(57)【要約】本発明は、エアクリーナ(70)およびエアクリーナに対して交換可能に設けられる部品に関連する。望ましいエアフィルタカートリッジ(1)が図示されており、第1と第2の端部と、これらの間に延設される濾過媒体と、第1の端部上から外面的かつ軸方向に延設されるフレキシブルな軸方向シール・リング(22)と、空気流の出口開口とを備える。フレキシブルな軸方向シール・リング(22)を備えたフィルタカートリッジに関する事例が記述される。またフィルタカートリッジ(1)を含むエアクリーナ(70)も記述される。さらに軸方向シール・リング(22)と、半径方向に延設されるダストカバー(45)の間の領域において空気開口(105)を含むエアクリーナが提供される。また、組立と使用方法も記述される。
2009501859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気濾過用のカートリッジであって、
(a)第1の端部と、これに対向する第2の端部を備え、
(i)前記第1の端部は、空気流がそこを通過する空気流開口を備えた第1の端部キャップを有し、
(b)前記第1の端部と前記第2の端部の間に延設される濾過媒体と、
(c)前記第1の端部の近傍に少なくとも位置する前記濾過媒体を取り囲む側壁構造と、外側表面と、を有する外側支持枠体と、を備え、
(i)前記カートリッジは、前記外側支持枠体の前記外側表面に位置し、回転により係合する機構となる非連続的なねじ山の第1の部材を含み、
(d)横方向及び外側方向に変形可能かつフレキシブルであり、前記第1の端部キャップ上に設けられ、前記空気流開口を取り囲む軸方向シールリングと、を備えることを特徴とする空気濾過用のカートリッジ。
【請求項２】
(a)前記軸方向シールリングは、内面壁と外面壁とチップとを有し、
(i)前記軸方向シールリングは、前記内面壁と前記外面壁の一部を半径方向に重ね合わせたときに、その厚みTが4mm未満となる延設部を有することを特徴とする請求項１に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項３】
(a)前記外面壁は、少なくとも4mmの長さで延設される部分を含み、前記部分は前記カートリッジの縦方向中央軸となす角度BWが、0度以上となる前記カートリッジの残りの部分から前記チップに向けて外側に延設されることを特徴とする請求項２に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項４】
(a)前記外面壁は、前記縦方向中央軸となす角度が、1〜5度で外側に向けて延設される少なくとも4mmの長さの部分を含むことを特徴とする請求項３に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項５】
(a)前記内面壁は、少なくとも1.4mmの長さで延設される部分を含み、前記部分は前記カートリッジの縦方向中央軸に対して角度0度以上で、前記第1の端部キャップの残りの部分から前記チップに向かって外方に延設されることを特徴とする請求項４に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項６】
(a)前記角度BWは、2.5度〜4度の範囲内であり、
(b)前記内面壁は、前記外面壁と平行な部分を含み、
(c) 前記厚みTは、少なくとも2.5mmであることを特徴とする請求項５に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項７】
(a)前記軸方向シールリングは、前記第1の端部キャップの外側の周面に配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項８】
(a)前記外面壁は、前記内面の壁の直線部分より少なくとも1.5倍長い直線部分を備えることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項９】
(a)前記軸方向シールリングは、前記第1の端部キャップと一体成形されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１０】
(a)前記第1の端部キャップはその内部に溝を含み、
(i)前記溝は、前記軸方向シールリングにより取り囲まれ、
(ii)前記溝は、前記濾過媒体の端部と重なり、
(iii)前記溝は、前記第1の端部の外側表面の部分から少なくとも2mmの深さであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１１】
(a)前記溝は、前記軸方向シールリングから少なくとも2mm離れていることを特徴とする請求項１０に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１２】
(a)前記溝は、前記内面壁、前記外面壁とベースとを含み、
(i)前記ベースの幅は、少なくとも3mmであることを特徴とする請求項１１に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１３】
(a)前記溝の前記外面壁は、前記濾過媒体の端部に対して50度〜80度の鋭角で前記ベースから外方に向けて先細りに形成されることを特徴とする請求項１２に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１４】
(a)前記外側支持枠体は、前記カートリッジの前記第1の端部と前記第2の端部との間で完全に延設されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１５】
(a)前記第1の端部キャップと、前記軸方向シールリングは一体成型された発泡ポリウレタンを備えることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１６】
(a)前記外側支持枠体の前記外側表面で、回転により係合する機構の前記第1の部材は、分割リングを備えることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１７】
(a)前記分割リングの各セグメントは、第1の端部及びこれに対向する第2の端部とを有し、
(i)前記各セグメントの前記第1の端部は、チップを有し、
(ii)前記分割リングの前記各セグメントの前記第2の端部は、ストッパーを有することを特徴とする請求項１６に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１８】
(a)前記外側支持枠体は、前記第1の端部から前記第2の端部まで延設しており、
(i)前記第1の端部に隣接し、前記外側支持枠体の軸方向の長さの少なくとも10%の距離に及ぶ無孔シールド部分と、
(ii) 前記無孔シールド部分と前記第2の端部の間で、少なくとも50%の開口度を有し、前記外側支持枠体の軸方向の長さの少なくとも50%の軸方向の長さを有する多孔部分と、を含むことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項１９】
(a)前記外側支持枠体は、少なくとも4mmの半径距離分を有し、半径方向に外側に延設されるダストカバーを含むことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項２０】
(a)前記濾過媒体は、前記第2の端部に向けて内側に先細る円錐形状の部分を有することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の空気濾過用のカートリッジ。
【請求項２１】
エアクリーナは、
(a)ハウジングボディーとアクセスカバーを含むハウジングを備え、
(i)前記ハウジングボディーは、前記アクセスカバーが取り付けられるアクセス用開口を有する端部を含み、
（ii)前記ハウジングは、空気流入口と空気流出口とを含み、
(A)前記空気流出口は、前記アクセスカバーの端部に対向して前記ハウジングボディーの端部壁に位置決めされ、
(B) 前記端部壁は、前記空気流出口を取り囲む軸方向シール面を有し、
(iii)前記ハウジングボディーは、非連続的なネジ山の回転係合機構の第2の部材を含み、
(b)請求項１〜２０のいずれか１項に記載された空気濾過用のカートリッジを前記ハウジングの内部に配置し、
(i)前記軸方向シールリングは、半径方向の外面的に変形され、前記ハウジングボディーの前記端部壁の前記軸方向シール面に対して軸方向にシールされ、
(ii) 前記回転により係合する機構となる非連続的なねじ山の前記第1の部材は、前記回転係合機構の回転により前記第2の部材と固定するように係合されることを特徴とするエアクリーナ。
【請求項２２】
(a)前記カートリッジは、請求項１９に記載されたものであり、
(b)前記ハウジングボディーは、前記軸方向シールリングと前記カートリッジ上で半径方向に延設されたダストカバーとの間の領域と連通し、空気が通過する空気開口を含むことを特徴とする請求項２１に記載のエアクリーナ。
【請求項２３】
(a)空気流入口と、空気流出口と、ダスト落下チューブと軸方向シールの端部表面を含む主カートリッジと、を含むハウジングと、
(b)脱着可能なサービスカバーと、
(c)整備点検可能な主カートリッジと、を備えたエアクリーナであって、前記主カートリッジは、
(i)第1の端部キャップと、これに対向する第2の端部キャップの間で延設され、内部容積部を画定する濾過媒体の延設部分と、
(ii)前記第1の端部キャップ上に配置される軸方向シール部材と、
(iii)前記主カートリッジから外面的に突出されるハウジング係合機構と、
(iv) 前記ハウジング係合機構が、前記主カートリッジを囲むように半径方向の外方に突出されるダストシールドと前記軸方向シール部材との間に配置される位置となるように、前記主カートリッジを囲むように半径方向の外方に突出される前記ダストシールドと、を備え、
(d)整備点検可能な前記主カートリッジは、前記ハウジングの中に配置され、
(i)前記主カートリッジの軸方向シール部材は、前記主カートリッジのハウジングの軸方向シールの端部表面に対してシールされ、
(ii)前記主フィルタカートリッジの上の前記ハウジング係合機構は、所定の位置に前記主カートリッジを固定するように前記ハウジングに噛合され、
(iii)前記主フィルタカートリッジを囲むように半径方向の外面的に突出した前記ダストシールドは、前記ダストシールドと前記軸方向シール部材の間で第1の領域を定義し、この領域内に前記ハウジング係合機構が位置され、
(e) 前記ハウジングは、前記ダストシールドと前記軸方向シール部材との間において前記第1の領域と直接的に空気流が連通するハウジング位置に配置され、空気が通過する空気開口構成を含むことを特徴とするエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、エアクリーナとこれに係る部品に関する。本願発明は、特にエアクリーナのハウジングと、脱着可能で取替え可能(すなわち、実用的な)となる濾過材を有するエアクリーナに関する。以下に特定の構成が図示及び記述されるとともに、これらは改良された軸方向シール構成を有する実用的なフィルタカートリッジを含むことになる。
【背景技術】
【０００２】
関連出願についての説明
本出願は、米国国籍の出願人であるドナルドソン  カンパニー，  インコーポレイティドが米国を除いたすべての国を指定し、米国市民のジュリアー  ウィリアム  マイケル、エスカー  ディヴィッド、シュレイグ  ケヴィンを発明者であるとして2006年7月11日に国際特許出願されたものである。
【０００３】
本出願は、2005年10月14日に米国に仮出願された米国出願番号60/726, 907号の開示を含む。この仮出願番号60/726, 907号の全体の開示内容も合体されるとともに、仮出願番号60/726,907号の優先権の主張が適正な範囲でなされる。
【０００４】
また本出願は、2005年7月13日に米国に仮出願された米国仮出願番号60/699,136号に含まれる内容をも含む。この仮出願番号60/699,136号の開示内容は本願に合体される。さらに仮出願番号60/699,136号の優先権の主張が適正な範囲でなされる。
【０００５】
空気濾過は、種々の構成により実施される。典型的な利用法としては、内燃機関に吸気をするためのエアクリーナが挙げられる。一定期間の使用後に、エアクリーナーの中の濾過材は洗浄または完全な置換が必要となる。乗り物などの内燃機関に使用されるエアクリーナによれば、脱着可能もしくは取替え可能(すなわち、実用的な)となる部品要素またはカートリッジに濾過材が通常含まれる。このような事例は、2002年10月28日に出願された米国仮出願番号60/421,882号と、2003年3月6日に出願された米国仮出願番号60/453,737号と、2002年10月28日に米国出願番号10/691,856号として出願され、2004年7月15日に公開された米国公開番号2004/0134171号公報と、2002年10月28日に米国出願番号03/33952号として出願され、2004年5月13日に公開された国際公開第04/039476号パンフレットと2005年7月13日に出願された米国仮出願番号60/699,136号がある。
【０００６】
上記の段落にて記載された特定の構成によれば、濾過材とハウジングの間に配置されることでハウジングシールとして機能する軸方向シールを含んでいる。本出願によれば、このような軸方向シールの構成の改良点について記述されることになる。
【特許文献１】米国公開番号第2004/0134171号
【特許文献２】国際公開第04/039476号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本出願はエアクリーナの改良に関するものである。本願発明の技術は、内燃機関の吸気を洗浄するエアクリーナを使用する、例えばトラクタ、バス, トラックまたは建設機械などの乗り物と、構造設備または静止した発電機と共に使用されるように特に開発されたものである。一般に、本願発明の改良は、濾過材が脱着可能で取替え可能(すなわち、実用的)な部品の一部として設けられるエアクリーナに関連することになる。
【０００８】
本願発明の開示は、2004年7月15日に公開された米国公開番号第2004/0134171号と、公報2004年5月13日に公開された国際公開第04/039476号パンフレットと、2005年7月13日に出願された米国仮出願番号第60/699,136の開示内容であるエアクリーナの使用率に関する改良に関係するので、これら開示内容を本出願に合体する。技術の一部は、必要な効果を得るためにフィルタカートリッジの濾過材の軸方向シールを変更する点に関係する。さらに、米国仮出願番号第60/699,136号に記述されたハウジングの任意の改良点についても本出願に合体する。これらのすべての完全な開示を引用することによって、その内容はここに合体される。
【０００９】
ここで、いくつかの特定の有利な特徴点が以下に記述及び図示される。しかしながら、以下に述べる構成は、何らかの利点を得るための限定要求事項ではないことは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
I.  図1-6に図示されたフィルタカートリッジの事例
上述したように本願発明は、2004年7月15日に発行された米国公開番号第2004/0134171号で記述される一般的なタイプと、2004年5月13日に発行された国際公開番号第04/039476号パンフレットに開示されたフィルタカートリッジの改良に一部関係している。このように改良されたフィルタカートリッジに関する事例は、図1-6に表現されている。
【００１１】
図1を参照して、図中の参照数字の1は、このようなフィルタカートリッジを概ね示している。一般的に、このカートリッジ1は、第1の端部3とこれに対向する第2の端部4とを含み、これら端部の間に濾過媒体7が延設される。この濾過媒体7には、種々の媒体が含まれ、例えばひだをつけられた媒体が典型的なものである。選択されるべき特定の媒体と特定の構成は、特定のエアクリーナの必要性に応じて決定される事項である。
【００１２】
このカートリッジ1はその端部4に閉じた端部キャップ10を備える。この特定の端部キャップ10は図示されるように閉じた端部キャップ11である。ここで、この文脈において「閉じ」た端部キャップ10とは、それを通る一切の隙間がないことを意味し、これ以降において図3を参照して述べるように、気流がカートリッジ1の内部へ第1の端部3を介して入り、外部に出るときは、濾過媒体7を迂回することになる。
【００１３】
カートリッジ1の対向する端部3には、端部キャップ15が設けられる。この端部キャップ15は、図3に図示されるように開いた端部キャップ16を含むことを意味し、それを通して気流が流れる中央開口17およびフィルタカートリッジ1の濾過媒体7で規定される内部容積部20の内部に気流が流れることになる。典型的な使用例によれば、この中央開口17はエンジンか同様の構成の空気入口ダクトと連通して設けられる出口開口として使用されることになるであろう。
【００１４】
したがって典型的な動作例によれば、濾過されるべき外部からの空気は、媒体7を通ってからカートリッジ1の領域20へ流れる。濾過媒体7は、内部容積部20を囲んでいる結果、空気は濾過媒体7を通過する以外には内部容積部20に達することができない。濾過後に次に空気は、フィルタカートリッジ1の中央開口17を通り端部キャップ16から外に出る。そして空気は、エンジンか同様の構成の空気取入口に対して適切なダクトを介して導入される。
【００１５】
開いた端部キャップ16の上にハウジングシール構成22が一般的に提供される。このハウジングシール構成22は、使用にあたりフィルタカートリッジ1が装填されるときにエアクリーナハウジングの一部と係合して、空気が濾過媒体7を迂回することを防止できるようにハウジングに対してカートリッジ1を堅く閉じることができるように構成される。図示された特定のハウジングシール構成22によれば、後述する軸方向シール部材23を含んでいる。ここで、この文脈において「軸方向」とその変種は、図3を参照して、中央の軸24の向きにカートリッジ1に沿った方向で封をする力を発生する方向を意味する。したがって、この軸方向シール23は圧縮力の下でシールを形成するように構成されるか、または軸24から拡張する方向に指示される力によるシールを意味する。
【００１６】
より一般的には、「軸方向」とは中央の軸24の向きに沿う方向を意味する。図3において、これとは対照的に「半径方向」とその変種は、一般に中央の軸24に対して垂直方向に放射状に指向することを意味する。
【００１７】
このフィルタカートリッジ1は、一般に2004年7月15日に発行された米国公開番号第2004/0134171号公報と、2004年5月13日に発行された国際公開第04/039476号パンフレットの両方の特徴を含む。
【００１８】
図1を参照すると、図示される事例によればフィルタカートリッジ1は、濾過媒体7を取り囲むための外側または外周の特定の支持枠体または構成30が設けられており、図示の構成ではこの支持枠体または構成30は対向する端部キャップ15、10の間で延設されている。図示の特定の外周支持枠体30によれば、第1の無孔のシールド領域31と、第2の有孔のライナー領域32を備えている。一般的に、この無孔のシールド領域31は、端部キャップ16と多孔の支持領域32の間で延設されている。一般的に、この多孔支持領域32は、無孔のシールド領域31と閉鎖型の端部キャップ10の間で延設されている。典型的な外側の支持構成30は、例えばプラスチックから成形される一体構造を備えるであろう。
【００１９】
無孔のシールド領域31は、端部キャップ15と端部キャップ10の間でフィルタカートリッジ1の軸方向長さの40%以下、少なくとも10%の距離に亙り通常延設される。
【００２０】
多孔領域32は、通常少なくとも50%、少なくとも70%の開口度を有している。ここで、「「%の開口度」とは、周辺領域に対する多孔領域の開口の度合いを意味し、空気の流れの通路として開口部が使用されることになる。典型的な多孔支持領域32は、横方向の部品構成38と交差している軸方向のリブ37とから構成される。交差している部品構成38は、少なくとも2つのストランドを備え、螺旋状の構成39として通常構成される。多孔シールド領域32は、端部キャップ15と端部キャップ10の間でカートリッジ1の長手方向長さの少なくとも50%に亙り通常延設される。
【００２１】
この多孔の支持シールド領域32の中央の周りには半径方向に半径方向突起リング41が形成されている。この中央リング41は、多孔支持領域32の一体成形部として成形でき、支持構成30の外部支持部材を形成することができる。このリング41は、製造途中において容易にアクセス可能な突起部となる。
【００２２】
依然として図1、図3を参照して、特に無孔の第1の領域31の事例について着目する。この無孔のシールド領域31は、そこから放射状に外面的に突出したダストリング45を含んでいる。一般的に、このダストリング45は、支持構成30の隣接している無孔のシールド領域31から放射状に外面的に少なくとも4mm、または5mm、あるいは15mmの距離分が突出して形成されている。このダストリング45に関する機能については、以下に図5を参照してさらに述べる。
【００２３】
カートリッジ1には、このダストリング45に隣接して非連続的にネジ山を係合構成47を設けた第1部材48が設けられる。
【００２４】
ここで、「非連続的なネジ山」とは、係合機構が連続的に回転されて螺合するネジ山を備えたものではなく、部分的に形成されたネジ山とこれに係合する谷部を備えることを意味する。また、「回転係合構成」とは、ハウジング中でカートリッジ1が部分的に回転されることで、 (1) ロック状態になる装填位置と、(2) アンロック状態になる可動位置との間で移動できることを意味する。
【００２５】
このように非連続的に回転係合されるネジ山の構成47については、2004年7月15日に発行された米国公開番号第2004/0134171公報と、2004年5月13日に発行されたPCT公開公報WO 04/039476号公報に記載されているので、これらの記載内容を本願発明に合体する。
【００２６】
図示されたカートリッジ1の特定の部材48であって、非連続的なネジ山を設けた係合構成47によれば、リングの一部となる離間部材49を備える。また、各離間部材は、第1の端部にチップ49aと、カム表面50と、固定表面51と第2の端部において端部ストップ52を形成している。以上の構成により使用時に、カートリッジ1がハウジング内に装填されると、各離間部材49は軸方向に押され、ハウジング内のリテイナ、ラグを押す状態なり、この後にカートリッジ1が回転されると離間部材49はハウジング内の突起、ラグまたは部材(すなわち、第2の非連続的な谷部材の係合機構)と係合する。この回転操作によって、先ずハウジング部材がカム表面50に当接し、続いて固定表面51に係合し、最後まで回転されると端部ストップ52に当接してそれ以上の回転ができなくなる。以上の一連の動作をハウジング中で行うことで、カートリッジ1は、図1、図3に図示される矢印55の方向に移動されることで、軸方向に移動した後に固定される。この操作によりハウジングの表面に対して軸方向シール部材23が押し付けられる状態になる。
【００２７】
次に図3を参照して、開端キャップ16には溝58が形成される。この溝58は、濾過媒体7のの端部と軸方向に重なるとともに開口17を取り囲んでいる。この溝58は、設置操作の間において特にクリアランスをハウジング上に提供することができる。この溝58の機能について、図5を参照して述べる。
【００２８】
図示された特定のカートリッジ1によれば濾過媒体7は円錐(テーパ状)の形状に構成されており、端部キャップ15から端部キャップ10にいたるまで下向き先細りになるように外側の周辺サイズ(円周)が設定されている。このように先細りになる角度は、通常少なくとも1度であり、2〜4度の範囲が通常含まれる。ここに記述される原理は、濾過媒体としてテーパ状(円錐の)の形を有しないフィルタカートリッジにも採用できるとともに、あるいはより鋭角な先細り形状の濾過媒体でも良いことは言うまでもない。
【００２９】
濾過媒体に対する外側保持を提供するように外側支持構成30は、その外周面の寸法が、例えばダストリング45から端部キャップ10に向かって下向きに先細りになるように形成されている。
【００３０】
次に、図2を参照すると、閉鎖型の端部キャップ11が図示されており、任意の中央凹部60と、非円形の中央受け部61とを備え、図示の構成例では中央凹部60が「プラス」か「+」形状を有する様子が図示されている。この中央受け部61は、確実な設置が可能になるようにケーシングカバーの上に非円形の突起を設けるように構成される。このことは、2004年5月13日に発行された米国公開公報第2004/0134171号公報と、2004年7月15日に発行された国際公開第04/039476号パンフレットに記述されているので、本願発明と合体する。図2において、端部キャップ11上の符号の65は、ロック後にシール状態にされる位置にカートリッジ1を設置し、カートリッジ1の取り外しのためにロックされた位置から適切に回転するための方向を図示している。
【００３１】
依然として図2を参照して、非円形中央受け部61の翼61aの間の中央凹部60において任意の突起66が配置されている。この突起6は、凹部60の表面60aから外面的にアーチ形に突出している。もしも設置が適切に行われない場合には、この突起66はケーシングカバーの一部に機械的に干渉することになる。このことは、図5を参照して後述する。
【００３２】
図3と図4とを再度検討して分かるように、軸方向シール部材23は固有の有利な形と横断面の構成を備えている。しかしながら、この軸方向シール部材23の固有な構成について詳細に述べる前に、使用のためにフィルタカートリッジ1を装填することができるエアクリーナ構成の一般的な特徴点について述べる。そこで図5に着目する。
【００３３】
図5を参照すると、図示されるエアクリーナ70はハウジングボディー71を含むハウジング7OAを備える。ハウジングボディー71は、そこに気流出口74を有する側壁72と端部の壁73とを備える。このハウジングは、さらに空気入口75(この事例では側面入口)とバルブ・カバー77をその上に設けたダスト・ドロップ管76を備える。図示の事例例ではダスト・ドロップ管76は空気出口74に隣接してハウジングボディー71の端部において位置決め固定されており、空気入口75は、ボディー71の反対の端部に隣接して空気出口74に対向して設けられる。本発明にしたがう動作原理に基づく代替構成についても可能であり、種々の使用方法に応じて適宜設計可能である。しかしながら図示されるタイプの構成は、フィルタカートリッジ1が上述のカートリッジの特徴点を備える場合に有効である。
【００３４】
73Aで示すように、内面の壁73の表面は空気出口74の周りに(すなわち、外接するように)配置される。表面73Aは、ハウジングシールの端部の表面であって、カートリッジ1がハウジング7OAの中にインストールされるときに軸方向シールを形成するためにハウジングシール構成に対して押される内面70Bの表面となる。この構成について述べる。
【００３５】
ハウジングボディー71は、端部の壁73の反対側において脱着可能なサービスカバー81によって閉じられる開端80を備える。このサービスカバー81が取り外されるときにカートリッジ1は取り外されるか、またはハウジングボディー71の中の内部7OBに装填された状態となっている。
【００３６】
サービスカバー81は適所に設けられたラッチ83によって固定される。
【００３７】
依然として図5を参照すると突起66が観察される。カートリッジ1がロックされた位置に適切に回転されないとカバーの上の突起85はカートリッジ1の突起66に干渉するのでカバー81を所定の位置に置くことが困難となる。
【００３８】
ハウジング70の多くの特徴点については、2004年7月15日に発行された米国公開番号第2004/0134171号公報と、2004年5月13日に発行された国際公開第04/039476号パンフレットと、2005年7月13日に出願された米国仮出願番号60/699,136号に記載されているので、これら内容を本発明に合体する。例えば、ハウジングボディー71は第1部材と係合する非連続的なネジ山の回転係合機構47を備えた第2部材84を含むだろう。この第2部材は、米国公開番号第2004/0134171号と国際公開第04/039476号パンフレットで記述されるように、離間されたラグか突起を通常備えるであろう。
【００３９】
使用時において、側面入口75は、回転されることですべての方向に指向されることになるであろう。図示の側面入口75は接線方向入口であり、空気流は入口75へ入りカートリッジ1の周りに回転パターンをなすように側壁71の内面の表面の中に向けられるように指向される。このため側壁は円形の横断面形状を備える。
【００４０】
図2のカートリッジ1の受け部61を受け入れるために、サービスカバー81は、非円形の中央突起85を含んでいる。図示される特定の事例によれば、この突起85は「+」形状を備えている受け部を噛み合わせることができるように構成されている。繰り返すと、カートリッジ1が正しく所定位置に固定されない場合には、突起85は突起66に対して係合するので、カバーと干渉することになる。
【００４１】
図示される端部キャップ10は、内部の予備成形構造87と成形素材88をを含む複合構造の端部キャップである。予備成形構造87は、外側支持部30とともに一体形成することができる。予備成形構造87は、通常は輪状の領域87aにおいて開口しているか穴が開けられており、中央の領域87bにおいて閉口または無孔である。このことは、例えば2004年7月15日に発行された米国公開2004/0134171号と、2004年5月13日に発行された国際公開第04/039476号パンフレットに記載されているので本願明細書にこれらの内容を合体する。
【００４２】
ハウジングボディー71に取り付けられるときに、サービスカバー81が回転方向に対して正しい位置に置かれることを確実にするために、割り出し構成または他の構成を使用することができる。
【００４３】
サービスカバー81は、シールド90とコイル状傾斜91を含むサイクロンの粒子分離装置構成を含んでいる。空気が入口75を通って導入されるときに、空気はシールド90と側壁72の間において傾斜91によってシールド90にぶつかることでサイクロンのパターンになる。この結果、チューブ76から埃を落とし、最終的にはバルブ77を通して落下させることで埃の前分離を行うことができる。このような構成についても、2004年7月15日に発行された米国公開第2004/0134171号公報と、2004年5月13日に発行された国際公開第04/039476号パンフレットに記載されているので本願明細書にこれらの内容を合体する。
【００４４】
次に、図5を参照して、カートリッジ1がエアクリーナ70にインストールされると、カートリッジ1の上には、開口100に隣接したハウジングの肩99と位置決めされたダストフランジまたはシールド45が位置していることが分かる。開口100は、ダスト落下チューブ76に対する空気流路を提供する。特に、ダストフランジまたはシールド45は出口74に向けた開口100の縁部に隣接して配置されている。以上の結果、非連続的なネジ山による回転係合構成47が所定位置に置かれるときに、ダストフランジまたはシールド45は、通常の動作中において埃の侵入を防ぎ、領域101に達することを禁止することができる。
【００４５】
続いて、図6を参照すると、符号105により任意の開口が図示されており、この部位において非連続的なネジ山係合構成47と軸方向シール23との間で容積部101に連通する開口が提供されることになる。上記のように本願に合体された2005年7月13日に出願された米国仮出願第60/699, 136号に記載されたように、この部位に開口を設けることは、領域101の周囲圧力のためにダストカバー45に沿うように埃が流動することを抑制することができる。特に、領域102の圧力は、エアクリーナ70を通して空気が動くので周囲よりも通常その圧力が低くなる。周囲圧力と同じ圧力状態に領域101がなっていると、105の位置に開口が位置している結果、この領域に埃が流入することはなくなる。
【００４６】
図5を参照して支持体110に着目する。この支持体110は、濾過媒体7の内部7aに沿って配置される。すなわちこの支持体110は、濾過媒体7によって定義される領域20の内部に配置される。この支持体110は、動作中に濾過媒体7の内部支持構造を提供することになる。この支持体110は、メインカートリッジ1とは別々に取り付けられる。図示の支持体110は、ハウジングボディー71のフランジ116に対してシール115の位置で固定される。図示の事例では、シール115はOリングである。この支持体110は、間において交差した横部品121を有している複数個の延設リブ120を備える。その端部123にはOリング116が取り付けられている外側フランジ124が位置している。このフランジ124は、メインカートリッジ1上の端部キャップ15の一部に重ね合わされている。
【００４７】
この支持体110は、図中において符号130で示されるように、安全か二次要素として作動する媒体を必要に応じて備えることができる。このような構成は、例えば国際公開第04/039476号パンフレットと米国出願第2004/0134171号で記述されているので、かかる構成について本願発明に合体する。
【００４８】
図5を参照して符号130で示した部位において、ハウジングボディー71には開口131の周りに位置して、サービスカバー81に向かって延設される複数の軸方向の突起を含んでいる。この突起130は設置の間において支持体110が中心に置かれることを助長する。端部キャップ15はそこに溝140を含み、離間された突起130を回避して置かれる。
【００４９】
依然として図5と符号150とを参照して、ハウジングボディー71は、装置に設置後に出口74の中の圧力をモニターする圧力タップを必要に応じて備える。
【００５０】
次に、図4に着目する。図4において、シールの断面と成型された端部キャップ16が図示されている。シール22は、濾過媒体7から軸方向かつ外側方向に離れて端部キャップ16に隣接したリブを突出形成している。このリブ22にはチップ160および反対側面161、162とが形成されている。一般に側面161は、「内壁」または「内面の壁」あるいはこれらの変種として記載される。ここで、「内側」とは、表面161がシール22に対して半径方向内側に位置しており、壁161が図3の中央軸24に向かって直面する構成を意味する。一方、表面162は「外壁」または「外側の壁」と呼ばれ、すなわち壁162がシール22に対して図3の中央軸24に向けて半径方向に外面的に突出していることを意味する。
【００５１】
軸方向シールリング23(シール22)は開口17に外接するかまたはこれを取り囲むように配置される。また、リング23はキャップの他の一部によって開口17から離間される。
【００５２】
図示される事例によれば、内壁161は領域171にまで達する比較的まっすぐな部分(断面の)を含み、また壁162は領域170に及ぶ比較的まっすぐな部分(断面の)を含んでいる。この領域171の軸方向の長さ(断面の)は、一般に少なくとも1.4mmであり、または1.5〜4mmであり、通常は1.5〜3mmの範囲である。領域170の軸方向の長さ(断面の)は、少なくとも4mmであり、または6〜10mmであり、通常は6〜8mmの範囲である。したがって側162は側161よりも長く、壁161のまっすぐな領域171と壁162のまっすぐな領域170の長さを比較すると、長さは少なくとも1.5倍、あるいは時として壁161の長さの少なくとも2倍に設定される。
【００５３】
壁162は、予備成形シェル30を超えて位置する端部キャップ16の外側の周辺部分として通常形成される。
【００５４】
一般的に、このシール22(特に、軸方向シールリング23)は、「横方向かつ外面的に偏向可能なフレキシブルな軸方向シールリング」と呼ばれる一種のシールリングである。このシールリングとは、図4において矢印Mで概ね図示されるようにシールリング23が外側に半径方向に曲がるか折れ曲がることによって(シールを形成するためにハウジングに対して押されて図示の方向に回転する)シールが形成されることを意味する。したがって、軸方向シールリング23は、それが半径方向かつ外側に変形されて形成されるリップまたはスカートシールである。このように形成されるシールは、シールリング22のサイズと位置および設置方法によって容易に構成される。
【００５５】
上記の構成から明らかなように、カートリッジ1が使用のためにハウジングにインストールされるときに回転されることで、シールリング23がスカートとして半径方向かつ外面的に構成されることが理解されよう。このこのタイプの構成における装填操作は、特定の選択された形状と寸法となるように軸方向シールリング23の一部を構成することで容易に達成できる。
【００５６】
例えば図4に図示される事例によれば、チップ160は円形の半径部分を有するように構成される。このように構成することで、スカートとして外面的に曲げることが容易となり、同時に成形工程において空気を捕捉せずに成形できるチップが実現可能となる。このチップ160は、例えば半円形カーブから、さらに半径方向の外面的に曲がる傾向をさらに容易にできる曲率に変更することができる。しかしながら製造工程と外方に曲がることを確実にするためには半径を有する半円形状が都合がよい。
【００５７】
さらに、図４において寸法D１で示されたベースBとチップ160の間の軸方向の距離部分は、半径の厚みTよりも少ないことから上記の回転操作の間は、スカートとして外側に向かって容易に変形するようにシール23が構成される。
【００５８】
この厚みTは、通常少なくとも1.5mmであり、あるいは2.5mm、または2.5〜4.0mmの範囲に設定されるが、無論代替構成も可能である。厚みTは、5mm以下であり、望ましくは4mm以下に設定される。
【００５９】
通常、表面162の部分170は、図4Aの軸24に対して角度BWである0度を成すように延設されるか、またはチップ160に向かって軸24に対して外面的に約6度の角度を成すように延設される。また、表面162の部分170は、図4Aの角度BWとして少なくとも0.5度、または1度、あるいは5度、または角度2.5〜4.0度の範囲で延設される。ここでは、説明の簡素化のために角度は0度となるように形成される場合について述べる。スカートとしてシール23を外へ向かうように湾曲させるためには、この角度BWは0度以上が良いことになり、0.5度または2度以上あるいは2.5〜4度の範囲に設定することで湾曲が容易になる。
【００６０】
この角度BWは、図3の中央軸24からの壁162の角度またはカートリッジ1中のあらゆる他の構造物に関する外側の角度であると考慮することができる。
【００６１】
図4を参照して、壁161のまっすぐな部分171は、図3の中央軸24に関して概ね角度0度となるように延設されるか、またはチップ160に向かって角度6度以下、または5度以下で半径方向かつ外面的に延設されている。このまっすぐな部分171の角度BWが0.5度以上(外面的)、少なくとも2度以上、2度から3度、あるいは3〜4度である場合には、軸方向シール23が外へ向かうフレア部分が形成でき湾曲し易くなる。この構成の代替手段は可能であるが、部分171は平行にされて部分170に達する構成になるであろう。
【００６２】
再度、軸方向シール23の利点として、回転されることで図5の壁73Aに対して押されることになり外面的な曲げまたは湾曲状態が発生して壁に対するシールが形成されることが挙げられる。このようにシールが形成される結果、領域23は外面的に変形できるリップとして機能できるので、効果的な軸方向シールが形成されることになる。このことは、図6において、符号175で図式的に示されている。
【００６３】
上記のように合体した米国特許出願第10/691, 856と国際公表US第/03/33952で記述される軸方向シール構成との比較によれば、上記のカートリッジ1のシール構成22への利点として領域23のシール構成が壁73Aに対して容易に外面的に偏向するかまたは曲げることができるので、カートリッジ1を比較的に容易にインストールできかつ閉じ込めることができる。次に端部キャップ16を構成するための典型的な好まれた素材であって、シール23が形成できる素材について以下に述べる。端部キャップ16が形成されるときに、通常はシール22(すなわち軸方向シール23)は、端部キャップ16の残り部分と一体成形される。
【００６４】
図1〜3において、寸法事例について提供される。各寸法は使用可能な数値の一例に過ぎず、本願発明にしたがう原理に基づく異なる寸法の代替構成も可能となることは言うまでもない。各寸法は、以下の通りである。AA=150.1mm、AB=166mm、AC=130mm、AD=331mm、AE=82.2mm、そしてAF=146.6mm。
【００６５】
また、図4Aの各寸法は事例の端部キャップの寸法である。この代替構造として種々のものが可能であるが、以下の各寸法は動作可能な構成に関する事例を示したものである。BA=75.9度（以下に議論するパラメータに基づき通常は50度〜80度の間の角度範囲に設定される）、BB=11.4mm、BC=14.4mm、BD=16.4mm、BE=半径1.0mm、BF=半径1.5mm、BG=半径0.8mm、BH=半径0.8mm、BI=29.8mm、BJ=29.4mm、Bk=1.8度、BL=1度、BM=22.7mm、BN=17.6mm、BO=半径1.5mm、BP=半径0.5mm、BQ=半径1.6mm、BR=5.6mm、BS=2.4mm;、BT=0.4mm、BU=0.8mm、BV=3.2mm、BW=3.1度、BX=半径0.5mm、BY=半径0.5mm、BZ=7.0mm。
【００６６】
以上のような各寸法を有する軸方向シールリング23によれば、上記のようにカートリッジを装填することで外面的に変形する、便利な端部キャップ16を形成することができる。角度BAは、リング23に隣接して領域200の溝140のベース140aからリング23に隣接する領域200まで延設される角度の内から通常は選択されるであろう。領域200の幅は少なくとも2mm、あるいは通常は3〜5mmの範囲に設定される。この角度BAは、カートリッジ1の総合的な直径に基づいて決定されるであろう。上記の各範囲は、多くの構成事例において典型的なものを示したものである。
【００６７】
ベース14aの幅は、領域BGと領域BHの間において少なくとも3mm、または通常は4〜7mmの範囲に設定される。一方、内壁140bはその深さが少なくとも約2mm、あるいは通常は2.5〜4mmの深さに設定される。図4Aの傾斜した領域140Cは、図6で角度Zで表されている。
【００６８】
端部キャップ15の外側の部分は符号166で図示されており、シール領域22に対して内部的に隣接して配置されている。この領域166は、媒体端部165に対して概ね平行であり、中央軸24に対して垂直である。溝140はシールリング23により取り囲まれており、シールリング23の内側において少なくとも2mm、通常は3〜5mmの範囲分の距離が離間されて形成されている。
【００６９】
図示される溝の形状は突起131まで到達できるように形成されている。さらにまた、端部キャップ16の成形工程において、ウレタンフォームなどが上昇して硬化する間に、樹脂材料の流動を管理できるような形状とサイズとなるように溝140を形成すると都合がよいだろう。特に、壁140Cを成形する型の傾斜部分は、シールリング23の成形時に重要であり、外側の領域に向かって樹脂を向けることができるようになる。
II.  図7〜図10Aの第2の実施形態の構成事例
図7〜図1OAにおいて、本発明の代替構成が図示されている。図7〜図1OAにおいて、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛する。図7〜図10の構成と図1〜図6の構成との間の構成上の主要な相違点は、溝280および端部キャップ16である。すなわち、溝280は溝140から変更されている。また溝28は端部キャップに応じてより小さい直径を備える。
【００７０】
このように溝280を形成することで、ハウジングの突起131をクリアできるようになり、また成形可能な代替構成にも関連することになる。
【００７１】
図7〜図9を参照して、各寸法は以下の通りである。AI=150.1mm、AJ=166mm、AK=130mm、AL=331mm、AM=82.2mmそしてAN=146.6mm。もちろん代替構成として異なる寸法を使用することができる。
【００７２】
また、図1OAを参照して各寸法及び角度は以下の通りとなるであろう。CA=53.7度(典型的な使用例における要素の直径に依存して、50度から80度の範囲となる)、CB=16.4mm、CC=14.4mm、CD=11.4mm、CE=半径1.0mm、CF=21.2mm、CG=20.8mm、CH=1.8度、CI=1度、CJ=14.7mm、CK=半径1.5mm、CL=半径0.8mm、CM=半径0.8mm、CN=半径1.5mm、CO=9.7mm、CP=5.6mm、CQ=半径1.6mm、CR=半径0.5mm、CS(図4AのBW)=3.1度、CT=3.2mm、CU=0.8mm、CV=0.4mm、CW=2.3mm、CX=半径0.5mm、CY=半径0.5mm、CZ=7.0mm。
【００７３】
一般に図9に図示した溝280は、図3の溝140に類似して動作するだろう。
III.  素材と構造の事例
上述した原理は、種々のサイズ、形状および構成の設備において実行でき、また種々の素材を使用することができる。しかしながら、上記の原理は特定の用途のために、望ましい構成と望ましい素材を開発したものである。
【００７４】
ここで、代替構成も可能であるが、一般に図示された構成は、定格運転時に1分当たり約1,500立方フィート(cfm)のオーダーで気流が消費される乗り物、または約300cfm以下、あるいは43立方メートルcfm以下、または約9立方メートルcfm以下のオーダーで気流の需要があるエアクリーナとして構成される。このようなタイプのエアクリーナは、小排気量のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン用として使用される。
【００７５】
望ましくは、このような構成を用いる場合には、高い発泡率とかなり高い軟質性のポリウレタン組成により成形された端部キャップが提供される。
【００７６】
このように端部キャップを成形するために選ばれる(ポリウレタンから成形される部品)望ましい組成としては、28ポンド/立方フィート(約450キログラム/立方メートル)以下の成型密度、あるいは22ポンド/立方フィート(355キログラム/立方メートル)以下の成形密度、または18ポンド/立方フィート(290キログラム/立方メートル)以下、あるいは12〜17ポンド/立方フィート(192〜275 キログラム/立方メートル)の範囲の成形密度を有する素材が使用される。また、最適な成形状態と成型密度の上昇が制御できるように、低い成形密度の素材を使用することができる。
【００７７】
ここで、「成型密度」とは、体積で重量を割った通常の定義を意味する。成型された発泡体の試料の体積を測定するために、水置換性試験か同様のテストを利用することができる。この体積試験を行う際に多孔材の穴まで吸水して、穴中の空気を置き換える必要はない。したがって、この体積試験を行うときに、素材の穴の中が空気で置換されるのを長い時間待機することなく試料の体積を測定することができる。換言すれば、試料の外側の周辺によって規定される体積量を用いるだけで、成型密度の計算を行うことができる。
【００７８】
一般に、圧縮負荷偏向は、堅さを示す物理的特性であって、圧縮への抵抗の目安となる。一般、圧縮負荷偏向は、所定の試料の厚みの25%分を偏向させるために必要となる圧力の量として測定される。この圧縮負荷偏向試験は、例えばASTM 3574に準拠して行うことができる。一般に、この圧縮負荷偏向は劣化した試料に関して評価されることになる。典型的な事例として、試料の圧縮負荷偏向を測定するために華氏75度で72時間または華氏190度で5時間後に完全に硬化したものが試験される。
【００７９】
望ましい素材は、ASTM 3574に準拠されるように、平均華氏温度158度で1週間に亙り加熱した後に、圧縮負荷偏向が7psi、あるいは6〜14psiの範囲、または7〜10 psiの範囲の中に収まるものが挙げられる。
【００８０】
圧縮永久ひずみは、圧縮力が取り除かれたときに素材(すなわち所定の条件下で所定のタイプ素材に圧縮力が印加される）が、圧縮前の厚みに戻る度合いである。ウレタン素材の圧縮永久ひずみを評価するための条件はASTM 3574に準拠して実行される。
【００８１】
望ましい代表的な素材は、硬化後に、高さの50%分圧縮され、華氏180度で22時間経過後に、圧縮永久ひずみが約18%以下、あるいは約8〜13%の素材である。この圧縮永久ひずみ試験は、上記の端部キャップに用いられる材料と同じ素材から準備されたプラグまたは端部キャップから切断された試料を用いて行われる。通常の製造工程では、端部キャップの一部を切断した直接試験ではなく、むしろ樹脂材料から成型された試料試験プラグを定期的に試験することになるだろう。
【００８２】
物理的性質を素材に提供できる使用可能なウレタン樹脂システムにより、成型密度と、圧縮永久ひずみと、圧縮負荷偏向が提供されるが、種々のポリウレタン樹脂提供者であるBASF社や、ミシガン州  48192  ワイアンドット社から入手可能である。
【００８３】
使用可能な1つの例素材は「成形されるときに」1立方フィート当たり14-22ポンドの成型密度(224-353 キログラム/立方メートル)を有するように最終処理されたポリウレタンが含まれる。ポリウレタンは、I36070R樹脂素材とI305OUイソシアナトを含み、これはBASF 社とワイアンドット社 ミシガン州  48192から指定代理人であるドナルドソン社に独占的に販売されている。
【００８４】
この素材は、I36070R樹脂対I3050Uイソシアナトの重量比が100：45.5となる混合比で通常混ぜられるだろう。樹脂の比重は1.04(8.7ポンド/ガロン)であり、イソシアナトに関しては1.20(10ポンド/ガロン)である。この素材は高い動的せん断ミキサーで通常混ぜられる。コンポーネント温度は華氏70〜95度Fであるべきである。また型温は、華氏115〜135度Fであるべきである。
【００８５】
樹脂材料I36070Rは、以下の通りである。
【００８６】
(a)平均分子量
1)  ベースポリエーテル  ポリヨール（polyol）=500〜15,000
2)  デオスル（Diols）=0 〜10,000
3)  トリオルス（Triols）=500〜15,000
(b) 平均機能性
1) 全体系=1.5〜3.2
(c)水酸基数
1)全体系=100〜300
(d)触媒
1)アミン=エア  プロダクツ（Air Products） 0.1-3.0 PPH
(e)界面活性剤
1)全体系=0.1〜2.0 PPH
(f) 水
1)全体系=0.2 〜0.5%
(g)顔料/染料
1) 全体系=1〜5%のカーボンブラック
(h)発泡剤
1) 水
I305OUイソシアナト説明は以下の通りである。
【００８７】
(a)NCO内容  22.4〜23.4重量%
(b)粘度  摂氏25度Cで600〜800cps
(c)密度  摂氏25度Cで1.21g/立方cm
(d) 沸騰点  5mmHgで19O度C
(e)蒸気圧  摂氏25度Cで0.0002Hg
(f)外観  無色液体
(g)引火点(Densky-Martinsの閉じたカップ)=摂氏200度C
濾過媒体のために選択される素材は、使用環境を勘案して様々な「折り曲げ可能」な素材が使用される。
【００８８】
イースト  ウォルポール、マサチューセッツ州のホリングスワース社（Hollingsworth）またはボーズ社（Vose）のような製造者から利用可能な従来の濾過媒体を入手することができる。典型的な構成によれば、深さが3/8インチから3インチ(0.9cmから7.6cm)のオーダーの折り目が、円錐のユニットの内側の直径の周りに1インチ当たり約10〜14（より小さい直径部分では1インチ当たり15〜20)の折リ目密度で形成される。しかしながら、代替構成の濾過媒体のタイプを必要量使用することができる。
【００８９】
一般に、主要なフィルタカートリッジ1の主要な構造的な部品である、すなわち、支持体30は、ガラスの充填されたナイロンなどの堅いプラスチック(例えば、33%のガラス充填ナイロン6/6から厚さ1.5mm)から作られるだろう。一般に、このようなプラスチックの成型品は、例えば射出成形によって部品を製造することができよう。
【００９０】
図5に図示された支持本体110であって、主要なフィルタカートリッジ1の内側の支持体または安全カートリッジの支持体あるいは双方の支持体として機能する支持本体は、上記の支持体30に使用される硬いプラスチックに類似したプラスチックから一般的に成型される。安全フィルタカートリッジの濾過媒体130は、特殊用途として任意に選定されることになり、それは通常は側面が粘着付与剤などの選択された表面変更材でコーティングされた非ひだ媒体となるだろう。
【００９１】
望ましくは主要なフィルタカートリッジと支持体の両方(または、二次フィルタカートリッジ)は、少なくとも98重量%、最も望ましくは100%重量金属を使用しないと良い。
【００９２】
望ましくは、ハウジングボディー71はガラスの充填されたナイロン(例えば、33%のガラス充填のナイロン6/6、厚さ2mm)などの塑性物質から成形されると良い。このような部品製造のために射出成形法を使用することが可能である。望ましくはハウジング部品は(接続のためのボルトを受け止める金属グロメットないしラッチなどの他の部品に受けるところを除いて)少なくとも98重量％、望ましくは100重量%が金属製でないと良い。
【００９３】
図示の特定の構成例ではカバー87はプラスチック材料から成形することができる大きさ及び形状を備えている。シールド90と傾斜部品91の部品は射出成形法を用いてガラス充填のナイロンまたはポリプロピレンから成型される。これら各部品は、カバー83と一体成型されるか、予備成型されてからカバー83の残り部分に対して熱溶着または粘着剤またはスナップ(機械的)嵌合されて取り付けることができる。
【００９４】
上述の寸法と、素材と、特定の記述された形状は、請求項で明確に特徴付けられない場合には、ほんの一例に過ぎず、また請求項の制限を意図している訳ではない。しかしながら、上述の文脈と特定のアプリケーション如何では、様々な技術と改良が記述された以外の用途にも適用することができることが明らかであろう。
IV.  図11〜図13に図示された更なる実施形態
先ず最初に図12に着目する。図12は、図8のエアクリーナ組立体に概ね類似しており、以下に述べる改良を施している。また、本図において、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛する。この改良点としては、ハウジングの外側の壁301に配置される空気流開口(通気部またはブリード部)構造300を設けることが挙げられ、この構造は、(1)ダスト引込み管及びダストシールド310の少なくともいずれかの間の位置、(2) 端部壁305上の位置であって、軸方向のガスケット322によりカートリッジ331とハウジング端部壁305の間でハウジングシールを形成する位置に配置される。
【００９５】
この空気開口構造300は、容積部350中の圧力がほとんど周囲圧力となるように構成される。容積部350は、エアクリーナハウジング351中のシールド310とシール322の間の体積部分である。この容積部においては、ダストにより発生する負荷またはダストが残留することが非連続的ネジ山の回転構造340をカートリッジに装填するときあるいは取り外すときに問題になり得る。
【００９６】
一般的にエアクリーナの動作中は、容積部350中の圧力は以下のような要因によって周辺圧力に対して減少するであろう。例えば、予備クリーナー構成によって引き起こされる規制、媒体パック371の周囲における空気流及び内部の空気流。空気開口構造300を設ける結果、領域350の圧力は周辺圧力に近くなるであろう。したがって、領域350から領域370にかけて圧力差が発生する傾向があるだろう。このことは、流入領域からのダストが流入することを抑制するための助けになるであろう。
【００９７】
さらに、シールド310を設ける結果、領域350内での全ての空気流動は低くなり、再び領域350内にダストが流入することを抑制できるであろう。このような作用は、シールド310が、ダスト出口開口381と領域350の間のハウジングの肩部380に配置されるか、またはこれに隣接することで得られることになる。
【００９８】
一般に、空気開口構造300は単一の開口または複数個の開口として設けられる。単一の開口300で通常は十分となるであろう。この開口構造300の位置は、領域350(直接的に気流が連通するのであれば)のハウジング351のどこでも良い。ここで、「直接的」とその類似語の意味することは、開口構造300がハウジング351に配置され、開口構造300を通る気流がハウジング301内のいかなる他の領域を通ることなく周囲から領域350に到達することを意味する。
【００９９】
図11〜図13に図示される特定の構成によれば、空気開口構造300が単一の開口であり、ダスト落下管307に隣接して離間されて設けられている。この構成は拡大図である図13で図示されている。
【０１００】
ダスト開口構成の内のダスト開口部の特定の形状は適宜決定される事項である。断面が円形形状の開口部とすることが通常便利となるが、このように構成する必要はない。
【０１０１】
開口部のサイズは、内部370と周囲領域350の間で、ハウジングの反対側において最小の圧力差を与えるにことが十分となる必要がある。通常は、少なくとも0.003平方インチ(1/16インチの直径)のサイズが十分となるであろう。これは、2.0平方mm(すなわち、1.59mmの直径)のサイズに対応する。単一の開口部が使用されるときは、通常は開口部の最も大きい横断面の面積は少なくとも1/16インチ(.0625インチまたは1.59mm)、少なくとも1/8インチ(0.125インチまたは3.18mm)になるであろう。円形の開口部が使用される場合には、この寸法は直径に対応することになる。単一の開口部が使用されるときには、およそ1/4インチ(0.25インチまたは6.35mm)よりも大きい開口部は通常必要ないだろう。円形の開口部が使用される場合には、一般にこのサイズは直径に対応するだろう。
【０１０２】
開口構造を覆うための高いロフト媒体や同様の構造などのダストカバーを提供する必要は通常ないが、しかしながら、いくつかのシステムではこれらを設けることが望ましくなる場合がある。特にエアクリーナが、トラックのエンジンフードの下方に配置される場合には、開口構成300の上に媒体またはスクリーンを使用しないことが通常望ましい。
【０１０３】
上記の説明では、カートリッジの上に軸方向シールを有する主要なフィルタカートリッジ構成を備え、カートリッジの上のダストシールドをカートリッジの端部の軸方向シールの近傍に形成して、軸方向シールとダストシールドの間に位置する取付構造（非回転式のネジ山構成)にダストが進入することを防止するように使用できるようになる。
【０１０４】
図11〜図13を参照して、他の特徴点は上記の各実施形態と同様である。しかしながら、図12と図13を参照すると、図示のフィルタカートリッジ500は上記の他に多くの特徴を含むことが理解されよう、特に開端キャップ501は変更されており、シール領域322には二つの平行な側が形成されており、溝部540はいくらか異なった形状である。これらの違いは、本願発明にしたがう動作原理の代替手段が可能であるかを示唆している。
【０１０５】
また、図11〜図13は、2005年7月13日に出願された米国予備出願番号60/699,136で使用されていたが、本発明に合体する。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明によるフィルタカートリッジの側面図である。
【図２】図1のフィルタカートリッジの端面図である。
【図３】図2の線3-3に沿って破断して図示した図1のフィルタカートリッジの拡大横断面図である。
【図４】図3の一部を拡大して図示した断片図である。
【図４Ａ】図4に寸法線と半径と角度を加えた図である。
【図５】図1のフィルタカートリッジを、内部の支持本体に沿うようにエアクリーナ組立体に取り付け、拡大して図示した横断面図である。
【図６】図5の一部を拡大した断片図である。
【図７】図1のフィルタカートリッジの代替構成になるフィルタカートリッジの側面図である。
【図８】図7のフィルタカートリッジの閉鎖した端部の側面図である。
【図９】図8の線9-9に沿って破断し拡大して図示した横断面図である。
【図１０】図9の一部の拡大した断片図である。
【図１０Ａ】図10に寸法線と半径及び角度を図示した図である。
【図１１】図1-4と図7-10に示したフィルタカートリッジとともに使用可能となる代替構成のエアクリーナハウジングの底面図である。
【図１２】図11に図示されるエアクリーナの横断面図であって、図1-4と図7-10に示したフィルタカートリッジから改造されたものを内部に配置した図である。
【図１３】図12の一部を拡大して図示した断片図である。
【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４Ａ】
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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１０Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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