JP4883062B2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気経路等に組み込まれるエアクリーナに関する。

自動車のエンジン等の内燃機関の吸気経路に組み込まれて、空気を清浄するエアクリーナにおいては、そのケース内に装着されたフィルタエレメントを定期的に清掃、交換等するためにケース内から脱着する必要がある。

エアクリーナの構造は搭載車両に応じて異なるが、近年、スペース効率に優れたエアクリーナとして、図６（ａ）に示すような構造のものが開発されている。このエアクリーナ２は、インレットダクト６０の上流側をエアクリーナボックス７０の上に配置したものである。

上記エアクリーナ２は、フィルタエレメント４０を収容するエアクリーナケース７０が上部ケース７０Ａと下部ケース７０Ｂとに分割可能になっている。上部ケース７０Ａは、下部ケース７０Ｂに対して一側部に設けられたヒンジ７１を中心に開閉回動するように設けられている。下部ケース７０Ｂのフィルタエレメント４０より上流側には、エアクリーナボックス７０内に外気を導入するためのインレットダクト６０が連通固定されており、インレットダクト６０の一部（後述する上流側インレットダクト６０Ａ）が上部ケース７０Ａにタッピングねじ６２等にて留め付けられている。

インレットダクト６０は、ジョイント部６１を境にして上流側インレットダクト６０Ａと下流側インレットダクト６０Ｂとで構成されている。ジョイント部６１は下流側インレットダクトの端部６０Ｂａの外周面に径方向外側に向かってに凸設された多数の爪部６４と、上流側インレットダクトの端部６０Ａａの内周面に上記爪部６４を嵌入するように形成された爪嵌入孔６５とで構成されている。接続状態にある両インレットダクト６０Ａ，６０Ｂは、このジョイント部６１により抜差し方向に容易に抜脱しないように係合されている。

このように構成されたエアクリーナ２においてフィルタエレメント４０の脱着を行う場合、まず、図６（ａ）〜図６（ｂ）に示すように、インレットダクト６０を上部ケース７０Ａに留め付けているタッピングねじ６２をドライバ等の工具６６を使って取り外す。さらに、ジョイント部６１において、爪部６４を径方向内側（矢印Ｚ方向）に押し込んで、爪部６４を爪嵌入孔６５から離脱させて、インレットダクト６０を２つに分離する。これにより、上流側インレットダクト６０Ａが下流側インレットダクト６０Ｂおよび上部ケース７０Ａから取り外される。

そして、図６（ｃ）に示すように、上部ケース７０Ａを下部ケース７０Ｂに対して開方向に回動させて、下部ケース７０Ｂ内に収容されたフィルタエレメント４０を取り出す。

フィルタエレメント４０の清掃、交換等が行われた後は、再びフィルタエレメント４０を下部ケース７０Ｂに収容し、既述した手順と逆の手順を経て図６（ａ）に示した元の状態に戻す。

ところで、自動車等の車両内に搭載されるエアクリーナは、狭小スペースに設置されることが多いことから、エアクリーナケースからフィルタエレメントを脱着する作業に比較的多くの時間と労力を費やさなければならないことがある。

このことから、エアクリーナケースからフィルタエレメントを脱着する作業の容易化を図る種々の技術が従来より提案されている（例えば、特許文献１，２）。
実開平５−５７３４９号公報 特開２００２−１４７２９８号公報

図６に基づいて説明したエアクリーナのように、エアクリーナケースが２つに分割可能に設けられ、インレットダクトの上流側がエアクリーナケースの一方に固定され、下流側がエアクリーナケースの他方に連通固定されているものについても同様に、上記脱着作業に多くの時間と労力を費やさなければならないことが多い。すなわち、エアクリーナケースの開閉作業に伴い、上流側インレットダクトをエアクリーナおよび下流側インレットダクトから脱着する工程が必要となるため、その分フィルタエレメントの脱着作業に多くの時間と労力を費やさなければならなかった。

しかしながら、このような構造のエアクリーナについては、フィルタエレメントの着脱作業の容易化を図る技術が殆ど提案されていない。

本発明は上記問題点に鑑みて創案されたものであり、エアクリーナケースが２つに分割可能に設けられ、ジョイント部において２つに分離可能なインレットダクトの上流側がエアクリーナケースの一方に取り付けられ、下流側がエアクリーナケースの他方に連通固定された構造のエアクリーナにおいて、フィルタエレメントの脱着作業の容易化を可能としたものを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための手段として、本発明のエアクリーナは、以下のように構成されている。すなわち、本発明のエアクリーナは、第１ケースと第２ケースとに分割可能に設けられ、一側部に設けられた回転連結部を中心に前記第１ケースが前記第２ケースに対して開閉回動可能に設けられたエアクリーナケースと、ジョイント部において上流側インレットダクトと下流側インレットダクトとに分離可能に設けられ、前記上流側インレットダクトが前記第１ケースにこれと一体に回動するように設けられ、前記下流側インレットダクトの下流側が前記第２ケースに連通固定されたインレットダクトと、を備えるエアクリーナであって、前記ジョイント部は、前記エアクリーナケースが閉状態のとき、前記上流側インレットダクトおよび前記下流側インレットダクトの一方の端部が他方の端部に脱抜自在に嵌挿されるように設けられたものである、ことを特徴としている。

かかる構成を備えるエアクリーナによれば、第１ケースを開閉回動するのに伴って上流側インレットダクトが下流側インレットダクトと分離、連結される。これにより、従来必要とされていた、第１ケースおよび下流側インレットダクトに対する上流側インレットダクトの脱着作業が省かれ、フィルタエレメントを脱着する作業の容易化が図られる。

また、本発明のエアクリーナは、上記構成において、前記ジョイント部の前記一方の端部の外周面および前記他方の端部の内周面は、前記回転連結部を中心とした円弧の接線方向に向かって形成されていることが望ましい。

かかる構成を備えるエアクリーナによれば、ジョイント部の抜差し方向が回転連結部を中心とした円弧の接線方向となるので、ジョイント部の抜差し抵抗が低減され、これにより第１ケースを開閉回動させる際の力の負担がさらに軽減される。

また、本発明のエアクリーナは、上記何れかの構成において、前記第１ケースは前記第２ケースの上側に設けられており、前記回転連結部を中心に上下に開閉回動するように設けられているものであってもよい。

本発明によれば、エアクリーナケースが２つに分割可能に設けられ、ジョイント部において２つに分離可能なインレットダクトの上流側がエアクリーナケースの一方に取り付けられ、下流側がエアクリーナケースの他方に連通固定された構造のエアクリーナにおいて、フィルタエレメントの脱着作業を容易にすることが可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１および図２は、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１の斜視図であり、図１は閉状態、図２は開状態を示している。

図１および図２に示すように、エアクリーナ１は、エアクリーナケース２０、インレットダクト３０およびフィルタエレメント４０で主に構成されている。

エアクリーナケース２０は、上部ケース（第１ケース）２１とこの上部ケース２１の下側に設けられた下部ケース（第２ケース）２２に分割可能となっている。上部ケース２１と下部ケース２２とが一体となる閉状態のとき、これらのケース２１，２２は互いにインロー嵌合するように形成されている。なお、下部ケース２２は、車両のエンジンルームなどに固定される。

上部ケース２１および下部ケース２２の一側部の互いの接合面付近には、上部ケース２１と下部ケース２２とを連結する回転連結部としてのヒンジ２３が設けられている。このヒンジ２３を中心に、上部ケース２１は下部ケース２２に対して開閉回動するように設けられている。上部ケース２１には、フィルタエレメント４０を通過することにより清浄された空気を排出するアウトレット２４が形成されている。アウトレット２４から排出される清浄された空気は図示しないアウトレットダクト等を介してエンジン側へ導入される。

なお、図示するヒンジ２３は、例えば図５に示すように、上部ケース２１に設けられた第１係合部２３ａと下部ケース２２に設けられた第２係合部２３ｂと、で構成することができる。第１係合部２３ａは、上部ケース２１の一側部より上方且つケース外方に湾曲している。一方、第２係合部２３ｂは、下部ケース２２の一側部より前記第１係合部２３ａより高位置まで延在して、その先端部が前記第１係合部２３ａと回転自在に係合するように下方且つケース内方に向かって湾曲している。これらの第１係合部２３ａおよび第２係合部２３ｂによれば、上部ケース２１は、下部ケース２２に対して開閉回動することができ、また、所定開度以上の開状態とすることで下部ケース２２から取り外すことができる。

また、上部ケース２１と下部ケース２２との接合面付近には、上部ケース２１を下部ケース２２に閉状態に固定可能な固定手段２５が設けられている。この固定手段２５は、例えば図２に示すように、エアクリーナケース２０の側部に設けられており、下部ケース２２に設けられた留具支持部２２ａと、この留具支持部２２ａに一端が回転自在に支持された略Ｃ字状の弾性係合留具２６と、上部ケース２１に設けられて弾性係合留具２６の他端が係合可能となった留具係合部２１ａと、で構成されている。図１に示すように、弾性係合留具２６を起立状態にして留具係合部２１ａに係合すると固定状態となり、弾性係合留具２６を傾倒状態にすると固定解除状態となる。

インレットダクト３０は、エアクリーナケース２０内に外気を導入するためのものであり、図３および図４に示すように、その途中位置にジョイント部３１が設けられている。インレットダクト３０は、ジョイント部３１において上流側インレットダクト３０Ａと下流側インレットダクト３０Ｂとに分離可能に設けられている。上流側インレットダクト３０Ａは、上部ケース２１にこれと一体に回動するように、スナップフィット３２を用いて固定されている。下流側インレットダクト３０Ｂは、下部ケース２２のフィルタエレメント４０より上流側（フィルタエレメント４０より下側）に連通固定されている（図１および図２参照。）。

ジョイント部３１は、上流側および下流側インレットダクト３０Ａ，３０Ｂの端部３０Ａａ，３０Ｂａで構成されており、エアクリーナケース２０が閉状態のとき、下流側インレットダクト３０Ｂの端部３０Ｂａが上流側インレットダクト３０Ａの端部３０Ａａに脱抜自在に嵌挿されるように設けられたものである。ここで、脱抜自在に嵌挿されるとは、下流側インレットダクト３０Ｂの端部３０Ｂａと上流側インレットダクト３０Ａの端部３０Ａａとが脱抜方向に係合することなく嵌挿され、作業者による上部ケース２１の開閉動作に伴って容易に脱抜される程度を意味している。

また、下流側インレットダクト３０Ｂの端部３０Ｂａの外周面Ｓ１および上流側インレットダクト３０Ａの端部３０Ａａの内周面Ｓ２は、ヒンジ２３を回動中心とした円弧５０の接線５１方向に向かって形成されている。つまり、インレットダクト３０は、少なくともジョイント部３１において真直な方向に延在しており、このジョイント部３１の中心線５２が上記接線５１と同方向に向いている。このようにジョイント部３０が構成されることにより、ジョイント部３０での脱抜動作の摩擦抵抗が低減され、この脱抜動作と同時になされる上部ケース２１の開閉作業の負担が軽減される。

なお、上流側および下流側インレットダクト３０Ａ，３０Ｂの端部３０Ａａ，３０Ｂａの間には、気密性を高めるための発泡ウレタン樹脂等からなる気密部材３３が介装されている。本実施の形態では、前記気密部材３３は、下流側インレットダクト３０Ｂの端部３０Ｂａの外周面Ｓ１に巻き付けられている。また、上部ケース２１の閉方向への回動動作を容易にするために、上流側インレットダクト３０Ａの端部３０Ａａの内周面Ｓ２には、先端側に向かって拡径しており、また、上流側インレットダクトの端部３０Ａａの中心ＰＡは下流側インレットダクトの端部３０Ｂａの中心ＰＢより反ヒンジ２３側へ若干偏っている。

フィルタエレメント４０は、図１の破線に示すように、エアクリーナケース２０内に脱着可能に収容されている。

つぎに、図１に示すように閉状態のエアクリーナケース２０よりエアクリーナ１を取り出す場合について説明する。

図１に示す閉状態のエアクリーナケース２０では、上部ケース２１および下部ケース２２が互いにインロー嵌合した状態で固定手段２６により相互に回動不能に固定されている。

まず、固定手段２６による閉状態での固定を解除し、ヒンジ２３を回動中心として上部ケース２１を開方向に回動させる。すると、上流側インレットダクト３０Ａが上部ケース２１と一体に開方向に回動するとともに、ジョイント部３１において下流側インレットダクト３０Ｂから分離される。このとき、ジョイント部３１を構成する、上流側および下流側インレットダクト３０Ａ，３０Ｂの端部３０Ａａ，３０Ｂａ同士は、互いに抜差し方向に係合されていないので、上部ケース２１を軽い力で開方向へ回動させることができる。また、下流側インレットダクト３０Ｂの端部３０Ｂａの外周面Ｓ１および上流側インレットダクト３０Ａの端部３０Ａａの内周面Ｓ２が既述した接線５１の方向に向かって形成されていることも、上部ケース２１を開方向へ回動させる際の力の負担軽減に寄与する。

そして、図２に示すような開状態となったところで、下部ケース２２内に装着されているフィルタエレメント４０を取り外し、その清掃、交換等を行う。

フィルタエレメント４０の清掃、交換等が済んだ後は、再びフィルタエレメント４０を下部ケース２２内に収容し、ヒンジ２３を回動中心として上部ケース２１を閉方向に回動させてエアクリーナケース２０を閉状態に戻す。このときも、ジョイント部３１を構成する、上流側および下流側インレットダクト３０Ａ，３０Ｂの端部３０Ａａ，３０Ｂａ同士が互いに抜差し方向に係合されていないことによって、上部ケース２１を軽い力で閉方向へ回動させつつ、上流側および下流側インレットダクト３０Ａ，３０Ｂを互いに接続することができる。また、下流側インレットダクト３０Ｂの端部３０Ｂａの外周面Ｓ１および上流側インレットダクト３０Ａの端部３０Ａａの内周面Ｓ２が既述した接線５１の方向に向かって形成されているので、上部ケース２１を閉方向へ回動させる際の力の負担は更に軽減される。

最後に、閉状態となった上部ケース２１および下部ケース２２を固定手段２６により互いに回動不能に固定する。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１によれば、上部ケースを開閉回動するのに伴って上流側インレットダクト３０Ａが下流側インレットダクト３０Ｂと分離、連結される。これにより、従来必要とされていた、上部ケースおよび下流側インレットダクトに対する上流側インレットダクトの脱着作業が省かれる。この結果、エアクリーナケース２０からフィルタエレメント４０を脱着する作業を容易かつ迅速に行えるようになる。

［他の実施形態］
上流側インレットダクト３０Ａが上部ケース２１と一体に回動するように設けらる形態として、上流側インレットダクト３０Ａと上部ケース２１とを一体成型したものを採用してもよい。

下流側インレットダクト３０Ｂが下部ケース２２に連通固定される形態として、下流側インレットダクト３０Ｂと下部ケース２２とを一体成型したものを採用してもよい。

ヒンジ２３とインレットダクト３０のジョイント部３１との相対的な位置関係は、図示するものに限定されず、上部ケース２１がヒンジ２３を中心として開方向に回動する際に、上流側インレットダクト３０Ａと下流側インレットダクト３０Ｂとが互いに分離され、一方、上部ケース２１がヒンジ２３を中心として閉方向に回動する際に、上流側インレットダクト３０Ａと下流側インレットダクト３０Ｂとが互いに接続されるような位置関係にあればよい。

本発明は、自動車のエンジンの吸気経路に組み込まれるエアクリーナに適用することが可能である。

本発明の実施の形態に係るエアクリーナの斜視図であって、閉状態を示すものである。 本発明の実施の形態に係るエアクリーナの斜視図であって、開状態を示すものである。 インレットダクトのジョイント部の縦断面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 ヒンジおよびその周囲を側面から視た図であって、ヒンジの部分を断面にして表した図である。 従来のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの脱着作業手順を説明するための手順説明図である。

符号の説明

１ エアクリーナ
２０ エアクリーナケース
２１ 上部ケース
２２ 下部ケース
２３ ヒンジ（回転連結部）
３０ インレットダクト
３０Ａ 上流側インレットダクト
３０Ｂ 下流側インレットダクト
３０Ａａ 上流側インレットダクトの端部
３０Ｂａ 下流側インレットダクトの端部
３１ ジョイント部
４０ フィルタエレメント
５０ ヒンジ（回転連結部）を中心とした円弧
５１ 接線

Claims (3)

1. 第１ケースと第２ケースとに分割可能に設けられ、一側部に設けられた回転連結部を中心に前記第１ケースが前記第２ケースに対して開閉回動可能に設けられたエアクリーナケースと、
   ジョイント部において上流側インレットダクトと下流側インレットダクトとに分離可能に設けられ、前記上流側インレットダクトが前記第１ケースにこれと一体に回動するように設けられ、前記下流側インレットダクトの下流側が前記第２ケースに連通固定されたインレットダクトと、
   を備えるエアクリーナであって、
   前記ジョイント部は、前記エアクリーナケースが閉状態のとき、前記上流側インレットダクトおよび前記下流側インレットダクトの一方の端部が他方の端部に脱抜自在に嵌挿されるように設けられたものである、
   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、
   前記ジョイント部の前記一方の端部の外周面および前記他方の端部の内周面は、前記回転連結部を中心とした円弧の接線方向に向かって形成されていることを特徴とするエアクリーナ。
3. 請求項１又は２に記載のエアクリーナにおいて、
   前記第１ケースは前記第２ケースの上側に設けられており、前記回転連結部を中心に上下に開閉回動するように設けられている、ことを特徴とするエアクリーナ。

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