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

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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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