JP2000503257A - 非金属スピンオンフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プラスチック製オイルフィルタは、開口端部を有するカップ状のシェルを備える。シェルは、細長い開口部を有する環状濾過材を含む。バックプレートはシェルの開口端部に位置する。細長いコアは濾過材の開口部に位置する。コアは中空状で、その壁に複数の開口部を有する。長手方向に間隔をあけて設けられた複数の環状リングをコアの外面に形成する。濾過される液体はバックプレートの開口部を通過し、シェルと濾過材の間の空間に入り、濾過される濾過材を通過し、コアの壁の開口部を通過し、コアの流路に入り、コアの流路を通過してフィルタから出ることができる。シーリング用ワッシャーを濾過材の両端に設け、コアとそれぞれのシーリング用ワッシャーの内径の間で望ましくない流れを防ぐ。ばね構造をコアに形成する。一実施の形態では、ばね構造は、シーリング用ワッシャーを濾過材に対して付勢し、濾過材の両端の周囲の液体の流れを良好に密封するように機能する。組み立てる時、ばね構造はコアとフィルタ基部の密封を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】 非金属スピンオンフィルタ 発明の背景 本発明は、非金属スピンオンフィルタに関し、特に、濾過材に流体の流れを形 成する特有のコアを有し、良好な流体の濾過を確実に行う自動車用非金属スピン オンフィルタに関する。この特有のコアは、ばね手段をも含む。ばね手段は、シ ェル内の濾過材にバイアスをかけ、両端において濾過材をシール用ワッシャーに 接触させ、シェル内の濾過材の良好な密封接触を実現し、シェルに流入する液体 の全てが確実に濾過材を通過するようにする。 この分野では、様々な種類のオイルフィルタが知られている。例えば、Coughl inによる３，９８５，６９７号及びGirondiによる４，９５０，４００号には、 シェルすなわち収納部及び他の部品が金属からなるフィルタが開示されている。 プラスチック製のオイルフィルタ装置を開示する従来技術の特許が知られている 。例えば、Lowskyによる４，９９２，１６６号、Beachらによる５，１７１，４ ３０号及びLeeによる５，１８２，４３０号がある。これらのフィルタは、従来 の金属製オイルフィルタにまさる利点を提供しているが、本発明が提供する設計 の簡易性及び低コストとともに所望の濾過効率を提供する ことはない。 本発明の目的は、従来のオイルフィルタの欠点が除去された改良されたプラス チック製スピンオンオイルフィルタを提供することである。 本発明の別の目的は、内部のコアの特有の配置、及び、部品が組み立てられて いるときにコアと基部との間のシールを向上させるコアに一体形成された特有の ばねによって、高い清浄効率又は濾過効率を有する自動車用非金属スピンオンオ イルフィルタを提供することである。このような部品の配置は、シェルに流入す る濾過しようとする流体が濾過材を通過し濾過されることを担保する。 本発明のさらに別の目的は、部品が比較的少なく、使用する際に組み立てが容 易な自動車用非金属スピンオンフィルタを提供することである。 本発明のさらに別の目的は、同様のオイルフィルタより部品が少なく、比較的 低コストで容易に製造され、さらに、高い濾過能力を有する非金属オイルフィル タを提供することである。 本発明の他の目的と利点は、以下に、より明らかにされるであろう。 図面の簡単な説明 添付図面には本発明の好ましい実施形態が示され、図面中、同様の数字は同様 の構成要素を示す。 図１は、本発明の非金属スピンオンオイルフィルタの斜視図であり、フィルタ の内部部品を分かりやすく示すためにケースの一部を切り欠いてある。 図２は、本発明のスピンオンフィルタの側面図であり、フィルタの内部部品を 分かりやすく示すためにケースの一部を切り欠いてある。 図３は、図１のスピンオンオイルフィルタの後板の平面図である。 図４は、図３の線４−４についての後板の断面図である。 図５は、図１のスピンオンオイルフィルタのコアの側面図である。 図６は、図５の線６−６についてのコアの断面図である。 図７は、図５のコアの上面図である。 図８は、変形例のコアを含むスピンオンオイルフィルタの断面図である。 図９は、変形例のコアの端面図である。 図１０は、図９の線１０−１０についての変形例のコアの断面図である。 発明の実施の形態 図面の図１〜図７には、本発明のスピンオンオイルフィルタの第１実施形態が示 されている。フィルタ１０は、開口端部１４を有する略カップ状のハウジングす なわ ちシェル１２を備える。シェル１２は、自動車用オイルフィルタの作業環境、す なわち、長時間にわたる温度／圧力サイクルという要求に耐えうるガラス繊維入 りナイロン等のプラスチックからなる。シェルの開口端部の近傍の外面は、符号 １６で示されるようにねじが切られており、フィルタ１０を自動車のエンジンの フィルタ基部２２（図２）に接続可能としている。シェル１２の外面のねじ切り 部１６の端部の近くには、環状凹部１８がある。環状凹部１８は、ゴム又は同様 の弾性を有するシール用材料からなるシーリング用ガスケット２０を収容してい る。 フィルタ１０が接続されるフィルタ基部２２は、中央通路２６及び補助通路２ ８を備えたボディ２４を有する。中央通路２６を形成する壁３０の端部は、下記 に詳細に説明する目的のためテーパー状になっている。フィルタ基部２２の開口 端部の近くにはめねじ３２が設けられている。めねじ３２は、シェル１２のおね じ１６と相補的な関係にあり、おねじ１６とともに機能して、スピンオンオイル フィルタ１０をフィルタ基部２２に使用のために固定する。フィルタ基部２２の ボディ２４の内壁は、面取りされている。これは、フィルタ１０がフィルタ基部 ２２に組み立てられたときに、シェル１２上のシーリング用ガスケットを収容し 、このシーリング用ガスケットとともにシーリングを行うためである。 フィルタ１０は、濾過材３６を有している。濾過材３ ６は、特殊なコア３８の上に備えられている。コア３８は、シェル１２の内面と 、シェル１２の開口端部を閉じているバックプレート４０との間に配置されてい る。 バックプレート４０は、これは図３及び図４により良く示されているが、複数 のアーム４２を有する。アーム４２は、その内側の端部で中央円筒状ハブ４８及 び外側環状リム４４に固定されている。アーム４２、リム４４及びハブ４８の間 には、開口部４６が形成されている。開口部５０は、濾過された液体の供給流路 として機能する。フィルタ基部２２に面するバックプレート４０のハブ４８内の 開口部５０は、テーパー状であり、フィルタ基部２２の中央通路２６のテーパー 状端部３０とともに機能する。ハブ４８の内方延長部５２は、コア３８の外端部 とはまり合う。 次に、図５、図６及び図７には、本発明のコア３８が詳細に示されている。コ ア３８は、縦長い円筒状部材６０からなる。円筒状部材６０は、側壁に形成され た複数の開口部６２を有する。好ましくは、コア３８は、ガラス繊維入りナイロ ン等のプラスチックからなる。好ましい実施の形態では、円筒状部材６０に形成 された隣り合う環状リング６４の間において、複数の開口部６２が、コア３８の 全体にわたって横方向に配列されている。環状リング６４は、円筒状部材６０に 沿って長手方向に間隔をおいて配置され、円筒状部材６０の横方向に延びている 。これにより、環状リング６４は、使用時に、濾過 材３６からコア３８の内部への液体の流れを分割する。コア３８の内端部は、ド ーム状の拡張部６８を備える。拡張部６８は、弾性を有し、フィルタ１０がフィ ルタ基部２２に組み立てられたときにある程度圧縮される。これにより、ドーム 状の拡張部６８は、使用時にばねとして機能し、コア３８をバックプレート４０ の方向に押しやり、それによって濾過材３６をバックプレート４０の方へ押しや って濾過材３６の端部とその隣にあるバックプレート４０の面との間に流れが生 じないようにする。濾過材３６の両端には、シーリング用ワッシャー６９及び７ ０が備えられている（図１及び図２）。図１に示されるように、シーリング用ワ ッシャー６９は、濾過材３６の内端部とコア３８の内側端部にあるフランジ３９ との間においてコア３８に配置されている。同様に、シーリング用ワッシャー７ ０は、濾過材３６の外側端部とそれに隣り合うバックプレート４０の面との間に おいてコア３８に配置されている。シーリング用ワッシャー６９及び７０は、コ ア３８とそれぞれのシーリング用ワッシャーの内径との間の半径方向のシーリン グを行う。シーリング用ワッシャー６９及び７０は、後述するように説明するよ うにフィルタ１０の組み立てが容易となり又はそれらを濾過材から分離すること ができるように、例えば接着剤等によって濾過材３６の端部に適当に固定される ことであってもよい。 ドーム状拡張部６８の弾性によって与えられるばね手 段は、濾過材３６の内側端部とコア３８上のフランジ３９（シーリング用ワッシ ャー６９）との間及び濾過材３６の外側端部とバックプレート４０（シーリング 用ワッシャー７０）との間のシーリングを促進することによって、濾過材３６の 周囲でバイパス流れの可能性を軽減するのに役立つ。 図８〜図１０には、異なる形態のコア１３８を備えたフィルタ１１０が示され ている。コア１３８は、第１実施形態のコア３８と非常に類似した形状を有する が、その内側端部に異なる形状のばね手段を備え、また、異なるバックプレート を備える。バックプレート１４０は、コア１３８をスライド可能に収容する中央 開口部１５３を有する。コア１３８は、複数の横方向の突出部すなわちアーム１ ４２を備えている。アーム１４２は、コア１３８の内側端部のドーム状部材１６ ８から延びている。横方向の突出部すなわちアーム１４２は、コア１３８と一体 に形成されており、また、アーム１４２に固有の弾性が存するように、例えばモ ールドにより製造されている。 図９によく示されているように、本発明の好ましい実施の形態では、互いに等 間隔をおいて３つのアーム１４２が設けられている。 コア１３８及び濾過材１３６をシェル１１２内に組み立てたときには、突出部 すなわちアーム１４２は、シェル１１２の内面に接触する。使用のためにフィル タ１１ ０が取り付けられた場合には、コア１３８の端部がフィルタ基部２２の部材３０ にはまり、シェル１１２の内側へと押し動かされる。アーム１４２は、バイアス を掛けられる。アーム１４２にバイアスを掛けることは、コア１３８とフィルタ 基部２２との間のシーリングを高める。シーリング用ワッシャー１６９は、コア １３８とシーリング用ワッシャー１６９の内径との間の半径方向のシーリングを 行う。シーリング用ワッシャー１７０は、コア１３８とシーリング用ワッシャー １７０の内径との間の半径方向のシーリングを行う。 図１〜図７のフィルタは、以下のように組み立てられる。すなわち、濾過材３ ６の内側端部とコア３８の内側端部にあるフランジ３９との間のシーリング用ワ ッシャー６９とともに濾過材３６がコア３８に取り付けられる。シーリング用ワ ッシャー７０がバックプレート４０のハブ４４の内側部分５２の上に配置される 。前述したように、シーリング用ワッシャー６９及び７０は、部品の組み立てを 簡単にするように、濾過材３６に接合されることであってもよい。バックプレー ト４０は、バックプレート４０のハブ４４の部分５２の中にコア３８の外側端部 があるように配置される。コア３８及び濾過材３６からなる一部組立品は、バッ クプレート４０がシェル１２の開口端部内に位置し、シェル１２の開口端部の近 くにあるシェル１２の壁の中の肩部１５にバックプレート４０がぴったりとはま るまで、シェル１２の中に滑り込 ませられる。次に、バックプレート４０は、音波溶接又は接着剤などの固定手段 によって、シェル１２の所定位置に適当に固定される。次に、シーリング用ガス ケット２０がシェル１２の凹部１８に配置される。 図８〜図１０の改変されたフィルタ１１０も同様な方法により組み立てられる 。バックプレート１４０は、バックプレート４０のハブ４４のように、外側へ広 がったハブ部分を有していない。コア１３８の外側端部は、バックプレート１４ ０のハブ部分１５２の中の中央開口部１５３の中にスライド可能に存する。また 、コア１３８の外側端部は、フィルタが組み立てられたときには、テーパー状の 部材３０と接触することができ、コア１３８のばね手段にバイアスを掛けること ができるように、バックプレートから外に突出する。 面１５０及び３０は、相補的なテーパーを備え、コア１３８とフィルタ基部２ ２のボディ２４との接触面の密封状態を向上させる。 使用のためには、スピンオンオイルフィルタ１０（１１０）をフィルタ基部２ ２にねじ込む。このとき、シェル１２（１１２）のおねじは、自動車のエンジン のフィルタ基部２２のめねじとかみ合う。シーリング用ガスケット２０（１２０ ）は、フィルタ基部のボディ２４の端部を密封する。バックプレート４０のテー パー面５０は、フィルタ基部のボディ２４内でテーパー面３０とはまり合う。図 ８〜図１０の実施形態の場合には、コア１３ ８のテーパー面１５０がテーパー面３０とはまり合う。コア３８（１３８）をフ ィルタ基部２２の内部にはめることにより、コア３８（１３８）は、シェル１２ （１１２）の内側の方に動かされる。これにより、図１、図２及び図５に示した 実施形態のドーム部６８又は図８〜図１０に示した実施形態のアーム１４２によ って形成されたばね手段に負荷がかかる。ばね手段は負荷がかけられて変位し、 バイアス力が濾過材３６にかけられ、濾過材３６がシェル１２の開口端部の方へ 押しやられる。図１〜図７の実施形態の場合には、シーリング用ワッシャー６９ 及び７０とそれぞれの接触面との間の密封する力が大きくなる。図８〜図１０の 実施形態の場合には、ばね手段がコア１３８とフィルタ基部２２との間の密閉を 高める。 使用時には、通常はオイルである流体がフィルタ基部２２の供給通路からハウ ジングすなわちシェル１２と濾過材３６（１３６）との間の空間に流入する。流 体は、圧力により供給され、濾過材３６（１３６）を通過し、隣接する環状リン グ６４（１６４）の間の開口部６２（１６２）を介してコア３８（１３８）に流 入する。コア３８（１３８）は、濾過材３６（１３６）の効率及び寿命を向上さ せるように、コア３８（１３８）の全長に渡り濾過材３６（１３６）を通して流 体を流すことに役立つ。濾過すべき流体の全てが、コア３８（１３８）に流入す る前に濾過材３６（１３６）を通過することが意図 されている。コア３８（１３８）から出た液体は、フィルタ基部２２の帰還通路 ２６に入り、エンジンに戻る。 本発明の好ましい実施の形態を示してきたが、本発明を以下の請求の範囲内で 他の方法で実施できることは当業者にとって明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．開口端部を有する略カップ状のシェルと、 前記シェルの前記開口端部を閉じるように構成されたバックプレートであって 、前記シェルの開口端部の内側開口部の形状に対応した外周を有する平坦部材を 含み、前記平坦部材を貫通する通路及び前記平面部材から内側に延びる中央の円 筒部分を有し、前記円筒部分は流露を形成するバックプレートと、 前記シェルの中に配置された環状の濾過材であって、その中を貫通する開口部 を有する濾過材と、 前記濾過材を貫通する開口部内に配置され、前記バックプレート及び前記シェ ルとともに前記シェル内に前記濾過材を位置決めしかつ保持するコアであって、 その外周に長手方向に間隔おいて配置された複数の環状リングを有するコアと、 長手方向に間隔をおいて前記コアに設けられ、前記環状リングの間で開口して いる複数の孔部とを備え、 濾過すべき流体は、前記バックプレート内の前記通路と、前記シェル及び前記 濾過材の間とを流れ、前記濾過材を通り、前記コアの全長にわたり前記コア内の 前記孔部を通って前記コアの中へ流れる ことを特徴とする自動車用の非金属で着脱可能なフィルタ。 ２．前記シェルの外面は、前記開口端部の近傍において 、フィルタ基部への前記フィルタのねじ結合を可能とするおねじを備える ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。 ３．前記シェルの外面には、前記おねじの近傍において、環状の凹部が設けられ 、 前記環状の凹部には、使用時に前記フィルタと前記フィルタ基部の間の流体接 続部を密封するシーリング用ガスケットが備えられている ことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ。 ４．前記シェルは、プラスチックからなる ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。 ５．前記シェルは、ガラス繊維入りナイロンからなる ことを特徴とする請求項 ４に記載のフィルタ。 ６．前記コアは、プラスチックからなる ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。 ７．前記コアは、ガラス繊維入りナイロンからなる ことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ。 ８．前記コアは、内側端部に一体に形成され、前記濾過材の回りの不慮の流体の 流れを密封すべく前記濾過材にバイアスをかけるために前記シェルの内面に接触 するばね手段を備える ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。 ９．前記ばね手段は、前記コアの内側端部に一体形成されたドームを有する ことを特徴とする請求項８に記載のフィルタ。 １０．前記ばね手段は、少なくとも１つの横方向の突出部を備え、 前記突出部は、前記コアの内側端部から延び、前記シェルの内面に接触し、前 記濾過材の上部にばね圧力を加え、使用のために前記フィルタ基部に前記フィル タが組み立てられたとき、前記バックプレートとより強固に接触するように前記 濾過材を押し動かす ことを特徴とする請求項８に記載のフィルタ。 １１．前記ばね手段は、前記コアから延び、前記シェルの内面に接触する複数の 横方向の突出部を備える ことを特徴とする請求項１０に記載のフィルタ。 １２．開口端部を有する略カップ状のシェルと、 前記シェルの前記開口端部を閉じるように構成されたバックプレートであって 、前記シェルの開口端部の内側の一部分の形状に対応した外周を有する平坦部材 を含み、前記平坦部材を貫通する中央開口部及び補助通路を有するバックプレー トと、 前記シェルの中に配置された環状の濾過材であって、その中を貫通する開口部 を有する濾過材と、 前記濾過材を貫通する開口部内に配置され、前記バックプレート及び前記シェ ルとともに前記シェル内に前記濾過材を位置決めしかつ保持する縦長いコアであ って、流路を形成するために中空であり、前記バックプレート内の前記中央開口 部の中でスライド可能であり、その外周に長手方向に間隔おいて配置された複数 の環状リング を有するコアと、 前記環状リングの間で開口している前記コアに設けられた複数の孔部とを備え 、 流体は、前記バックプレート内の前記補助通路を通って前記シェル及び前記濾 過材の間に流れ、前記濾過材を通って濾過され、前記コア内の前記孔部を通って 前記コア内の前記流路へ流れ、前記コアを流れ過ぎる ことを特徴とする自動車用の非金属で着脱可能なフィルタ。 １３．前記シェル及び前記コアは、ガラス繊維入りナイロンからなる ことを特徴とする請求項１２に記載のフィルタ。 １４．前記濾過材料の各々の端部には、シーリング用ワッシャーが備えられてお り、 前記コアは、内側端部に一体に形成され、前記フィルタが組み立てられたとき に前記シェルの内面に接触するばね手段を有する ことを特徴とする請求項１２に記載のフィルタ。 １５．前記ばね手段は、前記コアから突出して、前記シェルの内面に接触する弾 性部材であって、使用のために前記フィルタがフィルタ基部に組み立てられた場 合に、前記シェル内の前記コアの相対移動により負荷をかけられる弾性部材を備 える ことを特徴とする請求項１４に記載のフィルタ。