(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過された空気用の内側室を画成し、濾過された空気を大気から内側室に通過させるための少なくとも１個の空気通路、および空気通路の外側表面の周りに形成された弁座を含む顔当て、
自己密封弁を形成し、少なくとも１個の空気通路に取り付けられたエラストマー状隔膜、該隔膜は、密封表面を備えたスカートを有し、密封表面は密封位置で弁座に対して付勢され、少なくとも１個の空気通路を密封し、空気通路を通る空気の吸入を阻止し、スカートは、少なくとも１個の空気通路を通して空気を通過させるため弁座から離れて開放位置に移動自在であり、
顔当てに取り外しできるように取り付けられ、自己密封弁が開いている時に少なくとも１個の空気通路と流体連通し、浄化された大気中の空気を顔当ての内側室に通過させる濾過缶、該濾過缶は、濾過缶を顔当てに取り付ける時に自己密封弁を開くためのリブを含み、
から成るガスマスク組立体であって、エラストマー状隔膜の密封表面が、エラストマー状隔膜の蝶番部分が少なくとも１個の空気通路に向けて移動する時に、密封位置と開放位置の間で移動することができ、濾過缶を顔当てに取り付け、それによって少なくとも１個の空気通路を開き、空気通路を通して空気を吸入する時に、隔膜の蝶番部分を少なくとも１個の空気通路に向けて移動させるように、濾過缶のリブが取り付けられていることを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のガスマスク組立体であって、隔膜の蝶番部分が少なくとも１個の空気通路に向けて移動する時に、蝶番部分とスカートが密封位置と開放位置の間で対向する方向に移動できることを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項３】
請求項２に記載のガスマスク組立体であって、濾過缶のリブが、缶を缶マウントに取り付ける時に蝶番に作用し、スカートを旋回させて密封表面から離すようにされていることを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項４】
請求項１に記載のガスマスク組立体であって、顔当ての内側室に対して外側の表面上に外側弁座が形成されていることを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項５】
請求項１に記載のガスマスク組立体であって、顔当てが濾過缶マウントをさらに含み、濾過缶が濾過缶マウントを通して顔当てに取り外しできるように取り付けられ、外側弁座が濾過缶マウント上に形成されていることを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項６】
請求項５に記載のガスマスク組立体であって、濾過缶マウントが、少なくとも１個の空気通路と連絡する開口部を有することを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項７】
請求項５または６に記載のガスマスク組立体であって、濾過缶マウントが、ツイスト−アンド−ロック接続により濾過缶を取り外しできるように取り付けるための接続素子を含むことを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項８】
請求項６に記載のガスマスク組立体であって、エラストマー状隔膜が中央部分を有し、中央部分を通してエラストマー状隔膜が濾過缶マウントに取り付けられ、濾過缶マウントが、外側弁座とエラストマー状隔膜の中央部分の間に直立したリブを有し、直立したリブが、濾過缶をフィルターマウントに取り付ける時にエラストマー状隔膜の密封表面を外側弁座から外すための支点として作用する形状を有することを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項９】
請求項８に記載のガスマスク組立体であって、直立したリブの形状が環状であることを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のガスマスク組立体であって、隔膜の蝶番部分が隔膜の中央部分と直立したリブの間に位置することを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項１１】
請求項１に記載のガスマスク組立体であって、外側弁座の構造が環状であり、エラストマー状隔膜の密封表面の構造が環状であることを特徴とするガスマスク組立体。
【請求項１２】
請求項１に記載のガスマスク組立体であって、顔当ての内側にあり、少なくとも１個の空気通路を取り囲む内側弁座、および少なくとも１個の空気通路に取り付けた吸入弁をさらに含んでなり、吸入弁が、内側室と大気の間に負の差圧が無い時には内側弁座に対して密封するようにされた密封部分を有し、吸入弁がさらに、内側室と大気の間に負の差圧がある時には内側弁座から外れるようにされていることを特徴とするガスマスク組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本願は、2000年4月18日出願の米国仮特許出願第S.N.60/198,012号の利益を請求する。
【０００２】
【発明の背景】
発明の分野
本発明は自己密封フィルター接続部に関する。本発明は、その態様の一つで、フィルター組立体用の自己密封フィルター接続部に関する。本発明は、その別の態様で、取り外し可能な濾過カートリッジを備えたガスマスクに関する。本発明は、その別の態様で、取り外し可能な濾過カートリッジにより部分的に制御される自己密封吸入口弁を備えたガスマスクに関する。本発明は、その別の態様で、多段階濾過カートリッジを備えたガスマスクに関する。本発明は、その別の態様で、ツイスト−アンド−ロック式の取り外し可能な濾過カートリッジを備えたガスマスクに関する。
【０００３】
関連技術の説明
１９９７年８月２６日に発行されたNewtonへの米国特許第５，６６０，１７３号は３個のフィルター層を含んでなるフィルター缶を開示している。第一層は、好ましくはガラス繊維紙から製造され、その後に炭素床が続く粒子状フィルターである。缶壁の内側表面は、缶壁に隣接する床中の空隙のサイジングを維持するために窪んでいる。
【０００４】
Michel et al.への米国特許第４，８５０，３４６号は、ガスマスクにおける呼吸器口用のバヨネット型呼吸器付属品を開示している。吸入口は、弾性メンブランまたはフラップから形成された吸入弁を含み、バヨネット型マウントにより薬品カートリッジを取り付けている。薬品カートリッジは、機械的フィルター、例えばフェルト加工した繊維状ディスクを収容するフィルター保持器をさらに取り付けている。
【０００５】
ガスマスクを汚染された環境で使用するにつれて、濾過缶は有害な物質を効果的に濾過する能力が枯渇していく。これらの物質は、液滴、固体および液体エアロゾル、ガス、および粒子状物質を含むことができるが、これらに限定するものではない。マスクの着用者は、汚染された区域から離れられないことが多いので、着用者が汚染された区域に残っている間にフィルターを交換しなければならない。これは、フィルターを取り外している時に汚染物がマスクに入るのを確実に阻止するという問題を生じる。この昔からある問題は、缶交換訓練の形態で手順として解決されている。取り外し可能な濾過缶を有する典型的なガスマスクでは、吸気の間は開き、呼気の間は閉じ、フィルターを通して高温の湿分を含む空気が吐き出されるのを阻止する一方向流を与える吸入弁を含むフィルターマウントに濾過缶が取り付けられる。吸入弁は、着用者にさらに負荷を与える様な空気流路の制限を起こさないことが重要である。従って、吸入弁は低い開放圧を有するが、濾過缶を取り外した着用者が不注意に吸入すると悲惨な結果を招くことがある。
【０００６】
缶が取り外されている時に不注意の吸入を阻止し、缶が所定の位置にある時には吸入に負担をかけず、フィルターを通す呼気を阻止する必要な機能は妨害しない自己密封機構を吸入口に備えることが有利になろう。
【０００７】
【発明の概要】
本発明のガスマスクは、ガスフィルター缶を取り付けるための入口を含む、迅速に接続して取り付けるためのフィルター缶マウントを含んでなる。自己密封弁が入口に取り付けられるが、この弁は、ガスフィルター缶を缶マウントから取り外した時は入口を密封し、ガスフィルター缶を缶マウントに取り付けた時は入口を開くようにされている。フィルター缶は、缶マウントを受け入れるための中央キャビティ、およびそのキャビティ中に、缶が缶マウントに取り付けられた時に自己密封弁を開くための突起を含む。
【０００８】
一実施態様では、自己密封弁は入口に取り付けられたエラストマー状隔膜を含み、蝶番およびスカートを含み、スカートは、付勢された弁座と接触する密封表面を有する。フィルター缶突起は、缶を缶マウントに取り付けた時に蝶番に作用し、スカートを密封表面から離れるように回転させるようにされている。
【０００９】
さらに、本発明により、缶は、粒子状濾過媒体および炭素濾過媒体の積み重ねた放射状流動配置を含んでなり、濾過媒体が中央の分割壁により分離されており、分割壁が、空気流を放射状に外側に、粒子状濾過媒体を通して、炭素濾過媒体と流体連通している外側環状通路に向ける。次いで、空気は半径方向で内側に向けて、炭素濾過媒体を通して中央出口に流れる。缶は、迅速接続取付により、使用者が遭遇する様々な汚染物（一例は毒性の産業物質（ＴＩＭ）である）を遮断するように選択された、補足的な放射状または軸方向流フィルターを受け入れるようにされている。これらのフィルターは、液滴、固体および液体エアロゾル、ガス、および粒子状物質を包含する汚染物を遮断する。
【００１０】
さらに、本発明により、ガスマスク組立体は、濾過された空気のための内側室を画成し、濾過された空気を大気から内側室に通過させるための少なくとも１個の吸入開口部を含む面当て、および面当てに取り外しできるように取り付けられ、浄化された空気を面当ての内側室に通すために少なくとも１個の吸入開口部と流体連通している缶を含んでなる。バイザーは、使用者が面当てを通して外を見るための一対の間隔を置いて配置された光学パネルを含んでなり、間隔を置いて配置された光学パネルの間に蝶番が取り付けてあり、２個の光学パネルが互いに相対的に回転移動できる。
【００１１】
【好ましい実施態様の説明】
本発明のガスマスクおよびフィルター組立体１０を図１で始まる図面に示す。組立体１０は、使用者の顔の上に適合し、内側室を画成するマスクハウジング１２，および複数のフィルター缶１４、２０を含んでなる。ハウジング１２は、入口組立体および自己密封機構１６および円形または長円形のフィルター缶１４をマスクハウジング１２に固定するためのツイスト−アンド−ロックコネクタ１８（細部は示していない）を包含する一対の円形または長円形の缶マウント１３を含んでなる。
【００１２】
ハウジング１２は顔当て３３０およびバイザー３３２をさらに含んでなる。好ましい実施態様では、顔当て３３０は、毒性薬品の浸透に対して所望のレベルの耐性を与え、容易に汚染を除去できるブチル濃度の高い重合体または他の重合体または重合体混合物、例えばブチル／シリコーン材料、で、多くのサイズで構成されている。
【００１３】
顔当て３３０は、使用者にとって快適であり、顔を効果的に密封するシリコーン濃度の高い重合体または他の重合体または重合体混合物を使用して、やはり別の共成形製法で射出成形される顔密封部（図には示していない）をさらに含む。この概念では、外側材料は耐薬品性、汚染除去、低硬化性、低可燃性、機械的強度および長期間耐久性が得られるように選択する。密封材料は、高レベルの快適性、低皮膚毒性、低温における高たわみ性および顔の特徴に密に適合する能力が得られるように選択する。これらの材料は、妥当な接着強度を有する必要があろう。概念的に、必要に応じて重合体と重合体、重合体と混合物、または混合物と混合物を接着することができよう。
【００１４】
別の実施態様では、顔当ておよび密封部は、同じ重合体または重合体混合物から単一の射出成形操作で構成することができる。顔密封部は、顔当て３３０の内側に曲げた周縁部３３４にあり、使用者の顔に正しく配置されるように組み込んだ顎カップ（図には示していない）を含む。別の実施態様では、顔当て３３０は、ただ１種類のエラストマー状材料、例えばブチルゴムまたはシリコーンとブチルゴムの混合物、だけから製造される。
【００１５】
バイザー３３２は、例えばポリウレタンから製造され、使用者に最大限の視界およびたわみ性を与え、高度の鮮明さを与えるように形成する。図に示す実施態様では、バイザー３３２はエラストマー状の中央蝶番３３８を含むが、バイザー３３２は中央蝶番無しにも形成することができる。バイザー３３２は、弾道保護手段を備え、日光やレーザーに対して保護するための外被(outserts)（図には示していない）を受け入れるように形成すべきである。バイザー３３２は、耐引掻き性表面をさらに含むことができる。
【００１６】
パネル３３６は、妥当な光の透過性、ヘーズおよび反射性を有し、化学的汚染物および汚染除去剤に露出する影響に対する耐性を有していなければならない。パネル３３６は、衝撃に対しても妥当な性能を有し、他の攻撃、例えば引掻き傷または摩耗、に対しても耐性を有する必要がある。一般的に、光学品質の材料、例えばキャスティングまたは射出成形したポリウレタンまたはポリカーボネートがバイザーパネル３３６に好適である。
【００１７】
蝶番３３８は十分な引張強度を有し、低温（−３２℃）においても反復屈曲に耐えるだけの十分なたわみ性を有するべきである。蝶番３３８の材料は、パネル３３６の材料に接着する必要があり、貯蔵中に硬化してはならず、好ましくは透明であるべきである。ポリウレタン、スチレンブタジエンスチレン、スチレンエチレンブタジエンスチレンおよびある種の加硫または熱可塑性材料が好適な蝶番材料である。
【００１８】
蝶番３３８およびパネル３３６は、二液製法における化学的接着により互いに接合するか、または後処理操作として接着剤で接合することができる。蝶番３３８は、機械的蝶番、成形接合部、リビングヒンジとして、または材料の断面積を小さくすることにより形成することができる。蝶番３３８は、完全に包み込む（図１７参照）か、または張り合わせ（図１８参照）により、または材料間の接合部をレーザー、超音波、赤外線または無線周波数（ＲＦ）誘導を使用する溶接技術により、形成することができる。
【００１９】
ハウジング１２は、発声機能、飲用機構、および出口弁組立体を組み合わせた主要発声モジュール３４２をさらに含んでなる。主要発声モジュールの形状は、発声隔膜の必要性が無いように音響的に形成されている。入口および出口弁は互換性があり、必要な独特なスペアパーツの数を少なくしている。ハウジング１２は、複数の低プロファイルハーネスストラップ３４４により使用者の顔に保持され、ホットスポットを排除し、ヘルメットに快適に適合する平らな額密封部を画成する。ハーネスストラップ３４４をハウジング１２の外部の上に折り曲げることにより、使用者はマスク１０を迅速に着用することができる。ハウジング１２の内側室は、好適な材料、例えばシリコーンまたはポリイソプレン、から形成され、様々な使用者に快適に適合するように多くのサイズで提供される鼻カップ（図には示していない）をさらに含んでなる。鼻カップはバイザー３３２の曇りを無くすための空気ガイドとしても作用する。
【００２０】
図２〜６を参照すると、入口組立体および自己密封吸入機構１６は、隆起した周縁部壁６０、円錐台形弁座６６を含んでなる壁を有する中央キャビティ６２、中央の垂下したポスト７６および面取りした面６５を有するプラグ６４、およびスプリング２８を含んでなる。中央キャビティ６２は、中央ハブ７０の下側部分および複数の放射状スポーク７２まで続いている。ハブ７０は、スポーク７２によりキャビティ６２の壁に接続されており、弁プラグ６４の垂下したポスト７６を受け入れるための中央窪み７４をさらに含む。ポスト７６はさらにスプリング２８の中に受け入れられており、スプリング２８はハブ７０とプラグ６４の間に配置され、プラグ６４をハブ７０から離れるように、弁座６６に対して押し付けている。ハブ７０は、弾性吸入弁６８を受けるための垂下した支柱８２をさらに含んでなる。弁６８は、全体的に傘のような形状を有し、環状のドーム形部分８０および周縁部８４を含む。
【００２１】
入口組立体１６は、マスクハウジング１２中に形成された開口部の中に受け入れられ、開口部を取り囲むマスクハウジング１２の縁部を密封しながら受け入れるための周縁部通路１７を含む。
【００２２】
ここで図７を参照すると、フィルター缶１４は、積み重ねた放射状流構造を含んでなる。缶１４は、環状外側壁３４により接合された対向する入口および出口面３０、３２を有する中空の分割されたディスクを含んでなる。対向する面３０、３２はそれぞれ中央の入口および出口開口部３６、３８を有する。缶１４は、対向する面３０、３２と平行な分割壁４０をさらに含んでなるが、分割壁４０は直径が環状外側壁３４よりも小さいので、環状外側壁３４の内側に隣接して形成された環状通路４２を除いて、入口および出口開口部３６、３８は流体的に隔離されている。分割壁４０と入口開口部３６の間に入口キャビティ２３が形成されている。入口キャビティ２３は、粒子状濾過媒体、例えばＷ−ひだを付けた繊維ガラス紙４４、の環状の列により取り囲まれており、この列は、カートリッジ１４の入口面３０と分割壁４０の間の、環状通路４２を除いた空間を完全に充填している。出口キャビティ２４は、分割壁４０と出口開口部３８の間に形成されており、やはり出口面３２と分割壁４０の間の、環状通路４２を除いた空間を完全に充填している環状炭素フィルター４６により取り囲まれている。突起２２が分割壁４０から直角に出口キャビティ２４の中央に、出口面３２の平面近くに伸びている。繊維ガラス紙４４は、エアロゾル、粒子状物質および滴を汚染した空気から除去する高効率濾過媒体であり、ここではＷ−ひだを付けた紙として開示しているが、ひだを付けた、ロゼットまたはパッド構造にある静電気帯電した繊維を包含する他の粒子状濾過媒体も考えられる。炭素フィルター４６は、「クッキーカッター」表面構造として開示され、固定された吸着床として図に示すが、より円筒形の構造にある顆粒状吸着材および単層または多層吸着材も考えられる。炭素フィルター４６はさらに、物理的な吸着過程では効果的に吸着されないガス、例えば塩化シアンおよびシアン化水素、との化学的相互作用に使用する金属塩を含浸した木炭吸着材床としても考えられる。
【００２３】
出口面３２の中央出口開口部３８は、入口機構１６の周縁部壁６０の外径に密に近似した内径を有する周縁部リム３９により縁取りされている。フィルター缶１４および入口機構１６は、ガスマスク産業における当業者には良く知られているように、ツイスト−アンド−ロック接続でインターロックする構造を有する。
【００２４】
図７にさらに示すように、機構１０は、毒性産業物質（ＴＩＭ）を濾別するのに使用できる追加フィルター２０を包含する。フィルター２０は、補足フィルターとして、汚染物条件に応じて選択することができ、フィルター１４は、補足フィルター無しに、多くの有害環境で効果的である。フィルター２０は、軸方向流フィルターとして開示されているが、放射状流フィルターも考えられる。フィルター２０は、第一の粒子状層４８および透過性メンブラン４９により分離された第二の収着材層を収容する外側ケース４７を包含する。フィルター２０は、中央入口開口部５２を有する入口面５１、および中央出口開口部５４を有する出口面５３をさらに含む。入口および出口開口部５２、５４は、第一および第二層４８、５０およびメンブラン４９を通して流体接続されている。第二のツイスト−アンド−ロックコネクタ（図には示していない）を使用し、フィルター２０をフィルター１４に解除できるように取り付け、フィルター２０の出口開口部５４とフィルター缶１４の入口開口部３６の間に流体を通さないように密封する。
【００２５】
フィルター缶１４をツイスト−アンド−ロックコネクタによりマスクハウジング１２に向けて引き付けると、突起２２がプラグ６４と係合し、スプリング２８の付勢に打ち勝ち、プラグ６４と弁座６６の間の密封を開く。図２〜４は、開放位置にある自己密封機構１６を示すが、そこでは缶１４が入口組立体１６の上に取り付けられており、突起２２がプラグ６４をスプリング２８の付勢に抗して圧迫している。図２で、弁６８が後面７８と同じ高さに接していることから立証されるように使用者は息を吐きだしている。図３における空気流Ａは、キャビティ２４から入口組立体１６を通り、次いで部分的に開いた吸入弁６８を通る低レベルの空気流を示し、その際、周縁部８４は後面７８から分離し、空気を流しているが、弁６８は機構１６に対してその全体的な傘形状をなお維持している。図４は、弁６８のその後の状態を示しているが、この時、使用者により増加された開放圧が弁６８を逆転させ、縁部８４を後面７８からさらに分離し、空気流により大きな通路を与えている。弁６８の独特な断面により、予想される開放圧の下で弁が逆転し、より大きな空気通路を与えるが、内部の付勢力は維持しており、使用者の吸入空気流が低下すると、その力が弁６８をその本来の傘形状に戻し、後面７８に対して密封する。
【００２６】
図５は、缶１４を取り外した状態の機構１６を示す。スプリング２８がプラグ６４をハブ７０から引き離ように付勢し、弁座６６と密封係合させる。スプリング２８は、缶１４を容易に取り付けることができるが、缶１４を取り外した時に使用者により発生するどの様な開放圧に対してもプラグ６４を弁座６６と密封係合した状態に維持し、それによって濾過されていない空気の偶発的な吸入が阻止されるのに十分な強度を有するように選択する。
【００２７】
組立体１０は、缶マウント１３に缶１４を単独で取り付け、自己密封機構１６を開いて機能することができるが、それでも危険な現場状況下では、缶１４をフィルター２０で補完する。缶１４およびフィルター２０を組み合わせたフィルター組立体を通る空気流Ａを図７に示すが、そこでは汚染した空気が入口開口部５２を通ってフィルター２０に入り、軸方向に層４８、５０およびメンブラン４９を通過し、出口開口部５４を通って流出し、缶１４の対応する中央入口開口部３６に入る。次いで、入口開口部３６中の空気は半径方向で外側に向けて繊維ガラス紙４４を通り、環状通路４２に流れ、環状通路４２の中を下方に、炭素フィルター４６の外側に流れ、半径方向で内側に向けて炭素フィルター４６を通り、キャビティ２４に流れ、中央出口開口部３８を通ってフィルター１４から流出する。
【００２８】
積み重ねた放射状に流れるフィルターは、フィルターの全体的なサイズと比較して、吸入空気が流れ得るより大きな表面積を与える。粒子状および木炭素子の表面積が増加する結果、防御性が増大する一方、できるだけ小さな取り囲み空間で空気流に対する抵抗が下がる。この概念は、軍用軸方向流フィルターの現在の設計よりも好ましい。積み重ねた放射状流フィルターには、本発明により缶マウントの突起および入口組立体を収容することができ、さらにマスクおよびフィルター組立体の小さくした取り囲み空間を維持できるという利点がある。しかし、この概念は、放射状流フィルターにだけ適用できるのではなく、軸方向流フィルターを包含する他の型のフィルター缶、およびバヨネットおよびねじ込み式の取付を包含する他の型の接続にも取り入れることができ、その様な用途も意図している。
【００２９】
ここで図８〜１２を参照すると、自己密封弁１００の第二の実施態様は、弁本体１１０、弾性自己密封隔膜１５０、および弾性吸入隔膜１７０を含んでなる。図８および９には自己密封弁１００の半分だけを示しているが、反対側は、これらの図に示す半分と鏡像の関係にある。自己密封弁１００は外側面１０２および内側面１０４を有し、内側面１０４はガスマスク１２の内側室に向くようになっている。
【００３０】
自己密封隔膜１５０は弁本体１１０の外側面上に配置され、支柱１１２上に取り付けられている。吸入隔膜１７０は弁本体１１０の内側面上に配置され、支柱１１４上に取り付けられている。
【００３１】
弁本体１１０は、底部表面１１８、外側壁１２０、および内側壁１２２を有する環状通路１１６を包含する。弁本体１１０は、通路外側壁１２０の上側末端から外方向に突き出た環状部分１２４をさらに包含する。通路外側壁１２０の上側末端は、上側末端１３８で環状面取り部分１２６を包含する。弁本体１１０は、その内側部分にハブ１２８を有し、ハブ１２８は平らな部分１３０、支柱１１２、１１４、およびハブ１２８と内側壁１２２の間の直立環状リブ１３２を含んでなる。リブ１３２は、上側環状表面１３４を含む。平らな部分１３０は、その中を通る多くの減圧穴１３６をさらに含んでなる。リブ１３２は、複数のスポーク１４０により、通路１１６の内側壁１２２の上側末端１３８に接続され、それらの間に多くの開いた通路１４２を画成している。内側壁１２２は、上側末端１３８に密封表面１４４をさらに含んでなる。
【００３２】
自己密封隔膜１５０は、実質的に円筒形の中央部分１５２および中央部分１５２と一体的に形成された傘状の外側部分１５６を含む。中央部分１５２は、支柱１１２を受け入れ、隔膜１５０をハブ１２８に取り付けるためのキャビティ１５４を含む。外側部分１５６は、中央部分１５２とリブ１３２の半径方向内側の間に位置する凸状の蝶番部分１５８を含む。外側部分１５６は、密封表面１４４と連携して密封部を形成するための外側縁部１６２を有する環状スカート１６０を含む。スカート１６０はさらに、リブ１３２の上側先端１３４と接触するか、またはそこに近接するように配置されている。
【００３３】
隔膜１５０およびハブ１２８は、それらの間に、減圧穴１３６と流体的に接続されたキャビティ１６４を画成する。
【００３４】
吸入隔膜１７０は、実質的に円筒形の中央部分１７２および外側部分１７６を含む。中央部分１７２は、支柱１１４を受け入れ、吸入隔膜１７０をハブ１２８に接続するためのキャビティ１７４を包含する。外側部分１７６は、凸状蝶番１７８およびスカート１８０を含む。スカート１８０は、内側壁１２２の上側末端１３８と密封部を形成するように配置された外側部分１８２を含む。
【００３５】
濾過缶２００は、濾過缶２００のフィルター素子を自己密封弁１００に流体的および密封的に接続するためのインターフェース２１０を包含する環状下側面２０２を含んでなる。インターフェース２１０は、第一の垂下した環状リブ２２０および中央ハブ２４０を含んでなる。下側面２０２は、リブ２２０の外側表面２２２を下側面２０２と接続する環状の面取り部分２０４を含む。
【００３６】
リブ２２０は外側表面２２２、内側表面２２４および末端２２６を含む。環状の弾性密封部２２８がリブ２２０の末端２２６を収容している。弾性密封部２２８は、例えば、エラストマー状材料から製造され、密封部２２８から放射状に外方向に突き出た突起２３０を含む。
【００３７】
ハブ２４０は、複数のスポーク２０６により面取り部分２０４に接続され、環状リブ２２０の中央に位置する。スポーク２０６同士の間、およびハブ２４０の外側縁部２４２と面取り部分２０４の間に空気通路２０８が画成されている。空気通路は濾過缶２００中のフィルター媒体と連絡している。
【００３８】
ハブ２４０は実質的に、外側縁部２４２に垂下した環状リップ２４６を有するディスク２４４の形態にある。ハブ２４０は、先端２５０を有する垂下した環状リブ２４８をさらに含んでなる。環状リブ２４８は、減圧通路２５４を通して濾過缶２００の内側に流体的に接続されているキャビティ２５２を画成する。リップ２４６とリブ２４８の間に浅いキャビティ２６０が画成され、減圧穴２６２を通して濾過缶２００の内側に流体的に接続されている。
【００３９】
図８に示す配置では、濾過缶２００が自己密封弁組立体１００から取り外されており、自己密封弁組立体１００を通してどちらかの方向にガスを通過させようとしても、自己密封隔膜１５０または吸入隔膜１７０により必ず阻止される。ガスマスク１２上に設置されると、ガスマスク１２の着用者による吸入が吸入隔膜１７０を移動させるかもしれないが、自己密封隔膜１５０を引き付けて弁本体１１０とより密に接触させるだけであり、外気の吸入は阻止される。ガスマスク１２の着用者による呼気も同様に吸入隔膜１７０を押し付け、弁本体１１０とより密に接触させ、空気の通過を阻止する。
【００４０】
図９を参照すると、濾過缶２００が自己密封弁組立体１００に接続されると、インターフェース２１０が弁本体１１０の中に挿入され、自己密封隔膜１５０が密封表面１４４から移動し、自己密封弁が開く。
【００４１】
濾過缶インターフェース２１０を自己密封弁組立体１００の上に配置する時、インターフェース２１０の弁組立体１００に接触する最初の部分は密封部２２８の突起２３０である。突起２３０が通路１１６の外側壁１２０に接触すると、インターフェース２１０と弁本体１１０の間に効果的な密封部が形成されるので、自己密封隔膜１５０は外気から流体的に隔離される。この流体的な隔離は、弾性密封部２２８が通路１１６の底部表面１１８に接触した時に完了する。
【００４２】
濾過缶２００を自己密封弁組立体１００の上から、濾過缶２００の面取り部分２０４が弁本体１１０の面取り１２６に突き当たるまで下降させる。この下降の際、フィルターインターフェース２１０のリブ２４８の先端２５０が自己密封隔膜１５０の凸状蝶番１５８と接触する。濾過缶２００がさらに下降すると、リブ２４８が隔膜１５０の凸状蝶番１５８を押し下げ、隔膜１５０のスカート部分１６０をリブ１３２の上側先端１３４を中心にして旋回させ、それによって外側縁部１６２を密封表面１４４から離れるように持ち上げる。
【００４３】
図９に示すように、フィルター缶インターフェース２１０を自己密封弁組立体１００の中に完全に挿入した状態では、自己密封隔膜１５０の外側縁部１６２が密封表面１４４から離れ、リップ２４６の後ろにあるキャビティ２６０の中に持ち上げられている。自己密封隔膜１５０の凸状蝶番１５８はキャビティ１６４の中に押し込まれている。この過程の際、キャビティ１６４の中に閉じこめられていた空気は減圧穴１３６を通して放出され、キャビティ２６０の中に閉じこめられていた空気は減圧穴２６２を通して放出され、キャビティ２５２の中に閉じこめられていた空気は減圧通路２５４を通して放出されている。
【００４４】
自己密封隔膜１５０の外側縁部１６２が密封表面１４４から離れ、リップ２４６の後ろにある状態では、空気通路２０８、１４２は流体的に連絡し、遮られていない。図９は、マスクの着用者が吸入していない時の弁組立体１００を示し、濾過缶２００を通る、および自己密封弁組立体１００を通る空気の流れは無い。
【００４５】
図１０に関して、吸入隔膜１７０は、例えばマスクの着用者が吸入する際のように、マスク１２の内側室で負の差圧にさらされており、吸入隔膜１７０が蝶番１７８を中心にして屈曲し、上側末端１３８との密封関係が離れている。こうして、矢印で示す様な、濾過缶２００から空気通路２０８、１４２を通し、マスクの内側室に到る流体通路が開く。
【００４６】
リップ２４６は、自己密封隔膜の上側末端１３８のための遮蔽機能を果たし、通路２０８を通して空気を流す。こうして、空気はリップ２４６の周りを流れ、自己密封隔膜の上側末端１３８を捕らえることはないので、弁を閉じたままにする。このように、上側末端１３８は通路２０８を通る空気の流路の外に位置する。
【００４７】
図１１および１２に示すように、濾過缶１４は、形状が長円形であり、減圧通路２５４の周りに放射状に間隔を置いて配置された、内側に突き出たフランジ２６６を有する幾つかのラッグを有する。弁本体１１０は、円形であり、外周に間隔を置いて配置された切れ込み２６８を有する。弁本体１１０は、各切れ込み２６８に隣接した傾斜路２７０を有する。弁本体の外周部は、フィルター缶１４の外壁２７６の中に適合する形状を有する。缶を顔マスクに対して反時計方向に回転させ、顔マスク缶マウント１３に対して缶をきつく引き付ける時、切れ込み２６８がラッグ２６４の中に受け入れられ、突き出たフランジ２６６は傾斜路２７０の下を横滑りするようにされている。クリップ２８０が一体的なフランジ２７８を通して缶１４に弾力を持たせて取り付けてあり、使用者が缶を顔マスク缶マウントに取り付ける時、および缶マウントから取り外す時のグリップを与える。弁本体１１０の外周部には、放射状の溝２７４に固定されるスライドロック（図には示していない）のための切れ込み２７２がさらに設けられている。
【００４８】
本発明の自己密封機構４００の第三の実施態様を図１３〜１６に示す。機構４００は隆起した周縁部壁４２０を含んでなり、その周縁部壁は内側に突き出たリップ４１６を有し、中央キャビティ４０２を画成し、中央キャビティはリップ４１６と平行な中央ハブ４０４の下側部分まで続いている。ハブ４０４および環状リング４１８は、ハブ４０４とリング４１８をリップ４１６に接続している複数の放射状スポーク４２４によりキャビティ４０２の中央に配置されており、スポーク４２４は、それらの間に複数の放射状開口部４２６をさらに画成している。環状ピボット４１８は、リング４１８に対して直角の、環状の直立ピボットリム４１９を含んでなる。ハブ４０４は、キャビティ４０２の底部として定義される平面に対して直角の、円錐形密封部４１０および弾性の吸入弁４２８をそれぞれ受け入れるための、対向する支柱４０６、４０８をさらに含んでなる。弁４２８は実質的に図２〜６で弁６８として説明してある。
【００４９】
密封部４１０は、中央部分４１１、環状の凹状蝶番部分４１２、および周縁部４１５を有する円錐形スカート部分４１４を包含する。蝶番部分４１２の直径はピボットリング４１８の直径よりも小さいので、密封部４１０をキャビティ４０２の中央にある支柱４０６の上に取り付けた状態では、蝶番部分４１２はピボットリング４１８の中に位置し、スカート部分４１４はピボットリング４１８の上に被さる。縁部４１５はさらに、密封係合した状態ではリップ４１６に突き当たり、密封部４１０の材料の弾性により所定の位置に保持されるようにされている。
【００５０】
自己密封機構４００は、上記のように、密封された開口部を含んでなり、使用者が機構４００を通して息を吐き出そうとしても、弁４２８により阻止される。機構４００は、マスク中で吸い込まれる吸引はすべてスカート４１４を内側に引き付け、それによって縁部４１５とリップ４１６の間の密封が強化されるので、吸入しようとする使用者に対して密封される。
【００５１】
機構４００は、蝶番部分４１２の直径と実質的に一致する直径を有し突出した環状リム４２２を含んでなる相補的な構造を有するフィルターと連携して使用する。リム４２２は、フィルターを機構４００に固定する時に下降し、蝶番部分４１２と整列する構造を有する。リム４２２が下降すると、リムは蝶番部分４１２を圧迫し、円錐形のスカート部分４１４を直立した環状ピボットリム４１９に押し付ける。円錐形スカート部分４１４はリム４１９を中心にして回転し、周縁部４１５を上方向に持ち上げ、リップ４１６との接触を引き離し、それによって放射状の開口部４２６を露出する。これで、使用者は、弁４２８の開放圧に打ち勝つことにより、吸入することができる。
【００５２】
本発明をその特定の具体的な実施態様に関して説明したが、無論、これは例示であって、制限するものではない。本発明の精神から離れることなく、上記の説明および図面の範囲内で妥当な変形および修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のガスマスクおよびフィルター組立体の分解組立斜視図である。
【図２】  図１のガスマスクおよびフィルター組立体の、吸入サイクルが進行する各段階における、フィルター缶をガスマスク上の入口組立体に取り付けた状態の部分断面図である。
【図３】  図１のガスマスクおよびフィルター組立体の、吸入サイクルが進行する各段階における、フィルター缶をガスマスク上の入口組立体に取り付けた状態の部分断面図である。
【図４】  図１のガスマスクおよびフィルター組立体の、吸入サイクルが進行する各段階における、フィルター缶をガスマスク上の入口組立体に取り付けた状態の部分断面図である。
【図５】  図１〜４のガスマスクおよびフィルター組立体の、図２の缶を入口組立体から取り外した状態の部分断面図である。
【図６】  図５の線６−６を通して見た断面図である。
【図７】  図１〜６のガスマスクで使用するフィルター組立体の切り取った分解組立斜視図である。
【図８】  自己密封弁およびフィルター缶が缶マウントから間隔を置いた関係にある、入口組立体の好ましい実施態様の部分的断面図である。
【図９】  図８と同様の、フィルター缶を取り付けた状態の部分的断面図である。
【図１０】  図９と同様の、マスク操作の吸入段階の際の部分的断面図である。
【図１１】  図８および９の自己密封機構の、分かり易くするために自己密封隔膜を取り除いた状態の斜視図である。
【図１２】  図８〜１０に示す実施態様の濾過缶インターフェースの透視図である。
【図１３】  自己密封弁およびフィルター缶が缶マウントから間隔を置いた関係にある、入口組立体の別の実施態様の部分的断面図である。
【図１４】  図８と同様の、フィルター缶を取り付けた状態の部分的断面図である。
【図１５】  図１４の線１５−１５通して見た部分断面図である。
【図１６】  図１３の線１６−１６通して見た部分断面図である。
【図１７】  完全に包み込むことにより形成したバイザー蝶番の部分断面図である。
【図１８】  張り合わせにより形成したバイザー蝶番の部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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