JP6015403B2 - エアクリーナのヒンジ構造 - Google Patents

Description

本発明は、エアクリーナのハウジングのヒンジ構造に関する。

一般に、エアクリーナは、エンジンマウントに固定されるケースと該ケースに対してヒンジ部を介して着脱可能に連結されるキャップとで構成されるハウジングを備えるとともに、ハウジング内には空気を濾過するエレメントが収容される。

こうしたエアクリーナのヒンジ構造としては例えば特許文献１に記載のものがある。特許文献１に記載のヒンジ構造では、ケースの開口周縁部に係合穴を有するブリッジが形成され、また、キャップの開口周縁部に前記係合穴に挿入される係合部が形成されている。そして、ケースの係合穴に係合部が挿入された状態で、クランプを用いてケースにキャップが固定されている。

特開２００５−６１３８２号公報

ところで、近年では、キャビン容積拡張のためにエンジンルームの容積を縮小することに拍車がかかっている。こうした自動車では、エンジンルーム内におけるエアクリーナの設置位置が制約されるため、例えば、フロントウィンドウの下部に繋がるカウルパネルによってエアクリーナが覆い隠される場合もある。こうした状況下に置かれたエアクリーナでは、カウルパネルによって隠蔽されてエアクリーナのヒンジ部の視認が困難であることもあり、このような場合では、エレメントの交換や清掃等のためにケースからキャップを分離させると再び組み付ける際に労力や煩雑さを要していた。

本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、エレメント交換時における作業性を向上させることが可能なエアクリーナのヒンジ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のエアクリーナのヒンジ構造では、ケースと、そのケースに対してヒンジ部を介して開閉可能に連結されたキャップとで構成され、フィルタエレメントを収容するハウジングを備えたエアクリーナのヒンジ構造において、前記ケース及びキャップを開閉可能に連結する前記ヒンジ部は、前記ケース及び前記キャップよりも柔軟性が高く、摩擦係数が高い弾性部材を介装して構成し、前記ケースに対して前記キャップが閉じられた状態では、前記弾性部材が弾性変形され前記弾性部材の弾性反発力により、前記キャップが前記ケースから開放される方向に付勢されるように構成された。

この構成によれば、ケースに組み付けられたキャップを該ケースから分離させるためには、弾性部材による摩擦抵抗よりも大きな力が必要とされる。そのため、キャップが開閉されたときにヒンジ部が連結状態に維持される。従って、エレメント交換の作業中にキャップとケースとが分離してしまうことが抑えられる。その結果、エレメント交換時における作業性が向上する。

以上のように、この発明によれば、ケースからキャップが分離しにくくなることから、エレメント交換時における作業性が向上するという効果を得ることができる。

本発明のエアクリーナのヒンジ構造の一実施形態を適用したエアクリーナの概略構成を示す概略構成図。 図１における一点鎖線２の拡大図。 係合部付近におけるケースの斜視構造を示す斜視図。 突部付近におけるキャップの斜視構造を示す斜視図。 キャップが弾性支持されたエアクリーナの斜視構造を示す斜視図。 キャップが弾性支持されたエアクリーナの断面構造を示す断面図であって、ピンを含む部分の断面構造を示す断面図。 クランプによってケースにキャップが連結されたエアクリーナの断面構造を示す断面図であって、ピンを含む部分の断面構造を示す断面図。 変形例におけるエアクリーナのヒンジ構造の概略構成を示す概略構成図。

以下、図１〜図７を参照して、本発明のエアクリーナのヒンジ構造を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示されるように、エアクリーナ１０は、図６及び図７に示すフィルタエレメント５０を収容するハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、上面に開口を有する箱形状をなす合成樹脂製のケース１２と、下面に開口を有する箱形状をなす合成樹脂製のキャップ１３とを備えている。ケース１２はエンジンルーム内において図示されないマウントに固定され、キャップ１３はケース１２に対してヒンジ部１５を介して開閉可能に、かつ着脱可能に組み付けられる。ケース１２とキャップ１３は、ヒンジ部１５の反対側に設けられた一対のクランプ１４によって閉鎖状態において互いに固定され、各々の開口周縁部でエレメント３９の外周に設けられたシール４０を挟持する（図７参照）。

この実施形態においては、エアクリーナ１０は、ヒンジ部１５を車両の後方側を向けた状態で、カウルパネル１６の下部に設けられている。
そこで、以下に前記ヒンジ部１５の構成について説明する。

図２に示されるように、ケース１２には、門形の係合部２０が、その両側の外脚２１及び中央の内脚２３を介して一体形成されている。キャップ１３には、該キャップ１３の外側方に向かって延びる係合突部として一対の突部３６が一体形成されている。この突部３６は前記係合部２０内に進入されて、係合部２０の内上面に係合する。

図２及び図３に示されるように、係合部２０の上枠２２の中央部には、上側の部位ほど外側方に位置するように傾斜した状態で一対の嵌入片２６が間隔をおいて配置され、両嵌入片２６により取付部２７が形成されている。取付部２７には、中心部に圧入孔２９を有する円筒形状の弾性部材２８が取り付けられている。この弾性部材２８は、ケース１２及びキャップ１３よりも柔軟性が高く、且つケース１２及びキャップ１３よりも摩擦係数が高い材質、例えば発泡ポリウレタンで形成されている。また、弾性部材２８には、軸方向における中央部分の外周面に全周にわたって嵌入溝３０が形成されている。この弾性部材２８は、この嵌入溝３０に前記一対の嵌入片２６が嵌入されることによって、ケース１２の内側に向かって上方に傾斜した状態でケース１２に対して固定される。なお、この弾性部材２８としては、機械的強度や材質の共通性という観点から、ケース１２をエンジンマウントに固定するグロメットと同じ材質のものを採用することが好ましい。

図２及び図４に示されるように、キャップ１３には、前記一対の突部３６の間に略水平方向に突出するピン３７が一体形成されている。このピン３７は、前記弾性部材２８の圧入孔２９内に圧入される。ピン３７は、先端がテーパ状に細くなっており、上方に開口す
る溝部３８が基端から先端部にかけて形成されている。ピン３７は、その外径が先端部を除いて弾性部材２８の圧入孔２９の内径よりも大きな径に形成されている。従って、ピン３７は、弾性部材２８の圧入孔２９内に無理嵌め状態で圧入される。

図５及び図６に示されるように、ケース１２に対するキャップ１３の組み付け時には、ケース１２の係合部２０に対してキャップ１３の突部３６の先端が挿入される。引き続き、ピン３７が弾性部材２８の圧入孔２９に圧入される。そして、ケース１２に対してキャップ１３が組み付けられた状態においては、クランプ１４によるクランプ力や係合部２０と突部３６との係合によって、フィルタエレメント５０のシール４０が、ケース１２とキャップ１３との間にシール状態で挟持される。このとき、弾性部材２８はその軸線がピン３７の軸線に対して交差するように傾斜していることによって、弾性部材２８の下側が潰されるようにして変形する。このため、ピン３７に対して弾性部材２８の弾性反発力が付与される。また、クランプ１４による連結が解除されて、キャップ１３が傾斜状態で開放されているとき、キャップ１３とケース１２との間にフィルタエレメント５０のシール４０の厚みｔ以上の間隔Ｌを有する隙間が形成される。

次に、上述したエアクリーナ１０のヒンジ部１５の作用について説明する。
ケース１２に対してキャップ１３を組み付ける際には、はじめに、弾性部材２８が取付部２７に取り付けられる。そして、ケース１２にキャップ１３が取り付けられるが、この場合、ピン３７が弾性部材２８に圧入されるのに先だって突部３６と係合部２０が係合される。そのため、ピン３７と弾性部材２８とが対応関係になり、ピン３７は弾性部材２８に対して位置決めを要することなく圧入される。その後、図７及び図８に示すように、キャップ１３をクランプ１４によって閉鎖状態にロックすれば、フィルタエレメント５０のシール４０がケース１２とキャップ１３との周縁部においてシール状態に保持され、フィルタエレメント５０によって吸入エアを濾過してエンジンに供給することができる。

なお、弾性部材２８が傾斜されるとともに、ピン３７がほぼ水平方向に突出しているため、クランプ１４によってケース１２とキャップ１３とが連結されている間、弾性部材２８は、弾性変形した状態に維持される。そのため、弾性部材２８の弾性反発力がキャップ１３に作用し続けることから、ケース１２に対するキャップ１３のがたつきを抑えることもできる。

フィルタエレメント５０の清掃や交換のために、図５及び図６に示すように、クランプ１４を外し、キャップ１３をヒンジ部１５を中心に回動させて、閉鎖状態から開放すれば、ピン３７と弾性部材２８との摩擦抵抗によって弾性部材２８からピン３７が抜けにくいため、弾性部材２８は、ピン３７が圧入されたままの状態で弾性変形する。すなわち、キャップ１３を開放した際にヒンジ部１５が連結状態に維持される。この状態においては、図６に示すように、弾性部材２８とピン３７との圧入関係により、ケース１２とキャップ１３との周縁部間にフィルタエレメント５０のシール４０の高さ以上の間隔Ｌが形成される。そのため、フィルタエレメント５０の交換や清掃をシール４０に傷が付くことなく容易に行なうことができる。

そして、キャップ１３の開放状態においては、前記のように、弾性部材２８からピン３７が抜けにくいため、キャップ１３がケース１２から分離してしまうことが抑えられる。しかも、弾性部材２８がキャップ１３側が上になる傾斜状態にあるため、キャップ１３には上方の開放側に向かって弾性部材２８による付勢力が作用する。従って、キャップ１３を軽い力で開放状態に維持できる。これらのことから、フィルタエレメント５０の交換作業等をさらに容易に行なうことができる。

なお、ピン３７には、上方に開口した溝部３８が形成されている。そのため、この溝部３８の開口の大きさ、すなわち、弾性部材２８とピン３７との接触面積を調整することによって、弾性部材２８にピン３７を圧入するために必要な力、及び、弾性部材２８からピン３７を引き抜くために必要な力、これらの力が調整可能である。

この実施形態のエアクリーナ１０のヒンジ構造によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）キャップ１３の開閉操作時に、ピン３７が弾性部材２８に圧入状態に維持されるため、ピン３７は弾性部材２８から抜けにくい。従って、キャップ１３の開閉操作時にケース１２とキャップ１３とは分離されにくい。その結果、キャップ１３の開閉に際してヒンジ部１５が連結状態から外れることを回避でき、手探り作業による再組み付けを行なう必要がなくなる。従って、カウルパネル１６の下側で見えにくいヒンジ部１５を連結状態にする作業が不要になって、エレメント交換や清掃時における作業性が向上する。

（２）弾性部材２８が上向きの傾斜状態になっているため、キャップ１３のヒンジ部１５の部分には上方向への付勢力が作用する。その結果、キャップ１３を小さな力で開放方向に移動させることができて、エレメント交換や清掃時における作業性が向上する。

（３）弾性部材２８にピン３７が挿入される前に各突部３６が係合部２０に係合される。そのため、ケース１２に対するキャップ１３の組み付け時において弾性部材２８に対してピン３７が位置決めされ、弾性部材２８に対するピン３７の圧入がしやすくなる。

（４）閉鎖状態のキャップ１３には、変形した弾性部材２８の弾性反発力が作用し続ける。そのため、ケース１２に対するキャップ１３のがたつきが抑えられる。
（５）ピン３７は弾性部材２８を介してケース１２に支持されるため、キャップ１３の開閉時にピン３７に無理な力が加えられても、ピン３７の破損を防止することが可能になる。

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ピン３７には、溝部３８が形成されていなくてもよい。
・また、溝部３８は、弾性部材２８に圧入される部位に形成されていればよく、その開口は下側に形成されていてもよい。

・弾性部材２８とピン３７は、第２係合部に第２突部が圧入される形状をなしていればよい。そのため、弾性部材２８円筒状に限らず、例えば四角形等の角筒状をなしていてもよい。また、ピン３７も、略円柱形状に限らず、略角柱形状であってもよい。

・前記実施形態とは逆に、ヒンジ部１５の係合部２０及び取付部２７をキャップ１３に、突部３６及びピン３７をケース１２に設けてもよい。
・上述したヒンジ部１５では、弾性部材２８の圧入孔２９にピン３７が圧入される構成とした。これに限らず、ヒンジ部は、例えば、図８に示されるような構成であってもよい。

すなわち、図８において、ケース１２には、該ケース１２の開口縁には所定の間隔を置いて門形状をなす一対の係合部４１が一体形成されている。また、ケース１２には、一対の係合部４１間において外側方に延びたのち上方に向かって屈曲する棒状の取付部４２が一体形成されている。そして、取付部４２には、外周面に環状の溝部４４が形成された円筒状の弾性部材４３が取り付けられている。

一方、キャップ１３には、該キャップ１３の開口縁に沿って所定の間隔を置いて一対の突部４５が一体形成されている。また、キャップ１３には、一対の突部４５の中間位置において一対の嵌入片４７を有する取付脚４６が一体形成されている。この取付脚４６の嵌入片４７は前記取付部４２上の弾性部材４３の溝部４４に嵌入されている。

こうした構成であっても、キャップ１３の開閉操作の際、弾性部材４３は、取付脚４６の嵌入片４７が弾性部材４３の溝部４４に嵌入されたままの状態で弾性変形する。その結果、前記実施形態と同様にエレメント交換時における作業性が向上する。

１０…エアクリーナ、１１…ハウジング、１２…ケース、１３…キャップ、１４…クランプ、１５…ヒンジ部、１６…カウルパネル、２０…係合部、２１…外脚、２２…上枠、２３…内脚、２６…嵌入片、２７…取付部、２８…弾性部材、２９…圧入孔、３０…嵌入溝、３６…突部、３７…ピン、３８…溝部、３９…エレメント、４０…シール、４１…係合部、４２…取付部、４３…弾性部材、４４…溝部、４５…突部、４６…取付脚、４７…嵌入片、５０…フィルタエレメント。

Claims (6)

1. ケースと、そのケースに対してヒンジ部を介して開閉可能に連結されたキャップとで構成され、フィルタエレメントを収容するハウジングを備えたエアクリーナのヒンジ構造において、
   前記ケース及びキャップを開閉可能に連結する前記ヒンジ部は、前記ケース及び前記キャップよりも柔軟性が高く、摩擦係数が高い弾性部材を介装して構成し、
   前記ケースに対して前記キャップが閉じられた状態では、前記弾性部材が弾性変形され
   前記弾性部材の弾性反発力により、前記キャップが前記ケースから開放される方向に付勢されるように構成されたエアクリーナのヒンジ構造。
2. 前記弾性部材は筒状をなすとともに、ケース側及びキャップ側の一方の取付部に取り付けられ、ケース側及びキャップ側の他方には弾性部材内に圧入されるピンを設けた請求項１に記載のエアクリーナのヒンジ構造。
3. 前記弾性部材はその外周に溝部を有し、この溝部においてヒンジ部のケース側及びキャップ側の一方の取付部に取り付けられた請求項２に記載のエアクリーナのヒンジ構造。
4. 前記弾性部材は、前記キャップの開放状態における該弾性部材の軸線が、前記キャップの閉鎖状態における前記ピンの軸線と交差するように傾斜して配置された請求項２または３に記載のエアクリーナのヒンジ構造。
5. 前記取付部は、前記キャップの閉鎖状態における前記ピンの軸線と交差するように傾斜して配置される一対の嵌入片を備え、
   前記弾性部材は、前記溝部に前記一対の嵌入片が嵌入されることによって前記取付部に固定される請求項３に記載のエアクリーナのヒンジ構造。
6. 前記ヒンジ部は、前記ケースに設けられた門形の係合部と、前記キャップに設けられ、前記係合部内に係合される一対の突部とを備え、
   前記弾性部材を前記係合部に取り付け、前記ピンを前記両突部間に設けた請求項２〜５のうちのいずれか一項に記載のエアクリーナのヒンジ構造。

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