JP4615819B2 - プライミングポンプ付燃料フィルターアセンブリー - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、流体フィルターに関し、特に車両用燃料フィルターに関する。
従来技術では数多くの燃料フィルター（「セパレーター」としても知られる）がある。一般的なフィルター構成として、フィルターヘッドに交換可能な「スピンオン」（spin-on）部材を取り付けた形式のものがある。ヘッドは車両燃料系統の恒久部品の一つで、燃料ラインとの入路、出路接続を持つ。フィルター部材はフィルターヘッドから簡単に取り外すことができ、フィルターヘッドを燃料ライン接続から取り外すことなく新品と交換できる。
【０００２】
フィルター特にディーゼル燃料用フィルターにつきものの問題の一つとして、低温始動条件（cold starting conditions）では、燃料の粘度が低いために、燃料のフィルター通過が困難になる場合がある。低温燃料は、フィルター媒体にロウのようにくっついたり（wax）、つまったりすることがある。これはよく知られた問題で、解決に向けて数多くの装置が開発されてきた。たとえば、フィルターハウジング内部にヒーターを設けて、燃料がフィルターを通過する際に、燃料と媒体を加熱する燃料フィルターがある（たとえばStone名義の米国特許明細書US-A-5,547,572参照）。このようなヒーターは、こびりつきや目詰まりの問題の解決にはなるが、この種のヒーターの多くは、部品を数多く含むため組み立てが困難で比較的複雑なアセンブリーである。製造、組み立てが簡単でありながら、効率がよく、信頼性が高く、かつ寿命の長いヒーターが求められている。
【０００３】
もう一つの問題は、効率、用途、および／または品質の異なる部材が同一フィルターヘッドに取り付けられることである。不純物がつまって（loaded with impurities）燃料の流れが制約を受けないように、フィルター部材は定期的に交換する必要がある。部材を交換することにより、燃料噴射ポンプ（fuel injection pump）や燃料噴射器などの下流構成部品に不純物が送り込まれ、損傷をきたす前にこれら不純物を確実に取り除くことができる。使用済み部材は同一タイプの部材と交換しなければならない。また、フィルターを運転する際は、部材が装着されていなければならない。部材のタイプを間違えたり、部材なしで運転すると、下流構成部品を傷めることになる。部材によっては特定のフィルターヘッドにのみ適合するように設計されていて、その部材が装着されていないとフィルターの運転ができないものもある（Clausen名義の米国特許US-A-5,643,446参照）。これによりある程度の保護は得られたが、特定のフィルターヘッドでのみ使用可能で、フィルター部材なしではフィルターが運転できないような、簡単、小型で、組み立ての容易なアセンブリー部材がさらに求められている。
【０００４】
新しい部材をフィルターヘッドに装着する際にも問題が生じる。取り外すときの使用済み部材には燃料が充填されているが、装着しようとする新しい部材には燃料は充填されていない。そのため、新品部材によってエアポケットが系統の中に生じる。下流にある燃料ポンプによって生じる真空の力で、ヘッドと部材を通って燃料を引き込むと、このエアポケットが燃料の流れを阻害する場合がある。大きな空気の塊が系統中にあると、噴射器ポンプや燃料噴射器など、下流の構成部品に損傷を与える危険がある。
【０００５】
フィルターヘッドにプライミングポンプを装着して、エアポケット発生を回避することも知られている。ポンプは、フィルターヘッドのポンプキャップを交互に押圧、解除することで駆動する。プライミングポンプの一つに、ヘッド入路とフィルター部材の流入区域の間にある流体流路に配置して、一対の球形弁部材でヘッドを通る燃料の流れを制御するタイプのものがある（Jensen名義の米国特許明細書US-A-5,362,392参照）。この種のポンプは信頼性が高いが、流路を狭い許容範囲に維持するにはきわめて慎重に流路を製作する必要がある。流路の製作も多少複雑であり、ポンプ全体としてのコスト高につながる。従って、製作、組み立てが簡単で、信頼性の高い手動プライミングポンプ（manual priming pump）を持つフィルターヘッドが必要とされている。
【０００６】
そのため、上記の欠点を解消できる改良フィルターヘッドとその部材に対する需要があると考えられる。
【０００７】
本発明の一側面によれば、中心軸を取り囲み、第１と第２の端部を持つリング形フィルター部材、前記フィルター部材リングを収納するハウジング、前記ハウジングは閉鎖端部と開放端部を持ち、フィルター部材リングの第１端部はハウジングの開放端部に向けて配置され、フィルター部材リングの第２端部はハウジングの閉鎖端部に向けて配置され、フィルター部材リングの第１端部には端部キャップが取り付けられ、端部キャップはフィルター部材リングに接着された環状本体部分を含み、環状フランジは環状本体部分と一体をなし、端部キャップから軸方向外向きに離れて延在しておりかつ端部キャップの周縁に向かって配置され、前記環状フランジは、フィルター部材をフィルターヘッドの対応するねじ山部分と着脱自在に接続できるようにねじ山部分を含み、環状フランジのねじ山部分と環状本体部分との間で全体として半径方向に延在する開口部分は、環状フランジを通る流体の流れを可能にし、環状本体部分にまたがって存在し、流動開口部を持つ中央部分は中央部分での流動を可能にし、前記中央部分は中央突起を支持しており、前記中央突起は媒体リングの内部で支持される基部端部を持ち、前記基部端部は前記端部キャップから離れて位置し、軸方向に基部端部から端部キャップに向けて配置される遠位端部まで延びることからなる改良フィルター部材が提供される。
【０００８】
フィルターヘッドと、交換可能なフィルター部材を含む、新規で独特な燃料フィルターが提供される。フィルターヘッドは、製作、組み立てが簡単で、操作の信頼性の高い一体型プライミングポンプを持つ。ヘッドはさらに、小型で単純な設計で、効率、信頼性が高く操作寿命の長いヒーターを一体的に持つ。フィルター部材は簡単、小型で、組み立てが容易であり、特定のフィルターヘッドのみに使用可能である。
【０００９】
本発明の好ましい実施例によれば、フィルターヘッドのプライミングポンプは、ポンプガイドの上に可動自在に配置されたバネでバイアスをかけたポンプキャップを含む。流体で相互に連通する第１，第２，第３チェンバーがフィルターヘッドに設けられており、ポンプキャップとポンプガイドが第２の中間チェンバーを形成している。バネでバイアスをかけた第１のチェック弁は、第１と第２のチェンバーの間に位置し、フィルターヘッドの入路から第１チェンバーに、次いで第２チェンバーに、燃料が流れるのを可能にしている。バネでバイアスをかけた第２のチェック弁は、フィルターヘッドの第２と第３チェンバーの間に位置し、燃料が第２チェンバーから第３チェンバーに流れ、フィルター部材へと出ていくのを可能にしている。ヒーターアセンブリーは、第３チェンバー内に収納されている。燃料はヒーターアセンブリーの上を通ってフィルター部材に流れる際に加熱される。
【００１０】
ヒーターアセンブリーは、ヒータープレートを少なくとも一つと、第３チェンバー内でヒータープレートを取り囲む非伝導性ヒーターパンを含む。ヒーターパンは、ディスク型本体と、一体をなすニップル部分を含む。ニップル部分は、ヘッドから離れて延在し、半径方向内側に向かって中央開口を画定する環状部分で終わる円筒形の壁を含む。球形弁部材は、ニップル部分に担持され、中央開口に対し閉鎖位置になるようバネでバイアスがかかっている。一体型ヒーターは小型で単純な設計であり、操作の効率もよく、信頼性が高くかつ寿命も長い。
【００１１】
フィルター部材は、リング型フィルター媒体を取り囲む円筒形ハウジングを含む。媒体の上部端部キャップは、媒体の一端に固着された環状本体部分と、ねじ山付きの環状フランジ部分を含む。環状フランジ部分は、環状本体部分の周縁境界を画し、そこから軸方向上に向けて突き出ている。ハウジングは、ハウジングの開放端部をフランジ部分の周囲に形成することで媒体に固定される。上部端部キャップのフランジ部分のねじ山と本体部分との間には、一連の穴が形成されていて、フランジを通ってフィルター媒体を取り囲む周縁燃料キャビティーの中に燃料が半径方向外向きに通過できるようになっている。フィルターヘッドは、フィルターヘッドの下部表面から下向きに突き出でる、ねじ山のついた環状フランジを含み、これが部材のフランジと協働することで、フィルター部材をフィルターヘッドに対してねじで着脱できるようになっている。フィルター部材の上のフランジは、フィルターヘッドの下部表面を密閉するためのOリングを担持する。
【００１２】
フィルター媒体の上部端部キャップは、環状本体部分の内径境界を画し、ここから軸方向内側に向けて突き出す、第１の環状端部キャップ壁を持つ。流体通路が貫通する中央部分は、横方向に環状端部キャップ壁の間にまたがる（transversely spans the annual cap wall）。中央部分から軸方向上向きに中央駆動突起が延び、好ましくは中央部分と一体に形成される（formed unitary with the central portion）。端部キャップの環状端部キャップ壁部分は、フィルター部材をフィルターヘッドに取り付けたとき、ニップル部分を受け、中央駆動突起がニップル部分の球形弁部材と螺合する。環状シールが上部端部キャップに担持されていて、ニップル部分を密閉する。この部材は単純で小型、かつ組み立てが容易である。
【００１３】
部材をヘッドに取り付けると、駆動突起が弁部材を開放位置に移動させる。これにより、燃料はフィルター部材から流れ出て、フィルターヘッドの出路に流れる。部材を取り外すと弁部材が閉鎖位置に移動するため、空気はヘッドあるいは燃料系統の他の部分に簡単に入り込まないようになっている。さらに、弁部材を閉じると、燃料はニップル部分を通ってヘッドから流れ出ることができない。
【００１４】
部材内部の駆動部材は、フィルター部材をヘッドに取り付けたとき、ニップル部分内の弁部材と係合してこれを開くような寸法に作られ、縦方向に位置決めされている。駆動部材は異なるタイプの部材に対して、さまざまな縦方向位置で位置決めすることができるが、それぞれのニップル部分の寸法構造に対応させる。その結果、適正なフィルター部材だけがフィルタヘッドと連動して作動することになり、逆にフィルター部材を取り付けていないとフィルターヘッドも作動しない。
【００１５】
ポンプキャップを押し下げると、第２チェンバーに圧力が印加され、本体の第１チェック弁が第１の弁座に隣接する位置に移動し、第１と第２のチェンバー間の流れを遮断する。第２チェンバー内の圧力が第２のチェック弁をその弁座から強制的に押し出して、燃料は第２チェンバーから第３チェンバーに流れる結果、燃料がフィルター部材に送られる。ポンプキャップを解除すると、第２チェンバーは真空になって第２チェック弁が閉じ、第１チェック弁が開いて燃料が第２チェンバーに吸い込まれる。この過程は、空気が部材からすべて押し出されるまでポンプの各行程毎に繰り返される。空気はヘッドに設けられたベントを通って部材の外にでていく。あるいは、システムによっては、フィルターヘッドの出路を通って押し出され、燃料系統の動作を損なわない位置まで下流に送られる。このプライミングポンプは製造、組み立てが容易で、操作の信頼性も高い。
【００１６】
呼び水（プライミング）操作終了後、燃料フィルターを搭載した車両のエンジンを始動させると、燃料がフィルターヘッド、部材を通って流れ始める。燃料がヘッド入路に吸い込まれると、フィルターヘッドの両方のチェック弁がそれぞれの弁座からはずれ、部材に流れが行く。チェック弁は、フィルターヘッドを通る流れをできるだけ制約しないような寸法になっている。燃料は次いでヒーターアセンブリーの上を通過して、加熱される。燃料は次に部材によって濾過され、フィルターヘッドの出路を通って下流の構成部品に向かって導かれる。
【００１７】
本発明の一例を概略的に添付図面に示す。
本発明の好ましい実施例を図１〜１０に示す。まず、図１および２を参照すると、好ましい実施例に従って構成された燃料フィルターアセンブリーの全体を３００で示す。フィルターアセンブリー３００は、フィルターヘッド３０２と着脱自在なフィルター部材３０４を含む。ヘッドは入路３０６と出路３０８を含む。ヘッドはまた全体を３１０で示すプライミングポンプを含み、プライミングポンプは、プラスチックのカップ型可動ポンプキャップ３１２を含む。ヘッドはさらにベント開口（図示せず）を備えた本体３０５を含み、ベント開口は作動中は通常取り外し自在のベントプラグ３１４で閉じられている。ヘッド３０２はヘッド内部の燃料ヒーターに接続するための電気コネクター３１８を含む。フィルターヘッドはさらに、フィルターヘッドの車両への装着を容易にする装着プレート３２０を含む。
【００１８】
部材３０４は取り外し自在な底部キャップ３２４，ドレン弁３２６、底部キャップ３２４から延びる水センサー３３０（図６参照）用電気コネクター３２８を持つ。水センサー３３０とドレン弁３２６は、汚染物質収集チェンバー３３１（図８）に集まる水を検出、排出する。
【００１９】
ヘッド３０２とプライミングポンプ３１０の詳細を図３〜７に示す。図４および５が最もわかりやすいが、プライミングポンプ３１０は、ポンプキャップ３１２を受ける中央開口３３６を備えたポンプ保持器３３４を有する。保持器３３４は留め具３３８でフィルターヘッド３０２に固定されている。キャップ３１２の内部のバネ３４２は、ヘッド３０２の第２チェンバー３４６内のフランジ３４４に対して位置決めされ、キャップ３１２を外方向（上方向）、フィルターヘッドから離れる方向に押圧している。キャップ３１２は、半径方向外向きに突き出る環状フランジ３５０をその内部端部に有しており、半径方向内向きに突き出るポンプ保持器３３４の環状フランジ３５２と係合して、キャップ３１２の外方向最大移動を限定している。キャップ３１２はポンプガイド３５６の周囲で支えられていて、ポンプガイドも留め具３３８を介してフィルターヘッド３０２に取り付けられている。一対の環状ワイパーシール３６０がガイド３５６の溝に設けられて、キャップが移動する際、キャップ３１２を流体に対して気密に保つ。開口３６２がガイド３５６の内端に向かって設けられている。環状ガスケット３６４が、ガイド３５６とヘッド３０２の環状部分３６６の間に設けられていて、これらの間で流体に対して気密なシールをもたらす。
【００２０】
第１チェンバー３６８は入路３０６と第２チェンバー３４６の間に設けられ、入路３０６からの燃料をまず受け取る。第１チェンバー３６８と第２チェンバー３４６の間に弁座３０７が画定されており、全体を３７２で示す第１チェック弁が弁座３７０の上に位置する。チェック弁３７２は、第１チェンバー３６８から第２チェンバー３４６に向かう燃料の流れを可能にするが、逆方向への流れは阻止する。
【００２１】
図７に示すように、チェック弁３７２は、一端に半径方向外向きに突き出る基部３７６と、他端に半径方向外向きに突き出るヘッド３７８を備えた中央の円筒形弁本体３７４を含む。環状の弁保持器３８０が弁本体の周囲で支えられている。保持器３８０はフィルターヘッド３０２の弁座３７０にぴったりかつしっかりと嵌合（摩擦嵌合など）し、バネ３８２の上部ストップの役割を果たす。バネ３８２は保持器３８０と基部３７６の間に延在していて、チェック弁３７２を弁ヘッド３０２に装着すると、バネ３８２は弁本体３７４を弁座３７０に対して所定の位置に押圧する。流体圧力がバネの力（低圧低下としては、きわめて低圧）を上回ると、第２チェンバー３６８から第１チェンバー３６８への流れを可能にするが、逆方向の流れは阻止される。
【００２２】
全体を３８６で示す第２チェック弁も、フィルターヘッド３０２に設けられている。第２弁座３８８は、第２チェンバー３６８とヘッド３０２の第３チェンバー３９０の間に設けられる。チェック弁３８６は好ましくはチェック弁３７２と同一構造とし、弁座３８８内部に固定する（たとえば摩擦嵌合）。チェック弁３８６を弁ヘッド３０２に装着すると、チェック弁３８６によって、燃料は第２チェンバー３６８から第３チェンバー３９０に流れるが、逆方向の流れは阻止される。
【００２３】
プライミングポンプの操作を簡単に説明する。ポンプ動作はまず、ポンプキャップ３１２を交互に押し下げたり解除することから始まる。図５，８および９に示すように、キャップ３１２を押し下げると、体積可変区域３４６の体積が減少してキャップ内に生じる圧力が、第１チェック弁３７２に印加されて、第１チェック弁は第１弁セット３７０に収まる。この圧力増によって第２チェック弁３８６は弁座３８８から押し出され（下方向）、第２チェンバー３６８内の燃料は第３チェンバー３９０に、さらにはフィルター部材へと強制的に送られる。
【００２４】
第３チェンバーでは、ヒーター４００が作動していれば、燃料は加熱される。しかし加熱されるか否かに関わらず、燃料は第３チェンバーを通ってフィルター部材の周縁チェンバーに送られる。
【００２５】
ポンプキャップ３１２が押し下げ位置から解除されると、バネ３４２の力によって上方向に移動する。この上方向の移動によってキャップ内部のチェンバー３４６の体積が増し、真空状態が生じる。真空は第２チェンバー３４６と第１チェック弁３７２に伝わり、後者は弁座３７０からはずれて移動する（上方向）。この状態で、チェック弁３８６はその上側部に働く真空の力でその弁座にとどまることになる。
【００２６】
第２チェンバー３４６に印加された真空が、第１チェンバー３６８と入路３０６から燃料を第２チェンバーに燃料を引き込む。真空が散逸すると、ポンプは再び押し下げられ、燃料が完全に燃料部材とヘッドに充填されるまでこの行程が繰り返される。
【００２７】
システムによっては、部材の交換時は、ベントプラグ３１４は取り外され、あらたな部材が燃料で満たされ、新しい部材中の空気がすべて排出されてベント開口から散逸するまで、プライミングポンプ行程が繰り返される。その後、ベントプラグを装着し直す。これにより、システムに入り込む空気を最小限に押さえ、フィルター交換後のエンジン再始動時の問題を回避できる。
【００２８】
フィルターが充填されれば（primed）、エンジンを始動できる。燃料が真空によって部材とフィルターヘッドを通って引き込まれると、流入してくる燃料はヘッドの入路３０６にはいって、チェンバー３６８，３４６および３９０を通過する。この状態では、チェック弁３７２と３８６はともにそれぞれの弁座から上方向に移動するため、燃料はヘッドを通って流れることができる。これにより、燃料はチェック弁本体と、弁座を画定している壁との間の環状間隙を流れることができる。チェック弁の本体周囲と壁との間に比較的大きな流動区域がうまれるような寸法にチェック弁は作られていて、流れが制約を受けるのを最小限に押さえている。
【００２９】
フィルターヘッド本体３０５内のチェック弁３７２，３８６，弁座３７０，３８８およびチェンバー３６８，３４６，３９０は製造、組み立てが比較的容易であり、保持器３８０を使用するため、公差（tolerance）要件も比較的緩やかであることが理解されよう。
【００３０】
環状フランジ３９４はフィルター本体３０５と一体に形成され、これから外方向（下方向）に突き出ている。フランジ３９４は、３９６に示すように外方向を向くねじ山を含む。フランジ３９４は、第３のチェンバー３９０の境界線を画し、ヘッド３０５周縁に向かって位置する。環状リップ３９８はフランジのねじ山部分３９６上部で半径方向外に向けて突き出ている。
【００３１】
全体を４００で示すヒーターアセンブリは、第３チェンバー内に位置する。図２０に示すように、ヒーターアセンブリー４００は、一対のＣ型ヒートシンク４０４，４０５を含み、この２つの間に一対のディスク型PTCヒーター部材４０６が位置する。ヒーターパン４０８が、チェンバー３９０内でヒートシンク４０４，４０５とヒーター部材４０６を取り囲む。留め具４１０は、ヒーターパン４０８、ヒートシンク４０４、４０５，およびヒーター部材４０６を一緒に、フィルターヘッド本体３０５に対して固定している。押し嵌めナット４１２（push-on nut）を設けて、本体３０５に固定される前のヒーターパン、ヒートシンク，ヒーター部材を一つにまとめて保持している（図６参照）。内側のヒートシンク４０５は、ターミナル４１６の一端を受けるブレード４１６を含む。ターミナル４１６の他端は、サーモスタット４１８のブレードにはめ込まれている。サーモスタット４１８のもう一つのブレードは、接触ピン４２０と電気的に接続しており、接触ピンはパン４０８を通って延在する。O-リング４２２，４２３は、接触ピン４２０の周囲に嵌合して、パン４０８を流体に対して気密に保つ。ターミナル４２４がパン４０８の外部に設けられて、電気コネクター３１８の電気的接触ポイントをなす。
【００３２】
図３からわかるように、パン４０８には切り欠き部分４２８があって、これにより、第３チェンバー３９０内の燃料がヒーターアセンブリのヒーター部材とヒートシンクの周囲を通って、フィルター部材に流れ込むことができる。
【００３３】
ヒーターパン４０８はヒーターチェンバー３９０にぴったりはいるディスク型中央本体４３１と全体を４３２で示すカップ型ニップル部分を含む。ニップル部分４３２は、本体４３１から軸方向内側（下方向）に延び、中央の円形開口４３５を画定する、半径方向内側に突き出す環状部分４３４で終わる円筒形の壁４３３を持つ。球形弁部材４３６がカップ型ニップル部分４３２に嵌り、バネ４３８によって開口４３５に対してバイアスがかけられている。バネ４３８は、第４チェンバー４３９の内部壁と弁部材４３６の間に延在し、通常は、ニップル部分への流れを阻止するために、弁部材４３６で開口４３５を密閉するように弁部材を保持する。第４チェンバー４３９は出路３０８と流体連通し、部材からフィルターヘッドに流れが通り抜けられるようになっている。この一体型ヒーターは小型で単純な設計を持ち、その動作も効率、信頼性、寿命にすぐれていることが理解される。ヒーターパン４０８は好ましくは、耐熱性、非伝導性材料（たとえばプラスチック）を用いて形成し、成型などの適切な技術によって、ニップル部分４３２を本体４３１と一体に形成する。
【００３４】
図８および９を参照すると、フィルター部材３０４は、外側円筒形キャニスターすなわちハウジング４４４と、その一部としての（好ましくは一体としての）下部端壁４４６、および上部開放端部４４８を含む。下部端壁４４６は、中央の円形開口４４９を含み、リング型部材４５０が開口４４９に支持されれている。下部端壁４４６は、リング型部材４５０の周囲に圧着その他により形成して、リング型部材をハウジング４４４に対して保持する。リング型部材４５０は、内側ねじ山を含み、取り外し自在の底部キャップ３２４を受ける。
【００３５】
中心軸"A"を取り囲むリング型フィルター部材４５４がハウジング４４４内で支えられ、中心部燃料キャビティ４５５がフィルター部材の内部に、また、周縁燃料キャビティ４５６がフィルター部材とハウジング４４４の間に、画定されている。リング型フィルター部材４５４は、特定用途に応じて適切な材料で形成すればよい。第１と第２（上部および下部）端部キャップ４５７，４５８は、フィルター部材の両端に固定されている。第２端部キャップ４５８は端部キャップの全直径にわたって完全に閉じており、水センサー３２２がはいるくぼみ部分４６０を含む。
【００３６】
第１端部キャップ４５７は、環状本体部分４６２を含むが、これは媒体端部に接着剤などで接着するのが好ましく、また端部キャップ外側（上部）表面から軸方向外側（上向き）に突き出る環状フランジ４６４を含む。環状フランジ４６４は、端部キャップの周縁に向かって位置し、好ましくは端部キャップの外側境界を区切る。環状フランジ４６４は、内側を向くねじ山４６８を含み、このねじ山は環状ヘッドフランジ３９４の外側を向くねじ山３９６（図５）と協働して、フィルター部材をフィルターヘッドに脱着自在に取り付ける。図１０に詳細を示すように、ハウジングの開放端部４４８は、フランジ４６４の上部端部で半径方向外側のブランチ４７２の周囲に形成され（たとえば、機械的に曲げて）、フィルター部材をハウジングに対して流体気密に固定する。フランジ４６４の半径方向内側ブランチ４７４は、ねじ山部分４６８を含み、外側ブランチ４７２と共に、フィルター部材の端部から外に向かって開く環状チャンネル４７６を画定する。環状Oリング４７８がチャンネル内に位置し、フィルター部材３０４とフィルターヘッドの環状リップ３９８の間のシールとなっている。
【００３７】
再度図８を参照すると、第１端部キャップ４５７は、軸方向内側に伸びる環状壁４８０を含む。環状壁４８０は媒体リング４５４から半径方向内側に配置される。中央の半径方向に突き出すディスク型部分４８２は、第１端部キャップの壁４８０の内部端部全体にまたがる。駆動突起４８４は、中央部分４８２から軸方向外向き（上方向）に延びる。駆動部分４８４は、第１端部キャップ４５１から離れた位置に、中央部分４８２に固定（好ましくは一体的に）された基部端部を、また第１端部キャップ４５７に向けて軸方向に位置するが、好ましくは環状本体部分４６２から内向きに、自由端部４８６を、持つ。、中央突起は好ましくは断面がX形を持つが、他の幾何形状でもよい。中心部分４８２は、好ましくは突起４８４の周囲に間隔をおいて設けた複数の流体通路４９０（図９）を含む。好ましくは、流体流路は４つ設けるが、所望の流体流度に応じて流体通路の数（および寸法）はいくつでもよい。流体通路４９０により、壁４８０で境界が画された凹部内の第１端部キャップを通って流れることができる。
【００３８】
弾性シール４９１が環状壁４８０の内径の境界を画し、第１端部キャップに保持されている。シール４９１は、部材をフィルターヘッドに装着したときニップル部分４３２をシールできる寸法を持つ。
【００３９】
第１端部キャップ４５７はさらに、全体に半径方向に延び、円周方向に間隔をおいた開口４９２（図６も参照）を含む。開口４９２は、軸方向に環状フランジ６４のねじ山部分の４６８と、環状部分４６２の間に位置し、半径方向外向きに媒体４５４を取り囲む周縁キャビティ４９３に燃料を導く。開口４９２は好ましくは円筒形のボア穴で、フランジを貫通して形成される（たとえばドリル加工）が、その寸法（および数）は所望の燃料流動によって変更可能である。端部キャップ４５７は下向きに下垂しかつ外向きに媒体４５４の一部分を取り囲む丈の短いスカート４９４を持ち、燃料が周縁キャビティ４５６に流れる開口を画定する軸方向リブ（図示せず）を含む。この部材３０４は単純、小型で組み立てが容易であることが理解される。
【００４０】
図２５に示すように、部材３０４をヘッド３０２に取り付けると、部材フランジ４６４のねじ山部分４６８は、フィルターヘッド３０２のフランジ３９４のねじ山部分３９６と係合して、部材はヘッドに確実に保持される。部材をヘッドに取り付けると、シール４９１はニップル部分４３２の内部に延びる部分と係合して、中央の燃料キャビティ４５５との間に漏れのない接続がもたらされる。さらに、駆動突起４８４の自由端部４８６は、弁部材４３６と係合するように位置決めされ、これを開口４３５（図３）から遠ざかる方向に移動させることで、流体は部材の中央燃料キャビティ４５５から開口４３５を通って流れることができる。流れは開口４３５、および中央突起４８４のX形構造の間を容易に通る。これにより、部材の中央燃料キャビティ４５５はフィルターヘッドの出路３０８と流体接続する。
【００４１】
ニップル部分と環状フランジの係合により、ヘッドに部材３０４が取り付けられると、シール４７８（図１０）はフィルターヘッド本体３０５のリップ３９８と流体気密関係を保って係合する。これにより、ニップル部分４３２とシール４７８の間に流体気密な領域ができる。第３チェンバー３９０を通ってヘッドからでてくる流体は、フランジ４５７内の開口４９２を通過し、媒体４５４とハウジング４４４の間の周縁燃料キャビティに流れ込む。周縁燃料チェンバーの媒体表面に溜まった汚染物質はハウジングに落下し、ハウジング下部の汚染物質集積区域３３１に集まる。燃料は次いで、逆方向に（outside/in fashion）媒体４５４を通過、出路３０８に達する前に濾過される。
【００４２】
駆動突起４８４と弁部材４３６は、部材が取り外されたとき、ニップル部分を通る流れを閉鎖する機能を持つ。その結果、燃料漏れが最小限に抑えられる。さらに、システム内に入り込む空気の量を最小限に抑え、部材が取り付けられないままフィルターが作動するのを防ぐ。
【００４３】
図示の構成のさらなる利点は、フィルター部材がヘッドと係合して正しく作動できるようにするには、駆動突起４８４、ニップル部分４３２および弁部材４３６が、互いに正しい螺合関係になければならないことである。このことは、タイプの異なる燃料フィルター／セパレーター部材に、構造形態が同じ駆動部材が用いられる場合に重要でな点で、フィルター／セパレーター部材の多くは特定用途に適さないことが多い。駆動部材の縦方向位置と、部材の中央燃料チェンバー中に延在するニップル部分の長さを変えて、それぞれが正しいフィルタータイプのみに対応するようにすることで、確実に正しいフィルター部材のみがヘッドに装着される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施例に従って構成されたフィルターヘッドとフィルター部材アセンブリーの正面図。
【図２】 図１のフィルターヘッドとフィルター部材アセンブリの上面図。
【図３】 ヒーターアセンブリー構成部品を示す、フィルターヘッド一部組み立て図。
【図４】 ポンプアセンブリー構成部品を示す、フィルターヘッド一部組み立て図。
【図５】 図１のフィルターヘッドの断面側面図。
【図６】 フィルターヘッドとフィルター部材アセンブリーの一部組み立て図。
【図７】 図１のフィルターヘッド用チェック弁の拡大断面側面図。
【図８】 図２の線８−８で描かれる平面にほぼ沿ったフィルターヘッドとフィルター部材アセンブリーの断面側面図。
【図９】 図２の線９−９で描かれる平面にほぼ沿ったフィルターヘッドとフィルター部材アセンブリーの断面側面図。
【図１０】 図８のフィルターヘッドとフィルター部材アセンブリの一部を示す拡大断面側面図。

Claims (3)

1. 中心軸を取り囲み、第１と第２の端部を持つリング型フィルター媒体（４５４）、
   該リング型フィルター媒体を収納するハウジング（４４４）であって、閉鎖端部（４４６）と開放端部（４４８）を有し、リング型フィルター媒体の第１端部はハウジングの開放端部に向かって位置し、リング型フィルター媒体の第２端部はハウジングの閉鎖端部に向かって位置するハウジング、
   リング型フィルター媒体の第１端部に取り付けられ、リング型フィルター媒体（４５４）に接着した環状本体部分（４６２）と、環状本体部分と一体で、端部キャップから軸方向外向きに遠ざかる方向に延在し、かつ端部キャップの周縁に向かって位置する環状フランジ（４６４）とを有する端部キャップ（４５７）、を備え、
   前記環状フランジ（４６４）は、リング型フィルター媒体をフィルターヘッド（３０２）の対応するねじ山（３９６）に取り外し自在に取り付けるためのねじ山部分（４６８）を有し、ねじ山部分（４６８）と環状本体部分（４６２）の間の環状フランジ（４６４）内に、全体として半径方向に延在する開口（４９２）を有することで、環状フランジを通る流体の流れを可能にし、中央部分（４８２）は、環状本体部分（４６２）にまたがりかつ中央部分を通る流れを可能にする流動開口を有し、前記中央部分は、中央突起（４８４）を支持し、前記中央突起（４８４）は、媒体リング内部で支持され、前記端部キャップから離れて位置し、前記中央部分（４８２）から端部キャップ（４５７）により近く位置する遠位端部（４８６）に向けて軸方向に延在することを特徴とする、フィルター部材（３０４）。
2. 端部キャップ（４５７）の環状本体部分（４６２）に担持され、内側でその境界を画する環状シール（４９１）をさらに有する、請求項１に記載のフィルター部材（３０４）。
3. 環状フランジが、その間で外方向に開口するシールチャンネル（４７６）を画定している第１と第２のブランチ（４７２，４７４）、ねじ山部分（４６８）を有する半径方向内側ブランチ（４７４）、外側ブランチ（４７２）の上から機械的に形成されるハウジングの開放端部（４４８）を有し、さらにシールチャンネル（４７６）内に位置する環状シール（４７８）を有する、請求項１に記載のフィルター部材（３０４）。

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