JP2022536848A - 注封ガスケット端部キャップアセンブリを有するフィルタエレメント - Google Patents

Abstract

【解決手段】本開示は、本明細書に開示された流体フィルタシステムで使用するためのフィルタエレメントに関する。フィルタエレメントは、第１の端部と第２の端部との間に長手方向軸を有する濾過材と、濾過材の第１の端部に取り付けられた端部キャップアセンブリと、を備える。端部キャップアセンブリは、長手方向軸と位置合わせされ、濾過材の第１の端部に近接する第１の端部キャップと；第１の端部キャップ及び濾過材と同心であり、それらから半径方向に離れて第１の端部キャップと濾過材の第２の端部との間で軸方向に配置された第１の部材と；第１の端部キャップを第１の部材と接続する複数のアームであって、各アームは、少なくともベースプレートと容器との間の位置合わせの不一致を吸収することにより、容器及びベースプレートに対してフィルタエレメントを位置合わせするように構成される、複数のアームと；を含む。【選択図】図６

Description

本開示は、フィルタに関し、より詳細には流体フィルタシステムに関する。

例えばエンジンと関連付けられた燃料フィルタ又は潤滑油フィルタなどのカートリッジ型流体フィルタは、通常、エンジンにねじ係合するキャニスタ内に含まれる交換可能なフィルタエレメントを含む。未濾過流体、例えば、燃料又は潤滑剤は、入口ポートを介してフィルタによって受容され、未濾過流体から微粒子がフィルタエレメントを介して除去され、濾過済み流体が出口ポートを介してエンジンに送達される。フィルタエレメントは、１つ以上の端部キャップを介してキャニスタ内に支持された略円筒状の濾過材、例えば織物又は他の多孔質材料を含むことが多く、それにより、未濾過流体は濾過材を通って略半径方向に流れる。端部キャップは通常、濾過材をキャニスタ内で入口ポート及び出口ポートに対して支持し、且つ／又は位置付けする。流体フィルタはまた、通常、未濾過流体が濾過材をバイパスするのを減らしたりなくしたりするために、入口ポート及び出口ポートを封止分離する１つ以上のシールを含む。

通常、このような流体フィルタのフィルタエレメントは頻繁に交換されて、濾過材両端間の圧力降下を小さくし、且つ／又はシールの劣化を回避し、且つ／又は他の場合には流体フィルタが望み通りに確実に動作するようにする。フィルタエレメントを交換するためには、通常、キャニスタがエンジンから螺脱され、入口流と出口流との間のシールが取り外され、古いフィルタエレメントがキャニスタから取り外され、新しいフィルタエレメントが挿入され、キャニスタがエンジンに再度螺合される。フィルタカートリッジを交換するオペレータは、流体システム内にトラップされる空気を回避及び／又は低減するために、予めキャニスタに流体を入れておくことができる。この呼び水用流体（ｐｒｉｍｉｎｇ ｆｌｕｉｄ）は、しばしば以前に使用された流体及び／又は未濾過流体であり、キャニスタに呼び水を入れるには、呼び水用流体が濾過材の下流側、すなわち濾過済み流体の側に置かれることを回避するために十分な注意が必要となり得る。さらに、フィルタカートリッジの交換中に、古いシール又は新しいシールのいずれかのシールを適切に再装着することは、入口ポートと出口ポートとの間を十分に封止し、したがって、未濾過流体が濾過材をバイパスするのを減らすために望ましい。不十分な封止及び／又はオペレータが呼び水を入れることに起因する濾過材の下流側の未濾過流体及び／又は呼び水用流体は、動作中に１つ以上のエンジン構成要素が損傷する原因になる。

Ｂｒｏｗｎらに付与された米国特許第６，６２６，２９９号（「２９９特許」）は、フィルタシステムで使用するためのフィルタカートリッジを開示している。ひだ付き紙濾過材は円筒に成形され、円筒の軸方向端部にある端部キャップはフィルタの形状を保持する。ガスケットの封止は、端部キャップに関連付けられている。少なくとも片側には、フィルタカートリッジの外周部に形成されたラジアルシールがあり、外周部に見られる高圧領域から関連端部キャップを保護する。他方の軸方向端部は、一部の用途では同様のラジアルフィルタを有することができ、あるいはフィルタのその端部での流れが望ましくない他の用途では、関連端部キャップを外周部における高圧から保護するように特別に構成されたアキシアルシールを利用することができる。各端部キャップにおける低圧を維持すると、引っ張り状態のフィルタに任意の軸方向の荷重がかかるため、フィルタカートリッジに軸方向の圧砕荷重が加わるのを防止する。

本開示は、本発明者によって発見された問題のうちの１つ以上を克服することを目的としている。

流体フィルタシステムで使用するためのフィルタエレメントが本明細書に開示されている。フィルタエレメントは、第１の端部と、第１の端部の反対側にある第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間の長手方向軸と、を有する濾過材と、濾過材の少なくとも一方の端部に固定的に取り付けられた少なくとも１つの端部キャップアセンブリと、を備える。少なくとも１つの端部キャップアセンブリは、長手方向軸に位置合わせされ、濾過材の少なくとも一方の端部に近接するフィルタエレメント出口を備えた第１のトロイダル（ｔｏｒｏｉｄａｌ）形状を有する端部キャップと；長手方向軸に対して端部キャップと同心の第２のトロイダル形状を有する第１の部材であって、端部キャップ及び濾過材から半径方向に離れて配置され、端部キャップと濾過材の他方の端部との間に軸方向に配置される、第１の部材と；端部キャップを第１の部材と接続する複数のアームであって、各アームは、端部キャップから交差部分まで延在する第１の部分と、交差部分から第１の部材まで延在する第２の部分を備え、第２の部分は、第１の部分から角度的にオフセットされている、複数のアームと；を含む。

別の態様では、機械の流体フィルタシステムで使用するための交換可能なフィルタエレメントが本明細書に開示されている。流体フィルタシステムは、容器及びベースプレートを、それらの間のフィルタエレメントチャンバ内にフィルタエレメントを収容するために備える。フィルタエレメントは、第１の端部と、第１の端部の軸方向に反対側にある第２の端部と、を有し、未濾過流体を濾過するように配置される濾過材であって、濾過材から濾過済み流体を受容するように配置された内部空間を取り囲む濾過材と；濾過材の第１の端部に嵌合し、内部空間と位置合わせされる第１の端部キャップであって、濾過済み流体を機械に送達するように配置される第１の端部キャップと；第１の端部キャップと同心であり、第１の端部キャップ及び濾過材から半径方向に離れて形成され、濾過材の第２の端部に向かって第１の端部キャップから軸方向にオフセットされている第１の部材であって、ベースプレート及び容器と係止係合するように構成されて流体フィルタシステムを封止するように形成されることを備える封止手段を備える第１の部材と；少なくともベースプレートと容器との間の位置合わせの不一致を吸収することにより、第１の端部キャップを第１の部材と接続し、容器及びベースプレートに対してフィルタエレメントを位置合わせするために、屈曲、撓み、延伸、圧縮、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを行うように構成される複数のアームを備える位置合わせ手段と；を備える。

別の態様では、流体フィルタシステムが本明細書に開示されている。流体フィルタシステムは、端部壁と、端部壁を容器キャビティーを形成するリップに接続する外壁と、を有する容器であって、端部壁と容器キャビティーとの間に第１の長手方向軸を有する容器と；第１の長手方向軸に沿って位置合わせされ、容器キャビティーに隣接するベースプレートキャビティーを有するベースプレートであって、ベースプレートは、ベースプレートキャビティーの反対側にあり、ベースプレート側壁に接続される上端壁を備え、ベースプレートは、容器に結合されてそれらの間にチャンバを形成する、ベースプレートと；チャンバ内に収容されて位置付けされたフィルタエレメントと；を備える。フィルタエレメントは、容器の端部壁に隣接する第１の端部、ベースプレートに隣接する第２の端部、第１の端部と第２の端部との間の第２の長手方向軸を有する濾過材と；濾過材の第１の端部に固定的に取り付けられた端部キャップアセンブリと；を備える。端部キャップアセンブリは、第２の長手方向軸と位置合わせされ、濾過材の第１の端部に近接するフィルタエレメント出口を有する第１の端部キャップと；第２の長手方向軸に対して第１の端部キャップと同心であり、ベースプレートの側壁と容器のリップとの間にある第１の部材であって、第１の端部キャップ及び濾過材から半径方向に離れて配置され、第１の端部キャップと濾過材の第２の端部との間に軸方向に配置される第１の部材と；エラストマー材料を備え、第１の端部キャップを第１の部材と接続する複数のアームであって、各アームは、第１の端部キャップから交差部分まで軸方向に延在する第１の部分と、交差部分から第１の部材まで半径方向に延在する第２の部分と、を備え、第２の部分は、第１の部分から角度的にオフセットされている、複数のアームとを；含み、ここで、複数のアームは、ベースプレート及び容器に対してフィルタエレメントを位置合わせさせるように構成される。

本開示の実施形態の詳細は、それらの構造及び動作の両方に関して、添付の図面の検討によって部分的に得られ得、図面中、同様の参照番号は同様の部品を指す。
図１は、本開示に係る流体フィルタシステムの斜視図である。 図２は、図１の流体フィルタシステムの分解斜視図である。 図３は、切断平面Ａに沿って切られた図１の流体フィルタシステムの断面図である。 図４は、容器及びベースプレートを取り外した状態における、図１の流体フィルタシステムの例示的なガスケットの部分断面斜視図である。 図５は、切断平面Ａ及びＢに沿って切られた図１の流体フィルタシステムの拡大断面斜視図である。 図６は、図１の流体フィルタシステムの容器及びベースプレートから取り外されたフィルタエレメントの斜視図である。 図７は、容器及びベースプレートを取り外した状態における、図１の流体フィルタシステムの例示的なフィルタエレメントの分解斜視図である。 図８は、容器及びベースプレートを取り外した状態における、図１の流体フィルタシステムの例示的なフィルタエレメントの分解斜視図である。 図９は、別の例示的なガスケットを有する切断平面Ｂに沿って切られた図１の流体フィルタシステムの断面図である。

添付の図面に関連して、以下に記載される発明を実施するための形態は、様々な実施形態の説明として意図されており、開示が実施され得る唯一の実施形態を表すように意図されていない。発明を実施するための形態は、実施形態の完全な理解を提供することを目的とした特定の詳細を含む。しかしながら、当業者であれば、これらの特定の詳細なしで開示を理解することができることは明らかであろう。場合によっては、説明を簡潔にするために、よく知られている構造と構成要素が、簡略化された形式で示されている。説明を明瞭且つわかりやすくするために、一部の表面は省略又は誇張されている。

本明細書で用いられる場合、用語「トロイダル」は、中実体（ｓｏｌｉｄ ｂｏｄｙ）を形成する穴（本明細書では開口、出口、空間などと呼ばれる）を有する中心軸又は長手方向軸を実質的又は完全に取り囲む表面を指すために用いられる。すなわち、本明細書で用いられるトロイダル形状は、円環面（ｔｏｒｕｓ）又はリング状構造、トロイド（ｔｏｒｏｉｄ）（例えば、中実体を形成する長手方向軸を中心に回転する任意の幾何学的表面）及び／又はトロイダル多面体（例えば、長手方向軸に垂直な平面から見たときの多角形平面視を有するリング状形状）を指し得る。トロイドを形成するための幾何学的形状には、正方形、長方形、五角形などが含まれ得るが、これらに限定されない。さらに、トロイダル形状は、円筒状又は管状であり得るとともに、例えば、限定されるわけでないが、円形、正方形、長方形、五角形、六角形など、任意の平面視形状を有し得る。

本明細書で用いられる場合、用語「同心」は、より大きな構造がより小さな構造を実質的又は完全に取り囲むような共通の中心を有する任意の１つ以上の形状又は構造を指すために用いられ得る。

図１は、機械（例えば、エンジン）で使用するための流体フィルタシステム１００の一実施形態の斜視図を示している。流体フィルタシステム１００は、長手方向軸１１０に沿って位置合わせされたベースプレート５００、容器７００、及び端部キャップアセンブリ１５０を含み得る。本開示は、上端部又は上端、及び底端部又は底を言及することがある。一般に、上端部及び上端への言及は、ベースプレート５００の上端壁５１５に向かっている。一般に、底端部及び底への言及は、容器７００の端部壁７２０に向かっている。図１はまた、両平面間に角度αを有する例示的な切断平面Ａ及び平面Ｂを示している。それらの間の角度は、本明細書における例示の実施形態についてのみ例示的な目的で選択され、本開示の範囲内の異なる実装に対して異なる場合がある。

流体フィルタシステム１００は、流体システム（図示せず）内のいくつかの構成要素のうちの１つであり得、流体システムの１つ以上の上流構成要素から未濾過流体を受容し、未濾過流体内に懸濁された粒子をトラップし、すなわち流体を濾過し、濾過済み流体を流体システムの１つ以上の下流構成要素に提供するように構成されていてもよい。流体システムは、任意のタイプの流体システム、例えば、燃料供給システム、潤滑システム、及び／又は冷却剤システムを含み得、エンジン（図示せず）と動作可能に関連付けられる場合もあればされない場合もある。加えて、流体フィルタシステム１００は、例えば、ガソリン、ディーゼル燃料、潤滑油、水、冷却剤などの任意のタイプの流体、及び／又は任意の他のタイプの流体を濾過するように構成されていてもよい。流体システムの流体は、加圧されてもされなくてもよく、もし加圧されるのであれば、任意の圧力であってもよいことが企図される。

図２は、流体フィルタシステム１００の分解斜視図を示している。図１に示されるように、流体フィルタシステム１００は、容器７００及びベースプレート５００を含み得る。流体フィルタシステム１００はまた、長手方向軸１１０に沿って位置合わせされ、ベースプレート５００と容器７００との間に収容されたフィルタエレメント２００及び出口区画６００を含み得る。外壁７１５のリップ７１０は、ベースプレート５００の側壁５２４、及びそれらの間のキャップアセンブリ１５０の少なくとも一部と結合して、流体フィルタシステム１００を流体的に（例えば、気密）封止する。さらに、容器７００は、ドレンプラグ８００を受容するように適合された端部壁７２０においてドレンボス７４０を含み得る。ドレンボス７４０は、第１の円環面シール部材８３０及び第２の円環面シール部材８４０のうちの１つ以上を使用して気密封止され得、各々は、ドレンプラグ８００の第１のシール溝８２４及び第２のシール溝８２２内にそれぞれ位置付けされる。フィルタエレメント２００は、スリーブ２２０を収容する内部空間２１８を有する第１の濾過材２１０を含み得る。濾過材２１０及び内部空間２１８は、それぞれ、第１の端部及び第２の端部において端部キャップアセンブリ１５０と第２の端部キャップ２４０との間に位置付けされる。端部キャップアセンブリ１５０は、ベースプレート５００に隣接し、注封ガスケット３００上に形成された第１の端部キャップ４００を備え、ガスケット３００は、第１の端部キャップ４００と濾過材２１０との間に位置付けされる。流体フィルタシステム１００の構成要素の各々は、長手方向軸１１０に沿って位置合わせされた各長手方向軸を有し得る。

図３は、図１に示される切断平面Ａに沿って切られた流体フィルタシステム１００の断面図を示している。

ベースプレート５００は、側壁５２４、上端壁５１５、及び上端壁５１５の反対側にある開口５４０を含み得、それらの間にはベースプレートキャビティー５４０が形成される。側壁５２４は、略トロイダル形状であり得、ガスケット３００に含まれるシート界面３５０と係合するように適合された凹型係合界面５６０を含み得、それにより、流体フィルタシステム１００を封止するための手段を提供する。ベースプレート５００は、側壁５２４上の入口ポート５１０と、上端壁５１５上の出口ポート５２０と、をさらに備え得る。入口ポート５１０及び出口ポート５２０は、流体フィルタシステム１００を、例えば、１つ以上のボルト穴（言及されていない）を介してエンジンに接続するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、入口ポート５１０及び出口ポート５２０はそれぞれ、流体フィルタシステム１００がエンジンに流体的に接続されるように、エンジンの対応するポート又は構成要素を受容するように適合された内部ねじ山を備え得る。入口ポート５１０は、流体システムの１つ以上の上流構成要素から未濾過流体を受容するように構成され得、未濾過流体を、入口チャンバ５３０を介してフィルタエレメント２００に導くように構成されていてもよい。具体的には、入口チャンバ５３０は、側壁５２４及び上端壁５１５によって、かつ長手方向軸１１０に対して取り囲まれる略環状の空間を含み得る。

出口ポート５２０は、出口区画６００に流体的に接続され得る。出口区画６００は、側壁６２０と、端部壁６４０と、端部壁６４０の反対側にある開口６０５と、を含み得る。出口区画６００は、長手方向軸１１０に対して側壁６２０及び端部壁６４０によって取り囲まれる略環状の空間を含み得る。環状の空間は、フィルタエレメントを出口ポート５２０に流体的に接続するように構成された出口チャンバ６３０として配置され得る。すなわち、出口ポート５２０は、濾過済み流体をフィルタエレメント２００から出口チャンバ６３０を介して受容するように配置され、濾過済み流体を流体システムの１つ以上の下流構成要素に導くように適合され得る。側壁６２０は、開口６０５を中心に長手方向軸から垂直に離れて突き出るトロイダル面６５０を含み得る。トロイダル面６５０は、ベースプレート５００の上端壁５１５と係合して、出口チャンバ６３０を入口チャンバ５３０から気密封止することができる。例えば、トロイダル面６５０は、トロイダル面６５０上に半径方向に等間隔に配置された１つ以上の貫通穴６５５を有し得、これを通って、ファスナー（例えば、ねじ、ボルト、リベットなど）が出口区画６００をベースプレート５００に取り付けることができる。別の実施形態では、単独で又は組み合わせて、接着剤によって、出口区画６００をベースプレート５００に取り付けることができる。入口チャンバ及び出口チャンバ５３０、６３０はそれぞれ、少なくとも部分的に出口区画６００及びベースプレート５００に基づいて、任意の形状及び／又は輪郭（例えば多面）を有するベースプレート５００内に空間を画定し得ることが企図される。

出口区画６００はまた、出口チャンバ６３０から離れて端部壁６４０から突き出る出口ボス６１０を含み得る。出口ボス６１０は、例えば、第１の端部キャップ４００のフィルタエレメント出口４０５（例えば、内部１１８を出口チャンバ６３０に流体的に接続する開口）内に嵌め込むことによって、端部キャップアセンブリ１５０と界接するように適合され得る。いくつかの実施形態では、出口ボス６１０は、フィルタエレメント出口４０５内にシールを形成して流体システムの１つ以上の下流構成要素までの濾過済み流体の通路を気密封止するように適合されている。

図３に示されるように、ベースプレート５００は、ドレンプラグ８００を受容するように適合されたドレンボス５５３を含む。ドレンボス５ｘ５３は、上端壁５１５から、出口チャンバ６３０に向かって、そして、いくつかの実施形態では、出口チャンバ６３０内に延在する。ドレンボス５５３は、ドレンプラグ８００を受容するように配置されたポケット５５０を含む。様々な実施形態において、ポケット５５０は、雌ねじを有するねじ山部分５５５を含む。

容器７００は、リップ７１０を有する外壁７１５と端部壁７２０とを含み得、それらの間には容器キャビティー７３０が形成される。外壁７１５は、ベースプレート５００に隣接する容器キャビティー７３０を中心に略トロイダル形状であり得、リップ７１０においてシート界面３５０を介してガスケット３００と界接及び／又は別の方法で係合するように適合され得る。端部壁７２０は、容器キャビティー７３０の反対側にある外壁７１５の端部に配置され得る。容器キャビティー７３０及びベースプレートキャビティー５４０は、結合されると、一般に、フィルタエレメント２００を収容するように構成された内部チャンバ（例えば、フィルタエレメントチャンバ７５０）を画定し得る。

容器７００は、容器７００からの流体の排出を容易にするように構成されていてもよいドレンポートを含み得、且つ／又は流体システムの流体の圧力を制限するための任意の逃し弁（図示せず）を含み得る。例えば、容器７００は、ドレンポートとして実装され、平滑壁のあるドレンボア７４５を介してドレンプラグ８００を受容するように適合されたドレンボス７４０を含む。

図３は、例示的なドレンプラグ８００を示している。ドレンプラグ８００は、ポケット５５０の相補的なねじ山部分５５５と係合するように適合された端部８１２でのねじ山部分８１０と、ドレンボア７４５を封止するように配置された端部８１２の反対側にあるヘッド端部８２０と、を有するシャンク８５０とを含む。ドレンプラグ８００はまた、それぞれフィルタエレメントボス２２２のドレンボア７４５及びフィルタエレメントボア２２７と界接するように配置された、異なる直径の複数の平滑壁部分８０５及び８２７を含む。ショルダ部８０９は、フィルタエレメントボア２２７が受容される平滑壁部分８０５、８２７の間にあり、それらを接続する。平滑壁部分８２７の直径は、平滑壁部分８０５の直径よりも大きくてもよい。平滑壁部分８２７はまた、開口２４５内の第２の端部キャップ２４０によって取り囲まれ得る。いくつかの実施形態では、平滑壁部分８２７は、開口２４５の直径よりも小さい直径を有し得る。ドレンプラグ８００はまた、第１のシール溝８２４及び第２のシール溝８２２を含む。第１のシール溝８２４は、第１の円環面シール部材８３０を受容し、第２のシール溝８２２は、Ｏリングシールなどの第２の円環面シール部材８４０を受容する。第１の円環面シール部材８３０は、ドレンプラグ８００とフィルタエレメントボア２２７との間に流体シールを提供するように構成される。第２の円環面シール部材８４０は、ドレンプラグ８００とドレンボア７４５との間に流体シールを提供するように構成される。ドレンプラグ８００は、ポケット５５０からねじを外して、流体フィルタシステム１００から抜き取ることができる。第１の円環面シール部材８３０及び第２の円環面シール部材８４０は、それぞれ、フィルタエレメントボア２２７及びドレンボア７４５から現われ、その結果、流体は、ドレンボア７４５を介して流体フィルタシステム１００から流れ、それによって流体の除去が容易になる。

フィルタエレメント２００は、端部キャップアセンブリ１５０、第２の端部キャップ２４０、及びそれらの間の濾過材２１０を含み得る。端部キャップアセンブリ１５０は、ベースプレート５００に隣接して配置され得、容器７００内及びそれに対して濾過材２１０を支持し、ベースプレート５００と容器７００との間、及び入口チャンバ５３０と出口チャンバ６３０との間にそれぞれシールを提供するように構成されていてもよい。濾過材２１０は、流体内に懸濁された微粒子及び／又は他の粒子をトラップするように構成され得、長手方向軸１１０を中心に配置され、それに沿って延在する略トロイダル形状（例えば、円筒形）を含み得る。フィルタエレメント２００はまた、スリーブ２２０を含み得る。スリーブ２２０は、内部空間２１８内に半径方向に、又は濾過材２１０の半径方向外側に配置された略トロイダル状の管を含み得、１つ以上の穿孔２２６をその内部に含み得、該穿孔２２６は、流体がそこを通って、例えば、濾過材２１０から内部空間２１８に流れることを可能にするように構成される。ベースプレート５００に隣接して配置された、濾過材２１０の第１の端部２１２は、端部キャップアセンブリ１５０と係合（例えば、接触）し得、容器７００の端部壁７２０に隣接して配置された濾過材２１０の第２の端部２１４は、第２の端部キャップ２４０と係合（例えば、接触）し得る。スリーブ２２０の第２の端部は、ドレンプラグ８００の平滑壁表面８２７と係合するフィルタエレメントボア２２７を内部に有するフィルタエレメントボス２２２を備え得る。第２の端部キャップ２４０は、容器７００の端部壁７２０に隣接して配置され得、容器７００内で、それに対して濾過材２１０を支持するように構成されていてもよい。第２の端部キャップ２４０は、ドレンプラグ８００のシャンク８５０が通過する開口２４５を備える。濾過材２１０は、例えば、織物又は他の多孔質材料など、当技術分野で知られている任意の濾材及び／又は濾過材を含み得、ひだを付けても付けなくなくてもよい。第２の端部キャップ２４０及びスリーブ２２０は、例えば、ポリマー又は他のプラスチックなどの任意の適切な材料から製造され得、射出成形され得ることも企図される。穿孔２２６は、任意の形状、サイズ、及び／又は数量を含み得、スリーブ２２０が選択的に省略され得ることがさらに企図される。

図４は、シート界面３５０の部分断面図を含めた、ガスケット３００の一実施形態の斜視図を示す。ガスケット３００は、同心であり、半径方向に互いに離間され、長手方向軸３９０に沿って位置合わせされた共通の半径方向中心を有する複数の部材（例えば、部材３１０、３２０、及び３３０）を備える本体を有し得る。各部材は、内部の各小さい部材の周辺部を、実質的又は完全に取り囲む。最も外側の同心円状の第１の部材は、容器７００及びベースプレート５００を補完し、かつそれらと嵌合し、濾過材２１０の、長手方向軸１１０に垂直な平面から見た、周辺部を取り囲むか又は実質的に取り囲む第２のトロイダル形状又は構造を備え得る。少なくとも２つの同心部材は、濾過材２１０の第２の端部２１４に向かって距離「Ｈ」で長手方向軸に沿って軸方向に離間されている。距離Ｈは、例えば、フィルタエレメントの寸法；流体フィルタシステムの容器、キャップ、及び他の構成要素の寸法、並びに／又はフィルタエレメントの所与の意図された使用に依存し得る（例えば、潤滑油ベースの流体フィルタシステムで使用するためのフィルタエレメントは、燃料ベースの流体フィルタシステムで使用するためのフィルタエレメントよりも大きくてもよい）。ガスケット３００の本体はまた、長手方向軸３９０を中心に増加的に配置され、それから半径方向に延在する複数のアーム（例えば、アーム３４０ａ～ｆ、まとめて本明細書では「アーム３４０」と呼ばれる）を備える。複数のアームは、長手方向軸３９０を中心として半径方向に等距離の増分で位置付けされ得、複数の同心部材を互いに接続して、一体型本体を形成し得る。各アーム３４０は、第１の方向にある少なくとも第２の部材３１０から少なくとも第１の部材３２０に向かって半径方向に延在する第１の部分３４２と、第１の方向から角度的にオフセット（例えば、角度θ）された第２の方向に第１の部材３２０から第２の部材３１０に向かって軸方向に延在し、交差部分３４６にて第１の部分３４４に出会う（例えば、屈曲、向きの変更など）第２の部分３４４と、を備え得る。いくつかの実施形態では、角度θは鈍角であり得るが、様々な実施形態では、角度θは、およそ９０度であり得る。同心部材のうちの少なくとも１つは、シート界面３５０を備え、例えば、長手方向軸３９０に対して最も外側の部材（例えば、第１の部材３２０）は、シート界面３５０を備え得る。ガスケット３００の本体は、フィルタエレメントが濾過するように設計されている流体への連続暴露に耐えることができる（例えば、濾過済み流体への暴露に応答して劣化しない）任意の可撓性エラストマー材料で形成され得る。様々な実施形態では、ガスケット３００の本体は、エラストマー特性を有する材料（例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、ゴムコポリマー、フルオロエラストマー（ＦＫＭ）、フルオロシリコーン又はフルオロビニルメチルシロキサンゴム（ＦＶＭＱ）などの、粘弾性を有するポリマー（例えば、エラストマー）など）から形成され得る。

具体的には、図４の図示された実施形態では、ガスケット３００は、第２のアパーチャ３１２を有し、長手方向軸３９０に隣接する略トロイド形状の第２の部材３１０（本明細書では「センタリング部材」とも呼ばれ得る）と、ガスケット３００の半径方向外側エッジに配置された略トロイド形状（本明細書では「外側シール部材」とも呼ばれ得る）の第１の部材３２０と、センタリング部材３１０と外側シール部材３２０との間に配置された略トロイド形状の第３の部材３３０と、を含み得る。図示された実施形態では、センタリング部材及び第３の部材３１０、３３０は、異なる半径（例えば、それぞれ半径Ｒ３１０及びＲ３３０）の類似のトロイド形状を有し、ここで、Ｒ３３０はＲ３１０よりも大きい。様々な半径の寸法は、結果として得られるフィルタエレメント２００のサイズ及び形状に基づいてもよく、これは、所望の用途及び流体フィルタシステムの寸法に基づいてもよい。しかしながら、センタリング部材及び第３の部材３１０、３３０は、異なる形状を有し得る。第３の部材３３０は、センタリング部材３１０と平面的に位置合わせされた状態で形成され得る。例えば、部材３１０及び３３０の表面のうちの１つ以上は、共通の表面平面を共有することができるか、あるいはセンタリング部材３１０及び第３の部材３３０の質量中心は、共通の平面上に位置合わせ（例えば、同一平面上に位置合わせ）することができる。外側シール部材３２０は、センタリング部材３３０の反対側にある第３の部材３３０に隣接しており、センタリング部材３１０から長手方向軸３９０に沿って横方向距離Ｈに配置されている。図示のように、外側シール部材３２０は、センタリング部材及び／又は第３の部材３１０、３３０よりも半径方向に広くてもよい。しかしながら、他の構成も可能であり、例えば、各部材が同じ幅又は異なる幅を有してもよい。

アーム３４０ａ～ｆは、センタリング部材３１０から半径方向に延在し、センタリング部材３１０を外側シール部材３２０に物理的に接続する。アーム３４０ａ～ｆは、長手方向軸を中心に略等しい増分で半径方向に配置され、例えば、図４のように６つのアーム３４０が存在する場合、アームは６０ごとに位置付けされ得る。しかしながら、ガスケット３００は、より多くの又はより少ない（例えば、２つ、３つ、４つ、７つ、８つなどの）アーム３４０を備え得る。各アーム３４０は、外側シール部材３２０に向かって、センタリング部材３１０に実質的に平行な方向に（例えば、長手方向軸３９０に垂直に）、センタリング部材３１０から半径方向に延在する第１の部分３４２と、第１の部分３４２から角度的にオフセットされている方向（例えば、角度θ）に、センタリング部材３１０に向かって外側シール部材３２０から軸方向に延在する第２の部分３４４と、を含む。第１の部分及び第２の部分３４２、３４４は、交差部分３４６で交差する。角度θは、第１の部分３４２に対して直角又は鈍角であり得る。いくつかの実施形態では、角度θは、およそ９０度であってよく、あるいは製造公差内で９０度に近くてもよく、これにより、本明細書に詳述されるようにガスケット３００が含まれているフィルタエレメント２００の全直径を増加増加させることなく、アーム３４０が第１の端部キャップ４００を超えて延在し得る。各アーム３４０は、各結合界面３６０で外側シール部材３２０に結合し得る。結合界面３６０は、界接面３６１及びアーム交差部３６２、界接面３１６の反対側にある表面３６３及び上面３６４の一方又は両方を有し得る。交差部３６２は、２つのフィレット端部３６５と３６６との間の略中心に位置して、表面３６３を界接面３６１に接続し得る。結合面３６０は、外側シール部材３２０をアーム３４０と物理的且つ固定的に接続するように適合され得る。各結合界面３６０、例えば、少なくとも界接面３６１は、ガスケット３００の使用中に外側シール部材３２０からの、アーム３４０の引き裂き、破損たり、その他の分離を回避するために、各アーム３４０よりも長手方向軸３９０と交差する平面に沿って広くてもよい。図４に示されるように、第３の部材３３０が存在する場合、アーム３４０は、図示のように交差部３４８において、例えば第１の部分３４２内の第３の部材３３０と交差し得る。いくつかの実施形態では、第３の部材３３０は、センタリング部材から長手方向軸３９０に沿って横方向に配置され得、アーム３４０は、次いで、第２の部分３４４において第３の部材３３０と交差し得る。アーム３４０は、任意の幾何学的形状、長さ、及び／又は数量を備え得る。

外側シール部材３２０、第３の部材３３０及びアーム３４０は、複数の第１のアパーチャ３２２を、それらの隣接するもの間の任意の形状、長さ、及び／又は数量を含めて、包含し得る。同様に、センタリング部材３１０、第３の部材３３０及びアーム３４０は、複数の第３のアパーチャ３３２を、それらの隣接するもの間の任意の形状、長さ、及び／又は数量を含めて、包含し得る。

外側シール部材３２０は、シート界面３５０の形状及び構成に基づくトロイド形状を有する。すなわち、外側シール部材３２０は、シート界面３５０（例えば、図３の部分断面に示されるように）の回転断面形状に基づくトロイド形状を有する。シート界面３５０は、例えば、ベースプレート５００及び／又は容器７００の対応する界面と係止係合して、流体フィルタシステム１００を気密封止するように適合され得る。図４は、半径Ｒ３５２を中心として外側シール部材３２０の上端面３５５上の第１の係合界面３５２（本明細書では突出係合界面３５２とも呼ばれる）と、第１の側壁３５６と第２の側壁３５８との間の半径Ｒ３５４を中心として突出係合界面３５２（例えば、底面３５７上にある）の反対側にある第２の係合界面３５４（本明細書では凹型係合界面３５４とも呼ばれる）と、を備えるシート界面３５０の非限定的な例を示す。図３に関連して上に示したように、シート界面３５０は、突出係合界面３５２及び対応する凹型係合界面５６０を介してベースプレート５００と係合し、側壁３５６と３５８との間で外壁７１５のリップ７１０を受容するように配置された凹型係合界面３５４を介して容器７００と係合する。ポケット５５０内のドレンプラグ８００のねじ山部分８１０の係合により、ベースプレート５００及び容器７００は、シート界面３５０を介して所定の位置に保持された外側シール部材３２０を締め付けて、流体フィルタシステム１００を気密封止する。例示的なシート界面３５０が図４に示されているが、ガスケット３００がシート界面３５０を介して流体フィルタシステム１００を気密封止するように配置されている限り、本開示の範囲から逸脱することなく他の構成が可能であることが理解されよう。

シート界面３５０は、外側部材３２０の全長に沿って対応する（例えば、配置される）ものとして示されているが、他の構成が可能であることが理解されよう。例えば、シート界面３５０は、上端面３５５及び／又は底面３５７に沿って増加的に位置付けられた（等間隔又は不規則な間隔で）複数の区間を備え得る。同様に、突出係合界面３５２及び凹型係合界面３５４は、互いに重なり合う必要はなく、特定の用途に相応しいように配置してもよい。

ガスケット３００はまた、ガスケット３００の上端面に配置された複数の隆起表面３７０を備える。例えば、複数の隆起表面３７０は、ガスケット３００の任意の１つ以上の表面から突出し得、長手方向軸３９０を中心として半径方向に等間隔に配置され得る。図４は、半径方向に等間隔に配置され、外側シール部材３２０から離れてセンタリング部材３１０から突出している６つの隆起表面３７０を例示的に示している。しかしながら、いくつかの実施形態では、隆起表面３７０は、任意の形状、構成、並進分離（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ ｓｅｐａｒａｔｅ）若しくは半径方向の分離、及び／又は数量を含み得る。例えば、隆起表面３７０は、等間隔に配置する必要はなく、ガスケット３００を中心に手当たり次第に配置されてもよい。隆起表面３７０は、センタリング部材３１０、外側シール部材３２０、第３の部材３３０、及び／又は１つ以上のアーム３４０上に、望み通りに形成されてもよい。さらに、隆起表面３７０は、概ね箱型、概ねドーム型（例えば、部分球又は楕円形）、概ねピラミッド型などであってもよい。

前述の説明は、図４に示される実施形態を参照してなされているが、他の構成が可能であることが理解されよう。例えば、各部材３１０、３２０、３３０は、任意の所望の幾何学的形状、例えば、長手方向軸３９０に平行なエッジを有する長方形の断面を有する略トロイダル形状（例えば、リング形状）を有して、図４に示されるように、長手方向軸３９０を中心に中実体を形成してもよい。一方、別の実施形態では、部材のうちの１つ以上は、略円環面形状であってもよい。さらに、長手方向軸３９０に沿って見た場合、センタリング部材、外側シール部材、及び第３の部材３１０、３２０、３３０は、同心円（図４に示されるように）、同じ若しくは異なるタイプの同心多角形（例えば、同心正方形、同心五角形、同心六角形など）、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。さらに、複数の部材は、任意の数の部材を備え得る。例えば、図４は３つの部材を示しているが、ガスケット３００は、センタリング部材及び外側シール部材３１０、３２０のみを備えてもよく、あるいはセンタリング部材、外側シール部材、及び第３の部材３１０～３３０の他に追加の部材を備えてもよい。

図５は、図１に示される切断平面Ａ及びＢに沿って切られた流体フィルタシステム１００の拡大断面斜視図である。図５は、両平面間に角度α有する切断平面Ａ及びＢを示している。平面Ａは、長手方向軸１１０に平行であり、隆起表面３７０と長手方向軸１１０との間に確立された平面に沿った断面を例示的に示すために用いられる。同様に、平面Ｂは、長手方向軸１１０に平行であり、アーム３４０の質量中心に沿って確立された平面に沿った断面を例示的に示すために用いられる。したがって、６つの例示的な隆起表面３７０及び６つの例示的アーム３４０があるため、この例の平面ＡとＢとの間の角度は１５０度である。他の例示的な配置が可能である。

図２に関連して説明したように、端部キャップアセンブリ１５０は、濾過材２１０に隣接し、濾過材２１０とベースプレート５００との間に、より具体的には、濾過材２１０と出口区画６００との間にあってもよい。端部キャップアセンブリ１５０は、濾過材２１０の第１の端部と係合するか、接触するか、そうでなければ結合することができる。

端部キャップアセンブリ１５０は、ガスケット３００及び第１の端部キャップ４００を備え得る。ガスケット３００は、第１の端部キャップ４００に少なくとも部分的にカプセル化され得る。第１の端部キャップ４００は、濾過材２１０と係合する（例えば、接触する）第１の表面４１０と、第１の表面４１０の反対側にある第２の表面４２０と、を備える。第１の端部キャップ４００は、以下に記載されるように、濾過材２１０の第１の端部２１２上に形成され得る（例えば、結合され得る、取り付けられ得る、接続され得る、嵌合し得る）。第１の端部キャップ４００は、第２のアパーチャ３１２内の出口ボス６１０と係合する内側シール表面４３０を備えて、入口チャンバ５３０と出口チャンバ６３０との間に流体シールを提供し、内部空間１１８を通って出口チャンバ６３０までの濾過済み流体のための封止流体流を提供する。具体的には、第１の端部キャップ４００は、長手方向軸１１０に隣接する内側シール表面４３０と、第１の表面及び第２の表面４１０、４２０を介してそれに接続された外面４４０と、を有する、概してスタジアムベースのトロイダル形状を有する本体を含み得る。内側シール表面４３０は、係合時に出口ボス６１０が内側シール表面に半径方向の圧力を加え、それによって入口チャンバ５３０を出口チャンバ６３０から流体的に封止するように、出口ボス６１０の半径Ｒ６１０と実質的に同じか、又はそれよりも小さい半径Ｒ４３０を有し得る。様々な半径の寸法は、結果として得られるフィルタエレメント２００のサイズ及び形状に基づいてもよく、これは、所望の用途及び流体フィルタシステムの寸法に基づいてもよい（例えば、半径Ｒ４３０及びＲ６１０は、フィルタエレメント２００を流体的に封止するために、出口ボス６１０が内側シール表面４３０内に嵌め込まれるように構成される）。様々な実施形態において、第１の端部キャップ４００は、固体硬化樹脂、例えば、ポリマー、ウレタン、ポリウレタン、シリコーンなどから形成され得る。

第１の端部キャップ４００は、ガスケット３００の少なくとも一部を実質的にカプセル化（例えば、取り囲むか、包含するか、又はその他の方法で閉囲する）することができる。すなわち、ガスケット３００の少なくとも一部は、ガスケットの一部が第１の端部キャップ４００の表面４１０～４４０の間にカプセル化されるように、実質的に第１の端部キャップ４００の材料内にあってもよい。例えば、センタリング部材３１０は、濾過材２１０の第１の端部２１２に隣接して位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、センタリング部材３１０の底面は、濾過材２１０と接触し得るが、他の実施形態では、それらの間に空間があり得る。第１の端部キャップ４００は、以下に記載されるように、センタリング部材３１０の周りに形成され得、それにより、センタリング部材３１０を実質的にカプセル化する。したがって、センタリング部材３１０が濾過材２１０と接触している場合、第１の端部キャップ４００の材料は、接触領域（例えば、濾過材２１０と接触しているセンタリング部材３１０の表面は、第２の表面４２０と同一平面上にある可能性がある）を閉囲していない可能性がある。いくつかの実施形態では、第３の部材３３０はまた、センタリング部材３１０と同一直線上で濾過材と接触して（又は離間されて）いてもよく、その結果、第３の部材３３０は、第１の端部キャップ４００によって同様にカプセル化される。さらに、アーム３４０の第１の部分３４２は、同様に、第１の端部キャップ４００によってカプセル化され得、いくつかの実施形態では、交差部分３４６の一部及び／又は第２の部分３４４の一部は、第１の端部キャップ４００内にあり得る。その内部のアーム３４０の数量は、ガスケット３００の設計形状に基づいている。

端部キャップアセンブリ１５０は、長手方向軸１１０と位置合わせされた長手方向軸３９０を有するガスケット３００を含む。ガスケット３００は、ベースプレート５００及び容器７００と界接する外側シール部材３２０を含み、上記のように、ベースプレート５００と容器７００との間に流体シールを提供する。例えば、凹型係合界面３５４は、容器キャビティー７３０の周りの遠位端部で外壁７１５のリップ７１０を受容する。凹型係合界面３５４は、外壁７１５の半径Ｒ７１５に実質的に等しく、それと位置合わせされた半径Ｒ３５４を備える。第１の側壁３５６及び第２の側壁３５８は、ベースプレート５００から容器の端部壁７２０に向かって突出し、外壁７１５の受容部分と重なり合う。同様に、且つ、凹型係合界面３５４とは反対に、突出係合界面３５２は、ベースプレート５００の側壁５２４内の凹型係合界面５６０によって受容される。したがって、凹型係合界面５６０は、突出係合界面３５２の半径Ｒ３５２に実質的に等しく、それと位置合わせされた半径Ｒ５６０を備える。上記のように、ドレンプラグ８００がポケット５５０内に係合することにより、ベースプレート５００が容器７００に向かって引き寄せられ、逆もまた同様であり、その結果、側壁５２４及び外壁７１５は、外側シール部材３２０にクランプ力又は圧縮力を加え、これにより、流体フィルタシステム１００を流体的に封止するか、又は気密封止する。

外側シール部材３２０の質量中心は、長手方向軸１１０に沿って距離Ｈだけ、センタリング部材３１０の質量中心に対して横方向に配置され得る。上記のように、アーム３４０は、外側シール部材３２０をセンタリング部材３１０に結合させ、それ自体、第１の端部キャップ４００に結合させる。したがって、第１の端部キャップ４００及びガスケット３００は、端部キャップアセンブリ１５０の分離不可能な本体を形成することができる。いくつかの実施形態では、外側シール部材は、濾過材２１０から離間されており、濾過材２１０の一部は、第１のアパーチャ３２２に位置付けられている。第１のアパーチャ３２２は、入口チャンバ５３０を容器キャビティー７３０と流体接続して、濾過材２１０が未濾過流体を入口チャンバ５３０から受容することを可能にする。

図６は、容器７００、ベースプレート５００、出口区画６００、及びドレンプラグ８００を含まないフィルタエレメント２００の斜視図を示している。本明細書に記載されるように、フィルタエレメント２００は、濾過材２１０、スリーブ２２０、端部キャップアセンブリ１５０、及び第２の端部キャップ２４０を備える。様々な実施形態では、フィルタエレメント２００は、少なくとも濾過材２１０及び端部キャップアセンブリ１５０を備える一体型本体に固定的に形成される。さらなる実施形態では、濾過材２１０、スリーブ２２０、端部キャップアセンブリ１５０、及び第２の端部キャップ２４０が一体形成される。濾過材２１０は、濾過材２１０の長手方向の長さに沿って軸方向に延在する複数の半径方向に配置されたフィン２１６を備え得る。フィン２１６は、濾過材２１０の長手方向の長さに沿って増加的に配置された複数の支持リング２１５に取り付けられて、フィンのための構造支持を提供することができる。

図６に示されるように、フィルタエレメント２００は、垂直（例えば、長手方向軸３９０）に沿って第１の端部２１２と、第１の端部２１２の反対側にある第２の端部２１４と、を有する濾過材２１０を備える。濾過材２１０の第１の端部２１２に固定的に取り付けられ且つ／又は嵌合した端部キャップアセンブリ１５０は、長手方向軸３９０と位置合わせされ、濾過材２１０の第１の端部２１２（例えば、内部空間２１８と位置合わせされている）に近接するフィルタエレメント出口４０５と共に第１のトロイダル形状を有する第１の端部キャップ４００を含む。端部キャップアセンブリ１５０はまた、第１の端部キャップ４００と同心であり、第１の端部キャップ４００及び濾過材２１０から半径方向に離れて形成され、第１の端部キャップ４００から濾過材の第２の端部２１４に向かって軸方向にオフセットされている少なくとも第１の部材３２０を含む。第１の部材３２０は、シート界面３５０を含み得る。第１の部材３２０は、長手方向軸３９０に垂直な平面に沿って見たときに濾過材２１０の周辺部を実質的に取り囲み、それと重なり合っており、第１の端部キャップ４００と第２の端部２１４との間に形成され得る。複数のアーム３４０は、第１の端部キャップ４００を第１の部材３２０と接続して形成され得る。各アーム２４０は、第１の端部キャップ４００から交差部分３４６まで半径方向に延在する第１の部分３４２と、交差部分から第１の部材３２０まで延在する第２の部分３４４と、を有し得、その結果、第２の部分３４４は、第１の部分３４２から角度的にオフセットされている。いくつかの実施形態では、アーム２４０及び第１の部材３２０は、例えば、本明細書に記載されるような複数の部材を有するガスケット３００の一部として含まれてもよい。

フィルタエレメント２００は、任意の数のプロセスで製造することができ、その非限定的な例が本明細書で提供されている。ガスケット３００は、例えば、ガスケット３００用の突出鋳型（例えば、ガスケット３００に対して相補的及び反転の形状）に射出されたエラストマー特性を有する材料（例えば、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ゴムコポリマーなど）を使用した射出成形によって形成され得る。次に、成形されたガスケット３００は、端部キャップ４００用の突出鋳型に設置され得る。いくつかの実施形態では、端部キャップ４００用の鋳型は、ウレタン鋳型（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）であり得る。鋳型は、所望の第１の端部キャップ４００の形状の反転（本明細書では端部キャップ突出と呼ばれる）によって取り囲まれたフィルタエレメント出口４０５（本明細書では出口突出と呼ばれる）の反転の突出を備える。ガスケット３００は、第２のアパーチャ３１２をフィルタエレメント出口４０５の反転の突出に位置合わせさせることによって、且つ一般にガスケット３００の長手方向軸３９０を出口突出と位置合わせさせることによって、端部キャップ突出内に設置され得る。隆起表面３７０は、成形表面に接触してガスケット３００と終局の第１の端部キャップ４００との間に適切な軸方向の位置合わせを提供し得る。次に、第１の端部キャップ４００用の液体材料（例えば、ポリマー、ウレタン、ポリウレタン、シリコーンなどであるがこれらに限定されない固体硬化樹脂）を、鋳型の中に注封（例えば、注入）して、ガスケット３００をカプセル化し得る。一旦注封されると、濾過材２１０は、出口突出が内部空間２１８内にあるように（例えば、長手方向軸１１０に沿って位置合わせされるように）鋳型の中に設置され得る。第１の端部２１２は、鋳型内の液体材料と接触させられ、それらの間に界面を形成する。いくつかの実施形態では、上記のように、濾過材２１０はまた、ガスケット３００に接触し得る。次に、液体材料は、既知の方法を使用して硬化されて、液体材料を固化させ、かつ固め、それによって第１の端部キャップ４００を形成し得る。したがって、第１の端部キャップ４００は、接触界面において濾過材２１０の第１の端部２１２に固定的に取り付けられ（例えば、嵌合し）、成形されたガスケット３００は、第１の端部キャップ４００の材料内にカプセル化される。硬化プロセスにより、ガスケット３００は、端部キャップアセンブリ１５０内に一体的にカプセル化され、濾過材２１０に一体的に接続されて、使用及び交換中に分離できないままであり得るフィルタエレメント２００の一体型本体を形成する。いくつかの実施形態では、第２の端部キャップ２４０は、ガスケット３００なしで、同じ又は異なる液体材料を使用して、濾過材２１０の第２の端部２１４に同様に注封され得る。他の実施形態では、第２の端部キャップ２４０は、他のプロセスによって形成され得る。

図６には、濾過材２１０の第１の端部２１２において端部キャップアセンブリ１５０を有するフィルタエレメント２００が示されているが、他の構成が可能である。例えば、図７及び図８は、図１の流体フィルタシステムで用いられる例示的なフィルタエレメント２５０及び２６０の分解斜視図である。フィルタエレメント２５０及び２６０は、端部キャップアセンブリ１５０及び第２の端部キャップ２４０の構成が異なり得ることを除いて、フィルタエレメント２００と実質的に同様であり得る。図７は、濾過材２１０の第２の端部２１４において形成された端部キャップアセンブリ１５２を示している。すなわち、特定の実施形態では、端部キャップアセンブリ１５２は、上記と実質的に同様の方法で、濾過材２１０の第２の端部２１４に固定的に取り付けられた第２の端部キャップ２４０内にカプセル化されたガスケット３００を備え得る。この実施形態では、第１のアパーチャ３２２は、一次流体流路（例えば、入口チャンバから未濾過流体を受容する）の一部ではなく、代わりに、交換中に流体がアパーチャ３２２を通って排出されることを可能にし得る。図示の例では、外側シール部材３２０は、第２の端部キャップ２４０と濾過材の第１の端部２１２との間に軸方向に配置され得る。

図８は、濾過材２１０の第１の端部２１２及び第２の端部２１４にそれぞれ形成された、端部キャップアセンブリ１５０などの第１の端部キャップアセンブリと、端部キャップアセンブリ１５２などの第２の端部キャップアセンブリと、を有する別の例示的なフィルタエレメント２６０を示す。すなわち、特定の実施形態では、第１の端部キャップアセンブリ１５０は、本明細書に記載されている通りであり得、第２の端部キャップアセンブリ１５２は、図７に関連して上記の通りであり得る。図示の例が本明細書に提供されているが、フィルタエレメント２００、２５０、及び２６０は相互に排他的ではなく、それぞれの構成が可能であり得ることが理解されよう。例えば、先行する実施形態のいずれかにおいて、ガスケット３００は、垂直にひっくり返されてもよく、その結果、外側シール部材３２０は、濾過材２１０と重なり合わない（例えば、濾過材２１０が第２の端部キャップ２４０と第１の端部２１４との間にない）ように、すなわち、濾過材の第２の端部２１４及び第１の端部２１２から離れているように、軸方向に配置され得る。

図９は、ガスケット９００のさらなる実施形態を含む切断平面Ｂに沿って切られた図１の流体フィルタシステムの断面図である。ガスケット９００は、アーム９４０の構成がガスケット３００のアーム３４０とは異なることを除いて、ガスケット３００と実質的に同様であり得る。そのようなガスケット９００は、本明細書に提供される場合を除いて、ガスケット３００に関連して使用されるのと同じ部品及び参照番号を備え得る。すなわち、例えば、ガスケット９００は、シート界面３５０を有する外側シール部材３１０と、長手方向軸３９０を中心に外側シール部材３１０と同心のセンタリング部材３２０とを含む。ガスケット９００はまた、それぞれが第１の部分９４２及び第２の部分９４４を備える複数のアーム９４０を含む。第１の部分９４４は、第１の端部キャップ４００の第１の表面４１０から外側シール部材３２０に向かって交差部分９４６まで軸方向に延在し得る。第２の部分９４４は、外側シール部材３２０から第１の端部キャップ４００に向かって半径方向に延在し、交差部分９４６にて第１の部分９４４に出合うことができる（例えば、屈曲、向きの変更など）。いくつかの実施形態では、第２の部分９４４は、ガスケット９００の長手方向軸３９０に実質的に垂直になるように形成され得る。いくつかの実施形態では、単独で又は組み合わせて、第１の部分９４２は、長手方向軸３９０に実質的に平行になるように形成され得る。したがって、第１の部分９４２及び第２の部分９４４は、およそ９０度の角度だけ角度的にオフセットされ得る。しかしながら、アームは可撓性材料で形成されるため、流体フィルタシステム１００内に設置するときに相対的な向きを修正して、その中の様々な構成要素間の公差のミスマッチ及び不一致を吸収することができる。いくつかの実施形態では、第２の部分９４４と第１の部分９４２との間の角度オフセットは、第１の部分９４４が外側シール部材３２０に向かって９０度を基準にして斜めに延在するような鈍角であり得る。

ガスケット９００はまた、第１の端部キャップ４００内にカプセル化された第３の部分９４５を含む。第１の端部キャップ４００は、センタリング部材３１０（例えば、ガスケット３００の第１の部分３４２と同様に）から外側シール部材３２０に向かって半径方向に延在し、交差３４８で第３の部材３３０と交差し、交差部分９４９で第１の部分９４２に出合う。様々な実施形態において、第１の部分９４２は、第３の部分９４５からおよそ９０度の角度で角度的にオフセットされ得るが、他の実施形態において、この角度オフセットは、外側シール部材３２０に対して鈍角であってもよい。

開示された流体フィルタシステムは、任意のタイプの流体を濾過するために適用可能であり、多数の複雑な形状をした構成要素及び／又は高い製造公差を必要とする構成要素を必要とせずに、未濾過流体の流れと濾過済み流体の流れとの間にシールを提供し得る。流体フィルタシステム１００の動作を以下に説明する。

図１を参照すると、流体フィルタシステム１００は、未濾過流体を、流体システムの１つ以上の上流構成要素から入口ポート５１０及び入口チャンバ５３０に受容することができる。未濾過流体は、入口チャンバ５３０から半径方向外向きに沿って流れてもよく、端部キャップアセンブリ１５０によって、第１のアパーチャ３２２を通って容器７００に向かって流れるように導かれてもよい。未濾過流体は、１つ以上の第１のアパーチャ３２２を通って、例えば、第１のアパーチャ３２２、９２２を通って実質的に軸方向に、そして容器７００と濾過材２１０との間の半径方向空間内に流れてもよい。次に、未濾過流体は、濾過材２１０を通って略半径方向に流れてもよく、濾過材２１０は、未濾過流体内に懸濁された粒子をトラップして、流体を濾過してもよい。次に、濾過済み流体は、穿孔２２６を通って、したがってスリーブ２２０を通って、内部空間２１８内に流れてもよい。濾過済み流体は、内部空間２１８から下流構成要素を通って、例えば、端部キャップアセンブリ１５０のフィルタエレメント出口４０５を通って、そして出口区画６００の出口ボス６１０を通って、出口チャンバ６３０に流れてもよい。濾過済み流体は、出口ポート５２０を通って、流体システムの１つ以上の下流構成要素に向かってさらに流れてもよい。

フィルタエレメント２１０はトラップされた粒子で飽和する可能性があり、外側シール部材３２０、９２０又はガスケット３００、９００は一般に劣化する可能性があるため、そして保守期間の経過、及び／又は当技術分野で知られている任意の他の理由で、濾過材２００を交換することが望ましい場合がある。オペレータは、ベースプレート５００からドレンプラグ８００のねじを外し、ベースプレート５００を容器７００から分離し、古い又は使用済みのフィルタエレメント２００を容器７００内から抜き取り、新しい又は未使用のフィルタエレメント２００を容器７００に挿入することができる。したがって、リップ７１０及び凹型係合界面５６０は、古い端部キャップアセンブリ１５０が古いフィルタエレメント２００と共に取り外されると、外側シール部材３２０、９２０のシート界面３５０、９５０から離座され、且つ／又は係合解除され得る。オペレータは、凹型係合界面３５４、９５４をリップ７１０に着座させることによって新しいフィルタエレメント２００を容器７００に挿入し、ベースプレート５００の凹型係合界面５６０をガスケット３００、９００の突出係合界面３５２、９５２と係合させることができる。次に、オペレータは、ドレンプラグ８００をドレンボア７４５に挿入し、ポケット５５０を介して端部８１２をベースプレート５００にリトレッドすることができる。したがって、外側シール部材３２０、９２０は、ベースプレート５００と容器７００との間の新しい端部キャップアセンブリ１５０として、ベースプレート５００と容器７００との間のクランプを介して圧縮され得る。オペレータは、例えば、ドレンボア７４５又は容器キャビティー７３０を介して、古いフィルタエレメント２００と併せて、且つ／又はそれを取り外した後に、容器７００内に保持された流体の一部又は全部を除去できることが企図される。様々な実施形態では、古い端部キャップアセンブリ１５０は、古いフィルタエレメント２００と共に取り外され、これは、上記のように、それらの間の固定的インターロック取り付け（ｆｉｘｅｄｌｙ ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ ａｔｔａｃｈｍｅｎ）によるものである。

しかしながら、製造中の流体フィルタシステム１００の構成要素（例えば、容器７００、ベースプレート５００、出口区画６００、ドレンプラグ８００、濾過材２１０など）間の公差のばらつき及び不一致は、流体フィルタシステム１００内のミスアラインメント（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を引き起こす可能性がある。例えば、ドレンボス７４０及びポケット５５０は、長手方向軸１１０に沿って正確に位置合わせされない場合があり、リップ７１０、又は側壁５２４の半径方向向き表面は、互いに対して正確に位置合わせされないか、長手方向軸１１０に垂直に位置合わせされない場合があり、側壁６２０は、予想よりも軸方向に長くなる可能性があるか、他の多数のミスアライメントが存在する可能性がある。別の例として、従来のフィルタシステムでは、上端部キャップがフィルタエレメントに対して直角に位置付けされていない場合（例えば、９０度から離れている場合）、容器とベースプレートとの間の従来の剛性がフィルタエレメントの底端部の位置を移動させ、容器の長手方向軸との位置合わせを失敗させる可能性がある。これにより、上端部キャップ及び底端部キャップの両方で、不適切な封止及び液漏れが発生する可能性がある。

エラストマー特性（例えば、弾性、引張強度、延伸、弾力性など）を有する端部キャップアセンブリ１５０を提供することにより、流体フィルタシステム１００の様々な構成要素に対する端部キャップアセンブリ１５０（及びそれに取り付けられたフィルタエレメント２００）の自己センタリングのための軸方向及び半径方向の移動が、例えば、新しいフィルタエレメント２００交換中及びその中へ挿入中に、可能になる。すなわち、その材料の特性に従って、外側シール部材３２０、９２０及び／又はアーム３４０、９４０は、屈曲したり、撓んだり、圧縮されたり、延伸されたりして、流体フィルタシステム１００の界面構成要素間の公差のばらつきを吸収し、それにより、流体フィルタシステム１００に対してフィルタエレメント２００を位置合わせし、自己センタリングするための手段を提供し得る。これにより、ガスケット３００、９００は、設置中に他の構成要素に対するフィルタエレメント２００の位置及び向きの、軸方向及び半径方向の調整を可能になる。例えば、図３及び図７を参照すると、古い又は使用済みのフィルタエレメント２００を取り外した後、フィルタエレメント２００の第２の端部２１４を端部壁７２０に隣接する容器７００に結合することによって、新しいフィルタエレメント２００を容器７００に挿入することができる。端部キャップアセンブリ１５０の外側シール部材３２０、９２０は、シート界面３５０、９５０及びリップ７１０の係合を介して外壁７１５と界接し得、これは、容器７００内のフィルタエレメント２００の大雑把な位置合わせに備え、交換中にフィルタエレメント２００を大雑把な位置合わせ状態に保持し得る。ベースプレート５００（及び／又は出口区画６００）は、容器７００の容器キャビティー７３０に設置され、その中のフィルタエレメント２００に取り付き、そして公差のミスマッチに起因して、適切に嵌め込まれるようにフィルタエレメント２００に軸方向及び／又は半径方向の力を加え得る。したがって、ガスケット３００、９００は、フィルタエレメント２００がこれらの軸方向及び半径方向の力を吸収することと、容器７００及び／又はベースプレート５００のいずれかに対してフィルタエレメント２００をシフトして両方の構成要素内で適切に位置合わせ（例えば、自己センタリング）及び設置されることと、を可能にする。例えば、ドレンプラグ８００は、ポケット５５０とねじ係合して、ベースプレート５００を長手方向軸１１０に沿って容器７００に向かって引っ張ることができる。そのような軸方向の移動は、出口ボス６１０をフィルタエレメント出口４０５に対して所定の位置に引き寄せ、フィルタエレメント２００に向かって、端部壁７２０に向かって軸方向圧力を加えることができる。ガスケット３００、９００のエラストマー特性、例えば、アーム３４０、９４０及び／又は外側部材３２０、９２０の圧縮は、フィルタエレメント２００が必要に応じて所望の位置に移動することを許容する。アーム３４０、９４０はまた、長手方向軸１１０に対するフィルタエレメント２００の自己センタリングを容易にするために、長手方向軸１１０に垂直な方向に（例えば、長手方向軸１１０を中心として半径方向に、同軸から外向きに、同軸に向かって内向きに）圧縮、屈曲、及び／又は延伸され得る。同様に、外側部材３２０、９２０は、ベースプレート５００と容器７００との間の適切な嵌め込みを確実にするために、必要に応じて圧縮、延伸、又は変形され得る。したがって、別の例では、第１の端部キャップ４００又は第２の端部キャップ２４０が、フィルタエレメント２００に対して直角に位置付けられていない場合（例えば、９０度から離れている場合）でも、アーム３４０、９４０及び／又は外側シール部材３２０、９２０を介してガスケット３００、９００は、それらの間の不一致を吸収し、長手方向軸１１０に沿ったフィルタエレメント２００の位置合わせを容易にし、流体フィルタアセンブリ１００内の適切な封止を確実にすることができる。

容器７００及びフィルタエレメント２００がベースプレート５００と相互接続されると、外側シール部材３２０は、ベースプレート５００と容器７００との間、例えば、流体フィルタシステム１００と環境との間にシールを形成することができ、第１の端部キャップ４００及び第２の端部キャップ２４０は、入口チャンバ５３０とチャンバ６３０との間、例えば、未濾過流体流と濾過済み流体流との間にシールを形成することができる。例えば、外側シール部材３２０、９２０は、上端部分７１０で外壁７１５の頂上に、そして外壁７１５とベースプレート５００との間に、位置付けられ得る。外側シール部材３２０、９２０は、ドレンプラグ８００のヘッド端部８２０が端部壁７２０でのドレンボス７４０に係合したり結合されていたりする間、端部８１２、例えばポケット５５０でベースプレート５００とねじ係合しているドレンプラグ８００の関数としてそれらの間で圧縮され得る。容器７００とベースプレート５００との間の外側シール部材３２０、９２０の圧縮は、１つ以上の軸方向向きシール界面、例えば、容器７００及び／又はベースプレート５００の軸方向向き表面（例えば、凹型係合界面５６０の軸方向向き表面）に対する封止を確立することができる。外側シール部材３２０、９２０はまた、容器７００又はベースプレート５００のいずれか又は両方に対して圧縮され得、その外側シール部材３２０、９２０は、容器７００（例えば、リップ７１０における表面）又はベースプレート５００（例えば、凹型係合界面５６０の半径方向向き表面）のいずれか又は両方に対して半径方向向きシール界面を付加的且つ／又は代替的に確立することができる。付加的に、出口ボス６１０は、内側シール表面４３０と位置合わせされ得、第１の表面４１０（例えば、濾過材２１０と第１の端部キャップ４００との間の界面）を通り過ぎてその中に挿入され得る。出口ボス６１０の挿入は、軸方向向き内側シール表面４３０と出口ボス６１０の軸方向向き表面との間の距離との関数として、第１の端部キャップ４００を半径方向に圧縮することができ、例えば、軸方向向きシール界面、例えば、内側シール表面４３０の軸方向表面に対する面シールを確立することができる。

ガスケット３００、９００は第１の端部キャップ４００と一体であり得るため、容器７００及びフィルタエレメント２００は、ベースプレート５００に対して封止され得、流体フィルタシステム１００は、あまり複雑でない流体フィルタシステムを含み得る。さらに、一体型フィルタエレメント２００は、流体フィルタシステム１００の構成要素間の公差のミスマッチを吸収することと、これらの構成要素に対する流体フィルタエレメント２００の自己センタリングと、を提供する。

本発明は、詳細な実施形態及びその例に関して示され、説明されてきたが、当業者であれば、特許請求される発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細の様々な変更が行われ得ることを理解するであろう。したがって、前述の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本発明、又は本発明の用途及び使用を限定することを意図するものではない。特に、記載された実施形態は、特定のタイプのエンジンと組み合わせて使用することに限定されない。例えば、記載された実施形態は、発電機、エンジン、機械類、設備、又はそれらの任意の変形に適用することができる。さらに、いかなる先行セクションに提示されたいかなる理論に拘束される意図はない。図示は、示されている引用アイテムをよりよく図示するために、誇張された寸法及び図形表現を含む場合もあり、そのように明示的に述べられない限り限定とは見なされないことも理解されたい。

上記の利益及び利点は、１つの実施形態に関連し得るか、又はいくつかの実施形態に関連し得ることが理解されるであろう。一実施形態又は例で示されたり議論されたりする特徴は、他の実施形態及び例で示されたり議論されたりする他の特徴と組み合わせることができることが理解される。実施形態は、明記された問題のいずれか又はすべてを解決するもの、又は明記された利益及び利点のいずれか又はすべてを有するものに限定されない。

Claims (14)

1. 第１の端部（２１２）と、前記第１の端部の反対側にある第２の端部（２１４）と、前記第１の端部と前記第２の端部との間の長手方向軸（３９０）と、を有する濾過材（２１０）と；
   前記濾過材の少なくとも一方の端部（２１２、２１４）に固定的に取り付けられた少なくとも１つの端部キャップアセンブリ（１５０、１５２）と；を備え、前記少なくとも１つの端部キャップアセンブリは、
   前記長手方向軸に位置合わせされ、前記濾過材の少なくとも一方の端部に近接するフィルタエレメント出口を備えた第１のトロイダル（ｔｏｒｏｉｄａｌ）形状を有する端部キャップ（４００、２４０）と、
   前記長手方向軸に対して前記端部キャップと同心の第２のトロイダル形状を有する第１の部材（３２０）であって、前記端部キャップ及び前記濾過材から半径方向に離れて配置され、前記端部キャップと前記濾過材の他方の端部（２１４、２１２）との間に軸方向に配置される、第１の部材と、
   前記端部キャップを前記第１の部材と接続する複数のアーム（３４０）であって、各アームは、前記端部キャップから交差部分（３４６）まで延在する第１の部分（３４２）と、前記交差部分から前記第１の部材まで延在する第２の部分（３４４）を備え、前記第２の部分は、前記第１の部分から角度的にオフセットされている、複数のアームと、を含む、フィルタエレメント（２００）。
2. 前記少なくとも１つの端部キャップアセンブリは、一体型本体であり、少なくとも前記第１の部材及び前記複数のアームは、エラストマー材料を備え、前記端部キャップは、固体硬化樹脂材料を備える、請求項１に記載のフィルタエレメント。
3. 前記端部キャップは、前記フィルタエレメントの少なくとも一方の端部上に固定的に形成される、請求項１又は２に記載のフィルタエレメント。
4. 前記端部キャップ内に少なくとも部分的にカプセル化され、前記第１の部材及び前記複数のアームを含むガスケット（３００）をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
5. 前記ガスケットは、少なくとも前記第１の部材と、前記第１の部材と同心の第３のトロイダル形状を有する第２の部材（３１０）と、を備える複数の部材を備え、前記第２の部材は、前記第１の部材と前記長手方向軸との間にあり、前記複数のアームは、前記第２の部材を前記第１の部材に取り付け、前記複数のアームの各第１の部分は、前記第２の部材から始まり、前記交差部分まで直線的に延在する、請求項４に記載のフィルタエレメント。
6. 前記第２の部材、及び各アームの前記第１の部分の少なくとも一部は、前記端部キャップ内にカプセル化される、請求項５に記載のフィルタエレメント。
7. 前記複数の部材は、前記第２の部材と前記第１の部材との間に少なくとも第３の部材（３３０）を備える、請求項５又は６に記載のフィルタエレメント。
8. 前記第２の部材及び前記第３の部材は、同一平面上にある、請求項７に記載のフィルタエレメント。
9. 前記第２の部材は、互いから等距離にある前記長手方向軸を中心に間隔を置いて配置された複数の隆起表面を備える、請求項５から８のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
10. 前記第１の部材は、前記濾過材の少なくとも一方の端部に隣接する第１の表面（３５５）上の第１の係合界面（３５２）と、前記第１の表面の反対側にある第２の表面（３５７）上の第２の係合界面（３５４）と、を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
11. 前記第１の部分は、前記端部キャップから前記第１の部材に向かって軸方向に延在し、前記第２の部分は、前記交差部分から前記第１の部材まで半径方向に延在する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
12. 前記第１の部分は、前記端部キャップから半径方向に向かって延在し、前記第２の部分は、前記交差部分から前記第１の部材まで軸方向に延在する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
13. 前記フィルタエレメントは、機械の流体フィルタシステム（１００）で使用するための交換可能なフィルタエレメントであり、前記流体フィルタシステムは、容器（７００）及びベースプレート（５００）を、それらの間のフィルタエレメントチャンバ（７５０）内に前記フィルタエレメントを収容するために備え、前記第１の部材は、前記ベースプレート及び前記容器と係止係合するように構成されて前記流体フィルタシステムを封止するように形成される封止手段（７５０）を備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
14. 前記フィルタエレメントは、機械の流体フィルタシステム（１００）で使用するための交換可能なフィルタエレメントであり、前記流体フィルタシステムは、容器（７００）及びベースプレート（５００）を、それらの間のフィルタエレメントチャンバ（７５０）内に前記フィルタエレメントを収容するために備え、前記複数のアームは、少なくとも前記ベースプレートと容器との間の位置合わせの不一致を吸収することにより、前記容器及びベースプレートに対して前記フィルタエレメントを位置合わせするために、屈曲、撓み、延伸、圧縮、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを行うように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のフィルタエレメント。
    

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