JP2005046834A - 支持コラムを有するフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】エアフィルタを含むフィルタにおいて，エンドキャップ間の軸方向圧縮圧力の付与を含む軸方向取付構造における簡素で効果的な構造体を提供する。
【解決手段】軸方向に間隔をもった第１及び第２エンドキャップ２２，２４を備え、これらのエンドキャップ間に軸方向に延び、かつ、周方向に閉ループ状に延びて、一方のエンドキャップを貫通する軸流開口に連通する中空の内部空間３２を形成する濾過材３０を有する。エンドキャップ間の中空の内部空間３２において軸方向に延びる１又は複数のコラム４２，４４が、軸流開口から横方向に間隔をもって配置され、このコラム４２，４４は、軸方向の圧縮及びワーパーシールをもって当該フィルタ２０をベースに取付けるために、ベースから軸方向に延びる１又は複数のポストを受入れる中空の副内部空間を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、エアフィルタを含むフィルタに関し、より具体的には、軸力支持構造体を含む簡素化されたコストに有利な構造に関するものである。

エアフィルタを含むフィルタは、従来技術において公知であり、一般的に、軸方向に間隔をもった第１エンドキャップと第２エンドキャップ、及び、これらのエンドキャップ間に軸方向に延び、かつ、周回りに閉ループ状に延びて、一方のエンドキャップを貫通する軸流開口に連通する内部空間を形成する濾過材を有している。取付及び／又は密封のために、様々な応用技術がエンドキャップ間、及び又は、フィルタエレメントアセンブリと取付ベースとの間に使用される。

本発明は、エンドキャップ間の軸方向圧縮力の付与を含む公知の軸方向取付構造における簡素で効果的な構造体を提供する。

図１及び図２は、図３、４における軸２６に沿って間隔をもって配置された第１及び第２のエンドキャップ２２、２４を有するフィルタ２０を示している。エンドキャップ２４は、これを貫通する軸流開口２８を有している。濾過材３０は、エンドキャップ２２とエンドキャップ２４との間を軸方向に延び、周回りの閉ループ状、例えば、図示のトラック状、又は、円形、楕円形、長方形等の他の形状に延びて、軸流開口２８に連通する中空の内部空間３２を形成している。図示の濾過材３０は、図示の実施形態において、ひだ付の層３４及び外側の発泡ラップ３６を含み、また、この代りに、他の形式の単層又は多層の濾過材が設けられてもよい。エンドキャップ２２及び２４は、公知のように、好ましくは、プラスチックで、濾過材３０がその中にはめ込まれる。濾過される流体は、図４において、矢印３８で示されるように、濾過材３０を通して横方向に流れ、矢印４０で示されるように、内部空間３２及び軸流開口２８を通して軸方向に流れる。好ましい実施形態においては、このフィルタは、エアフィルタであり、汚れた空気は、濾過材３０を通して横方向内側へ流れて、清浄空気として内部空間３２に入り、そして、軸流開口２８を通って軸方向へ流れる。

図４を参照して、一対のコラム４２、４４は、内部空間３２のエンドキャップ２２とエンドキャップ２４との間に延びて、軸流開口２８から、その横方向両端側に間隔をもって配置されている。各コラム４２、４４は、それぞれ中空の副内部空間４６、４８を有しており、図２及び図７に示されるように、フィルタ２０をベース５４に取付けるためにベース５４からその中へ軸方向に延びるポスト５０、５２を受入れる。これらのポスト５０、５２は、軸流開口２８の横方向両端側でエンドキャップ２２、２４間に軸方向の圧縮力を付与し、コラム４２、４４は、この軸流開口２８の横方向両端側で軸方向の圧縮力を支持する。この軸方向の圧縮力は、内側及び外側濾過材ライナを必要とすることなく支持され、好ましい形態では、このようなライナは、本構造において省略される。

ベース５４は、清浄な濾過された空気を受入れるエンジン等の機械に取付けられる。このベース５４は、軸流開口２８に嵌合して清浄濾過空気を受入れる入口ポート５６を有し、その空気をエンジンに供給するための出口ポート５８を有している。入口ポート５６と出口ポート５８との間に、再循環のためにクランクケースベンチレーションガスを受入れる外部ポート６０を設けることができる。ポスト５０、５２は、それぞれベース５４から軸方向に上方へ延びて、コラム４２、４４の副内部空間４６、４８に挿入され、これらの中へ軸方向に延びるボルト６２、６４を有している。各ボルト６２、６４は、図７に示されるように、ポスト５０、５２のボア６８の中に受入れられる下部ヘッド６６を有し、これらは、例えば六角形のキー形状を有して、ボア６８の中で軸７０回りのボルト６２、６４の回転を防止している。この構造は従来技術において公知であり、好ましくは、特許文献１に示されるものであり、この特許の内容は参考として本説明に含まれる。これらのボルト６２、６４の上部には、図２及び図７に示されるように、蝶ナット７４、７６に螺合される符号７２で示されるねじが形成されている。ボルト６２、６４は、上方へ延びて、それぞれ上部のエンドキャップ２２の開口７８、８０に挿通される。必要な場合、上部のエンドキャップ２２には、フィルタ２０の上又は周りにカバー又はシュラウド（図示せず）を取付けるために上方に突出するスタッド８２を設けることができる。
米国特許第６２３５０７３号明細書

下部のエンドキャップ２４は、ベース５４に隣接して取付けられる。ポスト５０、５２は、それぞれコラムの副内部空間４６、４８を通って軸方向に上部のエンドキャップ２２へ延びて、これに蝶ナット７４、７６によって取外し可能に取付けられて、軸方向の圧縮力をかける。図４に示されるように、一対のシール８４、８６が濾過材３０の内部からコラム４２、４４の副内部空間４６、４８をシールして、これらの間の異物の流れを阻止する。これらのシール８４、８６は、コラム４４、４２上に配置され、ワイパシールによってシールして、上部のエンドキャップ２２の開口７８、８０と蝶ナット７４、７８との間にシールを配置する従来構造の問題を解決する。後者の従来構造では、シールが不注意によって破損し又はサービス中に付け忘れた場合、ゴミがエンジンに侵入する虞がある。

図４に示されるように、コラム４２は、第１及び第２スリーブ８８、９０によって構成され、これらは、エンドキャップ２２、２４から軸方向に互いに向って延びて、互いに軸方向に重なってテレスコピック構造で係合する。図４及び図９に示されるように、コラム４４は、第３及び第４スリーブ９２、９４によって構成され、これらは、エンドキャップ２２、２４から互いに向って軸方向に延びて、互いに軸方向に重なってテレスコピック構造で係合する。各対の一方のスリーブは、環状の第１及び第２シーリングビード９６、９８を有し、他方のスリーブにシール係合して、このスリーブ内のコラム４２、４４の副内部空間４６、４８を濾過材３０の内部空間３２からシールして、これらの間の異物の流通を阻止する。各対のスリーブは、それぞれの接合部１００、１０２で軸方向に重なってテレスコピック構造で互いに係合する。接合部１００は、内側スリーブ部分１０４及び内側スリーブ部分１０４に外接する外側スリーブ部分１０６を有している。接合部１０２は、図５及び図９に示されるように、内側スリーブ部分１０８及び内側スリーブ部分１０８に外接する外側スリーブ部分１１０を有している。内側スリーブ部分１０４は、外側表面１１２を有し、外側スリーブ部分１０６は、内側表面１１４を有している。図５及び図９に示されるように、内側スリーブ部分１０８は、外側表面１１６を有し、外側スリーブ部分１１０は、内側表面１１８を有している。内側スリーブ部分１０４の外側表面１１２は、外側スリーブ部分１０６の内側表面１１４に面して、シーリングビード９６によって、これにシールされる。内側スリーブ部分１０８の外側表面１１６は、外側スリーブ部分１１０の内側表面１１８に面して、シーリングビード９８によって、これにシールされる。シーリングビード９６、９８は、好ましくは、外側スリーブ部分１０６、１１０の内側表面１１４、１１８上に配置される。エンドキャップ２２とスリーブ８８、９２は、一体成形される単一の第１のプラスチックピースである。エンドキャップ２４とスリーブ９０、９４は、一体成形される単一の第２のプラスチックピースである。シーリングビード９６、９８は、前述の第２のプラスチックピースの一部として一体に成形され、それぞれのスリーブが軸方向に摺動嵌合して、テレスコピック構造で重なることによって、前述のワイパシールを提供する。

図４及び図７乃至図９に示されるように、スリーブ８８、９２は、第１及び第２ストッパ１２０、１２２を有しており、これらが他のスリーブ９０、９４の軸方向端部すなわちリップ１２４、１２６に係合して、これらのスリーブ９０、９４の互いに向かう軸方向移動を止めて、前述の圧縮力を支持する。図９に示されるように、これらのストッパ１２０、１２２は、好ましくは、エンドキャップ２２からスリーブ８８、９２に沿って部分的に下方へ延びる径方向の支持フィンすなわちリブ１２８、１３０として設けられる。また、下部のスリーブ９０、９４には、下部のエンドキャップ２４から延びる径方向支持フィンすなわちリブ１３２、１３４を設けることができる。図４及び図８に示すように、Ｏ−リング１３６は、下部のエンドキャップ２４の軸流開口２８を内部空間３２の外部のベース５４に対してシールする。

図１０に示される他の実施形態では、前述のワイパシールが、下部のエンドキャップ２４ａから軸方向に上方へ上部のエンドキャップ２２ａまで延びるスリーブ１４２と、上部のエンドキャップ２２ａとの間の軸方向シール１４０に置き換えられている。ベース５４から上方へ延びるポスト５０等は、スリーブ１４２として設けられたコラムの中空の副内部空間に挿入されて、上部のエンドキャップ２２ａの開口７８ａを通して、上述のように軸方向に圧縮力をもった取付けを行う。

添付の特許請求の範囲の中で、様々な均等な物、変形例及び修正例が可能であることがわかる。

本発明に係るフィルタの組立斜視図である。 図１のフィルタの分解斜視図である。 図２の部品の底部の斜視図である。 図２の４−４線による縦断面図である。 図４の部分５で示される部分の拡大図である。 図４の部分６で示される部分の拡大図である。 図１の７−７線による縦断面図である。 図１の８−８線による縦断面図である。 図４の一部の拡大図である。 他の実施形態を示す図９と同様な図である。

符号の説明

２０ フィルタ、２２、２４ エンドキャップ、２８ 軸流開口、３０ 濾過材、３２ 内部空間、４２、４４ コラム、４６、４８ 副内部空間、５０、５２ ポスト、５４ ベース

Claims (17)

1. 軸方向に間隔を有する第１及び第２エンドキャップを備え、前記第２エンドキャップは、これを貫通する軸流開口を有しており、
   前記第１、第２エンドキャップ間に軸方向に延び、かつ、周方向に閉ループ状に延びて、前記軸流開口に連通する内部空間を形成する濾過材を備え、濾過される流体が前記濾過材を通って横方向に流れ、前記内部空間及び前記軸流開口を通って軸方向に流れるようになっており、
   さらに、前記内部空間において、前記軸流開口から横方向に間隔をもって、前記第１、第２エンドキャップ間に軸方向に延びる少なくとも１つのコラムを備え、該コラムは、フィルタをベースに取付けるために、該ベースから軸方向に延びるポストをその中に受入れる副内部空間を有していることを特徴とするフィルタ。
2. 前記ポストは、前記第１、第２エンドキャップ間に軸方向の圧縮力を付与し、前記コラムは、前記軸方向の圧縮力を内側及び外側濾過材ライナを必要とすることなく支持することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
3. 前記濾過材は、内側ライナ及び外側ライナを有していないことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。
4. 前記第２エンドキャップは、前記ベースに隣接し、前記ポストは、前記コラムの副内部空間を通って、軸方向に前記第１エンドキャップまで延び、これに取外し可能に取付けられて、軸方向の圧縮力を付与することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
5. 前記コラムの副内部空間を前記濾過材の内部空間からシールして、これらの間の異物の流れを阻止するシールを備えていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
6. 前記シールは、前記コラムに配置されていることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ。
7. 前記コラムは、前記第１及び第２エンドキャップから、それぞれ軸方向に互いに向って延びて軸方向に重なってテレスコピック構造で互いに係合する第１及び第２スリーブを含み、該第１及び第２スリーブの一方は、他方に気密的に係合して、これらのスリーブの中の前記コラムの副内部空間を前記濾過材の内部空間からシールして、これらの間の異物の流通を阻止する環状のシールビードを有していることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ。
8. 前記第１及び第２スリーブは、内側スリーブ部分及び該内側スリーブ部分に外接する外側スリーブ部分を有する接合部において、前記軸方向に重なるテレスコピック構造で互いに係合し、前記内側スリーブ部分は、外側表面を有し、前記外側スリーブ部分は、内側表面を有し、前記内側スリーブ部分の外側表面は、前記外側スリーブ部分の内側表面に面して、前記シールビードによってシールされることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ。
9. 前記シールビードは、前記外側スリーブ部分の内側表面上にあることを特徴とする請求項８に記載のフィルタ。
10. 前記第１エンドキャップ及び前記第１スリーブは、一体成形された第１の単一ピースであり、前記第２エンドキャップ及び前記第２スリーブは、一体成形された第２の単一ピースであり、前記シールビードは、前記一体成形された第１及び第２の単一ピースの一方に一体成形された部分であることを特徴とする請求項８に記載のフィルタ。
11. 前記コラムは、前記第１及び第２エンドキャップからそれぞれ軸方向に互いに向って延びて軸方向に重なってテレスコピック構造で互いに係合する第１及び第２スリーブを含み、該第１及び第２スリーブの一方が他方に係合してこれらの互いに向かう軸方向の移動を止めるストッパを有して、軸方向の圧縮力を支持することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
12. エアフィルタであって、汚れた空気は、前記濾過材を通って横方向内側に流れて、清浄空気として、前記内部空間に入り、その後、前記軸流開口を通って軸方向に流れ、また、前記第２エンドキャップの前記軸流開口を前記内部空間の外側にある前記ベースに対してシールするＯ−リングを有していることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
13. 軸方向に間隔を有する第１及び第２エンドキャップを備え、前記第２エンドキャップは、これを貫通する軸流開口を有しており、
    前記第１、第２エンドキャップ間に軸方向に延び、かつ、周方向に閉ループ状に延びて、前記軸流開口に連通する内部空間を形成する濾過材を備え、濾過される流体が前記濾過材を通って横方向に流れ、前記内部空間及び前記軸流開口を通って軸方向に流れるようになっており、
    さらに、前記内部空間において、前記軸流開口の横方向両端から横方向に間隔をもって前記第１、第２エンドキャップ間に軸方向に延びる一対のコラムを備え、これらのコラムは、当該フィルタをベースに取付けるために、該ベースから軸方向に延びるポストをその中に受入れる副内部空間を有し、前記ポストは、前記軸流開口の横方向両側で前記第１、第２エンドキャップ間に軸方向の圧縮力を付与し、前記コラムは、前記軸流開口の横方向両側で前記軸方向の圧縮力を支持することを特徴とするフィルタ。
14. 前記一対のコラムのそれぞれに設けられ、前記コラムの副内部空間を前記濾過材の内部からシールして、これらの間の異物の流れを阻止する一対のシールを備えていることを特徴とする請求項１３に記載のフィルタ。
15. 前記一対のコラムの一方は、前記第１及び第２エンドキャップのそれぞれから互いに向って軸方向に延びて互いに係合して、前記軸方向の圧縮力を支持する第１及び第２スリーブを備え、前記一対のコラムの他方は、前記第１及び第２エンドキャップのそれぞれから互いに向って軸方向に延びて互いに係合して、前記軸方向の圧縮力を支持する第３及び第４スリーブを備えていることを特徴とする請求項１３に記載のフィルタ。
16. 前記第１及び第２スリーブは、軸方向に重なってテレスコピック構造で互いに係合し、前記第１及び第２スリーブの一方は、他方に気密的に係合して前記第１及び第２スリーブの中の前記一方のコラムの副内部空間を前記濾過材の内部空間からシールして、これらの間の異物の流れを阻止する環状の第１シーリングビードを有し、
    前記第３及び第４スリーブは、軸方向に重なってテレスコピック構造で互いに係合し、前記第３及び第４スリーブの一方が他方に気密的に係合して前記第３及び第４スリーブの中の前記他方のコラムの副内部空間を前記濾過材の内部空間からシールして、これらの間の異物の流れを阻止する環状の第２シーリングビードを有していることを特徴とする請求項１５に記載のフィルタ。
17. 前記第１及び第２スリーブの一方は、他方に係合して前記第１及び第２スリーブの互いに向かう軸方向の移動を止める第１ストッパを有し、前記軸方向の圧縮力を支持する前記一対のコラムの一方を提供し、前記第３及び第４スリーブの一方は、他方に係合して前記第３及び第４のスリーブの互いに向かう軸方向の移動を止める第２ストッパを有し、前記軸方向の圧縮力を支持する前記一対のコラムの他方を提供することを特徴とする請求項１６に記載のフィルタ。
    

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