JP5525603B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体のフィルタ装置に関し、特に自動車の内燃機関のための潤滑油の浄化のためのオイルフィルタに関する。

フィルタ装置、特に自動車の内燃機関のためのオイルフィルタは、通常いわゆる環状フィルタエレメントを備え、それによって、フィルタ装置の中を流れている流体は濾過される。この環状フィルタエレメントは、常にフィルタ装置のフィルタ動作を確実にすることを可能にするために、周期的に交換されなければならない。ハウジングからのフィルタ装置の除去によって、環状フィルタエレメントも取り除かれる。常に増加している環境仕様のために、環状フィルタエレメントの交換を流体（特に油）が環境に漏れ出すことなく行うことができなければならない。このため、従来のフィルタ装置は、それらのハウジングに、環状フィルタエレメントの未処理側に連通する入口ダクト及び環状フィルタエレメントの浄化後側に連通する出口ダクトに加え、フィルタ装置を緩めて外すときに環状フィルタエレメントが配置される収容室を排液可能にする排液ダクトを備えている。もちろん、フィルタ装置の動作の準備ができたときに、この排液ダクトは封鎖されなければならない。さもないと、環状フィルタエレメントの浄化後側と未処理側とが互いに短絡され、このことでフィルタ装置はその濾過作業の体制を整えることができないためである。

本発明は、フィルタ装置を取り外すか又は取り付けるときに、排液ダクトの自動開放又は封鎖を可能にする、改善された又は少なくとも異なる実施形態のフィルタ装置を提供することを課題とする。

この課題は、独立請求項１の主題に示す本発明により解決される。有利な実施形態は、従属クレームの主題である。

本発明は、垂直に配置されるフィルタ装置と、その下に配置されるハウジングとの間に中間部分を設け、中間部分に閉鎖装置が一体化されるという一般的な概念に基づく。閉鎖装置は、環状フィルタエレメントのフィルタ軸を中心に回転可能であるように設けられ、環状フィルタエレメント自体は、収容室に配置され、それはフィルタハウジングカバーによって区切られる。ハウジング側に入口ダクト及び出口ダクトが設けられ、入口ダクトは環状フィルタエレメントの未処理側に通じ、出口ダクトは環状フィルタエレメントの浄化後側に通じている。排液ダクトは同様にハウジングに設けられ、それを通し、収容室がフィルタ装置を緩めて外すときに排液可能になり、その結果、濾過流体（特に油）は環境に漏れ出すことができない。フィルタ軸を中心に回転可能に配置される閉鎖装置は、閉鎖要素を備え、それによって、フィルタ装置が完全にハウジングにねじ込まれるときに、排液ダクトを封鎖することができる。通常、ハウジングにフィルタ装置をねじ込むときに、閉鎖要素が排液ダクトに並んで配置され、フィルタ装置をねじ込むことによって排液ダクトを封鎖する位置に調整可能である、予め定められた正確な位置に固定されるように、閉鎖装置が設けられる。これとは対照的に、フィルタ装置がハウジングから緩めて外されるときに、閉鎖装置は、回転されると同時にハウジングから軸方向に離れるように移動し、その結果、ハウジングからフィルタ装置を緩めて外すときに、閉鎖要素は、排液ダクトを開放し、中間部分の（具体的には環状フィルタエレメントを収容する収容室の）廃液を可能にする。本発明の閉鎖装置は、例えば異なるプラスチックで成形された閉鎖要素を有する適切なコストのプラスチック部品として設けることができ、フィルタ装置をハウジングに完全にねじ込んだときに排液ダクトを確実に閉じ、また、フィルタ装置をハウジングから緩めて外すときに、排液ダクトが自動的に開放され、環状フィルタエレメントを含む収容室から濾過流体を環境に漏れ出さないように排液できるというフィルタ装置の問題解決手段を保証する技術的に最も簡単な方法を実現可能にする。忘れる可能性がある、排液ダクトの切り離しによる開放又はそれとは別の閉鎖は、本発明によるフィルタ装置によって、確実に忘れずに行うことができ、そのことで、保守プロセスを明確により高い信頼性で計画し、より容易に手配することができる。ハウジング上にフィルタ装置をねじ込む途中での閉鎖装置の正確に定められた位置により、更に封鎖されるべき排液ダクトに対する閉鎖要素の面倒な位置決め及び整列配置を省くことができ、このことで、フィルタ装置がハウジングに完全にねじ込まれるときに、常に確実に排液ダクトを完全に封鎖することができる。

便宜上、閉鎖装置はプレートとして設けられ、閉鎖装置は、回転可能に取り付けられるプレートを有するキャップとして設けられ、プレートは開口部を有する穴抜きされた側縁を有する。フィルタ装置がねじ込まれるときに、弾性部材の圧縮が起こり、それによって排液ダクトへの閉鎖要素の軸方向変位が防止され、その結果、閉鎖要素は、排液ダクトの開口部に位置する、すなわち、排液ダクトが確実に封鎖される。

本発明による更に有利な解決手段によれば、少なくとも１つのリブを有するフィルタ装置をねじ込むときに、穴抜きされた側壁の少なくとも１つの側部に配置されるプレートが、キャップの側部に係合し、更にフィルタ装置をねじ込むことによって、排液ダクトを封鎖する位置に移動可能となる。

本発明による更に有利な解決手段において、中間部分と、この上に配置される環状フィルタエレメントとの間に、板状基部及び単純な弾性部材が設けられ、基部は、円周方向に分配されるいくつかの貫通開口部を有する。ハウジングからフィルタハウジングカバーを緩めて外すときに閉鎖装置が共回りしないことは、閉鎖要素の上昇と共に、閉鎖要素と一緒に閉鎖装置の軸方向変位をもたらし、その結果、閉鎖要素は開口部を排液ダクトから開放する。従って、閉鎖装置は、フィルタ装置をねじ込むときと、フィルタ装置を緩めて外すときとで、完全に異なるように作動する。

ハウジングにフィルタ装置をねじ込むときに、閉鎖装置に配置された閉鎖要素が密接に排液ダクトに当接するまで、閉鎖装置（すなわち閉鎖装置と基部との間に配置されるバネ）は圧縮される。このことにより、ハウジングにフィルタ装置がねじ込まれるときに、排液ダクトの信頼性の高い閉鎖を引き起こし、ハウジングからフィルタ装置が緩めて外されるときに、信頼性の高い開放と、それによる収容室の排液とを引き起こすことができる。これは、一方でフィルタ装置の高い機能的な信頼性を確実にし、他方で、環境へ濾過流体が漏れ出すことを確実に回避させることができる。排液ダクトはフィルタ装置の多少の回転によって好ましくはすでに完全に開かれ、その結果、フィルタ装置が更なる回転によって取り外される前に、収容室から完全に排液できるからである。

環境への流体の流出は、平坦なシールがハウジングに接触しないときでも、ハウジングに対するフィルタ装置の閉鎖機能を確実にする、軸方向外側及び放射状に機能するシールの組合せにより、更に防止することができる。

本発明の更に重要な特徴及び効果は、サブクレーム、図面、そして図面を用いた図の関連する説明に現れる。

上述した、そして更に説明される特徴が、本発明の範囲内において、それぞれ示された組合せだけでなく、他の組合せだけにおいて、又は単独で適用できることを理解すべきである。

本発明についての好ましい例示の実施形態は、図面に図示されて、以下の記載でもっと詳細に説明される。そこにおいて、同一の参照番号は、同一であるか類似であるか機能的に同一の構成要素に関連する。

本発明のフィルタ装置を示す斜視図である。 詳細外形図である。 外部シールを示す図である。 具体例として詳細を示す分解図である。 詳細を示す平面図である。 プレートを（ａ）及び（ｂ）の２つの方向から見た図である。 フィルタ装置の下端部を示す断面図である。 キャップ及びプレートを示す図である。 ハウジングを示す図である。 ハウジングへねじ込む途中のフィルタ装置を示す断面図である。 ねじ込まれたフィルタ装置を示す断面図である。 ハウジングから緩めて外す途中のフィルタ装置を示す断面図である。 図１１の詳細図である。 別の実施形態を示す図である。 図１４のプレートの一部拡大図である。 図１４のプレートを下方から見た図である。 キャップを有する図１４のプレートを示す図である。 更なる別の実施形態を示す分解図である。 更なる実施形態のフィルタ装置の下端部を示す図である。 更なる実施形態のキャップを示す図である。 更なる実施形態のプレートを示す図である。

図１にフィルタ装置１の外観を示すように、それは、フィルタハウジングカバー２を備える。フィルタハウジングカバー２は、その内部に、浄化後側を未処理側から分離するように環状フィルタエレメント６が配置される収容室５を有する。内部構造は、油の濾過に適している従来より使われている交換可能なフィルタと同様である。中間部分３は、フィルタ装置１におけるハウジング４に対向する側に配置される。ハウジング４は、フィルタ装置１が確実にねじ込まれる、例えば、モーターブロックハウジング又はシリンダハウジングである。簡潔に説明するために、それをハウジング４という。ハウジング４は、ネジ山を有するドーム１５、入口ダクト７、出口ダクト８及び排液ダクト９（図９参照）を有するように構成されている。

図２において、中間部分３は、嵌め込みにより、フィルタハウジングカバー２に対して２つの部分の遷移部に密接に鍔状に設けられる。中間部分３は、外側キャップ３７と内部プレート６３とを含む。

図３に示すように、シール部材５０は、キャップ３７周縁の外方に配置され、キャップ３７に外側から被されて半径方向に密封性を有する、ハウジング４の方向に延びる、リップ４３を有する。このシール部材５０は、一般に周囲環境に対してフィルタ装置１をシールし、その結果、車両の動作中及びフィルタ装置１を緩めて外すときに、油が環境に漏れ出さない。シール部材５０を受け容れるために、軸方向に開放された環状溝４７が、キャップ３７におけるフィルタハウジングカバー２とキャップ３７との間の接続領域に設けられている（図５参照）。

図４において、一緒に中間部分３を構成する個々のパーツと、更なる部品とが図示されている。油が収容室５に到着できるようにする貫通開口部３３を有する基部１６は、収容室５の閉塞器を形成する。中央開口部３４は、ネジ山又はネジ山を有する中空ピンを備え、その結果、フィルタ装置１をハウジング４のドーム１５に確実にねじ込むことができる。基部１６とプレート６３との間に弾性部材１７が設けられ、例示されたような従来のコイルバネだけでなく、いかなる適切な弾性部材１７を用いてもよい。弾性部材１７は、プレート６３の内側上に載る座面を有する。プレート６３は、中央開口部３４と、開口部４０に穴抜きされた側縁２１とを有する。開口部４０は、半径方向にわずかに突出してプレート６３のためのストッパを形成する接続クロス部４６に上端部がつながっている。このストッパは、同時にキャップ３７におけるプレート６３の取付部を構成する。このため、キャップ３７は、下端部に折曲端部３８を備えている。プレート６３もハウジングに対向する側に閉鎖要素１２が平坦なＯリングシールの形で挿入される平坦な環状溝４９を有する。シール材料は、環状溝４９に注入可能となっている。閉鎖要素１２の正確な形状は、本実施形態におけるそれぞれの事例に依存している。

フィルタ装置１の全ての符号が付された部品を、環状フィルタエレメント６及びシールを除いて、金属から又は適切なプラスチックから形成することができる。プラスチックの場合、キャップ３７は、フィルタハウジングカバー２から広げられるのではなく、溶着される。

キャップ３７及びプレート６３は、図５及び図６において再び詳細に図示されている。少なくとも１つの突起１８がキャップ３７に設けられている。プレート６３は、キャップ３７に回転可能に取り付けられる。プレート６３の内側に少なくとも１つの区切リブ４８が配置され、それはその位置で弾性部材１７を保持する。

図７は、フィルタ装置１の下端の断面を示す。それがどのように取り付けられるかは、ここで示される。この例示の実施形態において、突起１８はプレート６３のための上部ストッパを形成し、その結果、プレート６３をキャップ３７に圧入することができない。

図８は、プレート１１を上方から見た斜視図で、プレート１１はキャップ３７に回転可能に取り付けられる。２本の矢印が示すように、プレートは、いずれの方向にも回転自在である。

図９は、ハウジング４を上方から見た斜視図であり、入口ダクト７、出口ダクト８及び排液ダクト９が示されている。

図９において、通気開口は、符号６５で示され、この通気開口６５を通してカバー２を緩めて外すときに空気が外部から収容室５に入ることができるが、油は漏れ出さない。

図１０において、ハウジング４にフィルタ装置１がねじ込まれる途中の断面を示す。プレート６３は、キャップ３７に回転可能に取り付けられているので、ねじ込み中に共回り可能である。しかしながら、フィルタ装置１がねじ込まれる間、プレート６３も軸方向にのみ移動可能である。閉鎖要素１２が、排液ダクト９の開口部上に位置するようになるときに、プレート６３は、もはやフィルタ装置１と更に共回りしない。フィルタ装置１は、プレート６３が動かず、シール部材５０もハウジング４に寄りかかるようになるまで、確実に更にねじられる。このような方法で、シール１２が排液ダクト９の開口部に対して擦れることが回避される。ここで、シール部材５０上に形成されたリップ４３は、ハウジング４を取り付ける内側壁部に寄りかかり、環境に配慮してフィルタ装置をシールする。

図１０に示すように、シール部材５０は、カバー２がねじ込まれたときに中間部分３、すなわちキャップ３７とハウジング４との間に設けられた環状スペース６４へ軸方向に突出する、特に円筒状の伸長部４３又は接合部４３を有することができ、カバー２を緩めて外すときに、シール部材５０の軸方向のシールがハウジング４から持ち上げられることにより除去されるときに、伸長部４３は半径方向をシールする。

図１１にフィルタ装置がねじ込まれた状態を示す。密接にねじ込むことによって、プレート６３の接続クロス部４６は、キャップ３７の折曲端部３８から持ち上げられる。弾性部材１７は、排液ダクト９の開口部側へ閉鎖要素１２を押圧する。

ハウジング４からフィルタ装置１を緩めて外すときに、プレート６３は、キャップ３７に回転可能に取り付けられているので、フィルタ装置１と共に移動しない。フィルタ装置を１〜２回回転させた後、キャップ３７の端部３８は、再びプレート６３の接続クロス部４６を持ち上げ、その結果、排液ダクト９の排液口が開放され、フィルタ装置１がハウジングから緩めて外される前に、油を排液ダクト９を介してフィルタ装置１の収容室５から外に排出できる。

図１３に図１１の詳細を示すように、フィルタ装置１は、ハウジング４に確実にねじ込まれる。距離ｄ及び距離Ｄは、動作中のフィルタ装置１を通って流れる油の圧損を決定する。

図１４〜図１７に別の実施形態を示すように、同様にプレート６３の側壁２１は、穴抜きされている。傾斜部５１は、側壁２１の少なくとも１つの片部４２に位置している。傾斜部５１は、一方側で連続的に上昇する表面を有し、他方側で側壁２１の外周に垂直に立つ直線状端部を有する。

傾斜部５１の端部を通し、そしてそれによってフィルタ装置１を緩めて外すときのプレート１１の同調が保証されるように、これらの傾斜部５１は、キャップ３７の突起１８と協働する。側部の上昇によって、弾性部材１７の弾性力が打ち負かされる。ここで、プレート１１は、ネジ山ピッチと関係なく、軸方向に持ち上げられる。フィルタ装置１を緩めて外すときに、シール部材５０がハウジング４の接触面から軸方向に離れる前に、すなわちフィルタ装置１がハウジング４から完全に緩めて外される前に確実に油が収容室５から外に流出できるように排液ダクト９の排液口が開放される。

フィルタ装置１をねじ込むときに、それに伴ってプレート６３はキャップ３７に回転可能に取り付けられる。閉鎖要素１２が排液ダクト９の排液口にあるときには、もはやプレート６３は軸方向に移動せず、もはやフィルタ装置１と共回りしない。

そして、フィルタ装置１は、確実にハウジングに締め付けられる。このことにより、閉鎖要素１２の排液口に対する摩擦は発生しない。排液ダクト９の排液口は、ハウジング４に対して閉鎖要素１２を押圧する弾性部材１７の弾性力により、しっかりと封鎖される。キャップ３７の端部３８がプレート６３の外周囲に対して適切な位置に位置し、その結果、プレート６３は、フィルタ装置１を取り付けた状態のキャップ３７から抜け落ちない。

図１８〜図２１において、更なる実施形態が図示される。ここで、プレート６３の穴抜きされた側縁２１の横方向の側部４２は、キャップ３７の曲がった突起６０，６２が寄りかかる、すなわち、プレート６３が排液ダクトの開口部に対して意図せず再び押圧されないように突起６２を有する。プレート６３が、キャップ３７に対して回転するときに、この曲がった突起６０，６２も有効になり、フィルタ装置と共に移動せず、突起６１，６２がキャップ３７の折曲端部３８の上にあり、この位置で排液ダクト上にプレート６３を低下させることを防止する。フィルタハウジングカバー２を緩めて外すときに、傾斜部５１は再びキャップ３７の突起１８と協働し、弾性部材１７の弾性力を克服し、その結果、シール部材５０がハウジング４の接触面から軸方向に離れ、フィルタ装置１が完全に緩めて外される前に、排液ダクト９の排液口が開放される。突起６０，６１，６２の数は適宜選択することができる。

フィルタハウジングカバー２を締め付けるときに、この実施形態は、その他の２つの実施形態と同様に作用する。

Claims (10)

1. 自動車の内燃機関のための潤滑油の浄化のためのオイルフィルタであるフィルタ装置(１)であって、
   収容室(５)を区切り、内部に環状フィルタエレメント(６)が配置されるフィルタハウジングカバー(２)と、
   ドーム(１５)が中央に配置され、上記フィルタハウジングカバー(２)がねじ込まれるハウジング(４)と、
   上記フィルタハウジングカバー(２)が上記ハウジング(４)にねじ込まれるときに、該フィルタハウジングカバー(２)と上記ハウジング(４)との間に配置され、キャップ（３７）を形成するか又は有する、少なくとも１つの中間部分(３)と、
   上記環状フィルタエレメント(６)の未処理側に通じているハウジング側入口ダクト(７）及び上記環状フィルタエレメント(６)の浄化後側に通じているハウジング側出口ダクト(８)と、
   上記フィルタハウジングカバー(２)を外しているときに、上記収容室(５)から排液可能にするハウジング側排液ダクト(９)と、
   フィルタ軸(１０)を中心に回転可能に上記中間部分(３)に配置され、上記排液ダクト(９)を封鎖することができる閉鎖要素(１２)を有する閉鎖装置(１１)とを備え、
   上記閉鎖装置(１１)は、開口部（４０）を有する穴抜きされた側壁（２１）を備えて上記キャップ（３７）において回転可能に取り付けられるプレート（６３）を有し、上記フィルタハウジングカバー(２)を上記ハウジング(４)にねじ込むときに、上記閉鎖要素(１２)が上記排液ダクト(９)と並ぶように配置される、予め定められた位置に固定され、上記フィルタハウジングカバー(２)をねじ込むことによって、上記排液ダクト(９)を封鎖する位置に調整されることが可能である一方、上記閉鎖要素(１２)が上記排液ダクト(９)を開放するように、上記フィルタハウジングカバー(２)を緩めて外すときに回転すると同時に軸方向に移動することで、上記ハウジング(４)から離れるように、設けられている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
2. 請求項１に記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)又はそのプレート（６３）は、上記フィルタハウジングカバー(２)をねじ込むときに、上記閉鎖装置(１１)又は上記プレート（６３）の穴抜きされた側壁（２１）の、少なくとも１つの側部(４２)に配置される少なくとも１つのリブ（５１）によって、上記キャップ（３７）の側部(１８)に係合し、フィルタハウジングカバー（２）を更にねじ込むことにより、上記排液ダクト(９)を封鎖する位置に移動可能に構成されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
3. 請求項１又は２に記載のフィルタ装置において、
   上記中間部分(３)と上記環状フィルタエレメント(６)との間に、板状基部(１６)が設けられ、該板状基部(１６)は、円周方向に分配されたいくつかの貫通開口部（３３）を有する
   ことを特徴とするフィルタ装置。
4. 請求項３に記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)のプレート（６３）と上記板状基部(１６)との間に、上記閉鎖要素(１２)を上記排液ダクト(９)側へ押圧させる弾性部材(１７)が配置されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)の回転移動が、該閉鎖装置(１１)及びそれによる上記排液ダクト(９)の開口部の軸方向変位を生じさせる
   ことを特徴とするフィルタ装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記プレート（６３）を有する本体は、プラスチック又は金属特に薄板で形成されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖要素(１２)は、潤滑油に対して耐性を示すプラスチックで形成されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記閉鎖装置(１１)は、上記プレート（６３）上に、軸方向に開放する環状溝（４９）を有し、該環状溝（４９）に上記閉鎖要素(１２)が配置されている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載のフィルタ装置において、
   上記中間部分(３)は、上記キャップ（３７）上に、軸方向に開放する環状溝（４７）を有し、
   上記環状溝（４７）にシール部材（５０）が配置され、該シール部材（５０）が上記フィルタハウジングカバー(２)の上記ハウジング(４)に対するねじ込み状態の中間部分（３）をシールする
   ことを特徴とするフィルタ装置。
10. 請求項９に記載のフィルタ装置において、
    上記シール部材(５０)は、
    上記キャップ（３７）と上記ハウジング(４)との間の放線状環状スペース（６４）に軸方向に突出する接合部（４３）を有する
    ことを特徴とするフィルタ装置。

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