JP2007075808A - オイルフィルター - Google Patents

Abstract

【課題】カーボン、スラッジ、金属粉等の異物を効率よく除去でき、メンテナンス時期を延長できるオイルフィルターを提供する。
【解決手段】フィルター本体１内に、流入したオイルに遠心力を付与するための油路２７と、遠心力で外方に飛ばされた比重の大きい異物を捕集する捕集ポケット２９と、前記油路２７の下流側に配置された金属粉を除去可能な磁気式フィルター３５と、を一体的に備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気式フィルターを備えたオイルフィルターに関する。

自動車分野、機械製造分野、機械加工分野、工作機分野、船舶分野等においては、潤滑にオイルが用いられ、このオイルは循環使用される。
そのため、循環回路途中においてオイルフィルターを設けてオイルを濾過することが行われる。一般に、このオイルフィルターはエンジン等の不完全燃焼によるカーボン、高温酸化によるワニスやスラッジ、摩耗したエンジン等の金属粉などを除去し、濾過してきれいなオイルをエンジン等に供給する役割を果たす。
従来、金属粉を主体とする物質を効率よく除去する磁気式フィルターを採用したものが提案されている（特許文献１参照）。
特開平１１−７７４７９号公報

しかし、従来の磁気式フィルターは、励磁された金属繊維製のフィルター素材に金属粉を吸着するもので、その吸着除去効率は優れるが、エンジン等の燃焼室で生成されたカーボンは、この磁気フィルターでは除去できない。従って、結局このカーボンが他の酸化物と合成されて有害なスラッジが生成され、このスラッジを除去するためのフィルター素材が必要になり、このフィルター素材の目詰まりにより、結局、フィルターの早期のメンテナンスを余儀なくされるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、カーボン、スラッジ、金属粉等の異物を効率よく除去でき、メンテナンス時期を延長できるオイルフィルターを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、フィルター本体内に、流入したオイルに遠心力を付与する油路と、遠心力で外方に飛ばされた比重の大きい異物を捕集する捕集ポケットと、前記油路の下流側に配置された金属粉を除去可能な磁気式フィルターと、を一体的に備えたことを特徴とする。

この場合において、フィルター本体の端面にオイル出口を備え、このオイル出口を囲うように端面にオイル入口を備え、このオイル入口に連通してフィルター本体内の外周側に前記油路を形成し、この油路の内周側に前記磁気式フィルターを備えてもよい。
また、フィルター本体内に、一端から流入したオイルを他端に向けて導く導入油路と、この油路の他端に配置され、導かれたオイルを衝突させて、衝突により分離した異物を捕集する捕集ポケットと、前記油路の下流側に配置された金属粉を除去可能な磁気式フィルターと、を一体的に備えてもよい。

これらの発明では、オイルがフィルター本体内に流入すると、まず、油路を通るオイルに遠心力が付与されて、このオイル中に含まれる比較的比重が大きいカーボン、スラッジ等の異物が、遠心力で外方に飛ばされて、捕集ポケットに捕集される。比重が大きい異物が除去されたオイルは、油路の下流に配置された磁気式フィルターに至り、ここで金属粉を除去した後、フィルター本体外に流出する。

本発明では、フィルター本体内に、遠心力で外方に飛ばされた比重の大きい異物を捕集する捕集ポケットと、油路の下流に配置された磁気式フィルターと、を一体的に備えたから、カーボン、スラッジ等の比重の大きい異物と、そうでない異物とを２段モーションで除去することができる。従って、カーボン、スラッジ、金属粉等の異物を効率よく除去でき、メンテナンス時期を延長することができる。
また、一つのフィルター本体内に、捕集ポケットと磁気式フィルターをまとまりよく配置したため、フィルターの小型化が図られる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、フィルターの断面図である。
符号１は、フィルター本体を示し、このフィルター本体１は、略円筒状の金属製のボディ３と、このボディ３の内側に当該ボディ３と同心的に配置された金属製のホルダ５とを備えて構成されている。上記ボディ３の両端の内周には、それぞれ雌ねじが形成され、図中右側の一方の雌ねじには、ホルダ５の一端５Ａをコイルばね６で振れ止め支持した状態で、金属製のキャップ７がねじ込まれると共に、他方の雌ねじには、ホルダ５の他端５Ｂを支持した状態で、金属製のベース（フィルター本体の端面）９がねじ込まれている。１０，１１はシール部材、１２はドレン抜き用ボルトである。

上記ベース９の略中央部には、図２に示すように、オイル出口１３が形成され、このオイル出口１３を囲うように、当該ベース９の外周部には、周方向に略等間隔に８個のオイル入口１５が形成されている。

上記ホルダ５は、図１に示すように、一端５Ａ側の直径が細く、他端５Ｂ側の直径が太く、段付き略円柱の形状を呈し、その内側にはオイル出口１３に連通する排出油路１４が形成されている。この排出油路１４の一端５Ａ側は閉塞されている。

このホルダ５の外周と、ボディ３の内周との間には環状の空間Ｋが形成されている。この空間Ｋ内には、当該空間Ｋを同心的に仕切るように、リング状の仕切り部材２１が設けられ（図３参照）、この仕切り部材２１とホルダ５の外周との間は、下流に向けてラッパ状に立ち上がる閉塞部材２３で連結されている。
また、仕切り部材２１の外周には、図３に示すように、断面略Ｕ字状に延在する４つの羽根部材２３が、周方向にほぼ等しい間隔をあけて、例えばスポット溶接で連結されている。そして、これら羽根部材２３は、図４に示すように、フィルター本体１の軸方向に螺旋状に曲げて取り付けられ、これら羽根部材２３は、図１に示すように、その両端がキャップ７とベース９とで挟まれている。

上記構成では、オイル入口１５が環状の入口油路２５に連通し、この油路２５が、螺旋状に曲がる羽根部材２３と上記ボディ３とで囲われた、流入したオイルに遠心力を付与するための、軸方向に螺旋状に延びる油路２７に連通する。この油路２７の外周には、図１に示すように、ステンレス繊維製の円筒形状の捕集ポケット２９が形成され、この捕集ポケット２９には、上記油路２７に流入したオイルに含まれる異物の内、遠心力で外方に飛ばされた比較的比重の大きい異物が捕集される。オイルに含まれる異物には、一般に、エンジン等の不完全燃焼によるカーボン、高温酸化によるワニスやスラッジ、摩耗したエンジン等の金属粉などが存在するが、その内の比重の大きい異物としては、カーボンやスラッジなどが該当する。

上記油路２７の下流には、環状の戻し油路３１が形成され、この戻し油路３１の下流には、仕切り部材２１の内側に、ホルダ５の軸中心に向かう流れを形成する油路３３が形成されている。この油路３３には、磁気式フィルター３５が配置されている。この磁気式フィルター３５は、ホルダ５の細径部５Ａに嵌め込まれた３個の永久磁石３７と、各永久磁石３７間に設置され、当該磁石で励磁されたステンレス繊維製のフィルター素材３９とを備え、ここを通過するオイルに含まれる金属粉を吸着除去する。この磁気式フィルター３５が配置された油路３３は、ホルダ５の外壁に形成された貫通孔５Ｃを介して、排出油路１４に連通し、さらにオイル出口１３に連通する。

つぎに、動作を説明する。
このフィルターは、例えばエンジンオイルの循環路に組み込まれる。オイルは、実線矢印で示すように、オイル入口１５から入口油路２５に入り、この油路２５から、下流に向けてラッパ状に立ち上がる閉塞部材２２に沿って半径方向外方に案内されて、羽根部材２３と上記ボディ３で囲われた、軸方向に螺旋状に延びる油路２７に入る。この螺旋状に延びた油路２７では、その形状により、流入した高い圧力のオイルに遠心力が付与され、オイルに含まれる異物の内、比較的比重の大きい異物が遠心力で外方に飛ばされ、捕集ポケット２９に捕集される。この構成によれば、第１のモーションで、比較的比重の大きい例えばカーボン等の異物が除去される。

上記油路２７を経たオイルは、環状の戻し油路３１に入り、ここで流れの向きを反転して、油路３３に入る。この油路３３では、磁気式フィルター３５の機能により、オイルに含まれる金属粉が吸着除去される。すなわち、本構成では、第２のモーションで、オイルに含まれる金属粉が除去される。
この磁気式フィルター３５を経たオイルは、ホルダ５の貫通孔５Ｃを介して、排出油路１４に入り、オイル出口１３から流出する。

この実施形態によれば、第１のモーションで、比較的比重の大きい例えばカーボン等の異物が除去され、第２のモーションで、オイルに含まれる金属粉が除去されるため、カーボン、スラッジ、金属粉等の異物を効率よく除去でき、オイルフィルターのメンテナンス時期を大幅延長することができる。

また、フィルター本体１の端面にオイル出口１３を備え、このオイル出口１３を囲うように当該端面にオイル入口１５を備え、このオイル入口１５に連通してフィルター本体１内の外周側に油路２７を形成し、この油路２７の内周側に磁気式フィルター３５を備え、要するに、一つのフィルター本体１内に捕集ポケット２９と磁気式フィルター３５を同心的にまとまりよく配置したため、フィルターの小型化が図られる。さらに、この装置では捕集ポケット２９とフィルター素材３９が金属繊維で構成されており、繰り返し使用が可能であり、廃棄物処理の必要性がない。

さらにまた、捕集ポケット２９は、キャップ７を外すことで、フィルター本体１の軸方向に容易に引き出すことができる。従って、捕集ポケット２９のメンテナンスを容易に行える、等の種々の効果が得られる。

図５乃至図７は、別の実施形態を示している。
この実施形態は、小型乗用車用のオイルフィルターを示す。フィルター本体５１は、金属製のボディ５３と、このボディ５３の内側に当該ボディ５３と同心的に配置された金属製のホルダ５５とを備えて構成されている。
上記ボディ５３の図中右側の端部内周には雌ねじが形成され、この雌ねじには、保持部材５６でホルダ５５の一端５５Ａを振れ止め支持した状態で、金属製のキャップ５７がねじ込まれている。６０，６１はシール部材である。

上記ボディ５３の図中左側の端面には、図６に示すように、オイル出口６３が形成され、このオイル出口６３を囲うように、当該ボディ５３の外周部には、周方向に略等間隔に８個のオイル入口６５が形成されている。上記ホルダ５５は、図５に示すように、略円柱の形状を呈し、その内側にはオイル出口６３に連通する排出油路６４が形成され、この排出油路６４の一端５Ａ側は上記保持部材５６で閉塞されている。

このホルダ５５の外周と、ボディ５３の内周との間には環状の空間Ｋが形成され、この空間Ｋ内には、オイル入口６５に連通する入口油路７５が形成され、この油路７５の突き当たりには、リング状のガイド板７７が配置されている。このガイド板７７は、流入するオイルを半径方向外方に飛ばし、これにより、流入したオイルに遠心力を付与する。環状の空間Ｋの最外周には、ステンレス繊維製の円筒形状の捕集ポケット７９が形成され、この捕集ポケット７９には、上記油路７５に流入したオイルに含まれる異物の内、遠心力で外方に飛ばされた比較的比重の大きい異物が捕集される。オイルに含まれる異物には、一般に、エンジン等の不完全燃焼によるカーボン、高温酸化によるワニスやスラッジ、摩耗したエンジン等の金属粉などが存在するが、その内の比重の大きい異物としては、カーボンやスラッジなどが該当する。

上記油路７５の下流には、油路８１が形成され、この油路８１の下流には、磁気式フィルター８５が配置されている。この磁気式フィルター８５は、ホルダ５５に嵌め込まれた永久磁石８７と、各永久磁石８７間に設置され、当該磁石で励磁されたステンレス繊維製のフィルター素材８９とを備え、ここを通過するオイルに含まれる金属粉を吸着除去する。この磁気式フィルター８５が配置された油路８１は、ホルダ５５の外壁に形成された貫通孔５５Ｃを介して、排出油路６４に連通し、さらにオイル出口６３に連通する。

本構成でも、捕集ポケット７９で、比較的比重の大きい例えばカーボン等の異物が除去され、磁気式フィルター８５で、オイルに含まれる金属粉が除去されるため、カーボン、スラッジ、金属粉等の異物を効率よく除去でき、オイルフィルターのメンテナンス時期を大幅延長することができる。

図８は、別の実施形態を示している。
ここに記載のフィルターは、例えば大型トラック等に適したフィルターであり、基本的な構造は、上述した実施形態と略同様である。
符号１０１は、フィルター本体を示し、このフィルター本体１０１は、略円筒キャップ状の金属製のボディ１０３と、このボディ１０３の内側に当該ボディ１０３と同心的に配置された金属製のホルダ１０５とを備えている。

このホルダ１０５は、外スリーブ１０６と、内スリーブ１０７とを有し、この内スリーブ１０７の一端側１０７Ａの外周には、フランジ１０８が連結され、このフランジ１０８の外周が、外スリーブ１０６の内周に結合されている。
また、内スリーブ１０７の他端側１０７Ｂの内周には、連結部材１０９が嵌合され、この連結部材１０９の外端には、捕集ポケットカバー１１０が連結され、この捕集ポケットカバー１１０がナット１１１を介して連結部材１０９に締結されている。１１２は油路を有する補強フランジである。
このホルダ１０５と上記ボディ１０３とは、同心的に配置された後に、長大な一本のボルト１１３を介して、例えばエンジンブロック１１５に一体的に連結されている。なお、１１６、１１７は環状のオイルシールである。

上記外スリーブ１０６の外周と、ボディ１０３の内周との間には環状の空間Ｋが形成されている。この空間Ｋの他端側には、外スリーブ１０６の外周と捕集ポケットカバー１１０の内周とで囲まれた導入口１１８が開口し、この導入口１１８の最奥端には、ステンレス繊維製の円筒形状の捕集ポケット１２９が設置されている。空間Ｋから導入口１１８に至る油路が、導入油路を構成している。

上記エンジンブロック１１５には、オイル出口２１３及びオイル入口２１５が形成されている。このオイル入口２１５から流入したオイルは、空間Ｋに流入し、導入口１１８を経て、ステンレス繊維製の捕集ポケット１２９に衝突し、この捕集ポケット１２９は、衝突により分離した異物を捕集する。この捕集ポケット１２９には、流入したオイルに含まれる異物の内、比較的比重の大きい異物が捕集される。オイルに含まれる異物には、一般に、エンジン等の不完全燃焼によるカーボン、高温酸化によるワニスやスラッジ、摩耗したエンジン等の金属粉などが存在するが、その内の比重の大きい異物としては、カーボンやスラッジなどが該当する。

上記捕集ポケット１２９の下流には、環状の戻し油路１３１が形成され、この戻し油路１３１には、磁気式フィルター１３５が配置されている。この磁気式フィルター１３５は、内スリーブ１０７の外周に間隔をあけて嵌め込まれたリング状の４個の永久磁石１３７と、各永久磁石１３７間に設置され、当該磁石１３７で励磁されたステンレス繊維製のフィルター素材１３９とを備え、ここを通過するオイルに含まれる金属粉を吸着除去する。この磁気式フィルター１３５が配置された油路１３１は、内スリーブ１０７の外壁に形成された多数の貫通孔１０７Ｃを介して、内スリーブ１０７の内側の排出油路２１４に連通し、さらにオイル出口２１３に連通する。

つぎに、動作を説明する。このフィルターは、例えばエンジンオイルの循環路に組み込まれる。オイルは、実線矢印で示すように、オイル入口２１５から空間Ｋに入り、導入口１１８を経て、ステンレス繊維製の捕集ポケット１２９に衝突し、ここで衝突により分離した異物が捕集される。この構成によれば、第１のモーションで、比較的比重の大きい例えばカーボン等の異物が除去される。

捕集ポケット１２９を経たオイルは、環状の戻し油路１３１に入り、この油路１３１では、磁気式フィルター１３５の機能により、オイルに含まれる金属粉が吸着除去される。すなわち、本構成では、第２のモーションで、オイルに含まれる金属粉が除去される。この磁気式フィルター１３５を経たオイルは、内スリーブ１０７の貫通孔１０７Ｃを介して、排出油路２１４に入り、オイル出口２１３から流出する。

この実施形態では、第１のモーションで、比較的比重の大きい例えばカーボン等の異物が除去され、第２のモーションで、オイルに含まれる金属粉が除去されるため、カーボン、スラッジ、金属粉等の異物を効率よく除去でき、オイルフィルターのメンテナンス時期を大幅延長することができる。この装置では捕集ポケット１２９とフィルター素材１３９が金属繊維で構成されており、繰り返し使用が可能であり、廃棄物処理の必要性がない。また、捕集ポケット１２９は、ボルト１１３を外すことで、フィルター本体の軸方向に容易に引き出すことができる。従って、捕集ポケット１２９のメンテナンスを容易に行える、等の種々の効果が得られる。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上述した油路２７は、流入したオイルに遠心力を付与できる形状であれば螺旋状、或いはガイド板に限定されず、如何なる形状でもよい。また、磁気式フィルター３５も、上記構成に限定されるものではない。

上記構成では、自動車用エンジンのオイルフィルターで説明したが、本構成は、あらゆる内燃機関のオイルフィルターとして反復して再使用可能なあらゆる分野における環境汚染を発生させる恐れのないオイルフィルターとして、或いは機械製造分野、機械加工分野、工作機分野等の分野で利用できる。

本発明を適用したオイルフィルターの断面図である。 オイルフィルターの端面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 羽根部材の斜視図である。 別の実施形態のオイルフィルターの断面図である。 同オイルフィルターの端面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 別の実施形態のオイルフィルターの断面図である。

符号の説明

１ フィルター本体
３ ボディ
５ ホルダ
７ キャップ
９ ベース
１３ オイル出口
１５ オイル入口
２１ 仕切り部材
２３ 羽根部材
２７ 油路
２９ 捕集ポケット
３５ 磁気式フィルター

Claims (3)

1. フィルター本体内に、
   流入したオイルに遠心力を付与する油路と、
   遠心力で外方に飛ばされた比重の大きい異物を捕集する捕集ポケットと、
   前記油路の下流側に配置された金属粉を除去可能な磁気式フィルターと、を一体的に備えたことを特徴とするオイルフィルター。
2. 前記フィルター本体の端面にオイル出口を備え、このオイル出口を囲うように前記端面にオイル入口を備え、このオイル入口に連通してフィルター本体内の外周側に前記油路を形成し、この油路の内周側に前記磁気式フィルターを備えたことを特徴とする請求項１記載のオイルフィルター。
3. フィルター本体内に、
   一端から流入したオイルを他端に向けて導く導入油路と、
   この油路の他端に配置され、導かれたオイルを衝突させて、衝突により分離した異物を捕集する捕集ポケットと、
   前記油路の下流側に配置された金属粉を除去可能な磁気式フィルターと、を一体的に備えたことを特徴とするオイルフィルター。
   
   

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