JP2013249782A

JP2013249782A - フィルタ装置

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Publication number: JP2013249782A
Application number: JP2012125625A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Ogose; 健介生越
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-12-12
Anticipated expiration: 2032-06-01
Also published as: JP5912882B2

Abstract

【課題】積層形態をとるフィルタ装置において、燃料タンク内壁との接触を維持する。
【解決手段】骨格部材２と、骨格部材を包み込む濾布３と、濾布を貫通する接続管４とを有し、接続管において、燃料吸入口１０１に接続されるサクションフィルタ１であって、骨格部材は、第１の方向に沿って延在した第１骨格部１１と、第１骨格部の一端から第１の方向と異なる第２の方向に沿って突出した第２骨格部１２とを有し、第１骨格部は、弾性変形可能な第１可撓部２１を有し、第２骨格部は、接続管が結合されると共に、弾性変形可能な第２可撓部３１を有し、骨格部材は、濾布と共に第１可撓部において折り曲げられるようにした。
【選択図】図８

Description

本発明は、自動車や自動二輪車の燃料タンク内に配置された燃料吸入口に装着されるフィルタ装置（サクションフィルタ）に関する。

自動車や自動二輪車等の燃料タンク内に、燃料を内燃機関に供給するための燃料吸入口を設け、燃料内に混入した異物を除去するべく、燃料吸入口の開口端にフィルタ装置（サクションフィルタ）を装着したものがある。フィルタ装置は、骨格部材と、骨格部材を包み込んで袋状に形成された濾布と、濾布を貫通して濾布の内部と外部とを連通する接続管とを有し、接続管において燃料吸入口に接続するようにしたものがある。燃料吸入口の下流側にはポンプが設けられ、燃料タンク内の燃料は濾布を外部から内部へと通過し、接続管を通過して燃料吸入口へと吸入される。

このようなフィルタ装置において、装置の外形をコンパクトにしつつ、濾布の表面積（有効濾過面積）を増大させるために、濾布を骨格部材と共に折り返し、積層形態としたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に係るフィルタ装置は、折り返した濾布の表面同士の接触を避けるために（濾布の互いに対向する表面間に空隙を形成するために）、互いに対向する骨格部材の一方に濾布を貫通して他方側へと突出する係止凸部を設け、骨格部材の他方に濾布を貫通して一方側へと突出した受容部を設け、係止凸部と受容部の結合によって骨格部材及び濾布を所定の積層形態に維持している。

特許第４７４９３１９号公報

自動車等の燃料タンクは、走行中の振動や車体骨格の変形、空気抵抗によって変形し、燃料タンクと燃料吸入口の相対位置が変化するため、フィルタ装置と燃料タンクの内壁とが衝突し、衝突音が発生する虞がある。そのため、フィルタ装置を予め弾性変形させた状態で燃料タンクの内壁に接触させ、燃料タンクと燃料吸入口との相対位置が変化してもフィルタ装置が復元力により燃料タンクの内壁に追従し、フィルタ装置と燃料タンクの内壁とが接触が維持されるようにすることが好ましい。しかしながら、濾布及び骨格部材を積層形態にすると、フィルタ装置の可撓性が低下するため、フィルタ装置と燃料タンクの内壁との接触を維持することが困難になる。

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、積層形態をとるフィルタ装置において、燃料タンク内壁との接触を維持することができるようにすることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、骨格部材（２）と、前記骨格部材を包み込む袋状に形成された濾布（３）と、前記濾布を貫通し、前記濾布の内部と外部とを連通する接続管（４）とを有し、前記接続管において、燃料タンク（１１０）内に配置された燃料吸入口（１０１）に接続されるフィルタ装置（１）であって、前記骨格部材は、第１の方向に沿って延在した第１骨格部（１１）と、前記第１骨格部の一端から前記第１の方向と異なる第２の方向に沿って突出した第２骨格部（１２）とを有し、前記第１骨格部は、その長手方向における中間部に弾性変形可能な第１可撓部（２１）を有し、前記第２骨格部は、前記接続管が結合されると共に、前記接続管と前記第１骨格部との間の部分に弾性変形可能な第２可撓部（３１）を有し、前記濾布によって包み込まれた前記骨格部材は、前記濾布と共に前記第１可撓部において折り曲げられることことを特徴とする。

この構成によれば、第１骨格部から突出した第２骨格部を設け、第２骨格部に第２可撓部を設けたため、第１可撓部において第１骨格部を折り曲げても第２可撓部における屈曲が容易である。そのため、フィルタ装置を燃料タンクに挿入する際に濾布が燃料タンクの開口周縁やタンク内壁に当接しても第２可撓部において変形し、濾布及び骨格部材が破損することなく、フィルタ装置を配置することができる。

上記発明において、前記第１の方向と前記第２の方向とは、互いに直交する方向であり、前記第１可撓部は、前記第２の方向に沿った軸線を中心として屈曲可能であり、前記第２可撓部は、前記第１の方向に沿った軸線を中心として屈曲可能であり、前記濾布によって包み込まれた前記骨格部材は、前記第１可撓部において折り曲げられることによって、前記第１骨格部の長手方向における両端部が互いに対向した位置に配置されることが好ましい。

この構成によれば、第２可撓部のおいて屈曲しても第２骨格部が第１骨格部と干渉し難くなり、第２可撓部における屈曲が妨げられない。

上記発明において、前記接続管は、前記第２可撓部が弾性変形し、前記第１骨格部が前記濾布を介して前記燃料タンクの内壁（１１１）を押圧するように、前記燃料吸入口に接続されることが好ましい。

この構成によれば、燃料タンクが振動及び変形してもフィルタ装置との接触が維持され、フィルタ装置と燃料タンク内壁との衝突音が抑制される。

上記発明において、前記濾布は、前記第１骨格部が前記第１可撓部において折り曲げられた際に、前記接続管と干渉しないように、外縁が切り欠かれていることが好ましい。

この構成によれば、フィルタ装置のコンパクト化が図れる。

上記発明において、前記第１可撓部は、前記第１骨格部の厚み方向に突出した複数のヘアピン形状部（２２）を含むことが好ましい。

この構成によれば、第１可撓部における屈曲が容易になる。

以上の構成によれば、積層形態をとるフィルタ装置において、燃料タンク内壁との接触が容易に維持されるようになる。

サクションフィルタの斜視図サクションフィルタの平面図骨格部材の斜視図骨格部材及び濾布の位置関係を示す断面図拘束部材の斜視図拘束部材の側面図図２のVII−VII断面図サクションフィルタの使用状態を示す断面図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を、自動車や二輪車等の燃料タンクに使用されるサクションフィルタに適用した例について説明する。

図１及び図２に示すように、サクションフィルタ１は、骨格部材２と、骨格部材２を包み込んで袋状に形成された濾布３と、濾布３を貫通し、濾布の内部と外部とを連通する接続管４と、骨格部材２を含む濾布３を折り畳んだ状態に維持する拘束部材５とを有している。骨格部材２、接続管４及び拘束部材５は、樹脂の成形品であってよい。

図３及び図４に示すように、骨格部材２は、横方向（第１の方向）に延在する外形が略長方形状の第１骨格部１１と、第１骨格部１１の長手方向における一端から、横方向と直交する縦方向（第２の方向）に突出した第２骨格部１２と、第１骨格部１１の長手方向における他端から、縦方向に沿って第２骨格部１２と同方向に突出した第３骨格部１３とを有している。第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３のそれぞれは、横方向及び縦方向に延在する１つの仮想平面に沿うように延在している。第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３は、それぞれ横方向に延在する複数の横桟１５及び縦方向に延在する複数の縦桟１６を有して格子状に形成されている。換言すると、第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３は、複数の肉抜き部１７を有しているといえる。横桟１５及び縦桟１６厚み方向における一方側には、第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３の厚み方向に突出する複数の突起１８が互いに所定の間隔をおいて設けられている。

第１骨格部１１は、長手方向（横方向）における中央部に、弾性変形によって屈曲可能な第１可撓部２１を有している。第１可撓部２１は、横桟１５に組み込まれた複数のヘアピン形状部２２によって構成されている。複数のヘアピン形状部２２は、第１骨格部１１の厚み方向における一方側に湾曲しつつ膨らみ出た形状を呈し、縦方向に延びる軸線回りに屈曲し易くなっている。本実施形態では、ヘアピン形状部２２は、各横桟１５上に複数（５つ）形成され、それぞれの横桟１５に上に形成されたヘアピン形状部２２は、縦方向において互いに整合する位置に配置されている。第１可撓部２１は、複数のヘアピン形状部２２を有することによって、縦方向（第２の方向）に延びる軸線回りに屈曲し易くなっている。

第２骨格部１２の先端付近には、厚み方向において突起１８及びヘアピン形状部２２が突出する方向と相反する方向に突出するように、円管状の接続管基部２３の一端が結合されている。第２骨格部１２の接続管基部２３が設けられた部分には、接続管基部２３と連通する貫通孔２４が形成されており、接続管基部２３は両端が開口している。第２骨格部１２の接続管基部２３が突設された側と相反する側の貫通孔２４の周囲には、周方向に間隔をおいて複数の突片２５が突設されている。

第２骨格部１２は、第１骨格部１１に接続した基端部と、接続管基部２３が突設された部分との間に、弾性変形によって屈曲可能な第２可撓部３１を有している。第２可撓部３１は、縦桟１６に組み込まれた複数のヘアピン形状部３２によって構成されている。複数のヘアピン形状部３２は、第２骨格部１２の厚み方向における一方側に湾曲しつつ膨らみ出た形状を呈し、横方向に延びる軸線回りに縦桟１６を屈曲し易くしている。本実施形態では、ヘアピン形状部２２は、各縦桟１６上に１つずつ形成され、各ヘアピン形状部３２は、縦方向において互いに整合する位置に配置されている。第２可撓部３１は、複数のヘアピン形状部３２を有することによって、横方向（第１の方向）に延びる軸線回りに屈曲し易くなっている。

第３骨格部１３は、突出端における横方向における外端側（第２骨格部１２側と相反する側）が切り欠かれた三角形状を呈している。また、第３骨格部１３は、縦方向における突出長さが第２骨格部１２よりも短くなっており、第３骨格部１３の突出端は、縦方向において概ね第２骨格部１２の第２可撓部３１と対応する位置に配置されている。

濾布３は、例えばポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維からなるメッシュ布から構成されている。濾布３は、メッシュ布を各種積層したものであってよく、またメッシュ布間に不織布等を介装したものであってもよい。濾布３は、骨格部材２を挟むように２つ折りに折り重ねられ、重ね合わされた周縁部３３が熱接着によって結合され、袋状に形成される。濾布３は、接続管基部２３が通過する貫通孔（図示しない）を有している。図８に示すように、濾布３を貫通した接続管基部２３の先端部には、一端にフランジ３４を有する円管状の接続管先端部３５が嵌め付けられ、濾布３の貫通孔の周縁部は第２骨格部１２とフランジ３４との間に挟み込まれる。袋状に形成された濾布３は、骨格部材２の突起１８、突片２５及びヘアピン形状部２２、３２に内側から支持され、濾布３の内面同士が互いに離間して配置される。すなわち、濾布３は、内部空間を有し、膨らんだ形状に維持される。濾布３は、接続管基部２３及び接続管先端部３５からなる接続管４によって、内部空間が外部に連通される。接続管先端部３５の先端部には、燃料ポンプ１００の燃料吸入口１０１と結合するためのコネクタ３６が形成されている。

図４に示すように、骨格部材２を包み込んだ濾布３は、平面視において、長方形の１つの角部が三角形状に切り欠かれた形状を呈している。詳細には、濾布３は、第３骨格部１３の突出端の外方側が切り欠かれ、第２骨格部１２の突出端から第３骨格部１３の突出端へと、縦方向に対して略４５°の角度をもって延びる傾斜縁３７を形成している。

骨格部材２を含む濾布３は、第１可撓部２１において縦方向に沿った軸線を中心として接続管４が突出する側へと折り曲げられ、積層される（重ね合わされる）。このとき、濾布３は傾斜縁３７を形成するように切り欠かれているため、濾布３と接続管４（接続管先端部３５）との干渉が避けられる。骨格部材２を含む濾布３は、拘束部材５によって折り曲げられた状態に維持される。

図５及び図６に示すように、拘束部材５は、折り畳まれた濾布３を外囲する環状のバンド４１と、バンド４１の内周側に突設され、折り畳まれた濾布間に突入するスペーサ４２と、バンド４１に突設され、濾布３の側縁に引っ掛かる第１係止爪（係止片）４３及び第２係止爪（係止片）４４とを有している。

バンド４１は、それぞれ縦方向に延在し、互いに離間して配置された一対の側縁部５１と、上方に凸となるように湾曲しつつ横方向に延在し、一対の側縁部５１間を連結する上周部５２と、下方に凸となるように湾曲しつつ横方向に延在し、一対の側縁部５１間を連結する下周部５３とを有している。一対の側縁部５１、上周部５２及び下周部５３は、それぞれ扁平な板片に形成されている。バンド４１は、縦方向に沿った方向から見て、一対の側縁部５１、上周部５２及び下周部５３によって環状を呈している。本実施形態では、上周部５２及び下周部５３は、それぞれ２つずつ設けられ、それぞれ縦方向に偏倚して配置されている。

スペーサ４２は、一方の側縁部５１の内面に突設され、横方向に他方の側縁部５１の内面側へと延出する上片部５６及び下片部５７と、上片部５６及び下片部５７の突出端同士を連結する端部５８とを有している。上片部５６と下片部５７とは、縦方向かつ上下方向に互いに偏倚して配置されている。上片部５６及び下片部５７の長手方向における適所は、縦方向かつ上下方向に延在する補強壁５９によって連結されている。

上周部５２及び下周部５３の外周面及び内周面には、凸部６１、６２が形成されている。本実施形態では、凸部６１、６２は、上周部５２及び下周部５３を波形に形成することによって形成されている。同様に、上片部５６の上面及び下片部５７の下面には、凸部６３、６４が形成されている。本実施形態では、凸部６３、６４は、上片部５６及び下片部５７を波形に形成することによって形成されている。

第１係止爪４３は、バンド４１の内で縦方向において最も端側に配置された上周部５２から縦方向に突設されている。第１係止爪４３は、縦方向に延びた後、略直角に内方に屈曲し、その後縦方向に再び屈曲して上周部５２側に延びている。すなわち、第１係止爪４３は、フック形に形成されている。第２係止爪４４は、バンド４１の内で縦方向において最も端側に配置された下周部５３から縦方向に一対突設されている。各第２係止爪４４は、下周部５３から縦方向において第１係止爪４３と相反する側に延びた基部６６と、基部６６の先端から略４５°内方に傾斜して延在する傾斜部６７と、傾斜部６７の先端から更に略４５°内方に傾斜して上下方向に延在する先端部６８とを有している。各第２係止爪４４の外面には、基部６６から傾斜部６７にかけて延在する凹部６９が形成されている。

図１、図２、図７及び図８に示すように、骨格部材２を含む濾布３は、第１可撓部２１において折り曲げられた状態で、拘束部材５のバンド４１が形成する環形状の内部に挿入される。これにより、バンド４１は、第１可撓部２１の復元力に抗して骨格部材２を含む濾布３を折り曲げられた状態に維持する。このとき、スペーサ４２は、折り曲げられることによって互いに対向した濾布３間に配置され、濾布３の表面同士の接触を防止している。また、上周部５２、下周部５３、上片部５６及び下片部５７は、それぞれ凸部６１〜６４において濾布３に接触するため、濾布３との接触面積が最小限に低減される。以上のように、スペーサ４２によって濾布３の表面同士の接触を避けると共に、凸部６１〜６４において濾布３に接触するようにしたため、濾布３の濾過に寄与する面積（有効濾過面積）を最大化することができる。

拘束部材５は、第１係止爪４３が濾布３の傾斜縁３７に係止されると共に、一対の第２係止爪４４が先端部６８において濾布３の縦方向における一側の周縁部３３に係止され、濾布３に対して縦方向に変位不能に配置される。

以上のように構成されたサクションフィルタ１は、図８に示すように、燃料タンク１１０内において、接続管４が燃料ポンプ１００の燃料吸入口１０１に接続された状態において、拘束部材５の下周部５３又は第２係止爪４４の外面が燃料タンク１１０の底面１１１に当接するように配置される。このとき、骨格部材２は、第２可撓部３１において横方向に延在する軸線を中心として角度θを有するように屈曲され、第２可撓部３１の復元力によって拘束部材５の下周部５３又は第２係止爪４４は底面１１１に圧接されている。すなわち、サクションフィルタ１は、予荷重が加えられ、拘束部材５において底面１１１に密着している。これにより、車両の走行時の振動や風圧によって燃料タンク１１０が変形する場合にも、第２可撓部３１が復元力によって変形し、サクションフィルタ１は底面１１１に追従して密着した状態を維持することができる。これにより、サクションフィルタ１の接触、離間の繰り返しによる衝突音（打音）が防止される。

本実施形態では、サクションフィルタ１は、濾布３ではなく、拘束部材５において底面１１１と接触するため、濾布３の底面１１１との接触による摩耗がなくなり、濾布３の破れが防止される。また、拘束部材５の下周部５３及び第２係止爪４４は、凸部６２及び凹部６９において底面１１１と接触（摺接）するため、下周部５３及び第２係止爪４４と底面１１１との接触面積が減少し、下周部５３及び第２係止爪４４と底面１１１との擦れ合いが滑らかになる。

本実施形態に係るサクションフィルタ１は、第１可撓部２１において縦方向に沿った軸線を中心として骨格部材２及び濾布３を折り畳むことによって濾布３の濾過に寄与する表面積を広く維持しつつ、サクションフィルタ１全体の体積を小さくすることができ、燃料タンク１１０内の小さなスペースへの配置が可能になる。また、接続管４が配置された第２骨格部１２を骨格部材２及び濾布３を折り畳んだ際に互いに対向する部分（重なり合う部分）から突出させ、第２骨格部１２に第２可撓部３１を形成したため、第２可撓部３１は第１骨格部１１の形態に関わらず変形が可能となる。これにより、第２可撓部３１は、第１可撓部２１において折り畳まれた骨格部材２に十分な可撓性を付与し、サクションフィルタ１と燃料タンク１１０の底面１１１とは密着した状態に確実に維持させる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、本実施形態における第１可撓部２１及び第２可撓部３１の構成は例示であり、様々な公知の構造を適用することができる。例えば、横桟１５及び縦桟１６の厚みを薄くして可撓性を有するようにしてもよい。

１…サクションフィルタ（フィルタ装置）、２…骨格部材、３…濾布、４…接続管、５…拘束部材、１１…第１骨格部、１２…第２骨格部、１３…第３骨格部、２１…第１可撓部、２２…ヘアピン形状部、３１…第２可撓部、３２…ヘアピン形状部、３７…傾斜縁、４１…バンド、４２…スペーサ、４３…第１係止爪（係止片）、４４…第２係止爪（係止片）、５１…側縁部、５２…上周部、５３…下周部、６１〜６４…凸部、６９…凹部、１００…燃料ポンプ、１０１…燃料吸入口、１１０…燃料タンク、１１１…底面

Claims

骨格部材と、前記骨格部材を包み込む袋状に形成された濾布と、前記濾布を貫通し、前記濾布の内部と外部とを連通する接続管とを有し、前記接続管において、燃料タンク内に配置された燃料吸入口に接続されるフィルタ装置であって、
前記骨格部材は、第１の方向に沿って延在した第１骨格部と、前記第１骨格部の一端から前記第１の方向と異なる第２の方向に沿って突出した第２骨格部とを有し、
前記第１骨格部は、その長手方向における中間部に弾性変形可能な第１可撓部を有し、
前記第２骨格部は、前記接続管が結合されると共に、前記接続管と前記第１骨格部との間の部分に弾性変形可能な第２可撓部を有し、
前記濾布によって包み込まれた前記骨格部材は、前記濾布と共に前記第１可撓部において折り曲げられることを特徴とするフィルタ装置。
前記第１の方向と前記第２の方向とは、互いに直交する方向であり、
前記第１可撓部は、前記第２の方向に沿った軸線を中心として屈曲可能であり、
前記第２可撓部は、前記第１の方向に沿った軸線を中心として屈曲可能であり、
前記濾布によって包み込まれた前記骨格部材は、前記第１可撓部において折り曲げられることによって、前記第１骨格部の長手方向における両端部が互いに対向した位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
前記接続管は、前記第２可撓部が弾性変形し、前記第１骨格部が前記濾布を介して前記燃料タンクの内壁を押圧するように、前記燃料吸入口に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィルタ装置。
前記濾布は、前記第１骨格部が前記第１可撓部において折り曲げられた際に、前記接続管と干渉しないように、外縁が切り欠かれていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載のフィルタ装置。
前記第１可撓部は、前記第１骨格部の厚み方向に突出した複数のヘアピン形状部を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載のフィルタ装置。