JP2015121122A - エアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成でサーキュラタイプのフィルタエレメントをコネクティングチューブへ確実に組み付けることが可能なエアクリーナを提供する。
【解決手段】コネクティングチューブが取り付けられる取付孔が形成されたケース部材と流入口が形成されたカバー部材を組み合わせて内部を中空に形成し、該内部に円筒状のフィルタエレメントを収納したエアクリーナであって、フィルタエレメントは、軸方向の両端に取り付けられた一対の端板と、一方の端板から軸方向に延設形成された筒状の接続口にコネクティングチューブが接続されると共に、側面に濾過手段を備え、コネクティングチューブの一端は流出口が形成され、他端は接続口内に挿入される挿入部と、挿入部と概略同軸に形成されると共に接続口の外周と気密に接続する内シール部を備え、ケース部材は、接続口とともに内シール部を挟持する保持部を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車や自動二輪車等の車両に搭載された内燃機関に供給する空気を濾過するエアクリーナに関する。

従来、自動車や自動二輪車等の車両に搭載された内燃機関に供給する空気を濾過するエアクリーナは、種々の構造が知られている。エアクリーナに収納されるフィルタエレメントは、プリーツ折りされた濾材を板状に配置したパネルタイプと、プリーツ折りされた濾材を円筒状に配置したサーキュラタイプの２種類に大別される。

パネルタイプは、形状の自由度や扁平形状から量産性は優れているものの、自由度の高い形状から他機種への水平展開が難しいという互換性の問題や、製品形状による濾過面積に制限があるといった問題がある。

これに対し、サーキュラタイプは、周方向に濾材を配置しているので濾過面積の確保が容易で、他機種との互換性が持たせやすいという利点を有している。

このようなサーキュラタイプのフィルタエレメントを備えたエアクリーナは種々の形態が知られている。

特開２００４−２５１１１９号公報

特許文献１に記載されたエアクリーナは、エアクリーナと、このエアクリーナの下流に設けるとともに燃料供給装置に接続するコネクティングチューブとからなる吸気装置に、内燃機関のブローバイガスを還流するためのサブチャンバを設け、コネクティングチューブをエアクリーナケースの内方に延出させ、このコネクティングチューブで直接フィルタエレメントを支持し、エアクリーナケースの内壁に、先端部に開口を有するケース部を一体に突出させ、このケース部の開口に蓋を設けて前記サブチャンバを形成し、該蓋に、コネクティングチューブに向かって突出し且つサブチャンバ内からコネクティングチューブ内に通じる連通路を備えたジョイント部を設け、このジョイント部をコネクティングチューブの延出部に直接連結したことを特徴とする。

このように特許文献１に記載されたエアクリーナは、コネクティングチューブで直接フィルタエレメントを支持し、コネクティングチューブに直接サブチャンバを取り付けたことで、フィルタエレメントを支持する隔壁の下流にサブチャンバを設けた構成に比べて、隔壁が不要になるとともにサブチャンバが吸気特性に影響を与えることがなく、吸気特性、吸気音特性並びに内燃機関の出力特性等の設定の自由度を増すことができる。

しかし、上述したエアクリーナの構成によると、フィルタエレメントの一端に形成した連結管にコネクティングチューブの先端を嵌合させる構造となっており、連結管とコネクティングチューブの間を確実にシールするためにコネクティングチューブの外周からバンド等によってコネクティングチューブを固定する必要があり、エアクリーナの内部で当該バンドを取り付ける作業は非常に難しいという問題があった。

また、フィルタエレメントの取り付け方法は、コネクティングチューブはケース部材に形成した取付孔に嵌合した状態でフィルタエレメントを軸方向から挿入する必要があり、連結管とコネクティングチューブが確実に嵌合できたことを目視で確認することができず、コネクティングチューブの捲れなどによるシール不良が発生する可能性があるという問題があった。

なお、フィルタエレメントは、使用によって濾過性能が低下するため定期的に交換が必要な部品であり、このような組付け不良が生じる構成は安全上の問題が大きい。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、簡便な構成でサーキュラタイプのフィルタエレメントをコネクティングチューブへ確実に組み付けることが可能なエアクリーナを提供することを目的とする。

本発明に係るエアクリーナは、コネクティングチューブが取り付けられる取付孔が形成されたケース部材と流入口が形成されたカバー部材を組み合わせて内部を中空に形成し、該内部に円筒状のフィルタエレメントを収納したエアクリーナであって、前記フィルタエレメントは、軸方向の両端に取り付けられた一対の端板と、一方の前記端板から軸方向に延設形成された筒状の接続口に前記コネクティングチューブが接続されると共に、側面に濾過手段を備え、前記コネクティングチューブの一端は流出口が形成され、他端は前記接続口内に挿入される挿入部と、前記挿入部と概略同軸に形成されると共に前記接続口の外周と気密に接続する内シール部を備え、前記ケース部材は、前記接続口とともに前記内シール部を挟持する保持部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るエアクリーナにおいて、前記内シール部の端部は径方向に拡径するフランジ部を備え、前記フランジ部は、前記端板と前記保持部の端面に挟持されると好適である。

また、本発明に係るエアクリーナにおいて、前記ケース部材は、内燃機関のブローバイガスを還流するブローバイ室を備え、前記コネクティングチューブは、前記ブローバイ室と接続するブローバイ接続口が形成されると好適である。

また、本発明に係るエアクリーナにおいて、前記ブローバイ室は、前記ケース部材に形成した凹部を蓋部材で閉塞して形成すると好適である。

また、本発明に係るエアクリーナにおいて、前記カバー部材は、前記フィルタエレメントの前記接続口が形成されていない端板と対向する内壁を備えると好適である。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係るエアクリーナは、コネクティングチューブの一端は流出口が形成され、他端は前記接続口内に挿入される挿入部と、挿入部と概略同軸に形成されると共に接続口の外周と気密に接続する内シール部を備え、ケース部材は、接続口とともに内シール部を挟持する保持部を備えるので、内シール部を接続口と保持部によって径方向に確実に保持するので簡単な組付け方法であっても確実に内シール部を接続口に径方向に気密に接続することができ、当該部位のシール性を確保することができる。さらに、円筒状のフィルタエレメントを用いているので、パネルタイプに比べて濾過面積の確保が容易で、他機種との互換性を容易に持たせることができる。

また、本発明に係るエアクリーナは、フランジ部を端板と保持部によって軸方向にも挟持しているので、シール性をより高めることができる。

また、本発明に係るエアクリーナは、コネクティングチューブに直接ブローバイ室を連通させているので、少ない部品点数でブローバイガスの還流構造を構成することができる。

また、本発明に係るエアクリーナは、ケース部材に形成した凹部を蓋部材で閉塞することでブローバイ室を構成しているので、簡易な構成でブローバイ室を形成することができる。

また、本発明に係るエアクリーナは、カバー部材は、フィルタエレメントの一端と軸方向に対向する内壁を備えるので、フィルタエレメントが軸方向へ移動してコネクティングチューブから外れることを防止することができる。

本実施形態に係るエアクリーナの斜視図。 本実施形態に係るエアクリーナの一部断面図。 ケース部材の斜視図。 ケース部材の上面図。 本実施形態に係るエアクリーナの分解図。 本実施形態に係るエアクリーナの断面図。 本実施形態に係るエアクリーナの変形例。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るエアクリーナの斜視図であり、図２は、本実施形態に係るエアクリーナの一部断面図であり、図３は、ケース部材の斜視図であり、図４は、ケース部材の上面図であり、図５は、本実施形態に係るエアクリーナの分解図であり、図６は、本実施形態に係るエアクリーナの断面図であり、図７は、本実施形態に係るエアクリーナの変形例である。

図１に示すように、本実施形態に係るエアクリーナ１は、コネクティングチューブ３０が取り付けられたケース部材２０と、流入口１１が形成されたカバー部材１０とを組み合わせて内部を中空に形成している。

カバー部材１０及びケース部材２０は、夫々合成樹脂で形成されており、例えばポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。さらに、カバー部材１０とケース部材２０の組み付けは、ビスなどの締結手段を用いて着脱自在に組み付けられている。

図２に示すように、本実施形態に係るエアクリーナ１の内部は、円筒状のフィルタエレメント４０が収納されるとともに、フィルタエレメント４０の一端に接続されるとともにケース部材２０に形成された取付孔２１からエアクリーナ１の外方へ延設するコネクティングチューブ３０を備えている。また、フィルタエレメント４０のコネクティングチューブ３０が取り付けられる側との反対端は、カバー部材１０に形成された内壁１３と対向しており、カバー部材１０が取り付けられた状態ではフィルタエレメント４０が軸方向へ移動することを防止している。また、図６に示すように、内壁１３は、フィルタエレメント４０の外縁に沿って突出する位置決めリブ１３ａが形成されており、該位置決めリブ１３ａによってフィルタエレメント４０が径方向に移動することを防止している。なお、位置決めリブ１３ａの先端は、テーパ状に形成されているので、カバー部材１０を組み付ける際に、フィルタエレメント４０がテーパ形状に倣って組み付けられるので、容易にフィルタエレメント４０の径方向の位置決めを行うことができる。

このように構成することで、本実施形態に係るエアクリーナ１は、流入口１１から導入した外気がカバー部材１０の内部に形成された通路１２を通ってフィルタエレメント４０に至り、フィルタエレメント４０を外側から内側へ向かって通過する際に該外気が濾過されることで、コネクティングチューブ３０を介して内燃機関へ濾過された外気を排出する。

フィルタエレメント４０は、図５に示すようにシート状の濾材を襞状に折り込み、折り方向と直交する方向の両端部を突き合わせて筒状に形成した濾過手段４１と、濾過手段４１の軸方向の両端面に取り付けられた合成樹脂材としての端板４２とから構成されている。なお、濾過手段４１は端板４２に対して融着や接着などにより接合して一体化されている。濾過手段４１は、不織布やろ紙等、周知の濾材が好適に用いられ、両端部は超音波などを用いた溶着、ホットメルト樹脂などを用いた接着又はカシメ部材などを用いた結合などの周知の接合手段によって接合されている。

また、端板４２は、例えば熱可塑性の合成樹脂によって形成されており、例えばポリプロピレンやポリエチレン等の種々の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。また、コネクティングチューブ３０が接続される側の端板４２には、軸方向に延設形成された筒状の接続口４３が形成されており、濾過手段４１の外周から濾過手段４１の内周に向かって流れることで濾過された流体を接続口４３からコネクティングチューブ３０を介してエアクリーナ１の外部へ排出することができるように構成されている。

図３及び４に示すように、ケース部材２０は、開口端を有した有底箱状の部材であり、底面２７には、ブローバイ室２４が形成されるとともに、底面２７から開口端に向かって立設する断面略Ｃ字状の保持部２２が形成されている。保持部２２は、後述するコネクティングチューブ３０の内シール部３４の外周と気密に当接するように構成されている。また、保持部２２には、径方向に突出するリブ２３が複数形成されている。リブ２３は、内シール部３４の下端に軸方向に沿って当接するように構成されており、保持部２２よりは短く形成されている。

また、図６に示すように、底面２７に形成されたブローバイ室２４は、底面２７に凹部を形成し、該凹部を蓋部材２６で閉塞して形成している。なお、蓋部材２６は、内燃機関で発生したブローバイガスを導入する導入口２４ａが形成されており、底面２７に振動溶着などの周知の溶着手段によって一体に溶着されている。また、ブローバイ室２４は、コネクティングチューブ３０と接続するブローバイ導入口２５が形成されている。さらに、ケース部材２０の側壁には、コネクティングチューブ３０が嵌合する取付孔２１及びブローバイガスの導入に伴って流入したオイルを排出するためのドレン孔２８が形成されている。

図５に示すように、コネクティングチューブ３０は、ゴムやエラストマなどの弾力性を有する材料で構成された管状部材であり、一端にエアクリーナ１の外部に延出した流出口３１を備え、他端にエアクリーナ１の内部でフィルタエレメント４０と気密に組み付けられる内シール部３４を備えている。

内シール部３４は、コネクティングチューブ３０の外周壁から径方向に延びる連続部３７によって概略カップ状に形成されており、該内シール部３４と概略同軸に円筒状の挿入部３３が形成されている。挿入部３３は、フィルタエレメント４０の内部に挿入することで吸気音や内燃機関の出力特性を調整することができ、所望の吸気音の音量や内燃機関の出力特性に応じて適宜その長さを変更可能な部位である。

また、コネクティングチューブ３０は、ブローバイ室２４と接続されるブローバイ接続口３５を備えており、該ブローバイ接続口３５をブローバイ室２４から延びるブローバイ導入口２５に接続することで、内燃機関で生じたブローバイガスをエアクリーナ１内に還流することができるように構成されている。

次に、図６を参照して本実施形態に係るエアクリーナ１におけるフィルタエレメント４０の気密構造について説明を行う。図６に示すように、フィルタエレメント４０は、一方の端板４２に接続口４３が形成され、該接続口４３の外周に気密にコネクティングチューブ３０の内シール部３４が接続されている。また、内シール部３４の外周面は、ケース部材２０に形成された保持部２２と当接しており、保持部２２と接続口４３とで内シール部３４を挟持している。この時、内シール部３４は、弾力性を有することから保持部２２と接続口４３に挟持されることで径方向に弾性変形し、接続口４３の径シールを構成している。

また、内シール部３４の先端には、径方向に拡径するフランジ部３６が形成されており、該フランジ部３６が保持部２２の先端と端板４２とに挟持されることで軸シールを構成している。また、連続部３７は、リブ２３の軸方向の端面に当接しており、フィルタエレメント４０を軸方向に組み付ける際に内シール部３４が変形しないように押さえ機構を構成している。

ケース部材２０に形成されたブローバイ導入口２５は、フィルタエレメント４０の軸方向に概略平行に延びており、フィルタエレメント４０の着脱によってブローバイ接続口３５がブローバイ導入口２５から外れることを防止している。

また、コネクティングチューブ３０は、取付孔２１からケース部材２０の外方へ延出しているが、該取付孔２１はフランジ状に形成された一対の外シール部３２によって閉塞することでエアクリーナ１の内外部をシールしている。

このように、本実施形態に係るエアクリーナ１は、コネクティングチューブ３０の一端は流出口３１が形成され、他端は接続口４３内に挿入される挿入部３３と、挿入部３３と概略同軸に形成されると共に接続口４３の外周と気密に接続する内シール部３４を備え、ケース部材２０は、接続口４３とともに内シール部３４を挟持する保持部２２を備えるので、内シール部３４を接続口４３と保持部２２によって径方向に確実に保持するので簡単な組付け方法であっても確実に内シール部３４を接続口４３に径方向に気密に接続することができ、当該部位のシール性を確保することができる。

また、本実施形態に係るエアクリーナ１は、内シール部３４の先端に形成されたフランジ部３６をフィルタエレメント４０の端板４２と保持部２２によって軸方向にも挟持しているので、シール性をより高めることができる。

また、本実施形態に係るエアクリーナ１は、ケース部材２０に形成した凹部を蓋部材２６で閉塞することでブローバイ室２４を構成しているので、簡易な構成でブローバイ室２４を形成することができる。

また、本実施形態に係るエアクリーナ１は、カバー部材１０が、フィルタエレメント４０の一端と軸方向に対向する内壁１３を備えるので、フィルタエレメント４０が軸方向へ移動してコネクティングチューブ３０から外れることを防止することができる。

また、本実施形態に係るエアクリーナ１は、コネクティングチューブ３０が取付孔２１を閉塞する外シール部３２を備えているので、エアクリーナ１内がダストサイドとして構成されるので該外シール部３２は、クリーンサイドほどの高いシール性能は必要なく簡易なシール構造を採用することができる。

なお、本実施形態に係るエアクリーナ１において、ケース部材２０とカバー部材１０は、ビスなどの締結手段を用いて互いに組み付けられる場合について説明を行ったが、ケース部材２０とカバー部材１０を互いにヒンジなどで開閉可能に組み付けるように構成しても構わない。

また、本実施形態に係るエアクリーナ１において、コネクティングチューブ３０は、ケース部材２０に形成した取付孔２１に挿入して取り付ける場合について説明を行ったが、図７に示すように、ケース部材２０´に切欠き２９ａを形成し、該切欠き２９ａを閉塞板２９ｂで閉塞し、閉塞板２９ｂとケース部材２０´とでコネクティングチューブ３０を挟み込む構成としても構わない。このとき、閉塞板２９ｂは、挿入方向に沿ってケース部材２０´の壁面と嵌合する嵌合部２９ｃが形成されており、該嵌合部２９ｃに倣って閉塞板２９ｂを組み付けることで組立作業を容易に行うことができる。また、ケース部材２０´の内部は、ダストサイドとなるため、嵌合部２９ｃによる簡易的なラビリンスシールであっても十分なシール性を確保することができる。

また、コネクティングチューブ３０の挿入部３３は、円筒状に形成した場合について説明を行ったが、円滑な吸気を行うためにその先端形状を外方に拡径した所謂ファンネル形状としても構わない。

また、カバー部材１０に形成した内壁１３は、フィルタエレメント４０の端板４２と対向するように形成した場合について説明を行ったが、内壁はカバー部材１０をケース部材２０に組付けた際にフィルタエレメント４０が軸方向に脱落することを防止することができればよく、カバー部材１０の内周壁からフィルタエレメント４０に向かってリブなどを突出させて構成しても構わない。

さらに、フィルタエレメント４０の接合した端板４２は、合成樹脂によって構成された場合について説明を行ったが、合成樹脂に限らず例えば金属やエラストマなどで構成しても構わない。

また、保持部２２は、底面２７から開口端に向かって立設する断面略Ｃ字状に形成した場合について説明を行ったが、フィルタエレメント４０を挟持することができればこのような形状に限られず例えば、Ｃ字形状を複数に分割して構成しても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ エアクリーナ， １０ カバー部材， １１ 流入口， １２ 通路， １３ 内壁， ２０ ケース部材， ２１ 取付孔， ２２ 保持部， ２３ リブ， ２４ ブローバイ室， ２５ ブローバイ導入口， ２６ 蓋部材， ２７ 底面， ３０ コネクティングチューブ， ３１ 流出口， ３２ 外シール部， ３３ 挿入部， ３４ 内シール部， ３５ ブローバイ接続口， ３６ フランジ部， ３７ 連結部， ４０ フィルタエレメント， ４１ 濾過手段， ４２ 端板， ４３ 接続口。

Claims (5)

1. コネクティングチューブが取り付けられる取付孔が形成されたケース部材と流入口が形成されたカバー部材を組み合わせて内部を中空に形成し、該内部に円筒状のフィルタエレメントを収納したエアクリーナであって、
   前記フィルタエレメントは、軸方向の両端に取り付けられた一対の端板と、一方の前記端板から軸方向に延設形成された筒状の接続口に前記コネクティングチューブが接続されると共に、側面に濾過手段を備え、
   前記コネクティングチューブの一端は流出口が形成され、他端は前記接続口内に挿入される挿入部と、前記挿入部と概略同軸に形成されると共に前記接続口の外周と気密に接続する内シール部を備え、
   前記ケース部材は、前記接続口とともに前記内シール部を挟持する保持部を備え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、
   前記内シール部の端部は径方向に拡径するフランジ部を備え、
   前記フランジ部は、前記端板と前記保持部の端面に挟持され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、
   前記ケース部材は、内燃機関のブローバイガスを還流するブローバイ室を備え、
   前記コネクティングチューブは、前記ブローバイ室と接続するブローバイ接続口が形成されることを特徴とするエアクリーナ。
4. 請求項３に記載のエアクリーナにおいて、
   前記ブローバイ室は、前記ケース部材に形成した凹部を蓋部材で閉塞して形成したことを特徴とするエアクリーナ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のエアクリーナにおいて、
   前記カバー部材は、前記フィルタエレメントの前記接続口が形成されていない端板と対向する内壁を備えることを特徴とするエアクリーナ。

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