JP2005299550A - オイルフィルタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 突起部の強度確保を行いつつ小型化を図った弁体機構により、簡易かつコンパクトなオイルフィルタ装置を提供する。
【解決手段】 ハウジング本体と蓋部材とから構成されたフィルタハウジングと、フィルタハウジング内に収容された濾過体と、フィルタハウジング内に形成された排出通路と、排出通路開口部位に出没自在に設けられ、濾過体に当接可能な突起部と、突起部を濾過体側に突出するよう付勢する付勢部材と、突起部に一体に設けられ、排出通路開口部近傍に設けられる当接部に当接して突起部の所定以上の突出を規制するストッパ部と、突起部の移動に応じて前記排出通路を開閉する開閉機構と、からなる弁機構と、を備えたオイルフィルタ装置において、当接部と前記ストッパ部は、周方向に複数個所にて当接し、当接した箇所の間から先端側に向かって伸びるリブを前記突起部に一体的に設けた。
【選択図】 図2

Description

本発明は、オイル中に混入する異物を濾過するオイルフィルタに関し、特に分解時にオイルが溢れ出すことを防止するドレンバルブに関する。
従来、オイルフィルタ装置においては、濾過体のみを交換することが可能な構成を持つものがある。濾過体交換時においてはオイルフィルタ装置の蓋部材を取り外すことにより濾過体をフィルタハウジングから摘出するが、フィルタハウジング内には密にオイルが滞留しており、蓋部材を取り外す際に滞留するオイルが溢れ出すおそれがある。そのため、蓋部材の取り外し時に滞留するオイルを排出するよう弁機構が設けられている。この弁機構は、濾過体によって押圧されてボール状の弁体をバルブシートに着座させるリテーナと、このリテーナを濾過体方向に付勢するバネを有している(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−232208号公報
しかしながら、上記従来技術にあっては、リテーナから突出した突起部が濾過体と当接するようになっているとともに、突起部の脱落を防止するために突起部の外周側に突出量を制限するストッパ部を形成している。突起部が濾過体と当接した状態でバネの付勢力に抗して移動するとバネによる反力が突起部に作用するが、この反力に対する強度確保のため予め突起部の径を大きくした場合突起部の大径化に伴ってストッパ部も大径化する必要がある。そのため、弁体機構の大型化を招き、フィルタハウジング内への搭載性が悪化してしまう、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、突起部の強度確保を行いつつ小型化を図った弁体機構を提供することにより、簡易かつコンパクトなオイルフィルタ装置を実現することにある。
上記目的を達成するため、本発明では、ハウジング本体と蓋部材とから構成されたフィルタハウジングと、フィルタハウジング内に収容された濾過体と、フィルタハウジング内に形成された排出通路と、排出通路開口部位に出没自在に設けられ、濾過体に当接可能な突起部と、突起部を濾過体側に突出するよう付勢する付勢部材と、突起部に一体に設けられ、排出通路開口部近傍に設けられる当接部に当接して突起部の所定以上の突出を規制するストッパ部と、突起部の移動に応じて前記排出通路を開閉する開閉機構と、からなる弁機構と、を備えたオイルフィルタ装置において、当接部と前記ストッパ部は、周方向に複数個所にて当接し、当接した箇所の間から先端側に向かって伸びるリブを前記突起部に一体的に設けることとした。
よって、突起部の強度確保を行いつつ小型化を図った弁体機構を搭載することにより、簡易かつコンパクトなオイルフィルタ装置を提供できる。
以下、本発明のオイルフィルタ装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
[オイルフィルタ装置の全体構成]
実施例1につき図1ないし図5に基づき説明する。図1は実施例1におけるオイルフィルタ装置1の全体構成を表す断面図である。オイルフィルタ装置1は、オイルフィルタキャップ20、リリーフバルブ構成体30、ハウジング40、オイルフィルタ50、ドレンバルブ100を有する。
オイルフィルタ50は中空円筒状の濾過体である。オイルフィルタキャップ20は樹脂で成形された有底筒形状の部材であり、円筒部材であるハウジング40とともにオイルフィルタ50を収装する。収装の際には、オイルフィルタキャップ20とオイルフィルタ50によりリリーフバルブ構成体30を挟持して収装する。また、オイルフィルタ50の軸方向両端面はゴムにより形成された弾性部材51を有し、オイルフィルタ50収装の際にリリーフバルブ構成体30及びハウジング40と当接し、オイルフィルタ50内外のシール材及び緩衝材として機能する。
ハウジング40は有底円筒部材であり、底部にオイル吐出口であるメインギャラリー吐出口41及びドレンバルブ吐出口42を有する。メインギャラリー吐出口41は円筒底部中心に設けられ、オイルフィルタ50の濾過部52を通過したオイルをメインギャラリーへ導入する。ドレンバルブ吐出口42は円筒底端部において開口し、ドレンバルブ100を備えている。
ハウジング40とオイルフィルタ50を分離した際ドレンバルブ100は開放状態となり、ハウジング40内のオイルはドレンバルブ吐出口42のハウジング40側側面に設けられたドレンバルブ連通口70を介してドレンバルブ吐出口42からオイルポンプへ導入され、オイルフィルタ50交換時にハウジング40からオイルが溢れることを回避する。
オイルフィルタキャップ20は内面にフィルタキャップリブ200を有する。フィルタキャップリブ200はオイルフィルタキャップ20の円筒底面中心から円筒開口部へ向け放射状に形成され、円筒径方向内側へ向け突出している。オイルフィルタ50を収装する際、リリーフバルブ構成体30はこのフィルタキャップリブ200とオイルフィルタ50により軸方向を拘束されて挟持される。
また、オイルフィルタキャップ20は円筒底部に鈎状の支持爪21を有し、この支持爪21によりリリーフバルブ構成体30を支持してハウジング40方向への脱落を防止する。さらに、オイルフィルタキャップ20は円筒開口部外周にキャップ側ネジ24を有し、ハウジング40の円筒内周に設けられたハウジング側ネジ48と締結してハウジング40に固定される。フィルタキャップリブ200及び支持爪21はともにオイルフィルタキャップ20と一体成形されている。
リリーフバルブ構成体30は凸型中空円筒部材であり、中空部分にリリーフバルブ31を有する。このリリーフバルブ31は軸方向を連通する開口部を有し、この開口部を閉鎖可能な弁体と、この弁体を閉鎖方向へ付勢するコイルバネとを有する。平常時において弁体はコイルバネの付勢力により開口部を閉鎖しているが、オイルフィルタ装置1におけるオイルの流れの上流側圧力と下流側圧力の差が所定値以上となった場合には、弁体はコイルバネの付勢力に抗して移動し、開口部は開放されオイルは開口部から流出するよう設けられている。
[ドレンバルブの詳細]
図2は、ドレンバルブ100の斜視図である。ドレンバルブ100は弾性を有する合成樹脂により形成され、ドレンバルブ100はリテーナ110、突起部120、ストッパ130、ボトムバルブ140、インナースプリング150を有する。リテーナ110は有底円筒部材であり、図1に示すように円周面111においてハウジング40のドレンバルブ吐出口42に軸方向移動可能に収装される。
突起部120及びストッパ130はともにリテーナ110の同一の円筒端面112から突出し、かつリテーナ110と一体成形されている。突起部120はリテーナ110の円筒端面112の中心から突出する円柱であり、その径は円筒であるリテーナ110の径よりも小さく設けられている。組み付け時には球状の突起部先端123においてオイルフィルタ50の円筒底面に点接触により当接する。
また、突起部120は周方向等間隔に4つのリブ121を有する。このリブ121はリテーナ110の円筒端面112及び突起部120の円周面122と一体成形により接続する三角形状のリブであり、リテーナ円筒端面112においては径方向に接続し、突起部120の円周面122においては軸方向に接続している。
ストッパ130はリテーナ110の円筒端面112であって突起部120よりも外周に等間隔で4つ設けられ、軸方向端部において周方向に広がる係止爪131を有している。ドレンバルブ100においては、係止爪131における径が最大径となる。また、リテーナ110の円筒端面112上においてリブ121とストッパ130は交互に設けられ、互いに干渉しないよう一体成形されている。
ボトムバルブ140は、リテーナ110の円筒端面112の反対端である円筒他端113に設けられている。このボトムバルブ140は円板であるボトムバルブ台座部141と、ボトムバルブ台座部141上に一体成形により周方向等間隔で4つ設けられたボトムバルブ係止部142からなる。
ボトムバルブ係止部142は軸方向端部に係止爪143を有し、リテーナ110の円周面111に設けられたリテーナ側係止孔114と嵌合する。このリテーナ側係止孔114は長方形の貫通孔であり、係止爪143と軸方向移動可能に嵌合することで、リテーナ110とボトムバルブ140の軸方向一定距離以下の相対移動を許容しつつ径方向の相対移動を規制する。また、ボトムバルブ台座部141のリテーナ110と反対側の軸方向端面であるボトムバルブストッパ144は半球状に形成されている。
インナースプリング150はリテーナ110とボトムバルブ140の間に設けられ、リテーナ110の円筒内底面とボトムバルブ台座部141に当接して軸方向に互いを付勢する。インナースプリング150の付勢力により、軸方向移動可能に嵌合するリテーナ側係止孔114と係止爪143はリテーナ側係止孔114のボトムバルブ側端面113aにおいて互いに係止され、付勢されたまま軸方向移動を規制される。
また、リテーナ110は円筒他端113においてリテーナ台座部115を有する。このリテーナ台座部115は周方向の一部にわたって切欠いた中空円筒形状であり、その径はリテーナ110よりも小さく設けられ、リテーナ110と一体成形されている。また、リテーナ台座部115の中空円筒内部はボトムバルブ140を軸方向摺動可能に格納するよう設けられており、ボトムバルブ140の周方向位置決めを行っている。
[ドレンバルブ吐出口付近におけるストッパ断面の詳細]
図3は、オイルフィルタ50装着時におけるオイルフィルタ装置1のドレンバルブ吐出口42付近における部分断面図である。図3においては、ドレンバルブ100のストッパ130における断面を示す。ドレンバルブ吐出口42の開口部には3つの段部が設けられ、開口端から順に第1、第2、第3段部42a,42b,42cを形成する。この3つの段部により開口端から順にストッパ係止部43、ストッパ摺動部44、リテーナ摺動部45、バルブシート46が形成される。
ストッパ係止部43は第1段部42aの径方向側面であり、ストッパ摺動部44は第1段部42aの軸方向側面である。ストッパ係止部43はドレンバルブ100が上方に摺動した際にストッパ130の係止爪131と当接して係止することで、ストッパ130の軸方向開口側への移動を規制する。また、ストッパ摺動部44は係止爪131が軸方向に摺動可能な径に設けられている。
リテーナ摺動部45はリテーナ110を径方向に拘束しつつ軸方向摺動可能な径に設けられ、第2段部42bによりストッパ摺動部44よりも小径に設けられる。バルブシート46は第3段部42cによりボトムバルブ140よりも小径に設けられ、組み立て時においてボトムバルブストッパ144と当接して軸方向開口端反対側への移動を規制する。
[ドレンバルブ吐出口付近におけるリブ断面の詳細]
図4は、ドレンバルブ吐出口42付近のドレンバルブ100におけるリブ121の部分断面図である。ドレンバルブ吐出口42のハウジング40側側面を切り欠いて設けられたドレンバルブ連通口70は、ハウジング40円筒内部から切欠きを開始し、ドレンバルブ吐出口42、第1段部42a、第2段部42bを切り欠いてリテーナ摺動部45において切欠きを終了する。
オイルフィルタキャップ20をハウジング40に締結し、オイルフィルタ50がハウジング40の円筒底面に着座している状態では、ドレンバルブ連通口70はドレンバルブ100のリテーナ110により閉塞され、オイルがオイルポンプへ流入しないよう設けられている。また、オイルフィルタキャップ20をハウジング40から取り外し、リテーナ110がインナースプリング150及びアウタースプリング47によりハウジング40開口部方向へ付勢されて移動した状態では、リテーナ110によりドレンバルブ連通口70は開放され、ハウジング40内のオイルをオイルポンプへ流出させるよう設けられている。
[ドレンバルブの組み付け]
図3、図4に示すように、ドレンバルブ100をハウジング40に組み付ける際、まずドレンバルブ吐出口42からアウタースプリング47を挿入する。このアウタースプリング47はリテーナ摺動部45に沿って軸方向伸縮可能に挿入され、バルブシート46により軸方向を係止される。
アウタースプリング47挿入後、ドレンバルブ100をドレンバルブ吐出口42に挿入する。ドレンバルブ吐出口42はドレンバルブ100におけるリテーナ110の外周と径をほぼ同じくしており、ドレンバルブ100の最大径部となる係止爪131はドレンバルブ吐出口42よりも大径であるが、挿入時には合成樹脂で成形されたストッパ130が内径方向に弾性変形して挿入される。
ドレンバルブ100を挿入することにより、アウタースプリング47は内径側をドレンバルブ100のリテーナ台座部115に、外径側をリテーナ摺動部45により拘束され、リテーナ110の円筒端面112の反対端である円筒他端113と当接してリテーナ110を軸方向ドレンバルブ吐出口42開後端側に付勢する。
ドレンバルブ100組み付け後において、リテーナ110と一体の突起部120はインナースプリング150及びアウタースプリング47により付勢されており、突起部120の先端部分は常にドレンバルブ吐出口42の開口端から突出するよう設けられている。
[オイルフィルタ組み付け時におけるドレンバルブ]
図5は、オイルフィルタキャップ20締結前のハウジング40にドレンバルブ100及びオイルフィルタ50を収装したオイルフィルタ装置1の断面図である。
オイルフィルタ50をハウジング40に組み付ける際には、まずドレンバルブ100をドレンバルブ吐出口42に組み付けた後、オイルフィルタ50をハウジング40内に挿入する。挿入後、オイルフィルタキャップ20のキャップ側ネジ24とハウジング40のハウジング側ネジ48を締結することにより、オイルフィルタ50は弾性部材51を介してリリーフバルブ構成体30とハウジング円筒底面に挟持されて収装される。
このとき、上述のようにドレンバルブ100の突起部120の先端部分はドレンバルブ吐出口42の開口端から突出しており、オイルフィルタ50がハウジング40の円筒底面に着座する前にドレンバルブ100の突起部先端123がオイルフィルタ50の円筒端面に設けられた突起先端当接部53に当接する。
当接により突起部先端123はオイルフィルタ50の自重により押圧されるが、ドレンバルブ100のインナースプリング150及びアウタースプリング47の付勢力はオイルフィルタ50の自重よりも大きく設けられている。そのため、ハウジング40にオイルフィルタ50を挿入した時点ではオイルフィルタ50は突起部先端123によりハウジング40の開口部方向へ付勢され、円筒底面方向への挿入を規制されてハウジング40の円筒底面には着座しない。オイルフィルタキャップ20組み付け時にハウジング40とオイルフィルタキャップ20の締結により軸方向から押圧されることで、オイルフィルタ50は突起部先端123から受ける付勢力に抗してハウジング40の円筒底面に着座する。
[従来例と本願実施例における作用効果の対比]
従来、オイルフィルタ装置においては、濾過体交換時にはオイルフィルタ装置の蓋部材を取り外すことにより濾過体をフィルタハウジングから摘出するが、蓋部材を取り外す際に滞留するオイルが溢れ出すおそれがある。そのため、蓋部材の取り外し時に滞留するオイルを排出するよう弁機構を設け、弁機構のリテーナから突出した突起部が濾過体と当接するようになっているが、突起部が濾過体と当接した状態でバネの付勢力に抗して移動するとバネによる反力が突起部に作用するため、この反力に対する強度確保のため予め突起部の径を大きくした場合、突起部の大径化に伴って弁体機構の大型化を招き、ハウジング内への搭載性を悪化させてしまう、という問題があった。
また、突起部の脱落を防止するために突起部の外周側に突出量を制限するストッパ部を形成しているが、突起部の大径化に伴い、突起部よりも外周側に配置されたストッパ部もより外周に配置することになり、弁体機構のさらなる大型化を招いていた。
これに対し、本願実施例では、リテーナ110の円筒端面112及び突起部120の円周面122と一体成形により接続する三角形状のリブ121を突起部120の周方向等間隔に4つ設け、このリブ121はリテーナ円筒端面112においては径方向に接続し、突起部120の円周面122においては軸方向に接続することとした。
また、ドレンバルブ100の軸方向摺動を規制するストッパ130をリテーナ110の円筒端面112であって突起部120よりも外周に等間隔で4つ設け、さらにリテーナ110の円筒端面112上においてリブ121とストッパ130は交互に設けられ、互いに干渉しないよう一体成形されることとした。
これにより、リブ121により突起部120を大径化することなく強度を確保し、リブ121とストッパ130を互いに干渉しないよう交互に設けることでストッパ130が大径に設けられることを回避することが可能となる。よって、突起部の強度確保を行いつつ小型化を図った弁体機構を提供し、コンパクトなオイルフィルタ装置を実現することができる(請求項1に対応。)。
また、合成樹脂で形成されたストッパ130の軸方向端部において周方向に広がる係止爪131を一体成形により設け、ドレンバルブ100が上方に摺動した際にストッパ係止部43と係止爪131とを当接させることで、ストッパ130の軸方向開口側への移動を規制する。これにより、ドレンバルブ100をドレンバルブ吐出口42に設ける際、ストッパ130及び係止爪131が弾性変形することで装着を容易に行うことができる(請求項2に対応)。
また、オイルフィルタ装置1を組立てた際、ドレンバルブ100は、半球状の突起部先端123においてオイルフィルタ50の突起先端当接部53に点接触により当接させることとした。これにより、突起部先端123の軸方向と突起先端当接部53が直角に当接せずとも突起部先端123にかかる軸方向回転モーメントを抑制することが可能となる。よって、突起部120にかかる軸方向以外の余分な力を少なくでき、突起部120負担を低減することができる(請求項3に対応)。
[他の実施例]
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
実施例1ではドレンバルブ100にストッパを4つ設けたが、図6に示すように3つのストッパ130aを設けたドレンバルブ100aとしてもよい。このときストッパ130aの係止爪131aの周方向幅をドレンバルブ連通口の周方向幅よりも広くとることで、係止爪がドレンバルブ連通口の開口部に嵌まり込んでドレンバルブが傾斜することを回避できる。
実施例では突起部と一体形成のストッパを用いてドレンバルブ100を係止したが、図7(a)に示すように弾性体の王冠状部材300の底面に円形孔310を形成し、ドレンバルブ吐出口42に圧入して開口部に係止してもよい。円形孔310の径を適宜設けることで、オイルフィルタ50の取り外し時は円形孔310にドレンバルブ100の突起部120を嵌合させて軸方向を係止し、オイルフィルタ50の装着時は、図7(b)に示すように突起部120のリブ121と干渉することなく設けることができる。
更に、上記各実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
(イ) 請求項1または請求項2に記載のオイルフィルタ装置において、
前記リブは周方向等間隔に3つ以上設けられていることを特徴とするオイルフィルタ装置。
突起部が周方向いずれの方向を向いていてもリブによる効果が得られるため、ストッパ部または当接部の周方向位置決めをする必要がなく、組み付けが容易となる。
(ロ) 請求項1ないし請求項3に記載のオイルフィルタ装置において、
前記当接部と前記ストッパ部は、周方向等間隔に4箇所以上で当接することを特徴とするオイルフィルタ装置。
フィルタハウジングの弁機構近傍に設けられ、弁機構にオイルを導入するオイル導入口に4つのストッパ部のうち1つが嵌まり込んだとしても、他の3つにより弁機構を軸方向垂直に保つことが容易となり、付勢部材の付勢力に反した突起部の傾斜を抑制することが可能となる。よって、突起部に作用する軸方向回転モーメントを抑制し、突起部の負担を低減することができる。
(ハ) 前記(イ)に記載のオイルフィルタ装置において、
前記突起部及び係止爪は合成樹脂製により一体成形されていることを特徴とするオイルフィルタ装置。
弾性を有し、複雑な形状にも対応できるため、製造が容易となる。
(ニ) 請求項1に記載のオイルフィルタ装置において、
前記弁機構は、前記排出通路に向かって移動自在に設けられ、内部にオイル流通孔を有するリテーナと、該リテーナ内に設けられた弁体と、前記弁体が離着座して前記排出通路と連通する排出孔が開閉されるバルブシートと、前記リテーナをバルブシートから離間する方向へ付勢する付勢手段とから構成され、前記蓋部材をハウジング本体に取付けた際には、前記蓋部材からの入力によって前記リテーナが前記付勢手段の付勢力に抗して前記バルブシート方向に移動することにより前記弁体がバルブシートに着座し、前記蓋部材をハウジング本体から取り外した際には、前記付勢手段の付勢力によって前記リテーナがバルブシートから離間方向へ移動することにより前記弁体が前記バルブシートから離間して排出孔を開成するようにしたことを特徴とするオイルフィルタ。
濾過体交換時にフィルタハウジングからオイルが溢れることを回避できる。
実施例1におけるオイルフィルタ装置の全体構成を表す断面図である。 実施例1におけるドレンバルブの斜視図である。 実施例1におけるオイルフィルタ装着時におけるオイルフィルタ装置のドレンバルブ吐出口付近部分断面図である。 実施例1におけるドレンバルブ吐出口付近のドレンバルブのストッパ部分断面図である。 実施例1におけるオイルフィルタキャップ締結前のハウジングにドレンバルブ及びオイルフィルタを収装したオイルフィルタ装置の断面図である。 本願における他の実施例を示す図である。 本願における他の実施例を示す図である。
符号の説明
1 オイルフィルタ装置
20 オイルフィルタキャップ
21 支持爪
24 キャップ側ネジ
30 リリーフバルブ構成体
31 リリーフバルブ
40 ハウジング
41 メインギャラリー吐出口
42 ドレンバルブ吐出口
43 ストッパ係止部
44 ストッパ摺動部
45 リテーナ摺動部
46 バルブシート
47 アウタースプリング
48 ハウジング側ネジ
50 オイルフィルタ
51 弾性部材
52 濾過部
53 突起先端当接部
70 ドレンバルブ連通口
100 ドレンバルブ
110 リテーナ
111 リテーナ円周面
112 リテーナ円筒端面
113 リテーナ円筒他端
113a ボトムバルブ側端面
114 リテーナ側係止孔
115 リテーナ台座部
120 突起部
121 リブ
122 円周面
123 突起部先端
130 ストッパ
131 係止爪
140 ボトムバルブ
141 ボトムバルブ台座部
142 ボトムバルブ係止部
143 係止爪
144 ボトムバルブストッパ
150 インナースプリング
200 フィルタキャップリブ

Claims (3)

  1. ハウジング本体と蓋部材とから構成されたフィルタハウジングと、
    前記フィルタハウジング内に収容された濾過体と、
    前記フィルタハウジング内に形成された排出通路と、
    前記排出通路開口部位に出没自在に設けられ、前記濾過体に当接可能な突起部と、前記突起部を前記濾過体側に突出するよう付勢する付勢部材と、前記突起部に一体に設けられ、前記排出通路開口部近傍に設けられる当接部に当接して前記突起部の所定以上の突出を規制するストッパ部と、前記突起部の移動に応じて前記排出通路を開閉する開閉機構と、からなる弁機構と、
    を備えたオイルフィルタ装置において、
    前記当接部と前記ストッパ部は、周方向に複数個所にて当接し、当接した箇所の間から先端側に向かって伸びるリブを前記突起部に一体的に設けたことを特徴とするオイルフィルタ装置。
  2. 請求項1に記載のオイルフィルタ装置において、
    前記ストッパ部は、前記突起部の外周であって周方向複数箇所に設けられた弾性を有する係止爪で構成され、
    前記係止爪は、前記排出通路開口部に挿入するときに内周側に変形し、前記排出通路開口部に挿入された後は、前記当接部に当接するよう構成されていることを特徴とするオイルフィルタ装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載のオイルフィルタ装置において、
    前記突起部先端は前記濾過体と点接触するように設けられていることを特徴とするオイルフィルタ装置。

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