(57)【要約】本発明は清浄空気側端部と清浄前空気側端面の間を軸方向に延びる濾過媒体を備えたフィルタエレメントに関する。濾過媒体はその一端部の外周が外套部材により囲まれて該外套部材に気密に固定されていて清浄空気側と清浄前空気側とを分離する。外套部材にはフィルタエレメントをフィルタハウジングに取り付けるための取付け形状部が設けられている。
2008513193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
清浄空気側（２０）端面と清浄前空気側（１９）端面の間に軸方向に延びる濾過媒体（１８）と、前記濾過媒体（１８）の外周側を囲む外套部材（１１）とを有し、前記濾過媒体（１８）は前記外套部材（１１）に気密に固定され、前記濾過媒体（１８）が清浄空気側（１９）と清浄前空気側とを分けるフィルタエレメントであって、前記外套部材（１１）には該フィルタエレメント（１０）をフィルタハウジングに固定するための形状部が設けられていることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
前記外套部材（１１）は内環（２２）を有し、該内環は該内環と同心で半径方向に間隔をおいて設けられた外環（２１）に囲まれ、前記内環（２２）と外環（２１）との間の半径隙間は円周ブリッジ部（２４）で連結されており、前記外環（２１）と内環（２２）の間は軸方向に延びるリブ（２３）が設けられてい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】
前記外套部材（１１）には清浄空気側のフランジ（５３）を取はずし可能に固定することができる可動固定用部材（１２）が配設され、該可動固定用部材（１２）はバンドヒンジ（１３）で前記外套部材（１１）に可動に連結されたクランプ（１４）であり、該クランプ（１４）には互いに対向する側面をもつ爪（１５）が設けられ、これらの側面はクランプした状態では前記外套部材（１１）と清浄空気側フランジ（５３）を外套部材（１１）の突起（１６）と清浄空気側フランジ（５３）の環状隆起部（６０）を介して掴んで該環状隆起部（６０）と前記外套部材（１１）の突起（１６）が前記爪の側面で互いに押し付けられ、これにより前記バンドヒンジ（１３）の負荷は解除され、その際前記可動固定用部材（１２）のクランプ（１４）は外套部材（１１）の空気流れ方向に略平行に向き、したがって前記爪は外套部材（１１）の空気流れ方向に略直角に向くことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記外套部材（１１）は清浄空気側（２０）に該外套部材（１１）に一体に形成された弾性シール形状部（２７）を有して前記清浄空気側フランジ（５３）と気密な連結が可能にされ、前記外套部材（１１）の支持面（２６）が前記環状隆起部（６０）の環状支持面（６１）に接続し、前記外套部材（１１）の支持面（２６）には清浄空気管（５０）の前記環状隆起部（６０）の環状支持面（５９）が嵌る半径方向段部（２５）を有することを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記外套部材（１１）には窪み（１７）が設けられ、該窪み（１７）の輪郭はフィルタハウジング（３１）の固定用突起（３４）が噛み合って該フィルタハウジング（３１）の固定用突起（３４）が前記窪み（１７）に連結されるように形成されていてそれにより前記フィルタハウジング（３１）が前記フィルタエレメントに固定されることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
前記濾過媒体（１８）は巻きフィルタあるいは押出成形濾過媒体であることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
前記外套部材（１１）は前記濾過媒体（１８）の一端側が融着される融着部（２８）を有し、それにより前記濾過媒体（１８）が前記外套部材（１１）に気密に固定されることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフィルタエレメント（１０）の清浄前空気通路部材であって、清浄前空気管（３９）、フィルタハウジング（３１）、および該清浄前空気通路部材（３９）の断面積が前記フィルタハウジングの断面積に移行する移行部（３７）が設けられ、前記フィルタハウジング（３１）はその開口端（４４）と前記移行部（３７）の間に軸方向に延びるハウジング室４３を有し、前記フィルタハウジング（３１）の外周には前記開口端（４４）部に前記外套部材（１１）と連結するための連結部（３２）が設けられ、前記清浄前空気管（３９）は少なくとも一つの湾曲部を有し、清浄前空気通路部材（３０）はブロー成形法で一体に形成されることを特徴とする清浄前空気通路部材。
【請求項９】
前記フィルタハウジングは連結部（３２）に前記該当部材（１１）の窪み（１７）に嵌入して組立状態では前記外套部材（１１）との連結を行う固定用突起（３４）を有し、該固定用突起（３４）は軸方向については前記窪み（１７）に対して略直角の段部を有し、該段部は少なくとも半径方向側が斜面にされていることを特徴とする請求項８記載の清浄前空気通路部材。
【請求項１０】
前記清浄前空気管（３９）はフレキシブルパイプ部（４０）を有し、該フレキシブルパイプ部（４０）における管壁は半径方向に延びる襞（７６）で形成され、これらの襞は前記フレキシブルパイプ部（４０）を流れの軸線に対して基本的に直角であり、各襞（７６）は第１の襞側面と第２の襞側面からなり、これら襞側面（７２）は軸方向に押された状態では相互の間隔が軸方向に伸びた状態よりも小さくなってこれら両襞側面（７２）が流れの軸線に対して互いに異なる角度をなし、それにより襞側面（７２）が軸方向に押された状態では襞が動くのに抵抗に打ち勝たねばならないようにし、これにより襞位置が戻り力に抗して固定されることを特徴とする請求項８あるいは９に記載の清浄前空気通路部材。
【請求項１１】
前記清浄前空気管（３９）の管壁に穴あるいはスリット形状の開口隙間が設けられていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の清浄前空気通路部材。
【請求項１２】
請求項１に記載のフィルタエレメント（１０）の清浄空気管（１０）であって、流入口側（５１）端部に外套部材（１１）と気密に連結するためのシリンダ状外周面（６２）に清浄空気側フランジ（５３）を有し、該シリンダ状外周面（６２）に清浄空気側の環状隆起部（６０）が設けられ、該清浄空気側の環状隆起部（６０）は前記シリンダ状外周面（６２）から半径方向に隆起して前記外套部材（１１）との連結用に利用され、清浄空気管（５０）には前記流入口側（５１）の断面積が縮小清浄空気管（５０a）の断面積まで減少される縮小部分（５５）が設けられ、さらに前記清浄空気管（５０）には軸方向に伸びることができ湾曲することができるフレキシブルパイプ部（５７）が設けられ、ブロー成形法で製作された部品である清浄空気管。
【請求項１３】
前記清浄空気側の環状隆起部（６０）はその流入口側（５１）で前記外套部材（１１）の支持面（２６）に接続し、該清浄空気側の環状隆起部（６０）は前記外套部材の支持面（２６）で軸方向に、半径方向段部（２５）で半径方向に支持されることを特徴とする請求項１２記載の清浄空気管。
【請求項１４】
前記縮小清浄空気管（５５a）の流出側（５２）部を囲み接続される管との気密な連結をするための連結フランジ（５８）が設けられていることを特徴とする請求項１２記載の清浄空気管。
【請求項１５】
一つあるいは複数の前記請求項記載の特徴を有してなる空気フィルタ装置であって、前記フィルタエレメント（１０）は基本的にフィルタハウジング（３１）のハウジング室（４３）に配置され、外套部材（１１）が前記フィルタハウジング（３１）の連結面（３３）を囲んで前記フィルタハウジング（３１）の連結部面（３３）の固定用突起（３４）が前記外套部材（１１）の窪み（１７）に噛合うことにより該外套部材（１１）と清浄前空気通路部材（３０）間の連結がなされ、清浄空気管（５０）のシリンダ状外周面（６２）は前記外套部材（１１）に挿入されて前記外套部材（１１）の弾性シール形状部（２７）が前記清浄空気管（５０）のシリンダ状外周面（６２）を囲んで気密な連結がなされ、前記清浄空気管（５０）の環状隆起部（６０）の外周が前記外套部材（１１）の半径方向段部（２５）に囲まれ、前記清浄空気管（５０）の環状支持面（６１）は前記外套部材（１１）の支持面（２６）に着座し、前記清浄空気側の環状隆起部（６０）が可動固定用部材（１２）の爪（１５、１５a）で前記外套部材（１１）の突起（１６）に対してクランプされることを特徴とする空気フィルタ装置。
【請求項１６】
請求項８乃至１１の一つあるいは複数に記載の清浄前空気通路部材（３０）および請求項１２乃至１４の一つあるいは複数に記載の清浄空気管（５０）のブロー成形技術による製作方法であって、前記清浄前空気通路部材（３０）および清浄空気管（５０）は鋳造粗形材として作業工程において型工具内に形成され、その際前記清浄空気管（５０）の流入口側（５１）と前記清浄前空気通路部材（３０）の連結部（３２）の間に切取り接続管（８１）が、該切取り接続管（８１）の切断面（８０）が前記鋳造粗形材の流れが前記清浄空気管（５０）部と前記清浄前空気通路部材（３０）部ができるだけ直線的になるような互いの角度となるように設けられ、該該切取り接続管（８１）はブロー成形後に前記鋳造粗形材の切断面で切断されることを特徴とする製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１に記載の上位概念によるフィルタエレメントに関する。そのほか、本発明は請求項８に記載の清浄前空気通路部材、請求項１２に記載の清浄空気管、ならびに空気フィルタシステムに関する。さらに、本発明は請求項１６に記載の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
清浄前空気側端部とそれと反対側の清浄空気側端部の間を軸方向に空気が流れるフィルタエレメントが特許文献１（米国特許番号6,348,085）に開示されている。シリンダ状に形成されたフィルタエレメントはその外周面が外套部材に気密に取り付けられている。この解決策の欠点は、フィルタエレメントとそれを囲む外套部材の間の半径方向接触部を気密に連結しなければならないことである。さらに、該フィルタエレメントは、確実な機能を保障するためには管状のフィルタ装置に収めて空気流の流れ方向において気密に清浄空気側のフランジ側に固定しなければならないことである。この気密機能を保障するためには、前記外套部材の輪郭形状ゆえにコストが嵩む固定手段が必要になることである。
【特許文献１】米国特許番号6,348,085
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、フィルタ装置のための軸方向流式フィルタエレメント、ならびに該フィルタ装置のための低コストで信頼性の高い固定が可能な清浄前空気通路部材および清浄空気管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は特許請求範囲の独立項に記載の特徴により解決される。
【０００５】
本発明のフィルタエレメントは、基本的にシリンダ状に形成されたフィルタエレメントを有し、該エレメントは清浄空気側端部と清浄前空気側端部との間を軸方向に延びる。そして外套部材が濾過媒体の少なくとも一つの端部を囲む。外套部材と濾過媒体との連結は、濾過媒体の清浄空気側端部で行うことも、あるいは正常前空気側端部で行うこともできる。
【０００６】
外套部材は濾過媒体のどちら側の端部で突き出てもよく、シール形状部および固定形状部で清浄空気側および清浄前空気側に適合することができる。外套部材の材料としては、例えばポリアミドあるいはポリプロピレンなどのプラスチック材が適し、場合によっては熱可塑性のエラストマーを用いることもできる。外套部材は好ましくは一次成形法、特にプラスチック射出成形法で製作できる。該外套部材は濾過媒体との気密な固定とともにフィルタハウジングとの気密な固定も可能である利点がある。
【０００７】
有利な一実施形態では、前記外套部材は二つの互いに同軸に形成された環状部からなり、両環状部は外套部材として一体に形成されている。このように形成することにより、外套部材を有利な方法で静的および動的負荷に対して頑丈にすることができる。そして、薄壁で重量を減じた外套部材を得ることができる。さらに、両環状部をつなぐ円周ブリッジ部を清浄空気管の支持面として利用するのが有利である。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態では、外套部材と清浄空気側のフランジを取外し可能に固定するための可動固定用部材が外套部材に直接に設けられる。該固定用部材は外套部材と一体に形成することができ、コスト的に有利で経済的に製作することが可能である。さらに、製作工程を簡単化するために、前記固定用部材への追加部品は必要ないようにすることができる。
【０００９】
本発明のさらに他の有利な実施形態では、外套部材には弾性シール形状部が該外套部材と一体に形成されている。この部分は軸方向に型抜きが可能であるので、成形に際して抜き勾配なしにシール面を形成することができる。該弾性シール形状部は好ましくは外套部材の軸方向に沿って先端を有する薄厚の帯状に形成される。該シール形状部は清浄空気側フランジとの気密連結の役目を果たす。シール領域における相対動きを避けるために、清浄空気側フランジは該シール形状部を外れたところで外套部材に支持されるようにする。該弾性シール形状部を外套部材に設けることにより、弾性体シール部材を別途設けなくてもよくなる。
【００１０】
別の有利な形態では、外套部材はフィルタハウジングにロックして固定される。そのために外套部材あるいはフィルタハウジングにフィルタハウジングあるいは外套部材の固定用突起が対応する窪みを設けてもよい。
【００１１】
本発明による外套部材には、巻きフィルタでも、あるいは押出成形濾過媒体でも有利に使用することができる。巻回された、交互に閉じられた襞をつけられた濾過層からなる巻きフィルタは端面に端板が設けられていない。押出しフィルタエレメントは噴霧ガスで発砲された媒体からなる。中空シリンダ状の襞付き丸型エレメントを使用することもできる。
【００１２】
さらなる実施形態では濾過媒体は外套部材内の連結領域で融着され、これにより有利、簡単、確実および低コストならびに信頼性の高い濾過媒体と外套部材の間の連結を行うことができる。
【００１３】
上に提案したフィルタエレメントに関連して清浄前空気通路部材について説明する。該清浄前空気通路部材は、じょうご状吸入端管を介して正常前空気を吸入して該吸入した気体流を移行部を経てフィルタハウジングに導く清浄前空気管からなる。フィルタハウジングはハウジング内空間を軸方向に延び、その外套面に前記外套部材に連結するために設けられた接続部を有する。該フィルタハウジングは、例えば楕円形あるいは円形に形成することができ、フィルタハウジングに吸気騒音を減衰させるための共鳴室を設けてもよい。清浄前空気通路部材は一体型に形成されて前記清浄前空気管と同時に濾過媒体を格納するハウジングを形成する。
【００１４】
清浄前空気通路部材の好ましい一実施形態では、連結部に固定用突起が設けられる。該固定用突起は外套部材の窪みに嵌入する。この噛合い連結により、コスト的に有利で確実なフィルタハウジングと外套部材間の連結が可能となる。
【００１５】
本発明の有利な一実施形態では、清浄前空気管はフレキシブルパイプ部を具える。その柔軟性は流れの方向に沿ってジグザグに延びる半径方向に折り畳まれた襞により得られる。
この柔軟性は襞の各対が当る長さおよび角度の相違により生じる。一対の襞毎にフレキシブル部は通常５°乃至２０°の角度範囲で屈曲している。この種のフレキシブル部は従来吸飲ストローあるいは医薬品補給用管を通じて知られている。フレキシブルパイプ部の角度および長さのフレキシブルな当りにより、該フレキシブルパイプ部を直線的に形成して取付け時に取付けスペースに合わせるようにすることができる。
【００１６】
フレキシブルパイプ部を安定にするために、対向する襞側面に互いに嵌り合って停止連結をする係止部を設けることができる。幾つかのあるいは多数の係止部を幾つかの襞側面に設けることもでき、それにより複数の停止連結ができる。フレキシブル部分に係止部を追加することにより、湾曲された状態でフレキシブルパイプが頑丈になり、震動や曲げ負荷に対する抵抗が増大する利点がある。
【００１７】
さらなる有利な清浄前空気通路部材の一実施形では、じょうご状吸入端管と湾曲された管部との間の領域に軸方向に延びるスリットあるいは穴列の形状で開口隙間が設けられる。清浄前空気管に開口隙間を設けることにより空気脈動により生じる騒音のレベルが有利に低減される。
【００１８】
さらにフィルタエレメントを有利に補完するのが流入側端部に外套部材のシール形状部に嵌るシリンダ状外周面を有する清浄空気管である。該清浄空気管は縮小部でフレキシブルパイプ部の断面積にまで次第に細くなる。該フレキシブルパイプ部は製作公差の緩和や取付け条件の緩和に資する。フレキシブルパイプ部の形状は先に述べた清浄前空気管のフレキシブルパイプ部と同様である。
本発明の清浄空気管は一体構造品として製作するのが有利である。シール面をシリンダ状外周面にするとシール面形状部を型工具で決めることができ、シール面の信頼性を保障することができる。
本発明のさらに有利な一実施形態では、清浄空気管の清浄空気側隆起部が外套部材の支持形状部に接続される。これにより軸方向および半径方向の支持が行われ、清浄空気側のフランジと外套部材の間の信頼性の高いシールが確実になる。
清浄空気管のさらに有利な一実施例では、清浄空気管の流出側管端部に連結フランジが設けられる。該連結フランジは断面が縮小された清浄空気管部の管端部管壁に環状に一体化して設けられる。該連結フランジは、さらに接続される空気管、フランジ、あるいは吸気管との連結に利用される。そのため該連結フランジには、例えば該連結部材と接続するリングが接着、溶接、あるいはねじ止め、あるいはまた張り渡される。連結フランジを設けることにより、さらに延びる空気管との連結が有利に確実になる。連結フランジにより組付けに要する労力が軽減される。
【００１９】
本発明による空気フィルタ装置は、請求項１による上記フィルタエレメントの一つあるいは複数の特徴と請求項８による清浄前空気通路部材および請求項１２による清浄空気管とを組み合わせて得られる。その際、外套部材は中央支持機能部材となって、清浄前空気通路部材との確実な連結および清浄空気管との気密な連結を保証する役目を果たす。
【００２０】
前記本発明による空気フィルタ装置は、フィルタエレメント、清浄空気管、および清浄前空気通路部材からなる装置の構成を可能ならしめるものであり、構成部品は種々の方法で製作することができる。重要な機能を中央の構成部品に移すことにより、フィルタ装置全体を有利に製作することができる。勿論、フィルタ装置の個々の部材は同じ取付け形状で異なる組み付け状況に適合させることができ、種々の用途用のユニットシステムを構成することができる。
【００２１】
本発明は、さらに上記フィルタ装置の清浄空気管および清浄前空気通路部材の製作方法に関する。清浄空気管および清浄前空気通路部材はブロー成形法により型工具内に作業工程で一体形の鋳造粗形材として形成することができる。分割面間に生じるであろう角度のずれ部を直線的に繋ぐために分割面間に鋳造粗形材から切り離す切取接続管を設けることができる。成形は押出しブロー成形法で行うこともできる。
【００２２】
この製作方法により、清浄空気管と清浄前空気通路部材を一工程で製作することができ、ブロー成形の工程時間を低減することができる。
【００２３】
上記およびその他の本発明の好ましい実施例の特徴が、請求項のほか、明細書及び図面から読み取れ、それらの特徴が個々にあるいは幾つかが組み合わされて本発明の実施形態に実施され、および他の分野で適用されて有利かつそれ自身保護され得る実施形態を具現することができ、それらに対して茲に保護を要請する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１に示すシリンダ状のフィルタエレメント１０は、一端部が外套部材１１で囲まれた濾過媒体１８からなる。該外套部材１１は内環２２とそれと同心の外環を有する。内環２２および外環２１はリブ２３で補強されている。外套部材１１の外周面には可動の固定用部材１２としてクランプ１４が軸方向に延びる支持突起１３aにバンドヒンジ１３を介して揺動可能に連結されている。各クランプ１４の設置部分には前記外環２１に半径方向に突出する２つの突起１６が設けられている。図ではクランプ１４はフィルタエレメント１０の軸に対して略９０°の方向に向いている。クランプ１４の窓状の穴１４aは手で掴むためと材料の節約に寄与する。クランプ１４には向かい合う爪１５、１５aが設けられている。
【００２５】
図２には図１のフィルタエレメント１０の側面が部分断面で示してある。図１と同じ構成部品には同じ符号が付してある。清浄前空気側１９には濾過媒体１８が、清浄空気側２０には外套部材１１が配置されている。フィルタエレメント１８は外套部材の内環の融着部２８に融着されて外套部材１１に気密に連結されている。外套部材１１の全体は一体品に形成されており、内環２２は外環２１とブリッジ環部２４で繋がっている。内環２２と外環２１の間にはリブ２３が設けられている。
【００２６】
濾過媒体１８と外環２１の間には半径隙間が形成され、該隙間は図３に示す清浄前通路部材３０の連結部３２が装着される受入れ部となる。外環２１の右側の窪み１７は図３に示される固定用突起３４が嵌って固定するためのものである。外套部材１１の清浄空気側端部には突起１６が外環２１の外周を囲むのではなく該外周の各クランプ１４がある部分にのみ設けられている。
【００２７】
外環２１には該外環２１が濾過媒体１８に対面する側に該外環の壁厚を薄くして段部２９が設けられている。外環２１の外側の前記窪み１７が設けられた部分には軸方向溝２９aが設けられている。該軸方向溝２９aは前記段部の壁厚と同じ半径方向深さを有する。外套部材１１の全体は射出成形により形成され軸方向に型抜きされるので、前記窪み１７は前記軸方向溝２９が軸方向に外套２１の段部２９まで延びるようにして形成される。前記窪み１７は外環２１の外周のクランプ１４が設けられていない領域、したがった突起１６も設けられていない領域に設けられる。これにより、前記軸方向溝２９を形成する型工具の型抜きが保証され、型工具に中子スライドを設ける必要なく前記窪み１７を形成することができる。内環２２と外環２１はブリッジ環部２４で繋がれ、リブ２３で互いに補強される。
【００２８】
内環２２には流れの断面内側に突出する円周シールリップの形状に形成された弾性シール形状部２７が形成されている。フィルタ装置が組み立てられた状態では、前記リング状弾性シールリップ部２７には図４に示されるシリンダ状の外周面６２が嵌る。該弾性シール形状部２７の断面形状は矩形、湾曲形、あるいは円錐形であってよい。該弾性シール形状部２７は確実に弾性を持たせるために、その厚さは最大で０．５ｍｍとするのが好ましい。
【００２９】
外環２１の外周には軸方向に延びる支持突起１３aにバンドヒンジ１３を介して可動クランプ１４が取り付けられている。該クランプ１４には図４に示される清浄空気管５０を固定する働きをなす爪１５、１５aが設けられている。
【００３０】
図３は清浄前空気通路部材３０を示し、該清浄前空気通路部材３０はハウジング室４３を囲むフィルタハウジング３１を有する。これまでの図中の部品に該当する部品には同じ符号が付してある。開口４４から図１に示したフィルタエレメント１０の濾過媒体１８が挿入される。該フィルタハウジング３１の断面積は移行部３７で清浄前空気管３９の断面積まで減少する。空気流は移行部３７と清浄前空気管３９の間の部分３８で湾曲される。さらに、該清浄前空気管３９にはフレキシブルパイプ部４０とじょうご状吸入端管４１が設けられている。スリット４５は音響を減衰させるためのものであり、前記じょうご状吸入端管４１に直接に隣接して設けられている。
【００３１】
フィルタハウジング３１の断面表示部分には取付け窪み４２が見える。該窪み４２は組立て状態では該窪み４２に図示しない固定用部材の取付け突起部が受け入れられる。フィルタハウジング３１の外周を囲繞する条溝３６は該フィルタハウジング３１の半径方向の安定性強化とともに軸方向の柔軟性を与える。この軸方向の柔軟性により前記窪み４２と前記連結部３２との間に生じる軸方向力を逃がすことができる。
【００３２】
前記連結部３２は連結面３３および固定用突起３４から成り、該固定用突起３４には取外し用斜面３５が設けられている。こうして、該連結部３２が図１および２に示したフィルタエレメント１０との固定の役目を果たす。
【００３３】
図４に示す清浄空気管５０は、図１及び２に示したフィルタエレメント１０との気密接続を行うための清浄空気側フランジ５３を有する。これまでの図中の部品に該当する部品には同じ符号が付してある。縮小部分５５では流入口側５１の断面積が縮小清浄空気管５０aの断面積まで減少される。断面縮小された清浄空気管５０aにはさらにフレキシブル部分５７および連結フランジ５８が設けられている。該フレキシブル部分５７は半径方向および軸方向の柔軟性を有し、該フレキシブル部分５７の一定の角度範囲および一定の長さ範囲内で調整される固定を行うことができる。
【００３４】
前記連結フランジ５８で、図示しない空気管および図示しない例えば絞り弁が気密に固定される。該連結フランジ５８は図示の実施例では流出側５２に設けられている。
【００３５】
図５にはフレキシブルパイプ部４０、５７が断面で示されている。これまでの図中の部品に該当する部品には同じ符号が付してある。該フレキシブルパイプ部４０、５７の各襞は一対の係止部７３で補強されている。図においては、フレキシブルパイプ部４０は湾曲しており、該パイプ部４０の一方側は前記係止部７３の係止状態７７で、反対側は係止部７３の係止解除状態７８で示されている。個々の襞７６は２つの襞側面７２を形成し、襞側面７２間の間隔は、前記係止部７３の係止状態７７では係止解除状態７８よりも小さくなる。襞側面７２には隣接する襞を互いに係止させるための一対の係止部７３が設けられていて、係止状態７７では一対の係止部７３が互いに噛み合い、係止解除状態７３ではある距離を保って互いに離れている。個々の襞側面７２は流れの軸線に対して異なった角度をなし、したがって外側の襞頂点７１から内側の襞頂点７０までの長さがそれぞれ異なっている。
【００３６】
図６にはフレキシブルパイプ部４０、５７の図５におけるA 矢視図を示す。これまでの図中の部品に該当する部品には同じ符号が付してある。個々の襞側面７２には、一方の側面の係止ニップル７４が、反対側の側面にはニップル受け窪み７５が設けられているのがわかる。係止ニップル７４は球状をなし、該球状部がニップル受け窪み７５の円形状部に嵌入する。係止ニップル７４とニップル受け窪み７５が一対の係止部７３を構成するが、係止部の幾何学形状は球状ではなく角がある形状としてもよい。その形状は、例えば袋連結として知られている溝連結方式にしてもよい。その場合、係止部形状はその長手方向が流れ断面の中心方向に向かい、これにより型工具からの型抜きが保障される。
【００３７】
図７は清浄空気管５０および清浄前空気通路部材３０の鋳造粗形材８２を示す。これは一作業工程で型工具内に形成され、清浄前空気通路部材３０と清浄空気管５０を含んでいる。これまでの図中の部品に該当する部品には同じ符号が付してある。できるだけ直線的な型工具とするために、傾いた清浄空気側フランジ５３と清浄前空気通路部材３０との連結部に切取り接続管８１が設けられ、該切取り接続管８１は吹込み工程の後に切断面８０で粗形材８２から切り取られる。これにより、清浄空気管５０および清浄前空気通路部材３０が得られる。清浄前空気通路部材３０の湾曲部分３８は、例えば原型取付けと吹込み工程の間に傾いた位置に工具が回転される回転式型工具で製作される。
【００３８】
図８ａおよび８ｂはフィルタエレメント１０、部分的に示された清浄空気管５０、および部分的に示された清浄前空気通路部材３０から成る空気フィルタ装置の断面図である。図８ｂには図８ａにおけるX部分が拡大して示してある。これまでの図中の部品に該当する部品には同じ符号が付してある。外套部材１１は、清浄空気管５０、清浄前空気通路部材３０、および濾過媒体１８が固定される中央支持部材として機能する。そして、外套部材１１は外環２１およびそれと同心に設けられた内環２２より成る。外環と内環はブリッジ環部２４で気密に連結されリブ２３で補強されている。内環２２には濾過媒体１８の一端部が融着される溶融部２８が設けられている。
【００３９】
清浄空気管５０を固定するために、ヒンジ１３を介して取付けできるクランプ１４が外套部材１１に取り付けられている。該クランプ１４には清浄空気側の環状隆起部６０の環状段部５９と外套部材１１の突起１６を掴んで互いに締め付ける爪１５、１５aが設けられている。その際、清浄空気側の環状隆起部６０は外套部材１１の半径方向支持段部２５に入り、清浄空気管５０の環状の支持面６１は外套部材１１の支持面２６に着座する。弾性シール形状部２７は、清浄空気管５０のシリンダ状部外周面６２を囲むように嵌って清浄空気管５０とフィルタエレメント１０間の気密を保持する。
【００４０】
外套部材１１の下側には清浄前空気通路部材３０が固定される。そのために該清浄前空気通路部材３０には前記外套部材１１の外環２１に軸方向にある長さだけ挿入されるシリンダ状の連結面３３が設けられている。固定のために清浄前空気通路部材３０には固定用突起３４が設けられ、該突起と外環２１に設けられた窪み１７とにより清浄前空気通路部材３０が該当部材１１に固定連結される。取付け窪み４２に図示しない固定用部材の対応する取付け突起が嵌って前記清浄前空気通路部材３０が取り付けられる。全フィルタ装置９０のクランプ用窪み５４での連結は、例えば図示しないクランプを介して互いに引っ張り合って固定される。
【００４１】
図９は図８の空気フィルタ装置９０の組立て状態を示す。図では清浄空気管５０にフレキシブルパイプ部５７の襞５６が一部では伸び、一部では縮んだ状態で示してある。連結フランジ５８には空気管６３が連結されている。清浄空気管５０は３つの揺動式クランプ１４でその爪１５、１５aを介してフィルタエレメント１０に固定されている。清浄前空気通路部材３０は、固定用突起３４が外套２１の窪み１７に嵌ることによって固定されている。図では該固定用突起３４の取外し用斜面３５が見える。該取外し用斜面３５の部分では固定用突起３４は斜面にされている。連結を解除する際には、清浄前空気通路部材３０あるいはフィルタエレメント１０をフィルタ軸周りに回転させると外環２１が取外し用斜面により広がり、外環２１と清浄前空気通路部材３０を分離することができる。
【００４２】
フィルタハウジング３１には該フィルタハウジングに軸方向の柔軟性を持たせるための条溝３６が形成されている。清浄前空気管３９にはフレキシブルパイプ部４０が湾曲した状態で取り付けてある。該フレキシブルパイプ部４０は前記清浄空気管５０のフレキシブルパイプ部５７と同様のもので、フレキシブルパイプ部４０の場合は襞５６は外周の片側のみが縮まった状態であり、したがって各襞に曲げ角が生じている。さらに、吸入管３９の壁には吸気騒音を減衰させるためのスリット４５が設けられている。じょうご状吸入端管４１から空気が吸入される。
【００４３】
図１０は押出ブロー成形で製作され、後工程で熱を加えて処理することにより曲げることができる空気導管１６３を示す。空気導管１６３は、初めは図のAに示す形状である。該空気導管１６３は湾曲して外側に張り出した膨らみ部分１６４を有する。このようなプラスチックパイプを変形させるには通常暖めて塑性変形ができるようにする。パイプを折り曲げる際には変形する間中空気圧がかけられる。変形後の空気導管の形状は図のBで示すようになる。前記膨らみ部分１６４は、パイプを湾曲させた状態では外側の層が長くなることを考慮して、流路断面積が一様になるように膨らまされる。
【００４４】
図１１には外套部材１１１が濾過媒体１１８およびフィルタハウジング１３１とともに示されている。濾過媒体１１８は、この場合ジグザグ形状の内側空洞式フィルタエレメント１１０であって一端側が外套部材１１１に例えば接着あるいは溶接されている。図示の外套部材１１１は、好ましくは射出成形で形成されてハウジングの軸に直角に曲がるベント部分１１２を有している。該外套部材１１１は清浄空気領域にあり、空気流をさらに流出口１５８に導く。さらに外套部材１１１は、フィルタハウジング１３１に対応する固定用突起１３４を有し、該突起１３４によりフィルタハウジングに固定される。外套部材１１１とフィルタエレメント１３１の間の固定は、フィルタハウジング１３１が回転できるように構成された溝あるいは隆起を介して行うようにしてもよい。
【００４５】
図１２は濾過媒体２１８が外套部材２１１に気密に確実に連結された空気フィルタ装置２９０を示す。外套部材２１１は、この場合濾過媒体２１８に気密に連結されたエラストマー、例えばPU発砲材、あるいは気密に接着されたシリコンあるいはゴムリングである。外套部材２１１は、清浄空気管２５０とフィルタハウジング２３１の間のシール室２１３で気密に確実に固定されるように形成される。外套部材２１１のシールリップ２１２はその弾性を考慮して清浄空気管２５０とフィルタエレメント２３１の間のシール室に挟んで締め付けられる。連結は一対のロック装置部により行われる。清浄空気管２５０とフィルタエレメント２３１の連結は、例えばねじ連結あるいは外側に設けたばね部材により行うようにしてもよい。その場合はシールリップ２１２の弾性について考慮する必要はなくなり、例えば紙あるいはフェルトで形成することも可能である。
【００４６】
図１３には空気フィルタ装置３９０の断面が示してある。ここではフィルタエレメント３１０のフィルタ軸を横切る断面が示してある。フィルタハウジング３３１はフィルタエレメント３１０を納める部屋を形成し、さらに共鳴室３３２、３３３を成す２つの互いに対向する側室が設けられている。これら共鳴室３３２、３３３は音圧の脈動を減衰させる働きをし、形状および容積は音響上の要求に適合される。勿論、異なる容積の共鳴室を複数設けることもできる。
【００４７】
図１４には、断面積漸減型フレキシブルパイプ部４５５を介して流路断面積が縮小された管４５６に繋がる空気管４６３が示されている。該フレキシブルパイプ部４５５の襞は前記断面積縮小管４５６の曲がりを固定できる形態に形成され、この襞形状は先に説明した図に示したフレキシブルパイプ部４０に匹敵する。違いは該断面積漸減型フレキシブルパイプ部４５５はじょうご形状に延び、非常にきつい曲げ形状を実現できることである。このことは窮屈な取付け状況のもとにおいては特に有利である。
【００４８】
図１５にはフレキシブルパイプ部の一部分が断面で示してある。このような襞形状は、例えばフレキシブルパイプ部４０ならびに５７（図３、４）に用いることができるであろう。襞の頂点４７６と内側の襞頂点４７０との間に襞と同軸で延びる窪み４７３が設けられている。内側の襞頂点４７０の部分には襞と平行に延びる追加の襞４７４が設けられている。襞が伸びたり係止されたりする際に、追加された窪み４７３ならびに追加襞４７４で伸びることができる。このような襞形状とすることにより、フレキシブルで係止可能な空気管の材料として比較的低弾性の材料を使用することができる。例えば、比較的脆い材料であるポリプロピレンT20を使用することができる。
【００４９】
図１６に断面で示されたフレキシブルパイプ部４０／５７では、襞５７６、５７６bは湾曲の外側と内側とで形状が異なっている。外側の襞５７６は明らかにジグザグ形状をなしており、これは先に説明した図における湾曲可能な襞に対応している。対向する内側の波状襞５７６bは単に波状に形成されている。この側では襞の形成を完全になくしてもよい。フレキシブルパイプ部は片方にジグザグ状の襞を設けるのみで湾曲が可能である。このことは、フレキシブルパイプ部のスペース、流れ抵抗、および低温感受性の点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】フィルタエレメントを清浄前空気側正面から見た図である。
【図２】フィルタエレメントを側面から見た図であり半分断面で示してある。
【図３】清浄前空気通路部材を側面から見た図であり部分的に断面で示してある。
【図４】清浄空気管の側面図である。
【図５】フレキシブルパイプの一部分の断面図である。
【図６】図５のフレキシブルパイプをA方向に見た俯瞰図である。
【図７】清浄空気管と清浄前空気通路部材が一体に形成された鋳造粗形材を示す図である。
【図８ａ】空気清浄装置の組立て状態の断面図である。
【図８ｂ】図８におけるX部の拡大図である。
【図９】空気清浄装置の組立て状態の斜視図である。
【図１０】空気導管の部分図である。
【図１１】外套部材の変形例である。
【図１２】フィルタエレメントとアダプタ部材を具えた空気清浄装置の部分図である。
【図１３】ハウジングを具えたシリンダ状の空気清浄装置の断面図である。
【図１４】襞部分が一体化されたパイプ装置の部分図である。
【図１５】フレキシブルパイプの変形例の一部分の断面図である。
【図１６】襞部分が一体化されたパイプ装置のさらなる変形例の一部分の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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