フィルタ要素およびフィルタ要素用のハウジング
【課題】フィルタ要素およびフィルタ要素用のハウジングを提供する。
【解決手段】着脱可能なハウジングカバー１２を有するハウジング１０内に着脱可能に挿入するためのフィルタ要素２０が提供される。さらに、フィルタ要素用のハウジングが提供される。エアフィルタ要素２０は、管状支持構造２２を有し、管状支持構造にフィルタ媒体２１が配設され、支持構造２２の１つの前端面に結合区域２３、２５が設けられ、結合区域が、管状支持構造の長手方向軸の方向でハウジング本体１１と前記ハウジングカバーの間でエアフィルタ要素を挟持するためのクランプデバイス３０、４０と結合されるように設計され、結合区域が、固定要素２４、２６を備え、エアフィルタ要素がハウジング１０内に着脱可能に設置されるときにクランプデバイスに対する結合区域および／または支持構造の回転を阻止する。
【解決手段】着脱可能なハウジングカバー１２を有するハウジング１０内に着脱可能に挿入するためのフィルタ要素２０が提供される。さらに、フィルタ要素用のハウジングが提供される。エアフィルタ要素２０は、管状支持構造２２を有し、管状支持構造にフィルタ媒体２１が配設され、支持構造２２の１つの前端面に結合区域２３、２５が設けられ、結合区域が、管状支持構造の長手方向軸の方向でハウジング本体１１と前記ハウジングカバーの間でエアフィルタ要素を挟持するためのクランプデバイス３０、４０と結合されるように設計され、結合区域が、固定要素２４、２６を備え、エアフィルタ要素がハウジング１０内に着脱可能に設置されるときにクランプデバイスに対する結合区域および／または支持構造の回転を阻止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を濾過するために使用することができるフィルタ要素、およびフィルタ要素用のハウジングに関する。特に、本発明は、エアフィルタ要素、エアフィルタ要素用のハウジング、およびフィルタアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタ要素は、流体の流れまたは気体状媒体を濾過するために使用される。それらは、例えば、自動車の乗員室内に案内される気流を濾過するために使用される。これに関連して、自動車に組み込まれた空気調和システムを特に使用して、外気中に含まれる有害物質や臭気などに関して、外気を浄化する。この文脈で、適切なフィルタもしくはキャビンエアフィルタは、例えば、粒子フィルタ、脱臭フィルタ、またはそれらの組合せである。
【０００３】
さらに、内燃機関に供給される空気から浮遊物質をなくす必要がある。例えばトラック、建設機械、農業機械、さらには船舶用エンジンなどのためのそのようなエアフィルタは、動作中に非常に大きな機械的負荷を受けるので、確実にかつ頑強に設計しなければならない。
【０００４】
フィルタは通常、着脱可能なハウジングカバーを有するハウジングを有し、交換可能なフィルタ要素をハウジング内に取り付けることができる。通常、フィルタ要素は、管状設計を有し、ハウジング内に取り付けられるときにハウジング内に固定される。
【０００５】
（特許文献１）が、フィルタ要素用のハウジング内で、ポリウレタンフォーム（ＰＵＲフォームとも呼ばれる）から形成された支持ノブによってフィルタ要素が挟持されるフィルタアセンブリを示す。
【０００６】
しかし、ポリウレタンフォーム、すなわち支持ノブの材料は、蓄熱（人工的な蓄熱）もしくは熱衝撃、または温度変化を受けると緩まる。すなわち、ポリウレタンフォームは、蓄熱後に力を失う。これにより、フィルタ要素がハウジング内に保持された状態で、フィルタアセンブリおよびその部品、すなわちハウジング、フィルタ要素、およびハウジングカバーが振動励振する場合に、個々の部品間のより大きい危険な運動がたびたび生じる。そのような振動励振は、例えば、フィルタアセンブリが組み込まれた自動車の動作中に生じることがある。
【０００７】
（特許文献２）は、ハウジングを備えるフィルタアセンブリであって、ハウジング内で、フィルタインサートを挟持するための螺旋ばねがハウジングと交換可能なフィルタインサートとの間に配設されるフィルタアセンブリを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ実用新案第２０ ２００７ ００２ ９０６ Ｕ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１７１６９０２Ａ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、機能向上されたフィルタ要素、および機能向上されたフィルタ要素用のハウジングを形成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、特許請求項１に記載の特徴を備えるフィルタ要素によって達成される。
【００１１】
それによれば、着脱可能なハウジングカバーを有するハウジング内に着脱可能に挿入するためのフィルタ要素が提供される。エアフィルタ要素は、管状支持構造を具備し、そこにフィルタ媒体が配設される。管状支持構造の１つの前端面に結合区域が設けられ、結合区域は、ハウジング本体とハウジングカバーの間でエアフィルタ要素を挟持するためのクランプデバイスと結合されるように設計され、結合区域は、固定要素を備えて、エアフィルタ要素がハウジング内に着脱可能に設置されるときにクランプデバイスに対する結合区域および／または支持構造の回転を阻止する。
【００１２】
フィルタ要素は、例えば内燃機関用の燃焼空気を濾過するためのエアフィルタ要素である。
【００１３】
提案されるフィルタ要素は、単純な構成であり、高い費用対効率で製造することができる。結合区域の設計は、同時に、ハウジング内でのフィルタ要素の挟持が蓄熱時でさえ力を失わないことを保証する。さらに、フィルタ要素とハウジングの間の公差を補償することができる。さらに、フィルタ要素は、ハウジングに対してねじれないように固定される。その結果、振動励振時にも安全な、ハウジング内でのフィルタ要素の座部が実現される。さらに、例えば、結合区域の設計により、粒子を含んだフィルタ要素の重量を挟持によってしっかりと支えることも保証される。
【００１４】
フィルタ要素のさらなる有利な実施形態は、従属請求項に記載する。
【００１５】
フィルタ要素の実施形態において、フィルタ要素は、ハウジングもしくはシール座部と排他的にプラグ式に着脱可能に接続することができる。その結果、取付けおよび／または取外しが単純化され、時間のかかる差込み接続またはねじ接続が不要となる。
【００１６】
好ましくは、固定要素の形状がクランプデバイスの形状に適合される。このようにすると、特にねじれを防止したハウジング内でのフィルタ要素の挟持を実現することができる。
【００１７】
結合区域は、固定要素として隆起部を具備することができ、隆起部の間にクランプデバイスの１枚の板ばねをそれぞれ収容することができ、クランプデバイスは、ディスクの外周に配設された、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばねを有する。これに関連して、隆起部は、角柱の形状を有することができる。
【００１８】
代替または追加として、結合区域が、半径方向に延在する凹部を具備することができ、凹部にクランプデバイスの１枚の板ばねをそれぞれ収容することができ、板ばねは、ディスクの外周に配設された、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばねを有する。
【００１９】
代替または追加として、収容デバイスは、湾曲したディスク、特に円形湾曲したディスクでもよく、このディスクは、管状支持構造の端面に対して外側に向けて湾曲される。これは、ハウジングカバーにあるクランプデバイスがより大きな領域を覆うことができ、それにより、クランプデバイスのばね領域の外側にフィルタ要素用の小さな支持領域を提供するという利点を有する。
【００２０】
この代替形態では、結合区域が固定要素として隆起部を具備し、隆起部を、皿ばねであるクランプデバイスのディスクの穴内に収容することもできる。
【００２１】
さらに、上記の目的は、請求項７に記載の特徴を有するハウジングによって達成される。
【００２２】
それによれば、空気を濾過するための着脱可能に取付可能なフィルタ要素用のハウジングまたはフィルタ座部が提供される。ハウジングは、着脱可能なハウジングカバーと、クランプデバイスとを備え、クランプデバイスが、ハウジング本体とハウジングカバーの間でエアフィルタ要素を挟持するように設計され、クランプデバイスが、管状支持構造の長手方向軸の方向でエアフィルタ要素を挟持するために、エアフィルタ要素の管状支持構造の端面に設けられたエアフィルタ要素の結合区域と結合することができるように設計され、クランプデバイスが、結合区域の固定要素と協働して、エアフィルタ要素がハウジング内に着脱可能に設置されるときにクランプデバイスに対する結合区域および／または支持構造の回転を阻止する。
【００２３】
好ましくは、クランプデバイスの形状が固定要素の形状に適合される。
【００２４】
クランプデバイスがディスクを有し、ディスクの外周に、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばねを配設することができる。
【００２５】
あるいは、クランプデバイスは皿ばねでよい。
【００２６】
クランプデバイスは金属から形成することができる。その結果、より高温で力を失うことがあるというクランプ手段としてのＰＵＲノブの欠点がなくされる。
【００２７】
代替実施形態では、フィルタ要素に関連付けて説明した結合区域を、ハウジングカバーに提供することができ、それに従って、ハウジングに関連付けて説明したクランプデバイスをフィルタ要素に提供し、特にそこに着脱不能に接続することができる。
【００２８】
前述したハウジングおよびハウジングに挿入される前述したフィルタ要素は、フィルタアセンブリを形成することができる。
【００２９】
本発明は、さらに、特に本発明によるエアフィルタ要素を、特に本発明によるエアフィルタハウジングに取り付けるための方法であって、第１のステップで、フィルタ要素が第１のハウジング構成要素に挿入され、特に、フィルタ要素のシールがハウジングのシール座部と係合し、第２のステップで、ハウジングが第２のハウジング構成要素、例えばカバーによって閉じられ、第２のハウジング要素が第１のハウジング要素と接続され、クランプデバイスが、第２のハウジング構成要素とフィルタ要素の間、特に第２のハウジング構成要素とフィルタ要素の前端面、例えば端部プレート、または管状支持構造との間に挟持される方法に関する。これを行う際、フィルタ要素は、シール座部の方向で挟持され、特に、対応する結合区域と係合して回転を阻止する。
【００３０】
さらに、本発明は、エアフィルタ要素を交換するためのプロセスであって、ハウジングが開かれ、フィルタ要素が取り外され、最後に、前述したステップに従ってフィルタ要素が挿入されるプロセスに関する。
【００３１】
本発明のさらなる可能な実装形態は、例示的実施形態に関して前述または後述する特徴または実施形態の明示していない組合せも含む。この文脈で、当業者はまた、本発明のそれぞれの基本形態に対する改良または補完として個々の態様を追加されよう。
【００３２】
本発明のさらなる実施形態は、下位クレーム、および後述する本発明の例示的実施形態の対象である。
【００３３】
以下、本発明を、添付図面を参照して、例示的実施形態としての特別な実施形態に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の例示的実施形態によるフィルタ要素が着脱可能に取り付けられたエアフィルタの断面図である。
【図２】第１の例示的実施形態によるエアフィルタのクランプデバイスの斜視図である。
【図３】図１のエアフィルタの断面拡大詳細図である。
【図４】図１のエアフィルタのさらなる断面拡大詳細図である。
【図５】図１のエアフィルタのハウジングのハウジングカバーの上面斜視図である。
【図６】図１のエアフィルタのハウジングのハウジングカバーの底面斜視図である。
【図７】第１の例示的実施形態の修正形態によるクランプデバイスの幾何形状の概略図である。
【図８】第１の例示的実施形態の修正形態によるクランプデバイスの幾何形状の概略図である。
【図９】第１の例示的実施形態の修正形態によるクランプデバイスの幾何形状の概略図である。
【図１０】第２の例示的実施形態によるフィルタ要素が着脱可能に取り付けられたエアフィルタの断面図である。
【図１１】第２の例示的実施形態によるエアフィルタのクランプデバイスの斜視図である。
【図１２】図１０のエアフィルタの断面拡大詳細図である。
【図１３】図１０のエアフィルタのハウジングカバーの詳細図である。
【図１４】クランプデバイスを備える図１０のフィルタ要素の上面斜視図である。
【図１５】クランプデバイスを備える図１０のフィルタ要素の別の上面斜視図である。
【図１６】図４と同様のエアフィルタの変形形態の断面拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図面において、別段の定めがない限り、同一または同様の要素には同一の参照番号を付してある。
【００３６】
以下、内燃機関、例えば自動車の燃焼空気用のフィルタを参照しながら本発明を説明する。対応するフィルタ要素は、空気を濾過する代わりに、例えば油など、別の気体状媒体さらには液体媒体を濾過するように設計することもできる。
【００３７】
第１の例示的実施形態によれば、図１に示されるように、フィルタ１は、ハウジング本体１１と、着脱可能なハウジングカバー１２とを有するハウジング１０を備え、ハウジングカバー１２は、この場合にはクランプ１３によってハウジング本体１１に保持されている。ハウジング１０、より正確にはハウジング本体１１のシール座部１４に、フィルタ要素２０が着脱可能に組み込まれる。黒いブロック矢印で示される流れの方向で、未処理の空気、すなわち浄化されていない空気をハウジング１０内に導き入れることができる。未処理の空気は、フィルタ要素２０に入って接触し、フィルタ要素２０が、未処理の空気から不純物を濾過する。不純物を除去された空気、すなわち浄化された空気は、ハウジング１０から、白いブロック矢印で示される方向に放出することができる。空気を濾過するために、フィルタ要素２０は、管状支持構造２２の周りに敷設されたフィルタ媒体２１を有する。すなわち、フィルタ要素２１は、管状支持構造２２の外側ケースに配設される。管状支持構造２２は、格子状の管壁を有する。管状支持構造２２は、管もしくは中央管として設計される。図２に拡大して示されているクランプデバイス３０が、ハウジングカバー１２と管状支持構造２２の間に配設される。ハウジング１０内のフィルタ要素２０は、クランプデバイス３０によって軸方向および半径方向で挟持することができる。これに関連して、フィルタ要素２０は、ハウジング１０内で、ハウジングカバーとフィルタ要素２０用のシール座部１４との間に挟持され、そのようにして固定される。
【００３８】
図１は、ハウジングカバー１２がクランプ１３によってハウジング本体１１に取り付けられる場合を示す。フィルタ要素２０の組立てもしくは取付け、または解体もしくは取外しに関して、ハウジングカバー１２をハウジング本体１１から取り外すことができるように、クランプ１３を、ハウジング本体１１およびハウジングカバー１２に対するそれらの挟持状態から緩めることができる。この状態で、フィルタ要素２０を、開いたハウジング１０に挿入する、またはそこから取り外すことができる。その後、クランプ１３によってハウジングカバー１２を再びハウジング本体１１に取り付けることができる。
【００３９】
図２は、この例示的実施形態によるクランプデバイス３０の形状を示す。クランプデバイス３０は、環状ディスク３１を有し、その外側に６枚の板ばねが配設される。板ばね３２は、それぞれほぼ矩形状であり、それらの矩形の短辺でディスク３１に取り付けられる。それぞれ２枚の板ばね３２が、互いに向かい合わせに、ディスク３１に直接位置される。すなわち、板ばね３２は、対を成してディスク３１に配設される。図２の灰色のブロック矢印の方向でクランプデバイス３０に圧力が及ぼされる場合、板ばね３２は、図２に示されるよりも広がって離れる。この場合、クランプデバイス３０は、その支持体に圧力を及ぼす。この例示的実施形態では、クランプデバイス３０は、金属、特にばね鋼から形成される。
【００４０】
図３および図４は、ハウジングカバー１２内でのクランプデバイス３０の組立て位置をより詳細に示す。クランプデバイス３０は、嵌合デバイス１５によってハウジングカバー１２に取り付けられる。図４で最も良く見ることができるように、これを実現するために、嵌合デバイス１５は、環状ディスク３１（図２）の中央の穴に係入する。ここで、図２〜図４に示されるように、クランプデバイス３０によってハウジングカバー１２がハウジング本体１０に取り付けられ、フィルタ要素２０がハウジング１０内に収容される場合、クランプデバイス３０は、管路２２の結合区域２３内に取り付けられる。結合区域２３は、フィルタ要素２０がハウジング１０に正しく取り付けられた場合にハウジングカバー１２に面する管状支持構造２２の管路端部もしくは端面に配設される。ハウジング１０およびフィルタ要素２０は、ハウジングカバー１２が閉じられてフィルタ要素２０がハウジング内に組み込まれたときにクランプデバイス３０が収容デバイス２３に圧力を及ぼすような寸法を有する。これに関連して、結合区域２３は、窪みもしくは凹部として形作られる。このようにして、結合区域２３は、フィルタ要素２０の軸方向でクランプデバイス３０の圧力を吸収し、さらにクランプデバイス３０に逆圧を及ぼすことができるように設計される。圧力は、図４に灰色のブロック矢印で示される力の流れに沿って管路２２に分散される。収容デバイス２３は、さらに隆起部２４を具備することができ、各隆起部２４は、２つの隆起部２４の間にそれぞれ１枚の板ばね３２が配設されるように収容デバイス２３に設けられる。各隆起部２４は、結合区域２３の固定要素２４である。固定要素２４は、エアフィルタ要素２０がハウジング１０内に着脱可能に取り付けられた場合に、クランプデバイス３０に対する結合区域２３および／または管状支持構造２２の回転を阻止する。
【００４１】
図１６は、図４と同様に、クランプデバイスおよび結合デバイスの変形形態を示す。この変形形態では、図４においてハウジングカバー１２に配設されていたクランプデバイスが、フィルタ要素、特にその端面に、または管路２２に取り付けられている。したがって、フィルタ要素２０の側で既に説明した結合区域は、この変形形態ではハウジングカバー１２に提供される。なお、各要素は、他の実施形態と同様に設計することができ、したがって同一または機能的に同一の要素には同じ参照番号を付してある。
【００４２】
図５は、管状支持構造２２の収容デバイス２３にある隆起部２４に対するクランプデバイス３０の配置をより詳細に示す。図５は、実質的にフィルタ要素２０の軸方向に設けられた結合区域２３の壁にクランプデバイス３０が圧力を全く及ぼしていない場合を示す。すなわち、クランプデバイス３０が結合区域２３に半径方向圧力を全く及ぼしていない場合が示されている。見やすくするために、図５において、クランプデバイス３０の隆起部２４および板ばね３２全てには参照番号を付していない。
【００４３】
図５に示されるように、隆起部２４は、実質的に角柱の形状に設計される。隆起部２４の角柱の底部は、実質的にフィルタ要素２０の軸方向に設けられた結合区域２３の壁、およびフィルタ要素２０の管状支持構造２２に当接する。結合区域２３は、隆起部２４の間で、板ばね３２の形状に合うように設計される。すなわち、図３および図４に示されるように、結合区域２３は、クランプデバイス３０の板ばね３２を収容することができる場所、すなわち実質的に平坦な表面を有する。したがって、隆起部２４は、管状支持構造２２においてクランプデバイス３０を支持するための幾何形状を成す。隆起部２４は、板ばね３２もしくはクランプデバイス３０を結合区域２３内に案内する働きをする。結合区域２３もしくは固定要素２４とクランプデバイス３０とが嵌まり合うように適合される。このようにして、それらは、適合型または相補型システムを形成する。クランプデバイス３０の板ばね３２と結合区域２３の隆起部２４とは、合わさって一周の円を成すように互いに相補的である。
【００４４】
これらの実施形態は全て、一方では、ハウジング１０とフィルタ要素２０の公差を補償することができ、他方では、シール座部１４（図１）においてフィルタ要素２０の所要の圧力が発生されるので、ハウジング内へのフィルタ要素２０の確実な組立てを保証する。隆起部２４は、ハウジング１０内へのフィルタ要素２０の設置のねじれ防止の信頼性を改良もしくは実現する。
【００４５】
図６は、ハウジングカバー１２がハウジング１０から取り外されたときのハウジングカバー１２を下から示す。この場合、嵌合デバイス１５によってハウジングカバー１２に取り付けられているクランプデバイス３０が見える。さらに、ハウジングカバー１２は取付リング１６を具備し、取付けまたは取外しのために取付リング１６にハウジングカバー１２を保持することができることを理解することができる。さらに、ハウジングカバー１２はフランジ１７を有し、フランジ１７は、ハウジング本体１１へのハウジングカバー１２の取付け中に、ハウジング本体１１に挿入される。ハウジングカバー１２を補強する働きをする複数の補強リブ１８が、内側でハウジングカバー１２のカバープレートに取り付けられる。見やすくするために、図６において、補強リブ１８全てには参照番号を付していない。さらに、図６には接続部片１９が示されており、例えば、サイクロン式濾過などによって未処理の空気から分離することができた粒子を接続部片１９を通してハウジング１０から放出することができる。
【００４６】
第１の例示的実施形態の修正形態として、クランプデバイス３０に関して他の幾何形状を使用することもできる。例えば、クランプデバイス３０は、図７〜図９に示されるような形状を有することもできる。
【００４７】
図７は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０の第１の修正形態の側面図である。この場合、クランプデバイス３０は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０に非常に類似している。
【００４８】
図８は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０の第２の修正形態の上面図である。この修正形態では、図１に示されるようにフィルタ要素２０がハウジング１０内に設置されるときに、ハウジング１０内でフィルタ要素２０がねじれることはあり得ない。
【００４９】
図９は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０の第３の修正形態の上面図である。この修正形態でも、図１に示されるようにフィルタ要素２０がハウジング１０内に設置されるときに、ハウジング１０内でフィルタ要素２０がねじれることはあり得ない。
【００５０】
図８および図９の例は、それぞれ中央開口を有し、中央開口は心合わせに役立つことがあり、円周に沿って可撓性ストリップがばね薄板ストリップとして提供される。例えば、４枚のばね薄板ストリップが、板金の平面から下または上に向けて湾曲され、設置された状態での軸方向ばね効果を保証する。対応するクランプデバイスは、高い費用対効率で板金から切り抜いて、湾曲させることができる。当然、他の幾何形状も想定可能である。
【００５１】
図１０は、フィルタ要素２０の第２の例示的実施形態を説明するための、図１に示されるのと同様の断面図である。第２の例示的実施形態のフィルタ１およびフィルタ要素２０は、多くの部分で、第１の例示的実施形態のフィルタ１およびフィルタ要素２０と同様に設計される。したがって、以下では、第１の例示的実施形態と第２の例示的実施形態の相違点のみを説明する。その他の点は第１の例示的実施形態の説明を参照されたい。
【００５２】
図１０に示され、より詳細には図１１に示されるように、この例示的実施形態によるハウジングカバー１２は、第１の例示的実施形態とは異なり、クランプデバイス４０を有する。クランプデバイス４０は皿ばねである。これに関連して、クランプデバイス４０は、ディスク４１として形作られ、ディスク４１に星形の穴４２が形成される。この例示的実施形態では、クランプデバイス４０は、金属、特にばね鋼から形成される。
【００５３】
この異なる形状のクランプデバイス４０により、管状支持構造２２は、第１の例示的実施形態の結合区域２３とは形状が異なる結合区域２５を有する。
【００５４】
図１２および図１３は、ハウジングカバー１２内へのクランプデバイス４０の組立て位置をより詳細に示す。クランプデバイス４０は、ハウジングカバー１２に取り付けられる。図１３で最もよく見ることができるように、ハウジングカバー１２は、丸い、特に円形の開口を有し、開口の下でハウジングカバー１２の内側にクランプデバイス４０が配設される。これに関連して、ディスク４１（図１１）は、ハウジングカバー１２の開口よりも大きい直径を有する。ここで、図１０および図１２に示されるように、ハウジングカバー１２がクランプデバイス４０によってハウジング本体１０に取り付けられ、フィルタ要素２０がハウジング１０内に収容される場合、クランプデバイス４０は、管状支持構造２２の結合区域２５内に取り付けられる。この例示的実施形態でも、結合区域２５は、フィルタ要素２０がハウジング１０内に正しく取り付けられた場合にハウジングカバー１２に面する管状支持構造２２の管路端部もしくは端面に配設される。ハウジング１０およびフィルタ要素２０は、ハウジングカバー１２が閉じられてフィルタ要素２０がハウジング１０内に組み込まれたときにクランプデバイス４０が結合区域２５に対して圧力を及ぼすような寸法を有する。これに関連して、結合区域２５は、湾曲したディスクもしくはプレートとして形作られる。図１２に示されるように、結合区域２５のディスクの湾曲は、管路２２の軸方向で外方向に向けられる。このようにして、結合区域２５は、フィルタ要素２０の軸方向でクランプデバイス４０の圧力を吸収し、さらにクランプデバイス４０に逆圧を及ぼすことができるように設計される。圧力は、図１２に灰色のブロック矢印によって示される力の流れに沿って管路２２に分散される。
【００５５】
図１４は、クランプデバイス４０が、挟持力を及ぼされずに、湾曲した結合区域２５の上にある場合を示す。したがって、クランプデバイス４０の中央、すなわち穴４２の領域内の部分は、クランプデバイス４０のディスク４１の平面内にある。
【００５６】
図１５は、湾曲した結合区域２５に対してクランプデバイス４０が押圧された場合を示す。したがって、クランプデバイス４０の中央、すなわち穴４２の領域内の部分は、湾曲した結合区域２５によって、クランプデバイス４０のディスク４１の平面から湾曲される。その結果、図１５に示される場合には、クランプデバイス４０は挟持されている。
【００５７】
クランプデバイス４０と湾曲した結合区域２５のシステムは、ハウジングカバー１２にあるクランプデバイス４０がより大きな領域を覆うことができ、したがって穴４１（図１１）のばね領域の外側にフィルタ要素２０用の小さな支持領域を提供するという利点を有する。
【００５８】
したがって、この例示的実施形態でも、結合区域２３とクランプデバイス４０は嵌まり合うように適合される。このようにして、それらも、適合型または相補型システムを形成する。
【００５９】
上述したフィルタ１、フィルタ要素２０、およびハウジング１０の例示的実施形態は全て、個別に、または全ての可能な組合せで使用することができる。これに関して、特に以下の修正形態が想定可能である。
【００６０】
フィルタ要素２０の組立て位置での状況を考慮しなければならない限り、クランプデバイス３０および／または結合区域２３に関して、図示して上述したもの以外の幾何形状および寸法を選択することができ、上述したようにハウジング１０へのフィルタ要素２０の着脱可能な組立てが可能である。
【００６１】
クランプデバイス３０および結合区域２３は、好ましくは、第１の例示的実施形態およびその修正形態の図で示されるように、管状支持構造２２もしくはフィルタ要素２０の端面で中央に配設される。クランプデバイス４０および結合区域２５も、好ましくは、第２の例示的実施形態の図に示されるように、管状支持構造２２もしくはフィルタ要素２０の端面で中央に配設される。
【００６２】
第１の例示的実施形態での隆起部２４の代わりに、結合区域２３は、半径方向に延在する凹部も具備することができ、凹部にクランプデバイス３０の板ばね３２をそれぞれ収容することができる。隆起部２４または凹部の数は自由に選択することができる。特に、隆起部２４または凹部を１つだけ、したがって固定要素２４を１つだけ結合区域２３に提供することができる。
【００６３】
クランプデバイス３０の板ばね３２の数は適切に選択することができる。２枚の板ばね３２のみを向かい合わせにディスク３１に位置決めすることができる。あるいは、第１の例示的実施形態で説明したようにより多数の板ばね３２を提供することもできる。
【００６４】
第２の例示的実施形態の１つの修正形態では、結合区域２５も、固定要素として隆起部（図示せず）を具備することができ、この隆起部は、クランプデバイス４０のディスク４１の穴の中に突出する。複数の隆起部を設けることもできる。
【００６５】
クランプデバイス４０の星形部分４２の頂点の数は適切に選択することができる。さらに、穴４１の形状も適切に選択することができる。
【００６６】
また、クランプデバイス３０は、金属ではなく、合成材料から形成することもできる。さらに、クランプデバイス４０も、金属ではなく、合成材料から選択することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を濾過するために使用することができるフィルタ要素、およびフィルタ要素用のハウジングに関する。特に、本発明は、エアフィルタ要素、エアフィルタ要素用のハウジング、およびフィルタアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタ要素は、流体の流れまたは気体状媒体を濾過するために使用される。それらは、例えば、自動車の乗員室内に案内される気流を濾過するために使用される。これに関連して、自動車に組み込まれた空気調和システムを特に使用して、外気中に含まれる有害物質や臭気などに関して、外気を浄化する。この文脈で、適切なフィルタもしくはキャビンエアフィルタは、例えば、粒子フィルタ、脱臭フィルタ、またはそれらの組合せである。
【０００３】
さらに、内燃機関に供給される空気から浮遊物質をなくす必要がある。例えばトラック、建設機械、農業機械、さらには船舶用エンジンなどのためのそのようなエアフィルタは、動作中に非常に大きな機械的負荷を受けるので、確実にかつ頑強に設計しなければならない。
【０００４】
フィルタは通常、着脱可能なハウジングカバーを有するハウジングを有し、交換可能なフィルタ要素をハウジング内に取り付けることができる。通常、フィルタ要素は、管状設計を有し、ハウジング内に取り付けられるときにハウジング内に固定される。
【０００５】
（特許文献１）が、フィルタ要素用のハウジング内で、ポリウレタンフォーム（ＰＵＲフォームとも呼ばれる）から形成された支持ノブによってフィルタ要素が挟持されるフィルタアセンブリを示す。
【０００６】
しかし、ポリウレタンフォーム、すなわち支持ノブの材料は、蓄熱（人工的な蓄熱）もしくは熱衝撃、または温度変化を受けると緩まる。すなわち、ポリウレタンフォームは、蓄熱後に力を失う。これにより、フィルタ要素がハウジング内に保持された状態で、フィルタアセンブリおよびその部品、すなわちハウジング、フィルタ要素、およびハウジングカバーが振動励振する場合に、個々の部品間のより大きい危険な運動がたびたび生じる。そのような振動励振は、例えば、フィルタアセンブリが組み込まれた自動車の動作中に生じることがある。
【０００７】
（特許文献２）は、ハウジングを備えるフィルタアセンブリであって、ハウジング内で、フィルタインサートを挟持するための螺旋ばねがハウジングと交換可能なフィルタインサートとの間に配設されるフィルタアセンブリを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ実用新案第２０ ２００７ ００２ ９０６ Ｕ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１７１６９０２Ａ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、機能向上されたフィルタ要素、および機能向上されたフィルタ要素用のハウジングを形成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、特許請求項１に記載の特徴を備えるフィルタ要素によって達成される。
【００１１】
それによれば、着脱可能なハウジングカバーを有するハウジング内に着脱可能に挿入するためのフィルタ要素が提供される。エアフィルタ要素は、管状支持構造を具備し、そこにフィルタ媒体が配設される。管状支持構造の１つの前端面に結合区域が設けられ、結合区域は、ハウジング本体とハウジングカバーの間でエアフィルタ要素を挟持するためのクランプデバイスと結合されるように設計され、結合区域は、固定要素を備えて、エアフィルタ要素がハウジング内に着脱可能に設置されるときにクランプデバイスに対する結合区域および／または支持構造の回転を阻止する。
【００１２】
フィルタ要素は、例えば内燃機関用の燃焼空気を濾過するためのエアフィルタ要素である。
【００１３】
提案されるフィルタ要素は、単純な構成であり、高い費用対効率で製造することができる。結合区域の設計は、同時に、ハウジング内でのフィルタ要素の挟持が蓄熱時でさえ力を失わないことを保証する。さらに、フィルタ要素とハウジングの間の公差を補償することができる。さらに、フィルタ要素は、ハウジングに対してねじれないように固定される。その結果、振動励振時にも安全な、ハウジング内でのフィルタ要素の座部が実現される。さらに、例えば、結合区域の設計により、粒子を含んだフィルタ要素の重量を挟持によってしっかりと支えることも保証される。
【００１４】
フィルタ要素のさらなる有利な実施形態は、従属請求項に記載する。
【００１５】
フィルタ要素の実施形態において、フィルタ要素は、ハウジングもしくはシール座部と排他的にプラグ式に着脱可能に接続することができる。その結果、取付けおよび／または取外しが単純化され、時間のかかる差込み接続またはねじ接続が不要となる。
【００１６】
好ましくは、固定要素の形状がクランプデバイスの形状に適合される。このようにすると、特にねじれを防止したハウジング内でのフィルタ要素の挟持を実現することができる。
【００１７】
結合区域は、固定要素として隆起部を具備することができ、隆起部の間にクランプデバイスの１枚の板ばねをそれぞれ収容することができ、クランプデバイスは、ディスクの外周に配設された、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばねを有する。これに関連して、隆起部は、角柱の形状を有することができる。
【００１８】
代替または追加として、結合区域が、半径方向に延在する凹部を具備することができ、凹部にクランプデバイスの１枚の板ばねをそれぞれ収容することができ、板ばねは、ディスクの外周に配設された、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばねを有する。
【００１９】
代替または追加として、収容デバイスは、湾曲したディスク、特に円形湾曲したディスクでもよく、このディスクは、管状支持構造の端面に対して外側に向けて湾曲される。これは、ハウジングカバーにあるクランプデバイスがより大きな領域を覆うことができ、それにより、クランプデバイスのばね領域の外側にフィルタ要素用の小さな支持領域を提供するという利点を有する。
【００２０】
この代替形態では、結合区域が固定要素として隆起部を具備し、隆起部を、皿ばねであるクランプデバイスのディスクの穴内に収容することもできる。
【００２１】
さらに、上記の目的は、請求項７に記載の特徴を有するハウジングによって達成される。
【００２２】
それによれば、空気を濾過するための着脱可能に取付可能なフィルタ要素用のハウジングまたはフィルタ座部が提供される。ハウジングは、着脱可能なハウジングカバーと、クランプデバイスとを備え、クランプデバイスが、ハウジング本体とハウジングカバーの間でエアフィルタ要素を挟持するように設計され、クランプデバイスが、管状支持構造の長手方向軸の方向でエアフィルタ要素を挟持するために、エアフィルタ要素の管状支持構造の端面に設けられたエアフィルタ要素の結合区域と結合することができるように設計され、クランプデバイスが、結合区域の固定要素と協働して、エアフィルタ要素がハウジング内に着脱可能に設置されるときにクランプデバイスに対する結合区域および／または支持構造の回転を阻止する。
【００２３】
好ましくは、クランプデバイスの形状が固定要素の形状に適合される。
【００２４】
クランプデバイスがディスクを有し、ディスクの外周に、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばねを配設することができる。
【００２５】
あるいは、クランプデバイスは皿ばねでよい。
【００２６】
クランプデバイスは金属から形成することができる。その結果、より高温で力を失うことがあるというクランプ手段としてのＰＵＲノブの欠点がなくされる。
【００２７】
代替実施形態では、フィルタ要素に関連付けて説明した結合区域を、ハウジングカバーに提供することができ、それに従って、ハウジングに関連付けて説明したクランプデバイスをフィルタ要素に提供し、特にそこに着脱不能に接続することができる。
【００２８】
前述したハウジングおよびハウジングに挿入される前述したフィルタ要素は、フィルタアセンブリを形成することができる。
【００２９】
本発明は、さらに、特に本発明によるエアフィルタ要素を、特に本発明によるエアフィルタハウジングに取り付けるための方法であって、第１のステップで、フィルタ要素が第１のハウジング構成要素に挿入され、特に、フィルタ要素のシールがハウジングのシール座部と係合し、第２のステップで、ハウジングが第２のハウジング構成要素、例えばカバーによって閉じられ、第２のハウジング要素が第１のハウジング要素と接続され、クランプデバイスが、第２のハウジング構成要素とフィルタ要素の間、特に第２のハウジング構成要素とフィルタ要素の前端面、例えば端部プレート、または管状支持構造との間に挟持される方法に関する。これを行う際、フィルタ要素は、シール座部の方向で挟持され、特に、対応する結合区域と係合して回転を阻止する。
【００３０】
さらに、本発明は、エアフィルタ要素を交換するためのプロセスであって、ハウジングが開かれ、フィルタ要素が取り外され、最後に、前述したステップに従ってフィルタ要素が挿入されるプロセスに関する。
【００３１】
本発明のさらなる可能な実装形態は、例示的実施形態に関して前述または後述する特徴または実施形態の明示していない組合せも含む。この文脈で、当業者はまた、本発明のそれぞれの基本形態に対する改良または補完として個々の態様を追加されよう。
【００３２】
本発明のさらなる実施形態は、下位クレーム、および後述する本発明の例示的実施形態の対象である。
【００３３】
以下、本発明を、添付図面を参照して、例示的実施形態としての特別な実施形態に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の例示的実施形態によるフィルタ要素が着脱可能に取り付けられたエアフィルタの断面図である。
【図２】第１の例示的実施形態によるエアフィルタのクランプデバイスの斜視図である。
【図３】図１のエアフィルタの断面拡大詳細図である。
【図４】図１のエアフィルタのさらなる断面拡大詳細図である。
【図５】図１のエアフィルタのハウジングのハウジングカバーの上面斜視図である。
【図６】図１のエアフィルタのハウジングのハウジングカバーの底面斜視図である。
【図７】第１の例示的実施形態の修正形態によるクランプデバイスの幾何形状の概略図である。
【図８】第１の例示的実施形態の修正形態によるクランプデバイスの幾何形状の概略図である。
【図９】第１の例示的実施形態の修正形態によるクランプデバイスの幾何形状の概略図である。
【図１０】第２の例示的実施形態によるフィルタ要素が着脱可能に取り付けられたエアフィルタの断面図である。
【図１１】第２の例示的実施形態によるエアフィルタのクランプデバイスの斜視図である。
【図１２】図１０のエアフィルタの断面拡大詳細図である。
【図１３】図１０のエアフィルタのハウジングカバーの詳細図である。
【図１４】クランプデバイスを備える図１０のフィルタ要素の上面斜視図である。
【図１５】クランプデバイスを備える図１０のフィルタ要素の別の上面斜視図である。
【図１６】図４と同様のエアフィルタの変形形態の断面拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図面において、別段の定めがない限り、同一または同様の要素には同一の参照番号を付してある。
【００３６】
以下、内燃機関、例えば自動車の燃焼空気用のフィルタを参照しながら本発明を説明する。対応するフィルタ要素は、空気を濾過する代わりに、例えば油など、別の気体状媒体さらには液体媒体を濾過するように設計することもできる。
【００３７】
第１の例示的実施形態によれば、図１に示されるように、フィルタ１は、ハウジング本体１１と、着脱可能なハウジングカバー１２とを有するハウジング１０を備え、ハウジングカバー１２は、この場合にはクランプ１３によってハウジング本体１１に保持されている。ハウジング１０、より正確にはハウジング本体１１のシール座部１４に、フィルタ要素２０が着脱可能に組み込まれる。黒いブロック矢印で示される流れの方向で、未処理の空気、すなわち浄化されていない空気をハウジング１０内に導き入れることができる。未処理の空気は、フィルタ要素２０に入って接触し、フィルタ要素２０が、未処理の空気から不純物を濾過する。不純物を除去された空気、すなわち浄化された空気は、ハウジング１０から、白いブロック矢印で示される方向に放出することができる。空気を濾過するために、フィルタ要素２０は、管状支持構造２２の周りに敷設されたフィルタ媒体２１を有する。すなわち、フィルタ要素２１は、管状支持構造２２の外側ケースに配設される。管状支持構造２２は、格子状の管壁を有する。管状支持構造２２は、管もしくは中央管として設計される。図２に拡大して示されているクランプデバイス３０が、ハウジングカバー１２と管状支持構造２２の間に配設される。ハウジング１０内のフィルタ要素２０は、クランプデバイス３０によって軸方向および半径方向で挟持することができる。これに関連して、フィルタ要素２０は、ハウジング１０内で、ハウジングカバーとフィルタ要素２０用のシール座部１４との間に挟持され、そのようにして固定される。
【００３８】
図１は、ハウジングカバー１２がクランプ１３によってハウジング本体１１に取り付けられる場合を示す。フィルタ要素２０の組立てもしくは取付け、または解体もしくは取外しに関して、ハウジングカバー１２をハウジング本体１１から取り外すことができるように、クランプ１３を、ハウジング本体１１およびハウジングカバー１２に対するそれらの挟持状態から緩めることができる。この状態で、フィルタ要素２０を、開いたハウジング１０に挿入する、またはそこから取り外すことができる。その後、クランプ１３によってハウジングカバー１２を再びハウジング本体１１に取り付けることができる。
【００３９】
図２は、この例示的実施形態によるクランプデバイス３０の形状を示す。クランプデバイス３０は、環状ディスク３１を有し、その外側に６枚の板ばねが配設される。板ばね３２は、それぞれほぼ矩形状であり、それらの矩形の短辺でディスク３１に取り付けられる。それぞれ２枚の板ばね３２が、互いに向かい合わせに、ディスク３１に直接位置される。すなわち、板ばね３２は、対を成してディスク３１に配設される。図２の灰色のブロック矢印の方向でクランプデバイス３０に圧力が及ぼされる場合、板ばね３２は、図２に示されるよりも広がって離れる。この場合、クランプデバイス３０は、その支持体に圧力を及ぼす。この例示的実施形態では、クランプデバイス３０は、金属、特にばね鋼から形成される。
【００４０】
図３および図４は、ハウジングカバー１２内でのクランプデバイス３０の組立て位置をより詳細に示す。クランプデバイス３０は、嵌合デバイス１５によってハウジングカバー１２に取り付けられる。図４で最も良く見ることができるように、これを実現するために、嵌合デバイス１５は、環状ディスク３１（図２）の中央の穴に係入する。ここで、図２〜図４に示されるように、クランプデバイス３０によってハウジングカバー１２がハウジング本体１０に取り付けられ、フィルタ要素２０がハウジング１０内に収容される場合、クランプデバイス３０は、管路２２の結合区域２３内に取り付けられる。結合区域２３は、フィルタ要素２０がハウジング１０に正しく取り付けられた場合にハウジングカバー１２に面する管状支持構造２２の管路端部もしくは端面に配設される。ハウジング１０およびフィルタ要素２０は、ハウジングカバー１２が閉じられてフィルタ要素２０がハウジング内に組み込まれたときにクランプデバイス３０が収容デバイス２３に圧力を及ぼすような寸法を有する。これに関連して、結合区域２３は、窪みもしくは凹部として形作られる。このようにして、結合区域２３は、フィルタ要素２０の軸方向でクランプデバイス３０の圧力を吸収し、さらにクランプデバイス３０に逆圧を及ぼすことができるように設計される。圧力は、図４に灰色のブロック矢印で示される力の流れに沿って管路２２に分散される。収容デバイス２３は、さらに隆起部２４を具備することができ、各隆起部２４は、２つの隆起部２４の間にそれぞれ１枚の板ばね３２が配設されるように収容デバイス２３に設けられる。各隆起部２４は、結合区域２３の固定要素２４である。固定要素２４は、エアフィルタ要素２０がハウジング１０内に着脱可能に取り付けられた場合に、クランプデバイス３０に対する結合区域２３および／または管状支持構造２２の回転を阻止する。
【００４１】
図１６は、図４と同様に、クランプデバイスおよび結合デバイスの変形形態を示す。この変形形態では、図４においてハウジングカバー１２に配設されていたクランプデバイスが、フィルタ要素、特にその端面に、または管路２２に取り付けられている。したがって、フィルタ要素２０の側で既に説明した結合区域は、この変形形態ではハウジングカバー１２に提供される。なお、各要素は、他の実施形態と同様に設計することができ、したがって同一または機能的に同一の要素には同じ参照番号を付してある。
【００４２】
図５は、管状支持構造２２の収容デバイス２３にある隆起部２４に対するクランプデバイス３０の配置をより詳細に示す。図５は、実質的にフィルタ要素２０の軸方向に設けられた結合区域２３の壁にクランプデバイス３０が圧力を全く及ぼしていない場合を示す。すなわち、クランプデバイス３０が結合区域２３に半径方向圧力を全く及ぼしていない場合が示されている。見やすくするために、図５において、クランプデバイス３０の隆起部２４および板ばね３２全てには参照番号を付していない。
【００４３】
図５に示されるように、隆起部２４は、実質的に角柱の形状に設計される。隆起部２４の角柱の底部は、実質的にフィルタ要素２０の軸方向に設けられた結合区域２３の壁、およびフィルタ要素２０の管状支持構造２２に当接する。結合区域２３は、隆起部２４の間で、板ばね３２の形状に合うように設計される。すなわち、図３および図４に示されるように、結合区域２３は、クランプデバイス３０の板ばね３２を収容することができる場所、すなわち実質的に平坦な表面を有する。したがって、隆起部２４は、管状支持構造２２においてクランプデバイス３０を支持するための幾何形状を成す。隆起部２４は、板ばね３２もしくはクランプデバイス３０を結合区域２３内に案内する働きをする。結合区域２３もしくは固定要素２４とクランプデバイス３０とが嵌まり合うように適合される。このようにして、それらは、適合型または相補型システムを形成する。クランプデバイス３０の板ばね３２と結合区域２３の隆起部２４とは、合わさって一周の円を成すように互いに相補的である。
【００４４】
これらの実施形態は全て、一方では、ハウジング１０とフィルタ要素２０の公差を補償することができ、他方では、シール座部１４（図１）においてフィルタ要素２０の所要の圧力が発生されるので、ハウジング内へのフィルタ要素２０の確実な組立てを保証する。隆起部２４は、ハウジング１０内へのフィルタ要素２０の設置のねじれ防止の信頼性を改良もしくは実現する。
【００４５】
図６は、ハウジングカバー１２がハウジング１０から取り外されたときのハウジングカバー１２を下から示す。この場合、嵌合デバイス１５によってハウジングカバー１２に取り付けられているクランプデバイス３０が見える。さらに、ハウジングカバー１２は取付リング１６を具備し、取付けまたは取外しのために取付リング１６にハウジングカバー１２を保持することができることを理解することができる。さらに、ハウジングカバー１２はフランジ１７を有し、フランジ１７は、ハウジング本体１１へのハウジングカバー１２の取付け中に、ハウジング本体１１に挿入される。ハウジングカバー１２を補強する働きをする複数の補強リブ１８が、内側でハウジングカバー１２のカバープレートに取り付けられる。見やすくするために、図６において、補強リブ１８全てには参照番号を付していない。さらに、図６には接続部片１９が示されており、例えば、サイクロン式濾過などによって未処理の空気から分離することができた粒子を接続部片１９を通してハウジング１０から放出することができる。
【００４６】
第１の例示的実施形態の修正形態として、クランプデバイス３０に関して他の幾何形状を使用することもできる。例えば、クランプデバイス３０は、図７〜図９に示されるような形状を有することもできる。
【００４７】
図７は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０の第１の修正形態の側面図である。この場合、クランプデバイス３０は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０に非常に類似している。
【００４８】
図８は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０の第２の修正形態の上面図である。この修正形態では、図１に示されるようにフィルタ要素２０がハウジング１０内に設置されるときに、ハウジング１０内でフィルタ要素２０がねじれることはあり得ない。
【００４９】
図９は、第１の例示的実施形態のクランプデバイス３０の第３の修正形態の上面図である。この修正形態でも、図１に示されるようにフィルタ要素２０がハウジング１０内に設置されるときに、ハウジング１０内でフィルタ要素２０がねじれることはあり得ない。
【００５０】
図８および図９の例は、それぞれ中央開口を有し、中央開口は心合わせに役立つことがあり、円周に沿って可撓性ストリップがばね薄板ストリップとして提供される。例えば、４枚のばね薄板ストリップが、板金の平面から下または上に向けて湾曲され、設置された状態での軸方向ばね効果を保証する。対応するクランプデバイスは、高い費用対効率で板金から切り抜いて、湾曲させることができる。当然、他の幾何形状も想定可能である。
【００５１】
図１０は、フィルタ要素２０の第２の例示的実施形態を説明するための、図１に示されるのと同様の断面図である。第２の例示的実施形態のフィルタ１およびフィルタ要素２０は、多くの部分で、第１の例示的実施形態のフィルタ１およびフィルタ要素２０と同様に設計される。したがって、以下では、第１の例示的実施形態と第２の例示的実施形態の相違点のみを説明する。その他の点は第１の例示的実施形態の説明を参照されたい。
【００５２】
図１０に示され、より詳細には図１１に示されるように、この例示的実施形態によるハウジングカバー１２は、第１の例示的実施形態とは異なり、クランプデバイス４０を有する。クランプデバイス４０は皿ばねである。これに関連して、クランプデバイス４０は、ディスク４１として形作られ、ディスク４１に星形の穴４２が形成される。この例示的実施形態では、クランプデバイス４０は、金属、特にばね鋼から形成される。
【００５３】
この異なる形状のクランプデバイス４０により、管状支持構造２２は、第１の例示的実施形態の結合区域２３とは形状が異なる結合区域２５を有する。
【００５４】
図１２および図１３は、ハウジングカバー１２内へのクランプデバイス４０の組立て位置をより詳細に示す。クランプデバイス４０は、ハウジングカバー１２に取り付けられる。図１３で最もよく見ることができるように、ハウジングカバー１２は、丸い、特に円形の開口を有し、開口の下でハウジングカバー１２の内側にクランプデバイス４０が配設される。これに関連して、ディスク４１（図１１）は、ハウジングカバー１２の開口よりも大きい直径を有する。ここで、図１０および図１２に示されるように、ハウジングカバー１２がクランプデバイス４０によってハウジング本体１０に取り付けられ、フィルタ要素２０がハウジング１０内に収容される場合、クランプデバイス４０は、管状支持構造２２の結合区域２５内に取り付けられる。この例示的実施形態でも、結合区域２５は、フィルタ要素２０がハウジング１０内に正しく取り付けられた場合にハウジングカバー１２に面する管状支持構造２２の管路端部もしくは端面に配設される。ハウジング１０およびフィルタ要素２０は、ハウジングカバー１２が閉じられてフィルタ要素２０がハウジング１０内に組み込まれたときにクランプデバイス４０が結合区域２５に対して圧力を及ぼすような寸法を有する。これに関連して、結合区域２５は、湾曲したディスクもしくはプレートとして形作られる。図１２に示されるように、結合区域２５のディスクの湾曲は、管路２２の軸方向で外方向に向けられる。このようにして、結合区域２５は、フィルタ要素２０の軸方向でクランプデバイス４０の圧力を吸収し、さらにクランプデバイス４０に逆圧を及ぼすことができるように設計される。圧力は、図１２に灰色のブロック矢印によって示される力の流れに沿って管路２２に分散される。
【００５５】
図１４は、クランプデバイス４０が、挟持力を及ぼされずに、湾曲した結合区域２５の上にある場合を示す。したがって、クランプデバイス４０の中央、すなわち穴４２の領域内の部分は、クランプデバイス４０のディスク４１の平面内にある。
【００５６】
図１５は、湾曲した結合区域２５に対してクランプデバイス４０が押圧された場合を示す。したがって、クランプデバイス４０の中央、すなわち穴４２の領域内の部分は、湾曲した結合区域２５によって、クランプデバイス４０のディスク４１の平面から湾曲される。その結果、図１５に示される場合には、クランプデバイス４０は挟持されている。
【００５７】
クランプデバイス４０と湾曲した結合区域２５のシステムは、ハウジングカバー１２にあるクランプデバイス４０がより大きな領域を覆うことができ、したがって穴４１（図１１）のばね領域の外側にフィルタ要素２０用の小さな支持領域を提供するという利点を有する。
【００５８】
したがって、この例示的実施形態でも、結合区域２３とクランプデバイス４０は嵌まり合うように適合される。このようにして、それらも、適合型または相補型システムを形成する。
【００５９】
上述したフィルタ１、フィルタ要素２０、およびハウジング１０の例示的実施形態は全て、個別に、または全ての可能な組合せで使用することができる。これに関して、特に以下の修正形態が想定可能である。
【００６０】
フィルタ要素２０の組立て位置での状況を考慮しなければならない限り、クランプデバイス３０および／または結合区域２３に関して、図示して上述したもの以外の幾何形状および寸法を選択することができ、上述したようにハウジング１０へのフィルタ要素２０の着脱可能な組立てが可能である。
【００６１】
クランプデバイス３０および結合区域２３は、好ましくは、第１の例示的実施形態およびその修正形態の図で示されるように、管状支持構造２２もしくはフィルタ要素２０の端面で中央に配設される。クランプデバイス４０および結合区域２５も、好ましくは、第２の例示的実施形態の図に示されるように、管状支持構造２２もしくはフィルタ要素２０の端面で中央に配設される。
【００６２】
第１の例示的実施形態での隆起部２４の代わりに、結合区域２３は、半径方向に延在する凹部も具備することができ、凹部にクランプデバイス３０の板ばね３２をそれぞれ収容することができる。隆起部２４または凹部の数は自由に選択することができる。特に、隆起部２４または凹部を１つだけ、したがって固定要素２４を１つだけ結合区域２３に提供することができる。
【００６３】
クランプデバイス３０の板ばね３２の数は適切に選択することができる。２枚の板ばね３２のみを向かい合わせにディスク３１に位置決めすることができる。あるいは、第１の例示的実施形態で説明したようにより多数の板ばね３２を提供することもできる。
【００６４】
第２の例示的実施形態の１つの修正形態では、結合区域２５も、固定要素として隆起部（図示せず）を具備することができ、この隆起部は、クランプデバイス４０のディスク４１の穴の中に突出する。複数の隆起部を設けることもできる。
【００６５】
クランプデバイス４０の星形部分４２の頂点の数は適切に選択することができる。さらに、穴４１の形状も適切に選択することができる。
【００６６】
また、クランプデバイス３０は、金属ではなく、合成材料から形成することもできる。さらに、クランプデバイス４０も、金属ではなく、合成材料から選択することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱可能なハウジングカバー（１２）を有するハウジング（１０）内に着脱可能に設置するためのエアフィルタ要素（２０）であって、
フィルタ媒体（２１）が配設された管状支持構造（２２）を具備し、該支持構造（２２）の１つの前端面には結合区域（２３；２５）が設けられ、
前記結合区域（２３；２５）が、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向でハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）の間で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持するためのクランプデバイス（３０；４０）と結合されるように設計され、
前記結合区域（２３；２５）が、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）内に着脱可能に設置されるときに、前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止する固定要素（２４）を備えるエアフィルタ要素（２０）。
【請求項２】
前記結合区域（２３；２５）および／または前記固定要素（２４）の形状が、前記クランプデバイス（３０；４０）の形状に適合される請求項１に記載のエアフィルタ要素。
【請求項３】
前記結合区域（２３）が、固定要素として隆起部（２４）を具備し、前記隆起部（２４）の間に、前記クランプデバイス（３０）の１枚の板ばね（３２）をそれぞれ収容することができ、前記クランプデバイス（３０）が、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばね（３２）を有し、前記板ばね（３２）が、ディスク（２１）の外周に配設される請求項１または２に記載のエアフィルタ要素。
【請求項４】
前記結合区域（２３）が、固定要素として、半径方向に延在する凹部を具備し、前記凹部内に、前記クランプデバイス（３０）の１枚の板ばね（３２）をそれぞれ収容することができ、前記クランプデバイス（３０）が、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばね（３２）を有し、前記板ばね（３２）が、ディスク（２１）の外周に配設される請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
【請求項５】
前記結合区域（２５）が湾曲したディスクを備え、前記湾曲したディスクが、前記支持構造（２２）の端面に対して外方向に湾曲される請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
【請求項６】
前記結合区域（２３）が、固定要素として隆起部を具備し、前記隆起部を、皿ばねを備える前記クランプデバイス（４０）のディスク（４１）の穴（４２）に収容することができる請求項５に記載のエアフィルタ要素。
【請求項７】
ハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）との間でエアフィルタ要素（２０）を挟持するように設計されたクランプデバイス（３０；４０）が、前記結合区域（２３）ではなく、前記フィルタ要素の前端部、特に前記エアフィルタ要素（２０）の管状支持構造（２２）の端面に提供され、前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持するために、前記ハウジングカバー（１２）の結合区域（２３；２５）と結合することができるように設計され、前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記結合区域（２３；２５）の固定要素（２４；２５）と協働して、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）内に着脱可能に設置されるときに前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記フィルタ要素（２０）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止する請求項１に記載のエアフィルタ要素。
【請求項８】
着脱可能に設置可能な空気を濾過するためのエアフィルタ要素（２０）用のハウジング（１０）であって、
着脱可能なハウジングカバー（１２）と、ハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）との間で前記エアフィルタ要素（２９）を挟持するように設計されたクランプデバイス（３０；４０）とを備え、
前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持するために、前記エアフィルタ要素（２０）の管状支持構造（２２）の端面に設けられた前記エアフィルタ要素（２０）の結合区域（２３；２５）と結合することができるように設計され、
前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記結合区域（２３；２５）の固定要素（２４；２５）と協働して、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）内に着脱可能に設置されるときに前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止するハウジング（１０）。
【請求項９】
前記クランプデバイス（３０；４０）の形状が、前記固定要素（２４；２５）の形状に適合される請求項８に記載のハウジング。
【請求項１０】
クランプデバイス（３０）がディスク（３１）を有し、前記ディスク（３１）の外周に、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばね（３２）が配設される請求項８または９に記載のハウジング。
【請求項１１】
前記クランプデバイス（４０）が皿ばねを備える請求項８または９に記載のハウジング。
【請求項１２】
前記クランプデバイス（３０；４０）が少なくとも部分的に金属から形成される請求項８〜１１のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項１３】
前記ハウジングカバー（１２）に、前記クランプデバイス（３０；４０）ではなく結合区域（２３；２５）が設けられて、フィルタ要素に提供されたクランプデバイス（３０；４０）と結合して、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向でハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）の間で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持し、前記結合区域（２３；２５）が、固定要素（２４）を備え、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）に着脱可能に設置されるときに前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止する請求項８に記載のハウジング。
【請求項１４】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載のハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）に挿入された請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素（２０）とを備えるフィルタアセンブリ（１）。
【請求項１５】
特に請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素（２０）を、特に請求項７〜１１のいずれか一項に記載のハウジング（１０）に取り付けるための方法であって、第１のステップで、前記フィルタ要素が第１のハウジング構成要素に挿入され、第２のステップで、前記ハウジングが第２のハウジング構成要素（１２）、例えばカバーによって閉じられ、前記第２のハウジング要素が前記第１のハウジング要素と接続され、クランプデバイス（３０）が、前記第２のハウジング構成要素（１２）と前記フィルタ要素（２０）の間に挟持され、それにより前記クランプデバイス（３０）が、シール座部の方向で前記フィルタ要素を挟持する方法。
【請求項１６】
特に請求項７〜１１のいずれか一項に記載のハウジング（１０）において、特に請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素（２０）を交換するための方法であって、前記ハウジングが開かれ、フィルタ要素が取り外され、最後に、請求項１３に記載の方法に従ってフィルタ要素が設置される方法。
【請求項１】
着脱可能なハウジングカバー（１２）を有するハウジング（１０）内に着脱可能に設置するためのエアフィルタ要素（２０）であって、
フィルタ媒体（２１）が配設された管状支持構造（２２）を具備し、該支持構造（２２）の１つの前端面には結合区域（２３；２５）が設けられ、
前記結合区域（２３；２５）が、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向でハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）の間で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持するためのクランプデバイス（３０；４０）と結合されるように設計され、
前記結合区域（２３；２５）が、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）内に着脱可能に設置されるときに、前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止する固定要素（２４）を備えるエアフィルタ要素（２０）。
【請求項２】
前記結合区域（２３；２５）および／または前記固定要素（２４）の形状が、前記クランプデバイス（３０；４０）の形状に適合される請求項１に記載のエアフィルタ要素。
【請求項３】
前記結合区域（２３）が、固定要素として隆起部（２４）を具備し、前記隆起部（２４）の間に、前記クランプデバイス（３０）の１枚の板ばね（３２）をそれぞれ収容することができ、前記クランプデバイス（３０）が、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばね（３２）を有し、前記板ばね（３２）が、ディスク（２１）の外周に配設される請求項１または２に記載のエアフィルタ要素。
【請求項４】
前記結合区域（２３）が、固定要素として、半径方向に延在する凹部を具備し、前記凹部内に、前記クランプデバイス（３０）の１枚の板ばね（３２）をそれぞれ収容することができ、前記クランプデバイス（３０）が、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばね（３２）を有し、前記板ばね（３２）が、ディスク（２１）の外周に配設される請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
【請求項５】
前記結合区域（２５）が湾曲したディスクを備え、前記湾曲したディスクが、前記支持構造（２２）の端面に対して外方向に湾曲される請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素。
【請求項６】
前記結合区域（２３）が、固定要素として隆起部を具備し、前記隆起部を、皿ばねを備える前記クランプデバイス（４０）のディスク（４１）の穴（４２）に収容することができる請求項５に記載のエアフィルタ要素。
【請求項７】
ハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）との間でエアフィルタ要素（２０）を挟持するように設計されたクランプデバイス（３０；４０）が、前記結合区域（２３）ではなく、前記フィルタ要素の前端部、特に前記エアフィルタ要素（２０）の管状支持構造（２２）の端面に提供され、前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持するために、前記ハウジングカバー（１２）の結合区域（２３；２５）と結合することができるように設計され、前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記結合区域（２３；２５）の固定要素（２４；２５）と協働して、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）内に着脱可能に設置されるときに前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記フィルタ要素（２０）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止する請求項１に記載のエアフィルタ要素。
【請求項８】
着脱可能に設置可能な空気を濾過するためのエアフィルタ要素（２０）用のハウジング（１０）であって、
着脱可能なハウジングカバー（１２）と、ハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）との間で前記エアフィルタ要素（２９）を挟持するように設計されたクランプデバイス（３０；４０）とを備え、
前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持するために、前記エアフィルタ要素（２０）の管状支持構造（２２）の端面に設けられた前記エアフィルタ要素（２０）の結合区域（２３；２５）と結合することができるように設計され、
前記クランプデバイス（３０；４０）が、前記結合区域（２３；２５）の固定要素（２４；２５）と協働して、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）内に着脱可能に設置されるときに前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止するハウジング（１０）。
【請求項９】
前記クランプデバイス（３０；４０）の形状が、前記固定要素（２４；２５）の形状に適合される請求項８に記載のハウジング。
【請求項１０】
クランプデバイス（３０）がディスク（３１）を有し、前記ディスク（３１）の外周に、対を成して向かい合う少なくとも２枚の板ばね（３２）が配設される請求項８または９に記載のハウジング。
【請求項１１】
前記クランプデバイス（４０）が皿ばねを備える請求項８または９に記載のハウジング。
【請求項１２】
前記クランプデバイス（３０；４０）が少なくとも部分的に金属から形成される請求項８〜１１のいずれか一項に記載のハウジング。
【請求項１３】
前記ハウジングカバー（１２）に、前記クランプデバイス（３０；４０）ではなく結合区域（２３；２５）が設けられて、フィルタ要素に提供されたクランプデバイス（３０；４０）と結合して、前記管状支持構造（２２）の長手方向軸の方向でハウジング本体（１１）と前記ハウジングカバー（１２）の間で前記エアフィルタ要素（２０）を挟持し、前記結合区域（２３；２５）が、固定要素（２４）を備え、前記エアフィルタ要素（２０）が前記ハウジング（１０）に着脱可能に設置されるときに前記クランプデバイス（３０；４０）に対する前記結合区域（２３；２５）および／または前記支持構造（２２）の回転を阻止する請求項８に記載のハウジング。
【請求項１４】
請求項８〜１２のいずれか一項に記載のハウジング（１０）と、前記ハウジング（１０）に挿入された請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素（２０）とを備えるフィルタアセンブリ（１）。
【請求項１５】
特に請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素（２０）を、特に請求項７〜１１のいずれか一項に記載のハウジング（１０）に取り付けるための方法であって、第１のステップで、前記フィルタ要素が第１のハウジング構成要素に挿入され、第２のステップで、前記ハウジングが第２のハウジング構成要素（１２）、例えばカバーによって閉じられ、前記第２のハウジング要素が前記第１のハウジング要素と接続され、クランプデバイス（３０）が、前記第２のハウジング構成要素（１２）と前記フィルタ要素（２０）の間に挟持され、それにより前記クランプデバイス（３０）が、シール座部の方向で前記フィルタ要素を挟持する方法。
【請求項１６】
特に請求項７〜１１のいずれか一項に記載のハウジング（１０）において、特に請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアフィルタ要素（２０）を交換するための方法であって、前記ハウジングが開かれ、フィルタ要素が取り外され、最後に、請求項１３に記載の方法に従ってフィルタ要素が設置される方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−７４２（Ｐ２０１３−７４２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１３４０６９（Ｐ２０１２−１３４０６９）
【出願日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【出願人】（５０５２２９８６３）マン ウント フンメル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (86)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３４０６９（Ｐ２０１２−１３４０６９）
【出願日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【出願人】（５０５２２９８６３）マン ウント フンメル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (86)
【Ｆターム（参考）】
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