特許 7428147 エアクリーナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-29

(45)【発行日】2024-02-06

(54)【発明の名称】エアクリーナ

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/024 20060101AFI20240130BHJP

   F16B 2/24 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

F02M35/024 511B

F16B2/24 D

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021001532

(22)【出願日】2021-01-07

(65)【公開番号】P2022106494

(43)【公開日】2022-07-20

【審査請求日】2023-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】後村 卓嗣

(72)【発明者】

【氏名】宮田 ひまわり

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２４７３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３７４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－８０６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１６８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３１３６９７８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第６４３９４９３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】実開昭５７－４２１５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平４－７９９５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平６－７６７０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００４３３６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３５／０２４

Ｆ１６Ｂ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ケースと第２ケースとのうちの一方に第１突部が形成されるとともに他方に第２突部が形成されており、前記第１ケースと前記第２ケースとの間にエレメントを挟んだとき、前記第１突部の側面が前記第２突部の側面に接触することによって、それら側面と交差する方向についての前記第１ケースと前記第２ケースとの相対位置が位置決めされ、位置決めされた前記第１ケースと前記第２ケースとがクランプ機構によってクランプされるエアクリーナにおいて、
前記クランプ機構は、前記第１ケースと前記第２ケースとのうちの一方に固定された支軸と、その支軸によって回転可能に支持された弾性変形可能なクランプ金具と、前記第１ケースと前記第２ケースとのうちの他方に形成された被掛け止め部と、を備えており、
前記クランプ金具は、そのクランプ金具を前記第１ケースと前記第２ケースとをクランプするクランプ位置まで回転させるための操作部と、前記クランプ金具における前記支軸から離れた位置にあって前記被掛け止め部に引っかけることが可能な掛け止め部と、を備えており、
第１ケースと前記第２ケースとのうちの前記被掛け止め部がある方には、その被掛け止め部よりも前記支軸寄りの位置に突起が形成されており、
前記突起が形成される位置は、前記第１突部の端部が前記第２突部の端部に乗り上げた状態で、前記エレメントを前記第１ケースと前記第２ケースとの間に挟んだとき、前記クランプ金具を支軸回りに回転させて前記掛け止め部を前記被掛け止め部に向けて最大に移動させても、前記掛け止め部が前記突起を乗り越えることのできない位置とされているエアクリーナ。

【請求項2】

前記第１ケースを前記第２ケースに対し回転可能に連結するヒンジを備えており、
前記第１ケースと前記第２ケースとの間に前記エレメントを配置した状態で、前記第１ケースを前記第２ケースに対し前記ヒンジを中心に回転させることにより、前記第１ケースと前記第２ケースとの間に前記エレメントが挟まれるよう構成されている請求項１に記載のエアクリーナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エアクリーナに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の吸気系にはエアクリーナが設けられている。エアクリーナは、エレメントを挟む第１ケースと第２ケースとを備えている。内燃機関の吸気は、エアクリーナのエレメントを通過する。内燃機関の吸気に含まれる塵埃等の異物は、エアクリーナのエレメントによって取り除かれる。

【0003】

特許文献１に示されるエアクリーナでは、第１ケースと第２ケースとのうちの一方に、第１突部が形成されている。第１ケースと第２ケースとのうちの他方には、第２突部が形成されている。第１ケースと第２ケースとの間にエレメントを挟んだときには、第１突部の側面が第２突部の側面に接触する。これにより、それら側面と交差する方向についての第１ケースと第２ケースとの相対位置が位置決めされる。また、エアクリーナは、上述したように位置決めされた第１ケースと第２ケースとをクランプするクランプ機構を備えている。

【0004】

特許文献２に示されるように、クランプ機構は、支軸とクランプ金具と被掛け止め部とを備えている。支軸は、第１ケースと第２ケースとのうちの一方に固定されている。クランプ金具は、支軸によって回転可能に支持されており、且つ、弾性変形可能となっている。被掛け止め部は、第１ケースと第２ケースとのうちの他方に形成されている。また、クランプ金具は、操作部と掛け止め部とを備えている。操作部は、クランプ金具を第１ケースと第２ケースとをクランプするクランプ位置まで回転させる操作を行うためのものである。掛け止め部は、クランプ金具の端部に位置して上記被掛け止め部に引っかけることが可能なものである。

【0005】

エアクリーナを組み立てる際には、エレメントを第１ケースと第２ケースとの間に配置した後、第１ケースと第２ケースとを接近させる。これにより、エレメントが第１ケースと第２ケースとによって挟まれる。このときには、第１突部の側面が第２突部の側面に接触することにより、それら側面と交差する方向についての第１ケースと第２ケースとの相対位置が位置決めされる。

【0006】

更に、作業者が操作部を持ってクランプ金具の掛け止め部を被掛け止め部に向けて移動させる。これにより、掛け止め部が被掛け止め部に引っかけられるとともに、クランプ金具が支軸回りに回転してクランプ位置に移動する。その結果、クランプ金具が弾性変形する。そして、クランプ金具の弾性力により、第１ケースと第２ケースとが互いに接近する方向に押される。こうしてクランプ機構による第１ケースと第２ケースとのクランプが行われるようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第３１３６９７８号公報

【文献】特許第６４３９４９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、エアクリーナを組み立てるため、第１ケースと第２ケースとを互いに接近させたとき、第１ケース及び第２ケースに対するエレメントの相対位置が適正でない場合がある。この場合、第１突部の側面と第２突部の側面とを接触させることができず、第１突部の突出方向の端部が第２突部の突出方向の端部に乗り上げ、その状態でクランプ機構による第１ケースと第２ケースとのクランプが無理やり行われるおそれがある。すなわち、第１突部の突出方向の端部が第２突部の突出方向の端部に乗り上げた状態で、クランプ金具の掛け止め部が被掛け止め部に届くよう、同クランプ金具を無理に変形させることになる。その結果、クランプ金具が塑性変形し、その塑性変形によりクランプ機構による第１ケースと第２ケースとの適正なクランプを行えなくなるおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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エアクリーナは、第１ケースと第２ケースとのうちの一方に第１突部が形成されるとともに他方に第２突部が形成されている。そして、第１ケースと第２ケースとの間にエレメントを挟んだとき、第１突部の側面が第２突部の側面に接触することによって、それら側面と交差する方向についての第１ケースと第２ケースとの相対位置が位置決めされる。更に、位置決めされた第１ケースと第２ケースとが、クランプ機構によってクランプされる。上記クランプ機構は、第１ケースと第２ケースとのうちの一方に固定された支軸と、その支軸によって回転可能に支持された弾性変形可能なクランプ金具と、第１ケースと第２ケースとのうちの他方に形成された被掛け止め部と、を備えている。上記クランプ金具は、そのクランプ金具を前記第１ケースと前記第２ケースとをクランプするクランプ位置まで回転させるための操作部と、クランプ金具における支軸から離れた位置にあって被掛け止め部に引っかけることが可能な掛け止め部と、を備えている。第１ケースと第２ケースとのうちの被掛け止め部がある方には、その被掛け止め部よりも支軸寄りの位置に突起が形成されている。この突起が形成される位置は、第１突部の端部が第２突部の端部に乗り上げた状態で、エレメントを第１ケースと第２ケースとの間に挟んだとき、クランプ金具を支軸回りに回転させて掛け止め部を被掛け止め部に向けて最大に移動させても、掛け止め部が突起を乗り越えることのできない位置とされている。

【0010】

上記構成によれば、第１突部の突出方向の端部が第２突部の突出方向の端部に乗り上げた状態で、クランプ金具の掛け止め部を被掛け止め部に届かせるように同クランプ金具を支軸回りに回転させても、そのときの掛け止め部の移動が突起によって阻害される。このため、第１突部の突出方向の端部が第２突部の突出方向の端部に乗り上げた状態で、クランプ機構による第１ケースと第２ケースとのクランプが無理やり行われること、より詳しくはクランプ金具の掛け止め部が被掛け止め部に届くよう同クランプ金具が無理に変形させられることはない。その結果、クランプ金具が塑性変形することを抑制でき、その塑性変形によりクランプ機構による第１ケースと第２ケースとの適正なクランプを行えなくなることも抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】エアクリーナを示す斜視図。

【図2】エアクリーナを示す斜視図。

【図3】エアクリーナのヒンジを示す斜視図。

【図4】エアクリーナのクランプ機構を示す斜視図。

【図5】エアクリーナの突起を示す側面図。

【図6】エアクリーナの突起の他の例を示す斜視図。

【図7】クランプ機構の他の例を示す側面図。

【図8】クランプ機構の他の例を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、エアクリーナの一実施形態について、図１～図５を参照して説明する。
図１及び図２に示すエアクリーナは、内燃機関の吸気系に設けられる。エアクリーナは略四角形の箱状とされている。エアクリーナは、エレメント１と第１ケース２と第２ケース３とを備えている。図２に示すように、第１ケース２の開口と第２ケース３の開口とは対向している。エレメント１は、それら第１ケース２と第２ケース３との間に配置されている。

【0013】

第１ケース２にはアウトレットパイプ２ａが繋がっている。第２ケース３にはインレットパイプ３ａが繋がっている。内燃機関の吸気は、インレットパイプ３ａから第２ケース３内に流入し、エレメント１を通過した後に第１ケース２からアウトレットパイプ２ａを介して流出する。内燃機関の吸気に含まれる塵埃等の異物は、エアクリーナのエレメント１によって取り除かれる。

【0014】

図１及び図２に示すように、第１ケース２と第２ケース３とのうち、一方には第１突部７が形成され、他方には第２突部８が形成されている。詳しくは、第１突部７は第１ケース２の開口端に位置しており、第２突部８は第２ケース３の開口端に位置している。また、第１突部７及び第２突部８は、第１ケース２及び第２ケース３の短辺方向の両側にそれぞれ設けられている。図１及び図２には、一方側の第１突部７及び第２突部８のみ図示している。なお、第１突部７及び第２突部８は、必ずしも第１ケース２及び第２ケース３の短辺方向の両側にそれぞれ設けられている必要はなく、片側のみに設けられていてもよい。第１ケース２と第２ケース３との間にエレメント１を挟んだときには（図１）、第１突部７の側面７ａが第２突部８の側面８ａに接触する。

【0015】

第１ケース２及び第２ケース３の長辺方向の端部には、図３に示すようにヒンジ４が設けられている。ヒンジ４は突出バー５と受け部６とを供えている。突出バー５は、第１ケース２の長辺方向の端部に位置している。受け部６は、第２ケース３の長辺方向の端部に位置しており、突出バー５を挿入することが可能となっている。そして、突出バー５を受け部６に対し位置合わせし、第１ケース２を突出バー５の突出方向にスライドさせることにより、突出バー５が受け部６に挿入される。

【0016】

この状態では、第１ケース２が第２ケース３に対しヒンジ４を中心に回転可能となる。図２に示すように、第１ケース２は第２ケース３から離れるように回転され、その状態で第１ケース２と第２ケース３との間にエレメント１が配置される。その後、図１に示すように第１ケース２を第２ケース３に近づけるように回転させることにより、エレメント１が第１ケース２と第２ケース３との間に挟まれる。このときには、第１突部７の側面７ａが第２突部８の側面８ａに接触する。これにより、それら側面７ａ，８ａと交差する方向についての第１ケース２と第２ケース３との相対位置が位置決めされる。

【0017】

次に、上述したように位置決めされた第１ケース２と第２ケース３とをクランプするためのクランプ機構１１について説明する。
図１及び図２に示すように、エアクリーナは、複数のクランプ機構１１を備えている。それらクランプ機構１１は、第１ケース２及び第２ケース３の長辺方向の両端部のうち、上記ヒンジ４（図３）を有する端部と反対の端部に位置している。クランプ機構１１は、エレメント１を第１ケース２と第２ケース３との間に挟んだ状態で、それら第１ケース２と第２ケース３とをクランプする。

【0018】

図４に示すように、クランプ機構１１は、支軸１２とクランプ金具１３と被掛け止め部１４とを備えている。支軸１２は、第１ケース２と第２ケース３とのうちの一方に固定されている。この例では、支軸１２は、第２ケース３に固定されている。クランプ金具１３は、支軸１２によって回転可能に支持されており、且つ、弾性変形可能となっている。被掛け止め部１４は、第１ケース２と第２ケース３とのうちの他方、この例では第１ケース２に形成されている。

【0019】

クランプ金具１３は、操作部１３ｂと掛け止め部１３ａとを備えている。操作部１３ｂは、クランプ金具１３を第１ケース２と第２ケース３とをクランプするクランプ位置、すなわち図４に示す位置まで回転させる操作を行うためのものである。掛け止め部１３ａは、クランプ金具１３における支軸１２から離れた位置にあって上記被掛け止め部１４に引っかけることが可能となっている。

【0020】

クランプ機構１１により第１ケース２と第２ケース３とをクランプする際には、作業者が操作部１３ｂを持ってクランプ金具１３の掛け止め部１３ａを被掛け止め部１４に向けて移動させる。これにより、掛け止め部１３ａが被掛け止め部１４に引っかけられるとともに、クランプ金具１３が支軸１２回りに回転してクランプ位置に移動する。その結果、クランプ金具１３が弾性変形する。そして、クランプ金具１３の弾性力により、第１ケース２と第２ケース３とが互いに接近する方向に押される。こうしてクランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３とのクランプが行われる。

【0021】

クランプ機構１１により第１ケース２と第２ケース３とのクランプを解除する際には、作業者が操作部１３ｂを持ってクランプ金具１３の掛け止め部１３ａを被掛け止め部１４から離れる方向に移動させる。これにより、掛け止め部１３ａが被掛け止め部１４から外されるとともに、クランプ金具１３が支軸１２回りに回転してクランプ位置から離れる方向に移動する。その結果、クランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３とのクランプが解除され、第２ケース３から第１ケース２を外すことが可能になる。

【0022】

ところで、エアクリーナを組み立てるため、エレメント１を挟んだ状態で第１ケース２と第２ケース３とを互いに接近させたとき、第１ケース２及び第２ケース３に対するエレメント１の相対位置が適正でない場合がある。この場合、図５に示すように第１突部７の側面７ａと第２突部８の側面８ａとを接触させることができず、第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げるおそれがある。特に、上記エアクリーナでは、第１ケース２を第２ケース３に対しヒンジを中心に回転させることにより、第１ケース２と第２ケース３との間にエレメント１が挟まれるよう構成されているため、上述したことが生じやすい。

【0023】

そして、第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げると、その状態のままクランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３とのクランプが無理やり行われるおそれがある。この場合、第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げた状態で、クランプ金具１３の掛け止め部１３ａが被掛け止め部１４に届くよう、同クランプ金具１３を無理に変形させることになる。その結果、クランプ金具１３が塑性変形し、その塑性変形によりクランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３との適正なクランプを行えなくなるおそれがある。

【0024】

こうしたことに対処するため、第１ケース２と第２ケース３とのうちの被掛け止め部１４がある方（この例では第１ケース２）に、突起１５が形成されている。突起１５は、図５の左に向かって突出するとともに、支軸１２と同じ方向に延びている。この突起１５は、第１ケース２における被掛け止め部１４よりも支軸１２寄りに位置している。突起１５が形成される位置は、次のような位置とされる。すなわち、第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げた状態で、エレメント１を第１ケース２と第２ケース３との間に挟んだとき、クランプ金具１３を支軸１２回りに回転させて掛け止め部１３ａを被掛け止め部１４に向けて最大に移動させても、掛け止め部１３ａが突起１５を乗り越えることのできない位置とされる。

【0025】

詳しくは、第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げたとき、支軸１２から突起１５下端までの距離を「Ａ」とし、自然長でのクランプ金具１３の掛け止め部１３ａ上端までの距離を「Ｃ」とすると、「Ａ≧Ｃ」となるように突起１５の位置が定められている。

【0026】

ここで、クランプ金具１３を支軸１２から離れる方向に伸ばすことにより、クランプ金具１３が塑性変形するときの支軸１２から掛け止め部１３ａ上端までの距離を「Ｘ」とすると、支軸１２から掛け止め部１３ａ上端までの距離が「Ｘ」以上となるよう、クランプ金具１３を伸ばすと、同クランプ金具１３が塑性域に入る。突起１５の位置は、上記距離Ａが距離Ｘ未満となるようにも定められている。

【0027】

また、突起１５から被掛け止め部までの距離を「Ｂ」としたとき、その距離Ｂは次のように定められている。すなわち、第１ケース２と第２ケース３との相対位置が適切に位置決めされ、第１突部７の側面７ａと第２突部８の側面８ａとが接した状態では、クランプ金具１３を支軸１２回りに回転させたとき、掛け止め部１３ａが突起１５に当たらないように上記距離Ｂが定められている。

【0028】

次に、本実施形態のエアクリーナの作用効果について説明する。
（１）第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げた状態で、クランプ金具１３の掛け止め部１３ａを被掛け止め部１４に届かせるように同クランプ金具１３を支軸１２回りに回転させても、そのときの掛け止め部１３ａの移動が突起１５によって阻害される。このため、第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げた状態で、クランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３とのクランプが無理やり行われること、より詳しくはクランプ金具１３の掛け止め部１３ａが被掛け止め部１４に届くよう同クランプ金具１３が無理に変形させられることはない。その結果、クランプ金具１３が塑性変形することを抑制でき、その塑性変形によりクランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３との適正なクランプを行えなくなることも抑制できる。

【0029】

（２）エアクリーナは、第１ケース２を第２ケース３に対し回転可能に連結するヒンジ４を備え、第１ケース２を第２ケース３に対しヒンジ４を中心に回転させることにより、第１ケース２と第２ケース３との間にエレメントが挟まれるよう構成されている。こうしたエアクリーナでは、第１ケース２を第２ケース３に対しヒンジ４を中心に回転させる際、第１突部７の端部が第２突部８の端部に乗り上げやすくなる。こうしたエアクリーナであっても、クランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３とのクランプが無理やり行われ、それに伴いクランプ金具１３が塑性変形することを効果的に抑制できる。

【0030】

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。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図６に示すように、突起１５は、支軸１２と直交する方向に延びるものであってもよい。

【0031】

・支軸１２と被掛け止め部１４との位置関係が逆であってもよい。すなわち、支軸１２が第１ケース２に固定され、被掛け止め部１４が第２ケース３に形成されていてもよい。この場合、突起１５が第２ケース３に形成される。

【0032】

・クランプ機構１１として、図７及び図８に示すものを採用してもよい。このクランプ機構１１は、支軸１２とクランプ金具１６，１７と掛け止め部１８とピン１９と被掛け止め部２０とを備えている。支軸１２は第１ケース２に固定されている。この支軸１２に対しクランプ金具１６の端部が回転可能に支持されている。また、クランプ金具１６に対しピン１９によってクランプ金具１７の端部が回転可能に連結されている。掛け止め部１８は、クランプ金具１７におけるピン１９とは反対側の端部に位置している。被掛け止め部２０は第２ケース３に形成されている。

【0033】

このクランプ機構１１では、次のように第１ケース２と第２ケース３とのクランプを行う。第１突部７の側面７ａと第２突部８の側面８ａとが接した状態で、クランプ金具１６の操作により図７に実線で示すように掛け止め部１８を被掛け止め部２０に引っかける。その後、クランプ金具１６を支軸１２回りに二点鎖線で示す位置まで回転させる。これにより、クランプ金具１７が二点鎖線で示すように弾性変形する。図７の二点鎖線は、クランプ金具１６，１７がクランプ位置に移動した状態を示している。このときには、クランプ金具１７の弾性力により、第１ケース２と第２ケース３とが互いに接近する方向に押される。こうしてクランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３とのクランプが行われる。クランプ機構１１による第１ケース２と第２ケース３とのクランプの解除は、上述した手順と逆の手順によって行われる。

【0034】

このクランプ機構１１では、クランプ金具１６が、クランプ金具１６，１７をクランプ位置まで回転させる操作を行うための操作部として機能する。
第１ケース２と第２ケース３とのうちの被掛け止め部２０がある方、すなわち第２ケース３には、突起２１が形成される。突起２１は、被掛け止め部２０よりも支軸１２寄りに位置している。突起２１が形成される位置は、次のような位置とされる。すなわち、第１突部７の突出方向の端部が第２突部８の突出方向の端部に乗り上げた状態で、エレメント１を第１ケース２と第２ケース３との間に挟んだとき、クランプ金具１６，１７を支軸１２回りに回転させて掛け止め部１８を被掛け止め部２０に向けて最大に移動させても、掛け止め部１８が突起２１を乗り越えることのできない位置とされる。

【0035】

なお、このクランプ機構１１においても、支軸１２と被掛け止め部２０との位置関係が逆であってもよい。すなわち、支軸１２が第２ケース３に固定され、被掛け止め部２０が第１ケース２に形成されていてもよい。この場合、突起２１が第１ケース２に形成される。

【0036】

・ヒンジ４が第１ケース２及び第２ケース３の長辺方向の端部ではなく短辺方向の端部に位置しており、クランプ機構１１が第１ケース２及び第２ケース３の両端部のうちの上記ヒンジ４を有する端部と反対側の端部に位置していてもよい。

【0037】

・ヒンジ４を省略するとともに、第１突部７及び第２突部８のみによって側面７ａ，８ａと交差する方向についての第１ケース２と第２ケース３の相対位置の位置決めを行うようにしてもよい。

【0038】

・クランプ機構１１の数を一つあるいは三つ以上などに適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0039】

１…エレメント
２…第１ケース
２ａ…アウトレットパイプ
３…第２ケース
３ａ…インレットパイプ
４…ヒンジ
５…突出バー
６…受け部
７…第１突部
７ａ…側面
８…第２突部
８ａ…側面
１１…クランプ機構
１２…支軸
１３…クランプ金具
１３ａ…掛け止め部
１３ｂ…操作部
１４…被掛け止め部
１５…突起
１６…クランプ金具
１７…クランプ金具
１８…掛け止め部
１９…ピン
２０…被掛け止め部
２１…突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】