JP4560444B2 - 流体濾過器 - Google Patents

Description

本発明は、流体入口及び流体出口を備えたケース内にフィルタエレメントを有し、流体入口よりケース内に流入した流体がフィルタエレメントを通過する際に濾過されて流体出口よりケース外に排出されるように構成された流体濾過器に関する。

エアクリーナー（エアフィルタ）やオイルフィルタ等として知られる流体濾過器は、流体入口及び流体出口が形成されたケースと、ケースの内部に取り付けられたフィルタエレメントとを有し、流体入口より流入した流体が流体出口より流出するまでの間にフィルタエレメントを通るようにして、流体中に含まれるごみや埃等を除去できるように構成されている。

このような従来の流体濾過器では、フィルタエレメントを収容するケースは２つの半体に分割可能であり、一方の半体にフィルタエレメントを載置した状態で両半体を結合することにより、フィルタエレメントを両半体で挟持してケース内に固定できるようになっている。
実用新案登録第３０７３５６４号公報 特開２００３−３３６５５１号公報

しかしながら、上記従来の流体濾過器のように、ケースを構成する２つの半体を結合したときに初めてフィルタエレメントがケース内に固定される構成の流体濾過器においては、フィルタエレメントの交換時などにおいてケースを分解したときにフィルタエレメントを落下させることがあり、そうするとフィルタエレメントに付着したごみや埃等が散乱して周囲を汚してしまう場合があった。また、ケースの半体同士を結合させている際にフィルタエレメントがケース内で移動してしまうこともあり、ケースの半体同士をうまく結合できない場合があった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ケースの分解時にフィルタエレメントを落下させてしまったり、ケースの組み立て時にフィルタエレメントが動いてしまったりするようなことがなく、フィルタエレメントの交換作業等をスムーズに行うことが可能な構成の流体濾過器を提供することを目的としている。

本発明に係る流体濾過器は、ベース半体及びベース半体に取り付けられたカバー半体からなり、流体入口(例えば、実施形態におけるエア入口１１)及び流体出口(例えば、実施形態におけるエア出口１２)を備えたケースと、ケース内に保持された筒状のフィルタエレメントとを有し、流体入口よりケース内に流入した流体がフィルタエレメントを通過する際に濾過されて流体出口よりケース外に排出されるように構成された流体濾過器(例えば、実施形態におけるエアクリーナー１)において、フィルタエレメントの軸方向一端部にはその軸方向に延びた突っ張り部材が設けられており、フィルタエレメントは、ベース半体内に対向して設けられた第１支持部(例えば、実施形態における突起部２６)と第２支持部（例えば、実施形態におけるベース側隔壁２２）との間において、突っ張り部材の端面を第１支持部に形成された端面対向面と対向させるとともに軸方向他端部に設けられた弾性部材を第２支持部に接触させており、突っ張り部材の端面と第１支持部に形成された端面対向面との間に端面と端面対向面との間を押し広げるようにして圧入された圧入部材が設けられている。

本発明に係る流体濾過器では、フィルタエレメントはケースを構成する一方の半体であるベース半体に固定される構成となっているので、フィルタエレメントの交換時等においてケースを分解したときに誤ってフィルタエレメントを落下させてしまうようなことがなく、したがって周囲を汚すようなこともない。また、ケースを組み立てるときにフィルタエレメントがケース内で移動したりするようなことがないので、ベース半体とカバー半体との結合を容易に行うことができ、フィルタエレメントの交換作業等をスムーズに行うことができる。更に、フィルタエレメントは圧入部材及び突っ張り部材に生じた突っ張り力でベース半体内（第１支持部と第２支持部との間）に強固に固定されるのでフィルタエレメントのケース内での安定度は高く、比較的重量のあるフィルタエレメントを備えるエアクリーナーについて適用する場合に特に好適である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１〜図８に示す本発明の一実施形態に係るエアクリーナー１は自動二輪車等のエンジンの吸気系統に備えられるものであり、エア入口１１及びエア出口１２を備えたケース１０と、ケース１０内に保持された筒状のフィルタエレメント４０とを有し、エア入口１１よりケース１０内に流入したエアがフィルタエレメント４０を通過する際に濾過されてエア出口よりケース１０外に排出されるように構成されている。

ケース１０は内部空間２１を有したベース半体２０と、ベース半体２０に着脱自在に取り付けられて上記内部空間２１を覆うカバー半体３０とからなる。ベース半体２０内には図６及び図７に示すように内部空間２１内を延びたベース側隔壁２２が設けられている。カバー部材３０にはこのベース側隔壁２２に対応するカバー側隔壁３１が設けられており、ベース半体２０とカバー半体３０とが結合した状態においては、これら両隔壁２２，３１は一体となって一つの隔壁１３を形成するようになっている（図５参照）。このためベース半体２０とカバー半体３０とが結合した状態では、ケース１０内の空間は隔壁１３によって２つの室（エア入口１１と連通するエア流入室２３と、エア出口１２と連通するエア流出室２４）に分離されており、両室２３，２４はベース隔壁２２に設けられた管状部保持円孔２２ａ（図７及び図８参照）を介してのみ連通し得る状態となっている。

フィルタエレメント４０は図５及び図６に示すようにベース半体２０に保持された状態でエア入口１１側に位置する入口側エンドプレート４１、ベース半体２０に保持された状態でエア出口１２側に位置する出口側エンドプレート４２、これら両エンドプレート４１，４２の間に設けられた中空円筒形状の濾紙保持体４３、濾紙保持体４３の外部に設けられた濾紙４４及び入口側エンドプレート４１に取り付けられて濾紙保持体４３の延びる方向（これをフィルタエレメント４０の軸方向と称する。また、フィルタエレメント４０の軸ＡＸを図５中に示す）に（かつフィルタエレメント４０の外方に）延びて設けられた突っ張り部材４５を有して構成される。濾紙保持体４３は全体がメッシュ状に形成されており（多数の小孔が設けられているのであってもよい）、エアが通過し得るようになっている。出口側エンドプレート４２はその中央部が軸方向に（かつフィルタエレメント４０の外方に）延びる管状に形成されており（この管状の部分を以下、管状部４２ａと称する）、この管状部４２ａの周囲を外方から取り囲む位置にはスポンジやゴム等の弾性材料から構成されたリング状の弾性（クッション）部材４６が設けられている（図７も参照）。濾紙４４は例えば不織布からなっており、ジグザグ状に折られた状態で濾紙保持体４３の周囲を取り囲むように設けられている。突っ張り部材４５は図８に示すように（図９も参照）本体部４５ａ及びその両端に形成された屈曲部４５ｂ，４５ｃを有してなり、一端側の屈曲部４５ｂが入口側エンドプレート４１のほぼ中央部に取り付けられて本体部４５ａがフィルタエレメント４０の軸方向に延びている。突っ張り部材４５の他端側の屈曲部４５ｃ及びこの他端側の屈曲部４５ｃに繋がる本体部４５ａの一部には軸方向に延びた溝部４５ｄが形成されている（図６及び図９参照）。

ベース半体２０内のベース側隔壁２２と対向する位置には、カバー半体３０側に向かって延びた突っ張り部材支持部２５が設けられており、この突っ張り部材支持部２５には更にカバー半体３０側に延びた突起部２６が設けられている（図５及び図９参照）。

フィルタエレメント４０は、ベース半体２０内に対向して設けられた上記突起部２６とベース側隔壁２２との間において、突っ張り部材４５の端面（屈曲部４５ｃの端面）４５ｅを突起部２６に形成された端面対向面２６ａと対向させるとともに軸方向他端部に設けられた弾性部材４６をベース側隔壁２２に接触させており、突っ張り部材４５の端面４５ｅと突起部２６に形成された端面対向面２６ａとの間には端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間を押し広げるようにして圧入された圧入部材５０が設けられている。

フィルタエレメント４０をベース半体２０に取り付けるには、先ずベース半体２０をフィルタエレメント４０の内部空間２１が上方に向くように設置する。そして、フィルタエレメント４０を、その管状部４２ａがベース側隔壁２２に形成された前述の管状部保持円孔２２ａをエア流入室２３側からエア流出室２４側に貫通するようにして設置する。これにより突っ張り部材４５はベース半体２０に形成された突っ張り部材支持部２５の載置面（突起部２６が設けられた面）２５ａに載置された状態となり、突っ張り部材４５の端面４５ｅと突起部２６に形成された端面対向面２６ａとは対向した姿勢となる。この端面対向面２６ａは図９及び図１０に示すように突っ張り部材保持部２５の載置面２５ａに近づくほどベース側隔壁２２に近づく傾斜が付けられている。

上記のようにフィルタエレメント４０の管状部４２ａがベース側隔壁２２に形成された管状部保持円孔２２ａに貫通され、突っ張り部材４５が突っ張り部材支持部２５によって支持されて、突っ張り部材４５の端面４５ｅと突起部２６に形成された端面対向面２６ａとが対向する状態となったら、これら端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間に圧入部材５０を以下の要領で圧入する（図９及び図１０参照）。

圧入部材５０は図９及び図１０に示すように、突起部２６側に向けて開口する螺子取り付け溝５１ａが設けられた圧入部５１と、この圧入部５１からベース側隔壁２２側に延びて設けられた位置決め部５２とを有しており、圧入部材５０を端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間に圧入するには、先ず圧入部５１を端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間に位置させる。ここで、圧入部５１の端面対向面２６ａと接触する面５１ｂには、端面対向面２６ａと適合する（圧入部材５０の圧入過程において端面対向面２６ａと面接触し得る）傾斜が設けられているので、圧入部５１は下方への力を加えることなく、図１０（Ａ）に示すように、端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間に位置させることが可能である。

圧入部５１が端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間に位置されたら、圧入部５１の螺子取り付け溝５１ａを上方から貫通するように取り付けた螺子６０を、突っ張り部材支持部２５に設けられた螺子取り付け穴２５ｂにねじ込んでいく。ここで、上述のように、圧入部５１における端面対向面２６ａと接触する面５１ｂには、端面対向面２６ａと適合する傾斜が設けられているので、螺子６０のねじ込みが進み、圧入部材５０が突っ張り部材支持部２５の載置面２５ａに近づくに連れて、端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間は圧入部材５０によって押し広げられていき、圧入部材５０は端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間に圧入されていく。なお、この圧入部材５０の圧入（螺子６０のねじ込み）の際には、圧入部材５０の位置決め部５２が突っ張り部材４５の端部に形成された上記溝部４５ｄ内に上方から挿入されるようにする。

螺子６０のねじ込みが進み、圧入部５１の底面５１ｃが突っ張り部材支持部２５の載置面２５ａに上方から当接したところで圧入部材５０の圧入は完了する（図１０（Ｂ）参照）。このように圧入部材５０が端面４５ｅと端面対向面２６ａとの間に圧入された状態では、圧入部材５０及び突っ張り部材４５にはフィルタエレメント４０の軸方向に突っ張り力が生じ、フィルタエレメント４０はベース側隔壁２２側に押し付けられる。このため、フィルタエレメント４０は圧入部材５０及び突っ張り部材４５を介して突起部２６とベース側隔壁２２とに挟持された状態となり、フィルタエレメント４０はベース半体５０内に強固に固定される。なお、圧入部材５０の圧入時には、フィルタエレメント４０はベース側隔壁２２側に若干移動するが、その移動分はフィルタエレメント４０の出口側エンドプレート４２とベース側隔壁２２との間に介在する弾性部材４６の圧縮変形により吸収される。

カバー半体３０は、上記手順によりフィルタエレメント４０がベース半体２０に取り付けられた状態で、ベース半体２０に取り付けられる。このカバー半体３０のベース半体２０への取り付けは、ベース半体２０に設けられた螺子穴２７（計４つ）とこれに対応してカバー半体３０に設けられた螺子穴３２（計４つ）とを一致させたうえで、固定螺子Ｓをこれら両螺子穴２７，３２にねじ込むことによって行われる。

本エアクリーナー１は、ベース半体２０から突出して設けられた２つ突出部２８の螺子穴２８ａ、ベース半体２０から延出形成された第１延出部２９の螺子穴２９ａ及びカバー半体３０から延出形成された第２延出部３３の螺子穴３３ａを螺子止めすることによって所定箇所（本実施形態ではエンジンの近傍位置）に取り付けられる。そして、エア入口１１にはエアダクト（図示せず）が接続され、エア出口１２にはエンジンのキャブレター（図示せず）からの配管が接続される。エアダクトに取り込まれたエアはエア入口１１からケース１０のエア流入室２３内に入り、フィルタエレメント４０の濾紙４４において濾過された後、濾紙保持体４３のメッシュを通過して管状部４２ａからケース１０のエア流出室２４に入り、エア出口１２からケース１０の外に出て、エンジンに至る。

上記エアクリーナー１は、そのフィルタエレメント４０がケース１０を構成する一方の半体であるベース半体２０に固定される構成となっているので、フィルタエレメント４０の交換時等においてケース１０を分解したときに、誤ってフィルタエレメント４０を落下させてしまうようなことがなく、したがって周囲を汚すようなこともない。また、ケース１０を組み立てるときにフィルタエレメント４０がケース１０内で移動したりするようなことがないので、ベース半体２０とカバー半体３０との結合を容易に行うことができ、フィルタエレメント４０の交換作業等をスムーズに行うことができる。更に、フィルタエレメント４０は圧入部材５０及び突っ張り部材４５に生じた突っ張り力でベース半体２０内（突起部２６とベース側隔壁２２との間）に強固に固定されるのでフィルタエレメント４０のケース１０内での安定度は高く、比較的重量のあるフィルタエレメント４０を備えるエアクリーナーについて適用する場合に特に好適である。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、エア入口１１とエア出口１２の双方がベース半体２０に設けられた構成となっていたが、エア入口１１とエア出口１２の一方がベース半体２０に設けられ、他方がカバー半体３０に設けられた構成となっていてもよい。或いは、エア入口１１とエア出口１２の双方がカバー半体３０に設けられているのであってもよい。また、上述の実施形態では、エア入口１１からケース１０内に流入したエアが濾紙４４を通過した後フィルタエレメント４０の内部を通って管状部４２ａからケース１０外に流出する構成となっていたが、エア出口１２（この場合エア出口１２はエアの入口となる）からケース１０内に流入したエアが管状部４２ａからフィルタエレメント４０の内部に入り、濾紙４４を通過した後エア入口１１（この場合エア入口１１はエアの出口となる）からケース１０外に流出する構成となっていてもよい。また、フィルタエレメント４０は筒形状であれば必ずしも実施形態に示した形状を有していなくてもよい。

また、上述の実施形態に示したケースの形状及びケース内においてフィルタエレメントを保持する形態は一例に過ぎず、ベース半体及びベース半体に取り付けられたカバー半体からなり、流体入口及び流体出口を備えたケースと、ケース内に保持された筒状のフィルタエレメントとを有し、流体入口よりケース内に流入した流体がフィルタエレメントを通過する際に濾過されて流体出口よりケース外に排出される構成の流体濾過器であれば、本発明を適用することが可能である。また、上記実施形態では濾過する流体がエアであるエアクリーナー（エアフィルタ）であったが、本発明に係る流体濾過器が濾過する流体はエアに限らず、オイルや燃料等であってもよい。すなわち、本発明に係る流体濾過器は、濾過する流体がオイルである場合にはオイルフィルタとして、また濾過する流体が燃料である場合には燃料フィルタとして用いることが可能である。

本発明の一実施形態に係るエアクリーナーの正面図である。 図１の矢視IIから見たエアクリーナーの側面図である。 図２の矢視IIIから見たエアクリーナーの背面図である。 図１の矢視IVから見たエアクリーナーの平面図である。 図１の矢視V−Vから見たエアクリーナーの断面図である。 カバー半体を取り外した状態のエアクリーナーの正面図である。 カバー半体を取り外した状態のエアクリーナーの斜視図である。 エアクリーナーの分解斜視図である。 フィルタエレメントのベース半体内への固定に関する部分の分解斜視図である。 フィルタエレメントをベース半体に取り付ける工程を（Ａ）→（Ｂ）の順で示す図である。

符号の説明

１ エアクリーナー（流体濾過器）
１０ ケース
１１ エア入口（流体入口）
１２ エア出口（流体出口）
２０ ベース半体
２２ ベース側隔壁（第２支持部）
２６ 突起部（第１支持部）
２６ａ 端面対向面
３０ カバー半体
４０ フィルタエレメント
４５ 突っ張り部材
４５ｅ 端面
４６ クッション材
５０ 圧入部材

Claims (1)

1. ベース半体及び前記ベース半体に取り付けられたカバー半体からなり、流体入口及び流体出口を備えたケースと、前記ケース内に保持された筒状のフィルタエレメントとを有し、前記流体入口より前記ケース内に流入した流体が前記フィルタエレメントを通過する際に濾過されて前記流体出口より前記ケース外に排出されるように構成された流体濾過器において、
   前記フィルタエレメントの軸方向一端部には前記軸方向に延びた突っ張り部材が設けられており、
   前記フィルタエレメントは、前記ベース半体内に対向して設けられた第１支持部と第２支持部との間において、前記突っ張り部材の端面を前記第１支持部に形成された端面対向面と対向させるとともに軸方向他端部に設けられた弾性部材を前記第２支持部に接触させており、前記突っ張り部材の前記端面と前記第１支持部に形成された前記端面対向面との間に前記端面と前記端面対向面との間を押し広げるようにして圧入された圧入部材が設けられていることを特徴とする流体濾過器。

Images