(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両端面の間を軸方向に流体が流れるように形成した巻フィルタで構成されるフィルタ本体を備えた損傷防止機能付きフィルタエレメントにおいて、
前記フィルタ本体の少なくとも一の軸端面にフィルタ本体の外周を包囲して該軸端面よりも軸方向に突出する保護用カラーを設けるとともに、
前記保護用カラーの外周部には、該保護用カラーとは別部材からなる、前記フィルタエレメントと前記ハウジング部材との間の隙間を封止する封止用リング（カラー）が固定され、
前記フィルタ本体は、該フィルタ本体がハウジング部材に包囲されるように該ハウジング部材に挿入され、該フィルタ本体は、該フィルタ本体外周に、前記封止用リング（カラー）とは別の封止用リングを設けるか充填剤を注入することによって該保護用カラーに気密に取り付けられるとともに、
前記保護用カラーは衝突時に破壊するか裂け目ができることが可能なように、脆性材料である熱可塑性材料製であるか、又は脆性塗料である熱可塑性材料からなる塗料でコーティングされていることを特徴とする損傷防止機能付きフィルタエレメント。
【請求項２】
前記封止用リング（カラー）は、エラストマー材からなることを特徴とする請求項１記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記保護用カラーは硬質材でできたスリーブとして形成され、該保護用カラーからは突縁部がフィルタエレメントのフィルタ本体軸線と直交する外方である半径方向に突出しており、前記封止用リング（カラー）の内周側に設けた収納溝に取り付けられることで、前記保護用カラーの外周部に前記封止用リング（カラー）が固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記保護用カラーは軸方向縦断面図において２つの部位にフィルタ本体の軸中心側に向く第１のアングル部と外周方向に向く第２のアングル部を備えた構成であり、第２のアングル部は前記封止用リング（カラー）を取り付けるための突縁部として形成され、他方のアングル部は前記フィルタ本体の軸端面の軸方向上方に形成されることを特徴とする請求項３に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記フィルタエレメントは少なくとも１層の平面フィルタ紙と１層の波形フィルタ紙の軸端部に接着剤を付けてフィルタ紙間に形成される流路の端部を閉鎖するように構成され、前記保護用カラーの外周包囲部が、フィルタエレメント内部の軸端面付近の接着剤付着部を跨いでフィルタの軸端面から見てフィルタ本体の軸方向と平行に延在していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気フィルタエレメント。
【請求項６】
前記保護用カラーに把持用凸部又は把持用凹部を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気フィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載の特徴（軸方向両端面（２）間のフィルタ内を軸方向に流体が流れるように形成した巻フィルタで構成されるフィルタ本体（１）を備えていること）を有する損傷防止機能を備えた小型のフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（ＤＥ３２４９１５１Ｃ２）は波形のフィルタ紙と平面のフィルタ紙を備える小型の空気フィルタエレメントを開示している。２枚のフィルタ紙を糊付けして一緒に巻いて所望の大きさのフィルタエレメントにする。この点、フィルタ紙の波形層と平面層の隙間は両軸端部のどちらか一方が閉鎖されるように帯状に糊を付けて接着しているので、流体がフィルタ紙で濾過されずに流路内を通過することはない。未濾過空気側から清浄空気側へと空気流体が流れる場合、まず１の通路に到達した空気流体はフィルタ紙を通過し他の通路から流出する。従来の折りたたみ式フィルタと比べると、この小型の空気フィルタは同じ大きさの他の空気フィルタに比べてフィルタ面が広く、同じフィルタ面積を備える他の空気フィルタよりもサイズをコンパクトにできる。
【０００３】
折りたたみ式フィルタの場合、フィルタ媒体の補修・点検は、挿設されているフィルタ媒体をハウジングから取り出し硬質面に打ち付けて、折り目の間に集積された塵埃を除去することにより行う。除去される塵埃が粗い粒子だけでフィルタ媒体の気孔に細かい粉塵が詰まったまま残留していると、補修・点検しても挿設されるフィルタ部材の寿命が大きく延びることはない。また、交換時にフィルタ媒体が誤って何かに衝突し損傷する可能性もある。例えば、紙のフィルタ層を巻いて作った（wound from paper layers）小型の空気フィルタ媒体は、接着剤で波形フィルタ紙と平面のフィルタ紙とを接着してフィルタ紙の層の間に形成される流路の終端が閉鎖されるように構成されているが、その接着剤が剥離して流路を流れる空気が未濾過空気側から清浄空気側へとフィルタを通さずに流出する可能性がある。そうすると、小型のフィルタエレメントを内燃機関の上流に配置する場合にエンジンの消耗が激しくなる。
【０００４】
また、接着剤の剥離に加えて、硬質面に打ち付ける時にフィルタ紙自体が破れ、損傷箇所が接着部分にまで及ぶ可能性がある。その場合も汚染空気がフィルタ紙を経ずに小型の空気フィルタエレメントの中を通過してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
ＤＥ３２４９１５１Ｃ２
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は上述したような小型の空気フィルタエレメントを不適切な取り扱いがされないように改良することである。
【０００７】
この目的は請求項１に記載の特徴（軸方向両端面の間を軸方向に流体が流れるように形成した巻フィルタで構成されるフィルタ本体を備えた損傷防止機能付きフィルタエレメントにおいて、前記フィルタ本体の少なくとも一の軸端面にフィルタ本体の外周を包囲して該軸端面よりも軸方向に突出する保護用カラーを設けるとともに、該フィルタ本体と該保護用カラーは、筒型ハウジング部材内周側に挿入され、該フィルタ本体は、該フィルタ本体外周に、別の封止用リングを設けるか充填剤を注入することによって該保護用カラーに気密に取り付けられるとともに、前記保護用カラーは硬質材料製若しくは熱可塑性材料製であるか、又は該硬質材料若しくは熱可塑性材料からなる塗料でコーティングされており、
更に前記保護用カラーは、衝突時に破壊するか裂け目ができることが可能なように、脆性材料製若しくは脆性塗料でコーティングされていること）を備えた損傷防止機能付きの小型の空気フィルタエレメントにより解決される。
【０００８】
本発明において小型の空気フィルタエレメントの少なくとも１の軸端面に、該軸端面よりも長く延在させた保護用カラーを設けることを提案しており、保護用カラーは好ましくはエラストマー（ゴムなどの非常に大きな弾性をもつ高分子化合物）製とする。このように構成することにより小型の空気フィルタエレメントの軸端面が誤って何かに衝突しても保護用カラーによって衝撃が相殺されてフィルタ本体端部の破損を防ぐことが出来る。更に濡れた場所や汚い面に置いてもフィルタ本体を保護できる。
【０００９】
更に、好ましくは小型の空気フィルタエレメントの少なくとも外周部に封止用カラーを設け、保護用カラー及び保護用カラーと一体構造をなす封止用カラーは同じエラストマー材料製とする。更に好ましくは、封止用カラーと保護用カラーは一部材として構成する。
【００１０】
本発明において、保護用カラーは、衝突時に破壊するか裂け目ができることが可能なように脆性材料製とするか脆性塗料でコーティングすることにより別異の効果が出て、この場合も好ましい実施例となる。脆性材料で製造すると小型フィルタエレメントが誤って何かに衝突した場合に破壊するか裂け目ができるので、内部のフィルタ部材が不適切に使用されることがなくなり、よってメーカーは不当に義務を負わなくてもよくなる。また偽造品からの保護を強化するために、安全策としてホログラム等を脆性シール層に埋め込んでもよい。
【００１１】
他の例として、保護用カラーは硬質材からなるスリーブとして構成し、小型のフィルタエレメントの半径方向に突縁部を突出させ封止用カラーの溝に嵌めることにより封止用カラーを取り付けるようにした。硬質スリーブは端部に衝撃が与えられることを防ぐだけでなく小型の空気フィルタを重い物体の下に置いてもフィルタ外面が折れ曲がったり傷ついたりしないよう保護できる。封止用カラーを組合せて使用することにより保護用カラーに取り付けた封止用カラーの形状を維持することができフィルタ本体表面が変形したとしても封止用カラーの形状まで変形することはない。
【００１２】
保護用カラーは更に把持部を備えるように構成してもよい。そうすると、点検・補修の際の取り扱いでフィルタ部材の外面が損傷することはない。
【００１３】
更に、保護用カラーの機能が付加的にハウジングのフィルタ部材をクランプ固定することであっても良く、固定機能と封止機能を切り離してもよい。
【００１４】
スリーブ形状の保護用カラーはフィルタ部材の外周全体に気密に取り付けて封止用カラーを取り付けた保護用カラーの下に流体が漏洩することを回避できる。
【００１５】
好ましくは、保護用カラーは小型のフィルタエレメント内部のフィルタ端面近傍の接着部分を跨ぐように少なくとも小型のフィルタエレメントの長手方向に軸端面よりも長く延在させる。
【００１６】
更なる実施例においては、把持用凸部又は把持用凹部を保護用カラーの内側若しくは外側に一体的に形成するか、新しい部材として組み込む。このような補助手段を外周全体に延在させるか一部分に配置することにより、フィルタ部材を容易に把持して交換できるようにする。
【００１７】
他の実施例は従属クレームに記載され、以下に図面を参照して更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の保護用カラーを備えた小型のフィルタエレメントの斜視図である。
【図２】第１実施例における保護用カラーの断面図である。
【図３】第２実施例における保護用カラーの断面図である。
【図４】筒型ハウジングに取り付けた第３実施例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１はフィルタ本体１が巻フィルタ媒体で構成された小型のフィルタエレメント１０の斜視図である。
【００２０】
平面状のフィルタ媒体は２枚のフィルタ紙を接着剤で接着して形成される。この点、波形フィルタ紙と平面フィルタ紙を接着してその間に断面が半円若しくは三角形の流路が軸方向に複数形成されるようにする。吸い込み側から見た時に、流路の終端を完全に閉鎖することで流体は必ずフィルタ紙を通過してその流路に隣接する別の流路を通ることになる。別の流路では吸い込み側が閉鎖され清浄空気側のみが開口している。
【００２１】
フィルタ本体１端部への衝撃から保護してフィルタ紙自体が破れたり接着剤がフィルタ紙から剥がれることを防ぐために、フィルタ本体１に保護用カラー３を取り付けてフィルタ本体１の軸端面２まで外周を包囲して更に軸端面２よりも長く突出させる。本図面のフィルタ軸端面２は未濾過空気側、即ち未濾過空気の吸い込み側である。反対側の清浄空気側にも同様の保護用カラーを設けてもよい。
【００２２】
小型空気フィルタエレメント１０と空気フィルタハウジングとの環状の隙間を完全に封止するために、フィルタ本体１の外周全体に渡ってエラストマー材の封止用カラー４を設け、好ましくはフィルタ本体１に一体的に取り付ける。
【００２３】
図２に断面図を示した本発明の保護用カラー３の第１実施例では、保護用カラー３はフィルタ本体１外周を囲む薄く形成された包囲部分３．１とフィルタ本体１軸端面より突出させた突縁部（profiled web）３．２で構成される。断面で示される包囲部分３．１によってフィルタ本体外周面の損傷を防ぎ、突縁部（web）３．２によってフィルタ本体１軸端面が誤って他の部材に衝突した場合に損傷がないよう保護する。
【００２４】
図３は第２実施例における保護用カラー３’を示し、突縁部３．２’が軸端面２よりも長く突出し、包囲部分３．１’は封止用カラー４’へと切れ目なく延在して連接している。本実施例において封止用カラー４’と保護用カラー３’を同一の材質で１部材として一体化して形成する。
【００２５】
図４は第３実施例における保護用カラー３”を示し、エラストマー材ではなく硬質材で製造し好ましくは熱可塑性材とする。軸方向縦断面図において２方向（フィルタ軸方向と軸直交方向）にアングル部を有する構造（double angle configuration）であり、第１のアングル部３．２”はフィルタ本体１外周側よりフィルタ本体の軸中心側に直角に屈曲させて、フィルタ本体１前端面と当接させ、一方第２のアングル部３．３”は保護用カラー３”の後部側で、フィルタ本体１外周から半径方向外側にフランジ状に突出（拡径）する突縁部（ウェブ）として形成される。そして封止用カラー４”の内側対応位置に収納溝４．２を設けて、該収納溝４．２’’に第２のアングル部３．３”を係合させて固定する。
【００２６】
フィルタ本体１と保護用カラー３”は、該フィルタ本体がカップ（筒）型ハウジング部材２０に包囲されるように該カップ（筒）型ハウジングに挿入される。この場合に（第２のアングル部３．３”内周側とフィルタ本体１外周間のリング状間隙に）別の封止用リング５を設けるか外周に充填剤を注入することによってフィルタ本体１を保護用カラー３に気密に取り付けることができる。
【００２７】
保護用カラー３”のフィルタ本体の包囲壁３．１”は第２のアングル部３．３”を超えて軸方向背側に延在させて、該延在部を筒型ハウジング部材２０におけるフランジ２１のフランジ面２２を支持する支持部３．４”として機能させている。保護用カラー３”と筒型ハウジング部材２０を連結する時の押圧力がかかるのは硬質樹脂製ハウジング間のフランジ面２２のみである。また、第２のアングル部３．３”に固定して取り付けられた封止用カラー４”はプリテンション（引張応力）がかからないので柔軟な材質でもよい。
【００２８】
フィルタ本体上端面より軸方向上方に向けて延在しながら外周側に拡径する方向に湾曲させた把持部３．５”をフィルタ本体前端より突出させて設けることによりハウジングの連結を解除した後に筒型ハウジング部材２０から小型のフィルタエレメント１０”を簡単に取り外すことが出来る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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