JP3767126B2 - エレメント交換型フィルタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレメント交換型フィルタに関し、例えば、内燃機関を潤滑するオイルに混入する異物、摩耗粉、カーボン等を濾過するオイルフィルタに利用することができる。
【0002】
【従来の技術】
従来、エレメント交換型フィルタに関連する先行技術文献としては、実開平5−1811号公報にて開示されたものが知られている。
【0003】
このものでは、内燃機関のシリンダブロック側に螺合されたハウジングを取外すことでオイルフィルタ内に収容されオイルを濾過するフィルタエレメントを含むエレメント組立体を交換可能とする技術が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のものでは、フィルタエレメントを含むエレメント組立体を保持する別体の取付部材(センターパイプ)をハウジングの内底面に一体的に固着する必要があり、このときハウジングに対する取付部材の軸方向の位置精度も要求されることから製造が難しくコストがかかるという不具合があった。
【0005】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、既存の内燃機関側を改造する必要がないエレメント交換型フィルタを提供するものであって、そのハウジング構造を簡素化してコストダウンを図ると共に、エレメント組立体の廃棄を容易としたエレメント交換型フィルタの提供を課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1のエレメント交換型フィルタによれば、ハウジングの内底面に内燃機関側に突設された取付部材との結合部が一体に形成されており、また、流体を濾過するフィルタエレメントを有するエレメント組立体がスプリングの付勢力によって取付部材のフランジ部に押付けられていることで、エレメント交換型フィルタにおけるハウジングには別部材の接合加工等が不要で構成が極めて簡単となるため相当のコストダウンを図ることができ、また、エレメント組立体がスプリングの付勢力によって取付部材のフランジ部に押付けられ軸方向に位置決め固定されているため、油圧変動や振動等によりハウジング内でエレメント組立体が取付部材の軸方向にずれて濾過すべき液体の前後のシール状態が不完全となるような不具合を生じないようにできる。
【0007】
請求項2のエレメント交換型フィルタでは、取付部材がハウジングと別体構成であるため、逃がし弁を取付部材に容易に収容でき、その作動の信頼性も確保し易い。
【0008】
請求項3のエレメント交換型フィルタでは、エレメント組立体のフィルタエレメントが十分に濾過能力を有しているときには、流体はフィルタエレメントから取付部材に形成された多孔部を通過しその内部に至る流路が形成される。このため、取付部材の多孔部をフィルタエレメントの内周面の濾過領域に対応して形成することで、フィルタエレメントの濾過能力を十分に発揮させることができる。また、このエレメント組立体には取付部材が含まれないため、エレメント交換の際、フィルタエレメントを有するエレメント組立体のみを廃棄するだけでよいため、環境問題にも対処することができる。
【0009】
請求項4のエレメント交換型フィルタでは、取付部材に対してその上端近くまでエレメント組立体を挿嵌することができるため、フィルタエレメントの所定の濾過面積を確保しつつ全体の高さを低く抑えることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【0011】
〈実施例1〉
図1は本発明の実施の形態の第1実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図であり、図2は図1の分解図である。
【0012】
図1及び図2において、100は内燃機関用オイルフィルタであり、オイルフィルタ100はアルミニウム製等からなる有底円筒状のハウジング10の内底面に一体に形成された円筒凸部11が形成されている。このハウジング10の円筒凸部11の内周面には雌ねじ部12が設けられている。また、内燃機関のシリンダブロック20には中空貫通ボルト30がその固定部34を利用して螺合され突設されている。そして、このハウジング10の雌ねじ部12と中空貫通ボルト30の雄ねじ部31とが螺合されている。このとき、ハウジング10の開口端の内側にはOリング15が配設されており、Oリング15を介してハウジング10内とシリンダブロック20のフィルタ取付面20aとは液密な結合状態とされる。
【0013】
中空貫通ボルト30には、その周囲面と中空貫通状の内部とを連通する多孔部32が設けられている。この中空貫通ボルト30の外周面には、オイルを濾過するため濾紙を折曲げ形成された円筒状のフィルタエレメント41を有するエレメント組立体40が挿嵌され収容されている。なお、以下では、エレメント組立体40を『エレメントS/A(Sub-Assembly:サブアッセンブリ)40』と記す。
【0014】
このエレメントS/A40は、フィルタエレメント41の両端にその濾紙材料と同種材料からなるエレメント端板42及びシール部材43が接合され一体とされている。そして、ハウジング10の内底面からサポートスプリング46の付勢力によりサポート部材45を介してエレメントS/A40が付勢され、エレメントS/A40が中空貫通ボルト30のフランジ部33に押付けられ位置決め固定されている。
【0015】
中空貫通ボルト30の雄ねじ部31の内周端に固定された係止部材37に対向してリリーフバルブ35がリリーフスプリング36によって付勢されている。また、ハウジング10の雌ねじ部12が形成されている円筒凸部11の内周面には、ねじによる係脱方向に雌ねじ部12の長さを越え複数箇所にV形状で所定幅の溝部13が形成されている。
【0016】
次に、内燃機関を潤滑するオイルがオイルフィルタ100にて濾過されるときのオイル流路について図1及び図3を参照して説明する。なお、図3は図1のリリーフバルブ35の作動を示す要部断面図である。
【0017】
図1において、内燃機関側から圧送された汚オイルは、シリンダブロック20のオイル入口21からハウジング10内に導入される。そして、エレメントS/A40のフィルタエレメント41が十分に濾過能力を有しているときには、汚オイルがフィルタエレメント41を通過することで浄オイルとされ、その浄オイルは中空貫通ボルト30の多孔部32からその内部に入り中空貫通ボルト30の固定部34内側を通ってシリンダブロック20のオイル出口22から内燃機関側に戻される。このとき、中空貫通ボルト30内に設けられたリリーフバルブ35は、図3(a)に示すように、リリーフスプリング36の付勢力によって係止部材37側に押付けられた状態が保持され作動されない。
【0018】
ここで、エレメントS/A40のフィルタエレメント41が目詰まり等を起こし濾過能力が低下すると、内燃機関側からハウジング10内に導入される汚オイルの圧力が上昇することとなる。このハウジング10内に導入された汚オイルの圧力がリリーフバルブ35のリリーフスプリング36の付勢力に打勝つほどに上昇すると、汚オイルはエレメントS/A40のフィルタエレメント41を通過することなく、図3(b)に矢印にて示すように、ハウジング10内の円筒凸部11に形成されている溝部13を通ってリリーフバルブ35を押下げ、その円周端面から中空貫通ボルト30内に至るオイル流路が形成される。そして、中空貫通ボルト30の固定部34内側を通ってシリンダブロック20のオイル出口22から内燃機関側に戻される。
【0019】
このように、本実施例のオイルフィルタ100は、有底円筒状のハウジング10の内底面の円筒凸部11に内燃機関側としてのシリンダブロック20に突設された取付部材としての中空貫通ボルト30との結合部としての雌ねじ部12を一体に形成すると共に、流体を濾過するフィルタエレメント41を有するエレメントS/A40をサポートスプリング46の付勢力により中空貫通ボルト30のフランジ部33に押付けるものである。つまり、ハウジング10内の円筒凸部11を利用して内燃機関側に突設された中空貫通ボルト30と結合する雌ねじ部12が一体に形成されており、ハウジング10がこの中空貫通ボルト30と直接、結合される。このため、オイルフィルタ100におけるハウジング10には別部材の接合加工等が不要で構成が極めて簡単となるため相当のコストダウンを図ることができ、また、エレメントS/A40がサポートスプリング46の付勢力によって中空貫通ボルト30のフランジ部33に押付けられ軸方向に位置決め固定されているため、油圧変動や振動等によりハウジング10内でエレメントS/A40が中空貫通ボルト30の軸方向にずれて濾過すべき液体の前後のシール状態が不完全となるような不具合を生じないようにできる。
【0020】
また、本実施例のオイルフィルタ100は、取付部材としての中空貫通ボルト30が中空貫通状であって、流体としてのオイルの圧力が所定値以上となるとバイパス流路を形成する逃がし弁としてのリリーフバルブ35を収容するものである。即ち、中空貫通ボルト30がハウジング10と別体構成であるため、リリーフバルブ35を中空貫通ボルト30に容易に収容でき、その作動の信頼性も確保し易い。
【0021】
そして、本実施例のオイルフィルタ100は、取付部材としての中空貫通ボルト30が流体としてのオイルを濾過するフィルタエレメント41を有するエレメントS/A40の内周面を保持すると共に、フィルタエレメント41にて濾過されたオイルがその周囲面から中空貫通状の内部に通過自在な多孔部32を形成するものである。したがって、エレメントS/A40のフィルタエレメント41が十分に濾過能力を有しているときには、オイルはフィルタエレメント41から中空貫通ボルト30の多孔部32を通過しその内部に至る流路が形成される。このため、中空貫通ボルト30の多孔部32をフィルタエレメント41の内周面の濾過領域に対応して形成することで、フィルタエレメント41の濾過能力を十分に発揮させることができる。また、オイルフィルタ100におけるエレメント交換の際、濾紙等からなる焼却可能なエレメントS/A40のみを廃棄するだけでよいため、環境問題にも対処することができる。
【0022】
更に、本実施例のオイルフィルタ100は、取付部材としての中空貫通ボルト30に対するハウジング10の結合部としての雌ねじ部12が、ハウジング10の内底面に一体に形成された円筒凸部11に設けられており、その係脱方向で円筒凸部11に雌ねじ部12を越えた長さで少なくとも1つの所定幅の溝部13を有し、雌ねじ部12と中空貫通ボルト30との結合状態において、流体としてのオイルが溝部13を通って逃がし弁としてのリリーフバルブ35に至る流路を形成するものである。したがって、中空貫通ボルト30に対してその上端近くまでエレメントS/A40を挿嵌することができる。このため、エレメントS/A40のフィルタエレメント41の濾過面積を確保しつつ全体の高さを低く抑えることができる。
【0023】
ところで、本実施例のオイルフィルタ100では、結合部としてハウジング10の円筒凸部11の雌ねじ部12に対して溝部13を形成したが、この溝部13に代えてスリット状の切欠部を設けてもよい。
【0024】
〈実施例2〉
図4は本発明の実施の形態の第2実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。なお、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0025】
図4において、200は内燃機関用オイルフィルタであり、オイルフィルタ200はアルミニウム製等からなる有底円筒状のハウジング50の内底面に一体に形成された円筒凸部51が形成されている。このハウジング50の円筒凸部51の外周面には雄ねじ部52が設けられている。また、内燃機関のシリンダブロック20には中空貫通ボルト60がその固定部64を利用して螺合され突設されている。そして、このハウジング50の雄ねじ部52と中空貫通ボルト60の雌ねじ部61とが螺合されている。このとき、ハウジング50の開口端の内側にはOリング15が配設されており、Oリング15を介してハウジング50内とシリンダブロック20のフィルタ取付面20aとは液密な結合状態とされる。
【0026】
中空貫通ボルト60には、その周囲面と中空貫通状の内部とを連通する多孔部62が設けられている。この中空貫通ボルト60の外周面には、オイルを濾過するため濾紙を折曲げ形成された円筒状のフィルタエレメント41を有するエレメントS/A40が挿嵌され収容されている。そして、ハウジング50の内底面からサポートスプリング46の付勢力によりサポート部材45を介してエレメントS/A40が付勢され、エレメントS/A40が中空貫通ボルト60のフランジ部63に押付けられ位置決め固定されている。
【0027】
中空貫通ボルト60のフランジ部63と固定部64との間にはバルブハウジング67が螺合され固定されており、中空貫通ボルト60とバルブハウジング67とでバルブ収納空間が形成されている。このバルブ収納空間内にはバルブハウジング67に穿たれた孔67aに対向してリリーフバルブ65がリリーフスプリング66にて付勢されている。また、中空貫通ボルト60の固定部64の上部にはバルブ収納空間内と中空貫通ボルト60の中空貫通状の内部とを連通する孔64aが穿たれている。
【0028】
次に、内燃機関を潤滑するオイルがオイルフィルタ200にて濾過されるときのオイル流路について図4及び図5を参照して説明する。なお、図5は図4のリリーフバルブ65の作動を示す要部断面図である。
【0029】
図4において、内燃機関側から圧送された汚オイルは、シリンダブロック20のオイル入口21からハウジング50内に導入される。そして、エレメントS/A40のフィルタエレメント41が十分に濾過能力を有しているときには、汚オイルがフィルタエレメント41を通過することで浄オイルとされ、その浄オイルは中空貫通ボルト60の多孔部62からその内部に入り中空貫通ボルト60の固定部64内側を通ってシリンダブロック20のオイル出口22から内燃機関側に戻される。このとき、中空貫通ボルト60に固定されたバルブハウジング67内に収納されたリリーフバルブ65は、図5(a)に示すように、リリーフスプリング66の付勢力によってバルブハウジング67の孔67a側に押付けられた状態が保持され作動されない。
【0030】
ここで、エレメントS/A40のフィルタエレメント41が目詰まり等を起こし濾過能力が低下すると、内燃機関側からハウジング50内に導入される汚オイルの圧力が上昇することとなる。このハウジング50内に導入される汚オイルの圧力がリリーフバルブ65のリリーフスプリング66の付勢力に打勝つほどに上昇すると、汚オイルはエレメントS/A40のフィルタエレメント41を通過することなく、図5(b)に矢印にて示すように、バルブハウジング67の孔67aを通ってリリーフバルブ65を押上げ、バルブ収納空間内から中空貫通ボルト60の孔64aを通過し内部に至るオイル流路が形成される。そして、中空貫通ボルト60の固定部64内側を通ってシリンダブロック20のオイル出口22から内燃機関側に戻される。
【0031】
このように、本実施例のオイルフィルタ200は、有底円筒状のハウジング50の内底面の円筒凸部51に内燃機関側としてのシリンダブロック20に突設された取付部材としての中空貫通ボルト60との結合部としての雄ねじ部52を一体に形成すると共に、流体を濾過するフィルタエレメント41を有するエレメントS/A40をサポートスプリング46の付勢力により中空貫通ボルト60のフランジ部63に押付けるものである。つまり、ハウジング50内の円筒凸部51を利用して内燃機関側に突設された中空貫通ボルト60と結合する雄ねじ部52が一体に形成されており、ハウジング50が中空貫通ボルト60と直接、結合される。このため、オイルフィルタ200におけるハウジング50には別部材の接合加工等が不要で構成が極めて簡単となるため相当のコストダウンを図ることができ、また、エレメントS/A40がサポートスプリング46の付勢力によって中空貫通ボルト60のフランジ部63に押付けられ軸方向に位置決め固定されているため、油圧変動や振動等によりハウジング50内でエレメントS/A40が中空貫通ボルト60の軸方向にずれて濾過すべき液体の前後のシール状態が不完全となるような不具合を生じないようにできる。
【0032】
また、本実施例のオイルフィルタ200は、取付部材としての中空貫通ボルト60が中空貫通状であって、流体としてのオイルの圧力が所定値以上となるとバイパス流路を形成する逃がし弁としてのリリーフバルブ65を収容するものである。即ち、中空貫通ボルト60がハウジング50と別体であるため、リリーフバルブ65を中空貫通ボルト60に容易に収容でき、その作動の信頼性も確保し易い。
【0033】
そして、本実施例のオイルフィルタ200は、取付部材としての中空貫通ボルト60が流体としてのオイルを濾過するフィルタエレメント41を有するエレメントS/A40の内周面を保持すると共に、フィルタエレメント41にて濾過されたオイルがその周囲面から中空貫通状の内部に通過自在な多孔部62を形成するものである。
【0034】
したがって、エレメントS/A40のフィルタエレメント41が十分に濾過能力を有しているときには、オイルはフィルタエレメント41から中空貫通ボルト60の多孔部62を通過しその内部に至る流路が形成される。このため、中空貫通ボルト60の多孔部62をフィルタエレメント41の内周面の濾過領域に対応して形成することで、フィルタエレメント41の濾過能力を十分に発揮させることができる。また、オイルフィルタ200におけるエレメント交換の際、濾紙等からなる焼却可能なエレメントS/A40のみを廃棄するだけでよいため、環境問題にも対処することができる。
【0035】
ところで、上記実施例のオイルフィルタでは、取付部材との結合部としてハウジングの内底面の円筒凸部に雌ねじ部または雄ねじ部を形成したが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、ねじ結合以外の例えば、バヨネット結合方式等を採用することもできる。
【0036】
また、上記実施例では、エレメント交換型フィルタとしてオイルフィルタへの適用について説明したが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、エレメント交換型燃料フィルタに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の第1実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。
【図2】 図2は図1の分解図である。
【図3】 図3は図1のリリーフバルブの作動を示す要部断面図である。
【図4】 図4は本発明の実施の形態の第2実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。
【図5】 図5は図4のリリーフバルブの作動を示す要部断面図である。
【符号の説明】
10 ハウジング
11 円筒凸部
12 雌ねじ部(結合部)
13 溝部
30 中空貫通ボルト(取付部材)
32 多孔部
35 リリーフバルブ(逃がし弁)
40 エレメントS/A(エレメント組立体)
41 フィルタエレメント
100 オイルフィルタ(エレメント交換型フィルタ)
Claims (4)
- 有底円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内側に配設された内燃機関側に突設された取付部材と、前記取付部材の外周面に配設されたエレメント組立体とを具備するエレメント交換型フィルタにおいて、
前記有底円筒状のハウジングの内底面に前記内燃機関側に突設された取付部材との結合部を一体に形成すると共に、流体を濾過するフィルタエレメントを有するエレメント組立体をスプリングの付勢力により前記取付部材のフランジ部に押付けることを特徴とするエレメント交換型フィルタ。 - 前記取付部材は、中空貫通状であって、流体の圧力が所定値以上となるとバイパス流路を形成する逃がし弁を収容することを特徴とする請求項1に記載のエレメント交換型フィルタ。
- 前記取付部材は、流体を濾過するフィルタエレメントを有するエレメント組立体の内周面を保持すると共に、前記フィルタエレメントにて濾過された流体がその周囲面から中空貫通状の内部に通過自在な多孔部を形成することを特徴とする請求項2に記載のエレメント交換型フィルタ。
- 前記取付部材と前記ハウジングの内底面との結合部は、前記ハウジングの内底面に一体に形成された円筒凸部に設けられており、その係脱方向で前記円筒凸部に前記結合部を越えた長さで少なくとも1つの所定幅の溝部または切欠部を有し、前記結合部と前記取付部材との結合状態において、流体が前記溝部または前記切欠部を通って前記逃がし弁に至る流路を形成することを特徴とする請求項1に記載のエレメント交換型フィルタ。
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1997
- 1997-10-21 JP JP28853197A patent/JP3767126B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH11123305A (ja) | 1999-05-11 |
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