(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のエアフィルタであって、該エアフィルタが粗空気流入部と、浄化空気流出部と、フィルタインサートと、該フィルタインサートを収容するためのフィルタケーシングとを有しており、前記浄化空気流出部に同心的な管片が設けられており、前記フィルタインサートが、ジグザグ状に折り曲げられたフィルタ媒体から成っており、該フィルタ媒体の端面側の端部円板にシール部材が設けられており、前記フィルタインサートの内壁に支持体が設けられており、前記フィルタケーシングが接触環状面を有している形式のものにおいて、
前記フィルタインサート（１６）の、前記浄化空気流出部（１３）に面した側の端部において前記支持体（１７）に、軸線方向かつ半径方向の位置決めを行うために接触面（２３）が設けられており、該接触面（２３）は前記管片（１５）において支持されており、
さらにフィルタインサート（１６）の、浄化空気側の流出部に面した側の端部に設けられている端部円板（１９）に、軸線方向で浄化空気流出部（１３）に向かって延びており、フィルタインサート（１６）の半径方向かつ軸線方向のシールを行うために、前記フィルターケーシングの接触環状面（２４）及び接触面（２３）が設けられている領域において支持体（１７）に接触している、シールカラー（２６）が設けられており、
フィルタインサート（１６）に種々異なる固さのプラスチック材料を使用したシール系が装備されていることを特徴とする、エアフィルタ。
【請求項２】
シール部材（２６）が端部円板（１９）と一緒に１つの構成ユニットを形成している、請求項１記載のエアフィルタ。
【請求項３】
フィルタインサートが、浄化空気流出部とは反対側の端部において軸線方向でケーシング壁部にまたは蓋部材（１１）に支持されている、請求項１または２記載のエアフィルタ。
【請求項４】
支持体（１７）によって間接的にまたは直接的に支持を行うようになっている、請求項３記載のエアフィルタ。
【請求項５】
粗空気の流入領域に吸塵装置（１４）が配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のエアフィルタ。
【請求項６】
フィルタインサート（１６）は円形フィルタカートリッジを有しており、該円形フィルタカートリッジが、環状に纏め合わされて中空円筒体を成す、ジグザグ状に折り曲げられたフィルタ媒体と、底円板と、変形可能な蓋円板とから成っており、該蓋円板が、濾過された媒体のための流出部を有しており、支持管が円形フィルタカートリッジ内に組み込まれていて、該支持管が蓋円板に形状接続的に結合されており、該支持管がその管端部に、形状接続的な結合部の領域において弾性的な領域を有している、請求項１記載のエアフィルタ。
【請求項７】
前記フィルタケーシングは前記円形フィルタカートリッジを組み付けるためのものであり、フィルタケーシング（１１０）が容器状ケーシング（１１６）と蓋部材（１１７）とを有しており、該容器状ケーシング（１１６）と蓋部材（１１７）のために閉鎖手段（１１８）が設けられており、容器状ケーシングが、粗空気流入部（１１２）と浄化空気流出部（１１５）とを有しており、浄化空気流出部（１１５）が、ケーシング内部に突入する管片（１２１）を有しており、円形フィルタカートリッジの蓋円板（１２０）がシールされて前記管片（１２１）で支持されていて、円形フィルタカートリッジの底円板（１２４）が前記蓋部材（１１７）で支持されている、請求項１記載のエアフィルタ 。
【請求項８】
シール部材（２６）が、端部円板（１９）と比べて小さいショア硬さを有している、請求項１記載のエアフィルタ。
【請求項９】
弾性的な突出部が底円板（１２４）に環状に形成されており、粗空気室と浄化空気室との間のシール作用を生ぜしめるようになっている、請求項１記載のエアフィルタ。
【請求項１０】
端部円板（１９）が、接触面（２３）と一緒に１つの構成ユニットを形成している、請求項１記載のエアフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は主請求項の上位概念部に記載のフィルタインサートに関する。
【０００２】
このような形式のフィルタインサートは例えば国際出願第９５／１９８３２号パンフレットにより公知である。このフィルタインサートはケーシング内に配置されており、このケーシングは粗空気流入部と浄化空気流出部とを有している。このようなフィルタは内燃機関の吸込空気の浄化のために働く。フィルタインサートは規則的なインターバルで交換される。そのためフィルタインサートをできるだけコスト安に製造する必要がある。さらにフィルタインサートの簡単な組外しおよび組付けと、粗空気領域と浄化空気領域との間の確実なシール作用とを保証しなければならない。
【０００３】
公知のフィルタインサートはフィルタケーシングの、同心的な２つの面の間に緊締される。この緊締部は同時にシール部であり、振動または揺動時にも確実なシール性を保証しなければならない。
【０００４】
この系の欠点は各フィルタインサートが長さ誤差を有していることにある。これにより、ケーシング内でのフィルタインサートの緊締がその長さ寸法の割合に応じて比較的大きなまたは小さな緊締力で行われるようになる。大きすぎる緊締力はフィルタインサートの変形を生ぜしめ、また小さすぎる緊締力は振動時におけるフィルタインサートのシール性に関する問題を生ぜしめる。
【０００５】
本発明の課題は前記した欠点を回避し、様々な運転条件において粗空気室と浄化空気室との間の確実なシール性を形成するのに適したフィルタインサートを提供することにある。
【０００６】
この課題は主請求項の上位概念部から出発して主請求項の特徴部に記載した構成により解決される。
【０００７】
本発明の主たる利点はケーシング内での固定機能と、粗空気室と浄化空気室との間のシール機能とが分離されていることにある。フィルタインサートの取付けもしくは固定は支持体によって行われており、この支持体は接触面を有している。粗空気室と浄化空気室との間のシールは支持体の領域に位置するシール部材によって行われる。支持体は有利な形式では中空円筒形の穿孔された部材であり、射出成形プラスチック材料から構成されている。このような部材は高い精度で製造することができ、ひいては誤差補償の要求が生じない。これによりフィルタインサートの場合によって生じる長さ誤差はシール部材のシール機能に影響しない。
【０００８】
本発明の改良形態に基づき、シール部材と、フィルタインサートの端部円板とが単一の構成部材に成るように構成されている。この場合、ポリウレタン発泡材料の使用が提案されている。なぜならばポリウレタン発泡材料は高い弾性を有しているからである。このポリウレタン発泡材料を使用する別の利点は、フィルタケーシングの使用に基づいた簡単な熱排出にある。
【０００９】
本発明の別の構成では、フィルタインサートを、浄化空気管片とは反対側において支持体で直接的にまたは間接的にケーシング壁または蓋部材に支持することが提案されている。付加的な支持部材または固定部材が必要とされない。
【００１０】
本発明の別の構成は埃塵前分離に関する。粗空気流入部の領域に吸塵装置が配置されている。この吸塵装置は流入される粗空気を旋動流に変えるので、大きな埃はケーシングの内壁に堆積され、この埃を例えば搬出弁を介して搬出することができる。
【００１１】
別の請求項に基づき、本発明はほぼ円筒形状のフィルタインサートのためのフィルタケーシングに関するものであり、この場合フィルタケーシングは粗空気流入部と浄化空気流出部とを有している。このフィルタケーシングには浄化空気流出部の領域に管片が設けられている。この管片にはフィルタインサートが内側の支持体によって固定されており、しかもこの内側の支持体は管片の領域に、軸線方向でかつ半径方向で位置決めするための接触面を有している。
【００１２】
さらにフィルタインサートにはシール部材が設けられている。このシール部材によって粗空気室と浄化空気室との間のシールが行われる。
【００１３】
フィルタインサートは有利な形式では種々異なる固さのプラスチック材料を使用したシール系を装備することができる。したがってシール隆起部は例えば非常に僅かなショア硬度（２０〜３０）から成っており、端部円板が例えば４０〜６０のショア硬度を有する硬さのプラスチック材料から成っていてよい。これにより一方では位置安定的なフィルタインサートが得られ、他方では良好なシール作用が達成される。
【００１４】
別の構成では支持管内の端成部の代わりに、浄化空気開口部とは反対側に環状のシール隆起部を設けることが提案されている。このシール隆起部は蓋部材に接触し粗空気室と浄化空気室との間の確実なシール部を形成する。
【００１５】
本発明の別の有利な構成の特徴は請求項の他に実施例の説明および図面からも明らかである。個々の特徴は、それぞれ単独でも、又は複数の特徴を組み合わせた形でも、本発明の実施例及びその他の分野において実現され、かつ、本発明において保護されるべき有利な構成を成している。
【００１６】
次に本発明を実施例に基づき詳説する。
【００１７】
図面にはエアフィルタの断面図が示されている。
【００１８】
この断面図に示したエアフィルタはフィルタケーシング１０から成っており、このフィルタケーシング１０は蓋部材１１で閉じられる。フィルタケーシング１０には粗空気流入部１２が位置しており、フィルタケーシング１０の、蓋部材１１とは反対側の端面には浄化空気流出部１３が位置している。フィルタケーシング１０内においてその内周面に吸塵装置１４が設けられている。浄化空気流出部１３の領域には同心的な管片１５が配置されており、この管片はケーシング内室内で内方に向かって延びている。フィルタケーシング１０にはフィルタインサート１６が位置している。このフィルタインサート１６はジグザグに折り曲げられたフィルタ手段、例えばフィルタペーパから成っている。このフィルタペーパは支持体１７上に配置されている。フィルタインサート１６の両端面には弾性的な端部円板１８，１９が設けられている。さらにケーシング内にはセーフティフィルタ部材２１が配置されている。このセーフティフィルタ部材２１は同様にフィルタインサート２０またはフリースと支持体とから構成されている。この支持体は固定用管片２２を介して浄化空気流出部１３に配置されている。フィルタインサート１６の支持体１７の、浄化空気流出部に面した側の端部には接触面２３が設けられている。この接触面２３は浄化空気流出部の管片１５で支持されていて、その結果フィルタインサート１６の半径方向での固定を生ぜしめる。この支持体１７は軸線方向で接触環状面２４に接触しており、これによりフィルタインサートの軸線方向位置が規定される。必要とあらば発泡中間層が設けられていてもよい。フィルタインサートの、蓋部材に面した側では支持体１７は直接的に端部円板１８，１９に移行する。この端部円板１８は同様に接触面２５を有しており、この接触面２５は蓋部材１１と協働してフィルタインサートの軸線方向移動を防止する。端部円板１９にはシールカラー２６が設けられており、このシールカラー２６は接触環状面２４に接触しており、粗空気室と浄化空気室との間のシールを提供する。したがって端部円板と特にシールカラー２６とは支持体１７に機械的には結合されていない。
【００１９】
この構成の利点は、組み込まれたフィルタインサート１６が緊締力を受容する必要なく、支持体１７だけがフィルタインサートの緊締力を受容するということにある。これによりフィルタインサート１６全体は力の加えられていない状態にある。粗空気流入部に供給される空気は図面に示した矢印に基づきフィルタインサート１６とセーフティフィルタ部材２１とを通って流れ、浄化されて浄化空気流出部１３に流出する。
【００２０】
図２にはエアフィルタカートリッジ１１１を組み付けたフィルタケーシング１１０が示されている。空気は粗空気流入部１１２を通ってフィルタケーシング内に流れ込み、フィルタカートリッジのフィルタ媒体１１３を外側から内側に通り抜け、流出部１１４に向かって流れ、流出部１１４に接続している浄化空気流出部１１５を通ってフィルタケーシングから流出する。
【００２１】
このフィルタケーシング１１０は容器状ケーシング１１６と蓋部材１１７とから成っており、これらの容器状ケーシング１１６と蓋部材１１７とは閉鎖部材１１８としての緊締部材によって１つに保持される。エアフィルタカートリッジを組み付けるためにはケーシング蓋部材を取り外し、フィルタカートリッジのシール隆起部１１９を管片１２１に被せ嵌める。このシール隆起部１１９はフィルタカートリッジの蓋円板１２０の一部である。管片の内部において容器状ケーシング１１６の底面に浄化空気流出部１１５が配置されている。シール隆起部１１９は管片１２１への被せ嵌めによって拡開され、両構成部材間のシールされた結合を生ぜしめる。フィルタカートリッジの流出部１１４とケーシングの浄化空気流出部１１５とはシールされてフィルタケーシングの残りの容量から分離されている。
【００２２】
さらに蓋部材１１７ならびに容器状ケーシング１１６内にはセンタリング環状体１２３が設けられており、これらのセンタリング環状体１２３はカバー円板１２０の外側面にならびにエアフィルタカートリッジの底円板１２４に作用する。センタリング管片は部材のセンタリングのためだけではなく、フィルタケーシングの振動負荷時における支持のためにも働く。蓋部材１１７を被せ嵌めることにによってエアフィルタカートリッジは組付け状態で固定される。蓋部材１１７で支持される、底円板１２４に一体的に発泡成形された弾性的な突出部１２５によって、エアフィルタカートリッジは堅固に管片１２１に押し付けられる。
【００２３】
エアフィルタカートリッジはフィルタ媒体１１３、特にジグザグ状に折り曲げられたフィルタペーパから構成されている。このフィルタペーパは環状に閉じ合わされてエアフィルタカートリッジの円筒状の外套部を成す。フィルタ媒体の両端面は注型成形される底円板１２４および蓋円板１２０内に埋め込まれている。フィルタカートリッジの円筒状の内室１２６に支持管１２７が位置している。この支持管１２７の流出側の端部は弾性的な領域１２８を有しており、この弾性的な領域１２８は軸線方向スリット１２９によって管端部に形成される。弾性的な領域によって支持管１２７の端部は半径方向で弾性的である。支持管１２７の端部はカバー円板１２０に一緒に流込み成形されているので、支持管１２７の端部はエアフィルタカートリッジ１１１を管片１２１に組み付けた際に蓋円板と一緒に拡径され、その結果支持管と蓋円板との間の形状接続的な結合は保持されたままである。
【００２４】
支持管は円筒状の格子１３０から成っている。この格子１３０は空気流をわずかにだけ阻害し、フィルタカートリッジの内室１２６に対してフィルタ媒体１１３の十分な半径方向支持を保証する。支持管の、流出部１１４とは反対側の端部には蓋状の端成部１３１が配置されている。この端成部は内室１２６とケーシング内部との間に生じる圧力差と脈動とを一定に保つことができるように凸状の形を有している。下方の管端部ならびに端成部１３１の縁部１３２は注型成形される底円板１２４に一緒に埋め込まれている。これによりこの領域におけるシールが形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のエアフィルタの断面図である。
【図２】  エアフィルタカートリッジを組み付けたフィルタケーシングの断面図である。
【符号の説明】
１０  フィルタケーシング、  １１  蓋部材、  １２  粗空気流入部、  １３  浄化空気流出部、  １４  吸塵装置、  １５  管片、  １６  フィルタインサート、  １７  支持体、  １８，１９  端部円板、  ２０  フィルタインサート、  ２１  セーフティフィルタ部材、  ２２  固定用管片、  ２３  接触面、  ２４  接触環状面、  ２５  接触面、  ２６  シールカラー、  １１０  フィルタケーシング、  １１１  エアフィルタカートリッジ、  １１２  粗空気流入部、  １１３  フィルタ媒体、  １１４  流出部、  １１５  浄化空気流出部、  １１６  容器状ケーシング、  １１７  蓋部材、  １１８  閉鎖部材、  １１９  シール隆起部、  １２０  蓋円板、  １２１  管片、  １２３  センタリング環状体、  １２４  底円板、  １２５  突出部、  １２６  内室、  １２７  支持管、  １２８  領域、  １２９  スリット、  １３０  格子、  １３１  端成部、  １３２  縁部
【図１】
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【図２】
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