JP3766812B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳みフィルタと、フィルタケーシングの蓋を含むフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
折り畳みフィルタと、フィルタケーシングの蓋を含むフィルタ装置は公知である。この場合、先ず折り畳みフィルタが単一の部品としてフィルタケーシングに組み付けられ、次にフィルタケーシングの組立開口部が蓋で閉じられる。蓋と折り畳みフィルタは、別個に製造されたシール材によって互いに封止される。
【０００３】
しかしここで注意すべきは、このようなフィルタ装置の組立が十分に満足されるものではないということである。空間的な配置及び／又は、折り畳みフィルタと蓋の相互のシール、封止は、実質的に作業者の技能と信頼性によって決まり、折り畳みフィルタ及び／又は蓋に組立不良が生じた場合には、好ましくないことであるが、しばしばシールに問題が発生し、及び／又は折り畳みフィルタの流入側と流出側の間で流体の流れが短絡することとなる。またベルトコンベヤでの組立コストや、フィルタケーシングへのアクセス性が悪い場合には、組立コストが著しく大きくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、単純かつ少数の部品から構成される構造を有し、それによって簡単にかつ低コストで製造可能であるように、折り畳みフィルタとフィルタケーシングの蓋を含むフィルタ装置を改良することである。さらに組立不良が起こる危険性を最低限に抑えることが望ましい。必要に応じて、折り畳みフィルタを格別簡単に交換可能であることが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明によれば請求項１の構成要件によって解決される。好ましい実施形態は従属請求項に記載されている。すなわち上記課題を解決するために、折り畳み（ひだ付き）フィルタと、フィルタケーシングの蓋を含むフィルタ装置であって、折り畳みフィルタと蓋が、予備組立可能なユニットを形成し、互いを破壊することなく取り外すことができるとともに実質的に相互に封止するように結合されているフィルタ装置が意図される。この場合、フィルタ装置は実質的にわずか３つの部品から構成され、すなわち蓋と、この蓋とともに予備組立可能なユニットを構成する折り畳みフィルタと、この予備組立可能なユニットを挿入可能なフィルタケーシングとから構成されていることが利点となる。さらに、ここで強調されるべき利点は、予備組立可能なユニットを構成する折り畳みフィルタと蓋が、相互に結合されているだけでなく相互に封止されていることである。互いを破壊することなく取り外すことができるように折り畳みフィルタを蓋と結合することにより、折り畳みフィルタを必要に応じて簡単に交換することができる。この蓋は、実質上任意の回数再利用することができる。折り畳みフィルタが、直接的に、すなわち別個に製造されるシール材を使用することなく、封止するように蓋と結合されていることにより、フィルタ装置が単純に構成され、格別に好ましい。わずか２つの部品から構成されている予備組立可能なユニットにより、組立不良や組立時間が明らかに低減する。
【０００６】
折り畳みフィルタと蓋は、力学的な作用によって、圧入によって及び／又は形状による嵌合によって相互に結合することができる。折り畳みフィルタと蓋の圧入、あるいは力学的な嵌合による結合は、単に折り畳みフィルタが蓋のガイドレールとの間で摩擦力をもって嵌合するように配置することにより達成することができる。これと追加的に又は代替的に、折り畳みフィルタを形状により蓋と嵌合させて、すなわち折り畳みフィルタと蓋の形状がぴったりと嵌り合うことによって双方を結合することもできる。そのために蓋及び／又は折り畳みフィルタが、たとえば折り畳みフィルタ及び／又は蓋の奥又は裏にある切欠に係合する突起を有するように設計することができる。
【０００７】
不織布（フリース）から形成することができる折り畳みフィルタが、蓋と比較して相対的に弱い、すなわち壊れやすいものであることを考慮すると、本発明の範囲内では、折り畳みフィルタと蓋を主に形状によって嵌合させて結合することが有利である。それによって組立の際、折り畳みフィルタにかかる機械的な負荷が大幅に減少する。
【０００８】
蓋をポリマー材料から形成することができる。例えばフィルタ装置を原動機付き車両の車内フィルタとして適用する場合には、水分によって蓋が錆びないことが好ましい。さらにポリマー材料からなる蓋は、金属材料からなる蓋に比べて軽量であり、これによって他の軽量部材と接続された場合に、車両の総重量が軽減することを促進する。しかもポリマー材料は、少ないエネルギー利用によって再利用可能である。
【０００９】
蓋にはブレードが設けられ、このブレードは、蓋に対向する折り畳みフィルタの端面のひだ、すなわち端面に位置する最後のひだを実質的に封止するように配置されている。蓋のブレードには２つの機能がある。１つは、ブレードが折り畳みフィルタのひだと形状によって嵌合するように配置されることによって、予備組立可能なユニットの各構成要素を拘束的に配置することである。この場合には、折り畳みフィルタが長手方向で蓋に固定される。さらにブレードは、先ほど説明した拘束に加えて、蓋とフィルタの間のシール部を形成する。フィルタ装置が、取扱規定どおりに使用される場合、ブレードは折り畳みフィルタと実質的に相互に封止するように接触しているので、例えば発泡材などからなる別個に製造されたシール材を必要としない。それによってフィルタ装置が、低コストで製造され、簡単に組み立てられる。
【００１０】
ブレードを、流入側で、折り畳みフィルタの端面のひだに配置することができる。それによってブレードは、折り畳みフィルタの流出側に配置されている別の支持部に対する支持部を構成する。
蓋とブレードは、一体的にかつ同一の材料から形成することができる。このような構成によっても、上記課題の解決が促進される。なぜならフィルタ装置全体が単純で少数の部品からなる構造を有することによって、低コストの製造が可能になるとともに、少数の部品からなる構造によって組立不良が実質上なくなるからである。しかも、わずかな相違しかない材料が使用されるので、フィルタ装置を容易に再利用することが可能である。
【００１１】
ブレードの断面を、実質的にＬ字形に形成することができる。ブレードの断面がＬ字形であることによって、蓋に対向する折り畳みフィルタの端面のひだをブレードに挿入又は引っ掛ける、挟み込む作業が格別に容易となる。
【００１２】
蓋には、折り畳みフィルタが設けられる側とは反対側に、予備組立可能なユニットの組付け又は解体のためのグリップが設けられ、このとき蓋とグリップは、同様に一体的にかつ同一の材料から形成される。このグリップによって、予備組立可能なユニットの取扱が容易になる。グリップを設けることにより、予備組立可能なユニットをフィルタケーシングに組み付ける際、折り畳みフィルタに触れる必要がなくなる。それによって、折り畳みフィルタの損傷や、損傷の結果として生じる組立に起因する機能劣化が実質上なくなる。
【００１３】
蓋には、折り畳みフィルタに対向する側に、折り畳みフィルタを蓋で支持するための支持部を備えることができる。蓋と支持部を一体的にかつ同一の材料から形成することができる。先に説明した、ブレードと蓋及び／又は、グリップと蓋を一体的にかつ同一の材料から形成した場合と同様に、この場合にも、簡単かつ低コストな構造、別個に製造されるべき多数の部品を排除することができることによる容易な組立及び優れたリサイクル性等が強調されるべき利点として挙げられる。
【００１４】
支持部には、折り畳みフィルタの長辺を少なくとも部分的に下から支持する２本の長手レールを流出側に設けることができる。折り畳みフィルタの両方の長辺が、流出側で長手レールによって下から支持されるので、蓋を基準として折り畳みフィルタを正確に位置決めすることが可能となる。この構成に対して長手レールを１本しか使用しない場合には、蓋に対して折り畳みフィルタが斜めに配置され、それによって機能劣化が促進されることがある。特にブレードによって折り畳みフィルタがシール、封止されることを考えれば、蓋に対して折り畳みフィルタを正確に配置することは格別に好都合である。
【００１５】
支持部を、折り畳みフィルタの長辺を少なくとも部分的に略コの字形に包囲する２つの保持クランプから構成することができる。長手レールが保持クランプの構成要素を形成していてもよい。この構成によって、蓋を基準とする折り畳みフィルタの正確な位置決め特性が大幅に向上し、この場合保持クランプの折り畳みフィルタに対向する側に、それぞれ１つの表面輪郭を設けることも可能である。この表面輪郭は、折り畳みフィルタの長辺に当接するように接触し、それによって折り畳みフィルタの端面のひだに係合するブレードによる形状的な嵌合による結合に加えて、圧入による結合をもたらす。保持クランプによって、折り畳みフィルタの長辺の少なくとも一部の、側面及び流入側と流出側の辺部分が覆われる。
【００１６】
支持部には、弾性的に撓曲する少なくとも１つの係止カムが折り畳みフィルタの少なくとも１つの長辺の上に設けられ、この係止カムは、対応した長辺の流入側の辺部分を少なくとも部分的に覆う。しかしながら折り畳みフィルタのそれぞれの長辺が、流入側で、それぞれ少なくとも１つの弾性的に撓曲する係止カムによって少なくとも部分的に覆われることが好ましい。簡単に取り扱うことができるという観点からすると、折り畳みフィルタが支持部内に係止カムを乗り越えて圧入され、すなわちスナップイン可能であり、それによって折り畳みフィルタが係止カムによって支持部内に係止されることが好ましい。折り畳みフィルタと蓋の組付けは、折り畳みフィルタの流入側のひだを蓋のブレードの下に挿入又は引っ掛け、挟み込み、次にこの引っ掛けた部分を中心、軸にして、折り畳みフィルタの流出側の長辺が支持部の上に載るまで、折り畳みフィルタを支持部の方向に旋回させることによって行われる。折り畳みフィルタの長辺が支持部に当接、接触すると、まず弾性的に拡張された係止カムが、折り畳みフィルタの長辺の流入側の辺部分を逆鉤状に係止し、それによって折り畳みフィルタと蓋の拘束的な結合がもたらされ、このとき折り畳みフィルタと蓋の両方の部品は予備組立可能なユニットを構成する。折り畳みフィルタを蓋から取り外すには、係止カムが折り畳みフィルタの流入側の辺部分を解放するまで、係止カムを係止方向と反対向きに、すなわち外側に弾性的に変形させるとともに、流入側のひだをブレードの下に引き出し、折り畳みフィルタを破壊することなく蓋から取り外せるようになるまで、上記した引っ掛けた部分を中心、軸にして、組立の際の方向と反対向きに折り畳みフィルタを旋回させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明によるフィルタ装置の実施例を図１から図４に示し、これを用いて以下において詳しく説明する。図１から図４は、それぞれ本願発明のフィルタ装置を模式的に示している。
【００１８】
図１は、本発明によるフィルタ装置の一実施例を示す。折り畳みフィルタ１は、折り畳まれた又はひだを付けられた不織布から形成され、長辺13、14の領域でそれぞれ接着又は溶接されたエッジ23、24を有している。本実施例では、この折り畳みフィルタ１が、ポリマー材料からなる蓋２とともに、予備組立可能なユニット４を構成している。予備組立可能なユニット４は、取扱規定どおり使用される場合、フィルタケーシング３に挿入されて、折り畳みフィルタ１はフィルタケーシング３で完全に包囲され、蓋２はフィルタケーシング３にその端面側で当接して封止するように接触する。折り畳みフィルタ１と蓋２は、折り畳みフィルタ１の端面に位置するひだ６の流入側の領域、又は蓋２のブレード５の領域で、互いに直接封止するように接触している。折り畳みフィルタ１は、必要に応じて単独で容易に交換可能であることが必要とされる消耗部品であることより、折り畳みフィルタ１は、互いを破壊することなく取り外すことができるように蓋２と連結されている。
【００１９】
ここに図示した実施例では、折り畳みフィルタ１は蓋と形状による嵌合によって連結されており、この形状による嵌合は、流入側８で端面のひだ、最後のひだ６に係合するブレード５と、係止カム19、20とによってもたらされている。係止カム19、20は、支持部12の長手レール15、16で折り畳みフィルタ１を押さえつけている。ブレード５は、折り畳みフィルタ１の長手方向25で、折り畳みフィルタ１を蓋２に拘束的に配置させるのに対し、支持部12は、空間的に見て２つの異なる方向で折り畳みフィルタ１を蓋２に対して固定する。
【００２０】
蓋２から折り畳みフィルタ１を取り外すには、保持クランプ17、18の係止カム19、20を長手方向25に対して横向きに外方へ、又は２つの保持クランプ17、18を外側に拡げるように弾性的に変形させて、折り畳みフィルタ１の長辺13、14の流入側の辺部分21、22を解放する。次に図１において、折り畳みフィルタ１を係止カム19、20のわきを通過させて、蓋２と反対、すなわち蓋２から遠い側の端部を観察者の方向に旋回させ、最終的にブレード５と、折り畳みフィルタ１の端面のひだ６の係合を解除して、それによって折り畳みフィルタ１と蓋２は、互いを破壊することなく相互に取り外すことが可能となる。
【００２１】
折り畳みフィルタ１と蓋２を組み付けて予備組立可能なユニット４を形成する作業は、流入側８にある折り畳みフィルタ１の端面のひだ６を、蓋２のブレード５へ下から挿入又は引っ掛け、挟み込むことにより行う。その際、折り畳みフィルタ１と蓋２は、各々の構成に応じて変化するが、相互におよそ30°から75°の角度をなす。次に長辺13、14の流出側の辺部分26、27が長手レール15、16に当接、接触するまで、折り畳みフィルタ１を支持部12の方向へ旋回させる。長辺13、14の流出側の辺部分26、27が長手レール15、16と接触するとすぐに、長辺13、14の流入側の辺部分21、22は、支持部12として構成された保持クランプ17、18の構成要素をなしている係止カム19、20に係合し、折り畳みフィルタ１は係止カム19、20を乗り越えて支持部12内に圧入され、支持部12内にスナップインし、係止される。このとき支持部12の２つの保持クランプ17、18は、折り畳みフィルタ１の長辺13、14をそれぞれ少なくとも部分的にコの字形に包囲している。これによって、フィルタケーシング３に組み付けることができる予備組立可能なユニット４が完成する。
【００２２】
蓋２の、折り畳みフィルタ１と反対を向いている側９には、蓋２と一体的にかつ同一の材料からなる構成要素をなすグリップ10が配置されている。このグリップ10は、予備組立可能なユニット４とフィルタケーシング３との組付けや取外しを容易にする。この実施例では、蓋２とブレード５、及び蓋２と支持部12が一体的にかつ同一の材料から形成されている。
【００２３】
図２は、図１に示した予備組立されたユニット４の一部を拡大図で示している。係止カム19、20は、蓋２の方を向いている側にそれぞれ案内斜面28、29を有し、これらの案内斜面28、29は、折り畳みフィルタ１が蓋２に組み付けられて予備組立されたユニット４が形成される際に、保持クランプ17、18を長手方向25に対して横向きに、外方向に自動的に弾性的に拡張させる機能を有する。それにより蓋２と折り畳みフィルタ１の組付けが大幅に簡素化される。
【００２４】
図３は、蓋２を単独部品として斜め上方から見た外観図として示す。両方の保持クランプ17、18は、係止カム19、20が設けられている側と反対側、すなわち流出側で連結ウェブ30によって連結されている。この連結ウェブ30は、蓋２と一体的にかつ相互に移行し合うように同一の材料から形成された保持クランプ17、18の形状を安定させるように追加的に機能する。この構成は、折り畳みフィルタ１の長辺13、14に保持クランプ17、18の十分な初期応力がもたらされるように機能する。
【００２５】
図４は蓋２を斜め下方から見た図として示す。蓋２の、グリップ10と反対側には、折り畳みフィルタ１の流入側８で、折り畳みフィルタ１の端面のひだ６と封止するように係合する実質的に断面がＬ字形のブレード５が配置されている。ブレード５がＬ字形であることにより、ブレード５と蓋２の間に間隙が生じ、この間隙に折り畳みフィルタ１の端面のひだが挿入される。フィルタ装置が取扱規定どおり使用される際、折り畳みフィルタ１の端面のひだ６の流入側の最後の縁部分は封止するようにブレード５に当接し、それによって流体の漏れが回避される。さらにブレード５は、拘束部も構成しており、あるいは拘束部としても機能し、折り畳みフィルタ１が長手方向25で蓋２の保持クランプ17、18から抜け落ちるのを防止する。
【００２６】
【発明の効果】
折り畳みフィルタ（１）と、フィルタケーシング（３）の蓋（２）とを含むフィルタ装置であって、折り畳みフィルタ（１）と蓋（２）が、予備組立可能なユニット（４）を形成し、互いを破壊することなく取り外すことができるとともに実質的に相互に封止するように結合されている。この構成によって、簡単にかつ少数の部品から構成される構造を有し、それによって簡単にかつ低コストで製造可能であるような、折り畳みフィルタとフィルタケーシングの蓋を含むフィルタ装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】予備組立可能なユニットが部分的にフィルタケーシングに差し込まれた状態の、本発明によるフィルタ装置の一実施例を示す図である。
【図２】図１の予備組立可能なユニットを部分的に拡大して示す図である。
【図３】単独部品としての蓋を斜め上方から示す外観図である。
【図４】図３の蓋を斜め下方から示す外観図である。
【符号の説明】
１ 折り畳みフィルタ
２ 蓋
３ フィルタケーシング
４ 予備組立可能なユニット
５ ブレード
６ 流入側の最後のひだ
７ 折り畳みフィルタの端面
８ 折り畳みフィルタの流入側
９ 蓋のグリップの側
１０ グリップ
１１ 蓋の折り畳みフィルタ側
１２ 支持部
１３ 折り畳みフィルタの左側の長辺
１４ 折り畳みフィルタの右側の長辺
１５ 左側の長手レール
１６ 右側の長手レール
１７ 左側の保持クランプ
１８ 右側の保持クランプ
１９ 左側の係止カム
２０ 右側の係止カム
２１ 折り畳みフィルタの左側の長辺の流入側の辺部分
２２ 折り畳みフィルタの右側の長辺の流入側の辺部分
２３ 折り畳みフィルタの左側のエッジ
２４ 折り畳みフィルタの右側のエッジ
２５ 折り畳みフィルタの長手方向
２６ 折り畳みフィルタの左側の長辺の流出側の辺部分
２７ 折り畳みフィルタの右側の長辺の流出側の辺部分
２８ 左側の係止カムの案内斜面
２９ 右側の係止カムの案内斜面
３０ 連結ウェブ
３１ 折り畳みフィルタの流出側

Claims (16)

1. 折り畳みフィルタと、フィルタケーシングの蓋を含むフィルタ装置であって、
   前記折り畳みフィルタ（１）と前記蓋（２）が、予備組立可能なユニット（４）を形成し、互いを破壊することなく取り外すことができるとともに実質的に相互に封止するように結合され、
   前記蓋（２）が、前記蓋（２）に対向する前記折り畳みフィルタ（１）の端面（７）のひだ（６）を実質的に封止するように配置されているブレード（５）を有するフィルタ装置。
2. 前記折り畳みフィルタ（１）と前記蓋（２）が、圧入によって及び／又は形状による嵌合によって相互に結合されている請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記蓋（２）がポリマー材料から形成されている請求項１又は２に記載のフィルタ装置。
4. 前記ブレード（５）が、前記折り畳みフィルタ（１）の流入側（８）で前記端面のひだ（６）に配置されている請求項１から３までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
5. 前記蓋（２）と前記ブレード（５）が、一体的にかつ同一の材料から形成されている請求項１から４までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
6. 前記ブレード（５）の断面が実質的にＬ字形である請求項１から５までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
7. 前記蓋（２）が、前記折り畳みフィルタ（１）と反対側（９）に、前記予備組立可能なユニット（４）の組付け又は取外しのためのグリップ（10）を有する請求項１から６までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
8. 前記蓋（２）と前記グリップ（10）が、一体的にかつ同一の材料から形成されている請求項７に記載のフィルタ装置。
9. 前記蓋（２）が、前記折り畳みフィルタ（１）に対向する側（11）に、前記折り畳みフィルタ（１）を前記蓋（２）で支えるための支持部（12）を有する請求項１から８までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
10. 前記蓋（２）と前記支持部（12）が、一体的にかつ同一の材料から形成されている請求項９に記載のフィルタ装置。
11. 前記支持部（12）が２つの長手レール（15、16）から構成され、各長手レール（15、16）が、前記折り畳みフィルタ（１）の長辺（13、14）をそれぞれ流出側で少なくとも部分的に下から支持する請求項９又は１０に記載のフィルタ装置。
12. 前記支持部（12）が２つの保持クランプ（17、18）から構成され、各保持クランプ（17、18）が、前記折り畳みフィルタ（１）の長辺（13、14）をそれぞれ少なくとも部分的にコの字形に包囲する請求項９から１１までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
13. 前記長手レール（15、16）が、保持クランプ（17、18）の構成要素をなす請求項１１又は１２に記載のフィルタ装置。
14. 前記支持部（12）が、前記折り畳みフィルタ（１）の少なくとも一方の長辺（13、14）で、弾性的に撓曲する少なくとも１つの係止カム（19、20）を有し、この係止カムが対応する該長辺（13、14）の流入側の辺部分（21、22）を少なくとも部分的に覆う請求項９から１３までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
15. 前記折り畳みフィルタ（１）の長辺（13、14）のそれぞれが、流入側で、少なくとも１つの弾性的に撓曲する係止カム（19、20）により少なくとも部分的に覆われている請求項１から１４までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
16. 前記折り畳みフィルタ（１）が、前記係止カム（19、20）によって前記支持部（12）内にスナップイン可能となる請求項１４又は１５に記載のフィルタ装置。

Images