JP2008260014A

JP2008260014A - 燃料フィルター

Info

Publication number: JP2008260014A
Application number: JP2008125324A
Authority: JP
Inventors: Michael D Clausen; ディ．クラウセンマイケル; Walter H Stone; エイチ．ストーンウォルター; Russell D Jensen; ディ．ジェンセンラッセル
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2008-10-30
Also published as: US5643446A; JP2006275061A; JPH09510518A; WO1995013468A1

Abstract

【課題】不適切なフィルターが使用される危険を最小限にし、フィルター交換時の燃料漏れおよび燃料系への空気進入量を最小にする燃料フィルターを提供する。
【解決手段】フィルターエレメントおよびフィルターヘッドを備えるフィルターアセンブリ。フィルターエレメントは、そのハウジング内に支持されて長手方向に伸びる作用突起部、このハウジングの第１の末端にあるタッププレートを備える。フィルターヘッドは、フィルターエレメントの作用突起部と係合するバルブエレメントを収容するニップルを備える。タッププレートは、ニップルにねじすじによって取り付けられるタッププレート開口部を含み、このタッププレート開口部は、上記作用突起部と直径の中心で配列される。タッププレート開口部とニップルの間には、環状弾力性シールが提供される。
【選択図】図３

Description

本発明は、乗物用の燃料フィルターおよび分離器に関する。特に、本発明はフィルターヘッドおよび取り外し可能なフィルターエレメントを含む燃料フィルターに関する。

多くのタイプの燃料フィルターおよび分離器が先行技術において公知である。一般的なタイプのフィルターおよび／または分離器の構造は、取り替え可能な「スピンオン（ｓｐｉｎｏｎ）」エレメントが取り付けられたフィルターヘッドを有するタイプである。このヘッドは乗物の燃料系の永久的な部分であり、そして燃料ラインに連結する入口および出口を含む。このエレメントはフィルターヘッドから容易に取り外され得、そして新しいエレメントが、フィルターヘッドに連結される燃料ラインを開放せずに取り付けられ得る。

先行技術の燃料フィルターの問題点は、フィルターエレメントが交換されるとき、フィルターヘッドから燃料が漏れ出すこと、および系に空気が入ることである。フィルターはしばしば燃料系中で比較的低い位置に取り付けられるので、かなりの漏出および空気の侵入が起こり得る。このことによって、フィルター交換後、エンジンをスタートすることが困難となり得、または過剰なプライミング（ｐｒｉｍｉｎｇ）を必要とし得る。

フィルターの交換に伴う他の問題点は燃料漏れである。燃料ラインおよびエレメントはしばしば加圧下にある。エレメントが取り外されるときに圧力が低下して燃料がこぼれる。このことは出火の危険、および廃棄物清浄問題を生じ得る。

先行技術のフィルターに伴うさらなる問題点は、異なった濾過能力を有するフィルターエレメントがしばしば同一の取り付け形状を有し、そして同一のフィルターヘッド上に取り付けられ得ることである。しかし、間違ったフィルターの使用は、乏しいエンジン性能を引き起こし得、そしてエンジンの寿命を縮める所望でない量の汚染物を生じ得る。

従って、不適切なフィルターが使用される危険を最小限にし、燃料漏れを最小限にし、そして燃料系への空気侵入量を減少させる燃料フィルターの必要性が存在する。

本発明の目的は、交換可能な燃料フィルターを提供することである。

本発明の更なる目的は、エレメント交換の間に燃料系に侵入する空気量を減少させる燃料フィルターを提供することである。

本発明の更なる目的は、エレメント交換の間に燃料漏れの量を最小限にする燃料フィルターを提供することである。

本発明の更なる目的は、系のための正しいエレメントだけがヘッドに取り付けられることを保証する燃料フィルターを提供することである。

本発明の更なる目的は、以下の発明を実施するための最良の形態および添付の請求項において明らかにされる。

前述の目的は、本発明の第１の好ましい実施態様において、交換可能な汚染物分離器またはフィルターエレメントをその上に取り付けるために適合されたフィルターヘッドによって達成される。このエレメントは入ってくる燃料を受け入れるための流入領域、およびこのエレメントを通過する燃料を送達するための流出領域を有する。

フィルターヘッドは、燃料タンクまたは他の供給源から入ってくる燃料を受け取るための入口を備える。この入口は、エレメントの流入領域と流体的に連通している。このヘッドはまた、ヘッド内で流体通路に沿ってエレメントの流出領域と流体的に連通する出口を有している。ヘッドのこの出口は、エンジンのキャブレターまたは燃料注入系を含む乗物の燃料系の残りに連結される。

フィルターヘッドは、エレメントをヘッドにねじすじにより取り付けるニップル部分を含む。ニップル部分はその内にバルブエレメントを備える。バルブエレメントはニップル部分内の燃料通路内に位置し、そしてバネによって移動され、閉鎖位置に動く。

フィルターエレメントは、その内部に、環状リングであるフィルター媒体を有するほぼ円筒形のハウジングを有する。フィルター媒体は、中央燃料チャンバーから周縁燃料チャンバーを分割する。フィルター媒体は、第１の上部末端で、第１の末端キャップと境する。第１の末端キャップは、第１の環状末端キャップ壁を有し、この壁は、中央燃料チャンバーにおいて、長手方向に伸び、そしてフィルター媒体の半径方向の内側に配置される。第１の末端キャップは、それを通じて環状末端キャップ壁を横切って拡がる流体通路を備える中央部分を有する。

環状末端キャップ上で完全に中心に置かれる関係で、外側に伸びる作用突起部がある。作用突起部は中央燃料チャンバー内で長手方向にある自由末端を有する。この自由末端は、エレメントが上記ヘッドに取り付けられるとき、ニップル部分を受け入れるエレメントのタッププレート内で第１の開口部と整列する。

エレメントおよびヘッドの取り付けは、ニップル部分にある作用突起部を、その内部にあるバルブエレメントに係合させ、そしてそれを開放位置に移動させる。このことによって、燃料がフィルターエレメントの間を流れることを可能にする。エレメントの脱係合は、バルブエレメントを閉鎖位置に移動させ、その結果、空気はヘッドまたは残りの燃料系に容易に侵入し得ない。さらに、バルブエレメントの閉鎖によって、燃料がニップル部分を通じてヘッドから流出することを防止する。

作用突起部は、上記エレメント内の長手方向で、適切なエレメントがヘッドに取り付けられるとき、作用突起部がニップル部分にあるバルブエレメントに係合し、そしてそれを開放するようなサイズでありかつ位置にある。作用部材は、様々なエレメントタイプの内部で、異なる長手方向位置に設置され得、各々の位置が特定のニップル部分形状に対応する。この結果、特定のエレメントタイプだけがフィルターヘッドと一緒に作動する。このことによって、最適のエンジン性能を提供し、そしてエンジン寿命を延長する適切な濾過が保証される。

より特定すれば、本願発明は以下の項目に関し得る。

（１）フィルターエレメントおよびフィルターヘッドを備えるフィルターアセンブリであって、このフィルターエレメントが：第１の開放末端および第２の末端を有するほぼ円筒形のハウジング；このハウジング内にあるフィルター媒体の環状リングであって、この媒体によって境される中心チャンバーを、この媒体を取り囲む周縁チャンバーから分離する環状リング；上記媒体に、その第１の末端で取り付けられた環状部分を含む第１の末端キャップであって、この環状部分が中心開口部を取り囲みかつ形成する、第１の末端キャップ；上記媒体のリングに、その第２の末端で取り付けられた環状部分を含む第２の末端キャップ；上記ハウジング内で支持され、そして上記中心チャンバー内で長手方向に伸びる作用突起部であって、自由末端およびベースを有し、上記作用突起部の自由末端がこのベースより上記ハウジングの第１の末端に近い、作用突起部；ハウジングの第１の末端にあるタッププレートであって、ニップル部分上の外部ねじでニップル部分へのねじすじによる取り付けのためのねじすじを有するタッププレート開口部を含み、このタッププレート開口部が上記作用突起部と直径の中心に配列される、タッププレート；およびこのタッププレートと上記第１の末端キャップとの間を、かつそれらをシールする関係で伸びる第１の環状弾力性シールであって、この第１のシールが上記第１のタッププレート開口部を取り囲む関係にあり、上記作用突起部の自由末端が上記ハウジングの内部に配置され；上記第１のシールが上記中心開口部を周縁方向に境し、そして上記作用突起部の自由端部が上記中心開口部より横方向で小さい、シールを備え；そして上記フィルターヘッドが：上記中心チャンバー中に伸びるニップル部分を備え、このニップル部分がその中にバルブエレメントを有し、そしてここで上記フィルターエレメントが上記ヘッドとアセンブルされるとき、上記作用突起部が上記バルブエレメントと接触し、そしてそれを開放して上記ニップル部分を通じる流体流れを可能にし、それによって正確なフィルターエレメントが該ヘッドとアセンブルされるときのみに流体流れが可能とされることを確実にする、フィルターアセンブリ。

（２）上記作用突起部が支持部材上に支持され、そしてここでこの支持部材がこの作用突起部から半径方向の外側に伸び、そしてここでこの支持部材が上記ニップルと係合可能であり上記ニップルの上記中心チャンバーへの長手方向挿入を制限する、項目（１）に記載のフィルターアセンブリ。

（３）上記作用突起部が上記第１の末端キャップ上に支持される、項目（１）または（２）に記載のフィルターアセンブリ。

（４）上記第１の末端キャップが、上記リングから半径方向の内側に配置される長手方向に伸びる環状末端キャップ壁、およびこの環状末端キャップ壁に拡がる円盤形状部分を備え、そしてここで上記作用突起部がこの円盤形状部分上に支持される、項目（３）に記載のフィルターアセンブリ。

（５）上記アセンブリが、上記周縁チャンバーまたは中心チャンバーの１つと流体的に連結されるプライミングポンプをさらに有し、そしてここでこのプライミングポンプが流体的に整列した第１のチェックバルブおよび第２のチェックバルブを備え、ここで液体が第１の流れ方向でそれを通じて該１つのチャンバー内に流れることが可能とされ、このチェックバルブがポンプ領域を境し、このポンプ領域が可変容量領域と流体的に連通する、上記いずれかの項目の１つに記載のフィルターアセンブリ。

（６）バルブエレメントを内部に有するニップル部分を備えるフィルターヘッドに取り付けるためのフィルターエレメントであって：中心軸、第１の開放末端および第２の末端を有するほぼ円筒形のハウジング；上記中心軸を取り囲む上記ハウジング内のフィルター媒体の環状リングであって、この媒体が上記中心軸に沿って間隔を置かれた第１および第２の末端を有し、そしてこの媒体によって境される中央チャンバーをこの媒体を取り囲む周縁チャンバーから分割する環状リング；上記媒体に、その第１の末端で取り付けられた環状部分を含む第１の末端キャップであって、上記環状部分が中心開口部を取り囲みかつ形成する、第１の末端キャップ；上記媒体のリングに、その第２の末端で取り付けられた環状部分を含む第２の末端キャップ；ここで、上記第１および第２の末端キャップの１つ
が、上記中心軸を取り囲んで長手方向に伸び、かつ上記第１および第２の末端キャップの１つの環状部分に接続された第１の末端部分、および上記第１の末端キャップの環状部分と第２の末端キャップの環状部分との間に配置された第２の自由末端をもつ支持部材を含み、上記中央チャンバー内に配置される長手方向に伸びる作用突起部であって、ベースおよび自由末端を有し、上記ベースが上記支持部材の第２の自由末端によって支持され、それによって、上記作用突起部のベースが、上記ハウジングに対して固定され、そして上記作用突起部の自由末端が上記ベースよりも上記ハウジングの上記第１の末端に近くに位置している作用突起部；上記ハウジングの第１の末端にあるタッププレートであって、ニップル部分上の外部ねじでニップル部分にねじでの取り付けのためのねじのあるタッププレート開口部を含む、タッププレート；上記タッププレートと上記第１の末端キャップとの間を、かつシールする関係で伸びる環状の弾力性シールであって、上記作用突起部の上記自由末端から半径方向の外側に間隔を置いて周囲を取り囲む関係で配置され、それによって、上記ニップル部分が上記環状シールと係合するとき、上記作用突起部の上記自由末端が、上記ニップル部分の上記バルブエレメントを開放するための形状であってかつ整列される弾力性シール、を備えるフィルターエレメント。

（７）上記支持部材が、上記第１および第２の末端キャップのうちの上記１つの上記環状部分上に支持される長手方向に伸びる環状末端キャップ壁を備え、上記中央チャンバー内の上記環状末端キャップ壁が上記媒体から半径方向の内側に配置され、そして上記作用突起部の上記ベースが上記環状末端キャップ壁上に支持されている、項目（６）に記載のフィルターエレメント。

（８）上記ハウジングが、上記媒体の第２の末端に隣接する環状の内に曲がった部分を備え、上記環状の内に曲がった部分が、上記媒体を支持する関係にあり、それによって上記環状の弾力性シールが、上記第１の末端キャップと上記タッププレートとの間で圧縮された関係で保持される、項目（６）または（７）のいずかに記載のフィルターエレメント。
（９）上記第２の末端キャップが、上記ハウジングの内部にあり、そして上記ハウジングの上記内に曲がった部分と上記媒体の上記第２の末端との間で支持される中間体の関係にあるほぼ円盤形状の部材を備える項目（８）に記載のフィルターエレメントであって、上記円盤形状部材が、その間に空間を有する、複数の角度を置いて配置され、半径方向に伸びる突出部を備え、上記半径方向に伸びる突出部は上記周縁領域まで伸び、それによって上記周縁チャンバー内の汚染物が、上記半径方向に伸びる突出部と上記ハウジングの上記内に曲がった部分の内部との間の上記空間を通過することを可能とする、フィルターエレメント。

（１０）上記環状シールが環状の半径方向の内側に伸びるシール突出部をさらに備え、上記シール突出部は上記タッププレートの内部で長手方向に位置され、それによって上記タッププレート開口部を通じて伸びるニップル部分が流体が漏れない関係で上記シール突出部と環状に係合する、項目（６）〜（９）のいずれか１つに記載のフィルターエレメント。

（１１）上記環状シールが、上記第１の末端キャップの上記環状部分上に支持される第１の環状末端キャップ壁と係合し、上記第１の末端キャップ壁が長手方向に伸び、そして上記中央チャンバーにおいて上記媒体から半径方向の内側に配置される、項目（６）〜（１０）のいずれか１つに記載のフィルターエレメント。

（１２）上記作用突起部の上記自由末端が、上記半径方向の内側に伸びるシール突出部の外面の内側に長手方向に配置される、項目（６）〜（１１）のいずれか１つに記載のフィルターエレメント。

（１３）上記連結構造が、それを通じる少なくとも１つの流体通路を備える、項目（６）〜（１２）のいずれか１つに記載のフィルターエレメント。

（１４）上記連結構造が、上記環状末端キャップ壁に拡がる中央部分を備え、上記長手方向に伸びる突起部が上記中央部分上に支持され、そしてそれによって上記中央部分を超えて上記中央チャンバー中へのニップル部分の通過が防止される、項目（７）に記載のフィルターエレメント。

（１５）上記中央部分がほぼ円盤形状の部分を備え、上記円盤形状部分はそこから伸びる上記作用突起部を有し、そしてここで上記円盤形状部分が上記作用突起部の周囲に角度を置いて置かれた複数の流体通路を備える、項目（１４）に記載のフィルターエレメント。

（１６）上記フィルターエレメントが、上記ハウジングの第２の末端に取り付けられる長手方向に伸びるポストをさらに備え、上記ポストが上記中央チャンバーの外側で終結しそして上記第２の末端キャップと緊密に間隔を置いて隣接する関係にあるヘッド部分を有し、そしてここで上記ポストのヘッド部分が上記第２の末端キャップと係合可能であり、上記第２の末端キャップの変形に際し、または上記ハウジングの変形に際し、上記第２の末端キャップの中心支持を提供する、上記項目のいずれか１つに記載のフィルターアセンブリまたはエレメント。

（１７）上記フィルターエレメントが、上記ハウジングの第２の末端で取り外し可能なキャップをさらに備え、そしてここで上記ポストが上記キャップから長手方向に伸びる、項目（１６）に記載のフィルターアセンブリまたはエレメント。

（１８）上記ポスト上で長手方向に移動可能である浮遊可能な部材をさらに備える、項目（１７）に記載のフィルターアセンブリまたはエレメント。

（１９）上記浮遊可能な部材と作動連結する電気センサー手段をさらに備える、項目（１８）に記載のフィルターアセンブリまたはエレメント。

（２０）上記第２の末端キャップが、上記媒体の第２の末端に取り付けられた円盤形状部材を備え、そしてここで上記ポストが上記円盤形状部材と緊密に隣接する関係で終結する、項目（１９）に記載のフィルターアセンブリまたはエレメント。

（２１）上記フィルターエレメントが、上記ポスト上で長手方向に移動可能である浮遊可能な部材をさらに備え、そしてここで上記フィルターエレメントが、上記ハウジングの内部であって、かつ上記フィルター媒体から離れて第１の方向で上記円盤形状部材から長手方向に配置される汚染物収集領域をさらに備え、そしてここで上記浮遊可能な部材が上記汚染物収集領域内にある、項目（２０）に記載のフィルターアセンブリまたはエレメント。

（２２）上記ハウジングが半径方向に内に曲がった部分を備え、そして上記円盤形状部材が角度を置いて配置された半径方向に伸びる複数の突出部を備え、上記半径方向に伸びる突出部が上記円盤形状部材から上記汚染物収集領域に向かう上記第１の方向に伸び、上記半径方向に伸びる突出部が上記ハウジングの上記内に曲がった部分と係合し、そしてここで上記半径方向に伸びる突出部がその間に空間を有し、それによって汚染物が上記周縁燃料チャンバーから上記汚染物集合領域へ上記空間を通じて通過し得る、項目（２１）に記載のフィルターアセンブリまたはエレメント。

（２３）フィルターヘッドに取り付けるためのフィルターエレメントであって、上記フィルターヘッドはバルブエレメントをその中に有するニップル部分を備え、上記フィルターエレメントが：中央軸、第１の開口末端および第２の末端を有するほぼ円筒形のハウジング；上記中央軸を取り囲む上記ハウジング内のフィルター媒体の環状リングであって、上記中央軸に沿って間隔を置いて配置される第１および第２の末端を有し、そして上記媒体を取り囲む周縁チャンバーから上記媒体により境される中央チャンバーを分割する環状リング；上記媒体にその第１の末端で取り付けられる第１の末端キャップ；上記ハウジング内に取り付けられ、そして中央チャンバー内に位置される長手方向に伸びる作用突起部であって、自由末端および上記媒体に関して取り付けられるベースを有し、上記自由末端が上記ベースより上記ハウジングの上記第１の末端の近くにある作用突起部；上記ハウジングの第１の長手方向の末端にあるタッププレートであって、上記作用突起部と完全に中心に置かれて整列するタッププレート開口部を備える、タッププレート；上記タッププレートと上記第１の末端キャップとの間でかつそれらと隣接した関係で伸びる第１の環状弾力性シールであって、上記第１のシールが上記第１のタッププレート開口部と上記ハウジング内部の上記作用突起部の上記自由末端とを取り囲む関係にある弾力性のシール、
を備え、ここで、上記作用突起部、上記ニップル部分および上記バルブエレメントが、上記フィターエレメントが上記ヘッドと係合しそれと正確に接続して働くことを可能にする正確な調和関係を有する、フィルターエレメント。

（２４）フィルターヘッドに取り付けるためのフィルターエレメントであって、上記フィルターヘッドはバルブエレメントをその中に備えるニップル部分を備え、上記フィルターエレメントは：中央軸、第１の開口末端および第２の末端を有する、ほぼ円筒形のハウジング；上記中央軸を取り囲む上記ハウジング内のフィルター媒体の環状リングであって、上記中央軸に沿って間隔を置いて配置される第１および第２の末端を備え、そして上記媒体を取り囲む周縁チャンバーから上記媒体により境される中央チャンバーを分離する環状リング；上記媒体にその第１の末端で取り付けられる第１の末端キャップ；上記第１の末端キャップ上で支持される長手方向に伸びる環状末端キャップ壁であって、上記媒体から半径方向に内側に配置される末端キャップ壁；上記環状末端キャップ壁に拡がる中央部分；長手方向に伸びる作用突起部であって、上記中央部分に連結されるベースおよび上記中央部分から上記ハウジングの上記第１の末端に向かって伸びる自由末端を有し、そして上記中央部分を通じる少なくとも１つの流体通路を有する作用突起部、を備え、ここで、上記作用突起部、上記ニップル部分および上記バルブエレメントが、上記フィターエレメントが上記ヘッドと係合しそれと正確に接続して働くことを可能にする正確な調和関係を有する、フィルターエレメント。

（２５）フィルターヘッドに取り付けるためのフィルターエレメントであって、上記フィルターヘッドはバルブエレメントをその中に備えるニップル部分を備え、上記フィルターエレメントは：中央軸、第１の開口末端および第２の末端を有するほぼ円筒形のハウジング；上記中央軸を取り囲む上記ハウジング内のフィルター媒体の環状リングであって、上記中央軸に沿って間隔を置いて配置される第１および第２の末端を有し、そして上記媒体を取り囲む周縁チャンバーから上記媒体により境される中央チャンバーを分離する環状リング；上記媒体にその第１の末端で取り付けられる第１の末端キャップであって、上記第１の末端キャップが長手方向に伸びる環状末端キャップ壁、上記環状末端キャップ壁は上記媒体から半径方向の内側に配置される；上記環状末端キャップ壁に拡がる中央部分；および上記中央部分から長手方向に伸びる長手方向伸長作用突起部を備え、そしてここで、上記第１の末端キャップが、そこを通じる少なくとも１つの流体通路を備え、上記流体通路が上記中央チャンバー内に位置し、ここで、上記作用突起部、上記ニップル部分および上記バルブエレメントが、上記フィターエレメントが上記ヘッドと係合しそれと正確に接続して働くことを可能にする正確な調和関係を有する、フィルターエレメント。

フィルターエレメントは、そのハウジング内に支持されて長手方向に伸びる作用突起部、このハウジングの第１の末端にあるタッププレートを備え、フィルターヘッドが、フィルターエレメントの作用突起部と係合するバルブエレメントを収容するニップルを備え、そしてタッププレートが、ニップルにねじすじによって取り付けられるタッププレート開口部を含み、このタッププレート開口部が、上記作用突起部と直径の中心で配列され、タッププレート開口部とニップルの間には、環状弾力性シールが提供されるので、正しいフィルターエレメントがヘッドアセンブリと組み合わせられるときのみ、流体流れが可能となる。

図面、特に、図１および図２について言えば、そこでは一体型プライミングポンプを有し、概括的に９４で指示されるフィルターの第１の好ましい実施態様が示される。フィルター９４は、ヘッド９６および取り外し可能なエレメント９８を備える。ヘッドは、入口１００および出口１０２を備える。この入口および出口は開口部を有し、フィルターが使用される乗物の燃料ラインまたは燃料系の他の導管へのフィルターヘッドの取り付けを可能とする。このヘッドはまた、可動ポンプキャップ１０６を含むポンプ部分１０４を備える。このヘッドはさらに、作動中は取りはずし可能な排気栓１０８によって一般に閉鎖されている排気開口部（示されていない）を備える。この排気栓は、プライミング動作の間に空気がエレメントから漏れ出ることを可能にするために役に立つ。

後で詳細に論議されるエレメント９８は、フィルター／分離器エレメントである。これは取りはずし可能な底面キャップ１１４、排出バルブ１１６、および底面キャップ１１４から伸びる水センサーのための電気コネクタ１１８を有する。

ヘッド９６およびポンプ部分１０４は、図１２〜図１５でさらに詳細に示される。図１２および図１３で最も良く示されるように、ポンプ部分１０４は、内部直立伸長内腔１２０を有する。この内腔１２０はヘッドと一体に成形され、そして作動状態でその内部で上方へ伸長する。この内腔はその外側末端で環状の階段状突起部１２２により境される。

この内腔１２０は第１の領域１２４を有し、そして入口１００と流体的に連通する（図１３参照）。この内腔１２０はまた、第１の領域１２４の上に垂直に配置されて示される第２の領域１２６を有する。開口部１２８は第１の領域と第２の領域との間に伸び、そして第１のシート１３０により境される。第１の物体１３２は第１のシート上の第２の領域内で移動可能に配置される。物体１３２は、第１のシート１３０内で、ブロック受容されるためのサイズである。

内腔１２０は、第２の領域１２６の上に垂直に示される第３の領域１３４をさらに備える。第２の開口部１３６が第２の領域と第３の領域との間に伸び、シート１３８によって境される。第２の物体１４０が、第３の領域内で移動可能であり、そして第２のシート１３８内でブロック受容されるためのサイズである。第１および第２の物体１３２，１４０は好ましくは、ゴム材料からなる。

環状突起部１２２は、環状で弾力性の第１のシール１４４を支持する第１の環状ステップ１４２を備える。シール１４４は、ポンプキャップ１０６の円筒形内部キャップ壁１４６とスライド可能に流体が漏れない関係で係合する。

環状突起部１２２は、その上に第２の環状ステップ１４８をさらに含む。第２の環状ステップ１４８は、その上の閉鎖円盤部材１５０を支持する。閉鎖円盤部材１５０は、内腔
１２０の開放上部末端を閉じるために役に立つ。階段状突起部１２２は、その上に第２のシール１５４を支持する第３の環状ステップ１５２をさらに備える。シール１５４は、閉鎖円盤部材のすぐ下の内腔から流体が漏れることを防止する。

閉鎖円盤部材１５０は、スライド可能に隣接する関係でポンプキャップ１０６の内部壁１４６と係合する外側環状フランジ部分１５６をさらに備える。このフランジ部分１５６は、円盤形状部材１５０とポンプキャップ１０６の内側上部表面との間に伸びる圧縮バネ１５８のためのセンタリングネスト（ｃｅｎｔｅｒｉｎｇｎｅｓｔ）として、さらに役立つ。

階段状突起部１２２によって支持されるシール１４４は、ポンプキャップ１０６の内部で概略的に１６０で示される可変容量領域と境する。ポンプキャップ１０６が長手方向に下方へ移動するとき、階段状突起部の上のポンプキャップの容量が減少し、そして１６０の領域内の圧力が上昇する。ポンプキャップの上方向への戻りの動作は１６０領域内で真空を生じる。

分割スリーブ１６２は内腔１２０の側面で周囲を取り囲む関係で伸びる。このスリーブは、内腔１２０の第１の長手方向側面上で第１のチャンバー１６４と境する。対向する側面上で、スリーブ１６２は第２のチャンバー１６６と境する。内腔１２０は第１のチャンバー１６４内で壁１６８によって境される。壁１６８は、その長手方向に沿って第１のシート１３０の上に開口部１７０を有する。この結果、内腔の第２の領域１２６は、流体的に第１のチャンバー１６４と連通している。

第１のチャンバー１６４はまた、階段状突起部１２２の環状の第２のステップ１４８に隣接する切り抜き部１７２を通じて流体的に開放されている。切り抜き部１７２は、閉鎖末端部材１５０の内側下部表面内にある一対の対向する開口部１７４を通じて可変容量領域１６０に開放されている。

第１のチャンバー１６４は、その下部末端で、ノックアウト栓１７６によって閉鎖される。このノックアウト栓で閉鎖された開口部は、製造の間にチャンバーの形成を容易にするために用いられる。

第１のチャンバー１６４は、ポンプキャップ１０６の内側の可変容量領域１６０と流体が漏れないよう連通している。さらに、第１のチャンバー１６４は、内腔１２０の第２の領域１２６と流体が漏れないように連通している。

第２のチャンバー１６６は、第１のチャンバー１６４から内腔の対向する側にあり、スリーブ１６２の内壁と内腔１２０を境する壁１７８との間に伸びる。第２のチャンバー１６６は、第２のシート１３８上の切り抜き部１８０を通じて内腔の第３の領域１３４に開放されている。

第２のチャンバー１６６は、その底部で環状に伸びるヒーターチャンバー１８２に開放されている。ヒーターチャンバー１８２は、皿形状部材１８４により境されている。
この皿形状部材１８４は、ネジすじによりヘッドと係合し、そしてまた後で詳細に論議されるようにエレメント９８とネジすじで係合可能であるニップル１８６上に支持される。

ポンプキャップ１０６は、比較的剛直なプラスチック材料からなる。これは、キャップ内側で外側に伸長する環状フランジ１９０と係合する支持リング１８８によってヘッドに保持される。この支持リングは、キャップ内の環状凹部で組み合わさるスナップリング１９２によってフランジ１９０に対して保持される。この支持リングは、ポンプキャップが
上向き位置（図１４または１５参照）にあるとき、突起部１２２の下面と係合するように適合されている。この支持リングの突起部１２２下面との係合は、ポンプキャップがヘッドからはずれることを防止する。

ポンプ作用は、ポンプキャップ１０６を交互に押し下げおよび開放することによって開始される。キャップ１０６が押し下げられるとき、図１２および１３に示されるように、可変容量領域１６０の容量が減少することによってキャップ内側で生成した圧力が、第１のチャンバー１６４に、閉鎖円盤部材１５０内の開口部１７４および第１のチャンバー１６４の上部の切り抜き部１７２を通じて伝達される。この増加した圧力は、内腔１２０の内側の第２の領域１２６に開口部１７０を通じて伝達される。第２の領域における内腔の直径は、物体１３２の直径よりも大きいので、圧力は、第１の領域１２４中への流体流れをブロックして着座したままである物体１３２の周囲を上方に通過する。

第２の領域における圧力の増加は、第２の物体１４０を第２のシート１３８から上方に離して押す。その結果、第２の領域にある任意の流体が、第３の領域１３４を通じて上方に押され、そして第２のチャンバー１６６内の切り抜き部１８０を通じて押し出される。チャンバー１６６で、流体は、下方に向かってヒーターチャンバー１８２中に流れる。燃料は、ヒーターチャンバーを通じて上方に、開口部１９４を通って皿形状部材１８４の縁の上を流れる。

その上方の位置で、物体１４０が閉鎖円盤部材１５０の内側と係合することに注目すべきである。このことによって、圧力が減少するときに、物体がその着座位置に容易に戻らない位置に動かないことを保証する。

ポンプキャップ１０６が、その低位置から放たれるとき、スプリング１５４の力によって図１４および１５に示される位置まで上方に動く。この上方への動きは、キャップの内側のチャンバー１６０の容量を増大し、そして真空を作り出す。この真空は、閉鎖円盤部材１５０内の切り抜き部１７２および開口部１７４を通じて第１のチャンバー１６４へ伝達される。真空は、開口部１７０を通じて内腔１２０の第２の領域１２６に伝達される。真空は、物体１３２をそのシートから離して上方へ動かす。この条件下で、物体１４０は、その下側に対する真空力のため着座したままである。物体１３２の上方への動作は、物体１４０との係合によって制限される。このことは、真空でなくなるとき、物体１３２がそのシートに戻ることを保証する。

第２の領域１２６に適用される真空は、第１の領域１２４および入口１００から、第２の領域中へ燃料を引きつける。真空でなくなるとき、ポンプは再び押し下げられてこのサイクルを繰り返す。

いくつかの系では、エレメントが変換されているとき、排気栓１０８が取り外され、そして新しいエレメントが燃料で満たされ、そして新しいエレメント内の全ての空気が置換され、かつ排気開口部から押し出されるまで、プライミングポンプがサイクルされる。その後、排気栓が再び取り付けられる。これによって、系に侵入し得る空気の量は最小になり、そしてフィルター交換後のエンジンの再始動に伴って起こり得る問題が避けられる。フィルターがプライミングされるとき、エンジンが始動され得る。この条件下では、物体１３２、１４０の両方は、燃料が内腔を通じて流れるとき、それぞれのシートから上方へ配置される。

フィルターエレメント９８およびヘッド９６は、図３〜図５においてより詳細に示される。ニップル１８６は、その中で移動可能なバルブエレメント１９６を収容する。
このバルブエレメントは、ニップルの下部末端で開口部１９８をブロックするように適合
されている。スプリング２００は、それがニップルを通る流れを止める閉鎖位置に対してバルブエレメント１９６を片寄らせる。

フィルターエレメント９８は、その第１の末端にタッププレート２０２を備える。このタッププレートは、中央にあるねじすじを有する開口部２０４を有し、これはニップル部分１８６の拡径ねじ領域と、ねじにより係合する。図４に示されるように、このエレメントは、外部に一般に円筒形のハウジング２０６を備える。このハウジングは、フィルター媒体２０８の環状リングを取り囲む。媒体２０８は、それを通る燃料から不純物を除去する。この媒体は、周縁燃料チャンバー２１０を、媒体の内側の中央燃料チャンバー２１２から分離する。媒体の内面は、せん孔を有する中央管２１４によって支持される。

媒体２０８は、第１の長手方向末端で第１の末端キャップ２１６に付着される。この媒体は、化合物または類似の粘着性材料を入れることによって第１の末端キャップに付着される。第１の末端キャップは、中央燃料チャンバー内に配置された、長手方向に伸びる環状壁２１８を備える。環状壁２１８は、媒体２０８の中央管２１４から内側に半径方向に配置される。

中央の円盤形状部分２２０は、第１の末端キャップの長手方向の壁２１８に拡がる。作用突起部２２２は中央部分２２０から外側に長手方向に伸びる。この作用突起部２２２は、中央燃料チャンバー内に配置されるように、タッププレート２０２から内側に長手方向に配置される自由末端２２４を備える。中央部分２２０は、そこを通る複数の流体通路２２６を備える（図５および６を参照）。流体通路２２６は、流体が壁２１８によって境される凹部領域にある第１の末端キャップを通過することを可能にする。

弾力性シール２２８は、タッププレート２０２と第１の末端キャップ２１６との中間に配置される。このシール２２８は、タッププレートにある開口部２０４を取り囲み、そして第１の末端キャップ２１６の半径方向に伸びる表面および長手方向の壁２１８と環状に係合するように内側に伸びる。シール２２８は、シールの半径方向に伸びる環状外部表面から内部に伸びる半径方向内側突出部２３０をさらに備える。このシール２２８は、第１の末端キャップ２１６とタッププレート２０２との間に圧縮された関係で保持され、そして周縁燃料チャンバー２１０内の燃料を中央燃料チャンバー２１２内の燃料から分離するためにさらに役立つ。

タッププレート２０２は、角度を置いて配置される複数の第２のタッププレート開口部２３４を備える。第２のタッププレート開口部２３４は、シール２２８から半径方向に外側に配置され、そしてエレメントの周縁燃料チャンバー２１０と連通する。弾力性環状シール２３６は、エレメントの外面上で、開口部２３４を超えて半径方向の外側で伸びる。

図３に示されるように、エレメント９８がヘッド９６に係合するとき、ニップル１８６のねじすじを有する拡径領域は、タッププレート内のねじすじを有する開口部２０４と係合し、エレメントをヘッドに固定して保持する。エレメントがヘッドに係合するとき、シール２２８の内側突出部２３０は、ニップル１８６の内部に伸びる領域と係合し、中央燃料チャンバーとの漏れ抵抗性の連結を提供する。さらに、作用突起部２２２の自由末端２２４は、バルブエレメント１９６と係合するように配置され、そしてそれを動かし、流体がエレメントの中央燃料チャンバー２１２から開口部１９８を通じて流れることを可能にする。これによって、エレメントの中央燃料チャンバーは、ヘッドの出口１０２と連結することが可能となる。

エレメント９８を、ニップルとタッププレートとの間の係合によってヘッドに付着させ、シール２３６は、第２のタッププレート開口部２３４の円周の外側で、流体が漏れない
強い関係でヘッドと係合する。これは、ニップル部分とシール２３６との間の流体が漏れない領域を提供する。ヘッドからヒーターチャンバー１８２内の開口部１９４を通過する燃料は、この領域に流れ込み、そして第２のタッププレート開口部２３４を通過する。結果として、ヘッドからの燃料は、媒体２０８とエレメントのハウジングとの間の周縁燃料チャンバー２１０へ流れ込む。燃料は、それによって、媒体２０８を通って外側／内様式で通過し、そしてそれが出口１０２に到達する前に濾過される。

作用突起部２２２およびバルブエレメント１９６は、エレメントが取り外されるとき、ニップルを通るいかなる流れも閉鎖するよう機能する。結果として、燃料漏れを最小にする。さらに、この特徴は系内に入る空気量を最小にする。燃料フィルターが系内で垂直方向に低位置に取り付けられる場合、これは特に有用である。そのような場合、そうでなければ、大量の燃料が流出し得る。このことは、燃料ラインが空気と接するようになり、そしてエンジンを始動させる際に大きな困難性を生じ得、および／またはエンジンが始動する前に過剰のプライミングを要求し得る。

本発明の構成のさらなる利点は、作用突起部２２２、ニップルおよびバルブ部材が、フィルターエレメントがヘッドと係合し、そしてそれと一緒に正しく働かせる正確な調和関係を有することである。これは、タッププレートの形状が異なるタイプの燃料フィルター／分離器エレメントについて類似であり、それらの多くが特定の適用に対して適切でないとき、重要である。作用部材の長手方向の位置およびエレメントの中央燃料チャンバー中へ伸びるニップルの長さを変え、その結果、各々が適切なフィルタータイプにのみ対応することにより、正確なフィルターエレメントのみがヘッドに取り付けられることが確実となり得る。これは、ニップルがフィルターエレメントに対して「長すぎる」場合、ニップルの内表面が、ニップルおよびタッププレート上のねじすじが係合する前にエレメント内の中央部分２２０に対して底につくことにより達せられる。同様に、ニップルが「短すぎる」場合、作用突起部はバルブエレメントに係合しない。結果として、バルブエレメントは閉鎖されたままであり、そしてエレメントをプライミングしたり、エンジンを始動することは可能ではない。従って、なされた誤りとは無関係に、不適切なエレメントはフィルターヘッドと一緒には作動しない。

図４に示されたエレメントの断面図を再び参照すると、媒体２０８は、円盤形状部材である第２の末端キャップ２３８によって第２の長手方向末端で境される。第２の末端キャップ２３８は図８〜図１０に詳細に示される。第２の末端キャップは、末端キャップから周縁燃料チャンバー２１０まで外側へ伸び、かつ複数の半径方向に伸びる突出部２４０を備える。突出部２４０は、それらの間に環状空間２４２を有する。第２の末端キャップ２３８はまた、媒体の外部を境するための上向きの環状突出部２４１を備える。

ハウジング２０６は、環状の内に曲がった部分２４４を備える。この内に曲がった部分２４４は第２の末端キャップ２３８の突出部２４０を支持する。周縁燃料チャンバー内の媒体の表面上に集まる汚染物は、ハウジング内を下方に向かって落ち、そして突出部２４０の間の空間２４２を通過することが可能になる。そのような汚染物は、ハウジングの下部分にある汚染物収集領域２４６に集まる。

突出部２４０はまた、媒体から外側に半径方向に伸び、そしてハウジングの内壁から空間をおいて媒体を維持するために役立つ。これは環状突出部２４１とともに、エンジンに付着されるときのような厳しい振動環境下でさえ、媒体が除去されるようになることを防止する。さらに、突出部がハウジングの内に曲がった部分上に支持される関係によって、シール２２８は第１の末端キャップとタッププレートとの間に圧縮され得る。シールの圧縮は、中央燃料チャンバーと周縁燃料チャンバーとの間の流体分離を維持するだけでなく、媒体のハウジング内側のその末端キャップからの分離を避けることに役立つ長手方向の
力を提供する。

ハウジング内側の汚染物収集チャンバー２４６は、テーパー状の環状部分によってその下部末端が境される。ハウジングは、さらに、その下部末端で長手方向に伸びる壁部分２４８を備える。壁部分２４８は環状の内に曲がったリップ２５０内で終結する。リップ２５０は、その中に底キャップ１１４上のねじすじをねじで受け入れる内部にねじすじを有するリング形状部材２５２を支持する。シール２５４は、底キャップとリング部材２５２との間に伸びる。さらに、キャップの環状で外側に伸びるショルダー２５６は、内に曲がったリップ２５０に係合し、キャップがハウジングに取り付けられるとき、流体が漏れないように適合することを保証する。

排出バルブ１１６および電気コネクター１１８はキャップ１１４の底から伸びる。汚染物収集領域２４６は、その中で一般に２５８で示される水センサーを有する。この水センサーは、キャップ１１４から伸び、かつ長手方向に伸びるポスト２６０を有する。このポストは、下部末端キャップ２３８から密接に配列される関係にあるように適応される拡大ヘッド２６２を有する。密接に配列されるポストおよび末端キャップは、過度の圧力による変形または外部ハウジングの変形が起こる場合、下部末端キャップを中心で支持する機会をさらに提供する。

浮遊可能部材２６４は、ポスト２６０上を長手方向にスライド可能に移動可能である。浮遊可能部材２６４は、水のような汚染物中で浮くことができ、その結果、領域２４６内の汚染物のレベルが上昇するとき、浮遊可能部材２６４は同様に上昇する。ポスト２６０内のインダクタンスセンサーは、浮遊可能部材２６４の位置を示す電気シグナルを提供するために用いられる。この電気シグナルは、汚染物収集領域が汚染物で満たされていることを示すために用いられる。代表的には、この電気シグナルは、コネクター１１８を通して光のような適切な警告デバイスへ伝達される。

ヘッド９６と同様のフィルターヘッドとともに使用するために適した他の実施態様のフィルターエレメント２６６が図１１に示される。エレメント２６６は、それが作用突起部を有しない第１の末端キャップ２６８を有することを除き、すべての局面でエレメント９６と同様である。むしろ、エレメント２６６は、その上に作用突起部２７２を備える第２の末端キャップ２７０を有する。この第２の末端キャップはまた、フィルター媒体から半径方向に内側に配置され、かつ長手方向に伸びる環状壁２７４を有する。第２の末端キャップ中央部分２７６は、環状壁にわたって拡がり、そしてその上に作用突起部を備える。先行する実施態様とは異なり、中央部分２７６はそこを通過する流体通路を備えていない。エレメント２６６の第１の末端キャップは環状の開口部を備え、そして弾力性シールを第１の末端キャップとタッププレートとの間に支持する。

エレメント２６６は、様々のフィルターヘッド内のニップルの長さに合わせた様々な長手方向の長さの環状内部壁で作られ得る。第２の末端キャップ２７０の壁２７４の長さを変えることによって、本発明は、適切なフィルターエレメントタイプのみが燃料系内のヘッドとともに作動することを保証する。さらに、他の実施態様エレメント２６６は、先に記載されたエレメント９８と関連した他の全ての利点を提供する。

従って、本発明の新しい燃料フィルターは、上に記載された目的を達成し、先行デバイスの使用において遭遇する困難を除去し、問題を解決し、そして本明細書に記載される所望の結果に到達する。

先の記述において、特定の用語が、簡潔さ、明確さ、および理解のために使用されたが、そのような用語は記述的目的のためであり、そして広く解釈されることが意図されるの
で、不必要な限定はそこから意味されない。さらに、与えられた記述および図解は例によってであり、そして本発明は示されまたは記述された正確な詳細に限定されない。

本発明の特徴、発見と原理、本発明が構成され、操作される方法、利点および達せられた有用な結果が述べられ；新しくそして有用な構造、デバイス、要素、配列、部分、組み合わせ、系、装置、操作および関係が、添付の請求項において述べられる。

（要約）
燃料フィルターは、入口（１００）および出口（１０２）を有するヘッド（９６）を備える。このヘッドは、エレメント（９８，２６６）に、バルブエレメント（１９６）をその内部に有するニップル（１８６）によって連結される。作用突起部（２２２，２７２）は、上記バルブエレメントと係合可能であり、正しいエレメントがそれに取り付けられるとき、上記ニップルを通じて流れを開放する。上記ニップルが上記エレメントに十分伸びないとき、それは不適切なエレメントが取り付けられたとき起こり、ニップルを通る流れを妨げ、そしてフィルターを作動不能にする。上記作用突起部は、中央部分（２２０，２７６）上でさらに支持され、中央部分は、エレメント内に遠すきて伸びるニップルへの連結を妨げる。結果として、適切なエレメントだけがヘッドと作動的に関連して取り付けられ得る。

乗物用の燃料フィルターおよび分離器が提供される。特に、フィルターヘッドおよび取り外し可能なフィルターエレメントを含む燃料フィルターが提供される。

図１は、本発明のエレメントを備えた一体型プライミングポンプを有するフィルターヘッドの部分断面図である。図２は、図１で示されたフィルターヘッドおよびエレメントの平面図である。図３は、フィルターヘッドおよびエレメントアセンブリの部分破断図である。図４は、図３のエレメントの断面図である。図５は、図３で示されたヘッド、ニップル部分、バルブエレメントおよびエレメントの分解斜視図である。図６は、図５で示されたエレメントの第１の末端の拡大斜視図である。図７は、図６で示されたエレメントの第２の末端の拡大斜視図である。図８は、図４で示されたエレメントの第２の末端キャップの平面図である。図９は、図８の線２２−２２に沿った第２の末端キャップの断面図である。図１０は、図４で示された第２の末端キャップ底面図である。図１１は、本発明のエレメントの他の実施態様である。図１２は、出力ストロークを行っていることが示されている内部ポンプ部分を備えた図５の線１２−１２に沿ったフィルターヘッドの断面図である。図１３は、図５の線１３−１３に沿った、図１２で示されるようなポンプ部分の出力ストローク状態におけるフィルターヘッドの断面図である。図１４は、ポンプ部分が吸引ストロークを行っていることが示されていることを除けば図１２と同様の断面図である。図１５は、ポンプ部分が吸引ストロークを行っていることが示されていることを除けば図１３と同様の断面図である。

符号の説明

９４フィルター
９６ヘッド
９８エレメント
１０４ポンプ部
１０６可動ポンプキャップ
１１４底面キャップ
１１６排出バルブ
１８６ニップル
１９６バルブエレメント
２０２タッププレート
２０４タッププレート開口部
２０８媒体
２１８環状壁
２２２作用突起部
２２８環状シール

Claims

バルブエレメントをその中に有するニップル部分を含む、フィルターヘッドに取り付けるフィルターであって、該フィルターが：
中心軸、第１の開放末端および第２の末端を有するほぼ円筒形のハウジング；
該中心軸を取り囲む該ハウジング内にあるフィルター媒体の環状リングであって、該中心軸に沿って間隔を置かれた第１の末端および第２の末端を有し、そして該媒体によって境される中心チャンバーを、該媒体を取り囲む周縁チャンバーから分離する環状リング；
該第１の開放末端に近接し、そして、該媒体に、その第１の末端で取り付けられる第１の末端キャップであって、中心開口部を取り囲みかつ形成する、第１の末端キャップ；
該第１の末端キャップ上に支持される長手方向に伸びる環状の末端キャップ壁であって、該媒体から半径方向の内方に配置される末端キャップ壁；
該環状の末端キャップ壁に広がる中心部分；
該中心部分に連結されるベースおよび該ハウジングの該第１の末端に向かって該中心部分から伸びる自由末端を有する、長手方向に伸びる作用突起部であって、該媒体、および該中心部分を通る少なくとも１つの流体通路に対して静止している、作用突起部；および
該ハウジングの該第１の末端に隣接し、そして該中心開口部の周縁を境する環状シールであって、該作用突起部の自由端部が該中心開口部より横方向で小さい、シールを備える、フィルター。