(57)【要約】      （修正有）【課題】安価で、かつ使いすて可能なスピンオン流体フィルターを提供する。【解決手段】使い捨て型のスピンオン流体フィルター２０は、ねじ形成取り付けシャフト１９を備えて構成されたベース部上に取り付けるように構成、配置されている。ベース部は、フィルターへの流体入口流れと、フィルターからの流体出口経路とを提供する。フィルター構成は、閉鎖端部２２及びその反対側の開放端部２３を有するハウジングキャニスター２１と、該ハウジングキャニスター内に配置された流体フィルター媒体２５とを備えている。取り付けポスト３０は、ハウジングキャニスターの閉鎖した第１の端部の一部として形成され、ベース部のねじ形成取り付けシャフトに組み付けるように構成、配置されている。当該設計は、ナットプレートを無くすこと、及び、流体フィルターがヘッド部に接続されている位置をキャニスターの閉鎖端部に再配置することに向けられている。【選択図】  図１
2005238229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ形成取り付けシャフトを備えて構成されたヘッド部に取り付けるように構成、配置された、使い捨て型のスピンオン流体フィルターであって、
前記ヘッド部は、前記流体フィルターへの流体入口流れと、該流体フィルターからの流体出口経路と、を提供し、
前記流体フィルターは、
閉鎖された第１の端部と、その反対側の開放された第２の端部とを有する、ハウジングキャニスターと、
前記ハウジングキャニスター内に配置された流体フィルター媒体と、
前記ハウジングキャニスターの前記閉鎖した第１の端部の一部として形成され、前記ねじ形成取り付けシャフトに組み付けるため構成され、配置された、取り付けポストと、
を備え、
前記流体フィルターには、従来のねじ形成ナットプレートが設けられていない、流体フィルター。
【請求項２】
前記取り付けポストは、外側にねじが形成されている、請求項１に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項３】
前記開放した第２の端部は、前記ベースと共に流体密封するように構成され配置された当接エッジ部を備えている、請求項２に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項４】
前記ハウジングキャニスターは、前記取り付けポストを備える鋳造一体部材である、請求項３に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項５】
前記流体フィルター媒体は、前記ハウジングキャニスター内に埋め込まれている、請求項４に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項６】
前記ハウジングキャニスターは、キャニスター対ヘッド部のインターフェースを密封するため前記ヘッド部と協働するように構成され、配置されたシール部を備えている、請求項５に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項７】
前記開放した第２の端部は、前記ベース部と共に流体密封するように構成、配置された当接エッジ部を備えている、請求項１に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項８】
前記ハウジングキャニスターは、前記取り付けポストを含む鋳造一体部材である、請求項１に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項９】
前記流体フィルター媒体は、前記ハウジングキャニスター内に埋め込まれている、請求項１に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項１０】
前記ハウジングキャニスターは、キャニスター対ヘッド部のインターフェースを密封するため前記ヘッド部と協働するように構成され、配置されたシール部を備えている、請求項１に記載の使い捨て型のスピンオン流体フィルター。
【請求項１１】
結合体であって、
取り付けシャフトを備える、流体フィルター用の取り付けヘッド部と、
前記取り付けヘッド部に接続された、使い捨て型のスピンオン流体フィルターと、
を備え、
前記流体フィルターは、
閉鎖された第１の端部と、その反対側の開放された第２の端部とを有する、ハウジングキャニスターと、
前記ハウジングキャニスター内に配置された流体フィルター媒体と、
前記ハウジングキャニスターの前記閉鎖した第１の端部の一部として形成され、前記ねじ形成取り付けシャフトに組み付けるため構成され、配置された、取り付けポストと、
を備え、
前記流体フィルターには、ナットプレートが設けられていない、結合体。
【請求項１２】
前記取り付けポストは、外側にねじが形成されている、請求項１１に記載の結合体。
【請求項１３】
前記取り付けシャフトは、複数の流れ開口部を形成する側壁を備えている、請求項１２に記載の結合体。
【請求項１４】
前記開放した第２の端部は、前記ベース部と共に流体密封するように構成、配置された当接エッジ部を備えている、請求項１３に記載の結合体。
【請求項１５】
前記ハウジングキャニスターは、前記取り付けポストを備える鋳造一体部材である、請求項１４に記載の結合体。
【請求項１６】
前記中央管は、複数の流れ開口部を形成する側壁を備えている、請求項１１に記載の結合体。
【請求項１７】
前記流体フィルター媒体は、埋め込み用樹脂の使用により前記ハウジングキャニスター内に埋め込まれている、請求項１１に記載の結合体。
【請求項１８】
前記ハウジングキャニスターは、キャニスター対ヘッド部のインターフェースを密封するため前記ヘッド部と協働するように構成され、配置されたシール部を備えている、請求項１１に記載の結合体。
【請求項１９】
流体フィルターを受け入れるように構成、配置された取り付けヘッド体であって、
前記流体フィルターは、ポストを備えた閉鎖端部を有し、
前記取り付けヘッド体は、
流体入口及び流体出口を形成するボディ部と、
前記流体フィルターからフィルター処理された流体を回送するため前記流体出口と協働する中空取り付けシャフトであって、該取り付けシャフトは、前記ポストへの接続のため前記流体フィルター内に延在するのに十分な軸方向長さを有する、前記中空取り付けシャフトと、
を備える、取り付けヘッド体。  
【請求項２０】
前記ポストは、ねじ形成され、前記中空取り付けシャフトは、前記ポストに接続するため、ねじ形成され、構成、配置された自由端部を有する、請求項１９に記載の取り付けヘッド体。
【請求項２１】
前記中空取り付けシャフトは、フィルター処理された流体を受け取るため複数の流れ開口部を形成する側壁を備えている、請求項２０に記載の取り付けヘッド体。
【請求項２２】
前記中空取り付けシャフトは、フィルター処理された流体を受け取るため複数の流れ開口部を形成する側壁を備えている、請求項１９に記載の取り付けヘッド体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、流体フィルターと、該フィルターを取り付けベース又はヘッド部に接続するための選択された設計とに関する。より詳しくは、本発明は、フィルターを取り付けベース又はヘッド部に接続するためのナットプレートを使用すること無く構成され配置されたスピンオンフィルターに関する。ナットプレートを無くすことによって、その結果としての流体フィルターは、構成部品の一つを無くすことによるコスト節約を始めとして、製造する上でより安価となる。関連する利点は、流体フィルターに関してほとんどが非金属構成を有する能力であり、これによって、該フィルターを「使い捨て」とみなすことができる。それは使い捨て又はリサイクルのため焼却することができるからである。焼却可能な構成を提供することによって、埋め立てゴミに何が追加されるかを制限するフィルターの構造的な質量は小体積の灰へと減じることができる。「使い捨て」のための他のオプションは、構成物に使用されるプラスチックをリサイクルすることである。現在では、フィルターのための全てのプラスチック構成が与えられたとき、それは、「環境にやさしい緑の設計」を有するものとして一般に認知される。
【背景技術】
【０００２】
従来技術設計に係る典型的なスピンオン流体フィルターは、内部ねじ成金属ナットプレートの使用によりヘッド部（スパッド）に取り付けられている。当該ナットプレートは、流体フィルターキャニスターに固定されており、少なくとも１つの流れ入口と、中央管と協働する流れ出口と、を備えている。フィルターとヘッド部との取り付け構成は、ヘッド部とフィルターとの間で漏れを防止するためシール部を備えている。フィルターへの流れは、ヘッド部を通って移動し、一旦、それがフィルター処理されたならば、流体はヘッド部を通って出て行く。ナットプレートを使用して流体フィルターを製作するためには、ナットプレートの製作に伴うコストと、ナットプレートの流体フィルターへの組み付けに伴うコストと、が存在する。ナットプレートが流体フィルターから無くすことができる場合には、これらのコストが節約される。限定されたベースでは、流体フィルターを取り付けヘッドに接続するため使用される他の技術が存在し得るが、本発明の一つの焦点は、流体フィルターからナットプレートを無くすことにあり、これにより、ヘッド部への接続のためのナットプレートの使用を排除する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、ナットプレートを使用すること無くヘッド部のねじ形成取り付け部をスピンオンすることができる流体フィルターの設計を提供する。代替例として、本発明によれば、ねじ切りポストは、キャニスターの閉鎖端部の一部として構成され、ヘッド部を超えてスピンオンフィルター内まで延在するシャフト（内側ねじ）へと接続する。後述されるように、本発明は、様々な代替実施例を備えている。これらの実施例は、他の特徴の中でも、流体フィルターの一部としてシャフトを固定し、シャフトをヘッド部の協働部に接続する工程を備えている。本発明の流体フィルターを記載する上での「スピンオン」という用語の使用は、ねじ係合のみならず、流体フィルターと取り付けヘッド部との間のバヨネット接続の使用等の他の接続技術を含むことが意図されているものと理解されるべきである。バヨネット接続に関連したものは、様々な構造的形態を呈することができる、四分の一回転及び二分の一回転の接続である。
【０００４】
典型的な従来技術の取り付けヘッド部は、内側ねじ切りナットプレートにより受け入れられる、外側ねじ切りポスト又は部分を備えている。本発明の好ましい実施例に関しては、取り付けヘッド部の設計が変化され、ねじ切りポストに接続するようにキャニスターの閉鎖端部まで軸方向に全行路に亘って延在する内側ねじ切りシャフトを備えている。かくして、本発明によれば、従来技術から変更されたスピンオンフィルター設計のみならず、ヘッド部の設計も変更される。
【０００５】
本発明の一実施例に係る、ねじ切り取り付けシャフトを備えて構成されたヘッド部に取り付けるため構成され、配置された使い捨て型のスピンオン流体フィルターは、閉鎖された第１の端部及び反対側の開放された第２の端部を有するハウジングキャニスターと、該ハウジングキャニスター内に配置された流体フィルター媒体と、該ハウジングキャニスターの閉鎖された第１の端部の一部として形成され、該ヘッド部のねじ切り取り付けシャフトへの組み付けのため構成、配置された取り付けポストと、を備え、該流体フィルターは、ナットプレートが設けられておらず、ナットプレートをヘッド部に取り付ける必要もない。
【０００６】
本発明の一つの目的は、改善された使い捨て型のスピンオン流体フィルターを提供することである。
本発明の関連した目的及び利点は、次の説明から明らかとなろう。
【実施例】
【０００７】
本発明の原理についての理解を促進するという目的のため、以下、図面に示された実施例が参照され、該実施例を説明するために特定の用語が使用される。しかし、本発明の範囲をこれにより限定するものではなく、図示の装置における変形、更なる変更、並びに、図示された本発明の原理の更なる応用は、通常本発明が属する技術分野の当業者に想到されるものと考えられることが理解されるべきである。
【０００８】
図１を参照すると、本発明に係る流体フィルターと、取り付けヘッド部のねじ切りシャフト部１９とが示されている。フィルター２０は、第１の閉鎖端部２２と第２の開放端部２３とを備える略円柱キャニスター２１として形成された外側ハウジングを備える、使い捨て型スピンオンフィルターとして構成され、配置されている。キャニスター２１は、適切なフィルター媒体２５を受け入れる略円柱内部空間２４を形成する。選択されたフィルター媒体は、キャニスター２１の第１の閉鎖端部２２内に埋め込まれるか又は圧入カートリッジの一部として構成されている。フィルター媒体のためのこれらの２つの形態のいずれもが、構成がこれに依存して使用されるところの本発明の主要な焦点及び構成を変更する必要無しに、本発明と互換性があり、本発明に適したものである。本発明の主要な焦点は、典型的なナットプレートの消去と、流体フィルター２０及び取り付けヘッド部２９（図２参照）の間の接続の再構成と、に向けられている。フィルター媒体２５は、流体フィルター２０の構成部品として含まれている。加えて、第１の閉鎖端部２２は、中空の外側ねじ形成ポスト３０を備え、該ポストはキャニスター２１の残りの部分と一体構成であるのが好ましい。本発明の別の特徴は、流体フィルター２０が、「緑」のフィルター構成として環境にやさしいと考えられるものの文脈で使い捨てられることを可能にする、主要には全プラスチックの構成である。スプリングが流体フィルター２０の一部として利用されない場合、ナットプレート（通常、金属）を無くすことは、流体フィルター２０に関して全プラスチック構成を可能にする。
【０００９】
外側にねじが形成されたポスト３０は、閉鎖端部２２の中央に配置されており、キャニスター２１の円柱側壁２１ａと同心である。フィルター媒体２５は、その選択された構成及び組み付けに依らず、略円柱であり、フィルター媒体２５の外側にある環状流れ空間３１を提供するようにキャニスター２１から内側に間隔を隔てられている。フィルター媒体２５の内部は中空であり、これは、ポスト３０の受け入れ及びシャフト部１９の受け入れのための管状クリアランス空間３２を形成する。なお、シャフト部１０は、取り付けヘッド部２９の一部であり、その延長した長さに起因して典型的なヘッド部設計に対するかなりの変更を表している。後述されるように、シャフト部１９のためのこの延長した長さは、それが取り付けヘッド部から軸方向に流体フィルター２０内に延在し、図１に示されるように、キャニスター２１の閉鎖端部に隣接する接続点にまで下方に至ることを可能にする。
【００１０】
フィルター媒体２５の頂部表面３５及び底部表面３６は、各々、端部プレート３５ａ及び３６ａの使用によって密封閉鎖されるのが好ましい。端部プレート３５ａ及び３６ａによるこの閉鎖は、埋め込み用樹脂の使用、又は、フィルター媒体２５の頂部及び底部表面を端部プレート内に埋め込むことによって、達成することができる。フィルター媒体の両端部が閉じられた状態において、取り付けヘッド部２９から入る流体は、フィルター媒体の外部へと流れ、流れ空間３１から始まり、フィルター媒体２５を通って外側から内側へと流れなければならない。フィルター媒体の内部に到達した流れは、シャフト部１０内を通過し、第２の開放端部２３の方向に上方へと流れていく。典型的なナットプレートを無くしたことは、開いた流れ設計を形成しており、キャニスター２１の外側エッジは、インターフェース位置で流体の漏れを防止するためヘッド部に対して密封されなければならない。
【００１１】
流体フィルター２０と取り付けヘッド部２９との間の接続を示す図２では、ヘッド部２９の環状側壁３３が、環状径方向シール部３４を捕捉するように、流体フィルター２０の第２の開放端部２３を取り囲んでいることが理解されよう。シール部３４は、ニトリルゴム製Ｏリングであるのが好ましい。後述されるように、流体フィルター２０がヘッド部２９に接続されるとき、その位置で環状の径方向の密封をもたらすためキャニスター２１の壁と側壁３３との間でシール部３４が径方向に圧縮されるように、側壁３３がシール部３４に亘って摺動する。流体フィルター２０のヘッド部２９への接続及びシール部３４の圧縮は、側壁３３の内側に面した表面３３ａ上に僅かなテーパーを持つことにより促進される。
【００１２】
図１を引き続いて参照する。シャフト部１９は、略円柱側壁３７を有する中空の管状部材であり、これは、複数の流れ開口部３８を形成する。シャフト部１９の下側端部は、閉鎖端部２２に隣接して配置されており、外側ねじ形成ポスト３０への接続のため内側にねじが形成されている。シャフト部１９の反対側の上側端部４０は、断片的なエッジを持つものとして示されており、これは、本実施例では、シャフト部１９０は、取り付けヘッド部２９（図２参照）の一部であることを指し示すためである。ナットプレートが使用されるとき、ヘッド部への接続位置は、通常、キャニスターの開放端部に隣接している。本発明の一部としてナットプレートを無くすこと、並びに、取り付けヘッド部２９及び流体フィルター２０の再設計は、接続位置を、キャニスターの閉鎖端部に隣接して配置する。取り付けヘッド部と流体フィルターとの間のこの接続位置は、内側にねじが形成された下側端部３９が外側にねじが形成されたポスト３０に取り付けられるところである。好ましい実施例ではないが、ポストのサイズを拡大してそれが内側にねじが形成されるようにした代替設計も受け入れ可能である。これは、シャフト部１９の接続端部が外側にねじ形成されることを必要とする。
【００１３】
流体フィルター２０は、取り付けヘッド部へのその取り付けのためナットプレートを必要もしないし、利用もしない使い捨て型のフィルターとして構成され、配置されている。本発明の文脈では、「使い捨て」という概念は、選択された材料が、構造を持つ質量がより小さい体積の灰へと減少するように焼却することができるということを意味している。この態様における流体フィルター２０の使い捨ては、遥かに大きな構造のフィルターではなく、小さい体積の灰を処理するだけで済む。これは、埋立地にかかる重荷を実質的に減少させる。「使い捨て」という用語は、選択された材料、即ち、リサイクル可能であるプラスチックの文脈においても使用することができる。
【００１４】
流体フィルター２０のための好ましい材料は、ナイロン６／６、キャニスター２１のためのガラス充填材料、及び、フィルター媒体２５のためのセルロースを含んでいる。エンドキャップが媒体の端部を閉鎖するため使用される場合、適切な材料にはナイロンが含まれている。プラスチック（ナイロン）製のエンドキャップを使用した場合、「埋め込まれる」
という概念は、プラスチックを加熱し、フィルター媒体２５の端部を軟化されたプラスチック内へと押し込むことにより達成することができる。フィルター媒体２５をキャニスター内に埋め込むことは、キャニスター２１の第１の閉鎖端部２２でプラスチックを加熱することにより達成することができる。これらの材料の全ては、構造を持つ体積をより小さい体積の灰へと減少させるように焼却することができる。流体フィルター２０のための全てのプラスチック構成又は少なくとも主要なプラスチック構成は、流体フィルターがリサイクル可能であり、「緑」のフィルターとして環境にやさしいことを意味している。
【００１５】
流体フィルター２０を取り付けヘッド部２９に安全且つ適切に取り付けるため、流体フィルター２０と取り付けヘッド部２９との間の接触位置は、流体漏れを防止するため密封されなければならない。これは、取り付けヘッド部２９に対して密封するためのキャニスター２１の円形上側エッジ部４１の近傍に何らかの構造を提供する工程を含んでいる。好ましい実施例では、この密封機能は、径方向シール部３４と、側壁３３の重なり合った設計と、により実行される。フィルター媒体２５の閉鎖頂上表面３５（端部プレート３５ａを含む）と、取り付けヘッド部２９との間にクリアランス空間が存在するべきであることも重要である。このようにして、取り付けベースを介して入ってきた流体流れは、フィルター媒体２５の開放外側部に隣接した環状流れ空間３１内へと頂端部プレート３５ａを横切って流れることができる。当該流体は、外部からフィルター媒体２５内へと該媒体を通って流れる。頂部表面３５及び底部表面３６の両方が密封閉鎖されているので、流入する流れの全ては、フィルター媒体の中空内部へと通過し、そのとき、当該流れは、流れ開口部３８を介してシャフト部１９内に流れ込む。ポスト３０が閉じられているので、シャフト部１９に入ってきた流れは、上方へと通過せざるを得ず、端部４０を介して出て行く。
【００１６】
フィルター媒体２５がカートリッジとして構成されるとき、それは、キャスター内に圧入されるように構成され、配置される。本実施例では、頂部表面３５及び底部表面３６は、各々端部プレート３５ａ及び３６ａの使用により設置前に密封閉鎖されている。端部プレートで媒体端部（３５及び３６）を閉鎖するための一つのオプションは、媒体をプラスチック製の端部プレート内へ直接埋め込むことである。これは、プラスチックを柔らかくするため、端部プレートを加熱する工程を必要とする。別のオプションは、端部プレートを、ホットメルトプロセス又はプラスチゾルの使用により媒体の端部に端部プレートを結合させることである。フィルター媒体がキャニスター２１内に埋め込まれるように構成されたとき、頂部表面は、設置前に、密封閉鎖され、底部表面は、第１の閉鎖端部２２の加熱、柔らかくされたプラスチック内へと押し込められる。流体フィルター２０のための圧入カートリッジ設計のために、好ましくは端部プレート３５ａ及び３５ｂの使用により、媒体の開放端部が閉じられる。端部プレート３５ａ及び３５ｂは、外径エッジと内径開口部とを備えた環状リング形状を各々有している。端部プレート３６ａの内径開口部のサイズを制御することによって、ポスト３０への圧入による組み付けを確立することができる。ベース２２に直ぐに隣接するポスト３０の一部分は、外側ねじ切り部に比して外径サイズで僅かに大きく、これは、圧入締り嵌めを用いたポスト３０へのフィルター媒体２５の容易な組み付けを促進する。流体フィルター２０がヘッド部２９上に取り付けられたとき、非常に僅かなテーパー（端部３９においてより小さい）を有し得るシャフト部１９は、ねじ形成端部３９がポスト３０と係合するまで、フィルター媒体２５を通って摺動する。一旦、完全なねじ係合が達成されたならば、端部プレート３５の内径開口部は、側壁３７の外側表面に対して圧入締り嵌めを確立する。
【００１７】
本発明の重要な特徴は、ナットプレートを無くすということであるので、流体フィルター２０の取り付けヘッド２９への取り付け工程は、シャフト部１９（下側端部３９）のポスト３０上へのねじによる組み付けだけしかない。このようにして閉鎖頂部表面３５と取り付けヘッド部２９との間に配置された流体フィルター２０の一部としては、シャフト部１９と、上側エッジ部４１及び使用可能なシール部を含むキャニスター２１の上側部４６と、を除いて構造的要素又は特徴が設けられていない。その結果得られるものは、比較的簡素な設計で部品数を最小数に抑えた低コストの流体フィルターである。これは、部品コストと、製造コストと、を減少させる。適切な材料の選択によって、開示された流体フィルター２０は、焼却又はリサイクルにより使い捨て可能となり、従って環境にやさしくなる。
【００１８】
第１の閉鎖端部２２に隣接して接続位置を設計することの一つの認知すべき利点は、流体フィルター２０のための片持ち梁効果の減少である。ねじ接続位置が（ナットプレートを介して）取り付けヘッド部へのキャニスター当接位置に隣接しているとき、流体フィルターの軸方向長さの大部分は、片持ち梁で支えられていることになる。このようにして、流体フィルター２０の振動負荷は、キャニスターの開放端部の回りで密封を維持することに関して問題となる。取り付けヘッド部２９と流体フィルター２０とを、キャニスターの閉鎖端部に隣接したその２つの部材の間の接続位置で設計することによって、流体フィルター２０は、両端部で確実に捕捉される。キャニスターの閉鎖端部では、シャフト部１９へのねじ接続による流体フィルター２０の支持部が設けられる。キャニスターの開放端部では、上側エッジ部４１が引き出され、取り付けヘッド部２９の表面に対してクランプされ、これは、摩擦式の保持を形成する。これは接続点ではないが、それは、流体フィルターの重量を支持することを援助する。このようにして、キャニスター２１と取り付けヘッド部２９との間の密封インターフェースにおいて片持ち梁負荷が減少する。
【００１９】
前述した力の分析とは独立に、本発明のための一つの設計オプションは、シャフト部１９を中央管又はスタンドパイプとして構成し、中央管のねじ形成自由端部として設計端部４０を構成することである。これは図２に示されており、端部４０が外側にねじが形成され、ヘッドボア４７が内側にねじ形成されている。この代替実施例は、図１に示されるように流体フィルターを形成する。ここでは、シャフト部１９が流体フィルター２０の予め組み付けられた中央管部分となっている。中央管１９のキャニスター２１への接続は、ポスト３０をなおも用いている。下側端部３９へのポスト３０への実際の接続は、外側にねじ形成されているか又は内側にねじ形成されているポスト３０とのねじ係合によりもたらすことができる。更に別の接続オプションとして、この代替実施例の一部として、ポスト３０及び中央管１９が一緒にスピン溶接することができるということが考えられる。自由端部４０が内側又は外側にねじ形成された状態で、ボア４７又は他のねじ形成部のいずれかの、取り付けヘッド部の協働部に接続するように設計される。例えば、キャニスターエッジ部４１の取り付けヘッド部２９に対する当接及び密封を始めとして、流体フィルターがヘッド部に確実に取り付けられるように、比較的短いねじ形成スパッドを、自由端部４０を接続するための取り付けヘッド部２９の一部として提供することができる。この密封は、径方向シール部又は面シール部の使用により達成することができる。これらの設計変更及び代替の実施例、並びに、他の実施例は、以下でより詳しく説明される。
【００２０】
図３を参照すると、本発明の別の実施例に係る流体フィルター６０が示されている。流体フィルター６０は、閉鎖端部又はベース部６２、開放端部６３、及び、環状側壁６４を有する鋳造プラスチックキャニスター６１を備えている。キャニスター６１は、頂部６１ａ及び底部６１ｂを一緒にスピン溶接することにより製作される。頂部６１ａ及び底部６１ｂの間のスピン溶接の位置は、ライン６１ｃに沿っている。更に流体フィルター６０の一部として構成されているものは、媒体６６と端部プレート６７とを含むフィルター媒体カートリッジ６５である。
【００２１】
キャニスター６１の頂部６１ａは、取り付けヘッド部７２への接続のための接続構成を備えて構成され、配置された、環状Ｕ字状チャンネル７１を有する、一体型の鋳造プラスチック部品である（図４参照）。図３及び図４の好ましい実施例では、接続構造は、バヨネット接続であり、簡単な四分の一回転又は半回転で流体フィルター６０と取り付けヘッド部７２との間の確実な接続を可能にする。一体の頂部６１ａは、中央管７３と、内壁７５と中央管７３との間に延在する流れ制御棚部７４とを更に備える。棚部７４は、入ってきた流体を、カートリッジ６５を取り囲む環状クリアランス空間７７へと回送するための一連の間隔を隔てた流れ開口部７６（図５参照）を備えている。これらの流れ開口部は、カートリッジへの流体流れを可能にするように、カートリッジ６５の外側表面を越えて径方向外側に配置されている。
【００２２】
内側壁部７５の上側エッジ部７８は、ゴム製Ｏリングの形態で径方向シール部７９を受け入れるように形成されている。ヘッド部７２と流体フィルター６０とが壁８０のバヨネット接続によりチャンネル７１に接続されるとき、径方向シール部７９は、壁７５と壁８０との間で圧縮される。この四分の一回転又は半回転接続がなされたとき、中央管７３の上側端部８４は、ヘッドボア８５内に入れ子式に嵌合する。この入れ子式嵌合は、少なくとも摺動嵌合であり、好ましくは当該嵌合は僅かに締り嵌合であるのがよい。中央管７３のためにプラスチックを使用し、ヘッド部７２のために金属を使用する一つの設計の現実問題は、異なる熱膨張係数と、異なる材料質量とである。この特定の構成の下では、図示のように、中央管７３のプラスチックが、ヘッド部８２からの熱に起因して膨張し、プラスチックが膨張するときボア８２内に中央管を密封させる。カートリッジ６５の内部に入る流体は、中央管７３を通って上方に向けられ、ヘッド部７２内のボア８５を通って出て行く。
【００２３】
カートリッジ６５の上側端部８６は、流れ制御棚部７４の内側に面する表面８７内に埋め込まれる。これは、プラスチックを加熱することにより達成され、一旦、材料の表面層が十分に柔らかくされたならば、フィルター媒体６６の端部は、プラスチック内に押しやられる。これは、頂部６１ａにおいて、頂部６１ａと、フィルターカートリッジとを備えるサブアッセンブリを生じさせる。頂部及び底部が一緒に連結され、キャニスターの製作を完成するためスピン溶接されるとき、カートリッジ６５は、底部６１ｂ内に挿入される。頂部及び底部のスピン溶接は、一体のキャニスター６１を形成する。
【００２４】
ここで、図６を参照すると、本発明のフィルターキャニスター／中央管のための別の代替実施例が示されている。本実施例では、キャニスター９０は、中央管９１に接続される。これらの２つの構成部品の間の分割ライン９２がキャニスター９０の閉鎖空間９３に直ぐに隣接したものとして示されている間、この接続インターフェースのための正確な位置が変わり得る。この接続インターフェースをベース９３に近接して配置するのが好ましい。この接続のための一対のオプションは、ねじ係合であり、挿入鋳造されたものである。ねじ係合のために、キャニスター９０のベース９３は、内側にねじ形成され、中央管９１の下側端部は、外側がねじ形成されている。
【００２５】
別の設計上の考察は、材料の選択である。キャニスター９０が中央管９１と同じ強度を必要としないので、ナイロンをキャニスターのために使用することができ、これは、より強くより高価なプラスチックの使用を超えるコスト節約を提供する。しかし、より大きい材料強度が、中央管のために望ましく、より高い規格のプラスチックが好ましい。
【００２６】
中央管９０の内部９１（接続位置の上方）は、中空であり、上側端部９５は、外側にねじ形成されている。その代替例は、内側にねじ形成された端部９５であるが、ヘッド部への好ましい接続（図示せず）は、端部９５が外側にねじ形成されている場合である。この設計は、流体フィルターの一部として、中央管を固定し、流体フィルターを、ねじ形成端部９５の使用によって取り付けヘッド部に接続させる。取り付けヘッド部は、図２に関して前述されたように、径方向シール部９６に対して適合する間に、端部９５に接続するように協働してスタイルが定められている。
【００２７】
本発明に関して一般に云えば、図１乃至６の様々な実施例に関して既に説明されたものに依らずに、なお更なるシリーズの設計変更及び代替例が本発明の一部として考えられる。一般に云えば、これらの実施例の各々と代替例は、例えばヘッド部２９等の取り付けヘッド部と、例えばシャフト部１９等のシャフト部若しくは中央管と、例えば流体フィルター２０等の流体フィルター若しくはフィルターカートリッジと、を備える、構造的構成部品又はサブアッセンブリの同じ基本セットで機能する。開放可能な実施例を形成するため、これらの３つの構成部品が存在し、協働した態様で接続される必要がある。図１及び図２の第１の実施例では、シャフト部１０は、取り付けヘッド部２９の一部として確実且つ剛性に組み立てられているが、流体フィルターが代用されるとき、それが代用されないようにヘッド部２９の一部のままであるように設計される。本実施例では、シャフト部１９の材料は、プラスチック又は金属のいずれでもよい。流体フィルター２０が使い捨て型のスピンオンフィルターとして設計されているので、その構成は、全てプラスチックであるのが好ましい。しかし、シャフト部１０が取り付けヘッド部２０の一部のままである任意の実施例では、その設計及び構成は、金属の使用を可能にする。
【００２８】
シャフト部１９は、取り付けヘッド部２９の一部として確実且つ剛性に接続され又は組み付けられるべきとき、様々な製作技術がこの目的のために適している。シャフト部１９は、溶接、鋳造、ねじ係合組み付け、圧入締り嵌め、接着剤の使用、シャフト部１０をねじ形成ファスナーによりヘッド部に取り付けることができるように作ることによって、シャフト部１９を、取り付けヘッド部の一部として製作することができる。これらの技術のいずれかが、金属シャフト部に適したものであるか、いずれかの一つがプラスチックシャフト部に適したものであるかは、当業者には比較的明らかであろう。
【００２９】
本発明の代替実施例として、シャフト部１０が、中央管又はスタンドパイプに類似した、流体フィルター２０の一部として設計されるということが考えられる。流体フィルター２０が、シャフト部がその一部であるか又は一部ではない、使い捨て型のスピンオンフィルターであると意図されているので、シャフト部が流体フィルター２０の一部であるとき、「使い捨て型」のステータスを維持するためプラスチックから鋳造されるべきである。この流体フィルターのスタイルをヘッド部２０に取り付けるため、端部４０は、説明されているように、ねじ形成されるのが好ましく、これらのねじ部は内側又は外側のいずれに形成されてもよいが、好ましい接続は、端部４０に外側ねじを使用することである。これは、図１の文脈で一般的に説明され、図２で詳細に図示されたものである。この特定の実施例又は代替例は、図２の設計において、ナットプレートをヘッド部に如何に取り付けるかと同様に考えることができ、「中央管」として使用されるときのシャフト部１９は、キャニスター２１の開放端部を超えて延在する、そのねじ形成端部４０を有し、この設計は、取り付けヘッド部２９への修正を必要としている。図２に示されるように、取り付けヘッド部２９内の受け入れボアは、上側端部４０と協働し、この協働は、ねじ嵌合を用いることができる。
【００３０】
中央管として説明されたシャフト部１９は、図１に示されたように、ねじ形成接続部によりポスト３０に接続することができるが、他の接続又は組み付け技術は、図３乃至図６に示されるように、キャニスター及び中央管の再スタイリングを始めとして、本発明の一部として考えられる。記載されたように、中央管１９の下側端部３９は、流体フィルターへの中央管の確実な接続を提供するための一つの方法として、ポスト３０にスピン溶接することができる。スピン溶接接続のために、端部３９もポスト３０のいずれもねじ形成される必要はない。別のオプションは、接着剤を用いてポスト３０に端部３９を剛性且つ確実に接続することである。なお更なる設計オプションは、鋳造キャニスターの一体部分として中央管を鋳造することである。これは、操縦鋳造によってもなすことができる。鋳造技術は、任意形式のポスト３０の必要性を排除し、中央管１０及びベース２２を一体結合体としてプラスチックから鋳造することを可能にする。
【００３１】
シャフト部１０又は中央管１９は、取り付けヘッド部２９の固定部として又は流体フィルター２０の固定部として設計されるのが好ましいが、同じ構造が、いずれか１つに又は両方に適合されてもよく、或いは、両方ともその構造でなくてもよい。これは、ポスト３０と端部３９への前記したねじ接続とを使用することにより、取り付けヘッドへのねじ接続のためのねじ形成端部４０によって、達成される。換言すれば、シャフト部／中央管１９が、接続のため両端部でねじ形成されている。一つのねじ形成接続部が、嵌合するねじに接着剤を追加することにより固定された状態で作られるならば、それは設計上の選択であることになる。例えば、接着剤を、端部４０を介して接続部に追加することは、取り付けヘッド部２９の一体部としてシャフト部１９を固定する。代替例として、接着剤を下側端部３９を介して接続部に追加することにより、これは、流体フィルター２０の一体部分として中央管１９を固定する。両方の端部３９及び３０が記載されているように接続のためねじ形成され、いずれもが接着剤を受け取らず、又は、他の方法で嵌合部に固定されている場合、シャフト部／中央管は、流体フィルター２０又は取り付けヘッド部２０のいずれの一体部でもない。かくして、この非固定式設計のアプローチは、流体フィルター２０、取り付けヘッド部２９及び流れ管１０を含む、３つの構成部品の組み立てられた結合体を形成する。この構成では、流れ管１９は、一端部で流体フィルターキャニスター２１に接続され、反対側端部で、取り付けヘッド部２９に接続されている。
【００３２】
重要なことは、開示され、説明され、図示等々された、実施例のいずれもがナットプレートの使用を含んでいないということである。ナットプレートと同じ仕方で機能する代替の構成部品の経路には何も存在しない。従って、選択された非ナットプレート設計に依らず、従来のフィルターのスピンオン技術に比べて、少なくとも１つの構成部が無くされる。ナットプレートに関するこの部品除去は、当該部分のコスト、並びに、流体フィルターアッセンブリの部分を設置するための労力コストを節約する。ナットプレートは典型的には金属であるので、この構成部品を無くすことは、全プラスチック構成に寄与し、これにより、その結果得られた流体フィルターを焼却又はリサイクルのいずれかにより使い捨てとすることができる。
【００３３】
本発明は、図面及び前述の説明において詳細に示され、説明されたが、本発明を、図示されたものとして、文字通りに限定するものではない。好ましい実施例のみが示され、説明されたものと理解されるべきであり、本発明の精神に含まれる全ての変更及び変形が保護されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る使い捨て型のスピンオン流体フィルターの、完全断面における斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係る取り付けヘッド部に取り付けられたときの図１のフィルターの、完全断面における、前面図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施例に係る使い捨て型のスピンオン流体フィルターの、完全断面における前面図である。
【図４】図４は、本発明に係る取り付けヘッド部に取り付けられたときの図３のフィルターの、完全断面における、前面図である。
【図５】図５は、本発明に係る図３のフィルターの上側部分の頂部平面図である。
【図６】図６は、本発明の更に別の実施例に係る使い捨て型のスピンオン流体フィルターの、完全断面における、前面図である。
【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１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年5月17日(2005.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【外国語明細書】
2005238229000001.pdf