(57)【要約】【課題】エアの圧力損失を低減すること。【解決手段】筒形エアクリーナ１０のフィルタエレメント５０の内側には、内燃機関の蒸発燃料を吸着する平板状の吸着フィルタ４６がフィルタエレメント５０の軸線方向に延在して設けられている。フィルタエレメント５０の内周面と、その内周面に対向する吸着フィルタ４６の両平面４６ａ，４６ｂとの間には、エアが吸着フィルタ４６を通過することなくアウトレットに至る空間Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ設けられている。ハウジング１１は、対向壁１４を有するケース２０と、底壁１３を有するとともにケース２０に対して着脱可能に設けられたキャップ３０とを備えている。対向壁１４の内面には、吸着フィルタ４６の基端部が固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インレットが形成された周壁、アウトレットが形成された底壁、及び前記底壁に対向する対向壁を有する筒形のハウジングと、前記ハウジングの内部に収容される筒形のフィルタエレメントとを備え、内燃機関の吸気通路に設けられる筒形エアクリーナにおいて、
前記フィルタエレメントの内側には、内燃機関の蒸発燃料を吸着する平板状の吸着フィルタが前記フィルタエレメントの軸線方向に延在して設けられており、
前記フィルタエレメントの内周面と、その内周面に対向する前記吸着フィルタの両平面との間には、エアが前記吸着フィルタを通過することなく前記アウトレットに至る空間がそれぞれ設けられており、
前記ハウジングは、前記対向壁を有するケースと、前記底壁を有するとともに前記ケースに対して着脱可能に設けられたキャップとを備えており、
前記対向壁の内面には、前記吸着フィルタの基端部が固定されている、
内燃機関の筒形エアクリーナ。
【請求項２】
前記吸着フィルタの先端が、前記ケースの内部に位置している、
請求項１に記載の内燃機関の筒形エアクリーナ。
【請求項３】
前記ケースは、前記対向壁を有するケース本体と、前記吸着フィルタ及び前記吸着フィルタと一体に設けられるとともに前記対向壁の内面に固定された固定部を有する吸着フィルタ組立体とを備えている、
請求項１または請求項２に記載の内燃機関の筒形エアクリーナ。
【請求項４】
前記吸着フィルタ組立体は、前記吸着フィルタの周縁に設けられた枠部を有しており、
前記枠部は、前記フィルタエレメントの軸線方向に沿って延在するとともに前記固定部から離れる先端側ほど幅の細くされた一対の柱部を有している、
請求項３に記載の内燃機関の筒形エアクリーナ。
【請求項５】
前記アウトレットには、吸入空気量を検出するエアフローメータを取り付けるための取付孔が形成されており、
前記吸着フィルタは、前記取付孔を通じて前記アウトレットの内部に突出する前記エアフローメータの突出方向に沿って配置されている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の筒形エアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気通路に設けられる筒形エアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の筒形エアクリーナは、インレットが形成された周壁、アウトレットが形成された底壁、及び底壁に対向する対向壁を有する筒形のハウジングと、ハウジングの内部に収容された筒形のフィルタエレメントとを備えている。
【０００３】
こうした筒形のフィルタエレメントは、所謂菊花形と称される周知のものであり、濾材シートを襞折りすることにより形成されて筒状をなす濾過部と、濾過部の軸線方向の両端部にそれぞれ設けられてハウジングの底壁及び対向壁との間をそれぞれシールする一対のシール部とを備えている。
【０００４】
特許文献１には、濾過部と、濾過部の内側に位置する内筒部とを備え、同内筒部に、多数の通気孔が形成されるとともに蒸発燃料を吸着する吸着材が設けられたフィルタエレメントが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の技術においては、フィルタエレメントの内筒部が多数の通気孔を有しているとはいえ、エアの流路を塞ぐように設けられていることから、エアの通気抵抗が増大する。そのため、エアの圧力損失を低減する上では、なお、改善の余地を残すものとなっている。
【０００７】
本発明の目的は、エアの圧力損失を低減することのできる内燃機関の筒形エアクリーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための内燃機関の筒形エアクリーナは、インレットが形成された周壁、アウトレットが形成された底壁、及び前記底壁に対向する対向壁を有する筒形のハウジングと、前記ハウジングの内部に収容される筒形のフィルタエレメントとを備え、内燃機関の吸気通路に設けられる。前記フィルタエレメントの内側には、内燃機関の蒸発燃料を吸着する平板状の吸着フィルタが前記フィルタエレメントの軸線方向に延在して設けられており、前記フィルタエレメントの内周面と、その内周面に対向する前記吸着フィルタの両平面との間には、エアが前記吸着フィルタを通過することなく前記アウトレットに至る空間がそれぞれ設けられており、前記ハウジングは、前記対向壁を有するケースと、前記底壁を有するとともに前記ケースに対して着脱可能に設けられたキャップとを備えており、前記対向壁の内面には、前記吸着フィルタの基端部が固定されている。
【０００９】
同構成によれば、フィルタエレメントを通過してその内側に流入したエアが、吸着フィルタを通過することなくアウトレットに至ることが可能となる。このため、吸着フィルタを設定することに起因してフィルタエレメントの内側を流れるエアの通気抵抗が増大することを抑制できる。したがって、エアの圧力損失を低減することができる。
【００１０】
また、上記構成によれば、吸着フィルタがケースの対向壁に設けられているため、アウトレットの径が異なる複数の内燃機関であっても、ケースを流用することができる。したがって、ケースの共通化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エアの圧力損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】内燃機関の筒形エアクリーナの第１実施形態について、エアクリーナの縦断面構造を示す断面図。
【図２】（ａ）は図１の２ａ−２ａ線に沿った断面図、（ｂ）は図１の２ｂ−２ｂ線に沿った断面図。
【図３】図２（ａ）に対応する図であって、吸着フィルタ組立体が組み付けられていない状態のケース本体を示す断面図。
【図４】第１実施形態の吸着フィルタ組立体を示す斜視図。
【図５】第１実施形態の吸着フィルタ組立体を構成する第１半割体、第２半割体、及び吸着フィルタを互いに離間して示す分解斜視図。
【図６】第２実施形態の吸着フィルタ組立体を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図５を参照して、第１実施形態について説明する。
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、筒形エアクリーナ（以下、エアクリーナ１０）は、内燃機関の吸気通路に設けられるものであり、インレット１５が形成された周壁１２、アウトレット１６が形成された底壁１３、及び底壁１３に対向する対向壁１４を有する円筒形のハウジング１１を備えている。また、ハウジング１１の内部には、筒形のフィルタエレメント５０が収容されている。
【００１４】
＜フィルタエレメント５０＞
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、フィルタエレメント５０は、所謂菊花形と称される周知のものである。フィルタエレメント５０は、不織布や濾紙などの濾材シートを襞折りすることにより形成されて筒状をなす濾過部５１と、中心孔を有する円板状をなし、濾過部５１の軸線方向における一端部及び他端部にそれぞれ設けられた第１シール部５２及び第２シール部５４とを備えている。
【００１５】
図１に示すように、第１シール部５２の端面は、中心軸線に直交する平面状をなしている。第２シール部５４の端面には、環状突起５５が一体に形成されている。
＜ハウジング１１＞
ハウジング１１は、周壁１２の一部及び対向壁１４を有するケース２０と、周壁１２の一部及び底壁１３を有するとともにケース２０に対して着脱可能に設けられたキャップ３０とを備えている。
【００１６】
次に、ケース２０及びキャップ３０について詳細に説明する。
＜ケース２０＞
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ケース２０は、ケース本体２０Ａと、吸着フィルタ組立体４０とを備えている。
【００１７】
ケース本体２０Ａは、開口２１を取り囲む円筒状のケース周壁２２を有している。開口２１の周縁には、ケースフランジ２３が全周にわたって形成されている。
図１、図２（ａ）及び図３に示すように、ケース本体２０Ａは、ハウジング１１の対向壁１４を構成する底壁２４、及びケース周壁２２の外周面から突出するとともにケース２０の内外を連通する筒状のインレット１５を有している。
【００１８】
底壁２４の内面には、いずれも円環状の内側突部２７及び外側突部２９が、ケース本体２０Ａの中心軸線を中心に同心円状にて形成されている。底壁２４の内面、内側突部２７の外周面、及び外側突部２９の内周面によって円環状の凹部２５が形成されている。この凹部２５には、フィルタエレメント５０の第１シール部５２が内嵌されている。凹部２５における底壁２４の内面に対して、第１シール部５２の端面が当接されることによってケース２０と第１シール部５２との間がシールされている。
【００１９】
図１及び図３に示すように、底壁２４の内面のうち上記内側突部２７の内側には、ケース本体２０Ａの中心軸線を通って径方向に沿って延在する挿入凹部２４ａが形成されている。この挿入凹部２４ａには、後述する吸着フィルタ組立体４０の基端部が挿入されて固定されている。
【００２０】
ケース２０は、硬質樹脂材料により形成されている。
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、吸着フィルタ組立体４０は、内燃機関の蒸発燃料を吸着する吸着フィルタ４６と、ケース本体２０Ａの挿入凹部２４ａに固定されるとともに吸着フィルタ４６を保持する保持部材４１とを備えている。
【００２１】
図示は省略するが、吸着フィルタ４６は、粒状の活性炭からなる吸着層と、吸着層を挟む一対の不織布シートと、一対の不織布シートを挟む一対のグラスファイバーネットと、一対のグラスファイバーネットを挟む一対の樹脂ネットとを有しており、長方形板状をなしている。吸着フィルタ４６の周縁部４７は、全周にわたって熱プレスされている。
【００２２】
図１及び図４に示すように、本実施形態の保持部材４１は、長方形環状の枠部４４を有している。
図４及び図５に示すように、本実施形態の保持部材４１は、いずれも硬質樹脂材料からなる第１半割体４１ａと第２半割体４１ｂとに分割して形成されている。
【００２３】
図５に示すように、各半割体４１ａ，４１ｂにおける枠部４４の対向面の内周縁には、吸着フィルタ４６の周縁部４７を収容する収容部４４ａが全周にわたって形成されている。
【００２４】
各半割体４１ａ，４１ｂの収容部４４ａによって吸着フィルタ４６の周縁部４７を挟んだ状態で半割体４１ａ，４１ｂ同士を振動溶着などにより接合することにより、吸着フィルタ組立体４０が形成されている。
【００２５】
図１に示すように、保持部材４１の基端部（枠部４４の一部であり、以下、固定部４３）が底壁２４の挿入凹部２４ａに挿入された状態で固定されている。なお、固定部４３と底壁２４とは振動溶着などにより接合されている。
【００２６】
＜キャップ３０＞
図１に示すように、キャップ３０は、開口３２を取り囲む円筒状のキャップ周壁３３、底壁１３、及び底壁１３の外面から突出するとともにキャップ３０の内外を連通する筒状のアウトレット１６を有している。キャップ周壁３３の周縁には、キャップフランジ３４が全周にわたって形成されている。
【００２７】
底壁１３の内面には、いずれも円環状の内側突部３７、中間突部３８及び外側突部３９が、キャップ３０の中心軸線を中心に同心円状にて形成されている。底壁１３の内面、内側突部３７の外周面、及び中間突部３８の内周面によって円環状の凹部３５ａが形成されている。この凹部３５ａには、フィルタエレメント５０の第２シール部５４の環状突起５５が内嵌されている。凹部３５ａにおける底壁１３の内面（以下、シール面ともいう）に対して、環状突起５５の端面が当接されることによってキャップ３０と第２シール部５４との間がシールされている。
【００２８】
外側突部３９は、内側突部３７及び中間突部３８よりも開口３２に向けて突出している。外側突部３９の内周面は、第２シール部５４の外周面に対して径方向に間隔をおいて対向している。
【００２９】
キャップ３０は、硬質樹脂材料により形成されている。
図１及び図２（ｂ）に示すように、吸着フィルタ４６は、フィルタエレメント５０の中心軸線を通ってフィルタエレメント５０の軸線方向に沿って延在している。このとき、吸着フィルタ組立体４０の先端は、ケース２０の内部に位置している。
【００３０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、フィルタエレメント５０の濾過部５１の内周面と、その内周面に対向する吸着フィルタ４６の両平面４６ａ，４６ｂとの間には、エアが吸着フィルタ４６を通過することなくアウトレット１６に至る空間Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ設けられている。
【００３１】
図１に示すように、アウトレット１６には、内燃機関の吸入空気量を検出するエアフローメータ６０を取り付けるための取付孔１６ａが形成されている。
本実施形態では、吸着フィルタ４６が、取付孔１６ａを通じてアウトレット１６の内部に突出するエアフローメータ６０の突出方向に沿って配置されている。
【００３２】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の筒形エアクリーナによれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）フィルタエレメント５０の内側には、内燃機関の蒸発燃料を吸着する平板状の吸着フィルタ４６がフィルタエレメント５０の軸線方向に延在して設けられている。フィルタエレメント５０の内周面と、その内周面に対向する吸着フィルタ４６の両平面４６ａ，４６ｂとの間には、エアが吸着フィルタ４６を通過することなくアウトレット１６に至る空間Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ設けられている。
【００３３】
こうした構成によれば、フィルタエレメント５０を通過してその内側に流入したエアが、吸着フィルタ４６を通過することなくアウトレット１６に至ることが可能となる。このため、吸着フィルタ４６を設定することに起因してフィルタエレメント５０の内側を流れるエアの通気抵抗が増大することを抑制できる。したがって、エアの圧力損失を低減することができる。
【００３４】
（２）ハウジング１１は、対向壁１４を有するケース２０と、底壁１３を有するとともにケース２０に対して着脱可能に設けられたキャップ３０とを備えている。対向壁１４の内面には、吸着フィルタ４６の基端部が固定されている。
【００３５】
こうした構成によれば、吸着フィルタ４６がケース２０の対向壁１４に設けられているため、アウトレット１６の径が異なる複数の内燃機関であっても、ケース２０を流用することができる。したがって、ケース２０の共通化を図ることができる。
【００３６】
（３）吸着フィルタ４６の先端が、ケース２０の内部に位置している。すなわち、吸着フィルタ４６がキャップ３０の内部までは延在していない。このため、吸着フィルタ４６によりエアの流れが乱れることを一層抑制できる。
【００３７】
（４）ケース２０は、対向壁１４を有するケース本体２０Ａと、吸着フィルタ４６及び吸着フィルタ４６と一体に設けられるとともに対向壁１４の内面に固定された固定部４３を有する吸着フィルタ組立体４０とを備えている。
【００３８】
こうした構成によれば、吸着フィルタ組立体４０は吸着フィルタ４６及び固定部４３を有するものとされ、ケース本体２０Ａは対向壁１４を有するものとされている。このため、吸着フィルタ４６の必要な仕向地用のエアクリーナ１０に対してはケース本体２０Ａに吸着フィルタ組立体４０を設定する一方、吸着フィルタ４６の不要な仕向地用のエアクリーナ１０に対してはケース本体２０Ａに吸着フィルタ組立体４０を設定しない、すなわちケース本体２０Ａ自身をケースとして用いることができる。したがって、吸着フィルタ組立体４０の構成が簡単になるとともに、吸着フィルタ４６の有無にかかわらずケース本体２０Ａの共通化を図ることができる。
【００３９】
（５）吸着フィルタ４６は、取付孔１６ａを通じてアウトレット１６の内部に突出するエアフローメータ６０の突出方向に沿って配置されている。
こうした構成によれば、フィルタエレメント５０と吸着フィルタ４６の両平面４６ａ，４６ｂとの間の空間Ｓ１，Ｓ２を通過したエアが、アウトレット１６の内部を流れる際に、アウトレット１６の内部に突出するエアフローメータ６０によって乱されにくくなる。このため、エアフローメータ６０の検出値のばらつきを低減することができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
以下、図６を参照して、第２実施形態の吸着フィルタ組立体４０について第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４１】
図６に示すように、枠部４４のうち挿入凹部２４ａの外側に位置する部分には、フィルタエレメント５０の軸線方向に沿って延在する一対の柱部４５が形成されている。各柱部４５の幅は、固定部４３から離れる先端側ほど細くされている。そして、各柱部４５の基端は、ケース本体２０Ａの内面に固定される。
【００４２】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の筒形エアクリーナによれば、第１実施形態の効果（１）〜（５）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
（６）吸着フィルタ組立体４０は、吸着フィルタ４６の周縁に設けられた枠部４４を有している。枠部４４は、フィルタエレメント５０の軸線方向に沿って延在するとともに固定部４３から離れる先端側ほど幅の細くされた一対の柱部４５を有している。
【００４３】
こうした構成によれば、枠部４４における一対の柱部４５の幅が先端側ほど細くされているため、ケース本体２０Ａに固定された吸着フィルタ組立体４０をフィルタエレメント５０に内挿する際に柱部４５が干渉しにくくなる。したがって、フィルタエレメント５０が組み付けられたキャップ３０に対してケース２０を容易に組み付けることができる。
【００４４】
また、柱部４５の幅が基端側ほど太くされているため、柱部４５の剛性、ひいては吸着フィルタ４６の剛性を高めることができる。
更に、柱部４５の幅が基端側の幅に合わせて全体的に太く一定とされた構成に比べて、フィルタエレメント５０の内側を流れるエアの流れが柱部４５によって乱されにくくなる。このため、エアの圧力損失を低減することができる。
【００４５】
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・吸着フィルタ４６の両平面４６ａ，４６ｂがエアフローメータ６０の突出方向に対して交わるように吸着フィルタ４６を配置することもできる。
【００４６】
・例えば吸着フィルタ４６を構成するグラスファイバーネットを省略するなどしてその層構造を適宜変更してもよい。また、吸着層を構成する材料としては、蒸発燃料を吸着するものであればよく、ゼオライトなどの活性炭以外の吸着材を採用することもできる。
【００４７】
・吸着フィルタ４６をフィルタエレメント５０の中心軸線を通らないように配置することもできる。
・吸着フィルタ４６をフィルタエレメント５０の軸線方向に対して傾斜して配置することもできる。
【００４８】
・吸着フィルタ４６の形状を台形板状など長方形板状以外の形状に変更することもできる。
・ケース本体２０Ａの底壁２４と吸着フィルタ組立体４０の固定部４３との固定態様は、振動溶着に限定されず、接着やスナップフィットなど適宜変更することができる。
【００４９】
・吸着フィルタ組立体４０の固定部を環状にすることもできる。この場合、ケース本体２０Ａの底壁２４の内面に対して環状の固定部を全周にわたって固定すれば、ケース本体２０Ａに対して吸着フィルタ組立体４０を安定して固定することができる。
【００５０】
・吸着フィルタ４６自体の剛性が高い場合には、ケース本体２０Ａの底壁２４に対して吸着フィルタ４６を直接固定するようにしてもよい。
・吸着フィルタ４６の先端をキャップ３０の内部まで延在させることもできる。
【００５１】
・保持部材４１を樹脂成形する際に、吸着フィルタ４６をインサートすることにより一体に形成することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…エアクリーナ、１１…ハウジング、１２…周壁、１３…底壁、１４…対向壁、１５…インレット、１６…アウトレット、１６ａ…取付孔、２０…ケース、２０Ａ…ケース本体、２１…開口、２２…ケース周壁（周壁）、２３…ケースフランジ、２４…底壁、２４ａ…挿入凹部、２５…凹部、２７…内側突部、２９…外側突部、３０…キャップ、３２…開口、３３…キャップ周壁（周壁）、３４…キャップフランジ、３５ａ…凹部、３７…内側突部、３８…中間突部、３９…外側突部、４０…吸着フィルタ組立体、４１…保持部材、４１ａ…第１半割体、４１ｂ…第２半割体、４３…固定部、４４…枠部、４４ａ…収容部、４５…柱部、４６…吸着フィルタ、４６ａ，４６ｂ…平面、４７…周縁部、５０…フィルタエレメント、５１…濾過部、５２…第１シール部、５４…第２シール部、５５…環状突起、６０…エアフローメータ、Ｓ１，Ｓ２…空間。
【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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