JPS58501505A - 高強度ねじ込みフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高強度ねじ込みフィルタ 技術分野 本発明は、概括的にはねし込み形式の流体フィルタに関し、更に詳しくは、堅固 な単一のカバーを統合したねし込み式フィルタに関する。このカバーは圧力容量 を増大させる方法で内方に折り曲げられた縁部によりフィルタハウジングに固定 されている。

宜」１九訂 ねじ込み式フィルタは液圧システムやエンジン潤滑システムを含む種々の応用に 使用されている。このようなフィルタは一般的に罐若しくはハウジング内にフィ ルタ素子を備えている。

この罐若しくはハウジングは一端部にカバー若しくは取付は板を有しており、こ れにより、フィルタがフィルタへ・ノドにねし込み固定され若しくは離脱される 。カバー内の中心開口及び幾つかの包囲開口はフィルタ及び該フィルタ内のフィ ルタ素子を通る流れを方向づける。この流れは内側から外方若しくは外側から内 方のどちらの態様にもなり得る。カッ＼−の外側の円周状ガスケットはフィルタ とフィルタヘッドとの間の外部シールとして役立ち、カバーの内側の別の円周状 ガスケットはフィルタ素子とハウジングとの間の内部シールとして役立つ。フィ ルタ素子をカバーに対してシール結合状態に維持するために、ばねがしばしばハ ウジングの最下端部内に設けられる。ねし込み式フィルタは除去及び取り替えの 前に１回のみ使用されるようになっている。

従来のねじ込み式フィルタは、低圧下及び中間圧下の応用においては十分である が、約１０００ｐｓｉに達するスパイク波若しくはサージ波が生じ得る流体圧伝 動ポンプのような高圧下の応用における使用には不適当であった。現在入手可能 なねし込み式フィルタのほとんどはエンジン潤滑システムに用いられている形式 のものである。これまでに入手可能であったねし込み式フィルタのカバーはプレ ス加工された鋼製基円盤と該基円盤上にスポット溶接された比較的薄い第２円盤 とからなっている。

この基円盤は、比較的浅く突出し且つ内側にねじを備えた頚部５　を備えており 、この頚部によりフィルタがフィルタへ・ノドに結合可能となっている。流通開 口は頚部の周りで基円盤に穿孔されている。ハウジングの開口端部にある縁部は 閉じ込み継目により第２円盤の外周に結合されており、この縁部は外部ガスケッ トのための取付は座として役立つように形成されている。この構造において、疲 労破壊はロール加工された閉し込み継目部若しくはスポット溶接部の個所で最も よく起こりがちである。

破裂破壊は外部ガスケットを通過する漏れを許容するカバーの撓み若しくはロー ル加工された閉じ込み継目の展開により最もよく起こりがちである。それ故、従 来のねし込み式フィルタはカバーの個所及び／若しくはカバーとハウジングとの 結合個所において破壊し易かった。

従来のねじ込み式フィルタを強化させ若しくは圧力容量を増加させるための種々 の試みがなされてきた。異なる材料の使用及び／又は該材料の厚みを増加させる ことが行われ、ロック型継冒の改良が行われ、また、カバー板を補強型輪郭にす ることが行われてきた。これらの努力により、このようなねじ込み式フィルタの 破裂限度容量を約５００ｐｓｉまで増加させることができ、それにより、幾つか の成功をおさめることができた。しかしながら、５００ｐｓｉの破裂限度容量を 有する現在のフィルタでさえ一定の応用においては限度があることが判ってきた 。

ねじ込み式フィルタを構成するために材料は慣用技術により打抜き加工若しくは プレス加工されるので、製造上の限界が材料の厚みのために生しる。

それ故、約１０００ｐｓｉ若しくはそれ以上のサージ圧力波若しくはスバ・イク 圧力波に耐え得る高強度構造の改良型ねし込み式フィルタが必要となっている。

介朋−Φ１−要。

本発明は従来技術に伴う上記困難性若しくは他の困難性に打ち勝つ改良型ねし込 み式フィルタを包含する。本発明によれば、開口端部と閉鎮端部とを備えたほぼ 円筒状のハウジングと、該ハウジング内に配置されたフィルタ素子と、ハウジン グの開口端部に装着されたカバーとを備えている。カバーは好ましくは一体構造 に作られ、該カバーは中心ハブと、該ハブ及び円環状のリムを半径方向に相互連 結せしめる複数個のリブとを含む。

ハウジングの内側でフィルタ素子の両側を終端せしめる流通開口はカバー内に設 けられている。ガスケット着座部はカバーのリムの外側円周面に形成されている 。ハウジングの開口端部は圧力容器の平坦底部の作り方とほぼ同しやり方でカバ ーのリムを越して内方に折り畳まれる。半径方向シールは好ましくはフィルタ素 子の上端部とカバー上のハブの内端部との間に設けられてより大きな寸法公差を 許容せしめるとともに、フィルタ素子の下端部とハウジングとの間にばねを使用 することなく信頼できる内部ソールを達成する。好ましい実施例においてはハウ ジングのに端部周りにへこみが設けられる。このへこみは、カバードの比較的長 いリブを回転防止のために受容する。好ましくはフィルタ素子の下端部の周りに スペーサが等間隔間けて設けられ、これにより、フィルタ素子を横切る圧力の均 一化が確保される。

図面の簡単な説明 以下の詳細な説明及び添付図面を参照すれば本発明をよりよく理解することがで きる。添付図面において、第１図は本発明を適用したねじ込み式流体フィルタの 平面図、第２図は第１図の２−２線に沿って矢印方向に得られる軸線方向拡大断 面図、 第３図は第２図の３−３線に沿って矢印方向に得られる横断面図、 第４図は第２図の４−４線に沿って矢印方向に得られる横断面図、そして、 第５図はカバー／ハウジング結合の別の態様を示す部分断面図である。

詳１μわ味朋− 図面を参照する。図面において、同様の参照数字は図全体を通じて対応する要素 を示している。特に第１図及び第２図を参照すると、これらの図には本発明を適 用したねじ込み式流体フィルタ１０が示されている。フィルタ１０は特に水力伝 動若しくは他の液圧システムにおける例としてオイルの濾過用に改作されている 。また、フィルタ１０は後に詳細に説明するように１０００ｐｓｉ台の圧力上昇 に耐えるように構成されている。

フィルタ１０はほぼ円筒形のフィルタハウジング１２を備えている。フィルタハ ウジング１２は開口上端１４及び閉塞底端１６を有している。ハウジング１２は 一般に薄壁構造がらなっている。また、ハウジング１２は一般に鋼のような金属 若しくは他の適当な材料のプレス加工若しくは引抜き加工により作られる。例と して、ハウジング１２は長さ約９．５インチ、直径約３．６インチ、及び壁圧約 ２２ゲージ若しくは０．０３インチにすることができる。

フィルタ素子組立体１８はハウジング１２により境界付けられたフィルタ室の内 側に配置されている。組立体１８は穿孔された円筒状のコア２０を有している。

コア２０はフィルタ素子２２により包囲されている。コア２０及びフィルタ素子 ２２の両者は一対の端部キャップ２４．２６間に支持されている。下側の端部キ ャンプ２６は穿孔されたコア２ｏの底端部を横切っているとともに該底端部を閉 塞している。また、上側端部キャンプ２４は中心開口を有しており、該中心開口 はカバー２８の一部を受容するとともに包囲している。カバー２８はハウジング １２の開口端１４を横切っている。フィルタ素子２２は端部キャップ２４．２６ 間に示されているように所定場所に一般的に詰められている。

カバー２８の構造及びフィルタハウジング１２に対するカバー２８の取（ｊけ態 様は本発明の重要な特徴部分である。カバー２８は好ましくは鋳造のような手段 で堅固な統合単一体に作られる。カバー２８はアルミニウム若しくは他の金属の ような適当な材料から作ることができる。例えば化学的濾過への応用においては 、カバー２８はプラスチック若しくは他の合成材料の成型により作ることが望ま しい。プレス加工された従来の２個のカバー若しくは取付は板において生してい た撓みや漏れの問題は、カバー２８の高い合成により防止される。

カバー２８は中央に軸線方向に延びるハブ３０を有している。

ハブ３０は複数個のウェブ若しくはリブ３２によってほぼ円環状のリム３４によ り相互連結されている。図示されているように、フィルタ１０は互いに等間隔隔 てた６つのリブ３２を備えている。しかし、リブの個数及びそれらの間隔は本発 明の実施に際して任意に選択し得る。第１図に最も良く示されているように、ハ ブ３０は中心開口３６を境界付けしている。中心開口３６はカバー２８を貫通し て延びており、且つ、フィルタ組立体１８の内側で終端している。リブ３２とハ ブ３０との間で境界付けされた開口３８はフィルタ組立体１８の外側で終端して いる。それ故、開口３６．３８は流通孔として役立ち、これにより、流体はフィ ルタ素子２２の内側から外方、若しくは外側から内方への流通パターンのどちら においてもフィルタＩＯを通って案内される。フィルタ１０をフィルタヘッド（ 図示せず）に接続するためのねし４０がハブ３０の上部内面に設けられている。

カバー２８及びそのハブ３０の深さにより、従来のフィルタにおいて可能な数よ りも多数のねし４０を設けることができる。従って、フィルタの外部接続個所が 補強される。

第２図に最もよく示されているように、カバー２８のハブ３０は好ましくは実質 的にリブ３２の下に延びており、且つ、フィルタ組立体の上端部内に延びている 。これにより長い円周シール面が備えられ、また、フィルタ組立体１８の上端部 とカバー２８との間に半径方向シール２４を用いることが可能になる。

これにより、より多くの角度公差が漏れ無しに許容されることとなり、また、フ ィルタ組立体及びハウジングをシール係合状態に維持するための補助ばねを要す ることなくフィルタ１０を組み立てることができるようになる。これまでに入手 可能であった従来のねし込みフィルタはカバー及びフィルタ組立体の端部間の当 接接触部にガスケット若しくは０リングを一般に用いていた。このようなソール は通常は適格なシールのために補助ばねにより比較的より正確な整列状態に維持 されなければならない。ハブ３０の比較的深い形状及び半径方向シール４２の使 用により、複雑で高価な補助ばねを要することなくフィルタｌＯの内側の内部シ ールを容易に良好にすることができる。

２つの他のシールがフィルタ１０のカバー２８に備えられている。ガスケット若 しくはＯリング４２はカバー２８とハウジング１２の上端部１４との間のシール のためにリム３４の円周溝内に備えられている。別のガスケット若しくは０リン グ４４５はフィルタ１０とフィルタ取付は部品（図示せず）との間を外部シール するためにリム３４の端部に形成された溝内に着座せしめられている。Ｏリング ４４が着座せしめられている溝は、第１図に最もよく示されているように、好ま しくは該０リングを所定位置に保持するための複数の突起４６を有している。

特に第２図を参照すると、カバー２８及びハウジング１２は折畳み結合４７によ り互いに固定されている。カバー２８は外リム３４上に外周縁部４８を有してい る。この外周縁部４８を越えてハウジング１２の上端部１４が折り曲げられてカ バーとハウジングとを相互結合せしめている。ハウジング１２の上端部１４はリ ム３４を包囲しており、且つ、カバー２８上の外周縁部４８を越えて内方に延び ている。フィルタハウジング１２の上端部１４の末端は内方に折り曲げられてお り、且つ、フィルタハウジング自体の下で外周縁部４８の後側のＰ字形折曲げ部 ４９となっている。僅かに拡径された開口ハウジング端部１４はハウジング１２ とカバー２８とが組み付けられるまでは真っ直ぐであり、ハウジング１２とカバ ー２８とを組み付けた後にこの折畳み結合がねじ込み操作によって達成され得る 。結合４７の使用により平坦底部圧力容器の効果に近づき、その結果、撓み応力 よりも大きい剪断応力が作用するような展開に対して大きな抵抗を生し、それに より、高い圧力容量が達成されることが判った。この特殊な結合形状の使用は本 発明の非常に重要な特徴を包含している。

次に第２図及び第３図を参照すると、フィルター０を締め付けるとき若しくは弛 めるときのフィルタハウジング１２とカバー２８との間の回転を防止するために 、好ましくはフィルタハウジング１２とカバー２８との間に完全な機械的ロック 部が設けられる。図示実施例において、この完全な機械的ロックは、他のリプよ りも半径方向に比較的長いウェブ若しくはリプ３２を確実に受容するためのへこ み５０をハウジング１２の開口端部１４の周りに間隔を開けて設けることにより 達成される。図示されているように、１つおきのリブ３２がこの機械的ロックの 目的のために用いられており、１つおきのリブ３２はハウジング１２の上端部の 周りに等間隔に設けられたへこみに着座せも包含する。

しめられている。他の形式の物理的相互連結を利用することができる。

次に第２図及び第４図を参照すると、フィルタ組立体１８の底部端部キャップ２ ６は好ましくは複数個のスペーサ５２を備えている。このスペーサ５２は外スペ ーサ５２を横切る圧力の均一化を確保し且つハウジング１２の最下端部の封じ込 みを防止するために周方向に間隔を開けて底部端部キャンプ２６に設けられてい る。この封じ込みは底部端部キャップが圧力によって潰れる原因になる。３つの スペーサ５２が示されているがどんな適当な個数にもなし得る。スペーサ５２は 好ましくは周方向に等間隔間けて配置され、且つ、底部端部キャップ２６と一体 に形成される。

外周縁部４８及びＰ字形折曲げ部４９の使用により好ましい結合構造となってい るが、外周縁部は除去することができ、また、第５図に示すような逆のｂ字形折 曲げ部５４を利用することができる。すなわち、ハウジング１２の上端部１４の 端末部はハウジング１２の上端部１４の下に折り曲げられる代わりにハウジング １２の上端部１４の上に折り返される。以上述べたように、本発明は従来技術に 勝る幾つかの利点を有する改良型ねし込み式流体フィルタを包含することは明ら かである。フィルタは大きな剛性の一体型カバーを利用しており、この一体型カ バーは内部及び外部のシールを容易にするとともに、高い圧力容量が達成される ような独特の折畳み結合により円筒状ハウジングとの結合を容易にするようにな っている。他の利点は当業者にとって明らかであろう。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　ねじ込み式フィルタであって、 開口端部と閉鎖端部とを備えたほぼ円筒状のハウジングと、前記ハウジング内に 配置され、且つ、開口端部と閉鎖端部とを有するほぼ円筒状のフィルタ素子と、 前記ハウジングの開口端部内に配置された堅固なカバーと、前記カバーは、前記 ハウジング内に実質的に延びていて第１流通開口を規定しているハブと、円環状 のリムと、該／）ブと該リムとの間に結合されて第２流通開口を規定する半径方 向リムとを含む単一構造をなしていることと、前記ハウジングの開口端部は、前 記カッ１−と前記ハウジングとを相互結合するためにリムの外周を包囲するとと もに該リムの外周を越えて内方に折り曲げられていることと、前記カバーと前記 ハウジングとの間の第１シールと、前記フィルタ素子の開口端部と前記カッ＼− との間の第２シールと、 前記カバーのリム内に形成された溝内に着座されて流通開口を包囲する第３シー ルと、 前記フィルタを取外し可能に装着するために前記カバーに形成された手段とを備 えてなるねし込み式フィルタ。 ２、請求の範囲第１項の記載において、前記カバーのリブはほぼ等間隔ずつ周方 向に隔置されており、且つ、はぼ均一な深さ及び厚みからなっていることを特徴 とするねし込み式フイルり。 ３、　請求の範囲第１項の記載において、前記カバーのリムは外周縁部を有して おり、前記ハウジングの上端部は前記力／イーのリムを越えてほぼＰ字型の横断 面形状に折り曲げられていることを特徴とするねじ込み式フィルタ。 ４、請求の範囲第１項の記載において、前記ハウジングの上端部は前記カバーの リムを越えてほぼｂ字型の＊断面形状に逆に折り曲げられていることを特徴とす るねじ込み式フィルタ。 ５、請求の範囲第１項の記載において、前記第１シールは前記カバーのリム内に 形成された円周溝内に配置されていることを特徴とするねし込み式フィルタ。 ６、請求の範囲第１項の記載において、前記装着手段は前記カバーのハブに形成 されたねじを備えていることを特徴とするねし込み式フィルタ。 ７、　請求の範囲第１項の記載において、前記第２シールは半径方向シールを備 えており、該半径方向シール↓よ少なくとも前記ハウジンク内に延びているハブ の一部を円周方向ルこ包囲していることを特徴とするねし込み式フィルタ。 ８、　請求の範囲第１項の記載において、更に、・前記カバーと前記ハうジング とを相対回転に抗して締め付ける手段を備えていることを特徴とするねし込み式 フィルタ。 ９、　請求の範囲第１項の記載において、更に、前記フィルタ素子を横切る圧力 の均一化を確保するために前記フィルタ素子の閉鎖端部と前記ハウジングとの間 に配置されたスベー号を備えていることを特徴とするねし込み式フィルタ。 １０、ねし込み式フィルタであって、 開口端部と閉鎖端部とを備えたほぼ円筒状のハウジングと、前記ハウジング内に 配置され、且つ、開口端部と閉鎖端部とを有するほぼ円筒状のフィルタ素子と、 前記ハウジングの開口端部内に装着されたカバーと、前記カバーは、前記ハウジ ング内に実質的に延びていて第１流通開口を規定しているハブと、該ハブから離 隔されて該ハブを包囲している円環状のリムと、該ハブと該リムとの間に結合さ れて第２流通開口を規定する半径方向リムと、リム上の外周縁部とを含む統合単 一構造をなしていることと、前記ハウジングの開口端部は、前記カバーと前記ハ ウジングとを相互結合するためにリムの外周を包囲するとともに該リムの外周を 越えて内方に折り曲げられていることと、前記カバーと前記ハウジングとの間に 配置され且ち前記カバーのリム内に形成された円周溝内に配置された第１シール と、前記フィルタ素子の開口端部と前記カバーとの間の第２シールと、 前記カバー内の流通開口の周りで前記カバー内に形成された溝内に配置た第３シ ールと、 前記フィルタを取外し可能に装着するために前記カバーに形成された手段とを備 えてなるねじ込み式フィルタ。 １１、請求の範囲第１０項の記載において、前記カバーのリプはほぼ等間隔ずつ 周方向に隔置されており、且つ、はぼ均一な深さ及び厚みからなっていることを 特徴とするねじ込み式フィルタ。 １２、請求の範囲第１０項の記載において、前記装着手段は前記カバーのハブに 形成されたねじを備えていることを特徴とするねじ込み式フィルタ。 １３、請求の範囲第１０項の記載において、前記第２シールは半径方向シールを 備えており、該半径方向シールは少なくとも前記ハウジング内に延びているハブ の一部を円周方向に包囲していることを特徴とするねじ込み式フィルタ。 １４、請求の範囲第１０項の記載において、更に、前記カバーと前記ハウジング とを相対回転に抗して相互結合する手段を備えていることを特徴とするねじ込み 式フィルタ。 １５、請求の範囲第１０項の記載において、前記相互結合手段は前記カバーの少 なくとも幾つかのリプの部分を受容するために前記ハウジングの周りに形成され たへこみを備えていることを特徴とするねじ込み式フィルタ。 １６、請求の範囲第１０項において、更に、前記フィルり素子を横切る圧力の均 一化を確保するために前記フィルり素子の閉鎖端部と前記ハウジングとの間に配 置されたスペーサを備えていることを特徴とするねし込み式フィルタ。