(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーチューブと、該インナーチューブの外側に配置されたアウターチューブと、該アウターチューブの外側に配置された濾材部分とを有してなる中空筒状体の濾過エレメントであって、
前記インナーチューブと前記アウターチューブとにより画成される空間を、中空筒状体の軸方向に延設した仕切壁によって、横方向において互いに隣接する部屋に分割し、
該仕切壁を境としてその一方の側に第１の濾材部分を設け、他方の側に第２の濾材部分を設け、
前記第１の濾材部分の側においては、前記インナーチューブ及び前記アウターチューブに流体通過用の孔を形成し、前記インナーチューブと前記アウターチューブとにより画成される空間の上下端部を閉塞して、前記インナーチューブの内側空間の上下方向の一方の側に流体通過用の開口を形成し、
前記第２の濾材部分の側においては、前記アウターチューブにのみ流体通過用の孔を形成し、前記インナーチューブと前記アウターチューブとにより画成される空間の上下方向の一方の側に流体通過用の孔を形成してなる濾過エレメント。
【請求項２】
請求項１記載の濾過エレメントにおいて、前記第１の濾材部分がフルフロー用濾材、前記第２の濾材部分がバイパス用濾材で構成されたオイル用の濾過エレメント。
【請求項３】
前記インナーチューブは、ほぼ円弧状の曲面部及び該曲面部の各端縁に連接して延びる平板部からなる合成樹脂製の単位体の一対により、前記平板部同士を対向・密着させて構成され、前記平板部が前記仕切壁を形成している請求項１又は２記載の濾過エレメント。
【請求項４】
前記アウターチューブは、ほぼ円弧状の曲面部及び該曲面部材の各端縁に連接して延びる平片部からなる合成樹脂製の単位体の一対により構成され、前記平片部を、前記仕切壁を形成している平板部に固着してなる請求項３記載の濾過エレメント。
【請求項５】
中空筒状体の上端部分を形成する上エンドプレートと、中空筒状体の下端部分を形成する下エンドプレート及びバッフルプレートとを具備してなる請求項１〜４のいずれかに記載の濾過エレメント。
【請求項６】
前記インナーチューブ及びアウターチューブ並びに上エンドプレート、下エンドプレート及びバッフルプレートの各部材を紙又は可燃物として廃棄処理可能な材料により構成した請求項５記載の濾過エレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は濾過エレメント、特に内燃機関用その他のオイル濾過エレメントとして好適に用いられる濾過エレメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、内燃機関用のオイル濾過装置において、フルフロー用のフィルタとフルフローのフィルタよりも濾過精度が高いバイパス用のフィルタとを組み合わせてケース内に収容したものが知られている。フルフロー用のフィルタにより濾過されたオイルはエンジンの各摺動部に送られ、バイパス用のフィルタにより濾過されたオイルはオイルパンに戻される。
【０００３】
その一例を図６に示す。図示のとおり、このオイル濾過装置では、それぞれ別個に製造されたフルフロー用のフィルタＦ１とバイパス用のフィルタＦ２とを上下二段に重ねて上面閉鎖型略円筒状のケース３内に収容している。
【０００４】
オイル流入口５ａから流入したオイルは、上段のフルフロー用のフィルタＦ１を通過して濾過され、中心部に位置するセンターパイプＳ１を通り、取付用の受け座１０１に立設されたインナーパイプ１０７を経てエンジンの各摺動部へ送られる。また、下段のバイパス用のフィルタＦ２を通過して濾過されたオイルは、受け座１０１に立設されたアウターパイプ１０５を経てオイルパンへ戻される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のオイル濾過装置においては、センターパイプの構造、センターパイプとインナーパイプとの係合構造等、種々の変形がなされる。しかし、フルフロー用のフィルタとバイパス用のフィルタとを上下二段に重ねて上面閉鎖型略円筒状のケース内に収容する点を基本的構成としている。
【０００６】
本発明は、上記の従来技術のようにフルフロー用のフィルタとバイパス用のフィルタとを上下二段に重ねることなく、これらを一体化して異なる流路を形成可能な濾過エレメントを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、インナーチューブと、該インナーチューブの外側に配置されたアウターチューブと、該アウターチューブの外側に配置された濾材部分とを有してなる中空筒状体の濾過エレメントであって、
前記インナーチューブと前記アウターチューブとにより画成される空間を、中空筒状体の軸方向に（縦方向に）延設した仕切壁によって、横方向において互いに隣接する部屋に分割し、
該仕切壁を境としてその一方の側に第１の濾材部分を設け、他方の側に第２の濾材部分を設け、
前記第１の濾材部分の側においては、前記インナーチューブ及び前記アウターチューブに流体通過用の孔を形成し、前記インナーチューブと前記アウターチューブとにより画成される空間の上下端部を閉塞して、前記インナーチューブの内側空間の上下方向（軸方向）の一方の側に流体通過用の開口を形成し、
前記第２の濾材部分の側においては、前記アウターチューブにのみ流体通過用の孔を形成し、前記インナーチューブと前記アウターチューブとにより画成される空間の上下方向の一方の側に流体通過用の孔を形成してなる濾過エレメントである。
【０００８】
〔作用〕第１の濾材部分（５１）をその外周側から内周側へ濾過された流体は、アウターチューブ（３１）の流体通過用の孔（３３）及びインナーチューブ（１１）の流体通過用の孔（１３）を通ってインナーチューブ（１１）内に流入し、インナーチューブ（１１）の内側空間の上下方向の一方の側に形成された流体通過用の開口（９７）から流出する。第２の濾材部分（６１）をその外周側から内周側へ濾過された流体は、アウターチューブ（４１）の流体通過用の孔（４３）を通って、インナーチューブ（２１）とアウターチューブ（４１）とにより画成される空間に流入し、該空間の一方の側に形成された流体通過用の孔（９９）から流出する。このように仕切壁を境として隣り合う第１の濾材部分（５１）と第２の濾材部分（６１）のそれぞれを通過して濾過された流体は、それぞれ異なる流路を経由して流出する。第１の濾材部分と第２の濾材部分が濾過精度の異なるものとして構成することもできる。
【０００９】
（２）上記のような濾過エレメントにおいては、前記第１の濾材部分がフルフロー用濾材、前記第２の濾材部分がバイパス用濾材で構成されたオイル用の濾過エレメントとするのが好適である。第２の濾材部分の濾過精度が第１の濾材部分よりも高いものである。
【００１０】
（３）また、前記インナーチューブは、ほぼ円弧状の曲面部及び該曲面部の各端縁に連接して延びる平板部からなる合成樹脂製の単位体の一対により、前記平板部同士を対向・密着させて構成され、前記平板部が前記仕切壁を形成しているものとするのが好ましい。
【００１１】
この構成により、インナーチューブ及び仕切壁を簡単かつ確実に形成することができ、製造も簡単である。
【００１２】
（４）さらに、前記アウターチューブは、ほぼ円弧状の曲面部及び該曲面部材の各端縁に連接して延びる平片部からなる合成樹脂製の単位体の一対により構成され、前記平片部を、前記仕切壁を形成している平板部において固着してなるものとするのが好ましい。
【００１３】
この構成により、アウターチューブを簡単かつ確実に形成することができ、製造も簡単である。
【００１４】
（５）また、中空筒状体の上端部分を形成する上エンドプレートと、中空筒状体の下端部分を形成する下エンドプレート及びバッフルプレートとを具備してなるものとするのが好ましい。
【００１５】
中空筒状体の上端部分を上エンドプレートにより形成し、中空筒状体の下端部分を下エンドプレート及びバッフルプレートとにより形成することにより、濾過エレメントの製造が簡単に行なわれる。
【００１６】
（６）前記インナーチューブ及びアウターチューブ並びに上エンドプレート、下エンドプレート及びバッフルプレートの各部材を紙又は可燃物として廃棄処理可能な材料により構成するのが望ましい。
【００１７】
この種濾過エレメントにおいて、濾過部分の上下端面を支持するエンドプレート及び多孔筒は、従来、金属製のものが用いられているため、濾紙等の可燃物である濾過部分と一体化された濾過エレメントの廃棄処理が問題となっていた（分解が困難であり、分別処理がしにくい）が、インナーチューブ及びアウターチューブ並びに上エンドプレート、下エンドプレート及びバッフルプレートの各部材を紙又は可燃物として廃棄処理可能な材料により構成することで、分解、分別処理が不要となり、濾過エレメントの廃棄処理の際の上記問題を解消することができる。可燃物として廃棄処理可能な材料としては、合成樹脂、好ましくは耐熱性の良好な合成樹脂、例えばポリアミド樹脂等が挙げられる。特に、ポリアミド６、ポリアミド 6・ 6等の合成樹脂にガラス繊維を２０〜４０％混入して強化したものは、耐薬品性、耐熱性、強靭性等の点で優れている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の一形態を示す濾過エレメント１の斜視図、図２は同平断面図、図３は同側断面図、図４はインナーチューブ１１，２１及びアウターチューブ３１，４１を例示する分解斜視図、図５は濾過エレメント１を用いた濾過器の取付け状態を示す側断面図である。
【００１９】
濾過エレメント１は、対をなして円筒状をなすように形成されたインナーチューブ１１，２１と、該インナーチューブの外側に同心的に配置された、対をなして円筒状をなすように形成されたアウターチューブ３１，４１と、該アウターチューブ３１，４１の外側に配置された濾材部分５１，６１とを有し、全体として中空筒状体に形成されている。
【００２０】
図３に示すとおり、中空筒状体の上端部分には、上エンドプレート７１が取着され、濾過エレメント１の上部すなわちインナーチューブ１１，２１と、アウターチューブ３１，４１と、濾材部分５１，６１の上部を支持し閉塞している。中空筒状体の下端部分は、下エンドプレート８１及びバッフルプレート９１が取着され、後で述べる流体の通路を形成している。
【００２１】
図２，４に明らかなとおり、インナーチューブ１１，２１とアウターチューブ３１，４１とにより画成されるリング状の空間は、中空筒状体の軸方向に（縦方向に）延設した仕切壁Ｗ１（１２ａ，２２ａ）及び仕切壁Ｗ２（１２ｂ、２２ｂ）により、横方向において互いに隣接する部屋に分割され、２室に形成されている。図示の例では、仕切壁Ｗ１と仕切壁Ｗ２とが同一直線（平面）上にあり均等な２室に分割されているが、必ずしも均等に分割しなくてもよく、必要に応じ、仕切壁Ｗ１と仕切壁Ｗ２とが適宜角度をもって配置されるように構成してもよい。そのように構成することにより、第１の濾材部分５１と第２の濾材部分６１の濾過面積を異ならせることができる。
【００２２】
図４にも明らかなとおり、インナーチューブは、合成樹脂製の単位体の一対により構成されている。すなわち、インナーチューブを構成する単位体であるインナーチューブ１１は、ほぼ円弧状の曲面部１１ａ及び該曲面部１１ａの各端縁に連接して延びる平板部１２ａ，１２ｂからなり、同じく単位体であるインナーチューブ２１は、ほぼ円弧状の曲面部２１ａ及び該曲面部２１ａの各端縁に連接して延びる平板部２２ａ，２２ｂからなる。そして、前記平板部１２ａ，２２ａ同士、１２ｂ、２２ｂ同士をそれぞれ対向・密着させ、これらがそれぞれ仕切壁Ｗ１，Ｗ２を形成するように構成している。
【００２３】
平板部１２ａ，１２ｂ及び平板部２２ａ，２２ｂは、本例では、中空筒状体の外周端部にまで延びるように形成されている。
【００２４】
アウターチューブも、合成樹脂製の単位体の一対により構成されている。すなわち、アウターチューブを構成する単位体であるアウターチューブ３１は、ほぼ円弧状の曲面部３１ａ及び該曲面部３１ａの各端縁に連接して延びる平片部３２ａ，３２ｂからなり、同じく単位体であるアウターチューブ４１は、ほぼ円弧状の曲面部４１ａ及び該曲面部４１ａの各端縁に連接して延びる平片部４２ａ，４２ｂからなる。そして、平片部３２ａ，３２ｂは、インナーチューブ１１の平板部１２ａ，１２ｂに、平片部４２ａ，４２ｂは、インナーチューブ２１の平板部２２ａ，２２ｂに、それぞれ固着されている。
【００２５】
インナーチューブ１１，２１及びアウターチューブ３１，４１の素材は特に限定されるものでないが、例えば耐熱性ポリアミド樹脂、耐熱性ポリウレタン樹脂その他の耐熱性合成樹脂により成形して構成するのが望ましい。また平板部１２ａ，２２ａ同士、１２ｂ、２２ｂ同士の接着は、特に限定されるものではないが、超音波溶着によるのが望ましい。平片部３２ａ，３２ｂのインナーチューブ１１の平板部１２ａ，１２ｂへの固着及び平片部４２ａ，４２ｂのインナーチューブ２１の平板部２２ａ，２２ｂへの固着手段も特に限定されるものではないが、超音波溶着によるのが望ましい。
【００２６】
図２，３に明らかなとおり、仕切壁Ｗ１，Ｗ２を境として、その一方の側に第１の濾材部分５１が設けられ、他方の側には第２の濾材部分６１が設けられている。本例では、第１の濾材部分の側Ａにフルフロー用濾材５１、第２の濾材部分の側Ｂにバイパス用濾材６１が設けられている。バイパス用濾材６１として、フルフロー用濾材５１より密であり、濾過精度が高いものを用いている。このように第２の濾材部分６１として第１の濾材部分５１と濾過精度の異なるものを用いることは好ましい態様である。
【００２７】
第１の濾材部分５１の各端部５２，５３は平板部１２ａ，１２ｂへ固着され、第２の濾材部分６１の各端部６２，６３は平板部２２ａ，２２ｂへ固着されている。第１の濾材部分５１と第２の濾材部分６１は、図示の例では、濾紙等のシート状濾材を交互に屈曲してひだ折り形成し、いわゆる断面菊花状としてある（ひだの数、大きさ、形状等は必要に応じて構成し得るのはいうまでもない）が、特にこのような構成に限定されるものではなく、ひだ折りのない濾材例えばフェルト状濾材、積層シート状濾材等使用し得るのは勿論である。
【００２８】
第１の濾材部分の側Ａにおいては、インナーチューブ１１及アウターチューブ３１に流体通過用の孔１３，３３を複数それぞれ形成し、インナーチューブ１１とアウターチューブ３１とにより画成される空間の上下端部を閉塞して、インナーチューブ１１の内側空間の上下方向の一方の側に流体通過用の開口を形成する。インナーチューブ１１とアウターチューブ３１とにより画成される空間の上下端部の閉塞手段は特に限定されるものではないが、本例では、上端部は上エンドプレート７１により、下端部はバッフルプレート９１により閉塞するようにしている。また、インナーチューブ１１，２１の内側空間の上端は上エンドプレート７１により閉塞され、下側は開口されている。
【００２９】
第２の濾材部分の側Ｂにおいては、アウターチューブ４１にのみ流体通過用の孔４３を複数形成し、インナーチューブ２１には流体通過用の孔を形成しない。インナーチューブ２１とアウターチューブ４１とにより画成される空間の上下方向の一方の側に流体通過用の孔９９を形成する。本例では、上端部は上エンドプレート７１により閉塞し、下端部はバッフルプレート９１により閉塞するとともに、このバッフルプレート９１に流体通過用の孔９９を複数形成するようにしている。
【００３０】
中空筒状体の下端部分は、下エンドプレート８１及びバッフルプレート９１とにより構成するのが望ましい。下エンドプレート８１は濾材部分５１，６１の下端部を支持する。下エンドプレート８１の内周側は、通常、下方に起立して開口を形成し、その端部に逆止弁８が取着される。
【００３１】
バッフルプレート９１は、下エンドプレート８１の内周側上部（段部）に係合し、インナーチューブ１１，２１とアウターチューブ３１，４１の下端部を支持する。バッフルプレート９１は、外周側の平坦部９２、外立ち上がり部９３、中央平坦部９４、内立ち上がり部９５、内周側の平坦部９６を具備し、中央には濾過エレメント１が取着される際、受け座の突出インナーパイプが嵌挿される開口９７が形成されている。インナーチューブ１１，２１は、バッフルプレート９１の内立ち上がり部９５の外側に取着される。
【００３２】
インナーチューブ１１，２１の内側下部には、中心側へ向けて張り出し部１５，２５が形成されており、この張り出し部１５，２５とバッフルプレート９１の内周側の平坦部９５との間にＯ状のガスケット１７が設けられている。
【００３３】
第２の濾材部分の側Ｂにおける、インナーチューブ２１とアウターチューブ４１とにより画成される空間に位置するバッフルプレート９１の中央平坦部９４に、流体通過用の孔９９が形成されている。
【００３４】
上記の濾過エレメント１をケーシング３に収容し、濾過器となし、エレメント受け座１０１に取付けた例を図５に示す。
【００３５】
上記濾過器は、上面閉鎖型略円筒状のケーシング３と、このケーシング３に収容された濾過エレメント１と、ケーシング３の底面を形成するベースプレート５と、ベースプレート５の底面を支持し、周縁がケーシング３の下端周縁にかしめ付けられる固定板７と、下エンドプレート８１の開口端部に取着された逆止弁８と、濾過エレメント１をベースプレート５上に押圧固定するスプリング９と具備している。
【００３６】
ベースプレート５の中心部はケーシング３の内部へ向かって起立し、その起立部５ｂの内周に取付け用のネジ溝が形成されている。起立部５ｂの外周側には流入口５ａが複数設けられ、濾過エレメント１の外周側に連通している。
【００３７】
エレメント受け座１０１は、上記濾過器の流入口５ａが位置する下面外周側に連絡する導入口１０３と、エレメント１の中心位置に立設されたアウターパイプ１０５と、このアウターパイプ１０５のさらに内側にこれより突出した状態に立設されたインナーパイプ１０７とを具備する。
【００３８】
濾過器は、ベースプレート５の起立部５ｂにてエレメント受け座１０１のアウターパイプ１０５に螺着され、リング状ガスケット１０によりシールされる。下エンドプレート８１は、オイルの流入路と第２の濾材部分６１を通過して濾過されたオイルの流出路とを隔絶する。逆止弁８は、流体の逆流を阻止すると共に流入路と流出路を隔絶シールする機能を有する。エレメント受け座１０１のインナーパイプ１０７は、バッフルプレート９１の中心の開口９７に嵌挿され、ガスケット１７によりシールされる。
【００３９】
しかして、エレメント受け座１０１の導入口１０３から流入したオイルは、濾過器の流入口５ａから、第１の濾材部分５１及び第２の濾材部分６１の外側に流入する。そして、第１の濾材部分５１（フルフロー用濾材）をその外周側から内周側へ濾過されたオイルは、アウターチューブ３１の流体通過用の孔３３とインナーチューブ１１の流体通過用の孔１３を通ってインナーチューブ１１内に流入し、エレメント受け座１０１のインナーパイプ１０７内に流出し、エンジンの各摺動部に送られる。
【００４０】
第２の濾材部分６１（バイパス用濾材）をその外周側から内周側へ濾過されたオイルは、アウターチューブ４１の流体通過用の孔４３を通って、インナーチューブ２１とアウターチューブ４１とにより画成される空間に流入し、該空間からバッフルプレート９１に形成された流体通過用の孔９９を通って、エレメント受け座１０１のアウターパイプ１０５内（インナーパイプ１０７とアウターパイプ１０５との間）に流出し、オイルパンに戻される。
【００４１】
なお、この種濾過エレメントにおいて、濾過部分の上下端面を支持するエンドプレート及び多孔筒は、従来、金属製のものが用いられているため、濾紙等の可燃物である濾過部分と一体化された濾過エレメントの廃棄処理が問題となっていた（分解が困難であり、分別処理がしにくい）が、インナーチューブ１１，２１及びアウターチューブ３１，４１並びに上エンドプレート７１、下エンドプレート８１及びバッフルプレート９１の各部材を紙又は可燃物として廃棄処理可能な材料により構成することで、分解、分別処理が不要となり、濾過エレメントの廃棄処理の際の上記問題を解消することができる。可燃物として廃棄処理可能な材料としては、合成樹脂、好ましくは耐熱性の良好な合成樹脂、例えばポリアミド樹脂等が挙げられる。特に、ポリアミド６、ポリアミド 6・ 6等の合成樹脂にガラス繊維を２０〜４０％混入して強化したものは、耐薬品性、耐熱性、強靭性等の点で優れている。
【００４２】
なお、上記濾過エレメント１においては、濾過エレメント１の中心上部（上エンドプレート７１の中心）には、レリーフ弁ユニット６を設けてもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で適宜変更実施することができるものである。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のようにフルフロー用のフィルタとバイパス用のフィルタとを上下二段に重ねることなく、これらを一体化して異なる流路を形成可能な濾過エレメントが得られる。
【００４５】
２個のフィルタを上下二段に重ねるものではないので、濾過部分等を支持するエンドプレートが半分で済み経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す濾過エレメント１の斜視図である。
【図２】濾過エレメント１の平断面図である。
【図３】濾過エレメント１の側断面図である。
【図４】インナーチューブ１１，２１及びアウターチューブ３１，４１を例示する分解斜視図である。
【図５】濾過エレメント１を用いた濾過器の取付け状態を示す側断面図である。
【図６】従来のオイル濾過装置を例示する側断面図である。
【符号の説明】
１  濾過エレメント
１１  インナーチューブ
１１ａ  ほぼ円弧状の曲面部
１２ａ  平板部
１２ｂ  平板部
１３  流体通過用の孔
２１  インナーチューブ
２１ａ  ほぼ円弧状の曲面部
２２ａ  平板部
２２ｂ  平板部
３１  アウターチューブ
３１ａ  ほぼ円弧状の曲面部
３２ａ  平片部
３２ｂ  平片部
３３  流体通過用の孔
４１  アウターチューブ
４１ａ  ほぼ円弧状の曲面部
４２ａ  平片部
４２ｂ  平片部
４３  流体通過用の孔
５１  第１の濾材部分（フルフロー用濾材）
６１  第２の濾材部分（バイパス用濾材）
７１  上エンドプレート
８１  下エンドプレート
９１  バッフルプレート
９９  流体通過用の孔
Ａ  第１の濾材部分の側
Ｂ  第２の濾材部分の側
Ｗ１  仕切壁
Ｗ２  仕切壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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