JP6197754B2 - エアクリーナのヒンジ構造 - Google Patents

Description

本発明は、エアクリーナのハウジングのヒンジ構造に関する。

従来から、エアクリーナは、エンジンマウントに固定されるケースと該ケースに対してヒンジ部を介して着脱可能に連結されるキャップとで構成されるハウジングを備えるとともに、ハウジング内には空気を濾過するフィルタエレメントが収容される。

こうしたエアクリーナのヒンジ構造としては例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載のヒンジ構造では、ケースの開口周縁部に係合穴を有するブリッジが形成され、また、キャップの開口周縁部に前記係合穴に挿入される係合部が形成されている。そして、ケースの係合穴に係合部が挿入された状態で、クランプを用いてケースにキャップが固定される。

特開２００５−６１３８２号公報

ところで、近年では、キャビン容積拡張のためにエンジンルームの容積を縮小することに拍車がかかっている。こうした自動車では、エンジンルーム内におけるエアクリーナの設置位置が制約されるため、フロントウィンドウの下部に繋がるカウルパネルによってエアクリーナが覆い隠される場合もある。こうした状況下に置かれたエアクリーナでは、カウルパネルが邪魔になってエアクリーナのヒンジ部の視認が困難であることもあり、このような場合では、フィルタエレメントの交換や清掃等のメンテナンスやその他の目的（以下、メンテナンス等という）のためにケースからキャップを分離させると、再び組み付けの際に手間と労力を要していた。

本発明の目的は、メンテナンス等における作業性を向上させることができるエアクリーナのヒンジ構造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のヒンジ構造は、ケースと、同ケースに対してヒンジ部を介して開閉可能に連結されるキャップとで構成され、フィルタエレメントを収容するためのハウジングを備えた構造であって、前記ヒンジ部は、凹凸の係合関係を構成する係合部と係合突部とを備え、前記ケース及び前記キャップの少なくとも一方には、前記係合部と前記係合突部との係合が維持されたままで前記キャップが開放されたとき、前記キャップを開放状態に保持する保持部が形成されている。

同構成によれば、係合部と係合突部との係合が維持されたままでキャップが開放されると、保持部によってキャップを開放状態に保持することができる。このため、キャップが自重により落ち込むことを抑制することができる。

本発明によれば、メンテナンス等における作業性を向上させることができる。

本発明のエアクリーナのヒンジ構造の第１実施形態を適用したエアクリーナの概略構成を示す概略構成図。 図１における一点鎖線２の拡大図。 係合突部の斜視構造を示す斜視図。 第２突部の先端部における平面構造を示す平面図。 キャップの組み付け時におけるヒンジ部を示す図であって、第２突部が弾性変形している状態を示す図。 キャップの組み付け完了時におけるヒンジ部を示す図。 保持部付近における斜視構造を示す斜視図。 保持部付近における平面構造を係合突部とともに示す平面図。 保持部によってキャップが保持されたエアクリーナの斜視構造を示す斜視図。 保持部によってキャップが開放状態に保持されたエアクリーナにおけるヒンジ部付近の断面構造の一例を示す断面図。 クランプによってケースとキャップとが連結されたエアクリーナにおけるヒンジ部付近の断面構造の一例を示す断面図。 第２実施形態における第２突部の形状を示す図。 第２実施形態の第２突部の先端部における平面構造を示す平面図。 第３実施形態における第２突部及び第２係合部の構成を示す図。 第４実施形態のケースの係合突部及びキャップの係合部を中心とした斜視構造を示す分解斜視図。 保持部によってキャップが開放状態に保持されたエアクリーナにおけるヒンジ部付近の断面構造の一例を示す断面図。 クランプによってケースとキャップとが連結されたエアクリーナにおけるヒンジ部付近の断面構造の一例を示す断面図。

（第１実施形態）
以下、図１〜図１１を参照して、エアクリーナのヒンジ構造を具体化した第１実施形態について説明する。

図１に示されるように、エアクリーナ１０は、図１０及び図１１に示すフィルタエレメント５０を収容するハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、上面に開口を有する箱形状をなす合成樹脂製のケース１２と、下面に開口を有する箱形状をなす合成樹脂製のキャップ１３とを備えている。ケース１２は図示されないエンジンマウントに固定され、キャップ１３はケース１２に対してヒンジ部１５を中心にして開閉可能に、且つ着脱可能に組み付けられる。ケース１２とキャップ１３は、ヒンジ部１５の反対側に設けられた一対のクランプ１４によって閉鎖状態において互いに固定され、各々の開口周縁部で濾過部５１の外周に設けられたシール部５２を挟持する（図１１参照）。

この実施形態においては、エアクリーナ１０は、ヒンジ部１５を車両の後方に向けた状態で、カウルパネル１６の下部に設けられている。
そこで、以下に前記ヒンジ部１５の構成について説明する。

図２に示されるように、ケース１２には、門形の係合部２０が、その両側の外脚２１及び受け部としての内脚２４を介して一体形成され、それらの間に一対の挿入口２５が左右対称状に形成されている。キャップ１３には、該キャップ１３の車両後方の外側方に向かって延びる一対の係合突部３０が一体形成されている。この係合部２０と係合突部３０とにより、凹凸の係合関係が成立している。

図７に示すように、前記係合部２０の上枠２２は、内脚２４寄りの部分が厚肉化されており、外脚２１側の第１下面２２ａと、内脚２４側にて第１下面２２ａよりも下方に配置される第２下面２２ｂとを備えている。

図２及び図３に示されるように、係合突部３０は、左右対称となるように形成されており、外側の断面略逆Ｕ字状をなす一対の第１部分３１と、一対の第１部分３１より低い位置において第１部分３１と一体形成された内側の第２部分３２と、を備えている。各第２部分３２は、第１部分３１よりも図４の下方，つまり外側方に突出している。第１部分３１及び第２部分３２は、前記係合部２０の上枠２２の第１下面２２ａ及び第２下面２２ｂの形状に倣うように段差状に形成されている。

また、各第２部分３２の内脚２４側の先端部には、前記内脚２４に係合可能に対応するスナップ係合部としての張り出し部３５が突出形成されている。各第２部分３２の内脚２４側には、張り出し部３５の部分を含む壁部３６が形成されている。

図４に示されるように、張り出し部３５の壁部３６を有する縁部には、頂部から第２部分３２の先端側へ延びる長く緩やかな傾斜面３５ａと頂部から第２部分３２の基端側へ延びて傾斜面３５ａよりも急峻な傾斜面３５ｂとを有している。そして、図５に示されるように、係合突部３０の同図５の下方への移動により、内脚２４に張り出し部３５が当たることで傾斜面３５ａの作用によって、第２部分３２が後退するように弾性変形する。次いで、図６に示されるように、各第２部分３２は、内脚２４を通過した各張り出し部３５が弾性復元力によって元の形状に復帰することで内脚２４に対してスナップ係合する。第２部分３２は、スナップ係合の完了時、内脚２４に対して遊びを有した状態で該内脚２４を挟む。従って、この状態においては、係合部２０と係合突部３０との間に遊びが生じている。

また、図７及び図８に示されるように、ケース１２の開口縁１２１の外側面には、保持部４０が一体形成されている。この保持部４０は、前記外脚２１及び前記内脚２４と間隔をおいてそれぞれ対向し、且つケース１２の該開口縁１２１よりも高い位置、すなわち上枠２２に近接した位置に上面が配置される３つの保持片４１を有する。中央の保持片４１と左右両側の保持片４１との間には、切り欠き４２が形成されている。この切り欠き４２は、係合部２０に対して係合突部３０を挿入する際に保持部４０が邪魔にならないように、第１部分３１及び第２部分３２の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２に形成されている。

図９及び図１０に示されるように、キャップ１３を開放させて斜めにすると、キャップ１３の開口縁１３１が保持片４１に当接され、第１部分３１が上枠２２の第１下面２２ａの内側角部２２１に当接する。この際、ケース１２とキャップ１３との間には、フィルタエレメント５０のシール部５２の厚みｔ以上の間隔Ｌが形成される。

次に、上述した構成のエアクリーナ１０のヒンジ部１５の作用について説明する。
この実施形態のエアクリーナ１０では、ケース１２に対してキャップ１３が組み付けられる際、係合部２０の挿入口２５に対して係合突部３０が挿入される。このとき、図５に示すように、係合突部３０の第２部分３２は、内脚２４に張り出し部３５の傾斜面３５ａが当たることで張り出し部３５が弾性変形し張り出し部３５の通過が許容される。続いて、第１部分３１が挿入口２５に挿入される。そして、張り出し部３５が内脚２４を通り抜ける。この状態において、内脚２４を挟む第２部分３２は、内脚２４に対して遊びを有した状態となる。そして、キャップ１３を閉鎖し、クランプ１４によって閉鎖状態にロックすれば、図１１に示されるように、フィルタエレメント５０のシール部５２がケース１２及びキャップ１３の外周縁部によって挟持される。この状態では、シール部５２の弾性反発力によって係合突部３０が係合部２０の上枠２２に対して下側から押し付けられた状態になり、シール部５２のシール状態が維持される。

フィルタエレメント５０のメンテナンス等の時には、まず、クランプ１４によるロックが解除されてキャップ１３が開放される。この際、第２部分３２が内脚２４に対して遊びを有した状態にあることで、キャップ１３をこじれることなく円滑に開放できる。

開放されたキャップ１３の開口縁１３１はケース１２の保持片４１に当接される。これにより、キャップ１３は、ケース１２の開口部を露出させ、且つケース１２とキャップ１３との間にフィルタエレメント５０のシール部５２の厚みｔ以上の間隔Ｌを有する隙間が形成される位置で保持される。そのため、作業者はキャップ１３を開放状態に保持することができ、フィルタエレメント５０の取り外しや設置といったケース１２内の作業をシール部５２を傷つけることなく行うことが可能である。そして、メンテナンス等が終了するとキャップ１３が閉じられてケース１２とキャップ１３とがクランプ１４によって連結される。

こうしたメンテナンス等の作業において、キャップ１３を強い力で引っ張って、第２部分３２の張り出し部３５を無理に内脚２４から外すようなことをしなければ、キャップ１３の開閉操作がなされたとしてもヒンジ部１５が連結状態に維持される。従って、メンテナンス等の時にケース１２とキャップ１３とが分離してしまうことが抑えられることで、メンテナンス等における作業性が向上する。

以上のように、ヒンジ部１５の連結状態が維持されたままで、キャップ１３の開閉操作を行うことができる。そのため、キャップ１３の開閉操作の際にヒンジ部が外れてしまう構成に比較して、メンテナンス等の終了後に、ヒンジ部を組み付ける煩わしさが回避される。従って、ヒンジ部１５が車両後方側で、カウルの下方の見えないところに位置していても、問題はない。

また、係合突部３０では、その第１部分３１と第２部分３２とが階段状に一体形成されている。そのため、係合突部３０の機械的強度が増加する。しかも、係合突部３０がキャップ１３に一体形成され、係合部２０がケース１２に一体形成されている。そのため、ハウジング１１の構成部品が増加することもない。

以上説明した本実施形態に係るエアクリーナのヒンジ構造によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ケース１２には、係合部２０と係合突部３０との係合が維持されたままでキャップ１３が開放されたとき、キャップ１３を開放状態に保持する保持部４０が形成されている。このため、保持部４０によってキャップ１３を開放状態に保持することができ、キャップ１３が自重により落ち込むことを適切に回避することができる。従って、フィルタエレメント５０のメンテナンス作業を容易に行うことが可能となる。

（２）係合突部３０がキャップ１３に一体形成され、また、係合部２０がケース１２に一体形成されている。このため、ハウジング１１の構成部品が増加することもない。
（３）保持部４０は、ケース１２に一体形成され、外脚２１及び内脚２４とケース１２の開口縁１２１との間に位置し、且つ同開口縁１２１よりも上枠２２に近接して形成された保持片４１を有している。係合部２０と係合突部３０との係合が維持されたままでキャップ１３が開放されたとき、キャップ１３の開口縁１３１が保持片４１に当接され、係合突部３０が上枠２２の内側角部２２１に当接されることでキャップ１３が開放状態に保持される。

こうした構成によれば、キャップ１３が開放されたときに、キャップ１３の開口縁１３１が外脚２１及び内脚２４とケース１２の開口縁１２１との間の隙間に落ち込むことを規制することができる。このため、フィルタエレメント５０の取り外しや設置といったケース１２内の作業の際にシール部５２を傷つけにくい位置でキャップ１３が保持される。従って、シール部５２を傷つけることなく前記作業を行なうことが容易にできる。

（４）張り出し部３５と内脚２４とのスナップ係合により、キャップ１３の開閉操作時にケース１２とキャップ１３とが分離されにくい。その結果、係合突部３０が係合部２０の挿入口２５に挿入された状態のままでキャップ１３の開閉操作を行うことができる。従って、ヒンジ部１５がカウルパネル１６の下部において見えないところに設けられていたとしても、フィルタエレメント５０のメンテナンス等の時に手探りでキャップ１３をケース１２に組み付けるような作業が不要になり、作業性が向上する。

（５）第２部分３２がスナップ係合した状態においては、係合部２０と係合突部３０との間には遊びが生じる。その結果、係合部２０及び係合突部３０に作用する機械的な負荷が抑えられて、キャップ１３の開閉操作を軽い力で円滑に行なうことができる。

（６）係合突部３０では、第１部分３１と第２部分３２とが階段状に一体形成されている。しかも、第１部分３１は断面逆Ｕ字状で、第２部分３２には壁部３６が形成されている。そのため、外力に対する係合突部３０の機械的強度が高められる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図１２及び図１３に基づいて第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第２実施形態において、図１２に示されるように、係合突部３０の各第２部分３２の先端部は、切り込み３３によって二股状に形成され、その相互に対向する内側にスナップ部３４が形成されている。各スナップ部３４の内脚２４側の先端部には、前記内脚２４に係合可能に対応する張り出し部３５が突出形成されている。第２実施形態では、スナップ係合部がスナップ部３４と張り出し部３５とで構成される。

図１３に示されるように、第２実施形態の張り出し部３５は、平面視ほぼ台形状をなし、その壁部３６には、頂部から第２部分３２の先端側へ延びる傾斜面３５ｃと頂部から第２部分３２の基端側へ延びる傾斜面３５ｄとを有している。

従って、第２実施形態においては、切り込み３３によって、第２部分３２の先端部が二股状に形成されている。そして、係合部２０に対する係合突部３０の組み付け時には、内脚２４に張り出し部３５の傾斜面３５ｃが当たることで、スナップ部３４も弾性変形する。そのため、第１実施形態と比較して、係合部２０に対する係合突部３０の組み付けが容易になる。そして、切り込み３３の形状を変更することによって、第２部分３２の弾性力を適宜に調整できる。

（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を図１４に基づいて第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

上述した第１実施形態のヒンジ部１５では、一対の第２部分３２によって内脚２４が挟まれる構成とした。これに対し、第２実施形態では、ヒンジ部は、一対の内脚によって１つの第２突部が挟まれる構成である。すなわち、図１４に示されるように、係合部２０には一対の内脚２４ａ，２４ｂが相互間隔をおいて形成されている。このため、係合部２０には３つの挿入口２５ａ，２５ｂ，２５ｃが区画形成されている。一方、係合突部３０に対しては、両側の挿入口２５ａ，２５ｂに挿入される第１部分３１ａ，３１ｂと、中央部の挿入口２５ｃに挿入され、外側面に張り出し部３７ａ，３７ｂが形成された第２部分３９とが形成されている。こうした構成においては、第１実施形態と同様な作用を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を図１５〜図１７に基づいて第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１５〜図１７に示されるように、ケース６２には、一対の門形の係合部７０が互いに間隔をおいて一体形成されている。各係合部７０は、ケース６２の開口縁６２１の外側方において同開口縁６２１よりも上方まで延びる一対の脚７１と、これら脚７１の上端を連結する上枠７２とを有しており、これら脚７１と上枠７２とによって挿入口７５が形成されている。

キャップ６３には、該キャップ６３の車両後方の外側方に向かって延びる一対の係合突部８０が一体形成されている。この係合部７０と係合突部８０とにより、凹凸の係合関係を有するヒンジ部６５が構成される。

また、図１５に示されるように、キャップ６３には保持部９０が一体形成されている。保持部９０は、一方の係合突部８０の上方において同係合突部８０と間隔をおいて突設された第１保持突起９１と、他方の係合突部８０の上方において同係合突部８０と間隔をおいて突設された第２保持突起９２とを有している。図１７に示すように、図示しないクランプによってケース６２とキャップ６３とが連結された状態において、第１保持突起９１は、上枠７２の上方に位置しており、第１保持突起９１は、外側方ほど係合突部８０との間隔が大きくなるように、すなわち上方に位置するように傾斜している。また、第１保持突起９１の下面と上枠７２との間には間隙が存在している。また、図１５に示すように、第２保持突起９２の下面の形状は第１保持突起９１の下面の形状と同様である。また、第２保持突起９２の上部には、内燃機関のＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）装置のホース１００を支持可能な凹部９２１が形成されている。

図１６に示されるように、係合部７０と係合突部８０との係合が維持されたままでキャップ６３を開放させて斜めにすると、第１保持突起９１が上枠７２に当接され、係合突部８０が上枠７２の内側角部７２１に当接されることでキャップ６３が開放状態に保持される。

以上説明した本実施形態に係るエアクリーナのヒンジ構造によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（７）保持部９０は、キャップ６３に形成され、上枠７２の上方に位置する保持突起９１，９２を有している。係合部７０と係合突部８０との係合が維持されたままでキャップ６３が開放されたとき、保持突起９１，９２が上枠７２に当接され、係合突部８０が上枠７２の内側角部７２１に当接されることでキャップ６３が開放状態に保持される。このため、キャップ６３を開放状態に保持することができ、キャップ６３が自重により落ち込むことを適切に回避することができる。従って、フィルタエレメント５０のメンテナンス作業を容易に行うことが可能となる。

（８）一対の係合部７０に対応して一対の保持突起９１，９２が設けられているため、キャップ６３が開放された際にキャップ６３の姿勢が不安定になることを適切に回避することができる。

（９）第２保持突起９２にはＰＣＶ装置のホース１００を支持可能な凹部９２１が形成されている。こうした構成によれば、第２保持突起９２の凹部９２１によりＰＣＶ装置のホース１００が支持されることから、同ホース１００を支持する専用の支持部材をキャップに設ける構成とは異なり、キャップ６３の構成を簡易なものとすることができる。

（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。
・前記第１，第２実施形態において、係合突部３０の第１部分３１と第２部分３２とが各別に形成されていてもよい。

・係合部２０に対して係合突部３０を挿入する際に保持部４０が邪魔にならないのであれば、切り欠き４２を省略することもできる。
・保持片４１の上面をケース１２の開口縁１２１と同一平面上に形成することもできる。

・ケース１２に対してキャップ１３が開閉可能であれば、係合突部３０は、スナップ係合完了後、係合部２０に対して遊びのない状態で嵌合してもよい。
・第２部分３２には、複数の切り込み３３が形成されていてもよい。

・内脚２４と係合突部３０とのスナップ係合関係を構成する張り出し部を内脚２４側に設け、係合突部３０側には張り出し部が係合される凹部を設けてもよい。
・係合突部及び内脚の双方において張り出し部を省略することもできる。すなわち、内脚と係合突部とがスナップ係合されないものであってもよい。

・第４実施形態において、第２保持突起９２の凹部９２１によって他のホースやワイヤーハーネスなどを支持させるようにしてもよい。
・第４実施形態において、第２保持突起９２を第１保持突起９１と同様な形状に変更することもできる。また、第１保持突起９１の形状を第２保持突起９２と同様な形状に変更することもできる。

・第４実施形態において、第１保持突起９１及び第２保持突起９２のいずれか一方を省略することもできる。

１０…エアクリーナ、１１…ハウジング、１２…ケース、１２１…開口縁、１３…キャップ、１３１…開口縁、１４…クランプ、１５…ヒンジ部、１６…カウルパネル、２０…係合部、２１，２１ａ，２１ｂ…外脚、２２…上枠、２２１…内側角部、２２ａ…第１下面、２２ｂ…第２下面、２４，２４ａ，２４ｂ…内脚、２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…挿入口、３０…係合突部、３１，３１ａ，３１ｂ…第１部分、３２…第２部分、３３…切り込み、３４…スナップ部、３５…張り出し部、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ…傾斜面、３６…壁部、３７ａ，３７ｂ…張り出し部、３８ａ，３８ｂ…スナップ部、３９…第２部分、４０…保持部、４１…保持片、４２…切り欠き、５０…フィルタエレメント、５１…濾過部、５２…シール部、６０…エアクリーナ、６１…ハウジング、６２…ケース、６２１…開口縁、６３…キャップ、６５…ヒンジ部、７０…係合部、７１…脚、７２…上枠、７２１…内側角部、７５…挿入口、８０…係合突部、９０…保持部、９１…第１保持突起、９２…第２保持突起、９２１…凹部、１００…ＰＣＶホース（筒状部材）。

Claims (2)

1. ケースと、同ケースに対してヒンジ部を介して開閉可能に連結されるキャップとで構成され、フィルタエレメントを収容するためのハウジングを備えたエアクリーナのヒンジ構造において、
   前記ヒンジ部は、凹凸の係合関係を構成する係合部と係合突部とを備え、
   前記係合部は、前記ケースに形成され、同ケースの開口縁の外側方に設けられた一対の脚と、これら脚を連結する枠とを有し、
   前記係合突部は、前記キャップに形成され、前記脚と前記枠とによって形成される挿入口に挿入されるものであり、
   前記キャップには、前記係合部と前記係合突部との係合が維持されたままで前記キャップが開放されたとき、前記キャップを開放状態に保持する保持部が形成されており、
   前記保持部は、前記枠の上方に位置する保持突起を有し、
   前記係合部と前記係合突部との係合が維持されたままで前記キャップが開放されたとき、前記保持突起が前記枠に当接され、前記係合突部が前記枠の内側角部に当接されることで前記キャップが開放状態に保持される、
   エアクリーナのヒンジ構造。
2. 前記保持突起の上面には凹部が形成されている、
   請求項１に記載のエアクリーナのヒンジ構造。