JP6895980B2 - フィルタエレメントおよびフィルタシステム - Google Patents

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Description

本開示は、フィルタエレメントに関し、より詳細には、フィルタシステムのためのフィルタエレメントに関する。
圧縮点火エンジン、火花点火エンジン、ガソリンエンジン、ガス燃料エンジン、および他の内燃機関を含むエンジンは、汚染物質が除去された油を用いてより効率的にかつより長い寿命で動作可能である。さらに、エンジンは、燃料がエンジンの燃料噴射システムまたは燃焼室に到達する前に汚染物質が除去された燃料を用いてより効率的に動作可能である。結果として、エンジンは、油および／または燃料から汚染物質を除去するための１つまたは複数の流体濾過システムを備えることができる。
フィルタシステムは、流体から汚染物質を除去するためのフィルタ媒体を有するフィルタエレメントを含むことが多い。該フィルタ媒体は、フィルタ媒体の上または中にトラップされた汚染物質が蓄積するに伴い、フィルタ媒体を通る流体の流れに対してより抵抗になることがある。その結果、フィルタシステムの有効性を回復するために、フィルタ媒体を交換または洗浄する必要が生じる。さらに、フィルタ媒体を交換または洗浄する前に、エンジンが一時的に作動するためには、流体を流体システム内で循環させ続けることが可能であることがフィルタシステムにとって望ましい。
従来のフィルタシステムのフィルタ媒体を交換や洗浄のために取り外す際には、フィルタエレメント、フィルタ媒体、および関連部品を流体システムから取り外す行為の結果として、フィルタ媒体が除去されるに伴い、一般に流体の一部が流出することがある。例えば、一部のフィルタシステムでは、フィルタエレメントを取り外すときにフィルタキャニスターから流体を排出する必要がある。この結果として、例えば排出された流体が適切な容器によって確実に捕捉することに整備技術員が慎重でない場合、流出する可能性がある。特に、流体システムが油または燃料のような石油系製品を含有する場合、環境をそのような流出にさらすことは望ましくない。さらに、フィルタエレメントの交換や洗浄は、液体がフィルタシステムから手や衣服にこぼれたときに、整備技術員にとって特に不快なことになり得る。その結果、フィルタ媒体が交換または洗浄されたときに流出の可能性を低減するフィルタシステムを提供することが望ましい。
カバーに結合されたフィルタは、２０１２年４月１７日に発行されたＷｅｉｎｄｏｒｆに対する米国特許第８，１５７，１０７Ｂ２号明細書（「’１０７特許」）に記載されている。具体的には、’１０７特許は排水路を備えたフィルタハウジングを有する液体フィルタについて記載している。濾過材を含むフィルタエレメントは、フィルタハウジング内に配置される。フィルタ蓋は、フィルタハウジングに接続されるように構成されている。該フィルタ蓋は、液体がフィルタエレメントの濾過材を通過する際に高すぎる圧力損失が発生する場合にフィルタエレメントをバイパスするためのフィルタバイパス弁を有する。第１のバヨネットコネクタがフィルタ蓋上に設けられ、また第２のバヨネットコネクタが、フィルタエレメントをフィルタ蓋に接続するためにフィルタエレメント上に設けられる。二重同軸シールが、排水路を閉鎖するためにフィルタエレメント上に配置される。
’１０７特許の液体フィルタは、安価かつ簡単に製造することができる方法でフィルタ蓋からフィルタエレメントを分離することを容易にすることを目指しているが、上述した１つまたは複数の潜在欠点にはまだ対処できていない。例えば、'１０７特許の二重同心シールは、複雑でかつ製造コストが比較的高くなる可能性がある。さらに、'１０７特許の液体フィルタの配置は、フィルタハウジングからフィルタエレメントを取り外す際に望ましくない流出を招く可能性がある。
本明細書に開示されているフィルタエレメントおよびフィルタシステムは、上述した１つまたは複数の潜在欠点を緩和または克服することを目的とすることができる。
第１の態様によれば、フィルタシステム用の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に沿って延在し、かつ内部空間を画定する管状エレメントを含むことができる。前記フィルタエレメントは、前記管状エレメントの第１の端部に関連付けられたリテーナエレメントであって、第１のハウジングに結合されるように構成されたリテーナエレメントをさらに含むことができる。フィルタエレメントはまた、管状エレメントによって画定され、管状エレメントの第１の端部と第２の端部との間に位置決めされた内部空間内に弁座部材を含むことができる。前記弁座部材は、管状エレメントの第１の端部と管状エレメントの第２の端部との間に流れ連通を提供するように構成された弁座アパーチャを含むことができ、前記弁座アパーチャを、弁ポペットでもって流体シールを提供するように構成することができる。フィルタエレメントは、管状エレメントの第１の端部に関連付けられた第１のエンドキャップであって、管状エレメントの第１の端部を通して流れ連通するように構成された第１のエンドキャップ開口部を画定する、第１のエンドキャップをさらに含むことができる。フィルタエレメントはまた、管状エレメントの第２の端部に関連付けられた第２のエンドキャップであって、管状エレメントの内部空間と第２のハウジングとの間に流れ連通を提供するように構成された第２のエンドキャップ開口部を画定する第２のエンドキャップを含むことができる。フィルタエレメントはまた、管状エレメントの周りおよび第１と第２のエンドキャップとの間に設けられ、流体中の汚染物質を捕捉するように構成されたフィルタ媒体を含むことができる。前記第２のエンドキャップを、フィルタエレメントと第２のハウジング内の排水路との間に流体シールを提供するように構成することができ、それにより、フィルタエレメントが第２のハウジングから分離されるに伴い、液体がフィルタエレメントから排水路に流れる。
さらなる態様によれば、フィルタシステムは、フィルタエレメントに結合されるように構成された第１のハウジングを含むことができる。前記フィタルタシステムはまた、入口ポート、出口ポート、および排水路を含む第２のハウジングを含むことができ、前記入口ポート、前記出口ポート、および前記排水路が、フィルタシステムと流体システムとの間に流れ連通を提供するように構成される。フィルタシステムは、第１のハウジングに結合され、かつ第２のハウジングによって受け入れられるフィルタエレメントをさらに含むことができる。前記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に沿って延在し、かつ内部空間を画定する管状エレメントと、前記管状エレメントの第１の端部に関連付けられたリテーナエレメントであって、第１のハウジングに結合されたリテーナエレメントとを含むことができる。フィルタエレメントは、管状エレメントによって画定されかつ管状エレメントの第１の端部と第２の端部との間に位置決めされた内部空間に弁座部材をさらに含むことができる。前記弁座部材は、管状エレメントの第１の端部と管状エレメントの第２の端部との間に流れ連通を提供するように構成された弁座アパーチャを含むことができる。前記弁座アパーチャを、弁ポペットでもって流体シールを提供するように構成することができる。フィルタエレメントはまた、管状エレメントの第１の端部に関連付けられた第１のエンドキャップであって、第１のエンドキャップは、管状エレメントの第１の端部を通して流れ連通を提供するように構成された第１のエンドキャップ開口部を画定する第１のエンドキャップを含むことができる。フィルタエレメントはまた、管状エレメントの第２の端部に関連付けられた第２のエンドキャップであって、管状エレメントの内部空間と第２のハウジングとの間に流れ連通を提供するように構成された第２のエンドキャップ開口部を画定する第２のエンドキャップをさらに含むことができる。フィルタエレメントはまた、管状エレメントの周りおよび第１と第２のエンドキャップとの間に設けられ、流体中の汚染物質を捕捉するように構成されたフィルタ媒体を含むことができる。前記第２のエンドキャップを、フィルタエレメントと第２のハウジング内の排水路との間に流体シールを提供するように構成することができ、それにより、フィルタエレメントが第２のハウジングから分離されるに伴い、流体がフィルタエレメントから排水路の中へ流れる。
さらに別の態様によれば、フィルタアセンブリは、フィルタエレメントに結合されるように構成された第１のハウジングと、入口ポート、出口ポート、および排水路を含み、前記入口ポート、前記出口ポート、および前記排水路がフィルタシステムと流体システムとの間に流れ連通を提供するように構成された、第２のハウジングと、前記第１のハウジングに結合され、かつ前記第２のハウジングによって受け入れられるフィルタエレメントと、を含むことができる。前記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に沿って延在し、かつ内部空間を画定する管状エレメントと、前記管状エレメントの第１の端部に関連付けられたリテーナエレメントであって、第１のハウジングに結合されるように構成されたリテーナエレメントと、管状エレメントによって画成され、かつ管状エレメントの第１の端部と第２の端部との間に位置決めされた内部空間内の弁座部材であって、管状エレメントの第１の端部と管状エレメントの第２の端部との間に流れ連通を提供するように構成された弁座アパーチャを含み、かつ前記弁座アパーチャが弁ポペットでもって流体シールを提供するように構成されている、弁座部材と、を含むことができる。フィルタエレメントはまた、管状エレメントの第１の端部に関連付けられた第１のエンドキャップであって、管状エレメントの第１の端部を通して流れ連通を提供するように構成された第１のエンドキャップ開口部を画定する第１のエンドキャップと、管状エレメントの第２の端部に関連付けられた第２のエンドキャップであって、管状エレメントの内部空間と第２のハウジングとの間に流れ連通を提供するように構成された第２エンドキャップ開口部を画定する第２のエンドキャップと、管状エレメントの周りにおよび第１と第２のエンドキャップの間に設けられ、流体中の汚染物質を捕捉するように構成されたフィルタ媒体と、を含むことができる。フィルタアセンブリはまた、フィルタエレメントを第１のハウジングに結合するように構成されたカプラーであって、リテーナエレメントを介してフィルタエレメントを第１のハウジングに結合するように構成されたカプラーを含み、かつ前記カプラーおよびリテーナエレメントが、カプラーとリテーナエレメントを互に対して１回転未満回転させることによって第１のハウジングがフィルタエレメントから分離されるように構成された、カプラーを含むことができる。
フィルタシステムの例示的な一実施形態の斜視図である。 図１に示した例示的な一実施形態の一部の斜視図である。 フィルタシステムの例示的な一実施形態の側断面図である。 フィルタシステムの一部分がフィルタシステムの他の部分から分離された状態における図３に示した例示的な一実施形態の側断面図である。 図４に示した部分の１つの側断面図である。 図３〜図５に示された例示的なフィルタシステムの一部分の詳細側断面図である。 図３〜図５に示された例示的なフィルタシステムの一部分の例示的な実施形態の斜視図である。 図３〜図５に示された例示的なフィルタシステムの一部分の斜視部分断面図である。 図３〜図５に示されたフィルタシステムの一部分の斜視詳細断面図である。 フィルタシステムの例示的な一実施形態の透視断面図である。 フィルタシステムの一部分がフィルタシステムの他の部分から分離された状態におけるフィルタシステムの例示的な一実施形態の透視断面図である。 フィルタエレメントの例示的な実施形態の透視断面図である。 図１１および図１２に示された例示的フィルタシステムの一部分の斜視詳細断面図である。 フィルタエレメントの例示的な一実施形態の頂面透視図である。 フィルタエレメントの例示的な一実施形態の底面透視図である。
図１〜図１５は、フィルタシステム１０および関連部品の例示的な実施形態を示す。フィルタシステム１０は、例えば、燃料、潤滑剤、冷却剤、および機械によって使用される作動液などの流体を濾過するために使用され得る。フィルタシステム１０は、例えば、自動車、トラック、農業車両のような任意のタイプの地上運搬車両、および／またはスキッドステアローダー、ホイールローダー、ドーザー、トラックタイプトラクター、掘削機、地ならし機、公道用トラック、作業現場用トラックなどの建設車両、および／または当業者に知られている任意の他の車両タイプ、のような機械に使用する内燃機関または油圧システムに備えることができる。加えて、内燃機関は、例えば電力を発生させる発電機や、水、天然ガス、または石油などの流体を圧送するためのポンプのような、任意の静止機械に電力を供給することができる。内燃機関は、例えば、火花点火エンジンまたは圧縮点火エンジンであってもよい。ロータリーエンジン、ガスタービンエンジン、および／またはガソリン、ディーゼル燃料、バイオディーゼル、エタノール、メタノール、およびそれらの組み合わせによって動力を与えられるエンジンのような、他のタイプのエンジンが考えられる。他の用途も考えられる。
図１〜図９に示された例示的なフィルタシステム１０は、該フィルタシステム１０を機械（例えば、機械のエンジン）に結合するように構成されたフィルタベース１２と、フィルタエレメント１６に選択的に結合されるように構成された第１のハウジング１４と、フィルタベース１２に関連付けられた第２のハウジング１８とを備える。図示された例示的実施形態において、該第１のハウジング１４および該第２のハウジング１８は、互に対して結合され、かつフィルタエレメント１６を収納するように構成される。例えば、第１のハウジング１４および第２のハウジング１８は、例えば図３に示すように、互いに係合しかつ第１および第２のハウジング１４、１８を互に対して固定するように構成された相補的なネジ部１９を含むことができる。フィルタシステム１０はまた、第１および第２のハウジング１４、１８が互に対して固定されているときに流体シールを提供するためにネジ部１９に関連付けられたシール部材２０（例えば、Ｏリングシール）を含むことができる。
例示的なフィルタベース１２は、該フィルタベース１２を機械に結合するためのボルトなどのファスナー（図示せず）を受け入れるように構成されたボス２１（例えば、図１参照）を含む。図２に示すように、例示的な第２のハウジング１８は、該機械の流体システムから流体を受け取り、かつフィルタシステム１０内への流れ連通を提供するように構成された入口ポート２２を含む。例示的な第２のハウジング１８はまた、濾過された流体を機械の該流体システムへ戻し、フィルタシステム１０と流体システムとの間に流れ連通を提供するように構成された出口ポート２３（図３参照）を含む。例示的な第２のハウジング１８はまた、以下でより詳細に説明するように、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８から分離される際に、フィルタシステム１０内の流体を流体システムに戻すように構成された排水路２４（図２〜図４参照）を含む。
図３および図４に示すように、フィルタシステム１０の例示的なフィルタエレメント１６は、第１のハウジング１４に結合され、かつ第２のハウジング１８によって受け入れられ、それにより、フィルタエレメント１６が第１のハウジング１４および第２のハウジング１８内に収容される。例示的なフィルタエレメント１６は、第１の端部２８と第２の端部３０との間に長手方向軸Ｘに沿って延在しかつ内部空間３２を画定する管状エレメント２６を含む。例示的なフィルタエレメント１６はまた、管状エレメント２６の第１の端部２８に関連付けられたリテーナエレメント３４であって、例えば第１のハウジング１４に結合され、それにより、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６は、例えば図４に示すように、一体として第２のハウジング１８内に挿入されかつ第２のハウジング１８から取り外されることができる、リテーナエレメント３４を含む。
図３〜図５に示すように、例示的なフィルタエレメント１６はまた、管状エレメント２６によって画定されかつ管状エレメント２６の第１の端部２８と第２の端部３０との間に位置決めされた内部空間３２内に弁座部材３６を含むことができる。図示された例示的実施形態において、該弁座部材３６は管状エレメント２６の第１の端部２８と管状エレメント２６の第２の端部３０との間に流れ連通を提供するように構成された弁座アパーチャ３８を含むことができる。図３に示すように、該弁座アパーチャ３８を、本明細書で説明するように、例えば、弁ポペット４０でもって流体シールを提供するように構成することができる。例えば、弁座アパーチャ３８は、円形にすることができ、かつ弁ポペット４０でもって流体シールを提供するように構成された周辺部３９（例えば、面取りされた周辺部）を含むことができる。
例示的なフィルタエレメント１６はまた、管状エレメント２６の第１の端部２８に関連付けられた第１のエンドキャップ４２を含む。該第１のエンドキャップ４２は、管状エレメント２６の第１の端部２８を通して流れ連通を提供するように構成された第１のエンドキャップ開口部４４を画定することができる。例えば、第１のエンドキャップ４２は、管状エレメント２６の長手方向軸Ｘに対して直交し（例えば、垂直な）かつ管状エレメント２６の第１の端部２８に結合された環状壁４５を含むことができる。該環状壁４５は、第１のエンドキャップ開口部４４を画定することができる。第１のエンドキャップ４２を、プラスチック、金属、および／または類似の材料から形成することができる。図示された例示的な実施形態では、フィルタエレメント１６はまた、管状エレメント２６の第２の端部３０に関連付けられた第２のエンドキャップ４６を含む。該第２のエンドキャップ４６は、管状エレメント２６の内部空間３２と第２のハウジング１８との間に流れ連通を提供するように構成された第２のエンドキャップ開口部４８を画定することができる。第２のエンドキャップ４６を、プラスチック、金属、および／または同様の材料から形成することができる。
例示的なフィルタエレメント１６はまた、管状エレメント２６の周りに、および第１エンドキャップ４２と第２のエンドキャップ４６との間に設けられたフィルタ媒体５０を含む。該フィルタ媒体５０は、フィルタシステム１０を通過する流体中の汚染物質を捕捉するように構成されている。フィルタ媒体５０は、発泡体タイプ、スクリーンタイプ、紙タイプ（例えば、ひだ付きまたは折り畳まれた濾紙タイプ）、およびそれらの組み合わせなど、当業者に知られている任意のタイプの濾過材であってもよい。いくつかの実施形態によれば、フィルタ媒体５０は、第１の流体とは異なる特性を有する第２の流体から該第１の流体の分離（例えば、燃料からの水）を促進するように構成されたコアレッシング（合体）タイプ媒体であってもよく、それにより、第１の流体と第２の流体の片方が、該コアレッシングタイプ媒体を通過するに伴い液滴に合体し、かつ第１の流体の液滴がコアレッシング媒体の下流側表面上に形成する。いくつかの実施形態によれば、フィルタ媒体５０は、流体がバリアータイプ媒体を通過する前に第１の流体を第２の流体から分離するように構成されたバリアータイプ媒体であってもよく、それにより、第１の流体の液滴が該バリアータイプ媒体の上流側表面に形成し、かつ第２の流体がバリアータイプ媒体を通過する。いくつかの実施形態によれば、フィルタ媒体５０は、上述の濾過材タイプの組み合わせを含むことができる。フィルタ媒体５０の他のタイプおよび構成も考えられる。
図１〜図９に示す例示的な実施形態では、フィルタシステム１０による濾過のための流体は、第２のハウジング１８の入口ポート２２を通ってフィルタシステム１０に入り、該フィルタシステム１０は関連付けられた機械の流体システムと流れ連通している。該入口ポート２２を通ってフィルタシステム１０に流入する流体は、フィルタ媒体５０の外面５２の周りを流れ、該外面５２からフィルタ媒体５０内に流入する。管状エレメント２６は、フィルタ媒体５０と管状エレメント２６の内部空間３２との間に流れ連通を提供すように構成された複数の管状エレメントアパーチャ５４を含むことができる。いくつかの実施形態によれば、該管状エレメントアパーチャ５４は、弁座部材３６と管状エレメント２６の第２の端部３０との間に存在する。流体がフィルタ媒体５０を通って流れることにより、例えば、微粒子および／または濾過されつつある流体とは異種の流体などの汚染物質が当該流体から除去される。フィルタ媒体５０を通って流れると同時に、濾過された流体は管状エレメントアパーチャ５４を通って内部空間３２内に流れる。該内部空間３２は第２のハウジング１８の出口ポート２３と流れ連通していて、該出口ポート２３に流れると同時に、流体はフィルタシステム１０から抜けて、機械の流体システムに戻る。
例えば、図３および図４に示すように、いくつかの実施形態によれば、第２のエンドキャップ４６は、管状エレメント２６の第２の端部３０およびフィルタ媒体５０に結合されることができる。いくつかの実施形態によれば、第２のエンドキャップ４６は、フィルタエレメント１６と第２のハウジング１８内の排水路２４との間に流体シールを提供するように構成され、それにより、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８から分離されるに伴って、流体はフィルタエレメント１６から第２のハウジング１８の排水路２４に流れる。例えば、図３〜図５に示すように、例示的な第２のエンドキャップ４６は、管状エレメント２６の長手方向軸線Ｘに直交する（例えば、垂直な）環状壁５６と、フィルタ媒体５０とは反対方向に該環状壁５６に対して直交して（例えば、垂直に）延在する環状バリアー５８とを含む。第２のエンドキャップ４６の例示的な環状壁５６は、第２のエンドキャップ開口部４８を画定する。例示的な環状バリアー５８は、例えば、環状バリアー５８に対して半径方向外側に面する環状凹部６０を含む。図示された例示的な実施形態は、環状凹部６０内に受け入れられるシール部材６２（例えば、Ｏリングシール）を含む。図３、図４、および図６に示すように、例示的な第２のハウジング１８は、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８内に完全に受け入れられたときに該シール部材６２が当接して流体シールを提供する対象となる表面を提供する半径方向内側に面する環状シール面６４を含む。図４に示すように、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８から引き抜かれるに伴って、シール部材６２がシール面６４から離脱し、それにより、流体がフィルタエレメント１６から第２のハウジング１８の排水路２４に流れることを可能にする。
いくつかの実施形態によれば、フィルタシステム１０は、第２のハウジング１８に関連付けられた（例えば、結合された）管状ガイド６６をさらに含み、これにより該管状ガイド６６が、例えば図２に示すように、複数の管状ガイドアパーチャ６７を介して管状エレメント２６と出口ポート２３との間に流れ連通を提供する。図３および図４に示すように、例示的な管状ガイド６６は、管状ガイドアパーチャ６７と流れ連通していて、かつ管状エレメント２６の長手方向軸Ｘと整列した（例えば、同一直線上にある）長手方向軸Ｇに沿って延在する流路６８を画定する（図３および図４参照）。例示的な第２のハウジング１８は、管状ガイド６６の端部を受け入れるように構成された出口ポート２３に隣接する円形凹部７０を含む。例えば、該凹部７０は、図３および図４に示すように、出口ポート２３に隣接する管状ガイド６６の端部の雄ネジ７４に螺合するように構成された雌ネジ７２を有することができる。いくつかの実施形態によれば、管状ガイド６６は第２のハウジング１８と（例えば、成形、鋳造、および／または機械加工によって）一体的に形成されてもよく、これにより一体構造を形成する。
いくつかの実施形態によれば、フィルタエレメント１６の管状エレメント２６は管状ガイド６６の少なくとも一部分を受け入れる。例えば、管状ガイド６６は、図３に示すように、管状エレメント２６内に入れ子状にすることができる。いくつかの実施形態によれば、流体シール７６が、例えば図４および図６に示すように、管状ガイド６６とフィルタエレメント１６との間に設けられる。図示された例示的な実施形態では、第２のエンドキャップ４６に隣接する管状ガイド６６の端部の半径方向外面は、半径方向外方に面する凹部７８および該凹部７８に受け入れられるシール部材８０（例えば、Ｏリングシール）を含む。この例示的な構成では、該流体シール７６は、例えば、図４および図６に示すように、フィルタエレメント１６の第２のエンドキャップ１８の内方に面した半径方向表面と管状ガイド６６との間に設けられる。流体シール７６は、以下に述べる場合を除き、流体がまずフィルタ媒体５０を通って流れないで管状エレメント２６および／または管状ガイド６６内に流入するのを防止する働きをする。
例示的なフィルタシステム１０は、図３および図４に示すように、管状ガイド６６に関連付けられたバイパス弁８２であって、弁ポペット４０を含むバイパス弁８２をさらに含む。該バイパス弁８２は、第１の位置と第２の位置との間を移動するように構成されている。該第１の位置では、該弁ポペット４０が弁ポペット４０と弁座部材３６の弁座アパーチャ３８（例えば、図３に示すように）との間に流体シールを提供する。該第２の位置では、弁座アパーチャ３８および管状ガイド６６を介して管状エレメント２６の第１の端部２８と第２のハウジング１８の出口ポート２３との間に流れ連通が提供される。いくつかの実施形態によれば、バイパス弁８２は弁ポペット４０と管状ガイド６６に結合されかつ弁座アパーチャ３８に対して弁ポペット４０を付勢するように構成された付勢部材８４をさらに含む。例えば、該付勢部材８４は、（図示のような）つる巻きばねまたは弁ポペット４０に付勢力を加えるように構成された他の任意のタイプの部材であってもよい。
図３および図４に示すように、例示的なバイパス弁８２は、管状エレメント２６の第１の端部２８の流体圧力が閾値圧力に達すると、弁ポペット４０が第２位置に移動し、かつ管状エレメント２６の第１の端部２８と第２のハウジング１８の出口ポート２３との間に流れ連通を提供する。この例示的な構成は、例えば、フィルタ媒体５０が管状エレメント２６の第１の端部２３に閾値圧力を生成するために外面５２と管状エレメントアパーチャ５４との間の流れに対して十分な抵抗を提供するときに有益であり得る。フィルタ媒体５０が十分な量の汚染物質（例えば、捕捉された微粒子）を収集してフィルタ媒体５０を通しての流れを阻止するとき、流れに対する抵抗が生じ得る。これが起こると、閾値圧力に起因して弁ポペット４０にかかる力が付勢部材８４の付勢力に打ち勝ち、弁ポペット４０を第２の位置に移動させ、それにより、バイパス弁８２を開き、フィルタシステム１０および機械の流体システムとを通る流体の流れの停止を阻止する。これにより、フィルタ媒体５０を通る流れを回復させるためにフィルタ媒体５０が修理または交換されるまで流体システムに関連付けられた機械の損傷を軽減または防止することができる。
いくつかの実施形態によれば、フィルタシステム１０は、フィルタエレメント１６を第１のハウジング１４に結合するように構成されたカプラー８６を含むことができる。例えば、該カプラー８６を、図３〜図５、図７および図８に示すように、リテーナエレメント３４を介してフィルタエレメント１６を第１のハウジング１４に結合するように構成することができる。
例えば、第１のハウジング１４は、第１のハウジング１４とフィルタエレメント１６とが互に対して組み付けられたときに、フィルタエレメント１６に向かって延在するように構成されたボス８８を含むことができる。該ボス８８は、カプラー８６を第１のハウジング１４のボス８８に結合するように構成されたファスナー９２と係合するように構成されたレシーバ９０を含むことができる。例えば、該レシーバ９０および該ファスナー９２は、互に対して係合するように構成された協働するネジをそれぞれ含むことができる。いくつかの実施形態によれば、ファスナー９２はネジまたは類似のファスナーであり得る。
いくつかの実施形態によれば、例えば、図７に示すように、例示的なカプラー８６は、例えば、円形の断面を有する管状体９４を含むことができる。該管状体９４は長手方向軸線Ｂに沿って延在することができ、かつフィルタシステム１０に組み付けられるとき、管状体９４の長手方向軸Ｂは、例えば、図３および図４に示すように、フィルタエレメント１６の管状エレメント２６の長手方向軸線Ｘと整列（例えば、同一直線上にある）することができる。
いくつかの実施形態によれば、カプラ―８６およびリテーナエレメント３４は、カプラー８６およびリテーナエレメント３４を互に対して１回転未満回転させることによって、第１のハウジング１４がフィルタエレメント１６に結合されかつフィルタエレメント１６から結合解除され得るように構成されている。例えば、図８に示すように、リテーナエレメント３４は、カプラー８６を受け入れるように構成されたリテーナアパーチャ９６を含むことができる。図示された例示的な実施形態において、該リテーナアパーチャ９６は円形部分９８および該円形部分９８から半径方向外側に延在する少なくとも１つの横方向部分１００（例えば、２つの対向する横方向部分）を含む。図７に示すように、例示的なカプラー８６は、管状体９４の長手方向軸Ｂに直交する方向（例えば、垂直方向）に管状体９４から延在する少なくとも１つのタブ１０２（例えば、２つの対向するタブ）を含む。該タブ１０２は管状体９４がリテーナアパーチャ９６の円形部分９８を部分的に通過するに伴って、リテーナアパーチャ９６の横方向部分１００の１つを通過するように構成されている。
いくつかの実施形態によれば、リテーナエレメント３４は、図８に示すように、管状エレメント２６の第１の端部２８に関連付けられている（例えば、その一部である）。図示された例示的な実施形態において、リテーナエレメント３４は、リテーナアパーチャ９６を画定するリテーナバリアー１０４を含む。例示的な該リテーナバリアー１０４は、管状エレメント２６の第２の端部３０に向かって面した内面１０６を含み、例示的な内面１０６は、４つの実質的に扇形の凹面１１０によって互いに分離された４つの実質的に扇形の隆起面１０８を含む。
図示された例示的な実施形態による組立中、カプラー８６が円周方向に配向され、これによりタブ１０２がリテーナアパーチャ９６の横方向部分１００と整列され、かつ該タブ１０２を含むカプラー８６の端部がリテーナアパーチャ９６を通って挿入される。いったんカプラー８６がリテーナアパーチャ内に、タブ１０２が隆起面１０８をクリアするに十分な量だけ挿入されると、タブ１０２がリテーナアパーチャ９６の円形部分９８に隣接する凹面１１０と円周方向に整列するようにカプラー８６を円周方向に再配向することができる。その後、タブ１０２は、リテーナアパーチャ９６の円形部分９８に隣接する凹面１１０に対して軸方向に移動させることができる。この例示的な方法では、カプラー８６およびリテーナエレメント３４は、カプラー８６およびリテーナエレメント３４を１回転未満（例えば、４分の１回転）だけ互に対して回転させることによって第１のハウジング１４をフィルタエレメント１６に結合したりフィルタエレメント１６から結合解除するように構成されている。この例示的な方法では、工具を使用せずに第１のハウジング１４をフィルタエレメント１６に結合したりフィルタエレメント１６から結合解除することができる。
図３〜図５および図９に示すように、例示的なフィルタエレメント１６は、管状エレメント２６の内部空間３２内におよび弁座部材３６とリテーナエレメント３４との間に付勢エレメント１１２を含むことができる。カプラー８６の例示的な管状体９４は、該付勢エレメント１１２と係合するように構成された円錐形端部１１４を有する外面を含み、これによりカプラー８６の該円錐形端部１１４が、リテーナアパーチャ９６内に管状体のタブ１０２がリテーナエレメント３４の隆起面１０８をクリアするのに十分な量だけ、受け入れられるときに該カプラー８６はリテーナエレメント３４に向かって付勢される。いくつかの実施形態によれば、付勢エレメント１１２は、管状エレメント２６の第１の端部２８と弁座アパーチャ３８との間に流れ連通を提供するように構成される。例えば、図３〜図５および図９に示す例示的な実施形態では、例示的な付勢エレメント１１２は、管状体９４の円錐形端部１１４およびリテーナエレメント３４に向くバイアスカプラー８６に接触するように構成された複数の可撓性フィンガ１１６を含み、これによりカプラー８６のタブ１０２が凹面１１０に当接する。例示的なフィンガー１１６は、管状エレメント２６の第１の端部２８と弁座アパーチャ３８との間に流れ連通を提供するように構成される。この例示的な構成により、バイパス弁８２の弁ポペット４０が第２の（開）位置に移動するときに、流体がフィンガー１１６間、弁座アパーチャ３８を通って、管状エレメント２６を通って出口ポート２３に流入することが可能になる。
いくつかの実施形態によれば、カプラー８６のタブ１０２がリテーナバリアー１０４の隆起表面１１０をクリアするまで付勢エレメント１１２に打ち勝つように第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を一緒に押すことによって、第１のハウジング１４をフィルタエレメント１６から分離することができる。いったんタブ１０２が隆起面１１０をクリアすると、タブ１０２がリテーナアパーチャ９６の横方向部分１００と円周方向に整列するようにカプラー８６を円周方向に再配向することができ、かつカプラー８６をリテーナエレメント３４のリテーナアパーチャ９６から引き抜くことができる。カプラー８６がリテーナエレメント３４から分離される際に、カプラー８６が第１のハウジング１４に結合されているため、第１のハウジング１４はそれによってフィルタエレメント１６から分離される。その後、新品または改装されたフィルタエレメント１６を第１のハウジング１４に結合してもよく、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を、第２のハウジング１８に組み付けてもよい。この例示的な方法では、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を互いに対して円周方向に回転（例えば、４分の１回転）させ、かつ第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を分離することによって第１のハウジング１４を使用済みのフィルタエレメント１６から分離することができる。その結果、いくつかの実施形態によれば、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６は、フィルタエレメント１６を取り扱うことなく第２のハウジング１８から分離することができる。
いくつかの実施形態によれば、例えば、図７に示すように、円錐形端部１１４に対向するカプラー８６の管状体９４の端部は、第１のハウジング１４のボス８８と係合するためのノッチ１１８（例えば、キャスタレーション状ノッチ）を含むことができる。例えば、カプラー８６が第１のハウジング１４と係合しているとき、カプラー８６の該ノッチ１１８は、ボス８８に嵌合することができる。
図１０〜図１３は、フィルタシステム１０の他の例示的な実施形態を示している。例えば、図１０に示すフィルタシステム１０は、第１のエンドキャップ４２および第２の端部４６が、図１〜図９に示す例示的な実施形態の第１のエンドキャップ４２および第２のエンドキャップ４６と対比して異なることを除いて、図１〜図９に示す例示的フィルタシステム１０と同様である。図１０に示すように、例示的な第１のエンドキャップ４２は、環状壁４５に直交して（例えば、垂直に）、かつフィルタ媒体５０に向かう方向に延在する環状フランジ１２０を含み、これによりフィルタ媒体の外面５２の一部分がフランジ１２０によって覆われる。さらに、図１０に示す第１のエンドキャップ４２は、該環状壁４５に直交して（例えば、垂直に）、かつフィルタ媒体５０から離れる方向に延在する第２の環状フランジ１２４によって形成された延長部１２２を含む。環状壁４５から遠く離れた該延長部１２２の端部は、リテーナエレメント３４を含む。第１のエンドキャップ４２のこの例示的な代替構成において、第１のハウジングのボス８８は、例えば図３に示すような例示的な実施形態のボス８８と比べて比較的に短い。いくつかの実施形態によれば、図１０に示すような構成を有する第１のエンドキャップ４２は、比較的硬い材料で形成され得る一方、フィルタ媒体５０に隣接した箇所には比較的軟らかい材料を用いて第１のエンドキャップ４２の環状壁４５に隣接するフィルタ媒体５０の端部を封止している。
図１０〜１３に示す例示的なフィルタエレメント１６は、第２のエンドキャップ４６の代替実施形態を含む。（図１１〜図１３に示す例示的な実施形態は、図１０に示す第１のエンドキャップ４２の実施形態を含まない）。図１０〜１３に示す例示的な第２のエンドキャップ４６は代替の密封構成を含む。例えば、図６に示すように、別個のシール部材６２および８０を含める代わりに、図１０〜１３に示す例示的な第２のエンドキャップ４６は、第２のエンドキャップ４６と共に単一要素として一体的に形成されたシール部材を含む。
例えば、図１３に示すように、図３〜図６に示す第２のエンドキャップ４６と同様に、図１０〜１３に示す第２のエンドキャップ４６は、フィルタエレメント１６と第２のハウジング１８内の排水路２４との間に流体シールを提供するように構成され、それにより、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８から分離されるのに伴い、液体はフィルタエレメント１６から第２のハウジング１８の排水路２４内に流れる。例えば、図１０〜１３に示す、例示的な第２のエンドキャップ４６は、管状エレメント２６の長手方向軸線Ｘに直交する（例えば、垂直な）環状壁５６およびフィルタ媒体５０と反対の方向に環状壁５６に対して直交（例えば、垂直）して延在する環状バリアー５８を含む。第２のエンドキャップ４６の例示的な環状壁５６は、第２のエンドキャップ開口部４８を画定する。図３〜図６に示す例示的な実施形態とは異なり、例示的な環状バリアー５８は、環状凹部を含まない。図１０〜図１３に示す例示的な実施形態では、環状バリアー５８自体がシール部材を提供する。図１０〜１３に示すように、例示的な第２のハウジング１８は、半径方向外側に面する環状のシール面６４を含み、該シール面は環状バリアー５８が当接する対象の表面および、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８内に完全に受け入れたときに流体シールを達成する対象の表面を提供する。図１１に示すように、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８から引き抜かれるに伴い、環状バリアー５８のシール部材がシール面６４との係合を解除して、それによって、流体がフィルタエレメント１６から第２のハウジング１８の排水路２４に流れることが可能になる。
図１０〜図１３に示す例示的な実施形態は、第２のハウジング１８に関連付けられた（例えば、結合された）管状ガイド６６をさらに含み、これにより該管状ガイド６６が、例えば図２に示すように、複数の管状ガイドアパーチャ６７を通して管状エレメント２６と出口ポート２３との間に流れ連通を提供する。図１０および図１１に示すように、例示的な管状ガイド６６は管状ガイドアパーチャ６７と流れ連通していて、かつ管状エレメント２６の長手方向軸Ｘと整列した（例えば、同一直線上にある）長手方向軸Ｇに沿って延在する流路６８を画定する。例示的な第２のハウジング１８は、管状ガイド６６の端部を受け入れるように構成された出口ポート２３に隣接する円形凹部７０を含む。例えば、該凹部７０は、図１３に示すように、出口ポート２３に隣接する管状ガイド６６の端部の雄ネジ７４と係合するように構成された雌ネジ７２を有することができる。いくつかの実施形態によれば、管状ガイド６６は第２のハウジング１８と（例えば、成形、鋳造、および／または機械加工によって）一体的に形成されてもよく、これにより一体構造を形成する。
図１０〜図１３に示す例示的な実施形態によれば、流体シール７６が、例えば、図１０および図１３に示すように、管状ガイド６６とフィルタエレメント１６との間に設けられる。図示の例示的な実施形態では、第２のエンドキャップ４６に隣接する管状ガイド６６の端部の半径方向外面は、半径方向外側に面するシール面１２６を含む。しかしながら、図１０〜図１３に示す例示的な実施形態における、図４および図６に示す例示的な実施形態のような、別個のシール部材８０を含める代わりに、流体シール７６がフィルタエレメント１６の第２のエンドキャップ４６の内側に面する半径方向表面１２８と管状ガイド６６のシール面１２６との間に第２のエンドキャップ４６自体によって設けられる。該流体シール７６は、本明細書中で特に明記されている場合を除いて、最初に流体をフィルタ媒体５０に流さないで、管状エレメント２６および／または管状ガイド６６に流入させることを防止する作用をする。
図１０〜図１３に示す実施形態によれば、第２のエンドキャップ４６は、第２のエンドキャップ４６の環状バリアー５８と第２のハウジング１８の半径方向外側に面した環状シール面６４との間および／または第２のエンドキャップ４６の流体シール７６と管状ガイド６６の半径方向外側に面するシール面１２６との間に流体シールを形成することができる任意の材料で形成さされてもよい。例えば、第２のエンドキャップ４６は、好適な密封能力を有する、例えばポリウレタンのような弾性（ｅｌａｓｔｉｃ）および／または弾力性（ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ）材料から形成されてもよい。
図１４および図１５に示すように、フィルタエレメント１６のいくつかの実施形態の場合、フィルタ媒体５０は１つまたは複数のロービング（ｒｏｖｉｎｇ）１３０（例えば螺旋巻きロービング）を介してフィルタエレメント１６に固着してもよい。図１４および図１５に示す例示的な実施形態は螺旋巻きロービング１３０を含むが、フィルタ媒体５０をフィルタエレメント１６に結合する代替方法が考えられる。
本開示のフィルタシステムは、動力システム、冷媒システム、油圧システム、および／または空気処理システムをはじめとする様々な機械のための流体を濾過するのに有用であり得る。例えば、流体の供給は、流体導管を介してフィタルシステム１０に供給され、フィルタシステム１０を介して濾過され、導管を介して流体システムに再循環され得る。例えば、濾過される流体は、第２のハウジング１８内の入口ポート２２を介してフィルタシステム１０に入り、フィルタエレメント１６のフィルタ媒体５０を通過してそこで流体から汚染物質が除去され、管状エレメントアパーチャ５４を通過し、管状ガイドアパーチャ６７を通過し、管状エレメント２６の内部空間３２に流入し、第２のハウジング１８内の出口ポート２３を経由してフィタルシステム１０を出て、流体システムに戻る。
いくつかの実施形態によれば、フィルタシステム１０は、フィルタシステム１０からのフィルタエレメント１６の取り外しを、取り外し中のフィルタシステム１０からの流体の有意な（例えば、任意の）流出を生じることなく、容易にすることができる。例えば、図１〜図１０に示す例示的な実施形態に関連して説明されるように、フィルタエレメント１６が第２のハウジング１８から分離されるに伴い、第２のエンドキャップ４６のシール部材６２が第２のハウジング１８のシール面６４との係合を解除して、これによりフィルタエレメント１６内の流体がフィルタエレメント１６から第２のハウジング１８内の排水路２４の中へ流入することが可能になり、これが排出された流体を流体システムに戻す。
いくつかの実施形態によれば、第１のハウジング１４は、例えば、図１〜図１０に示された例示的な実施形態に関連して説明したように、フィルタエレメント１６に選択的に結合されてもよい。このような実施形態によれば、第２のハウジング１８からフィルタエレメント１６を取り外す整備技術員が、フィルタシステム１０からの液体で手を汚す必要はない。なぜならば、整備技術員が第１のハウジング１４がフィルタエレメント１６に結合された結果として第１のハウジング１４を保持することによってフィルタエレメント１６を取り外すことができるからである。さらに、いくつかの実施形態によれば、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を第２のハウジング１８から引き抜いた後、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を一緒に押し、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を互いに対して円周方向に回転させ、かつ第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６を分離することによって、第１のハウジング１４をフィルタエレメント１６から分離することができる。例えば、第１のハウジング１４とフィルタエレメント１６は、フィルタエレメント１６を取り扱わずに、第２のハウジング１８から分離することができる。第１のハウジング１４とフィルタエレメント１６は、バッグまたは容器に入れられ、第１のハウジング１４は、例えば、上述のように、フィルタエレメント１６から分離されてもよい。その後、第１のハウジング１４は、新しく改装されたフィルタエレメント１６に結合され、第１のハウジング１４およびフィルタエレメント１６は、第２のハウジング１８に組み立てられる。この例示的な方法では、フィルタエレメント１６は、フィルタエレメント１６の取り外し中にフィルタシステム１０からの流体の有意な（例えば、任意の）流出を交換されることなく、それによって環境を保護し、メンテナンスを結果的に容易になる。
いくつかの実施形態によれば、フィルタシステム１０は、例えば、フィルタエレメント１６のフィルタ媒体５０が、機械の動作に十分な流量で流体がフィルタ媒体５０を流れるのを妨げるほど十分な汚染物質を捕捉した場合に、流体システムに関連付けられた機械の損傷を軽減または防止するように構成することができるバイパス弁８２を含むことができる。例えば、本明細書に開示される例示的なバイパス弁８２は、管状エレメント２６の第１の端部２８の流体圧力が閾値圧力に達すると、弁ポペット４０が第１の閉鎖位置から第２の開位置に移動し、かつ管状エレメント２６の第１の端部２８と第２のハウジング１８の出口ポート２３との間に流れ連通を提供するように構成されてよい。フィルタ媒体５０が外面５２と管状エレメントアパーチャ５４との間の流れに十分な抵抗を与えて管状エレメント２６の第１の端部２８に閾値圧力を生成するとき、バイパス弁８２が開くことができる。フィルタ媒体５０が十分な量の汚染物質（例えば、捕捉された微粒子）を収集してフィルタ媒体５０を通しての流れを阻止するとき、流れに対する抵抗が生じ得る。これが起こると、閾値圧力による弁ポペット４０の力が付勢部材８４の付勢力に打ち勝ちかつ弁ポペット４０を第２（開放）位置に移動させ、それにより、バイパス弁８２を開き、フィルタシステム１０および機械の流体システムを通る流体の流れが停止しないようにする。この例示的なやり方法では、流体システムに関連付けられた機械に対する損傷は、フィルタ媒体５０を通る流れを回復させるためにフィルタ媒体５０が修理または交換されるまで緩和または防止されることができる。
開示した例示的なフィルタエレメントおよびフィルタシステムに様々な修正および変形を加えることは当業者には明らかであろう。本明細書および開示した具体例の実施を考慮することから、他の実施形態が当業者には明らかであろう。本明細書および具体例は、単に例示的なものと見なされるべきであり、真の範囲が以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって示されることが意図されている。

Claims (8)

  1. フィルタシステム（１０）用のフィルタエレメント（１６）であって、
    第１の端部（２８）と第２の端部（３０）との間で長手方向軸に沿って延在しかつ内部空間（３２）を画定する管状エレメント（２６）と、
    前記管状エレメント（２６）の前記第１の端部（２８）に関連付けられたリテーナエレメント（３４）であって、第１のハウジング（１４）に結合されるように構成されたリテーナエレメント（３４）と、
    前記管状エレメント（２６）によって画定されかつ前記管状エレメント（２６）の前記第１の端部（２８）と前記第２の端部（３０）との間に位置決めされた前記内部空間（３２）内の弁座部材（３６）であって、前記管状エレメント（２６）の前記第１の端部（２８）と前記管状エレメント（２６）の前記第２の端部（３０）との間に流れ連通を提供するように構成された弁座アパーチャ（３８）であって、弁ポペット（４０）でもって流体シールを提供するように構成された弁座アパーチャ（３８）を含む弁座部材（３６）と、
    前記管状エレメント（２６）の前記第１の端部（２８）に関連付けられた第１のエンドキャップ（４２）であって、前記管状エレメント（２６）の前記第１の端部（２８）を通して流れ連通を提供するように構成された第１のエンドキャップ開口部（４４）を画定する第１のエンドキャップ（４２）と、
    前記管状エレメント（２６）の前記第２の端部（３０）に関連付けられた第２のエンドキャップ（４６）であって、前記管状エレメント（２６）の前記内部空間（３２）と第２のハウジング（１８）との間に流れ連通を提供するように構成された第１のエンドキャップ開口部（４８）を画定する第２のエンドキャップ（４６）と、
    前記管状エレメント（２６）の周りでかつ前記第１と第２のエンドキャップ（４２，４６）との間に設けられたフィルタ媒体（５０）であって、流体中の汚染物質を捕捉するように構成されたフィルタ媒体（５０）と、を具備し、
    前記第２のエンドキャップ（４６）が、前記フィルタエレメント（１６）と前記第２のハウジング（１８）内の排水路（２４）との間に流体シール（７６）を提供するように構成され、それにより、前記フィルタエレメント（１６）が前記第２のハウジング（１８）から分離されるに伴い、流体が前記フィルタエレメント（１６）から前記排水路（２４）内に流れ、
    前記弁座部材（３６）と前記リテーナエレメント（３４）との間に付勢エレメント（１１２）をさらに具備し、前記付勢エレメント（１１２）が前記管状エレメント（２６）の前記第１の端部（２８）から受け取られたカプラー（８６）を前記リテーナエレメント（３４）に向かって付勢する、フィルタエレメント（１６）。
  2. 前記管状エレメント（２６）が、前記フィルタ媒体（５０）と前記内部空間（３２）との間に流れ連通を提供する複数のアパーチャ（５４）を含む、請求項１に記載のフィルタエレメント（１６）。
  3. 前記複数のアパーチャ（５４）が、前記弁座部材（３６）と前記管状エレメント（２６）の前記第２の端部（３０）との間に存在する、請求項２に記載のフィルタエレメント（１６）。
  4. 前記リテーナエレメント（３４）が、前記フィルタ（１６）を第１のハウジング（１４）に結合するように構成されたカプラー（８６）を受け入れるように構成されたリテーナアパーチャ（９６）を含む、請求項１に記載のフィルタエレメント（１６）。
  5. 前記リテーナアパーチャ（９６）は、円形部分（９８）および前記円形部分（９８）の一部から延在する横方向部分（１００）を含む、請求項４に記載のフィルタエレメント（１６）。
  6. 前記弁座アパーチャ（３８）が円形でありかつ前記弁ポペット（４０）でもって前記流体シールを提供するように構成された周辺部を含む、請求項１に記載のフィルタエレメント（１６）。
  7. 前記第１のエンドキャップ（４２）は、前記長手方向軸に対して直交しかつ前記管状エレメント（２６）の前記第１の端部（２８）および前記フィルタ媒体（５０）に結合された第１の環状壁（４５）を含み、前記第１の環状壁（４５）が第１のエンドキャップ開口部（４４）を画定する、請求項１に記載のフィルタエレメント（１６）。
  8. 前記第２のエンドキャップ（４６）が、前記長手方向軸に対して直交しかつ前記管状エレメント（２６）の前記第２の端部（３０）および前記フィルタ媒体（５０）に結合された第２の環状壁（５６）を含み、前記第２の環状壁（５６）が前記第２のエンドキャップ開口部（４８）を画定する、請求項１に記載のフィルタエレメント（１６）。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10112133B2 (en) * 2015-07-20 2018-10-30 Caterpillar Inc. Filter housing with end cap seal
USD912625S1 (en) * 2018-05-31 2021-03-09 Transportation Ip Holdings, Llc Oil filter housing
DE112019003046T5 (de) 2018-06-16 2021-03-04 Cummins Filtration Ip, Inc. Dichtungssysteme und verfahren für ein filtrationssystem
US11162494B2 (en) 2019-01-23 2021-11-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Scavenge pump
US11369908B2 (en) 2020-01-31 2022-06-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Filter assembly for gas turbine engine
DE202020104741U1 (de) 2020-08-14 2020-11-26 Cummins Filtration Inc. Dichtungssysteme für ein Filtrationssystem
US11724219B2 (en) * 2022-01-13 2023-08-15 Deere & Company Bypass valve with variable filter

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928201A (en) * 1974-08-08 1975-12-23 Caterpillar Tractor Co Filter mounting and bypass valve assembly
NZ221504A (en) * 1986-08-21 1990-04-26 Elconnex Pty Ltd Junction box with bayonet type connections for conduits and lid
US5350506A (en) * 1992-01-30 1994-09-27 Navistar International Transporation Corporation Anti-drain fluid filter
DE29623867U1 (de) 1995-03-16 2000-05-25 Ing. Walter Hengst GmbH & Co KG, 48147 Münster Filterelement für einen Flüssigkeitsfilter mit Filterumgehungsventil und filterelementseitiger Dichtfläche
DE19605425C2 (de) 1995-03-16 1998-07-23 Hengst Walter Gmbh & Co Kg Flüssigkeitsfilter mit Filterumgehungsventil und filterelementseitiger Dichtfläche
EP1210164B2 (en) 1999-08-12 2011-09-07 Purolator Products NA, Inc. Oil filter with center tube having a built-in snap
US6554139B1 (en) 2000-06-01 2003-04-29 Parker-Hannifin Corporation Extension and locking assembly for dripless element, and container therefore
US6481580B1 (en) 2000-08-23 2002-11-19 Caterpillar Inc Fluid filter with locking mechanism
JP2006517864A (ja) 2003-01-28 2006-08-03 ドナルドソン カンパニー，インコーポレイティド 濾過組立体及び濾過方法
US7060184B2 (en) 2003-05-21 2006-06-13 Arvin Technologies, Inc. Quick-drain valve member for use with filter apparatus
US7507339B2 (en) * 2005-10-12 2009-03-24 Kohler Co. Self-draining oil filter adaptor
RU2323379C2 (ru) * 2005-12-13 2008-04-27 Борис Иванович Осипов Клапан слива воды
US20070187308A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-16 Weinberger Keith R Pressure relief valve for fluid filter system
CA2584927C (en) 2006-04-13 2011-02-08 Wix Filtration Corp. A body for actuating a standpipe of a replaceable filter element
US8440081B2 (en) 2006-08-08 2013-05-14 Cummins Filtration Ip, Inc. Quick drain filter
US8168066B2 (en) 2006-08-08 2012-05-01 Cummins Filtration Ip, Inc. Quick-drain filter
DE102006038100A1 (de) 2006-08-14 2008-02-21 Mann + Hummel Gmbh Filterelement, insbesondere zur Filtrierung von Flüssigkeiten oder Gasen
WO2008086328A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-17 Donaldson Company, Inc. Filter arrangement and methods
ES2379302T3 (es) * 2007-04-27 2012-04-24 Donaldson Company, Inc. Conjunto de filtro de líquidos, sistema y métodos
US8123937B2 (en) 2007-06-14 2012-02-28 Donaldson Company, Inc. Liquid filter arrangement and methods
WO2009060072A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-14 Mann+Hummel Gmbh Filterelement für flüssigkeitsfilter und flüssigkeitsfilter
DE202007017614U1 (de) 2007-12-14 2009-04-30 Mann + Hummel Gmbh Ölfilter
DE202007017964U1 (de) * 2007-12-20 2009-04-30 Mann+Hummel Gmbh Ölfilter eines Verbrennungsmotors und Filterpatrone für den Ölfilter
ITFI20120034U1 (it) * 2012-05-22 2013-11-23 Mens Sana S R L Ornamento personalizzabile per prodotti di gioielleria o bigiotteria
US9289704B2 (en) * 2013-09-19 2016-03-22 K&P Engineering, Inc. Filter assembly

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