JP2010143612A

JP2010143612A - キャップ部材

Info

Publication number: JP2010143612A
Application number: JP2008322558A
Authority: JP
Inventors: Tokuyuki Tsuge; 徳之柘植
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】Ｏリングが切欠き部に挟み込まれてしまうのを防止することができ、Ｏリングの損傷や切断を防止して、キャップ本体およびケーシングの内部のシール性能が低下するのを防止することができるキャップ部材を提供すること。
【解決手段】キャップ本体３４の環状ネジ部３５ａの周方向の所定箇所に形成された切欠き部３８と、切欠き部３８を挟んで環状ネジ部３５ａに形成され、環状ネジ部３５ａから環状凸部３６に向かって突出する一対の突起部３９ａ、３９ｂとを設け、キャップ本体３４がケーシング１４に装着されたときに、キャップ本体３４およびケーシング１４の内部をＯリング３７によって液密状態に保持する。
【選択図】図５

Description

本発明は、キャップ部材に関し、特に、外周面にＯリングが装着されることにより、キャップ部材およびケーシングの内部をＯリングによって液密的に保持することができるキャップ部材に関する。

一般に、Ｏリングを介してケーシングに液密的に装着されるキャップ部材として、例えば、内燃機関を潤滑するオイルに混入した不純物等を濾過するエレメントを交換可能とするエレメント交換型フィルタを備えたキャップ部材が知られている。

従来のキャップ部材を備えたエレメント交換型フィルタとしては、図９に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図９において、筒状のケーシング１は、図示しないエレメントを収納するとともに、図示しない内燃機関のシリンダブロックに固定されており、ケーシング１の内周面には螺旋状に延在する雌ネジ２が形成されている。

このケーシング１にはキャップ部材３が装着されるようになっており、このキャップ部材３は、ケーシング１に対して着脱自在となっている。キャップ部材３は、有底筒状に形成されており、外周面に螺旋状の雄ネジ４が形成され、この雄ネジ４が雌ネジ２に螺合されることにより、キャップ部材３がケーシング１に締結される。

図１０に示すように、キャップ部材３の外周面にはＯリング５が嵌合されるようになっており、このＯリング５は、キャップ部材３の底部側に設けられた環状凸部６と雄ネジ４の終端側（キャップ部材３の底部側）の環状ネジ部４ａによって挟まれる環状溝７に嵌合されている。

また、ケーシング１にはドレン溝８が形成されており、このドレン溝８は、雌ネジ２の軸線方向と平行に延在している。また、キャップ部材３にはドレン溝９が形成されており、このドレン溝９は、雄ネジ４の回転軸に対して軸対称となる周方向に等間隔で設けられ、雄ネジ４の回転軸方向に平行な所定回転位置でドレン溝８と合致してドレン連通を構成するようになっている。

このような構成を有するエレメント交換型フィルタにあっては、エレメントを交換する場合に、ケーシング１に対してキャップ部材３を緩めてＯリング５によるケーシング１とキャップ部材３の液密状態を解除した際に、所定回転位置でドレン溝８と一方のドレン溝９とを互いに合致させて連通させることによって、ケーシング１とキャップ部材３の内部に貯留されているオイルを外部に排出するようにしている。

ところで、Ｏリング５の交換時に、環状溝７にＯリング５を容易に着脱することができるようにするために、環状ネジ部４ａに作業者の指が入る程度の大きさの切欠き部４ｂを形成し、環状溝７に挿入されるＯリング５が切欠き部４ｂを通して指で摘めることができるようにすることが考えられる。
特開２００６−２９９８７０号公報

しかしながら、このような従来のエレメント交換型フィルタのキャップ部材３にあっては、環状ネジ部４ａに作業者の指が入る程度の大きさの切欠き部４ｂが形成されているため、作業効率を向上させる観点からインパクトレンチ等の回転締結工具によってキャップ部材３をケーシング１に締結する際に、図１１に示すように、Ｏリング５がケーシング１の内周面とキャップ部材３の外周面に挟圧されて環状溝７内で撓んでしまい、Ｏリング５の一部が切欠き部４ｂに挟み込まれてしまうことがあった。

このため、Ｏリング５が損傷したり、最悪の場合には切断されてしまい、ケーシング１およびキャップ部材３の内部のシール性能が低下してしまうおそれがあった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、Ｏリングが切欠き部に挟み込まれてしまうのを防止することができ、Ｏリングの損傷や切断を防止して、キャップ本体およびケーシングの内部のシール性能が低下するのを防止することができるキャップ部材を提供することを目的とする。

本発明に係るキャップ部材は、上記目的を達成するため、（１）有底筒状のキャップ本体を有するとともに、前記キャップ本体の外周面の開口側から前記底部側に向かって螺旋状に延在する第１のネジ部がケーシングの内周面に形成された螺旋状の第２のネジ部に螺合することにより、前記キャップ本体が前記ケーシングに着脱自在に設けられ、前記キャップ本体の底部側の前記第１のネジ部の端部に位置する環状ネジ部および前記環状ネジ部から底部側に位置する環状凸部の間に挟み込まれるように、前記キャップ本体の外周面にＯリングを嵌合自在なキャップ部材において、前記環状ネジ部の周方向の所定箇所に形成された切欠き部と、前記切欠き部を挟んで前記環状ネジ部に形成され、前記環状ネジ部から前記環状凸部に向かって突出する一対の突起部とを設け、前記キャップ本体が前記ケーシングに装着されたときに、前記キャップ本体および前記ケーシングの内部を前記Ｏリングによって液密状態に保持するものから構成されている。

この構成により、環状ネジ部の周方向の所定箇所に形成された切欠き部と、切欠き部を挟んで環状ネジ部に形成され、環状ネジ部から環状凸部に向かって突出する一対の突起部とを有するので、作業効率を向上させるために、インパクトレンチ等の回転締結工具によってキャップ本体をケーシングに締結する際に、Ｏリングがケーシングの内周面とキャップ本体の外周面に挟圧されて環状ネジと環状凸部との間で撓んでしまった場合に、Ｏリングが切欠き部に挟み込まれるようにするには、Ｏリングを突起部の厚み分だけさらに変形させる必要がある。

換言すれば、Ｏリングを突起部の厚み分だけさらに変形させなければ、Ｏリングが切欠き部に挟み込まれないようにすることができるので、キャップ本体をケーシングに締結する際にＯリングが撓んだ場合であっても、Ｏリングが切欠き部に挟み込まれるのを防止することができる。

この結果、Ｏリングが損傷したり、切断されてしまうのを防止することができ、ケーシングおよびキャップ本体の内部のシール性能が低下してしまうのを防止することができる。

本発明によれば、Ｏリングが切欠き部に挟み込まれてしまうのを防止することができ、Ｏリングの損傷や切断を防止して、キャップ本体およびケーシングの内部のシール性能が低下するのを防止することができるキャップ部材を提供することができる。

以下、本発明に係るキャップ部材の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図８は、本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、キャップ部材をエレメント交換型フィルタのキャップ部材に適用した例を示している。

まず、構成を説明する。
図１において、内燃機関１１のシリンダブロック１２の下端部にはエレメント交換型フィルタ１３が設けられており、このエレメント交換型フィルタ１３は、シリンダブロック１２の下端部に一体的に固定されたケーシング１４と、このケーシング１４に対して着脱可能に装着されるキャップ部材１５とを備えている。

図２は、エレメント交換型フィルタ１３の断面図である。エレメント交換型フィルタ１３は、ケーシング１４およびキャップ部材１５に加えて、押え板１６、ナット部材１７およびフィルタエレメント１８を含んで構成されている。

内燃機関１１から送られてくるオイルは、入口部１９からエレメント交換型フィルタ１３の内部に流入する。オイルはケーシング１４および押え板１６に設けられた貫通孔２０、２１を通過した後に、フィルタエレメント１８により濾過された後、中央空間２２から接続管２３を通って、再び内燃機関１１に送り出されるようになっている。

内燃機関１１のシリンダブロック１２には、エレメント交換型フィルタ１３を固定するためのブラケット２４が設けられており、このブラケット２４の上部端面２４ａは、エレメント交換型フィルタ１３を設置するための取付け座となっている。

また、ブラケット２４は、オイルをシリンダブロック１２から導入するための入口部１９と、フィルタエレメント１８によって濾過されたオイルをシリンダブロック１２に送出するための出口部２５とを備えている。ブラケット２４のオイルの出口部２５には雌ネジが加工されており、この雌ネジに接続管２３の一端の雄ネジが螺合されることにより、接続管２３がブラケット２４に締め付け固定されている。

また、ケーシング１４の下部端面１４ａは、ブラケット２４の上部端面２４ａに当接しており、ケーシング１４は、ブラケット２４の所定位置に配置されている。

ケーシング１４は、筒状に形成されており、ブラケット２４の上部端面２４ａの近傍が円筒形状であるため、ケーシング１４がブラケット２４に配置されると、ケーシング１４とブラケット２４の円筒形状が中心軸を共通にして接続された構造となる。

押え板１６の中央には穴部１６ａが形成されており、この穴部１６ａの内周面には雌ネジが形成され、この雄ネジに接続管２３の上端に形成された雄ネジに螺合されるようになっている。これにより、円盤形状の押え板１６の周縁である押圧部１６ｂがケーシング１４の底面１４ｂをブラケット２４方向に押え付けることで、ケーシング１４がブラケット２４に固定される。

また、ナット部材１７は、筒状に形成されており、ナット部材１７の穴部１７ａに形成された雌ネジが、接続管２３の上端の雄ネジに締め付けられることにより、ナット部材１７の下面１７ｂが押え板１６の上面１６ｃを下方に押え付けることで、押え板１６のネジ締結の緩みが防止されるようになっている。

フィルタエレメント１８は、濾紙を折曲げて円筒状に形成されたものから構成されており、フィルタエレメント１８はケーシング１４内に取付けられるようになっている。

キャップ部材１５は、底部３１、底部３１と一体的に設けられた筒状部３２、底部３１から上方に突出し、作業者によって把持される把持部３３とを備えた有底筒状のキャップ本体３４を備えている。

また、キャップ本体３４の底部３１の背面には下方に突出する突出部３１ａが形成されており、ケーシング１４内に取付けられたフィルタエレメント１８の上下開放端から突出部３１ａおよびナット部材１７が挿通されることで、フィルタエレメント１８がケーシング１４内に固定される。

図２、図３に示すように、ケーシング１４の内周面の開口端側には第２のネジ部としての雌ネジ２６が形成されており、この雌ネジ２６は、ケーシング１４の周方向に螺旋状に延在している。

また、キャップ本体３４の筒状部３２の外周面には第１のネジ部としての雄ネジ３５が形成されており、この雄ネジ３５は、筒状部３２の周方向に螺旋状に延在している。

キャップ本体３４は、ケーシング１４に着脱自在になっており、雌ネジ２６と雄ネジ３５が螺合されることにより、キャップ本体３４がケーシング１４に締結される。また、キャップ本体３４の把持部３３には嵌合穴３３ａが形成されており、この嵌合穴３３ａにはインパクトレンチ等の回転締結工具の回転部の先端が嵌合されるようになっている。

また、図４に示すように、雄ネジ３５は、筒状部３２の開口３２ａ側から底部３１側に向かって螺旋状に形成されており、雌ネジ２６に雄ネジ３５が螺合して筒状部３２の開口３２ａがケーシング１４に最大限押し込まれたときに、雄ネジ３５の端部は、筒状部３２の底部３１側の雄ネジ３５の端部に位置する環状ネジ部３５ａに位置するようになっている。

また、環状ネジ部３５ａに対して底部３１側には環状凸部３６が設けられており、図５に示すように、環状ネジ部３５ａおよび環状凸部３６の間に挟み込まれるように筒状部３２の外周面にＯリング３７が嵌合されるようになっている。
本実施の形態では、環状ネジ部３５ａ、環状凸部３６および筒状部３２によって囲まれる環状溝４０にＯリング３７が着脱自在となっている。

また、図４〜図６に示すように、環状ネジ部３５ａの周方向の所定箇所に切欠き部３８が形成されており、この切欠き部３８は、作業者が環状溝４０に対してＯリング３７を着脱する際に、Ｏリング３７を指で摘めるように環状溝４０に指が入る程度の大きさに形成されている。

また、環状ネジ部３５ａには、一対の突起部３９ａ、３９ｂが形成されており、この突起部３９ａ、３９ｂは、切欠き部３８を挟んで対向し、環状ネジ部３５ａから環状凸部３６に向かって突出している。

図６に示すように、この突起部３９ａ、３９ｂの板厚Ｔは、環状ネジ部３５ａの板厚と同等若しくは、それ以下に設定されており、突起部３９ａ、３９ｂの長さは、５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定されている。

また、環状凸部３６に対して筒状部３２の底部３１側にはフランジ部４１が形成されており、このフランジ部４１は、ケーシング１４にキャップ本体３４を装着したときに、ケーシング１４の開口端１４ｃに当接して、ケーシング１４内に取付けられたフィルタエレメント１８の上部開放端から突出部３１ａが適正な位置で挿通されるようにキャップ本体３４をケーシング１４に対して位置決めするようになっている。

また、ケーシング１４に対してキャップ本体３４を装着したときに、Ｏリング３７がケーシング１４とキャップ本体３４の間に介装されることにより、キャップ本体３４およびケーシング１４の内部が液密状態に保持される。

また、図３に示すように、ケーシング１４の内周面にはドレン溝部４２が形成されており、このドレン溝部４２は、ケーシング１４の軸線方向（キャップ本体３４の回転軸線）と同方向に延在している。

また、図３〜図５に示すように、キャップ本体３４の筒状部３２の外周面にはドレン溝４３が形成されており、このドレン溝４３は、キャップ本体３４の回転軸線と平行に延在している。このドレン溝４３は、例えば、筒状部３２の円周方向に等間隔で４個形成されており、ケーシング１４に対してキャップ本体３４を緩めることにより、Ｏリング３７によってケーシング１４およびキャップ本体３４の液密状態を解除した際に、ドレン溝４３が所定回転位置でドレン溝４２と合致するようになっている。

そして、キャップ本体３４の所定回転位置でドレン溝４２とドレン溝４３とが合致したときに、ケーシング１４およびキャップ本体３４の間のオイルがドレン溝４２、４３によって画成されるドレン通路から外部に排出されるようになっている。

このような構成を有するエレメント交換型フィルタ１３にあっては、Ｏリング３７の交換時に、環状溝４０からＯリング３７を取り外す必要がある。このとき、作業者は、切欠き部３８を通してＯリング３７を摘むことにより、環状溝４０からＯリング３７を容易に取り外すことができる。

次いで、環状溝４０にＯリング３７を装着した後にキャップ本体３４をケーシング１４に装着する。このとき、嵌合穴３３ａにインパクトレンチ等の回転締結工具の回転部の先端を嵌合し、回転部を高速回転させることにより、キャップ本体３４を高速回転させることにより、キャップ本体３４をケーシング１４に取付けることができ、キャップ本体３４の取付け作業の作業性を向上させることができる。

このとき、雌ネジ２６に雄ネジ３５が螺合することにより、キャップ本体３４の筒状部３２にケーシング１４に高速回転で押し込まれていくため、Ｏリング３７がケーシング１４の内周面と筒状部３２の外周面に挟圧されて環状溝４０内で撓んでしまい、Ｏリング３７の切欠き部３８に挟み込まれてしまうおそれがある。

本実施の形態では、環状ネジ部３５ａの周方向の所定箇所に形成された切欠き部３８を挟んで環状ネジ部３５ａに形成され、環状ネジ部３５ａから環状凸部３６に向かって突出する一対の突起部３９ａ、３９ｂを設けたので、上述したように作業効率を向上させるために、インパクトレンチ等の回転締結工具によってキャップ本体３４をケーシング１４に締結する際に、Ｏリング３７がケーシング１４の内周面と筒状部３２の外周面に挟圧されて環状ネジ部３５ａと環状凸部３６との間で撓んでしまった場合に、Ｏリング３７が切欠き部３８に挟み込まれるようにするには、Ｏリング３７を突起部３９ａ、３９ｂの厚み分だけさらに変形させる必要がある。

換言すれば、Ｏリング３７を突起部３９ａ、３９ｂの厚み分だけさらに変形させなければ、Ｏリング３７が切欠き部３８に挟み込まれないようにすることができるので、図７に示すように、キャップ本体３４をケーシング１４に締結する際にＯリング３７が撓んだ場合であっても、Ｏリング３７が切欠き部３８に挟み込まれるのを防止することができる。

この結果、Ｏリング３７が損傷したり、切断されてしまうのを防止することができ、ケーシング１４およびキャップ本体３４の内部のシール性能が低下してしまうのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、図６に示すように、突起部３９ａ、３９ｂの突出端を平面状にしているが、図８（ａ）に示すように、切欠き部３８に位置する突起部５１、５２にテーパ部５１ａ、５２ａを設けてもよい。

このようにすれば、キャップ本体３４の装着時に、突起部５１、５２の切欠き部３８側の角部を無くすことができ、Ｏリング３７が切欠き部３８側に撓んだ場合に、Ｏリング３７がテーパ部５１ａ、５２ａに当接させて、Ｏリング３７が損傷するのを防止することができる。

また、図８（ｂ）に示すように、突起部６１、６２の長さ方向（Ｏリング３７の延在方向）の両端部にテーパ部６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂを設けてもよい。
このようにすれば、突起部６１、６２に角部を無くすことができるため、キャップ本体３４の装着時にＯリング３７が切欠き部３８側に撓んだ場合に、Ｏリング３７をテーパ部６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂに当接させて、Ｏリング３７が損傷するのを防止することができる。

なお、図８（ａ）、（ｂ）においては、テーパ部５１ａ、５２ａを除いた突起部５１、５２の突出端の長さと、テーパ部６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂを除いた突起部６１、６２の突出端の長さとが、それぞれ５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定されている。

また、本実施の形態では、環状凸部を、フランジ部４１と環状ネジ部３５ａの間に設けられた環状凸部３６から構成しているが、フランジ部４１から構成してもよい。この場合には、環状凸部３６を廃止して環状ネジ部３５ａをフランジ部４１に近接させることにより、環状ネジ部３５ａおよびフランジ部４１の間に挟み込まれるように筒状部３２の外周面にＯリング３７を嵌合すればよい。
また、本実施の形態では、キャップ部材１５をエレメント交換型フィルタ１３に適用しているが、これに限らず、ケーシングとしてのリザーバタンクに着脱されるキャップ部材等に適用してもよい。要は、キャップ部材およびケーシングの内部をＯリングによって液密状態に保持できるものであれば、どのようなキャップ部材にも適用することができる。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係るキャップ部材は、Ｏリングが切欠き部に挟み込まれてしまうのを防止することができ、Ｏリングの損傷や切断を防止して、キャップ本体およびケーシングの内部のシール性能が低下するのを防止することができるという効果を有し、外周面にＯリングが装着されることにより、キャップ部材およびケーシングの内部をＯリングによって液密的に保持することができるキャップ部材等として有用である。

本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、内燃機関のシリンダブロックの下部付近の斜視図である。本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、エレメント交換型フィルタの断面図である。本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、キャップ部材とケーシングの分解斜視図である。本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、Ｏリングが装着されていない状態のキャップ部材の正面図である。本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、Ｏリングが取付けられた状態のキャップ部材の上面図である。本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、切欠き部および突起部が形成された部分のキャップ部材の要部拡大図である。本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、切欠き部および突起部が形成された部分でＯリングが撓んだ状態のキャップ部材の要部拡大図である。本発明に係るキャップ部材の一実施の形態を示す図であり、他の形状の突起部を有するキャップ部材の要部拡大図である。従来のケーシングおよびキャップ部材の分解斜視図である。従来のキャップ部材の正面図である。切欠き部および突起部が形成された部分でＯリングが撓んだ状態の従来のキャップ部の要部拡大図である。

符号の説明

１４ケーシング
１５キャップ部材
２６雌ネジ（第２のネジ部）
３４キャップ本体
３５雄ネジ（第１のネジ部）
３５ａ環状ネジ部
３６環状凸部
３７Ｏリング
３８切欠き部
３９ａ、３９ｂ突起部
５１、５２突起部
６１、６２突起部

Claims

外周面の開口側から底部側に向かって螺旋状に延在する第１のネジ部が形成された有底筒状のキャップ本体を有し、前記第１のネジ部がケーシングの内周面に形成された螺旋状の第２のネジ部に螺合することにより、前記キャップ本体が前記ケーシングに着脱自在に設けられ、
前記キャップ本体の底部側の前記第１のネジ部の端部に位置する環状ネジ部および前記環状ネジ部から前記底部側に位置する環状凸部の間に挟み込まれるように、前記キャップ本体の外周面にＯリングを嵌合自在なキャップ部材において、
前記環状ネジ部の周方向の所定箇所に形成された切欠き部と、前記切欠き部を挟んで前記環状ネジ部に形成され、前記環状ネジ部から前記環状凸部に向かって突出する一対の突起部とを設け、
前記キャップ本体が前記ケーシングに装着されたときに、前記キャップ本体および前記ケーシングの内部を前記Ｏリングによって液密状態に保持することを特徴とするキャップ部材。