JP3775018B2

JP3775018B2 - フィルタ装置のドレンバルブ及びハウジング

Info

Publication number: JP3775018B2
Application number: JP28210297A
Authority: JP
Inventors: 敦広田; 尚吾小田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JPH11114328A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内外を連通するドレン穴を覆って流体の排出を阻止または許容するフィルタ装置のドレンバルブ及びハウジングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルタ装置のドレンバルブ及びハウジングに関連する先行技術文献としては、ＥＰ（ヨーロッパ特許）０３１４９１５Ａ２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、弁体とコイルスプリングとからなるドレンバルブを備え、エレメント交換のためハウジングを形成するキャップ側をケース側から取外すとフィルタエレメントを有するエレメント組立体が弁体と共にコイルスプリングの付勢力によってドレン穴から離脱方向に押上げられる。これにより、オイルフィルタのハウジング内に貯留されているオイルを外部に排出させ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、ドレンバルブが弁体とコイルスプリングとの２部品からなり、また、オイルフィルタの使用状態ではエレメント組立体を構成するフィルタエレメントの濾材端面にてドレンバルブの弁体をコイルスプリングの付勢力に抗して押付けている。このため、弁体を押付けているフィルタエレメントの濾材付近では濾過機能が損なわれるという不具合があった。また、エレメント組立体全体を可燃物として処理し易くするためフィルタエレメントの端板を非金属材料とすると、材料自身の剛性が不足することとなり弁体のドレン穴の端縁部への押付けによるシール機能の信頼性が低下す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、ドレンバルブの構造を単純化すると共に、シール機能の信頼性を向上することが可能なフィルタ装置のハウジング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のフィルタ装置のハウジングによれば、ドレン穴が穿設されており、このドレン穴を閉塞する円環状の弁部とばね部と円環状の座部とからなるドレンバルブが、径方向で内側から外側に向かって、板ばね材を用いて一体的に形成されており、弁部によってドレン穴が閉塞されると共に、ばね部によって弁部がドレン穴から離脱方向に付勢されている。このような弁部、ばね部及び座部からなるドレンバルブは板ばね材のプレス加工によって一体に形成され、構造が極めて単純化されるためコストダウンを図ることができる。また、ドレンバルブの弁部の内周端面が、ハウジングに形成された円筒状突起部の外周面にて案内され、ドレンバルブの弁部がハウジングのドレン穴に押付けられることでドレン穴の閉塞状態を、その押付けが解除されることで開放状態を確実に達成することができる。
【０００８】
請求項２のフィルタ装置のハウジングでは、その穿設されたドレン穴を利用してオイルを排出させる際にドレンバルブをなくしたりその位置がずれたりすることがない。このため、フィルタ装置のハウジングにおけるドレン機能の信頼性を向上することができる。
【０００９】
請求項３のフィルタ装置のハウジングでは、使用状態において、エレメント組立体側からドレンバルブの弁部を押付けることによってドレン穴が確実に閉塞状態とされ、エレメント交換に先立ちハウジングの結合を緩めた初期段階において、液密状態が保持されつつドレンバルブの弁部がそのばね部によって変位されドレン穴が閉塞状態から確実に開放状態とされる。この際、エレメント組立体の剛性を有する部分を利用しドレンバルブの弁部をドレン穴の端縁部に押付ける構造とすることによって、エレメント組立体のフィルタエレメントによる濾過機能を損なうことなく、その構造体自身の剛性によってドレンバルブの弁部のドレン穴の端縁部への押付力が十分得られるためシール機能の信頼性が向上される。
【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】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかるフィルタ装置のドレンバルブ及びハウジングとして具体的なオイルフィルタの使用状態を示す断面図であり、図２は図１のオイルフィルタのエレメント交換に先立つオイルの排出状態を示す断面図である。また、図３は図１のオイルフィルタにおけるドレンバルブを示す詳細図である。
【００１２】
図１及び図２において、１００は内燃機関用エレメント交換型オイルフィルタである。オイルフィルタ１００はハウジングとして、有底円筒状のフィルタキャップ１０と、内燃機関のシリンダブロックと一体的に形成されたフィルタケース２０とを有する。これらフィルタキャップ１０とフィルタケース２０とは、それぞれに対応して複数箇所に設けられた溝部１１及び突起部２１からなる所謂バヨネット機構を利用して、脱着自在に結合されている。両者の間の隙間にはＯリング１５が介装され液密が保たれている。
【００１３】
このオイルフィルタ１００内には、エレメント組立体３０が収容されている。このエレメント組立体３０は、上下に櫛歯形状で略円筒状のプラスチック樹脂製のプロテクタ３２と、その外周囲に形成された不織布のようなフィルタエレメント３１とを有する。このエレメント組立体３０はプロテクタ３２を製品の芯材かつ製造時の成形吸引型として、その外周囲に繊維を堆積させてフィルタエレメント３１を形成してなる所謂、成形濾過体である。このエレメント組立体３０はそのプロテクタ３２の円筒端部３３，３４が、フィルタエレメント３１の不織布を押付け圧縮するように、フィルタキャップ１０側に形成された円筒状突起部１２及びフィルタケース２０側に形成された円筒状突起部２２のそれぞれの外周面に沿って挿嵌され固定されている。
【００１４】
即ち、フィルタエレメント３１はプロテクタ３２の円筒端部３３，３４の端面側にまでかぶさって堆積されており、このフィルタエレメント３１の端面堆積部を円筒端部３３とフィルタキャップ１０との間、並びに円筒端部３４とフィルタケース２０との間で圧縮することで濾過前後のオイルが分離されている。なお、フィルタケース２０側には後述のように弁部４１が介装されている。以下では、エレメント組立体３０を『エレメントＳ／Ａ（Sub-Assembly：サブアッセンブリ）３０』と記す。
【００１５】
また、フィルタキャップ１０にはその頭頂外面に着脱用工具（図示略）のための溝部１３が設けられている。一方、フィルタケース２０には図示しない内燃機関側から送出された汚オイルを流入するためのオイル入口２３、エレメントＳ／Ａ３０のフィルタエレメント３１で濾過された浄オイルを内燃機関側に戻すためのオイル出口２４、後述のエレメント交換の際にオイルフィルタ１００内に貯留されているオイルを排出するためのドレン穴２５が形成されている。そして、エレメントＳ／Ａ３０のプロテクタ３２の円筒端部３４とドレン穴２５の端縁部との間にはドレンバルブ４０の弁部４１が挟持されている。
【００１６】
次に、図１のオイルフィルタ１００におけるドレンバルブ４０について図３に示す詳細図を参照して説明する。ここで、図３（ａ）はドレンバルブ４０の上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の側面図である。
【００１７】
図３（ａ）に示すように、ドレンバルブ４０はドーナツ板状であり、上述のフィルタケース２０に穿設されたドレン穴２５を閉塞するための円環状の弁部４１と、その外周に円環状の座部４３と、それらの間をつないで渦巻状に延びるアーム状の３つのばね部４２とからなり、板ばね材にて一体に形成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、ドレンバルブ４０単体では座部４３に対して弁部４１が所定寸法だけ平行に持上げられた状態となるようにばね部４２の曲げ加工によって形成されている。したがって、弁部４１は板ばね材が直接にドレン穴２５の端縁部に接触してこれを閉塞している。弁部４１が板ばね材であることがドレン穴２５の閉塞時のオイル漏れを防止する上で有利な効果をもたらす。また、フィルタエレメント３１とフィルタケース２０との間に弁部４１が位置して挟持されることも漏れ防止上有利である。
【００１８】
このような構造からなるドレンバルブ４０は、図１及び図２に示すように、その座部４３がフィルタケース２０の内底面の座ぐり部２６に挿嵌され、その座部４３の外周端面が例えば、カシメ加工されて固定されている。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかるオイルフィルタ１００におけるドレンバルブ４０の作動について図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１のオイルフィルタ１００の使用状態では、フィルタキャップ１０とフィルタケース２０とが溝部１１及び突起部２１を利用しＯリング１５を介して液密に結合されている。このとき、オイルフィルタ１００内に収容されているエレメントＳ／Ａ３０のプロテクタ３２の円筒端部３４がフィルタエレメント３１の不織布を押付け圧縮しつつ、ドレンバルブ４０の弁部４１をそのばね部４２の付勢力に抗してフィルタケース２０に穿設されているドレン穴２５の端縁部に押付けることでドレン穴２５が閉塞されている。
【００２１】
次に、エレメント交換するため、図１のオイルフィルタ１００の使用状態からフィルタキャップ１０がフィルタケース２０に対して回転されることで結合状態が徐々に解除される。そして、図２に示すように、エレメント交換に先立つオイルの排出状態に移行する。このとき、ドレンバルブ４０の弁部４１によるフィルタケース２０に穿設されたドレン穴２５の閉塞状態からばね部４２の付勢力によってドレンバルブ４０の弁部４１の内周端面がフィルタケース２０に形成された円筒状突起部２２の外周面にて案内されつつ離脱される。
【００２２】
このため、エレメント交換時におけるフィルタケース２０からフィルタキャップ１０を取外す初期段階（Ｏリング１５による液密状態が保持された段階）において、オイルフィルタ１００内に貯留されていたオイルがドレン穴２５を通って排出されることとなる。同時に、オイルフィルタ１００内に収容されているエレメントＳ／Ａ３０もそのプロテクタ３２の円筒端部３４がドレンバルブ４０の弁部４１によって押上げられ、フィルタケース２０の円筒状突起部２２から移動されることで取外しが容易となる。更に、この初期段階において、エレメントＳ／Ａ３０のフィルタエレメント３１外周囲の汚オイルに加えてエレメントＳ／Ａ３０のプロテクタ３２内部の浄オイルも円筒状突起部２２の切欠部を通りドレン穴２５から排出可能となり、オイルフィルタ１００内に貯留されているオイルの外部への飛散が防止される。
【００２３】
このように、本実施例のハウジングとしてのフィルタケース２０は、オイルが排出されるドレン穴２５が穿設されたものであって、ドレン穴２５を閉塞する円環状の弁部４１と、弁部４１をドレン穴２５から離脱方向に付勢するばね部４２と、弁部４１の外周に形成された円環状の座部４３とからなるドレンバルブ４０を具備し、弁部４１とばね部４２と座部４３は、径方向で内側から外側に向かって、板ばね材にて一体的に形成されており、弁部４１の内周端面が、フィルタケース２０に形成された円筒状突起部２２の外周面にて案内されるものである。つまり、ドレンバルブ４０の弁部４１とばね部４２と座部４３が、径方向で内側から外側に向かって、板ばね材を用いて一体的に形成されており、弁部４１によってドレン穴２５が閉塞されると共に、ばね部４２によって弁部４１がドレン穴２５から離脱方向に付勢されている。このような弁部４１、ばね部４２及び座部４３からなるドレンバルブ４０は板ばね材のプレス加工によって一体に形成され、構造が極めて単純化されるためコストダウンを図ることができる。また、ドレンバルブ４０の弁部４１の内周端面が、フィルタケース２０に形成された円筒状突起部２２の外周面にて案内され、ドレンバルブ４０の弁部４１がフィルタケース２０のドレン穴２５に押付けられることでドレン穴２５の閉塞状態を、その押付けが解除されることで開放状態を確実に達成することができる。
【００２５】
そして、本実施例のハウジングとしてのフィルタケース２０は、ドレンバルブ４０がドレン穴２５の近傍に固定されるものである。このため、フィルタケース２０に穿設されたドレン穴２５を利用してオイルを排出させる際にドレンバルブ４０をなくしたりその位置がずれたりすることがない。このため、フィルタケース２０におけるドレン機能の信頼性を向上することができる。
【００２６】
更に、本実施例のハウジングとしてのフィルタキャップ１０及びフィルタケース２０を用いたフィルタ装置としてのオイルフィルタ１００は、オイルを濾過するフィルタエレメント３１を有するエレメントＳ／Ａ（エレメント組立体）３０を備え、エレメントＳ／Ａ３０は前記ハウジング内に収容され、エレメントＳ／Ａ３０と一体のプロテクタ３２の円筒端部３４とフィルタケース２０に穿設されたドレン穴２５の端縁部との間にドレンバルブ４０の弁部４１を挟持するものである。
【００２７】
つまり、オイルフィルタ１００のフィルタキャップ１０及びフィルタケース２０内に収容されたエレメントＳ／Ａ３０のプロテクタ３２の円筒端部３４とフィルタケース２０に穿設されたドレン穴２５の端縁部との間にドレンバルブ４０の弁部４１が挟持されている。このため、オイルフィルタ１００の使用状態において、エレメントＳ／Ａ３０側からドレンバルブ４０の弁部４１が押付けられることによってドレン穴２５が確実に閉塞状態とされ、オイルフィルタ１００のエレメント交換に先立ちフィルタキャップ１０をフィルタケース２０に対して緩めた初期段階において、オイルフィルタ１００の液密状態が保持されつつドレンバルブ４０の弁部４１がそのばね部４２によって変位されドレン穴２５が閉塞状態から確実に開放状態とされる。このようなエレメントＳ／Ａ３０のプロテクタ３２の円筒端部３４を利用しドレンバルブ４０の弁部４１をドレン穴２５の端縁部に押付ける構造によって、エレメントＳ／Ａ３０のフィルタエレメント３１による濾過機能を損なうことなく、プロテクタ３２等の構造体自身の剛性によってドレンバルブ４０の弁部４１のドレン穴２５の端縁部への押付力が十分得られるためシール機能の信頼性が向上される。
【００２８】
ところで、上記実施例では、オイルフィルタ１００が図１及び図２に示すように傾斜した状態にて内燃機関（図示略）に対して構成されており、フィルタケース２０のドレン穴２５はドレンバルブ４０の弁部４１に対向して下側に１箇所のみ穿設されているが、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、複数のドレン穴が穿設されていてもよい。即ち、ドレン穴が閉塞状態から開放状態とされたときにオイルフィルタ１００内に貯留されているオイルが素早く排出されるかによってその位置と個数が設定されることが重要である。
【００２９】
また、上記実施例では、エレメント交換型オイルフィルタへの適用について述べたが、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等にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかるフィルタ装置のドレンバルブ及びハウジングとしてのオイルフィルタの使用状態を示す断面図である。
【図２】図２は図１のオイルフィルタのエレメント交換に先立つオイルの排出状態を示す断面図である。
【図３】図３は図１のオイルフィルタのドレンバルブを示す詳細図である。
【符号の説明】
１０フィルタキャップ（ハウジング）
２０フィルタケース（ハウジング）
２５ドレン穴
３０エレメントＳ／Ａ（エレメント組立体）
３１フィルタエレメント
３２プロテクタ
３３，３４円筒端部
４０ドレンバルブ
４１弁部
４２ばね部
１００オイルフィルタ（フィルタ装置）

Claims

流体が排出されるドレン穴を閉塞する円環状の弁部と、
前記弁部を前記ドレン穴から離脱方向に付勢するばね部と、
前記弁部の外周に形成された円環状の座部とからなるドレンバルブを具備し、
前記弁部と前記ばね部と前記座部は、径方向で内側から外側に向かって、板ばね材により一体的に形成されており、前記弁部の内周端面が、前記ハウジングに形成された円筒状突起部の外周面にて案内されていることを特徴とするフィルタ装置のハウジング。
前記ドレンバルブは、前記ドレン穴の近傍に固定されたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置のハウジング。
更に、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備え、
前記エレメント組立体は前記ハウジング内に収容され、前記エレメント組立体の端部と前記ハウジングに穿設された前記ドレン穴の端縁部との間に前記ドレンバルブの前記弁部を挟持したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置のハウジング。