JPH0414110Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は自動車エンジンなどに使用するための
エアフイルタに関する。

［従来の技術］ 第７図および第８図は、本願発明者による先願
発明「特開昭59−19518」の付図であつて、それ
ぞれエアフイルタの側断面とフイルタカバーの側
断面を示している。

円筒形をなすフイルタケース１０１の外周面に
被浄化空気入口１０２が、また上側筒端面には浄
化空気出口１０３が設けてある。ケース１０１の
下側筒端は中心部にくり抜き孔１１１ａを穿つた
円錐形底板１１１を取り付けることによつて、ケ
ース１０１の下部にプレフイルタとしてサイクロ
ンを形成させている。１１２はダストパンであ
る。

シート上濾材を折り曲げ加工して形作られた軸
流式筒状フイルタ１０４には、筒軸に対して同芯
円状のひだが形成されており、一方の筒端は通気
穴を有する円盤状フレーム部材１０５に接着剤を
用いて固着されている。１１０は空気入口１０２
からの流入空気の風圧によつてフイルタ１０４が
変形するのを防止すると共に粗大な塵埃がフイル
タに衝突し付着するのを防ぐための筒状フイルタ
カバーであつて円錐形の底面を備え、この底面に
は中心穴１１０ａと多数の通気孔１１０ｂが設け
てある。

フイルタカバー１１０の上端周縁は、フレーム
部材１０５の外周縁に設けた円溝１０５ａに嵌入
され接着法などによつて固定されている。１０５
ｂは１０５ａと共にフイルタ１０４の末端縁を嵌
合させるための円溝である。

ケース１０１内にフイルタ１０４およびフイル
タカバー１１０を着脱可能に取り付けるために
は、フレーム部材１０５の中心部に同軸的に固着
されている筒状部材１０９内に組付け用ボルト１
０６を挿通させる。ボルト１０６は一端をその固
定用板片状部材１１３によりケース１０１に固定
させ、他端側に設けてあるねじ溝に螺着させた蝶
ナツト１０８を締め付けると、この蝶ナツト１０
８が筒状部材１０９の下端面を上方に向けて押圧
し、フレーム部材１０５の周縁部にもこの押圧力
が及ぼされてフレーム部材１０５はケース１０１
の頂部内壁面にガスケツト１０７を介して固定さ
れるように構成されている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記の如き構成を備えたエアフイルタにおい
て、その組立構造上特に重要視される点の一つ
は、フイルタ１０４によつて仕切られたケース１
０１内の２つの区画、つまり被浄化空気の入口１
０２に連らなる側の区画と、浄化済み空気の出口
１０３に連らなる区画とを気密的に隔絶させた状
態に保つことである。さもないと汚れたままの空
気が通気抵抗の大きいフイルタ層を避けて両区画
の空隙部から入口１０２側に比べて圧力の低い出
口１０３側に向かつてバイパスしてしまい過効
果が著しく損なわれることになる。

そして上記従来のエアフイルタは、この気密シ
ール構造の点で改善すべき余地が残されていた。
というのはフイルタ１０４をケース１０１の内壁
面の所定個所に圧接する方法として、上述の如く
円盤状をなすフイルタ取付け用フレーム部材１０
５の中央部に対して加えられた押圧力が、フレー
ム部材１０５の盤面に伝播してその外周縁部に及
ぼされることになるので、押圧力を発生する蝶ナ
ツト１０８を螺着させたボルト１０６の軸芯を円
盤状フレーム部材１０５の軸芯に正しく一致させ
ないと、リング状ガスケツト１０７の全周に亘つ
て均等な圧迫力を及ぼし難くなつてシールの確実
性が失われる。

また消耗部品としてのフイルタ１０４にはフイ
ルタカバー１１０が一体的に接合されているの
で、フイルタ１０４が痛んで交換を要する時には
フイルタカバー１１０も同時に廃棄することにな
つて甚だ不経済であつた。

本考案は「特開昭59−19518」に開示されたも
のと同種のエアフイルタについて、フイルタのフ
レーム部材をフイルタケースの内壁面に気密シー
ル状態を保つて圧接固定させるための組付けをよ
り容易確実に行えると共に、フイルタの交換時に
フイルタカバーを同時に廃棄することを要しない
エアフイルタを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本考案によるエア
フイルタは、空気の入口と出口を設けたフイルタ
ケースと、該フイルタケース内に前記出口を覆つ
て配され、外向きのフランジ状部を有するフレー
ム部材を前記出口の筒端面に組付けた軸流式筒状
フイルタと、該フイルタの外周面を保護するため
の筒状フイルタカバーと、前記フイルタおよびフ
イルタカバーの軸芯部に挿通させた状態のもと
に、その一端側を前記フイルタケースに固定させ
た固定用支柱としてのボルト、該ボルトの他端側
に設けたねじ溝と、該ねじ溝に螺着されたナツト
と、該ナツトと前記フレーム部材の中空軸部下端
面との間のスプリングとからなる締結手段、およ
び該締結手段による締結押圧力を前記フイルタカ
バーに伝えるための、該フイルタカバーの他方の
筒端面に一体成型された複数条のスポークおよび
その中心に設けられたボルト挿通穴を有する押圧
力伝達部材とからなり、前記フイルタカバーの一
方の筒端面を前記フレーム部材のフランジ状部に
圧接させると共に、該フレーム部材を前記フイル
タケースの内壁面に圧定させるための係脱可能な
固定手段とを備える構成を採用した。

［作用］ 上記の如き構成を備えたエアフイルタは、その
製造時または古いフイルタを交換する際のフイル
タの組付け方法として、フイルタをフイルタケー
ス内の所定の位置に、そのフレーム部材がケース
内壁面に当接されるようにして配置したうえ、筒
状のフイルタカバーを、その一方の筒端面がフレ
ーム部材のフランジ状部の全周に亘つて押し当て
られるようにしてフイルタに外嵌させる。

しかる後、係脱可能な固定手段によつてフイル
タカバーをフランジ状部に圧接させると、このフ
ランジ状部はその全周縁部に亘つて一様な押圧力
をもつてフイルタケース内壁面に圧定される。

汚損フイルタの交換時にはフイルタカバーはそ
のまま反復使用する。

［実施例］ 以下に付図に示す実施例に基づいて本考案の具
体的な構成を説明する。

第１図〜第４図はいずれも本考案の一実施例を
示している。第１図はエアフイルタの全体構造を
描いた側断面図である。

金属または合成樹脂製のフイルタケース１は全
体として偏平な円筒形状を備えており、外周面に
は筒壁面に対して接線方向をもつて被浄化空気の
入口２が、また頂面には浄化済み空気の出口３が
設けられている。フイルタケース１の底面は開放
状態にあつて、別個に作成されたケース底板１１
がガスケツト１２をはさんで取りはずし可能に組
み付けられている。ケース底板１１は下向きに膨
出した円錐形をなしており、空気中の粗粒ダスト
および凝縮水の落下用穴１１ａ群が設けてある。
１３はダストパンであつて、ケース底板１１の下
側に重ねるようにして、係脱可能な締結用金具１
４によつてケース底板１１と共にフイルタケース
１の下底周縁に形成させたフランジ状部に係止さ
れている。１５は金具１４の係脱操作用ハンドル
である。ダストパン１３には凝縮水の排出用の排
水孔１７と排水弁１６が設けられている。

フイルタ４はこの実施例では筒軸に対して同芯
円状をなすひだを形成させて過表面積を増大さ
せた筒形形状をなし、その筒軸方向に被浄化空気
を流入させる軸流式のものを用いており、フイル
タ４を空気出口３を覆うようにしてフイルタケー
ス１の内壁面に圧定させるためのフレーム部材５
を合成樹脂の射出成形法によつて作成する際に、
このフイルタ４を鋳型内にあらかじめ組み込んで
置くことによつて、フイルタ部材５が一体的に組
み合わされたフイルタユニツトを構成させてい
る。

フイルタ４のフレーム部材５は、フイルタ４の
外径より幾分大きな直径を有し下向き（第１図中
で）のほぼコの字形の横断面形状を備える円環体
としての本体部分５ａの軸芯部に中空軸部５ｂを
位置させ、この中空軸部５ｂと円環状本体部分５
ａとを複数本のスポーク５ｃによつて合体させた
構成がとられている。スポーク５ｃは中空軸部５
ｂの上・下両端にそれぞれ形成されていて、上側
スポークには下向きの櫛の歯状の突起群５ｄが、
また下側スポークには上向きの同様な突起群５ｄ
が一体成形されている。フイルタ４はそのひだ部
分がこの上下方向に対向して設けられた複数組の
櫛の歯状突起群５ｄの間に挟み込まれることによ
つて、上記の様な複雑が一体構造を備えたフレー
ム部材５と強固に合体される。

１０は金属または合成樹脂で作られた円筒状の
フイルタカバーであつて、その一方の端面には複
数本のスポーク１０ｂに支持された軸受状のボル
ト挿通部１０ａが一体的に形成されている。

６は筒状フイルタ４および筒状のフイルタカバ
ー１０のそれぞれの軸芯部に挿通させたこれら両
者の固定用支柱としてのボルトである。このボル
ト６の下端部には、フイルタカバー１０のボルト
挿通部１０ａの孔を貫いて下方に突出した部分に
設けてあるねじ溝に蝶ナツト８が螺着され、前記
蝶ナツト８とフレーム部材５の中空軸部５ｂの下
端面との間に伸びスプリング１８を介在させ、締
結手段としている。

ボルト６の上端側にはフイルタケース１の頂部
のボルト孔１ａに挿し通した状態のもとにフイル
タケース１に固定され、ボルト６は蝶ナツト８か
ら与えられる締結圧力をフイルタカバー１０に伝
えるための押圧力伝達部材であり、締結手段とと
もに係脱可能な固定手段を構成している。

第１図に描かれた組付け状態のもとで蝶ナツト
８を締め付けることによつてフイルタ４のフレー
ム部材５とフイルカバー１０はフイルタケース１
の頂部内壁面に対して圧接固定される。この時フ
レーム部材５の本体部分５ａのコの字形の断面形
状が押圧力を受けて弾力的に変形することによつ
て、振動力などによつてこの圧接個所のシール不
良を来たすことがかなり防止される。

７はフイルタのフレーム部材５をフイルタケー
ス１の内壁頂面に気密状態を保つて圧接させるた
めのリング状ガスケツトであり、ガスケツト７の
経時的へたり現象に対応するために、伸びスプリ
ング１８を介在させている。２１と２２はフイル
タケースの取付け用ブラケツト、２３は浄化済み
空気の出口配管である。

なお第２図と第３図には固定用ボルト６の上端
部の固定手段として、一組の板片２５と２６の貼
り合わせからなる軸受部材を空気出口１に取り付
ける方法が示されている。２７は吸気管である。

第５図と第６図はフイルタ４の製造方法を例示
した説明図である。まず第５図に描かれた如き扇
形に裁断されたシート状のフイルタ素材４Ａを用
意する。次いで扇状円弧の最内周縁から最外周縁
に向けて所定の間隔をへだてて同心円状の折り目
群ｍ−m′，ｎ−n′，…ｕ−u′を折り目付け装置を
用いて設ける。しかる後フイルタ素材４Ａを扇形
の半径方向に押し縮めて第６図に描かれているよ
うにひだを形成させると同時に扇形の円弧方向に
沿つて適宜の形決め用治具を用いながら湾曲力を
加えることによつて、図示のように同芯円形状を
備えた筒状のフイルタが形作られる。そして互い
に衝接する位置にもたらされた扇状フイルタ素材
４Ａの半径方向の両端縁ライン１−ｖおよび１′
−v′を接着剤３０によつて貼り合わせることによ
つてフイルタ形状が固定される。このフイルタ４
はフイルタケース底板１１の円錐形状に合わせて
裁頭円錐形状が与えらていれる。また図に示され
たフイルタ４はひだの折り目が鋭角をなしている
が、第１図に描かれているような円味を帯びた屈
曲形状を与えることも容易に行える。

上記実施例図に示されたエアフイルタの過作
用は次の如くして行われる。内燃機関用のエアフ
イルタであれば、シリンダ内に生じた吸入負圧に
よつて空気入口２からケースの筒壁面に対して接
線方向をもつてフイルタケース１内に吸入された
被浄化空気は、フイルタケース１の内周壁とフイ
ルタカバー１０の外周壁に挟まれた円環状空隙ａ
内を旋回しながら下降し、底すぼまりの円錐形状
を備えてサイクロンを構成する底部空間ｂに達し
て旋回速度が高められる。そして質量の大きい比
較的粗大な塵埃は遠心作用力を受けてケース底板
１１に衝突し空気流から分離される。プレフイル
タとしての底部空間ｂに集まつて来る空気は、フ
イルタ４の過層の前面と背面の間に圧力差が存
在するので、過層の通気抵抗にさからつてこの
過層を通過し浄化済み空気の出口３側に抜け出
ることによつて微細な塵埃はフイルタ４によつて
捕捉される。ケース底板１１の中央部には上向き
の円錐形状１１ｂが設けられており、よりスムー
ズな旋回気流の形成に寄与している。

次に上記のエアフイルタの構造上の特長を、第
７図と第８図に示された従来のエアフイルタと比
較しながら説明する。

従来のエアフイルタは既に述べた様にフイルタ
のフレーム部材をフイルタの内壁面に気密的に圧
定させる方法として円盤状をなすフレーム部材１
０５の中央部に蝶ナツト１０８の締結に伴う押圧
力を直接的に及ぼす方法をとつていたのに対し
て、本考案によるエアフイルタ４は筒状のフイル
タカバー１０の一端側周縁を外周側に鍔状をなし
て折り曲げた鍔状周縁部１０ｃを、フイルタ４の
フレーム部材５の本体部分５ａを構成するフラン
ジ状部に当接させた状態のもとに、フイルタカバ
ー１０の他端側に蝶ナツト８の締結に伴つて生じ
る押圧力を加えるように構成したので、いずれの
エアフイルタも共に蝶ねじによる締結押圧力によ
つてフイルタのフレーム部材をケース内壁面に圧
定させる方法をとつているものの、前者は蝶ナツ
トを螺着させた組立用のボルト１０６の軸芯が円
盤状フレーム部材１０５の軸芯に対して多少でも
偏芯した位置関係に置かれると、フレーム部材と
ケースとの接触個所としてのフレーム部材１０５
の全周縁部に亘つて均等な圧定力を及ぼすことが
できなくなり、気密シールの確実性が失われてし
まう。しかし本考案による後者は、固定用ボルト
６をフレーム部材５の軸芯部に対して正しく同軸
位置に保ちやすい支持構造を備えているうえに、
蝶ナツト８の締結押圧力が及ぼされる受圧面が、
前者は極く直径が小さい筒状部材１０９の筒端面
であるのに対して、後者はそれよりはるかに直径
の大きいフイルタカバー１０の筒端面であるの
で、フイルタの交換組付け操作をかなり無神経に
行つても締結押圧力は充分に均等な分布をもつて
フイルタカバー１０の鍔状周縁部１０ｃに及ぼさ
れるので、フイルタ４のフレーム部材５は高い気
密性が保たれる状態のもとにフイルタケース１に
圧定される。また前者の円盤状フレーム部材１０
５では、その中心部に及ぼされつづける押圧力に
よつて、盤材のクリープ現象により時の経過と共
に中心部分にへたりが生じて、フレーム部材１０
５の周縁部に対する圧定力が弱まり、気密シール
性が低下する傾向があるが、本考案のフレーム部
材５に関してはこのような現象は起こり得ない。

上記実施例ではフイルタのフレーム部材をケー
ス内壁面に固定させる手段として、固定用ボルト
と蝶ナツトを使用しているが、この固定手段は
様々に設計変更が可能であり、例えばフイルタカ
バー１０とケース底板１１との間にスプリング材
を介在させるなどの方法をとつてもよい。またフ
イルタ４およびフイルタケース１の形状も本考案
の技術思想の範囲を逸脱することなく多様な設計
変更を行うことができる。

［考案の効果］ 上記の如き構成を備えた本考案によるエアフイ
ルタは、その製造時または消耗品としてのフイル
タの交換時に、特別の組付け上の注意力を払うこ
とを要せずに、フイルタのフレーム部材をフイル
タケースの内壁面に対して所要の気密シールが保
たれた状態のもとに容易に取り付けることができ
る。

またフレーム部材を組み付けたフイルタとフイ
ルタカバーとは別体をなしているので、従来のエ
アフイルタと異なつて汚損フイルタの交換時に、
フイルタカバーを同時に廃棄しなくても済むよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示した側断面図である。第
２図と第３図はフイルタケースの構造が幾分相異
する本考案の他の実施例を示したそれぞれ側断面
図と上面図である。第４図はフイルタカバーの斜
視図である。第５図と第６図はフイルタの製造方
法の一例の説明図である。第７図と第８図は従来
のエアフイルタの側断面図と、内蔵されているフ
イルタカバーの側断面図である。 図中、１……フイルタケース、２，３……空気
の入口と出口、４……フイルタ、５……フレーム
部材、６……固定用ボルト、７……ガスケツト、
８……蝶ナツト、１０……フイルタカバー、１８
……スプリング、６＋８＋１８……固定手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 空気の入口と出口を設けたフイルタケースと、 該フイルタケース内に前記出口を覆つて配さ
   れ、外向きのフランジ状部を有するフレーム部材
   を前記出口の筒端面に組付けた軸流式筒状フイル
   タと、 該フイルタの外周面を保護するための筒状フイ
   ルタカバーと、 前記フイルタおよびフイルタカバーの軸芯部に
   挿通させた状態のもとに、その一端側を前記フイ
   ルタケースに固定させた固定用支柱としてのボル
   ト、該ボルトの他端側に設けたねじ溝と、該ねじ
   溝に螺着されたナツトと、該ナツトと前記フレー
   ム部材の中空軸部下端面との間のスプリングとか
   らなる締結手段、 および該締結手段による締結押圧力を前記フイ
   ルタカバーに伝えるための、該フイルタカバーの
   他方の筒端面に一体成型された複数条のスポーク
   およびその中心に設けられたボルト挿通穴を有す
   る押圧力伝達部材とからなり、 前記フイルタカバーの一方の筒端面を前記フレ
   ーム部材のフランジ状部に圧接させると共に、該
   フレーム部材を前記フイルタケースの内壁面に圧
   定させるための係脱可能な固定手段と を備えるエアフイルタ。