JP4490002B2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両に搭載されたエンジンに供給される空気の浄化に用いられるエアクリーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、円筒形のエレメントをケース本体に収納し、このエレメントの径方向の中心部をボルトにより固定した構造のエアクリーナが知られている。例えば、特開平７−１９１３１号公報には、樹脂製ケースに設けられた空気導出路の基端部に、環状部と、この環状部の外周端に延設された筒状部とを有する第１部材と、一端側が第１部材の環状部に係止され、他端側がエレメントの端部に係合され、エレメントを一端側に付勢する第２部材とが一体に組み付けられ、これによりエレメントが固定される構造を備えるエアクリーナが開示されている。
【０００３】
また、特開平７−４３２９号公報には、樹脂製ケースの空気導出路となる開口の周縁端の全周に渡ってリング状周壁部が設けられ、このリング状周壁部が、その内周面に配置される第２部材の一端側のリング状係止部と、外周面に当接される第１部材のリング状ガイド部により固定され、第２部材の他端側の付勢部によりエレメントが押圧され、これによりエレメントが樹脂製ケースの内部に固定、保持される構造のエアクリーナが開示されている。
【０００４】
自動車等の車両用エアクリーナは、熱負荷と振動をともなう厳しい環境において使用されるが、これらの公報に開示されたエアクリーナでは、エレメントは樹脂製ケースの内部に安定して固定され、品質的に特に問題はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、使用環境の厳しい車両用エアクリーナでは、エレメントが、より確実に安定して組み付けられたエアクリーナが必要とされている。
本発明は、上記の状況に鑑み、なされたものであり、エレメントが樹脂製ケースの内部に、より強固に、確実に固定され、優れた耐久性を有するエアクリーナを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアクリーナは、空気を導出するための開口部と、該開口部の周縁部から内部に向かって延設されたフランジ部とを有し、該周縁部から該フランジ部に渡って切欠部が設けられ、該フランジ部の先端面に凸部が形成された樹脂製ケース、該樹脂製ケースに収納された空気を濾過するための円筒形のエレメント、及び上記開口部の上記周縁部の外表面と当接する円盤部と、該円盤部の内周側に延設され、上記フランジ部の内周面と当接する円筒部と、該円筒部から上記エレメントの内側空間に向かって延設された支持部とを有し、該円筒部の先端部に外方に向かって固定片が設けられ、該円筒部の周面に外方に向かって固定爪が形成されたエレメント固定部材、を備えるエアクリーナであって、上記固定片の一面が上記フランジ部の先端面に当接し、該固定片の周方向の一方の側端面が上記凸部に当接し、上記固定爪が上記切欠部に嵌め込まれていることを特徴とする。
【０００７】
上記樹脂製ケースの上記周縁部よりさらに外方に位置して形成されたアウトレット取付部にアウトレット部材が接合され、該樹脂製ケースの下端面には底部キャップが組み付けられ、エアクリーナの全体が構成されている。また、上記固定片が、上記側端面に向かって上記一面とは反対側に傾斜している。これにより、固定片をフランジ部の下端面に容易に当接させることができる。更に、上記固定爪が上記円筒部の周方向に突き出している。これにより、組み付け後のエレメント固定部材の逆方向への回転をより確実に防止することができる。また、上記フランジ部の上記先端面の上記切欠部の近傍に、逆回転防止用の凸片が形成されている。これにより、組み付け時にエレメント固定部材を逆方向に回転させる誤操作をより確実に防止することができる。
【０００８】
【作用】
自動車等の車両に用いられるエアクリーナは、エンジン等から発生する熱による熱負荷、及び激しい振動など、厳しい環境において使用される。従って、エレメントが組み付けられるエレメント固定部材を樹脂製ケースに強固に固定する必要がある。本発明のエアクリーナでは、エレメント固定部材を樹脂製ケースの開口部の周方向における所定の位置に挿入した後、特定の方向に回転させ、エレメント固定部材を樹脂製ケースに取り付ける。この操作によりエレメント固定部材は樹脂製ケースに強固に固定され、このエレメント固定部材に組み付けられるエレメントが樹脂製ケースの内部に確実に保持される。尚、本発明のエアクリーナでは、エレメントを保持する部材を、特に他の固定用部品を必要とすることなく、且つ少ない工数で樹脂製ケースに組み付けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエアクリーナを図１乃至図６に基づいて説明する。
（１）エアクリーナの構造
エアクリーナ１は、樹脂製ケース２、この樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１及びフランジ部２２に固定されたエレメント固定部材３、その底部の外周縁が樹脂製ケース２の開口部２１の周縁のアウトレット取付部２４に熱融着されたアウトレット部材４、樹脂製ケース２の内部に配設され、エレメント固定部材３に組み付けられている円筒形のエレメント５、及び樹脂製ケース２の開放された下端面に取り付けられた底部キャップ６を備える。
【００１０】
樹脂製ケース２は、上面の中心部に開口部２１を有し、この開口部２１の周縁部２１１には、内部に向かってフランジ部２２が延設されている。また、周縁部２１１からフランジ部２２に渡って切欠部２３が設けられ、フランジ部２２の先端面２２１の所定の位置に、エレメント固定部材３の過度の回転を防止するための凸部２２３が形成されている。切欠部２３は周方向に等間隔に３箇所設けられており、凸部２２３も等間隔に３箇所形成してもよいが、１箇所で十分である。尚、開口部２１の周縁部２１１より周方向にさらに外方に位置して、他の部分より少し高く環状のアウトレット取付部２４が形成されており、このアウトレット取付部２４に、樹脂製のアウトレット部材４の底部の外周縁が熱融着により接合されている。
【００１１】
エレメント固定部材３は、通常、金属製であり、円盤部３１、円盤部３１の内周側に延設された円筒部３２、及び円筒部３２に一体に延設された、或いは別体として円筒部３２に溶接等により接合された支持部３３を有する。円筒部３２の下端部には、外方に向かって周方向の３箇所に等間隔に固定片３２１が設けられている。円盤部３１の下面は樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１の外表面に当接しており、固定片３２１の一面（上面）が樹脂製ケース２のフランジ部２２の先端面２２１に当接している。このように、樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１及びフランジ部２２は、円盤部３１と固定片３２１によって強固に挟持されており、エレメント固定部材３が樹脂製ケース２に確実に固定されている。
【００１２】
エレメント固定部材３の支持部３３の形状は特に限定されないが、一般に、その上部側は、円筒の径方向に相対向する２部分を中心線に平行な２平面で切断した部分円筒形をなしており、その上端部の径は樹脂製ケース２の開口部２１の直径より少し小さい。更に、支持部３３は、中間部から下部側に向かって徐々に径が小さくなっており、その底部３３１の中心部には貫通孔が設けられ、ボルト３３２が内側から外側に向かって挿通されている。このボルトは、その頭部が底部３３１に溶接され、一体に固定されている。
【００１３】
エレメント固定部材３が組み付けられている樹脂製ケース２の内部空間には、エレメント固定部材３の他、円筒形のエレメント５と、エレメントガイド５２とが配設されている。エレメント５の長手方向の両端面には、中心部に樹脂製ケース２の開口部２１より少し径の大きい開口を有する金属製、円環状のエレメント端板５１ａ、５１ｂが当接され、エレメント５はエレメント端板５１ａ、５１ｂにより挟持されている。また、エレメント端板５１ｂには、金属製、円盤形のエレメントガイド５２が押し付けられており、一方、エレメント端板５１ａは、環状シール材５３を介して樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１の裏面に押し付けられており、このようにしてエレメント５が固定されている。
【００１４】
エレメントガイド５２は、その中心部に、エレメント５の内周面の下端部に嵌め込むことができる大きさの凸状部５２１を有し、この凸状部５２１がエレメント５の下端部に嵌め込まれ、エレメント５が下端側から保持されている。尚、エレメントガイド５２の凸状部５２１の中心部に設けられた貫通孔５２２からは、エレメント固定部材３の支持部３３の底部３３１に接合されたボルト３３２が突き出しており、このボルト３３２にはウイングナット３３３が螺合されている。
【００１５】
更に、樹脂製ケース２の開放された下端面には底部シール材６１が装着されており、金属製の底部キャップ６が、この底部シール材６１を介して、樹脂製ケース２の底部の外周面と、底部キャップ６の周面に設けられた３組のクランプにより樹脂製ケース２に取り付けられている。
【００１６】
（２）エアクリーナを構成するそれぞれの部材の組み付け
▲１▼樹脂製ケースへのエレメント固定部材の組み付け
樹脂製ケース２の開口部２１からエレメント固定部材３を、その支持部３３を下方にして挿入する。この際、エレメント固定部材３の円筒部３２の周面に形成された固定爪３２２が、樹脂製ケース２のフランジ部２２の内周面の上部に設けられた凹部２２２に対応するように位置させて、固定爪３２２が凹部２２２に収納されるように挿入する。このように固定爪３２２と凹部２２２の位置を対応させる必要があるため、樹脂製ケース２の周方向においてエレメント固定部材３が挿入される位置は特定される。
【００１７】
その後、エレメント固定部材３の円筒部３２の下端部に設けられた固定片３２１の一面（上面）が、樹脂製ケース２のフランジ部２２の先端面２２１に当接されるように、エレメント固定部材３を所定の方向に回転させる。これによって、エレメント固定部材３が樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１及びフランジ部２２に強固に固定される。
【００１８】
エレメント固定部材３の回転は、図５のように、固定片３２１の回転方向の側端面３２１ａが樹脂製ケース２のフランジ部２２の先端面２２１に形成された凸部２２３に当接するまで行われる。一方、この回転と同時に、フランジ部２２の内周面の上部に設けられた凹部２２２に収納されていた固定爪３２２も回転し、移動して、樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１からフランジ部２２に渡って設けられた切欠部２３に嵌め込まれる。ここで、エレメント固定部材３が逆方向へ回転しようとすると、固定爪３２２の周方向の先端面が切欠部２３の一方の側面に当接し、この逆方向への回転が防止される。
【００１９】
このように、エレメント固定部材３の円盤部３１と円筒部３２の下端部に外方に向かって設けられた固定片３２１とで、樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１及びフランジ部２２を挟持し、且つ固定片３２１と凸部２２３、及び固定爪３２２と切欠部２３の側面、で両方向への回転を防止することにより、エレメント固定部材３は樹脂製ケース２に強固に、且つ確実に固定され、組み付けられる。
【００２０】
この組み付けの際に、図６のように、フランジ部２２の先端面２２１に当接される固定片３２１を、その側端面３２１ａに向かってフランジ部２２の先端面２２１とは反対の方向（下方）に傾斜させることができる。また、フランジ部２２の先端面２２１を切欠部２３の端面側に向けて傾斜面、或いは円弧面とすることもできる。更に、エレメント固定部材３の円筒部３２の周面に形成された固定爪３２２は、円筒部３２の周面の外方に向かって、上方、下方及び周方向の回転方向とは逆方向のいずれに向かって突き出していてもよいが、通常は周方向に向かって突き出すように形成される。また、フランジ部２２の先端面２２１の切欠部２３の近傍に組み付け時の逆回転防止用の凸片２２４を形成することもできる。
【００２１】
▲２▼アウトレット部材、エレメント及び底部キャップの組み付け
エレメント固定部材３が組み付けられた樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１より周方向にさらに外方に形成されたアウトレット取付部２４に、浄化された空気を導出するための樹脂製のアウトレット部材４の底面の外周縁を熱融着し、接合することによりアウトレット部材４を組み付ける。
【００２２】
その後、両端面が金属製、円環状のエレメント端板５１ａ、５１ｂにより挟持された円筒形のエレメント５を、樹脂製ケース２の開放された下端側から挿入し、このエレメント５の下端部に、金属製、円盤形のエレメントガイド５２の径方向の中心部に形成された凸状部５２１を嵌め入み、エレメントガイド５２をエレメント端板５１ｂに当接させる。
【００２３】
次いで、凸状部５２１の中心部に設けられた貫通孔５２２から突き出したボルト３３２に、ウイングナット３３３を回転させながら螺合する。これにより、エレメント端板５１ａが環状シール材５３を介して樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１の裏面に押し付けられる。同時に、エレメント端板５１ｂにエレメントガイド５２が押し付けられ、エレメント５がエレメント固定部材３に固定される。
【００２４】
このようにしてエレメント５をエレメント固定部材３に組み付け、このエレメント固定部材３を樹脂製ケース２に固定した後、樹脂製ケース２の開放された下端面に底部シール材６１を装着し、この底部シール材６１を介して金属製の底部キャップ６を当接させ、密着させる。次いで、樹脂製ケース２と底部キャップ６のそれぞれの外周面に設けられた３組のクランプを係止し、底部キャップを固定することにより、組み付けが終了し、エアクリーナ１が得られる。
【００２５】
（３）実施例の効果
この実施例のエアクリーナ１では、エレメント固定部材３を樹脂製ケース２に挿入し、僅かに回転させることで、強固に組み付けることができる。これによって、エレメント５そのものを確実に保持することができ、耐久性の高いエアクリーナ１とすることができる。また、エレメント固定部材３の固定片３２１を特定の方向に傾斜させることにより、エレメント固定部材３の回転を容易にすることができる。加えて、フランジ部２２の先端面２２１を固定片３２１が接してくる側に向けて傾斜面、或いは円弧面とすることにより、エレメント固定部材３の回転開始時に固定片３２１とフランジ部２２の先端面２２１とが互いに斜面で接することになり、エレメント固定部材３の回転がより容易となって、組み付けの作業性が向上する。
【００２６】
更に、フランジ部２２の先端面２２１の切欠部２３の近傍に凸片２２４を形成することにより、組み付け時の逆方向への回転、即ち、誤操作をより確実に防止することができる。また、エレメント固定部材３の固定爪３２２を、周方向に向かって突き出すように形成することにより、エレメント固定部材３の回転が容易となり、且つ組み付け後の逆方向への回転をより確実に防止することもできる。
【００２７】
更に、この実施例では、エレメント固定部材３の組み付け時の回転方向を誤らないように、樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１に回転方向を矢印等で表示することもできる。また、この周縁部２１１とエレメント固定部材３の円盤部３１の外周縁の各々に三角形等の任意のマーク、或いは切欠きなどを設け、組み付け時の周方向の相対的な位置関係を表示することもできる。
【００２８】
尚、エレメント固定部材３が受けるボルト３３２の軸力は、円盤部３１を介して樹脂製ケース２の開口部２１の周縁部２１１の広い面積に加わることになり、エレメント５が及びこのエレメント５が組み付けられたエレメント固定部材３が樹脂製ケース２に強固に固定される。更に、ウイングナット３３３の回転操作の際には、エレメント固定部材３につれ回りトルクが作用するが、樹脂製ケース２のフランジ部２２の先端面２２１に形成された凸部２２３と、エレメント固定部材３の円筒部３２に設けられた固定片３２１により、樹脂製ケース２とエレメント固定部材３との相対的な回転が防止される。
【００２９】
このエアクリーナ１の使用時、エレメント５が目詰まりし、清掃、或いは取り替えが必要となった場合は、クランプを外して底部キャップ６を取り外した後、ウイングナット３３３を緩めることにより、エレメント５をエレメント固定部材３から容易に取り外すことができる。この場合に、エレメント固定部材３が樹脂製ケース２に強固に固定されており、緩み等がないため、エレメント５の取り外し、取り付けを迅速、且つ容易に行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、エレメント固定部材を樹脂製ケースに挿入し、僅かに回転させることで、強固に組み付けることができ、エレメントそのものを確実に固定することができ、耐久性の高いエアクリーナとすることができる。この際、固定のための他の部材を必要とすることもなく、且つ簡易な操作で容易に組み付けることができる。また、固定のために樹脂製ケース及びエレメント固定部材に設けられた切り欠き部、凸部、固定片、固定爪等により、組み付け時の誤操作が確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアクリーナの構造を模式的に示す断面図である。
【図２】樹脂製ケースの上部を示す平面図である。
【図３】図２の樹脂製ケースの開口部の周縁を拡大して示す斜視図である。
【図４】エレメント固定部材の斜視図である。
【図５】図３の樹脂製ケースの開口部の周縁に、図４のエレメント固定部材を組み付ける際の位置関係を説明するための斜視図である。
【図６】エレメント固定部材の円筒部に設けられた固定片が傾斜している様子を示す一部正面図である。
【符号の説明】
１；エアクリーナ、２；樹脂製ケース、２１；開口部、２１１；周縁部、２２；フランジ部、２２１；フランジ部の先端面、２２２；凹部、２２３；凸部、２２４；凸片、２３；切欠部、２４；アウトレット取付部、３；エレメント固定部材、３１；円盤部、３２；円筒部、３２１；固定片、３２２；固定爪、３３；支持部、３３１；底部、３３２；ボルト、３３３；ウイングナット、４；アウトレット部材、５；エレメント、５１ａ、５１ｂ；エレメント端板、５２；エレメントガイド、５２１；凸状部、５２２；貫通孔、５３；環状シール材、６；底部キャップ、６１；底部シール材。

Claims (5)

1. 空気を導出するための開口部と、該開口部の周縁部から内部に向かって延設されたフランジ部とを有し、該周縁部から該フランジ部に渡って切欠部が設けられ、該フランジ部の先端面に凸部が形成された樹脂製ケース、
   該樹脂製ケースに収納された空気を濾過するための円筒形のエレメント、
   及び上記開口部の上記周縁部の外表面と当接する円盤部と、該円盤部の内周側に延設され、上記フランジ部の内周面と当接する円筒部と、該円筒部から上記エレメントの内側空間に向かって延設された支持部とを有し、該円筒部の先端部に外方に向かって固定片が設けられ、該円筒部の周面に外方に向かって固定爪が形成されたエレメント固定部材、を備えるエアクリーナであって、
   上記固定片の一面が上記フランジ部の先端面に当接し、該固定片の周方向の一方の側端面が上記凸部に当接し、上記固定爪が上記切欠部に嵌め込まれていることを特徴とするエアクリーナ。
2. 上記樹脂製ケースの上記周縁部よりさらに外方に位置して形成されたアウトレット取付部にアウトレット部材が接合され、該樹脂製ケースの下端面には底部キャップが組み付けられている請求項１記載のエアクリーナ。
3. 上記固定片が、上記側端面に向かって上記一面とは反対側に傾斜している請求項１又は２に記載のエアクリーナ。
4. 上記固定爪が上記円筒部の周方向に突き出している請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
5. 上記フランジ部の上記先端面の上記切欠部の近傍に、逆回転防止用の凸片が形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエアクリーナ。

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