(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
係止機構を備えた流体フィルタアセンブリ（２）であって、
開口部付き中心管状部材（６）を包囲し、長手方向軸（１）に沿って配置されたフィルタ媒体（７）を有する交換可能なフィルタエレメント（４）であって、前記開口部付き中心管状部材（６）は上部分（８）および底部分（１０）を有し、前記上部分（８）はフィルタベース（５）のスタッド（３）に結合し、前記底部分（１０）は、前記底部分（１０）と一体に形成された雌係止部材（１１）を有し、前記雌係止部材（１１）は、ショート停止機構（２６）と、トール停止機構（２７）と、再使用可能なフィルタハウジングの雄部材の周囲に配置され、前記再使用可能なフィルタハウジングの雄部材の回転に対して一旦適所に係止されると抵抗するように構成されている舌状部（２２）を有する、交換可能なフィルタエレメント（４）と、
前記フィルタベース（５）と合致するように構成された開口端部（１６）と閉口端部（１８）とを備えた円筒体を有する再使用可能なフィルタハウジング（１４）であって、前記閉口端部（１８）は円筒状雄ステム（２４）を有する雄部材（２０）を有し、前記円筒状雄ステム（２４）は、前記雄部材（２０）と前記交換可能なフィルタエレメント（４）の前記雌係止部材（１１）とを軸方向に連結して回転可能に係止するために、回転したときに前記ショート停止機構（２６）を通過し、且つ、そこからさらに回転したときにトール停止機構（２７）と接触するように適合されるフランジ（２３）を有する、再使用可能なフィルタハウジング（１４）と、
を備える、流体フィルタアセンブリ（２）。
【請求項２】
前記中心管状部材（６）の前記上部分（８）は、前記スタッド（３）と螺合するように構成された螺刻部（９）を含み、前記スタッド（３）は螺合する螺刻部（１３）を有する、請求項１に記載の流体フィルタアセンブリ（２）。
【請求項３】
前記中心管状部材（６）の前記螺刻部（９）は内部にある、請求項２に記載の流体フィルタアセンブリ（２）。
【請求項４】
前記中心管状部材（６）の前記螺刻部（９）は外部にある、請求項２に記載の流体フィルタアセンブリ（２）。
【請求項５】
前記フィルタハウジング（１４）の前記開口端部（１６）は、シール（２５）を受け、それによって前記フィルタハウジング（１４）および前記フィルタベース（５）を密封するように構成された前記フィルタハウジング（１４）の外周に環状シール溝（１５）を含む、請求項１に記載の流体フィルタアセンブリ（２）。
【請求項６】
流体フィルタアセンブリ（２）の交換可能な流体フィルタエレメント（４）であって、
中心管状部材（６）であって、前記中心管状部材（６）は上部分（８）および底部分（１０）を有し、前記上部分（８）はフィルタベース（５）のスタッド（３）に結合し、前記底部分（１０）は、雄部材（２０）と軸方向に連結し、回転可能に係止する前記底部分（１２）と一体に形成された雌係止部材（１１）を有し、前記雌係止部材（１１）は、ショート停止機構（２６）と、トール停止機構（２７）と、再使用可能なフィルタハウジングの雄部材の周囲に配置され、前記再使用可能なフィルタハウジングの雄部材の回転に対して一旦適所に係止されると抵抗するように構成されている舌状部（２２）を有し、前記ショート停止機構（２６）および前記トール停止機構（２７）は、前記再使用可能なフィルタハウジングの円筒状雄ステムのフランジが、前記雄部材と前記雌係止部材（１１）とを軸方向に連結して回転可能に係止するために、回転したときに前記ショート停止機構（２６）を通過し、且つ、そこからさらに回転したときにトール停止機構（２７）と接触するように、構成されている、中心管状部材（６）と、
フィルタ媒体（７）であって、前記フィルタ媒体（７）は前記中心管状部材（６）を外周から包囲する、フィルタ媒体（７）と、
を備える、交換可能な流体フィルタエレメント（４）。
【請求項７】
前記中心管状部材（１９）の前記上部分（２０）は、前記スタッド（３）と螺合するように構成された螺刻部（９）を含み、前記スタッド（３）は螺合する螺刻部（９）を有する、請求項６に記載の交換可能な流体フィルタエレメント（４）。
【請求項８】
前記中心管状部材（６）は、その側面に形成された開口部（１２）を含む、請求項６に記載の交換可能な流体フィルタエレメント（４）。
【請求項９】
前記フィルタハウジング（１４）の開口端部（１６）は、前記フィルタハウジング（１４）および前記フィルタベース（５）を密封するための環状シール溝（１５）を前記フィルタハウジング（１４）の外周に有する、請求項６に記載の交換可能な流体フィルタエレメント（４）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】    （技術分野）
本発明は一般に流体フィルタに、より詳しくは、交換可能なフィルタエレメントと再使用可能なフィルタハウジングとを取り付ける係止機構を備えた再使用可能なフィルタアセンブリに関する。
【０００２】    （背景技術）
エンジン油、作動油、および燃料のような液体を濾過するフィルタアセンブリは公知である。燃料フィルタアセンブリはエンジン燃料給油ラインに設置され、燃料がエンジンの燃料噴射装置に流入する前にその燃料から異物や他の汚染物質を除去して燃料噴射構成部分の稼働寿命を増大させる。
【０００３】  使い捨てまたは「使い切り」型流体フィルタも公知である。但し、使い捨ての流体フィルタは、天然資源、労働および素材の浪費を代表するものである。
【０００４】  今までこの問題を解決するために、着脱自在のカバー、フィルタエレメント、およびハウジングを有し、フィルタエレメントを交換できるように空洞中心コアを有する再使用可能な流体フィルタアセンブリが開発されており、公知である。Ｃａｔｅｒｐｉｌｌａｒ  Ｉｎｃ．，へ１９９８年１２月８月に発行された米国特許第５，８４６，４１６号は、このような再使用可能なフィルタアセンブリを開示している。典型的な再使用可能なフィルタアセンブリは、燃料がフィルタハウジングを通って循環するときその燃料を濾過するために使用されるフィルタエレメントを収容するフィルタハウジングを有する。フィルタハウジングは通常、エンジンブロック上の対応する内部螺刻構造体に螺合する外部螺刻ハウジングによって内燃機械のエンジンブロックにフィルタアセンブリを連結するように構成された第１の端部を有する。フィルタハウジングはまた通常、閉じている第２の端部を有する。
【０００５】  上述タイプのような再使用可能なフィルタユニットの使用に伴って繰り返し発生する問題は、車両の所有者および／または内燃機関を修理する整備士が交換のためにフィルタエレメントを外すときに起こる。車両の所有者および／または整備士は、使用済みのフィルタエレメントを捨てるが、気付かずにフィルタエレメントの交換を忘れることがある。螺刻された再使用可能なハウジングはエンジンに結合できるので、交換フィルタの未装填状態でフィルタハウジングをエンジンに取り付けてしまう恐れがある。フィルタエレメントを装填しない状態で内燃機関を作動させると、濾過装置の完全性が失われ、非常に重大な結果に至る。
【０００６】  本発明は、前述の使用される交換可能なフィルタエレメントおよび再使用可能なフィルタハウジングアセンブリに関わる１つまたはそれ以上の問題を克服することに向けられる。
【０００７】    （発明の開示）
本発明の一形態において、係止機構を備えた流体フィルタアセンブリ２の交換可能なフィルタエレメント４が開示される。フィルタエレメント４は、上部分８においてフィルタベース５に結合する中心管状部材６と、底部分１０において、フィルタエレメント４を再使用可能なフィルタハウジング１４に回転可能に連結し、軸方向に係止する雌係止部材１１とを有する。フィルタエレメント４はまたフィルタ媒体７を包含する。
【０００８】
本発明の他の形態において、流体フィルタアセンブリ２が開示される。流体フィルタアセンブリ２は、交換可能なフィルタエレメント４および再使用可能なフィルタハウジング１４を含む。再使用可能なフィルタハウジング１４は、開口端部１６および閉口端部１８を有する。閉口端部１８は、閉口端部１８内に形成され、フィルタハウジング１４と交換可能なフィルタエレメント４の雌係止部材１１とを軸方向に連結し、回転可能に係止するように構成された雄部材を有する。
フィルタハウジング１４の開口端部１６は、シール２５を受け、それによってフィルタハウジング１４およびフィルタベース５を密封するように構成されたフィルタハウジング１４の外周に環状シール溝１５を含んでもよい。
【０００９】    （発明を実施するための最良の形態）
図１を参照するに、本発明による流体フィルタアセンブリ２が開示されている。流体フィルタアセンブリ２は、フィルタベース５、再使用可能なフィルタハウジング１４、および交換可能なフィルタエレメント４を備えている。フィルタベース５は、フィルタベース５に結合される交換可能なフィルタエレメント４の略上に配置される。
【００１０】  好ましい実施形態において、フィルタエレメント４は、交換可能なフィルタエレメント４の中心管状部材６の中心管状部材の螺刻部９と螺合された螺刻スタッド３によってフィルタベース５に螺着される。流体フィルタアセンブリ２は、燃料から粒状物質を除去、および燃料から水を分離するための、ディーゼルエンジンのような、内燃機関の燃料供給系統（図示せず）内の燃料フィルタアセンブリ２として使用するように特に適合される。このタイプのフィルタはまた、内燃機関の潤滑系統内のオイルから不純物を濾過するため、または他のフィルタ用途にも使用されても良い。
【００１１】  フィルタベース５や交換可能なフィルタエレメント４には、多様な構造体を想定しても良い。好ましい実施形態では、フィルタベース５は倒立したカップ状容器である。
【００１２】  交換可能なフィルタエレメント４は、長手方向軸１に沿って配置された開口部１２を備えた中心管状部材６を備えている。開口部付き中心管状部材６は、上部分８と底部分１０とを有する。開口部付き中心管状部材６の上部分８は、フィルタベース５の螺刻スタッド３と螺合する螺刻部を有する。好ましい実施形態において、中心管状部材６は、フィルタベース５の外部螺刻スタッド３と螺合する内部螺刻部を有する。
【００１３】  開口部付き中心管状部材６の底部分１０は、雌係止部材１１を提供する。雌係止部材１１は、雄部材２０を受け入れるための凹所２１を備えた倒立カップ状容器である。雌係止部材１１は、雄部材２０と軸方向に連結し、回転可能に係止するように適合される。
【００１４】  図２に示されるように、中心管状部材６は、円筒状であり、硬質高分子材料から構成される。
【００１５】  再使用可能なフィルタハウジング１４は、円筒状であり、開口端部１６および閉口端部１８を有する。フィルタハウジング１４は、硬質高分子材料から構成されるのが好ましい。開口端部１６は、フィルタベース５とで再使用可能なフィルタハウジング１４を密封するように構成された環状密封溝１５を有する。
【００１６】  図３を参照するに、フィルタハウジング１４の閉口端部１８は雄部材２０を有する。雄部材２０は、互いに１８０度をなす雄係止機構のフランジ２３を備えた円筒状である雄ステム２４を備えている。雄部材２０は、フィルタハウジング１４の雄部材２０およびフィルタエレメント４の雌係止部材１１を軸方向に連結し、回転可能に係止するように適合される。
【００１７】  図３、４および５に示されるように、雄部材２０は、フィルタエレメント４内の対応凹所２１と合致する。雄部材２０を、雌係止部材１１の対応凹所２１内に挿入し、次に９０度回転させてフィルタハウジング１４およびフィルタエレメント４を係止する。一旦適所に係止されると抵抗となり、係止機構がさらに回転するのを防止する雌係止部材の舌状部２２が周囲に設けられている。
【００１８】  雄部材２０と、雌係止部材の舌状部２２が一旦垂直方向に連結されると、フィルタエレメント４が軸方向に回転される。雄台のフランジ２３はショート停止機構２６を通過し、フランジ２３が、フィルタエレメント４およびフィルタハウジング１４を適所に係止するトール停止機構２７と接触する約９０度まで回転し続けることができる。
【００１９】    （産業上の利用可能性）
再使用可能なフィルタアセンブリは、廃棄物や費用を低減すべく使い捨てのフィルタアセンブリに取って代わるようなものとして開発されている。但し、再使用可能型アセンブリは、設置するためにそのフィルタハウジングをフィルタベースに螺着させる。整備士は、不注意に使用済みフィルタエレメントを取り外し、フィルタハウジングを再設置する前にフィルタエレメントを交換し忘れることがある。これは、ゴミを燃料系統内に蓄積させる原因となり遂にはエンジンを損傷させることになる。
【００２０】  本発明において、フィルタエレメント４を装填しないとフィルタアセンブリ２を設置できない交換可能なフィルタエレメント４および再使用可能なフィルタハウジング１４が開示される。これは、２つの主要な特徴によるためである。第１の特徴は、フィルタエレメント４は、フィルタハウジング１４と一体に形成される雄部材２０と回転可能に連結し、軸方向に係止する雌係止部材１１を含む。第２の特徴は、フィルタエレメント４は、フィルタエレメント４およびフィルタハウジング１４が連結された後にフィルタベース５に結合する中心管状部材６の上部分８を含む。
【００２１】  フィルタエレメント４およびフィルタハウジング１４を組み立てるためには、雌係止部材の舌状部２２が雄部材２０の表面上を摺動し、その２つが合わさると抵抗となるように雌係止部材１１が雄台のフランジ２３と合致する。一旦、雄部材２０および雌係止部材の舌状部２２が垂直方向に連結されると、フィルタエレメント４は、それが、２つの部材を適所に係止するトール停止機構２７と接触するまで９０°回転される。
【００２２】  一旦、連結されると、フィルタアセンブリは、中心管状部材６をフィルタベース５に結合させることによって設置される。中心管状部材６の上部分８は、フィルタベース５のスタッド１３の外部螺刻部と螺合し、螺着する内部螺刻部９を有することが好ましい。
【００２３】  本発明は、好ましい実施形態に関して記載されているが、当業者には、フィルタエレメント４をフィルタベース５に結合するための多様な手段が本発明の趣旨を逸脱することなく採用されても良いことは理解されよう。
【００２４】  本発明の他の形態、特徴、および利点は、添付した請求の範囲と共に、この明細書および図面の検討によって得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による燃料フィルタアセンブリの断面図である。
【図２】  本発明の交換可能なフィルタエレメントの等尺図である。
【図３】  本発明のフィルタアセンブリの斜視図である。
【図４】  本発明のフィルタエレメントの端面図である。
【図５】  本発明の雌係止機構の断面図である。
【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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