(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する骨格部材と、前記骨格部材を包み込んで袋状に形成された濾布と、前記濾布を貫通し、前記濾布の内部と外部とを連通する接続管とを有し、前記接続管において、燃料タンク内に配置された燃料吸入口に連通するフィルタ装置であって、
共に折り返されて積層された形態となった前記骨格部材及び前記濾布を受容する環状の拘束部材を有し、
前記拘束部材の内周部には、前記折り返された濾布間に突入し、前記濾布の互いに対向する表面間に空隙を形成するスペーサが突設されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記拘束部材は、前記濾布の側縁部へと延び、前記側縁部に係止される係止片を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記接続管が前記燃料吸入口に接続された状態において、前記係止片が前記燃料タンクの内壁に当接することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記係止片は、前記燃料タンクの内壁に当接する部分に凹凸を有することを特徴とする請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記拘束部材は、前記濾布と当接する部分に凹凸を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や自動二輪車の燃料タンク内に配置された燃料吸入口に装着されるフィルタ装置（サクションフィルタ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や自動二輪車等の燃料タンク内に、燃料を内燃機関に供給するための燃料吸入口を設け、燃料内に混入した異物を除去するべく、燃料吸入口の開口端にフィルタ装置（サクションフィルタ）を装着したものがある。フィルタ装置は、骨格部材と、骨格部材を包み込んで袋状に形成された濾布と、濾布を貫通して濾布の内部と外部とを連通する接続管とを有し、接続管において燃料吸入口に接続するようにしたものがある。燃料吸入口の下流側にはポンプが設けられ、燃料タンク内の燃料は濾布を外部から内部へと通過し、接続管を通過して燃料吸入口へと吸入される。
【０００３】
このようなフィルタ装置において、装置の外形をコンパクトにしつつ、濾布の表面積（有効濾過面積）を増大させるために、濾布を骨格部材と共に折り返し、積層形態としたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に係るフィルタ装置は、折り返した濾布の表面同士の接触を避けるために（濾布の互いに対向する表面間に空隙を形成するために）、互いに対向する骨格部材の一方に濾布を貫通して他方側へと突出する係止凸部を設け、骨格部材の他方に濾布を貫通して一方側へと突出した受容部を設け、係止凸部と受容部の結合によって骨格部材及び濾布を所定の積層形態に維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７４９３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係るフィルタ装置は、骨格部材及び濾布を積層形態に維持するための係止凸部及び受容部が濾布を貫通する構造となっているため、係止凸部及び受容部と濾布との間のシール構造が必要となり、構成が複雑になると共に、有効濾過面積が減少するという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、積層形態をとるフィルタ装置において、簡素な構成でフィルタ装置を積層形態に維持することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、可撓性を有する骨格部材（２）と、前記骨格部材を包み込んで袋状に形成された濾布（３）と、前記濾布を貫通し、前記濾布の内部と外部とを連通する接続管（４）とを有し、前記接続管において、燃料タンク（１１０）内に配置された燃料吸入口（１０１）に連通するフィルタ装置（１）であって、共に折り返されて積層された形態となった前記骨格部材及び前記濾布を受容する環状の拘束部材（５）を有し、前記拘束部材の内周部には、前記折り返された濾布間に突入し、前記濾布の互いに対向する表面間に空隙を形成するスペーサ（４２）が突設されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、環状の拘束部材が骨格部材及び濾布を囲むことによって骨格部材及び濾布を積層形態に維持するため、濾布を貫通する部材を低減することができ、フィルタ装置の構造を簡素にすることができる。また、積層された濾布の表面同士の接触が避けられ、有効濾過面積を広く確保することができる。
【００１１】
上記発明において、前記拘束部材は、前記濾布の側縁部へと延び、前記側縁部に係止される係止片（４３、４４）を有することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、濾布に対する拘束部材の脱落を防止することができる。
【００１３】
上記発明において、前記接続管が前記燃料吸入口に接続された状態において、前記係止片が前記燃料タンクの内壁（１１１）に当接することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、フィルタ装置が係止片において燃料タンクの内壁と当接することによって、濾布と内壁との接触を避けることができ、濾布の摩耗を抑制することができる。
【００１５】
上記発明において、前記係止片は、前記燃料タンクの内壁に当接する部分に凹凸（６９）を有することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、係止片と燃料タンクの内壁との接触面積が小さくなり、内壁に対する係止片の摺動が容易になる。
【００１７】
上記発明において、前記拘束部材は、前記濾布と当接する部分に凹凸（６１、６２）を有することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、拘束部材と濾布との接触面積が小さくなり、濾布の有効濾過面積を広く確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の構成によれば、積層形態をとるフィルタ装置において、簡素な構成でフィルタ装置を積層形態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】サクションフィルタの斜視図
【図２】サクションフィルタの平面図
【図３】骨格部材の斜視図
【図４】骨格部材及び濾布の位置関係を示す断面図
【図５】拘束部材の斜視図
【図６】拘束部材の側面図
【図７】図２のVII−VII断面図
【図８】サクションフィルタの使用状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を、自動車や二輪車等の燃料タンクに使用されるサクションフィルタに適用した例について説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、サクションフィルタ１は、骨格部材２と、骨格部材２を包み込んで袋状に形成された濾布３と、濾布３を貫通し、濾布の内部と外部とを連通する接続管４と、骨格部材２を含む濾布３を折り畳んだ状態に維持する拘束部材５とを有している。骨格部材２、接続管４及び拘束部材５は、樹脂の成形品であってよい。
【００２３】
図３及び図４に示すように、骨格部材２は、横方向（第１の方向）に延在する外形が略長方形状の第１骨格部１１と、第１骨格部１１の長手方向における一端から、横方向と直交する縦方向（第２の方向）に突出した第２骨格部１２と、第１骨格部１１の長手方向における他端から、縦方向に沿って第２骨格部１２と同方向に突出した第３骨格部１３とを有している。第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３のそれぞれは、横方向及び縦方向に延在する１つの仮想平面に沿うように延在している。第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３は、それぞれ横方向に延在する複数の横桟１５及び縦方向に延在する複数の縦桟１６を有して格子状に形成されている。換言すると、第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３は、複数の肉抜き部１７を有しているといえる。横桟１５及び縦桟１６厚み方向における一方側には、第１骨格部１１、第２骨格部１２及び第３骨格部１３の厚み方向に突出する複数の突起１８が互いに所定の間隔をおいて設けられている。
【００２４】
第１骨格部１１は、長手方向（横方向）における中央部に、弾性変形によって屈曲可能な第１可撓部２１を有している。第１可撓部２１は、横桟１５に組み込まれた複数のヘアピン形状部２２によって構成されている。複数のヘアピン形状部２２は、第１骨格部１１の厚み方向における一方側に湾曲しつつ膨らみ出た形状を呈し、縦方向に延びる軸線回りに屈曲し易くなっている。本実施形態では、ヘアピン形状部２２は、各横桟１５上に複数（５つ）形成され、それぞれの横桟１５に上に形成されたヘアピン形状部２２は、縦方向において互いに整合する位置に配置されている。第１可撓部２１は、複数のヘアピン形状部２２を有することによって、縦方向（第２の方向）に延びる軸線回りに屈曲し易くなっている。
【００２５】
第２骨格部１２の先端付近には、厚み方向において突起１８及びヘアピン形状部２２が突出する方向と相反する方向に突出するように、円管状の接続管基部２３の一端が結合されている。第２骨格部１２の接続管基部２３が設けられた部分には、接続管基部２３と連通する貫通孔２４が形成されており、接続管基部２３は両端が開口している。第２骨格部１２の接続管基部２３が突設された側と相反する側の貫通孔２４の周囲には、周方向に間隔をおいて複数の突片２５が突設されている。
【００２６】
第２骨格部１２は、第１骨格部１１に接続した基端部と、接続管基部２３が突設された部分との間に、弾性変形によって屈曲可能な第２可撓部３１を有している。第２可撓部３１は、縦桟１６に組み込まれた複数のヘアピン形状部３２によって構成されている。複数のヘアピン形状部３２は、第２骨格部１２の厚み方向における一方側に湾曲しつつ膨らみ出た形状を呈し、横方向に延びる軸線回りに縦桟１６を屈曲し易くしている。本実施形態では、ヘアピン形状部２２は、各縦桟１６上に１つずつ形成され、各ヘアピン形状部３２は、縦方向において互いに整合する位置に配置されている。第２可撓部３１は、複数のヘアピン形状部３２を有することによって、横方向（第１の方向）に延びる軸線回りに屈曲し易くなっている。
【００２７】
第３骨格部１３は、突出端における横方向における外端側（第２骨格部１２側と相反する側）が切り欠かれた三角形状を呈している。また、第３骨格部１３は、縦方向における突出長さが第２骨格部１２よりも短くなっており、第３骨格部１３の突出端は、縦方向において概ね第２骨格部１２の第２可撓部３１と対応する位置に配置されている。
【００２８】
濾布３は、例えばポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維からなるメッシュ布から構成されている。濾布３は、メッシュ布を各種積層したものであってよく、またメッシュ布間に不織布等を介装したものであってもよい。濾布３は、骨格部材２を挟むように２つ折りに折り重ねられ、重ね合わされた周縁部３３が熱接着によって結合され、袋状に形成される。濾布３は、接続管基部２３が通過する貫通孔（図示しない）を有している。図８に示すように、濾布３を貫通した接続管基部２３の先端部には、一端にフランジ３４を有する円管状の接続管先端部３５が嵌め付けられ、濾布３の貫通孔の周縁部は第２骨格部１２とフランジ３４との間に挟み込まれる。袋状に形成された濾布３は、骨格部材２の突起１８、突片２５及びヘアピン形状部２２、３２に内側から支持され、濾布３の内面同士が互いに離間して配置される。すなわち、濾布３は、内部空間を有し、膨らんだ形状に維持される。濾布３は、接続管基部２３及び接続管先端部３５からなる接続管４によって、内部空間が外部に連通される。接続管先端部３５の先端部には、燃料ポンプ１００の燃料吸入口１０１と結合するためのコネクタ３６が形成されている。
【００２９】
図４に示すように、骨格部材２を包み込んだ濾布３は、平面視において、長方形の１つの角部が三角形状に切り欠かれた形状を呈している。詳細には、濾布３は、第３骨格部１３の突出端の外方側が切り欠かれ、第２骨格部１２の突出端から第３骨格部１３の突出端へと、縦方向に対して略４５°の角度をもって延びる傾斜縁３７を形成している。
【００３０】
骨格部材２を含む濾布３は、第１可撓部２１において縦方向に沿った軸線を中心として接続管４が突出する側へと折り曲げられ、積層される（重ね合わされる）。このとき、濾布３は傾斜縁３７を形成するように切り欠かれているため、濾布３と接続管４（接続管先端部３５）との干渉が避けられる。骨格部材２を含む濾布３は、拘束部材５によって折り曲げられた状態に維持される。
【００３１】
図５及び図６に示すように、拘束部材５は、折り畳まれた濾布３を外囲する環状のバンド４１と、バンド４１の内周側に突設され、折り畳まれた濾布間に突入するスペーサ４２と、バンド４１に突設され、濾布３の側縁に引っ掛かる第１係止爪（係止片）４３及び第２係止爪（係止片）４４とを有している。
【００３２】
バンド４１は、それぞれ縦方向に延在し、互いに離間して配置された一対の側縁部５１と、上方に凸となるように湾曲しつつ横方向に延在し、一対の側縁部５１間を連結する上周部５２と、下方に凸となるように湾曲しつつ横方向に延在し、一対の側縁部５１間を連結する下周部５３とを有している。一対の側縁部５１、上周部５２及び下周部５３は、それぞれ扁平な板片に形成されている。バンド４１は、縦方向に沿った方向から見て、一対の側縁部５１、上周部５２及び下周部５３によって環状を呈している。本実施形態では、上周部５２及び下周部５３は、それぞれ２つずつ設けられ、それぞれ縦方向に偏倚して配置されている。
【００３３】
スペーサ４２は、一方の側縁部５１の内面に突設され、横方向に他方の側縁部５１の内面側へと延出する上片部５６及び下片部５７と、上片部５６及び下片部５７の突出端同士を連結する端部５８とを有している。上片部５６と下片部５７とは、縦方向かつ上下方向に互いに偏倚して配置されている。上片部５６及び下片部５７の長手方向における適所は、縦方向かつ上下方向に延在する補強壁５９によって連結されている。
【００３４】
上周部５２及び下周部５３の外周面及び内周面には、凸部６１、６２が形成されている。本実施形態では、凸部６１、６２は、上周部５２及び下周部５３を波形に形成することによって形成されている。同様に、上片部５６の上面及び下片部５７の下面には、凸部６３、６４が形成されている。本実施形態では、凸部６３、６４は、上片部５６及び下片部５７を波形に形成することによって形成されている。
【００３５】
第１係止爪４３は、バンド４１の内で縦方向において最も端側に配置された上周部５２から縦方向に突設されている。第１係止爪４３は、縦方向に延びた後、略直角に内方に屈曲し、その後縦方向に再び屈曲して上周部５２側に延びている。すなわち、第１係止爪４３は、フック形に形成されている。第２係止爪４４は、バンド４１の内で縦方向において最も端側に配置された下周部５３から縦方向に一対突設されている。各第２係止爪４４は、下周部５３から縦方向において第１係止爪４３と相反する側に延びた基部６６と、基部６６の先端から略４５°内方に傾斜して延在する傾斜部６７と、傾斜部６７の先端から更に略４５°内方に傾斜して上下方向に延在する先端部６８とを有している。各第２係止爪４４の外面には、基部６６から傾斜部６７にかけて延在する凹部６９が形成されている。
【００３６】
図１、図２、図７及び図８に示すように、骨格部材２を含む濾布３は、第１可撓部２１において折り曲げられた状態で、拘束部材５のバンド４１が形成する環形状の内部に挿入される。これにより、バンド４１は、第１可撓部２１の復元力に抗して骨格部材２を含む濾布３を折り曲げられた状態に維持する。このとき、スペーサ４２は、折り曲げられることによって互いに対向した濾布３間に配置され、濾布３の表面同士の接触を防止している。また、上周部５２、下周部５３、上片部５６及び下片部５７は、それぞれ凸部６１〜６４において濾布３に接触するため、濾布３との接触面積が最小限に低減される。以上のように、スペーサ４２によって濾布３の表面同士の接触を避けると共に、凸部６１〜６４において濾布３に接触するようにしたため、濾布３の濾過に寄与する面積（有効濾過面積）を最大化することができる。
【００３７】
拘束部材５は、第１係止爪４３が濾布３の傾斜縁３７に係止されると共に、一対の第２係止爪４４が先端部６８において濾布３の縦方向における一側の周縁部３３に係止され、濾布３に対して縦方向に変位不能に配置される。
【００３８】
以上のように構成されたサクションフィルタ１は、図８に示すように、燃料タンク１１０内において、接続管４が燃料ポンプ１００の燃料吸入口１０１に接続された状態において、拘束部材５の下周部５３又は第２係止爪４４の外面が燃料タンク１１０の底面１１１に当接するように配置される。このとき、骨格部材２は、第２可撓部３１において横方向に延在する軸線を中心として角度θを有するように屈曲され、第２可撓部３１の復元力によって拘束部材５の下周部５３又は第２係止爪４４は底面１１１に圧接されている。すなわち、サクションフィルタ１は、予荷重が加えられ、拘束部材５において底面１１１に密着している。これにより、車両の走行時の振動や風圧によって燃料タンク１１０が変形する場合にも、第２可撓部３１が復元力によって変形し、サクションフィルタ１は底面１１１に追従して密着した状態を維持することができる。これにより、サクションフィルタ１の接触、離間の繰り返しによる衝突音（打音）が防止される。
【００３９】
本実施形態では、サクションフィルタ１は、濾布３ではなく、拘束部材５において底面１１１と接触するため、濾布３の底面１１１との接触による摩耗がなくなり、濾布３の破れが防止される。また、拘束部材５の下周部５３及び第２係止爪４４は、凸部６２及び凹部６９において底面１１１と接触（摺接）するため、下周部５３及び第２係止爪４４と底面１１１との接触面積が減少し、下周部５３及び第２係止爪４４と底面１１１との擦れ合いが滑らかになる。
【００４０】
本実施形態に係るサクションフィルタ１は、第１可撓部２１において縦方向に沿った軸線を中心として骨格部材２及び濾布３を折り畳むことによって濾布３の濾過に寄与する表面積を広く維持しつつ、サクションフィルタ１全体の体積を小さくすることができ、燃料タンク１１０内の小さなスペースへの配置が可能になる。また、接続管４が配置された第２骨格部１２を骨格部材２及び濾布３を折り畳んだ際に互いに対向する部分（重なり合う部分）から突出させ、第２骨格部１２に第２可撓部３１を形成したため、第２可撓部３１は第１骨格部１１の形態に関わらず変形が可能となる。これにより、第２可撓部３１は、第１可撓部２１において折り畳まれた骨格部材２に十分な可撓性を付与し、サクションフィルタ１と燃料タンク１１０の底面１１１とは密着した状態に確実に維持させる。
【００４１】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、本実施形態における第１可撓部２１及び第２可撓部３１の構成は例示であり、様々な公知の構造を適用することができる。例えば、横桟１５及び縦桟１６の厚みを薄くして可撓性を有するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…サクションフィルタ（フィルタ装置）、２…骨格部材、３…濾布、４…接続管、５…拘束部材、１１…第１骨格部、１２…第２骨格部、１３…第３骨格部、２１…第１可撓部、２２…ヘアピン形状部、３１…第２可撓部、３２…ヘアピン形状部、３７…傾斜縁、４１…バンド、４２…スペーサ、４３…第１係止爪（係止片）、４４…第２係止爪（係止片）、５１…側縁部、５２…上周部、５３…下周部、６１〜６４…凸部、６９…凹部、１００…燃料ポンプ、１０１…燃料吸入口、１１０…燃料タンク、１１１…底面
【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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【図７】
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【図８】
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