(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流路に空気濾過用のエレメントと燃料蒸気を吸着する吸着材とを備える内燃機関用エアクリーナであって、
前記流路を構成する流路構成部材の表面には、その流路構成部材の表面に前記吸着材の粒子が混入された固化可能な流動体が塗布される際に、その流動体が流入する凹部が形成されており、前記流動体の固化により形成された吸着材層と前記流路構成部材とがその凹部の位置で係合していることを特徴とする内燃機関用エアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気の流路に空気濾過用のエレメントと燃料蒸気を吸着する吸着材とを備える内燃機関用エアクリーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料蒸気を吸着する吸着材を備える内燃機関用エアクリーナが特開昭５８−７２６６９号公報に記載されており、そのエアクリーナの概略縦断面図が図４に示されている。
エアクリーナ６０は、空気吸入口６２と空気排出口６４とが形成されたハウジング６５を備えており、そのハウジング６５内に空気を濾過するエレメント６７が取付けられている。また、ハウジング６５の内壁面には、活性炭により形成されたほぼ一定厚みの吸着板６８が接着剤により貼り付けられており、この吸着板６８によってエンジンの停止時に気化器等から洩れ出る燃料蒸気が吸着される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したエアクリーナ６０では、吸着板６８を接着剤によりハウジング６５の内壁面に貼り付ける方式のため、接着力の低下により吸着板６８が内壁面から経時的に剥がれ落ちるおそれがある。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、接着された吸着材が剥がれ落ち難い構造の内燃機関用エアクリーナを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、請求項１の発明によって解決される。
請求項１の発明は、空気の流路に空気濾過用のエレメントと燃料蒸気を吸着する吸着材とを備える内燃機関用エアクリーナであって、前記流路を構成する流路構成部材の表面には、その流路構成部材の表面に前記吸着材の粒子が混入された固化可能な流動体が塗布される際に、その流動体が流入する凹部が形成されており、前記流動体の固化により形成された吸着材層と前記流路構成部材とがその凹部の位置で係合している。
このように、流路構成部材の表面に形成された吸着材層とその流路構成部材とは凹部の位置で互いに係合しているため、流路構成部材に対する吸着材層の接着力が低下しても、その吸着材層が流路構成部材の表面から剥がれ落ちることがない。
ここで、流路構成部材は、内燃機関用エアクリーナにおいて空気の流路を構成する全ての部材を意味し、そのエアクリーナのハウジングのみならず、前記ハウジング内に収納されて空気の整流等を行う部材も含まれる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
以下、図１に基づいて本発明の実施形態１について説明する。ここで、図１（Ａ）は内燃機関用のエアクリーナの縦断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部矢視拡大図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【０００６】
エアクリーナ１はハウジング１０を備えている。ハウジング１０は、例えば合成樹脂による成形品であって、図１（Ａ）に示すように、インレットポート１２を有するロアハウジング１０ａと、アウトレットポート１４を有するアッパハウジング１０ｂとに分割されている。したがって、ロアハウジング１０ａの上面とアッパハウジング１０ｂの下面とはそれぞれ開放されており、個々の開放縁の間に後記するエレメント３０の外周枠３２を挟み込んで固定する構成になっている。
なお、ハウジング１０の周方向には、エレメント３０の外周枠３２を挟み込んだ状態でロアハウジング１０ａとアッパハウジング１０ｂとを連結する連結手段（図示されていない）が数ケ所に設けられている。
【０００７】
アッパハウジング１０ｂの内壁には、天井部分に複数（本実施の形態では三列）の補強用リブ１１が幅方向（紙面に対して直角方向）に形成されており、それらの補強用リブ１１の根元位置に、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、所定の間隔で複数の角形貫通穴１１ｈが形成されている。
同様に、ロアハウジング１０ａの内壁にも、底面部分に複数（本実施の形態では三列）の補強用リブ１３が幅方向に形成されており、それらの補強用リブ１３の根元位置に所定の間隔で複数の角形貫通穴１３ｈが形成されている。
【０００８】
アッパハウジング１０ｂ及びロアハウジング１０ａの内壁面は、燃料蒸気を吸着する活性炭等からなる吸着材層１７によって被われている。
吸着材層１７は、次の工程により形成される。先ず、アクリルベースの樹脂系エマルジョン内に粉末状の活性炭を混入させた溶液が製造される。次に、スプレーノズル等を使用してその溶液がアッパハウジング１０ｂ及びロアハウジング１０ａ（以下、ハウジング１０という）の内壁面に吹付けられる。これによって、溶液がほぼ一定の厚みでハウジング１０の内壁面に塗布されるとともに、その溶液が補強用リブ１１，１３の根元位置に形成された複数の角形貫通穴１１ｈ，１３ｈに流入する。即ち、補強用リブ１１，１３の表面及び裏面に塗布された溶液は、図１（Ｂ）に示すように、角形貫通穴１１ｈ，１３ｈを介して一体化する。なお、角形貫通穴１１ｈ，１３ｈのサイズは、前記溶液が表面張力により角形貫通穴１１ｈ，１３ｈの内部に満たされるような値に設定されている。
【０００９】
このようにして、ハウジング１０の内壁面に溶液が塗布された後、そのハウジング１０の内側が加熱され、溶液を構成するアクリル系樹脂のエマルジョンが架橋させられる。即ち、前記溶液が固化される。これによって、ハウジング１０の内壁面には活性炭等からなる吸着材層１７が形成される。前述のように、溶液は補強用リブ１１，１３の根元位置に形成された複数の角形貫通穴１１ｈ，１３ｈに流入するため、溶液が固化した状態で吸着材層１７とハウジング１０とは角形貫通穴１１ｈ，１３ｈの位置で係合する。このため、経時的に吸着材層１７とハウジング１０の内壁面との接着力が低下しても、吸着材層１７はそのハウジング１０から剥がれ落ちることはない。
【００１０】
前記アクリル系樹脂は、活性炭の細孔よりも粒子が大きいため活性炭の細孔内に侵入できず、燃料蒸気を吸着する際にそのアクリル系樹脂がほとんど障害となることはない。しかし、燃料蒸気は吸着材層１７の奥部まで侵入し難いため、燃料蒸気の吸着は実際には吸着材層１７の表面に露出した活性炭により行われる。
このように、上記したハウジング１０が本発明の流路構成部材に相当し、ハウジング１０の内壁面が本発明の流路構成部材の表面に相当する。また、ハウジング１０の補強用リブ１１，１３に形成された複数の角形貫通穴１１ｈ，１３ｈが本発明の流路構成部材の表面に形成された凹部に相当する。さらに、前記溶液が本発明の流動体に相当し、活性炭が本発明の吸着材に相当する。
【００１１】
前述のエレメント３０は、吸入空気を濾過する部材であり、一般に不織布によりエレメント本体３１が形成される。そして、そのエレメント本体３１の外周部には不織布で一体に成形された軟質シール部として機能する外周枠３２が設けられる。エレメント３０は、その外周枠３２がロアハウジング１０ａとアッパハウジング１０ｂとの開放縁の間で挟み込まれることにより、ハウジング１０内でほぼ水平に保持される。また、エレメント３０の外周枠３２はロアハウジング１０ａとアッパハウジング１０ｂとの開放縁の間で挟み込まれることにより、両者１０ａ，１０ｂ間をシールする。
【００１２】
次に、このように構成されたエアクリーナ１の作用説明を行う。
エンジンの停止時は、空気がエンジンに吸入されないため、エンジン内部に付着していた燃料が蒸発し、その燃料蒸気が吸気系を通ってアウトレットポート１４からハウジング１０内に洩れ出てくる。しかし、洩れ出た燃料蒸気はハウジング１０の内壁面に形成された吸着材層１７の活性炭によって効率的に吸着されるため、その燃料蒸気がハウジング１０の外に洩れ出ることがない。
【００１３】
エンジンの運転時は、インレットポート１２から流入した空気がエレメント３０で濾過され、濾過後の空気がアウトレットポート１４からエンジンに供給される。このように、エンジンの運転時にはハウジング１０に空気の流れが生じるが、前述のように、吸着材層１７はハウジング１０の内壁面に形成されているため、その吸着材層１７が空気の流れを妨げることはほとんどない。
【００１４】
上記したように本実施の形態に係るエアクリーナ１では、ハウジング１０の内壁面を被う吸着材層１７とそのハウジング１０とは角形貫通穴１１ｈ，１３ｈの位置で互いに係合するため、ハウジング１０に対する吸着材層１７の接着力が低下しても、その吸着材層１７がハウジング１０の内壁面から剥がれ落ち難くなる。このため、吸着材層１７を外側から支える部材等が不要になり、コスト低減を図ることができる。
なお、本実施の形態では、スプレーノズルを使用してハウジング１０の内壁面に吸着材層１７の溶液を塗布する例を示したが、ハウジング１０内に前記溶液を流し込んで内壁面に塗布する方法でも良い。
【００１５】
［実施の形態２］
以下、図２に基づいて本発明の実施形態２について説明する。ここで、図２（Ａ）は本実施の形態に係る内燃機関用エアクリーナの縦断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ部拡大図である。
本実施の形態に係るエアクリーナ４０は、実施形態１で説明したエアクリーナ１における角形貫通穴１１ｈ，１３ｈの形状、サイズ及び配置を変更したものであり、その他の構造は実施の形態１におけるエアクリーナ１と同じである。このため、実施形態１のエアクリーナ１と同じ部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００１６】
エアクリーナ４０は、アッパハウジング１０ｂの天井部分に複数の補強用リブ１１を有しており、それらの補強用リブ１１の間及び補強用リブ１１とアウトレットポート１４の間に複数の貫通穴４１ｈが形成されている。貫通穴４１ｈはほぼ等間隔で補強用リブ１１に沿って形成されている。
同様に、ロアハウジング１０ａの底面部分にも複数の補強用リブ１３が形成されており、それらの補強用リブ１３の間及び補強用リブ１３とインレットポート１２の間に複数の貫通穴４３ｈがその補強用リブ１３に沿ってほぼ等間隔で形成されている。なお、貫通穴４１ｈ，４３ｈの形状は丸形、角形、多角形等どのような形状であっても良い。
【００１７】
実施形態１で使用された溶液と等しい成分の溶液がハウジング１０の内壁面に塗布されると、その溶液は、図２（Ｂ）に示すように、貫通穴４１ｈ，４３ｈから押出され、表面張力でその位置に保持される。なお、貫通穴４１ｈ，４３ｈのサイズは、前記溶液が表面張力でそれらの貫通穴４１ｈ，４３ｈに止まる値に設定されている。したがって、加熱により溶液が固化すると、その溶液により形成された吸着材層１７とハウジング１０とはそれらの貫通穴４１ｈ，４３ｈの位置で係合する。即ち、貫通穴４１ｈ，４３ｈが本発明の流路構成部材の表面に形成された凹部として機能する。
【００１８】
このように、吸着材層１７とハウジング１０とがそれらの貫通穴４１ｈ等の位置で係合するため、経時的に吸着材層１７とハウジング１０との内壁面との接着力が低下しても、吸着材層１７はハウジング１０から剥がれ落ちることはない。また、貫通穴４１ｈ，４３ｈの加工は、角形貫通穴１１ｈ,１３ｈの加工のように特殊なスライド型が不要となるため、容易に行うことができる。
【００１９】
［実施の形態３］
以下、図３に基づいて本発明の実施形態３について説明する。図３（Ａ）は本実施の形態に係る内燃機関用エアクリーナの縦断面図、図３（Ｂ）はＡ図のＢ−Ｂ矢視断面図である。
本実施の形態に係るエアクリーナ５０は、ハウジング１０の内壁面に吸着材層１７を形成する代わりに、アウトレットポート１４に設けられたエアフローメータ５２の整流板５４の表面に吸着材層１７を形成したものである。ここで、エアクリーナ５０の基本構成は、実施形態１におけるエアクリーナ１と同じであるため、実施形態１のエアクリーナ１と同じ部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２０】
整流板５４は、図３（Ｂ）に示すように、格子状に組まれた四枚の薄板５５から構成されており、それらの薄板５５がアウトレットポート１４の流路に沿って配置されている。さらに、各々の薄板５５のほぼ中央には、それらの薄板５５の表面から裏面に貫通する貫通穴５５ｈが形成されている。
整流板５４の薄板５５の全体に実施形態１で使用された溶液が塗布されると、その溶液が貫通穴５５ｈに流入し、薄板５５の表面の溶液と薄板５５の裏面の溶液とはその貫通穴５５ｈを介して一体化する。
【００２１】
このため、加熱により溶液が固化すると、その溶液により形成された吸着材層１７と整流板５４の薄板５５とは貫通穴５５ｈの位置で係合する。このため、経時的に吸着材層１７と整流板５４の薄板５５との接着力が低下しても、吸着材層１７が整流板５４から剥がれ落ちることはない。即ち、整流板５４の薄板５５が本発明の流路構成部材に相当し、薄板５５の貫通穴５５ｈが本発明の流路構成部材の表面に形成された凹部として機能する。
なお、整流板５４の薄板５５にのみ吸着材層１７を形成する例を示したが、整流板５４とアウトレットポート１４の内壁面との双方に吸着材層１７を形成しても良い。また、各薄板５５に複数の貫通穴５５ｈを形成しても良い。
【００２２】
このように本実施の形態に係るエアクリーナ５０では、ハウジング１０の内壁面全体に吸着材層１７を形成しなくても良くなるため、吸着材層１７の形成作業が容易になる。
ここで、実施形態１〜３においては、貫通穴により凹部を形成する例を示したが、窪みにより凹部を形成しても良い。
また、実施形態１、２においては、ハウジング１０の内壁面全体に吸着材層１７を形成する例を示したが、アッパハウジング１０ｂの内壁面にのみ吸着材層１７を形成しても良い。
また、吸着材層１７を形成する溶液をアクリルベースの樹脂系エマルジョンを使用する例を示したが、他の樹脂系エマルジョンを使用することも可能である。
【００２３】
なお、本実施の形態により把握される発明であって特許請求の範囲に記載されていない発明を以下に追記する。
（１）  空気の流路に空気濾過用のエレメントと燃料蒸気を吸着する吸着材とを備える内燃機関用エアクリーナの製造方法であって、
前記流路を構成する流路構成部材の表面に凹部を形成する工程と、
前記流路構成部材の表面に前記吸着材の粒子が混入された固化可能な流動体を塗布し、その流動体を凹部に流入させる工程と、
前記流路構成部材の表面に塗布された前記流動体を固化させる工程と、
を有することを特徴とする内燃機関用エアクリーナの製造方法。
（２）  流動体は、樹脂系エマルジョン内に活性炭粉末を混入させた溶液であることを特徴とする内燃機関用エアクリーナの製造方法。このため、吸着材層を良好に形成できる。
（３）  加熱することにより、流路構成部材の表面に塗布された流動体を固化させることを特徴とする内燃機関用エアクリーナの製造方法。
（４）  凹部は、流路構成部材に形成された貫通穴であることを特徴とする内燃機関用エアクリーナ。このため、凹部を容易に形成できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によると、流路構成部材に対する吸着材層の接着力が低下しても、その吸着材層が流路構成部材の表面から剥がれ難くなるため、吸着材層を外側から支える部材が不要になり、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１における内燃機関用エアクリーナの縦断面図（Ａ図）、Ａ図のＢ部矢視拡大図（Ｂ図）及びＢ図のＣ‐Ｃ矢視断面図（Ｃ図）である。
【図２】本発明の実施形態２における内燃機関用エアクリーナの縦断面図（Ａ図）及びＡ図のＢ部矢視拡大図（Ｂ図）である。
【図３】本発明の実施形態３における内燃機関用エアクリーナの縦断面図（Ａ図）、Ａ図のＢ‐Ｂ矢視断面拡大図（Ｂ図）である。
【図４】従来の内燃機関用エアクリーナの縦断面図である。
【符号の説明】
１      エアクリーナ（内燃機関用エアクリーナ）
１０    ハウジング（流路構成部材）
１１    補強用リブ
１１ｈ  角形貫通穴（凹部）
１３    補強用リブ
１３ｈ  角形貫通穴（凹部）
１７    吸着材層
３０    エレメント
４１ｈ  貫通穴（凹部）
４３ｈ  貫通穴（凹部）
５４    整流板（流路構成部材）
５５    薄板（流路構成部材）
５５ｈ  貫通穴（凹部）
【図１】
0004378850.tif 000002
【図２】
0004378850.tif 000003
【図３】
0004378850.tif 000004
【図４】
0004378850.tif 000005