JP2006342684A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】 エアクリーナの品質、性能を低下させることなく、しかも放射音対策をも兼ね備えた態様で吸着エレメントを取り付ける。
【解決手段】 エアクリーナ１のハウジング１Ａ内に気化した燃料を吸着する吸着エレメント１０を備えるにあたり、前記吸着エレメント１０を、気化燃料を吸着する吸着材１１と、その周囲に配されて、吸着材１１を保持するフレーム１２とで構成し、前記フレーム１２にその一面から突出する第１溶着突起１５を形成する。また、前記ハウジング１Ａの内面に、互いに交差して前記ハウジング１Ａの内面から突出する複数のリブ２０を形成し、前記フレーム１２に形成された第１溶着突起１５に対応する位置に、周囲が前記リブ２０で囲まれた第２溶着突起２５を形成する。そして、吸着エレメント１０を、前記第１溶着突起１５を前記第２溶着突起２５に突き当てて、前記ハウジング１Ａの内面に振動溶着して取り付ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関の吸気系統を流れるエアを濾過するエアクリーナに関する。

内燃機関においては、蒸発して気化した燃料が、エンジン側からエアクリーナの内部に流入することがある。従来から、エアクリーナではかかる気化燃料を吸着させるために、フィルタエレメントに加えて吸着材をエアクリーナの内部に設けることが行われていた。

例えば、特許文献１に示されたエアクリーナでは、そのハウジングの内面に平行に延びる複数のリブが形成されており、これらリブの間に吸着材がそれぞれはめ込まれるようにして設けられている。

一方、特許文献２に示されたエアクリーナでは、そのハウジング内をクリーンサイドとダーティーサイドとに仕切るようにして設けられたフィルタエレメントを備えている。そして、クリーンサイドにて、板状の吸着エレメントがフィルタエレメントと平行に配されるようにして設けられている。ハウジング内面には、フィルタエレメントと平行をなす様にして中心側に向けて張り出す内フランジ部が全周にわたり形成されている。そして、内フランジの一面側には溶着用のピンが形成されている。一方、吸着エレメントはその周縁にフレームが設けられている。このフレームには、内フランジに形成された溶着用のピンに対応する位置に挿入孔が形成されている。

吸着エレメントは、そのフレームに形成された挿入孔に溶着用のピンを挿入させ、フレームの面から突出した溶着用のピンの先端を加熱して潰し、この溶着用のピンでフレームをかしめることで、ハウジングに取り付けられている。

特開２００１−３３６４５４号公報 特開２００２−２６６７１３号公報

しかしながら、特許文献１に示されたエアクリーナでは、吸着材をこのエアクリーナ専用にあえて製造する必要があり、吸着材には汎用性がない。また、取付を工夫しなければ、内面から吸着材が離脱することにもなりかねない。

一方、特許文献２に示されたエアクリーナでは、吸着エレメントを取り付ける際に、ピンを加熱する際の熱により吸着エレメントが悪影響を受けるだけでなく、加熱の際にピンの先端から溶けだしたピンの溶けカスが発生するおそれがある。加えて、特許文献２に示されたエアクリーナでは、吸着エレメントがエアの通路全体を覆う構成のため、エアの通過抵抗を増大させてしまう。

さらに、エアクリーナからの放射音対策を別途行う必要がある。

そこで、本発明では、エアクリーナの品質、性能を低下させることなく、しかも放射音対策をも兼ね備えた態様で吸着エレメントを取り付けたエアクリーナを提供する。

本発明では、このような課題を解決するべく、第１に、外殻をなすハウジング（１Ａ）と、このハウジング（１Ａ）内に配されて、このハウジング（１Ａ）内に取り込まれたエアを濾過するフィルタエレメント（６）と、蒸発してハウジング（１Ａ）内に流入された気化燃料を吸着する吸着エレメント（１０）を備えたエアクリーナであって、前記吸着エレメント（１０）を、気化燃料を吸着する吸着材（１１）と、この吸着材（１１）の周囲に配されて、該吸着材（１１）を保持するフレーム（１２）とで構成し、前記フレーム（１２）にその片面から突出する第１溶着突起（１５）を形成せしめ、前記ハウジング（１Ａ）の内面に互いに交差して前記ハウジング（１Ａ）の内面から突出する複数のリブ（２０）を形成し、さらに、前記ハウジング（１Ａ）の内面に、前記吸着エレメント（１０）のフレーム（１２）に形成された第１溶着突起（１５）に対応する位置に、その周囲が相互に交差する一対のリブ（２０）で囲まれた第２溶着突起（２５）を形成して、前記吸着エレメント（１０）を、前記第１溶着突起（１５）を前記第２溶着突起（２５）に突き当てて、前記ハウジング（１Ａ）内面に振動溶着して取り付けることとした。

このエアクリーナにおいて、前記ハウジング（１Ａ）の内面における前記吸着エレメント（１０）のフレームに対向する部位は、フレーム（１２）に対向する部位の全体、又は前記第２溶着突起（２５）の周囲を囲む前記リブ（２０）の内側の部位を部分的に該ハウジング（１Ａ）の内方に向けて突出するとよい。

また、本発明では、上記の課題を解決すべく、第２に、外殻をなすハウジング（１Ａ）と、このハウジング（１Ａ）内に配されて、このハウジング（１Ａ）内に取り込まれたエアを濾過するフィルタエレメント（６）と、蒸発してハウジング（１Ａ）内に流入された気化燃料を吸着する吸着エレメント（１０）を備えたエアクリーナであって、前記吸着エレメント（１０）を、気化燃料を吸着する吸着材（１１）と、この吸着材（１１）の周囲に配されて、該吸着材（１１）を保持するフレーム（１２）とで構成し、前記フレーム（１２）にはその片面から突出する第１溶着突起（１６）を形成し、前記ハウジング（１Ａ）の内面に、互いに交差して前記ハウジング（１Ａ）の内面から突出する複数のリブ（２０）を形成すると共に、これらリブ（２０）の形成されている領域に、前記フレーム（１２）に対応する形状の取付面（３０）を形成し、この取付面（３０）には、その両側縁に、この取付面（３０）の延びる方向に沿って取付面（３０）から突出する壁部（３１）を形成し、前記第１溶着突起（１６）と前記取付面（３０）とを突き合わさせて、前記吸着エレメント（１０）を前記ハウジング（１Ａ）の内面に振動溶着することとした。

このエアクリーナに関しても、前記取付面（３０）は前記ハウジング（１Ａ）の内面から前記壁部（３１）と共にこのハウジング（１Ａ）の内方に向けて突出させるとよい。

なお、上記第１及び第２のエアクリーナに関し、前記フィルタエレメント（６）を、前記ハウジング（１Ａ）の内部をクリーンサイドとダーティーサイドとに仕切るように配置させ、前記吸着エレメント（１０）を前記クリーンサイドに配置するとよい。

本発明によれば、吸着エレメントがエアクリーナの内面に沿うようにして取り付けられるため、エアクリーナの内部を流れるエアの通過抵抗を増大させず、しかも、エアの流れを乱すことなくエアに含まれるカーボンを吸着させる。

また、吸着エレメントの取付けの手法として振動溶着を採用したことにより、吸着エレメントを強固にハウジングに固定させることができる。

また、内面には相互に交差するリブが形成されているので、このリブが放射音の発生を阻止する。

そして、上記の第１の発明では、振動溶着の際に溶着される第１溶着突起の周囲がリブでかこまれている。このため、内面に形成されたリブは、放射音対策の機能と共に、振動溶着の際に発生するバリの飛散を阻止するバリ隠しの機能を兼用する。

この点、第２の発明においても、リブが放射音対策の機能を発揮する一方で、取付面に形成された壁部がバリ隠しとして機能する。

このため、振動溶着の際に例えバリが発生した場合でもこのバリが飛散せず、よって、エンジンにバリを送り込んでしまうことを効果的に阻止する。

なお、吸着エレメントをクリーンサイドに設けることで、エンジン側からの気化燃料を吸着エレメントで予め吸着し、気化燃料がダーティサイドに流入することを防止している。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１〜図４は、本発明の第１の実施形態にかかるエアクリーナ１を示している。

このエアクリーナ１は、図１に示すように、上面が開口されたケース２と、下面が開口されて、開口されたこの下面を、ケース２の開口された上面に重ね合わされるカバー４とから構成されたハウジング１Ａを備えている。また、エアクリーナ１は、ケース２の上面とカバー４の下面との間に挟み込まれてハウジング１Ａの内部に配置されるフィルタエレメント６を備えている。このフィルタエレメント６は、襞折りされた濾材７と、濾材７の周囲を囲んで濾材７の外周縁を保持するフレーム８とから構成されている。図１にはその詳細は示していないが、フレーム８の外周縁には、パッキンが全周にわたり設けられており、このフィルタエレメント６は、パッキンがケース２の上面とカバー４の下面に挟み込まれてハウジング１Ａ内に取り付けられる。このため、フィルタエレメント６は、ハウジング１Ａの内部をケース２側とカバー４側とに仕切っている。

本実施形態にかかるフィルタエレメント６は、ハウジング１Ａ内にエアを導入させる導入口５が形成されている一方で、ケース２にハウジング１Ａ内から濾過されたエアを送り出す排出口３が形成されている。即ち、このエアフィルタは、カバー４側がダーティーサイドで、ケース２側がクリーンサイドとなる。

そして、このエアクリーナ１には、クリーンサイドであるケース２に、エンジン側からの気化した燃料を吸着する吸着エレメント１０が設けられる。

図２〜図４は、吸着エレメント１０及びケース２の内部構造の詳細を示すものである。

図２は、ケース２の内面に取り付けられる吸着エレメント１０を裏から見た斜視図である。

この吸着エレメント１０は、矩形状に形成された平坦な吸着材１１と、この吸着材１１の周囲を囲み、吸着材１１の外周縁を保持するフレーム１２とから構成されている。このフレーム１２は、一定の幅を有する平坦な樹脂材によって長方形状に形成されたものである。また、フレーム１２には、縦横、それぞれの中心位置にて、相互に対向する部分の内縁同士を結ぶ補強材１３，１４が設けられ、これら補強材１３，１４が、当該吸着エレメント１０の中心で直交している。このためフレーム１２の内側の領域は、これらの補強材１３，１４により４つの領域に四分割されている。吸着材１１は、補強材１３，１４によって分割されたこれら四つの各領域に配置され、それぞれの周縁がフレーム１２の内縁及び補強材１３，１４に保持される。

また、フレーム１２の裏面には、複数の第１溶着突起１５が形成されている。なお、これら第１溶着突起１５は、フレーム１２の四隅のうち、１つの角部分１２ａが避けられるようにして形成されている。さらに、補強材１３，１４が直交する中心部にも第１溶着突起１５が形成されている。

なお、この実施形態にかかる吸着エレメント１０は、その外形が長方形に形成されているが、これに限定されるものではなく、ハウジングの形状に対応させてその外形を形成すればよい。

図３は、ケース２の内部構造の詳細を示している、この図３に示すように、ケース２の内面には、この内面からハウジング１Ａの内方に向けて突出し、縦横に延びて相互に交差する複数のリブ２０が形成されている。このリブ２０は、ケース２の底面部２Ａのほぼ全域に形成されている。但し、排出口３の入り口の近傍については、リブ２０の非形成部２Ｃが矩形状に設けられている。なお、ケース２の側面２Ｂの内面には、上下に延びるリブ２１のみがそれぞれ形成されている。

このケース２の内面に形成されたリブ２０は、当該エアクリーナ１が発生する放射音を低減させるための消音用のリブ２０である。なお、特に図面に示していないが、この放射音を低減させる消音用のリブ２０は、カバー４の内面についても同様に形成されている。

そして、ケース２の底面部２Ａの内面には、リブ２０の形成された領域に複数の第２溶着突起２５が形成されている。これら第２溶着突起２５は、吸着エレメント１０のフレーム１２に形成された第１溶着突起１５と突き合わされる部位であり、吸着エレメント１０がこの底面部２Ａの内面に合わされた際に、フレーム１２に対応する領域内にそれぞれ形成されている。この図３において、フレーム１２に対応する領域を二点鎖線で示す。

これら第２溶着突起２５は、図３から明らかなように、縦方向及び横方向のいずれもが、互いに隣り合う一対のリブ２０により、縦横双方が囲まれるようにして設けられている。

以上の構成を備えた吸着エレメント１０及びケース２は、吸着エレメント１０がケース２の内面に振動溶着されてケース２の内面に取り付けられる。振動溶着を行う際には、吸着エレメント１０の裏面をケース２の底面部２Ａの内面に重ねる。この際、吸着エレメント１０のフレーム１２に形成された第１溶着突起１５をケース２に形成された第２溶着突起２５に突き合わされるように、位置合わせして吸着エレメント１０をケース２の内面に配置する（図４参照）。

第１溶着突起１５と第２溶着突起２５とが突き合わされた状態で、吸着エレメント１０のフレーム１２をケース２に向けて押圧しつつ、吸着エレメント１０をケース２に対して左右に微小振動させる。これにより、第１溶着突起１５と第２溶着突起２５との間に摩擦熱が発生し、第１溶着突起１５と第２溶着突起２５とが溶着される。なお、振動溶着を行うと、溶着される部位からバリが発生する。しかし、このエアクリーナ１では、上述したように、溶着される第２溶着突起２５がリブ２０により周囲が囲まれている。このため、これらリブ２０は、バリ隠しとして機能し、発生したバリが周囲に飛散することを確実に阻止する。

なお、図３に示すように、排出口３の入り口近傍には、リブ２０の非形成部２Ｃが設けられている。このため、この非形成部２Ｃに第２溶着突起２５を設けて振動溶着を行うと、発生したバリがケース２の内部に飛散してしまう。かかる不都合の発生を阻止するために、この非形成部２Ｃには、第２溶着突起２５を設けていない。また、吸着エレメント１０を配置した際に、この位置に対応されるフレーム１２の一つの角部の近傍にも、上述のように第１溶着突起１５は設けられていない。

かかる振動溶着の工程を経て吸着エレメント１０が、ケース２に取り付けられた状態を示すのが図５である。この図５に示すように、吸着エレメント１０は、ケース２の内面に沿うようにして取り付けられる。このため、この吸着エレメント１０は、エアクリーナ１内のエアの流れを阻害することがなく、通過抵抗の増大を防止しつつもエンジン側からの気化燃料を効果的に吸着する。

なお、図６に示すように、第２溶着突起２５の形成される部位をケース２の内面から突出させて設けてもよい。図３に示したように第２溶着突起２５の形成された部分をケース２の内面の他の部分と同一の高さに設けた場合、仮に吸着エレメント１０に撓みがあると、振動溶着の際に、フレーム１２の裏面や吸着材１１の裏面がリブ２０とこすれて損傷することもあり得る。

この図６に示す形態のように、第２溶着突起２５の形成される部位をケース２の内面から突出させれば、このような不都合が発生することを効果的に防止することができる。

なお、上述した図５の形態では、吸着エレメント１０がケース２の内面と対向している面は、リブ２０によりケース２内の空間と遮断される。このため、吸着材１１が、ケース２の内面と対向している面は有効に活用されない。これに対し、この図６に示す形態では、吸着エレメント１０とケース２の内面との間には、空間が形成される。このため、吸着材１１のケース２と対向している面も気化燃料を効果的に吸着する。

次に図７及び図８を参照して第２の実施形態について説明する。

この図７に示すエアクリーナ１は、吸着エレメント１０のフレーム１２の裏面全体がケース２の内面に振動溶着される。この実施形態にかかるエアクリーナ１のケース２自体の基本構造は、第１の実施形態にかかるエアクリーナ１のケース２と同一であるので、同一の部位については、同一符号を付して、その詳細な説明はここでは省略する。

このケース２についても、底面部２Ａの内面には、縦横に延びる複数のリブ２０が内面から突出して形成されている。なお、排出口３の近傍にはリブ２０の非形成部２Ｃが矩形状をなして設けられている。そして、これらリブ２０の形成された領域には、一定幅の取付面３０が矩形状に形成されている。この取付面３０は、吸着エレメント１０のフレーム１２が振動溶着される部位であり、その寸法は、吸着エレメント１０を重ねた際に、フレーム１２と合わされるように、フレーム１２の寸法に対応して形成されている。そして、その外周縁及び内周縁には、全周にわたって、取付面３０から突出する壁面が形成されている。この壁面は、振動溶着の際に発生するバリの飛散を防止するバリ隠しとして機能する。

一方、図８に示すように、吸着エレメント１０のフレーム１２の裏面には、フレーム１２の幅方向のほぼ中心部に第１溶着突起１６が全周にわたって形成されている。但し、フレーム１２の裏面に、第１の実施形態のごとく、筒状の細かい突起をフレームの周方向に関して複数間欠的に設けてもよい。

かかる構成のケース２及び吸着エレメント１０によれば、吸着エレメント１０のフレーム１２に形成された第１溶着突起１６が取付面３０に突き合わされ、吸着エレメント１０をケース２に押圧した状態で吸着エレメント１０をケース２に対して微小振動させて吸着エレメント１０をケース２に振動溶着させる。この際に発生するバリは、取付面３０の外周縁及び外周縁に形成された壁部３１がバリ隠しとして機能するため、ケース２の内部に飛散する事を阻止する。

なお、この実施の形態においては、溶着突起を取付面に設けてもよい。この場合には、吸着エレメントのフレーム１２に形成された第１溶着突起１６と突き合わされるように、その外形を第１溶着突起と同寸に形成する。

また、取付面３０をケース２の内面からエアクリーナ１の内方に向けて壁部３１ごと突出させて設けることもできる。

本発明の一実施形態にかかるエアクリーナの外観の斜視図。 吸着エレメントを裏から見た斜視図。 エアクリーナのハウジングを構成するケースの内部構造を示す斜視図。 第１溶着突起と第２溶着突起とが突き合わされた状態を示す部分断面図。 ケースに吸着エレメントが取り付けられた状態を示すケース内面の斜視図。 別の実施例にかかるケースの断面図。 第２の実施形態にかかるエアクリーナのケース及び吸着エレメントの斜視図。 吸着エレメントを裏から見た斜視図。

符号の説明

１・・・・・・・・エアクリーナ
１Ａ・・・・・・・ハウジング
２・・・・・・・・ケース
４・・・・・・・・カバー
６・・・・・・・・フィルタエレメント
１０・・・・・・・吸着エレメント
１１・・・・・・・吸着材
１２・・・・・・・フレーム
１５，１６・・・・第１溶着突起
２０・・・・・・・リブ
２５・・・・・・・第２溶着突起
３０・・・・・・・取付面
３１・・・・・・・壁部

Claims (5)

1. 外殻をなすハウジングと、このハウジング内に配されて、このハウジング内に取り込まれたエアを濾過するフィルタエレメントと、蒸発してハウジング内に流入された気化燃料を吸着する吸着エレメントを備えたエアクリーナであって、
   前記吸着エレメントは、気化燃料を吸着する吸着材と、この吸着材の周囲に配されて、該吸着材を保持するフレームとで構成され、前記フレームにはその片面から突出する第１溶着突起が形成され、
   前記ハウジングの内面には、互いに交差して前記ハウジングの内面から突出する複数のリブが形成され、
   さらに、前記ハウジングの内面には、前記吸着エレメントのフレームに形成された第１溶着突起に対応する位置に、その周囲が相互に交差する一対の前記リブで囲まれた第２溶着突起が形成され、
   前記吸着エレメントは、前記第１溶着突起を前記第２溶着突起に突き当てて、前記ハウジング内面に振動溶着されて取り付けられていることを特徴とするエアクリーナ。
2. 前記ハウジングの内面における前記吸着エレメントのフレームに対向する部位は、フレームに対向する部位の全体、又は前記第２溶着突起の周囲を囲む前記リブの内側の部位が部分的に該ハウジングの内方に向けて突出していることを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 外殻をなすハウジングと、このハウジング内に配されて、このハウジング内に取り込まれたエアを濾過するフィルタエレメントと、蒸発してハウジング内に流入された気化燃料を吸着する吸着エレメントを備えたエアクリーナであって、
   前記吸着エレメントは、気化燃料を吸着する吸着材と、この吸着材の周囲に配されて、該吸着材を保持するフレームとで構成され、前記フレームにはその片面から突出する第１溶着突起が形成され、
   前記ハウジングの内面には、互いに交差して前記ハウジングの内面から突出する複数のリブが形成されていると共に、これらリブの形成されている領域に、前記フレームに対応する形状の取付面が形成され、
   この取付面には、その両側縁に、この取付面の延びる方向に沿って取付面から突出する壁部が形成され、
   前記第１溶着突起が前記取付面に突き合わされて、前記吸着エレメントが前記ハウジングの内面に振動溶着されていることを特徴とするエアクリーナ。
4. 前記取付面は前記ハウジングの内面から前記壁部と共にこのハウジングの内方に向けて突出していることを特徴とする請求項３に記載のエアクリーナ
5. 前記フィルタエレメントは、前記ハウジングの内部をクリーンサイドとダーティーサイドとに仕切るように配置され、
   前記吸着エレメントが前記クリーンサイドに配されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエアクリーナ。

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