JP5049285B2 - 自動車の換気システム用のエアフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前段に記載の特徴を有する自動車の換気システム用のエアフィルタに関する。

このタイプのフィルタは特許文献１に開示されている。このようなエアフィルタは、フィルタフレームと、前記フィルタフレームに完全に囲まれるように固定されたフィルタ媒体とを有する。換気システムのエアダクトに取り付ける場合、このタイプのフィルタはその表面の方向に沿って換気システムの収容スロットに挿入される。この場合、エアダクトのハウジングに挿入されるエアフィルタを案内するために、くぼみが設けられ、くぼみはスライドガイドの役割を果たし、エアフィルタを嵌め込まれている状態で、エアフィルタ内の流れ方向と逆方向に支える。スライドガイドの向きが互いに平行である場合、スライドガイド沿いの挿入スロットとの接触面が大きくなるため、取り付けにかなりの力が必要となることが予想可能であるため、開示されているエアフィルタでは、斜めに収束するスライドガイドとフィルタフレームの外面が提供されている。

独国特許発明第４２ ３４ ０４７ Ｃ１号明細書

本発明の目的は、嵌め込みが簡単であり、嵌め込んだ状態で所定の位置に容易に固定されるエアフィルタを提供することにある。

この目的は、請求項１に記載の特徴を有するエアフィルタによって達成される。このようなエアフィルタは、フィルタフレームと、その中に固定されたフィルタ媒体とを有し、フィルタをその面部分に沿って換気システムの収容スロットに挿入できる。フィルタは、挿入され嵌め込まれた状態では、フィルタフレームの挿入領域に沿って、フィルタフレームと対向して配置された挿入スロットの壁との間で封止される。換気システムの対応する挿入スロットへのエアフィルタの挿入について特に小さな取り付け力を実現するため、フィルタは、特別に構成した有効面を挿入スロットのスライドガイドに連結する必要はなく、挿入方向に面したフィルタフレーム端側に、挿入方向を向いた少なくとも１つのガイド空洞を有する。面部分に沿って（つまり、エア流がエアフィルタ内を通る方向に対して横切る方向に）エアフィルタを挿入することで、フィルタを交換するための構造スペースはほとんど必要ない。

このタイプのエアフィルタでは、フィルタを挿入したときに、換気システムのハウジングの挿入スロットに設けられるガイドピンが、フィルタフレームのガイド空洞と係合できるとともに、挿入と同時に、ガイド空洞が特に力が要らない方法でガイドされ、挿入し嵌め込んだ取り付け位置にガイド空洞を固定することができる。特に力が要らない方法でエアフィルタを挿入できるだけでなく、フィルタフレームのガイド空洞によって、特に力が要らない方法で換気システムの挿入スロットにエアフィルタを取り込むことができる。これは、それぞれ対応するガイドピンの長さに応じて、エアフィルタが非常に挿入プロセスにおいて遅いポイントでのみ、及び特に前記ガイドピンの領域内だけ（つまり、挿入方向に面したガイドフレーム端側の領域内でのみ）ガイドされ、特に反対側（つまり、挿入方向と反対向きのフィルタフレーム端側）では横方向にまだ可動なためである。このため、換気システムの挿入スロットへの挿入時、エアフィルタは、その面部分に沿って例えば緩い曲線に沿ってでさえ動かされることができ、又は構造上の障害物やエッジ周りの案内では、エアフィルタの面部分に対して横方向に少しだけ動かされることさえ可能である。特に、このタイプの可動性は、横方向のくぼみによって案内される挿入スロットが、フィルタを嵌め込み状態に固定するとしたら、妨げられる。

更に、このタイプのエアフィルタでは、挿入スロットの領域で換気システムのハウジングの横方向のガイドくぼみを省略できるため、特に単純かつ構造スペースを節約した換気システムのハウジングの構成が可能である。

更に、特に特定の装置の変形例でエアフィルタが嵌め込まれていない場合、関係するエッジでの騒音の発生が回避される。このタイプのエアフィルタにより、フレームを取り囲むとともに、その有効長が大きいため、全体として大きな覆い面を有するフィルタのガイドショルダを比較的小さい覆いを有するガイドピンに交換できるため、このタイプのフィルタは空気抵抗及び換気システムによる騒音の発生について改善をもたらす。

挿入スロットにおけるエアフィルタの所定の取り付け位置を保証するため、エアフィルタの特定の実施形態では、挿入方向に面したフィルタフレーム端側のガイド空洞が、表面の中心から外れて配置される。これによって、ねじれた取り付け位置にエアフィルタを取り付けることができないように防止される。挿入方向に面したフィルタ端側に複数の挿入スロットが設けられる場合、この効果を実現するために、表面の中心に対して、相互に非対称に配置された構成で、前記挿入スロットが設けられる。

特に費用効果が高く軽量なフィルタの構成を可能にするため、プリーツ状（即ち、折り返しのある）のフィルタフリースを有するフィルタ媒体が設けられる。又、これによって、フィルタ媒体の特に大きな表面積も可能になる。

エアフィルタが換気システムの挿入スロットに挿入される際に、周囲の障害物又はエッジによってフィルタのプリーツ状のフィルタ媒体に損傷を来さないようにするため、エアフィルタの特定の改良形態では、フィルタのプリーツは、その折り目、つまり折り畳み縁端部の細長い範囲がフィルタの挿入方向に配向された状態で挿入される。これによって、角のある障害物が、フィルタの谷部に対して横方向にフィルタ媒体に係合されることが回避される。更に、ガイド空洞に係合するガイドピンを、フィルタ媒体又はフィルタフレームの特別な構成がなくても、プリーツの谷間に配置できる。

エアフィルタの特別な実施形態では、ガイド空洞は、その全表面範囲が挿入方向に面した端部に沿った状態で（つまり、挿入方向に関してプリーツの谷部内で横方向に、つまりプリーツ状のフィルタ媒体の２つの折り目の間で重なることなく）配置されることが実現される。これにより、フィルタ媒体は、ガイド空洞を取り囲むフィルタフレームの内側領域に沿って更に切り取ることなく、フィルタフレームに特に簡単に取り付けられることも可能である。ガイド空洞の開放設計の場合、このタイプの配置により、フィルタ媒体をその環状留め具に沿ってフィルタフレーム内に完全に封止できる。ガイド空洞の開放設計の場合、このタイプの配置では、更に、関連する換気システムのガイドピンがガイド空洞に入るようにすることで、フィルタ媒体に損傷を来さないようにしている。

エアフィルタの特定の改良形態では、ガイド空洞が、フィルタフレームのシールの上流にてプリーツの谷部にその開口部から基部に向かう方向に配置される。このため、ガイド空洞は、エアフィルタのシールの上流と下流で、フィルタフレーム内にフィルタフレームの壁の両側に配置される。特に、ガイド空洞の開放設計の場合、フィルタスロットの開口部によってフィルタを循環する流れは、シール及びフィルタ媒体を通り過ぎる。

最も単純な設計では、ガイド空洞は穴状の開口部としてフィルタフレームに構成される。換気システムの対応するガイドピンは、少なくとも流れが通る方向及びそれと反対の方向に特にはすべての側部でフィルタを支持するような方法で、フィルタフレームの前記穴状の開口部に受け止められるようにすることができる。

この場合、穴状の開口部は、フィルタフレームの対応するへこみによって形成すること、或いは完全に囲まれるようにフィルタフレームと境界を接することができる。

エアフィルタを確実に封止するため、エアフィルタの一実施形態は、フィルタフレームに溝状のくぼみによって形成されるガイド空洞を有する。これにより、穴状の開口部でエアフィルタを循環する流れが回避される。

エアフィルタの更なる有利な改良形態は、前述した実施形態の組合せ並びにその図面及び説明から明らかになる。

図１は、換気システムにおいてエアフィルタ１が嵌め込まれた状態の断面図であり、エアフィルタ１が挿入されるエアダクト４の一部の領域だけを示したものである。この図に基づく断面平面は、エアフィルタ１の表面部分に対して垂直方向に位置し、換気システム４の挿入スロット４０の挿入開口部に平行に位置している。このため、視線方向は、挿入スロット４０へエアフィルタ１を挿入する方向の、挿入スロット４０の挿入開口部と反対方向となる。エアフィルタ１はエアフィルタフレーム２を有し、エアフィルタフレーム２は例えば繊維材料又は段ボール材から製造され得るか、或いは射出成形プラスチック部品の形態となり得る。プリーツ状のフィルタフリースとして具現化されたフィルタ媒体３がフレーム２内に固定される。フィルタ媒体３は、エアフィルタのフレーム２に、完全に囲まれるように、従って密に、該エアフィルタフレーム２を形成する壁の内側に沿って固定される。フィルタ媒体３のプリーツは、その折り畳み縁端部が挿入方向になるような向きである。フィルタフレーム２と換気システム４の周囲のハウジングとの間では、挿入された領域を包囲するシール５によってエアフィルタ１が封止される。エアフィルタ１が挿入される領域では、換気システムのハウジングが挿入スロット４０を備える。挿入スロット４０の壁は縁端部のない形状を有し、この形状は流れが通る方向の上流及び下流に取り付けられたエアダクトの壁と実質的につながっている。例えば装置の変形例の内容において、エアフィルタの取り付けが省略されている場合、騒音や空気抵抗を発生させるハウジングエッジが換気システム４のエアダクトに設けられることはない。

エアフィルタ１（ここでは、嵌め込まれた状態で図示）は、フィルタフレーム２の末端壁（挿入方向前面に位置する）に、ガイド空洞２０（ここで示す例示の実施形態では２つの異なる構成で図示）を有する。各ガイド空洞２０の断面は円形の輪郭を有し、この輪郭内に、換気システム４のハウジングの丸いガイドピン４１が挿入される。このタイプのガイドは摩擦面が小さいため、換気システムの挿入スロット４０に挿入されるエアフィルタ１は特に力が要らない方法でガイドされ、嵌め込まれた状態に確実に固定される。挿入方向に対して横方向のエアフィルタ１の断面部では、エアフィルタ１の偏心的に設けられた２つのガイド空洞２０が、対応する表面の中心に対して非対称的に配置され、従って、挿入スロット２０を有するエアフィルタ１は、１つの取り付けポイントでしか、換気システム４のハウジングの対応するガイドピン４１に押し込み、取り付けることができない。

エアフィルタ１は、ガイド空洞２０を介して換気システム４のハウジングのガイドピン４１で、嵌め込み状態に、特にその中を流れが通る方向及びそれと反対方向に支持される。フィルタフレーム２の２つのガイド空洞２０は構造が異なる。挿入スロットの一方は、ガイドフレーム２に設けられている溝状くぼみと境を接する。フィルタフレーム２の厚さが適切で、挿入方向に延びるガイドピン４１の範囲が短ければ、前記くぼみは前記フィルタフレームの厚さ範囲で配置できる。図示した例示の実施形態では、ガイド空洞２０はフィルタフレームのドーム形に突起した部分と境を接している。このドーム形の突起部分は、ガイドフレーム２の成形製造時に、フィルタフレーム２またはフィルタフレーム２の壁に取り付けられた接着部によって提供できる。

もう一方の受け入れスロット２０は、フィルタフレーム２の穴状の開口部と境を接する。前記穴状の開口部は、フィルタフレーム２の円形の切抜きによって形成される。ガイドフレーム２のガイド空洞２０は、プリーツ状のフィルタ媒体３の谷部に全表面範囲が収まる状態で配置される。これにより、フィルタ媒体３は、特に、簡単並びに環状で密に、ガイド空洞２０と境を接するガイドフレーム２の要素２１を越え、ガイド空洞２０と境を接する穴状の開口部を越えてフィルタフレーム２を形成する壁の内側に固定され得る。この場合、ガイド空洞２０は更に、プリーツの谷部においてその開口部からその底部に向かう方向に配置され、ガイド空洞２０の全表面はエアフィルタ１のシール５の上流でフィルタフレーム２の壁に沿って延在する。このため、ガイド空洞２０の外側の開口部（即ち、ガイドフレームの、換気システムのハウジングの壁に面する側に配置された開口部）と内側の開口部（即ち、ガイド空洞２０の開放設計の場合に設けられ、ガイドフレームの、フィルタ媒体に面する側に配置された開口部）はいずれも、エアフィルタの中を流れが通る方向でフィルタとシールの両方の上流または下流に同じ側に配置される。これにより、ガイド空洞２０の開口部を介してフィルタの周囲を循環する流れが回避される。

図２は、図１の断面ＩＩ−ＩＩの図である。図１と同様、換気システム４のハウジングに嵌め込まれた取り付け位置でエアフィルタ１が示されている。この場合、エアフィルタ１は、プリーツ状のフィルタ媒体３が固定されたフィルタフレーム２によって、換気システム４のハウジングの収容スロット４０に挿入される。エアフィルタ１は、この状態では、シール５を介して、挿入スロット４０の対向する壁に沿って環状に封止されるように配置されている。図示した断面図には、シール５の部分区域（挿入スロット４０の挿入開口部に沿って封止している）が示されている。従って、エアフィルタ１は、換気システム４のエアダクトのフルフロー断面の中を、縁端部で封止されるように、通る。エアフィルタの挿入方向に面するフィルタフレーム２の端側に、エアフィルタ１は２つのガイド空洞２０を有する。示されている例示の実施形態で異なる実施形態を図示するため、１つのガイド空洞２０はフィルタフレーム２に形成されている溝状のくぼみ２１と境を接し、１つのガイド空洞２０はフィルタフレーム２の開口部と境を接する。穴状の開口部と境を接するガイド空洞２０により、エアフィルタ１の特に費用効果が高く簡単な設計が可能になる。換気システム４のハウジングの壁に配置されたガイドピンは、挿入方向に配置されているフィルタ媒体３のプリーツに沿った２つのガイド空洞２０（挿入スロット２０内に又は挿入スロット２０を通って）の中に突出している。この場合、ガイドピン４１はフィルタの通気断面の中に突出する。これにより、第一に構成要素のコンパクトで省スペースな設計が達成され、第二に換気システム４のハウジングのガイド要素による損傷からフィルタ媒体３が保護される。

フィルタの実施形態の断面図であり、挿入方向を横切る断面を示す。 図１の断面ＩＩ−ＩＩに対応する、前記実施形態の断面図である。

Claims (8)

1. フィルタフレームと前記フィルタフレームに囲まれて固定されたフィルタ媒体とを有する、自動車の換気システム用のエアフィルタであって、
   その表面の方向に沿って挿入スロットに挿入可能であり、少なくとも前記フィルタフレームの挿入領域に沿って、前記フィルタフレームと前記挿入スロットの壁との間で封止され、
   前記フィルタフレーム（２）は、前記挿入方向に面する端側に、前記挿入方向に配向され、前記フィルタフレーム（２）に形成されているくぼみ（２１）と境を接し、または前記フィルタフレーム（２）の開口部と境を接する少なくとも１つのガイド空洞（２０）を有することを特徴とするエアフィルタ。
2. 前記挿入方向に面する端側の前記ガイド空洞（２０）が、フィルタフレームの表面中心から外れて配置されることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
3. 前記フィルタ媒体（３）がプリーツ状のフィルタフリースを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のエアフィルタ。
4. 前記フィルタ（１）のプリーツが挿入方向に配向されることを特徴とする請求項３に記載のエアフィルタ。
5. 前記ガイド空洞（２０）は、その全表面が前記挿入方向に関してプリーツの谷部内に横方向になるように配置されることを特徴とする請求項４に記載のエアフィルタ。
6. 前記ガイド空洞（２０）が、前記フィルタフレーム（２）のシール（５）の上流で、前記プリーツの谷部内に配置されることを特徴とする請求項５に記載のエアフィルタ。
7. 前記ガイド空洞（２０）が、前記フィルタフレーム（２）に穴状開口部として構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアフィルタ。
8. 前記ガイド空洞（２０）が、前記フィルタフレーム（２）内に凹状くぼみとして設計されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアフィルタ。

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