JP6214555B2 - 保持形状を有するエアフィルタ要素 - Google Patents

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Description

本発明は、フィルタ要素に関し、特に、例えば、自動車や、農業機械又は建設機械における空気濾過に用いられ、エアフィルタハウジングの中でのフィルタ要素の固定及び設置スペースの節約を可能とする保持形状を有するエアフィルタ要素に関する。
エアフィルタは、通常、エアフィルタハウジングと、交換可能なフィルタ要素からなる。フィルタ要素は、ある程度の運転時間を経てダストが詰まり、フィルタリング性能が低下した時に交換することができる。フィルタ要素の交換は、通常、オペレータによって行われる。最善のフィルタリング効果を得るためには、最適な流動形状が得られるように、さらに、処理前の空気側と清浄な空気との間で気密性が確実に維持されるように、フィルタ要素がエアフィルタハウジングの中に確実に正しい位置に配置される必要がある。フィルタ要素の交換は、あまり熟練度の高くない人員によって行われることもよくあるので、フィルタ要素及びフィルタハウジングにおいては、正確でない配置を十分に防止するようなデザインが必要とされる。この目的のために、フィルタ要素は、エアフィルタの確実な操作が容易となるように、エアフィルタハウジングの中へのフィルタ要素の挿入及びエアフィルタハウジング内でのフィルタ要素の位置決めを可能とする保持具を備える。このようなフィルタ要素は、例えば、国際公開第2010/099317号に記載されている。この文献に記載のフィルタ要素は、フィルタハウジングに挿入できるようになっている。
本発明の1つの目的は、エアフィルタハウジングの中で、フィルタ要素を、操作上安全に位置決めすることが可能なフィルタ要素、エアフィルタハウジング及びエアフィルタを提供することである。
本発明の目的は独立請求項の主題によって達成でき、主題の展開は従属請求項に開示される。
本発明によれば、エアフィルタハウジングに挿入するためのエアフィルタ要素が提供され、前記エアフィルタ要素は、吸入面と、排出面と、濾過材と、フィルタ要素保持具と、を備える。前記濾過材は、前記エアフィルタ要素の軸方向において前記吸入面と前記排出面との間に延在する。前記フィルタ要素保持具は、前記濾過材に接続され、前記フィルタ要素保持具は、前記吸入面と前記排出面との間において、前記濾過材の周縁の少なくとも一部に沿って延在する。前記フィルタ要素保持具は、前記濾過材から径方向に突出する保持部を含む。
上記構成によれば、安全でかつ確実にエアフィルタハウジングの中に設置可能なエアフィルタ要素が得られる。とりわけ、径方向に突出する保持部により、特に軸方向の位置について、ハウジング内におけるエアフィルタ要素の位置決めが可能となる。保持部は、いくつかのセクションを有するように、又は均一な円周状の形状とすることができる。フィルタ要素保持具の一部は、排出面又は吸入面の外側へ軸方向に突出してもよい。例えば、保持部は、吸入面又は排出面の外側へ側方に突出してもよく、ただし、濾過材の側面においてのみ締結される。保持部は、好ましくは軸方向において排出面と吸入面との間に配置される。
本発明の一実施形態によれば、前記保持部は、径方向に突出する凸部を備える。前記保持部は、好ましくは、径方向に突出する複数の凸部を備える。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記フィルタ要素保持具は、前記濾過材の周りにシール線を有するシール部を備える。該シール部は、エアフィルタハウジングとの相互作用により、未処理側(濾過されていない空気側)を清浄側(濾過された空気側)から軸方向及び径方向にシールするのに適している。
本発明の例示的な一実施形態によれば、エアフィルタハウジングに挿入するためのエアフィルタ要素において、前記フィルタ要素保持具は、前記濾過材を囲むシール線を有するシール部に沿って前記濾過材から径方向に突出する保持部を備える。径方向に突出する前記保持部は、周囲シール線と前記濾過材との間に位置する。この場合、特にシール線の外側にさらなる構成要素を配置する必要がなくなるため、エアフィルタ要素をコンパクトな構成とすることができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記濾過材は、前記吸入面と前記排出面との間に、第1濾過材側面と第2濾過材側面とが隣り合う少なくとも1つの角部を有する。前記フィルタ要素保持具は、前記角部に径方向凸部を有し、前記シール部は、前記濾過材を囲むシール線を有する。前記シール線は、前記径方向凸部に沿って延びており、前記シール線に沿った半径R2は、好ましくは前記角部の半径R1よりも大きい。言い換えると、前記シール線は、前記径方向凸部よりも外側に延在している。
この場合、ハウジングの内側縁部の半径に比べて大きな半径を有するシール線が得られる。これにより、シール材の簡易な利用又はシール材での上記のフィルタ要素の受けが可能となる。前記径方向凸部は、これにより、前記フィルタハウジングの側面のうち、実質的に1つのみの外側に延在することができる。又は、前記径方向凸部は、前記フィルタハウジングの2つの隣り合う側面を、特に同じ角度だけ超えて延在することもできる。
本発明の一実施形態によれば、前記保持部は前記軸方向の少なくとも1つの凹部を有し、前記凹部はエアフィルタハウジング側に位置する突起を受けるように構成される。この場合、エアフィルタハウジングの中でフィルタ要素を正確に位置決めすることが可能である。特に、前記凹部により、フィルタ要素のハウジングへの適切な挿入を確認することが可能となる。もし、エアフィルタ要素の凹部がハウジングの突起と係合されるのであれば、正確な設置位置が得られていることになる。もし凹部と突起とが係合しなければ、これはすぐにわかるので、未熟な人員であっても設置位置が正しくないことに気づく。前記凹部は、貫通孔又は止まり孔であってもよい。前記孔は、円形の断面、又は、卵型、楕円形、又は長方形の断面を有してもよい。
突起をハウジングに設け、凹部をフィルタ要素に設ける代わりに、突起の一部又は全てをフィルタ要素に設け、凹部の一部又は全てをフィルタハウジングに設けてもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記凹部の断面積は、前記軸方向の少なくとも部分的に減少する。具体的には、前記凹部は部分的に円錐状に先細(テーパ)となっている。この場合、エアフィルタ要素をハウジングの中での中心に置くことができる。さらに、円錐形状は、突起と凹部とが会合する際に高い目標精度を要しないので、設置が大幅に簡易になる。円錐状のテーパは、円錐、円錐台、角錐、又は角錐台の形状を有していてもよい。しかしながら、前記テーパは、真っすぐなテーパに限られず、湾曲したテーパであってもよく、例えば、頂部が切り取られた放物面や楕円面の形状を有していてもよい。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記凹部の少なくとも1つは長孔である。この場合、一方向に関して公差の決定を実現できる。これにより、衝撃・振動補償又は温度の均一化が可能となる。さらに、長孔によって、フィルタハウジングの変形をある程度補償することもできる。長孔には公差が存在するにもかかわらず、従来型の孔と長孔との組み合わせにより、従来型の孔における正確な位置での固定が可能となる。従来型の孔と、これを横断して配置される第1長孔及び第2長孔との組み合わせを設けることもできる。複数の孔は、エアフィルタ要素の様々な場所にわたって分散して配置することができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記保持部は、前記軸方向の複数の凹部を備え、前記複数の凹部は少なくとも90°の角度にわたって分散するように前記フィルタ要素保持具の周縁に沿って配置される。この場合、軸方向の設置のために設けられる本発明に係るフィルタ要素が、不注意で径方向の設置のためのフィルタ要素と交換されないことを確実にすることができる。これによりエアフィルタの操作信頼性を向上させることができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記保持部は前記軸方向の複数の凹部を有し、前記複数の凹部は、前記エアフィルタ要素の中心軸に関連し、エアフィルタハウジングの中における前記エアフィルタ要素の固有の設置位置を規定する角度分割を有する。この場合、適切に選択されたフィルタ要素が、エアフィルタハウジングの中で不正確な位置に位置決めされないことを確実にすることができる。又は、凹部の配置及び/又は形態は、コーディングとしての機能を有してもよい。すなわち、殆どの部分について構造的に同一であるが誤ったフィルタ要素の設置は、これにより防ぐことができる。
本明細書において角度分割とは、中心軸周りにおいて2つの凹部がはさむ角度のことであると理解される。別々の凹部のペアの間の角度に差がある場合、適切な角度分割が選択されていれば、フィルタハウジングの中におけるエアフィルタ要素の回転による不正確な位置決めは不可能である。この位置の決定は、フィルタハウジングの中において対応する突起と係合しない別々の凹部を非対称に配置することによっても達成できる。ハウジングに突起を設け、フィルタ要素に凹部を設ける代わりに、全て又は一部の突起をフィルタ要素に設けてもよく、全て又は一部の凹部をフィルタハウジングに設けられてもよい。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記フィルタ要素保持具は、前記濾過材を囲むシール線を有するシール部と、を有し、前記凹部は、少なくとも部分的に、前記周囲シール線と前記濾過材との間に位置する。
この場合、凹部をシールのバリアの中に配置することができる。この場合、止まり孔の形状の凹部は、未処理空気側と清浄空気側との間に通路を形成しないため、これらの領域は互いに隔離されたままとなるので、好都合である。また、シール線の外側にさらに凹部を設けることは必要ないため、フィルタ要素の外形寸法を小さいままに維持することができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記周囲シール線と前記濾過材との間に配置される前記凹部は、閉じた凹部である。この場合、未処理空気側を清浄空気側から隔離することができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記シール部は弾性シール材を含み、前記シール線は前記シール材の上にある。この場合、確実にシールでき、空隙を封止するのに適する。フィルタ要素にシールを設けることで、フィルタ要素を交換する度に損傷しやすいシールの部品をも交換することができ、常に新品のシールを用いることができる。このようにしないと、ハウジング側のシールに欠陥が発生した場合、代替のシールが常に必要となってしまう。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記保持部は、前記エアフィルタ要素とエアフィルタハウジングとの間で保持力を伝えるように構成された保持面を備え、前記保持面は、前記周囲シール線と前記濾過材との間に配置される。この場合、シール要素の軸方向の位置決めを確実に行うことができる。また、シールの径方向外側にさらに面を設ける必要がないので、シールの範囲内での位置決めにより、フィルタ要素の構造的な寸法がさらに限定的なものとなる。
好ましくは、前記保持面は、フィルタ要素側のシール部によって形成され、特に、同一の方向を向くシール面に関して、軸方向にオフセットされて配置される。例えば、軸方向前方に置かれた保持面は、シール部を保持具に成形した際にシール材が保持面に付着するのを軸方向のオフセットによって防ぐことができる、という利点を有する。また、対応する保持面とシール面とがフィルタハウジング側で同じ高さに配置される場合、製造の点において有利である。フィルタ要素側の保持面が、同一方向を向くシール面に関して軸方向後方に配置されていれば、しっかりとした圧締を確実にすることができる。
フィルタハウジングの中で特に操作上確実にエアフィルタ要素を保持することに特徴を有する本発明の1つの展開において、前記保持部は、互いに対向する側の各々に、前記シール線と前記濾過材との間に配置される保持面を有する。このようにして保持面は互いに反対側を向いており、フィルタハウジング側に位置する保持面に接触するように構成される。フィルタ要素は、操作上確実に、両軸方向において正確な位置に保持されることが可能である。
本発明の一実施形態によれば、前記シール線は、部分的に、前記濾過材から径方向に離れる方向に曲がって延在している。部分的に濾過材から離れる方向の湾曲は、フィルタ要素を見る方向において側方に凹むシール線を構成する。このような凹みは、補強リブ、支柱、ねじ継ぎ手等の追加の構造要素の位置決めを可能とする。
特に同型の形状によって特徴づけられる本発明の例示的な一実施形態では、前記シール線は、複数のセクションに沿って前記濾過材から径方向に離れる方向に曲がるように延びており、離れる方向に湾曲したセクションの各々は、シール線が前記濾過材に向かって径方向に曲がるセクションが割り当てられる。それらのセクションがエアフィルタ要素の周縁方向において相互に直接つながるように割り当てられている場合、構造的にコンパクトなフィルタ要素が得られる。
好ましくは、前記シール線は、1以上のセクションにおいて少なくともほぼ一定の曲率半径で前記濾過材から径方向に離れる方向に曲がるように延在しており、及び/又は、前記シール線は、1以上のセクションにおいて少なくともほぼ一定の曲率半径で前記濾過材に向かって径方向に曲がるように延在している。その結果、湾曲したセクションは円の一部の形状を有する。これにより、例えば、シール部の製造時における、湾曲したセクションに沿った計測ロボットの動作経路のプログラミングが簡易化される。
代わりに又は追加的に、前記シール線は、楕円形の一部、放物線形の一部又は双曲線系の一部の形状を有する湾曲セクションを少なくとも1つ有していてもよい。曲率半径の変化が、少なくとも真っすぐなセクションと湾曲したセクションとの間での推移の時に連続関数に従って具現化されている場合、上記と同様に有利である。好ましくは、これは、シール線全体の少なくとも殆どに沿った曲率半径の変化に適用される。
スペースを節約できる構造である点に特徴を有する本発明の1つの展開において、前記シール線は、1つのセクションに沿って前記濾過材から径方向に離れる方向に曲がり、1つのセクションに沿って直線的であり、次に、1つのセクションに沿って前記濾過材から径方向に離れる方向に再び曲がり、前記3つのセクションは、前記エアフィルタ要素の前記周方向において、特に直接、相互につながっている。この場合、例えば、直線的なセクションに、ハウジング側の締結手段が配置される一種のくぼみが形成される。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記保持部は、前記濾過材の少なくとも一部の外側を前記濾過材に沿って前記軸方向に延在し、前記一部は、前記軸方向に延在して、エアフィルタハウジングからのスペーサとして具現化される。この場合、保持部は、フィルタ要素をエアフィルタハウジングの中で側方に支持するためのスペーサとして同時に利用することができる。これによって、フィルタハウジングの中において、特に、軸方向に延びるフィルタ要素を安定化することができる。軸方向伸長部は、保持部に一体的に接続されてもよく、又は複数の部品が接続されて構成されてもよい。軸方向に延びる部分は、硬質又は軟質であってもよく、又は弾性を有していてもよい。フィルタ要素のフィルタハウジングへの挿入を容易にするため、軸方向伸長部は、濾過材の方向において保持面と反対側に、先細となっている端部を有していてもよい。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記シール部は、前記エアフィルタ要素を軸方向に沿ってエアフィルタハウジングの中へ挿入可能に構成される。この場合、フィルタハウジングには、フィルタ要素を軸方向に挿入するための軸方向の開口を有する、完全に閉じられたハウジング本体が設けられてもよい。ハウジング本体は、対応するカバーでシールされていてもよい。周囲のシールによって、軸方向のシールについて良好な封止効果が期待できる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記径方向凸部は、前記フィルタ要素保持具の外側縁部のうち実質的に一方のみの外側に延在する。
この場合、フィルタ要素の外形寸法を一方向において小さくすることができる。とりわけ、凸部は、隣の外側縁部を超えて突出しない。凸部が1つの縁部の外側に突出するのみであるので、凸部が突出しない縁部に関してフィルタ要素の構造的な寸法を低減することができる。複数の凸部がフィルタ要素に存在する場合、これらの凸部は、フィルタ要素収容部の2つの向き合う側のみにおいて突出し、他の向き合う側では突出していなくてもよい。とりわけ、4つの凸部を設けることができ、そのうち2つずつを2つの向き合う側にそれぞれ設けてもよく、特に、フィルタ要素の軸方向縁部の近傍に、又は、フィルタ要素の軸方向縁部に直接設けてもよい。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記径方向凸部は、第1側面及び第2側面の外側に、同程度突出している。
この場合、凸部の突出長さを低減することができる。1つの側面のみの外側に凸部が設けられ、既定の最小半径がR2である場合、突出長さは少なくとも半径R2であるのに対し、90°の角度を挟む2つの隣り合う側面の外側に同型の凸部を設け、最小半径が同様にR2である場合には、最小半径R2を減少させることなく、突出長さを約0.3×R2まで減少させることができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記シール部は、前記濾過材の周りを囲む弾性シール材を有し、前記弾性シール材は、前記凸部の外側を延びる。この場合、塗布されるシール材を、設けられたシール線に沿って、簡単に、かつ迅速に塗布することができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記濾過材は、4つの濾過材側面を有し、好ましくは、前記濾過材側面と、前記吸入面及び前記排出面とが互いに直交する。このような矩形状の濾過材は、製造が容易である。
本発明の例示的な一実施形態によれば、上述のフィルタ要素を収容するように構成されたエアフィルタハウジングが提供される。前記エアフィルタハウジングは、吸入口と、排出口と、フィルタ要素収容部とを備え、前記フィルタ要素収容部は、前記吸入口と前記排出口との間に位置する。前記フィルタ要素収容部は、挿入されるフィルタ要素及び周囲シール部から径方向に離れる方向に配向される凸部を有し、前記シール部は周状シール線を有する。前記シール線は前記径方向凸部の中を延び、前記シール線に沿う半径は、前記凸部に位置する前記エアフィルタハウジングのハウジング内側縁部の半径よりも大きい。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記フィルタ要素収容部は保持面を有し、前記保持面は、前記周囲シール線と、挿入される前記フィルタ要素との間に位置する。
この場合、追加の保持面をシール部の外側にさらに設ける必要がなく、このため、フィルタ要素の寸法を小さく維持することができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、上述のエアフィルタ要素を収容するように構成されたエアフィルタハウジングが提供される。前記フィルタ要素収容部は、吸入口と、排出口と、フィルタ要素収容部と、を備える。前記フィルタ要素収容部は、前記吸入口と前記排出口との間に位置する。特に、前記フィルタ要素収容部は、前記フィルタ要素の軸方向に少なくとも1つの突起を有し、前記突起は、前記フィルタ要素側の凹部に係合するように構成される。
この場合、前述のフィルタ要素に適合するフィルタハウジングが得られる。特に、前記突起と前記凹部とは、互いに協調するようになっていてもよい。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前述のフィルタ要素収容するように構成されたエアフィルタハウジングが提供され、前記エアフィルタハウジングは、吸入口と、排出口と、フィルタ要素収容部と、を備える。前記フィルタ要素収容部は、前記吸入口と前記排出口との間に位置し、前記フィルタ要素収容部は、保持面と、前記エアフィルタハウジングの周りを囲むシール線を有するシール部と、を有し、前記保持面は前記周囲シール線と挿入される前記フィルタ要素との間に配置される。この場合、この場合、とりわけ追加の要素をシール線の外側に配置する必要がなくなるので、エアフィルタハウジングをコンパクトにすることができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、上述のエアフィルタ要素を収容するように構成され、吸入口と、排出口と、フィルタ要素収容部と、を備えるエアフィルタハウジングが提供される。前記フィルタ要素収容部は、前記吸入口と前記排出口との間に位置し、前記フィルタ要素収容部は、挿入されるフィルタ要素及び周囲シール部から径方向に離れる方向に配向される凸部を有し、前記シール部は周囲シール線を有する。前記シール線は前記径方向凸部の中を延び、前記シール線に沿う半径R2は、前記凸部に位置する前記エアフィルタハウジングのハウジング内側縁部の半径R1よりも大きい。
この場合、シール線がハウジング内側縁部に比べて大きな半径を有する、コンパクトなエアフィルタハウジングとすることができ、製造にとって好都合である。このようなエアフィルタハウジングは、特に、類似のシール部を有する上述のフィルタ要素を適切に収容するのに適している。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記エアフィルタハウジングは、周囲シール線を有し、前記シール線は、部分的に、挿入される前記フィルタ要素から径方向に離れる方向に曲がって延在している。
この場合、シール形状をフィルタハウジング上に設けることができ、このため、ねじ継ぎ手、ブレーシング、又は他の要素等のために、シール線のうち離れる方向に曲がるセクションの対応する凸部の中においてスペースを提供することができる。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記フィルタ要素収容部は、前記フィルタ要素の前記軸方向において少なくとも1つの突起を有し、前記突起はフィルタ要素側の凹部に係合するように構成される。
この場合、上述のフィルタ要素に対応するフィルタハウジングが提供される。特に、突起及び凹部は、互いに協調できるようになっている。
本発明の例示的な一実施形態によれば、前記フィルタ要素収容部は、挿入されるフィルタ要素から径方向に離れる方向に配向される凸部を有し、前記シール線は前記凸部の中を延び、前記シール線に沿う半径は、前記凸部に位置する前記エアフィルタハウジングのハウジング内側縁部の半径よりも大きい。
この場合、ハウジング内側縁部の半径に比べて大きな半径を有するシールが提供される。これにより、シール材の簡易な利用又はシール材での上記のフィルタ要素の受けが可能となる。径方向凸部は、実質的に、フィルタハウジングの側面のうち1つのみの外側に延在してもよい。又は、径方向凸部は、フィルタハウジングの2つの隣り合う側面の外側に、特に同程度、延びていてもよい。
本発明の例示的な一実施形態によれば、上述のエアフィルタ要素と、上述のエアフィルタハウジングと、を備えるエアフィルタが提供され、前記エアフィルタ要素は、前記エアフィルタハウジングの前記フィルタ要素収容部の中に交換可能に配置される。
この場合、エアフィルタ要素が交換可能であるので、フィルタ要素の交換によってエアフィルタのフィルタリング性能を確実なものとすることができる。
上述及び後述のエアフィルタ要素及びエアフィルタは、特に自動車、建設機械又は農業機械の空気濾過に用いることができる。特に、これらのエアフィルタ要素及びエアフィルタは、内燃機関の吸気の濾過又は自動車の内部コンパートメントの給気の濾過に用いることができる。しかし、これらのエアフィルタ要素及びエアフィルタは、特に、液体や液体混合物を含む他の流体に用いるために、変更を加えることができる。とりわけ、これらのエアフィルタ要素及びエアフィルタは、構造の大部分において同等なデザインを有する、自動車用の燃料又はオイルのフィルタ要素、又は、自動車用の燃料又はオイルのフィルタとして具現化されてもよい。
上述のそれぞれの特徴は、もちろん、相互に組み合わせてもよく、そうすることによって、有利な相乗効果が得られる場合がある。
本発明の上述の態様及び他の態様について、例示的な実施形態を参照して以下により詳しく説明する。
以下の図面を参照して例示的な実施形態について以下に説明する。
本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタ要素を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係る凹部の詳細を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係る凹部の詳細を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係る凹部の詳細を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係る保持形状の詳細を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係る保持形状のシール部を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素の平面図である。 本発明の例示的な一実施形態に係る、フィルタ要素が挿入されるフィルタハウジングを示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタハウジングに挿入されるフィルタ要素を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素のエンドプレートを示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素の部分図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素の部分図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素の部分図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタに挿入されるフィルタ要素の断面図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタに挿入されるフィルタ要素の部分断面図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素の平面図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタハウジングに挿入されるフィルタ要素を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタに挿入されるフィルタ要素の部分断面図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタハウジングの下側ハウジング部分を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素を示す図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素の平面図である。 本発明の例示的な一実施形態に係るフィルタ要素の平面図である。
図1は、本発明の例示的な一実施形態に係るエアフィルタ要素200を示す図である。エアフィルタ要素200は、吸入面275と、排出面285と、を有する。吸入面275は、図1における上向き側又は下向き側(図では見えていない)のどちらにあってもよい。特に、フィルタ要素200は、何れの向きに流体が通過してもよく、吸入面275と排出面285とは置き換えられてもよい。フィルタ要素200は、流れの方向によって決まる縦軸Aを有し、吸入面275と排出面285との間に延在する。フィルタ要素200は、縦軸が流れの方向に対して傾いて配置されるようにオフセットされていてもよい。縦軸は、例えば、吸入面及び排出面が互いに平行でない場合、及び/又はフィルタ要素200を通過する流れが直線に沿っておらず曲がっている場合には、曲がっていてもよい。また、エアフィルタ要素200は中心軸Zを有する。中心軸Zは、対称の中心点又は何らかの対称軸を示す。この対称軸は、吸入面及び排出面のための軸とは異なっていてもよい。この対称軸は、必ずしも縦に延びる軸Aと一致していなくてもよく、また、縦軸Aに平行でなくてもよい。エアフィルタ要素200は、吸入面275と排出面285の間に位置する濾過材210を有する。この濾過材は、例えば、紙又はプラスチック又はフリース又は他の望ましいフィルタ材により構成されていてもよい。濾過材は、様々な方法で製造されてもよい。例えば、濾過材は、ひだ状の紙のフィルタベローであってもよく、波形状及び平板状の層を接着して積層した波形(フルート状)の濾過材であってもよい。また、フィルタ要素200は、フィルタ要素200をフィルタハウジング105の中に固定するためのフィルタ要素保持具240を有する。フィルタ要素保持具240は、例えば、濾過材の外側側面の部分に取り付けてもよい。あるいは、フィルタ要素保持具は、濾過材210の周りに設けられる周状のフレーム、カラー又は帯であってもよい。周状のフィルタ要素保持具240は、フィルタ要素保持具240上に周状のシール材が設けられる場合、特に好都合である。フィルタハウジングの中にフィルタ要素200を保持するため、フィルタ要素保持具240は保持部270を有し、保持部270は、フィルタ要素200に作用する保持力を吸収することが可能な保持面271を有する。これらの保持力は、保持面271を介してフィルタハウジングに伝えられてもよい。保持部270は、1以上の凹部272をさらに有する。凹部272は、例えば、ハウジング内にフィルタ要素を正しい位置に固定するために、対応するハウジング側突起を適切に収容することが可能になっている。凹部272は、例えば、保持面271上に配置してもよい。凹部は、円筒形状または円錐形状を有してもよい。凹部は、円形、楕円形、卵形又は長方形の形状を有していてもよい。シール部は、凸部の形状を有してもよく、この場合、対応するハウジング内の突起又はハウジング内の凹部に載っていてもよい。凸部は、実質的に側面の1つのみの外側に延在してもよい。特に、図1に示されるように凸部がフィルタ要素200の隅部に配置される場合、凸部は、フィルタ要素200の長辺側の側面の外側に突出しないような形状を有してもよい。凸部は、必ずしも隅に配置されなくてもよく、フィルタ要素200の側面の中央部に配置されてもよい。複数の凸部243が設けられる場合、それらは、例えば、フィルタ要素200の狭い前側211のみの外側に突出し、広い側212の外側には突出しないようになっていてもよい。もちろん、凸部は、長辺側212の外側に突出し、短辺側211の外側に突出しないようになっていてもよい。これにより、フィルタ要素200の幅方向又は長さ方向の構造の寸法を低減することができる。保持具は、図1に示すように、濾過材210に沿って軸方向に延びるスペーサ273を有してもよい。スペーサ273は、フィルタハウジング105の中でフィルタ要素200に対応する距離をフィルタハウジングの壁面から確保することができ、例えば、フィルタ要素200は、容易に取り外し可能となり、フィルタハウジングに対するしっかりとした接触及び支持面を有することとなる。また、これにより、衝撃又は振動等の機械的応力をより容易に吸収することができる。この場合、凹部272は、それぞれが異なる形状を有してもよく、これについて以下に図2〜図4を参照して説明する。
図2は、例示的な実施形態に係る保持部であり、保持部において、フィルタ要素保持具240には長孔形状の凹部272が設けられてもよい。図2において、この長孔形状の凹部は、濾過材210のある外側縁に対して斜めに配置される。もしくは、フィルタ要素保持具240の凹部272は、図3に示すような円形状であってもよい。若しくは、長孔は、図4に示すように、濾過材210のある外側縁に対して平行に配置されていてもよい。図2、図3及び図4に示す実施形態に係る凹部の代わりに、凹部は他の形状を有していてもよく、特に、角度を有する外面形状、自由な形状、又は図2又は図4とは異なる方向を向いて配置された長孔形状を有していてもよい。凹部272は、保持部270を完全に通り抜ける凹部であってもよい。もしくは、凹部272は、例えば、止まり孔の形で具現化される、閉じた凹部であってもよい。図1に示すように、この凹部は、保持部270の上側から設けられていてもよい。もしくは、凹部は、保持部270の下側から設けられていてもよい(止まり孔の場合、図1の視点ではこのような凹部は見えない)。センタリング効果を得るため、凹部は円錐状であってもよい。複数の凹部が設けられる場合、第1凸部243に設けられる第1凹部272は円形状であってもよい。第2凸部に設けられる第2凹部は、例えば公差又は熱膨張の補償のために、スロットの方向におけるわずかな動きを可能としつつ、フィルタ要素200を固定できるようにするため、長孔であってもよい。図1〜図4に示されるように、保持部は、実質的に連続して湾曲する外形を有する凸部を構成してもよい。このようにして、以下に説明するように、比較的簡素なシールが達成できる。
特に、縁部半径が小さいフィルタ要素では、清浄空気側を処理前空気側から隔離するために、エアフィルタハウジング内部でフィルタ要素を信頼性高くシールすることは特に難しい。したがって、より大きな半径を有するシール部は、いくつかの条件下において有利である。このことは、製造プロセスにとっても特に重要である。それは、少しの半径の変化(すなわちより小さな湾曲)によって、シール材のディスペンスのプロセスが容易となるためである。通常、製造プロセスにおいては、より大きな半径を移動する方が、端部において鋭い角度で移動するよりも容易である。これについて、図5及び図6を参照してさらに詳細に説明する。
図5は、保持部270の詳細を示す図であり、保持部270は、凸部243の形で示される。この凸部は、濾過材210から、濾過材210の1つの側面211のみの外側に延在する。しかし、図5において、保持部270は側面212の外側には突出しない。その外形は、例えば側端212に沿って直線的に延び、続いて半径R2を反時計回りの方向に約135°進み、続いて半径R2を時計回りの方向に約45°進み、続いて側面211を再度直線的に進むようになっていてもよい。このプロセスにおいて、凸部は側面212の外側に突出しない。
しかし、凸部は、側面212に沿った直線的な形状から始まり、まず半径R2を反時計回りの方向に225°進み、そして半径R2を時計回りの方向に45°進み、そして側面211を再度直線的に進むようになっていてもよい。後者の形状(図21)の場合、凸部は、側面211と側面212の双方の外側に、実質的に同程度突出する。前者の場合も後者の場合も、半径はR1以上である。凸部243があるため、隅部においてシール線261を通り抜ける曲線の半径は、シール線261が濾過材210のすぐの近くの隅部を延びる場合よりも大きい。
図5に示す構成においては、シール材を塗布するために、ディスペンサマシンがフィルタ要素200そのものの外形をたどって移動することができる。これに対し、側面212の端に達する場合には、側面211をたどってシール材を塗布するために、小さな半径R1を移動しなければならない。このような著しい方向転換は、ディスペンスの不正確さや、シール材のディスペンスの過剰又は不足につながる。しかし、凸部243は、ディスペンサマシンがより大きな半径R2(半径R2は、鋭く曲がる半径R1よりも傾きが小さい)をたどることを可能にする。図5において、ディスペンサマシンは、側端212の端部の外側において保持部270の外形をたどることができ、側面211の保持部270の端に達するために、より大きな半径R2の湾曲にそって移動するのみでよい。図5は、濾過材210の一部分のみに適用される保持部270又はフィルタ要素保持具240を示す。保持部が上述の形状を有する場合、必要に応じて、該部分の外側で、特に、側面212においてその端部まで、続いて突出部、最後に側面211において、直接濾過材210にシール材を成型してもよい。しかし、フィルタ要素保持具240は、シール材を配置することができる周状のカラーを有してもよい。この場合、フィルタ要素保持具240は、濾過材210にしっかりと接着されることができる。
図6は、シール材263がフィルタ要素保持部240に塗布された本発明の例示的な一実施形態を示す図である。フィルタ要素保持部は、濾過材210の外側に突出して、シール材263を載せることができるカラーを構成していてもよい。一方、図6には、シール材を載せることができる周状のフィルタ要素保持部240も示される。図6において一点鎖線及び破線は、各ケースにおけるシール線261を示す。フィルタ要素保持部240の支持面は、弾性シール材263が塗布されるシール面を構成する。図6において、シール材の半径R2は、濾過材210の半径R1よりも大幅に大きい。よって、ディスペンサマシンは、シール線261に沿って、濾過材210の鋭い角部213をたどって移動する場合に比べて大幅に速い速度で移動することができる。

図6に示す実施形態では、凸部243は実質的には濾過材210の側面211のみの外側に延びており、側面212の外側には延びていない。凸部243は、角部213の方向に続くフィルタ要素保持具240の外側縁部241(図6において破線241aで示される)と、第2の外側縁部242の延長(図6において破線242aで示される)とによって形成される扇形の中に延在する。このようにして、フィルタ要素保持具の外側縁部242と、フィルタ要素保持具の反対側(不図示)との間の全幅を小さく維持することができ、これにより全体の設置寸法を低減することができる。したがって、凸部243は、迅速な製造プロセスを可能とするためにシール材のR2を大きく維持可能とする機能を有する。
さらに、凸部243は、凹部272のために適した場所を提供する機能を有する。いずれにしてもこの面271が利用可能であるので、大きな半径を有するシールに加えて保持面又は凹部を提供するためにさらなる面を設ける必要がない。したがって、耳型の凸部243は、保持面271及び凹部272のための面を提供することと、シール部260のために適した面を提供するということの双方を組み合わせた機能を有する。凹部272は、止まり孔であってもよい。特に、このような凹部がシール線261と濾過材210との間に位置する場合、該凹部が清浄空気側と処理前空気側との間に小さな空気流路を構成しないという効果を有する。
図7は、本発明に係るフィルタ要素200の平面図である。図7に示すフィルタ要素200は、4つの隅部の各々に凸部243を有する。図6に示す形状と同様に、これらの凸部243は、比較的大きな半径R2を有するシール部260を受ける機能及び保持面271を提供する機能の双方を有する。結果として、必要に応じて、凹部272を保持面271に設けることができ、又は凹部を保持部270に設けることができる。凸部243は、フィルタ要素保持具240の外側縁部242又はその延長242aの外側に突出しないので、フィルタ要素の全幅を小さく維持することができる。特に、凸部243は、一方の外側縁部241及びその直線状の延長241aと、他方の外側縁部242の延長242aとの間に形成される角度においてのみ延在する。
次に、図7を参照してシール線261の形状について詳細に説明する。図7に示すエアフィルタ要素200の左側の中央から出発し、シール線261は、まず、濾過材の側面212の直線状のセクションを、フィルタ要素200の周方向において時計回りに進む。濾過材の側面212及び211の間の角部とほぼ同じ高さにおいて、その直線状のセクションは、濾過材210に向かって径方向に湾曲するセクションに直接移行する(図7では、該セクションは、右へ又は時計回りに湾曲する)。このセクションでは、シール線261は、少なくともほぼ一定の曲率半径を有し、その曲率半径は、例えば、約20〜40mmの範囲内、好ましくは、25〜35mmの範囲内である。すなわち、このセクションは、円周の切片状の形状を有する。シール線210は、該円周切片状セクションを約135°進む。次に、濾過材210から径方向に離れる方向に湾曲するセクション(図7において、左に又は反時計回りに湾曲するセクション)に直ちに続く。該セクションの曲率半径はほぼ一定であり、前のセクションの曲率半径とほぼ同じ大きさであるか、好ましくは前のセクションの曲率半径よりも少し小さい。この濾過材から離れる方向の湾曲セクションは、約45°にわたって延びる。次に、濾過材の側面211に沿った直線状のセクションが続き、これに続く濾過材から離れる方向の湾曲セクションは、第1の濾過材から離れる方向の湾曲セクションと実質的に同じ曲率半径(例えば、20〜40mm)と、実質的に同じ角度寸法(例えば、約135°)を有する。最後に、濾過材210に向かって湾曲し、第1の濾過材に向かう方向の湾曲セクションと実質的に同じ曲率半径及び角度寸法を有するセクションに続く。濾過材側面211と他方の濾過材側面212との間の角部の高さにおいて、濾過材に向かう方向の湾曲セクションは、濾過材側面212に沿った長い直線状のセクションへ移行する。そして、再度、濾過材に向かう方向の湾曲セクション及び濾過材から離れる方向の湾曲セクション等に続く。
全体として、濾過材210に向かって湾曲するセクション及び濾過材210から離れる方向に湾曲するセクションが、エアフィルタ要素200の四隅の領域に設けられ、各々の凸部243が形成される。図7に示す例では、全ての濾過材から離れる方向の湾曲セクションは、同一の曲率半径及び同一の角度寸法を有する。さらに、全ての濾過材210に向かって湾曲するセクションは、同一の曲率半径及び同一の角度寸法を有する。
図7に示されるように、凹部272を保持面271に設けてもよい。図7において凹部は長孔として表現される。図2〜図4の場合同様に、この長孔は、別の方向を向いて配置されてもよい。また、凹部は他の望ましい形状を有してもよい。特に、凹部は貫通孔として形成されてもよい。ただし、凹部272は、止まり孔又は閉じた孔として形成されてもよい。凹部によってハウジング側の突起を受けることが可能となり、例えば、エアフィルタハウジングの中でエアフィルタ要素200を適切に位置決めすることができる。特に、設置の向きが明確でないエアフィルタ要素においては、対応するハウジング側の突起又はエアフィルタ要素の凹部によって、エアフィルタ要素がエアフィルタハウジングに適切な向きで挿入されることを確実とすることができる。シール面262又はシール線261は、フィルタ要素200の長辺側212に沿って案内され、凸部243の周りを延び、再びフィルタ要素200の短辺側211に沿って案内される。その結果、対応する凸部243の間においてフィルタ要素200の設置寸法を小さくすることができる。よって、例えば、フィルタ要素200及びその凸部243の外側に突出するスペースを設けることなく、支柱、ねじ継ぎ手等のハウジング側デバイス113をこの領域に配置することができる。この目的のために、凸部の半径は、例えば、90°の円周状セグメントを通り抜け、同じ湾曲に沿って45°の円周状セグメントを通り抜け、反対側において再び45°の円周状セグメントである湾曲を通り抜け、そして、再び外側縁部211に平行して延びる側にたどり着く。半径R2は、実質的に同一に維持され、湾曲は、右側の湾曲から左側の湾曲に外縁を周って通過するとき、又はその逆のときに徐々に変化するのみである。
図8は、本発明の一実施形態に係るエアフィルタ要素の挿入のためのエアフィルタハウジングを示す図である。図8に示すエアフィルタ100のエアフィルタハウジング105は、ハウジング本体110とハウジングカバー115を有する。図8に示す実施形態において、空気入口130又は空気出口140は、ハウジングカバー115の中に位置する。図8に示されるこの開口は、空気入口としても空気出口としても用いることができる。同様に、空気入口130としても空気出口140としても用いることができる開口(図8において完全には見えていない)がハウジング本体110に設けられる。
この実施形態では、ハウジングカバー115には強化リブが配列されている。ハウジング本体110はカラー114を有する。このカラー114は、エアフィルタ要素200の外形に対応する形状を有する。このように、フィルタ要素保持具240を、例えばカラー114の内部に4つの凸部243(図7参照)を持つ形で、取り付けることができる。そのプロセスにおいて、フィルタ要素保持具の上側又は下側にシール材263を塗布してもよい。このように、ハウジング側シール部160の対応する対向シール面162がハウジング本体110又はハウジングカバー115に配置される。シール線161は円周状のシール線として形成される。凸部143が存在するので、ハウジング上のシール線161は、特に短辺側において、ハウジングの正の湾曲部(すなわち、外側から見た場合の凸状部分)をたどるだけではなく、直線状の部分に加えて凹状部分も有する。凸状のシール線161のくぼみに、スペースを取らない形でねじ締め部113を配置してもよい。ハウジングには、フィルタ要素200の対応する凹部272の中に突き出る突起172を設けてもよい。ハウジングの中には、対応するフィルタ要素200の保持部270を受けることができるフィルタ要素収容部170が設けられる。このフィルタ要素収容部170に突起172が設けられてもよい。長孔等の適切な形状の凹部272が設けられる場合、位置決めにおいていくらかの許容誤差が得られる。また、適切な形状のハウジングの突起172又は凹部272が設けられる場合、フィルタ要素200がハウジング内の所定の位置にのみ導入されることを確実にすることができる。図8に示されるように、フィルタ要素200の凸部243同士の間又はハウジングの凸部143同士の間に位置する開放された領域に、対応するハウジング側デバイス113(例えばねじ継ぎ手等)が設けられていてもよい。このように、ハウジング側デバイス113が、ハウジングの対応する縁部の外側に突出しても、ハウジング全体の寸法は大きくならない。また、保持面271がハウジングの対応する支持面171の上に載るようにして、フィルタ要素200が適切な軸方向位置に位置するようにしてもよい。また、支持面が適切な形状を有する場合、シール材263が所定の最大サイズよりも大きくならないようにシール材263が押し付けられて、ハウジングカバーのねじ継ぎ手に押し潰されないようにすることができる。
図9は、エアフィルタを構成するエアフィルタハウジング105及びエアフィルタハウジング105に挿入されるフィルタ要素200の配置を示す。図9において、凹部272の代わりに、ハウジングの凹部172aに係合することができる突起272aが設けられてもよいことが示される。例えば、対応する突起とフィルタ要素側との組み合わせ又は適切に対応する突起とエアフィルタハウジング側の凹部との組み合わせを用いることにより、エアフィルタハウジングに適合するフィルタ要素200のみが挿入可能となるように確実にできる。突起及び凹部は、特に、適切に適合しないエアフィルタ要素200がエアフィルタハウジングから突出して、エアフィルタハウジングのカバー115がそれ以上閉まらないような形で具現化されてもよい。
側面211又は212には、図9に示すフィルタ要素上に見られるリブ状構造物等の強化材が設けられてもよい。特に、フィルタ要素保持具240の凸部243は、フィルタ要素200のうち、適切な強化構造で強化された側に配置されてもよい。このようにして、特にフィルタ要素200において既に強化された側211を介して、フィルタ要素200又は濾過材210に適切な保持力を加えることができる。シールは、フィルタ要素保持具240のカラー及びフィルタ要素保持具240の外側縁部のいずれに塗布してもよい。特に、フィルタ要素保持具の縁部をシール材、特に弾性シール材でオーバーモールドして、シール材が縁部を囲んで衝撃から保護されるようにしてもよい。シール材は、濾過材210の長辺側212に沿って濾過材に直接塗布してもよい。シール材を受けるための保持形状をさらに設ける必要はない。シール材は様々な断面形状を有してもよい。とりわけ、シール材の断面形状は、長方形状、半円形状、台形状、半楕円形状又は半卵形状であってもよい。ただし、シール材の断面形状は上記した断面形状に限られない。
図10は、エアフィルタ100のエアフィルタ要素200の他の例における、エンドプレート300の形をとった強化構造を示す。このエアフィルタ100のうち殆どの部分は、図7〜図9に基づいて説明したものと同様である。同一又は類似の構成要素には同一の符号が付されている。
図10に示すエンドプレート300の各々は、例えば接着又は溶接によってフィルタ要素200の両方の濾過材側面211に取り付けられている。他の濾過材側面212の双方には強化構造は設けられていない。ジグザグ状のひだ形状を有する濾過材210の場合、エンドプレート300は、ひだ状のポケットを横方向にシールするためにも機能する。各エンドプレート300は、好ましくは(硬質の)プラスチック製であり、特に、射出成型品であってもよい。
フィルタ要素保持具240の一部として、保持部270は、エンドプレート300に2つの凸部243を備える。図10に示すエンドプレート300には、シール部260がまだ不足している。シール材263が締結バー301を囲むようにシール材がエンドプレート300上に形成されて、シール部260が形成される。締結バー301は、複数の保持バー302を介してエンドプレート300の外側面に接続される。この保持により、シール材263がエンドプレート300に固く接続される。特に、シール材263はエンドプレート300の上に成型又は発泡により形成される。シール材263の材料として、PURを好ましく用いることができる。特に、エンドプレート300は硬質プラスチックを含み、シール材263は軟質プラスチックを含んでもよい。ただし、エンドプレート300の全体を、例えばPURを材料として、シール材263とともに一体的に、又はシール材263とは別に、成型又は発泡により成形してもよい。
図11〜13は、図10のエンドプレート300とともにエアフィルタ要素200の一部を示す。図11〜13において、シール材263はすでに形成されている。シール材263は、エアフィルタ要素200の縦軸Zに直交して延在する周状のシール面303を有するシール部260を形成する(図11)。図11に示される上向きの保持面271の各々は、凸部243の各々に設けられる。保持面271は、シール面303に関して軸方向において上側に配置されている。シール材263を発泡により成形する時、この軸方向のオフセットにより、不注意でシール材263が少し過剰にディスペンスされたときにシール材263が保持面271に付くのを防ぐことができる。
シール部260の反対側には、第2の周状のシール面304又はシールビードが設けられる(図12)。図12に示される下向きの保持面271の各々は、凸部243に設けられる。これらの保持面271は、シール面304に関して軸方向において僅かに下側に配置される。図13は、これらの保持面271うちの1つを直視した図である。保持面には、ハウジング側の突起を受けるための凹部272に加え、プラスチック材を節約するための凹部が設けられている。
図14は、エンドプレート300の中央部における、フィルタハウジング100に挿入されるフィルタ要素100の部分断面図である。ハウジングカバー115の周囲シールバーに構成されるハウジング側のシール面305は、フィルタ要素側のシール面303に接して軸方向に押圧される。ハウジング本体110の周状のステップに構成されるハウジング側のシール面306は、フィルタ要素側のシール面304に軸方向反対向きに押圧される。これは軸方向のシール形状である。図14は、シール材263が押圧されておらず変形していない状態を示す。実際には、シール材263は、ハウジング側の構成要素とはオーバラップしないが、該構成要素にしっかりと押しつけられて変形する。また、図15は、どのようにしてシール材263が締結バー301を囲むかを示す図である。
ハウジングカバー115及びハウジング本体110の各々には、フィルタ要素200が組み立てられた状態において、フィルタ要素側の保持面271(凸部243の上側及び下側に存在する)に載るハウジング側の保持面171(図14には示されない)が設けられる。これにより、フィルタハウジング100の中で、少なくとも両軸方向において、凸部243を介してフィルタ要素が強固に取り付けられる。好ましくは、同一の方向(上側)を向くハウジング側のシール面306及びハウジング本体110のハウジング側保持面171は、同一の軸方向高さに延在する。これらの面の相対的な軸方向位置の製造上の許容誤差を避けることができる。
図15は、シール形状がいくらか変形されたエアフィルタ100及びエアフィルタ要素200の例に係る図14に対応する断面図である。又は、エアフィルタ100は、上述した例のいずれかと同じであってもよい。締結バー301を囲むシール材263は形状が変更されている。該シール材263は、周状の溝を有する。組み立てられた状態では、ハウジング側のシールバー308がこの溝307に係合する。溝307及びシールバー308は、外側溝壁309の外側面がハウジング内側壁面に対して径方向外側に押圧されるような形状を有する。これにより、径方向のシールが形成される。さらに、シール材263は軸方向において溝307の反対側でハウジング面にあってもよく、この場合、シールが安定化し、又は軸方向のシールがさらに形成される。
図16は、一実施形態に係るエアフィルタ要素100の平面図である。フィルタ要素200の殆ど部分は、既に説明したフィルタ要素200と同様である。このフィルタ要素200は、濾過材側面211に接続される2つのエンドプレート300を有する。シール線261は、例えば、濾過材側面212からエンドプレート300の短辺側の外側端面に移行する箇所のそれぞれにおいて、オフセット310を通過する。濾過材210のエンドプレート300への機能的に確実な締結を得るため、エンドプレート300は、濾過材210から側方にいくらか突出している必要がある。オフセット310を設けたことで、エンドプレート300が側方に突出しているにもかかわらず、濾過材のための容積を減らすことなくフィルタ要素200の構造を小さなものとすることができる。
図17〜図20に基づいて、エアフィルタ100の一例について説明する。図17は、運転の準備ができた状態のエアフィルタを示す図である。フィルタハウジング105は、取り外し可能なハウジングカバー115と、ハウジング本体110とを備える。ハウジングカバーには、側方に排出口130又は吸入口140が設けられている。よって、ハウジング本体110は吸入口140又は排出口130を有する(図19)。
図18は、図17において破線311で示される面に沿った部分断面図である。シール材263がフィルタ要素200の周囲リム312に形成されている。シール材263の周囲シール面303及び304は、周状のハウジング側シール面305及び306に対してシールするように載っている。リム312は凸部243を形成する。凸部243の保持面のうち、図18において下向きの保持面271は、対応するハウジング本体110の保持面171に載っている。図18において上向きの保持面271は、対応するハウジング側保持面171から僅かに離れている。ただし、それらは接触するように構成されていてもよい。凹みを有する突起313により、凹部272が凸部243の下側に形成され、該凹部はハウジング側の突起172aに係合する。材料を節約するため、突起172aが凹みを有していてもよい。
図20は、周囲リム312とともにフィルタ要素200を示す図であり、フィルタ要素200には、周囲シール部260、凸部243及び凹みを有する突起313が設けられている。例えば、このフィルタ要素200は周囲フレーム314を有するフィルタ要素200の変形例でもある。周囲リム312は、フレーム314の一部である。ただし、周囲リム312は、濾過材210を側方にシールして安定化するようにも機能する。好ましくは、周囲フレームはプラスチック製であり、射出成型プロセスを用いて射出により濾過材210に形成されてもよい。この場合フィルタ要素200はプラスチック被覆フィルタ要素200である。シール部260のシール線261の形状は、図7に示されるフィルタ要素200のシール線261に従う。
図21及び図22は、シール線261の形状に変更を加えたフィルタ要素200の2つの例を示す図である。図21及び図22に示すフィルタ要素200は、プラスチック被覆フィルタ要素である。ただし、対応するシールは、2つの対向するエンドプレート300を有するフィルタ要素200又は異なる構成を有するフィルタ要素200に形成されてもよい。
既に説明したフィルタ要素200とは異なり、図21に示す例では、凸部243は、濾過材側面211及び212の片方から突出しているのみならず、濾過材側面211及び212の両方から、特に同程度、突出している。凸部243の領域において、シール線261は、まず、濾過材210から径方向に離れる方向に曲がるセクションを延び、次に径方向に濾過材210に向かう方向に曲がるセクションを延び、最後に、再び径方向に離れるように曲がるセクションに沿うように延びる。
図22は、少なくとも凸部243の形状に関して、非鏡面対称の構造を有するフィルタ要素200の例を示す図である。このような構成とすることで、フィルタ要素200を、フィルタハウジング105の中で単一の所定位置のみに設置することができる。通常、フィルタ要素200の1対1の設置位置は、凸部243の形状(例えば、曲率半径、径方向のオーバーハング等)及び/又は数及び/又は位置を通じて決定することができる。
通常、凸部243又は保持部260の全体又はフィルタ要素保持具240の全体をポリマーフォーム、特にPURフォームで製作することは利点となり得る。
本発明は、エアフィルタに加え、液体フィルタにも適用することができる。
本明細書において、「備える」という語は、他の要素又は他の方法ステップが含まれる場合を排除しない。同様に、「1つの」という語は、複数の要素又はステップである場合を排除しない。
本明細書において、符号は、理解を助けるためだけに使用されており、請求項によって規定される発明の保護範囲を限定するものではない。

Claims (17)

  1. エアフィルタハウジング(100)に挿入するためのエアフィルタ要素であって、
    前記エアフィルタ要素(200)は、吸入面(275)と、排出面(285)と、濾過材(210)と、フィルタ要素保持具(240)と、を備え、
    前記濾過材は、前記エアフィルタ要素(200)の軸方向において前記吸入面(275)と前記排出面(285)との間に延在し、
    前記フィルタ要素保持具(240)は、前記濾過材(210)に接続され、
    前記フィルタ要素保持具(240)は、前記吸入面(275)と前記排出面(285)との間において、前記濾過材(210)の周縁の少なくとも一部に沿って延在し、
    前記フィルタ要素保持具(240)は、前記濾過材(210)の複数の側面(211,212)のうちの少なくとも一つの側面(211)から径方向に突出する保持部(270)を含み、
    前記保持部(270)は、平面視において前記側面に対して部分的にのみに設けられ、前記側面から径方向に突出する少なくとも一つの凸部(243)を含み、
    記凸部(243)の各々は、実質的に、前記濾過材(210)の角部において互いに交差する一対の側面(211,212)のそれぞれに対応する前記フィルタ要素保持具(240)の一対の外側縁部(241,242)のうち一方の外側縁部(241)にのみ設けられている
    ことを特徴とするエアフィルタ要素。
  2. 記凸部(243)の各々は、前記角部において互いに交差する一対の側面(211,212)のうち一方の側面(211)のみに対して設けられる
    ことを特徴とする請求項1に記載のエアフィルタ要素。
  3. 前記保持部(270)は、少なくとも1つの前記軸方向(A)の凹部(272)を備え、前記凹部は、前記エアフィルタハウジング側に位置する突起(172)を受けるように構成された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要素。
  4. 前記凹部(272)の断面積は、前記軸方向(A)において少なくとも部分的に減少することを特徴とする請求項3に記載のエアフィルタ要素。
  5. 前記凹部(272)のうち少なくとも1つは、長孔形状の凹部であることを特徴とする請求項3又は4に記載のエアフィルタ要素。
  6. 前記保持部(270)は、前記軸方向(A)の複数の凹部を備え、前記複数の凹部は少なくとも90°の角度にわたって分散するように前記フィルタ要素保持具の周縁に沿って配置されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
  7. 前記保持部(270)は、前記軸方向(A)の複数の凹部(272)を備え、
    前記複数の凹部(272)は、前記エアフィルタ要素(200)の中心軸(Z)に関連し、エアフィルタハウジングの中における前記エアフィルタ要素の固有の設置位置を規定する角度区分を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
  8. 前記保持部(270)は、前記軸方向(A)の凹部(272)を備え、
    前記フィルタ要素保持具(240)は、前記濾過材を囲うシール線(261)を有するシール部(260)を備え、前記凹部は、少なくとも部分的には前記周囲シール線と前記濾過材との間に配置されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
  9. 前記周囲シール線(261)と前記濾過材との間に配置される前記凹部(272)は、閉じた凹部であることを特徴とする請求項8に記載のエアフィルタ要素。
  10. 前記フィルタ要素保持具(240)は、前記濾過材を囲うシール線(261)を有するシール部(260)を備え、
    前記シール部(260)は弾性シール材(263)を含み、前記シール線(261)は前記シール材の上にあることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
  11. 前記フィルタ要素保持具(240)は、前記濾過材を囲うシール線(261)を有するシール部(260)を備え、
    前記保持部(270)は、前記エアフィルタ要素(200)とエアフィルタハウジング(100)との間で保持力を伝えるように構成された保持面(271)を備え、前記保持面は、前記シール線(261)と前記濾過材(210)との間に配置されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
  12. 前記フィルタ要素保持具(240)は、前記濾過材を囲うシール線(261)を有するシール部(260)を備え、
    前記シール線(261)は、部分的に、前記濾過材(210)から径方向に離れる方向に曲がって延在していることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
  13. 前記保持部(270)は、前記濾過材の少なくとも一部の外側に前記濾過材(210)に沿って前記軸方向(A)に延在し、前記軸方向に延在するその一部は、エアフィルタハウジングからのスペーサとして構成されたことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
  14. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素を収容するように構成され、
    吸入口(130)と、排出口(140)と、前記エアフィルタ要素(200)を収容するためのエアフィルタ要素収容部(170)と、を備えるエアフィルタハウジングであって、
    前記フィルタ要素収容部(170)は、前記吸入口と前記排出口との間に位置するとともに、前記フィルタ要素保持具(240)を介して前記エアフィルタ要素(200)の固定するように構成された
    ことを特徴とするエアフィルタハウジング。
  15. 前記フィルタ要素収容部(170)は、前記フィルタ要素(200)の前記軸方向(A)に少なくとも1つの突起(172)を備え、
    前記突起は、前記フィルタ要素側の凹部(272)に係合するように構成されたことを特徴とする請求項14に記載のエアフィルタハウジング。
  16. 前記エアフィルタハウジングは、周囲シール線(161)を含み、
    前記シール線(161)は、部分的に、挿入されるフィルタ要素から径方向に離れる方向に曲がって延在していることを特徴とする請求項14又は15に記載のエアフィルタハウジング。
  17. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素(200)と、
    請求項14乃至16のいずれか一項に記載のエアフィルタハウジング(105)と、を備えるエアフィルタであって、
    前記エアフィルタ要素(200)は、前記エアフィルタハウジングの前記フィルタ要素収容部(170)の中に交換可能に配置されたことを特徴とするエアフィルタ。
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