JP2011106404A - フィルタエレメント - Google Patents

Abstract

【課題】材料量を低減した不織布を用いてフィルタエレメントを形成した場合、シール部を含むフランジ部の厚さが減少するのを抑制することができて、シール性を確保することができるフィルタエレメントを提供する。
【解決手段】不織布により、襞折り状の濾過部１２と、その濾過部１２の外周のフランジ部１３とを一体に形成する。フランジ部１３の厚さ方向の一側縁には、シール部１４を形成する。フランジ部１３の厚さ方向の他側縁には、凹状の肉盗み部１６をフランジ部１３の周方向に沿って形成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば、エンジン等のエアクリーナに用いられるフィルタエレメントに関するものである。

従来、この種のフィルタエレメントとしては、例えば図９（ａ）に示すような構成が知られている。この従来構成のフィルタエレメント３１は、不織布よりなる濾材シートを襞折り状に形成した濾過部３２と、その濾過部３２の外周に設けられたフランジ部３３とから構成されている。フランジ部３３の厚さ方向の一側縁には、外周側に向かってフランジ部３３の厚さを増加するように傾斜するシール部３４が形成されている。そして、このフィルタエレメント３１が図示しないエアクリーナのハウジング内に収容された状態で、シール部３４が前記ハウジングを構成する一対のケース間に挟持されて、フィルタエレメント３１とハウジングとの間のシール性が確保される。

この種のフィルタエレメント３１においては、材料コストを節減するために、不織布を構成する繊維の太さを細くして、材料量の低減を図ることが考えられる。しかしながら、このように材料量を低減した不織布を用いてフィルタエレメント３１を形成した場合には、フランジ部３３における材料量も低減する。そのため、シール部３４に圧力が付与された場合、そのシール部３４を含むフランジ部３３の厚さは以下のように変形する。すなわち、図９（ａ）に示すように、材料量を低減しない不織布を用いた場合には、フランジ部３３の厚さが例えばＴ１であったものが、図９（ｂ）に示すように、材料量を低減した不織布を用いた場合には、フランジ部３３の厚さが例えばＴ２に減少する。よって、このフィルタエレメント３１を従前構造のハウジングに組み込んだ場合、フランジ部３３の圧縮方向への変形量が多くなり、シール部３４におけるシール性を確保することができないというおそれがあった。

一方、従来のフィルタエレメントとしては、例えば特許文献１に開示されるような構成も提案されている。この従来構成においては、フィルタエレメントの濾過部の外周にフランジ部が一体に形成され、そのフランジ部の厚さ方向の一側縁に嵩上げ部が形成されている。フランジ部の厚さ方向の他側縁には、嵩上げ部とは別体で、かつ別材質のものよりなるシール材が固定されている。

特開平１０−８０６１４号公報（図１２〜図１４）

前記のように、特許文献１に記載の従来構成においては、シール材がフィルタエレメントのフランジ部と別体に形成されて、そのフランジ部に固定されている。このため、特許文献１においては、部材数が増えて、製造に手間がかかる問題が生じた。

この発明は、このような従来の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、材料量を低減した不織布を用いてフィルタエレメントを形成した場合であっても、別部材を用いることなくシール性を確保することができるフィルタエレメントを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、不織布よりなり、外周にフランジ部を設け、そのフランジ部の厚さ方向の一側縁にシール部を形成したフィルタエレメントにおいて、前記フランジ部の厚さ方向の他側縁には、複数の凹状をなす肉盗み部をフランジ部の周方向に沿って設けたことを特徴としている。

従って、この発明においては、材料費の節減を図るために、材料量を低減した不織布を用いてフィルタエレメントを形成した場合、フランジ部の厚さ方向の他側縁に凹状の肉盗み部が形成されることにより、フランジ部における材料量の密度が維持される。その結果、シール部を含むフランジ部の厚さが減少することを抑制することができて、フィルタエレメントをエアクリーナ等のハウジング内に組み込んだ際のシール性を、別部材を用いることなく確保することができる。

また、前記フィルタエレメントにおいて、前記肉盗み部をフランジ部の疎密ピッチにあわせて、疎の部分に形成するとよい。
さらに、前記フィルタエレメントは、山部と谷部とよりなる襞折り状のシートを圧縮することにより形成されたものであることが好ましい。

以上のように、この発明によれば、材料量を低減した不織布を用いてフィルタエレメントを形成した場合にも、別部材を用いることなく、所定のシール性を確保することができるという効果を発揮する。

一実施形態のフィルタエレメントを示す斜視図。 図１の２−２線における部分拡大断面図。 図２の一部を拡大して示す部分断面図。 （ａ）は不織布シートを折曲げる過程を示す一部斜視図、（ｂ）は所定長さに切断された折曲シートを示す一部斜視図。 図３の５−５線における部分断面図。 濾過部における襞部の両端縁にフランジ部を成形する状態を示す部分断面図。 図３のフィルタエレメントをエアクリーナのハウジング内に組み込んだ状態を示す部分断面図。 （ａ）及び（ｂ）は変更例を示す部分断面図。 （ａ）及び（ｂ）は従来のフィルタエレメントを示す部分断面図。

以下に、この発明を車両におけるエアクリーナのフィルタエレメントに具体化した一実施形態を、図１〜図７に従って説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態のフィルタエレメント１１は、例えばポリエチレンテレフタラート等の熱可塑性樹脂の不織布よりなる濾材シートを襞折り状に形成した濾過部１２と、その濾過部１２の外周に一体に形成したフランジ部１３とから構成されている。このフランジ部１３は、図６に示すように、濾材シート３５を山部と谷部とが形成されるように襞折り状に成形して、複数の襞部１２ａを有する濾過部１２を形成した直後に、その濾過部１２の外周を熱圧縮することによって形成されている。すなわち、図４（ａ）（ｂ）に示すように、フィルタエレメント１１は、帯状の不織布シート３６を襞折りし、その襞折り部を所定長さに切断して襞折り状の切断シート３７とし、その切断シート３７の外周を所定形状をなすように圧縮成形したものである。従って、フランジ部１３は、圧縮により高剛性を有している。フィルタエレメント１１の成形に用いられる不織布としては、材料費を節減するために、不織布を構成する繊維の太さを細くして、材料量の低減が図られている。ただし、繊維間の隙間は所要の濾過性能を維持できるレベルとなるように形成されている。なお、図１はフィルタエレメント１１をコンパクト化して描いたが、実際には、襞部１２ａの数がもっと多く、しかも、襞部１２ａがその幅方向に延長された形状をなしている。

図１及び図２に示すように、前記フランジ部１３の厚さ方向の一側縁（図１，図２の上部側）には、外周側に向かってフランジ部１３の厚さを増加するように傾斜したシール部１４が形成されている。フランジ部１３の厚さ方向の他側縁には、溝部１５がフランジ部１３の周方向に延びるように形成されている。

そして、図７に示すように、前記フィルタエレメント１１がエアクリーナのハウジング２１内に組み込まれた状態で、フランジ部１３がハウジング２１を構成する上下一対のケース２２，２３の外周の挟持部２２ａ，２３ａ間に挟持される。このとき、下ケース２３の挟持部２３ａ上に形成された突条部２４がフランジ部１３の溝部１５に嵌合されることにより、フィルタエレメント１１が下ケース２３上の所定位置に位置決めされる。また、フランジ部１３上のシール部１４が上ケース２２の挟持部２２ａに接合されることにより、フィルタエレメント１１の外周縁とハウジング２１との間のシール性が確保される。さらに、上ケース２２の挟持部２２ａに形成された突起２２ｂがフランジ部１３の上面に食い込むことにより、フィルタエレメント１１が上ケース２２に対して位置決めされる。

図３及び図５に示すように、前記フランジ部１３の厚さ方向の他側縁において溝部１５の外側の位置には、凹状の肉盗み部１６がフランジ部１３の周方向に沿って所定間隔おきで全体として正弦波状をなすように形成されている。この場合、濾過部１２の襞部１２ａにおける延長方向の両端側に形成されるフランジ部１３の部位（図１の長辺部）においては、肉盗み部１６がフランジ部１３の疎密ピッチにあわせて形成されている。つまり、このフランジ部１３の部位では、図６に示すように、濾過部１２の襞部１２ａの両端部を熱圧縮することによりフランジ部１３が形成されている。この場合、襞部１２ａの両端部は襞が倒れるようにして圧縮されるため、そのフランジ部１３上には疎密部１７が周方向にほぼ所定ピッチで間隔をおいて形成される。そのため、肉盗み部１６のピッチＰ１が疎密部１７のピッチＰ２と合致するように形成され、肉盗み部１６が疎密部１７の疎の部分に位置している。

次に、前記のように構成されたフィルタエレメントの作用を説明する。
このフィルタエレメント１１がハウジング２１内に装着された状態においては、フィルタエレメント１１のフランジ部１３のシール部１４においてハウジング２１とフィルタエレメント１１との間のシールが確保されている。そして、フィルタエレメント１１の下部側である下ケース２３に導入された濾過前エアはフィルタエレメント１１の濾過部１２で濾過されて、その上部側の上ケース２２内に流れ、濾過済みエアとしてエンジンに送られる。

ところで、このフィルタエレメント１１においては、成形用の濾材シートとして、繊維の太さを細くして、材料量（目付け）の低減を図った不織布が用いられている。このため、材料費を節減することができるとともに、フィルタエレメント１１全体を軽量化することができる。

このように、材料量を低減した不織布を用いてフィルタエレメント１１を形成した場合には、フランジ部１３における材料量が不足して、材料密度が低下するおそれがある。従って、フランジ部１３が圧縮方向への圧力を受けた場合、シール部１４を含むフランジ部１３の厚さが足りなくなって、シール不良に陥るおそれがある。ところが、この実施形態においては、フランジ部１３のシール部１４の反対側に凹状の肉盗み部１６が形成されているため、この肉盗み部１６の形成によりフランジ部１３における密度不足が防止される。よって、図９（ａ）及び（ｂ）に示す従来構成とは異なり、圧縮圧力を受けてもシール部１４を含むフランジ部１３の厚さが過大に減少するおそれをなくすることが可能となり、図３に示すように、フランジ部１３の例えば厚さＴ１を所定値以上に維持することができる。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このフィルタエレメント１１においては、フランジ部１３のシール部１４の反対側に凹状の肉盗み部１６がフランジ部１３の周方向に沿って形成されている。このため、材料費の節減を図るために、材料量を低減した不織布を用いてフィルタエレメント１１を形成した場合でも、フランジ部１３が凹状の肉盗み部１６分だけ圧縮されて高密度になるため、フランジ部１３における密度の低下が抑制される。その結果、シール部１４を含むフランジ部１３の厚さが減少することを抑制することができて、フィルタエレメント１１をエアクリーナのハウジング２１内に組み込んだ際のシール性を確保することができる。

（２） このフィルタエレメント１１においては、フランジ部１３における密度低下が抑制されるため、フランジ部１３は高剛性を有し、硬質になる。このため、上ケース２２の挟持部２２ａの突起２２ｂがフランジ部１３に食い込んだ場合、そのフランジ部１３における突起２２ｂの周辺部分が爛れるようにして凹んだり、変形したりすることを抑制できる。従って、フィルタエレメント１１をハウジング２１に対して所定の位置に位置決めできる。

（３） このフィルタエレメント１１においては、フランジ部１３に肉盗み部１６を設けたとしても、フランジ部１３におけるシール部１４の位置は変化しないため、エアクリーナのハウジング２１の構造を変更する必要はなく、従来のハウジング２１に対して実施形態のフィルタエレメント１１を装着できる。

（４） このフィルタエレメント１１においては、前記特許文献１の構成とは異なり、シール性確保のために別部材を用いることはないため、構成が簡単で、製造が容易である。

（５） このフィルタエレメント１１においては、材料量を少なくできるため、材料コストを低減できるとともに、軽量化が可能となる。
（６） このフィルタエレメント１１においては、前記肉盗み部１６がフランジ部１３上の疎密部１７のピッチにあわせて形成されている。このため、濾過部１２における襞部１２ａの両端部を熱圧縮してフランジ部１３を形成する際に、肉盗み部１６を無理なく容易に形成することができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態では、肉盗み部１６が正弦波状をなすように形成されているが、図８（ａ）に示す三角波状あるいは同図（ｂ）に示す矩形波状等の異なった形状をなすように形成してもよい。

・ 前記実施形態では、肉盗み部１６がフランジ部１３の厚さ方向の他側縁において溝部１５の外側に形成されているが、溝部１５の内側に形成してもよい。

１１…フィルタエレメント、１２…濾過部、１３…フランジ部、１４…シール部、１６…肉盗み部、１７…疎密部。

Claims (3)

1. 不織布よりなり、外周にフランジ部を設けるとともに、そのフランジ部の厚さ方向の一側縁にシール部を形成したフィルタエレメントにおいて、
   前記フランジ部の厚さ方向の他側縁には、複数の凹状をなす肉盗み部をフランジ部の周方向に沿って設けたことを特徴とするフィルタエレメント。
2. 前記肉盗み部をフランジ部の疎密ピッチにあわせて、疎部分に形成したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
3. 山部と谷部とよりなる襞折り状のシートを圧縮することにより形成されたことを特徴とする請求項２に記載のフィルタエレメント。

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