(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。キャップ３０は、底壁１３及びアウトレットを有するキャップ本体３１と、吸着フィルタ４６及び吸着フィルタ４６と一体に形成されるとともに底壁１３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。【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、
前記キャップは、前記底壁及び前記アウトレットを有するキャップ本体と、前記吸着フィルタ及び前記吸着フィルタと一体に形成されるとともに前記底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、
内燃機関の筒形エアクリーナ。
【請求項２】
前記固定部は、環状をなしており、全周にわたって前記底壁の内面に固定されている、
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３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、前記キャップは、前記底壁及び前記アウトレットを有するキャップ本体と、前記吸着フィルタ及び前記吸着フィルタと一体に形成されるとともに前記底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。
【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、吸着フィルタ組立体は吸着フィルタ及び固定部を有するものとされ、キャップ本体はアウトレットを有するものとされている。このため、吸着フィルタの必要な仕向地用のエアクリーナに対してはキャップ本体に吸着フィルタ組立体を設定する一方、吸着フィルタの不要な仕向地用のエアクリーナに対してはキャップ本体に吸着フィルタ組立体を設定しない、すなわちキャップ本体自身をキャップ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の構成が簡単になるとともに、吸着フィルタの有無にかかわらずキャップ本体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】第１実施形態の吸着フィルタ組立体を示す斜視図。
【図４】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５】第２実施形態の吸着フィルタ組立体を構成する保持部材と吸着フィルタとを互いに離間して示す分解斜視図。
【図６】第３実施形態の筒形エアクリーナについて、吸着フィルタ組立体及びエアフローメータを中心とした断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、図１〜図４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の端面には、複数の突起５３が周方向に間隔をおいて一体に形成されている。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。
【００１６】
＜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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
図１及び図２（ａ）に示すように、ケース２０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。
【００１９】
図１に示すように、底壁２４の内面には、いずれも円環状の内側突部２７、中間突部２８、及び外側突部２９が、ケース２０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、及び中間突部２８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の複数の突起５３がそれぞれ内嵌されている。凹部２５における底壁２４の内面に対して、突起５３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。
【００２０】
外側突部２９は、内側突部２７及び中間突部２８よりも開口２１に向けて突出している。外側突部２９の内周面は、第１シール部５２の外周面に対して径方向に間隔をおいて対向している。
【００２１】
ケース２０は、硬質樹脂材料により形成されている。
＜キャップ３０＞
図１及び図２（ｂ）に示すように、キャップ３０は、キャップ本体３１と、吸着フィルタ組立体４０とを備えている。
【００２２】
図１に示すように、キャップ本体３１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本体３１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。
【００２３】
底壁１３の内面には、いずれも円環状の中間突部３８及び外側突部３９が、キャップ本体３１の中心軸線を中心に同心円状にて形成されている。外側突部３９は、中間突部３８よりも開口３２に向けて突出している。
【００２４】
キャップ本体３１は、硬質樹脂材料により形成されている。
図１、図３及び図４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、吸着フィルタ４６を保持するとともにキャップ本体３１に固定される保持部材４１とを備えている。
【００２５】
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。
【００２６】
図１及び図３に示すように、保持部材４１は、略円環状の固定部４３を有している。固定部４３の外径は、中間突部３８の内径よりも僅かに小さく設定されている。固定部４３の内面には、環状の内側突部４３ｂが形成されている。
【００２７】
図１、図２（ｂ）及び図３に示すように、保持部材４１は、固定部４３のうち内側に向けてそれぞれ突出した一対の対向部位４３ａの間を連結するとともにアウトレット１６とは反対側に向けて突出する長方形環状の枠部４４を有している。
【００２８】
枠部４４の外縁には、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。なお、本実施形態では、柱部４５の幅が、柱部４５の延在方向において一定とされている。
【００２９】
図４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。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。
【００３０】
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。
【００３１】
図１に示すように、固定部４３は、底壁１３の内面に対して全周にわたって固定されている。なお、固定部４３と底壁１３とは振動溶着などにより接合されている。
固定部４３の内面、内側突部４３ｂの外周面、及び中間突部３８の内周面によって環状の凹部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における固定部４３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。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。
【００３２】
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。
図２（ｂ）に示すように、フィルタエレメント５０の濾過部５１及び第２シール部５４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】
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。
【００３４】
こうした構成によれば、フィルタエレメント５０の濾過部５１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、エアの圧力損失を低減することができる。
【００３５】
（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。キャップ３０は、底壁１３及びアウトレット１６を有するキャップ本体３１と、吸着フィルタ４６及び吸着フィルタ４６と一体に形成されるとともに底壁１３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。
【００３６】
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、キャップ本体３１はアウトレット１６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に対してはキャップ本体３１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に対してはキャップ本体３１に吸着フィルタ組立体４０を設定しない、すなわちキャップ本体３１自身をキャップ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キャップ本体３１の共通化を図ることができる。
【００３７】
（３）固定部４３は、円環状をなしており、全周にわたって底壁１３の内面に固定されている。
こうした構成によれば、キャップ本体３１に対して吸着フィルタ組立体４０を確実に固定することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
以下、図５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。
【００３９】
図５に示すように、本実施形態の保持部材４１は、第１実施形態と同様にして、固定部４３、枠部４４、及び柱部４５を有している。ただし、本実施形態の保持部材４１は、２つの半割体４１ａ，４１ｂからなるのではなく、一体成形されている。また、一対の柱部４５の幅は、固定部４３から離れる先端側ほどそれぞれ細くされている。
【００４０】
吸着フィルタ４６の周縁部４７を枠部４４の外面に接合することにより、吸着フィルタ組立体４０が形成される。
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）〜（３）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
【００４１】
（４）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。
【００４２】
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、吸着フィルタ組立体４０に対してフィルタエレメント５０を外挿する際に柱部４５が干渉しにくくなる。したがって、吸着フィルタ組立体４０が一体化されたキャップ３０に対してフィルタエレメント５０を容易に組み付けることができる。
【００４３】
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。
【００４４】
＜第３実施形態＞
以下、図６を参照して、第３実施形態のエアクリーナ１０について第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４５】
図６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。
【００４６】
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）〜（３）に加えて、新たに以下に示す効果が得られるようになる。
（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。
【００４７】
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。
【００４８】
＜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。
・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。
【００４９】
・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。
【００５０】
・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。
・吸着フィルタ組立体４０の固定部４３は、キャップ本体３１の底壁１３の内面に固定されるものであればよく、例えば枠部４４からそれぞれ延出された複数の脚形状をなすものなど略円環状以外の形状に適宜変更することができる。
【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、２１…開口、２２…ケース周壁（周壁）、２３…ケースフランジ、２４…底壁、２５…凹部、２７…内側突部、２８…中間突部、２９…外側突部、３０…キャップ、３１…キャップ本体、３２…開口、３３…キャップ周壁（周壁）、３４…キャップフランジ、３５ａ…凹部、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、４３ａ…対向部位、４３ｂ…内側突部、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、５３…突起、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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