JP4473443B2 - 液体残分のための排出部を備えた液体フィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に内燃機関の潤滑オイルのための液体フィルタであって、当該フィルタが、濾過したい液体のための入口と出口とを備えたケーシングを有しており、該ケーシングが、組込み開口を備えた、下方へ向けられたケーシングポットと、組込み開口を閉鎖するねじ込みカバーとから成っており、ケーシング内にフィルタカートリッジが、入口と出口とを互いに密に隔離するように組み込まれており、ねじ込みカバーが、ケーシング内の液体残分のための排出部を有している形式のものに関する。さらに、本発明は、前記液体フィルタ内に組み込むためのフィルタカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の液体フィルタは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６４４６４７号明細書に基づき公知である。このフィルタはポット状のケーシングを有している。このケーシングの、フィルタカートリッジのための組込み開口は下方に向けられていて、フィルタカートリッジを組み込んだ後にケーシングにねじ込みカバーをねじ込むことができる。フィルタのための入口と出口とは、ケーシングポット、つまりフィルタケーシングの上側の部分に位置している。これによって、ケーシング、特にねじ込みカバーは運転時間以外でも、濾過したい液体によって常に充填されている。このことは、フィルタカートリッジの交換を困難にする。なぜならば、カバーを緩める場合に液体の液体残分が外部に到達し得るからである。このため、ねじ込みカバーの、測地学上の最深点に排出ねじが設けられている。この排出ねじはまず、ねじ込みカバー内の液体残分を排除するために解離され得る。これによって、フィルタカートリッジの交換が著しく容易となる。
【０００３】
上述した液体フィルタは特に、内燃機関によって使用されるオイルフィルタとして使用される。ここでは、配置スペース比率が、エンジンスペース内に存在する別の構成要素に基づきしばしば著しく制約されている。このため、排出ねじの操作に関してしばしば問題が生じてしまう。さらに、排出開口から流出するオイルが捕集されなければならない。このことも、制約された組込み状態に基づき、しばしば困難な条件下でしか可能とならない。なぜならば、十分な容積を有する捕集容器を排出開口の下方に配置することができないからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、ねじ込みカバーに液体排出部を備えた液体フィルタを改良して、組付け条件が制約されている場合でも、液体フィルタを確実に空にすることができるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の液体フィルタでは、排出部に、取外し可能な導出装置のための接続部が設けられており、さらに、排出部が弁ロッドを有しており、該弁ロッドの軸方向遊びが、弁ロッドがケーシングポットに結合されていることによってケーシングの中心軸線に関連して制限されており、弁ロッドが、中心軸線に配置された円形の流出開口を密に閉鎖しており、弁ロッドが、流出開口内で軸方向に移動可能であり、弁ロッドと流出開口との間にシール部材が設けられているようにした。さらに、前記課題を解決するために本発明のフィルタカートリッジでは、フィルタカートリッジ内に、支持管が挿入されているようにした。
【０００６】
【発明の効果】
本発明による液体フィルタは、懸吊位置での組付けのために考えられている。すなわち、フィルタカートリッジのための、ケーシングポットによって形成されかつねじ込みカバーによって閉鎖したい組込み開口が下方に向けられている。この場合、ケーシング中心軸線は鉛直に延びている必要はなく、ケーシング中心軸線が下方に傾斜して延びるようにケーシングを方向付けることも可能である。ケーシングポットは別個の構成部分である必要はない。ケーシングポットを別の構成部分、たとえばエンジンブロックによって一緒に形成することも可能である。
【０００７】
ねじ込みカバーには、液体残分のための排出部が設けられている。この排出部は、本発明によれば、液体残分の導出の目的のために組み付けることができかつ導出の後に再び取り外すことができる導出装置のための接続部を有している。このことは、排出部の直接の領域に、導出装置の接続部のためのスペースを設けさえすればよいという利点を有している。導出装置を排出部に接続することができ、次いで、排出部が開放される。導出装置は液体を、この液体のために設けられた捕集容器に搬送する。全ての液体残分がケーシングから排除された後、導出装置を取り外すことができ、これによって、導出装置はねじ込みカバーの開放をもはや妨げないようになっている。
【０００８】
本発明の有利な構成では、導出装置がチューブから成っており、このチューブが、ねじ込みカバーに設けられた、対応するチューブ管片に被嵌め可能である。この変化形は、導出装置を実現するための、特に簡単な手段を成している。すなわち、これによって、構成要素にかかる費用が増加することはなく、このことは、構成の経済性にとって有利となる。適当な導出チューブは簡単に調達することができ、サービスを行う工場で入手可能である。
【０００９】
本発明の選択的な構成では、すでに説明したフィルタにおける排出部が弁ロッドによって形成され、この弁ロッドが、流出開口をシール部材を介して閉鎖している。このシール部材は、たとえばＯリングであってよい。しかし、適当な材料選択に基づき、弁ロッド自体がシール機能を引き受けることも可能である。弁ロッドは、この弁ロッドの軸方向遊びがケーシングの中心軸線に関連して制限されているようにケーシングポットに結合されている。一般的に、弁ロッドのための軸方向遊びを設けない構成も可能である。この弁ロッドは、たとえばケーシングポットに螺合されてもよいし、係止されてもよい。円形の流出開口が収納されているねじ込みカバーが緩められると、このねじ込みカバーは、軸方向の運動が制限されている弁ロッドに対して相対的に運動する。これによって、弁ロッドのシール部が流出開口から引き上げられ、この流出開口が、液体残分を流出するために自動的に開放される。液体が流出した後、ねじ込みカバーをケーシングポットから完全に取り外すことができ、次いで、フィルタカートリッジを交換することができる。
【００１０】
本発明によるこの選択的な構成の利点は、ねじ込みカバーを部分的に緩めることによって流出開口が自動的に開放される点にある。したがって、流出開口の閉鎖のためには固有の工具、たとえばレンチを接近させる必要がない。流出開口のための開放工具の作用スペースが考慮される必要はないので、本発明による液体フィルタは、狭幅な配置スペース状態でも組み付けることができる。これによって、内燃機関の、幾何学的に一層大きな構造自由度が得られる。
【００１１】
本発明の有利な構成では、弁ロッドが支持管に組み付けられ、この支持管自体がケーシングポットに取り付けられている。これによって、やはり弁ロッドの軸方向遊びの制限はケーシングポットに関連して付与されている。支持管は、濾過材に関して存在する圧力差に対してフィルタカートリッジを支持するために、たいていの使用事例において設けられなければならない。弁ロッドが支持管に直接取り付けられる場合には、弁ロッドを、ケーシングポットに取り付ける場合よりも短く設計することができる。したがって、弁ロッドの安定性が増大すると同時に材料が節約される。これによって、最終的に、構成の経済性を向上させることもできる。
【００１２】
本発明の特に有利な構成では、支持管が、ケーシングポットにだけでなく、ねじ込みカバーにも解離可能に結合されている。この場合、ねじ込みカバーとの結合部においては、ねじ込みカバーを緩めることによって軸方向ストッパに達する軸方向遊びが設けられていなければならない。さらに、ねじ込みカバーへの取付けは、軸方向でのみ行われてよく、半径方向で行われてはならない。これによって、ねじ込みカバーを緩めることができるようになっている。ねじ込みカバーに設けられたストッパによって形成される軸方向遊び範囲は、ねじ込みカバーの、流出開口を開放するために必要となる軸方向運動よりも小さく設定されていなければならない。これによって、ねじ込みカバーの開放時にまず、支持管がケーシングポット内にとどまることが達成され、これによって、弁ロッドが、すでに説明した形式で、ねじ込みカバーに設けられた流出開口から引き出される。こうして、液体残分はねじ込みカバーから流出することができる。ねじ込みカバーがさらに開放されると、支持管が、ねじ込みカバーに設けられた軸方向ストッパに到達する。この場合、この軸方向ストッパの解離には、ケーシングポット内での支持管のクランプよりも大きな解離力が必要となる。したがって、液体フィルタの取外し時には、支持管はねじ込みカバー内にとどまるようになっている。フィルタカートリッジが適当に取り付けられると、このフィルタカートリッジは支持管に沿ってとどまり、これによって、やはりねじ込みカバーと一緒にケーシングポットから抜き出すことができる。これによって、とりわけ、制約された組込み条件で、フィルタの、複雑でない交換が可能となる。特に、フィルタカートリッジから滴下する最後のオイル残分はねじ込みカバーによって捕集される。これによって、さらに清潔なフィルタ交換が可能となる。
【００１３】
狭幅の組付けスペースのための、本発明による両方の構成が組み合わせられると有利である。このことは、ねじ込みカバーを緩めることによって、流出開口が自動的に開放され、導出装置を装着することによって、流出する液体残分を捕集容器に案内することができるということを意味している。弁ロッドが設けられた流出部に導出装置、特に導出チューブを組み込むためには、２つの手段が特に有利である。
【００１４】
導出チューブを取り付けるためのチューブ管片は、ねじ込みカバー自体に設けられた流出開口によって形成することができる。このチューブ管片は外部に向けられているので、ねじ込みカバーを緩める前にチューブを取り付けることができる。このチューブのフレキシビリティによって、ねじ込みカバーを僅かに回動させることが可能となり、これによって、流出開口が自動的に開放される。
【００１５】
本発明の別の有利な構成では、弁ロッドの端部に管状の流出端部が設けられている。この流出端部は流出開口を形成していて、貫通部を装備している。フィルタカートリッジの組み込まれた状態では、貫通部は、ねじ込みカバーに設けられた通過案内部によってカバーされている。ねじ込みカバーを緩めることによって、貫通部がねじ込みカバーの内室内に移動する。これによって、液体残分は、貫通部を通って流出端部に到達することができる。こうして、液体残分の導出が可能となる。
【００１６】
流出端部がチューブ管片として形成されると有利である。この流出端部には、すでに説明した形式で、流出チューブを取り付けることができる。このことは、ねじ込みカバーを緩める場合に、弁ロッドが一緒に回動しないという付加的な利点を有している。このことは、フィルタ交換時の操作を簡単にする。なぜならば、ねじ込みカバーを緩める前にチューブが付加的な箇所に案内されるようになっていて、ねじり運動中でもこの付加的な箇所にとどまるからである。
【００１７】
フィルタの運転確実性をも向上させるために、支持管内にバイパス弁を設けることができる。支持管が、軸方向ストッパを介してねじ込みカバーに結合されている場合には、この結合部は、バイパス弁への接近を可能にするために、液体透過性に形成されていなければならない。さもないと、迂回した液体が、支持管によって形成された内室内に到達しなくなる恐れがある。この液体透過性によって、フィルタ迂回がはじめて可能となる。
【００１８】
説明したフィルタ交換のために必要となるフィルタカートリッジは、本発明によれば、液体フィルタ内への組込みのために、弁ロッドが統合されている支持管に予め装着することができる。支持管は、解離可能にまたは解離不能にフィルタカートリッジに結合されていてよい。フィルタカートリッジと支持管との間のシールは、フィルタカートリッジの両端部ディスクによって直接行うことができる。しかし、支持管は、注型時に両端部ディスクのうちの少なくとも一方と一緒に注型されていてよい。これによって、解離不能な結合部が形成される。この場合、支持管は常にフィルタエレメントと一緒に交換される。
【００１９】
上記構成および本発明のその他の有利な構成は、特許請求の範囲の他に、明細書および図面からも明らかである。この場合、個々の構成はそれぞれ単独で実現され得るかまたは互いに組み合わされた形で、かつ別の分野においても実現される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００２１】
図１に示したフィルタはケーシング１０から成っている。このケーシング１０はねじ込みカバー１１を有しており、このねじ込みカバー１１はケーシングポット１２にねじ込まれている。このケーシングポット１２は、エンジンブロック（図示せず）の一部分として形成されている。内燃機関の、濾過したい潤滑オイルのための入口１３も出口１４も前記エンジンブロックによって実現されている。
【００２２】
ケーシングポット１２は、下方に向けられた組込み開口１５を有しており、この組込み開口１５はフィルタカートリッジ１６の組込みを許容している。このフィルタカートリッジ１６は、組付けのために管片１７に被せられる。これによって、濾過材２０の未浄化側１８と浄化側１９との間のシールが達成される。このシールは、弾性的に形成された上側の端部ディスク２１ａによって行われる。下側の端部ディスク２１ｂは支持管２２によってシールされる。この支持管２２は、フィルタカートリッジ１６を管片１７に組み付けた後に、フィルタカートリッジ１６の浄化側１９に押し込むことができる。この場合、スナップ結合部２３が支持管２２と管片１７との間で係止する。次いで、ねじ込みカバー１１を下方から装着することができる。この場合、軸方向位置決め部２４が、軸方向遊び範囲ａを備えて閉鎖される。軸方向遊び範囲ａは、適当に間隔を置いて配置されたノーズ２５によって得られる。このノーズ２５は、一方ではねじ込みカバー１１に設けられており、他方では支持管２２に設けられている。ねじ込みカバー１１は、成形シール部２６を介してケーシングポット１２に対してシールされる。さらに、排出部２８の流出開口２７が、ねじ込みカバー１１の底部でシールされなければならない。このためには、支持管２２に弁ロッド２９が設けられており、この弁ロッド２９の端部が流出開口２７内に達していて、この流出開口２７をシール部材３０を介して閉鎖している。
【００２３】
通常の運転中にフィルタを通過する、浄化したい潤滑オイルの流れ方向は、一点鎖線の矢印によって示してある。フィルタカートリッジ１６は、外部から内部へ通流される。これによって、入口１３から出口１４への流体の流れが可能となる。付加的に、支持管２２内にバイパス弁３１が配置されている。このバイパス弁３１は、浄化側１９と未浄化側１８との間の差圧の、許容され得ない上昇時に開放するようになっている。これによって、内燃機関への潤滑オイルの供給が保証されている。
【００２４】
フィルタカートリッジ１６を交換する場合には、ねじ込みカバー１１がまず僅かに回動されてケーシングポット１２から緩められる。この場合、ねじ込みカバー１１の軸方向移動が生ぜしめられる。この軸方向移動は、軸方向遊び範囲ａよりも小さな範囲で行われなければならない。ねじ込みカバー１１とケーシングポット１２との間のねじ山３２は、軸方向遊び範囲ａよりも長く形成されていなければならない。したがって、ねじ込みカバー１１の最初の回動後には、このねじ込みカバー１１はまだケーシングポット１２に結合されている。支持管２２は、スナップ結合部２３によって引き続きケーシングポット１２に位置固定されている。流出開口２７はケーシング１０の中心軸線３３に正確に、つまり、中心軸線３３に対して同心的に配置されているので、弁ロッド２９と、流出開口２７を有するねじ込みカバー１１との間では、軸方向の相対運動だけでなく、半径方向の相対運動も可能となる。したがって、ねじ込みカバー１１を緩めることによって、弁ロッド２９が流出開口２７から引き出される。これによって、ねじ込みカバー１１内に存在するオイル残分が流出するようになっている。オイル残分の問題のない導出を保証するために、流出開口２７にはチューブ管片３４ａが設けられている。このチューブ管片３４ａには、排出部２８を開放する前にチューブ３５を被せ嵌めることができる。このチューブ３５は、オイル残分ために設けられた捕集容器（図示せず）に案内することができる。
【００２５】
オイル残分がケーシング１０から流出した場合には、ねじ込みカバー１１をさらに緩めることができる。この場合、軸方向位置決め部２４のノーズ２５が互いにストッパを形成する。この場合、この軸方向位置決め部２４の解離力はスナップ結合部２３よりも大きく設定されている。したがって、ねじ込みカバー１１を引き続き緩めると、スナップ結合部２３が解離されるので、支持管２２はねじ込みカバー１１内に残される。下側の端部ディスク２１ｂが支持管２２に対して、管片１７よりも大きな解離力を有している限り、この下側の端部ディスク２１ｂもねじ込みカバー１１内に残される。これによって、フィルタカートリッジ１６の問題のない交換を達成することができる。
【００２６】
図２および図３には、排出部２８の選択的な構成が示してある。この場合、チューブ管片３４ｂが弁ロッド２９の一部分を成しており、これによって、この弁ロッド２９が流出端部３６を形成している。したがって、図１に示した流出開口２７に、流出縁部３６が置き換えられている。これによって、ねじ込みカバー１１に設けられた開口は、流出端部３６のための通過案内部３７としてしか使用されない。流出端部３６をケーシング１０の内室と連通させるために、管状の流出端部３６に貫通部３８が設けられている。フィルタの運転中（図２参照）には、この貫通部３８はシール部材３０によってシールされる。これによって、オイルの流出が阻止される。図１に示したメカニズムに相応して、ねじ込みカバー１１を緩めることによって、弁ロッド２９と通過案内部３７との間で相対運動が達成されるので、貫通部３８が露出される。これによって、オイルは流出端部３６と、チューブ管片３４ｂに被せられたチューブ３５とを介して流出することができる。このことは、図３および図５では一点鎖線の矢印によって示してある。
【００２７】
図４および図５には、流出端部３６を備えた構成の別の変化実施例が示してある。この流出端部３６は、図２に示した実施例に類似して形成されている。このことは、同一の符号によって特徴付けられている。違いは、弁ロッド２９が支持管２２と一緒にフィルタカートリッジ１６内に固定的に組み込まれているという点にある。図２に示した構成は、図１に示した構成に対応している。この場合の弁ロッド２９は、取外し可能な支持管２２として形成された中央管の一部分である。これに基づき、図４に示した支持管２２は、ねじ込みカバー１１と一緒にではなく、フィルタカートリッジ１６と一緒に取り外されるようになっている。このことは、フィルタカートリッジ１６の下側の領域にねじ山３２を有するねじ込みカバー１１の変化実施例から明らかである。この変化実施例は、構成の点で特に簡単であるので廉価である。しかし、組込み開口の下側の領域では、フィルタカートリッジ１６のための、より大きな取外し領域が必要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】支持管に取り付けられた弁ロッドと、チューブ接続部とを備えた本発明によるフィルタの縦断面図である。
【図２】図１に示したＸ部分の変化実施例を示す図であって、この場合、チューブ管片が弁ロッドと一体化されている。
【図３】図２に示した弁ロッドを、開放された状態で示す図である。
【図４】支持管が弁ロッドと共にフィルタカートリッジ内に組み込まれている場合のフィルタエレメントを、組み付けられた状態で示す部分図であって、この場合、フィルタケーシングが断面されて図示してある。
【図５】チューブが被せ嵌められた、図４に示した弁ロッドを、開放された状態で示す図である。
【符号の説明】
１０ ケーシング、 １１ ねじ込みカバー、 １２ ケーシングポット、 １３ 入口、 １４ 出口、 １５ 組込み開口、 １６ フィルタカートリッジ、 １７ 管片、 １８ 未浄化側、 １９ 浄化側、 ２０ 濾過材、 ２１ａ，２１ｂ 端部ディスク、 ２２ 支持管、 ２３ スナップ結合部、 ２４ 軸方向位置決め部、 ２５ ノーズ、 ２６ 成形シール部、 ２７ 流出開口、 ２８ 排出部、 ２９ 弁ロッド、 ３０ シール部材、 ３１ バイパス弁、 ３２ ねじ山、 ３３ 中心軸線、 ３４ａ，３４ｂ チューブ管片、 ３５ チューブ、 ３６ 流出端部、 ３７ 通過案内部、 ３８ 貫通部、 ａ 軸方向遊び範囲

Claims (8)

1. 特に内燃機関の潤滑オイルのための液体フィルタであって、当該フィルタが、濾過したい液体のための入口（１３）と出口（１４）とを備えたケーシング（１０）を有しており、該ケーシング（１０）が、組込み開口（１５）を備えた、下方へ向けられたケーシングポット（１２）と、組込み開口（１５）を閉鎖するねじ込みカバー（１１）とから成っており、ケーシング（１０）内にフィルタカートリッジ（１６）が、入口（１３）と出口（１４）とを互いに密に隔離するように組み込まれており、ねじ込みカバー（１１）が、ケーシング（１０）内の液体残分のための排出部（２８）を有している形式のものにおいて、排出部（２８）に、取外し可能な導出装置のための接続部が設けられており、排出部（２８）が弁ロッド（２９）を有しており、該弁ロッド（２９）の軸方向遊びが、弁ロッド（２９）がケーシングポット（１２）に結合されていることによってケーシング（１０）の中心軸線（３３）に関連して制限されており、弁ロッド（２９）が、中心軸線（３３）に配置された円形の流出開口（２７）を密に閉鎖しており、弁ロッド（２９）が、流出開口（２７）内で軸方向に移動可能であり、弁ロッド（２９）と流出開口（２７）との間にシール部材（３０）が設けられており、流出開口（２７）が、弁ロッド（２９）の、管状の流出端部（３６）によって形成されており、該流出端部（３６）が、ねじ込みカバー（１１）に設けられた通過案内部（３７）内に突入しており、流出端部（３６）の管壁に貫通部（３８）が設けられていることを特徴とする、液体フィルタ。
2. 前記接続部がチューブ管片（３４ａ，３４ｂ）であり、また、前記導出装置がチューブ（３５）であり、該チューブ（３５）が、チューブ管片（３４ａ，３４ｂ）に被嵌め可能である、請求項１記載の液体フィルタ。
3. 弁ロッド（２９）が支持管（２２）に結合されており、該支持管（２２）自体がケーシングポット（１２）に取り付けられている、請求項１記載の液体フィルタ。
4. 支持管（２２）が、ケーシングポット（１２）に解離可能に結合されていて、付加的に、ねじ込みカバー（１１）に対する軸方向遊び範囲（ａ）を備えた軸方向位置決め部（２４）を有しており、
   軸方向遊び範囲（ａ）が、ねじ込みカバー（１１）の開放方向にストッパを有しており、
   軸方向遊び範囲（ａ）が、流出開口（２７）を開放するために必要となる弁ロッド（２９）の軸方向の移動距離よりも大きく設定されており、
   前記ストッパが、支持管（２２）とねじ込みカバー（１１）との間の、解離可能な結合部を成しており、該結合部を解離するために必要となる引張り力が、支持管（２２）とケーシングポット（１２）との間の結合部を解離するための引張り力よりも大きく設定されている、
   請求項３記載の液体フィルタ。
5. 流出開口（２７）が、外部に向けられたチューブ管片（３４ａ）によってねじ込みカバー（１１）に形成されている、請求項１、３または４記載の液体フィルタ。
6. 流出端部（３６）が、チューブ管片（３４ｂ）として形成されている、請求項１記載の液体フィルタ。
7. バイパス弁（３１）が、支持管（２２）内に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の液体フィルタ。
8. 請求項１から７までのいずれか１項記載の液体フィルタ内に組み込むためのフィルタカートリッジにおいて、当該フィルタカートリッジ内に、支持管（２２）が挿入されていることを特徴とする、フィルタカートリッジ。

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