(57)【要約】波形のフィルタシート(各縦溝流路(１２０)が規則的な折り目の構成によって対応する波形部分に定義される端部の閉鎖を有する)を含み、濾過媒体（７４）に縦溝流路を形成する。それぞれの規則的な折り目の構成には、少なくとも４つの折り目がある。少なくとも１つの「折り重ね可能」な片を形成するためにそれぞれの波形部分の部分を変形させながら縦溝流路を形成した濾過媒体を製造し、波形部分を閉じるためのを折り重ね工程を含む。
2005532163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦溝流路を形成した濾過媒体構造であって、
（ａ）波形の形状に曲げられた波形部分を有する濾過媒体用の波形シートを備え、
（ｉ）１組の前記波形部分は、夫々の端部の閉塞部を有した個々の縦溝流路を形成し、前記閉塞部は、対応する波形部分での規則的な折り目構成により形成され、各波形部分の前記規則的な折り目構成は、少なくとも４つの折り目を含むことを特徴とする縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項２】
（ａ）濾過媒体用の前記波形シートは、規則的に曲げられた直線的な形状の波形を備えることを特徴とする請求項１に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項３】
（ａ）濾過媒体用の前記波形シートに対して固定される濾過媒体用の非波形シートを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項４】
（ａ）前記波形部分は、１．２〜２の範囲の縦溝流路／平坦比を有することを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項５】
（ａ）前記波形シートと前記非波形シートは、入口の面と出口の面との間で延設される１組の入口の縦溝流路と出口の縦溝流路を形成するようにフィルタ内に配置され、
（ｉ）前記入口の縦溝流路の夫々は、濾過前の流体の通路を、前記出口の面の近くで閉じるように形成され、
（ｉｉ）前記出口の縦溝流路の夫々は、濾過前の流体の通路を、前記入口の面の近くで閉じるように形成されることを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項６】
（ａ）前記入口の縦溝流路の夫々は、前記出口の面の近くにおいて、前記規則的な折り目構成により閉じられることを特徴とする請求項５に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項７】
（ａ）前記出口の縦溝流路の夫々は、前記入口の面の近くにおいて、前記規則的な折り目構成により閉じられることを特徴とする請求項５または６に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項８】
（ａ）前記規則的な折り目構成の夫々は、その内部にシール材料料を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項９】
（ａ）前記波形シートと前記非波形シートは、ともに巻回されて巻回媒体構造にされることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項１０】
波形の形状に曲げられた波形部分を有する濾過媒体用の波形シートを含む濾過媒体構造の製造方法であって、
（ａ）少なくとも１つの折り重ね可能な片を形成するために波形部分の一部を変形させる工程と、
（ｂ）前記波形部分を折り重ねるために、少なくとも１つの折り重ね可能な片を折り重ねる工程とを備えることを特徴とする濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１１】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程により変形される前記波形部分は、波形部分の規則的に曲げられた形状の波形の部材であることを特徴とする請求項１０に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１２】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程に先立ち、濾過媒体用の前記波形シートは、媒体の巻き取りウェブを形成するために濾過媒体用の非波形シートに固定されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１３】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、濾過媒体用の前記非波形シートの遠くに突出形成される隆起部に対して中間のウェブにおいて刻み目を付ける工程であり、
（ｂ）前記折り重ねる工程は、中間のウェブにおいて濾過媒体用の前記非波形シートに向かう折り目の線を形成するために、少なくとも１つの折り重ね可能な片を折り重ねる中間のウェブの折り重ね工程を備え、
（ｃ）前記工程は、中間のウェブの前記折り目の線に沿って媒体のウェブを分割する工程を備えることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１４】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、２つの折り重ね可能な片を形成するために中心の刻み目付け工程を備え、
（ｂ）前記折り重ねる工程は、前記２つの折り重ね可能な片を互いに向かい合わせて折り重ねる工程を備えることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１５】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、刻み目付けホイールによる刻み目付け工程を備え、
（ｂ）前記折り重ねる工程は、折り畳みホイールによる圧搾工程を備えることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１６】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、支持された状態の所定の波形部分に対して刻み目を付ける工程を含み、前記支持は支持構成により、変形が起こる長手方向の部位の近くで行われ、前記支持構成は、少なくとも、
（ｉ）外側の波形部分の支持部材と、
（ｉｉ）内側の波形部分の支持部材とを含むことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１７】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、刻み目付けローラとともに行われ、前記刻み目付けローラは、
（ｉ）刻み目付けの間、波形部分の外側支持部材を提供する外側の波形の表面と、
（ｉｉ）突出／退避可能な刻み目付けピン構成と、を有することを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１８】
（ａ）非波形の媒体の巻き取りウェブを、１組の波付けローラの歯部の間を通過させることで波形の濾過媒体を形成する工程と、
（ｂ）濾過媒体が波形に加工される前に、シール材料を前記濾過媒体に塗布する工程とを含むことを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ＰＣＴの国際特許出願として米国のドナルドソン・カンパニー・インコーポレイティドを出願人として米国を除いたすべての国に出願されたものであり、ゴールデン・パトリック、リーチャー・グレゴリー・エル、リーシェ・ダニエル・ティーを発明者とし、出願番号第６０／３９５、００９号としてすべての国を指定し優先権を主張し、２００２年７月１０日に出願された。
【０００２】
この開示は、液体または気体の濾過を行うために使用される濾過媒体に関係する。特に、この開示では、濾過用の縦溝流路または表面を形成する波形構造を用いるような媒体に関係する。特に、この開示は、このような縦溝流路の特定な部分を改良するための技術と、この結果、得られる構造に関係している。
【背景技術】
【０００３】
背景
空気または液体のような流体は、その流れの中において汚染物質を運んでいる。多くの事例では、流体の流れの中から幾分かまたは全ての汚染物質を取り除くことが望ましい。例えば、動力を備える乗り物または発電設備用のエンジンのための空気の流れの流体や、ガスタービンに向けられる気体の流れの流体や、様々な燃焼炉への空気の流れの流体中において、濾過されるべき汚染物質が運ばれる。また、エンジンの潤滑系、油圧系、冷却系または燃料系の中における液体の流体の中でも、濾過されるべき汚染物質が運ばれる。これらの系では、所定の汚染物質を液体から取り除く（または、汚染レベルを低下させる）ことが望ましい。種々の流体用フィルタ（空気または液体フィルタ）構造が汚染物質の削減のために開発されてきている。しかし、一般的にはさらなる改良が続けられている。
【０００４】
開示の概要
本開示は、縦溝流路の端部を折り重ねた濾過媒体に係り、また折り重ねるための技術に関する。また、この開示は、折り重ねられた端部を有する縦溝流路を備える濾過媒体を利用して好適に構成されるフィルタ構成に関係する。
【０００５】
濾過媒体を折り重ねるためのさまざまな方法がここに記述される。一般に、これらの開示における共通点としては、濾過媒体を折り重ねる工程には、通常は縦溝流路の外側の表面に対して刻み目または突出部を形成する工程が含まれることが挙げられる。この折り重ねる工程に続く工程によって、望ましい折り重ねられた構成を得ることができる。
【０００６】
この開示の一部は、２００２年７月１０日に出願した米国特許予備出願番号第６０／３９５、００９号に基づき優先権主張して出願した内容に基づいている。この優先権出願書類には、所望に折り重ねられるかまたはひだ形状にされた濾過媒体構成について、それらの形成のための工程とともに図示されている。一般に、この工程には波形部分の隆起部（隆起部）に対して刻み目を形成するピン構成を指向させることが含まれている。
【０００７】
ここに含まれる米国予備出願番号第６０／３９５、００９号の開示内容に加えて、所望の折り目の構成を提供するための追加的な技術についても提供される。このような特定の技術については「支持された」工程と概ね呼ばれ、変形部分の近くにおいて縦溝流路の一部を支持するための方法または技術に関係している。これに加えて、変形工程の間において、縦溝流路を支持部を提供するための所望の構成について記述される。
【特許文献１】米国特許第５、８２０、６４６号明細書
【特許文献２】米国特許第５、７７２、８８３号明細書
【特許文献３】米国特許第５、９０２、３６４号明細書
【特許文献４】米国特許第５、７９２、２４７号明細書
【特許文献５】米国特許第６、２１０、４６９号明細書
【特許文献６】米国特許第６、１９０、４３２号明細書
【特許文献７】米国特許第６、３５０、２９６号明細書
【特許文献８】米国特許第６、１７９、８９０号明細書
【特許文献９】米国特許第６、２３５、１９５号明細書
【特許文献１０】米国意匠登録第３９９、９４４号明細書
【特許文献１１】米国意匠登録第４２８、１２８号明細書
【特許文献１２】米国意匠登録第３９６、０９８号明細書
【特許文献１３】米国意匠登録第３９８、０４６号明細書
【特許文献１４】米国意匠登録第４３７、４０１号明細書
【特許文献１５】米国特許第６、０３９、７７８号明細書
【特許文献１６】米国特許第５、６１３、９９２号明細書
【特許文献１７】国際公開第９７／４０９１８号パンフレット
【特許文献１８】米国特許第５、５６２、８２５号明細書
【特許文献１９】米国特許第５、０４９、３２６号明細書
【特許文献２０】米国特許第４、９２５、５６１号明細書
【特許文献２１】米国特許第６、６１０、１２６号明細書
【特許文献２２】英国特許第７０３、８２３号明細書
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
詳細な記述
I.  波形の媒体を使用する媒体構成の概要について
【０００９】
流体のフィルタ構造を、種々の方法で提供するために縦溝流路を形成した濾過媒体を使用できる。一つの良く知られた方法として、Ｚ−フィルタ構造の利用が挙げられる。ここで、「Ｚ−フィルタ構造」として用いる文言は、波形に形成されるかまたは折り重ねられるかまたは別の方法によりフィルタの個別の縦溝流路が互いに平行に形成され、入口の縦溝流路と出口の縦溝流路の組により流体流動を可能にするフィルタ構造を意味する。このＺ−濾過媒体に関するいくつかの事例については、以下の米国特許において開示されている。米国特許第５、８２０、６４６号、第５、７７２、８８３号、第５、９０２、３６４号、第５、７９２、２４７号、第６、２１０、４６９号、第６、１９０、４３２号、第６、３５０、２９６号、第６、１７９、８９０号、第６、２３５、１９５号、また、米国意匠登録第３９９、９４４号、第４２８、１２８号、第３９６、０９８号、第３９８、０４６号、第４３７、４０１号。
【００１０】
一つの特定のタイプのＺ−濾過媒体では、媒体構造を形成するために互いに結合される二つの特定の媒体部品が使用される。これらの媒体部品は、波形の(または、縦溝流路を形成した)シートと、非波形の(または、平面の)シートである。これらの波形シートと非波形シートの双方を用いることによって、平行な入口の縦溝流路と出口の縦溝流路が形成される。いくつかの実施例によれば、波形シートと非波形シートは一緒に固定され、これに続いて巻きつけられることで、Ｚ−濾過媒体構造が形成される。このような構成は、例えば米国特許第６、２３５、１９５号および第６、１７９、８９０号に記載されている。特定の構成によれば、波形の媒体の巻回されていない部分が平たんな媒体に固定され、これらを互いに積み重ねることでフィルタ構造を形成している。この実施例は、米国特許第５、８２０、６４６号の図１１を参照して記載されている。
【００１１】
ここで、媒体の構造を示す「波形」の文言の意味することは、媒体が２つの波付けローラの間を通過して得られる構造のことであり、すなわち媒体を２つのローラの間の二ップ部または歯部を通過させるとともに、各ローラは媒体に波形形状を成形するための表面を備えていることを意味している。「波形にすること」の文言は、折り重ねられて形成される縦溝流路を意味するものではなく、また上記の波付けローラの間を媒体が通過して形成される技術を含まない別の方法を意味するものではない。しかしながら、「波形」の文言は、波形にされた後に、さらに、例えばここに記載される折り畳みの技術によって媒体が修正または変形されることを意味する。
【００１２】
波形の媒体は、縦溝流路を形成した媒体から特定の形状に加工される。縦溝流路を形成した媒体は、個々の縦溝流路（例えば、波形の成形で形成されるか、または折り重ねられる)を幅方向に形成した媒体である。
【００１３】
Ｚ−濾過媒体を用いるとともに、点検整備可能なフィルタエレメント構成は、「直線的な流れ構成」あるいはその変形の構成として呼ばれる。一般にこの文脈では、点検整備可能なフィルターエレメントとは、入口の流れ面と、これに対向する出口の流れ面とを有し、流体がフィルタカートリッジ中に入り、流体が入るのと同じ方向に概ね出る形式のものを意味する。この文脈で「点検整備可能」の文言とは、フィルタカートリッジを含む媒体が、対応する流体クリーナー装置から定期的に取り除かれて、取り替えられることを意味する。
【００１４】
直線的な流れ構成は、ここに参考のために記載した米国特許第６、０３９、７７８号に示された、円筒のひだつきフィルタカートリッジのような点検整備可能なフィルタカートリッジであって、流体が迂回する形式のものとは異なっている。すなわち、米国特許第６、０３９、７７８号のフィルタにおける流体の流れは、側面を通って筒状のフィルタカートリッジの内部に入り、次に端面(前進の流動システムでは)を通して流出するように迂回する。逆流システムでは、流体の流れは端面を通して筒状のカートリッジの中に入り、次にフィルタカートリッジの側面を通って出るように迂回する。この逆流システムに関する実施例は、参照のために引用した米国特許第５、６１３、９９２号に記載されている。
【００１５】
典型的な従来技術のＺ−濾過媒体構造に関する実施例が図１〜図４に図示されている。図１は、米国特許第５、８２０、６４６号で図１として示されている従来技術の開示に基づいて示した図である。また、図２は、図１で図示された濾過媒体を有する濾過媒体構造を用いた直線的な流れのフィルタエレメントの入口の端部の一部を拡大して示した端面図である。図３は、図２と類似して示した拡大した端面図であって、入口の端部に対向する出口の端部を示した図である。図４は波形シートと非波形シートを組み合わせた様子を拡大し、図式的に示した図である。
【００１６】
ここで、ここに使用される「Ｚ−濾過媒体構造」と、これから派生する種々の変形例の文言は、波形または他の形状の縦溝流路の媒体を、非波形（対面する）媒体に対して適度なシール部材により固定して入口の縦溝流路と出口の縦溝流路を形成した巻き取りウェブを意味するか、または媒体が巻回されること、もしくは他の方法により３次元的な入口の縦溝流路と出口の縦溝流路を形成する媒体のこと、あるいはこのような媒体を含むフィルタ構成の双方または何れかを意味する。
【００１７】
図１を参照して、図示されるＺ−濾過媒体構造１は、互いに固定された波形シート３と非波形シート４とを備える。この波形シート３は、個々の縦溝流路または波形部分７（シート３の側面３ａに向かうように見たときに隆起部７ａと谷溝部７ｂとから構成される）が、対向する端部または縁部８、９の間において非波形シート４を横切るように延設される。最終製品では、端部（または縁部）８または端部（または縁部）９が上流の端部または縁部となるかは適宜設定される。後述する説明では、縁部８が上流の縁部であり、縁部９が下流の縁部として濾過媒体構造が形成されるものと仮定する。したがって、矢印１０は濾過作用の間における流体流動の方向を示す。
【００１８】
図１を参照して、波形シート３は第１の側面または表面３ａと、これに対向する第２の側面または表面３ｂとを有する。この第２の側面３ｂは、以下に説明する波形シート３／平面シート４の初期の組み合わせの組立工程を行う間に、非波形シート４に向けられる側であり、すなわち波形シート３は最初に非波形シート４と接触されることとなる。上流の縁部８において、波形シート３の上の波形部分７の谷溝部７ｂにより形成される縦溝流路１１は、シート３の側面３ａで開口しており、矢印１２の方向に上流の縁部８に沿うように流体を流すが、下流の縁部９の閉塞部１４はこの場合にはシール材料料１４ａによって流体流動が閉じられることになる。一方、波形シート３の反対側３ｂの波形部分７ａによって縦溝流路１１から形成された縦溝流路１５は、この場合はシール材料料１６ａにより上流の縁部８が閉塞部１６として閉じられることになるが、そこからは縁部９にかけていかなるシール材料も設けられないことから外面的に開口していることとなる。
【００１９】
図１の構成によれば、図示の濾過媒体は全体的な立体的フィルタエレメントカートリッジ構造に固定されていないが、もちろん平行な縦溝流路１１、１５として完全な形状に形成されるであろう。このことは、図２において断片的に図式的に図示されている。図２を参照して、濾過媒体構造１は、全体的な３次元的な立体的媒体梱包体２０としては図示されていない。概ね、媒体梱包体２０は、図示される実施例では、図１の濾過媒体構造１を備えており、それ自体の回りに巻きつけられて筒状の縦溝流路構造２１となる。完全な図面としては、円形または長円形のフィルタ本体が示されることになるであろう。図２によれば、巻回された構造２１の一部分であって、特に表面２２の上流から見ることのできる部分のみが図示されている。ここで、「上流」の文言ないし同様の文脈で使用される表面または縁部の文言は、流体を濾過するために方向付けされた流体が向かう表面または縁部を意味する。すなわち、上流の表面または縁部は、濾過されるべき流体がＺ−フィルタ構造２１に入る表面または縁部である。これと同様に、「下流」の文言が表面または縁部を参照するために使用されるときには、使用中において媒体構造２１の縁部または表面から濾過された流体が出ることを意味する。
【００２０】
図２と図３において、明瞭化のために縦溝流路１１、１５とが三角形の断面形状を有するように図式的に図示されている。実際のフィルタでは図１に図示される湾曲形状を有することになる。
【００２１】
図２を参照して、上流の縁部８または上流の表面２２に沿って入口の縦溝流路１１の流体流れ用の開口部は、不図示の閉塞部またはシール材料料が設けられないことが図示されている。したがって、入口の縦溝流路１１は内部に向けて流体流動のための通路が形成されている。また、出口の縦溝流路１５の閉じた上流の端部は、この例ではシール材料の閉塞部によって示されている。したがって、上流の表面２２に対して指向される流体流動は、濾過作用のために入口の縦溝流路１１だけに入り、濾過媒体構造２０を通過することになる。また、他の場合には、上流の縁部８において、出口の縦溝流路は縁部の近くでは閉塞されず、縁部８から対応する縦溝流路の長手方向に奥まった部位に設けられるシール材料で閉塞されることになる。この実施例は、米国特許第５、８２０、６４６号の図１６において図示されている。一般的に、縦溝流路を閉塞するためのシール材料または他の構造は、縦溝流路を閉塞するためのシール材料または他の構造が（縁部８に対して）設けられる限り、上流の縁部８と反対の下流の縁部９の間の距離に対して２５％以下（望ましくは１０％未満)となる出口の縦溝流路の入口の端部が密封されると考えられるだろう。通常は、閉塞部は縁部８に設けられる。ここで、「上流の縁部８と反対の下流の縁部９の間の距離に対して２５％以下（または１０％未満)」とは、縁部８において閉塞されることも含む。
【００２２】
図３を参照して、媒体の出口の縁部９は、フィルタ構造２１の出口の端部２３を形成している。この出口の縦溝流路１５は開口している様子が示される一方で、入口の縦溝流路１１は閉塞部材またはシール材料により閉じられている様子が図示されている。縦溝流路を閉じるためのシール材料または他の構造が出口の端部９に設けられている限り、この入口の縦溝流路１１は下流の端部で閉塞されているか、あるいは対向する縁部８と縁部９の間の距離の２５％以下の場所となる縁部９において閉塞されているものと考えられる。典型的な、望ましい実施例では、夫々の縦溝流路の閉塞された縁部８、９は、縁部８から縁部９にかけて縦溝流路の長手方向に沿う距離の１０％未満の位置に設けられるシール材料によって閉塞されるであろう。この「縁部８から縁部９にかけて縦溝流路の長手方向に沿う距離の１０％未満の位置」とは、縁部９のシール材料を含むことを意味する。
【００２３】
一般的に、図１の波形シート３は、規則的に曲げられた波形の形状を備える縦溝流路または波形部分を有するものとしてここでは特徴付けられている。ここで、「波形の形状」とは、縦溝流路または谷溝部７ｂと隆起部７ａとを交互に形成した波形部分を意味する。また、この文脈において「規則的」とは、谷溝部と隆起部（７ａ、７ｂ）の組が概ね同じように繰り返される波形部分（または縦溝流路）の形状とサイズを有することを意味する。（また、通常は夫々の谷溝部７ｂは、実質的に夫々の隆起部７ａの逆の形状である。）したがって、この「規則的」の文言は、縦溝流路の長手方向の長さの少なくとも７０％に沿って波形部分のサイズと形状が実質的に変更されずに繰り返され、波形部分(または縦溝流路)の形状が谷溝部と隆起部の夫々の組（隣接する谷溝部と隆起部）の繰り返しの構成を備えることを意味する。
【００２４】
この「実質的」の文言は、この文脈では波形部分または、縦溝流路のシートを製造する工程中の変動に起因する多少の修正があることを意味しており、また媒体シート３は可撓性であるのでわずかな変動があることを意味している。このように繰り返される形状の特徴に関して、あらゆるフィルタ構造において必ずしも等しい数の隆起部と谷溝部とが存在することを意味してはいない。例えば、濾過媒体の終端を１組の隆起部と谷溝部の間で終えるか、または１組の隆起部と谷溝部に沿うように部分的に終えるように構成することができる。（例えば、図１によれば断片として表現された濾過媒体１は、８個の完全な隆起部７ａと７個の完全な谷溝部７ｂを有している。)  また、谷溝部と隆起部の端部は互いに異なるであろう。このような端部の変動は本発明の規定では無視される。
【００２５】
「曲げられた」波形形状の波形部分の文言において、「曲げられた」の特徴点についてこの文脈では、濾過媒体に提供される、折り重ねられるかまたは折り目を付けられた結果の形状を意味するのではなく、夫々の隆起部の頂点７ａと谷溝部の底部７ｂとが半径方向の曲面に沿って形成される形状を有することを意味する。このようなＺ−濾過媒体用の代表的な半径寸法は、少なくとも０．２５ｍｍであり通常は３ｍｍ以下となるであろう。
【００２６】
特定の規則的な曲げられた図４に示されたような波形形状の波形シート３に関する追加的な特徴点としては、夫々の隆起部と夫々の谷溝部の間の中間点３０であって、縦溝流路の長手方向に延設される領域は、反り方向が逆転する部分に略相当していることが挙げられる。例えば、図１を参照すると、表面３ａから見ると谷溝部７ｂは凹形の領域となっており、隆起部７ａは凸状領域となっている。もちろん、表面３ｂから見ると表面３ａの谷溝部７ｂは隆起部となり、隆起部は谷溝部となることになる。
【００２７】
図１〜図４に図示される特定の規則的な曲り波形パターンを有した波形シートの特徴は、個々の波形部分が概ね直線的であることである。この文脈で「直線的」の文言は、縁部８、９の間において少なくとも７０％、通常は長さの少なくとも８０％の部分が断面図において実質的に変化しないことを意味する。図１〜図４に図示される波形形状を参照して「直線的」であると定義した文言は、ＷＯ９７／４０９１８号公報の図１を参照して記載された濾過媒体の先細りした縦溝流路と部分的に区別される。このＷＯ９７／４０９１８号公報の図１の先細りした縦溝流路は曲げられた波形形状であって、「規則的」な形状ではなく、またはここで言うように直線的な形状ではない。
【００２８】
ここで、図１で示した特定の構成によれば、平行な波形部分は縁部８から縁部９にかけて完全に直線的に濾過媒体が形成される。しかしながら、ここに記載される実施例では直線的な縦溝流路または波形部分の特定部分が、特に端部で変形されあるいは折り重ねられる様子が図示されている。再度確認すると、一般に縦溝流路の端部の変更は「規則的」、「曲げられた」および「波形形状」の各定義とは無関係である。
【００２９】
再度、図３を参照して、濾過媒体の梱包体２０についてＺ−濾過媒体構造１の縁部９で形成される下流の面２３に向かって見て表現されている。この端部または表面２３においては、出口の縦溝流路１５は開口して閉塞されておらず、入口の縦溝流路１１はシール材料によって閉塞された状態が図示されている。したがって、流体が下流の端部２３から外部に出ることができる唯一の方法は、開口している出口の縦溝流路１５から流れを外部に流出させることとなる。
【００３０】
上記のような構造を備える結果、流体が濾過媒体３、４を通り抜ける際に、入口の表面２２から入った流体は、反対側の出口の表面２３からのみ外部に出ることができるようになる。これを一般に、Ｚ−濾過媒体構造の使用特性と言う。すなわち、（ａ）個々の一般に平行な縦溝流路が濾過媒体である、例えば波形の媒体によって形成される。そして、（ｂ）流体には濾過媒体シートの内の１つを介する流体流動(濾過作用を伴う)が強制されて、濾過媒体の梱包体から外部に出るようにするために、出口の縦溝流路の上流の端部に閉塞部が、入口の縦溝流路の下流の端部には閉塞部が形成される。
【００３１】
このＺ−濾過媒体を伴う典型的な応用例によれば、濾過媒体は不浸透性の核で取り囲まれるか（米国特許第５、８２０、６４６号のように）、またはシール材料が適切な位置で使用されるかまたは双方の構成によって、流体流動が流体入口から流体出口に流れるときに濾過媒体を迂回することを防ぐようにしている。
【００３２】
再度、図４を参照して、本図は波形シート３と非波形シート４とが示されたＺ−濾過媒体構造１について拡大し部分的に示した概要の端面図であるが、閉塞部またはシール材料は図示されていない。ここでも、図４において波形シートの波形部分は、規則的であり、曲がった波形形状を備え、縦溝流路は直線的であるものとして参照される。
【００３３】
直線的であり、規則的な曲がった波形形状の波形部分を用いないＺ-フィルタ構造が知られている。例えば、発明者の山田（他）による米国特許第５、５６２、８２５号によれば、と略半円(断面図で)の形状を有する入口の縦溝流路と隣接される細長いＶ字形(曲がった側面をともなう)の形状を有する出口の縦溝流路を使用することが図示（米国特許第５、５６２、８２５号の図１と図３に）されている。また、発明者の松本（他）による米国特許第５、０４９、３２６号によれば、長手方向に半分に切断した管部材を平らなシートに取り付けることで、円形(断面図で)または管状の縦溝流路を形成して、平坦な領域を平行かつ直線的な縦溝流路の間に設けることが米国特許第５、０４９、３２６号の図２に図示されている。また、石井（他）の米国特許第４、９２５、５６１号（図１）には、縦溝流路が長手方向に先細りになるとともに矩形の横断面形状となるように折り曲げられることが図示されている。そして、最後にＷＯ９７／４０９１８号公報（図１）には、縦溝流路または平行な波形部分は曲げられた波形の形状(隣接する、曲がった凸状部から凹形の谷溝部にかけて)を有し、長手方向に先細りになる（したがって直線的でない）ことが図示されている。
【００３４】
この記述を続ける前に、濾過媒体の本質について簡単に述べる。一般に通常は濾過媒体は比較的に可撓性を有する材料であって、そこに樹脂を通常含む不織の繊維質材料(セルロース繊維、合成繊維または両方)を、場合によって追加材料で処理したものが使用される。このように可撓性を有するので、様々な折り重ねられた形状あるいは波形形状になるように濾過媒体へ損傷を与えることなく加工することができる。また、濾過媒体は容易に巻回されるかまたは使用のために構成できるが、この場合でも濾過媒体へ損傷を与えることがない。もちろん、使用中は濾過媒体は、波形または折り重ねられた構成を維持する性質を備えていなければならない。
【００３５】
波形加工の工程において、弾力性を伴わない塑性変形が濾過媒体に引き起こされる。この工程によって、濾過媒体は元の形状に戻ることが防止される。しかしながら、縦溝流路または波形部分の張力がいったん解除されると、加工されて伸ばされ曲げられた部分がはね返る（スプリングバック）傾向があるであろう。したがって、面するシート(非波形の）に対して縦溝流路が加工されたシートが留められることで、はね返りが防止されることとなる。また、一般的に、濾過媒体は樹脂を含んでいる。波形付け加工の間において、濾過媒体を樹脂のガラス転移点より高温になるまで加熱することができる。樹脂が冷えるときに、縦溝流路の形状が維持されるであろう。
【００３６】
実際には、これら両方の技術は波形の濾過媒体の形成方法として広く知られている。
【００３７】
Ｚ−フィルタ構造に関する問題点としては、個々の縦溝流路の端部をいかに閉塞するかという点が挙げられる。多くの実施例によれば、シール材料または接着剤が閉塞状態を得るために使用されている。上記の各開示から明らかなように、典型的なＺ−濾過媒体であって、特に先細りしている縦溝流路とは対照的に直線的な縦溝流路を使用する場合には、上流の端部と下流の端部の双方の部分において大きいシール材料の表面積部分(そして体積）が必要となる。これらの閉塞位置には、結果として生じる媒体構造が適切に動作できるようにするために高品質のシール材料が重要となる。これに関連して、シール材料の大きな体積とシール材料の占める広い領域によって新たな問題が生じる。さらに、流体流動に対して比較的大きくなる不浸透性の表面積部分であって、濾過媒体梱包体を通過するように流れる流体に対して一般的に垂直になるように置かれるシール材料の領域部分によっても流体流動に制限が加わることになる。
【００３８】
直線的な縦溝流路を形成した濾過媒体の特定の構成に関しては、山田（他）によれば、濾過媒体の下流の端部が平行な構成部分となるように２つの媒体を一緒に平らに加工することによってこの問題を解決する試みがあることが山田（他）の米国特許第５、５６２、８２５号の図１と図４から分かる。この山田（他）の図４は参考のために図５として参照番号を付けずに添付した。この山田（他）に見られるように平らに加工することで、より少ないシール材料の使用量の体積にでき、かつ圧縮加工によることでシール材料を通る潜在的な漏出が少なくできる。
【００３９】
また、参照のために記載したＷＯ  ９７／４０９１８号公報の開示によれば、このようにシール材料または閉塞部分の体積／領域に関する問題については(少なくとも規則的であり、曲がった波形の形状を有する濾過媒体で)連続するシール材料に沿うように潰した後に、切断することで解決できることが提案されている。
【００４０】
潰された構成の縦溝流路の異なるタイプを示すものは、１９５４年２月１０日に発行された英国特許第７０３、８２３号がある。
【００４１】
次に、図６に着目すると、Ｚ−濾過媒体構造４０は、規則的に曲がった波形を有する波形シート４３と非波形シート４４を使用することが表現されている。本図において、ポイント５０とポイント５１の間の距離Ｄ１の部分において、波形の縦溝流路５３の下の領域５２では平らな媒体４４が形成される。また波形の縦溝流路５３のポイント５０とポイント５１の間のアーチ形の媒体の距離Ｄ２は波形の縦溝流路５３の形状のために、距離Ｄ１よりむろん大きい。一般に、ポイント５０と５１の間での媒体５３の距離Ｄ２は、縦溝流路で使用される典型的な規則的な媒体の距離Ｄ１に対して少なくとも１．２倍に設定されるであろう。通常は、距離Ｄ２は、距離Ｄ１の１．２〜２．０倍になるであろう。エアフィルタ用の１つの特定な構成によれば、距離Ｄ２は、距離Ｄ１×１．２５〜１．３５となる。このような濾過媒体は、ドナルドソン社製のパワーコアＺ−フィルタ構成（登録商標）において商業的に使用されている。ここで、Ｄ２／Ｄ１比は波形の濾過媒体において縦溝流路／平坦比または波形の濾過媒体の引き（drＡw)として特徴付けられるであろう。
段ボールの産業分野においては、様々な標準的な縦溝流路について規定されている。例えば、標準のＥ縦溝流路、標準のＸ縦溝流路、標準のＢ縦溝流路、標準のＣ縦溝流路、および標準のＡ縦溝流路がある。添付した図４９は、 図表Ａとともにこれらの縦溝流路の仕様について示している。
【００４２】
この特許出願の譲受人のドナルドソン  カンパニー  インク（ＤＣＩ）は、標準のＡ縦溝流路と、標準のＢ縦溝流路を種々のフィルタ構成用に用いた。これらの縦溝流路は図４９と図表Ａにおいても規定されている。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
もちろん、段ボール箱業界では、他にも標準的な縦溝流路を定義していることが知られている。
【００４５】
一般的に、波形の濾過媒体用として波形の形状または大体の波形部分の形状を定義するために、段ボール箱業界での標準の縦溝流路の構成を使用することができる。ＤＣＩ社製のＡ縦溝流路とＤＣＩ社製のＢ縦溝流路と、段ボール箱業界の規格Ａ縦溝流路と規格Ｂ縦溝流路との間での比較したところ、いくつかの好都合な変形例が示された。
【００４６】
波形の濾過媒体５３の距離Ｄ２が距離Ｄ１を実質的に上回り、例えばＤ２が１．２・Ｄ１またはそれ以上になった場合には、山田（他）の図４に図示されるように下流の縁部で媒体を平行に圧縮して潰す構成により閉塞すると、流体の大きな線速度(１分間当たり３０メートルまたはそれ以上）で閉塞状態を維持することは困難となるであろう。この理由は、波形シートの媒体５３と非波形シートの媒体４４が領域５２で平行かつ均一に配置されることで図５に図示（山田（他）になる米国特許第５、５６２、８２５号の図４）される構成になるので、潰される接合面が少ないので破裂しやすい。
【００４７】
一般に、この特許の譲受人であるドナルドソンカンパニーは、波形シートと非波形シートの縦溝流路に関係する縦溝流路／平坦比あるいは濾過媒体の引きが少なくとも１．２（すなわち、波形の距離（Ｄ２）は少なくとも距離（Ｄ１）よりも１．２倍である）である場合には、閉塞される領域において波形部分（縦溝流路）に形成される規則的な折り目形状部分を非波形シートである平面シートに向けて潰すことで、端部において縦溝流路のシール材料を減少させるようにすることが望ましいと決定した。
【００４８】
この文脈で「規則的な折り目形状部分」の意味は、平面のシートに向かって単に潰すことを意味するのではなく、これとは対照的に所定の波形部分(縦溝流路)の端部が規則的に繰り返された形状となるように折り重ねられることを意味する。
【００４９】
このような形状の規則的な折り目の１つが、図１５に図示されており、この製造方法については２００２年７月１０日に出願された本願の非優先権出願である米国予備出願番号第６０／３９５，００９号に記載されている。この折り目の形状は、それぞれの縦溝流路の頂点の頂点の近くで矢形状部（ダーツとも言う）または刻み目(変形部とも言う)が加工されるので、ここでは「中心矢」、または「センターダーツ」 折り目形状と呼び、これに続く折り重ね工程で閉塞される。この閉塞を行う折り重ね工程で形成される形状については、図７〜図２４と、また図２８〜図４７を参照して後述する。
【００５０】
ここで、少なくとも２つの折り目を含む場合には、縦溝流路の端部は「折り重ね」、または「折り重ねられる」ことで閉じられることを特徴としており、各折り目はそれら自体の上あるいはそれら自体の後側に濾過媒体が置かれるようになる。望ましい構成には、少なくとも４つの折り目または折り重ね部分が含まれる。この「折り重ね」の文言は、シール材料が媒体の隣接する層の間に位置されるような構成または材料において、濾過媒体が裏側またはそれ自体に重なることも意味する。
【００５１】
ＩＩ.２００２年７月１０日に出願された米国予備出願番号第６０／３９５，００９号に記載されている折り目形成の技術。
【００５２】
Ａ.工程およびダーツ形成後の縦溝流路の概観
【００５３】
図７において、センターダーツの加工方法に関する１つの実施例が、図式的に６０として図示されている。一般に、非波形シート６４と縦溝流路６８を形成した波形シート６６とが巻き取りウェブ７１を形成するように合体される。ダーツ加工は、中間のウェブに位置するセンターダーツセクション７２を形成するためにステーション７０で行われる。このダーツ加工の後に、Ｚ−濾過媒体７４は、２つの断片７６、７７に分割するようにセンターセクション７２に沿って切断され、各断片は１組の折り目を端部に形成した波形部分を有することとなる。
【００５４】
引き続き図７を参照して、図示される工程では中間のウェブ７１の中間−線７３に関して濾過媒体に折り目を形成させるダーツ工程を示している。このような工程は、「中間のウェブの折り目」、「中間のウェブのダーツ」として後述のように特徴付けられる。これは以下に記述されるダーツの縁部を折り重ねる工程とは区別される。もちろん、ウェブ７１が折り目の線７３に沿って分離される前に、図７で示される工程では縁部の折り目が折り重ねられる。
【００５５】
規則的な折り目の形状を加工する一部である縦溝流路６８を変形させる工程は、このステーション７０で行われる。図示される工程では、一般に、縦溝流路６８の隆起部８０を逆側に変形させ、続いて非波形シート６４側に圧縮（または折り重ね）することで隆起部８０をセンターダーツセクション７２が形成される。図示される実施例では、一般に波形シート６６を扱うために７０で示される少なくとも２個のローラかホイールが設けられる。刻み目を形成するかまたは逆側に変形させるかあるいはダーツ加工するダーツホイール８４は、まず隆起部８０を変形するかあるいは逆側に加工するように作動する。一方、折り畳みホイール８６は、ダーツセクション７２を形成するために、ダーツホイール８４でダーツ加工で作られた折り目を非波形シート６４中に圧縮するか折り重ねるように動作する。
【００５６】
また、図７は、波形シート６６がダーツホイール８４に達する前の任意の操作状態も図示している。この濾過媒体に対する任意の操作は、刻み目付けホイール８８との係合を含む。刻み目付けホイール８８は、最初に非波形シート６４側に向けて隆起部８０を押しつけることによって刻み目を付けるかあるいは一時的に変形させるように縦溝流路６８に対して噛み合う。これにより変形の工程が開始され、ダーツホイール８４により縦溝流路６８に適切な変形(逆側に変形される)が行われる。
【００５７】
また、折り畳みホイール８６と係合した後に、Ｚ−濾過媒体７４を切断する工程が図示されている。スプリッターまたは刃が「９０」で図示されており、Ｚ−濾過媒体７４を断片７６、７７に分割する。
【００５８】
引き続き図７を参照すると、Ｚ−濾過媒体７４がダーツステーション７０を通過する前に、Ｚ−濾過媒体７４が形成される。図７に示される構成では、このＺ−濾過媒体７４の形成は、１組の波付けローラ９４、９５の間に濾過媒体の平面シート９２を通すことによって行われる。図７に示される構成では、濾過媒体の平面シート９２はロール９６から解かれ、テンションローラ９８、９８の周りで巻き上げられ、波付けローラ９４、９５の間の二ップ部または歯１０２を通過される。平面シート９２が二ップ部１０２を通過した後に波形部分の一般的な必要な形を与えるための歯１０４が波付けローラ９４、９５に形成されている。二ップ部１０２を通り抜けた後に平面シート９２は波形に形成され、「６６」で参照される波形シートになる。この波形シート６６はダーツ加工工程７０に搬送される。
【００５９】
波形の濾過媒体に形成される波形部分のタイプとしては種々のものがあり、これは波付けローラ９４、９５の波形部分または波形の歯の形状如何で決定される。望ましい波形部分の形状は、ここで記載されるような直線的に規則的に曲げられた形状の波形部分となるであろう。いくつかの実施例では、曲げられた波形部分の形状が「規則的」ではなく直線的な縦溝流路にならないように所定の加工技術が適用されるであろう。しかし、使用される典型的な規則的に曲げられた波形部分の形状としては、上記のように規定された距離Ｄ２を備え、この距離Ｄ２が上記の距離Ｄ１に対して１．２倍である。望ましい応用分野では、通常はＤ２＝１．２５〜１．３５×Ｄ１となる。
【００６０】
引き続き図７を参照して、この工程ではダーツ工程に搬送される非波形シート６４がステーション７０で処理されることが図示されている。この非波形シート６４は、ロール１０６として格納されており、Ｚ−濾過媒体７４を形成するために波形シート６６に向けて搬送される。この波形シート６６と非波形シート６４は接着剤または他の方法による工程における所定の位置で合体される(例えば、超音波溶接など)。
【００６１】
図７に図示の工程６０は、センターダーツセクション７２を加工するために使用することができる。図８〜図１０は、初期の変形加工の後に形成される縦溝流路６８の一つを示したものであり、例えば、刻み目付けホイールないしダーツホイール８４に係合し、折り畳みホイール８６に噛み合う前の状態を示している。ダーツホイール８４は、隆起部８０を入れ込むかまたは逆側に変形させることによって隆起部８０の部分６９を図示のように変形させる。ここで、「逆側に変形させる」とこの変形語の文言は、隆起部８０が非波形シート６４に向かった方向の内部に入れ込ませるか、あるいはターンされることを意味している。図９は、ダーツホイール８４によって形成された逆部１１０の中点に沿う横断面図である。この逆部１１０は、ダーツ加工の結果、ピーク１１２と１１４の間に形成される。これらのピーク１１２、１１４は縦溝流路の２つのピーク１１６を形成する。縦溝流路の２つのピーク１１６となる縦溝流路のピーク１１２、１１４は逆側に変形される前に、隆起部８０の高さよりも低い。図１０は、ダーツホイール８４に噛み合わない結果、変形されなかった縦溝流路６８の一部であって、縦溝流路６８の断面図である。この図１０から分かるように縦溝流路６８のその一部が元の波形の形を保持することになる。
【００６２】
特定の工程について、図７〜図２４において、「センターダーツ」、「逆側に変形させる」ことが図示されている。この文脈で「センター」は、ダーツホイール８４に係合されることで、刻み目または刻み目付けの変形が隆起部８０の頂点またはセンターに起こったことを意味する。隆起部のセンターから３ｍｍの以内で起こる限り、変形または刻み目付けはセンターインデントであるものと考えられる。
【００６３】
また、濾過媒体の一部の間に設けられるシール材料または接着剤の有無にかかわらず「折り目を付ける」、「折り重ねられる」とは縁部がそれ自体の上またはそれ自体の上に濾過媒体を後側に折ることによって形成されることを意味する。
【００６４】
次に、図１１〜図１５を参照して、折り畳みホイール８６との係合後におけるダーツセクション７２の各形状が図示されている。特に、図１５はダーツセクション７２の端面図を示す。４つの折り目である１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄから構成される縦溝流路１２０の折り目の構成１１８が図示されている。この折り目の構成１１８は、非波形シート６４に固定される平らな第１の層１２２を含む。第２の層１２４は平らな層１２２に押し付けられた状態で示されている。この第２の層１２４は、望ましくは第１の層１２２の対向する外側の端部１２６、１２７から折り重なるように形成されると良い。
【００６５】
引き続き図１５を参照して、２つの折り目またはしわ１２１ａ、１２１ｂはここでは、「上部で、内側に指向された」折り目またはしわと呼ぶ。この「上部」はこの文脈では、折り目が全体の折り目１２０の上部に横たわり、折り目１２０は図１５の配置図から見ることができる。「内側に指向された」は、各折り目の１２１ａ、１２１ｂの折り目の線がもう片方に向かって指向されることを意味する。
【００６６】
図１５において、概ね折り目１２１ｃ、１２１ｄは「下部で、外側に指向され」ている。この文脈で「下部」は、図１５に図示のように折り目１２１ｃ、１２１ｄが各折り目の１２１ａ、１２１ｂのように折り目１２０の上部に横たわることは意味していない。この「外側に指向」の意味は、各折り目の１２１ｃ、１２１ｄの折り目の線が互いに離れることを意味する。
【００６７】
この文脈で使用される「上部」と「下部」の意味は、図１５に図示のように配置される折り目１２０を参照している。すなわち、折り目１２０が実際に使用される製品における方向の関係を示すものではない。
【００６８】
図１５に図示された特徴点とその様子に基づくと、この開示では望ましい規則的な折リ目構成１１８は、少なくとも２つの「上部の内側に指向された折り目」を含むことが分かる。このように指示された折り目は折り重りが隣接するので縦溝流路に食い込むことが防止される構成を提供できる。これらの２つの折り目は、図９における互いに形成される折り目片１１２、１１４の一部を形成できる。
【００６９】
第２の層１２４に対して押しつけられる第３の層１２８も図示されている。この第３の層１２８は、第３の層１２８は、第３の層１２８の対向する内側端部１３０、１３１から折り曲げられることで形成される。特定の構成では、非波形シート６４は折り目の構成１１８の対向する縁部に沿って波形シート６６に固定されるであろう。
【００７０】
この折り目構成１１８を別の視点から見ると、幾何学的に交替する波形シート６６の隆起部８０と谷溝部８２が挙げられる。第１の層１２２は逆になった隆起部１１０を含む。第２の層１２４は、２つに折り重ねられた２つのピーク１１６に対応しており、望ましい構成では逆さになった隆起部１１０に対して折り重ねられる。ここで、逆さになった隆起部１１０と２つのピーク１１６であって、第２の層１２４に相当する部分は、隆起部８０の反対側の谷溝部８２の外側であることに着目される。図示の実施例では、２つのピーク１１６の端部１３０、１３１の上から折り畳まれるように延設される第３の層もあることが図示されている。
【００７１】
図１２〜図１４は、縦溝流路６８の異なった部位における形状を示している。図１４は、縦溝流路６８の変形していない部分を図示している。図１２と図１３において逆部分１１０を見ることができ、これは非波形シート６４に接触している位置（図１５）から逆部分１１０がもはや存在しない位置（図１４）まで延設されることとなる。図１２と図１３において、この逆部分１１０は非波形シート６４から異なる距離分離れている。
【００７２】
Ｂ．予備出願第６０／３９５，００９号の特定の実施例
【００７３】
図１６は、工程７０で任意に使用される刻み目ホイール８８の１つの実施例を図示している。図７から分かるように、この刻み目ホイール８８が使用されると、その回転軸１３６は、縦溝流路の方向に対して平行に指向される。これは、刻み目ホイール８８が、縦溝流路の長手方向に対して横切る面内で回転することを意味する。再度、図１６を参照して、その回転軸１３６が刻み目ホイール８８の中心を通過する様子が図示されている。一般に、この刻み目ホイール８８は反対の表面１３７、１３８が、回転軸１３６に近い中央の領域１３９から端部の領域１４０に向けて先細りして形成されている。端部の領域１４０は、中央の領域１３９を横切る刻み目ホイール８８の幅寸法に比べると狭く設定される。この実施例では、端部の領域１４０の幅寸法は、中央の領域１３９を横切る刻み目ホイール８８の位置での幅寸法の半分以下である。多くの実施例では、端部の領域１４０を横切る幅寸法は、中央の領域１３９の幅寸法の１／３未満である。図示の実施例では、先細りしている表面１３７、１３８は角度１０度未満の角度αまたは少なくとも角度１度の角度で先細りしており、特定の構成では、３〜６度の角度に設定される。
【００７４】
この刻み目ホイール８８は、最初に縦溝流路６８に対して傷(nick)を付けるために使用される。特に、この刻み目ホイール８８は回転軸１３６を回転中心として波形シート６６の移動方向と同じ向きに回転する。この結果、端部の領域１４０は、波形シート６６の隆起部８０に接触して、非波形シート６４に向かった方向へ隆起部８０を押すことになる。図１７〜図１９は、この刻み目ホイール８８の接触後のＺ−濾過媒体７４の断面図を夫々図示している。皺付けインデントは、１４２で図示される。刻み目ホイール８８の端部の領域１４０に接触後において、隆起部８０が非波形シート６４に向かって押されることが分かる。図１９では、この皺付けインデント１４２が縦溝流路６８の対向する側面１４６、１４７の間において概ね平たんな部分１４４として形成されることが分かる。したがって、図示される例では、刻み目ホイール８８は非波形シート６４に向かって隆起部８０を平らに加工することになる。
【００７５】
また、上記の典型的な望ましい応用例では、隆起部８０が非波形シート６４に向かって折り重ねられるので、非波形シートに対して閉塞されることになるであろう。このように閉塞するための方法としてはシール材料の使用がある。
【００７６】
図１７〜図１９においてシール材料１５０の領域が示されている。工程例では、刻み目ホイール８８の上流側においてシール材料１５０の棒状のビーズ体が、非波形シート６４と波形シート６６の間に塗布される。インデント１４２はシール材料１５０の領域の上方となる縦溝流路６８の一部に沿って形成される。言い換えれば、刻み目ホイール８８に接触して形成される隆起部８０に隣接する谷溝部８２は、シール材料１５０により非波形シート６４に固定されることになる。
【００７７】
次に、図２０と図２１に着目する。図において刻み目付け用またはダーツホイール８４に関する特定の実施例について１６０で図示されている。この図示されるダーツホイール１６０の表面１６４からは、多くの刻み目形成用のピック部または歯１６２が放射状（または半径方向）に延設されている。図示の実施例と図７を参照して、一般に、このダーツホイール８４は縦溝流路の長手方向に平行な方向に回転する。これは、ダーツホイール８４が、一般に縦溝流路の長手方向に直交する面内を回転することを意味する。
【００７８】
再度、図２０に図示されたダーツホイール１６０によれば、歯１６２は半径方向の表面１６４に関して等間隔に設けられることが望ましい。この歯１６２は、波形シート６６の特定の幾何学形状に相当するように形成される。すなわち、波形シート６６の隣接している隆起部８０の間のピッチは、隣接している歯１６２の間のピッチを形成するための主要なエレメントとなる。また、使用される歯１６２の数は、ダーツホイール１６０の直径を決定するエレメントとなる。図示される例では、このダーツホイール１６０は少なくとも５０個で、２００個以下の歯１６２を含み、通常は１００個〜１５０個の歯１６２を含む。図２０に図示された特定の例では、１２０個の歯１６２が設けられている。典型的な装置では、このダーツホイール１６０は、一方の歯の先端から他方の歯の先端までの半径寸法が、少なくとも８インチ(２０．３ｍｍ）か、１２インチ(３０．５ｃｍ)以下であり、通常は９〜１０インチ（２２．９〜２５．４ｃｍ)に設定される。しかしながら、これらの寸法は一例に過ぎず適宜設定可能である。
【００７９】
図示の実施例では、歯１６２は滑らかな湾曲した頂上部１６４を有している。頂上部１６４が図示のように丸いので波形シート６６を引き裂かずに縦溝流路６８を変形させることができる。歯１６２の半径寸法は、通常は、少なくとも０．００５インチ(０．０１ｃｍ）、２．０インチ(５．１ｃｍ)以下あるいは、０．７５から１．２５インチ (１．９〜３．２ｃｍ）および望ましくは約１．０インチ(２．５４ｃｍ)である。図示の歯の厚み寸法１６８は、少なくとも０．０１インチ(０．０３ｃｍ)、０．０５インチ(０．１３ｃｍ)以下または通常は０．０２〜０．０４インチ（０．０５〜０．１ｃｍ）である。それぞれの歯１６２の高さは図中の寸法１７０で図示されており。いくつかの実施例では、この高さ１７０は少なくとも０．０５インチ(０．１３ｃｍ)、０．５インチ(１．３ｃｍ)以下、通常は０．１〜０．３インチ（０．２５〜０．７６ｃｍ）である。
【００８０】
各歯１６２には、１組の側面１７１、１７２が頂上部１６４から延設される。側面１７０と１７１の間における歯１６２の長さ寸法は少なくとも０．２インチ(０．５ｃｍ)、１インチ(２．５４ｃｍ）以下および通常は０．５〜０．７インチ（１．３１〜１．８ｃｍ）である。
【００８１】
図２２において、ダーツホイール１６０は１組の縦溝付きローラ１７６、１７８の間に位置している状態が図示されている。いくつかの事例では工程７０において、波形シート６６の移動によりこれらの縦溝付きローラ１７６、１７８が駆動される。これらの縦溝付きローラ１７６、１７８は、ダーツホイール１６０が縦溝流路６８の中心に位置することを補助する。図２２から分かるように、縦溝付きローラ１７６、１７８は、波形シート６６に噛合する縦溝流路または波形部分１８０を含む。図２２では各ローラ１７６、１７８の一部のみに波形部分が形成されていることが図示されている。実際には、各ローラ１７６、１７８の全周に渡る完全な波形部分が形成されることは言うまでもない。
【００８２】
再度、図８〜図１０を参照すると、これらの図においてダーツホイール８４の例えばダーツホイール１６０に噛み合った後の縦溝流路６８の内の一つの様子が示されている。ダーツホイール８４との接触の後に、シール材料のビーズ１５０がダーツホイール８４の上流で塗布される工程において、隆起部８０は平坦に広がる逆部分１１０が形成されることでシール材料の棒状ビーズ１５０に接触または係合する。この結果、折り畳みホイール８６に対する適所となる位置に逆部分１１０と二倍のピーク１１６とが保持される。図９において、逆部分１１０はシール材料のビース１５０と係合するが非波形シート６４とは係合していない。他の装置構成によれば、逆部分１１０をシール材料のビース１５０を介して非波形シート６４に対して完全に押し付けることもできる。
【００８３】
図２３と図２４は、折り畳みホイール８６に関する１つの実施例を図示している。図１４と図１５において１８５で図示されていた折り畳みホイール８６の実施例について図示されている。この折り畳みホイール１８５は、非波形媒体６４と逆部分１１０に対して縦溝流路の２つのピーク１１６を押し付ける機能を備えており、ダーツセクション７２を形成する。
【００８４】
再度、図７を参照して、折り畳みホイール８６は概ね縦溝流路６８の長手方向に平行な中心軸１８８回りに回転する。このように、折り畳ホイール８６は刻み目ホイール８８(もし、使用される場合には)とダーツホイール８４と概ね同じ面内で回転する。すなわち、折り畳みホイール８６は縦溝流路６８の長手方向を横切る面内で回転する。
【００８５】
再び図２３と図２４を参照して、折り畳みホイール１８５は波形シート６６に噛み合わせられる滑らかで鈍い表面１９０を有している。この実施例では、この表面１９０は少なくとも１インチ（２．５４ｃｍ）、３インチ(７．６ｃｍ)以下および通常は１．５〜２．５インチ（３．８〜６．４ｃｍ）の半径Ｒの環状の表面を形成している。
【００８６】
この折り畳みホイール１８５には対向する軸方向の表面１９２、１９４を有する。一般に、軸方向の表面１９２、と１９４の間の距離は折り畳みホイール１８５の厚みを定義する。実施例では、この厚みは少なくとも０．１インチ(０．２５ｃｍ)、０．５インチ(１．３ｃｍ)以下および通常は０．２〜０．４インチ（０．５〜１．０ｃｍ）である。実施 例の折り畳みホイール１８５の直径は少なくとも３インチ(７．６ｃｍ)、１０インチ(２５．４ｃｍ)以下および５〜７インチ(１２．７〜１７．８ｃｍ)である。それぞれの軸方向の表面１９２、１９４の間で鈍い表面１９０を形成した図示の構成では、半径ｒは少なくとも０．０２インチ（０．０５ｃｍ）、０．２５インチ（０．６ｃｍ）以下および通常０．０８〜０．１５インチ（０．２〜０．４ｃｍ）である。
【００８７】
Ｃ．媒体部分とエレメントの実施例
【００８８】
図２５は、ダーツセクション７２で刻み目をつけられ折り重ねられた後のＺ−濾過媒体７４の外観斜視図であり、図７のカッター９０で２つのピース７６、７７に分割された後の様子を図示している。下流の縁部１９６において折り重ねられた状態になった縦溝流路１２０が図示されている。浄化されるべき空気は矢印１９９方向に上流の縁部１９８内に流れ込む。上流の縁部１９８を通してＺ−濾過媒体７４内を通る気流は、濾過媒体を通過し、矢形状の（折り重ねられた）縦溝流路１２０と非波形シート６４の間の領域２００から外に出る。
【００８９】
図２６と図２７において、折り重ねられた縦溝流路１２０を有するＺ−濾過媒体７４を利用するフィルタエレメントの実施例が図示されている。図２６では、折り重ねられた縦溝流路１２０を有するＺ−濾過媒体７４はフィルタエレメント２０２として巻き上げられる。このフィルタエレメント２０２はこの実施例によれば互いに平行な対向する流れ表面２０３、２０４とを含む。別の構成によれば、流れ表面２０３、２０４の内の一方は平面ではなく例えば円錐形状となるであろう。Ｚ−媒体において円錐形の部分を備えるＺ−フィルタエレメントに関する事例としては米国意匠第３９９、９４４号、第４２８、１２８号、第３９６、０９８号に示されており、また折り重ねられた縦溝流路については同様に円錐形状に構成することができる。これらの図では、端部の縦溝流路２０５が示された状態で、流れ表面２０３が図式的に図示されているが、通常は全体的に端部の縦溝流路２０５がフィルタ表面２０３が設けられることが分かるであろう。使用においては、濾過されるべき流体が、上流の流れ表面(この例では、２０４)に入り、下流の流れ表面（この例では、２０３）を出る。一般に、流体は下流の流れ表面２０３を出るのに応じて上流の流れ表面２０４に入るように同じ方向に流れる。ここでも、この構成を一般的に、「直線的な流れ」として定義する。
【００９０】
図２６から分かるように、特定のフィルタエレメント２０２は円形であり、内部には円形の断面部分を有している。エアクリーナシステムでこのフィルタエレメント２０２を使用する場合には、フィルタエレメント２０２はその上に適切なガスケットまたは他のタイプのシール部材を配置するように変更されるであろう。シールをするための１つの例であるガスケット２０８は図示のようにエレメント２０２の外側の筒状の表面２０９に固定される。図示のシール用ガスケット２０８は、発泡されたポリウレタンを含み、ハウジングに対して圧縮されることでハウジングとの間でシールを形成するガスケットである。使用可能なシール用ガスケットに関する例は、米国特許番号第６、１９０、４３２号と、２００１年６月６日に米国特許出願番号０９／８７５、８４４号で出願された例が含まれるのでここに参照のために挙げた。
【００９１】
図２７は、Ｚ−媒体７４を使用してフィルタエレメント２１６として巻き上げられたフィルタエレメント２１６に関する別の実施例である。図２６に図示されたフィルタエレメント２０２のように、このフィルタエレメント２１６は流体の直線的な流れができるようにした対向する流れ表面２１７、２１８を有する。図２６の実施例では、一部のみを示した縦溝流路の端部を有する流れ表面２１７のみが図示されているが、全体のフィルタ表面２１７が縦溝流路の端部を備えることは言うまでもない。この実施例ではフィルタエレメント２１６は長円形である。特に、この特定のフィルタエレメント２１６は２つの湾曲した部分２２１、２２２で互いに接合される平行な側面２１９、２２０からなる横断面形状を備える。このフィルタエレメント２１６は適切なシール部材またはガスケットを含む場合があり、図示の構成ではシール部材２２４は米国特許番号第６、１９０、４３２号のタイプのものである。このシール部材２２４はエレメント２１６に固定されたフレームの上に成形されるポリウレタンが含まれる。夫々のエレメント２０２、２１６では、中心のコア２２６、２２７の周りにＺ−濾過媒体７４を巻きつけている状態が図示されている。いくつかの実施例では、フィルタエレメント２０２、２１６はコアがないコアレスの場合もある。この「コアレス」の意味は、Ｚ−濾過媒体７４自体が中央のマンドレルとなり、巻き付けられることを言う。
【００９２】
Ｄ．実施例のシステム
【００９３】
ここに記述される濾過媒体は、図２６と図２７に図示される実施例のように、エレメントに形成することができる。これらのフィルタエレメントは流体(液体または空気)クリーナー用に使用できる。このようなシステムの１つは一般に図２７Ａにおいて２３０で図式的に表現される。
【００９４】
図２７Ａでは、例えば少なくとも３００ｃｆｍ、５００〜１２００ｃｆｍまでの定格空気流を必要とするエンジン２３３を有する乗り物などの装置２３２について図式的に示されている。この装置２３２は、高速道路走行トラック、オフロード車、トラクタ、軽負荷または中負荷のトラック、モーターボートなどの海洋用途用にこの装置２３２が設けられる。このエンジン２３３は、空気と燃料の混合物の使用により装置２３２を駆動する。図２７Ａにおいて、空気の流れが空気取入口領域２３５においてエンジン２３３に吸引される状態が示されている。エンジン２３３の空気取入れ口に任意に取り付けられるターボ２３６は鎖線で示されている。フィルタ構造２４２を備えるエアクリーナ２４０は、エンジン２３３とターボ２３６の上流に設けられている。一般的には、稼働状態では空気は矢印２４４の方向からエアクリーナ２４０中に入り、フィルタ構造２４２を通過するように引き込まれる。フィルタ構成では微粒子と汚染物質が空気中から取り除かれる。このようにして浄化された空気は、矢印２４６の方向に向かい下流の空気取入口２３５に流れる。この空気取入れ口からは、空気は装置２３２を駆動するエンジン２３３の内部に流れることとなる。
【００９５】
また、ガスタービンシステムでも空気導入用のフィルタとして使用できる。もちろん液体(例えば、オイル（潤滑用）、燃料または油圧オイル)フィルタでも媒体を使用することができる。
【００９６】
ＩＩＩ.  波形の媒体に折り目を形成する改良された技術
【００９７】
米国予備出願番号６０／３９５，００９号に記載された技術によれば、規則的に折り重ねるため、または規則的な折り目の形状を形成するために使用され、縦溝流路を形成または波形の媒体(特に規則的に曲げられた波型部分の波形の媒体を型に基づいて作ったもの)に対して、特定の縦溝流路の端部に不連続または連続した工程によって折り目またはダーツを形成できる。しかしながら、連続した工程では、線速度が上がるにつれて、例えば１分間当たりおよそ３０ｍ以上の程度になると、波形の媒体がフレキシブルな特性であることから規則的な状態で折り重ねるための品質の管理が困難となる。この困難さは、図７のダーツホイールまたは刻み目ホイール８４により行われる変形工程でのタイミングの問題が一部の原因となるが、媒体のフレキシブルな特性の機能と、刻み目またはダーツが波形部分の媒体の頂点の頂点に近くの中心に位置されるばかりでなく、波形部分自体が上流か下流(装置)の方向のいずれにも傾かないようにしなければならないことに起因する。これらの問題を解決する改良された技術についてこのセクションで記述する。
【００９８】
Ａ．綱領
【００９９】
再度、図６を参照すると、特に波形部分５３において、隆起部５３となる一般の表面５３ａ (この事例では、非波形シート４４から離れるように指向される)については隆起部５３の「外側」の表面と呼ぶ場合があり、反対の表面５３ｂであって波形部分５３の谷溝部分（この場合にはシート４４に面している)はここでは「内側」の表面と呼ばれるであろう。一般的に、折り重ね工程またはダーツ工程において上記のように中心にダーツを形成するタイプでは、変形または刻み目は（隆起部５３の一部において）内部に向かうように、すなわち外側の表面５３ａから内側の表面５３ｂに形成される。この波形シート４３が非波形シート４４に対して固定されるときに、多くの場合、刻み目が面シート４４に指向され、やがて、表面５３ｂの一部が面シート４４(または、面シート４４上のシール材料)と係合する。例えば、このような接近方法は、図１５の構造を提供するために上述した。しかし、図４８に関連して、例えば後述する代替手段が可能である。
【０１００】
一般に、ここにおいて特徴付けられるような特定の折り畳み技術によれば、折り畳み工程では変形部分を(図１５で図示の刻み目のような)、図６に図示の外側の表面５３ａに提供するが、これは図６で矢印５５で示される方向にピン構成または同様の構成を表面５３ａに対して指向させることで行われる。このタイプの変形工程は、図７とホイールあるいはローラ８４に関連して説明したように、一般的に「刻み目工程」、「ダーツ工程」と、ここでは呼ぶこととする。
【０１０１】
一般に、波形の媒体に規則的な折り目を容易に形成するためには２つの技法が有効であることが判明した。これら２つの技法は以下の通りである。
【０１０２】
１．変形工程の間は、縦溝流路を有するフレキシブルな波形媒体を適度な支持状態にすること。
【０１０３】
２．望ましい変形状態(望ましくは、インデントまたは初期のダーツ)を供給するために、最適な時間タイミングと、最適な位置で外面的に突出するように調節される可動式の(格納／突出する）歯または初期刻み目のピン構成を利用すること。
【０１０４】
これらの望ましい工程を達成するためには、さまざまな技法を利用できる。例えば、縦溝流路または波形部分(変形の間の)を以下のように支持することによって封じ込め状態と支持状態を提供することができる。（ａ）波形部分(縦溝流路の形成部分)の外側の位置、（ｂ）波形部分(縦溝流路の形成部分)の内側の位置、（ｃ）または、内側と外側の双方の位置。一般に、内側と外側の両方で波形部分、縦溝流路の形成部分が支持される後者の方法は、ここでは封じ込みによる方法と呼ぶ。
【０１０５】
これらの３つの方法に関する実施例について、図２８〜図３０において図式的に図示されている。図２８において、この方法によれば、閉じられるように折り重ねられるべき波形部分(外側)の側と、圧子ダーツまたは刻み目のピン構成で押される側とが同じになるようにされた支持構成が提供されており、刻み目のピン構成に隣接する反対側にこの支持構成が提供される様子が図示されている。図２９は、変形を始めるために波形部分を押し始める刻み目のピン構成の正反対の側（内側）に支持構成が提供され、再び刻み目のピン構成に隣接した反対側において支持構成で支持する様子が図示されている。最終的には、図３０に封じ込める工程が図示されるように、折り重ねられる波形部分を支持する支持構成は波形部分の内側と外側の両方に設けられ、これらの支持構成は刻み目のピン構成に隣接して対向して設けられる。
【０１０６】
この文脈で、「刻み目のピン構成に隣接して対向して設けられる」とこれに類似する文言は、刻み目のピン構成で逆形状部を波形部分に形成するように係合する場所の近くに支持構成が配置されることを意味する。またこの文言は、支持構成が波形部分の縦方向の長手方向に沿って縦方向に位置することを示し、少なくとも波形部分の位置(通常、隆起部)の端部までの延設部分に位置して、刻み目のピン構成が波形部分に接触するオフセット部を除くことを意味する。この事は、後述する内容から明らかになるであろう。図２８において、領域３９５、３９６がこのタイプの支持構成を図示している。これは、波形部分には支持構成が設けられていないか、あるいは波形部分の支持構成が縦溝流路の長手方向に沿うようにダーツピンまたは刻み目ピンの接触位置から離れるように設けられていない図７の構成と好対照である。
【０１０７】
図２８を参照して、一般に参照数字の３７０は縦溝流路を形成した波形の媒体を示す。図２８の場合には、縦溝流路を形成した媒体３７０は、縦溝流路３７１が規則的に曲げられた直線的な波形部分を有している。ここに記述される技法は、このような波形部分を管理するために特に開発されたが、特に述べない場合にはここに記述される技法は、このような応用分野に制限されないこととなる。
【０１０８】
図２８において、折り重ねられるべき特定の縦溝流路の波形部分３７１が表示されている。一般に刻み目付けまたは変形を行うために、変形用の構成または刻み目のピン構成(不図示）によって、外側または凸側３７６（矢印３７５から見て）に対して矢印３７５に折り畳み工程が最初に行われる。図示される特定の実施例においては、変形用ピンは波形部分３７１の凸側(外側) ３７６に対して以下のように移動される。先ず最初に、波形部分３７１は、その頂点３７６ａの位置でこの頂点に沿うようにピン構成に対して係合される。そして、刻み目形成のための力が、変形ピン構成によって頂点３７６ａの対向側上の谷溝３７７によって定義される平面に対して直角または直交した方向に作用される。ここで、この構成の変形が可能である。
【０１０９】
引き続き図２８を参照して、波形部分３７１はダーツ工程において形状部３８０によって支持されて不動状態にされる。この形状部３８０は、図２８では二点鎖線で図示されている。この形状部３８０は、一般に凸状または外側の表面３７１ａ（波形部分３７１の）とは逆形状となる表面３８２を有する波形部分３８１を構成する。したがって、形状部３８０は望ましくは媒体の波形部分と合致するか噛合するように構成される。完壁な状態の合致または噛合は必要ないが、最適な支持状態を得るためにはできるだけ多くの係合を行うと良い。望ましくは、この形状部３８０は波形部分３７１の媒体のようにフレキシブルでなくではなく堅いと良い。この形状部３８０は、例えば金属か固いプラスチックを含むであろう。
【０１１０】
さらに、この形状部３８０はそこにギャップ３８３を含む。このギャップからは、ダーツか刻み目のためのピン構成が矢印３７５の方向に、波形部分３７１を係合するように突出することができる。望ましくは、ギャップ３８３は隆起部３７６ａの一部と揃えた状態で配置される。
【０１１１】
外側のダーツ工程において、波形部分が「支持されて不動状態になる」との意味は、刻み目あるいはダーツ工程中において、刻み目構成またはダーツピン構成が、支持構成の近くで突出することによって、波形部分がその長手方向に支持され、刻み目かダーツの形成中に同じ方向に位置することになるが、側面からはオフセットする状態を言う。上記のように特徴つけられる刻み目ピン構成のすぐ近くまたは反対側に設けられる波形部分の支持構成は、ダーツの工程のために支持される特定の形状部の刻み目となるであろう。特に、刻み目のピンが支持構造のギャップから突出している間に、刻み目のピンの両「側」を支持する支持構造の形状となるであろう。この「側」の事項は、ギャップ３８３から前述の文章で図２８で双頭矢印３８４で示した方向を意味する。
【０１１２】
図示される構成によれば、ダーツピン構成がギャップ３８３を通して矢印３７５の方向に向けられて波形部分３７１の外側の表面３７１ａに対して指向され（そして、形状部３８０が、図２８に示されるように位置するときに）、フレキシブルな媒体３７０は波形部分３７１の領域がポイント３８８と３９０の間で拘束されて、矢印３９１の方向または矢印３９２のいずれの方向にも変形しないようになる。このことは、刻み目の工程では、フレキシブルな波形の媒体３７０が拘束されることで、所定の形状以外には変形しないこととなる。ここでも、支持状態が領域３９５、３９６において一部提供される。
【０１１３】
一般に、波形部分は支持形状部３８０によって、「支持、拘束のいずれかまたは双方」となり、（ａ）形状部３８０は、波形部分の反対側の谷溝３７７に対して直に接触するか近くに位置することで波形部分を拘束するか、または（ｂ）形状部３８０は、高さ(図６のＨ１)の少なくとも１０％に相当する波形部分の高さ部分をカバーするために波形部分の上に延設されるか、（ｃ）これらの双方である。通常は、双方が使用されることとなり、最も望ましくは、延設部分は高さ（Ｈ１）の少なくとも２０％、望ましくは高さ（Ｈ１）の少なくとも３０％、高さ（Ｈ１）の少なくとも９０％(例えば、１００％)である。すなわち、もしも形状部３８０の表面３８１(図２８)が、頂点３７６ａから平面３７７ａに向かって下向きにＨ１の少なくとも１０％の距離まで延設されていると、この形状部３８０によって波形部分が支持されると考えられるだろう。再度、通常は、Ｈ１の方向への支持構成の高さ範囲がＨ１の少なくとも９０％、通常は１００％になるだろう。
【０１１４】
この形状部３８０を形成し提供するためには、さまざまな技法と構成を使用することができる。連続した加工プロセスで使用可能な特定な方法について、図３６を参照して後述する。
【０１１５】
次に、図２９に着目する。図２９において、波形(縦溝流路を形成した)のシート４００が表現されている。この波形(縦溝流路を形成した)のシート４００は直線的な規則的に曲がった波形状の波形部分４０１を具備する。図２９において、刻み目のピン構成が凸状(外側)表面４０７に向かって向けられている状態から開始される折り畳みの工程において、折り重ねられる特定の波形部分または縦溝流路４０５が図示されており、例えば頂点４０７ａに対して矢印４０８の方向に所定の力が加えられる様子が図示されている。
【０１１６】
この図２９では刻み目のピン構成は、矢印４０８の向きに凸状表面４０７の頂点４０７ａに向かうように、波形部分４０５の対向面の谷溝４１０で規定される面４０９に対して矢印４０８の方向に直交する力を加える。しかし、この他の構成も可能である。
【０１１７】
波形部分４０５は内部(すなわち、凹形の表面４１１に沿う部分)で、形状部４１２によって支持されている様子が図示されている。この形状部４１２は、刻み目のピン構成から押圧力を受けるかまたは波形部分４０５に入り込むためにそこに中央の凹んでいる領域４１３を含む。また、この形状部４１２は波形部分４０５の夫々の領域４０５ａ、４０５ｂの形状に合致した側面４１４、４１５を含む。図２８の構成では、図２９の形状部または支持部４１２が、フレキシブルな媒体４００をピン構成に対して中心に保持することになるであろう。この形状部４１２はもちろん堅い材料から構成される。
【０１１８】
ここで、内部に沿った支持形状部が、面４０９から頂点４０７ａにかけてピーク高さ(図２９のＨ１)の少なくとも１０％まで延設されている限り、波形部分は内部に沿って支持されると考えられるだろう。通常は、内面の支持部材はＨ１を少なくとも２０％、望ましくは少なくとも３０％まで延設されるであろう。典型的な場合はＨ１の４０％、６０％となるであろう。
【０１１９】
図２８の実施例のように、形状部４１２が波形部分４０５を支持するものと考えられる場合には、形状部４１２は側面４１４、４１５に沿う外側の表面において、完壁に波形部分の形状に合致する形状を有する表面をこれらの部位で形成する必要はない。しかしながら、形状に可能な限り近く合致する構成が良い。
【０１２０】
図２８の場合と同様に、図２９では、刻み目が形成される部位に近くなるように長手方向に領域４１６、４１７で少なくとも支持される。
【０１２１】
次に、図３０に着目する。図３０において、波形の媒体４３０の一部が拡大されて表現されている。この波形の媒体４３０は、概ね規則的に曲がっており連続した波の形状波形部分の構成４３１が直線的な縦溝流路を有することが図示されている。この波形部分４３５の凸状表面４３７に対して矢印４３８の向きに向けられる刻み目のピン構成によって、折り畳みの工程が開始できるように波形部分４３５が図示されている。図３０において、この波形部分４３５は、二点鎖線で図示された外か外側の形状部４４０の間で閉じ込められて図示されており、外側４３５ａを支持する部分は図２８の形状部３８０に概ね該当し、内側形状部４４１（内側表面４３５ｂに対する）は、図２９の形状部４１２に概ね該当する。ここで使用される「閉じ込められた」の文言とこれに類似する表現は、波形部分４３５などのような波形部分を意味し、波形部分が凸(外側)と凹形の(内側)の表面の両方に沿って拘束され、刻み目のピンが(望ましくは波形部分４３５の長さに沿った同じ縦位置の刻み目のピン構成かダーツピンの反対側で)、媒体に対して刻み目のピン構成(またはピンのダート構成)が突出する工程の間近くに位置することを意味する。図２８と図２９に図示の実施例と同様に、波形部分４３５は閉じ込められる結果、折り畳みの工程が開始されるまでは動かないであろう。
【０１２２】
波形部分の長さＤ２（図６）がＤ１のおよそ１．２〜１倍の構成では、刻み目のピン構成としては、波形部分の頂点に対して向けられる単一の刻み目またはダーツのピンを利用するのが便利となり、このピンは０．７〜０．８ｍｍのオーダの厚さを有し、５ｍｍ〜４０ｍｍの幅を有する。他方では長さＤ２がＤ１のおよそ１．４倍以上の場合には、折り畳みの工程で必要な刻み目の加工を終了させるためにはより広い幅の刻み目のピン構成または多重の刻み目のピン刃を使用することが望ましいであろう。
【０１２３】
多くの製造応用分野において、波形の媒体を留めるかまたは別の方法で非波形の媒体に固定した後に折り重ねることが通常好ましい。上記のセクションＩＩではダーツ工程または折り重ねる工程について図示されており、これらの工程は一般に非波形の媒体に固着された波形の媒体の連続した巻き取りウェブに沿う中央の媒体の縁から離れた所定位置で行われることが図示された。このような方法によれば、中間で折り重なったウェブを２つに分割することで、折り重ねられた縁の構成を得ることができる。このように刻み目を形成する間に波形部分の外側を支持する技法は、図３１で図式的に例証される。
【０１２４】
図３１を参照すると、典型的な加工プロセスの概要が描写されている。波形ステーションは５００で図示されており、このステーションは波形を形成するためにそれらの間に噛み付部５０３を形成するように配置された波形ローラ５０１、５０２を設けている。非波形媒体５０６がこの噛み付部５０３に指向される結果、連続した波形ウェブには機械の方向５０９に直交する波形部分５０８が形成されることが図示されている。非波形シート５１５は、波形シート５０７の側面５１６と係合する状態が図示されている。通常、２枚のシート５０７、５１５は加工プロセスを容易にするために様々な個所でずっと互いに留められる。この留めを行うためには接着剤(通常ホットメルト)を使用することができる。また、いくつかの例では、留めるために超音波の溶接を使用することができる。
【０１２５】
いくつかの応用分野では、２枚のシート５０７、５１５の中央の間において、粘着性のビーズ、ホットメルトまたはシール材料片５２５が置かれる。このシール材料片のシール材料はシールを確実にするように完成品において折り目の位置となる部分で使用される。この代替手段としては、超音波溶接などの他のシール手段が使用可能である。このシール材料片５２５は、波形に加工される前に側面５１６の上に連続シート５０６に塗布、適用することができる。もしも波形になる前に連続シート５０６に適用される場合には、望ましくは波形ローラ５０１、５０２の表面の部分においてシール材料ビーズを収容するためのギャップが形成されるであろう。図３１の事例では、ギャップ(不図示）はローラ５０２に設けられることになるであろう。シール材料をビーズ（連続玉状）にする方法の利点は波形の材料の波形部分５０８にシール材料が連続することである。この結果、シール材料は処理の後に、折り目の内部か折り目の一部になるであろう。このように非波形シートと波形シートが合体される前に、シール材料を塗布することは、例えば５２５ａで示されるように非波形シートに塗布される方法で通常必要となるよりもさらに少ないシール材料を使用することで、安全な閉じた折り目を結果として得られることを意味する。
【０１２６】
工程(刻み目ステーション５３０)では、ホイール５３１を含み、この事例では変形(または、刻み目かダーツ)ピン構成は、波形シート５０７の側面５０７ａのそれぞれの波形部分５０８の凸側に向けられる。この位置では、刻み目の工程の間、それぞれの波形部分の支持(外側の支持)のために上側の形状部５４０が提供される。ウェブ５０７と下方のウェブ５１５の支持はローラ５４１、５４２により提供される。
【０１２７】
機械搬送方向に沿って、媒体のウェブはプレス／折り畳みステーション５５０に次に進み、初期の刻み目の工程で生じる側は図１５で示される４つの折り目を形成するように互いに向かい折り重ねられる。このプレス／折り畳みステーション５５０では、プレス方法が使用され(中心で折り重ねた片部分５７０を形成するように)、これにより幅が少なくとも１ｍｍ、通常は４ｍｍ〜４０の幅のプレス片を媒体構造５７１を形成することになる。このプレス／折り畳みステーション５５０は、図２３、図２４のホイール１８５の断面と類似した断面を有するが、上記のプレス幅を引き起こすための幅寸法を有するホイール５７２を具備する。切断ステーション５８０は、媒体５７１をスリット片５７０で切断することが図示される。この切断の結果、それぞれ終端を有し、図１５の折り目の構成１１８を備え、それぞれの凸縦溝流路(平面のシートに対して)を備えた媒体５８３の２つの延設部５８１、５８２を得ることができる。
【０１２８】
このように波形の媒体の中心部分のみでなく、同様の方法で、もちろん波形の媒体の一方の終端のみに折り重ねられた終端を有する縦溝流路を作ることもできる（例えば、一つまたはそれ以上の縁５９５、５９６において）。この後者の事例では、過剰なシール材料または過剰な媒体を取り除くことが不用な場合には、切込みの最終的な工程は必ずしも必要ではないだろう。
【０１２９】
いくつかの実施例では、波形部分に対称的な折り目を形成させるのではなく、波形部分に対して初期の刻み目の圧力を非対称的に加えることも可能であるかもしれない。
【０１３０】
一般的に、初期の刻み目またはダートピンの突出工程において、波形部分の露出した凸状表面に非波形の媒体に向けて、中間的なウェブ折り畳み工程の適用が必要（波形の媒体を折り重ねるために、既に非波形の媒体に固定された場合に)となるときには、外側の支持方法(図２８に類似する)が望まれるであろう。この理由は、平面のシートと波形シートの間の内部表面に沿って、特に波形シート／平面のシート組み合わせの後のセンター部分に沿って波形部分の支持を提供することが困難となるからである。
【０１３１】
Ｂ．外側支持を有する刻み目の支持方法、図３２〜図４０
【０１３２】
刻み目の工程の間、さまざまな構成によって波形部分の外側の支持を提供することができる。図３２〜図４０において、支持構成(回転ロールかホイールを利用する)が示されている。図３２では、一般にローラかホイールが参照数字の６５０で外観斜視図で示されている。図３３では、ローラホイール６５０は側面図で図示されている。図３４では、ローラかホイール６５０の一部が拡大図で示されている。図３５は、図３４において線３５−３５に沿って切断して示したローラかホイール６５０の一部破断図である。図３６は、刻み目の工程を図式的に示し、刻み目のピン構成６５２を使用することが示されている。図３６ａは、図３６の一部を拡大した図である。図３７と図３８はダーツまたは刻み目のピン突出が示される。図３９〜図４０は、内部のカム部品が図示されている。
【０１３３】
先ず、最初に図３２を参照すると、ホイール６５０は、折り重ねられる波形部分の刻み目の工程の間に、波形部分の外側を支持するための支持ホイール６５５である。さらに、このホイール６５０は、折り畳みの一部の工程の間において、波形部分に初期の刻み目を形成させるために図３２で図示していない突出／退避可能な刻み目のピン構成６５２を含む。この構成は図３６と図３６ａでさらに説明する。
【０１３４】
引き続き図３２を参照して、このホイール６５０は外側において図３４で拡大している状態で表現された輪状の波形部分の約束表面６５７を含む。図３４を参照して、この外側の波形部分の約束表面６５７は、波形の材料の外側の表面を合致させるための大きさに分割されて構成されており、隆起部６５８と谷溝６５９を交互に多数形成している。望ましくは、隆起部６５８と谷溝６５９は直線的な隆起部と谷溝となるように規則的に曲がった波の形状を形成するように構成され、表面６５７を除いて折り重ねられるように媒体の波形部分の形状に対応するようにホイール６５０の外部の周りに配置される。波形部分６５８と谷溝６５９は、図３１で示されるようには平らにされたときに波形の媒体に存在しない、わずかに大きな半径方向の延設部分を有している。
【０１３５】
図３２を参照して、それぞれの谷溝６５９の下部６６１はそれの中央の部分６６２にスロット６６３を含む。このスロット６６３は、スロット６６３を通して選択的に図３２では図示されていない刻み目のピン構成６５２が、ホイール６５０の中心軸６６４から離れ（または媒体に向けて）突出できる大きさに分けられて配置されており、波形媒体の刻み目が選択的に形成できるように支持する。(また、スロット６６３を通して軸６６４に向かって刻み目のピン構成６５２を引っ込めることができる。)
引き続き図３２を参照して、特定の実施例では、このホイール６５０は回転ベアリング６６５に取り付けられる。望ましくは、このホイール６５０はその回転が使用される波形の媒体によって駆動できるように取り付けられる。すなわち、望ましくは、このホイール６５０は波形の媒体と係合するとき以外は、図３１に示すように駆動されないのが好ましい。
【０１３６】
図３２において、望ましくは各隆起部６５８および谷溝６５９は、各スロット６６３の対向端部の長さを有する端部延設６６８、６６９を端部に有しており、刻み目の工程の間波形部分を支持する。望ましくは、それぞれの端部延設６６８、６６９の長さは少なくとも６ｍｍであり、通常少なくとも１２ｍｍである。各スロット６６３は、通常少なくとも６ｍｍの長さで、少なくとも１２ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍの幅、少なくとも０．７ｍｍの幅である。
【０１３７】
一般に、刻み目のピン構成６５２は、スロット６６３を通して刻み目のピン構成で波形部分を折り重ねた後に、選択的に引っ込めるように組み立てられて、選択的に刻み目を形成するように運転されるか、または突出して波形部分に対して係合するように中に入るピン突出／退避メカニズムを含むであろう。この工程は図３６〜図４０に図示される工程から理解することができる。
【０１３８】
図３６を参照すると、ホイール６５０は波形の媒体６７２と係合した状態が図式的に図示されている。特に、波形部分６７３はホイール６５０の谷溝６７４によって支持されていることが、破断図の図３６Ａから分かる。谷溝６７４は谷溝６５９の内の特定の一つであり、その中央の部分に図３２のスロット６６３に対応するスロットを含む。
【０１３９】
図３６Ａにおいて、刻み目のピン構成６７７が放射状に表面６５７から外へ向かうようにスロット６７８を通り抜けることで、支持された波形部分６７８の軸６６４(図３６)に向けて駆動される様子が図示されている。このように駆動される結果、図９で断面図で示された刻み目の形状に対応する刻み目形成が開始される。（図９と図３６Ａで図示されるよりも、図示のように刻み目は十分に長く形成され(または、深く形成され)、刻み目６７９は非波型シート６８０に固定されることとなる。これが完全な状態であるが、この他の応用分野では必要ではない。）
【０１４０】
刻み目のピン６７７を含む刻み目のピン構成６５２は、望ましくは図３６Ａに示すスロット６６３を通して外面的にピン６７７が突出するように構成されると良く、具体的には（ａ）刻み目の構成が突出する最大の形成位置６８１で、ピン６７７が波形部分６７３の反対側においてシート６８０まで到達するかまたは谷溝６８２、６８３が波形部分６７３の面と直交する位置に移動され、そして（ｂ）例えば媒体が支持されない状態であって、例えばピッチの上流に向けて２倍(２ｘ)未満の回転角Ａ(図３６)、好ましくは１倍（１ｘ）の回転角度分が回転駆動される。ここで、「上流の方向」は、ウェブ６８４がローラ６５０に送り込まれる方向を意味する。図３６の場合には、ウェブは概ね矢印６８５の方向に搬送される。したがって、ウェブの上流の側は６８６で示され、下流の側は６８７で示される。回転角度Ａはセンタラインから時計回りに広がる角度か刻み目の構成位置６８１として規定される。運転中に、図３６で示される構成のローラ６５０が反時計回りである、矢印６８８の方向に回転駆動される。もちろん工程は逆の回転方向と機械方向に構成されるかもしれない。
【０１４１】
波形部分の係合面と頂点の面とを係合させるときに、一般にピン構成６５２(図３６Ａ)が突出運動によって放射状に外面に位置することが好ましい。このように位置することで角度Ａでピンが軸６６４に向けて実際に放射状に外面に位置することになるので、波形部分６７３の内部に係合し、この際に波形部分６７３が支持される。これは図３６Ａの位置６８１と６８１ａに示される。
【０１４２】
刻み目のピン６７７を突出させ退避させるさまざまな構成を使用することができる。特定のピン突出/退避構成６９０は図３５〜図４０で表現される。この構成は、スプリングで付勢された複数のピン６７７を備え、各ピンが各スロット６６３と関連づけられる。図３７と図３８を参照すること、ピン６７７の全体が図示されている。このピン６７７は使用中の突出部分６９２を含み、これは波形部分に向かって向けられる片６９３がスロット６７４を通り抜けるように構成される。この突出部分６９２は望ましくは刻み目形成用か変形用のために斜角を付けた端部６９４、６９５を含む。刻み目形成を媒体への損害なしで容易に可能とするために、縁６９６(図３８)を丸くするか斜角を付けると良い。
【０１４３】
片６９３は突出支持６９７の外側ベース６９８から延設されて取り付けられる。ベース６９８は、各端部分６９９、７００の間に延設され、各端部部分にはスプリングを含む谷溝７０１を含む。このベース６９８は突出支持６９７の反対側において以下で記述されるように使用される表面７０３を含む。
【０１４４】
図３５を参照して、図式的な図として、個々のピン６７７はホイール６５０の中で矢印７０７の向きに付勢されるうように１番目と２番目の円形スプリング７０５、７０６によって取り付けられた状態で図示されている。このように構成する結果、ベアリング６６５の周りにホイール６５０が回転するとともに各ピン６７７も回転し、図３２において、関連するスロット６６３と揃う状態（同期して）となる。
【０１４５】
各スロット６６３を通して選択されたピン６７７が外面から突出させるために、適切な時期でホイール６５０は図３５に図示した静止した円形のカム７１１の周りで回転できるように取り付けられる。この「静止した」の文言は、この文脈ではホイール６５０が使用中はカム７１１が回転しないことを意味する。
【０１４６】
図３９を参照して、カム７１１の外側の輪状の表面７１２はポイント７１３と７１４の間で円形に延設される部分７１２（図３９では反時計回転となる）を備え、この静止したカム７１１はホイール６５０に対して適度に凹んでおり、ピン６７７がこの上を通過すると完全に退避できるようにしている。他方、ポイント７１３と７１４の間の反時計回転の部分７１２の表面７１６はピン６７７をスロット６６３を通して外面的に強制的に突出させるカムの表面として機能して、必要な刻み目である通常は縦溝流路の高さの５０％、１００％のオーダーの範囲の突出を可能にする。
【０１４７】
図３９において、ピン６７７(図３６)が最も引っ込められた位置から最も突出する位置までの動きは、ピンがカム斜面７２０に対して係合して発生する。望ましくは、図３６で述べた回転角度（角度Ａ)の範囲で、縦溝流路の少なくとも５０％〜１００％の高さ分となるように関連するピンが外に突出する量を確保できるようにカム斜面７２０が形成される。この理由は、波形部分が支持されている間、ピンが入り込むかまたはダーツ形成されている間に、ウェブの関連する波形部分に対してピンの突出効果を充分に引き起こすことが必要となるからである。
【０１４８】
カム斜面７２１は、ピンの退避を可能にする。
【０１４９】
ここで、図３５の模式図では、ピン６７７のベース６９８が入るように動くホイール６５０の背後の領域７２２のスロット６６３は、突出の間見ることができない。また、通常はスプリング７０５、７０６は連続しており、すべてのピン６７７が同じ一対のスプリング７０５、７０６で取り付けられており、カムホイール７１１の上のカム斜面７２０(図３９)に達するまでホイール６５０の棚部７２３に移動付勢される。
【０１５０】
ここで、図３６において、ローラ５６０によりウェブ６８４上に印加される力を受け止める滑らかなローラ７２５が図示される。
【０１５１】
Ｃ．内側の支持構成で支持される刻み目の形成方法、図４１〜図４５
次に、図４１〜図４５において、刻み目の工程の間、波形部分に支持状態を提供するための構成が示されている。図４１を参照すると、内面の支持７３０が表現されている。この内面の支持７３０は、不図示の軸７３１ａの周りで回転するように取り付けられる回転可能なローラまたはホイール７３１(または、受けローラかホイール)を備える。このホイール７３１は、刻み目の工程の間、支持状態を波形部分の内部に提供するための外側の輪状の表面７３２を備える。
【０１５２】
図４２のホイール７３１の側面図を参照する。波形部分の隆起部の反対側で媒体の谷溝(または逆になった隆起部)を受けるように構成される一連の谷溝７３４を表面７３２が含む様子を見ることができる。それぞれの組の谷溝７３４の間には、刻み目の支持７３６が提供され、これは望ましくは対向して放射状に突出する側面突起７３７、７３８と凹んでいるセンタ７３９を備える。
【０１５３】
ホイール７３１の一部が拡大図として図４３に表現される。この「凹んでいる」の文言が、センター７３９と関連して使用される場合には、凹んでいるセンター７３９の底７３９ａが谷溝７３４の底７３４ａにまで、到達する場合があることを意味する。
【０１５４】
図４３に図示の実施例では、各センター７３９は谷溝７３４と同じ量凹状になっている。通常、望ましくは各センター７３９は、図４３で示される断面図と同じ底７３９ａを有し、この底の半径を媒体の厚みに刻み目用のピン厚みに０．５倍した寸法としている。
【０１５５】
一般に、谷溝７３４と側面７３７、７３８の表面は、刻み目の工程の間、支持されるために波形の媒体と対応するように選択される。一般に部分的に凹んでいるセンター７３９は、刻み目の工程の間刻み目のピン構成の突出している部分および波形部分の媒体の対応する逆形成部分が入り込んだ先端を受け取る大きさに設定される。この事例は、図４４と図４５に図示されている。
【０１５６】
もちろんセンター７３９は、刻み目か変形の間において媒体の厚み（２倍）の余裕と刻み目付けピンの厚みを考慮した大きさを配慮して設定されるべきである。この様に、変形か刻み目の工程の間、媒体は内面が支持されるので引き裂かれることなく実質的に破損がなくなるであろう。
【０１５７】
一般に、典型的な工程では、ホイール７３１(図４４）は波形の媒体７４０によって回転するかまたは駆動されるように取り付けられるか軸支され、従属して駆動されるのではなく媒体の係合し支持された波形部分が中心に置かれることを確実にするであろう。図４４において、媒体７４０の移動方向は矢印７４１で、またホイール７３１の回転方向は矢印７４２で示される。
【０１５８】
図４５を参照すると、ウェブ７４０は内面の支持状態がローラ７３１によって提供されている状態で７５２の部分で刻み目が形成される様子が図示されている。ウェブの移動方向は矢印７４１で示されている。刻み目形成の方向は矢印７５４で示されている。
【０１５９】
もちろん内面の支持７３０に類似した内側の支持部材を有する刻み目のピンが、必要に応じて図３２に図示したホイール６５０に類似したホイールに置かれるかもしれない。この場合には、図４６に図示のように波形の媒体７５０を閉じ込める工程で刻み目形成を行うこととなるであろう。
【０１６０】
図３１の工程では、中間ウェブダーツが含まれる。この中間ウェブのダーツに関しては、一般に刻み目は図３２に図示のホイール６５０に類似した構成によって行われる。すなわち外側の支持と下部の支持ローラを用い、波形の支持構成を含まない。
【０１６１】
いくつかのシステムでは、ウェブの縁において刻み目を形成することが望ましいかもしれない。図４７において、ウェブ７６０の拡大図が表現される。このウェブ７６０には、センター８０１と対向する縁８０２、８０３がある。このウェブ７５０は、一般に非波形シート８１１に取り付けられる波形シート８１０を含む。図３６で示されるようにセンター８０１に沿った波形部分の工程を行うことができる。波形部分の縁８０２、８０３に沿う波形形成の工程も、また図３６に図示した工程に類似して行うことができるが、刻み目が非波形の媒体８１１に向かうように波形の媒体８１０の隆起部に対して向けられる限り、内面の支持なしで行うことができる。シール材料は、工程を容易にするために波形と非波形の媒体シート８１０、８１１の間の縁に沿って前もって配置することができる。もちろんいくつかのシステムでは、超音波溶着を使用できる。図４７では、縁８０２の刻み目が示されている。
【０１６２】
いくつかの実施例では、刻み目が波形部分に対して非波形の媒体から逆方向に形成されることが望ましいかもしれない。このための方法が図４８で示される。図４８で、特に、波形の媒体８５０が非波形の媒体８５１に固定されたウェブが示される。縁８５５に沿って、非波形の媒体８５６が波形の媒体の表面８６０から離れるように折り曲げられた状態が図示されている。この工程は表面８６０を波形部分に潜在的に係合可能に露出する。図図４６で示されるような閉じ込め工程を行うことができる、このとき表面８６２に係合する刻み目ローラと外側支持ローラ８６１は設けられておらず、受け（または、内面の支持)ローラ８６５が表面８６６と係合し、続いて矢印８８０の向きに隆起部８７０についてそれぞれの刻み目付けを行うように操作される。そして、このダーツまたは刻み目形成の工程の後に、非波形の媒体８５６を後ろに折り曲げることで、この領域に沿って波形の媒体８５０に対して係合することができる。このような方法では、シール材料を波形シートに刻み目形成の前に適用すると良い。
【０１６３】
一般に、非波形の媒体８５１として適度にフレキシブルな媒体が使用される限り、ダーツ形成にはこの方法を行うことができる。非波形の媒体を波形の媒体に留める位置は、縁から十分に離れていればどの位置でもよいが、刻み目が形成される縁の折り目８７２を考慮する縁から十分に離れた位置で留めることが重要だろう。縁から少なくとも１２ｍｍの位置で留めれば通常、十分であろう。
【０１６４】
上記の技法から、両端でダーツ（ひだつけ）加工された波形の媒体を製作する方法が理解することができる。例えば、上方に向けられた各隆起部を有する媒体にダーツ加工と折り目を加工するために図３２の使用することができる。図４８に従う方法はダーツを形成するために使用されるか、またはそれぞれの下向きに指向された隆起部に同じ媒体を折り重ねることができる。この方法により、媒体を製作できるので、次に下流の縁を閉じた各入口縦溝流路を、上流の縁を閉じた各出口縦溝流路に重ねることで濾過媒体を得ることができる。
【０１６５】
Ｄ．ローラの代替手段
【０１６６】
図示された特定の折り畳みの構成(特に刻み目の構成)は、望ましいローラ構成を利用して表現された。もちろん、代替手段を使用することができる。例えば、望まれているならば、支持を提供するために連続したベルト構成を使用することができる。そして、このベルト構成に、刻み目のピン構成がそれを通して突出するように適切なスロットを提供することができる。しかしながら、表現される直径がおよそ１５０ｍｍ〜３００ｍｍのオーダーの刻み目のローラ(図３２)と、およそ１５０ｍｍ〜３００ｍｍのオーダーの受けローラ(図４１)を使用することが製造上では便利である。
【０１６７】
Ｅ．折り重なること
【０１６８】
図３２、４６、４７および４８に図示された工程のいずれでも、図１５の折り目を形成するために図３６ａに図示した媒体のポイント９００、９０１で、通常は互いに折り重ねるための追加の工程が必要になるだろう。図３１のローラ５７２でこの工程を行うことができる。望ましくは、上述したローラ５７２が良い。
【０１６９】
ＩＶ.いくつかの一般的な概要と原理
【０１７０】
一般に、望ましい縦溝流路を濾過媒体構造に形成するために上述の技法を使用することができる。この文脈で「縦溝流路を形成した濾過媒体構造」とは、媒体を含むか、またはそれ自体であるか、または媒体構造が媒体であるか否かに関係なく、例えば図２６、２７に図示されるような総合的な実用的フィルタエレメントまたはカートリッジ形状部が提供されることを意味する。
【０１７１】
望ましくは、縦溝流路を形成した濾過媒体構造は、波形部分の曲げられた波の形状、望ましくは直線的な波形部分の規則的な曲がった波の形状を有する濾過媒体の波形シートを含む。波形部分は、１組の波形部分が規則的な折り目の構成を備え波形部分の端部が閉鎖されており、個別の縦溝流路を形成するように構成される。夫々の波形部分の規則的な折り目の構成は、少なくとも２つの折り目を含む。通常、図１５に図示されるような望ましい構成では、４つの折り目が閉塞状態で折り重ねられた各波形部分が提供される。これらに関しては、２つの折り目が一般に、上側で内部に指向された折り目であり、２つの折り目が一般に、下側で外面的に指向された折り目となる。
【０１７２】
典型的な縦溝流路を形成した濾過媒体構造は、濾過媒体の非波形シートに固定される規則的な折り目の構成によって個々の縦溝流路をそれぞれ閉じる１枚の波形の媒体を含むであろう。通常、濾過媒体構造は、１組の入口の縦溝流路と１組の出口の縦溝流路を有するフィルタカートリッジを提供するために、波形シートと非波形シートの組み合わせが含まれ、夫々の出口表面に隣接して非濾過の流体の通路が、閉じられた入口の縦溝流路の入口に隣接している。ここで、「隣接して」とは、この文脈では、最も隣接した縦溝流路の全長の２０％分の距離で閉鎖されることを意味する。望ましくは、縦溝流路は隣接している表面の長さの１０％以内で閉鎖していると良い。望ましくは、少なくとも入口の縦溝流路と出口の縦溝流路の１つの組の閉鎖が規則的な折り目の形状によって形成されると良い。くつかの実施例では、両方が規則的な折り目の形状部によって閉じられる。波形部分または縦溝流路の端部が折り目によって閉じられないとき、閉塞部材であるシール材料あるいは他の方法で閉じられるであろう。したがって、フィルタカートリッジが含まれるいくつかの実施例では、折り重ねられた縦溝流路の組は１つの表面で閉じており、もう１組の縦溝流路は別の表面においてシール材料により閉じられる。
【０１７３】
様々な濾過媒体構造において、巻き付けた媒体構造を形成するために波形シートと非波形シートを巻きけることができる。巻き付けた媒体構造は円形かもしれない、または長円形、例えば、競馬場形かもしれない。他の構成では、媒体は片部材を積載するように構成されるだろう。
【０１７４】
典型的な構成では、規則的な折り目の構成は、閉鎖を容易にして、維持するためにいくらかのシール材料が含まれるであろう。
【０１７５】
本開示によると、波形部分の波の形状を曲げた１枚の縦溝流路を形成した(通常、波形の)濾過媒体を含む濾過媒体構造を製造するための工程が提供される。
一般に、工程は以下の工程を含む。（１）  少なくとも１つの「折り重ね可能な」片を形成するために縦溝流路か波形部分の部分を変形させる。（２）少なくとも１つの「折り重ね可能な」片を折り重ねることで、縦溝流路か波形部分を閉じる。各波形部分の２つの「折り重ね可能な」片を、望ましくは互いに向かい合わせて折り重ねる。
【０１７６】
望ましくは、この工程が波形部分の曲がった波の形状を有する１枚の波形の媒体に行われる。多くの望ましい応用分野で、波形の濾過媒体のシートは、入り込まれて、折り重ねられる工程の前に、連続したウェブを形成するために１枚の非波形の媒体に固定されることとなる。
【０１７７】
ウェブは中間工程で、変形されて折り重ねられ、これに続く切込み工程が行われるかもしれない。また中間工程は、ウェブの縁に沿って行われるかもしれない。ウェブの縁に沿って行われ場合には、非波形媒体に向かう方向に変形と折り重ねを行うことができ、あるいは非波形の媒体を折り重ねることによって、非波形の媒体から離れ方向で変形と折り重ね行うことができる。もちろん、波形の媒体が非波形の媒体に固定されない状態でこの工程を行うことができる。
【０１７８】
この変形の工程を支持なしで行うか、または変形部分の長手方向に隣接して外側の支持または内側の支持(または、両方)を行うことができる。この「長手方向に隣接して」の文言は、この文脈では、変形を引き起こすための変形ピン構成が離れるときを除いて支持が変形と同じ位置で行われることを意味する。
【０１７９】
変形(通常、刻み目付けの工程)は、折り畳みホイールにより折り重ねられる工程とともに、刻み目付けホイールにより行うことができる。この刻み目付けホイールは、波形部分の少なくとも一部を外側で支持し、通常区切られた多数の刻み目のピンを備えた外側の表面を有したホイールが含まれる。刻み目のピンは、刻み目形成のために必要となるときに刻み目付けホイールの外面から突出し、必要なときにホイールから退避することが許容される突出／退避構成となるように取り付けられるかもしれない。
【０１８０】
典型的な工程では、波形シートかウェブが、波形部分のローラの間で非波形シートが噛合されることで形成されるだろう。いくつかの工程では、ウェブは、変形の前に波形シートの上にシール材料が提供され、波形ローラを通過されるかもしれない。これは上述の理由で有利な場合がある。
【０１８１】
所望の結果を得るために、さまざまな特定の方法と技法または原理と実施例が可能となり、これらが使用することができることが理解されるだろう。図面および記述は一例にすぎない。
【図面の簡単な説明】
【０１８２】
以下の図面においては、相対的な寸法関係と材料の厚みについては明瞭化のために誇張して示されている場合がある。
【図１】は、従来技術によるＺ−濾過媒体の外観斜視図である。
【図２】は、図１のように準備された媒体を巻き付けた状態で利用するフィルタエレメントの上流の端部を模式的に示した図である。
【図３】は、図１で表現された構成の出口の端部を模式的に示した図である。
【図４】は、Ｚ−フィルタ構造において、波付けされない媒体の一部に接着される波形の媒体の一部について拡大して図式的に示した図である。
【図５】は、特に、山田他になる米国特許第５、５６２、８２５号の従来技術から参照した図である。
【図６】は、図４で表現された媒体の一部の拡大図である。
【図７】は、所定の縦溝流路が折り重ねた端部を有したＺ−フィルタ媒体を準備するための作業工程を含む、工程について図式的に示した図である。
【図８】は、図７のインバータホイールに接触した後と、図７の折り畳みホイールと接触する前の様子を示した縦溝流路の横断面図である。
【図９】は、図８の線９−９に沿って破断した縦溝流路の横断面図である。
【図１０】は、図８の線１０−１０に沿って破断した縦溝流路の横断面図である。
【図１１】は、図７の折り畳みホイールと接触した後の様子を示した縦溝流路の横断面図である。
【図１２】は、図１１の線１２−１２に沿って破断した縦溝流路の横断面図である。
【図１３】は、図１１の線１３−１３に沿って破断した縦溝流路の横断面図である。
【図１４】は、図１１の線１４−１４に沿って破断した縦溝流路の横断面図である。
【図１５】は、図１１で表現された、折り重ねられた縦溝流路の端部の図である。
【図１６】は、皺付けホイールであって、図７に示した製造方法で用いられる構成部品の一つを示した側面図である。
【図１７】は、図１６の皺付けホイールと接触した後、および図２０のインバータホイールと接触する前の濾過媒体の一部を示した縦断面図である.
【図１８】は、図１７の線１８−１８に沿って破断した縦溝流路の横断面図である。
【図１９】は、図１７の線１９−１９に沿って破断した縦溝流路の横断面図である。
【図２０】は、図７の縦溝流路用のインバータホイールの横断面図である。
【図２１】は、図２０縦溝流路用のインバータホイールで図示された１つの歯の端部について部分的に破断し、拡大して示した横断面図である。
【図２２】は、図２０に表現されたホイールの外観斜視図である。
【図２３】は、図７の折り畳みホイールの側面図である。
【図２４】は、図２３の折り畳みホイールの一部の端部の拡大図である。
【図２５】は、図２６と図２７に図示されたタイプのフィルタエレメントで使用可能な濾過媒体の一部を図式的に示した外観斜視図である。
【図２６】は、本明細書に記述されるように折り重ねられた端部を有する縦溝流路を備えた濾過媒体を使用するフィルタエレメントを図式的に示した外観斜視図である。
【図２７】は、本明細書に記述される原理に基づき構成され、折り重ねられた端部を有する縦溝流路を備えた濾過媒体を使用する第２のフィルタエレメントを図式的に示した外観斜視図である。
【図２７Ａ】は、本明細書で記述されるタイプの濾過媒体によるエレメントを有するエアクリーナのシステムの一つの実施例を図式的に示した図である。
【図２８】は、本開示において、刻み目の形成工程の間に波形の濾過媒体の外側に提供される支持部材を図式的に示した図である。
【図２９】は、本開示において、刻み目の形成工程の間に波形の濾過媒体の内側に提供される支持部材を図式的に示した図である。
【図３０】は、本開示による刻み目の形成工程の間に波形の濾過媒体が封印工程によって支持されることを図式的に示した図である。
【図３１】は、本開示に従って支持される濾過媒体の製造工程を図式的に示した図である。
【図３２】は、本開示に従った外側の支持／刻み目用ローラの外観斜視図である。
【図３３】は、図３２で表現されたローラの側面図である。
【図３４】は、図３３で表現されたローラの一部を拡大して示した図である。
【図３５】は、図３４の線３５−３５に沿って概ね破断して示した刻み目用ローラの外側支持部材について一部を破断して図式的に示した断面図である。
【図３６】は、図３２〜図３５のローラを使用するダーツ（ひだつけ）工程において各ローラが外側で支持されることを図式的に示した図である。
【図３６Ａ】は、図３６に表現される工程を部分的に拡大した図である。
【図３７】は、図３２の支持／刻み目用ローラで利用される刻み目用のピン構成の概要を図式的に示した外観斜視図である。
【図３８】は、図３７に表現された刻み目用のピン構成の端面図である。
【図３９】は、図３２の外側の支持／刻み目用ローラで使用される固定カムホイールの側面図である。
【図４０】は、図３９に表現された固定カムの外観斜視図である。
【図４１】は、内側の支持ローラの外観斜視図である。
【図４２】は、図４１の内側の支持ローラの端面図である。
【図４３】は、図４２で表現されたローラの一部を拡大して示した部分図である。
【図４４】は、内側の支持刻み目形成工程を図式的に示した図である。
【図４５】は、図４４の一部の拡大図である。
【図４６】は、本開示に従った封印支持工程の模式図である。
【図４７】は、本開示に記述される特定応用分野における技法において縁部を折り重ねる工程を図式的に示した図である。
【図４８】は、交互に折り重ねられる縁部を図式的に示した図である。
【図４９】は、様々な縦溝流路を図式的に示した図である。
【図１】
2005532163.tif 000004
【図２】
2005532163.tif 000005
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２７Ａ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３６Ａ】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
2005532163.tif 000049
【図４５】
2005532163.tif 000050
【図４６】
2005532163.tif 000051
【図４７】
2005532163.tif 000052
【図４８】
2005532163.tif 000053
【図４９】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年3月16日(2005.3.16)
【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】
縦溝流路を形成した濾過媒体構造であって、
（ａ）波形の形状に曲げられた波形部分を有する濾過媒体用の波形シートを備え、
（ｉ）１組の前記波形部分は、夫々の端部の閉塞部を有した個々の縦溝流路を形成し、前記閉塞部は、対応する波形部分での規則的な折り目構成により形成され、各波形部分の前記規則的な折り目構成は、少なくとも４つの折り目を含み、
（Ａ）前記端部の閉塞部は、流体の流れを閉じるようにシールされることを特徴とする縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項２】
（ａ）濾過媒体用の前記波形シートは、規則的に曲げられた直線的な形状の波形を備えることを特徴とする請求項１に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項３】
（ａ）濾過媒体用の前記波形シートに対して固定される濾過媒体用の非波形シートを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項４】
（ａ）前記波形部分は、１．２〜２．０の範囲の縦溝流路／平坦比を有することを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項５】
（ａ）前記波形シートと前記非波形シートは、入口の面と出口の面との間で延設される１組の入口の縦溝流路と出口の縦溝流路を形成するようにフィルタ内に配置され、
（ｉ）前記入口の縦溝流路の夫々は、濾過前の流体の通路を、前記出口の面の近くで閉じるように形成され、
（ｉｉ）前記出口の縦溝流路の夫々は、濾過前の流体の通路を、前記入口の面の近くで閉じるように形成されることを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項６】
（ａ）前記規則的な折り目構成の夫々は、その内部にシール材料料を含むことを特徴とする請求項５に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項７】
（ａ）前記波形シートと前記非波形シートは、ともに巻回されて巻回媒体構造にされることを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項８】
波形の形状に曲げられた波形部分を有する濾過媒体用の波形シートを含む濾過媒体構造の製造方法であって、
（ａ）少なくとも１つの折り重ね可能な片を形成するために波形部分の一部を変形させる工程と、
（ｂ）前記波形部分を折り重ねた閉塞部を得 るために、少なくとも１つの折り重ね可能な片を折り重ねる工程とを備え、
（ｉ）前記波形部分の閉塞部は、少なくとも４つの折り目を含み、流体の流れを閉じるようにシールされる規則的な折り目構成を含むことを特徴とする濾過媒体構造の製造方法。
【請求項９】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程により変形される前記波形部分は、波形部分の規則的に曲げられた形状の波形の部材であることを特徴とする請求項１０に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１０】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程に先立ち、濾過媒体用の前記波形シートは、媒体の巻き取りウェブを形成するために濾過媒体用の非波形シートに固定されることを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１１】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、濾過媒体用の前記非波形シートの遠くに突出形成される隆起部に対して中間のウェブにおいて刻み目を付ける工程であり、
（ｂ）前記折り重ねる工程は、中間のウェブにおいて濾過媒体用の前記非波形シートに向かう折り目の線を形成するために、少なくとも１つの折り重ね可能な片を折り重ねる中間のウェブの折り重ね工程を備え、
（ｃ）前記工程は、中間のウェブの前記折り目の線に沿って媒体のウェブを分割する工程を備えることを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１２】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、２つの折り重ね可能な片を形成するために中心の刻み目付け工程を備え、
（ｂ）前記折り重ねる工程は、前記２つの折り重ね可能な片を互いに向かい合わせて折り重ねる工程を備えることを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１３】
（ａ）非波形の媒体の巻き取りウェブを、１組の波付けローラの歯部の間を通過させることで波形の濾過媒体を形成する工程と、
（ｂ）濾過媒体が波形に加工される前に、シール材料を前記濾過媒体に塗布する工程とを含むことを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月5日(2005.4.5)
【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】
縦溝流路を形成した濾過媒体構造であって、
（ａ）波形の形状に曲げられた波形部分を有する濾過媒体用の波形シートを備え、
（ｉ）１組の前記波形部分は、夫々の端部の閉塞部を有した個々の縦溝流路を形成し、前記閉塞部は、対応する波形部分での規則的な折り目構成により形成され、各波形部分の前記規則的な折り目構成は、少なくとも４つの折り目を含み、
（Ａ）前記端部の閉塞部は、流体の流れを閉じるようにシールされることを特徴とする縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項２】
（ａ）濾過媒体用の前記波形シートは、規則的に曲げられた直線的な形状の波形を備えることを特徴とする請求項１に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項３】
（ａ）濾過媒体用の前記波形シートに対して固定される濾過媒体用の非波形シートを含むことを特徴とする請求項１に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項４】
（ａ）前記波形部分は、１．２〜２．０の範囲の縦溝流路／平坦比を有することを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項５】
（ａ）前記波形シートと前記非波形シートは、入口の面と出口の面との間で延設される１組の入口の縦溝流路と出口の縦溝流路を形成するようにフィルタ内に配置され、
（ｉ）前記入口の縦溝流路の夫々は、濾過前の流体の通路を、前記出口の面の近くで閉じるように形成され、
（ｉｉ）前記出口の縦溝流路の夫々は、濾過前の流体の通路を、前記入口の面の近くで閉じるように形成されることを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項６】
（ａ）前記規則的な折り目構成の夫々は、その内部にシール材料料を含むことを特徴とする請求項５に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項７】
（ａ）前記波形シートと前記非波形シートは、ともに巻回されて巻回媒体構造にされることを特徴とする請求項３に記載の縦溝流路を形成した濾過媒体構造。
【請求項８】
波形の形状に曲げられた波形部分を有する濾過媒体用の波形シートを含む濾過媒体構造の製造方法であって、
（ａ）少なくとも１つの折り重ね可能な片を形成するために波形部分の一部を変形させる工程と、
（ｂ）前記波形部分を折り重ねた閉塞部を得 るために、少なくとも１つの折り重ね可能な片を折り重ねる工程とを備え、
（ｉ）前記波形部分の閉塞部は、少なくとも４つの折り目を含み、流体の流れを閉じるようにシールされる規則的な折り目構成を含むことを特徴とする濾過媒体構造の製造方法。
【請求項９】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程により変形される前記波形部分は、波形部分の規則的に曲げられた形状の波形の部材であることを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１０】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程に先立ち、濾過媒体用の前記波形シートは、媒体の巻き取りウェブを形成するために濾過媒体用の非波形シートに固定されることを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１１】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、濾過媒体用の前記非波形シートの遠くに突出形成される隆起部に対して中間のウェブにおいて刻み目を付ける工程であり、
（ｂ）前記折り重ねる工程は、中間のウェブにおいて濾過媒体用の前記非波形シートに向かう折り目の線を形成するために、少なくとも１つの折り重ね可能な片を折り重ねる中間のウェブの折り重ね工程を備え、
（ｃ）前記工程は、中間のウェブの前記折り目の線に沿って媒体のウェブを分割する工程を備えることを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１２】
（ａ）前記波形部分を変形させる前記工程は、２つの折り重ね可能な片を形成するために中心の刻み目付け工程を備え、
（ｂ）前記折り重ねる工程は、前記２つの折り重ね可能な片を互いに向かい合わせて折り重ねる工程を備えることを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【請求項１３】
（ａ）非波形の媒体の巻き取りウェブを、１組の波付けローラの歯部の間を通過させることで波形の濾過媒体を形成する工程と、
（ｂ）濾過媒体が波形に加工される前に、シール材料を前記濾過媒体に塗布する工程とを含むことを特徴とする請求項８に記載の濾過媒体構造の製造方法。
【国際調査報告】
2005532163.tif 000055
2005532163.tif 000056
2005532163.tif 000057