【発明の詳細な説明】
再利用可能スピンオン・マルチシステム・オイルフィルターおよび使用済みフィ
ルターキャニスターの再生方法
[技術分野]
本発明は液体フィルターに関し、さらに詳しくは内燃エンジンと関連する使用
に適する使い捨てフィルターに関する。
[背景技術]
自動車に関連する汚染物質によって生じた土壌と大気の汚染に関する環境面で
の関心は、あらゆる政府機関にとって日を増して重要な問題となってきている。
生産ラインから産み出される新車乗用車は、北米の一般的な乗用車の平均寿命の
通常12年から14年の間に、オイルとオイルフィルターを平均して毎年6回から8回
交換している。商用車では毎年12回からそれ以上のオイルとオイルフィルター交
換をしている。より長期間使用した車は、それ以上に頻繁に交換を必要としてい
る。
使用済みオイルフィルターと廃油を廃棄するにはコストがかかる。フィルター
と廃棄されたオイルが生み出す無駄は全世界で何十億ドルの単位に上っている。
現在市場に出ている従来型のオイルフィルターは、使用の都度廃棄される形式
に作られている。これらフィルターのろ過孔のサイズは20から120ミクロンの範
囲である。市場に出ている従来型のオイルフィルターは安全弁付きであるが、中
にはこれが付いてないものもある。これらのフィルターは、圧力破断を発しやす
く、それによって紙ファイバーエレメントに開口を生じ、オイルを無理にフィル
ターを透過させるために、ろ過効果が低下し、エンジンに対するオイル切れを発
生させることがある。正常に機能した場合、従来型フィルターでは、フィルター
媒体の目詰まりを通過する主オイルフローに制約がかかる。つぎにオイル圧によ
って組込みの安全弁が開き、ろ過されないオイルを自由にエンジンに還流させ、
エンジンに深刻なエンジン損傷をもたらすオイル切れを起こさないようにしてい
る。明らかに、ろ過されないオイルはこのときエンジン内を通り、完全に目詰ま
りした紙媒体表面上の粒子は、オイルの高圧によってエンジン内に持ち込まれて
、精密エンジン部品と接触することがある。
一般的フィルターを構成している材料に関しては、キャニスター(canister)に
は一般に金属が使用されており、フィルター媒体には紙ファイバーが使われてい
る。これらの材料とその製造に用いられるエネルギーは、本発明を実施すること
で節約して用いることが可能である。
フルフロー(full flow)型オイルフィルター以外に、より目の細かいなミク
ロン単位のろ過を行う補助バイパスフィルターシステムもまた普通に市場で見る
ことができる。補助バイパスシステムは透析装置のような働きをするもので、少
量の液体を採取し、浄化して元に戻して、本液と混ぜ合わせる。一例をあげれば
、容量4リッターのモータオイルの集油タンクをバイパス・システムを利用して
洗浄するには、1サイクルに概略30分から約1時間を要する。フルフローフィルタ
ーの中には毎分16ガロンものオイルをエンジンを透してろ過することができるも
のがある。バイパスシステムはオイル流を強調するものではないが、最小ミクロ
ン単位、通常1から3ミクロンの粒子のろ過に力点を置いている。一般的に言って
市場に出ている従来型バイパスオイルフィルターは一体構造としてかさばってお
り、既存のフルフローシステムと別個に取付けられるものである。これらの取付
けには大変に労力を要し、またフルフローフィルターよりもよほど高価なものと
なる。これらのバイパスシステムはエンジンオイルを交換した際に廃棄されるよ
うに作られている。
[産業上の利用可能性]
本発明はフィルター技術に利用可能であり、さらに詳しくは、内燃エンジン潤
滑油ろ過技術において明瞭な利用の可能性を有する。
[発明の開示]
本発明の目的の一つは、改良されたオイルフィルターを提供することである。
本発明の実施形態のもう一つの目的は、再利用可能オイルフィルターであって
、
端が向かい合っている中空の容器;
上記容器内部に同心円的に取り外しできるようにに取付けられた部材で、各々
ろ過多孔率が異なっている複数の間隔を置いて配された同心円ろ過部材、
前記中空容器に取り外しができるように取付けた取外し式フィルターヘッド手
段;及び
前記容器に取り外しできるように取り付けられた、ろ過されるオイルを受ける
受入口とろ過オイルを排出する排出口とを備えたフィルターベース手段、
とを有することを特徴とする再利用可能オイルフィルターを提供することである
。
フィルターヘッドは円形であってよく、堅くしっかりしたものが好ましく、意
図する実施形態によってプラスチック、鋳鉄、鋼鉄もしくはアルミニウムのよう
な材料から製作することが可能である。例えば腐食性の強い液体については、高
品質のステンレススチールを用いる。モータオイルのろ過に際しては、本発明に
とり、アルミ合金が適している。フィルターヘッドの設計は多様性を有している
ため、単純なろ過から多機能ろ過システム内の多段階ろ過にいたるまで多彩な機
能に適するよう変形が可能である。
本発明のフィルターヘッドは、基本形態にねじ切りしたキャップが付加されて
いると共に、フィルターヘッドの底部外側にもねじが切られている。フィルター
ヘッド下部には、一般的にトンネル形をとなる開口部一組を有する。単一のトン
ネルは、フィルターヘッドの一方からもう片方に向かって直角に水平方向に穿孔
することにより作られる。本発明のこの段階においては、フィルターヘッドの構
成は円筒状フルフローフィルター媒体に装着することによって、単機能フィルタ
ーを形成する。この基本形態はより複雑なフィルターヘッドに変形することが可
能である。特定の箇所に様々な大きさのトンネルを付加して、多段階ろ過チャン
バーに通じるオイルの通路を作ることにより、変形は容易となる。これらのチャ
ンバーおよびトンネルはフィルターヘッド内で異なる高さに位置づけされる。必
要とされるトンネルまたはチャンバーの数は、様々なろ過要求事項の複雑さに応
じて決まる。一例を挙げれば、フルフローフィルターシステムの一ろ過段階にお
いては1枚の硬質の、単ートンネル開口のフィルターヘッドが適当であり、これ
が本発明の単純な実施形態である。2枚合わせ多段階レベルフィルターでは、フ
ィルターヘッド内にトンネル8本を有することとなる。トンネルのいくつかは内
部で連結しており、特別のろ過要求事項に応じて二個かそれ以上のチャンバーへ
と通じている。フィルターヘッド内のオイルろ過チャンバーは、凹部を有するこ
とにより円形シートろ過媒体を収容するように形成される。媒体支持部材を含む
円形ディスクとろ過部材とはフィルター部品をたがいに連結しており、Oリング
で密封されている。このシステムは単一ろ過システムを想定したものであるが、
部材を連結したフィルター媒体を付加するか、もしくはブッシングを加えること
により、多段階ろ過が達成される。本システムは上記多段階ろ過の達成を見越し
ているにとどまらず、必要に応じて追加コンポーネント部品の収容も想定してい
る。ファインメッシュ製作の工程から作られる注文裁断によるステンレススチー
ル生地の円形平板シート状をした、様々な多孔度を有するろ過媒体が凹部の間に
はさみ込まれる。この多チャンバーフィルターヘッドは多段階ろ過装置であり、
バイパスろ過システムであり、本発明による三つの異なった先進的なろ過システ
ムのうちの一つである。
本発明は万能型であるために、一段階もしくは多段階のろ過を実施することが
可能であり、それはフィルターヘッド内で得られるろ過部材と中間ブッシングデ
ィスクの数によって決まる。フィルターヘッド組込みの多様なフロートンネルを
活用して、フィルターヘッドの機能を拡張し、ろ過効果を最大限にするために、
両方の円形端部が開いた全て円筒状構造の一体型3枚合わせフルフローろ過装置
を、フィルターヘッド底部に組込むことが可能である。この段階では、円形媒体
保持ブッシングとシート媒体がどれだけ装着されているかによって、フィルター
ヘッド自体は単一のろ過段階にも、多段階ろ過段階にもあり得る。
円筒状構造内の3枚合わせろ過装置は、本発明の主フルフローシステムを含む
。これは外部に多孔フローガイド、布媒体と両端にねじ付けしたコア部材、固形
の部材を保持している波形で穿孔されたエレメントを含み、一端はねじを切って
フィルターヘッドの縁を保持している底部に固定し、多端は外側にねじを切った
保持ベース部材によって固定され囲まれている。保持ベース部材は還流オイル用
の中央孔を有し、コンポーネントを組立てると完全なろ過コアが形成される。オ
イルフローガイドは各穿孔穴の一方側に外側に向けた舌を有しており、これらの
舌は全て主オイルフロー方向である同一方向を向いている。フローガイドは円筒
状主フローろ過エレメント(filtering element)の外側周辺表面から最小限2mmの
間隔を有している。オイルフロー制限モード中のフローガイドの目的および機能
は、完全に目詰まりした媒体の表面上の粒子が、振動しながら動く主オイルフロ
ーによって開いた安全弁トンネル方向に押し流され、エンジンに逆流するのを防
ぐことである。固形フルフロー媒体支持部材のコア内部空間には、この部材に同
似であるが、より精密な媒体から成る小型の円筒状装置があり、その支持部材は
主フルフロー媒体に付加して取付けが可能である。これらの追加部材は、段階式
ろ過システムに組込むと、先進の多段階フルフローろ過システムができあがる。
この追加の段階は、活用できるろ過媒体の範囲が広がることにより目の細かいな
汚染物質を捕捉することができ、フィルターの保持能力を向上し、その効果を増
強することが可能となる。
もう一つの実施形態として、円形媒体保持ディスクをフィルターヘッドを保持
している底部と同じねじ手段によって取付けることもできる。これは安全弁の後
に取付けた安全弁トンネルの出口側に位置する安全フルフローろ過システムであ
る。本発明のこの実施形態は、安全弁、センサーおよびダッシュボード指示灯の
三個一組の圧力始動式装置である。もし円筒状主フルフローろ過システムが目詰
まりを起こし、オイルフロー制約センサーライトが点灯した場合、安全弁が開い
て、主オイルフローは安全トンネルに流入し、安全フルフローフィルターによっ
てろ過される。この本発明の安全弁以降の安全フルフローろ過手段は、従来型の
オイルフィルターが現在のところ持っていない安全機能である。本発明において
は希望の実施形態の相異によって、いかなる既存のセンサーや安全弁を使用する
ことができる。
本発明のもう一つの特徴によれば、磁石を組込むことができる。磁石はオイル
フロー内の金属くずを吸着し、それらがエンジン部品に接触しないようにするた
めに有益である。さらに有利なことに、ろ過本体がコンポーネント部品のねじを
外すことによって簡単に分解でき、埋設磁石を洗浄すると高い効果を持たせるこ
とができる。
好都合なことに、二つの別個のろ過機構を一般的なろ過キャニスター内に収容
することもできる。基本型フィルターヘッドは、単一の円筒状フルフローエレメ
ントと安全弁を組込む。複合型フィルターヘッドは多段階ろ過用の多トンネル、
多チャンバーを組込み、それに加えて安全フルフローフィルター、円筒状フルフ
ローろ過装置と4つの明瞭に別個のろ過システムを形成する磁石とをろ過キャニ
スター一体に収容して有している。
本発明は、フィルターヘッド内の安全ろ過システムと同様に一段階から多段階
に至るバイパスろ過システムを含む。本発明は、1から35ミクロンの範囲の円形
シート状スチールクロスエレメントを用いている。円筒状フルフローエレメント
も同様に様々な範囲のミクロン寸法を有しており、固有の要求事項にしたがって
一般的には1μmから300μmの範囲が用いられる。
有利なことに、本発明は他に代りのろ過構成を用いることができる。所定のエ
ンジンについてフィルターを取付けるスペースが重要事項であった場合、本発明
によるフィルター本体を底部中央に組込まれている安全弁と交換することができ
るため、そのようにしてスペースを作りフィルターヘッドを短くすることが可能
である。本発明によるフィルターヘッドは、センサーと指示灯と安全フルフロー
ろ過システムを除いて上記機能を殆ど全て含む。
本発明による一実施形態の別の目的は、内燃エンジンオイルフィルター挿入キ
ットであって、
−複数の再利用可能な別個のフィルターエレメント(filter element)と、
−これらのフィルターエレメントを互いに取り外せるように連結して挿入体(
an insert)を形成するための複数の連結エレメントと、
−該挿入体を取り外せるように連結し、オイルフィルター容器と連結するため
の手段をさらに備えるフィルターヘッド手段と、
よりなる内燃エンジンオイルフィルター挿入キットを提供することである。
多チャンバーフィルターヘッド内には、フィルターの大きさとフローの要件に
応じて、直径約300ミクロンの多数の孔をフィルターヘッド外周からバイパスろ
過チャンバーの上部にかけて形成することができる。これらの細孔は、ろ過を行
う上部ろ過チャンバーに流入する制限された少量のオイル流のための入口ポート
孔である。上部ろ過チャンバーに通じる細流入口ポート孔の径を広げることによ
り、多岐にわたるフィルターヘッドのもう一つの変形を得ることができる。これ
らにはカバーをかけて、オイル通過用の主オイルフロートンネルとすることがで
き、適切な孔質を有する極細ろ過手段に置き換えることができる。これによって
オイルの流量は増加し、バイパスシステムは容易に元の機器構成からフルフロー
ろ過システムに転換される。
円形フィルターヘッド内の多チャンバーもしくは単一チャンバー下部に三組の
オイルフロートンネルがあって、異なる高さに位置している。最初の組になった
2個の垂直トンネルのうちのはバイパスシステムの一部であり、オイルが透過す
るためのものであり、かつろ過されたオイルが円筒状フルフロー媒体を通って還
流してくる主ろ過オイル流と合流するためのものである。第二の2個の組になっ
たトンネルは通常は安全弁によって閉鎖されており、例外はろ過されない主オイ
ル流が制限されてオイル圧によって安全弁が開き、エンジンのオイル切れを防ぐ
ために主オイル流をエンジンに還流させるときである。第三の組みになったトン
ネルは、フィルターヘッドの最下部を端から端に通り、主フルフローろ過媒体が
全面的または部分的に不具合を生じオイルフローが制限を受けた場合は、いつで
もオイルが妨げられることなく安全弁まで達するようにしている。第四の組は小
さな単一のトンネルで、フィルターヘッド頂部の縁に近い箇所から垂直に下って
いる。この小さなトンネルは、オイルとフィルターの点検保守作業を行う前に、
本発明からオイルを排出するための排出導管となる。排出導管はまた分析用にサ
ンプルを採取する際の便宜も供している。フィルターヘッドの底部に、円筒状媒
体支持部材の一端と円筒状フルフロー媒体とが取付けてある。還流したオイルは
全て支持部材の内部を流れる。円筒状媒体支持部材のもう一方の端には、中央孔
を有する保持ベース部材が取付けてあり、円筒状媒体支持部材を固定してオイル
の通路を分離している。上記は、全体として締め付けると、円筒状の一端が開い
たキャニスター内に挿入することができる。フィルターヘッドはねじ切りした手
段によってキャニスターに固定されるが、ねじは一端が開いたキャニスターのリ
ムの内側にあり、締め付けるとOリングによってシールされ、オイル洩れを防ぐ
。
フィルターヘッドおよび検討中の本発明の実施形態は、従来の使い捨て型フィ
ルター・キャニスターと併用することもできる。本発明では、オイルフィルター
を回転させてエンジンに取付ける既存の従来式方法を簡便なものとして従来通り
に採用することが可能である。本発明では、使用済みキャニスターのフィルター
上部を機械切断して、使用済みの紙フィルター媒体を取除くことによって、従来
型のフィルターを一部に利用している。つぎに、U字形内ねじ山を持つ金属リン
グを切断したリムの直上と周囲に取付け、本発明によるコアを、使用済みフィル
ター・キャニスターに取付ける。こうすることによって、使用済みフィルター・
キャニスターを補強し剛性を高めている。
次の操作は、フィルター本体全部を使用済みフィルター・キャニスターに挿入
することである。外側にねじを切ったフィルターヘッドを内側ねじ山を持つ金属
リングにねじこむことによって、この挿入体を使用済みフィルター・キャニスタ
ーにねじこむ。本発明の実施形態は、使用済みフィルター・キャニスターを以上
述べたように適応して利用するか、または製作できるものであれば新規のフィル
ター・キャニスターを生産することであり、そのいずれかを先に記述した内部加
工(コア)と併用した場合に発明の全体となる。本発明の保守点検サービスの実
施は、本発明の一つの形態である。本発明の保守点検が必要な際には、指示灯が
点灯する。
本発明には、指示灯組立部品を設計に組込んだいくつかの機器構成がある。指
示灯を有する本発明の実施形態においては、フィルターの上部キャップを回して
ゆるめてフィルター点検を行い、フィルター本体全部を円筒状フィルター・キャ
ニスターから取り外す。主フルフロー媒体は、洗浄を容易に行うために完全に外
に出す。缶内のバイパスも同時に点検、整備することが可能で、フィルターヘッ
ドの頂上部分を取り外すことによって点検、整備のために取り外す。センサー及
び指示灯を装備しない型の場合は、メーカー推薦スケジュールに準拠してフィル
ターを点検整備すればよく、通常3千から6千キロ間隔、もしくはオイルサンプル
分析の結果によって、これを実施する。
通常のろ過モードでは、オイルはエンジンから一方向弁を通って本発明に流入
し、フィルターヘッドと本体を囲むハウジングの内部スペースを満たす。オイル
の本流は急速に主フルフローろ過エレメントを通過する。細孔がオイルの細流を
受けている間に本流はエンジンに還流する。オイルの細流は圧力によってバイパ
スチャンバー方向へ押しやられる。ろ過されたオイルは、このとき1から3ミクロ
ンのスチールクロス媒体を通過する。ついで少量の清浄なオイルが、二本のトン
ネルを通って、円筒状エレメント支持部材内でろ過された本流と合流し、それか
らオイルはエンジンに還流する経路を辿り続ける。
制約ろ過モードでは、オイル本流はフィルター媒体に詰まった粒子によって制
約がかかる。これに続き、開放トンネルにより、オイル圧により安全弁が開き、
オイル本流は異なる高さの二本のトンネルを通って流れる。この段階ではオイル
本流は、安全主フルフロー・エレメントを取付けていないかぎり、ろ過されるこ
となくエンジンへと還流する。この段階のバイパス媒体の状態しだいでは、少量
のオイルがバイパスシステムを透過することもある。一個または複数個のバイパ
スチャンバーが早い時期に粒子で詰まっていても、通常モードであるかぎり、ろ
過されていないオイル本流がフルフロー・エレメントを通って流れることになん
の影響も生じない。
本発明の実施形態のもう一つの目的は、廃棄されるおびただしい量のオイルフ
ィルター・キャニスターを再生し、オイル交換の頻度を低減することによって環
境的無駄を削減することである。大多数の紙製ろ過媒体の投棄物を選り分けるこ
とによってごみ集積場の汚染を低減することであり、より効果的なろ過を行うこ
とによって使用済みオイルの量を大幅に削減することである。本発明はまた、適
合性、多様性、能率を備え経済的なろ過装置を提案し、それによって従来型オイ
ルフィルターより優れた選択肢を提供するものである。本発明は重工業での使用
と小売自動車商取引の双方に適した、非常に能率のよいろ過システムである。
本発明の一実施形態のさらにもう一つの目的は、内燃エンジンオイルのろ過方
法であって、
−供給オイル内に流入する微粒子をろ過するために各々が異なる孔寸法を有し
、ろ過されたエレメントの各々が隣接するエレメントと切り離せるように連結さ
れている複数の再使用可能な独立型ろ過エレメントを用意すること、
−フィルターエレメントを容器内部に同軸配置すること、容器は該内燃エンジ
ンのオイル出口と連結するに適合されたものであること、
−フィルターエレメント各々の中を通過するようにオイルを容器内に導入する
こと、および
−オイルの中からさまざまな大きさの粒子を前進的(progressively)にろ過
すること、
の諸段階よりなる内燃エンジンオイルのろ過方法を提供することである。
以上本発明の性質につき一般的に説明したので、好適な実施例を図示した添付
図面について説明したい。
[図面の簡単な説明]
図1は本発明の組立体を図示したものである。
図2は安全弁装置を図示したものである。
図3は硬質の一体構造のフィルターヘッド、安全弁装置の中央チャンバーおよ
び排油導管の位置の断面図である。
図4は安全フルフロー円形シート媒体の断面図である。
図5は安全フルフロー円形シート媒体の波形および穿孔された下敷部材の断面
図である。
図6は安全フルフロー・フィルターを構成する円形シート媒体の支持容器であ
る円形ブッシング(bushing)ディスクおよび下敷部材の断面図である。
図7は円筒状の波形、穿孔された媒体支持部材の側面図である。
図8は円筒状スチールクロスフルフローろ過媒体の側面図である。
図9は円筒状で穿孔された、折り曲げた舌を有するオイルフローガイドの側面
図である。
図10は円筒状保持ベース部材の側面図、ならびに円筒状媒体支持部材、円筒状
フルフロー媒体、および円筒状フローガイドの座標位置を示すものである。
図11は保持ベース部材の平面図である。
図12は従来型の端が開いたキャニスターの断面図である。
図13は二機能円形密封ガスケットおよび逆流フラップカバーの断面図である。
図14はエンジンの模擬フィルター取付けベースの断面図である。
図15は開位置にある安全弁と二本の安全フロートンネルを示す一体構造フィル
ターヘッドのもう一つの断面図である。
図16はフィルターヘッドの下部にある開放フロートンネルと閉位置にある安全
弁を示す一体構造フィルターヘッドのもう一つの断面図である。
図17は、図15の二本の安全弁フロートンネル出口、図16の開放フロートンネル
および図15と図16の安全弁チャンバーの座標位置を示すフィルターヘッドの底面
図である。
図18は、図6における円形適合型ブッシングディスクのもう一つの断面図であ
る。
図19は円形適合型ブッシングディスクの平面図である。
図20はUリング密封ガスケットを外側のリムに装着した、中央孔がない円形ス
チールクロス媒体の断面図である。
図21は図20で示した円形スチールクロス媒体の平面図である。
図22は通常フルフローモードで機能している本発明の一体構造組立品の断面図
で、フィルターヘッドにバイパスシステムがなく、閉安全弁のついたオイル通路
を示し、安全フルフロー・フィルターがある。
図23は、図22で示した本発明の一体構造組立品が制約ろ過モードで機能してい
る断面図で、オイル通路と安全弁トンネルを通って開安全弁への流路および取付
けられた安全フルフロー・フィルターとを示している。
図24は2枚合わせフィルターヘッドの断面図で、一段階バイパスシステムに関
連する他のトンネル位置を示している。
図25は2枚合わせフィルターヘッドの下面図で、存在するトンネル全ての座標
位置と磁石の配置を示している。
図26は2枚合わせフィルターヘッドの平面図で、安全弁の中央チャンバーと排
油導管の位置を示している。
図27は、中央孔と外側および内側Uリングシールガスケットが付いた第二の円
形スチールクロスシート媒体の平面図である。
図28は図27で示した第二の円形スチールクロスシート媒体の断面図である。
図29は図27で示した円形シート媒体の下敷部材である、中央孔が付いた第二円
形、穿孔された波形下敷部材の平面図である。
図30は図29の第二円形下敷部材の断面図である。
図31は、2枚合わせ構造のフィルターヘッドのより明瞭な断面図で、第二媒体
と第二下敷部材を有する一段階バイパスシステム、二つの細孔とトンネル位置を
示している。
図32は2枚合わせ構造フィルターヘッドが図31で示す一段階バイパスシステム
に囲まれている側面図である。
図33は一段階バイパスシステムと安全フルフローフィルターからなり、通常ろ
過モードで本発明の機能をはたしている2枚合わせ構造フィルターヘッドの組立
体の断面図である。
図34は一段階バイパスシステムと安全フルフローフィルターからなり、制約ろ
過モードの2枚合わせ構造フィルターヘッドからなる本発明の断面図である。
図35は図34で示したと同じ2枚合わせ構造フィルターヘッドの多段階バイパス
システムからなる本発明の断面図である。
図36は多段階バイパスシステム向け第二円形ブッシングディスクの断面図であ
る。
図37は多段階バイパスシステムに囲まれているフィルターヘッド全体の側面図
である。
図38は選択型安全弁と順番に取付けたコンポーネントからなる変形2枚合わせ
構造フィルターヘッドの断面図である。
図39は一段階バイパスシステムを有する変形2枚合わせ構造フィルターヘッド
の断面図である。
図40は図21で示した中央孔がない第一円形バイパスシート媒体の平面図である
。
図41は、図5で示した第一円形の穿孔された波形下敷部材の平面図である。
図42は、一段階バイパスシステムに囲まれている2枚合わせ構造のフィルター
ヘッドの断面図である。
図43は、通常フルフローおよび一段階バイパスろ過システムモードにあって、
変形選択型構造で、選択型安全弁、短い2枚合わせ構造フィルターヘッドが付い
ており、安全フルフローフィルタがない本発明の断面図である。
図44は、制約フルフローと一段階バイパスろ過システムモードのどちらか選ぶ
構造になっており、選択型安全弁が付いており、安全フルフローフィルターがな
い本発明の短い2枚合わせ構造フィルターヘッドの断面図である。
図45は、バイパスシステムや安全フルフロー・フィルターを持たず、通常フル
フローモードで機能している本発明の短い一体構造のフィルターヘッドの断面図
である。
図46は、バイパスシステムや安全フルフロー・フィルターがなく、制約フルフ
ローモードで機能している本発明の短い一体構造のフィルターヘッドの断面図で
ある。
図47は、本発明の選択型構造の断面図で、図44に示したと同じ短い2枚合わせ
構造のフィルターヘッドは、短い2枚合わせ構造フィルターヘッドの間に第一の
円形ブッシングディスクを組込むことによって、容易に二段階バイパスシステム
に変換できる。
図48は2種の媒体と下敷保持部材、安全フルフロー媒体と媒体下敷部材を安全
に重ね合わせるための、図6と図18に示したと同じ円形ブッシングディスクであ
る第一円形ブッシングディスク。
図49は、二段階バイパスシステムに囲まれている本発明の2枚合わせ短いフィ
ルターヘッドの側面図である。
図50は、孔ダクト41および拡張タイプ41aを有し、バイパスシステムから本発
明による追加フルフローろ過システムへと容易に変換できる本発明の断面図であ
る。
図51は、旋盤内に据付けられ、上部を機械切断しようとしているところの従来
型フィルター・キャニスターの断面図である。
図52は、Uリングを受ける準備が整っており、リムの上部と周囲に取り付けよ
うとしているところの従来型フィルター・キャニスターの断面図である。
図53は、新しいフィルター・キャニスターと本発明の一体構造のフィルターヘ
ッド間の結合関係を示すものである。
図54は本発明と併用する警報装置の分解組立図である。
図55はフィルターキャップの斜視図である。
図56は図55の断面図である。
図57はフィルターキャップ下側の斜視図である。
図58フィルターキャップと警報装置の本来の位置の断面図である。
図59は機器の円筒部分の斜視図である。
図60は図58と同似で円筒状部材が配置された図である。
図61は金属バルブの斜視図である。
図62はバルブスプリングの側面図である。
図63は円筒状安全弁の断面図である。
図64は図63で示した円筒状部材の断面図である。
図65は弁を取り外した弁組立部品の断面図である。
図66は開口部の位置を示している円筒状部材の斜視図である。
図67は円筒状部材と弁本体が配置された斜視図である。
図68は図67の断面図である。
図69は円形磁石リングの斜視図である。
図70は図67の組立部品に配置通りの円形リングの斜視図である。
図71は図70の断面図である。
図72は弁組立部品が開いた、警報装置、フィルターキャップ、弁組立部品、磁
石リングおよび円筒状部材間の関係を示す断面図である。
図73は弁組立部品が閉った図72の断面図である。
図74は図73と同似の90度回転させた断面図である。
図75は本発明と併用する円形ディスクの斜視図である。
図76は図75の断面図である。
図77は図75下部の斜視図である。
図78は円形ディスクを組立部品に取付けた断面図である。
図79は図78と同似で90度回転させた図面である。
図80は安全フィルター媒体の上部取付けいたの下側の斜視図である。
図81は図80の斜視図である。
図82は安全フィルター媒体カートリッジの斜視図である。
図83は図82と同似図を異なる高さから見た図面ある。
図84はフィルターカートリッジと図78のエレメントの配置を示した断面図であ
る。
図85は図84の配置に示したカートリッジの斜視図である。
図86は、主ろ過媒体の上部取付け板の斜視図である。
図87は、図86の断面図である。
図88は、図86で示した部材の下面の斜視図である。
図89は、主ろ過プレート底部の上面の斜視図である。
図90は、図89の断面図である。
図91は、図89の下側の斜視図である。
図92は、主フローろ過カートリッジを組立てた斜視図である。
図93は、図92を異なる高さから見たフィルターの下面を示している斜視図であ
る。
図94は、主ろ過カートリッジを図84で示した補助コンポーネントと共に配置し
た際の断面図である。
図95は、主ろ過カートリッジを図94で示した組立部品に用いた場合の斜視図で
ある。
図96は、上面取付プレートの斜視図である。
図97は、上面取付プレートを異なる高さから見た斜視図である。
図98は、目の細かいろ過カートリッジの斜視図である。
図99は、図98と同様な図を異なる高さから見たものである。
図100は、目の細かいろ過カートリッジをその定位置に取り付けた組立部品の
断面図である。
図101は、目の細かいろ過カートリッジの斜視図である。
図102は、三段階構造のろ過コアを組立てた斜視図である。
図103は、目の細かいろ過カートリッジ用ケーシングの平面図である。
図104は、図103のケーシングの側面図である。
図105は、ケーシングの下面図である。
図106は、主ろ過カートリッジの底部に配置した目の細かいろ過ケーシングの
断面図である。
図107は、ろ過コア本体組立体の細孔の位置をさらに明瞭に示している斜視図
である。
図108は、図107と同様な図を異なる高さから見たものである。
図109は、キャニスター・リングの斜視図である。
図110は、図109の斜視図である。
図111は、図110と同様な図を異なる高さから見たものである。
図112は、ガスケットの本来の配置を示しているリングの断面図である。
図113は、本発明と併用するキャニスターの断面図である。
図114は、キャニスターとキャニスター・リングの分解組立図である。
図115は、キャニスター・リングをキャニスター内に配置した断面図である。
図116は、キャニスターとキャニスターリング・インタフェースのロックシス
テムを示した図115と同様な図である。
図117は、図116のユニット組立体の斜視図である。
図118は、完全なろ過コアの斜視図である。
図119は、三段階ろ過コアをキャニスター内でその定位置に配置にした断面図
である。
図120は、オイルの動きを図示した図119と同様な図である。
図121は、異なるモードにおけるオイルの動きを図示した図120と同様な図であ
る。
図122は、もう一つの実施例における警報装置の分解組立図である。
図123は、本発明と併用する中央バルブの斜視図である。
図124は、図123の断面図である。
図125は、バルブの下側を示した図123の斜視図である。
図126は、警報装置、フィルターキャップ、バルブばねおよび中央バルブケー
シングの分解組立図である。
図127は、安全弁警報装置と、これに取付けたフィルターキャップを完全に組
立てた断面図である。
図128は、安全弁ばねを取り外した図127と同様な図である。
図129は、バルブをより近い位置に示した図128と同様な図である。
図130は、フィルターキャップと安全弁組立部品を配置した斜視図である。
図131は、自由流れトンネルの断面図である。
図132は、異なる高さか見たた図131と同様な図である。
図133は、自由流れトンネルを含む円筒状区分の斜視図である。
図134は、トンネルが定位置にある図133と同様な図である。
図135は、図130に示した配置を自由流れトンネルと併せた斜視図である。
図136は、安全ろ過カートリッジ固定用の円形部材上部の斜視図である。
図137は、図136の断面図である。
図138は、図136の下面を示した斜視図である。
図139は、円形部材の位置と図135のエレメントとの関係を示す分解組立図であ
る。
図140は、エレメントを組立てた状態にした図139と同様な断面図である。
図141は、図139のエレメントの斜視図である。
図142は、円形キャップの斜視図である。
図143は、図142の断面図である。
図144は、図89の上部カバーの斜視図である。
図145は、円形キャップの下面を示した斜視図である。
図146は、図145の断面図である。
図147は、カバー底部の斜視図である。
図148は、胴長の補助ボディーと追加エレメントを示した分解組立図である。
図149は、図148のエレメントが組立てた状態にある斜視図である。
図150は、図149の断面図である。
図151は、胴長のろ過カートリッジの断面図である。
図152は、図151の断面図である。
図153は、図145で示したキャップを取付けた斜視図である。
図154は、胴長の補助ボディーの部分的分解組立図である。
図155は、図154の断面図である。
図156は、オイルフローの経路を示した図155の組立部品の断面図である。
図157は、部分的に組立てたろ過コアの断面図である。
図158は、図157のエレメントの斜視図である。
図159は、異なる高さからみた図158と同様な図である。
図160は、完全に組立てたろ過コアの斜視図である。
図161は、オイルフローのパターンを示す断面図である。
図162は、通常ろ過モードにおけるオイルフローのパターンを示している図161
と同様な図である。
図163は、制約モードにおけるオイルフローのパターンを示している図162と同
様な図である。
図164は、安全装置、フィルターキャップ、バルブケーシングの構成部品およ
び補助フィルター・組立部品の断面図である。
図165は、円形ディスクの斜視図である。
図166は、図165の断面図である。
図167は、図165で示した部材の下面の斜視図である。
図168は、補助カートリッジと円形ディスクとの関係の斜視図である。
図169は、図168の断面図である。
図170は、円形ディスクの組立部品と安全フィルターを配置した補助カートリ
ッジの斜視図である。
図171は、異なる高さから見た図170と同様な図である。
図172は、警報装置、安全弁、矩形自由流れトンネルを示す分解断面図である
。
図173は、円筒状部材の斜視図である。
図174は、図172の組立部品を示す図173と同様な図である。
図175は、円形ディスク部材の斜視図である。
図176は、図176の断面図である。
図177は、図175で示したエレメントを異なる高さから見た断面図である。
図178は、円形取付ディスクの配置を示す円筒状部材の斜視図である。
図179は、本発明と併用するもう一つのディスクの斜視図である。
図180は、図179の断面図である。
図181は、異なる高さから見た図180の断面図である。
図182は、本明細書中で既に説明したエレメントの組立部品の斜視図である。
図183は、エレメントを組立てた斜視図である。
図184は、異なる高さから見た図183と同様な図である。
図185は、組立てたろ過コアの斜視図である。
図186は、図185の断面図である。
図187は、最初の位置でのオイルの動きを示す断面図である。
図188は、ろ過媒体を通るオイルのフローパターンを示す図187と同様な図であ
る。
図189は、多段階ろ過を示している図188と同様な図である。
図の中で用いてある番号は、同一のエレメントを示す。
[発明の実施の形態]
ここに図1を参照すると、描かれているのはフィルターヘッド2で、磁石2m
を外周表面に放射状に埋設した円形金属固形体からなる。安全フルフロー・フィ
ルター5はフィルター本体を形成しているねじ山を切った一連の構成部品である
。内部部品は順番を追って説明すれは、円筒状フルフロー媒体支持部材6;円筒
状フルフロー媒体;円筒状フルフロー・オイルガイド8;保持ベース部材9;およ
び使用済みの従来型フィルター・キャニスターから応用することもできる円筒状
フィルター・キャニスター11である。底部の部材はフィルター・キャニスターの
円形シールガスケット11aである。軸方向外側にめくれた円形フラップを有する
内側ガスケット部材12もまた汚濁したオイルがエンジンに逆流するのを防ぐため
に逆流カバーとして機能する。
図2は本発明の機能を増強するために応用した在来の器具を示している。ばね
1cは球1dを近接位置に保持しており、圧力により球1dが押し上げられて中空ピン
1bに接触すると、回路を補完している小径ナット1fによって定位置に保たれてい
る1eによって連結しているDC回路(図示なし)の接地を引き起
こし、警報ランプを点灯させる。フィルターヘッド内での締付けのために主ナッ
ト1に隣接してまたその下にねじ山1aが施されている。
図3はフィルターヘッドを示している。これは上部から底部にかけて徐々に円
周寸法が小さくなる4個の円形部分から構成されている。トップ部分2aは下側に
放射状フランジを備えるキャップとして構成されており、部分2bに隣接している
。部分2bは外周にねじ山が切られている。外周のねじ山にはOリングシールガス
ケット2fが円周のみぞ2g内、フランジ2aの下側に嵌めてある。一段下側には大き
めの本体部分2cがあり、埋設磁石2mがここに位置している。隣接する突き出た底
部リム2dは外面にねじ山が切ってあり、これは内側にねじを切った円形のブッシ
ングディスク5(図6)または円筒状媒体支持部材6(図7)に適合する。リム2dの
底面には円形の凹状くぼみ2eがあり、ここには図6に示すようにブッシングディ
スク5と連結した際に上部ろ過チャンバーが形成される。ねじを切った排出ナッ
ト2iが排液路2hの栓をしているが、これは図22の拡大詳細図に示されている。中
央チャンバーの空洞2kでは、図2に描かれている装置1がねじ山2bによって位置決
めされるが、このねじ山はナット1のねじ山1aと対応する。チャンバー2kはまた
、圧力センサーゲージが使用されることのある別の利用法用にも作られている。
図4は円形シートろ過媒体3の断面図で、周囲にUリングシールガスケット3a
を装着している。媒体3は第一円形シート媒体3と呼称されるが、それは中央開
口部を有する他の円形シート媒体と識別するためで、こちらはこれ以降第二円形
シート媒体32と呼称する。
図5は波形で穿孔された円形媒体下敷部材4の断面図である。シート媒体3を
部材4の上部表面に配置して使用される。
図6は円形ブッシング部材5の断面図である。凹部表面5bを形成する円形のく
ぼみは媒体3および部材4を受けるように作られている。円形の凹部表面5bは軸
方向に伸びてせり上った横桟5cによって境界がつけられている。図5における部
材4の厚さは5b上に配置した場合、横桟5cの高さを越えない。横桟5cは媒体3が
部材4の上部にあるときは、そのUリングシールガスケット3aを保持する。内側
のねじ山5aは、図3のねじ山2d以外のねじが横
桟5cに隣接するよう実施されると、それに適合する。円形につき出たリム5dは、
上記のくぼみをつけた構造の産物である。第一媒体3、部材4およびブッシング
5をたがいに組立てると安全フルフローろ過組立部品を構成し、これは図3のフ
ィルターヘッド2のねじを切った底部分2dに取付けることができる。小さい方の
外側底部分5fは図7の円筒状の媒体支持部材6を受けるように作られている。こ
れに適合する円形のブッシングディスク5については後に図18、20および48でそ
の他の機能についてさらに詳細に記述する。円形のブッシングディスク5は、こ
れ以降第一円形ブッシングディスクと呼称するが、それは中央開口部の境界をな
す中央部のつき出たリムを有する他の円形ブッシングディスクと識別するためで
、こちらは後に図36で述べるように第二円形ブッシングディスク42と呼称する。
図7はねじを切った対向する端6bと6cを有する円筒状、波形、穿孔された金属
媒体支持部材6の断面図である。部材6cは図6の円形ブッシングディスクのねじ
5fと連結する。開孔6aは円筒状ろ過媒体からコアスペースへとオイルが貫流する
通路である。
図8は円い両端に円いU型のOリング7a、7bを取付けた円い円筒状のスティール
クロスろ過媒体7を示している。円筒状ろ過媒体7は図7の円筒状支持部材6を
覆うものである。
図9は円筒状の金属製フローガイド8が大きめの開孔列と、各孔の片側に外方
向に延びた舌8bを持っているところを示している。舌8bはオイルの流れをそらし
てフィルター面を伝って安全弁に向かわせるように作られている。フローガイド
8の上側円形端8dは円筒状ろ過媒体7の外面に沿って重なる。円形端8dは図6の
第一円形ブッシング部材5のねじを切っていない部分5fの周に摩擦により嵌合し
、後の工程で定位置に締付けられるのを待つ状態となる(後述する)。下側円形
端8cは図10の保持ベース部材9の端部材9bにねじ止めされる。
図10は、ろ過コア本体の基部を形成する二段ねじ切りアダプターである保持ベ
ース部材9を示している。ベース部材9は小径の円形プラットフォーム部分9aに
外側ねじ山を有しており、図7の円筒状支持部材6のねじ端部材と連結
する。その大径の底部分には半径方向に延びるフランジを備えており、ここに図
8の円筒状ろ過媒体7の端部材7bが嵌まる。底部分外周面のもう一方の隣接ねじ
山9bは図9のフローガイド8の下側ねじ端部8cと連結する。保持ベース部材9の
底面には小形の円筒状カラー(collar)状支持部材9cが溶接されており、好まし
くは中央が貫通されていて、還流オイルが中央穴9dを通るようにする。フィルタ
ー組立部品は、これで適当な手順段階で保持ベース部材9に連結することができ
る。図9のオイルフローガイド8が滑り落ち、ねじみぞ8cで図10の継ぎねじ山9b
と嵌合して連結される。上記に組立てた部分は、フィルター本体の下側部分完全
体を形成する。ろ過本体と組立てたフィルターヘッドは図12のキャニスター11の
開放端に挿入される。
図11は、図10の保持ベース部材9の平面図で、好適な配置と特徴とを示してい
る。
図12は従来の使い捨て型鋼鉄製キャニスターからトップ部分を取り外した断面
図である。キャニスター11のリム11hの上端には、下側の開いた端にねじを切っ
た内側軸方向表面11fを有する金属製のU字形Oリング11gが取付けてある。金属製
Uリング11gの大体丸められた頂部側は、図3におけるゴム製Oリングシールガス
ケット2gと固くねじ止めする際に、しっかりした密閉性を持たせるには理想的で
ある。キャニスター11の底には洩れを防止するために従来型キャニスターの底部
周囲の溝にはめ込まれたゴム製Oリングシーラント11aがあり、シールガスケット
の生命となっている。円形の重ゲージ鋼板はフィルター・キャニスターの主要構
造体である。円形の鋼板は放射状の凹部11c構造を有しており、そこには多数の
孔が環状に対称的に配置されている。この孔の機能は、オイルがキャニスターに
入ってくる入口ポート11bとなることである。放射状の凹部は、この後の図22に
おいて詳細に示して説明する。円形鋼板上には、また大径の中央孔11dが設けら
れており、内面にねじが切ってある。孔11dはエンジン部(図示しない)に戻る
還流オイル(通路11eに図示)の唯一の出口ポートである。
図13は、2重機能円形プラスチック部材を示しており、これは一体に成形され
て円筒状のカラー12bおよび円形フラップ12dを含み、円形フラップ12d
はカラー12bとフラップ12dの間の環状溝12cから外方向にめくれている。カラー1
2dは図12の11dを受けて覆うように設計された開口部12aを含む。フィルター・キ
ャニスターに挿入した場合の組立てフィルターの実施形態は、図10の保持ベース
部材9の円筒状カラー支持部材9cが、カラーフラップ部材12がフィルターを完全
に挿入することによってしっかり定位置で折れ曲げられたときに、環状溝12cに
入ってはまり、そして一体化されると、この実施例であるフィルター組立部品と
そのフィルター・キャニスターの底部組立部品間の内部シーラントとなって、流
入・流出するオイル流を分離する。円形フラップ12dは、放射状に配置された入
口ポート11bを覆って、エンジン停止中にオイル流がエンジン部に還流すること
を防ぐ。
組立てたフィルター・ビーズとキャニスターは、完成するとフィルターを形成
する。この器具は、図14のオイルフィルターの取付部分で、エンジン部(図示し
ない)に図12の中央のねじを切った雌受け部材11dによって取付けられるが、こ
れは雄のねじ部材13eの上部に置いて回転によってねじ結合される。ねじはOリン
グのシールガスケット11aがエンジン取付ベースと密接に接触するまで回転し、
器具がしっかりと所定位置に固定するように締付ける。
図14は従来型のオイルフィルター取付ベース13を示しており、フィルター・キ
ャニスターとの正確な合致位置を図示している。前記器具を図14の取付ベースに
しっかりと取付けると、図22における環状のくぼみ領域11cと合致する環状の凹
状くぼみ13aが閉じられることによって、この後図22で示す環状オイルトンネル1
7が形成される。通路13dにおけるオイルは出口ポート13cを通って、環状トンネ
ル17内に均等に分配され、その後キャニスターに通じる入口ポート11bに入る。1
1eと13bにおける還流オイルの流量は、図14における還流オイル流量と一致する
。
図15は、図3で示した一体構造フィルターヘッドの別の断面図で、開きフロー
トンネル出口15と15aおよび排液導管2hの好適な位置を示している。
円筒状の主フルフロー媒体が通常通り機能していると、オイルは安全弁1dをわず
らわすことなく、自由に開いたオイルフロートンネルに流入、流出する。点線は
図16に示す安全弁トンネルの位置を指している。
図16は図3で示した一体構造フィルターヘッドの別の断面図で、安全弁トンネ
ル出口14と14a、開きトンネル出口15と15aの座標位置、安全弁1dの中央位置およ
び排液導管2hの位置を示している。
図18は、図6と図18でも示した第一円形ブッシングディスク5と同一の第一円
形ブッシングディスクをより明瞭に示している。第一円形ブッシングディスク5
は4つの付加機能を有しているが、その第一は、図20と21に示す第一媒体と第一
下敷を受けるためのくぼんだ凹部を持った5bである。その第二は、部材5aで、図
15と16で示したねじ付きの底部保持器リム2dを受けるように作られた雌ねじであ
る。第三は5fで、これは底部保持器リムの雄ねじを切った部分である。部材5fの
代替機能は、図7における円筒状の媒体支持部材6を受けることである。その第
四は、部材5g、即ち底部のくぼみであって二段階バイパスシステムの上部チャン
バーとなる第一円形シート媒体3を受けるように作られている。図19と関連する
図18は数種類のろ過媒体を直列につないでろ過構成部品の一系列をなすブッシン
グ部材として利用することができる。
図19は、図6と48にも示されている孔5hが設けられた第一円形ブッシングディ
スク5の底面図を示している。
図20は第一円形シート媒体3の断面図を示しており、これは図4で示したUリ
ングシールガスケットと共に取付けられる。
図21は第一円形シート媒体3とUリング3aの上面図を示している。媒体3は、
安全フルフローフィルタ5iに用いられるし、同様に一段階および二段階バイパス
ろ過システムに用いる媒体としても、また同様に本発明の代替的構成においても
、またこの後図40に関連して述べる目的においても用いられる。
図22は断面図であり、本発明をいっそう明瞭に定義している。一体構造のフィ
ルターヘッド2は、組込み式バイパスシステムのない構成であるが、安全弁装置
1dと1eおよび安全フルフローフィルタ5iを装着しており、これは媒体と下敷を加
えると第一円形ブッシングディスク5を含む(図6、18、48)。この組立部品は
、通常ろ過モード用である。オイルの流路16は、オイルがエンジンから急速にオ
イルトンネル17周囲に流れるさまを示している。つぎにオイル
は、入口ポート11bに入り、逆流フラップ12を無理に開けて、流路18および18aを
辿る。流れは、引き続きフローガイド8に穿孔された孔を通り、それから円筒状
フルフロー媒体7および多孔を有する円筒状の支持部材6を透過する。オイルは
、引続き支持体6の中空コア空間内で流路19および19aを通り、加速しながら円
形保持ベース部材9の中央部開口9dを通り、流路21を通ってエンジンに戻る。オ
イルフローの流路20と20aは、オイルの幾分かが本発明において指定したスペー
スを動きまわり、安全フルフローフィルタ5i上部の開きフロートンネルを流入出
する様子を例示している。
磁石2mはあらゆる鉄および鋼鉄金属粒子を吸着するもので、安全弁1dは通常ろ
過モード位置で作動待機状態になっている。本発明は説明のために主ろ過本体上
に重要な二つの読取り手段を有している。その第一は、フィルターキャップ上に
位置し、2bと呼ぶこととする。このようにして、ねじによってフィルターキャッ
プとフィルター・キャニスターが、Uリング11g上の内側ねじ山11fに固定される
。上記二個のねじを切った構成部品をシールするめに、Oリング2gを用いる。排
液導管2hはねじ山11fと極度に近接している。垂直に倒置した配置によって保守
点検サービス中にフィルター・キャニスター内の残滓オイルの95%を排出できる
という成果を得ている。底部分の22地点にはねじが切ってあり、エンジンのオイ
ルフィルター取付ベース(図示しない)と共にフィルター・キャニスターを定位
置に固定している。
図23は、本発明の別の実施形態で、図22に従い、バイパスシステムがない。本
システムは、制限ろ過モードにある安全フルフローろ過システム5iおよび安全弁
1を含む。双方のシステムとも従来型フィルター・キャニスターの再生品の中に
収納されている。流路16によるオイル流は、スペース17内を流動して、円形フラ
ップ12を無理に開けて、入口ポート11bに入る。オイルは、円筒状全流量(full f
low)媒体7周囲を流れて、流路18、18a方向に向かう。円筒状の全流量媒体7が
粒子によって使用不能になった場合は、フローガイド8を中間に置いて、目詰ま
りしたろ過媒体から流れ出るオイルフローを分離することによって、媒体7周辺
のスペースを維持する。このようにフローガイド8外側のオイル流量と比較した
オイル流量は、相対的にささやかなものであるために
、このスペース内部にはほとんど、もしくはまったく動きがない。オイルの流れ
は、突き出た舌8bによってさらにそらされて、急速に安全トンネル方向に向かう
。突き出た舌8bに整流作用があるために、オイルはフローガイド8以降の中立ス
ペースをかき乱すことなく、先へと流れていく。フローガイドの役割は、動いて
いるオイル流が媒体表面にくっついていることがある粒子を洗い流してしまい、
エンジンまで連れ戻されてしまうのを防ぐことである。開フロートンネル内の流
路20および20aに沿って流れるオイルは上方の流路23と23aに向かい、安全弁1dを
押して開かせる。流路24、24aを通ったオイルフローはつぎに下方の流路25およ
び25aへと向かい、安全フルフローフィルタ5iのチャンバーに入って、第一円形
シート媒体3でろ過される。オイルはつぎに、メインの全流量媒体7内部のコア
領域へと透過し、流路21で示すエンジンへの還流に加速をつける。安全弁1dが上
がって、センサーピン1bと接触して、1cと連結した指示灯を点灯させ、安全弁が
開いて主全流量媒体が汚れていることを、オペレータに警告する。オイルがフィ
ルターヘッドの周囲を流れるために、下部フィルター本体に埋設した磁石2mが、
浮遊している鉄と鋼鉄の粒子をオイル流から吸着して除去する。
図24は、本発明の他の特徴を示したフィルターヘッドの断面図を描いている。
この実施例のフィルタヘッド2は、図1、3、15、22、23で示した二つの構成部品
を組み合わせたものである。このフィルターヘッドの構成には、上部フィルター
本体26および下部フィルター本体27を含む。一段階バイパスシステムを用いてお
り、一体構造フィルターヘッドとしての他の全機能を保持しており、これにより
安全弁の中央チャンバー2kの座標を表わしている。後者は安全弁1、磁石2m、排
液導管2hを収納しており、点線部分は安全トンネルと開放トンネルを示している
。ダクト28a、28bは、バイバスチャンバー20、30aのチャンバー29、29aに通じて
いる。2本の出口トンネル3L 31aは、円形のチャンバー・スペース30、30aの下
にある。上部フィルター本体26の内側にあるチャンバー29、29aは、下部フィル
ター本体27とねじ止めする際、必ずしも二つの出口トンネル31、31aと位置合わ
せする必要はない。
図25は下部フィルター本体27の底部をより詳細に描いたものであり、図2
4の二枚合わせ構造フィルターヘッド内における全機能の好適な取付位置を示し
ている。排出口31、31aは、図21で示したバイバスシステムの出口トンネルであ
る。排出口14および14aは、図15、17、23に示した安全トンネルの出口である。
水平のトンネル出口15、15aは、図16、22、23に示した開フロートンネルである
。排液導管2hは、上部フィルターヘッド部材26の上部リムと隣接して取付けられ
ており、磁石2mは、図24に示した排出口15、15aならびにオリフィス・ダクト28a
、28bを遮らないように円形表面の周囲に取付けられている。
図26は、図24、25で示したフィルターヘッドの上部フィルター本体26の平面図
である。中央チャンバー2kは、安全弁や圧力計等の感知装置を取付ける格納室で
ある。位置2hは上部排液導管の位置である。
図27は、第二円形スティールクロスシート媒体32の平面図であり、開口部32b
には図24、31で示した中央チャンバー2k内部の安全弁1が収納される。第二ステ
ィールクロスシート媒体32は、外リム上のUリングシールガスケットと中央開口
部32bとの境界をなす中央シーリングガスケット32cを有している。第二シート媒
体32は、図24、25に示す中央空洞チャンバー2kを備えたフィルターヘッド内ろ過
装置用に作られたものである。
図28は、第二円形スティールクロスシート媒体32およびUリング32a、中央U
リング32cならびに中央開口部32bの断面図をさらに詳しく描いたものである。
図29および図30は、中央開口部33bを有する波形で穿孔されたシート金属材の
第二円形下敷部材33の上面および側面図で、中央開口部33bは図27の第二媒体32
の中央開口部32bおよび図24の中央計器第一に心合わせされている。
図31は、図24で示した二枚合わせ構造フィルターヘッド内にある前述の一段階
バイパスシステムの断面図である。上部フィルター本体26の底面は、突き出た外
側リム部材36を有しており、その外周部分35にねじ止めされている。突き出た外
側リム部材36は、凹状のくぼみ部分36aを含み、これによって安全弁チャンバー2
kの境をなす内側の円形突出部材37の周りを半径方向に内側に
伸びて取り囲む上部バイパスチャンバーを形成している。くぼみ36aの表面には
、対称的に配置した二つの浅い穴29、29aがあり、図24で示しているように34、3
4aの点に位置するオリフィス・ダクト28a、28bからのわずかなオイル流量を受け
るように設計されたチャンバーとなっている。下部フィルター本体27上部の円形
面にも同様の配置が施されて、下部バイパスチャンバーを形成している。内周ね
じ部38aを持つ突き出た外側リム部材38があり、このねじ部38aの下部に隣接して
くぼみ39aを取り囲む隆起した円形横桟39がある。後者は、バイパスチャンバー
下部の内側の円形突出部材40の周りに半径方向に内側に伸びており、この円形突
出部材40は、内側円形突出部材37と合致し、安全弁チャンバー2kとの境界をなし
てもいる。くぼみ部分39aの表面には、二つの同一寸法の穴31、31aがあり、これ
らが下部フィルター本体27の底へ伸びて、オイル排出トンネルを成している。第
二円形下敷部材33は、第二円形シート媒体32の下にあり、下部フィルター本体27
の下部バイパスチャンバーにある陥凹面39aと向かい合っている。第二円形媒体3
2の外側Uリングシールガスケット32aは、中央の小さなUリングシールガスケッ
ト32が円形突出部材40の上にくるように、円形横桟39の上部に配される。上部フ
ィルター本体26と下部フィルター本体27を結合するねじ止め作業の際に、突き出
た外側リム部材36は円形横桟39と合致し、外側Uリングシールガスケット32と接
触できるまで密に締め込む。同時に上部フィルター本体26の内側円形突出部材37
も内側Uリング32a、32cと密に接合され、これによって第二円形シート媒体32が
一段階バイパスチャンバー内に固定され、サンドイッチ状のフィルター構造が形
成される。
図32は、図31で示した上部フィルター本体26、下部フィルター本体27およびそ
の外周にねじ止めされた底部リム27aを含む二枚合わせ構造フィルターヘッド全
体の側面図である。ねじを切った外周縁27aは、図7の円筒状媒体支持部材6あ
るいは図18、22および23に示す安全フルフローフィルタ5iを形成する応用できる
第一円形ブッシングディスク5を受けるためのものである。底部の凹状のくぼみ
27bは、図6、18に示す第一円形ブッシングディスク5を取付けることによって使
用可能となる、図18および22に示す安全フルフロ
ーフィルタ5iのチャンバー上部となる。
図33は、フィルター・キャニスター内を流れるさまざまなオイル流路を示して
いる。通常のろ過モードは一段階バイパスシステムで構成され、図18および22に
示すように磁石2mは、安全弁idおよび安全フルフローフィルタ5iに沿って配置さ
れている。エンジンからのオイルは、オイル流路16を通り、空間17の周囲を流動
した後に入口ポート11bへ入り、次にオイル流路18、18aが示す円筒状キャニスタ
ーに流入する。オイルの主流は、流路19、19aから急速にフローガイド8の穿孔
穴に流入し、フローガイド8を透過して、円筒状媒体支持部材6を通過すると、
ただちに円筒状の主全流量媒体7によってろ過される。矢印20、20aで示される
その他のオイル流路は、オイルが図16に示す開きフロートンネル15を自由に流入
、流出していることを示している。この通常ろ過モードでは、安全弁1dが閉位置
にあるため、オイルの幾分かは、オイル流路41、41aによって示されるオリフィ
ス・ダクトを通って、一段階バイパスろ過チャンバーに強制的に流される。図31
の、より目の細かいな第二円形シート媒体32にろ過されたオイルは、図6、18に
示した安全フルフローフィルタ5i内で、最初の目の粗い図4の安全全流量シート
媒体3を通過する。ろ過されたバイパスオイル流は、円筒状媒体支持体6のコア
空間内でろ過された主オイル流と合流し、オイル流路21で示すようにエンジンに
還流する。
図34は、図33のとおりの本発明の断面図であり、制限ろ過モードでのさまざま
なオイル流路を示している。この実施例による構成には、磁石2m、一段階バイパ
スシステムならびに安全フルフローフィルタ5iが備わっている。エンジンからの
オイルは、オイル流路16を通り、空間17あたりを流れてから、入口ポート11bへ
入り、続いてフィルター・キャニスター11内でのオイルの動きを示すオイル流路
18、18aに流れる。このモードでは、オイルは前に高速で流れ、図8で示した汚
れた円筒状の全流量媒体7を通ることなく、ガイド8を通り過ぎ、流路20、20a
に流れ込む。流路23、23aの全流量トンネル15に流入するオイルは、安全弁1dを
強制的に開き、図15、23に示す二つの安全弁トンネル内の流路24、24aに進む。
このオイルは引続き安全フルフローフィルタ5hに向かって急速に流れ、目の粗い
第一円形シートフィルター媒体3(図21
、23)によってろ過される。同時に、オイルは開きフロートンネル15を通って、
磁石2mの辺りに流れる。流路41、41aのオイルの流れは、図31に示すオリフィス
・ダクト28a、28bを通り、バイパスろ過チャンバーに流れ、より目の細かな第二
円形シート媒体32によってろ過される。小さなオイル流は、次にバイパス排出路
に流入し、そこの安全フルフローフィルタ5iに接近し、目の粗い第一円形シート
媒体3を透過し、円筒状の媒体支持部材6のコア空間内で流路25、25aのろ過さ
れた主オイル流と合流する。つぎにオイルは加速しながら、オイル流路21によっ
てエンジンに還流する。円筒状の主全流量ろ過媒体が汚濁した場合、安全弁1dが
持ち上げられてセンサーピン1bと接触し、これによって1cを経由して表示灯が起
動して、安全弁が作動し、主オイル流が制限されていることを知らせる。磁石2m
は、引き続きその周辺を流れる鉄鋼微粒子をトラップする。
図34は、同一の二枚合わせ構造フィルターヘッド内のその二枚の間に一段階段
階バイパスシステムを有する図31に関連する本発明の断面図である。下部フィル
ター本体27の上部に連結する第二円形ブッシングディスク42を挿入することによ
り、円筒状の媒体下敷33および第二円形シート媒体32が、下部ろ過部材27上の正
しい位置にしっかりと固定される。このとき、もう一方の第二円形媒体下敷44と
もう一つの第二円形シート媒体43は、第二円形ブッシングディスク42の上部表面
に取付けられる。上記組立部品が上部フィルター本体26と連結することによって
、同一の二枚合わせ構造フィルターヘッド内で一段階バイパスシステムから2段
階バイパスシステムへ変換する。
図35は、オイルオリフィス・ダクト25、28aの座標位置、排液導管2h、ならび
に点線で示した開きフロー出口47および17a、ならびに安全フロートンネル48、4
8a、2段階バイパストンネル出口49、19a、さらにリム27a外表面のねじ山を示し
たものである。
さらに、本発明の多用性を示す例として、オリフィス・ダクト28aおよび28bを
全流量オイルトンネルまで伸ばし、それらを円形のシートろ過媒体と置き換える
ことによって、システムを一段階あるいは2段階の全流量システムのいずれにも
変換することができる。後で詳しく説明し図50でその概要を示すように。
図36は、円形の突き出たリム42aを持つ第二円形ブッシングディスク42
の断面図である。隣接するねじ部51は、部材41aの内側リム部分にある。放射状
に伸びる隆起した横桟48は、ねじ部51の下隣に取付けられており、円形の凹面49
を形成している。面49には突出部材50が示すように一段高くなっている唇弁の付
いた中央軸開口部がある。このとき、第二円形媒体下敷部材33は、第二円形シー
ト材の下に、図35に示す凹面49と向かい合って取付けられる。上部フィルター本
体26が第二円形ブッシング・ディスク42と組合されると、このねじ込み作用によ
って第二円形ブッシング・ディスク42の上側に円形の二つの加圧部分が作られる
。すなわち、円形横桟48と中央の円形突出部材50である。第二外側Uリングシー
ルガスケット31aは、横桟48に嵌り、第二中央Uリング・ガスケット32cは、図35
で示すように中央の突出部材50と接触する。開口部54は、ろ過されたオイルの流
路となる。第二円形ブッシングディスク42の底部分は、下部フィルター本体27を
受けるように作られている。第二円形ブッシングディスク42の外周には90°のく
ぼみがあり、ここに下部フィルター本体27を受けるためのねじ切りが施されてい
る。外側へ突き出たリム部材55を形成する底の凹面53は、放射状に内側に伸びて
第二段階フィルターの上部チャンバーとなる。くぼみ53には図35に示すように安
全弁チャンバー2kとの境を成している突出部材55が示す円形に隆起したリムを持
つ中央軸がある。この円形ブッシングディスク4の下部には円形の2つの加圧部
分があり、突き出たリム52が(第二)外側Uリングシールガスケット32aを押さ
え、中央の円形突出部材55が(第二)中央Uリングシールガスケット32cを押さ
えている。
図37は、図36のフィルターヘッドの側面図で、2段階バイパスシステムを示し
ている。本発明のこの代替形式は、図36に示すように上部フィルター本体26およ
び下部フィルター本体27が第二円形ブッシングディスク42でサンドイッチ状に挟
まれている場合、実施できる。外周面27aにねじ山を有する下部フィルター本体2
7の底部分には、くぼみを作り出す突出リムがある。このくぼみ27bは、図18で示
す第一円形ブッシングディスクに合わせることによって、安全フルフローフィル
ター5iのチャンバー上部となる。
図38は、2枚合わせ構造フィルターヘッドを有する本発明の、もう一つの変形
である代替構造を示している。ここに示す実施例は、図32および33の構造
と類似している。上部フィルター本体61の上部にある中央ナット59は、金属ロッ
ドを挿入しナットを緩めることでフィルター・キャニスターから簡単に外れるよ
うにするために、4方向の穴が開いて内部で接続されている。スクリュードライ
バまたは他の工具でナットを緩めることもできる。キャップ61aの端付近には排
液ナット60が取付けられている。この排液ナット60を排液導管60aに締め付ける
ことによって、排液口が閉まる。フィルターヘッドの下部フィルター本体62の外
周面には、マグネット73が埋め込まれている。底中央部分に取付けられている代
替安全弁62は、中心で開きフロートンネル75と結合している。
このもう一つの設計では、設置場所の広さに制約がある場合に、平らなフィル
ターヘッドを使用できるようになっている。図38では、円筒状媒体支持体6、円
筒状全流量媒体7、円筒状フローガイド8、保持ベース部材9および端が開いたフ
ィルター・キャニスター11から構成される本発明の組立順序も、さらにはっきり
と分かる。特に、図38は円筒状媒体支持体6、円筒状全流量媒体7ならびに円筒
状フローガイド8との相互関係を示している。
図39は、図38を基にした本発明の断面図であり、図31と38で同様に示されてい
る本発明によるより短い2枚合わせ構造フィルターヘッドによる代替構造をさら
に明瞭に示している。この上部フィルター本体61と下部フィルター本体62から成
る2枚合わせ構造フィルターヘッドは、一段階バイパスシステムを使用する。円
筒状安全弁チャンバー2aを取付けていないフィルターヘッドは、図24および3に
示してある。この代替構造においては代替の安全弁63が使用されて、異なる位置
に取付けられている。円形シート材69は、図21のシート材3と同似しており、円
形の媒体下敷部材70は、図40、41で示す中央の開口部を必要としない。排液ナッ
ト60が定位置にねじ込まれており、排液導管60aを閉じるために締め付けるよう
になっている。Oリング64は、溝に嵌め込まれており、ねじ止めされている円形
面65の上隣に取付けられている。上部フィルター本体61のもう一つの外ねじを切
った円形面66は、下部フィルター本体62の内ねじを切ったリム71を受けるように
作られている。円形横桟71aは、媒体69の外側Uリングシールガスケットを嵌め
込むように作られている。ね
じ込み作用によって円形突出部66aおよび円形横桟71aが均等に加圧され、ろ過媒
体周辺シール69aが密着するようになっている。このろ過媒体は、上記の作用に
よって円形下敷部材70の下で固定され、この両方が本体上部61および下部62の間
に挟まれる。開口67、67aは、フィルターヘッド上部のチャンバー68と68aに通じ
ている。二つの開口部72と72aは、双方とも先端が本体下部61底部を通って伸び
ており、2つのバイパストンネルとなっている。磁石73は、下側部分62の円形面
に取付けられている。下側部分62底部のリム外面にあるねじ部62aは、図38の円
筒状の全流量エレメントまたは図18の安全全流量フィルター5iを取付けるための
ものである。
図40は、図39で示した中央安全弁チャンバー2kを使用しないフィルターヘッド
の一段階および2段階バイパスシステムで、媒体として使用できる円形シート媒
体69の平面図である。この円形シート媒体69は、図4の円形媒体3と同一のもの
であり、好適な有孔率を得ることによって図21の安全全流量媒体3用のろ過媒体
としても使用することができる。円形のUリングシールガスケット69aは図21に
示した3aと同一のものである。
図41は、一段階および2段階バイパスシステムの両方で使用でき、また図5に
示してある安全全流量フィルター51で使用できる円形シート媒体69の円形媒体下
敷部材70の平面図である。
図42は、上部フィルター本体62および下部フィルター本体62を有する2枚合わ
せ構造フィルターヘッドの側面図で、本発明の一段階バイパスシステムを形成し
ており、下部フィルター本体62の外周面に磁石73を取付けている。点線部分は開
きフロートンネル出口75、75aの位置を示している。
図43は、通常ろ過モードにおける本発明のもう一つの構成を組立てたものを示
している。この実施例は、代替安全弁63およびフィルターヘッド内の一段階バイ
パスシステムも含む。オイルは矢印16が示すオイル流路によってエンジンから流
れ出て、空間17に移り、入口ポート11bに入り、急速に矢印18、18aが示すオイル
流路に流れ込む。つぎにオイルは、フローガイド8の周辺から穿孔穴8aを通って
、開口部19、19aの主流に流入する。オイルの幾分かは開フロートンネル75、75a
の流路20および20aを自由に流出流入する。この時点で
は安全弁63は、閉モードのままである。少量のオイルは、さらに流路76、76aに
流れ込み、流路77、77aが示す開口部58、58aに無理矢理流入する。このオイルは
バイパス媒体を透過して、バイパストンネルに流下し、円筒状の全流量媒体内部
のコア部分に流入する。このオイルは、加速をつけながら流路21(図示しない)を
通って、ろ過されたオイルの主流と合流し、エンジンに還流する。
図44は。制約ろ過モードで本発明が機能する様態を示している。この実施例は
、フィルターヘッド内の一段階バイパスシステムを含む。矢印16が示すオイル流
路によってエンジンから流れるオイルは、空間17近辺を移動して、入口ポートに
流入し、流れの止まったオイル流の後ろにある汚れた媒体を通ることなく、フロ
ーガイド8を通過して、矢印18、18aが示すオイル流路に急速に流れ込む。矢印2
0、20aのオイル流路は、オイルが流路79、79aの開フロートンネルに流入して安
全弁63を開くことによって、オイル主流が円筒状媒体支持部材のコア部分に分散
されることを示している。流路76、76aを流れるオイルの幾分かは、流路70、70a
が示す開口58、58aに無理矢理流入して、バイパスチャンバー上部に流入し、す
ぐにバイパス媒体を透過して、バイパストンネルを流下し、円筒状のエレメント
支持体のコア空間に流入する。このオイルは、そのまま進み、ろ過されていない
オイル主流と合流し、加速をつけて流路21からエンジンに還流する。この方法で
は、バイパスフィルターが粒子で目詰まりし、予期した性能を得られない場合が
ある。
図45は、バイパスシステムも安全全流量フィルターも使用しないフィルターヘ
ッド80を示す本発明の略図である。この図では、通常ろ過モードにおける本発明
の代替組立品を示している。エンジン部(図なし)からのオイルは、流路16を通
って、凹状のくぼみ17周辺に拡散し、無理矢理に入口ポートに流入させられる。
つぎにオイルは、流圧によって円形フラップを開けて、フィルター・キャニスタ
ーに流れこむ。オイルは、矢印18、18aが示す流路を急速にさか昇って、フロー
ガイド8に辿り着く。流路19、19aを流れるオイルは、主全流量エレメントを通
過するオイルを示している。ろ過されたオイル主流は、加速されて、流路21を通
り、エンジンに還流する。オイル流路20、20aは、オイルが開フロートンネル内
の埋設磁石73周辺で、自由に流出流入していることを示してお
り、その間ずっと安全弁63は閉位置にある。
図46は、フィルターヘッド80を描いた図45と同じ組立部品である。このフィル
ターヘッドは、バイパスシステムも安全フルフローフィルターも使用しない。本
発明のこの代替組立部品は、制約ろ過モードである。エンジン(図示されていな
い)から強制的に排出されたオイルは、矢印16が示すオイル流路を、通って空間1
7周辺を流れ、入口ポートに入って、流圧によって円形フラップを開ける。フィ
ルターケーシングに流れ込んだオイルは、整流装置付きポートとフローガイド8
の保護装置があるために、後ろにある汚れた円筒状全流量媒体78を攪乱すること
なくフローガイド8を通過して、急速に矢印18、18aの流路に向かって流れる。オ
イル流路20、20aは、オイルが開フロートンネルを通り、オイル流路79、79aに流
れ、安全弁63を押し開いて、オイル本体からのオイル主流が、矢印79、79aが示
す円筒状の全流量媒体のコア空間に分散することを示している。オイル流は、ろ
過されるオイル量を増しながら、矢印21で示す流路を通って、エンジン(図示さ
れていない)に還流する。
図47は、2段階バイパスシステムを使用した本発明のもう一つの代替構造を示
している。図39を見ると、上部フィルター本体61および下部フィルター本体62の
同一のフィルターヘッドを用いて、まだろ過容量を追加できることを示ことがで
きる。フィルターヘッドの上部フィルター本体および下部を切り離し、第一円形
シート媒体69および第一円形媒体下敷70を下部フィルター本体62の上に配置して
おくことによって、二重バイパスシステムを立証できる。つぎに、第二円形シー
トろ過媒体82および第二円形媒体下敷部材83と共に収納されている第一円形ブッ
シングディスク5(図6)を単純に取付けるだけで、二重バイパスシステムを作り
出すことができる。上記組立部品は、下部フィルター本体62にねじ止めすると、
二重バイパスろ過組立部品の第一段階の下流部分を形成する。
上部フィルター本体61を積重ね式に付加することによって、二重バイパスろ過
構造の第二段階が作られる。上部フィルター本体61を積み重ね、第二円形ろ過媒
体82および第二円形媒体下敷部材83を含む第一円形ブッシングディスクの上に正
しくねじ止めすると、サンドイッチ状に挟まれた複数のろ過構造が形成され、こ
れが本発明の二重バイパスシステムとなる。点線部分は、開きフロー流路
出口74と74aを示し、62aは円筒状の媒体支持部材6を受けるためのねじ切りが施
された外円周を指す。
図48は、図6、47で示した最初の円形ブッシングディスク5と同一の円形ブッ
シングディスク部材81の断面図である。内側にねじを切つたリム面81aは、Uリ
ング81および媒体82が嵌るようになっている厚みを持つ円形横桟81dに隣接して
いる。横桟18dは、ろ過オイルの流路用開口となる穿孔81bが施してある上部凹状
円形面81cを囲んでいる。凹状円形面81cを、フィルターヘッド本体上部に取付け
ると、下流ろ過チャンバーとなる。下側の外側にねじを切ったリム面81eは、図4
7で示した下部フィルター本体と結合するように作られている。突出した円形部
材81fは円形のリムを形成し、これは、二重バイパスシステムに使用した時に、
第二ろ過媒体のUリングを保持するようになっている。底部の凹面18gを下部フ
ィルター本体に取り付けると、図47に示した上流ろ過チャンバーとなる。円形ブ
ッシングディスク81は、図6、18に示す安全フルフローフィルター5iとしても使
用することができる。
図49は、応用できる円形ブッシングディスク部材81によって取付を容易にした
二重バイパスシステムに含まれる上部フィルター本体61とフィルター本体62が付
いている代替フィルターヘッドの側面図である。外側にねじを切ったリム面62a
は、安全フルフローフィルター5iあるいは円筒状のフルフロー媒体7を取付ける
ためのものである。
図50は図33で示した上部フィルター本体と同一のものを示しており、細いオリ
フィス・ダクトをここでは拡大し、目の粗い円形シート媒体の代わりに目の細か
い円形シート媒体が付いている。
図51は本発明の追加構成部品を示している。本発明の一部は、従来あるいは市
販のフィルター・キャニスターを使用し、本発明の内部ろ過媒体を取付けられる
ように応用することによって、再利用可能なろ過キャニスターができる。従来の
内燃エンジンから標準的なオイルフィルターを取外し、そのフィルターを使用済
みのフィルター・キャニスター11を取付けられるように調節された金属旋盤に付
ける。フィルター・キャニスターを回わして側面に固定切断器具11kを押し付け
ると、標準的フィルター本体11jの上面があらかじめ設定した箇所で切断
できる。汚れた内側紙ろ過材や他の素材は、フィルター・キャニスター11から除
去する。つぎに、フィルター・キャニスター11の汚れを落とす。
図52は、清掃した端が開いたフィルター・キャニスター11を描いている。この
再生されたフィルター・キャニスターは、これで断面的にはU字型をした金属製
Oリング11gを受けることが可能である。清掃後のフィルター・キャニスターに
Uリングを嵌合するには、溶接やかしめなどさまざまな従来の係留法がある。U
リング11gはリム頂部に逆向きに取付けて放射状に固定され、内側放射状面11gに
は適当な器具でねじ山を切る。Uリング11gはフィルターヘッドのゴム製Oリング
シーリング・ガスケット2gと締付けると固く締め合わされ、内部ろ過装置を固定
できるよう設計されている。再調製されたフィルター・キャニスターは本発明の
コア(心臓部)を受けることができ、ろ過装置とメカニズムを繰返し使用・再使
用することができる。本発明の心臓部を改装したキャニスター内で組立てると、
完全な多機能システム・フィルターが創造され、内燃エンジンの製品寿命一生の
間使用することができる。
図53は新しいフィルター・キャニスターの構成を示すもので、開いた端11nと
内ねじ舌を有する金属製Oリング11qを含み、Oリングはキャニスター11m内に配置
されているが、これは事前に開いた端11nを内側にカールさせて放射状に延びた
溝を形成し、これで金属リング11qを溝内に嵌合し、かしめ手段で固定すること
ができている。図45に関連する一体型フィルターヘッド80は、フィルターヘッド
80とキャニスター11mとの取付け関係を示している。
図54は、本発明に関連して使用する警告装置の組立手順を示す分解組立図であ
る。この装置はねじ切りシャフト1a’を持つヘッドボルト1’を含み、二つの機
能を有している。
i)警告装置組立部品をフィルターキャップに固定すること、および
ii)固定した後は、警告ランプを始動させる導線の一部として作動する。
接地回路接続のため、ワイヤコネクター2a’を備えた金属ワッシャー2’が取
付けてある。数字3’はヘッドボルト・ナイロントップワッシャーを表わしてお
り、これはシーリングワッシャーとしても、またヘッドボルトが金属製フィルタ
ーキャップや金属製フィルター・キャニスター、また警告ランプを作動させ
る電流のアースなどと接触することから絶縁させる絶縁ワッシャーとしても機能
している。番号4’はヘッドボルト・ナイロン絶縁ナットを示しており、これは
フィルターキャップ内の中央くぼみに固定されてヘッドボルト・シャフトが金属
製フィルターキャップと接触するのを絶縁している。番号5’は中央孔5a’を持
つヘッドボルト・ナイロンボトムワッシャーを示しており、これは同じくシーリ
ングワッシャーで、電流の導線となって警告ランプや表示装置を作動させてしま
うヘッドボルトの接地を防ぐ絶縁体としてはたらいている。ヘッドボルト受けナ
ット6’はねじを切った中央凹み6a’を有しており、メタルピン6b’がはすかい
に挿入されている。
番号7’は、フィルターヘッド・キャップ中央に固定する警告/安全装置の組
立体を示している。小片スプリング8’および8a’がピン6b’の各端に付随して
いる。(番号7’は完全な警告/安全組立部品で、ピンに取付けてあるシャフト
は与圧されるとはね出し、また開位置で円形安全バルブのようなピストンを駆動
するバルブ付き回路スプリングが取付けてある。*17ピンの両端には小片スプリ
ングが付随してあるが、これはオイル流が金属バルブを小スプリングに押し付け
たときに回路を作動させる接触点となる。)
図55は、図54の安全装置7’を収納するための中央凹み9’を有するフィルター
キャップの平面図である。フィルターキャップ9’は、キャニスターに取付ける
他の全てのろ過メカニズム構成部品を保全する主要構成部品である。
図56はフィルターキャップ9’の断面図である。内側ねじ山9e’はヘッドをキ
ャニスターに取付ける締付具であり、ねじ山に隣接して外側環状溝があり、パー
ティションや支持部材および位置固定部材として機能する円筒状部分に嵌合する
。中央に向かって、9b’はもう一つの環状溝で、これもパーティションや支持部
材およびろ過コアのその他構成部品の保全装置として機能する円筒状部分に嵌合
する。番号9d’は、この後に記述する中央安全弁組立部品、また同様に図54の警
告/安全装置7’を受けるための中央窪みである。番号9’はトップボルトの完全
組立部品を受ける中央凹みである。
図57はフィルターキャップ9’の下側図で、その構造を明瞭に描いている。
図58は警告/安全装置7’とフィルターキャップ9’を組立てたところを示して
いる。
図59は、安全弁組立部品のような小型管形(図示しない)を収納するため一対
の同似弓状開口部10a’と10b’を備えてパーティションや保全および支持部材お
よびとして機能する円筒状部分10’の構造を示している。トップ側10c’はフィ
ルターキャップ9’の溝9b’に挿入する。
図60は、図54に示したようにフィルターキャップ9’と警告/安全装置7’を90
度の角度で組立てたものと円筒状部分10’とを示している。
図61は弁としても、また弁がいったん図54に接触スプリング8’と8a’に接触
した場合に警告/安全装置7’への導線としても機能する二個の平らな環状軽金
弁11’、11a’を示している。
図62は、安全弁組立部品の一部をなす二組のスプリング12’と12a’を示して
いる。このスプリングの圧はエンジン部分(図示しない)に組込んでいるバイパ
ス弁スプリングの圧よりも小さくなるよう規定されている。
図63は双方キャップをはめた両開放端13b’と13c’を持った円筒状体13’を有
する円筒状安全弁組立部品を示す断面図である。開孔13d’と13e’はオイルの通
路として機能する。保持スプリング13f’を取付けている。13a’は図54の警告/
安全装置7’を受ける開口部である。
図64はエレメント11’、12’、13’組立部品の断面図を示している。スプリン
グ12’と12a’は円筒状体13’の対向部分に保持体13f’で保持されており、平形
弁11’と11a’を端に押し付けて両端13b’と13c’を閉鎖している。この段階で
は安全弁は閉モードであり、11b’はオイルが閉じた平形弁11’からあふれ出し
ているところを示している。
図65は弁11’、11a’が内側に押し付けられている様子を示している。両者は
番号13g’、13h’で示したオイルの通過によって開く。
図66は、二個の同似形孔14a’、14bを持つ円筒状部材14’の斜視図で、その先
端14c’は図56のフィルターキャップ9’の外側溝9c’に挿入されている。円筒状
部材14’は安全弁の完全組立部品および安全ろ過媒体を収納する。
図67は安全弁の円筒状体13’が円筒状部材14’の上部にある位置に挿入
されて、両孔14a’、14b’に固定されている様子を示している。
図68は警告/安全装置7’、安全弁組立部品13’および円筒状部材14’との関
係を示している。
図69は、円筒状部材14’外側で滑らせることのできる円形磁石リング14c’の
等角投影図である。
図70は安全弁組立部品13’、円筒状部材14’および磁石リング14c’との関係
を示している。
図71は安全弁組立部品13’、安全警告安全装置と磁石リング14c’を取付けた
円筒状部材14’との関係を示している。安全弁フラップ11’と11a’は開いてい
る様子を示している。
図72は警告/安全装置7’、フィルターキャップ9’、安全弁組立部品13’、磁石
リング14c'、円筒状部材14’および円筒状部材10’の関係を示している。安全弁
組立部品は開いている様子を示している。
図73は図72と同じ斜視図であるが、安全弁組立部品13’は閉じている。
図74は図72と同じ斜視図を例示しているが、ただこれは図72と73から90度の角
度でみたものであり、安全弁は閉じている。
図75は円形ディスク部材15’の上部側面断面図を示している。
図76は円形ディスク部材15’の断面図を示している。エレメント15a’は厚み
を持つ上部を示しているが、これは図6で示した円筒状部材10’の底部と嵌合す
るための重要な位置付け機能である。底部分では、15b’はせり上げたリム、15c
’は安全ろ過カートリッジを収容するための凹み、15d’はせり上げた円形壁で
、これは円形の安全ろ過カートリッジの上部を領域15c’に取付けた際に、これ
によって15d’と15b’の間に位置するようにする。領域15e’はまた補助ろ過体
(図示しない)を収容するためにも設けてある。
図77は円形ディスク部材15’の底面を描いている。
図78は15a’を円筒状部材10’の底部に配置した円筒状部材10’の直下位置に
円形ディスク部材15’を取付けた断面図を示している。警告装置7’、フィルタ
ーキャップ9’、円筒状部材10’、安全弁組立部品13’および円筒状部材14’の
組立手順および関係を示している。
図79は図76を90度の角度からみた断面図である。
図80は安全ろ過媒体の上部取付プレート16’の下面図で、せり上げた外側縁16
a’およびせり上げたリム16b’が還流オイルの通過にとってコア空間となる中央
開口部16c’に隣接している。16a’と16b’の間に環状の凹みスペース16d’が設
けてあり、ここに安全ろ過媒体の一端を取付ける。
図81は底部取付プレート17’の斜視図を示しているが、これは図80で示した上
部取付プレート16’と大きさ及び構成を同一にする。
図82と83は安全ろ過媒体カートリッジ18’を組立てた様子を示しており、ろ過
媒体が上部取付プレート16’と底部取付プレート17’とで挟まれている。
図84は安全ろ過媒体カートリッジと図78で示した組立て部品との関係を示す断
面図である。
図85は安全ろ過媒体カートリッジを図84で示した組立部品の定位置に取付けた
断面図である。
図86は主ろ過媒体の上部取付プレートである円形部材19’の斜視図を示してい
る。取付プレート19’はせり上げた外周縁19a'、せり上げた中央リング19c'、こ
れによってできた環状領域19b’、また還流オイルの主要通路となる中央孔19e'
を含む。くぼんだ環状領域19b’は図82で示した安全ろ過カートリッジを収容す
るためのもので、環状溝19d’を含み、ここにシーリング用途のためにOリングを
挿入する。
図87は上部主ろ過媒体取付プレート19’の断面図を示している。
図88は上部主ろ過媒体取付プレート19'の底面を示している。プレート19’は
またはせり上げた外周縁19g’、せり上げた中央リング19i'、隣接した主ろ過媒
体の一端を取付ける環状のくぼみ領域である中央開口部19c’をも同様に含む。
図89、90、91は、図86、87、88で示した上部取付プレート19'と大きさ及び構
成を同一にする底部主ろ過媒体取付プレートをさまざまな面からみた図を示して
いる。図91は底部取付プレートの下面図を示し、ここに目の細かいミクロン単位
ろ過カートリッジの上部を固定する。
図92、93は、ろ過媒体21a’を配置した主フルフローろ過カートリッジ21’
を組立てた様子を示している。
図94は主ろ過カートリッジ21'を図84で示したもう一つの組立て構成部品を適
正な位置に結合した様子を示している。ゴム製0リング19k、20kはともに装着さ
れている。
図95は適正な位置に固着した安全ろ過媒体カートリッジの斜視図を示している
。
図96は安全ろ過媒体の取付プレート22’の断面図を示しており、せり上げた外
周縁22a’、せり上げたリム22b’と隣接して還流オイルの主要通路となる中央孔
22c'を含む。22a'と22b'の間に環状のくぼみスペース22d'を設け、ここに安全ろ
過媒体の一端を装着する。
図97は取付プレート23’と中央開口部23a’の断面図を示している。取付プレ
ート22’と23’は大きさ及び構成を同一にする。
図98、99は、目の細かいミクロン単位ろ過カートリッジ24’を組立体の異なる
図で、ろ過媒体を上部取付プレート22’と底部取付プレート23'とではさんでい
る。
図100は目の細かいミクロン単位ろ過カートリッジを図41で示した組立て構成
部品と共に適正な位置に取付けた断面図を示している。三種類の異なるカートリ
ッジを全て取付けたろ過コア組立体も同様に描かれる。
図101は目の細かいミクロン単位ろ過カートリッジ24’を組立てた斜視図であ
る。図100はこの装置を取付けたところを示している。
図102は三種類の異なるカートリッジを全て取付けたろ過コア組立体の斜視図
である。
図103は目の細かいミクロン単位ろ過カートリッジを収容するケーシングの平
面図である。この構成部品は環状壁に施した二つの小径開口部、孔25a’と孔25b
’とを含む。25c’は中央口25d’を持つ底板で、25d’は還流オイルの主要流路
となる。25e’はせり上げた環状フランジで、平たいシール27g’を位置付けとシ
ーリングのためにキャニスター出口孔に結合したときに収容するためのものであ
る。
図104は細かいミクロン単位ろ過ケーシング25’および孔25a’と孔25b’
の位置を示す側面図である。
図105は中央口25d’を持つ細かいミクロン単位ろ過ケーシング25’の下面図で
ある。
図106は図93と100’に示す主ろ過カートリッジの下部取付ディスク20’底側の
底部に固着した細かいミクロン単位ろ過ケーシング25’を示す断面図である。細
かいミクロン単位ろ過ケーシング25’は図88で示す主フルフロー・フィルター20
’の底側に取付ける。
図107は、完璧に組立てたろ過コア本体の斜視図で、明瞭な斜視図と孔25a’の
位置を示している。
図108は、完璧に組立てたろ過コア本体の斜視図で、孔25b’、安全弁13b’、
磁石リングおよび中央口25d’(還流オイル全量の主要通路)の位置を示してい
る。
図109は、ろ過コア全体の主要締付け構成部品として、また開口キャニスター
の補強リングとして機能するキャニスター・リング26’の斜視図である。番号26
a’は外側ねじ山、環状溝26b’はねじ山26a’の下側にあり、隣接するのは環状
の凹み26c’で、Oリング・シール26d’を受ける。
図110は、キャニスター・リング26’の断面図を示す。図111はキャニスター・
リング26’の斜視図を示す。また図112はOリング・ガスケット26h‘をメタルリ
ング26の位置26cに取付けたところを示している。
図111、は上部を取り除いた使用済みフィルター・キャニスター27’の断面図
を示している。27a’は開放リムで、これに隣接するビード27b’はキャニスター
本体27’の上部の内側周囲を回る。ビード27b’は開放端キャニスター本体27’
の薄い板金構造を補強する。キャニスター本体内側には横桟27c’が形成される
。キャニスター・リング26’をキャニスター本体27’の開いた端内に差し込むと
、Oリング26h’がオイル洩れを防ぐシールとして下方向に押され、これでキャニ
スター・リング26'は、横桟27c'と係合して、所定位置に固定される。
キャニスター本体27’底部のゴムリング27d'が定位置に埋っているところには、
多数のオイル入口27e’が一列に並んでいる。ねじを切った中央出口27f’は、ろ
過されたオイルがエンジンに還流する唯一の流路で、所定位置にねじこまれ
る。平たいゴムワッシャー27g’は位置決め用で、ろ過コアがフィルター・キャ
ニスターに差し込まれたときには、シール材として機能する。
図114はキャニスター・リング26’がキャニスター本体27’に差し込まれると
ころを示す透視分解組立図である。
図115、116は開口リム27a’が、キャニスター・リング26'を保持し、定位置に
固定されるように溝26b’の最近接の壁部分に設けてある様子を示している。図1
17はキャニスター・リング26'と開放端キャニスター本体27’を組立てた斜視図
である。
図118は、図108で示した完全なろ過コアの斜視図を示しており、図114、117で
示したようにキャニスター・リング26’とキャニスター本体27’組立体に差し込
まれている。
図119は、完全に組立てた三段階ろ過コアがフィルター・キャニスターに挿入
してある断面図を示している。ゴムワッシャー27g’がろ過コアの底部間に位置
し、フィルター・キャニスターの出口に向かって適正に位置しシールされている
。図119は本発明の三形態の実施例の一つを描いており、矢印はエンジン(図示
されない)から三つのろ過段階(図119から121)を通過するオイルの流れを示し
ている。図119は主フィルターだけを通るオイルの動きを示している。
番号29’は、フィルター・キャニスター27’の基部に配置された一連の入口27e
’を通ってフィルターを通過するオイルの流れを示している。30’はフィルター
・ケーシングの周辺を流動するオイルの流れを示している。矢印31’は主ろ過媒
体近くを動くオイルを、また31a’は主ろ過媒体21a’を通過するオイルを示して
いる。矢印32’は安全ろ過が閉モードにある際の安全ろ過ハウジング14’外側の
オイルの動きを示す。矢印33’はろ過されたオイルがフィルターの中央チャンバ
ーを通過してコア通路34’に流下し、エンジンに還流する様子を示している。
図120は主フィルター21’と目の細かい微細フィルター24’が同時に機能する
様子を示す断面図である。通路31'、31a'、33’から主フィルター21'を経るオイ
ルの動きは、図86に関連して示してある。矢印29’はオイル入口27e’に入って
いくオイルを示す。30'は本発明の周辺キャニスターに向かって流れていくオ
イルを、30a’と30b’は、孔25a'、孔25b’に入る小量のオイルを示す。番号24
’、34’は、ミクロン単位ろ過チャンバーでろ過されたオイルが主ろ過チャンバ
ーからのオイルフローと合流し、オイル通路35’を通ってエンジンに還流する様
子を示している。
図121は、詰まった状態の主フィルター媒体21'を示す断面図である。矢印29'
は入口ポート27e'を通じるキャニスターへのオイルの流れを示す。一方矢印30'
は、流路30a'でのオイルの連続した流れと孔25a'、25b'を通じた少量のオイルの
流れを示す。目の細かいミクロン単位のフィルター24'の連続したオイルの動き
は図120'との関連で説明した。矢印32'は、上部安全フィルターの外側の外周キ
ャニスターにそったオイルの流れを示す。図の中では、オイルの流れは、主フィ
ルター媒体21a'が詰まっているために、制約されている。この状態では、オイル
の圧力が増加し、したがって安全弁13b'、13c'の両方が開き、オイルが流れる。
安全弁がこじ開けられたために、オイルは上部安全フィルター18'に到着する。
矢印32a'、32b'、32c'は、安全フィルター媒体を通り、コアのオイル流路に入る
オイルの動きを示している。流れは矢印33'に続き、主フィルターコア流路を通
過し、前もってオイル流路34'で合流したミクロン単位フィルター24'からのろ過
されたオイルと一緒になり、オイル流路35'を通じてエンジン(示されていない
)に戻る。
図122は、図54の警告装置1'に示されている警告装置組立部品36'を示す。図54
の受入ナット6'は、図122の受入ナット6'と同一であるが、図54に示されている
ナット本体6に付いている接触ピン6b'がない。接触スプリング36a'は、受入ナッ
ト6の底部に付いている。
図123は、開口部38'の周りの隆起したリング壁38b'を有する中央安全弁ケーシ
ング38'の斜視図である。ケーシング本体38'にそって、安全フィルターチャンバ
ーに入るオイル用の4個の出口ポートがある。
図124は、中央安全弁ケーシング38'の断面図である。円形フランジ38d'が底部
にあり、図126の中の平らな円形弁40'のための凹面となっている。数字38e'、38
f'、38g'は、底面の開口部より入り、出口ポート38c'から出てくるオイルの流路
を示す矢印である。
図125は、中央安全弁ケーシング38'の斜視図である。くぼみベース38g'には、
安全弁が開いているときに、オイルの入口ポートとなる底部の開口部38h'がある
。
図126は、絶縁警告/安全装置36'、フィルターキャップ9'、安全弁スプリング
39'、平安全弁40'、中央安全弁ケーシング38'の分解立体図である。これらの組
立部品が組み立てられ、お互いに接続すれば、接地回路に接続し、平金属安全弁
40'で終わる。接地電流絶縁警告/安全装置36'に付いている接続スプリング36a'
の金属ワイヤ・コネクター2a'は、外部の警告インディケータと接続してあり、
このインディケーターは接地電流(回路)が接続されれば起動する。接続は、平
金属安全弁40'と絶縁安全警告装置36'の閉接続により行う。
図127は、完全に組み立てた安全弁11'と図126に示してあるフィルターキャッ
プが付いた警告装置の断面図である。
図128は、図127に示してある組み立てた装置の断面図である。ただし、平金属
安全弁40'の開口部と警告/安全装置36'の相互作用のために、よく分かるように
安全弁スプリングは取り外してある。平安全弁40'がオイルの圧力で持ち上がり
、安全オイル流路を開き、接続スプリング36a'と接触すれば、接続スプリングの
もう一方の端は絶縁警告/安全装置に繋がっているので、この作動で、接地回路
が接続される。
図129は、図128に示してある組み立てた装置の断面図である。ここでも、安全
弁スプリング39'は、よく分かるように取り外してあり、平金属安全弁40'が接続
スプリングに接触しておらず、閉位置にあることを示している。
図130は、安全弁組立部品38'と一緒に組み立てたフィルターキャップ9'の下面
図である。
図131、132は矩形の自由流れトンネル41'の斜視図である。これは上面の開口
部41a'が安全弁ケーシング38'の円形ベース38g'にしっかりと取り付けることが
できる構成部品である。数字の41b'と41c'は、オイルが安全フィルター・チャン
バーやその他の補助フィルターチャンバーに自由に流れ込むようにするオイルの
入口ポートである。矩形の自由流れトンネル41の底部には、小さな開口部41d'が
あり、これは図83と関連して、以下に論じる円形部材43'を受け入れる。
図133は、安全フィルターのハウジングとなり、フィルターキャップ9'を固定
し、主フィルター組立部品に21'の位置を確定し、主オイルフローと安全フィル
ター・チャンバーに流れ込むオイルフローの間の隔壁となり、警告/安全装置と
矩形自由流れトンネルを収納する円筒断面の斜視図である。この円筒断面は、安
全フィルター・ハウジング42'と呼んでおり、矩形自由流れトンネル41'が取り付
けてある上部本体に2つの対応する開口部42a'、42b'がある。
図134は、安全フィルター・ハウジング42'の開口部42a'、42b'にある矩形自由
流れトンネル41'の斜視図である。
図135は、組み立てたフィルター・キャップ9'、安全弁組立部品38'、矩形自由
流れトンネル41'と安全フィルター・ハウジング42'の斜視図である。
図136は、本書に以前に示した安全フィルターカートリッジと円筒状補助フィ
ルターカートリッジの固定部材として働く円形部材43'の斜視図である。数字43b
'は、補助フィルターチャンバーへのオイルの流入のための開口部で、一方、43a
'は矩形の自由流れトンネル41'の底の開口部41d'にぴったしとはまる隆起した部
材である。
図137は、円形部材43'の断面図である。数字43c'は、周辺のフィムに沿って隆
起したフランジであり、43e'は隆起したセンターリングである。43c'と43e'は2
つのくぼんだ領域を作り出している。センターリング43e'の内側には、図154の
補助フィルター・ハウジングの上部に対応するくぼみ部分43f'がある。43g'は溝
にはめてあるOリングである。くぼみ領域43d'は、図71、72に述べてある安全フ
ィルターカートリッジ18'の上部を固定するためである。
図138は、円形部材43'の斜視図である。
図139は、円形部材43'の位置の分解図であり、また図135に示してあるその他
の構成部品との関係を示している。
図140は、円形部材43'をその定位置に取り付けた図139の90°回転したもので
あり、また図79に述べてある矩形の自由流れトンネル41の入口ポートの1つを示
している。
図141は、図139に示してある組立て構成部品の斜視図である。
図142は、補助フィルター本体の上部カバー44'である円形キャップの斜視図で
ある。
図143は、くぼみ領域44b'と補助フィルター・チャンバーへオイルが入る開口
口である小さな中央のオイル入口ポートの周りの円形リムを有する上部カバー44
'の断面図である。数字44d'は、補助フィルター本体にはまりこむくぼみ本体で
あり、44e'は、補助フィルターカートリッジとの上部接続部である。
図144は、図89の上部カバー44'の斜視図である。
図145は、補助フィルター本体の底部カバー45'である円形キャップの斜視図で
ある。
図146は、底部カバーの断面図であり、数字45'、45a'、45b'は補助フィルター
・カートリッジから出てくるろ過オイル用の出口ポートである。中央のくぼみ45
c'は、補助フィルターカートリッジを固定し、位置を確定するためのくぼみであ
る。45e'は、その本体に小さな孔が開いており、点検整備するための補助フィル
ター本体を引き抜くための便宜的装置である小さな金属リング45f'を受け入れる
ようになっている頭の付いたボルトである。
図147は、底部カバー45'の斜視図である。
図148は、図136に示してある円形カバー43'、図142から147に示してある補助
フィルター上部カバー44'と底部カバー45'の適切な組立順序を示す分解立体図で
ある。長胴体の補助フィルター本体46は、長く伸びt円筒状のボディーで、上部
カバー44'と底部カバー45'が付いている両端46a'と46b'を有している。
図149と150は、図148に示した組立構成部品43'、44'、46'、45'のおのおのの
斜視図と断面図である。
図151は、長く伸びた補助フィルター・カートリッジ47'の断面図である。エレ
メント47a'は、上部カバー44'の接続端44e'を受け入れる中央の開口部47b'を有
する上部の接続部材である。エレメント47d'は、固定とシールの目的で47b'の内
側の壁に取り付けてあるゴム製のOリング・シールである。エレメント47c'は、
補助フィルター媒体の中を通るオイル用の中空チャンバーである。補助カートリ
ッジの一番下では、長く伸びた部材47h'に小さなOリング47g'が付いており、図
146から150に示してある底部カバー45'の中央のくぼみ45c'である凹所に挿入す
るようになっている。
図152は、補助フィルター・カートリッジ47'の斜視図である。
図153は、図148、149、150に示してある構成部品の適当な組立順序の斜視図で
ある。
図154は、円形カバー43'、上部カバー44'、補助フィルター・カートリッジ47'
、底部カバー45'と胴長のフィルター・ケーシング46の適当な組立順序を示す立
体分解図である。
図155は、図154に示してある完全に組み立てた構成部品の断面図である。この
図は、構成部品の関係を示している。
図156は、オイルが矩形の自由流れトンネル41'の中での移動経路と同時に2つ
のろ過システムの中を流れる状況を示す断面図である。分かり易くするために、
矩形自由流れトンネル41'の2つの入口ポート41a'と41b'は、図面では90°の位置
に示してある。この図面での組立部品は安全ろ過モードのもので、安全弁がオイ
ルの圧力で開かれている状態である。矢印48'は入口ポート41a'に入る油を示し
ており、48a'は矩形自由流れトンネルの途中にあり、2つに別れ、オイルの主流
は上に上っていき、安全弁を開き、オイルはこれらの4つの出口ポートを通じて
安全弁のケーシング上をあらゆる方向に向かって流れ、その後、その流路に繋が
る安全フィルター媒体を通って、安全フィルター・チャンバーの方向へ流れ、補
助フィルター・チャンバーの外壁に沿ってコア通路を流れ落ちていく。通路50'
、50a'、50b'、50c'、50d'に示されているもう1つのオイルの流れは、補助フィ
ルター媒体の中を通って、補助フィルター・ケーシングの内壁に沿って動き、出
口ポート45a'と45b'の方へ、またこれを通って補助フィルターコアに流れ込む。
図157は、図119に示されており、フィルター・キャップ9'、安全フィルター・
カートリッジ18'、主フールフロー・フィルター・カートリッジ21'、目の細かい
ミクロン単位フィルター・ケーシング24'と胴長の補助フィルター・カートリッ
ジよりなる部分的に組み立てたフィルター・コアの断面図である。
図158は、図157に示してある組み立てた構成部品の斜視図である。
図159は、図157、158に示されているフィルター・キャップ9'、安全フィルタ
ー・ハウジング42'と4個のフィルター・カートリッジよりなる部分的な組立部品
の斜視図である。また、矩形自由流れトンネルの入口41b'の位置も示している。
図160は、安全フィルター・ケーシング42'、磁気リング14c'と目の細かいミク
ロン単位フィルター・ケーシングを取り付けて、完全に組み立てたフィルター・
コアの斜視図である。胴長の補助フィルター・カートリッジの位置は、点線で示
してある。
図161は、フィルター・キャニスター27'に挿入されている完全に組み立てた4
段階のフィルター・コアの断面図である。この組立部品は、主フルフロー・フィ
ルター21'、フルフロー安全フィルター18、目の細かいミクロン単位フィルター2
4'、磁気リング14c'と補助フィルター47'よりなっている。フィルターは図119に
示してある主フルフローろ過モードにあることが示してある。
図162は、4段階フィルター・モデルの正常なろ過モードの際の断面図を示す。
主フルフロー・フィルター21'、目の細かいミクロン単位フィルター24'、磁気リ
ング14c'と補助フィルター47'はすべて、安全フィルターが閉鎖モードにある際
に、作動している。図の一番下の数字29'は、オイルが入り口ポートを通じてフ
ィルターに入り、キャニスターの内壁に沿って移動する入口を示す。矢印30'、3
0a'、30b'と30c'は、目の細かいミクロン単位フィルター・チャンバーの開口部
を通じるオイルの流れが媒体を通過し、中央のコア流路の中のろ過された主オイ
ルフローと合流する様を示している。矢印31'、31a'、31b'と31c'は主フルフロ
ー・フィルター媒体を通じたオイルの流れが中央のコア流路に流れる様を示す。
これは出口に向かって急速に動き、目の細かいミクロン単位フィルターからのろ
過されたオイルと合流する。矢印32'、48'、50'、50a'、50b'、50c'は安全フィ
ルターハウジングの外壁を通り、矩形自由流れトンネルの流れに合流するオイル
を示している。オイルは補助フィルタの開口部を通って、そのフィルターのコア
に入り、補助フィルター媒体を通過し、長胴体の補助フィルター・ケーシングの
内壁に沿って移動する。その後、オイルは補助フィルターの底にある2つの出口
ポートを通じて流れ出す。3つの別個のオイルの流れはすべて合流し、出口ポー
ト35'を通じてエンジンに戻っていく。
図163はキャニスターに挿入した4段階フィルターの断面図を示す。フィルター
のこの段階では、主フルフロー・フィルターは制約されており、安全フィルター
は開モードである。数字40'は開放状態の安全弁を示し、オイルの流路48'、49'
、
49a'、49b'、49c'、49d'、49e'は、矩形自由流れトンネルへのオイルの流路を示
す。安全弁は開き、その後、オイルは安全弁のケーシング上の4つの開口部を通
ってあらゆる方向に拡散する。オイルは、円形安全フィルター・カートリッジの
周りを流れ、またその方向に流れ、安全フィルター媒体の中を通って、その後、
ろ過されたオイルは、中央のコア流路に入り、補助フィルター・ハウジングの外
壁に沿って急速に移動し、目の細かいミクロン単位フィルターと補助フィルター
からのろ過されたオイルの流れと合流する。合流したオイルの流れは、フィルタ
ー・キャニスターの出口ポートを通じてエンジンに戻る。
図164は、構成部品の断面図である。これは警告/安全装置36'、フィルターキ
ャップ9'、安全弁ケーシング38'と補助フィルター組立部品46で、これに異なっ
た配列のフィルター・カートリッジを付け加えることにより、もう1つのマルテ
ィプルろ過モデルに転換することができる。
図165は、安全フィルターの底の取付け板として機能する円形ディスク51'の斜
視図である。数字51a'は、安全フィルターの媒体をはめ込むためのくぼんだ領域
である。数字51b'は、円形部材43'と胴長の補助フィルター・カートリッジ46'を
収容するための中央開口部51c'を作り出す隆起した中央のリムである。以下に述
べる図73に記載してあるより大きな胴長円筒状部材53'の内側に取り付ける際に
、シールの目的でOリングを設ける外側のリング上溝51d'も示す。
図166は、円形ディスク51'の断面図で、図167は円形ディスク51'の斜視図であ
る。
図168は、円形ディスク43'、胴長の補助カートリッジ46と円形ディスク51の関
係、特に安全フィルターを通っていくろ過オイルのオイルの通過のために作られ
ている円形空問スペース59e'を示す斜視図である。
図169は、円形ディスク43'、胴長補助フィルター・カートリッジ46と円形ディ
スク51'、さらに0リング59e'が59c'の定位置に置かれている組立部品の断面図
である。
図170と171は、円形ディスク43'、胴長の補助フィルター・カートリッジ46'と
円形ディスク51'、さらに安全フィルター媒体52'がその定位置に取り付けてある
組立部品の斜視図である。
図172は、すでに図135で図示してある組み立てたフィルター・キャップ9'、警
告装置36'、安全組立部品38'、矩形自由流れトンネル41'の断面図である。
図173は、矩形開口部53a'と一番下のリム53d'に隣接する一連の開口部を有す
る円筒状部材の斜視図である。
図174は、図173に示してある組立部品全体を収納している円筒状部材53'の斜
視図である。部材53'は、主フルフロー・フィルター・カートリッジと安全フィ
ルター・カートリッジの間の隔壁となる。エレメント53a'は、矩形自由流れトン
ネル41'が取り付けてある対応する開口部の1つである。.上部リム53b'は、図5
6に示してあるフィルター・キャップ9'の溝9c'と接続している。下部のリム53d'
は、主フルフロー・フィルター・カートリッジを形成している図127に示してあ
るもう1つの円形ディスク材54'と接続している。リム53c'に隣接する円筒状本
体53'の底の部分に一列に並んで配置されている開口部53c'は、主フルフロー・
フィルター媒体を通過するろ過したオイル用の通路である。図173は、図169、17
0、171に示してある組み立てた構成部品の斜視図であり、そのいずれも円筒状部
材53'内に適当な位置に収納されている。
図175は、主フルフロー・フィルター媒体用の上部の取り付けディスクである
円筒ディスク部材を示している。隆起したリム54a'と隆起した内側リム54c'は、
主フィルター媒体の一方が収納されるくぼんだリング状の区域を作り出す。リム
54c'の内壁の溝にOリングが取り付けてあり、これにより開口部54d'は、図173
に示してある組立円筒状部材54を受け入れる。
図176は、部材54'の断面図であり、また図177はディスク54の上方側面立体図
である。
図178は、矩形自由流れトンネルに隣接する円筒状部材53'の上部の周りに取り
付けてある円形取り付けディスクで、その上に磁気リング14c'がまた取り付けて
ある。
図179は、主フルフロー・フィルター媒体の底の部分をはめ込むための底の取
り付けディスク55'であるもう1つの円形ディスク部材を示してる。隆起したリ
ム55a'と内側に隆起しているリム55c'は、リング状のくぼみ55b'を作りだし、そ
の中に主フルフロー・フィルタ媒体の底の部分が取り付けられる。エレメント55
c'は、円筒状部材53の底のリム53d'をはめ込むように隆起している。エレメント
55d'は、円筒部材53'内の開いた領域で、そこに戻りオイルが中央の開口部55e'
に流れ込むようになっている。エレメント55f'はフィルター・キャニスターとか
み合った場合、オイルの流れに出口ポートに位置決めするためのもう1つの隆起
したリムである。図180は、取り付けディスク55'の断面図であり、図181は、円
形取り付けディスク55'の下面を図示する。
図182は、円形取り付けディスクが図178に述べてある円筒状部材53'の下の部
分に取り付けてある組立部品の斜視図である。
図183は、円形の上部取り付けディスク54'と円形の下部取り付けディスク55’
の間で定位置に取り付けられる主フルフロー・フィルター媒体56'を図示してお
り、また図184は、組み立てた構成部品を図示している。
図185は、図183と184に述べてあるフィルター・キャップ9'を含む完全に組み
立てたフィルター・コアを図示している。
図186は、図185に示してある完全に組み立てたフィルターコアに平らなシール
27g'を定位置に取り付けた際の断面図である。
図187は、フィルター・キャニスターに取り付けた完全に組み立てたフィルタ
ー・コアの断面図であり、主フルフロー・フィルターを通じるオイルの動きを示
している。オイルは複数の入口ポートの27e'を通じてキャニスターに入り、キャ
ニスターの内壁に沿ったオイルの流路29を流れる。矢印57'、57a'、57b'、57c'
、57d'、60'は、主フルフロー・フィルター媒体でろ過され、出口ポート61'を通
じてエンジンに戻されるオイルの主な流れの動きを示している。
図188は、キャニスター内の完全に組み立てられたフィルター・コアの断面図
で、主フルフロー・フィルター、ならびに胴長の補助フィルターの両方のオイル
の動きを示している。この段階で、フィルターは通常のろ過モードにある。図示
されている主フルフロー・フィルターのオイルの動きは、図186に示してあるも
のと同じである。矢印29'、57'、57a'、58'、58a'、58b'、58c'、58d'、58e'、5
8f'、60'、61'は主オイルの流れから迂回したオイルの小さな流れがろ過され、
数字60'で示されているオイルの流路の地点で主オイルの流れと合流し、その後
エンジンに戻る状況を示している。
図189は、図188に示してある多段階フィルターの断面図である。フィルターは
安全ろ過モードにあり、主フルフロー・フィルター媒体は制約され、粒子により
目詰まりとなっており、このようにして安全バルブ40'を開けることにより、安
全フィルターを始動させる。オイルは流路59'、59a'で示されているオイル流路
に図示されている矩形の自由流れトンネルの中を流れ、流路59b'にある安全弁組
立部品から出てき、次に流路59c'にある安全フィルター・チャンバーに沿って流
れる。流路59d'は安全フィルター媒体に入るオイルを示し、ろ過されたオイルは
、その後、流路59e'から59f'に沿って流れ、流路58f'、60'、61'の地点で補助フ
ィルターからのろ過されたオイルの小さな流れと合流し、その後、エンジンに戻
る。
本発明はオイルのろ過に関して論じてきたが、このフィルターは一切の形の流
体のろ過に用いることができると技術にたけた者は理解できるであろう。さらに
、フィルターの媒体の構成材料となり得る材質の選択について、いずれの適当な
合成材質、すなわち金属メッシュ、有機ポリマーメッシュ、あるいは綿ファイバ
ーのような天然材質、あるいはその他の適当な天然のろ過媒体を用いることがで
きる。
ろ過ヘッドの開口部の大きさと数は、用いるオイルの量やその他の要件によっ
て、大きく変わることがあり得る。
本発明の実施例は上記に説明した通りであるが、これに限るものではなく、多
くの変化形が、クレームされ、発明された発明の精神、性質と範囲から逸脱しな
い限り、本発明の一部となることは技術にたけた者には明らかとなるだろう。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】平成10年5月15日(1998.5.15)
【補正内容】
該フィルターは、上側および下側のフィルター本体部材を有し、それらフィル
ター本体部材間に環状のオイル流のための空間を有し、さらにハウジングを備え
ている。
別の側面において、該フィルター内におけるオイル流をろ過媒体の方向へ向か
わせるようにフローガイド手段が設けられる。本発明のこうした様々な側面が、
従来技術によってこれまでなし得なかったやり方で該フィルターの有効性を高め
ることを目指している。ドイツ特許公報1,416,432(Gray)には特に触
れておく必要があるかもしれない。この公報にはバイパス弁手段は記載されてい
るが、上述したようなフィルターヘッドの特徴は記されていない。
請求の範囲
1.再利用可能オイルフィルターであって、
対向する端を有する中空容器;
上記容器内部に取り外しできるように間隔を置いて取付けられ、複数段階の連
続したろ過を行えるように各々の多孔率が異なっている複数のろ過本体部材;
前記の対向する端の一方の端をシールするように、前記容器の他方の端に取り
外し可能に取付けた取外し式フィルターヘッド手段;及び
前記容器に取り外しできるように取り付けられた、ろ過されるオイルを受ける
入口とろ過オイルを排出する出口とを備えたフィルターベース手段、
とを備える前記フィルターにおいて、
前記フィルターヘッドが上部及び下部のフィルター本体部材を有し、前記容器
と前記フィルター本体部材の間にオイル流のための環状空間を有することを特徴
とする再利用可能オイルフィルター。
2.請求項1に記載のフィルターであって、前記複数のフィルター本体部材の各
々が取り外し可能に隣接するフィルター本体部材に連結されていることを特徴と
するフィルター。
3.請求項2に記載のフィルターであって、前記の複数のフィルター本体部材の
間が摩擦連結を有することを特徴とするオイルフィルター。
4.請求項2に記載のフィルターであって、前記複数のフィルター本体部材が、
前記オイルが前進的なろ過を受けるように異なる多孔率を有するフィルター媒体
を有することを特徴とするオイルフィルター。
5.請求項2に記載のフィルターであって、前記フィルターが前記フィルター容
器の中央に配された中央コアフィルターと、該中央コアに囲まれかつそれと同軸
的に、積層的に取り外し可能な相互連結関係で配置された複数の独立したフィル
ター本体部材とを有することを特徴とするフィルター。
6.請求項1に記載のフィルターであって、前記の取外し可能なフィルターヘッ
ドがオイル圧が所定値を超えたときにオイルをその中を選択的に通過させる弁手
段を備えることを特徴とするフィルター。
7.請求項6に記載のフィルターであって、前記弁手段が、該弁手段が始動され
たことを表示する表示器手段を有することを特徴とするフィルター。
8.請求項1のフィルターであって、該フィルター内を流通するオイルから金属
物質を除く磁気手段を有することを特徴とするフィルター。
9.請求項4に記載のフィルターであって、前記フィルター本体部材が相互に異
なる寸法であることを特徴とするフィルター。
10.請求項4に記載のフィルターであって、前記孔の寸法が約1Um〜約300
Mmであることを特徴とするオイルフィルター。
11.請求項1に記載の再利用可能なオイルフィルターであって、該容器の内側周
辺の辺りのオイル流を方向づけるために前記環状空間内に配されたフローガイド
手段をさらに有することを特徴とするフィルター。
12.請求項11記載のフィルターであって、前記フローガイド手段が前記外側一ろ
過媒体に含まれている物質を除去することを防止することを特徴とするオイルフ
ィルター。
13.請求項11記載のフィルターであって、前記フローガイド手段がオイル流を曲
げるための突き出た舌を各孔に有する円筒状穿孔体を有することを特徴とするフ
ィルター。
14.請求項11記載のフィルターであって、前記フローガイド手段が複数の孔と外
側に延びる舌を有することを特徴とするフィルター。
15.請求項11記載のフィルターであって、前記フィルター本体部材の少なくとも
1つがスチールクロスからなることを特徴とするフィルター。
16.請求項11記載のフィルターであって、前記のフィルター本体部材の少なくと
も1つが天然材料からなることを特徴とするフィルター。
17.請求項11に記載のフィルターであって、さらに、該フィルター内を流れるオ
イルから金属性物質を除去する磁気手段を有することを特徴とするフィルター。
18.請求項1に記載のフィルターであって、前記フィルター本体部材の少なくと
も1つが、前記環状空間に対して開いた開口を有する囲いの中に少なくとも部分
的に収容されていることを特徴とするフィルター。
19.請求項18に記載のフィルターであって、前記フィルター本体部材の少なくと
も1つが、前記フィルター本体部材の少なくとも1つよりも細かい多孔率を有す
ることを特徴とするフィルター。
20.請求項1に記載のフィルターであって、前記フィルター内のオイル圧が所定
値を超えたときにオイルをその内部を選択的に通過させる弁手段を伴なう第三の
フィルター本体を備えることを特徴とするフィルター。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
B03C 1/00 B01D 35/14 101
B60K 15/077 29/06 510E
F01M 11/03 B60K 15/02 L
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ
,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU
,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,
CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G
B,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG
,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,
LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N
O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG
,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,
US,UZ,VN,YU
【要約の続き】
れに簡単に適応することができ、あるいは新しいフィル
ター・キャニスターのケーシングを用いることができる
ことで、取り付けの際、あるいは製造中に有利なほうを
用いることができることである。