KR20160143747A - 스핀-온 필터 요소 상의 키형 쓰레드 결합 - Google Patents

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Abstract

필터 요소는, 중심축의 둘레를 제한하며 중앙 캐비티를 형성하는 여과 매체의 링(ring of filtration media)을 구비한다. 상기 필터 요소의 환형 단부 캡은 상기 매체의 단부에 밀봉식으로 접착된다. 상기 단부 캡은 상기 중앙 캐비티 내의 중앙 개구와, 상기 중앙 개구로부터 측방향 외측으로 이격된 측방향 개구를 구비한다. 상기 중앙 개구는 상기 요소가 필터 헤드의 상보적 쓰레드형 연결부(complimentarily-threaded connection portion)에 스핀-온(spun-on)되게 하도록 쓰레드형 연결부를 구비한다. 상기 중앙 개구의 상기 연결부는 상기 연결부로부터 반경방향으로 멀어지게 개방하는 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯(at least one axially-extending slot)을 구비한다.

Description

스핀-온 필터 요소 상의 키형 쓰레드 결합{KEYED THREAD ENGAGEMENT ON SPIN-ON FILTER ELEMENT}
본 발명은 일반적으로 필터 카트리지, 더욱 상세하게 스핀-온 필터 카트리지에 관한 것이다.
필터 카트리지는 연료, 엔진 오일, 트랜스미션 오일, 윤활 오일을 포함하는 각종 유체로부터 오염물을 제거하도록 설계된다. 연료-전달 시스템에서, 예컨대, 필터 카트리지는 물 및/또는 오염에 대한 부작용을 회피하도록 엔진의 상류에서 연료를 여과한다. 오일 필터는 다수의 상이한 타입의 유압 기계류, 각종 다른 차량 유압 시스템, 내연기관 및 가스 터빈 엔진에 이용된다. 종종 선호되는 바와 같이, 필터 구성은 타이트한 공간(예컨대, 복잡한 엔진 수납부) 내에 용이하게 설치될 수 있는 "스핀-온" 필터 카트리지("spin-on" filter cartridge)를 내장한다. 스핀-온 설치의 경우, 쓰레드형 마운팅 스터드(threaded mounting stud) 상에 필터 카트리지를 스피닝하는 단순한 작용에 의해 연결부가 이루어지고, 시일이 형성된다.
각각의 적용에서 정확한 필터 타입을 제공하는 것이 중요할 수 있으므로, 필터 헤드와, 키형 핏(keyed fit)을 제공함으로써 잘못된 필터가 스핀-온되는 것을 방지할 수 있는 필터 헤드와, 대응하는 필터 카트리지가 제공된다. 상기 필터 헤드 상의 쓰레드 전방에 위치설정된 하나 이상의 스터드는 상기 필터 요소의 쓰레딩 내의 대응하는 슬롯 또는 그루브 내에 피팅할 수 있다. 일단 상기 스터드를 지나 푸시되면, 상기 필터 요소는 통상적으로 스핀-온될 수 있다. 또한, 이와 같은 시스템은 제1 턴 동안에 상기 쓰레드가 "손실(missed)"되면, 또는 필터 제거 후에 쓰레드가 분리된 후에 돌발적인 필터 낙하를 방지할 수 있다. 상기 쓰레드가 결합되지 않고 설치자가 상기 필터 요소를 낙하하는 경우, 상기 필터 요소는 상기 필터 헤드 상에 여전히 보유될 수 있는데, 그 이유는 상기 필터 요소 상의 쓰레딩이 상기 필터 요소의 슬롯과 더 이상 정렬하지 않는 상기 필터 헤드 상의 스터드에 의해 캐치될 것이다. 마지막으로, 이러한 시스템은 상기 스터드와 슬롯의 위치에 근거하여 그 초기 상대 위치를 결정함으로써 상기 필터 요소의 쓰레드를 상기 필터 헤드의 쓰레드와 정렬하는데 이용될 수 있으므로, 상기 필터 요소의 설치를 용이하게 한다.
따라서, 본 발명의 일 관점에 의하면, 필터 요소는, 중심축의 둘레를 제한하며 중앙 캐비티를 형성하는 여과 매체의 링(ring of filtration media); 및 상기 매체의 단부에 밀봉식으로 접착된 환형 단부 캡(annular end cap)을 포함하며, 상기 단부 캡은 상기 중앙 캐비티 내의 중앙 개구와, 상기 중앙 개구로부터 측방향 외측으로 이격된 측방향 개구를 구비하고, 상기 중앙 개구는 상기 요소가 필터 헤드의 상보적 쓰레드형 연결부(complimentarily-threaded connection portion)에 스핀-온(spun-on)되게 하도록 쓰레드형 연결부를 구비하고, 상기 중앙 개구의 상기 연결부는 상기 연결부로부터 반경방향으로 멀어지게 개방하는 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯(at least one axially-extending slot)을 구비한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부의 축방향 외측 단부로부터 상기 연결부의 축방향 내측 단부로 연장된다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부 둘레에 원주방향으로 이격된 적어도 2개의 축방향 연장 슬롯이다.
선택적으로, 상기 적어도 2개의 축방향 연장 슬롯은 동일하게 이격된다.
선택적으로, 상기 연결부는 반경방향 내측으로 면한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부 상의 쓰레드의 최대 깊이만큼 반경방향으로 깊다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 중앙 개구의 축방향 외측 단부로부터 상기 중앙 개구의 축방향 내측 단부로 연장된다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부 둘레에 원주방향으로 이격된 4개의 축방향 연장 슬롯이다.
선택적으로, 상기 4개의 축방향 연장 슬롯은 동일하게 이격된다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯이 원주방향으로 연장됨으로써, 나선의 적어도 일부분을 형성한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 축방향 연장부와, 원주방향 연장부를 구비한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯이 상기 원주방향 연장부로부터 연장되는 제2 축방향 연장부를 구비함으로써, 단차형 전이부(stepped transition)를 형성한다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 필터 요소는, 중심축의 둘레를 제한하며 중앙 캐비티를 형성하는 여과 매체의 링; 및 상기 매체의 단부에 밀봉식으로 접착된 환형 단부 캡을 포함하며, 상기 단부 캡은 상기 중앙 캐비티 내의 중앙 개구와, 상기 중앙 개구로부터 측방향 외측으로 이격된 측방향 개구를 구비하고, 상기 중앙 개구는 반경방향 면하며 원주방향 연장하는 제1 평탄부와, 상기 요소가 필터 헤드의 상보적 쓰레드부(complimentarily-threaded portion)에 스핀-온(spun-on)되게 하도록 상기 제1 평탄부로부터 원주방향으로 연장되는 제1 쓰레드부를 구비한다.
선택적으로, 상기 제1 평탄부는 상기 제1 쓰레드부의 축방향 외측 단부로부터 상기 제1 쓰레드부의 축방향 내측 단부로 연장된다.
선택적으로, 상기 필터 요소는, 상기 제1 평탄부 말단의 상기 제1 쓰레드부의 원주방향 단부로부터 원주방향으로 멀어지게 연장되는 제2 평탄부와, 상기 제1 쓰레드부 말단의 상기 제2 평탄부의 원주방향 단부로부터 원주방향으로 멀어지게 연장되는 제2 쓰레드부를 더 구비한다.
선택적으로, 상기 제1 및 제2 쓰레드부는 동일한 원주방향 크기를 갖는다.
선택적으로, 상기 평탄부와 상기 쓰레드부는 반경방향 내측으로 면한다.
선택적으로, 상기 쓰레드부의 최대 쓰레드 깊이는 상기 제1 평탄부와 정렬한다.
선택적으로, 상기 제1 평탄부는 상기 중앙 개구의 축방향 외측 단부로부터 상기 중앙 개구의 축방향 내측 단부로 연장된다.
선택적으로, 상기 필터 요소는, 상기 중앙 개구 둘레에 원주방향으로 이격된 제2, 제3 및 제4 평탄부와, 상기 중앙 개구 둘레에 원주방향으로 이격되며 각각의 평탄부들 사이에 각각 배치된 제2, 제3 및 제4 쓰레드부를 더 구비한다.
선택적으로, 상기 평탄부들은 동일하게 이격된다.
선택적으로, 상기 쓰레드부들은 동일하게 이격된다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯이 원주방향으로 연장됨으로써, 나선의 적어도 일부분을 형성한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 축방향 연장부와, 원주방향 연장부를 구비한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯이 상기 원주방향 연장부로부터 연장되는 제2 축방향 연장부를 구비함으로써, 단차형 전이부(stepped transition)를 형성한다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 필터 조립체는, 환형 쓰레드형 연결부를 갖는 필터 헤드로서, 상보식 쓰레드형 연결부를 갖는 필터 요소가 상기 필터 헤드에 스핀-온(spun-on)되게 하도록 연결축을 형성하는, 필터 헤드를 포함하며, 상기 필터 헤드의 연결부는 쓰레드부(thread portion)와, 상기 쓰레드부의 축방향 외측에 있는 로크부(lock portion)를 구비하고, 상기 로크부는 상기 필터 요소의 상보식 쓰레드형 연결부의 쓰레드와 간섭하도록 크기설정된 적어도 하나의 반경방향 돌출 스터드(at least one radially-projecting stud)를 갖는다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 필터 헤드 어댑터(filter head adapter)는, 중앙 개구의 둘레를 제한하며 종축을 형성하는 환형 바디를 구비하며, 상기 환형 바디는 상기 어댑터가 필터 헤드의 상보식 쓰레드형 연결부에 스핀-온되게 하도록 쓰레드 키형 연결부(threaded keyed connection portion)를 갖고, 상기 키형 연결부는, 상기 키형 연결부로부터 반경방향으로 멀어지게 개방하는 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯을 구비하고, 상기 환형 바디는 상보식 쓰레드형 필터 요소가 상기 어댑터에 스핀-온되게 하도록 쓰레드형 필터 연결부(threaded filter connection)를 갖는다.
선택적으로, 상기 키형 연결부는 상기 필터 연결부로부터 축방향으로 오프셋된다.
선택적으로, 상기 키형 연결부는 내측 쓰레드형(interiorly-threaded)이다.
선택적으로, 상기 키형 연결부는 외측 쓰레드형(exteriorly-threaded)이다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은 상기 키형 연결부의 축방향 외측 단부로부터 상기 키형 연결부의 모든 쓰레드의 축방향 내측 단부로 연장된다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은 상기 연결부 둘레에 원주방향으로 이격된 적어도 2개의 축방향 연장 슬롯이다.
선택적으로, 상기 연결부는 반경방향 내측으로 면한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은 상기 연결부 상의 쓰레드의 최대 깊이보다 반경방향으로 더 깊다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은 상기 연결부 둘레에 원주방향으로 이격된 4개의 축방향 연장 슬롯이다.
선택적으로, 상기 4개의 축방향 연장 슬롯은 동일하게 이격된다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯이 원주방향으로 연장됨으로써, 나선의 적어도 일부분을 형성한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 축방향 연장부와, 원주방향 연장부를 구비한다.
선택적으로, 상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯이 상기 원주방향 연장부로부터 연장되는 제2 축방향 연장부를 구비함으로써, 단차형 전이부를 형성한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징이 더욱 상세하게 기술된다.
도 1은 슬롯형 연결부를 갖는 예시적인 필터 요소의 부분 사시도,
도 2는 슬롯형 연결부를 갖는 예시적인 필터 요소의 평면도,
도 3a는 슬롯형 연결부를 갖는 예시적인 필터 요소의 부분 단면도,
도 3b는 비스듬한 슬롯형 연결부를 갖는 또 다른 예시적인 필터 요소의 부분 단면도,
도 3c는 단차진 슬롯형 연결부를 갖는 또 다른 예시적인 필터 요소의 부분 단면도,
도 4는 스터드형 연결부를 갖는 예시적인 필터 헤드의 부분 측면도,
도 5는 상보형 연결부와 정렬된 필터 요소의 예시적인 연결부를 도시한 도면,
도 6은 상보형 연결부와 정렬되며 상보형 연결부 위에 삽입된 필터 요소의 예시적인 연결부를 도시한 도면,
도 7은 상보형 연결부에 스핀-온된 필터 요소의 예시적인 연결부를 도시한 도면,
도 8은 예시적인 필터 헤드의 스터드형 연결부를 수용할 수 없는 슬롯이 없는 종래의 필터 요소를 도시한 도면,
도 9는 예시적인 필터 헤드를 종래의 필터 헤드로 전환하기 위한 예시적인 어댑터를 도시한 도면,
도 10은 예시적인 필터 헤드를 종래의 필터 헤드로 전환하기 위한 예시적인 어댑터에 대한 단면도.
정확한 필터 타입이 각각의 적용에 이용되는 것을 보장하기 위해, 예시적인 필터 헤드는 키형 핏을 제공함으로써 잘못된 필터가 스핀-온되는 것을 방지할 수 있다. 필터 헤드 상의 쓰레드 전방에 위치설정된 하나 이상의 스터드는 예시적인 필터 요소의 쓰레딩 내의 대응하는 슬롯 또는 그루브 내에 피팅할 수 있다. 일단 상기 스터드를 지나 푸시되면, 상기 필터 요소는 통상적으로 스핀-온될 수 있다. 또한, 예시적인 조립체는 제1 턴 동안에 상기 쓰레드가 "손실(missed)"되면, 또는 필터 제거 후에 쓰레드가 분리된 후에 돌발적인 필터 낙하를 방지할 수 있고; 상기 쓰레드가 결합되지 않고 필터 요소를 설치하는 사람이 상기 필터 요소를 낙하하는 경우, 상기 필터 요소는 상기 필터 헤드 상에 여전히 보유될 수 있는데, 그 이유는 상기 필터 요소 상의 쓰레딩이 상기 필터 요소의 슬롯과 더 이상 정렬하지 않는 상기 필터 헤드 상의 스터드에 의해 캐치될 것이다. 마지막으로, 이러한 시스템은 상기 스터드와 슬롯의 위치에 근거하여 그 초기 상대 위치를 결정함으로써 상기 필터 요소의 쓰레드를 상기 필터 헤드의 쓰레드와 정렬하는데 이용될 수 있으므로, 상기 필터 요소의 설치를 용이하게 한다.
도 1-3a를 참조하면, 예시적인 필터요소는 필터 카트리지의 형태로 참조부호 "10"으로 도시된다. 필터 요소는 캐니스터(21)와, 여과 매체(22)를 둘러싸는 단부 캡(23)을 구비한다.
캐니스터(21)는 개방 단부와, 반대편의 폐쇄 단부를 갖는 대체로 원통형 쉘의 형태를 취할 수 있다. 캐니스터(21)는, 예컨대 드로잉된 금속(예컨대, 강)으로 구성될 수 있고 그리고/또는 원피스로 형성될 수 있다. 림(31)은 캐니스터의 개방 단부를 둘러싸며, 캐니스터와 단부 캡 사이의 계면부에서 폴딩 작동에 의해, 예컨대 부착 및 밀봉될 수 있는 단부 캡(23)을 수용하도록 형성된다. 또한, 당해기술에 공지된 변형된 구성이 가능하다.
여과 매체(22)는 당해기술에 공지된 임의의 적절한 여과 매체일 수 있으며, 예컨대 종방향 주름부의 링 또는 원통형 컴필레이션(compilation)으로서 본원에 도시되고, 필터 요소의 중심축의 둘레를 제한하고 중앙 캐비티(25)를 형성할 수 있다. 또한, 여과 매체(22)는 외측 챔버(29)를 형성하는 캐니스터(21)로부터 이격될 수 있다.
단부 캡(23)은 환형이며 중앙 캐비티 내에 중앙 개구(26)를 구비한다. 또한, 단부 캡(23)은 중앙 개구로부터 측방향 외측으로 이격된 하나 이상의 측방향 개구(27)(통상적으로, 복수의 동일하게 이격된 개구)를 구비할 수 있다. 본원에 도시된 예시적인 실시예는 단부 캡 둘레에 동일하게 이격된 8개의 개구(27)를 구비한다. 바람직하게, 측방향 외측으로 이격된 개구(27)는 필터로의 입구일 수 있으며, 중앙 개구(26)는 출구로서 작용한다. 그러나, 반대의 구성도 가능하다. 도시한 바와 같이, 외측 개구(27)는 외측 챔버(29)와 유체 연통함으로써, 캐니스터에 들어가는 유체가 외측 챔버(29) 내로 흘러, 여과 매체를 통해 중앙 캐비티(25) 내로 통과한 다음, 중앙 개구(26) 외부로 흐를 것이다.
단부 캡(23)은 스핀-온된 후에 필터 요소를 필터 헤드에 밀봉하는 축방향 외측으로 면하는 환형 밀봉 부재(32)를 구비할 수 있다.
중앙 개구(26)는 필터 요소가 필터 헤드(110)의 상보식 쓰레드형 연결부(140)로 스핀-온되게 하도록 쓰레드형 연결부(40)를 구비한다. 중앙 개구(26)의 연결부(40)는 연결부로부터 반경방향으로 멀어지게 개방하는 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯(42)을 구비한다. 예시적인 필터 요소는 4개의 슬롯(42)을 갖는 것으로 도시되지만, 임의 개수의 슬롯이 이용될 수 있다.
슬롯은 본질적으로 반경방향으로 면하는 원주방향 연장 평탄부이다. 쓰레드부(48)는 필터 요소가 필터 헤드의 상보식 쓰레드부에 스핀-온되게 하도록 평탄부로부터 원주방향으로 연장된다. 평탄부 또는 (연결부의 쓰레드를 통해 형성된 슬롯)은 필터 헤드의 연결부의 상보형 스터드가 쓰레드와의 간섭 없이 쓰레드를 지나 슬라이딩하게 한다. 즉, 슬롯 또는 평탄부는 필터 요소가 "로크된(locked)" 필터 헤드로 스핀-온되게 하는 키(key)로서 작용한다.
슬롯(42)은 연결부의 쓰레드를 통해 끝까지 축방향으로 연장된다. 전체적인 연결부가 쓰레드형이거나 또는 슬롯이 쓰레드 깊이와 상이한 깊이를 갖는 예시적인 필터 요소에서, 슬롯(42)은 연결부의 축방향 외측 단부로부터 연결부의 축방향 내측 단부로 연장될 수 있다. 슬롯이 쓰레드보다 반경방향으로 깊게 연장되는 상황에서는, 필터 요소의 스피닝 동안에 필터 헤드의 스터드를 수용하기 위해 연결부의 축방향 내측부 둘레에 원주방향 그루브가 있을 수 있다.
슬롯은 "평탄" 부분을 갖는 것으로 기술된다. 본원에 사용된 바와 같은 평탄은 스터드가 쓰레드를 통과하게 하도록 리세스된 임의의 부분을 포함하는 것을 의미한다. 특히, 이와 같은 리세스부 또는 "평탄"은 축방향 및 원주방향 양자로 평탄할 수 있다. 변형적으로, 이러한 리세스부는 축방향을 따라 평탄하지만, 중앙 개구와 동일한 곡률반경을 가지거나 또는 상이한 곡률반경을 가질 수 있는 만곡형 원주방향 표면을 구비할 수 있다.
또한, 슬롯은 (원주방향 크기를 가지지만) 축방향으로만 연장하는 것으로서, 도 3a에 도시되어 있다. 도 3b를 참조하면, 필터 요소의 예시적인 실시예는 참조부호 "210"로 도시된다. 필터(210)는 상기한 필터 요소(10)와 실질적으로 동일하므로, 동일 참조부호이지만, 필터 요소에서의 유사한 구조에 대응하는 구조를 지칭하는데 200 단위가 사용된다. 더욱이, 필터 요소(10)의 전술한 설명은 하기를 제외하고는 필터 요소(210)에 동일하게 적용가능하다. 게다가, 필터 요소의 관점은 서로 대체되거나 또는 적용가능한 바에 서로 함께 사용될 수 있음이 본 명세서를 읽을 때 이해가능할 것이다. 특히, 필터 요소(210)는 비스듬하여 축방향 및 원주방향 양자로 연장되는 슬롯(242)을 구비하므로, 도 3b에 도시한 바와 같이, 나선의 적어도 일부분을 형성한다.
도 3c를 참조하면, 필터 요소의 예시적인 실시예는 참조부호 "310"로 도시된다. 필터(310)는 상기한 필터 요소(10, 210)와 실질적으로 동일하므로, 동일 참조부호이지만, 필터 요소에서의 유사한 구조에 대응하는 구조를 지칭하는데 100 단위가 사용된다. 더욱이, 필터 요소(10, 210)의 전술한 설명은 하기를 제외하고는 필터 요소(310)에 동일하게 적용가능하다. 게다가, 필터 요소의 관점은 서로 대체되거나 또는 적용가능한 바에 서로 함께 사용될 수 있음이 본 명세서를 읽을 때 이해가능할 것이다. 상술한 슬롯(42, 242)에 대해 변형적으로 또는 추가적으로, 슬롯(342)은 도 3c에 도시한 바와 같이, 하나 이상의 만곡형 또는 단차 전이부를 구비할 수 있으며, 대체로 축방향 또는 원주방향으로 연장되는 부분은 반대방향으로 연장되는 부분으로 전이한다. 따라서, 도시한 바와 같이, 슬롯(342)은 제1 축방향 연장부(343), 상기 제1 축방향 연장부(343)로부터 연장되는 제1 원주방향 연장부(345), 및 상기 원주방향 연장부(345)로부터 연장되는 제2 축방향 연장부(347)를 구비할 수 있다.
또한, 예시적인 슬롯은 축방향 외측으로 연장되는 것으로부터 축방향 외측방향으로 다시 전이하기 전에 축방향 내측으로 연장되는 것으로 전이할 수 있다. 이러한 구성은 쓰레드가 결합될 수 있기 전에 예시적인 필터가 푸시인(pushed in), 터닝, 부분적으로 풀 아웃(partially pulled out), 터닝 및 다시 푸시인되는 것이 필요로 할 수 있다. 이러한 구성은 단지 예로서 제공되며, 제한의 의미가 아니다.
슬롯(42, 242, 342)은 도시한 바와 같이 동일하게 이격된 방식 또는 동일하지 않게 이격된 방식으로 연결부 둘레에 원주방향으로 이격될 수 있다. 동일하지 않은 이격거리는 필터 요소를 설치할 때 단일의 "정확한" 배향을 제공할 수 있다.
반경방향 내측에 면하는 것으로 도시되지만, 연결부 및 (이에 따른 쓰레드 및 슬롯)은 반경방향 외측을 면하여 필터 헤드 상의 상보형 연결부와 맞물릴 수 있다.
특히 도 4를 참조하면, 필터 헤드의 일부가 참조부호 110으로 도시된다. 필터 헤드는 본원에 기술한 차이를 제외하고는, 예컨대 매니폴드의 일부와 같은 스핀-온 필터를 수용하는 임의의 종래 바디일 수 있다. 예시적인 필터 헤드는 쓰레드부(142)와 로크부(144)를 갖는 환형의 쓰레드형 연결부(140)를 구비한다. 로크부(144)는 쓰레드부로부터 축방향 외측으로(필터 헤드로부터 멀어지게 그리고 필터 요소를 향해) 연장되고, 로크부의 측벽으로부터 반경방향으로 멀어지게 돌출하는 하나 이상의 스터드(146)를 구비한다.
도 4의 예시적인 실시예에 도시한 바와 같이, 스터드는 반경방향 외측으로 돌출할 수 있지만, 그 대신에 반경방향 내측으로 돌출할 수도 있다. 임의의 경우에, 스터드는 쓰레드부의 쓰레드와 동일한 반경방향 측부 상에 있어야 한다.
도시한 바와 같이, 스터드(146)는 슬롯 내에 용이하게 삽입하도록 둥근형 축방향 코너를 구비하지만, 다른 프로파일이 가능하다. 스터드(146)는 슬롯의 평탄면의 대응하는 원주방향 곡선과 매칭하도록 그 반경방향 단부 상의 원주방향 곡선을 가질 수 있다. 변형적으로, 스터드(146)는 평탄한 반경방향 단부를 구비할 수 있다. 또한, 예컨대 고객에 의해 요청되는 바에 따라 다른 프로파일이 제공될 수 있다. 또한, 스터드는 축방향 및/또는 원주방향으로 연장될 수 있고, 부분적이거나 또는 전체적인 헬리컬 패턴으로 연장될 수 있다.
또한, 임의 개수의 스터드가 가능하며, 도 4는 4개의 동일하게 이격된 스터드를 갖는 구성을 도시한다. 스터드는 동일하게 이격 또는 동일하지 않게 이격되게 배치될 수 있다. 동일하지 않은 이격거리는 필터 요소의 단일의 수용가능한 배향이 필터 헤드로 스핀-온되게 제공할 수 있다.
스터드(들)(146)는 상보형 필터 요소 상의 쓰레드에 대한 간섭을 제공하기에 충분히 멀리 돌출해야 한다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 스터드(146)는 쓰레드부(142)의 쓰레드의 최대 반경방향 크기보다 멀리 또는 더 멀리 돌출한다.
예시적인 연결부(140)는 중앙 개구(150)와, 부착된 필터 요소의 각각의 개구와 유체 연통하는 하나 이상의 측방향 개구(미도시)를 구비한다.
도 5-7을 참조하면, 예시적인 필터 요소를 예시적인 필터 헤드에 부착하는 것을 도시한 이미지의 시퀀스가 도시된다.
도 5는 상보형 연결부(140)와 정렬된 필터 요소의 예시적인 연결부(40)를 도시한다.
도 6은 상보형 연결부(140)와 정렬되어 상보형 연결부(140) 위로 삽입된 필터 요소의 예시적인 연결부(40)를 도시한다. 특히, 스터드(146)는 슬롯(42)을 통해 삽입되어 있다.
도 7은 상보형 연결부(140)로 스핀-온되어 있는 필터 요소의 예시적인 연결부(40)를 도시한다. 즉, 필터 요소는 필터 헤드와 쓰레드식으로 결합되며, 스터드(146)는 슬롯(42)을 통과하고, 각각의 쓰레드부는 초기의 쓰레드 정렬 후에 결합(예컨대, 시계) 방향으로 서로에 대해 회전된 후에 서로 상호 맞물림된다.
도 8은 예시적인 필터 헤드의 스터드형 연결부를 수용할 수 없는 슬롯(42) 없는 종래의 필터 요소를 도시한다.
도 9 및 10을 참조하면, 종래의 필터가 예시적인 필터 헤드에 부착되게 하도록 제공될 수 있는 예시적인 필터 헤드 어댑터(410)가 도시된다. 이러한 어댑터(410)는 예시적인 필터 요소의 연결부에 대해 상술한 특징 중 어느 것을 갖는 키형 연결부(440)를 구비한다. 특히, 키형 연결부(440)는 필터 어댑터가 필터 헤드(110)의 상보식 쓰레드형 연결부(140)에 스핀-온되게 한다. 어댑터(410)의 연결부(440)는 연결부로부터 반경방향으로 멀어지게 개방하는 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯(442)을 구비한다.
또한, 어댑터(410)는 종래의 필터가 필터 어댑터 그리고 그에 따른 필터 헤드에 스핀-온되게 하도록 구성된 쓰레드형 필터 연결부(480)를 구비한다.
예시적인 필터 연결부(480)는 키형 연결부(440)로부터 축방향으로 오프셋된 것으로 도시되지만, 예컨대 스핀-온되는 필터가 대응하는 필터 헤드 연결보다 상이한 사이즈를 갖는 경우에는, 이것이 적용될 필요가 없다. 또한, 예시적인 필터 연결부(480)가 외측 쓰레드형인 것으로 도시되는 한편, 키형 연결부(440)는 내측 쓰레드형인 것으로 도시되지만, 이는 소망하는 연결에 따라서 스위칭(switching)되거나 또는 양자가 내측 쓰레드형 또는 양자가 내측 쓰레드형일 수 있다.
본 발명이 소정의 실시예(들)에 대해 도시 및 기술되었지만, 본 명세서 및 첨부한 도면을 판독하여 이해할 때 당업자에게 동등한 변형 및 수정이 이루어질 것임이 자명하다. 특히 상술한 요소(구성요소, 조립체, 장치, 조성 등)에 의해 수행되는 각종 기능과 관련하여, 이러한 요소를 기술하는데 이용되는 "수단"을 포함하는 용어는 달리 지시하지 않는다면, 본 발명의 예시적인 실시예(들)에 기술된 본원에서의 기능을 수행하는 개시된 구조에 구조적으로 동등하지 않더라도, 기술된 요소(즉, 기능적으로 동등)의 특정 기능을 수행하는 임의의 요소에 대응하도록 의도된다. 더욱이, 본 발명의 특정한 특징이 일부 기술된 실시예 중 하나 이상 만에 대해 상술될 수 있지만, 이러한 특징은 임의 소정의 또는 특정한 적용을 위해 바람직하고 유리할 수 있음에 따라 다른 실시예의 하나 이상의 다른 특징과 조합될 수 있다.

Claims (20)

  1. 필터 요소에 있어서,
    중심축의 둘레를 제한하며 중앙 캐비티를 형성하는 여과 매체의 링(ring of filtration media); 및
    상기 매체의 단부에 밀봉식으로 접착된 환형 단부 캡(annular end cap)
    을 포함하며,
    상기 단부 캡은 상기 중앙 캐비티 내의 중앙 개구와, 상기 중앙 개구로부터 측방향 외측으로 이격된 측방향 개구를 구비하고, 상기 중앙 개구는 상기 요소가 필터 헤드의 상보적 쓰레드형 연결부(complimentarily-threaded connection portion)에 스핀-온(spun-on)되게 하도록 쓰레드형 연결부를 구비하고, 상기 중앙 개구의 상기 연결부는 상기 연결부로부터 반경방향으로 멀어지게 개방하는 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯(at least one axially-extending slot)을 구비하는,
    필터 요소.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부의 축방향 외측 단부로부터 상기 연결부의 축방향 내측 단부로 연장되는,
    필터 요소.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부 둘레에 원주방향으로 이격된 적어도 2개의 축방향 연장 슬롯인,
    필터 요소.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 축방향 연장 슬롯은 동일하게 이격되는,
    필터 요소.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부는 반경방향 내측으로 면하는,
    필터 요소.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부 상의 쓰레드의 최대 깊이만큼 반경방향으로 깊은,
    필터 요소.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 중앙 개구의 축방향 외측 단부로부터 상기 중앙 개구의 축방향 내측 단부로 연장되는,
    필터 요소.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 축방향 연장 슬롯은, 상기 연결부 둘레에 원주방향으로 이격된 4개의 축방향 연장 슬롯인,
    필터 요소.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4개의 축방향 연장 슬롯은 동일하게 이격되는,
    필터 요소.
  10. 필터 요소에 있어서,
    중심축의 둘레를 제한하며 중앙 캐비티를 형성하는 여과 매체의 링; 및
    상기 매체의 단부에 밀봉식으로 접착된 환형 단부 캡
    을 포함하며,
    상기 단부 캡은 상기 중앙 캐비티 내의 중앙 개구와, 상기 중앙 개구로부터 측방향 외측으로 이격된 측방향 개구를 구비하고, 상기 중앙 개구는 반경방향 면하며 원주방향 연장하는 제1 평탄부와, 상기 요소가 필터 헤드의 상보적 쓰레드부(complimentarily-threaded portion)에 스핀-온되게 하도록 상기 제1 평탄부로부터 원주방향으로 연장되는 제1 쓰레드부를 구비하는,
    필터 요소.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 평탄부는 상기 제1 쓰레드부의 축방향 외측 단부로부터 상기 제1 쓰레드부의 축방향 내측 단부로 연장되는,
    필터 요소.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 평탄부 말단의 상기 제1 쓰레드부의 원주방향 단부로부터 원주방향으로 멀어지게 연장되는 제2 평탄부와, 상기 제1 쓰레드부 말단의 상기 제2 평탄부의 원주방향 단부로부터 원주방향으로 멀어지게 연장되는 제2 쓰레드부를 더 포함하는,
    필터 요소.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 쓰레드부는 동일한 원주방향 크기를 갖는,
    필터 요소.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평탄부와 상기 쓰레드부는 반경방향 내측으로 면하는,
    필터 요소.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쓰레드부의 최대 쓰레드 깊이는 상기 제1 평탄부와 정렬하는,
    필터 요소.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 평탄부는 상기 중앙 개구의 축방향 외측 단부로부터 상기 중앙 개구의 축방향 내측 단부로 연장되는,
    필터 요소.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 개구 둘레에 원주방향으로 이격된 제2, 제3 및 제4 평탄부와, 상기 중앙 개구 둘레에 원주방향으로 이격되며 각각의 평탄부들 사이에 각각 배치된 제2, 제3 및 제4 쓰레드부를 더 포함하는,
    필터 요소.
  18. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평탄부들은 동일하게 이격되는,
    필터 요소.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쓰레드부들은 동일하게 이격되는,
    필터 요소.
  20. 필터 조립체에 있어서,
    환형 쓰레드형 연결부를 갖는 필터 헤드로서, 상보식 쓰레드형 연결부를 갖는 필터 요소가 상기 필터 헤드에 스핀-온되게 하도록 연결축을 형성하는, 필터 헤드를 포함하며,
    상기 필터 헤드의 연결부는 쓰레드부와, 상기 쓰레드부의 축방향 외측에 있는 로크부를 구비하고, 상기 로크부는 상기 필터 요소의 상보식 쓰레드형 연결부의 쓰레드와 간섭하도록 크기설정된 적어도 하나의 반경방향 돌출 스터드(at least one radially-projecting stud)를 갖는,
    필터 조립체.
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