KR101609215B1 - 필터 요소 및 필터 - Google Patents

Abstract

제 1 실시예에서, 필터용 로킹 기구가 개시된다. 로킹 기구는 필터 매체(10)에 결합가능한 로킹 리브(30)를 포함한다. 로킹 리브(30)가 필터 매체(10)에 결합되고 필터 매체(10)가 필터 바디 구성요소(4) 내에 위치될 때, 로킹 리브(30)는 제 1 필터 바디 구성요소(4) 또는 제 2 필터 바디 구성요소(48)로부터 연장되는 대응하는 리브(32)와 연동하도록 배치되어, 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 형성한다. 복합 리브(44)는 제 1 또는 제 2 필터 바디 구성요소(4, 48) 중 다른 하나 내에 베이요닛 커넥터 슬롯(52)과 결합하므로, 필터 매체(10)를 둘러싸도록 필터 바디 구성요소(4, 48)를 함께 결합할 수 있다. 제 2 실시예에서, 제 1 단부 캡(6), 제 2 단부 캡(8), 필터 매체(10), 중앙 튜브(20) 및 로킹 링(12)을 포함하는 필터 요소(2)가 개시된다. 필터 매체(10)는 제 1 및 제 2 단부 캡(6, 8) 사이에서 연장되어 중앙 캐비티(86)를 형성한다. 제 1 단부 캡(6)은 중앙 캐비티(86) 내에 개구(18)를 갖는다. 중앙 튜브(20)는 제 1 단부 캡(6)으로부터 제 2 단부 캡(8)으로 필터 요소(2)를 통해 통로를 형성한다. 로킹 링(12)은 지지 리브(18)에 의해 제 1 단부 캡(6)으로부터 이격된다. 필터 요소(2)는 중앙 튜브(20), 필터 매체(10) 및 중앙 캐비티(86)를 통해 중앙 캐비티(86) 내의 개구(18)로 연장되는 유체 흐름 경로를 형성한다.

Description

필터 요소 및 필터{A FILTER}

본 발명은 필터에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시예는 차량용 연료 공급 장치의 일부를 형성하는 연료 필터 등의 필터에 대한 개선에 관한 것이다. 본 발명의 특정 실시예는 필터용 로킹 기구에 관한 것이다. 특히, 특정 실시예는 교체가능한 필터 요소의 일부를 형성하는 로킹 링에 관한 것이다. 본 발명의 변형 실시예는 필터 헤드와 필터 보울과 함께 필터를 통해 소정의 유체 흐름을 제공하는 필터 요소에 관한 것이다.

일반적으로, 연료 공급 장치, 특히 차량 연료 장치는 물 및 다른 오염물을 연료로부터 제거하는 하나 이상의 연료 필터를 포함한다. 연료 공급 장치 내에는 다수의 연료 필터, 예컨대 흡입측(즉, 메인 연료 펌프의 상류) 상의 물, 공기 및 큰 미립자 오염물을 걸러내기 위한 제 1 필터; 및 압력측(즉, 메인 연료 펌프의 하류) 상의 미세 입자를 제거하기 위한 제 2 필터가 있을 수 있다.

전형적으로, 연료 필터는 필터 매체를 포함하는 제거가능한 필터 요소를 구비한다. 이는 필터 매체가 전체의 필터를 교체하지 않고서 오염물에 의해 막힘에 따라 필터 매체가 변경되게 한다. 이는 필터를 가로질러 그 설계 범위를 넘어 증가하는 압력 강하를 방지한다.

연료 필터는 필터 보울과, 탈착가능한 필터 헤드를 일반적으로 포함한다. 필터 요소는 필터 헤드 내에 위치된 출구에 도달하기 위해 연료가 필터 매체를 통과해야 하도록 필터 보울 내에 안착될 수 있다. 필터 요소에 대한 위치에서 필터 헤드 내에 위치된 입구를 통해 필터 보울 내로 연료가 통과함으로써, 연료가 필터 매체 주위로 통과한 다음 필터 매체를 통과한다. 변형례로서, 입구는 필터 보울의 측부 내에 위치설정될 수 있다.

필터 요소에 접근하여 교체하기 위해 결합 해제될 수 있도록 필터 헤드가 필터 보울에 결합되는 것으로 공지되어 있다. 커플링은 필터 헤드와 필터 보울 사이에 스크류 나사선 또는 베이요닛 연결부를 포함할 수 있다. 그러나, 몇몇 공지된 연료 필터를 위해, 필터 요소가 필터 보울 내에 삽입되지 않고서 필터 헤드가 필터 보울에 결합되게 하는 것이 가능할 수 있다. 이는 필터링되지 않은 연료가 필터 헤드 내의 출구로 통과하게 하여, 연료 장치의 나머지 부분을 손상시킬 위험이 있다.

필터 보울의 측부 내에 위치설정된 입구를 통해 연료를 도입하는 연료 필터를 위해, 존재하는 임의의 공기가 연료 위로 뜨도록 연료는 바닥부로부터 보울을 상측으로 충진한다. 제 2 출구는 보울의 상부를 향해 또는 필터 헤드 내에 제공되어, 공기가 연료 탱크로 복귀하게 할 수 있다. 그러나, 연료 입구가 필터 헤드에 있는 연료 필터를 위해, 연료는 상부로부터 보울을 충진하므로, 공기가 필터의 상부로 상승하여 연료 외부에 정착하게 하는 것이 어려워진다. 이러한 연료와 공기의 난류성 혼합물은 제 2 출구를 통해 필터로부터의 공기 흐름을 지연시킬 수 있다. 연료 필터 내에 존재하는 과잉 공기는 필터 매체의 필터링 효율을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 대한 목적은, 상기한 종래기술과 관련된 하나 이상의 문제점을 제거 또는 완화하기 위한 것이다. 특히, 본 발명의 특정 실시예에 대한 목적은, 필터 매체가 존재하지 않고서 필터가 조립될 수 있는 가능성을 감소시키는 필터용의 로킹 링을 제공하는 것이다(로킹 링은 필터 요소에 결합가능하거나 또는 필터 요소의 일부를 형성한다). 또한, 본 발명의 변형 실시예에 대한 목적은, 필터 헤드 내에 연료 입구를 갖는 연료 필터용의 필터 매체의 필터링 효율을 증대시키는 필터 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 로킹 링; 상기 로킹 링에 결합된 제 1 단부 캡; 상기 제 1 단부 캡에 결합된 필터 매체; 및 상기 로킹 링으로부터 연장되며, 상기 로킹 링으로부터 반경방향으로 연장되는 제 1 부분과, 상기 로킹 링의 외주 둘레에서 상기 제 1 부분으로부터 연장되는 제 2 부분을 포함하는 로킹 리브로서, 상기 로킹 리브의 제 2 부분의 적어도 일부는 상기 로킹 리브의 제 1 부분에 대해 구부려지도록 배치되는, 상기 로킹 리브;를 포함하며, 상기 필터 매체가 제 1 필터 바디 구성요소 내에 위치될 때, 상기 로킹 리브는 상기 제 1 필터 바디 구성요소와 제 2 필터 바디 구성요소 중 어느 하나로부터 연장되는 대응하는 리브와 연동하도록 배치되어 복합 베이요닛 커넥터 리브를 형성함으로써, 상기 복합 리브는 상기 필터 매체를 둘러싸기 위해 상기 필터 바디 구성요소와 함께 결합하도록 상기 제 1 및 제 2 필터 바디 구성요소 중 다른 하나 내의 베이요닛 커넥터 슬롯과 결합할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 요소가 제공된다.

본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 로킹 링; 상기 로킹 링에 결합되는 제 1 단부 캡; 상기 제 1 단부 캡에 결합되는 필터 매체; 및 상기 로킹 링으로부터 외측으로 연장되는 로킹 리브;를 포함하며, 상기 로킹 리브는 상기 로킹 링으로부터 반경방향으로 연장되는 제 1 부분과, 상기 로킹 링의 외주 둘레에서 상기 제 1 부분으로부터 연장되는 제 2 부분을 포함하며, 상기 로킹 리브의 제 2 부분의 적어도 일부는 상기 로킹 리브의 제 1 부분에 대해 구부려지도록 배치되고, 상기 로킹 리브는 베이요닛 연결부의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 필터 요소가 제공된다.

본 발명의 제 1 및 2 실시예의 이점은, 상기 로킹 리브가 존재하지 않으면, 대응하는 리브는 베이요닛 커넥터 슬롯과 정확하지 결합하지 않을 수 있다는 점이다. 이는 필터 요소가 필터 내에 봉입되지 않고서 필터가 조립될 수 있는 위험을 감소시킨다.

상기 로킹 리브는 상기 로킹 링의 평면에서 상기 로킹 링으로부터 외측으로 연장될 수 있다. 상기 로킹 리브의 제 2 부분의 적어도 일부는 상기 로킹 링의 외주로부터 이격될 수 있고, 상기 로킹 리브의 제 1 부분에 대해 구부려지도록 배치된다. 상기 로킹 리브는 상기 로킹 링의 평면에 횡단하는 상기 리브의 제 2 부분의 자유 단부로부터 연장되는 제 1 러그를 더 포함할 수 있다. 상기 로킹 리브의 적어도 일부는 상기 로킹 링의 평면에 대해 경사질 수 있다. 적어도 2개의 로킹 리브는 상기 로킹 링 둘레에서 이격될 수 있다.

상기 필터 요소는 상기 로킹 리브에 결합된 제 1 단부 캡을 더 포함할 수 있으며, 상기 제 1 단부 캡은 상기 필터 매체를 지지하도록 배치된다. 상기 필터 요소는 상기 제 1 단부 캡으로부터 이격된 제 2 단부 캡을 포함하며, 상기 필터 매체는 상기 단부 캡들 사이에서 연장되어 상기 단부 캡들 및 상기 필터 매체에 의해 형성된 중앙 캐비티를 형성한다. 상기 제 1 단부 캡은 지지 리브를 거쳐 상기 로킹 링으로부터 이격되게 결합될 수 있다.

본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 상술한 바와 같은 필터 요소; 제 1 필터 바디 구성요소; 및 제 2 필터 바디 구성요소를 포함하며, 상기 필터 매체가 상기 제 1 필터 바디 구성요소 내에 위치될 때, 상기 로킹 리브는 상기 제 1 필터 바디 구성요소로부터 연장되는 대응하는 리브와 연동함으로써 복합 베이요닛 커넥터 리브를 형성하고, 상기 복합 리브는 상기 필터 바디 구성요소를 함께 결합하여 상기 필터 매체를 둘러싸도록 상기 제 2 필터 바디 구성요소 내에 베이요닛 커넥터 슬롯과 결합하게 배치되는 것을 특징으로 하는 필터가 제공된다.

상기 제 1 필터 바디는 필터 보울을 포함할 수 있고, 상기 제 2 필터 바디 구성요소는 필터 헤드를 포함하며, 상기 대응하는 리브는 필터 보울 리브를 포함할 수 있고 상기 필터 보울의 중앙으로부터 상기 필터 보울의 림으로 외측으로 연장된다.

상기 로킹 기구는 로킹 링을 더 포함할 수 있으며, 상기 로킹 리브는 상기 로킹 링으로부터 외측으로 연장되고, 상기 로킹 리브는 상기 로킹 링을 거쳐 상기 필터 매체에 결합가능하며, 상기 로킹 링은 상기 필터 보울 상에 장착가능하여, 상기 로킹 리브는 상기 필터 보울의 제 1 부분과 적어도 부분적으로 중첩함으로써, 복합 베이요닛 커넥터 리브를 형성한다.

상기 로킹 리브는 상기 로킹 링으로부터 반경방향으로 연장되는 제 1 부분과, 상기 로킹 링의 외주 둘레에서 상기 제 1 부분으로부터 연장되는 제 2 부분을 포함하여, 상기 로킹 링이 상기 필터 보울 상에 장착될 때 상기 로킹 리브의 제 1 부분이 상기 필터 보울의 제 1 부분과 중첩함으로써 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브를 형성할 수 있다.

상기 로킹 리브의 제 2 부분은 상기 로킹 링의 외주로부터 이격될 수 있으며, 상기 림은 상기 필터 보울의 제 1 부분에 근접한 절결부를 더 포함하여, 상기 로킹 링이 상기 필터 보울 상에 장착될 때, 상기 절결부는 상기 로킹 리브의 제 1 부분을 수용하도록 배치된다.

상기 로킹 리브의 제 2 부분은 상기 로킹 리브의 제 1 부분에 대해 구부려지도록 배치될 수 있으며, 상기 로킹 리브는 상기 리브의 제 2 부분의 자유 단부로부터 연장되는 러그를 더 포함하며, 상기 베이요닛 커넥터 슬롯은 상기 복합 리브가 상기 베이요닛 슬롯 내에 완전히 결합될 때 상기 러그를 수용하도록 배치된 홈부를 더 포함한다.

상기 필터 보울 리브는 단부 캐치부를 더 포함할 수 있으며, 상기 로킹 리브는 상기 단부 캐치부를 수용하도록 배치된 홈부를 더 포함하여, 상기 필터 보울 리브는 상기 로킹 리브 내에 부분적으로 수용되며, 상기 단부 캐치부는 필터 요소가 상기 필터 보울과 상기 필터 헤드 사이에 없이 결합되면 상기 필터 헤드 베이요닛 커넥터 슬롯과 결합하도록 배치된다.

상기 로킹 리브의 제 2 부분은 상기 제 1 러그에 반대방향으로 연장되는 제 2 러그를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 2 러그는 상기 로킹 리브와 상기 필터 보울 리브가 함께 결합되도록 상기 단부 캐치부로부터 이격된 상기 필터 보울 리브의 단부와 중첩하게 배치된다.

상기 복합 리브의 적어도 일부는 상기 로킹 링의 평면에 대해 경사질 수 있고, 상기 베이요닛 슬롯의 적어도 일부는 대응하는 경사부를 포함한다.

상기 필터 보울과 상기 필터 헤드 중 하나 이상은 환형 시일을 포함하여, 상기 필터 보울, 상기 로킹 링 및 상기 필터 헤드가 함께 결합될 때, 상기 환형 시일은 상기 필터 보울과 필터 헤드 사이에서 압축될 수 있다. 상기 필터 보울은 상기 필터 헤드와 상기 필터 보울의 상대 회전 동안에 상기 필터를 분해하도록 배치된 분해 특징부를 포함하여, 상기 필터 보울을 상기 필터 헤드로부터 강제하여 상기 필터 보울과 상기 필터 헤드 사이의 상기 환형 시일을 압축 해제할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 필터 요소는, 제 1 단부 캡; 제 2 단부 캡; 상기 제 1 및 제 2 단부 캡들 사이에서 연장되어 중앙 캐비티를 형성하는 필터 매체로서, 상기 제 1 단부 캡은 상기 중앙 캐비티 내에 개구를 갖는, 상기 필터 매체; 및 상기 필터 요소를 통해 상기 제 1 단부 캡으로부터 상기 제 2 단부 캡으로 통로를 형성하는 중앙 튜브;를 포함하며, 상기 필터 요소가 제 1 필터 바디 구성요소 및 제 2 필터 바디 구성요소로부터 형성된 필터 바디 내에 수용될 때, 상기 중앙 튜브는 상기 제 1 필터 바디 구성요소 내의 제 1 개구와 연통하도록 배치되고, 상기 제 1 단부 캡 내의 개구는 상기 제 1 필터 바디 구성요소 내의 제 2 개구와 연통하도록 배치됨으로써, 상기 제 1 필터 바디 구성요소 내의 상기 제 1 및 제 2 개구 사이에 유체 흐름 경로를 형성하며, 상기 형성된 유체 흐름 경로는 상기 필터 매체와 중앙 튜브를 통과한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 필터 요소는, 제 1 단부 캡; 제 2 단부 캡; 상기 제 1 및 제 2 단부 캡들 사이에서 연장되어 중앙 캐비티를 형성하는 필터 매체; 상기 제 1 단부 캡으로부터 상기 제 2 단부 캡으로 상기 필터 요소를 통해 통로를 형성하는 중앙 튜브; 및 지지 리브들에 의해 상기 제 1 단부 캡으로부터 이격된 로킹 링;을 포함하며, 상기 제 1 단부 캡은 상기 중앙 캐비티 내에 개구를 가지며, 상기 필터 요소는 상기 중앙 튜브, 상기 필터 매체 및 상기 중앙 캐비티를 통해 상기 중앙 캐비티 내의 개구로 연장되는 유체 흐름 경로를 형성한다.

상기 필터 보울이 바닥으로부터 액체로 충진되도록 상기 중앙 튜브를 통해 상기 필터 보울로 액체가 공급될 수 있다. 이는 액체 공급부 내에 존재하는 임의의 가스가 추출될 수 있는 상기 필터 보울의 상부에서 상기 액체로부터 안착하게 한다.

상기 중앙 튜브는 상기 제 1 단부 캡 내의 개구 및 상기 중앙 캐비티를 통과할 수 있으며, 상기 중앙 튜브는 지지 리브에 의해 상기 개구의 측부로부터 이격된다.

상기 중앙 튜브의 벽은 상기 제 2 단부 캡을 향해 분기될 수 있다.

상기 필터 요소는 필터 보울의 림 상에 또는 그에 근접하게 지지되도록 배치된 로킹 링을 더 포함할 수 있으며, 상기 로킹 링은 지지 리브에 의해 상기 제 1 단부 캡으로부터 이격된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 필터는 상술한 바와 같은 필터 요소; 상기 필터 요소를 수용하도록 배치된 필터 보울; 상기 필터 매체가 상기 필터 보울과 상기 필터 헤드에 의해 둘러싸이도록 상기 필터 보울에 결합하도록 배치된 필터 헤드를 포함하며, 상기 필터 헤드는 상기 중앙 튜브에 결합하도록 배치된 제 1 입구와, 상기 제 1 단부 캡 내의 개구에 결합하도록 배치된 제 1 출구를 포함하여, 상기 필터 요소가 상기 필터 보울 내에 수용될 때, 상기 제 1 입구로부터 상기 제 1 출구로 유체가 흘러서 상기 필터 매체를 통과할 수 있다.

상기 필터 헤드는 상기 제 1 입구를 상기 중앙 튜브에 결합하도록 배치된 유체 입구 튜브와, 상기 제 1 출구와 유체 연통하는 환형의 캐비티를 더 포함할 수 있으며, 상기 환형 캐비티는 상기 입구 튜브 둘레에 배치되며 상기 필터 요소의 제 1 단부 캡 내의 개구와 연통하도록 배치된다.

상기 필터 요소는 상기 중앙 튜브 둘레의 제 1 환형 시일과, 상기 제 1 단부 캡 내의 개구를 둘러싸는 제 2 환형 시일을 더 포함하여, 상기 필터 요소가 상기 필터 헤드에 결합될 때, 상기 제 1 환형 시일은 상기 유체 입구 튜브와 상기 중앙 튜브 사이의 연결부를 밀봉하도록 배치되고, 상기 제 2 환형 시일은 상기 환형 캐비티와 상기 제 1 단부 캡 내의 개구 사이의 연결부를 밀봉하도록 배치될 수 있다.

상기 필터 보울 또는 상기 필터 헤드 중 하나에 제 3 환형 시일이 제공되어, 상기 필터 보울이 상기 필터 헤드에 결합될 때, 상기 제 3 환형 시일은 상기 필터 보울과 상기 필터 헤드 사이의 연결부를 밀봉하도록 배치될 수 있다.

상기 중앙 튜브는 유체가 상기 필터 보울을 그 폐쇄 단부로부터 충진하게 하여, 상기 필터 요소를 둘러싸서 상기 필터 매체를 통과할 수 있다.

상기 필터 헤드는 제 2 입구; 제 2 출구; 상기 제 2 입구와 상기 제 2 출구 사이에 결합되어 상기 제 2 입구에 수용된 유체가 감소된 압력으로 상기 제 2 출구로 통과되는 압력 감소 밸브; 및 상기 필터 보울로부터 상기 제 2 출구로 유체를 흐르게 하도록 배치된 노즐;을 더 포함할 수 있다.

상기 필터 헤드는 상기 필터 보울과 상기 필터 헤드 사이의 봉입된 공간과 유체 연통하는 캐비티를 더 포함할 수 있으며, 상기 노즐은 상기 캐비티와 상기 제 2 출구 사이에서 연장된다.

상기 필터 보울은 물 드레인 밸브; 및 상기 제 2 단부 캡과 상기 물 드레인 밸브 사이에 위치설정되어 상기 중앙 튜브를 통과하는 유체를 측방향으로 전환하는 디플렉터 플레이트;를 더 포함할 수 있다.

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본 발명의 예는 첨부한 도면을 참조하여 예로서만 기술될 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 요소 및 필터 보울을 도시한 도면,
도 2는 필터 보울 내에 삽입되는 필터 요소와 함께 결합되는 도 1의 필터 요소 및 필터 보울의 도면,
도 3은 도 2의 필터 요소 및 필터 보울에 결합되는 필터 헤드를 구비한 조립된 필터의 부분 단면도,
도 4는 도 3의 조립된 필터의 입면도로서, 필터 헤드에 결합되는 입구 및 출구를 보다 상세하게 도시한 도면,
도 5는 도 3 및 도 4의 조립된 필터의 제 1 부분 단면도,
도 6은 도 3 및 도 4의 조립된 필터의 제 2 부분 단면도로서, 도 5의 도면과는 다른 평면을 따라 취한 도면,
도 7은 도 3 및 도 4의 조립된 필터의 단면도로서, 도 5 및 도 6의 도면과는 다른 평면에 수직한 평면을 따라 취한 도면,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 필터 요소 및 필터 보울의 도면,
도 9는 도 1의 필터 요소 및 필터 보울에 결합되는 필터 헤드를 구비한 조립된 필터의 부분 단면도.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 분해 사시도로서, 연료 필터의 부품을 도시한다. 특히, 도 1은 필터 요소(2) 및 필터 보울(4)을 도시한다. 필터 보울(4)은 필터 요소(2)를 수용하도록 배치된다. 필터 요소(2)는 상측 단부 캡(6) 및 하측 단부 캡(8)을 포함한다. 단부 캡(6, 8)들 사이에는 필터 매체(10)가 연장된다. 필터 매체(10)는 연료를 통과시키지만, 가스, 소정 직경 이상의 미립자 및 특정의 다른 액체가 통과하는 것을 방지하는 주름형 재료를 포함한다.

로킹 링(12)은 상측 단부 캡(6)을 둘러싸며 지지 리브(14)에 의해 상측 단부 캡(6)으로부터 이격되어, 필터 요소(2)가 필터 보울(4) 내에 삽입될 때, 유체는 상측 단부 캡(6) 위로 그리고 그 주위로 흐를 수 있다. 지지 리브(14)는 유체를 통과시키는 상측 단부 캡(6)의 외주 둘레의 다수의 슬릿(15)을 제외하고는 로킹 링(12)으로 연장되는 상측 단부 캡(6)을 포함할 수 있다. 변형례로서, 슬릿(15)은 로킹 링(12)으로 연장되는 좁은 지지 리브(14)를 제외하고는 상측 단부 캡(6) 둘레에서 모든 방향으로 실질적으로 연장될 수 있다. 로킹 링(12)은 보울(4)의 상측 림(16) 위에 안착되도록 배치된다. 본 발명의 변형 실시예에서, 로킹 링(12)은 림(16)을 중첩하거나, 또는 림(16) 아래의 필터 보울(4) 내의 릿지 상에 안착될 수 있다. 로킹 링(12)이 림(16) 상에 안착될 때, 필터 매체(10)는 필터 보울(4)의 측벽으로부터 이격되어, 필터 매체(10) 둘레로 연료가 흐를 수 있다.

도 1은 상측 단부 캡(6) 내의 개구(18)와, 리브(22)에 의해 개구(18)로부터 이격되는 개구(18)를 통해 상측으로 연장되는 중앙 튜브(20)를 도시한다. 개구(18) 및 중앙 튜브(20)에 밀봉을 형성하기 위해 O-링(24, 26)이 제공된다. 개구(18) 및 중앙 튜브(20)의 목적은 도 5 및 도 6과 관련하여 후술된다.

도 1은 연료로부터 필터링된 물을 제거하도록 필터 보울(4)의 바닥부에 위치된 물 드레인 밸브(28)를 도시한다. 물 드레인 밸브(28)는 전적으로 종래의 것이므로 더 이상 기술하지 않는다. 물 드레인 밸브(28)에는 워터 인 퓨얼(Water In Fuel)(WIF) 센서 커넥터(29)가 연결된다. WIF 센서 커넥터(29)는 WIF 센서를 필터 보울(4)에 결합되게 하며, 상기 센서는 필터 보울 내의 물을 감지하여 물을 추출하도록 물 드레인(28)을 트리거하도록 배치된다. WIF 센서 및 커넥터는 전적으로 종래의 것일 수 있다.

로킹 링(12)은, 링 둘레에서 동일하게 이격된 2개의 로킹 리브(30)를 더 포함한다. 본 발명의 변형 실시예에서, 임의 개수의 리브(30)가 있을 수 있으며, [특히, 로킹 링(12)이 소정 배향으로 림(16) 상에 안착되는 것을 보장하기 위해] 균일하게 이격될 필요는 없다. 필터 보울(4)은 3개의 대응하는 로킹 리브(32)를 더 포함한다. 리브(30, 32)는 로킹 링(12) 및 필터 보울(16) 각각으로부터 외측으로 연장된다. 보다 상세하게, 리브(30, 32)는 로킹 링(2) 또는 보울(4)로부터 반경방향으로 연장되는 고정부(34, 36)와, 상기 고정부(34, 36)로부터 연장되는 가요부(38, 40)를 포함한다. 가요부(38, 40)는 고정부(34, 36)에 대해 구부러질 수 있도록 로킹 링(12) 또는 보울(4)의 외주에 대체로 평행하지만 이격되는 고정부(34, 36)로부터 연장된다. 위로부터 볼 때, 가요부는 반대방향일 수도 있지만 시계방향으로 연장된다.

도 1은 필터 보울(4)에 부착된 리브(32)가 림(16)의 레벨 아래에 설정되는 것을 도시한다. 리브(32)의 고정부(36)에 인접하게 림(16)이 절결되어, 로킹 링(12)에 부착된 리브(30)의 고정부(34)가 림(16)을 통해 연장되게 하는 절결부(42)를 형성한다. 절결부(42)는 림 상에 안착될 때, 로킹 링(12)이 림(16)에 대해 회전하는 것을 방지한다.

도 2는 로킹 링(12)이 절결부(42)에 의해 고정된 배향으로 림(16) 상에 안착되도록 필터 보울(4) 내에 삽입되는 필터 요소(2)를 도시한다. 도 3 및 도 4와 관련하여 후술된 바와 같이, 리브(30, 32)는 서로 인접하며, 필터 요소(2) 및 필터 보울(4)이 필터 헤드에 결합되게 하는 베이요닛 커넥터(44)를 함께 형성한다. 상부면과 하부면은 그 길이의 보다 큰 비례에 대해 로킹 링(12)의 평면으로 경사진다. 리브(30)의 가요부(38)의 자유 단부에는 러그(46)가 있다. 도 3과 관련하여 기술된 바와 같이, 러그(46)는 필터 헤드 내의 베이요닛 커넥터 슬롯 내에 베이요닛 커넥터 리브(44)의 확고한 결합을 제공하도록 기능한다.

도 3은 도 2에 도시한 필터 요소(2) 및 필터 보울(4)에 결합된 필터 헤드(48)에 대한 부분 절결도를 도시한다. 필터 헤드(48)는 필터 요소(2)의 상부 위에 끼워맞춰지고, 필터 보울(4)의 측부 아래의 도중에 연장되는 측벽(50)을 갖는다. 측벽(50)은 측벽(50) 내에 형성된 베이요닛 커넥터 슬롯(52)을 도시하도록 부분 절결되어, 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 수용한다. 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 대응하는 개수 및 위치는 베이요닛 커넥터 리브(44)와 맞추도록 제공된다. 각각의 베이요닛 커넥터 슬롯(52)은 측벽(50)의 내부면에 형성된 홈부를 포함하며, 상기 홈부는 개방 단부(54) 및 폐쇄 단부(56)를 갖는다. 개방 단부(54)에 인접한 측벽(50)은 필터 헤드가 복합 베이요닛 커넥터 리브(44) 위로 통과하게 하는 두께로 감소된다. 이와 같이 감소된 두께부의 에지는 베이요닛 커넥터 리브(44)를 위치시킬 때 조력하도록 모떼기될 수 있다. 마찬가지로, 러그(46)로부터 이격된 복합 리브(44)의 단부는 슬롯(52) 내에 리브(44)를 위치시킬 때 조력하도록 모떼기될 수 있다.

필터 헤드(48)는, 베이요닛 커넥터 리브(44)의 고정부(34, 36)가 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 개방 단부와 정렬될 때까지, 베이요닛 커넥터 리브(44)를 감소된 두께의 벽부와 정렬하여 필터 헤드(48) 및 필터 보울(4)을 합침으로써 필터 요소(2) 및 필터 보울(4)에 결합된다. 필터 헤드(48)로부터 볼 때, 필터 헤드(48)는 필터 보울(4)에 대해 시계방향으로 회전되어, 베이요닛 커넥터 리브(44)가 베이요닛 커넥터 슬롯(52)과 결합할 수 있다. 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 측부(58, 60)는 베이요닛 커넥터 리브(44)의 상부면과 하부면과 동일한 경사로 로킹 링(12)의 평면에 대해 경사진다. 결과적으로, 베이요닛 커넥터 리브(44)가 베이요닛 커넥터 슬롯(52)과 결합함에 따라, 필터 헤드는 필터 보울(4)의 측벽 및 로킹 링(12)에 대해 압축된다. 필터 보울(4)은 액밀성 밀봉을 제공하도록 필터 보울(4)과 필터 헤드(48) 사이에서 압축되는 O-링(62)을 더 포함한다.

필터 헤드(48)가 필터 보울(4)에 대해 완전히 회전될 때, 러그(46)는 필터 헤드(48)의 측벽(50) 내의 대응하는 홈부(64)와 결합한다. 베이요닛 커넥터 리브(44)의 가요성은, 홈부(64)와 정렬하여 결합할 때까지, 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 상측부(58)에 의해 러그(46)가 하측으로 강제되게 한다. 러그(46)와 홈부(64)의 결합은 베이요닛 커넥터 리브(44)가 [필터 헤드(48)의 회전에 대해 저향의 변동 또는 단일 클릭으로서 사용자에게 들리거나 감지될 수 있는] 베이요닛 커넥터 슬롯(52) 내에 완전히 결합되는 것에 대한 확고한 지시를 제공한다. 도 1 내지 도 3은 그 자유 단부를 향해 감소된 두께를 갖는 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 도시한다. 이는 슬롯(52)의 바닥 측부(60)가 리브(44)의 성능을 제한하는 것을 방지하게 하여 러그(46)가 홈부(64)와 결합하게 하게 위해 필요하다.

베이요닛 커넥터 리브(44)를 베이요닛 커넥터 슬롯(52)과 정확하게 결합하는 것은 리브(30, 32) 양자를 필요로 한다. 슬롯(52)은 리브(30, 32)의 조합된 깊이와 동일한 깊이로 구성된다. 필터를 재조립할 때에 필터 요소(2)가 생략되어 있기 때문에 로킹 링(12)이 존재하지 않으면, 보울(4) 상의 리브(32)와 슬롯(52) 사이의 연결부는 느슨해질 것이다. 또한, 필터 요소(2)가 존재하지 않고서는, 홈부(64)와 결합하는 러그(46)가 없다. 따라서, 필터 헤드(48)는 필터 보울(4)에 느슨하게 연결되기만 하여, 쉽게 해제될 것이다. 그 결과, 필터 요소(2)를 생략할 때의 오차는 필터를 조립하는 사람에게 쉽게 명백할 것이므로, 필터가 연료 공급 장치에 다시 연결될 때에 필터 요소가 생략될 가능성이 크게 감소된다.

본 발명의 변형 실시예에서, 로킹 링(12) 및 필터 요소(2)의 나머지 부분은 별개로 제공될 수 있다. 로킹 링(12)은 필터 요소(2)의 상측 단부 캡(6)을 지지하도록 배치된 내측으로 연장되는 돌기를 제공하게끔 변경될 수 있다. 상측 단부 캡(6)은 로킹 링(12)으로부터의 돌기 상에 지지되도록 필터 매체(10) 위로 연장되게끔 직경이 증대될 수 있다.

리브(30, 32) 및 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)의 형상은 변경될 수 있다. 예를 들면, 고정부와 가요부의 상대 크기는 변경될 수 있다. 리브(32)는 가요부를 전혀 포함하지 않을 수 있으며, 리브(30)는 복합 베이요닛 리브(44)가 그 길이를 따라 상대적으로 일정한 깊이를 갖도록 보다 큰 깊이를 갖는 가요부를 구비한다.

상술한 바와 같이, 복합 베이요닛 리브(44)의 개수 및 위치는 변경될 수 있다. 필터 요소(2)를 필터로부터 생략할 가능성을 감소시키는 유리한 효과를 얻기 위해, 하나의 복합 리브(44)의 최대값이 요구된다. 하나만의 복합 리브(44)가 있는 경우에 필터 헤드(48)를 필터 보울(4)에 고정하기 위해, 복합 리브(44)로부터 이격된 필터 보울(4) 상에 고정식 베이요닛 리브가 제공될 수도 있다. 바람직하게, 예컨대 필터 둘레에서 서로 직경방향으로 대향되는 2개 이상의 복합 리브(44)가 있다. 1개 이상의 리브(44)가 있다면, 동일한 길이를 가질 필요는 없다. 리브(30, 32)의 형태에 대한 제한사항은, 복합 리브(44)를 형성하도록 합쳐질 때, 복합 리브의 적어도 일부가 어느 쪽 리브의 각각의 부분보다 큰 깊이를 갖도록 리브의 적어도 일부가 중첩한다.

러그(46)는 단일의 홈부(64)와 결합하는 것으로 기술되어 있다. 그러나, 변형 실시예에서, 일련의 홈부(64)가 제공되어, O-링(62)에 요구되는 압축 정도에 따라 회전 위치의 범위에서 필터 헤드(48)가 필터 보울(4)에 결합하게 한다.

상술한 로킹 기구의 실시예 각각은, 로킹 리브를 지지하기 위해 필터 보울의 림 상에 장착되거나 또는 그에 근접하는 로킹 링을 필요로 한다. 그러나, 이 경우에는 필요로 하지 않는다. 그 대신에, 로킹 리브는 필터 요소의 상측 단부 캡 또는 나머지의 다른 부분으로부터 직접 연장될 수 있다. 예를 들면, 각각의 로킹 리브는 상측 단부 캡으로부터 연장되며 필터 보울의 림 내에서 절결부를 통과하는 기다란 제 1 부분과, 상술한 바와 같은 필터 보울의 외주에 평행하게 연장되는 제 2 부분을 포함할 수 있다. 실제로, 로킹 기구의 설계에 대한 제한사항은 필터 매체가 결합되거나 또는 결합가능한 제 1 부분을 구비한다는 점으로서, 상기 제 1 부분은 필터 보울 또는 필터 헤드의 다른 부분 내에 형성된 대응하는 베이요닛 커넥터 슬롯과 연동하도록 복합 베이요닛 리브 또는 핀을 형성하게끔 필터 보울 또는 필터 헤드로부터 연장되는 돌출부와 연동한다.

도 4는 필터 헤드(48)의 세부사항을 도시한 조립된 필터의 사시도이다. 필터 헤드(48)는, 필터 헤드(48)의 상부면의 평면에 실질적으로 수직한 평면에 플랜지(66)를 구비한다. 플랜지(64)는 필터를 소정 위치, 예컨대 차량 엔진 베이 내에 고정하기 위한 고정 구멍(66)을 구비한다. 필터 헤드(48)의 측벽(50)으로부터 연장되는 제 2 플랜지 내에는 또 다른 고정 구멍(68)이 제공된다.

필터 헤드(48)는 연료 탱크로부터 연료를 수용하기 위한 제 1 입구(70)와, (연료 공급 장치의 다른 부품을 거쳐) 엔진으로 필터링된 연료를 통과시키기 위한 제 1 출구(72)를 구비한다. 필터 헤드(48)는 엔진으로부터 복귀된 사용되지 않은 연료를 수용하기 위한 제 2 입구(74)와, 연료 탱크에 연료(및 필터 내에 존재하는 공기)를 복귀시키기 위한 제 2 출구(76)를 더 구비한다. 필터 요소(2)와 함께 필터 헤드(48)는 도 5 및 도 6의 단면도와 관련하여 후술되는 바와 같이 각각의 입구와 출구 사이에 흐름 경로를 형성한다. 필터 헤드(48)는 낮은 필터 압력을 검출하도록 배치된 필터 헤드(48) 내의 압력 스위치에 전원을 공급하기 위한 전기 소켓(78)을 더 포함한다.

도 5는 필터 헤드(48) 및 필터 보울(4)을 통해 연장되며 제 1 입구(70), 제 1 출구(72) 및 물 드레인 밸브(28)를 교차하는 수직방향 평면에서 도 4의 필터의 단면도이다. 도 5의 단면은 리브(30, 32)와 슬롯(52) 사이의 베이요닛 연결부 중 하나와 교차한다.

도 5는 제 1 입구(70)를 거쳐 연료 탱크로부터 필터에 도입되고, 필터 매체(10)를 통과하며, 제 1 출구(72)를 통해 배출되는 연료의 흐름 경로를 도시한다. 연료 입구(70)는 필터 헤드 캡(48) 내에 형성된 통로(80)를 거쳐 중앙 튜브(20)에 결합된다. 필터 헤드(48)가 필터 보울(4)에 결합되고 경사진 베이요닛 리브(44)가 경사진 베이요닛 슬롯(52)을 따라 미끄러짐에 따라, 통로(80)의 단부는 액밀성 밀봉을 형성하도록 압축된 O-링(26)을 거쳐 중앙 튜브(20)로 밀봉된다.

제 1 입구(70)에 도입되는 연료는 중앙 튜브(20)를 통해 필터 요소(2)의 중앙을 아래로 통과한다. 보울에 도입되는 연료의 속도를 감소시키고, 그에 따라 필터 보울의 기부 내에 안착된 물이 연료 내에 재혼합하는 것을 감소시키기 위해, 중앙 튜브(20)는 필터 보울의 바닥부 쪽으로 분기한다. 필터는 필터 헤드(48)와 필터 보울(4) 사이에 형성된 폐쇄된 플레넘(82)을 포함하며, 필터 요소(2)는 중간에 지지된다. 플레넘 공간(82)은 중앙 튜브(20)를 통과하는 연료에 의해 필터의 중앙으로부터 바닥부로 충진된다. 연료는 필터 매체(10)를 둘러싸서 필터 매체를 통과할 수 있다. 충분한 연료가 공급되면, 상측 단부 캡(6)의 상부 위로 흘려서 플레넘 공간(82)을 완전하게 충진할 때까지 필터 요소(2) 둘레로 연료가 계속하여 상승한다. 연료 내에 존재하는 임의의 가스는 플레넘 공간(82)의 상부까지 상승할 것이다. 연료가 바닥으로부터 플레넘 공간(82)을 충진함에 따라, 과도한 난류를 야기하지 않고서 연료와 가스를 분리하게 조력한다.

연료 내의 임의의 물은 플레넘(82)의 바닥을 향해 안착할 것이고, 물 드레인 밸브(28)를 통해 주기적으로 제거될 수 있다. 연료 공급량이 필터 보울의 바닥부에 안착하는 물을 방해하는 것을 방지하기 위해, 중앙 튜브(20) 아래로 통과하는 연료를 측방향으로 검출하도록 하측 단부 캡(8) 아래에 디플렉터 플레이트(84)가 제공된다. 디플렉터 플레이트(84)는 필터 보울(4)의 일부만을 가로질러 연장될 수 있으므로, 보울의 바닥부에 도달하도록 디플렉터 플레이트 둘레에서 연료가 흐를 수 있다. 변형례로서, 도시한 바와 같이, 디플렉터 플레이트는 보울의 전체 폭을 가로질러 연장될 수 있으며, 연료를 통과시킬 수 있는 구멍(도시하지 않음)을 구비한다.

필터 매체(10)를 통과하는 연료는 중앙 튜브(20)를 둘러싸는 필터 요소(2) 내의 중앙 캐비티(86)에 도입된다. 상측 단부 캡(6)은 중앙 캐비티(86)와 연통하는 개구(18)를 구비한다. 중앙 튜브(20)는 리브(22)에 의해 개구(18)의 측부로부터 이격되는 개구(18)를 통과한다. 개구(18)는 O-링(24)에 의해 필터 헤드(48)로 밀봉된다. 필터링된 연료는 필터 헤드(48) 내의 환형 캐비티(88) 내로 개구(18)를 통과하여, 제 1 출구(72)를 통해 필터 헤드(48)로부터 배출된다.

O-링(24, 26)은 필터링되고 필터링되지 않은 연료가 플레넘(82) 내에서 혼합하는 것을 방지한다. 입구(70)와 출구(72) 사이의 단일의 흐름 경로는 필터 요소(2), 필터 보울(4) 및 필터 헤드(48)의 조합에 의해 제공된다.

도 6은 도 5의 평면에 평행하지만 이격되는 수직방향 평면에서 도 4의 필터에 대한 제 2 단면도이다. 도 6의 단면은 필터 헤드(48) 및 필터 보울(4)을 통해 연장되며, 제 2 입구(74) 및 제 2 출구(76)와 교차한다.

상술한 바와 같이, 엔진으로부터의 연료는 제 2 입구(74)를 거쳐 필터로 복귀된다. 이와 같이 복귀된 연료는 엔진이 작동하고 있는 경우 입구(70)를 통해 도입되는 연료보다 높은 압력(예컨대, 0.8 바아 및 0.5 바아)에 있다. 이와 같이 복귀된 연료는 압력 감소 밸브(90)를 통과한 다음, 연료 탱크로 복귀되도록 감소된 압력(예컨대, 0.2 바아)으로 제 2 출구(76)로 통과된다. 엔진으로부터 복귀하는 연료는 플레넘 공간(82)에 도입되지 않는다.

기술한 바와 같이, 입구(70)를 통해 도입되는 연료는 상측 단부 캡(6)의 레벨 위까지 플레넘 공간(82)을 충진한다. 임의의 존재하는 가스는 상부까지 상승한다. 상측 단부 캡(6) 위의 플레넘 공간(82)은 필터 헤드(48) 내에 형성된 캐비티(92)와 연통한다. 캐비티(92)는 노즐(94)을 통해 제 2 출구(76)와 연통한다. 플레넘(82) 내의 연료는 제 2 출구(76) 내의 연료보다 높은 압력에 있으므로, 플레넘(82) 내의 연료의 적은 비율이 노즐(94)을 통해 제 2 출구(76)로 통과하게 한다. 또한, 플레넘(82) 내에 존재하는 임의의 가스는 노즐(94)을 통과하여 연료 탱크로 복귀될 것이다.

플레넘 공간(82)이 바닥부로부터 연료로 충진된다는 점으로 인해, 플레넘 공간(82)의 상부로 그리고 노즐(94)을 통한 가스의 흐름은 필터에 대해 증가되며, 상기 필터에서는 플레넘 공간이 필터 헤드 내에 위치된 입구를 통해 연료로 충진되며 필터 요소 둘레에서 하측으로 통과한다. 변형례로서, 필터의 바닥부를 향해 필터 보울의 측벽 내의 입구를 통해 연료 필터에 연료가 공급될 수 있다. 그러나, 필터 요소를 교체하도록 필터 보울을 필터 헤드로부터 분리하기에 쉽게 함으로써, 필터 헤드 상의 모든 입구와 출구를 위치시키길 수 있는 이점이 있다.

도 7은 필터 헤드(48)를 통과하며 복합 베이요닛 커넥터(44) 각각과 교차하는 평면에서 도 3 및 도 4의 조립된 필터를 통한 단면도이다. 필터 헤드(48) 내의 연료 입구 및 출구에 대한 구성이 명확하게 보일 수 있다. 도 2의 단면은 필터 요소(2)의 일부를 형성하는 중앙 튜브(20)와 입구 튜브(80) 사이의 커플링을 교차한다. 또한, 제 1 출구(74)에 결합하는 환형 캐비티(88) 및 필터 요소(2)의 상측 단부 캡(6) 내의 개구(18)는 입구 튜브(80)를 둘러싸도록 보일 수 있다.

캐비티(92)는 필터 헤드(48)의 중앙으로부터 오프셋되며, 노즐(94)은 연료 탱크로 다시 통과하는 연료의 퍼지 흐름을 제공한다. 캐비티(94)에 인접한 재순환 밸브(96)는 엔진으로부터 연료 필터 내로 다시 재순환되도록 복귀하는 연료의 비율을 허용한다. 이와 같은 재순환은 연료 탱크로부터 필터에 도입하는 연료를 데우는데 조력하므로, 워밍업 비율을 증대시키고 저온 왁싱을 방지 또는 저감한다. 재순환 밸브(96)는 압력 감소 밸브(90) 아래에 위치설정된다. 재순환 밸브(96) 또는 압력 제어 밸브(90)에 도입되기 전의 연료 리턴(74) 상의 압력은 필터 플레넘(82) 내의 압력보다 높다. 따라서, 재순환 밸브(96)가 개방되면, 재순환 밸브(96)를 거쳐 리턴(74)으로부터 연료 필터 플레넘(82)으로 연료가 흐를 수 있다. 상술한 바와 같이, 압력 제어 밸브(90)는 엔진 연료 리턴 포트(74)로부터 연료 탱크 리턴 포트(76)로의 압력을 감소시켜서, 연료 탱크 리턴 포트(76)에서의 압력은 필터 플레넘(82) 내의 압력보다 낮다. 이에 따라, 이는 연료 및/또는 공기가 상측 단부 캡 구멍(15) 및 공기 퍼지 포트(94)를 거쳐 플레넘(82)으로부터 연료 출구 포트(76)로 흐르게 한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 분해 사시도에서 연료 필터의 부품을 도시한다. 도 8 및 도 9의 필터 부품은 도 1 및 도 3의 것과 대체로 유사하다. 따라서, 대응하는 특징부는 동일한 참조부호로 언급된다. 도 8 및 도 9와 관련하여 명확하게 식별되지 않은 특징부는 도 1 및 도 3에서의 대응하는 특징부와 기능적으로 동일하다.

로킹 링(12)은 링 둘레에 동일하게 이격된 3개의 로킹 리브(30)를 포함한다. 필터 보울(4)은 3개의 대응하는 로킹 리브(32)를 포함한다. 리브(30, 32)는 로킹 링(12) 및 필터 보울 림(16) 각각으로부터 외측으로 연장된다. 도 1에 도시한 제 1 실시예에 대해, 필터 요소의 로킹 리브(30)는 고정부(34)와, 상기 고정부(34)로부터 연장되는 가요부(38)를 포함한다. 가요부(38)는 로킹 링(12)의 외주에 평행하지만 이격되는 고정부(34)로부터 연장되므로, 고정부(34)에 대해 구부려질 수 있다. 그러나, 제 1 실시예와는 달리, 필터 보울 리브(32)는 필터 보울(4)에 전적으로 고정되며, 가요부를 구비하지 않는다. 또한, 필터 보울 리브(32)는 필터 요소 리브(30)보다 짧고, 특히 도 9에 도시한 바와 같이, 리브(30)의 가요부(38) 아래에서 연장되지 않는다.

도 8은 필터 보울(4)에 부착된 리브(32)가 림(16)의 레벨 아래에 설정되는 것을 도시한다. 리브(32)에 인접하게 림(16)이 절결되어, 로킹 링(12)에 부착된 리브(30)의 고정부(34)가 림(16)을 통해 연장되게 하는 절결부(42)를 형성한다. 그러나, 도 3과는 달리, 절결부(42)는 림 상에 안착될 때 로킹 링(12)이 림(16)에 대해 회전하도록 신장된다. 필터 요소의 로킹 리브(30)는 홈부(100)를 구비하고, 필터 보울 리브(32)는 홈부(100) 내에 수용되도록 배치된 캐치 러그(102)를 구비한다. 홈부(100) 내에서의 캐치 러그(102)의 결합은, 로킹 리브(30)가 절결부(42)를 통해 연장되도록 필터 보울 림(16)에 대해 로킹 링(12)을 위치설정하여, 각각의 캐치 러그(102)가 대응하는 홈부(100) 내에 완전히 수용될 때까지 림(16)에 대해 링(12)을 회전시킴으로써 성취된다.

조립 시의 리브(30, 32)는 서로 인접하며, 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 함께 형성하므로 필터 요소(2) 및 필터 보울(4)이 필터 헤드에 결합되게 한다. 각각의 베이요닛 커넥터 리브(44)는 리브(30)에 의해 형성되는 상부면과, 리브(32, 30)에 의해 형성되는 하부면을 갖는다[리브(32)는 리브(30)의 전체 길이를 따라 연장되지 않음]. 상부면과 하부면은 그 길이의 보다 큰 비율에 대해 로킹 링(12)의 평면으로 경사진다. 리브(30)의 가요부(38)의 자유 단부네는 러그(46)가 있다. 러그(46)는 베이요닛 커넥터 리브(44)가 필터 헤드 내의 베이요닛 커넥터 슬롯 내에 확고하게 결합하게 하는 기능을 한다.

도 9는 필터 요소(2) 및 필터 보울(4)에 결합된 필터 헤드(48)의 부분 절결도를 도시한다. 필터 헤드(48)는 필터 요소(2)의 상부 위에 끼워맞춰지고, 필터 보울(4)의 측부 아래로 연장되는 측벽(50)을 갖는다. 측벽(50)은 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 수용하도록 측벽(50)의 내부에 형성된 베이요닛 커넥터 슬롯(52)을 도시하게끔 부분 절결된다. 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)는 베이요닛 커넥터 슬롯(52) 내에 수용되어 끼워맞춰지도록 배치된다. 필터 보울(4) 내에 삽입되는 필터 요소(2) 내에 필터가 잘못 조립되는 경우에, 필터 요소 리브(30)는 베이요닛 필터 헤드(48) 내에 수용될 수 있지만, 끼워맞춤이 느슨하고 필터 헤드(48)가 필터 보울(4)에 정확하지 결합되지 않는다는 것이 설치자에게 명백할 것이다. 특히, 각각의 필터 요소 리브(30)의 가요부(38)가 필터 보울 리브(32)에 의해 그 전체 길이를 따라 지지되지 않기 때문에, 러그(46)는 필터 헤드(48) 내의 대응하는 러그 홈부(64) 내로 가압되지 않고, 이에 따라 필터 보울(4)은 느슨하게 유지되어 필터 헤드(48)에 대해 자유롭게 회전한다. 상술한 바와 같이, 각각의 필터 보울 리브(32)는 캐치 러그(102)를 구비한다. 필터 요소(2) 없이 필터를 조립하려는 시도가 있다면, 정방형 프로파일[특히, 캐치 러그(102)의 정방형 단부(106)]은 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 단부의 수직방향면(108)에 대해 캐치하기 쉬우므로, 필터 보울(4)이 필터 헤드(48) 내의 위치로 완전히 회전되고, 필터 요소를 부적절하게 생략하는 가능성을 감소시킨다.

본 발명의 제 2 실시예에서, 필터 요소 리브(30)의 가요부(38)는 제 2 하측으로 면하는 러그(110)를 더 포함한다. 제 2 러그(110)는 필터 보울 및 필터 요소 리브(30, 32)와 함께 결합하도록 필터 보울 리브(32) 위로 통과하게 배치된다[리브의 다른 단부는 캐치 러그(102) 및 홈부(100)를 거쳐 결합됨]. 유리하게, 이는 필터 헤드(48) 내로 삽입되기 전에 필터 요소(2) 및 필터 보울(4)이 함께 결합되게 한다. 또한, 필터 보울(4) 및 필터 헤드(48)의 분해 동안에, 하측으로의 러그(110)는 필터 요소(2)와 필터 보울(4) 사이의 상대 회전을 방지하도록 기능하여, 이들 둘이 단일 부품으로서 제거되게 함으로써 분해를 돕는다.

상숭한 바와 같이, 필터 보울(4)과 필터 헤드(48) 중 하나 이상은 필터의 조립 동안에 다른 부품에 대해 압축되는 O-링을 구비하여, 필터의 2개의 반부 사이에 액밀성 밀봉을 제공한다. 본 발명의 제 2 실시예에서, 필터 보울(4)은 경사진 램프(112)를 더 포함한다. 복합 커넥터 리브(44)를 본 발명의 제 1 실시예를 위한 베이요닛 커넥터 슬롯(52)으로부터 해제하도록 필터 보울(4) 및 필터 헤드(48)의 상대 회전 동안에, 레드(48)와 보울(4) 사이에서 O-링이 압축 유지되어, 보울(4)이 헤드(48)로부터 제거되기 어렵게 할 수 있다. 그러나, 본 발명의 제 2 실시예를 위해, 경사진 램프(112)는 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 하부에 대해 지지하고, 보울(4)과 헤드(48) 사이의 상대 회전을 보울(4)을 헤드(48)로부터 미는 수직방향 운동으로 전환하여, O-링을 압축 해제하는데 조력하고 필터의 분리에 도움을 준다.

상술한 필터의 실시예는 당업자에게 잘 공지된 재료 범위로부터 형성될 수 있다. 예를 들면, 필터 헤드 및 필터 보울은 플라스틱 재료 또는 알루미늄 등의 금속으로 형성될 수 있다. 필터 요소의 단부 캡 및 중앙 튜브는 플라스틱 재료 또는 강 등의 금속으로 이루어질 수 있다. 필터 매체는 셀룰로스, 유리 또는 플라스틱 중합체로 형성될 수 있다.

본 발명이 석유 또는 디젤 등의 연료 공급부를 필터링하는 것과 관련하여 기술되었지만, 동일한 효과를 얻기 위해 다른 유체를 필터링하는데 적용될 수도 있다.

상술한 본 발명의 실시예는 필터 보울 내에 수용되도록 배치되며 연료 흐름 경로를 형성하도록 필터 헤드에 결합하게 배치된 필터 요소에 관한 것이다. 사용시에, 필터는 필터 보울 위의 필터 헤드와 수직방향 배향으로 배치되므로, 연료는 필터 요소의 중앙 튜브 아래로 통과할 것이다. 그 다음, 연료가 흘러 필터 보울을 다시 충진하고, 필터 헤드 내의 출구를 통해 배출되기 전에 필터 매체를 통과한다. 그러나, 필터의 배향은 변경될 수 있다. 필터 하우징은 베이스 하우징이 필터 캡 아래에 위치되어 결합되는 업사이드 다운 구성일 수 있다. 베이스 하우징은 연료 입구 및 출구를 제공하며, 베이스 하우징과 필터 캡 사이에 봉입되는 필터 요소의 단부 캡에 결합되도록 배치된다. 필터 매체는 제 1 단부 캡 위의 필터 캡 내에 실절적으로 수용된다. 제 1 단부 캡은 베이스 하우징에 결합되도록 배치되어, 제 1 입구를 통해 베이스 하우징에 도입되는 연료는 필터 요소 내의 중앙 튜브로 통과하여 필터 요소를 통해 상측으로 흐른 다음, 상부로부터 필터를 충진하도록 필터 매체의 외부 둘레에서 하측으로 흐른다. 물 드레인 밸브는 필터 캡의 바닥부를 향해 또는 필터 요소의 제 1 단부 캡에 대한 커플링의 레벨 위의 베이스 하우징의 일부 내에 제공될 수 있다. 변형된 필터 구성의 경우, 연료를 위한 필터를 통한 흐름 경로는 필터 요소의 제 1 단부 캡과 베이스 하우징 사이의 커플링에 의해 형성 유지된다. 또한, 필터 요소는 베이요닛 연결부를 이용하여 상술한 바와 같은 방식으로 베이스 하우징 또는 필터 캡에 고정될 수 있다.

본 발명의 다른 수정 및 적용은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (30)

1. 제 1 필터 바디 구성요소와 제 2 필터 바디 구성요소를 포함하는 필터 바디 내에 끼워맞추기 위한 필터 요소(2)로서, 상기 필터 바디 구성요소들 중 하나는 베이요닛 리브를 제공하고, 상기 필터 바디 구성요소들 중 다른 하나는 베이요닛 슬롯을 제공하는, 상기 필터 요소(2)에 있어서,
   로킹 링(12);
   상기 로킹 링(12)에 결합된 제 1 단부 캡(16);
   상기 제 1 단부 캡(16)에 결합된 필터 매체(10); 및
   상기 로킹 링(12)으로부터 외측방향으로 연장되는 로킹 리브(30)
   를 포함하며,
   상기 로킹 링과 상기 로킹 리브는 로킹 기구를 제공하고, 상기 로킹 리브는 상기 로킹 링(12)으로부터 반경방향으로 외측으로 연장되는 제 1 부분(34)과, 상기 로킹 링의 외주에 평행한 상기 로킹 링(12)의 외주 둘레에서 상기 필터 요소를 위에서 볼 때 상기 제 1 부분(34)으로부터 시계방향 또는 반시계방향으로 연장되는 제 2 부분(38)을 포함함으로써, 상기 로킹 리브(30)의 제 2 부분(38)의 적어도 일부는 상기 로킹 링의 외주로부터 이격되고, 상기 로킹 리브(30)의 제 2 부분(38)은 상기 제 1 부분(34)에 대해 구부려질 수 있고,
   상기 로킹 리브는 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 형성하도록 제 1 필터 바디 구성요소 상의 상기 베이요닛 리브와 연동하며, 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)는 상기 필터 매체를 둘러싸기 위해 상기 제 1 및 제 2 필터 바디 구성요소들을 함께 결합하도록 상기 베이요닛 슬롯 내에 수용됨으로써 제 2 필터 바디 구성요소 상의 상기 베이요닛 슬롯과 결합하는,
   필터 요소.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 로킹 리브(30)는 상기 로킹 링(12)의 평면에서 상기 로킹 링(12)으로부터 외측으로 연장되는,
   필터 요소.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 로킹 리브(30)는 상기 로킹 링(12)의 평면에 횡단하는 상기 제 2 부분(38)의 자유 단부로부터 연장되는 제 1 러그(46)를 더 포함하는,
   필터 요소.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 로킹 리브(30)의 적어도 일부는 상기 로킹 링(12)의 평면에 대해 경사지는,
   필터 요소.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제 1 단부 캡(6)으로부터 이격되는 제 2 단부 캡(8)을 더 포함하며,
   상기 필터 매체(10)는 상기 단부 캡(6, 8)들 사이에서 연장되어 상기 단부 캡(6, 8)들 및 상기 필터 매체(10)에 의해 형성된 중앙 캐비티(86)를 형성하는,
   필터 요소.
   
6. 필터에 있어서,
   제 1 및 제 2 필터 바디 구성요소를 포함하는 필터 바디; 및
   상기 필터 바디 내에 끼워맞추기 위한 제1항 또는 제2항에 따른 필터 요소(2)
   를 포함하며,
   상기 제 1 필터 바디 구성요소는 필터 보울(4)이고, 상기 제 2 필터 바디 구성요소는 필터 헤드(48)이고,
   상기 베이요닛 리브는 상기 필터 보울(4)의 중심부로부터 상기 필터 보울(4)의 림까지 외측으로 연장되는 필터 보울 리브(32)이고, 상기 베이요닛 슬롯은 상기 필터 헤드(48) 내에 제공되는 베이요닛 커넥터 슬롯(52)이고,
   상기 필터 매체(10)가 상기 필터 보울(4) 내에 위치될 때, 상기 로킹 리브(30)는 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 형성하도록 상기 필터 보울 리브(32)와 연동하며, 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)는 상기 필터 보울(4)과 상기 필터 헤드(48)를 함께 결합하여 상기 필터 매체(10)를 둘러싸도록 상기 베이요닛 커넥터 슬롯(52)과 결합하도록 배치되는,
   필터.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 로킹 링(12)은 상기 필터 보울(4) 상에 장착가능하여, 상기 로킹 리브(30)는 상기 필터 보울 리브(32)의 제 1 부분과 적어도 부분적으로 중첩함으로써 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 형성하는,
   필터.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 로킹 링(12)이 상기 필터 보울(4)의 림(16) 상에 장착될 때, 상기 로킹 리브(30)의 제 1 부분은 상기 필터 보울 리브(32)의 제 1 부분(36)과 적어도 부분적으로 중첩함으로써 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 형성하는,
   필터.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 림(16)은 상기 필터 보울 리브(32)의 제 1 부분(36)에 근접한 절결부(42)를 더 포함하여, 상기 로킹 링(12)이 상기 필터 보울(4) 상에 장착될 때 상기 절결부(42)가 상기 로킹 리브의 제 1 부분(34)을 수용하도록 배치되는,
   필터.
   
10. 필터에 있어서,
    (a) 필터 요소(2)로서,
    로킹 링(12),
    상기 로킹 링(12)에 결합되는 제 1 단부 캡(6),
    상기 제 1 단부 캡(6)에 결합되는 필터 매체(10), 및
    상기 로킹 링(12)으로부터 외측으로 연장되는 로킹 리브(30)
    를 구비하며,
    상기 로킹 링과 상기 로킹 리브는 로킹 기구를 제공하고, 상기 로킹 리브는 상기 로킹 링(12)으로부터 반경방향으로 외측으로 연장되는 제 1 부분(34)과, 상기 로킹 링(12)의 외주 둘레에서 상기 제 1 부분(34)으로부터 연장되는 제 2 부분(38)을 포함하고, 상기 로킹 리브(30)의 제 2 부분(38)의 적어도 일부는 상기 로킹 링의 외주로부터 이격됨으로써 상기 로킹 리브(30)의 제 2 부분(38)은 상기 제 1 부분(34)에 대해 구부려질 수 있는, 상기 필터 요소(2); 및
    (b) 필터 보울(4)로서, 상기 필터 보울의 중심부로부터 상기 필터 보울의 림까지 외측으로 연장되는 필터 보울 리브(32)와, 상기 필터 보울 리브의 일부에 인접한 상기 필터 보울의 림 내에 있는 절결부(42)를 갖는 필터 보울(4); 및 베이요닛 커넥터 슬롯(52)을 내부에 갖는 필터 헤드(48)
    를 포함하며,
    상기 로킹 링이 상기 필터 보울 상에 장착된 상태에서 상기 필터 매체(10)가 상기 필터 보울(4) 내에 위치될 때, 상기 로킹 리브의 제 1 부분은 상기 필터 보울의 림 내의 상기 절결부 내에 수용되고, 상기 로킹 리브(30)는 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)를 형성하도록 상기 필터 보울 리브(32)를 적어도 부분적으로 중첩하며, 상기 로킹 리브는 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)의 상부면을 제공하고, 상기 필터 보울 리브(32)는 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)의 하부면을 제공하고, 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)는 상기 필터 보울(4)과 상기 필터 헤드(48)과 함께 결합하여 상기 필터 매체(10)를 함께 둘러싸기 위해 상기 베이요닛 커넥터 슬롯(52) 내에 수용됨으로써 상기 베이요닛 커넥터 슬롯(52)과 결합하도록 배치되는,
    필터.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 로킹 리브(30)는 상기 로킹 링(12)의 평면에 횡단하는 상기 제 2 부분(38)의 자유 단부로부터 연장되는 제 1 러그(46)를 더 포함하는,
    필터.
    
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제 1 단부 캡(6)으로부터 이격된 제 2 단부 캡(8)을 더 포함하며,
    상기 필터 매체(10)는 상기 단부 캡(6, 8)들 사이에서 연장되어 상기 단부 캡(6, 8)들 및 상기 필터 매체(10)에 형성된 중앙 캐비티(86)를 형성하는,
    필터.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 로킹 리브(30)는 상기 리브(30)의 제 2 부분(38)의 자유 단부로부터 연장되는 제 1 러그(46)를 더 포함하고,
    상기 베이요닛 커넥터 슬롯(52)은 상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44) 내에 완전히 결합될 때 상기 제 1 러그(46)를 수용하도록 배치된 홈부(64)를 더 포함하는,
    필터.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 필터 보울 리브(32)는 단부 캐치부(102)를 포함하고,
    상기 로킹 리브(30)는 상기 단부 캐치부(102)를 수용하도록 배치된 홈부(100)를 더 포함하여, 상기 필터 보울 리브(32)가 상기 로킹 리브(30) 내에 부분적으로 수용되고,
    상기 단부 캐치부(102)는, 상기 필터 보울(4)과 상기 필터 헤드(48) 사이에 필터 요소(2) 없이 상기 필터 보울(4)이 상기 필터 헤드(48)에 결합되면 상기 베이요닛 커넥터 슬롯(52)과 결합하도록 배치되는,
    필터.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 로킹 리브(30)의 제 2 부분(38)은 상기 제 1 러그(46)의 반대방향으로 연장되는 제 2 러그(110)를 더 포함하고,
    상기 제 2 러그(110)는 상기 단부 캐치부(102)로부터 떨어진 상기 필터 보울 리브(32)의 단부와 중첩하도록 배치되어, 상기 로킹 리브(30)와 상기 필터 보울 리브(32)가 함께 결합되는,
    필터.
    
16. 제6항에 있어서,
    상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)의 적어도 일부는 상기 로킹 링(12)의 평면에 대해 경사지고, 상기 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 적어도 일부는 대응하는 경사부를 포함하는,
    필터.
    
17. 제6항에 있어서,
    상기 필터 보울(4)과 상기 필터 헤드(48) 중 하나 이상은 환형 시일(62)을 더 포함하여, 상기 필터 보울(4), 상기 로킹 링(12) 및 상기 필터 헤드(48)가 함께 결합될 때 상기 환형 시일(62)은 상기 필터 보울(4)과 상기 필터 헤드(48) 사이에서 압축되는,
    필터.
    
18. 제10항에 있어서,
    상기 복합 베이요닛 커넥터 리브(44)의 적어도 일부는 상기 로킹 링(12)의 평면에 대해 경사지고, 상기 베이요닛 커넥터 슬롯(52)의 적어도 일부는 대응하는 경사부를 포함하는,
    필터.
    
19. 제10항에 있어서,
    상기 필터 보울(4)과 상기 필터 헤드(48) 중 하나 이상은 환형 시일(62)을 더 포함하여, 상기 필터 보울(4), 상기 로킹 링(12) 및 상기 필터 헤드(48)가 함께 결합될 때 상기 환형 시일(62)은 상기 필터 보울(4)과 상기 필터 헤드(48) 사이에서 압축되는,
    필터.
    
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