JP2004136203A - フィルタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フィルタエレメントのフィルタケース内への組付けが容易であるとともに、フィルタエレメントとフィルタケースとの間に設けられるシール部材の損傷を防止しうる構成のフィルタ装置を提供する。
【解決手段】フィルタエレメント４０に形成された開口４５の内周部に、この開口４５の中心側に向かって突出するように一又は複数の係止突起４６を設けるとともに、上部ケース半体１０に設けられた管部１８の外周部に、下方に延びる複数の襞状部１９を設ける。係止突起４６が隣接する二つの襞状部１９の間に形成された窪み２１内に位置するようにフィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に取り付けた後、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０にねじ込んで結合させることによりフィルタエレメント４０をフィルタケース５内に組み付ける。
【選択図】 図１
【解決手段】フィルタエレメント４０に形成された開口４５の内周部に、この開口４５の中心側に向かって突出するように一又は複数の係止突起４６を設けるとともに、上部ケース半体１０に設けられた管部１８の外周部に、下方に延びる複数の襞状部１９を設ける。係止突起４６が隣接する二つの襞状部１９の間に形成された窪み２１内に位置するようにフィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に取り付けた後、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０にねじ込んで結合させることによりフィルタエレメント４０をフィルタケース５内に組み付ける。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流入口及び流出口が設けられたフィルタケース内に円筒状のフィルタエレメントを保持してなるフィルタ装置に関し、特に、フィルタケースケースが二つのケース半体からなり、円筒状のフィルタエレメントを一方のケース半体に取り付けた状態で、この一方のケース半体に他方のケース半体をねじ込んで両ケース半体を結合させることによりフィルタエレメントをフィルタケース内に組み付ける構成のフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルタ装置はフィルタケース内に交換自在なフィルタエレメントが保持された構成となっており、フィルタケースに形成された流体流入路より流入した流体がフィルタエレメントを通過した後、同じくフィルタケースに形成された流体流出路より流出するようにして流体内に含まれるごみや埃等を除去できるようになっている。
【０００３】
このようなフィルタ装置の中には、フィルタケースが二つのケース半体からなっており、円筒状のフィルタエレメントを一方のケース半体に取り付けた状態で、この一方のケース半体に他方のケース半体をねじ込んで両ケース半体を結合させることによりフィルタエレメントをフィルタケース内に組み付ける構成のものがある（例えば、後記の特許文献１参照）。このような構成のフィルタ装置では、一方のケース半体より延びて流体流出路に繋がる管部をフィルタエレメントの一方の端部に設けられた開口に挿通するようにしており、フィルタエレメントにおいて濾過された後の流体はこの管部からフィルタケースの外部に流出するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
登録実用新案第３０７３５６４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のフィルタ装置では、フィルタエレメントが取り付けられた状態の一方のケース半体に他方のケース半体をねじ込んでいるときには、フィルタエレメントの下部が他方のケース半体と接触してこれ（フィルタエレメント）が上部ケース半体に対して捻られる状態となるため、両ケース半体を結合させている（ねじ込んでいる）間、フィルタエレメントは不安定な姿勢になって（例えば、ぐらついたりして）両ケース半体をスムーズに結合させることができない場合があった。また、フィルタエレメントに形成された上記開口（管部が挿通される開口）の周囲にシール部材が取り付けられており、管部がこのシール部材を挿通する構成である場合には、他方のケース半体を一方のケース半体にねじ込んでいるときにシール部材が管部に対して相対回転してしまい、シール部材が損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下してしまう場合があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、フィルタエレメントのフィルタケース内への組付けが容易であるとともに、フィルタエレメントとフィルタケースとの間に設けられるシール部材の損傷を防止しうる構成のフィルタ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るフィルタ装置は、流体の流入路（例えば、実施形態における燃料流入路１５）及び流出路（例えば、実施形態における燃料流出路１７）を備えて内部にフィルタエレメント保持空間を有したフィルタケースと、上下に延びた円筒状の濾材部（例えば、実施形態における円筒部４１及び濾材４２からなる部分）の上下に上部プレート及び下部プレートを備え、フィルタケースの内部に形成された上記フィルタエレメント保持空間内に上下方向に延びて設置されるフィルタエレメントとを有し、フィルタケースは、下方に開口した上部ケース半体と上方に開口した下部ケース半体とからなり、両ケース半体の一方の外周部に形成された雄ねじを他方の外周部に形成された雌ねじにねじ込むことにより結合されるようになっており、上部ケース半体には流体流入路若しくは流体流出路と繋がる円筒状の管部が下方に延びて設けられており、フィルタエレメント保持空間内にフィルタエレメントが設置された状態で、フィルタエレメントの上部プレートに形成された開口内に管部が上方から挿通する構成のフィルタ装置において、フィルタエレメントに形成された開口の内周部には、開口の中心側に向かって突出した一又は複数の係止突起が設けられるとともに、上部ケース半体に設けられた管部の外周部には下方に延びて形成された複数の襞状部が設けられており、係止突起が隣接する二つの襞状部の間に形成された窪み内に位置するようにフィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けた後、下部ケース半体を上部ケース半体にねじ込んで両ケース半体を結合させることによりフィルタエレメントをフィルタケース内に組み付ける構成となっている。
【０００８】
本発明に係るフィルタ装置では、フィルタエレメントをフィルタケースに組み付けるには、先ずフィルタエレメントの上部プレートに設けられた開口に上部ケース半体の管部を挿通させてフィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けるのであるが、この際、開口の内部に形成された係止突起を管部の外周部に設けられた襞状部の間の窪み部内に位置させるようになっているので、その後に行う下部ケース半体の上部ケース半体へのねじ込みの際、下部ケース半体がフィルタエレメントに接触しても、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転せず、フィルタエレメントがぐらついて不安定な姿勢になることはない。このため、両ケース半体をスムーズに結合させることができ、フィルタエレメントのフィルタケース内への組付けは大変容易なものとなる。また、フィルタエレメントの上記開口の周囲にシール部材が取り付けられている場合であっても、下部ケース半体を上部ケース半体にねじ込んでいる間、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転しないので、シール部材が管部との相対回転により損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下したりするようなことがない。
【０００９】
また、本発明に係るフィルタ装置においては、上部ケース半体に設けられた襞状部各々の左右の側面部が下方に狭まるテーパ状に形成されていることが好ましい。このような構成であれば、フィルタエレメントを上部ケース半体に装着する際、フィルタエレメント側の係止突起が襞状部の側面部により誘導されて隣接する二つの襞状部の間に形成された窪み内にスムーズに入り込むようになるので、フィルタエレメントの上部ケース半体への取り付けが大変容易になる。
【００１０】
また、本発明に係るフィルタ装置においては、上部ケース半体に設けられた各襞状部の下端部が下方に尖った形状を有するとともに、フィルタエレメントに設けられた係止突起の上端部が上方に尖った形状を有していることが好ましい。このような構成であれば、フィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けようとした際、フィルタエレメント側の係止突起の先端（上端）部がちょうど襞状部の先端（下端）部と相対する位置にあったとしても、係止突起は襞状部と当接したときに左右のどちらかにずれるようになるので、係止突起と襞状部とが当接したまま押し合うようなことはなく、フィルタエレメントの上部ケース半体への装着がよりスムーズになる。これは、上部ケース半体に設けられた複数の襞状部のうち、一つの襞状部の下端部が他の襞状部の下端部よりも下方に突出して延びている構成であるときにより大きな効果が得られる。
【００１１】
また、本発明に係るフィルタ装置では、上部プレートの上面側には上記開口を囲んで上方に突出するリング状で３箇所のＷ字形状を有するシール部材が設けられており、上部ケース半体における管部を囲む位置には両ケース半体が結合されたときにシール部材が嵌入する溝部が形成されていることが好ましい。このような構成では、フィルタエレメントと上部ケース半体との装着時にシール部材に生じる摩擦（上部ケース半体と擦れ合うことにより生じる摩擦）は、上部ケース半体と下部ケース半体との結合終了直前時にのみ生じ、シール部材が上記開口の内周側に取り付けられて上部ケース半体の管部がこれを挿通する従来構成に係るフィルタ装置の場合と比較してシール部材の摩耗を低減することができる。また、上部ケース半体と下部ケース半体との結合時にシール部材が溝部内に嵌入することにより、上部ケース半体に対するフィルタエレメントの姿勢が固定されることとなるので、その後の下部ケース半体の取り付け（ねじ込み）が大変容易となる。
【００１２】
また、本発明に係るフィルタ装置では、フィルタエレメント保持空間内に設置されたフィルタエレメントは、下部プレートの底面に下方に突出するように設けられた突起部（例えば、実施形態におけるリング状突起４９）を下部ケース半体の底部に形成されたフィルタエレメント載置部に当接させていることが好ましい。このような構成であれば、フィルタエレメントの生産段階ごと（例えばフィルタエレメントの製造ロットごと）に、上記突起部の位置（例えば、突起部がリング状であればフィルタエレメントの中心軸から測った半径）を変えることにより、この突起部のフィルタエレメント載置部に対する当たり所を変えることができ、フィルタエレメントの交換を多数回行った場合であっても、フィルタエレメント載置部が摩耗する位置は分散され、摩耗が局所箇所に集中することが防止されるので、フィルタケースの寿命低下を防ぐことができる。また、この摩耗に起因して生じるフィルタケースとフィルタエレメントとの間のガタを小さくすることができるので、フィルタケース内でのフィルタエレメントの取り付け位置を常に正確に保つことが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図２は本発明の一実施形態である燃料フィルタとしてのフィルタ装置１を斜め上方より見た斜視図であり、図３は図２における矢視ＩＩＩ−ＩＩＩより見たフィルタ装置１の断面図である。これら両図に示すように、このフィルタ装置１は水平な天井部１１と側壁部１２とを有して下方に開口した上部ケース半体１０と、底面部３１と側壁部３２とを有して上方に開口した下部ケース半体３０とからなるフィルタケース５と、このフィルタケース５内に形成されたフィルタエレメント保持空間７内に設置されて両ケース半体１０，３０により保持される上下に延びた円柱状のフィルタエレメント４０とを有して構成されている。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれフィルタエレメント４０単体の側面図、平面図及び底面図を示しており、図１は上部ケース半体１０を下方より見た斜視図とフィルタエレメント４０を斜め上方から見た斜視図とを併せて示したものである。
【００１４】
図２及び図３に示すように、上部ケース半体１０と下部ケース半体３０とは、上部ケース半体１０の側壁部１２の下端外周部に形成された雌ねじ１３と下部ケース半体３０の側壁部３２の上端外周部に形成された雄ねじ３３とを螺合させて着脱自在に結合される。下部ケース半体３０の底部３１の上面側には放射状に配設されて上下に延びた複数のリブ３５が設けられており、これら複数のリブ３５の上面は水平に形成されてフィルタエレメント載置部３６を構成している。ここで、フィルタエレメント載置部３６は、必ずしも上記リブ３５のように放射状に形成された部分の上面に形成されるようになっていなくてもよく、単なる円盤状の部分の上面に形成されるものであってもよい。
【００１５】
図３に示すように、上部ケース半体１０の左側上部には空洞部１４が設けられており、天井部１１にはこの空洞部１４と連通する燃料流入路１５が左右方向に延びて設けられている。また、上部ケース１０の天井部１１の中央部には、その下面側から下方に突出してフィルタエレメント保持空間７内に延びた円筒状の管部１８が形成されており、その内部空間は天井部１１の中央に上下に延びて設けられた燃料流出路１７に連通している。
【００１６】
図１に示すように、上部ケース半体１０に設けられた管部１８の外周部には、下方に延びた三つの襞状部１９が設けられている（図１では、襞状部１９は三つのうち二つのみが見えている）。図５は上部ケース半体１０に設けられた管部１８を展開図により示したものであり、この図に示すように、襞状部１９各々の左右の側面部１９ａは、上下方向に平行に延びていても構わないが、この図に示すように、下方に狭まるテーパ状に形成されていることが好ましい。また、各襞状部１９の下端部は下方に尖った形状を有していることが好ましく、更に、一つの襞状部１９の下端部は他の襞状部１９の下端部よりも下方に突出して延びていることが好ましい（図５中に示す突出部２０参照）。
【００１７】
図２及び図３に示すように、上部ケース半体１０の上部には板状のフィルタ装置固定ブラケット２３が上方に延びて設けられており、その両端部にはボルト取り付け穴２４が形成されている。上部ケース半体１０はこれらボルト取り付け穴２４を介してボルトＢ及びナットＮによりフィルタ装置固定部ＦＢ（例えば、このフィルタ装置１がエンジンのオイルフィルタである場合にはエンジンケースの一部）に固定される。また、上部ケース半体１０の燃料流入路１５には図２に示すように燃料流入管ＩＰが接続され、燃料流出路１７には燃料流出管ＯＰが接続される。
【００１８】
図１、図３及び図４に示すように、フィルタエレメント４０は薄肉円筒形で格子状に構成された内筒４１の周囲に蛇腹状に折り曲げられた濾材４２が取り付けられた構成になっており、その上端部には円盤状の上部プレート４３が、また下端部には同じく円盤状の下部プレート４４が取り付けられている。上部プレート４３の中央部には円形の開口４５が設けられており、フィルタエレメント４０の上部ケース半体１０への取り付け時（後述）には、この開口４５に上部ケース半体１０の管部１８が挿通されるようになっている。また、下部プレート４４の底面には、図３及び図４に示すように、下方に突出したリング状突起４９が設けられている。
【００１９】
図１及び図４に示すように、上部プレート４３の開口４５の内周部には、この開口４５の中心側に向かって突出した三つの係止突起４６が設けられている。これら三つの係止突起４６は、後述するように、上部ケース半体１０の管部１８がフィルタエレメント４０の上記開口４５に挿通されるようにしてフィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に取り付けられた際には、上部ケース１０側に設けられた三つの襞状部１９の隣接するもの同士の間に形成された窪み２１内に入り込むようになっている（図５中に破線で示す係止突起４６参照）。なお、これら三つの係止突起４６の先端（上端）部は、図１に示すように、上方に尖った形状を有していることが好ましい。
【００２０】
また、図１、図３及び図４に示すように、上部プレート４３の上面側であって、開口４５を囲む位置には、リング状のシール部材４７が上方に突出するように設けられている。このシール部材４７はゴム等の弾性材料からなっており、その外形は、シール部材４７の中心を基準に１２０度の間隔で３箇所、「Ｗ字」形に形成されたＷ字形部分４８を有している。一方、図１及び図３に示すように、上部ケース半体１０における天井部１１の下面側には、シール部材４７の上面形状を反転させた形状を有する溝部２２が設けられており（当然ながら、シール部材４７に形成された上記三つのＷ字形部分に対応する反転形状部分を有している。図１参照）、後述するようにフィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に取り付けられる際には、フィルタエレメント４０側のシール部材４７が上部ケース半体１０側の溝部２２に内に嵌入するようになっている。
【００２１】
フィルタエレメント４０をフィルタケース５内に組み付けるには、先ず上部ケース半体１０の管部１８（及び三つの襞状部１９）がフィルタエレメント４０における上部プレート４３の開口４５を上方から挿通するようにフィルタエレメント４０を上方に押し上げる。これにより上部プレート４３に設けられた上記三つの係止突起４６は上部ケース半体１０に設けられた三つの襞状部１９の側面部１９ａにガイドされて上方に移動し（このときフィルタエレメント４０は若干捻り方向に回転することになる）、それぞれ隣接する二つの襞状部１９の間に形成された窪み２１内入り込むようになる。図６はフィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に向かって押し上げたときに、襞状部１９の側面部１９ａに当接した係止突起４６が辿る経路の一例を示したものであり、係止突起４６は図中に矢印で示す方向に進行して隣接する二つの襞状部１９の間に形成された窪み２１内に嵌入する。
【００２２】
また、このようにフィルタエレメント４０の各係止突起４６が上部ケース半体１０の隣接する襞状部１９同士の間に形成された窪み２１内入り込んだ状態では、フィルタエレメント４０の上部プレート４３に設けられたシール部材４７は上部ケース半体１０の溝部２２内に嵌入する。なお、このとき、シール部材４７に設けられた三つのＷ字形部分４８は溝部２２におけるこれと反転した形状の部分に嵌入する。これによりフィルタエレメント４０は上部ケース半体１０に仮固定された状態となる。
【００２３】
ここで、前述のように、上部ケース半体１０に設けられた三つの襞状部１９は各々下端部が下方に尖った形状を有するとともに、フィルタエレメント４０に設けられた各係止突起４６の上端部は上方に尖った形状を有しているのであれば、フィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に取り付けようとした際、フィルタエレメント４０側の係止突起４６の先端（上端）部がちょうど襞状部１９の先端（下端）部と相対する位置にあったとしても、係止突起４６は襞状部１９と当接したときに左右のどちらかにずれるようになるので、係止突起４６と襞状部１９とが当接したまま押し合うようなことはなく、フィルタエレメント４０の上部ケース半体１０への装着はスムーズに行われる。また、本フィルタ装置１では、一つの襞状部１９の下端部が他の襞状部１９の下端部よりも下方に突出して延びている構成を採っているので、その効果は大変大きなものとなっている。
【００２４】
フィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に仮固定されたら、続いて下部ケース半体３０を上部ケース半体１０に取り付ける。これは、下部ケース半体３０の側壁部３２に設けられた雄ねじ３３と上部ケース半体１０の側壁部１２に設けられた雌ねじ１３とを螺合させるように下部ケース半体３０を上部ケース半体１０に対してねじ込んでいくことにより行う。ここで、下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みが終了する直前には下部ケース半体３０の底部に設けられたリング状突起４９が下部ケース半体３０の底部に設けられた上記フィルタエレメント載置部３６に下方より当接する。そして更に、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０へねじ込んでいくと、フィルタエレメント４０は下部ケース３０により上部ケース半体１０に押し付けられ、上下両ケース半体１０，３０が完全に結合された状態では、フィルタエレメント４０は両ケース半体１０，３０により挟持された状態でフィルタエレメント保持空間７内に保持される。また、この状態では、フィルタエレメント４０の上部プレート４３上に設けられたシール部材４７は、上部ケース半体１０に形成された溝部２２内で上方に押し付けられた状態となるので、上部ケース半体１０とフィルタエレメント４０との間はシール部材４７によりしっかりとシールされる。
【００２５】
なお、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０にねじ込んでいるときには、フィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に対して固定されていることから、下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みが終了する直前、下部ケース半体３０のフィルタエレメント載置部３６がフィルタエレメント４０のリング状突起４９に当接した後から下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みが終了するまでの間は、下部ケース半体３０とフィルタエレメント４０とは相対回転し、その接触部には摩擦が生じることとなる。しかし、前述のように、下部ケース半体３０とフィルタエレメント４０とは、下部ケース半体３０に設けられたフィルタエレメント載置部３６及びフィルタエレメント４０の下部プレート４４に設けられたリング状突起４９により接触するようになっているので、フィルタエレメント載置部３６における摩耗部（リング状突起４９と擦れ合うことにより生じる摩耗部）はフィルタエレメント載置部３６全体ではなく、リング状突起４９と接触する箇所のみとなる。
【００２６】
フィルタエレメント４０は消耗品であり、濾材４２が目詰まりしたり、所定の期間が経過したときには、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０から取り外して交換する必要がある。このため、上記フィルタエレメント載置部３６にはフィルタエレメント４０との接触による摩耗が繰り返し生ずることとなるが、前記したように、下部ケース半体３０とフィルタエレメント４０とは、下部ケース半体３０に設けられたフィルタエレメント載置部３６と、フィルタエレメント４０の下部プレート４４に設けられたリング状突起４９とが接触するようになっているので、フィルタエレメント４０の生産段階ごと（例えばフィルタエレメント４０の製造ロットごと）に、リング状突起４９の半径Ｒ（図４（Ｃ）におけるリング状突起４９の中心Ｏからリング状突起４９のリング幅の中心までの距離）を数種類程度の範囲で変えるようにすれば、このリング状突起４９のフィルタエレメント載置部３６に対する当たり所を変えることができ、摩耗が局所箇所に集中することを防止できる。
【００２７】
図７はこのように製造ロットごとに異なる３種類のリング状突起４９を有するフィルタエレメント４０の下面図であり、図７（Ａ）はリング状突起４９の半径ＲがＲ１である第１の製造ロットに係るフィルタエレメント（これを符号４０ａで表す）を示しており、図７（Ｂ）はリング状突起４９の半径ＲがＲ２である第２の製造ロットに係るフィルタエレメント（これを符号４０ｂで表す）を示しており、図７（Ｃ）はリング状突起４９の半径ＲがＲ３である第３の製造ロットに係るフィルタエレメント（これを符号４０ｃで表す）を示している（但し、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３）。このような構成とすることにより、フィルタエレメント４０の交換を多数回行った場合であっても、フィルタエレメント載置部３６が摩耗する位置は分散され、摩耗が局所箇所に集中することが防止されるので、フィルタケース５の寿命低下を防ぐことができる。また、この摩耗に起因して生じるフィルタケース５とフィルタエレメント４０との間のガタを小さくすることができるので、フィルタケース５内でのフィルタエレメント４０の取り付け位置を常に正確に保つことが可能となる。
【００２８】
このようにしてフィルタエレメント４０がフィルタケース５内に組み付けられたフィルタ装置１では、燃料流入管ＩＰよりフィルタケース５内に流入した燃料が、上部ケース半体１０に設けられた空洞部１４からフィルタケース５内のフィルタエレメント保持空間７内に至り、フィルタエレメント４０の濾材４２を通過して内筒４１内に入り込む。燃料に含まれるごみや埃、微小鉄屑等は、この濾材４２を通過するときに濾過される。そして、内筒４１内に入り込んだ濾過後の燃料は、上部ケース半体１０に形成された管部１８より燃料流出路１７を通り、これに接続された燃料流出管ＯＰよりフィルタケース５の外部に流出する。
【００２９】
ところで、上述したように、本フィルタ装置１においては、上部ケース半体１０の管部１８がフィルタエレメント４０の上部プレート４３に設けられた開口４５を挿通するようにしてフィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に取り付ける際、開口４５の内部に形成された係止突起４６を管部１８の外周部に形成された三つの襞状部１９の隣接するもの同士の間の窪み２１内に位置させるようになっているので、その後に行う下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みの際下部ケース半体３０がフィルタエレメント４０の下部プレート４４に接触しても、フィルタエレメント４０は上部ケース半体１０に対して回転せず、フィルタエレメントがぐらついて不安定な姿勢になることはない。このため、両ケース半体１０，３０をスムーズに結合させることができ、フィルタエレメント４０のフィルタケース５内への組付けは大変容易なものとなる。
【００３０】
また、このような構成であれば、本フィルタ装置１のようにシール部材４７がフィルタエレメント４０の上部プレート４３の上面側に設けられているのではなく、フィルタエレメント４０の上記開口４５の周囲にシール部材が取り付けられているような構成の場合であっても、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０にねじ込んでいる間、フィルタエレメント４０は上部ケース半体１０に対して回転しないので、シール部材が管部１８との相対回転により損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下したりするようなことがない。
【００３１】
また、本フィルタ装置１では、上述のように、上部ケース半体１０に設けられた襞状部１９各々の左右の側面部１９ａが下方に狭まるテーパ状に形成されているので、フィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に装着する際、フィルタエレメント４０側の係止突起４６は襞状部１９の側面部１９ａにより誘導されて隣接する二つの襞状部１９の間にスムーズに入り込む。このため、フィルタエレメント４０の上部ケース半体１０への取り付けは大変容易となる。
【００３２】
また、本フィルタ装置１では、フィルタエレメント４０と上部ケース半体１０との装着時にシール部材４７に生じる摩擦（上部ケース半体１０と擦れ合うことにより生じる摩擦）は、上部ケース半体１０と下部ケース半体３０との結合終了直前時にのみ生じ、シール部材が上記開口４５の内周側に取り付けられて上部ケース半体１０の管部１８がこれを挿通する従来構成に係るフィルタ装置の場合と比較してシール部材４７の摩耗を低減することができる。また、上部ケース半体１０と下部ケース半体３０との結合時にシール部材４７が溝部２２内に嵌入することにより、上部ケース半体１０に対するフィルタエレメント４０の姿勢が固定されることとなるので、その後の下部ケース半体３０の取り付け（上部ケース半体１０へのねじ込み）が大変容易となる。
【００３３】
これまで本発明に係るフィルタ装置の実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述のしたものに限られない。例えば、上述の実施形態では、フィルタエレメント４０側に設けられる係止突起４６及び上部ケース半体１０側に設けられる襞状部１９はそれぞれ三つずつであったが、これは一例に過ぎない。すなわち、係止突起４６は一又は複数個であればよく、襞状部１９はこの係止突起４６の数と同じかそれよりも多い個数形成されていればよい。また、上述の実施形態において示したように、係止突起４６の数は二つの隣接する襞状部１９の間に形成される窪み２１の数と一致している必要はなく、窪み２１の数より少なくてもよい。
【００３４】
また、上述の実施形態では、上部ケース半体１０の側壁部１２に雌ねじ１３が設けられるとともに、下部ケース半体３０の側壁部３２に雄ねじ３３が設けられる構成であったが、これらが逆であり、上部ケース半体１０の側壁部１２に雄ねじが設けられるとともに、下部ケース半体３０の側壁部３２に雌ねじが設けられる構成であってもよい。
【００３５】
また、下部プレート４４の底面に下方に突出するように設けられて下部ケース半体３０のフィルタエレメント載置部３６と当接する突起部は、上述の実施形態においてはリング状に形成されるものであったが、これはフィルタエレメント載置部３６が下部ケース半体３０の底部に放射状に設けられたリブ３５の上面に形成されるものであったからであり、リブの代わりに円盤状の部分が形成されており、その上面がフィルタエレメント載置部となっている場合には、上記下部プレート４４に設けられる突起部は必ずしもリング状にする必要はなく、単なる突起であってよい。但し、フィルタエレメント４０がフィルタエレメント保持空間７内で安定するよう、３つ以上は必要となる。また、この場合であっても、フィルタエレメントの生産段階ごと（例えばフィルタエレメントの製造ロットごと）に、これら突起部の位置を変えることにより、突起部のフィルタエレメント載置部に対する当たり所を変えることができるのは、上述の実施形態における場合と同様である。
【００３６】
また、上記実施形態におけるフィルタ装置１では、上部ケース半体の管部を燃料流出路と連通する通路として用いる形態であったが、この管部を燃料流入路と連通させて用いる形態のフィルタ装置についても本発明を適用することが可能である。また、上記実施形態では、本発明に係るフィルタ装置が、濾過する対象となる流体が燃料である燃料フィルタであるとして説明を行ったが、本発明に係るフィルタ装置は、濾過する対象となる流体がオイルであるオイルフィルタや、濾過する対象となる流体が空気であるエアフィルタとして用いることも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るフィルタ装置では、フィルタエレメントをフィルタケースに組み付けるには、先ずフィルタエレメントの上部プレートに設けられた開口に上部ケース半体の管部を挿通させてフィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けるのであるが、この際、開口の内部に形成された係止突起を管部の外周部に設けられた襞状部の間の窪み部内に位置させるようになっているので、その後に行う下部ケース半体の上部ケース半体へのねじ込みの際、下部ケース半体がフィルタエレメントに接触しても、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転せず、フィルタエレメントがぐらついて不安定な姿勢になることはない。このため、両ケース半体をスムーズに結合させることができ、フィルタエレメントのフィルタケース内への組付けは大変容易なものとなる。また、フィルタエレメントの上記開口の周囲にシール部材が取り付けられている場合であっても、下部ケース半体を上部ケース半体にねじ込んでいる間、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転しないので、シール部材が管部との相対回転により損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下したりするようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての燃料フィルタの上部ケース半体を下方より見た斜視図とフィルタエレメントを斜め上方から見た斜視図とを併せて示す図である。
【図２】上記燃料フィルタを斜め上方より見た斜視図である。
【図３】図２における矢視ＩＩＩ−ＩＩＩより見たフィルタ装置１の断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれフィルタエレメント単体の側面図、平面図及び底面図である。
【図５】上部ケース半体に設けられた管部を展開図により示す図である。
【図６】フィルタエレメントを上部ケース半体に向かって押し上げたときに、襞状部の側面部に当接した係止突起が辿る経路を示す図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）とも、製造ロットごとに異なる３種類のリング状突起を有するフィルタエレメントを下面図により示す図である。
【符号の説明】
１ フィルタ装置
５ フィルタケース
７ エレメント保持空間
１０ 上部ケース半体
１３ 雌ねじ
１５ 燃料流入路
１７ 燃料流出路
１８ 管部
１９ 襞状部
１９ａ 側面部
２０ 突出部
２１ 窪み
２２ 溝部
３０ 下部ケース半体
３３ 雄ねじ
３６ フィルタエレメント載置部
４０ フィルタエレメント
４１ 内筒
４２ 濾材
４３ 上部プレート
４４ 下部プレート
４５ 開口
４６ 係止突起
４７ シール部材
４９ リング状突起
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流入口及び流出口が設けられたフィルタケース内に円筒状のフィルタエレメントを保持してなるフィルタ装置に関し、特に、フィルタケースケースが二つのケース半体からなり、円筒状のフィルタエレメントを一方のケース半体に取り付けた状態で、この一方のケース半体に他方のケース半体をねじ込んで両ケース半体を結合させることによりフィルタエレメントをフィルタケース内に組み付ける構成のフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルタ装置はフィルタケース内に交換自在なフィルタエレメントが保持された構成となっており、フィルタケースに形成された流体流入路より流入した流体がフィルタエレメントを通過した後、同じくフィルタケースに形成された流体流出路より流出するようにして流体内に含まれるごみや埃等を除去できるようになっている。
【０００３】
このようなフィルタ装置の中には、フィルタケースが二つのケース半体からなっており、円筒状のフィルタエレメントを一方のケース半体に取り付けた状態で、この一方のケース半体に他方のケース半体をねじ込んで両ケース半体を結合させることによりフィルタエレメントをフィルタケース内に組み付ける構成のものがある（例えば、後記の特許文献１参照）。このような構成のフィルタ装置では、一方のケース半体より延びて流体流出路に繋がる管部をフィルタエレメントの一方の端部に設けられた開口に挿通するようにしており、フィルタエレメントにおいて濾過された後の流体はこの管部からフィルタケースの外部に流出するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
登録実用新案第３０７３５６４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のフィルタ装置では、フィルタエレメントが取り付けられた状態の一方のケース半体に他方のケース半体をねじ込んでいるときには、フィルタエレメントの下部が他方のケース半体と接触してこれ（フィルタエレメント）が上部ケース半体に対して捻られる状態となるため、両ケース半体を結合させている（ねじ込んでいる）間、フィルタエレメントは不安定な姿勢になって（例えば、ぐらついたりして）両ケース半体をスムーズに結合させることができない場合があった。また、フィルタエレメントに形成された上記開口（管部が挿通される開口）の周囲にシール部材が取り付けられており、管部がこのシール部材を挿通する構成である場合には、他方のケース半体を一方のケース半体にねじ込んでいるときにシール部材が管部に対して相対回転してしまい、シール部材が損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下してしまう場合があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、フィルタエレメントのフィルタケース内への組付けが容易であるとともに、フィルタエレメントとフィルタケースとの間に設けられるシール部材の損傷を防止しうる構成のフィルタ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るフィルタ装置は、流体の流入路（例えば、実施形態における燃料流入路１５）及び流出路（例えば、実施形態における燃料流出路１７）を備えて内部にフィルタエレメント保持空間を有したフィルタケースと、上下に延びた円筒状の濾材部（例えば、実施形態における円筒部４１及び濾材４２からなる部分）の上下に上部プレート及び下部プレートを備え、フィルタケースの内部に形成された上記フィルタエレメント保持空間内に上下方向に延びて設置されるフィルタエレメントとを有し、フィルタケースは、下方に開口した上部ケース半体と上方に開口した下部ケース半体とからなり、両ケース半体の一方の外周部に形成された雄ねじを他方の外周部に形成された雌ねじにねじ込むことにより結合されるようになっており、上部ケース半体には流体流入路若しくは流体流出路と繋がる円筒状の管部が下方に延びて設けられており、フィルタエレメント保持空間内にフィルタエレメントが設置された状態で、フィルタエレメントの上部プレートに形成された開口内に管部が上方から挿通する構成のフィルタ装置において、フィルタエレメントに形成された開口の内周部には、開口の中心側に向かって突出した一又は複数の係止突起が設けられるとともに、上部ケース半体に設けられた管部の外周部には下方に延びて形成された複数の襞状部が設けられており、係止突起が隣接する二つの襞状部の間に形成された窪み内に位置するようにフィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けた後、下部ケース半体を上部ケース半体にねじ込んで両ケース半体を結合させることによりフィルタエレメントをフィルタケース内に組み付ける構成となっている。
【０００８】
本発明に係るフィルタ装置では、フィルタエレメントをフィルタケースに組み付けるには、先ずフィルタエレメントの上部プレートに設けられた開口に上部ケース半体の管部を挿通させてフィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けるのであるが、この際、開口の内部に形成された係止突起を管部の外周部に設けられた襞状部の間の窪み部内に位置させるようになっているので、その後に行う下部ケース半体の上部ケース半体へのねじ込みの際、下部ケース半体がフィルタエレメントに接触しても、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転せず、フィルタエレメントがぐらついて不安定な姿勢になることはない。このため、両ケース半体をスムーズに結合させることができ、フィルタエレメントのフィルタケース内への組付けは大変容易なものとなる。また、フィルタエレメントの上記開口の周囲にシール部材が取り付けられている場合であっても、下部ケース半体を上部ケース半体にねじ込んでいる間、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転しないので、シール部材が管部との相対回転により損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下したりするようなことがない。
【０００９】
また、本発明に係るフィルタ装置においては、上部ケース半体に設けられた襞状部各々の左右の側面部が下方に狭まるテーパ状に形成されていることが好ましい。このような構成であれば、フィルタエレメントを上部ケース半体に装着する際、フィルタエレメント側の係止突起が襞状部の側面部により誘導されて隣接する二つの襞状部の間に形成された窪み内にスムーズに入り込むようになるので、フィルタエレメントの上部ケース半体への取り付けが大変容易になる。
【００１０】
また、本発明に係るフィルタ装置においては、上部ケース半体に設けられた各襞状部の下端部が下方に尖った形状を有するとともに、フィルタエレメントに設けられた係止突起の上端部が上方に尖った形状を有していることが好ましい。このような構成であれば、フィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けようとした際、フィルタエレメント側の係止突起の先端（上端）部がちょうど襞状部の先端（下端）部と相対する位置にあったとしても、係止突起は襞状部と当接したときに左右のどちらかにずれるようになるので、係止突起と襞状部とが当接したまま押し合うようなことはなく、フィルタエレメントの上部ケース半体への装着がよりスムーズになる。これは、上部ケース半体に設けられた複数の襞状部のうち、一つの襞状部の下端部が他の襞状部の下端部よりも下方に突出して延びている構成であるときにより大きな効果が得られる。
【００１１】
また、本発明に係るフィルタ装置では、上部プレートの上面側には上記開口を囲んで上方に突出するリング状で３箇所のＷ字形状を有するシール部材が設けられており、上部ケース半体における管部を囲む位置には両ケース半体が結合されたときにシール部材が嵌入する溝部が形成されていることが好ましい。このような構成では、フィルタエレメントと上部ケース半体との装着時にシール部材に生じる摩擦（上部ケース半体と擦れ合うことにより生じる摩擦）は、上部ケース半体と下部ケース半体との結合終了直前時にのみ生じ、シール部材が上記開口の内周側に取り付けられて上部ケース半体の管部がこれを挿通する従来構成に係るフィルタ装置の場合と比較してシール部材の摩耗を低減することができる。また、上部ケース半体と下部ケース半体との結合時にシール部材が溝部内に嵌入することにより、上部ケース半体に対するフィルタエレメントの姿勢が固定されることとなるので、その後の下部ケース半体の取り付け（ねじ込み）が大変容易となる。
【００１２】
また、本発明に係るフィルタ装置では、フィルタエレメント保持空間内に設置されたフィルタエレメントは、下部プレートの底面に下方に突出するように設けられた突起部（例えば、実施形態におけるリング状突起４９）を下部ケース半体の底部に形成されたフィルタエレメント載置部に当接させていることが好ましい。このような構成であれば、フィルタエレメントの生産段階ごと（例えばフィルタエレメントの製造ロットごと）に、上記突起部の位置（例えば、突起部がリング状であればフィルタエレメントの中心軸から測った半径）を変えることにより、この突起部のフィルタエレメント載置部に対する当たり所を変えることができ、フィルタエレメントの交換を多数回行った場合であっても、フィルタエレメント載置部が摩耗する位置は分散され、摩耗が局所箇所に集中することが防止されるので、フィルタケースの寿命低下を防ぐことができる。また、この摩耗に起因して生じるフィルタケースとフィルタエレメントとの間のガタを小さくすることができるので、フィルタケース内でのフィルタエレメントの取り付け位置を常に正確に保つことが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図２は本発明の一実施形態である燃料フィルタとしてのフィルタ装置１を斜め上方より見た斜視図であり、図３は図２における矢視ＩＩＩ−ＩＩＩより見たフィルタ装置１の断面図である。これら両図に示すように、このフィルタ装置１は水平な天井部１１と側壁部１２とを有して下方に開口した上部ケース半体１０と、底面部３１と側壁部３２とを有して上方に開口した下部ケース半体３０とからなるフィルタケース５と、このフィルタケース５内に形成されたフィルタエレメント保持空間７内に設置されて両ケース半体１０，３０により保持される上下に延びた円柱状のフィルタエレメント４０とを有して構成されている。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれフィルタエレメント４０単体の側面図、平面図及び底面図を示しており、図１は上部ケース半体１０を下方より見た斜視図とフィルタエレメント４０を斜め上方から見た斜視図とを併せて示したものである。
【００１４】
図２及び図３に示すように、上部ケース半体１０と下部ケース半体３０とは、上部ケース半体１０の側壁部１２の下端外周部に形成された雌ねじ１３と下部ケース半体３０の側壁部３２の上端外周部に形成された雄ねじ３３とを螺合させて着脱自在に結合される。下部ケース半体３０の底部３１の上面側には放射状に配設されて上下に延びた複数のリブ３５が設けられており、これら複数のリブ３５の上面は水平に形成されてフィルタエレメント載置部３６を構成している。ここで、フィルタエレメント載置部３６は、必ずしも上記リブ３５のように放射状に形成された部分の上面に形成されるようになっていなくてもよく、単なる円盤状の部分の上面に形成されるものであってもよい。
【００１５】
図３に示すように、上部ケース半体１０の左側上部には空洞部１４が設けられており、天井部１１にはこの空洞部１４と連通する燃料流入路１５が左右方向に延びて設けられている。また、上部ケース１０の天井部１１の中央部には、その下面側から下方に突出してフィルタエレメント保持空間７内に延びた円筒状の管部１８が形成されており、その内部空間は天井部１１の中央に上下に延びて設けられた燃料流出路１７に連通している。
【００１６】
図１に示すように、上部ケース半体１０に設けられた管部１８の外周部には、下方に延びた三つの襞状部１９が設けられている（図１では、襞状部１９は三つのうち二つのみが見えている）。図５は上部ケース半体１０に設けられた管部１８を展開図により示したものであり、この図に示すように、襞状部１９各々の左右の側面部１９ａは、上下方向に平行に延びていても構わないが、この図に示すように、下方に狭まるテーパ状に形成されていることが好ましい。また、各襞状部１９の下端部は下方に尖った形状を有していることが好ましく、更に、一つの襞状部１９の下端部は他の襞状部１９の下端部よりも下方に突出して延びていることが好ましい（図５中に示す突出部２０参照）。
【００１７】
図２及び図３に示すように、上部ケース半体１０の上部には板状のフィルタ装置固定ブラケット２３が上方に延びて設けられており、その両端部にはボルト取り付け穴２４が形成されている。上部ケース半体１０はこれらボルト取り付け穴２４を介してボルトＢ及びナットＮによりフィルタ装置固定部ＦＢ（例えば、このフィルタ装置１がエンジンのオイルフィルタである場合にはエンジンケースの一部）に固定される。また、上部ケース半体１０の燃料流入路１５には図２に示すように燃料流入管ＩＰが接続され、燃料流出路１７には燃料流出管ＯＰが接続される。
【００１８】
図１、図３及び図４に示すように、フィルタエレメント４０は薄肉円筒形で格子状に構成された内筒４１の周囲に蛇腹状に折り曲げられた濾材４２が取り付けられた構成になっており、その上端部には円盤状の上部プレート４３が、また下端部には同じく円盤状の下部プレート４４が取り付けられている。上部プレート４３の中央部には円形の開口４５が設けられており、フィルタエレメント４０の上部ケース半体１０への取り付け時（後述）には、この開口４５に上部ケース半体１０の管部１８が挿通されるようになっている。また、下部プレート４４の底面には、図３及び図４に示すように、下方に突出したリング状突起４９が設けられている。
【００１９】
図１及び図４に示すように、上部プレート４３の開口４５の内周部には、この開口４５の中心側に向かって突出した三つの係止突起４６が設けられている。これら三つの係止突起４６は、後述するように、上部ケース半体１０の管部１８がフィルタエレメント４０の上記開口４５に挿通されるようにしてフィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に取り付けられた際には、上部ケース１０側に設けられた三つの襞状部１９の隣接するもの同士の間に形成された窪み２１内に入り込むようになっている（図５中に破線で示す係止突起４６参照）。なお、これら三つの係止突起４６の先端（上端）部は、図１に示すように、上方に尖った形状を有していることが好ましい。
【００２０】
また、図１、図３及び図４に示すように、上部プレート４３の上面側であって、開口４５を囲む位置には、リング状のシール部材４７が上方に突出するように設けられている。このシール部材４７はゴム等の弾性材料からなっており、その外形は、シール部材４７の中心を基準に１２０度の間隔で３箇所、「Ｗ字」形に形成されたＷ字形部分４８を有している。一方、図１及び図３に示すように、上部ケース半体１０における天井部１１の下面側には、シール部材４７の上面形状を反転させた形状を有する溝部２２が設けられており（当然ながら、シール部材４７に形成された上記三つのＷ字形部分に対応する反転形状部分を有している。図１参照）、後述するようにフィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に取り付けられる際には、フィルタエレメント４０側のシール部材４７が上部ケース半体１０側の溝部２２に内に嵌入するようになっている。
【００２１】
フィルタエレメント４０をフィルタケース５内に組み付けるには、先ず上部ケース半体１０の管部１８（及び三つの襞状部１９）がフィルタエレメント４０における上部プレート４３の開口４５を上方から挿通するようにフィルタエレメント４０を上方に押し上げる。これにより上部プレート４３に設けられた上記三つの係止突起４６は上部ケース半体１０に設けられた三つの襞状部１９の側面部１９ａにガイドされて上方に移動し（このときフィルタエレメント４０は若干捻り方向に回転することになる）、それぞれ隣接する二つの襞状部１９の間に形成された窪み２１内入り込むようになる。図６はフィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に向かって押し上げたときに、襞状部１９の側面部１９ａに当接した係止突起４６が辿る経路の一例を示したものであり、係止突起４６は図中に矢印で示す方向に進行して隣接する二つの襞状部１９の間に形成された窪み２１内に嵌入する。
【００２２】
また、このようにフィルタエレメント４０の各係止突起４６が上部ケース半体１０の隣接する襞状部１９同士の間に形成された窪み２１内入り込んだ状態では、フィルタエレメント４０の上部プレート４３に設けられたシール部材４７は上部ケース半体１０の溝部２２内に嵌入する。なお、このとき、シール部材４７に設けられた三つのＷ字形部分４８は溝部２２におけるこれと反転した形状の部分に嵌入する。これによりフィルタエレメント４０は上部ケース半体１０に仮固定された状態となる。
【００２３】
ここで、前述のように、上部ケース半体１０に設けられた三つの襞状部１９は各々下端部が下方に尖った形状を有するとともに、フィルタエレメント４０に設けられた各係止突起４６の上端部は上方に尖った形状を有しているのであれば、フィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に取り付けようとした際、フィルタエレメント４０側の係止突起４６の先端（上端）部がちょうど襞状部１９の先端（下端）部と相対する位置にあったとしても、係止突起４６は襞状部１９と当接したときに左右のどちらかにずれるようになるので、係止突起４６と襞状部１９とが当接したまま押し合うようなことはなく、フィルタエレメント４０の上部ケース半体１０への装着はスムーズに行われる。また、本フィルタ装置１では、一つの襞状部１９の下端部が他の襞状部１９の下端部よりも下方に突出して延びている構成を採っているので、その効果は大変大きなものとなっている。
【００２４】
フィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に仮固定されたら、続いて下部ケース半体３０を上部ケース半体１０に取り付ける。これは、下部ケース半体３０の側壁部３２に設けられた雄ねじ３３と上部ケース半体１０の側壁部１２に設けられた雌ねじ１３とを螺合させるように下部ケース半体３０を上部ケース半体１０に対してねじ込んでいくことにより行う。ここで、下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みが終了する直前には下部ケース半体３０の底部に設けられたリング状突起４９が下部ケース半体３０の底部に設けられた上記フィルタエレメント載置部３６に下方より当接する。そして更に、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０へねじ込んでいくと、フィルタエレメント４０は下部ケース３０により上部ケース半体１０に押し付けられ、上下両ケース半体１０，３０が完全に結合された状態では、フィルタエレメント４０は両ケース半体１０，３０により挟持された状態でフィルタエレメント保持空間７内に保持される。また、この状態では、フィルタエレメント４０の上部プレート４３上に設けられたシール部材４７は、上部ケース半体１０に形成された溝部２２内で上方に押し付けられた状態となるので、上部ケース半体１０とフィルタエレメント４０との間はシール部材４７によりしっかりとシールされる。
【００２５】
なお、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０にねじ込んでいるときには、フィルタエレメント４０が上部ケース半体１０に対して固定されていることから、下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みが終了する直前、下部ケース半体３０のフィルタエレメント載置部３６がフィルタエレメント４０のリング状突起４９に当接した後から下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みが終了するまでの間は、下部ケース半体３０とフィルタエレメント４０とは相対回転し、その接触部には摩擦が生じることとなる。しかし、前述のように、下部ケース半体３０とフィルタエレメント４０とは、下部ケース半体３０に設けられたフィルタエレメント載置部３６及びフィルタエレメント４０の下部プレート４４に設けられたリング状突起４９により接触するようになっているので、フィルタエレメント載置部３６における摩耗部（リング状突起４９と擦れ合うことにより生じる摩耗部）はフィルタエレメント載置部３６全体ではなく、リング状突起４９と接触する箇所のみとなる。
【００２６】
フィルタエレメント４０は消耗品であり、濾材４２が目詰まりしたり、所定の期間が経過したときには、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０から取り外して交換する必要がある。このため、上記フィルタエレメント載置部３６にはフィルタエレメント４０との接触による摩耗が繰り返し生ずることとなるが、前記したように、下部ケース半体３０とフィルタエレメント４０とは、下部ケース半体３０に設けられたフィルタエレメント載置部３６と、フィルタエレメント４０の下部プレート４４に設けられたリング状突起４９とが接触するようになっているので、フィルタエレメント４０の生産段階ごと（例えばフィルタエレメント４０の製造ロットごと）に、リング状突起４９の半径Ｒ（図４（Ｃ）におけるリング状突起４９の中心Ｏからリング状突起４９のリング幅の中心までの距離）を数種類程度の範囲で変えるようにすれば、このリング状突起４９のフィルタエレメント載置部３６に対する当たり所を変えることができ、摩耗が局所箇所に集中することを防止できる。
【００２７】
図７はこのように製造ロットごとに異なる３種類のリング状突起４９を有するフィルタエレメント４０の下面図であり、図７（Ａ）はリング状突起４９の半径ＲがＲ１である第１の製造ロットに係るフィルタエレメント（これを符号４０ａで表す）を示しており、図７（Ｂ）はリング状突起４９の半径ＲがＲ２である第２の製造ロットに係るフィルタエレメント（これを符号４０ｂで表す）を示しており、図７（Ｃ）はリング状突起４９の半径ＲがＲ３である第３の製造ロットに係るフィルタエレメント（これを符号４０ｃで表す）を示している（但し、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３）。このような構成とすることにより、フィルタエレメント４０の交換を多数回行った場合であっても、フィルタエレメント載置部３６が摩耗する位置は分散され、摩耗が局所箇所に集中することが防止されるので、フィルタケース５の寿命低下を防ぐことができる。また、この摩耗に起因して生じるフィルタケース５とフィルタエレメント４０との間のガタを小さくすることができるので、フィルタケース５内でのフィルタエレメント４０の取り付け位置を常に正確に保つことが可能となる。
【００２８】
このようにしてフィルタエレメント４０がフィルタケース５内に組み付けられたフィルタ装置１では、燃料流入管ＩＰよりフィルタケース５内に流入した燃料が、上部ケース半体１０に設けられた空洞部１４からフィルタケース５内のフィルタエレメント保持空間７内に至り、フィルタエレメント４０の濾材４２を通過して内筒４１内に入り込む。燃料に含まれるごみや埃、微小鉄屑等は、この濾材４２を通過するときに濾過される。そして、内筒４１内に入り込んだ濾過後の燃料は、上部ケース半体１０に形成された管部１８より燃料流出路１７を通り、これに接続された燃料流出管ＯＰよりフィルタケース５の外部に流出する。
【００２９】
ところで、上述したように、本フィルタ装置１においては、上部ケース半体１０の管部１８がフィルタエレメント４０の上部プレート４３に設けられた開口４５を挿通するようにしてフィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に取り付ける際、開口４５の内部に形成された係止突起４６を管部１８の外周部に形成された三つの襞状部１９の隣接するもの同士の間の窪み２１内に位置させるようになっているので、その後に行う下部ケース半体３０の上部ケース半体１０へのねじ込みの際下部ケース半体３０がフィルタエレメント４０の下部プレート４４に接触しても、フィルタエレメント４０は上部ケース半体１０に対して回転せず、フィルタエレメントがぐらついて不安定な姿勢になることはない。このため、両ケース半体１０，３０をスムーズに結合させることができ、フィルタエレメント４０のフィルタケース５内への組付けは大変容易なものとなる。
【００３０】
また、このような構成であれば、本フィルタ装置１のようにシール部材４７がフィルタエレメント４０の上部プレート４３の上面側に設けられているのではなく、フィルタエレメント４０の上記開口４５の周囲にシール部材が取り付けられているような構成の場合であっても、下部ケース半体３０を上部ケース半体１０にねじ込んでいる間、フィルタエレメント４０は上部ケース半体１０に対して回転しないので、シール部材が管部１８との相対回転により損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下したりするようなことがない。
【００３１】
また、本フィルタ装置１では、上述のように、上部ケース半体１０に設けられた襞状部１９各々の左右の側面部１９ａが下方に狭まるテーパ状に形成されているので、フィルタエレメント４０を上部ケース半体１０に装着する際、フィルタエレメント４０側の係止突起４６は襞状部１９の側面部１９ａにより誘導されて隣接する二つの襞状部１９の間にスムーズに入り込む。このため、フィルタエレメント４０の上部ケース半体１０への取り付けは大変容易となる。
【００３２】
また、本フィルタ装置１では、フィルタエレメント４０と上部ケース半体１０との装着時にシール部材４７に生じる摩擦（上部ケース半体１０と擦れ合うことにより生じる摩擦）は、上部ケース半体１０と下部ケース半体３０との結合終了直前時にのみ生じ、シール部材が上記開口４５の内周側に取り付けられて上部ケース半体１０の管部１８がこれを挿通する従来構成に係るフィルタ装置の場合と比較してシール部材４７の摩耗を低減することができる。また、上部ケース半体１０と下部ケース半体３０との結合時にシール部材４７が溝部２２内に嵌入することにより、上部ケース半体１０に対するフィルタエレメント４０の姿勢が固定されることとなるので、その後の下部ケース半体３０の取り付け（上部ケース半体１０へのねじ込み）が大変容易となる。
【００３３】
これまで本発明に係るフィルタ装置の実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述のしたものに限られない。例えば、上述の実施形態では、フィルタエレメント４０側に設けられる係止突起４６及び上部ケース半体１０側に設けられる襞状部１９はそれぞれ三つずつであったが、これは一例に過ぎない。すなわち、係止突起４６は一又は複数個であればよく、襞状部１９はこの係止突起４６の数と同じかそれよりも多い個数形成されていればよい。また、上述の実施形態において示したように、係止突起４６の数は二つの隣接する襞状部１９の間に形成される窪み２１の数と一致している必要はなく、窪み２１の数より少なくてもよい。
【００３４】
また、上述の実施形態では、上部ケース半体１０の側壁部１２に雌ねじ１３が設けられるとともに、下部ケース半体３０の側壁部３２に雄ねじ３３が設けられる構成であったが、これらが逆であり、上部ケース半体１０の側壁部１２に雄ねじが設けられるとともに、下部ケース半体３０の側壁部３２に雌ねじが設けられる構成であってもよい。
【００３５】
また、下部プレート４４の底面に下方に突出するように設けられて下部ケース半体３０のフィルタエレメント載置部３６と当接する突起部は、上述の実施形態においてはリング状に形成されるものであったが、これはフィルタエレメント載置部３６が下部ケース半体３０の底部に放射状に設けられたリブ３５の上面に形成されるものであったからであり、リブの代わりに円盤状の部分が形成されており、その上面がフィルタエレメント載置部となっている場合には、上記下部プレート４４に設けられる突起部は必ずしもリング状にする必要はなく、単なる突起であってよい。但し、フィルタエレメント４０がフィルタエレメント保持空間７内で安定するよう、３つ以上は必要となる。また、この場合であっても、フィルタエレメントの生産段階ごと（例えばフィルタエレメントの製造ロットごと）に、これら突起部の位置を変えることにより、突起部のフィルタエレメント載置部に対する当たり所を変えることができるのは、上述の実施形態における場合と同様である。
【００３６】
また、上記実施形態におけるフィルタ装置１では、上部ケース半体の管部を燃料流出路と連通する通路として用いる形態であったが、この管部を燃料流入路と連通させて用いる形態のフィルタ装置についても本発明を適用することが可能である。また、上記実施形態では、本発明に係るフィルタ装置が、濾過する対象となる流体が燃料である燃料フィルタであるとして説明を行ったが、本発明に係るフィルタ装置は、濾過する対象となる流体がオイルであるオイルフィルタや、濾過する対象となる流体が空気であるエアフィルタとして用いることも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るフィルタ装置では、フィルタエレメントをフィルタケースに組み付けるには、先ずフィルタエレメントの上部プレートに設けられた開口に上部ケース半体の管部を挿通させてフィルタエレメントを上部ケース半体に取り付けるのであるが、この際、開口の内部に形成された係止突起を管部の外周部に設けられた襞状部の間の窪み部内に位置させるようになっているので、その後に行う下部ケース半体の上部ケース半体へのねじ込みの際、下部ケース半体がフィルタエレメントに接触しても、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転せず、フィルタエレメントがぐらついて不安定な姿勢になることはない。このため、両ケース半体をスムーズに結合させることができ、フィルタエレメントのフィルタケース内への組付けは大変容易なものとなる。また、フィルタエレメントの上記開口の周囲にシール部材が取り付けられている場合であっても、下部ケース半体を上部ケース半体にねじ込んでいる間、フィルタエレメントは上部ケース半体に対して回転しないので、シール部材が管部との相対回転により損傷したり、内径の拡大によりシール機能が低下したりするようなことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての燃料フィルタの上部ケース半体を下方より見た斜視図とフィルタエレメントを斜め上方から見た斜視図とを併せて示す図である。
【図２】上記燃料フィルタを斜め上方より見た斜視図である。
【図３】図２における矢視ＩＩＩ−ＩＩＩより見たフィルタ装置１の断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれフィルタエレメント単体の側面図、平面図及び底面図である。
【図５】上部ケース半体に設けられた管部を展開図により示す図である。
【図６】フィルタエレメントを上部ケース半体に向かって押し上げたときに、襞状部の側面部に当接した係止突起が辿る経路を示す図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）とも、製造ロットごとに異なる３種類のリング状突起を有するフィルタエレメントを下面図により示す図である。
【符号の説明】
１ フィルタ装置
５ フィルタケース
７ エレメント保持空間
１０ 上部ケース半体
１３ 雌ねじ
１５ 燃料流入路
１７ 燃料流出路
１８ 管部
１９ 襞状部
１９ａ 側面部
２０ 突出部
２１ 窪み
２２ 溝部
３０ 下部ケース半体
３３ 雄ねじ
３６ フィルタエレメント載置部
４０ フィルタエレメント
４１ 内筒
４２ 濾材
４３ 上部プレート
４４ 下部プレート
４５ 開口
４６ 係止突起
４７ シール部材
４９ リング状突起
Claims (6)
- 流体の流入路及び流出路を備えて内部にフィルタエレメント保持空間を有したフィルタケースと、
上下に延びた円筒状の濾材部の上下に上部プレート及び下部プレートを備え、前記フィルタケースの内部に形成された前記フィルタエレメント保持空間内に上下方向に延びて設置されるフィルタエレメントとを有し、
前記フィルタケースは、下方に開口した上部ケース半体と上方に開口した下部ケース半体とからなり、前記両ケース半体の一方の外周部に形成された雄ねじを他方の外周部に形成された雌ねじにねじ込むことにより結合されるようになっており、
前記上部ケース半体には前記流体流入路若しくは前記流体流出路と繋がる円筒状の管部が下方に延びて設けられており、
前記フィルタエレメント保持空間内に前記フィルタエレメントが設置された状態で、前記フィルタエレメントの前記上部プレートに形成された開口内に前記管部が上方から挿通する構成のフィルタ装置において、
前記フィルタエレメントに形成された前記開口の内周部には、前記開口の中心側に向かって突出した一又は複数の係止突起が設けられるとともに、前記上部ケース半体に設けられた前記管部の外周部には下方に延びて形成された複数の襞状部が設けられており、
前記係止突起が隣接する前記二つの襞状部の間に形成された窪み内に位置するように前記フィルタエレメントを前記上部ケース半体に取り付けた後、前記下部ケース半体を前記上部ケース半体にねじ込んで前記両ケース半体を結合させることにより前記フィルタエレメントを前記フィルタケース内に組み付ける構成となっていることを特徴とするフィルタ装置。 - 前記上部ケース半体に設けられた前記襞状部各々の左右の側面部は下方に狭まるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
- 前記上部ケース半体に設けられた前記各襞状部の下端部が下方に尖った形状を有するとともに、前記フィルタエレメントに設けられた前記係止突起の上端部が上方に尖った形状を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルタ装置。
- 前記上部ケース半体に設けられた前記複数の襞状部のうち、一つの襞状部の下端部が他の襞状部の下端部よりも下方に突出して延びていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルタ装置
- 前記上部プレートの上面側には前記開口を囲んで上方に突出するリング状で３箇所のＷ字形状を有するシール部材が設けられており、前記上部ケース半体における前記管部を囲む位置には前記両ケース半体が結合されたときに前記シール部材が嵌入する溝部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルタ装置。
- 前記フィルタエレメント保持空間内に設置された前記フィルタエレメントは、前記下部プレートの底面に下方に突出するように設けられた突起部を前記下部ケース半体の底部に形成されたフィルタエレメント載置部に当接させていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のフィルタ装置。
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