JP2008527246A - エアフィルタカートリッジ及びエアクリーナ装置 - Google Patents

Abstract

エアフィルタ構造が開示される。エアフィルタ構造は、交互に積層された吸気・排気溝を形成し、表面シートに固定された溝付きシートを備えた媒体の帯体を有する。そのような積層媒体を周辺周囲ハウジングシール構造と共に含む媒体パック構造が記載される。フィルタカートリッジを含むエアクリーナも記載される。組立て・使用方法も提供される。使用システムも記載される。

Description

＜関連出願の相互参照＞
本願は、米国以外の全ての指定国に対する出願人を米国国内企業のＤｏｎａｌｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．としたＰＣＴ国際特許出願であり、グレゴリー エル．ライヒター、ビショップ アール．ウェイン、ベニー ケビン ネルソン、ダレル ウエグナー、ブルース クレンショウ、ウラジミール クラドニトスキー、トーマス ジー．ミラー、ドナルド レイモンド モーク、ケビィン シュレイジ、リチャード ジェイ．オーセンドルフ、ブラッドリー エー．クエンペル、トーマス ジョン ランドグレン、ジョーダン エス．フラーグスター，はいずれも米国国民である。本願は、２００５年２月８日出願の米国特許仮出願第６０／６５１，８３８号の開示及び追加部分を含む。米国特許仮出願第６０／６５１，８３８号の開示全体は本書に組み込まれるものとする。米国特許仮出願第６０／６５１，８３８号に対する優先権を主張する。

本願は、また、２００５年１月１３日出願の米国特許仮出願第６０／６４４，０９４号により全体的に記載されている技術及び特徴の例を含む。米国特許仮出願第６０／６４４，０９４号は、本書に組み込まれる。米国特許仮出願第６０／６４４，０９４号に対する優先権を主張する。

＜技術分野＞
本発明は、気体を濾過するのに使用されるフィルタ媒体に関する。本発明は、特に、媒体パックを構成する、表面シートに波形媒体シートを固定して構成されたｚ−フィルタ媒体を用いた媒体パックに関する。詳細には、本発明は、そのような媒体パック、及び、例えば、エアクリーナに使用される、これを備えた保守可能なフィルタカートリッジ構造に関する。また、エアクリーナ装置、組み立て・使用方法、及び、使用システムにも関する。

気流は汚染物質を運び得る。多くの場合、気流から汚染物質の一部又は全てを除去することが要求される。例えば、自動車又は発電設備に用いられるエンジンへのガス流（例えば、燃焼用空気）、ガスタービンシステムへのガス流、及び種々の燃焼炉への気流は、除去すべき粒子状の汚染物を運ぶ。そのようなシステムでは、汚染物質を選択的にガスから除去する、又はそのレベルを低減することが望まれる。汚染物質を除去する種々の流体フィルタ（エアフィルタ又は液体フィルタ）装置が開発されているが、更なる改善の余地がある。

本書に記載の技術の一部は、２００４年８月６日出願の米国特許仮出願第６０／５９９，６８６号に記載されているものに関連し、同出願の開示全体は本書に組み込まれるものとする。上記仮出願は２００４年８月９日出願の米国特許仮出願第６０／６００，０８１号に記載の技術も含み、同出願の開示全体は本書に組み込まれるものとする。さらに、上記仮出願は、２００４年８月１８日出願の米国特許仮出願第６０／６０２，７２１号の技術を含み、同出願の開示全体は本書に組み込まれるものとする。また、上記仮出願は、２００４年１０月５日出願の米国特許仮出願第６０／６１６，３６４号の技術を含み、同出願の開示全体は本書に組み込まれるものとする。

本発明の一部によれば、エアフィルタカートリッジなどの好ましいフィルタカートリッジに使用可能な特徴が提供される。この特徴は、好ましいフィルタカートリッジを提供するために用いることができるが、この特徴の中から選択される一つの特徴のみを使用して、有用なカートリッジを構成することもできる。加えて、製造・使用方法も提供される。 本発明の一側面によれば、エアフィルタカートリッジに使用され、又は、エアフィルタカートリッジとして使用される好ましい媒体パックが提供される。この媒体パックは、互いに向かい合う流れ面及び互いに向かい合う側面を有する、積層ｚ−フィルタ構造を有する。互いに向かい合う側面において、積層された帯体の端部が固定され、また、成型端部（側面）部品によってシールされる。成型端部（側面）部品は、例えば、一体成型された、成型ポリウレタンである。また、有益な一体成型シール構造も提供される。

また、上記フィルタカートリッジを保守部品として使用したエアクリーナ装置も提供される。

フィルタカートリッジ或いは開示する適用例に望ましい様々な好適な特徴が示される。加えて、エアクリーナ或いはエアクリーナシステムの様々な例が説明される。更に、組み立て・使用方法も説明される。

一部の図面には、構成例に対応する寸法・角度線が例示的に示されるが、他のサイズも採用可能である。

＜Ｉ．ｚ−フィルタ媒体構造の概要＞
溝付きフィルタ媒体は、様々な方式で流体フィルタ構造を形成するために使用することができる。１つの周知の方式は、ｚ−フィルタ構造としてのものである。本書で使用される用語「ｚ−フィルタ構造」は、波形、折り畳まれた、或いは他の形態のフィルタ溝のそれぞれが、流体流を媒体に通過させる、長手方向の、一般には平行な吸気・排気フィルタ溝の組を画定するために使用されるフィルタ構造を意味する。流体は、互いに向かい合う媒体の吸気・排気端（流れ面）間を溝の長手方向に沿って流れる。ｚ−フィルタ媒体の例が、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５，８９５，５７４号、第６，２１０，４６９号、第６，１９０，４３２号、第６，３５０，２９６号、第６，１７９，８９０号、及び第６，２３５，１９５号、ならびに米国意匠特許第３９９，９４４号、第４２８，１２８号、第３９６，０９８号、第３９８，０４６号、及び第４３７，４０１号において開示されており、これら１５の引用文献は本書に組み込まれる。

ｚ−フィルタ媒体の１つのタイプは、媒体構造を形成する、一体に結合された２つの特定の媒体部品を使用する。２つの部品は、（１）溝付き（通常は波形の）媒体シート、及び（２）表面媒体シートである。表面媒体シートは、通常は波形をしていないが、たとえば、２００４年２月１１日出願の米国特許仮出願第６０／５４３，８０４号に記載されているように、溝の方向に垂直な波形にすることもでき、同出願は本書に組み込まれる。

溝付き（通常は波形の）媒体シート及び表面媒体シートは共に、平行な吸気溝及び排気溝を有する媒体を形成するのに用いられる。いくつかの例では、溝付きシート及び表面シートは一体に固定され、次いで、ｚ−フィルタ媒体構造を形成するためにコイル状に巻かれる。そのような構成は、たとえば、米国特許第６，２３５，１９５号及び第６，１７９，８９０号に記載されており、それらは本書に組み込まれる。ある種の他の構成では、表面媒体に固定された非コイル状断面の溝付き媒体が、互いに積層されてフィルタ構造が生成される。この例が、米国特許第５，８２０，６４６号の図１１に記載されており、同特許は本書に組み込まれる。

媒体の構造を指して本書で使用される用語「波形」は、生成される媒体に波形成形効果を及ぼすのに適した表面形状をそれぞれが有する２つの波形成形ローラの間、すなわち２つのローラ間のニップ部及び咬合い部中に媒体を通過させることによって得られる溝構造を指すものである。用語「波形成形」は、波形成形ローラ間の咬合い部中に媒体を通過させることを含まない技法によって成形された溝を指すものではない。しかし、用語「波形」は、媒体が波形成形後もさらに修正または変形されたとしても適用されるものとし、たとえば２００４年１月２２日公開のＰＣＴ ＷＯ ０４／００７０５４に記載の折り畳み技術によるものが挙げられる。同国際出願は本書に組み込まれる。

波形媒体は、溝付き媒体の特定な一形状である。溝付き媒体は、その両端間に延在する複数の個々の溝（たとえば波形成形または折り畳まれた）を有する媒体である。

ｚ−フィルタ媒体を使用している保守可能なフィルタエレメントまたはフィルタカートリッジは、「直線貫通流構造（ｓｔｒａｉｇｈｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｆｌｏｗ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ）」またはそれに類する呼び方をされることがある。一般に、この場合には、保守可能なフィルタエレメントは、概して、吸気端（または面）及び反対側の排気端（または面）を有し、流れは、ほぼ同じ直線方向でフィルタカートリッジに流入し流出することになっている。この場合の用語「保守可能」は、流体（たとえば空気）のクリーナから定期的に取り外し、交換されるフィルタカートリッジを含む媒体を指すものである。一例では、吸気端及び排気端はそれぞれ、ほぼ平坦または平面的で、その２つは互いに平行である。ただし、これの変形形態、たとえば非平面的端面も可能である。

直線貫通流構造（特にコイル状媒体パック用）は、たとえば、米国特許第６，０３９，７７８号に開示されている、円筒状ひだ付きフィルターカートリッジタイプのような保守可能なフィルタカートリッジとは対照的である。同特許は本書に組み込まれる。同特許のものは、保守可能なカートリッジを通過する際、流れがカートリッジ内部に向く。すなわち、同特許第６，０３９，７７８号のフィルタでは、流れは円筒側面を通って円筒フィルタカートリッジ内に入り、次いで向きを変えて端面を通って出る（順方向流システム）。典型的な逆方向流システムでは、流れは、端面を通って保守可能な円筒カートリッジに入り、次いで向きを変えて円筒フィルタカートリッジの側面を通って出る。そのような逆方向流システムの例は、米国特許第５，６１３，９９２号に開示されており、本書に組み込まれる。

本書で使用される用語「ｚ−フィルタ媒体構造」及びその変形は、本書においては、次のいずれかまたは全てを指すものである。すなわち、波形形成された、または別の方式で溝を付けられた媒体のウェブが、吸気・排気溝を画定する適切な封止を伴って、（表面）媒体に固定されたもの、及び／または、そのような媒体から吸気・排気溝の３次元網が構築又は形成された媒体パック、及び／または、そのような媒体パックを含むフィルタカートリッジ・構造である。

図１には、ｚ−フィルタ媒体中に使用できる媒体１の例が示されている。媒体１は、波形シート３及び表面シート４から形成される。

一般に、図１の波形シート３は、規則的で、曲線的なウェーブパターンの溝または波形７を有するものとして本書で全般的に特徴付けられているタイプのものである。この場合、用語「ウェーブパターン」は、谷７ｂと尾根７ａとを交互に繰り返す溝または波形パターンを指すものとする。この場合用語「規則的」は、谷及び尾根（７ｂ、７ａ）の対が、ほぼ同じ波形（または溝）形状及び大きさを交互に繰り返すことを指すものとする。（また、通常、規則的な構成では、各谷７ｂは、実質的に各尾根７ａを逆さにしたものである）。したがって用語「規則的」は、波形（または溝）パターンが、溝の全長の少なくとも７０％に亘る波形の大きさ及び形状に実質的な変更なしに各対（隣接する谷と尾根からなる）が繰り返される複数の谷と尾根を備えることを示すものである。この場合、用語「実質的」は、媒体シート３が撓み易いことによる軽微な変化に対して、波形または溝付きシートを生成するのに用いられるプロセスまたは型を変えることにより生じる変更を指す。繰り返しパターンの特徴づけに関して、所与のフィルタ構造において、同数の谷と尾根が必ずしも存在するわけではない。たとえば、媒体１が、谷と尾根からなる対の間で、または谷と尾根からなる対に沿って部分的に終了することもある。（たとえば図１では、断片的に示されている媒体１は、８個の完全な尾根７ａと７個の完全な谷７ｂとを有する）。また、溝の両端（谷及び尾根の両端）が互いに異なる場合もある。そのような両端の違いは、特に言及されない限り、これら定義では無視される。すなわち、溝の両端の相違は、上記の定義に包含されているものとする。

波形の「曲線的」ウェーブパターンの特徴付けの場合に、用語「曲線的」は、媒体に施された折曲げまたは折畳み形状の結果としての波形パターンではなく、各尾根の頂上７ａ及び各谷の底７ｂが半径を帯びた曲線で形成されていることを指すものである。このようなｚ−フィルタ媒体に対する通常の半径は、少なくとも０．２５ｍｍであり、通常３ｍｍ以下である。

波形シート３に関し、図１に示された特定の規則的、曲線的ウェーブパターンの別の特性は、各谷とそれに隣接する各尾根とのほぼ中間点３０が、溝７の全長の殆どに亘って、曲率が逆転する移行領域に位置していることである。たとえば、図１で、裏側または面３ａを見ると、谷７ｂは凹領域で、尾根７ａは凸領域である。当然、表側に向かって、または面３ｂに向かって見ると、面３ａでの谷７ｂは尾根を形成し、面３ａでの尾根７ａは谷を形成する。（ある場合には、領域３０は、点ではなくて真直ぐな部分であり得、曲率は部分３０の両端で逆転する）。

図１に示された特定の規則的、曲線的なウェーブパターン波形シート３の特性は、個々の波形はほぼ直線的であることである。この場合に、「直線的」は、縁８と縁９の間の長さの少なくとも７０％、通常８０％に亘って、尾根７ａ及び谷７ｂの断面が実質的に変化しないことを意味する。図１に示された波形パターンに関する用語「直線的」は、部分的に、溝付き媒体のテーパ溝（ＷＯ ９７／４０９１８の図１及び２００３年６月１２日公開のＰＣＴ公開ＷＯ ０３／４７７２２に記載。これらは本書に組み込まれる。）から同パターンを区別するものである。たとえば、ＷＯ ９７／４０９１８の図１のテーパ溝は、それら用語が本書で使用される限り、曲線的ウェーブパターンであるが、「規則的」パターンまたは直線的溝のパターンではない。

図１及び上記のように、媒体１は互いに向かい合う第１及び第２の縁８及び縁９を有する。一般に、縁９は媒体パックの入口端を形成し、縁８は出口端を形成するが、媒体１がコイル状に巻かれ媒体パックとして形成されるとき、逆向きも可能である。

縁８に隣接して、波形シート３と表面シート４を共に封止するシール材ビード１０、または他のシール構成が備えられている。ビード１０は、波形シート３と表面シート４の間にあって単一表面または媒体の帯体１を形成するビードなので、「単一表面」ビードと呼ぶこともある。シール材ビード１０は、縁８近傍において個々の溝１１を空気が通過しないように封止してシールする。

縁９に隣接して、シールビード１４、またはシール構成が設けられている。シールビード１４は、縁９近傍において濾過されていない流体の通路を封止する。ビード１４は、通常、媒体１の各帯体が、積層中に互いに固定されるときに付着される。したがって、ビード１４は、表面シート４の裏面１７と次に隣接する波形シート３の面１８との間にシールを形成する。媒体１が、コイル状に巻かれる代わりに、帯体に切断され積層されるとき、ビード１４は、「積層ビード」と呼ばれることもある。（本書には示されていないが、ビード１４がコイル状構成で用いられるとき、「巻きビード」と呼ばれることもある）。

図１を参照すると、たとえば積層によって、媒体１が媒体パックに組み込まれると、以下のように作動させることができる。先ず、矢印１２の方向の空気が、端部９に隣接する開口溝１１に入る。端部８がビード１０によって閉鎖されているので、空気は、矢印１３によって示されるように媒体を貫通する。次いで空気は、媒体パックの端部８に隣接する、溝１５の開口端１５ａを通過して媒体パックから出る。勿論、反対方向に空気を流して作動させることもできる。

図１に本書で示された特定の構成については、平行な波形７ａ、７ｂは、縁８から縁９まで媒体の全体に亘ってほぼ直線的である。直線的溝または波形は、選択された位置、特に端部で変形させ折り畳むことができる。閉鎖のために溝端部で変形させることは、上記の「規則的」「曲線的」及び「ウェーブパターン」の定義では、一般に、無視されている。

直線的、規則的、曲線的ウェーブパターン波形形状を用いないｚ−フィルタ媒体構造も公知である。たとえば、Ｙａｍａｄａ等の米国特許第５，５６２，８２５号では、細いＶ字型（両側面は曲線状である）排気溝に隣接する半円形（断面で）の吸気溝を用いた波形パターンが示されている（米国特許第５，５６２，８２５号の図１及び３参照）。Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ等の米国特許第５，０４９，３２６号では、半割りチューブを有する一枚のシートを半割りチューブを有する別のシートに接着することによって形成され、出来上がった平行で直線的な各溝の間に平坦な領域を有する円形（断面で）またはチューブ状溝が示されている（Ｍａｔｓｕｍｏｔｏの米国特許第５，０４９，３２６号の図２参照）。Ｉｓｈｉｉ等の米国特許第４，９２５，５６１号（図１）では、矩形断面を有するように折り曲げられた溝が示されており、それらの溝は、長手方向に先細になっている。ＷＯ９７／４０９１８（図１）には、曲線的ウェーブパターン（隣接する曲線的な凸状及び凹状の谷からなる）を有するが、長手方向にテーパがつけられている（したがって直線的ではない）溝または平行な波形が示されている。また、ＷＯ９７／４０９１８では、曲線的ウェーブパターンを有するが、異なる大きさの尾根及び谷を有する溝が示されている。

一般に、フィルタ媒体は、比較的撓み易い材料であり、通常、不織繊維材（セルロース繊維、合成繊維またはその両者）であり、プラスチックを含むことが多く、追加の材料で処理されることもある。したがって、フィルタ媒体は、許容できない損傷を生じることなく、様々な波形パターンに適合させ、または形成することができる。また、フィルタ媒体は、やはり許容できない損傷を生じることなく、使用のために容易にコイル状、または他の形状にすることできる。勿論、媒体は、使用中、要求される波形形状を維持するような特性のものでなければならない。

波形成形プロセスにおいて、媒体に非弾性変形を生じさせる。これにより、媒体が元の形状に戻るのを防ぐ。しかし、張力が取り除かれると、溝または波形は、スプリングバックして、生じていた伸び及び曲げの少なくとも一部を元に戻そうとする。表面シートは、波形シートのこのスプリングバックを阻止するために、溝付きシートに軽く留められることがある。

また、通常、媒体はプラスチックを含む。波形成形プロセス中、媒体は、プラスチックのガラス転移点より上に加熱され得る。次いで、プラスチックが冷却すると、プラスチックは溝形状を維持するのに役立つ。

波形シート３、表面シート４またはその両方の媒体が、その片面または両面に、たとえば米国特許第６，６７３，１３６号による微細繊維材を備えることができる。同特許は参本書に組み込まれる。

ｚ−フィルタ媒体構造に関する問題は、個々の溝の端部を封止することに関する。別法も可能であるが、通常、シール材または接着剤が、閉止を達成するのに用いられる。上記の説明から明らかなように、テーパ溝とは対照的に特に直線的溝を用いる通常のｚ−フィルタ媒体において、大きなシール材表面積（及び体積）が上流端及び下流端の両方に必要になる。これらの箇所における高品質のシールが、出来上がる媒体構造の適切な作動に極めて重要である。シール材の体積及び面積が大きいことが、それに関する問題を発生する。

次に図２に注目すると、規則的、曲線的ウェーブパターン波形シート４３及び非波形（平坦な）流れシート４４を使用したｚ−フィルタ媒体構造４０が示されている。点５０と５１との距離Ｄ１が、所与の溝５３の下側の領域５２での媒体４４の延在量を定める。同じ距離Ｄ１上の波形溝５３の弓形媒体の長さＤ２は、波形溝５３の形状のために、勿論Ｄ１より長い。溝付きフィルタ用途に用いられる通常の規則的形状の媒体については、点５０と５１の間の媒体５３の直線長さＤ２は、しばしば少なくともＤ１の１．２倍である。通常、Ｄ２は、１．２以上２．０以下の範囲内である。エアフィルタ用の１つの特に好都合な構成は、Ｄ２がＤ１の約１．２５〜１．３５倍の構成である。たとえば、そのような媒体は、市販では、Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ Ｐｏｗｅｒｃｏｒｅ（商標）Ｚ−フィルタ構造に使用されている。本書では、比Ｄ２／Ｄ１は、溝付き媒体の、溝／平面比または媒体ドロー（ｍｅｄｉａ ｄｒａｗ）として特徴付けられることがある。

波形ボール紙業界では、様々な標準の溝が定義されている。たとえば、標準Ｅ溝、標準Ｘ溝、標準Ｂ溝、標準Ｃ溝及び標準Ａ溝である。添付図３は、下記の表Ａとあいまってこれらの溝の定義を表す。

本願の出願人であるＤｏｎａｌｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ＤＣＩ）は、様々なｚ−フィルタ構造において、標準Ａ及びＢ溝の様々な例を使用している。これらの溝もまた、表Ａ及び図３中に定義されている。

勿論、波形ボックス業界による他の標準の溝の定義は周知である。

一般に、波形ボックス業界による標準の溝の構成は、溝付き媒体の波形の形状または近似的波形の形状を定義するのに使用することができる。ＤＣＩ Ａ溝及びＤＣＩ Ｂ溝と、波形業界の標準Ａ及び標準Ｂ溝との上記比較は、便利なバリエーションを示している。

図１を再び参照すると、符号２０で示す位置に、溝付きシート３と表面シート４との間の結合ビードの線が示されている。これらの位置で接着剤を使用して２枚のシートの固定を行っている。接着剤の線は、連続している必要はない。

空気は、媒体を通過することなく、隣接する吸気溝間で移動できることが理解されよう。空気はまた、媒体を通過することなく、隣接する排気溝間を移動することができる。しかし、空気は、媒体を通過（流れを濾過）することなく、吸気溝から排気溝へ移動することはできない。

＜ＩＩ．溝付き媒体を使用する積層媒体構造の製造の概要＞
図４に、図１の帯体１に対応する媒体帯体を製作する製造プロセスの一例が示されている。一般に、表面シート６４、及び溝６８を有する溝付き（この例では波形で示されている）シート６６が、媒体ウェブ６９を形成するために一体に合わされ、接着剤ビードが符号７０の位置でそれらの間に配置される。接着剤ビード７０は、単一表面ビード１０（図１）を形成する。ウェブ中間に位置する中央ダーツ部分７２を形成するために、任意選択的なダーツ加工プロセスが符号７１の位置で行われる。ｚ−フィルタ媒体またはｚ−媒体帯体７４を、符号７５の位置でビード７０に沿って切断または裁断してｚ−フィルタ媒体７４の２つの断片７６、７７を生成することができる。断片７６、７７のそれぞれは、波形シートと表面シートの間に延在する細長いシール材（単一表面ビード）を備える縁を有する。勿論、任意選択的なダーツ加工プロセスが用いられる場合、細長いシール材（単一表面ビード）を有する縁はまた、この位置でダーツ加工された一連の溝を有する。次いで、帯体または断片７６、７７は、下記に図６と併せて説明する積層を行うために、横断的に切断され得る。

図４に関連して特徴付けられるプロセスを実施するための技法は、２００４年１月２２日公開のＰＣＴ ＷＯ ０４／００７０５４（本書に組み込まれる）に記載されている。

さらに図４を参照すると、ｚ−フィルタ媒体７４がダーツステーション７１を通る前に、媒体７４は成形されねばならない。図４の概略図では、これは、波形成形ローラ９４、９５に媒体の平シート９２を通過させることによって行われる。図４の概略図では、媒体の平シート９２は、ロール９６から巻き解かれ、引張ローラ９８の周りを廻って、次いで波形成形ローラ９４、９５の間のニップ部または咬合い部１０２を通過する。波形成形ローラ９４、９５は、平シート９２がニップ部１０２を通り抜けると一般に所望される形状の波形を与える歯１０４を有する。ニップ１０２部を通過した後、平シート９２は、波形になり、波形シートとして符号６６で参照される。波形シート６６は、次いで、表面シート６４に固定される（波形成形プロセスは、場合によっては媒体の加熱も含む）。

さらに図４を参照すると、プロセスはまた、表面シート６４が、ダーツ処理ステーション７１に導かれているところを示している。表面シート６４は、ロール１０６に貯蔵され、次いで、波形シート６６へ導かれてｚ−媒体７４を形成するところが示されている。波形シート６６及び表面シート６４は、接着剤または他の手段（たとえば超音波溶接）によって一体に固定される。

図４を参照すると、接着剤線７０が、シール材ビードとして、波形シート６６と表面シート６４を一体に固定するのに使用されているところが示されている。あるいは、表面ビードを形成するためのシール材ビードを、７０ａとして示されるように塗布することもできる。シール材が符号７０ａの位置で塗布される場合には、ビード７０ａを受け入れるために、波形成形ローラ９５、場合によっては波形成形ローラ９４、９５の両方に空隙を設けることが望ましい。

勿論、必要であれば結合ビード２０（図１）を塗布する装置を装置ラインに加えることができる。

溝付き媒体に設けられる波形のタイプは、選択事項であり、波形成形ローラ９４、９５の波形または波形成形歯によって定まる。１つの好ましい波形パターンは、本書で上記に定義したように、規則的、曲線的ウェーブパターンで、直線溝の波形である。用いられる通常の曲線的ウェーブパターンは、波形パターン中の、上記で定義した距離Ｄ２が、上記で定義した距離Ｄ１の少なくとも１．２倍であるものである。１つの好ましい適用法では、通常、Ｄ２＝１．２５〜１．３５×Ｄ１である。ある場合には、たとえば直線的溝を用いないものを含む「規則的」でない曲線的ウェーブパターンを用いる技法が適用されることもある。

記述のように、図４に示されたプロセスは、中央ダーツ部分７２を生成するのに用いることもできる。図５は、ダーツ加工され、裁断された後の１つの溝６８の断面図である。

４つの折り目１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを有するダーツ加工された溝１２０を形成する折畳み構造１１８を見ることができる。折畳み構造１１８は、表面シート６４に固定された平坦な第１の層または部分１２２を含む。第２の層または部分１２４が、第１の層または部分１２２に押し付けられているところが示されている。第２の層または部分１２４は、好ましくは、第１の層または部分１２２の外側両端１２６、１２７を折り返すことにより形成される。

さらに図５を参照すると、２つの折り目または畳み目１２１ａ、１２１ｂは、本書では一般に「上側内向き」折り目または畳み目と呼ぶ。この場合に用語「上側」は、折返し部１２０を図５の向きで見るとき、畳み目が折返し部１２０全体の上側部分にあることを指すものである。用語「内向き」は、各畳み目１２１ａ、１２１ｂの折返し線または折畳み線が互いに向き合っていることを指すものである。

図５で、畳み目１２１ｃ、１２１ｄは、本書では通常「下側外向き」畳み目と呼ぶ。この場合に用語「下側」は、図５の向きで、畳み目１２１ｃ、１２１ｄが、１２１ａ、１２１ｂのように上部に位置していないことを指す。用語「外向き」は、畳み目１２１ｃ、１２１ｄの折返し線が互いに反対方向に向いていることを示すものである。

この場合に用いられる用語「上側」及び「下側」は、特に図５の方向から見たときに折返し部１２０について述べるものである。すなわち、折返し部１２０が実際の製品中に配向されて使用されるとき、他の場合での向きを示すものではない。

これら特徴付け及び図５の検討に基づくと、この開示の図５による好ましい規則的折返し構造１１８は、少なくとも２つの「上側内向き畳み目」を含むものであることが分かる。これら内向き畳み目は特有なものであり、折返しが、隣接する溝へ著しく及ばない全体構造を提供することに役立つ。

第３の層または部分１２８が、第２の層または部分１２４に押し付けられているところも見ることができる。第３の層または部分１２８は、第３の層１２８の対向する内側端部１３０、１３１から折り返すことによって形成される。

折返し構成１１８の別の見方は、波形シート６６の尾根と谷交互の幾何配列に関する。第１の層または部分１２２は、逆さにされた尾根から形成される。第２の層または部分１２４は２重頂点（尾根を逆さにした後の）に対応し、その２重頂点が、逆さになった尾根に向かって折り返され、好ましい構成では、それに折り重ねられたものである。

図５に関連して説明した任意選択的ダーツを形成する好ましい技術は、ＰＣＴ ＷＯ ０４／００７０５４（本書に組み込まれる）に記載されている。媒体の取り扱いの他の技術は２００４年３月１７日出願のＰＣＴ ＵＳ ０４／０７９２７号（本書に組み込まれる）に開示されている。

本書に記載の技術は、コイル状に巻くことによって形成されるのではなく、単一表面の複数の帯体から形成される構成から生じる媒体パックの使用に関しても充分に適用される。

媒体パックの互いに向かい合う流端または流れ面は、様々に形成することができる。多くの場合、両端部はほぼ平坦で互いに直角をなす。

溝用シール（単一表面ビード、巻きビードまたは積層ビード）は、様々な材料から形成することができる。本書に組み込まれた参照文献には、高温溶融またはポリウレタンシールが、様々な用途に可能であるとして記載されている。これらは、本書に記載の用途に使用できる。

図６に、ｚ−フィルタ媒体の帯体からｚ−フィルタ媒体積層パックを形成するステップが概略的に示されている。図６を参照すると、帯体２００が、帯体２００と同様の帯体２０２の積層体２０１に加えられるところが示されている。帯体２００は、図４の帯体７６、７７のいずれかから切断することができる。図６の２０５で、単一表面ビードまたはシールとは反対側の縁の、帯体２００、２０２に対応する各層の間に、積層ビード２０６を塗布しているところが示されている。図６では、各層は、積層体の最上部に加えられている。そのような層は、最下部に加えることもできる。

また、ある種の別のプロセス手法では、シール材ビード２０６は、各単一表面帯体の溝付きシート（波形）側とは反対に、各帯体の下側（すなわち表面シート側）に加えることもできる。

図６を参照すると、各帯体２００、２０２は、前方・後方縁２０７、２０８、及び両側縁２０９ａ、２０９ｂを有する。各帯体２００、２０２を構成する波形シート／表面シート結合体の吸気・排気溝は、前方縁２０７と後方縁２０８の間にほぼ延在し、両側縁２０９ａ、２０９ｂと平行である。端部２０９ａ及び２０９ｂは、媒体帯体２００の後端及び前端と呼ばれることもある。

さらに図６を参照すると、形成されている媒体パック２０１において、互いに向かい合う流れ面は２１０、２１１で示されている。濾過中、面２１０、２１１のどちらが吸気端面で、どちらが排気端面かの選定は、選択事項である。ある場合には、積層ビード２０６は、好ましくは、上流または吸気面２１１に隣接して配置される。流れ面２１０、２１１は、互いに向かい合う側面２２０、２２１の間に延在する。

図６で形成されている積層媒体パック２０１は、本書では「ブロック状」積層媒体パックと呼ばれることもある。この場合に用語「ブロック状」は、全ての面が隣接する全ての壁面に対して９０°またはほぼ９０°である矩形のブロックに構成が形成されることを示している。別の構成が、２００４年６月１４日出願の米国特許仮出願第６０／５７９，７５４号に説明されているように可能であり、同出願は本書に組み込まれる。別の構成の一例は、矩形（または直角４辺形）断面を有する積層媒体パック構造の各断面に代えて、少なくとも１つの断面が傾斜平行４辺形断面であるものである。そのような平行４辺形では、対辺は互いに平行であるが、隣接面が直角には交わらずに、９０°以外の定められた角度で交わる。本書で以下に記載される技術のものは、ブロック状または傾斜積層構造のいずれにでも用いることができる。各図には、ブロック状構造が示されている。

積層体を形成中、個々のシートを隣接するシートに対して如何に配置するかに応じて、さらに他の積層形状が可能である。

ある例では、示される媒体パック２０１が、全ての断面で平行４辺形を有するものとされ、それは、いずれの２つの対向する側面も互いにほぼ平行であることを意味する。

図６に対応するブロック状、積層構造は、本書に組み込まれる米国特許第５，８２０，６４６号の従来技術に記載されていることに留意されたい。また、積層構造は、米国特許第５，７７２，８８３号、第５，７９２，２４７号、２００３年３月２５日出願の米国特許仮出願第６０／４５７，２５５号、及び２００３年１２月８日出願の米国特許出願第１０／７３１，５６４号に記載されていることに留意されたい。これらの後者の４つ全ては本書に組み込まれる。米国特許出願第１０／７３１，５６４号の図６の積層構造は、傾いたまたは斜めの平行４辺形積層構成であることに留意されたい。

勿論、開示された方法は、例示にすぎない。利用可能なｚ−フィルタ媒体パックは、別の方式でも形成することができる。

＜ＩＩＩ．エアクリーナ装置、図７〜図１４＞
図７〜図１４に、本発明による原理を用いたエアクリーナ装置が示されている。示された装置は、その原理を適用する例としての実施形態を示すものである。原理は、様々な代替構成に適用することができる。図１５〜図２１に、図７〜図１４の装置に利用できるフィルタカートリッジが示されている。図１５〜図２１のカートリッジは、下記の第ＩＶ節で説明される。

図２２〜図３７にはまた、図１５〜図２１に示されたカートリッジの特徴が示されている。これらもまた、下記第ＩＶ節で説明される。

本発明の原理に従って改良される装置に関し、その装置が、図示された例に示され、本書に記載された特徴の全てを備えることは必要としないことに留意されたい。

図７〜図１４に示されたタイプのエアクリーナ装置は、一般に、トラックなどの車両の囲繞されたエンジン室内で使用するものである。例は、小型トラックもしくはスポーツ用多目的車（ＳＵＶ）、または他の車両である。勿論、その原理は、他の場所に取り付けられるエアクリーナにも適用することができるが、ここに記載された原理は、装置の取付け及び保守時のアクセスのための空間が限られている場所に設置するように構成された装置に特に適用される。

図７の参照番号３００は、本発明による原理を実現するエアクリーナ装置を全体的に示す。エアクリーナ装置３００は、ハウジング３０２、汚れた空気の吸気ダクト構造３０３、及び浄化空気の排気ダクト構造３０４を備える。

一般に、ハウジング３０２は、ハウジンク基部または底部３０７及び頭部またはアクセスカバー３０８を備える。カバー３０８は、この場合はラッチ３１０によって、取外し可能に底部３０７に固定されている。図示されている装置３００の場合、４つのそのようなラッチ３１０が、２対、ハウジング３０２の、選択された互いに向かい合う側面３０２ａ、３０２ｂに沿って設けられている。これは、図７に見られる側面（３０２ａ）とは反対側の側面３０２ｂが示されている図７Ａを参照することによって分かる。

図７及び図７Ａの装置３００に関し、ラッチをその上に有していない一対の互いに向かい合う側面３０２ｃ、３０２ｄが設けられていることに留意されたい。

エアクリーナ装置３００は、図７及び７Ａに示す全体的な向きに通常取り付けられ、カバー３０８は基部３０７の上に配置されている。図９のハウジング３０２の内部３０９への保守時のアクセスは、一般に、上方から、アクセスカバー３０８を取り外すことによって行える。これにより、下記のように、内部に収められている構成部品の整備が容易になる。

カバー３０８は、ハウジング３０２が組み立てられたとき、基部３０７の周辺周囲フランジ構造３１３に係合するように指向した周辺周囲フランジ構造３１２を備える。以下にさらに行う説明から理解されるように、周辺周囲フランジ構造３１２は、周辺周囲フランジ構造３１３に全体的に重なり合うように配向され、内部に収容されたフィルタカートリッジのハウジングシール構造がそれらの間に配置され締め付けられる。これは、他の図とあいまって、以下にさらに行う説明から理解されよう。

一般的作動では、濾過する汚れた空気は、図７の吸気ダクト構造３０３を通ってハウジング３０２に導入される。図示された装置の吸気ダクト３０３は、基部３０７の下側部分３１５に導かれることに留意されたい。空気は、次いで、内部に収容された図９のフィルタカートリッジ３３０の中を上方へ通過し、それにより濾過される。空気は、次いで、浄化空気の排気ダクト構造３０４に流れ込む。図７を参照すると、浄化空気の排気ダクト３０４はカバー３０８、すなわち全体としてその中央上方部分３１６及び角部３１６ａの両方に係合することに留意されたい。

したがって、装置３００が車両または他の装置に、図７に示される向きに搭載されたとき、ハウジング３０２の内部を通る濾過流の方向はほぼ上向きであることは明らかである。

図７及び図７Ａを参照すると、ハウジング３０２は、底部３０７に固定された取付支柱３２０を備える。装置３００は、取付け用ボルト３２０ａを通常有する支柱３２０によって、車両または他の装置に作動可能に（固定的に）取り付けられ得る。支柱３２０は、特定の据付けごとに、適切に大きさを決められ、配置され、向きを決められる。

通常の用途では、基部３０７は、構造的に剛いプラスチック材から一体成型することができる。カバーまたは頂部３０８もまた、類似または同一のプラスチック材から一体成型することができる。図７及び図７Ａのリブ構造３２１は、構造上の剛性をもたらすために成型プラスチック構成部品に設けることができる。様々な構造材を使用することができ、また、本書に記載した技術の多くが、成型品ではない構成にも適用することができることに留意されたい。

さらに図７を参照すると、示された装置３００に関し、排気ダクト構造３０４は、導管３２５を備え、ハウジング３０２に固定されている。導管３２５は、浄化空気をマニホルド装置３２６、及び空気を使用するエンジン部品に導き入れるのに使用することができる。通常、空気は、エンジン燃焼用吸気部もしくはターボチャージャまたは同様なシステムに導かれる。

次に、装置３００が全体的に図７の線９−９に沿う断面図で示されている図９に注目する。図９に、ハウジング内部３０９が示されている。作動可能に内部３０２に収容されて、フィルタカートリッジ３３０が配置されている。フィルタカートリッジ３３０は保守可能なカートリッジであり、すなわちカートリッジ３３０は、内部３０９で取り外し交換することができるように構成されている。通常、保守作業は、ラッチ３１０を外すことによって基部３０７からカバー３０８を取り外し、次いで、カートリッジ３３０を取り外し、それを再生品または新品のカートリッジと交換することを含む。図示のカートリッジ３３０は、図１５〜図３７と関連して以下に説明するカートリッジ４００を含む。

さらに図９を参照すると、排気導管断面３３２が示されている。導管の一部分３３２は、カバー３０８の上面中央部分３１６を貫通して内部３０２に開口し、別の部分は角部３１６ａを貫通して内部３０２に入ることが分かる。

次に、図９と同様であるが反対方向に向かって取られた断面図、図９Ａに注目する。ここでは、吸気導管構造３０３と基部３０７の間の吸気連結部３０３ａが示されている。吸気は、一般にカートリッジ３３０の下側、より一般には、排気構造３０４とはカートリッジ３３０の反対側に存在することが分かる。

次に、図１０に注目する。図１０には、図９の一部分の部分断面図が示されており、その部分は、概ね、カバー３０８の周辺周囲フランジ３１２が、基部３０７の周辺周囲フランジ構造３１３に重なり合っている部分である。

図１０を参照すると、カートリッジ３３０は、その表面に周辺周囲ハウジングシール部材３４０を有するところが示されている。ハウジングシール部材３４０は、一般に、カートリッジ３３０の媒体パック３４１の周囲を縁取るように延在する。カートリッジ３３０の構造に関する詳細は、本書で図１５〜図３７に関連して以下に記載される。

ハウジングシール部材３４０は、例えば、圧縮可能な部材、例えば、圧縮可能なポリマー材である。例が下記に記載される。

図１０を参照すると、周辺フランジ構造３１２は、外方突出フランジ３４５と、外方周辺リップ３４６と、突出シール縁３４７とを備える。

同様に周辺周囲フランジ部３１３は、外方突出フランジ３５０と、突出シールリップ３５１と、突出シール縁３５２とを備える。

図示された構造では、リップ３４６は、リップ３５１の周りに延在するような寸法にされ、配置される。リップ３５１は、カバー３０８がラッチ３１０によって基部３０７に固定されたとき、外方突出フランジ３４５の下側に当接するような寸法及び形状にされている。

より一般的に表現すれば、フランジ３１２及び３１３は係合構造を備え、それによって、カバー３０８が基部３０７と好ましい係合状態にあるとき、一方のフランジが他方のフランジと係合する。基部３０７のリップ３５１がカバー３０８のフランジ３４５に係合するような寸法及び形状にされた、特定の例が示されている。しかし、たとえばカバー３０８のリップが基部３０７のフランジに係合する構成も採用可能である。

突出シール縁３４７は、カバー３０８が基部３０７に取り付けられたとき、周辺周囲ハウジングシール部材３４０に圧入されるような寸法及び形状にされている。同様に、突出シール縁３５２は、カバー３０８が基部３０７上に配置されたとき、ハウジングシール部材３４０に圧入されるような寸法及び配置にされている。

突出シール縁３４７及び突出シール縁３５２は、互いに半径方向にオフセットされていることに留意されたい。すなわち、それらは直接重なり合わないように配置されている。図１０を参照すると、オフセット量は、ほぼ寸法ＡＡによって示されている。通常のオフセット量は、少なくとも３ｍｍ、しばしば少なくとも４．５ｍｍ、たとえば５〜７ｍｍである。

カートリッジ３３０の浄化空気側がカバー３０７内に設けられている通常の好ましい構成では、有利にするために、突出シール縁３４７は、突出シール縁３５２の半径方向内側に配置される。別の表現では、通常、ハウジング３０２の空気吸気部分（汚れ空気側）、この例では基部３０７の突出シール縁３５２は、ハウジング３０２の空気排気側（浄化空気側）、この例ではカバー３０８側の突出シール縁３４７より大きな周辺面積を画する。この利点は、ハウジングシール部材３４０の浄化空気側の突出シール縁３４７が、媒体パック３３０に近い方に配置されることである。これが、良好なシールを確保するのに役立つ。

図１０の参照の際、同図は概略的であることに留意されたい。周辺周囲ハウジングシール部材３４０の実際の圧縮は図示されていない。そうではなく、示されているのは、突出３４７、３５２と外縁周囲シール部材３４０の歪のない側方形状との間の干渉の量である。実際の装着では、突出部３４７、３５２は、部材３４０中に出っ張り、部材３４０の形状を歪ませる。

通常、突出部３４７、３５２のそれぞれは、少なくとも０．５ｍｍ、典型的には少なくとも１ｍｍ、通常２〜５ｍｍの範囲内で部材３４０中に延出する。ハウジングシール部材３４０の材料は、この突出を可能にするように選択されるべきである。通常、突出部３４７は、図に示すように、突出部３５２よりも深く母材３４０中に延出する。通常、余分に延出する量は、少なくとも０．２５ｍｍ、典型的には、少なくとも０．５ｍｍである。

通常の構成では、突出部３４７は、それが突出する位置で、ハウジングシール部材３４０の厚さの５０％を超えて延出することはないことに留意されたい。通常、延出の量は、この厚さの４０％以下である。

同様に、突出部３５２は、その位置で、ハウジングシール構造３４０の厚さの５０％を超えて延出することはない。通常、その厚さの４０％以下で延出する。

通常、好ましくは、突出部３４７、３５２のそれぞれは、それぞれの位置で、領域３４０の厚さの少なくとも１０％、延在する。好ましくは、それぞれについて、延出量は少なくとも厚さの１５％である。

好ましくは、各突出部３４７、３５２は、それが位置する場所で媒体を少なくとも２０％、通常２５％圧縮するナイフ状端部を備える。

さらに図１０を参照すると、図示された装置に関し、フランジ３４５は、リップ３５１が下側からフランジ３４５に当接しているとき、ハウジングシール部材３４０とフランジ３４５、３５０との重なり合いによって概略的に示されているように、この位置でのハウジングシール部材３４０の自由厚さより僅かに小さな距離で、フランジ３５０から離隔して配置されていることに留意されたい。それによって、突出部３４７、３５２に対する補足的シール効果が、ハウジングシール部材３４０を全体的に圧縮することによって達成される。図示された例について、この圧縮は単独で（突出部３４７、３５２が無いとき）、ほぼ少なくとも５％、通常約１０％である。

図１０Ａでは、カートリッジ３３０の同様な特徴及び周辺周囲フランジ構造３１２、３１３が、反対方向から示されている。

図１０Ｂでは、同様な特徴が、ハウジング３０２の反対側で示されている。そのような特徴が、外縁で、カートリッジ３３０及びハウジング３０２の全周に亘って全体的に延在することが理解されよう。

この周辺の延在が、図９及び９Ａの図示方向に直交する図示方向断面を示す図１１によって確認され、同様な特徴が示されている。図１２には、これをさらに確認する拡大図が示されている。

図１３及び１４には、基部３０７の２つの側面図が示されている。例示的装置についての寸法例が、便宜上示されている。寸法例は以下の通りである。

ＢＢ＝５°（典型的には少なくとも２°、通常少なくとも３°、しばしば３°〜１０°、典型的には４５°以下、ただし他の値も採用可能）、ＣＣ＝２８．９ｍｍ、ＤＤ＝５７．９ｍｍ、ＥＥ＝４９．９ｍｍＲ、ＦＦ＝１０５．１ｍｍ、ＧＧ＝３０．６ｍｍＲ、ＨＨ＝３５．５ｍｍＲ、ＩＩ＝２７４．７ｍｍ、ＪＪ＝１０４．４ｍｍ、ＫＫ＝２６．０ｍｍＲ、ＬＬ＝７９．６ｍｍ、ＭＭ（図１４）＝３２２．３ｍｍである。

勿論、他の寸法例を適切に決定することができる。さらに、代替寸法を、本発明の他の適用形態に使用することができる。

次に、図７〜図１４を比較して、カートリッジ上のハウジングシールガスケットの圧縮が生じるためのハウジングの特徴に関して説明する。特に、ハウジング３０２の、カバー３０８と基部３０７の間にシールが行われる位置は、図７及び７Ａの４つの側面または部分３５５、３５６、３５７、及び３５８に沿って延在することが分かる。部分３５５及び３５６は、互いに向かい合いあって配置された一対の延在部分として見ることができる。部分３５７及び３５８は、互いに向かい合う部分又は延在部の第２の一対と見ることができる。

部分３５５〜３５８によって定義されるシール面は、エアクリーナハウジング３０２を貫通して延在する、図９及び９Ａの流れ中央軸３６５に直交する面に平行に延在していないことに留意されたい。むしろ、部分３５５〜３５８は、流れ軸３６５に直交しない角度で延びる面を規定する。

本書では、「流れ中央軸」は、正常使用中の、媒体パックの互いに向かい合う面間の空気流の方向を単に全般的に指すものである。そのような流れ中央軸が軸３６５であり、通常、以下に説明する内部に収容されたカートリッジ３３０の互いに向かい合う流れ面に垂直に延在する。

この非直交角度は、本書で定義されるように、図１３の傾斜角度ＢＢを生じる。角度ＢＢは、第１の対の延在部または部分３５５、３５６によって、図９の軸３６５に垂直な面に対して定義される。図示の例について、第２の対の延在部または部分３５７、３５８は、そのような面に対して傾斜した角度でハウジング３０２を横切って延在してはいないことに留意されたい（図１４参照）。

＜ＩＶ．上記装置に使用可能なフィルタカートリッジ、図１５〜図２１＞
上記の積層、ブロック状媒体パック４０１を使用するフィルタカートリッジ４００を概略的に示す図１５に注目する。カートリッジ４００は、図９のカートリッジ３３０として用いることができる。

図１５を参照すると、積層ブロック状（矩形または直角（垂直）平行４辺形）媒体パック４０１を備えるフィルタカートリッジが、符号４００で示されている。媒体パック４０１の互いに向かい合う端部をシールするために、サイドパネル４０２、４０３が配置されている。これらのパネルは、２００４年６月１４日出願の米国特許仮出願第６０／５７９，７５４号、及び特定の細部を達成するために記載のように修正した２００４年１０月５日出願の米国特許仮出願第６０／６１６，３６４号に記載の一般的技法を用いて製作することができる。

図６を参照すると、各単一表面帯体２００（波形シートと表面シートが一体に固定された部分を備える）は、前縁２０９ｂ及び後縁２０９ａを有する。これらの縁は、連続した単一表面帯体を、媒体パック積層体を形成するのに用いる個々のシートに切断することから生じる。前端及び後端はシールし封止する必要がある。図１５の構成について、このシールは、サイドパネル４０２、４０３によって行われる。

他の方式も可能であるが、通常の構成では、以下に説明するように、単一表面の帯体の前端及び後端を媒体パック内でシールするために、パネル４０２、４０３は、媒体パックに直接成型される。この場合に「直接成型される」とは、サイドパネルを媒体パックに合うように成型し、それに接合するのではなく、サイドパネルの予備成形を行わないことを意味する。これにより、たとえば、ポッティング材によって媒体パックに取り付ける、サイド部品が不要となる
媒体パック４０１は、互いに向かい合う流れ面４０５、４０６を有する。使用中、空気は、流れ面４０５、４０６のうちの一方から媒体パック４０１に流入し、流れ面４０６、４０５のうちの他方から流出する。流れの方向は、使用するシステムに合わせて選択する事項である。エアクリーナ装置３００については、媒体パック４０１は、通常、流れ面４０５を排気流れ面として、流れ面４０６を吸気流れ面として配置される。

媒体パック４０１の媒体を通過させて濾過する必要のない空気が通る経路は、媒体パック４０１の面４０５と面４０６の間に設けられていないことに留意されたい。

周辺周囲ハウジングシールリング４１０が、カートリッジ４００に配置されている。図示されているシールリング４１０は、軸方向ピンチシールリングである。本書では、シールリング４１０は、使用に際しフィルタカートリッジ４００がエアクリーナ装置３００中に配置されたとき、カートリッジ４００とハウジング部品との間にシールを形成するのに望ましい位置でフィルタカートリッジ４００上に配置されたシール部材であるので、通常ハウジングシール構造と呼ぶ。図示の周辺周囲シールリング４１０は、パネル４０２、４０３を周って延在する。

本書において、ハウジングシールリングまたはシール構造に関する用語「周辺」は、媒体パック４０１を囲む延在部４１０を指すものである。この場合に、用語「周囲」は、ハウジングシール構造４１０がカートリッジ４００の外周を画定していることを指すものである。

図１５のフィルタカートリッジ４００は、（ａ）媒体パック４０１を形成するステップと、（ｂ）パネル４０２、４０３をこれに成型すると共に別の成型処理にてシールリング４１０の部分４１０ａ、４１０ｂを成型し、次いで、部分４１０ａ、４１０ｄを、２つの別の成型穴において成型することにより製造することができる。したがって、４ショット成型作業が用いられ得る。別の製造方法も可能である。

カートリッジが図１５〜図２１に示された構造を有するとき、媒体パックの互いに向かい合う側面又は側表面４１２及び４１３が露出する。図示の構成について、媒体パック表面４１２は、たとえば積層体の底面の表面シートの露出表面により、単一表面であり、表面４１３は、たとえば媒体パック積層体の上面では、波形面（または溝面）である。単一表面シート４１２は、非波形シートの場合もあり、上記で参照されたように、波形溝の方向に垂直方向に波形にされたシートであり得る。

必要であれば、保護シートまたはパネルを、媒体パック面４１２、４１３上に設けることができる。そのような保護シートまたはパネルは、ボール紙、プラスチックシート、その他の様々な材料から成形することができる。そのようなパネルは、パネル４０２、４０３を成型するとき、媒体パック４０１に押し付けて配置することによって、所定の位置に固定することができる。

図示されているように通常のカートリッジ４００では、媒体パック４０１の面４１２及びその反対側の面４１３は、それぞれ成型材が少なくとも３０％、通常少なくとも４０％の露出した、すなわち覆われていない部分である。その上には或る程度の成型材が、ハウジングシール４１０及び下記の他の構造に関連して配置される。さらに、互いに向かい合う成型パネル４０２、４０３の一部分が、側面４１２、４１３上に部分的に延在し得る。しかし、一般的で好ましい構成では、媒体パック４０１の面４１２及び反対側の面４１３に対応する一対の面では、媒体パック４０１に直接成型された成型材によって覆われていない部分が、少なくとも３０％、通常少なくとも４０％である。この場合及び本書の他の場合に、「直接成型された」ことによって、上記部分が、媒体パックの定められた部分を型に入れ、プラスチックを少なくとも部分的に媒体パックに直接接合する成型工程によって形成されることを意味する。したがって、重ねて言うと、ポッティングによって媒体パックに固定される予備成形された端部部品は、媒体パックに直接成型された端部部品ではない。

上記の通り、ある場合には、面４１２（及び対応する反対側の面４１３）を、端部部品４０２、４０３内、かつ必要であれば部分的にハウジングシール構造４１０内に埋め込まれたボール紙またはプラスチック片などの予備成形片によって覆い、保護カバーを所定位置に固定することができる。そのようなカバーは、上記の定義によれば、媒体パックに「直接成型された」材料には対応しない。

図１５を参照すると、カートリッジ４００は、特に、互いに向かい合う端縁４１６、４１７有する成型パネル４０２、４０３、及び互いに向かい合う端縁４１６、４１７にそれぞれ隣接する流れ面４０５、４０６を有して構成されている。１つまたは複数のこれら端縁４１６、４１７の一部分は、ピンチシール４１０をハウジング構成部分３０８、３０７間で締め付けるとき、ハウジング構成部分に係合するように構成されている。図９及び図９Ａの装置断面に、ハウジング基部３０７の一部分４１５と縁４１７の部分との係合が、４１６と共に示されている。図１１の断面では、そのような係合が、パネル４０２、４０３のそれぞれについて示されている。

図示の装置３００について、ハウジング３０２と縁４１６との係合は、そのような係合を設けることはできるが、図示されていない。

縁４１７とハウジング基部３０７との当接による支持の結果、媒体パック４０１は、ハウジング３０２内にシール４１０によって保持されるだけでなく、上記の当接によっても所定位置に支持される。面４１６、４１７は、型離れのために、不連続、すなわち出っ張り及び窪みがあり得る。これは図に示されている。

本書では、使用時、ハウジングと共に支持用の当接（非シール）面を形成する面４１７などの面は、「軸方向当接面」と呼ぶことがあり、この場合に、用語：軸方向は、係合が、媒体パック４０１を通る、面４０６、４０５間の空気流の方向に平行な方向である当接を指す。

上記のように、「軸方向当接面」は、その上に複数の出っ張り及び同様に複数の窪み（または言い換えれば突出部及び凹部）を有するように形成されることがある。

成型パネル４０２、４０３及びシール構造４１０用に様々な材料を使用することができる。２００４年６月１４日出願の米国特許仮出願６０／５７９，７５４号に記載のものなどの材料を使用することができる。同仮出願は本書に組み込まれる。典型的なその種材料はポリウレタン、代表的には発泡ポリウレタンである。代替品が可能であるが、通常は、成型後の密度が約３０ ｌｂｓ．／ｃｕ．ｆｔ．（０．４８ｇ／ｃｃ）以下、典型的には２２ ｌｂｓ．／ｃｕ．ｆｔ．（０．３５ｇ／ｃｃ）以下、一般に約１０〜２２ ｌｂｓ．／ｃｕ．ｆｔ．（０．１６〜０．３５ｇ／ｃｃ）の範囲内にあるポリウレタンである。通常は、ショアＡ硬度が３０以下、典型的には２０以下、しばしば１２〜２０の範囲内、時々１０〜２０を有する材料である。用途によっては、より硬い材料を用いることもある。場合によっては、カートリッジ４００の成型部品の全てに同じ材料を使用することができる。

カートリッジ４００は、以下の通り図１５〜図２１に全体的に示されている。図１５は、上記で説明したように、排気面４０５、及び側面４０２、４１２にほぼ向かう方向の上部透視図である。

図１６は、側面４０２、４１３及び吸気面４０６に向かう底面平面図である。図１７は図１６と同様であるが、カートリッジ４００が、中央軸方向延在軸周りに１８０°回転させられた図である。したがって、視線は吸気面４０６及び側面４１２、４０３に向いている。

図１８は、ほぼ図１５の側面４１２に向かう側面図である。図１９は、ほぼ図１５の側面４０３に向かう側面図である。

図２０は、図１５の面５に向かう上面図である。

図２０Ａは、図２０の線２０Ａ−２０Ａに沿う断面図であり、図２１は、図２０の線２１−２１に沿う断面図である。

図１５〜図２１は、合わせて、カートリッジ４００の様々な外観上の特徴を示す。図１５〜図２１は、概略図であり、媒体の詳しい特徴は見ることができないことに留意されたい。たとえば、面４０５、４０６内の媒体溝端部、及びそこにあるシールは示されていない。また、面の詳細及び露出面４１２、４１３は示されていない。上記に説明した通り、通常、面４１２は、表面シートの面であり、表面シートは、平坦、または、ほぼサイドパネル４０２、４０３間の方向に延在する波形であり得る。他方、面４１３は、通常、溝付きシートの露出面であり、したがって、面４０５、４０６間の方向に延在する波形を有する。

図１５〜図２１を比較することによって、図示のカートリッジ４００は、流れ面４０５、４０６と平行な面内には延在しないハウジングシールリング４１０を備えることが分かる。

図１５〜図２１を参照すると、ハウジングシールリング４１０は、互いに向かい合う延在部４２０、４２１の第１の対４１９と、互いに向かい合う延在部４２５、４２６の第２の対４２４とを備えているところを見ることができる。第１の対４１９は、以下に説明するように代替構造が可能であるが、サイドパネル４０２、４０３上に配置されている。第２の対４２４は、以下に説明するように代替構造が可能であるが、それぞれ互いに向かい合う面４１２、４１３上に配置されている。

代替形態が可能であるが、第１の対４１９の延在部４２０、４２１は、ほぼ互いに鏡像関係に配置され、それぞれが、媒体パック吸気・排気面４０６、４０５それぞれの平面に対して角度Ｘで延在する。通常の構造では、角度Ｘは少なくとも２°、典型的には少なくとも３°である。角度Ｘは、通常４５°以下である。図示の例では、角度Ｘは約３°〜１０°の範囲内である。図示の例は約５°である。

代替形態が可能であるが、第２の対の延在部４２４の各延在部４２５、４２６は、対照的に、ほぼ媒体パック４０１の縁４０６ａ、４０５ａに平行な線に沿って延在する。

図１５〜図２１に示されたカートリッジ４００について、これらの図の比較に基づくと、図示の具体的な例では、代替形態は可能であるが、ハウジングシールリング４１０は単一面内にあることは明らかである。その結果、シールリング４１０の、媒体パック面４１２、４１３からの突出部は、角度Ｘによって規定されるシール面内にある。したがって、シール４１０の、面４１２、４１３からの延在面の鋭角は、ほぼ９０°−Ｘである（図１９参照）。

本書では、シールまたはシール部分に関する用語「延在面」「シール面」またはその種の用語は、一般に、たとえば図１９の符号４２７で示されるように、シールの長手方向にシールの中央に沿う、媒体パック４０１から外向きに延出する直線によって形成される平面を指すものである。シール構造４１０は、完全に矩形の断面で示されてはおらず、成型品取り出し用の引抜き角を設けるために幾分台形がかった形状を有することに留意されたい。これは、定義された前記角度に関しては、無視される。

一般に、ハウジングリング４１０が、単に流れ面４０５、４０６に平行な面内に延在しない構造から利点が生じる。これらの利点は、以下の少なくとも２つの一般的知見に関する。
１．エレメントへの好適なアクセス性、及びそれに関連するハウジングの望ましい構成。
２．媒体パック４０１の内部膨張の改善及び制御。

＜Ａ．フィルタカートリッジ４００へのアクセス性の改善＞
次に、図１３に注目する。図１３に、ハウジング基部３０７の側面図が示されている。外方突出フランジ３５０の一部分３５５が示されている。図１５のカートリッジ４００を、フランジ３５０にハウジングシールリング４１０を係合させて配置したとき、カートリッジ４００の、図１５の角部４３０で示される部分が、ハウジング基部４０７から外へ向かって突出することが理解されよう。これにより、カバー４０８が取り除かれた後、整備員がカートリッジ４０１を把持し、ハウジング基部４０７から持ち上げるのに都合のよい突出部ができる。

＜Ｂ．膨張の抑制＞
一般に、吸気面４０６で媒体パック４０１に流入する空気は、媒体パック４０１内の内部圧力を高める。これが、媒体パック４０１を外方へ膨張させようとする。そのような膨張が、媒体パック４０１内で媒体の個々の層を分離し始め、損傷を生じることが起こり得る。

周辺ハウジングシールガスケットまたはリング４１０は、概して、媒体パック４０１を囲繞し、特にハウジング３０２内に支持されているとき、ハウジングシールリング４１０が配置されている領域での膨張を抑制するのに役立つ。しかし、一部の構成では、膨張は、少なくとも、ハウジングシール構造が配置されているところの上流（汚れ空気側の方）の領域で生じる傾向がある。第１の対の延在部４１９などの、端面に平行でなく、端面に隣接していない延在部を有するガスケット４１０を設けることによって、膨張に対抗する改善された支持が実現する。

よりわかり易く言えば、単純に面４０５、４０６に平行な面内にないガスケットまたはリング４１０によって、膨張が抑制される。むしろ、それは、リング４１０の一部が、面４０５、及びリング４１０の別の部分に近くなるように配置されたリング４１０を有することによって、増強される。これにより、リング４１０に面４０５と面４０６との間である程度の軸方向延伸が加えられ、膨張に対するより強力な抑制が実現する。一般に、角度Ｘが大きい程、膨張の抑制作用が大きくなる。

図１５〜図２１を検討することにより、カートリッジ４００の別の特徴が理解できる。特に、カートリッジ４００は、複数の非シールクッションまたはバンパ構造４３５を備える。図１５、１６、１７を参照すると、延在部４３５ａ及び４３５ｂを備える第１の対の延在部４３５が１つの側面４１２を横切って延在する。図１６の、延在部４３５ｃ及び４３５ｄを備える第２の対の延在部４３５は、第２の側面、この場合は側面４１３を横切って延在する。図示されている特定の例について、クッション４３５ａ〜４３５ｄは、側面４１２、４１３を横切って、成型部４０２、４０３の間に延在する。

既述の通り、クッションまたはバンパ構造４３５は、通常、シールではない。それらは、カートリッジ４００が、使用に際しエアクリーナ３００に組み込まれたとき、媒体パック４０１とハウジング側壁との間の間隔を確保するために配置されている。それらは、ハウジング側壁に係合する特定の寸法に形成され、またはそれらの間に間隔を確保し、側壁には触れずにすむ特定の寸法に形成される。好ましくは、クッションまたはバンパ構造４３５は、パネル４０２、４０３及びシール構造４００と同様な材料から製造される。

図示の例では、各クッション構造またはバンパ部材４３５ａ〜４３５ｄは、関連する側面と流れ面４０５、４０６との間の縁にほぼ平行な方向に延在する。

図１５を参照すると、図示のカートリッジ４００では、ハウジングシール構造４１０は、側面４０５、４０６のいずれにも隣接せずに、それらの間に離隔して配置されている。別の配置も可能であり、例えば、ハウジングシール構造４１０の一部が、側面、たとえば側面４１２から、その側面（側面４１２）と流れ部分（４０５、４０６）のうちの１つとの間の縁に隣接する位置で外方へ突出する。これは、カートリッジ４００の組み立てに利用する方法によっては、あるシステムでは利点であり得る。

＜Ｖ．カートリッジ製造方法の例＞
この節では、図１５〜図２１のカートリッジを形成するのに使用できる成型ステップが全般的に説明される。別の製造方法が使用できることが知られており、ステップ及び説明は単に例を示すものである。

図２２に、図１５のパネル４０２及びシール部分または延在部４２０に対応する成型構造５００を示す。図２２では、成型構造５００が、図１５の見方に対して逆さに示されていることに留意されたい。別法も可能であるが、パネル構造４０２及びシール延在部４２０は、媒体パック４０１の適切な部分に、同時に、一体で成型することができる。

図２３に、成型パネル構造５００の側面図が示されている。本書で特徴付けられた装置３００内で使用できるカートリッジ４００を形成するのに採用可能な寸法例は以下の通りである。すなわち、ＮＮ＝１３２．１ｍｍ、ＯＯ＝２３５．６ｍｍである。勿論、別の大きさ及び寸法が、変形形態として可能である。

図２４に、図２３の線２４−２４に沿った断面図が示される。ここで寸法例は以下の通りである。すなわち、ＰＰ＝１４．０ｍｍ、ＱＱ＝２６．０ｍｍ、及びＲＲ＝７．０ｍｍである。

図２４Ａに、図２３の一部分の拡大図を示す。例示的寸法は以下の通りである。すなわち、ＳＳ＝３．５ｍｍ、ＴＴ＝１０．９ｍｍ、ＵＵ＝１．０ｍｍＲ、及びＶＶ＝１．８ｍｍである。図２５に、成型パネル構造５００ａを示す。成型パネル構造５００ａは、概ね、図１５〜図２１のハウジング部分４２０及びサイドパネル４０３に対応する。図２６に、成型パネル構造５００ａの平面図を示す。図２７に、図２６の部分断面図が示され、図２７Ａに、図２６の部分拡大図が示されている。図示された例に関し、図２６〜図２７ＡのＮＮ、ＯＯ、ＰＰ、ＱＱ、ＲＲ、ＳＳ、ＴＴ、ＵＵ及びＶＶの寸法は、概して、対称性により、例示的に示した上記の４つのパネル５００に対するのと同様に特徴付けられ、図示の装置に関し、成型構造５００ａは、概して、成型パネル構造５００と鏡像関係にある。代替形態も可能である。

成型パネル構造５００は、媒体パック４０１の側面の１つに直接成型でき、例えば、媒体パック４０１を形成する単一表面帯体の端部を構成する側面に直接成型することができる。

図２８に、ハウジングシール構造４１０の部分の１つ、この場合には図１５の面４１２を横切って延在する部分４２５を備える成型構造５００ｃが示されている。図２８では、成型構造５００ｃは、図１５に対して逆さに示されている。

図２９に、端部５０１に向かって見た端面図が示されている。

使用可能な寸法は以下の通りである。すなわち、ＸＸ＝３０９．１ｍｍ、ＹＹ＝３５．７ｍｍ、ＺＺ＝２６．４ｍｍ、ＡＡ’＝６．４ｍｍ、ＢＢ’＝２２．９ｍｍ、ＣＣ＝５°（通常少なくとも２°、普通少なくとも３°、しばしば３°〜１０°、典型的には４５°以下）である。他の例示的寸法は、ＤＤ’＝１３．４ｍｍ、ＥＥ’＝３°、ＦＦ’＝３°、ＧＧ’＝１５．９ｍｍ、ＨＨ’＝２４．７ｍｍ、ＩＩ’＝３．０ｍｍ、及びＪＪ’＝２１．７ｍｍである。

図２８では、ウレタン隆起部５０３に注目されたい。面４１２がほぼ平坦または平坦に近いと、ウレタン隆起（膨張）が型に必要である。型は、製造を容易にするために、その一部に開口を有するように形成して、５０３で示される構成を生成する隆起を行わせることができる。

延在部４２５の互いに向かい合う端部５０１、５０２は、図２２〜図２７の延在部４２０、４２１の端部と密着（シール）するように成型することができることに留意されたい。

図３０に、図１５のクッションまたはバンパ構造４３５ａに対応する成型構造５１０が示されている。図３０では、構造４３５ａは、図１５に対して逆さに示されている。

図３０では、以下の例示的寸法が提供される。すなわち、寸法ＫＫ’＝２６．４ｍｍ、寸法ＬＬ’＝６．４ｍｍ、寸法ＭＭ’＝２７０ｍｍ、高さ１２．７ｍｍは図中Ｚで示されている。

図３１は、ほぼ端部５１１に向かって見た端面図である。寸法例は以下の通りである。すなわち寸法ＮＮ’＝２．０ｍｍ、寸法ＯＯ’＝２１．５ｍｍ、寸法ＰＰ’＝１２．７ｍｍ、及び寸法ＱＱ’＝６．４ｍｍである。

成型構造５１０も、通常の成型工程で生じる自由隆起突起５１３を含むことに留意されたい。

図３２及び３３に、図１５のクッションまたはバンパ構造４３５ｂに対応する成型構造５２０が示されている。図３２では、延在部４３５ｂは、図１５と同じ向きに示されている。それは、自由隆起突起５２１を備える。図３２及び３３に示す例示的構成では、寸法は下記の通りである。すなわち、ＲＲ’＝６．４ｍｍ、ＳＳ’＝２６．４ｍｍ、ＴＴ’＝６０．２ｍｍ、ＵＵ’＝１３．０ｍｍＲ、ＶＶ’＝２７０ｍｍ、ＸＸ’＝１２．７ｍｍ、ＹＹ’＝２．０ｍｍ、ＺＺ’＝３２．７ｍｍ、ＡＡ”＝１２．７ｍｍ、及びＢＢ”＝６．４ｍｍである。図３３は、端部５２２に向かって見た図である。

図３４及び３５に、図１５のハウジングシール部分４２６に対応する成型構造５３０が示されている。図３４では、それは、図１５で見られるのと同じ向きに示されている。図３４では、端部５３１は、図１５の端部５３１に対応する。図３５は、ほぼ端部５３１に向かって見た図である。

図３４、３５では、示されている寸法は以下の通りである。すなわち、ＣＣ”＝３０９．１ｍｍ、ＤＤ”＝２２．９ｍｍ、ＥＥ”＝５°（通常少なくとも２°、普通少なくとも３°、しばしば３°〜１０°、典型的には４５°以下）である。さらに図３５を参照すると、他の寸法は以下の通りである。すなわち、ＤＤ”＝２２．９ｍｍ、ＧＧ”＝３°、ＨＨ”＝３°、ＩＩ”＝１５．９ｍｍ、及びＪＪ”＝２１．７ｍｍである。

成型延在部５３０は、通常、媒体パックに直接成型される。図１５に示されたカートリッジ４００では、成型構造５３０が固定される面４１３が溝付き面であるので、成型中に必要となる自由隆起（膨張）を溝が生じさせる。

図３６に、成型構造５４０を示す。成型構造５４０は、面４１３を横切って延在するバンパ４３５に対応する。この場合、バンパ４３５ｃ及び４３５ｄが、成型構造５４０に対応する。２つのバンパは同じである。この場合も、それらは溝付き面４１３を横切って延在するので、自由隆起（膨張）突起は特に設けられない。

図３７は、ほぼ成型構造５４０の端部５４１に向かって見た図である。

図３６及び３７では、寸法例は以下の通り示される。すなわち、ＬＬ”＝２７０．７ｍｍ、ＫＫ”＝１３．４ｍｍ、及びＭＭ”＝６．４ｍｍである。

勿論、上記の寸法とは異なる寸法を使用することができる。

通常の成型工程では、成型構造５００及び５００ａは、媒体パック上に形成される。他の成型構造が、図示の通り面４１２、４１３上に形成される。それらはそれぞれ、単一の成型工程、または複数の成型工程の、好ましい方で形成され得る。

勿論、他の実施形態も可能であり、必要であればそれにより他の方法が導入される。図示され例は、単に、使用可能な手法の例として示されたものである。

図示して説明しハウジングシール構造４１０は、上記の通り、４つの部分に区分され、各部分は各面を横切って延在することに留意されたい。代替構成も可能である。

＜ＶＩ．フィルタカートリッジ及び方法の全般的特徴付け＞
概して、本実施形態によれば、エアフィルタカートリッジが提供される。エアフィルタカートリッジは、互いに向かい合う第１と第２の流れ面の間に延在する吸気・排気通路を形成するように表面シートに溝付きシートを固定した、個々のフィルタ媒体の帯体の積層構造を含むフィルタ媒体パックを備える。溝付きシートは、平坦、または溝付きシートの溝の延在方向と垂直な方向の波形のいずれかであり得る。一般的に言えば、フィルタ媒体パックは、媒体を通過して空気が濾過されることなく、第１の流れ面から第２の流れ面へ空気が流れる通路を封止している。

本実施形態による典型的なフィルタ媒体パックは、ブロック状に積層され、第１及び第２の流れ面の間に延在する４つの側面を有する構成である。ブロック状積層構造の結果、隣接するいずれの２つの媒体パック表面間の角度は９０°またはほぼ９０°である。

一般的に言えば、フィルタカートリッジはまた、媒体パックの４側面の周りに延在する周辺周囲ハウジングシール構造を備える。周辺周囲ハウジングシール構造は、４側面の第１の側面を横切って、第１の側面と第２の流れ面との間の縁に連続的には平行でない経路に沿って延在する第１の部分を有する。この場合に、「連続的には平行でない」ことによって、側面を横切るハウジングシール構造の第１の部分の延在全体が、縁に完全には平行でないことを意味する。通常、図１５に示すように、ハウジングシール構造の第１の部分全体が、定義された縁に対して平行でない。

一般的に言えば、ハウジングシール構造の第１の部分は、第１の部位と第２の部位とを有し、第１の部位は第２の流れ面及び第２の部分に近い。図１５に示された例では、これはシール部分４２０及びシール部分４２１のいずれの端部にも当てはまる。

図１５に示された構造では、ハウジングシール構造の第１の部分は、成型パネル構造を横切って延在していることに留意されたい。ただし、より広い一般的意味では、これについての特定の要求はない。

一般的に言えば、第２のハウジングシール部分が、第１のハウジングシール部分とは反対側の側面上に設けられる。それが必須ではないが、図１５〜図２１に示すように、通常、第２のハウジングシール部分は、第１のハウジングシール部分に対して鏡像関係にある。

一般的に言えば、周辺周囲ハウジングシール構造の第１の部分は、直線状のとき、ほぼ、第１の側面と第２の流れ面との間の縁に対し第１の角度Ｘ₁を有するシール面位置で、４側面の第１の側面を横切って延在し、第１の角度Ｘ₁は少なくとも２°、通常少なくとも３°、普通は３°〜１０°、典型的には４５°以下である。提供された例は約５°である。

勿論、図１５に示された例では、角度Ｘ₁は、図示の角度Ｘに対応する。反対側の延在部４２１は、角度Ｘ₂で延在し、延在部４２１が延在部４２０と鏡像関係にあるとき、角度Ｘ₂も角度Ｘに対応する。

一般的に言えば、やはり本実施形態によれば、ハウジングシール構造は、第１の側面と第２の側面との間の、媒体パックの第３の側面を横切って延在する第３の部分を含む。媒体パックの第３の側面は、一般に、第１と第２の流れ面の間に延在する。

勿論、図示のハウジングシール構造はまた、媒体パックの第４の側面を横切って延在する第４の部分を含み、媒体パックの第４の側面は、第３の側面と反対の側面に位置している。

図示のハウジングシール構造では、ハウジングシール構造部分は、個々に製作され、一体に密着またはシールされるように図示されている。たとえば、ハウジングシール構造が単一の一体成型された構造を備える、別の組立て方も可能である。

図示された例では、周辺周囲ハウジングシール構造の第３及び第４の部分は、ほぼ、シール面が、第３及び第４の部分のそれぞれが配置されている側面と流れ面との間の繋ぎ目に対応する媒体パックの縁に平行に延在する状態で延び、関連する側面に対し９０°未満の角度で延出する。この例が図１５〜図２１に示されている。勿論、代替形態も可能である。

より具体的には、図示の構造では、シール構造が中央シール面を規定する。その結果、上記で定義された周辺周囲ハウジングシール構造の第１及び第２の部分は、記載した断面図に示されるように、中央シール面が、関連する媒体パックの側面にほぼ直角に延出する状態で延びる。他方、周辺周囲ハウジングシール構造の第３及び第４の部分は、関連する側面から９０°未満の鋭角で延出しているところが示されており、通常８８°以下（９０°−２°）である。

本書ではこの場合に、シールの引抜き角度は無視してシールの延出に言及しており、各シール延在部が媒体パックから外方へ突出したときそれを２分する平面に言及している。

図示の例では、媒体パックの選択された側面を横切って延在する非シールクッションまたはバンパ構造が示されている。図１５〜図２１に示された例では、２つのクッションまたはバンパ延在部が、成型パネル４０２、４０３が設けられた互いに向かい合う側面間に延在する１対の互いに向かい合う側面４１２、４１３の端部間に配置されている。より一般的に言えば、クッション構造が、媒体パック４０１の、露出媒体となる側面を横切って延在する。具体的構造の例が図示され、記載されている。

記載した例では、単一表面帯体の端部を覆う互いに向かい合うパネルは、一体成型パネルである。

成型ハウジングシール構造の例及びその作成方法が記載されている。

一般的に言うと、本実施形態により、基部及び保守用カバーを有するハウジングを備えるエアクリーナ装置が提供される。基部は、第１の外向きのシール支持フランジ有するものとして説明され、保守用カバーは、第２の外向きシール支持フランジを有するものとして定義される。上記の一般的な用語でエアフィルタカートリッジは、基部のシール支持フランジと保守用カバーのシール支持フランジとの間にハウジングシール構造が配置され締め付けられることによって、エアクリーナ装置内に配置される。

第１の支持フランジが、シールに際しハウジングシール構造に押し込まれる第１のシール縁（鈍いナイフ刃状）突出部を備え、第２のシール支持フランジが、シールに際しハウジングシール構造に進入する第２のシール縁（鈍いナイフ刃状）突出部を備える支持フランジ構造の例が説明されている。ハウジングの下流側（図示例では基部）のシール縁突出部が、ハウジングの下流側（図示例ではハウジングカバー）に配置されたシール縁突出部よりも、媒体パックから半径方向外側遠くに配置された好ましい構成が説明されている。 図示のエアクリーナ装置では、ハウジング基部は、汚れ空気の吸気構造を備え、保守用カバーは、浄化空気の排気構造を備え、空気流は、内部に収容されたフィルタカートリッジを通して、全体に上方へ導かれる。

＜ＶＩＩ．本書に記載の原理を使用したエアクリーナ装置の第２の例、図３８〜図５５＞
図３８〜図５５のエアークリーナ装置及び特徴では、特定の例に、上述した一般的原理の多くが、ある場合には追加の特徴と共に、適用されている。図３８〜図４２に、エアクリーナ装置の例の特徴が示されている。図４３〜図５５に、図３８〜図４２に使用する、取外し可能で交換可能（保守可能）なフィルタカートリッジの特徴が示されている。

図３８に、参照番号６００で、本実施形態による特徴を備えるエアークリーナ装置が示されている。エアークリーナ装置６００は、第１の、この場合は吸気または基部の部分６０２と、第２の、この場合には排気またはカバーの部分６０３とを含むハウジング６０１を備える。吸気部分６０２と排気部分６０３は、ハウジング分割領域６０５に沿って互いに固定されている。図示の実例では、排気部分６０３は、吸気または基部部分６０２上にカバーとして配置されている。

解放可能なクランプ６０７が、部分６０２、６０３を分割領域６０５に沿って互いに取外し可能に固定するために設けられている。図面は、クランプ６０７に関しては概略的であり、それらは、ほぼ最終的に配置されて使用されるであろうところに配置して示してある。ある場合には、クランプ６０７は、６０７ａで示されるような取付部に取り付けられることもあり、すなわち、実際の製品では、それぞれが図示位置から僅かに横にずらして配置されることもあることを示している。

さらに図３８を参照すると、符号６１１の位置に吸気構造、この例では吸気管６１１ａが、ハウジング６０１の内部へ空気を吸気するために配置されている。この例では、吸気管６１１ａは、ハウジング部分６０２の他の部分と一体である。

符号６１２の位置に排気構造、この例では排気管６１２ａが示され、それはハウジング６０１の内部で空気流を生じさせる。図示の例では、排気管６１２ａは排気部分６０３と一体である。

通常、濾過される空気流は、（ａ）吸気管６１１ａに入り、（ｂ）ハウジング部分６０２に入り、（ｃ）以下に説明する、内部に収容されたフィルタカートリッジを通り、（ｄ）次いで、濾過済み空気は部分６０３に入り、そこから排気管６１２ａを通って出てゆく。図示された例では、空気はフィルタカートリッジの下に導かれ、濾過のためフィルタカートリッジを上方に向かって通り、次いで、ハウジング６０１から出る。

ハウジング６０１には、様々な材料を使用することができる。代替材が可能であるが、通常、部分６０２及び６０３はプラスチック材から成型される。ラッチ６０７は、通常、針金である。

図３８〜図４１において、ハウジング基部または吸気部分６０２は、吸気部分６１１を有する第１の壁６０２ａと、排気管６１２（カバー６０３の）を上方に有する反対側の壁６０２ｂと、第１の側壁６０２ｃと、反対側の第２の側壁６０２ｄとを備える。さらに、基部部分は底部６０２ｅを備える。底部６０２ｅは、ハウジング６０１内に収容されている媒体パックに空気流が流入し易いような形状及び構成にされている。

さらに図３８を参照すると、ハウジング部分６０２には、取付パッド６１５を有する取付部または取付支柱構造６１４が設けられている。取付パッド６１５の数及び配置は、通常、エンジンブロックやフレーム構成部など、特定の車両や装置の取付場所に合わせて決められる。パッド６１５は、エアクリーナ６００を作動させるのに望ましい向きに支持することを可能にする。図３８に図示された例に関し、作動時の通常の向きは図示の通りであり、排気部分６０３は、吸気部分６０２の上方に配置されている。

図３８に、例示的寸法が以下の通り提供されている。すなわち、ＡＢ＝４３６．８ｍｍ、ＡＣ＝３７５ｍｍ、及びＡＤ＝１４０ｍｍである。これら寸法は例であり、様々な別の寸法構成を用いることができる。図３８〜図５５について記載した寸法は、たとえば、約８００ｃｆｍ程度の定格空気流量が通過する軽量小型トラック、ツインターボなどの車両用エアクリーナとして使用可能である。

次に、端面図（６０２ａに向かった）が示され、視線が吸気構造６１１へ向かった図３９に注目する。図３９を参照し、管６１１ａの中を見ると、取外し可能で交換可能なフィルタカートリッジ６２５の一部が見える。そのようなフィルタカートリッジ６２５は、エアクリーナ６００内で、ある期間使用後、カバー、すなわち排気部分６０３を部分６０２から分離し、フィルタカートリッジ６２５を取り外し、通常、新品のカートリッジ６２５を装着することによってエアクリーナ６００が保守されるので、「保守部品」と呼ばれることがある。

やはり図３９を参照すると、フィルタカートリッジ６２５から排気管６１２に向かって空気流を導く（送り込む）ことを促す曲線形状を有するハウジング部分６０３の領域６３０が見える。このような曲線構造は、空気流の向きを変化させ、排気管６１２へ指向させるものであり、本書では、一般的用語で、排気エアスクープまたは排気エアファンネル構造として特徴付けられる。同様に、吸気部分６０２の底部６０２ｅは、吸気エアスクープまたは吸気エアファンネル構造を有する。

図示の例について図３９に示されている寸法は、以下の通りである。すなわち、ＢＡ＝１１５．５ｍｍ、ＢＢ＝２３５．９ｍｍ、ＢＣ＝２８．８ｍｍ、及びＢＤ＝５８ｍｍである。

次に、エアクリーナ６００の上面図である図４０に注目する。図４０を参照すると、例示的なエアクリーナ６００では、代替形態が可能であるが、４個のクランプ６０７が、ハウジング部分６０３を所定の位置に固定するのに使用されていることが分かる。

さらに図４０を参照すると、符号６３１の位置に、装置６００内の圧力指示器などの装置を取り付ける排気構造６１２中の取付構造が設けられている。また、ある場合には、空気流量センサ（ＭＡＦＳ）を、排気構造６１２中または下流のダクト部品中のいずれかに配置することができる。

図３８〜図４０では、様々なリブ構造６３５が、ハウジング６０１中に示されている。リブ構造は、装飾的外観及び関連するハウジング部品の強化などの機能を果たす。図３８の符号６３５ａ及び６３５ｂの位置に、基部または吸気部分６０２に互いに向かい合う棚を備える棚構造が、基部６０２の形状によって設けられている。これらは、以下に説明するように、内部のフィルタカートリッジ６２５を支持するのに使用される。

図４０で、記載された例に示された寸法は以下の通りである。すなわち、ＣＡ＝３３８．５ｍｍ、及びＣＢ＝９ｍｍである。

次に、図４１に注目すると、図３８の線４１−４１に沿ったエアクリーナ６００の断面図が示されている。図４１を参照すると、ハウジング６０１の内部６０１ａに配置されたフィルタカートリッジ６２５が示されている。フィルタカートリッジ６２５は、媒体パック構造６３６及びハウジングシール構造６４０を備える。媒体パック構造６３６は、一般に、それらのうちパネル６３８のみが部分的に図４１に見られる、互いに向かい合うサイドパネル６３７、６３８を有する媒体パック６３６ａを備える。媒体パック構造６３６は、より詳細に以下に説明される。

ハウジングシール構造６４０は、周辺周囲シール構造であり、媒体パック構造６３６の周りに延在（かつ外方へ突出）するピンチシールフランジ６４１を備える。シールフランジ６４１は、軸方向ピンチシールを形成するために、ハウジング分割領域６０５位置のフランジ構造間に配置されるように構成されている。この場合に、用語「軸方向」は、媒体パック６３６へ向かうまたは離れる方向ではなくて、媒体パック構造６３６を通る空気流の方向にほぼ一致した方向（矢印６３９参照）に圧縮または挟まれて働くシールを指すものとする。

図示の例では、ハウジングシール構造４０は、媒体パック構造６３６に直接成型されていることを意味する一体成型ハウジングシール構造である。さらに、ハウジングシール構造６４０は、図示の例では、ポリウレタン材などの単一のポリマー材、たとえば発泡ポリウレタン材から成型されている。すなわち、ハウジングシール構造６４０は、図示の好ましい例では、予備成形された剛性構造をそれに埋め込んで備えることはない。そのような一体成型ハウジングシール構造は、実質的にポリマー材のみから成型されるものとして説明する場合もある。

さらに図４１を参照すると、媒体パック６３６ａは、下側の第１の、この場合には吸気の、面６４５と、反対側の第２の、この場合には排気の、面６４６とを備える。濾過中の空気流の方向は、一般に、矢印６３９によって示されるように吸気面６４５から排気面６４６へ向かう。

フィルタカートリッジ６２５は、図４３〜図５５に関連してより詳細に以下に説明される。しかし、それらの図に移る前に、ハウジングシール構造６４０をより詳細に理解することを可能にする図４１の一部分の部分拡大図、図４２に注目する。図４２は概略的であることに留意されたい。

図４２を参照すると、媒体パック構造６３６に取り付けられたハウジングシール構造６４０が示されている。ハウジングシール構造６４０は、通常、サイド部分６３７、６３８を含んでいない側面を横切る範囲では、媒体パック６３６ａに直接取り付けられている。用語「直接」は、ハウジングシール構造６３６が、それが直接取り付けられる側面に沿って媒体パックの媒体に接触して固定されることを意味する。すなわち、通常の好ましい指図では、２つの側面に沿って、ハウジングシール構造と媒体との間に予備成形された構造部材は存在しない。サイド部分６３７、６３８を横切って延在するとき、ハウジングシール構造６４０は、一般に、サイド部分６３７、６３８に直接固定され、サイド部分６３７、６３８が媒体パック６３６ａに固定されている。

図４２を参照すると、ハウジングシール構造６４０は、ピンチシールフランジ６４１及び基部６５０を備える。その２つは、通常、互いに一体に成型され、ハウジングシール構造６４０は、通常、発泡ポリウレタンなどの単一のポリマー材から成型される。ピンチシールフランジ６４１は、ピンチフランジ６４１の一部分と媒体パック構造６３６（及び媒体パック６３６ａ）との間に谷６６０を形成する形で基部６５０上に配置される。

谷６６０は、その中に延出するハウジングカバー部分６０３の突出フランジ６６５を受ける受け谷として寸法を決められ配置される。すなわち、装着に際し、通常の例では、ハウジング部分、この場合には部分６０３のフランジ６６５が、谷６６０中に、ピンチフランジ６４１の一部分と媒体パック構造６３６との間の位置まで突出する。谷６６０中で、ピンチフランジ６４１と媒体パック構造６３６との間へのフランジ６６５の突出は、様々な効果をもたらし、それには、装着中のフィルタカートリッジ６３６の所定位置への位置決めを容易にし、また、適切なカートリッジ６２５が用いられ、ハウジング６０１内で適切な向きになっていることを保証する援けになることが含まれる。

代替形態が可能であるが、谷６６０は、典型的には最大深さで少なくとも深さ４ｍｍ、普通は少なくとも深さ５ｍｍ、図示の例では深さ６〜１２ｍｍである。最大深さは、関係する用途に関する選択事項であるが、通常１４ｍｍを超えない。

さらに図４２を参照すると、ハウジング部分６０２は、基部６５０を受け入れるような寸法及び形状にされた受入れ部分６７１と、半径方向外側に向けられたフランジ部分６７２と、軸方向に向けられた外縁突出部または部分６７３とを有するフランジ構造６７０を備える。外縁突出部６７３は、カバー部分６０３に向かって延出する。外縁突出部分６７３及び外向きフランジ６７２は一体になって、装着に際し、その中にシールフランジ６４１を受け入れるための２面式ポケット６７５を形成する。

ハウジング部分６０３は、半径方向外側へ向けられたフランジ６８０と、フランジ６８０上に配置され軸方向に向けられた外縁突出部６８１とを備える。外縁突出部６８１は、基部６０２に向かって延出する。フランジ６８０及び外縁突出部６８１は一体になって、装着中、シールフランジ６４１上に嵌合する２面式ポケット６８５を形成する。ポケット６８５は、クランプ６０７が締められたとき、ピンチフランジ６４１が適切に圧縮される程度に、突出部６７３が、フランジ６８０に対して係合（下から当接）するような寸法にされている。図４２に、典型的な圧縮量が、ピンチフランジ６４１とハウジングフランジ６８０の重なり合いによって示されている。

さらに図４２を参照すると、フランジ６８０は、シールする際、シールの形成を容易にするためにシールフランジ６４１に軸方向に進入するように配置された縁またはビード６９０をその上に有する中央、軸方向シール突出部を備えることに留意されたい。シールビード６８０は全体的に、圧縮されていないときの領域６４１の最大厚さの２％、典型的に少なくとも３％、通常少なくとも４％に対応する寸法でシール母材６４１に充分に押し込まれるように、隣接するフランジ６８０部分から突出する。

通常、好ましくは、ビード６９０及び突出部６６５は共に、装着中、媒体パック構造６２６の周り全周に延在する。

さらに図４２を参照すると、ピンチフランジ６４１は、一般に、シール及び圧縮中、その圧縮されていない状態から全体厚さの少なくとも２％、典型的には少なくとも３％、通常少なくとも４％圧縮されるような寸法にされていることに留意されたい。圧縮されていない状態とは、シール縁６４１の、ビード６９０によって係合されていない部分を指すものである。

次に、図４３を参照すると、参照番号６２５は、取外し可能で交換可能、すなわち保守可能な、全体的に図４１及び図４２によるエアクリーナ６００内に装着できるフィルタカートリッジを示す。上述したように、フィルタカートリッジ６２５は、媒体パック構造６３６及びハウジングシール構造６４０を備える。媒体パック構造６３６は、媒体パック６３６ａ及び２つの互いに向かい合うサイドパネル６３７、６３８を備える。通常の媒体パック６３６ａは、表面媒体に固定され、それにより互いに向かい合う吸気・排気面６４５、６４６それぞれを適切に形成する溝付き媒体の帯体の積層体を備える。媒体パック６３６内の溝シール構造の結果、複数の吸気溝が、面６４５、６４６間に延在し、また複数の排気溝が、面６４５、６４６間に延在し、吸気溝は、吸気面６４５に隣接して開口し、排気面６４６に隣接して閉じ、排気溝は、排気面６４６に隣接して開口し、吸気面６４５に隣接して閉じている。媒体パック６３６ａは、面６４５、６４６間の未濾過空気の方向には、全体的に閉じている。したがって、吸気面６４５に流入した空気が、排気面６４６（シール構造６４０の反対側）から流出するためには、空気は媒体の一部を貫通して流れなければならない。これは、上記の典型的なｚ−フィルタ構成である。

ハウジングシール構造６４０は、上述したように、ピンチフランジ６４１及び基部６５０を備える。谷６６０が、ピンチフランジ６４１の一部分と媒体パック構造６３６との間に配置されている。

図４４に、カートリッジ６２５の側面図が示されており、その側面図はサイドパネル６３８に向かって見た図である。図４４を参照すると、例示的なピンチシール６４１は平面的であり、ピンチシール６４１の面は、排気面６４６に対して０°より大きい角度ＤＡで延在することが分かる。角度ＤＡは、（以前に図１ａの角度Ｘについて説明したように）ほぼ少なくとも２°、典型的に少なくとも３°、典型的に８０°以下、通常４５°以下、一例として３°〜１０°（両端を含む）である。図示されている例では、角度ＤＡは１０°である。それは、通常５°〜１５°の範囲内である。（本書に記載された技術の一部は、非平面的なピンチシール６４１にも適用することができる。）
上記から、図示の例では、ピンチシール６４１は、全体で、媒体パック６３６ａの互いに向かい合う流れ面６４５、６４６に対して０°より大きく、通常２°より大きい角度などで延在する平面を画定することが理解されよう。たとえば、シール構造の一部が異なる平面内にあるなどの代替構造が可能である。

さらに図４４を参照すると、サイドパネル６３８が、上方縁６３８ａと、下方縁６３８ｂと、互いに向かい合う側方縁６３８ｃ及び６３８ｄとを備えることに留意されたい。縁６３８ａは、この場合には離隔配置された複数のバンパである突出構造６５２を有して形成され、突出構造６５２は、図示された例では少なくとも０．５ｍｍ、通常１ｍｍの寸法ＤＢだけ媒体パック面６４６を越えて軸方向に突出している。通常、延出量ＤＢは、少なくとも１．５ｍｍ、たとえば１．５〜３．５ｍｍである。図示された例では、寸法ＤＢは２．３ｍｍである。寸法ＤＢは、部分６５２がバンパとして働くのを可能にする。

同様に、縁６３８ｂの底部は、この場合には離隔配置されたバンパである突出構造６５２を備える。縁６３８ｂ側の突出構造６５２は、ＤＢと同様な寸法、すなわち０．５ｍｍ、通常少なくとも１ｍｍ、典型的には少なくとも１．５ｍｍ、通常１．５ｍｍ〜３．５ｍｍ、たとえば２．３ｍｍだけ面６４５を越えて延在する。

通常の構成では、図４３の反対側のパネル６３７は、パネル６３８と同一であるが、鏡像関係に取り付けられている。したがって、それもまた、図４３の上部及び底部縁６３７ａ、６３７ｂ、及び側方縁６３７ｃ、６３７ｄを有し、底部縁６３７ａ、６３７ｂは媒体パック面６４６、６４５を軸方向に越えて延在する離隔配置されたバンパ６５２を備える。装着されたとき、１つまたは複数の縁６３７ａ、６３７ｂ、６３８ａ、６３８ｂは、棚構造と係合してカートリッジ６２５を支持することができる。たとえば図３８を参照すると、縁６３７ｂは棚６３５ａに載り、縁６３８ｂは棚６３５ｂに載る。これが、ハウジング６０１の内部６０１ａにカートリッジ６２５の支持部を形成し、その結果、カートリッジ６２５がピンチシール６４１に引っかからずにすむ。これにより、カートリッジ６２５が、装着時に、使用中の振動や衝撃による損傷に対して安定する。

図４４を参照すると、図示された例では、寸法ＤＣは２３５ｍｍである。

次に、排気面６４６に向かって見たカートリッジ６２５の上面図である図４５に注目する。図４０中に、この節に記載された例について示された寸法は以下の通りである。すなわち、ＥＡ＝２６５．２ｍｍ、ＥＢ＝２３０．４ｍｍ、ＥＣ＝２７２．７ｍｍ、及びＥＤ＝３１２．３ｍｍである。

次に、図４５の線４６−４６に沿ったカートリッジ６２５の断面図である図４６に注目する。図４６中、示されている例示的寸法は以下の通りである。すなわち、ＦＡ＝１３１．６ｍｍ、ＦＢ＝１２７ｍｍ、及びＦＣ＝２７１．２ｍｍである。

ＦＢの寸法１２７ｍｍから、本書に記載の技術は、互いに向かい合う流れ面６４５、６４６間に占める部分が比較的厚い媒体パックに特によく適合することが理解されよう。これら技法は、別の構成にも適用することができるが、互いに向かい合う流れ面６４５、６４６間の寸法が少なくとも５０ｍｍ、典型的には９０ｍｍ以上である媒体パックに特によく適合する。

次に、図４７の線４７−４７にほぼ沿ったカートリッジ６２５の断面図である図４７に注目する。図４７を参照すると、符号６８０の点線位置は、吸気面６４５に隣接する領域で排気溝を閉止状態に密封する積層ビードの位置を示す。点線６８１は、排気面６４６に隣接して、吸気溝を閉止状態に密封する単一表面ビードの位置を示す。

積層ビードに関する６８０の２本の点線は、積層ビードが面６４５から引っ込んでいることを示しているが、それでもなお面６４５に隣接しているとして特徴付けられる。単一表面ビードの位置に関する単一の点線６８１は、単一表面ビードが排気面６４６に接していることを示し、単一表面ビードが製造工程中に半分に切断され、得られる媒体パックの面と面一に残される前述の方式で構成されたときにそうなる。

次に、ほぼ図４３の側面６６５に向かって見た図５のカートリッジの平面図である図４８に注目する。図４９は、ほぼ図４４の側面６６６に向かって見た図４８とは反対側の平面図である。

図示された例について、面６６５、６６６は、縁を除いて、成型パネル構造または側方部分で覆われることなく、単一表面材料の露出面、すなわち溝付きシートまたは表面シートのいずれかを備え、シール構造６４０がそれを横切って延在する。ある構成では、必要であれば、保護材を面６６５、６６６上に配置することができる。それに加えて、あるいは別法として、成型サイドパネルまたはバンパを面６６５、６６６に沿って設けることができる。しかし、通常の例では、面６６５、６６６が、一般に、便宜上、露出媒体または単一表面として残される。

図４９では、例示的寸法は以下の通りである。すなわち、ＧＡ＝３１２．３ｍｍ、ＧＢ＝２６８．２ｍｍである。

次に、図５０に注目する。図５０は、全体に、サイドパネル６３７、６３８の側方平面図である。パネル６３７、６３８は、ほぼ同一であり、媒体パック６３７ａ上に鏡像状に配置される。図５０の例示的寸法は以下の通りである。すなわち、ＨＡ＝２０７．５ｍｍ、ＨＢ＝１４７．５ｍｍ、ＨＣ＝８７．５ｍｍ、ＨＤ＝２７．５ｍｍ、ＨＥ＝１１．７ｍｍ、ＨＦ＝３．０ｍｍ半径、ＨＧ＝３．９ｍｍ、ＨＩ＝１３１．６ｍｍ、ＨＪ＝１０３．６ｍｍ、ＨＫ＝６５．８ｍｍ、ＨＬ＝２８ｍｍ、ＨＭ＝２３５ｍｍ、ＨＮ＝１１７．５ｍｍ、ＨＯ＝２８ｍｍ、及びＨＰ＝１０３．６ｍｍである。他の寸法は、図５０の対称性及び縮尺に基づいて得ることができる。

通常、媒体パネル６３７、６３８は、媒体パック６３６ａに２ステップの成型工程で直接成型される。すなわち、パネル６３７、６３８の１つを形成する第１のステップと、反対側のパネル６３８、６３７を形成する第２のステップである。

通常、以下で説明されるように、サイドパネル６３７、６３８が形成される材料は、発泡ポリウレタンである。

図５１〜図５５に、ハウジングシール構造６４０及びその特徴が示されている。当然、ハウジングシール構造６４０は、媒体パック構造６３６ａ及びサイドパネル６３７、６３８の周りに延在するように、通常、媒体パック構造６３６に直接成型されて形成される。図５１には、ハウジングシール構造６４０が、それに固定される媒体パック６３６なしで、概略的に示されている。

図５２に、ハウジングシール構造６４０の上面図が示されている。図５２の例中の寸法は以下の通りである。すなわち、ＩＡ＝３１２．３ｍｍ、ＩＢ＝１５６．２ｍｍ、ＩＣ＝２７５．１ｍｍ、及びＩＤ＝１３７．５ｍｍである。

図５３に、図５２の線５３−５３に沿った断面図が示されている。図５４に示されている寸法は以下の通りである。すなわち、ＪＡ＝２７１．２ｍｍ、ＪＢ＝３７．１ｍｍである。

図５４に、図５３の一部分の部分拡大図が示されている。図５４に示されている寸法は以下の通りである。すなわち、ＫＡ＝１９．６ｍｍ、ＫＢ＝１６．８ｍｍ、ＫＣ＝１２．９ｍｍ、ＫＤ＝１２．３ｍｍ、ＫＥ＝１５．４ｍｍ、ＫＦ＝７．３ｍｍ、ＫＧ＝１．５ｍｍ半径、ＫＨ＝３．０ｍｍ、ＫＩ＝３ｍｍ、及びＫＪ＝９ｍｍである。

図５５に、図５２の線５５−５５に沿った断面図が示されている。図５５を参照すると、示されている寸法は以下の通りである。すなわち、ＬＡ＝２３０．４ｍｍ、ＬＢ＝３７．１ｍｍ、ＬＣ＝１０°、ＬＤ＝１６°、及びＬＥ＝１６°である。

ハウジングシール構造６４０（及びサイド成型品６３７、６３８）は、様々なポリマー材から形成される。別々に成型されるとき、パネル６３７、６３８とハウジングシール構造６４０が全て同じである必要はない（通常は同じであるが）。本書に記載のシール及びサイド成型品の両方に使用できる材料の例はポリウレタンである。ポリウレタンの例は、、使用中、体積が増加する発泡ポリウレタンである。好ましいものは、少なくとも体積が４０％増加して型のキャビティ（通常少なくとも８０％体積）を充填し、成型後の密度が３０ ｌｂｓ／ｃｕ．ｆｔ（０．４８ｇ／ｃｃ）以下、典型的には２２ ｌｂｓ／ｃｕ．ｆｔ（０．３５ｇ／ｃｃ）以下、通常１０ ｌｂｓ／ｃｕ．ｆｔ（０．１６ｇ／ｃｃ）〜２２ ｌｂｓ／ｃｕ．ｆｔ（０．３５ｇ／ｃｃ）の範囲内であり、試験供試体の硬度（ショアＡ）が通常３０以下、好ましくは２５以下、通常１０〜２２の範囲内である。勿論、この範囲外のポリウレタンも使用することができるが、上記のものは製造及び取扱いに有利である。

図３９及び４１を参照すると、カートリッジ６２５（媒体パック６３６ａの面６４６に対して、０°より大きな角度、たとえば少なくとも２°、通常５°以上１５°以下、図示の例では１０°で、ピンチシール機構６４１を伴って延在するハウジングシール構造６４０を有する）は、媒体パック６３６ａの面６４５、６４６が吸気構造６１１と排気構造６１２との間の方向を横切って傾斜するように、ハウジング６０１の内部６０１に配置されていることに留意されたい。すなわち、媒体パック６３６ａは、排気構造６１２ａに向かって傾くものでもなければ、排気構造６１２ａから遠ざかるように傾くのでもなくて、部分６０２の壁６０２ａ、６０２ｂの間の方向に対応する方向と全体的に交差する方向に傾く。言い換えれば、面６４５、６４６は、部分６０２の側面６０２ｃと６０２ｄとの間で斜めになっている。

上述した概念を言い換えれば、ハウジング６０１中に配置されたとき、カートリッジ６２５は、吸気構造６１１が配置されている側壁６０２ａに向けられた成型サイドパネルの１つである成型サイドパネル６３７及びそれを横切って延在するシール構造６４０の一部、ならびに、ハウジングシールの反対側の側壁６０２ｂに向かい合う反対側の成型側壁６３８及びそれを横切って延在するハウジングシール構造６４０の一部によって位置決めされている。媒体パック構造のこれらの部分を横切って延在するハウジング周辺シール構造６４０の一部は、排気面６４６及び排気面６４６の両縁に対して図４４の角度ＤＡで傾いている。

図４１のフィルタカートリッジ６２５は、通常、パック６３６ａの体積の少なくとも５％、典型的には少なくとも１０％、通常少なくとも１５％がハウジングカバー部分６０３内に配置され、通常、図４１の頂点７００がカバー部分６０３中に上方へ最も高く突き入るように、ハウジング内部６０１に配置されていることに留意されたい。頂点７００に対応する稜線は、一般に、図３８の側壁６０２ａ、６０２ｂ間の方向、ただしそれら側壁６０２ａ、６０２ｂの最高箇所より上方に延在する。

媒体パック６３６ａが、排気管６１２ａに向かう、またはそれから遠ざかるように傾く別の配置も可能である。一例が、既に本書に組み込まれ、優先権の主張がなされた米国特許仮出願第６０／６５１，８３８号に記載されている。

代替形態も考えられるが、本書に記載のフィルタカートリッジの例は、一体成型されたハウジングシール構造を備えることに留意されたい。この用語「一体成型」は、ハウジングシール構造が、媒体構造上に直接成型されることを意味する。したがって、ハウジングシール構造６４０は、媒体パックの露出媒体側面６６５、６６６に直接に、それらと接触して成型され、次いで、サイドパネル６３７、６３８を伴って側面を形成する。代替形態も考えられ、検討されるが、図示の例は、これらの特徴を使用している。

さらに、代替形態も考えられるが、一体成型ハウジングシール構造についてここに記載された例は、単一の成型ポリマー材を備えており、予備成型剛性構造は埋め込まれていない。したがって、上記のハウジングシール構造の例は、成型ポリマー材、特に成型ポリウレタン材（通常、成型発泡ポリウレタン）のみから実質的に構成されているとして特徴付けることができる。これにとっての一利点は、媒体パックをハウジングシール構造に固定するのに接着剤を必要としないことである。

図１５に記載の第１のフィルタカートリッジの例では、一体成型ハウジングシール構造は、４つの成型で、４個の部分で構成される。図４３に記載の第２の例では、一体成型ハウジングシール構造は、単一の一体ユニットとして１つの成型工程で成型される。

図４３の例では、ハウジングシール構造は、基部及びピンチシール縁を有するとして記載されている。その２つは、互いに一体に成型される。すなわち、それらは単一の型中でポリマー材から成型され、成型の結果、２つの部分が互いに一体になる。それらは、別々に形成される部品ではない。

本発明による構成において使用可能なｚ−フィルタ媒体の概略部分透視図である。 図１に示された媒体の一部分の拡大概略断面図である。 様々な波形媒体の例の概略図である。 本発明による媒体製造工程の概略図である。 本発明による構成に使用可能な媒体溝に選択的に採用される端部ダーツの概略断面図である。 ブロック状の積層ｚ−フィルタ媒体パックを生成するステップの概略図である。 本発明による特徴を有するエアクリーナ装置の概略上部透視図である。 図７に示されている装置のほぼ反対方向からの概略上部透視図である。 ほぼエアクリーナ装置の吸気部分に向かって見た、図７の装置の側面図である。 図７Ａの線９−９にほぼ沿った拡大概略断面図である。 図７Ａの線９−９に沿う、図９の視線方向とは反対方向の拡大概略断面図である。 図９の一部分の拡大概略断面図である。 図９Ａの第１の部分の拡大概略部分断面図である。 図９Ａの第２の部分の拡大概略部分断面図である。 図７Ａの線１１−１１にほぼ沿った拡大概略断面図である。 図１１の一部分の拡大概略部分断面図である。 ほぼハウジング吸気口に向かって見た、図７のエアクリーナに使用可能なハウジング装置の底部の概略側面図であり、寸法、角度の例を示したものである。 図１３に示された底部の第２の概略側面図である。 図７〜図１４の装置に使用可能なフィルタカートリッジの、ほぼ排気面に向かって見た概略透視図である。 図１５に示されたカートリッジの概略底部透視図である。 図１５に示されたカートリッジの、カートリッジを図１６から１８０°回転させた第２の概略底部透視図である。 図１５に示されたカートリッジの概略側面図である。 図１５に示されたカートリッジの概略側面図である。 図１５に示されたカートリッジの概略上面図である。 図２０の線２０Ａ−２０Ａに沿った概略断面図である。 図２０の線２１−２１に沿った概略断面図である。 図１５に示されたカートリッジの成型サイドパネル部品の概略透視図である。 図２２に示されたパネル部品の概略側面図である。 図２３の線２４−２４に沿った概略断面図である。 図２３の一部分の概略部分拡大図である。 図１５のカートリッジに使用可能な第２の成型パネル部品の概略透視図である。 図２５の成型パネル部品の概略側面図である。 図２６の線２７−２７に沿った概略断面図である。 図２６の一部分の概略部分拡大図である。 図１５のカートリッジに設けられたハウジングシールの一部の拡大概略平面図である。 図２８に示された部品の、寸法及び角度の例を示す概略端面図である。 図１５のカートリッジに示された第１のバンパ部品の概略側面図である。 図３０に示された部品の概略側面図である。 図１５のカートリッジに使用可能な第２のバンパ部品の概略側面図である。 図３２に示された部品の概略側面図である。 図１５のカートリッジに使用可能なハウジングシール部分の概略図である。 図３４に示された部品の概略側面図である。 図１５のカートリッジの第３及び第４のバンパ構造に使用されるバンパ部品の概略側面図である。 図３６に示されたバンパ部品の概略側面図である。 本発明による原理を取り入れた、図１１に示されたものとは別のエアクリーナ装置の概略側面図である。 図３８に示されたエアクリーナの吸気端面図である。 図３８及び３９に示されたエアクリーナの上面図である。 図３８の線４１−４１に沿った断面図である。 図４１の一部分の部分拡大図である。 図３８〜図４２のエアクリーナに使用可能なフィルタカートリッジの概略上部透視図である。 図４３に示されたフィルタカートリッジの側面図である。 図４３及び図４４に示されたフィルタカートリッジの上面図である。 図４５の線４６−４６に沿った断面図である。 図４５の線４７−４７に沿った断面図である。 図４３及び図４４に示されたフィルタカートリッジの端面図である。 図４３及び図４４に示されたフィルタカートリッジの、図４８とは反対側の第２の端面図である。 図４３及び図４４に示されたフィルタカートリッジの成型サイドパネル部材の概略側面図である。 図４３及び図４４のフィルタカートリッジに使用可能な成型シール部材の概略透視図である。 図５１のシール部材の上面図である。 図５２の線５３−５３に沿った断面図である。 図５３の一部分の部分拡大図である。 図５２の線５５−５５に沿った断面図である。

Claims (21)

1. （ａ）吸気面及び排気面を有し、表面媒体に固定された溝付き媒体を含むｚ−フィルタ媒体を備える媒体パックと、
   （ｂ）前記媒体パックの周囲に延在して前記媒体パックに固定され、前記排気面に対して０°より大きい角度をなすハウジングシール構造と、
   を備えたことを特徴とするフィルタカートリッジ。
2. （ａ）前記フィルタ媒体パックが、互いに向かい合う第１及び第２の流れ面の間に延びる吸気流路及び排気流路を形成するように、表面媒体シートに溝付き媒体シートを固定して構成されるフィルタ媒体の個々の帯体の積層構造を備え、
   （ｉ）前記フィルタ媒体パックは、前記媒体を通過して濾過されることなく前記第１の流れ面から反対側の前記第２の流れ面を通過する空気の通路が封止されており、
   （ｉｉ）前記フィルタ媒体パックは、前記第１及び第２の流れ面間に４つの側面が延在する積層形状であり、
   （ｂ）前記ハウジングシール構造が、前記媒体パックの前記４側面周りに延在した、一体成型の周辺周囲ハウジングシール構造であり、
   （ｉ）前記周辺周囲ハウジングシール構造が、前記４側面のうちの第１の側面と前記第２の流れ面との間の媒体パック縁に対して連続的に平行でない経路で、前記第１の側面を横切る第１の部分を有し、
   （Ａ）前記周辺周囲ハウジングシール構造の前記第１の部分が、前記４側面のうちの前記第１の側面全体を、前記第１の側面と前記第２の流れ面との間の前記媒体パック縁に対して第１の角度Ｘ₁で横切って延在し、前記第１の角度Ｘ₁が少なくとも２°であることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタカートリッジ。
3. （ａ）前記媒体パックが、ブロック状の積層構造を有することを特徴とする請求項２に記載のエアフィルタカートリッジ。
4. （ａ）前記第１の角度Ｘ₁が４５°以下であることを特徴とする請求項２及び３のいずれか一項に記載のエアフィルタカートリッジ。
5. （ａ）前記第１の角度Ｘ₁が５°〜１５°の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載のエアフィルタカートリッジ。
6. （ａ）前記第１の角度Ｘ₁が１０°であることを特徴とする請求項５に記載のエアフィルタカートリッジ。
7. （ａ）前記周辺周囲ハウジングシール構造が、前記４側面のうちの第２の側面と前記第２の流れ面との間の縁に対して連続的に平行でない経路で、前記第２の側面を横切る第２の部分を有し、
   （ｉ）前記周辺周囲ハウジングシール構造の前記第２の部分が、前記４側面のうちの前記第２の側面全体を、前記第２の側面と前記第２の流れ面との間の前記縁に対して第２の角度Ｘ₂で横切って延在し、前記角度Ｘ₂が前記第１の角度Ｘ₁と同じであることを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載のエアフィルタカートリッジ。
8. （ａ）前記ハウジングシール構造の前記第１の部分と前記第２の部分が、前記媒体パックの互いに向かい合う側面に沿って、互いに鏡像関係で配置されていることを特徴とする請求項７に記載のエアフィルタカートリッジ。
9. （ａ）前記媒体パックの互いに向かい合う側面に配置された第１及び第２のサイドパネルを備えたことを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載のエアフィルタカートリッジ。
10. （ａ）前記第１のサイドパネルが、前記媒体パックの前記４側面のうちの前記第１の側面に配置され、
    （ｂ）前記第２のサイドパネルが、前記媒体パックの前記４側面のうちの前記第２の側面に配置され、前記第１の側面と互いに向かい合い、
    （ｃ）前記周辺周囲ハウジングシール構造が、前記媒体パックと前記サイドパネルとを備える媒体パック構造の周りに延在して配置されたことを特徴とする請求項９に記載のエアフィルタカートリッジ。
11. （ａ）前記サイドパネルが、表面媒体に溝付き媒体を固定した帯体の端部をシールする発砲ウレタン製の一体成型サイドパネルであり、
    （ｂ）前記周辺周囲ハウジングシール構造が、実質的に発泡ポリウレタン製の一体成型構造であることを特徴とする請求項９及び１０のいずれか一項に記載のエアフィルタカートリッジ。
12. （ａ）前記周辺周囲ハウジングシール構造が、基部及びピンチシール縁を備え、
    （ｉ）前記ピンチシール縁が、前記基部上に一体成型されて配置され、
    （ｉｉ）前記基部及び前記ピンチシール縁が、少なくとも前記シール縁の一部と前記媒体パックとの間に谷を形成することを特徴とする請求項２から１１のいずれか一項に記載のエアフィルタカートリッジ。
13. （ａ）前記谷が、前記媒体パックの周りに連続的に、取り囲むように延在していることを特徴とする請求項１２に記載のエアフィルタカートリッジ。
14. （ａ）前記周辺周囲ハウジングシール構造が、前記媒体パックの第３の側面を横切って延在する第３の部分を備え、
    （ｉ）前記媒体パックの前記第３の側面が、前記第１及び前記第２の側面の間に配置され、
    （ｉｉ）前記媒体パックの前記第３の側面が、前記第１及び前記第２の流れ面の間に延在し、
    （ｉｉｉ）前記周辺周囲ハウジングシール構造の前記第３の部分が、前記第３の側面と前記第２の流れ面との間の前記媒体パックの縁とほぼ平行に延びる方向に、前記媒体パックの前記第３の側面を横切って延在し、かつ前記媒体と直接接触し、
    （ｂ）前記周辺周囲ハウジングシール構造が、前記媒体パックの第４の側面を横切って延在する第４の部分を備え、
    （ｉ）前記媒体パックの前記第４の側面が前記第３の側面の反対側に配置され、
    （ｉｉ）前記周辺周囲ハウジングシール構造の前記第４の部分が、前記第４の側面と前記第２の流れ面との間の前記媒体パックの縁とほぼ平行に延びる方向に、前記媒体パックの前記第４の側面を横切って延在していることを特徴とする請求項２から１２のいずれか一項に記載のエアフィルタカートリッジ。
15. （ａ）前記ハウジングシールが平面的な周辺ピンチシールを形成していることを特徴とする請求項２から１４のいずれか一項に記載のエアフィルタカートリッジ。
16. エアクリーナ装置であって、
    （ａ）基部及び保守用カバーを有するハウジングを備え、
    （ｉ）前記基部が第１の外向きシール支持フランジを有し、
    （ｉｉ）前記保守用カバーが第２の外向きシール支持フランジを有し、
    （ｂ）前記周辺周囲ハウジングシール構造の一部が前記シール支持フランジ間に圧縮された状態で、前記ハウジング内に作動可能に配置された請求項２から１４の少なくとも一項に記載のエアフィルタカートリッジを備えたことを特徴とするエアクリーナ装置。
17. （ａ）前記保守用カバーは、前記第２の外向きシール支持フランジ上に配置されたシール突出部を備え、
    （ｉ）前記シール突出部は、前記エアフィルタカートリッジの媒体パックの全周に延在し、前記周辺周囲ハウジングシール構造のピンチシール縁部分に押入されることを特徴とする請求項１６に記載のエアクリーナ装置。
18. （ａ）前記エアフィルタカートリッジが、請求項１２に記載のエアフィルタカートリッジを含み、
    （ｂ）前記保守用カバーが、前記ピンチシール縁と前記媒体パックとの間の前記谷の中へ延びる周辺突出部を備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のエアクリーナ装置。
19. （ａ）前記エアフィルタカートリッジが請求項１１に記載のエアフィルタカートリッジを含み、
    （ｉ）前記第１及び前記第２の一体成型サイドパネルが、それぞれ、前記第１の流れ面を越えて、前記第２の流れ面とは反対方向に延びる突出構造を有する第１の縁を備え、 （ｂ）前記エアクリーナ装置の前記基部が、第１及び第２の互いに向かい合う支持部を備える棚構造を備え、
    （ｉ）前記第１のサイドパネルが、その突出構造が前記第１の支持部上に位置するように配置され、
    （ｉｉ）前記第２のサイドパネルが、その突出構造が前記第２の支持部上に位置するように配置されることを特徴とする請求項１６から１８のいずれか一項に記載のエアクリーナ装置。
20. （ａ）前記基部が、空気流を前記フィルタカートリッジの下側に導くように指向した吸気構造を備え、
    （ｂ）前記保守用カバーが、排気構造を備えたことを特徴とする請求項１６から１９のいずれか一項に記載のエアクリーナ装置。
21. （ａ）前記ハウジング基部が、前記吸気構造を有する第１の壁と、反対側の第２の壁と、底部と、互いに向かい合う側壁とを有し、
    （ｂ）前記周辺周囲ハウジングシール構造の前記第１の部分が前記基部の前記第１の壁に向いた状態で前記フィルタカートリッジが配置されたことを特徴とする請求項２０に記載のエアクリーナ装置。

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