JP2006026633A - フィルタカートリッジ並びにフィルタカートリッジを交換するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラッチを有するフィルタ組立体において、使用済みのフィルタカートリッジを交換するための方法及び装置に関する。
【解決手段】互いに独立したフィルタカートリッジ２０とラッチリリース４０を用いる。 フィルタカートリッジは、対向する中央穴を有する端部キャップ５６を含む。フィルタカートリッジが、フィルタ組立体ハウジング１２内に差し込まれる。このハウジングにおいて、ラッチ３６は、ラッチ機能が解除されるまで、カバーがフィルタ組立体上に設置されることを防止する。ラッチリリースは、フィルタカートリッジに対して、ラッチと協働してカバーがフィルタ組立体ハウジングに再び取り付けられることを可能にする。ラッチリリースは、ラッチの特徴物と位置合わせされるタブを含み、タブは、中央穴を通ってラッチと協働する。ラッチリリースは、カバー及びフィルタカートリッジに、着脱可能に固定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フィルタカートリッジ、並びに、フィルタカートリッジをフィルタハウジングから交換するための方法及び装置に関する。特に、本発明は、交換用の新しいフィルタカートリッジの設置を可能にするための、フィルタカートリッジとは別個に用いられるラッチリリースを含む。

フィルタ組立体は、多くの用途に、例えば、自動車の様々な流体システムに用いられる。フィルタ組立体は、例えば、燃料、空気、オイル及び伝達（トランスミッション）流体を濾過するために用いられる。典型的なフィルタ組立体は、フィルタ組立体のコストを増大させる多くの使い捨て部品、例えば、ハウジング、弁及びシールを用いる。また、フィルタ組立体のこれらの部品は、環境への影響を最小限にするために適切に処分されるべきである。処分は困難で費用がかかることがある。

フィルタ組立体の交換に関するコスト及び環境への影響を低減することが望ましい。１つの解決法は、車両の一部に取り付けられる永久的なフィルタハウジングを設けることであった。ハウジングは、交換用フィルタカートリッジを受け入れるために着脱可能なカバーを有する。フィルタカートリッジは、典型的に、両側の端部キャップと、端部キャップ間に保持されたフィルタ要素のみを含む。フィルタカートリッジは、望ましい周期で交換される。

永久的なハウジングを用いるフィルタ組立体の幾つかは、特定の交換用フィルタカートリッジを用いなければカバーを再設置できないようにするラッチを組み込んでいる。このような特定のフィルタカートリッジは、相異なる２つの端部キャップを用いる。特定のフィルタカートリッジは、フィルタハウジング内に、特定の向きで差し込まれなければならない。一方の端部キャップが、キャップと一体化された特徴物を有し、この特徴物がラッチと協働して、カバーが再び取付けられることを可能にする。

（発明の開示）
本発明は、フィルタ組立体における使用済みフィルタカートリッジの交換に用いられるように一緒にパッケージングされ得るフィルタカートリッジ及びラッチリリースに関する。一実施形態において、フィルタカートリッジは、対向する端部キャップを含み、これらの端部キャップは、実質的に互いに同一である。端部キャップは中央穴を有する。フィルタカートリッジは、ラッチを含むフィルタ組立体ハウジング内に挿入される。ラッチは、カバーがフィルタ組立体ハウジングの上に、フィルタカートリッジを覆って取り付けられることを、ラッチ機能が解除されるまでできないようにする。

ラッチリリースは、フィルタカートリッジとは独立の部品であり、フィルタカートリッジに対して、ラッチと協働してカバーがフィルタ組立体ハウジングに再び取り付けられることを可能にするように配置される。ラッチは、ラッチの特徴物と位置合わせされるタブを有し、タブは、露出された端部キャップの中央穴を通って延在してラッチと協働する。

本発明のこれら及び他の特徴は、以下の説明及び図面から最良に理解される。図面の簡単な説明は後に記す。

フィルタ組立体１０の例が図１に断面で示されている。フィルタ組立体１０はハウジング１２を含み、ハウジング１２は、キャビティ１６をもたらす本体１４を有する。カバー１８が、必要なときにキャビティ１６へのアクセスをもたらすように取り外し可能に本体に固定されている。図示された例において、カバー１８は、本体１４にねじ込み固定されている。カバー１８は、カバーの外側に、カバー１８を本体１４から取り外すことを容易にするための特徴物、例えば、レンチを受けるための六角形の突出部を含む。

本発明のフィルタカートリッジ２０が、キャビティ１６内に、キャビティ１６を通って流れる流体を濾過するために配置される。ハウジング１２は、入口側２２及び出口側２４を含み、それぞれフィルタカートリッジ２０の外側及び内側に配置されている。流体が入口側２２に、本体１４の底部の入口２６を通して供給される。流体は、出口側２４から、本体１４の底部の出口２８を通って出る。矢印Ｆが、フィルタ組立体１０内を通る流体の流れを示す。しかし、流体の流れは、図示された方向と逆であってもよく、また、入口２６と出口２８をハウジング１２の別の場所に設けてもよい。

ハウジング１２は、フィルタカートリッジ２０内の中央開口を通って延在する中央管３０を含む。中央管３０は、出口側２４及び出口２８と流体連通している。中央管３０は、当分野で知られているように、フィルタカートリッジ２０を支持し、また、流体が中央管３０の内部に流れることを可能にするために、様々な位置に穴を含み得る。

バイパス弁３２が、中央管３０にスライド可能に受け入れられ、軸Ａに沿って移動可能である。バイパス弁３２は、バイパス弁ばね３４により閉鎖位置に（図１に示すように）付勢されている。バイパス弁３２は、フィルタカートリッジ２０が詰まった場合には開放位置に移動して、流体が入口側２２から直接中央管３０に流れることを可能にする。バイパス弁ばね３４は、詰まったフィルタカートリッジ２０に対応する予め決められた圧力でバイパス弁３２が開くことを可能にするように選択されたばね率を有する。

ラッチ３６が、バイパス弁３２及び中央管３０によりスライド可能に受け入れられ、軸Ａに沿って移動可能である。バイパス弁ばね３４は、バイパス弁３２とラッチ３６の上部の間に支持されており、これは周知のことである。ラッチ３６は、図１にアンラッチ（嵌り留めされていない）位置で示されており、このアンラッチ位置は、カバー１８が本体１４上に完全に設置されることを可能にする。

図１及び図２を参照すると、中央管３０のショルダ４２とラッチ３６のヘッド４４の間にラッチばね３８が配置されている。ラッチばね３８は、バイパス弁３２及びラッチ３６を、図２に示されているラッチ位置に向かって上方に付勢している。バイパス弁３２は、下方に延びる第１脚４６を含み、脚４６は、ラッチ３６の第２脚４７と交互の関係であるように配置されている。中央管３０は、半径方向に延在する出張り（棚状部、レッジ）４８を含む。図２に示すように、第１脚４６は外向きに延在し、出張り４８よりも上にある中央管３０の内面５１と係合する。ラッチ３６は、第１脚４６の端部の半径方向内側に配置された半径方向のフランジ５０を含む。フランジ５０は、バイパス弁３２とラッチ３６がラッチ位置にあるときに、第１脚４６を内面５１と係合させるように付勢する。ラッチ位置において、バイパス弁３２は、中央管３０内に後退することを、ラッチ３６が解除されない限り防止されている。これに関して、以下にさらに詳細に論じる。

図３を参照すると、バイパス弁３２の上部が、交互型の穴５２を含む。ラッチ３６は、穴５２内に延在する突出部５４を含む。突出部５４の係合及び下方への移動が、半径方向フランジ５０を、第１脚４６の端部との係合から外し、これにより、第１脚４６は、内面５１との係合から外されて、中央管３０の内側及び下方に移動することが可能にされ、出張り４８を通過してアンラッチ位置に達する。

図４〜図６に示すように、フィルタカートリッジ２０は、端部キャップ５６を含む。端部キャップ５６は、フィルタカートリッジがキャビティ１６内に、どちらの端部キャップ５６を先頭にして挿入されてもよいように、実質的に類似である。示された実施形態において、端部キャップ５６は互いに同一である。両方の端部キャップ５６が、大きい中央穴５８を含み、ガスケット６０が穴５８の周囲に配置されている。ガスケット６０は、例えばフェルト材料から構成される。端部キャップ５６は、図１に最良に見られるように、ほぼＵ字状の断面を含む。フィルタ要素６２は、端部キャップ５６の間に、任意の適切な手段で、例えば、当分野で知られている接着材料を用いて保持される。

図４〜図６を参照すると、本発明のフィルタカートリッジ２０は、独立したラッチリリース４０と協働し、ラッチリリース４０は、突出部５４と係合するように用いられて、ラッチ３６を軸方向下向きに、中央管３０内へ移動させる。例示されているラッチリリース４０はディスク状の物体である。

ラッチリリース４０は、内側環状フランジ６８を含み、フランジ６８は、流体が入口側２２からバイパス弁３２に流れることを可能にする開口部６４を有する。内側環状フランジ６８の端部７０がバイパス弁３２の面７２と係合して、バイパス弁が閉鎖位置にあるときに、流体流がバイパス弁３２を通過することを防止する。

ラッチリリース４０は、また、内側環状フランジ６８と同じ側に、外側環状フランジ６６を含む。外側環状フランジ６６は、隣接する露出された端部キャップ５６の内壁６１と係合して、端部キャップ５６とのシールをもたらす。ガスケット６０も端部キャップ５６とシールする。反対側の端部キャップ５６の内壁６１は、中央管３０の外面、又はハウジング１２の別の特徴物と係合しており、これは図１に最良に示されている。

ラッチリリース４０は、また、流体がラッチリリース４０を通って流れることを可能にするための複数の弧状（アーチ形）の穴８２を含む。

ラッチリリース４０はタブ７４を含み、タブ７４は、図示されている例において、ラッチリリース４０から、外側環状フランジ６６及び内側環状フランジ６８に対向する側に延在して、突出部５４と係合する。示された例において、タブ７４は、内側環状フランジ６８から半径方向外側に星形の配置で延在する。しかし、タブ７４は任意の数であってもよく、また任意の適切な配置であってもよい。

示されている例において、ラッチリリース４０は、カバー１８と協働してラッチリリース４０をカバー１８に固定する保持部材７６を含む。保持部材７６は、カバー１８の下側の穴７８の環状凹部８０と協働する突起部である（図１及び図７に示す）。ラッチリリース４０は、カバー１８に、保持部材７６及び環状凹部８０を用いてスナップ嵌めされ得る。

操作において、フィルタカートリッジ２０を交換できるように、望ましい時期に時々、カバー１８を本体１４から取り外してキャビティ１６にアクセスする。使用済みのフィルタカートリッジ２０を取り外すと、バイパス弁３２及びラッチ３６は、ラッチばね３８の付勢力により自動的に、図２及び図７に示すようにラッチ位置まで延伸する。本発明のフィルタカートリッジ２０は、一方の端部キャップ５６が外面６３とシール係合するように中央管３０の上に配置される。端部キャップ５６が同一であるため、本発明のフィルタカートリッジ２０は、どちらの端部キャップ５６を先頭にしてキャビティ１６内に差し込まれてもよい。

次いで、ラッチリリース４０を、露出されている端部キャップ５６上に設置する。ガスケット６０がラッチリリース４０に対してシールされ、外側環状フランジ６６が、露出された端部キャップ５６の内壁に対してシールされる。ラッチリリース４０は、タブ７４が突出部５４と係合するように位置合わせされる。ここで、ラッチリリース４０を下方へ移動させるとラッチ３６が下方に移動し、半径方向フランジ５０を、第１脚４６との係合から外す。次いで、カバー１８を本体１４にねじ込み固定することができる。カバー１８を本体１４上に完全に設置するときに、保持部材７６が環状凹部８０にスナップ嵌めされて係合する。この次にカバー１８を取り外すとき、ラッチリリース４０とフィルタカートリッジ２０の両方をキャビティ１６から外すことができる。

或いは、ラッチリリース４０をカバー１８上に設置し、そして、このカバー１８を、フィルタカートリッジ２０の設置後に本体１４にねじ込み固定することができる。カバー１８を回転させると、タブ７４が突出部５４と位置合わせされる。タブ７４は穴５２内に保持され、それにより、再設置中にカバーをさらに回転させる間、突出部５４との位置合わせを維持する。

ラッチリリース４０及び端部キャップ５６は、好ましくは、ラッチリリース４０及び端部キャップ５６がさらされる流体環境に耐えられるプラスチック材料から構成される。フィルタ要素６２は、好ましくは、プリーツ状の紙要素である。ラッチリリース４０、端部キャップ５６及びフィルタ要素６２は、環境を考慮した方法で、例えば低温焼却により容易に廃棄できる。

ラッチリリース４０とフィルタカートリッジ２０は、好ましくは、キットとして顧客に販売される。このようなキットを、既にハウジング１２と共に使用している場合には、古いラッチリリース４０を再使用し、新しいラッチリリース４０は再生利用することができ、又は、その逆も可能である。

本発明の好ましい実施形態を開示してきたが、当業者は、幾つかの変更が本発明の範囲内に含まれることを理解するであろう。従って、特許請求の範囲を、本発明の真の範囲及び内容を決定するために考察すべきである。

図１は、本発明のフィルタカートリッジ及びラッチリリースを有するフィルタ組立体の断面図であり、ラッチがアンラッチ位置にある様子を示す。 図２は、図１に示したフィルタ組立体のバイパス弁及びラッチの、ラッチ位置における断面図である。 図３は、図２に示したバイパス弁及びラッチの上面図である。 図４は、本発明のフィルタカートリッジ及びラッチリリースの下側斜視図である。 図５は、図４に示したフィルタカートリッジ及びラッチリリースの上側斜視図である。 図６は、本発明のラッチリリースの断面図である。 図７は、フィルタ組立体の分解斜視図であり、バイパス弁及びラッチが、本発明のフィルタカートリッジの設置前の、図２に示したラッチ位置にある様子を示す。

Claims (20)

1. フィルタカートリッジ交換組立体であって、
   対向する端部キャップと、該端部キャップ間に保持されたフィルタ要素と、を含むフィルタカートリッジであって、前記端部キャップが中央穴を有するフィルタカートリッジと、
   前記フィルタカートリッジから分離可能なラッチリリースであって、ラッチリリース本体から延在する少なくとも１つのタブを有し、前記少なくとも１つのタブが、フィルタ組立体のラッチと係合して、前記フィルタカートリッジがフィルタ組立体ハウジングに挿入されることを可能にするように動作可能であり、前記少なくとも１つのタブが、フィルタ組立体ハウジング内の設置位置にて、前記端部キャップの一方の中央穴と位置合わせするように配置される、ラッチリリースと、
   を含むフィルタカートリッジ交換組立体。
2. 前記本体が、前記設置位置において、前記端部キャップの一方の付近にあるように配置される、請求項１に記載の組立体。
3. 前記本体がディスク状の形状を有する、請求項２に記載の組立体。
4. 前記本体が、設置位置にてバイパス弁と係合するように動作可能な内側フランジを含み、前記少なくとも１つのタブが前記内側フランジの半径方向外側にあり、前記内側フランジ及び前記少なくとも１つのタブが前記本体の同じ側にある、請求項１に記載の組立体。
5. 前記本体が、前記少なくとも１つのタブの半径方向外側にある外側フランジを含み、前記外側フランジが同じ側にあり、且つ前記端部キャップの一方の中央穴にて前記端部キャップの一方と係合するように配置されている、請求項４に記載の組立体。
6. 前記内側フランジ及び外側フランジが環状の形状を有する、請求項５に記載の組立体。
7. 前記本体が、流体が前記本体内を通って流れることを可能にするための、前記本体内を軸方向に延在する少なくとも１つの穴を含む、請求項５に記載の組立体。
8. 前記内側フランジが、流体が前記本体を通って流れることを可能にするための、前記本体内を軸方向に通る開口部をもたらす、請求項４に記載の組立体。
9. 複数のタブが内側フランジから星形の形状で延在する、請求項４に記載の組立体。
10. 前記本体が、前記本体の、前記少なくとも１つのタブが延在する側と反対の側に、少なくとも１つの保持部材を含み、前記少なくとも１つの保持部材が、フィルタ組立体ハウジングのカバーと係合するように動作可能である、請求項１に記載の組立体。
11. フィルタ組立体のフィルタカートリッジを交換する方法であって、
    ａ）フィルタ組立体ハウジングを開けて、使用されたフィルタカートリッジをフィルタ組立体ハウジングから取り外すステップと、
    ｂ）ステップａ）を行うことに応答して、フィルタ組立体ハウジング内のラッチを機能させるステップであって、ラッチが、ラッチ機能が解除されるまで、フィルタ組立体ハウジングを閉じることを防止するステップと、
    ｃ）新しいフィルタカートリッジをフィルタ組立体ハウジング内に挿入するステップと、
    ｄ）ラッチリリースを新しいフィルタカートリッジに対して配置するステップであって、ステップｃ）とは独立に行われるステップと、
    ｅ）ラッチリリースを用いてラッチを解除状態にし、フィルタ組立体ハウジングを閉鎖するステップと、
    を含む方法。
12. ステップｄ）が、ラッチリリースを新しいフィルタカートリッジの端部キャップの上に配置することを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ラッチリリースが、ステップｅ）にて前記ラッチと係合する少なくとも１つのタブを有し、前記少なくとも１つのタブが端部キャップの穴を通って終端となる、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ラッチリリースが、フィルタ組立体ハウジングのカバーと係合する少なくとも１つの保持部材を含む、請求項１１に記載の方法。
15. 前記ラッチリリースが、端部キャップ内の穴の外側に配置される少なくとも１つの穴を含む、請求項１３に記載の方法。
16. フィルタ組立体であって、
    キャビティをもたらす本体と、該本体に着脱可能に固定されるカバーと、を有するハウジングと、
    対向する端部キャップと、該端部キャップ間に保持されたフィルタ要素と、を有するフィルタカートリッジであって、前記フィルタ要素が中央穴をもたらすフィルタカートリッジと、
    前記中央穴内に配置されるラッチであって、ラッチ位置とアンラッチ位置の間を移動可能なラッチと、
    前記フィルタカートリッジから分離可能で、且つ、前記端部キャップの一方と前記カバーとの間に配置されたラッチリリースであって、前記ラッチと協働して、前記ラッチを前記ラッチ位置から前記アンラッチ位置に移動させるラッチリリースと、
    を含むフィルタ組立体。
17. 前記ハウジングにより支持された中央管を含み、前記ラッチが前記中央管に対して、前記ラッチ位置と前記アンラッチ位置の間を軸方向にスライド可能である、請求項１６に記載のフィルタ組立体。
18. 前記中央管及び前記ラッチの付近に配置され、且つ前記中央管及び前記ラッチに対して軸方向にスライド可能であるバイパス弁を含み、前記ラッチリリースが前記バイパス弁と係合する、請求項１７に記載のフィルタ組立体。
19. 前記端部キャップの一方が穴を含み、前記ラッチリリースが、前記ラッチと係合するように前記穴を通って延在する少なくとも１つのタブを含む、請求項１６に記載のフィルタ組立体。
20. 前記ラッチリリースが、前記ラッチリリースをカバーに連結する少なくとも１つの保持部材を含む、請求項１６に記載のフィルタ組立体。

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