JP6582955B2

JP6582955B2 - エアクリーナ

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Publication number: JP6582955B2
Application number: JP2015243475A
Authority: JP
Inventors: 孝雄石河
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2035-12-14
Also published as: DE102016123915A1; US20170165600A1; JP2017110511A; US10183248B2

Description

本発明は、開口部を有するハウジングと、フィルタエレメント及びフィルタエレメントを支持するフレームを備えるフィルタ組付体とを備え、開口部を通じてハウジングに対してフィルタが着脱されるエアクリーナに関する。

従来、エアクリーナにおいては、ハウジングを分割することなく、同ハウジングの開口部を通じてフィルタ組付体が着脱されるとともに、フィルタ組付体がハウジングに装着された位置（以下、装着位置）にあるときにフィルタエレメントのシール部がハウジングのシール面に押し当てられるように構成されたものがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のエアクリーナでは、ハウジングの内部に、フィルタ組付体の挿入方向に沿って延びる一対の案内面が設けられており、同案内面には、挿入方向前側ほど上記シール面に近接するように傾斜した傾斜部が設けられている。また、フィルタエレメントを支持するフレームにおけるシール部とは反対側には、上記案内面に係合する係合突起が設けられている。そして、ハウジングの内部へのフィルタ組付体の挿入が進むと、フレームの係合突起がハウジングの案内面と係合することによりフィルタ組付体が案内面に沿って上記装着位置に向けて案内される。

特開２００８−２２３４８５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、フレームにおけるシール部とは反対側に係合突起が設けられている。そのため、ハウジングの開口部を通じてハウジングの内部にフィルタ組付体を挿入するためには、係合突起の突出高さの分だけ開口部の幅を大きくする必要がある。その結果、ハウジング全体の体格が大きくなるという不都合が生じる。また、ハウジング全体の体格を大きくしないようにすると、開口部の幅が大きくなる分だけ、例えばインレットの径を小さくしなければならなくなるなどのハウジングの設計上の制約が増大する。

本発明の目的は、ハウジングの開口部の幅の増大を抑制することの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、開口部を有するハウジングと、フィルタエレメント及び前記フィルタエレメントを支持するフレームを備えるフィルタ組付体とを備え、前記開口部を通じて前記ハウジングに対して前記フィルタ組付体が着脱されるとともに、前記フィルタ組付体が装着位置にあるときに前記フィルタエレメントのシール部が前記ハウジングのシール面に押し当てられるように構成されている。前記シール面に沿った方向であり、前記開口部を通じて前記ハウジングの内部に前記フィルタ組付体を挿入する方向を挿入方向とするとき、前記フレームは、前記フィルタエレメントを支持するフレーム本体と、前記フレーム本体よりも前記挿入方向前側に突出する係合部とを有しており、前記ハウジングは前記フィルタ組付体の挿入途中において前記係合部に係合される被係合部を有しており、前記係合部及び前記被係合部は、互いに係合されることにより、前記フィルタ組付体を前記装着位置に向けて案内する案内構造を構成している。

同構成によれば、開口部を通じてハウジングの内部にフィルタ組付体を挿入する際、フレーム本体よりも挿入方向前側に突出する係合部がハウジングの被係合部に係合することにより、装着位置に向けてフィルタ組付体が案内される。そして、フィルタエレメントのシール部がハウジングのシール面に押し当てられる。

ここで、上記構成によれば、フレームの係合部がフレーム本体よりも挿入方向前側に突出するものであるため、従来の構成とは異なり、フレーム本体におけるシール部とは反対側に係合部を突設しなくて済む。これにより、係合部を追加することに起因してフレーム本体の厚さが大きくなることを適切に回避することができる。

本発明によれば、ハウジングの開口部の幅の増大を抑制することができる。

エアクリーナの一実施形態について、一部を断面として示すエアクリーナの平面図。エアクリーナの分解斜視図。フィルタ組付体の斜視図。ハウジングの内部にフィルタ組付体が挿入されている途中の状態を示す断面図。フレームの内側突出部の前側係合部がハウジングの突部に接している状態を示す断面図。フレームの内側突出部の前側係合部に沿ってフィルタ組付体が装着位置に向けて案内されている途中の状態を示す断面図。エアクリーナの変形例におけるフィルタ組付体の斜視図。

以下、図１〜図６を参照して、一実施形態について説明する。
図１、図２及び図４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、上部に平面視長方形状の開口部３１を有するハウジング３０と、開口部３１を通じてハウジング３０に対して着脱されるフィルタ組付体４０とを備えている。なお、以降において、開口部３１を通じたフィルタ組付体４０の挿入方向の前側及び後側（図１の下側及び上側）を単に前側及び後側とし、開口部３１の長辺に沿った方向を長さ方向Ｌとして説明する。

ハウジング３０は、いずれも硬質樹脂材料によって形成された第１ハウジング１０及び第２ハウジング２０を有している。
図１に示すように、ハウジング３０は、第１ハウジング１０及び第２ハウジング２０の各々の開口１１，２１の周縁に設けられた接合部１３，２３同士を溶着することにより形成されている。

＜第１ハウジング１０＞
図１に示すように、第１ハウジング１０の周壁１２には、円筒状のインレット１４が外側に向けて突設されている。

図１、図２及び図４に示すように、第１ハウジング１０の開口１１の後側縁部には、凹部１５が形成されている。凹部１５と第２ハウジング２０の開口２１の後側縁部とによって上記開口部３１が区画されている。凹部１５の縁部１６には、同縁部１６全体が後側に向けて突出するとともに平面視コ字状をなす取付座１７が形成されている。

図１に示すように、前側の周壁１２の内面には、第２ハウジング２０に向けて、すなわち図１の左側に向けて突出する突部１８が設けられている。なお、図示を省略するが、本実施形態では、一対の突部１８が長さ方向Ｌに間隔をおいて形成されている。また、各突部１８の先端は長さ方向Ｌに沿って延びている。

＜第２ハウジング２０＞
図１及び図２に示すように、第２ハウジング２０の周壁２２には、円筒状のアウトレット２４が外側に向けて突設されている。

図１及び図４に示すように、第２ハウジング２０の開口２１の周縁には、四角環状のシール面２５が全周にわたって形成されている。シール面２５のうちフィルタ組付体４０の挿入方向（同図の上下方向）に沿って延びる一対の部分２５ａの内周縁には、一対の突条２６がそれぞれ形成されている。突条２６は、シール面２５よりもフィルタ組付体４０側（同図の右側）に突出するとともに上記挿入方向全体にわたって形成されている。

シール面２５のうち長さ方向Ｌに沿って延びるとともに後側（同図の上側）に位置する部分２５ｂには、その後側縁において第１ハウジング１０から離間する側（同図の左側）に向けて延びる取付座２７が長さ方向Ｌ全体にわたって形成されている。

図１、図２及び図４に示すように、第１ハウジング１０の取付座１７と第２ハウジング２０の取付座２７とは全体として長方形環状をなしている。これら取付座１７，２７には、長方形環状をなす吸音材３５が両面テープを介して接着されている。吸音材３５は例えばポリウレタン樹脂製のスポンジにより形成されている。

図１に示すように、シール面２５のうち長さ方向Ｌに沿って延びるとともに前側（同図の下側）の部分２５ｃには、掛止部２８が形成されている。
図１、図２及び図４に示すように、第２ハウジング２０の後側の周壁２２には、一対のクランプ掛止部２９が長さ方向Ｌに間隔をおいて突設されている。

＜フィルタ組付体４０＞
図１、図２及び図４に示すように、フィルタ組付体４０は、略直方体状のフィルタエレメント４１と、フィルタエレメント４１を支持するフレーム５０とを備えている。

フィルタエレメント４１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た濾過部４２を有している。濾過部４２の下流側の外周縁には、独立気泡のポリウレタン樹脂により形成された四角環状のシール部４３が全周にわたって形成されている。

図２に示すように、フレーム５０は、フィルタエレメント４１を収容して支持するフレーム本体５１を備えている。フレーム本体５１は、フィルタエレメント４１の濾過部４２の外周を取り囲む四角筒状の周壁５２と、周壁５２における上記シール部４３が当接する側とは反対側に設けられて互いに対向する内面同士を連結する十字状の連結部５３とを備えている。

図２及び図３に示すように、周壁５２の前側面には、一対の外側突出部６５が形成されている。一対の外側突出部６５は、上記前側面における長さ方向Ｌの両端、すなわち第２ハウジング２０の一対の突条２６に対応した位置にそれぞれ形成されている。

図４に示すように、外側突出部６５は、周壁５２の前側面よりも前側に向けて突出するとともにシール部４３よりも第２ハウジング２０側（同図の左側）へ突出している。外側突出部６５の先端部は第２ハウジング２０側に向けて断面先細状をなしている。

図２及び図３に示すように、フレーム本体５１の周壁５２の前側面には、一対の内側突出部６１が形成されている。一対の内側突出部６１は、一対の外側突出部６５の長さ方向Ｌの内側にそれぞれ位置している。

図１に示すように、内側突出部６１は、周壁５２の前側面よりも前側に向けて突出するとともに外側突出部６５よりも第２ハウジング２０側（同図の左側）へ突出している。
図１及び図３に示すように、各内側突出部６１の先端部には、第２ハウジング２０の掛止部２８に掛止される被掛止部６３が形成されている。

図１に示すように、フィルタ組付体４０がハウジング３０に装着された位置（以下、装着位置）にあるとき、被掛止部６３は、第２ハウジング２０の掛止部２８の先端よりも第２ハウジング２０側に位置するとともに掛止部２８と接することにより同掛止部２８に掛止されている。また、シール部４３は第２ハウジング２０のシール面２５に全周にわたって押し当てられている。

図１及び図３に示すように、各内側突出部６１における第１ハウジング１０側には、前側ほど第２ハウジング２０側に位置するように傾斜した前側係合部６２が形成されている。

図１〜図４に示すように、フレーム本体５１の後側には、ハウジング３０の開口部３１を閉塞する蓋板５５が設けられている。
図３に示すように、フレーム本体５１の後側面と蓋板５５との間には、フレーム本体５１と蓋板５５とを連結する複数（本実施形態では５つ）のリブ５６，５８が長さ方向Ｌに間隔をおいて設けられている。複数のリブ５６，５８のうちフレーム本体５１の長さ方向Ｌの両端部及び中央部に位置するリブ５６の上流側の縁には、前側ほど第２ハウジング２０のシール面２５に近接するように傾斜した後側係合部５７が形成されている。

図１〜図４に示すように、蓋板５５の外側面には、一対のクランプ６０が長さ方向Ｌに間隔をおいて設けられている。
図１に示すように、クランプ６０が第２ハウジング２０のクランプ掛止部２９に掛止されることにより、ハウジング３０に対してフィルタ組付体４０が締結されている。このとき、蓋板５５が吸音材３５に押し当てられている。これにより、吸気音がエアクリーナの外部に漏れることが抑制される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、開口部３１を通じてハウジング３０の内部にフィルタ組付体４０を挿入する際に、フィルタ組付体４０が傾いても、シール部４３が突条２６に接触する前に、外側突出部６５が突条２６に接触する。これにより、シール部４３が突条２６に接触することを回避できる。

図５に示すように、フィルタ組付体４０を挿入すると、フレーム５０の前側係合部６２が第１ハウジング１０の突部１８の先端（同図の左端）に接触する。
そして、前側係合部６２が突部１８の先端に係合された状態で、フィルタ組付体４０を更に挿入すると、図６に示すように、前側係合部６２の傾斜方向Ａに沿って装着位置に向けて案内される。またこのとき、フレーム５０の後側係合部５７が開口部３１の縁部１６に係合されている。これにより、フィルタ組付体４０が挿入方向の前後においてそれぞれ支持されつつ装着位置に向けて案内される。したがって、前側係合部６２及び突部１８は、フィルタ組付体４０を装着位置に向けて案内する案内構造を構成している。また、後側係合部５７及び縁部１６は、フィルタ組付体４０を装着位置に向けて案内する案内構造を構成している。

図１に示すように、フィルタ組付体４０を装着位置まで挿入すると、フィルタエレメント４１のシール部４３が第２ハウジング２０のシール面２５に押し当てられる。そして、クランプ６０をクランプ掛止部２９に掛止することにより、フィルタ組付体４０の装着が完了する。

以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）フレーム５０は、フィルタエレメント４１を支持するフレーム本体５１と、フレーム本体５１よりも挿入方向前側に突出する前側係合部６２（内側突出部６１）を有している。第１ハウジング１０はフィルタ組付体４０の挿入途中において前側係合部６２に係合される前側被係合部である突部１８を有している。前側係合部６２及び突部１８は、互いに係合されることにより、フィルタ組付体４０を装着位置に向けて案内する案内構造を構成している。

こうした構成によれば、フレーム５０の前側係合部６２がフレーム本体５１よりも挿入方向前側に突出するものであるため、従来の構成とは異なり、フレーム本体５１におけるシール部４３とは反対側に係合部を突設しなくて済む。これにより、係合部を追加することに起因してフレーム本体５１の厚さが大きくなることを適切に回避することができる。したがって、ハウジング３０の開口部３１の幅Ｗの増大を抑制することができる。

（２）前側係合部６２は、挿入方向前側ほどシール面２５に近接するように傾斜しており、前側被係合部である突部１８は、第１ハウジング１０の内壁に突設されている。
こうした構成によれば、前側係合部６２が第１ハウジング１０の内壁に突設された突部１８に係合されることにより、フィルタ組付体４０が装着位置に向けて円滑に案内される。また、第１ハウジング１０の内壁に突部１８を突設するといった簡単な設計変更によって内側突出部６１が係合される前側被係合部を具現化することができる。

（３）フレーム５０は、フレーム本体５１よりも挿入方向前側に突出するとともにフィルタ組付体４０が装着位置にあるときに第２ハウジング２０の掛止部２８に掛止される被掛止部６３を有する内側突出部６１を有しており、前側係合部６２は内側突出部６１に形成されている。

このため、フレーム５０に係合部を別途設けないで済む。したがって、フレーム５０の構成が複雑になることを抑制できる。
（４）フレーム５０は、フレーム本体５１よりも挿入方向前側且つシール部４３よりもシール面２５側に突出し、フィルタ組付体４０の挿入時に突条２６に当接可能な外側突出部６５を有している。

こうした構成によれば、外側突出部６５により、シール部４３が突条２６に接触することを回避できる。したがって、シール部４３が突条２６に接触することに起因したシール部４３の損傷を回避することができる。したがって、シール部４３の損傷に伴うシール不良の発生を抑制することができる。

（５）フレーム本体５１と蓋板５５との間には、フレーム本体５１と蓋板５５とを連結する複数のリブ５６が設けられている。各リブ５６には、フレーム本体５１よりも挿入方向後側に突出するとともに、挿入方向前側ほどシール面２５に近接するように傾斜し、開口部３１の縁部１６に係合する後側係合部５７が形成されている。

こうした構成によれば、フィルタ組付体４０が挿入方向の前後においてそれぞれ支持されつつ装着位置に向けて案内される。したがって、装着位置に向けて案内される際のフィルタ組付体４０の姿勢を適切に保つことができる。

また、こうした構成によれば、リブ５６の後側係合部５７が開口部３１の縁部１６に係合することにより、フィルタ組付体４０が装着位置に向けて円滑に案内される。このため、第１ハウジング１０に被係合部を別途設けないで済む。したがって、第１ハウジング１０の構成が複雑になることを抑制できる。

また、こうした構成によれば、フレーム本体５１と蓋板５５とを連結するリブ５６の一部により後側係合部５７が構成されているため、フレーム５０に係合部を別途設けないで済む。したがって、フレーム５０の構成が複雑になることを抑制できる。

＜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。
・リブ５６とは別に後側係合部を形成することもできる。また、開口部３１の縁部１６とは別に後側被係合部を形成することもできる。また、後側係合部及び後側被係合部を省略することもできる。

・上記実施形態では、内側突出部６１と外側突出部６５とを各別に設けたが、図７に示すように、これら突出部６１，６５を省略するとともに外側突出部６５の位置にこれら突出部６１，６５の双方の機能を有する突出部１６１を形成するようにしてもよい。突出部１６１は、フレーム本体５１よりも前側且つシール部４３よりもシール面２５側に突出し、フィルタ組付体４０の挿入時に突条２６に当接可能に形成されている。また、突出部１６１は、上記実施形態の内側突出部６１と同様な形状を有しており、上記実施形態の内側突出部６１と同様な形状の前側係合部１６２及び被掛止部１６３を有している。また、第１ハウジング１０の突部１８及び第２ハウジング２０の掛止部２８の位置を突出部１６１の位置に合わせて変更すればよい。この場合、上記実施形態のフレーム５０に比べて突出部１６１の数を半減することができる。

・上記実施形態及び変形例では、フレームの係合部を前側ほどシール面２５に近接するように傾斜する形状としたが、ハウジングの被係合部を前側ほどシール面に近接するように傾斜する形状にすることもできる。

１０…第１ハウジング、１１…開口、１２…周壁、１３…接合部、１４…インレット、１５…凹部、１６…縁部（前側被係合部）、１７…取付座、１８…突部（前側被係合部）、２０…第２ハウジング、２１…開口、２２…周壁、２３…接合部、２４…アウトレット、２５…シール面、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…部分、２６…突条、２７…取付座、２８…掛止部、２９…クランプ掛止部、３０…ハウジング、３１…開口部、３５…吸音材、４０…フィルタ、４１…フィルタエレメント、４２…濾過部、４３…シール部、５０…フレーム、５１…フレーム本体、５２…周壁、５３…連結部、５５…蓋板、５６…リブ、５７…後側係合部、５８…リブ、６０…クランプ、６１…内側突出部、６２，１６２…前側係合部、６３，１６３…被掛止部、６５…外側突出部、１６１…突出部。

Claims

開口部を有するハウジングと、フィルタエレメント及び前記フィルタエレメントを支持するフレームを備えるフィルタ組付体とを備え、前記開口部を通じて前記ハウジングに対して前記フィルタ組付体が着脱されるとともに、前記フィルタ組付体が装着位置にあるときに前記フィルタエレメントのシール部が前記ハウジングのシール面に押し当てられるように構成されたエアクリーナにおいて、
前記シール面に沿った方向であり、前記開口部を通じて前記ハウジングの内部に前記フィルタ組付体を挿入する方向を挿入方向とするとき、
前記フレームは、前記フィルタエレメントを支持するフレーム本体と、前記フレーム本体よりも前記挿入方向前側に突出するとともに前記シール面とは反対側に位置する係合部が設けられた突出部とを有しており、
前記ハウジングは前記フィルタ組付体が前記挿入方向に沿ってハウジングの内部に挿入された挿入位置において前記係合部に係合される被係合部を有しており、
前記係合部及び前記被係合部は、互いに係合されることにより、前記フィルタ組付体を前記挿入位置から前記装着位置まで案内する案内構造を構成している、
エアクリーナ。
前記係合部は、前記挿入方向前側ほど前記シール面に近接するように傾斜しており、
前記被係合部は前記ハウジングの内壁に突設されている、
請求項１に記載のエアクリーナ。
前記突出部は、前記フィルタ組付体が前記装着位置にあるときに前記ハウジングの掛止部に掛止される被掛止部を有している、
請求項２に記載のエアクリーナ。
前記突出部を内側突出部とするとき、
前記ハウジングにおける前記シール面の内周縁には、前記シール面よりも前記フィルタ組付体側に突出するとともに前記挿入方向に沿って延びる突条が形成されており、
前記フレームは、前記フレーム本体よりも前記挿入方向前側且つ前記シール部よりも前記シール面側に突出し、前記フィルタ組付体の挿入時に前記突条に当接可能な外側突出部を有している、
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。
前記ハウジングにおける前記シール面の内周縁には、前記シール面よりも前記フィルタ組付体側に突出するとともに前記挿入方向に沿って延びる突条が形成されており、
前記突出部は、前記フレーム本体よりも前記挿入方向前側且つ前記シール部よりも前記シール面側に突出し、前記フィルタ組付体の挿入時に前記突条に当接可能に形成されている、
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。
前記係合部を前側係合部とし、前記被係合部を前側被係合部とするとき、
前記フレームは、前記フレーム本体よりも前記挿入方向後側に突出する後側係合部を有しており、
前記ハウジングは前記フィルタ組付体の挿入途中において前記後側係合部に係合される後側被係合部を有しており、
前記後側係合部及び前記後側被係合部は、互いに係合されることにより、前記フィルタ組付体を前記装着位置に向けて案内する案内構造を構成している、
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
前記後側被係合部は前記開口部の縁部により構成されており、
前記後側係合部は、前記フレーム本体よりも前記挿入方向後側に突出するとともに、前記挿入方向前側ほど前記シール面に近接するように傾斜している、
請求項６に記載のエアクリーナ。
前記フレームは前記開口部を閉塞する蓋板を有しており、
前記フレーム本体と前記蓋板との間には、前記フレーム本体と前記蓋板とを連結するリブが設けられており、
前記後側係合部は前記リブに形成されている、
請求項７に記載のエアクリーナ。