JP3687256B2 - エレメント交換型フィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレメントを交換可能なフィルタに関し、例えば、内燃機関を潤滑するオイルに混入する不純物等を濾過するエレメント交換型スピンオン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、特開平５−２６１２１４号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、ケーシングをキャップ（カバー）及びケース（基板）にて構成し、キャップ側の外周面に雄ねじ、ケース側の内周面に雌ねじを設け、両者がＯリングを介して液密に結合されている。このとき、キャップ側の雄ねじ基部に設けられたフランジ部とケース側の雌ねじ先端部に設けられた端面部とを回転軸方向に当接させ、相互間に回転軸方向への荷重を発生させることにより弛みを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のケーシングにおいては、相互間に回転軸方向への荷重を発生させるため、キャップ側のフランジ部とケース側の端面部とを回転軸方向に当接させた際に過大な回転トルクを付与する必要があった。また、このようなケーシング構造においては、組付信頼性を確保することが難しい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、キャップ及びケースの２体からなるケーシングであって、両者の結合時の回転トルクを低く設定できると共に、組付信頼性が確保できる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、２つのケーシング部分からなるケーシングは、内部に交換自在にフィルタエレメントを有するエレメント組立体が収容され、両ケーシング部分には相対的な回転に伴う螺合のための一対の螺合部と、それらの螺合状態を回転方向で規制するストッパ部と、アンチドレンバルブを付勢する補助板ばねと一体に形成された部位を構成要素とし、ストッパ部による規制位置からの戻り方向を規制する戻り方向規制手段とを有しており、両ケーシング部分は相対的な回転によって螺合され、ストッパ部によって所定の規制位置に規制され、同時に、戻り方向規制手段によって戻り方向が規制される。これにより、両ケーシング部分は結合時の回転トルクが低く抑えられると共に、ストッパ部による規制位置に保持させる際の組付信頼性が確保できる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、戻り方向規制手段が両ケーシング部分の戻り方向の回転トルクが所定以上となると開放される機構であり、このような機構によれば、両ケーシング部分の開放にかかる回転トルクの設定が簡単であり、この設定された回転トルクによってストッパ部による規制位置に確実に保持され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では、一対の螺合部が螺旋突起及び螺旋溝を少なくとも各１本ずつ有しており、それらの終端にはストッパ部としての当接壁面が設けられているため、両ケーシング部分は相対回転されて当接壁面に当接することで確実にストッパ部の規制位置が決まるという効果が得られる。
【０００８】
請求項４のエレメント交換型フィルタでは、両ケーシング部分が相対的な１回転以下の長さに形成された螺旋突起及び螺旋溝による一対の螺合部により螺合されるため、両ケーシング部分の結合強度を十分強くでき、かつ両ケーシング部分を素早く着脱できるという効果が得られる。
【０００９】
【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。
【００１０】
〈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エレメント交換型スピンオンオイルフィルタの構成を示す断面図であり、図２は図１のエレメント交換型スピンオンオイルフィルタにおけるキャップとケースとの螺合関係を解除して要部構成を示す説明図である。
【００１１】
図１及び図２において、１００はエレメント交換型スピンオンオイルフィルタ（以下、単に『オイルフィルタ』と記す）であり、オイルフィルタ１００はアルミニウム製等からなる有底円筒状のキャップ１０とケース２０とで両ケーシング部分が構成され、これらキャップ１０とケース２０との間のキャップ１０側に設けられた溝部１２にはＯリング１３が介装され、隙間がシールされている。キャップ１０には、その頭頂側にレンチ等の工具先端が挿入される工具穴１１、その開口近傍の円筒外周面に複数の螺旋突起１４が設けられている。また、ケース２０には、その開口近傍の円筒内面にキャップ１０の螺旋突起１４と螺合される複数の螺旋溝２１、その内周にオイル入口２２、その中央にオイルフィルタ固定用の雌ネジ部を兼ねたオイル出口２３が設けられている。なお、螺旋突起１４及び螺旋溝２１は、図２に示すように、キャップ１０及びケース２０の相対的な１／３回転の長さで各３本ずつ形成され、その終端にはストッパ部としての螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａがそれぞれ設けられている。そして、ケース２０のオイル入口２２の外周には図示しない内燃機関のシリンダブロックとのシール状態を確保するためのゴム製でリング状のガスケット２５が取付けられている。
【００１２】
このキャップ１０内には、濾紙を折曲げて形成されたフィルタエレメント３１を有する円筒状のエレメント組立体３０がオイルが通過する縦方向の隙間を設けたプロテクタ３２ａ，３２ｂ及び押圧ばね３３にて位置決め付勢され、ケース２０との螺合状態でケース２０のオイル出口２３の内側に突出されたプロテクタ部２３ａの外周に挿嵌され押付けられている。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。プロテクタ３２ａ，３２ｂの内周にはエレメントＳ／Ａ３０が目詰まりしたときにオイル入口２２側とオイル出口２３側とをバイパスするリリーフバルブ３４が圧縮ばね３５にて付勢され配設されている。
【００１３】
また、キャップ１０と螺合されるケース２０のオイル入口２２端面でエレメントＳ／Ａ３０側には、オイル入口２２を通過したオイルがエレメントＳ／Ａ３０側に流入自在でエレメントＳ／Ａ３０側のオイルがオイル入口２２側に逆流することのないようにアンチドレンバルブ４１が、キャップ１０の後述する戻り方向規制手段としての係止機構を兼ねた補助板ばね４２にて付勢され配設されている。
【００１４】
次に、アンチドレンバルブ４１の補助板ばね４２の詳細な形状及びその係止機構について図１〜図３を参照して説明する。なお、図３（ａ）は補助板ばね４２の平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＰ矢視図である。
【００１５】
図３（ａ）に示すように、補助板ばね４２は１枚の板ばね部材を型抜きして形成され、その内側部４２ａの内縁端面がケース２０のオイル出口２３内側の外周面に位置決め固定され、その外側部４２ｅがケース２０の内周面に設けられた溝部２４に挿嵌され固定される。そして、内側部４２ａと外側部４２ｅとはアンチドレンバルブ４１をケース２０のオイル入口２２側に付勢するための中側部４２ｃとばね部４２ｂ，４２ｄを介して一体的に接続されている。
【００１６】
図３（ｂ）に示すように、補助板ばね４２の外側部４２ｅには３箇所に曲げ加工による凸形状部４２ｆが形成されている。この補助板ばね４２が固定されたケース２０がキャップ１０と螺合され、その螺旋突起１４と螺旋溝２１との終端に形成されているストッパ部としての螺旋突起壁１４ａと螺旋溝壁２１ａとの当接状態において、補助板ばね４２の凸形状部４２ｆに対向するキャップ１０の円筒開口端縁には凹形状部１５が形成されている。このため、螺旋突起壁１４ａと螺旋溝壁２１ａとによる規制位置では、補助板ばね４２の凸形状部４２ｆがキャップ１０の凹形状部１５に落込むことで、キャップ１０とケース２０との螺合による規制位置からの戻り方向が規制される。
【００１７】
このように、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ１００は、フィルタエレメント３１を有するエレメントＳ／Ａ３０を交換自在に収容するケーシングを具備し、前記ケーシングは第１のケーシング部分としてのキャップ１０と第２のケーシング部分としてのケース２０とからなり、前記両ケーシング部分には、前記両ケーシング部分を相対的な回転に伴い螺合する一対の螺合部としての螺旋突起１４及び螺旋溝２１と、前記両ケーシング部分の螺合状態を回転方向で規制するストッパ部としての螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａと、前記両ケーシング部分の前記ストッパ部による規制位置からの戻り方向を規制する戻り方向規制手段としてのアンチドレンバルブ４１を付勢する補助板ばね４２と一体に形成された凸形状部４２ｆ及びキャップ１０の凹形状部１５とを有するものである。
【００１８】
したがって、両ケーシング部分としてのキャップ１０及びケース２０は相対的な回転によって螺旋突起１４及び螺旋溝２１を介して螺合され、ストッパ部としての螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａによって所定の規制位置に規制され、同時に、戻り方向規制手段としてのアンチドレンバルブ４１を付勢する補助板ばね４２と一体に形成された凸形状部４２ｆ及びキャップ１０の凹形状部１５によって戻り方向が規制される。これにより、キャップ１０及びケース２０は結合時の回転トルクが低く抑えられると共に、螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａによる規制位置に保持させる際の組付信頼性が確保される。
【００１９】
また、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ１００は、戻り方向規制手段としての補助板ばね４２の凸形状部４２ｆ及びキャップ１０の凹形状部１５の規制状態が、両ケーシング部分としてのキャップ１０及びケース２０の戻り方向の回転トルクが所定以上となると開放されるものである。このような機構によれば、キャップ１０及びケース２０は開放にかかる回転トルクの設定が簡単であり、この設定された回転トルクによってストッパ部による規制位置に確実に保持される。
【００２０】
そして、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ１００は、一対の螺合部としての螺旋突起１４及び螺旋溝２１を少なくとも各１本ずつ有し、それら終端にはストッパ部としての当接壁面となる螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａが設けられているものである。このため、キャップ１０及びケース２０は相対回転され、それらに設けられている螺旋突起壁１４ａと螺旋溝壁２１ａとが当接されることで確実にストッパ部の規制位置が決まることとなる。
【００２１】
更に、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ１００は、螺旋突起１４及び螺旋溝２１が、両ケーシング部分としてのキャップ１０及びケース２０の相対的な１回転以下の長さに形成されているものである。このため、キャップ１０及びケース２０の相対的な１回転以下に形成された螺旋突起１４及び螺旋溝２１による一対の螺合部により螺合されるため、キャップ１０及びケース２０を素早く着脱できる。ここで、螺合部の長さを適宜、長く設定することで両ケーシング部分の結合強度を十分強くできる。
【００２２】
〈実施例２〉
図４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構成を示す断面図、図５は図４の戻り方向規制機構による規制状態を示す要部構成図である。ここで、図５（ａ）は図４のＱ矢視図、図５（ｂ）は図４のＲ矢視図である。なお、図中、上述の実施例と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、オイルフィルタ１００との相違点についてのみ説明する。
【００２３】
オイルフィルタ２００は、キャップ１０′とケース２０′とにより両ケーシング部分が構成されている。上述の実施例では補助板ばね４２が戻り方向規制手段としてのケース２０側を構成していたが、本実施例における補助板ばね４２′はアンチドレンバルブ４１をオイル入口２２側に単に補助的に付勢する機能のみを有している。このため、本実施例ではキャップ１０′とケース２０′とがＯリング１３を介してシール状態とされた外周側に戻り方向規制手段としての戻り方向規制機構が１箇所構成されている。この戻り方向規制機構としては、図５（ａ），（ｂ）に示すように、キャップ１０′の外周側には突起部１６が形成され、その突起部１６に対向してケース２０′の外周側には可動ピン４３が圧縮ばね４４にて付勢され突出されている。なお、突起部１６の回転に伴う可動ピン４３との両側摺動面はテーパ面とされている。
【００２４】
このため、キャップ１０′の螺旋突起１４とケース２０′の螺旋溝２１とを利用して螺合する際、それらの相対的な回転に伴ってキャップ１０′側の突起部１６がケース２０′側の可動ピン４３を乗越したのち、上述の実施例と同様な、図示しない螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａからなるストッパ部による規制位置にて規制される。したがって、図５（ａ），（ｂ）にて示す規制位置から、ケース２０′に対してキャップ１０′を矢印方向に回転しようとする際には、突起部１６が可動ピン４３を乗越したのち、キャップ１０′とケース２０′との分割が可能となるのである。
【００２５】
このように、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ２００は、フィルタエレメント３１を有するエレメントＳ／Ａ３０を交換自在に収容するケーシングを具備し、前記ケーシングは第１のケーシング部分としてのキャップ１０′と第２のケーシング部分としてのケース２０′とからなり、前記両ケーシング部分には、前記両ケーシング部分を螺合する一対の螺合部としての螺旋突起１４及び螺旋溝２１と、前記両ケーシング部分の螺合状態を回転方向で規制するストッパ部としての螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａと、前記両ケーシング部分の相対的な回転に伴う前記ストッパ部による規制位置からの戻り方向を規制する戻り方向規制手段としてのキャップ１０′の突起部１６及びケース２０′の圧縮ばね４４にて付勢された可動ピン４３とを有するものである。
【００２６】
したがって、両ケーシング部分としてのキャップ１０′及びケース２０′は相対的な回転によって螺旋突起１４及び螺旋溝２１を介して螺合され、ストッパ部としての螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａによって所定の規制位置に規制され、同時に、戻り方向規制手段としてのキャップ１０′の突起部１６及びケース２０′の圧縮ばね４４にて付勢された可動ピン４３によって戻り方向が規制される。これにより、キャップ１０′及びケース２０′は結合時の回転トルクが低く抑えられると共に、螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａによる規制位置に保持させる際の組付信頼性が確保される。
【００２７】
また、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ２００は、戻り方向規制手段としてのキャップ１０′の突起部１６及びケース２０′の圧縮ばね４４にて付勢された可動ピン４３との規制状態が、両ケーシング部分としてのキャップ１０′及びケース２０′の戻り方向の回転トルクが所定以上となると開放されるものである。このような機構によれば、キャップ１０′及びケース２０′は開放にかかる回転トルクの設定が簡単であり、この設定された回転トルクによってストッパ部による規制位置に確実に保持される。
【００２８】
そして、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ２００は、一対の螺合部としての螺旋突起１４及び螺旋溝２１を少なくとも各１本ずつ有し、それら終端には前記ストッパ部としての当接壁面としての螺旋突起壁１４ａ及び螺旋溝壁２１ａが設けられているものである。このため、キャップ１０′及びケース２０′は相対回転され、それらに設けられている螺旋突起壁１４ａと螺旋溝壁２１ａとが当接されることで確実にストッパ部の規制位置が決まることとなる。
【００２９】
更に、本実施例のエレメント交換型フィルタとしてのオイルフィルタ２００は、螺旋突起１４及び螺旋溝２１が、両ケーシング部分としてのキャップ１０′及びケース２０′の相対的な１回転以下の長さに形成されているものである。このため、キャップ１０′及びケース２０′の相対的な１回転以下に形成された螺旋突起１４及び螺旋溝２１による一対の螺合部により螺合されるため、キャップ１０′及びケース２０′を素早く着脱できる。ここで、螺合部の長さを適宜、長く設定することで両ケーシング部分の結合強度を十分強くできる。
【００３０】
ところで、上記実施例では、戻り方向規制手段として補助板ばね４２や圧縮ばね４４を介した可動ピン４３を用いてケーシングの着脱回転軸に平行な方向（スラスト方向）の力を発生させ戻り方向の規制をしているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、ケーシングの着脱回転軸に垂直な方向（ラジアル方向）の力が発生されるような機構を用いて戻り方向の規制をしてもよい。
【００３１】
また、上記実施例では、ケーシングの材質をアルミニウム製としたが樹脂製等としてもよい。更に、上記実施例では、オイルフィルタに適用した場合について述べたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、エレメント交換型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構成を示す断面図である。
【図２】 図２は図１のオイルフィルタにおけるキャップとケースとの螺合関係を解除して要部構成を示す説明図である。
【図３】 図３は図１及び図２の補助板ばねを示す詳細図である。
【図４】 図４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構成を示す断面図である。
【図５】 図５は図４の戻り方向規制機構を示す要部構成図である。
【符号の説明】
１０ キャップ（ケーシング部分）
１４ 螺旋突起（螺合部）
１４ａ 螺旋突起壁（ストッパ部）
１５ 凹形状部（戻り方向規制手段）
２０ ケース（ケーシング部分）
２１ 螺旋溝（螺合部）
２１ａ 螺旋溝壁（ストッパ部）
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
４２ 補助板ばね（戻り方向規制手段）
１００ オイルフィルタ（エレメント交換型フィルタ）

Claims (4)

1. フィルタエレメントを有するエレメント組立体を交換自在に収容するケーシングを具備し、
   前記ケーシングは第１のケーシング部分と第２のケーシング部分とからなり、両ケーシング部分には、前記両ケーシング部分を相対的な回転に伴い螺合する一対の螺合部と、前記両ケーシング部分の螺合状態を回転方向で規制するストッパ部と、アンチドレンバルブを付勢する補助板ばねと一体に形成された部位を構成要素とし、前記両ケーシング部分の前記ストッパ部による規制位置からの戻り方向を規制する戻り方向規制手段とを有することを特徴とするエレメント交換型フィルタ。
2. 前記戻り方向規制手段は、前記両ケーシング部分の戻り方向の回転トルクが所定以上となると開放される機構であ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. 前記一対の螺合部は、螺旋突起及び螺旋溝を少なくとも各１本ずつ有し、それら終端には前記ストッパ部としての当接壁面が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレメント交換型フィルタ。
4. 前記螺旋突起及び前記螺旋溝は、前記両ケーシング部分の相対的な１回転以下の長さに形成されていることを特徴とする請求項３に記載のエレメント交換型フィルタ。

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