JP2017133364A

JP2017133364A - 内燃機関のエアクリーナ

Info

Publication number: JP2017133364A
Application number: JP2016011382A
Authority: JP
Inventors: 博行吉村; Hiroyuki Yoshimura
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2016-01-25
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2036-01-25
Also published as: JP6528693B2; CN106996351B; CN106996351A; US20170211526A1; US10066586B2

Abstract

【課題】吸着フィルタ５０を容易且つ的確に組み付けることができる内燃機関のエアクリーナを提供する。
【解決手段】内燃機関のエアクリーナの吸着フィルタ５０は、吸着フィルタ５０の面に沿って第２ハウジング２０の内部に挿入されて組み付けられている。第２ハウジング２０の内面には、吸着フィルタ５０の挿入方向Ａに沿って延在し、吸着フィルタ５０を組付位置に案内する案内溝部２７と、吸着フィルタ５０の組付位置への移動を弾性変形により許容する一方、組付位置からの吸着フィルタ５０の抜け出しを規制する規制部２８とが形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関のエアクリーナに関する。

内燃機関のエアクリーナにおいては、機関停止中に吸気通路を通じて漏れ出す蒸発燃料を吸着する吸着フィルタが設けられているものがある（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載のエアクリーナは、インレットを有するケース、アウトレットを有するキャップ、及びケースとキャップとの間に設けられたフィルタエレメントとを備えている。また、キャップの内部には、上記吸着フィルタがキャップの開口を覆うようにして設けられている。

すなわち、キャップの内面には、複数のリブが周方向に間隔をおいて突設されており、これらリブには、熱カシメ用のピンがそれぞれ立設されている。そして、複数のピンに吸着フィルタに設けられた複数の取付孔がそれぞれ外挿されるとともにピンが熱カシメされることによりキャップに対して吸着フィルタが固定されている。

特開２００３−４２０１７号公報

ところで、特許文献１に記載のエアクリーナにおいては、キャップに吸着フィルタを組み付ける際に、キャップのピンに吸着フィルタの取付孔を外挿する工程と、ピンを熱カシメする工程とが必要となる。そのため、吸着フィルタの組み付け工程が煩雑になる。

本発明の目的は、吸着フィルタを容易且つ的確に組み付けることのできる内燃機関のエアクリーナを提供することにある。

上記目的を達成するための内燃機関のエアクリーナは、インレット及び第１開口を有する第１ハウジングと、アウトレット及び第２開口を有する第２ハウジングと、前記第１開口と前記第２開口との間に設けられたフィルタエレメントと、前記第２ハウジングの内部に設けられ、前記アウトレットを通じて前記第２ハウジングの内部に流入する蒸発燃料を吸着するシート状の吸着フィルタとを備えている。前記吸着フィルタは、前記吸着フィルタの面に沿って前記第２ハウジングの内部に挿入されて組み付けられ、前記第２ハウジングの内面には、前記吸着フィルタの挿入方向に沿って延在し、前記吸着フィルタを組付位置に案内する案内部と、前記吸着フィルタの前記組付位置への移動を弾性変形により許容する一方、前記組付位置からの前記吸着フィルタの抜け出しを規制する規制部とが形成されている。

同構成によれば、第２ハウジングの内部に吸着フィルタを挿入して組み付ける際に、第２ハウジングの内面に設けられた案内部に沿って吸着フィルタが組付位置に案内される。このとき、規制部が弾性変形することにより吸着フィルタの組付位置への移動が許容される。したがって、第２ハウジングに対する吸着フィルタの組み付けを容易に行なうことができる。また、規制部により組付位置からの吸着フィルタの抜け出しが規制される。

本発明によれば、吸着フィルタを容易且つ的確に組み付けることができる。

内燃機関のエアクリーナの第１実施形態について、エアクリーナ全体の断面構造を示す断面図。同実施形態のエアクリーナを構成する第２ハウジングと吸着フィルタとを分解して示す分解斜視図。図１の３−３線に沿った第２ハウジング及び吸着フィルタの断面図。図３の４−４線に沿った断面図。同実施形態の第２ハウジングに吸着フィルタが組み付けられている途中の状態を示す、図４に対応した断面図。第２実施形態のエアクリーナを構成する第２ハウジングの内部構造を示す斜視図。同実施形態のエアクリーナにおける前側溝部を中心とした断面構造を示す部分断面図。変形例における第２ハウジングの断面構造を示す断面図。

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図５を参照して、第１実施形態について説明する。
図１に示すように、エアクリーナは車載内燃機関の吸気通路に設けられるものであり、第１開口１１を有する第１ハウジング１０と、第２開口２１を有する第２ハウジング２０とを備えている。第１開口１１及び第２開口２１は、共に平面視略四角形状をなしている。また、これらハウジング１０，２０は、共に硬質樹脂材料によって形成されている。

図１に示すように、第１ハウジング１０は、第１開口１１を取り囲む周壁１２と、底壁１３とを備えている。周壁１２には、筒状のインレット１４が外側に向けて突設されている。また、第１開口１１の周縁には、フランジ１５が全周にわたって形成されている。

第２ハウジング２０は、第２開口２１を取り囲む周壁２２と、頂壁２３とを備えている。周壁２２には、筒状のアウトレット２４が外側に向けて突設されている。また、第２開口２１の周縁には、フランジ２５が全周にわたって形成されている。なお、アウトレット２４には、吸入空気量を検出するエアフローメータ（図示略）が取り付けられる。

第１ハウジング１０の第１開口１１と第２ハウジング２０の第２開口２１の間には、吸気に含まれるダストを捕捉するフィルタエレメント４０が設けられている。フィルタエレメント４０は、例えば濾紙や不織布などの濾材シートを襞折りすることにより形成されて平面視略四角形状をなす濾過部４１と、濾過部４１の外周縁に設けられた四角環状のシール部４２とを有している。シール部４２は、第１ハウジング１０のフランジ１５と第２ハウジング２０のフランジ２５とによって全周にわたって挟持されており、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０との間をシールする。

第２ハウジング２０の内部には、アウトレット２４を通じて第２ハウジング２０の内部に流入する蒸発燃料を吸着するシート状の吸着フィルタ５０が設けられている。
図１〜図３に示すように、吸着フィルタ５０は、周壁２２におけるアウトレット２４の開口部２４１に対向して配置され、蒸発燃料を吸着する正面視長方形状の吸着部５１と、吸着部５１の外周縁に設けられた四角環状の枠部５５とを備えている。

図１に示すように、吸着フィルタ５０は、周壁２２における開口部２４１を有する内面２２１よりも同内面２２１に対向する内面２２２に近接して設けられている。
吸着部５１は、シート基材５２と、シート基材５２に対して略均一な分布にて保持された粒状の吸着材５３と、シート基材５２の両面側を被覆する被覆シート５４とを有している。なお、吸着材５３としては例えば活性炭やゼオライトなどの多孔質材料が好ましい。また、シート基材５２及び被覆シート５４としては例えば樹脂繊維からなる不織布が好ましい。

図１に示すように、枠部５５は被覆シート５４の外周縁を両側から挟んでいる。なお、枠部５５は硬質樹脂材料によって形成されている。
次に、第２ハウジング２０に対して吸着フィルタ５０を組み付ける構造について説明する。

図１〜図３に示すように、吸着フィルタ５０は、吸着フィルタ５０の面に沿って第２ハウジング２０の内部に挿入されることにより第２ハウジング２０に組み付けられている。なお、以降において、吸着フィルタ５０を挿入する方向を挿入方向Ａと略称する。

周壁２２の互いに対向する１対の内面（図２における上側の内面及び下側の内面）には、挿入方向Ａに沿って頂壁２３まで延在する２つの案内突条２６が互いに間隔をおいてそれぞれ形成されている。２つの案内突条２６の間には、案内溝部２７が形成されている。２つの案内突条２６の間の間隔は、吸着フィルタ５０の枠部５５の厚さと略同一とされており、挿入方向Ａ全体にわたって同一とされている。

両側の案内溝部２７により、吸着フィルタ５０の枠部５５のうち挿入方向Ａに沿って延在する両側の側縁部５５３を組付位置に案内する案内部が構成される。
頂壁２３の内面には、周壁２２の互いに対向する１対の内面にそれぞれ形成された案内突条２６同士を連結する２つの前側突条２９が形成されている。２つの前側突条２９の間には、前側溝部３０が形成されている。

第２ハウジング２０に吸着フィルタ５０が組み付けられた状態において、枠部５５のうち、挿入方向Ａの前側に位置する前縁部５５１が前側溝部３０に嵌合され、挿入方向Ａに沿って延在する側縁部５５３が案内溝部２７に嵌合されている。

図１、図２及び図４に示すように、２つの案内突条２６の挿入方向Ａにおける後端には、後側に向けて突出するとともに、互いに近接する方向に向けてそれぞれ突出する２つの規制部２８が形成されている。図３に示すように、規制部２８と案内突条２６が形成された周壁２２の内面との間には隙間が形成されている。

図４に示すように、２つの規制部２８の後端には、後側ほど互いに離間するように傾斜した傾斜面２８１がそれぞれ形成されている。
規制部２８は、枠部５５における挿入方向Ａの後縁に当接している。これにより、組付位置からの吸着フィルタ５０の抜け出しが規制されている。

次に、第２ハウジング２０に対して吸着フィルタ５０を組み付ける際の作用について説明する。
吸着フィルタ５０の枠部５５の前縁部５５１を挿入方向Ａに沿って規制部２８の傾斜面２８１に押し当てると、その押し当てる力によって、２つの規制部２８は互いに離間する方向に弾性変形する。これにより、図５に示すように、案内溝部２７への枠部５５の側縁部５５３の挿入が許容される。そして、吸着フィルタ５０を更に挿入することにより、枠部５５の側縁部５５３が案内溝部２７上を摺動しながら組付位置に向けて案内される。また、組付位置において枠部５５の前縁部５５１が前側溝部３０に嵌合される。

以上説明した本実施形態に係る内燃機関のエアクリーナによれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）吸着フィルタ５０は、吸着フィルタ５０の面に沿って第２ハウジング２０の内部に挿入されて組み付けられている。第２ハウジング２０の内面には、挿入方向Ａに沿って延在し、吸着フィルタ５０を組付位置に案内する案内溝部２７と、吸着フィルタ５０の組付位置への移動を弾性変形により許容する一方、組付位置からの吸着フィルタ５０の抜け出しを規制する規制部２８とが形成されている。

こうした構成によれば、第２ハウジング２０の内部に吸着フィルタ５０を挿入して組み付ける際に、第２ハウジング２０の内面に設けられた案内溝部２７に沿って吸着フィルタ５０が組付位置に案内される。このとき、規制部２８が弾性変形することにより吸着フィルタ５０の組付位置への移動が許容される。したがって、第２ハウジング２０に対する吸着フィルタ５０の組み付けを容易に行なうことができる。また、規制部２８により組付位置からの吸着フィルタ５０の抜け出しが規制される。よって、吸着フィルタ５０を容易且つ的確に組み付けることができる。

（２）吸着フィルタ５０は、蒸発燃料を吸着する吸着部５１と、吸着部５１の外周縁に設けられた枠部５５とを備えており、枠部５５が案内溝部２７により案内される。
こうした構成によれば、吸着部５１の外周縁が枠部５５により補強されるため、第２ハウジング２０に対して吸着フィルタ５０を安定して組み付けることができる。

（３）第２ハウジング２０の内面には、挿入方向Ａに沿って延在する２つの案内突条２６が互いに間隔をおいて形成されており、案内溝部２７は２つの案内突条２６の間に形成されている。案内溝部２７により枠部５５の側縁部５５３が嵌合されている。

こうした構成によれば、案内溝部２７を挿入方向Ａの広い範囲にわたって設定することができる。このため、案内溝部２７により吸着フィルタ５０を的確に案内することができる。また、案内溝部２７により枠部５５の側縁部５５３を保持することができる。

（４）第２ハウジング２０の互いに対向する１対の内面には、案内溝部２７がそれぞれ形成されており、両側の案内溝部２７により枠部５５の両側の側縁部５５３がそれぞれ嵌合されている。

こうした構成によれば、枠部５５の両側の側縁部５５３が両側の案内溝部２７によりそれぞれ案内されるため、一方の側縁部５５３のみが案内溝部２７により案内される構成に比べて、吸着フィルタ５０が案内される際の姿勢が安定する。また、両側の案内溝部２７により枠部５５の両側の側縁部５５３がそれぞれ嵌合されているため、枠部５５を安定して保持することができる。

（５）規制部２８は、２つの案内突条２６における挿入方向Ａの後端に形成され、枠部５５の後縁に当接することにより組付位置からの吸着フィルタ５０の抜け出しを規制する。

こうした構成によれば、枠部５５の前縁部５５１を規制部２８に押し当てることにより、規制部２８を弾性変形させることができる。したがって、規制部２８を容易に具現化することができる。

（６）規制部２８と案内突条２６が形成された周壁２２の内面との間には隙間が形成されている。このため、規制部２８を円滑に弾性変形させることができる。
（７）第２ハウジング２０の内面には、枠部５５の前縁部５５１を挟み込む２つの前側突条２９が形成されている。

こうした構成によれば、２つの前側突条２９により枠部５５の前縁部５５１が保持されることから、吸着フィルタ５０を強固に組み付けることができる。
（８）吸着フィルタ５０が第２ハウジング２０の周壁２２に開口するアウトレット２４の開口部２４１に対向して設けられている。このため、アウトレット２４の開口部２４１を通じて第２ハウジング２０の内部に流入する蒸発燃料が吸着フィルタ５０に触れやすくなる。このため、蒸発燃料を効果的に吸着することができる。

（９）吸着フィルタ５０は、第２ハウジング２０の周壁２２におけるアウトレット２４を有する内面よりも、同内面に対向する内面に近接して設けられている。
吸気の流れは吸着フィルタ５０を通過することにより乱れることから、吸着フィルタ５０とアウトレット２４、すなわちエアフローメータとの距離が短いほど、エアフローメータに流入する吸気の流れが乱れやすくなり、エアフローメータにより検出される吸入空気量の検出値のばらつきが大きくなる。

この点、上記構成によれば、吸着フィルタ５０とアウトレット２４との距離が確保されることから、エアフローメータに流入する吸気のうち吸着フィルタ５０を通過するものの割合が少なくなる。また、吸着フィルタ５０を通過することにより吸気の流れが乱れたとしても、エアフローメータに流入するまでにはその乱れが弱められる。したがって、エアフローメータの検出値のばらつきを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
以下、図６及び図７を参照して、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、本実施形態では、第２ハウジング２０の内部構造が第１実施形態と相違している。

図６に示すように、本実施形態の第２ハウジング２０においては、複数対（本実施形態では２対）の前側突条２９がその延在方向において分割して設けられている。また、前側突条２９と案内突条２６との間には隙間が形成されている。

図６及び図７に示すように、互いに対向する２つの前側突条２９における挿入方向Ａの後端には、後側に向けて突出するとともに、互いに近接する方向に向けて突出する２つの規制部３１が形成されている。２つの規制部３１の後端には、後側ほど互いに離間するように傾斜した傾斜面３１１がそれぞれ形成されている。

規制部３１は、枠部５５の前縁部５５１の後縁に当接している。これにより、組付位置からの吸着フィルタ５０の抜け出しが規制されている。
なお、案内突条２６の後端には、規制部（第１実施形態における規制部２８）が設けられていない。

以上説明した本実施形態に係る内燃機関のエアクリーナによれば、第１実施形態の作用効果（１）〜（４）、（７）〜（９）に加えて、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。

（１０）規制部３１は、互いに対向する２つの前側突条２９の後端に形成され、枠部５５の前縁部５５１の後縁に当接することにより組付位置からの吸着フィルタ５０の抜け出しを規制する。

こうした構成によれば、規制部３１が前側突条２９の後端に形成されており、案内突条２６の後端には形成されていない。このため、枠部５５の前縁部５５１が規制部３１に到達するまでは、吸着フィルタ５０を挿入する際に規制部３１の影響を受けない。したがって、吸着フィルタ５０を小さな力で挿入することができる。

＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・吸着フィルタ５０の組付位置を複数設定することもできる。この場合、例えば、図８に示すように、アウトレット２４の開口部２４１からの距離の異なる２つの組付位置を設定するとともに、これら組付位置に吸着フィルタ５０をそれぞれ案内する案内溝部２７などを２組ずつ形成すればよい。

アウトレット２４に流入する吸気の流れは吸着フィルタ５０の組付位置により影響を受ける。また、吸気の流れは内燃機関の排気量などのエアクリーナ以外の構成によっても変化する。

この点、上記構成によれば、内燃機関の排気量などの構成に応じて吸気の流れがより適切となる組付位置に吸着フィルタ５０を組み付けることが可能となる。
・第１実施形態において前側突条２９を省略することもできる。

・案内突条２６を挿入方向Ａにおいて複数に分割して形成することもできる。
・２つの案内突条２６が対向する部分が挿入方向Ａにおいて部分的に形成されていてもよい。

・案内突条２６を省略することもできる。この場合、２つの前側突条２９の間に形成される前側溝部３０が案内部として機能する。
・吸着フィルタ５０の挿入方向Ａは、頂壁２３に対して直交する方向に限定されず、任意の方向に変更することができる。

１０…第１ハウジング、１１…第１開口、１２…周壁、１３…底壁、１４…インレット、１５…フランジ、２０…第２ハウジング、２１…第２開口、２２…周壁、２２１，２２２…内面、２３…頂壁、２４…アウトレット、２４１…開口部、２５…フランジ、２６…案内突条、２７…案内溝部（案内部）、２８…規制部、２８１…傾斜面、２９…前側突条、３０…前側溝部、３１…規制部、３１１…傾斜面、４０…フィルタエレメント、４１…濾過部、４２…シール材、５０…吸着フィルタ、５１…吸着部、５２…シート基材、５３…吸着材、５４…被覆シート、５５…枠部、５５１…前縁部、５５２…後縁部、５５３…側縁部。

Claims

インレット及び第１開口を有する第１ハウジングと、アウトレット及び第２開口を有する第２ハウジングと、前記第１開口と前記第２開口との間に設けられたフィルタエレメントと、前記第２ハウジングの内部に設けられ、前記アウトレットを通じて前記第２ハウジングの内部に流入する蒸発燃料を吸着するシート状の吸着フィルタとを備えた内燃機関のエアクリーナにおいて、
前記吸着フィルタは、前記吸着フィルタの面に沿って前記第２ハウジングの内部に挿入されて組み付けられ、
前記第２ハウジングの内面には、前記吸着フィルタの挿入方向に沿って延在し、前記吸着フィルタを組付位置に案内する案内部と、前記吸着フィルタの前記組付位置への移動を弾性変形により許容する一方、前記組付位置からの前記吸着フィルタの抜け出しを規制する規制部とが形成されている、
内燃機関のエアクリーナ。
前記吸着フィルタは、蒸発燃料を吸着する吸着部と、前記吸着部の外周縁に設けられた枠部とを備えており、
前記枠部が前記案内部により案内される、
請求項１に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記第２ハウジングの内面には、前記挿入方向に沿って延在する複数の突条が互いに間隔をおいて形成されており、
前記案内部は前記複数の突条の間に形成された溝部であり、
前記溝部により前記枠部の側縁部が嵌合されている、
請求項２に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記第２ハウジングの互いに対向する１対の内面には、前記溝部がそれぞれ形成されており、
両側の前記溝部により前記枠部の両側の前記側縁部がそれぞれ嵌合されている、
請求項３に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記規制部は、前記複数の突条の少なくとも一方における前記挿入方向の後端に形成され、前記枠部における前記挿入方向の後縁に当接することにより前記組付位置からの前記吸着フィルタの抜け出しを規制する、
請求項３または請求項４に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記規制部と前記複数の突条が形成された前記第２ハウジングの内面との間には隙間が形成されている、
請求項５に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記第２ハウジングの内面には、前記枠部における前記挿入方向の前縁部を挟み込む複数の前側突条が形成されている、
請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記案内部は前記複数の前側突条の間に形成された前側溝部である、
請求項７に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記規制部は、前記複数の前側突条の少なくとも一方における前記挿入方向の後端に形成され、前記枠部における前記挿入方向の前縁部の後縁に当接することにより前記組付位置からの前記吸着フィルタの抜け出しを規制する、
請求項７または請求項８に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記吸着フィルタは前記第２ハウジングの周壁に開口する前記アウトレットの開口部に対向して設けられている、
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の内燃機関のエアクリーナ。
前記吸着フィルタは、前記第２ハウジングの内部の異なる複数の組付位置に組み付け可能であり、
前記第２ハウジングの内面には、前記吸着フィルタを前記複数の組付位置に案内する複数の前記案内部と、前記複数の組付位置からの前記吸着フィルタの抜け出しを規制する複数の前記規制部とが形成されている、
請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の内燃機関のエアクリーナ。