JP5992543B2 - 燃焼機関用のフィルタ・ハウジング及び空気フィルタ・ユニット - Google Patents

Description

本発明は、空気入口及び機関空気出口を備える、フィルタ・ユニットを収容するためのフィルタ・ハウジングに関する。また、本発明は、かかる空気フィルタ・ハウジング用のフィルタ・ユニットに関する。

トラックの燃焼機関用の公知の空気フィルタ装置においては、フィルタ・ハウジングは、下方からすなわちこの装置の汚れた下方側から使用済みフィルタ・ユニットを取り出し交換するのを可能にする、取り外し可能底部をしばしば有する。フィルタ交換は、汚れ側から行われるが、車両の下の限定された空間において、新品のフィルタ・ユニットがフィルタ・ハウジングの内外の汚れた領域に擦れることにより、汚れがフィルタ・ユニット内に及びそれにより空気システムの清浄側にまで進入する、及びしたがって場合によっては機関に損傷が生ずるという結果をもたらし得るリスクが、依然として存在する。また、かかるフィルタ交換は、特に交換に伴う作業のための空間を用意するために、車両が持ち上げられるか又は作業場内のグリーシング・ピット等々の上に配置される必要がある場合に、かなりの作業量及び空間使用量を伴う。この作業は、フィルタ・ハウジングの底部を取り外すことと、使用済みフィルタ・ユニットを取り出すことと、ハウジングの内部及び底部を洗浄することと、新品のフィルタ・ユニットを挿入することと、底部を再取付けすることとを含むことができる。

本発明の目的は、フィルタ装置の清浄側を汚すリスクを殆ど伴わずに簡単な方法でフィルタ・ユニットを交換することが可能な、序章に示した種類のフィルタ装置を提案することである。

これは、以下に示す特許請求の範囲に示した特徴によって実現される。

本発明の一態様によれば、フィルタ・ハウジングは、フィルタ・ユニットを導入する及び取り出すための頂部穴と、導入されつつある／取り出されつつあるフィルタ・ユニットの閉鎖されたフィルタ底部によって閉じられる／開かれるように構成された底部穴と、頂部穴を閉じるためのカバーとを有する。

したがって、この装置により、フィルタ・ハウジングの上方側からフィルタ・ユニットを交換することが可能となり、したがって作業が容易化され、車両を持ち上げる又はグリーシング・ブリッジ若しくはグリーシング・ピットの上に車両を配置する必要性が回避される。また、底部穴により、フィルタ・ハウジングの内部を上方から洗浄することがさらに容易になり、それにより、除去された汚れが底部穴を通り出ることが可能となる。洗浄後に、新品のフィルタ・ユニットの導入に下方移動が伴うことにより、汚染物がフィルタ・ハウジングの清浄側に向かって上方に運ばれることがなくなることを意味する。また、フィルタ・ユニットの底部が、底部穴を閉じることにより、フィルタ・ハウジングは、取り外し可能な底部を有する必要がなくなることを意味する。

他の解決策が可能であるが、一実施例においては、機関空気出口は、カバー中に位置する。このカバーは、様々な方法において、フィルタ・ハウジングの残りの部分から取り外し可能且つ分離可能であってもよく、それにより、機関とかバーとの間の空気ダクトを除去せずにフィルタを交換することが可能となる。カバーは、例えば、１つ又は複数のダクト連結部に沿って移動されるか又はこれらのダクト連結部を中心として枢動されることにより、除去されてもよい。また、カバーは、カバーが、フィルタ・ハウジングの上方側からのフィルタ交換が可能となるのに十分なだけ除去される場合に、ロール・ベローズと同様に裏表が反転され得ることによってより短くなる、例えば幅狭になってゆくベローズなど、ベローズなどの可撓性ダクト・セクションに連結されてもよい。

さらに、機関空気出口が、フィルタ要素により覆われてもよい。カバーの上にフィルタ・クロス又は細目メッシュ格子を備え得るかかるフィルタ要素は、カバーがフィルタ交換のために除去される場合に、機関へのダクトを有する清浄側の汚染に対する防護をもたらす。

空気入口及び機関空気出口を有するフィルタ・ハウジング用の、本発明によるフィルタ・ユニットは、実質的に半円筒状の空気フィルタを備える。このフィルタ・ユニットは、フィルタ・ユニットがハウジング内に導入されつつある場合に、フィルタ・ハウジングの底部穴を閉じるように構成された、閉じられたフィルタ底部を特徴とする。

フィルタ・ユニットは、底部穴のエッジに係合するためにフィルタ底部の外周部に中心合わせ手段を有してもよく、それにより、フィルタ交換によってフィルタ底部が正確な位置に到達するのを確保することが容易になる。

フィルタ・ハウジングのカバーは、フィルタ・ユニットの汚れ側と清浄側との間の上方シールとしての役割を果たし得るが、一実施例においては、フィルタ・ユニットは、機関空気出口用の中央穴を有し、フィルタ・ユニットがフィルタ・ハウジング内に導入されつつある場合にフィルタ・ハウジングの頂部穴を閉じるように構成された、フィルタ頂部を有してもよい。

したがって、新品のフィルタ・ユニットのフィルタ頂部及びフィルタ底部は、新品のフィルタ・ユニットが、フィルタ・ハウジング内の定位置に配置されると同時に、フィルタ・ハウジングの汚れ側を、すなわちフィルタとフィルタ・ハウジングとの間の環状入口空間を輪郭設定し封止し得るため、カバーが戻された場合に清浄側が汚染されるリスクがなくなる。

別の実施例においては、フィルタ頂部の上方側は、フィルタ・ハウジングの追加空気出口への空気穴を、フィルタ・ハウジングのカバーとともに輪郭設定するように構成されてもよい。この穴は、機関空気出口の外周部に沿って延在する。これにより、ろ過済み空気は、フィルタ・ハウジングから例えば空気圧縮機などの機関以外の消費部へと送られることが可能となる。

フィルタ・ユニットは、頂部穴のエッジに係合するためにフィルタ頂部の外周部に中心合わせ手段を有してもよく、これにより、フィルタ交換の結果としてフィルタ頂部がやはり正確な位置に到達するのを確保することが容易となる。

本発明の他の特徴及び利点が、特許請求の範囲及び以下に示す実施例の実例の説明により示され得る。

本発明による空気フィルタ装置の上方斜視図である。 カバーが開かれた状態にある、図１に対応した長手方向断面図である。 空気フィルタが部分的に引き出された状態にある、図２とほぼ同様の長手方向断面図である。 本発明による空気フィルタ装置の上方部分の部分破断詳細図である。 本発明による空気フィルタ装置の下方部分の部分破断詳細図である。 カバーが閉じられた状態にある、本発明による空気フィルタ装置の上方部分の部分破断側面図である。 カバーが開かれた状態にある、図６に対応する図である。 実質的に図６及び図７による装置のカバーを開くプロセスの概略図である。 実質的に図６及び図７による装置のカバーを開くプロセスの概略図である。 実質的に図６及び図７による装置のカバーを開くプロセスの概略図である。

これらの図面全体にわたって、同一の参照数字が、同一又は同様の機能を有するアイテムに対して使用される。

図面に示す空気フィルタ装置は、公知の方式において、実質的に半円筒状の空気フィルタ５２を備えるフィルタ・ユニット又はフィルタカートリッジ５０を収容するための細長空気フィルタ・ハウジング１０を備える。ろ過対象の空気は、フィルタ・ハウジング１０の外側の空気入口２０（図１）を通り、フィルタ・ユニット５０とフィルタ・ハウジング１０との間の環状空間内に進み、フィルタ５２の通過後には、フィルタ・ハウジング１０の上方側のカバー３０中の機関空気出口４０を通過して進む。この機関空気出口４０自体は、連続する空気ダクト４２、８０を経由して燃焼機関の図示しない吸気部に連結されるように意図される。

図４に最も明確に示すように、フィルタ・ユニット５０のフィルタ５２は、フィルタ５２の内部及び空気出口４０と同軸である中央穴６２を有する上方シール要素６０の形態のフィルタ頂部に対して連結される。フィルタ・ユニット５０が、ハウジング１０内に嵌入されると、シール要素６０の外方外周部は、ハウジングの頂部穴１２を輪郭設定するエッジ１４に封止的に当接する。例えばフィルタ頂部６０の下側から下方に向いた円周状突出部６７などの、フィルタ・ハウジング１０及び／又はフィルタ頂部６０の中心合わせ手段は、フィルタ頂部がハウジング１０の上方側において正確な位置に到達するのを助長及び確保し得る。

フィルタ・ユニット５０の上方シール要素６０と機関空気出口４０との間に、追加空気出口３６への空気穴６４（図４）が存在する。図４において矢印により示されるように、この場合には、ろ過済み空気の一部が、追加空気出口３６を通過して出る前に、カバー３０と上方シール要素６０との間の空気穴６４を経由して円周状空気ダクト６６にも案内され得る。空気ダクト６６は、上方シール要素６０の一部であり、カバー３０に対して封止的に当接する、円周状リッジ６９によってラジアル方向に外方に輪郭設定され得る。図示する実例においては、装置内のろ過済み空気を例えば空気圧縮機などの図示しない空気消費部へと分配し得る、追加空気出口３６は、フィルタ・ハウジング１０のカバー３０中に配置される。空気穴６４は、機関空気出口４０の外周部に沿って延在し、斜め方向に外方及び上方に傾斜する間隙の形態で外周部全体に沿って利点をもたらす。間隙の幅は、所望に応じて上方シール要素６０（図３）又はカバー３０の上に配置され得る、例えば複数の均等に分布するバルジ６８などのサポートによって、維持されてもよい。

図５の簡略化された図において最も明確に示すように、フィルタ・ユニット５０のフィルタ５２は、下方シール要素７０の形態のフィルタ底部に対しても連結される。フィルタ・ユニット５０が、ハウジング１０に嵌入されると、下方シール要素７０の外方外周部は、ハウジングの底部開口１６（図３）を輪郭設定する下方周囲エッジ１８に対して封止的に当接する。この底部開口１６により、例えばフィルタ・ユニット５０の交換時などのフィルタ・ハウジング１０の洗浄時に、汚れ、洗浄剤、及び他の粒子が、フィルタ・ハウジング１０の外部から進入することが可能となる。例えばフィルタ底部７０の下側から下方に向く円周状突出部７２などの、ハウジング１０及び／又はフィルタ底部７０の中心合わせ手段は、フィルタ底部７０がやはりハウジング１０の下方側において正確な位置に到達するのを助長及び確保し得る。

他の解決策も可能であるが、図１〜図３及び図６〜図７の前述のカバー３０は、ハウジング１０の上方外側部に配置されたヒンジ３８を介してフィルタ・ハウジング１０に対して枢動自在に連結されるものとして図示される。カバー３０の空気出口４０は、例えばフィルタ・クロス及び／又は細目メッシュ格子などのフィルタ要素３４（図２）によってさらに覆われることにより、カバー３０が開状態にある場合に、汚染物質及び固体粒子が空気ダクト４０、８０に進入するのを防止してもよい。カバー３０は、例えば図示しない締め付けねじ又は他の種類の固定具などの適切な連結手段によって、ハウジング１０に対して締結されてもよい。

図６及び図７に示す実施例においては、カバー３０の最も近くに配置された空気ダクト４０は、座屈可能又は可撓性のパイプ・セクション４２を備え、これにより、機関の最も近くに配置された固定空気ダクト８０からの取外し又はこの固定空気ダクト８０の移動を伴うこととなく、カバー３０を繰り返し開閉することが可能になる。図示する実施例においては、パイプ・セクション４２は、カバー３０が開かれつつある場合に、ほぼ図７に示すように、カバー３０に最も近いより大きな断面部分が、保守技術者による補助によって又は補助を伴わずに、空気ダクト８０に最も近い幅狭になってゆく断面部分を覆うようにロール・ベローズ同様に裏表反転され得る、屈曲可能ゴム弾性材料から作製された幅狭になってゆく曲線部分Ｃを備える。機能的状態においては、パイプ・セクション４２は、機関空気出口４０及び空気ダクト８０を覆って伸張される。この場合には、曲線部分の正中線は、カバーのヒンジ３８からほぼ一定の距離Ｒにて延在し得る。

図８Ａ〜図８Ｃは、図６及び図７の装置と実質的に対応する装置の開プロセスをより詳細に示す。空気ダクト４０及び８０は、作動時に可撓性パイプ・セクション４２を支持しその座屈を防止するために、可撓性パイプ・セクション４２内に比較的深く延在する。図８に示すように、ダクト同士の間のパイプ・セクション４２の断面部分は、例えば材料ノッチ又は内部応力によってなど様々な方法により、カバー３０が開き始める際に、幾分か共に引っ張られるように又はラジアル方向に内方に変形されるように構成され得る。次いで、カバー３０に対して連結されたより大きなダクト４０は、より幅狭なダクト８０の周囲に配置され、このダクト８０から離間された状態となる。その後、図８Ｃにおいて、カバーが、フィルタ・ハウジング１０から外へと図示しないフィルタ・ユニットを取り出すことが可能となる開状態に近づくと、ロールローブ部４４が、より幅狭のダクト８０の端部部分に支持されるパイプ・セクション４２の部分において、自然に形成され得るため、パイプ・セクション４２は、この端部分においてロール・ベローズのように巻き出されない。

この及び他の実施例において、カバー３０は、ハウジング１０の残りの部分に対して枢動自在に連結される必要性は必ずしもない。なぜならば、カバー３０は、図示しない方法において、ハウジング１０から離れる方向に完全に引き上げられ得るものであってもよいからである。

上記に示す詳細な説明は、理解を容易にすることを主に意図され、本発明を不必要に限定するものとして解釈されるべきではない。本説明を精査することにより当業者には自明となる変更が、本発明のコンセプト及び以下に示す特許請求の範囲から逸脱することなく、行われてもよい。

Claims (7)

1. 空気入口（２０）及び機関空気出口（４０）を備える、実質的に半円筒状の空気フィルタ（５２）を有するフィルタ・ユニット（５０）用のフィルタ・ハウジング（１０）において、
   前記フィルタ・ユニット（５０）を導入する及び取り出すための頂部穴（１２）と、
   導入される又は取り出される前記フィルタ・ユニット（５０）の閉鎖されたフィルタ底部（７０）によって閉じられる及び開かれるように構成された底部穴（１６）と、
   前記頂部穴（１２）を閉じるためのカバー（３０）と,
   前記フィルタ・ユニット（５０）は、前記底部穴（１６）のエッジ（１８）に係合するために前記フィルタ底部（７０）の外周部に中心合わせ手段（７２）を備えることを特徴とする、フィルタ・ハウジング。
2. 前記機関空気出口（４０）が、前記カバー（３０）中に位置する、請求項１に記載のフィルタ・ハウジング。
3. 前記機関空気出口（４０）が、フィルタ要素（３４）により覆われる、請求項１又は２に記載のフィルタ・ハウジング。
4. 実質的に半円筒状の空気フィルタ（５２）を備える、空気入口（２０）及び機関空気出口（４０）を有するフィルタ・ハウジング（１０）用のフィルタ・ユニット（５０）において、
   前記フィルタ・ユニットが前記フィルタ・ハウジング（１０）内に導入される場合に、前記フィルタ・ハウジング（１０）の底部穴（１６）を閉じるように構成された、閉鎖されたフィルタ底部（７０）と、
   前記底部穴（１６）のエッジ（１８）に係合するために前記フィルタ底部（７０）の外周部に中心合わせ手段（７２）を備えることを特徴とする、フィルタ・ユニット。
5. 前記機関空気出口（４０）用の中央開口（６２）を有し、前記フィルタ・ユニット（５０）が前記フィルタ・ハウジング（１０）内に導入される場合に、前記フィルタ・ハウジング（１０）の頂部穴（１２）を閉じるように構成された、フィルタ頂部（６０）を備える、請求項４に記載のフィルタ・ユニット。
6. 前記フィルタ上部（６０）の上方側部が、前記フィルタ・ハウジング（１０）の追加空気出口（３６）への空気穴（６４）をカバー（３０）とともに輪郭設定するように構成され、前記穴６４は、前記機関空気出口（４０）の外周部に沿って延在する、請求項５に記載のフィルタ・ユニット。
7. 前記頂部穴（１２）のエッジ（１４）に係合するために前記フィルタ頂部（６０）の外周部に中心合わせ手段（６７）を備える、請求項５又は６に記載のフィルタ・ユニット。

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