JP2586475B2 - 濾過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、密度の粗い濾材よりなるフルフロー用濾過
エレメントと、密度の細かい濾材よりなるバイパス用濾
過エレメントとを組合わせた、組合わせ式の濾過装置に
関する。

［従来技術］ 一般的に、オイルフィルタは、フィルタ内に流入する
オイルの全量を濾過するため、オイルの濾過処理量が多
いことや、濾過抵抗を少なくすること等から、濾過エレ
メントに密度の粗い濾材が用いられ、数ミクロン以下の
細かい粒子は取り除けない。

そこで、さらにオイルを効果的にきれいにするため、
密度の粗い濾材を用いたフルフロー用濾過エレメント
と、密度の細かい濾材を用いたバイパス用濾過エレメン
トとを組合わせた、組合わせ式オイルフィルタがある。
この組合わせ式オイルフィルタの、フルフロー用濾過エ
レメントで濾過されたオイルは直接機関の各潤滑部へ送
られ、バイパス用濾過エレメントで濾過されたオイルは
直接オイルパンへ還流される。

一方、作動中の機関は、低速回転時においても、各潤
滑部の潤滑、および冷却を行うために充分なオイル量を
確保する必要がある。このため、機関の低速回転時に、
フルフロー用濾過エレメントで濾過されたオイルが充分
各潤滑部へ供給されるように、機関の低速回転時にバイ
パス用濾過エレメントで濾過されるオイルの流量を制限
する必要がある。

この機関の低速回転時に、バイパス用濾過エレメント
で濾過されるオイルの流量を制限する技術としては、特
公昭37−10984号公報、および実開昭60−28008号公報が
公知である。

特公昭37−10984号公報に記載のものは、第６図に示
すように、バイパス用濾過エレメント500で濾過された
オイルを流出する機関本体501のドリル孔502に、このド
リル孔502内に流入する油圧に応じて開弁する弁503を組
込むものである。

また、実開昭60−28008号公報に記載のものは、第７
図に示すように、取付けベース600に設けられ、バイパ
ス用濾過エレメント601で濾過されたオイルを流出する
バイパス通路602に流量制限孔605を配設したり、また
は、取付けボルト603に設けられ、バイパス用濾過エレ
メント601で濾過されたオイルを流出するバイパス用通
路604に流量制限孔605を配設するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、特公昭37−10984号公報に記載のものは、
第６図に示すように、直接、機関本体に、流量制限用の
弁手段を配設するための加工を施すため、弁手段に不具
合が生じたとき等、弁手段の互換性が低い。また、構成
内容の異なるオイルフィルタへの汎用性が低い。さらに
機関本体への加工は、加工性が悪く、大量生産に適さな
い問題点を有している。

実開昭60−28008号公報に記載のものは、取付けベー
ス、または取付けボルトに配設される流量制限孔の径
が、機関の回転速度が低い場合に、フルフロー用濾過エ
レメントで濾過されたオイルが、作動中の機関の各潤滑
部を潤滑し、かつ冷却するために、充分なオイル量を確
保する必要があることから決められる。このため、機関
の回転速度が高い場合には、作動中の機関の各潤滑部を
潤滑し、かつ冷却するためのオイル量が充分なため、バ
イパス用通路を通るオイル量を増加したいが、流量制限
孔の径が決まっているため、バイパス用通路を通るオイ
ル量を増加できず、本来のバイパス濾過機能を充分に発
揮できない問題点を有している。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、機関のオイルポンプ吐出油圧に応じて、バイパス
用通路を通るオイル量を制御する弁手段の交換を容易に
行い、構成内容の異なるオイルフィルタへの汎用性を高
くし、さらに、弁手段を設ける加工性を良くして、大量
生産に適するようにした濾過装置を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的
手段を採用する。

濾材を有するフルフロー用濾過エレメントと、このフ
ルフロー用濾過エレメントの前記濾材より密度が密な濾
材を有するバイパス用濾過エレメントと、前記フルフロ
ー用濾過エレメントと前記バイパス用濾過エレメントと
を収容する容器と、前記フルフロー用濾過エレメントで
濾過されたオイルが流出するメイン流出口、及び前記バ
イパス用濾過エレメントで濾過されたオイルが流出する
バイパス流出口を有する取付けベースと、前記容器と前
記取付けベースとの間に螺子結合により取り付けられ
て、前記フルフロー用濾過エレメントと前記メイン流出
口とを連通するメイン通路、前記バイパス用濾過エレメ
ントと前記バイパス流出口とを連通するバイパス通路を
有する取付け部材と、この取付け部材に設けられて、前
記バイパス通路内のオイル圧力に応じて前記メイン通路
と前記バイパス通路との開口比が変化する弁手段とを備
えたことを特徴とする。

また、前記弁手段は、前記バイパス通路に設けられ
て、前記バイパス通路内のオイル圧力が所値地以上の時
に前記バイパス通路を開くことを特徴とする。

［作用及び発明の効果］ 特許請求の範囲第１項に記載した濾過装置は、取付け
部材に設けられた弁手段により、バイパス通路内のオイ
ル圧力に応じてメイン通路とバイパス通路との開口比が
変化する。バイパス通路内のオイル圧力は、機関（エン
ジン）の回転速度に相関するオイルポンプの吐出油圧に
よって変化するため、そのオイルポンプの吐出油圧（即
ちエンジン回転速度）に応じて、メイン通路を通って流
出するオイル（フルフロー用濾過エレメントで濾過され
たオイル）と、バイパス通路を通って流出するオイル
（バイパス用濾過エレメントで濾過されたオイル）との
流量比を制御できる。

また、取付け部材が容器と取付けベースとの間に螺子
結合により取付けられているため、容器及び取付けベー
スに対して着脱可能である。これにより、弁手段に不具
合が生じた時には、取付け部材を交換することで弁手段
の不具合を取り除くことができる。

更に、取付けベースに弁手段を設ける場合と比較し
て、取付けベースより小型、軽量な取付け部材に弁手段
を設ける法が加工性が良く、大量生産に適していると言
える。また、一般にアルミダイキャストで作られる取付
けベースより硬い材質（例えば鉄）が使用される取付け
部材に弁手段を設けることで、可動部を有する弁手段の
各部寸法精度等が向上し、信頼性の高い濾過装置を提供
できる。

特許請求の範囲第２項に記載した濾過装置は、バイパ
ス通路内のオイル圧力が所定値以上の時に弁手段がバイ
パス通路を開くことができる。このため、機関の回転速
度が低い時、つまりオイルポンプの吐出油圧が低く、バ
イパス通路内のオイル圧力が所定値より小さい時には、
弁手段がバイパス通路を閉じる。この結果、バイパス通
路をオイルが流れることはなく、全オイルがメイン通路
を通って流出する。一方、機関の回転速度が高い時、つ
まりオイルポンプの吐出油圧が高く、バイパス通路内の
オイル圧力が所定値以上の時には、弁手段がバイパス通
路を開く。この結果、バイパス通路にもオイルが流れる
ことで、本来のバイパス通路機能を十分に発揮できる。

［実施例］ 次に、本発明の濾過装置を図面に示す一実施例に基づ
き説明する。

第１図は本発明の濾過装置の側面断面図を示す。

該濾過装置100は、車両走行用のエンジンに設けられ
た取付けベース200と、組合わせ式オイルフィルタ300
と、取付けベース200と組合わせ式オイルフィルタ300と
の接続を行う取付けボルト400とからなる。

取付けベース200には、オイル供給部201、フルフロー
出口202、バイパス出口203、およびバイパス通路204が
設けられるとともに、取付けボルト400が接続される第
２雌ねじ部205を備えている。オイル供給路201は、図示
しないオイルポンプより送られたオイルを、組合わせ式
オイルフィルタ300内に導く通路となる。またバイパス
通路204を通ってバイパス出口203へ導かれるオイルは、
図示しないオイルパンへ還流され、フルフロー出口202
へ導かれるオイルは、図示しないエンジンの各潤滑部へ
送られる。

組合わせ式オイルフィルタ300は、一端が閉鎖された
筒状容器301を備える。

この筒状容器301は、中心部分に円筒形状のプロテク
タ302が配設され、該プロテクタ302の中間位置には、プ
ロテクタ302の内周と外周とを連通する複数のオイル流
通孔303が開設されている。

プロテクタ302の外周には、両端が端板304、端板305
によって保持されたフルフロー用濾過エレメント306が
嵌め合わされている。該フルフロー用濾過エレメント30
6は、油をかなり急速に濾過させることができる比較的
粗い濾材を使用している。

フルフロー用濾過エレメント306の外周には、内周板3
07と外周板308とにより保持されたバイパス用濾過エレ
メント309が嵌め合わされている。該バイパス用濾過エ
レメント309は、燃焼時に生成されて潤滑油中に混在し
たカーボン等の微細な粒子まで濾過することができる比
較的細かい濾材を使用している。またバイパス用濾過エ
レメント309の上端（図示上側）は、バイパス用濾過エ
レメント309内を通り濾過されるオイルの入口となる。
なおフルフロー用濾過エレメント306の外周とバイパス
用濾過エレメント309の内周との間は、内周板307により
シールされている。また内周板307の上部（図示上側）
は、フルフロー用濾過エレメント306内へオイルを導く
複数個のオイル入口孔310が形成されている。

バイパス用濾過エレメント309の外周板308は、その下
端（図示下側）が、オイルフィルタ300の中心方向に延
長され、前記フルフロー用濾過エレメント306の端板305
との間に、バイパスオイル通路311を形成する。該バイ
パスオイル通路311は、バイパス用濾過エレメント309で
濾過されたオイルの流通路となる。また、フルフロー用
濾過エレメント306で濾過されたオイルの通路と、前記
バイパスオイル通路311とをシールするため、取付けボ
ルト400の端部（図示上側）に形成された円筒形状403の
外周に、ガスケット312が嵌め合わされている。

フルフロー用濾過エレメント306とバイパス用濾過エ
レメント309等を組込んだ組合わせエレメント320は、コ
イルスプリング313によって、逆止弁319を介して円環状
の補強板314に圧着されている。この補強板314は、その
外周に、未濾過オイルを前記筒状容器301内に導入する
ための複数個のオイル入口孔315が設けられ、その内周
に、取付けボルト400の第１雄ねじ部402に噛合う第１雌
ねじ部316が設けられている。

また補強板314は、円環状の端面板317に接合され、こ
の円環状の端面板317が、前記筒状容器301の開放端に巻
締め接合されることにより、補強板314が、前記筒状容
器301に支持される。また前記端面板317は、取付けベー
ス200と、端面板317との間を、シールするためのリング
状ガスケット318を保持している。

前記補強板314のオイル入口孔315には、ゴム弾性材料
で作られ、オイルの圧力を受けて開作動する、円環板状
の逆止弁319が、設けられている。

次に、取付けボルト400について、第２図、第３図、
第４図を用いて説明する。

第２図は取付けボルト400の側面断面図、第３図は第
２図の上面図、第４図は第２図の底面図を示す。

取付けボルト400は、該取付けボルト400を、取付けベ
ース200に接続するため、第２図に示すごとく、取付け
ボルト400の下端側（図示下側）外周に、第２雄ねじ部4
01が切ってある。また、取付けボルト400の上端側の外
周には、組合わせ式オイルフィルタ300の第１雌ねじ部3
16と噛合う第１雄ねじ部402が切ってある。取付けボル
ト400の上端の外周部は、前記ガスケット312が嵌め合わ
されるため、円筒形状403となっている。前記第２雄ね
じ部401と、第１雄ねじ部402との間は、取付けボルト40
0を取付けベース200に締付けるための締付け用フランジ
404が形成されている。また、フランジ404の、第１雄ね
じ部402側には、第３図に示すように、締付け用の六角
部405が形成されている。

一方、取付けボルト400の略中央には、フルフロー用
メイン通路406が開設されている。該フルフロー用メイ
ン通路406は、上端が、プロテクタ302内のオイル流通孔
303と連通し、下端が、前記取付けベース200のフルフロ
ー出口202と連絡している。前記第１雄ねじ部402と前記
円筒形状403との間には、取付けボルト400の外周より内
周に向かって、取付けボルト400の肉厚の中間まで、前
記バイパスオイル通路311と連通する孔407が開けられて
いる。またフランジ404と第２雄ねじ部401との間には、
取付けボルト400の外周より内周に向かって、取付けボ
ルト400の肉厚の中間まで、孔408が開けられている。そ
して孔407と孔408とは、前記フルフロー用メイン通路40
6と平行に、バイパス用通路409で連通されている。なお
孔407は、バイパス用通路409のオイル入口孔となり、孔
408は、バイパス用通路409のオイル出口孔となる。該オ
イル出口孔408は、前記取付けベース200のバイパス通路
204を介してバイパス出口203に連絡している。孔408
の、取付けボルト400の下端側より、バイパス用通路409
と同心に、バイパス用通路409より大径の孔410（バルブ
収納筒）を開け、該孔410の下端部（図示下側）は打込
みピン411によって閉塞されている。また、このバルブ
収納筒410内には、前記バイパス用通路409内に流入する
オイルの圧力に応じて開口比が変化する弁手段412が設
けられ、本実施例においては、球形のバルブ413と、該
バルブ413をバイパス用通路409側に押圧するスプリング
414とからなる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

図示しないオイルポンプから送られたオイルは、取付
けベース200のオイル供給路201から、補強板314の複数
個のオイル入口孔315を通り、逆止弁319を開いて、組合
わせ式オイルフィルタ300内に入る。組合わせ式オイル
フィルタ300内に入ったオイルは、バイパス用濾過エレ
メント309の外周を通り、大部分のオイルはフルフロー
用濾過エレメント306の入口孔310から入り、フルフロー
用濾過エレメント306で濾過され、プロテクタ302のオイ
ル流通孔303から取付けボルト400のフルフロー用メイン
通路406を通り、取付けベース200のフルフロー出口202
より、エンジンの各潤滑部へ送られる。

一方、組合わせ式オイルフィルタ300内に入った一部
のオイルは、バイパス用濾過エレメント309の上（第１
図上側）から入り、該バイパス用濾過エレメント309の
内部を下にゆっくり流れ、燃焼時に生成されて潤滑油中
に混在したカーボン等の微細な粒子まで濾過する。濾過
されたオイルは、端板305と外周板308とで形成されるバ
イパスオイル通路311を通り、取付けボルト400の、バイ
パス用通路409の入口孔407、およびバイパス用通路409
を通り、スプリング414に押圧されたバルブ413を押し開
く。さらにバイパス用通路409の出口孔408から、取付け
ベース200に形成されるバイパス通路204を通ってバイパ
ス出口203に導かれ、図示しないオイルパンへ送られ
る。

なお、機関の低速回転時（約1000rpm以下）では、オ
イルポンプの吐出油圧が低いため、組合わせ式オイルフ
ィルタ300内の油圧が低く、バルブ413に作用する圧力
（荷重）がスプリング414のセット荷重より低くなり、
バルブ413は開弁しない。その結果オイルは、バイパス
用通路409には流れず、全オイルがフルフロー用メイン
通路406に供給され、エンジンの各潤滑部へ送られるオ
イル量を確保することができる。また、機関の高速回転
時では、オイルポンプの吐出油圧が高く、スプリング41
4のセット荷重より高くなる毎にバルブ413が押し開かれ
る。その結果バイパス用通路409が開通され、バイパス
用通路409を通るオイル量が増えることにより、バイパ
ス濾過機能を充分に発揮することができる。

上述のごとく、バイパス用通路409内に流入するオイ
ルの圧力に応じて開口比が変化する弁手段412を、取付
けボルト400に設けたことで、バイパス用通路409を通る
オイル量を、機関回転速度に応じたオイルポンプの吐出
油圧に応じて制御することができる。

弁手段412に不具合が生じて、別の弁手段と交換する
必要が生じたとき、取付けボルト400を交換することに
より、別の弁手段に交換することができる。

また、取付けボルト400に弁手段412を設けたことか
ら、取付けボルト400を交換するのみで、本実施例とは
異なった構成を有する組合わせ式オイルフィルタを用い
たり、フルフローフィルタのみのオイルフィルタを用い
たりすることができるなど、オイルフィルタの汎用性を
高めることができる。

さらに、弁手段412を、取付けベース200に比べて小
型、軽量な取付けボルト400に設けるため、弁手段412
を、取付けボルト400に取付ける際の加工性が良く、大
量生産に適している。

第１図で、図示しないオイルポンプから送られたオイ
ルの流れを太線矢印で示し、フルフロー用濾過エレメン
ト306を流れるオイルを破線矢印で、バイパス用濾過エ
レメント309を流れるオイルを実線矢印で示す。

なお本実施例では、バイパス用通路409内に流入する
オイルの圧力に応じて開口比が変化する弁手段412とし
て、球形のバルブ413をスプリング414で押圧する方法を
用いたが、第５図に示すように、ピストン式のものでも
よい。なおこの場合には、ピン411に背圧を逃がす孔415
を設ける。

またピン411は打込み式でなく、ねじ込み式、あるい
は、接着剤により固定することも可能である。なお、ね
じ込み式にすれば、ピン411を脱してバルブ413やスプリ
ング414の交換が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による濾過装置の側面断面図、第２図は
取付けボルトの側面断面図、第３図は第２図の上面図、
第４図は第２図の底面図、第５図は本発明の第２実施例
を示す取付けボルトの部分断面図、第６図および第７図
は従来装置の側面断面図である。 図中 100……濾過装置 200……取付けベース 202……フルフロー出口（メイン流出口） 203……バイパス出口（バイパス流出口） 301……筒状容器（容器） 306……フルフロー用濾過エレメント 309……バイパス用濾過エレメント 400……取付けボルト（取付け部材） 406……フルフロー用メイン通路（メイン通路） 409……バイパス用通路（バイパス通路） 412……弁手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−214313（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−197508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−42709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−80812（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−28008（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−109716（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−19412（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭37−10984（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭56−51939（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濾材を有するフルフロー用濾過エレメント
   と、 このフルフロー用濾過エレメントの前記濾材より密度が
   密な濾材を有するバイパス用濾過エレメントと、 前記フルフロー用濾過エレメントと前記バイパス用濾過
   エレメントとを収容する容器と、 前記フルフロー用濾過エレメントで濾過されたオイルが
   流出するメイン流出口、及び前記バイパス用濾過エレメ
   ントで濾過されたオイルが流出するバイパス流出口を有
   する取付けベースと、 前記容器と前記取付けベースとの間に螺子結合により取
   り付けられて、前記フルフロー用濾過エレメントと前記
   メイン流出口とを連通するメイン通路、前記バイパス用
   濾過エレメントと前記バイパス流出口とを連通するバイ
   パス通路を有する取付け部材と、 この取付け部材に設けられて、前記バイパス通路内のオ
   イル圧力に応じて前記メイン通路と前記バイパス通路と
   の開口比が変化する弁手段と を備えた濾過装置。
2. 【請求項２】前記弁手段は、前記バイパス通路に設けら
   れて、前記バイパス通路内のオイル圧力が所定値以上の
   時に前記バイパス通路を開くことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の濾過装置。