(57)【要約】本発明は空気流、特に内燃機関の吸気を清浄にするエアフィルタシステムに関する。エアフィルタシステムは、システム板（１０）、清浄前側（１３）、フィルタエレメント（１６）を装着したフィルタハウジング（１２）、および清浄側（１９）とを有する。フィルタエレメント（１６）は清浄前側（１３）と清浄側（１９）を気密に隔離する。清浄前側（１３）はシステム板に取外し不可能に気密に接合された第１の半殻体（１１）によって形成される。フィルタハウジング（１２）は同様に取外し不可能にシステム板に接合されている。システム板（１０）と第１の半殻体（１１）を取外し不可能に気密に接合することによって、シール部材および接合用部品ならびにそれらの組付けが不要となるので、エアフィルタシステムを速く、品質が高く低いコストで製作することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
清浄前空気入口（１４）、フィルタ室（１５）に通じる清浄前側（１３）、フィルタエレメント（１６）、清浄側（１９）、および清浄空気出口（２０）を有し、
前記フィルタエレメント（１６）はフィルタ室（１５）に装着されて前記清浄前空気入口（１４）を前記清浄空気出口（２０）から気密に隔離し、
前記清浄前側（１３）は第１のシステム板（１０）に接合された半殻体（１１）によって形成され、
前記フィルタ室（１５）は前記システム板（１０）に接合されたフィルタハウジング（１２）によって形成された特に内燃機関用のエアフィルタシステムにおいて、
前記第１の半殻体（１１）は前記システム板（１０）と取外し不可能に気密に接合されていることを特徴とするエアフィルタシステム。
【請求項２】
前記清浄側（１９）は前記システム板に接合される第２の半殻体（３７）によって形成されることを特徴とする請求の範囲第１項記載のエアフィルタシステム。
【請求項３】
前記フィルタハウジング（１２）は前記システム板（１０）に取外し不可能に接合されていることを特徴とする請求の範囲第１項或は２項に記載のエアフィルタシステム。
【請求項４】
前記取外し不可能な接合は溶接接合によってなされることを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタシステム。
【請求項５】
前記フィルタハウジング（１２）はハウジング蓋（２５）を有するとハウジング枠と前記システム板（１０）とで形成され、前記ハウジング枠と前記システム板（１０）が溶接接合されることを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタシステム。
【請求項６】
前記システム板にリブが配設されていることを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタシステム。
【請求項７】
前記清浄前側（１３）は音響効果がある空気案内湾曲部を有することを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタシステム。
【請求項８】
前記清浄前側（１３）は弁で開くことができる第２の清浄前空気入口（３４）を有することを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタシステム。
【請求項９】
エアフィルタシステムを内燃機関に隣接して固定するための取付け点が設けられていることを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタシステム。
【請求項１０】
前記半殻体（１１，３７）およびシステム板（１０）が熱可塑性の合成樹脂からなることを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載のエアフィルタシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、特許請求の範囲第１項に記載の上位概念によるエアフィルタシステムに関する。
【０００２】
（背景技術）
多数の例えば清浄前空気吸入開口、清浄前空気吸入通路、空気フィルタ、清浄空気通路、および清浄空気接続管等のコンポ−ネントを内蔵した内燃機関用の吸気装置モジュールがＤＥ−１９８０２０７４に開示されている。この吸気装置モジュールは内燃機関を完全に覆う大きさに形成されている。そして、平たい板部材を備え、該板部材の下側はコンポーネントを取付ける輪郭形状に形成され、下側部材が多数のねじを使用して前記板部材に取付けられている。前記板部材と下側部材とを気密に結合するために、板部材と下側部材との間にはシール部材が取付けられている。
【０００３】
上側と下側部材のねじ締結およびシールを装着には相当に多くの資材および組立て労力とを必要とする。その上、前記板部材のコンポーネント取付ける輪郭形状のために、製作費用が高く製作が難しい構造になっている。
【０００４】
本発明の課題は、したがって少ない資材および組立て労力で容易に製作できる特に内燃機関用のエアフィルタシステムを提供することである。この課題は、請求の範囲第１項に記載の特徴によって解決される。
【０００５】
（発明の開示）
本発明のエアフィルタシステムは、装置、例えば内燃機関を全体的或は少なくとも部分的に覆う、上側と下側部を有するシステム板を備えている。さらに、該エアフィルタシステムは清浄前空気入口とフィルタ室に通じる清浄前側を含む。該フィルタ室には前記清浄前側を清浄側から気密に隔離するフィルタエレメントが装着される。該フィルタエレメントは、例えば周囲気密部材を有するジグザグに形成されたフィルタ材あるいは濾過不織布で形成される。特別な実施例ではシステム板の上側は視覚的好感を与えるように、またシステム板の下側は機能目的に形成される。
【０００６】
前記清浄前空気入口は第１の半殻体をシステム板に接合して形成される。該第１の半殻体はシステム板の下側に接合され、これにより清浄前側が形成される。前記第１の半殻体の一部分、特に清浄前空気入口部分は通路に形成され、これにより例えば清浄前空気入口はシステム板から離すことができる。前記第１の半殻体とシステム板下側部は、例えば熱あるいは化学的接着により取外し不可能に接合することができる。したがって、該接合自体によりシールされるのでシール部材は不用となる。シールは例えば接着剤を用いて行われる。システム板と第１の半殻体を接合することにより、機械的接合手段およびシール部材を節減できる。
【０００７】
フィルタ室はシステム板に接合されるフィルタハウジングによって形成される。該フィルタハウジングは、例えば清浄前空気を前記フィルタ室に導入する開口と清浄空気を導出する開口を有する、それ自身閉じたフィルタハウジングとすることができる。ハウジングの片側はシステム板に強固に接合されている。フィルタハウジングの清浄前空気を導入する開口は前記清浄側を囲む半殻体に取外し可能に或は取外し不可能に接合される。
【０００８】
前記清浄側は、フィルタエレメントの下流側で前記フィルタ室につながり、例えばフィルタハウジングのみに接合してシステム板とは接合しないようにすることができる。前記清浄側は例えばフィルタハウジングから延びる適当な断面積の接続管として製作することができる。
【０００９】
本発明の他の実施例では、清浄側はシステム板に第２の半殻体を接合して形成される。その際、該第２の半殻体は、フィルタハウジングに接合されるか、あるいは別体に形成されて前記フィルタハウジングの清浄空気のための開口に接続されるか、あるいはシステム板に全面的に接して下流側のフィルタ室に連通されるかして、清浄化された空気はシステム板の切り通し通路を通って清浄空気出口に流れる。本実施例における清浄空気のための開口は、フィルタハウジングのシステム板に接合された側に前記切り通し通路を覆うように設けられる。前記第２の半殻体はシステム板の上側に設けて清浄空気をシステム板の上側に沿って導くこともできる。本実施例によれば空気案内通路を最小のスペースで形成するように種々変えることができる。
【００１０】
前記第２の半殻体をフィルタハウジングとシステム板の下側とに接合する場合は、清浄空気のための開口は第２の半殻体に通じるようにフィルタハウジングに設けなければならない。そうするとことにより清浄前空気出口および清浄空気出口をシステム板の下側に設けた別の空気案内方法の実現が可能となる。
【００１１】
前記フィルタハウジングはシステム板に取外し不可能に接合するのがよい。その際、フィルタハウジングとシステム板の接合には熱或は化学的接合方法を用いることができる。該フィルタハウジングとシステム板の接合は前記第１の半殻体とシステム板の接合と同じ接合方法で行うことができる。そうすることにより第１の半殻体とフィルタハウジングは同じ作業工程でシステム板に接合することができ、エアフィルタシステムの組立て時間の節減を達成することができる。
【００１２】
本発明の別の実施例では、前記取外し不可能な接合は溶接接合によって行われる。該溶接接合は例えば振動溶接方法あるいは超音波溶接方法で行われる。部材を互いに溶接接合する際には材料が溶けて溶接ビードができる。これにより許容公差を緩めることができて気密接合を少ない時間で早く確実に行うことができる。
【００１３】
本発明のさらに他の実施例では、フィルタハウジングはハウジング蓋を有するハウジング枠とシステム板で形成される。該ハウジング枠はシステム板の下側に溶接される。こうしてシステム板の下側部はフィルタハウジングの一部分を形成する。前記ハウジング蓋はハウジング枠に気密に接合されて空気がフィルタハウジングから漏れ出ることができず、またフィルタハウジング内に漏入することもできない。前記ハウジング枠とハウジング蓋の気密接合にはシール部材、特にゴムパッキンを用いることができる。さらに、ハウジング蓋は、フィルタハウジング内に装着されたフィルタエレメントを必要に応じて交換できるように、ハウジング枠に取外し可能に接合することができる。ハウジング蓋をハウジング枠に取外し可能にスナップ具で取り付けるようにしてもよい。そうするとハウジング蓋を迅速容易にハウジング枠から取り外すことができる。
【００１４】
前記システム板にはリブを設けるのが好ましい。システム板と第１の半殻体との接合を最善に行うためにシステム板の下側にリブ、特に細く平らなリブを設けることができる。該リブは、直線状あるいはシステム板に接合された部品の輪郭に沿うことができるように湾曲状にすることができる。該リブを設けることにより、該リブがシステム板に、例えば溶接に際して、ともに溶接できる附加部材を、あるいは接着に際して付加的な接着面を提供することになる。そのほか、これらのリブはシステム板自身の安定性を向上させる。
【００１５】
本発明の好ましい実施例では、清浄前側は音響的効果がある空気案内通路湾曲部を有する。その際、清浄前側を囲む第１の半殻体がその経路に音響的効果がある空気案内通路湾曲部を形成する。流通空気によって引起される騒音に好影響を与え騒音低減あるいは周波数を変えるように作用する複数の空気案内通路湾曲部を設けることもできる。Ω状湾曲部は特に好ましい空気案内通路湾曲部になる。
【００１６】
本発明のさらに他の実施例では、前記清浄前側に弁で開くことができる第２の清浄前空気入口が設けられる。この実施例では第１の半殻体は第２の清浄前空気入口を持つように形成される。その際、前記弁はその切替え位置に応じて第１の清浄前空気入口或は第２の清浄前空気入口を閉じることができるように第１の半殻体に配設される。このほか該弁が両清浄前空気入口を少なくとも部分的に開くような切替え位置も考えられる。該弁は特に第１の清浄前空気入口から延びる清浄前側と第２の清浄前空気入口から延びる清浄前側とが出会う部分に配設される。他の実施例として、２つの弁を別々に設け、第１の弁は第１の清浄前空気入口の閉鎖に用い第２の弁は第２の清浄前空気入口の閉鎖に用いるようにしてもよい。両弁は互いに関連して制御される。開くことができる第２の清浄前空気入口を利用することにより、別の周囲から吸入することができる。このことは特に自動車の場合に好都合である。というのは、第１の清浄前空気入口に例えば水や雪が当る場合に弁がその清浄前空気入口を閉じて第２の清浄前空気入口を開くことができ、これにより例えばエンジンルームから暖かい空気を吸入することができて内燃機関は危険なく作動することができるからである。
【００１７】
さらなる実施例では、エアフィルタシステムを隣接する内燃機関に固定する取付け点が設けられる。取付け点は、システム板あるいはシステム板に接合された構成部品に直接に形成するか、あるいは別部品、例えばゴムで形成してもよい。エアフィルタシステム上に分散して配置される多数の取付け点が設けられる。別部品の取付け点を設けると、固定機能のほかに内燃機関とエアフィルタシステムとの間の例えば振動ダンパーあるいはスペーサとして機能し、これによりエアフィルタシステムは極端な機械的あるいは熱的負荷に曝されることがなくなる。
【００１８】
本発明の好ましい実施例では、前記半殻体およびシステム板は熱可塑性合成樹脂からなる。これによりエアフィルタシステムの各構成部品は噴入鋳造方法によって迅速容易に製作でき、部品の組付けは、例えば摩擦溶接により行うことができる。そのほか、エアフィルタシステム使用後の廃棄物処理あるいはリサイクルが容易になる。
【００１９】
上記およびその他の本発明の好ましい特徴が、請求の範囲、または明細書及び図面から案出され、個々の特徴がそれ自身あるいは多くは本発明の実施形態を組合せた形態でおよび他の分野で実現される有利かつそれ自身保護され得る実施形態を示すことができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。
【００２０】
（発明を実施するための最良の形態）
第１図はエアフィルタシステムの平面図を示す。該エアフィルタシステムは、第１の半殻体１１、およびフィルタハウジング１２が取外し不可能に固定されたシステム板１０を有する。前記第１の半殻体１１はシステム板１０とで清浄前側１３を囲む。該清浄前側１３は、一方では清浄前空気入口１４を有し他方ではフィルタハウジング１２に連通されている。該フィルタハウジング１２は、第２図に示されるように、フィルタエレメント１６によって清浄前室１７と清浄室１８とに分割されるフィルタ室１５を囲む。前記フィルタエレメント１６はフィルタハウジング１２内に気密に装着される。本実施例では、清浄室１８に清浄空気出口２０を有する清浄側１９が接続する。清浄側１９はフィルタハウジング１２に固定された接続管２１で形成される。必要に応じてフィルタエレメント１６が交換できるように、フィルタハウジングは２つの部分からなり、両フィルタハウジング部材はねじ２２によって取外し可能に結合される。
【００２１】
エアフィルタシステムは周囲から空気を吸入する。この空気は清浄前空気入口１４から入り清浄前側１３に流れる。空気は前記清浄前側１３で完全に覆われたフィルタハウジング１２内の第１の開口２３（第２図）を通ってフィルタ室１５の清浄前室１７（第２図）に流入する。空気は清浄室１８に達するにはフィルタエレメントを通過しなければならず、その際に空気は清浄にされる。空気は清浄室１８から清浄側１９に流れ清浄空気出口２０からエアフィルタシステムを出る。
【００２２】
第２図には第１図のエアフィルタシステムにおけるＡ−Ａ断面が示されている。第１図に対応する部品には同じ符号が付してある。第１の半殻体１１はシステム板１０と気密に溶接接合されて清浄前側１３が形成されている。フィルタハウジング１２は下側部２４とハウジング蓋２５からなる。該ハウジング蓋２５はねじ２２によって前記下側部２４に取外し可能に連結されている。該下側部２４は、システム板１０に取外し不可能に固定されたハウジング底２６を有し、さらに前記下側部２４とで清浄前室１７を囲んでいる。そして、該下側部２４には前記第１の半殻体１１とシステム板１０とで囲まれた第１の開口２３が設けられている。空気は該第１の開口２３を通って清浄前側１３から清浄前室１７へ流入する。前記フィルタハウジング１２は、さらにハウジング蓋２５に設けられた第２の開口２７を有する。清浄にされた空気はハウジング蓋２５で形成された清浄室１８から接続管２１で形成された清浄側１９に流れる。前記フィルタエレメント１６は、長方形に作製されていて前記システム板１０に平行に配置され、清浄前室１７と清浄室１８を分ける。
【００２３】
第３図はエアフィルタシステムの他の実施例を示す。該エアフィルタシステムは、視覚的に好感を与えるように形成された上側２８と機能目的に形成された下側２９を有する合成樹脂製のシステム板１０を備えている。該システム板１０は軽く湾曲していてかど部は丸められている。システム板の上側２８は、例えば会社名などの表示ができるように仕上げられ或は構成されている。下側２９は、安定性向上とともにシステム板１０に配設される部品の取付けに利用することができるリブ３０を有する。前記リブ３０は直線的に伸びていて、両リブは他の実施例では例えば第１の半殻体１１或はフィルタハウジング１２の外郭とすることができる。さらに該システム板１０には開口３１が設けられており、該開口を通して例えば接続部として突出させることができ、或はその下方にある内燃機関の整備を行うことができる。
【００２４】
前記システム板１０の下側２９には第１の半殻体１１が振動溶接法により接合されて清浄前側１３が形成される。該第１の半殻体１１は清浄前空気入口１４を完全に囲み、該清浄前空気入口１４はシステム板１０から離れたところに位置させることができる。前記清浄前側１３は一部分にΩ状湾曲部を有し、該湾曲部により空気の流れが影響されて音響的効果が得られる。清浄前側１３には空気抜きパイプ（不図示）を接続することができるコネクタ３２が設けられている。本実施例では、第１の半殻体１１には第２の清浄前空気入口３４が設けてある。該第２の清浄前空気入口３４は同様に清浄前側１３に対して開口しており、両清浄前空気入口１４、３４を連通或は切離すための弁３５が設けられる。該弁３５は清浄前側１３のＴ字状部分に設けられている。該弁が第１の終位置に位置するときは第２の清浄前空気入口３４はフィルタハウジング１２から切離され、弁が第２の終位置（破線で示す）に位置するときは第１の清浄前空気入口１４はフィルタハウジング１２から切離される。該弁３５により空気を異なる領域から吸入することができる。
【００２５】
前記清浄前側１３はフィルタハウジング１２で形成されるフィルタ室１５に通じている。該フィルタ室１５にはフィルタエレメント１６（不図示）が装着される。フィルタハウジング１２はハウジング蓋２５を有し、該ハウジング蓋２５は下側部２４にスナップ式固定具３６で固定されている。清浄前側１３は取外し可能に固定具でハウジング蓋２５に固定でき、或は取外し不可能に下側部２４に結合することができる。該下側部２４はシステム板１０に気密に溶接される。清浄側１９を囲む第２の半殻体３７が前記フィルタ室１５の清浄側に接続する。該第２の半殻体３７にはコネクタ３２が設けられ、該コネクタを通して空気を抜き出して例えばエアフィルタシステムに導くことができる。該第２の半殻体３７は別部品として作製された接続管２１を備えている。該接続管２１はシステム板１０に接触しない清浄空気出口２０を囲む。本実施例では下側部２４は第２の半殻体３７と一体に製作され、これにより部品点数が減少される。
【００２６】
第４図には、第３図のエアフィルタシステムのＢ−Ｂ断面を示す。第３図に対応する
部品には同じ符号が付してある。第１の半殻体１１はシステム板１０に気密に溶接され、これにより清浄前側１３が囲まれる。システム板１０と半殻体１１を接合する溶接継ぎ目３８は、例えば摩擦溶接あるいは超音波溶接で生じたものである。例えば、第１の半殻体１１の位置決めを正確に行うために、システム板１０の下側２９に例えば第１の半殻体１１を差し込むことができる溝（不図示）を設けてもよい。そうすると溶接が容易になる。
【００２７】
第５図は、第３図のエアフィルタシステムのＣ−Ｃ断面を示す。第３図に対応する部品には同じ符号が付してある。第２の半殻体３７はシステム板１０に気密に溶接され、これにより清浄側１９が囲まれる。清浄にされた空気は清浄側１９から第２の半殻体３７に気密に結合された接続管２１に達する。該接続管２１は半殻体３７と一体に形成してもよい。清浄にされた空気は清浄空気出口２０からエアフィルタシステムを出て、例えば内燃機関（不図示）に入る。
【００２８】
第６図は、第３図のエアフィルタシステムのＤ−Ｄ断面を示す。第３図に対応する部品には同じ符号が付してある。フィルタ室１５はハウジング蓋２５と下側部２４の間に気密に装着されるフィルタエレメントが装着されている。前記下側部２４には底板がなく台枠に形成されている。そして清浄室１８はシステム板１０に直接に接触する。前記ハウジング蓋２５は第１の開口２３を有し、該開口を通して清浄化される空気が清浄前室１７に入る。前記第１の開口２３はフィルタハウジングの外側において第１の半殻体１１で覆われている。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
本発明のさらに詳細は、実施形態の概略を例示するつぎの図面を参照して説明される。
【図１】第１図は、エアフィルタシステムを示す図である。
【図２】第２図は、第１図のエアフィルタシステムにおけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】第３図は、エアフィルタシステムの他の実施例を示す斜視図である。
【図４】第４図は、第３図のエアフィルタシステムにおけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】第５図は、第３図のエアフィルタシステムにおけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第６図は、第３図のエアフィルタシステムにおけるＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
１０  システム板
１１  第１の半殻体
１２  フィルタハウジング
１３  清浄前側
１５  フィルタ室
１６  フィルタエレメント
１７  清浄前室
１８  清浄室
１９  清浄側
２２  ねじ
２３  開口
２４  下側部
２５  ハウジング蓋
２６  ハウジング底
２７  第２の開口
２８  上側
２９  下側
３０  リブ
３４  第２の清浄空気入口
３５  弁
３６  スナップ式固定具
３７  第２の半殻体
【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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【国際公開パンフレット】
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2004520515.tif 000010
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2004520515.tif 000014
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2004520515.tif 000017
2004520515.tif 000018
2004520515.tif 000019
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2004520515.tif 000022
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【国際調査報告】
2004520515.tif 000024
2004520515.tif 000025
2004520515.tif 000026
2004520515.tif 000027
2004520515.tif 000028
2004520515.tif 000029