JP2006348834A - 燃料吸着部材及びエアクリーナ - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルタエレメントの隣接するエレメントひだ同士を密着しないように保持することができて、ダスト捕捉性能が低下するのを抑制することができるとともに、バックファイアの圧力による破損を防止できるようにすること。
【解決手段】 フィルタハウジング１１内に、揮発燃料を吸着するための燃料吸着部材１６を、ひだ折り状のフィルタエレメント１４の下流側に位置するように配設する。燃料吸着部材１６にはフィルタエレメント１４の隣接するエレメントひだ１４ａ間に挿入配置されて、エレメントひだ１４ａ間の間隔を保持するための保持構造を設ける。保持構造として、燃料吸着部材１６を屈曲させて保持用ひだ１６ｇを形成し、その保持用ひだ１６ｇをフィルタエレメント１４のエレメントひだ１４ａ間に配置する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、エンジンの吸気系から漏れ出す揮発燃料を吸着するための燃料吸着部材及びその燃料吸着部材を備えたエアクリーナに関するものである。

従来、この種の燃料吸着部材及びエアクリーナとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成のものが提案されている。すなわち、特許文献１及び特許文献２においては、フィルタハウジング内に吸入エアを濾過するためのひだ折り状のフィルタエレメントがエア流路と交差するように配設されている。また、フィルタハウジング内において、フィルタエレメントの下流側のエア流路にはエンジンの吸気系から漏れ出す揮発燃料を吸着するための燃料吸着部材がエア流路と交差するように配設されている。

さらに、特許文献２においては、燃料吸着部材に耐熱性ネットが設けられており、バックファイアが生じた場合に、炎が通過するのを耐熱性ネットにより阻止して、燃料吸着部材及び燃料吸着部材の上流側に配置されたフィルタエレメントが損傷するのを防止するようになっている。
特開２００２−２６６７１３号公報 特開２００２−２７６４８６号公報

ところが、これらの従来のエアクリーナにおいては、次のような問題があった。
すなわち、特許文献１及び特許文献２に記載の構成では、バックファイアの発生時に、その圧力により燃料吸着部材全体がフィルタエレメント側に押し出されて、フィルタハウジングに対する燃料吸着部材の取付部が破損するおそれがある。なお、特許文献２の構成では、バックファイアの炎に対して耐熱性ネットが保護機能を発揮することができるが、バックファイアの圧力に対しては保護機能を期待することができない。

さらに、特許文献１及び特許文献２に記載の構成では、フィルタエレメントがひだ折り状に形成されて、エア流路と交差した状態に配設されている。このため、図７の２点鎖線から明らかなように、エアの吸入時に、フィルタエレメント３４の各エレメントひだ３４ａが吸入エアにより下流側に向かって膨らむように変形し、このため、隣接するエレメントひだ３４ａ同士が密着し、フィルタエレメント３４の通気性が損なわれて、ダスト捕捉性能が著しく低下するという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、フィルタエレメントの隣接するエレメントひだ同士を密着しないように保持することができて、ダスト捕捉性能が低下するのを抑制することができるとともに、バックファイアの発生時には、燃料吸着部材の取付部が破損するおそれを抑止することができる燃料吸着部材及びエアクリーナを提供することにある。

上記の目的を達成するために、燃料吸着部材に係る請求項１に記載の発明は、揮発燃料を吸着するための吸着材を保持し、ひだ折り状のフィルタエレメントの下流側に位置するようにエアクリーナ内に設けられる燃料吸着部材において、フィルタエレメントの隣接するエレメントひだ間に挿入配置されて、そのエレメントひだ間の間隔を保持するための保持手段を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記保持手段は、フィルタエレメントと対向する部分を屈曲させて形成された保持用ひだであって、その保持用ひだがフィルタエレメントのエレメントひだ間に配置されるようにしたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記保持用ひだは、断面ほぼくさび形状をなしていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、フィルタエレメントと対向する部分に枠部材が固定され、その枠部材に保持手段を構成する突起が設けられたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記突起は、ほぼくさび形状をなしていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、ひだ折り状のフィルタエレメントを設けたエアクリーナにおいて、前記フィルタエレメントのエア流の下流側には請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の燃料吸着部材を配置して、その燃料吸着部材の保持手段によりフィルタエレメントのエレメントひだ間の間隔を保持したことを特徴とする。

（作用）
請求項１に記載の発明においては、エアの吸入時に、燃料吸着部材に設けられた保持手段により、フィルタエレメントの隣接するエレメントひだ同士が密着しないように保持されている。よって、フィルタエレメントの通気性が損なわれようなことはなく、ダスト捕捉性能が低下するのを抑制することができる。また、バックファイアの発生時には、その圧力により燃料吸着部材全体がフィルタエレメント側に押し出されようとするが、その押し出し力が保持手段を介してフィルタエレメントにより受け止められる。従って、バックファイアの圧力により、フィルタハウジングに対する燃料吸着部材の取付部が破損するおそれを防止することができる。

請求項２に記載の発明においては、燃料吸着部材を屈曲させて保持手段としての保持用ひだを形成しているので、燃料吸着部材以外の部材を設ける必要がなく、保持手段の構成を簡素化することができる。また、燃料吸着部材の保持用ひだをフィルタエレメントのエレメントひだ間に配置したことにより、フィルタエレメントの隣接するエレメントひだ同士を密着しないように確実に保持することができる。さらには、燃料吸着部材に保持用ひだを形成したことにより、燃料吸着部材の表面積が広くなり、燃料吸着機能を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、燃料吸着部材の保持用ひだが断面ほぼくさび状をなしているため、フィルタエレメントの清掃や交換時において、その清掃や交換後にフィルタエレメントをエアクリーナのハウジングに取り付ける際に、燃料吸着部材の保持用ひだをフィルタエレメントのエレメントひだ間に容易に入り込ませることができ、フィルタエレメントの取り付けを支障なく行うことができる。

請求項４に記載の発明においては、燃料吸着部材に枠部材が固定され、その枠部材上の突起がフィルタエレメントのエレメントひだ間に配置されている。よって、燃料吸着部材の本体の構成に変更を加える必要がなく、燃料吸着部材の製造工程に大きな変更を施す必要がない。

請求項５に記載の発明は、請求項３とほぼ同様に、突起が断面ほぼくさび状をなしているため、フィルタエレメントの清掃や交換時において、フィルタエレメントをエアクリーナのハウジングに取り付ける際に、突起をフィルタエレメントのエレメントひだ間に容易に入り込ませることができ、フィルタエレメントの取り付けを支障なく行うことができる。

請求項６に記載の発明は、前述した請求項１〜５の発明の発明における作用を備えたエアクリーナを実現できる。

以上のように、この発明によれば、フィルタエレメントの隣接するエレメントひだ同士を密着しないように保持することができて、ダスト捕捉性能が低下するのを抑制することができる。また、バックファイアの発生時には、その圧力により燃料吸着部材の取付部が破損するおそれを抑制することができる。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態のエアクリーナのフィルタハウジング１１は、インレットポート１２ａを有するとともに上面を開口した第１ハウジング１２と、アウトレットポート１３ａを有するとともに下面を開口した第２ハウジング１３とに分割して構成されている。そして、この第１ハウジング１２及び第２ハウジング１３は、それらの開口部において互いに重合した状態で、図示しないクランプにより着脱可能に結合されている。

前記第１ハウジング１２と第２ハウジング１３との開口部間には、多数のエレメントエレメントひだ１４ａを有するひだ折り状のフィルタエレメント１４がインレットポート１２ａからアウトレットポート１３ａに至るエア流路と交差するように着脱可能に配設されている。そして、エンジンの運転時に、このフィルタエレメント１４により、エンジンの吸気系に吸引されるエアが濾過されるようになっている。

前記フィルタエレメント１４のエア流の下流側において、第２ハウジング１３の内壁には複数の取付座１５が突出形成されている。そして、取付座１５上のピン１５ａを図２及び図３に示す燃料吸着部材１６の外周フランジ１６ａの取付孔１６ｂに挿通して熱カシメすることにより、この取付座１５上に通気性を有する燃料吸着部材１６がエア流路と交差するように取り付け配置されている。また、この燃料吸着部材１６は、不織布等よりなるシート基材１６ｃに活性炭等の粒状吸着材１６ｄを保持してなる保持シート１６ｅを、表裏から不織布等よりなる一対の被覆シート１６ｆにより被覆して構成されている。そして、この燃料吸着部材１６の粒状吸着材１６ｄにより、エンジンの吸気系から漏れ出す揮発燃料が吸着されるようになっている。なお、前記両被覆シート１６ｆのうち、少なくともエンジン側の被覆シート１６ｆは、バックファイアの熱に耐え得るように、耐熱性の高い繊維により構成されている。

前記燃料吸着部材１６は外周フランジ１６ａを除く部分、すなわち前記フィルタエレメント１４と対向する部分をひだ折り状に屈曲して形成されており、このため、その下面にはフィルタエレメント１４のエレメントエレメントひだ１４ａと同一ピッチの複数の保持用ひだ１６ｇがエア流の上流側に向かって突出形成されている。そして、この保持用ひだ１６ｇにより保持手段が構成され、これらの保持用ひだ１６ｇがフィルタエレメント１４の隣接するエレメントひだ１４ａ間に挿入配置されることにより、フィルタエレメント１４のエレメントひだ１４ａ間の間隔が保持されるようになっている。

次に、前記のように構成されたエアクリーナの作用を説明する。
さて、エンジンの運転時には、エアがエアクリーナのフィルタハウジング１１内を通してエンジンに吸引され、そのエアに含まれる塵埃等がフィルタエレメント１４によって濾過される。このエアの吸入時には、フィルタエレメント１４の各エレメントひだ１４ａが吸入エアの圧力により膨らむように変形し、このため、隣接するエレメントひだ１４ａ同士が密着して、フィルタエレメント１４の通気性が損なわれるおそれがある。ところが、フィルタエレメント１４の各エレメントひだ１４ａ間には燃料吸着部材１６の保持用ひだ１６ｇが挿入配置されて、エレメントひだ１４ａ間の間隔が保持されている。このため、吸引エアによりフィルタエレメント１４の隣接するエレメントひだ１４ａ同士が密着することはなく、フィルタエレメント１４の通気性が損なわれるのを防止して、ダスト捕捉性能が低下するのを抑止することができる。

また、エンジンの吸気系から揮発燃料が漏れ出した場合には、その揮発燃料がエアクリーナのフィルタハウジング１１内に導入されて、燃料吸着部材１６により吸着される。よって、揮発燃料が外気に放出され、大気汚染要因が発生しないようにすることができる。

さらに、エンジンにバックファイアが発生した場合には、その圧力がアウトレットポート１３ａからフィルタハウジング１１内に導入されて、燃料吸着部材１６全体がフィルタエレメント１４側に押し出されようとする。ところが、燃料吸着部材１６の保持用ひだ１６ｇがフィルタエレメント１４の各エレメントひだ１４ａ間に挿入配置されているため、燃料吸着部材１６に作用する押し出し力が保持用ひだ１６ｇを介してフィルタエレメント１４により受け止められる。従って、フィルタハウジング１１に対する燃料吸着部材１６の取付部がバックファイアの圧力によって破損するおそれを防止することができる。

以上に述べたこの第１実施形態の効果を列挙すれば以下のとおりである。
（１） 保持用ひだ１６ｇにより、フィルタエレメント１４の隣接するエレメントひだ１４ａ同士が密着しないように保持されるため、フィルタエレメント１４の通気性を確保して、ダスト捕捉性能を維持できる。

（２） バックファイアの発生時には、その圧力は、燃料吸着部材１６だけではなく、ひだ１６ｇ，１４ａを介してフィルタエレメント１４により受け止められる。従って、フィルタハウジングに対する燃料吸着部材１６の外周フランジ１６ａが破損するおそれを防止することができる。

（３） 燃料吸着部材１６を屈曲させて保持用ひだ１６ｇを形成しているので、保持用ひだ１６ｇを設けるための部材は不要であり、構成を簡素化することができる。
（４） 燃料吸着部材１６を屈曲させて保持用ひだ１６ｇを形成したことにより、燃料吸着部材１６の全体の表面積が広くなり、燃料吸着機能を向上させることができる。

（５） 保持用ひだ１６ｇが断面ほぼくさび状をなしているため、先端側が薄くなっている。従って、フィルタエレメント１４の清掃や交換時において、フィルタエレメント１４をフィルタハウジング１１に取り付ける際に、燃料吸着部材１６の保持用ひだ１６ｇをフィルタエレメント１４のエレメントひだ１４ａ間にスムーズに入り込ませることができ、フィルタエレメント１４の取付けが簡単になる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第２実施形態においては、図４〜図６に示すように、燃料吸着部材１６がフラットなシート状に形成されている。燃料吸着部材１６の外周部の下面には、合成樹脂製の枠部材２１が配置され、この枠部材２１は、燃料吸着部材１６の外周フランジ１６ａに接着固定された外枠部２１ａと、その外枠部２１ａの中央部に架設された中枠部２１ｂとにより構成されている。前記外枠部２１ａ及び中枠部２１ｂの下面には、複数のくさび形状をなす突起２１ｃがフィルタエレメント１４のエレメントひだ１４ａと同一ピッチで形成されている。これらの突起２１ｃが保持手段を構成している。そして、これらの突起２１ｃがフィルタエレメント１４の隣接するエレメントひだ１４ａ間に挿入配置されることにより、フィルタエレメント１４のエレメントひだ１４ａ間の間隔が保持されるようになっている。

従って、この第２実施形態においては、前記第１実施形態における（１）（２）（５）の効果に加えて以下の作用効果を得ることができる。
（６） 燃料吸着部材１６に別体の枠部材２１が固定され、その枠部材２１上の突起２１ｃがフィルタエレメント１４のエレメントひだ１４ａ間に配置されている。よって、従来からの燃料吸着部材１６の保持シート１６ｅや被覆シート１６ｆ等よりなる燃料吸着部材１６の本体の構成に変更を加えるがない。このため、燃料吸着部材１６の製造工程に大きな変更を施す必要がなく、低コストで製造できる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 燃料吸着部材１６の構成を変更すること。例えば、保持シート１６ｅに保持される吸着材として、粉状活性炭を漉き込んだ繊維を用いること。

・ 前記第２実施形態において、中枠部２１ｂを省略すること。

第１実施形態のエアクリーナを示す断面図。 燃料吸着部材の一部破断拡大断面図。 同じく底面図。 第２実施形態のエアクリーナを示す断面図。 燃料吸着部材の一部破断拡大断面図。 同じく底面図。 従来のフィルタエレメントの一部を拡大して示す部分断面図。

符号の説明

１１…フィルタハウジング、１４…フィルタエレメント、１４ａ…エレメントひだ、１６…燃料吸着部材、１６ｇ…保持手段を構成する保持用ひだ、２１…枠部材、２１ｃ…保持手段を構成する突起。

Claims (6)

1. 揮発燃料を吸着するための吸着材を保持し、ひだ折り状のフィルタエレメントの下流側に位置するようにエアクリーナ内に設けられる燃料吸着部材において、
   フィルタエレメントの隣接するエレメントひだ間に挿入配置されて、そのエレメントひだ間の間隔を保持するための保持手段を設けたことを特徴とする燃料吸着部材。
2. 前記保持手段は、フィルタエレメントと対向する部分を屈曲させて形成された保持用ひだであって、その保持用ひだがフィルタエレメントのエレメントひだ間に配置されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の燃料吸着部材。
3. 前記保持用ひだは、断面ほぼくさび形状をなしていることを特徴とする請求項２に記載の燃料吸着部材。
4. フィルタエレメントと対向する部分に枠部材が固定され、その枠部材に保持手段を構成する突起が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の燃料吸着部材。
5. 前記突起は、ほぼくさび形状をなしていることを特徴とする請求項４に記載の燃料吸着部材。
6. ひだ折り状のフィルタエレメントを設けたエアクリーナにおいて、
   前記フィルタエレメントのエア流の下流側には請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の燃料吸着部材を配置して、その燃料吸着部材の保持手段によりフィルタエレメントのエレメントひだ間の間隔を保持したことを特徴とするエアクリーナ。

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