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特許7394130アセンブリ、その構成要素及びフィルタ特徴部、並びに使用及び組み立ての方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-29
(45)【発行日】2023-12-07
(54)【発明の名称】アセンブリ、その構成要素及びフィルタ特徴部、並びに使用及び組み立ての方法
(51)【国際特許分類】
   B01D 46/00 20220101AFI20231130BHJP
   F02M 35/024 20060101ALI20231130BHJP
【FI】
B01D46/00 Z
B01D46/00 C
F02M35/024 501E
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2021524232
(86)(22)【出願日】2019-11-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-17
(86)【国際出願番号】 US2019062648
(87)【国際公開番号】W WO2020106978
(87)【国際公開日】2020-05-28
【審査請求日】2022-08-04
(31)【優先権主張番号】62/770,474
(32)【優先日】2018-11-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/932,556
(32)【優先日】2019-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】591163214
【氏名又は名称】ドナルドソン カンパニー,インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】キャンベル, スティーブン, ケー.
(72)【発明者】
【氏名】マナハン, リチャード, ピー.
【審査官】目代 博茂
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2018/111434(WO,A1)
【文献】特表2019-532811(JP,A)
【文献】独国実用新案第202013011867(DE,U1)
【文献】独国特許出願公開第10010507(DE,A1)
【文献】西独国特許出願公開第02739290(DE,A)
【文献】特開2006-026633(JP,A)
【文献】特開2016-036809(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B01D46/00-46/90
B01D27/00-29/96
B01D39/00-39/20
F02M35/00-35/16
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フィルタカートリッジであって、
a)第1の端部と第2の端部との間に長手方向軸に沿って延びるろ過媒体装置と、
b)前記ろ過媒体装置に動作可能に結合された支持構造と、
c)接続機構の第2の部分を含む構造に前記フィルタカートリッジを接続するための、前記接続機構の第1の部分であって、前記支持構造によって少なくとも部分的に画定され、離間した円周方向に配置された複数のラッチを含み、前記ラッチは、前記長手方向軸に向かう方向又は前記長手方向軸から離れる方向に偏向可能である、第1の部分と
d)前記フィルタカートリッジの挿入方向と反対の第1の方向に前記フィルタカートリッジを付勢するための付勢ばねと、
を含む、フィルタカートリッジ。
【請求項2】
前記ろ過媒体装置が内部容積を画定し、前記支持構造が、前記内部容積内に延びる支持管である、請求項1に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項3】
前記複数のラッチが少なくとも部分的に前記内部容積内に配置される、請求項2に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項4】
前記複数のラッチがそれぞれ、ラッチアームと前記ラッチアームから延びるラッチ部分とを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項5】
前記複数のラッチが前記支持構造内に一体的に形成される、請求項1から4のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項6】
前記複数のラッチが、前記ろ過媒体装置の第1の端部に配置された開放型の第1のエンドキャップに近接して配置される、請求項1から5のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項7】
前記フィルタカートリッジが、前記複数のラッチを前記接続機構の前記第2の部分と整列させるためのガイドピンをさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項8】
前記ガイドピンが、前記ろ過媒体装置の長手方向軸を通って延びる半径方向の線に対して斜めの角度で延びる、請求項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項9】
前記ろ過媒体装置が空気ろ過媒体である、請求項1から8のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項10】
エアクリーナアセンブリであって、
a)内部キャビティ、空気入口、及び空気出口を画定するハウジングであって、前記空気入口及び空気出口は前記内部キャビティと流体連通しているハウジングと、
b)前記内部キャビティ内に配置されたエアフィルタカートリッジであって、長手方向軸に沿って延在し、前記空気入口を前記空気出口から分離する空気ろ過媒体を含むエアフィルタカートリッジと、
c)前記エアフィルタカートリッジ関連付けられた第1の部分を有し、且つ記ハウジング関連付けられた第2の部分を有する第1の接続機構と
を含み、
d)前記エアフィルタカートリッジはラッチ位置とラッチ解除位置との間で移動可能であり、
i)前記ラッチ位置において、前記第1の部分は前記第2の部分と係合し、
ii)前記ラッチ解除位置において、前記第1の部分は前記第2の部分との係合から外れ、
iii)前記エアフィルタカートリッジは、前記長手方向軸に平行な第1の方向に前記エアフィルタカートリッジを移動させることによって、前記ラッチ位置から前記ラッチ解除位置に、及び前記ラッチ解除位置から前記ラッチ位置に移動可能である、
エアクリーナアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願はPCT国際特許出願として2019年11月21日に提出されており、並びに本出願は2018年11月21日に提出された米国非仮特許出願第62/770,474号及び2019年11月8日に提出された米国非仮特許出願第62/932,556号に付与された優先権の利益を主張し、それらの開示内容全体は参照により完全な形で組み込まれる。
【0002】
本開示は、フィルタアセンブリ、例えばエアクリーナアセンブリ、及びその構成要素及び特徴、並びに組み立て及び使用の方法に関する。フィルタアセンブリは、その中に取り外し可能で交換可能なフィルタカートリッジを有するハウジングを含む。フィルタカートリッジは、有利なように、ハウジングシール構成により任意選択的に構成されている。フィルタハウジング及び/又はカートリッジの様々な特徴が記載され、それらには、ハウジング内にフィルタカートリッジを固定するための、及びフィルタカートリッジを介してハウジングを取り外し可能なカバーに固定するためのシステムに向けられた特徴が含まれ、これにより利点が提供され得る。組み立て及び使用の方法が記載される。
【背景技術】
【0003】
空気又は他のガスのろ過は、多くのシステムにおいて望ましい。典型的な用途は、内燃機関への吸気のろ過である。別の用途は、クランクケース換気フィルタアセンブリのろ過である。典型的には、そのようなシステムは、その中に保守可能なフィルタカートリッジを有するフィルタアセンブリを含む。一定期間使用した後、フィルタハウジング内のフィルタ媒体は、クリーニング又は完全な交換のいずれかによる保守整備が必要である。典型的には、例えば車両の内燃機関で使用されるエアクリーナ又はクランクケース換気フィルタアセンブリの場合、フィルタ媒体は、典型的にはフィルタ要素又はカートリッジと呼ばれる、取り外し可能で交換可能な、すなわち保守可能な構成要素に含まれる。フィルタカートリッジは、使用中にエアクリーナ内で取り外し可能に密閉されるように構成される。組み立て、保守性、使用に関連するフィルタ構成の改善が望まれる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
そのためのフィルタアセンブリ(エアクリーナアセンブリ又はクランクケース換気フィルタアセンブリなど)構成要素、及びその特徴が記載される。また、組み立て及び使用の方法が記載される。フィルタアセンブリは、その中に取り外し可能に配置されたフィルタカートリッジを有するハウジングアセンブリを概して含む。ハウジングアセンブリは、フィルタカートリッジによって軸方向に一緒に有利に固定することができる主ハウジングアセンブリと取り外し可能なカバーとを含む。主ハウジングアセンブリは、他の要素の中でもとりわけ、ハウジング本体及び出口管を含み得る。代替の構成では、別個のロック構成を主ハウジングアセンブリ及び取り外し可能なカバーに提供して、取り外し可能なカバーをハウジング本体に固定することができる。
【0005】
一態様では、フィルタカートリッジは、オペレータにより「プッシュ-プッシュ」動作で提供される軸方向の力によって、フィルタカートリッジを主ハウジングアセンブリ又は取り外し可能なカバーに固定すること及びそれから解放することを可能にする第1の接続機構を備えることができる。例えば、フィルタカートリッジを挿入方向に押し込んで、フィルタカートリッジを主ハウジングアセンブリ又は取り外し可能なカバーにラッチすることができ、また、挿入方向に再度押し込んで、フィルタカートリッジを主ハウジングアセンブリ又はカバーからラッチ解除することができる。示されている例では、第1の接続機構要素は、フィルタカートリッジの支持タワー及び主ハウジングアセンブリの出口管上に配置されている。
【0006】
一態様では、フィルタカートリッジは、第1の接続機構からフィルタカートリッジの反対側の端部に配置された第2の接続機構によって、主ハウジングアセンブリ又は取り外し可能なカバーに固定することができる。第2の接続機構は、取り外し可能なカバーに取り付けられたねじ部材を備えた回転可能なキャップとして構成することができ、このねじ部材はフィルタカートリッジの対応するねじと係合して、第1の接続機構の力に抗してフィルタカートリッジに張力をかける。
【0007】
開示された構成は、関連するフィルタカートリッジを設置及び/又は取り外すためにエアクリーナハウジングの円周部分へのアクセスを必要とせずに、またハウジング本体に対してカバーを回転させることを必要とせずに、エアクリーナアセンブリを車両エンジンコンパートメントなどの狭いスペースに設置することを可能にする。むしろ、フィルタカートリッジは、単に第2の接続機構を外し、フィルタカートリッジの挿入方向と反対の方向(すなわち、軸方向)にカバーを取り外すことによって、エアクリーナアセンブリの端部で容易にアクセスすることができる。次に、フィルタカートリッジは、上記のプッシュ-プッシュアプローチを使用することにより、主ハウジング本体に取り付けること、及び/又はそれから取り外すことができる。したがって、開示されたエアクリーナアセンブリは、円周方向に配置されたラッチを使用するエアクリーナと比較して、より小さい操作上のフットプリントを有する。
【0008】
一例では、エアクリーナアセンブリは、内部キャビティ、空気入口、及び空気出口を画定するハウジングを含み、空気入口及び空気出口は内部キャビティと流体連通している。エアクリーナアセンブリは、内部キャビティ内に配置されたエアフィルタカートリッジをさらに含むことができ、エアフィルタカートリッジは長手方向軸に沿って延在し、空気入口を空気出口から分離する空気ろ過媒体を含む。エアクリーナアセンブリは、エアフィルタカートリッジ及びハウジングの一方に関連付けられた第1の部分を有し且つエアフィルタカートリッジ及びハウジングの他方に関連付けられた第2の部分を有する、第1の接続機構をさらに含むことができる。いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、ラッチ位置とラッチ解除位置との間で移動可能であり、ラッチ位置では第1の部分は第2の部分と係合し、ラッチ解除位置では第1の部分は第2の部分との係合から外れる。いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、長手方向軸に平行な第1の方向にエアフィルタカートリッジを移動させることによって、ラッチ位置からラッチ解除位置に、及びラッチ解除位置からラッチ位置に移動可能である。
【0009】
いくつかの例では、第1及び第2の部分のうちの一方は、空気出口と空気ろ過媒体との間に画定された空気流路内に配置されている。
【0010】
いくつかの例では、エアクリーナアセンブリは、エアフィルタカートリッジをハウジングのカバーに固定する第2の接続機構を含み、第1及び第2の接続機構は、エアフィルタカートリッジを介してハウジングカバーをハウジングの本体に固定する。
【0011】
いくつかの例では、第2の接続機構は、ハウジングカバーに回転可能に固定されたハンドルを含み、第1の方向へのハンドルの回転は、エアフィルタカートリッジをハウジングカバーに固定し、第2の方向へのハンドルの回転は、エアフィルタカートリッジをハウジングカバーから切り離す。
【0012】
いくつかの例では、エアクリーナアセンブリは、第1の方向とは反対の第2の方向にフィルタカートリッジを付勢する付勢要素を含む。
【0013】
いくつかの例では、付勢要素は、エアフィルタカートリッジに固定される。
【0014】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、エアフィルタカートリッジがラッチ位置からラッチ解除位置に移動するときに回転し、第1の方向と反対の第2の方向に移動する。
【0015】
いくつかの例では、第1及び第2の部分の一方は偏向可能なラッチアームを含み、第1及び第2の部分の他方は、偏向可能なラッチアームと係合する捕捉部を含む。
【0016】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、複数の偏向可能なラッチアームを含む。
【0017】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0018】
いくつかの例では、第1及び第2の部分のうちの一方はガイドピンを含む。
【0019】
いくつかの例では、ガイドピンは、複数のガイドピンを含む。
【0020】
いくつかの例では、ガイドピンは、エアフィルタカートリッジの支持管に一体的に形成される。
【0021】
いくつかの例では、第1又は第2の部分は、複数のガイドピン及び複数の偏向可能なラッチ部材を含む。
【0022】
いくつかの例では、捕捉部は、ハウジングの出口管に配置されている。
【0023】
いくつかの例では、出口管は、ハウジングのハウジング本体に対して回転可能である。
【0024】
いくつかの例では、第1又は第2の部分は、ガイドピンを受け入れるためのチャネル構造を含む。
【0025】
いくつかの例では、付勢要素は、エアフィルタカートリッジの閉鎖端に近接して配置されている。
【0026】
いくつかの例では、第1の接続機構の第1又は第2の部分は、エアフィルタカートリッジの開放端に近接して配置されている。
【0027】
一例では、エアクリーナアセンブリは、内部キャビティと、入口と、出口とを画定するハウジングを含み、入口及び出口は内部キャビティと流体連通しており、ハウジングアセンブリは捕捉部を含む。エアクリーナアセンブリは、内部キャビティ内に配置されたエアフィルタカートリッジを含むことができ、エアフィルタカートリッジは長手方向軸に沿って延在し、ハウジング入口をハウジング出口から分離する空気ろ過媒体を含み、エアフィルタカートリッジは偏向可能なラッチアームを含む。エアフィルタカートリッジは、ラッチ位置とラッチ解除位置との間で移動可能であり、ラッチ位置では、偏向可能なラッチアームは捕捉部と係合し、ラッチ解除位置では、偏向可能なラッチアームは捕捉部との係合から外れる。エアフィルタカートリッジは、長手方向軸に平行な第1の方向にエアフィルタカートリッジを移動させることにより、ラッチ位置からラッチ解除位置へ、及びラッチ解除位置からラッチ位置へ移動可能であり得る。
【0028】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームの少なくとも一部は、空気出口と空気ろ過媒体との間に画定された空気流路内に配置されている。
【0029】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、エアフィルタカートリッジがラッチ位置からラッチ解除位置に移動するときに回転し、第1の方向と反対の第2の方向に移動する。
【0030】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、複数の偏向可能なラッチアームを含む。
【0031】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0032】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、ハウジングのチャネル構造と相互作用するガイドピンをさらに含む。
【0033】
いくつかの例では、ガイドピンは、複数のガイドピンを含む。
【0034】
いくつかの例では、ガイドピンは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0035】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、複数のガイドピン及び複数の偏向可能なラッチ部材を含む。
【0036】
いくつかの例では、捕捉部は、ハウジングの出口管に配置されている。
【0037】
いくつかの例では、出口管は、ハウジングのハウジング本体に対して回転可能である。
【0038】
いくつかの例では、ラッチアームは、エアフィルタカートリッジの開放端に近接して配置されている。
【0039】
一例では、エアクリーナアセンブリは、ハウジング本体とハウジングカバーとを含むハウジングを含み、ハウジング本体及びカバーは内部容積を画定し、エアフィルタカートリッジがハウジング内に配置されている。エアクリーナアセンブリは、エアフィルタカートリッジをハウジング本体に固定する第1の接続機構と、ハウジング本体及びハウジングカバーが一緒に固定されるようにエアフィルタカートリッジをハウジングカバーに固定する第2の接続機構とを含むことができ、第2の接続機構は、ハウジングカバーに回転可能に固定されたハンドルを含み、第1の方向へのハンドルの回転は、エアフィルタカートリッジをハウジングカバーに固定し、第2の方向へのハンドルの回転は、エアフィルタカートリッジをハウジングカバーから切り離す。
【0040】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、ハンドルに関連付けられた第2の接続機構の第2の部分と係合する第2の接続機構の第1の部分を備えた第1のエンドキャップを含む。
【0041】
いくつかの例では、第2の接続機構の第1の部分はめねじを含み、第2のねじ機構の第2の部分はおねじを含む。
【0042】
いくつかの例では、第1のエンドキャップは閉鎖型エンドキャップである。
【0043】
いくつかの例では、第2の接続機構の第1の部分は、エンドキャップと一体的に成形されている。
【0044】
いくつかの例では、ハンドルは、トルク制限機構を含む。
【0045】
一例では、エアフィルタカートリッジは、第1の端部と第2の端部との間に延びる空気ろ過媒体装置と、空気ろ過媒体装置の第1の端部に近接する第1のエンドキャップと、媒体装置の第2の端部に近接する第2のエンドキャップと、エアクリーナアセンブリのハウジングに関連付けられた捕捉部と係合するための偏向可能なラッチアームとを含む。
【0046】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、複数の偏向可能なラッチアームを含む。
【0047】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0048】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、エアフィルタカートリッジの第1のエンドキャップに近接して配置されている。
【0049】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、偏向可能なラッチアームを捕捉部と整列させるためのガイドピンをさらに含む。
【0050】
いくつかの例では、ガイドピンは、複数のガイドピンを含む。
【0051】
いくつかの例では、ガイドピンは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0052】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、複数のガイドピンと複数の偏向可能なラッチ部材とを含む。
【0053】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、エアフィルタカートリッジの挿入方向と反対の第1の方向にエアフィルタカートリッジを付勢するための付勢ばねを含む。
【0054】
いくつかの例では、付勢ばねは、エアフィルタカートリッジの第2のエンドキャップに近接して配置されている。
【0055】
一例では、エアフィルタカートリッジは、第1の端部と第2の端部との間に延びる空気ろ過媒体装置と、空気ろ過媒体装置の第1の端部に近接する第1のエンドキャップと、空気ろ過媒体装置の第2の端部に近接する第2のエンドキャップと、エアクリーナアセンブリのハウジングに関連付けられた接続機構の第2の部分と係合するための接続機構の第1の部分と、エアフィルタカートリッジをハウジングに固定するために第1の部分を第2の部分に対して付勢するための付勢要素とを含む。
【0056】
いくつかの例では、付勢要素は、エアフィルタカートリッジの第2のエンドキャップに近接して配置されている。
【0057】
いくつかの例では、付勢要素はコイルばねである。
【0058】
いくつかの例では、接続機構の第1の部分は、第1のエンドキャップに近接して配置され、付勢要素は、第2のエンドキャップに近接して配置される。
【0059】
いくつかの例では、第1のエンドキャップは開放型エンドキャップであり、第2のエンドキャップは開放型エンドキャップである。
【0060】
いくつかの例では、第1の部分は、偏向可能なラッチアームである。
【0061】
いくつかの例では、第1の部分は、複数の偏向可能なラッチアームである。
【0062】
いくつかの例では、第1の部分は、エアフィルタカートリッジの支持管と一体的に形成される。
【0063】
いくつかの例では、第1の部分は、第1のエンドキャップと空気ろ過媒体との間に画定された清浄な空気流路内に配置されている。
【0064】
一例では、エアフィルタカートリッジは、第1の端部と第2の端部との間に延びる空気ろ過媒体装置と、空気ろ過媒体装置の第1の端部に近接する第1のエンドキャップと、空気ろ過媒体装置の第2の端部に近接する第2のエンドキャップと、エアクリーナアセンブリのハウジングに関連付けられた第1の接続機構の第2の部分と係合するための第1の接続機構の第1の部分とを含み、第1の部分は、第1のエンドキャップと空気ろ過媒体との間に画定された清浄な空気流路内に少なくとも部分的に配置される。
【0065】
いくつかの例では、第1の部分は、空気ろ過媒体装置又は空気ろ過媒体装置を支持する支持管のうちの少なくとも一方によって画定された内部容積内に配置される。
【0066】
いくつかの例では、第1の部分は、偏向可能なラッチアームである。
【0067】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、複数の偏向可能なラッチアームを含む。
【0068】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0069】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、エアフィルタカートリッジの第1のエンドキャップに近接して配置され、第1のエンドキャップは開放型エンドキャップである。
【0070】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、偏向可能なラッチアームを捕捉部と整列させるためのガイドピンをさらに含む。
【0071】
いくつかの例では、ガイドピンは、複数のガイドピンを含む。
【0072】
いくつかの例では、ガイドピンは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0073】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、複数のガイドピンと複数の偏向可能なラッチ部材とを含む。
【0074】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、エアフィルタカートリッジの挿入方向と反対の第1の方向にエアフィルタカートリッジを付勢するための付勢ばねを含む。
【0075】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、エアクリーナアセンブリのカバーに関連付けられた第2の接続機構の第2の部分と係合するための、第2の接続機構の第1の部分を含む。
【0076】
いくつかの例では、第2の接続機構の第1の部分は、めねじを含む。
【0077】
いくつかの例では、第1の接続機構の第1の部分は、1つ又は複数の偏向可能なラッチ部材を含み、第2の接続機構の第1の部分は、めねじを含む。
【0078】
いくつかの例では、複数の偏向可能なラッチアームは、湾曲面上に配置される。
【0079】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、内部容積を画定する一対のエンドカバーの間に延びる外殻をさらに含み、空気ろ過媒体装置は内部容積内に配置され、一対のエンドカバーの一方又は両方が、ろ過されていない周囲空気を受け入れるための1つ又は複数のアパーチャを画定する。いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、外殻及びアパーチャを有するエンドカバーを使用することなく屋外にさらされる。そのような例では、エキスパンデッドメタルライナがフィルタカートリッジの外周に提供され得る。
【0080】
エアクリーナアセンブリは、出口管と、長手方向軸に沿って延在し、空気入口を空気出口から分離する空気ろ過媒体を含むエアフィルタカートリッジと、エアフィルタカートリッジ及び出口管の一方に関連付けられた第1の部分及びエアフィルタカートリッジ及び出口管の他方に関連付けられた第2の部分を有する第1の接続機構とを含むことができる。一態様では、エアフィルタカートリッジは、ラッチ位置とラッチ解除位置との間で移動可能であり、ラッチ位置では、第1の部分が第2の部分と係合し、ラッチ解除位置では、第1の部分が第2の部分との係合から外れる。エアフィルタカートリッジは、長手方向軸に平行な第1の方向にエアフィルタカートリッジを移動させることにより、ラッチ位置からラッチ解除位置へ、及びラッチ解除位置からラッチ位置へ移動可能である。
【0081】
いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、一対のエンドカバーと、空気ろ過媒体が配置される内部容積を画定する外殻とを含む。いくつかの例では、一対のエンドカバーの一方又は両方が、ろ過されていない周囲空気が内部容積に入ることを可能にするための1つ又は複数のアパーチャを画定する。いくつかの例では、エアフィルタカートリッジは、外殻及びアパーチャを有するエンドカバーを使用することなく屋外にさらされる。そのような例では、エキスパンデッドメタルライナがフィルタカートリッジの外周に提供され得る。
【0082】
いくつかの例では、エアクリーナは、第1の方向と反対の第2の方向にフィルタカートリッジを付勢する付勢要素をさらに含む。
【0083】
いくつかの例では、付勢要素は、エアフィルタカートリッジに固定される。
【0084】
いくつかの例では、エアクリーナは、エアフィルタカートリッジの内部容積内に配置された安全フィルタカートリッジをさらに含み、付勢要素は、エアフィルタカートリッジに対して付勢力を提供するために安全フィルタカートリッジに対して作用する。
【0085】
いくつかの例では、エアクリーナは、エアフィルタカートリッジの内部容積内に配置されたタワーをさらに含み、付勢要素は、エアフィルタカートリッジに対して付勢力を提供するためにタワーに対して作用する。
【0086】
いくつかの例では、第1及び第2の部分の一方は偏向可能なラッチアームを含み、第1及び第2の部分の他方は、偏向可能なラッチアームと係合する捕捉部を含む。
【0087】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、複数の偏向可能なラッチアームを含む。
【0088】
いくつかの例では、偏向可能なラッチアームは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0089】
いくつかの例では、第1及び第2の部分の一方はガイドピンを含む。
【0090】
いくつかの例では、ガイドピンは、複数のガイドピンを含む。
【0091】
いくつかの例では、ガイドピンは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0092】
いくつかの例では、第1又は第2の部分は、複数のガイドピンと複数の偏向可能なラッチ部材とを含む。
【0093】
いくつかの例では、捕捉部は、ハウジングの出口管に配置されている。
【0094】
いくつかの例では、出口管は、ハウジングのハウジング本体に対して回転可能である。
【0095】
いくつかの例では、第1又は第2の部分は、ガイドピンを受け入れるためのチャネル構造を含む。
【0096】
いくつかの例では、付勢要素は、エアフィルタカートリッジの閉鎖端に近接して配置されている。
【0097】
いくつかの例では、第1の接続機構の第1又は第2の部分は、エアフィルタカートリッジの開放端に近接して配置されている。
【0098】
フィルタカートリッジは、第1の端部と第2の端部との間に長手方向軸に沿って延びるろ過媒体装置と、ろ過媒体装置に動作可能に結合された支持構造と、接続機構の第2の部分を含む構造にフィルタカートリッジを接続するための接続機構の第1の部分とを含むことができ、第1の部分は、支持構造によって少なくとも部分的に画定され、離間した円周方向に配置された複数のラッチを含み、ラッチは、長手方向軸に向かう方向又は長手方向軸から離れる方向に偏向可能である。
【0099】
いくつかの例では、ろ過媒体装置は内部容積を画定し、支持構造は内部容積内に延びる支持管である。
【0100】
いくつかの例では、ろ過媒体装置は内部容積及び支持体を画定し、ろ過媒体装置は内部容積及び支持体を画定し、ラッチは少なくとも部分的に内部容積内に配置される。
【0101】
いくつかの例では、複数のラッチは完全に内部容積内に配置される。
【0102】
いくつかの例では、複数のラッチはそれぞれ、ラッチアームとラッチアームから延びるラッチ部分とを含む。
【0103】
いくつかの例では、複数のラッチは支持構造内に一体的に形成される。
【0104】
いくつかの例では、複数のラッチは、ろ過媒体装置の第1の端部に配置された開放型の第1のエンドキャップに近接して配置される。
【0105】
いくつかの例では、フィルタカートリッジは、複数のラッチを接続機構の第2の部分と整列させるためのガイドピンをさらに含む。
【0106】
いくつかの例では、ガイドピンは複数のガイドピンを含む。
【0107】
いくつかの例では、ガイドピンは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0108】
いくつかの例では、ガイドピンは、ろ過媒体装置の長手方向軸を通って延びる半径方向の線に対して斜めの角度で延びる。
【0109】
いくつかの例では、フィルタカートリッジは、エアフィルタカートリッジの挿入方向と反対の第1の方向にフィルタカートリッジを付勢するための付勢ばねをさらに含む。
【0110】
いくつかの例では、付勢ばねは、ろ過媒体装置の第2の端部に配置された第2のエンドキャップに近接して配置される。
【0111】
いくつかの例では、第2のエンドキャップは、構造に関連付けられたねじ付き部材と係合するためのねじを含む。
【0112】
いくつかの例では、ろ過媒体装置は、空気ろ過媒体である。
【0113】
フィルタカートリッジは、内部容積を画定するろ過媒体装置と、ろ過媒体装置の第1の端部に近接する第1のエンドキャップと、ろ過媒体装置の第2の端部に近接する第2のエンドキャップと、第1及び第2のエンドキャップの少なくとも一方を通って内部容積内に延びる開口部と、接続機構の第2の部分を含む構造にフィルタカートリッジを接続するための接続機構の第1の部分とを含むことができ、第1の部分は、開口部内又は開口部の周りに半径方向に配置された複数の偏向可能なラッチを含む。
【0114】
いくつかの例では、複数の偏向可能なラッチはそれぞれ、ラッチアームとラッチアームから延びるラッチ部分とを含む。
【0115】
いくつかの例では、ラッチ部分は、ラッチアームからフィルタカートリッジの長手方向軸に向かって半径方向内側に延びる。
【0116】
いくつかの例では、複数の偏向可能なラッチは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成され、支持管は内部容積内に延在し、ろ過媒体装置を支持する。
【0117】
いくつかの例では、開口部は第1のエンドキャップを通って延在し、複数の偏向可能なラッチアームは第1のエンドキャップに近接して配置される。
【0118】
いくつかの例では、複数のラッチアームは内部容積内に配置される。
【0119】
いくつかの例では、複数のラッチアームは、完全に内部容積内に配置される。
【0120】
いくつかの例では、フィルタカートリッジは、複数の偏向可能なラッチアームを接続機構の第2の部分と整列させるためのガイドピンをさらに含む。
【0121】
いくつかの例では、ガイドピンは、複数のガイドピンを含む。
【0122】
いくつかの例では、ガイドピンは、エアフィルタカートリッジの支持管内に一体的に形成される。
【0123】
いくつかの例では、ガイドピンは、ろ過媒体装置の長手方向軸を通って延びる半径方向の線に対して斜めの角度で延びる。
【0124】
いくつかの例では、カートリッジは、エアフィルタカートリッジの挿入方向と反対の第1の方向にエアフィルタカートリッジを付勢するための付勢ばねをさらに含む。
【0125】
いくつかの例では、付勢ばねは、エアフィルタカートリッジの第2のエンドキャップに近接して配置される。
【0126】
いくつかの例では、開口部は第1のエンドキャップを通って延在し、接続機構の第1の部分は第1のエンドキャップに近接して配置され、第2のエンドキャップは、構造に関連付けられたねじ付き部材と係合するためのねじを含む。
【0127】
いくつかの例では、ろ過媒体装置は、空気ろ過媒体である。
【0128】
本開示によるいくつかの利点を得るために、エアクリーナアセンブリ、その構成要素、又はその特徴が、本明細書で特徴付けられたすべての詳細を含むという特定の要件はない。
【図面の簡単な説明】
【0129】
図1】本開示による特徴を有するエアクリーナアセンブリの概略斜視図である。
図2図1に示されるエアクリーナアセンブリの概略斜視図である。
図3図1に示されるエアクリーナアセンブリの概略側面図である。
図4図1に示されるエアクリーナアセンブリの概略端面図である。
図5図4の線A-Aに沿って取られた、図1に示されるエアクリーナアセンブリの概略断面図である。
図6図5に示されるエアクリーナアセンブリの図の拡大部分である。
図7図5に示されるエアクリーナアセンブリの図の拡大部分である。
図8図1に示されるエアクリーナアセンブリのカバー本体の概略斜視図である。
図9図8に示されるカバー本体の概略斜視図である。
図10図8に示されるカバー本体の概略的な第1の端面図である。
図11図8に示されるカバー本体の概略的な第2の端面図である。
図12図10の線A-Aに沿って取られた、図8に示されるカバー本体の概略断面図である。
図13図8に示されるカバー本体の概略斜視部分図である。
図14図1に示されるエアクリーナアセンブリのハウジング本体の概略斜視図である。
図15図14に示されるハウジング本体の概略斜視図である。
図16図14に示されるハウジング本体の概略的な第1の端面図である。
図17図14に示されるハウジング本体の概略的な第2の端面図である。
図18図16の線A-Aに沿って取られた、図14に示されるハウジング本体の概略断面図である。
図19図1に示されるエアクリーナアセンブリの出口管の概略斜視図である。
図20図19に示される出口管の概略斜視図である。
図21図19に示される出口管の概略端面図である。
図22図19に示される出口管の概略側面図である。
図23図21の線A-Aに沿って取られた、図19に示される出口管の概略断面図である。
図24図19に示される出口管の第1の接続機構の第2の部分の平面概略図である。
図25図1に示されるエアクリーナアセンブリのフィルタカートリッジの概略斜視図である。
図26図25に示されるフィルタカートリッジの概略斜視図である。
図27図25に示されるフィルタカートリッジの概略分解斜視図である。
図28図25に示されるフィルタカートリッジの概略分解斜視図である。
図29図25に示されるフィルタカートリッジの概略側面図である。
図30図25に示されるフィルタカートリッジの概略端面図である。
図31図25に示されるフィルタカートリッジの概略端面図である。
図32図31の線A-Aに沿って取られた、図30に示されるフィルタカートリッジの概略断面図である。
図33図25に示されるフィルタカートリッジの図の概略拡大部分である。
図34図25に示されるフィルタカートリッジの図の概略拡大部分である。
図35図25に示されるフィルタカートリッジの支持タワーの概略側面図である。
図36図35の線A-Aに沿って取られた、図35に示される支持タワーの概略断面図である。
図37図35に示される支持管の第1の接続機構の第1の部分の平面概略図である。
図38図1に示されるエアクリーナアセンブリのフィルタカートリッジの概略斜視図である。
図39図38に示されるフィルタカートリッジの概略斜視図である。
図40図38に示されるフィルタカートリッジの概略分解斜視図である。
図41図38に示されるフィルタカートリッジの概略分解斜視図である。
図42図38に示されるフィルタカートリッジの概略側面図である。
図43図42の線A-Aに沿って取られた、図38に示されるフィルタカートリッジの概略断面図である。
図44図1に示されるエアクリーナのコネクタアセンブリの概略斜視図である。
図45図44に示されるコネクタアセンブリの概略側面図である。
図46図44に示されるコネクタアセンブリの概略端面図である。
図47図44に示されるコネクタアセンブリの概略端面図である。
図48図47の線A-Aに沿って取られた、図44に示されるコネクタアセンブリの概略断面図である。
図49図44に示されるコネクタアセンブリのサブアセンブリの概略端面図である。
図50図44に示されるコネクタアセンブリの概略分解斜視図である。
図51図44に示されるコネクタアセンブリのオペレータ部分の概略斜視図である。
図52図51に示されるコネクタアセンブリのオペレータ部分の概略端面図である。
図53図51に示されるコネクタアセンブリのオペレータ部分の概略側面図である。
図54図51に示されるコネクタアセンブリのオペレータ部分の概略端面図である。
図55図54の線A-Aに沿って取られた、図51に示されるコネクタアセンブリのオペレータ部分の概略断面図である。
図56図44に示されるコネクタアセンブリのキャップ部分の概略斜視図である。
図57図56に示されるコネクタアセンブリのキャップ部分の概略端面図である。
図58図56に示されるコネクタアセンブリのキャップ部分の概略側面図である。
図59図56に示されるコネクタアセンブリのキャップ部分の概略端面図である。
図60図44に示されるコネクタアセンブリのスプロケット部分の概略斜視図である。
図61図60に示されるコネクタアセンブリのスプロケット部分の概略端面図である。
図62図60に示されるコネクタアセンブリのスプロケット部分の概略側面図である。
図63図60に示されるコネクタアセンブリのスプロケット部分の概略端面図である。
図64図44に示されるコネクタアセンブリの主要本体部分の概略斜視図である。
図65図64に示されるコネクタアセンブリの主要本体部分の概略端面図である。
図66図64に示されるコネクタアセンブリの主要本体部分の概略側面図である。
図67図64に示されるコネクタアセンブリの主要本体部分の概略端面図である。
図68図67の線A-Aに沿って取られた、図64に示されるコネクタアセンブリの主要本体部分の概略断面図である。
図69図44に示されるコネクタアセンブリのコネクタ部分の概略斜視図である。
図70図69に示されるコネクタアセンブリのコネクタ部分の概略端面図である。
図71図69に示されるコネクタアセンブリのコネクタ部分の概略側面図である。
図72図69に示されるコネクタアセンブリのコネクタ部分の概略端面図である。
図73】フィルタカートリッジの挿入経路を示す、図1に示されるエアクリーナアセンブリの第1の接続機構の概略図である。
図74】初期挿入位置における図73に示される第1の接続機構の概略図である。
図75】中間挿入位置における図73に示される第1の接続機構の概略図である。
図76】完全に挿入された位置における図73に示される第1の接続機構の概略図である。
図77】フィルタカートリッジの取り外し経路を示す、図1に示されるエアクリーナアセンブリの第1の接続機構の概略図である。
図78】初期取り外し位置における図77に示される第1の接続機構の概略図である。
図79】中間取り外し位置における図77に示される第1の接続機構の概略図である。
図80】完全に取り外された位置における図77に示される第1の接続機構の概略図である。
図81】本開示による特徴を有するエアクリーナアセンブリの第2の例の概略斜視図である。
図82図81に示されるエアクリーナアセンブリの概略斜視図である。
図83図81に示されるエアクリーナアセンブリの概略側面図である。
図84図81に示されるエアクリーナアセンブリの概略断面側面図であり、エアクリーナアセンブリは、任意選択の二次又は安全フィルタ要素を含むものとして示されている。
図85図81に示されるエアクリーナアセンブリの概略断面側面図であり、エアクリーナアセンブリは、任意選択の内部タワーを含むものとして示されている。
図86図84に示されるエアクリーナアセンブリ及び任意選択の二次フィルタ要素の概略分解斜視図である。
図87図85に示されるエアクリーナアセンブリ及び任意選択のタワーの概略分解斜視図である。
図88図87に示されるエアクリーナアセンブリ及び任意選択のタワーの概略分解斜視図である。
図89図81に示されるエアクリーナアセンブリのフィルタカートリッジの概略断面側面図である。
図90】任意選択の接続機構が取り付けられた、図81に示されるエアクリーナアセンブリの概略斜視図である。
図91図90に示されるエアクリーナアセンブリ及び接続機構の概略断面図である。
図92】本開示による特徴を有するエアクリーナアセンブリの第3の例の変形例の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0130】
本明細書中、例示的なフィルタアセンブリ、その特徴及び構成要素が記載され、描写されている。様々な特定の特徴及び構成要素が詳細に特徴付けられている。多くは利点を提供するために適用することができる。しかしながら、本開示に従って何らかの利益を提供するために、様々な個々の特徴及び構成要素が、記載されたすべての特徴及び特性を備えた全体的なアセンブリに適用されるという特定の要件はない。
【0131】
図1~7を参照すると、エアクリーナアセンブリ100が示されている。一態様では、エアクリーナアセンブリ100は、ハウジング本体104と取り外し可能なカバー106とを含むハウジングアセンブリ102を含む。カバー106がハウジング本体104に取り付けられると、カバー106及びハウジング本体104は、内部容積108を画定する。いくつかの例では、天候シール部材116、例えばOリングが、汚染物質の侵入から内部容積108を保護するために、ハウジング本体104とカバー106との間に提供され得る。エアクリーナアセンブリ100はまた、フィルタカートリッジ200及びフィルタカートリッジ300を含むものとして示され、これらは両方とも、エアクリーナアセンブリ100の内部容積108内に配置される。開示された構成では、フィルタカートリッジ200は、一次フィルタカートリッジ200として配置され、フィルタカートリッジ300は、一次フィルタカートリッジ200の下流に二次フィルタカートリッジ300として配置される。他の配置が可能である。例えば、フィルタカートリッジ200は、フィルタカートリッジ300を使用せずに提供することができる。本開示の一態様では、フィルタカートリッジ200は、ハウジング本体104をカバー106に固定するように構成される。
【0132】
図8~13を参照すると、カバー106は、側壁106a及び隣接する端壁106bを備えていることが分かる。さらなる側壁106cは、端壁106bから延在するものとして示され、そこから複数の円周方向に間隔を置いたラッチ部材106dが延在し、中央開口部106eを画定する。後述するように、中央開口部106eは、第2の接続機構440に関連付けられた接続機構120を受け入れる。ラッチ部材106dはそれぞれ、偏向可能なアーム部分106fと、偏向可能なアーム部分106fから延びる内向きに延びるラッチ部分106gとを含む。ラッチ部材106dのラッチ部分106gは、接続機構120と係合して、接続機構120をカバーに固定する一方で、接続機構120がカバー106に対して回転可能であることを可能にする。カバー106はまた、割り出し部材106fを含むものとして示され、その結果、ハウジング本体104上の対応する割り出し特徴部104hと係合することによって、カバー106をハウジング本体104に対して所望の位置に割り出すことができる。示される例では、割り出し部材106fを形成する4対のリブが、90度ごとにカバーに提供されるように示されている。より多くの又はより少ない割り出し部材106fが提供されてもよい。
【0133】
図14~18を参照すると、ハウジング本体104は単独で示されている。提示されるように、エアクリーナ100のハウジング本体104は、側壁104a及び隣接する端壁104bを有するものとしてさらに示されている。端壁104bは、溝又はチャネル構造104cと、中央開口部104eを画定する複数の円周方向に配置されたラッチ部材104dとを備えている。ラッチ部材104dはそれぞれ、偏向可能なアーム104fと、エアクリーナアセンブリ100の出口112のフランジ112gと係合するための内向きに延びるラッチ部分104gとを有する。前述のように、ハウジング本体104は、端壁104bの反対側の端部で側壁104aに複数の円周方向に配置された割り出し特徴部104hを備えている。割り出し特徴部104hは、カバー106をハウジング本体104に対して5度以下の回転増分で配置できるように提供される。ハウジング本体の側壁104aはまた、シール部材116を受け入れるための溝又はチャネル構造104iを有するものとして示されている。ハウジング本体104はまた、外壁104aから内側に間隔を置いて配置された内部側壁部材104jを備えている。内部側壁部材104jは、側壁104aの空気入口110を通って入り、最終的に出口114のダスト排出口に送られる特定の物質の分離を助けるように機能する。後述するように、側壁部材104jはまた、フィルタカートリッジ200のシール面を提供する。示されている実施形態では、空気出口112はハウジング本体104と一体的に形成されるが、別個に形成されてもよい。
【0134】
図19~24を参照すると、エアクリーナアセンブリの空気出口112が単独で示されている。空気出口112は、前述のように、ハウジング本体104に接続され、ハウジング本体104に対して回転可能である。出口112はまた、固定された関係でハウジング本体104に接続され得るか、又はハウジング本体104と一体的に形成され得る。空気出口はまた、図82~92に示されるように、ハウジング本体を使用せずに提供され得る。提示されるように、出口112は、入口端部112bから出口端部112cまで延びる管状側壁112aによって画定される。示される実施形態では、側壁112aは、エルボ形状を形成するために90度の屈曲を備えている。しかしながら、側壁112aは、概して真っ直ぐなプロファイル又は別のプロファイルを備えていてもよい。一態様では、側壁112aは、フィルタカートリッジ300のシール部材がシールを形成することができる内向き面112gを提示する。「入口」及び「出口」という用語は、エアクリーナ及びエアフィルタカートリッジの様々な特徴部を記載するために本開示で使用されるが、エアクリーナ及び/又はエアフィルタカートリッジを通る空気流は逆になることもあり、その結果、本明細書に提示される概念から逸脱することなく、言及された入口が出口となり得、言及された出口が入口となり得ることを理解されたい。
【0135】
出口112はまた、側壁112aから延びるフランジ112dを備えている。フランジ112dは、フランジ112dがハウジング本体104の端壁104bに画定された中央開口部104eを覆うように配置及びサイズ決めされる。図7で最も容易に見られるように、フランジ112bはまた、ハウジング104と出口112との間に耐候性シールが形成されるように、ハウジング本体104のチャネル構造104cに配置された天候シール107に当接する。出口112は、フランジ112dから入口端部112bに向かい、且つ概ね側壁112aに平行である方向に延びる外側壁112eを含むものとしてさらに示されている。前述のように、側壁112eは、出口112をハウジング本体104に固定する一方で出口112がハウジング本体104に対して回転可能であることを可能にする、ハウジング本体104のラッチ部材104dとスナップフィット式の接続を形成する傾斜プロファイルを有するフランジ112gを含む。回転可能な出口が望まれない場合、出口112は、ハウジング本体104と一体的に形成できることに留意されたい。
【0136】
これより後のセクションで考察するように、出口112は、フィルタカートリッジ200を出口112に固定するためにフィルタカートリッジ200上に提供された第1の接続機構400の第1の部分410と協働する第1の接続機構400の第2の部分420を備える。これより後のセクションで同じく考察するように、コネクタアセンブリ120及びフィルタカートリッジ200は、それぞれ、フィルタカートリッジ200をカバー106に固定するために協働する第2の接続機構440の第1及び第2の部分450、460を備えている。固定されると、コネクタアセンブリ120は、フィルタカートリッジ200を第1の接続機構400に対して張力がかかった状態に置き、フィルタカートリッジ200をより確実に保持する。この引張力はまた、カバー106をハウジング本体104に固定するように働く。いくつかの例において、第1の接続機構400は第2の接続機構440の有無にかかわらず使用することができ、その逆もまた同様であることに留意されたい。
【0137】
動作中、カバー106がハウジング本体104に取り付けられた状態で、ろ過されていない空気は、空気入口110に流れ込み、メインフィルタカートリッジ200の外側から内側に媒体206を通過する。次に、空気は、二次フィルタカートリッジ300の媒体306を通って外側から内部に流れ、そこで完全にろ過された空気は、出口112を通過し、内燃機関の吸気システムなどの接続された機器に送られる。前述のように、カバー106は、ハウジングアセンブリ102の内部容積108から蓄積された粒子を排出するためのダスト排出ポート114を備えることができる。また、前述のように、これらの構成要素を通る空気流は、本明細書に提示された概念から逸脱することなく、逆になることもできる。
【0138】
フィルタカートリッジ200
図25~37を参照すると、フィルタカートリッジ200は、第1のエンドカバー210及び第2のエンドカバー212を含み、それらの間にフィルタ媒体206が延びる。一例では、エンドカバー210、212は、成形されたポリマー材料から形成される。支持管208は、プラスチック又は金属材料から形成され得、媒体206を支持するために媒体206の内側206aに提供され得る。一態様では、支持管208は、媒体206を通って流れる空気が同様に支持管208を通過することを可能にする複数のアパーチャ又は開口部208dを含む。
【0139】
示されるように、フィルタ媒体206は、内側206a及び外側206bを定める管状の円筒形に構成されたプリーツ媒体である。媒体及び媒体形状の選択は、効率及び使用寿命に関して選択できる問題である。フィルタカートリッジ200の他の構成は、本明細書に提示された概念から逸脱することなく可能である。フィルタ媒体206は、プリーツをつけられていても、プリーツをつけられていなくてもよく、セルロース繊維などの合成繊維又は有機繊維を含むことができる。媒体206は必要に応じて示されるように円筒形パターンで構成できるが、代替の形態が可能である。例えば、媒体206は、両端の間の延在部において幾分円錐形であり得る。また、媒体206は、非円形の内周及び/又は外周で構成することができ、例えば、楕円形又は他の断面構成が可能である。媒体206がプリーツをつけられている場合、媒体206は、使用中にプリーツを開いたままに保つことを容易にするために、プリーツ先端に対してほぼ垂直に延びる波形を含むことができる。これを容易にするために、当技術分野で一般的であるような様々なプリーツ先端折り曲げ技術を使用することができる。この例は、本開示の譲受人であるDonaldson Company,Inc.(Minneapolis,Minn.)の「PleatLoc」のマークが付いた媒体パックで見出すことができる。媒体206はまた、必要に応じて、ホットメルト媒体先端スペーサ又は他の媒体スペーサを含み得る。本明細書に開示されるエアフィルタカートリッジ100で使用可能な特徴を備えた一次フィルタカートリッジ媒体及びエンドキャップのタイプ及び構成の例は、2014年10月21日に発行され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,864,866号明細書に完全に示され、記載されている。フィルタ媒体206はまた、溝付き媒体又はz型媒体であり得る。
【0140】
プリーツ付き媒体の代替として、媒体206は、zフィルタ構造などの溝付きフィルタ媒体を含むことができる。本明細書で使用される際「zフィルタ構造」という用語は、波形、折り曲げ、又はその他の方法で形成されたフィルタ溝の個々のものを使用して、媒体を通る流体の流れのための、長手方向の、通常は平行な、入口及び出口フィルタ溝のセットを定めるタイプのフィルタ構造を指すことを意味し、流体は媒体の反対側の入口と出口の流れ端部(又は流れ面)との間の溝の長さに沿って流れる。フィルタ媒体のいくつかの例は、米国特許第5,820,646号明細書;5,772,883号明細書;5,902,364号明細書;5,792,247号明細書;5,895,574号明細書;6,210,469号明細書;6,190,432号明細書;6,350,296号明細書;6,179,890号明細書;6,235,195号明細書;D399,944号明細書;D428,128号明細書;D396,098号明細書;D398,046号明細書;及びD437,401号明細書に提供され、これらのそれぞれは参照により本明細書に組み込まれる。
【0141】
示される例では、エンドカバー210は、媒体206の一端を覆う第1のエンドキャップ201に提供され、一方、エンドカバー212は、媒体206の反対側の端部を覆う第2のエンドキャップ204に提供される。一例では、エンドカバー210は、支持管208と一体的に形成される。一例では、エンドカバー210は、支持管208とは別個に形成された構成要素であり、次いで、エンドキャップ201及び/又は支持管208に固定することができる。一例では、円周フランジ部材202が、硬化したエンドキャップ201材料がエンドカバー210を支持管208に固定するように、エンドカバー210及び支持管208上に成形される。エンドカバー212は、エンドキャップ204に提供し、支持管208に固定することができ、ここでエンドカバー212は、支持管208に直接固定できるか、又はエンドカバー212及び支持管208上に成形されているエンドキャップ204材料を介して支持管208に固定することができる。エンドカバー212はまた支持管208と一体的に形成することもできる。
【0142】
一態様では、エンドカバー210は、エンドカバー210の円筒形側壁210aから半径方向外向きに延在し、支持管208の円筒形側壁208aに当接するフランジ部分210bを含む。円筒形側壁208aは、フィルタ媒体206の内面206aと側壁208aとの間にギャップ206cを形成する半径方向に隆起したセグメント208b、208cを含むものとして示されている。このギャップ206cは、偏向可能なラッチアーム216の動作のためのクリアランスを提供するように動作し、その結果、それらはフィルタ媒体206からの過度の干渉も抵抗もなしに半径方向外向きに偏向することができる。
【0143】
一態様では、シール部材214が、フランジ部分210bの周りに配置されている。シール部材214は、ハウジングアセンブリ102の表面に対して外向きの半径方向シールを形成するように偏向又は屈曲する個々の半径方向に延びるシール部材214aを有するリップ又はワイパータイプのシールであるとして示されている。示される特定の例では、シール部材214は、図7に最も容易に見られるように、出口112の円周側壁部材112aの内面又は内向き面112gに対して外向きの半径方向シールを形成する。したがって、エンドカバー210の側壁210aの外径は出口112の側壁部材112aの内径よりも小さく、シール部材214の外径は内面112hの内径よりも大きいことは理解されよう。一態様では、シール部材214は、例えば、TPE(熱可塑性エラストマー)材料を側壁210に射出成形することによって、側壁210aに成形することができる。
【0144】
円周フランジ部材202はまた、半径方向シール部材202aを備えているものとして示されている。示される実施形態では、半径方向シール部材202aは、単一の構成要素が形成されるように、円周フランジ部材202と一体的に形成される。示される特定の例では、シール部材202aは、図7で最も容易に見られるように、ハウジング本体104の円周側壁部材104jの内面又は内向き面104cに対して外向きの半径方向シールを形成する。したがって、シール部材202aの外径は側壁部材104jの内向き面104cの内径よりも大きいことは理解されよう。
【0145】
一例では、円周フランジ部材202は別個に形成され、後で、円周フランジ部材202をフランジ部分210b上に弾性変形(すなわち、伸張)するなどして、フランジ部分210b上に取り付けられる。取り付けられると、円周フランジ部材202の側壁202bは、円筒形側壁208a及び半径方向フランジ210bと協働して液密堰き止め領域202cを形成し、ポッティング材料206dが硬化してエンドキャップ201を形成するまで流体ポッティング材料206dを保持することができる。したがって、フィルタカートリッジ200は、最初にシール部材202aをフランジ部分210bに取り付け、堰き止め領域202cにポッティング材料206dを充填し、次に、フィルタ媒体206の端部がフランジ部分210bに当接するまでフィルタ媒体206を支持管208上に取り付けることによって組み立てることができる。ポッティング材料206dが硬化すると、ポッティング材料206dは、フィルタ媒体206の端部を効果的にシールし、フィルタ媒体206を支持管208上に保持する。このような構成により、ポッティング材料206dは、エンドキャップ201の一部又はエンドキャップアセンブリの一部を形成すると特徴付けることができる。
【0146】
一態様では、フィルタカートリッジ200は、第1の接続機構400の第1の部分410がフィルタカートリッジ200に提供され、第1の接続機構400の第2の部分420がハウジングアセンブリ102に提供されている第1の接続機構400を介してハウジング本体104に取り外し可能に固定することができる。示される例では、第1の部分410は、フィルタカートリッジ200の支持管208に関連付けられたエンドカバー210上に形成され、第2の部分420は、ハウジングアセンブリ102の出口管112に提供される。他の配置が可能である。例えば、第1の接続機構400は、ハウジングアセンブリ102上に提供可能であり、第1の接続機構400の第2の部分420は、フィルタカートリッジ200上に提供可能である。
【0147】
示されるように、第1の接続機構400の第1の部分410は、複数の円周方向に間隔を空けて配置されたラッチ部材216と、複数の円周方向に間隔を空けて配置されたガイドピン218とを含む。ラッチ部材216及びガイドピン218は、支持管208及び/又はエンドカバー210と一体的に形成することができる。第1の接続機構400は、エンドカバー212に取り付けられた付勢ばね220をさらに含む。第1の接続機構400のこれらの特徴及び完全な動作は、次のセクションでさらに詳細に記載される。
【0148】
一態様では、フィルタカートリッジ200は、第2の接続機構440の第1の部分450がフィルタカートリッジ200に提供され、第2の接続機構440の第2の部分460がハウジングアセンブリ102に提供されている第2の接続機構440を介してカバー106に取り外し可能に固定することができる。示される例では、第1の部分450は、フィルタカートリッジ200に関連付けられたエンドカバー212上に形成され、第2の部分460は、カバー106に取り付けられたコネクタアセンブリ120によって提供される。他の配置が可能である。
【0149】
示されるように、第2の接続機構440の第1の部分450は、コネクタアセンブリ120に関連付けられたねじと相互作用するねじ係合特徴部222を含む。示される特定の例では、ねじ係合特徴部222は、エンドカバー212に凹部222cを画定する側壁222aによって形成されたねじ穴222bである。示される構成では、ねじ穴222bは、コネクタアセンブリ120のねじ付きステム130を受け入れる。第2の接続機構440のこれらの特徴及び完全な動作は、次のセクションでさらに詳細に記載される。
【0150】
フィルタカートリッジ300
示されるように、二次フィルタカートリッジ300は、開放型エンドキャップ302及び閉鎖型エンドキャップ304を含み、それらの間にフィルタ媒体306が延びる。一例では、エンドキャップ302、304は、成形ポリウレタン材料から形成される。
【0151】
示されるように、フィルタ媒体306は、内側310及び外側312を定める管状の円筒形状に構成された合成非プリーツ布媒体である。媒体及び媒体形状の選択は、効率及び使用寿命に関して選択できる問題である。フィルタカートリッジ300の他の構成が、本明細書に提示された概念から逸脱することなく可能である。フィルタ媒体306は、プリーツされていても、プリーツされていなくてもよく(例えば、深さ媒体、溝付き媒体、その他)、セルロース繊維などの合成繊維又は有機繊維を含むことができる。媒体306は、必要に応じて、示されるように円筒形パターンで構成できるが、代替の形態が可能である。例えば、媒体306は、両端の間の延在部において幾分円錐形であってもよい。また、媒体306は、非円形の内周及び/又は外周で構成することができ、例えば、楕円形又は他の断面構成が可能である。媒体306がプリーツ付きの場合、媒体306は、使用中にプリーツを開いた状態で保つことを容易にするために、プリーツ先端に対してほぼ垂直に延びる波形を含むことができる。これを容易にするために、当技術分野で一般的であるような様々なプリーツ先端折り曲げ技術を使用することができる。この例は、本開示の譲受人であるDonaldson Company,Inc.(Minneapolis,Minn.)の「PleatLoc」のマークが付いた媒体パックで見出すことができる。媒体206はまた、必要に応じて、ホットメルト媒体先端スペーサ又は他の媒体スペーサを含み得る。本明細書に開示されるエアフィルタカートリッジ100で使用可能な一次フィルタカートリッジ媒体及びエンドキャップのタイプ及び構成の例は、2014年10月21日に発行され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,864,866号明細書に完全に示され、記載されている。
【0152】
一態様では、支持管308が、フィルタ媒体206を支持するために提供される。支持管は、プラスチック又は金属材料から形成され得る。支持管308は、エンドキャップ302、304と一体的に又は別個に形成され得る。支持管308はまた、出口112と一体的に形成され得る。示される特定の例において、支持管308は、エンドキャップ304と一体的に形成され、プラスチック溶接プロセス又は接着剤などによって、別個に形成されたエンドキャップ302に取り付けられる。
【0153】
シール部材314が、エンドキャップ302の位置に提供され得る。示されるように、シール部材314は、エンドキャップ302のチャネル又は溝302aに配置されたOリングタイプのシールであるとして示される。示される特定の例では、シール部材314は、図7で最も容易に見られるように、出口112の円周側壁部材112eの内面又は内向き面112bに対して外向きの半径方向シールを形成する。したがって、シール部材314の外径は表面112bの内径よりも大きいことは理解されよう。一変形形態では、シール部材314は、例えば、TPE(熱可塑性エラストマー)材料をエンドキャップ302上に射出成形することによって、エンドキャップ302上に成形することができる。
【0154】
一態様では、エンドキャップ304は、端壁304cに隣接する円周側壁304bを有する凹部304aを備えている。凹部304aは付勢ばね220を受け入れ、ばね220が作用することができる表面を端壁304cに提供する。したがって、メインフィルタカートリッジ200及び二次フィルタカートリッジ300の両方がハウジングアセンブリ102に取り付けられると、付勢ばね220は、第1の接続機構400から離れる方向D1に付勢力を生成する。後でより詳細に考察されるように、この付勢力は、第1の接続機構400をラッチ位置に保持するように作用する。示されている例では、付勢ばね220は、別個の金属コイルばねである。しかしながら、付勢又はばね効果を提供する他の構成が可能である。例えば、圧縮性材料又はカンチレバーばねを使用することができる。さらに、付勢ばね又は要素は、エンドカバー212と一体的に形成することができる。
【0155】
二次フィルタカートリッジ300の他の構成は、本明細書に提示された概念から逸脱することなく可能である。本明細書に開示されるエアクリーナアセンブリ100で使用可能な特徴を有する例示的な二次フィルタカートリッジは、米国特許第8,864,866号明細書に完全に示され、記載されている。
【0156】
第1の接続機構400
使用中、第1の接続機構400は、フィルタカートリッジ200を出口112に固定し、それによってエアクリーナアセンブリ100のハウジング104に固定するように動作する。一態様では、第1の接続機構400は、フィルタカートリッジ200に関連付けられた第1の部分410と、出口112に関連付けられた第2の部分420とを含む。
【0157】
前述のように、第1の接続機構400の第1の部分410は、フィルタカートリッジ200内に形成され、円周方向に配置され離間された複数のラッチ部材216及びガイドピン218を含む。示される実施形態では、ラッチ部材216及びガイドピン218は、支持管208と一体的に形成される。示されている実施形態では、6つのラッチ部材216及び6つのガイドピン218が示されている。しかしながら、それぞれのより多い又は少ない数が提供されてもよい。また、ラッチ部材216の数は、いくつかの構成では、ガイドピン218の数と一致する必要はない。平坦化された形態の第1の部分410を概略的に示す図37で最も容易に見られるように、各ラッチ部材216は、偏向可能なアーム部分216aと、偏向可能なアーム部分216aから半径方向内側に、そしてフィルタカートリッジ200の長手方向軸に向かって延びるラッチ部分216bを備えている。一態様では、空間又はギャップ216cが、ラッチ部材216を側面及びラッチ部分216bに近接する端部に沿って取り囲み、その結果、以下でさらに詳細に考察されるように、ラッチアーム部分216aは、第1の接続機構400の第2の部分420と係合すると、半径方向外向きに(例えば、長手方向軸xから離れて)偏向することができる。いくつかの構成では、ラッチ部分216bは、半径方向外側に延びることができ、この際ラッチアーム部分216aは、半径方向内側に偏向する。各ラッチ部分216bは、ラッチ部分216b及びラッチ部材216の遠位端又は点216fを形成するように結合する角度の付いた端面216d、216eを備えた概ね山形の形状を備えているものとして示されている。端面216d、216eの反対側で、ラッチ部分216bは、遠位端216fの反対側の内角216iで結合する角度の付いた内面216g、216hを画定する。角度の付いた表面を備えた山形の形状が示されている一方で、曲面又は複数のペグ又は他の要素を備えたラッチ部分216bが提供されてもよいが、そのような構成は、特定の構成ではあまり好ましくなく、他のインターロック形状が可能である。一態様では、表面216d、216e、216g、218hは、エアクリーナアセンブリ100及びフィルタカートリッジ200の長手方向軸Xに対して斜めの角度a1で配置されている。示されている例では、表面216d、216e、216g、218hのそれぞれは、長手方向軸に対して約65度の角度a1で配置されている。他の角度も可能である。
【0158】
図30で最も容易に見られるように、ガイドピン218は、ベース部分218aから遠位部分218bまで、フィルタカートリッジ200の長手方向軸Xに向かって半径方向内側に延びる。一態様では、ガイドピン218は、円筒形の外面及び円形の断面形状など、丸みを帯びた外面218c及び断面形状を有する。他の形状も可能である。一態様では、ガイドピン218は、支持管208から、支持管208の内面に対して斜めの角度で、例えば、ガイドピン218のベース218aの中心及びフィルタカートリッジ200の長手方向軸Xを通過する線に対して角度a2で延びる。示されている例では、角度a2は約7度である。他の角度も可能である。
【0159】
第1の接続機構400の第2の部分420は、出口管112上に提供されるものとして示されている。示されているように、第2の部分420は、複数の捕捉又はラッチ構造113とガイドチャネル構造115とを含む。以下でさらに詳細に説明するように、捕捉構造113は、フィルタカートリッジ200をラッチ位置に固定するようにラッチ部材216と相互作用する一方、ガイドチャネル構造115は、ラッチ構造113とのラッチを形成するように及びラッチから離脱するようにラッチ部材216を案内するようにガイドピン218と相互作用する。
【0160】
示されるように、各捕捉構造113は、基端113aから遠位端113bに向かって延在し、上面113cを定めるものとして示されている。捕捉構造113が基端113aから遠位端113bに向かって延びるにつれて、捕捉構造113の厚さが増加し、棚又は捕捉表面を備えた傾斜面が画定される。示される実施形態では、捕捉表面は、遠位端113bで合流して、第1の接続機構400の第1の部分410の表面216h、216gと相補的な概ね山形の形状を形成する一対の角度の付いた表面113d、113eによって画定される。表面216h、216gについて山形形状が示されているが、捕捉構造113上の表面がラッチ部材216上の対応する表面と相補的に成形されている限り、表面216h、216gは曲面を備えることができる。
【0161】
チャネル構造115は、ラッチ部材216を捕捉構造113と整列させて上記のラッチ位置を達成できるように、ガイドピン218と相互作用する。一態様では、チャネル構造115は、屈曲位置又は接合点115g、115h、115i、115j、115kで交わる第1、第2、第3、第4、及び第5の側壁部材115b、115c、115d、115e、115fを有する複数の第1の側壁115aを含む。一態様では、各第1の側壁115aは、ラッチ構造113を取り囲む。チャネル構造115は、屈曲位置又は接合点115r、115s、115tで交わる繰り返しセグメント115n、115p、115qを有する円周側壁115mをさらに含む。一態様では、セグメント115f及び115nは、概して互いに平行であり、セグメント115e及び115rは、概して互いに平行であり、セグメント115d及び115qは、概して互いに平行であり、その結果、概して一定幅のチャネル115uが側壁115aと114mとの間に形成される。チャネル115uは、隣接する側壁115a間の空間(すなわち、接合部115hと115kとの間の距離)によってさらに画定される。チャネル115uは、ガイドピン218が移動する経路を定める。
【0162】
図73~76で最も容易に見られるように、フィルタカートリッジ200は、ガイドピン218が側壁115aに向かって移動するように、最初にフィルタカートリッジ200を挿入方向D2に移動することによって、ラッチ解除位置からラッチ位置に移動される。図73で見られるように、ガイドピン218は、最初にセグメント115b又はセグメント115cのいずれかに接触することができる。セグメント115b及び115cの両方は、丸みを帯びた遠位接合点115gから離れてチャネル115uに向かって傾斜している。したがって、ガイドピン218が最初に接合点115gに接触する場合、方向D2の接触力により、ガイドピン218は、左側にセグメント115b上に回転する(図73に示されるように)、又は右側にセグメント115c上に回転する(したがって、フィルタカートリッジ200全体を回転させる)。挿入力がフィルタカートリッジ200に加えられている限り、ガイドピン218は、ガイドピン218が側壁115fと115nとの間に画定されたチャネル115uの部分に落下するまで、セグメント115b又は115cを下降し続ける。ガイドピン218が図らずも側壁114fと115nとの間のチャネル115uと既に整列している場合、フィルタカートリッジ200は、単に図76に示される位置に落下する。この挿入シーケンスは図74~76に順次示され、ガイドピン218の挿入経路P1は図73に示されている。したがって、フィルタカートリッジ200はガイドピン218と側壁115との間の相互作用によって所望の位置に自動的に回転され、その結果、フィルタカートリッジ200は、出口管112及びエアクリーナアセンブリ100に対するフィルタカートリッジ200の初期回転位置合わせに関係なく、ラッチ位置に取り付けることができることは理解されよう。
【0163】
フィルタカートリッジ200が上記の方法で出口管112上に取り付けられているとき、フィルタカートリッジ200上のラッチ部材216は、同じく図73~76に示されるように、出口管112上の捕捉構造113と回転的に整列される。ガイドピン218がチャネル115uに移動すると、ラッチ部材216のラッチ部分216bは、捕捉構造113の上面113cを横方向及び軸方向に横切って移動する。この相互作用により、アーム部分216aは、ラッチ部材216が上面113cを越えて移動するまで、長手方向軸Xから離れる方に偏向する。ガイドピンが側壁セグメント115nと115pとの間の接合部115rに到達する地点で、ラッチ部分216bは、アーム部分216aがそれらの弛緩状態又は休止状態に戻るように、捕捉構造113上でスナップ嵌めされる。フィルタカートリッジ200がこの位置にあり、オペレータによって解放されると、付勢ばね220は、フィルタカートリッジ200を方向D1に向かって移動させ、その結果、ラッチ部分216bの内面216g、216hが、表面113d、113eに係合し、押し付けられ、図76に示すように、フィルタカートリッジ200をロック又は固定位置に保持する。
【0164】
図77~80を参照すると、フィルタカートリッジ200の取り外し順序が示され、それにより、フィルタカートリッジ200は、経路P2を介して、ロック位置又はラッチ位置からロック解除位置又はラッチ解除位置に戻ることができる。フィルタカートリッジ200のラッチを解除するために、オペレータは、D1方向にフィルタカートリッジ200に対して押し力を及ぼして、これにより、フィルタカートリッジ200はさらに入口管112に向かって移動する。この押し力により、ガイドピン218も、側壁セグメント115eと115bとの間に画定されたチャネル115uの部分に、そして最終的には図79に示すように側壁セグメント115rと115qとの間の接合点115sに案内される。したがって、フィルタカートリッジ200は図78と79に示される位置の間で回転されることは理解されよう。図79で最も容易に見られるように、接合点115sは、接合点115iから横方向にオフセットされ、その結果、オペレータがフィルタカートリッジ200を解放すると、ガイドピン218は、付勢ばね220がフィルタカートリッジ200を方向D1に強制するにつれて側壁セグメント115dと115qとの間に受け入れられる。同じく図79で見られるように、ラッチ部材216は、捕捉構造113との係合から外れて軸方向に移動し、ラッチ構造113から離れるように回転して、その結果、ラッチ部材216はラッチ構造113の間に配置される。この位置に達すると、ラッチ部材216は、もはやフィルタカートリッジを出口管112に保持しない。
【0165】
図79に示される位置から、付勢ばね220は、フィルタカートリッジ200を方向D1に移動させ続け、この際カートリッジ200はさらに回転する。ガイドピン218が、側壁セグメント115dと115qとの間のチャネル115u内を移動し、そして最終的には図80に示されるように側壁115aの間に画定されたチャネルの部分まで移動するためである。この回転が起こると、ラッチ部材216と横方向に隣接する捕捉構造113との間の接触が防止又は低減される。上面113cがラッチ部分216bと上面113cとの間のクリアランスを方向D1に増加させるスロープ又は傾斜面として構成されているからである。図80に示される位置において、フィルタカートリッジ200は、カートリッジを方向D1に軸方向に引っ張ることによって、エアクリーナアセンブリ100から取り外すことができる。
【0166】
前述の記載から理解できるように、フィルタカートリッジ100は、エアクリーナアセンブリ100に挿入し、オペレータによる単純な押し動作(すなわち、方向D2)でラッチ位置に配置することができ、同様に、同じ単純な押し動作でラッチ解除位置に移動されることができる。以下でさらに詳細に記載するように、第2の接続機構440は、フィルタカートリッジがラッチ位置に配置された後にフィルタカートリッジ200をロック位置に配置し、カバー106をハウジング本体104に固定するために提供され得る。
【0167】
第2の接続機構440
第2の接続機構440は、フィルタカートリッジ200をエアクリーナハウジングアセンブリ102のカバー106に固定するように動作し、フィルタカートリッジ200に関連付けられた第1の部分450と、カバー106に関連付けられた第2の部分460とを含む。前述のように、第2の接続機構440の第1の部分450は、フィルタカートリッジ200のエンドカバー212に設けられたねじ付き構成222によって形成される。後述する接続機構120は、第2の接続機構450の第2の部分460として機能する。
【0168】
図44~72を参照すると、接続機構120の態様がさらに詳細に示されている。一態様では、接続機構120は、ハウジングアセンブリカバー106に回転可能に固定され、それによって、張力をかけ、フィルタカートリッジ200をカバー106に固定するように動作する。フィルタカートリッジ200は、第1の接続機構400によって反対側の端部でハウジング本体104に固定されるので、フィルタカートリッジ200を介して発生される引張力が、ハウジング本体104をカバー106に固定するように動作する。したがって、開示されるエアクリーナアセンブリ100の組み合わされた特徴は、カバー106がハウジング本体104に固定されるために適切なフィルタカートリッジがハウジングアセンブリ102内に取り付けられることを必要とし、したがって、誤ったフィルタの取り付けを防止し、フィルタカートリッジが取り付けられていない状態でカバー106がハウジング本体104に固定されるのを防止する。
【0169】
一態様では、接続機構120は、ハンドル又はノブ122と、第1の歯車部材124と、第2の歯車部材126と、アクチュエータ部材128と、ねじ付きステム130とを含む。図50で見られるように、これらの構成要素のそれぞれは別々に形成され、したがって同じ又は異なる材料から形成することができる。一例では、ステム130は金属構成要素であり、残りの構成要素はプラスチックタイプの構成要素、例えばナイロン構成要素である。個々の部品は複雑であるため、射出成形プロセスなどによって、それぞれを独立して形成することが有利であり得る。しかしながら、別の構成も可能である。例えば、アクチュエータ部材128及びねじ付きステム130は、単一の構成要素として形成することができる。同様に、第2の歯車部材126は、アクチュエータ部材128と一体的に形成することができる。ハンドル122及び第1の歯車部材124もまた、単一の構成要素として形成することができる。アクチュエータ部材及びステムがそのような構成で一緒に形成される単一形成された構成要素を利用することも可能であり、本明細書に記載のトルク省略機能は失われるであろう。
【0170】
図51~55を参照すると、ハンドル122がさらに詳細に示されている。一態様では、ハンドル122は、中央アパーチャ122dを有する端壁122cから延びる側壁122bを定める主要本体122aを含む。ハンドル122は、中央アパーチャ122dに外接する内側側壁122eをさらに含むことができる。示されるように、内側側壁は、ハンドル122の回転が第1の歯車部材124に回転力を与えるように、第1の歯車部材124上の対応する形状の係合特徴部124dと相互作用する複数の円周方向に配置された係合特徴部122fを含む。示される実施形態では、係合特徴部122f及び124dは、それぞれ、丸みを帯びたくさび形の突起及びスカラップ形の凹部など、相補的な形の突起及び凹部として提供される。他の形状も可能である。主要本体122aはまた、ユーザがハンドル122に回転力を与えるための把持面を提供するのを助けるために、リブ122g又は他の把持するタイプの特徴部を備え得る。主要本体はまた、レンチなどの工具によって操作されるように成形され得る。
【0171】
図56~59を参照すると、第1の歯車部材124がさらに詳細に示されている。一態様では、第1の歯車部材は、側壁124b及び端壁124cを定める本体124aを含む。前述の係合特徴部124dは、側壁124bの外側部分又は円周上に円周方向に配置されている。第1の歯車部材124がハンドル122に挿入されると、係合特徴部122f、124dが係合され、端壁124cが中央アパーチャ122dを満たして覆う。図59で最も容易に見られるように、第1の歯車部材124は、複数の第1のラチェット部材124eをさらに備えている。示されるように、各ラチェット部材124eは、側壁124bから内側に延びるベース部分124fと、遠位端124hに向かって延びるノーズ部分124gとを備えている。ノーズ部分124gは、ベース部分124fに対して直角又は斜めの角度で配置されて、第1のラチェット部材124eに概ねL字形を与え、ここで丸みを帯びた根部分124iが内部曲折部分に形成される。一態様では、ベース部分124f及びノーズ部分124gは、比較的滑らかな又は湾曲した外周面124jを形成する。第1の歯車部材124はまた、第2の歯車部材126のための案内及びスライド面が提供されるように、第2の歯車部材126上の突起126eを受け入れるためのチャネル構造124kを備えているように示されている。
【0172】
図60~63を参照すると、第2の歯車部材126がさらに詳細に示されている。一態様では、第2の歯車部材126は、側壁126b及び端壁126cによって定められる主要本体126aを含み、端壁126cは中央アパーチャ126dを画定している。前述の突起126eは、第1の歯車部材124のチャネル構造124kに受け入れられるように、端壁に円形パターンで設けられているものとして示されている。第2の歯車部材126には、さらに、第1の歯車部材124の第1のラチェット部材124eと係合するように構成された複数の第2のラチェット部材126fが設けられている。示されるように、第2のラチェット部材126fは、基端126gから遠位端126hまで延在し、内側曲面126ih及び外側曲面126jを備えた湾曲又は円弧形状を備えている。一態様では、第2のラチェット部材126fは、第2の歯車部材主要本体126aの中心に向かって内向き方向に、及び第2の歯車部材主要本体126aの中心から離れる外向き方向に偏向可能である。
【0173】
一態様では、第2の歯車部材126はまた、アクチュエータ部材128の対応する係合構成128eを受け入れる係合構成126kを備えている。示される特定の実施形態では、係合構成126k、128eは対応する形状であり、それら構成要素間の相対的な回転を防ぐためにそれらを一緒にロックする突起-受容部の形状を有する。係合構成126k、128eは、この目的に適合するように様々な形状及び幾何学的形状を備えることができ、単純な幾何学的形状及び/又は歯車又はスプライン形状を備えることができる。
【0174】
第2の歯車部材126が第1の歯車部材124によって受け入れられると(これは図49で最も容易に見ることができる)、第1のラチェット部材124eは、第2の歯車部材126の第2のラチェット部材126fと係合する。この相互作用を通じて、以下でさらに詳細に記載するように、ハンドル122の回転は、第2の歯車部材126に回転トルクを与えることができる。
【0175】
図64~68を参照すると、アクチュエータ部材128がさらに詳細に示されている。一態様では、アクチュエータ部材128は、円筒形側壁受容部分128bを定める主要本体128aと、受容部分に隣接するフランジ部分128cと、フランジ部分128cから延びる外側側壁128dと、同じく側壁128dから延びる前述の係合構成128eとを備えている。複数の半径方向に延びるリブ128fを設けて、側壁128dの剛性又は強度を高めることもできる。
【0176】
一態様では、中央アパーチャ128gは、ねじ付きステム130を受け入れることができる受容部分128bを通って延びる。ねじ付きステム130は、中央アパーチャ128gの断面形状と一致する断面形状を有するステム部分130bを備えている。したがって、中央アパーチャ128g及びステム部分130bは、対応する形状であり、それら構成要素間の相対回転を防止するためにそれらを一緒にロックする突起-受容部の形状を有する。ステム部分130b及び中央アパーチャ128gは、この目的に適合するように様々な形状及び幾何学的形状を備えることができ、単純な幾何学的形状及び/又は歯車又はスプライン形状を備えることができる。示されている例では、中央アパーチャ128gは、雌型の六角形の形状を備えており、ステム部分130bは、雄型の六角形の形状を備えている。ステム部分130bの雄型六角形の形状、及び他の多角形の形状は、アクチュエータ部材128を取り外すことができ、ステム部分130bを回転するためにレンチなどの工具がステム部分130bと係合できるという点で、アクチュエータ部材128が故障した場合に有利である。前に述べたように、ねじ付きステム130及びアクチュエータ部材128は、単一の一体型構成要素を提供することができる。ねじ付きステム130はまた、アクチュエータ部材128上の対応する形状の突起を受け入れる凹部を有するように構成することができる。
【0177】
図69~72を参照すると、ねじ付きステム130がさらに詳細に示されている。一態様では、ねじ付きステム130は、ステム部分130bを有する主要本体130aと、半径方向フランジ部分130cと、ねじ部分130dとを備えている。半径方向フランジ部分130cは、ステム部分130bをねじ部分130dから分離する。ねじ付きステム130が中央アパーチャ128gに完全に挿入されると、半径方向フランジ部分130cは、受容部分128bの端部に当接する。一態様では、半径方向フランジ部分130cは、アクチュエータ部材128の受容部128bを越えて半径方向に延びる。ねじ部分130dは、ねじ部分130dを、ねじ係合特徴部222のねじ穴222b内に案内するのを助けるために、先細の遠位部分130eを備えてもよい。
【0178】
一態様では、接続機構120は以下のように組み立てることができる、すなわち、アクチュエータ部材128がカバー106の中央開口部106eを通って延在し、それによって受け入れられ、それにより円周リブ128hは、カバー106に画定された遠位端壁に沿って低摩擦方式で移動し、ラッチ部材106dはねじ付きステム130のフランジ130cを捕捉して、接続機構がカバー106から取り外されるのを防ぐように組み立てることができる。ラッチ部材106dは偏向可能であるため、ラッチ部材106dが偏向し、最終的にフランジ部分130c上でスナップ嵌めされ、カバー106と接続機構120との間にスナップ嵌め接続を提供するように、完全に組み立てられた接続機構120を中央開口部106eに挿入することができる。図71で見られるように、フランジ部分130cは、挿入中にラッチ部材106dがフランジ部分130cを越えてより容易にスライドできるように、先細面を備えることができる。
【0179】
操作中、ハンドル122が第1の方向R1に(すなわち反時計回りに)回転すると、遠位端126hが第1のラチェット部材124の根部分124iに捕捉されるまで、第2のラチェット部材126fの遠位端126hが第1のラチェット部材124eの内面に乗るように、ノーズ部分124hは第2のラチェット部材126fを外向き方向に案内及び偏向する。この位置が達成されると、第2のラチェット部材126fはもはや偏向できず、第1の方向R1にハンドル122に加えられたトルクが、第2の歯車部材126に与えられる。後述するように、アクチュエータ部材128及びねじ付きステム130は、第2の歯車部材124にしっかり取り付けられ、その結果、第1の方向R1のハンドル122の回転が、ねじ付きステム130を同じく第1の方向R1に回転させ、ねじ付きステム130をねじ係合特徴部222のねじ穴222bから緩める。
【0180】
ハンドル122が第2の方向R2(すなわち時計回り)に回転されると、第1のラチェット部材124eの湾曲した外面124jが、第2のラチェット部材126fの外側曲面126jに対して係合する。したがって、ハンドル122がこの方向に回転すると、ねじ付きステム130も第2の方向R2に回転して、ねじ付きステム130をねじ係合特徴部222のねじ穴222bにねじ込む。ねじ付きステム130がこのようにねじ込まれると、フィルタカートリッジ200は、接続機構120(すなわち、第2の接続機構440)に向かって引き寄せられ、第1の接続機構460から離され、フィルタカートリッジ200に張力をかける。本開示の他の部分に記載されているように、この引張作用は、フィルタカートリッジ200を第2の接続機構440に対してロック位置に固定するように動作し、カバー106をハウジング本体104に固定するようにも動作する。
【0181】
第2のラチェット部材126fは偏向可能であるため、方向R2にハンドル122に加えられるトルクは、第1のラチェット部材124eの湾曲した外面124jが第2のラチェット部材126fの湾曲した表面126jに対して作用し、第2のラチェット部材126fが内側に偏向し、第1のラチェット部材を越えて移動し、可聴クリック音を生成することを引き起こすように十分な力を最終的に生成する。これが発生すると、第2のラチェット部材126fは、それらの休止位置又は弛緩位置に戻り、隣接する第1のラチェット部材124eと係合する。トルクがハンドル122に引き続き加えられる場合、滑り運動の触覚フィードバック及び関連する可聴音の生成は、接続機構120の最大締め付けトルクに達したことをオペレータに警告し続ける。そのような構造では、接続機構120は、所定のトルク設定を超えて締めることができず、それによって、ユーザがアセンブリを締めすぎて、エアクリーナの構成要素を損傷する可能性を防ぐ。したがって、接続機構120は、トルク制限特徴部を有するものとして特徴付けることができる。
【0182】
示される例では、第1及び第2のラチェット部材124e、126fは、所定の最大締め付けトルク設定を提供する材料タイプ、形状、厚さ、及び幾何学的形状で設計される。第1及び第2のラチェット部材124e、126fの設計は、本明細書に提示された概念から逸脱することなく、様々なトルク設定を達成するように修正され得る。さらに、所望のトルク設定が達成されるように、異なる構成の歯車部材126が接続機構120に配置されてもよい。
【0183】
いくつかの例では、トルク設定は、接続機構120によってフィルタカートリッジ200が置かれる所望の引張力の関数である。いくつかの例では、引張力は、所与の最大負荷重量+カバー重量が長軸において10gで加速される状態で、要素の動きに抵抗するのに十分である。したがって、引張力は、とりわけ、フィルタカートリッジ200の構成、サイズ、及び質量の関数であり得る。いくつかの例では、引張力は、0.75キログラム~95キログラムの間である。したがって、トルク設定は、スリップ動作の触覚及び可聴フィードバックによってカートリッジが適切に固定されることをオペレータが保証されるように、スリップが発生する前に所望の又は所定の引張力を達成できるようにする設定である。上記を考慮して、いくつかの例では、トルク設定は、最小又は必要な引張荷重がフィルタカートリッジ200にかかることを保証する最小トルク設定と、接続機構120が破損又は故障が発生する可能性のある地点まで締め付けられていないことを保証する最大トルク設定の両方として特徴付けることができる。いくつかの例では、例えば、高トルク用途では、ハンドル又はノブ122の直径及び/又は形状、及び/又はねじ130d/222bは、オペレータが工具及び不当な力を使用することなく必要な引張力によって定義されるトルク設定を達成できるようにサイズ決め及び構成されることができる。例えば、ハンドル又はノブ122は、より強い力の適用のために比較的大きな直径を備えることができる。同様に、ねじ130d/222bは、より強い力の適用のために、より細かいピッチで提供することができる。
【0184】
前述の記載から理解できるように、接続機構120は、構成に所定のトルク制限を課すことなく第1の方向R1に回転することができるが、第2の方向R2に所定のトルク設定までしか回転することができない。一態様では、接続機構の構成要素は、ポリマー材料から形成することができる。他の材料も可能である。
【0185】
エアクリーナアセンブリ100’
図81~89を参照すると、エアフィルタカートリッジ200’及び任意選択の二次エアフィルタカートリッジ300又はタワー500を備えた第2の例示的なエアクリーナアセンブリ100’が示されている。エアクリーナ100’は、エアフィルタカートリッジ200’が「スタンドアロン」要素として提供され、外部ハウジングを必要としないように構成されているという点で主に異なる。エアクリーナアセンブリ100’は、同じ第1の接続機構400がエアクリーナアセンブリ100’に提供されるという点で、エアクリーナアセンブリ100と同様である。したがって、エアクリーナアセンブリ100’の出口112’は、前述のように、フィルタカートリッジ200’を出口112’に固定するべくフィルタカートリッジ200’に設けられた第1の接続機構400の第1の部分410と協調して動作する第1の接続機構400の第2の部分420を備えている。したがって、エアクリーナアセンブリ100’の第1の接続機構400の特徴は、このセクションで繰り返される必要はない。また、出口管112’の関連する特徴は、出口管112について既に示され、記載されたものと概して同じである。したがって、出口管112’及び112の重複する特徴は、このセクションで繰り返される必要はない。フィルタカートリッジ200’は、外部ハウジングが提供されないスタンドアロン要素として提供されるので、フィルタカートリッジ200’は、エアフィルタカートリッジ200について記載した第2の接続機構440を組み込んでいない。
【0186】
図89で最も容易に見られるように、エアフィルタカートリッジ200’は、第1のエンドキャップ202’及び第2のエンドキャップ204’を含み、それらの間にフィルタ媒体206’が延びる。一例では、エンドキャップ202’、204’は、成形されたポリマー材料から形成される。支持管208’は、プラスチック又は金属材料から形成され得、媒体206’を支持するために、媒体206’の内側206a’に提供される。フィルタ媒体206’は、フィルタ媒体206について既に記載したように、任意の形態、材料、及び構成で提供することができ、このセクションで繰り返す必要はない。
【0187】
示される例において、エンドカバー210’が第1のエンドキャップ202’に提供される一方、エンドカバー212’が第2のエンドキャップ204’に提供される。支持管208’、エンドキャップ202’、212’、及びエンドカバー210’、212’は、一般に、フィルタカートリッジ200の対応する構成要素と同様に構成される。したがって、これらの特徴はこのセクションで再度記載する必要はない。しかしながら、フィルタカートリッジ200とは対照的に、フィルタカートリッジ200’は、エンドカバー210’、212’にそれぞれ取り付けられた追加のエンドカバー211’及び213’を備えている。フィルタカートリッジ200’はまた、エンドカバー211’、213’の間に延びる外殻215’を備えており、媒体206’が収容される内部容積217’を画定している。エンドカバー211’、213’のそれぞれは、それぞれ、複数の開口部211a’、213a’を備えている。動作中、ろ過されていない周囲空気は、開口部211a’、213a’に流入し、それらを通って内部容積217’に流入し、フィルタ媒体206’、及び出口管112’を通って流れる。
【0188】
前述のように、そして図84及び86で最も容易に見られるように、エアクリーナアセンブリ100’は、前述の安全フィルタカートリッジ300及び付勢ばね220をさらに含むことができる。付勢ばね220は、フィルタカートリッジ200’のエンドカバー204’に取り付けられた、ルーズな構成要素として提供することができるか、又は安全フィルタカートリッジ300内に画定された凹部内に取り付けることができる。付勢ばね220、エアフィルタカートリッジ200’、及びエアフィルタカートリッジ300間の相互作用は、付勢ばね220及びエアフィルタカートリッジ200、300を含む実施形態について前述したものと同じである。
【0189】
安全フィルタカートリッジ300の代わりに、エアクリーナアセンブリ100’は、図85及び88に示されるように、タワー500を代わりに含むことができる。タワー500は、安全フィルタカートリッジが望ましくないが依然として付勢ばね220の支持構造を提供する場合に提供され得る。したがって、タワー500は、安全フィルタカートリッジが存在しない場合でも、ばね220の動作によって、フィルタカートリッジ200’を第1の接続機構400から離れるように付勢することを可能にする。
【0190】
一態様では、タワー500は、第1及び第2のエンドキャップ502、504を含み、それらの間に支持構造508が延びる。示されるように、支持構造508は、X字形又は十字形の断面形状を有し、それにより、空気が支持構造508の長さに沿って比較的妨げられることなく流れることを可能にする。他の形状が可能である。例えば、支持構造508は、中央支柱として、又は複数の開口部を有する側壁を備えた支持管として形成することができる。支持構造508は、プラスチック又は金属材料から形成することができる。支持構造508は、エンドキャップ502、504と一体的に又は別々に形成することができる、及び又は出口210と一体的に又は別々に形成することができる。示される特定の例では、支持構造508はエンドキャップ504と一体的に形成され、プラスチック溶接プロセス又は接着剤などによって、別個に形成されたエンドキャップ502に取り付けられる。示される例では、エンドキャップ502は、シール部材514を備えており、安全フィルタカートリッジ300用に提供されるエンドキャップ302と同じように概して構成され、ここでさらに記載する必要はない。同様に、エンドキャップ504は、安全フィルタカートリッジ300に提供されるエンドキャップ304と同じように概して構成され、ここでさらに記載する必要はない。
【0191】
図90及び91を参照すると、エアクリーナアセンブリ100’は、任意選択の接続機構120’を含むものとして示されている。接続機構120’は、接続機構120と同様であり、同様である様々な構成要素の記載をここで繰り返す必要はない。エアクリーナアセンブリ100’は別個のハウジングを含まないので、カバー212’に設けられたねじ係合特徴部222’は開放端を有し、その結果、ねじ付きステム130’の遠位部分130e’はその開放端を通って延びて端壁304c’に接触することができる。コネクタアセンブリ120’を締めることによってねじ付きステム130’がエンドカバー212’と係合すると、結果として生じる遠位部分130e’と端壁304c’との間の接触は、フィルタカートリッジ200’を第1の接続機構400に対して張力下に置き、コネクタアセンブリ120の動作について既に記載したのと同じ一般的な方法でフィルタカートリッジ200’をより安全に保持する。ねじ係合特徴部222’はフィルタカートリッジ200’の清浄側に延びる開放端を有するので、ねじ係合特徴部222’と遠位部分130e’との間にシールを形成するシール131’を提供することができる。示されている例では、シール131’はOリングタイプのシールである。他のタイプのシールも可能である。
【0192】
図92を参照すると、外殻215’が提供されておらず、媒体206’の外周が露出しているエアクリーナアセンブリ100’の変形例が示されている。そのような実施形態では、アパーチャを有するエンドカバー211’、213’は必要ではない。示されている例では、図92に示されているエアクリーナアセンブリ100’は、この例ではエキスパンデッドメタルライナとして示されている外側ライナ215’’を含む。
【0193】
本明細書に記載の原理は、様々なフィルタアセンブリに適用することができる。本原理が(エア)ガスフィルタアセンブリに適用された例が記載されている。エアフィルタ及びクランクケース換気フィルタアセンブリを含む例が記載されている。この原理は、様々な代替ガスろ過装置に、液体フィルタアセンブリの場合でさえ適用することができる。
【0194】
重ねて、本明細書に記載の原理、技術、及び特徴は、様々なシステムに適用することができ、本開示に従って何らかの利益を得るために、識別された有利な特徴のすべてがアセンブリ、システム、又は構成要素に組み込まれる必要はない。
図1
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