のフィルタ群。
  9. 前記入口管路(3)が、前記ビーカー状本体(20)に形成され、前記出口管路(4)が前記カバー(21)に形成されている、請求項7に記載のフィルタ群。
  10. 前記外側ケーシング(102)には、前記濾過される空気を前記フィルタ・カートリッジ(6)の少なくとも1つの収容装着部(104)の方へ送るための分配器(103)と、前記濾過された空気を出口管路(112)の方へ送ることができるマニホールド(105)とが設けられ、
    前記分配器(103)が、前記外側ケーシング(2)が連結されている前記ラジエータ(101)の上面の上方に配置された空気入口開口(106)を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載のフィルタ群。
  11. 前記分配器(103)が、ステップ状とされ、前記空気入口開口(106)が設けられ水平軸(A)の方向に広がる第1の部分(103a)と、前記第1の部分に垂直に、前記ラジエータ(101)の垂直面に配置される第2の部分(103b)とを備える、請求項10に記載のフィルタ群。
  12. 前記ケーシング(102)が、該ケーシングの上面に配置され、フィルタ・カートリッジ(6)を受け入れるように構成された少なくとも1つの上側開口(113)を備える、請求項11に記載のフィルタ群。
  13. 前記マニホールド(105)が、前記空気入口開口(106)の上方に配置される、請求項10に記載のフィルタ群。
  14. 前記分配器(103)が、垂直対称軸(B)を含む垂直対称面に対して対称な2つの空気入口開口(106)を備える、請求項10に記載のフィルタ群。
  15. 前記フィルタ群が、それぞれのフィルタ・カートリッジの2つの収容装着部を備え、前記収容装着部が、前記ケーシング(102)の前記垂直対称軸(B)を含み前記ラジエータ(101)に直交する垂直対称面に対して対称であり、前記ケーシング(102)の垂直端部にそれぞれ配置されている、請求項14に記載のフィルタ群。
  16. 前記ケーシング(102)が、前記ラジエータ(101)の冷却ファンの支持手段(115)を備える、請求項10から15のいずれか一項に記載のフィルタ群。
  17. 前記分配器(103)の前記第2の部分(103b)が、前記濾過される空気の偏向壁(107)を備える、請求項11に記載のフィルタ群。
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