JP5785911B2 - フィルタの構造、ハウジング、アセンブリ、および方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、車両およびその他の機器のためのエンジン燃焼用空気の清浄化に使用するための、エア・クリーナに関する。本発明は、好ましいコンポーネント、アセンブリ、および方法を提供する。

本発明は、２００５年２月１日出願の米国仮特許出願第６０／６４９，３０１号、２００４年８月２５日出願の米国仮特許出願第６０／６０４，５４９号、および２００４年４月３０日出願の米国仮特許出願第６０／５６７，１２１号の優先権を主張する。米国仮特許出願第６０／６４９，３０１号出願、同第６０／６０４，５４９号出願、および同第６０／５６７，１２１号出願の完全な記載はそれぞれ、参照によりその全体が本明細書に合体される。

ガス流は、その中に粒子状物質を有することが多い。多くの例では、粒子状物質の一部またはすべてをガス流の流れから除去することが望ましい。例えば、原動機つきの車両または発電機器のためのエンジンへの吸気流は、その中に粒子状物質を含むことが多い。粒子状物質は、関連する機構の内部機能に到達すると、実質的な損傷を生じる可能性がある。したがってそのようなシステムでは、エンジンまたはその他の関連機器の上流で、粒子状物質をガス流から除去することが好ましい。粒子を除去するために、様々なエア・クリーナ構造が開発されてきた。

媒体パックとして、Ｚフィルタ媒体構造を使用するエア・クリーナ構造を使用することが一般的な傾向であった。一般に、Ｚフィルタ媒体構造は、媒体パック構成内に形成された、対面シートに固定されたひだ付きシートを含むものとして特徴付けることができる。Ｚフィルタ構成の例は、１９９７年１１月６日公開の国際出願公開第ＷＯ９７／４０９１８号、米国特許第６，１９０，４３２号および同第６，３５０，２９１号、２００４年３月１７日出願の国際出願公開第ＰＣＴ／ＵＳ０４／０７９２７号、２００３年１２月２２日出願の米国仮特許出願第６０／５３２，７８３号、２００３年１１月２０日公開の国際出願公開第０３／０９５０６８号、２００４年１月２２日公開の国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号、２００３年１０月１６日公開の国際出願公開第ＷＯ０３／０８４６４１号、および２００４年２月１１日出願の米国仮特許出願第６０／５４３，８０４号に記載されており、列挙した参考文献のそれぞれの完全な記載は、本明細書に参照により合体される。

いくつかの構造では、Ｚフィルタ媒体がハウジングの側部（一端部に対向する）を通してエア・クリーナ・ハウジング内へと装填される構造を開発することが望まれてきた。そのような構造は例えば、本明細書に参照により合体される国際出願公開第ＷＯ０３／０９５０６８号に記載されている。

一般に、改善が求められてきた。

国際出願公開第ＷＯ９７／４０９１８号 米国特許第６，１９０，４３２号 米国特許第６，３５０，２９１号 国際出願公開第ＵＳ０４／０７９２７号 国際出願公開第０３／０９５０６８号 国際出願公開第０３／０８４６４１号

本発明によれば、エア・クリーナ構造内で、またはエア・クリーナ構造用のコンポーネントとして有利に使用するための、様々な特徴および技術が提供される。いくつかの好ましいコンポーネント、並びにそれらのコンポーネントを使用するアセンブリが提供される。また、組立て方法、保守方法、および使用方法が提供される。
本明細書で記載される具体的なコンポーネント、技術、および構造は、利益をもたらすために、実施形態で示されるように共に用いることができる。ただし、それらは、有利な代替構造を作り出すために別々に選択し使用することができる。すなわち、記載される様々な有利な特徴のすべてが存在する、本記載による構造のための特定の要件はない。

記載される有利な特徴の中で、バンドまたはカセット・コンポーネントが、エア・クリーナ・アセンブリ内で使用可能である。カセット・コンポーネントは、使用時にＺフィルタ媒体パックをその中に有利に受け入れるために構成される。カセット・コンポーネントおよび媒体パックは、手作業で分離可能とすることができ、または恒久的に取り付けることができる。この文脈で使用される「手作業で分離可能」という用語およびその変形は、コンポーネントを、通常の手の力の下で、カセット・コンポーネントに損傷を与えずに分離させ、カセット・コンポーネントの再使用を可能にすることができることを意味する。カセット・コンポーネントとフィルタ・カートリッジは、共に組み立てられると、フィルタ・カートリッジ／カセット組合せと呼ばれ、またはその変形として呼ばれることがある。

提供されるその他の有利な特徴は、利益をもたらす取付け構造を備えるハウジング構造全体を含む。記載される１つの特定の取付け構造は、箱型のＵの、２つの対向する側部および底部に対応して取り付けるように構成される３つの面を有する、箱型Ｕ字形構造である。この文脈で、「箱型の」という用語は、３つの直線的な取付け面、すなわち２つの対向する平行な側部およびその間に延びる中央底部で形成される、Ｕ字形を示すことが意味される。代替形態が可能であるが、図示の典型的な好ましい構造では、側部の点検口がエア・クリーナ・ハウジング内で、箱型Ｕ字形取付け構造の中央底部と対向する位置に提供される。

入口部、中央または主エア・フィルタ・カートリッジを受け入れる部、アクセス・カバー、および出口部に相当する、別々に予備製作され、次いで組み立てることができるコンポーネントを備える、エア・クリーナのためのモジュール構造も提供される。これらのコンポーネントは、予備製作され、次いでエア・クリーナに組み立てられる。典型的な好ましいエア・クリーナは、プラスチック成形され、次いで溶接またはその他の方法で互いに固定されてエア・クリーナ・ハウジングを形成するために、これらのコンポーネントを含む。

本発明による好ましいエア・クリーナ構造と共に使用するのに好ましい安全エレメント構造もまた提供される。安全エレメントは、手作業の操作を容易にするためのハンドル構造、および取付けを助けるための枢動突起を備える。
その他の好ましい特徴、コンポーネント、および技術は、以下の図面および詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明によるエア・クリーナ・アセンブリの入口端面斜視図である。 図１の線２−２に沿った水平断面図である。 図１の線３−３に沿った垂直断面図である。 図１の線４−４に沿った垂直断面図である。 図１のアセンブリ内で使用可能なカセット・コンポーネントの端面図である。 図５の線６−６に沿った断面図である。 図５の線７−７に沿った断面図である。 図５に示すカセット・コンポーネントを示す入口端面斜視図である。 図１に示すアセンブリのものと同様の特徴を有するアセンブリを示す概略的な斜視図である。 カバー取外しステップの最初の部分を示す、図８のアセンブリの概略図である。 図９に関するカバー取外しの後半部分の、図８および図９の構造を示す図である。 カバーを取り外し、フィルタ・カートリッジコンポーネントを取り外した、図８〜図１０に示す構造を示す図である。 エア・クリーナ・ハウジングからいずれも取り外されて示されるカセットおよびカバーコンポーネントから、フィルタ・カートリッジコンポーネントが分離された、図１１の構造を示す図である。 安全または２次フィルタを部分的に取り外した図１２を示す図である。 安全フィルタを完全に取り外した図１３を示す図である。 出口コンポーネントおよび入口コンポーネントが、それらをどのように交互に配置することができるかを理解するために分離されて示される、図８のアセンブリを示す図である。 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、図８に示すようないくつかの特徴を有するアセンブリを、どのように様々な向きで取り付けることができるかを示す概略図であり、図１６Ａ〜図１６Ｘは、いくつかの可能な向きのみを示す図である。 図１に示すエア・クリーナの代替実施形態を示す斜視図である。 エア・クリーナを備えるシステムを示す概略図である。 図３の主または１次フィルタ・カートリッジを示す側面図である。 図１９の主または１次フィルタ・カートリッジの上面（出口端面）図である。 図１９のフィルタ・カートリッジを図２０の線２１−２１に沿って示す断面図である。 図３および図１９〜図２１のフィルタ・カートリッジ内で使用可能なＺフィルタ媒体を示す部分図である。 図１〜図３のアセンブリ内で使用することができる安全エレメントの上面図である。 図２３に示す安全エレメントの入口端面斜視図である。 図２３の線２５−２５に沿った断面図である。 本発明による構造で使用可能なＺフィルタ媒体を示す第２の部分概略斜視図である。 図２６に示す媒体の一部の概略断面図である。 様々な波形媒体定義の例の概略図である。 本発明による媒体の製造工程の概略図である。 本発明による構造で使用可能な、媒体ひだ用の任意の端部ダーツの断面図である。 本発明による原理を実施する、第２のエア・クリーナ・アセンブリの側面図である。 図３１のエア・クリーナの上面図である。 図３１のエア・クリーナの入口端面図である。 図３１のエア・クリーナの出口端面図である。 図３１のエア・クリーナの側部斜視図である。 図３１のエア・クリーナの分解斜視図である。 図３１のエア・クリーナの、図３５の線３７−３７に沿った断面図である。 図３１のエア・クリーナの、図３５の線３８−３８に沿った断面図である。 図３１のエア・クリーナ・アセンブリ内で使用可能なフィルタ・カートリッジを示す側面図である。 図３９のフィルタ・カートリッジの断面図である。 図３９のフィルタ・カートリッジの斜視図である。 図３１のエア・クリーナ内に図３９のフィルタ・カートリッジを受け入れるために使用可能な、カセットの入口端面図である。 図４２のフィルタ・カートリッジの、線４３−４３に沿った断面図である。 図４２のフィルタ・カートリッジの、線４４−４４に沿った断面図である。 図４２によるカセット内で受けられる、図３９によるフィルタ・エレメントを含むサブアセンブリの出口端面斜視図である。 図４５のアセンブリの入口端部の入口端面斜視図である。 第３のエア・クリーナ・アセンブリの側面図である。 図４７のエア・クリーナ・アセンブリの分解図である。 第４のエア・クリーナ・アセンブリの分解図である。 図４９のエア・クリーナ・アセンブリの断面図である。 フィルタ・カートリッジの別の実施形態の斜視図である。 図５１に示すフィルタ・カートリッジの別の斜視図である。 図５１および図５２に示すフィルタ・カートリッジの断面図である。 本発明の原理によるエア・クリーナ・アセンブリの別の実施形態の斜視図である。 図５４のエア・クリーナ・アセンブリ、およびその中に動作可能に挿入された図５１および図５２のフィルタ・カートリッジの断面図である。 図５４のエア・クリーナ・アセンブリの、図５５の線５６−５６に沿った断面図である。 図５４のエア・クリーナ・アセンブリの、出口端部の端面図である。 図５４のエア・クリーナ・アセンブリの、入口端部の端面図である。 図５４のエア・クリーナ・アセンブリの上面図である。 図５４のエア・クリーナ・アセンブリの底面図である。 図５４のエア・クリーナ・アセンブリの側面図である。 図５１および図５２に示すフィルタ・カートリッジの底面図である。

Ｉ．Ｚフィルタ媒体の外形の概要
ひだ付きフィルタ媒体は、様々なやり方で流体をフィルタする構造を提供することができる。よく知られた１つのやり方は、Ｚフィルタ構造である。本明細書で使用する「Ｚフィルタ構造」という用語は、波形を付けられ、折り曲げられ、または別のやり方で形成されたフィルタの個々のひだが、媒体を通る流体の流れの長手方向の、通常平行な入口および出口フィルタ媒体ひだの組を定めるためにその中で使用されるフィルタ構造を指すことが意図され、流体は、媒体の対向する流入および流出端部（または面）の間をひだの長さに沿って流れる。Ｚフィルタのいくつかの例が、米国特許第５，８２０，６４６号、同第５，７７２，８８３号、同第５，９０２，３６４号、同第５，７９２，２４７号、同第５，８９５，５７４号、同第６，２１０，４６９号、同第６，１９０，４３２号、同第６，３５０，２９６号、同第６，１７９，８９０号、同第６，２３５，１９５号、米国意匠第３９９，９４４号、同第４２８，１２８号、同第３９６，０９８号、同第３９８，０４６号、および同第４３７，４０１号で提供されており、列挙したこれら１５の参考文献は本明細書に参照により合体される。

１つのタイプのＺフィルタ媒体は、媒体構造を形成するために、２つの特定の媒体コンポーネントを併せて使用する。この２つのコンポーネントは、（１）ひだ付き（通常波形の）媒体シート、および（２）対面する媒体シートである。対面する媒体シートは通常、波形ではないが、本明細書に参照により合体される２００４年２月１１日出願の米国仮特許第６０／５４３，８０４号に記載されるように、例えばひだの方向に対して垂直に波形を付けることができる。

ひだ付きの（通常波形の）媒体シート、および対面する媒体シートは、平行な入口および出口ひだを有する媒体を定めるために併せて使用される。いくつかの例では、ひだ付きシートおよび対面シートは、互いに固定され、次いでＺフィルタ媒体構造を形成するために巻き上げられる。そのような構造は、例えば、それぞれ本明細書に参照により合体される米国特許第６，２３５，１９５号および同第６，１７９，８９０号に記載される。その他いくつかの構造では、フィルタ構造を作り出すために、対面する媒体に固定されたひだ付き媒体の、巻き上げられないいくつかの部分が互いに積み重ねられる。この一例が、本明細書に参照により合体される第５，８２０，６４６号の図１１に示されている。

本明細書に記載する特定の応用例では、巻上げ構造が好ましい。通常、巻上げ媒体パックを製作するためにひだ付きシート／対面シートの組合せをそれ自体の周りに巻き上げることは、対面シートを外側に向けた状態で行われる。巻上げのためのいくつかの技術が、本明細書に参照として合体される、２００３年５月２日出願の米国仮特許出願第６０／４６７，５２１号、および２００４年３月１７日出願の国際出願公開第ＰＣＴ／ＵＳ０４／０７９２７に記載されている。結果的に得られる巻上げ構造は一般に、媒体パックの外面として、対面シートの一部を有する。

媒体内の構造を示すために本明細書で使用する「波形の」という用語は、２つの波形ローラの間に、すなわち２つのローラ間のニップまたはバイト内に媒体を通過させることによって結果的に得られるひだ付き構造を指すことが意図され、その波形ローラのそれぞれは、結果として媒体中に波形作用を生じさせるのに適した表面の特徴を有するものである。「波形の」という用語は、波形ローラの間のバイト内への媒体の通過を伴わない技術によって形成されるひだを指すことは意図されない。ただし、「波形の」という用語は、波形を付けた後に、例えば本明細書に参照として合体される２００４年１月２２日公開の国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号に記載される折曲げ技術によって、媒体がさらに修正または変形される場合にもあてはまることが意図される。

波形媒体は、ひだ付き媒体の１つの特定の形態である。ひだ付き媒体は、それを横切って延びる個々のひだ（例えば波形を付けるまたは折り曲げるなどの技術によって形成される）を有する媒体である。

Ｚフィルタ媒体を使用する保守可能なフィルタ・エレメントまたはフィルタ・カートリッジの形状は、「直っすぐに流れる形状」として、またはその変形で呼ばれることがある。一般に、この文脈で意味されることは、保守可能なフィルタ・エレメントが一般に、流入端部（または面）および対向する流出端部（または面）を有し、流れがフィルタ・カートリッジに、ほぼ同一の直っすぐに流れる方向で流入および流出することである。この文脈における「保守可能な」という用語は、対応する流体クリーナから定期的に取り外され交換される、媒体を収容するフィルタ・カートリッジを指すことが意図される。いくつかの例では、流入端部および流出端部がそれぞれ、ほぼ平坦または平面となり、その２つが互いに平行な状態となる。ただし、これからの変形、例えば平坦でない面も可能である。

直っすぐに流れる形状（特に巻上げ媒体パックの場合）は、例えば、流れが保守可能なカートリッジを通過するときに一般に旋回するタイプの、本明細書に参照により合体される米国特許第６，０３９，７７８号に示される円筒形のプリーツを付けられたフィルタ・カートリッジなど、保守可能なフィルタ・カートリッジとは対照的である。すなわち、第６，０３９，７７８号のフィルタでは、流れは（前進流システムでは）円筒形フィルタ・カートリッジに入り、円筒側部を通り、旋回して端面を通って出る。典型的な逆流システムでは、流れは保守可能な円筒形カートリッジに入り、端面を通り、次いで旋回して円筒形フィルタ・カートリッジの側部を通って出る。そのような逆流システムの一例が、本明細書に参照として合体される米国特許第５，６１３，９９２号に示されている。

本明細書で使用される「Ｚフィルタ媒体構造」という用語、およびその変形はそれだけで、入口および出口ひだを定めることが可能になるよう適切にシールして対面する媒体に固定された、波形を付けられまたは別の方法でひだを付けられた媒体のウェブ、あるいは、巻き上げられまたは別の方法で入口および出口ひだの３次元ネットワークとして構築されまたは形成されたそのような媒体、および／または、そのような媒体を備えるフィルタ構造、のいずれかまたはすべてを指すことが意図される。

図２６に、Ｚフィルタ媒体内で使用可能な媒体４０１の一例が示される。媒体４０１は、波形シート４０３および対面シート４０４から形成される。

一般に、図２６の波形シート４０３は、本明細書で、規則的で、湾曲した、波パターンのひだまたは波形４０７を有するものとして通常特徴付けられるタイプのものである。「波パターン」という用語はこの文脈で、交互の谷４０７ｂおよび畝（せ）４０７ａのひだまたは波形パターンを指すことが意図されている。「規則的な」という用語はこの文脈で、谷および畝（４０７ｂおよび４０７ａ）の対が、ほぼ同様に繰り返す波形（またはひだ）の形状およびサイズで交互することを指すことが意図されている。（また通常、規則的な構造では、各谷４０７ｂは、実質的に各畝４０７ａの逆となる。）すなわち「規則的な」という用語は、波形（またはひだ）パターンが、波形のサイズおよび形状をひだの長さの少なくとも７０％に沿って実質的な変更なしに各対（隣接する谷および畝を含む）が繰り返す、谷および畝を備えることを指すことが意図される。「実質的な」という用語はこの文脈で、媒体シート４０３が可撓性であるということによるより小さい変形ではなく、波形またはひだ付きシートを製作するために使用されるプロセスまたは形態の変化により生じる変更を指す。反復パターンの特徴に関して、いかなる所与のフィルタ構造においても、畝および谷が必ず同数存在することは意図されない。媒体４０１は、例えば、畝および谷を備える対の間で、または畝および谷を備える対に部分的に沿って終端することができる。（例えば、図２６で、断片的に示される媒体４０１は、８つの完全な畝４０７ａおよび７つの完全な谷４０７ｂを有する。）また、対向するひだ端部（谷および畝の端部）は、互いに異なっていてよい。端部のそのような変形は、特に明言されない限りこれらの定義においては無視される。つまり、ひだの端部における変形は、上記定義に網羅されることが意図される。

波形の「湾曲した」波パターンの特徴に関する文脈では、「湾曲した」という用語は、媒体にもたらされる折り曲げられまたはしわを付けられた形状によって生じるものではなく、各畝の頂点４０７ａおよび各谷の底４０７ｂが、丸みを帯びた湾曲に沿って形成される波形パターンを指すことが意図される。代替形態が可能であるが、そのようなＺフィルタ媒体のための典型的な半径は、少なくとも０．２５ｍｍとなり、通常３ｍｍを超えない。（上記定義による湾曲していない媒体もまた、使用可能とすることができる。）

波形シート４０３の、図２６に示す特定の、規則的な、湾曲した、波パターンのさらなる特徴は、それぞれの谷および隣接するそれぞれの畝の間のほぼ中間点４３０にて、ひだ４０７の長さの大部分に沿って、曲率が逆になる移行領域が配置されることである。例えば、図２６の裏面または面４０３ａを見ると、谷４０７ｂが凹形領域であり、畝４０７ａが凸形領域である。もちろん、表側または面４０３ｂに向かって見る場合、側部４０３ａの谷４０７ｂは畝を形成し、面４０３ａの畝４０７ａは、谷を形成する。（いくつかの例では、領域４３０は、点ではなく、直線部分４３０の端部において曲率が反転する直線部分とすることができる。）

図２６に示す特定の、規則的で、湾曲した波パターンの波形シート４０３の１つの特徴は、個々の波形がほぼ直線状であることである。「直線」とはこの文脈で、縁部４０８と４０９の間の長さの少なくとも７０％（通常少なくとも８０％）を通して、畝４０７ａおよび谷４０７ｂの断面が実質的に変化しないことを意味する。図２６に示す波形パターンに関する「直線」という用語は、ある意味では、このパターンを、本明細書に参照により合体される国際出願公開第ＷＯ９７／４０９１８号の図１、および２００３年６月１２日公開の国際出願公開第ＷＯ０３／４７７２２号に示される波形媒体の先細ひだと区別する。ＷＯ９７／４０９１８の図１の先細ひだは、例えば湾曲した波パターンとなるが、本明細書で使用される用語のような「規則的な」パターン、または直線的なひだのパターンにはならない。

現在の図２６を参照し、また上記で参照されるように、媒体４０１は、第１および第２の対向縁部４０８および４０９を有する。媒体４０１が巻き上げられ、媒体パックへと形成されるとき、一般に縁部４０９が媒体パックの入口端部を、縁部４０８が出口端部を形成するが、反対向きも可能である。

隣接縁部４０８には、波形（ひだ付き）シート４０３および対面シート４０４を互いにシールする、この例ではシール材・ビーズ４１０の形のシール材が提供される。ビーズ４１０は、単一フェーサまたは媒体ストリップ４０１を形成するために波形シート４０３および対面シート４０４の間にビーズとして適用されるときに、「単一フェーサ」ビーズと呼ばれることがある。シール材・ビーズ４１０は、縁部４０８に隣接する閉じられた個々のひだ４１１を、空気がそこを通過しないようシールする。

隣接縁部４０９には、この例ではシールビーズ４１４の形のシール材が提供される。シールビーズ４１４は一般に、縁部４０９に隣接して、ひだ４１５を、濾過されていない流体がその中を通過しないように閉じる。ビーズ４１４は、通常、媒体４０１が波形シート４０３を内側に向けてそれ自体の周りに巻き上げられるときに適用される。すなわち、ビーズ４１４は、対面シート４０４の裏面４１７と、波形シート４０３の面４１８の間にシールを形成することになる。ビーズ４１４は、ストリップ４０１が巻き上げられて巻上げ媒体パックとなるときに適用される場合に、「巻付けビーズ」と呼ばれることがある。媒体４０１が、巻き上げられるのではなくストリップに切断され重ねられる場合、ビーズ４１４は、「積重ねビーズ」となる。

図２６を参照すると、媒体４０１が例えば巻上げまたは積重ねによって媒体パック内に合体されると、それは以下のように動作させることができる。第１に、矢印４１２の方向の空気が、端部４０９に隣接する開口ひだ４１１に入る。ビーズ４１０によって端部４０８が閉鎖されているので、空気は、矢印４１３で示す媒体内を通過する。次いでこれは、媒体パックの端部４０８に隣接するひだ４１５の開口端４１５ａ内を通過することによって、媒体パックを出る。もちろん動作を、反対方向の空気流で行うことができる。媒体パックは、濾過されていない空気流がそこを通らないよう閉じられる。

ここで図２６に示す特定の構造では、平行の波形４０７ａ、４０７ｂは、縁部４０８から縁部４０９まで、媒体を完全に横切ってほぼ直線状である。直線のひだ、または波形は、選択された位置、特に端部にて、変形させまたは折り曲げることができる。ひだ端部の閉鎖のための変更は、一般に、上記の「規則的な」「湾曲した」および「波パターン」の定義において無視される。

直線の、規則的な、湾曲した波パターンの波形（ひだ）形状を使用しない、Ｚフィルタ構造が知られている。例えば、Ｙａｍａｄａらの米国特許第５，５６２，８２５号には、狭いＶ字形（湾曲した側部を有する）出口ひだに隣接する、いくらか（断面が）半円形の入口ひだを使用する波形パターンが示される（第５，５６２，８２５号の図１および図３参照）。Ｍａｔｓｕｍｏｔｏらの米国特許第５，０４９，３２６号には、半分の管を有する別のシートに取り付けられた、半分の管を有する１つのシートによって定められ、結果的に得られる平行な直線状のひだの間に平坦な領域を備える、（断面が）円形または管状のひだが示される。Ｍａｔｓｕｍｏｔｏの米国特許第５，０４９，３２６号の図２を参照されたい。Ｉｓｈｉｉらの米国特許第４，９２５，５６１号（図１）には、矩形断面を有するために折り曲げられるひだが示され、ひだはその長さに沿って先細になる。国際出願公開第ＷＯ９７／４０９１８号（図１）には、（隣接する湾曲した凸形および凹形の谷からの）湾曲した、波パターンを有するが、その長さに沿って先細になる（すなわち直線状でない）、ひだまたは平行の波形が示される。また、国際出願公開第ＷＯ９７／４０９１８号には、湾曲した波パターンを有するが異なるサイズの畝および谷を備えるひだが示される。

一般に、フィルタ媒体は、比較的柔軟な材料であり、通常、その中に樹脂を含むことが多く、場合によっては、付加材料と共に処理されることがある、（セルロース繊維、合成繊維または両方の）不織布の繊維材料である。すなわち、これは、受け入れられない媒体損傷を生じることなく、様々な波形パターンに一致させる、またはそれを構成することができる。これはまた、同様に受け入れられない媒体損傷を生じることなく、使用のために容易に巻上げまたは別の方法で構成することができる。もちろんこれは、使用中に、要求された波形構造を維持するような性質のものでなくてはならない。

波形工程において、媒体に非弾性変形が生じる。これによって、媒体がその元の形状に戻ることが妨げられる。ただし、張力が解放されると、ひだまたは波形が反り返り、生じていた伸張および曲げの部分のみを回復する傾向がある。対面シートは、波形シートにおけるこの反り返りを阻止するために、ひだ付きシートに結合されることがある。

また通常、媒体は樹脂を含む。波形加工中に、媒体を、樹脂のガラス転移点を超えて加熱することができる。次いで樹脂が冷却されると、それはひだ付き形状の維持を助ける。

波形シート４０３、対面シート４０４、またはその両方の、媒体の片面または両面上に、例えば本明細書に参照として合体される米国特許第６，６７３，１３６号による例など、微細な繊維材料を提供することができる。

Ｚフィルタ構造に伴う問題は、個々のひだ端部の閉鎖に関する。通常、閉鎖を実現するためにシール材または接着剤が提供される。上記の議論から明らかなように、特に先細のひだではなく直線状のひだを使用する典型的なＺフィルタ媒体では、上流端および下流端の両方において大きいシール材表面積（および体積）が必要となる。これらの位置でのシールの質が高いことは、結果的に得られる媒体構造の正しい動作にとって極めて重要である。広いシール材の体積および面積は、これに関する問題を生み出す。

次に図２７に注意を向けると、規則的な、湾曲した、波パターンの波形シート４４３と、波形でない対面シート４４４とを使用する、Ｚフィルタ媒体構造４４０が示されている。点４５０と点４５１の間の距離Ｄ１は、所与の波形ひだ４５３の下にある領域４５２内の対面する媒体４４４の長さを規定する。同じ距離Ｄ１上の波形ひだ４５３のための弓状媒体の長さＤ２は、波形ひだ４５３の形状により、当然Ｄ１より長い。波形フィルタ用途で使用される典型的な規則的な形状の媒体では、点４５０と４５１と間の媒体４５３の直線長さＤ２は、一般にＤ１の少なくとも１．２倍とある。通常、Ｄ２は、Ｄ１の１．２〜２．０倍の範囲内となる。空気フィルタのための１つの特に簡便な構造は、Ｄ２がＤ１の約１．２５〜１．３５倍である構成を有する。そのような媒体は、例えば、Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ Ｐｏｗｅｒｃｏｒｅ（商標）のＺフィルタ構造において商業的に使用されてきた。ここで比Ｄ２／Ｄ１は、波形（ひだ付き）媒体のひだ／平坦部の比、または媒体延伸として特徴付けられることがある。

段ボール業界では、様々な規格のひだが規定されてきた。例えば規格ひだＥ、規格ひだＸ、規格ひだＢ、規格ひだＣ、および規格ひだＡなど。添付の図２８を以下の表Ａと組み合わせて、これらのひだの規定を提供する。

本特許の譲受人であるＤｏｎａｌｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ＤＣＩ）社は、様々なＺフィルタ構造内における規格ひだＡおよび規格Ｂの変形を使用してきた。これらのひだもまた、表Ａおよび図２８で規定される。

もちろん、段ボール箱業界のからの、その他の規格のひだ規定が知られている。

一般に、段ボール箱業界からの規格ひだ構造は、波形媒体のための波形形状またはほぼ波形形状を規定するために使用することができる。ＤＣＩひだＡおよびＤＣＩひだＢ、ならびに段ボール業界の規格ひだＡおよび規格ひだＢの間の上記比較は、いくつかの簡易な変化を示す。

ＩＩ．ひだ付き媒体を使用した巻上げ媒体形状の製造の概要
図２９では、図２６のストリップ（細長片）４０１に相当する媒体ストリップを製作するための製造工程の一例が示される。一般に、対面シート４６４、およびひだ４６８を有するひだ付き（波形）シート４６６が、媒体・ウェブ４６９を形成するために、４７０でそれらの間に配置される接着ビーズを用いて互いに結合される。接着ビーズ４７０は、図２６の単一フェーサ・ビーズ４１０を形成する。ウェブ中央部に配置される中央ダーツ部分４７２を形成するために、任意のダーツ工程がステーション４７１で行われる。Ｚフィルタ媒体またはＺ媒体ストリップ４７４は、波形および対面シートの間に延びるシール材（単一フェーサ・ビーズ）のストリップを備える縁部をそれぞれ有する、Ｚフィルタ媒体４７４の２つの部片４７６、４７７を作り出すために、４７５にてビーズ４７０に沿って切断しまたは切込みを入れることができる。もちろん、任意のダーツ工程が用いられる場合は、シール材（単一フェーサ・ビーズ）のストリップを備える縁部はまた、この位置でダーツを付けられた１組のひだを有する。

図２９に関して特徴付けられる工程を行うための技術が、本明細書に参照により合体される２００４年１月２２日公開の国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号に記載されている。

さらに図２９に関して、Ｚフィルタ媒体４７４は、ダーツ・ステーション４７１に通し、最終的に４７５で切込みを入れる前に形成されなければならない。図２９の概略図では、これは、媒体のシート４９２を１対の波形ローラ４９４、４９５に通すことによって行われる。図２９に示す概略図では、媒体のシート４９２が、ローラ４９６から巻き出され、テンションローラ４９８に巻き付けられ、次いで波形ローラ４９４、４９５の間のニップまたはバイト５０２に通される。波形ローラ４９４、４９５は、平坦なシート４９２がニップ５０２を通過した後にほぼ所望の波形形状をもたらす、歯５０４を有する。ニップ５０２を通過した後、シート４９２は、機械の方向にわたって波形になり、４６６で波形シートとして示される。波形シート４６６は次いで、対面シート４６４に固定される。（いくつかの例では、波形工程は媒体の加熱を伴う場合もある。）

さらに図２９を参照すると、工程は、ダーツ加工ステーション４７１へと送られる対面シート４６４も示す。対面シート４６４は、ロール５０６上に保管され、次いで、Ｚ媒体４７４を形成するために波形シート４６６へと送られるものとして示される。波形シート４６６および対面シート４６４は、接着剤によって、またはその他の手段によって（例えば音波溶接によって）互いに固定される。

図２９を参照すると、波形シート４６６および対面シート４６４を互いに固定するためにシール材・ビーズとして使用される、接着線４７０が示されている。あるいは、対向ビーズを形成するためのシール材・ビーズは、図示のように４７０ａとして適用することができる。シール材が４７０ａで適用される場合、ビーズ４７０ａを受け入れるために、波形ローラ４９５内に、場合によっては波形ローラ４９４、４９５の両方の内部に間隙を置くことが望ましいことがある。

波形媒体にもたらされる波形のタイプは、選択することができ、波形ローラ４９４、４９５の波形または波形の歯によって決定される。１つの好ましい波形パターンは、本明細書において上記で定義されたように、直線状のひだの規則的な湾曲した波パターンの波形である。使用される典型的な規則的に湾曲した波パターンは、波形パターン内の上記で定義されるような距離Ｄ２が、上記で定義されるような距離Ｄ１の少なくとも１．２倍のものとなる。１つの好ましい応用例では、通常Ｄ２＝１．２５〜１．３５×Ｄ１である。いくつかの例では、「規則的」ではない、例えば直線状のひだを使用しないものなど湾曲した波パターンに、この技術を適用することができる。

上述のように、中央ダーツ部分４７２を作り出すために、図２９で示す工程を使用することができる。図３０は、ダーツを付け切込みを入れた後のひだ４６８のうち１つの断面を示す。

４つのしわ５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃ、５２１ｄを備えるダーツを付けられたひだ５２０を形成するための、折り曲げ構造５１８を見ることができる。折り曲げ構造５１８は、対面シート４６４に固定された、平坦な第１の層または部分５２２を備える。第１の層または部分５２２に対して押し付けられた、第２の層または部分５２４が示される。この第２の層または部分５２４は、好ましくは、第１の層または部分５２２の、折れ曲がった対向する外側端部５２６、５２７から形成される。

さらに図３０を参照すると、２つの折目またはしわ５２１ａ、５２１ｂは、ここでは概括的に、「上方の、内側に方向付けられた」折目またはしわと呼ばれる。「上方の」という用語はこの文脈で、折目５２０を図３０の向きで見た場合に、折目５２０全体の上方部分にしわが載ることを示すことが意図される。「内側に方向付けられた」という用語は、各しわ５２１ａ、５２１ｂの折曲げ線またはしわの線が、他方に向かって方向付けられることを指すことが意図される。

図３０では、しわ５２１ｃ、５２１ｄが、ここでは概括的に、「下方の、外側に方向付けられた」しわと呼ばれる。「下方の」という用語はこの文脈で、しわ５２１ｃ、５２１ｄが、図３０の向きのしわ５２１ａ、５２１ｂのように頂部には配置されていないことを指す。「外側に方向付けられる」という用語は、しわ５２１ｃおよび５２１ｄの折曲げ線が、互いから離れて方向付けられることを指すことが意図される。

本明細書で使用される「上方」および「下方」という用語は、具体的には、図３０の向きから見たときの折目５２０を指すことが意図される。すなわちそれらは、そうではなく、折目５２０を使用するために実際の製品内で向きを決めるときの方向を示すことは意図されない。

図３０のこれらの特徴および再検討によって、本明細書の図３０による好ましい規則的な折り曲げ構造５１８は、少なくとも２つの「上方の、内側に方向付けられたしわ」を備えるものであることを理解することができる。これらの内側に方向付けられたしわは、独特であり、折曲げが隣接するひだ上に大幅に侵入しない全体的な構造を設けることを助ける。

第２の層または部分５２４に対して押し付けられた、第３の層または部分５２８も見ることができる。第３の層または部分５２８は、第３の層５２８の対向する内側端部５３０、５３１から折り曲げることによって形成される。

折り曲げ構造５１８を見る別の方法は、波形シート４６６の交互の畝および谷のジオメトリを参照することである。第１の層または部分５２２は、反転された畝から形成される。第２の層または部分５２４は、反転された畝に向かって折り曲げられ、好ましい構造ではそれに対して折り曲げられる、（畝を反転させた後の）二重の峰に相当する。

図３０に関連して説明した任意のダーツを好ましいやり方で形成する技術が、本明細書に参照として合体される国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号に記載されている。巻付けビーズを適用して媒体を巻き上げるための技術が、本明細書に参照により合体される２００４年３月１７日出願の国際出願公開第ＰＣＴ／ＵＳ０４／０７９２７号に記載されている。

本明細書に記載する技術は、波形シート／対面シートの組合せを含む単一シート、すなわち「単一フェーサ」ストリップを巻き上げることによってもたらされる媒体パックとの使用に、特によく適合する。いくつかの技術は、巻上げによって形成される代わりに、単一フェーサの複数のストリップから形成される構造と共に適用することができる。

巻上げ媒体パック構造には、様々な周囲の外周を定義することができる。この文脈で「周囲の外周を定義する」という用語およびその変形は、媒体パックの入口端部または出口端部のいずれかを見ながら定義される外側外周形状を指すことが意図される。典型的な形状は、国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号、および国際出願公開第ＰＣＴ／ＵＳ０４／０７９２７号に記載されるように、円形である。その他の使用可能な形状は、オブラウンドであり、オブラウンドのいくつかの例は、楕円形状である。一般的に楕円形状は、１対の対向する側部によって結合された対向する湾曲端部を有する。いくつかの楕円形状では、対向する側部もまた湾曲する。レーストラック形状と呼ばれることがあるその他の楕円形状では、対向する側部がほぼ直線状である。レーストラック形状は、例えば国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号、および国際出願公開第ＰＣＴ／ＵＳ０４／０７９２７号に記載されている。

周囲または外周形状を説明する別の方法は、媒体パックを通りコイルの巻付け軸と直交する断面をとることによって得られる周辺を定義することによるものである。

媒体パックの対向する流れ端部または流れ面には、様々な異なる定義を備えることができる。多くの構造では、端部はほぼ平坦であり、互いに垂直である。他の構造では、端面は、先細の、巻き上げられ、段の付いた部分を備え、この部分は、媒体パックの側壁の軸方向端部から軸方向外側へと突出し、あるいは媒体パックの側壁端部から軸方向内側に突出するように定めることができる。そのような媒体パック構造の例が、本明細書に参照として合体される２００４年６月８日出願の米国仮特許出願第６０／５７８，４８２号で示されている。

ひだシール部（例えば、単一フェーサ・ビーズ、巻付けビーズ、または積重ねビーズによる）は、様々な材料から形成することができる。引用され合体される様々な参考文献には、可能な限り様々な用途のための、ホット・メルトまたはポリウレタン・シールが記載されている。そのような材料はまた、本明細書で特徴付けられる構造でも使用可能である。

ＩＩＩ．エア・クリーナの例示的なシステムおよび概要
本明細書に記載される原理および構造は、様々なシステムで使用可能である。１つの特定のシステムを、図１８で概略的に、全体を参照番号１にて示す。図１８では、例えば毎分５０立方フィートから毎分２０００立方フィートの規定された定格要求空気量を有するエンジン３を備える、車両２ａなど機器２を概略的に示す。機器２は、例えば、バス、高速道路輸送トラック、オフロード車、トラクター、軽量または普通トラック、あるいは発動機船など海洋船を含むことができる。エンジン３は、燃料燃焼時に機器２に動力を与える。図１８に、領域５にある吸気口にてエンジン３内へと引き込まれる空気流を示す。エンジン３への吸気に任意で与圧する、任意のターボ６が想像線で示される。ターボ６は、エア・クリーナ１０の下流に示される。エア・クリーナ１０は、フィルタ・カートリッジ１２を有し、エンジン３への吸気流中に示される。一般に、動作に際しては、空気が、矢印１４にてエア・クリーナ１０へと引き込まれ、フィルタ・カートリッジ１２を通る。エア・クリーナ１０内を通過するときに、選択された粒子および異物が、空気から除去される。清浄化された空気は次いで、矢印１６で下流に、吸入口５内へと流れる。そこから空気流は、エンジン３内へと送られる。

典型的なエア・クリーナ１０において、フィルタ・カートリッジ１２は、保守可能なコンポーネントである。すなわち、カートリッジ１２は、エア・クリーナ１０内で取外し可能かつ交換可能である。これによって、カートリッジ１２にごみまたはその他の異物が十分にたまり保守が必要となるときに、エア・クリーナ１０の残りの部分に対して取外しおよび交換することによって、カートリッジ１２を保守することが可能になる。

次に、エア・クリーナ、または図１８のエア・クリーナ１０として使用可能なエア・クリーナ・アセンブリ２０の斜視図を示す図１に注目する。図１を参照すると、エア・クリーナ２０は、ハウジング２１を備え、ハウジング２１は、入口端部２２、この例ではプレクリーナ部分２５を備える入口部２４、（この例では主フィルタ・カートリッジを受け入れる）中央部２７、および出口部２８を定める。以下のさらなる説明から明らかになるように、図示の特定のエア・クリーナ２０では、入口部２４は、組立て時に２つの異なる向きのうち選択された１つの向きで中央部２７に固定されるように構成され、出口部２８もまた、２つの異なる向きのうち選択された１つの向きで中央部２７に固定されるように構成される。さらに、そのようなモジュール・タイプの構造を用いることによって、代替入口部を、同じ様式の中央部２７に取り付けることができる。これらの特徴によって、図１６Ａ〜図１６Ｘに関連して議論されるように、エア・クリーナ・アセンブリ２０の様々な代替構造が、利益を得ることが可能になる。

エア・クリーナ・ハウジング２１は、さらに、その外部上に取付け構造３１を備える。取付け構造３１は、機器の骨組み構造と係合可能な、複数の取付けパッド３２（図４も参照）を備える。図示の取付けパッド３２は、以下で説明するような様々な代替取付け構造が可能になるように、選択的に位置決めされる。図示の特定の取付け構造３１は、以下で議論されるように、「箱型Ｕ字形状」の取付け構造３１ａ、または３面取付け構造３１ａと呼ばれることがある。

代替形態が可能であるが、図示の特定のエア・クリーナ２０では、取付け構造３１が、（この例では主フィルタ・カートリッジを受け入れる）中央部２７上に、その一体部品として配置される。「一体」とはこの文脈で、部品が一般に、互いに分解可能ではないことを意味する。典型的な構造は、取付け構造３１を、主フィルタ・カートリッジを受け入れる部分２７の残りの部分の部品として、プラスチックから成形することを伴う。すなわち、本明細書で特徴付けられる特徴は、メタル・エア・クリーナ内に実装することができるが、典型的な構造では、ハウジング２１は、プラスチックを含み、様々なコンポーネントが成形される。もちろん、代替構造では、取付け部分を入口部２４および／または出口部２８上に設けることができるが、図示の構造２０は、図１６Ａ〜図１６Ｘに関して以下で説明するように、特定の応用例にとって有利である。

図１をさらに参照すると、エア・クリーナ２０は、取外し可能な保守またはアクセス・カバーまたはパネル３５を備える。取外し可能なアクセス・カバー３５によって、エア・クリーナ２０の内部２０ａ（図２および図３）に対して、その中に配置されたコンポーネントにアクセスするために点検口を選択的に開くことが可能になる。アクセス・カバー３５は、図１のラッチ構造３６によって定位置に固定され、このラッチ構造は、この例ではハウジング２１の対向する側部３８、３９それぞれの上に２つずつ取り付けられる、４つのオーバセンタ・ワイヤ・ラッチ３７を備える。アクセス・カバー３５は、以下で説明するように、動作のために、主フィルタ・カートリッジを受け入れる部分２７の（端部２７ａ、２７ｂと対向する）側部内に配置される。

通常、アクセス・カバー３５は、点検口または開口を、箱形のＵ字形取付け構造３１ａの中央基部部分に対向する位置に設けるために配置される。中央基部部分は、図４の３１ｄで全体的に示される。

図示の特定のアクセス・カバー３５は、以下の明細書中で議論される目的に使用可能な、中央突起４１をその中に備える。

図３を参照すると、エア・クリーナ２０は、その中に配置された、主または１次フィルタ・カートリッジ４３および任意の２次または安全エレメント４５を備える。典型的な実施形態では、１次フィルタ・カートリッジ４３および２次または安全フィルタ要素４５はそれぞれ、アクセス・カバー３５が取り外されたときに、その結果得られる側部アクセスまたは点検口を通してハウジング２１から取り外されるようなサイズおよび形状である。図示の特定の構造では、２次または安全エレメント４５は、１次フィルタ・カートリッジ４３が予め取り外されていなければ取り外すことができない。

さらに図３を参照すると、１次フィルタ・カートリッジ４３は、好ましくは、ハウジングシール構造５１およびそれに固定されたグリッド５２を有する、Ｚフィルタ媒体パック５０を備える。１次フィルタ・カートリッジ４３は、その記載全体が本明細書に参照により合体される、２００３年１２月２２日出願の米国仮特許出願第６０／５３２，７８３号の原理によるものとすることができ、それに従って組み立てることができる。図１９、２０、および２１に示す例示的なフィルタ・カートリッジ４３を、以下で議論する。

通常、この文脈で「Ｚフィルタ媒体パック」という用語によって意味されることは、図３の媒体パック５０が、（ａ）入口面５４および対向する出口面５５を有する構造を備え、（ｂ）媒体パック５０が、対面シートに固定されたひだ付き媒体を備えるＺフィルタ媒体によって形成される、複数の入口ひだおよび出口ひだを備えることである。一般に、入口ひだは、入口面５４またはその付近（近隣）で開き、流出面５５またはその付近（近隣）で流出空気に対して閉じる。さらに、流出ひだは、流入面５４またはその付近（近隣）で密閉され、流出面５５またはその付近（近隣）でそこからの空気流のために開く。すなわち、空気は、流入面５４にて入口ひだに入った後に、流出面５５にて流出ひだを通って媒体パック５０を出ることができる前に、媒体パック５０の媒体内を通過しなければならない。入口および出口ひだは、通常、媒体パック５０で使用される媒体の、ひだ付きまたは波形シートで形成される。一般的なＺフィルタ媒体が、それぞれ本明細書に参照により合体される、２００４年１月２２日公開の国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号、および２００４年３月１７日出願の国際出願公開第ＷＯ０４／０７９２７号に記載されている。Ｚフィルタ媒体はまた、図２６〜図３０に関して上記本明細書で全体的に説明されており、図２２に関して以下で簡単に説明される。

使用されるＺフィルタ媒体は、様々なやり方で形成することができ、図示の１つの特定のものは、対面シートに固定され、対面シートを外側に向けてそれ自体の周りに巻き上げた波形シートを含む、Ｚフィルタ媒体の単一ストリップから形成される巻上げ構造５０ａを含む。図示の媒体コイルは、特に、２つの対向する湾曲端部５０ｂ、５０ｃ、および２つの対向する側部５０ｄ、５０ｅを有する形状の、楕円形コイルである。図１９〜図２１を参照されたい。図示の特定の楕円形状は、対向する側部５０ｄ、５０ｅが一般に互いに平行な直線状の中央部分を有する、レーストラック形である。

楕円形ではない代替形状を、媒体パック５０に使用することができることに留意されたい。例えば、円形断面を有する媒体パックを、代替実施形態で使用することができる。

図示の構造では、面５４および５５が、ほぼ平坦または平面であることにも留意されたい。そのような構造は、本明細書によるエア・クリーナにとって典型的なものとなり得ることが予想されるが、代替構造を使用することもできる。例えば、面５４および／または面５５は、平面ではなく、むしろ（軸方向）外側または（軸方向）内側に突出するように構成することができる。

本記載では、延長方向を特徴付けるために、「軸」方向について述べられることがあり、あるいは「軸方向の」「軸方向に」という用語が使用される。この文脈で「軸方向」という用語およびその変形は、主フィルタ・カートリッジ４３の入口面５４から出口面５５への線と平行な、または同様に、エア・クリーナ２０の入口部２４から出口部２８への線と平行な、延長方向を指すことが意図される。「径方向」という用語およびその変形は、軸方向に垂直な方向を示すことが一般に意図される。

図示の構造では、図２１のハウジングシール構造５１は、この例では外側に方向付けられフレーム部分５８によって支持される、径方向シール部５７を備える。径方向シール部５７は、一般的に、本明細書に参照として合体される２００３年１２月２２日出願の米国仮特許第６０／５３２，７８３号によれば、フレーム部分に固定されフレーム部分を媒体パック５０に対してシールする、発泡ポリウレタンなど圧縮性の高分子材料を含む。

グリッド５２は、好ましくはフレーム部分５８と一体であり、ゆがみまたは損傷に対して流出面５５を支持することを助ける。グリッド５２およびフレーム位置５８は、必要に応じて、成形されたプラスチックコンポーネントまたはプリフォームを含むことができる。

図３を参照すると、２次または安全エレメント４５は、外部スカート６５を備え、外部スカートは、その上に取り付けられた径方向シール部材６６を有する。スカート６５は、２つの対向する湾曲端部、および２つの対向する側部を有する、ほぼ楕円形である。好ましくは、側部は、以下で説明するように、直線状の中央部分を有する。シール部材６６の内側には、必要に応じてプリーツを付けることができる媒体６７が配置される。２次または安全エレメント４５はまた、安全エレメントを容易に操作するためのハンドル・フレーム・ワーク６９を、その上に有する。

さらに図３を参照すると、安全エレメント４５が、ハウジング端部部分２８の受取部７０ａ内に受けられるようにサイズ決めされた端部突起７０をその上に備える。突起７０は、ハンドル６９を手作業で係合させることと連係して、安全エレメント４５をてことして動作させて受取部７０ａ内へと挿入することによって、取付け時に安全エレメント４５の位置決めを助けるために使用することができる。あるいは挿入時に、保守作業員が、ハンドル６９によって安全エレメント４５を掴むことがある。要素４５は、受取部７０ａ内に延びる突起７０と共に位置決めされる。次いで要素４５を、ハンドル６９の手作業の操作によって、揺動させ、または定位置へと押し込む（てこで動かす）ことができる。

図３および図４を参照して、受取部７０ａ（図３）、段差７１、側壁７２、端壁７３、および出口７４（図３）を定める、出口部２８に注目する。段差７１は、主フィルタ・カートリッジを受け入れる中央部２７に隣接する、出口部２８の一部内にある。段差７１の内側径方向（環状）面７１ａは、ハウジングシール構造５１のシール面、特に径方向シール面を設ける。段差７１の部分７１ｂによって、ハウジングシール構造５１の端部５１ａのための入口停止面が設けられる。すなわち、図示のアセンブリ２０では、主フィルタ・カートリッジ４３が中央部２７内に設置されるが、カートリッジ４３は、ハウジングシール構造５１と出口部２８の部分７１ａの間の係合によってシールされる。これは、シール部５１がこの接合部の下流でハウジング２１に係合するため、ハウジング２１の部分２７、２８の間のいかなる漏れの問題もなくなるので、有利である。

側壁７２の内面７２ａは、２次または安全エレメント４５ためのシール面、すなわち径方向シール部材６６用の径方向シール係合面を形成する。出口部２８内への２次または安全エレメント４５の挿入長さは、出口部２８内のフレームワーク７６によって制限される。すなわち、安全エレメント４５は、中央部２７内への挿入によって設置されるが、使用時は、出口部２８内に実際に取り付けられる。

図３の出口７４は、濾過されたエア・クリーナ２０からの空気のための流出口である。図示される特定の構造では、出口７４は、好ましくは、端壁７３内の中心に配置されず、むしろ、その１つの側部７４ａ内に配置される。本明細書では、関連する図３の出口部２８内の中心に配置されない出口７４は、「偏心して」配置されるものとして特徴付けられる。別の言い方をすると、図３を参照すると、出口７４は、部分２８内で（垂直方向に）中心に配置されない。そうではなく、これは、端部７４ｂよりも端部７４ａにより接近して配置される。

上記から、図１に示す出口部２８が、１対の対向する側部２８ｃ、２８ｄによって接合された対向する湾曲端部２８ａ、２８ｂを有することが明らかである。（図１には、側部部分２８ｃが見られ、側部部分２８ｄは、通常鏡像となる。）典型的な好ましい構造では、側部２８ｃおよび２８ｄの中央部分は、直線状であり、互いに平行である。

さらに図３を参照して、プレクリーナ部分２５に注目する。プレクリーナ部分２５は、外壁８０、ごみ排出器ポート８１、およびの管構造８３を備える。図１の外壁８０は一般に、図１の対向湾曲端部８０ａ、８０ｂ、および対向側壁８０ｃ、８０ｄを備える、楕円形周縁を有する。図示される特定の好ましい構造では、対向側壁８０ｃおよび８０ｄの中央部分は、直線状であり、互いに平行である。図１に部分８０ｃが見られ、部分８０ｄは通常鏡像であることに留意されたい。図示の構造では、排出器ポート８１が、一方の湾曲端部８０ｂに配置されているが、代替形態も可能である。典型的な用途では、ハウジング２１から排出されたごみをプレクリーナ２５から引き出すために、清掃システムの管が、ごみ排出器ポート８１に取り付けられる。いくつかの構造では、清掃システムが使用されない場合に、開口８１ａを覆って可撓性の吸引器弁を配置することができる。そのような弁は、エア・クリーナ構造では一般的であり、例えば国際出願公開第ＷＯ０３／０８４６４１Ａ２号の図４などに、その１つが示されている。

分離器の管構造８３は、一般に、図１、図２および図３の複数の分離器の管８３を備える。そのような管は概括的に、例えば、本明細書にその記載全体が参照により合体される、２００４年３月２４日出願の米国仮特許出願第６０／５５６，１３３号、および２００３年１０月１６日公開の国際出願公開第ＷＯ０３／０８４６４１号に記載されている。

管８３は、様々な異なる数および向きで使用することができる。一般的に、それらは、期待される特定な例の用途のために選択される。図２を参照すると、一般に、管８３は、（ａ）通過時に入口翼またはフィン８３ａの使用によって、吸気に回転モーメントを与え、（ｂ）その結果として、いくらかの粒子を管の外側部分８３ｂへ、最終的に出口８３ｃを通して管８３の外へと押し出し、（ｃ）空気が中央出口管８３ｄ内へと、次いで主エア・クリーナを受け入れる部分２７内へと通過することを可能にするように構成される。

図１を参照すると、プレクリーナ２５は、側壁８０に固定された端部部片２５ａを備える。プレクリーナ２５は、主フィルタ・カートリッジを受け入れる部分２７に取り付けられる前に予め組み立てることができる。図２を参照すると、プレクリーナ２５は、フィン８３ａおよび管８３ｂをその上に有する端部部片８７（または部片２５ａ）と、管８３ｄをその中に有し側壁８０を有する本体８８とを含む、２つの成形されたコンポーネントとして形成することができる。次いで２つのコンポーネント８７、８８は、プレクリーナ２５を形成するために互いに固定することができる。この一般的なタイプのアセンブリは、例えば、本明細書に参照として合体される国際出願公開第ＷＯ０３／０８４６４１号に記載されていた。

この例ではプレクリーナ２５を備える入口部２４は、偏心構造を有することに留意されたい。偏心構造は、図１の端部８０ａ、８０ｂのうち一方の内部の、出口管８１の位置によってもたらされる。偏心はまた、管８３の設置のパターンによって、図示される特定のプレクリーナ２５内にももたらされる。この偏心から、プレクリーナ２５を、部分２７に対する２つの回転位置のうちの１つに取り付けることができることが分かる。これによる利点は、以下の議論から明らかになるであろう。

図３を参照すると、エア・クリーナ２０は、内部で受けられる装填カムまたは傾斜構造９０を備える。１次フィルタ・カートリッジ４３の設置時（カバー３５が取り外される場合）に、カムまたは斜面９０が装填工程の間係合され、カートリッジ４５を、矢印９５の方向、すなわちシール位置へと偏倚させる。次いでアクセス・カバー３５が定位置に固定されるとき、カバー３５内の、１次フィルタ・カートリッジ４３の端部９８に隣接する突起９６は、フィルタ・カートリッジ４３が後退してシール部５１における係合状態から外れることを妨げる。すなわち突起９６は、正しい動作のために、定位置に係止されたカートリッジ４３の固定を助ける。同様の装填カムまたは斜面構造９０、および突起９６をその上に備えるアクセス・カバー構造が、本明細書に参照として合体される、２００３年１１月２０日に国際出願公開第ＷＯ０３／０９５０６８号として公開された米国特許出願ＵＳ０３／１４３５０に記載される。

通常、斜面９０の部分は、ハウジング２１の各側壁部３８、３９、およびその底部内に設けられる。図３では１つの側壁部のみを見ることができ、対向する側部は鏡像となる。

本明細書では、カムまたは斜面９０は、動作時にまったく動かないので、「静止」カムまたは斜面９０と呼ばれることがある。部分２７内で定位置に固定されるのではなく、カートリッジ４３は、部分２７内への挿入時に偏倚される。静止カムまたは斜面９０は、必要に応じて、カバー３５に干渉することなく偏倚を生じるように動作するよう配置される。これは、いくつかの好ましい構造では、カバー３５が定位置に着く前でもカートリッジ４３の偏倚（biasing）が生じることを意味する。

本明細書に参照により合体される米国仮特許出願第６０／５３２，７８３号に記載されるものと同様のフィルタ・カートリッジを、フィルタ・カートリッジ４３に使用することができる。そのような要素は一般に、図３の媒体パック５０の端部５０ｆ上に、斜面９０と係合させるための恒久的に配置された構造的なコンポーネントを有する。ただし、好ましくは、図３に示す特定のアセンブリでは、媒体パック５０は、端部５０ｆにてその上に配置されるそのような構造を備えない。そうではなく、エア・クリーナ２０は図示のように、次節で詳細に説明するように媒体パック５０に恒久的には固定されない、任意のシース、バンド、またはカセット・コンポーネント１００を備える。

ＩＶ．シースまたはカセット構造１００
図３を参照すると、シースまたはカセット・コンポーネント１００が、媒体パック５０を取り囲み、収容する。図５〜図７Ａに、カセット・コンポーネント１００を詳細に示す。

通常および好ましくは、シース１００と媒体パック５０は、手作業で分離可能である。「手作業で分離可能」とは、この文脈で、フィルタ・カートリッジ４３が交換される場合でもカセット１００を再使用することが可能になるように、２つのコンポーネントを保守作業員による手作業での操作で分離することができることを意味する。一般に、好ましい構造での分離に必要とされることは、２つの部品を軸方向に互いに離して引っ張ることだけである。これは、カセット１００のさらなる詳細な議論から理解されるであろう。

図７Ａを参照すると、カセット・コンポーネント１００は、図３の媒体パック５０をその中に受け入れるように構成された内側１０４ａを定める、外壁１０４を備える。

外壁１０４は、対向する端部１０７および１０８を備える。端部１０７は、使用時に、媒体パック５０の入口面５４に隣接して配置され、端部１０８は、使用時に、ハウジングシール構造５１に隣接して配置される。すなわち、典型的な空気流に対して、端部１０７は入口端部であり、端部１０８は出口端部である。

好ましくは、端部１０８は、使用時に、媒体パック５０をそこを通して挿入することによって、内部１０４ａ内に受け入れることが可能になるように開いている。

図示の特定のカセット構造１００は、端部１０７を横切って延びる、交差部片１１１を有するグリッド構造１１０を備える。交差部片１１１は、使用時に、媒体パック５０の入口面５４に隣接して延びるグリッド１１０を形成する。好ましくは、グリッド１１０は、外壁１０４と一体に形成される。この文脈で「一体」という用語およびその変形は、分離することができない部品を指すことを意味する。通常、グリッド１１０および外壁１０４は、単一の成形プラスチック部片として、例えばポリアミドまたはポリオレフィンから形成される。典型的な使用可能な材料は、ナイロン６／６またはポリプロピレンであり得る。プラスチックは、ガラス繊維入りとすることができる。

グリッド１１０の特定の構造は、選択事項であり、美的またはソースを指示する目的のための設計で選択され得る。適切な機能として、好ましいことは、使用時に、この位置で図３の媒体パック５０のための端部支持を保証するために、端部１０７を十分に横断して延びることだけである。

本明細書では、カセット１００の端部１０７は、組立て時にそこを通る媒体パック５０のいかなる部分の挿入も妨げるようにグリッド１１０がそこを横切って延びているので、閉じていると言われることがある。端部１０７および１０８の両方が、空気流に対して開いていることに留意されたい。

図５を参照すると、カセット１００は一般に、対向する湾曲端部１０９ａ、１０９ｂ、および２つの対向する側部１０９ｃ、１０９ｄを含む外周形状を有する。図示される典型的な好ましい構造では、側部１０９ｃおよび１０９ｄの中央部分は、直線状であり、互いに平行である。湾曲端部１０９ａは、以下で議論するようにそこから外側に突出する構造をその中心部に備えることに留意されたい。

図７Ａの外壁１０４は、離隔された、径方向外側に突出するリブ１１５をその上に有する外面１１４を備える。リブ１１５は一般に、対向する側部１１４ａ、１１４ｂに沿い、底部１１４ｃを横切って延びる。図２を参照すると、側部１１４ａ、１１４ｂ上のリブ１１５は、好ましくは、受けられる媒体パック５０をハウジング内部２０ａ内で中央に支持することを助けるために、間隙１１７を横切って延びるようにサイズ決めされる。リブ１１５は実際に、必要に応じて、壁１１７の内面１１６にそれらの位置で係合するようにサイズ決めすることができる。

図７Ａのリブ１１５のうちの１つが、内側端部１０７のところに配置されることに留意されたい。このリブ１１５ａは、以下で議論されるように、フィルタ・カートリッジ４５をカセット１００と結合させた状態でカセット１００をエア・クリーナ２１内へと挿入する間に、使用のためにカムまたは斜面９０に係合するように配置される。

図７を参照すると、好ましい外壁１０４は、図３の媒体パック５０がその中に挿入されるときその端部１２２を挟むようにサイズ決めされた、狭い端部部分１２１へと先細になる、内面１０４ｂを有する。これは、使用時に、媒体パック５０をこの位置で支持し、媒体パック５０をこの位置での運動に逆らって固定することを助ける。位置１２１での締付けまたは圧迫だけによる、カセット１００と媒体パック５０との間の係合によって、カセット１００内への媒体パック５０の手作業での挿入および手作業での取外し、すなわち、保守動作時の媒体パック５０とカセット１００の間の分離および係合が容易になる。

図７を参照すると、側壁１０４の内部１０４ａに、第１の断面サイズの中央領域１２４、および端部１０７に隣接する第２のより小さい断面サイズの端部部分１２５をもたせるように、移行段差１２３を含む狭い端部１２１が形成されている。好ましくは段差１２３、およびしたがって部分１２５は、領域１２４ｂに対して、全体で約０．５ｍｍから２ｍｍ、通常約１ｍｍの距離、内側に突出する。好ましくは領域１２５は、その周りを１．５ｍｍ未満で圧迫して（締め付けて）、媒体パックをぴったりと受け入れるようにサイズ決めされる。好ましくは、領域１２５は、端部１２５ａおよび１２５ｂの間で、少なくとも５ｍｍ、通常１０ｍｍ、および一般に１５〜２５ｍｍの範囲内で軸方向に延びる。本明細書では、領域１２５を、媒体パック支持ショルダと呼ぶことがある。図示の特定の媒体パック支持ショルダ１２５は、連続的なものである。ただし、ショルダ１２５は、カセット１００内の連続的なショルダと対照的に、離隔された構造を含むことができる。

通常および好ましくは、連続的であるにせよないにせよ、支持ショルダ１２５は、対向する湾極端部（図２０の５０ｃ、５０ｂ）から媒体パックに係合するように突出する部分、および対向する側部（図２０の５０ｄ、５０ｅ）から媒体パックに係合するように突出する部分を備え、媒体パックに係合する各側部に沿った径方向延長部（すなわち、媒体パックの周り）の長さが少なくとも１５ｍｍを超え、好ましくは少なくとも３０ｍｍとなり、媒体パックに係合する各湾曲端部部分に沿った径方向（弓形）延長部の長さが少なくとも１５ｍｍおよび好ましくは３０ｍｍとなる。この場合も、好ましくは、ショルダ１２５は連続的であり、媒体パック５０の周りに連続的に係合する。連続的である結果として、これは媒体パックの周りを同じ大きさで圧迫する。

一般に、媒体パック支持ショルダ１２５は、この例では、図３のハウジングシール構造５１に対向するその端部にて、媒体パック５０を解放可能に径方向に支持する。この場合も係合は、媒体パック５０およびフィルタ・カートリッジ４３を、カセット１００を再使用することができるようカセット１００から手作業で分離することができるようなものである。

この場合も、使用時は、媒体パック５０の対向湾曲端部および対向する側部の両方に対して支持ショルダ１２５によってもたらされる支持部は、媒体パック５０を設置時に図３の端部５０ｆで支持するように動作する。これは、媒体パック５０がハウジング２１内に設置されるときに、媒体パック５０が、対向する端部面５４および５５の両方に隣接して、すなわち支持ショルダ１２５で端部５４に隣接し、ハウジングシール部５１で端部５５に隣接して支持されることを意味する。これは、動作状態にあるアセンブリ２０の振動中の、媒体パック５０への損傷を防ぐことを助ける。

上記で特徴付けたような好ましい方法で構築される場合、連続的であってもなくても、ショルダ１２５は、媒体パック５０に、対向する端部５０ｂ、５０ｃおよび対向する側部５０ｄ、５０ｅを含むその４つの部分に沿って係合し、すなわち、少なくとも４つの異なる方向から媒体パックの方に方向付けられた締付けまたは支持力を用いた、３６０°または４辺の締付けまたは支持として特徴付けることができることに留意されたい。この場合も、これは、媒体パックの３６０°の支持、４辺支持、または、少なくとも４つの異なる方向からの媒体パックに対する力を用いた支持と呼ばれることがある。

一般に、段差１２３は好ましくは、媒体パックを損傷なく内部１０４ａと位置決めすることを助けるように、先細であり急激なものではない。また、通常部分１２４は、領域１２４ａおよび１２４ｂの間で下に向かって、例えば０．５°〜１．５°の範囲内の角度でいくらか先細になる。

通常カセット１００は、媒体パックが使用のためにその中に配置されるときに、媒体パックが上記のように、領域１２１に隣接して締め付けられるように、また端部１２４ｂまたはその付近にて領域１２４に接触し、あるいは、そこから約１．５ｍｍを超えて離隔されず、通常０．５ｍｍ未満で離隔されるようにサイズ決めされる。

端部１０８で、外壁１０４は、いくつかの異なる方法で構成することができる。図７に示す特定の構造は、端部１０８に隣接する、段差１２９をその中に有する外部フレアまたはフランジ１２８を備える。段差１２９およびフランジ１２８は、外壁１０４の端部１０８の延長部を、図３の径方向シール部５７を形成するシール材料１３１の周囲シール部分１３０の一部上に設けるように、サイズ決めされる。周辺シール部分１３０は、一般に、径方向シール部分５７と一体であり径方向シール部分５７を媒体パック５０に対してシールする、シール材料の部分を備える。好ましくは、領域１２９の軸方向延長は、５ｍｍ〜２５ｍｍ、通常１０〜２０ｍｍの範囲内である。

図７を参照すると、段差１２９と領域１２４ａの間の移行部分１２９ａによって、緩やかなサイズの増大がこの位置にもたらされる。

代替形態では、段差１２９およびフランジ１２８を備えるのではなく、端部１０８が単に、媒体パックの周囲シール部分１３０またはその軸方向手前で終端するように、外壁１０４をサイズ決めすることができる。

図７をさらに参照すると、好ましくは、段差１２９が領域１０４から０．２５から２．０ｍｍの範囲内でその外周の周りに一定の値の段差を外側に向かって有するよう、フランジ１２８の内面１２８ａが１２４ａに対してサイズ決めされるように、段差１２９は構成される。

カセット・コンポーネント１００の端部１０７は、装填時に図３の装填カムまたは傾斜９０に係合するようにサイズ決めおよび位置決めされる。すなわち、通常の用途では、フィルタ・カートリッジ４３は、エア・クリーナ２０外部の位置にて、端部１０８を通して挿入することによって、カセット・コンポーネント１００の内部１０４ａ内に装填される。次いでカセット・コンポーネント１００は、フィルタ・カートリッジ４３をその中に設置した状態で、アクセス・カバー３５を取り外して、点検口を通って主フィルタ・エレメントを受け入れる部分２７の内部２７ａへと装填（挿入）される。装填中に、カセット・コンポーネント１００と（静止）装填カムまたは傾斜９０との係合によって、カセット・コンポーネント１００および受けられた１次フィルタ・カートリッジ４３を、図３の矢印９５の方向で、１次フィルタ・カートリッジ４３が径方向シール部５７にてシールされる装填位置内へと押される。次いで、アクセス・カバー３５を、１次フィルタ・カートリッジ４３およびカセット・コンポーネント１００が後退して装填およびシール位置から出ることを妨げる位置へと突起９６が延びた状態で、配置することができる。

必要に応じて、いくつかのアセンブリでは、組立てを容易にするために、アクセス・カバー３５をカセット・コンポーネント１００に固定することができる。この固定は、必要に応じて、恒常的または一時的なものとすることができる。

本明細書では、フィルタ・カートリッジ４３または媒体パック５０がカセット１００に挿入されていると言う場合、フィルタ・カートリッジ４３の軸方向長さの１００％がカセット１００の内部にあることを必ずしも意味しない。例えば図２および図３に示すように、シール構造５１の一部は、カセット１００から外側に突出する。典型的な好ましい構造では、媒体パック５０は、カセット１００の軸方向長さに完全に収容され、あるいは、媒体パックの軸方向長さ（すなわち端面５４および５５の間の長さ）の少なくとも９４％がそのように収容される。

カセット１００が連続的であり、側壁１０４内に媒体パック５０の側部を露出する開口またはその他の開口部をもたないことは、要求されていない。ただし、媒体パック５０の側部を露出する開口または開口部をその中にもたない図示のような１つの構造が、媒体パックの保護には好ましい。

図示の図７Ａの特定の構造では、カセット・コンポーネント１００は、湾曲端部１３２にて突起構造１３１を備えることに留意されたい。突起構造１３１は、操作者の操作中（handling）にカセット・コンポーネント１００の把持を容易にするために、受取部１３３をその下に（好ましくは側部１３３ａ、１３３ｂの両方に）備える、（この例では平坦な）プラットホーム１３１ａを備える。図３を参照すると、アクセス・カバー３５内の突起４１は、突起構造１３１を受け入れるために、凹部４１ａをその中に定める。好ましくは、プラットホーム１３１ａは、少なくとも３６００平方ミリメートルの、通常少なくとも７０００平方ミリメートルの周囲領域（または外面領域）を有する。好ましくは受取部１３１は、使用者の指を媒体パック５０の軸方向と垂直な方向に、それらの中に突出させることができるように配置される。

比較的大きいプラットホーム１３１ａは、把持しやすく、カセット１００、したがって１次フィルタ・カートリッジ４３が、設置されると正しい向きとなることを保証することを助ける。突起１３１をアクセス・カバー３５上の受取部４１内で受け入れることは、設置後に正しい配置が維持されることを保証することを助ける。

次に、図１〜図７Ａの構造と同様の構造の動作を概略的に示すことが意図される、図８〜１４に注目する。例えば、カートリッジコンポーネントが突起構造１３１と同様の突起を備えないので、アクセス・カバーが、内側に向かう受取部を有する突起をその上に備えないなど、図８〜図１４のいくつかの詳細は異なることに留意されたい。ただし、一般に特徴は同様であり、すなわちそれに応じて参照番号を付けて説明する。

図８を参照すると、完全に組み立てられ閉じられたエア・クリーナ２０が、概略的に示されている。図９および図１０に、アクセス・カバー３５の取外しが示されている。図１０には、アクセス・カバー３５の取外しが示されており、またこの例ではカセット・コンポーネント１００がアクセス・カバー３５に結合されているので、カセット・コンポーネント１００の取外しも示されている。軸カバー３５とカセット１００の結合は恒久的なものとすることができ、または取外し可能なスナップ嵌めとすることができる。結合が用いられる場合は、取外し可能なスナップ嵌めが通常好ましい。図１に示すような好ましい代替実施形態では、この２つのコンポーネントが互いに結合されないので、アクセス・カバー３５は、カセット・コンポーネント１００を取り外すことなく取外し可能となる。（図８では、カセット・コンポーネント１００は、概略的に、すなわち例えばリブおよびグリッドなしで示されることに留意されたい。）

図１１を参照すると、アセンブリ２０は、アクセス・カバー３５およびカセット・コンポーネント１００がハウジング２１の残りの部分から完全に取り外された状態で示される。図１２では、１次フィルタ・カートリッジ４３は、カセット・コンポーネント１００から取り外されて示されている。ハウジング２１の残りの部分に、２次または安全エレメント４５を見ることができる。

図１２では、安全エレメント４５は、図３でのその位置に対して逆に取り付けられて示されていることに留意されたい。すなわち、安全エレメント４５の反対側端部は、図３に示されるものと異なり上向きに方向付けられている。これは、本記載による原理では、代替可能性を許容することができることを示す。

図１３には、２次または安全エレメント４５の取外しステップ中のエア・クリーナ２０が示される。図１４には、完全に取り外された２次または安全フィルタ４５が示される。

Ｖ．その他のエンジンコンポーネントへの取付けおよび結合における変化のためのハウジング２１の構造
次に図１５に注目する。図１５では、入口部２４、（プレクリーナ部分２５）、（主エア・フィルタ・カートリッジを受け入れる）中央部２７、および出口部２８を備えるハウジングコンポーネントが、互いに分解されて示される。通常、ハウジング２１へのこれらのコンポーネントは、別個に組み立てられ（すなわち、プレフォーム（予備成形）され）、次いで互いに固定されて、図１のエア・クリーナ２０を形成する。互いに固定することは、取外し可能な結合によって、あるいは、コンポーネントが再び分解されることを妨げる超音波溶接または同様の技術によって行うことができる。通常および好ましくは、コンポーネントまたはハウジング部分２４、２７、および２８は、アセンブリ２０内に恒久的に固定される。

本明細書では、入口部２４（すなわちプレクリーナ部分２５）および出口部２８などいくつかの好ましいコンポーネントが、個別に「プレフォーム（予備成形物）」または「プレフォーム（予備成形）されたコンポーネント」と呼ばれることがある。この文脈での「プレフォーム（予備成形）」という用語およびその変形は、中央部２７とは別個に形成され、次いでそれに固定されてエア・クリーナ・ハウジング２１を形成するコンポーネントを示すことが意図される。

図１５を参照すると、主エア・フィルタ・カートリッジを受け入れる中央部２７は、上流または入口縁部２７ａ、および下流または出口縁部２７ｂを備える。通常、入口コンポーネント２４（プレクリーナ２５）は、プラスチックから予備成形されて組み立てられ、次いで溶接（例えば音波溶接）によって上流縁部２７ａに固定される。通常、出口部２８は、プラスチックから予備成形され、（例えば音波溶接などの）溶接によって縁部２７ｂの下流縁部に固定される。

この組立て手法によって、出口部２８を出口管７４と共に、（図１５に示すのと異なり）カバー３５付近に、または（図１５に示すように）カバー３５から離して位置決めすることが可能になる。これによってさらに、図示するようにごみ排出器ポート８１をカバー３５と反対側に、あるいはカバー３５の方へと方向付ける、プレクリーナ部分２５の位置決めの選択が可能になる。これによって、同じコンポーネントを用いた４つの異なる全体的なアセンブリ構造が可能になる。出口部２８の代替構造、およびさらなる可能性を可能にする入口部２４の代替構造を用いることができる。

さらに図１５を参照すると、この図または図１に示される特定のアセンブリ２０では、入口部２４（プレクリーナ２５）は非対称であるので、この部分２４は２つの異なる回転位置に取り付けることができる。図１５の２つの向きは、出口８１が、下向きまたは上向きに方向付けられるものとなる。中央部２７の取付けのための２つの異なる回転位置が可能な入口部２４は、本明細書で、偏心コンポーネント、または２つの可能な取付け向きを有するコンポーネントと呼ばれる。

同様に出口部２８も、出口７４が中央に配置されていないため偏心している。すなわち部分２８は、２つの可能な回転位置、すなわち、出口７４が図１５に示される位置に配置される第１の位置、および部分２８が１８０°、部分７４がこの位置で、図１５において垂直にアクセス・カバー３５の付近に回転される第２の位置で、部分２７上に取り付けることができる。

これらの可能性は、保守のための保守カバーへのアクセスを容易にすること、ごみ排出器出口の適当な突出、およびシステム内のその他の機器との出口７４の好ましい係合に関して、機器に取り付けられるユニットの提供を有利にするために使用することができる。これは例えば、すべてではないがいくつかの可能性を提供する図１６Ａ〜図１６Ｘに示される。

エア・クリーナ２０のための上記取付け構造３１が、好ましくは３面取付け構造３１ａ、または箱型Ｕ字構造３１ａであるとして特徴付けられたことに留意されたい。これは、図１６Ａに示す取付け構造は、底３１ｄが間に延びる、対向する好ましくは平行な面３１ｂおよび３１ｃを備え、面３１ｂ、３１ｃの間の係合角度が通常底３１ｄと垂直である、３つの面を有するからである。

図１５を参照すると、通常、３面箱型Ｕ字形取付け構造が中央部２７上で使用される場合、アクセス・カバー３５が、取付け構造の中央底部３１ｄの反対側に配置される。これもまた、図１に示される。

図１６Ａは、例えば、取付け構造の中央の底部または基部３１ｄ上に取り付けられ、機器取付け面または構造がＡで概略的に示される、図１５の構造を示す。図１６Ｂは、エア・クリーナ・ハウジング部分２７の、同様であるが出口部２８が逆さまの（または図１６Ａに対して１８０°回転された部分２７上に配置された）の取付けを示す。図１６Ｃは、図１に対して逆さまに取り付けられた構造を示す。図１６Ｃの構造を実現するために、図１５のアセンブリは、プレクリーナ部分２５が、図１５の位置から逆さまになりまたは１８０°回転された状態で製作される。また、カバー２８は、図１５の位置から１８０°回転される。

図１６Ｄは、図１６Ｃと同様の取付けを示すが、出口部２８が、図１６Ｃに対して逆さまになり、すなわちカバー３５に対して、図１５に示すものと同じ向きになる。

図１６Ｅは、ハウジング部分２７の２つの面のうちの一方（面３１ｃ）上の側方取付けを示し、この例では、出口部２８およびプレクリーナ部分２５が図１６Ａおよび図１５に示す向きと同じである。図１６Ｆには、同じ取付け向きを示すが、出口部２８が逆さまである。

図１６Ｇは、反対側の面（面３１ｂ）上の取付けを示すが、出口部２８およびプレクリーナ部分２５が、図１６Ｅ、図１６Ａ、および図１５と同じ位置に向けられる。図１６Ｈは、図１６Ｇと同じ取付けを示すが、出口部２８が逆さまである。

図１６Ｉは、主フィルタ・カートリッジを受け取る部分２７が図１６Ｇに対して逆さまにされ、出口部２８およびプレクリーナ部分２５が図１６Ｃと同様の向きとなる状態で取り付けられる、エア・クリーナを示す。図１６Ｊは、主フィルタ・カートリッジを受け入れる部分２７の、図１６Ｉと同様の取付けを示すが、出口部２８が逆さまである。

図１６Ｋは、図１６Ｃおよび図１６Ｉと同じ構造であるが、図１６Ｉとは反対側に取り付けられたアセンブリを示す。図１６Ｌは、図１６Ｄおよび図１６Ｊと同じ向きであるが、図１６Ｊと反対側の部分２７上に取り付けたアセンブリを示す。

図１６Ａ〜図１６Ｌでは、取付けは、「垂直」向きであった。「垂直」という用語はこの文脈で、図１のアクセス・カバー３５を上または下に方向付けた状態で、あるいは、別の言い方をすれば、底部３１ｄを上または下に方向付けた状態で取り付けることを意味する。図１６Ｍ〜図１６Ｘに、水平取付けのための向きおよび代替実施形態を示す。本明細書に記載されるような構造が、「水平に取り付けられる」として、またはその変形によって特徴付けられる場合、カバー３５が、上向きにも下向きにも方向付けられず、水平に方向付けられることを意味する。

図１６Ｍ〜図１６Ｒにおける描写では、ごみ排出器の出口が、清掃システムに取り付けられるものとされる。この場合、通常、清掃システムが排出器の管を通してごみを除去するために真空吸引するので、排出器を下向きに方向付ける必要がない。

図１６Ｍでは、アセンブリは、垂直ではなく水平に示され取り付けられるが、図１６Ａと同様の向きの、出口部２８、主フィルタ・カートリッジを受け入れる中央部２７、およびプレクリーナ２５を備えて構成される。

図１６Ｎは、一面上で水平方向に取り付けられる以外は図１６Ｂと同様に向けられた、出口部２８、プレクリーナ２５、および主フィルタ・カートリッジ部分２７を備えるアセンブリを示す。図１６Ｏは、反対側から懸架される以外は図１６Ｍと同様の向きのアセンブリを示し、図１６Ｐは、反対側から懸架される以外は図１６Ｎに示すものと同様である構造を示す。

図１６Ｑは、水平向きに取り付けられる以外は図１６Ｄに示すように構成される、エア・クリーナを示す。図１６Ｒは、出口部２８が１８０°回転される以外は図１６Ｑと同様である。

図１６Ｓ〜図１６Ｘは、図１のプレクリーナ部分２５の代わりにプレクリーナ部分２００を使用することによって、さらに別の代替構造が可能であることを示す。使用されるプレクリーナ部分２００は、外部突起２０１を、図１の一方の端部にではなく、面側部１４０、１４１の一方の内部に備える。また、入口分離管８３は、異なる配置にすることができる。その他の形式では、コンポーネントは、前出の図の実施形態と同じものとすることができる。

図１６Ｔは、出口部２８が１８０°回転されている以外は、図１６Ｓと同様である。図１６Ｕは、構造が側部で取り付けられる以外は、図１６Ｓと同様である。図１６Ｖは、部分２８が１８０°回転される以外は、図１６Ｕと同様である。図１６Ｗは、反対側から取り付けられる以外は、１６Ｕと同様である。図１６Ｘは、反対側から懸架される以外は、図１６Ｖと同様である。

いくつかのシステムではプレクリーナの代わりに、図１５の縁部２７ａに入口構造を提供することができることにも留意されたい。入口構造は、プレクリーナとは対照的に、単純に入口管とすることができる。

ＶＩ．代替カバー構造
次に、代替アセンブリ３００を示す図１７に注目する。これは、アクセス・カバー３０２内の突起３０１が異なる構造であり、図示されない内部で受けられるカセットが、その外側領域上に同様の突起を有する点が、図１のアセンブリ２０と異なる。そのような突起が湾曲し、中央軸方向縁部を有することに留意されたい。

図３を参照しながら、カバー３５が定位置に配置されアセンブリ２０が使用されるときに、突起１３１および受取部４１が、カートリッジ１００の動作のための正しい位置づけを保証することを助けることに留意されたい。アセンブリ３００の同様の特徴は、同様のやり方で動作する。

ＶＩＩ．１次または主フィルタ・カートリッジ４５
図１９〜図２１に、カートリッジ４３を示す。図１９を参照すると、カートリッジ４３は、媒体パック５０を有し、媒体パックはそこに固定されたハウジングシール構造５１を有する。通常および好ましくは、ハウジングシール構造５１は、上記のような径方向シール部を形成する領域を有する、例えばポリウレタン・フォームなど定位置に成形された圧縮性シール材料の領域を備える。図１９に、シール領域を５１ｂで示す。

シール構造５１はさらに、媒体パック５０に係合しそこにシール構造５１を固定する、シール材料１３０の部分を含む。好ましくは領域１３０は、領域５１ｂと一体であり、すなわちそれらは、１つの樹脂プールから同時に成形される。

図２１を参照すると、突起５８をその上に備えるグリッド５２が示される。突起５８は、シール領域５１および特に径方向シール領域５１ｂへの支持を提供する。好ましくは、グリッド５２および支持５８は、互いに一体であり、媒体パック５０の端部５５に固定されシール材材料の領域１３０によってそこにシールされる、成形プレフォーム（予備成形品）（ナイロンまたはポリプロピレンなど剛性材料から成形される）を形成する。

一例に過ぎないが、使用可能なカートリッジ４３は、湾曲端部５０ｂ、５０ｃの間に約３３０ｍｍのより長い寸法を有し、対向する側部５０ｄ、５０ｅの間に約２０３ｍｍのより短い寸法を有する。媒体パックの軸方向長さは、所与のエア・クリーナ構造のための、所望のごみ積載量のために選択することができる。

図２１を参照すると、５００で概略的に示される出口端部、個々の入口ひだが、５０１で概略的に示すように、ダーツで閉じられていることが分かる。これは、本明細書に参照として合体される２００４年１月２２日公開の国際出願公開第ＷＯ０４／００７０５４号に示されるような、閉鎖のための選択的な手法である。同様に図２１に示すように、ハウジングシール構造５７およびシール領域１３０を形成するシール材料もまた、媒体の最も外側の巻きまたはコイル５０２の、内側に突出する。選択的な手法は、例えば、参照により本明細書に合体される米国仮特許出願第６０／５３２，７８３号に記載される。

媒体材料は、特定の用途および所望の効率性レベルのために選択可能である。媒体は、その１つまたは複数の面上に、細繊維の塗布を有することができる。従来の材料、またはまだ開発されていない材料を使用することができる。

ＶＩＩＩ．Ｚフィルタ媒体の概要
図２６〜図３０に関連付けて、Ｚフィルタ媒体を上記で全体的に説明した。

次に、図２２に注目する。図２２に、Ｚフィルタ媒体を、参照番号３００で全体的に示す。図２２には、図２６と反対の例示的な空気流方向を例として示す。すなわち、Ｚフィルタ媒体３００は、一般に、例えばシール材またはその他の手段によって対面シート３０２に固定された、ひだつきまたは波形シート３０１を備える。対面シート３０２は、波形でなくてもよいが、いくつかの例では、例えば本明細書に参照により合体される２００４年２月１１日出願の米国仮特許出願第６０／５４３，８０４号に記載されるように、波形を付けることができる。

図２２を参照すると、媒体３００が、対向する端部３０５および３０６を有する。端部３０５は、図３の入口面５４を形成することができ、端部３０６は図３の出口面５５を形成することができるが、反対の手法が使用可能であり、好ましいことがある。

波形シート３０１は、（ａ）複数の交互の畝３１０および谷３１１、および（ｂ）対向する面３１２および３１３を備える。一般に、面３１２上の谷３１１は、入口ひだ３１１ａを形成し、空気が、端部３０５に沿って矢印３２０の方向に入ることができる。反対側の面３１３上で畝３１０は、３２５にて、端部３０５またはその付近で閉じられる出口ひだ３１０ａを定める。閉鎖部３２５は、シール材３２５ａ、折曲げ、またはその他の構造によるなどを含めて、様々なやり方で形成することができる。空気は、シール材３２５ａによって閉じられた端部にて、ひだに入る（または離れる）ことはできない。

隣接端部３０６に隣接して、谷３１１によって面３１２内に形成されたひだが、この例では３３０にてシール材３３１によって閉じられる。

一般に、媒体ストリップ３００ａは、互いに固定された波形シート３０１および対面シート３０２によって形成され、次いで切断され積み重ねられ、または巻き上げられて、媒体パックとなり、図３の媒体パックは、対面シートを外側へと向けて巻き上げられる。空気は、入口ひだ３１１ａに入ることができるが、媒体３０１を通って出口ひだ３１０ａへと通過しない限り、端部３０６では出られない。（もちろん、空気が反対方向に流れるように向けられる場合は、空気は端部３０６にてひだ３１０ａに入り、端部３０５にてひだ３１１ａを出る。）

一般に、次いでＺフィルタ媒体は、対面シートに固定された波形ひだ付きシートを備え、複数の入口ひだおよび出口ひだを設けるように構成されるものとして特徴付けることができる。入口ひだは、構造の入口面にて開いており、出口面にて例えばシール材によって閉じられている。通常、出口ひだは、入口面にて閉じ、出口面にて開いている。閉鎖部は、構造を形成するために使用される工程ステップの性質に応じて、関連する面に直接隣接させることができ、またはそこからわずかに離隔することができる。次いでＺフィルタ媒体は、同様に構造に応じて、巻き上げることができ、またはストリップに切断して積み重ねることができる。

ＩＸ．図２３〜図２５の安全エレメント
次いで、安全エレメント４５を示す図２３に注目する。安全エレメント４５は、図２４に斜視図で示される。図２４によれば、安全エレメント４５は、予備成形された外側スカート６５、径方向シール部６６、端部突起７０、ハンドル６９、および媒体４５ａを備える。媒体４５ａは、好ましくはプリーツが付けられ、スカート６６によって取り囲まれ、櫛形（プリーツ離隔器）突起３４０によって定位置に固定される。スカート６６は、一般に、対向する湾曲端部３４１、３４２および対向する側部３４４、３４５を備える、楕円形状を有する。

図２３および図２４を参照すると、通常、突起７０が、一方の湾曲端部３４１の中央に配置されている。好ましくは、これは少なくとも１０ｍｍ、通常、少なくとも２０ｍｍ、例えば２５〜４０ｍｍの幅（図２３の点Ｃおよび点Ｄの間の延長距離）を有する。さらに、これは好ましくは、図２５のスカート６４から径方向外側への（すなわち端部３４２と反対方向の）、少なくとも５ｍｍ、通常少なくとも１０ｍｍの突起の距離を有する。図２４を参照すると、突起７０は、図３の凹部７０ａに係合するためのリブ７０ｂを備える。

図３に、ハンドル６９を下に突起７０を上にして取り付けられた安全エレメント４５が示されることに留意されたい。アセンブリ２０は反対取付け用に構成することもできる。

Ｘ．設置および組立ての方法
上記説明から、一般に、エア・クリーナ内の側部の点検口を通して、エア・フィルタ・カートリッジを、エア・クリーナ・ハウジング内へと設置する方法が提供される。この方法は一般に、媒体パックおよび媒体パックに固定されたハウジングシール構造を備えるエア・フィルタ・カートリッジを、内部を定めるカセット内へと挿入するステップと、それによりもたらされるフィルタ・カートリッジ／カセットの組合せを、カセットとエア・クリーナ・ハウジング内に配置された静止カム部材とを係合させるときにカセットを軸方向に偏倚させて、側部アクセスを通して挿入することにより設置するステップとを含む。好ましくは、この方法は、定義されたようなエア・フィルタ・カートリッジ媒体パックと、定義されたようなハウジングシール部を備えて行われる。これは最も好ましくは、媒体パックをカセット内に挿入するステップが、カセット内の媒体パック支持構造内のハウジングシール構造の反対側で、媒体パックの端部の締付けを含むように行われ、締付けは、媒体パックの４つの側部に対して行われる。

また、偏心して配置された中空管をその中に有する出口部を、箱型Ｕ字形取付け構造をその上に有する中央ハウジング部分に固定するステップと、偏心配置されたごみ排出器出口を有するプレクリーナを好ましくは備える入口部を、中央ハウジング部分へと固定するステップとを含む、エア・クリーナ・アセンブリを組み立てる方法が提供される。さらに組立てのステップは、好ましくは、エア・フィルタ・カートリッジを中央ハウジング部分内へと設置するステップを備え、エア・フィルタ・カートリッジは、説明したような媒体、および説明したようなハウジングシール構造を備える。好ましくは、この方法は、カートリッジをカセット内へと挿入するステップと、それによりもたらされるカセット／フィルタ・カートリッジの組合せを設置するステップとを伴う一般的な方法を用いて、エア・フィルタ・カートリッジをハウジング内に設置するステップを伴う。

ＸＩ．アセンブリ構造
ここでは、示される好ましいアセンブリは、楕円形状の断面または外周を有する媒体パックを受け入れるために提供される。上記で示したような楕円形状は、媒体パックが、少なくとも２つの対向する湾曲端部（または側部）と、その間に延びる１対の対向する側部とを有することを意味する。対向する側部は、上記のように直線とすることができ、または曲線とすることができる。

これを受け入れるための好ましい構造が、ハウジングならびに安全エレメントの部分にも提供された。

もちろん、代替構造が可能である。例えば媒体パックは、円形構造とすることができ、これに対応して、ハウジング部分および安全エレメントを円形構造とすることができるが、さらに別の代替形態が可能である。

ＸＩＩ．プレクリーナ、側部装填部、主フィルタ・エレメント、および安全フィルタ要素を備える、２段階構造を有する例示的なエア・クリーナ構造
Ａ．図３１〜図４６のエア・クリーナの例
図３１、図３２の参照番号６００は、上記で説明した何らかの原理を実施するエア・クリーナ・アセンブリを示す。図３１を参照すると、エア・クリーナ６００は、ハウジング６０１を備える。ハウジング５０１内部で受けられるものは、以下で説明するように、フィルタ・カートリッジおよび安全フィルタを含む。

ハウジング６０１は、一般に、主な中央本体６０５、アクセス・カバー６０６、入口部６０７、および出口部６０８を備える。図示のエア・クリーナ６００内の入口部６０７は、図１および関連する説明にて上記で全体的に説明されたような、プレクリーナ部分６０９を備える。６１０に、ごみ排出器またはプレクリーナ部分６０９のための落下管が設けられる。通常出口６１１は、上記のようにごみ排出器弁を備え、または、清掃管に取り付けられる。落下管として使用する場合、エア・クリーナ・アセンブリ６００を使用のために設置するときに、これを下に向けることが好ましい。吸引による引込みと共に排出管として使用する場合も、通常これを下に向けるが、代替形態も可能である。

出口部６０８は、上記のものと同様の、中心から外れて配置された出口開口６１５を備える。

好ましくは、モジュール構造をハウジング６０１に使用する。すなわち、部分５０７を、２つの回転向きのいずれかに取り付けることができる。代替形態が可能であるが、通常は取付け後に、これは熱ステーキング、溶接、または同様の取付けによって、恒久的に定位置に固定される。また、カバー出口部６０８は、この場合も通常、熱ステーキング、溶接、またはその他の手法によって、恒久的に２つの回転位置のいずれかに取り付けることができる。

図３６に、エア・クリーナ６００の分解図が示されており、個々の部分６０５、６０７、および６０８を、アクセス・カバー６０６と共に見ることができる。

再び図３１および図３２を参照すると、アクセス・カバー６０６が、解放可能なラッチ６２０によって、基部または本体６０５上で定位置に固定されている。様々なラッチ構造を使用することができ、オーバ・センタ・ワイヤ・ラッチが例として示される。

図３１〜図３５から、全体的に示し上記でまたはその他の実施形態のために説明したように、中央基部部材６０５を様々な向きに取り付けることができるように、これに箱型Ｕ字形３面取付け構造６２５が備えられていることが分かる。

代替実施形態では、上記で（その他の部分に関して）説明したように、プレクリーナ６０７は、排出器管６１１が、図３１の端部６０７ｃからではなく、図３２の対向する端部６０７ｂの一方から外側へと延びるように設けることができることに留意されたい。これによって、例えばアセンブリ６００が異なる向きで取り付けられるときに、簡便かつ有効なごみ排出が可能になる。

通常、部分６０７は、２つの排出器管位置のうち一方または他方に設けられ、一方が閉じられるが、いくつかの例では両方に設けることができる。

図３１を参照すると、出口部６０８は、部分６０８の対向する狭い湾曲端部に沿って互いに反対方向に延びる、２つの突起６０８ａ、６０８ｂを備える。内側には、これらの突起６０８ａ、６０８ｂそれぞれの内部に、以下で説明する用途の受取部が配置されている。

通常の動作では、濾過される空気が、面６３０にて入口６０７に入る。図３３を参照すると、面６３０内に、複数の遠心分離機またはサイクロン分離機の入口端部が設けられていることが分かる。

濾過された空気は次いで、反対側の端部６３１にて出口６１５を通ってエア・クリーナ６００を出る。図３４から、部分６０８内に、出口６１５が圧力指示器６３５と共に設けられていることが分かる。

次に、エア・クリーナ６００の分解斜視図である、図３６に注目する。図３６に、以下の内部で受けられるコンポーネント、１次フィルタ・エレメント６４０、安全エレメント６４１、およびフィルタ・エレメントを受け入れるカセット６４２を見ることができる。

まず、安全エレメント６４１に注目する。一般に、安全エレメント６４１は、以下のことを除いて図２４の安全エレメント４５と同様である。特に、突起６４５は下向きに方向付けられる。図３６に示す特定の実施形態では、出口部６０８は、安全エレメント６４１を定位置に固定するステップ時に、ハンドル６４６を把持することによって突起６４５をその中に配置することができるように、凹部６０８ｂを備えることに留意されたい。もちろん、安全エレメント６４１は、突起６４５が受取部６０８ａの中に延びる状態で、反対側の回転取付け位置に向けることができる。２つの受取部６０８ａ、６０８ｂを有することによって、部分６０８をどのように回転させて取り付けても、突起６４５は、下向きまたは上向きに方向付けられてもその中に延びることができる。

図３９の側面図、図４０の断面図、および図４１の斜視図で示すフィルタ・カートリッジ６４０は、一般に媒体パック６５０を、この例では巻上げＺフィルタ媒体パックを備える。図示の例の巻上げＺフィルタ媒体パック６５０は、一般に楕円形断面であり、この例では、対向湾曲端部（図４１）６５０ａ、６５０ｂ、および対向する側部６５０ｃ、６５０ｄを備えるレーストラック形状である。側部６５０ｃ、６５０ｄは、直線状かつ平行とすることができ、または、わずかな湾曲を有し互いに対向させることができる。

フィルタ・カートリッジ６４０はさらに、この例では外側径方向シール部を形成するように向けられたシール構造６５３をさらに備える。図４０では、シール構造６５３が一般に、シール材料６５６をその上に有する、支持部６５５を備えることが分かる。この一般的な手法は、図１９〜図２０に関して上記で説明した。

図４１を参照すると、支持部６５５が、それを横断して延びるグリッドワーク６５６を備えることが分かる。

代替形態が可能であるが、図３９〜図４１に関して、また上記本明細書で説明した特徴を備えるフィルタ・カートリッジ６５０は、本記載による構造に都合が良いものとなる。

再び図３６を参照すると、カセット６４２が、使用時に、シール構造６５３がそこから延びるフィルタ・カートリッジ６４０をその中に受け入れるようにサイズ決めされる。２つのコンポーネント（すなわち、カセット６４２およびフィルタ６４０）のこの組合せを、図４５および図４６に示す。図４５の斜視図は、空気流出口端部を示し、図４６の斜視図は、空気流入口端部を示す。

図３６を参照すると、この例では、カセット６４２は、隣接する空気流入端部６６０、開口６６２を横断して延びるグリッドワーク６６１、およびカセットの側壁を貫通する複数の開口６６３を有する。これらの開口６６３は、いくつかの応用例でカセットの操作を容易にする。

図４３を参照すると、好ましくは開口６６３が、カセット６４２の入口端部６６０に隣接する端部領域６６４内に配置されている。領域６６４は、好ましくは、内側サイズがより小さい領域であり、媒体パックと係合させるための、図７の領域１２１と同様の図４３の内側シェルフ６６４ａを形成する。

図４４を参照すると、好ましくは開口６６３が、カートリッジ６４２の対向する側部６４２ａ、６４２ｂ上に列として設けられている。この例では、列の対向する端部は、対向する湾曲縁部上で少し湾曲する。

カセット６４２はまた、本明細書で上述した構造と同様のハンドル構造６６５をその上に備えることに留意されたい。さらに、カバー６０６は、同様に上記説明によるハンドル６６５を受け入れるための受取部６６６をその中に備える。

図３６を参照すると、端部６７０、対向する端部６６０にて、カセット６４２は、１つ目は６７３で示され、２つ目は図３６では見られないがリム６７１の反対側の部分にて鏡像として配置される、２つの中央部分をその中に有するリム６７１を備える。部分６７３は、部分または分割部６７４、６７５によってリム６７１の残りの部分から分離された、可撓性を多少有するタブである。

図４３に、カセット６４２が断面図で示されており、反対側は鏡像である。図４３に、歯６７８をその上に有するタブ６７３を見ることができる。歯６７８は、好ましくは、縁部６７９に向かってより狭い点へと先細になる、逆目形状である。

図３６を参照すると、使用時にカートリッジ６４０が端部６７０を通してカセット６４２の内部へと押し込まれるときに、シール構造６５３と出会うとき、歯６７８は、シール構造６５３の一部に食い込みまたはそれを把持し、カートリッジ６４０とカセット６４２を互いに固定する。一般に、逆目のサイズは、手の力下で非係合状態になることを可能にするように選択される。

図４４に示す特定のカセット６４２では、複数の列、この例では４つの列の逆目または歯が、カセットの各側部に設けられる。別の数を用いることができる。

歯または逆目は、好ましくは、媒体パック上の、エア・クリーナ・ハウジングに対するシールに関わらないシール材料の一部、特に媒体パックと重なるシール材料の一部に係合するように配置される。この位置における材料は、好ましくは、逆目が十分に食い込み把持するために十分軟らかい高分子材料である。シール領域のための上記で説明したタイプのポリウレタン材料は、このために適した材料の例である。

媒体パック上のシール構造を操作して、ハウジングとのシール状態にしまたはシール状態から外すためにカセットにねじり力が加えられるとき、歯は、シール材料に食い込みまたはそれを把持する傾向があり、媒体パックの係合および操作を容易にする。一方、ねじりを止める場合、歯は一般に、手作業の分離を妨げるところまでシール材料に食い込まないようにサイズ決めされる。歯は、好ましくは、係合がそこで生じるシール材料に、回復不能の損傷を与えないように、形状およびサイズ決めされる。図示されるタイプおよび図示される相対的なサイズの歯構造と共に本明細書で説明されるタイプの好ましいシール材料は、適当な構造の一例である。

図示の好ましい歯６７８は、一方向逆目として構成され、向きを決められる。「一方向逆目」という用語はこの文脈で、歯が、一方向に引かれるときに、シール構造６５３の一部（ハウジングに対するシール部分を覆わない）に食い込む傾向があるが、もう一方の方向に押されまたは引かれるときは解放されやすいことを意味する。歯６７８は、好ましくは、シール構造６５３が、エア・クリーナ・ハウジングとのシール係合から引き出されるときに、食い込みやすくなるように向けられる。これによって、必要に応じて、ハウジングとのシールから、カートリッジ６４０を取り外すことが容易になる。少なくとも１つの歯が付いた列を使用することができ、好ましくは、少なくとも３つの列が使用される。歯の好ましい点は、カセットの中央軸に対してほぼ垂直な１つの面と、この軸に対して傾斜するもう一方の面を有する。

歯６７８に一方向逆目構造が使用される場合、カセット６４２からのカートリッジ６４０の解放は単純である。手の力のみが必要とされる。

開口６６３によって、カセット６４２とカートリッジ６４０の組合せから生じるアセンブリの運搬が容易になる。ただし、開口６６３はまた、異なるモードでの動作も容易にする。特に、いくつかの代替実施形態で、部分６０７は、保守アクセス・カバー６０６の使用とは対照的に、エア・クリーナの内側への点検口をもたらすために取外し可能とすることができる。そのような構造では、カートリッジは、側部装填ではなく端部装填によって装填することができる。そのような構造では、開口６６３によって、カセット６４２およびカートリッジ６４０を、アセンブリ内でのシール係合から外して引くことが容易になる。

図４４に、カセット６４２の異なる断面を示す。リム部分６７１内の逆目形状歯６７８を、カセット６４２の対向する側部６８０、６８１上に見ることができる。

図３６を参照しながら、図示の特定の構造では、カセット６４２が開口を通して押されるとき（図３１のアクセス・カバー６０６が取り外されているとき）に、カセット６４２が偏倚されて、ハウジング６０１内のシール面を用いてシール構造６５３をシール係合状態へと、この例では径方向シール構造内へと押し込むように、内部カムまたは傾斜６９０が、基部６０５内に設けられることに留意されたい。そのような偏倚構造は、本明細書において上記で説明した。

さらに図３６を参照すると、カバー６０６は、対向フランジ６９２、６９３を備える。カバー６０６のフランジ６９２と中央部分６９５の間に、インデント６９６が設けられ、これは、上記で議論したように、カセット６４２およびカートリッジ６４０をシールからの後退から適当な向きに保持することを助ける。

次に、エア・クリーナ・アセンブリ７００を示す図４７に注目する。エア・クリーナ・アセンブリ７００は、中央部分７０５およびアクセス・カバー７０６の、位置Ｘと位置Ｙの間の寸法が、寸法的に軸方向により長いこと以外は、一般に、エア・クリーナ６００と同様である。これによって、いくつかの応用例で、（比較的）長い長さを有するフィルタ・カートリッジをその中に受け入れることが可能になる。入口部７０７および出口部７０８を、それぞれ入口部６０７および出口部６０８と同様とすることができることに留意されたい。

図４８に、エア・クリーナ７００を分解図で示す。より大きい（より長い）フィルタ・カートリッジ７２０、ならびにカートリッジ７２０を収容するためのより大きいカセット７２１を、容易に見ることができる。

次に図４９に注目する。図４９では、エア・クリーナ８００を分解図で示す。エア・クリーナ８００は、基部８０５、アクセス・カバー８０６、入口部８０７、および出口部８０８を備える。基部８０５は、基部６０５と同様であり、アクセス・カバー８０６は、アクセス・カバー６０６と同様である。ただし、図示の特定のエア・クリーナ８００は、カセットを使用せずにフィルタ・カートリッジ８２０と共に使用するように構成される。これはまた、プレクリーナなしで使用するように構成される。すなわち、入口部８０７は、空気流入口８２５を備えるが、空気分離管を備えない。さらに、エア・クリーナ８００は、安全エレメントなしで使用するように構成される。

エア・クリーナ８００などのエア・クリーナは、大量のごみとの遭遇が予想されないいくつかの路上用途で望ましいことがある。

さらに図４９を参照すると、カートリッジ８２０は、上記のようなシール構造８２３をその上に有する、同様に上記のようなＺフィルタ媒体パック８２１を備える。入口端部８２５に、流れ面８２５の一部上に延びるタブ８２７をその上に有する、予備成形されたリング８２６が取り付けられている。予備成形リング８２６は、設置時にアクセス・カバー８０６が取り外されるときに、カートリッジ８２０をシール係合へと偏倚させるために図５０のカムまたは８３０に係合するように配置される。図５０に、この係合が理解されるように、エア・クリーナ８００の断面を示す。アクセス・カバー８０６内の突起８３５は、カートリッジ８２０が非シール状態に後退するのを妨げることを助けることに留意されたい。カバー８０６内の受取部８３６は、この応用例では使用されないが、その構造によって、プレクリーナを有する構造にも適した、コンポーネントを使用するモジュール・アセンブリが可能になることにも留意されたい。

部分８０７、８０８は、必要に応じて予備成形し中央部分８０５に固定することができ、線対称に設けて、２つ以上の取付け向きを可能にすることができることに留意されたい。

図５０を参照しながら、入口部８０７が、取付けブラケット８０７ａ、８０７ｂをその上に備えることに留意されたい。さらに出口８０８は、取付けブラケット８０８ａ、８０８ｂを備える。エア・クリーナ８００は、入口および出口部８０７、８０８上のブラケット（８０７ａ、８０７ｂ、８０８ａ、８０８ｂ）によって、車両またはその他の機器システムに取り付けることができ、あるいは、これは、中央部分８０５上のＵ字形取付け構造８７０によって定位置に取り付けることができる。通常、これら２つの選択肢のうち両方ではなく一方が、取付けに用いられる。いくつかの構造では、取付けブラケット（８０７ａ、８０７ｂ、８０８ａ、８０８ｂ）を省略することができる。他の構造では、Ｕ字形取付け構造８７０を省略することができる。

入口部８０７および出口部８０８上の取付けブラケットと同様のブラケットを、上記およびここに示すその他のエア・クリーナ構造内で使用することができることに留意されたい。

以下の寸法は、ここで説明する原理に従って構築することができる例示的な構造を示すことが意図される。もちろん様々なサイズを用いることができる。多くの応用例では、典型的なオブラウンド媒体パックが、少なくとも１４０ｍｍ、例えば１４０〜２８０ｍｍの長さのひだを有する。多くのそのような応用例では、オブラウンド媒体パックのより長い方の断面寸法は、通常少なくとも約３００ｍｍ、例えば３００〜３５０ｍｍとなり、短い方の寸法は、少なくとも約１８０ｍｍ、例えば１８０〜２２０ｍｍとなる。アスペクト比（より短い断面長さに対するより長い断面長さ）は、通常少なくとも１．４となる。

ハウジングコンポーネントおよびカセット・コンポーネントの寸法は、そのような媒体パックを扱うのに適当となる。

媒体パックのサイズ、およびシステム全体のサイズは、一般に、車両または機器の動作要求に対処するための、エア・クリーナの要求に基づいて選択される。本明細書で説明する原理は、例えば、毎分約１１００立方フィート（毎分約３１立方メートル）までの範囲の予想空気流量を有する機器との動作のために構築されるものなど、様々なサイズのエア・クリーナで用いることができる。

一般に、ごみ落下部とは対照的に真空清掃機を用いて動作する、いかなる所与のサイズのエア・クリーナ・システムも、より高い空気流要求を許容することを可能にする。一般に、より大きい空気流量サイズに対処するための２つの手法、すなわち、より長い媒体パックを用いて構造を長くすること、および全体的な外周サイズ（媒体パック断面サイズ）を増大させることが提供される。いくつかの例では、両方を用いることができる。

Ｂ．図５１〜図６２のフィルタ・カートリッジおよびエア・クリーナの例 図５４〜図６１の参照番号１０００は、上記で説明した何らかの原理を実施する、エア・クリーナ・アセンブリを示す。エア・クリーナ１０００は、ハウジング１００１を備える。ハウジング１００１の内部で受けられるものは、フィルタ・カートリッジ１００２（図５１〜図５３、図５５）および安全フィルタ１００３を含む。

ハウジング１００１は、一般に、主中央本体１００５、アクセス・カバー１００４、入口部１００６、および出口部１００７を備える。入口部１００６は、図１および関連する説明に関連付けて全体的に上記で説明したような、プレクリーナ部分１００８を備える。１００９で、プレクリーナ部分１００８に、ごみ排出器または落下管が設けられる。通常、ごみ排出器１００９は、上記のようなごみ排出器弁を備え、あるいは清掃管に取り付けられる。

出口部１００７は、上記で説明したものと同様の、中心から外れて配置された出口開口１０１０（図７）を備える。安全フィルタ１００３を、出口開口１０１０を通して見ることができる。

好ましくは、モジュール構造がハウジング１００１に使用される。すなわち、入口部１００６を、２つの回転向きのいずれかに取り付けることができる。また、出口部１００７を、通常、熱ステーキング、溶接、またはその他の手法で恒久的に、２つの回転位置に取り付けることができる。

アクセス・カバー１００４は、解放可能なラッチ１０１１によって、本体１００５上で定位置に固定される。様々なラッチ構造を使用することができるが、オーバ・センタ・ワイヤ・ラッチを一例として示す。

通常動作では、濾過されるべき空気が、プレクリーナ部分１００８内の入口部１００６に入る。図５５から、プレクリーナ部分１００８が、複数の遠心分離機またはサイクロン分離機１０１２を備えることが分かる。濾過された空気は次いで、反対側の端部１０１３（図５５）にて、出口１００７を通って、具体的には開口１０１０を通ってエア・クリーナ１０００を出る。

エア・クリーナ１０００の断面図を示す、図５５に再び注目する。図５５に、内部で受けられる以下のコンポーネント、すなわち１次フィルタ・カートリッジ１００２および安全フィルタ要素１００３を見ることができる。

まず、安全フィルタ要素１００３に注目する。一般に、安全エレメント１００３は、安全エレメント６４１（図３６）および安全エレメント４５（図２４）と同様である。フィルタ・カートリッジ１００２は、図５１〜図５３に見ることができる。

フィルタ・カートリッジ１００２は、一般に、この例では巻上げＺフィルタ媒体パックである媒体パック１０１４を備える。図示の例で、巻上げＺフィルタ媒体パック１０１４は、対向する湾曲端部１０１５、１０１６および対向する側部１０１７、１０１８を有するほぼ楕円形断面、この例ではレーストラック形状である。側部１０１７、１０１８は、直線状および平行とし、またはわずかな湾曲を有し互いに対向することができる。

フィルタ・カートリッジ１００２は、この例では外側径方向シール部１０２０（図５５）を形成するように向けられた、シール構造１０１９をさらに備える。図５３から、シール構造１０１９が、一般に、シール材料１０２２をその上に有する支持部１０２１を備えることが分かる。この一般的な手法は、図１９〜図２１に関連付けて説明した。

図５１および図５２から、支持部１０２１が、それを横断して延びるグリッドワーク１０２３を備えることが分かる。グリッドワーク１０２３は、媒体パック１０１４の圧縮防止におけるいくつかの利点、およびフィルタ・カートリッジ１００２全体に対するさらなる支持を提供する。さらに、グリッドワーク１０２３は、人目を引き、魅力的である。譲受人であるＤｏｎａｌｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙの場合、図５１および図５２に示すこの特定のグリッドワークはまた、Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ特有のものである。

図５１〜図５３をさらに参照すると、フィルタ・カートリッジ１００２は、好ましくはフィルタ・カートリッジ１００２の一部として恒久的に取り付けられた、カセットまたはバンド１０２４を備える。バンド１０２４は、上記カセット６４２と同様の機能を有する。図３６で示した要素の例では、カセット６４２は、フィルタ・カートリッジ６４０から取外し可能であった。この例では、バンド１０２４は、フィルタ・カートリッジ１００２の一部として恒久的に取り付けられることが好ましい。「恒久的に取り付けられる」とは、バンド１０２４は、フィルタ・カートリッジ１００２の残りの部分を破壊せずに、フィルタ・カートリッジ１００２の残りの部分から取り外すことができないことを意味する。バンド１０２４は、フィルタ・カートリッジ１００２の一端部、この例では入口端部１０２５を取り囲み、それと隣接する。バンド１０２４は、本明細書で上記で説明した構造と同様の、ハンドル１０２６として実施される突起構造を備える。さらに、カバー１００４は、同様に上記説明による、ハンドル１０２６を受け入れるための受取部１０２７を備える。ハンドル１０２６は、シール構造１０１９を備える端部から離れた、フィルタ・カートリッジ１００２の端部に配置されるので、シール構造１０１９とハンドル１０２６の間のフィルタ・カートリッジ１００２の領域は、エア・クリーナを保守するときにシール構造１０１９を係合状態から取り外すことを助けるための、てこの腕１０３１となる。本実施形態におけるてこの腕１０３１は、上記実施形態のてこの腕よりも長い。より長いてこの腕１０３１は、エア・クリーナ１０００からのフィルタ・カートリッジ１００２の取外しに有用である。

図５１および図５２から分かるように、バンド１０２４は、少なくとも２つの幅が異なる領域を備える。第１の幅１０２８は、ハンドル１０２６を定めて受け入れる、バンド１０２４の領域である。第２の領域の幅１０２９は、ハンドル１０２６を受け入れない、バンド１０２４の部分である。図５１および図５２から分かるように、ハンドル１０２６は、湾曲端部１０１６上に配置される。対向湾曲端部１０１６は、第２の幅の領域１０２９を有する。側部１０１７、１０１８は、いずれも、第１の幅１０２８および第２の幅１０２９をその部分として有する。

図６２に、カートリッジ１００２のためのさらなる支持を提供するためのグリッド１０３０を備える、バンド１０２４を示す。

フィルタ・カートリッジ１００２は、上記構造の説明と同様に、アクセス・カバー１００４を取り外し、次いで、フィルタ・カートリッジ１００２を動作可能にその中に装填することによって、ハウジング１００１内に装填され、そこから取り外される。

動作に際しては、濾過されるべき空気が、プレクリーナ１００８を通ってエア・クリーナ１０００に入り、フィルタ・カートリッジ１００２を通り、安全フィルタ１００３を通り、出口部１００７内の開口１０１０を通ってエア・クリーナ１０００を出る。

Claims (11)

1. エアクリーナアセンブリであって、
   （ａ）前記エアクリーナアセンブリは、主フィルタカートリッジ受容部分及びアクセスカバーを含むハウジングを備え、
   （ｉ）前記ハウジングは、入口及び出口を含み、
   （ｉｉ）前記主フィルタカートリッジ受容部分は、互いに向かい合った第１及び第２の端部と、互いに向かい合った複数の側面と、前記互いに向かい合った複数の側面間に延びる第１の側壁部分と、前記第１の側壁部分と向かい合い、前記アクセスカバーによって閉鎖されなければ開放されている、前記主フィルタカートリッジ受容部分の対応部と、を含み、
   （ｂ）前記エアクリーナアセンブリは、前記互いに向かい合った側面間で前記主フィルタカートリッジ受容部分内に取り外し可能に配置された主フィルタカートリッジを備え、
   （ｉ）前記主フィルタカートリッジは、媒体を含み、
   （Ａ）前記媒体は、流入端部とそれに向かい合った流出端部とを有し、
   （Ｂ）前記媒体は、前記流入端部で空気の流入を許容し、かつ、前記流出端部の近傍で未濾過の空気が流出することを阻害する複数の流入ひだを有し、
   （Ｃ）前記媒体は、前記流入端部の近傍で未濾過の空気が流入することを阻害し、かつ、前記流出端部の近傍から濾過された空気の流出を許容する複数の流出ひだを有し、
   （Ｄ）前記媒体は、楕円形の断面形状を有し、
   （ｉｉ）前記主フィルタカートリッジは、前記媒体の前記流出端部に固定され、半径方向に方向付けられたハウジングシール構造を含むハウジングシール構造を含み、
   （ｉｉｉ）前記主フィルタカートリッジは、第１の成形されたプレフォームを含み、人の指の一部が、前記第１の成形されたプレフォームの動かないハンドル部材と前記媒体との間で前記第１の成形されたプレフォームの動かないハンドル部材に適合し、人の指の一部が適合する前記動かないハンドル部材は、前記主フィルタカートリッジの前記流出端部よりも前記主フィルタカートリッジの前記流入端部に近接しており、前記動かないハンドル部材は、前記媒体の周りで前記ハウジングシール構造から離れて延びるバンドの上に配置されており、
   （ｃ）前記主フィルタカートリッジは、前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングに対して取り外し可能にシールされ、
   （ｉ）前記主フィルタカートリッジは、前記流入端部が前記主フィルタカートリッジ受容部分の前記第１及び第２の端部の一方に向けられるように配置される、
   ことを特徴とするエアクリーナアセンブリ。
2. （ａ）前記主フィルタカートリッジは、前記ハウジングシール構造を上に有するシール支持部を含み、前記シール支持部は、前記主フィルタカートリッジの一端を越えて延びる一部を含むプレフォーム部品を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のエアクリーナアセンブリ。
3. （ａ）前記シール支持部は、２つの互いに向き合った曲線状の端部と２つの互いに向き合った直線状の側部とを有する形状を有する、ことを特徴とする請求項２に記載のエアクリーナアセンブリ。
4. （ａ）前記媒体は、ひだ付きの媒体がそれと向かい合う媒体に結合されて巻かれた構造である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のエアクリーナアセンブリ。
5. （ａ）前記第１の成形されたプレフォーム部分は、前記シール支持部から離れている、ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のエアクリーナアセンブリ。
6. （ａ）前記ハウジングシール構造は、前記媒体の前記流出端部に隣接して配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のエアクリーナアセンブリ。
7. （ａ）前記第１の成形されたプレフォーム部分は、前記媒体の前記流入端部に隣接して配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のエアクリーナアセンブリ。
8. （ａ）前記楕円形の媒体は、曲線状の複数の端部との間に延びる互いに向き合った複数の側部を有する断面形状を有し、
   （ｂ）前記動かないハンドル部材は、前記楕円形の媒体の前記断面形状における前記複数の曲線状の端部の１つと重なり合うように配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のエアクリーナアセンブリ。
9. （ａ）前記ハウジングシール構造は、前記ハウジングに対してシール状態を解除可能にシールする径方向に方向付けられたシール部材を含む、ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のエアクリーナアセンブリ。
10. （ａ）前記主フィルタカートリッジ受容部分は、前記互いに向かい合った第１及び第２の端部間に点検口を含み、
    （ｂ）前記アクセスカバーは、前記点検口を閉鎖するように取り外し可能に配置される、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。
11. （ａ）前記アクセスカバーは、前記動かないハンドル部材を収容する凹部を含み、
    （ｂ）前記主フィルタカートリッジは、前記動かないハンドル部材が前記凹部内まで延びるように配置される、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか1項に記載のエアクリーナアセンブリ。