(57)【要約】【課題】フィルタケースとフィルタエレメントとの間のシールを有効に確保できるとともに部品点数が少ないフィルタ装置を提供する。【解決手段】環状のシール部材１６をフィルタエレメントの外周面に設け、フィルタケースの内周側に、シール部材１６をその全周に亘って当接させる環状のシール面２３を設けた。これとともに、フィルタエレメント１４の導入口側端面の外周縁に当接される当接部２４をフィルタケース１１の内側に設け、エンジンのエア流が形成されていない状態でシール部材１６とシール面２３との当接状態を当接部２４により保持するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム形のフィルタエレメントをフィルタケース内に収容し、フィルタケースとフィルタエレメントとの間をシール部材により封止したフィルタ装置において、
環状をなす前記シール部材を、前記フィルタエレメントの外周面に取付け、
前記フィルタケースの内側に、前記シール部材と当接される環状のシール面を設け、
さらに、フィルタエレメントとフィルタケースとの間には、フィルタエレメントの上流側と下流側との差圧によってシール状態を保持するとともに、フィルタエレメントが移動することを阻止するための保持手段を設けたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記保持手段はフィルタケースに設けられ、シール部材を受けるための環状面と、前記フィルタエレメントの外周縁に対応して、シール部材が環状面から離れる方向へのフィルタエレメントの移動を阻止する当接部とよりなることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記当接部を弾性部材により構成したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記フィルタエレメントは、エア流の下流側が細くなる円錐形をなすことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記フィルタエレメントは、全体として円柱形をなすことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハニカム形のフィルタエレメントをフィルタケース内に収容して構成したフィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のフィルタ装置としては、例えば特許文献１に開示されるような構成のものが提案されている。この特許文献１に記載の構成では、図９に示すように、開閉可能な蓋体５０が備えられたケース本体５１の内側に、円柱状のフィルタエレメント５２が着脱可能に装着されている。フィルタエレメント５２の下流側の端部には、フィルタエレメント５２をケース本体５１内に固定するためのリング部材５３が固着され、このリング部材５３の外周には、ケース本体５１内に形成されたフランジ部５４のエア上流側のシール面５４ａに変形状態で圧接されるシールリング５５が装着されている。また、リング部材５３には係合部５６が形成され、この係合部５６は、フランジ部５４に形成された切欠き凹部５７を通過してフランジ部５４の反対面（エア下流側の面）に係合されて、フィルタエレメント５２がケース本体５１に対して着脱可能に装着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０５２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１のような構成においては、ケース本体５１には、切欠き凹部５７を有するフランジ部５４を形成する必要があって、ケース本体５１の構造が複雑になる。また、フィルタエレメント５２には、係合部５６を有するリング部材５３を設ける必要があるため、部品点数が多くなるものであった。さらに、ケース本体５１と蓋体５０との間の気密を保持するために、蓋体５０をケース本体５１に対して強固に閉鎖する金具として頑丈な構造のものが必要となり、重量増の原因となった。加えて、ケース本体５１に対するフィルタエレメント５２の装着に際しては、シールリング５５をフランジ部５４に押し付けた状態で、フィルタエレメント５２を回して係合部５６をフランジ部５４に係合させる必要がある。このため、シールリング５５はフランジ部５４に圧接された状態でそのフランジ部５４上を引きずられるため、損傷してシール不良に陥るおそれがあった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、フィルタケースとフィルタエレメントとの間のシールを有効に確保できるとともに部品点数が少ないフィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハニカム形のフィルタエレメントをフィルタケース内に収容し、フィルタケースとフィルタエレメントとの間をシール部材により封止したフィルタ装置において、環状をなす前記シール部材を、前記フィルタエレメントの外周面に取付け、前記フィルタケースの内側に、前記シール部材と当接される環状のシール面を設け、さらに、フィルタエレメントとフィルタケースとの間には、フィルタエレメントの上流側と下流側との差圧によってシール状態を保持するとともに、フィルタエレメントが移動することを阻止するための保持手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記保持手段はフィルタケースに設けられ、シール部材を受けるための環状面と、前記フィルタエレメントの外周縁に対応して、シール部材が環状面から離れる方向へのフィルタエレメントの移動を阻止する当接部とよりなることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記当接部を弾性部材により構成したことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記フィルタエレメントは、エア流の下流側が細くなる円錐形をなすことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、前記フィルタエレメントは、全体として円柱形をなすことを特徴とする。
（作用）
この発明によれば、フィルタ装置の未使用時において、フィルタエレメントは、保持手段によりフィルタケース内の所定位置に保持される。一方、フィルタ装置の使用時においては、フィルタエレメントに対して上流側から下流側に向かって作用する差圧により、フィルタエレメントのシール部材がフィルタケースのシール面に押し付けられる。この結果、フィルタ装置の使用状態において、フィルタケースとフィルタエレメントとの間がシール部材により有効にシールされる。従って、フィルタケースとフィルタエレメントとの間のシールを確保するための機構を不要とすることができ、その機構を構成する部品を廃止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、フィルタケースとフィルタエレメントとの間のシールを有効に確保できるとともに部品点数が少ないという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のフィルタ装置を示す一部破断斜視図。
【図２】同じくフィルタ装置を示す縦断面図。
【図３】図２におけるａ−ａ線断面図。
【図４】第２実施形態のフィルタ装置を示す一部分解斜視図。
【図５】同じくフィルタ装置を示す縦断面図。
【図６】第３実施形態のフィルタ装置を示す縦断面図。
【図７】第４実施形態のフィルタ装置を示す一部破断斜視図。
【図８】同じくフィルタ装置を示す縦断面図。
【図９】従来のフィルタ装置を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
次に、この発明を具体化したフィルタ装置の第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、フィルタ装置としてのエアクリーナ１０のフィルタケース１１は、導入口１２ａが形成された第１ケース部材１２と、給出口１３ａが形成された第２ケース部材１３とにより全体として円筒状に構成されている。両ケース部材１２，１３は、フィルタケース１１の中央部において接合・分離可能に構成されている。フィルタケース１１内には、ハニカム形のフィルタエレメント１４が着脱可能に収容されている。フィルタエレメント１４には、その外周面１４ａ上に環状のシール部材１６が設けられている。
【００１４】
図２及び図３に示すように、フィルタエレメント１４は、平板状濾材１７ａと波形状濾材１７ｂとからなる積層体１７を渦巻き状に巻回し、全体として円錐台状となるように形成されている。そして、渦巻き状に巻回された積層体１７の平板状濾材１７ａ間には、複数のエア通路１８ａ，１８ｂが区画形成されている。交互に隣接するエア通路１８ａ，１８ｂのうち一方のエア通路１８ａの前記給出口１３ａ側は封止材１９により封止され、他方のエア通路１８ｂの前記導入口１２ａ側は封止材１９により封止されている。この構成により、フィルタエレメント１４の導入口１２ａ側には複数の第１通気口２０ａが形成されるとともに、給出口１３ａ側には複数の第２通気口２０ｂが形成されている。
【００１５】
そして、図２に矢印で示すように、前記導入口１２ａからフィルタケース１１内に導入されたエアは、フィルタエレメント１４の第１通気口２０ａからエア通路１８ａに導入されて、平板状濾材１７ａ及び波形状濾材１７ｂを通過することによりろ過される。その後、エアは、エア通路１８ｂを介して第２通気口２０ｂからフィルタケース１１の下流側へ給出され、さらに給出口１３ａを介してフィルタケース１１の外部へ給出される。
【００１６】
前記シール部材１６は、独立発泡のウレタン樹脂等から形成され、フィルタエレメント１４の外周面１４ａ上に接着等により密着状態で一体化されている。
図１及び図２に示すように、第１ケース部材１２及び第２ケース部材１３には、互いに当接可能な第１フランジ部２１と第２フランジ部２２とが形成され、それらの第１フランジ部２１と第２フランジ部２２とが当接した状態で、両ケース部材１２，１３はその外側に設けられた止め具２５により閉鎖状態に接合される。第１フランジ部２１の内径は、第２フランジ部２２の内径よりも小さく設定されており、この構成により、第２フランジ部２２の内周側に、前記シール部材１６を当接させるための環状面としてのシール面２３が形成されている。また、第１ケース部材１２の導入口１２ａ側には、フィルタエレメント１４の導入口側端部の外周部に当接するための環状の当接部２４が形成されている。そして、フィルタエレメント１４は、シール部材１６を前記シール面２３に当接させるとともに導入口側端部が当接部２４に当接されることにより、フィルタケース１１内の所定位置に保持された状態でフィルタケース１１内に収容されている。この実施形態では、シール面２３及び当接部２４により保持手段が構成されている。
【００１７】
さて、上記のように構成されたエアクリーナにおいては、第１ケース部材１２と第２ケース部材１３とを分離させた状態で、第１ケース部材１２の内側にフィルタエレメント１４が挿入され、フィルタエレメント１４の導入口側端部を第１ケース部材の当接部２４に当接させる。次に、第１ケース部材１２の第１フランジ部２１と、第２ケース部材１３の第２フランジ部２２とを当接させ、この状態で両ケース部材１２，１３同士を止め具２５により接合させる。
【００１８】
上記エアクリーナ１０を装備した車両においてエンジンが運転されると、給出口１３ａに接続された吸気管（図示しない）内の負圧により、エアクリーナ１０の導入口１２ａを通じて大気からフィルタケース１１内にエアが導入される。フィルタケース１１内に導入されたエアは、フィルタエレメント１４を通過してろ過された後、給出口１３ａを通じてエンジンに吸入される。このとき、フィルタエレメント１４の通気抵抗によりフィルタエレメント１４を介した上流側と下流側との間に上流側が高い圧力となるように差圧が作用し、この差圧によりフィルタエレメント１４が給出口１３ａ側へ付勢される。この結果、フィルタエレメント１４のシール部材１６は、フィルタケース１１のシール面２３に押し付けられた状態で保持される。従って、エンジンの運転中は、フィルタエレメント１４とフィルタケース１１との間のシールが有効に確保される。
【００１９】
従って、この実施形態は、以下のような効果を発揮する。
（１）環状のシール部材１６をフィルタエレメント１４の外周面１４ａに設け、フィルタケース１１の内周側には、シール部材１６をその全周に亘って当接させるための環状のシール面２３を設けた。これとともに、フィルタエレメント１４の導入口側端面の外周縁に当接される当接部２４をフィルタケース１１の内側に設け、エンジンのエア流が形成されていない状態でシール部材１６とシール面２３との当接状態を当接部２４により保持するようにした。従って、特許文献１に記載の構成とは異なり、リング部材５６のような部品を設ける必要がないため、エアクリーナ１０の構成を簡素化することができる。
【００２０】
（２）エンジンの運転に伴いエアクリーナ１０を通じてエアが吸入されるときに、フィルタエレメント１４に作用する差圧によりフィルタエレメント１４が下流側へ付勢され、シール部材１６が当接部２４に押し付けられて保持される。従って、フィルタケース１１とフィルタエレメント１４との間のシールを有効に確保することができる。その結果、第１，第２ケース部材１２，１３のフランジ部２１，２２間のシールも確保できる。従って、第１，第２ケース部材１２，１３間の止め具２５としてそれほど頑丈なものを用いる必要がなく、軽量化を達成できる。
（３）フィルタケース１１に対し、シール面２３と当接部２４とにより位置決めされるようにフィルタエレメント１４を収容するだけで装着が完了するので、フィルタエレメント１４の着脱を容易に行うことができる。
【００２１】
（４）フィルタケース１１に対するフィルタエレメント１４の装着において、シール部材１６をシール面２３に押し当てて回すようなことは不要であるため、シール部材１６が損傷することはなく、シール不良のおそれを防止できる。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した第２実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。なお、第２実施形態以降の実施形態については、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。
【００２３】
図４及び図５に示すように、フィルタケース１１は、全体がほぼ円錐台状に形成されるとともに周壁に開口部３０ａが設けられたケース本体３０と、開口部３０ａを閉鎖するためにケース本体３０に着脱され、止め具２５により閉鎖状態に保持される蓋体３１とにより構成されている。
【００２４】
ケース本体３０の導入口１２ａ側には、フィルタエレメント１４の導入口側端面の外周縁に対応する環状の当接部３２が形成されている。また、ケース本体３０の周壁３３の内周面の一部は半環状のシール面３３ａとされている。また、蓋体３１の内周面の一部は、ケース本体３０のシール面３３ａと連続する半環状のシール面３１ａとされている。この実施形態では、シール面３３ａ，３１ａにより環状面が構成されている。
【００２５】
ケース本体３０及び蓋体３１の内周面には、シール部材１６の下流側の面に当接して、シール部材１６の下流側への移動を阻止する複数の突起（図５に図示）２６が形成されている。
【００２６】
フィルタエレメント１４の導入口側端面の外周縁には、環状の弾性部材３４が取着されている。この弾性部材３４は、例えば独立発泡のウレタン樹脂よりなる。そして、フィルタエレメント１４は、ケース本体３０の周壁内面と当接部３２とに弾性部材３４を当接させるとともに、ケース本体３０の周壁３３のシール面３３ａと蓋体３１のシール面３１ａとにシール部材１６の外周面を当接させている。この実施形態では、シール面３１ａ，３３ａと、当接部３２及び弾性部材３４とにより保持手段が構成されている。
【００２７】
上記のように構成されたエアクリーナ１０においては、ケース本体３０の当接部３２と周壁３３のシール面３３ａとによりフィルタエレメント１４を位置決めするだけで、フィルタケース１１にフィルタエレメント１４を容易に装着することができる。
【００２８】
上記エアクリーナ１０を装備した車両においてエンジンが運転されると、フィルタエレメント１４に作用する差圧によりフィルタエレメント１４が給出口１３ａ側へ付勢される。この結果、フィルタエレメント１４のシール部材１６に対しては、ケース本体３０のシール面３３ａと蓋体３１のシール面３１ａとに押し付けられる方向への力が作用される。従って、エンジンの運転中は、フィルタエレメント１４とフィルタケース１１との間のシールが有効に確保される。
【００２９】
以上詳述したこの実施形態は、前記第１実施形態と同じ効果に加え、以下の効果を発揮する。
（５）フィルタエレメント１４の導入口側端面の外周縁に対応する当接部３２と、この当接部３２とフィルタエレメント１４の外周縁との間に介在される弾性部材３４とにより、フィルタエレメント１４を保持するようにした。従って、フィルタケース１１やフィルタエレメント１４の寸法誤差が弾性部材３４の変形により吸収される。
【００３０】
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した第３実施形態について、図６を参照して説明する。
図６に示すように、フィルタケース１１の第１，第２ケース部材１２，１３は、フィルタエレメント１４の導入口側端部の位置において、接合・分離可能に構成されている。
【００３１】
第１ケース部材１２の外周縁部は、フィルタエレメント１４の導入口側端面の外周縁に対応する環状の当接部２４とされている。また、第２ケース部材１３には、環状の段差部３５が形成され、この段差部３５上には、フィルタエレメント１４のシール部材１６を当接させるための環状のシール面２３が形成されている。
【００３２】
以上詳述したこの実施形態は、第１実施形態と同じ効果を発揮する。
（第４実施形態）
次に、この発明を具体化した第４実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。
【００３３】
図７及び図８に示すように、フィルタケース１１及びフィルタエレメント１４は、円柱状に形成されている。従って、このフィルタエレメント１４は、形状が異なるものの第１実施形態のフィルタエレメント１４と同様な構成である。
【００３４】
第１ケース部材１２の開口部の外周縁には、フィルタエレメント１４のシール部材１６を収容するための環状の凹部３６が形成されている。一方、第２ケース部材１３の開口部の外周縁には、フランジ部３７が形成され、このフランジ部３７上には、シール部材１６を当接させるための環状のシール面２３が形成されている。そして、フィルタエレメント１４は、第２ケース部材１３のシール面２３にシール部材１６を当接させるとともに第１ケース部材１２の当接部２４に導入口側端面の周縁を当接させた状態でフィルタケース１１内に収容されている。この状態において、シール部材１６は、第１ケース部材１２の凹部３６と第２ケース部材１３のフランジ部３７とにより形成される空間内に収容されている。
【００３５】
以上詳述したこの実施形態は、第１実施形態と同じ効果を発揮する。
（他の実施形態）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３６】
・  シール部材１６及び弾性部材３４として、ゴム材等、前記実施形態とは異なるものを用いること。
・  フィルタエレメント１４として、平板状濾材１７ａと波形状濾材１７ｂとからなる複数枚の積層体１７を重ねて全体としてほぼ角柱状に形成し、そのフィルタエレメント１４を各筒状のフィルタケースに収容すること。従って、この場合は、シール部材も角リング状となる。
【符号の説明】
【００３７】
１０…フィルタ装置としてのエアクリーナ、１１…フィルタケース、１２…第１ケース部材、１３…第２ケース部材、１４…フィルタエレメント、１４ａ…外周面、１６…シール部材、２３…保持手段を構成する環状面としてのシール面、２４…保持手段を構成する当接部、３０…ケース本体、３１…蓋体、３１ａ…環状面を構成するシール面、３２…保持手段を構成する当接部、３３ａ…環状面を構成するシール面、３４…保持手段を構成する弾性部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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