JP2017150439A

JP2017150439A - エアクリーナ及びフィルタエレメント

Info

Publication number: JP2017150439A
Application number: JP2016035514A
Authority: JP
Inventors: 佑介原; Yusuke Hara
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-08-31

Abstract

【課題】濾過部の厚さの異なるフィルタエレメントが誤って組み付けられることを抑制できる。
【解決手段】エアクリーナは、インレット１４を有する第１ハウジング１０と、アウトレット２４を有する第２ハウジング２０と、第１ハウジング１０の開口１１と第２ハウジング２０の開口２１との間に設けられるフィルタエレメント３０とを備える。フィルタエレメント３０は、第１ハウジング１０の開口１１を通じて内部に収容される濾過部３１と、濾過部３１の外周縁に設けられたシール部材３５とを備えている。濾過部３１における第１ハウジング１０の底壁１３に対向する一端面３１１と周面３１２との間には段差部３１３が設けられている。第１ハウジング１０の内壁には、濾過部３１の厚さ方向において段差部３１３に対向する部位であり、同厚さ方向において段差部３１３と一端面３１１との間に位置する対向部１６が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアクリーナ及びフィルタエレメントに関する。

内燃機関の吸気通路には、吸気に含まれるダストを捕捉するためのエアクリーナが設けられている（例えば特許文献１参照）。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、及びケースの開口とキャップの開口との間に設けられたフィルタエレメントを備えている。フィルタエレメントは、ケースの開口を通じて内部に収容される濾過部と、濾過部の外周縁に設けられ、ケースの開口周縁に形成されたフランジに当接される環状のシール部材とを有している。ここで、濾過部の外周形状はケースの開口周縁の形状に沿っており、シール部材の形状はケースのフランジに沿っている。

特開２０１５−８６７４３号公報

ところで、こうしたエアクリーナ及びフィルタエレメントでは、濾過部により捕捉されるダストの総量、すなわち濾過部のダスト保持量を異ならせるために、濾過部の外周形状や厚さなどを変更して濾過部の表面積が変更される。

また従来、ダスト保持量を異ならせつつシール部材の成形型の共通化を図るために、濾過部の厚さを互いに異ならせる一方、シール部材の形状及び濾過部の外周形状、すなわちフィルタエレメントの外周形状を共通化した複数種類のフィルタエレメントが製造されている。しかしながらこの場合、濾過部の厚さが異なるにもかかわらず外周形状が同一の複数種類のフィルタエレメントが存在することとなる。そのため、濾過部の厚さが当該エアクリーナに対応していないフィルタエレメントが誤って組み付けられるおそれがある。

本発明の目的は、濾過部の厚さの異なるフィルタエレメントが誤って組み付けられることを抑制できる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エアクリーナは、インレットを有する第１ハウジングと、アウトレットを有する第２ハウジングと、前記第１ハウジングの開口と前記第２ハウジングの開口との間に設けられるフィルタエレメントとを備えており、前記フィルタエレメントは、前記第１ハウジングの開口を通じて内部に収容される濾過部と、前記濾過部の外周縁に設けられたシール部とを備えており、前記濾過部における前記第１ハウジングの底壁に対向する一端面と周面との間には段差部が設けられており、前記第１ハウジングの内壁には、前記濾過部の厚さ方向において前記段差部に対向する部位であり、同厚さ方向において前記段差部と前記一端面のうち同段差部以外の一般部との間に位置する対向部が設けられている。

また、上記目的を達成するためのフィルタエレメントは、濾過部と、前記濾過部の外周縁に設けられたシール部とを備えており、前記濾過部の厚さ方向における一端面と周面との間に段差部が設けられている。

同構成によれば、当該エアクリーナに対応した正規のフィルタエレメントが組み付けられる場合には、濾過部に形成された段差部により、濾過部と第１ハウジングの内壁に形成された対向部との干渉が回避されることで、濾過部を第１ハウジングに適切に収容することができる。

これに対して、当該エアクリーナの正規のフィルタエレメントとは外周形状が同一であるものの、濾過部の厚さが異なり、且つ上記段差部を有していないフィルタエレメントが組み付けられる場合には、濾過部と第１ハウジングの対向部とが干渉することとなり、濾過部を第１ハウジングに適切に収容することができない。

本発明によれば、濾過部の厚さの異なるフィルタエレメントが誤って組み付けられることを抑制できる。

エアクリーナの一実施形態について、エアクリーナ全体の断面図。同実施形態におけるフィルタエレメントの斜視図。正規でないフィルタエレメントが第１ハウジングに載置された状態を示す断面図。変形例におけるフィルタエレメントの斜視図。エアクリーナの他の変形例について、第１ハウジングとフィルタエレメントとを互いに離間して示す分解斜視図。

以下、図１〜図３を参照して、一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、上部に開口１１を有する第１ハウジング１０と、下部に開口２１を有する第２ハウジング２０と、第１ハウジング１０の開口１１と第２ハウジング２０の開口２１との間に設けられたフィルタエレメント３０とを備えている。

＜第１ハウジング１０＞
図１に示すように、第１ハウジング１０は、四角形状の開口１１を取り囲む周壁１２と周壁１２に連なる底壁１３とを備えている。開口１１の外周縁には、フランジ１５が全周にわたって形成されている。

互いに対向する一対の周壁１２（同図の左右の周壁）は、上記開口１１を形成する第１壁部１２１と、第１壁部１２１よりも内周側に位置するとともに底壁１３に連なる第２壁部１２２とを有しており、第１壁部１２１と第２壁部１２２との間には、第１壁部１２１の下端と第２壁部１２２の上端とを連結する段差壁部１２３が形成されている。本実施形態においては、段差壁部１２３がフランジ１５と平行をなしている。

第２壁部１２２には、筒状のインレット１４が突設されている。
なお、第１ハウジング１０は硬質の合成樹脂材料により形成されている。
＜第２ハウジング２０＞
図１に示すように、第２ハウジング２０は、四角形状の開口２１を取り囲む周壁２２と、周壁２２に連なる頂壁２３とを備えている。開口２１の外周縁には、フランジ２５が全周にわたって形成されている。

周壁２２には、筒状のアウトレット２４が突設されている。
なお、第２ハウジング２０は硬質の合成樹脂材料により形成されている。
＜フィルタエレメント３０＞
図１に示すように、フィルタエレメント３０は、第１ハウジング１０の開口１１を通じて内部に収容される平面視四角形状の濾過部３１と、濾過部３１の厚さ方向の端部（同図の上端部）の外周縁に全周にわたって設けられたシール部材３５とを備えている。シール部材３５は独立気泡のポリウレタン樹脂により形成されている。

濾過部３１における底壁１３に対向する一端面３１１と、一対の第１壁部１２１に対向する周面３１２との間には、一対の段差部３１３がそれぞれ設けられている。
ここで、図２を参照して、本実施形態のフィルタエレメント３０の濾過部３１について詳細に説明する。

図２に示すように、濾過部３１は、例えば濾紙や不織布などからなり、襞折りされた濾材シート３２を有している。濾過部３１の襞の稜線方向の両端部には、互いに隣り合う襞同士の間をシールする端部シール材３３がそれぞれ設けられている。なお、端部シール材３３は、例えば熱可塑性樹脂などの接着剤により形成されている。

本実施形態では、濾過部３１における襞の並び方向の両端部に上記一対の段差部３１３がそれぞれ設けられている。襞の並び方向の両端部における襞折りの間隔を中央部に比べて短くすることにより、一対の段差部３１３が形成されている。

図１に示すように、エアクリーナにおいては、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とによってシール部材３５が挟持されており、このことにより、第１ハウジング１０と第２ハウジング２０との間がシールされている。

第１ハウジング１０の段差壁部１２３の上面である対向部１６は、濾過部３１の厚さ方向（濾過部３１の高さ方向でもあり、同図の上下方向）において段差部３１３と対向しており、同厚さ方向において濾過部３１の段差部３１３と一端面３１１との間に位置している。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図１に示すように、当該エアクリーナに対応した正規のフィルタエレメント３０が組み付けられる場合には、濾過部３１に形成された一対の段差部３１３により、濾過部３１と第１ハウジング１０の内壁に形成された対向部１６との干渉が回避される。このため、濾過部３１を第１ハウジング１０に適切に収容することができる。

これに対して、図３に示すように、当該エアクリーナの正規のフィルタエレメント３０とは外周形状が同一であるものの、濾過部４１の厚さが異なり、且つ上記段差部３１３を有していないフィルタエレメント４０については、濾過部４１と第１ハウジング１０の対向部１６とが干渉することとなる。その結果、濾過部４１を第１ハウジング１０に適切に収容することができない。

以上説明した本実施形態に係るエアクリーナ及びフィルタエレメントによれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）濾過部３１における第１ハウジング１０の底壁１３に対向する一端面３１１と周面３１２との間には段差部３１３が設けられている。第１ハウジング１０の内壁には、濾過部３１の厚さ方向において段差部３１３に対向する部位であり、同厚さ方向において段差部３１３と一端面３１１との間に位置する対向部１６が設けられている。

こうした構成によれば、上記実施形態の作用を奏することから、フィルタエレメント３０の濾過部３１を第１ハウジング１０に収容することができる。一方、正規でないフィルタエレメント４０については、第１ハウジング１０に収容することができない。

したがって、濾過部３１の厚さの異なるフィルタエレメント３０が誤って組み付けられることを抑制できる。
（２）段差部３１３は濾過部３１の周方向における一部に形成されている。

濾過部３１のうち第１ハウジング１０の対向部１６と対向する段差部３１３には対向部１６が障壁となってエアが流れにくくなり、濾過性能が損なわれるおそれがある。
この点、上記構成によれば、段差部３１３が濾過部３１の周方向における一部に形成されているため、段差部３１３を設定することによる濾過性能の低下を抑制することができる。

（３）段差部３１３は、濾過部３１における襞の並び方向の両端部に設けられている。
濾材シート３２を襞折りする際には、濾材シート３２の搬送方向に対して直交する方向に沿って襞の折り線、すなわち襞の稜線が形成され、襞の並び方向は濾材シート３２の搬送方向に沿うこととなる。

上記構成によれば、濾過部３１における襞の並び方向の両端部の辺全体に段差部３１３が設けられているため、濾材シート３２の搬送方向における上記両端部に対応した所定の部分について襞折りの間隔をその他の部分よりも短くすることにより、段差部３１３を形成することができる。

（４）第１ハウジング１０の周壁１２は、開口１１を形成する第１壁部１２１と、第１壁部１２１よりも内周側に位置するとともに底壁１３に連なる第２壁部１２２とを有している。対向部１６は、第１壁部１２１と第２壁部１２２との間に形成された段差壁部１２３により形成されている。

こうした構成によれば、第１ハウジング１０の周壁１２に、開口１１を形成する第１壁部１２１と、第１壁部１２１よりも内周側に位置するとともに底壁１３に連なる第２壁部１２２とを設け、これら壁部１２１，１２２の間に段差壁部１２３を形成することにより、対向部１６が形成される。このため、対向部１６を設けることに起因して第１ハウジング１０の成形の際にアンダーカットとなる部位が生じない。したがって、第１ハウジング１０を容易に成形することができる。

＜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。
・上記実施形態では、濾過部３１における襞の並び方向の両端に段差部３１３を設けたが、襞の並び方向の一端にのみ段差部３１３を設けるようにしてもよい。この場合、１つの段差部３１３に対応して第１ハウジング１０に１つの対向部１６を設ければよい。

・図４に示すように、濾過部５１の襞の稜線方向の両端部に段差部５１３を設けることもできる。この場合、濾材シート５２のうち襞の稜線方向の両端部分５２ｂの襞高さを中央部分５２ａの襞高さよりも低くすればよい。また、中央部分５２ａの襞の稜線方向の両端部、及び両端部分５２ｂの襞の稜線方向の端部に、端部シール材５３ａ，５３ｂをそれぞれ設ければよい。また、襞の稜線方向の一端にのみ段差部５１３を設けるようにしてもよい。

・図５に示すように、濾過部６１の一端面６１１における互いに平行をなす一対の辺の中央部に一対の段差部６１３をそれぞれ設けるようにしてもよい。また、第１ハウジング１０の周壁１２の内面から、一対の段差部６１３に対応した板状の突出部１７を突出させて対向部を形成することもできる。この場合、対向部を設定することに起因して第１ハウジング１０の容積が減少することを抑制できる。

・本発明に係るフィルタエレメントは濾過部とシール部とが別体にて構成されるものに限定されない。濾過部とシール部とが不織布などによって一体に形成された所謂フルファブリック型のフィルタエレメントに対して本発明を適用することもできる。

１０…第１ハウジング、１１…開口、１２…周壁、１２１…第１壁部、１２２…第２壁部、１２３…段差壁部、１３…底壁、１４…インレット、１５…フランジ、１６…対向部、１７…突出部、２０…第２ハウジング、２１…開口、２２…周壁、２３…頂壁、２４…アウトレット、２５…フランジ、３０…フィルタエレメント、３１…濾過部、３１１…一端面、３１２…周面、３１３…段差部、３２…濾材シート、３３…端部シール材、３５…シール部材（シール部）、５０…フィルタエレメント、５１…濾過部、５１３…段差部、５２…濾材シート、５２ａ…中央部分、５２ｂ…両端部分、５３ａ，５３ｂ…端部シール材、６０…フィルタエレメント、６１…濾過部、６１１…一端面、６１３…段差部。

Claims

インレットを有する第１ハウジングと、アウトレットを有する第２ハウジングと、前記第１ハウジングの開口と前記第２ハウジングの開口との間に設けられるフィルタエレメントとを備えるエアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントは、前記第１ハウジングの開口を通じて内部に収容される濾過部と、前記濾過部の外周縁に設けられたシール部とを備えており、
前記濾過部における前記第１ハウジングの底壁に対向する一端面と周面との間には段差部が設けられており、
前記第１ハウジングの内壁には、前記濾過部の厚さ方向において前記段差部に対向する部位であり、同厚さ方向において前記段差部と前記一端面との間に位置する対向部が設けられている、
エアクリーナ。
前記段差部は前記濾過部の周方向における一部に形成されている、
請求項１に記載のエアクリーナ。
前記濾過部は襞折りされた濾材シートを有しており、
前記段差部は、前記濾過部における襞の並び方向の端部に設けられている、
請求項１または請求項２に記載のエアクリーナ。
前記濾過部は、襞折りされた濾材シートを有しており、
前記段差部は、前記濾過部の襞の稜線方向の端部に設けられている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
前記第１ハウジングの周壁は、前記開口を形成する第１壁部と、前記第１壁部よりも内周側に位置するとともに前記底壁に連なる第２壁部とを有しており、
前記対向部は、前記第１壁部と前記第２壁部との間に形成された段差壁部により形成されている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
前記対向部は、前記第１ハウジングの周壁の内面から突出した突出部により形成されている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
濾過部と、
前記濾過部の外周縁に設けられたシール部とを備えており、
前記濾過部の厚さ方向における一端面と周面との間に段差部が設けられている、
フィルタエレメント。