JP2005537416A - 徐放のオイル調整剤を内蔵する段階型オイルフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】内燃機関と特に使用されるオイル調整フィルタは、機械的に作用可能なフィルタエレメント１５と、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント１６とを有している。化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント１６は、複数の多孔質添加剤分与モジュール内に保持された有益なオイル調整剤を有している。添加剤分与モジュールの各々は、形成された複数の穴２７を有する中空ハウジング２３と、ハウジング内に配置された有益なオイル添加剤とを有している。選択的に、添加剤分与モジュールの各々は、添加剤材料が外方に拡散する率を制御し得るようハウジングを覆う多孔質又は半多孔質の重合系膜３５を有している。

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０００年５月８日付けで出願された特許出願第０９／５６６，０３４号の一部継続出願である。

本発明は、内燃機関と共に使用されるオイルフィルタ組立体に関する。より具体的には、本発明は、その内部に機械的に作用可能なフィルタエレメントと、化学的に作用可能なフィルタエレメントとの双方が内蔵されたオイルフィルタ組立体に関する。更により具体的には、本発明は、化学的に作用可能なフィルタエレメントが、各々、１つ又はより多くのオイル調整化合物を保持する複数の多孔質の添加剤分与モジュールを有する、オイルフィルタに関する。添加剤分与モジュールは、時間と共に、１つ又はより多くのオイル調整剤をエンジンオイル中に徐々に解放する。

多くの各種型式の流体フィルタが既知である。かかるフィルタの殆んどは、交換可能なカートリッジがその内部に多孔質のフィルタエレメントを有し、該フィルタエレメントを通してオイルが繰り返して循環されて不純物を除去する、機械式すなわち「ふるい分け（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）」型のろ過法を使用する。

オイルのろ過技術において、内燃機関、特に、ディーゼルエンジンの通常の作動の結果、汚染物が形成されることは周知である。これらの汚染物は、特に、化石燃料の不完全燃焼から形成される煤と、燃焼に起因する酸とを含む。これら汚染物の双方は、典型的に、エンジンの作動中、潤滑オイル中に導入され、オイルの粘度を増し且つ、不要なエンジン沈着物を発生させ、エンジンの磨耗を増す傾向がある。

これらの問題点に対する従来の解決策は、それらの最初に形成される間、各種の添加剤を潤滑オイル中に加えることであった。煤に関係した問題点を防止するため、多くの従来の潤滑オイルは、煤の凝集化に抵抗する分散剤を含む。これらは、短時間は良好に作用するが、その量が激減することがある。更に、オイル中のこれら分散剤の可溶性及び化学的安定性の限界値のため、潤滑オイル及びオイルフィルタの有効寿命は最適なものではなくなる。

酸性の燃焼生成物の効果に反作用するため、多くの従来のモータオイルは、高塩基性（ｏｖｅｒ−ｂａｓｅｄ）洗滌剤として知られた中性化添加剤を含む。これらは、オイル中の高塩基性−洗滌剤の量の測定値である、ＴＢＮ（全アルカリ価）の発生源である。ＴＢＮが激減することは、多くの内燃機関、特に、ディーゼルエンジンを有するヘビィデューティの用途に対する重要な制限因子である。

エンジンの保護効果を増し且つ、その他の問題点を防止するため、従来の潤滑オイルは、防錆剤、酸化防止剤、摩擦改質剤、流動点抑制剤、洗滌剤、粘度指数向上剤、耐磨耗剤、及び（又は）極圧添加剤とすることのできる１つ又はより多くの更なる添加剤を含むことが多い。これらの更なる添加剤を含むことは有益である。しかし、従来の方法によれば、これら添加剤の量及び濃度は、これらの添加剤を懸濁させる潤滑剤の能力及びオイル中のこれら添加剤の化学的安定性による制限を受ける。

添加剤を潤滑オイルと混合させる従来の方法に加えてその他の解決策が提案されている。例えば、オイル中のスラッジの蓄積を防止するため、ブラウンアウル（Ｂｒｏｗｎａｗｅｌｌ）に対し、１９９１年に発行された「潤滑オイル中のスラッジの存在量を減少させる方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｌｕｄｇｅ ｉｎ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｏｉｌ）」という名称の米国特許第５，０４２，６１７号及びブラウンアウルに対し、１９９５年に発行された「潤滑オイル中のスラッジ及びワニス前駆体の量を減少させる方法（Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ Ｖａｒｎｉｓｈ Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ ｉｎ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｏｉｌ）」という名称の米国特許第５，４７８，４６３号には、各々、潤滑オイルがエンジン中を循環するとき、潤滑オイル中のスラッジの量を減少させるオイルフィルタ及び方法が開示されている。これらのブラウンアウルの特許は、オイル不溶性で且つ、オイル湿潤化可能であり、また、スラッジとの錆体である粒子をオイルフィルタ中に含めることになり、これらの粒子が接触するスラッジの少なくとも一部分が粒子上にて固定されるようにする。ブラウンアウルの特許第５，０４２，６１７号には、モジューラ化した基板上に保持されたオイル不溶性で且つオイル湿潤化可能な粒子をオイル中に含めることが開示されている一方、ブラウンアウルの特許第５，４７８，４６３号には、基板上に保持されないが、オイルフィルタ中に保持された、かかる粒子を含むことが開示されている。

潤滑オイル中の燃焼酸（ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ａｃｉｄｓ）を減少させることに関する別のブラウンアウルの特許は、１９９１年に発行された、潤滑オイルを再生する方法（Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｎｇ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｏｉｌｓ）という名称の米国特許第５，０６９，７９９号である。この特許には、潤滑オイル中の燃焼酸の量を減少させるオイルフィルタ及び方法が開示されている。特に、この特許には、オイルを最初に化学的に作用可能な（活性である）フィルタ媒質に、次に、物理的に作用可能なフィルタ媒質、最後に、不作用（不活性）なフィルタ媒質に系統的に通すことにより、燃焼酸を減少させることを含む、潤滑オイルを再生する方法が開示されている。この米国特許第５，０６９，７９９号において、化学的に作用可能な（活性である）フィルタ媒質は、燃焼酸と組み合わさった弱塩基を排除すべく強塩基を含んでいる。その後、燃焼酸及び強塩基は、組み合わさって塩を形成し、次に、その塩は、その後の機械的フィルタ媒質により物理的に捕集される。

ブラウンアウルに対する米国特許第５，２２５，０８１号には、使用済みの潤滑オイルから多核芳香族を除去する方法が開示されている。ブラウンアウルの特許文献第５，２２５，０８１号の方法は、化学的に作用可能な（活性である）フィルタ媒質を含むことのできる段階型オイルフィルタシステムにオイルを通すことを含む。化学的に作用可能な（活性である）フィルタ媒質は、熱押出し成形過程の生成物である、活性成分の粒子及び熱可塑性バインダを含む複合材料で出来ている。塩基性調整剤は、化学的に作用可能な（活性である）フィルタ媒質として使用するのに適した材料の一例として掲げたものである。この文献には、フィルタ媒質の１つの好ましい構成要素として活性炭素が特に強調されている。

米国特許第４，５５７，８２９号及び米国特許第４，８８６，５９９号に開示されたもののような多段階型オイルフィルタの幾つかの設計も既知である。Ｂａｃｈｍａｎｎらに対する米国特許第４，８８６，５９５号には、オイル密封した真空ポンプ内に保持されたオイルを化学的に且つ機械的にろ過する双方のため、連続的な同心状の円筒状フィルタエレメントを有するフィルタカートリッジが開示されている。

追加的な添加剤を保持し且つ、これらの添加剤を時間と共にオイル中に分与するオイルフィルタのそれぞれの設計が米国特許第５，５５２，０４０号及び米国特許第５，５９１，３３０号に開示されている。米国再特許第ＲＥ３７，３６９，５，７４１，４３３及び米国特許第５，９４８，２４８に開示されたもののような、時間と共に添加剤を解放するヘビィデューティ用冷却剤フィルタの幾つかの設計も知られている。

既知のフィルタはその所期の目的のために使用可能であるが、既知のフィルタから補助的添加剤を解放することは、取り付けた直後に又はオイルを保護するのに必要とされるよりも早期に行われることがしばしばである。その後、多少の時間が経過した後、フィルタ内に添加剤は殆んど又は全く残らない。

有益なオイル添加剤が内蔵され、該添加剤がフィルタの有効寿命に亙って徐々に解放されるようにした、改良されたオイルフィルタが依然、当該技術分野にて必要とされている。また、ユーザが車、特に、ディーゼルエンジンを有する車にてオイルを交換する間隔を引き延ばすことを許容し得るようにエンジンオイルの有効寿命を延長することのできる改良されたオイルフィルタも必要とされている。

本発明は、その内部に内蔵された塩基性調整剤及び（又は）別の有益な添加剤を有する、改良されたオイルフィルタを提供するものである。塩基性調整剤は、使用される場合、オイル中の酸燃焼生成物の効果に反作用するために提供される。本発明を実施する際、有益な添加剤は、オイルフィルタハウジング内で複数の多孔質添加剤分与モジュール内に収容されている。

本発明の１つの好ましい実施の形態において、添加剤分与モジュールの各々は、中空セラミック又は重合系殻体である多孔質モジュールと、ハウジング内に保持された有益な添加剤とを有している。本発明の特別な実施の形態において、添加剤分与モジュールは、拡散率を制御し得るようにモジュールハウジングを覆い且つ取り巻く多孔質又は半多孔質重合系膜を有する。

従って、本発明の１つの目的は、フィルタの寿命に亙って徐々に解放される１つ又はより多数の有益なオイル添加剤を含む改良されたオイルフィルタを提供することである。
本発明をより完全に理解するため、読者は、添付図面と共に読むべきである以下の詳細な説明を参照することができる。以下の詳細な説明及び図面の全体を通じて、同様の番号は同様の部品を示す。

本明細書の全体を通じて、「上方」「下方」「頂部」「底部」「水平」「垂直」等のような相対的な位置の語は、図面に示したフィルタの向きを示すために使用される。これら語は、図示した実施の形態を説明するため、一例としての意味にて使用され、限定的であることを意味するものではない。その特定の適用例にてフィルタは、図面に示した状態から１８０°反転させ又は図面に示した方向に対し横方向のような、図面に示したものと異なる向きにてエンジンに取り付けることができ、かかる場合、上述した相対的位置の語は、最早、正確ではないことが理解されよう。

図１及び図２を参照すると、本発明の第一の好ましい実施の形態によるオイルフィルタ１０が示されている。フィルタ１０を通るオイルの流れ方向はフィルタを通る流路を示す図２に矢印で示されている。

オイルフィルタ１０は、全体として、その内部にチャンバ１４を画成する中空の円筒状ハウジング１１と、該チャンバ内の多孔質の機械的に作用可能なフィルタエレメント１５と、同様にハウジング内でチャンバ内に保持された複数の個別の複合的添加剤分与モジュール１８から出来た化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント１６とを有している。フィルタエレメント１５、１６を内部にて支持する状態に保持するよう有孔の円筒状網又は支持フレーム１７を、選択的にハウジング１１内に設けてもよい。

オイルを流路に沿い且つフィルタエレメント１５、１６を通して流すため、フレーム１７の基部の中央にグロメット１９又はその他の内部密封部材が設けられる。グロメット１９は、その開示内容を参考として引用し本明細書に含めるものとする、米国特許第６，２１４，２１５号に開示されたもののような一体型の圧力逃し弁を有する撓み可能に弾性的な密封部材を有することができる。これと代替的に、オイルフィルタ１０は、当該技術分野の当業者に既知の型式のばね負荷式又はその他の形式の従来の圧力逃し弁を内蔵するようにしてもよい。

ハウジング１１の基部板２０は、貫通するように形成され、且つ、円形のパターンにて配置された複数の入口ポート２２を有している。基部板２０は、また、中央出口ポート２４も有している。出口ポート２４は、フィルタ１０をエンジンブロック（図示せず）における外ねじ付きの中空の管状接続具に回転可能に取り付けるのを許容し得るように形成された複数の雌ねじを有している。環状の外側シール又はガスケット２５は、基部板の底面に形成された溝２６内に係合状態に嵌り、フィルタの基部から外方へのオイルの漏洩を防止する。

図１及び図２に示した実施の形態１０において、機械的に作用可能なフィルタエレメント１５は、アコーディオンひだ付きフィルタ紙で出来た従来の円筒状部材である。
更に、図１及び図２の実施の形態において、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント１６は、全体的に円筒体の形状にて提供され、また、機械的に作用可能なフィルタエレメント１５内にて半径方向に、且つ、同軸状に配置されている。この第一の実施の形態１０において、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント１６は、機械的なフィルタエレメント１５の内部に、従って、その下流に配置されており、オイルからの不要な汚染物が化学的フィルタエレメント１６の有益な添加剤組成物と化学的に反応する前に、機械的ろ過が行われるのを許容する。第一のフィルタ実施の形態１０に示すように、化学的フィルタエレメント１６を機械的に作用可能なフィルタエレメント１５とフレーム部材１７との間に配置することは、該化学的フィルタエレメントを機械的フィルタエレメントからの流路内の下流に配置することになるが、依然として、フレーム部材１７から可能な限り最大の支持を得ることができる。このことは、化学的フィルタエレメント１６が分離していて互いに接続されていない複数の個別のモジュール１８で出来ている場合、有益である。

あるいはこれと代替的に、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント１６を構成する個別の添加剤分与モジュール１８は、互いに結合するか又はその他の方法にて互いに関連づけることにより、独立的に自己支持することのできる実質的に一体的であるが、極めて多孔質であるフィルタエレメント１６を形成するようにしてもよい。

化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント１６を構成する添加剤分与モジュール１８は、このフィルタ１０の１つの重要な特徴である。
添加剤分与モジュール１８は、材料の結合体で出来ている。次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、代表的な添加剤分与モジュール１８が示されている。該モジュール１８は、セラミック又は重合系材料で出来たものであることが好ましい、中空の殻体２３の形態をしたモジュールハウジングを有している。ハウジング殻体２３は、有益な添加剤組成物３３が外方に拡散するのを許容し得るように形成された複数の開口２７を有する比較的薄い壁３１を有している。

ハウジング殻体２３の内部には、有益な添加剤組成物３３が配置されており、該組成物は、塩基性調整剤、防錆剤、金属不動態化剤、酸化防止剤、分散剤、摩擦改質剤、オイル安定化剤、流動点抑制剤、洗滌剤、粘度指数改良剤、耐磨耗剤、極圧添加剤、上記添加剤の混合体及び（又は）その他の既知の有益な添加剤を含む群から選ぶことができる１つ又は２つ以上の添加剤を含む。

添加剤組成物３３は、高温の液体状態にてハウジング殻体２３内に射出され、冷却するときに凝固することが好ましい。あるいはこれと代替的に、添加剤組成物３３は、粉体の形態にて添加してもよいし、又は、グリース又はワックス内に分散させるようにしてもよい。添加剤組成物３３は、高温のエンジンオイル内にて少なくとも部分的に、可溶性であることが好ましい。

選択的にではあるけれども、図３Ｂに示すように、添加剤分与モジュール１８は、ハウジング殻体２３を覆い且つ取り巻く多孔質又は半多孔質の膜３５を有することができる。膜３５は、使用される場合、重合系材料にて形成することが好ましく、該重合系材料は、ポリスルフォン、ワックス、ポリメチレンペンテン又はその他の適宜な透過性又は半透過性材料から選ぶことができる。膜３５用として選んだ材料は、高温のオイル環境内にて安定的なものとし、又は、時間の経過と共に、高温のオイル環境内にて腐食する材料とすることができる。膜３５は、有益な添加剤組成物３３が添加剤分与モジュール１８からオイル中にゆっくりと解放されることによりオイルを時間の経過と共に調量する仕方にて調整することを許容する。

添加剤分与モジュールの塩基性調整剤は、使用される場合、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム及びこれらの混合体から成る群から選んだ塩基性塩であることが好ましい。

所望であるならば、その他の材料を添加剤分与モジュールに添加することができる。
上述したように、所望であるならば、添加剤分与モジュールを互いに結合し又はその他の方法で互いに接続して、実質的に一体的であるが有孔で且つ極めて多孔質の化学的フィルタエレメント１６を形成することができる。このようにして添加剤分与モジュール１８が互いに接続される場合、フレーム部材１７は、不要であり、所望であるならば、省略してもよい。

使用に際して、高温のオイルが化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント内で添加剤分与モジュール１８を経て且つ該モジュールの周りを流れるとき、オイルの一部はモジュールハウジングの開口２７に入り、少量の有益な添加剤３３がモジュールハウジング２３から外方に流れてオイルと混合するようにする。使用される場合において、添加剤３３の塩基性塩は、酸燃焼生成物（ａｃｉｄ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を中和して中性化する作用を果たす。酸燃焼生成物のこの中性化は、例えば、製造メーカによりオイル中に提供される分散剤及び亜鉛ジアキルジオリン酸（ＺＤＰ）のような、他の幾つかのオイル添加剤が遥かに長い有効寿命をもつことになることを許容する。一方、このことは、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントが無い場合よりも、オイルを交換する間隔をより長くすることを意味する。

次に、図４を参照すると、第二の実施の形態に関係したオイルフィルタ２１０の断面図が示されている。この実施の形態におけるオイルフィルタ２１０は、全体として、その内部に中空の空間２１４を画成する円筒状ハウジング２１１と、該空間内の多孔質の機械的に作用可能なフィルタエレメント２１５と、同様にハウジング内で中空の空間内に保持され且つ機械的に作用可能なフィルタエレメント内に配置された複数の個別の複合的添加剤分与モジュール２１８で出来た化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント２１６とを有している。添加剤分与モジュール２１８は、第一の実施の形態１０に関して説明したような添加剤分与モジュール１８と実質的に同一である。

第一の実施の形態１０に関して説明したように、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント２１６を構成する個別の添加剤分与モジュール２１８は、互いに接合し又はその他の方法にて互いに密着状態に関係させ、それ自体を独立的に支持することができる実質的に一体的であるが、極めて多孔質なフィルタエレメント２１６を形成するようにしてもよい。本明細書にて特定したような、それぞれの機械的及び化学的フィルタエレメント２１５、２１６の形態及び配置を除いて、オイルフィルタ２１０は、上述した第一の実施の形態のオイルフィルタ１０と実質的に同一である。

図４の実施の形態２１０において、機械的に作用可能なフィルタエレメント２１５は、アコーディオンひだ付きフィルタ紙で出来た従来の円筒状部材である。
化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント２１６は、この実施の形態においては円筒体の形状にて与えられ、且つ、機械的に作用可能なフィルタエレメント２１５の外側にて半径方向に同軸状に配置されている。有孔の円筒状網又は支持フレーム２１７は、選択的に、ハウジング２１１内に設けてフィルタエレメント２１５、２１６をその内部に支持する状態に保持することができる。この第二の実施の形態２１０において、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント２１６は、機械的フィルタエレメント２１５の外部に、従ってその上流に配置されて、機械的にろ過する前に、化学的フィルタエレメント２１６の添加剤組成物により、オイル中に存在するであろう酸又はその他の不要な汚染物を化学的に改質することを許容する。

この第二の実施の形態２１０において、フレーム部材２１７の頂部及び底部水平部分２２０、２２２は、第一の実施の形態によるフレーム部材１７と比較して、ハウジング２１１の外壁に向けて外方に伸びており、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントの添加剤分与モジュール２１８をその間に保持することができる。しかし、化学的フィルタエレメント２１６の下方のフレーム部材の底部水平部分２２２の部分は、図示したように、有孔に形成されており、オイルが自由に貫通して流れるのを許容する。フレーム部材２１７の垂直内壁２２４は、当然に、オイルが貫通して流れるのを許容し得るよう有孔である。

次に、図５を参照すると、本発明の第三の実施の形態に従ったオイルフィルタ３１０が示されている。それぞれの機械的及び化学的フィルタエレメント３１５、３１６及び関係した構成要素の形態及び配置を除いて、また、本明細書に別段の記載が無い限り、オイルフィルタ３１０は、上述したように、第一の実施の形態のオイルフィルタ１０と実質的に同一である。

この実施の形態におけるオイルフィルタ３１０は、全体として、その内部にチャンバ３１４を画成する中空の円筒状ハウジング３１１と、該チャンバ内の多孔質の機械的に作用可能なフィルタエレメント３１５と、同様にハウジング内のチャンバ内に保持され且つ機械的に作用可能なフィルタエレメントの下方及びその前方に配置された複数の個別の複合的添加剤分与モジュール３１８で出来た化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント３１６とを有している。添加剤分与モジュール３１８は、第一の実施の形態１０に関して説明したように、添加剤分与モジュール１８と実質的に同一である。

この場合にも、フィルタを通る流路は、図面に矢印で示してある。
第一の実施の形態１０に関して説明したように、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント３１６を構成する個別の添加剤分与モジュール３１８は、互いに接続し又はその他の方法で互いに密着状態に関係付け、それ自体を独立的に支持することができる、実質的に一体的であるが、極めて多孔質のフィルタエレメント３１６を形成することができる。

図５の実施の形態３１０において、機械的に作用可能なフィルタエレメント３１５は、アコーディオンひだ付きフィルタ紙で出来た従来の円筒状部材である。選択的に有孔とされる円筒状網すなわち支持フレーム３１７は、選択的に、ハウジング３１１内に設けて、内部に機械的に作用可能なフィルタエレメント３１５を支持状態に保持することができる。また、この実施の形態において、多孔質の環状の上側及び下側の有孔仕切板３２０、３２２は、それぞれ、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント３１６の上方及び（又は）下方に配置して化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントの添加剤分与モジュール３１８をその間に保持することができる。仕切板３２０及び（又は）３２２は、使用される場合において、選択的に、有孔な中実板とすることができ、又は、金網とすることができる。上側仕切板３２０は、オイルを機械的に作用可能なフィルタエレメント３１５の外面のみ通すような構造及び配置とされており、このため、オイルは、フィルタ３１０から出る前に機械的にろ過しなければならない。

化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント３１６は、また、この実施の形態においては、平坦な円筒体の形状にて設けられ、且つ、機械的に作用可能なフィルタエレメント３１５の下方に配置される。この実施の形態３１０において、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント３１６は、機械的フィルタエレメント３１５の下方に配置されており、従って、流路内にて機械的フィルタエレメントを進め、機械的にろ過する前に、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント３１６の有益な添加剤組成物により、オイル中に存在するであろう酸又はその他の不要な汚染物を化学的に改質することを許容する。また、中央の密封部材３１９も設けられ、この密封部材は、第一の実施の形態に関して説明したグロメット１９と同様である。

この設計においては、オイルが機械的に作用可能なフィルタエレメントに達する前に、オイルが化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントを貫通することを保証し、また、図４の設計よりもオイルと化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントとの間の相互作用が、より長時間続き、より一層の相互作用が与えられる。

次に、図６を参照すると、本発明の第四の実施の形態に従ったオイルフィルタ組立体４１０が示されている。この実施の形態における該オイルフィルタ組立体４１０は、図面の頂部に示した従来のオイルフィルタ４０２と、従来のフィルタの下方に示した、補助的カートリッジ４０４という２つの主要な部品を有している。

従来のオイルフィルタ４０２は、円筒状ハウジング４１１内に機械的に作用可能なフィルタエレメント４１５を内蔵している。従来のオイルフィルタ４０２は、円形のパターンに配置された複数の入口ポート４２２と、中央出口ポート４２４とを有する基部板４２０を更に備えている。該基部板４２０は、円筒状ハウジング４１１の一体部分として提供され、また、環状の密封部材４２５が基部板の底面に形成された溝４２６内に係合状態に嵌まる。出口ポート４２４は、フィルタ４０２を補助的カートリッジ４０４の外ねじ付きの中空の管状雄型コネクタ接続具４０９上に回転可能に取り付けることを許容するように形成された複数の雌ねじ部を有している。

補助的カートリッジ４０４は、エンジンブロック（図示せず）上の外ねじ付きの中空の管状接続具に回転可能に且つ螺着可能に取り付けられるように作られ、その上に、従来のフィルタ４０２が回転可能に且つ、螺着可能に嵌め得るように形成される。補助的カートリッジ４０４は、側壁４０６と、側壁の底端縁に密封状態に接続された基部板４０７と、側壁の頂端縁に密封状態に接続されたカバー板４０８とを有する円筒状ハウジング４０５を備えている。

該カバー板４０８は、化学的に作用可能な（活性である）フィルタ部材４１６の上方にて、形成された複数の出口開口部４１２を有している。これによって、オイルが補助的カートリッジ４０４から外方に流れ、次に、従来のオイルフィルタ４０２の入口４２２内に流れることができる。

補助的カートリッジ４０４の基部板４０７は、円形のパターンに配置された複数の入口ポート４３２と、中央の出口ポート４３４とを有している。基部板４０７は、円筒状ハウジング４０５の一体部分として提供され、また、環状の密封部材４３５は、基部板の底面に形成された溝４３６内に係合状態に嵌まる。出口ポート４３４は、補助的カートリッジ４０４をエンジンブロック（図示せず）上の外ねじ付きの中空の管状接続具に回転可能に取り付けることを許容し得るように形成された複数の雌ねじ部を有している。

外ねじ付きとされた中空の管状雄型コネクタ接続具４０９は、カバー板４０８の中央に設けられ、また、円筒状の仕切壁部材４０３が、カートリッジハウジング４０５内に配置され、その頂部面及び底面に流体シールを形成する。円筒状の仕切壁部材４０３は、耐オイル性エラストマーにて出来ていることが好ましい。

補助的カートリッジ４０４は、その内部に化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント４１６を保持している。該化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント４１６は、カートリッジハウジング４０５内の中空の空間内に保持され且つ、円筒状の仕切壁部材４０３の半径方向外側に配置された、複数の個別の複合的添加剤分与モジュール４１８で出来ている。該添加剤分与モジュール４１８は、第一の実施の形態１０に関して説明したような添加剤分与モジュール１８と実質的に同一である。

第一の実施の形態１０に関して説明したように、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント４１６を構成する個別の添加剤分与モジュール４１８は、互いに結合し又はその他の方法にて互いに密着状態に関連づけ、それによって自身に独立的な支持を与えるものとすることができる、実質的に一体であるが極めて多孔質のフィルタエレメントを形成することができる。

この実施の形態においても、多孔質の環状の下側金網４１９を化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント４１６の下方に配置して、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントの添加剤分与モジュール４１８をその上方に保持することができる。使用される場合において、金網４１９は、円筒状仕切壁部材４０３の一体部分である、横断水平方向フランジ４２９上に着座せしめることができる。

従来のオイルフィルタ４０２が補助的カートリッジ４０４に取り付けられるとき、組立体４１０の全体は、図５のオイルフィルタ３１０と同様の仕方にて機能する。
化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント４１６は、この実施の形態において円筒体の形状にて提供され、また、組立体４１０の全体を一体的に考えたとき、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントは、従来のオイルフィルタ４０２の機械的に作用可能なフィルタエレメント４１５の下方に配置され、従って、機械的にフィルタエレメントを流路内にて進め、機械的にろ過する前に、化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント４１６の有益な添加剤組成物にてオイル中に存在するであろう酸又はその他の不要な汚染物を化学的に改質することを許容する。この設計は、オイルが機械的に作用可能なフィルタエレメント４１５に達する前に、オイルが化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメント４１６を貫通することを保証し、また、図４の設計よりも、オイルと化学的に作用可能な（活性である）フィルタエレメントとの間の相互作用を、より長時間持続させ、より一層活発なものとする。

選択的に、図７に示すように、補助的カートリッジ４０４は、その側壁４０６に取り付けられ且つカートリッジハウジング４０５の内部と連通する１対の中空管４３７、４３８を有することができる。使用される場合において、これらの管４３７、４３８は、補助的カートリッジを熱交換器４４０に接続し、流れるオイルを冷却することを許容するような態様で提供される。

本発明は、その多数の好ましい実施の形態に関して説明したが、上記の説明は単に一例であり、限定的であることを意図するものではない。当該技術分野の当業者は、作用可能である好ましい実施の形態の多数の形態変更を実現することが可能であることが理解されよう。特許請求の範囲に属する、かかる形態変更の全てを本発明の範囲及び精神に含めることが意図されている。

本発明の第一の実施の形態に従ったオイルフィルタの一部切欠いた斜視図である。 図１のフィルタの断面図である。 ３Ａは、図１及び図２のオイルフィルタの１つの構成要素である、添加剤分与モジュールの側面図である。

３Ｂは、図３Ａの添加剤分与モジュールの断面図である。
本発明の第二の実施の形態に従った断面図である。 本発明の第三の実施の形態に従った断面図である。 本発明の第四の実施の形態に従った２部分から成るオイルフィルタ組立体の分解断面図である。 図６の構成組立体の１つの構成要素である補助的カートリッジの簡略化した頂面図である。

Claims (14)

1. オイルフィルタにおいて、
   入口と、出口とを備え、該入口と出口との間の流路を有するチャンバを画成する中空のフィルタハウジングと、
   前記流路内にて前記フィルタハウジング内に配置された、機械的に作用可能なフィルタ部材と、
   前記流路内にて前記フィルタハウジング内に配置された、化学的に作用可能なフィルタ部材と、を含み、
   該化学的に作用可能なフィルタ部材が、複数の添加剤分与モジュールを備え、
   該添加剤分与モジュールの各々が、
   複数の穴を有する中空の殻体であるモジュールハウジングと、
   該モジュールハウジング内に配置されたオイル添加剤組成物と、を備える、
   オイルフィルタ。
2. 請求項１のオイルフィルタにおいて、前記添加剤組成物が、塩基性調整剤、防錆剤、金属不動態化剤、酸化防止剤、分散剤、摩擦改質剤、オイル安定化剤、流動点抑制剤、洗滌剤、粘度指数向上剤、耐磨耗剤、極圧添加剤及びこれらの混合体から成る群から選ばれた少なくとも１つの添加剤を備える、オイルフィルタ。
3. 請求項１のオイルフィルタにおいて、前記添加剤分与モジュールの各々が、前記モジュールハウジングの少なくとも一部分を覆う多孔質又は半多孔質の膜を更に備える、オイルフィルタ。
4. 請求項３のオイルフィルタにおいて、前記膜が、ポリサルフォン、ワックス及びポリメチレンペンテンから成る群から選ばれた材料を備える、オイルフィルタ。
5. 請求項１のオイルフィルタにおいて、前記モジュールハウジングがセラミック材料を備える、オイルフィルタ。
6. 請求項２のオイルフィルタにおいて、前記添加剤組成物が、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム及びこれらの混合体から成る群から選ばれた塩基性塩を備える、オイルフィルタ。
7. オイルフィルタにおいて、
   入口と、出口とを備え、該入口と出口との間の流路を有するチャンバを画成する中空のフィルタハウジングと、
   前記流路内にて前記フィルタハウジング内に配置された、機械的に作用可能なフィルタ部材と、
   前記流路内にて前記フィルタハウジング内に配置された、化学的に作用可能なフィルタ部材と、を含み、
   該化学的に作用可能なフィルタ部材が、複数の添加剤分与モジュールを備え、
   該添加剤分与モジュールの各々が、
   複数の穴を有する中空の殻体であるモジュールハウジングと、
   該モジュールハウジング内に配置されたオイル添加剤組成物と、
   該モジュールハウジングの少なくとも一部分を覆う多孔質又は半多孔質の重合系膜と、を備える、
   オイルフィルタ。
8. 請求項７のオイルフィルタにおいて、前記添加剤組成物が、塩基性調整剤、防錆剤、金属動態化剤、酸化防止剤、分散剤、摩擦改質剤、オイル安定化剤、流動点抑制剤、洗滌剤、粘度指数向上剤、耐磨耗剤、極圧添加剤、及びその混合体から成る群から選ばれた少なくとも１つの添加剤を備える、オイルフィルタ。
9. 請求項７のオイルフィルタにおいて、前記モジュールハウジングがセラミック材料を備える、オイルフィルタ。
10. 請求項７のオイルフィルタにおいて、前記膜が、ポリサルフォン、ワックス及びポリメチレンペンテンから成る群から選ばれた材料を備える、オイルフィルタ。
11. オイルフィルタと共に使用される補助的カートリッジにおいて、
    中空のカートリッジハウジングを備え、
    該中空のハウジングカートリッジが、
    エンジン表面に近接して配置される基部板であって、該基部板の実質的に中心を貫通するよう形成された出口開口、および、該基部板を貫通するよう形成され且つ前記出口開口から隔てられている入口開口を有する前記基部板と、
    オイルフィルタに近接して配置されるよう前記基部板に対向しているキャップであって、該キャップの実質的に中心を貫通するよう形成された入口開口と、該キャップを貫通するよう形成され且つ該入口開口から隔てられている出口開口とを有する前記キャップと、
    該キャップ及び前記基部板を接続する出口壁と、
    前記ハウジング内に配置された仕切壁部材であって、該ハウジングの内部を、前記基部板の前記入口開口と流体的に連通させている入口流路と、前記基部板の前記出口開口と流体的に連通した出口流路とに仕切る仕切壁部材と、
    前記ハウジングの前記流路内に配置された化学的に作用可能なフィルタ部材であって、複数の添加剤分与モジュールを有する前記化学的に作用可能なフィルタ部材と、
    を備え、
    前記添加剤分与モジュールの各々が、
    形成された複数の穴を有する中空殻体であるモジュールハウジングと、
    該モジュールハウジング内に配置されたオイル添加剤組成物と、
    該モジュールハウジングを覆う多孔質又は半多孔質の重合系膜と、を備える、オイルフィルタ。
12. 請求項１１のカートリッジにおいて、前記添加剤組成物が、塩基性調整剤、防錆剤、金属動態性化剤、酸化防止剤、分散剤、摩擦改質剤、オイル安定化剤、流動抑制剤、洗滌剤、粘度指数向上剤、耐磨耗剤、極圧添加剤、及びこれらの混合体から成る群から選ばれた少なくとも１つの添加剤を備える、オイルフィルタ。
13. 請求項１２のカートリッジにおいて、前記添加剤組成物が、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム及びこれらの混合体から成る群から選ばれた塩基性塩を備える、オイルフィルタ。
14. 請求項１１のカートリッジにおいて、前記膜が、ポリサルフォン、ワックス、ポリメチレンペンテンから成る群から選ばれた材料を備える、カートリッジ。

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