(57)【要約】機械的に有効なフィルターと、有益な添加剤を内蔵する化学的に活性なフィルターとを備えた、改良された内燃機関用オイル処理フィルター。この有益な添加剤によって、内燃機関内の潤滑油の耐用年数が延長される。この有益な添加剤として、酸化防止剤、耐摩耗剤、および／または塩基性塩を挙げることができる。本発明の好ましい実施態様において、化学的に活性な処理剤は、オイルフィルターハウジング中に配置された複数の粒子の形で提供される。これらの粒子を互いに結合し、一体型の多孔性フィルターエレメント（ここで、粒子間には空隙が形成される）としてもよい。この粒子は、熱間押出工程または溶媒工程によって作製される。
2005502803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インレットとアウトレットとを備え、インレットとアウトレットとの間の流路およびチャンバーが内部に形成されている中空のハウジング；
前記ハウジングの内部において前記流路中に配置された機械的に有効なフィルター部材；および
前記ハウジングの内部において前記流路中に配置された化学的に活性なフィルター部材を備えたオイルフィルターであって、
ここで、前記化学的に活性なフィルター部材には、有益な添加剤を含んでなる複数の粒子が含まれ、前記有益な添加剤は、エンジンオイルが前記フィルターを循環する間に前記エンジンオイル中に放出され、前記粒子には、イミダゾリンホスホン酸塩、トリアゾール置換体、硫化カルボキシレート、フェノール化合物、アリールアミノ化合物、チアゾール置換体、チアジアゾール置換体、ホスホ硫化オレフィン、ジチオリン酸亜鉛、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛、硫化芳香族、ポリ硫化芳香族、硫化アルキル、ポリ硫化アルキル、硫化オレフィン、硫化カルボン酸エステル、硫化エステルオレフィン、およびこれらの混合物からなる群より選択されるオイル処理剤が含まれる、前記オイルフィルター。
【請求項２】
前記粒子に、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、およびこれらの混合物からなる群より選択される塩基性塩がさらに含まれる、請求項１に記載のオイルフィルター。
【請求項３】
前記粒子に、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスルフォン、およびこれらの混合物からなる群より選択される高分子バインダーがさらに含まれる、請求項１に記載のオイルフィルター。
【請求項４】
前記機械的に有効なフィルター部が実質的に円筒形であり、前記化学的に活性なフィルター部が、実質的に円筒形であり、前記機械的に有効なフィルター部の内部に前記機械的に有効なフィルター部と同軸上に放射状に配置されている、請求項１に記載のオイルフィルター。
【請求項５】
前記化学的に活性なフィルター部材の前記粒子が、互いに連結され、実質的に一体型の浸透性部材を形成する、請求項１に記載のオイルフィルター。
【請求項６】
前記粒子が、
微粒化された高分子バインダーを準備する工程；
前記高分子バインダーと前記添加剤とを液体溶媒中で混合する工程；
バインダーと塩との混合物から粒子を形成させる工程；および
前記粒子から蒸発により前記溶媒を除去する工程を含んでなる方法によって製造される、請求項１に記載のオイルフィルター。
【請求項７】
以下を含んでなるオイルフィルター：
エンジン表面に近接した位置にタッピングプレート（tapping plate）を備えた中空ハウジング（ここで、前記タッピングプレートは、タッピングプレートを通って形成されるアウトレット開口部と、タッピングプレートを通って形成され、前記アウトレット開口部とは相隔てられたインレット開口部とを備える）；
前記タッピングプレートとは相隔てられて前記ハウジング中に配置された、機械的に有効なフィルター部；
前記タッピングレートと隣接して前記ハウジング中に配置された、実質的に円筒形の隔壁部
（ここで、前記隔壁部によって、前記隔壁の外側、かつ前記ハウジングの内側に、前記タッピングプレートの前記インレット開口部へと合流するインレットの流路が形成され、
前記隔壁部によって、前記隔壁の内側に、前記タッピングプレートの前記アウトレット開口部へと合流するアウトレットの流路が形成される）；
前記ハウジングの前記インレット流路の内側であって、前記タッピングプレートと機械的に有効なフィルター部との間に配置されている化学的に活性なフィルター部材
（ここで、前記化学的に活性なフィルター部材には、直径が０．１０〜５ｍｍの範囲である複数の粒子が含まれ、
前記粒子には、エンジンオイルが前記フィルターを循環する間にエンジンオイル中に放出される有益な添加剤が含まれ、
前記有益な添加剤には、イミダゾリンホスホン酸塩、トリアゾール置換体、硫化カルボキシレート、フェノール化合物、アリールアミノ化合物、チアゾール置換体、チアジアゾール置換体、ホスホ硫化オレフィン、ジチオリン酸亜鉛、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛、硫化芳香族、ポリ硫化芳香族、硫化アルキル、ポリ硫化アルキル、硫化オレフィン、硫化カルボン酸エステル、硫化エステルオレフィン、およびこれらの混合物からなる群より選択されるオイル処理剤が含まれる）。
【請求項８】
前記化学的に活性なフィルター部と前記機械的に有効なフィルター部との間に配置された、小孔を有する隔壁をさらに含んでなる、請求項７に記載のオイルフィルター。
【請求項９】
前記化学的に活性なフィルター部の前記粒子が、
高分子バインダーを微粒子に分割する工程と；
前記高分子バインダーと前記添加剤とを液体溶媒中で混合する工程と；
バインダーと添加剤との混合物から粒子を形成させる工程と；
前記粒子から蒸発により前記溶媒を除去する工程とを含んでなる方法によって製造される、請求項７に記載のオイルフィルター。
【請求項１０】
前記粒子に、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、およびこれらの混合物からなる群より選択される塩基性塩がさらに含まれる、請求項７に記載のオイルフィルター。
【請求項１１】
以下を含んでなるオイルフィルター：
インレットとアウトレットとを備え、インレットとアウトレットとの間の流路およびチャンバーが内部に形成されている中空のハウジング；
前記ハウジングの内部において前記流路中に配置された機械的に有効なフィルター部材；および
前記ハウジングの内部において前記流路中に配置された化学的に活性なフィルター部材、
（ここで、前記化学的に活性なフィルター部材には、有益な添加剤を含んでなる複数の粒子が含まれており、前記有益な添加剤は、エンジンオイルが前記フィルターを循環する間に前記エンジンオイル中に放出され、前記粒子には酸化防止剤が含まれる）。
【請求項１２】
以下を含んでなるオイルフィルター：
インレットとアウトレットとを備え、インレットとアウトレットとの間の流路およびチャンバーが内部に形成されている中空のハウジング；
前記ハウジングの内部において前記流路中に配置された機械的に有効なフィルター部材；および
前記ハウジングの内部において前記流路中に配置された化学的に活性なフィルター部材、
（ここで、前記化学的に活性なフィルター部材には、有益な添加剤を含んでなる複数の粒子が含まれており、前記有益な添加剤は、エンジンオイルが前記フィルターを循環する間に前記エンジンオイル中に放出され、前記粒子には耐摩耗剤が含まれる）。
【請求項１３】
オイルフィルターに連結して使用する補充用カートリッジであって、
エンジン表面に近接した位置にタッピングプレート（tapping plate）を備えた中空ハウジング
（ここで、前記タッピングプレートは、タッピングプレートのほぼ中央を通って形成されるアウトレット開口部と、タッピングプレートを通って形成され、前記アウトレット開口部とは相隔てられたインレット開口部とを有する）；
オイルフィルターに近接した位置で、前記タッピングプレートとは反対側にあるキャップ
（ここで、前記キャップは、タッピングプレートのほぼ中央を通って形成されるインレット開口部と、タッピングプレートを通って形成され、前記インレット開口部とは相隔てられたアウトレット開口部とを有する）；
前記キャップと前記タッピングプレートとを連結する外壁を含んでなる中空ハウジング；
ハウジング内部を、前記タッピングプレートの前記インレット開口部へと合流するインレットの流路と、前記タッピングプレートの前記アウトレット開口部へと合流するアウトレットの流路とに仕切る、前記ハウジング中に配置された実質的に円筒形の隔壁部；および
前記ハウジングの前記インレット流路の内部に配置された化学的に活性なフィルター部材
（ここで、前記化学的に活性なフィルター部材には、直径が０．１０〜５ｍｍの範囲である複数の粒子が含まれ、
前記粒子には、イミダゾリンホスホン酸塩、トリアゾール置換体、硫化カルボキシレート、フェノール化合物、アリールアミノ化合物、チアゾール置換体、チアジアゾール置換体、ホスホ硫化オレフィン、ジチオリン酸亜鉛、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛、硫化芳香族、ポリ硫化芳香族、硫化アルキル、ポリ硫化アルキル、硫化オレフィン、硫化カルボン酸エステル、硫化エステルオレフィン、およびこれらの混合物からなる群より選択されるオイル処理剤が含まれる）。
【請求項１４】
前記粒子に、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、およびこれらの混合物からなる群より選択される塩基性塩がさらに含まれる、請求項１３に記載の補充用カートリッジ。
【請求項１５】
前記化学的に活性なフィルター部の前記粒子が、
高分子バインダーを微粒子に分割する工程と；
前記高分子バインダーと前記添加剤とを液体溶媒中で混合する工程と；
バインダーと添加剤との混合物から粒子を形成させる工程と；
前記粒子から蒸発により前記溶媒を除去する工程とを含んでなる方法によって製造される、請求項１に記載のオイルフィルター。
【請求項１６】
前記ハウジングの前記外壁に接続され、前記インレット流路へと合流する補助インレットチューブ；および
前記ハウジングの前記外壁に接続され、前記ハウジング内部へと合流する補助インレットチューブをさらに含んでなる、請求項１３に記載の補充用カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
（関連出願のクロスリファレンス）
本出願は、米国特許出願第09/566,034号（2000年5月8日出願）および米国特許出願第09/566,035号（2000年5月8日出願）の一部係属出願であり、かかる出願の内容を参照により本明細書に含めるものとする。
（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は、内燃機関と連結して使用するオイルフィルター装置に関する。より詳細には、本発明は、機械的に有効なフィルター部と化学的に活性なフィルター部との両方を内蔵するオイルフィルター装置に関する。さらに詳細には、本発明は、化学的に活性なフィルター部が、エンジンオイルの耐用年数を向上させる１以上のオイル延長剤（oil-extending additives）を含む複数の粒子を有している、上記のオイルフィルターに関する。好ましくは、この粒子には、酸化防止剤および／または耐摩耗剤が含まれる。
２．背景技術の説明
様々な種類の液体フィルターが数多く知られている。このようなフィルターの大部分には、多孔性フィルター部を内蔵する取り外し可能なカートリッジとともに、機械的ろ過または「ふるい分け」型ろ過が用いられている。
【０００２】
オイルフィルターの分野では、内燃機関（特に、ディーゼルエンジン）の通常の運転によって、汚染物質が発生することが知られている。この汚染物質としては、例えば、（化石燃料の不完全燃焼によって生じる）すす、および（燃焼によって生じる）酸が挙げられる。こういった汚染物質はエンジンの運転中に潤滑油中に取り込まれ、オイルの粘度を増加させ、望ましくないエンジン沈着物（engine deposits）が発生し、エンジンの摩耗を加速させる。
【０００３】
こういった問題に対する解決策として、従来、潤滑油への種々の添加剤の添加があった。すすに関係する問題を解決するため、従来の潤滑油の多くには、潤滑油中でのすすの凝集を抑制する分散剤が含まれている。これらは短期的には効果があるが、次第に劣化してしまう。さらに、分散剤の潤滑油への溶解性と、潤滑油中の分散剤の化学的安定性とによって、潤滑油とオイルフィルターの耐用年数は最高のものではない。
【０００４】
燃焼酸（combustion acid）に関係する問題を解決するため、従来の多くのシステムには、高塩基性界面活性剤（over-based detergents）として知られる中和剤が含まれている。これらは、ＴＢＮ（総塩基数：潤滑油中の高塩基性界面活性剤量の尺度となる）の原因となる。ＴＢＮ（total base number）の減少は、多くの内燃機関（特に、ディーゼルエンジンでの過酷な使用）において、重要な限定要因（limiting factor）である。
【０００５】
エンジンをさらに保護し、他の問題を解消するため、従来の潤滑油には、しばしば１種以上の他の添加剤が含まれている。かかる添加剤としては、腐食防止剤、酸化防止剤、フリクションモディファイヤ（摩擦制御剤）、流動点降下剤、界面活性剤、粘度指数改善剤、耐摩耗剤、および／または極圧添加剤がある。こういった添加剤をさらに添加することは有益である。しかし、従来法においては、かかる添加剤の量と濃度は、これらの添加剤を潤滑油中に保持する能力や、潤滑油中での添加剤の化学的安定性によって制限される。
【０００６】
オイル改質剤（oil-improving additives）を含むオイルフィルターが数多く知られている。この種の公知のオイルフィルターは、高温のオイルがフィルター中を循環するに従って、経時的にオイル改質剤を放出するようにされている。この種のオイルフィルターとしては、例えば、米国特許第4,075,097号（ポール）、米国特許第4,144,166号（デジョビン）、米国特許第4,144,169号（グルスチョウ）、米国特許第4,265,748号（ビランニら）、米国特許第4,755,289号（ビランニ）、および米国特許第5,591,330号（ルフェーブル）が挙げられる。
【０００７】
潤滑油に添加剤を混合する従来法の他にも、解決策が提案されている。例えば、米国特許第5,478,463号（1995年、ブラウナウェルら、「潤滑油からスラッジとワニス前駆物質とを除去する方法」）および米国特許第5,042,617号（1991年、ブラウナウェル、「潤滑油からスラッジを除去する方法」）には、オイルへのスラッジ（sludge）の蓄積を防止するために、オイルがエンジン中を循環するにしたがって潤滑油中のスラッジ量を減少させる方法およびオイルフィルターが記載されている。これらのブラウナウェルの特許には、オイルに不溶だがオイルに濡れ性のある粒子をオイルフィルターに含有させることによって、スラッジとの複合体を形成させ、粒子と接触したスラッジの少なくとも１部を粒子上に固定させることが記載されている。ブラウナウェルの米国特許第5,042,617号には、オイルに不溶だがオイルに濡れ性のある粒子（粒子化した基質上に保持されている）をオイルフィルターに含有させることが記載されている。一方、ブラウナウェルの米国特許第5,478,463号には、オイルに不溶だがオイルに濡れ性のある粒子（基質上ではなく、オイルフィルター上に固定されている）を含有させることが記載されている。
【０００８】
他には、潤滑油からの燃焼酸の削減に関するブラウナウェルの特許として、米国特許第5,069,799号（1991年、「潤滑油の再生方法」）がある。このブラウナウェル特許には、潤滑油中の燃焼酸の量を減少させるオイルオイルフィルターとその方法が記載されている。具体的には、潤滑油を、初めに化学的に活性なフィルターメディア、次いで物理的に活性なフィルターメディア、最後に不活性なフィルターメディアに連続して通すことによって、燃焼酸を削減させることを含む潤滑油の再生方法が記載されている。この米国特許第5,069,799号においては、化学的に活性なフィルターメディアには強塩基が含まれ、それによって、燃焼酸と会合している弱塩基が置換される。その結果、燃焼酸と強塩基が塩を形成し、次いで、その塩が続く機械的なフィルターメディアによって物理的に捕捉される。
【０００９】
米国特許第5,225,081号（ブラウナウェル）には、使用済潤滑油から多核芳香族を除去する方法が記載されている。ブラウナウェルの米国特許第5,225,081号には、多段オイルフィルターシステム（このシステムには、化学的に活性なフィルターメディアが含まれてもよい）にオイルを通すことを含む方法が記載されている。この化学的に活性なフィルターメディアは、活性成分と熱可塑性バインダーとを含む粒子（これは加熱押出法によって作製される）を含有する複合材料からできている。化学的に活性なフィルターメディアとして使用可能な材料として用いるのに適した材料の例として、有益な添加剤が挙げられている。また、活性炭が、フィルターメディアの好ましい成分として強調されている。
【００１０】
多段オイルフィルターとして、いくつかの設計例があり、米国特許第4,557,829号および米国特許第4,886,599号に開示されている。米国特許第4,557,829号（ブキャナンら）には、オイルでシールされた真空ポンプ(oil-sealed vacuum pump)中にあるオイルを化学ろ過および機械ろ過するための、順次の同心的な円筒形フィルターエレメント（sequential concentric cylindrical filter）を備えたフィルターカートリッジが記載されている。他の添加剤を経時的に、蓄積させたり、オイル中へ放出するオイルフィルターの設計例が、米国特許第4,075,098号および米国特許第5,552,040号に記載されている。
そのため依然として、オイル劣化を防止するような１以上の有益な添加剤を含有する、改良されたオイルフィルターが当業界において熱望されていた。また、エンジンオイルの耐用年数を延長し、ユーザーの自動車のオイル交換の頻度を減らすことのできる、改良されたオイルフィルターが望まれていた。
（発明の概要）
本発明によって、内部に有益な添加剤を含有する改良されたオイルフィルターが提供される。この有益な添加剤によって、オイルの劣化現象を抑止する。好ましい本発明の実施態様において、有益な添加剤は、オイルフィルターのハウジング内に配置された複数の粒子の形で提供される。
【００１１】
具体的な本発明の実施態様において、これらの粒子は、細かく粉砕された熱可塑性バインダーと粒子状の有益な添加剤とを混合し、有機溶媒の存在下で十分に混合した後、混合物を粒子状にし、次いで、粒子から溶媒を気化させる方法によって製造される。
【００１２】
上記の方法によって粒子を形成させることにより、粒子中の有益な添加剤の割合を高くできることが、本発明の利点である。
したがって、１以上の有益な添加剤を含む複数の粒子を有する、改良されたオイルフィルターを提供することが、本発明の１つの目的である。
【００１３】
また、上記のような改良されたオイルフィルターを作製する方法を提供することも、本発明の目的である。
本発明をより完全に理解してもらうため、本明細書の読者は、添付図面と併せて、以下の詳細な説明を参照されたい。以下の詳細な説明と図面とにおいて、同じ数字は同じ部材を表す。
（好適な実施態様の詳細な説明）
本明細書を通して、相対的な位置を表す用語（「上方」、「下方」、「上部」、「下部」、「水平の」、「垂直の」など）は、図示された本発明のフィルターの方向を表すように用いられる。これらの用語は、記載されている実施態様を描写するために説明用に使用するものであって、制限するものとは解されない。個々の用途に応じて、図示した方向とは異なる方向（図示したものと１８０度反対側、または図示したものの横側（transverse）など）でフィルターをエンジンに取り付けることができる。このような場合、上述の相対的な位置を表す用途は、もはや正確なものではない。
【００１４】
図１および図２に、第１の本発明の好ましい実施態様におけるオイルフィルター１０を示す。図２に、オイルフィルター１０におけるオイルの流れ方向を矢印で示し、フィルター中の流路を表す。
【００１５】
オイルフィルター１０は、通常、内部にチャンバー１４を有する円筒形の中空ハウジング１１、このチャンバー内部の機械的に有効な多孔性フィルター部１５、および独立した複数の複合粒子１８によって構成される化学的に活性なフィルター部１６を備える。所望により、小孔を有する円筒形のスクリーン（screen）または支持枠１７をハウジング１１の内部に加え、フィルター部１５、１６を支持・固定してもよい。支持枠１７の底部中央のグロメット１９または他の内部シール用部材によって、流路に沿って、そしてフィルター部１５、１６を通ってオイルが流れるようにされる。このグロメット１９は、一体型圧力逃し弁を内部に有する曲げやすく弾性のあるシール用部材を備えていてもよい。このようなシール用部材は、同時係属中の米国特許出願第09/271,137（1999年3月17日出願）に記載されており、かかる出願の内容を参照により本明細書に含めるものとする。また、オイルフィルター１０に、当業界において公知の種類の、バネを備えた（spring-loaded）圧力逃し弁や従来の他の圧力逃し弁が組み込まれていてもよい。
【００１６】
ハウジング１１の底板またはタッピングプレート２０は、タッピングプレートを通るように形成され、円形に配置された複数のインレットポート２２を備える。また、タッピングプレート２０は、中央アウトレットポート２４を備える。このアウトレットポート２４は、アウトレットポート中に複数の雌のネジ山が刻まれている。これによって、エンジン部（図示せず）に接続された中空チューブ（このチューブには、外側にネジ山が付けられている）上に、回転自在に設置することができる。外部シール用環状部材２５は、タッピングプレートの底面に形成された溝２６に適合し、フィルター底部から外部へのオイル漏れを防止する。
【００１７】
図１、２の上記の態様１０において、機械的に有効なフィルター部１５は、アコーディオン状に折り畳まれたろ紙によってできた通常の円筒形部材である。
この態様においては、化学的に活性なフィルター部１６も円筒形であり、機械的フィルター部１５の内部に、放射状に、機械的フィルター部１５と同軸上に配置される。
【００１８】
この第１の態様１０においては、化学的に活性なフィルター部１６を機械的フィルター１５の内側に配置し、機械的フィルターの下流に設置する。これによって、オイル由来の望ましくない汚染物質と化学フィルター部１６の有益な添加剤とが化学反応しないように、機械的ろ過を先に行う。
【００１９】
フィルターの第１の態様１０で示したように、機械的に有効なフィルター部１５と支持枠１７との間に化学フィルター１６を配置することによって、化学フィルターを機械フィルター部の下流に配置し、支持枠１７によって化学フィルターが最大限に支持される。連結されていない、個々の複数の粒子１８によって化学フィルター１６が構成される場合に、この態様が役に立つことがある。また、化学的に活性なフィルター１６を構成する個々の粒子１８を互いに連結・密接させて、それ自体独立して形状を保つことが可能な実質的に一体型の極めて多孔性のフィルター部１６とすることもできる。
【００２０】
化学的に活性なフィルター部１６を構成する粒子１８は、本発明のフィルター１０の重要な特徴である。この粒子は、粒状、ペレット状、延伸されたひも状（elongated strands）、または不規則でランダムな形状の粒子であってよい。
【００２１】
この粒子の直径は、好ましくは０．１〜６mm、より好ましくは０．２５〜５ｍｍの範囲であり、この直径により、フィルター内部の空隙を調節することができる。この空隙の大きさは、ろ過されるオイル中の燃焼酸と粒子中の有益な添加剤との反応によって生じる複合物の大部分を濾別でき、さらに、化学的に活性なフィルター部１６中の流速を低下させることのないように、具体的に選択・設計される。
【００２２】
この粒子は、有益な添加剤から主に構成され、バインダーなしで圧縮してもよい。また、これらの粒子は、高分子、デンプン、または他の好適なバインダーを含んでもよい。さらに、これらの粒子は、含まれる活性成分の量を最大にするため、有益な添加剤とバインダーとのみから構成されてもよい。こういった粒子の有益な添加剤として、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、およびこれらの混合物からなる群より選択される塩基性塩が挙げられる。
【００２３】
バインダー組成物として含有してもよい他の好適な添加剤として、酸化防止剤および耐摩耗剤が挙げられる。
ここで用いる好適な酸化防止剤は、イミダゾリンホスホン酸塩、トリアゾール置換体、硫化カルボキシレート、フェノール化合物、アリールアミノ化合物、チアゾール置換体、チアジアゾール置換体、ホスホ硫化オレフィン、ジチオリン酸亜鉛、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛、硫化芳香族、ポリ硫化芳香族、硫化アルキル、ポリ硫化アルキル、硫化オレフィン、硫化カルボン酸エステル、硫化エステルオレフィン、およびこれらの混合物からなる群より選択することができる。
【００２４】
他の材料を、所望により、この粒子に添加してもよい。
図３は、フィルター１０を作製する第１の方法における工程図を示す。この第１の方法における初めの工程は、バインダーを粉砕する必要がある場合、高分子バインダーの粉砕・微細化であり、これによって、バインダーが微細化された形状にされる。
【００２５】
本発明を実施するにあたって、好ましいバインダーは、熱可塑性である。具体的には、好適なバインダーとして、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスルフォン、およびこれらの混合物が挙げられる。粉砕された形または粒状でバインダーが入手できる場合には、バインダーの粉砕・微細化工程３０を省略してもよい。
【００２６】
本発明の第１の好ましい方法における初期の工程３２は、有益な添加剤があらかじめ粒子状でない場合、有益な添加剤を粒子状に粉砕・微粉化することである。この工程は任意であって、必要に応じて、工程３０と工程３２との順序を変更することができる。
【００２７】
上述のように、本発明において基本成分として使用可能な材料として、炭酸カルシウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、アルミニウムジヒドロキシ炭酸ナトリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、重炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、およびこれらの混合物からなる群より選択される塩基性塩が挙げられる。
【００２８】
他の好適な添加剤として、イミダゾリンホスホン酸塩、トリアゾール置換体、硫化カルボキシレート、フェノール化合物、アリールアミノ化合物、チアゾール置換体、チアジアゾール置換体、ホスホ硫化オレフィン、ジチオリン酸亜鉛、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛、硫化芳香族、ポリ硫化芳香族、硫化アルキル、ポリ硫化アルキル、硫化オレフィン、硫化カルボン酸エステル、硫化エステルオレフィン、およびこれらの混合物からなる群より選択される１以上の酸化防止剤が挙げられる。
【００２９】
有益な添加剤とバインダーとが両方とも微細化された形状である場合、混合工程３４において、有益な添加剤とバインダーとが好適な溶媒の存在下で十分に混合される。この工程は、バインダーを液体溶媒へ混合・撹拌し、次いで、粉砕・微粒化した塩基性塩を添加することによって行う。バインダーの固形分は、好ましくは３〜２０％の範囲であり、有益な添加剤の固形分は、好ましくは９０〜９７％の範囲である。
【００３０】
本発明の実施にあたって使用可能な好適な溶媒として、有機溶媒、特に揮発性有機溶媒が挙げられる。溶媒は、固形分を完全に混合することができる最小量であることが好ましい。
【００３１】
完全に混合した後、次の工程３６において混合物を粒子状にする。この工程は、冷却押出（cold extrusion）、または当業界で公知である他のいかなる好適な手段によって、行うことができる。
【００３２】
粒子１８が形成されると、乾燥工程３８において蒸発によって溶媒を除去する。粒子が乾燥したら、フィルター組立工程４０においてフィルターハウジング１１中にこの粒子を充填する。
【００３３】
上記の本発明の第１の好適な粒子作製方法（つまり、溶媒を使用する方法）によって、最大９０〜９７重量％の塩基性塩を最終的な粒子中に含ませることができる。これは、加熱した混合物をダイで粒子化することにより粒子を作製する場合に可能な濃度と比較して、粒子中に含有される活性塩の濃度がより高い。通常使用される加熱押出法によると、活性塩は最大でも５０〜８０％（残りはバインダー）である。
【００３４】
先に述べたように、所望により、粒子を互いに結合または連結させて、小孔を有する実質的に一体型の多孔性化学フィルター部１６を作製することができる。このように粒子１８が互いに連結された場合、支持部材１７は必要ではなく、所望により省略してもよい。
【００３５】
オイルフィルターが使用されている間、熱せられたオイルが化学的に活性なフィルター中の有益な添加剤をゆっくりと流れ、有益な添加剤が徐々に放出され、フィルターの耐用期間を延長する。また、これによって、化学的に活性なフィルターがない場合と比較して、オイル交換の期間を長くすることができる。
【００３６】
図４は、第２の実施態様におけるオイルフィルター２１０の断面図である。本態様のオイルフィルター２１０には、一般に、内部に中空のスペースを有する円筒形ハウジング２１１、このスペース内部にある機械的に有効な多孔性フィルター部２１５、機械的に有効なフィルターの内部に配置される化学的に活性なフィルター２１６（ここで、この化学的に活性なフィルターは、独立した複数の複合粒子２１８によって構成され、ハウジング内部の中空スペースに保持される）を備える。第１の態様１０において述べたように、化学的に活性なフィルター部２１６を構成する個々の粒子２１８を互いに結合・密接させ、実質的に一体型で、それ自体独立して形状を保つことのできる、極めて多孔性のフィルター部２１６としてもよい。ここで述べた機械フィルター部２１５と化学フィルター部２１６のそれぞれの配置および位置を除けば、オイルフィルター２１０は上述の第１の態様におけるオイルフィルター１０とほぼ同じである。
【００３７】
図４の実施態様２１０において、機械的に有効なフィルター部２１５は、通常、アコーディオン状のろ紙で構成された円筒形部材である。
また、化学的に活性なフィルター部２１６は、本態様において円筒形であり、機械的に有効なフィルター２１５の外側に、機械的に有効なフィルターと同軸上に放射状に配置される。小孔を有する円筒形スクリーンまたは支持枠２１７を、所望により、ハウジング２１１の内部に配置し、フィルター部２１５、２１６をその内部に保持させてもよい。この第２の態様２１０において、化学的に活性なフィルター部２１６は、機械的に有効なフィルター部２１５の外側に位置し、機械的に有効なフィルター部２１５の上流に位置する。これによって、オイル中に存在し得る酸または他の望ましくない汚染物質を、機械的ろ過の前に、化学的なフィルター部２１６の有益な添加剤によって化学修飾する。第１の態様における支持部材１７と比較して、この第２の態様２１０では、支持部材２１７の上部と底部の水平部分２２０、２２２が、ハウジング２１１の外壁２１９に向かって外側へ伸びている（ここで、化学的に活性なフィルターの粒子２１８が支持部材とハウジングとの間に充填される）。さらに、図示するように、化学フィルター部２１６の下にある支持部材の底の水平部２２２に、小孔を作製し、小孔を通ってオイルが自由に流れるようにする。支持部２１７の垂直な内壁２２４も、オイルが流れるように、小孔を有する必要がある。
【００３８】
図５は、本発明の第３の態様におけるオイルフィルター３１０を示す。機械的フィルター部３１５、化学的フィルター３１６、および関連する部分についての各々の配置と位置を除けば、本明細書で特に記載されないかぎり、オイルフィルター３１０は、上記の第１の態様のオイルフィルター１０とほぼ同じである。
【００３９】
本態様のオイルフィルター３１０は、一般に、内部にチャンバー３１４を有する中空の円筒形ハウジング３１１、チャンバー内部にある機械的に有効な多孔性フィルター部３１５、および独立した複数の粒子３１８によって構成される化学的に活性なフィルター部３１６（この化学的に活性なフィルターは、ハウジング内部のチャンバー中に保持され、機械的に有効なフィルター部の下、つまり機械的に有効なフィルターの上流に配置されている）を備える。粒子３１８の大きさは、粒子間の空隙の効果が最大になるように選択する。さらに、フィルター中の流路を、図中に矢印で示す。
【００４０】
第１の態様１０に関連して述べたように、化学的に活性なフィルター部３１６を構成する個々の粒子３１８を互いに連結・密接させて、ほぼ一体型で、それ自身独立して形状を保つことができる、極めて多孔性のフィルター部３１６としてもよい。
【００４１】
図５の態様３１０において、機械的に有効なフィルター部３１５はアコーディオン状のろ紙によって構成される通常の円筒形部材である。選択的な小孔を有する円筒形スクリーンまたは支持枠３１７を、所望により、ハウジング３１１の内側に配置し、内部に機械的に有効なフィルター部３１５を保持させてもよい。また、この態様においては、環状の小孔を有する、多孔性の上部隔壁３２０および底部隔壁３２２をそれぞれ、化学的に活性なフィルター部３１６の上および／または下に配置し、その間に化学的に活性なフィルターの粒子３１８を保持させてもよい。隔壁３２０または３２２は、小孔を有する固体板およびメッシュスクリーンのいずれでもよい。上部隔壁３２０は、オイルが機械的に有効なフィルター部３１５の外側表面に通るように組み立て・配置される。これにより、オイルがフィルター３１０を出る前に、オイルが必ず機械的ろ過される。
【００４２】
また、化学的に活性なフィルター部３１６は、本態様では円筒形であり、機械的に有効なフィルター部３１５の下に配置される。この態様３１０においては、化学的に活性なフィルター３１６は、機械的に有効なフィルター３１５の下に配置され、流路としては機械的フィルター部の上流に置かれる（これによって、オイル中に存在することのある酸や他の望ましくない汚染物質を、機械ろ過する前に、化学的に活性なフィルター部３１６の有益な添加剤によって化学修飾できる）。このように配置することによって、オイルは、化学的に活性なフィルター部を完全に通過した後に、機械的に有効なフィルター部に到達し、図４の配置と比較して、オイルと化学的に活性なフィルター部とがより多く、より長時間接触させられる。
【００４３】
図６は、本発明の第４の態様に基づくオイルフィルターアセンブリ４１０である。この態様のオイルフィルター４１０は、２つの主要部（図中上部の従来型オイルフィルター４０２、および従来型フィルターの下にある補充用カートリッジ４０４）を備える。
【００４４】
従来型オイルフィルター４０２は、円筒形のハウジング４１１の内側に機械的に有効なフィルター部４１５が組み込まれている。従来型オイルフィルター４０２は、さらに、タッピングプレート４２０を備え、それは、中央のアウトレットポート４２４とともに、円形に配置された複数のインレットポート４２２を備える。タッピングプレート４２０は円筒形ハウジング４１１と一体化した部材となっており、環状シール部材４２５がタッピングプレートの底面に作られた溝４２６にしっかりと適合する。アウトレットポート４２４には、その内部に複数のネジ山（雌）が刻まれており、補充用カートリッジ４０４の中空円筒形コネクター（雄、外側にネジ山が刻まれている）上に、オイルフィルター４０２を回転自在に取り付けられる。
【００４５】
補充用カートリッジ４０４は、エンジン部（図示せず）の中空円筒形コネクター（外側にネジ山が刻まれている）に、回転自在にネジ接続できるように作製されており、さらにその上に、従来型オイルフィルター４０２が回転自在にネジ接続される。補充用カートリッジ４０４は、側壁４０６を備えた円筒形ハウジング４０５、側壁の下端部に密閉して取り付けられるタッピングプレート４０７、側壁の上端部に密閉して取り付けられるカバープレート４０８を備える。
【００４６】
カバープレート４０８には、その内側に、複数のアウトレット開口部４１２が化学的に活性なフィルター部４１６の上部に作製される（これによって、補充用カートリッジ４０４から外部、従来型オイルフィルター４０２のインレット４２２へとオイルが流れる）。
【００４７】
補充用カートリッジ４０４のタッピングプレート４０７は、中央アウトレットポート４３４ともに、複数のインレットポート４３２（円形に配置されている）を備える。タッピングプレート４０７は、円筒形ハウジング４０５と一体化され、環状シール部材４３５がタッピングプレートの底面に刻まれた溝４３６中にしっかりとはめられる。アウトレットポート４３４中には、複数の雌のネジ山が刻まれており、エンジン部（図示せず）の中空円筒形フィッティング（外部からネジ山が刻まれている）に補充用カートリッジ４０４を回転自在に取り付け可能である。
【００４８】
カバープレート４０８の中央に、中空管状コネクター（雄、外部にネジ山が刻まれている）４０９があり、円筒形隔壁４０３がカートリッジのハウジング４０５の中央に配置され、その上面および下面によって液体をシールする。円筒形隔壁４０３は、耐油性エラストマー製であることが好ましい。
【００４９】
補充用カートリッジ４０４は、内部に化学的に活性なフィルター４１６を備える。化学的に活性なフィルター４１６は独立した複数の複合粒子４１８（カートリッジハウジング４０５内部の中空スペース中に保持され、円筒形隔壁４０３の外側に放射状に配置される）によって構成される。
【００５０】
第１の態様１０に関連して述べたように、化学的に活性なフィルター部４１６を構成する個々の粒子４１８を、互いに連結・密接させて、実質的に一体型で、それ自体独立して形状を保つことができる、極めて多孔性のフィルター部とすることができる。
【００５１】
また、この態様では、多孔性の、環状メッシュスクリーン４１９を化学的に活性なフィルター部４１６の下に配置して、化学的に活性なフィルター部の粒子４１８を環状メッシュスクリーン４１９上に保持してもよい。オイルフィルターが使用される場合には、メッシュスクリーン４１９を横方向に水平な（transverse horizontal）フランジ４２９（円筒形隔壁４０３と一体化している突縁部）上に配置してもよい。
【００５２】
従来型オイルフィルター４０２に補充用カートリッジと取り付けた場合、全体のアセンブリ４１０は図５のオイルフィルター３１０と同様に機能する。
また、化学的に活性なフィルター部４１６は、この態様では円筒形であり、アセンブリ４１０の全体を考えた場合、化学的に活性なフィルターを従来型オイルフィルター４０２の機械的に有効なフィルター４１５の下に配置されるため、化学的に活性なフィルターは、機械的に有効なフィルターの上流に位置する。これによって、オイル中に存在し得る酸または望ましくない汚染物質を、機械的ろ過の前に、化学的に活性なフィルター４１６の有益な添加剤によって化学修飾することができる。このように配置することによって、オイルが、化学的に活性なフィルター４１６を完全に通過した後に、機械的に有効なフィルター４１５へ到達する。これによって、図４の配置と比較して、オイルと化学的に活性なフィルターとが、より多く、より長時間の相互作用する。
【００５３】
所望により、図７に示すように、補充用カートリッジ４０４は、その側壁４０６に取り付けられた１組の中空チューブ４３７、４３８を備えてもよい。これは、カートリッジのハウジング４０５の内側に接続されている。オイルフィルターを使用する際には、このチューブ４２７、４３８によって、補充用カートリッジと熱交換機４４０とが接続され、このチューブ中を通過するオイルが冷却される。
【００５４】
好ましい実施態様を参照しつつ、本発明を本明細書にて説明してきたが、これらの記載は説明を目的とするものであって、限定的な意味に解すべきではない。当業者であれば、本発明の好ましい実施態様に多くの修飾をし、実施することができるだろう。かかる修飾は、本発明の特許請求の範囲内にあり、本発明の範囲内および精神内にあると意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の第１の態様におけるオイルフィルターの部分斜視図である。
【図２】図２は、図１のオイルフィルターの断面図である。
【図３】図３は、本発明のオイルフィルターを作製する好ましい方法における各工程を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の第２の態様におけるオイルフィルターの断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３の態様におけるオイルフィルターの断面図である。
【図６】図６は、本発明の第４の態様における、２つの部分からなるオイルフィルターアセンブリの組立分解図である。
【図７】図７は、図６のアセンブリの部品である補充用カートリッジの平面図である。
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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