JP2003503189A - フィルタインサート - Google Patents

フィルタインサート

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Abstract

(57)【要約】 特に内燃機関のエアフィルタのためのフィルタインサートであって、エアフィルタが粗空気流入部（１２）と、浄化空気流出部（１３）と、フィルタインサート（１６）を収容するためのケーシング（１０）とを有しており、フィルタインサートが特にジグザグ状に折り曲げられたフィルタ媒体を有しており、該フィルタ媒体の端面側の端部円板（１８，１９）にシール部材が設けられており、フィルタインサートの内壁に支持体（１７）が設けられている形式のものに関する。支持体（１７）は軸線方向かつ半径方向の位置決めを行うための接触面（２３）を有しており、さらに支持体（１７）の領域に、軸線方向で支持体（１７）にわたって延在するシール部材（２６）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は主請求項の上位概念部に記載のフィルタインサートに関する。
【０００２】 このような形式のフィルタインサートは例えば国際出願第９５／１９８３２号
パンフレットにより公知である。このフィルタインサートはケーシング内に配置
されており、このケーシングは粗空気流入部と浄化空気流出部とを有している。
このようなフィルタは内燃機関の吸込空気の浄化のために働く。フィルタインサ
ートは規則的なインターバルで交換される。そのためフィルタインサートをでき
るだけコスト安に製造する必要がある。さらにフィルタインサートの簡単な組外
しおよび組付けと、粗空気領域と浄化空気領域との間の確実なシール作用とを保
証しなければならない。
【０００３】 公知のフィルタインサートはフィルタケーシングの、同心的な２つの面の間に
緊締される。この緊締部は同時にシール部であり、振動または揺動時にも確実な
シール性を保証しなければならない。
【０００４】 この系の欠点は各フィルタインサートが長さ誤差を有していることにある。こ
れにより、ケーシング内でのフィルタインサートの緊締がその長さ寸法の割合に
応じて比較的大きなまたは小さな緊締力で行われるようになる。大きすぎる緊締
力はフィルタインサートの変形を生ぜしめ、また小さすぎる緊締力は振動時にお
けるフィルタインサートのシール性に関する問題を生ぜしめる。
【０００５】 本発明の課題は前記した欠点を回避し、様々な運転条件において粗空気室と浄
化空気室との間の確実なシール性を形成するのに適したフィルタインサートを提
供することにある。
【０００６】 この課題は主請求項の上位概念部から出発して主請求項の特徴部に記載した構
成により解決される。
【０００７】 本発明の主たる利点はケーシング内での固定機能と、粗空気室と浄化空気室と
の間のシール機能とが分離されていることにある。フィルタインサートの取付け
もしくは固定は支持体によって行われており、この支持体は接触面を有している
。粗空気室と浄化空気室との間のシールは支持体の領域に位置するシール部材に
よって行われる。支持体は有利な形式では中空円筒形の穿孔された部材であり、
射出成形プラスチック材料から構成されている。このような部材は高い精度で製
造することができ、ひいては誤差補償の要求が生じない。これによりフィルタイ
ンサートの場合によって生じる長さ誤差はシール部材のシール機能に影響しない
。
【０００８】 本発明の改良形態に基づき、シール部材と、フィルタインサートの端部円板と
が単一の構成部材に成るように構成されている。この場合、ポリウレタン発泡材
料の使用が提案されている。なぜならばポリウレタン発泡材料は高い弾性を有し
ているからである。このポリウレタン発泡材料を使用する別の利点は、フィルタ
ケーシングの使用に基づいた簡単な熱排出にある。
【０００９】 本発明の別の構成では、フィルタインサートを、浄化空気管片とは反対側にお
いて支持体で直接的にまたは間接的にケーシング壁または蓋部材に支持すること
が提案されている。付加的な支持部材または固定部材が必要とされない。
【００１０】 本発明の別の構成は埃塵前分離に関する。粗空気流入部の領域に吸塵装置が配
置されている。この吸塵装置は流入される粗空気を旋動流に変えるので、大きな
埃はケーシングの内壁に堆積され、この埃を例えば搬出弁を介して搬出すること
ができる。
【００１１】 別の請求項に基づき、本発明はほぼ円筒形状のフィルタインサートのためのフ
ィルタケーシングに関するものであり、この場合フィルタケーシングは粗空気流
入部と浄化空気流出部とを有している。このフィルタケーシングには浄化空気流
出部の領域に管片が設けられている。この管片にはフィルタインサートが内側の
支持体によって固定されており、しかもこの内側の支持体は管片の領域に、軸線
方向でかつ半径方向で位置決めするための接触面を有している。
【００１２】 さらにフィルタインサートにはシール部材が設けられている。このシール部材
によって粗空気室と浄化空気室との間のシールが行われる。
【００１３】 フィルタインサートは有利な形式では種々異なる固さのプラスチック材料を使
用したシール系を装備することができる。したがってシール隆起部は例えば非常
に僅かなショア硬度（２０〜３０）から成っており、端部円板が例えば４０〜６
０のショア硬度を有する硬さのプラスチック材料から成っていてよい。これによ
り一方では位置安定的なフィルタインサートが得られ、他方では良好なシール作
用が達成される。
【００１４】 別の構成では支持管内の端成部の代わりに、浄化空気開口部とは反対側に環状
のシール隆起部を設けることが提案されている。このシール隆起部は蓋部材に接
触し粗空気室と浄化空気室との間の確実なシール部を形成する。
【００１５】 本発明の別の有利な構成の特徴は請求項の他に実施例の説明および図面からも
明らかである。個々の特徴は、それぞれ単独でも、又は複数の特徴を組み合わせ
た形でも、本発明の実施例及びその他の分野において実現され、かつ、本発明に
おいて保護されるべき有利な構成を成している。
【００１６】 次に本発明を実施例に基づき詳説する。
【００１７】 図面にはエアフィルタの断面図が示されている。
【００１８】 この断面図に示したエアフィルタはフィルタケーシング１０から成っており、
このフィルタケーシング１０は蓋部材１１で閉じられる。フィルタケーシング１
０には粗空気流入部１２が位置しており、フィルタケーシング１０の、蓋部材１
１とは反対側の端面には浄化空気流出部１３が位置している。フィルタケーシン
グ１０内においてその内周面に吸塵装置１４が設けられている。浄化空気流出部
１３の領域には同心的な管片１５が配置されており、この管片はケーシング内室
内で内方に向かって延びている。フィルタケーシング１０にはフィルタインサー
ト１６が位置している。このフィルタインサート１６はジグザグに折り曲げられ
たフィルタ手段、例えばフィルタペーパから成っている。このフィルタペーパは
支持体１７上に配置されている。フィルタインサート１６の両端面には弾性的な
端部円板１８，１９が設けられている。さらにケーシング内にはセーフティフィ
ルタ部材２１が配置されている。このセーフティフィルタ部材２１は同様にフィ
ルタインサート２０またはフリースと支持体とから構成されている。この支持体
は固定用管片２２を介して浄化空気流出部１３に配置されている。フィルタイン
サート１６の支持体１７の、浄化空気流出部に面した側の端部には接触面２３が
設けられている。この接触面２３は浄化空気流出部の管片１５で支持されていて
、その結果フィルタインサート１６の半径方向での固定を生ぜしめる。この支持
体１７は軸線方向で接触環状面２４に接触しており、これによりフィルタインサ
ートの軸線方向位置が規定される。必要とあらば発泡中間層が設けられていても
よい。フィルタインサートの、蓋部材に面した側では支持体１７は直接的に端部
円板１８，１９に移行する。この端部円板１８は同様に接触面２５を有しており
、この接触面２５は蓋部材１１と協働してフィルタインサートの軸線方向移動を
防止する。端部円板１９にはシールカラー２６が設けられており、このシールカ
ラー２６は接触環状面２４に接触しており、粗空気室と浄化空気室との間のシー
ルを提供する。したがって端部円板と特にシールカラー２６とは支持体１７に機
械的には結合されていない。
【００１９】 この構成の利点は、組み込まれたフィルタインサート１６が緊締力を受容する
必要なく、支持体１７だけがフィルタインサートの緊締力を受容するということ
にある。これによりフィルタインサート１６全体は力の加えられていない状態に
ある。粗空気流入部に供給される空気は図面に示した矢印に基づきフィルタイン
サート１６とセーフティフィルタ部材２１とを通って流れ、浄化されて浄化空気
流出部１３に流出する。
【００２０】 図２にはエアフィルタカートリッジ１１１を組み付けたフィルタケーシング１
１０が示されている。空気は粗空気流入部１１２を通ってフィルタケーシング内
に流れ込み、フィルタカートリッジのフィルタ媒体１１３を外側から内側に通り
抜け、流出部１１４に向かって流れ、流出部１１４に接続している浄化空気流出
部１１５を通ってフィルタケーシングから流出する。
【００２１】 このフィルタケーシング１１０は容器状ケーシング１１６と蓋部材１１７とか
ら成っており、これらの容器状ケーシング１１６と蓋部材１１７とは閉鎖部材１
１８としての緊締部材によって１つに保持される。エアフィルタカートリッジを
組み付けるためにはケーシング蓋部材を取り外し、フィルタカートリッジのシー
ル隆起部１１９を管片１２１に被せ嵌める。このシール隆起部１１９はフィルタ
カートリッジの蓋円板１２０の一部である。管片の内部において容器状ケーシン
グ１１６の底面に浄化空気流出部１１５が配置されている。シール隆起部１１９
は管片１２１への被せ嵌めによって拡開され、両構成部材間のシールされた結合
を生ぜしめる。フィルタカートリッジの流出部１１４とケーシングの浄化空気流
出部１１５とはシールされてフィルタケーシングの残りの容量から分離されてい
る。
【００２２】 さらに蓋部材１１７ならびに容器状ケーシング１１６内にはセンタリング環状
体１２３が設けられており、これらのセンタリング環状体１２３はカバー円板１
２０の外側面にならびにエアフィルタカートリッジの底円板１２４に作用する。
センタリング管片は部材のセンタリングのためだけではなく、フィルタケーシン
グの振動負荷時における支持のためにも働く。蓋部材１１７を被せ嵌めることに
によってエアフィルタカートリッジは組付け状態で固定される。蓋部材１１７で
支持される、底円板１２４に一体的に発泡成形された弾性的な突出部１２５によ
って、エアフィルタカートリッジは堅固に管片１２１に押し付けられる。
【００２３】 エアフィルタカートリッジはフィルタ媒体１１３、特にジグザグ状に折り曲げ
られたフィルタペーパから構成されている。このフィルタペーパは環状に閉じ合
わされてエアフィルタカートリッジの円筒状の外套部を成す。フィルタ媒体の両
端面は注型成形される底円板１２４および蓋円板１２０内に埋め込まれている。
フィルタカートリッジの円筒状の内室１２６に支持管１２７が位置している。こ
の支持管１２７の流出側の端部は弾性的な領域１２８を有しており、この弾性的
な領域１２８は軸線方向スリット１２９によって管端部に形成される。弾性的な
領域によって支持管１２７の端部は半径方向で弾性的である。支持管１２７の端
部はカバー円板１２０に一緒に流込み成形されているので、支持管１２７の端部
はエアフィルタカートリッジ１１１を管片１２１に組み付けた際に蓋円板と一緒
に拡径され、その結果支持管と蓋円板との間の形状接続的な結合は保持されたま
まである。
【００２４】 支持管は円筒状の格子１３０から成っている。この格子１３０は空気流をわず
かにだけ阻害し、フィルタカートリッジの内室１２６に対してフィルタ媒体１１
３の十分な半径方向支持を保証する。支持管の、流出部１１４とは反対側の端部
には蓋状の端成部１３１が配置されている。この端成部は内室１２６とケーシン
グ内部との間に生じる圧力差と脈動とを一定に保つことができるように凸状の形
を有している。下方の管端部ならびに端成部１３１の縁部１３２は注型成形され
る底円板１２４に一緒に埋め込まれている。これによりこの領域におけるシール
が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のエアフィルタの断面図である。
【図２】 エアフィルタカートリッジを組み付けたフィルタケーシングの断面図である。
【符号の説明】
１０ フィルタケーシング、 １１ 蓋部材、 １２ 粗空気流入部、 １３
浄化空気流出部、 １４ 吸塵装置、 １５ 管片、 １６ フィルタインサ
ート、 １７ 支持体、 １８，１９ 端部円板、 ２０ フィルタインサート
、 ２１ セーフティフィルタ部材、 ２２ 固定用管片、 ２３ 接触面、
２４ 接触環状面、 ２５ 接触面、 ２６ シールカラー、 １１０ フィル
タケーシング、 １１１ エアフィルタカートリッジ、 １１２ 粗空気流入部
、 １１３ フィルタ媒体、 １１４ 流出部、 １１５ 浄化空気流出部、
１１６ 容器状ケーシング、 １１７ 蓋部材、 １１８ 閉鎖部材、 １１９
シール隆起部、 １２０ 蓋円板、 １２１ 管片、 １２３ センタリング
環状体、 １２４ 底円板、 １２５ 突出部、 １２６ 内室、 １２７ 支
持管、 １２８ 領域、 １２９ スリット、 １３０ 格子、 １３１ 端成
部、 １３２ 縁部
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月３０日（２００１．６．３０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート ルカ ドイツ連邦共和国 マールバッハ アイゼ ナッハヴェーク 13 (72)発明者 ベルトラム ユーベルヘーア ドイツ連邦共和国 ヴァイプリンゲン ハ ウスヴァインベルク 45 (72)発明者 ゲルハルト マイアー ドイツ連邦共和国 プライデルスハイム アムゼルヴェーク ６ (72)発明者 ヴェルナー ブロッセイ ドイツ連邦共和国 ベニンゲン ローゼン ヴェーク 10 Ｆターム(参考） 4D058 JA10 JB13 KA01 KA08 KC62 KC64 LA02 SA07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に内燃機関のエアフィルタのためのフィルタインサートで
    あって、エアフィルタが粗空気流入部と、浄化空気流出部と、フィルタインサー
    トを収容するためのケーシングとを有しており、フィルタインサートが、特にジ
    グザグ状に折り曲げられたフィルタ媒体から成っており、該フィルタ媒体の端面
    側の端部円板にシール部材が設けられており、フィルタインサートの内壁に支持
    体が設けられている形式のものにおいて、 フィルタインサート（１６）の、浄化空気流出部（１３）に面した側の端部に
    おいて支持体（１７）に、軸線方向かつ半径方向の位置決めを行うために接触面
    （２３）が設けられており、さらにフィルタインサート（１６）の、浄化空気側
    の流出部に面した側の端部において軸線方向で支持体（１７）にわたって延びる
    シール部材（２６）が設けられていることを特徴とする、フィルタインサート。
  2. 【請求項２】 シール部材（２６）が端部円板（１９）と一緒に１つの構成
    ユニットを形成している、請求項１記載のフィルタインサート。
  3. 【請求項３】 フィルタインサートが、浄化空気流出部とは反対側の端部に
    おいて軸線方向でケーシング壁部にまたは蓋部材（１１）に支持されている、請
    求項１または２記載のフィルタインサート。
  4. 【請求項４】 支持体（１７）によって間接的にまたは直接的に支持を行う
    ようになっている、請求項３記載のフィルタインサート。
  5. 【請求項５】 粗空気の流入領域に吸塵装置（１４）が配置されている、請
    求項１から４までのいずれか１項記載のフィルタインサート。
  6. 【請求項６】 円形フィルタカートリッジを有するフィルタインサートであ
    って、円形フィルタカートリッジが、環状に纏め合わされて中空円筒体を成す、
    特にジグザグ状に折り曲げられたフィルタ媒体と、底円板と、変形可能な蓋円板
    とから成っており、該蓋円板が、濾過された媒体のための流出部を有しており、
    支持管が円形フィルタカートリッジ内に組み込まれていて、該支持管が蓋円板に
    形状接続的に結合されており、該支持管がその管端部に、形状接続的な結合部の
    領域において弾性的な領域を有していることを特徴とする、円形フィルタカート
    リッジを有するフィルタインサート。
  7. 【請求項７】 ほぼ円筒状のフィルタインサートのためのフィルタケーシン
    グであって、粗空気流入部と浄化空気流出部とが設けられており、フィルタイン
    サートが浄化空気流出部の管片に固定されている形式のものにおいて、 フィルタインサート（１６）が、内側の支持体（１７）を有しており、該支持
    体の管片の領域に、軸線方向かつ半径方向の位置決めを行うための接触面（２３
    ）が設けられていて、該接触面（２３）の領域にシール部材（２６）が、フィル
    タインサート（１６）の半径方向かつ軸線方向のシールを行うためにケーシング
    （２４）に設けられていることを特徴とする、フィルタケーシング。
  8. 【請求項８】 円形フィルタカートリッジを組み付けるためのフィルタケー
    シングにおいて、 フィルタケーシング（１１０）が容器状ケーシング（１１６）と蓋部材（１１
    ７）とを有しており、 該容器状ケーシング（１１６）と蓋部材（１１７）のために閉鎖手段（１１８
    ）が設けられており、 容器状ケーシングが、粗空気流入部（１１２）と浄化空気流出部（１１５）と
    を有しており、 浄化空気流出部（１１５）が、ケーシング内部に突入する管片（１２１）を有
    しており、 円形フィルタカートリッジの蓋円板（１２０）がシールされて前記管片（１２
    １）で支持されていて、 円形フィルタカートリッジの底円板（１２４）が前記蓋部材（１１７）で支持
    されていることを特徴とする、フィルタケーシング。
  9. 【請求項９】 シール部材（２６）が、端部円板（１９）と比べて小さいシ
    ョア硬さを有している、請求項１記載のフィルタインサート。
  10. 【請求項１０】 弾性的な突出部が底円板（１２４）に環状に形成されてお
    り、粗空気室と浄化空気室との間のシール作用を生ぜしめるようになっている、
    請求項１記載のフィルタインサート。
  11. 【請求項１１】 端部円板（１９）が、接触面（２３）と一緒に１つの構成
    ユニットを形成している、請求項１記載のフィルタインサート。
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