JP3298647B2 - ディスク - Google Patents

ディスク

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディスク、特に請求項１のプリアンブルによ
るフィルムタインサートのフロントディスクに関するも
のである。
上に述べたタイプのディスクはDE 44 16 577 A1のフ
ィルタインサートの一部として知られている。この資料
の図６はその開口部に隣接した領域が少しずつ厚みを帯
びており、この厚みを帯びた領域でシールリングと熱的
に溶着されたディスクが開示されている。この溶着部は
厚みを帯びた領域の表面のほぼ全体を横切って開口部領
域の半径方向内側に向けて延びており、シールリングは
突出しており、ディスクを接続片上に押し込むと圧縮さ
れてひっくり返され、それによって必要な密封効果が得
られるようになっている。
この公知のディスクとシールリングの組み合わせを用
いると、さほどの努力を要しないで十分に安全なシール
リングを達成することができるが、実際の操作では、安
全なシールリングを確実に行うようにするために製造中
に比較的小さな誤差を守らねばならないと同時に、他方
で接続片にディスクをあまり強く押しつけないようにす
ることが必要であることがわかっており、さらにディス
クとシールリングを接続する特に溶接プロセスをできる
だけ速く行ってディスクをより経済的に製造することが
望ましいこととなっているが、このようなことを達成す
ることができるものはまだ提案されていない。そこで本
発明は、このような課題を達成することのできるディス
クを提案することを目的とするものである。
そのため本発明は、このような目的を達成するため
に、前記のような公知のディスクにおいて、ディスクの
開口部の回りに半径方向に間隔を置いて継続的に配置さ
れた溶接肉厚部が一体的に形成されている。
本発明に係るディスクによれば、いくつかの利点が達
成される。一方では製造中の誤差に対する要求を緩和し
つつより改良されたシーリング効果が得られると同時
に、他方で必要とされる溶接時間を減らすことによって
より迅速にディスクを製造することが可能になる。また
シーリングに役立つシールリング材の半径方向内側の領
域が半径方向に圧縮するために、ディスクとは無関係に
より大きな半径方向領域を横断して動くことができる。
本発明の構成によって、特に溶接肉厚部を開口部から半
径方向外側に離すことで、シールリングのための空間的
に限定された圧縮領域が提供され、ディスクの半径方向
で見た場合に、シールリングがその厚みを帯びた部分
（以下肉厚部という）に取り付けられた冒頭に述べた資
料による最新のディスクであるので、その圧縮領域はか
なり大きな拡張部分を有している。ディスクの半径方向
でのこの圧縮部分の拡大はディスクの対応接続片への押
し込み、引き離しを比較的容易にすると同時に、接続片
とその開口部領域のディスクとの間の動きやすさを阻害
するようなシールリングのウェッジングを発生させずに
必要なシーリングが確実に実行される。ディスクとシー
ルリングとの間の溶接接続の領域がシールリングの内側
端部からかなり離れているにもかかわらず、リングが信
頼できる程度に密封するのは驚きである。溶接接続が上
側の領域に限定されているので、形状安定性が比較的低
いプラスチック材フルールやフェルトがシールリング材
として用いられるが、半径方向へのシールリングの圧縮
のために設けられる圧縮領域が正確に決められる。本発
明におけるよる肉厚部によれば、その高さが比較的低い
ので、接続片とディスクとの間のシーリング効果がディ
スクの上記接続片への押し込み方向とは無関係に一層確
実に達成される。シールリングの半径方向内側の領域の
フラッピングと、接続片の外周とディスクの内周との間
の必要なシーリング効果を達成するためのウェッジング
とはもはや不必要である。
本発明ディスクの１実施形態において、開口部に面し
た肉厚部がディスクの平面に対して垂直方向に延びてい
る。肉厚部がこういう形状をしているので、その半径方
向での圧縮によるシールリングに対するその支承効果が
高さとは無関係に一定に保たれる。ディスクを射出成型
部品として製造する場合は非常に軽度に変形する傾斜部
分を設けても良い。
ディスクの肉厚部の好ましい断面は矩形である。この
形状の場合、ディスクのためにできるだけ少なく素材を
使うだけで肉厚部の上側に比較的大きな表面が得られ、
その上側がシールリングとの溶接に役立つ。
さらに、肉厚部の幅ｗがディスクの半径方向で見た場
合にシールリングの幅Ｗの15〜45％の範囲であることが
好ましい。それによって、溶接を行うためにシールリン
グとディスクとの間に十分に大きな接触面積が得られ、
同時に、シールリングの半径方向に圧縮される部分が半
径方向で十分な大きさを保つことができる。
さらにシールリングは、肉厚部に対してシールリング
の突き出しが半径方向外側より半径方向内側で大きくな
るようにディスクに溶接される。この方式で、シーリン
グ効果をもたらすシールリングの半径方向内側の部分が
比較的大きくなり、肉厚部を越えて半径方向外側に突き
出たシールリングの部分がシールリングの側の誤差のバ
ランスをとることと、シールリングを溶接作業前に肉厚
部上に置いた場合の不正確さに対するバランスを図るた
めだけに機能する。シールリングの半径方向外側に突き
出た部分はシールリング効果には寄与しない。ディスク
を接続片に押し込んだ場合にシールリングの半径方向内
側の領域の部分の望ましくないウェッジング（くさび効
果）を抑えるために、ディスクは開口部を形成する内周
に丸みを帯びた又は傾斜した部分を含み、その丸みを帯
びた又は傾斜した部分は溶接部分を含む側から始まって
いる。それによって、ディスクが接続片にあまり強く締
めつけられないようにしている。これは、ディスクが、
フィルタハウジングのふたの部分へのはめこみ接続によ
ってフィルタ保守のためにそのハウジングから引き出さ
れるフィルタインサートの一部を形成している場合に特
に重要である。
さらに、本発明では、シールリングの断面が力を加え
られておらず、溶接されていない状態では少なくとも半
径方向の幅Ｗの20％に相当する軸方向の高さｈを持つよ
うになっている。シールリングのこうした寸法によっ
て、特にシールリングの半径方向の内側の部分をひっく
り返して圧縮することによってシーリング効果が得られ
ると同時に、シールリングの半径方向内側の望ましくな
い折り返し及びウェッジングが防がれるようになってい
る。
周方向で見た場合の肉厚部は、一体的に形成されるの
ではなく、いくつかの肉厚部を並べることによって形成
することもできる。そのように並べられた肉厚部を有す
るディスクの実施形態は、そのディスクが射出成型工程
で熱可塑性材料を用いて製造される場合には特に実際的
である。肉厚部を相互にわずかな間隔を置いて切り離さ
れたいくつかの肉厚部に分けることで、射出成型工程後
にプラスチック材料を冷却する場合に起きるようなディ
スクの変形を回避することができる。この方法の場合、
ディスクの正確な寸法が保証される。肉厚部の分割はシ
ーリングの機能とシールリングの支承には悪影響を及ぼ
さない。
以下に本発明の１つの実施形態を図面を参照して説明
する。図１はシールリングを有するディスクの接続片に
押し込む前の状態を示す部分断面図であり、図２は図１
の状態で接続片に押し込まれた後を図１のディスクを示
しており、図３は図２とは逆の方向で接続片に押し込ま
れた後のディスクを示す部分断面図である。
図１はその右下側部分にディスク１以外にフィルタ本
体14を包む図示されていないフィルタインサートの一部
であるディスクの一部を示している。このフィルタ本体
14はディスクから下方に延びており、好ましくは熱溶接
でシーリング状態でディスク１に接続されている。別の
ディスクが、フィルタインサートと共通の方法で（図示
せず）フィルタ本体14の他端に接続されている。
ディスク１はその中央部に開口部10を有しており、開
口部10とディスク１は縦方向中心軸100に対して回転対
称の関係にある。
ディスク１の図面で上側を向いたフィルタ本体14とは
反対の方向の平坦な側で、肉厚部13が上側を向いてお
り、矩形断面を有し、肉厚部13が残りのディスク１と一
体化されている。この肉厚部13を組み込んだこのディス
ク１は、好ましくは例えばポリアミドなどの熱可塑性の
射出成型部品である。肉厚部13はディスク１の周方向で
一続きであってもよく、また別の形状として、ディスク
１の周方向で見た場合に、その肉厚肉部13が短い断続部
分で切り離された複数の１列に並んだ肉厚部13で構成さ
れていてもよい。これらの断続部分は射出成型工程後の
冷却時のディスク１の変形をなくしてくれる。さらに、
シールリング２がディスク１に取り付けられるが、肉厚
部13の上側の領域でのシールリング２とディスク１との
間の接続は熱溶接部21を熱溶接することによってによっ
て行われる。シールリング２は矩形の断面を持つ平たい
環状リングの形状をしており、肉厚部13との関係で見
て、半径方向内側（図面で左側への）の突起部は半径方
向外側（図面で右側向き）の突起部より大きくなってい
る。
さらに図１は肉厚部13が半径方向外側にずれており、
ディスク１の開口部10を取り巻くように配置されている
様子を示している。開口部10の肉厚部13の半径方向内向
きのディスク１の上側からの移行部分に、ディスク１の
下側平坦部分側にほぼ延びている傾斜部12内部に下向き
に続いた丸みを帯びた部分がある。
図１の左上側部分で、円錐形取り入れ傾斜部30を含む
接続片３の下側部分が見えている。ディスク１、又は関
連するフィルタインサートはそれぞれこの接続片３に、
矢印29の方向で押し込むことができる。
図２はディスクを接続片３に押し込んだ後のディスク
１とそのシールリング２の状態を示している。円錐形端
部30を有する接続片３は開口部10を通じてフィルタ本体
14の内側に突き出ている。接続片３の外周とディスク１
との間のシールリング２は上に述べた部分間の空隙を通
じて媒体が入り込むのを防ぐための密封材としての役割
を果たしている。この媒体とは例えば内燃機関のための
燃料やオイルなどである。
図２に示されるように、接続片３と肉厚部13との間の
領域のシールリング２は圧縮され、その状態が図では点
の密度を高くした部分で示されている。さらに、シール
リング２は押し込み動作で一定程度変形され、特にその
半径方向内周部分でずれが発生する。そこで、シールリ
ング２の一部が肉厚部13の下側のディスク１の内周と接
続片３の外周との間の環状ギャップに入り込み、この場
合シールリング２の素材は圧縮されず、従って、密封効
果には寄与しない。これは図では点密度の低い部分で示
されている。密封効果は圧縮領域23によって達成され、
この圧縮領域23は半径方向外側にひっくり返し、シール
リング２の素材を肉厚部13の高さで圧縮することによっ
て得られる。
図３で、ディスク１又は関連フィルタインサートの適
用例をそれぞれ示しており、この場合、ディスク１とシ
ールリング２の接続片３への押し込みは、図１及び図２
と比較して矢印29′に示される反対方向で達成される。
ここで、ディスク１はシールリング２と共に、接続片３
の円錐形端部30が開口部10を通じて底部から上向きに突
き出るように動かされる。図３から明らかなように、シ
ールリング２の半径方向内側部分はこれによって一定程
度上側にずらされるが、同時にまたディスク１をシール
リング２と共にこのように適用することで、シールリン
グ２によってディスク１と接続片３との間の確実な密封
が行われる。この場合、接続片３の面した肉厚部13の側
面と接続片３の外周との間の、シールリング２の半径方
向内側の部分が半径方向で圧縮されて、媒体に対して密
封効果を有する圧縮領域23を形成する。ディスク１と肉
厚部13はそれに溶接されるシールリング２と共に図１及
び図２の構造と同じである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 29/11 B01D 46/24 B01D 46/52

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シールリング（２）が設けられた開口部
    （10）を有するディスク、特にフィルタインサート用の
    フロントディスクにおいて、開口部（10）がディスク
    （１）を接続片（３）に密封方式で接続片（３）に押し
    込むことを可能にしており、ディスク（１）が熱可塑性
    材料でできていて、その平面から突き出た一体的に形成
    された環状の肉厚部（13）を有し、プラスチック材フリ
    ース又はフェルトからなるシールリング（２）が設けら
    れ、このシールリング（２）は、熱溶接部（21）によっ
    てディスク（１）の平らな頂面に取り付けられ、熱溶接
    部（21）は開口部（10）とは半径方向で間隔を置いて設
    けられており、肉厚部（13）の高さは力を加えられない
    場合のシールリング（２）の高さの少なくとも1/3はあ
    り、さらに熱溶接部（21）は、肉厚部（13）の上側の領
    域だけに限定されており、ディスク（１）が接続片
    （３）に押し込まれた場合に、シールリング（２）が接
    続片（３）と肉厚部（13）との間の領域で圧縮され、シ
    ールリング（２）の材料が半径方向外側にひっくり返さ
    れて圧縮されることによってつくりだされる圧縮領域
    （23）によってシールリング効果が達成されることを特
    徴とするディスク。
  2. 【請求項２】肉厚部（13）の開口部（10）に面した側面
    がディスク（１）の平面に対して垂直方向に延びている
    請求項１のディスク。
  3. 【請求項３】肉厚部（13）の断面が矩形である請求項１
    又は２のディスク。
  4. 【請求項４】肉厚部（13）の幅がディスク（１）の半径
    方向で見てシールリング（２）の幅の15〜45％の範囲で
    ある請求項１ないし３のいずれか１項によるディスク。
  5. 【請求項５】シールリング（２）が、肉厚部（13）に対
    してシールリング（２）の突起が半径方向外側より半径
    方向内側で大きくなっている請求項１ないし４のいずれ
    か１項によるディスク。
  6. 【請求項６】開口部を形成する内周に丸み部分（11）又
    は傾斜部（13）を有し、その丸み部分（11）又は傾斜部
    （12）が溶接部（21）を含む側から始まっている請求項
    １ないし５のいずれか１項によるディスク。
  7. 【請求項７】シールリング（２）の断面が力が加えられ
    ず溶接されていない状態で、その半径方向の幅の少なく
    とも20％に相当する軸方向の高さを有している請求項１
    ないし６のいずれか１項によるディスク。
  8. 【請求項８】周方向で見た場合に、肉厚部（13）が一列
    に並んだ複数の肉厚部（13）で形成されている請求項１
    ないし７のいずれか１項によるディスク。
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