JP6523277B2 - 内部枠の開口を有するフィルタ - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

［技術分野］
本発明の種々の実施形態は、例えばトランスミッションオイル等の車両用オイルのためのフィルタを含む、流体フィルタに関する。
［背景技術］
エンジンやトランスミッションといった車両用部品は、様々なオイルや他の内部流体とともに用いられることが多い。種々のフィルタは、流体から混入物や他の物質を除去することで知られている。トランスミッションの場合、例えば、フェルト状濾過材等のフィルタ濾過材を収容するハウジングを有するフィルタが、入口側または出口側でフィルタに対して圧力または吸引力が作用している状況下で、流体が濾過材を通過する状態で用いられている。

流体の温度がより低い場合、流体の中には、粘性が高くなり、温かい状態での動作に比べて大きな圧力低下をもたらすおそれのあるものもある。
［発明の概要］
したがって、いくつかの実施形態では、細濾過材と粗濾過材とを有するフィルタに、細濾過材のバイパスを設けている。

ある態様において、流体フィルタが提供され、該流体フィルタは、入口と出口とを有するハウジングと、ハウジング内に配置されている細濾過材エレメントとを備え、細濾過材エレメントは、細濾過材と、該細濾過材エレメントを貫通する複数の開口とを、フィルタを通って流れる全ての流体が、細濾過材と開口とのうちのいずれかを通過するように有している。

別の態様において、流体フィルタが提供され、該流体フィルタは、入口と出口とを有するハウジングと、ハウジング内に配置されている細濾過材エレメントであって、細濾過材エレメントは、細濾過材と、該細濾過材エレメントを貫通する複数の開口とを、フィルタを通って流れる全ての流体が、細濾過材と開口とのうちのいずれかを通過するように有しており、細濾過材エレメントは外側被覆されたひだ折りパックであり、細濾過材エレメントは周辺フランジを有していて、開口は周辺フランジ上に配置されている、細濾過材エレメントと、ハウジング内に配置されている粗濾過材エレメントであって、粗濾過材を、フィルタを通って流れる全ての流体が粗濾過材を通過するように有している粗濾過材エレメントと、を備えている。

図１は、ある実施形態に係るフィルタの分解図である。 図２は、フィルタの側面図である。 図３は、フィルタにおいて図２の線Ｘ１に沿った断面図である。 図４は、フィルタの底面図である。 図５は、図３の領域Ｗ１の詳細図である。 図６は、細目ひだ折りパックの斜視図である。 図７は、細目ひだ折りパックの平面図である。 図８は、細目ひだ折りパックにおいて図７の線Ｘ２に沿った断面図である。 図９は、図８の領域Ｗ２の詳細図である。

［発明の詳細な説明］
以下の記述において、本発明を完全に理解できるようにするために、多数の具体的な詳細を説明する。しかし、当業者であれば、これらの具体的な詳細がなくても本発明を実施できるかもしれないことを認識するであろう。他の例においては、本発明の態様をいたずらに不明瞭にしないために、周知の方法、手順、及び／または構成要素を詳細には説明していない。

以下の記述において、ある種の専門用語を使用して、本発明の１つ以上の実施形態の特定の特徴を説明している。いくつかの実施形態を一例としてこれから説明し、ここで、全体を通じて、同様の参照番号は同様の部分を称している。

図１は、ある実施形態の例に係るフィルタ１０を示している。フィルタ１０は、入口１４を有する下部ハウジング１２と、出口１８を有する上部ハウジング１６とを有している。各ハウジング１２，１６を、それぞれハウジングケースと称してもよい。下部ハウジング１２と上部ハウジング１６とは、それぞれの周縁端で共に接合されて、密閉容器を構成している。図３及び図５は、このような接合の例を示しており、ここでは、ハウジング１２とハウジング１６との間を封着するため、下部ハウジング１２のフランジ１３と上部ハウジング１６のフランジ１７とがレーザー溶接されている。例えば、接着、固着、摩擦又は振動溶接といった、他の取り付け方法や密封方法が用いられてもよい。

図１に戻って、密閉容器内には、細フィルタエレメント２０が装着されている。細フィルタ２０は、この例ではひだ折りパック形である。細フィルタ２０は、細濾過材２４の上部及び周囲を外側被覆している成形されたプラスチックの枠２２を有している。この例において、細濾過材２４は、高性能濾過材及び／または「マイクロブラスト」濾過材、あるいは両者の、または他の濾過材との混合体であってもよく、また、フェルト式または他の一般的な方式のものであってもよい。細濾過材は、この例ではひだ折りされているが、平坦であったり、もしくは折れ曲がっていたり湾曲していたりすることも可能である。この例において、細濾過材２４は、所与の設置面積に対する表面積が、同じ設置面積での平坦な濾過材と比べて大きくなる、ひだ折りされた構造、または折り畳まれた構造を有している。枠２２は、周辺枠領域２６と内部補強リブ２８とを有している一体成形部品である。

図３および図５は、周辺枠領域２６がフランジ２９を有している例を示しており、フランジ２９は、ハウジング１２，１６の接合領域の間に閉じ込められた状態であり、また、振動溶接や例えば上述されている他の方法等で、下部ハウジング１２に取り付けられていてもよい。

特に図５，６，７及び図９に示されているように、周辺枠領域２６は、そこを貫通している複数の開口３０を有している。図示されている例では、開口３０は、ひだ折りパック形細フィルタエレメント２０の周辺枠領域２６の外周部全域に一定の間隔で配置されている、略正方形状の穴であるので、この例では、開口３０は、矩形のひだ折りパック形細フィルタエレメント２０の４辺上にある。しかし、開口３０は、他の形状であってもよく、不規則に配列されていてもよく、また、細フィルタエレメント２０の周辺部において、いくつかの辺上のみに、あるいはいくつかの領域上のみに存在していてもよい。図示されていない実施形態では、開口３０等の開口は、補強リブ２８等の内部リブを貫通するようにして、追加で配置することも、代替で配置することもできる。図９は、開口３０の例を詳細に示したものであり、この例では、開口３０は、より大きい開口領域３０Ａと、より小さい開口領域３０Ｂとを有している。

図１及び図３は、特に粗フィルタエレメント４０を図示している。この例において、粗フィルタエレメント４０は、周辺枠４６と内部補強リブ４８とを有する粗濾過材４４上に枠４２が外側被覆された状態である、ひだ折りパック形である。この例において、粗濾過材４４は、網またはワイヤーメッシュ等のメッシュ、及び／または、粗フェルト濾過材、あるいはこれらの、または他の濾過材との混合体であってもよい。粗濾過材４４及び細濾過材２４は、通過する流体に対して粗濾過材４４がもたらす圧力低下が、通過する同一の流体に対して細濾過材２４がもたらす圧力低下に比べて、より小さくなるように選定されるが、いくつかの態様では、細濾過材２４の方が、粗濾過材４４よりもより完璧な濾過効果が得られることもある。粗濾過材４４は、この例ではひだ折りされているが、平坦であったり、もしくは折れ曲がっていたり湾曲していたりすることも可能である。図３は、上部ハウジング１６と対向するように位置し、かつ装着されている周辺枠４６を示している。この装着は、固着、レーザー溶接、または機械的嵌め合い等の他の方法によって行われていてもよい。

細フィルタエレメント２０と粗フィルタエレメント４０とは、この例では両方ともひだ折りパック形として示されているが、他の例では、フィルタエレメント２０，４０の一方または両方が、平坦または他の形式であってもよい。また、細フィルタエレメント２０は、粗フィルタエレメント４０の上流側にあり、細フィルタエレメント２０が流れ方向の入口側に近く、かつ、粗フィルタエレメント４０が流れ方向の出口側に近くなるように図示されているが、この構成を逆にして、粗フィルタエレメント４０を上流側に配置することもできる。

動作に際しては、いくつかの例では、開口３０によって、効果がいくつか、あるいは数多く得られる。開口３０は、いくつかの例では、濾過中の流体がそこを通過して流れていくという点で、流量調節口とみなされてもよい。低温状態において、流体の粘性が高めの場合、圧力や粘性に応じて、流体のうちのある程度、または全てが開口３０を通過して流れることにより、圧力低下を軽減することができる。より温かい状態において、流体の粘性が低めの場合、細濾過材２４を通過して流れていく流体がより多くなる傾向がある。この例では、流体の全てが常に粗濾過材４４を通過して流れていく。

多数の小さな周辺部開口３０を複数箇所に設けると、設置面積を小さく維持しながら総バイパス面積を大きくすることができる。例えば、いくつかの例では、出口面積に対するバイパス面積の比が１：１または１：１．２５であることが望ましい場合もあり、また、このバイパス面積を、細フィルタエレメント２０の周辺部に都合よく当てはめることができる。受動バイパスを多数の小開口３０の形で細フィルタエレメント２０の周辺部に配置することにより、バイパスされた流体を、全ての流体の全体的な流路の周りに均等に分散させることが可能になり、これにより、大きなバイパス領域が１つある場合と比べて、低温状態と温かい状態との間で所望の遷移流特性が得られる。さらに、図示されている例において、下部ハウジング１２および上部ハウジング１６は、設置面積の小型化が保たれている。また、上述したように、細フィルタエレメント２０の周辺を囲む開口３０の代わりに、あるいは開口３０に加えて、開口３０と同様の多数の小開口を、細フィルタエレメント２０のより中央に近いリブ部に配置することもできる。

特定の例示的な実施形態を添付図面内で説明・図示してきたが、このような実施形態は単に説明のためのものであり、広く本発明を限定するものではないこと、及び、本発明は、他の様々な変更が可能であるので、上記に図示・説明してきた特定の構造や構成に限定されるものではないことを理解すべきである。当業者であれば、ここで記述した好適な実施形態の様々な改変や変更を、本発明の範囲や精神から逸脱することなく形成可能であることを認識するであろう。したがって、添付請求項の範囲の範疇内において、本発明は、本明細書に特に記載されている以外にも実施されても良いことを理解すべきである。

Claims (17)

1. 流体フィルタであって、
   流体容器を形成し、少なくとも、入口を有する底部シェルと、出口を有する頂部シェルとを有するハウジングと、
   前記ハウジング内に配置されている細濾過材ひだ折りパックであって、内側周辺枠と、外側周辺枠と、細濾過材とを有する細濾過材ひだ折りパックと、を備え、
   前記細濾過材は、上面と、底面と、複数の側部を有し、前記内側周辺枠に接続されており、
   前記内側周辺枠は、前記細濾過材の前記複数の側部に隣接し、且つ、これらを囲む側壁を有し、
   前記外側周辺枠は、前記内側周辺枠の前記側壁を囲むように延び、
   複数の開口が、前記外側周辺枠と前記内側周辺枠との間に存在し、そこにおいて、流体の流れが前記入口から前記出口へと通過する際に、前記流体の流れの少なくとも一部が、常に前記複数の開口のうちの少なくとも一部を通過すると共に、前記流体の流れの少なくとも一部が、前記細濾過材を通過するよう、前記複数の開口の各々が、前記外側周辺枠の少なくとも一部により少なくとも部分的に画定されると共に、前記外側周辺枠の少なくとも一部を通過して伸びる、
   流体フィルタ。
2. 前記内側周辺枠に接続される複数のリブをさらに備え、前記複数のリブは、前記細濾過材が前記内側周辺枠に接続されるよう、前記細濾過材を外側被覆している、請求項１記載の流体フィルタ。
3. 前記内側周辺枠の前記側壁は、それぞれ、前記細濾過材に向かう内側を向く表面と、前記細濾過材から離れる方に向かう外側を向く表面と、を有し、
   前記外側周辺枠は、周辺フランジ体と、複数の周辺フランジ要素とを有し、そこにおいて、前記複数の開口の各々が、前記複数の周辺フランジ要素のうちの少なくとも１つと、前記内側周辺枠と、前記周辺フランジ体とにより、少なくとも部分的に画定されるよう、前記複数の周辺フランジ要素は、前記周辺フランジ体から内側に伸び、且つ、前記内側周辺枠の前記側壁の少なくとも一部における前記外側を向く表面に接続される、請求項１記載の流体フィルタ。
4. 前記複数の開口は、前記内側周辺枠の周囲に一定間隔で配置されている、請求項１記載の流体フィルタ。
5. 前記複数の開口は、各々の断面が正方形状である、請求項１記載の流体フィルタ。
6. 前記細濾過材ひだ折りパックは、一体的に外側被覆されたひだ折りパックである、請求項２記載の流体フィルタ。
7. 前記ハウジング内に配置されている粗濾過材エレメントをさらに備えており、
   前記粗濾過材エレメントは、前記細濾過材よりも粗目である粗濾過材を有し、前記粗濾過材エレメントは、流体の流れが前記入口から前記出口へと通過する際に、前記流体の流れにおける全ての流体が、前記粗濾過材を通過するよう構成されている、請求項２記載の流体フィルタ。
8. 前記細濾過材ひだ折りパックは、前記粗濾過材エレメントの上流側に配置されている、請求項７記載の流体フィルタ。
9. 前記細濾過材ひだ折りパックは、一体的に外側被覆されたひだ折りパックである、請求項１記載の流体フィルタ。
10. 前記ハウジング内に配置されている粗濾過材エレメントをさらに備えており、
    前記粗濾過材エレメントは、前記細濾過材よりも粗目である粗濾過材を有し、前記粗濾過材エレメントは、流体の流れが前記入口から前記出口へと通過する際に、前記流体の流れにおける全ての流体が、前記粗濾過材を通過するよう構成されている、請求項１記載の流体フィルタ。
11. 前記粗濾過材は網である、請求項１０記載の流体フィルタ。
12. 前記細濾過材ひだ折りパックは、前記粗濾過材エレメントの上流側に配置されている、請求項１１記載の流体フィルタ。
13. 前記粗濾過材エレメントは、外側被覆されたひだ折りパックである、請求項１１記載の流体フィルタ。
14. 前記細濾過材は、フェルト又は高性能濾過材のうちの１つである、請求項１記載の流体フィルタ。
15. 前記頂部シェルは、頂部シェル周辺フランジを有し、
    前記底部シェルは、底部シェル周辺フランジを有し、
    前記頂部シェル周辺フランジ、及び、前記底部シェル周辺フランジは、前記流体容器の内部の前記細濾過材ひだ折りパックと共に前記流体容器を形成するよう、取り付けられ、共に密封される、請求項１記載の流体フィルタ。
16. 前記頂部シェル周辺フランジ、及び、前記底部シェル周辺フランジは、レーザー溶接、接着、固着、摩擦溶接、又は、振動溶接により取り付けられ、共に密封される、請求項１５記載の流体フィルタ。
17. 前記外側周辺枠の少なくとも一部が、前記頂部シェル周辺フランジ、及び、前記底部シェル周辺フランジの間に閉じ込められている、請求項１５記載の流体フィルタ。

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