JP3853092B2 - 液体フィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンオイルやギヤオイルや燃料等の液体を濾過する液体フィルタに関する。更に詳しくは取付部が下部に設けられ、かつセンタボルトがキャップの上面中央から挿入されてエレメントの交換作業性に優れた倒立型の液体フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の液体フィルタとして、図６及び図７に示すように、上部中央に雌ねじ部２ａが形成された基台２にオイル流入通路２ｂ、オイル排出通路２ｃ及びドレン孔２ｄがそれぞれ形成され、基台２の上面にエレメント３を収容可能なキャップ４が取付けられた、オイルフィルタ１が知られている。このオイルフィルタ１では、キャップ４内がエレメント３によりこのエレメント３の外周側の入口側室２ｅと内周側の出口側室２ｆとに区画され、入口側室２ｅをオイル流入通路２ｂに連通させかつ出口側室２ｆをオイル排出通路２ｃ及びドレン孔２ｄに連通させるように構成される。またキャップ４を基台２に取付けるためのセンタボルト６がキャップ４の上面中央からキャップ４内に挿通される軸部６ａと、この軸部６ａの上端に設けられた頭部６ｂと、軸部６ａの下部に形成され雌ねじ部２ａに螺合可能な雄ねじ部６ｃとを有する。
【０００３】
センタボルト６の上部にはエア抜き孔６ｄが形成され、このエア抜き孔６ｄは第１ドレンボルト７（図６）により閉止される。一方、ドレン孔２ｄにはこのドレン孔２ｄを開閉可能な第２ドレンボルト８が螺合される（図６及び図７）。ドレン孔２ｄは略逆Ｔ字状に形成され、鉛直孔２ｇと水平孔２ｈとからなる。第２ドレンボルト８は水平孔２ｈに挿入され、第２ドレンボルト８にはこのボルト８を水平孔２ｈに完全にねじ込んだときに（図６）水平孔２ｈ及び鉛直孔２ｇの接続部を閉止する円柱状の弁体８ａが設けられる。
【０００４】
また基台２はシリンダブロック（図示せず）に取付けられる。図示しないが上記オイル流入通路２ｂはシリンダブロックに形成された第１通路、オイルクーラ及びオイルポンプを介してオイルパンのオイル供給口に接続され、上記オイル排出通路２ｃはシリンダブロックに形成された第２通路及びエンジンの各潤滑部を介してオイルパンのオイル戻り口に接続され、更にドレン孔２ｄはシリンダブロックに形成された第３通路を介してオイルパンのオイル戻り口に接続される。なお、図６及び図７の符号９はエレメント３を押下げる圧縮コイルばねである。
【０００５】
このように構成されたオイルフィルタでは、エレメント３を交換するときには、先ず第１ドレンボルト７（図６）をセンタボルト６のエア抜き孔６ｄから外し、第２ドレンボルト８を弛緩する（図７）。これにより第２ドレンボルト８の弁体８ａがドレン孔２ｄの水平孔２ｈ及び鉛直孔２ｇの接続部から外れ、かつオイルフィルタ１の外部のエアがエア抜き孔６ｄからキャップ４内の上部を通って入口側室２ｅに侵入するので、キャップ４内のオイルが速やかにドレン孔２ｄ及びシリンダブロックの第３通路を介してオイルパンに戻る。所定時間経過してキャップ４内のオイルが全て排出されたころを見計らって、センタボルト６の雄ねじ部６ｃを基台２の雌ねじ部２ａから外してエレメント３を交換する。エレメント３の交換後、センタボルト６の雄ねじ部６ｃを基台２の雌ねじ部２ａに螺合し、第２ドレンボルト８を水平孔８ｈに完全にねじ込み、更に第１ドレンボルト７をエア抜き孔６ｄに螺合する。このような作業でエレメント３の交換が完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のオイルフィルタでは、エレメント交換時にキャップ内の全てのオイルが排出される前にキャップを外すと、オイルが外部に漏れてしまいオイルフィルタ周辺の各部品をオイルで汚染するおそれがあった。
また、上記従来のオイルフィルタでは、センタボルトの他に第１及び第２ドレンボルトを必要とし、オイルフィルタの部品点数及び組立工数を増大し、センタボルトの着脱の他に第１ドレンボルトの着脱や第２ドレンボルトの締付け及び弛緩等の作業を必要とし、エレメントの交換作業が比較的煩わしい問題点があった。
【０００７】
また、上記従来のオイルフィルタでは、基台からキャップを外した後、キャップからセンタボルトを引抜くと、圧縮コイルばねが全く自由な状態になるため、このばねを紛失するおそれがあった。一方、この圧縮コイルばねをセンタボルトに嵌入した状態で新しいエレメントをセンタボルトに嵌入すると、圧縮コイルばねがキャップ及びエレメント間の所定の位置に着座しているかどうかを確認できない問題点もあった。
更に、上記従来のオイルフィルタでは、エレメントの交換後、基台内にオイルが供給されてオイル流入通路及びオイル排出通路が油没すると、キャップ内のエアがキャップ内に閉じ込められ、このエアがオイルの流れに巻き込まれながら徐々に各潤滑部に混入する。このためクランク軸の軸受メタルや、或いは極めて高速で回転するターボ過給機の回転軸を保持する軸受部がエアフローティングの状態になって焼付きを生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、エレメント交換時に、センタボルトを弛緩する作業に連動して少なくともキャップ内のオイル等の液体を速やかに排出することにより、キャップを外しても液体が外部に漏れるのを防止できる液体フィルタを提供することにある。
本発明の第２の目的は、センタボルトにドレン孔を開閉するバルブの機能を持たせることにより、部品点数及び組立工数を削減できるとともに、エレメントの交換作業性を向上できる液体フィルタを提供することにある。
本発明の第３の目的は、エレメントを押下げる弾性体がエレメント交換時に紛失するのを防止でき、かつこの弾性体を常にキャップ及びエレメント間の所定の位置に着座させることができる液体フィルタを提供することにある。
本発明の第４の目的は、エレメントを交換してケース内に液体が流入した後に、ケース内の上部に溜まったエアを速やかに排出できる液体フィルタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１〜図３及び図５に示すように、上面が開放され下部中央に雌ねじ部１２ａが形成され下部に液体流入通路１２ｂ、第１液体排出通路１２ｃ及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成されかつ雌ねじ部１２ａがドレン孔１２ｄに連通するケース１２と、ケース１２内に収容されケース１２内を外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画し入口側室１２ｅを液体流入通路１２ｂに連通させかつ出口側室１２ｆを第１液体排出通路１２ｃに連通させるエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通される軸部１６ａとこの軸部１６ａの上端に設けられた頭部１６ｂと軸部１６ａの下部に形成され雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃとこの雄ねじ部１６ｃの下部に軸方向に延びて形成されたスリット１６ｄとを有するセンタボルト１６とを備えた液体フィルタであって、センタボルト１６を弛緩したときに頭部１６ｂ及びキャップ１４間にエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入可能な隙間２８が形成され、かつ出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するように構成され、エレメント１３の上端にセンタボルト１６の軸部１６ａ外周面に密着するアッパシール部材１８が取付けられ、キャップ１４とアッパシール部材１８との間にエレメント１３を押下げる弾性体２４が介装され、アッパシール部材１８と弾性体２４との間に弾性体押え具２６が介装され、弾性体押え具２６の所定の上下動を許容しかつ弾性体２４を弾性体押え具２６を介して保持するリテーナ２７がキャップ１４に取付けられたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１に記載された液体フィルタでは、エレメント１３を交換するためにセンタボルト１６を弛緩すると、センタボルト１６の頭部１６ｂとキャップ１４と間に隙間２８が形成され、この隙間２８からエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入する。一方、ケース１２の出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通する。これによりキャップ１４及びケース１２内の液体はドレン孔１２ｄから液体貯留部に排出される。この液体の排出は速やかに行われるため、センタボルト１６を更に弛緩してセンタボルト１６の雄ねじ部１６ｃがケース１２の雌ねじ部１２ａから離脱するまでに、少なくともキャップ１４内の液体は全て排出される。
またセンタボルト１６の雄ねじ部１６ｃをケース１２の雌ねじ部１２ａから外し、キャップ１４をケース１２から外した後に、センタボルト１６からエレメント１３を引抜くと、弾性体２４はその弾性力により弾性体押え具２６を押下げる。しかし、弾性体押え具２６は弾性体２４により所定の距離だけ押下げられた後にリテーナ２７に係止するので、弾性体２４は弾性体押え具２６を介してリテーナ２７により保持される。また弾性体２４の位置は上記弾性体押え具２６及びリテーナ２７により一義的に決められているため、弾性体２４を常にキャップ１４及びエレメント１３間の所定の位置に着座させることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、図１〜図３及び図５に示すように、上面が開放され下部中央に雌ねじ部１２ａが形成され下部に液体流入通路１２ｂ、第１液体排出通路１２ｃ及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成されかつ雌ねじ部１２ａがドレン孔１２ｄに連通するケース１２と、ケース１２内に収容されケース１２内を外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画し入口側室１２ｅを液体流入通路１２ｂに連通させかつ出口側室１２ｆを第１液体排出通路１２ｃに連通させるエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通される軸部１６ａとこの軸部１６ａの上端に設けられた頭部１６ｂと軸部１６ａの下部に形成され雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃとこの雄ねじ部１６ｃの下部に軸方向に延びて形成されたスリット１６ｄとを有するセンタボルト１６とを備えた液体フィルタであって、センタボルト１６を弛緩したときに頭部１６ｂ及びキャップ１４間にエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入可能な隙間２８が形成され、かつ出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するように構成され、ケース１２の上端より所定の距離だけ下方のセンタボルト１６の軸部１６ａにこの軸部１６ａの半径方向に延びる第１エア抜き孔１６ｆが形成され、一端がケース１２の雌ねじ部１２ａの下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路１２ｇがケース１２の下部に形成され、軸部１６ａの下面から軸方向に延びて第１エア抜き孔１６ｆに達する第２エア抜き孔１６ｈがセンタボルト１６に形成され、ケース１２の出口側室１２ｆの上部が第１及び第２エア抜き孔１６ｆ，１６ｈを介して第２液体排出通路１２ｇに連通するように構成されたことを特徴とする。
この請求項２に記載された液体フィルタでは、エレメント１３を交換した後に、ケース１２内に液体が流入すると、ケース１２内の上部にエアが溜まる。しかし、このエアは液体とともに第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ及び第２液体排出通路１２ｇを通って、エア混じりの液体が供給されても支障のない部位に供給されたり、或いは直接液体貯留部に戻される。
【００１３】
請求項３に係る発明は、図１〜図３及び図５に示すように、上面が開放され下部中央に雌ねじ部１２ａが形成され下部に液体流入通路１２ｂ、第１液体排出通路１２ｃ及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成されかつ雌ねじ部１２ａがドレン孔１２ｄに連通するケース１２と、ケース１２内に収容されケース１２内を外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画し入口側室１２ｅを液体流入通路１２ｂに連通させかつ出口側室１２ｆを第１液体排出通路１２ｃに連通させるエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通される軸部１６ａとこの軸部１６ａの上端に設けられた頭部１６ｂと軸部１６ａの下部に形成され雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃとこの雄ねじ部１６ｃの下部に軸方向に延びて形成されたスリット１６ｄとを有するセンタボルト１６とを備えた液体フィルタであって、センタボルト１６を弛緩したときに頭部１６ｂ及びキャップ１４間にエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入可能な隙間２８が形成され、かつ出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するように構成され、エレメント１３の上端にセンタボルト１６の軸部１６ａ外周面に密着するアッパシール部材１８が取付けられ、キャップ１４とアッパシール部材１８との間にエレメント１３を押下げる弾性体２４が介装され、アッパシール部材１８と弾性体２４との間に弾性体押え具２６が介装され、弾性体押え具２６の所定の上下動を許容しかつ弾性体２４を弾性体押え具２６を介して保持するリテーナ２７がキャップ１４に取付けられ、ケース１２の上端より所定の距離だけ下方のセンタボルト１６の軸部１６ａにこの軸部１６ａの半径方向に延びる第１エア抜き孔１６ｆが形成され、一端がケース１２の雌ねじ部１２ａの下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路１２ｇがケース１２の下部に形成され、上記軸部１６ａの下面から軸方向に延びて第１エア抜き孔１６ｆに達する第２エア抜き孔１６ｈがセンタボルト１６に形成され、ケース１２の出口側室１２ｆの上部が第１及び第２エア抜き孔１６ｆ，１６ｈを介して第２液体排出通路１２ｇに連通するように構成されたことを特徴とする。
この請求項３に記載された液体フィルタでは、センタボルト１６の雄ねじ部１６ｃをケース１２の雌ねじ部１２ａから外し、キャップ１４をケース１２から外した後に、センタボルト１６からエレメント１３を引抜くと、弾性体２４はその弾性力により弾性体押え具２６を押下げる。しかし、弾性体押え具２６は弾性体２４により所定の距離だけ押下げられた後にリテーナ２７に係止するので、弾性体２４は弾性体押え具２６を介してリテーナ２７により保持される。また弾性体２４の位置は上記弾性体押え具２６及びリテーナ２７により一義的に決められているため、弾性体２４を常にキャップ１４及びエレメント１３間の所定の位置に着座させることができる。
更にエレメント１３を交換した後に、ケース１２内に液体が流入すると、ケース１２内の上部にエアが溜まる。しかし、このエアは液体とともに第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ及び第２液体排出通路１２ｇを通って、エア混じりの液体が供給されても支障のない部位に供給されたり、或いは直接液体貯留部に戻される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、液体フィルタ１１はこの実施の形態ではオイル（液体）を濾過するオイルフィルタである。このオイルフィルタ１１はエンジンオイルを濾過するフィルタであり、上面が開放されたケース１２と、このケース１２内に収容されたエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通されたセンタボルト１６の軸部１６ａとを備える。ケース１２の下部中央には鉛直方向に延びる雌ねじ部１２ａが形成され、ケース１２の下部にはオイル流入通路１２ｂ（液体流入通路）、第１オイル排出通路１２ｃ（第１液体排出通路）及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成される。雌ねじ部１２ａはドレン孔１２ｄに連通するように構成される。
【００１５】
ケース１２はシリンダブロック（図示せず）に取付けられ、上記オイル流入通路１２ｂは図示しないがシリンダブロックに形成された第１通路、オイルクーラ及びオイルポンプを介してオイルパン（液体貯留部）のオイル供給口に接続される。また上記第１オイル排出通路１２ｃは図示しないがシリンダブロックに形成された第２通路及び主要潤滑部を介してオイルパンのオイル戻り口に接続され、上記ドレン孔１２ｄはシリンダブロックに形成された第３通路を介してオイルパンのオイル戻り口に接続される。上記主要潤滑部とは、クランク軸の軸受メタルや、極めて高速で回転するターボ過給機の回転軸を保持する軸受部などのエア混じりのオイルが供給されると支障をきたす潤滑部である。
【００１６】
エレメント１３は円筒状に形成され、ケース１２内はエレメント１３により外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画される。入口側室１２ｅはオイル流入通路１２ｂに連通し、出口側室１２ｆは第１オイル排出通路１２ｃに連通するように構成される。またエレメント１３はオイルの通過を許容し、かつオイルに含まれる塵埃の通過を阻止するように構成される。エレメント１３の上面には中央に円孔１７ａを有するアッパプレート１７が取付けられ、円孔１７ａの周縁にはアッパシール部材１８が挿着される。図１の符号１９はエレメント１３の下面に取付けられたロアシール部材である。
【００１７】
キャップ１４は伏せ椀状に形成され、ケース１２の上部に嵌合可能な嵌合部１４ａと、弾性体２４を収容可能な凹部１４ｂと、センタボルト１６の軸部１６ａを挿通可能な挿通孔１４ｃとを有する（図１及び図５）。上記嵌合部１４ａの外周面にはケース１２の上部内周面に密着する第１シール部材２１（Ｏ−リング）が嵌着される（図１）。また上記弾性体２４はこの実施の形態では圧縮コイルばねであり、キャップ１４の中央下面には弾性体２４を遊嵌可能なガイド筒１４ｄが突設される。このガイド筒１４ｄの内径は上記挿通孔１４ｃの内径と略同一に形成され、ガイド筒１４ｄにより挿通孔１４ｃが下方に延長されるように構成される。一方、センタボルト１６の軸部１６ａの上端には頭部１６ｂが設けられ、軸部１６ｂの下部には雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃが設けられる。また雄ねじ部１６ｃの下部には４本のスリット１６ｄが軸方向に延びて形成される（図４）。軸部１６ａの上端外周面にはリング状の凹溝１６ｅが形成され、この凹溝１６ｅには第２シール部材２２（Ｏ−リング）が嵌着される（図１）。センタボルト１６をケース１２に締付けた状態、即ち図１の状態で、上記第２シール部材２２によりキャップ１４及び頭部１６ｂ間からのオイルの漏れが阻止されるようになっている。
【００１８】
アッパシール部材１８はキャップ１４及びエレメント１３に挿通されたセンタボルト１６の軸部１６ａ外周面に密着するように構成され、上記弾性体２４はキャップ１４とアッパシール部材１８との間に介装される。またアッパシール部材１８と弾性体２４との間には弾性体押え具２６が介装され、キャップ１４の凹部１４ｂの下端近傍にはリテーナ２７が取付けられる。弾性体押え具２６は中央に通孔２６ｂを有する水平リング部２６ａと、この水平リング部２６ａの外周縁から立上がる円筒部２６ｃと、円筒部２６ｃの上端外周縁から外方に張り出すフランジ部２６ｄとからなる。リテーナ２７は弾性体押え具２６の所定の上下動を許容し、かつ弾性体押え具２６のフランジ部２６ｄがリテーナ２７に係止することにより弾性体押え具２６を介して弾性体２４を保持するように構成される。また上記弾性体２４は水平リング部２６ａ、アッパシール部材１８及びアッパプレート１７を介してエレメント１３を押下げるように付勢する。
【００１９】
センタボルト１６の軸部１６ａにはケース１２の上端より所定の距離だけ下方に、軸部１６ａの半径方向に延びる第１エア抜き孔１６ｆが形成され、ケース１２には雌ねじ部１２ａの下端に連通する第２オイル排出通路１２ｇが形成される。センタボルト１６の軸部１６ａ下端には第２オイル排出通路１２ｇ（第２液体排出通路）に挿入可能な弁体１６ｇが形成され、軸部１６ａにはこの下面から軸方向に延びて上記第１エア抜き孔１６ｆに達する第２エア抜き孔１６ｈが形成される。これによりケース１２の出口側室１２ｆの上部は第１及び第２エア抜き孔１６ｆ，１６ｈを介して第２オイル排出通路１２ｇに連通するように構成される。また第２エア抜き孔１６ｈは図示しないがシリンダブロックに形成された第４通路を介してエア混じりのオイルでも潤滑可能な潤滑部に接続されるか、或いはシリンダブロックに形成された第５通路を介してオイルパンのオイル戻り口に接続される。上記エア混じりのオイルでも潤滑可能な潤滑部とは飛沫給油による潤滑部（ノズル）等であり、エア混じりのオイルが供給されても支障のない部位である。なお図１の符号２３は弁体１６ｇの外周面に嵌着されかつ第２オイル排出通路１２ｇの内周面に密着する第３シール部材（Ｏ−リング）であり、符号１６ｉは第１エア抜き孔１６ｆより所定の距離だけ下方の軸部１６ａの外周面に形成された突起である。
【００２０】
このように構成されたオイルフィルタの動作を説明する。
エンジンを始動すると、オイルはオイルパンのオイル供給口からオイルポンプ、オイルクーラ及びシリンダブロックの第１通路を通って図１の実線矢印で示すようにオイル流入通路１２ｂに流入し、更にケース１２の入口側室１２ｅに流入する。入口側室１２ｅに流入したオイルは一点鎖線矢印で示すようにエレメント１３を通過して出口側室１２ｆに流入する。このときオイルに含まれる塵埃がエレメント１３により捕集される。出口側室１２ｆに流入したオイルは破線矢印で示すように第１オイル排出通路１２ｃ及びシリンダブロックの第２通路を通って主要潤滑部に供給されるか、二点鎖線矢印で示すように第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ、シリンダブロックの第４通路を通って飛沫給油による潤滑部に供給されるか、或いは第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ及びシリンダブロックの第５通路を通ってオイルパンに戻される。
【００２１】
オイルフィルタ１１のエレメント１３は定期的に交換される。エレメント１３を交換するときには、センタボルト１６を弛緩する。このときセンタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８を乗り越えてアッパシール部材１８より上方に至る力が最も大きく、第１シール部材２１のケース１２内面への密着力が次に大きく、弾性体２４の弾性力がその次に大きく、アッパシール部材１８の軸部１６ａへの密着力が最も小さい。このためセンタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８に当接するまではキャップ１４は上昇せずにセンタボルト１６のみが上昇し、センタボルト１６の頭部１６ｂとキャップ１４と間に隙間２８が形成される。センタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８に当接すると、センタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８及び弾性体押え具２６を押上げるとともに弾性体２４を縮める。このときエレメント１３がアッパプレート１７を介してアッパシール部材１８とともに上昇するので、エレメント１３の下面に入口側室１２ｅと出口側室１２ｆとを連通する隙間２９が形成される（図２）。上記センタボルト１６の弛緩作業中にセンタボルト１６のスリット１６ｄの上部がケース１２の出口側室１２ｆに臨む（図２）。
【００２２】
この結果、ケース１２の出口側室１２ｆが上記スリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するので、オイルフィルタ１１外のエアがセンタボルト１６の頭部１６ｂとキャップ１４との間の隙間２８を通ってキャップ１４内に侵入し、更にケース１２の入口側室１２ｅに侵入することにより、ケース１２内のオイルはスリット１６ｄ、ドレン孔１２ｄ及びシリンダブロックの第３通路を通ってオイルパンに戻される。なお、弾性体押え具２６の水平リング部２６ａがキャップ１４のガイド筒１４ｄの下端に当接しても、水平リング部２６ａ及びガイド筒１４ｄは密着せずに隙間が形成されており、この隙間をエアが通過できるようになっている。水平リング部２６ａ及びガイド筒１４ｄが密着してしまう場合には、ガイド筒１４ｄにエアが通過可能な切欠きや孔等を形成してもよい。
【００２３】
センタボルト１６を更に弛緩すると、突起１６ｉの上縁がアッパシール部材１８の下縁に当接した状態で、弾性体押え具２６の水平リング部２６ａがキャップ１４のガイド筒１４ｄに当接して、センタボルト１６がエレメント１３及びキャップ１４ととともに上昇する。センタボルト１６の雄ねじ部１６ｃがケース１２の雌ねじ部１２ａから離脱すると略同時に第１シール部材２１がケース１２の内周面から離脱する（図３）。このとき最も上部に位置しかつ比較的容積の小さいキャップ１４内のオイルは全てエアに置換され、オイルの液面はケース１２の上端より下方に位置する。この結果、キャップ１４をセンタボルト１６及びエレメント１３とともにケース１２から引抜いてもオイルがケース１２外に漏洩することはない。
【００２４】
上記センタボルト１６からエレメント１３を引抜くと、弾性体２４はその弾性力により弾性体押え具２６を押下げる。しかし、弾性体押え具２６は弾性体２４により所定の距離だけ押下げられた後にフランジ部２６ｄがリテーナ２７に係止し、弾性体２４は弾性体押え具２６を介してリテーナ２７により保持されるので、弾性体２４を紛失することはない。上記センタボルト１６に新品のエレメント１３を嵌入し、このセンタボルト１６の雄ねじ部１６ｃをケース１２の雌ねじ部１２ａに螺合すると、ケース１２の出口側室１２ｆとドレン孔１２ｄとが遮断される。同時にセンタボルト１６の弁体１６ｇが第２オイル排出通路１２ｇに挿入されるので、第２オイル排出通路１２ｇとドレン孔１２ｄとが遮断される。また弾性体２４の位置は上記弾性体押え具２６及びリテーナ２７により一義的に決められているため、弾性体２４を常にキャップ１４及びエレメント１３間の所定の位置に着座させることができ、エレメント１３は常に弾性体２４の過不足のない所定の弾性力により押し下げれられる。
【００２５】
この状態でエンジンを始動すると、オイルポンプがエンジンにより駆動されてオイルパンのオイルがケース１２下部のオイル流入通路１２ｂからケース１２内に流入するので、ケース１２内のエアは油圧により圧縮されてケース１２内の上部に溜まる。しかし、このエアはオイルとともに第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ及びシリンダブロックの第４通路を通って飛沫給油による潤滑部に供給されるか、或いは第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ及びシリンダブロックの第５通路を通ってオイルパンに速やかに排出される。なお、上記飛沫給油による潤滑部にエアが混入したオイルが供給されても、この潤滑部はこのエアが混入したオイルにより十分に潤滑できるので、上記潤滑部に焼付きが生じることはない。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、オイルフィルタとしてエンジンオイルを濾過するフィルタを挙げたが、ギヤオイル又はその他の液体、例えば燃料を濾過するフィルタでもよい。
また、上記実施の形態では、エレメントを押下げる弾性体として圧縮コイルばねを用いたが、エレメントを押下げることができれば、弾性体として板ばね、円筒状のラバー又はその他の弾性体を用いてもよい。
更に、上記実施の形態では、雄ねじ部の下部に４本のスリットを形成したが、スリットの本数は１〜３本又は５本以上でもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、エレメントを交換するためにセンタボルトを弛緩すると、センタボルトの頭部とキャップと間に形成された隙間からエアがキャップ及びケース内に侵入し、ケースの出口側室がセンタボルトのスリットを介してドレン孔に連通するので、キャップ及びケース内の液体はドレン孔から液体貯留部に排出される。この液体の排出は速やかに行われるため、センタボルトを更に弛緩してセンタボルトの雄ねじ部がケースの雌ねじ部から離脱するまでに、少なくともキャップ内の液体は全て排出される。この結果、キャップをケースから外しても液体が外部に漏れることはない。
【００２９】
またエレメントの上端にセンタボルトの軸部外周面に密着するアッパシール部材を取付け、キャップとアッパシール部材との間にエレメントを押下げる弾性体を介装し、アッパシール部材と弾性体との間に弾性体押え具を介装し、更に弾性体押え具の所定の上下動を許容しかつ弾性体を弾性体押え具を介して保持するリテーナをキャップに取付ければ、センタボルトの雄ねじ部をケースの雌ねじ部から外し、キャップをケースから外した後に、センタボルトからエレメントを引抜くと、弾性体はその弾性力により弾性体押え具を押下げる。しかし、弾性体押え具は弾性体により所定の距離だけ押下げられた後にリテーナに係止する。この結果、弾性体は弾性体押え具を介してリテーナにより保持されるので、弾性体を紛失することはない。また弾性体の位置は上記弾性体押え具及びリテーナにより一義的に決められているため、弾性体を常にキャップ及びエレメント間の所定の位置に着座させることができる。この結果、エレメントは常に弾性体の過不足のない所定の弾性力により押し下げれられる。
【００３０】
更にケースの上端より所定の距離だけ下方のセンタボルトの軸部に第１エア抜き孔を形成し、一端がケースの雌ねじ部の下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路をケースの下部に形成し、軸部の下面から第１エア抜き孔に達する第２エア抜き孔をセンタボルトに形成し、ケースの出口側室の上部が第１及び第２エア抜き孔を介して第２液体排出通路に連通するように構成すれば、エレメントを交換した後に、ケース内に液体が流入すると、ケース内の上部にエアが溜まるけれども、このエアは液体とともに第１エア抜き孔、第２エア抜き孔及び第２液体排出通路を通って、エア混じりの液体の供給によっても支障のない部位に供給されたり、或いは直接液体貯留部に戻される。上記エア混じりの液体の供給によっても支障のない部位とは、具体的には飛沫給油による潤滑部等である。この結果、ケース内の上部に溜まったエアはケースから速やかに排出されるため、クランク軸の軸受メタルや極めて高速で回転するターボ過給機の回転軸を保持する軸受部等にエア混じりの液体（オイル）が供給されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のオイルフィルタを示す縦断面図。
【図２】そのオイルフィルタのセンタボルトを弛緩してスリットが出口側室に臨んだ状態を示す図１に対応する断面図。
【図３】そのセンタボルトを更に弛緩してセンタボルトの雄ねじ部がケースの雌ねじ部から外れた状態を示す図１に対応する断面図。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図５】ケースから外しかつセンタボルトを引抜いた状態を示すキャップの縦断面図。
【図６】従来例を示すオイルフィルタの縦断面図。
【図７】その第１ドレンボルトを外しかつ第２ドレンボルトを弛緩した状態を示す図１に対応する断面図。
【符号の説明】
１１ オイルフィルタ（液体フィルタ）
１２ ケース
１２ａ 雌ねじ部
１２ｂ オイル流入通路（液体流入通路）
１２ｃ 第１オイル排出通路（第１液体排出通路）
１２ｄ ドレン孔
１２ｅ 入口側室
１２ｆ 出口側室
１２ｇ 第２オイル排出通路（第２液体排出通路）
１３ エレメント
１４ キャップ
１６ センタボルト
１６ａ 軸部
１６ｂ 頭部
１６ｃ 雄ねじ部
１６ｄ スリット
１６ｆ 第１エア抜き孔
１６ｈ 第２エア抜き孔
１８ アッパシール部材
２４ 弾性体
２６ 弾性体押え具
２７ リテーナ
２８ 隙間
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンオイルやギヤオイルや燃料等の液体を濾過する液体フィルタに関する。更に詳しくは取付部が下部に設けられ、かつセンタボルトがキャップの上面中央から挿入されてエレメントの交換作業性に優れた倒立型の液体フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の液体フィルタとして、図６及び図７に示すように、上部中央に雌ねじ部２ａが形成された基台２にオイル流入通路２ｂ、オイル排出通路２ｃ及びドレン孔２ｄがそれぞれ形成され、基台２の上面にエレメント３を収容可能なキャップ４が取付けられた、オイルフィルタ１が知られている。このオイルフィルタ１では、キャップ４内がエレメント３によりこのエレメント３の外周側の入口側室２ｅと内周側の出口側室２ｆとに区画され、入口側室２ｅをオイル流入通路２ｂに連通させかつ出口側室２ｆをオイル排出通路２ｃ及びドレン孔２ｄに連通させるように構成される。またキャップ４を基台２に取付けるためのセンタボルト６がキャップ４の上面中央からキャップ４内に挿通される軸部６ａと、この軸部６ａの上端に設けられた頭部６ｂと、軸部６ａの下部に形成され雌ねじ部２ａに螺合可能な雄ねじ部６ｃとを有する。
【０００３】
センタボルト６の上部にはエア抜き孔６ｄが形成され、このエア抜き孔６ｄは第１ドレンボルト７（図６）により閉止される。一方、ドレン孔２ｄにはこのドレン孔２ｄを開閉可能な第２ドレンボルト８が螺合される（図６及び図７）。ドレン孔２ｄは略逆Ｔ字状に形成され、鉛直孔２ｇと水平孔２ｈとからなる。第２ドレンボルト８は水平孔２ｈに挿入され、第２ドレンボルト８にはこのボルト８を水平孔２ｈに完全にねじ込んだときに（図６）水平孔２ｈ及び鉛直孔２ｇの接続部を閉止する円柱状の弁体８ａが設けられる。
【０００４】
また基台２はシリンダブロック（図示せず）に取付けられる。図示しないが上記オイル流入通路２ｂはシリンダブロックに形成された第１通路、オイルクーラ及びオイルポンプを介してオイルパンのオイル供給口に接続され、上記オイル排出通路２ｃはシリンダブロックに形成された第２通路及びエンジンの各潤滑部を介してオイルパンのオイル戻り口に接続され、更にドレン孔２ｄはシリンダブロックに形成された第３通路を介してオイルパンのオイル戻り口に接続される。なお、図６及び図７の符号９はエレメント３を押下げる圧縮コイルばねである。
【０００５】
このように構成されたオイルフィルタでは、エレメント３を交換するときには、先ず第１ドレンボルト７（図６）をセンタボルト６のエア抜き孔６ｄから外し、第２ドレンボルト８を弛緩する（図７）。これにより第２ドレンボルト８の弁体８ａがドレン孔２ｄの水平孔２ｈ及び鉛直孔２ｇの接続部から外れ、かつオイルフィルタ１の外部のエアがエア抜き孔６ｄからキャップ４内の上部を通って入口側室２ｅに侵入するので、キャップ４内のオイルが速やかにドレン孔２ｄ及びシリンダブロックの第３通路を介してオイルパンに戻る。所定時間経過してキャップ４内のオイルが全て排出されたころを見計らって、センタボルト６の雄ねじ部６ｃを基台２の雌ねじ部２ａから外してエレメント３を交換する。エレメント３の交換後、センタボルト６の雄ねじ部６ｃを基台２の雌ねじ部２ａに螺合し、第２ドレンボルト８を水平孔８ｈに完全にねじ込み、更に第１ドレンボルト７をエア抜き孔６ｄに螺合する。このような作業でエレメント３の交換が完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のオイルフィルタでは、エレメント交換時にキャップ内の全てのオイルが排出される前にキャップを外すと、オイルが外部に漏れてしまいオイルフィルタ周辺の各部品をオイルで汚染するおそれがあった。
また、上記従来のオイルフィルタでは、センタボルトの他に第１及び第２ドレンボルトを必要とし、オイルフィルタの部品点数及び組立工数を増大し、センタボルトの着脱の他に第１ドレンボルトの着脱や第２ドレンボルトの締付け及び弛緩等の作業を必要とし、エレメントの交換作業が比較的煩わしい問題点があった。
【０００７】
また、上記従来のオイルフィルタでは、基台からキャップを外した後、キャップからセンタボルトを引抜くと、圧縮コイルばねが全く自由な状態になるため、このばねを紛失するおそれがあった。一方、この圧縮コイルばねをセンタボルトに嵌入した状態で新しいエレメントをセンタボルトに嵌入すると、圧縮コイルばねがキャップ及びエレメント間の所定の位置に着座しているかどうかを確認できない問題点もあった。
更に、上記従来のオイルフィルタでは、エレメントの交換後、基台内にオイルが供給されてオイル流入通路及びオイル排出通路が油没すると、キャップ内のエアがキャップ内に閉じ込められ、このエアがオイルの流れに巻き込まれながら徐々に各潤滑部に混入する。このためクランク軸の軸受メタルや、或いは極めて高速で回転するターボ過給機の回転軸を保持する軸受部がエアフローティングの状態になって焼付きを生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、エレメント交換時に、センタボルトを弛緩する作業に連動して少なくともキャップ内のオイル等の液体を速やかに排出することにより、キャップを外しても液体が外部に漏れるのを防止できる液体フィルタを提供することにある。
本発明の第２の目的は、センタボルトにドレン孔を開閉するバルブの機能を持たせることにより、部品点数及び組立工数を削減できるとともに、エレメントの交換作業性を向上できる液体フィルタを提供することにある。
本発明の第３の目的は、エレメントを押下げる弾性体がエレメント交換時に紛失するのを防止でき、かつこの弾性体を常にキャップ及びエレメント間の所定の位置に着座させることができる液体フィルタを提供することにある。
本発明の第４の目的は、エレメントを交換してケース内に液体が流入した後に、ケース内の上部に溜まったエアを速やかに排出できる液体フィルタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１〜図３及び図５に示すように、上面が開放され下部中央に雌ねじ部１２ａが形成され下部に液体流入通路１２ｂ、第１液体排出通路１２ｃ及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成されかつ雌ねじ部１２ａがドレン孔１２ｄに連通するケース１２と、ケース１２内に収容されケース１２内を外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画し入口側室１２ｅを液体流入通路１２ｂに連通させかつ出口側室１２ｆを第１液体排出通路１２ｃに連通させるエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通される軸部１６ａとこの軸部１６ａの上端に設けられた頭部１６ｂと軸部１６ａの下部に形成され雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃとこの雄ねじ部１６ｃの下部に軸方向に延びて形成されたスリット１６ｄとを有するセンタボルト１６とを備えた液体フィルタであって、センタボルト１６を弛緩したときに頭部１６ｂ及びキャップ１４間にエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入可能な隙間２８が形成され、かつ出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するように構成され、エレメント１３の上端にセンタボルト１６の軸部１６ａ外周面に密着するアッパシール部材１８が取付けられ、キャップ１４とアッパシール部材１８との間にエレメント１３を押下げる弾性体２４が介装され、アッパシール部材１８と弾性体２４との間に弾性体押え具２６が介装され、弾性体押え具２６の所定の上下動を許容しかつ弾性体２４を弾性体押え具２６を介して保持するリテーナ２７がキャップ１４に取付けられたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１に記載された液体フィルタでは、エレメント１３を交換するためにセンタボルト１６を弛緩すると、センタボルト１６の頭部１６ｂとキャップ１４と間に隙間２８が形成され、この隙間２８からエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入する。一方、ケース１２の出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通する。これによりキャップ１４及びケース１２内の液体はドレン孔１２ｄから液体貯留部に排出される。この液体の排出は速やかに行われるため、センタボルト１６を更に弛緩してセンタボルト１６の雄ねじ部１６ｃがケース１２の雌ねじ部１２ａから離脱するまでに、少なくともキャップ１４内の液体は全て排出される。
またセンタボルト１６の雄ねじ部１６ｃをケース１２の雌ねじ部１２ａから外し、キャップ１４をケース１２から外した後に、センタボルト１６からエレメント１３を引抜くと、弾性体２４はその弾性力により弾性体押え具２６を押下げる。しかし、弾性体押え具２６は弾性体２４により所定の距離だけ押下げられた後にリテーナ２７に係止するので、弾性体２４は弾性体押え具２６を介してリテーナ２７により保持される。また弾性体２４の位置は上記弾性体押え具２６及びリテーナ２７により一義的に決められているため、弾性体２４を常にキャップ１４及びエレメント１３間の所定の位置に着座させることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、図１〜図３及び図５に示すように、上面が開放され下部中央に雌ねじ部１２ａが形成され下部に液体流入通路１２ｂ、第１液体排出通路１２ｃ及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成されかつ雌ねじ部１２ａがドレン孔１２ｄに連通するケース１２と、ケース１２内に収容されケース１２内を外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画し入口側室１２ｅを液体流入通路１２ｂに連通させかつ出口側室１２ｆを第１液体排出通路１２ｃに連通させるエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通される軸部１６ａとこの軸部１６ａの上端に設けられた頭部１６ｂと軸部１６ａの下部に形成され雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃとこの雄ねじ部１６ｃの下部に軸方向に延びて形成されたスリット１６ｄとを有するセンタボルト１６とを備えた液体フィルタであって、センタボルト１６を弛緩したときに頭部１６ｂ及びキャップ１４間にエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入可能な隙間２８が形成され、かつ出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するように構成され、ケース１２の上端より所定の距離だけ下方のセンタボルト１６の軸部１６ａにこの軸部１６ａの半径方向に延びる第１エア抜き孔１６ｆが形成され、一端がケース１２の雌ねじ部１２ａの下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路１２ｇがケース１２の下部に形成され、軸部１６ａの下面から軸方向に延びて第１エア抜き孔１６ｆに達する第２エア抜き孔１６ｈがセンタボルト１６に形成され、ケース１２の出口側室１２ｆの上部が第１及び第２エア抜き孔１６ｆ，１６ｈを介して第２液体排出通路１２ｇに連通するように構成されたことを特徴とする。
この請求項２に記載された液体フィルタでは、エレメント１３を交換した後に、ケース１２内に液体が流入すると、ケース１２内の上部にエアが溜まる。しかし、このエアは液体とともに第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ及び第２液体排出通路１２ｇを通って、エア混じりの液体が供給されても支障のない部位に供給されたり、或いは直接液体貯留部に戻される。
【００１３】
請求項３に係る発明は、図１〜図３及び図５に示すように、上面が開放され下部中央に雌ねじ部１２ａが形成され下部に液体流入通路１２ｂ、第１液体排出通路１２ｃ及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成されかつ雌ねじ部１２ａがドレン孔１２ｄに連通するケース１２と、ケース１２内に収容されケース１２内を外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画し入口側室１２ｅを液体流入通路１２ｂに連通させかつ出口側室１２ｆを第１液体排出通路１２ｃに連通させるエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通される軸部１６ａとこの軸部１６ａの上端に設けられた頭部１６ｂと軸部１６ａの下部に形成され雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃとこの雄ねじ部１６ｃの下部に軸方向に延びて形成されたスリット１６ｄとを有するセンタボルト１６とを備えた液体フィルタであって、センタボルト１６を弛緩したときに頭部１６ｂ及びキャップ１４間にエアがキャップ１４及びケース１２内に侵入可能な隙間２８が形成され、かつ出口側室１２ｆがセンタボルト１６のスリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するように構成され、エレメント１３の上端にセンタボルト１６の軸部１６ａ外周面に密着するアッパシール部材１８が取付けられ、キャップ１４とアッパシール部材１８との間にエレメント１３を押下げる弾性体２４が介装され、アッパシール部材１８と弾性体２４との間に弾性体押え具２６が介装され、弾性体押え具２６の所定の上下動を許容しかつ弾性体２４を弾性体押え具２６を介して保持するリテーナ２７がキャップ１４に取付けられ、ケース１２の上端より所定の距離だけ下方のセンタボルト１６の軸部１６ａにこの軸部１６ａの半径方向に延びる第１エア抜き孔１６ｆが形成され、一端がケース１２の雌ねじ部１２ａの下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路１２ｇがケース１２の下部に形成され、上記軸部１６ａの下面から軸方向に延びて第１エア抜き孔１６ｆに達する第２エア抜き孔１６ｈがセンタボルト１６に形成され、ケース１２の出口側室１２ｆの上部が第１及び第２エア抜き孔１６ｆ，１６ｈを介して第２液体排出通路１２ｇに連通するように構成されたことを特徴とする。
この請求項３に記載された液体フィルタでは、センタボルト１６の雄ねじ部１６ｃをケース１２の雌ねじ部１２ａから外し、キャップ１４をケース１２から外した後に、センタボルト１６からエレメント１３を引抜くと、弾性体２４はその弾性力により弾性体押え具２６を押下げる。しかし、弾性体押え具２６は弾性体２４により所定の距離だけ押下げられた後にリテーナ２７に係止するので、弾性体２４は弾性体押え具２６を介してリテーナ２７により保持される。また弾性体２４の位置は上記弾性体押え具２６及びリテーナ２７により一義的に決められているため、弾性体２４を常にキャップ１４及びエレメント１３間の所定の位置に着座させることができる。
更にエレメント１３を交換した後に、ケース１２内に液体が流入すると、ケース１２内の上部にエアが溜まる。しかし、このエアは液体とともに第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ及び第２液体排出通路１２ｇを通って、エア混じりの液体が供給されても支障のない部位に供給されたり、或いは直接液体貯留部に戻される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、液体フィルタ１１はこの実施の形態ではオイル（液体）を濾過するオイルフィルタである。このオイルフィルタ１１はエンジンオイルを濾過するフィルタであり、上面が開放されたケース１２と、このケース１２内に収容されたエレメント１３と、ケース１２の上部に取付けられケース１２の上部を閉止するキャップ１４と、キャップ１４の中央からエレメント１３内に挿通されたセンタボルト１６の軸部１６ａとを備える。ケース１２の下部中央には鉛直方向に延びる雌ねじ部１２ａが形成され、ケース１２の下部にはオイル流入通路１２ｂ（液体流入通路）、第１オイル排出通路１２ｃ（第１液体排出通路）及びドレン孔１２ｄがそれぞれ形成される。雌ねじ部１２ａはドレン孔１２ｄに連通するように構成される。
【００１５】
ケース１２はシリンダブロック（図示せず）に取付けられ、上記オイル流入通路１２ｂは図示しないがシリンダブロックに形成された第１通路、オイルクーラ及びオイルポンプを介してオイルパン（液体貯留部）のオイル供給口に接続される。また上記第１オイル排出通路１２ｃは図示しないがシリンダブロックに形成された第２通路及び主要潤滑部を介してオイルパンのオイル戻り口に接続され、上記ドレン孔１２ｄはシリンダブロックに形成された第３通路を介してオイルパンのオイル戻り口に接続される。上記主要潤滑部とは、クランク軸の軸受メタルや、極めて高速で回転するターボ過給機の回転軸を保持する軸受部などのエア混じりのオイルが供給されると支障をきたす潤滑部である。
【００１６】
エレメント１３は円筒状に形成され、ケース１２内はエレメント１３により外周側の入口側室１２ｅと内周側の出口側室１２ｆに区画される。入口側室１２ｅはオイル流入通路１２ｂに連通し、出口側室１２ｆは第１オイル排出通路１２ｃに連通するように構成される。またエレメント１３はオイルの通過を許容し、かつオイルに含まれる塵埃の通過を阻止するように構成される。エレメント１３の上面には中央に円孔１７ａを有するアッパプレート１７が取付けられ、円孔１７ａの周縁にはアッパシール部材１８が挿着される。図１の符号１９はエレメント１３の下面に取付けられたロアシール部材である。
【００１７】
キャップ１４は伏せ椀状に形成され、ケース１２の上部に嵌合可能な嵌合部１４ａと、弾性体２４を収容可能な凹部１４ｂと、センタボルト１６の軸部１６ａを挿通可能な挿通孔１４ｃとを有する（図１及び図５）。上記嵌合部１４ａの外周面にはケース１２の上部内周面に密着する第１シール部材２１（Ｏ−リング）が嵌着される（図１）。また上記弾性体２４はこの実施の形態では圧縮コイルばねであり、キャップ１４の中央下面には弾性体２４を遊嵌可能なガイド筒１４ｄが突設される。このガイド筒１４ｄの内径は上記挿通孔１４ｃの内径と略同一に形成され、ガイド筒１４ｄにより挿通孔１４ｃが下方に延長されるように構成される。一方、センタボルト１６の軸部１６ａの上端には頭部１６ｂが設けられ、軸部１６ｂの下部には雌ねじ部１２ａに螺合可能な雄ねじ部１６ｃが設けられる。また雄ねじ部１６ｃの下部には４本のスリット１６ｄが軸方向に延びて形成される（図４）。軸部１６ａの上端外周面にはリング状の凹溝１６ｅが形成され、この凹溝１６ｅには第２シール部材２２（Ｏ−リング）が嵌着される（図１）。センタボルト１６をケース１２に締付けた状態、即ち図１の状態で、上記第２シール部材２２によりキャップ１４及び頭部１６ｂ間からのオイルの漏れが阻止されるようになっている。
【００１８】
アッパシール部材１８はキャップ１４及びエレメント１３に挿通されたセンタボルト１６の軸部１６ａ外周面に密着するように構成され、上記弾性体２４はキャップ１４とアッパシール部材１８との間に介装される。またアッパシール部材１８と弾性体２４との間には弾性体押え具２６が介装され、キャップ１４の凹部１４ｂの下端近傍にはリテーナ２７が取付けられる。弾性体押え具２６は中央に通孔２６ｂを有する水平リング部２６ａと、この水平リング部２６ａの外周縁から立上がる円筒部２６ｃと、円筒部２６ｃの上端外周縁から外方に張り出すフランジ部２６ｄとからなる。リテーナ２７は弾性体押え具２６の所定の上下動を許容し、かつ弾性体押え具２６のフランジ部２６ｄがリテーナ２７に係止することにより弾性体押え具２６を介して弾性体２４を保持するように構成される。また上記弾性体２４は水平リング部２６ａ、アッパシール部材１８及びアッパプレート１７を介してエレメント１３を押下げるように付勢する。
【００１９】
センタボルト１６の軸部１６ａにはケース１２の上端より所定の距離だけ下方に、軸部１６ａの半径方向に延びる第１エア抜き孔１６ｆが形成され、ケース１２には雌ねじ部１２ａの下端に連通する第２オイル排出通路１２ｇが形成される。センタボルト１６の軸部１６ａ下端には第２オイル排出通路１２ｇ（第２液体排出通路）に挿入可能な弁体１６ｇが形成され、軸部１６ａにはこの下面から軸方向に延びて上記第１エア抜き孔１６ｆに達する第２エア抜き孔１６ｈが形成される。これによりケース１２の出口側室１２ｆの上部は第１及び第２エア抜き孔１６ｆ，１６ｈを介して第２オイル排出通路１２ｇに連通するように構成される。また第２エア抜き孔１６ｈは図示しないがシリンダブロックに形成された第４通路を介してエア混じりのオイルでも潤滑可能な潤滑部に接続されるか、或いはシリンダブロックに形成された第５通路を介してオイルパンのオイル戻り口に接続される。上記エア混じりのオイルでも潤滑可能な潤滑部とは飛沫給油による潤滑部（ノズル）等であり、エア混じりのオイルが供給されても支障のない部位である。なお図１の符号２３は弁体１６ｇの外周面に嵌着されかつ第２オイル排出通路１２ｇの内周面に密着する第３シール部材（Ｏ−リング）であり、符号１６ｉは第１エア抜き孔１６ｆより所定の距離だけ下方の軸部１６ａの外周面に形成された突起である。
【００２０】
このように構成されたオイルフィルタの動作を説明する。
エンジンを始動すると、オイルはオイルパンのオイル供給口からオイルポンプ、オイルクーラ及びシリンダブロックの第１通路を通って図１の実線矢印で示すようにオイル流入通路１２ｂに流入し、更にケース１２の入口側室１２ｅに流入する。入口側室１２ｅに流入したオイルは一点鎖線矢印で示すようにエレメント１３を通過して出口側室１２ｆに流入する。このときオイルに含まれる塵埃がエレメント１３により捕集される。出口側室１２ｆに流入したオイルは破線矢印で示すように第１オイル排出通路１２ｃ及びシリンダブロックの第２通路を通って主要潤滑部に供給されるか、二点鎖線矢印で示すように第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ、シリンダブロックの第４通路を通って飛沫給油による潤滑部に供給されるか、或いは第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ及びシリンダブロックの第５通路を通ってオイルパンに戻される。
【００２１】
オイルフィルタ１１のエレメント１３は定期的に交換される。エレメント１３を交換するときには、センタボルト１６を弛緩する。このときセンタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８を乗り越えてアッパシール部材１８より上方に至る力が最も大きく、第１シール部材２１のケース１２内面への密着力が次に大きく、弾性体２４の弾性力がその次に大きく、アッパシール部材１８の軸部１６ａへの密着力が最も小さい。このためセンタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８に当接するまではキャップ１４は上昇せずにセンタボルト１６のみが上昇し、センタボルト１６の頭部１６ｂとキャップ１４と間に隙間２８が形成される。センタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８に当接すると、センタボルト１６の突起１６ｉがアッパシール部材１８及び弾性体押え具２６を押上げるとともに弾性体２４を縮める。このときエレメント１３がアッパプレート１７を介してアッパシール部材１８とともに上昇するので、エレメント１３の下面に入口側室１２ｅと出口側室１２ｆとを連通する隙間２９が形成される（図２）。上記センタボルト１６の弛緩作業中にセンタボルト１６のスリット１６ｄの上部がケース１２の出口側室１２ｆに臨む（図２）。
【００２２】
この結果、ケース１２の出口側室１２ｆが上記スリット１６ｄを介してドレン孔１２ｄに連通するので、オイルフィルタ１１外のエアがセンタボルト１６の頭部１６ｂとキャップ１４との間の隙間２８を通ってキャップ１４内に侵入し、更にケース１２の入口側室１２ｅに侵入することにより、ケース１２内のオイルはスリット１６ｄ、ドレン孔１２ｄ及びシリンダブロックの第３通路を通ってオイルパンに戻される。なお、弾性体押え具２６の水平リング部２６ａがキャップ１４のガイド筒１４ｄの下端に当接しても、水平リング部２６ａ及びガイド筒１４ｄは密着せずに隙間が形成されており、この隙間をエアが通過できるようになっている。水平リング部２６ａ及びガイド筒１４ｄが密着してしまう場合には、ガイド筒１４ｄにエアが通過可能な切欠きや孔等を形成してもよい。
【００２３】
センタボルト１６を更に弛緩すると、突起１６ｉの上縁がアッパシール部材１８の下縁に当接した状態で、弾性体押え具２６の水平リング部２６ａがキャップ１４のガイド筒１４ｄに当接して、センタボルト１６がエレメント１３及びキャップ１４ととともに上昇する。センタボルト１６の雄ねじ部１６ｃがケース１２の雌ねじ部１２ａから離脱すると略同時に第１シール部材２１がケース１２の内周面から離脱する（図３）。このとき最も上部に位置しかつ比較的容積の小さいキャップ１４内のオイルは全てエアに置換され、オイルの液面はケース１２の上端より下方に位置する。この結果、キャップ１４をセンタボルト１６及びエレメント１３とともにケース１２から引抜いてもオイルがケース１２外に漏洩することはない。
【００２４】
上記センタボルト１６からエレメント１３を引抜くと、弾性体２４はその弾性力により弾性体押え具２６を押下げる。しかし、弾性体押え具２６は弾性体２４により所定の距離だけ押下げられた後にフランジ部２６ｄがリテーナ２７に係止し、弾性体２４は弾性体押え具２６を介してリテーナ２７により保持されるので、弾性体２４を紛失することはない。上記センタボルト１６に新品のエレメント１３を嵌入し、このセンタボルト１６の雄ねじ部１６ｃをケース１２の雌ねじ部１２ａに螺合すると、ケース１２の出口側室１２ｆとドレン孔１２ｄとが遮断される。同時にセンタボルト１６の弁体１６ｇが第２オイル排出通路１２ｇに挿入されるので、第２オイル排出通路１２ｇとドレン孔１２ｄとが遮断される。また弾性体２４の位置は上記弾性体押え具２６及びリテーナ２７により一義的に決められているため、弾性体２４を常にキャップ１４及びエレメント１３間の所定の位置に着座させることができ、エレメント１３は常に弾性体２４の過不足のない所定の弾性力により押し下げれられる。
【００２５】
この状態でエンジンを始動すると、オイルポンプがエンジンにより駆動されてオイルパンのオイルがケース１２下部のオイル流入通路１２ｂからケース１２内に流入するので、ケース１２内のエアは油圧により圧縮されてケース１２内の上部に溜まる。しかし、このエアはオイルとともに第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ及びシリンダブロックの第４通路を通って飛沫給油による潤滑部に供給されるか、或いは第１エア抜き孔１６ｆ、第２エア抜き孔１６ｈ、第２オイル排出通路１２ｇ及びシリンダブロックの第５通路を通ってオイルパンに速やかに排出される。なお、上記飛沫給油による潤滑部にエアが混入したオイルが供給されても、この潤滑部はこのエアが混入したオイルにより十分に潤滑できるので、上記潤滑部に焼付きが生じることはない。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、オイルフィルタとしてエンジンオイルを濾過するフィルタを挙げたが、ギヤオイル又はその他の液体、例えば燃料を濾過するフィルタでもよい。
また、上記実施の形態では、エレメントを押下げる弾性体として圧縮コイルばねを用いたが、エレメントを押下げることができれば、弾性体として板ばね、円筒状のラバー又はその他の弾性体を用いてもよい。
更に、上記実施の形態では、雄ねじ部の下部に４本のスリットを形成したが、スリットの本数は１〜３本又は５本以上でもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、エレメントを交換するためにセンタボルトを弛緩すると、センタボルトの頭部とキャップと間に形成された隙間からエアがキャップ及びケース内に侵入し、ケースの出口側室がセンタボルトのスリットを介してドレン孔に連通するので、キャップ及びケース内の液体はドレン孔から液体貯留部に排出される。この液体の排出は速やかに行われるため、センタボルトを更に弛緩してセンタボルトの雄ねじ部がケースの雌ねじ部から離脱するまでに、少なくともキャップ内の液体は全て排出される。この結果、キャップをケースから外しても液体が外部に漏れることはない。
【００２９】
またエレメントの上端にセンタボルトの軸部外周面に密着するアッパシール部材を取付け、キャップとアッパシール部材との間にエレメントを押下げる弾性体を介装し、アッパシール部材と弾性体との間に弾性体押え具を介装し、更に弾性体押え具の所定の上下動を許容しかつ弾性体を弾性体押え具を介して保持するリテーナをキャップに取付ければ、センタボルトの雄ねじ部をケースの雌ねじ部から外し、キャップをケースから外した後に、センタボルトからエレメントを引抜くと、弾性体はその弾性力により弾性体押え具を押下げる。しかし、弾性体押え具は弾性体により所定の距離だけ押下げられた後にリテーナに係止する。この結果、弾性体は弾性体押え具を介してリテーナにより保持されるので、弾性体を紛失することはない。また弾性体の位置は上記弾性体押え具及びリテーナにより一義的に決められているため、弾性体を常にキャップ及びエレメント間の所定の位置に着座させることができる。この結果、エレメントは常に弾性体の過不足のない所定の弾性力により押し下げれられる。
【００３０】
更にケースの上端より所定の距離だけ下方のセンタボルトの軸部に第１エア抜き孔を形成し、一端がケースの雌ねじ部の下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路をケースの下部に形成し、軸部の下面から第１エア抜き孔に達する第２エア抜き孔をセンタボルトに形成し、ケースの出口側室の上部が第１及び第２エア抜き孔を介して第２液体排出通路に連通するように構成すれば、エレメントを交換した後に、ケース内に液体が流入すると、ケース内の上部にエアが溜まるけれども、このエアは液体とともに第１エア抜き孔、第２エア抜き孔及び第２液体排出通路を通って、エア混じりの液体の供給によっても支障のない部位に供給されたり、或いは直接液体貯留部に戻される。上記エア混じりの液体の供給によっても支障のない部位とは、具体的には飛沫給油による潤滑部等である。この結果、ケース内の上部に溜まったエアはケースから速やかに排出されるため、クランク軸の軸受メタルや極めて高速で回転するターボ過給機の回転軸を保持する軸受部等にエア混じりの液体（オイル）が供給されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のオイルフィルタを示す縦断面図。
【図２】そのオイルフィルタのセンタボルトを弛緩してスリットが出口側室に臨んだ状態を示す図１に対応する断面図。
【図３】そのセンタボルトを更に弛緩してセンタボルトの雄ねじ部がケースの雌ねじ部から外れた状態を示す図１に対応する断面図。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図５】ケースから外しかつセンタボルトを引抜いた状態を示すキャップの縦断面図。
【図６】従来例を示すオイルフィルタの縦断面図。
【図７】その第１ドレンボルトを外しかつ第２ドレンボルトを弛緩した状態を示す図１に対応する断面図。
【符号の説明】
１１ オイルフィルタ（液体フィルタ）
１２ ケース
１２ａ 雌ねじ部
１２ｂ オイル流入通路（液体流入通路）
１２ｃ 第１オイル排出通路（第１液体排出通路）
１２ｄ ドレン孔
１２ｅ 入口側室
１２ｆ 出口側室
１２ｇ 第２オイル排出通路（第２液体排出通路）
１３ エレメント
１４ キャップ
１６ センタボルト
１６ａ 軸部
１６ｂ 頭部
１６ｃ 雄ねじ部
１６ｄ スリット
１６ｆ 第１エア抜き孔
１６ｈ 第２エア抜き孔
１８ アッパシール部材
２４ 弾性体
２６ 弾性体押え具
２７ リテーナ
２８ 隙間
Claims (3)
- 上面が開放され下部中央に雌ねじ部(12a)が形成され下部に液体流入通路(12b)、第１液体排出通路(12c)及びドレン孔(12d)がそれぞれ形成されかつ前記雌ねじ部(12a)が前記ドレン孔(12d)に連通するケース(12)と、
前記ケース(12)内に収容され前記ケース(12)内を外周側の入口側室(12e)と内周側の出口側室(12f)に区画し前記入口側室(12e)を前記液体流入通路(12b)に連通させかつ前記出口側室(12f)を前記第１液体排出通路(12c)に連通させるエレメント(13)と、
前記ケース(12)の上部に取付けられ前記ケース(12)の上部を閉止するキャップ(14)と、
前記キャップ(14)の中央から前記エレメント(13)内に挿通される軸部(16a)とこの軸部(16a)の上端に設けられた頭部(16b)と前記軸部(16a)の下部に形成され前記雌ねじ部(12a)に螺合可能な雄ねじ部(16c)とこの雄ねじ部(16c)の下部に軸方向に延びて形成されたスリット(16d)とを有するセンタボルト(16)と
を備えた液体フィルタであって、
前記センタボルト(16)を弛緩したときに前記頭部(16b)及び前記キャップ(14)間にエアが前記キャップ(14)及び前記ケース(12)内に侵入可能な隙間(28)が形成され、かつ前記出口側室(12f)が前記センタボルト(16)のスリット(16d)を介して前記ドレン孔(12d)に連通するように構成され、
前記エレメント (13) の上端に前記センタボルト (16) の軸部 (16a) 外周面に密着するアッパシール部材 (18) が取付けられ、
前記キャップ (14) と前記アッパシール部材 (18) との間に前記エレメント (13) を押下げる弾性体 (24) が介装され、
前記アッパシール部材 (18) と前記弾性体 (24) との間に弾性体押え具 (26) が介装され、
前記弾性体押え具 (26) の所定の上下動を許容しかつ前記弾性体 (24) を前記弾性体押え具 (26) を介して保持するリテーナ (27) が前記キャップ (14) に取付けられた
ことを特徴とする液体フィルタ。 - 上面が開放され下部中央に雌ねじ部 (12a) が形成され下部に液体流入通路 (12b) 、第１液体排出通路 (12c) 及びドレン孔 (12d) がそれぞれ形成されかつ前記雌ねじ部 (12a) が前記ドレン孔 (12d) に連通するケース (12) と、
前記ケース (12) 内に収容され前記ケース (12) 内を外周側の入口側室 (12e) と内周側の出口側室 (12f) に区画し前記入口側室 (12e) を前記液体流入通路 (12b) に連通させかつ前記出口側室 (12f) を前記第１液体排出通路 (12c) に連通させるエレメント (13) と、
前記ケース (12) の上部に取付けられ前記ケース (12) の上部を閉止するキャップ (14) と、
前記キャップ (14) の中央から前記エレメント (13) 内に挿通される軸部 (16a) とこの軸部 (16a) の上端に設けられた頭部 (16b) と前記軸部 (16a) の下部に形成され前記雌ねじ部 (12a) に螺合可能な雄ねじ部 (16c) とこの雄ねじ部 (16c) の下部に軸方向に延びて形成されたスリット (16d) とを有するセンタボルト (16) と
を備えた液体フィルタであって、
前記センタボルト (16) を弛緩したときに前記頭部 (16b) 及び前記キャップ (14) 間にエアが前記キャップ (14) 及び前記ケース (12) 内に侵入可能な隙間 (28) が形成され、かつ前記出口側室 (12f) が前記センタボルト (16) のスリット (16d) を介して前記ドレン孔 (12d) に連通するように構成され、
前記ケース(12)の上端より所定の距離だけ下方の前記センタボルト(16)の軸部(16a)にこの軸部(16a)の半径方向に延びる第１エア抜き孔(16f)が形成され、
一端が前記ケース(12)の雌ねじ部(12a)の下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路(12g)が前記ケース(12)の下部に形成され、
前記軸部(16a)の下面から軸方向に延びて前記第１エア抜き孔(16f)に達する第２エア抜き孔(16h)が前記センタボルト(16)に形成され、
前記ケース(12)の出口側室(12f)の上部が前記第１及び第２エア抜き孔(16f,16h)を介して前記第２液体排出通路(12g)に連通するように構成された
ことを特徴とする液体フィルタ。 - 上面が開放され下部中央に雌ねじ部 (12a) が形成され下部に液体流入通路 (12b) 、第１液体排出通路 (12c) 及びドレン孔 (12d) がそれぞれ形成されかつ前記雌ねじ部 (12a) が前記ドレン孔 (12d) に連通するケース (12) と、
前記ケース (12) 内に収容され前記ケース (12) 内を外周側の入口側室 (12e) と内周側の出口側室 (12f) に区画し前記入口側室 (12e) を前記液体流入通路 (12b) に連通させかつ前記出口側室 (12f) を前記第１液体排出通路 (12c) に連通させるエレメント (13) と、
前記ケース (12) の上部に取付けられ前記ケース (12) の上部を閉止するキャップ (14) と、
前記キャップ (14) の中央から前記エレメント (13) 内に挿通される軸部 (16a) とこの軸部 (16a) の上端に設けられた頭部 (16b) と前記軸部 (16a) の下部に形成され前記雌ねじ部 (12a) に螺合可能な雄ねじ部 (16c) とこの雄ねじ部 (16c) の下部に軸方向に延びて形成されたスリット (16d) とを有するセンタボルト (16) と
を備えた液体フィルタであって、
前記センタボルト (16) を弛緩したときに前記頭部 (16b) 及び前記キャップ (14) 間にエアが前記キャップ (14) 及び前記ケース (12) 内に侵入可能な隙間 (28) が形成され、かつ前記出口側室 (12f) が前記センタボルト (16) のスリット (16d) を介して前記ドレン孔 (12d) に連通するように構成され、
前記エレメント (13) の上端に前記センタボルト (16) の軸部 (16a) 外周面に密着するアッパシール部材 (18) が取付けられ、
前記キャップ (14) と前記アッパシール部材 (18) との間に前記エレメント (13) を押下げる弾性体 (24) が介装され、
前記アッパシール部材 (18) と前記弾性体 (24) との間に弾性体押え具 (26) が介装され、
前記弾性体押え具 (26) の所定の上下動を許容しかつ前記弾性体 (24) を前記弾性体押え具 (26) を介して保持するリテーナ (27) が前記キャップ (14) に取付けられ、
前記ケース (12) の上端より所定の距離だけ下方の前記センタボルト (16) の軸部 (16a) にこの軸部 (16a) の半径方向に延びる第１エア抜き孔 (16f) が形成され、
一端が前記ケース (12) の雌ねじ部 (12a) の下端に連通しかつ他端がエア混じりの液体の供給によっても支障のない部位或いは液体貯留部に接続された第２液体排出通路 (12g) が前記ケース (12) の下部に形成され、
前記軸部 (16a) の下面から軸方向に延びて前記第１エア抜き孔 (16f) に達する第２エア抜き孔 (16h) が前記センタボルト (16) に形成され、
前記ケース (12) の出口側室 (12f) の上部が前記第１及び第２エア抜き孔 (16f,16h) を介して前記第２液体排出通路 (12g) に連通するように構成された
ことを特徴とする液体フィルタ。
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