JP2008289987A - 流体フィルタのドレン機構 - Google Patents

流体フィルタのドレン機構 Download PDF

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Abstract

【課題】高強度で耐久性に優れる簡易且つ安価な構造の緩み回り規制構造を備えると共に、ネジ式のドレン部材が緩むことを抑制できる流体フィルタのドレン機構を提供する。
【解決手段】ケース2に取り付けられると共にドレン穴15を有するキャップ3と、該キャップに対して相対回転により螺合可能で螺合により前記ドレン穴を閉鎖するドレン部材(ドレンボルト20)と、を備える流体フィルタのドレン機構7において、前記キャップ側に設けられる第1規制部41と、前記ドレン部材側に設けられると共に前記キャップ及び前記ドレン部材の相対回転により該第1規制部に当接する第2規制部42と、これら第1規制部及び第2規制部の少なくとも一方を弾性的に支持する弾性支持体43と、を有する緩み回り規制構造40を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、流体フィルタのドレン機構に関し、さらに詳しくは、高強度で耐久性に優れる簡易且つ安価な構造の緩み回り規制構造を備えると共に、ネジ式のドレン部材が緩むことを抑制できる流体フィルタのドレン機構に関する。
従来より、流体フィルタとして、例えば、所定時間の使用により濾材が目詰まり寿命に達した際に、フィルタエレメントを交換するエレメント交換型の流体フィルタが一般的に知られている。
このようなエレメント交換型の流体フィルタのドレン機構100として、例えば、図8に示すように、キャップ101に形成されたドレン穴102に、ドレン部材103をネジ止めしてなるものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。これにより、フィルタエレメント交換の際、ケースとキャップ101との係合を解除して両者を分離することに先立って、ドレン部材103を緩めてドレン穴102から取り外してドレン穴102を開放し、このドレン穴102からハウジング内部の残留オイルを排出することができる。
しかし、上記従来のドレン機構100では、キャップ101のドレン穴102に対してドレン部材103をネジ止めのみにより結合しているので、流体フィルタを装着した機器の長時間の動作による振動やネジ部の変形によって締め付けトルクが低下するとドレン部材103が緩みやすくなる。
特開2004−160348号公報
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、高強度で耐久性に優れる簡易且つ安価な構造の緩み回り規制構造を備えると共に、ネジ式のドレン部材が緩むことを抑制できる流体フィルタのドレン機構を提供することを目的とする。
本発明は、以下の通りである。
1.ケースに取り付けられると共にドレン穴を有するキャップと、該キャップに対して相対回転により螺合可能で螺合により前記ドレン穴を閉鎖するドレン部材と、を備える流体フィルタのドレン機構において、前記キャップ側に設けられる第1規制部と、前記ドレン部材側に設けられると共に前記キャップ及び前記ドレン部材の相対回転により該第1規制部に当接する第2規制部と、これら第1規制部及び第2規制部の少なくとも一方を弾性的に支持する弾性支持体と、を有する緩み回り規制構造を備えることを特徴とする流体フィルタのドレン機構。
2.前記キャップには前記ドレン部材との間でシールを行うシール部材が設けられると共に、該シール部材には前記第1規制部及び前記弾性支持体が設けられることを特徴とする上記1.記載の流体フィルタのドレン機構。
3.前記第1規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の外周側に設けられた少なくとも1つの突起から成ることを特徴とする上記2.記載の流体フィルタのドレン機構。
4.前記第1規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の内周側に設けられた突起から成ることを特徴とする上記2.記載の流体フィルタのドレン機構。
5.前記第2規制部は前記ドレン部材に形成された少なくとも1本の溝又は少なくとも1つの突起から成ると共に、前記第1規制部及び前記第2規制部は前記キャップと前記ドレン部材とが螺合した状態で係合するよう配置されることを特徴とする上記3.又は上記4.記載の流体フィルタのドレン機構。
6.前記ドレン部材には前記キャップとの間でシールを行うシール部材が設けられると共に、該シール部材には前記第2規制部及び前記弾性支持体が設けられることを特徴とする上記1.記載の流体フィルタのドレン機構。
7.前記第2規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の外周側に設けられた突起から成ることを特徴とする上記6.記載の流体フィルタのドレン機構。
8.前記第2規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の内周側に設けられた突起から成ることを特徴とする上記6.記載の流体フィルタのドレン機構。
本発明の流体フィルタのドレン機構によれば、キャップ及びドレン部材の螺合の締め付け状態において、キャップ側の第1規制部に対してドレン部材側の第2規制部が近接又は当接する位置に位置される。そして、この状態よりキャップ及びドレン部材の螺合が僅かに緩んでも、第1規制部及び第2規制部の当接により必要以上にキャップ及びドレン部材が相対回転してしまうことが規制される。これにより、ドレン部材が緩んでオイル漏れを起こす事を抑制することができる。しかも、第1規制部及び第2規制部の少なくとも一方が弾性支持体により弾性的に支持されているので、ドレン部材をキャップに螺合する際に第1規制部及び第2規制部が一時当接した状態になっても弾性支持体が弾性変形して第1規制部あるいは第2規制部が当接による圧力を吸収若しくは発散して乗り越えるためこれらの破損を防止することができる。
また、前記キャップには前記ドレン部材との間でシールを行うシール部材が設けられると共に、該シール部材には前記第1規制部及び前記弾性支持体が設けられる場合は、シール部材によりキャップとドレン部材の間のシール性を向上できる。また、シール部材と第1規制部及び弾性支持体を兼用できることから部品点数の増加を抑えられる。しかも、キャップ側にシール部材が設けられているので、例えばドレン治具を用いて内部流体を排出する際にドレン治具とキャップとのシール性を向上して周囲の汚染を極力防止できる。
また、前記第1規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の外周側に設けられた突起から成る場合は、濾過する流体に緩み回り規制構造が触れることが無いので緩み回り規制構造の腐食などの劣化を防止することができる。
また、前記第2規制部は前記ドレン部材に形成された1本の溝から成ると共に、前記第1規制部及び前記第2規制部は前記キャップと前記ドレン部材とが螺合した状態で係合するよう配置される場合は、ドレン部材をキャップに螺合する際にこれらが螺合した時に第1規制部及び第2規制部が係合する。したがって、作業者はドレン部材の締め付けの適正なトルクを確認することができる。これにより、適正なトルクによるドレン部材の締め付けを実現して、締め付け不足による液漏れや過度の締め付けによるシール部材の劣化などを抑制することができる。
また、前記第1規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の内周側に設けられた突起から成る場合は、シール部材をキャップとドレン部材のネジ部の奥部に配置することができるので、このネジ部が液体に汚染されることを防止できる。
更に、前記ドレン部材には前記キャップとの間でシールを行うシール部材が設けられると共に、該シール部材には前記第2規制部及び前記弾性支持体が設けられる場合は、シール部材によりキャップとドレン部材の間のシール性を向上でる。また、シール部材と第2規制部及び弾性支持体を兼用できることから部品点数の増加を抑えられる。しかも、ドレン部材側にシール部材が設けられているので、シール部材の交換を容易に行うことができる。
また、前記第2規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の外周側に設けられた突起から成る場合は、濾過する流体に緩み回り規制構造が触れることが無いので緩み回り規制構造の腐食などの劣化を防止することができる。
更に、前記第2規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の内周側に設けられた突起から成る場合は、シール部材をキャップとドレン部材のネジ部の奥部に配置することができるので、このネジ部が液体に汚染されることを防止できる。
1.流体フィルタ
本発明に係る流体フィルタは、以下に述べるドレン機構及びハウジングを備えている。この流体フィルタは、例えば、ハウジングに収容されるフィルタエレメントを備えることができる。
上記「ハウジング」は、互いに係脱可能なキャップとケースとから構成される限り、その構造、形状、材質等は特に問わない。このキャップとケースとの係脱機構としては、例えば、(1)互いに螺合可能な雄雌ネジ部からなる螺着機構、(2)互いに係脱可能な溝部と凸部とからなるバヨネット機構等を挙げることができる。また、ケースには、通常、外部から液体を取入れるための流入口及び外部へ液体を送出するための流出口が形成されている。
2.ドレン機構
本発明に係るドレン機構は、以下に述べるキャップ、ドレン部材、緩み回り規制構造を備えている。
上記「キャップ」は、上記ケースに係合され且つドレン穴を有する限り、その構造、形状、材質等は特に問わない。このキャップ側は、後述する第1規制部を備えている。
上記「ドレン部材」は、上記キャップにその外側から着脱自在に取着され且つ上記ドレン穴を閉鎖し得る限り、その構造、形状及び材質等は特に問わない。このドレン部材側は、後述する第2規制部を備えている。また、このドレン部材は、例えば、上記ドレン穴の内周面に形成された雌ネジに螺合可能な雄ネジが形成されたプラグ部を有することができる。
通常、上記ドレン部材と上記キャップとの間にはシール部材(例えば、Oリング等)が設けられている。
上記「シール部材」の設置形態としては、例えば、(1)上記キャップの底部と上記ドレン部材に設けられたフランジ部との間にシール部材を介在させてなる形態、(2)上記ドレン穴の内周面と上記ドレン部材の外周面(例えば、上記プラグ部の外周面等)との間にシール部材を介在させてなる形態等のうちの1つ又は2以上を組み合わせてなるものを挙げることができる。
上記「緩み回り規制構造」は、上記第1規制部と、上記第2規制部と、後述する弾性支持体とを備えている。
上記「第1規制部」は、上記キャップ側に備えられている限り、その構造、形状、材質等は特に問わない。この第1規制部は、上記キャップ自体に形成したり、上記キャップに上記シール部材が装着されていたりする場合はそのシール部材に形成することができる。
上記「第2規制部」は、上記ドレン部材側に備えられている限り、その構造、形状、材質等は特に問わない。この第2規制部は、上記ドレン部材自体に形成したり、上記ドレン部材に上記シール部材が装着されていたりする場合はそのシール部材に形成することができる。
これら第1規制部と第2規制部は、上記キャップ及び上記ドレン部材の相対回転により互いに当接するものであり、キャップ及びドレン部材の螺合の締め付け状態において、キャップ側の第1規制部に対してドレン部材側の第2規制部が近接又は当接する位置に位置される。そして、この状態よりキャップ及びドレン部材の螺合が僅かに緩んでも、第1規制部及び第2規制部の当接により必要以上にキャップ及びドレン部材が相対回転してしまうことが規制される。
上記「弾性支持体」は、第1規制部及び第2規制部の少なくとも一方を弾性的に支持する限り、その構造、形状及び材質等は特に問わない。ドレン部材をキャップに螺合する際は、第1規制部及び第2規制部が一時当接した状態になっても弾性支持体が弾性変形して第1規制部あるいは第2規制部が当接による圧力を吸収若しくは発散するため互いの破損が防止される。
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、エレメント交換型フィルタとして、内燃機関のシリンダブロック(図示せず)に装着されるオイルフィルタを例示する。
(1)オイルフィルタの構成
本実施例に係るオイルフィルタ1は、図1に示すように、互いに係脱可能な金属製のケース2及びキャップ3からなるハウジング4と、このハウジング4内に収容されるフィルタエレメント5及びドレン機構7とを備えて構成されている。
このキャップ3の外周面には、雄ネジ部8が形成されていると共に、Oリング9が装着されている。また、ケース2の内周面には雌ネジ部10が形成されている。これら雄ネジ部8と雌ネジ部10とを螺合させて、Oリング9を介してケース2とキャップ3とを係合させると、ハウジング4の内部が液密に保持されるようシールされる。このハウジング内部では、バネ11の付勢力によってプレート12及びケース2に設けたケース突起部6にて、各シール材13,14を介してフィルタエレメント5の上下端部がシールされ、このフィルタエレメント5によりオイルの濾過が行われる。
また、キャップ3の底部3aの中央には、その内周に雌ネジ15aが形成されたドレン穴15が設けられている。また、キャップ3の底部3aの下端部にはドレン穴15を囲んでシール部材であるOリング17が装着されている。さらに、キャップ3の底部3aの上端部には、環状のキャップ突起部18が設けられている。
次に、ドレン機構7について説明する。このドレン機構7は、図1及び図2に示すように、ドレン部材である金属製のドレンボルト20、金属製のバルブ部材21及びバネ11を備えて構成されている。このドレンボルト20は、雄ネジ22aが形成されたプラグ部22と、このプラグ部22の下部に連なるフランジ部23とを有している。そして、このドレンボルト20の雄ネジ22aとドレン穴15の雌ネジ15aとを螺合させて、ドレン穴15にドレンボルト20をネジ止めすると、ドレンボルト20のフランジ部23がOリング17に圧接してドレン穴15がシールされる。
上記バルブ部材21は、全体として受け皿状に形成され、上記キャップ突起部18の外周面に当接する当接部25を有している。このバルブ部材21の当接部25は、バネ11の付勢力によって、通常、キャップ突起部18に当接され、ドレン穴15がメタルシールされている。従って、ドレン穴15からドレンボルト20を取り外した状態であっても、このドレン穴15からハウジング4内部の微量な残留オイルしか外部へ流出されない。
(2)緩み回り規制構造
上記キャップ3とドレンボルト20との間には緩み回り規制構造40が設けられている。緩み回り規制構造40は、図1から図4に示すように、上記キャップ3側に設けられる第1規制部41と、上記ドレンボルト20側に設けられる第2規制部42と、これら第1規制部41及び第2規制部42の少なくとも一方を弾性的に支持する弾性支持体43とを備えている。第1規制部41及び第2規制部42は、キャップ3及びドレンボルト20の相対回転により互いに当接する。
本実施例では、第1規制部41及び弾性支持体43は、Oリング17の外周部に設けられた突起から成る。また、第2規制部42はドレンボルト20のフランジ部23に形成された円弧形状の1本の溝から成る。そして、第1規制部41及び第2規制部42は、キャップ3とドレンボルト20が螺合した状態で係合するよう配置されている。
第2規制部42の両端部には、ドレンボルト20を締める方向に回転させる時に第1規制部41が当接する第1当接面44と、ドレンボルト20を緩める方向に回転させる時に第1規制部41が当接する第2当接面45とが形成されている。そして、第1当接面44はテーパ状であり、第2当接面45は垂直としている。
(3)オイルフィルタの作用
次に、オイルフィルタ1の作用について説明する。このオイルフィルタ1の組み立て時、あるいはドレン穴15からのオイル排出後には、キャップ3のドレン穴15にOリング17を介してドレンボルト20を螺合により取り付ける。この時、ドレンボルト20の第2規制部42の第1当接面44がOリング17の第1規制部41に当接するが、第1規制部41は第1当接面44のテーパに沿って押し込まれ、弾性支持体43が弾性変形して第1規制部41は第2規制部42の外側のフランジ部23に乗り上げる。さらにドレンボルト20を締め付けて適性トルクに達すると、第1規制部41は第2規制部42の位置に来て弾性支持体43により第2規制部42に入り込む。
そして、オイルフィルタの使用時には、例えば長時間の振動などによりドレンボルト20が緩む方向に回転しようとしても、第1規制部41が第2規制部42の垂直な第2当接面45に当接するので乗り上げることなくドレンボルト20の緩みが防止される。
また、ドレン穴15からオイルを排出するためにドレンボルト20を取り外す時は、ドレンボルト20に大きな力を掛けて緩む方向に回転させる。これにより、第1規制部41及び弾性支持体43が変形するか、あるいは破損して第2規制部42から外れる。なお、Oリング17はドレン抜きの度に交換することが前提であるので、第1規制部41が破損しても構わない。
(4)ドレン用冶具の構成
次に、ドレン用冶具30について説明する。このドレン用冶具30は、図5に示すように、合成樹脂製であり全体として筒状をなしている。このドレン用冶具30は、両端を開口したパイプ状部31と、このパイプ状部31の上端部に設けられ外方に膨らんだ形状の係止部32と、このパイプ上部31の中間部に設けられる受け皿状のフランジ部33とを有している。
上記パイプ状部31には、中心穴35aと、その上端より下方に向って切り欠かれた複数のスリット35bとからなるドレン通路35が形成されている。また、上記係止部32は、スリット35bによる弾性変形を伴って上記キャップ突起部18に係脱可能とされ、キャップ3に対してドレン用冶具30を固定・解除し得るようになっている。さらに、キャップ3にドレン用冶具30を固定した状態で、キャップ3のOリング17にドレン用冶具30のフランジ部33が圧接してシールされる(図5参照)。
そして、ドレン穴15からバルブ部材21を取り外した状態において、作業者によって、ドレン用冶具30をドレン穴15に挿入して、その先端側でバルブ部材21をバネ11の付勢力に抗して押圧すると、バルブ部材21によるドレン穴15のシールが解除されると共に、ドレン用冶具30に形成されたスリット35b及び中心穴35aを介してハウジング4の内部の残留オイルが外部へ排出されることとなる。
(5)実施例の効果
以上のように本実施例では、キャップ3にはドレンボルト20との間でシールを行うOリング17が設けられているので、キャップ3とドレンボルト20の間のシール性を向上できる。また、Oリング17には第1規制部41及び弾性支持体43が形成されているので、Oリング17と第1規制部41及び弾性支持体43を兼用できることから部品点数の増加を抑えることができる。さらに、キャップ3側にOリング17が設けられているので、ドレン用治具30を用いて内部流体を排出する際にドレン用治具30とキャップ3とのシール性を向上して周囲の汚染を極力防止することができる。
また、本実施例では、第1規制部41及び弾性支持体43は、Oリング17の外周部に設けられた突起から成るので、濾過する流体に緩み回り規制構造40が触れることが無く、緩み回り規制構造40の腐食などの劣化を防止することができる。
また、本実施例では、第2規制部42はドレンボルト20のフランジ部23に形成された1本の溝から成ると共に、第1規制部41及び第2規制部42はキャップ3とドレンボルト20が螺合した状態で係合するよう配置されているので、ドレンボルト20をキャップ3に螺合する際にこれらが螺合した時に第1規制部41及び第2規制部42が係合するようになる。従って、作業者はドレンボルト20の締め付けの適正なトルクを確認することができ、適正なトルクによるドレンボルト20の締め付けを実現して、締め付け不足による液漏れや過度の締め付けによるOリング17の劣化などを抑制することができる。
また、本実施例では、第2規制部42の両端部は、ドレンボルト20を締める方向に回転させる時に第1規制部41が当接する第1当接面44をテーパ状に形成すると共に、ドレンボルト20を緩める方向に回転させる時に第1規制部41が当接する第2当接面45を垂直に形成している。このため、ドレンボルト20をキャップ3に締め付ける際には第1規制部41が第1当接面44に沿って第2規制部42から容易に逃げることができるので締め付け作業を阻害することがない。また、ドレンボルト20の締め付け後は振動などによりドレンボルト20が緩もうとしても第1規制部41が第2規制部42の第2当接面45に当接するので、ドレンボルト20の緩みを確実に防止することができる。
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、第2規制部42は1本の溝から成るようにしているが、これに限定されず、例えば、複数本の溝から成るようにしたり、あるいは単数または複数の突起から成るようにしてもよい。特に単数の突起から成るようにした場合は、第1規制部41及び第2規制部42はキャップとドレンボルトとが螺合した時に係合するような位置に設けることが好ましい。
また、上記実施例では、第2規制部42の第1当接面44をテーパ状に形成しているが、これに限定されず、例えば、第2当接面45と同様に垂直な面としてもよい。
更に、上記実施例では、第1規制部41は1つの突起から成るものとしているが、これに限定されず、例えば、複数の突起から成るものとしてもよい。
また、上記実施例では、キャップ3にOリング17が設けられると共にOリング17に第1規制部41及び弾性支持体43が設けられているが、これに限定されず、例えば、図6に示すように、ドレンボルト20にOリング17を設けると共にOリング17に第2規制部42及び弾性支持体43を設けるようにしてもよい。この場合、キャップ3側には溝などから成る第1規制部41を形成する(図示せず)。また、この場合も第2規制部42及び弾性支持体43は、Oリング17の外周側あるいは内周側に設けられた単数または複数の突起から成るものとできる。この場合、ドレンボルト20側にOリング17が設けられているので、キャップ3側に装着されている時よりもOリング17の交換を容易に行うことができる。
また、上記実施例では、第1規制部41及び弾性支持体43あるいは第2規制部42及び弾性支持体43は、Oリング17の外周部に設けられた突起から成るようにしているが、これに限定されず、例えば、Oリング17の内周部に設けられた突起から成るようにしてもよい。この場合、Oリング17はキャップ3とドレンボルト20のネジ部の奥部に配置する。このため、このネジ部が液体で汚染されることを防止できる。また、この場合もOリング17の外周部に設けられた時と同様に、Oリング17はキャップ3側に設けたり、ドレンボルト20側に設けたりすることができる(図7参照)。
また、上記実施例では、キャップ3とドレンボルト20との間にOリング17が介在されているが、これに限定されず、例えば、特にシール性が問題にならない場合はOリング17を備えていなくてもよい。この場合、第1規制部41及び第2規制部42はキャップ3及びドレンボルト20と一体形成するか、あるいは別部材で取り付けることができる。
内燃機関を潤滑するオイルに混入する異物、摩耗粉、カーボン等を濾過するオイルフィルタ、燃料フィルタ及びこれに関連する分野に広く利用される。
実施例に係るフィルタの縦断面図である。 ドレン機構の拡大図である。 ドレンボルトを示す図であり、(A)は平面図、(B)は正面図である。 Oリングを示す図であり、(A)は平面図、(B)は正面図である。 オイルフィルタのオイルの排出状態における要部拡大断面図である。 その他の形態のドレンボルト及びOリングを説明するための説明図である。 更にその他の形態のドレンボルト及びOリングを説明するための説明図である。 従来のドレン機構を説明するための縦断面図である。
符号の説明
1;オイルフィルタ、3;キャップ、7;ドレン機構、17;Oリング、20;ドレンボルト、40;緩み回り規制構造、41;第1規制部、42;第2規制部、43;弾性支持体。

Claims (8)

  1. ケースに取り付けられると共にドレン穴を有するキャップと、該キャップに対して相対回転により螺合可能で螺合により前記ドレン穴を閉鎖するドレン部材と、を備える流体フィルタのドレン機構において、
    前記キャップ側に設けられる第1規制部と、前記ドレン部材側に設けられると共に前記キャップ及び前記ドレン部材の相対回転により該第1規制部に当接する第2規制部と、これら第1規制部及び第2規制部の少なくとも一方を弾性的に支持する弾性支持体と、を有する緩み回り規制構造を備えることを特徴とする流体フィルタのドレン機構。
  2. 前記キャップには前記ドレン部材との間でシールを行うシール部材が設けられると共に、該シール部材には前記第1規制部及び前記弾性支持体が設けられることを特徴とする請求項1記載の流体フィルタのドレン機構。
  3. 前記第1規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の外周側に設けられた少なくとも1つの突起から成ることを特徴とする請求項2記載の流体フィルタのドレン機構。
  4. 前記第1規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の内周側に設けられた突起から成ることを特徴とする請求項2記載の流体フィルタのドレン機構。
  5. 前記第2規制部は前記ドレン部材に形成された少なくとも1本の溝又は少なくとも1つの突起から成ると共に、前記第1規制部及び前記第2規制部は前記キャップと前記ドレン部材とが螺合した状態で係合するよう配置されることを特徴とする請求項3又は4記載の流体フィルタのドレン機構。
  6. 前記ドレン部材には前記キャップとの間でシールを行うシール部材が設けられると共に、該シール部材には前記第2規制部及び前記弾性支持体が設けられることを特徴とする請求項1記載の流体フィルタのドレン機構。
  7. 前記第2規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の外周側に設けられた突起から成ることを特徴とする請求項6記載の流体フィルタのドレン機構。
  8. 前記第2規制部及び前記弾性支持体は前記シール部材の内周側に設けられた突起から成ることを特徴とする請求項6記載の流体フィルタのドレン機構。
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