JP3595311B2 - エンジンのエアクリーナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車などに搭載されて、エンジンに吸入される空気を浄化するためのエアクリーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
一般に、エアクリーナは、図６の従来例に示すように、クリーナケース８１と、その内部に支持されるホルダ８２と、このホルダ８２に保持されるクリーナエレメント８３を備え、前記クリーナケース８１の吸気口８４から吸入した空気Ａをクリーナエレメント８３を通過させて浄化し、この浄化した空気Ａ１をエンジン（図示せず）に供給する。前記クリーナエレメント８３の材料の一つとして、安価で加工し易い通気性に富むウレタンフォームを使用したものが用いられている。しかし、ウレタンフォーム製のクリーナエレメント８３は、軟らかくて型崩れを起し易いので、平面視で、四角形、円形、楕円形、長円形のような、型崩れを起こさないよう引張り力（張設力）を付加し易い単純な形状にされている。そのために、エアクリーナの周囲の機器との干渉を避けながら容量を増大させるのに複雑な形状とするのが有利な場合でも、そのような形状に形成するのが困難である。
【０００３】
また、ホルダ８２を２つのホルダ部材８２ａ，８２ｂで構成し、クリーナエレメント８３を保持した第１のホルダ部材８２ａを第２のホルダ部材８２ｂにねじ体８５によって連結するにあたり、クリーナエレメント８３と第２のホルダ部材８２ｂの間にウレタンフォーム製のシール材８６を介在させて、浄化する前の空気Ａを、確実にクリーナエレメント８３を通過させるようにしていた。しかし、クリーナエレメント８３と共に第１のホルダ部材８２ａの端部が、ウレタンフォーム製のシール材８６に直接接触するので、ウレタンフォームのシール材８６は早期にへたって弾性力が失われるために、シール機能が低下したり、ウレタンフォーム自体がボロボロになってしまうために、シール材８６と第２のホルダ部材８２ｂとの間からごみが侵入することもある。また、シール材８６はクリーナエレメント８３に接着されているために、上記のようにシール機能が低下したシール材８６を交換する際に、クリーナエレメント８３も一緒に交換する必要が生じるので、結局、クリーナエレメント８３の寿命が短くなってしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、クリーナエレメントをウレタンフォームなどの軟らかい材料で形成した場合でも、クリーナエレメントを所定の形状に保形して、大形化によりクリーニング能力を高めることができるエアクリーナを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１構成に係るエアクリーナは、無端の壁状に形成されて、壁の厚さ方向に空気を通過させて浄化するクリーナエレメントを有し、このクリーナエレメントは、壁の上端面と下端面の少なくとも一方にゴムからなる保持プレートが接合され、クリーナケース内に収納されて、ホルダによって保持され、前記ホルダと保持プレートの間にシール材が挟圧されている。
【０００８】
この構成によれば、クリーナエレメントを、その上端面と下端面の少なくとも一方に接合された保持プレートにより所定の形状に保持できるから、例えばクリーナエレメントをエアクリーナ用のスペースを最大限に利用できる異形状とすることで、安価で簡単な構造でありながら、クリーナエレメントの吸入空気に対する通過面積を増大させてクリーニング能力を向上させることができる。また、この構成の場合、クリーナエレメントに保持プレートを取り付けて、この保持プレートとホルダとの間でシール材を挟圧させているから、つまり、ホルダがシール材に直接接触するのを無くしているから、シール材のへたりが防止されて、シール機能が高く維持される。さらに、保持プレートが、ウレタンフォームよりもへたりにくいゴムにより形成されているから、保持プレートとこれが接合されたクリーナエレメントとを早期に交換する必要をなくして、実質的にクリーナエレメントの長寿命化を図ることができる。
【０００９】
この構成の好ましい実施形態では、前記シール材がゴムで形成されている。このようにすれば、シール材によるシール機能を高く維持しながら、シール材の長寿命化を実現でき、シール材が接合されたクリーナエレメントも長寿命化できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエアクリーナの第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１はエアクリーナの一部を切り欠いて示す側面図、図２はその平面断面図である。図１に示すエアクリーナＡＣは、クリーナケース１と、その内部に支持されるクリーナエレメントアセンブリ２を備えている。前記クリーナケース１は、上部ケース１１と下部ケース１２からなり、これらケース１１，１２を上下に組み付けて構成されている。また、前記下部ケース１２には、吸気口１３と、浄化された空気を下方のエンジン（図示せず）へ供給する供給口１４が設けられている。下部ケース１２にはさらに、エンジンに接続されるブリーザパイプの接続口１５、ドレンパイプが接続される接続口１６、および前記クリーナケース１を車体フレームにボルト止めするための図２に示す２つの固定部１７が設けられている。
【００１１】
前記クリーナエレメントアセンブリ２は、図４の分解斜視図に示すように、無端の壁状に形成されて、壁の厚さ方向に空気Ａを通過させて浄化するクリーナエレメント３と、このクリーナエレメント３を保持するホルダ４とを有している。ホルダ４は、クリーナエレメント３が嵌め込まれる筒部４０を備えた第１ホルダ部材５と、この第１ホルダ部材５との間でクリーナエレメント３を保持する第２ホルダ部材６とを備えている。
【００１２】
前記クリーナエレメント３は、図４のように、上方、つまり壁の高さ方向から見て異形（円形、楕円形、長円形、正多角形を除く形状）を呈するように形成され、このクリーナエレメント３の上端面と下端面には、壁の異形状を保形する第１および第２の保持プレート７，８が取り付けられている。図の実施形態では、前記クリーナエレメント３として、目の粗いウレタンフォームからなる異形の第１のエレメント３１と、目の細かいウレタンフォームからなり、第１のエレメント３１内周面に重合される第２のエレメント３２とを有する２層構造のものを用いている。勿論、一層構造としてもよい。これらエレメント３１，３２の上下両端面に、これらと同一の異形状とされた薄肉の前記第１、第２保持プレート７，８が接着されている。これら保持プレート７，８としては、各エレメント３１，３２の異形状を保形可能なゴム板、樹脂板、金属板などの材質のものが用いられる。特に後述するように、各保持プレート７，８を利用してクリーナエレメント３のシールを行うときには、各保持プレート７，８として弾性体からなるもの、とりわけ、ゴム製のものが好適に使用される。
【００１３】
前記クリーナエレメント３が嵌め込まれる筒部４０は、クリーナエレメント３と同一の異形状に形成されており、多数の円形孔４１を有する例えば金属製のパンチングプレート４２と、その内周面に重合された、図３に示す細かい網目の金網４３とを有している。
【００１４】
前記第１ホルダ部材５は、前記クリーナエレメント３の第１保持プレート７を含む上面全体を覆う金属板からなる蓋部５０を有しており、この蓋部５０の下面に前記筒体４０が溶接により接合されている。第１ホルダ部材５の蓋部５０には、図４に示すように、その複数個所に上方へ突出した円形のねじ取付座５２が形成されて、これに蝶ねじ５３を挿通させるための複数の挿通孔５４が設けられている。また、蓋部５０の上面には、ねじ取付座５２を補強する形で縦横に延びる複数のリブ５１が形成されている。前記蝶ねじ５３により、図３に示すように、クリーナエレメント３が嵌め込まれた第１ホルダ部材５を第２ホルダ部材６に組付けて、クリーナエレメントアセンブリ２が組み立てられる。
【００１５】
前記第２ホルダ部材６は樹脂により形成されて、図４のように、クリーナエレメント３と同一異形状に形成された環状の支持枠６１と、これから上方に立設された複数の支持脚６２を備え、その上端部に各支持脚６２を互いに連結する連結部６３が設けられ、この連結部６３の複数個所に形成したボス６４に、前記蝶ねじ５３と螺合するナット６５が埋め込まれている。
【００１６】
前記支持枠６１をクリーナケース１（図３）に取り付けるために、支持枠６１の複数個所にフランジ６６を設けて、図２に示すように、このフランジ６６に挿通した固定ボルト６７を下部ケース１２にねじ込むことにより、クリーナエレメントアセンブリ２の全体を前記下部ケース１２の内底部に取り付けている。また、図３に示すように、前記下部ケース１２の内底面の外周囲に上方に突出する突部１８を設け、一方、前記第２ホルダ部材６の支持枠６１の下面外周部には前記突部１８に嵌合する溝６９を形成している。この溝６９にシールリング７０を嵌入しておき、前記突部１８の先端と溝６９の内底面との間でシールリング７０を挟圧することにより、前記クリーナエレメントアセンブリ２の下部が下部ケース１２に対してシールされている。
【００１７】
また、図３のように、前記クリーナエレメント３の下端面に取り付けられた第２の保持プレート８と前記第２ホルダ部材６の支持枠６１との間では、これらの間の隙間を無くして、クリーナエレメントアセンブリ２の外側と内側の間を、クリーナエレメント３の部分を除いてシールするゴム製の環状のシール材９が挟圧されており、これによって、浄化する前の空気を、確実にクリーナエレメント３を通過させて浄化する。すなわち、前記支持枠６１の外周部分に周溝６８を形成し、これに前記シール材９を嵌め込んで、このシール材９の上面側に前記第２の保持プレート８を接触させることにより、前記クリーナエレメント３と第２ホルダ部材６の間をシールしている。
【００１８】
次に、以上の構成としたエアクリーナＡＣの作用について説明する。図４に示すクリーナエレメント３は、軟らかいウレタンフォームにより異形状に形成されているにもかかわらず、クリーナエレメント３の上下端面に取り付けた保持プレート７，８により型崩れを起したりすることなく、全体が所定の異形状に保形される。したがって、クリーナエレメント３の第１ホルダ部材５への嵌め込みが容易となり、組付け作業性が向上する。しかも、ウレタンフォームを使用するので、クリーナエレメント３が安価で簡単な構造となる。また、クリーナエレメント３は、前記筒部４０の外側に嵌め込まれることで、さらに異形が強固に保持される。このように、クリーナエレメント３を異形状に保形することにより、エアクリーナＡＣ用のスペースを有効利用した大形のクリーナエレメント３の設置が可能となり、このクリーナエレメント３の吸入空気に対する通過面積を増大させて、クリーニング能力を向上させることができる。
【００１９】
クリーナエレメントアセンブリ２を組み立てるときには、まず、第２ホルダ部材６の支持枠６１の複数個所に設けたフランジ６６から下部ケース１２（図３）に固定ボルト６７をねじ込むことにより、第２ホルダ部材６を下部ケース１２に取り付ける。つぎに、クリーナエレメント３が筒部４０に取り付けられた第１ホルダ部材５を第２ホルダ部材６に被せてから、蝶ねじ５３を、第１ホルダ部材５に形成した挿通孔５４から前記第２ホルダ部材６に設けたナット６５にねじ込む。こうして、クリーナエレメント３を保持した両ホルダ部材５，６を、クリーナケース１（図３）内で組み付けて、クリーナエレメントアセンブリ２を得る。
【００２０】
以上のように、クリーナエレメントアセンブリ２がクリーナケース１内に取り付けられたエアクリーナＡＣは、前記下部ケース１２の吸気口１３から吸入された外気が、矢印Ａで示すように、下部ケース１２の内部から図１の上部ケース１１内のクリーナエレメントアセンブリ２の上部空間を経てクリーナエレメント３の外側方に至り、このクリーナエレメント３を厚さ方向に通過して浄化され、クリーナエレメント３の内側の浄化室７１に入る。浄化された空気は、白抜き矢印Ａ１で示すように、下部ケース１２の供給口１４からエンジン（図示せず）へと供給される。
【００２１】
前記クリーナエレメント３により空気を浄化するとき、図３に示すクリーナエレメント３の下端面に取り付けられた第２保持プレート８と第２ホルダ部材６の支持枠６１との間には、環状のシール材９が挟圧されているので、このシール材９により前記保持プレート８と第２ホルダ部材６との間の隙間が閉塞されて、浄化する前の空気Ａがクリーナエレメント３の浄化室７１に侵入するのが防止される。このため、浄化する前の空気Ａはクリーナエレメント３を確実に通過して浄化される。
【００２２】
また、ホルダ４がシール材９に直接接触するのをなくすことにより、シール材９のへたりが防止されて、シール機能が高く維持される。
【００２３】
図５は、本発明の第２実施形態を示す一部省略した側面図である。同図のエアクリーナＡＣは、第１実施形態とは異なり、前記第１ホルダ部材５として樹脂で形成された蓋体を用い、これとは別体の筒体４０Ａを設けている。この筒体４０Ａは、第１実施形態における筒部４０と同様に、パンチングプレート４２と金網４３からなる。こうしてホルダ４が、第１ホルダ部材５、第２ホルダ部材６および筒体４０Ａの３部材からなっている。第１ホルダ部材５の外周下面側に周溝５５を形成して、これに環状の上側シール材１０を嵌め込み、このシール材１０に前記クリーナエレメント３の上端面に取り付けた第１保持プレート７を押し当てることにより、前記クリーナエレメント３の上部側と上部プレート５との間もシールするようにしている。クリーナエレメント３の下部側については、前記第１実施形態と同様に、異形のクリーナエレメント３の下端面の第２保持プレート８と前記第２ホルダ部材６との間に環状の下側のシール材９を挟圧させて、前記クリーナエレメント３の下部側と第２ホルダ部材６との間をシールしている。
【００２４】
また、この第２実施形態では、前記上部ケース１１の外周の例えば３ヵ所を下方に凹入させて押え部１９を形成し、この押え部１９を介して、第１ホルダ部材５の外周部における前記周溝５５の外側方に形成された被押え部５６を押えることにより、前記下部ケース１２の突部１８を第２ホルダ部材６の支持枠６１の溝６９にシールリング７０を介して係合させた状態で、前記クリーナエレメントアセンブリ２の全体を下部ケース１２に組付けるようにしている。
【００２５】
以上のエアクリーナＡＣにおいては、上下端面に保持プレート７、８が接合されたクリーナエレメント３を筒体４０Ａの外周に嵌め込み、両ホルダ部材５、６の間にクリーナエレメント３を挟んだ状態で連結して、クリーナエレメントアセンブリ２を組み立てる。このクリーナエレメントアセンブリ２をクリーナケース１に組付けるに際しては、このクリーナエレメントアセンブリ２の下部の溝６９を下部ケース１２の突部１８に嵌め込み、上部ケース１１に形成した押え部１９で前記第１ホルダ部材５の被押え部５６を押えることにより、前記クリーナエレメントアセンブリ２の全体をクリーナケース１に固定する。このようにすれば、図４の第１実施形態のように、前記第２ホルダ部材６の支持枠６１にフランジ６６を形成したり、また下部ケース１２側に固定するためのボルト６７を用いたりすることなく、図５の上部ケース１１に押え部１９を形成するだけの簡単な構成により、クリーナエレメントアセンブリ２の全体をクリーナケース１の内部に取り付けることができる。
【００２６】
また、図５の実施形態の場合には、前記クリーナエレメント３の下端面に取り付けた第２プレート８と前記第２ホルダ部材６との間に下側シール材９が挟圧され、しかも、前記第１ホルダ部材５と前記クリーナエレメント３の上端面に取り付けた第１プレート７との間に上側シール材１０が挟圧されているので、これら２つのシール材９，１０によって浄化する前の空気Ａを確実にクリーナエレメント３を通過させて浄化させることができる。
【００２７】
さらに、ホルダ４を構成する第１および第２ホルダ部材５，６がシール材９、１０に直接接触するのをなくすことにより、シール材９、１０のへたりが防止されて、シール機能が高く維持される。
【００２８】
前記各実施形態のエアクリーナＡＣにおいては、前記第１および第２保持プレート７，８およびシール材９，１０は、弾性体からなるもの、とりわけゴムからなるものが好ましい。このようにすれば、各シール材９，１０によるシール機能の信頼性がより高められる。また、クリーナエレメント３の保形のためには、前記プレート７，８の２つを必ずしも設ける必要はなく、例えば上部側の第１保持プレート７は省略することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のエアクリーナによれば、クリーナエレメントを所定の異形に保形して、エアクリーナ用のスペースを有効利用してクリーニング能力を向上させることができる。また、保持プレートによりクリーナエレメントの形状が保持されるから、クリーナエレメントをウレタンフォームのような柔らかい型崩れし易い材料で形成した場合でも、ホルダに容易に取り付けることができ、エアクリーナの組立性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるエアクリーナの一部を切り欠いて示す側面図である。
【図２】同エアクリーナの上部ケースおよび上側の第１ホルダ部材を取り外した状態で示す平面断面図である。
【図３】同エアクリーナの一部を省略してクリーナエレメントアセンブリの部分を拡大して示す側面図である。
【図４】クリーナエレメントアセンブリの分解斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るエアクリーナの要部を示す側面図である。
【図６】エアクリーナの従来例を示す一部断面した側面図である。
【符号の説明】
１…クリーナケース、３…クリーナエレメント、４…ホルダ、５，６…ホルダ部材、７，８…保持プレート、９，１０…シール材、１１…上部ケース、１２…下部ケース。

Claims (2)

1. エンジンに吸入される空気を浄化するエアクリーナであって、
   無端の壁状に形成されて、壁の厚さ方向に空気を通過させて浄化するクリーナエレメントを有し、
   このクリーナエレメントは、壁の上端面と下端面の少なくとも一方にゴムからなる保持プレートが接合され、クリーナケース内に収納されて、ホルダによって保持され、
   前記ホルダと保持プレートの間にシール材が挟圧されているエンジンのエアクリーナ。
2. 請求項２において、前記シール材は、ゴムからなるエンジンのエアクリーナ。

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