JP7468100B2 - エアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、エアクリーナに関する。

従来、内燃機関のエアクリーナは、吸気が流入するインレットを有するケースと、吸気が流出するアウトレットを有するキャップと、ケースとキャップとの間に設けられたフィルタエレメントとを備えている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のエアクリーナの内部には、アウトレットを通じてキャップ内に流入する内燃機関の蒸発燃料を吸着する吸着シートが設けられている。この吸着シートは、キャップの内壁に設けられた溝部に挿入されて組み付けられている。

特開２０１７－１３３３６４号公報

ところで、このようなエアクリーナにおいて、吸着シートなどの機能性シートの組み付け姿勢を安定させる上では、溝部の幅が小さいことが好ましい。しかしながら、この場合、溝部の成形が困難となるおそれや、溝部への機能性シートの挿入作業が困難となるおそれがある。

一方、溝部の幅を大きく設定した場合には、溝部への機能性シートの挿入作業において、作業者が、複数の機能性シートを互いに重なり合った状態のまま上記溝部に挿入して組み付ける、所謂誤組み付けが生じるおそれがある。

本発明の目的は、機能性シートの誤組み付けを抑制できるエアクリーナを提供することにある。

上記目的を達成するためのエアクリーナは、インレット及びアウトレットを有するハウジングと、前記ハウジング内に収容されたフィルタエレメントと、前記ハウジングの内壁との間に隙間を有した状態で当該内壁に対向して組み付けられた機能性シートと、を備える。前記機能性シートは、本体部と、前記本体部に連なる挿入縁部及び組付縁部とを有しており、前記ハウジングは、前記挿入縁部が挿入されることで前記機能性シートを位置決めする溝部と、前記組付縁部が組み付けられる組付部と、前記隙間に設けられ、前記本体部の前記内壁に向かう変位を規制する規制部と、を有している。

同構成によれば、複数の機能性シートが互いに重なり合った状態のまま、これら機能性シートの挿入縁部が溝部に挿入された状態で、これら機能性シートの組付縁部を組付部に組み付けようとした際に、ハウジングの内壁に最も近い１つ目の機能性シートにおける本体部の当該内壁に向かう変位が規制される。このため、１つ目の機能性シートに重なり合う他の機能性シートは、組付部から離れるようになる。これにより、作業者が機能性シートの誤組み付けに気付きやすくなる。

また、規制部が機能性シートと内壁との隙間に設けられることから、機能性シートの挿入縁部を溝部に挿入する際に、当該機能性シートの内壁側に他の機能性シートが重なり合っている場合には、これら機能性シートの挿入作業時に他の機能性シートが規制部に干渉するようになる。これにより、作業者が機能性シートの誤組み付けに気付きやすくなる。

以上のことから、機能性シートの誤組み付けを抑制できる。

一実施形態のエアクリーナの斜視図。 同実施形態のエアクリーナの断面図。 同実施形態のキャップを開口側から視た斜視図。 同実施形態のキャップを開口側から視た平面図。 図４の５－５線に沿った断面図。 図４の６－６線に沿った断面図。 同実施形態の作用を説明する図であって、複数の吸着シートが溝部に挿入されようとしている状態を示す断面図。

以下、図１～図７を参照して、エアクリーナの一実施形態について説明する。
本実施形態のエアクリーナ１０は、車載内燃機関の吸気通路に設けられ、吸気を濾過するものである。

図１及び図２に示すように、エアクリーナ１０は、吸気が流入するインレット２５及び吸気が流出するアウトレット３５を有するハウジング１１と、ハウジング１１内に収容されたフィルタエレメント５０とを備えている。ハウジング１１の内部には、アウトレット３５を通じてハウジング１１内に流入する蒸発燃料を吸着する吸着シート６０が設けられている。

ハウジング１１は、開口２１を有するケース２０と、開口３１を有するキャップ３０とを備えている。ケース２０の開口２１と、キャップ３０の開口３１とは互いに対向している。キャップ３０は、ケース２０に対して着脱可能に設けられている。ケース２０及びキャップ３０は、共にポリプロピレンなどの樹脂材料にタルクやガラス繊維などのフィラーを添加させた複合材料により形成されている。

フィルタエレメント５０は、ケース２０の開口２１とキャップ３０の開口３１との間に設けられている。
次に、エアクリーナ１０の各構成について詳細に説明する。

まず、吸着シート６０について説明する。
＜吸着シート６０＞
図２に示すように、吸着シート６０は、本体部６１と、本体部６１に連なる挿入縁部６２及び組付縁部６３とを有している。吸着シート６０は、長辺及び短辺を有する長方形状をなしている。

本体部６１は、吸着シート６０の全体よりも一回り小さい長方形状をなしている。
挿入縁部６２と組付縁部６３とは、吸着シート６０の長辺を構成しており、本体部６１を挟んで互いに反対側に設けられている。挿入縁部６２及び組付縁部６３は、キャップ３０の開口３１の内縁に沿って延在している。挿入縁部６２は、本体部６１よりもキャップ３０の開口３１から遠い位置に設けられており、組付縁部６３は、本体部６１よりもキャップ３０の開口３１に近い位置に設けられている。

挿入縁部６２及び組付縁部６３の両端同士は、一対の縦縁部６４により連結されている。一対の縦縁部６４は、吸着シート６０の短辺を構成している。
以降において、挿入縁部６２が延在する方向を延在方向Ｘと称する。なお、延在方向Ｘは、図２における左右方向である。

図５に示すように、吸着シート６０は、キャップ３０の開口３１を取り囲む周壁３２の内面に溶着により接合されることで組み付けられている。以降において、周壁３２のうち吸着シート６０が組み付けられる周壁３２を周壁３２ａと称する。

本実施形態の吸着シート６０は、本体部６１と周壁３２ａとの間に隙間Ｇを有した状態で周壁３２ａの一般面３２ｂに対向して組み付けられている。なお、周壁３２ａは、内壁の一例である。

図示は省略するが、本体部６１は、例えば、粒状の活性炭からなる吸着材を有している。吸着シート６０は、上記吸着材を挟む一対の保持シートと、一対の保持シートを挟む一対の樹脂ネットとを有している。保持シートは、例えば、不織布からなる。樹脂ネットは、例えば、ポリプロピレンなどの樹脂材料からなる。各保持シートと各樹脂ネットとの周縁部が全周にわたって熱プレスされることで、挿入縁部６２、組付縁部６３、及び一対の縦縁部６４が形成されている。

＜ケース２０＞
図１及び図２に示すように、ケース２０は、開口２１を取り囲む周壁２２、開口２１に対向する底壁２３、及びインレット２５を有している。

インレット２５は、円筒状をなしており、周壁２２の外周面に突設されている。インレット２５は、延在方向Ｘの一方側に向かって延びている。
開口２１の周縁には、外周側に向かって突出した環状のフランジ２４が全周にわたって形成されている。

＜キャップ３０＞
図１及び図２に示すように、キャップ３０は、開口３１を取り囲む周壁３２、開口３１に対向する頂壁３３、及びアウトレット３５を有している。

アウトレット３５は、円筒状をなしており、周壁３２の外周面に突設されている。アウトレット３５は、延在方向Ｘにおいてインレット２５とは反対側に位置しており、延在方向Ｘに対して傾斜して延びている。

開口３１の周縁には、外周側に向かって突出した環状のフランジ３４が形成されている。
図３及び図４に示すように、頂壁３３のうち周壁３２ａに隣接する部分には、開口３１に向かって突出した複数のリブ４０が延在方向Ｘに互いに間隔をおいて設けられている。リブ４０は、板状をなしている。各リブ４０は、頂壁３３と周壁３２ａとに連なって設けられている。リブ４０は、第１リブ４１、第１リブ４１よりも延在方向Ｘの外側に位置する第２リブ４２、及び第２リブ４２よりも延在方向Ｘの外側に位置する第３リブ４３を含んで構成されている。なお、図３及び図４では、吸着シート６０の図示が省略されている。

第１リブ４１は、頂壁３３の延在方向Ｘにおける中央部に設けられている。本実施形態では、一対の第１リブ４１が、延在方向Ｘに互いに間隔をおいて設けられている。
各第１リブ４１における周壁３２ａとは反対側の端部同士は、延在方向Ｘに延びる第１接合部３６により連結されている。

図５に示すように、第１接合部３６には、吸着シート６０の挿入縁部６２が接合されている。第１接合部３６は、周壁３２ａから離れた位置にて頂壁３３から突出している。第１接合部３６は、開口３１から離れるほどキャップ３０の内側に位置するように一般面３２ｂに対して傾斜している。

図３及び図４に示すように、頂壁３３のうち各第１リブ４１同士の間の部分には、補助リブ４１ａが、開口３１に向かって突出している。補助リブ４１ａは、板状をなしている。補助リブ４１ａは、第１接合部３６と周壁３２ａとに連なって設けられている。補助リブ４１ａの突端は、第１接合部３６よりも開口３１側に位置している。補助リブ４１ａの突端は、開口３１から離れるほどキャップ３０の内側に位置するように一般面３２ｂに対して傾斜している。

第２リブ４２は、第１リブ４１の延在方向Ｘにおける両側にそれぞれ設けられている。本実施形態では、第２リブ４２が、第１リブ４１の延在方向Ｘにおける両側に３つずつ設けられている。

第３リブ４３は、延在方向Ｘにおける最外側の第２リブ４２の外側にそれぞれ設けられている。第３リブ４３の突端には、規制部４３ａが一体に設けられている。したがって、規制部４３ａは、延在方向Ｘに互いに間隔をおいて複数設けられている。本実施形態では、都合２つの規制部４３ａが設けられている。各リブ４０が隙間Ｇに設けられていることから、規制部４３ａは隙間Ｇに設けられている。

図６に示すように、規制部４３ａは、吸着シート６０の本体部６１の周壁３２ａに向かう変位を規制するものである。本実施形態では、規制部４３ａが周壁３２ａに組み付けられた吸着シート６０の本体部６１に当接している。規制部４３ａの突端面は、一般面３２ｂに対して概ね直交している。

図３及び図４に示すように、頂壁３３のうち各リブ４０よりもキャップ３０の内側の部分には、延在方向Ｘに沿って延びる一対の横リブ４４が延在方向Ｘに互いに間隔をおいて設けられている。各横リブ４４は、第３リブ４３、第３リブ４３に隣り合う第２リブ４２、及び当該第２リブ４２に隣り合う第２リブ４２に対向して設けられている。

各横リブ４４の延在方向Ｘにおける外側の端部には、縦リブ４５が連なって設けられている。各縦リブ４５は、頂壁３３から開口３１側に向かって周壁３２ａに沿って延びている。縦リブ４５は、周壁３２のうち周壁３２ａに連なる周壁３２に連なっている。縦リブ４５は、吸着シート６０の縦縁部６４に対向している。

図４及び図６に示すように、各リブ４０と横リブ４４との間には、溝部４６が設けられている。より詳しくは、溝部４６は、横リブ４４に対向する各第２リブ４２との間、及び第３リブ４３との間に設けられている。溝部４６の底部は、頂壁３３よりも開口３１側に位置している。本実施形態では、溝部４６と規制部４３ａとが共通の第３リブ４３により構成されている。

図３～図５に示すように、周壁３２ａのうち開口３１の近傍には、複数の第２接合部３７が延在方向Ｘに互いに間隔をおいて設けられている。本実施形態では、３つの第２接合部３７が延在方向Ｘに等間隔にて設けられている。第２接合部３７には、吸着シート６０の組付縁部６３が接合されている。第２接合部３７は、開口３１から離れるほどキャップ３０の内側に位置するように一般面３２ｂに対して傾斜している。第１接合部３６と第２接合部３７とは同一平面上に位置している。なお、第２接合部３７は、組付部の一例である。

延在方向Ｘの外側における第２接合部３７と、第３リブ４３とは、延在方向Ｘにおいて同一の位置に設けられている。延在方向Ｘの中央における第２接合部３７と、第１接合部３６とは、延在方向Ｘにおいて同一の位置に設けられている。

周壁３２ａのうち第２接合部３７同士の間には、複数の支持リブ４７が延在方向Ｘに互いに間隔をおいて設けられている。互いに隣り合う２つの第２接合部３７同士の間には、４つの支持リブ４７が設けられている。

吸着シート６０が第１接合部３６及び第２接合部３７に接合された状態において、挿入縁部６２は、各第２リブ４２及び各第３リブ４３に当接している。また、組付縁部６３は、各支持リブ４７に当接している。また、上述したように、第１接合部３６及び第２接合部３７は、周壁３２ａの一般面３２ｂに対して傾斜していることから、吸着シート６０は、一般面３２ｂに対して傾斜した状態で周壁３２ａに組み付けられている。

＜フィルタエレメント５０＞
図２に示すように、フィルタエレメント５０は、濾紙や不織布などの濾材シートを襞折りすることにより形成された濾過部５１と、濾過部５１の外周縁に設けられた環状のシール部５２とを有している。フィルタエレメント５０は、平面視長方形状をなしている。

シール部５２は、ケース２０のフランジ２４とキャップ３０のフランジ３４とによって挟持されている。これにより、ケース２０とキャップ３０との間がシールされている。
次に、吸着シート６０の組付方法について説明する。

まず、吸着シート６０の挿入縁部６２を開口３１を通じて溝部４６に挿入する。これにより、吸着シート６０が位置決めされる。
次に、挿入縁部６２を第１接合部３６に沿わせるとともに、組付縁部６３を第２接合部３７に沿わせる。これにより、吸着シート６０が周壁３２ａの一般面３２ｂに対して傾斜した姿勢で配置される。

次に、図示しない溶着工具により、挿入縁部６２と第１接合部３６とを溶着するとともに、組付縁部６３と各第２接合部３７とを溶着する。
こうして、吸着シート６０がキャップ３０の周壁３２ａとの間に隙間Ｇを有した状態で周壁３２ａに対向して組み付けられる。

本実施形態の作用について説明する。
複数の吸着シート６０が互いに重なり合った状態のまま、これら吸着シート６０の挿入縁部６２が溝部４６に挿入された状態で、これら吸着シート６０の組付縁部６３を第２接合部３７に組み付けようとした際に、周壁３２ａに最も近い１つ目の吸着シート６０における本体部６１の周壁３２ａに向かう変位が規制される。このため、１つ目の吸着シート６０に重なり合う他の吸着シート６０は、第２接合部３７から離れるようになる。これにより、作業者が吸着シート６０の誤組み付けに気付きやすくなる。

また、図７に示すように、規制部４３ａが吸着シート６０と周壁３２ａとの隙間Ｇに設けられることから、吸着シート６０の挿入縁部６２を溝部４６に挿入する際に、当該吸着シート６０の周壁３２ａ側に他の吸着シート６０が重なり合っている場合には、これら吸着シート６０の挿入作業時に他の吸着シート６０が規制部４３ａに干渉するようになる。これにより、作業者が吸着シート６０の誤組み付けに気付きやすくなる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）吸着シート６０は、本体部６１と、本体部６１に連なる挿入縁部６２及び組付縁部６３とを有している。キャップ３０は、挿入縁部６２が挿入されることで吸着シート６０を位置決めする溝部４６と、組付縁部６３が組み付けられる第２接合部３７と、隙間Ｇに設けられ、本体部６１の周壁３２ａに向かう変位を規制する規制部４３ａとを有している。

こうした構成によれば、上記作用を奏することから、吸着シート６０の誤組み付けを抑制できる。
（２）規制部４３ａは、延在方向Ｘに互いに間隔をおいて複数設けられている。

こうした構成によれば、複数の規制部４３ａ同士の間に隙間Ｇが形成されるため、吸着シート６０の本体部６１のうち規制部４３ａに対向しない部分の表面積を大きくできる。このため、吸着シート６０と周壁３２ａとの隙間Ｇに存在する蒸発燃料が本体部６１に吸着されやすくなる。

また、規制部４３ａが複数設けられていることから、本体部６１の周壁３２ａに向かう変位がより広い範囲において規制される。
以上のことから、規制部４３ａを設けることによる吸着シート６０の性能低下の抑制と、吸着シート６０の誤組み付けの抑制との両立を図ることができる。

（３）組付縁部６３は、本体部６１を挟んで挿入縁部６２とは反対側に設けられている。
互いに重なり合った状態で挿入縁部６２が溝部４６に挿入された複数の吸着シート６０は、挿入縁部６２から離れた部位ほど互いに離れやすくなる。

上記構成によれば、組付縁部６３が本体部６１を挟んで挿入縁部６２とは反対側に設けられているため、複数の吸着シート６０の組付縁部６３同士が互いに離れやすくなる。このため、複数の吸着シート６０の組付縁部６３を第２接合部３７に対して組み付けにくくなる。これにより、作業者が吸着シート６０の誤組み付けに一層気付きやすくなる。

（４）溝部４６及び規制部４３ａは、共通の第３リブ４３により構成されている。
例えば、規制部４３ａと溝部４６とが個別に設けられている場合、規制部４３ａを形成するためのスライド型が別途必要になるなどキャップ３０を成形する金型の構造が複雑になるおそれがある。

この点、上記構成によれば、溝部４６及び規制部４３ａが共通の第３リブ４３により構成されているため、上述した不都合が生じにくくなり、規制部４３ａを容易に形成することができる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・本実施形態では、２つの規制部４３ａがキャップ３０内に設けられていたが、規制部４３ａの数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。この場合、規制部４３ａを、第１リブ４１の突端に設けたり、第２リブ４２の突端に設けたりすることもできる。

・補助リブ４１ａの突端に規制部４３ａを設けることもできる。
・本実施形態の規制部４３ａと溝部４６とは、共通の第３リブ４３により構成されるものであったが、規制部４３ａと溝部４６とが、個別に設けられていてもよい。このとき、規制部４３ａは、頂壁３３から突出するものであってもよい。

・吸着シート６０の縦縁部６４を組付縁部６３として構成することもできる。すなわち、縦縁部６４が周壁３２ａに対して組み付けられていてもよい。
・規制部４３ａの位置は適宜変更できる。例えば、周壁３２ａのうち本体部６１の組付縁部６３近傍に対向する部分に設けられていてもよい。

・規制部４３ａの突端面は、開口３１から離れるほどキャップ３０の内側に位置するように傾斜していてもよいし、開口３１から離れるほどキャップ３０の外側に位置するように傾斜していてもよい。

・吸着シート６０は、周壁３２ａに対して接合されるものでなくてもよい。例えば、頂壁３３に設けられた溝部に対して挿入することで組み付けられるものであってもよい。
・周壁３２ａに組み付けられた吸着シート６０の挿入縁部６２は、溝部４６の内部に位置していなくてもよい。

・規制部４３ａは、周壁３２ａに組み付けられた吸着シート６０の本体部６１に当接していなくてもよい。すなわち、規制部４３ａと本体部６１との間に隙間が設けられていてもよい。

・本発明は、機能性シートとして、不織布からなる吸音シートを備える内燃機関のエアクリーナに対しても適用することができる。この場合、吸音シートは、ケース２０内に組み付けられていてもよいし、キャップ３０内に組み付けられていてもよい。

Ｇ…隙間
１０…エアクリーナ
１１…ハウジング
２０…ケース
２５…インレット
３０…キャップ
３５…アウトレット
３２…周壁
３２ａ…周壁
４３…第３リブ
４３ａ…規制部
４６…溝部
５０…フィルタエレメント
６０…吸着シート
６１…本体部
６２…挿入縁部
６３…組付縁部

Claims (5)

1. インレット及びアウトレットを有するハウジングと、前記ハウジング内に収容されたフィルタエレメントと、前記ハウジングの内壁との間に隙間を有した状態で当該内壁に対向して組み付けられた機能性シートと、を備えるエアクリーナであって、
   前記機能性シートは、本体部と、前記本体部に連なる挿入縁部及び組付縁部とを有しており、
   前記ハウジングは、
   前記フィルタエレメントが設けられる開口と、
   前記開口に対向する対向壁と、
   前記対向壁に設けられ、前記挿入縁部が挿入されることで前記機能性シートを位置決めする溝部と、
   前記組付縁部が組み付けられる組付部と、
   前記隙間に設けられ、前記本体部の前記内壁に向かう変位を規制する規制部と、を有している、
   エアクリーナ。
2. 前記機能性シートは、前記アウトレットを通じて前記ハウジング内に流入する内燃機関の蒸発燃料を吸着する吸着シートである、
   請求項１に記載のエアクリーナ。
3. 前記規制部は、前記挿入縁部の延在方向に互いに間隔をおいて複数設けられている、
   請求項１または請求項２に記載のエアクリーナ。
4. 前記組付縁部は、前記本体部を挟んで前記挿入縁部とは反対側に設けられている、
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
5. 前記溝部及び前記規制部は、共通のリブにより構成されている、
   請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のエアクリーナ。