(57)【要約】【課題】ガスの逆流が生じたときにそのガス圧によりフィルタエレメントを介して付勢部材が変形しその機能を失うのを防止することができるエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造を提供する。【解決手段】エアクリーナ１０は、被濾過ガスを吸入する吸気口１２を備えた第１ケース１１と、清浄ガスを流出させる送気口１７を備えた第２ケース１４とが連結部１３，１５で連結され、第１ケース１１内にフィルタエレメント１６が配置されている。フィルタエレメント１６端部の係合部１９は第２連結部１５にシール材２０を介して係合してフィルタエレメント１６の移動が規制され、第１ケース１１内面に設けられた押圧バネ２８がフィルタエレメント１６を下流側へ付勢する。第１ケース１１の内面には、ガスの逆流時にフィルタエレメント１６の上流側への移動により押圧バネ２８が移動してその機能を失うのを規制する複数の規制リブ２９が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被濾過ガスを吸入する吸気口を備えた第１ケースと、清浄ガスを流出させる送気口を備えた第２ケースとが連結部で連結されて構成され、第１ケース内にはガスの上流側から下流側への流れ方向と交差するようにフィルタエレメントが配置されるとともに、該フィルタエレメント端部の係合部が第２ケースの連結部にシール材を介して係合することによりフィルタエレメントの上流側から下流側への移動が規制され、かつフィルタエレメントを上流側から下流側へ付勢する付勢部材を備えたエアクリーナにおいて、
前記第１ケースの内面には、ガスの逆流が生じたときにそのガス圧に基づくフィルタエレメントの上流側への移動によって付勢部材が上流側へ移動してその機能を失うのを規制する規制部材を備えていることを特徴とするエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造。
【請求項２】
前記規制部材は、第１ケース内面に突設されてフィルタエレメントの係合部を支持する複数の規制突起であることを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造。
【請求項３】
前記規制部材は、第１ケースの側壁が内側へ凹設されフィルタエレメントの係合部を支持する複数の規制凸部であることを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造。
【請求項４】
前記第１ケースにはフィルタエレメントを第１ケース内に挿入するための蓋体が開閉可能に設けられ、該蓋体の内面に少なくとも１つの規制突起が設けられ、蓋体を開けてフィルタエレメントを第１ケース内に挿入した後、蓋体を閉じるときに規制突起がフィルタエレメントを押圧してフィルタエレメントの第１ケース内へ押し入れるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造。
【請求項５】
前記蓋体の内面には付勢部材が支持され、蓋体を開けてフィルタエレメントを第１ケース内に挿入した後、蓋体を閉じるときに付勢部材がフィルタエレメントを受承するようにしてフィルタエレメントの第１ケース内への挿入を補助するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンの吸気系統に配置され、エンジンの燃焼室に吸引される空気を清浄化するためのエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のエンジンの吸気系統に配置されるエアクリーナは、そのケースに設けられた吸気口から吸入された空気をフィルタエレメントにより濾過した後、清浄な空気を送気口からエンジンの燃焼室に送ることができるように構成されている。
【０００３】
この種のエアクリーナとしては、例えば特許文献１に記載の構造を有するものが知られている。すなわち、かかるエアクリーナはハウジングと、該ハウジング内側に突設された複数の弾性部材によって押圧固定されるエレメントとを有し、該エレメントをハウジング内に収納するための開口部がハウジングの壁面に設けられ、該開口部の開閉する蓋体がハウジングに対して枢着されて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているエアクリーナにおいては、エレメントの装着状態においてバックファイヤが発生したとき、エレメントより下流側からの高圧ガスの逆流によりエレメントが上流側へ移動して弾性部材を上流側へ変形させる。このとき、エレメントの移動量が大きくなって弾性部材が復元されないほど変形した場合には、つまり永久変形した場合には、その後弾性部材はエレメントを上流側へ付勢することができなくなる。
【０００６】
その結果、ハウジングに設けられたシール用のガスケットとエレメントとの間に隙間が生じ、ガスケットに基づくシール性能が発現されなくなる。従って、ガスケットとエレメントとの間の隙間からガス漏れが発生し、エレメントにより濾過されない空気がそのままエンジンの燃焼室に送られる事態を招くおそれがあるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、ガスの逆流が生じたときにそのガス圧によりフィルタエレメントを介して付勢部材が変形しその機能を失うのを防止することができるエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造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に、請求項１に記載の発明のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造では、エアクリーナが被濾過ガスを吸入する吸気口を備えた第１ケースと、清浄ガスを流出させる送気口を備えた第２ケースとが連結部で連結されて構成され、第１ケース内にはガスの上流側から下流側への流れ方向と交差するようにフィルタエレメントが配置されるとともに、該フィルタエレメント端部の係合部が第２ケースの連結部にシール材を介して係合することによりフィルタエレメントの上流側から下流側への移動が規制され、かつフィルタエレメントを上流側から下流側へ付勢する付勢部材を備えている。そして、第１ケースの内面には、ガスの逆流が生じたときにそのガス圧に基づくフィルタエレメントの上流側への移動によって付勢部材が上流側へ移動してその機能を失うのを規制する規制部材を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造は、請求項１に係る発明において、前記規制部材は、第１ケース内面に突設されてフィルタエレメントの係合部を支持する複数の規制突起であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造は、請求項１に係る発明において、前記規制部材は、第１ケースの側壁が内側へ凹設されフィルタエレメントの係合部を支持する複数の規制凸部であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造は、請求項２に係る発明において、前記第１ケースにはフィルタエレメントを第１ケース内に挿入するための蓋体が開閉可能に設けられ、該蓋体の内面に少なくとも１つの規制突起が設けられ、蓋体を開けてフィルタエレメントを第１ケース内に挿入した後、蓋体を閉じるときに規制突起がフィルタエレメントを押圧してフィルタエレメントの第１ケース内へ押し入れるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造は、請求項４に係る発明において、前記蓋体の内面には付勢部材が支持され、蓋体を開けてフィルタエレメントを第１ケース内に挿入した後、蓋体を閉じるときに付勢部材がフィルタエレメントを受承するようにしてフィルタエレメントの第１ケース内への挿入を補助するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
本発明のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造では、第１ケースの内面にはガスの逆流が生じたときにそのガス圧に基づくフィルタエレメントの上流側への移動によって付勢部材が上流側へ移動してその機能を失うのを規制する規制部材が設けられている。このため、例えばエンジンのバックファイヤによって下流側から上流側への高圧ガスの逆流が生じ、そのガス圧に基づいてフィルタエレメントが上流側へ移動したときには、フィルタエレメントが規制部材で受け止められる。従って、フィルタエレメントの上流側への移動に基づく付勢部材の過度の変形が抑えられ、付勢部材の機能が維持される。
【００１４】
よって、本発明のエアクリーナにおけるフィルタエレメントの保持構造によれば、ガスの逆流が生じたときにそのガス圧によりフィルタエレメントを介して付勢部材が変形しその機能を失う事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態におけるエアクリーナを示す断面図。
【図２】エアクリーナの蓋体を開けた状態で第１ケース内へフィルタエレメントを挿入した後蓋体を閉じ始め、フィルタエレメントを規制リブで押圧しながら第１ケース内へ挿入する状態を示す断面図。
【図３】図２の状態からさらに蓋体を閉じ、フィルタエレメントを蓋体内面の押圧バネで受承しながら第１ケース内へ挿入する状態を示す断面図。
【図４】本発明の別例を示すエアクリーナの断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の規制部材の別例を示す要部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図３に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、エアクリーナ１０を構成する上流側（図１の下側）の第１ケース１１の上流側端には被濾過ガス（空気）を吸入する吸気口１２が設けられるとともに、下流側端は開放されている。第１ケース１１の下流側端の周縁には第１連結部１３が設けられ、該第１連結部１３はエアクリーナ１０を構成する下流側の第２ケース１４の上流側端の周縁に設けられた第２連結部１５に溶着等の手段により隙間のないように連結されている。第２ケース１４の上流側端は開放されて前記第１ケース１１の下流側端に連通され、下流側端にはフィルタエレメント１６で清浄化された清浄ガスを流出させる送気口１７が設けられている。
【００１７】
前記第１ケース１１内の下流側にはフィルタエレメント１６が上流側から下流側へのガスの流れに対して交差するように配置され、その端部の外枠としての係合部１９がシール材２０を介して第２ケース１４の第２連結部１５に係合することにより、フィルタエレメント１６の下流側への移動が防止されている。シール材２０は、フィルタエレメント１６の係合部１９と第２ケース１４の第２連結部１５との間を密封する。
【００１８】
フィルタエレメント１６は、吸気口１２から第１ケース１１内に吸入された被濾過ガスを濾過して清浄化し、清浄ガスを第２ケース１４内へ流出させるようになっている。このフィルタエレメント１６は、濾紙、不織布等により形成された濾材シート２１が襞状（プリーツ状）に折曲げて形成され、襞の山部（反対側から見れば谷部）２２が連なるように構成されている。該フィルタエレメント１６の周囲は、変形防止枠２３で支持され、この変形防止枠２３の端部に前記係合部１９が設けられている。
【００１９】
第１ケース１１の周壁の一部には開口部２４が設けられ、その開口部２４を塞ぐように第１ケース１１の一部を構成する蓋体２５がヒンジ部２６を中心にして回動可能に支持されている。該蓋体２５の端部２５ａには、第１ケース１１の開口部２４を形成する端縁部１１ａとの間を密封するためのシール部材２７が装着されている。なお、蓋体２５の端部２５ａと第１ケース１１の開口部２４を形成する端縁部１１ａとの間は図示しないクランプ金具で連結されるようになっている。第１ケース１１の内面及び蓋体２５の内面にはフィルタエレメント１６の上流側端面（変形防止枠２３）を上流側から下流側へ付勢して、シール材２０を第２連結部１５に密封状態で当接させる付勢部材としての押圧バネ２８が取着されている。
【００２０】
第１ケース１１及び蓋体２５の内面におけるフィルタエレメント１６の係合部１９より若干上流側には、規制突起としての規制リブ２９が突出形成され、フィルタエレメント１６がエンジンのバックファイヤ等による下流側から上流側へのガス圧を受けたときにフィルタエレメント１６の上流側への移動を規制するように構成されている。この規制リブ２９により押圧バネ２８に過度の負荷を及ぼさないようにして押圧バネ２８の機能を維持するようになっている。なお、規制リブ２９は、本実施形態では第１ケース１１の４隅部に設けられている。該規制リブ２９と係合部１９との間の間隔は、押圧バネ２８の弾性性能、係合部１９と第２連結部１５との間の密封性能等を考慮して設定される。
【００２１】
図２に示すように、蓋体２５の内面に突出形成された規制リブ２９は、第１ケース１１の開口部２４からフィルタエレメント１６を第１ケース１１内に挿入した後、蓋体２５を閉じるときにフィルタエレメント１６の係合部１９を押圧してフィルタエレメント１６を第１ケース１１内へ押し入れるように構成されている。また、図３に示すように、前記押圧バネ２８は、蓋体２５を開けてフィルタエレメント１６を第１ケース１１内に挿入した後、蓋体２５を閉じるときにフィルタエレメント１６の上流側部を受承してフィルタエレメント１６の第１ケース１１内への挿入を補助するように構成されている。
【００２２】
次に、エアクリーナ１０におけるフィルタエレメント１６の保持構造についてその作用を説明する。
さて、図２に示すように、フィルタエレメント１６を第１ケース１１内に収容する場合には、蓋体２５を開けた状態でフィルタエレメント１６を第１ケース１１の開口部２４から第１ケース１１内に挿入し、その先端上流部が第１ケース１１の内面に設けられた押圧バネ２８上に支持されるようにする。続いて、蓋体２５を閉じ始めると、蓋体２５内面に突出形成された規制リブ２９がフィルタエレメント１６の後端側係合部１９の端面を押圧するため、フィルタエレメント１６が第１ケース１１内へ押し入れられる。
【００２３】
図３に示すように、蓋体２５をさらに閉じていくと、蓋体２５に設けられた押圧バネ２８がフィルタエレメント１６の上流側部に触れ、フィルタエレメント１６を受け止めながら規制リブ２９によってフィルタエレメント１６が第１ケース１１の内奥部へと挿入される。その後、図１に示すように、蓋体２５を閉じ終わると、フィルタエレメント１６の先端側係合部１９の端面及び後端側係合部１９の端面が第１ケース１１の内面に到るとともに、先端側係合部１９及び後端側係合部１９の下流側端面がシール材２０を介して第２ケース１４の第２連結部１５に密接される。同時に、フィルタエレメント１６の上流側端面が押圧バネ２８によって上流側へ押圧されるように付勢される。従って、フィルタエレメント１６が第１ケース１１内に収容され、フィルタエレメント１６の係合部１９と第２ケース１４の第２連結部１５との間がシール材２０で密封される。
【００２４】
このようにしてフィルタエレメント１６が組付けられたエアクリーナ１０を使用する場合には、第１ケース１１の吸気口１２から被濾過ガスが第１ケース１１内に吸入され、その被濾過ガスがフィルタエレメント１６を通過する際に清浄化される。フィルタエレメント１６で清浄化された清浄ガスは第２ケース１４の送気口１７からエンジンの燃焼室へ送られる。
【００２５】
この場合、バックファイヤが生じると高圧ガスが逆流し、そのガス圧でフィルタエレメント１６が上流側へ押圧される。このとき、図１の二点鎖線で示すように、フィルタエレメント１６の係合部１９は規制リブ２９に係合することから、フィルタエレメント１６はそれ以上上流側へは移動しない。そのため、押圧バネ２８はフィルタエレメント１６の変位に基づいて若干上流側へ移動しても、それによってその機能が損なわれるまで変形することはない。その後、バックファイヤが収まったときには、押圧バネ２８の付勢力によりフィルタエレメント１６は速やかに元の位置に戻される。従って、フィルタエレメント１６による濾過機能が適正に働き、エアクリーナ１０はその機能を維持することができる。
【００２６】
以上のように構成された実施形態により発揮される効果について以下にまとめて説明する。
(1)  本実施形態のエアクリーナ１０におけるフィルタエレメント１６の保持構造では、第１ケース１１内にはフィルタエレメント１６が配置されるとともに、該フィルタエレメント１６を上流側から下流側へ付勢する押圧バネ２８が支持され、かつ該押圧バネ２８が上流側へ過度に移動しないように規制する規制リブ２９が設けられている。
【００２７】
このため、例えばエンジンのバックファイヤによってガスの逆流が生じ、そのガス圧によってフィルタエレメント１６が上流側へ移動したときにはその移動が規制リブ２９で受け止められる。従って、フィルタエレメント１６の上流側への移動に基づく押圧バネ２８の過度の変形が抑えられ、押圧バネ２８の機能が維持される。
【００２８】
よって、フィルタエレメント１６の保持構造によれば、ガスの逆流が生じたときに押圧バネ２８が異常に変形してその機能を失う事態を効果的に防止することができ、エアクリーナ１０の濾過機能を長期間に亘って良好に持続させることができる。
【００２９】
(2)  前記複数の同一形状を有する規制リブ２９を、第１ケース１１の内面及び蓋体２５の内面に突設させてフィルタエレメント１６の係合部１９を支持するように形成することにより、簡単な構成で押圧バネ２８がその機能を失うのを防止することができる。
【００３０】
(3)  第１ケース１１にはフィルタエレメント１６を第１ケース１１内に挿入するための蓋体２５を開閉可能に設け、その蓋体２５の内面に規制リブ２９を設けることにより、蓋体２５を閉じるときにフィルタエレメント１６を規制リブ２９で押圧し、フィルタエレメント１６を第１ケース１１内へ円滑に押し入れることができる。
【００３１】
(4)  前記蓋体２５の内面に押圧バネ２８を支持し、蓋体２５を開けてフィルタエレメント１６を第１ケース１１内に挿入した後、蓋体２５を閉じるときに押圧バネ２８がフィルタエレメント１６を受承するように構成されている。このため、フィルタエレメント１６の第１ケース１１内への挿入を補助することができる。
【００３２】
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・  図４に示すように、規制部材は、第１ケース１１の側壁の一部又は全体が内側へ凹設されてフィルタエレメント１６の係合部１９を支持する複数の規制凸部３０であってもよい。この場合、フィルタエレメント１６が上流側へ移動したとき、その係合部１９が規制凸部３０に係合することから、押圧バネ２８が過度に変形してその機能を失うのを規制することができる。
【００３３】
・  図５（ａ）に示すように、前記実施形態の規制リブ２９を、断面直角三角形状をなす三角板状に形成することができる。この場合、規制リブ２９の上流側への圧力に対する強度を向上させることができ、フィルタエレメント１６が上流側へ移動してその係合部１９が規制リブ２９に当ったときその圧力を十分に受け止めることができる。
【００３４】
・  図５（ｂ）に示すように、前記実施形態の規制リブ２９を断面Ｌ字状に形成し、フィルタエレメント１６の係合部１９の屈曲片３１に係合可能に構成することができる。この場合、フィルタエレメント１６が上流側へ移動したとき、フィルタエレメント１６の屈曲片３１が規制リブ２９に係合することから、フィルタエレメント１６が規制リブ２９から外れることなく、フィルタエレメント１６による押圧バネ２８の変形を効果的に防止することができる。
【００３５】
・  前記実施形態において、蓋体２５の内面に押圧バネ２８を複数設け、それらの複数の押圧バネ２８によりフィルタエレメント１６を第１ケース１１内に挿入する際に安定した状態でフィルタエレメント１６を挿入することができるように構成することもできる。
【００３６】
・  前記実施形態において、規制リブ２９を四角柱状、円柱状、四角枠状、円弧状等の形状に形成することもできる。
・  前記実施形態において、規制リブ２９を第１ケース１１の周方向に３箇所又は５箇所以上設けることができ、或いは第１ケース１１の全周に設けることも可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…エアクリーナ、１１…第１ケース、１２…吸気口、１３…第１連結部、１４…第２ケース、１５…第２連結部、１６…フィルタエレメント、１７…送気口、１９…係合部、２０…シール材、２５…蓋体、２８…付勢部材としての押圧バネ、２９…規制部材としての規制リブ、３０…規制部材としての規制凸部。
【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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