JP4727536B2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気系統を流れるエアを濾過するエアクリーナ及びその製造方法に関する。

内燃機関においては、蒸発した気化燃料がエンジン側からエアクリーナの内部に流入してくることがある。従来から、エアクリーナではかかる気化燃料を吸着させるために、フィルタエレメントに加えて吸着材をエアクリーナの内部に設けることが行われていた。この吸着材は、ユーザーにより取り外されてしまうことの無いように、エアクリーナの内部に固着させておくことが好ましい。

かかる技術の一例として、特許文献１に開示のエアクリーナがある。この特許文献１に開示のエアクリーナは、そのハウジング内をクリーン側とダスト側とに仕切るようにして設けられたフィルタエレメントを備えている。そして、吸着材を備えた板状の吸着エレメントが、クリーン側にて、フィルタエレメントと平行に配されるようにして設けられている。また、ハウジング内面には、フィルタエレメントと平行をなす様にして中心側に向けて張り出す内フランジ部が全周にわたり形成されている。そして、内フランジの一面側には溶着用のピンが形成されている。一方、吸着エレメントはその周縁にフレームが設けられている。このフレームには、内フランジに形成された溶着用のピンに対応する位置に挿入孔が形成されている。

吸着エレメントは、そのフレームに形成された挿入孔に溶着用のピンを挿入させ、フレームの面から突出した溶着用のピンの先端を加熱して潰し、この溶着用のピンでフレームをかしめることで、ハウジングに取り付けられている。

特開２００２−２６６７１３号公報

しかしながら、特許文献１に示された手法では、吸着エレメントを固着させる工程を設ける必要がある。しかも、当該工程は、ハウジングの内部での作業であるため、手間がかかる。

加えて、取り付けの工程で、ピンを加熱する際の熱により吸着エレメントが悪影響を受けるだけでなく、加熱の際にピンの先端から溶けだしたピンの溶けカスが発生するおそれがある。

そこで、本発明では、吸着材を備えた吸着エレメントを特別な工程を改めて設けることなくハウジングに確実に固着させ、しかも、エレメントの性能及びエアクリーナの性能自体を維持させることができるエアクリーナ及びその製造方法を提供する。

本発明では、このような課題を解決するため、第１に以下のエアクリーナを採用している。

すなわち、開放端の形成された一対のハウジング部材（２，２０）からなり、前記開放端同士が合わされて、これら開放端を相互に閉鎖してなるハウジング（１Ａ）と、このハウジング（１Ａ）内を各ハウジング部材（２，２０）の領域に仕切るよう組み込んで、ハウジング（１Ａ）内に取り込まれたエアを濾過するフィルタエレメント（６０）と、を備えたエアクリーナ（１）において、さらに、前記ハウジング（１Ａ）内には、気化燃料を吸着する吸着材（４１）と、この吸着材（４１）の外周縁を保持する保持枠（４２）とから構成されて、蒸発してエンジン側から流入する気化燃料を吸着する吸着エレメント（４０）が前記フィルタエレメント（６０）と対向されて、前記ハウジング部材（２，２０）のいずれか一方側に配置され、各ハウジング部材（２，２０）におけるそれぞれの前記開放端には、他方側の開放端に向けて突出して、相互に突き合わされる溶着突起（１２，２９）がそれぞれ形成され、前記保持枠（４２）には、この吸着エレメント（４０）の配置された側とは前記フィルタエレメント（６０）を介して逆側のハウジング部材（２０）の溶着突起（２９）に突き当てられる溶着突起（４７）の形成された接続部（４６）が設けられ、双方の前記ハウジング部材（２，２０）の溶着突起（１２，２９）同士が突き当てられると共に、前記接続部（４６）に形成された溶着突起（４７）が、当該吸着エレメント（４０）とは逆側に位置するハウジング部材（２０）の溶着突起（２９）と突き合わされて、これらが振動溶着されて、前記ハウジング（１Ａ）及び前記吸着エレメント（４０）が一体に形成され、各ハウジング部材（２，２０）の開放端には、外側方に張り出し、相互に重ね合わされるフランジ部（８，２６）がそれぞれ形成され、各ハウジング部材（２，２０）の前記溶着突起（１２，２９）は、これらフランジ部（８，２６）の相互に対向する面にそれぞれ形成され、前記フランジ部（８，２６）のいずれか一方には、他方のフランジ部（８，２６）に向けて突出し、バリの飛散を阻止する外側壁部（１１）が、溶着されて一体化された各ハウジング部材の溶着突起（１２，２９）及び前記吸着エレメントの溶着突起（４７）の外側に、これら溶着突起（１２，２９，４７）から所定の距離を空けた位置に形成され、前記吸着エレメント（４０）の保持枠（４２）には、この吸着エレメント（４０）が配置されたハウジング部材（２）とは逆側のハウジング部材（２０）のフランジ部（２６）に向けて突出し、前記溶着突起（１２，２９，４７）同士の振動溶着により発生するバリの飛散を阻止する内側壁部（４８）が、溶着されて一体化された各ハウジング部材の溶着突起（１２，２９）及び前記吸着エレメントの溶着突起（４７）の内側に、これら溶着突起（１２，２９，４７）から所定の距離を空けた位置に形成され、前記外側壁部（１１）は前記溶着突起の外側を囲み、前記外側壁部（１１）、前記溶着突起（１２，２９，４７）及び前記フランジ部（８，２６）で閉鎖された空間を形成せしめ、前記内側壁部（４８）は、前記溶着突起の内側を囲み、前記内側壁部（４８）、前記溶着突起（１２，２９，４７）、前記保持枠の接続部（４６）及び前記フランジ部（２６）で閉鎖された空間を形成せしめており、各ハウジング部材（２，２０）の前記開放端の近傍には、このハウジング部材（２，２０）の周壁面（３，２１）を外側方に張り出させた張り出し部（５，２３）がそれぞれ形成され、この張り出し部（５，２３）は、周壁面（３，２１）から外側方へ向けて延びる水平面（６，２４）と、この水平面（６，２４）の外側縁にて、相互に他方側のハウジング部材（２，２０）に向けて延びる垂直面（７，２５）とから構成され、これら張り出し部（５，２３）は組み合わされてその内部が前記フィルタエレメント（６０）の周縁部が挿入される挿入部として構成され、前記フランジ部（８，２６）は前記垂直面（７，２５）の先端にそれぞれ形成され、前記吸着エレメント（４０）の保持枠（４２）は、その外周縁が折り曲げられてなる折り面（４５）がこの吸着エレメント（４０）の周方向に沿って形成されて、前記張り出し部（５，２３）の内面に密接するよう形成され、前記折り面（４５）の先端には、さらに外側方へ突出され、その先端に前記溶着突起（４７）の形成された前記接続部（４６）と、当該吸着エレメント（４０）の配置された側とは逆側のハウジング部材（２０）の前記溶着突起（２９）の内側にてこのハウジング部材（２０）のフランジ部（２６）に向けて延びる内側壁部（４８）とが形成されたエアクリーナ（１）である。

なお、本発明ではかかるエアクリーナ（１）において、溶着されて一体化された各ハウジング部材（２，２０）の溶着突起（１２，２９）及び前記吸着エレメント（４０）の溶着突起（４７）は、その内側及び外側にて所定の距離を空けて、これら溶着突起（１２，２９，４７）に沿って延びるように形成され、前記溶着突起同士（１２，２９，４７）の振動溶着により発生するバリの飛散を阻止する前記内側壁部（１１）及び前記外側壁部（４８）からなる壁部（１１，４８）によって囲まれていることを特徴とする。

また、本発明ではこのようなエアクリーナ（１）において、各ハウジング部材（２，２０）の前記開放端の近傍には、このハウジング部材（２，２０）の周壁面（３，２１）を外側方に張り出させた張り出し部（５，２３）がそれぞれ形成され、この張り出し部（５，２３）は、周壁面（３，２１）から外側方へ向けて延びる水平面（６，２４）と、この水平面（６，２４）の外側縁にて、相互に他方側のハウジング部材に向けて延びる垂直面（７，２５）とから構成され、これら張り出し部（５，２３）は組み合わされてその内部が前記フィルタエレメント（６０）の周縁部が挿入される挿入部として構成され、前記フランジ部（８，２６）は前記垂直面（７，２５）の先端にそれぞれ形成され、前記吸着エレメント（４０）の保持枠（４２）は、その外周縁が折り曲げられてなる折り面（４５）がこの吸着エレメント（４０）の周方向に沿って形成されて、前記張り出し部（５）の内面に密接するよう形成され、前記折り面（４５）の先端には、さらに外側方へ突出され、その先端に前記溶着突起（４７）の形成された前記接続部（４６）と、当該吸着エレメント（４０）の配置された側とは逆側のハウジング部材（２０）の前記溶着突起（２９）の内側にてこのハウジング部材（２０）のフランジ部（２６）に向けて延びる前記内側壁部（４８）とが形成されたことを特徴としている。

そして、本発明では、前記吸着エレメント（１４０）に重ね合わされて、前記吸着材（１４１）を支持するサポート部材（１８０）が、前記吸着エレメント（１４０）の配置されるハウジング部材（１０２）において、前記吸着エレメント（１４０）より奥側に位置されて設けられるように構成した。

この場合には、前記サポート部材（１８０）の周縁（１８１）には、このサポート部材（１８０）が配置されるハウジング部材（１０２）とは逆側のハウジング部材（１２０）に向けて突出する溶着突起（１８７）が形成され、この溶着突起（１８７）は、このサポート部材（１８０）が配置されるハウジング部材（１０２）に形成された前記溶着突起（１１２）と、前記吸着エレメント（１４０）の保持枠（１４２）に形成された溶着突起（１４７）との間に挟み込まれて構成されていることを特徴とする。

本発明では、一対のハウジング部材及び吸着エレメントの３部材を一工程の振動溶着工程にて溶着させている。このため、第１に吸着エレメントを取り付ける工程を別途設ける必要がなく、効率的に吸着エレメントを備えたエアクリーナを製造できる。しかも、吸着エレメントはハウジングに振動溶着されるため、容易には取り外すことができない構造とすることができる。

また、振動溶着を行うと溶着用の突起部からバリが発生する。本発明では、ハウジング部材の溶着突起、及び吸着エレメントの接続部の内外に壁部を形成してバリ隠しを設けている。このため、バリがエアクリーナの内部に混入することが無く、吸着エレメント及びエンジンを損傷させることがない。このため、エアクリーナの性能及び品質を維持できる。

さらに、サポート部材を設けることで、吸着エレメントの吸着材がエアの流れの下流側に撓んでしまうことを防止できる。そして、このサポート部材を設けることで吸着材の撓みを防止できることから、吸着材を薄く形成できる。更に、吸着材が薄いため、吸着材を通過するエアの通気抵抗が低減される。このため、吸着材がフィルタエレメントの下流側において、ハウジング内の横断面をほぼ全域において覆う態様で吸着エレメントを設けることができる。このような態様で吸着エレメントを設ければ、ハウジング内に流入した気化燃料を確実に吸着でき、上流側へ気化燃料が漏洩することを効果的に防止できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかるエアクリーナ１を、これを構成しているパーツに分解して表した斜視図を示し、図２は、このエアクリーナ１の一部を縦方向に切断した縦断面図を示している。

このエアクリーナ１は、その外殻をなすハウジング１Ａと、ハウジング１Ａの内部に収納され、ハウジング１Ａ内に流入されたエアを濾過するフィルタエレメント６０とを備えている。また、このエアクリーナ１は、ハウジング１の内部に収納されるフィルタエレメント６０をハウジング１Ａに対して位置固定させるホルダ７０がハウジングに対して抜き差し可能に設けられている。さらに、エアクリーナ１は、蒸発されてエンジン側から流入する気化燃料を吸着させる吸着エレメント４０がハウジング１Ａの内部に設けられる。

ハウジング１Ａは、一対のハウジング部材２，２０から構成されている。図１及び図２において、上側に配置されたものが第１ハウジング部材２であり、エアクリーナ１のクリーン側を構成し、下側に配置されたものが第２ハウジング部材２０であり、ダスト側を構成している。即ち、このエアクリーナ１では、下側の第２ハウジング側からエアが流入され、上側の第１ハウジング側から濾過されたエアが流出される。

第１ハウジング部材２は、４面からなる周壁面３と、上端を閉鎖している天面４とを備えており、その下面は開放された開放端として構成されている。そして、周壁面３の一面３ｂには、濾過されたエアを流出させる流出口１０が形成されている。一方、第２ハウジング部材２０は、４面からなる周壁面２１と、下端を閉鎖している底面２２とを備えており、その上端が開放された開放端として構成されている。そして、周壁面２１の一面２１ｂには、このエアクリーナ１にエアを流入させる流入口２７が形成されている。

ハウジング１Ａは、これら第１ハウジング部材２の下端に形成された開放端と第２ハウジング部材２０の上端に形成された開放端とが相互に重ね合わされて、開放端が相互に他方のハウジング部材２，２０により閉鎖された状態で互いの開放端同士が溶着されて構成される。

第１ハウジング部材２の下面をなす開放端の近傍には周壁面３をなす４面のうち１面３ａを除く３面に、各周壁面３を外側方に向けて張り出す張り出し部５が形成されている。この張り出し部５は、後に詳細を説明するように、フィルタエレメント６０の周縁が挿入される挿入部を構成する部位である。この張り出し部５は、下端から所定の高さの位置で外側方に向けて水平に張り出す水平面６と、この水平面６の外周縁にて下端側に向けて屈曲し、第１ハウジング部材２の外周を覆うように形成された垂直面７とで構成されている。

そして、第１ハウジング部材２の周壁面３と水平面６とが交差する部位では、その内面の頂部をなす稜線に沿って、断面形状が「Ｌ」字となる溝１３が形成されている。この溝１３は、バリ隠しとしての機能を果たす。

さらに、垂直面７の下端には、外側方に向けて突出するフランジ部８が形成されている。このフランジ部８の下面、即ち、第２ハウジング１Ａと対向する面に、第２ハウジング部材２０に向けて突出する溶着突起１２が形成されている。

また、このフランジ部８の外周縁には、外側壁部１１が、フランジ部８の形成された周壁面３の３面分にわたって形成されている。かかる外側壁部１１は、溶着突起１２との間に所定の距離を空けて、溶着突起１２の外側を囲むようにして形成されている。この外側壁部１１は、後に詳細を説明するように振動溶着の際にバリ隠しとして機能する。

これに対し、残り一面の開放端の近傍については、左右両側部を除く中間部分が第１ハウジング部材２の下端から上方に向けて窪まされた凹所９が形成されている。この凹所９は、フィルタエレメント６０を着脱させる開口部１Ｂとして構成される。

同様に、第２ハウジング部材２０の上面をなす開放端の近傍には、第１ハウジング部材２の張り出し部５に対応する周壁面２１に、各周壁面２１を外側方に向けて張り出した張り出し部２３が形成されている。この張り出し部２３も第２ハウジング部材２０の上端から所定の寸法下がった位置で外側方に向けて水平に張り出す水平面２４と、この水平面２４の外周縁にて上端側に向けて屈曲し、第２ハウジング部材２０の外周を覆うように形成された垂直面２５とで構成されている。

そして垂直面２５の上端には垂直面２５の上端にて外側方に突出するフランジ部２６が形成されている。このフランジ部２６についても、その上面をなし、第１ハウジング部材２材のフランジ部８と対向する面に、第１ハウジング部材２に向けて突出する溶着突起２９が形成されている。この溶着突起２９は、第１ハウジング部材２に形成された溶着突起１２と突き合わされて、溶着されている。そして、図２に示すように、フランジ部２６の外周縁は、第１ハウジング部材２に形成されている外側壁部１１の下端が突き合わされている。なお、第２ハウジング部材２０の溶着突起２９の幅は、第１ハウジング部材２の溶着突起１２の幅の約２倍の寸法に形成されており、その先端に、第１ハウジング部材２の溶着突起１２の他、後に詳細を説明する吸着エレメント４０の溶着突起４７の双方が当接されるように形成されている。

そして、第２ハウジング部材２０における、第１ハウジング部材２の凹所９が形成された面３ａと対応する面２１ａには、その左右両側部を除く中間部分が、第２ハウジング部材２０の上端から下方に向けて窪まされた凹所２８が同様に形成されている。この第２ハウジング部材２０の凹所２８は、第１ハウジング部材２の凹所９と合わされて、フィルタエレメント６０を着脱させる開口部１Ｂとして形成される。

さらに、このエアクリーナ１は、図３に示す、ホルダ７０を備えている。このホルダ７０は、ハウジング１Ａ内に収納されたフィルタエレメント６０をハウジングに押し付けて位置固定させる。ホルダ７０は、ハウジング１Ａの開口部１Ｂを塞ぐ蓋部７１と、蓋部７１に対して垂直に延び、ハウジング１Ａ内に挿入される一対の楔部７２と、楔部７２の先端側にて両者を連結する連結部７４とを備えている。蓋部７１はハウジング１Ａの開口部１Ｂ全体を覆うことができる該略矩形状をなしている。各楔部７２には、両者が対向している内面に、先端から根元に向かうに連れてその高さが高くなるよう傾斜しているガイド面７３が形成されている。

ハウジング１Ａ内に収納されたフィルタエレメント６０は、その外形が矩形に形成されており、襞折りされた濾材６１と、濾材６１の外周縁を保持するフレーム６２とを備えている。またフレーム６２の外周面には、その全周にわたりシールパッキン６４が取り付けられている。

濾材６１は、不織布等を積層してなる部材であり、エアクリーナ１に流入されたエアを通過させてエアを濾過している。この濾材６１を保持するフレーム６２は、樹脂を射出成形する等して形成される。フレーム６２には、下方に向けて延びる支持脚６６と、外周面から外側方に張り出すパッキン取付フランジ６３が形成されている。

なお、この支持脚６６のうち側部をなす部分は、その高さがハウジング１Ａの開口部１Ｂ側が低く、奥側が高くなるように、その下端が傾斜している。そして、支持脚６６の側部をなす部分は、その下端がホルダ７０の楔部７２に設けられたガイド面７３に支持される。

一方、パッキン取付フランジ６３は、シールパッキン６４が取付られる部位である。このパッキン取付フランジ６３の先端には、上下に張り出すストッパ６５が形成されており、パッキン取付フランジ６３に取り付けられたシールパッキン６４が離脱することを防止している。なお、この実施形態にかかるフレーム６２は、当該フィルタエレメント６０の短軸方向の中心に、長軸方向に延びるリブ６７が設けられている。但しこのリブ６７は必須なものではなく、特に設けなくともよい。

シールパッキン６４は、その内側に形成された取付用の切り込みにパッキン取付フランジ６３を挿入させ、接着材でパッキン取付フランジ６３に接着させてフレーム６２に取り付けられている。このシールパッキン６４の上部には締めしろ６４ａが形成されており、この締めしろ６４ａを押しつけることでシールする。この実施形態にかかるシールパッキン６４は、ハウジング１Ａの挿入部に挿入され、締めしろ６４ａが第１ハウジング部材２側に押しつけられて、第１ハウジング部材２と第２ハウジング部材２０の合わせ部をシールする。

即ち、ホルダ７０の楔７２には、傾斜したガイド面７３が設けられている一方で、フィルタエレメント６０のフレーム６２にはその下端の傾斜した支持脚６６が設けられている。このため、ハウジング１Ａ内に収納されたフィルタエレメント６０は、ホルダ７０が開口部１Ｂから挿入されると、ガイド面７３に押し上げられ、徐々に第１ハウジング部材２側へ押しつけられる。これにより、シールパッキン６４の上側が、吸着エレメント４０の保持枠４２の裏面に押しつけられる。シールパッキン６４の上側が押しつけられると、締めしろ６４ａが保持枠４２により押しつぶされ、これによりハウジング１Ａ内におけるクリーン側がシールされる。この際、ホルダ７０が完全にハウジング１に挿入された状態では、ガイド面７３の傾斜とこれとは逆の傾きを有する支持脚６６の傾斜により、シールパッキン６４は、その全周が均等に押し付けられることになる。

そして、ハウジング１Ａ内にて気化燃料を吸着する吸着エレメント４０は、内側が開口された矩形状の吸着材４１と、吸着材４１の外周縁を保持する保持枠４２と、吸着材４１の開口された内側にて吸着材４１を保持する内枠５１とから構成されている。

吸着材４１は、活性炭などにより形成され、ハウジング１Ａ内に流出口１０から流入される蒸発した気化燃料を吸着する。

保持枠４２は、樹脂を射出成形する等して形成される部材であり、その幅方向の中央に屈曲部４３が形成され、この屈曲部４３の外側が屈曲部４３の内側に対してほぼ直角をなして下側に向けて折り曲げられた折り面４５が形成されている。そして、その外周縁には、外側方に向けて突出する接続部４６と、さらに下方に向けて突出する内側壁部４８とが形成されている。さらに、接続部４６の先端には下方に突出する溶着突起４７が、保持枠４２の周方向に沿って形成されている。但し、図１から明らかなように、保持枠４２を構成している４辺のうち、ハウジング１Ａの開口部１Ｂに対応する１辺には、折り面４５を形成させず、第１ハウジング部材に形成された凹所９とほぼ同形をなす凹所４２ａが形成されている。

この保持枠４２は、図２に示すように、屈曲部４３の内側の部位４４が第１ハウジング部材２の張り出し部５を構成する水平面６に合わせられ、折り面４５が垂直面７に合わせれて保持枠４２が張り出し部５の内面に密接されている。

接続部４６に形成された溶着突起４７は、第１ハウジング部材２のフランジ部８に形成された溶着突起１２と共に、第２ハウジング部材２０のフランジ部２６に形成された溶着突起２９に振動溶着される。一方、内側壁部４８は、第２ハウジング部材２０に形成された溶着突起２９の内側にて、当該溶着突起２９から所定の距離を隔てた位置にて、ハウジング１Ａの内部と溶着突起２９の形成された部位とを仕切るように形成されている。そして、この内側壁部４８、第２ハウジング部材２０の溶着突起２９、保持枠４２に形成された接続部４６、及び第２ハウジング部材２０のフランジ部２６とにより、閉鎖された空間部Ｂが形成される。内側壁部４８がバリ隠しとして機能して、この空間部Ｂには振動溶着の際に発生するバリが滞留される。

一方、保持枠４２の内縁には、厚み方向の中央に保持溝５０が形成されている。この保持溝５０は、吸着材４１の外縁をその内部に挿入させて、吸着材４１の外周縁を保持している。また、保持枠４２の内縁には、上方に向けて突出する突部４９が形成されている。この突部４９は、保持枠４２の内縁に沿って形成されており、その高さが第１ハウジング部材２の内面に形成された断面形状「Ｌ」字の溝１３の深さに一致されている。この突部４９は、当該吸着エレメント４０がハウジング１Ａに取り付けられた際に、第１ハウジング部材２の溝と共にバリ隠しとして機能する。

以上の構成を備えたエアクリーナ１では、溶着突起１２，２９，４７の外側では、溶着突起１２，２９、バリ隠しと機能する外側壁部１１、フランジ部８、及び第２ハウジング部材のフランジ部２６とにより、閉鎖された空間部Ａが形成され、振動溶着の際に発生するバリがこの空間部Ａの内部に滞留される。また、溶着突起１２，２９，４７の内側では、溶着突起１２，４７、バリ隠しと機能する内側壁部４８、保持枠４２の接続部４６、及び第２ハウジング部材のフランジ部２６とにより、閉鎖された空間部Ｂが形成され、振動溶着の際に発生するバリがこの空間部Ｂの内部に滞留される。

なお、図２に示すように、吸着エレメント４０の保持枠４２の内縁に形成された突部４９もバリ隠しとして機能する。即ち、振動溶着の際に、第１ハウジング部材２に形成された張り出し部５と、保持枠４２との間をバリ通過した場合でも、突部４９はバリがハウジング１Ａの内部に侵入することを防止する。そして、突部４９と第１ハウジング部材２の溝１３とにより形成された小さな空間部分に通過したバリは滞留される。

このエアクリーナ１は次のように製造される。

まず、図４に示すように、第１ハウジング部材２の内側に、吸着エレメント４０をはめ込む。この際、吸着エレメント４０の保持枠４２に形成された屈曲部４３を、第１ハウジング部材２の張り出し部５における水平面６と垂直面７との境界に一致せしめ、屈曲部４３の内側の部位４４を水平面６の内面に、折り面４５を垂直面７の内面に密接させる。

次いで、第１ハウジング部材２の開放端と第２ハウジング部材２０の開放端とを重ね合わせ、相互の開放端を他方のハウジング部材２，２０で閉鎖する。この際、第１ハウジング部材２のフランジ部８に形成された溶着突起１２の先端、及び保持枠４２の接続部４６に形成された溶着突起４７の先端を共に、第２ハウジング部材２０のフランジ部２６に形成された溶着突起２９の先端に突き当てる。

次いで、両ハウジング部材２，２０同士をクランプするように、相互に押圧し合う力をハウジング部材２，２０に付与する。これと共に、吸着エレメント４０が内部にはめ込まれた第１ハウジング部材２と、第２ハウジング部材２０とを、両者が水平方向においてスライドされるように振動させる。例えば、吸着エレメント４０のはめ込まれた第１ハウジング部材２を位置固定し、第１ハウジング２及び吸着エレメント４０に対して第２ハウジング部材２０を振動させる。これにより、第１ハウジング部材２の溶着突起１２と第２ハウジング部材２０の溶着突起２９との間、並びに保持枠４２の溶着突起４７と第２ハウジング部材２０の溶着突起２９との間にはそれぞれ、摩擦熱が発生する。各溶着突起１２，２９，４７は、この摩擦熱により熱溶着され、これにより、第１ハウジング部材２と第２ハウジング部材２０、吸着エレメント４０の保持枠４２と第２ハウジング部材２０とが一体に構成される。

この振動溶着の工程は、図５に示すように、各溶着突起１２が適宜溶解されて、外側壁部１１の先端及び内側壁部４８の先端が第２ハウジング部材２０のフランジ部２６と当接するまで行われる。

なお、溶着突起１２，２９，４７が摩擦熱により溶解すると、これに伴い溶着突起１２，２９，４７からバリが発生する。しかしながら、このエアクリーナ１は、溶着突起１２の内側に内側壁部４８を設けている。この内側壁部４８は上述したように、この内側壁部４８は、溶着突起１２の設けられた位置と、ハウジング１Ａ内とを分離しており、バリ隠しとして機能する。このため、振動溶着の際に発生するバリは、ハウジング１Ａの内部に飛散することがこの内側壁部４８により阻止される。発生したバリは空間部Ｂの内部に滞留される。同様に、溶着突起１２の外側に設けられた外側壁部１１もバリ隠しとして機能し、振動溶着の際に発生するバリがハウジング１Ａの外部に飛散することを阻止している。そして、発生したバリは、空間部Ａの内部に滞留される。

以上のように、第１ハウジング部材２、第２ハウジング部材２０及び吸着エレメント４０が振動溶着により一体化されると、図６に示すように、４つの周壁面３，２１のうち一面３ａ，２１ａには、開口部１Ｂの形成されたハウジング１Ａが完成する。そして、ハウジング１Ａ内に開口部１Ｂからフィルタエレメント６０を収納させ、その後、同じく開口部１Ｂからホルダ７０を挿入させる。ホルダ７０が挿入されると、フィルタエレメント６０は、ホルダ７０の楔７２の内面に形成されたガイド面７３より上側の第１ハウジング部材２へ徐々に押し上げられる。

上述のように、ホルダ７０の楔部７２に形成されたガイド面７３は、開口部１Ｂ側が高く形成され、先端に向かうに連れ斜め下方に向けて傾斜している。一方、フィルタエレメント６０のフレーム６２に形成された支持脚６６は、奥側が高く、開口部１Ｂ側が低く成されている。即ち、両者の傾斜の向きは相互に逆向きである。このため、ホルダ７０が完全に挿入されると、フィルタエレメント６０の周囲に設けられたシールパッキン６４は、全周にわったって均等な力で吸着エレメント４０の保持枠４２の裏面に押し付けられる。

一方、ホルダ７０の蓋部７１が開口部１Ｂを密閉する。これにより、エアクリーナ１は完成される。なお、本実施形態では内側壁部４８及び外側壁部１１のいずれもが第１ハウジング部材２に設けられているが、これには限定されない。

図７は、図２に示す実施形態とは別の実施形態にかかるエアクリーナ１を示している。この図７に示すエアクリーナ１では、外側壁部１１が第２ハウジング部材２０のフランジ部の外縁部に設けられ、その先端が第１ハウジング部材２のフランジ部まで延びるように形成されている。また、内側壁部４８については、第２ハウジング部材２０のフランジ部の内縁部に設けられ、その先端が吸着エレメント４０の保持枠４２に突き当てられるように形成されている。

かかる態様で壁部１１，４８を溶着突起１２、２９，４７の外側及び内側に設けても、これら壁部１１，４８はバリ隠しとして機能し、振動溶着の際に発生するバリがハウジング１Ａの内外に飛散することを確実に防止する。

〔第２実施形態〕
図８及び図９は、本発明の第２実施形態にかかるエアクリーナ１００を示すものである。

この実施形態にかかるエアクリーナ１００は、吸着エレメント１４０の撓みを防止するサポート部材１８０を具備するものである。

図８は、このエアクリーナ１００を、そのパーツごとに分解して表した斜視図を示している。エアクリーナ１００は、外殻をなすハウジング１０１と、ハウジング１０１内に挿入されるフィルタエレメント１６０とを備えている。このハウジング１０１は、その上部をなす第１ハウジング部材１０２と下部をなす第２ハウジング部材１２０とが合わされて構成される。第１ハウジング部材１０２は、周壁面１０３及び天面１０４からなり、下部は開放されている。また、第２ハウジング部材１２０は、周壁面１２１と底面１２２とから構成されている。そして、このエアクリーナ１００についても、第１ハウジング部材１０２により構成されるハウジング１０１の上側が、クリーン側であり、第２ハウジング部材１２０により構成されるハウジング１０１の下側が、ダスト側である。また、第１ハウジング部材１０２には、その周壁面１０３に流出口１１０が設けられ、第２ハウジング部材１２０の周壁面１２１に流入口１２７が設けられている。さらに、第１ハウジング部材１０２と第２ハウジング部材１２０の合わせ部分には、ハウジング１０１の周壁面１０３，１２１のうち１面に開口部１００Ｂが形成されている。この開口部１００Ｂは、フィルタエレメント１６０をハウジング１０１の内部に挿入させるための部位である。

フィルタエレメント１６０は、その周縁部をなすフレーム１６２と、フレーム１６２の内側に配置される、襞折りされた濾材１６１とを備えている。また、フレーム１６２の外面にはその全周にわたり、パッキン１６３が取り付けられている。このフィルタエレメント１６０は、第１実施形態のエアクリーナ１００と同様に、ホルダ１７０により開口部１００Ｂから挿入されてハウジング１０１の内部に収容されるように構成されている。なお、ホルダ１７０の構造やホルダ１７０を用いてフィルタエレメント１６０をハウジング１０１内へ挿入させる手順等は、第１実施形態にかかるエアクリーナ１００と同様であるため、ここではその説明は省略する。また、フィルタエレメント１６０がハウジング１０１内において、ホルダの楔１７０を利用して保持される点、及び蓋部１７１が開口部１００Ｂを閉鎖する点も同様である。なお、この図８に示すフィルタエレメント１６０は、フレーム１６２の内側にリブを設けていないが、第１実施形態のものと同様にリブを設けてもよい。

そして、クリーン側をなす第１ハウジング部材１０２の内部には、吸着エレメント１４０とサポート部材１８０が重ね合わされるようにして設けられる。吸着エレメント１４０は、その周縁をなす保持枠１４２と、この保持枠１４２の内側に配置されて保持枠１４２に保持される吸着部１４１とから構成される。この吸着部１４１は、保持枠１４２の内側全面を閉鎖して構成されており、その中央部には開口は形成されていない。一方、サポート部材１８０は、周縁部を構成するフレーム部１８１と、このフレーム部１８１の内側において縦横に延びる複数のリブ１８２とから構成されている。このサポート部材１８０は、吸着エレメント１４０と重ね合わされることで、リブ１８２が吸着部１４１を支持し、吸着部１４１がエアの流れにより下流側に撓んでしまうことを防止する。

そして、このエアクリーナ１００では、第１及び第２のハウジング部材１０２，１２０、吸着エレメント１４０及びサポート部材１８０の４部材が振動溶着されることで一体化される。図９は、これら４部材が振動溶着される部位である第１及び第２のハウジング部材１０２，１２０の合わせ部分の詳細を示すものである。

第２ハウジング部材１２０の周縁には外側に向けて張り出すフランジ部１２６が形成され、その上面には、上側に向けて突出する溶着突起１２９が形成されている。フランジ部１２６は、この第２ハウジング部材１２０の周縁のうち、前述の開口部１００Ｂが形成される面を除く３面に形成される。そして、溶着突起１２９はこのフランジ部１２６の全長について形成されている。

一方、ハウジング１０１の上部をなす第１ハウジング部材１０２の内部には、サポート部材１８０をこの第１ハウジング部材１０２の奥側に位置させて、サポート部材１８０と吸着エレメント１４０とが重ね合わされて配置される。この第１ハウジング部材１０２の開放端の近傍についても、周壁面１０３の３面には、各周壁面１０３を外側方に向けて張り出す張り出し部１０５が形成されている。この張り出し部１０５も、水平に張り出す水平面１０６と、この水平面１０６の外周縁にて下側に向けて延びる垂直面１０７とで構成されている。さらに、垂直面１０７の下端には、外側方に向けて突出するフランジ部１０８が形成されている。

そして、このフランジ部１０８の下面には、第２ハウジング部材１２０に向けて突出する溶着突起１１２が形成されている。また、このフランジ部１０８の外周縁には、外側壁部１１１が、溶着突起１１２，１２９との間に所定の距離を空けて、溶着突起１１２，１２９の外側を囲むようにして形成されている。この外側壁部１１１はその先端が第２ハウジング部材１２０のフランジ部１２６に突き当てられ、溶着突起１１２，１２９との間に密閉された空間部Ａを形成している。このため、この外側壁部１１１も、振動溶着の際にバリ隠しとして機能する。

吸着エレメント１４０及びサポート部材１８０は、この第１ハウジング部材１０２の張り出し部１０５の内側にはめ込まれるようにして配置される。これらサポート部材１８０の周縁をなすフレーム部１８１と吸着エレメント１４０の保持枠１４２とは、ともにその幅方向の中間部分に屈曲部１４３，１８３が形成され、その外縁側１４５，１８５が第２ハウジング部材１２０のフランジ部１２６に向けられている。これらサポート部材１８０及び吸着エレメント１４０は、それぞれの屈曲部１４３，１８３が張り出し部１０５における水平面１０６と垂直面１０７との境界線である屈曲部１０９に一致されて張り出し部１０５の内側に配置される。

そして、サポート部材１８０のフレーム部１８１の外周縁は、フランジ部１０８に沿うように外側に向けて張り出し、さらに、その先端に溶着突起１８７が第２ハウジング部材１２０の溶着突起１２９に向けて突出している。この溶着突起１８７は、その外面が第１ハウジング部材１０２に形成された溶着突起１１２の内面と密接している。一方、吸着エレメント１０４の保持枠１４２はその外周縁が二股に分かれ、外側が溶着突起１４７として形成され、内側が内側壁部１４８として形成されている。より詳細に説明すると、外側の部分は、外側に向けて張り出し、かつ、その先端には第２ハウジング部材１２０の溶着突起１２９に向けて突出する溶着突起１４７が形成されている。この外側の部位はその外面がサポート部材１８０の内面に密接されている。一方、内側の部位は、保持枠１４２の先端には、内側の一部分が第２ハウジング部材１２０のフランジ部における溶着突起１２９の内側の部位に向けて突出している。この突出する部位が内側壁部１４８である。この内側壁部１４８も、溶着突起１２９，１４７との間に一定の距離を空けてこれら溶着突起１２９，１４７と平行をなすようにして形成されている。そして、内側壁部１４８は、溶着突起１２９，１４７との間に密閉した空間部Ｂを形成せしめ、振動溶着の際にバリ隠しとして機能する。

このように、第１ハウジング部材１０２と第２ハウジング部材１２０との合わせ部分では、第２ハウジング部材１２０の溶着突起１２９に向けて、ハウジング１０１の外側から順に、第１ハウジング部材１０２の溶着突起１１２、サポート部材１８０の溶着突起１８７、吸着エレメント１４０の溶着突起１４７が重ねられた状態で突出している。また、第１ハウジング部材１０２の溶着突起１１２の外側には、外側壁部１１１が設けられ、吸着エレメント１４０の溶着突起１４７の内側には、内側壁部１４８が設けられ、これら外側壁部１１１と内側壁部１４８とで溶着突起１１２，１２９，１４７，１８７はその内外が囲まれる。このため、振動溶着の際に発生するバリは、これら外側壁部１１１及び内側壁部１４８の間に形成される空間部Ａ，Ｂに残留され、バリが飛散することを確実に阻止する。この図９から明らかなように、第２ハウジング部材１２０の溶着突起１２９の厚み寸法と、第１ハウジング部材１０２、サポート部材１８０、及び吸着エレメント１４０にそれぞれ形成された各溶着突起１１２，１４８，１８７の厚み寸法の合計とはほぼ一致している。

なお、この実施形態にかかるエアクリーナ１００では、円で囲んだＸ部に示すように、サポート部材１８０のフレーム部１８１の内縁部分には、その上面に第１ハウジング部材１０２の内面に向けて突出する突起部１８８がフレーム部１８１の内縁部分に沿って形成されている。一方、第１ハウジング部材１０２の内面には、突起部１８８に対応する位置に溝が形成されている。そして、突起部１８８の上端は、この溝の位置において、第１ハウジング部材１０２の内面に当接されている。このため、突起部、フレーム部１８１の上面及び溝の内側に空間部Ｃが形成される。同様に、吸着エレメント１４０の保持枠１４２の内縁部分には、突起部１４９がサポート部材１８０のフレーム部１８１に向けて形成されている。そして、突起部１４９、吸着エレメント１４０の保持枠１４２及びサポート部材１８０で囲まれた内側には空間部Ｄが形成される。

これら空間部Ｃ，Ｄは、振動溶着の際に発生するバリが、第１ハウジング部材１０２とサポート部材１８０の間、及びサポート部材１８０と吸着エレメント１４０の間を通過したとしても、バリをハウジング１０１の内部へ浸入することを阻止するバリ隠しとして機能する。

以上のようにして構成されたエアクリーナ１００によれば、エアの吸気時においては、フィルタエレメント１６０を通過したエアは、続いて吸着エレメント１４０の吸着部１４１を通過する。この際、エアの圧力により吸着部１４１には、上側の第１ハウジング部材１０２側へ押し退ける力が作用するが、サポート部材１８０のリブ１８２が吸着部１４１を支持する。このため、吸着部１４１が第１ハウジング部材１０２側に大きく撓むことを効果的に阻止する。

その一方で、エンジンの停止時には、エンジン側からハウジング１０１内に流入する気化燃料は、吸着エレメント１４０の吸着部１４１に吸着され、これより上流側へ漏洩することが防止される。特に、この第２実施形態にかかるエアクリーナ１００では、吸着部１４１が全面を覆っているため、ハウジング１０１内に流入した気化燃料は、吸着部１４１を通らなければ、これより上流側へ移動することができない構造となっている。このため、吸着部１４１が確実に気化燃料を確実に吸着する。

エアクリーナを、構成パーツに分解して表した斜視図。 エアクリーナの一部を縦方向に切断した縦断面図。 ホルダの斜視図。 振動溶着される前の第１ハウジング部材、第２ハウジング部材及び吸着エレメントの状態を部分的に示す図。 振動溶着後の前の第１ハウジング部材、第２ハウジング部材及び吸着エレメントの状態を部分的に示す図。 完成されたハウジングにフィルタエレメントを装着する前の状態を示すエアクリーナの斜視図。 図２に示すエアクリーナとは別の態様で外側壁部及び内側壁部を形成したエアクリーナの一部を縦方向に切断した縦断面図。 第２実施形態にかかるエアクリーナを構成パーツに分解して表した斜視図。 エアクリーナの一部を縦方向に切断した縦断面図。

符号の説明

１ エアクリーナ
２，２０ ハウジング部材
５，２３ 張り出し部
８，２６ フランジ部
９，２８，４２ａ 凹所
１１ 外側壁部
１２，２９，４７ 溶着突起
１３ 溝
４０ 吸着エレメント
４１ 吸着材
４２ 保持枠
４３ 屈曲部
４５ 折り面
４６ 接続部
４８ 内側壁部
６０ フィルタエレメント
６１ 濾材
６２ フレーム
６３ パッキン取付フランジ
６４ シールパッキン（シール材）
６６ 支持脚（脚部）
７０ ホルダ
Ａ，Ｂ 空間部
１００ エアクリーナ
１０２，１２０ ハウジング部材
１０５ 張り出し部
１０８，１２６ フランジ部
１１１ 外側壁部
１１２，１２９ 溶着突起
１４７，１８７溶着突起
１１３ 溝
１４０ 吸着エレメント
１４１ 吸着材
１４２ 保持枠
１４３ 屈曲部
１４８ 内側壁部
１６０ フィルタエレメント
１６１ 濾材
１６２ フレーム
１６４ シールパッキン（シール材）
１７０ ホルダ
１８０ サポート部材
１８１ フレーム部
１８２ リブ
１８３ 屈曲部

Claims (4)

1. 開放端の形成された一対のハウジング部材からなり、前記開放端同士が合わされて、これら開放端を相互に閉鎖してなるハウジングと、このハウジング内を各ハウジング部材の領域に仕切るよう組み込んで、ハウジング内に取り込まれたエアを濾過するフィルタエレメントと、を備えたエアクリーナにおいて、
   さらに、前記ハウジング内には、気化燃料を吸着する吸着材と、この吸着材の外周縁を保持する保持枠とから構成されて、蒸発してエンジン側から流入する気化燃料を吸着する吸着エレメントが、前記フィルタエレメントと対向されて前記ハウジング部材のいずれか一方側に配置され、
   各ハウジング部材におけるそれぞれの前記開放端には、他方側の開放端に向けて突出して突き合わされる溶着突起がそれぞれ形成され、
   前記保持枠には、この吸着エレメントの配置された側とは前記フィルタエレメントを介して逆側のハウジング部材の溶着突起に突き当てられる溶着突起の形成された接続部が設けられ、
   双方の前記ハウジング部材の溶着突起同士が突き当てられると共に、前記接続部に形成された溶着突起が、当該吸着エレメントとは逆側に位置するハウジング部材の溶着突起と突き合わされて、これらが振動溶着されて、前記ハウジング及び前記吸着エレメントが一体に形成され、
   各ハウジング部材の開放端には、外側方に張り出し、相互に重ね合わされるフランジ部がそれぞれ形成され、各ハウジング部材の前記溶着突起は、これらフランジ部の相互に対向する面にそれぞれ形成され、
   前記フランジ部のいずれか一方には、他方のフランジ部に向けて突出し、バリの飛散を阻止する外側壁部が、溶着されて一体化された各ハウジング部材の溶着突起及び前記吸着エレメントの溶着突起の外側に、これら溶着突起から所定の距離を空けた位置に形成され、
   前記吸着エレメントの保持枠には、この吸着エレメントが配置されたハウジング部材とは逆側のハウジング部材のフランジ部に向けて突出し、前記溶着突起同士の振動溶着により発生するバリの飛散を阻止する内側壁部が、溶着されて一体化された各ハウジング部材の溶着突起及び前記吸着エレメントの溶着突起の内側に、これら溶着突起から所定の距離を空けた位置に形成され、
   前記外側壁部は前記溶着突起の外側を囲み、前記外側壁部、前記溶着突起及び前記フランジ部で閉鎖された空間を形成せしめ、前記内側壁部は、前記溶着突起の内側を囲み、前記内側壁部、前記溶着突起、前記保持枠の接続部及び前記フランジ部で閉鎖された空間を形成せしめており、
   各ハウジング部材の前記開放端の近傍には、このハウジング部材の周壁面を外側方に張り出させた張り出し部がそれぞれ形成され、この張り出し部は、周壁面から外側方へ向けて延びる水平面と、この水平面の外側縁にて、相互に他方側のハウジング部材に向けて延びる垂直面とから構成され、これら張り出し部は組み合わされてその内部が前記フィルタエレメントの周縁部が挿入される挿入部として構成され、
   前記フランジ部は前記垂直面の先端にそれぞれ形成され、
   前記吸着エレメントの保持枠は、その外周縁が折り曲げられてなる折り面がこの吸着エレメントの周方向に沿って形成されて、前記挿入部の内面に密接するよう形成され、
   前記折り面の先端には、さらに外側方へ突出され、その先端に前記溶着突起の形成された前記接続部と、当該吸着エレメントの配置された側とは逆側のハウジング部材の前記溶着突起の内側にてこのハウジング部材のフランジ部に向けて延びる前記内側壁部とが形成されたことを特徴とするエアクリーナ。
2. 溶着されて一体化された各ハウジング部材の溶着突起及び前記吸着エレメントの溶着突起は、その内側及び外側にて所定の距離を空けて、これら溶着突起に沿って延びるように形成され、前記溶着突起同士の振動溶着により発生するバリの飛散を阻止する前記内側壁部及び前記外側壁部からなる壁部によって囲まれていることを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 前記吸着エレメントに重ね合わされて、前記吸着材を支持するサポート部材が、前記吸着エレメントの配置されるハウジング部材において、前記吸着エレメントの奥側に位置されて設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のエアクリーナ。
4. 前記サポート部材の周縁には、このサポート部材が配置されるハウジング部材とは逆側のハウジング部材に向けて突出する溶着突起が形成され、この溶着突起は、このサポート部材が配置される側のハウジング部材に形成された前記溶着突起と、前記吸着エレメントの保持枠に形成された溶着突起との間に挟み込まれて構成されていることを特徴とする請求項３に記載のエアクリーナ。

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