(57)【要約】【課題】円筒状のフィルタエレメントの周方向への変位を規制することができる円筒形エアクリーナを提供する。【解決手段】円筒形エアクリーナ１１は、周壁１５にインレット１６が形成されたケース１２と、ケース１２における周壁１５の軸線方向の一端側の開口を覆うキャップ１３と、円筒状に丸められた状態で周方向の端部同士が接合された濾材２２と濾材２２の軸線方向の両端に接合された一対の円形の端板２３，２４とを有し、ケース１２及びキャップ１３の内部に収容されるフィルタエレメント１４と、ケース１２に形成されたアウトレット２０と、フィルタエレメント１４の軸線方向に配置され、キャップ１３と端板２４との両方に対してフィルタエレメント１４の周方向において係合し、キャップ１３に対するフィルタエレメント１４の周方向への変位を規制する規制部３２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の周壁に接線方向に延びるインレットが形成されたケースと、
前記ケースにおける前記周壁の軸線方向の一端側の開口を覆うキャップと、
円筒状に丸められた状態で周方向の端部同士が接合された濾材と当該濾材の軸線方向の両端に接合された一対の円形の端板とを有し、前記ケース及び前記キャップの内部に収容されるフィルタエレメントと、
前記ケースまたは前記キャップに形成され、前記フィルタエレメントの軸線方向に延びるアウトレットと、
前記フィルタエレメントの軸線方向に配置され、前記ケースまたは前記キャップと、前記端板との両方に対して前記フィルタエレメントの周方向において係合し、前記ケースまたは前記キャップに対する前記フィルタエレメントの周方向への変位を規制する規制部と、
を備えたことを特徴とする円筒形エアクリーナ。
【請求項２】
前記規制部は、前記ケースまたは前記キャップと、前記端板との両方に対して前記フィルタエレメントの軸線方向において係合し、前記ケースまたは前記キャップに対する前記フィルタエレメントの軸線方向への変位を規制することを特徴とする請求項１に記載の円筒形エアクリーナ。
【請求項３】
前記端板における中心を取り囲む位置には、第１貫通孔を有するブラケットが設けられ、
前記ケースまたは前記キャップにおける前記第１貫通孔と前記フィルタエレメントの軸線方向において対応する位置には、第２貫通孔が設けられ、
前記規制部は、前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔に着脱自在に挿嵌可能な弾性部材によって構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒形エアクリーナ。
【請求項４】
前記端板の径方向における前記第１貫通孔から前記端板の中心までの距離は、前記端板の半径の半分よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の円筒形エアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のケースと、ケースの開口を覆うキャップと、ケース及びキャップの内部に周方向への変位が規制された状態で収容される円筒状のフィルタエレメントとを備えた円筒形エアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の円筒形エアクリーナとして例えば特許文献１に示すものが知られている。こうした円筒形エアクリーナは、開口を有する有底円形箱状のケースと、ケースの開口を覆う有底円形箱状のキャップと、ケース及びキャップの内部に収容される円筒状のフィルタエレメントとを備えている。ケースの底壁中央部には軸線方向に延びる円筒状のアウトレットが突設され、ケースの周壁には接線方向に延びる円筒状のインレットが突設されている。
【０００３】
そして、上述のような円筒形エアクリーナでは、インレットを通じてケース内に流入したエアがケースの周壁の内周面に沿って旋回されながら中心軸線に向けて移動する際に、フィルタエレメントの濾材によってエアに含まれるダストが濾過される。ダストが除去されたエアは、アウトレットを通じてエアクリーナの外部に送出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５３３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のような円筒形エアクリーナでは、フィルタエレメントの濾材に継ぎ目があるため、フィルタエレメントとケースとの周方向における相対的な位置がずれると、ケース内のエアの流れが変化し、アウトレットの下流側に位置するエアの流量計の検出特性が変動しまう。これを受けて、上述のような円筒形エアクリーナでは、ケース内のエアの流れが変化することを抑制するべく、ケースの周壁の内周面に中心軸線に向けて突設された平板状の凸部をフィルタエレメントの端板に形成したスリット状の凹部に内嵌させることによって、フィルタエレメントの周方向の変位を規制している。
【０００６】
しかしながら、上述のような円筒形エアクリーナでは、ケース内でのエアの旋回が凸部によって妨げられるので、エアに含まれるダストが十分に拡散されない状態でフィルタエレメントの濾材によって濾過される。この結果、フィルタエレメントの濾材の局所にダストが集中するので、当該濾材におけるダストが集中する部分が短期間で目詰まりし、フィルタエレメントの寿命が短くなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、円筒状のフィルタエレメントの周方向への変位を規制することができる円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】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する円筒形エアクリーナは、円筒状の周壁に接線方向に延びるインレットが形成されたケースと、前記ケースにおける前記周壁の軸線方向の一端側の開口を覆うキャップと、円筒状に丸められた状態で周方向の端部同士が接合された濾材と当該濾材の軸線方向の両端に接合された一対の円形の端板とを有し、前記ケース及び前記キャップの内部に収容されるフィルタエレメントと、前記ケースまたは前記キャップに形成され、前記フィルタエレメントの軸線方向に延びるアウトレットと、前記フィルタエレメントの軸線方向に配置され、前記ケースまたは前記キャップと、前記端板との両方に対して前記フィルタエレメントの周方向において係合し、前記ケースまたは前記キャップに対する前記フィルタエレメントの周方向への変位を規制する規制部と、を備えたことを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、ケースまたはキャップに対するフィルタエレメントの周方向への変位を規制する規制部がフィルタエレメントの軸線方向に配置されているため、ケース及びキャップの内部でのエアの旋回が規制部によって妨げられない。このため、エアに含まれるダストが十分に拡散された状態でフィルタエレメントの濾材によって濾過される。この結果、フィルタエレメントの濾材の局所にダストが集中することがなくなるので、当該濾材が短期間で目詰まりすることもなくなる。したがって、フィルタエレメントの寿命を短くすることなく、円筒状のフィルタエレメントの周方向への変位を規制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、円筒状のフィルタエレメントの周方向への変位を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態における円筒形エアクリーナの分解斜視図。
【図２】同円筒形エアクリーナの断面図。
【図３】図２の３−３線矢視模式図。
【図４】図２の要部拡大図。
【図５】変更例の円筒形エアクリーナの要部拡大断面図。
【図６】変更例の円筒形エアクリーナの要部拡大断面図。
【図７】変更例の円筒形エアクリーナの要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、円筒形エアクリーナの一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、円筒形エアクリーナ１１は、略有底円形箱状のケース１２と、ケース１２よりも浅い略有底円形箱状のキャップ１３と、ケース１２及びキャップ１３の内部に収容される円筒状のフィルタエレメント１４とを備えている。
【００１３】
ケース１２の円筒状の周壁１５には、接線方向に延びる円筒状のインレット１６が突出するように形成されている。ケース１２における周壁１５の軸線方向の一端側の開口の外周縁には全周にわたってケース側フランジ１７が形成され、周壁１５の他端側は中心孔を有する端壁１８によって覆われている。端壁１８の内周縁には、軸線方向に延びる円筒状の外筒部１９が突設されている。
【００１４】
外筒部１９の先端部は内周側に向けて屈曲されており、その屈曲された部分の先端となる内周縁にはフィルタエレメント１４の軸線方向に延びる円筒状のアウトレット２０が外側及び内側に向けて突設されている。なお、アウトレット２０の下流側には、エアの流量を検出する図示しない流量計を備えたダクトが接続される。
【００１５】
キャップ１３の開口には、全周にわたってキャップ側フランジ２１が形成されている。キャップ１３は、その開口をケース１２における周壁１５の軸線方向の一端側の開口に合わせるようにしてケース１２の開口を覆う。すなわち、キャップ側フランジ２１をケース側フランジ１７に内嵌させることにより、ケース１２の開口がキャップ１３によって覆われる。なお、ケース１２及びキャップ１３は、例えば金属または硬質の合成樹脂によって構成することができる。
【００１６】
図１〜図３に示すように、フィルタエレメント１４は、所謂菊花形のものであり、長方形状の濾紙を襞折りするとともに円筒状に丸めた状態で周方向の端部同士を接合することにより形成された濾材２２と、濾材２２の軸線方向の両端に接合された一対の円形の端板２３，２４とを備えている。この場合、濾材２２は、フィルタエレメント１４の軸線方向に延びる折り線にて襞折りされている。本実施形態では、金属製のバインダ２５をかしめることによって濾材２２の周方向の端部同士が接合されている。濾材２２の外周及び内周は、通気性を有する筒状をなす網状の補強板２６によってそれぞれ覆われている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、一対の端板２３，２４のうち、一方の端板２３は中心孔を有しており、他方の端板２４は中心孔を有していない。一対の端板２３，２４は、半径が濾材２２の中心軸線と濾材２２の外周側の折り線との距離よりも若干大きく設定されており、濾材２２の軸線方向の両端を封止している。中心孔を有さない端板２４はキャップ１３の底壁２７の内面と対向するように配置され、中心孔を有した端板２３はケース１２の端壁１８の内面に当接している。
【００１８】
中心孔を有した端板２３の内周縁には、円筒状のシール部２８が突設されている。シール部２８は、外筒部１９の内周面とアウトレット２０の外周面との間に内嵌されている。なお、一対の端板２３，２４及びシール部２８は、例えばエラストマによって構成することができる。
【００１９】
図１及び図２に示すように、中心孔を有さない端板２４の外面における中心を取り囲む位置（中心以外の位置）には、第１貫通孔２９を有するブラケット３０が設けられている。本実施形態では、ブラケット３０が端板２４の外面における外周縁寄りの位置に配置されている。ブラケット３０は、例えばエラストマによって構成することができる。キャップ１３の底壁２７の内面における第１貫通孔２９とフィルタエレメント１４の軸線方向において対応する位置には、第２貫通孔３１が設けられている。第２貫通孔３１の径は、第１貫通孔２９の径よりも大きくなっている。
【００２０】
第１貫通孔２９及び第２貫通孔３１には、エラストマなどの弾性部材によって構成された略円柱状の規制部３２が着脱自在に挿嵌されている。規制部３２は、キャップ１３と、ブラケット３０を介した端板２４との両方に対してフィルタエレメント１４の周方向及び軸線方向の両方向において係合することで、キャップ１３に対するフィルタエレメント１４の周方向及び軸線方向の両方向への変位を規制しつつブラケット３０を介してフィルタエレメント１４を支持する。この場合、規制部３２は、フィルタエレメント１４に対してフィルタエレメント１４の軸線方向で隣り合う位置に配置される。
【００２１】
図４に示すように、規制部３２は、軸線方向の両端部にそれぞれテーパー面３３が形成されている。規制部３２における両テーパー面３３の内側には、第１貫通孔２９においてブラケット３０と嵌合する環状の第１凹部３４及び第２貫通孔３１においてキャップ１３の底壁２７と嵌合する環状の第２凹部３５が形成されている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、キャップ１３の底壁２７の内面上には、端板２４に接触することによって規制部３２と共にフィルタエレメント１４を支持する２つの円柱状をなす支持部３６が立設されている。第２貫通孔３１及び２つの支持部３６は、底壁２７の中心からの距離が等しく且つキャップ１３の周方向に等間隔となるように配置されている。
【００２３】
次に、円筒形エアクリーナ１１の作用について説明する。
図１及び図２に示すように、円筒形エアクリーナ１１を組み立てる場合には、まず、フィルタエレメント１４の端板２３をケース１２の開口に向かい合わせ、端板２３がケース１２の端壁１８の内面に当接するまでケース１２の内部にフィルタエレメント１４を挿入する。続いて、ケース１２からはみでたフィルタエレメント１４の一部をキャップ１３で覆うとともにキャップ側フランジ２１をケース側フランジ１７に内嵌させる。
【００２４】
このとき、第１貫通孔２９に第２貫通孔３１が軸線方向で対向するようにキャップ１３の周方向に位置を合わせる。続いて、ケース１２とキャップ１３とが離れたり周方向へ相対移動したりしないように図示しないロック機構によってケース１２とキャップ１３とを互いに固定する。
【００２５】
続いて、キャップ１３の外側から規制部３２を第２貫通孔３１に押し込むと、規制部３２が弾性変形しながら第２貫通孔３１を通って第１貫通孔２９に押し込まれる。すると、規制部３２の第１凹部３４が第１貫通孔２９においてブラケット３０と嵌合するとともに、規制部３２の第２凹部３５が第２貫通孔３１においてキャップ１３の底壁２７と嵌合する。これにより、キャップ１３に対するフィルタエレメント１４の周方向及び軸線方向への変位が規制部３２によって規制される。
【００２６】
このため、ケース１２及びキャップ１３と、フィルタエレメント１４のバインダ２５との周方向における位置関係が予め設定された所定の位置関係となる。したがって、ケース１２及びキャップ１３の内部におけるバインダ２５の位置がばらつくことが適切に回避され、バインダ２５の位置に起因して円筒形エアクリーナ１１内におけるエアの流れが変化することが抑制される。
【００２７】
また、規制部３２は、ケース１２及びキャップ１３の内部でのエアの旋回経路から外れた位置であるフィルタエレメント１４に対して軸線方向で隣り合う位置に配置されているため、ケース１２及びキャップ１３の内部でのエアの旋回を妨げない。このため、インレット１６から流入したエアは、フィルタエレメント１４の周りを周方向に円滑に旋回する。
【００２８】
これにより、エアに含まれるダストが十分に拡散された状態でフィルタエレメント１４の濾材２２によって濾過され、この濾過されたエアはアウトレット２０から図示しないダクトへと流れる。このとき、フィルタエレメント１４の濾材２２の局所にダストが集中することがなくなるので、濾材２２が短期間で目詰まりすることもなくなる。したがって、フィルタエレメント１４の寿命が短くなることもない。
【００２９】
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）円筒形エアクリーナ１１は、フィルタエレメント１４の軸線方向に配置され、キャップ１３とブラケット３０を介した端板２４との両方に対してフィルタエレメント１４の周方向において係合し、キャップ１３に対するフィルタエレメント１４の周方向への変位を規制する規制部３２を備えている。この構成によれば、キャップ１３に対するフィルタエレメント１４の周方向への変位を規制する規制部３２がフィルタエレメント１４の軸線方向に配置されているため、ケース１２及びキャップ１３の内部でのエアの旋回が規制部３２によって妨げられない。このため、エアに含まれるダストが十分に拡散された状態でフィルタエレメント１４の濾材２２によって濾過される。この結果、フィルタエレメント１４の濾材２２の局所にダストが集中することがなくなるので、濾材２２が短期間で目詰まりすることもなくなる。したがって、フィルタエレメント１４の寿命を短くすることなく、円筒状のフィルタエレメント１４の周方向への変位を規制することができる。
【００３０】
（２）円筒形エアクリーナ１１において、規制部３２は、キャップ１３とブラケット３０を介した端板２４との両方に対してフィルタエレメント１４の軸線方向において係合し、キャップ１３に対するフィルタエレメント１４の軸線方向への変位を規制する。この構成によれば、規制部３２が第１貫通孔２９及び第２貫通孔３１から抜けることを抑制できる。
【００３１】
（３）円筒形エアクリーナ１１において、規制部３２は、第１貫通孔２９及び第２貫通孔３１に着脱自在に挿嵌可能な弾性部材によって構成されている。この構成によれば、規制部３２を弾性変形させながら第１貫通孔２９及び第２貫通孔３１に対して挿抜するだけで、規制部３２によってフィルタエレメント１４の変位を規制したり、規制部３２によるフィルタエレメント１４の変位規制状態を解除したりすることができる。
【００３２】
（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・端板２４の径方向における第１貫通孔２９から端板２４の中心までの距離は、端板２４の半径の半分よりも短くするように構成してもよい。このようにすれば、端板２４の径方向における第１貫通孔２９から端板２４の中心までの距離が端板２４の半径の半分以上である場合に比べて、フィルタエレメント１４の周方向において規制部３２にかかる負荷を低減できる。
【００３３】
・図５に示すように、キャップ１３の底壁２７の内面に第２貫通孔３１の代わりに凸部４０を立設し、端板２４における凸部４０とフィルタエレメント１４の軸線方向において対応する位置に、ブラケット３０の代わりに凸部４０と嵌合する凹部４１ａを形成する有底箱状の凹部形成部４１を設けるようにしてもよい。この場合、凸部４０及び凹部４１ａによって規制部が構成される。
【００３４】
・図６に示すように、端板２４にブラケット３０の代わりに第２貫通孔３１に挿嵌されるピン４２を規制部として設けるようにしてもよい。
・図７に示すように、端板２４にブラケット３０の代わりに第２貫通孔３１に挿通される棒状のねじ部４３を設けるとともに、第２貫通孔３１からキャップ１３の外部に突出したねじ部４３の先端部にナット４４を螺合するようにしてもよい。この場合、ねじ部４３及びナット４４によって規制部が構成される。
【００３５】
・規制部３２は、必ずしもキャップ１３とブラケット３０を介した端板２４との両方に対してフィルタエレメント１４の軸線方向において係合させる必要はない。
・端板２３に第１貫通孔２９を有するブラケット３０を設け、ケース１２の端壁１８におけるフィルタエレメント１４の軸線方向で第１貫通孔２９と対応する位置に第２貫通孔３１を設け、第１貫通孔２９及び第２貫通孔３１に規制部３２を挿嵌するようにしてもよい。
【００３６】
・端板２３とケース１２の端壁１８の内面との間にエラストマなどのクッション材を介在させるようにしてもよい。
・濾材２２の内周及び外周にそれぞれ配置した補強板２６のうち少なくとも一方を省略してもよい。
【００３７】
・アウトレット２０は、キャップ１３に設けるようにしてもよい。
・ブラケット３０及び端板２４は、金属によって構成してもよい。
さらに、上記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
【００３８】
（イ）前記濾材の外周及び内周のうち少なくとも外周は、通気性を有する補強板によって覆われていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の円筒形エアクリーナ。
【００３９】
この構成によれば、濾材によるエアの濾過を妨げることなく、濾材を補強することができる。加えて、従来の特許文献１に記載の円筒形エアクリーナとは異なり、ケースの周壁の内周面に中心軸線に向けて突設された平板状の凸部が存在しないので、濾材の外周に配置した補強板が凸部と干渉することがない。このため、補強板の設計の自由度を向上することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１１…円筒形エアクリーナ、１２…ケース、１３…キャップ、１４…フィルタエレメント、１５…周壁、１６…インレット、２０…アウトレット、２２…濾材、２３，２４…端板、２９…第１貫通孔、３０…ブラケット、３１…第２貫通孔、３２…規制部、４０…規制部を構成する凸部、４１ａ…規制部を構成する凹部、４２…規制部を構成するピン、４３…規制部を構成するねじ部、４４…規制部を構成するナット。
【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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