(57)【要約】  スライドアセンブリとヘッドアセンブリとを有するフィルタユニットが提供される。スライドアセンブリは、ヘッドアセンブリに移動可能に装着される。ヘッドアセンブリは、フィルタカートリッジの末端部分を解放可能な係合状態にて受容するように構成される。スライドアセンブリは、スライドアセンブリがヘッドアセンブリからのフィルタカートリッジの係合離脱を防止する第１の位置と、フィルタカートリッジがヘッドアセンブリから係合離脱できる第２の位置との間を移動可能である。第２の位置において、スライドアセンブリは、フィルタカートリッジをヘッドアセンブリから取り外すとき、フィルタカートリッジとスライドアセンブリとの係合によって外力が加えられるまで、ヘッドアセンブリとの係合を維持する。
2011502044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のラッチ部材を有するスライドアセンブリと、
前記スライドアセンブリの少なくとも一部分を受容するように構成されたラッチ凹部、及び前記第１のラッチ部材と解放可能に係合するように構成された第２のラッチ部材を有し、フィルタカートリッジを解放可能な係合状態にて受容するように構成されたヘッドアセンブリとを備えるフィルタユニットであって、
前記スライドアセンブリは、前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材が係合し、前記フィルタカートリッジが前記ヘッドアセンブリに対して回転することができるラッチ位置と、前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材とが係合離脱され、前記スライドアセンブリが前記フィルタカートリッジと係合して、前記ヘッドアセンブリに対する前記フィルタカートリッジの回転移動を制限するアンラッチ位置との間を、並進移動及び回転移動によって移動可能であるフィルタユニット。
【請求項２】
前記スライドアセンブリは、前記スライドアセンブリが前記ラッチ位置にあるときに前記フィルタカートリッジの回転中にリセット突起と係合するように配置され構成されたリセット部材をさらに有し、前記リセット部材と前記リセット突起との係合により、前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材とが係合離脱される、請求項１に記載のフィルタユニット。
【請求項３】
前記スライドアセンブリが、前記スライドアセンブリを前記アンラッチ位置へと付勢するように構成されたスプリングを更に有する、請求項１に記載のフィルタユニット。
【請求項４】
前記スプリングは、前記スライドアセンブリが前記ラッチ位置にあるとき、前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材を付勢して互いに係合させるように構成されている、請求項３に記載のフィルタユニット。
【請求項５】
前記スライドアセンブリは、第１の軸に沿った並進移動で移動可能であり、前記スプリングは、前記第１の軸に対してある角度をなして配置されている、請求項３に記載のフィルタユニット。
【請求項６】
前記第１のラッチ部材は凹部であり、前記第２のラッチ部材は突起である、請求項１に記載のフィルタユニット。
【請求項７】
リセット部材は突起である、請求項２に記載のフィルタユニット。
【請求項８】
前記ヘッドアセンブリはカラーアセンブリを有し、前記スライドアセンブリは、前記カラーアセンブリに動作可能に装着されている、請求項１に記載のフィルタユニット。
【請求項９】
前記リセット突起は前記フィルタカートリッジ上に配置されている、請求項２に記載のフィルタユニット。
【請求項１０】
フィルタカートリッジと、
第１のラッチ部材を有するヘッドアセンブリと、
第２のラッチ部材を有するスライドアセンブリとを備えるフィルタユニットであって、前記フィルタカートリッジは、前記ヘッドアセンブリに解放可能に装着されており、前記スライドアセンブリは、前記フィルタカートリッジが前記ヘッドアセンブリに対して一定の軸方向位置及び回転方向位置に保持される第１の位置と、前記フィルタカートリッジが前記ヘッドアセンブリに対して軸方向及び回転方向に移動可能である第２の位置との間を移動するように構成されており、前記スライドアセンブリは、前記フィルタカートリッジを前記ヘッドアセンブリとの係合から解除する前に、前記スライドアセンブリが前記ヘッドアセンブリに対する前記フィルタカートリッジの予め定めた回転位置で前記フィルタカートリッジと係合して前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材とを係合離脱させるまで、前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材との係合によって前記第２の位置を維持するように構成されているフィルタユニット。
【請求項１１】
前記スライドアセンブリはリセット部材を更に有し、第３のラッチ部材が、前記フィルタカートリッジと前記予め定めた回転位置で係合するように配置され構成されている、請求項１０に記載のフィルタユニット。
【請求項１２】
前記スライドアセンブリは、前記スライドアセンブリを前記第２の位置へと付勢するように配置されたスプリングを更に有する、請求項１０に記載のフィルタユニット。
【請求項１３】
前記スライドアセンブリは、前記スライドアセンブリが前記第１の位置にあるとき、前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材を付勢して互いに係合させるように構成されているスプリングを更に有する、請求項１０に記載のフィルタユニット。
【請求項１４】
前記第１のラッチ部材は凹部であり、前記第２のラッチ部材は突起である、請求項１０に記載のフィルタユニット。
【請求項１５】
リセット部材は突起である、請求項１１に記載のフィルタユニット。
【請求項１６】
前記フィルタカートリッジは、前記リセット部材と前記予め定めた回転位置で係合するように構成されたリセット突起を有する、請求項１５に記載のフィルタユニット。
【請求項１７】
フィルタカートリッジヘッドアセンブリからフィルタカートリッジを取り外す方法であって、前記ヘッドアセンブリはスライドアセンブリを有し、前記スライドアセンブリはラッチ位置とアンラッチ位置との間を移動可能であり、前記フィルタカートリッジは停止部材とリセット突起とを有し、前記方法は、
前記スライドアセンブリが前記停止部材と係合して前記ヘッドアセンブリに対する前記フィルタカートリッジの回転を制限する前記アンラッチ位置から、前記スライドアセンブリが前記停止部材から係合離脱されて前記ヘッドアセンブリに対する前記フィルタカートリッジの回転を可能にする前記ラッチ位置へと、前記スライドアセンブリを移動させる工程と、
前記スライドアセンブリを前記ラッチ位置に保持すべく、前記スライドアセンブリの第１のラッチ部材を前記ヘッドアセンブリの第２のラッチ部材と係合させる工程と、
前記ラッチ位置から前記アンラッチ位置への前記スライドアセンブリの移動を可能にするために、前記リセット突起が前記スライドアセンブリと係合して前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材とを係合離脱させるまで、前記フィルタカートリッジを前記ヘッドアセンブリに対して解放方向に回転させる工程と、
前記フィルタカートリッジが前記ヘッドアセンブリから取り外されるまで、前記フィルタカートリッジを前記解放方向に更に回転させる工程とを含む方法。
【請求項１８】
前記スライドアセンブリを前記アンラッチ位置と前記ラッチ位置との間を移動させることは、並進移動及び回転移動を必要とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記フィルタカートリッジは第１の軸を中心として前記解放方向に回転し、前記スライドアセンブリは第２の軸に沿って前記ラッチ位置と前記アンラッチ位置との間を移動し、前記第１の軸と前記第２の軸は互いに非平行に配置されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のラッチ部材は凹部及び突起の一方であり、前記第２のラッチ部材は、前記凹部及び前記突起の他方であり、前記第１のラッチ部材と前記第２のラッチ部材を係合させる工程は、前記突起を前記凹部の中に挿入することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記ヘッドアセンブリに対する前記スライドアセンブリの回転移動によって前記突起を前記凹部の外へ移動させることにより、前記ヘッドアセンブリに対する前記スライドアセンブリの並進移動が可能となる、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は広義には濾過システムに関し、より具体的には、濾過システムの接続機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
居住用及び商用利用のために設計された水濾過システムは、ますます一般的となっている。この普及は、入力水から望ましくない物質を除去して、出力水を様々な最終用途で消費するためにより安全にする必要性から生じている。フィルタシステムはまた、出力される液体に物質を、例えば風味を向上させるミネラルを添加するために使用されることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
意図的に取り外されるまで濾過材を適所に保持するために、様々な係合機構が使用され得る。水濾過システムの使用過程の間、フィルタ自体は、取り外しが特に困難となり得る。このことが生じると、濾過材の係合機構の取外しトルク又は「脱出トルク（break out torque）」は、片手での操作で予想され得るトルクを超えるものとなる。係合機構及びラッチ機構を改善して、これらの状況下で両手で操作することを可能にすれば、当該技術分野における前進となろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の一態様はフィルタユニットに関する。フィルタユニットは、作動部とスプリングとを備えるスライドアセンブリを有する。スライドアセンブリは、カラーアセンブリに移動可能に取り付けられ収容される。カラーアセンブリは、フィルタカートリッジの末端部分を解放可能な係合状態にて受容するように構成される。スライドアセンブリは、スライドアセンブリがカラーアセンブリからのフィルタカートリッジの係合離脱を防止する第１の位置と、フィルタカートリッジがカラーアセンブリから係合離脱され得る第２の位置との間を移動可能である。第２の位置において、スライドアセンブリは、外力が加えられるまで第２の位置が維持されるような方式で、カラーアセンブリと係合する。その外力は、フィルタカートリッジがカラーアセンブリから係合離脱されるとき、スライドアセンブリの一部分がフィルタカートリッジの一部分と係合する結果として生じ得る。
【０００５】
上記の概要は、開示した実施形態のそれぞれ又は本明細書で開示される本発明の態様のすべての実現形態を記載することを意図したものではない。以下の詳細な説明の図は、特定の本発明の態様がいかにして実施され得るかについての例である特徴要素をより具体的に表すものである。特定の実施形態について図示し説明するが、本開示がそのような実施形態又は構成に限定されるものではないことは理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の原理に従う例示的フィルタユニットの概略斜視図であり、フィルタユニットは、ヘッドアセンブリと、カラーアセンブリと、スライドアセンブリと、フィルタカートリッジとを有している。
【図２】図１に示すカラーアセンブリの第１のカラー部材の概略斜視図。
【図３】図１に示すカラーアセンブリの第２のカラー部材の概略斜視図。
【図４】図１に示すスライドアセンブリの概略斜視図。
【図５】図１に示すフィルタカートリッジの一部分の概略斜視図。
【図６】図１に示すフィルタユニットの側面図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、スライドアセンブリは第１のアンラッチ位置にある。
【図７】図１に示すフィルタユニットの概略側面図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、スライドアセンブリは第１のアンラッチ位置にあり、フィルタは取り付けられるべく適所にある。
【図８】図１に示すフィルタユニットの概略側面図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、スライドアセンブリは第１のアンラッチ位置にあり、フィルタは取り付けられロックされている。
【図９】図１に示すフィルタユニットの概略側面図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、スライドアセンブリは第２のラッチ位置にあり、フィルタの取外しを可能にしている。
【図１０】図１に示すフィルタユニットの概略上面図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、スライドアセンブリは第１のアンラッチ位置にある。
【図１１】図１に示すフィルタユニットの概略上面図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、スライドアセンブリは第１のラッチ位置にある。
【図１２】図１に示すフィルタユニットの概略上面図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、スライドアセンブリは第１のアンラッチ位置に戻されている。
【図１３】別の例示的フィルタユニットの概略斜視図であり、ヘッドアセンブリは取り外されており、第２のカラー部材は取り外されており、ラッチ突起がキーリング上に配置されている。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
様々な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面において、同じ参照符号は、複数の図を通じてアセンブリの同じ部分を表している。様々な実施形態を参照するが、それによって、本願に添付される特許請求の範囲が限定されることはない。加えて、本明細書に記載されるどの実施例も、限定することを意図するものではなく、単に、添付の特許請求の範囲に対する多数の考えられる実施形態のいくつかを記載するものである。
【０００８】
以下の議論は、本発明が実施され得る好適な状況を簡潔に概略的に説明することを意図するものである。必須ではないが、本発明については、フィルタユニット、例えば、居住用及び商用利用のために水を濾過するフィルタユニットを一般的背景として説明することにする。いくつかの例示的フィルタユニットの構造、創案、及び利用、並びに方法について、以下に説明する。
【０００９】
本願において開示する例示的実施形態は、本明細書で強調する用途の他に、多数のフィルタユニット用途への広範な適用性を有する。２つの本体を互いに解放可能に固定する特徴要素は、フィルタカートリッジの状況以外にも、多様な状況において多数の用途を有している。そのような別の用途及び状況も考えられるが、フィルタユニット用途に特徴要素を応用すると、添付の図を参照して本明細書で説明する実施形態の恩恵が特に享受されるため、その用途に重点を置いている。
【００１０】
本明細書で使用される「フィルタカートリッジ」という用語は、物質含有の供給（入力）液体を、その物質含有の供給液体よりも不溶解固形物含量及び／又は溶解固形物含量がより少ない物質含有の製品（出力）液体、並びに濾過物又は濃縮液又は透過液へと分離するのに効果的な任意の装置を含む。「フィルタカートリッジ」という用語は、ある物質を物質含有の供給（入力）液体に添加して、改質された物質含有の製品（出力）液体の形態にできる装置を含む。本明細書で使用するフィルタ手段の非限定的な例には、活性炭フィルタ、透水性堆積フィルタ（permeable sediment filters）、軟水器、スケール防止のためにポリリン酸塩を添加するフィルタ、及び逆浸透モジュールが挙げられる。
【００１１】
いくつかのタイプのフィルタカートリッジは、あるタイプの係合機構を有する装着マニホールド又はヘッドアセンブリに対して、取付けの向きに維持される。そのような係合機構は、その係合特徴要素が意図的に解放されない限り、マニホールドに対するフィルタカートリッジの回転及び／又は軸方向移動を阻止する。そのような係合機構のこの阻止機能は、フィルタが、例えば送水管の圧力を受けて、意図せずに解放されたり外れたりするのを防止する。そのような係合機構が解放されていても、フィルタカートリッジをヘッドアセンブリから取り外すのに必要な大きさの力は、作業者がフィルタカートリッジを両手で把持できるときに、最良に加えられ得る。フィルタカートリッジをマニホールドから取り外すのに必要な、印加回転トルクは、時には「脱出トルク（break out torque）」と呼ばれる。カートリッジを解放するために係合機構が作動（係合離脱）位置に保持されなければならない場合、作業者が片方の手で係合機構を解放し続ける一方で、反対の手を用いて、フィルタカートリッジをヘッドアセンブリから取り外すのに必要な脱出トルク（例えば回転力又はねじり力）を、フィルタカートリッジに印加することが困難となり得る。
【００１２】
本明細書で説明する様々なフィルタユニットの例は、係合機構を規定するスライドアセンブリを有している。フィルタユニットは、スライドアセンブリをラッチ係合した形態で固定することを可能にしており、それにより、作業者は、フィルタカートリッジをマニホールドから取り外すときに両手を用いてフィルタカートリッジを把持することが可能となる。開示する例示的なフィルタユニットの他の態様は、ヘッドアセンブリがフィルタカートリッジに占有されなくなり、ヘッドアセンブリが交換用のフィルタカートリッジの受容に備えるように、フィルタユニットをマニホールドから取り外すプロセスの一部として、スライドアセンブリを元のアンラッチ位置に自動的にリセットするものである。
【００１３】
開示する例は、フィルタカートリッジ、カラーアセンブリ、及びそのカラーアセンブリ内で支持されるスライドアセンブリの各々に複数の係合特徴要素を有する。スライドアセンブリ特徴要素のうちのいくつかは、カラーアセンブリ及びフィルタカートリッジに対し、フィルタユニットの中心軸を基準として回転方向、半径方向内向きの方向、及び軸方向に移動可能である。スライドアセンブリは、アンラッチ方向並びにラッチ方向に配置することができる。アンラッチ方向及びラッチ方向のいずれにおいても、スライドアセンブリ特徴要素は、カラーアセンブリ及びフィルタカートリッジ並びに／又は他の構成要素の様々な部分と係合して所望の係合機能をもたらすように配置されている。
【００１４】
図１〜１２の例示的なフィルタユニットアセンブリ
例示的なフィルタユニット５を示し、図１〜１２を参照して説明する。フィルタユニット５は、ヘッドアセンブリ１１と、カラーアセンブリ１２と、スライドアセンブリ１４と、フィルタカートリッジハウジング１６（図１を参照）とを有している。スライドアセンブリ１４は、カラーアセンブリ１２によって調節可能に保持されている。スライドアセンブリ１４は、カラーアセンブリ１２の第１のカラー部材２０と第２のカラー部材２２とを分離することによって、カラーアセンブリ１２から取り外すことができる。ヘッドアセンブリ１１は、構造用支持材、例えば壁又はパイプに取り付けることができる。ヘッドアセンブリ１１は通常、入力部８と出力部７とを有している。入力部８及び出力部７は、水入力管、水出力管、及びフィルタカートリッジ１６の内部と流体連通して連結することができる。フィルタハウジングとカラーアセンブリとを有する例示的なフィルタアセンブリが、米国特許第４，９１５，８３１号（テイラー（Taylor））に記載されており、この特許は参照によって本願に組み込まれる。
【００１５】
カラーアセンブリ１２は、第１及び第２のカラー部材２０、２２と、その第１及び第２のカラー部材２０、２２の各々に画定されているスライド凹部２４及びスプリング凹部２６（図２及び３を参照）と、第１のラッチ突起２８と、第１及び第２の締結具３０、３２と、スライド旋回凹部３４とを有している。凹部２４、２６、３４及び突起２８は、以下で更に詳細に説明するように、スライドアセンブリ１４の特徴要素を収容するか又はその特徴要素と係合するように構成されている。
【００１６】
カラーアセンブリ１２は、キーリング７４と係合するように適合されたキーリング係合トラック特徴要素３６と、ヘッドアセンブリ１１と係合するためのヘッドトラック係合特徴要素３７とを更に有している。通常、カラーアセンブリ１２は、ヘッドアセンブリ１１に対して定位置に維持される。フィルタカートリッジ１６は、フィルタカートリッジ１６がランプ特徴要素２９と係合することにより、カラーアセンブリ１２に固定される。
【００１７】
第１及び第２のカラー部材２０、２２は、それらの一方の端部には、凹部特徴要素２４、３４と突起特徴要素２６、２８を、反対側の端部には、嵌合する１組みの凹部特徴要素２５、３５と突起特徴要素２７を有している。第１のカラー部材２０の凹部特徴要素２４、３４及び第２のカラー部材２２の凹部特徴要素２５、３５は空洞を画定しており、その空洞内にスライドアセンブリ１４が保持されている。本明細書に示す例は、カラーアセンブリ１２に装着された単一のスライドアセンブリ１４を有している。他の例示的な構成が、特定のフィルタユニット５の寸法及び空間的必要性に応じて、各フィルタユニット５に対する複数のスライドアセンブリ１４を有してもよい。
【００１８】
スライドアセンブリ１４は旋回部材４０を有しており、その旋回部材４０は、係合延長部４１と、旋回部材４０から延びるリセットラッチ突起４２と、スプリング保持部材４４と、ラッチ凹部４６と、係合表面４９と、傾斜表面４８とを有している（図４を参照）。スライドアセンブリ１４は、作動部５０とスプリング５２とを更に有している。スライドアセンブリ１４は、旋回部材４０を通過する旋回軸Ｐ１を中心として旋回アンラッチ方向Ｐ３（図１１を参照）及び旋回ラッチ方向Ｐ４（図１２を参照）に旋回する。旋回軸Ｐ１は、図６に示すように、ＸＹ平面に対して角度β１で配置されている。旋回軸Ｐ１はまた、ＸＺ平面と平行に配置されている（図７を参照）。
【００１９】
フィルタカートリッジ１６は、ショルダー部分６０と、ネック部分６２と、ショルダー部分６０上に位置する第１の傾斜部材６４と、ネック部分６２上に位置するラグ部材６６とを有している（図５を参照）。第１の傾斜部材６４は、ショルダー部分６８を有している。ラグ部材６６は、ネック停止面７０を有している。また、複数のキー付き表面構成体７５がネック部分６２上に配置されている。キーリング７４は、カラーアセンブリ１２のキーリング係合トラック特徴要素３６と係合して、嵌合するキー付き表面構成体７５によってフィルタカートリッジ１６をカラーアセンブリ１２と係合させるように構成されている。
【００２０】
スプリング軸Ｐ２は、スプリング保持部材４４を通過している（図４、６、及び７を参照）。スプリング軸Ｐ２は、ＸＹ平面に対して角度β２（図６を参照）をなし、ＸＺ平面に対して角度β３（図７を参照）をなして配置されている。スプリング５２は、スプリング保持部材４４と、カラーアセンブリ１２のスプリング凹部２６を画定する構造部との間に捕捉されている。スプリング５２は、軸Ｐ２に沿った向きをなしており、それにより、角度β２、β３によって規定される方向にて付勢力をスライドアセンブリに加えている。付勢力が加えられるこの方向は、第１のラッチ突起２８がスライドアセンブリ１４のラッチ凹部４６と係合する前の、図６に示す第１のアンラッチ位置Ｃにスライドアセンブリ１４を保持するのに役立つものとなっている。カラーアセンブリ１２の第１のラッチ突起２８がラッチ凹部４６に係合した後、スプリング５２によって加えられる付勢力の方向は、第１のラッチ突起２８とラッチ凹部４６との間の係合を維持して、図９に示す第１のラッチ位置Ｆを維持するのに役立つものとなっている。
【００２１】
角度β１は典型的には約８０°未満、より好ましくは約４０°〜約８０°、より好ましくは約６０°〜８０°である。いくつかの構成において、角度β１は、約０°〜約−８０°の範囲内の負の角度となることがある。
【００２２】
角度β２は典型的には約９０°未満、より好ましくは約４０°〜約９０°、より好ましくは約６０°〜８０°である。いくつかの構成において、角度β２は、約０°〜約−９０°の範囲内の負の角度となることがある。いくつかの構成において、角度β２はβ１に等しい。スプリング５２の固有の柔軟性により、角度β１、β２の値が等しくなくても、依然として所望の付勢力を与えてラッチ凹部４６と第１のラッチ突起２８との間の係合を維持することが可能である。
【００２３】
角度β３は典型的には少なくとも１５°である。いくつかの構成において、角度β３は、約０°〜約８０°、より好ましくは約１５°〜約４５°の範囲内にある。いくつかの構成において、角度β３は、約０°〜約−９０°の範囲内の負の角度となることがある。
【００２４】
図６、８、及び１２に示す第１のアンラッチ位置Ｃと、図９及び１１に示す第２のラッチ位置との間を軸Ｐ１に沿ってスライドアセンブリ１４が移動する結果として、スライドアセンブリ１４は、カラーアセンブリ１２に対してＸ、Ｙ、及びＺ方向の各々に移動することになる。軸Ｐ１に沿ってスライドアセンブリ１４が移動することにより、フィルタカートリッジ１６の係合特徴要素に対するリセット突起４２の位置が変化し、カラーアセンブリ１２のラッチ突起２８に対するラッチ凹部４６の位置が変化する。
【００２５】
スライド旋回凹部３４は、旋回部材４０を通過する旋回軸Ｐ１と同軸に構成されている。スライドアセンブリ１４が第１のアンラッチ位置Ｃと第２のラッチ位置Ｆとの間を移動されるとき、旋回部材４０は、スライド旋回凹部３４内で移動し、したがって、スライドアセンブリ１４をＸ方向とＺ方向に移動させる。スライドアセンブリ１４が旋回軸Ｐ１に沿って移動するとき、スライドアセンブリ１４はまた、第１のラッチ突起２８（図２を参照）と係合表面４９（図４を参照）との間の係合により、旋回軸Ｐ１を中心として旋回解放方向Ｐ３及び旋回ラッチ方向Ｐ４に回転しなければならない。スライドアセンブリ１４が旋回軸Ｐ１に沿って移動するときに第１のラッチ突起２８が係合表面４９と係合することにより、スライドアセンブリ１４は、第１のラッチ突起２８がラッチ凹部４６に係合するまで、軸Ｐ１を中心として回転することになる（図９及び１１を参照）。
【００２６】
スライドアセンブリ１４を第１のアンラッチ位置Ｃから第１のラッチ位置Ｆまで作動させる作業者が、作動部５０をかみ合わせ（engage）、力をＺ方向に加える。Ｚ方向に力を加えると、旋回部材４０が角度β１で旋回凹部３４に沿って移動する。スライドアセンブリ１４が軸Ｐ１に沿って移動すると、ラッチ突起２８が、スライドアセンブリ１４のランプ表面４８と係合し、したがって、スライドアセンブリ１４が、回転方向Ｐ３にＸＹ平面内で旋回軸Ｐ１を中心として強制的に回転される。その時点で、作業者は実際には、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向の各々に成分を有する力を作動部５０に加えている。作業者は、第１のラッチ突起２８がラッチ凹部４６と係合するまで、引き続きこの力をＸ、Ｙ、及びＺ方向に加える。スプリング５２の付勢力はスライドアセンブリ１４を旋回ラッチ方向Ｐ４に付勢することになるが、場合によっては、作業者は、第１のラッチ突起２８をラッチ凹部４６と確実に係合させるために、スライドアセンブリ１４がラッチ凹部２４の頂面と係合したとき、回転力をＰ４旋回方向に加えなければならない。
【００２７】
ここで図６〜１２を参照すると、フィルタカートリッジ１６とカラーアセンブリ１２及びスライドアセンブリ１４との係合を保持する方法が示されている。また、どのようにしてフィルタカートリッジ１６がカラーアセンブリ１２及びスライドアセンブリ１４から係合離脱されるかについても説明されている。
【００２８】
まず図６を参照すると、フィルタカートリッジ１６のネック部分６２が、軸方向にカラーアセンブリ１２の中に挿入されて、キーリング７４と、複数のキー付き表面構成体７５と、ランプ特徴要素２９との間の係合を引き起こしている。フィルタカートリッジ１６を係合方向Ａ（図１０を参照）に回転させることにより、フィルタカートリッジ１６がカラーアセンブリ１２に対してＺ方向に前進する。
【００２９】
最初は、スライドアセンブリ１４は第１のアンラッチ位置Ｃにある。スプリング５２によってスプリング軸Ｐ２に沿って加えられる付勢力により、スライドアセンブリ１４は、別の外力がスライドアセンブリ１４に加えられるまで、第１のアンラッチ位置Ｃに維持されることになる。図６は、スライドアセンブリ１４のリセット突起４２を示しており、このリセット突起４２は、フィルタカートリッジ１６のラグ部材６６との係合から外向きに外れて半径方向に離間されている。第１のアンラッチ位置Ｃにおいて、第１のラッチ突起２８は、ランプ表面４８よりも垂直方向の上方に（Ｚ方向に）配置され、ラッチ凹部４６と係合していない。
【００３０】
ここで図７を参照すると、フィルタカートリッジ１６は、スライドアセンブリ１４の旋回部材４０のラッチ延長部４１が、フィルタカートリッジ１６の第１のランプ部材６４と係合するまで、係合方向Ａに回転されている。ラッチ延長部４１と第１のランプ部材６４との間の係合により、スライドアセンブリ１４はＸＺ方向に軸Ｐ１に沿って第２のアンラッチ位置Ｄへと移動する。第２のアンラッチ位置Ｄにおいて、第１のラッチ突起２８はランプ表面４８と係合し、したがって、旋回軸Ｐ１を中心としてスライドアセンブリ１４を方向Ｐ３に回転させる。スライドアセンブリ１４は、第１のラッチ突起２８がラッチ凹部４６に係合するに十分な程は、Ｚ方向に垂直に移動されない。したがって、フィルタカートリッジ１６がカラーアセンブリ１２に対して方向Ａに更にわずかに回転した後、ラッチ延長部４１が移動してランプ部材６４を越え、ショルダー６８と係合する（図８を参照）。スライドアセンブリ１４がＺ方向に移動してショルダー６８と係合することは、スプリング５２によって加えられる付勢力を受けて自動的に発生し得るものである。
【００３１】
第１のランプ部材６４とフィルタカートリッジ１６の外周にあるラグ部材６６とのオフセット位置により、ラッチ延長部４１が移動して、第１のランプ部材６４を越え、ショルダー６８と係合する間、第２のラッチ突起４２は、ラグ部材６６と係合することなくＸ方向に自在に移動することができる。ラッチ延長部４１がショルダー６８と係合している状態では、フィルタカートリッジ１６は、複数のキー付き表面構成体７５からキーリング７４を係合離脱させるために、またカラーアセンブリ１２からフィルタカートリッジ１６を係合離脱させるために、係合離脱方向Ｂ（図１０を参照）に回転することができない。図８に示す位置において、ラグ部材停止表面７２（図５を参照）は、カラー停止表面３３（図３を参照）と接触し、それによって、フィルタカートリッジ１６がカラーアセンブリ１２に対して係合方向Ａに更に回転するのを制限している。図１０は、図８に示すラッチされる向きを示す上面図であり、スライドアセンブリ１４は第１のアンラッチ位置Ｃにあり、ラッチ延長部４１はフィルタカートリッジ１６の第１のランプ部材６４と係合している。
【００３２】
カラーアセンブリ１２からのフィルタカートリッジ１６の取外しは、第３のアンラッチ位置Ｅに達するまで、スライドアセンブリ１４を旋回軸Ｐ１に沿ってＸＺ方向に手動で移動させることによって開始され、ここで、スライドアセンブリ１４はラッチ凹部２４の上端部にあり（図９を参照）、第１のラッチ突起２８はラッチ凹部４６に係合しない。第３のアンラッチ位置は、フィルタカートリッジ１６がカラーアセンブリ１２から取り外されるまで、作業者が一方の手を用いてフィルタカートリッジ１６を方向Ｂに回転させて、キーリング７４をキーリング係合トラック特徴要素３６から係合離脱させる間、作業者のもう一方の手で維持され得る。
【００３３】
別法として、スライドアセンブリ１４は、スライドアセンブリ１４が第３のアンラッチ位置Ｅにある間に、図１０に示す旋回方向Ｐ４に移動でき、第１のラッチ突起２８をラッチ凹部４６に係合させて図９に示す第１のラッチ位置Ｆを達成することができる。スライドアセンブリ１４が第１のラッチ位置Ｆにある状態で、ラッチ延長部４１は、Ｚ方向にて第１のランプ部材６４の垂直上方に配置され、それによって、フィルタカートリッジ１６がカラーアセンブリ１２に対して方向Ｂに回転することが可能となる。
【００３４】
いくつかの構成において、スライドアセンブリ１４は、作業者が手動でスライドアセンブリ１４を旋回解放方向Ｐ３に回転させて第１のラッチ突起２８をラッチ凹部４６から係合離脱させるまで、第１のラッチ位置Ｆを維持することができる。別法として（図示のように）、第１のラッチ位置Ｆから第１のアンラッチ位置Ｃへ戻るスライドアセンブリ１４の自動的解放が開始されるように、第２のリセット突起４２がスライドアセンブリ１４上に設けられる。
【００３５】
図９に示すように、第２のリセット突起４２は、図６に示す第１のアンラッチ位置Ｃにあるときの第２のラッチ突起４２の位置と比較して、フィルタカートリッジ１６のネック部分６２に向かってＸ方向にて更に半径方向内側に配置されている。ここで図１１を参照すると、スライドアセンブリ１４は第１のラッチ位置Ｆに維持され、フィルタカートリッジ１６は方向Ｂに回転されているが、第２のリセット突起４２は、ラグ部材６６のネック表面７０と係合している。なおも更にフィルタカートリッジ１６を方向Ｂに回転させると、旋回軸Ｐ１を中心としてスライドアセンブリ１４を回転させる力が第２のリセット突起４２に加えられる。この動作により、ラッチ凹部４６が回転してラッチ突起２８から離れることが生じる。第１のラッチ突起２８が移動されてラッチ凹部４６から出ると、スプリング５２によって加えられる付勢力により、スライドアセンブリ１４が第１のアンラッチ位置Ｃ（図１２を参照）に押し戻される。スライドアセンブリ１４が第１のアンラッチ位置Ｃにある状態で、第２のラッチ突起４２は、半径方向外側にＸ方向に移動して第２のラッチ突起４２をネック停止表面７０から係合離脱させ、それによって、フィルタカートリッジ１６は、フィルタカートリッジ１６がカラーアセンブリ１２から取り外されるまで、方向Ｂに更に回転することが可能となる。
【００３６】
軸Ｐ１に沿ったスライドアセンブリ１４の移動（例えば第１のアンラッチ位置Ｃから第２のアンラッチ位置Ｄ）は並進移動とみなされることができる。軸Ｐ１を中心とした移動（例えば第３のアンラッチ位置Ｅからラッチ位置Ｆへの移動）は回転移動とみなされることができる。スライドアセンブリ１４は、第１のアンラッチ位置Ｃとラッチ位置Ｆとの間を移動されるとき、並進移動と回転移動の双方を受ける。
【００３７】
スライドアセンブリ１４は、第１のアンラッチ位置Ｃに自動的にリセットされたので、これで交換用のフィルタカートリッジ１６を受容する準備ができている。スライドアセンブリ１４がラッチ位置Ｆに留まる場合、交換用のフィルタハウジングを取り付けるとき、第２のリセット突起４２がネック停止表面７０と干渉し、それによって交換用のフィルタカートリッジ１６の取付けが妨げられる。スライドアセンブリ１４の自動リセット機能により、消費者が適切に交換用のフィルタハウジングを取り付けできることをより確実にすることができる。フィルタカートリッジ１６が取り外された後に、消費者が不注意でスライドアセンブリ１４をラッチ位置Ｆに作動させた場合、第２のリセット突起４２がネック停止表面７０と干渉する（図９を参照）。しかしながら、消費者がフィルタカートリッジ１６を方向Ｂに取り外す場合、スライドアセンブリの自動リセット機能が作動され、フィルタカートリッジ１６の適切な取付けが可能となる。
【００３８】
スライドアセンブリ１４は、主としてＸＺ平面内にて第１のアンラッチ位置Ｃとラッチ位置Ｆとの間を移動するように構成されている。他の例（図示せず）において、スライドアセンブリ１４は、主としてＹＺ平面内、ＸＹ平面内、又はＸＺ、ＹＺ、及びＸＹ平面に対してある角度をなす任意の平面内にて移動するように配置することができる。更に、図示の例は、スライドアセンブリ１４が、概してＺ方向に軸Ｐ１に沿って移動して、概してフィルタカートリッジ１６から離れることによって、ラッチ位置Ｆへと移動するところを示している。他の構成において、スライドアセンブリ１４は、反対の方向の概してフィルタカートリッジ１６に向かって移動してラッチ位置Ｆに達するように配置することができる。
【００３９】
スライドアセンブリ１４は、図において、主としてヘッドアセンブリ１１のカラーアセンブリ１２に装着されて示されている。他の構成において、スライドアセンブリ１４は、ヘッドアセンブリ１１の他の特徴要素に装着することができる。カラーアセンブリ１２の二分割構造は、ヘッドアセンブリ１１内で装着位置にあるスライドアセンブリ１４を捕捉する上でいくつかの利点をもたらすが、所望のラッチ機能を提供する一方でスライドアセンブリ１４を様々な方式で装着できるように、他の構造及び構成が、スライドアセンブリ１４及びヘッドアセンブリ１１に関して考えられる。少なくともいくつかの態様のスライドアセンブリ１４が、なおも更なる構成において、フィルタカートリッジ１６に装着することができる。第１のランプ部材６４のいくつかの態様（ショルダー停止部分６８など）が、なおも更なる構成において、カートリッジ１６の本質的に同様のロック機能を維持しながら、代替としてキーリング７４に装着することができる。
【００４０】
図１３の例示的なフィルタユニットアセンブリ
図１〜１２に示す例示的なフィルタユニットアセンブリは、ラグ部材６６上の停止表面７０を有している。図１３は、停止表面２７０が、図１〜１２の先の実施形態で説明した停止表面７０に代わって、キーリング２７４上にある別の実施形態を示している。停止表面２７０は、停止表面７０と同様に機能し、フィルタカートリッジ２１６が回転する結果として、スライドアセンブリ２１４の第２のリセット突起２４２が停止表面２７０と係合する。停止表面７０と２７０との主な違いは、停止表面７０の位置と比較した、停止表面２７０の位置である。
【００４１】
本開示の他の実施形態には、回転弁、他の弁部材と共に使用される、本明細書で説明した停止表面、リセット突起、及び他の特徴要素、並びに、参照によってそのすべての内容が本願に組み込まれる米国特許第６，４５８，２６９号（バセット（Bassett）ら）に記載されている特徴要素など、フィルタカートリッジをヘッドアセンブリに装着するときにフィルタカートリッジと共に又はフィルタカートリッジとは別に回転する更なるフィルタユニット特徴要素が含まれる。
【００４２】
結論
本開示の一態様は、フィルタカートリッジと、スライドアセンブリと、ヘッドアセンブリとを有するフィルタユニットに関する。スライドアセンブリは、スプリングと、第１のラッチ部材とを有する。ヘッドアセンブリは、ラッチ凹部と第２のラッチ部材を有し、フィルタカートリッジを解放可能な係合状態にて受容するように構成される。ラッチ凹部は、スライドアセンブリの少なくとも一部分を受容するように構成され、第２のラッチ部材は、第１のラッチ部材と解放可能に係合するように構成される。スライドアセンブリは、第１のラッチ部材と第２のラッチ部材が係合し、フィルタカートリッジがヘッドアセンブリに対して回転することができるラッチ位置と、第１のラッチ部材と第２のラッチ部材とが係合離脱され、スライドアセンブリがフィルタカートリッジと係合して、ヘッドアセンブリに対するフィルタカートリッジの回転移動を制限するアンラッチ位置との間を、並進移動及び回転移動によって移動可能である。ラッチアセンブリは、第３のリセット部材を更に有することができる。第３のラッチ部材は、スライドアセンブリがラッチ位置にあるとき、フィルタカートリッジの回転中にフィルタカートリッジと係合するように配置され構成される。第３のラッチ部材のフィルタカートリッジとの係合により、第１のラッチ部材と第２のラッチ部材とが係合離脱される。
【００４３】
本開示の別の態様は、フィルタカートリッジとヘッドアセンブリとスライドアセンブリとを有するフィルタユニットに関する。ヘッドアセンブリは第１のラッチ部材を有する。スライドアセンブリは第２のラッチ部材を有する。フィルタカートリッジは、ヘッドアセンブリに解放可能に装着される。スライドアセンブリは、フィルタカートリッジが、ヘッドアセンブリに対して、一定の軸方向位置及び回転方向位置に保持される第１の位置と、フィルタカートリッジが、ヘッドアセンブリに対して、軸方向及び回転方向に移動可能である第２の位置との間を移動するように構成されている。スライドアセンブリはまた、フィルタカートリッジをヘッドアセンブリとの係合から解除する前に、スライドアセンブリがヘッドアセンブリに対するフィルタカートリッジの予め定めた回転位置でフィルタカートリッジと係合して第１のラッチ部材と第２のラッチ部材とを係合離脱させるまで、第１のラッチ部材と第２のラッチ部材との係合によって第２の位置を維持するように構成されている。
【００４４】
本開示の更なる態様は、フィルタカートリッジをフィルタカートリッジヘッドアセンブリから取り外す方法に関する。ヘッドアセンブリはスライドアセンブリを有し、ラッチ位置とアンラッチ位置との間を移動可能である。フィルタカートリッジは、第１及び第２の停止部材を有する。この方法は、スライドアセンブリが第１の停止部材と係合してフィルタカートリッジヘッドアセンブリに対するフィルタカートリッジの回転を制限するアンラッチ位置から、スライドアセンブリが第１の停止部材から係合離脱されてヘッドアセンブリに対するフィルタカートリッジの回転を可能にするラッチ位置へと、スライドアセンブリを移動させる工程を含む。この方法はまた、ラッチ部材をラッチ位置に保持すべく、スライドアセンブリの第１のラッチ部材をヘッドアセンブリの第２のラッチ部材と係合させる工程と、ラッチ位置からアンラッチ位置へラッチアセンブリを移動させるために、第２の停止部材がスライドアセンブリと係合して第１のラッチ部材と第２のラッチ部材とを係合離脱させるまで、フィルタカートリッジをヘッドアセンブリに対して解放方向に回転させる工程と、フィルタカートリッジがヘッドアセンブリから取り外されるまでフィルタカートリッジを解放方向に更に回転させる工程とを含む。
【００４５】
上述の詳細な説明において、開示を簡素化する目的で、様々な特徴要素が単一の実施形態で時折ひとまとめにされている。この開示の方法は、主題の請求する実施形態が、各請求項で明白に列挙されている特徴要素よりも多くの特徴要素を必要とするという趣旨を反映するものとして解釈されるものではない。むしろ、以下の特許請求の範囲に反映されるように、本発明の主題は、開示される単一の実施形態のすべての特徴要素にあるわけではない。したがって、以下の特許請求の範囲は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の好ましい実施形態として独立している。それゆえに、添付の特許請求の範疇及び範囲は、本明細書に含まれる好ましい変形例の説明に限定されるべきではない。
【図１】
2011502044.tif 000003
【図２】
2011502044.tif 000004
【図３】
2011502044.tif 000005
【図４】
2011502044.tif 000006
【図５】
2011502044.tif 000007
【図６】
2011502044.tif 000008
【図７】
2011502044.tif 000009
【図８】
2011502044.tif 000010
【図９】
2011502044.tif 000011
【図１０】
2011502044.tif 000012
【図１１】
2011502044.tif 000013
【図１２】
2011502044.tif 000014
【図１３】
2011502044.tif 000015
【国際調査報告】
2011502044.tif 000016
2011502044.tif 000017