(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インレットとアウトレットを備えたエアクリーナケースと、このエアクリーナケースに収納されて該エアクリーナケースをインレット側の大気室とアウトレット側の清浄空気室とに分割する濾過エレメントとからなり、前記エアクリーナケースの壁部には、前記濾過エレメントの挿入・取出し用の開口部と、該開口部の開閉用のカバーとを備えたエアクリーナであって、
前記カバーの内面からは前記濾過エレメントを清浄空気室側へ押圧付勢する弾性体を突出させると共に、カバーと前記開口部の端縁との間には、前記弾性体の付勢力の反力が作用する方向に沿うカバーの進退動によって嵌合／離脱する係止部を構成し、かつ、前記カバーをエアクリーナケースに離脱可能に嵌合する方式とすると共に、前記弾性体を前記カバーにおける前記係止部の近傍から突出させることにより、前記係止部を支点として前記カバーにおける係止部とは反対側の端部をエアクリーナケースに押圧付勢する梃子の作用が成立するように構成したことを特徴とするエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等に用いられるエアクリーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなエアクリーナは一般的に、インレットとアウトレットを備えたエアクリーナケースと、このエアクリーナケースに収納されて該エアクリーナケースをインレット側の大気室とアウトレット側の清浄空気室とに分割する濾過エレメントとからなっている。そして濾過エレメントの清掃や取り替えを簡便に行えるように、エアクリーナケースの周壁部に濾過エレメントの収納・取出し用の開口部と、この開口部の開閉用のカバーとを備えさせたものがある。
【０００３】
特に内燃機関用のエアクリーナにおいては、エンジンルーム内の空間位置関係を配慮し、エアクリーナケースを横向きに設置（濾過エレメントを天地方向に搭載）して、エアクリーナケースの上方に設けた開口部から濾過エレメントを挿入・取出し可能としたものが代表的であり、このようなタイプの従来技術の一例を図５に示す。
【０００４】
同図において、インレット１０１とアウトレット１０２を備えたエアクリーナケース１０３に濾過エレメント１０４が収納され、この濾過エレメント１０４によってエアクリーナケース１０３の内部が図の左側の大気室と、図の右側の清浄空気室とに分割されている。エアクリーナケース１０３の壁部には、濾過エレメント１０４の挿入・取出しを行うための開口部１０５と、この開口部１０５の開閉用のカバー１０６とが設けられている。
【０００５】
そして、カバー１０６は、その清浄空気室側の一端をヒンジ１０７で連結された回転式のものであり、その大気室側の他端はエアクリーナケース１０３に設けた閉止用バネ部品１０８で押圧して固定するようになっている。また、カバー１０６の内面からは押圧用弾性体１０９を突出させると共にエアクリーナケース１０３の内面からも別の押圧用弾性体１１０を突出させ、これらの押圧用弾性体１０９，１１０によって濾過エレメント１０４を清浄空気室側へ押圧付勢することにより、濾過エレメント１０４を所定の座へ着座・固定させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成にあっては、カバー１０６の関連部品として、カバー１０６の一端を連結するヒンジ１０７、カバー１０６の他端を固定する閉止用バネ部品１０８、及び押圧用弾性体１０９を必要とする。更に、ヒンジ１０７と閉止用バネ部品１０８については相手側部材に軸受けやバネ係合部等の受座構造を必要とする。従って部品構成が煩雑となり、またヒンジのような複雑な構成の部品やバネのようなやや高価な部品の使用点数が多いことからも、コスト・アップを免れない。
【０００７】
一方、カバー１０６がヒンジ１０７で連結された回転式のものであるため、図５の要部を拡大して示す図６から明らかなように、カバー１０６を開く際、これを図の円弧状の一点鎖線で示す軌跡１１１に従って、開口部１０５側へ倒れ込まない位置まで開く必要がある。このことは、当該円弧線の内側のスペースをカバー回転用空間として確保する必要があることを意味し、エンジンルームにおける部品配置等の空間設計の自由度を低下させる原因となる。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の不具合を解消することを目的としてなされたものである。
【０００９】
【着眼点】
本発明者は、上記の部品構成の煩雑に関する不具合の本質的な理由を次のように考えた。即ち、ヒンジ１０７、閉止用バネ部品１０８及び押圧用弾性体１０９の３部品が、いずれもカバー１０６の関連部品でありながら、互いに別個の役割を持った独立の部品として構成されているため、押圧用弾性体１０９の付勢力が充分に利用されていない、と言うことである。
【００１０】
しかも、押圧用弾性体１０９の付勢力を有効に利用して部品構成を簡略化しようとする場合、カバーをエアクリーナケースに離脱可能に嵌合する方式とした方が合理的であることにも気が付き、上記のカバー回転用空間に関する不具合も同時に解消できる事に想到した。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の構成は、インレットとアウトレットを備えたエアクリーナケースと、このエアクリーナケースに収納されて該エアクリーナケースをインレット側の大気室とアウトレット側の清浄空気室とに分割する濾過エレメントとからなり、前記エアクリーナケースの壁部には、前記濾過エレメントの挿入・取出し用の開口部と、該開口部の開閉用のカバーとを備えたエアクリーナであって、前記カバーの内面からは前記濾過エレメントを清浄空気室側へ押圧付勢する弾性体を突出させると共に、カバーと前記開口部の端縁との間には、前記弾性体の付勢力の反力が作用する方向に沿うカバーの進退動によって嵌合／離脱する係止部を構成し、かつ、前記カバーをエアクリーナケースに離脱可能に嵌合する方式とすると共に、前記弾性体を前記カバーにおける前記係止部の近傍から突出させることにより、前記係止部を支点として前記カバーにおける係止部とは反対側の端部をエアクリーナケースに押圧付勢する梃子の作用が成立するように構成したエアクリーナである。
【００１２】
【作用】
本発明のエアクリーナにおいて、エアクリーナケースへ濾過エレメントを挿入する場合、まずカバーが外された開口部より濾過エレメントを挿入する。なお、カバーはエアクリーナケースから離脱可能であるから、前記従来技術のようにカバー回転用空間を確保する設計は不要である。このことは、後述する濾過エレメントの取出しの際にも同じである。
【００１３】
濾過エレメントを挿入して、エアクリーナケースの清浄空気室側の所定の位置に着座させた後、カバーを開口部にあてがって、開口部を閉止する。この開口部の閉止の際、カバーの内面から突出させた弾性体が濾過エレメントを清浄空気室側へ押圧付勢するので、濾過エレメントが前記の着座位置に固定され、又これによって清浄空気室側の気密性が確保される。
【００１４】
これと同時に、弾性体は上記した付勢力の反力によってエアクリーナケースの大気室側へ付勢される。この結果、カバー自体も大気室側へ付勢され、そのためにカバーと開口部端縁との間に構成した係止部が嵌合状態となり、カバーが開口部を閉止した状態で、離脱しなくなる。
【００１５】
即ち、濾過エレメントを押圧付勢する弾性体の付勢力を利用して、カバーの閉止状態が確保されるのである。
【００１６】
次に、エアクリーナケースから濾過エレメントを取出す場合、弾性体の付勢力に抗してカバーを清浄空気室側へ僅かに平面移動させると、カバーの係止部の嵌合状態が外れ、簡単にカバーを外すことができる。そして開口部から濾過エレメントを取出せば良い。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、係止部とカバーの弾性体のみによって、エアクリーナケース内における濾過エレメントの固定と、カバーによる開口部の閉止と、カバーの簡単な取外しとを実現できる。これにより部品構成を簡略化してコスト・ダウンを実現できる。
【００１８】
また本発明は、上記の効果を確保したもとで、カバー回転用の空間を不要にすることができる。これによりエンジンルームにおける空間設計の自由度を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
（エアクリーナの種類）
本発明は、乗用車等に多用されるハット型（丸型偏平型）、背の高い円筒型、２キャブレター用エアクリーナ等に用いられる楕円型、搭載上の特殊な要求に対応する角型その他の特殊型のいずれのタイプのエアクリーナにも適用できるし、濾過エレメントが天地方向に搭載される形式のものだけでなく、濾過エレメントが水平方向に搭載される形式のエアクリーナにも適用可能である。
【００２１】
（濾過エレメント）
濾過エレメントは、濾材の他、必要に応じてプロテクタ、エンドプレート、ガスケット等を任意に含んで構成される。濾材はいわゆる乾式のものでも湿式のものでも良く、その種類も濾紙、不織布、ポリウレタンフォーム、パームロック等、周知又は公知の任意のものを使用できる。
【００２２】
（カバー）
カバーは、開口部を閉止可能な形状であれば良い。従って、エアクリーナケースの形状の如何に伴って、開口部が平坦であれば平板状に形成されるし、開口部が曲面部に開口しておれば曲面状に形成される。
【００２３】
エアクリーナの機能に鑑みて、カバーによる開口部のシール性に特に完全を期する場合、あるいはエアクリーナケースの形状次第でカバーとの面合わせが悪い場合等には、カバーと開口部端縁部の相互の接触面のいずれか一方又は双方にスポンジ製、ゴム製等のシール材を設けても良い。
【００２４】
（係止部）
カバーと開口部端縁との間に構成される係止部は、濾過エレメント押圧付勢用弾性体の付勢力の反力が作用する方向に沿うカバーの進退動によって嵌合／離脱が可能な構成である限りにおいて、その構成の如何を問わず、かつ、カバーのどの部分に構成するかと言うことも問わない。例えば、係止部をカバーの大気室側の端部や、清浄空気室側の端部に設けても良く、これらの両端部を結ぶ方向に対する直角方向の側端部に設けても良い。
【００２５】
係止部の構成の一例として、カバーの端部と開口部端縁とのいずれか一方に、相手側部材を受掌するための例えば爪片を設ける、等が考えられる。またその際、上記受掌構造による嵌合をより確実あるいは容易にするために所要部に抜け止め用の小突起を設けることも考えられる。
【００２６】
なお、前記した「付勢力の反力が作用する方向に沿うカバーの進退動」とは、必ずしも付勢力の反力の作用方向とカバーの進退動方向とが完全に一致していることを要求するものではなく、両者の方向が不一致であっても、付勢力の反力の作用ベクトルがカバーの進退動方向と同じ方向のベクトル成分を含んでいれば足りる。
【００２７】
（カバーの弾性体）
カバーの弾性体は、カバーの内面から突出され、濾過エレメントを清浄空気室側に押圧付勢するものである限りにおいて、その突出位置、突出方向、形状、材質及び設定個数等に限定がない。但し、一般的には、弾性体はカバーの端部に近い部分（係止部の近傍）から突出させた方が梃子の作用力が大きくなり、カバーに対して垂直に突出させた方が設計・製造が容易であり、金属の板バネを利用した方が耐久性や強い付勢力が得られる。
【００２８】
【実施例】
次に、図１〜図４に本発明の一実施例を示す。図１において、エアクリーナ１のハウジングであるエアクリーナケース２は、アッパケース３とロアケース４とから構成される。アッパケース３にはアウトレット５が、ロアケース４にはインレット６が、それぞれ設けられている。そしてアッパケース３とロアケース４とはそれぞれ熱可塑性樹脂を射出成形したものであり、この両者の接合面７でバイブレーション溶着等の手段により密に接合されている。
【００２９】
一方、エアクリーナケース２の内部には濾過エレメント８が収納され、この濾過エレメント８が、エアクリーナケース２の内部をロアサイド（図の左側）の大気室９とアッパサイド（図の右側）の清浄空気室１０とに分割している。濾過エレメント８はアッパケース３に設けた座１１に着座している。
【００３０】
濾過エレメント８の上方にあたるロアケース４の上壁には、濾過エレメント８を若干の余裕を以て挿通させ得る略矩形の開口形状と口径とを有する開口部１２が設けられ、エアクリーナケース２の内部と外部を連通させている。この開口部１２の開口形状と口径とは濾過エレメント８の寸法及び形状に対応して変更され得る。
【００３１】
開口部１２は板状のカバー１３によって閉止されている。カバー１３は開口部１２の開口形状と略相似形で、かつ開口部１２の口径よりやや大きい平面形状を有し、かつ、ロアケース４における開口部１２まわりの端縁部１４と面合わせが良いように形成されている。
【００３２】
カバー１３におけるロアサイド側の端部近くの内面からは、エアクリーナケース２の中心方向へ向かって突出する突起１５が一体的に形成されている。突起１５は、図２においてより詳しく示すように、上記の端縁部１４と嵌合させるための爪片１６と弾性体固定片１７とを備え、かつこれらをリブで一体化して補強したものである。
【００３３】
爪片１６は、上記の端縁部１４と共に、本発明の構成要件である「係止部」を構成するものであって、図４（ａ）に示すように端縁部１４と嵌合可能な形状を持ち、図３に示すようにカバー１３をアッパサイド側へ僅かに移動させるとこの嵌合状態が解除されるようになっている。なお、図４（ｂ）に示すように端縁部１４と爪片１６の間に任意のシール材１６ａを介在させても良い。
【００３４】
前記の弾性体固定片１７は、図示するような所定の構造によって弾性体１９の基端部を強固に固定している。弾性体１９は、一定の幅を持った金属製の板バネを図の太線で示す断面形状に折り曲げて形成したもので、開放状態においてはその先端のアッパサイド側へ折り曲げた押圧部２０が図２に示す開き角度である。そして図４（ａ）に示すように、開口部１２をカバー１３で閉止した時、この押圧部２０は濾過エレメント８に強く圧接される位置関係にある。従ってこの時、押圧部２０は曲げ角度がより急になるように弾性変位し、濾過エレメント８をアッパサイド側へ、カバー１３をロアサイド側へ、それぞれ押圧付勢する設計になっている。
【００３５】
なお、ロアケース４からも濾過エレメント８を押圧付勢する弾性体２１が突出しているが、これは前記弾性体１９とは異なり、カバー１３に対して作用を及ぼさない。
【００３６】
次に、本実施例の使用状態を説明する。エアクリーナ１は図１の状態で使用される。これは図４（ａ）と同じ状態であって、濾過エレメント８が弾性体１９，２１の押圧付勢作用により座１１に安定的に着座し、一方においてカバー１３が図４（ａ）の矢印Ａ方向への反力を受けて押圧付勢されることにより係止部、即ち爪片１６と端縁部１４との嵌合状態が維持されて、カバー１３が開口部１２を閉止する。そして更に、上記係止部を支点とする梃子の作用が成立してカバー１３のアッパサイド側の端部が矢印Ｂ方向へ押圧付勢されることにより、開口部１２に対するカバー１３の閉止状態が一層安定的に維持されている。
【００３７】
濾過エレメント８の清掃や取り替え等の理由で、これをエアクリーナケース２から取出す場合には、図３のように、弾性体１９の付勢力に抗して、カバー１３を矢印Ｃ方向へ平面移動させると、カバー１３の爪片１６が端縁部１４との嵌合状態から外れるため、開口部１２からカバー１３が簡単に外れる。そして開口部１２から濾過エレメント８を取出す。
【００３８】
清掃後の、あるいは取り替えた濾過エレメント８を再度開口部１２からエアクリーナケース２内部に戻した後、図２のようにカバー１３を開口部１２にあてがい、弾性体１９の抵抗に抗して軽く押し込むと、図３の状態になる。後は弾性体１９の付勢力によって自動的に、又は人為的に軽い力を添えることにより、カバー１３を矢印Ｃ方向の逆方向へ平面移動させることにより、図１の状態に戻り、作業を完了するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るエアクリーナの縦断面図である。
【図２】本発明の実施例においてカバーが外れた状態を示す要部縦断面図である。
【図３】本発明の実施例においてカバーを外す動作を示す要部縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施例においてカバーの閉止状態を示す要部縦断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）における円Ｘで示す部分の変更実施例を示す拡大縦断面図である。
【図５】従来のエアクリーナの縦断面図である。
【図６】図５の要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１    エアクリーナ
２    エアクリーナケース
３    アッパケース
４    ロアケース
８    濾過エレメント
９    大気室
１０  清浄空気室
１２  開口部
１３  カバー
１４  端縁部
１６  爪片
１９  弾性体
２０  押圧部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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