(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアクリーナで使用されるフィルタ・カートリッジであって、
前記フィルタ・カートリッジは、第１の端部と、これに対向する第２の端部とを備え、前記第１の端部は、そこを通して空気を流す空気流出口開口であり、前記第２の端部は閉鎖されており、
前記フィルタ・カートリッジは、前記第１の端部と前記第２の端部との間に延設される濾過媒体を備え、前記濾過媒体は、ひだ付けされており、
前記フィルタ・カートリッジは、前記濾過媒体に外接する側壁構造と空気透過部分とを有する外側の枠体を備え、
前記外側の枠体は、前記フィルタ・カートリッジの前記第１の端部と前記第２の端部の間に延設され、
前記外側の枠体は、前記フィルタ・カートリッジの前記第１の端部に隣接し前記外側の枠体の軸方向の長さの少なくとも１０％の軸方向の距離に亙って延設される無孔の遮蔽部分を含み、
前記外側の枠体は、前記無孔の遮蔽部分と前記フィルタ・カートリッジの前記第２の端部との間に延設され、少なくとも５０％の開口率を有し、前記外側の枠体の軸方向の長さの少なくとも２０％の軸方向の長さを有する多孔部分を含み、
前記外側の枠体は、Ｄ１の外径を有する前記第１の端部に隣接する部分とＤ２の外径を有する前記第２の端部に隣接する部分とを備える円錐形状部分を備え、Ｄ１＞Ｄ２であり、
前記フィルタ・カートリッジは、前記外側の枠体上に配置されかつ前記フィルタ・カートリッジの外側の表面から突出した非連続的なねじ部分の回転式の係合手段であって、前記第１の端部の近傍において前記第１の端部から離れて配置される第１の部材を備え、
前記非連続的なねじ部分の回転式の係合手段である前記第１の部材は、前記外側の枠体と一体的に設けられて、複数の区切られたセグメントを含み、
前記フィルタ・カートリッジは、前記第１の端部上に設けられ、前記空気流出口開口に対して外接される軸方向のシールリングを備え、
前記第１の端部は、成型された第１のエンドキャップと、前記第１のエンドキャップと一体成型される軸方向のシールリングとを含み、
前記フィルタ・カートリッジは、前記外側の枠体の無孔部分に配置され、前記外側の枠体を取囲み前記外側の枠体から半径方向に突出するように配置されたほこり遮蔽体を備え、前記ほこり遮蔽体は、前記第１の端部で前記成型された第１のエンドキャップから離れて配置され、前記非連続的なねじ部分の回転式の係合手段の第１の部材は、前記第１の端部で前記ほこり遮蔽体と前記成型された第１のエンドキャップとの間に配置される、ことを特徴とするフィルタ・カートリッジ。
【請求項２】
前記複数の区切られたセグメントのそれぞれは、前記フィルタ・カートリッジの前記第２の端部に面する側にカム表面を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ・カートリッジ。
【請求項３】
前記第１のエンドキャップのシールリングは、ゴム硬度ショアＡスケールで３０以下の硬度を有する発泡ポリウレタン樹脂を含み、
前記回転式の係合手段である前記第１の部材は、４つに区切られたセグメントを含む、ことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ・カートリッジ。
【請求項４】
前記外側の枠体は、１度から４度の傾斜角度範囲を有する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルタ・カートリッジ。
【請求項５】
前記外側の枠体は、前記第１の端部と前記第２の端部の間に延設される成型プラスチック部材を含み、
前記外側の枠体は、第１のエンドキャップでポッテングされ、空気流出口開口を形成した開口した第１の枠体端部と、第２のエンドキャップでポッテングされる部分を有した第２の枠体端部とを含み、
前記第２の枠体端部は、前記第２のエンドキャップでポッテングされない部分を有する中央の無孔領域と、前記中央の無孔領域を取り囲む周辺の輪状多孔領域とを含み、前記周辺の輪状多孔領域は、前記第２のエンドキャップによりポッテングされることで閉じられている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタ・カートリッジ。
【請求項６】
前記外側の枠体の前記閉じられた端部において、中央の「+」形状の凹部を形成した外側の軸方向の中央の表面の部分を有する、ことを特徴とする請求項５に記載のフィルタ・カートリッジ。
【請求項７】
エアクリーナ組立体であって、
前記エアクリーナ組立体は、空気の浄化に使用するフィルタ・カートリッジを備え、
前記フィルタ・カートリッジは、第１の端部と、これに対向する第２の端部とを備え、前記第１の端部は、そこを通して空気を流す空気流出口開口であり、前記第２の端部は閉鎖されており、
前記フィルタ・カートリッジは、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を備え、前記濾過媒体は、ひだ付けされており、
前記フィルタ・カートリッジは、前記濾過媒体に外接する側壁構造と空気透過部分とを有する外側の枠体を備え、
前記外側の枠体は、前記フィルタ・カートリッジの前記第１の端部と前記第２の端部の間に延設され、
前記外側の枠体は、前記フィルタ・カートリッジの前記第１の端部に隣接し前記外側の枠体の軸方向の長さの少なくとも１０％の軸方向の距離に亙って延設される無孔の遮蔽部分を含み、
前記外側の枠体は、前記無孔の遮蔽部分と前記フィルタ・カートリッジの前記第２の端部との間に延設され、少なくとも５０％の開口率を有し、前記外側の枠体の軸方向の長さの少なくとも２０％の軸方向の長さを有する多孔部分を含み、
前記外側の枠体は、Ｄ１の外径を有する前記第１の端部に隣接する部分とＤ２の外径を有する前記第２の端部に隣接する部分とを備える円錐形状部分を備え、Ｄ１＞Ｄ２であり、
前記フィルタ・カートリッジは、前記外側の枠体上に配置されかつ前記フィルタ・カートリッジの外側の表面から突出した非連続的なねじ部分の回転式の係合手段であって、前記第１の端部の近傍において前記第１の端部から離れて配置される第１の部材を備え、
前記非連続的なねじ部分の回転式の係合手段である前記第１の部材は、前記外側の枠体と一体的に設けられて、複数の区切られたセグメントを含み、
前記フィルタ・カートリッジは、前記第１の端部上に設けられ、前記空気流出口開口に対して外接される軸方向のシールリングを備え、
前記第１の端部は、成型された第１のエンドキャップと、前記第１のエンドキャップと一体成型される軸方向のシールリングとを含み、
前記フィルタ・カートリッジは、前記外側の枠体の無孔部分に配置され、前記外側の枠体を取囲み前記外側の枠体から半径方向に突出するように配置されたほこり遮蔽体を備え、前記ほこり遮蔽体は、前記第１の端部で前記成型された第１のエンドキャップから離れて配置され、前記非連続的なねじ部分の回転式の係合手段の第１の部材は、前記第１の端部で前記ほこり遮蔽体と前記成型された第１のエンドキャップとの間に配置され、
前記エアクリーナ組立体は、側壁と、第１のハウジング端部とこれに対向する第２のハウジング端部を有するハウジングとを備え、前記第１のハウジング端部は、軸方向の清浄空気の出口管を内部に有し、
前記ハウジングは、前記第２のハウジング端部に隣接する側面の空気流入口５を含み、前記第２のハウジング端部は、開口端であり、
前記ハウジングは、前記第２のハウジング端部を閉じるように着脱可能に取り付けられるエンドカバーを有し、前記エンドカバーは、完全密閉式であって、螺旋傾斜部を外側面に形成した遮蔽部を備える予備クリーナを備え、前記予備クリーナは、前記空気流入口から空気を取り入れて動作可能となるように設けられる、ことを特徴とするエアクリーナ組立体。
【請求項８】
非連続的なねじ部分の回転式の係合手段である前記第１の部材は、非連続的なねじ部分の回転式の係合手段である第２の部材に対して回転されてロックされ、非連続的なねじ部分の回転式の係合手段である第２の部材は前記ハウジングと一体的である、ことを特徴とする請求項７に記載のエアクリーナ組立体。
【請求項９】
内側の支持体が、前記ハウジングのある位置で固定されて前記フィルタ・カートリッジ内に突出するとともに、前記フィルタ・カートリッジ内で前記内側の支持体に濾過媒体を支持し、
前記内側の支持体は、前記フィルタ・カートリッジの一部を構成しない、ことを特徴とする請求項８に記載のエアクリーナ組立体。
【請求項１０】
前記内側の支持体は、二次フィルタの一部を構成する、ことを特徴とする請求項９に記載のエアクリーナ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアクリーナに関する。特に、取り外し可能および取替え可能な（即ち、点検整備が可能）フィルタ・カートリッジに関する。特定の構成によれば、交換作業を容易にするための第一段階の分離装置または予備クリーナを使用することが図示される。また、組立方法と使用方法もまた提供される。
【背景技術】
【０００２】
種々の構成において空気の濾過処理が行われている。典型的な利用分野としては、内燃機関の吸気用として用いられるエアクリーナが挙げられる。一定期間の使用後に、エアクリーナー中の濾材を洗浄するか、完全に交換するなどの点検整備が必要となる。通常は、自動車のような内燃機関と共に使用されるエアクリーナによれば、濾過材は取り外し可能または取替え可能な（即ち、点検整備可能）部品か、フィルタエレメントかまたはカートリッジの中に含まれている。これらの事例は、米国特許第4,211, 543号、4,135,899号、3,672,130号、B1  5,445,241号、5,700,304号、6,051,042号、6,039,778号、5,547,480号、5,755,842号、5,800,581号、PCT公開番号WO  89/01818号に開示されているので、参考のためにここに挙げる。2000年12月4日に出願された米国出願番号第09/729,033号もまた、このようなフィルタエレメントを示しており、エレメントと端部カバーとの間の独創的な相互動作を有している。この第09/729,033号出願もここで参考のために記載する。
【０００３】
組立体および使用に関係するフィルタ構成の改善が望まれている。
【特許文献１】米国特許第4,211,543号公報
【特許文献２】米国特許第4,135,899号公報
【特許文献３】米国特許第3,672,130号公報
【特許文献４】米国特許第B1  5,445,241号公報
【特許文献５】米国特許第5,700,304号公報
【特許文献６】米国特許第6,051,042号公報
【特許文献７】米国特許第6,039,778号公報
【特許文献８】米国特許第5,547,480号公報
【特許文献９】米国特許第5,755,842号公報
【特許文献１０】米国特許第5,800,581号公報
【特許文献１１】PCT公開番号WO  89/01818号公報
【０００４】
＜発明の要約＞
本発明は、エアクリーナの改良に関する。この技術は、自動車、バス、トラック、トラクター、建設機械、または固定状態で使用される発電機に使用される内燃機関に取り入れられる空気を浄化するために使用されるエアクリーナ用として、特に開発されたものである。この改善は、濾過材が取り外し可能および取替え可能な（即ち、点検整備が可能）部品として設けられているエアクリーナーに向けられている。
【０００５】
多くの改良が本発明によって実現されるとともに、様々な改良に関する事例について添付の実施形態で提供される。しかしながら、後述の可能な改良のすべてが、エアクリーナシステムまたは構成要素に取り入れられる必要はなく、後述される実施形態の変形例もまた可能である。
【０００６】
改良の多くは、独創的な構造を有する主要なフィルタ・エレメントカートリッジに関係している。
【０００７】
これらの任意の改良に関する例は以下の通りである。
【０００８】
1a.  改良された構造により、とりわけ、主要なフィルタ・カートリッジにおいて外側の支持を使用可能にでき、そして、ひだをつけた媒体のフィルタ・エレメントの全長に延設される内側の支持を不要にできる。
【０００９】
2a.  改良された構造による方法により、主要なフィルタ・カートリッジがエアクリーナハウジングに固定されて、シールされる。
【００１０】
3a.  カートリッジの改良された構造の外側の支持枠は、（a)ほこり排除領域と関連する遮蔽領域と、そして  (b) 多孔性の領域において、媒体への気流の流入を望ましい方向で可能にする。
【００１１】
4a.  改良された形状は、特定のハウジングの特徴を可能にする。
【００１２】
5a.  改良されたフィルタの閉じた端部のインターロックは、使用中のフィルタの回転運動を抑制する。
【００１３】
6a.  外側の枠構造の改良は、カートリッジの製造と組立体を容易にする。
【００１４】
また、ここに提供される任意の改良は、使用中の主要なフィルタ・カートリッジに外接する構造に関連する。例えば、これらの任意の改良のいくつかを以下に記載する。
【００１５】
1b.  望ましい支持は、主要なフィルタ・カートリッジから離れてエアクリーナ組立体の中に取り付けられ、ひだ付けされた濾過媒体の内側の支持として機能する。
【００１６】
2b.  上記の1bの支持を、任意に組み込むことは、望ましい安全フィルタ・カートリッジのための外側支持にできる。
【００１７】
3b.  エアクリーナハウジングに支持および二次フィルタ・カートリッジの一方または双方を固定するための改良された有利な構成。
【００１８】
4b.  安全フィルタ・エレメントカートリッジの内側と外側のライナーとの改良された任意の相互作用。
【００１９】
5b.  安全フィルタ・エレメントか内側の支持と主要なフィルタ・カートリッジとの関係に合致させた任意の改良された形/合致状態。
【００２０】
また、さらに、ここに記述される改良は、エアクリーナハウジングについても提供される。例えば、この改良のいくつかは以下のように関連する。
【００２１】
1c.  主要なフィルタ・カートリッジと内側の支持（または、任意の安全フィルタカートリッジ）を、独立して取り付けることを容易にする望ましいハウジングの特徴。
【００２２】
2c.  ほこりの流れの出口に対する入口の相対角度のように、ハウジング部品の配置位置の自由度を、任意の継ぎ合わせられたハウジングの側壁により提供する。
【００２３】
3c.  入口、出口およびほこりの噴出管の好適な位置。
【００２４】
4c.  非回転式のロックを介して取付けられる改良された任意のエンドカバーであって、必ずしもラッチか同様の構造を必要としない構成。
【００２５】
5c.  任意にエンドカバーに固定される改良された予備クリーナの構成。
【００２６】
6c.  ハウジングの一部に重ね合わせるカバーの一部を備えないハウジングの一部に外接して取り付けられる改良された任意のカバー。
【００２７】
7c.  カバーとハウジングの間に設けられる改良された、任意で、回転式の割り出し部の構成。
【００２８】
8c.  使用中に、主要なフィルタ・カートリッジが不要に回転することを禁止する突起/受け部機構を備えた改良された部材を含むカバー。
【００２９】
また、エアクリーナハウジング側壁と関連づけられるハウジングエンドカバーの改良が提供される。例えば、これらの任意の改良のいくつかは以下のように関連する。
【００３０】
1d.  任意に、永久に予備クリーナをその上に取り付けた閉じたエンドカバーを備える。
【００３１】
2d.  使用中に、ハウジング側壁との間で非回転で係合するように一体成型されたラッチ機構を任意に有する閉じたエンドカバー。
【００３２】
3d.  特別な任意のフレキシブルなタブ/ラッチ機構であって、エンドカバーに対して舌/スロット機構を介して締まり嵌めで係合する。
【００３３】
4d.  ハウジング側壁にエンドカバーを固定する改良された任意の割り出し構成。
【００３４】
5d.  エンドカバーをハウジング側壁に外接するエンドカバーの一部に取り付ける改良された任意の取り付け構成であって、エンドカバーの一部がハウジング側壁に外接しない構成。
【００３５】
6d.  使用中に関連する主要なフィルタ・カートリッジの一部に係合する改良されたエンドカバーの任意のインタロック。
【００３６】
また、ここに提供されるのは、使用中における改良である。
【００３７】
また、詳細な説明で、製造および組立を容易にするために望ましい部品を構成することができることが明らかになる。これらの任意の改良のいくつかに関する例は、以下の内容を含む。
【００３８】
1e.  製造を容易にするための主要なフィルタ・カートリッジの改良された任意の外側支持。
【００３９】
2e.  プラスチック成形の技術を使用して容易に製造することができる構成であって、上述の特徴を含む望ましい任意のハウジング部品。
【００４０】
3e.  ハウジング内に主要なフィルタ・カートリッジを取り付け、シールをするための望ましい任意の技術。
【００４１】
4e.  ハウジング内に二次フィルタか安全フィルタカートリッジを取り付けシールする望ましい任意の技術。
【００４２】
5e.  主要なフィルタ・カートリッジで濾過媒体を支持するための改良された望ましい任意の技術。
【００４３】
6e.  二次または安全フィルタカートリッジで媒体を支持するための任意の改良された技術。
【００４４】
上記の特徴を提供する構成について、図面で示されており、以下の詳細な記述で記載される。一般に、個々のものは改良を提供するように使用可能である。好適な実施形態では、様々な特徴が表現されており、適宜選択される１つの特徴点は、改良されたエアクリーナと独創的なエアクリーナ構成とフィルタエレメント構成とともに適宜合体できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明はエアクリーナ構成に関係する。従来技術のエアクリーナに対するさまざまな利点が提供される。役立つエアクリーナを提供する上で、様々な構成または選択された構成を使用することができる。図1〜13に図示される特定のエアクリーナーの構成および図14〜33に図示される代替構成によれば、様々な利点を得ることが図示および紹介される。本発明の技術および原理を実践するにあたり、後述する構成のすべてを使用する必要性はない。2002年10月28日に米国出願された一部継続出願番号第60/421, 882号、2003年3月6日に一部継続出願された第60/453, 737号に特徴点の多くが記載されているのでここに記載する。
【００４６】
I.  一般的なエアクリーナ構成と動作
一般に、参照数字の1(図1)は、本発明に従うエアクリーナ組立体を表す。特定のエアクリーナ組立体1は、エンジン燃焼用空気吸気のクリーナー組立体2である。ここに記載される濾過技術は、さまざまなガスを浄化するか掃除するために適用される。しかしながら、特定の使用例としては、エアクリーナ組立体として構成され、例えばトラック、バス、トラクタまたは建設設備、発電機などに使用される内燃機関の吸気を浄化するための構成について以下に詳細に述べる。
【００４７】
図1を参照して、一般に、エアクリーナ組立体2はハウジング3を含み、ハウジングは空気入口5と、空気出口6と、ほこり噴射管または液滴管7を備える。このエアクリーナ組立体2は、また取り付けを容易にするための任意の取り付け脚か支持8を含む。(この代わりに、別々の取り付けバンドかブラケットで組立体2を取り付けることもできる。)  一般に、図1で表現されるハウジング2は使用中の位置が水平になる(すなわち、一般に図1で図示される管6が水平方向に延設され、液滴管7が下方に指向する)ように取り付けられる。しかしながら、ここに記述される原理と技術によれば、多くの他の配置関係で取り付けれたエアクリーナ組立体に適用することができる。
【００４８】
表現した特定のハウジング2は一般に円柱状に形成されており外側のハウジング側壁9を備えており、一般にこの側壁9の断面は円形である。図示される実施形態では空気入口5はサイドエントリー5aであり、このエントリー5aが側壁9を貫通する。特に、入口5は円形の接線方向の入口10を形成する。この文脈で「接線方向」との用語は円形の入口10のセンタライン11が、図3に示したハウジング3のセンター軸12に向かうのではなく センタライン11がより接線方向に向けられることを意味する。この構成は、接線方向の入口10(そして、その結果、図3の領域14に向かう)を通って入る空気の流れを発生でき渦巻パターンの動きを開始できる。この渦巻パターンは、一般に筒状の形を有する側壁9から容易に形成される。
【００４９】
引き続き図1を参照すると、空気出口6は円形の軸方向の出口15である。この文脈で「軸方向」は、ハウジング3の出口15のセンタライン(図3)が、図3のハウジング3のセンタラインまたは軸12と平行に延びることを意味する。図示される特定の例では、ハウジング側壁9は円形の断面を備え、出口6が偏心されて配置されていないのでハウジング3のセンタライン12と同軸に出口15のセンタラインが位置している。もちろん、代替構成も実施可能であるが、図示の特定の構成が便利である。出口15が円形であることは内部の気流導管の一般的な形と関係する。
【００５０】
図3を参照すると、側壁9は第１の端部16とこれに対向配置される第２の端部17を夫々備える。第１の端部16はそこから突出する出口6を有するカバー18により閉じられる。図3を参照すると、カバー18は端部16と一体的であり分離できず、そしてカバー18には少なくとも２つの領域を備えており、18aと18bと18cで図示される内径または段差部を形成する。これらの内径あるいは段差部は18a＞18b＞18cの関係で減少する。これらの段差部の機能は後述の説明から理解されるだろう。
【００５１】
出口管6の中の蛇口6aは任意の圧力または制限指示器あるいは他の設備の付属用に設けられる。
【００５２】
図示の特定の実施形態では、ほこり取出し管7は第１の端部16に隣接している。
【００５３】
図1において、端部17は開口端を形成し、エアクリーナ2はこの開口端に隣接した入口5を含む。側壁19の端部17はカバー20で空気の通路を閉じている。
【００５４】
一般にカバー20は端部の領域20aには開口も設けておらず、端部17を閉じるように側壁9に取り付けられたときに移動可能なアクセスとなるサービスカバー21を形成している。サービスカバー21は図３に図示のように内部の23への点検作業のためのアクセスを行い、ハウジング3に含まれた構成フィルタエレメントの点検または取り付けのために定期的に開かれるかまたは取り外される。図示の特定の実施形態ではサービスカバー21は側壁9から内部23へ近づけるように完全に移動可能である。カバー21はハウジング3の残りの部分25(図10)に対してさまざまな方法であるラッチ、ボルトまたは他の構造を使用して固定することができる。便利な取り付け機構のいくつかの構成を図示し以下に詳細に説明する。
【００５５】
図2に着目する。図2ではいくつかの組立構成が見えるようにエアクリーナ組立体2が立体分解図で表現されている。図2に図示された構成は、ハウジング部25（すなわち、カバー20のないハウジング3)と、サービスカバー21と、移動可能で取替え可能な主要なフィルタエレメントかフィルタ・カートリッジ30と、任意の移動可能で取替え可能な二次安全フィルタフィルタエレメントかカートリッジ31と、取出しバルブ32(図では取り除かれており、二点鎖線で図示された)を含む。主要なカートリッジ30は、図6の側面図で表現され、安全カートリッジ31は、図11の側面図で表現される。ほこりの噴出バルブ32は移動可能であり破損しない場合はエアクリーナ2の通常の使用では一度インストールされたバルブ32は取り外されない。
【００５６】
引き続き図2を参照して、エアクリーナ組立体2は予備クリーナ35をさらに含む。一般に予備クリーナ35などの予備クリーナは、空気流が一次空気フィルタエレメントかカートリッジ30の媒体で濾過される前に、空気の流れから特定の粒子材料を取り除くように動作する。この構成の利点は主要なフィルタ・カートリッジ30のより長い運転寿命が可能となることである。図示される特定の構成によれば、予備クリーナ35はサービスカバー21に固定され、通常の使用動作では決して切り離されずカバー20に損傷を与えないように分離できない。この代わりの構成として、図21に関連して後述するように予備クリーナを主要なフィルタエレメントまたはカートリッジに取り付ける場合もある。
【００５７】
図5を参照して予備クリーナ35は、サイクロンの斜面構成要素36と、一般に筒状の遮蔽部品37と、遮蔽部品37の外側表面42の上に位置する斜面36とを含む。図示される実施形態では斜面36と遮蔽部品37は互いに一体的であって、一つのプラスチック片として一体成形されている。端部36aは、斜面36(即ち、カバー20の端部20aと斜面36の間における）の後ろ側の領域36bが端部38で閉じられる。構成要素36、37(および、予備クリーナ35)の動作はエアクリーナ組立体2の一般的な動作を参照することで一部が解釈されるであろう。
【００５８】
通常動作中に、フィルターにかけられるべき空気は接線方向の図１の入口10を通りエアクリーナ組立体2に入り図3の空間14中に入る。一般に 空間14は内面の表面41(ハウジング側壁9の)と外側表面42(遮蔽37の)の間に形成される。空間14への入り口は望ましくは図5の領域43a、43bの一つであって、そこでは斜面36が端部20aから実質的に形成されていない。望ましい接線方向に導入されるために、空間14に向けられる気流は一般に円形、周辺またはサイクロン状の流れになる。エアクリーナ2の外部からカバー20に向かって見ると図1の外観斜視図において特定の実施形態においてはこの流れは時計回りとなるだろう。もちろんエアクリーナ組立体2を流れの逆方向にも構成することができる。
【００５９】
再び図3を参照して、空気が空間14に入るとき空気は予備クリーナ35に向けられる。サイクロンの斜面36は運ばれた空気とほこりの流れを螺旋状かサイクロン流として遮蔽37の周囲を案内し端部16に向かわせるので螺旋形になって伝達する。一般に斜面36は完全な回転形状、望ましくは340度未満、通常320度未満、例えば150から280度の角度範囲で形成される。典型的な遮蔽37の突出量は少なくとも35mmであり、典型的には44から170mm(ミリメートル)であって、通常フィルタエレメントカートリッジ30の側面に沿って形成される。典型的な斜面36は遮蔽37から少なくとも5mm、通常7mmから20 mm分が外面的に突出形成される。
【００６０】
遮蔽37は空気と運ばれる微粒子の流れが螺旋形になる前(そして、予備濾過を行う）に、直接的にカートリッジ30に衝突しないようにするために設けられる。一般に、サイクロン回転の結果、空気の流れの中で運ばれたほこりの粒子のかなりの部分がハウジング15を覆う内面の壁41に向かって流れるために、ほこり取出し管7を通してやがて放出される。典型的な構成では、ほこり取出し管7は図1、図2で二点鎖線で図示されたほこり噴出バルブ32で覆われるであろう。このような噴出バルブはよく知られている。いくつかの例が米国特許第3,429, 108号に記述されているのでここに参照のために取り入れる。
【００６１】
典型的な実施形態では、斜面36はおよそ2mmから4mmの割合で、角度10度で端部43から離れるように回転形成されている。
【００６２】
図3、図5を参照すると、一般に主要なフィルタエレメントまたはカートリッジ30は媒体55の延設部分を含み、これは中央のクリーン空気容積部56を取り囲むように形成される。図示される特定の実施形態では、媒体55はカートリッジ30の端部57、58の間で長手方向に折り曲げられた折り目55aを延設する。
【００６３】
再び図3を参照して、空気は予備クリーナ35を出た後に、主要なカートリッジ30の上流の側59から下流の端60の間を通り抜け、クリーン空気領域56に入る。この領域内の空気は上記のように出口管6を通過できるように十分に綺麗であり、内燃機関のエンジン/エアホーンに送られる。
【００６４】
以上のように、図示された特定のエアクリーナ組立体2は、二次か安全のための任意のフィルタエレメントか図２のカートリッジ31を含む。安全フィルタエレメントかカートリッジ31は領域56に置かれる図３の媒体65を含み、媒体55を出る空気が出口6の途中で媒体65を通り抜けなければならないようにしている。典型的な使用目的のためには媒体65は折り目を形成せず、図３の開口した中央の領域66に外接する不織布の繊維状媒体である。
【００６５】
上記の記載から、エアクリーナ組立体2の一般的な動作は以下の通りであること理解されよう。
【００６６】
1.  濾過されるべき空気は最初に入口5を介して組立体2に入る。
【００６７】
2.  空気の接線方向の導入と、円形のハウジング側壁9、遮蔽37および予備クリーナ斜面36により、空気の流れはサイクロンまたは螺旋状の流れとなる。この流れによりハウジング側壁9の内面の表面41に対してほこり物質が衝突されて、予備浄化効果を得る。予備浄化されたほこりはやがて下側の管7を介して放出される。
【００６８】
3.  空気は、主要なフィルタ・カートリッジ30の濾過媒体55を通過して、そこで濾過されることとなる。
【００６９】
4.  任意の安全または二次フィルタ・カートリッジが使用される場合には、濾過された空気は、次に安全または二次フィルタまたはカートリッジ66の濾過媒体65を通過して、クリーン空気領域66に入る。
【００７０】
5.  そして、空気は端部カバー18、すなわち出口管6を介してエアクリーナ2から軸方向に外に向けられる。
【００７１】
また、望ましいエアクリーナ組立体2の一般的な構造的な特徴は以下の通りである。
【００７２】
1.  アクセス・カバー20は、気流の出口管6から離れたハウジング3の対向端部17に位置する。
【００７３】
2.  入口5は、側面入口であり、出口6は軸気流の出口である。
【００７４】
3.  入口5は、ハウジングの端部17に隣接して位置しており、出口管6は、ハウジング3の対向端部16に隣接して位置する。
【００７５】
4.  ほこりの排出の下方管7は、ハウジングの端部16の出口管6に隣接して位置する。
【００７６】
5.  予備クリーナ35は、ハウジングの端部17の入口管5に隣接している結果、カバー20が隣接する。
【００７７】
6.  図3の特定の実施形態では、予備クリーナ35は永久にカバー20に取り付けられることとなる。
【００７８】
II.  エアクリーナ2の中における主要なフィルタ・カートリッジ30のシール構造
上記のように、主要なフィルタ・カートリッジ30は取り外し可能である取替え可能（即ち、点検整備可能）な構成要素である。つまり、主要なフィルタ・カートリッジ30は、整備点検(例えば交換による)を行うために移動可能に構成される。エアクリーナ組立体2の適切な動作を確実にするためには、主要なカートリッジ30がハウジング3の中に適切にシールされるように構成され、一度インストールされたら、動作中は空気は媒体55を迂回しないようにすることが必要である。様々な方法によって、シール構造を備えるエアクリーナ組立体2を構成することができる。
【００７９】
例えば、主要なフィルタエレメント30の内側部分あるいは出口端部の周りの外側部分と、組立体の部分との間に形成される半径方向シールを使用することができる。エアクリーナに適用可能な多種の半径方向シール・システムは、ここに記載される特定の特徴を有する構成要素を含み、例えばＰＣＴ公開公報WO 89/01818号と米国特許第5,938, 804号の図6において「75」で図示されている。これらの公報は参照のためにここに取り入れる。これらの装置で図示された半径方向シールのタイプは、ここに記載されるシステムにおいて、適切な変更により使用できる。１つの半径方向シールについて後述の図20に基づく代替の実施形態で図示されている。
【００８０】
図示される特定のエアクリーナ組立体2では、主要なフィルタ・カートリッジ30とエアクリーナ2とその残りの部分との間で利点となるように軸方向シールが使用される。この文脈の用語「軸方向」とは、図３の矢印68の向きの圧力でシールを行うことを意味し、一般に、この方向はハウジングの中心軸12とフィルタエレメントに対して平行である。
【００８１】
より具体的には、図3を参照すると、ハウジング側壁9の端部16は、出口6を有するエンドカバー18によって閉塞される。空気流の出口開口69aの周りのエンドカバー18の内部表面69は密封面として構成される。すなわち、この表面69では軸方向シールが主要なカートリッジ30とハウジング3の間で形成される。
【００８２】
図5、6を参照すると、主要なフィルタ・カートリッジ30はその上にシール材料からなる円形の尾根部または突起部あるいはリブ70を有する端部キャップ57aを備えており、開口した中央の空気流の出口開口71を概ね取り囲んでいる。図3のシールのリブ70は、軸方向シールを形成するために開口69aに外接され、表面69に押さえつけられる。望ましいリブ70は、図3で図示されるように圧縮前の状態では三角形の断面を有する。
【００８３】
図1〜13に図示される特定の構成では、表面69にリブ70を押すために有利となる構成を使用することで、主要なフィルタエレメント30の軸方向シールを形成している。以下の部分IVで詳細にこの点について述べるが、主要なフィルタ・カートリッジ30の詳細な点に記載する。
【００８４】
一般に、望まれているならばPCT公開公報第WO 89/01818号に記述されるタイプの内面をシールするための半径方向シールをエアクリーナ組立体2では使用しないので、ハウジング3の端部16において内側の軸方向に突出した半径方向のシール管または筒状の構造を設ける必要はない。また、主要なフィルタ・カートリッジ30には75の部位において米国特許第5,938, 804号で記述されたいかなるタイプの外側の半径方向シールが設けられていないので、図3の望ましい実施形態のハウジング側壁9は外側の周辺の半径方向シールのために必要な輪状の密封面を設ける必要がなくなる。
【００８５】
III.  任意の安全カートリッジ31のシール
図2を参照すると、安全フィルタエレメントまたはカートリッジ31は第１とその反対側の第２の端部80-81を含んでいる。第１の端部80は組立を行うときに、出口6に向かって挿入される。第１の端部80は、それに隣接している状態で取り付けられ、そこから離れたOリング84を含む。図３を参照すると、組立体2に取り付けられると端部80はエンドカバー18の輪状の筒状の突起85に押し込まれて、Oリング84がカートリッジ31と環状の端部18の内面の表面との間の、特に部分18cの間でシールを形成する。Oリング84で提供されるシールによれば、望ましくない所定ベル以上の空気が安全フィルタエレメンカートリッジ31を通過せずに出口6を介して通過しないことを確実にできる。ここで、主要なフィルタ・カートリッジ30のシールは、主フィルタカートリッジ30が流入する所定レベル以上の（濾過前）空気からエンジンを保護するのでOリング84により提供されるシールは通常あまり重要ではない。
【００８６】
二次または安全カートリッジ31が所定位置に固定される特定の機構と安全カートリッジ31の特徴点についてセクションVIで記述される。
【００８７】
IV.  主要なフィルタ・カートリッジ30
次に、図6に着目すると、本図には主要なフィルタ・カートリッジ30の側面図が図示されている。一般に、フィルタ・カートリッジ30は媒体とシール支持本体90と、媒体55と、第１の端部キャップ92と反対側の第２の端部キャップ93を備える。一般に、端部キャップ92は主要なフィルタエレメント30の端部57に配置され、端部キャップ93は端部58に配置される。媒体55は端部キャップ92、93の間に完全に延設される。特定の図示されたシール支持本体90の実施形態と、この他の特定の代替の実施形態では、このように媒体は完全に延設されない場合もあるが、シール支持本体90は端部キャップ92、93の間で完全に延設されることに変わりはない。
【００８８】
図6に表現された特定の望ましい主要なフィルタエレメントまたはカートリッジ30が、一般にエアクリーナ2の内部で使用される場合には、カートリッジ30の不可分の部品として取り付けられる端部57、58の間で完全に延設される内側のフィルタライナーを備えない。むしろ、媒体55の全長に渡る長手方向に実質的に沿う内側支持部材が(例えば、ポッテイングされた一方または双方の端部を設ける場合を除き)設けられ、任意に取り付けられなかった構造の主要なカートリッジ30の不可分の部分として後述するように提供される。望ましくは別々の構成要素として媒体への何らかの内側の支持部材がカートリッジ30の一部または別々の構成要素として提供されと良い。
【００８９】
一般に、端部57は開端部であり、濾過動作の間に空気が流れ出る出口となる開口部71をそこに含む。一方、端部58は閉じた端部であり、通常の動作の間は空気は端部キャップ93でカバーされる端部58を通り抜けることができないことを意味する。これらの特徴点が望ましい形で提供されることを後述する。
【００９０】
媒体とシール支持本体90が図8で表現されている。図8において支持本体90上に設けられる媒体とキャップが省略されて図示されている。したがって、図8で表現された支持本体90は図6のカートリッジ30を作るために使用される構成要素である。カートリッジ30によれば、カートリッジ30の損傷をもたらさないように、支持本体90は一般に不可分かまたは移動不可能に構成される。
【００９１】
図1〜3と図8を参照することにより、望ましいカートリッジ30は「非連続的なねじ構成を備える」 カートリッジであることが明らかになる。この意味は、カートリッジ(例えば、連続した360度の回転を着脱のときに必要としない)をエアクリーナ2の所定部分にも固定するかまたは取り付けるために必要となる連続したいかなるねじ構成も望ましい実施形態ではカートリッジ30のどこにも設けられないことを意味する。
【００９２】
図8を参照すると支持本体90は第１の端部100と第２の端部101を含むことが分かる。第１の端部100は一般に枠体の部分がない円形の開口部102を形成する。円形の開口部102は（完成されたフィルタエレメント30における開口部71となり)濾過された空気の出口の領域(または出口)を提供する。一般に端部キャップ92(図6)は、閉鎖領域を媒体55に提供するように端部100の上に成型される。典型的な好適な実施形態では端部キャップ92はシールリブ70と空気出口の開口部71もまた形成する。通常、このように成型するために端部キャップ92は後述される発泡ポリウレタンなどの適切な圧縮性を有する重合材料から形成される。
【００９３】
図3を参照すると、望ましくはシールリブ70は支持本体90の縁100aに揃えた状態で軸方向に配置されるかまたは縁100aと重なることがないように半径方向の内側に配置される。通常、シールリブは縁100aからそのピークが約10mm未満となる位置となるように半径方向の内側に配置されるであろう。この結果、リブ70は表面69に対して一般的に押圧されることとなり、支持本体90の端部100aまたは媒体55のひだ端部の一方または双方との間でシールが形成される。
【００９４】
図8を参照すると、支持本体90は端部100に隣接した遮蔽105を含む。一般に遮蔽105は無孔または不浸透性である支持本体90の部分であり、この部分を通して空気流が流れない。一般に遮蔽105はほこりの管7の開口7aが設けられた図3の側壁9の残りの部分に重なる大きさに設定される。この構成により、ほこりが管7aに排出されるときに直接媒体55に衝突しないようにできる。空気はこの領域(図3)で媒体55に対して縁105aでぶつかり遮蔽105の下に流れる。
【００９５】
次に図6に着目する。図6では軸方向に突出された任意のリングまたはリブ105bが二点鎖線で表現されている。このようなリング105bは遮蔽105を取り囲むように設けられ、外側に連続したリング状に突出部材となる。望ましくは、通常はリング105bは遮蔽105の残りの部分と一体形成される。この任意のリング105bは後述の取り付け構造129の一部に隣接され、所定距離離れるように設けられることで、取り付け構造129に望ましくないレベルのほこりが運ばれないようにすると良い。これについては詳しく後述する。
【００９６】
図示される特定の実施形態によれば、支持体90は端部100、101の間と、図8の遮蔽105と端部101の間で完全に延設されており、支持体90は孔が開いている開口部分106を含む。この構成により、領域106では支持体90が媒体に空気を案内する通路となるべき開口領域108を貫通状態で設けた枠体107を含むことが分かる。望ましくはこの領域106では枠体107は少なくとも50%が開口しており、より望ましくは少なくとも70%が開口する。このことは望ましくは少なくとも70%が領域106であり、少なくとも50%およびその他の総面積は開口部で占領されるか、または固体の枠体とは対照的に開口することを意味する。望ましくは無孔の遮蔽105は、少なくとも10%を占領するが端部100と端部101の間での支持体90の総延長(長さ)の40%以上のパーセントを占領しないと良い。望ましくは多孔部分106は少なくとも20%、より望ましくは支持体90の全軸方向長さの少なくとも60%を占領すると良い。
【００９７】
引き続き図8を参照して、図示される好適な枠体107は10本の等しく半径方向に区切られたリブを備え、通常は6〜14本のリブを周辺に接続した十字形状のものを螺旋状に接続するように半径方向に区切られたリブ構造109aを備え、この場合には2本目のリブ構造109bを螺旋状に設けており、端部101に隣接し遮蔽105に隣接してポイント109c(約180度の角度分が半径方向に切り離される)を指して遮蔽105に隣接するポイント109d(約180度の角度分が半径方向に切り離される)に向けて連続形成されて、合計では約720度の半径方向の延設部を形成している。
【００９８】
この螺旋状のリブ構造109aの一連の平行な半径のリブとの比較における利点としては、カートリッジ30をシール状態と非シール状態にする間において半径方向応力の下で置かれるときに枠体107の耐歪抵抗を提供できる点が挙げられる。換言すれば、この螺旋状の半径方向のリブ構造109によれば図3の中央軸12から約10度、通常は15〜45度の傾斜角度範囲でリブ109を設けることができる。すなわち図6で鋭角Bで設けることができる。
【００９９】
図8の端部101に着目すると、端部100に形成されている開口102とは対照的に、一般的に端部101はそこを横切る枠体110を含んでいることが分かる。枠体110は完全に端部101を閉じるわけではなく、むしろ以下の中央の不浸透性の領域111と、輪状に開口した枠体112の一般的な特徴を含む。
【０１００】
引き続き図8を参照して、一般に輪状に開いた枠体112は不浸透性の領域111と端部101との間で延びるスポーク113(通常、この事例では8本のスポーク3〜11)と、スポーク113の間を接続する構造的な円形形状のリブ114を備える。枠体112の構造によって形成される開口115は、後述するように主要なフィルタエレメント30の製造にとって好都合になる。
【０１０１】
主要なフィルタエレメント30の好適な製造工程において、予め成型されたプラスチック製の支持体90を含む構成要素が提供されるだろう。ひだを形成した媒体は開口102を介して支持体90に挿入されるだろう。媒体の端部が枠体112に当接する位置まで、ひだ付けされた媒体は挿入されるだろう。領域111の凹んでいる表面111aは、媒体に向けて突出しており、領域の周りに丸い形で媒体が位置する状態となるように、トラフ116が端部102側に向けて突出形成されており、媒体の挿入端を円形に保持する。
【０１０２】
枠体90の端部101を重合可能な合成材料を含む成型型内に置くことができる。重合材料は枠体112を通り、媒体のひだ部分の端部に流れ、ポッテング部分を形成するように、図6に図示される端部キャップ93を形成する。この構成により、閉じられたびだ部分を形成し、媒体を所定位置に固定し、開口115が閉じられる。一般にポッテングの材料と型の深さは、ポッテング材料が凹んでいる領域111の表面111aまで到達しないように選択される。端部101からの凹部の表面111aの典型的な深さは、少なくとも例えば3mmであり、通常は7mmを超えず、例えば4〜5mmであろう。
【０１０３】
注意は図4に向けられる、本図ではこのようなお工程で形成されたキャップ93が図示される。一般にポッテングの材料は120で示されている。ポッテング材料120により領域111がカバーされておらず枠体112の残った部分が図示されている。図4で図示される特定の構成において成型されたポッテング材料120は、輪状であり半径方向に区切られた凹部121を備えるように成型される。
【０１０４】
次に端部キャップ93は一般に合成物が合成された閉じたキャップ58となる、すなわち輪状と無孔のリングを形成するようにポッテング材料120が設けられ中央の無孔の表面を形成する露出した表面111を端部キャップ93に形成する。
【０１０５】
フィルタエレメント30の製造は、２番目の成型金型に端部100を挿入し、端部キャップ92を成型することで終了する。媒体55は２番目の成型型へ挿入する間、第１の成型の工程時に枠体112に対して固定されるので開口102を介して落下することが防止される。
【０１０６】
好適な実施形態の主要なフィルタ・カートリッジ30は、使用中に組立体2においてカートリッジ30が固定される構造を含む。図示される特定の好適な構造によれば、取り付け構造は支持体90の肝要な部分として提供される。しかしながら代替手段も可能である。この代替構造は、図8の支持体90からその一部について理解することができる。
【０１０７】
図8によれば、シール材料70（図3）によりカートリッジ30を固定するための取り付け構造129を提供するために、図3の表面69に対して圧縮される構造が図示されている。図示された特定の取り付け構造129によれば、非連続的なねじ部分を備える回転係合機構129aであり、フィルタ・カートリッジ30を回転することで、シール材料70の一部が表面の69を押すように操作される。この操作によりロックと取り付け時に螺旋状の構造109aを有する支持体90に半径方向のねじりが提供される。図示される好適な構成では、回転運動はアンロックされた位置からロックされた位置まで回転させるために必要な角度が、50度以下、望ましくは30度以下、より望ましくは20度以下に構成される。これは以下の記述で明らかになるであろう。
【０１０８】
一般に係合構造129aは、カートリッジ30の一部がハウジング部分25の上の部分にある状態で回転されることで係合される。特定の相互作用に関する事例は、図8を参照することで理解され、特に半径方向の外側に突出されたリング130がカートリッジ30の取り付け構造129として機能する。
【０１０９】
図示された実施形態において半径方向に突出したリング130は、区分されたリング131である。特定の実施形態では４つの同じ形状の均等に区切られたセグメント131aを含む。しかし代替手段も可能である。図5において３つのセグメント132、133、134が見えている。４番目のセグメント135は図5で図示されるように配置されている。４つ全てのセグメントが図7に図示されている。各セグメント131aは、少なくとも2.5mm、通常は少なくとも3.5mm分が半径方向の外側に支持体90の隣接部分から突出している。
【０１１０】
図8を参照して区分されたリング131は、半径方向に区切られた一連のギャップ136を有する。ギャップ136は区分されたリング131のセグメント132〜135の間に配置される。ギャップ136は、少なくともリング131の特定の部分が後述する回転係合できるように、ハウジング9に対して軸方向に押圧できる適切な大きさを有する。望ましくは各ギャップ136は少なくとも6mmの幅であり通常少なくとも7mmの幅である。例えば20mm〜40mmのオーダーのギャップも使用可能である。
【０１１１】
図8を参照して、それぞれのリングセグメント131a(セグメント133などの)は第１の端部140と正反対の第２の端部141を有する。通常、端部141は平滑な末端である。そして端部140は142で軸方向に端部100に向かってオフセットされる状態で(セグメント131の残り143から)短く形成されるセグメントを含む。この結果、セグメント142面の端部101に向かった表面146に沿った受取り側145が端部100から離れて形成される。受取り側145は操作の間主要なフィルタエレメント30とハウジング9の間で適切な封印を確実にするために、後述するハウジング9に構造を噛み合わせる(半径の移動で)ために配置される。表面145が部分143に向かって延設されたカムの表面であり、チップ147から端部101に向かう状態で部分140の先147が丸いポイントとなる。また対応するギャップ136の反対側で置かれる次の隣接しているリングセグメントの端部141に対応しており、それぞれのリングセグメント132〜135がその部分142に対応するオフセット部分が図8に図示のようにギャップ136の半面および平滑末端で指向されている。図示の構成と端部101からの端面図では各セグメント131の「ポイント」は時計回りの曲面であり、端部141が前端を形成する。
【０１１２】
次に図10に着目する。図10において、ハウジング9の一部25の横断面図が図示されている。図10で ホルダー構造150が図示されている。図9と図10から図示される特定の実施形態では、リング130の各ギャップ136に対応する４つの均等に区切られたホルダー構造物150が設けられる。
【０１１３】
各ホルダー構造150がハウジング9の内面の表面41に隣接して領域18b(部分18aと部分18bの間の接合領域において)に設けられる。それぞれのホルダー構造150は図8のギャップ136を通過する大きさであり、さらに出口6に向かい形成される表面151はチップ150aから出口6に向かって傾斜させたカム面として形成される。最終的にはホルダー150はチップ150aの反対側端部のストップ端152をその上を含む。
【０１１４】
図9の端部17に向かう視点から分かるように、チップ150aが各ホルダーの前部でありストップ端152が終端部ある場合には、それぞれのホルダーは逆時計回りに「指向」されることとなる。すなわちリングセグメント131との係合が容易になる上記の逆方向に指向される。ここで、もしリングセグメント131が逆時計回りを指向するように構成されるならば、ホルダー150は時計回り方向に指向される。（これらの構成と他の代替構成は、以下の動作の記述から理解されるであろう。)
【０１１５】
図示の特定の実施形態において、代替手段が可能であるが、ハウジング3はホルダー150に対応するように内部の周りで均等に半径方向に区切られた表面部分18b上で同方向に指向される４個のホルダーを含むであろう。ここでも、４個のホルダー150は４個のリングセグメント132〜135の間の４個のギャップ136に一般的に対応している。
【０１１６】
主要なフィルタ・カートリッジ30とハウジング3との間が動作可能に係合されることで、ガスケット70と表面69の間でシールが形成されることが明らかである。一般にカートリッジ30は図10の開端17を通って開口したハウジング25に挿入されるであろう。フィルタエレメント30の端部が最初に挿入されて図6の端部57となるであろう。カートリッジ30は押され続け、そして適切な半径の位置決めが行われることでホルダー150がギャップ136を通り抜けることができる。この結果、ガスケット70が図3と図10に図示の表面69に当接され押圧される。一旦、挿入状態がこの範囲になるとカートリッジ30が回転され（図示の実施形態では時計回り方向に）、それぞれのリングセグメントの部分142はそれぞれのホルダー150の表面151に沿って揃えられるであろう。各部分142の表面145と、それぞれのホルダー150の表面151である係合面は、望ましくはガスケット材70の適切な圧縮を確実にする大きさと形状にされることで、カートリッジ30を表面69に対してさらにバイアスさせるかカム動作できるようにしてシールを形成する。望ましくは回転によりチップ147がストップ端152に係合するように設計されると良い。
【０１１７】
回転後のインタロックによって、表面146に対してホルダー150が当接して回転できない状態になる結果、カートリッジ30は表面69から後退りすることはできなくなる。
【０１１８】
図10を参照して、一般にチップ150aとストップ端152の間となる円弧長さはカートリッジ30が完全にロックされる状態から解除される状態の間の回転円弧となる。通常は円弧長さが角度70度以下、または50度、あるいは図10に図示の事例では40度の角度となるように構成される。より望ましくは図10の実施形態では、30度以下である。勿論、図示される特定の実施形態では円弧長は約10〜25度の範囲である。
【０１１９】
上記のように、図示される特定の実施形態によれば、主要なフィルタ・カートリッジ30は端部57、58の間では媒体55の内面の表面に沿って広がるいかなる内側の支持本体を備えていないことが明らかである。このような構成は、製造上と組立上では有利である。カートリッジ30が使用のためにエアクリーナに配置されるときに、媒体55に対する内側の支持構成はハウジング3の中に予め配置された構造によって提供される。
【０１２０】
より詳細には、媒体55の内部の支持構成は別の支持本体160によって提供されることとなり、例えば図2において二次要素または安全フィルタエレメントカートリッジ31により支持される。二次要素または安全のための任意のフィルタエレメント31がシステムで使用されない場合には、内部に沿って媒体55を支持するための構造160に類似した同様の支持本体であって二次フィルタとして媒体を備えない構成を使用できる。
【０１２１】
再び図6に図示された任意のリブ105bに着目する。一般に使用中においてこのようなリブ105bは、明確に軸方向に構造129から端部93に向かって取り付けられ、特に区分されたリング131から端部93に向けて軸方向に置かれる。望ましくは区分されたリング131は任意のリブ105bからこの方向に10ｍｍ以下離される。一般に連続したリング105bは、使用中にリング131がほこりに露出しないように保護する。
【０１２２】
いくつかの代替の実施形態では、枠体90が端部101から端部101まで連続形成しないことが望ましい場合もあり、むしろ支持体90は遮蔽105を有し、端部101からの枠体を備えず、好適な端部キャップを形成するための反対の端部101に適切な構造(不浸透性の領域111と環状の開口を有する枠体112など)を備え、合成樹脂製の端部キャップを形成すると良いこととなる。
【０１２３】
V.  エンドカバー20
上記のようにエンドカバー20は、ハウジングの内部23への点検整備のためのアクセスを可能にするためにハウジング25の残りの部分から取り外すことができるサービスカバー21である。
【０１２４】
図示される特定の実施形態では、エンドカバー20は空気の通過する開口を備えない。すなわち、図1に図示の外側の表面20aと図5に図示の内部の中心に位置する表面20bとを備え、空気流のための開口を各表面に形成していない。このことからカバーは「閉じられた」かまたは「完全に閉じられた」エンドカバー20と呼ぶことができる。
【０１２５】
図1、2、4を参照すると、組立体2はハウジング側壁9の残りの部分25の上にカバー21を固定するための取り付けとロッキング機構170を備えることが分かる。一般に取り付けとロッキング機構170はハウジング側壁9とカバー20の一つに取り付けられた多くのフレキシブルなタブと、ハウジング側壁9とカバー20のもう片方に取り付けられた多くの係合可能な凹部を含む。図示される特定の構成では、取り付けおよびロックのための機構170は、端部のカバー21の上に設けられる複数のフレキシブルなタブ171を一般的に含み、その上に図4に図示の舌172を夫々半径方向に形成している。図示される特定の実施形態では、取り付け機構170はカバー21の円周上において角度が180度分離れて半径方向に形成される２つのタブ171a、171bを含む。サービスカバー21が取り付けられるときに、ハウジングの部分17は舌172を受け入れるための図1の１組の凹部またはスロット175を含む。
【０１２６】
取リ付け操作は以下の通りである。図1を参照して、ハウジング3の残りの部分からサービスカバー21を取り外すためにタブ171は互いに向かうようにバイアス移動される。この動きによりスロット175に突出した舌172(図4)が動かされて、ハウジング側壁9からカバー21が解除される。挿入時はこれとは逆に作動する。フレキシブルなタブ171を提供するようにカバー21を構成するための特定の使用可能な材料について以下に述べる。もしも舌172にハウジングの残りの部分25に向かう適切なカム表面が設けられる場合には、取り付けの際に手でタブ171を保持する必要がなくなりカバー20が適所で押されるに従ってカム表面が移動されてカバー20は最適な取り付け位置に取り付けられるであろう。
【０１２７】
上記の特定の取り付けとロッキング機構170の利点としてはカバー20とハウジング9と一体形成される特徴部分を備えるので、カバー20の成型後に固定されるラッチやフックなどの追加的な付属機構が不要となる点が挙げられる。
【０１２８】
使用される特定の取り付けシステムでは、２つのタブ171およびスロット175のみが使用され、各タブ171は各スロット175に係合するように構成される。この結果、側壁9に対して上記のように２つの回転方向の位置決めによってカバー21を取り付けることができるであろう。しかしながら、この取リ付けが図示の特定の実施形態において可能となる場合には、 カバー20が入口5と斜面36の間の位置決めが適切でないままで取り付けられることになる。カバー20が単に唯一の回転方向の位置決め状態でハウジング25の残りの部分に確実に取り付けられるようにするためにインデックス構成を提供することができる。より詳しくは、スロットとキー構成が使用可能であり、カバーの上に配置される１つの部材(スロットかキー)を使用することができ、別の部材(キーかスロット)がハウジング側壁9に設けられる。これらの部材は位置決めのためにカバーが回転されるときに、２個それぞれの部材が(スロットがキーに噛み合う)ように合致するようにカバーが位置決めされることとなるであろう。
【０１２９】
図15の実施形態で図示されるカバー700は、側壁701上に取り付けられており、カバー700上のキーまたはピン702が側壁701のスロット703の中に受け入れられている。キーかピン702がスロット703に揃えられる場合のみ適切にカバー700を取り付けることができる。したがって図15のスロットとキー構成705によればカバー700がハウジング側壁701に対する適切な回転方向の位置決めで取り付けられることとなる。
【０１３０】
再び図1を参照して、カバー20の上に設けられる任意のハンドル構成710が二点鎖線で図示されている。ハンドル構成710に対して引き抜き力が作用されるときに(すなわち、ハンドル710の引抜き状態で)、カバー20を手動で互いに向かってタブ171を押すことなく、係合状態から解除できるようにタブ171とスロット175を必要に応じて構成できる。ハンドル構成710を種々の形態で構成することができる。図示の特定のハンドル構成710は、２つの取り付け耳部712、713の間に延設されるとともに移動可能かつ取替え可能なように交差されて設けられる交差片711を備える。耳部712、713はカバー20の残り部分と一体成形することもできる。
【０１３１】
次に図5に着目すると、カバー20の上の遮蔽37の詳細が図示されている。特に使用中において端部58に隣接する遮蔽37の内部の部分178はカバー20の遮蔽37の残り部分179aより小さい内径の内部のリング179を含む。図3においてリング179aは、使用中において端部58を受け入れ隙間が間に形成されない大きさに設定される。この構成によりキャップ93に沿って主要なカートリッジ30の端部58を支持できることとなり、出口6から離れた部分のカートリッジ30を支持できる。
【０１３２】
図6を参照すると、主要なフィルタ・カートリッジ30はその端部57がハウジング3(図3)の内部で、取り付け構造129とキャップ92との組み合わせで支持されることが分かる。
【０１３３】
図4を参照して、主要なフィルタエレメント30とカバー20との間の好適な係合構成が提供されることに着目される。主要なフィルタカートリッジ30は図4を参照すると不浸透性の領域111は枠体90の部分を含む凹んでいる表面111aを含み、表面111aの中心に形成される突起/受容部184からなる第１部材183を含む。特に表面111aは受容部185を含む。望ましくは後述する理由で受容部185は非円形である。さまざまな代替の形状品を使用することができるが、図4に図示される実施形態では特定の受容部185では、X型(または「+」に形成された)の受容部186が90度の角度で中心線から隣接しており、このように形成される受容部186についてはインデックス機能と対称構成に関連して後述する。ここで、用語「予め成型する」は、ポッテングの前にエンドキャップが成型材料で成型されることを意味する。
【０１３４】
さらに図5に図示されるようにカバー20は内部に沿う表面190を含んでおり、第２の部材187の突起/受容部構成184を備えており、この事例では中心に配置された突起191を備える。この事例でも突起191は非円形であり、望ましくは中心線からX型に角度90角度で交差して隣接して形成される突起192である。突起192は適切に揃えられると受容部185に突出する大きさに形成される。図3に図示のようにエアクリーナ2が組み立てられると、突起191が受容部185に受け入れられ外にはみ出なさい状態となる。突起192と受容部186の一部がともに非円形であるので、カートリッジ30はハウジング3の上の位置でエアクリーナエンドカバー20に閉じ込められる際に突起/受容部構成184によって使用中に回転が防がれることとなる。
【０１３５】
使用中においてフィルタエレメント30が不用意にハウジング3に対して回転しないようにすることはガスケット材70と表面69の間のシール状態を確実に維持するために特に重要である。すなわち、フィルタエレメント30と表面69の間の相対的な回転動作はホルダー150とリングセグメント131との相互作用を解除することとなる。使用中において組立体とハウジング3の残り部分に対するフィルタエレメント30の回転運動を抑制するように、カートリッジ30とエアクリーナ25の残り部分との間で十分な相対的な回転運動を抑制することでシール状態が解除されることがないように突起191と受容部185とが形成される。図示のそれぞれの特定の形はX型である。しかしながらこの一般的な機能に関して言えば、一般に突起191と受容部185は円形でなければよく、相互に作用して回転運動を抑制する部分を備えていれば良い。
【０１３６】
十字の特定のX型（または＋形「プラス型」）の４つの部材は、インデックス機能と対称機能に関係している。特に主要なフィルタ・カートリッジ30のリング131は半径方向に特定の数(N)で区切られたギャップ136を含んでいる。この構成およびホルダー150とセグメント131が同じ数(N)である結果、ハウジング3の中にN数分の特定の半径方向の位置決めでカートリッジ30を配置できる。N数が「４」であって角度90度で離れている場合には、回転方向の位置決め位置は突起191のアーム193の位置に対応することとなる。合計で4つのギャップ136と4つのホルダー150と4つの部分131があるので、図示された4つのアーム193を供える特定の突起191はX型であり隣接して形成される。もちろん受容部185(図4)は同様に組み立てられる。したがって4つの回転方向の位置決め位置にフィルタエレメントを取り付けることができる。
【０１３７】
一般に主要なカートリッジ30とハウジング3の残り部分の間での多くの回転方向の位置決めと係合の対称関係は、主要なカートリッジ/ハウジングの回転方向の対称性と呼ばれるであろう。図示される特定の実施形態によれば４つの回転方向の位置決めが可能であることを意味しているが、主要なカートリッジ/ハウジングの回転方向の対称性を４つ以上にすることも可能である。代替手段も無論可能である。しかしながら望ましくは少なくとも２つの可能な回転方向の位置決めが提供されると良い。
【０１３８】
回転を禁止できるのであれば、突起/受容部のインタロック構成184の突起部材191が受容部185(予備成型された)の内部の凹部にどの範囲入るかは重要ではない。一般に表面111aから受容部185への突起量は少なくとも3mm、通常は少なくとも5mm、一般に6mmから10mmのオーダーである。
【０１３９】
もちろん突起受容部構成183の第１部材は受容部に対応して突起されるが、突起の代わりの第２部材が受容部に挿入されてもよい。すなわち突起が表面111aからカバー20側に向かって軸方向に外面的に広がっている状態で、端部のカバー20の上の受容部の中に受け取られるように突起/受容部構成184を構成することができる。しかし図示のようにカートリッジ30の上の受容部185およびカバー20の突起191を備えた特定の構成が好適である。
【０１４０】
再度、キャップ93の残り部(図6)が成型される前に、望ましくは不浸透性の端部111と枠体112(図8)は予備成型品として形成されると良い。
【０１４１】
また図3を参照すると、好適なカバー20はカバー20が適切に取り付けられるべきハウジング側壁9の端17に外接することが分かる。そしてカバー20は側壁9の端17の外の表面(または周囲)領域17aの上をスライドするいかなる部分を備えない。カバー20がこの様に構成されることは「カバー20が取り付けられると、カバー20がハウジング9の一部のそばに外接するように配置され、ハウジング9に外接するいかなる部分も含まない」状態を意味する。カバー20を取り付けるための代替構成について後述する。
【０１４２】
VI.任意の安全フィルタエレメント31
図11〜13に着目すると、任意に設けられる安全エレメント31が図示されている。一般に安全エレメント31、図13は支持160と内側の支持201と媒体65とオーリング84を具備する。一般に支持160は第１の端部80と第２の端部81の間に延設される。第１の端部80は取り付けの際にハウジング内部23に最初に挿入される端部である。端部80は離れた位置に隣接されるオーリング84を含み、オーリングはオーリング受容部203内に配置される。図示される特定の実施形態では、端部80はそのすぐ傍において取り付けスロット206を設けた不浸透性のリング表面205を備える。一般に取り付けスロット206は図12に図示のようにL形(またはJ形あるいはフック形状）であって、図9に図示のハウジング中のポスト210に噛み合わせるように配置される。ポスト210は半径方向に内部で突出形成されている。（代替の構成であってスロット206/ポスト210の係合機構を使用しない実施形態については後述する。)
図11〜13に図示される特定の構成では、２つのストット206と２つのポスト210が設けられており、ハウジング3の内部の周りにおいて角度間隔の180度で夫々の組が設けられている。ポスト210は表面18c上に位置している。したがって 外側の支持160は取り付けの際にハウジング3に対して２つの回転方向の位置決めを有するように構成される。一般に支持160とハウジング3との間の対称関係は支持160/ハウジングの対称関係かこの変形関係となるであろう。２つの位置以下の対称関係は、２通りの対称位置関係を支持160/ハウジングが備えることを意味する。
【０１４３】
再び図13を参照して支持160は開口212を有する枠体211を含む。望ましくは支持160は端部80と端部81の間で延設されており、より望ましくは少なくとも70%分、少なくとも50%の面積が開口している。一般の使用のためには、安全カートリッジ31にはねじりとそれに加わる圧力がないことから、スロット206とポスト210との間の相互作用で単純に操作すればよい。すなわちポスト210とスロット206の相互作用を行うための回転操作の構成は比較的に簡単となる。したがって、支持枠体211は螺旋状の半径方向の延設部を有しておらず、軸方向の延設部214と相互に接続される平行なフープ213（この場合には５つのフープ）をむしろ使用する。
【０１４４】
一般に、端部80は開口した円形の内部80aを形成しており、使用中に端部を空気が通ることができる。他方、端部81はカバー215によって閉塞される。図示される特定の実施形態では、カバー215は凹ませた中心216を後述するように備える。
【０１４５】
図11〜13に図示される特定の安全フィルタエレメントでは、媒体65はひだを形成しておらず不織材料の包装体ないし同様の構造を備える。一般に、媒体は内側の支持201と支持160の間に配置される。図13を参照すると、一般に内側の支持201は第１の端部222とこれに対向する第２の端部223を有した枠体であり、これらの端部の間で延設される開口した多孔質支持層構造229を備える。望ましくは多孔質構造229は、延設部において少なくとも50%開口しているか、より望ましくは少なくとも70%開口していると良い。図示される特定の実施形態では、支持本体229は半径方向に区切られ、軸方向に離間された一連の延設部229aであって、区切られる平行なフープ229aはこの例では端部229cを除いて５つ設けられることとなる。
【０１４６】
図示の特定の実施形態では、内側の支持201の端部222は使用の間、開口した円形の開口222aを形成しており、開口が空気の通路となる一方で、端部223がエンドカバー225によって閉じられた端部となる。図示された好適なエンドカバー225によれば凹ませた中心部分226を備える。
【０１４７】
図13に図示した特定の構成要素160、201は互いに係合されるように構成される。特に内側の支持201の外側の表面201aの周りに媒体65を配置することができる。次に、図12に示すようにエンドカバー225がエンドカバー215に噛み合うまで組立体を支持160の内部160aに突出させることができる。
【０１４８】
図示される特定の構成では、カバー215はカバー225の上のポスト231により受け入れられる形状と大きさの１組の開口230を有しており、係合できるようにしている。この係合構成に代えて、係合（スナップ）フィット、熱溶着などの他の構成を使用できる。望ましくは、係合のための構成要素160、201に近い領域にはいなかる媒体65も配置されないことが望ましい。
【０１４９】
ここで、カバー215はカバー225に形成された凹部225aの中に伸縮するか突出して係合できる大きさに形成される。この構成により、エアクリーナ2が図3のように組み立てられたときに、突起/受容部構成184を収容することになる支持60に凹部216aが収容される。
【０１５０】
依然として完全な組立体に関連して図3に着目する。主要なフィルタ・カートリッジ30の凹部185は、部分的にカバー215に形成された凹部216aまで突出する（図示される好適な実施形態において)ことに着目される。この構成の結果、主要なフィルタエレメント30および安全フィルタエレメント31のそれぞれが使用の間はカバー20に向かう方向に移動しゆるむことが防止される。
【０１５１】
二次または任意の安全フィルタ31を利用しないことが望ましい場合には、媒体65も支持201も備えない支持160をハウジング3中に取り付けることが望ましいであろう。このとき、支持160は主要なフィルタ・カートリッジ30の内側の支持として機能することとなるであろう。
【０１５２】
図13の開口230とポスト231は、一般には図12の安全フィルタエレメント用のカートリッジ31のための突起/受容部構成233としてみなすことができる。突起/受容部構成233は、これに代えて望ましくは外側の支持160の突起が受容部中の内側の支持201に受け取られる構成にでき、さらなる別構成がある。次に一般に内側の支持160は、突起/受容部構成233の第１の部材を含み、内側の支持201は第２の部材を含む。
【０１５３】
IX.構成要素30、31の外側の表面形状
図6を参照すると、主要なフィルタエレメント30は一般に円錐形状の外側の表面を備えていることが分かる。より明確には、図6の領域240の外側の支持90は広い端部であり第１の直径D1を有し、領域241は細長い端部であり第２の直径D2を有しており。
(a)  D2よりもD1が大きく、
(b)  ポイント240とポイント241との間の延設部において一般に次第に減少する横断面の直径を有する。
【０１５４】
通常望ましくは端部57に隣接した最も大きい直径D1は端部58に隣接した直径D2よりも少なくとも10%大きい。通常望ましくは直径D1はD2よりも少なくとも10mm以上大きい。このような形状は円錐の形が先端で先細りした形状とならないので時々フラスコ円錐の形と呼ばれる。
【０１５５】
遮蔽領域105と開口した領域106を含む一般に円錐の形状は利点を備える。第１に、細長い端部241は、予備クリーナ35の斜面36と遮蔽37によって占有される空間を収容するための外側直径部分を形成できるので、エアクリーナハウジング側壁9に必要となるより大きな直径部分を不要にできる。他方では領域240における大きな直径D1により比較的大きい出口開口102を得ることができる結果、媒体55で気流を通過させる直径を大きくでき流体の流れ抵抗を少なくできる。また、図3を参照してポイント242とポイント243の間での遮蔽部分105において直径が増加しているが、このことで、管7の下側の開口7aへ直接的にほこりか他の粒子を指向できることとなる。
【０１５６】
一般に図12を参照して、図示された特定の好適な安全フィルタカートリッジ31は、領域250での直径D3が領域251での直径D4よりも大きく、一定して直径が減少する類似の円錐の形状を備える。この構成は安全フィルタカートリッジ31の支持部材160がカートリッジ30の媒体55のひだ内部の端部に隣接して配置されることで、それに沿うように保持されることを確実にする。
【０１５７】
X.接合されたハウジング構造
図1に着目する。特に図示されたハウジング3は区分された側壁260である側壁9を備えている。この文脈で「区分」とは、側壁9は互いに一体形成されずに個別形成される少なくとも２つの部分261、262を含み、側壁9を形成するために接続部または継ぎ目263に沿って機械的に固定されることを意味する。
【０１５８】
図示される特定の実施形態によれば区分されたハウジング260は第１の部分部分261と、出口管6と管7を含む。セグメント262においてハウジング260は入口管5とカバー20を取り付けるための端部17を含む。
【０１５９】
セグメント261と262との間の接合部263での係合は、インタロック機構270により提供される。一般にインタロック機構270は多くの突起271を含み、この事例では多くの受容部272はフレキシブルなラッチまたはU形をしているフープ273を含む。部分262が部分261に向かって押しつけられるときフープ273はポスト271の上で無理なく係合できる大きさを備える。図示される特定の実施形態によれば、ポストまたは突起271は矩形でありそれぞれのフープ273もすべりばめを容易にするために同様に形成されている。
【０１６０】
図示される特定の実施形態によれば、突起271はセグメント261の外側の表面272の周りに半径方向に均等に区切られており、フレキシブルなラッチまたはフープ273は、部分262の外側の表面274の周りで均等に半径方向に区切られている。代替の構造が無論可能である。例えば各構成の特定の位置を逆にすることができる。しかしながら図示される特定の実施形態が望ましい。
【０１６１】
図示される構成では、それぞれのラッチまたはフープ273の中心の開口部は周りの幅が約12mmであり、ポストまたは突起271も同様の幅寸法を有する。各ポスト271は約11mmの長さを備え図10においてチップ271aから鋭利な端部271bまでにおいてカム形状を有する。
【０１６２】
図1を参照して、図示される特定の構成では部分261は端部281に隣接した延設された(直径方向に)縁の部分280を含み、そこで表面274の部分を受けて組立体の間その部分を外接させるように構成されている。これは図10でも図示されている。
【０１６３】
好適な実施形態では、少なくとも6本の半径方向のポスト271と、6本の半径方のラッチ273が使用される。通常望ましくは、それぞれの本数は約8〜14になるだろう。
【０１６４】
区分されたハウジング構造による利点は、図1を参照することで解釈されるだろう。特に、セグメント261が乗り物の上に取り付けられるかまたはこの部分が向けられて滴下管7が下向きに向けられる。この構成は、噴出バルブ32を通るほこりが外部に出ることを容易にできる。
【０１６５】
一般に入口管5は、様々な設備において入口管に接続されるために好適な位置に向かう必要があるだろう。異なる構成の乗り物に対しては入口管5の方向または中心線11と、図1で図示される管7の間において異なる配置関係(半径方向)を有することが望ましいかもしれない。区分されたハウジング構成によれば、部分261に部分262を取り付けられるように、少なくとも２箇所またはそれ以上の回転方向の位置決めを可能にできる。
【０１６６】
図1で図示した特定の区分されたハウジング260によれば、互いに角度90度分が区切られる4つの可能な回転方向の位置決めが可能となる。この4つの回転方向の位置決めのための構成は、割り出し構成290によって提供される。一般に割り出し構成290は、リブ/デテント構成を含み、この構成はリブが2つのハウジング片の1つの部材として使用され、デテントが2つのハウジング片の別の部材として使用され、接合のためのインデックス・ラインに沿って接合される。
【０１６７】
図示される割り出し構成290は、表面274から軸方向と半径方向に外面的に突出される4つのリブ291を有しており、各リブはデテントまたはセグメント261の部分272の受容部292に係合する。均等にリブとスナップ係合するために、セグメント261に対するセグメント262の4つの可能な回転方向の位置決めをすべり係合で行えるロック機構270が設けられることとなる。
【０１６８】
一般にロック機構270は簡単には取り外せない機構の内から選ばれるべきである。この理由は、通常一度組み立てられて取り付けられると、エアクリーナ2がセグメント262とセグメント261との異なる回転方向の位置関係に再構成されることがないことによる。
【０１６９】
区分されたハウジング260によって許容される別の可能性は、セグメント261の成型のための1つの金型のみを準備しておき、セグメント262の成型用の別の金型を使用することで、ハウジングの軸方向の長さを変えたものを製造して異なるカートリッジ30を収容できる構成をカスタムメイドできる。
【０１７０】
区分されたハウジングはもちろん任意なものである。図14において区分されないハウジング300が図示される。ハウジング300は図1〜13により説明されたハウジングとは区分されたハウジングでない点を除き同じものである。
【０１７１】
XI.選択された代替実施形態
A.  図16〜19の安全フィルタエレメントの取り付け方法の代替の方法
図1〜13 における、安全フィルタエレメント31は、スロット206とポスト210との間で相互作用をもたらすねじ取り付け方法で取り付けられた。代替の構成が図16〜19で図示される。
【０１７２】
図16において、代替の実施形態に従うエアクリーナ400の端面図が図示されている。図16の端面図は、図9の端面図に概ね類似している。エアクリーナ組立体400で使用される部品は、一般に上述の図1〜13の実施形態のものであり、代替の実施形態で特徴付けされるが、安全フィルタエレメントの取り付けに関連してここに記述される構成は異なる。
【０１７３】
一般にエアクリーナ組立体400は、外側の側壁402を有するハウジング401を含む。図16において、エンドカバーが取り外されている状態のエアクリーナ組立体400が図示されている。しかしながら一般にエンドカバーは図1のエンドカバー20に類似であろう。
【０１７４】
次に図17に着目すると、本図は図16の線17-17に沿って切り取られた断面図である。図17を参照すると、側壁402はセグメント405とセグメント406とが継ぎ合わせられて形成された側壁である。セグメント405とセグメント406は一般に図1のセグメント261、262と関連して記述されるものであろう。ここで、側壁402の端410は、突出する出口412を有する段差形状のカバー411によって閉じられる。この出口412は圧力センサーか同様の構成を取り付けるための蛇口413を含む。
【０１７５】
より明確には、カバー411は第1のステップ415と第2のステップ416で段差部を形成している。使用の際には、安全フィルタエレメントは第2のステップ416でシールされる。
【０１７６】
図1〜13の構成とは異なり、安全フィルタエレメントを適所に固定するために設けられるポストはステップ416には配置されていない。これに代えて領域416に隣接して、ステップ416と415の間のすぐそばにおいて空間突起420が提供されている。図示される構成ではステップ416の最も内側の縁部の周りにおいて等しく半径方向に区切られた4つの突起420が設けられるであろう。これらの突起420の動作については以下の説明で理解されるであろう。
【０１７７】
次に、図18に着目すると、本図には図17で図示されたハウジング401の一部を破断して示した要部断面図が図示されており、さらに安全フィルタエレメント430が取り付けられた様子を示している。一般に安全フィルタエレメント430は上記の安全エレメント31の特徴付けがされるが、ここに記載される取付機構を備える点で異なっている。特に、安全フィルタエレメント430は、スロット206に類似するいなかるスロットも備えない。むしろ安全フィルタエレメント430はO-リング432を内蔵したOリング受容部431を含むのみの構成を備える。
【０１７８】
組立作業中には、図17のハウジング401の開端に挿入されることで安全フィルタエレメント430は、矢印440の方向に移動されステップ416に向けて押されるであろう。安全フィルタエレメントは矢印440の方向に押され続け、やがてO-リング432はステップ416の内部表面416aに対してシールされる状態になる。このシールを完全にするためにはOリング432は突起420を超えるようにして押される必要があるだろう。すると突起は締りばめを引き起こすように作用して、安全フィルタエレメントの矢印450の向きの移動により安全フィルタエレメント430が図18の取付位置から故意に外れるようにできる。この結果、突起420はOリング43の外径部分と安全フィルタエレメント430との組み合わせによりねじれ動作を必要としない締まりばめ状態を提供できる。
【０１７９】
もちろん必要に応じて、この取付方法は図16-18に関連して記述された継ぎ合わ部分を備えないハウジングにも適用することができる。
【０１８０】
B.  カバーマウントの第1の代替構成
代替のカバーマウントが図19に図示されている。図19を参照してエアクリーナ組立体500が図示されており、外側の側壁502とカバー503をその上に取り付けたハウジング501を備えている。取り付けのための方法を除いては、カバー503は上記の任意を含む図1のカバー20に概ね近似した構成を備える。
【０１８１】
特に、カバー503はセンターワイヤラッチ506によってハウジング側壁502の端505に取り付けられる。この構成は図1〜13における実施形態のように一体形成されるラッチ機構とは異なるものである。
【０１８２】
ここで、図19の構成によれば、カバーの上に配置されるピンまたはキー530を備え、これらが側壁502の端505のスロット531の中に受け入れられるようにして、取付時においてカバー502の側壁502に対する回転方向の位置決めを確実にしている。すなわち、図示の構成ではカバー503は1つの回転方向の位置決めのみで取り付けられる。
【０１８３】
C.  図20の主要なフィルタエレメントの代替取り付け方法
図1〜13の実施形態では、主要なフィルタエレメント30は上記のような回転ロック機構129を使用して取り付けられる。この結果、主要なフィルタエレメント30は上記の軸方向シールによりシールされる。
【０１８４】
代替の方法として、上記のような半径方向シール機構を利用することが可能である。このような構成の1つが図20で図示される。
【０１８５】
図20を参照すると、代替構成の主要なフィルタエレメント600の一部を破断して示した外観斜視図が図示されている。図20において、フィルタエレメント600の一部が見えており、エンドキャップ601が使用の際に最も深くハウジング中に挿入される端部キャップに対応しており、キャップ601は特にフィルターにかけられた空気の出口端部となる。
【０１８６】
エンドキャップ601には主要なフィルタエレメント600の残りの部分603から軸方向に延設された中央の軸方向の突起602が設けられる。この軸方向の突起602にはO-リング606をその上に配置するためのO-リングマウント605が設けられる。以上の構成により、上記の図18の安全フィルタエレメントに代えて、主要なフィルタエレメント600を突起420を超えて取り付けることができる。すなわち、主要なフィルタエレメント600を、図18の安全フィルタエレメント430に類似した方法で取り付けることができる。この結果、軸方向シール構成とは対照的にO-リング606によって形成された半径方向シールになる。
【０１８７】
標準の取り付け時には、図20のフィルタエレメント600はねじられるかまたた回転されないであろう。したがって、この場合には対向する端部間で完全に延設される外側の枠体を備えない主要なフィルタエレメント600を製造することが良いことになるであろう。むしろ使用上の取り扱いを容易にするために、取り付けのための回転運動が不要になることから、遮蔽を各端部(または、少なくとも出口端部)に隣接して設けておき、 十字構成部分により枠体の端部の開口部を支持する構成が望ましいかもしれない。この構成は、この構成における他の特徴に応じて設定されるべき選択の問題である。
【０１８８】
図20などの構成に関連して、領域610において構造的な位置を提供することによって、安全フィルタエレメントを取り付けることができる。ここで、図20に図示の特定の構成によれば、フィルタエレメント600の内部613に軸方向に延設された内部(任意の)の開口した枠体612が図示されている。開口した枠体612はフィルタエレメント600の端部から端部の間で延設させることができる。
【０１８９】
D.  予備クリーナーを直に取り付けた主要なフィルタエレメントの代替構成
図1〜13の実施形態では、予備クリーナー35は直にカバー20に取り付けられていた。上記したように代替の実施形態が図示されている。特に、図21に着目すると、主要なフィルタエレメント800が破断された状態で横断面図として図示されている。特に、主要なフィルタエレメント800の閉じた端部801が表現されている。閉じた端部801は、そこを横切るように延設された枠体802と、カバーと係合される受容部803とを備えている。図示された枠体802は所定位置になるように端部のポッテング805によって固定されている。このポッテングは媒体806の端部を閉じるようになる。以上の記載によれば、一般的にこの構成は図1〜13の主要なフィルタエレメント30に類似している。しかしながら、エレメント801と、遮蔽810と斜面813は、図示されるように主要なフィルタエレメント800に設けられる結果、カバーには取り付けられない。図21によれば、単に遮蔽810と斜面813を含む予備クリーナー815が使用される代替構成を示している。この代替の実施形態によればカバーと対照的に予備クリーナー815は直に主要なフィルタエレメント800に取り付けられる。
【０１９０】
一般に、予備クリーナ800に関して利用される組立体の残りの部分の構成は、図1〜13に図示された実施形態または上記の代替の実施形態と類似するであろう。
【０１９１】
また、さらなる代替構成として、カバー20と、予備クリーナ(135、815)およびフィルタエレメント(30、200)が永久に互いに接続させて作ることもできる。このような構成に変更可能なことは、ここに記載された一般的な教示事項から明らかになるだろう。
【０１９２】
E.  図22と23のカバーのさらなる代替の取り付け方法
次に図22のエアクリーナ組立体900に着目すると、エアクリーナ組立体900はその上にカバー920を図示のように有した側壁902を備えたハウジング901を備える。一般に、エアクリーナ900は上述した実施形態の特徴点を備えるが、以下の特徴点が異なる。特に、カバー920はその上にワイヤラッチマウント921を成形している。カバー920は、さらにワイヤラッチ922にスナップ係合されるように取り付けられたマウント921を含む。以上の構成の結果、係合が解放されるようにラッチ922がカバー920のハウジング901の残り部分から取り外されるときに、ラッチはカバー920に固定されたままで残ることとなる。この機能が行われるときに、ワイヤラッチ922はカバー920の取り扱いを容易にするためのハンドルとして2つが同時に解除される。
【０１９３】
図示のワイヤラッチ922は、リップまたは同様の構造あるいはハウジング901の類似した構成部分に対して係合できるように、図23のハウジング側壁902とカバー920のそれぞれのスロット925、926を通して突出されており、安全な係合を可能にしている。
【０１９４】
図22を参照して、ここで、図1の構成に類似して、図22の構成が継ぎ合わせられた2つの区分931と932を有するハウジング930であることに着目する。区分931と932との接続は、図1の構成からの変更部分であるが、同じ原理を使用している。特に、部分932はスカート933をその上に含んでおり、スカートは部分931の一部に重ね合わされて外接される。スカート933は半径方向に区切られた開口934を含む。各開口934はロック係合ために部分931における突起935に嵌り合う大きさで区分される。したがって、インタロック機構936は突起(935)と受容部(934)の構成により提供される。
【０１９５】
スカート933と受容部938を使用するための半径方向の位置決めまたは継ぎ合わせ構成が図1の構成と同様に提供されて、スカートはセグメント931上のピン939に重ね合わせられることとなる。
【０１９６】
ここで、図22の取り付け機構940の構成は図22の取り付け機構900の構成とは詳細には異なっている。しかしながら、その総合的な取り付け動作は同様である。
【０１９７】
XII.  図24〜27に図示の実施形態
改良された実施形態が図24〜27で表現されている。図24を参照すると、エアクリーナ組立体1100はハウジング1101を備えることが図示されている。一般にハウジング1101において、ここで特徴付けられる点として図22のハウジング901と類似するが以下の点で異なっている。ここで、図24のハウジング1101の概略構成図である。
【０１９８】
図24を参照して、アクセスまたはサービスカバー1110がカバー920と異っている構成として、いかなる中央の凹部も存在しない点がある。さらに、アクセスまたはサービスカバー1110は、図22の実施形態とは異なった位置において、キーかピン1111、すなわちV字形の切込み1112を形成している。また、ラッチ1120の下方においてアクセスまたはサービスカバー1110は、ハウジング1101の残りの部分の上のピン、キーまたは突起1123の受容器を形成するために、外側の縁1122のV字形の切込みまたはスロット1121を形成している。したがって、スロット1111/キー1112と共に、スロット1121/キー1123によって、カバー1110とハウジング1101の残りの部分との間での好適な回転割り出しを行うことが可能になる。
【０１９９】
引き続き図24を参照して、乗り物または設備に対してハウジング1101を固定するために取り付け構成1130が図22の実施形態から変更されている。
【０２００】
次に図25に着目する。本図においてカバー1110の内面の表面1140が見えている。ここで、上記の実施形態で説明したようにカバー1110はその内部の表面1140に沿って「X」形状（または、「+」形状の）4つのポストかプラス形の突起を備える代わりに、カートリッジ1145に形成された不図示の非円形の「X」形状または「+」形状の凹部の4つの先端角部に潜入する4つのポスト1141を備えている。この特徴点に関してみれば、カートリッジ1145は図4に図示したカートリッジに類似した「X」形状または「+」形状の凹部の受け部を備えるであろう。ポスト1141のそれぞれは、係合を容易にするために円筒の略半分に該当する湾曲した外側表面または円錐形状を形成している。各ポスト1141は、4つの可能な回転の位置に許容するように適切に置くことができる。もちろん、より少ない本数のポスト(1、2または3)であってもこれらを適切に配置できるのであれば、同じ効果を達成するために使用可能となる。
【０２０１】
引き続き図25を参照して、主要なカートリッジ1145は中央の円形のリブ1146をその上に設けている。望ましくは、図26に示すようにリブ1146は、カートリッジ1145の完全な外周方向に中央の位置に、カートリッジ1145の中央の軸と概ね直交して延設されると良い。リブ1146は製造中において製造設備に保持される突起を提供する。リブ1146は重要な機能を組み立てられたエアクリーナに対して提供するものではない。しかしながら、リブは主要なカートリッジ1145の外周面周りの開口した枠体に何らかの強度を加えることができるであろう。
【０２０２】
図27において、エアクリーナ組立体1100の横断面図が図示される。図27を参照すると、組立体1100のための二次または安全フィルタ1150が図2において安全フィルタ31として図示した構成よりも短い状態で構成されることが分かる。したがって、フィルター1150は、主要なフィルタ・カートリッジ1145の保護1152に係合する受容部を端部1151に設けていない。
【０２０３】
図27において、二次または安全フィルタ1150に媒体を固定する改良された代替手段が提供されている。特に、安全フィルタ1150において、媒体1155は成形の間は枠体1156の中に固定される。すなわち媒体1155は金型内に配置され、媒体1155が適所に配置された状態で樹脂製の枠体1156が成型される。したがって、図示されるように、安全フィルタ1150の区切られた軸方向のリブ1157はそれぞれ中央の部分を有する一方、円錐の媒体1155はリブの間で延設され開口1158の上まで一体成型される。もちろん、安全フィルタ1150の枠体に媒体1155を使用しないことが望ましい場合には、媒体を使用せずに同じ成型された構成が使用される。
【０２０４】
図24を参照すると、ハウジング1101が継ぎ目1160の回転の接続部を含まないことが分かる。製造工程において、領域1162の部分を成型し、領域1163を成型後の領域1162に対して回転してハウジング1101を成型できることが確認された。したがって、成型工程の間は回転可能に互いに2つの成型品を保持できる金型を使用する方法を採用することで、空気入口とほこりの噴出出口の間の回転方向の位置決めの変化に対応できる製造設備を提供できるようになった。継ぎ目1160は金型の接続部に対応する状態で置かれる。
【０２０５】
図27の断面図を参照すると、安全フィルタエレメント1150は、Oリングシールl1170と、安全フィルタエレメント1150の残りの部分において出口1175に向けて軸方向に延設される延設1171を備えることが分かる。延設1171は取り付けと係合の操作を容易にすることができる。
【０２０６】
他の方法によれば、組立体1100は他の実施形態と関連して図示される別構成により構成されるであろう。また、組立体1100の改良点は他の実施形態に適用できる。
【０２０７】
XIII.  図28〜33の実施形態
さらに改良された実施形態について図28〜33に図示されている。これらの図で表現されたエアクリーナ組立体1100および付随した構成は図24〜27と、他の図で上述した構成に概ね類似であろう。ここでは、ある特定の特徴点に関して焦点を当てる。本図において、既に説明済みの構成または部品および動作は既に説明済の同様の符号を附して説明を割愛する。
【０２０８】
図28において空気入口1505を有するハウジング1503と、空気出口1506およびほこりの噴出管1507を備える組立体1500が図示されている。組立体1500は取り付けを容易にするための任意の取り付け構造である、足または支持1508もさらに備える。他の実施形態によれば、支持構造の代わりに個別の取り付けバンドかブラケットによって組立体を取り付けることができる。
【０２０９】
図28を参照して, ハウジング1503は第1の端部1516とこれに対向する第2の端部1517を有する。この事例では軸方向の出口管となるように突出形成された出口管1506を有するカバー部分1518により端部1516は、閉じられている。図28を参照すると、図示の実施形態によればカバー1518は(すなわち、分離できない構成であり)端部1516と一体形成される。
【０２１０】
もう一方の端の端部1517は、開閉可能なカバー1520によって閉じられた概ね開口された点検作業時に開かれる端部である。カバー1520はハウジング1503の内部を覆うとともに、点検作業時に取り外し可能である。
【０２１１】
カバー1520は、マウント1523aとマウント1524aにそれぞれ取り付けられたラッチ1523とラッチ1524により固定される。回転方向位置決め構成または割り出し構成によってカバー1520は適所に1つの位置決め状態となるように固定される。カバー1520には整備点検の間カバー1520の適切な位置を示すための表示1525が設けられる。特に望ましい表示1525は入口1505の方向に向けられた矢印パターンである。
【０２１２】
図示された特定の組立体1500において、ハウジングの部分1500aは継ぎ目1500cにおいて部分1500bに固定される。部分1500aは部分1500bに対して相対的に非回転となる。しかしながら、これらの2つの部分が形成される成型金型は、継ぎ目1500cに対応する部分において回転可能な接続部が形成されており、いかなる回転方向の位置決め状態であっても部分1500bに対して部分1500aを一体的に成形することができる。入口管1505がエアクリーナ1500が使用される特定の設備のために位置決めされるように、上記のように回転する方法が一般に選択される。図28に図示の特定の実施形態によれば、矢印の表示1525と平行な方向に入口管1505が設けられ、そしてほこり噴出管1507と略平行に設けられいるが、代替の構成も可能である。
【０２１３】
ハウジング1528の上でカバー1520を回転位置決めするためには種々の割り出し構成が可能である。例えば、図29を参照すると、ハウジング1503の開端1517には外側のキーまたは突起1530が形成されており、組付けの際に、カバー1520の上の受容部またはスロット1531の中にキーまたは突起が受け入れられるように構成されている。さらに、カバー1520は、図30に図示のキーまたは突起1536、1537を形成しており、組付けの際に、図29の受容部またはスロット1538と1539の中にそれぞれが受け入れられる。最終に、図29において受容部またはスロット1540が示されており、カバー1520において適切に回転式に置かれる同様のキーか突起1533、1537、1536を受け入れる。
【０２１４】
図30に着目すると、カバー1520の内面の表面1540a が図示されている。カバー1520は、中心から内部に突出されるプラス（または「+」)形状の突起1541が形成されており、使用の際には、主要なフィルタエレメント1551の上に形成されたプラス（または「+」)形状の受け部1550の中に受け入れられる。
【０２１５】
図30を参照すると、図示されたプラス（または「+」)形状の突起1541は、概ね空洞となるようにエアクリーナ1500の内部に向かう方向へ形成された内部1541aを有する。
【０２１６】
もちろん、プラス（または「+」)形状の突起1541とプラス（または「+」)形状の受容部1550との間の係合によって、組立て後に動作されときに主要なフィルタエレメント1551の回転を防ぐことができる。プラス（または「+」)形状は、カバー1520と主要なフィルタエレメント1551の間における、4つの可能な回転方向の位置決めが可能となり、さらに代替構成も可能となる。
【０２１７】
上述のように他の実施形態については、望ましくは突起1541に類似した突起がカバー1520の内面の表面1540に設けられ、主要なエレメント1551の端部において適切に形成された受容部に係合される。特定の「+」形状は一例に過ぎない。望ましくは、この特定の形状は係合後には、カバー1520に対してフィルタエレメント1551が回転できないものが良い。したがって、望ましくは、突起は丸形でなく、受容部も円形でないと良い。
【０２１８】
図29に着目する。図示される特定の実施形態によれば、主要なフィルタエレメント1551の受け入れられて内部に突出するように配置される支持本体が1560が図示されている。支持本体は、二次フィルタエレメントまたは主要なフィルタエレメント1551の中に含まれた媒体の内部を支持するための単なる枠体が含まれるであろう。したがって、支持本体1560は、図24〜27に基づいて記述された安全フィルタエレメント1150の構造に類似するであろう。
【０２１９】
上記の支持本体と支持本体1560が相違する構成は、閉じた端部1561が図29に示すように提供される点がある。特に、閉じた端部1561を横切るようにして、中央の凹部1563が図示されている。
【０２２０】
構造1560は一般的に射出成型される。射出成形の金型へプラスチック材料を注入するために便利となる位置は、端部の片1561のセンター1564である。このような樹脂成型工程によれば、センター1564にプラスチックの小さい突起またはバリが残ることになる。凹部1563を成型できるように金型を形成することで、プラスチックの突起またはバリを凹部1563の内部に確実に残すことができる。この構成により、作業者の手は端部1561に押しつけられるときに、バリが凹部1563内に留まるのでより少ない不快感を提供できる。
【０２２１】
次に、図32に着目すると、本図において点検整備可能な主要なフィルタエレメント1551の側面図が図示されている。フィルタエレメントは図24〜27に基づき上述された実施形態と略同様の構成を備える。すなわち、この構成は枠体1583の周りに形成される無孔の遮蔽領域1581と、多孔性の穴を穿設した領域1582を有する構造1580が外側の支持体として提供される。フィルタエレメントは開端1590と、閉じた端部1591と、これら端部の間に延設される媒体1592を含む。任意の主要な円形の突起1593により製造工程中において取り扱いを容易にすることができる。
【０２２２】
媒体1592は、種々のタイプの媒体が含まれるであろう。図示される媒体の事例では、媒体1592はひだ付けされた媒体1594である。
【０２２３】
図示された特定の主要なフィルタエレメント1551は、円錐の形成部分である領域1595と媒体1592は、上述の実施形態の端部領域1596よりも若干大きな外径となっている。この円錐形状は、他の実施形態のためである。
【０２２４】
端部1590において圧縮性の軸方向のシールガスケットリング1600が図示されている。リング1600は、図5のリングまたはリブ70に類似しており、望ましくは圧縮性のポリウレタン・フォームを含むゴム硬度ショアAの30以下の硬度を備える。
【０２２５】
主要なフィルタエレメント1551は、外面方向に円形に突出した任意のほこり遮蔽体1610も備えている。この構成は図24〜27の実施形態で図示された構造に類似している。
【０２２６】
取付構造1620は、ほこり遮蔽体1610と端部1600の間の位置で枠体1580に形成される。
【０２２７】
この取付構造1620は、上記の実施形態における突起と類似して作動するように形成された離間された突起1621を備える。しかしながら、突起1621は図26のものとはいくらか異なった形状であることが図32から分かる。
【０２２８】
特に、突起1621は端部1625と端部1626の間で延設される表面1623と反対側の表面1624を含む。
【０２２９】
表面1624は、他の実施形態において上述されたようにフィルタエレメント1551を所定位置に固定するために、ねじることでハウジングの突起かホルダー構造に係合するように構成される。
【０２３０】
望ましくは、表面1624にカム表面1630が提供されると良く、カム表面は端部1590からほこり遮蔽体リング1610または端部1591に向かう凹部(チップ1625から延設されるように）が提供されると良い。カム表面1630は表面の部分1631で終わり、表面の部分1631それ自体はストップ1632で終わる。したがって、動作の間は、チップ1625が図9に示したホルダー、ラグまたは突起に類似した突起140を通過するまでフィルタエレメント1551はハウジングに押し込まれる。フィルタエレメント1551の回転によりチップ1625が、突起の周りに回転されてカム表面1630と突起との係合が行われる。さらに回転されると表面1631が突起に沿って移動され、ストップ1632がハウジングのホルダー、ラグまたは突起に突き当たる。
【０２３１】
図26の構成と異なり、突起1620は表面1640の周りに半径方向に隣接して次の突起に向けて設けられるテールを備えていない。この構成は、端部1626と次の隣接する突起1620のチップ1625の間でより大きい(相対的)ギャップを残すことになる。望ましくは、少なくとも角度20度以上、より望ましくは少なくとも35〜70度の角度間隔を備えることでより便利な組立体にすることができる。
【０２３２】
図33において、主要なフィルタエレメント1551用の枠体1583が図示されている。図33の枠体1583は、図26で図示された枠体に類似するかもしれない。
【０２３３】
引き続き図32を参照して、取付構造1620には、ハウジング上に適切な突起かホルダー構成と関連して使用されるときに、非連続的な回転ねじ式のロック構成の部分を設けられている。さらに、取付構造1620は、突起またはセグメント1621の区分されたリング部分を含み、それぞれが次の隣接するリング部分から半径方向に区切られており、枠体1580と一体成型（すなわち、成型部品の一つとして）されている。突起の設けられる数は、図28のハウジング1551では、一般に主要なフィルタエレメント1551の可能な回転方向の位置決めの数となる。
【０２３４】
図33において、図32の主要なエレメント1551を形成するように使用可能な外側の枠体または外側の支持構造1580が図示されている。枠体1580は図8を参照して述べた組立体に類似して使用されるであろう。
【０２３５】
図33に関して、使用中はキャップで覆われる端部1640に着目する。端部1640は、特に半径の断片1643と中央の断片1644とから形成される枠体1642の開口（または、多孔）部分を1641を有している。
【０２３６】
中央の領域端部1640は、中央の受容部または凹部1645を形成した閉じた(無孔の)部分1650を含む。図示された特定の中央の凹部1645は、使用中にカバーの突起を受け入れるためのプラス（または「+」）形状の突起を有している。
【０２３７】
枠体1580を使用して、フィルタエレメントを製造するためには、枠体1642に媒体の端部が係合した状態にされて、ひだ付けされた媒体が枠体1580の内側に置かれるだろう。ポッテングされるキャップは、端部1670が開口した状態で端部1640と端部1670とに形成され、図32の軸方向シール1600を形成する。媒体は、内面の隣接する枠体1642に沿い、さらに枠体1580の開口部に突出する中央の部分1650により囲まれて支持されるであろう。
【０２３８】
端部1640では、材料が中央の部分1650と凹部1645を覆わないようにして開口された領域1641をカバーするためにキャップの材料(または、ポッテング材料)がエンドキャップ材料に注がれるであろう。この結果、例えば図4に基づき述べた構造に類似した構造を得ることができる。
【０２３９】
図31には図28の組立体1500の横断面図が好都合に図示されている。この図は図3に類似する。図31では、主要なフィルタエレメント1551と、ハウジング1503と、支持1560とカバー1520が図示されている。
【０２４０】
上記のように内側の支持1560は、上記の各実施形態で述べたように、例えば二次フィルタの支持を行うように構成される。
【０２４１】
次に、図31に着目する。図31においてラッチ1523のそれぞれは突起1523bを含み、ラッチ後には、これらの突起1523bはハウジングの部分とカバー1520の一部の両方を通る状態になる。これは図27で示された構成に類似する。
【０２４２】
図29を参照すると、内側の支持1540は使用時にハウジングと半径方向シールを形成するためのO−リング1700を含んでいる。このシールは、図32で図示されている。
【０２４３】
XIV.  材料と構造
本発明に従う動作原理は、さまざまなサイズ、形状品および構成として各種設備において実施可能であり、また、まざまな材料を使用することができる。しかしながら、その動作原理を達成するために、所定の使用目的のための好適な構成と、好適な材料で開発された。
【０２４４】
例えば、一般に、図示される構成によれば、定格運転時に、1分(cfm)あたりおよそ1,500立方フィート以下のオーダー、または通常は300cfm以下あたり、43立方フィート以下のオーダー、または約9立方フィート以下のオーダーの空気が必要となる乗り物用のエアクリーナとして有利となる。一般に、これらのタイプのエアクリーナは小さい気体容量または小型ディーゼルエンジンを使用する設備に有効である。
【０２４５】
このような使用目的で使用される典型的なエアクリーナによれば、少なくとも130mm、通常は130-170mmのオーダーのハウジング外径寸法を備え、少なくとも300mmのハウジング側壁の長さ、通常は通常300mmから600mmまでの（すなわち、端部16と17の間の距離)を図1に図示のように備える。主要なフィルタ・カートリッジ30の外側支持90は、外側の直径D1は少なくとも120mmであり、また直径D2は約110mm以下であり、円錐形またはテーパー（即ち、図6の角度Aを設け、破線950が図3の中心線12と平行である）になるように端部の間で形成され、角度は少なくとも1度、通常は2から4度であり、全長は少なくとも100mm、通常は110から150mmである。図8の開口102は、少なくとも115mmの直径、通常は118mmから125mmの直径である。
【０２４６】
一般に、リブ70とインタロック構成129を形成するための寸法材料は、使用中において少なくとも0.5mm、通常は1〜2mmの範囲でリブ70が圧縮変形できる材料の中から選ばれるべきである。リブ70およびもちろんキャップ92用として好適な材料は、発泡ポリウレタンのゴム硬度ショアAの約30以下、あるいは22以下、最適には20以下ものが良い。
【０２４７】
このような構成では、非常に軟質の発泡ポリウレタン製の成型エンドキャップを成形したものが望ましい。
【０２４８】
望ましくは選ばれるべき材料の分子式は、エンドキャップ(ポリウレタンから成形される部品)に対して、28ポンド/立方フィート(およそ450キログラム/立方メートル)以下、または22ポンド/立方フィート(355キログラム/立方メートル)、通常は18ポンド/立方フィート(290キログラム/立方メートル)、望ましくは、13〜17ポンド/立方フィート(208-275 キログラム/立方メートル)の範囲の成型密度を提供できるように選択される。
【０２４９】
ここで、「成型密度」の用語は、重さを体積で割る通常の値である。成型された発泡サンプルの体積を測定するために水置換試験または同様の試験を利用できる。水置換試験を行うときに気泡に吸水させ、空気を置き換える必要ない。したがって水置換試験によれば、長期間に渡り気泡中の空気が置き換えられるのを待たずに、サンプル体積を測定することができる。換言すれば、サンプルの外側の周辺における成型密度のみが計算される。
【０２５０】
一般に、圧縮による負荷偏向は、硬さ、すなわち圧縮に対する抵抗を示す物理的な特性である。一般に、負荷偏向はサンプルの厚みを25%分の圧縮して偏向させるのために必要となる圧力の量で測定される。圧縮負荷偏向テストをASTM 3574規格に基づき行うことができる。一般に、圧縮負荷偏向は、古くなったサンプルに対して評価されるであろう。サンプルの圧縮負荷偏向を測定するためには、華氏75度で72時間保存するか華氏190度で5時間保存した後に行われる。
【０２５１】
好適な材料は成形されるときに、STM 3574規格に基づき、華氏158度で7日間保存した後に平均14psi以下、通常は6〜14psiの範囲、または7〜10psiの範囲の圧縮負荷偏向を示すサンプルが良いであろう。
【０２５２】
圧縮永久ひずみは、圧縮力を材料のサンプル(すなわち、所定の形式の圧縮力が所定条件下で与えられたときに)に印加した後に、圧縮力を解除したときに圧縮前の厚みか高さに復帰する度合いの評価である。ウレタン材料の圧縮永久ひずみ評価を行うための条件はASTM 3574規格に規定されている。
【０２５３】
典型的な望ましい材料は、温度が華氏180度で22時間に渡り、サンプルの高さの50%分圧縮し、圧縮を解除した後に測定され、通常およそ18%、またはおよそ8〜13%の圧縮永久ひずみを有する材料が良い。
【０２５４】
一般に、エンドキャップを形成するために使用されるのと同じ樹脂から準備されるサンプルプラグまたはエンドキャップから切り取られるサンプルを用いて圧縮負荷偏向と圧縮永久ひずみ特性を測定することができる。通常の製造工程では、エンドキャップから切り取られるサンプルを用いたダイレクトテストより、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用いる。
【０２５５】
使用可能な範囲内の成型密度と、上記の圧縮永久ひずみと、圧縮負荷偏向の物理的性質を有する材料が提供される使用可能なウレタン樹脂システムは、さまざまなポリウレタン樹脂の分子式から容易に得ることができ、ワイアンドット  MI、48192のBASF社のような製造会社から入手できる。
【０２５６】
使用可能な材料の一例として、「成形される」密度が1立方フィート(224〜353 キログラム/立方メートル)あたり14〜22ポンドの密度を最終的に備えるポリウレタン材料が含まれる。ポリウレタン材料は、I36070R樹脂で作られた材料と、I3050Uイソシアナトとを含み、これらはワイアンドット、ミシガン州  48192のBASF社から排他的にドナルトソン社に販売される。
【０２５７】
材料はI36070R樹脂の100に対してI3050Uイソシアナトの45.5(重さ)となる混合比で通常混ぜられるであろう。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。材料は高性能の動的せん断ミキサーを用いて通常混ぜられる。構成要素の温度は華氏70〜95度に設定されるべきである。また成型型の温度は華氏115〜135度に設定されるべきである。
【０２５８】
樹脂材料のI36070Rは以下の通りである。
(a)  平均した分子量
1)  ベース  ポリエーテル  ポリオル（polyol）=500〜15,000
2)  デオルス（Diols）= 0〜10, 000
3)  トリオルス（Triols）=500〜15, 000
(b)  平均の機能性
1)  全体系=1.5〜3.2
(c) 水酸基の番号
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
I3050Uイソシアナトは以下の通りである。
(a)  NCO含有量=22.4〜23.4 wt%
(b)  粘着性、摂氏25度にてcps=600〜800
(c)  密度=1.21g/立方cm  摂氏25度
(d)  5mmHgにおける初期沸騰点=摂氏190度
(e)  ベーパ・プレッシャ=0.0002Hg 摂氏25度にて
(f)  外観無色の液体
(g)  引火点(Densky-Martinsはカップを閉じた)=摂氏200度
媒体のために選択される材料は、使用される予期された環境と様々なひだ付け可能な基材に応じて適宜変動されるであろう。
【０２５９】
マサチューセッツ州のホリングスワース社（Hollingsworth）および東ウォルポールのボーセ社（Vose）のような業者から提供される従来からの媒体を利用できる。典型的な構成では、深さ3/8インチから3インチ(0.9cmから7.6cm)のひだ85を備え、内側の直径の周りにひだ密度として1インチあたりおよそ10〜14枚のオーダーのひだ85を備え、大きな直径端部(1インチあたり15〜20枚のひだを小径直径端部に備える)を備えた円錐形のものが使用される。
【０２６０】
主要なフィルタ・カートリッジ30の主要な構造的な構成要素となる、すなわち支持90は、一般にガラス入りナイロンなどの堅いプラスチック（例えば、33%のガラス入りのナイロン6/6で厚さが1.5mm)から作られる。このような構成要素は、一般に例えば射出成形で製造することができる。
【０２６１】
主要なフィルタ・カートリッジ30の内側の支持用と、主要なフィルタ・カートリッジ30の内側の支持用と任意の安全カートリッジ31の外側の支持用の両方として機能する支持本体160は、支持体90と同様の成型工程を使用して同様の堅いプラスチックから形成されるであろう。媒体65または安全フィルタカートリッジ31が特殊用途である場合には任意に選択され、通常は表面が粘着付与剤などでコーティングされてた非ひだ付けされた媒体が使用されるであろう。
【０２６２】
望ましくは主要なフィルタ・カートリッジと二次フィルタ・カートリッジの両方は金属が、少なくとも98%、望ましくは100%存在しないことが望ましい。
【０２６３】
また、ハウジング側壁のセグメント261、262（または、図14の実施形態300の側壁セグメント301）は、望ましくはガラス入りナイロン(例えば、33%のガラス入りナイロン6/6であり、厚さが2mm)のプラスチックから成形すると良い。これらの構成要素は、射出成形法で製造できる。望ましくは、それぞれの構成要素(金属グロメットによって補強され、接続のためのボルトを台車枠またはラッチなどの他の部品に受ける金属部分を除き)は、金属を使用することなく、少なくとも98重量%が樹脂であり望ましくは100重量%が樹脂であると良い。金属グロメットは、例えば取り付け内部の脚8または蛇口6aに使用される。
【０２６４】
図示される特定の好適な実施形態によれば、カバー20はプラスチック材料から成形することができる大きさと形状を備えている。一般に予備クリーナ35は、遮蔽37と斜面36を備えており、これらを射出成形法によって例えばガラス入りナイロンまたはポリプロピレンから予備成型されて準備され、次にカバー20の残り部分を熱溶着、接着剤またはスナップ(機械的)嵌合することで取り付けられるであろう。
【０２６５】
カバー20の残り部分は、望ましくはハウジングセグメント261、262に使用されるものと同じ材料から射出成形法で成形されるであろう。ラッチ171についてもカバー20に対してこのような工程により一体成形することができるだろう。望ましくは、カバー20は少なくとも98%が非金属製であり、最も望ましくは100%が非金属製である。
【０２６６】
通常、入口管5は、およそ50〜200mmのオーダーの内径を備えており、例えばおよそ60mmの内径を備えるであろう。また、出口管6は入口管とほぼ同じの内径を備えるであろう。ダウン管7は、およそ45〜55mmのオーダーの内径を備えており、例えばおよそ51mmの内径を備える。
【０２６７】
望ましくは典型的には、斜面36は、図5の端部400から端部401の間で角度150〜280度の範囲で、側壁に沿って軸方向となるように入口管5の直径以上が延設されるであろう。
【０２６８】
以上の寸法、材料および特定の記述された形状品は特許請求の範囲に規定された一実施形態に過ぎない。しかしながら、上述のさまざまな文脈と特定の使用目的によれば、様々な技術と改良が適用できることが明らかだろう。
【０２６９】
明確に出願人は、以下の請求の範囲で要求されない実施形態と特許請求の範囲に追加される権利を留保する。
【図面の簡単な説明】
【０２７０】
【図１】は、本発明に従ったフィルタ組立体の外観斜視図である。
【図２】は、図1の組立体から移動可能なフィルタエレメント構成を示した立体分解図である。
【図３】は、図1〜図2の組立体の横断面図であって、移動可能なほこり噴出バルブを削除して表現されている。
【図４】は、エンドカバーの部品と図1の主要なフィルタ・カートリッジ組立体を延設して示した立体分解図である。
【図５】は、図4で表現される構成要素を延設し内面側から見た立体分解図である。
【図６】は、図1の組立体の主要なフィルタ・カートリッジ構成のフィルタエレメントの側面図である。
【図７】は、端部58に向かって見た図6で表現されるフィルタ・カートリッジの端面図である。
【図８】は、図6〜7で表現されるフィルタ・カートリッジの構成要素の立体分解図である。
【図９】は、エンドカバーの部品が取り外されて、内部の構成フィルタエレメントが見えている状態の図1で表現される組立体のハウジングの部品の端面図である。
【図１０】は、概ね線10-10に沿って切り取られた図9のハウジングの部品の横断面図である。
【図１１】は、図1の組立体の安全フィルタエレメントの部品の外観斜視図である。
【図１２】は、図11の線12-12に沿って切り取られる図11の安全フィルタエレメントの部品の横断面図である。
【図１３】は、図11の安全フィルタエレメントの部品の立体分解図である。
【図１４】は、本発明に従ったエアクリーナの代替構成の実施形態の外観斜視図である。
【図１５】は、本発明に従ったエアクリーナの第２の代替構成の実施形態を断片的に図示した外観斜視図である。
【図１６】は、本発明に従ったエアクリーナの第３の代替構成の実施形態の部分を示した端面図である。
【図１７】は、図16の線17- 17に沿って概ね切り取られた横断面図である。
【図１８】は、安全フィルタエレメントが内部に取り付けられている様子を示した図17の構成の部分を延設して示した横断面図である。
【図１９】は、本発明に従ったエアクリーナの第４の代替構成の実施形態の外観斜視図である。
【図２０】は、本発明によるエアクリーナで使用可能な代替構成の主要なフィルタエレメントの一部を断片的に示した外観斜視図である。
【図２１】は、本発明に従った代替構成の主要なフィルタエレメントの横断面図である。
【図２２】は、本発明に従った代替構成のエアクリーナハウジングの外観斜視図である。そして、
【図２３】は、図22の一部の横断面図である。
【図２４】は、本発明に従った代替構成のエアクリーナの外観斜視図である。
【図２５】は、図24の組立体のカバー部材と一次空気フィルタエレメントカートリッジについて表現した立体分解図である。
【図２６】は、図25で表現される主要なフィルタエレメントカートリッジの側面図である。
【図２７】は、図で表現した組立体の横断面図である。
【図２８】は、本発明に従ったエアクリーナの別実施形態を入口の端部から見た外観斜視図である。
【図２９】は、図28で表現される構成の立体分解図である。
【図３０】は、図29で表現される2つの構成要素を入口のエンドカバーの内面側から見た立体分解図である。
【図３１】は、図28で表現した組立体の横断面図である。
【図３２】は、図28〜31の組立体で使用可能な主要なフィルタエレメント構成のフィルタエレメントの側面図である。
【図３３】は、図32で表現される主要なフィルタエレメントの中で使用可能な外側の枠構成要素の外観斜視図である。
【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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【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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