JP2012530872A - フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、フィルタ装置１、特に、自動車の内燃機関のための潤滑油の浄化のためのオイルフィルタに関し、収容室５を区切り、内部に環状フィルタエレメント６が配置されるフィルタハウジングカバー２と、ドーム１５が中央に配置され、フィルタハウジングカバー２がねじ込まれるハウジング４と、フィルタハウジングカバー２がハウジング４にねじ込まれるときに、このフィルタハウジングカバー２とハウジング４との間に配置される、少なくとも１つの中間部分３と、環状フィルタエレメント６の未処理側に通じているハウジング側入口ダクト７及び環状フィルタエレメント６の浄化後側に通じているハウジング側出口ダクト８と、フィルタハウジングカバー２を外しているときに、収容室５から排液可能にするハウジング側排液ダクト９と、フィルタ軸１０を中心に回転可能に中間部分３に配置され、排液ダクト９を封鎖することができる閉鎖要素１２を有する閉鎖装置１１とを設ける。

Description

本発明は、流体のフィルタ装置に関し、特に自動車の内燃機関のための潤滑油の浄化のためのオイルフィルタに関する。

フィルタ装置、特に自動車の内燃機関のためのオイルフィルタは、通常いわゆる環状フィルタエレメントを備え、それによって、フィルタ装置の中を流れている流体は濾過される。この環状フィルタエレメントは、常にフィルタ装置のフィルタ動作を確実にすることを可能にするために、周期的に交換されなければならない。ハウジングからのフィルタ装置の除去によって、環状フィルタエレメントも取り除かれる。常に増加している環境仕様のために、環状フィルタエレメントの交換を流体（特に油）が環境に漏れ出すことなく行うことができなければならない。このため、従来のフィルタ装置は、それらのハウジングに、環状フィルタエレメントの未処理側に連通する入口ダクト及び環状フィルタエレメントの浄化後側に連通する出口ダクトに加え、フィルタ装置を緩めて外すときに環状フィルタエレメントが配置される収容室を排液可能にする排液ダクトを備えている。もちろん、フィルタ装置の動作の準備ができたときに、この排液ダクトは封鎖されなければならない。さもないと、環状フィルタエレメントの浄化後側と未処理側とが互いに短絡され、このことでフィルタ装置はその濾過作業の体制を整えることができないためである。

本発明は、フィルタ装置を取り外すか又は取り付けるときに、排液ダクトの自動開放又は封鎖を可能にする、改善された又は少なくとも異なる実施形態のフィルタ装置を提供することを課題とする。

この課題は、独立請求項１の主題に示す本発明により解決される。有利な実施形態は、従属クレームの主題である。

本発明は、垂直に配置されるフィルタ装置と、その下に配置されるハウジングとの間に中間部分を設け、中間部分に閉鎖装置が一体化されるという一般的な概念に基づく。閉鎖装置は、環状フィルタエレメントのフィルタ軸を中心に回転可能であるように設けられ、環状フィルタエレメント自体は、収容室に配置され、それはフィルタハウジングカバーによって区切られる。ハウジング側に入口ダクト及び出口ダクトが設けられ、入口ダクトは環状フィルタエレメントの未処理側に通じ、出口ダクトは環状フィルタエレメントの浄化後側に通じている。排液ダクトは同様にハウジングに設けられ、それを通し、収容室がフィルタ装置を緩めて外すときに排液可能になり、その結果、濾過流体（特に油）は環境に漏れ出すことができない。フィルタ軸を中心に回転可能に配置される閉鎖装置は、閉鎖要素を備え、それによって、フィルタ装置が完全にハウジングにねじ込まれるときに、排液ダクトを封鎖することができる。通常、ハウジングにフィルタ装置をねじ込むときに、閉鎖要素が排液ダクトに並んで配置され、フィルタ装置をねじ込むことによって排液ダクトを封鎖する位置に調整可能である、予め定められた正確な位置に固定されるように、閉鎖装置が設けられる。これとは対照的に、フィルタ装置がハウジングから緩めて外されるときに、閉鎖装置は、回転されると同時にハウジングから軸方向に離れるように移動し、その結果、ハウジングからフィルタ装置を緩めて外すときに、閉鎖要素は、排液ダクトを開放し、環状フィルタエレメントを収容する収容室の廃液を可能にする。本発明の閉鎖装置は、例えば異なるプラスチックで成形された閉鎖要素を有する適切なコストのプラスチック部品として設けることができ、フィルタ装置をハウジングに完全にねじ込んだときに排液ダクトを確実に閉じ、また、フィルタ装置をハウジングから緩めて外すときに、排液ダクトが自動的に開放され、環状フィルタエレメントを含む収容室から濾過流体を環境に漏れ出さないように排液できるというフィルタ装置の問題解決手段を保証する技術的に最も簡単な方法を実現可能にする。忘れる可能性がある、排液ダクトの切り離しによる開放又はそれとは別の閉鎖は、本発明によるフィルタ装置によって、確実に忘れずに行うことができ、そのことで、保守プロセスを明確により高い信頼性で計画し、より容易に手配することができる。ハウジング上にフィルタ装置をねじ込む途中での閉鎖装置の正確な定位置により、更に封鎖されるべき排液ダクトに対する閉鎖要素の面倒な位置決め及び整列配置を省くことができ、このことで、フィルタ装置がハウジングに完全にねじ込まれるときに、常に確実に排液ダクトを完全に封鎖することができる。

便宜上、閉鎖装置は、プレートとして設けられ、ハウジングのドームに対向する少なくとも１つのリブを有し、これは、フィルタ装置をハウジング側にへねじ込むときに少なくとも１つの傾斜部に当接し、このことにより、閉鎖要素が排液ダクトに並ぶ位置に固定され、更にフィルタ装置をねじ込むことによって、排液ダクトを封鎖する位置に調整可能である。ここで、リブは、ねじ込まれるときに、リブがハウジング側の傾斜部により形成されたストッパに接触し、それ故、閉鎖装置に対して更なる回転を妨げず、しかし、その軸方向移動を遅延させることを確実にする。フィルタ装置が更にねじ込まれると、弾性部材の押圧が発生し、リブ間のギャップが傾斜部を受け容れると共に、傾斜部間のギャップがリブを受け容れるまで、排液ダクトに向かう閉鎖要素の軸方向の変位が遅延し、その結果、排液ダクトの開口部上に閉鎖要素が当接する、つまり排液ダクトが密接に封鎖される。

本発明による更に有利な解決手段の実施形態において、中間部分は、プレート及び外側キャップの形式の閉鎖装置からなり、閉鎖装置の外縁端に少なくとも１つの回り止め要素が設けられ、それはキャップ内側の対応反回り止め要素に係合し、そのため一方向への回転のみを許容する。キャップはフィルタハウジングカバーと確実に接続され、そこで閉鎖装置は回転可能である。

本発明による更に有利な解決手段の実施形態において、中間部分と、その上に配置された環状フィルタエレメントとの間に、板状基部及び単純な弾性部材が設けられ、基部は、円周方向に分配されるいくつかの貫通開口部を有する。ハウジングからフィルタハウジングカバーを緩めて外すときに、閉鎖装置の共回りは、閉鎖要素の上昇と、それによる閉鎖要素を伴う閉鎖装置の軸方向の変位をもたらし、その結果、閉鎖要素は開口部を排液ダクトから開放する。従って、閉鎖装置は、フィルタ装置をねじ込むときと、フィルタ装置を緩めて外すときとで、完全に異なるように作動する。

ハウジングにフィルタ装置をねじ込むときに、閉鎖装置に配置された閉鎖要素が密接に排液ダクトに当接するまで、閉鎖装置（すなわち閉鎖装置と基部との間に配置されるバネ）は圧縮される。このことにより、ハウジングにフィルタ装置がねじ込まれるときに、排液ダクトの信頼性の高い閉鎖を引き起こし、ハウジングからフィルタ装置が緩めて外されるときに、信頼性の高い開放と、それによる収容室の排液とを引き起こすことができる。これは、一方でフィルタ装置の高い機能的な信頼性を確実にし、他方で、環境へ濾過流体が漏れ出すことを確実に回避させることができる。排液ダクトはフィルタ装置の多少の回転によって好ましくはすでに完全に開かれ、その結果、フィルタ装置が取り外される前に、収容室から完全に排液できるからである。

本発明の更に重要な特徴及び効果は、サブクレーム、図面、そして図面を用いた図の関連する説明に現れる。

上述した、そして更に説明される特徴が、本発明の範囲内において、それぞれ示された組合せだけでなく、他の組合せだけにおいて、又は単独で適用できることを理解すべきである。

本発明についての好ましい例示の実施形態は、図面に図示されて、以下の記載でもっと詳細に説明される。そこにおいて、同一の参照番号は、同一であるか類似であるか機能的に同一の構成要素に関連する。

本発明によるフィルタ装置の外形図である。 外形図の詳細図である。 具体例として詳細を示す分解図である。 下からの詳細を示す底面図である。 ハウジングを示す図である。 図３の詳細図である。 図４の詳細斜視図である。 図５の詳細断面図である。 ねじ込むときの傾斜部の相互作用の第１段階を示す図である。 ねじ込むときの傾斜部の相互作用の第２段階を示す図である。 取り付けられたフィルタ装置を示す図である。 図１１の詳細図である。

図１にフィルタ装置１の外観を示すように、それは、フィルタハウジングカバー２を備える。フィルタハウジングカバー２は、その内部に、浄化後側を未処理側から分離するように環状フィルタエレメント６が配置される収容室５を有する。内部構造は、油の濾過に適している従来より使われている交換可能なフィルタと同様である。中間部分３は、フィルタ装置１におけるハウジング４に対向する側に配置される。ハウジング４は、フィルタ装置１が確実にねじ込まれる、例えば、モーターブロックハウジング又はシリンダハウジングである。簡潔に説明するために、それをハウジング４という。ハウジング４は、ネジ山を有するドーム１５、入口ダクト７、出口ダクト８及び排液ダクト９（図７及び図８参照）を有するように構成されている。

図２において、中間部分３は、嵌め込みにより、フィルタハウジングカバー２に対して２つの部分の遷移部に密接に鍔状に設けられる。中間部分３は、外側キャップ３７と内部プレート１１とを含む。

図３において、一緒に中間部分３を構成する個々のパーツと、更なる部品とが図示されている。油が収容室５に到着できるようにする貫通開口部３３を有する基部１６は、収容室５の閉塞器を形成する。中央開口部３４は、ネジ山又はネジ山を有する中空ピンを備え、その結果、フィルタ装置１をハウジング４のドーム１５に確実にねじ込むことができる。基部１６とプレート１１との間に弾性部材１７が設けられ、例示されたような従来のコイルバネだけでなく、いかなる適切な弾性部材１７を用いてもよい。弾性部材１７は、プレート１１の内側上に載る座面を有する。プレート１１は、中央開口部３９と、回り止め要素１９が設けられた側縁２１とを有する。回り止め要素１９の下縁部３２は、同時にキャップ３７のプレート１１の取付部を形成する。このため、キャップ３７は、下端部に折曲端部３８を備えている。プレート１１もハウジングに対向する側に平坦な環状溝を有し、その環状溝に閉鎖要素１２が平坦なＯリングシールの形で挿入される。シール材料は、環状溝に注入可能となっている。閉鎖要素１２の正確な形状は、本実施形態におけるそれぞれの事例に依存している。

フィルタ装置１の全ての符号が付された部品を、環状フィルタエレメント６及びシールを除いて、金属から又は適切なプラスチックから形成することができる。プラスチックの場合、キャップ３７は、フィルタハウジングカバー２から広げられるのではなく、溶着される。

キャップ３７及びプレート１１は、図４において、詳細に再び図示されている。少なくとも１つの回り止め突出部１８がキャップ３７に設けられ、この回り止め突出部１８にプレート１１の側縁２１の回り止めフック１９が係合する。このことにより、プレート１１は、キャップ３７の一方向にのみ回転可能となっている。他方向において、回り止め要素１８及び１９が互いに係合することによって、プレート１１は、キャップ３７と共に、すなわちフィルタ装置１と共に移動する。

図５にも、異なる方向から見たプレート１１の詳細斜視図を示す。リブ１３が閉鎖要素１２に対してずれた位置に配置され、回り止めフック１９の下に、フィルタ装置１を緩めて外すときに排液ダクトを介して収容室５から外へ油を排出できる伸長開口４０が設けられている、ということがわかる。

図６にプレート１１を下から見た図を示す。側縁２１に設けられた回り止め要素１９を見ることができ、それはプレート１１の側縁２１の周囲全体で見ることができる。少なくとも２つのリブ１３は、内側上の中央開口部３９に配置される。それらは従って、一端２４だけに短く急ではない傾斜角を有するが、リブ１３の残りの部分は平坦なリブよりなる。図５からわかるように、リブ１３は、閉鎖要素１２の高さに配置されず、閉鎖要素１２に対してわずかにずれた位置にある。少なくとも２つのリブ１３の間に、少なくとも２つのギャップが設けられ、それぞれのリブ１３の端が互いに離れて間隔を置かれている。

図７にハウジング４を上から見た斜視図を示す。入口ダクト７、出口ダクト８及び排液口９、更に、少なくとも２つの、プレート１１の上にリブ１３に適合して、つまり反転して構成される傾斜部２２を見ることができる。

図８において、ハウジング４の断面が図示されている。傾斜部２２は、ドーム１５に隣接して設けられている。それは、小さい傾斜角を有する第１部分３５及び傾斜角なしの第２部分２５を有する。少なくとも２つの傾斜部２２の間に少なくとも２つのギャップ４１が設けられ、この２つのギャップ４１に、フィルタ装置１がねじ込まれるときにプレート１１のリブ１３が入り込む。リブ１３と、傾斜部２２と、更に２つの傾斜部の間にそれぞれ存在するギャップとの外形は、互いに理想的に調整されなければならない。これを図９及び図１０に示す。密接にハウジング４にフィルタ装置１をねじ込むときに、まず最初に基部１６の又はネジ中空ピンのネジ山は、ドーム１５のネジ山に係合する。フィルタ装置１を回転させることによって、プレート１１は、従って、ハウジング４の方向へフィルタ装置１と共に軸方向に移動する。リブ１３の平坦な部分が傾斜部２２の第２部分２５に当接するときに、弾性部材１７が圧縮される。フィルタ装置１を更に回転すると、リブ１３が、傾斜部２２の間のギャップ４１に入り込むことができるまで、リブ１３と傾斜部２２とが互いに沿ってスライド移動する。この段階で、プレート１１は、軸方向に移動せずに更に回転できる。つまり、リブ１３がギャップ４１に係合する間だけ、プレートは更に回転することができず、傾斜部２２によって回転が防がれる。そして、弾性部材１７の弾性力が作用し、ハウジング４の方向に下にプレート１１を押圧する。次いで、フィルタ装置１は、更なる回転によって確実にねじ込まれ、そしてハウジング４に密接にねじ込まれる。弾性部材１７の弾性力によって、排液ダクト９の排液口が堅く閉鎖される。

ハウジング４からフィルタ装置１を緩めて外すときに、プレート１１は、回り止めフックとして作用する、プレート１１上及びキャップ３７上に配置された（図４参照）、回り止め要素１８及び１９のために、フィルタ装置１と共に明確に移動する。

図１１及び図１２において、フィルタ装置１を緩めて外すときの、リブ１３及び傾斜部２２の作動モードが図示され、回転が他方向、例えば逆時計回りで行われる。フィルタ装置１を回転させることによって、リブ１３及び傾斜部２２の２つの傾斜面が接触するまで、リブ１３はギャップ４１から傾斜部２２の方へ移動する。プレートは、ハウジング４の傾斜部２２に沿ってリブ１３の傾斜部によってスライド移動し、このことにより、プレート１１は弾性部材１７に対して押圧され、弾性部材１７は再び圧縮され、排液ダクト９の排液口が開放され、その結果、フィルタ装置１がハウジングから緩めて外される前に、油を排液ダクト９を介してフィルタ装置１の収容室５から外に排出できる。

図１２は、一方ではリブ１３の、他方では傾斜部２２の２つの傾斜面が互いに重なるようにスライド移動する様子について示す。互いに関連するリブ１３と傾斜部２２との動きに際し、いずれも鋭い縁のない表面を有するので、材料のくずが生じない。

キャップ３７に、フィルタハウジングカバー２とキャップ３７との間の連結部位の近くの外周囲に更なるシール（図示せず）が設けられ、それは、ハウジング４に対してフィルタ装置１をねじ込んだ後、油が動作中に環境に漏れ出すことができないようにシールする。

Claims (10)

1. フィルタ装置(１)、特に、自動車の内燃機関のための潤滑油の浄化のためのオイルフィルタであって、
   収容室(５)を区切り、内部に環状フィルタエレメント(６)が配置されるフィルタハウジングカバー(２)と、
   ドーム(１５)が中央に配置され、上記フィルタハウジングカバー(２)がねじ込まれるハウジング(４)と、
   上記フィルタハウジングカバー(２)が上記ハウジング(４)にねじ込まれるときに、該フィルタハウジングカバー(２)と上記ハウジング(４)との間に配置される、少なくとも１つの中間部分(３)と、
   上記環状フィルタエレメント(６)の未処理側に通じているハウジング側入口ダクト(７）及び上記環状フィルタエレメント(６)の浄化後側に通じているハウジング側出口ダクト(８)と、
   上記フィルタハウジングカバー(２)を外しているときに、上記収容室(５)から排液可能にするハウジング側排液ダクト(９)と、
   フィルタ軸(１０)を中心に回転可能に上記中間部分(３)に配置され、上記排液ダクト(９)を封鎖することができる閉鎖要素(１２)を有する閉鎖装置(１１)とを備え、
   上記閉鎖装置(１１)は、上記フィルタハウジングカバー(２)を上記ハウジング(４)にねじ込むときに、上記閉鎖要素(１２)が上記排液ダクト(９)と並ぶように配置される、予め定められた位置に固定され、上記フィルタハウジングカバー(２)をねじ込むことによって、上記排液ダクト(９)を封鎖する位置に調整されることが可能である一方、上記閉鎖要素(１２)が上記排液ダクト(９)を開放するように、上記フィルタハウジングカバー(２)を緩めて外すときに回転すると同時に軸方向に移動することで、上記ハウジング(４)から離れるように、設けられている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
2. 請求項１に記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置は、プレート(１１)として構成されるか、又はプレートを備えている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
3. 請求項１又は２に記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)は、少なくとも１つのリブ(１３)を有し、該リブ(１３)は、ハウジング(４)のドーム(１５)に対向し、ハウジング側の少なくとも１つの傾斜部（２２）と協働する
   ことを特徴とするフィルタ装置。
4. 請求項３に記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)は、上記ハウジング(４)に上記フィルタハウジングカバー(２)をねじ込むときに、ハウジング側の上記傾斜部（２２）上のリブ(１３)に係合し、
   それにより上記閉鎖要素(１２)が上記排液ダクト(９)に並ぶ位置に固定され、更に上記フィルタハウジングカバー（２）をねじ込むことによって、上記排液ダクト(９)を封鎖する位置に調節可能である
   ことを特徴とするフィルタ装置。
5. 請求項３又は４に記載のフィルタ装置において、
   上記中間部分(３)と上記環状フィルタエレメント(６)との間に、板状基部(１６)が設けられ、該板状基部(１６)は、円周方向に分配された複数の開口部（３３）を有し、
   上記ハウジング側の上記傾斜部（２２）に沿った上記リブ(１３)のスライド移動による上記閉鎖装置(１１)の回転移動によって、上記閉鎖装置(１１)とそれに伴う上記排液ダクト(９)の開口部の軸方向変位が生じる
   ことを特徴とするフィルタ装置。
6. 請求項５に記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)は、上記閉鎖要素(１２)を有する本体と上記板状基部（１６）との間に配置され、上記閉鎖要素(１２)を上記排液口(９)側へ押圧させる弾性部材(１７)を備えている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖要素(１２)を有する本体、特にプレート(１１)は、プラスチック又は金属特に薄板から形成されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖要素(１２)は、潤滑油に対して耐性を示すプラスチックから形成されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)の本体、特にプレート(１１)は、軸方向に開放する環状溝（４２）を有し、該環状溝（４２）に閉鎖要素が配置されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
    上記中間部分(３)は、軸方向に開放する環状溝（４３）を有し、該環状溝（４３）に上記中間部分（３）を上記ハウジング(４)に対してシールする、シール部材（４４）が配置されている
    ことを特徴とするフィルタ装置。

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