(57)【要約】フィルタエレメント（１０）に用いられるコア構造（２０）は、第１の端部及び反対側の第２の端部を含み、壁を有する管状部材を含む。第１の端部は、フィルタエレメントと共に利用されるフレーム（２８）などの構造と係合するのに適合している。第２の端部もハンドル（２２）などの外部構造と係合自在である。フィルタエレメント（１０）は、コア構造の周囲に媒体構造（１４）を巻き付けることにより構造されるのが好ましい。媒体構造（１４）は、コア構造の周囲に巻き付けられてコイル状構造（２４）を形成する、平坦なシートが取付けられた波形シートを含む。コイル状構造（２４）は入口溝及び出口溝を含む。フィルタエレメントを使用し、組み立てるための方法は、ここで説明するようにコア構造を使用するのが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア構造と媒体構造とを備えたフィルタエレメントであって、
（ａ）前記コア構造は、第１の端部と当該第１の端部と反対側の第２の端部と壁とを有する管を備え、
（ｉ）前記コア構造の前記第１の端部にフック構造を有し、
（Ａ）前記フック構造が少なくとも第１のフックを有し、
（ｉｉ）前記コア構造の前記第２の端部が前記壁の少なくとも１つの空隙を画定し、
（ｂ）前記媒体構造は、前記コア構造の周囲に巻き付けられ、コイル状構造を形成する、平坦なシートが取付けられた波形シートを具備し、前記コイル状構造が複数の溝と、第１の端部と、当該第１の端部と反対側の第２の端部とを有し、
（ｉ）前記複数の溝が入口溝及び出口溝を含み、
（Ａ）前記入口溝は前記第１の端部に隣接する部分で開放され、かつ、前記第２の端部に隣接する部分で閉鎖され、前記出口溝が前記第１の端部に隣接する部分で閉鎖され、かつ、前記第２の端部に隣接する部分で開放されているフィルタエレメント。
【請求項２】
（ａ）前記フック構造は、第１及び第２のフランジと、第１及び第２の切り欠き延長部分と、突出したリブと、を含み、
（ｉ）前記第１及び第２の切り欠き延長部分は、前記第１及び第２のフランジが相互に半径方向に撓むように、前記第１及び第２のフランジに隣接しており、
（ｉｉ）前記第１及び第２のフランジは、それぞれその自由端にフックを有し、
（ｉｉｉ）前記突出したリブは前記壁から半径方向に延在し、前記リブは前記第１及び第２のフランジと前記壁の前記第２の端部との間に設けられ、
（ｂ）前記コア構造の前記第２の端部は前記壁に一対の空隙を規定し、
（ｉ）前記一対の空隙は前記第１及び第２のフランジと整列して設けられている請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
（ａ）中心ハブを有するフレームを更に含み、前記フレームは前記コイル状構造に取付けられており、
（ｉ）前記コア構造は前記フレームに取付けられ、
（ｉｉ）前記第１及び第２の撓み可能なフランジの前記フックは、前記中心ハブと係合する請求項２に記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
前記コイル状構造の前記第２の端部に隣接して配設され、かつ、前記フレームにより支持されるシール部材を更に含む請求項３に記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
（ａ）前記フレームはスカートと、軸方向延長部分とを有し、
（ｉ）前記スカートは前記フレームを取り囲み、かつ、前記フレームを前記コイル状構造に取付け、
（ｉｉ）前記軸方向延長部分は環状部分を有し、
（Ａ）前記軸方向延長部分の前記環状部分は前記シール部材を支持する請求項４に記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
（ａ）前記コイル状構造に取付けられ、前記フィルタエレメントを操作するためのノブを更に含む請求項２乃至５のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
（ａ）前記ノブは握り部分と軸とを有し、
（ｉ）前記軸は、各々が棘状部分を有する一対の撓み可能な延長部分を含み、
（ｉｉ）前記ノブは、各々の前記棘状部分と前記壁にある前記一対の空隙との係合により前記コア構造の前記第２の端部にスナップ嵌めされる請求項６記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
前記コア構造の管は、円筒体である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフィルタエレメント。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のフィルタエレメントを具備するエアクリーナであって、
（ａ）内部を画定するハウジングを具備し
（ｂ）前記フィルタエレメントは前記フィルタ内部に動作可能且つ取り外し自在に装着されているエアクリーナ。
【請求項１０】
請求項９に記載のエアクリーナを保守する方法であって、
（ａ）前記ハウジングを開く工程と、
（ｂ）前記フィルタエレメントに取付けられたハンドルを握って、前記フィルタエレメントを前記ハウジングから取り外す工程と、
を備えた方法。
【請求項１１】
フィルタエレメントを組み立てる方法であって、
（ａ）第１の端部及び反対側の第２の端部を有するフィルタコアを設ける工程と、
（ｂ）平坦なシートが取付けられた波形シートを備えた媒体構造を設ける工程と、
（ｃ）前記フィルタコアの周囲に前記媒体構造を巻き付けて、複数の溝と、第１の端部と、反対側の第２の端部と、外側環状表面とを有するコイル状構造を形成する工程と、
（ｉ）前記複数の溝が入口溝及び出口溝を含み、
（Ａ）前記入口溝が前記第１の端部に隣接する部分で開放され、かつ、前記第２の端部に隣接する部分で閉鎖され、前記出口溝が前記第１の端部に隣接する部分で閉鎖され、かつ、前記第２の端部に隣接する部分で開放しており、
（ｄ）少なくとも、
（ｉ）前記フィルタコアの前記第１の端部をフレームにスナップ嵌めすることにより前記コイル状構造をフレームに取付ける取付工程、又は、
（ｉｉ）ハンドルを前記フィルタコアの前記第２の端部にスナップ嵌めすることによりハンドルを前記コイル状構造に取付ける取付工程、のいずれか一方の取付工程と、
を備えた方法。
【請求項１２】
（ａ）前記取付工程は、前記フィルタコアの前記第１の端部をフレームにスナップ嵌めすることにより前記コイル状構造をフレームに取付ける取付工程、及び、ハンドルをフィルタコアの前記第２の端部にスナップ嵌めすることによりハンドルをコイル状構造に取付ける取付工程、の双方を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
（ａ）ハンドルを取付ける前記取付工程は、前記コイル状構造を取付ける取付工程の前に完了される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
（ａ）シール部材を前記コイル状構造に取付ける工程を更に含む請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
（ａ）前記シール部材を前記コイル状構造に取付ける工程は、前記コイル状構造を前記シール部材を支持するフレームに取付ける工程を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）前記コイル状構造をフレームに取付ける工程は、一対のフック付きフランジを前記フレームの中心ハブと係合させる工程を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
（ａ）ハンドルを前記コイル状構造に取付ける前記取付工程は、一対の延出する棘状部分を有するハンドルを前記フィルタコアの前記第２の端部に設けた一対の空隙にスナップ嵌めする工程を含む請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体又は液体などの流体を濾過するためのフィルタ構造に関する。特に、本発明は、センターピースを有するフィルタエレメント及びセンターピースを有するフィルタエレメントを使用し、組み立てるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直線流フィルタエレメントは、流通する流体を清浄化するシステムで使用されてきた。直線流フィルタエレメントは、通常、入口面及びその反対側に配置される出口面を有する。流体は入口面からフィルタエレメントに入るときに１つの方向に流れ、出口面から出るときも同じ流れ方向を有する。通常、直線流フィルタエレメントは何らかの種類の導管又はハウジングの中に設置される。ある期間に渡って使用された後、フィルタエレメントは清浄化又はフィルタエレメントの完全な交換のいずれかの保守を必要とする。フィルタエレメントを保守するのが困難又は不便であると、ユーザが適切な保守を行うのが遅れ、その結果、濾過を行うべきどのようなシステムにも損傷を引き起こす可能性がある。
【０００３】
直線流フィルタエレメントを改善することが望ましい。
【発明の開示】
【０００４】
フィルタエレメントに用いられるコア構造は、第１の端部及び反対側の第２の端部を含み、壁を有する管状部材を含む。第１の端部は、フィルタエレメントと共に利用されるフレームなどの構造と係合するのに適合している。第２の端部もハンドルなどの外部構造と係合自在である。フィルタエレメントは、コア構造の周囲に媒体構造を巻き付けることにより構造されるのが好ましい。媒体構造は、コア構造の周囲に巻き付けられてコイル状構造を形成する、平坦なシートが取付けられた波形シートを含む。コイル状構造は入口溝及び出口溝を含む。
【０００５】
フィルタエレメントを使用し、組み立てるための方法は、ここで説明するようにコア構造を使用するのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、気体、特に空気などの流体を清浄化するために使用可能であるフィルタエレメント１０を示す。フィルタエレメント１０は直線流を通すように構成されている。「直線流」とは、流体が入口面１１から入り、角を曲がることなく反対側の出口面１２から同じ方向に出て行くように、フィルタエレメント１０をまっすぐに流通することを意味している。フィルタエレメント１０は、出口面１２を出る気体が少なくとも部分的に清浄である（すなわち、微粒子を含まない）ように、入口面１１から入る気体から微粒子を濾過し、除去するように構成されたフィルタ媒体１４を含む。図１からもわかるように、フィルタエレメント１０は、フィルタエレメント１０とフィルタエレメント１０が設置されるハウジング又は導管との間の漏れを防止するのを助けるシール部材１６を含む。図１では、フィルタエレメント１０はオプションのハンドル２２が装着された状態で示され、センターピース構造２０（図２及び図３）を含む。
【０００７】
図１の入口面１１は概略的に示されており、フィルタ媒体１４の一部のみが図示されている。実際の入口面１１では、入口面１１全体が（以下に説明する中心コアの部分を除いて）フィルタ媒体１４で充填されている。
【０００８】
この構成で使用可能であるフィルタ媒体１４は、米国特許第６，１９０，４３２号及び１９９７年１１月６日に発行された国際公開公報ＷＯ９７／４０９１８に詳細に説明されている。これらの刊行物はそれぞれ参考として本明細書に取り入れられている。一般に、フィルタ媒体１４は、平坦なシート１８が取付けられた溝付きシート１７を有するコイル状構造２４である。溝付きシート１７は一般に波形層を構成し、適切なシールを形成するのを助ける接着剤によって平坦なシート１８に固着されている。
【０００９】
フィルタ媒体１４で利用される波形には数多くの種類の形状がある。可能な構成の中には、例えば、溝が互いに平行であるようなまっすぐな溝を形成する波形、端部がつぶれた形状又はつままれたような形状のまっすぐな溝を形成する波形、幅広の部分から幅の狭い部分まで徐々に狭まる溝と、それに隣接する、狭い部分から広い部分へ広がって行く溝とが交互に配列された波形などがある。波形シート１７と平坦なシート１８は互いに固着された後、図２からわかるように、媒体１４とセンターピース構造２０との間の空気の漏れを防止するための接着剤によって、センターピース構造２０の一部の周囲に巻き付けられる。この種の溝付き構造を使用する場合、溝空間は交互に配列された隆起部分と、凹部を形成する。凹部と隆起部分は溝を第１の列と、第２の列とに分割する。その後、溝空間は、溝付きシートと平坦なシートとの間で溝の上流側端部の一部を充填する密封剤としてのビードにより閉鎖される。反対側の端部では、別の端部ビードが１つおきの溝の下流側端部を閉鎖する。その結果、複数の溝空間を具備し、各々の溝空間がフィルタエレメントの入口面１１に隣接する第１の端部とフィルタエレメントの出口面１２に隣接する第２の端部とを有するような媒体を有するフィルタ媒体１４が形成される。溝空間の中から選択された空間は第１の端部で開き、第２の端部で閉鎖されており（「入口溝」）、溝空間の中から選択された空間は第１の端部で閉鎖され、第２の端部で開いている（「出口溝」）。
【００１０】
このように構成されたフィルタ媒体１４を使用する場合、使用中、空気などの濾過前の流体は入口面１１から開いた上流側端部１９を介して溝空間に入る。濾過前の流体が流入した溝空間は密封剤であるビードにより閉鎖されているので、流体はそれらの特定の溝空間の下流側端部を通過できない。従って、流体は必然的に溝付きシート１７又は平坦なシート１８を通って進むことになる。濾過前の流体が溝付きシート１７又は平坦なシート１８を通過するにつれて、流体は清浄化される。すなわち、濾過される。その後、流体は、上流側端部が閉鎖され、下流側端部は開いている溝空間を通過する。
【００１１】
フィルタ媒体１４で利用される溝には数多くの種類の構成がある。可能な構成の中には、例えば、溝が互いに平行であるようなまっすぐな溝を形成する波形、端部がつぶれた形状のまっすぐな溝を形成する波形、幅広の部分から幅の狭い部分まで徐々に狭まるテーパ状の溝と、それに隣接する、狭い部分から広い部分へ広がって行く溝とが交互に配列された波形などがある。
【００１２】
次に図２を参照すると、フィルタ媒体１４がセンターピース構造２０の一部分２１の周囲にどのように巻き付けられているかを見て取ることができる。図２は、シール部材１６も横断面で示している。シール部材１６は、フィルタエレメント１０が内部に設置されるハウジング２３（図７）との間でシールを形成するためのものである。そのようなシールは、濾過前の流体が清浄化のためにフィルタ媒体１４を通過しなければならないように保証するために、フィルタエレメント１０とハウジングとの間の流体の漏れを防止する。シール部材１６は、軸方向に方向づけられたシール、半径方向に方向づけられたシール、又はそれらの組み合わせなどの様々な種類の密封構造を含むことができる。図２に示す特定の構造においては、シール部材１６は半径方向シール部材２６であり、ハウジング２３との間で半径方向に配設さられたシール２７（図７）を形成するように構成されている。この特定の実施例では、半径方向シール部材２６はフレーム構造２８により支持されている。フレーム構造２８は、出口面１２から軸方向に突出又は延出する延長部分３０を含む。フレーム構造２８は、フィルタ媒体１４をフレーム構造２８の残りの部分に取付けるために使用されるスカート（又はバンド）３２を更に含む。
【００１３】
半径方向シール部材２６及びハウジングに対して密封を行うためにそれが使用される態様は、本明細書に参考として取り入れられている米国特許第６，１９０，４３２号に詳細に説明されている。好ましい特定の半径方向シール部材２６は図６に拡大図で示されている。図示されている好ましいシール部材２６は、先端部４０からフィルタエレメント１０のその他の部分に向かう方向に最も外側の部分の寸法が大きくなるような段付きの横断面形状を有し、複数の徐々に大きくなる段部（この場合には３つの段部３７、３８、３９）を画定している。最も小さな段部３７は、フィルタエレメント１０をハウジング２３内へ容易に挿入できるようにする。最も大きな段部３９は密着した半径方向シールが形成されるように保証する。好ましいケースでは、半径方向シール部材２６は、１立方フィート当たり２５ｌｂｓ以下、通常は１立方フィート当たり約１１〜２２ｌｂｓの「成形時」密度を有するポリウレタンフォーム材料から製造されている。この材料により、シール部材２６は柔軟で圧縮可能になるため、延長部分３０とシール部材が設置されるハウジング２３の密封面２９との間でシール部材２６を圧縮することが可能である。好ましい用途においては、シール部材２６はその厚さの約１５％から４０％圧縮される。
【００１４】
半径方向シール部材２６をハウジング２３の密封面２９に対して適正な向きで保持するのを助けるために、シール部材２６はフレーム構造２８により支持されるのが好ましい。フレーム構造２８は、シール部材２６を支持するのを助けるためのトラスシステム４２（図１）を含むのが好ましい。一般に、トラスシステム４２は、構造支持体を形成し且つシール部材２６の圧縮により延長部分３０に加えられる力を受け取るように配列され、構成された複数の支柱（又は支持部材）４４を含む。支柱（又は支持部材）４４は多様な構成で配列できる。図１に示す特定の配列では、トラスシステム４２は、出口面１２に沿って対称に配列され、センターピース構造２０と中心位置を合わせられたハブ４７から半径方向に延出して、延長部分３０及びバンド３２で終わる複数のスポーク４６を含む。トラスシステム４２は、各々のスポーク４６の間に延出して、各々のスポークを結合するアーチ形部材４８を更に含む。
【００１５】
先に述べた通り、フィルタエレメント１０はセンターピース構造２０を含む。センターピース構造２０は、フィルタ媒体１４を保持し、フィルタ媒体１４が装着される装着構造を形成する。センターピース構造２０は、エアクリーナシステムの他の部分を結合する又はそれらの部分に固定されるように構成され、配列された構造を更に形成するのが好ましい。例えば、センターピース構造２０はフィルタハウジングからのフレーム構造を固定できるように構成されていても良い。また、フィルタエレメント１０、ハウジング２３又は濾過システムの他の部分からの他の構造支持部材を構成するための構造を形成していても良い。あるいは、センターピース構造２０は単にフィルタ媒体１４を保持する機能のみを有し、その他の結合部分を持たない構成であっても良い。センターピース構造２０が結合部分を持たないような状況では、一端部又は両端部において、センターピース構造２０は適切な栓で閉塞されていても良い。
【００１６】
図示されている特定の実施例では、センターピース構造２０はフレーム構造２８に取り外し自在に選択的に固定又は装着されるように構成され、配列されている。この特定の実施例においては、センターピース構造２０はオプションのハンドル２２に固着されるようにも示されている。
【００１７】
図３は、センターピース構造２０を概略横断面図で示す。この特定の実施例では、センターピース構造２０はフィルタエレメント１０に対する中心コア５１を具備する。コア５１は管５２、好ましくは中空円筒体５４として具現化されており、円筒体５４はその孔をふさぐ壁５８を有する。円筒体５４は第１の端部５６及びその反対側の第２の端部５７を含む。第１の端部５６は、通常は出口面１２に配置されるフレーム構造２８に選択的に装着されるように構成されている。第２の端部５７は任意にハンドル２２に装着されるように構成され、通常は入口面１１に配置される。壁５８は円筒体５４の内部５９を閉鎖するためにほぼ円筒体５４の中央にあるように図示されている。壁５８はこの部分で円筒体５４に対する構造支持体を形成する。
【００１８】
先に述べた通り、図示されるような円筒体５４の第１の端部５６はフレーム構造２８に結合するように構成され、配置されている。次に図４を参照すると、第１の端部５６はフック構造６５を含むことがわかる。特に、フック構造６５は少なくとも１つのフランジ、好ましくは、フレーム構造２８の中心ハブ４７と係合するフック６６、６７を自由端に有する一対の撓み可能なフランジ６２、６３を含む。特に、円筒体５４は、フランジ６２、６３を互いに向かって（半径方向内側へ）撓ませる一対の切り欠き延長部分６９、７０を有する。通常、この撓みはハブ４７によりフック６６、６７に加えられるカム力によって起こる。フレーム構造２８と円筒体５４が互いに向かって軸方向に移動され、フランジ６２、６３が内側へ撓むにつれて、最終的にはハブ４７はフック６６、６７にあるレリーフ７２、７３に到達する。これが起こると、フランジ６２、６３は撓んで、応力を受けない位置に向かう方向に戻り、ハブ４７がフック６６、６７の下方に捕捉されるために、円筒体５４はフレーム構造２８に固着される。円筒体７５の壁７５から半径方向に延出し、フランジ６２、６３に隣接するリブ７４は、フレーム２８がシリンダ７５に沿って第２の端部５７に向かって軸方向に摺動するのを阻止する。フック構造６５はフレーム構造２８にあって、円筒体５４と係合することも可能であろうという点を理解すべきである。
【００１９】
次に図５を参照すると、第２の端部５７が任意にハンドル２２に固着された状態が示されている。この特定の実施例では、ハンドル２２はグリップ又はノブ７６の形態である。ノブ７６は、フィルタエレメント１０に装着されたときに、握り構造７８を含むように配置されている。１つの形態においては、少なくともユーザの手又は指の一部が握り構造７８と入口面１１との間に入るように、握り構造７８は入口面１１から十分な距離をおいて離間している。一例では、握り構造７８は入口面１１から少なくとも０．５インチ離間されている。図示されている特定のノブ７６は握り構造７８に隣接する軸８０を含む。図示されている握り構造７８は切頭半球の形状を有する。軸８０は円筒体５４と都合よく係合できるように構成され、配置されている。特に、軸８０はフック８５、８６を有する一対の撓み可能な屈曲フランジ８２、８３を含む。各々のフランジ８２、８３に隣接して、フランジ８２、８３を互いに向かって半径方向内側へ撓ませる切り欠き延長部分（図示せず）がある。
【００２０】
好ましい円筒体５４は第２の端部５７に少なくとも１つの、好ましくは一対の開口部又は空隙９０、９１を規定する。空隙９０、９１は、ノブ７６と円筒体５４とをスナップ嵌め係合させるために撓み可能なフランジ８２、８３を受け入れ、フック８５、８６と係合する。この場合も、部品を逆転させても良いこと、すなわち、第２の端部５７が棘状部分又は撓み可能なフランジを有し、ハンドル２２にある開口部と係合しても良いであろうということを理解すべきである。
【００２１】
再び図３に注意を向ける。図示されている円筒体５４においては、空隙９０、９１は第１の端部５６の切り欠き延長部分６９、７０に対して９０度半径方向に位置がずれていることに注意する。空隙９０、９１はフランジ６２、６３とほぼ一線に並んでいる。このようになるのは成形技法によるものである。
【００２２】
一般に、フィルタエレメント１０を組み立てるときには、フィルタ媒体１４をコア５１の周囲に巻き付ける。フィルタ媒体１４がコア５１の周囲に配置された後、半径方向シール部材２６を保持するフレーム構造２８がフィルタ媒体１４に装着される。これは、撓み可能なフランジ６２、６３とハブ４７とのスナップ係合により行われる。バンド３２も、例えば、接着剤によって、コイル構造２４の外側環状面７９に固着される。フランジ８２、８３と空隙９０、９１との係合により、ノブ７６がコア５１の第２の端部５７に嵌合される。言うまでもなく、フレーム構造２８がコイル構造５４に固着される前にノブ７６をコイル構造５４に固着しても良いことは理解されるべきである。
【００２３】
図７は、エアクリーナ１００を示す。エアクリーナは、フィルタエレメントが動作可能に内部に設置されているハウジング２３を含む。図７に示す特定のエアクリーナにおいては、ハウジング２３は本体部材１０２と、取り外し自在のカバー１０４とを含む。カバー１０４はラッチ１０６によって本体部材１０２から選択的に取り外し自在である。ハウジング２３は入口ポート１０８と、出口ポート１１０とを規定している。図７は、ハウジング２３の内部１１２に動作可能に設置されたフィルタエレメント１０を示す。「動作可能に設置された」とは、正規の濾過動作を実行できるようにシール２７が形成された状態でフィルタエレメント１０がハウジング２３内の所定の場所にあることを意味している。正規の濾過動作は流体が入口ポート１０８を通過し、入口面１１を通過し、フィルタ媒体１４を通過し、出口面１２を通過し、出口ポート１１０を介して外に出ることを含む。シール２７が設けられているため、流体はフィルタ媒体１４を迂回することを許されない。
【００２４】
エアクリーナ１００の保守を行うときには、ラッチ１０６をはずすことにより、カバー１０４を本体部材１０２から取り外す。次にノブ７６を握り、フィルタエレメント１０を密封面２９から引き離すことによりシール２７を解放する。フィルタエレメント１０を本体部材１０２から引き抜き、内部１１２から抜き取る。次に、フィルタエレメント１０を廃棄し、新たなフィルタエレメント１０と交換する。新たなフィルタエレメント１０を本体部材１０２にある開口部を通して差し込み、半径方向シール部材２６がハウジング２３と半径方向シール２７を形成するまで密封面２９に押し付ける。次に、カバー１０４をフィルタエレメント１０の露出端部にかぶせる。その後、ラッチ１０６を固定することにより、カバー１０４を本体部材１０２に固着する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の原理に従って構成されたフィルタエレメントの一実施例の概略展開斜視図である。
【図２】図１の線２−２に沿った、図１に示すフィルタエレメントが組み立てられた後の概略横断面図である。
【図３】図１及び図２のフィルタエレメントで利用されるアセンブリの概略展開横断面図である。
【図４】図３に示すアセンブリのフレームとコアとの間の結合部分を示す概略拡大部分横断面図である。
【図５】図３に示すアセンブリのノブとコアとの間の結合部分を示す概略拡大部分横断面図である。
【図６】シール部材の概略拡大部分横断面図である。
【図７】エアクリーナハウジング内に動作可能に設置された図２のフィルタエレメントの概略横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月10日(2002.12.10)
【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】
コア構造（５１）の周囲に巻き付けられてコイル状構造（２４）を形成する、平坦なシート（１８）が取付けられた波形シート（１７）を有する媒体構造（１４）を備えたフィルタエレメント（１０）であって、
前記コイル状構造が、複数の溝と、第１の端部（１１）と、当該第１の端部と反対側の第２の端部（１２）とを有し、前記複数の溝が入口溝及び出口溝を含み、前記入口溝は前記第１の端部（１１）に隣接する部分で開放され、かつ、前記第２の端部（１２）に隣接する部分で閉鎖され、前記出口溝が前記第１の端部（１１）に隣接する部分で閉鎖され、かつ、前記第２の端部（１２）に隣接する部分で開放され、前記コア構造が、第１の端部（５６）と当該第１の端部と反対側の第２の端部（２７）と壁（５８）とを有する管（５２）を備えたフィルタエレメント（１０）において、
（ａ）前記フィルタエレメント（１０）が、前記コア構造（５１）の前記第１の端部（５６）及び前記第２の端部（５７）において、スナップ嵌め係合によって前記コア構造（５１）と共に濾過システムの他の部分に結合するように構成されて配置され、
（ｉ）前記コア構造の前記第１の端部にフック構造を有し、
（Ａ）前記フック構造が少なくとも第１のフックを有し、
（ｉｉ）前記コア構造の前記第２の端部が前記壁の少なくとも１つの空隙を画定し、
（ｉｉｉ）各々の前記フック構造（６５）及び前記空隙（９０）が、前記フィルタエレメント（１０）を濾過システムの他の部分に選択的に取付けられるように、スナップ嵌め係合し、
（ｉｖ）前記管（５２）が、これを通過する流体に対して閉鎖されていることを特徴とするフィルタエレメント（１０）。
【請求項２】
（ａ）前記フック構造（６５）は、第１及び第２のフランジ（６２、６３）と、第１及び第２の切り欠き延長部分（６９、７０）と、突出したリブ（７４）と、を含み、
（ｉ）前記第１及び第２の切り欠き延長部分は、前記第１及び第２のフランジが相互に半径方向に撓むように、前記第１及び第２のフランジ（６２、６３）に隣接しており、
（ｉｉ）前記第１及び第２のフランジは、それぞれその自由端にフック（６６、６７）を有し、
（ｉｉｉ）前記突出したリブ（７４）は前記壁（５８）から半径方向に延在し、前記リブは前記第１及び第２のフランジ（６２、６３）と前記壁（５８）の前記第２の端部（５７）との間に設けられ、
（ｂ）前記コア構造の前記第２の端部（５７）は前記壁（５８）に一対の空隙（９０、９１）を規定し、
（ｉ）前記一対の空隙（９０、９１）は前記第１及び第２のフランジ（６２、６３）と整列して設けられている請求項１に記載のフィルタエレメント（１０）。
【請求項３】
（ａ）中心ハブ（４７）を有するフレーム（２８）を更に含み、前記フレーム（２８）は前記コイル状構造（２４）に取付けられており、
（ｉ）前記コア構造（２４）は前記フレーム（２８）に取付けられ、
（ｉｉ）前記第１及び第２の撓み可能なフランジ（６２、６３）の前記フック（６６、６７）は、前記中心ハブ（４７）と係合する請求項２に記載のフィルタエレメント（１０）。
【請求項４】
前記コイル状構造（２４）の前記第２の端部（５７）に隣接して配設され、かつ、前記フレーム（２８）により支持されるシール部材（２６）を更に含む請求項３に記載のフィルタエレメント（１０）。
【請求項５】
（ａ）前記フレーム（２８）はスカート（３２）と、軸方向延長部分（３０）とを有し、
（ｉ）前記スカートは前記フレーム（２８）を取り囲み、かつ、前記フレーム（２８）を前記コイル状構造（２４）に取付け、
（ｉｉ）前記軸方向延長部分は環状部分（７９）を有し、
（Ａ）前記軸方向延長部分の前記環状部分（７９）は前記シール部材（２６）を支持する請求項４に記載のフィルタエレメント（１０）。
【請求項６】
（ａ）前記コイル状構造（２４）に取付けられ、前記フィルタエレメントを操作するためのノブ（７６）を更に含む請求項２乃至５のいずれか１項に記載のフィルタエレメント（１０）。
【請求項７】
（ａ）前記ノブは握り部分（７８）と軸（８０）とを有し、
（ｉ）前記軸（８０）は、各々が棘状部分（８５、８６）を有する一対の撓み可能な延長部分（８２、８３）を含み、
（ｉｉ）前記ノブ（７６）は、各々の前記棘状部分（８５、８６）と前記壁（５８）にある前記一対の空隙（９０、９１）との係合により前記コア構造（５１）の前記第２の端部（５７）にスナップ嵌めされる請求項６記載のフィルタエレメント（１０）。
【請求項８】
前記コア構造の管（５２）は、円筒体（５４）であり、
前記円筒体（５４）は、当該円筒体（５４）内部を閉鎖する壁（５８）を含む請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフィルタエレメント（１０）。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のフィルタエレメント（１０）を具備するエアクリーナ（１００）であって、
（ａ）内部（１１２）を画定するハウジング（２３）を具備し
（ｂ）前記フィルタエレメント（１０）は前記フィルタ内部（１１２）に動作可能且つ取り外し自在に装着されているエアクリーナ（１００）。
【請求項１０】
請求項９に記載のエアクリーナ（１００）を保守する方法であって、
（ａ）前記ハウジング（２３）を開く工程と、
（ｂ）前記フィルタエレメント（１０）に取付けられたハンドル（７６）を握って、前記フィルタエレメントを前記ハウジング（２３）から取り外す工程と、
を備えた方法。
【請求項１１】
フィルタエレメント（１０）を組み立てる方法であって、
第１の端部（５６）及び反対側の第２の端部（５７）を有するフィルタコア（５１）を設ける工程と、平坦なシート（１８）が取付けられた波形シート（１７）を備えた媒体構造（１４）を設ける工程と、前記フィルタコア（５１）の周囲に前記媒体構造（１４）を巻き付けて、複数の溝と、第１の端部（１１）と、反対側の第２の端部（１２）と、外側環状表面とを有するコイル状構造（２４）を形成する工程と、を備え、
前記複数の溝が入口溝及び出口溝を含み、前記入口溝が前記第１の端部（１１）に隣接する部分で開放され、かつ、前記第２の端部（１２）に隣接する部分で閉鎖され、前記出口溝が前記第１の端部（１１）に隣接する部分で閉鎖され、かつ、前記第２の端部（１２）に隣接する部分で開放しており、
前記方法は、
（ａ）少なくとも、
（ｉ）前記フィルタコア（５１）の前記第１の端部（５６）をフレーム（２８）にスナップ嵌めすることにより前記コイル状構造（２４）をフレーム（２８）に取付ける取付工程、又は、
（ｉｉ）ハンドル（７６）を前記フィルタコア（５１）の前記第２の端部（５７）にスナップ嵌めすることによりハンドル（７６）を前記コイル状構造（２４）に取付ける取付工程、のいずれか一方の取付工程を含み、
（ｂ）前記フィルタコア（５１）が管（５２）を備え、当該管（５２）が、これを通過する流体に対して閉鎖されていることを特徴とする方法。
【請求項１２】
（ａ）前記取付工程は、前記フィルタコア（５１）の前記第１の端部（５６）をフレーム（２８）にスナップ嵌めすることにより前記コイル状構造（２４）をフレーム（２８）に取付ける取付工程、及び、ハンドル（７６）をフィルタコア（５１）の前記第２の端部（５７）にスナップ嵌めすることによりハンドル（７６）をコイル状構造（１４）に取付ける取付工程、の双方を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
（ａ）ハンドル（７６）を取付ける前記取付工程は、前記コイル状構造（２４）をフレーム（２８）取付ける取付工程の前に完了される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
（ａ）シール部材（２６）を前記コイル状構造（２４）に取付ける工程を更に含む請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
（ａ）前記シール部材（２６）を前記コイル状構造（２４）に取付ける工程は、前記コイル状構造（２４）を前記シール部材（２４）を支持するフレーム（２８）に取付ける工程を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）前記コイル状構造（２４）をフレーム（２８）に取付ける工程は、一対のフック付きフランジ（６２、６３）を前記フレーム（２８）の中心ハブ（４７）と係合させる工程を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
（ａ）ハンドル（７６）を前記コイル状構造（２４）に取付ける前記取付工程は、一対の延出する棘状部分（８５、８６）を有するハンドル（７６）を前記フィルタコアの前記第２の端部（５７）に設けた一対の空隙（９０、９１）にスナップ嵌めする工程を含む請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この構成で使用可能であるフィルタ媒体１４は、米国特許第６，１９０，４３２号及び１９９７年１１月６日に発行された国際公開公報ＷＯ９７／４０９１８に詳細に説明されている。一般に、フィルタ媒体１４は、平坦なシート１８が取付けられた溝付きシート１７を有するコイル状構造２４である。溝付きシート１７は一般に波形層を構成し、適切なシールを形成するのを助ける接着剤によって平坦なシート１８に固着されている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
半径方向シール部材２６及びハウジングに対して密封を行うためにそれが使用される態様は、米国特許第６，１９０，４３２号に詳細に説明されている。好ましい特定の半径方向シール部材２６は図６に拡大図で示されている。図示されている好ましいシール部材２６は、先端部４０からフィルタエレメント１０のその他の部分に向かう方向に最も外側の部分の寸法が大きくなるような段付きの横断面形状を有し、複数の徐々に大きくなる段部（この場合には３つの段部３７、３８、３９）を画定している。最も小さな段部３７は、フィルタエレメント１０をハウジング２３内へ容易に挿入できるようにする。最も大きな段部３９は密着した半径方向シールが形成されるように保証する。好ましいケースでは、半径方向シール部材２６は、６９１９９８ｋｇ／ｍ3（１立方フィート当たり２５ｌｂｓ）以下、通常は３０４４７９〜６０８９５８ｋｇ／ｍ3（１立方フィート当たり約１１〜２２ｌｂｓ）の「成形時」密度を有するポリウレタンフォーム材料から製造されている。この材料により、シール部材２６は柔軟で圧縮可能になるため、延長部分３０とシール部材が設置されるハウジング２３の密封面２９との間でシール部材２６を圧縮することが可能である。好ましい用途においては、シール部材２６はその厚さの約１５％から４０％圧縮される。




【国際調査報告】
2004535918.tif 000031
2004535918.tif 000032
2004535918.tif 000033