JP4941330B2 - エアクリーナ用エレメント - Google Patents

Description

この発明は、例えば内燃機関に吸引されるエアを濾過するためのエアクリーナ用エレメントに関するものである。

従来、この種のエアクリーナ用エレメントとしては、例えば特許文献１〜特許文献３に開示されるようなハニカム形の構成が提案されている。これらの従来構成においては、エアクリーナのケース内にエレメント本体がシール部材を介して着脱可能に組み付けられている。そして、エレメント本体の第１の端面側からエア流が導入されるとともに、そのエア流が濾過されて第２の端面側から導出されるようになっている。

前記特許文献１に記載の従来構成では、エレメント本体の中心にコア部材が埋設され、そのコア部材の一端部にはハンドル部がエレメント本体の一端面から突出するように形成されている。そして、エレメント本体の脱着時には、このハンドル部を把持して、エレメント本体をエアクリーナのケース内に出し入れするようになっている。

また、特許文献２に記載の従来構成では、エレメント本体に対してエア流の上流側に近接して位置するように、エアクリーナのケースに捕塵部が形成されている。そして、エアクリーナのケース内に木の葉等の粗大異物が流入した場合に、その粗大異物が捕塵部により捕捉されて、エレメント本体の第１の端面側に進入することが防止される。このため、エレメント本体の第１の端面側が粗大異物にて閉塞されるおそれが防止される。

さらに、特許文献３に記載の従来構成では、エレメント本体に対してエア流の上流側に近接して位置するように、エアクリーナのケースにスポンジや不織布よりなるプレフィルタが取り付けられている。そして、エア流がプレフィルタにより予備的に濾過される。
特表２００３−５１４１７８号公報 実開平２−１２７７６６号公報 実開平２−１２９２３１号公報

ところが、これらの従来構成においては、次のような問題があった。まず、特許文献１に記載の従来構成では、エレメント本体をケースに対して脱着する場合に、ハンドル部が作業者により把持される。この場合、エレメント本体とハンドル部を有するコア部材との結合強度を高くして、エレメント本体とケースとの間のシール圧に基づく摩擦力に対抗できるようにする必要がある。よって、エレメント本体とケースとの間に補強が必要になって、エレメントの製造が面倒になるという問題があった。

また、特許文献１に記載の従来構成では、エレメント本体の第１の端面側がエアクリーナのケース内の上流側に対してガードなしで開放された状態にある。このため、ケース内に粗大異物が侵入した場合、その粗大異物がエレメント本体の第１の端面側へ容易に到達して、エレメント本体の第１の端面側が閉塞され、結果としてエア流量が減少して、流動抵抗が増加するとともに、濾過能力が低下するおそれがあった。

さらに、特許文献２及び特許文献３に記載の従来構成では、エアクリーナのケースの内側に、捕塵部を形成したり、プレフィルタを組み込んだりする必要がある。このため、エアクリーナの構造が複雑になるとともに、部品点数が多くなる。しかも、特許文献３においては、プレフィルタが早期に目詰まりするおそれがあり、このようなばあいには、前記と同様に流動抵抗が増加するとともに、濾過能力が低下するおそれがあった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、構造が簡単であるとともに、エレメント本体の着脱時のハンドル機能と、エレメント本体への粗大異物の侵入防止機能とを備え、高い濾過能力を維持できるエアクリーナ用エレメントを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、ケースに対して着脱可能に収容されるエレメント本体を備え、前記エレメント本体の第１の端面側からエア流を導入するとともに、そのエア流を濾過して第２の端面側から導出するように構成したエアクリーナ用エレメントにおいて、脚部と、該脚部からエア流の上流側に突出するとともに、先端において相互に結合されたガード部とを形成したガード部材を備え、前記ガード部材は、前記エレメント本体の第１の端面側の外周に前記脚部を嵌着させることによって前記エレメント本体に取り付けられており、前記ケースに対する前記エレメント本体の着脱を、前記ガード部材の前記ガード部を把持して行うことが可能に構成されていることを特徴としている。

従って、このエアクリーナ用エレメントの脱着時においては、ガード部材のガード部を把持して、エレメント本体をケース内へ容易に出し入れすることができる。また、このエアクリーナ用エレメントの使用時において、エアクリーナのケース内に粗大異物が流入した場合には、その粗大異物がガード部材のガード部により捕捉されて、エレメント本体の第１の端面側への侵入が抑止される。よって、エレメント本体の第１の端面が粗大異物にて閉塞されるおそれを防止することができ、濾過能力を維持できる。さらに、このエアクリーナ用エレメントでは、１つのガード部材により、エレメント本体の着脱時のハンドル機能と、エレメント本体への粗大異物の侵入防止機能とを兼用しているので、部品点数が少なくて、構造を簡略化することができるとともに、ガード部材はエレメント本体の外周面に固定すればよいため、製造が簡単である。

また、前記の構成において、前記ガード部材の脚部の外周には、エレメント本体と同エレメント本体を収容する前記ケースとの間をシールするシール部材を設け、前記ケースは、エレメント本体を収容する筒状のケース本体と、該ケース本体におけるエア流の上流側の開口端部に開閉可能に取り付けられたカバーとからなり、前記シール部材は、前記ケース本体の前記開口端部の内周面に密着されるように構成するとよい。このように構成した場合には、シール部材によるエレメント本体とエアクリーナのケースとの間のシール圧が高い場合でも、ガード部材のガード部を把持することにより、シール部材をケースから簡単に離脱させることができて、エレメント本体をケース内へ容易に脱着することができる。しかも、シール部材がハンドル機能を有するガード部材の脚部上に設けられているため、シール部材とハンドル部とを連結するための補強部材等を設ける必要がなく、構造を簡素化することができる。

さらに、前記の構成において、前記ガード部材のガード部をエア流の上流側に向かって窄まるように傾斜させるとよい。このように構成した場合には、エアクリーナのケース内に流入した粗大異物を、ガード部材のガード部の傾斜に沿ってエレメント本体の外周側に移動させることができる。よって、エレメント本体の第１の端面が粗大異物にて閉塞されるおそれを一層効果的に防止することができる。なお、ここで、ガード部がエア流の上流側に向かって窄まるように傾斜する構成は、ガード部が直線的に傾斜する構成の外に、円弧を描いて球面状に傾斜する構成も含むものとする。

さらに、前記の構成において、前記ガード部材のガード部の先端同士を直接に結合するとよい。このように構成した場合には、ガード部の結合構造を簡略化することができる。
さらに、前記の構成において、前記ガード部材のガード部の先端をエレメント本体の第１の端面より小さなリングにて結合するとよい。このように構成した場合には、ガード部の先端結合部においてエアの流動抵抗が高くなることを抑制することができる。

以上のように、この発明によれば、構造が簡単であるとともに、エレメント本体の着脱時のハンドル機能と、エレメント本体への粗大異物の侵入防止機能とを具備させることができる等の効果を発揮する。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態のエアクリーナのケース１１は、一端面を開口した円筒状のケース本体１２と、そのケース本体１２の開口端部にクランプ１４を介して開閉可能に取り付けられたカバー１３とを備えている。カバー１３の側壁には、外気に連通されるエア導入口１５が突出形成されている。前記エア導入口１５の反対側において、ケース本体１２の側壁にはエンジンの吸気側に接続されるエア導出口１６が突出形成されるとともに、側壁内面には保持筒１７が突出形成されている。

図１に示すように、前記ケース１１内においてケース本体１２の保持筒１７には、エアクリーナ用エレメント１８が挿入状態で着脱可能に取り付けられている。図１及び図２に示すように、前記エレメント１８は、円筒状のエレメント本体１９と、そのエレメント本体１９の第１の端面１９ａ側の外周に取り付けられた合成樹脂製のガード部材２０と、そのガード部材２０の基端外周に取り付けられた円環状のシール部材２１とを備えている。

そして、前記ケース１１のケース本体１２内にエレメント本体１９が装着された状態で、シール部材２１がケース本体１２のエア流上流側における開口端部の内周面に密着される。そして、このエレメント本体１９の装着状態において、エレメント本体１９の第１の端面１９ａ側からエア流が導入されるとともに、そのエア流がエレメント本体１９内で濾過された後に、エレメント本体１９の第２の端面１９ｂ側から導出される。

図１及び図３に示すように、前記エレメント本体１９は、平板状濾材２２ａと波形状濾材２２ｂとからなる積層材２２を渦巻状に巻回して、全体として円筒状のハニカム構造をなすように形成されている。そして、積層材２２の平板状濾材２２ａ及び波形状濾材２２ｂ間には、多数のエア通路２３が区画形成されている。さらに、前記エア通路２３のうちで、１つおきの第１エア通路２３ａについては、前記エア導入口１５と対応するエレメント本体１９の第１の端面１９ａ側が開口されるとともに、エア導出口１６と対応するエレメント本体１９の第２の端面１９ｂ側が閉塞材２４によりに閉塞されている。これに対して、残りの第２エア通路２３ｂについては、エレメント本体１９の第１の端面１９ａ側が閉塞材２５により閉塞されるとともに、エレメント本体１９の第２の端面１９ｂ側が開口されている。

そして、前記エア導入口１５からケース１１内に導入されたエアは、エレメント本体１９の第１の端面１９ａ側から各第１エア通路２３ａに導入されて、平板状濾材２２ａ又は波形状濾材２２ｂによる濾過をともないながら平板状濾材２２ａ又は波形状濾材２２ｂを通過される。その後、エアは、各第２エア通路２３ｂを介してエレメント本体１９の第２の端面１９ｂ側から導出され、エア導出口１６からケース１１外に送出される。

図１及び図２に示すように、前記ガード部材２０は、円環状の脚部２６と、その脚部２６からエア流の上流側に向かって等間隔をおいて突出形成された複数（実施形態では４）のガード部２７とから構成されている。各ガード部２７はエア流の上流側に向かって窄まるように直線的に傾斜され、先端において相互に直接結合されている。また、脚部２６の外周には、前記シール部材２１が固定されている。そして、円環状の脚部２６をエレメント本体１９の第１の端面１９ａ側の外周に嵌着することにより、ガード部材２０がエレメント本体１９に取り付けられている。ガード部材２０の脚部２６とエレメント本体１９の外周面との間には接着剤が介在されることが好ましい。

次に、前記のように構成されたエアクリーナ用エレメントの作用を説明する。
さて、このエアクリーナ用エレメント１８の使用時において、エア導入口１５からケース１１内に木の葉等の粗大異物Ｔが流入すると、その粗大異物Ｔはガード部材２０のガード部２７によりエレメント本体１９側への移動がブロックされるとともに、そのガード部２７の傾斜に沿ってエレメント本体１９の外周側に移動される。このため、粗大異物Ｔがエレメント本体１９の第１の端面１９ａ側へ侵入することを抑止することができて、そのエレメント本体１９の第１の端面１９ａが粗大異物Ｔにより閉塞されるおそれを防止することができる。

また、ケース１１内のエアクリーナ用エレメント１８を交換等のために脱着する場合には、クランプ１４を解除操作して、ケース本体１２の開口端部からカバー１３を開放させる。この状態で、ガード部材２０のガード部２７を把持して、エレメント本体１９をケース本体１２の開口端部から外側へ引き出すことにより、エレメント１８をケース１１内から容易に取り出すことができる。また、ケース本体１２内にエレメント１８を取り付ける場合にも、ガード部材２０のガード部２７を把持することにより、エレメント１８の取付作業を容易に行うことができる。

この場合、ガード部材２０のガード部２７と直結した脚部２６の外周にシール部材２１が取り付けられている。このため、エレメント本体１９がシール部材２１を介してケース本体１２内に密着状態で装着されていても、ガード部材２０のガード部２７を把持することにより、シール部材２１をケース本体１２に対する密着状態から簡単に解放させることができる。よって、エレメント１８をケース本体１２内に対して軽い操作力にて簡単に出し入れすることができる。

従って、この第１実施形態においては、以下の効果がある。
（１） この実施形態のエアクリーナ用エレメントにおいては、エレメント本体１９に取り付けられた１つのガード部材２０により、エレメント本体１９の着脱時のハンドル機能と、エレメント本体１９への粗大異物の侵入防止機能とを兼用させることができる。よって、構造が簡単であるとともに、部品点数を少なくすることができる。

（２） また、この実施形態のエアクリーナ用エレメントでは、シール部材２１がハンドル機能を有するガード部材２０の脚部２６上に設けられている。このため、シール圧が高い場合であっても、エレメント本体１９を変形させたり、破損させたりすることなく、エレメント１８を脱着することができる。言い換えれば、シール部材２１によるシール圧を高くすることができ、未濾過のエアが下流側に流れることを有効に抑止できる。

（３） この実施形態のエアクリーナ用エレメントでは、ガード部材２０のガード部２７がエア流の上流側に向かって窄まるように傾斜されている。このため、エアクリーナのケース１１内に流入した粗大異物Ｔを、ガード部材２０のガード部２７の傾斜に沿ってエレメント本体１９の外周側に移動させることができる。よって、エレメント本体１９の第１の端面１９ａが粗大異物Ｔにて閉塞されるおそれを効果的に防止することができる。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第２実施形態においては、図４に示すように、ガード部材２０のガード部２７の先端が、エレメント本体１９の第１の端面１９ａより小さな径のリング３０を介して結合されている。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。また、この第２実施形態においては、以下の効果がある。
（４） ガード部２７の先端結合部がリング３０で構成されているため、その内径側をエアが通過し、このため、ガード部２７の先端結合部においてエアの流動抵抗を低くすることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第３実施形態においては、図５に示すように、ガード部材２０の脚部２６が円環状に連続して形成されることなく、複数に分割された状態で各ガード部２７の基端部と一体形成されている。そして、これらの脚部２６間を跨ぐように、脚部２６の外周にシール部材２１が取り付けられている。

従って、この第３実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。また、この第３実施形態においては、以下の効果がある。
（５） ガード部材２０の脚部２６が連続することなく、複数に分割されているため、軽量化が可能となる。

（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第４実施形態においては、図６に示すように、ガード部材２０のガード部２７の先端が、ほぼコーン状またはドーム状をなすノーズ体４０に一体に連結され、各ガード部２７がノーズ体４０により結合されている。

従って、この第４実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。また、この第４実施形態においては、以下の効果がある。
（６） ノーズ体４０によりエア流の整流効果を得ることができ、濾過効率を向上することが可能となる。

（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第５実施形態においては、図７に示すように、ガード部材２０のガード部２７が円弧状をなし、ガード部材２０が球面上に形成されている。

従って、この第５実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 前記各実施形態において、エレメント本体１９を円筒状とは異なった四角筒状等の他の形状となるように構成すること。このように構成した場合は、ガード部材２０の脚部２６が四角筒の外周面に沿う形状になる。

・ 前記第２実施形態のように、ガード部材２０のガード部２７の先端をリング３０にて結合した構成あるいは第４実施形態のようにガード部２７の先端をノーズ体４０により結合した構成において、前記第３実施形態のように、脚部２６を複数に分割して各ガード部２７の基端部に一体形成すること。

・ 第３実施形態及び第４実施形態において、ガード部２７とは別体のリング３０またはノーズ体４０にガード部２７の先端を溶着や接着により結合すること。
・ 各実施形態において、ガード部２７の数を４以外の３，２、あるいは５以上に変更すること。

・ 各実施形態において、ガード部２７を網状体等の多孔質体により構成すること。
・ 第３実施形態において、ガード部２７の脚部２６をシール部材２１から後方に突出するように延長すること。

第１実施形態のエアクリーナ用エレメントを備えたエアクリーナを示す断面図。 図１のエアクリーナ用エレメントを示す斜視図。 図２のエアクリーナ用エレメントのエレメント本体を示す斜視図。 第２実施形態のエアクリーナ用エレメントのガード部材を示す斜視図。 第３実施形態のエアクリーナ用エレメントのガード部材を示す斜視図。 第４実施形態のエアクリーナ用エレメントのガード部材を示す斜視図。 第５実施形態のエアクリーナ用エレメントのガード部材を示す斜視図。

符号の説明

１１…エアクリーナのケース、１２…ケース本体、１３…カバー、１５…エア導入口、１６…エア導出口、１８…エアクリーナ用エレメント、１９…エレメント本体、１９ａ…第１の端面、１９ｂ…第２の端面、２０…ガード部材、２１…シール部材、２６…脚部、２７…ガード部、３０…リング、Ｔ…粗大異物。

Claims (5)

1. ケースに対して着脱可能に収容されるエレメント本体を備え、前記エレメント本体の第１の端面側からエア流を導入するとともに、そのエア流を濾過して第２の端面側から導出するように構成したエアクリーナ用エレメントにおいて、
   脚部と、該脚部からエア流の上流側に突出するとともに、先端において相互に結合されたガード部とを形成したガード部材を備え、
   前記ガード部材は、前記エレメント本体の第１の端面側の外周に前記脚部を嵌着させることによって前記エレメント本体に取り付けられており、
   前記ケースに対する前記エレメント本体の着脱を、前記ガード部材の前記ガード部を把持して行うことが可能に構成されていることを特徴とするエアクリーナ用エレメント。
2. 前記ガード部材の脚部の外周には、エレメント本体と同エレメント本体を収容する前記ケースとの間をシールするシール部材を設け、
   前記ケースは、エレメント本体を収容する筒状のケース本体と、該ケース本体におけるエア流の上流側の開口端部に開閉可能に取り付けられたカバーとからなり、
   前記シール部材は、前記ケース本体の前記開口端部の内周面に密着されることを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナ用エレメント。
3. 前記ガード部材のガード部をエア流の上流側に向かって窄まるように傾斜させ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用エレメント。
4. 前記ガード部材のガード部の先端同士を直接に結合したことを特徴とする請求項３に記載のエアクリーナ用エレメント。
5. 前記ガード部材のガード部の先端をエレメント本体の第１の端面より小さなリングにて結合したことを特徴とする請求項３に記載のエアクリーナ用エレメント。

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