JP4629936B2 - フィルタインサート - Google Patents
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Description
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40〜60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10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11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110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118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120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113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
Claims (10)
- 内燃機関のエアフィルタであって、該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と、該フィルタインサートを収容するためのフィルタケーシングとを有しており、前記浄化空気流出部に同心的な管片が設けられており、前記フィルタインサートが、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、前記フィルタインサートの内壁に支持体が設けられており、前記フィルタケーシングが接触環状面を有している形式のものにおいて、
前記フィルタインサート(16)の、前記浄化空気流出部(13)に面した側の端部において前記支持体(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、該接触面(23)は前記管片(15)において支持されており、
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設けられている端部円板(19)に、軸線方向で浄化空気流出部(13)に向かって延びており、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、前記フィルターケーシングの接触環状面(24)及び接触面(23)が設けられている領域において支持体(17)に接触している、シールカラー(26)が設けられており、
フィルタインサート(16)に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が装備されていることを特徴とする、エアフィルタ。 - 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記載のエアフィルタ。
- 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記載のエアフィルタ。
- 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記載のエアフィルタ。
- 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項記載のエアフィルタ。
- フィルタインサート(16)は円形フィルタカートリッジを有しており、該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、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、請求項1記載のエアフィルタ。
- 前記フィルタケーシングは前記円形フィルタカートリッジを組み付けるためのものであり、フィルタケーシング(110)が容器状ケーシング(116)と蓋部材(117)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(121)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、請求項1記載のエアフィルタ 。
- 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記載のエアフィルタ。
- 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記載のエアフィルタ。
- 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記載のエアフィルタ。
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