JP2006233777A - エアクリーナのハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】 ハウジングに作用する衝撃を有効に吸収できるとともに、破片やダストがエンジン等に吸い込まれるのを防止することができるエアクリーナのハウジングを提供する。
【解決手段】 エンジンルーム内に搭載され、内部にエアフィルタ１４を設けたエアクリーナのハウジング１１において、エアフィルタ１４の上流側に、脚部１７として不織布等の厚さ方向全てにおいて繊維集合体よりなる変形部材２４を設ける。そして、ハウジング１１に対して衝突事故等により外力荷重が作用したとき、変形部材２４が変形して衝撃が吸収されるようにする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両のエンジンルーム内に搭載されるエアクリーナのハウジングに関するものである。

一般に、エンジンの吸気系に接続されるエアクリーナのハウジングは、エンジンルーム内においてボンネットパネルに近接した上方位置に配置されているため、衝突事故等により変形されたボンネットパネルがエアクリーナのハウジングに接触することがある。この場合、エアクリーナのハウジングは強化樹脂等の比較的剛性の高い材料で形成されているので、このハウジングによりボンネットパネルの変形が抑制されることがある。従って、このような場合は、十分な衝撃吸収機能を得ることができないおそれがあった。

このような不具合を解消するために、例えば特許文献１に開示されるようなエアクリーナのハウジングも従来から提案されている。すなわち、この従来構成においては、ハウジングがその外郭を形成する高剛性の基材部と、ハウジングの周壁面の一部を形成するように基材部と一体的に形成された衝撃吸収部とから構成されている。そして、衝撃吸収部が変形可能な材料で形成され、衝突事故の発生に伴い、エアクリーナのハウジングに衝撃が加わったとき、衝撃吸収部が変形して衝撃が吸収される。これにより、ボンネットパネルの変形が許容されるようになっている。
特開２００３−２９３８７０号公報

ところが、特許文献１のエアクリーナのハウジングにおいては、衝撃吸収部がハウジング内に配設されたエアフィルタの下流側に設けられている。このため、衝突事故の発生時に、衝撃吸収部が変形して破壊した場合、その破壊箇所から発生する破片や、ハウジング外から破壊箇所の割れ口等を介して侵入するダスト等がエンジン内に吸い込まれて、エンジントラブルを発生しやすいという問題があった。

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、衝撃吸収時に変形部材が破壊するのを抑制することができるとともに、たとえ僅かな破壊が生じた場合でも、その破片やダストがエンジン等に吸い込まれるのを防止することができるエアクリーナのハウジングを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンルーム内に搭載され、内部にエアフィルタを設けたエアクリーナのハウジングにおいて、前記エアフィルタの上流側で、外力荷重が作用する部分に厚さ方向全てにおいて繊維集合体よりなる変形部材を設け、外力が作用した場合には前記変形部材が変形して外力を吸収するように構成したことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記変形部材を不織布により構成したことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記変形部材が硬質部と軟質部とを有し、硬質部においてハウジングに固定されるとともに、外力荷重により軟質部が変形することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明においては、請求項３に記載の発明において、前記変形部材は、低融点繊維と高融点繊維とよりなり、低融点繊維を溶融固化させることにより、前記硬質部が形成されたことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明においては、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記エアフィルタをエア流の上流側に位置する第１のハウジングケースとエア流の下流側に位置する第２のハウジングケースとの間に配置し、前記変形部材を第１のハウジングケースに設けたことを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記第１ハウジングが車体に固定される脚部を有し、その脚部を変形部材により構成したことを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明においては、請求項６に記載の発明において、前記脚部がほぼ円筒状をなしていることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明においては、請求項７に記載の発明において、脚部の内部空間に対応して第１ハウジングに透孔を設けたことを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明においては、請求項５に記載の発明において、前記変形部材が環状をなすとともに、第１のハウジングケースの周壁部の一部を構成していることを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明においては、請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の発明において、変形部材は、複層構造をなしていることを特徴とするものである。
（作用）
請求項１に記載の発明においては、衝突事故の発生等によりハウジングに外力荷重が作用したとき、変形部材が変形してボンネットパネルの変形が許容されるとともに、衝撃を吸収することができる。この場合、変形部材が厚さ方向全てにおいて繊維集合体により構成されているため、その変形部材は割れ等の破壊を生じたりすることなく変形するのみである。また、そして、変形部材がエアフィルタの上流側に設けられて、その上流側の変形部材の変形により衝撃が吸収されるため、エアフィルタの下流側のハウジングケース等が破壊されるのを防止することが可能になる。従って、その破壊にともなう破片等がエンジン内に吸入されるのを未然に防止でき、エンジントラブル等の発生を防止することが可能になる。さらに、変形部材が割れたりすることがないため、割れた部分から吸気音や吸気音に起因する共鳴音等が外部に出てしまうことを抑止できる。

請求項２に記載の発明においては、変形部材を不織布により構成したことにより、変形部材の変形を許容しつつも、同変形部材が破壊するのを確実に抑制することができる。
請求項３に記載の発明においては、変形部材に硬質部と軟質部とが設けられているため、硬質部に所定の剛性を持たせて、その部分でハウジングに取り付けることができるとともに、ハウジングに外力荷重が作用したとき、軟質部において容易に変形させることができる。

請求項４に記載の発明においては、低融点繊維を比較的低い温度で溶融させて、固化させるのみで、取付部として機能する硬質部を形成できるため、製造が容易で、しかも、部品点数の増加を抑えることができる。

請求項５に記載の発明においては、変形部材をエアフィルタの下流側に確実に配置することができる。
請求項６に記載の発明においては、ハウジングに外力荷重が作用したとき、変形部材よりなる脚部が変形して、十分な衝撃吸収効果を発揮させることができるとともに、変形部分をエアフィルタから離隔して配置できるため、エアフィルタの機能、すなわちエアクリーナとしての機能が阻害されることはほとんどなく、変形後も充分な濾過機能を維持できる。しかも、変形部材が脚部を構成しているため、ハウジングの本体部分には構造変更を加える必要がなく、ハウジングの製造に関して、従来の製造設備及び製造方法にわずかの変更を加えるのみでよく、製造が簡単である。

請求項７に記載の発明においては、脚部が円筒状をなしているため、適度な剛性を有し、ハウジングの荷重を充分に支えることができる。そして、ハウジングに対して所定値以上の外力が作用した場合には、脚部が座屈状に変形して衝撃を吸収することができる。

請求項８に記載の発明においては、車体に対する脚部の取付けを、透孔を介して簡単に行うことができる。
請求項９に記載の発明においては、環状をなす変形部材の座屈状の変形により、衝撃を有効に吸収できる。

請求項１０に記載の発明においては、変形部材が複層構造をなしているため、その変形部材に剥離荷重を作用させることが可能になり、このため、少ない変形量で、衝撃を充分に吸収できる。

以上のように、この発明によれば、衝突等に際してボンネットパネルの変形を適切に許容して、衝撃吸収を有効に許容できるとともに、破片やダスト等がエンジンに吸い込まれるのを抑止でき、エンジントラブルを未然に防止することができる。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図４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のハウジング１１は、上面を開口した有底箱型の第１のハウジングケースとしての下ハウジングケース１２と、下面を開口した有蓋箱型の第２のハウジングケースとしての上ハウジングケース１３とから構成されている。両ハウジングケース１２，１３は、それらの開口周縁に形成されたフランジ部１２ａ及び被覆部１３ａを互いに係合させた状態で、図示しない止め具によりフランジ部１２ａ及び被覆部１３ａクランプすることにより止着されている。両ハウジングケース１２，１３内に配置されるように、下ハウジングケース１２と上ハウジングケース１３との間にはエアフィルタ１４が挟着保持されている。

前記下ハウジングケース１２の一側面には、下ハウジングケース１２内にエアを取り込むためのエア流入口１５が貫通形成されている。そのエア流入口１５と反対側に位置するように、上ハウジングケース１３の他側面には、図示しないエンジンの吸気系へエアを送り出すためのエア流出口１６が貫通形成されている。そして、エア流入口１５から下ハウジングケース１２内に取り込まれたエアが、エアフィルタ１４により濾過されて上ハウジングケース１３内に導入された後、エア流出口１６から送り出されて、エンジンの吸気系に供給されるようになっている。従って、エア流の経路において、下ハウジングケース１２がエアフィルタ１４の上流側に、上ハウジングケース１３が下流側にそれぞれ配置されている。

図１及び図２に示すように、前記下ハウジングケース１２の底面の複数箇所（通常３または４箇所）には脚部１７が所定間隔をおいて突設され、それらの脚部１７の底面には取付孔１７ａが形成されている。各脚部１７の取付孔１７ａにはゴム等の弾性材よりなる筒状の防振部材１８が取り付けられ、その防振部材１８の中心にはカラー１９が嵌着されている。そして、各脚部１７の防振部材１８上にワッシャ２０を配置した後、各防振部材１８を通して車体２１の下面に予め固定された状態にあるナット２２にボルト２３を螺合することにより、ハウジング１１がエンジンルーム内で車体２１上に搭載されている。

図２及び図３に示すように、この実施形態においては、前記各脚部１７は、外力荷重を受けたときに変形可能な変形部材２４から構成されている。この変形部材２４は厚さ方向全てにおける繊維集合体としての不織布から形成され、脚部１７に対応して下ハウジングケース１２に形成された透孔２５の下面開口縁に対して接着により固定されている。変形部材２４、すなわち不織布は、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等よりなる長さ１０〜１００ｍｍ程度の繊維を絡み合わせて構成されている。また、この実施形態では、変形部材２４は、同材質で分子量が異なる低融点繊維と高融点繊維とをほぼ同率で混合してなり、その変形部材２４の上端部及び下端部付近に対して部分的に加熱処理が施されている。この加熱により、変形部材２４の上下両端部には低融点繊維が溶融して固化した硬質部２４ａ，２４ｂが形成されるとともに、中間部には低融点繊維の溶融していない軟質部２４ｃが形成されている。この軟質部２４ｃは、所定値以上の外力荷重を受けると、破壊することなく変形するとともに、通気性及び吸音性を有している。

次に、前記のように構成されたエアクリーナのハウジング１１の作用を説明する。
さて、このエアクリーナのハウジング１１を搭載した車両において、衝突事故の発生等によりボンネットパネルを介してハウジング１１に対してその上方から所定値を超える外力荷重が作用すると、図４に示すように、各脚部１７の円筒状をなす変形部材２４の軟質部２４ｃが座屈状に変形して衝撃が吸収される。これにより、ボンネットパネルの変形が許容されて、衝撃が緩和される。このため、上ハウジングケース１３等のハウジング１１が破損されたり、ハウジング１１の破壊によって割れ等が形成されたりすることを抑止できる。従って、ハウジング１１の破片や外部ダストがエンジンに吸い込まれて、エンジントラブル等が発生するのを防止することができる。

そして、この場合、変形部材２４が不織布により構成されているため、その変形部材２４は変形するのみで、破壊のおそれはほとんどない。また、変形部材２４がエアフィルタ１４の上流側に位置する下ハウジングケース１２の脚部１７に設けられているため、たとえ変形部材２４の変形時に僅かな破壊や割れ目が生じた場合でも、その破片や割れ目を通ってきた外部からのダストはエアフィルタ１４により濾過される。よって、破片やダストがエンジンに吸い込まれて、エンジントラブル等が発生するのを有効に防止することができる。

また、変形部材２４が剪断されたりするおそれがほとんどないため、引き裂かれた亀裂からエンジン音や吸気音等の異音が出てくるようなことを抑えることができる。
さらに、変形部材２４に硬質部２４ａ，２４ｂと軟質部２４ｃとが形成されている。このため、図２に示すように、硬質部２４ａ，２４ｂにより変形部材２４を下ハウジングケース１２に対して強固に固定できる。そして、ハウジング１１に外力荷重が作用したときには、図４に示すように、変形部材２４を軟質部２４ｃにおいて容易に変形させて、衝撃を有効に吸収することができる。

しかも、このハウジング１１では変形部材２４が各脚部１７を構成している。このため、ハウジング１１の構造を大幅に変更することなく、脚部１７のみを変形部材２４で構成するという部分的な構成変更により、十分な衝撃吸収効果を発揮させることができる。

さらに、変形部材２４が不織布で形成されて通気性を有しているため、特に、固化されていない軟質部２４ｃの部分から音を逃がすことができる。よって、吸気系管内で共鳴している吸気音の音圧を下げて、吸気音を低減させることもできる。

以上に述べた第１実施形態の効果を列挙すれば以下の通りである。
・ ハウジング１１に外力荷重が作用したとき、変形部材２４が破壊されたりすることなく変形して衝撃を吸収し、ボンネットパネルの充分な変形を許容できるとともに、ハウジング１１の破損を防止できる。

・ 変形部材２４が破壊しないため、引き裂かれた部分から吸気音や吸気音に起因する共鳴音等が外部に出てしまうことを抑止できる。
・ 変形部材２４がエアフィルタ１４の上流側に設けられているため、仮に変形部材２４に割れ目が形成されたとしても、ダスト等がエンジンに吸い込まれることを抑制できる。

・ 通常使用時においては、吸気に伴う振動を変形部材２４の軟質部２４ｃで吸収でき、車体振動を低下させることが可能になる。
・ 変形部材２４の両端部に硬質部２４ａ，２４ｂが、それらの間に軟質部２４ｃが形成されているため、変形部材２４を脚部１７として硬質部２４ａ，２４ｂにおいて強固にハウジング１１に取り付けることができるとともに、ハウジング１１に外力荷重が作用したとき、軟質部２４ｃにおいて容易に変形させることができる。

・ 変形部材２４の低融点繊維を比較的低い温度で溶融させて、固化させるのみで、取付部として機能する硬質部２４ａ，２４ｂを形成できるため、製造が容易で、しかも、取付けのための専用部品が不要で、部品点数の増加を抑えることができる。

・ 変形部材２４が脚部１７を構成しているため、変形部材２４をエアフィルタ１４から離隔して配置できるため、変形後もエアフィルタの機能が阻害されることはほとんどなく、充分な濾過機能を維持できる。

・ 同じく変形部材２４が脚部１７を構成しているため、ハウジング１１の本体部分には構造変更を加える必要がなく、ハウジングの製造に関して、従来の製造設備及び製造方法にわずかの変更を加えるのみでよく、製造が簡単である。

・ 脚部１７を構成する変形部材２４が円筒状をなしているため、適度な剛性を有し、ハウジングの荷重を充分に支えることができる。そして、所定値以上の外力が作用した場合には、変形部材２４が座屈状に変形して有効に衝撃を吸収することができる。

・ 脚部１７の内部空間に対応して下ハウジングケース１２に透孔２５が形成されているため、車体２１に対する脚部１７のボルト２３による取付けを、透孔２５を介して簡単に行うことができる。

（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５及び図６に示すように、ハウジング１１の下ハウジングケース１２が、エア流入口１５を形成した周壁部２７と、複数の脚部１７を一体に突出形成した底板部２８とに分割して構成されている。下ハウジングケース１２の周壁部２７と底板部２８との間には、環状の変形部材２９が接着により取り付けられている。この変形部材２９は、前記第１実施形態の変形部材２４と同様に厚さ方向全てにおける繊維集合体としての不織布から形成され、その上下両端部には硬質部２９ａ，２９ｂが設けられるとともに、中間部には軟質部２９ｃが設けられている。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態の場合と同様に、衝突事故の発生等によりハウジング１１に所定値を超える外力荷重が作用すると、図６に示すように、変形部材２９の軟質部２９ｃが座屈状に変形して衝撃が吸収される。そして、第１実施形態と同様に、この衝撃吸収に際して変形部材２９が破壊するのを抑制することができるとともに、たとえ僅かな破壊が生じた場合でも、その破片やダストがエンジン等に吸い込まれるのを防止することができる。

従って、この第２実施形態においては、前記第１実施形態とほぼ同様な効果を得ることができる。
（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７に示すように、ハウジング１１の脚部１７を構成する変形部材２４が、複数の不織布層３０を相互に接着や溶着により積層一体化した複層構造からなっている。

従って、この第３実施形態によれば、前記第１実施形態及び第２実施形態とほぼ同様の作用効果に加えて、変形部材２４の変形時に各不織布層３０間で剥離応力が作用するため、衝撃吸収能力を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。
・ 前記各実施形態において、変形部材２４，２９を不織布以外の繊維集合体、例えば、３次元織物や、あるいは複数枚の平織り布を積層した積層体で形成すること。

・ 前記第１実施形態と第２実施形態との双方の構成を備えるようにすること。つまり、脚部１７として変形部材２４を用いるとともに、下ハウジングケース１２の一部に変形部材２９を設けること。

・ 前記第２実施形態において、変形部材２９を第３実施形態と同様の複数層構造にすること。

第１実施形態のエアクリーナのハウジングを示す断面図。 図１のハウジングの一部を拡大して示す部分断面図。 図１のハウジングの脚部を拡大して示す断面図。 図２のハウジングにおける脚部の変形状態を示す部分断面図。 第２実施形態のエアクリーナのハウジングを示す要部断面図。 図２のハウジングにおける変形部材の変形状態を示す要部断面図。 第３実施形態のエアクリーナのハウジングにおける脚部を示す断面図。

符号の説明

１１…ハウジング、１２…下ハウジングケース、１３…上ハウジングケース、１４…エアフィルタ、１５…エア流入口、１６…エア流出口、１７…脚部，２１…車体、２４…変形部材、２５…透孔、２７…周壁部、２９…変形部材、２４ａ，２４ｂ，２９ａ，２９ｂ…硬質部、２４ｃ，２９ｃ…軟質部。

Claims (10)

1. エンジンルーム内に搭載され、内部にエアフィルタを設けたエアクリーナのハウジングにおいて、
   前記エアフィルタの上流側で、外力荷重が作用する部分に厚さ方向全てにおいて繊維集合体よりなる変形部材を設け、外力が作用した場合には前記変形部材が変形して外力を吸収するように構成したことを特徴とするエアクリーナのハウジング。
2. 前記変形部材を不織布により構成したことを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナのハウジング。
3. 前記変形部材は硬質部と軟質部とを有し、硬質部においてハウジングに固定されるとともに、外力荷重により軟質部が変形することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアクリーナのハウジング。
4. 前記変形部材は、低融点繊維と高融点繊維とよりなり、低融点繊維を溶融固化させることにより、前記硬質部が形成されたことを特徴とする請求項３に記載のエアクリーナのハウジング。
5. 前記エアフィルタをエア流の上流側に位置する第１のハウジングケースとエア流の下流側に位置する第２のハウジングケースとの間に配置し、前記変形部材を第１のハウジングケースに設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のエアクリーナのハウジング。
6. 前記第１のハウジングが車体に固定される脚部を有し、その脚部を前記変形部材により構成したことを特徴とする請求項５に記載のエアクリーナのハウジング。
7. 前記脚部がほぼ円筒状をなしていることを特徴とする請求項６に記載のエアクリーナのハウジング。
8. 脚部の内部空間に対応して第１ハウジングに透孔を設けたことを特徴とする請求項７に記載のエアクリーナのハウジング。
9. 前記変形部材が環状をなすとともに、第１のハウジングケースの周壁部の一部を構成していることを特徴とする請求項５に記載のエアクリーナのハウジング。
10. 変形部材は、複層構造をなしていることを特徴とする請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載のエアクリーナのハウジング。

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