JPH0811165B2 - 内燃エンジン用のオイルフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車や産業
機械用に使用される内燃エンジン用のオイルフィルタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジン用のオイルフィルタの構造
を図１示す。この図に示すオイルフィルタは、ケーシン
グ１に、波形に折曲したろ紙２を筒状に成形して内蔵さ
せている。ろ紙２の中心に、排出筒３を内蔵させてい
る。この構造のオイルフィルタは、ケーシング１の下面
から流入したオイルをろ紙２に透過させ、ろ紙２でオイ
ルのダストを除去して排出筒３の下端から排出する。排
出筒３は、ろ紙２を透過したオイルを流入させるため
に、多数の貫通孔４を開口している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この構造のオイルフィ
ルタは、濾過面積を広くするために、ろ紙２を波形に折
曲している。小さい面積のろ紙２は、目詰まりしやす
く、大きい面積のろ紙２は目詰まりするまでの使用時間
を長くできるからである。オイルフィルタの目詰まり
は、エンジンに悪い影響を与える。オイルの循環量を減
少させて、エンジンの焼き付きの原因となるからであ
る。このため、内燃エンジン用のオイルフィルタは、一
定距離走行すると交換することになっている。たとえ
ば、ガソリンエンジンの自動車は約１万ｋｍ、ディーゼ
ルエンジンの自動車は約５０００〜１万ｋｍで交換する
ことが推奨される。しかしながら、オイルフィルタを、
一定距離走行する毎に、必ず交換することは、実際には
非常に難しいことである。それは、手間と費用がかかる
ばかりでなく、オイルフィルタを交換したときの走行距
離を記憶しておく必要があるからである。

【０００４】また、オイルフィルタが目詰まりする程度
は、走行距離のみによっては決まらない。走行状態によ
ってもオイルフィルタの汚れは著しく相違する。たとえ
ば、１回の走行距離が短い自動車用に使用するものは、
オイルフィルタの汚れが甚だしい。エンジンが冷えた状
態で運転されると、燃料を完全燃焼することが難しく、
カーボンの発生量が多くなるからである。このため、走
行距離が短くても、オイルフィルタの汚れが甚だしく、
エンジンのオイル循環量が少なくなることがある。

【０００５】目詰まりしたオイルフィルタが交換されな
い状態を考慮して、オイルフィルタにはほとんど例外な
く、バイパス路が設けられる。バイパス路は、ろ紙が目
詰まりすると、エンジンオイルをろ紙２に透過させるこ
となく、別の流路で通過させるものである。したがっ
て、バイパス路は、通常は閉鎖されているが、ろ紙２が
目詰まりしたときに開通してエンジンオイルを通過させ
る圧力弁５を設けている。

【０００６】図１に示すオイルフィルタは、排出筒３の
上端に圧力弁５を配設している。圧力弁５は、スプリン
グ６で弁体７を排出筒３上端の弁座８に押し付けてい
る。弁体７が弁座８に押し付けられて密着する状態で、
バイパス路は閉塞される。ろ紙２が目詰まりして流入側
のオイル圧が上昇すると、弁体７はオイル圧で押し下げ
られる。この状態になると圧力弁５が開弁し、エンジン
オイルは、ろ紙２を透過することなく、バイパス路を通
過して排出される。圧力弁５が開弁される圧力は、通常
約１ｋｇ／ｃｍ²に設定される。

【０００７】この構造のオイルフィルタは、ろ紙２が目
詰まりしてもエンジンにオイルを循環できる特長があ
る。ろ紙２を通過しないで、バイパス路にエンジンオイ
ルを循環させるからである。ただ、バイパス路が開弁し
た状態では、オイルフィルタはエンジンオイルを濾過す
る作用がなくなり、エンジンオイルを綺麗な状態に保持
できなくなる。さらに困ったことに、ろ紙でオイルから
除去されてその表面に堆積されていたダストが、再びエ
ンジンオイルに混入して、エンジンに循環される弊害が
ある。それは、図１に示すように、オイルの流れる方向
が変わって、ろ紙の表面に沿って流れるようになるから
である。バイパス路が開弁して、エンジンの焼き付きは
防止できるが、エンジンオイルの品質は急激に低下し
て、エンジンに悪い影響を与える欠点がある。

【０００８】ろ紙で除去したダストが、ふたたびエンジ
ンオイルに混入することは、オイルフィルタのバイパス
路を省略することで解消できる。しかしながら、バイパ
ス路のないオイルフィルタは、前にも述べたように、ろ
紙が目詰まりしたときに、エンジンオイルの循環量が減
少して、焼き付きの原因となる。バイパス路は、エンジ
ンオイルの焼き付きを防止するための苦肉の対策である
が、これによって、エンジンに悪い影響を与えているの
が実状である。

【０００９】本発明は、このような弊害をなんとか少な
くすることを目的に開発されたものである。本発明の重
要な目的は、濾過してオイルから除去されたダストが、
再びエンジンオイルに混入するのを防止できる内燃エン
ジン用のオイルフィルタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の内燃エンジン用
のオイルフィルタは、前述の目的を達成するために下記
の構成を備える。オイルフィルタは、オイルの流入口９
と排出口１０とを開口するケーシング１と、このケーシ
ング１内に内蔵されるフィルター材１１とを備える。流
入口９から流入するオイルはフィルター材１１で濾過さ
れて排出口１０から流出される。

【００１１】さらに、本発明の内燃エンジン用のオイル
フィルタは、下記の全ての構成を有することを特徴とす
る。 （ａ） 前記のフィルター材１１が第１濾紙１１Ａと、
第２濾紙１１Ｂの積層体で構成されている。 （ｂ） 前記の第１濾紙１１Ａは流入側に、前記の第２
濾紙１１Ｂは排出側に配設されておって、第１濾紙１１
Ａを透過したオイルが第２濾紙１１Ｂを透過して排出口
１０から流出されるように構成されている。 （ｃ） 前記の第２濾紙１１Ｂのポアサイズは、第１濾
紙１１Ａのポアサイズよりも小さい。 （ｄ） 前記の第１濾紙１１Ａと第２濾紙１１Ｂの間に
は、第２濾紙１１Ｂで濾過したダストを堆積するダスト
堆積空隙１２が設けられている。

【００１２】

【作用】本発明のオイルフィルタは、第１濾紙１１Ａと
第２濾紙１１Ｂとを積層したフィルター材１１でオイル
を濾過する。オイルは、第１濾紙１１Ａを透過した後、
第２濾紙１１Ｂを透過する。第２濾紙１１Ｂは第１濾紙
１１Ａよりもポアサイズが小さく、第１濾紙１１Ａを透
過したダストを除去することができる。このようなフィ
ルター材１１は、第１濾紙１１Ａと、第２濾紙１１Ｂを
重ねることにより、第１濾紙１１Ａと第２濾紙１１Ｂの
２層の間に空間ができる。この空間は、汚濁オイルより
フィルター材１１で濾過されたダスト及びカーボンを堆
積させるダストチャンバー的な効果を発揮する。よって
この空間にダストやカーボンが多量に堆積されて、フィ
ルター材１１の寿命が大幅に延長される。また、この空
間を通過するときにオイルの流速が一時的に低くなる現
象と、第２濾紙１１Ｂのポアサイズを細かく設計してい
ることにより、より細かいダスト及びカーボンの捕捉が
可能となる。以上によりオイルの寿命が延長されると共
に、フィルター材の寿命も延長される。さらにふたつめ
の利点として、第２濾紙１１Ｂで除去されたカーボン及
びダストは、第１濾紙１１Ａと第２濾紙１１Ｂの間のダ
スト堆積空隙１２に堆積される。フィルター材１１が目
詰まりして、圧力弁５が開くと、図１の破線で示す流路
でオイルが流れるようになる。このようにオイルが流れ
ると、従来のオイルフィルタは、フィルター材１１の表
面に堆積していたダストがオイルに混入した。この発明
のオイルフィルタは、第１濾紙１１Ａと第２濾紙１１Ｂ
の間のダスト堆積空隙１２にダストを堆積させるので、
オイルが破線の流路で流れるようになっても、エンジン
オイルに混入するのが防止される。ダスト堆積空隙１２
のダストを、第１濾紙１１Ａがエンジンオイルの流路か
ら遮弊するからである。このため、フィルター材１１が
目詰まりして、圧力弁５が開いても、ダスト堆積空隙１
２に堆積して除去されたダストは、ふたたびエンジンオ
イルに混入して、エンジンに悪い影響を与えない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するためのオイルフィルタを例示するものであ
って、本発明はオイルフィルタの構造を下記のものに特
定しない。

【００１４】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１５】図２に示す内燃エンジン用のオイルフィル
タは、オイルの流入口９と排出口１０とが開口されたケ
ーシング１と、このケーシング１内に内蔵されるフィル
ター材１１と、フィルター材１１の内側に配設された排
出筒３とを備える。ケーシング１と排出筒３とは金属製
で、ケーシング１は上端を閉塞して下端を開口し、排出
筒３は上下両端を開口している。さらに、排出筒３は、
フィルター材１１を透過したオイルを流入させるため
に、表面に多数の貫通孔４を開口している。図２に示す
オイルフィルタは、ケーシング１と排出筒３の間にオイ
ルの流入口９を、排出筒３の中心に排出口１０を設けて
いる。この構造のオイルフィルタは、流入口９から流入
するオイルをフィルター材１１に透過させ、透過したオ
イルを排出筒３に流入させ、排出筒３の下端の排出口１
０から排出する。

【００１６】フィルター材１１は、表面積を大きくする
ために波形に折曲され、これを筒状に連結して、排出筒
３の周囲に配設している。筒状のフィルター材１１は、
オイルが外側から内側に透過するように、上端縁と下端
縁とを排出筒３の上端にオイルが漏れないように連結し
ている。

【００１７】排出筒３の上端には、オイルのバイパス路
を構成する圧力弁５を設けている。圧力弁５が開弁する
と、オイルはフィルター材１１を透過しないで、排出筒
３に流入する。圧力弁５は、排出筒３の上端に設けた弁
座８と、この弁座８の下面にスプリング６を介して押圧
される弁体７とを備える。スプリング６が弁体７を押圧
する力で、圧力弁５が開弁する圧力を調整できる。圧力
弁５が開弁するオイル圧は、通常は約１ｋｇ／ｃｍ²程
度に設定される。

【００１８】フィルター材１１は、第１濾紙１１Ａと第
２濾紙１１Ｂとを積層した積層体で、第１濾紙１１Ａを
透過したオイルが第２濾紙１１Ｂを透過するように、第
１濾紙１１Ａを流入側に、第２濾紙１１Ｂを排出側に配
設している。図２と図３に示すオイルフィルタは、外側
から内側にオイルを透過させる。したがって、第１濾紙
１１Ａを外側に、第２濾紙１１Ｂを内側に配設してい
る。第２濾紙１１Ｂは、第１濾紙１１Ａで濾過されなか
ったカーボン及びダストを濾過して除去する。したがっ
て、第２濾紙１１Ｂのポアサイズは、第１濾紙１１Ａの
ポアサイズよりも小さく設計される。第２濾紙１１Ｂの
ポアサイズは、例えば４０〜１００μｍ、好ましくは５
０〜８０μｍとすることができるが、最適なポアサイズ
は約６０〜８０μｍである。第１濾紙１１Ａのポアサイ
ズは、例えば５０〜１５０μｍ、好ましくは６０〜１２
０μｍとすることができるが、最適なポアサイズは約１
１０〜１２０μｍである。

【００１９】第１濾紙１１Ａと第２濾紙１１Ｂの間に
は、第１濾紙１１Ａを透過して第２濾紙１１Ｂで濾過さ
れたダストを堆積させるダスト堆積空隙１２を設けてい
る。ダスト堆積空隙１２は、たとえば、第１濾紙１１Ａ
と第２濾紙１１Ｂのいずれかまたは両方をエンボス加工
して、表面に凹凸を設けることによって、広くできる。
ただ、エンボス加工しない第１濾紙１１Ａと第２濾紙１
１Ｂとを積層しても、間にダスト堆積空隙１２を設ける
ことはできる。積層する第１濾紙１１Ａと第２濾紙１１
Ｂは、局部的に接着して折曲することができ、また、折
曲した後、局部的に接着して積層することもできる。

【００２０】

【発明の効果】この発明の内燃エンジン用のオイルフィ
ルタは、第１濾紙と、ポアサイズの小さい第２濾紙とを
積層し、第１濾紙と第２濾紙の間にダスト堆積空隙を設
けている。オイルは、第１濾紙を透過した後、第２濾紙
で透過して濾過される。第２濾紙は第１濾紙よりもポア
サイズが小さいので、より多くのダストを濾過して除去
する。第１濾紙を透過して、第２濾紙に分離されたダス
トは、ダスト堆積空隙に堆積される。オイルを濾過する
時間が経過するにしたがって、ダスト堆積空隙に堆積す
るダスト量が次第に多くなる。ダストの堆積量が多くな
ってフィルター材が目詰まりすると、オイルフィルタは
圧力弁が開き、オイルはフィルター材を透過しないで、
バイパス路を通過するようになる。この状態になると、
従来のオイルフィルタは、フィルター材の表面に堆積し
たダストがオイルに混入する欠点があった。この発明の
オイルフィルタは、ダストをダスト堆積空隙に堆積させ
る。ダスト堆積空隙に堆積するダストは、第１濾紙によ
って、バイパス路を流れるオイルの通路から遮断され
る。このため、バイパス路にオイルが流れるようになっ
てフィルター材の表面をオイルが流れても、ダスト堆積
空隙のダストはオイルから遮断されて、オイルに混入す
ることはない。したがって、ダストによってフィルター
材が目詰まりして、オイルの流路が変わっても、除去さ
れたダストがオイルに混入して、汚れたオイルがエンジ
ンに循環されるのを防止できる特長がある。

【００２１】さらにこの発明のオイルフィルタは、第１
濾紙と、第２濾紙を重ねることにより、第１濾紙と第２
濾紙の２層の間にダスト堆積隙間を設けている。この空
間は、汚濁オイルを濾過して分離されたダスト及びカー
ボンを堆積させるダストチャンバーとなる。よってこの
空間にダストやカーボンを多量に堆積することができ
て、フィルター材の寿命は大幅に延長される。さらに、
汚濁オイルがダスト堆積隙間を通過するときにオイルの
流速は一時的に遅くなって、ポアサイズの小さい第２濾
紙を透過するので、より細かいダスト及びカーボンが効
果的に捕捉される。このように、汚濁オイルを綺麗に濾
過できるこの発明のフィルタは、オイルの寿命を延長で
きると共に、フィルター材の寿命も延長される。

【００２２】ちなみに、この発明のオイルフィルタの寿
命と、初期効率と、最終効率とをＳＯＦＴＣ−２ＡをＪ
ＩＳ法の２倍添加し無添加オイルを使用して実験した結
果、下記のようになった。ただし、フィルター材の面積
は０．０６７５ｍ²とした。

【００２３】 この発明のフィルタ 従来のフィルタ 寿命 ２３．１ １７．６ 初期効率（％） ７８．８ ７４．２ 最終効率（％） ８６．２ ７８．８

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の内燃エンジン用のオイルフィルタの断面
図

【図２】この発明の一実施例を示す内燃エンジン用のオ
イルフィルタの断面図

【図３】フィルター材の具体例を示す断面図

【符号の説明】

１…ケーシング ２…ろ紙 ３…排出筒 ４…貫通孔 ５…圧力弁 ６…スプリング ７…弁体 ８…弁座 ９…流入口 １０…排出口 １１…フィルター材 １１Ａ…第１濾紙
１１Ｂ…第２濾紙 １２…ダスト堆積空隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルの流入口(9)と排出口(10)とを開
   口したケーシング(1)と、このケーシング(1)内に内蔵さ
   れるフィルター材(11)とを備え、流入口(9)から流入す
   るオイルがフィルター材(11)で濾過されて排出口(10)か
   ら流出されるように構成され、下記の全ての構成を有す
   ることを特徴とする内燃エンジン用のオイルフィルタ。 （ａ） 前記のフィルター材(11)が第１濾紙(11A)と、
   第２濾紙(11B)の積層体で構成されている。 （ｂ） 前記の第１濾紙(11A)は流入側に、前記の第２
   濾紙(11B)は排出側に配設されておって、第１濾紙(11A)
   を透過したオイルが第２濾紙(11B)を透過して排出口(1
   0)から流出されるように構成されている。 （ｃ） 前記の第２濾紙(11B)のポアサイズは、第１濾
   紙(11A)のポアサイズよりも小さい。 （ｄ） 前記の第１濾紙(11A)と第２濾紙(11B)の間に
   は、第２濾紙(11B)で濾過したダストを堆積するダスト
   堆積空隙(12)が設けられている。