JP4726749B2

JP4726749B2 - オイルフィルタ

Info

Publication number: JP4726749B2
Application number: JP2006247689A
Authority: JP
Inventors: 健二矢野
Original assignee: Roki Co Ltd
Current assignee: Roki Co Ltd
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: CN101144402A; US20080060994A1; CN101144402B; JP2008069684A

Description

本発明は、自動車の内燃機関等に用いられるオイルフィルタに関する。

この種のオイルフィルタとして、例えば、図４、図５に示すように、ベース１０１の内部にフィルタエレメント１０３を収容し、当該フィルタエレメント１０３の内側に前記フィルタエレメント１０３の軸線方向に一致させて、内筒１０５に対して内筒延長部材１０６が一体的に形成された部材が配置されたものが知られている。

このようなオイルフィルタの一形態として、図４に示すように、フィルタエレメント１０３の内側に形成されているオイル通路１０７の段差１０８に、内筒延長部材１０６の上端部が係合するようになっているオイルフィルタ１００が存在する。

また、オイルフィルタの他の一形態として、図５に示すように、内筒１０５と内筒延長部材１０６とが組み付けられている部分の下端部が段差１０８との間に隙間Ｓ２を有して位置決めされ、また、内筒延長部材１０６の下端部が、Ｏリング１０９を介してオイル通路１０７の下端部に密着されてオイル通路１０７とドレン路１１０の連通を遮断しているオイルフィルタ１０２が存在する。

前段に記載の従来のオイルフィルタ１００は、内筒１０５と内筒延長部材１０６の組み付け部の下端部を段差１０８に当接させて当該内筒１０５と内筒延長部材１０６とが位置決めされている。また、内筒１０５及び内筒延長部材１０６は、キャップに付勢手段を介して取り付けられており、当該内筒１０５及び内筒延長部材１０６をフィルタエレメント１０３の内側に挿入し、ベース１０１に対して当該キャップを取り付けることによって、内筒１０５が下方に付勢されつつベース１０１に組み付けられるようになっている。そのため、ベース１０１に対してキャップを取り付ける際に、当該内筒１０５及び内筒延長部材１０６の組み付け部の下端部が段差１０８に突き当てられて当該組み付け部に負荷がかかり、内筒１０５が変形、または座屈する場合があった。

また、後段に記載のオイルフィルタ１０２の動作状態において、オイルフィルタ１０２の内部の圧力が高くなると、内筒１０５に組み付けられた内筒延長部材１０６がドレン路１１０側に引っ張られ、それにともなって、段差１０８と係合する内筒延長部材１０６の係合部に大きな負荷がかかり、当該係合部分に強度を持たせる必要性が生じ、それにより部材等を厚肉に形成するため、オイルフィルタ全体が大型化するなどの問題があった。

そこで、このような課題の一例を解消するために、本発明は、オイルフィルタの組み立て時および組み立て後の使用に伴う内筒又は内筒延長部材への負荷の軽減を簡単な構成で確実に行なうことができ、内筒又は内筒延長部材に余計な負荷がかかるおそれのないオイルフィルタを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本願請求項１に記載のオイルフィルタ（１）は、入口ポート（１２）が形成されていると共に、出口ポート（１３）及び当該出口ポートに連通されるオイル通路（１６）が形成されているベース（４）と、前記ベースに対して着脱可能に設けられ、前記ベースと協働してフィルタケース（２）を形成するキャップ（５）と、前記フィルタケースの内部に収容される筒状のフィルタエレメント（３）と、を具備し、前記オイル通路は、前記フィルタエレメントの軸線と一致されて前記フィルタケースの軸線方向に延びるように形成され、前記フィルタエレメントの内側に配される内筒（３１）と、前記内筒に対して前記フィルタケースの軸線方向に移動可能に組みつけられ、前記オイル通路の出口ポート側に配される内筒延長部材（３６）と、が設けられ、前記ベースには、前記内筒と内筒延長部材とが離れる方向に移動可能な状態で互いに組みつけられた前記内筒と前記内筒延長部材との組み付け部が嵌め込まれてこの組み付け部を保持する保持部（８）が形成されており、前記保持部には、前記内筒延長部材が油圧によって前記内筒に対して離れる方向に移動することができる逃げ部（１０）が形成されており、前記組み付け部は、前記内筒又は前記内筒延長部材のいずれか一方から他方に向けて前記軸線方向に延びる摺動部（４１）と、他方に形成されて、前記摺動部に嵌め込ませるリング部（３３）と、を含んで構成され、前記摺動部は弾性変形可能な部材で形成されて、その先端が基端に対して前記リング部の半径方向に変位するように形成され、前記内筒と前記内筒延長部材とは、前記摺動部の先端の変位にともなって着脱可能に構成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載のオイルフィルタは、請求項１に記載のオイルフィルタにおいて、前記摺動部の前記軸線方向の両端には、前記リング部を当接させて前記摺動部の移動を規制するストッパ（３７、４２）が形成されていることを特徴とする。

以上に説明したように、本発明によればフィルタエレメントの内側に配置される内筒と内筒延長部材の組み付け部が所定の隙間を有して移動可能に位置決めされ、且つ内筒と内筒延長部材がその軸線方向に相互に移動可能となっているので、ベースに対してキャップを組み付ける際に内筒が圧縮されて発生する変形や座屈を防止できる。よって、オイルフィルタ組み立て時の内筒への負荷の軽減を簡単な構成で確実に行うことができる。また、オイルがベース内に導入される際に、内筒延長部材が出口ポート側に引っ張られても、内筒に対して内筒延長部材が移動可能であって、下方に所定の隙間を有して前記内筒と内筒延長部材の組み付け部が位置決めされているため、内筒延長部材に負荷がかかるおそれがない。よって、オイルフィルタの使用に伴う係合部への負荷の軽減を簡単な構成で確実に行うことができる。

以下、本願を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。以下に説明するオイルフィルタは、自動車用エンジンのオイルフィルタに適用した実施形態を示している。図１は本発明のオイルフィルタの構造図、図２は図１のＡ部分の拡大図、図３はオイルフィルタの動作例を示し、図３（ａ）はエンジン停止状態の動作説明図、図３（ｂ）はエンジン始動後の動作説明図である。

図１に示すように、オイルフィルタ１は、フィルタケース２とその内部に収容されるフィルタエレメント３とを備えている。フィルタケース２はベース４とキャップ５とを組み合せて密封容器状に構成されている。

ベース４には円筒部（筒状部）４ａが形成され、その内周に形成された雌ねじ部４ｂとキャップ５の嵌合部５ａ先端に形成された雄ねじ部５ｂとが螺合されてキャップ５とベース４とが相互に連結される。キャップ５の嵌合部５ａ外周にはシール手段としてのＯリング７が装着され、そのＯリング７が円筒部４ａの内周に密着してキャップ５とベース４との接合部がシールされる。また、キャップ５の途中に形成されたフランジ５ｃが円筒部４ａの端面に突き当てられてキャップ５が前記円筒部４ａの軸方向に位置決めされる。

また、ベース４には、一端が取付面４ｃに開口し、他端が円筒部４ａの軸線と直交する方向に延びる入口ポート１２及び出口ポート１３が形成されている。ベース４を、例えば自動車のエンジンブロックに連結すると、この取付面４ｃがエンジンブロックの接合面と密着し、入口ポート１２がエンジンからのオイルの排出ポートに、出口ポート１３がエンジンの潤滑位置へ通じる供給ポートに接続されるようになっている。

また、ベース４の内部には、円筒の嵌合筒部８が当該円筒部４ａと同軸上に形成され、当該嵌合筒部８の外周には、入口ポート１２と連絡するオイル導入路１５が形成されている。一方、嵌合筒部８の下方には、出口ポート１３と連絡し当該円筒部４ａの軸線と一致されて直線的に下方に延びるようにオイル通路として機能するオイル供給路１６が形成されている。また、嵌合筒部８の内側の開口径は、オイル供給路１６の開口径よりも少し広く形成されており、当該嵌合筒部８の内側とオイル供給路１６とは、段差９を介して連絡している。一方、オイル導入路１５は、オイル供給路１６を取り囲む環状の溝として当該ベース４に形成されている。なお、本実施形態のオイル供給路１６は、オイル通路として機能し、本実施形態の嵌合筒部８は、保持部として機能する。

また、オイル供給路１６の下方には、当該オイル供給路１６の軸線方向と一致されて前記円筒部４ａの軸線方向に延びるドレン路１７が形成されている。当該ドレン路１７は、オイル供給路１６と連絡し、当該フィルタケース２の内部のオイルを外部に排出するためのものである。また、ドレン路１７はオイルパンなどと連絡するようになっている。

フィルタケース２の内部に収容されるフィルタエレメント３は、濾紙等の濾材を周方向に山部と谷部が交互に並ぶよう襞状に折り曲げ成形して全体を略円筒形に形成したものである。フィルタエレメント３の軸方向両端部にはシールプレート２８、２８が例えば接着剤を用いて接合される。シールプレート２８は濾材と同じく濾過機能を有する材質、例えば濾紙、不織布にて構成される。また、当該フィルタエレメント３は、円筒部４ａの軸線と一致されて配置されている。

このフィルタエレメント３の内周には、内筒３１が装着される。また、内筒３１の下端部には、内筒延長部材３６が、前記内筒３１に対して円筒部４ａの軸線方向に移動可能に組み付けられている。当該内筒延長部材３６は、上端部が段差９と係合し、その下方がオイル供給路１６に挿入されている。また、内筒３１と内筒延長部材３６とが組み付けられている部分は、嵌合筒部８の内側に嵌め込まれて保持される。また、嵌合筒部８には、図２に示すように、内筒３１と内筒延長部材３６とが組み付けられている部分の下端部が段差９と所定の隙間Ｓを有して位置決めされるように逃げ部１０が形成されている。この逃げ部１０によって、内筒３１に対して内筒延長部材３６が下方に移動して、前記内筒延長部材３６の係合部３７と段差９とが当接した際に、当該係合部３７に負荷がかからないようになっている。なお、内筒３１及び内筒延長部材３６は樹脂を素材とする成形品である。

内筒３１は、その両端に配置された一対の筒部３２、３３と、それら筒部３２、３３を結ぶように軸線方向に延びる複数本（例えば４本）の縦リブ３４…３４と、筒部の間にほぼ等間隔で配置された複数のリング状の横リブ３５…３５とを有している。

一方、内筒延長部材３６は、上端部外周に配置され段差９と係合する係合部３７と、下方円筒部４ａの軸線方向に延びる支軸３８と、を有している。支軸３８の下端部外周にはシール手段としてのＯリング３９が装着され、そのＯリング３９がオイル供給路１６の下端部内周に密着するようになっている。

このようにして、通常は、オイル供給路１６とドレン路１７とは、Ｏリング３９によって密着されているため連絡していないが、フィルタエレメント３の交換時には、内筒延長部材３６が上方へ抜かれるため、オイル供給路１６とドレン路１７とが連絡するようになっている。このとき、フィルタケース２の内部に収容されているオイルは、ドレン路１７を介してオイルパンに戻されるようになっている。

また、内筒延長部材３６の上端部には、円筒部４ａの軸線に沿って上側に延びホルダ本体３１の下端部に有している筒部３３の内周面と摺動する摺動部材４１が形成されており、その先端には爪部４２が形成されている。当該爪部４２は、内筒３１の下端部に有している筒部３３の上方に有する溝部３３ａに配置され、当該筒部３３の上端部に係合して、円筒部４ａの軸線方向に関して相互に抜け止めされつつ組み付けられている。

また、内筒延長部材３６の上端部は、円形状に形成されており、当該摺動部材４１はその円周上に複数設けられている。そして、本願のリング部として機能する当該筒部３３の内周面が当該摺動部材４１の外周に嵌め込まれるようになっている。なお、摺動部材４１は、摺動部として機能し、筒部３３はリング部として機能するものである。

また、筒部３３は、摺動部材４１の下端側であって前記内筒延長部材３６に形成されている係合部３７の上端部と摺動部材４１の上端に形成されている爪部４２との間で移動可能に保持されているとともに、その移動が規制されるようになっている。同様に内筒延長部材３６の移動も規制される。なお、当該爪部４２と係合部３７は内筒３１と内筒延長部材３６の移動を規制するストッパとして機能するものである。

このようにして構成された内筒３１及び内筒延長部材３６は、内筒３１の下端部に有している筒部３３と内筒延長部材３６に形成されている摺動部材４１の外周面とが相互に摺動することで、円筒部４ａの軸線方向に移動可能になっている。

また、摺動部材４１は、弾性変形可能な部材で形成されており、その先端が基端に対して前記筒部３３の半径方向に変位するようになっている。そして、当該摺動部材４１の先端に形成されている爪部４２が弾性変形しつつ、筒部３３の上方の溝部３３ａに配置され、当該筒部３３の上端部と係合することで、内筒３１と内筒延長部材３６とが着脱可能になっている。このようにすれば、内筒３１に対して内筒延長部材３６をワンタッチで組み付けることが可能となり、当該内筒３１と内筒延長部材３６との組み付けが容易になる。

一方、内筒３１の上端部には弁座部材５０が設けられており、当該弁座部材５０の下端部に有する嵌合部５１が、内筒３１の上端部に有する筒部３２の外周と嵌合せしめられている。また、弁座部材５０は、周方向に延び前記嵌合部５１よりも大径のフィルタ押え部５２が形成されている。

キャップ５に内筒３１を取り付けた状態で、当該内筒３１を円筒部４ａに挿入してベース２に捩じ込むと、弁座部材５０とシールプレート２８とが密着してフィルタエレメント３が円筒部４ａの軸線方向に押し込まれ、その結果、フィルタエレメント３が嵌合筒部８の端面と弁座部材５０のフィルタ押え部５２との間に挟持され、当該円筒部４ａと同軸に位置決めされる。これにより、フィルタエレメント３の内周側と外周側とが液密にシールされてフィルタケース２の内部がダーティサイドＳ１とクリーンサイドＳ２とに区分される。

弁座部材５０の嵌合部５１の中心には貫通孔５３が形成されており、当該弁座部材５０にはリリーフ弁５５が設けられる。このリリーフ弁５５は、円筒部４ａの軸線方向に移動可能に設けられ、前記貫通孔５３の下端部開口に当接可能な弁体５７と、当該弁座部材５０の貫通孔５３の内周面を介して上方に延びる弁体支持部材５８と、その弁体支持部材５８の先端に形成される爪５９と、その爪５９と弁座部材５０の上端に設けられるばね受け部５４とに設けられ当該弁体５７を貫通孔５３の下端部開口に向けて付勢するコイルばね６０と、を含んで構成されている。ダーティサイドＳ１とクリーンサイドＳ２との圧力差が所定値以内の場合には弁座部材５０に形成されている貫通孔５３が弁体５７にて閉塞され、クリーンサイドＳ２の圧力が所定値以上に上昇すると弁体５７が弁座部材５０から離間して貫通孔５３が開口し、クリーンサイドＳ２からダーティサイドＳ１へと圧力が逃されるようになっている。

また、弁座部材５０の上端部には、キャップ５の上端部から下方に延びて形成されている爪部５ａと係合し、コイルばね６５を介して当該弁座部材５０を円筒部４ａの軸線方向下方に向かって付勢する支持体６７を備えている。当該支持体６７には、弁座部材５０に形成された貫通孔５３から流入するオイルをダーティサイドＳ１側に流入させる開口６７ａが周囲の側面に形成されている。当該開口６７ａを介してクリーンサイドＳ２からダーティサイドＳ１へと流入したオイルは、フィルタエレメント３を介して再びクリーンサイドＳ２へと戻される。

以上の構成のオイルフィルタ１においては、キャップ５に支持体６７、リリーフ弁５５、弁座部材５５を介して内筒３１及び内筒延長部材３６を組みつけて、フィルタエレメント３と一緒に当該内筒３１及び内筒延長部材３６をベース２の内部に挿入し、その後にキャップ５をそのフランジ５ｃがベース４の円筒部４ａに突き当たるまでねじ込むことにより、図１に示すようにオイルフィルタ１が完成する。

図１の組み立て状態では、ベース４に挿入された内筒延長部材３８がオイル供給路１６の奥側（図の下方）に押し込まれ、その結果、ドレン路１７が閉塞される。また、図３（ａ）に示すように、内筒３１と内筒延長部材３６の組み付け部が、嵌合筒部８ａに嵌め込まれ、所定の隙間Ｓをもって内筒３１及び内筒延長部材３６がベース２に位置決めされる。このとき、内筒３１の下端部に有している筒部３３の内周面が内筒延長部材３６の摺動部材４１と摺動することにより、内筒３１には余計な負荷がかからず、ベース２へのキャップ５の締付により内筒３１が圧縮されて発生する変形や座屈が防止される。

この状態で自動車のエンジンが作動して入口ポート１２へ加圧されたオイルが導かれると、当該オイルがダーティサイドＳ１へと流入する。流入したオイルはフィルタエレメント３を半径方向に通過し、内筒３１の隙間を介してクリーンサイドＳ２へと流入し、さらにオイル供給路１６及び出口ポート１３を介して所定の潤滑位置へと導かれる。このとき、内筒延長部材３６の下端部にオイルによる圧力がかかり、当該内筒延長部材３６は下方に引っ張られるが、図３（ａ）に示すように、内筒３１と内筒延長部材３６の組み付け部の下方には、所定の隙間Ｓを有して当該内筒３１及び内筒延長部材３６が位置決めされているとともに、内筒３１の下端部に有している筒部３３の内周面に対して内筒延長部材３６の摺動部材４１が下方に摺動するため、図３（ｂ）に示すように、内筒延長部材３６の係合部３７は段差９と当接するが、当該係合部３７には負荷がかからないようになっている。

一方、エンジンが停止して入口ポート１２に導入されるオイルの圧力が低下するとダーティサイドＳ１及びクリーンサイドＳ２にオイルが閉じ込められる。この状態でフィルタエレメント３を取り出すべくキャップ５を緩めると、そのキャップ５に組み付けられた支持体６７、リリーフ弁５５、弁座部材５５、内筒３１及び内筒延長部材３６がキャップ５に追従してベース４から引き離される。これに伴ってオイル供給路１６とドレン路１７が連通し、ベース２の内部に収容されているオイルがエンジンのオイルパンへと戻される。

キャップ５を取り外した後は、フィルタエレメント３を引き抜くことにより、使用済のフィルタエレメント３のみを廃棄し、新たなフィルタエレメント３をベース２の内部に配置してキャップ５に取り付けられた内筒３１及び内筒延長部材３６を当該フィルタエレメント３の内周側に挿入して組み付け、当該キャップ５をベース４に取り付ける。

本発明は上述した実施形態に限られず、種々の形態にて実施できる。例えば、本発明は自動車エンジンのフィルタに限らず、オートマチックトランスミッションの作動流体のフィルタ等、各種のオイルのフィルタに適用できる。また、本実施形態では、筒部３３ａの内周面側に摺動部材４１が配置されるようになっているが、筒部３３ａの外周面側に当該摺動部材４１を配置するようにして構成されても構わない。その場合、摺動部材４１の先端に形成される爪部４１は、内側に向くように配置される。さらに、本実施形態では摺動部材４１が内筒延長部材３６に設けられ、当該摺動部材４１を摺動する筒部３３が内筒３１に設けられているが、摺動部材４１を内筒３１に設け、当該摺動部材４１上を摺動する筒部３３を内筒延長部材３６に設けるようにしても構わない。その場合には、当該筒部３３の移動を規制するストッパとして機能する部材が摺動部材４１の上下両端側に設けられる。

本発明のオイルフィルタの構造図である。図１のＡ部分の拡大図である。オイルフィルタの動作例を示し、図３（ａ）はエンジン停止状態の動作説明図、図３（ｂ）はエンジン始動後の動作説明図である。従来のオイルフィルタの構造図である。従来のオイルフィルタの構造図である。

符号の説明

１オイルフィルタ
２フィルタケース
３フィルタエレメント
４ベース
５キャップ
８嵌合筒部
１０逃げ部
１２入口ポート
１３出口ポート
１６オイル供給路
３１内筒
３３筒部
３３ａ溝部
３６内筒延長部材
３７係合部
４１摺動部材
４２爪部

Claims

入口ポートが形成されていると共に、出口ポート及び当該出口ポートに連通されるオイル通路が形成されているベースと、
前記ベースに対して着脱可能に設けられ、前記ベースと協働してフィルタケースを形成するキャップと、
前記フィルタケースの内部に収容される筒状のフィルタエレメントと、
を具備し、
前記オイル通路は、前記フィルタエレメントの軸線と一致されて前記フィルタケースの軸線方向に延びるように形成され、
前記フィルタエレメントの内側に配される内筒と、前記内筒に対して前記フィルタケースの軸線方向に移動可能に組みつけられ、前記オイル通路の出口ポート側に配される内筒延長部材と、が設けられ、
前記ベースには、前記内筒と内筒延長部材とが離れる方向に移動可能な状態で互いに組みつけられた前記内筒と前記内筒延長部材との組み付け部が嵌め込まれてこの組み付け部を保持する保持部が形成されており、
前記保持部には、
前記内筒延長部材が油圧によって前記内筒に対して離れる方向に移動することができる逃げ部が形成されており、
前記組み付け部は、前記内筒又は前記内筒延長部材のいずれか一方から他方に向けて前記軸線方向に延びる摺動部と、他方に形成されて、前記摺動部に嵌め込ませるリング部と、を含んで構成され、
前記摺動部は弾性変形可能な部材で形成されて、その先端が基端に対して前記リング部の半径方向に変位するように形成され、
前記内筒と前記内筒延長部材とは、前記摺動部の先端の変位にともなって着脱可能に構成されていることを特徴とするオイルフィルタ。
前記摺動部の前記軸線方向の両端には、前記リング部を当接させて前記摺動部の移動を規制するストッパが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のオイルフィルタ。