JP7170668B2 - エアクリーナアセンブリ及び使用方法 - Google Patents
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Description
本出願は、PCT国際特許出願として2018年6月5日に出願され、2017年6月5日に出願された米国仮特許出願第62/515,284号明細書及び2017年11月10日に出願された米国仮特許出願第62/584/552号明細書に対する優先権の利益を主張し、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、概して、内燃機関のための吸気などの空気の濾過に使用するためのフィルタ配置に関し、より詳細には、所望の濾過性能を提供するために筐体内に配置された複数の構成要素を含むフィルタアセンブリに関する。
図1~9を参照すると、本発明の実施形態によるエアクリーナ10の態様が表されている。示されたように、エアクリーナ10は、筐体本体20を含む筐体アセンブリ12を含み、筐体本体20は、その中に配設されている取り外し可能なフィルタカートリッジ100を画定する。エアクリーナ10は、内部領域20aを画定する筐体本体20を備えた筐体アセンブリ12を含み、内部領域20a内に取り外し可能な一次フィルタカートリッジ100が配置されている。筐体アセンブリ12は、濾過された空気を出すために位置決めされた出口アセンブリ40を更に含む。表された実施形態では、空気出口アセンブリ40は、内部領域40aを画定し、内部領域40a内に取り外し可能な二次フィルタカートリッジ200が配置されている。出口アセンブリ40は、別個に筐体本体20から作成し、それに取り付けることができるか、又は出口アセンブリ40は、筐体本体20の一部として一体的に構築することができる。筐体アセンブリ12は、入口アセンブリ50を更に含み、濾過される空気は、入口アセンブリ50を通してアセンブリ10に入る。入口アセンブリ50は、別個に筐体本体20から作成し、それに取り付けることができるか、又は入口アセンブリ50は、筐体本体20の一部として一体的に構築することができる。開示された実施形態では、本章で後に詳細に説明されるように、筐体アセンブリ12は、モジュラーの構成でもあり、その中において、出口及び入口アセンブリ40、50は、筐体本体20に固定される別個のアセンブリである。
図10~13を参照すると、筐体本体20は、分離して示されている。表されたように、筐体本体20は、ナイロン、ポリプロピレン又はABSプラスチックなどの高分子材料から単一の構成要素として一元的に形成される。一態様では、筐体本体20は、第1の端部20aと第2の端部20bとの間に延在し、内部領域20iを画定する。筐体本体20は、中央部22、入口部24及び出口部26を有するように特徴付けることができる。用語「入口部」及び「出口部」が本明細書に使用されているが、筐体本体20の構成のために、入口部24は、筐体本体20の出口端部としての役割を果たし得、出口部26は、筐体本体20の入口部としての役割を果たし得ることを理解されたい。概して、中央部22は、フィルタカートリッジ100を維持し、入口部24は、空気入口アセンブリ50を筐体本体20に固定し、且つ係止機構90の一方も支持し、出口部26は、空気出口アセンブリ40を筐体本体20に固定し、且つ他方の係止機構90も支持する。
図14~18を参照すると、出口アセンブリ40が更に詳細に示されている。わかりやすくするために、フィルタカートリッジ200は、図14~18では出口アセンブリ内に設置されているように示されていない。表されたように、出口アセンブリ40は、出口本体42及び流れ制限インジケータ44を含む。流れ制限インジケータ44は、出口アセンブリ40にスナップ嵌合するダイヤル型ゲージである。示されたように、出口本体42は、第1の端部42bと第2の端部42cとの間に延在する側壁42aによって画定される。一態様では、側壁42aは、二次フィルタカートリッジ200と関連したシール部材204の一部を受け、シール部材204の一部で封止するための起伏部42dを含む。側壁42aの内部は、二次フィルタカートリッジのシール部材204でシール接触の残余部を形成する。側壁42aは、ラッチ部42eも備えるように示されており、ラッチ部42eは、それぞれランプ状表面42f及び肩表面42gを有する。ラッチ部42eは、スナップ嵌合連結が筐体アセンブリ20と出口アセンブリ40との間に形成することができるように、筐体本体20内の孔26bと相互作用する。
図19~31を参照すると、入口アセンブリ50の態様がより詳細に示されている。表されたように、入口アセンブリ50は、入口本体52、プレクリーナアセンブリ60及びダスト排出アセンブリ66を含む。一態様では、プレクリーナアセンブリ60は、概して、空気がその中に位置決めされたフィルタカートリッジ100に達する前に、気流によってエアクリーナアセンブリ10内に運ばれた選択された材料又は汚染物質を清浄するために使用される。プレクリーナ60は、概して、端壁62bを囲む側壁62aを含み、端壁62bを通して複数のサイクロン分離管64が延在する。図面に示された実施形態では、42個の分離管64が提供されている。より多い又はより少ない分離管64が提供されることも可能である。
次に、図60~69を参照すると、エアクリーナアセンブリ10のフィルタカートリッジ100の例示的実施形態が例示されている。フィルタカートリッジ100は、第1の端部102と第2の端部104との間に延在する。一態様では、第1の端部102は、フィルタカートリッジ100の上流端部として特徴付けることができる一方、第2の端部104は、フィルタカートリッジ100の下流端部として特徴付けることができる。フィルタカートリッジ100は、主要又は一次フィルタカートリッジであると考えることができ、所望の量の微粒子又は汚染物質を選択的に分離するために使用される。
図1Aを参照すると、例示的エアクリーナアセンブリ10は、任意の二次又は安全フィルタカートリッジ200を含む。安全フィルタカートリッジ200は、図71~74では分離して示されている。安全フィルタ200は、概して、主要フィルタカートリッジ100と筐体20の出口48bとの間に位置決めすることができる。典型的な配置では、安全フィルタ200は、エアクリーナアセンブリ10内に取り外し可能に位置決めされ、典型的には所望通りに及び/又は必要に応じて取り外し可能で交換可能である保守構成要素であるともみなされるはずである。
あらゆる型のフィルタ媒体が、本発明の実施形態によるフィルタカートリッジ100、200のための媒体パックとして使用することができる。例えば、天然及び/又は合成繊維を使用する織布及び不織布材料は、溝付きフィルタ媒体、襞付き媒体及び深層媒体を形成するために使用することができる。例示的構成は、zフィルタ構成などの溝付きフィルタ媒体を含む。本明細書で使用する場合、用語「zフィルタ構造」は、個々の波形、折り畳まれた又は別法により形成されたフィルタ溝が長手方向の組、典型的には媒体を通して流れる流体のための平行な入口及び出口フィルタの溝を画定するために使用されるフィルタ構造の型を指すことを意味し、流体は、媒体の対向する入口流端と出口流端(又は流面)との間の溝の長さに沿って流れる。フィルタ媒体の一部の例は、米国特許第5,820,646号明細書、同第5,772,883号明細書、同第5,902,364号明細書、同第5,792,247号明細書、同第5,895,574号明細書、同第6,210,469号明細書、同第6,190,432号明細書、同第6,350,296号明細書、同第6,179,890号明細書、同第6,235,195号明細書、同第D399,944号明細書、同第D428,128号明細書、同第D396,098号明細書、同第D398,046号明細書及び同第D437,401号明細書に提供されており、これらのそれぞれが参照により本明細書に組み込まれる。
図1~3を参照すると、連結部90(以下では係止機構90と呼ぶ)は、フィルタカートリッジ100の各端部に提供されることが見てわかる。先に記載されたように、フィルタカートリッジ100は、殻120のアクセスカバー125と一体形成される弓状リブ152及びタブ構造154を含む特徴150を含む。各タブ154は、係止機構90の操作部92の対応する凹部92a内に受けられる。フィルタカートリッジ100は、凹部92aがタブ154と位置合わせするように係止機構90が完全に係止解除位置に回転するまで、筐体20内に完全に挿入することができない。
図78~93を参照すると、装着配置30の詳細がより詳しく示されている。装着配置30は、図1及び3~8では筐体本体20上に設置されるように示されている。示されたように、装着配置30は、筐体本体20に離間して平行な配置で装着された装着構造32の対を含むように示されている。装着配置30は、4つの装着クリップ34も含むように示されている。装着クリップ34又は装着構造32のいずれかが独立してエアクリーナ10を支持構造に装着するために使用することができ、装着クリップ34は、一定距離の装着配置を提供し、装着構造は、調節可能な装着システムを提供する。装着構造32及び装着クリップ34の両方が提供される場合、設置者又は設計者は、特定の用途に最良に相応しい装着手段をいずれも利用することができる。装着構造32及び装着クリップ34がエアクリーナ10を支持構造に装着するために独立して使用することができるため、エアクリーナ10は、装着構造32のみ又は装着クリップ34のみを備えることができる。
図3A、3B、6B、6C及び6Dを参照すると、エアクリーナ10は、筐体本体20のウェル領域27内に配設された位置決め配置70を備えることが見てわかる。一態様では、ウェル領域27は、側壁部27a及び側壁部27bの対によって画定される。部分27a、27bは、筐体本体の側壁22aの一部である。位置決め配置70は、適切なフィルタカートリッジ100が確実にエアクリーナ10内に設置されるように設計される。一態様では、位置決め配置は、筐体本体20内に内部輪郭を生成し、筐体本体20は、フィルタカートリッジ100が筐体本体20内に完全に受けられるために、一致して補完的な形状の輪郭を有する必要がある。示された実施形態では、位置決め配置70は、アレイの対によって形成され、離間したリブ29bは、筐体本体の側壁22aからピン延長部29aまで延在する。示された例では、5つのピン29a及びリブ29bは、筐体本体の内部領域20iの各側面上に示されている。ピン29a及びリブ29bは、それぞれ挿入モジュール72を受けて保持するように構成される。示された実施形態では、3つの挿入モジュール72が筐体本体20の各側面上のピン29a及びリブ29bの上に装着されている。認識されるはずであるように、位置決め配置70は、本質的にモジュラーであり、従って特定の用途に適合するために多数の異なる内部輪郭を達成するようにカスタマイズすることができる。例えば、1つ、2つ、4つ又は5つ全ての挿入モジュール72を各側面上に設置することができる。4つ以下の挿入モジュール72が利用される場合、挿入モジュール72間の間隔も同様にカスタマイズすることができる(例えば、1つおきにピン29aの間を空けるなど)。挿入モジュール72の数及び配置も、筐体本体20の片側を他方と変えることができる。所望の数及び配置の挿入モジュール72が選択されると、フィルタカートリッジ100は、次いで、挿入モジュール72と接するフィルタカートリッジの部分がないように設計することができる。非対称の配置(左右又は前後)は、フィルタカートリッジ100を不注意で反対方向に挿入することができないように選択することができ、従って適切に選択したフィルタも適切に設置されることが確保される。
本開示の様々な態様が以下の段落に更に記載される。
Claims (7)
- 側面搭載型エアフィルタカートリッジであって、
a)エアクリーナ筐体の側開口内に設置するように構成された媒体パックであって、入口端部と出口端部との間の長手方向軸に沿って延在し、外周を画定する、媒体パックと、
b)前記媒体パックに対して作動可能に位置決めされた第1のシール配置であって、前記出口端部に向かって面する軸方向シール表面を画定し、前記軸方向シール表面の一部は、前記長手方向軸に斜角で配置される、第1のシール配置と、
c)前記媒体パックに対して作動可能に位置決めされた第2のシール配置であって、前記入口端部に向かって面する軸方向シール表面を画定する、第2のシール配置と、
d)前記媒体パックを前記エアクリーナ筐体内に固定するために前記エアクリーナ筐体の係止機構と係合するように構成された第1の連結部材であって、前記媒体パックに作動可能に連結され、前記第1の連結部材の一部は、前記媒体パックの出口端部を超えて軸方向に延在し、前記媒体パックがその内部に配置された構造上に設けられた、第1の連結部材と
を含む側面搭載型エアフィルタカートリッジ。 - 前記第1の連結部材の反対側に且つ前記入口端部又は出口端部の近位に置かれ、前記媒体パックがその内部に配置された前記構造上に設けられた第2の連結部材を更に含む、請求項1に記載の側面搭載型エアフィルタカートリッジ。
- 前記第1及び第2の連結部材の一方又は両方は、第1の平面に位置合わせされ、前記第1の平面は、前記媒体パックの長手方向軸を通して延在し、且つ前記媒体パックの対称軸を画定する、請求項2に記載の側面搭載型エアフィルタカートリッジ。
- 側面搭載型エアフィルタカートリッジであって、
a)エアクリーナ筐体の側開口内に設置するように構成された媒体パックであって、長手方向軸に沿って延在し、且つ外周を画定する、媒体パックと、
b)前記媒体パックに対して作動可能に位置決めされた第1のシール配置であって、概して出口端部に向かって面する第1の軸方向シール表面を画定し、前記第1の軸方向シール表面の一部は、前記長手方向軸に斜角で配置される、第1のシール配置と、
c)前記媒体パックに対して作動可能に位置決めされた第2のシール配置であって、概して入口端部に向かって面する第2の軸方向シール表面を画定する、第2のシール配置と、
を含み、
d)前記第1の軸方向シール表面の第2の区分は、前記第1の軸方向シール表面の第2の区分が、前記第1の軸方向シール表面の第1の区分によって画定された平面又は湾曲表面の外側に落ちるように、前記第1の軸方向シール表面の第1の区分から軸方向に外れる、側面搭載型エアフィルタカートリッジ。 - 前記第1の軸方向シール表面の第1の区分は、第1の斜角で配設され、及び前記第1の軸方向シール表面の第2の区分は、第2の斜角で配設され、前記第2の斜角は、前記第1の斜角より大きい、請求項4に記載の側面搭載型エアフィルタカートリッジ。
- 前記媒体パックの長手方向軸を通して延在し、且つ前記媒体パックの対称軸を画定する平面に垂直な方向から見たとき、前記第1の軸方向シール表面の第1及び第2の区分の一方又は両方は、湾曲輪郭形状又は直線輪郭形状を有する、請求項5に記載の側面搭載型エアフィルタカートリッジ。
- 前記第1の軸方向シール表面の第1及び第2の区分は、平面であり、且つ半径方向中間部によって接合される、請求項6に記載の側面搭載型エアフィルタカートリッジ。
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