JP4125211B2 - ドレンパイプおよび流体フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、流体フィルタの濾過部材交換の際に予め内部流体を排出するために用いられるドレンパイプおよび濾過部材の交換可能な流体フィルタに関する。

流体フィルタは、汚染流体を濾過浄化するためのもので、流体を濾過するための濾過部材や流体の外部への漏れを防ぐためのシール部材などを有している。

このような流体フィルタは、濾過部材の汚れやシール部材の劣化に応じて、その全部または部品を交換する必要がある。流体フィルタの全部を交換するものはスローアウェイ型と呼ばれている。また、流体フィルタの部品を交換するものは交換型と呼ばれ、その交換対象の部品としては、例えば、濾過部材やシール部材などがある。

スローアウェイ型の流体フィルタとしては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。この流体フィルタは、流体フィルタ全体を適宜交換する。また、交換型の流体フィルタとしては、例えば、特許文献２や特願２００２−３２８８０３号明細書に開示されている流体フィルタがある。この流体フィルタでは、濾過部材などの部品の交換が可能であり、濾過部材の交換に先だって、パイプ部材による流体フィルタ内部の残留流体の排出が可能となっている。

この流体フィルタの全部または部品の交換は迅速に行われる必要がある。特に、車両のエンジンオイルのオイルフィルタの交換作業は、サービスステーションなどで専門の作業者により行われることが多い。そして、この交換作業の間、車両ユーザーは待機しなければならない。迅速なサービスが求められる現在では、このような待機時間は極力短縮されることが求められており、交換作業の短縮化が望まれている。

そこで、特許文献１には、迅速な交換が可能なスローアウェイ型のオイルフィルタが開示されている。このオイルフィルタは、内燃機関のフィルタ取付部（９）に装着されるもので、フィルタ取付部（９）との間にガスケット（３）を有している。このガスケット（３）は、オイルフィルタ内部のオイルの漏れを防止するためのものである。このガスケット（３）は、内周下部に鋭角部またはひも状部を備えたガスケットを収納可能な特殊形状のガスケット保持プレート（２）により保持されている。特殊形状のガスケット保持プレート（２）で保持されることにより、オイルフィルタをフィルタ取付部（９）から取り外した場合も、オイルフィルタからガスケット（３）が外れないようになっている。したがって、オイルフィルタ取り外し作業という一度の作業でガスケットも取り外すことができ、交換作業時間を短縮できる。

実開昭５８−２６９１１号公報 特開平１１−１０４４０８号公報

この特許文献１に開示された特殊形状のガスケット保持プレートは、スローアウェイ型の流体フィルタに関しては、迅速な交換が可能となり、有用である。しかしながら、交換型流体フィルタへの適用は困難である。

一方、特許文献２に開示の流体フィルタは、濾過部材の交換については考慮されているものの、シール部材の交換については、考慮されていない。しかし、通常、濾過部材の交換の際には、シール部材も交換することが望ましい。したがって、特許文献２の交換型流体フィルタにおいては、濾過部材の交換作業とは別にシール部材の交換作業も必要であった。そのため、全体として交換作業時間が長く、また、煩雑になるという問題があった。

そこで、本発明では、交換型流体フィルタにおいて、迅速、かつ、容易に部品の交換が可能な流体フィルタ用のドレンパイプおよび流体フィルタを提供することを目的とする。

本発明のドレンパイプは、流体フィルタのキャップに設けられたドレン穴に対して挿脱自在のドレンパイプであって、ドレン穴へ挿入されることにより、通常時にはドレン穴を閉鎖しているバルブ部材に当接するとともにバルブ部材を閉鎖解除の方向へ変位させ、本体内部の流体を外部に導くドレンパイプにおいて、ドレンパイプは、ドレン穴からの離脱の際に、キャップに装着されたシール部材の少なくとも一部を掴み、シール部材をキャップから離脱させる離脱手段を有することを特徴とする。

好適な態様では、シール部材は、キャップの底面に設けられた環状立壁の内側に装着された環状シール部材であって、離脱手段は、ドレンパイプの挿入時に、環状シール部材の内側側面に沿う立壁であるパイプ側立壁である。さらに、パイプ側立壁は、その先端に、離脱したシール部材を引っ掛けるためのカエシ部を有することが望ましい。

本発明の流体フィルタは、流体フィルタ本体に対して着脱自在のキャップと、キャップに設けられ、本体内部に連通するとともにドレンパイプが挿入可能なドレン穴と、通常時にはドレン穴を閉鎖するバルブ部材であって、ドレンパイプの挿入時にはドレンパイプ上端面が接触するとともにドレン穴の閉鎖を解除する方向に変位するバルブ部材と、を有する流体フィルタにおいて、キャップに装着されるシール部材であって、ドレンパイプのドレン穴からの離脱の際に、ドレンパイプに設けられた離脱手段により少なくともその一部が掴まれてキャップから離脱される環状シール部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、ドレンパイプの離脱と同時にシール部材の離脱も行うことができるため、流体フィルタの部品交換を迅速かつ簡易に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では、実施の形態として、車両のエンジン用オイルを濾過浄化するのに適したオイルフィルタを例示するが、適宜、サイズや部材を交換することにより他の用途にも用いることができる。

図１から図４に本発明の実施の形態であるオイルフィルタ１０を示す。図１は、オイルフィルタ全体の断面図であり、図２は、その要部拡大図である。また、図３は、ドレンパイプを挿入した際の要部拡大図であり、図４は、さらにその要部拡大図である。

このオイルフィルタ１０は、エンジンブロックの一部に装着されており、内燃機関（エンジン）の潤滑油を濾過浄化するものである。濾過対象である汚染オイルは、本体部１２上端に設けられた入口１８から流入し、濾過部材１４により濾過されて浄化オイルとなった後、出口２０から内燃機関に戻される。

本体部１２の下部には、着脱自在のキャップ４０が装着されている。濾過部材１４の交換は、このキャップ４０を外して行われる。キャップ４０には、交換に先だって内部の残留オイルを排出するためのドレン穴５０が設けられている。このドレン穴５０は、通常時には、バルブ部材７０およびドレンボルト６０により閉鎖されている。残留オイルの排出時には、ドレンボルト６０に換えてドレンパイプ８０を挿入することにより、残留オイルを外部に排出できるようになっている。

以下、このオイルフィルタ１０の各構成部材について詳説していく。

本体部１２は、キャップ４０と協働して内部空間を形成するケース１６と、内部空間に配置された濾過部材１４などから構成される。

ケース１６は、内側側壁の一部である螺合部３２に雌ねじが形成されており、これにより、キャップと螺合可能となっている。そして、ケース１６とキャップ４０とが螺合されることにより、濾過部材１４などが配置される内部空間が形成される。螺合部３２の下側には、シール部材としてＯリング３４が配されており、これによりキャップ４０とケース１６との間がシールされる。

ケース１６の上部には、汚染オイルの流入口となる入口１８と浄化オイルの流出口となる出口２０とが形成されている。ここで、内部空間は、汚染オイルを濾過する濾過部材１４により汚染空間２２と浄化空間２４とに分離されている。入口１８はこの汚染空間２２に、出口２０は浄化空間２４にそれぞれ連通する位置に設けられている。

濾過部材１４は、ケース上端内部に設けられた支持突起部２６および支持体２８により支持されている。濾過部材１４とケース１６の内壁との間には、間隙が形成されており、この間隙が汚染空間２２となる。また、濾過されたオイルが流れ込む濾過部材１４の内側が浄化空間２４となる。

支持突起部２６および支持体２８と濾過部材１４との間には、シール部材３０が配されており、汚染オイルの浄化空間２４への流入が阻止されている。また、支持体２８の下端部はキャップ４０の内部に配置されたスプリングなどの弾性体によりドレン穴を閉鎖する方向に付勢され、汚染オイルの浄化空間２４への流入が阻止されている。したがって、汚染空間２２と浄化空間２４は完全に分離されており、汚染オイルは、濾過部材１４を通過し浄化オイルにならなければ、浄化空間２４に移動することができない構成となっている。

この構成により、汚染オイルは、入口１８から流入した後、濾過部材１４を通過し、浄化オイルとなって浄化空間２４に流入する。そして、浄化空間２４から出口２０に流れ込むことにより、汚染オイルは、浄化オイルとなって内燃機関へと戻される。

キャップ４０は、上述したようにケース１６に螺合可能で、ケース１６と協働して内部空間を形成する。キャップ４０の下側中央には、濾過部材１４の交換などの際に残留オイルを排出するためのドレン穴５０が設けられている。ドレン穴５０の内周には、雌ねじが形成されており、後述するドレンボルト６０と螺合可能となっている。また、ドレン穴５０の上端には、後述するバルブ部材７０との間を閉鎖するとともに後述するドレンパイプ８０を係止させるための突起部５６が形成されている。この突起部５６の突出により、ドレン穴５０は、部分的に小径となる小径部５２が形成されている。

キャップ４０の底面には、キャップ側リブ４２が設けられている。このキャップ側リブ４２の内周側側壁である環状立壁４２ａには、弾性シール部材としてＯリング４４が装着されている。Ｏリング４４の外径は、キャップ側リブ４２の内径より僅かに大きい。したがって、キャップ側リブ４２に装着されたＯリング４４には、外方に弾性復元力が働く。この弾性復元力により、Ｏリング４４は、環状立壁４２ａから容易に離脱することなく装着されている。

ドレン穴５０は、通常、バルブ部材７０およびドレンボルト６０により閉鎖されている。バルブ部材７０は、内部空間内に設けられた略皿上のプレートである。このバルブ部材７０は、通常時には、スプリングなどの弾性体７８によりドレン穴５０を閉鎖する方向に付勢されている。ドレンパイプ８０が挿入された場合には、ドレンパイプ８０の先端と接触するようになっている。そして、ドレンパイプ８０が弾性体７８の弾性力に抗して挿入されると、バルブ部材７０はドレン穴５０の閉鎖を解除する方向に変位される。

また、バルブ部材７０の中央部は、内部側に円状に凹んだ円状凹部７２を有している。さらにその円状凹部７２には、後述するドレンパイプ８０の先端部を受けるための環状凹部７４が形成されている。円状凹部７２の側面は傾斜しており、通常時にはキャップに設けられた突起部５６と密着できるようになっている。この密着により、内部のオイルの多量流出が防止される。円状凹部７２の外周には、内部空間に連通する排出孔７６が設けられている。残留オイルの排出時には、この排出孔７６から内部空間のオイルがドレンパイプ８０へと導かれる。

ドレン穴５０の内周には、雌ねじ６４が形成されており、通常時には、ドレンボルト６０が螺合されている。ドレンボルト６０は、ドレン穴５０を閉鎖可能な大きさを有しており、キャップ４０の底面に対応するフランジ６２を有している。このフランジ６２は、キャップ４０の底面に設けられたキャップ側リブ４２より大径となっており、その上面がキャップ側リブ４２に装着されたＯリング４４に当接可能な位置に設けられている。そして、Ｏリング４４との当接により、外部との間がシールされる。これにより、通常時にドレン穴５０へゴミなどが流入することを防止できる。

次に、残留オイル排出時に用いられるドレンパイプ８０について説明する。ドレンパイプ８０は、残留オイル排出時にドレンボルト６０に代えて、ドレン穴５０に挿入されるパイプ部材である。これは、例えば、合成樹脂などの弾性を有した材料からなる。ドレンパイプ８０は、筒状のパイプ部８２とその途中に設けられたフランジ部８３とから構成される。

パイプ部８２は、中空の筒状であり、その上端と下端は開口されている。また、先端からフランジ部８３までの間には、ドレン通路となる複数のスリット８８が設けられている。内部の残留オイルは、このスリット８８からパイプ部内部９０に流れるようになっている。また、このスリット８８により弾性変形が容易となり、ドレン穴５０への挿入が容易となる。パイプ部８２の上端部８４は、ドレン穴５０に挿入した際に、バルブ部材７０の円状凹部７２の側面に干渉しないよう小径に絞られている。そして、ドレンパイプ先端８５がバルブ部材７０に当接した際には、上端部８４の一部がバルブ部材７０の環状凹部７４に収納される。

また、先端からフランジ部８３の途中には、キャップ４０に設けられた突起部５６に係止可能な係止部８６が設けられている。これは、一部的に外方に膨らんだ外周側壁であり、この膨らみにより形成される段差にキャップ４０の突起部５６が引っかかることにより、ドレンパイプ８０を所定位置で停止させることができる。この係止部８６は、係止時に、フランジ部８３の上面がキャップ側リブ４２の先端より僅かに下側となる位置に設けられている。

フランジ部８３は、環状のキャップ側リブ４２の外径より大径の円盤状の鍔である。フランジ部８３の上面には、環状のパイプ側リブ９２が設けられている。

図４にこの環状パイプ側リブ９２周辺の拡大図を示す。キャップ側リブ９２は、その外周側側面であるパイプ側立壁９２ａでＯリング４４を圧接できる位置に設けられている。言い換えれば、キャップ側リブ９２は、Ｏリング４４の内側側面に沿って設けられている。パイプ側立壁９２ａは僅かに外側（Ｏリング側）に向って湾曲しており、その先端部であるカエシ部９３はＯリング４４の最内周位置ａより外側になる。すなわち、カエシ部９３が、Ｏリング４４に食いこむようになっている。この食い込み量Ｗは、Ｏリング太さＤに対して、約５％〜３０％程度が望ましい。もちろん、Ｏリング４４の弾性や各部材の素材などを考慮して、これ以外の食い込み量となるようにしてもよい。

パイプ側立壁９２ａがＯリング４４を圧接することにより、外部との間にシールがなされる。すなわち、パイプ側立壁９２ａは、Ｏリングと協働して外部との間をシール可能としている。この機能により、スリット８８（ドレン通路）からドレン穴５０の内部に漏れた残留オイルが外部へ流出することが防止される。また、このパイプ側立壁９２ａは、ドレンパイプ８０をドレン穴５０から離脱させた際に、Ｏリング４４の少なくとも一部を掴んでキャップ４０から離脱させる離脱手段となる。

次に、このオイルフィルタの濾過部材およびＯリングの交換について説明する。

濾過部材を交換する場合は、予め、オイルフィルタ内部の残留オイルを排出しておく必要がある。残留オイルを排出する際には、ドレンボルト６０をドレン穴から外しておく。このとき、バルブ部材７０は弾性体７８により閉鎖方向に付勢されている。したがって、ドレン穴５０は、バルブ部材７０により閉鎖されており、内部の残留オイルが流出することはない。

次に、ドレン穴５０にドレンパイプ８０を挿入する。ドレンパイプ８０は、ドレン穴５０より小径であるため、容易に挿入が可能となっている。一方、ドレンパイプ８０とほぼ同径の小径部５２へは、ドレンパイプ８０が弾性変形することにより挿入が可能となる。この挿入により、ドレンパイプ８０の先端８５がバルブ部材７０を弾性体７８の弾性力に抗して押し上げ、バルブ部材７０が閉鎖解除の方向（上方向）へ変位する。

これにより、バルブ部材７０による閉鎖が解除され、バルブ部材７０の底面とキャップ４０の内側底面との間に、間隙が形成される。この間隙が排出流路１００となる。この排出流路１００には、バルブ部材７０に設けられた排出孔７６等から残留オイルが流れ込む。流れ込んだ残留オイルは、さらに、ドレンパイプ８０のスリット８８から、パイプ部内部９０に流れ込み、最終的に外部に排出される。

このとき、ドレンパイプ８０は、係止部８６がキャップ４０の突起部５６に引っかかることにより、所定位置で停止されている。また、フランジ部８３に設けられたパイプ側リブ９２の側壁であるパイプ側立壁９２ａがＯリングと圧接し、外部とのシールがなされている。これにより、残留オイルの外部への漏れが防止されている。

そして、全ての残留オイルの排出が終われば、ドレンパイプ８０をドレン穴５０から離脱させる。このドレンパイプ８０の離脱時の動きについて図５を用いて説明する。

上述したように、ドレンパイプ８０を挿入時には、パイプ側リブ９２の側壁であるパイプ側立壁９２ａがＯリングとが圧接し、外部とのシールを行っている（図５（Ａ）参照）。そして、残留オイルの排出が終わればドレンパイプ８０を離脱させる。ドレンパイプを離脱させる際には、通常、横方向の力を加え、ドレンパイプ８０を弾性変形させ、その外径を変化させる（図５（Ｂ）参照）。この際、ドレンパイプ８０は、横方向の力により傾斜する。ドレンパイプ８０の傾斜動作が生じた際、フランジ部８３およびパイプ側リブ９２にも傾斜動作が生じる。すなわち、パイプ側リブ９２の一部（図５（Ｂ）における右側）は、上方向かつドレンパイプ中心側（Ｏリングから離れる方向）に移動する。一方、他のパイプ側リブ９２の一部（図５（Ｂ）における左側）は、下方向かつ外側（Ｏリングに近づく方向）に移動する。したがって、パイプ側立壁９２ａは、Ｏリング４４をキャップ側リブ９２に押さえつけながら、下方向、すなわち、Ｏリング４４を離脱させる方向に移動する。この押さえつけにより、パイプ側立壁９２ａの一部が、Ｏリング４４の一部を掴むことができる。そして、パイプ側立壁９２ａに、Ｏリング４４を掻きだす動作が生じる。この掻きだし動作によりＯリング４４の一部は、キャップ側リブ４２から離脱する。そして、さらに、ドレンパイプ８０を引き抜く、または、反対方向から横力を加えることにより、Ｏリング４４は、キャップ側リブ４２から完全に離脱する。

すなわち、ドレンパイプ８０を離脱させることにより、同時に、Ｏリング４４も離脱させることができる。このＯリングの離脱は、従来であれば、ドレンパイプ８０の離脱作業とは、別作業となっていた。しかし、本実施の形態のように、ドレンパイプ８０にＯリング４４の一部を掴みながら離脱させるためのパイプ側立壁９２ａを設けることにより、ドレンパイプの離脱とＯリングの離脱とを同一作業にすることができ、部品交換の全体作業時間を短縮することができる。また、従来は、細棒状の道具をＯリング４４に引っ掛けるなどしてＯリングを離脱させていた。しかし、ドレンパイプ８０にＯリングの離脱手段を設けているため、他の道具を用いる必要がなく、簡易にＯリング４４の離脱を行うことができる。

また、パイプ側立壁９２ａには、Ｏリング４４を引っ掛けるためのカエシ部９３が設けられているため、掻きだされたＯリング４４は、パイプ側リブ９２から抜けないようになっている。すなわち、キャップ４０から離脱されたＯリング４４は、パイプ側リブ９２から抜け出さないようになっている。したがって、離脱の際にＯリング４４自身の弾性力による飛び出しが防止され、Ｏリング４４に付着したオイルの飛散による被服の汚れや、Ｏリング４４の紛失が防止される。つまり、カエシ部を設けることによりオイルの飛散や離脱されたＯリング４４の紛失を防止することができる。

そして、ドレンパイプ８０およびＯリング４４を離脱させた後、キャップ４０を外し、オイルフィルタ本体部に設けられた濾過部材の交換を行う。

以上の説明から明らかなように、パイプ側立壁９２ａを設けることにより、濾過部材の交換に必要不可欠な作業であるドレンパイプ８０の離脱作業によりＯリング４４の離脱も行える。これにより、部品交換全体の作業時間を短縮することができる。

なお、本実施の形態では、パイプ側立壁９２ａにカエシ部９３を設けているが、なくてもよい。すなわち、パイプ側立壁９２ａをフラットな立壁などにしてもよい。また、パイプ側立壁９２ａは、Ｏリング４４の全内周に沿って設けられているが、Ｏリング４４の内側の一部分に設けられた立壁でもよい。また、離脱手段として、本実施の形態では立壁を用いたが、これに限定されるものではない。ドレンパイプのドレン穴からの離脱の際に、キャップに装着されたシール部材の少なくとも一部を掴み、シール部材をキャップから離脱させるものであれば他の形態でもよい。

本発明の実施の形態であるオイルフィルタ全体の断面図である。 図１の要部拡大図である。 ドレンパイプを挿入した際の要部拡大図である。 図３の要部拡大図である。 ドレンパイプの離脱時の動きを示す図である。

符号の説明

１０ オイルフィルタ、１４ 濾過部材、１８ 入口、２０ 出口、４０ キャップ、４２ キャップ側リブ、４２ａ 環状立壁、４４ Ｏリング、５０ ドレン穴、６０ ドレンボルト、７０ バルブ部材、７２ 円状凹部、７４ 環状凹部、７６ 排出孔、７８ 弾性体、８０ ドレンパイプ、８４ 上端部、８６ 係止部、８８ スリット、９２ パイプ側リブ、９２ａ パイプ側立壁、９３ カエシ部、１００ 排出流路。

Claims (6)

1. 流体フィルタのキャップに設けられたドレン穴に対して挿脱自在のドレンパイプであって、ドレン穴へ挿入されることにより、通常時にはドレン穴を閉鎖しているバルブ部材に当接するとともにバルブ部材を閉鎖解除の方向へ変位させ、本体内部の流体を外部に導くドレンパイプにおいて、
   ドレンパイプは、ドレン穴からの離脱の際に、キャップに装着されたシール部材の少なくとも一部を掴み、シール部材をキャップから離脱させる離脱手段を有することを特徴とするドレンパイプ。
2. 請求項１に記載のドレンパイプであって、
   シール部材は、キャップの底面に設けられた環状立壁の内側に装着された環状シール部材であって、
   離脱手段は、ドレンパイプの挿入時に、環状シール部材の内側側面に沿うパイプ側立壁であることを特徴とするドレンパイプ。
3. 請求項２に記載のドレンパイプであって、
   パイプ側立壁は、その先端に、離脱したシール部材を引っ掛けるためのカエシ部を有することを特徴とするドレンパイプ。
4. 請求項２または３に記載のドレンパイプであって、
   パイプ側立壁は、ドレンパイプの挿入時に、環状シール部材の全内側側面に圧接可能な立壁であり、環状シール部材と協働して外部との間をシール可能な立壁であることを特徴とするドレンパイプ。
5. 請求項２から４のいずれか１に記載のドレンパイプであって、
   ドレンパイプは、ドレンパイプの挿入時に、キャップの環状立壁の先端より僅かに下側にその上面が位置するフランジ部を有し、
   パイプ側立壁は、フランジ部の上面に設けられた環状リブの側壁であることを特徴とするドレンパイプ。
6. 流体フィルタ本体に対して着脱自在のキャップと、
   キャップに設けられ、本体内部に連通するとともにドレンパイプが挿入可能なドレン穴と、
   通常時にはドレン穴を閉鎖するバルブ部材であって、ドレンパイプの挿入時にはドレンパイプ上端面が接触するとともにドレン穴の閉鎖を解除する方向に変位するバルブ部材と、
   を有する流体フィルタにおいて、
   キャップに装着されるシール部材であって、ドレンパイプのドレン穴からの離脱の際に、ドレンパイプに設けられた離脱手段により少なくともその一部が掴まれてキャップから離脱される環状シール部材を有することを特徴とする流体フィルタ。
   
   

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