JP2013544632A - 濾過要素と協働する排水部を備えるキャニスタの濾過システム - Google Patents

Abstract

本明細書に開示された濾過要素（３０）は、中央タンク（５５）を画定し、内部側壁（６２）を含む中央円筒（３２）を含む。濾過要素（３０）は、端板と、端板から中央タンク（５５）に延びるポート（５４）を画定するポケット（３６）とをさらに含む。ポケット（３６）は、内壁（５６）、外壁（５７）、および前記ポケット（３６）の外壁（５７）から中央円筒（３２）の内部側壁（６２）に向かって延びる複数の隆起部（５９）を含む。

Description

本開示の分野は、濾過システムに関する。より詳細には、本分野は、キャニスタから液体を排水するための排水部を有する、潤滑油または液体燃料などの液体用のキャニスタの濾過システムである。

キャニスタの濾過システム（ｃａｎｉｓｔｅｒ ｆｉｌｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）は、内燃機関、建設機械および採掘機械、ならびに多くの他のタイプの産業用機械などの装備に今日広く使用されている。キャニスタの濾過システムは、燃料系、潤滑油系、油圧作動油動力系（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｌｕｉｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）、油圧作動油制御系（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｌｕｉｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ）、トランスミッション流体系（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｌｕｉｄ ｓｙｓｔｅｍｓ）、エンジン吸気系などの中の流体から汚染物質を濾過するように使用される。

典型的には、キャニスタの濾過システムは、この装備にしばしば取り付けられる基部と、キャニスタ（ハウジング、カップ、カン、またはカバーと呼ばれる場合もある）と、キャニスタ内部に取り外し可能に配置される濾過要素とを備える。濾過要素が、キャニスタの内部に配置された後、キャニスタは、ねじ山または他の取り付け手段を用いて基部に取り付けられて、濾過要素の周りに封止された区画を形成する。キャニスタ、基部、および濾過要素は協働して流体経路を画定し、流体が、流体経路を通じて濾過要素を介して向けられる。濾過要素は、流体が濾過要素を通過したときに、汚染物質を捕集及び収集する濾材を含む。捕集した汚染物質は、ほこり、水、すす、灰、金属粒子、および他の有害なデブリ（ｄｅｂｒｉｓ）を含んでもよい。

最終的に、これらの汚染物質は、濾材を詰まらせ、濾材の効率を減少させる。または、汚染物質の除去時に濾材の効率をやはり減少させる他の状況が、時間をかけて進行し得る。これが生ずるとき、濾過要素は、交換されるべきである（または、ことによると清掃されるべきであるが、これは、大部分の応用にとって実際的ではない）。しかし、濾過要素だけが、交換されることを必要とし、一方、キャニスタ、基部、および他の構成要素は再利用される。濾過要素は、交換され、容易に配設されるように設計されることが好都合である。濾過要素は、要求に応じて、すなわち濾過が詰まり、交換を必要とするときに、交換することができ、または特定の応用のために確立された定期保守のスケジュールのガイダンスに従って定期的に交換することができる。

キャニスタの濾過システムは、スピンオン濾過（ｓｐｉｎ−ｏｎ ｆｉｌｔｅｒ）などの他の濾過システムに勝る多くの利点を有し得る。例えば、排水部を備えるキャニスタの濾過システムは、比較的に安価であり得る。こぼれるのを防ぐため、技師は、キャニスタを取り外す前に濾過要素の交換のために、制御された、落ちついたやり方でキャニスタから流体を取り除きたいものであり得る。排水部は、キャニスタの内部にある流体の除去を容易にする。いくつかの状況では、キャニスタを基部から取り外す前に、まず流体がキャニスタから取り除かれない場合、流体はこぼれる可能性がある。典型的には、排水部は、キャニスタに組み込まれる。キャニスタの濾過システムでは、排水部は、一般にキャニスタの費用を単に増加させ、キャニスタは１回だけ再利用および購入され、一般に濾過要素の費用を増加させず、濾過要素は頻繁に交換され、何度も購入されるので、排水部を含む追加のコストは、装備の所有者の総運転コストを著しくは増加させない。

２００４年１１月９日に許可された特許文献１（「’２４３特許」）は、キャニスタ内に排水部を組み込む従来技術のキャニスタの濾過システムの一例である。’２４３特許の図１は、組み込んだ排水部（排水部は、参照符号が付されていないが、図１のキャニスタ１４の底部に組み込まれて示され、閉じた位置で示されている）を備えるキャニスタ１４を示す。

’２４３特許は、キャニスタの濾過システムの別のますます重要な特徴の一例でもある。’２４３特許に記載の濾過システムの配置は、まず、濾過要素をキャニスタに適切に装着させず、キャニスタを基部に装着することを可能にする。これは、濾過要素が所定の位置にない状態で、例えば、偶然または故意に機械を実行するのを防ぐ。燃料ポンプ、燃料噴射器、油圧ポンプ、弁、軸受け、エンジン等などの構成要素が高価になるにつれて、ますます高度な技術になり、ますます厳しい許容誤差および仕様で作製され、汚染からこれらの構成要素を保護することがますます重要である。汚染は、早すぎる消耗、および故障さえも引き起こす可能性があり、問題は、構成要素が、部品間で厳しい許容誤差を有する、またはとても高価であるときに複雑になる。したがって、偶然または故意に、技師が適当な濾過要素が所定の位置にない状態で機械を実行させないことを確実にすることが、いくつかの応用においてとても有利であり得る。

しかし、’２４３特許の濾過システムは、いくつかの応用でよく実施するが、このシステムは、いくつかの不利に悩まされている場合があり、またはさもなければ、他の応用にあまり適していない。例えば、’２４３特許の濾過システムは、キャニスタ内の流体が高圧である応用にあまり適していないものであり得る。基部へのキャニスタの接続が、濾過要素を介するので、キャニスタ内の高圧の力が、濾過要素を介して影響し合い、これはいくつかの応用の圧力に十分強くない可能性がある。加えて、キャニスタと基部の間のＯリングは、キャニスタの内部で高圧を保持するように意図されていない。

濾過要素の中央円筒におけるねじ山の存在は、いくつかの状況では不利であり得る。濾過要素およびキャニスタを基部に接続するのに使用される中央円筒におけるねじ山は、システムの外の綺麗な流体経路に位置する。綺麗な流体経路中のねじ山は、汚染の一因となり得る。

加えて、’２４３特許に記載のシステムのキャニスタは、いくつかの応用については、比較的複雑であり、製造するのに費用がかかり得る。キャニスタの底部に組み込まれる接続構造は、いくつかの応用にとっては、あまりにも費用を増す可能性がある。

これらの欠点のため、偶然または故意に、濾過要素が装着されていない状態で濾過システムを使用することをさらに防ぐ別のキャニスタの濾過の設計が必要とされており、’２４３特許によって示される弱点の一部または全部の軽減ともなる。

米国特許第６，８１４，２４３号明細書

本明細書に開示された濾過要素は、中央タンクを画定し、内部側壁を含む中央円筒を備える。濾過要素は、さらに、端板と、端板から中央タンクに延びるポートを画定するポケットとを備える。ポケットは、内壁、外壁、およびポケットの外壁から中央円筒の内部側壁に向かって延びる複数の隆起部を備える。

本明細書に開示された別の濾過要素は、中央タンクを画定する中央円筒、第１の端板、第１の端板の周囲に円周方向に形成される封止を備え、封止は、キャニスタに係合するように構成される。濾過要素は、第１の端板の反対側の第２の端板、第２の端板から中央タンクに延びるポートを画定するポケットをさらに備える。ポケットは、相互にねじ山付きの排水部を受け入れると、前記封止にキャニスタとの係合をもたらすように構成されるねじ山の付いた内壁を備える。

本明細書に開示された濾過システムは、ポケットを含む濾過要素を備える。濾過システムは、止め部と、濾過要素のポケットに挿入するように構成される端部とを有する中間部を含む排水部をさらに備える。

本明細書に開示された別の濾過システムは、開端および閉端を備えるキャニスタを含み、排水部がねじ山を有し、キャニスタの閉端に係合し、濾過要素が、中央タンクを画定する中央円筒を備える。濾過要素は、第１の端板、第１の端板の周囲に円周方向に形成される封止、第１の端板の反対側の第２の端板、および第２の端板から中央タンクに延びるポートを画定するポケットをさらに含む。ポケットは、排水部のねじ山と相互に係合するように構成されるねじ山の付いた内壁を含む。排水部は、閉じた位置であって、排水部のねじ山が、内壁のねじ山に相互に係合し、封止が、キャニスタの開端に係合する閉じた位置を有する。

基部、キャニスタ、および濾過要素を含む、キャニスタの濾過システムの破断図である。 排水部４０が閉じた位置にある、図１の詳細図である。 排水部４０が開いた位置にある図１の詳細図である。 排水部４０が閉じた位置で示されている濾過要素３０の代替的実施形態の断面図である。 排水部４０が開いた位置に示されている図４の濾過要素３０の断面図である。 隆起部５９とポケット３６の外壁の間に形成された角度の拡大断面図である。

以下は、本発明の例示的な実施形態の詳細な説明である。本明細書に記載および図面に図示した例示的な実施形態は、本発明の原理を教示するものであり、当業者が、多くの異なる環境において、および多くの異なる応用において、本発明を生産および使用することを可能にする。例示的な実施形態は、特許保護の範囲の説明を限定するものとしてみなされるべきではない。特許保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によって画定され、本明細書に記載の特定の実施形態より幅広いものであることが意図される。

図１は、基部１０、キャニスタ２０および濾過要素３０を有するキャニスタの濾過システム１を示す。キャニスタの濾過システムの一般的な構成および使用は、当業者によって理解されている。したがって、キャニスタの濾過システム１の構成および使用に関する全ての詳細は、本明細書において説明する必要はない。キャニスタの濾過システム１は、ディーゼルもしくはガソリン、または他の液体燃料、潤滑油、油圧動力系のための油圧作動油、トランスミッション流体などの流体、または可能なエンジン用の吸気さえも濾過するために使用することができる。キャニスタの濾過システム１は、燃料／水の分離フィルタとして使用することもできる。本明細書に記載の特徴を有するキャニスタの濾過システム１は、多くの異なる目的に適合し、多くの他の用途に適合するように当業者によってなされてもよい。

基部１０は、キャニスタの濾過システム１への流体入口のための入口チャンネル１１と、キャニスタの濾過システム１からの流体出口のための出口チャンネル１２とを備える。基部は、基部のねじ山１３も備える。

キャニスタ２０は、開端２１および閉端２２を備える。キャニスタのねじ山２３は、開端２１に隣接しており、キャニスタのねじ山２３は、基部のねじ山１３に係合してキャニスタ２０を基部１０に保持することができる。ねじ山は、解除可能な係合を形成するように基部１０およびキャニスタ２０に備えられ得る係合構造の一例である。他の係合構造が、当業者によって認識されるように使用されてもよい。

濾過要素３０は、特定の用途に適合するように多くの異なる形態をとることができる。例示の実施形態では、濾過要素３０は、燃料または潤滑油の濾過によく適している。濾過要素３０は、中央円筒３２によって画定される中央タンクを円周方向に囲む環状に配置された濾材３１を備えてもよい。濾材３１の軸方向端は、端板によって封止される。開いた端板３３は、濾過要素３０の軸方向の開端を画定する。開いた端板３３は、「開いた」と呼ばれるが、これは開いた端板３３が、中央円筒３２よって画定される中央タンクから出口チャンネル１２へ流体が通過するのを可能にする開口３５を備えるためである。閉じた端板３４は、濾過要素３０の軸方向の閉端を画定する。閉じた端板３４は、「閉じた」と呼ばれるが、これは閉じた端板３４が、濾材３１の軸方向端に隣接した濾過要素３０の外側の流体が、濾過されないで中央円筒３２に流れるのを防ぐためである。開いた端板３３および閉じた端板３４はそれぞれ、溶接、接着などによって中央円筒３２に接合され得る。あるいは、中央円筒３２、開いた端板３３、および閉じた端板３４のいくつかまたは全部は、単一の構成部品として構成されてもよい。

濾過される流体が、入口チャンネル１１から入り、キャニスタ２０と濾材３１の間の環状の空所２８へ流れる。次いで、流体は、濾材３１の中に入ってこれを通過し、次いで、図１中の中央円筒３２に示される孔を通じて中央円筒３２中に入る。流体は、中央円筒３２から出て、開いた端板３３および開口３５を通じて出口チャンネル１２に入る。開いた端板３３および閉じた端板３４は、濾材３１に出入りする流体チャンネルを画定し、流体が、出口チャンネル１２およびバイパス濾材３１に直接流れるのを防ぐのを助ける。有利には、第１の環状封止３８および第２の環状封止３９は、濾過要素３０上に備えることができ、濾過要素３０へ出入りする流体の通路を画定および封止するのも助ける。第１の環状封止３８は、開口３５の周囲にあり、濾過要素３０の軸方向の開端に隣接している開いた端板３３に備えることができ、それによって入口チャンネル１１を出口チャンネル１２から封止するのを助ける。第１の環状封止３８よりも直径が大きい第２の環状封止３９が、開いた端板３３の周囲に円周方向に形成さてもよく、それによってキャニスタ２０と基部１０の間の封止を行い、または言い換えると、入口チャンネル１１内の流体が、キャニスタ２０と基部１０の間の接合から漏れを防ぐように封止を行う。第１の環状封止３８および第２の環状封止３９は、開いた端板３３と一体に形成されてもよく、または接着剤または当業界で知られている他の方法で取り付けられてもよい。第１の環状封止３８および第２の環状封止３９が、開いた端板３３上に一体に形成されるまたは備えられる場合、濾過要素が適切な間隔で交換されるとき、これらの封止の適切な交換が保証される。そうでなければ、技師は、封止を適当な間隔で適切に交換できない可能性があり、それによってシステムから漏れる、またはシステム内で漏れることになり得て、濾過されていない流体が、濾過要素３１を迂回し、汚染をもたらす可能性がある。

次に図２および図３を参照すると、排水部４０は、キャニスタ２０の閉端２２を貫く。排水部４０は、キャニスタ２０の内側から流体を取り除くための排水部チャンネル４１を与える。排水部４０は、細長く、排水部チャンネル４１によって互いに接続される入口端４２および出口端４３を備える。入口端４２は、キャニスタ２０の内側に位置する。出口端４３は、キャニスタ２０の外側に位置する。排水部４０は、閉じた位置と開いた位置の間で動かすことができる。図２の閉じた位置では、流体は、排水部チャンネル４１を通じて流れることができない。図３の開いた位置では、流体は、入口端４２から排水部チャンネル４１を通じて出口端４３から外へ流れることができる。排水部４０は、多くの異なる応用に適合するようになされ得る。例示の実施形態は、排水部４０についての構成のほんの一例を与える。

キャニスタ２０は、閉端２２に排水部のボス２４を備える。排水部のボス２４は、閉端２２から外へ離れて突出し、調節可能なオープンエンドレンチ（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ ｗｒｅｎｃｈ）などの工具が排水部のボス２４に係合し、キャニスタ２０を回転させることを可能にする表面をそこに含み得る。排水部のボス２４は、内腔２５を形成する。排水部４０は、内腔２５に配置され、軸方向に摺動し、内腔２５内で回転できる。Ｏリング溝４４は、排水部４０の外面の周囲に形成され、Ｏリングは、そこに配置される。あるいは、Ｏリングの溝が、内腔２５上に形成されてもよい。Ｏリングは、排水部４０と排水部のボス２４の間から内腔２５を通じてキャニスタ２０の外へ流体が漏れるのを防ぐ。

排水部４０は、濾過要素３０と協働して、排水部４０がその閉じた位置にあるときに、濾過要素３０との解除可能な係合、および濾過要素３０との解放可能な封止を形成することができる。例示の実施形態では、排水部４０は、解除可能なねじ山付きの接続を含む係合構造を介して濾過要素３０との解除可能な係合を形成する。閉じた端板３４は、ねじ山３７が設けられるポケット３６を形成し得る。ねじ山３７は、ポケット３６の内面に形成される。相互のねじ山４５は、排水部４０の入口端４２の近くに形成することができる。排水部４０は、ねじ山３７および４５を共にねじ山を付けることによって濾過要素３０と係合されてもよい。ねじ山は、解除可能な係合を形成するように濾過要素３０および排水部４０に備えられ得る係合構造の一例である。他の知られた係合構造は、当業者によって認識されるようなある応用における特定の利点のために用いられてもよい。

排水部４０が、濾過要素３０と解除可能に係合された状態でその閉じた位置にあるとき、解放可能な封止が、濾過要素３０と共に作製され、実際に、流体が排水部４０の入口端４２に入ることができないようになっている。解放可能な封止が、封止構造を用いて作製され、例示の実施形態では、封止構造は、排水部チャンネル４１と、入口端４２の半径方向の外面と、排水部４０が封止されるときに入口開口４６を受け入れるポケット３６の間に延びる入口開口４６を含む。排水部４０を閉じた位置にすることによって、ポケット３６の内側の入口開口４６を動かし、実際に流体がそこに入ることができないように入口開口４６をブロックする。加えて、Ｏリングの溝４７は、排水部４０上に形成することができ、Ｏリングが、Ｏリングの溝４７の中に配置される。このＯリングは、排水部４０とポケット３６の間から漏れる、入口開口４６に入る流体に対する追加の保護を与えることができる。ポケット３６の内側にＯリングを配置する代わりに、Ｏリングは、排水部４０と閉じた端板３４の別の部分の間に配置することができ、Ｏリングは、排水部４０の代わりに閉じた端板３３上に形成される溝の中に配置されてもよい。排水部４０を、ポケット３６に進入するようにその閉じた位置へ動かすと、その中に捕集される流体は、逃げる経路を必要とし得る。この経路は、排水部４０の軸方向の入口端４２を通じて、排水部チャンネル４１が開いていることを可能にすることによって設けられてもよい。

ポケット３６は、開端３６ａ、滑らかな部分３６ｂ、ねじ山付きの部分３６ｃ、および閉端３６ｄを備える。閉端３６ｄは、流体が、中央円筒３２からポケット３６および入口開口４６に流れることができないこと、およびその逆を確実にする。ねじ山３７は、ねじ山付きの部分３６ｃに形成される。滑らかな部分３６ｂは、排水部４０の表面に対してきつく嵌めることによって封止構造の一部として働くことができ、それによって流体が、開端３６ａと入口開口４６の間に入り、開端３６ａから入口開口４６へ流れることを防ぐ。滑らかな部分３６ｂは、液体の通路に対する追加の保護のためにＯリングの溝４７内のＯリングが封止できる表面を与えることもできる。滑らかな部分３６ｂの表面の滑らかさを維持するのを助けるために、この部分の直径は、滑らかな部分３６ｂとねじ山付きの部分３６ｃの間の唇部３６ｅを形成するねじ山３７の外径よりも大きいものであり得る。滑らかな部分３６ｂのより大きい直径は、排水部４０にあるねじ山４５が、封止のために使用される滑らかな面を劣化させるのを防ぐのを助ける。

開いた位置にあるとき、排水部４０は、少なくとも部分的に濾過要素３０から係合解除され、入口開口４６は開いており、それによって流体は、排水部チャンネル４１に流れることができる。ねじ山の付いた係合を有する例示の実施形態では、排水部４０を開いた位置にするには、排水部４０を回してねじ山３７および４５を係合解除することを必要とする。ねじ山３７および４５が係合解除するとき、排水部４０の入口端４２が、ポケット３６から進入し、外入口開口４６の障害物を取り除く。一緒に、これらの特徴は、入口開口４６がポケット３６から後退して、滑らかな部分３６ｂおよび開端３６ａを片づけるときを除いて、流体が排水部４０の入口端４２に入らないことを確実にする。次いで、流体は、キャニスタ２０の内側から入口開口４６を通じて排水部チャンネル４１を自由に流れ排水部４０の出口端４３を通じて出る。

濾過要素３０にあるねじ山３７およびポケット３６は、閉じた端板３４に形成されることを必ずしも必要としない。ねじ山３７およびポケット３６は、当業者が理解できるように、中央円筒３２の一部として形成されてもよく、または濾過要素３０のある他の部分として形成されてもよい。

他の特徴および構成を使用して、排水部４０と濾過要素３０の間の協働をもたらしてもよく、それによって流体は、排水部４０が閉じた位置にあるときに排水部４０を通じて流れることができず、流体は、排水部４０が開いた状態にあるときに排水部４０を通じて流れることができる。例えば、濾過要素３０および排水部４０は、排水部４０が、濾過要素３０との解放可能な封止を作製して排水部４０を閉じるように構成されてもよいが、２つは、解除可能に係合されなくてもよい。代わりに、一例として、濾過要素３０および排水部は、キャニスタ２０に独立して係合されてもよく、排水部４０を閉じた位置へ動かすことは、排水部４０の上向きの移動を伴って、濾過要素３０と共に解放可能な封止を形成するが、それに解除可能に係合されない。

排水部４０と濾過要素３０の間の解除可能な係合および解放可能な封止は、いくつかの利点を有する。まず、係合および／または封止は、システムが使用され得る前に濾過要素３０が、キャニスタ２０の内部の置かれることを確実にする。技師は、濾過要素３０なしでシステムを偶然または故意に組み立てることはなく、というのも濾過要素３０なしでは、排水部４０は閉じることができないからである。濾過要素３０の存在を確実にすることは、流体が適切に濾過されることを確実にするのを助ける。

中央円筒３２から出口チャンネル１２への綺麗な流体の経路内にねじ接続がない場合、汚染の確率は減少する。綺麗な濾過された流体経路内のねじ接続は、潜在的な汚染源として識別されている。ねじ山が、他のやり方で金属の構成要素に、またはプラスチックの構成要素にも、切られまたは形成されるとき、少量のデブリが、しばしばねじ山に残される。ねじ接続が作製されるとき、デブリは、ねじ込み動作によって取り除かれ得、次いで自由に綺麗な流体経路に入り、下流の構成要素の汚染になる。したがって、綺麗な流体経路内でねじ山を避けることによってこの潜在的な汚染源をなくす。

濾過要素３０にねじ山を設けることによって、ねじ山がある形でかけ違う（ｃｒｏｓｓｅｄ）または損傷を受けた場合、ねじ接続を修繕するための従来の手段をもたらす。（従来技術のシステムにあるように）ねじ接続が、キャニスタ２０と排水部４０の間にある場合、キャニスタ２０もしくは排水部４０、または両方は、ねじ山がある他の形でかけ違うまたは損傷を受けた場合、交換しなければならない。濾過要素３０に形成されたねじ山３７が、プラスチックで形成される、一方、排水部４０にあるねじ山４５が、硬質材料（恐らく、アルミニウム、または別の金属）で形成される場合、ねじ山３７および４５がかけ違うとき、高い確率でねじ山３７だけが損傷を受ける。ねじ山３７は、濾過要素３０を交換することによって容易に交換可能である。最終的に、排水部４０と濾過要素３０の間の係合は、キャニスタ２０の内部に濾過要素をしっかり保持する手段を与える。

濾過要素３０の装着および交換中に、キャニスタ２０の内部で濾過要素３０を保持するのは、いくつかの利点があり得る。例えば、キャニスタ２０は、残りの流体をそこから排水するために、濾過要素３０を落とすことなく、技師によってひっくり返しにされ得る。また、濾過要素３０は、キャニスタ２０の内部で正しい位置に保持することができ、そのため、キャニスタ２０が基部１０に取付けられるとき、濾過要素３０は、基部１０にある特徴と適切に位置合わせする。

他の利点も、いくつかの応用で実現することができる。いくつかの応用では、キャニスタ２０の製造は、排水部（例えば、ねじ山）に係合するための構造が、キャニスタには必要とされないので簡略化することができる。

排水部のつまみ５０は、閉じた位置と開いた位置の間で動かすために排水部４０を回すのを容易にする。排水部のつまみ５０は、キャニスタ２０の外面上で排水部４０の周囲に適宜配置することができる。排水部のつまみ５０は、排水部４０の外面に形成されたスプライン４８と結合するスプライン（ｓｐｌｉｎｅ）５１を含む。スプライン５１、４８は、排水部のつまみ５０が、排水部４０に対して軸方向に（排水部４０の回転軸に平行な軸に沿って）移動することを可能にするが、２つを共に回転によって結び付ける。排水部のつまみ５０を回すことにより、排水部４０の対応する回転を引き起こす。

加えて、排水部のつまみ５０は、排水部のボス２４にある相互のカム面２６に係合するカム面５２を含む。ばね５３は、排水部４０と排水部のつまみ５０の間で作用し、カム面５２をカム面２６との係合に向かって付勢する。カム面５２および２６が互いに係合得るとき、カム面５２および２６は、排水部のつまみ５０が、キャニスタ２０に対して単一の方向のみに回転することを可能にする。カム面５２および２６は、排水部のつまみ５０および排水部４０を閉じた位置の方向に（例示の実施形態において時計回りに）回転させることを可能にするように形成することができるが、排水部４０が、カム面５２および２６が係合解除されない限り、その開いた位置に向かって反対方向に回転することを禁止する。カム面５２および２６は、ばね５３の付勢に対して排水部のつまみ５０を引っ張り、２つのカム面５２、２６を分離させることによって係合解除することができる。カム面５２、２６は、カムを設けることによって一方向に相対回転を可能にし、それによってカムは、一方向に互いに摺動することができる。カム面５２、２６は、干渉または衝突する確動止め面（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｔｏｐｐｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）を設けることによって、他の方向に相対回転するのを禁止する。

ばね２７は、排水部４０とキャニスタ２０の間で適宜、作用することができる。ばね２７は、排水部４０をキャニスタ２０に付勢する。これは、濾過要素３０の挿入および取り外しにおいて利点をもたらすことができる。例えば、排水部のつまみ５０との協働において、排水部４０を上向きに付勢することによって、カム面５２、２６を排水部４０に係合させ、排水部４０の一方向の回転を一時的に阻止する。図示されるように配置されるばね２７、ならびにカム面５２および２６を用いて、技師は、片手でキャニスタ２０を保持し、他方の手で濾過要素３０を回して、濾過要素３０を排水部４０に係合させることによって、交換の濾過要素３０を簡単なやり方で装着することができる。

キャニスタの濾過システム１は、濾過要素３０をキャニスタ２０の内部にまず配置することによって組み立てることができる。キャニスタ２０は、濾過要素３０が通過できる開端２１と、閉端２２とを備える。次に排水部４０は、濾過要素３０に係合するようにされる。排水部４０は、キャニスタ２０内の内腔２５を通過し、入口端４２は、キャニスタの中に突き出て濾過要素３０に係合する。好ましくは、濾過要素３０および排水部４０は、キャニスタ２０が最終的に基部１０と係合して組立体を完成する前に、まず完全に係合され、それと同時に排水部を閉じた位置に移動させる。

濾過要素３０と一体に形成されるまたは濾過要素３０に取り付けられる第１の環状封止３８および第２の環状封止３９（図１参照）を用いて、封止機能をシステム１にもたらす表面および封止の多くは、濾過要素３０が交換されるときに交換される。これは、システム１がその寿命全体を通じて適切に機能することを確実にするのを助ける。

図４および図５は、濾過要素３０の軸方向の閉じた端板３４、および排水部４０の代替的実施形態を示す。図４は、濾過要素３０の軸方向の閉じた端板３４に配設されるポケット３６の内側の排水部４０が閉じた位置にあるときのこの代替的実施形態を示す。図５は、排水部４０が開いた位置にあり、入口開口４６が濾過要素３０のポケット３６の概して外側にあるときのこの代替的実施形態を示す。

ポケット３６は、閉じた端板３４から中央円筒３２の中央タンク５５に延びるポート５４を画定する。ポケット３６は、内壁５６および外壁５７を有する。ねじ山３７は、ポケット３６の内壁５６の表面上に形成されてもよい。ねじ山３７は、相互にねじ山の付いた排水部４０を受け入れると、濾過要素３０の第２の環状封止３９に、キャニスタ２０の開端２１との係合をもたらすように構成される。

溝４７は、排水部４０に形成されてもよく、封止５８は、溝４７に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、封止５８は、Ｏリングであってもよい。このＯリング５８は、流体が入口開口４６に漏れることに対して追加の保護を与えることができる。ポケット３６の内側のＯリング５８を配置する代わりに、Ｏリング５８は、排水部４０と閉じた端板３４の別の部分の間に配置されてもよく、Ｏリング５８は、排水部４０の代わりに閉じた端板３４上に形成された溝に配置されてもよい。排水部４０がポケット３６に進入するように、排水部４０をその閉じた位置に動かすとき、そこに捕集された流体は、逃げる経路を必要とし得る。この経路は、排水部４０の軸方向の入口端４２を通じて排水部チャンネル４１が開かれることを可能にすることによって与えることができる。

ポケット３６は、ポケット３６の外壁５７に接続され、外壁５７から中央円筒３２の内部側壁６２へ延びる複数の隆起部５９を備えることができる。隆起部５９は、ポケット３６の外壁５７から外側に延びる任意の形状であってもよい。隆起部５９は、丸みのある肩部６０、および中央円筒３２の内部側壁６２に実質的に隣接している外縁６１を有する。外縁６１は、中央円筒３２の内部側壁６２にほぼ並行であってもよいが、平行な構造に限定されない。

図６は、隆起部５９のうちの１つおよびポケット３６の外壁５７の一部の拡大図を示す。図６に示されるように、隆起部５９は、ポケット３６の外壁５７に対する角度αを概して形成してもよい。いくつかの実施形態では、角度αは、直角または鈍角であり得る。

図５で最も良く分かるように、隆起部５９は、隆起部の各々の高さ６３が、ポケット３６の長さ６４の約半分未満であるように寸法決めされ得る。あるいは、隆起部の高さ６３は、ポケット３６の長さ６４の約半分以上であってもよい。隆起部５９についての様々な異なる形状および寸法ならびにその組み合わせを利用することができる。隆起部５９は、ポケット３６の外壁５７に接続または固定されてもよい。あるいは、隆起部５９は、外壁５７または濾過要素３０の閉じた端板３４と一体に形成されてもよい。外壁５７上の隆起部５９の数量および間隔は、外壁５７の長さに沿った隆起部５９の交換ができるように変更してもよい。例えば、隆起部５９は、ポケット３６の底部よりもポケット３６の上部により近い外壁５７に配置されてもよい。

隆起部５９は、濾過システムの使用中に、構造の支持およびポケットの安定性の増加をもたらす。そうすることで、隆起部５９は、高圧の応用における使用中に生じ得る、または通常の摩損により時間とともに生じ得るポケット３６およびポート５４の変形を減少させることができる。

そのような変形の減少は、ポケット３６の変形によりもたらされる排水部４０とポケット３６の間の封止の性能の劣化をやはり最小化する。そのような劣化は、操作者が排水部４０を開いて濾過を変更しようとするときに、閉じた排水部の漏れ、またはポケット３６内の排水部４０の妨害を引き起こし得る。排水部４０がそのように妨害されるとき、操作者は、しばしば排水部４０とポケット３６の間の封止を解除させようとさせ、これは、排水部４０のひび割れ、または破壊をもたらし得る。

隆起部５９は、組立中、閉じた端板３４上の中央円筒３２と濾材３１の正しい位置合わせを容易にすることによって濾過要素３０の漏れを減少させることもできる。組立中、隆起部５９に沿って中央円筒３２を摺動させることによって、中央円筒３２は、閉じた端板３４上で位置合わせされてもよい。隆起部５９の肩部６０は、隆起部の外縁６１上へまたは隆起部の外縁６１に隣接して、中央円筒３２の初期位置および移動を案内する。隆起部の肩部６０は、隆起部５９で中央円筒３２の滑らかな位置合わせを行う。上述のように、一実施形態では、各隆起部５９は、丸みのある肩部６０を有する。他の実施形態では、隆起部５９は、テーパ状、傾斜付き、または面取りされた肩部６０などの他の幾何学的形状であってもよい。

閉じた端板３４は、円周方向の唇部６５、および複数のリブ６６を備えてもよい。唇部６５は、閉じた端板３４に接合または一体化していてもよい。リブ６６は、唇部６５の外面６９に配設されてもよい。リブ６６の各々の高さ６７は、唇部６５に関連して変更することができる。リブの高さ６７は、唇部６５とほぼ同じ高さでも、唇部６５より短くても長くてもよい。リブ６６は、唇部６５から外側に向かって延びていてもよく、唇部６５の外面６９上に導管６８を画定することができる。これらの導管６８は、濾過要素３０とキャニスタ２０の間の間隙７３から排水部４０によって除去されるためのキャニスタのすり鉢７０へ流体を運ぶことができる。リブ６６は、キャニスタ２０内の濾過要素３０の最適な位置合わせを容易にすることもでき、流体をすり鉢７０へ流すことを容易にすることもできる。リブ６６の形状、品質、および間隔は、変わり得る。開示した一実施形態では、リブ６６は、細長い立ち上がった突起（ｒｉｄｇｅ）である。キャニスタ２０内の濾過要素３０の位置合わせも助け、唇部６５を横切る流体の導管を与える他の適当な幾何形状が使用されてもよい。リブの高さ６７は、いくつかの実施形態では、隆起部５９の各々の高さ６３の半分より高くてもよく、他の実施形態では、リブの高さ６７は、隆起部の高さ６３以下であってもよい。

排水部４０は、中間部７６および端部７７を備える。排水部４０の端部７７は、濾過要素３０のポケット３６に挿入するように構成される。排水部４０の中間部７６は、止め部７１を備えてもよい。止め部７１は、排水部４０の中間部７６とポケット３６の開端３６ａの周縁の間の半径方向の距離よりも大きい排水部４０の中間部７６からの半径方向の距離延びるフランジまたは他の構造であってもよい。止め部７１は、閉じた端板３４の底面７２とキャニスタ２０の底部の内部の表面７４の間に配設され、閉じた端板３４の底面７２に対して同一平面で受け取られてもよい。より具体的には、排水部４０が閉じた位置にあるとき、止め部７１が、閉じた端板３４の底面７２に係合し、排水部４０の端部４４は、ポケット３６の閉端３６ｄに係合せず、閉じた端板３４は、キャニスタ２０の閉端２２に係合せず、その底部の内部の表面７４を含む。さらに、キャニスタ２０および基部１０が完全に封止され、排水部４０がポケットに完全に受け入れられるとき、止め部７１は、止まる抵抗を与えることによって排水部４０の締め付け過ぎを防ぐのを助けることができる。止め部７１は、高圧の応用中にポケット３６内の排水部４０を安定化させることもできる。

濾過要素３０は、濾材３１で中央円筒３２を囲み、隆起部５９の上へ中央円筒３２の底部端７５を配置することによって組み立てることができる。次いで、中央円筒３２の底部端が閉じた端板３４に接触し、ポケット３６が中央円筒３２に受け入れられるまで、中央円筒３２は、隆起部５９の長さに沿って摺動される。開いた端板３３が、中央円筒３２の上端に同一平面で接触し、中央円筒３２から開いた端板３３を通じて開いた端板３３の外側への流れの経路が画定されるまで、開いた端板３３は、濾材３１上で、中央円筒３２の内側に配置される。

キャニスタの濾過システム１を使用して、燃料系、潤滑油系、油圧作動油動力系、油圧作動油制御系、トランスミッション流体系、エンジン吸気系などを含む流体系から汚染物質を濾過することができ、一方、便利なことに、流体が排水部４０を用いて排水されることを可能にする。濾過要素３０を備える排水部４０の配置のため、濾過要素３０が所定の位置にない限り、技師は、偶然または故意に、システム１を動作させるのを防がれる。この操作性の制限は、汚染に敏感な構成部品の保護を助ける。

Claims (10)

1. 中央タンク（５５）を画定し、内部側壁（６２）を含む中央円筒（３２）と、
   端板（３４）と、
   前記端板（３４）から前記中央タンク（５５）に延びるポート（５４）を画定するポケット（３６）と
   を備える濾過要素（３０）であって、前記ポケット（３６）が、内壁（５６）、外壁（５７）、および前記ポケット（３６）の前記外壁（５７）から前記中央円筒（３２）の前記内部側壁（６２）に向かって延びる複数の隆起部（５９）を備えることを特徴とする濾過要素（３０）。
2. 前記隆起部（５９）の少なくとも１つが、丸みのある肩部（６０）を有することを特徴とする請求項１に記載の濾過要素（３０）。
3. 前記隆起部（５９）の少なくとも１つが、前記ポケット（３６）の前記外壁（５７）に対して角度（α）を概して形成することを特徴とする請求項１に記載の濾過要素（３０）。
4. 前記角度（α）が鈍角であることを特徴とする請求項３に記載の濾過要素（３０）。
5. 前記ポケット（３６）の前記内壁（５６）が、ねじ山付きの部分（３６ｃ）、およびほぼ滑らかな部分（３６ｂ）を含んでおり、
   前記滑らかな部分（３６ｂ）が、前記ねじ山付きの部分（３６ｃ）の下方および前記隆起部（５９）の反対側に配置され、排水部（４０）の封止面を受け入れるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の濾過要素（３０）。
6. 前記隆起部（５９）の各々が、前記中央円筒（３２）の前記内部側壁（６２）にほぼ平行な外縁（６１）を含むことを特徴とする請求項１に記載の濾過要素（３０）。
7. 前記隆起部（５９）が、前記ポケット（３６）の前記外壁（５７）に一体化していることを特徴とする請求項１に記載の濾過要素（３０）。
8. 開端（２１）および閉端（２２）を備えるキャニスタ（２０）と、
   ねじ山（４５）を有し、キャニスタ（２０）の前記閉端（２２）に係合する排水部（４０）と、
   濾過要素（３０）であって、
   中央タンク（５５）を画定する中央円筒（３２）、
   第１の端板（３３）、
   前記第１の端板（３３）の周囲に円周方向に形成される封止（３９）、
   前記第１の端板（３３）の反対側の第２の端板（３４）、および
   前記第２の端板（３４）から前記中央タンク（５５）に延びるポート（５４）を画定するポケット（３６）であって、前記排水部（４０）の前記ねじ山（４５）と相互に係合するように構成されるねじ山（３７）の付いた内壁（５６）を含むポケット（３６）
   を含む濾過要素（３０）と
   を備え、
   前記排水部（４０）が、閉じた位置であって、前記排水部（４０）の前記ねじ山（４５）が、前記内壁（５６）の前記ねじ山（３７）に相互に係合し、前記封止（３９）が、前記キャニスタ（２０）の前記開端（２１）に係合する閉じた位置を有することを特徴とする濾過システム（１）。
9. 内部側壁（６２）および前記ポケット（３６）を有する前記中央円筒（３２）が、外壁（５７）と、前記ポケット（３６）の前記外壁（５７）から前記中央円筒（３２）の前記内部側壁（６２）に向かって延びる複数の隆起部（５９）とをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の濾過システム（１）。
10. 前記第２の端板（３４）が、円周方向の唇部（６５）と、前記円周方向の唇部（６５）の外面上の複数のリブ（６６）とをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の濾過システム（１）。

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