(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過される流体が両正面間を軸方向に流れることができて外周部にそれぞれハウジングのシールフランジ（１７）に押し付けられる少なくとも１つの継目なしシールカラーを有する少なくとも１つの軸方向流フィルタエレメント（７０）用のフィルタハウジングであって、複数のフィルタエレメント（７０）を並んで共通のクランプ枠部材（３０）の抜き穴（１９）に挿着することができ、前記シールカラーがそれぞれ前記クランプ枠部材（３０）に載置され、該クランプ枠部材は前記少なくとも１つのシールフランジ（１７）に面平行に合わせられていてクランプ装置（５０、５０’、５０”）を介して前記シールフランジ（１７）の方向に押し付けられ、
更に前記クランプ装置が複数のそれぞれ個々にクランプ操作が可能なクランプ密封連結部材（５０）で構成されていることを特徴とするフィルタハウジング。
【請求項２】
前記フィルタハウジングは対向する両端部にそれぞれ濾過流体の流入、流出開口（１２、１４）に向かって先細りになる漏斗状部（１１、１３）を有し、これら漏斗状部（１１、１３）の中間領域は片面が前記フィルタエレメントを取り出せるように開口されているハウジング桶（１０、１０’、１０”）を含み、該開口は蓋部材（６０、６０’）で閉じられることを特徴とする請求項１記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【請求項３】
前記クランプ枠部材（３０）は板状に形成されていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【請求項４】
断面が楕円形の２個のフィルタエレメント（７０）が眼鏡状に形成されたクランプ枠部材（３０、３０’）に挿着されることを特徴とする請求項３記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【請求項５】
前記クランプ装置がクランプレバー（５０’）で構成され、該クランプレバーはハウジング桶（１０’）の底に前記クランプ枠（３０’）の近くに設けられた軸（５２’）に揺動可能に支持されるとともにその前記クランプ枠（３０’）に当接する端部が張出し部５１’として形成され、該張出し部５１’の表面から前記軸（５２’）までの距離が前記クランプレバー（５０’）を押付け方向に揺動させるに従って増大することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタハウジング（１００’）。
【請求項６】
前記クランプ装置がトッグルレバーユニット（５０”）で構成され、該トッグルレバーユニットは少なくとも、トッグル関節（５３”）で相互に連結された第１と第２のトッグルレバー（５１”、５４”）と、前記第１のトッグルレバー（５１”）を前記ハウジングの底部に連結支持するトッグルレバー支持部材５２”と、前期第２のトッグルレバー（５４”）に設けられた少なくとも１個の押付け案内ピン（５６”）が滑り案内されるルーズ軸受け部材（５８”）とを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタハウジング（１００”）。
【請求項７】
前記ハウジング桶に取り付けられる前記蓋部材（６０’）の裏面に少なくとも１つの安全装置部材（６２’）が前記フィルタエレメント（７０）と一緒に前記シールフランジ（１７）に押し付けられる前記クランプ枠（３０’）の背後側まで延びており、該安全装置部材（６２’）は、前記クランプ枠（３０’）が所定位置に押し込まれるまで、前記蓋部材（６０’）がフランジ（６５’、１５’）で正しく取り付けられるのを妨げるように構成されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のフィルタハウジング（１００”）。
【請求項８】
前記ハウジングに横断隔壁２２が設けられ、該横断隔壁はそれぞれのフィルタエレメント（７０）のための抜き穴（１９）を有していて該抜き穴を囲むシールフランジが形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【請求項９】
それぞれのフィルタエレメントに対して個別のシールフランジ（１７）が形成されていることを特徴とする請求項８記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【請求項１０】
全てのフィルタエレメントに対して共通のシールフランジ（１７）が形成されていることを特徴とする請求項８記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【請求項１１】
前記ハウジングの底に水ドレーンが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【請求項１２】
前記ハウジング桶及び／或はハウジングの蓋部材にフィルタエレメント（７０）の外側まで延びる支持部材（１６、６３’）が設けられていることを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか１項に記載のフィルタハウジング（１００、１００’、１００”）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも軸流式フィルタエレメント、すなわち濾過される流体がエレメントの両正面間を軸方向に流れ、外周部にハウジングのシールフランジに押し付けることができる少なくとも１つの継ぎ目なしのシールカラーを有するエレメント用のフィルタハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸流式のフィルタエレメントは、例えばDE3249151C2（特許文献１）に開示されている。この特許文献に開示されているコンパクトなフィルタエレメントは、波状の濾紙と平坦な濾紙からなっている。濾紙は互いに接着されて所要の大きさになるように互いに巻かれている。そして、波状部と平坦部の間の空間は両正面端部で薄い充填層で交互に閉鎖されて、濾過される流体が両濾紙で形成された通路を直接に貫流できないようにしてある。清浄前空気の清浄側への流れは、先ずは分割された通路の一つに入り、濾紙を通って他の分割通路に入ってから流出する。このコンパクト空気フィルタは、従来の折り畳みフィルタに比べて、同じ大きさではより大きい濾過面積を得ることができる、あるいはより小さな寸法で同じ濾過面積を得ることができるという利点がある。この巻きフィルタは空気流が濾紙を横切ってのみ流れることができるように形成されている。
【０００３】
このようなコンパクト空気フィルタエレメントでは、空気は１つの正面から他の正面へ流れる。コンパクト空気フィルタエレメントが十分に機能を発揮するためには、その外周部がフィルタハウジングに対して気密にシールされていることが必要である。そのために、フィルタエレメントには、その外周部を囲繞して対応するフィルタハウジングの肩部に載置されて該肩部に押し付けられるシールカラーが設けられている。
【０００４】
例えば空気の流れ抵抗を減少するために濾過面積を増大する必要がある場合には、フィルタエレメントの巻き径が大きくなり、したがってフィルタハウジングの寸法も大きくなる。しかしながら、フィルタハウジングの寸法を大きくすることは、大抵の場合、与えられる取付け空間の関係で限度がある。小さいフィルタエレメントを個々のフィルタハウジングに装着した複数のフィルタを用いるのも一法ではあるが、これはコストが嵩む。つまり、フィルタへのおよびフィルタからの導管を幾重にも設ける空間が必要となり、また整備の際には、複数のフィルタの連結を外し、フィルタを開き、フィルタエレメントを交換し、ついで再び連結しなければならないことになり、したがってフィルタ交換作業が非常に労力を要するものとなる。
【特許文献１】ＤＥ３２４９１５１  Ｃ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、取付けスペースを節約でき、複数のフィルタエレメントを整備容易に装着するフィルタハウジングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に記載の特徴、特にクランプ装置が複数のそれぞれ個々にクランプ操作が可能なクランプ密封連結部材で構成されているフィルタハウジングにより解決される。
【０００７】
本発明の利点は、１つの導管に連結される１つのハウジングに複数のフィルタエレメントを装着することができることである。これら複数のフィルタエレメントに対して、スペースを節約するように１つの共通の密閉装置が設けられている。この共通のクランプ枠部材により、ハウジング内に装着される全てのフィルタエレメントが１つの共通のクランプ装置で押し付けられ、あるいは緩められ、個々のエレメントの取付けが忘れられることはない。したがって、フィルタエレメントの迅速な取付け取外しが可能となる。さらに、クランプ装置を中央に配置することにより、クランプ装置がフィルタエレメントの間に位置するようにすれば、フィルタエレメントのシールカラーの縁だけがハウジングの肩部載置面に接してエレメントが傾くようなことが避けられる。
【０００８】
整備の際には、ハウジングは開かれ、クランプ枠の締付けは緩められ、該クランプ枠に挿着されているフィルタエレメントは全て同時にハウジングから取り出すことができる。それから、複数のフィルタエレメントはクランプ枠から引き出され、新しいエレメントに交換される。クランプ枠と新しいフィルタエレメントは一緒にハウジングに装着され、クランプ装置によりハウジングのシールフランジの方に向かって移動されてフィルタエレメントに設けられているシールカラーが該シールフランジに押し付けられる。
【０００９】
ハウジングは、分割面を、前記フィルタエレメントのシールカラーが押し付けられる面に一致する方向ではなく、特に該シールカラーが押し付けられる面を横切る方向に形成することができる。
【００１０】
その上、ハウジングは、例えば対向する両端側にそれぞれ空気流入、流出口側に向かって細まる漏斗状部分を有し、これら漏斗状部分の間にフィルタエレメントを取入れるための中央開放部が一面側に形成されて該開放部は蓋部材で閉鎖することができるように形成された桶状ハウジング部分を含むように形成することができる。このようにすると、フィルタハウジングは取付けたまま、空気導管はハウジングの接続管部に連結したままで整備することができるので、整備作業時における過失の根源を絶つことができる。このことは、例えば建設機械に装着される場合に見られるように、大型のフィルタハウジングの場合に、フィルタハウジングの桶状ハウジング部分から蓋部材を取り外すだけで、ハウジングの主要部分は取り付けたままで整備ができ、整備作業を大幅に軽減することができることを意味する。
【００１１】
ハウジングのシールフランジはフィルタエレメントに応じて適当する形状に形成することができる。シールフランジがフィルタエレメントの数だけの抜き穴を有し、これらの抜き穴を囲む滑らかな受け面を設けて各フィルタエレメントのシールカラーが押し付けられるようにすることもできる。
【００１２】
２個のフィルタエレメントを装着するハウジングの場合には、前記クランプ装置は、好ましくは両フィルタエレメントの間に設け、その位置からフィルタエレメントの前記共通のクランプ枠を押すようにする。
【００１３】
できるだけ高さを低くするためには、断面が楕円形あるいは長円形のフィルタエレメントを眼鏡状のクランプ枠部材に取付ける。このフィルタエレメントは、特にその長軸が一直線上にあるようにハウジング内に並べられる。この原則はフィルタエレメントが３個あるいは４個の場合にも適用される。
【００１４】
最も簡単な場合は、（本発明の）クランプ装置は多数の個々に作動できるクランプ密封連結部材に構成される。フィルタエレメントが取付けられたクランプ枠部材はハウジングのシールフランジの前に置かれ、前記クランプ密封連結部材により順次シールフランジの方に引き寄せられる。
【００１５】
該クランプ密封連結部材への接近性を高めるために、ハウジング底部のクランプ枠にストッパー縁あるいは幾つかのストッパー部材を設け、クランプ枠あるいはハウジングの上側領域のみに配置されていて、したがって蓋部材を取り外した時に自由に接近できるクランプ密封連結部材で押し付けるようにする。
【００１６】
本発明のさらに好ましい実施形態では、フィルタエレメント同士の中間部にハウジング桶の底でクランプ枠の近くに設けられた軸に揺動可能に支持されるクランプレバーが設けられ、該クランプレバーの前記クランプ枠に当接する端部は張出し状に形成されていて、前記クランプレバーを押し倒すと該レバーの前記張出し部表面の前記軸からの間隔が増大するようにしてある。
【００１７】
前記クランプ枠とフィルタエレメントの組み合わせを取付ける際には、該クランプ枠が妨げられることなく取り付けられるように、先ず前記クランプレバーを直立にする。クランプ枠とフィルタエレメントが所定位置に収まると、前記クランプレバーはハウジングの底側に押し倒される。該クランプレバーの張出し部の前記クランプ枠に当接する部位の前記揺動軸からの半径距離は、クランプレバーが押し倒されるに従い増大するので、前記クランプ枠は該枠に取り付けられたフィルタエレメントと共にシールフランジに押し付けられる。前記クランプレバーの張出し部の幾何学形状により前記押付け力に影響を及ぼすことができる。
【００１８】
作動時の例えば振動により前記クランプレバーが跳ね返るのを防止するために、好ましくは蓋部材の裏面に、該蓋部材が取付けられた際に前記クランプレバーに接触してこれを押さえ付けておくか、あるいは少なくともそれに近接する部材を設けて、クランプレバーの跳ね返りおよびそれによる気密連結の緩みを防止するのがよい。
【００１９】
第３の実施形態では、トッグルレバーユニットに構成されたクランプ装置が設けられている。第１および第２のトッグルレバーは互いに関節で連結されていて、ハウジング内にクランプ枠部材に対して垂直方向に繋がって設けられている。クランプ枠から遠い方の第１のトッグルレバーはハウジング底の支持部材に軸受け支持されている。第２のトッグルレバーはそのクランプ枠に当接する側の端部に押付け案内部材としてルーズ軸受けに支持される押付け案内ピンを有している。
【００２０】
操作は、例えば両トッグルレバーの間の関節連結領域においてトッグルレバーの１つに設けられた取っ手によって行われる。該操作部材を押すことにより、最初ある角度をなして互いに連結されていた両トッグルレバーが直線状に延びた状態になり、第２のトッグルレバーの自由端がクランプ枠を押すことになる。そのように前記自由端の力の作用点を形成するために、押付け案内ピンの軸受けがルーズ軸受けに形成されている。
【００２１】
両トッグルレバーが直線状に延びた状態からさらにハウジング底側に押されると、両トッグルレバーは死点を乗り越えた状態になり、クランプ装置は動きを妨げられた状態になる。
【００２２】
このようないろいろなクランプ装置のほかに、蓋部材にもそのハウジング桶の蓋としての機能を越えて有利な特徴を備えさせることができる。そのようなものとして、例えばフィルタエレメントのクランプされていない自由端側に当ててエレメントを保持する支持部材を蓋部材に設けることが挙げられる。特に、ハウジング底に設けられたフィルタエレメントの自由端側の支持部材と共同して、作動時に振動や衝撃により大きな曲げモーメントが加わるのを避けるためにフィルタエレメントの自由端側を軽く挟むようにするのがよい。
【００２３】
フィルタエレメントのリミットストッパーとしても機能する点支持部材のほかに、蓋部材の裏面に補強リブを設け、これら補強リブに蓋部材を補強や材料の節約のみならず、ハウジング内に装着されたフィルタエレメントを支える作用も行わせるようにすることができる。
【００２４】
特に有利な蓋部材の特徴はチェック用剣状突出部で、これは蓋部材の下部に設けられていてハウジング内に延びる突出部材であって、フィルタエレメントが正しく装着され正しく押し付けられた場合にクランプ枠の後ろ側に入ることができる。逆に言うと、クランプ枠が正しく位置されていない場合には、前記チェック用剣状突出部がクランプ枠部材に突き当たるので、蓋部材は取り付けることができない。これにより、ユーザは最後に蓋部材を取り付ける際に、フィルタエレメントが正しく装着されてクランプされたかどうかを確認することができる。フィルタエレメントの装着を目視でチェックすることは、搭載及び／或は周囲状況のために多分困難であり、このような簡単な部材を追加することにより、目視確認に代えて確認することができ、或は目視確認を補完することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、図示しない蓋部材を取り付けるためのフランジ１５に沿って形成されたハウジング桶１０を含むフィルタハウジング１００を示す。前記ハウジング桶１０は、漏斗状部分１３を介して清浄空気側の接続管部１４に向かって先細りとなり、漏斗状部分１１を介して清浄前空気側の接続管部１２に向かって先細りとなっている。
【００２６】
ハウジングの底には支持部材１６が認められ、該支持部材にフィルタエレメント７０のクランプされていない自由端側が載置されている。
【００２７】
フィルタエレメントの他端側はクランプ枠３０に挿着され、ハウジングのシールフランジ１７を介して該ハウジングに押し付けられている。押付け力を付与するために左、右、および中間にクランプ密封連結部材５０がそれぞれ設けられている。
【００２８】
図２は、フィルタハウジング１００の清浄空気側の詳細を、フィルタエレメントとクランプ枠を取り除いた状態で示す。ハウジングの底にはシールフランジ１７に平行に走る溝に沿って延びる刻み目形状部が認められる。該刻み目形状部により固定支持部２１が形成され、該固定支持部にクランプ枠部材の背面側が留められてシールフランジ１７の上側に設けられた前記クランプ密封連結部材５０により押し付けられる。この実施例では、共通の横断隔壁２２にはそれぞれのフィルタエレメントに対応する抜き穴１９とシールフランジ１７が設けられている。図２には示されていないフィルタエレメントを通過した空気は両抜き穴１９をでて漏斗状部分１３を通り、清浄空気として接続管部１４から吸入される。
【００２９】
ハウジング内に侵入した水分あるいはハウジング内で凝縮した水分を排出するために、ドレーン２３が設けられている。
【００３０】
図３は本発明の別の実施例のフィルタエレメント１００’を示す。ハウジング桶は第１の実施例と基本的には同様に形成されている。ただし、ハウジングの底には揺動軸を支持する支持フレームが設けられ、該揺動軸にはクランプレバー５０’が取り付けてある。本実施例においても空気フィルタエレメント７０はクランプ枠部材３０’に挿着されており、該枠部材３０’は前記第１実施例における該枠部材３０とはクランプ密封連結部材５０を受け止める部材がないことのみが異なる。クランプ枠の近くに張出し部５１’を有するクランプレバー５０’が設けられている。該クランプレバー５０’の張出し部５１’の外端部は平滑な表面に形成されている。該張出し部５１’の湾曲の中心点は前記揺動軸５２’に対して偏心していて、クランプレバー５０’が直立した位置から倒されるように揺動されると張出し部５１’がクランプ枠３０’を押し付けてフィルタエレメント７０のシールカラーがハウジングのシールフランジに押し付けられるようにしてある。
【００３１】
図４はこの第２の実施例のフィルタエレメント１００’に適する蓋部材６０’を示す。該蓋部材６０’は裏面に補強リブ６３’が設けられており、これらの補強リブの輪郭は空気フィルタエレメント７０の外側形状にぴったり合って、フィルタハウジングが振動した際にフィルタエレメントがハウジング内の装着位置で振動し始めないようにしてある。フランジ６５’はハウジング桶１０’のフランジ１５’に合うように形成されている。幾つかのリブに設けられた凹部６４’は、蓋部材６０’を取り付けた場合にクランプレバー５０’の膨らんだ取っ手部が嵌って、クランプレバー５０’が跳ね上がらないようにするためのものである。
【００３２】
支持部材６６’は各空気フィルタエレメント７０の自由端側の上部および側部をつかんで軽く挟むものである。
【００３３】
さらに、クランプ枠が所定の位置に固定された状態ではハウジング桶とフィルタエレメント間の側隙に押し込むことができるチェック用剣状突出部６２’が設けられている。クランプ枠３０’が所定の位置まで押し付けられていないで場合には、安全装置部材であるチェック用剣状突出部６２’の横リブがクランプ枠３０’に当って、ユーザが押付け力を作用させてクランプ枠が所定位置に押し込まれるまで、蓋部材がフランジ６５’、１５’で正しく取り付けられるのを妨げる。
【００３４】
図５は、本発明の第３の実施例のフィルタハウジング１００”を示す。この場合も、ハウジング桶１０”は接続管部１２、１４に開口する漏斗状部１１、１３を有する。２個のフィルタエレメント７０が共通のクランプ枠部材３０’に並んで連結されてハウジングに装着されている。
【００３５】
この実施例においても押し力が中央部の取っ手により眼鏡状に形成されたクランプ枠３０’に加えられる。クランプ装置としてはトッグルレバーユニット５０”が設けられており、その構造と機能は図６を参照して詳細に説明される。
【００３６】
ハウジング底の清浄前空気側１２の前方にトッグルレバー支持部材５２”が設けられ、該支持部材には第１のトッグルレバー５１”が揺動可能に支持されている。該第１のトッグルレバー５１”はトッグル関節５３”で第２のトッグルレバー５４”に連結されている。該第２のトッグルレバー５４”はその長手方向を横切って設けられた押付け案内ピン５６”を有しており、該レバー５４”の丸められた自由端５７”がクランプ枠部材３０’の中央部分に当接する。前記自由端５７”の近くで前記押付け案内ピン５６”は押付け案内に際してルーズ軸受け台５８”に案内されて動く。この案内および押付け案内ピン５６”が前記第２のトッグルレバー５４”の自由端５７”の近くに位置することにより、該自由端５７”はクランプ枠３０’を基本的に軸方向に動かし、その際垂直方向にはほんの僅かしか動かない。
【００３７】
前記第２のトッグルレバー５４”は２個のルーズ軸受け台５８”の間で案内されるので、前記前記自由端５７”は押し力方向を横切る水平方向には動かない。いま、第１のトッグルレバー５１”に設けられた取っ手部でトッグル関節５３”に力を加えると、トッグルレバー５１”、５４”は直線状に延びた状態になり、第２のトッグルレバー５４”がその自由端５７”でクランプ枠部材３０’をハウジングの横断隔壁のシールフランジの方に押し付けることになる。押付け案内ピン５６”がルーズ軸受け台５８”の高い位置にあることとトッグルレバー支持部材５２”がハウジングの底に直に配置されていることにより、トッグル関節５３”を軸受け点５２”と５６”を結ぶ仮想線よりも下まで押し下げることができる。このように、トッグルレバー５１”、５４”が直線状に延びた状態である死点を乗り越えてトッグルレバーユニット５０”を動きを妨げられた状態にすることにより、本発明のフィルタエレメント１００”に大きな衝撃力が加わった際でもトッグルレバー５１”、５４”が跳ね上がる虞がなくなる。
【００３８】
さらに、蓋部材の裏面に形成された支持部材が第１のトッグルレバー５１”に設けられた取っ手を固定するように働く。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のフィルタハウジングの第１実施例を示す斜視図である。
【図２】図１のフィルタハウジングの部分詳細図を示す斜視図である。
【図３】本発明のフィルタハウジングの第２実施例を示す斜視図である。
【図４】フィルタハウジングの蓋部材の斜視図である。
【図５】本発明のフィルタハウジングの第３実施例を示す斜視図である。
【図６】図５の実施形態においてフィルタエレメントを取り外したフィルタハウジングの斜視図である。
【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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