JP4119345B2 - エアクリーナにおけるヒンジ構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体に固定された第１ケース半体と、第１ケース半体にヒンジ機構を介して開閉自在に枢支された第２ケース半体と、第１ケース半体および第２ケース半体によって外周部のシール部材を挟持されたエアクリーナエレメントとを備えたエアクリーナに関する。

かかるエアクリーナは、下記特許文献１により公知である。

このエアクリーナは、ロアケースおよびアッパケースを開閉自在に枢支するヒンジが振動により摩耗し、ロアケースとアッパケースとでフィルタエレメントの外周のパッキンを確実に挟持できなくなるのを防止すべく、ヒンジ軸部および爪部の接触面に弾性を有する金属製のクリップを装着することで、前記接触面の摩耗を防止するとともにパッキンのシール性を確保している。
特開２０００−１４５５５０号公報

しかしながら上記従来のものは、ヒンジ軸部に装着したクリップと爪部とが常時接触状態にあるため、爪部が次第に摩耗してクリップの弾性がパッキンに充分に作用しなくなり、そのパッキンのシール性が低下する可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エアクリーナのヒンジ機構の摩耗を防止するとともにシール部材のシール性を確保することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体に固定された第１ケース半体と、第１ケース半体にヒンジ機構を介して開閉自在に枢支された第２ケース半体と、第１ケース半体および第２ケース半体によって外周部のシール部材を挟持されたエアクリーナエレメントとを備えたエアクリーナにおいて、前記ヒンジ機構は、第１、第２ケース半体の一方に設けたヒンジピンと、第１、第２ケース半体の他方に設けられて前記ヒンジピンに係合可能なピン受けと、第１、第２ケース半体をエアクリーナエレメントのシール部材に密着させる方向に付勢する弾発部材とを備えており、第１ケース半体に対して第２ケース半体が閉じられたときに、前記弾発部材の付勢力でヒンジピンおよびピン受け間の接触面圧が解除されることを特徴とする，エアクリーナにおけるヒンジ構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、ヒンジ機構のヒンジピンが、弾発部材が第１ケース半体を付勢する位置と、弾発部材が第２ケース半体を付勢する位置とを結ぶ直線よりも第１、第２ケース半体の外側に位置するように、第２ケース半体の開放限界を規制する規制部材を設けたことを特徴とするエアクリーナにおけるヒンジ構造が提案される。

尚、実施例のステー１１は本発明の車体に対応し、実施例のばね受け溝３３ａは本発明の弾発部材が第１ケース半体を付勢する位置に対応し、実施例の溝３４ａ，３６ａは本発明の弾発部材が第２ケース半体を付勢する位置に対応し、実施例のスプリング３９は本発明の弾発部材に対応し、実施例タワーバー４０は本発明の規制部材に対応する。

請求項１の構成によれば、第１ケース半体および第２ケース半体によってエアクリーナエレメントの外周部のシール部材を挟持し、弾発部材で第１、第２ケース半体を付勢してエアクリーナエレメントのシール部材に密着させるので、第１ケース半体および第２ケース半体の結合部の気密を確保することができる。また第１ケース半体に対して第２ケース半体が閉じられたときに、第１、第２ケース半体を相互に接近する方向に付勢する弾発部材の付勢力でヒンジピンおよびピン受け間の接触面圧が解除されるので、エアクリーナに伝達される車体の振動によりヒンジピンおよびピン受けが摩耗するのを防止することができる。しかも弾発部材を弾性変形させながら第１ケース半体に対して第２ケース半体を開閉するときには、ヒンジピンおよびピン受けが相互に係合してヒンジ機能を発揮することで、第２ケース半体のスムーズな開閉が妨げられることがない。

請求項２の構成によれば、ヒンジ機構のヒンジピンが、弾発部材が第１ケース半体を付勢する位置と、弾発部材が第２ケース半体を付勢する位置とを結ぶ直線よりも第１、第２ケース半体の外側に位置するように規制部材が第２ケース半体の開放限界を規制するので、開放した第２ケース半体から手を放せば弾発部材の付勢力で第２ケース半体を自動的に閉じることができ、また第２ケース半体が開放限界を超えて開かれることによって弾発部材の付勢力が逆方向に作用し、第１ケース半体から第２ケース半体が脱落してしまうのを確実に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１はエアクリーナの全体側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３部拡大図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図、図６はエアクリーナのヒンジ部の斜視図である。

図１および図２に示すように、自動車のエンジンの吸気系に設けられたエアクリーナＣは、車体側のステー１１，１１にボルト１２，１２で固定された下側の第１ケース半体１３と、この第１ケース半体１３の上面開口部に開閉自在に結合される上側の第２ケース半体１４とを備えており、第１、第２ケース半体１３，１４は、それらの一端側に設けられた一対のヒンジ機構１５，１５で枢支され、第１ケース半体１３を貫通して第２ケース半体１４に螺合する複数本のボルト１６…で一体に結合される。

エアクリーナＣの内部に収納されたエアクリーナエレメント１７は、環状のフレーム１８と、フレーム１８の内周に支持されたエレメント本体１９と、フレーム１８の外周に支持されたシール部材２０とを備えており、シール部材２０が第１、第２ケース半体１３，１４の外周のフランジ１３ａ，１４ａ（図５参照）間に挟まれることで、エアクリーナエレメント１７が第１、第２ケース半体１３，１４の結合部に着脱自在に支持される。従って、吸気入口１３ｂから第１ケース半体１３の内部のダーティチャンバ２１に吸入された外気は、エアクリーナエレメント１７を通過して浄化された後に、第２ケース半体１４の内部のクリーンチャンバ２２を経て吸気出口１４ｂからエンジンに供給される。

次に、図３〜図６に基づいてヒンジ機構１５，１５の構造を説明する。一対のヒンジ機構１５，１５は同一構造であるため、代表としてその一方の構造を説明する。

第１ケース半体１３から突出する一対の第１リブ３１，３１の相対向する面に、互いに接近する方向に突出する一対のヒンジピン３２，３２が設けられる。一対の第１リブ３１，３１の間に肉厚の第２リブ３３が突出しており、その下面にばね受け溝３３ａが形成される。一方、第２ケース半体１４から突出する一対の第３リブ３４，３４の外側面に、前記ヒンジピン３２，３２に係合可能な一対のピン受け３５，３５が一体に形成される。一対の第３リブ３４，３４の間に形成された第４リブ３６は、その下端が第３リブ３４，３４の内側面に連結壁３７で接続される。一対の第３リブ３４，３４の上面にはＵ字状の溝３４ａ，３４ａが開口し、かつ第４リブ３６の後面にはＵ字状の溝３６ａが開口する。そして溝３４ａ，３４ａおよび溝３６ａの底部にパイプ３８が嵌合して保持される。

全体として長方形をなし、側面視でＪ字状に湾曲したスプリング３９は、その上辺に形成された切れ目３９ａを開くことで、前記パイプ３８の両端に嵌合する。そしてスプリング３９の下辺は、前記第２リブ３３の下面のばね受け溝３３ａに係合する。

エアクリーナＣの第１ケース半体１３および第２ケース半体１４を結合してボルト１６…で固定した状態で、第１、第２ケース半体１３，１４の外周のフランジ１３ａ，１４ａがエアクリーナエレメント１７の外周のシール部材２０を挟持することで、第１、第２ケース半体１３，１４の内部が外気に対してシールされ、かつエアクリーナエレメント１７を挟んでダーティチャンバ２１およびクリーンチャンバ２２が仕切られる。このとき、ヒンジ機構１５の近傍には第１、第２ケース半体１３，１４を結合するボルト１６…が設けられていないが、スプリング３９の弾発力が第１ケース半体１３に対して第２ケース半体１４を引き寄せるように作用するため、ヒンジ機構１５の近傍においてもシール部材２０のシール性が確保される。

このとき、図４から明らかなように、スプリング３９の弾発力が、第１ケース半体１３の第１リブ３１，３１に設けたヒンジピン３２，３２に対して、第２ケース半体１４の第３リブ３４，３４に設けたピン受け３５，３５を下方に押圧することで、ヒンジピン３２，３２とピン受け３５，３５との間に隙間αが形成される。このようにして、第１ケース半体１３および第２ケース半体１４を閉じた状態で、ヒンジピン３２，３２とピン受け３５，３５との間の面圧が消滅するため、車体振動がヒンジ機構１５に伝達されてもヒンジピン３２，３２およびピン受け３５，３５の摩耗が抑制される。

エアクリーナエレメント１７をメンテナンスすべく第２ケース半体１４を開放するには、ボルト１６…を取り外した後にヒンジ機構１５を支点として図４の実線位置から鎖線位置へと矢印Ａ方向に第２ケース半体１４を揺動させれば良い。このとき、第２ケース半体１４の円弧状のピン受け３５，３５の内面が第１ケース半体１３のヒンジピン３２，３２の外面に接触して案内することで、第２ケース半体１４は第１ケース半体１３に対してスムーズに揺動することができる。

ところで、図４において、第２ケース半体１４を開放する際に、スプリング３９が第１ケース半体１３を付勢する位置（つまりばね受け溝３３ａ）と、スプリング３９が第２ケース半体１４を付勢する位置（つまり溝３４ａ，３６ａ）とを接続する直線Ｌに対して、ヒンジピン３２の中心Ｏが第１、第２ケース半体１３，１４の外側（図４において右側）に止まるように第２ケース半体１４の開放限界を規制しておけば、開放した第２ケース半体１４から手を放すだけでスプリング３９の付勢力で第２ケース半体１４を自動的に閉じることができる。

仮に、ヒンジピン３２の中心Ｏが前記直線Ｌに対して内側（図４において左側）になる位置まで第２ケース半体１４を開いてしまうと、スプリング３９の付勢力が第２ケース半体１４を更に開く方向に作用するため、第２ケース半体１４が第１ケース半体１３から外れてしまう可能性がある。

しかしながら、本実施例では左右の前輪のサスペンションタワー間を接続して補強するタワーバー４０を規制部材として利用し、開かれた第２ケース半体１４がタワーバー４０と干渉して開放限界以上に開かないように規制することで、第２ケース半体１４の脱落を確実に阻止している。しかもタワーバー４０が第２ケース半体１４に当接する面は曲面であるため、第２ケース半体１４がタワーバー４０に当接しても傷付き難くすることができる。

尚、ボルト１６…を取り外した後に、スプリング３９を変形させて下辺を第１ケース半体１３の第２リブ３３のばね受け溝３３ａから外せば、第２ケース半体１４を第１ケース半体１３から完全に分離することもできる。また第１、第２ケース半体１３，１４のフランジ１３ａ，１４ａ間をシールするシール部材２０は、第２ケース半体１４に当接する上面だけにリップを備えており、第１ケース半体１３に当接する下面にリップを備えていないが、スプリング３９がシール部材２０を押し潰す方向の付勢力を発生することで充分なシール性を確保することができる。

またスプリング３９の上辺を支持するパイプ３８は、第３リブ３４，３４の溝３４ａ，３４ａと第４リブ３６の溝３６ａとによって固定されるが、第３リブ３４，３４の溝３４ａ，３４ａの方向と第４リブ３６の溝３６ａの方向とが９０°ずれているため，パイプ３８が脱落することがない。仮に第３リブ３４，３４および第４リブ３６に孔を加工してパイプ３８を支持すると孔の加工工数が嵩む問題があるが、本実施例では第１ケース半体１３および第２ケース半体１４の金型成形時に型抜きにより成形可能な溝３４ａ，３４ａ，３６ａを採用したことにより、特別な機械加工が不要になる。

また各々のヒンジ機構１５が相対向する方向に延びる一対のヒンジピン３２，３２を備えているため、第２ケース半体１４を両持ち支持することが可能になって支持剛性が向上する。特に、一対のヒンジ機構１５，１５を並設したことにより、その支持剛性は更に向上する。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では第１ケース半体１３側にヒンジピン３２，３２を設け，第２ケース半体１４側にピン受け３５，３５を設けているが、その位置関係を逆にすることができる。

また実施例のスプリング３９は略長方形をなしているが，その形状は適宜変更可能である。

また実施例では規制部材として既存のタワーバー４０を利用しているが、エアクリーナＣのヒンジ機構１５あるいはその近傍に、第２ケース半体１４の開放限界を規制するストッパ等の特別の規制部材を設けても良い。

エアクリーナの全体側面図 図１の２方向矢視図 図２の３部拡大図 図３の４−４線断面図 図３の５−５線断面図 エアクリーナのヒンジ部の斜視図

符号の説明

１１ ステー（車体）
１３ 第１ケース半体
１４ 第２ケース半体
１５ ヒンジ機構
１７ エアクリーナエレメント
２０ シール部材
３２ ヒンジピン
３３ａ ばね受け溝（弾発部材が第１ケース半体を付勢する位置）
３４ａ 溝（弾発部材が第２ケース半体を付勢する位置）
３５ ピン受け
３６ａ 溝（弾発部材が第２ケース半体を付勢する位置）
３９ スプリング（弾発部材）
４０ タワーバー（規制部材）
Ｌ 直線

Claims (2)

1. 車体（１１）に固定された第１ケース半体（１３）と、第１ケース半体（１３）にヒンジ機構（１５）を介して開閉自在に枢支された第２ケース半体（１４）と、第１ケース半体（１３）および第２ケース半体（１４）によって外周部のシール部材（２０）を挟持されたエアクリーナエレメント（１７）とを備えたエアクリーナにおいて、
   前記ヒンジ機構（１５）は、第１、第２ケース半体（１３，１４）の一方に設けたヒンジピン（３２）と、第１、第２ケース半体（１３，１４）の他方に設けられて前記ヒンジピン（３２）に係合可能なピン受け（３５）と、第１、第２ケース半体（１３，１４）をエアクリーナエレメント（１７）のシール部材（２０）に密着させる方向に付勢する弾発部材（３９）とを備えており、
   第１ケース半体（１３）に対して第２ケース半体（１４）が閉じられたときに、前記弾発部材（３９）の付勢力でヒンジピン（３２）およびピン受け（３５）間の接触面圧が解除されることを特徴とする、エアクリーナにおけるヒンジ構造。
2. ヒンジ機構（１５）のヒンジピン（３２）が、弾発部材（３９）が第１ケース半体（１３）を付勢する位置（３３ａ）と、弾発部材（３９）が第２ケース半体（１４）を付勢する位置（３４ａ，３６ａ）とを結ぶ直線（Ｌ）よりも第１、第２ケース半体（１３，１４）の外側に位置するように、第２ケース半体（１４）の開放限界を規制する規制部材（４０）を設けたことを特徴とする、請求項１に記載のエアクリーナにおけるヒンジ構造。
   

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