JP2004181311A - フィルタエレメント - Google Patents

Abstract

【課題】インナーチューブと濾材にエンドプレートを圧接するときの圧接力を軽減するとともに、エンドプレートの変形を防ぐ
【解決手段】円筒状に形成されたインナーチューブ２と、このインナーチューブ２の外周面に取り付けられた濾材３と、このインナーチューブ２と濾材３を挟持するエンドプレート４とを有するフィルタエレメント１において、エンドプレート４を加熱溶融して、エンドプレート４の内側面４ｃにインナーチューブ２と濾材３の円筒軸方向端面を圧接することにより、インナーチューブ２と濾材３にエンドプレート４を接着する際に、このエンドプレート４を接着するインナーチューブ２の円筒軸方向端面にこの端面から外方に向かって突出し、端面の外周に沿って円弧状に複数の接着部２ａを形成することにより、エンドプレート２に圧接されるインナーチューブ２の端面の圧接部の面積を小さくすることができ、圧接力を軽減することができるとともに、エンドプレート２の変形を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイルフィルタに用いられるフィルタエレメントに関し、特に詳細には、このフィルタエレメントを構成するインナーチューブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンに取り付けられるオイルフィルタは、円筒状のケース内に、環状に形成されたフィルタエレメントを収容して構成される。このオイルフィルタは、例えば、円筒状ケースの内部においてこの円筒状ケースの内面とフィルタエレメントの外周面とに囲まれた空間（以下、「外周空間」と呼ぶ。）にオイルを導入し、そのオイルをフィルタエレメントの内部をその外周面から内周面に向かって透過させて濾過し、さらに、円筒状ケースの内部におけるフィルタエレメントの内周面に囲まれた空間（以下、「内周空間」と呼ぶ。）に繋がる流出口から流出させるように構成して、オイルに含まれたゴミや金属小片を除去している。フィルタエレメントに用いられる濾材としては、その濾過面積をできる限り広くするために、板状の濾紙を所定の幅で蛇腹状に形成した後、円筒状のインナーチューブの外周面に巻き付けて形成した菊花状エレメントと称されるフィルタエレメントが多く用いられている。
【０００３】
このような菊花状エレメントにおいては、インナーチューブ及び蛇腹状に形成されてこのインナーチューブに巻き付けられた濾紙の円筒軸方向端面にエンドプレートを接着することにより濾材の円筒形状を保持するようにしている。インナーチューブ及び濾紙とエンドプレートとの接着には接着材を用いて接着する方法（例えば、特許文献１参照。）やペレット又は粒状の樹脂材を溶融させて接着する方法（例えば、特許文献２参照。）等が開示されており、この接着部にはインナーチューブ及び濾紙とエンドプレートとの接着性のみならず、濾紙及びインナーチューブとエンドプレートとのシール性も要求されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２９７５６号公報
【特許文献２】特開２０００−４２３０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接着剤や樹脂材を使用するとコスト等が増加するため、エンドプレートを熱可溶性の材料で形成し、このエンドプレートのインナーチューブ及び濾紙との接着面を溶融させて、インナーチューブ及び濾紙の円筒軸方向端面を圧接することにより接着する方法が考えられる。このような方法による接着を行う場合において、インナーチューブの接着面を溶融したエンドプレートの接着面に押しつけて確実に接着するためには、ある程度大きな力が必要であるという課題や、圧接することによりインナーチューブの接着面で押し出されたエンドプレートの溶融部分によってエンドプレートが変形するという課題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、インナーチューブのエンドプレートとの接着面に突出した接着部を形成し、この接着部を加熱溶融されたエンドプレートの接着面に圧接して接着することにより、圧接面の面積を減らして圧接力を軽減するとともにエンドプレートの変形を防止することができるフィルタエレメントを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係るフィルタエレメントは、円筒状のケース（例えば、実施形態におけるフィルタ本体１１とケース１２）と、この円筒状のケース内に配設されたフィルタエレメントとを有し、円筒状ケースに形成された流入孔から円筒状ケース内に導入されたオイルをフィルタエレメントの内部を通過させて濾過し、円筒状ケースに形成された流出孔から流出させるように構成したオイルフィルタにおいて、円筒状に形成されたインナーチューブと、このインナーチューブの外周面に取り付けられた濾材と、インナーチューブ及び濾材の円筒軸方向の一端を覆って取り付けられる熱可溶性の素材で形成されたエンドプレートを有して構成される。このフィルタエレメントのインナーチューブには、インナーチューブの円筒軸方向のエンドプレートが取り付けられる端面に外側に向かって突出する接着部が形成されており、このフィルタエレメントは、エンドプレートの内側面を溶融し、濾材が取り付けられたインナーチューブの接着部が形成された端面をエンドプレートの内側面に圧接して、濾材が取り付けられたインナーチューブにエンドプレートが接着されて形成される。
【０００８】
このような構成によると、エンドプレートの内側面には、インナーチューブの端面に形成された接着部が圧接するため、圧接する部分の面積が狭くなるため、圧接力を軽減することができるとともにエンドプレートの変形を防止することができる。
【０００９】
また、この接着部は、インナーチューブの端面の外周に沿ってリング状に形成されるか、又は、円弧状に複数形成されることが好ましく、さらに、本発明に係るフィルタエレメントが、この接着部の円筒軸方向側面と濾材の円筒軸方向端面とが略同一面内に位置するように形成されることが好ましい。このように構成することにより、インナーチューブの端面に形成された接着部がこのインナーチューブに取り付けられた濾材を支持することができ、溶融したエンドプレートの内側面にインナーチューブ及び濾材の接着面を圧接するときに、濾材をガイドしてエンドプレートと濾材を確実に接着することができるため、接着強度を高くすることができるとともに、シール効果も高くすることができる
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１〜３は本発明に係るフィルタエレメント及びこのフィルタエレメントが用いられるオイルフィルタを示している。オイルフィルタ１０は、フィルタ本体１１と、有底円筒状のケース１２とから構成されており、このフィルタ本体１１とケース１２とで構成される空間にフィルタエレメント１を有している。
【００１１】
フィルタエレメント１は、円筒状のインナーチューブ２と、このインナーチューブ２の外周面に沿って、蛇腹状に折り畳まれて環状に丸められた菊花状の濾紙で形成された濾材３と、このインナーチューブ２と濾材３を円筒軸方向の両端から挟持するエンドプレート４，４とから構成されている。エンドプレート４，４はリング状に形成されており、インナーチューブ２と濾材３で構成される円筒の内周空間７に連通する開孔６，６を有している。なお、インナーチューブ２は図１に示すように格子状の枠で構成されているため、オイルを外周空間８から濾材３の内部を内周空間７に向かって透過させて濾過することが可能である。
【００１２】
エンドプレート４の外側面４ｂには、開孔６を囲むようにガスケット５が接着剤で固着されている。このとき、エンドプレート４の外側面４ｂには開孔６を同心円状に囲む複数の溝４ａ（ここでは、３本）が形成されており、また、ガスケット５のエンドプレート４との固着面には溝４ａに対応して開孔６を同心円状に囲む複数の突起部５ａ（ここでは３本）が形成されおり、この溝４ａと突起部５ａがそれぞれ嵌合してエンドプレート４にガスケット５が固着されている。またガスケット５の外周面５ｂは、内周方向に向かって突出するからテーパ状に形成されている。なお、エンドプレート４は後述するように、加熱して溶融された状態で、インナーチューブ２及び濾材３の円筒軸方向端面に接着されるため、熱可溶性の素材で形成されることが好ましい。
【００１３】
フィルタ本体１１は筒部１３を有しており、この筒部１３の内側面には、突出部１４と、この突出部１４を囲んでリング状に突出した支持部１５が形成されており、この支持部１５のリング状の形状は、フィルタエレメント１に配設されたガスケット６の形状と対応している。また、支持部１５の外側にはフィルタ本体１１内に向かって延びる流入空間１６が筒部１３の内側面と連通して形成されており、さらに、流入空間１６の内側面からフィルタ本体１１の外側面に貫通する流入孔１７が形成されている。また、突出部１４と支持部１５の間からフィルタ本体１１内に向かって延びる流出空間１８が筒部１３の内側面と連通して形成されており、さらに、流出空間１８の内側面からフィルタ本体１１の外側面に貫通する流出孔１９が形成されている。一方、ケース１２の底面には、係止孔１２ａが形成されている。
【００１４】
フィルタエレメント１は、いずれか一端の開孔６にフィルタ本体１１の突出部１４が挿入されるように配設されており、この開孔６側のガスケット５が支持部１５と当接している。そして、フィルタエレメント１の他端の開孔６にこの開孔６から内周空間７の方向に突出した突出部を有する蓋板２１が配設され、蓋板２１とこの開孔６側のガスケット５が当接している。さらに、蓋板２１とケース１２の間にばね２２が配設されている。なお、蓋板２１には貫通孔２１ａが形成されており、また、突出部１４にはボルト孔１４ａが形成されている。そして、係止板２４を介してケース１２の係止孔１２ａに突出するように貫通孔２０ａが形成された補助板２０の貫通孔２０ａにボルト２３を通すとともに、ケース１２の係止孔１２ａにボルト２３を通し、さらに、このボルト２３をばね２２及び蓋板２１の貫通孔２１ａを通してフィルタエレメント１の内周空間７に突出している突出部１４のボルト孔１４に螺挿することによりオイルフィルタ１０にフィルタエレメント１を固定する。
【００１５】
このとき、フィルタ本体１１の筒部１３とケース１２の接合部にオーリング２５が、また、蓋板２１の貫通孔２１ａとボルト２３の間にシール部材２６が、さらに、ケース１２の開孔１２ａに突出した補助板２０の貫通孔２０ａとボルト２３の間にシール部材２７がそれぞれ装着されている。
【００１６】
このように構成することにより、ばね２２が蓋板２１に付勢し、そのため蓋板２１がフィルタエレメント１の一端のガスケット５に付勢し、さらに、フィルタエレメント１の他端のガスケット５がフィルタ本体１１に形成された支持部１５に付勢されるため、フィルタエレメント１の内周面と蓋板２１とで囲まれた内周空間７が形成され、ケース１２とフィルタエレメント１の外周面との間に外周空間８が形成される。そして、それぞれの空間７，８は濾材３を介してフィルタエレメント１で区切られている。なお、外周空間８は、流入空間１６を介して流入孔１７と連通し、内周空間７は、流出空間１８を介して流出孔１９と連通している。
【００１７】
このオイルフィルタ１０の流入孔１７からオイルを流入させると、外周空間８に導入されたオイルが、濾材３を透過して濾過され、内周空間７を経由して流出孔１９から異物等が取り除かれたオイルとして流出する。
【００１８】
以上に説明したようにフィルタエレメント１にガスケット５を取り付けることにより、エンドプレート４の外側面に形成された溝４ａとガスケット５に形成された突起部５ａが嵌合して固着されるためエンドプレート４とガスケット５の固着が強固となり、ガスケット５が剥がれにくくなるとともに、すれることがなくなり、このガスケット５によるシール効果が高くなる。また、ガスケット５の外周面５ｂをエンドプレート４との固着面側から内周方向に向かって突出するテーパ状に形成しているため、外周空間８に導入されたオイルがガスケット５の外周面５ｂに掛ける圧力が、ガスケット５をエンドプレート４に付勢する方向に働くため、ガスケット５がより剥がれにくくなり、シール効果が高くなる。
【００１９】
なお、ケース１２には、フィルタエレメント１の交換等の際に内部に溜まったオイルを抜くための排出孔２８が形成されている。また、このフィルタエレメント１は対称な形状に形成されているため、いずれの開孔６を突出部１４に挿入してもフィルタ本体１１に取り付け可能であり、フィルタエレメント１を取り付ける際の作業効率を向上させることができる。
【００２０】
以上の実施例では、濾材３の形状及び材質は、上記のように菊花状に形成された濾紙で説明を行ったが、本発明がこれに限られるものではなく、所定の厚さを有したグラスファイバー、不織布等によって円筒状に形成したものでも良く、あるいは、これらの濾材を組み合わせて構成したものでも良い。また、以上の実施例では、フィルタエレメント１の外周空間８からオイルを導入して、濾材３で濾過した後、濾過されたオイルを内周空間７から流出させるように構成しているが、内周空間７にオイルを導入して、外周空間８から流出させるように構成することも可能である。
【００２１】
次にこのフィルタエレメント１を構成するインナーチューブ２について図４を用いて説明する。インナーチューブ２は、上述の通り、格子状に形成された円筒状のチューブであり、このインナーチューブ２の外周面に濾材３を取り付けることにより、濾材３を円筒形状に支持している。
【００２２】
インナーチューブ２の円筒軸方向の両端部の端面２ｂ，２ｂは、リング状に形成されており、各端面２ｂ，２ｂの円周に沿って外側に突出する円弧状に形成された接着部２ａが等間隔に並んでそれぞれ４箇所ずつ形成されている。なお、本実施例では接着部２ａ，２ａ…を４箇所に形成しているが、これを２箇所あるいはそれ以上の箇所としても良く、また、リング状に１つの接着部として構成しても良い。また、本実施例ではインナーチューブ２の端面２ｂの円周に沿って１列に並んで形成された接着部２ａで説明を行ったが、同心円状に複数の列に並んで形成することも可能である。
【００２３】
このように構成されたインナーチューブ２を用いてフィルタエレメント１を組み立てる場合は、まず、インナーチューブ２の外周面に濾材３を取り付ける。次に、エンドプレート４の外側面４ｂを支持台に載せて、エンドプレート４の内側面４ｃをヒータ等で加熱することにより、このエンドプレート４の内側面４ｃを溶融させる。そして、エンドプレート４の内側面４ｃにインナーチューブ２及び濾材３の円筒軸方向端面を圧接すると、溶融したエンドプレート４の内側面４ｃに、インナーチューブ２の接着部２ａと濾材３の円筒軸方向端面が圧着されて、インナーチューブ２及び濾材３にエンドプレート４が接着される。このとき、インナーチューブ２の外周面に取り付けられた濾材３の円筒軸方向端面は、図１に示す通り、接着部２ａの円筒軸方向側面と略同一平面上にあるように構成されている。なお、このフィルタエレメント１の円筒軸方向両端面は同じ形状をしているため、両端面とも同様の手順でエンドプレート４を取り付けることができる。
【００２４】
インナーチューブ２と濾材３をこのように形成することにより、エンドプレート４の内周面４ｃと圧接する部分は、濾材３の端面及びインナーチューブ２の接着部２ａとなる。インナーチューブ２の接着部２ａは上述の通り円弧状に形成されているため、エンドプレート４と圧接する部分の面積は小さく、また、濾材３も蛇腹状に折り畳まれた濾紙の断面であるので圧接する部分の面積は小さいため、エンドプレート４に対して圧接させる力は小さくすることができ、さらに、溶融したエンドプレート４の素材を押し出す量も少なくすることができるため、エンドプレート４の変形を防ぐことができる。
【００２５】
また、濾材３の端面とインナーチューブ２の接着部２ａの側面が略同一平面上に並んでいるため、エンドプレート４に濾材３を圧接するときに、接着部２ａがこの濾材３をガイドすることができ、このため、エンドプレート４に対して略垂直に濾材３を接着することができるので、接着強度を高くすることができるとともに、シール効果も高くすることができる。
【００２６】
なお、エンドプレート４の外側面４ｂには、溝４ａ等が形成されているが、このエンドプレート４を支持する支持台にこの溝４ａと嵌合する突起部を形成し、エンドプレート４の内側面４ｃを加熱するときは、溝４ａに支持台の突起部を嵌合させることにより、この溝４ａの加熱による変形を防ぐことが可能である。また、この溝４ａに支持台の突起部を嵌合させることにより、支持台に対するエンドプレート４の位置合わせも容易となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るフィルタエレメントによれば、インナーチューブの円筒軸方向端面に外方に突出する接着部を形成することにより、この端面に加熱して溶融したエンドプレートを圧接して接着する際の圧接力を軽減し、また、エンドプレートの変形を防ぐことができる。また、インナーチューブの接着部を円筒軸方向端面の円周に沿って形成し、この接着部の円筒軸方向側面とインナーチューブに取り付けられた濾材の円筒軸方向端面を略同一平面上に並らべることにより、接着部が濾材をガイドするため、エンドプレート４に対して略垂直に濾材を接着することができるので、接着強度を高くすることができるとともに、シール効果も高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフィルタエレメントの断面図である。
【図２】本発明に係るフィルタエレメントが装着されるオイルフィルタの断面図である。
【図３】本発明に係るフィルタエレメントが装着されるオイルフィルタの別の角度からの断面図である。
【図４】本発明に係るフィルタエレメントを構成するインナーチューブを示す図であり、（Ａ）が平面図で、（Ｂ）が側面図である。
【符号の説明】
１ フィルタエレメント
２ インナーチューブ
２ａ 接着部
３ 濾材
４ エンドプレート
１０ オイルフィルタ
１１ フィルタ本体
１２ ケース
１７ 流入孔
１９ 流出孔

Claims (4)

1. 円筒状ケースと、前記円筒状ケース内に配設されたフィルタエレメントとを有し、前記円筒状ケースに形成された流入孔から前記円筒状ケース内に導入されたオイルを前記フィルタエレメントの内部を通過させて濾過し、前記円筒状ケースに形成された流出孔から流出させるように構成したオイルフィルタにおいて、
   前記フィルタエレメントが、円筒状に形成されたインナーチューブと、前記インナーチューブの外周面に取り付けられた濾材と、前記インナーチューブ及び前記濾材の円筒軸方向の一端を覆って取り付けられる熱可溶性の素材で形成されたエンドプレートとを有し、
   前記インナーチューブが、前記インナーチューブの円筒軸方向の前記エンドプレートが取り付けられる端面に外側に向かって突出する接着部を有し、
   前記エンドプレートの内側面を溶融し、前記濾材が取り付けられた前記インナーチューブの前記接着部が形成された端面を前記エンドプレートの内側面に圧接して、前記濾材が取り付けられた前記インナーチューブに前記エンドプレートを接着して形成することを特徴とするフィルタエレメント。
2. 前記接着部が、前記インナーチューブの端面の外周に沿ってリング状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
3. 前記接着部が、前記インナーチューブの端面の外周に沿って円弧状に複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタエレメント。
4. 前記接着部の円筒軸方向側面が、前記濾材の円筒軸方向端面と略同一面内に位置す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エレメント。

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