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技術 自動車用内燃機関の吸気フィルタ

出願人 マンウントフンメルゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
発明者 モーゼル、ニコラスフランツ、アンドレアスシンプフ、ビルギットハンマーシック、ジョルクヴァルテンベルク、クラウスヴァイヘンバッヒャー、エメーゼシュスター、マシアスセドツィッヒ、ウォルフガングビュール、ハインツシュテウス、アンドレアスヴェルナー、ユルゲンシュペート、ハラルドグラードル、マシアスレッヒナー、ミカエルリンデ、ハンスユルゲンノイマン、ウーベ
出願日 2005年3月31日 (14年7ヶ月経過) 出願番号 2007-505562
公開日 2007年11月1日 (12年0ヶ月経過) 公開番号 2007-530864
状態 特許登録済
技術分野 吸い込み系統 ガス中の分散粒子の濾過
主要キーワード 空気受け 波状部材 弾性フィルタ 前端部領域 波状面 自在管 フィルタチューブ 空気入口開口
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年11月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題・解決手段

本発明は、自動車内燃機関用吸気フィルタに関する。該フィルタ清浄前空気吸入領域濾過媒体、および清浄空気管からなり、清浄前空気吸入領域は自動車のエンジンボンネットの下側に配置されている。そして清浄前空気吸入領域はエンジンボンネットに連結されている。濾過媒体はチューブ状物体からなり、該チューブ状物体は内燃機関吸気を十分に濾過することができる多孔性を備えている。

概要

背景

米国特許公報第4932490号に内燃機関を搭載した自動車が開示されている。該エンジン吸入空気を供給するために、自動車の前側から流入する空気を通す清浄前空気通路エンジンボンネットに設けられている。該清浄前空気通路はフィルタハウジングに導かれ、該フィルタハウジング内には前記清浄前空気を濾過するフィルタエレメントが装着されている。濾過により清浄化された空気は、エンジンボンネット側に設けられた清浄空気通路を通って空気受け入れ部に流れ、そこからフレキシブルチューブを通って前記内燃機関に導かれる。エンジンボンネットを開く際に、該フレキシブルチューブは前記清浄空気通路から外れることがない。空気フィルタは、前記エンジンボンネットに固定され、要すれば交換することができる。空気フィルタを固定するためにハウジングが設けられており、該ハウジングは開くことができる。

この装置における欠点は、空気フィルタのハウジングはリジッドに構成されており、同様にエンジンボンネットに設けられる特殊な形状に形成された板部材からなる清浄空気および清浄前空気を導く部材もリジッドに構成されていることである。このことは、安全性のためにエンジンボンネットの比較的しなやかに形成されていなければならない領域を強化することになる。そのほか、空気フィルタエレメントを装着するためにハウジングが必要であり、該ハウジングはエンジンボンネットの重量を少なからず増大させる。
米国特許第4932490号公報

概要

本発明は、自動車の内燃機関用吸気フィルタに関する。該フィルタ清浄前空気吸入領域濾過媒体、および清浄空気管からなり、清浄前空気吸入領域は自動車のエンジンボンネットの下側に配置されている。そして清浄前空気吸入領域はエンジンボンネットに連結されている。濾過媒体はチューブ状物体からなり、該チューブ状物体は内燃機関の吸気を十分に濾過することができる多孔性を備えている。

目的

本発明は、エンジンボンネットに取り付けられて、該エンジンボンネットの機能を損なうことなく、また特別なハウジングを必要とすることがない内燃機関の吸気フィルタを提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

清浄前空気吸入領域と、濾過媒体と、清浄空気管とを備え、前記清浄前空気吸入領域は自動車エンジンボンネットの下側に配置されて該エンジンボンネットに取り付けられた自動車の内燃機関用吸気フィルタにおいて、前記濾過媒体はチューブ状の部材からなり、該チューブ状の部材は内燃機関吸入空気濾過するのに十分な多孔性を有していることを特徴とする内燃機関用吸気フィルタ

請求項2

前記チューブ状の部材は直径が40〜80mmのフィルタチューブであることを特徴とする請求項1記載の内燃機関用吸気フィルタ。

請求項3

前記チューブ状の部材は円弧状に湾曲可能な折り畳み形状をなすものであることを特徴とする請求項1記載の吸気フィルタ。

請求項4

前記濾過媒体はその長手方向を横切る多数の互いに平行で互いに接することができる折り畳みを有することを特徴とする請求項3記載の内燃機関用吸気フィルタ。

請求項5

前記濾過媒体は清浄空気側あるいは清浄前空気側に弾性支持手段、特に螺旋状に走る支持線条を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

請求項6

チューブ状の部材にはそれをエンジンボンネットに取り付けた側と反対側に実質的に気密な覆いとなる弾性覆いが設けてあることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

請求項7

前記濾過媒体はジグザグ状に折り畳まれたものであり、該折り畳みはチューブ状物体の長手方向に沿って走ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

請求項8

内側に前記濾過媒体を有する少なくとも2個の吸入空気導入管が設けられ、これらの吸入空気導入管はエンジンボンネットの下側に直接に沿って走り共通の空気集合箱に連通することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

請求項9

前記吸入空気導入管にはそれぞれにチューブ状物体からなる濾過媒体が設けてあることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

請求項10

前記吸入空気導入管には空気入口領域空気流量に応じて開きあるいは閉じる流路弁が設けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

請求項11

前記空気集合箱から濾過された空気を内燃機関に導く吸気管が設けられ、該吸気管は周知の管継ぎ手、あるいはフレキシブルあるいは差込み式伸縮可能な導管を介して前記空気集合箱に連結されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

請求項12

前記チューブ状物体は多数の溝状の空洞を有する巻きフィルタであり、各空洞は少なくとも片側が閉ざされていて、空洞に流入した清浄前空気が隣り合う壁を通って流れるように一つの壁を介して隣り合う空洞が交互に閉じられており、該壁は濾過機能を有していることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の吸気フィルタ。

技術分野

0001

本発明は自動車用内燃機関吸気フィルタに関し、清浄前空気吸入領域濾過媒体、および清浄空気管からなり、前記清浄前空気吸入領域は自動車エンジンボンネットの下に配置されて該エンジンボンネットに連結されてる。

背景技術

0002

米国特許公報第4932490号に内燃機関を搭載した自動車が開示されている。該エンジン吸入空気を供給するために、自動車の前側から流入する空気を通す清浄前空気通路がエンジンボンネットに設けられている。該清浄前空気通路はフィルタハウジングに導かれ、該フィルタハウジング内には前記清浄前空気を濾過するフィルタエレメントが装着されている。濾過により清浄化された空気は、エンジンボンネット側に設けられた清浄空気通路を通って空気受け入れ部に流れ、そこからフレキシブルチューブを通って前記内燃機関に導かれる。エンジンボンネットを開く際に、該フレキシブルチューブは前記清浄空気通路から外れることがない。空気フィルタは、前記エンジンボンネットに固定され、要すれば交換することができる。空気フィルタを固定するためにハウジングが設けられており、該ハウジングは開くことができる。

0003

この装置における欠点は、空気フィルタのハウジングはリジッドに構成されており、同様にエンジンボンネットに設けられる特殊な形状に形成された板部材からなる清浄空気および清浄前空気を導く部材もリジッドに構成されていることである。このことは、安全性のためにエンジンボンネットの比較的しなやかに形成されていなければならない領域を強化することになる。そのほか、空気フィルタエレメントを装着するためにハウジングが必要であり、該ハウジングはエンジンボンネットの重量を少なからず増大させる。
米国特許第4932490号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、エンジンボンネットに取り付けられて、該エンジンボンネットの機能を損なうことなく、また特別なハウジングを必要とすることがない内燃機関の吸気フィルタを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0005

この課題は、濾過媒体がチューブ状物体からなり、該チューブ状物体は内燃機関の吸入空気を濾過するのに十分な多孔質のものであるという独立請求項1に記載の上位概念により解決される。

0006

本発明の基本的利点は、フィルタ装置を自動車のエンジンルーム内に場所をとらないで装着できることである。自動車のエンジンボンネット及びエンジンボンネットとエンジンの間の空間を、比較的柔らかい部材あるいは柔らかいチューブ状の濾過体を配置するために好都合に利用することができる。比較的広い面を利用することができるので、多数のチューブ状物体を並置することができる。この形態はエンジンボンネットの構造に適合することができる。

0007

本発明の実施形態では、チューブ状物体を直径が40〜80mmのフィルタチューブとすることが提案される。このようなフィルタチューブは、例えば不織布体からなり、該不織布が濾過媒体としての特性を有している。勿論、本発明の別の実施形態においては、前記チューブ状物体は円弧状に配置できるように折り畳み形状にすることも可能である。このフィルタエレメントの折り畳みは、フィルタ長手方向を横切る多数の互いに平行で互いに接することができる折り畳みに形成される。

0008

さらに他の実施形態では、前記濾過部材は清浄空気側に弾性支持手段を備えている。該支持手段は、特に螺旋状に走る支持線条あるいはそれに対応するような形状の支持格子である。勿論、支持線条は金属材料のみではなくポリマー材製作することができる。エンジンにより暖められた空気が吸入されるのを防ぐために、本発明の好ましい実施形態では前記チューブ状物体には覆いがなされる。該覆いは、吸入すべき新鮮空気が一定の場所、例えばラジエータグリルの上部領域から流入し、吸気フィルタに導かれるようにする。該覆いは音響特性を有している、すなわち、特に内燃機関の吸気騒音が低減される。

0009

別の実施形態のチューブ状物体は、多数の溝状空洞を有する巻きフィルタである。このような巻きフィルタは、短い長さで広い有効濾過面積を有するように構成でき、加えて簡潔に構成でき交換が容易であるという利点を有する。

0010

上記およびその他の本発明の好ましい実施例の特徴が、請求項のほか、明細書及び図面から読み取れ、それらの特徴が個々にあるいは幾つかが組み合わされて本発明の実施形態に実施され、および他の分野で適用されて有利かつそれ自身保護され得る実施形態を具現することができ、それらに対して茲に保護を要請する。

発明を実施するための最良の形態

0011

図1において、自動車のエンジン10は概略的に示されている。該エンジンには開口11があり、該開口を通って吸入空気が流入しエンジンの各シリンダ分配される。エンジンルーム12の上部にはエンジンボンネット13が設けられている。ここに示した図においてはこのボンネットは開けられている。図に見えるエンジンボンネット13の下には清浄空気開口15を有する空気集合箱14がある。該空気集合箱は、さらにチューブ状のフィルタエレメント部材(フィルタチューブ16、17、18、19、20)に連通する開口を有する。これらのフィルタチューブは同様に概略的に示されているが円形あるいは楕円形の断面を有している。さらに、これらのフィルタチューブには開口を介して前記空気集合箱に連通する共鳴室21、22が対応して設けられており、これにより吸気騒音が減衰される。フィルタチューブと共鳴箱は、基本的に気密な覆い23によってエンジンに対して覆われている。該覆いは図では単に破線で示されている。該覆いは、新鮮な空気が矢線24のように前方、つまり自動車の前側からフィルタ領域に流入できるように、自動車の前側、つまりエンジンボンネットの前側に向かって開いている。この新鮮な空気は前記フィルタチューブによって濾過されて内燃機関に吸引される。清浄空気開口15とエンジン10における空気吸入のための開口11との連通はエンジンボンネットを閉じることにより行われる。

0012

前記両開口は弾性連結チューブ25により耐久性があるように接続することができる。また、適当な連結部材で弾性連結を行って、エンジンボンネットを開いた際には連結が解けるようにすることも可能であるが、その際エンジンボンネットを開いた際には開口11が閉じられるようにする必要がある。これは、例えば適当なシャッターあるいは弁で行うことができる。

0013

図2は、他の実施例を示し、図1と同じ構成部品には同じ符号が付されている。図1における可撓性のないフィルタチューブの代わりに、ここでは弾性フィルタチューブ26が空気集合箱14に連結されている。該フィルタチューブ26は濾過機能を有する不織布あるいは紙材からなり、該濾過媒体自体はフィルタの軸方向に対して横向きの多数の互いに平行な折り畳みを有する。これにより、濾過媒体をフレキシブルでエンジンボンネットの構造に適合するように配置することが可能となる。勿論、多くの配置方法が考えられ、特に大きなエンジンの場合にはそれに応じて大きな濾過表面が得られるように配置することが可能である。

0014

図3は巻きフィルタ状の濾過媒体を示す。該巻きフィルタは、第1のフィルタ面部材27とその上設けられた波状面部材28を有する。該波状面部材28の前記フィルタ面部材27への接着は、フィルタエレメントの片側で接着帯29により行われる。巻回する際には、フィルタエレメントの反対側に接着帯30が取り付けられ、該接着帯が前記波状部材28をすでに巻回されたフィルタ面部材27に接着する。これにより、空気が流入できる片側に開いた通路31が形成される。空気は該通路の反対側から流出することはできず、濾過機能を有する前記波状部材28を通って濾過されて出てくる。勿論、このような巻きフィルタは楕円柱状あるいは図4に示されたような角柱状に形成することもできる。

0015

図4は、各通路の開口が交互に閉じられた状況を示す。清浄前空気は矢線32のように通路に流入し、これらの通路を矢線34のように流れ、清浄化されて矢線34のように流出する。

0016

図5底板41の上方にエンジン40が配置された前輪駆動車を示す。該エンジンの前には冷却システム42が配置されている。該冷却システム42の前方にはショックアブソーバ43が設けられている。エンジンルームはエンジンボンネット44により閉じられている。該エンジンボンネットの下側には空気集合箱45が該ボンネットに固定されている。該空気集合箱45から吸気管47が接続フランジ46を介して内燃機関40まで延びている。前記空気集合箱45には少なくとも一つの吸入空気導入管48が連結されている。該吸入空気導入管48は同様にエンジンボンネット44の下側に該ボンネットに直接固定され、空気流入口49まで延びている。該空気流入口49は内燃機関の前端部領域に設けられている。前記吸入空気導入管48内にはフィルタチューブ50が前記空気流入口49から前記吸入空気導入管48の長さだけ延びている。

0017

前記空気流入口49における吸気騒音を低減するために、吸入空気導入管48に流路弁51を設けることができる。この流路弁は空気導入管断面積空気流量に応じて減少させ、それにより内燃機関の吸気騒音の放射を防止する。前記流路弁は前記空気流入口49に直接に、あるいはまたフィルタチューブ50の前に設けることも可能である。前記吸入空気導入管48の下側には音波吸収遮蔽マット52が取り付けられ、該マットは同時に複数の吸入空気導入管を覆うことになる。前記吸気管47はエンジンボンネット44が開放可能であるように長さ方向にフレキシブルな管からなる。この柔軟性は、例えば蛇腹管あるいは入れ子式伸縮自在管とすることにより達成される。エンジンボンネットを整備のために取り外すことができるようにする場合には、前記吸気管47を強固なものとすることができる。この場合には、該吸気管47は連結フランジ46で切り離す必要がある。その場合、吸気管47とフランジ46の連結は差込式とすることにより行うことができる。

0018

図6はフィルタチューブ50の詳細を示す図である。このフィルタチューブは長手方向にジグザグに折り畳まれていて、前記吸入空気導入管48内に配置されている。清浄前空気はフィルタチューブ50の内側に流入する。勿論、斜線を施した部分は密閉する必要があるが、これはその部分に対応するように形成されたフランジにより行われる。濾過すべき空気は前記フィルタチューブ48の内側に流入し、外側の清浄空気領域に出て、吸入空気導入管を通って空気集合箱45へ流れる。

0019

図7は、空気入口領域に配置された個々の吸入空気導入管48a〜48dを自動車の前方から見た詳細図を示す。図では4個の吸入空気導入管が前記空気集合箱に導かれていることがわかる。個々の吸入空気導入管を設けることの利点は、それらがいろいろに導かれることで、その結果エンジンボンネットを柔軟に構成できることである。吸入空気導入管が空気集合箱に流入する際に断面積が増大する。この断面積の増大は吸気騒音を改善するのに必要である、つまり音波反射させるのに必要である。流入空気導入管をエンジンボンネットの下側に配置する場合には、空気入口開口は、暖まった空気が吸入されることがなく、常に前部領域の新鮮な空気が導入されるように、エンジンルームに対して気密にされることが得策である。

図面の簡単な説明

0020

エンジンボンネットを開いた乗用車のエンジンルームを概略的に示した図である。
図1に示してあるフィルタの変形例を装着した図1対応図である。
エンジンボンネットに取り付ける巻きフィルタを示す図である。
エンジンボンネット構造に最適に適合する巻きフィルタの変形例を示す図である。
自動車のエンジンルームの概略図である。
折り畳みフィルタエレメントである。
図5の前方から見た部分図である。

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