JP2009150277A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】エレメントをハウジング内の所定位置に正確に位置決め保持することができるエアクリーナを提供する。
【解決手段】エアクリーナ１は、エレメント３をハウジング２内に着脱可能に収容する。ハウジング２は、外壁にエレメント３出し入れ用の開口部２０が形成されたハウジング本体１０と、ハウジング本体１０にハウジング２のエア流通方向と交叉する方向へ延びる軸線を中心に回動可能に支持されて開口部２０を開閉可能な蓋体２１とを備えている。エレメント３の外面には蓋体２１に係合可能な鉤状部材３６が設けられるとともに、蓋体２１には鉤状部材３６が係合可能な係合口が設けられている。鉤状部材３６を係合口に係合し、蓋体２１が開口部２０を閉蓋することによって、エレメント３がハウジング２に装着される。
【選択図】図７

Description

この発明は、車両用エンジン等の内燃機関の吸気側に接続されるエアクリーナに関する。

従来、この種のエアクリーナとしては、例えば特許文献１に開示されるように、両端に通気口を有する筒状のハニカム型等のエレメントをハウジング内に着脱可能に収容した構成が知られている。このエアクリーナにおいては、ハウジングの導入口から導入されたエアが、エレメントの一端側の通気口から同エレメント内に流入されて濾過された後に、エレメントの他端側の通気口からハウジングの導出口を介してハウジング外に導出されて、内燃機関の吸入側に供給されるように構成されている。

この場合、特許文献１に記載のエアクリーナにおいては、ハウジングの周壁にエレメントを出し入れするための開口が形成されている。筒状のエレメントの一端外周縁には環状の枠部材が突設され、その枠部材の先端部にはシール材が取り付けられている。そして、ハウジングの一端側の内周面には、エレメント上のシール材の側面に当接可能な当接面が形成されている。ハウジングの他端側の内周面には、前記開口からハウジング奥部に向かって当接面側へ次第に近接するように傾斜した傾斜カム面が形成されている。さらにエレメントの外側には、エレメントのハウジングに対する装着状態においてハウジングの開口を塞いでハウジングの周壁の一部を構成するカバーが取付けられている。

そして、エレメントをハウジングの開口からハウジング内に挿入したとき、エレメント上のバンドがハウジング内の傾斜カム面に係合して、そのカム作用によりエレメントが当接面側に向かって軸線方向に移動される。この移動により、エレメント上のシール材の側面がハウジング内の当接面に当接されて、エレメントがハウジング内の所定位置に位置決めされる。それとともに、シール材の外周面がハウジングの内周面に圧接されて、エレメントがハウジング内に気密状態で支持される。
特表２００５−５２４７９７号公報

ところが、特許文献１に記載のエアクリーナでは、バンドとハウジング内の傾斜カム面との係合に基づくカム作用よって、エレメント全体がハウジング内で挟持されるように構成されている。このため、エレメントに大きな外部荷重が作用するおそれがあり、このような場合にはエレメントに圧潰や撓み等の変形が生じやすい。そして、エレメントに変形が生じると、濾過機能が低下するおそれがあるばかりでなく、エレメントをハウジング内の所定位置に正確に位置決め保持することが困難である。さらに、このような場合、エレメントを通過したエアの流れがエレメントの組付位置によって多少異なり、エアクリーナの下流に配置されたエアフローメータの検知結果に影響を及ぼすおそれがあった。特に昨今は、車両用エンジン等の内燃機関においては、環境等への配慮から更にきめ細かな制御が必要となり、エアフローメータの検知結果における一層の精度が必要となっている。そこで、エアフローメータの検知結果の精度を維持することができるように、エレメントをハウジング内の所定位置に正確に位置決め保持することができるエアクリーナが求められていた。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エレメントをハウジング内の所定位置に正確に位置決め保持することができるエアクリーナを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、両端に通気口を有するエレメントをハウジング内に着脱可能に収容して、前記ハウジングの導入口から導入されたエアが、エレメントの一端側から同エレメント内に流入されて濾過された後に、エレメントの他端側からハウジングの導出口を介してハウジング外に導出されるようにしたエアクリーナにおいて、前記ハウジングは、外壁に前記エレメント出し入れ用の開口部が形成されたハウジング本体と、同ハウジング本体に、同ハウジングのエア流通方向と交叉する方向へ延びる軸線を中心に回動可能に支持されて前記開口部を開閉可能な蓋体とを備え、前記エレメントと前記蓋体との間には、同エレメントを同蓋体に対して着脱可能に保持するための保持手段が設けられ、前記エレメントと前記ハウジングとの間には、前記蓋体を回動させ、同蓋体が前記開口部を閉蓋することによって、前記エレメントが前記ハウジングに装着された状態でシール機能を果たすシール手段が設けられていることをその要旨としている。

同構成によれば、エレメントと蓋体との間には、エレメントを蓋体に対して着脱可能に保持するための保持手段が設けられるため、蓋体に対するエレメントの組付位置が固定される。そして、外壁にエレメント出し入れ用の開口部が形成されたハウジング本体にハウジングのエア流通方向と交叉する方向へ延びる軸線を中心に回動可能に支持されて開口部を開閉可能な蓋体が取り付けられ、エレメントが保持された蓋体を回動させて蓋体が開口部を閉蓋することによって、エレメントがハウジングに装着されるとともに、シール手段によってハウジングの気密状態が保持される。このため、蓋体を閉鎖させるだけでエレメントがハウジング内の所定位置に正確に位置決め保持することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエアクリーナにおいて、前記保持手段は、前記エレメントの外周に設けられた鉤状部材と、前記蓋体に設けられ、同鉤状部材が係合可能な係合口とであることをその要旨としている。

同構成によれば、エレメントの鉤状部材を蓋体の係合口に係合することで蓋体に対するエレメントの位置を固定することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のエアクリーナにおいて、前記保持手段は、前記蓋体に設けられた鉤状部材と、前記エレメントに設けられ、同鉤状部材が係合可能な係合口とであることをその要旨としている。

同構成によれば、蓋体の鉤状部材をエレメントの係合口に係合することで蓋体に対するエレメントの位置を固定することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、前記シール手段は、前記エレメントのエア流上流側の端部の外周面に設けられたシール材と、前記ハウジングの内壁に設けられ、同ハウジングに前記エレメントを装着した状態で前記シール材と当接するシール受け部とであることをその要旨としている。

同構成によれば、エレメントのエア流下流側の端部の外周面にシール材が設けられるとともに、ハウジングにエレメントを装着した状態でシール材と当接するシール受け部をハウジングの内壁に設ける。このため、ハウジングに対するエレメントの位置が固定されるとともに、シール受け部にシール材が当接されることによって、ハウジング内の気密状態を保持することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、前記ハウジング及び前記エレメントは円筒形であることをその要旨としている。
従来の円筒形のハウジング及びエレメントでは、エレメントをハウジングの周方向において所定位置に正確に位置決め保持することが困難であった。そこで、上記構成によれば、エレメントが蓋体に係合され、ハウジングの周方向において位置決め保持されるため、円筒形のハウジング及びエレメントにおいては特に有効である。

本発明によれば、エレメントをハウジング内の所定位置に正確に位置決め保持することができるエアクリーナを提供することができる。

以下、本発明の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。
図１に示されるように、エアクリーナのハウジング２は、周壁１１にエレメント３を出し入れするための開口部２０が形成されたほぼ円筒状のハウジング本体１０と、同ハウジング本体１０の開口部２０に開閉可能に取り付けられた半円筒状の蓋体２１とから構成されている。ハウジング本体１０の一つの端壁１２には、外気に連通されてハウジング２内にエアを導入するための導入口１４が突出形成されている。導入口１４の反対側において、ハウジング本体１０の他の端壁１３には、ハウジング２内からエアを導出するための導出口１５が突出形成されている。この導出口１５は、車両用エンジン等の内燃機関の吸気側に接続される。ハウジング２内には、導入口１４から導出口１５に向かってエア流路５が形成されている。

ハウジング２のエア流路５内には、円筒状のエレメント３がその軸線をエア流路５のエア流通方向に沿わせた状態で着脱可能に収容されている。このエレメント３は、ハウジング本体１０の開口部２０を介してハウジング本体１０の内外を出し入れされる。

ハウジング本体１０の開口部２０近傍の導出口１５側の外面には、エア流通方向と交叉する方向へ延びる軸線上において回動軸１９を支持する一対の支持部１８が突出形成されている。蓋体２１には、ハウジング本体１０の回動軸１９に回動可能に装着される回動部２３が形成されている。蓋体２１は、回動軸１９によって回動して、開口部２０を開閉する。

図２に示されるように、エレメント３は、平板状濾材３１ａと波形状濾材３１ｂとからなる積層材３１を渦巻状に巻回して、全体として円筒状のハニカム構造をなすように形成されている。そして、渦巻状に配置された積層材３１の平板状濾材３１ａ間には、波形状濾材３１ｂにより複数のエア通路３０が区画形成されている。

図３に示されるように、エレメント３は、ハウジング２の導出口１５と対応する側の端部外周に環状のシール材３５が気密状に接着固定されている。エア通路３０のうちで、１つおきに隣接する第１エア通路３０ａについては、導入口１４と対応する導入側端部が開口されるとともに、導出口１５と対応する導出側端部が封止材３２により封止されている。これに対して、残りの第２エア通路３０ｂについては、導入側端部が封止材３２により封止されるとともに、導出側端部が開口されている。この構成により、エレメント３の導入側端部には第１通気口３３が形成されるとともに、導出側端部には第２通気口３４が形成されている。そして、図３に矢印で示されるように、導入口１４からハウジング２内に導入されたエアは、エレメント３の第１通気口３３から各第１エア通路３０ａに導入されて、平板状濾材３１ａ又は波形状濾材３１ｂを通過することにより濾過される。その後、エアは、各第２エア通路３０ｂを介してエレメント３の第２通気口３４から導出され、さらに導出口１５を介してハウジング２外に送出される。

図３に示されるように、ハウジング本体１０の導出口１５と対応する側の端部内周面１６には、円環状のシール受け部１７が形成されている。一方、エレメント３の端部外周には、円環状のシール保持材３５ａが接着固定され、その側面にはシール受け部１７に対向する円環状のシール材３５が接着固定されている。そして、ハウジング本体内にエレメント３が組み付けられたときには、シール材３５がシール受け部１７に圧接される。この圧接により、エレメント３がその導出口１５側の端部外周において、ハウジング本体１０に気密状態で保持されて、シール性が確保される。

図４に示されるように、エレメント３をハウジング２に装着した際に、蓋体２１と対向するエレメント３の外周面には、鉤状部材３６が軸方向へ２つ並んで接着固定されている。各鉤状部材３６は、側方から見てＦ字状となる軸方向に上側係合部３６ａ及び下側係合部３６ｂが突出形成されている。

図５に示されるように、蓋体２１には、エレメント３の鉤状部材３６と係合する係合口２２が軸方向へ２つ並んで形成されている。係合口２２は、ハウジング２の軸方向の縦貫通口２２ａと、軸方向と直交する横貫通口２２ｂとが組み合わされて上方から見てＬ字状となっている。

蓋体２１にエレメント３を取り付ける際には、蓋体２１の係合口２２にエレメント３の鉤状部材３６を係合させる。
図１に示されるように、蓋体２１の導入口１４側の外面にはクランプ部材４２が回動可能に支持されている。各クランプ部材４２と係脱可能に対応するように、ハウジング本体１０の開口部２０近傍の導入口１４側の外面には被掛止部４３が突出形成されている。そして、蓋体２１がハウジング本体１０の開口部２０を閉蓋した状態で、各クランプ部材４２が被掛止部４３に掛止されてクランプされることにより、ハウジング本体１０の開口部２０が閉鎖状態で、かつロック状態で保持される。

次に、前記のように構成されたエアクリーナ１において、ハウジング２内のエレメント３の脱着方法について説明する。
さて、エレメント３をハウジング２内に装着する際には、まず、エレメント３を蓋体２１に取り付ける。詳しくは、図６（ａ）に示されるように、エレメント３の各鉤状部材３６を蓋体２１の各係合口２２の縦貫通口２２ａに蓋体２１の内壁側から上側係合部３６ａが突出するまで挿入させる。次に、鉤状部材３６を図６（ｂ）に示される位置から横貫通口２２ｂ側へ移動させる。次に、鉤状部材３６を図６（ｃ）に示される位置から横貫通口２２ｂの端まで移動させ、図６（ｄ）に示される位置となる。従って、鉤状部材３６は蓋体２１の所定位置に、すなわちエレメント３が蓋体２１の所定位置に固定される。

図７に示されるように、蓋体２１にエレメント３が取り付けられた状態で、回動軸１９を回動中心として蓋体２１を回動させると、エレメント３がハウジング本体１０の内部へ回動しながら収容される。すると、エレメント３のシール材３５の外周面がハウジング本体１０のシール受け部１７と当接するとともに、蓋体２１がハウジング本体１０の開口部２０を閉蓋する。

そして、図１に示されるように、そして、蓋体２１がハウジング本体１０の開口部２０を閉蓋した状態で、各クランプ部材４２が被掛止部４３に掛止されてクランプされることにより、ハウジング本体１０の開口部２０が閉鎖状態で、かつロック状態で保持される。

従って、蓋体２１がハウジング本体１０の開口部２０を閉蓋するとことと相まって、エレメント３をハウジング本体１０内の所定位置に正確に位置決め保持することができる。
そして、この状態においては、シール材３５とシール受け部１７との間のシール性が確保されている。このため、内燃機関の運転にともない、導入口１４からエアが導入されて、エレメント３により適切に濾過され、濾過後のエアが導出口１５から内燃機関に吸引される。

エレメント３にダストが堆積して、エレメント３の清掃又は交換が必要な場合には、前述したエレメント３の装着順序と逆の順序でエレメント３がハウジング２内から取り出される。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）エレメント３に設けられた鉤状部材３６と蓋体２１に設けられた係合口２２によってエレメント３が蓋体２１に係合されるため、蓋体２１に対するエレメント３の組付位置が固定される。そして、開口部２０が形成されたハウジング本体１０に回動部２３を介して蓋体２１が取り付けられ、エレメント３が係合された蓋体２１を回動させて蓋体２１が開口部２０を閉蓋することによって、エレメント３がハウジング２に装着される。このため、蓋体２１を閉鎖させるだけでエレメント３がハウジング２内の所定位置に正確に位置決め保持することができる。

（２）エレメント３の鉤状部材としての鉤状部材３６を蓋体２１の係合口２２に係合することで蓋体２１に対するエレメント３の位置を固定することができる。
（３）エレメント３のエア流下流側の端部の外周面にシール材３５が設けられるとともに、ハウジング２にエレメント３を装着した状態でシール材３５と当接するシール受け部１７をハウジング２の端部内周面１６に設ける。このため、ハウジング２に対するエレメント３の位置が固定されるとともに、シール受け部１７にシール材３５が当接されることによって、ハウジング２内の気密状態を保持することができる。

（４）従来の円筒形のハウジング及びエレメントでは、エレメントをハウジングの周方向において所定位置に正確に位置決め保持することが困難であった。これに対し、上記実施形態によれば、エレメント３が蓋体２１に係合され、ハウジング２の周方向において位置決め保持されるため、円筒形のハウジング及びエレメントにおいては所定位置に正確に位置決め保持することができ、特に有効である。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、エレメント３に鉤状部材３６を設けるとともに、蓋体２１に係合口２２を設けるようにしたが、蓋体２１に鉤状部材を設けるとともに、エレメント３に係合口を設けるようにしてもよい。例えば、図８（ａ）（ｂ）に示されるように、蓋体２１の内壁に先端が円板状の鉤状部材５１を設け、エレメント３の外周面に鉤状部材５１を挿入する挿入口５２ａと鉤状部材５１を支持する支持口５２ｂとが形成された係合口部材５２を設ける。鉤状部材５１は、挿入口５２ａからエレメント３の中心側へ挿入され、支持口５２ｂに沿って挿入口５２ａから離間する側へ奥まで変位させるとエレメント３が蓋体２１に係合されて、保持される。なお、図８（ｃ）に示されるように、挿入口５２ａの先端部を鉤状にしてもよい。このようにすれば、蓋体２１にエレメント３を係合させた状態で蓋体２１を閉じて、エレメント３の端部（シール部材３５）がシール受け部１７と当接した際に、エレメント３が押し戻されることはなく、所望のシール性を確実に確保することができる。

・また、保持手段は、鉤状部材及び係合口の組み合わせに限らず、エレメント３及び蓋体２１それぞれに係合部材を設ける等の他の構成でもよい。
・上記実施形態では、円筒状のハウジングにしたが、円筒状に限らず、方柱状等の他の形状にしてもよい。

エアクリーナの斜視図。 エアクリーナのＡ−Ａ断面図。 エアクリーナのＢ−Ｂ断面図。 エレメントの斜視図。 蓋体の上面図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）蓋体へのエレメントの取り付け方法を示す図。 ハウジングへのエレメントの装着を示す図。 （ａ）エレメント及び蓋体の保持手段の拡大図、（ｂ）（ｃ）エレメントの部分上面図。

符号の説明

１…エアクリーナ、２…ハウジング、３…エレメント、５…エア流路、１０…ハウジング本体、１１…周壁、１２，１３…端壁、１４…導入口、１５…導出口、１６…端部内周面、１７…シール受け部、１８…支持部、１９…回動軸、２０…開口部、２１…蓋体、２２…係合口、２２ａ…縦貫通口、２２ｂ…横貫通口、２３…回動部、３０…エア通路、３０ａ…第１エア通路、３０ｂ…第２エア通路、３１…積層材、３１ａ…平板状濾材、３１ｂ…波形状濾材、３２…封止材、３３…第１通気口、３４…第２通気口、３５…シール材、３５ａ…シール保持材、３６…鉤状部材、３６ａ，３６ｂ…係合部、４２…クランプ部材、４３…被掛止部、５１…鉤状部材、５２…係合口部材、５２ａ…挿入口、５２ｂ…支持口。

Claims (5)

1. 両端に通気口を有するエレメントをハウジング内に着脱可能に収容して、前記ハウジングの導入口から導入されたエアが、エレメントの一端側から同エレメント内に流入されて濾過された後に、エレメントの他端側からハウジングの導出口を介してハウジング外に導出されるようにしたエアクリーナにおいて、
   前記ハウジングは、外壁に前記エレメント出し入れ用の開口部が形成されたハウジング本体と、同ハウジング本体に、同ハウジングのエア流通方向と交叉する方向へ延びる軸線を中心に回動可能に支持されて前記開口部を開閉可能な蓋体とを備え、
   前記エレメントと前記蓋体との間には、同エレメントを同蓋体に対して着脱可能に保持するための保持手段が設けられ、
   前記エレメントと前記ハウジングとの間には、前記蓋体を回動させ、同蓋体が前記開口部を閉蓋することによって、前記エレメントが前記ハウジングに装着された状態でシール機能を果たすシール手段が設けられている
   ことを特徴とするエアクリーナ。
2. 請求項１に記載のエアクリーナにおいて、
   前記保持手段は、前記エレメントの外周に設けられた鉤状部材と、前記蓋体に設けられ、同鉤状部材が係合可能な係合口とである
   ことを特徴とするエアクリーナ。
3. 請求項１に記載のエアクリーナにおいて、
   前記保持手段は、前記蓋体に設けられた鉤状部材と、前記エレメントに設けられ、同鉤状部材が係合可能な係合口とである
   ことを特徴とするエアクリーナ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、
   前記シール手段は、前記エレメントのエア流上流側の端部の外周面に設けられたシール材と、前記ハウジングの内壁に設けられ、同ハウジングに前記エレメントを装着した状態で前記シール材と当接するシール受け部とである
   ことを特徴とするエアクリーナ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、
   前記ハウジング及び前記エレメントは円筒形である
   ことを特徴とするエアクリーナ。

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