(57)【要約】  カバーとフィルタエレメントが、カバーの内側表面とフィルタエレメントの外側の半径方向周囲との間の係合により回転防止されるとともに、ハウジングボディーと着脱可能なカバーおよびフィルタエレメントを有するエアクリーナが提供される。フィルタエレメントは1組の端部キャップと、濾過媒体および濾過媒体を取り囲む外側壁が非円形である端部キャップを含む。フィルタエレメントをハウジングに装着する方法は、フィルタエレメントとハウジングボディーの間で回転防止を図るためにカバーの内側表面とフィルタエレメントの外側の半径方向周囲を係合させるようにカバーを指向することを含む。
2009504984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口したフィルタ内部(60)を画定する濾過媒体(58)の管状延設部と、前記濾過媒体の管状延設部に固定され、開口した前記フィルタ内部に連通する開口部(74)を画定した第1の端部キャップ(54)と、前記第1の端部キャップの反対側で前記濾過媒体の管状延設部に固定され、そこを通過する開口を有しない閉じた端部キャップである第2の端部キャップ(56)と、を備えたフィルタエレメント(14、214)であって、
前記第2の端部キャップ(56)は、前記濾過媒体(58、258)の管状延設部を取り囲む外側壁(76、276)を含み、前記外側壁（76、276)は、非円形形状であることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
前記外側壁(76、276)は、少なくとも一つの頂点(80、280)を画定する請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記外側壁(76、276)は、複数の頂点(80、280)を画定する請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記外側壁(276)は、そこから突出した少なくとも1本のリブ部(300)を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記外側壁(276)は、そこから突出した多くのリブ部(300)を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
前記外側壁(276)は、複数個の第1のリブ部(300)を含み、前記リブ部(300)の数量は複数個の頂点(280)の数量より少なく、それぞれの前記第1のリブ部(300)は、前記複数個の頂点(280)の夫々と揃っている請求項３に記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
前記外側壁(76、276)は、多角形の形状である請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
前記外側壁(76、276)は、正多角形の形状である請求項７に記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
(a)  前記外側壁(76、276)は、第1の部分(90)と、前記第1の部分から延設される第２の部分(72)とを有し、
(i)  前記第1の部分(90)は、非円形を有し、
(ii) 前記第２部分(92)は、円形を有する、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項１０】
前記第2の端部キャップ(56)は、前記フィルタ内部(60)内に突出される閉塞した凹部(108)を形成した中央領域(106)を有する軸方向部分(104)と、前記中央領域(106)から軸方向に延設される凸部（112）と、を含む請求項１乃至９のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項１１】
(a)  前記第1の端部キャップ(54)は、シール部分(72)を画定し、前記シール部分は前記開口内において半径方向に延設され、
(b)  前記媒体(58、258)の管状延設部は、ひだ付けされた媒体(62)の筒状延設部であり、
(c)  前記フィルタエレメントは、ひだ付けされた媒体の筒状延設部を間に設けた内側内側ライナ(64)と、外側ライナー(66)とを含む、
請求項１乃至１０のいずれか1項に記載のフィルタエレメント。
【請求項１２】
ハウジングボディー(16)と、カバー内側表面(84)を有し、着脱可能なカバー(18、218)と、前記ハウジングボディーで動作可能に取り付けられ、外側の半径周囲部(78)を有するるフィルタエレメント(14、214)とを具備し、前記カバーは前記ハウジングボディー及び前記フィルタエレメントの上に取り付けられるエアクリーナ(10)であって、
前記カバー(18、28)と前記フィルタエレメント(14、214)は、前記内部表面(84、284)と前記外側の半径周囲部(78)との係合により互いに回転方向に干渉されることを特徴とするエアクリーナ。
【請求項１３】
(a)  前記フィルタエレメント(14、214)の前記外側の半径周囲部(78)は、非円形であり、
(b)  前記カバー内側表面(84、284)は、非円形である請求項１２に記載のエアクリーナ。
【請求項１４】
(a)  前記フィルタエレメント(14、214)は、
(i)  開口したフィルタ内部(60)を画定する濾過媒体(58、258)の管状延設部と、
(ii)  前記濾過媒体の管状延設部に固定される第1の端部キャップ(54)と、
（ii)  前記第1の端部キャップの反対側で濾過媒体の管状延設部に固定される第2の端部キャップ(56)と、を含み、
(A)  前記第2の端部キャップ(56)は、それを通過する開口を有しない閉鎖型のキャップであり、
(B)  前記濾過媒体(58)の管状延設部を取り囲む外側壁(76、276)を含み、
(C)  前記外側壁(76、276)は、非円形の外側の半径周囲部を画定する請求項１３に記載のエアクリーナ。
【請求項１５】
(a)  前記第1の端部キャップ（54）は、
(i)  開口したフィルタ内部(60)と連通した開口部(74)と、
(ii) シール部(72)とを画定し、
（A)前記シール部分(72)は、前記開口部（74）の内部に半径方向に延設され、前記ハウジングボディー(16)とともに半径方向シール部(70)を形成する請求項１４に記載のエアクリーナ。
【請求項１６】
(a)  前記第2の端部キャップ(56)の前記外側壁(76、276)は、複数の頂点(80、280)を画定し、
(b)  カバー内側表面(84、284)は、複数の頂点(86、286)を画定する請求項１４に記載のエアクリーナ。
【請求項１７】
前記カバー内側表面(284)は、前記内側表面(284)中の複数個の頂点(286)の内の少なくとも一つのと揃う、少なくとも一つのガス抜きスロット(302)を画定する請求項１６に記載のエアクリーナ。
【請求項１８】
前記カバー内側表面(284)は、複数個のガス抜きスロット(302)を画定し、各ガス抜きスロットは、前記カバーの内部表面(284)中の複数個の頂点(286)の内の一つと揃えられる請求項１６に記載のエアクリーナ。
【請求項１９】
(a)  前記第2の端部キャップ(56)の外側壁(276)は、複数個の第1のリブ部(300)を含み、前記複数個の第1の複数個のリブ部(300)の数量は、前記第2の端部キャップ(56)の前記外側壁(276)の上の複数個の頂点(280)の数量よりも少なく、前記各リブ部(300)は、前記第2の端部キャップ(56)の前記外側壁(276)上の複数個の前記各頂点(280)に揃えられ、
(b)  前記各リブ部(300)は、前記カバーの内部表面(284)内の各ガス抜きスロット(302)で受け入れられる請求項１８に記載のエアクリーナ。
【請求項２０】
(a)  前記第2の端部キャップ(56)の前記外側壁(76、276)は、正多角形を画定し、
(b)  前記カバー内側表面(84、284)は、正多角形を画定する請求項１６乃至1９のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
【請求項２１】
(a)  前記第2の端部キャップ(56)は、軸方向部分（104)を有し、前記軸方向部分は、
(i)  開口した前記フィルタ内部(60)に突出した閉塞した凹部(108)を備える中央領域(106)と、
(ii)   前記中央領域(106)から軸方向に延設する凸部(112)と、を備え、
(b)  カバー(18、218)は、前記第2の端部キャップ(56)の閉塞した前記凹部(108)に突出する突起(116)を含む請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
【請求項２２】
前記カバー(18、218)は、前記第2の端部キャップ(56)の前記凸部(112)を受け入れるように配置される凹部(118)を画定した請求項２１に記載のエアクリーナ。
【請求項２３】
前記フィルタエレメント(14、214)の内部(60)に配置されるフィルタエレメント(32)をさらに備えた請求項１２乃至２２のいずれか１項に記載のエアクリーナ。
【請求項２４】
フィルタエレメント(14、214)をハウジング(12)に装着する方法において、
前記ハウジングは、ハウジングボディー(16)と着脱可能のカバー(18、２18)とを含み、前記カバーは内側表面(84、284)を有し、前記フィルタエレメントは外側の半径方向周囲(78)を有し、前記ハウジングボディーに前記フィルタエレメントを動作可能に指向し、前記フィルタエレメントと前記ハウジングボディーの上に前記カバーを配置する方法であって、
前記フィルタエレメント(14、214)と前記ハウジングボディー(16)の上に前記カバー(18、２18)を指向させる工程は、前記カバーと前記フィルタエレメントとが互いに回転する関係となるように前記内側表面(84、284)と前記半径方向周囲(78)とを係合させることを含む方法。
【請求項２５】
前記ハウジングボディー(16)に前記フィルタエレメント(14、214)を動作可能に指向する前記工程は、前記フィルタエレメント(14、214)と前記ハウジングボディー(16)との間で半径方向シール(70)を形成することを含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記カバーと前記フィルタエレメントとが互いに回転する関係となるように前記内側表面(84、284)と前記半径方向周囲(78)とを係合させる前記工程は、フィルタエレメント(14、214)の正多角形の外側壁(76、276)を有する端部キャップ(56)を、カバー内側表面(84、284)に対して係合させることを含み、前記内側表面(84、284)もまた正多角形である請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記カバーと前記フィルタエレメントとが互いに回転する関係となるように前記内側表面(84、284)と前記半径方向周囲(78)とを係合させる工程は、外側壁(276)から突出されるリブ部(300)を有するフィルタエレメント(214)上の端部キャップ（56）を、前記リブ部(300)を受け入れる多角形形状とガス抜きスロット（302）とを有するカバーの内側表面（284）に対して係合することを含む請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングとフィルタエレメントを含むエアクリーナに関する。特に、本発明は、エンジンへの吸気を濾過する際に使用されるエアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願についての説明
本出願は、国際特許出願として米国を除いたすべての国を指定し、出願人をドナルドソン  カンパニー、インコーポレイティドとし、クーロンボークス、ポール  アールとデウィット、ヨハン、ジーとヴランケン、トム、グの全てベルギー国を発明者として2006年8月15日に出願されたものであり、2005年8月16日に出願された欧州特許出願番号第05107531.5号の優先件を主張する。
【０００３】
一般に、内燃式エンジンにより作動する機械、乗り物、または他の設備によれば、エンジンへの吸気を濾過するための濾過システムが必要となる。このような濾過を行う構造は、一般的に「エアクリーナ」と呼ばれており、エンジンに吸引される空気中からダストと他の成分を分離するように通常配置される。エアクリーナは、ハウジングと置換可能なフィルタエレメント構造を通常含む。エアクリーナは、フィルタエレメントを取り除き、取り替えられるように通常設計される。空気圧縮機システムでは、エンジンへの吸気及び圧縮空気タンクへの吸気を行うために濾過が必要となるので、二系統の空気流路が通常含まれる。エアクリーナは、これらのシステムにもまた好適である。
【０００４】
時として、エアクリーナは、かなりの振動環境下に曝される。例えば、エアクリーナは高速道路用トラックで使用され、トラックと道路の間の接触により振動が引き起こされる。このような振動は、オフロード車ではさらに悪化する。多くの要因の組合せによりエアクリーナの振動がさらに加速される。
【特許文献１】米国特許第6652614号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
振動下では、フィルタエレメントは、エアクリーナハウジング中で動くことになるであろう。また、時として、フィルタエレメントは、ハウジング中で回転するであろう。このようにハウジング中でフィルタエレメントが動くことは、フィルタエレメントとハウジングの間のシール状態が解除されるか、または別の状態で危険に曝される状態になることから、決して望ましいことではない。よって、このような問題を解決できるエアクリーナが必要となる。
【０００６】
本発明の一態様によれば、フィルタエレメントがハウジングに装着されたときに、フィルタエレメントの回転を防ぐ構造が提供される、1つの実施形態によれば、フィルタエレメントは、第1の端部キャップと第2の端部キャップを備え、第2の端部キャップは管状の濾過媒体の延設部分を取り囲む外側壁を含み、この外側壁は非円形である。
【０００７】
特定の好適な実施形態によれば、外側壁は少なくとも1つの頂点を画定する。他の実施形態によれば、外側壁は多くの頂点を画定する。また、いつかの実施形態によれば、外側壁は多角形の形状を備える。さらにまた、いくつかの実施形態によれば、外側壁は規則的な多角形の形状を備える。
【０００８】
1つの実施形態によれば、外側壁は、第1の部分とこの第1の部分から延設される第2の部分を有し、第1の部分は非円形の形状を有する。第2の部分は円形の形状である。
【０００９】
いくつかの実施形態によれば、第2の端部キャップは、閉塞した凹部が開口したフィルタ内部に突出する中央領域を有した軸方向部位と、中央領域から軸方向に延設される凸部を含む。
【００１０】
他の態様によれば、エアクリーナが提供される。このエアクリーナはハウジングボディーと、着脱可能なカバーを含み、フィルタエレメントはハウジングボディー内に動作可能に取り付けられる。このカバーとフィルタエレメントは、カバーの内側表面とフィルタエレメントの外側の半径方向の周囲との間での嵌合により、互いに回転可能に関わりあうことになる。
【００１１】
1つの実施形態によれば、フィルタエレメントの外側の半径方向の周囲は非円形であり、カバーの内側表面は非円形である。
【００１２】
1つの実施形態によれば、フィルタエレメントは第1の端部キャップと第2の端部キャップを備え、第1の端部キャップは開口部分と、ハウジングボディーと開口部分との間でシールを形成するように半径方向に延設されるシール部分とを備える。
【００１３】
1つの実施形態によれば、第2の端部キャップの外側壁は、多くの頂点を画定し、カバーの内側表面も多くの頂点を画定する。いくつかの実施形態によれば、端部キャップの外側壁は正多角形を画定し、カバーの内側表面も正多角形を画定する。
【００１４】
1つの実施形態では、第2の端部キャップは、閉塞した凹部が開口したフィルタ内部に突出する中央領域を有した軸方向部位と、中央領域から軸方向に延設される凸部とを含む。カバーは、第2の端部キャップの閉じた凹部に突出する凸部を含む。1つの実施形態では、カバーは第2の端部キャップの凸部を受け入れるように配置された凹部を画定する。
【００１５】
いくつかの実施形態によれば、カバーはフィルタエレメントの内部に配置される安全フィルタエレメントを含む。
【００１６】
別の態様によれば、フィルタエレメントをハウジング内に装着するための方法が提供される。この方法は、ハウジングボディー内にフィルタエレメントを動作可能に配置する工程と、フィルタエレメントとハウジングボディーの上にカバーを配置する工程とを含む。フィルタエレメントをカバーとハウジングボディーの上に配置する工程は、カバーの内側表面とフィルタエレメントの外側の半径方向の周囲を係合させて、互いに回転可能に干渉させる工程を含む。
【００１７】
いくつかの実施形態によれば、カバーの内側表面とフィルタエレメントの外側の半径方向の周囲を係合させて、互いに回転可能に干渉させる工程は、正多角形の形状の外側壁を有するフィルタエレメント上の端部キャップを、カバー内側の正多角形形を有する表面に係合させる工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図1において、エアクリーナ10が分解組立図として図示されている。図示されたエアクリーナ10は、ハウジング12と、脱着可能かつ取替え可能なフィルタエレメント14を含む。図示のものでは、ハウジング12はハウジングボディー16と脱着可能なカバー18を含む。カバー18は、点検整備のためにハウジングボディー16の内部へのアクセスを可能にする。図1に図示した一般的なタイプのエアクリーナ10によれば、一般的な点検整備作業として少なくとも1個の図示されるフィルタエレメント14をハウジング12から取り外し、清掃または新品に置き換えることが含まれる。
【００１９】
図示したハウジング12は、外側壁20と、空気入口22と、空気出口24とを含む。図示の実施形態によれば、入口22と出口24の双方がハウジングボディー16に設けられる。他の実施形態によれば、入口22か出口24の少なくとも1つをカバー18の一部とすることができる。通常の使用状態では、周囲または濾過前の空気は、入口22を介してエアクリーナ10の内部に入る。エアクリーナ10の内部では、空気中のダストを望ましいレベルまで除去するためにフィルタエレメント14を空気が通り抜ける。次に濾過後の空気は、エアクリーナ10から出口24を通り、適切なダクト構成または導管を介して関連するエンジン、コンプレッサー、または他のシステムの空気入口に向けられる。
【００２０】
図示した特定のエアクリーナ10は、樽形を構成する外側壁20か、一般に筒状の構成を備える。この特定の構成では、フィルタエレメント14によって定義される縦方向の中央軸を取り囲むように延設されることから出口24を軸方向の出口と記載できる。
【００２１】
一般に、カバー18は、ハウジングボディー16の開口端部26の上に合致される。図示される特定の構造では、カバー18は開口端部26の適所においてラッチ28によって固定される。図9は、ラッチ28を含むカバー18の1つの実施形態の側面図を図示している。
【００２２】
図3において、エアクリーナ10の一部を破断した断面図が図示されている。図3を参照して、ボディ−16がエアクリーナ10の内部30を画定する様子を見ることができる。このように図示された特定のエアクリーナ10の内部30の中にフィルタエレメント14が置かれ、空気が使用の間フィルタエレメント14の内部を流れることになる。また、この実施形態によれば、任意に設けられる二次的または安全目的の安全フィルタエレメント32が図示されている。
【００２３】
ここで、「フィルタエレメント」または「エレメント」とした事項は、フィルタエレメント14がダストの濾過(または、ダストの排除)機能を実行できるように、空気が内部30を通して入口22から出口24に向けられた状態で濾過する濾過媒体が脱着可能かつ取替え可能な部品の総称である。特に、記載しない場合において、事項の「フィルタエレメント」, 「エレメント」および「フィルタ」は、エアクリーナ10中で脱着可能かつ取替え可能な部品を意味する。望ましくは、適切な点検整備間隔で手で取り除かれ、取り替えられるフィルタエレメントとして構成される。
【００２４】
ここで、一般に「主要フィルタエレメント」とした事項は、ダストの大部分がエアクリーナの使用の間に除去されるように構成されたフィルタエレメントを意味する。また、2つのフィルタエレメントを有する典型的なシステムでは、主要フィルタエレメントは、典型的な組立体において安全フィルタエレメントの上流に配置される。ここで、「上流」とした事項は、空気が入口22から出口24まで移動されるときに、フィルタエレメントのシール部分と、エアクリーナ構成およびその配置位置のために、空気が安全フィルタエレメントを通り抜ける前に、主要フィルタエレメントを通り抜けなければならないことを意味する。よって、「安全フィルタエレメント」は、主要フィルタエレメントの下流のフィルタエレメントを示す。
【００２５】
図3に図示される安全フィルタエレメント32は、開口したフィルタ内部36を画定する筒状の濾過媒体34の延設部分を含む。この濾過媒体34は開端キャップ38と閉鎖型のキャップ40の間で延設される。この安全フィルタエレメント32で使用される濾過媒体34は、適切に設計されるエアクリーナ10に基づき決定されるひだ付き媒体、フェルト体またはあらゆるタイプの媒体が使用可能である。
【００２６】
この安全フィルタエレメント32は、ハウジング12の中に動作可能にシールされて装着され、使用期間経過後に取り除かれ新しい安全フィルタエレメント32に取り替えられる。シール42が安全フィルタエレメント32とハウジング12の間で図示されている。多くの異なったタイプのシールを使用することができるが、図示される実施形態では、図示したシール42は半径方向シール44として形成されており、特に開端キャップ38とボディ−16の内部の内壁46の間において外面的に指示されている。
【００２７】
図示される実施形態では、一般的に安全フィルタエレメント32の閉鎖型のキャップ40は平たんな円盤48である。他の実施形態では、閉鎖型のキャップ40は、主要フィルタエレメント14の一部を係合させる凸部を含ませることができる。安全フィルタエレメント32と主要フィルタエレメント14との係合に関する事例は、米国特許第6652614号に図示されているのでこの事例を本発明に合体する。
【００２８】
次に、図5〜図8を参照して、フィルタエレメント14についてさらに詳細に記述する。図5は、閉鎖型フィルタエレメント14の端面図を示す。図示されるフィルタエレメント14は閉鎖型の端部50と開端52(図6)を有する。図示される実施形態では、開端52は第1の端部キャップ54により画定され、閉鎖型の端部50は第2の端部キャップ56によって画定される。また図5において、人目を惹く魅力的な品質をフィルタエレメント14に提供するために装飾57が図示されている。この特定の装飾57は、特許出願人のドナルドソン  カンパニーのものである。
【００２９】
第1の端部キャップ54と第2の端部キャップ56の間には濾過媒体58の筒状の延設部が設けられている。図示される濾過媒体58の管状の延設部は円筒状であるが、他の実施形態では例えば円錐または楕円形であっても良い。この濾過媒体58の管状の延設部は、フィルタの内部60を画定する。図3に図示される実施形態では、開口したフィルタ内部60は安全フィルタエレメント32を収容する。濾過媒体58は多くの異なったタイプのものを使用することができる。図示の実施形態では、濾過媒体58はひだ付けされた媒体62として図示されている。このひだ付けされた媒体62は、紙またはセルロース製である。
【００３０】
図6に図示される実施形態によれば、第1の端部キャップ54と第2の端部キャップ56の間に延設される内側の媒体サポートまたはライナー64が設けられる。このインナーライナー64は、動作圧と他の動作条件から濾過媒体58を指示するために設けられる。このインナーライナー64は非金属製または延設金網などの金属製であろう。
【００３１】
図6の実施形態から分かるように、第1の端部キャップ54と第2の端部キャップ56の間において外側のフィルタサポートか外側ライナー66が設けられており、外側ライナー66は濾過媒体58を取り囲むようにしている。この外側ライナー66はプラスチックなどの非金属製または延設金網などのような金属製である。また図6の実施形態から分かるように、この 外側ライナー66は、濾過媒体58を取り囲み、濾過媒体58はインナーライナ64を取り囲むように構成されている。
【００３２】
フィルタエレメント14は、シール68(図3)において解除可能にハウジング12にシールされる。このように解除可能にハウジング12に対してフィルタエレメント14をシールするためには種々の技法が採用できる。図示される実施形態では、半径方向シール70がフィルタエレメント14とハウジング12の間で形成される。特に、内部的に指示された半径方向シール70は第1の端部キャップ54とハウジングボディー16の内部の内壁46の間に形成される。
【００３３】
図8は、第1の端部キャップ54を拡大した横断面である。第1の端部キャップ54はこの第1の端部キャップ54により画定される開口部74の内部に延設されるシール部分72を有する。図示される実施形態では、フィルタエレメント14が壁46に取り付けられるときにシール部分72が、半径方向に圧縮されるように、柔らな圧縮性の発泡ポリウレタン製を含む。壁46に対してシール部分72を圧縮することで半径方向シール70が形成される。
【００３４】
本発明の原理によると、カバー18とフィルタエレメント14は、互いにカバー18の内面の表面とフィルタエレメント14の外側の半径の周囲との間で回転方向に係合されるように構成及び配置される。互いの回転方向の干渉によって、ハウジング12の中でフィルタエレメント14の内部回転が抑制される。この回転方向の干渉を実行する1つの方法は、フィルタエレメント14の上に非円形の構造を備えることである。図4、図6および図7の実施形態によれば、フィルタエレメント14の第2の端部キャップ56は濾過媒体58の管状の延設部分を取り囲む外側壁76を含み、このこの外側壁76は非円形である。また、この外側壁76はフィルタエレメント14の外側の半径方向の周囲78を形成する。
【００３５】
望ましくは、非円形の外側壁76は少なくとも1つの頂点80(図4)を画定すると良い。少なくとも1つの頂点は、カバー18上の構造と協働してフィルタエレメント14がハウジング12中で回転することを防止する。図4に示される実施形態では、外側壁76は多くの頂点80を有している。これらの頂点80を互いに不規則に区切るかまたは互いに一様に区切ることができる。各頂点80の間には壁セグメント82が設けられる。この壁セグメント82の夫々は、まっすぐに形成され多角形を外側壁76に形成することができる。この代わりに、壁セグメント82を曲面から形成することもできる。外側壁76の壁セグメント82をまっすぐな面と曲面の組合せから形成することもできる。図示される特定の実施形態では、まっすぐな壁セグメント82により正多角形の形を形成するために外側壁76は均等に区切られた頂点80を有している。
【００３６】
カバー18は、フィルタエレメント14の外側の半径方向の周囲78と協働して、カバー18とフィルタエレメント14の間で回転方向の干渉をもたらす構造を有する。図示の実施形態においては、フィルタエレメントの外側の半径方向の周囲78と係合する内側表面84(図4と図1)をカバー18は備えている。望ましい実施形態によれば、この内側表面84は少なくとも一つの頂点86を備えることとなり、図示される実施形態によれば多くの頂点86を備えている。望ましい実施形態では、内側表面84は、外側の半径方向の周囲78と係合する係合表面88を形成すると良い。例えば外側の半径方向の周囲78は、外面的に延設された頂点80を形成する様子が図示されており、一方で係合表面88には内部に延設された頂点86が設けられており頂点80を受け入れることが示されている。
【００３７】
図示される実施形態では、内側表面84は多角形の形状を備え、特に正多角形である。図4から分かるように、フィルタエレメント14の外側の半径方向の周囲78の形と、内側表面84の形のために、フィルタエレメント14から外面的に延設された頂点80は、カバー18の内側表面84の内部から延設された頂点86により受け入れられる。この係合により、カバー18に対してエレメント14が捕捉され、カバー18に対するエレメント14の回転が防がれることになる。カバー18は、ラッチ28を用いてボディ−16に固定される結果、カバー18はボディ−16に対して回転することが防止される。このようにしてフィルタエレメント14はボディ−16とカバー18の双方を含む総合的なハウジング12に対して回転防止できる。
【００３８】
図6と図7に図示された実施形態では、第2の端部キャップ56の外側壁76は第1の部分90と第2の部分92を備えている。第1の部分90が非円形を画定する外側の半径方向の周囲78に対応し、それはカバー18の内部の表面84に係合する。また第2の部分92は第1の部分90から延設する。図示される実施形態では、第1の部分90が閉鎖端部50の近くに位置する一方、第2の部分92は第1の部分90から延設されており第1の部分90によって閉鎖端部50から分離されている。図7に図示される実施形態では、第1の部分90が外側ライナー66に押し付けられる一方で、第2の部分92は外側ライナー66と濾過媒体58とから半径方向に遠く位置している。この第2の部分92は第1の部分と同じ形にするか、または筒状の(円形の断面)濾過媒体58と同じ形にすることができる。
【００３９】
第2の部分92は、エアクリーナ10の予備クリーナーの一部となる。特に図3を参照すると、エアクリーナ10はハウジング12の一部としてダスト用エジェクタ94をカバー18の一部として特に備えている。濾過されるべき空気は入口22を通ってハウジング12に入り、プレクリーナー96(図3)は空気が主要なフィルタエレメント14に達する前に、大きいサイズのダストの粒子を分離させてダスト用エジェクタ94を通して排出する。特に外側壁76の第2の部分92は、その周辺から入る空気を回転させするかまたは渦を巻かせる。この第2の部分92の周りの空気による回転は、ダストの粒子をカバー18のエジェクタ出口100を通し、次に撤退バルブ102を通って流れさせハウジング12の端部98に落ちさせる遠心力を発生する。
【００４０】
再度、図6を参照して、図示した第2の端部キャップ56は一般に外側壁76に垂直な軸方向の部分104を含む。この軸方向の部分104は、開口したフィルター内部60に突出する中央領域106を有した閉じた凹部108を備える。この閉じた凹部は、閉鎖端部50の最高の部分110から少なくとも30mm、望ましくは40〜80mm軸方向に延設されている。図示される実施形態によれば、中央の領域106は中央領域106から軸方向に延設された凸部112を、さらに含む。図示される実施形態では、凸部112は、閉じた凹部108の最も奥深い部分114から、少なくとも10mm、例えば12〜30mm延設される。
【００４１】
図示される実施形態では、カバー18は、半径方向シール70が適所に位置した状態でハウジング12内でフィルタエレメント14を動作可能な位置で横方向に保持するために第2の端部キャップ56と係合するカバー構造を含んでいる。図3の実施形態では、カバー18は第2の端部キャップ56の閉鎖凹部108に突起される凸部116を含む。望ましくはカバー18は、第2の端部キャップ56の凸部112を受け入れるように指向された凹部118をさらに画定すると良い。図3から分かるように、突起116が閉じた凹部108内に受け入れられ、および凸部112が凹部118のそばに受け入れられることで、半径方向シール70が適所に位置した状態で、壁46上の適所でフィルタエレメント14が保持されるようになる。
【００４２】
フィルタエレメント14をハウジング12に装着するために、フィルタエレメント14はハウジングボディー16に動作可能に指向されるだろう。このことはフィルタエレメント14とハウジング12の間でシール68が形成されることを含むだろう。図示の事例では、第1の端部キャップ54を圧縮することによって外側ライナー66とハウジングの壁46の間で半径方向シール70が形成される。次にカバー18がフィルタエレメント14とボディ−16の開端26の上に配置される。フィルタエレメント14とハウジングボディー16上にカバー18を配置する工程は、回転防止のためにカバーの内側の表面84とフィルタエレメントの外側の半径方向の周囲78とを噛み合わせることを含む。例えば、フィルタエレメント14の第2の端部キャップ56には少なくとも一つの頂点80を有した外側壁76が形成されている。少なくとも1つの頂点80が、カバー内側表面84の反対側の頂点86に揃えられる。図4に示される例では、カバー表面84とフィルタエレメントの外側の半径方向の周囲78とが噛み合う工程は、正多角形のカバー表面84に対して正多角形の外側壁76が係合することを含む。
【００４３】
エアクリーナ10を点検するためにカバー18はボディ−16からラッチ28を解除することによって取り外される。次に、フィルタエレメント14は把持されてボディ−16の開端26を通過される。これによって半径方向シール70が解除される。そしてフィルタエレメント14は廃棄される。安全フィルタエレメント32が使用されている場合には、ボディ−16からフィルタエレメント14を取り除くと安全フィルタエレメント32が露出する状態となるであろう。もし望まれる場合には、半径方向シール44を解除することによって、安全フィルタエレメント32をボディ−16の開端26を通して取り除くこともできる。そしてボディ−16の開端26を通し、半径方向シール44を形成することによって、新しい安全フィルタエレメント32を装着することができる。次に、安全フィルタエレメント32の上に新しいフィルタエレメント14の内部60が位置するようにセットし、ハウジングに対する第1の端部キャップ54を圧縮することによって半径方向シール70を壁との間で形成する。そしてフィルタエレメント14の上にカバー18を向けることでカバー18とカバー18の内面の表面84に対して外側の半径方向の周囲78を係合させることでフィルタエレメント14は回転方向にロックされる。最後にラッチ28がハウジング12に対してカバー18を固定するために噛み合わせられる。
【００４４】
図10〜図17は、フィルタエレメント214とカバー218の間で構成される回転方向の干渉構造のの実施形態を図示している。後述する特定の構造的な違いを除くとフィルタエレメント214は、上記のフィルタエレメント14の実施形態と構造的に同じであり、カバー218も構造的に上記のカバー18と同じである。
【００４５】
図10〜図13では、フィルタエレメント214がカバー218の中で動作可能に取り付けされることが図示されている。図14と図15は、フィルタエレメント214について図示されており、図16と図17はカバー218について図示されている。
【００４６】
図1〜図9に図示した実施形態のように、フィルタエレメント214には濾過媒体258(図11)の管状の延設部分を取り囲む外側壁276が設けられている。図1〜図11で図示した実施形態のように外側壁276は、少なくとも一つの頂点280および望ましくは多くの頂点280を形成している。図10〜図 15の実施形態では、外側壁276はそこから少なくとも1本のリブ部300が突出されている。望ましい実施形態によれば、少なくとも一つのリブ部300または多数のリブ部300が外側壁276から突出形成されている。図10〜図15に図示される構成ではリブ部300の数が頂点280の数より少ない。また、リブ部300は複数個の頂点280と揃っている。図示される望ましい実施形態では、頂点280は一つおきのリブ部300に合致している。リブ部300の目的はさらに以下に記述する。
【００４７】
図16と図17を参照するとカバー218が図示されている。このカバー218はガス抜きスロット302を除くと上記のカバー18と同じ構成を備える。図1〜図9で図示した実施形態のようにカバー218はその中に表面284を有しており、その表面は非円形である。図1〜図9の実施形態と同様に、カバー内側表面284は少なくとも1つの頂点286望ましくは多くの頂点286を有する。図示される実施形態では各頂点286は、カバー218の内面表面284の周りで均等に区切られている。また図10〜図17の実施形態によれば、カバー表面284は少なくとも1個のガス抜きのスロット302を画定している。図示される実施形態では、少なくとも1個のガス抜きのスロット302がカバー表面284上の複数個の頂点286の1つと揃えられている。望ましくは、多くのガス抜きスロット302をカバー表面284の頂点286の夫々に形成しても良い。
【００４８】
使用に当たり、フィルタエレメント214がカバー218とともに組み立てられるときに、ガス抜きスロット302は、カバー218を装着するかまたは取り出すときに空気がフィルタエレメント214とカバー218の間の量に逃げるかまたは入ることを助ける。もしもこのガス抜きスロット302が設けられていない場合にはカバー218とフィルタエレメント214の間で空気が捕捉されてしまう。フィルタエレメント214から表面カバー218を取り外すときに、ガス抜きスロット302が設けられていないとカバー218とフィルタエレメント214の間の空間は真空状態となってしまう。このガス抜きスロット302は、空気がフィルタエレメント214とカバー218の間の空間に逃げるかまたは入り込むことを許可するように少なくともいくつかのガス抜きスロット302が作動する。
【００４９】
さらに、ガス抜きスロット302の少なくともいくつかはフィルタエレメント214をリブ部300で受け止めるように機能する。図1〜図9で図示したリブ部300を備えない実施形態によれば、エアクリーナ上に点検用カバー18を押し付けることで、フィルタエレメント14を閉塞位置に移動しラッチを噛み合わせることとなる。この結果、フィルタエレメント14がカバー18により機械的に「ロックされる」状態になる。このため点検用カバー18を取り除くときに、フィルタエレメント14はカバー18に張り付けられた状態で残るのでカバー18を取り除くことが困難となる。フィルタエレメントの頂点280に設けられたリブ部300は、カバー218の頂点286に関してオフセットされることで、フィルタエレメント214が強制的に押し込まれることを防止できる。図示された実施形態によれば、リブ部300は頂点280の一つおきに設けられており、ガス抜きスロット302のガス抜き機能を維持している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の原理に基づいて組み立てられるハウジングとフィルタエレメントを含むエアクリーナの立体分解図である。
【図２】図1のエアクリーナが所定位置に組み立てられた後の端部側面図である。
【図３】図1に図示されるエアクリーナの横断面図であって、図2の線3-3に沿って破断して図示した図である。
【図４】図3の線4-4に沿って破断した拡大横断面図であって、フィルタエレメントとハウジングカバーの境界部分を図示した図である。
【図５】図1の濾過組立体で使用されるフィルタエレメントの端部の側面図である。
【図６】図5の線6-6に沿って破断した、図5のフィルタエレメントの横断面図である。
【図７】図6に図示されたフィルタエレメントの第2の端部キャップを拡大した横断面図である。
【図８】図6に図示された第1の端部キャップを拡大した横断面図である。
【図９】図1の組立体で使用されるハウジングカバーの側面図である。
【図１０】第2の実施形態になるハウジングカバーに装着されるフィルタエレメントを模式図的に図示した部分側面図である。
【図１１】図10の線11-11に沿って破断したカバーに装着されたフィルタエレメントの模式図的な横断面図である。
【図１２】図10の線12- 12に沿って破断したフィルタエレメントとハウジングカバーとの間の境界を示す横断面図である。
【図１３】図12の部分13-13で破断したフィルタエレメントとハウジングカバーとの間の境界の一部を拡大した横断面図である。
【図１４】一部を破断した図10に図示されるフィルタエレメントの端部の端面図である。
【図１５】図14の部分15-15に沿って破断したフィルタエレメントの一部拡大横断面図である。
【図１６】図10に図示されるカバーの横断面図である。
【図１７】図16の線17-17に沿って破断した図16のカバーの一部の横断面図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月9日(2008.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口したフィルタ内部(60)を画定した濾過媒体(58)の管状延設部と、前記濾過媒体の管状延設部に固定され、前記フィルタ内部に連通する開口部(74)を画定した第1の端部キャップ(54)と、前記第1の端部キャップの反対側で前記濾過媒体の管状延設部に固定され、開口を有しない閉じた端部キャップである第2の端部キャップ(56)と、を備えたフィルタエレメント(14、214)であって、
前記第2の端部キャップ(56)は、前記濾過媒体(58、258)の管状延設部を取り囲む外側壁(76、276)を含み、前記外側壁（76、276)は、非円形形状であり、
前記外側壁(76、276)は、複数の頂点(80、280)を画定し、
前記外側壁(276)は、複数の第1のリブ部(300)を含み、
前記第1のリブ部（300）の数は、複数の前記頂点(280)の数より少なく、前記各第1のリブ部(300)は、前記頂点(280)の夫々に対して揃えられることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
(a)前記外側壁(76、276)は、第1の部分(90)と、前記第1の部分から延設される第2の部分(72)とを有し、
(i)  前記第1の部分(90)は、非円形を有し、
(ii) 前記第２部分(92)は、円形を有する請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記第2の端部キャップ(56)は、前記フィルタ内部(60)内に突出される閉塞した凹部(108)を形成した中央領域(106)を有する軸方向部分(104)と、前記中央領域(106)から軸方向に延設される凸部（112）と、を含む請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
ハウジングボディー(16)と、カバー内側表面(84)を有した着脱可能なカバー(18、218)と、前記ハウジングボディー内で動作可能に取り付けられ、外側の半径周囲部(78)を有するフィルタエレメント(14、214)と、を備え、前記カバーを、前記ハウジングボディー及び前記フィルタエレメントの上に取り付けたエアクリーナ(10)であって、
前記カバー(18、28)と前記フィルタエレメント(14、214)は、前記内側表面(84、284)と前記外側の半径周囲部(78)との係合により回転方向に互いに干渉され、
前記カバー内側表面(84、284)は、複数の頂点(86、286)を画定し、外側壁(76、276)は複数の頂点（80、280)を画定し、
前記カバー内側表面(284)は、前記カバー内側表面(284)内の複数の前記頂点(286)の内の少なくとも一つと揃う少なくとも一つのガス抜きスロット(302)を画定することを特徴とするエアクリーナ。
【請求項５】
(a)前記フィルタエレメント(14、214)の前記外側の半径周囲部(78)は、非円形であり、  (b)前記カバー内側表面(84、284)は、非円形である請求項４に記載のエアクリーナ。
【請求項６】
(a)前記フィルタエレメント(14、214)は、
（i）開口したフィルタ内部(60)を画定した濾過媒体(58、258)の管状延設部と、
（ii)前記濾過媒体の管状延設部に固定される第1の端部キャップ(54)と、
（iii)前記第1の端部キャップの反対側で前記濾過媒体の管状延設部に固定される第2の端部キャップ(56)と、を備え、
（Ａ）前記第2の端部キャップ(56)は、開口を有しない閉じた端部キャップであり、
（Ｂ）前記第2の端部キャップ(56)は、前記濾過媒体(58、258)の管状延設部を取り囲む外側壁(76、276)を含み、
（Ｃ）前記外側壁（76、276)は、非円形の外側の半径周囲部を画定する請求項５に記載のエアクリーナ。
【請求項７】
(a)前記第1の端部キャップ(54)は、
（i）開口した前記フィルタ内部(60)と連通する開口（74）と、
（ii）シール部分(72)とを画定し、
（Ａ）前記シール部分は前記開口（74）内において半径方向に延設され、ハウジングボディー（16）とともに半径方向シール部（70）を形成し、
(b)前記カバー内側表面(284)は、前記カバー内側表面(284)内の複数の前記頂点(286)の内の少なくとも一つと揃う少なくとも一つのガス抜きスロット(302)を画定し、
(c)  前記第2の端部キャップ(56)の前記外側壁(276)は、複数の第1のリブ部(300)を含み、前記第1のリブ部（300）の数は、前記第2の端部キャップ(56)の前記外側壁（276）上の複数の前記頂点(280)の数より少なく、前記各第1のリブ部(300)は、前記第2の端部キャップ(56)の前記外側壁（276）上の前記頂点(280)の夫々に対して揃えられ、
(d)  前記各第1のリブ部（300）は、前記カバー内側表面(284)内の各ガス抜きスロット(302)に受け入れられることを特徴とする請求項６に記載のエアクリーナ。
【請求項８】
前記フィルタエレメント(14、214)の内部（60）に配置される安全エレメント（32）をさらに備える請求項４に記載のエアクリーナ。
【請求項９】
フィルタエレメント(14、214)をハウジング(12)の内部に装着する方法において、
前記ハウジングは、ハウジングボディー(16)と着脱可能のカバー(18、２18)とを含み、前記カバーは内側表面(84、284)を有し、前記フィルタエレメントは外側の半径周囲(78)を有し、前記ハウジングボディーに前記フィルタエレメントを動作可能に指向させ、前記フィルタエレメントと前記ハウジングボディーの上に前記カバーを配置する方法であって、
前記フィルタエレメント(14、214)と前記ハウジングボディー(16)との上に前記カバー(18、２18)を指向させる工程は、前記カバーと前記フィルタエレメントとが互いに回転する関係となるように前記内側表面(84、284)と前記外側の半径周囲(78)とを係合させることを含み、前記工程は、外側壁(276)から突出されるリブ部(300)を有するフィルタエレメント(214)上の端部キャップ（56）を、前記リブ部(300)を受け入れる多角形形状とガス抜きスロット（302）とを有するカバーの内側表面（284）に対して係合することを含む方法。
【請求項１０】
前記カバーと前記フィルタエレメントとが互いに回転する関係となるように前記内側表面(84、284)と前記外側の半径周囲(78)とを係合させる前記工程は、フィルタエレメント(14、214)の正多角形の外側壁(76、276)を有する端部キャップ(56)を、カバーの内側表面(84、284)に対して係合させることを含み、前記内側表面(84、284)もまた正多角形である請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
2009504984.tif 000020
2009504984.tif 000021