JP4935801B2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、空気を濾過するためのフィルタが内部に設けられたエアクリーナに関するものである。

従来、例えば内燃機関の吸気通路に設けられるエアクリーナなどのように、内部を通過する空気を濾過するためのエアクリーナが知られている。
エアクリーナとしては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。このエアクリーナは、空気を濾過するためのフィルタと同フィルタを収容するケースとを備えている。このケースにはフィルタ取り付け用の開口部が形成されており、この開口部を通じてケース内にフィルタが挿入されることによって同ケースの内部にフィルタが配設される。また、上記エアクリーナはケースの開口部を塞ぐ蓋体を備えている。
特開２００７−２８５１６１号公報

ところで、上記エアクリーナにあっては、ケースの開口部と蓋体との隙間からの空気の侵入やその侵入に起因する騒音の発生を抑えるために例えばシール部材を設ける等して、それら開口部と蓋体との間をシールすることが望ましい。

ただし、ケースの開口部の周縁にその周囲を囲繞する形状のシール部材を設けると、その配設態様によっては、ケース内へのフィルタの挿入に際してシール部材にフィルタ（保持部材によって保持された状態でフィルタが配設されるものでは同保持部材）が強く押し付けられた状態になってしまう。そして、そうした状態になると、フィルタによる押圧によってシール部材がケースから外れてしまったり破損したりするなどして、シール部材が所望のシール機能を発揮しなくなるおそれがある。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタ配設に起因するシール性能の低下を抑えることのできるエアクリーナを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、空気を濾過するためのフィルタが内部に設けられたケースと該ケースに形成された開口部と同開口部を塞ぐ蓋体とを備え、前記開口部への前記フィルタの挿入を通じて同フィルタが前記ケース内に配設されるエアクリーナにおいて、弾性材料からなるシール部材が、前記ケースにおける前記開口部の周縁と前記蓋体との対向面に前記開口部を囲繞する形状で延設されてなり、前記シール部材の一部が前記蓋体側の対向面に取り付けられてなるとともに、他の部分が前記ケース側の対向面に取り付けられてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、シール部材を、フィルタの配設に際して同フィルタ（あるいは、フィルタを保持する部材）が押し付けられた状態になる可能性が高い部分については蓋体側に取り付けるとともにその可能性が低い部分についてはケース側に取り付けるといったように配設することができる。これにより、フィルタの配設に際して同フィルタがシール部材に強く押し付けられた状態になることを回避することが可能になり、フィルタの押圧によるシール部材の変形を抑えることができるようになる。したがって、フィルタの配設に起因するシール性能の低下を抑えることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエアクリーナにおいて、当該エアクリーナは、車両に搭載されるものであり、前記シール部材は、その車両下方側に位置する部分が前記蓋体側の対向面に取り付けられてなることをその要旨とする。

上記構成では、ケースの開口部にフィルタを挿入する際に、同フィルタに作用する重力により、フィルタにおける上記ケースの外方側の端部が車両下方側に下がった状態になることが多い。このことからシール部材をケース側の対向面に取り付けたと仮定した場合には、同シール部材の車両下方側に位置する部分においてシール部材にフィルタが押し付けられた状態になる可能性が高く、シール部材の過度の変形を招き易いと云える。

上記構成によれば、シール部材のうちの車両下方側に位置する部分が蓋体側の対向面に取り付けられるために、フィルタの取り付けに際して同フィルタがシール部材に押し付けられた状態になることが的確に抑えられる。したがって、フィルタの配設時におけるシール部材の過度の変形を好適に回避することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のエアクリーナにおいて、前記シール部材は、前記一部と前記他の部分との間に隙間が形成されるようにそれら前記一部および前記他の部分が取り付けられてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、ケースの内部に空気を流入させるための通路に詰まりが生じた場合に、シール部材の一部と他の部分との間に形成された隙間を介してケースの外部から内部に空気を流入させることができる。そのため、そうした場合において、フィルタを通過する空気の量の過度の減少を抑えることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、前記蓋体と一体に形成されて前記フィルタを保持する保持部材を更に備え、前記保持部材に前記フィルタが保持された状態での同保持部材の前記開口部への挿入を通じて前記フィルタが前記ケース内に配設されてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、フィルタの配設に際して保持部材がシール部材に強く押し付けられた状態になることを回避することが可能になり、保持部材の押圧によるシール部材の変形を抑えることができるようになる。

なお、請求項１〜４のいずれか一項に記載の構成は、請求項５によるように、内燃機関の吸気通路に設けられたエアクリーナにおいて実現することができる。

以下、本発明にかかるエアクリーナを具体化した一実施の形態について説明する。
ここでは先ず、本実施の形態にかかるエアクリーナの全体構造について説明する。なお本実施の形態にかかるエアクリーナは、車両に搭載される内燃機関の吸気通路に設けられるエアクリーナである。

図１に本実施の形態にかかるエアクリーナの平面構造を示し、図２に同エアクリーナの側面構造を示す。
図１および図２に示すように、エアクリーナ１０はケース１１を備えている。ケース１１には、その内部に空気を流入させるための流入通路１２と、内部の空気を外部（詳しくは、内燃機関の燃焼室）に流出させる流出通路１３とが設けられている。ケース１１の内部にはフィルタ１４が配設されている。このフィルタ１４は、ケース１１の内部を通過する空気を濾過するためのものであり、流入通路１２と流出通路１３との間を仕切るように配設されている。また、ケース１１は一方（図２における上方）の側面において開口しており、この開口を通じて挿入されることによって上記フィルタ１４がケース１１の内部に配設されるようになっている。ケース１１には、その開口を塞ぐ蓋体１５が設けられている。

次に、ケース１１の構造について詳しく説明する。
図３に、ケース１１の平面構造を示す。
同図３に示すように、ケース１１には断面略長方形で開口した部分（以下、開口部１６）が形成されている。ケース１１の外部における上記開口部１６の近傍には、複数（本実施の形態では二つ）の係合凸部１７が形成されている。これら係合凸部１７は上記蓋体１５（図２参照）をケース１１に固定する際に用いられる。ケース１１の内壁にあって上記開口部１６が形成された部分（図３における紙面上方側の部分）に対向する部分（同紙面下方側の部分）には、ケース１１内における空気の流れ方向と交差する方向（詳しくは、配設された状態のフィルタ１４「図１参照」に沿う方向）に延びる凹部１８が形成されている。

次に、蓋体１５の周辺構造について説明する。
図４に、上記蓋体１５およびこれに一体に設けられるホルダ１９の構造を示す。
なお図４において、（ａ）は蓋体１５およびホルダ１９の側面構造を、（ｂ）は（ａ）における矢印Ｂ方向から見た蓋体１５およびホルダ１９の構造を、（ｃ）は（ａ）における矢印Ｃ方向から見た蓋体１５およびホルダ１９の構造をそれぞれ示している。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記蓋体１５は、略長方形の薄板形状に形成されている。蓋体１５には複数（本実施の形態では二つ）の固定具２０が回動可能な状態で取り付けられている。これら固定具２０は蓋体１５をケース１１（図２参照）に固定する際に用いられる。また蓋体１５には、フィルタ１４を保持する保持部材としてのホルダ１９が一体に設けられている。ホルダ１９は、蓋にあたる部分の壁部が存在せず、且つ底にあたる部分の壁部が網目構造であり、且つ外形が略直方体の箱形状に形成されている。ホルダ１９には、上記蓋体１５が一体に設けられた側壁１９ａに対向する側壁１９ｂに、外方へ向けて突出する形状の凸部２１が複数（本実施の形態では二つ）形成されている。

次に、ケース１１内におけるフィルタ１４の支持構造について説明する。
図５に、エアクリーナ１０の側面断面構造を示す。
図５に示すように、ケース１１の内部にはフィルタ１４に対向する壁部２２が形成されており、この壁部２２にフィルタ１４が当接している。これにより、ケース１１内におけるフィルタ１４の流出通路１３側への移動が規制されている。なお壁部２２の中央部分はケース１１内に向けて開口しており、この開口は流出通路１３に連通されている。

一方、ケース１１の凹部１８における上記壁部２２から遠い側の側面１８ａにはホルダ１９の凸部２１の側面が当接している。また、蓋体１５の固定具２０が回動操作されてケース１１の係合凸部１７に係合されている。そして、これらケース１１の凹部１８とホルダ１９の凸部２１との当接、蓋体１５の固定具２０とケース１１の係合凸部１７との係合を通じて、ケース１１内におけるホルダ１９およびこれに保持されるフィルタ１４の流入通路１２側への移動が規制されている。

このようにケース１１内においてフィルタ１４の移動を規制することにより、ケース１１内にフィルタ１４が支持されている。
ここで上記エアクリーナ１０では、フィルタ１４をケース１１の内部に配設する際に、先ずホルダ１９の内部にフィルタ１４が収容されて保持される。そして、その状態でケース１１の開口部１６に上記ホルダ１９が挿入されて、同ケース１１の内部にフィルタ１４ともどもホルダ１９が配設される。

またエアクリーナ１０には、ケース１１の開口部１６と蓋体１５との間をシールするためのシール部材２３，２４が設けられている。このシール部材２３，２４は、ケース１１における開口部１６の周縁と蓋体１５との対向面の間において同開口部１６を囲繞する形状で延びるように設けられており、ウレタンフォーム等の弾性材料によって形成されている。エアクリーナ１０では、そうしたシール部材２３，２４を設けることにより、ケース１１の開口部１６と蓋体１５との間からのケース１１内への空気の侵入やその侵入に起因する騒音の発生が抑えられるようになっている。

図６に、フィルタ１４の配設時におけるケース１１とホルダ１９との位置関係の一例を示す。
同図６に示すように、エアクリーナ１０は、フィルタ１４の挿入方向が車両上下方向に対して傾いた状態になるように車両に取り付けられている。そのため、フィルタ１４をケース１１内に配設するべく同ケース１１の開口部１６にホルダ１９を挿入する最中において、同フィルタ１４やホルダ１９に作用する重力により、同ホルダ１９における上記ケース１１の外方側（蓋体１５側）の端部が車両下方側に下がった状態（図６に示す状態）になることが多い。このことからケース１１の開口部１６を囲繞する形状のシール部材をケース１１に取り付けたと仮定した場合には、同シール部材の車両下方側に位置する部分（図中に黒塗りの矢印で示す部分）においてシール部材にホルダ１９が強く押し付けられた状態になる可能性が高く、同部分においてシール部材の過度の変形を招き易いと云える。そして、そのようにしてシール部材にホルダ１９が強く押し付けられた状態になると、シール部材が所望のシール機能を発揮しなくなるおそれがある。

この点をふまえて本実施の形態では、シール部材の一部（車両下方側の部分「シール部材２３」）を蓋体１５側に取り付けるようにし（図４参照）、残りの部分（シール部材２４）をケース１１側に取り付けるようにしている（図３参照）。

これにより、上述したシール部材が配設される部分のうちのケース１１側にシール部材を取り付けた場合においてフィルタ１４の配設時にホルダ１９が押し付けられた状態になる可能性が高い部分（車両下方側の部分）についてはシール部材２３が蓋体１５側に取り付けられるようになる。そのため、フィルタ１４の配設に際して図６に示すような状態になった場合であっても、車両下方側の部分（図中に黒塗りの矢印で示す部分）にシール部材が設けられていないために、ホルダ１９がシール部材に強く押し付けられた状態になることが回避される。したがって、ホルダ１９の押圧によるシール部材の変形が抑えられるようになり、フィルタ１４の配設に起因するシール性能の低下を抑えることができるようになる。

また、シール部材が配設される部分のうち、ケース１１側にシール部材を取り付けた場合においてフィルタ１４の配設時にホルダ１９が押し付けられた状態になる可能性が低い部分についてはシール部材２３がケース１１側に取り付けられるようになる。

ここで、上記エアクリーナ１０では、ケース１１側にシール部材を取り付ける場合には開口部１６の縁部に沿って取り付ければよいために、その取り付け作業が比較的容易である。これに対して、蓋体１５側にシール部材を取り付ける場合には、開口部１６の縁部が対向する位置を確認しつつシール部材を取り付けなければならないために、その取り付け作業が煩雑になり易い。こうしたことから上記エアクリーナ１０ではシール部材をできるだけケース１１側に取り付けたいとの要求がある。

この点、本実施の形態では、上記可能性が低い部分についてはシール部材２３がケース１１側に取り付けられるために、シール部材の一部が蓋体１５側に取り付けられるとはいえ、そうしたシール部材の取り付けにかかる作業の煩雑化が抑えられる。

図７に、各シール部材２３，２４の配設位置の関係を示す。なお図７の一点鎖線は、蓋体１５をケース１１に固定したときにおけるシール部材２３の配設位置を示している。
図７に示すように、本実施の形態のエアクリーナ１０では、各シール部材２３，２４の境界部分（図中に黒塗りの矢印で示す部分）においてそれらシール部材２３，２４がケース１１側と蓋体１５との双方に取り付けられている。なお本実施の形態では、各シール部材２３，２４として、同一の断面形状（断面四角形状）で延びるものが設けられている。

図８に、各シール部材２３，２４およびその周辺構造を示す。
同図８に示すように、蓋体１５がケース１１に固定されると、各シール部材２３，２４は圧縮された状態になる。これにより、蓋体１５に取り付けられたシール部材２３の先端とケース１１の対向面との面圧が高められるとともにケース１１に取り付けられたシール部材２４の先端と蓋体１５の対向面との面圧が高められて、それらシール部材２３，２４がシール機能を発揮するようになる。

本実施の形態では、このとき各シール部材２３，２４が共に圧縮されて変形するとはいえ、シール部材がケース１１側と蓋体１５との双方に取り付けられた部分（重複部分）に隣接する位置においてはそれらシール部材２３，２４の間を埋めるまでには至らず、隙間Ｓが形成される。なお、そのようにして重複部分に隣接した位置に形成される隙間Ｓとしては、各シール部材２３，２４とケース１１とによって区画される二つの隙間（図８に示す隙間Ｓ）の他にも、各シール部材２３，２４と蓋体１５とによって区画される二つの隙間Ｓ（図示略）が形成される。

本実施の形態では、そうした隙間Ｓが形成されているために、ケース１１内に空気を流入させるための通路（詳しくは、流入通路１２あるいはこれに連通された通路）に雪が侵入するなどして詰まりが生じた場合に、上記隙間Ｓを介してケース１１の外部から内部に空気が流入するようになる。そのため、フィルタ１４を通過して流出通路１３に流出する空気の量の減少が抑えられるようになる。

なお、流入通路１２に詰まりが生じていない通常時においては、流入通路１２を通じて比較的多量の空気がケース１１内に流入するために同ケース内の圧力がさほど低下しない。そのため、このとき上記隙間Ｓを介してケース１１の外部から内部に流入する空気の量が少なく、その流入に伴って生じる騒音も小さい。

一方、流入通路１２に詰まりが生じると、流入通路１２を通じてケース１１内に流入する空気がごく少なくなってケース１１内の圧力がごく低くなるために、上記隙間Ｓを介してケース１１の外部から内部へと多量の空気が流入するようになる。このとき流入する空気の流速が速くなって上記隙間Ｓを通過する空気の風圧が大きくなるために、この風圧によって各シール部材２３，２４の先端が押圧されて各シール部材２３，２４が圧縮されるようになる。これにより、隙間Ｓが図８中に二点鎖線で示すように大きくなり、同隙間Ｓを介してケース１１の外部から内部へと比較的多量の空気を流入させることができるようになる。本実施の形態では、各シール部材２３，２４の形成材料や形状が、上述した詰まりが生じたときにおいて内燃機関の運転を継続するのに必要な量の空気の流量が確保されるようになる程度にシール部材２３，２４が圧縮されるようにそれぞれ設定されている。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）シール部材の一部（シール部材２３）を蓋体１５側の対向面に取り付けるとともに他の部分（シール部材２４）をケース１１側の対向面に取り付けるようにした。そのため、フィルタ１４の配設に際して同ホルダ１９がシール部材に強く押し付けられた状態になることを回避することができ、ホルダ１９の押圧によるシール部材の変形を抑えることができる。したがって、フィルタ１４の配設に起因するシール性能の低下を抑えることができる。

（２）シール部材の車両下方側に位置する部分（シール部材２３）を蓋体１５側の対向面に取り付けるようにしたために、フィルタ１４の取り付けに際してホルダ１９がシール部材に押し付けられた状態になることを的確に抑えることができ、フィルタ１４の配設時におけるシール部材の過度の変形を好適に回避することができる。

（３）各シール部材２３，２４を、それらの間に隙間Ｓが形成されるように配設するようにした。そのため、ケース１１の内部に空気を流入させるための通路に詰まりが生じた場合に、上記隙間Ｓを介してケース１１の外部から内部に空気を流入させることができ、フィルタ１４を通過する空気の量の過度の減少を抑えることができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・蓋体１５にシール部材を取り付ける部分は、シール部材の配設部分のうちの車両下方側に位置する部分に限らず、フィルタ１４の配設に際してホルダ１９がシール部材に強く押し付けられるおそれのある部分であれば、任意に変更することができる。

・各シール部材２３，２４がケース１１と蓋体１５との双方に取り付けられる部分を設定することによって隙間Ｓを形成することに限らず、例えば各シール部材としてそれらシール部材が互いに離間した位置になる形状のものを用いるなど、それらシール部材として互いに当接しない形状のものを用いることによって隙間を形成するようにしてもよい。

・各シール部材として、それらシール部材の間に隙間Ｓが形成されないものを採用してもよい。
・シール部材を二つに分けて配設することに代えて、三つ以上に分けて配設するようにしてもよい。

・ケース内へのフィルタの配設を、蓋体にフィルタを直接保持させた状態でケース内にフィルタを挿入することによって行うものやフィルタをケース内に挿入した後に蓋体をケースに取り付けることによって行うものにも、本発明は適用することができる。こうした構成によれば、フィルタの配設に際して同フィルタがシール部材に強く押し付けられた状態になることを回避することが可能になり、フィルタの押圧によるシール部材の変形を抑えることができるようになって、フィルタの配設に起因するシール性能の低下を抑えることができるようになる。

・本発明は、内燃機関の吸気通路に設けられたエアクリーナや車両に搭載されたエアクリーナ以外のものにも適用可能である。

本発明を具体化した一実施の形態にかかるエアクリーナの平面図。 同エアクリーナの側面図。 同エアクリーナのケースの平面図。 （ａ）〜（ｃ）同エアクリーナの蓋体およびホルダの側面図。 同エアクリーナの側面断面図。 フィルタ配設時におけるケースとホルダとの位置関係の一例を示す側面図。 各シール部材の配設位置の関係を示す略図。 各シール部材およびその周辺を拡大して示す側面図。

符号の説明

１０…エアクリーナ、１１…ケース、１２…流入通路、１３…流出通路、１４…フィルタ、１５…蓋体、１６…開口部、１７…係合凸部、１８…凹部、１８ａ…側面、１９…ホルダ、１９ａ，１９ｂ…側壁、２０…固定具、２１…凸部、２２…壁部、２３…シール部材、２４…シール部材。

Claims (5)

1. 空気を濾過するためのフィルタが内部に設けられたケースと該ケースに形成された開口部と同開口部を塞ぐ蓋体とを備え、前記開口部への前記フィルタの挿入を通じて同フィルタが前記ケース内に配設されるエアクリーナにおいて、
   弾性材料からなるシール部材が、前記ケースにおける前記開口部の周縁と前記蓋体との対向面に前記開口部を囲繞する形状で延設されてなり、
   前記シール部材の一部が前記蓋体側の対向面に取り付けられてなるとともに、他の部分が前記ケース側の対向面に取り付けられてなる
   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、
   当該エアクリーナは、車両に搭載されるものであり、
   前記シール部材は、その車両下方側に位置する部分が前記蓋体側の対向面に取り付けられてなる
   ことを特徴とするエアクリーナ。
3. 請求項１または２に記載のエアクリーナにおいて、
   前記シール部材は、前記一部と前記他の部分との間に隙間が形成されるようにそれら前記一部および前記他の部分が取り付けられてなる
   ことを特徴とするエアクリーナ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、
   前記蓋体と一体に形成されて前記フィルタを保持する保持部材を更に備え、
   前記保持部材に前記フィルタが保持された状態での同保持部材の前記開口部への挿入を通じて前記フィルタが前記ケース内に配設されてなる
   ことを特徴とするエアクリーナ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、
   当該エアクリーナは、内燃機関の吸気通路に設けられてなる
   ことを特徴とするエアクリーナ。

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