JP3392423B2 - 非金属スピンオンフィルタ - Google Patents

非金属スピンオンフィルタ

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JP3392423B2
JP3392423B2 JP52167598A JP52167598A JP3392423B2 JP 3392423 B2 JP3392423 B2 JP 3392423B2 JP 52167598 A JP52167598 A JP 52167598A JP 52167598 A JP52167598 A JP 52167598A JP 3392423 B2 JP3392423 B2 JP 3392423B2
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/11Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
    • B01D29/13Supported filter elements
    • B01D29/15Supported filter elements arranged for inward flow filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D27/00Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/08Construction of the casing
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、非金属スピンオンフィルタに関し、特に、
濾過材に流体の流れを形成する特有のコアを有し、良好
な流体の濾過を確実に行う自動車用非金属スピンオンフ
ィルタに関する。この特有のコアは、ばね手段をも含
む。ばね手段は、シェル内の濾過材にバイアスをかけ、
両端において濾過材をシール用ワッシャーに接触させ、
シェル内の濾過材の良好な密封接触を実現し、シェルに
流入する液体の全てが確実に濾過材を通過するようにす
る。
この分野では、様々な種類のオイルフィルタが知られ
ている。例えば、Coughlinによる3,985,697号及びGiron
diによる4,950,400号には、シェルすなわち収納部及び
他の部品が金属からなるフィルタが開示されている。プ
ラスチック製のオイルフィルタ装置を開示する従来技術
の特許が知られている。例えば、Lowskyによる4,992,16
6号、Beachらによる5,171,430号及びLeeによる5,182,43
0号がある。これらのフィルタは、従来の金属製オイル
フィルタにまさる利点を提供しているが、本発明が提供
する設計の簡易性及び低コストとともに所望の濾過効率
を提供することはない。
本発明の目的は、従来のオイルフィルタの欠点が除去
された改良されたプラスチック製スピンオンオイルフィ
ルタを提供することである。
本発明の別の目的は、内部のコアの特有の配置、及
び、部品が組み立てられているときにコアと基部との間
のシールを向上させるコアに一体形成された特有のばね
によって、高い清浄効率又は濾過効率を有する自動車用
非金属スピンオンオイルフィルタを提供することであ
る。このような部品の配置は、シェルに流入する濾過し
ようとする流体が濾過材を通過し濾過されることを担保
する。
本発明のさらに別の目的は、部品が比較的少なく、使
用する際に組み立てが容易な自動車用非金属スピンオン
フィルタを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、同様のオイルフィルタよ
り部品が少なく、比較的低コストで容易に製造され、さ
らに、高い濾過能力を有する非金属オイルフィルタを提
供することである。
本発明の他の目的と利点は、以下に、より明らかにさ
れるであろう。
図面の簡単な説明 添付図面には本発明の好ましい実施形態が示され、図
面中、同様の数字は同様の構成要素を示す。
図1は、本発明の非金属スピンオンオイルフィルタの
斜視図であり、フィルタの内部部品を分かりやすく示す
ためにケースの一部を切り欠いてある。
図2は、本発明のスピンオンフィルタの側面図であ
り、フィルタの内部部品を分かりやすく示すためにケー
スの一部を切り欠いてある。
図3は、図1のスピンオンオイルフィルタの後板の平
面図である。
図4は、図3の線4−4についての後板の断面図であ
る。
図5は、図1のスピンオンオイルフィルタのコアの側
面図である。
図6は、図5の線6−6についてのコアの断面図であ
る。
図7は、図5のコアの上面図である。
図8は、変形例のコアを含むスピンオンオイルフィル
タの断面図である。
図9は、変形例のコアの端面図である。
図10は、図9の線10−10についての変形例のコアの断
面図である。
発明の実施の形態 図面の図1〜図7には、本発明のスピンオンオイルフ
ィルタの第1実施形態が示されている。フィルタ10は、
開口端部14を有する略カップ状のハウジングすなわちシ
ェル12を備える。シェル12は、自動車用オイルフィルタ
の作業環境、すなわち、長時間にわたる温度/圧力サイ
クルという要求に耐えうるガラス繊維入りナイロン等の
プラスチックからなる。シェルの開口端部の近傍の外面
は、符号16で示されるようにねじが切られており、フィ
ルタ10を自動車のエンジンのフィルタ基部22(図2)に
接続可能としている。シェル12の外面のねじ切り部16の
端部の近くには、環状凹部18がある。環状凹部18は、ゴ
ム又は同様の弾性を有するシール用材料からなるシーリ
ング用ガスケット20を収容している。
フィルタ10が接続されるフィルタ基部22は、中央通路
26及び補助通路28を備えたボディ24を有する。中央通路
26を形成する壁30の端部は、下記に詳細に説明する目的
のためテーパー状になっている。フィルタ基部22の開口
端部の近くにはめねじ32が設けられている。めねじ32
は、シェル12のおねじ16と相補的な関係にあり、おねじ
16とともに機能して、スピンオンオイルフィルタ10をフ
ィルタ基部22に使用のために固定する。フィルタ基部22
のボディ24の内壁は、面取りされている。これは、フィ
ルタ10がフィルタ基部22に組み立てられたときに、シェ
ル12上のシーリング用ガスケットを収容し、このシーリ
ング用ガスケットとともにシーリングを行うためであ
る。
フィルタ10は、濾過材36を有している。濾過材36は、
特殊なコア38の上に備えられている。コア38は、シェル
12の内面と、シェル12の開口端部を閉じているバックプ
レート40との間に配置されている。
バックプレート40は、これは図3及び図4により良く
示されているが、複数のアーム42を有する。アーム42
は、その内側の端部で中央円筒状ハブ48及び外側環状リ
ム44に固定されている。アーム42、リム44及びハブ48の
間には、開口部46が形成されている。開口部50は、濾過
された液体の供給流路として機能する。フィルタ基部22
に面するバックプレート40のハブ48内の開口部50は、テ
ーパー状であり、フィルタ基部22の中央通路26のテーパ
ー状端部30とともに機能する。ハブ48の内方延長部52
は、コア38の外端部とはまり合う。
次に、図5、図6及び図7には、本発明のコア38が詳
細に示されている。コア38は、縦長い円筒状部材60から
なる。円筒状部材60は、側壁に形成された複数の開口部
62を有する。好ましくは、コア38は、ガラス繊維入りナ
イロン等のプラスチックからなる。好ましい実施の形態
では、円筒状部材60に形成された隣り合う環状リング64
の間において、複数の開口部62が、コア38の全体にわた
って横方向に配列されている。環状リング64は、円筒状
部材60に沿って長手方向に間隔をおいて配置され、円筒
状部材60の横方向に延びている。これにより、環状リン
グ64は、使用時に、濾過材36からコア38の内部への液体
の流れを分割する。コア38の内端部は、ドーム状の拡張
部68を備える。拡張部68は、弾性を有し、フィルタ10が
フィルタ基部22に組み立てられたときにある程度圧縮さ
れる。これにより、ドーム状の拡張部68は、使用時にば
ねとして機能し、コア38をバックプレート40の方向に押
しやり、それによって濾過材36をバックプレート40の方
へ押しやって濾過材36の端部とその隣にあるバックプレ
ート40の面との間に流れが生じないようにする。濾過材
36の両端には、シーリング用ワッシャー69及び70が備え
られている(図1及び図2)。図1に示されるように、
シーリング用ワッシャー69は、濾過材36の内端部とコア
38の内側端部にあるフランジ39との間においてコア38に
配置されている。同様に、シーリング用ワッシャー70
は、濾過材36の外側端部とそれに隣り合うバックプレー
ト40の面との間においてコア38に配置されている。シー
リング用ワッシャー69及び70は、コア38とそれぞれのシ
ーリング用ワッシャーの内径との間の半径方向のシーリ
ングを行う。シーリング用ワッシャー69及び70は、後術
するように説明するようにフィルタ10の組み立てが容易
となり又はそれらを濾過材から分離することができるよ
うに、例えば接着剤等によって濾過材36の端部に適当に
固定されることであってもよい。
ドーム状拡張部68の弾性によって与えられるばね手段
は、濾過材36の内側端部とコア38上のフランジ39(シー
リング用ワッシャー69)との間及び濾過材36の外側端部
とバックプレート40(シーリング用ワッシャー70)との
間のシーリングを促進することによって、濾過材36の周
囲でバイパス流れの可能性を軽減するのに役立つ。
図8〜図10には、異なる形態のコア138を備えたフィ
ルタ110が示されている。コア138は、第1実施形態のコ
ア38と非常に類似した形状を有するが、その内側端部に
異なる形状のばね手段を備え、また、異なるバックプレ
ートを備える。バックプレート140は、コア138をスライ
ド可能に収容する中央開口部153を有する。コア138は、
複数の横方向の突出部すなわちアーム142を備えてい
る。アーム142は、コア138の内側端部のドーム状部材16
8から延びている。横方向の突出部すなわちアーム142
は、コア138と一体に形成されており、また、アーム142
に固有の弾性が存するように、例えばモールドにより製
造されている。
図9によく示されているように、本発明の好ましい実
施の形態では、互いに等間隔をおいて3つのアーム142
が設けられている。
コア138及び濾過材136をシェル112内に組み立てたと
きには、突出部すなわちアーム142は、シェル112の内面
に接触する。使用のためにフィルタ110が取り付けられ
た場合には、コア138の端部がフィルタ基部22の部材30
にはまり、シェル112の内側へと押し動かされる。アー
ム142は、バイアスを掛けられる。アーム142にバイアス
を掛けることは、コア138とフィルタ基部22との間のシ
ーリングを高める。シーリング用ワッシャー169は、コ
ア138とシーリング用ワッシャー169の内径との間の半径
方向のシーリングを行う。シーリング用ワッシャー170
は、コア138とシーリング用ワッシャー170の内径との間
の半径方向のシーリングを行う。
図1〜図7のフィルタは、以下のように組み立てられ
る。すなわち、濾過材36の内側端部とコア38の内側端部
にあるフランジ39との間のシーリング用ワッシャー69と
ともに濾過材36がコア38に取り付けられる。シーリング
用ワッシャー70がバックプレート40のハブ44の内側部分
52の上に配置される。前述したように、シーリング用ワ
ッシャー69及び70は、部品の組み立てを簡単にするよう
に、濾過材36に接合されることであってもよい。バック
プレート40は、バックプレート40のハブ44の部分52の中
にコア38の外側端部があるように配置される。コア38及
び濾過材36からなる一部組立品は、バックプレート40が
シェル12の開口端部内に位置し、シェル12の開口端部の
近くにあるシェル12の壁の中の肩部15にバックプレート
40がぴったりとはまるまで、シェル12の中に滑り込ませ
られる。次に、バックプレート40は、音波溶接又は接着
剤などの固定手段によって、シェル12の所定位置に適当
に固定される。次に、シーリング用ガスケット20がシェ
ル12の凹部18に配置される。
図8〜図10の改変されたフィルタ110も同様な方法に
より組み立てられる。バックプレート140は、バックプ
レート40のハブ44のように、外側へ広がったハブ部分を
有していない。コア138の外側端部は、バックプレート1
40のハブ部分152の中の中央開口部153の中にスライド可
能に存する。また、コア138の外側端部は、フィルタが
組み立てられたときには、テーパー状の部材30と接触す
ることができ、コア138のばね手段にバイアスを掛ける
ことができるように、バックプレートから外に突出す
る。
面150及び30は、相補的なテーパーを備え、コア138と
フィルタ基部22のボディ24との接触面の密封状態を向上
させる。
使用のためには、スピンオンオイルフィルタ10(11
0)をフィルタ基部22にねじ込む。このとき、シェル12
(112)のおねじは、自動車のエンジンのフィルタ基部2
2のめねじとかみ合う。シーリング用ガスケット20(12
0)は、フィルタ基部のボディ24の端部を密封する。バ
ックプレート40のテーパー面50は、フィルタ基部のボデ
ィ24内でテーパー面30とはまり合う。図8〜図10の実施
形態の場合には、コア138のテーパー面150がテーパー面
30とはまり合う。コア38(138)をフィルタ基部22の内
部にはめることにより、コア38(138)は、シェル12(1
12)の内側の方に動かされる。これにより、図1、図2
及び図5に示した実施形態のドーム部68又は図8〜図10
に示した実施形態のアーム142によって形成されたばね
手段に負荷がかかる。ばね手段は負荷がかけられて変位
し、バイアス力が濾過材36にかけられ、濾過材36がシェ
ル12の開口端部の方へ押しやられる。図1〜図7の実施
形態の場合には、シーリング用ワッシャー69及び70とそ
れぞれの接触面との間の密封する力が大きくなる。図8
〜図10の実施形態の場合には、ばね手段がコア138とフ
ィルタ基部22との間の密閉を高める。
使用時には、通常はオイルである流体がフィルタ基部
22の供給通路からハウジングすなわちシェル12と濾過材
36(136)との間の空間に流入する。流体は、圧力によ
り供給され、濾過材36(136)を通過し、隣接する環状
リング64(164)の間の開口部62(162)を介してコア38
(138)に流入する。コア38(138)は、濾過材36(13
6)の効率及び寿命を向上させるように、コア38(138)
の全長に渡り濾過材36(136)を通して流体を流すこと
に役立つ。濾過すべき流体の全てが、コア38(138)に
流入する前に濾過材36(136)を通過することが意図さ
れている。コア38(138)から出た液体は、フィルタ基
部22の帰還通路26に入り、エンジンに戻る。
本発明の好ましい実施の形態を示してきたが、本発明
を以下の請求の範囲内で他の方法で実施できることは当
業者にとって明らかである。
フロントページの続き (72)発明者 マイケルズ、ラリー ディーン アメリカ合衆国 62450 イリノイ州 オルニー イースト カウントリー サ イド レイン 2769 (56)参考文献 特開 平7−60022(JP,A) 特表 平9−503431(JP,A) 特表 平11−507865(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 27/00 B01D 35/02 F01M 11/03

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内側開口部を形成する開口端部及び閉鎖端
    部を有する略カップ状のシェルと、前記シェルの前記開
    口端部を閉じるように構成されたバックプレートであっ
    て、前記シェルの開口端部の内側開口部の形状に対応し
    た外周を有する平坦部材を含み、前記平面部材から内側
    に延びる中央の円筒部分と前記平坦部材を貫通する追加
    された通路を有し、前記円筒部分は流路を形成するバッ
    クプレートと、前記シェルの中に配置された環状の濾過
    材であって、前記バックプレート近辺の第一端部と前記
    シェルの閉鎖端部近辺の第二端部を有し、前記濾過材の
    内側表面を形成するその中を貫通する開口部を有する濾
    過材と、前記濾過材を貫通する開口部内に配置され、前
    記バックプレート及び前記シェルとともに前記シェル内
    に前記濾過材を位置決めしかつ保持するコアとからな
    り、前記コアは、前記バックプレートの中央円筒部分の
    流路内にスライド可能に受け入れられる第一端部と前記
    シェルの閉鎖端部近辺の第二端部を有し、前記濾過材の
    内側表面を支持するための前記コアの第一端部と第二端
    部の間の外周に長手方向に間隔をおいて配置された複数
    の横に延びる環状リングと前記コアに長手方向に間隔を
    おいて設けられ、前記環状リングの間で開口している複
    数の孔部を備え、前記コアの第二端部は、濾過材の第一
    端部とバックプレートとの間及び濾過材の第二端部と前
    記コアのフランジのとの間に流れが生じないように密封
    すべく、バックプレートの方向に前記コアと前記濾過材
    にバイアスをかけるために前記シェルの閉鎖端部に接触
    しているばね手段を含み、前記環状リングと前記ばね手
    段を含む前記コアは、1つのプラスチック材により形成
    される1つの単位構造からなり、濾過すべき流体は、前
    記バックプレート内の前記通路と、前記シェル及び前記
    濾過材の間とを流れ、前記濾過材を通り、前記コアの全
    長にわたり前記コア内の前記孔部を通って前記コアの中
    へ流れることを特徴とする自動車用の非金属で着脱可能
    なフィルタ。
  2. 【請求項2】前記シェルは外面を有し、その外面は、前
    記開口端部の近傍において、フィルタ基部への前記フィ
    ルタのねじ結合を可能とするおねじを備えることを特徴
    とする請求項1に記載のフィルタ。
  3. 【請求項3】前記シェルの外面には、前記おねじの近傍
    において、環状の凹部が設けられ、前記環状の凹部に
    は、使用時に前記フィルタと前記フィルタ基部の間の流
    体接続部を密封するシーリング用ガスケットが備えられ
    ていることを特徴とする請求項2に記載のフィルタ。
  4. 【請求項4】前記シェルは、プラスチックからなること
    を特徴とする請求項1に記載のフィルタ。
  5. 【請求項5】前記シェルは、ガラス繊維入りナイロンか
    らなることを特徴とする請求項4に記載のフィルタ。
  6. 【請求項6】前記コアは、プラスチックからなることを
    特徴とする請求項1に記載のフィルタ。
  7. 【請求項7】前記コアは、ガラス繊維入りナイロンから
    なることを特徴とする請求項6に記載のフィルタ。
  8. 【請求項8】前記ばね手段は、前記コアの第二端部に一
    体形成されたドームから成ることを特徴とする請求項1
    に記載のフィルタ。
  9. 【請求項9】開口端部と閉鎖端部を有する略カップ状の
    シェルと、前記シェルの前記開口端部を閉じるように構
    成されたバックプレートであって、前記シェルの開口端
    部の内側の一部分の形状に対応した外周を有する平坦部
    材を含み、前記平坦部材を貫通する中央開口部及び補助
    通路を有するバックプレートと、前記シェルの中に配置
    された環状の濾過材であって、前記バックプレート近辺
    の第一端部と前記シェルの閉鎖端部近辺の第二端部を有
    し、前記濾過材の内側表面を形成するその中を貫通する
    開口部を有する濾過材と、前記濾過材を貫通する開口部
    内に配置され、前記バックプレート及び前記シェルとと
    もに前記シェル内に前記濾過材を位置決めしかつ保持す
    るための伸長されたコアとからなり、前記コアは、前記
    バックプレートの中央開口部から延びている第一端部と
    前記シェルの閉鎖端部近辺の第二端部を有し、流路を形
    成するために中空であり、前記バックプレート内の前記
    中央開口部の中でスライド可能であり、前記濾過材の内
    側表面を支持するための前記コアの第一端部と第二端部
    の間の外周に長手方向に間隔をおいて配置された複数の
    環状リングと、前記環状リングの間で開口している前記
    コアに設けられた複数の孔部とを備え、前記コアの第二
    端部は、前記コアの第一端部とフィルタ基部の間に流れ
    が生じないように密封すべく、バックプレートの方向に
    前記コアにバイアスをかけるために前記シェルの閉鎖端
    部に接触しているばね手段を含み、前記環状リングと前
    記ばね手段を含む前記コアは、1つのプラスチック材に
    より形成される1つの単位構造からなり、流体は、前記
    バックプレート内の前記補助通路を通って前記シェル及
    び前記濾過材の間に流れ、前記濾過材を通って濾過さ
    れ、前記コア内の前記孔部を通って前記コア内の前記流
    路へ流れ、前記コアを流れ過ぎることを特徴とする自動
    車用の非金属フィルタ。
  10. 【請求項10】前記ばね手段は、少なくとも1つの横方
    向の突出部を備え、前記突出部は、前記コアの第二端部
    から延び、前記シェルの閉鎖端部に接触し、前記コアの
    フランジを通して濾過材の第二端部にばね圧力を加え、
    使用のために前記フィルタ基部に前記フィルタが組み立
    てられたとき、前記バックプレートとより強固に接触す
    るように前記濾過材の第一端部を押し動かすことを特徴
    とする請求項9に記載のフィルタ。
  11. 【請求項11】前記ばね手段は、前記コアから延び、前
    記シェルの内面に接触する複数の横方向の突出部を含む
    ことを特徴とする請求項9に記載のフィルタ。
  12. 【請求項12】前記シェル及び前記コアは、ガラス繊維
    入りナイロンからなることを特徴とする請求項9に記載
    のフィルタ。
  13. 【請求項13】前記濾過材の第一及び第二端部には、前
    記コアに対して半径方向にシーリングを行うためにシー
    リング用ワッシャーが固定されていることを特徴とする
    請求9に記載のフィルタ。
  14. 【請求項14】前記ばね手段は、前記コアの第二端部か
    ら突出して、前記シェルの閉鎖端部に接触する弾性部材
    であって、使用のために前記フィルタがフィルタ基部に
    組み立てられた場合に、前記シェル内の前記コアの相対
    移動により負荷をかけられる弾性部材を備えることを特
    徴とする請求項9に記載のフィルタ。
JP52167598A 1996-11-08 1997-11-04 非金属スピンオンフィルタ Expired - Fee Related JP3392423B2 (ja)

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