JP6436763B2 - 流体フィルタのドレンプラグ - Google Patents

Description

本発明は、流体フィルタのドレンプラグに関する。

従来、流体フィルタとして、自動車用エンジンのオイルフィルタが知られている。オイルフィルタでは、濾過エレメントを交換する際に、事前にオイルフィルタからオイルを抜き出す必要がある。そこで、従来のオイルフィルタでは、ケースの底部にドレン孔部が形成されているとともに、ケースの底部上にドレン孔部を閉塞するバルブ部材が設けられている。バルブ部材は、バネにより上方から付勢され、ケースの底部に圧接する。このバルブ部材をバネ力に抗しながら押し上げることで、オイルフィルタからオイルを抜き出すことが可能になっている。

ドレン孔部の内周面の下部には雌ネジ部が形成されている。濾過エレメントを交換する際には、この雌ネジ部を利用してドレン孔部に下方からドレン冶具をねじ込んで取り付ける。ドレン冶具は、ドレン孔部への取付時にドレン孔部と連通する連通孔部を有する。また、ドレン冶具は、軸方向に沿って上方に突出する突出し杆を有する。ドレン孔部にドレン冶具を取り付けると、突出し杆によってバルブ部材が押し上げられ、オイルフィルタ内のオイルがドレン孔部および連通孔部を通して排出される。

ところで、濾過エレメントを交換する際には、しばしばエンジンが暖気されており、オイルが熱せられた状態にある。しかしながら、従来のオイルフィルタでは、ドレン冶具がドレン孔部に完全にねじ込まれる前に突出し杆がバルブ部材に当たり、バルブ部材が開いてしまう。そのため、従来のオイルフィルタでは、ドレン冶具の取付時にオイルが漏れ出し、作業者の手にかかってしまうおそれがある。

そこで、この問題を解決するドレンプラグが開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１のドレンプラグは、オイルフィルタのドレン孔部に取り付けられた後、該ドレンプラグの下部の外周面にホースのアダプタが嵌め込まれることでオイルを抜き出すことが可能な構成になっている。

具体的に、特許文献１では、ドレンプラグの貫通孔部内に突出し杆が上方に移動可能に収容されている。ドレンプラグがドレン孔部に取り付けられた際には、突出し杆はバルブ部材に当たらないようになっている。

ホースのアダプタ内には、軸方向に沿って上方に突出する棒状突起が設けられている。ドレンプラグにホースのアダプタを嵌め込むと、アダプタ内の棒状突起がドレンプラグ内の突出し杆を押し上げる。これにより、突出し杆によってバルブ部材が押し上げられ、オイルフィルタ内のオイルがドレンプラグおよびホースを介して排出される。

特許文献１でも、ホースのアダプタをドレンプラグに嵌め込む際に、アダプタ内の棒状突起がドレンプラグ内の突出し杆に当たり、突出し杆によってバルブ部材が押し上げられてオイルの排出が始まる。しかしながら、特許文献１では、この際、ドレンプラグの下部の外周面がアダプタに覆われるので、オイル漏れを防ぐことができる。

特開２００６−２６６２４６号公報

ところで、特許文献１では、バルブ部材におけるドレン孔部の閉塞面であってドレン冶具に押し上げられる閉塞面は、緩やかに下方に突出する凸形状となっている。バルブ部材を押し上げるドレンプラグの突出し杆は、中実の棒状となっている。

バルブ部材の閉塞面には、上方からバネによる抑えつける力が加わるとともに、突出し杆による上方へ押し上げる力が加わり、上下方向から強い力がかかる。そのため、バルブ部材の閉塞面の形状を、より強度のある形状に改良することが望まれている。

ここで、オイルフィルタでは、バルブ部材を安定的に押し上げることも要求される。バルブ部材が傾いた状態で押し上げられると、バルブ部材が設定された閉塞位置に戻らず、ドレン孔部を密閉できないおそれがあるからである。

従って、バルブ部材の閉塞面の形状の改良に伴い、ドレンプラグも、形状が改良されたバルブ部材の閉塞面を安定的に押し上げることが可能な構成にすることが求められる。

本発明は、ドレン孔部を塞ぐ閉塞面の強度を向上させたバルブ部材を、安定的に押し上げることが可能な流体フィルタのドレンプラグを提供することを目的とする。

本発明の流体フィルタのドレンプラグは、流体フィルタのケースの底部にあるドレン孔部にねじ込まれた状態で頭部にアダプタが嵌め込まれることにより、内部に収容する突出し杆が、ドレン孔部を閉塞する底部上のバルブ部材側に移動し、バルブ部材を底部から離間させる方向に移動させるドレンプラグであって、突出し杆の頂面には、頂面がバルブ部材に圧接してバルブ部材を移動させる際に、ドレン孔部を閉塞するバルブ部材の閉塞面から突出するリブが収められて、バルブ部材の移動方向に直交する直交方向におけるバルブ部材の位置ずれを規制する凹部が形成されている。

本発明では、バルブ部材におけるドレン孔部の閉塞面には、該閉塞面から突出するリブが設けられ、バルブ部材の閉塞面の強度の向上が図られているところ、突出し杆の頂面には、頂面がバルブ部材に圧接した際にリブを収納する凹部がある。そのため、本発明では、頂面をバルブ部材にしっかりと圧接することができ、バルブ部材をオイルフィルタの軸方向に沿って安定的に押し上げることができる。すなわち、リブが凹部に収容されることで、バルブ部材の移動方向に対して直交する直交方向におけるバルブ部材の移動が規制されるため、バルブ部材を安定的に押し上げることができる。

本発明では、凹部は、円錐状のリブを収容してもよい。
円錐状のリブをバルブ部材の閉塞面に設けることにより閉塞面の強度を良好に向上できるところ、本発明では、凹部は、円錐状のリブを収容可能なので、このような流体フィルタに対応できるドレンプラグとすることができる。

本発明では、ドレン孔部にねじ込まれる軸部と、軸部に連続する頭部とを備え、軸方向に沿って軸部および頭部内を貫通孔部が貫通するボルト部材と、ドレン孔部内においてボルト部材とバルブ部材との間に配置され、頂面を有する弁体頭部と、弁体頭部と接続し、貫通孔部内に収容される胴部と、を備える突出し杆と、弁体頭部によって貫通孔部を閉塞する方向に突出し杆を付勢する弾性部材と、を備え、突出し杆は、アダプタに付勢されることにより、弾性部材による付勢力に抗してバルブ部材側に移動してバルブ部材を底部から離間させる方向に移動させるとともに、弁体頭部がボルト部材から離間し、弁体頭部による貫通孔部の閉塞状態を解除してもよい。

本発明では、流体フィルタにドレンプラグを取り付けた状態においては、ボルト部材の貫通孔部を突出し杆の弁体頭部により閉塞状態とできる。従って、本発明では、流体フィルタにドレンプラグを取り付けた状態においては、オイルの排出経路を塞ぐ弁として、バルブ部材に加え弁体頭部が設けられ、弁が２重に設けられることになるので、オイル漏れを良好に防ぐことができる。

本発明では、貫通孔部は、弁体頭部に近い側から、胴部を軸方向に案内する第１貫通孔部と、第１貫通孔部より内径が大きい第２貫通孔部とを備えるとともに、第１、第２貫通孔部の連続する部分には弾性部材の一端を支持する段差部が形成され、胴部は、筒状であり内部に通路部を備え、胴部の側壁部において弁体頭部側には、通路部と胴部外とを連通する開口部があるとともに、胴部の外面には、弾性部材の他端を支持するとともにアダプタに押される受け部があり、アダプタが頭部に嵌め込まれ、弁体頭部がボルト部材から離間する側に移動すると、開口部はボルト部材の外側に露出し、流体フィルタ内からドレン孔部内を経た流体を通路部内に案内してもよい。

本発明では、弾性部材を第２貫通孔部内に配置したので、第１貫通孔部の内面全面を用いて突出し杆の胴部の外面を突出し杆の軸方向に案内できる。そのため、本発明では、押出し杆を、軸芯ずれを抑えながら軸方向に沿って移動させることができる。

オイルフィルタに取り付けられたドレンプラグを示す断面図である。 オイルフィルタに取り付けられた閉塞プラグを示す断面図である。 ボルト部材の断面図である。 ボルト部材の側面図である。 突出し杆の断面図である。 突出し杆の側面図である。 ドレンプラグを示す断面図である。 オイル吸引装置のホースのアダプタを示す断面図である。 アダプタが取り付けられることによるドレンプラグの動作を示す断面図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、オイルフィルタ１に取り付けられたドレンプラグ２を示す断面図である。
ドレンプラグ２は、自動車用エンジンのオイルフィルタ１（流体フィルタ）に取り付けられる。このドレンプラグ２に、後述するオイル吸引装置のホースのアダプタ６（図８）を取り付けることで、オイルフィルタ１内のオイルの抜き出しが可能となる。なお、図１の上方向は鉛直方向上方向、図１の下方向は鉛直方向下方向となる。図１以降の各図においても同様である。

オイルフィルタ１のケース１１は、金属及び樹脂製であり、不図示の濾過エレメント、バルブ部材１２、およびコイル状のバネ１３（弾性部材）を収容する。ケース１１の底部１４の中央部には、ケース１１の底部１４を貫通するドレン孔部１５がある。

バルブ部材１２は、ケース１１の底部１４上に設けられ、ドレン孔部１５を閉塞する。バルブ部材１２は、ドレン孔部１５を閉塞する部位の周縁部がバネ１３により上方から付勢され、ケース１１の底部１４に圧接する。バルブ部材１２をバネ１３のバネ力に抗しながら押し上げることで、ケース１１内のオイルを抜き出すことが可能となる。

バルブ部材１２は、金属製であり薄板状である。ドレン孔部１５を閉塞するバルブ部材１２の閉塞面１２１の中央部には、閉塞面１２１から下方に突出する円錐状のリブ１２２が形成されている。バルブ部材１２には、バネ１３による上方から抑えつける力が加わるとともに、後述する突出し杆４による上方へ押し上げる力が加わるが、リブ１２２により、これらの力に耐えられるようにバルブ部材１２の強度が高められている。

ドレン孔部１５の内周面には雌ネジ部１５１が形成されている。底部１４の下端面１４１には、ドレン孔部１５を囲むように円環状のパッキン１６が設けられている。通常時は、ドレン孔部１５には、ドレン孔部１５の下端部を閉塞する閉塞プラグ９（図２参照）が取り付けられる。ケース１１内のオイルを抜き出す際には、閉塞プラグ９は取り外され、ドレン孔部１５に図１のドレンプラグ２が取り付けられる。

ドレンプラグ２は、ボルト部材３、突出し杆４、およびコイル状のバネ５を備える。これら各要素３〜５は金属製である。

図３は、ボルト部材３の断面図、図４は、ボルト部材３の側面図である。
ボルト部材３は、軸部３１と、軸部３１に連続する頭部３２とを備える。軸部３１は、外周面に雄ネジ部３１１があり、オイルフィルタ１のドレン孔部１５にねじ込まれる。頭部３２の外周面の上部には、円環状の鍔部３４がある。頭部３２の外周面において、鍔部３４の下側には、六角ナット型の操作部３５がある。頭部３２の外周面の下側には一条の溝３６がある。軸部３１および頭部３２には、ボルト部材３の軸方向に沿って貫通孔部３３が貫通する。

貫通孔部３３の上端縁には弁座３３１が形成されている。貫通孔部３３は、上側から第１貫通孔部３３２と、第１貫通孔部３３２より内径が大きい第２貫通孔部３３３とを備える。第１、第２貫通孔部３３２，３３３が連続する部分には、段差部３３４が形成されている。

図５は、突出し杆４の断面図、図６は、突出し杆４の側面図である。
突出し杆４は、弁体頭部４１と、弁体頭部４１に連続する胴部４２とを備える。弁体頭部４１は、小径部４１１と小径部４１１の下段にある大径部４１２とからなる段付きの円柱状に形成されている。小径部４１１の外周面の上端には円環状の鍔部４１３がある。小径部４１１の頂面４１５は、鍔部４１３の上面を含んで形成される。頂面４１５の中心部には断面円形の凹部４１６がある。大径部４１２の外周面の上側には、円環状の鍔部４１４がある。

胴部４２は、円筒状であり、内部に胴部４２の軸方向に沿った通路部４２１を備える。胴部４２の側壁部４２２の上側には、通路部４２１と胴部４２外とを連通する一対の開口部４２３がある。開口部４２３は、対向しており、それぞれ下方に傾斜して胴部４２内で繋がっている。開口部４２３の中心軸Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ鉛直方向から６０°傾いている。胴部４２の外周面における下端には円環状の受け部４４がある。

図７は、ドレンプラグ２を示す断面図である。
ドレンプラグ２を組み立てる際には、コイル状のバネ５が胴部４２に嵌められた状態の突出し杆４を下方からボルト部材３内に挿入し、弁体頭部４１がボルト部材３から出た状態となるまで突出し杆４をボルト部材３内の奥に挿入する。この状態で、大径部４１２における鍔部４１４と胴部４２との間の部位に円環状のパッキン４３を嵌め込む。この際、バネ５は、上端が段差部３３４に支持されるとともに下端が受け部４４に支持され、圧縮された状態となることにより突出し杆４を下方に付勢する。

これにより、大径部４１２に嵌め込まれたパッキン４３がボルト部材３の弁座３３１部部分に引っかかり、突出し杆４は、弁体頭部４１がボルト部材３外に出て貫通孔部３３を閉塞する状態、かつ胴部４２が貫通孔部３３内に収容された状態となる。すなわち、ドレンプラグ２が組み立てられた状態において、バネ５は、弁体頭部４１が貫通孔部３３を閉塞する方向に突出し杆４を付勢する。なお、パッキン４３が弁座３３１に押し付けられて上方に屈曲するのを抑制するために、図示しない抑え突起を弁体頭部４１の周囲に配置してもよい。

第１貫通孔部３３２は、胴部４２の外径と略等しい（胴部４２の外径より僅かに大きい）内径であり、胴部４２をボルト部材３の軸方向に案内する。第２貫通孔部３３３は、受け部４４の外径と略等しい（受け部４４の外径より僅かに大きい）内径であり、受け部４４をボルト部材３の軸方向に案内する。

図１に戻って、オイルフィルタ１からオイルを抜き出す際には、前述したように、まず、ドレンプラグ２をドレン孔部１５にねじ込んでドレンプラグ２をオイルフィルタ１に取り付ける。この際、弁体頭部４１は、ドレン孔部１５内においてボルト部材３とバルブ部材１２との間に配置される。弁体頭部４１の頂面４１５は、バルブ部材１２から僅かに離れた位置に位置付けられる。頂面４１５にある凹部４１６は、バルブ部材１２のリブ１２２の閉塞面１２１からの高さより深くなっている。

ドレンプラグ２をオイルフィルタ１に取り付けた図１の状態では、バルブ部材１２によりドレン孔部１５が閉塞されるとともに、弁体頭部４１によりボルト部材３の貫通孔部３３が閉塞される。従って、オイルの排出経路に弁が２重に設けられた状態となるので、ドレンプラグ２からオイルが漏れ出すことはない。

図８は、ドレンプラグ２に取り付けられるオイル吸引装置のホースのアダプタ６を示す断面図である。以下、アダプタ６の構成を説明した後、アダプタ６をドレンプラグ２に取り付けた際のドレンプラグ２の動作を説明する。

アダプタ６は、本体部６１およびスライダ６２を備える。本体部６１は、円環状の側壁部６１４を備える凹状のキャップ状部６１１、およびキャップ状部６１１の下部に連続する接続部６１２を備える。本体部６１は、軸方向に沿って本体部６１を貫通する排出孔部６１３を備える。キャップ状部６１１の底部からは円筒状突起部６１５が突出する。円筒状突起部６１５にはＯリング６１７が嵌め込まれる。キャップ状部６１１の側壁部６１４の周方向には、径方向外側に向かって拡開してボール６３を収容する収容孔部６１６が複数ある。側壁部６１４の上部には係止リング６４が嵌め込まれる。キャップ状部６１１の下部にはコイル状のバネ６５が装着される。

スライダ６２は、円筒状であり、上部には上方向に拡開するテーパ面６２１が形成されいる。スライダ６２は、キャップ状部６１１の外側に嵌め込まれている。スライダ６２は、バネ６５により上方に付勢されるとともに、テーパ面６２１が係止リング６４に係止され、上方向へ抜け止めされている。スライダ６２が図８の上部位置にある際には、ボール６３が側壁部６１４の内側に突出し、アダプタ６をドレンプラグ２に取り付ける際に爪として機能する。スライダ６２を下方に移動させると、ボール６３が径方向外側に向かってテーパ面６２１上まで移動し、スライダ６２をドレンプラグ２から取り外すことが可能となる。接続部６１２には、オイル吸引装置のホースが接続される。

図９は、ドレンプラグ２にアダプタ６を取り付けた際のドレンプラグ２の動作を示す断面図である。
アダプタ６をドレンプラグ２に取り付ける際には、スライダ６２を図９の状態より下方に押し下げてボール６３を側壁部６１４の径方向外側に移動させた状態とする。この状態で、アダプタ６のキャップ状部６１をドレンプラグ２のボルト部材３の頭部３２に嵌め込み、スライダ６２の下方への押し下げを解除すると、バネ６５の付勢力によりスライダ６２が図９の上部位置に移動する。すると、ボール６３が側壁部６１４の内側に突出し、ドレンプラグ３の頭部３２の溝３６に嵌ることにより、アダプタ６がドレンプラグ２に取り付けられる。アダプタ６のドレンプラグ２への取り付けに伴い、円筒状突起部６１５が、ボルト部材３の貫通孔部３３内に差し込まれ、突出し杆４の鍔部４４をバネ５による付勢力に抗して上方に押圧する。

突出し杆４は、上方に移動し、頂面４１５がバルブ部材１２に圧接する。この際、バルブ部材１２のリブ１２が凹部４１６の内部に嵌合することにより、上下方向に対して直交する直交方向（水平方向）におけるバルブ部材１２の移動が規制される。この状態で、突出し杆４は、頂面４１５によりバルブ部材１２を底部１４から離間させる方向に移動させる、すなわち頂面４１５によりバルブ部材１２を上方に押し上げ、バルブ部材１２によるドレン孔部１５の閉塞状態を解除する。これにより、オイルがオイルフィルタ１内からドレン孔部１５内に流れ込む。

ここで、突出し杆４の上方への移動に伴い、貫通孔部３３を閉塞していた弁体頭部４１が上方に移動し、弁体頭部４１による貫通孔部３３の閉塞状態が解除される。そして、ボルト部材３内に収容されていた突出し杆４の胴部４２の開口部４２３も上方に移動し、開口部４２３の一部がドレン孔部１５内に露出する。これにより、開口部４２３は、ドレン孔部１５内のオイルを突出し杆４の通路部４２１内に案内する。

アダプタ６をドレンプラグ２に取り付けた際には、アダプタ６の内部の排出孔部６１３と、突出し杆４の内部の通路部４２１とは連通した状態となる。以上により、オイルフィルタ１内、ドレン孔部１５、突出し杆４の通路部４２１、アダプタ６の排出孔部６１３、およびアダプタ６に取り付けられるオイル吸引装置のホースが連通した状態となり、オイル吸引装置によってオイルフィルタ１内からオイルを吸引することが可能となる。

本実施形態では、バルブ部材１２の閉塞面１２１にリブ１２２が設けられ、閉塞面１２１の強度の向上が図られているところ、突出し杆４の頂面４１５には、頂面４１５がバルブ部材１２に圧接する際にリブ１２２が嵌合する凹部４１６がある。本実施形態では、バルブ部材１２を押し上げる際に、この凹部４１６により、バルブ部材１２の水平方向の移動を規制できるので、バルブ部材１２をオイルフィルタ１の軸方向に沿って安定的に押し上げることができる。

本実施形態では、ホースのアダプタ６をドレンプラグ２に嵌め込むことでオイルの排出が始まるが、この際、ドレンプラグ２の下部の外周面がアダプタ６に覆われるので、オイル漏れを防ぐことができる。

１…流体フィルタ、２…ドレンプラグ、３…ボルト部材、４…突出し杆、５…バネ（弾性部材）、６…アダプタ、１１…ケース、１４…底部、１５…ドレン孔部、１２…バルブ部材、３１…軸部、３２…頭部、３３…貫通孔部、４１…弁体頭部、４２…胴部、４４…受け部、１２２…リブ、３２１…通路部、３３２…第１貫通孔部、３３３…第２貫通孔部、３３４…段差部、４１５…頂面、４１６…凹部、４２２…側壁部、４２３…開口部。

Claims (4)

1. 流体フィルタのケースの底部にあるドレン孔部にねじ込まれた状態で頭部にアダプタが嵌め込まれることにより、内部に収容する突出し杆が、前記ドレン孔部を閉塞する前記底部上のバルブ部材側に移動し、前記バルブ部材を前記底部から離間させる方向に移動させるドレンプラグであって、
   前記突出し杆の頂面には、前記頂面が前記バルブ部材に圧接して前記バルブ部材を移動させる際に、前記ドレン孔部を閉塞する前記バルブ部材の閉塞面から突出するリブが収められて、前記バルブ部材の移動方向に直交する直交方向における前記バルブ部材の位置ずれを規制する凹部が形成されており、前記凹部の頂面には、前記凹部の径方向外側に向かって突出する円環状の鍔部が形成されており、前記バルブ部材を前記底部から離間させる際に、前記バルブ部材における前記リブの周囲のフラットな面に前記鍔部が当接することを特徴とする流体フィルタのドレンプラグ。
   
   
2. 請求項１に記載の流体フィルタのドレンプラグにおいて、
   前記凹部は、下側の径が上側の径よりも小さい円錐状の前記リブを収容することを特徴とする流体フィルタのドレンプラグ。
3. 請求項１または２に記載の流体フィルタのドレンプラグにおいて、
   前記ドレン孔部にねじ込まれる軸部と、前記軸部に連続する前記頭部とを備え、軸方向に沿って前記軸部および前記頭部内を貫通孔部が貫通するボルト部材と、
   前記ドレン孔部内において前記ボルト部材と前記バルブ部材との間に配置され、前記頂面を有する弁体頭部と、前記弁体頭部と接続し、前記貫通孔部内に収容される胴部と、を備える前記突出し杆と、
   前記弁体頭部によって前記貫通孔部を閉塞する方向に前記突出し杆を付勢する弾性部材と、を備え、
   前記突出し杆は、前記アダプタに付勢されることにより、前記弾性部材による付勢力に抗して前記バルブ部材側に移動して前記バルブ部材を前記底部から離間させる方向に移動させるとともに、前記弁体頭部が前記ボルト部材から離間し、前記弁体頭部による前記貫通孔部の閉塞状態を解除することを特徴とする流体フィルタのドレンプラグ。
4. 請求項３に記載の流体フィルタのドレンプラグにおいて、
   前記貫通孔部は、前記弁体頭部に近い側から、前記胴部を軸方向に案内する第１貫通孔部と、前記第１貫通孔部より内径が大きい第２貫通孔部とを備えるとともに、前記第１、第２貫通孔部の連続する部分には前記弾性部材の一端を支持する段差部が形成され、
   前記胴部は、筒状であり内部に通路部を備え、前記胴部の側壁部において前記弁体頭部側には、前記通路部と前記胴部外とを連通する開口部があるとともに、前記胴部の外面には、前記弾性部材の他端を支持するとともに前記アダプタに押される受け部があり、
   前記アダプタが前記頭部に嵌め込まれ、前記弁体頭部が前記ボルト部材から離間する側に移動すると、前記開口部は前記ボルト部材の外側に露出し、前記流体フィルタ内から前記ドレン孔部内を経た流体を前記通路部内に案内することを特徴とする流体フィルタのドレンプラグ。