(57)【要約】【課題】組立の作業性を向上し、せん断力に対する強度を高める。【解決手段】第１及び第２の枠部材２１、２２は、フィルタ枠の一辺及び他辺を構成する。第１の枠部材２１の端面２１Ｃが第２の枠部材２２の一端部２２Ａの内周面に当接して、第１及び第２の枠部材２１、２２は接続する。第１の枠部材２１には、端面２１Ｃにおいて開口する第１〜第３の中空部材３６〜３８を設ける。第２の枠部材には、第１〜第３の外板貫通孔４５Ａ〜４５Ｃ、及び内板貫通孔４６Ａ〜４６Ｃを設ける。貫通孔４５Ａ〜４５Ｃ、４６Ａ〜４６Ｃ、及び中空部材３６〜３８の開口部３６Ａ〜３８Ａを介して、中空部材３８の内部にリベットを挿入する。リベットは第１〜第３の中空部材３６〜３８の内面に係止され、第１及び第２の枠部材２１、２２を連結する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角枠状のフィルタ枠の一辺および他辺それぞれを構成する前記第１及び第２の枠部材を有し、前記第１の枠部材の端面が前記第２の枠部材に当接することにより、前記第１及び第２の枠部材が接続されるエアフィルタ用のフィルタ枠において、
前記第１の枠部材に設けられ、前記端面において開口される中空部材と、
前記第２の枠部材に設けられる貫通孔と、
前記貫通孔及び前記端面の開口を介して前記中空部材の内部に挿入されるリベットとを備え、
前記リベットは前記中空部材の内面に係止され、前記第１及び第２の枠部材を連結することを特徴とするフィルタ枠。
【請求項２】
前記中空部材は、閉じられた断面を有する内周面によって形成され、前記リベットは、前記内周面に圧着して係止されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ枠。
【請求項３】
前記リベットは、前記中空部材の内部において拡径することにより、前記内周面に圧着することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ枠。
【請求項４】
前記中空部材は、内周面が円周面であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ枠。
【請求項５】
前記第１の枠部材は、近接対向する第１及び第２の板部によって少なくとも一部が構成されると共に、
前記第１及び第２の板部の対向する両面の間でそれら両面に接続され、前記他辺方向に沿って延びる中空部材を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ枠。
【請求項６】
前記第１及び第２の板部は、フィルタ枠の内周側及び外周側それぞれに配置されることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ枠。
【請求項７】
前記中空部材は、前記端面から前記第１の枠部材の他方の端面まで延び、前記第１の枠部材は押出成型により成形されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフィルタ用のフィルタ枠に関し、特に枠部材をリベットによって連結するフィルタ枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアフィルタは、四角枠状に形成されたフィルタ枠の内部にひだ状に折られた濾材が配置されて構成され、フィルタ枠は、四角形の各辺を構成する板状の枠板部材が連結されて形成されている。
【０００３】
枠板部材の連結は、例えば特許文献１に記載されるように、ネジやビス等によって行われるのが一般的である。特許文献１では、フィルタ枠の一辺を構成するアルミ基板に固定用突起が設けられると共に、フィルタ枠の他辺を構成するアルミ基板にネジ孔が設けられ、ネジ孔に嵌挿されたボルトが固定用突起に螺合されることにより、両アルミ基板が連結されている。
【０００４】
また、例えば、フィルタ枠の一辺を構成する枠部材に一方の端部から他方の端部まで延びる断面Ｕ字形のネジ受け溝が設けられると共に、フィルタ枠の他辺を構成する枠部材にネジ孔が設けられ、ネジ孔に嵌挿されたネジがネジ受け溝に螺合されることにより、両枠部材が連結される構成も知られている。この場合、ネジ受け溝は枠部材と共に例えば押出成型により成形されるが、ネジとしては例えばタッピングネジが用いられるので、ネジ受け溝にねじ切りを設ける必要が無い。
【特許文献１】実開昭６０−４２３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ネジやビスの締結作業は時間を要すため、枠板部材の連結をネジやビスで行うと、作業が非効率的になるという問題がある。さらに、特許文献１に記載されるフィルタ枠においては、一方の枠板部材にねじ切りされた固定用突起を設けなければならず、枠板部材の構成も複雑になる。
【０００６】
また、エアフィルタには、その用途によっては枠部材の接続部に大きなせん断力が作用される場合がある。せん断力は、ネジ受けによって支持されることとなるが、ネジ受けが溝で形成される場合、せん断力を充分に支持することができず、例えば、ネジ受け溝がせん断力によって広げられ、フィルタ枠の破損を招く場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、枠部材の連結作業を容易にし、かつせん断力に対して高い強度を有するフィルタ枠の連結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフィルタ枠は、四角枠状のフィルタ枠の一辺および他辺それぞれを構成する第１及び第２の枠部材を有し、第１の枠部材の端面が第２の枠部材に当接することにより、第１及び第２の枠部材が接続されるエアフィルタ用のフィルタ枠において、第１の枠部材に設けられ、端面において開口される中空部材と、第２の枠部材に設けられる貫通孔と、貫通孔及び端面の開口を介して中空部材の内部に挿入されるリベットとを備え、リベットは中空部材の内面に係止され、第１及び第２の枠部材を連結することを特徴とする。
【０００９】
例えば、中空部材は、その中空部が円柱形、楕円柱形に形成され、すなわち、円周面、楕円周面等の閉じられた断面を有する内周面によって形成される。また、リベットは、内周面に圧着して係止されることが好ましい。また、リベットは、中空部材の内部において拡径することにより、内周面に圧着するが好ましく、リベットとしては、例えば、ポップリベットが使用される。
【００１０】
第１の枠部材は、近接対向する第１及び第２の板部によって少なくとも一部が構成されると共に、第１及び第２の板部の対向する両面の間でそれら両面に接続され、他辺方向に沿って延びる中空部材を有することが好ましい。このような構成により第１の枠部材の座屈強度を向上させることができる。このとき、第１及び第２の板部は、例えばフィルタ枠の内周側及び外周側それぞれに配置される。
【００１１】
また、中空部材は、第１の枠部材の一方の端面からの他方の端面まで延びることが好ましく、これにより第１の枠部材は押出成型により成形可能と成る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、枠部材の連結をリベットで行うことにより、枠部材の連結作業を効率的にすることができると共に、フィルタ枠のせん断力に対する強度も高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照にしつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエアフィルタの斜視図である。本実施形態に係るエアフィルタ１０は、フィルタ濾材１１と、フィルタ濾材１１を内部に収納する四角枠状のフィルタ枠１２から構成される。フィルタ枠１２は、四角形の枠の各辺を構成する第１〜第４の枠部材２１〜２４で構成され、第１〜第４の枠部材２１〜２４それぞれは、各辺に沿って長く延びる。フィルタ濾材１１は、接着剤によってフィルタ枠１２の内周面に接着されている。
【００１４】
第１及び第３の枠部材２１、２３は、対向して互いに平行に配置され、それぞれの長手方向における一端部２１Ａ、２３Ａが、第２の枠部材２２の長手方向における両端部２２Ａ、２２Ｂそれぞれに接続される。また、第１及び第３の枠部材２１、２３の長手方向における他端部２１Ｂ、２３Ｂは、第４の枠部材２４の長手方向における両端部２４Ａ、２４Ｂそれぞれに接続される。なお、第２及び第４の枠部材２２、２４も、対向して互いに平行に配置されている。
【００１５】
図２は、第１及び第２の板部材を示すための分解斜視図である。なお、以下の説明においては、第１及び第２の枠部材２１、２２の接続構造を示すが、第３及び第４の枠部材２３、２４それぞれは第１及び第２の枠部材２１、２２と同様の構成を有し、また、他の接続部分の構造も同様の構造であるのでそれらの説明は省略する。
【００１６】
第１の枠部材２１は断面矩形の中空角パイプ形状を有し、近接対向して平行に配置される、細長矩形の内板部３１及び外板部３２と、内板部３１、３２の一方及び他方の側縁部同士それぞれを接続する第１及び第２の側板部３３、３４とによって一体的に形成される。
【００１７】
第１の枠部材２１の内部、すなわち内板部３１と外板部３２の対向面３１Ａ、３２Ａの間には、第１〜第３の中空部材３６〜３８が設けられる。第１〜第３の中空部材３６〜３８は、その軸方向が第１の枠部材２１の長手方向Ｌ（すなわち、フィルタ枠１２の一辺方向）に延びる略円筒形を呈する。第１〜第３の中空部材３６〜３８は、第１の枠部材２１の一端部２１Ａから他端部２１Ｂ（図１参照）まで延ばされており、一端部２１Ａ及び他端部２１Ｂそれぞれの端面２１Ｃにおいて開口されている。
【００１８】
第１及び第３の中空部材３６〜３８の外周面は、対向面３１Ａ、３２Ａの両面に接続されて、内部板３１及び外部板３２に一体に形成されている。第１及び第３の中空部材３６〜３８は、第１の枠部材２１の幅方向Ｗにおいて等間隔に設けられ、それぞれ第１の側板部３３近傍、幅方向Ｗにおける第１の枠部材２１の中心位置、及び第２側板部近傍３４に設けられる。
【００１９】
内板部３１及び外板部３２は、それぞれフィルタ枠の内周側、外周側に配置され、内板部３１の対向面３１Ａの反対側の面である内面３１Ｂは、フィルタ枠１２の内周面を構成する。また、外板部３２の対向面３２Ａの反対側の面である外面３２Ｂは、フィルタ枠１２の外周面を構成する。第１の枠部材２１の両側縁部２１Ｅそれぞれには、内面３１Ｂからフィルタ枠１２の内側に向かって突出する第１のガード部３９が設けられる。第１のガード部３９は、第１の枠部材２１の長手方向Ｌにおける一端部２１Ａから他端部２１Ｂ（図１参照）まで設けられる。
【００２０】
第２の枠部材２２は、第１の枠部材２１のものと同様の構成を有する内板部４１及び外板部４２、並びに第１および第２側板部４３、４４によって一体的に形成され、断面矩形の中空角パイプ形状を有する。第２の枠部材２２の一端部２２Ａにおける、外板部４２及び内板部４１それぞれには、第２の枠部材２２の幅方向Ｗ’に等間隔に、第１〜第３の外板貫通孔４５Ａ〜４５Ｃ、並びに第１〜第３の内板貫通孔４６Ａ〜４６Ｃが穿設される。第１の貫通孔４５Ａ、４６Ａは、１本のリベットが第２の枠部材２２の厚さ方向に挿通するために、第１の側板部４３近傍において一致した位置に配置される。第２の貫通孔４５Ｂ、４６Ｂ、並びに第３の貫通孔４５Ｃ、４６Ｃも、幅方向Ｗ’における中心位置、及び第２の側板部４４の近傍位置それぞれにおいて、一致した位置に配置される。
【００２１】
第２の枠部材２２の両側縁部２２Ｅそれぞれには、内部板４１の内面４１Ｂからフィルタ枠１２の内側に向かって突出する第２のガード部４９が設けられる。第２のガード部４９は、第２の枠部材２２の長手方向Ｌ’における一端部２２Ａ近傍から他端部２２Ｂ（図１参照）近傍まで延びるが、図２に示すように、一端部２２Ａ及び他端部２２Ｂにおいては、取り除かれている。第１及び第２のガード部３９、４９は、接着剤がフィルタ枠１２の内周面の上面に充填されるとき、枠外部に漏れ出すのを防止する。
【００２２】
第１の枠部材２１は、一端部２１Ａから他端部２１Ｂまで同一の断面形状を有しており、例えば長手方向Ｌに押し出しが行われる押出成型により成形される。第２の枠部材２２も同様に押出成型により形成された後、ガード部４９の一部が取り除かれて成形される。第１及び第２の枠部材２１、２２は、例えば、アルミニウム、亜鉛等の公知の金属材料、樹脂等によって形成される。
【００２３】
第１及び第２の枠部材２１、２２が接続されるとき、第１の枠部材２１の一端部２１Ａの端面２１Ｃが、第２の枠部材２２の一端部２２Ａの内面４１Ｂに当接される。このとき端面２１Ｃにおける第１〜第３の中空部材３６〜３８の開口部３６Ａ〜３８Ａそれぞれは、第１〜第３の内板貫通孔４６Ａ〜４６Ｃそれぞれに重ねられる。また、第１のガード部３９それぞれは、一端部２１Ａ側の端面３９Ａが、第２の枠部材２２の一端部２２Ａにおける、両側縁部２２Ｅの内面４１Ｂに当接されると共に、その先端部３９Ｔが第２のガード部４９の一端部２２Ａ側の端面４９Ａに当接される。
【００２４】
第２の枠部材２２の外部板４２の外面４２Ｂ側から、第１〜第３の外板貫通孔４５Ａ〜４５Ｃ、第１〜第３の内板貫通孔４６Ａ〜４６Ｃ、及び開口部３６Ａ〜３８Ａを介して、中空部材３６〜３８の内部にリベット５１〜５３（図１参照）が挿入されている。リベット５１〜５３は、中空部材３６〜３８の内周面に係止されて固定され、これにより、第１及び第２の枠部材２１、２２が連結される。
【００２５】
図３は、リベットが第１及び第２の枠部材２１、２２を連結する態様を示すための断面図である。なお、図３においては、第１の中空部材３６に挿通されるリベット５１を示すが、他のリベット５２、５３の構成も同様であるのでその説明は省略する。
【００２６】
本実施形態におけるリベット５１としては、例えば、中空部材３６の内部に挿入された後、芯材が引き抜かれることにより、リベット先端部５１Ａが拡径するポップリベットが使用される。拡径したリベット先端部５１Ａは、中空部材３６の内周面３６Ｂに全周にわたって圧着され、そのリベット先端部５１Ａと第２の枠部材２２の外面４２Ｂに載せられたリベット５１のフランジ部５１Ｂとによって、第１及び第２の枠部材２１、２２が挟み付け固定されて連結される。
【００２７】
また、リベット５１〜５３としては、勿論ポップリベットに限定されず、他のリベットを用いることも可能である。また、ポップリベットとしては、例えばポップリベットファスナー社のホールロックリベットを使用することができ、好ましくはリベット長さの大きい長穴締結タイプが使用される。長穴締結タイプが用いられると、リベット先端部５１Ａが端面２１Ｃから離間した位置において内周面３６Ｂに圧着するので、接続部分に作用されるせん断力を支持しやすくなる。
【００２８】
以上のように、本実施形態においては、枠部材の連結がリベットで行われるため、連結作業が容易になり、フィルタ枠の組立を効率的に行うことができる。また、リベット受け側の中空部材３６は、その内周面３６Ｂが円周形断面であって、閉じられた断面を有するので、フィルタ枠の接続部に作用されるせん断力によって変形しにくく、せん断力に対して高い強度を有する。さらには、中空部材は長手方向Ｌに充分に長いので、これによってもせん断力に対する強度を高めることができる。また、本実施形態においては、第２の枠部材２２は、パイプ形状を呈し、かつ内板部３１と外板部３２の間にこれら両方に接続される中空部材を有するため、座屈強度等の強度も高めることができる。
【００２９】
なお、本実施形態における中空部材３６〜３８は、中空部が円柱形を呈し、略円筒形を有するが、この構成に限定されず、例えば、断面矩形の部材の内部に、円柱形の中空部が形成されていても良い。
【００３０】
また、中空部材の内周面３６Ｂの断面は、閉じられた断面を有するものであれば、円周形以外にも、楕円周形、四角形等であっても良いし、場合によってはＵ字形や半円弧状のように内周面が閉じられた断面を有していなくても良い。また、中空部材の内周面には、横穴が設けられると共に、拡径されたリベット先端部５１Ａは、その一部がその横穴内部に侵入し横穴に係止されていても良い。さらには、中空部材は、一端部２１Ａの端面２１Ｃから他端部２１Ｂの端面２１Ｃまで設けられなくても良く、端面２１Ｃ近傍のみに設けられていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアフィルタを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１及び第２の枠部材の接続部分の分解斜視図である。
【図３】リベットが第１の中空部材の内部に挿入される様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  エアフィルタ
１１  濾材
１２  フィルタ枠
２１  第１の枠部材
２１Ａ  一端部
２１Ｂ  他端部
２１Ｃ  端面
２２  第２の枠部材
２２Ａ  一端部
２２Ｂ  他端部
３６〜３８  中空部材
３６Ｂ  内周面
４５Ａ〜４５Ｃ  第１〜第３の外板貫通孔
４６Ａ〜４６Ｃ  第１〜第３の内板貫通孔
５１〜５３  リベット
Ｌ  第１の枠部材の長手方向（一辺方向）
Ｌ’  第２の枠部材の長手方向（他辺方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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