JP3680396B2 - エレメント交換型フィルタ - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/16Cleaning-out devices, e.g. for removing the cake from the filter casing or for evacuating the last remnants of liquid

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレメント交換型フィルタに関し、例えば、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に利用できる。
【0002】
【従来の技術】
従来、エレメント交換型フィルタに関連する先行技術文献としては、実開平7−10406号公報及び実開平7−10407号公報にて開示されたものが知られている。これらのものでは、オイルフィルタのエレメント交換に際して、作業の円滑化や作業場の汚れ防止等のため、エレメント交換に先立ち、内部に貯留されているオイルを全て抜取るための構造が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のオイルフィルタではエレメント交換の際、先に、ドレン穴部を液密に保持するドレン部材を取外すことで内部に貯留されているオイルを全て抜取るものである。オイルフィルタの使用状態において、ドレン部材は3個のパッキングを用いてフィルタエレメントによる濾過前後のオイルの混ざり阻止及び外部への洩れ防止を達成している。このものは、構造が複雑であり部品点数も多く、エレメント交換の際、ゴム部品であるパッキングを同時交換する必要があるとすると交換部品も多くなるという不具合があった。
【0004】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、エレメント交換に先立って、内部に貯留されている流体をドレン穴部から全て抜取るための構造が簡単で少ない部品点数で構成され、かつ、交換部品が少なくて済むエレメント交換型フィルタの提供を課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1のエレメント交換型フィルタによれば、ドレン部材が挿嵌され、エレメント組立体が収容されたフィルタハウジングと取付基台とが結合されたフィルタの使用状態では、第1ドレン通路と第2ドレン通路とが、同じドレン穴部を介して連通され、第2ドレン通路が中央に開設されたプロテクタ部によりエレメント組立体とフィルタハウジングとの間の外側空間とエレメント組立体の内側空間とを隔離するようにフィルタハウジングが形成されているため、ドレン部材がフィルタハウジングの第2ドレン通路に螺合されることで、エレメント組立体の一方の開口端を封止し位置決めするフィルタハウジングのプロテクタ部側が液密に保持され、エレメント組立体とフィルタハウジングとの間の外側空間とエレメント組立体の内側空間とが隔離される。これにより、フィルタ内の濾過前流体はエレメント組立体のフィルタエレメントを通ることで確実に濾過され清浄流体となる。そして、エレメント交換時では、エレメント組立体の交換に先立って、予めドレン部材をフィルタハウジングから取外すだけで、フィルタハウジングのドレン穴部と第1ドレン通路及び第2ドレン通路との両方の通路が連通され、フィルタ内部に貯留されている濾過前流体及び清浄流体を同時に全て抜取ることができる。これにより、ドレン構造が簡単で部品点数が少なく、ドレン部材に関する交換部品が少ないという効果が得られる。
【0006】
請求項2のエレメント交換型フィルタでは、エレメント組立体の一方の開口端を封止し位置決めするプロテクタ部がフィルタハウジングの一部にて構成されることで、フィルタの内部構造が簡単となる。これにより、エレメント交換型フィルタは構成部品が少なくなり、エレメント交換し易くなるという効果が得られる。
【0007】
請求項3のエレメント交換型フィルタによれば、ドレン部材が挿嵌され、エレメント組立体が収容されたフィルタハウジングと取付基台とが結合されたフィルタの使用状態では、ドレン部材がフィルタハウジングのドレン穴部に螺合されることで、そのドレン穴部が液密に保持されると共に、エレメント組立体の一方の開口端がドレン部材のプロテクタ部により封止され位置決め保持され、エレメント組立体とフィルタハウジングとの間の外側空間とエレメント組立体の内側空間とが隔離される。これにより、フィルタ内の濾過前流体はエレメント組立体のフィルタエレメントを通ることで確実に濾過され清浄流体となる。そして、エレメント交換時では、エレメント組立体の交換に先立って、予めドレン部材をフィルタハウジングから取外すだけで、エレメント組立体の周囲の濾過前流体と内側の清浄流体とがドレン穴部から流出可能となり、フィルタ内部に貯留されている濾過前流体及び清浄流体を同時に全て抜取ることができる。これにより、ドレン構造及びプロテクタ部の構造が簡単で部品点数が少なく、ドレン部材に関する交換部品が少ないという効果が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【0009】
〈実施例1〉
図1は本発明の実施の形態の第1実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。図2は図1の使用状態からエレメント交換に先立つオイル抜取状態を示す部分断面図である。
【0010】
図1において、100は内燃機関用オイルフィルタであり、オイルフィルタ100はアルミニウム製またはプラスチック樹脂製の有底円筒状のキャップ10とケース40とがそれぞれに設けられたネジ部11,41にてOリング12を介して液密に結合されている。このオイルフィルタ100内には、濾紙を折曲げ円筒状に形成されたフィルタエレメント31からなるエレメント組立体30がその両端をキャップ10側のプロテクタ部13及びケース40側のプロテクタ部42の各円筒外周面に挿嵌されて収容されている。なお、以下では、エレメント組立体30を『エレメントS/A(Sub-Assembly:サブアッセンブリ)30』と記す。
【0011】
また、キャップ10には、その頭頂中央にドレン穴部14が形成され、その奥にドレン穴部14とプロテクタ部13の外周側とを連通しエレメントS/A30のフィルタエレメント31を通過前の汚オイルをドレンするための第1ドレン通路15、同じくドレン穴部14とプロテクタ部13の中央とを連通しエレメントS/A30のフィルタエレメント31を通過後の清浄オイルをドレンするための第2ドレン通路16が形成されている。そして、ドレンボルト20はそのネジ部21が第2ドレン通路16に形成された雌ネジに締付けられ、Oリング22によってドレン穴部14が液密に保持され、同時に、この締付けによって第2ドレン通路16が液密に保持されている。この状態において、オイルフィルタ100内のエレメントS/A30による濾過前の汚オイルが第1ドレン通路15側から第2ドレン通路16を通ってエレメントS/A30内の濾過後の清浄オイルと混ざることはない。なお、ドレンボルト20の頭頂中央には六角レンチ等のための工具穴23が設けられている。
【0012】
一方、ケース40には、図示しない内燃機関側から送出された汚オイルが流入されるオイル入口43、プロテクタ部42をエレメントS/A30内に延長したオイル出口44が形成されている。このオイル出口44の外周囲はレンチ等との噛合形状とされている。そして、プロテクタ部42の内周側には雌ネジ部45が形成され、この雌ネジ部45が内燃機関のシリンダブロック60に螺合された中空貫通ボルト70と螺合されることで、ケース40が内燃機関のシリンダブロック60の取付座61に固定される。
【0013】
この中空貫通ボルト70には、オイルフィルタ100に収容されたエレメントS/A30のフィルタエレメント31が目詰まりしてその濾過能力が極端に低下し汚オイルの圧力が上昇したとき閉から開となりバイパス通路を形成する図示しないリリーフバルブが内蔵されている。そして、ケース40の端面外周にはゴム材からなるガスケット50が配設されており、内燃機関の取付座61との間が液密に保持される。また、ケース40のプロテクタ部42の根元には、エレメントS/A30側のオイル入口43端面を内燃機関が停止状態であるときには閉状態とするゴム材からなるアンチドレンバルブ46が配設されており、このアンチドレンバルブ46とキャップ10内面の所々に設けられた突起部17との間にエレメントS/A30が位置決めされている。この状態において、エレメントS/A30とキャップ10との間の外側空間Os とエレメントS/A30の内側空間Is とは隔離されている。
【0014】
次に、エレメントS/A30交換に先立ちオイルフィルタ100内に貯留されているオイルを抜取るときの動作について図2を参照して説明する。
【0015】
キャップ10の第2ドレン通路16に螺合され、キャップ10のドレン穴部14に挿嵌されているドレンボルト20が工具穴23を利用して回転され取外される。すると、ドレン穴部14と第1ドレン通路15及び第2ドレン通路16とが連通状態となる。このため、第1ドレン通路15側からドレン穴部14を通ってオイルフィルタ100内の外側空間Os にあってエレメントS/A30のフィルタエレメント31による濾過前の汚オイルが破線の矢印にて示すように排出される。また、第2ドレン通路16側からドレン穴部14を通ってオイルフィルタ100内の内側空間Is にあってエレメントS/A30のフィルタエレメント31による濾過後の清浄オイルが実線の矢印で示すように排出される。
【0016】
このようにして、オイルフィルタ100内に貯留されていたオイルが全て抜取られた後、エレメントS/A30の交換作業に移る。
【0017】
図1において、所定工具を用いてキャップ10外周を回転させ、Oリング12を介して液密に保持されているキャップ10及びケース40のネジ部11,41の螺合を解除させる。すると、ケース40が内燃機関側に固定されたままの状態でキャップ10のみが取外される。このとき、キャップ10内にはケース40側のプロテクタ部42から外れたエレメントS/A30がプロテクタ部13に挿嵌されたままである。このため、キャップ10内の使用済みのエレメントS/A30は簡単に取外すことができる。このとき、ドレンボルト20のOリング22が交換時期であれば取外して交換される。
【0018】
次に、先に取外されたドレンボルト20のネジ部21がキャップ10のドレン穴部14から第2ドレン通路16に螺合されることで再びキャップ10とドレンボルト20とが液密に保持され、同時に第2ドレン通路16が液密に閉塞される。そして、新しいエレメントS/A30がキャップ10内のプロテクタ部13に挿嵌される。次に、キャップ10のOリング12の交換が必要であれば取外して交換されたのち、キャップ10のネジ部11がケース40のネジ部41と螺合されることで、エレメントS/A30の交換作業が終了する。
【0019】
なお、このとき、ケース40側のアンチドレンバルブ46やガスケット50の交換時期であれば、キャップ10のケース40への取付以前に、ケース40のオイル出口44外周に工具を用いてケース40を回転させ内燃機関側から取外したのちに交換される。
【0020】
このように、本実施例のオイルフィルタ100は、フィルタエレメント31を有し、フィルタエレメント31の両端部に対応して開口端を有するエレメントS/A30と、エレメントS/A30を収容自在な有底円筒状で、その頭頂中央にドレン穴部14を有すると共に、ドレン穴部14内の同心位置にエレメントS/A30の一方の開口端を封止し位置決め保持するプロテクタ部13を有するフィルタハウジングとしてのキャップ10であって、エレメントS/A30とキャップ10との間の外側空間Os とドレン穴部14とを連通する第1ドレン通路15と、プロテクタ部13の中央に開設されエレメントS/A30の内側空間Is とドレン穴部14とを連通する第2ドレン通路16とが、同じドレン穴部14を介して連通され、第2ドレン通路16が中央に開設された前記プロテクタ部13により外側空間O s と内側空間I s とを隔離するように形成されたキャップ10と、キャップ10に形成された第2ドレン通路16に螺合され、ドレン穴部14を液密に保持するドレン部材としてのドレンボルト20と、前記内燃機関側に装着するための固定部としての雌ネジ部45を有すると共に、キャップ10と結合され、エレメントS/A30の他方の開口端を封止する部材であって、外側空間Os と内側空間Is とのそれぞれに連通するオイル入口43及びオイル出口44が形成された取付基台としてのケース40とを具備するものである。
【0021】
したがって、ドレンボルト20が挿嵌され、エレメントS/A30が収容されたキャップ10とケース40とが結合されたオイルフィルタ100の使用状態では、第1ドレン通路15と第2ドレン通路16とが、同じドレン穴部14を介して連通され、第2ドレン通路16が中央に開設されたプロテクタ部13によりエレメントS/A30とキャップ10との間の外側空間O s とエレメントS/A30の内側空間I s とを隔離するようにキャップ10が形成されているため、ドレンボルト20のネジ部21が第2ドレン通路16に螺合されていることで、エレメントS/A30の一方の開口端を封止し位置決めするプロテクタ部13側が液密に保持され、エレメントS/A30とキャップ10との間の外側空間O s とエレメントS/A30の内側空間I s とが隔離される。このため、オイルフィルタ100内の汚オイルはエレメントS/A30のフィルタエレメント31を通ることで確実に濾過され清浄オイルとなる。そして、エレメント交換時では、エレメントS/A30の交換に先立って、予めドレンボルト20をキャップ10から取外すだけで、ドレン穴部14と第1ドレン通路15及び第2ドレン通路16との両方の通路が連通されエレメントS/A30とキャップ10との間の外側空間Os に貯留されている汚オイル及びエレメントS/A30の内側空間Is に貯留されている清浄オイルを同時に全て抜取ることができる。このため、オイルドレン構造が簡単で部品点数が少なく、ドレンボルト20に関する交換部品はOリング22のみで済む。
【0022】
また、本実施例のオイルフィルタ100は、フィルタハウジングとしてのキャップ10とプロテクタ部13とが一体成形されているものである。
【0023】
つまり、プロテクタ部13がキャップ10にて構成されることで、オイルフィルタ100におけるエレメントS/A30の位置決め保持構造が簡単となる。このため、オイルフィルタ100は構成部品が少なくなり、エレメント交換し易くなる。
【0024】
〈実施例2〉
図3は本発明の実施の形態の第2実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。図4は図3の使用状態からエレメント交換に先立つオイル抜取状態を示す部分断面図である。なお、本実施例にかかるオイルフィルタ200のエレメントS/A30及びケース40側の構成については、上述の第1実施例と同様であり、同一符号及び同一記号を付してその詳細な説明を省略する。
【0025】
図3において、200は内燃機関用オイルフィルタであり、オイルフィルタ200はアルミニウム製またはプラスチック樹脂製の有底円筒状のキャップ110とケース40とがそれぞれに設けられたネジ部111,41にてOリング112を介して液密に結合されている。このオイルフィルタ200内には、濾紙を折曲げ円筒状に形成されたフィルタエレメント31からなるエレメント組立体30がその両端をキャップ110側に螺合されているドレンボルト120のプロテクタ部121及びケース40側のプロテクタ部42の各円筒外周面に挿嵌されて収容されている。
【0026】
また、キャップ110には、その頭頂中央にドレン穴部113が形成され、その奥にネジ部114が形成されている。そして、ドレンボルト120はそのネジ部122がドレン穴部113の奥のドレン通路を兼ねるネジ部114に締付けられ、Oリング123によってドレン穴部113が液密に保持されている。この状態において、オイルフィルタ200内のエレメントS/A30による濾過前の汚オイルが濾過後の清浄オイルと混ざることはない。なお、ドレンボルト120の頭頂中央には六角レンチ等のための工具穴124が設けられている。また、アンチドレンバルブ46とキャップ110内面の所々に設けられた突起部115との間にエレメントS/A30が位置決めされている。この状態において、エレメントS/A30とキャップ110との間の外側空間Os とエレメントS/A30の内側空間Is とは隔離されている。
【0027】
次に、エレメントS/A30交換に先立ちオイルフィルタ200内に貯留されているオイルを抜取るときの動作について図4を参照して説明する。
【0028】
キャップ110のネジ部114に螺合され、キャップ110のドレン穴部113に挿嵌されているドレンボルト120が工具穴124を利用して回転され取外される。すると、ドレン穴部113とキャップ110内部とがネジ部114を介して連通状態となる。このため、ドレン穴部113を通ってオイルフィルタ200内の外側空間Os にあってエレメントS/A30のフィルタエレメント31による濾過前の汚オイルが破線の矢印にて示すように排出される。同じく、ドレン穴部113を通ってオイルフィルタ200内の内側空間Is にあってエレメントS/A30のフィルタエレメント31による濾過後の清浄オイルが実線の矢印で示すように排出される。
【0029】
このようにして、オイルフィルタ200内に貯留されていたオイルが全て抜取られた後、エレメントS/A30の交換作業に移る。
【0030】
図3において、所定工具を用いてキャップ110外周を回転させ、Oリング112を介して液密に保持されているキャップ110及びケース40のネジ部111,41の螺合を解除させる。すると、ケース40が内燃機関側に固定されたままの状態でキャップ110のみが取外される。このとき、キャップ110内にケース40側のプロテクタ部42からエレメントS/A30が外れて収納されていれば取出される。なお、エレメントS/A30がケース40側のプロテクタ部42から外れないで挿嵌されたままであれば抜取られる。このため、使用済みのエレメントS/A30は簡単に取外すことができる。このとき、ドレンボルト120のOリング123が交換時期であれば取外して交換される。
【0031】
次に、先に取外されたドレンボルト120のネジ部122がキャップ110のドレン穴部113からネジ部114に螺合されることで再びキャップ110とドレンボルト120とが液密に保持される。そして、新しいエレメントS/A30がキャップ110内のドレンボルト120のプロテクタ部121に挿嵌される。これにより、エレメントS/A30下端における上流の汚オイル側と下流の清浄オイル側とが閉塞される。次に、キャップ110のOリング112の交換が必要であれば取外して交換されたのち、キャップ110のネジ部111がケース40のネジ部41と螺合されることで、エレメントS/A30の交換作業が終了する。
【0032】
なお、このとき、ケース40側のアンチドレンバルブ46やガスケット50の交換時期であれば、キャップ110のケース40への取付以前に、ケース40のオイル出口44外周に工具を用いてケース40を回転させ内燃機関側から取外したのちに交換される。
【0033】
このように、本実施例のオイルフィルタ200は、フィルタエレメント31を有し、フィルタエレメント31の両端部に対応して開口端を有するエレメントS/A30と、エレメントS/A30を収容自在な有底円筒状で、その頭頂中央にドレン穴部113を有するフィルタハウジングとしてのキャップ110と、キャップ110に形成されたドレン穴部113に螺合されドレン穴部113を液密に保持すると共に、ドレン穴部113内の同心位置にエレメントS/A30の一方の開口端を封止し位置決め保持するプロテクタ部121を有し、プロテクタ部121によりエレメントS/A30とキャップ110との間の外側空間Os とエレメントS/A30の内側空間Is とを隔離するドレン部材としてのドレンボルト120と、前記内燃機関側に装着するための固定部としての雌ネジ部45を有すると共に、キャップ110と結合され、エレメントS/A30の他方の開口端を封止する部材であって、外側空間Os と内側空間Is とのそれぞれに連通するオイル入口43及びオイル出口44が形成された取付基台としてのケース40とを具備するものである。
【0034】
したがって、ドレンボルト120が挿嵌され、エレメントS/A30が収容されたキャップ110とケース40とが結合されたオイルフィルタ200の使用状態では、ドレンボルト120のネジ部122がドレン穴部113のネジ部114に螺合されていることで、そのドレン穴部113が液密に保持されると共に、エレメントS/A30の一方の開口端がそのプロテクタ部121により封止され位置決め保持される。このため、オイルフィルタ200内の汚オイルはエレメントS/A30のフィルタエレメント31を通ることで確実に濾過され清浄オイルとなる。そして、エレメント交換時では、エレメントS/A30の交換に先立って、予めドレンボルト120をキャップ110から取外すだけで、エレメントS/A30とキャップ110との間の外側空間Os の汚オイルとエレメントS/A30の内側空間Is の清浄オイルとがネジ部114を通ってドレン穴部113から流出可能となり、オイルフィルタ200内部に貯留されている汚オイル及び清浄オイルを同時に全て抜取ることができる。このため、オイルドレン構造及びプロテクタ部の構造が簡単で部品点数が少なく、ドレンボルト120に関する交換部品はOリング123のみで済む。
【0035】
また、本発明を、エレメント交換型スピンオン燃料フィルタに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の第1実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。
【図2】 図2は図1の使用状態からエレメント交換に先立つオイル抜取状態を示す部分断面図である。
【図3】 図3は本発明の実施の形態の第2実施例にかかるエレメント交換型フィルタを適用したオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。
【図4】 図4は図3の使用状態からエレメント交換に先立つオイル抜取状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
10 キャップ(フィルタハウジング)
13 プロテクタ部
14 ドレン穴部
15 第1ドレン通路
16 第2ドレン通路
20 ドレンボルト(ドレン部材)
30 エレメントS/A(エレメント組立体)
31 フィルタエレメント
40 ケース(取付基台)
43 オイル入口
44 オイル出口
45 雌ネジ部(固定部)
Os 外側空間
Is 内側空間
100 オイルフィルタ(エレメント交換型フィルタ)

Claims (3)

  1. フィルタエレメントを有し、前記フィルタエレメントの両端部に対応して開口端を有するエレメント組立体と、
    前記エレメント組立体を収容自在な有底円筒状で、その頭頂中央にドレン穴部を有すると共に、前記ドレン穴部内の同心位置に前記エレメント組立体の一方の開口端を封止し位置決め保持するプロテクタ部を有するフィルタハウジングであって、前記エレメント組立体と前記フィルタハウジングとの間の外側空間と前記ドレン穴部とを連通する第1ドレン通路と、前記プロテクタ部の中央に開設され前記エレメント組立体の内側空間と前記ドレン穴部とを連通する第2ドレン通路とが、同じ前記ドレン穴部を介して連通され、前記第2ドレン通路が中央に開設された前記プロテクタ部により前記外側空間と前記内側空間とを隔離するように形成されたフィルタハウジングと、
    前記フィルタハウジングに形成された前記第2ドレン通路に螺合され、前記ドレン穴部を液密に保持するドレン部材と
    燃機関側に装着するための固定部を有すると共に、前記フィルタハウジングと結合され、前記エレメント組立体の他方の開口端を封止する部材であって、前記外側空間と前記内側空間とのそれぞれに連通する入口及び出口が形成された取付基台と
    を具備することを特徴とするエレメント交換型フィルタ。
  2. 前記フィルタハウジングと前記プロテクタ部とは一体成形されていることを特徴とする請求項1に記載のエレメント交換型フィルタ。
  3. フィルタエレメントを有し、前記フィルタエレメントの両端部に対応して開口端を有するエレメント組立体と、
    前記エレメント組立体を収容自在な有底円筒状で、その頭頂中央にドレン穴部を有するフィルタハウジングと、
    前記フィルタハウジングに形成された前記ドレン穴部に螺合され、前記ドレン穴部を液密に保持すると共に、前記ドレン穴部内の同心位置に前記エレメント組立体の一方の開口端を封止し位置決め保持するプロテクタ部を有し、前記プロテクタ部により前記エレメント組立体と前記フィルタハウジングとの間の外側空間と前記エレメント組立体の内側空間とを隔離するドレン部材と
    燃機関側に装着するための固定部を有すると共に、前記フィルタハウジングと結合され、前記エレメント組立体の他方の開口端を封止する部材であって、前記外側空間と前記内側空間とのそれぞれに連通する入口及び出口が形成された取付基台と
    を具備することを特徴とするエレメント交換型フィルタ。
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