(57)【要約】【課題】粘度の高いエンジンオイルを十分に通過させつつその異物を除去するオイルフィルタを提供する。【解決手段】オイルフィルタ１のハウジング２は、鉛直下方でフィルタエレメント３の下端が固定される底部２１と、鉛直上方でフィルタエレメント３の上端が固定される天井部２３と、天井部２３に形成されてエンジンオイルを流出させる出口２７と、底部２１側に形成されてエンジンオイルをフィルタエレメント３に導く誘導路２８２と、フィルタエレメント３の一面側から他面側に通過したエンジンオイルを出口に導く出口油路２８３とを有する。伸縮部材４は、エンジンオイルが低温度のとき、フィルタエレメント３を底部２１側に下げることで、エンジンオイルが高温度のときに比べて、フィルタエレメント３の下端側を縮めてその下端側の目開きを小さくし上端側を伸ばしてその上端側の目開きを大きくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンオイルを濾過するオイルフィルタであって、
前記エンジンオイルが流通するハウジングと、
前記ハウジング内に収納され、鉛直方向に伸縮可能に構成されて前記エンジンオイルの異物を除去するフィルタエレメントと、
前記エンジンオイルの温度に応じて前記フィルタエレメントを鉛直方向に伸縮させる伸縮部材とを備え、
前記ハウジングは、
鉛直下方に配置されて、前記フィルタエレメントの下端が固定される底部と、
鉛直上方に配置されて、前記フィルタエレメントの上端が固定される天井部と、
前記天井部に形成され、前記ハウジング内からその外へ前記エンジンオイルを流出させる出口と、
前記底部側に形成され、前記ハウジング内に流入した前記エンジンオイルを前記フィルタエレメントに導く誘導路と、
前記フィルタエレメントの一面側から他面側に通過した前記エンジンオイルを前記出口に導く出口油路とを有し、
前記伸縮部材は、前記エンジンオイルが低温度のとき、前記フィルタエレメントを前記底部側に下げることで、前記エンジンオイルが高温度のときに比べて、前記フィルタエレメントの下端側を縮めてその下端側の目開きを小さくし上端側を伸ばしてその上端側の目開きを大きくするオイルフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルフィルタに関する。特に、粘度の高いエンジンオイルを十分に通過させつつその異物を除去するオイルフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
オイルパン内のエンジンオイルをシリンダブロックのメインギャラリーに供給する通路の途中でエンジンオイルを濾過するオイルフィルタとして、特許文献１のオイル供給装置が知られている。このオイル供給構造は、ハウジング内にエンジンオイルの異物を除去するエレメント（フィルタエレメント）が収納されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１７２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オイルフィルタのフィルタエレメントには、一般的に、冷間始動時などの温度が低くて粘度の高いエンジンオイルに比べて、暖機運転時の温度が高くて粘度の低いエンジンオイルを通過させるのに適した目開きの小さいフィルタエレメントを用いる。エンジンオイルのエンジン各部への供給量は、冷間始動時よりも暖機運転時の方が多く必要だからである。また、目開きの大きいフィルタエレメントを用いれば、異物がフィルタエレメントを通過し易くなり、異物の除去が不十分となる虞があるからである。フィルタエレメントの目開きが小さいことで、冷間始動時などの粘度の高いオイルが通過し難い。そのため、フィルタエレメントの目詰まりなどによりオイルフィルタの内圧が過度に高くなり過ぎないように、通常、オイルフィルタの上流には、オイルフィルタを迂回させてメインギャラリーにエンジンオイルを流通させる迂回路と、エンジンオイルが所定圧以上になると迂回路を開くリリーフバルブとを設けている。しかし、オイルフィルタを通過せず迂回させたエンジンオイルは異物が混入している虞があり、その異物がシリンダボアなどを損傷させる虞がある。
【０００５】
本発明の目的の一つは、温度が低くて粘度が高いエンジンオイルを十分に通過させつつその異物を除去できるオイルフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
エンジンオイルを濾過するオイルフィルタであって、
前記エンジンオイルが流通するハウジングと、
前記ハウジング内に収納され、鉛直方向に伸縮可能に構成されて前記エンジンオイルの異物を除去するフィルタエレメントと、
前記エンジンオイルの温度に応じて前記フィルタエレメントを鉛直方向に伸縮させる伸縮部材とを備え、
前記ハウジングは、
鉛直下方に配置されて、前記フィルタエレメントの下端が固定される底部と、
鉛直上方に配置されて、前記フィルタエレメントの上端が固定される天井部と、
前記天井部に形成され、前記ハウジング内からその外へ前記エンジンオイルを流出させる出口と、
前記底部側に形成され、前記ハウジング内に流入した前記エンジンオイルを前記フィルタエレメントに導く誘導路と、
前記フィルタエレメントの一面側から他面側に通過した前記エンジンオイルを前記出口に導く出口油路とを有し、
前記伸縮部材は、前記エンジンオイルが低温度のとき、前記フィルタエレメントを前記底部側に下げることで、前記エンジンオイルが高温度のときに比べて、前記フィルタエレメントの下端側を縮めてその下端側の目開きを小さくし上端側を伸ばしてその上端側の目開きを大きくする。
【発明の効果】
【０００７】
上記オイルフィルタは、冷間始動時などの温度が低くて粘度が高いエンジンオイルを十分に通過させつつその異物を除去できる。
【０００８】
フィルタエレメントに送られるエンジンオイルは、誘導路によりハウジングの底部側を流通する。このエンジンオイルが低温度のとき、伸縮部材によりフィルタエレメントをハウジングの底部側に下げるため、フィルタエレメントの下端側は縮められてその下端側の目開きを小さくできる。それにより、フィルタエレメントの下端側では、エンジンオイルを通過させ難いものの、異物の通過を抑制できる。フィルタエレメントの下端側で除去された異物は、ハウジングの底部が鉛直下方に設けられていることで重力により底部側に沈降する。フィルタエレメントの下端側で通過しなかったエンジンオイルは、フィルタエレメントの一面側沿いにその上端側に送られる。フィルタエレメントの上端側は、伸縮部材により伸ばされてその上端側の目開きを大きくできる。それにより、フィルタエレメントの上端側では、高粘度のエンジンオイルを通過させ易い。冷間始動時のエンジンオイルの供給量は暖機運転時に比べて少ないため、エンジンオイルは、フィルタエレメントの上下方向の全長に亘って一面側から他面側に通過せずとも、フィルタエレメントの上端側を通過するだけで十分である。これにより、オイルの粘度が高くてもオイルフィルタの内圧が過度に高くなり過ぎることがないため、オイルフィルタを迂回させる必要がない。従って、異物が混入したエンジンオイルがメインギャラリーに流通し難いのでシリンダボアなどを損傷させ難い。
【０００９】
エンジンオイルが高温度のときは、エンジンオイルの温度により伸縮部材が伸びて、フィルタエレメントをハウジングの天井側へ上げる。それにより、エンジンオイルが低温度のときに比べて、エンジンオイルが低温度のときに縮んでいたフィルタエレメントの下端側は伸びてその目開きが大きくなり、伸びていたフィルタエレメントの上端側は縮むことでその開きは小さくなり、その目開きは鉛直方向の全長に亘って略均一な大きさとなる。このときの目開きのサイズは、高温度のエンジンオイルを通過させるのに適した小さいサイズである。そのため、エンジンオイルはフィルタエレメントの上下方向の全長に亘って通過させられる上に、異物を除去できる。従って、暖機運転時などのようにエンジンオイルの供給量が冷間始動時に比べて多くても、エンジンオイルを濾過できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係るオイルフィルタの概略を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係るオイルフィルタにおけるエンジンオイルが低温時の縦断面図である。
【図３】実施形態１に係るオイルフィルタにおけるエンジンオイルが高温時の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のオイルフィルタの実施形態１を、図１〜図３を参照しつつ以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。図２中，図３中の矢羽根矢印は、エンジンオイルの流れを示す。図２，図３の紙面上下方向が鉛直方向である。
【００１２】
《実施形態１》
〔オイルフィルタ〕
実施形態１に係るオイルフィルタ１は、エンジンオイルを濾過する。オイルフィルタ１は、図１に示すシリンダブロック１１０の鉛直下方に設けられるオイルパン１２０内のエンジンオイルをメインギャラリー（図示略）に供給する供給路（図示略）の途中に設けられる。オイルパン１２０内のエンジンオイルは、クランクシャフト（図示略）で駆動されるオイルポンプ（図示略）により吸い上げられ、オイルフィルタ１で濾過された後、シリンダブロック１１０のメインギャラリーに送られてメインギャラリーからシリンダボア（図示略）など各所に送られる。このオイルフィルタ１は、エンジンオイルが流通するハウジング２と、ハウジング２内に収納されてエンジンオイルの異物を除去するフィルタエレメント３とを備える（図２，図３）。オイルフィルタ１の特徴の一つは、フィルタエレメント３が鉛直方向に伸縮自在であり、エンジンオイルの温度に応じてフィルタエレメント３を鉛直方向に伸縮させる伸縮部材４を備える点にある。以下、各構成を詳細に説明する。
【００１３】
［ハウジング］
ハウジング２は、フィルタエレメント３や伸縮部材４を内部に収納し、内部にエンジンオイルが流通する（図２、図３）。ハウジング２の形状は、本例では円柱状である。このハウジング２は、鉛直下方に配置される底部２１と、底部２１の外周縁から立設する側壁部２２と、鉛直上方で底部２１に対向配置されて側壁部２２の端部に取り付けられる天井部２３と、内部にエンジンオイルを流通させる流通路２８とを備える。底部２１と側壁部２２とは一連に形成されている。天井部２３は、ここでは複数の部材を組み合わせて構成しており、具体的には後述の出口２７が形成される中央部２４と、その中央部２４の外周を囲み、後述の入口２６が形成される外周部２５とを組み合わせて構成している。この外周部２５の外縁が側壁部２２の端部に取り付けられている。
【００１４】
入口２６は、ハウジング２内にエンジンオイルを流入させ、出口２７は、ハウジング２内からエンジンオイルを流出させる。本例では、入口２６の数は複数でその形成箇所は天井部２３の外周部２５とし、出口２７の数は１つでその形成箇所は天井部２３の中央部２４としている。即ち、エンジンオイルは、ハウジング２の外周側からハウジング２内に流入して中央から流出する。複数の入口２６は、外周部２５の周方向に沿って等間隔に形成されている。なお、本例とは逆に、入口２６と出口２７の位置を入れ替えてもよい。即ち、入口２６の数は１つでその形成箇所を天井部２３の中央部２４とし、出口２７の数は複数でその形成箇所は天井部２３の外周部２５としてもよい。出口２７の内周面にはねじ溝が形成されており、このねじ溝は本例ではチェーンカバー１３０（図１）に備わる筒状の突出部（図示略）の外周面に螺合される。この突出部の外周面には、ねじ溝を形成しておく。チェーンカバー１３０は、タイミングチェーン（図示略）を覆うカバーでありシリンダブロック１１０の外壁に固定される。この螺合により、ハウジング２は、チェーンカバー１３０に固定される（図１）。なお、チェーンカバー１３０ではなくシリンダブロック１１０の外壁に同様の突出部を設けて、その外壁にハウジング２を固定してもよい。
【００１５】
天井部２３の外周部２５は、入口２６と出口２７との間に介在されて、入口２６から流入したエンジンオイルを底部２１側に導く入口油路２８１（後述）を形成する仕切り部２５１を備える（図２、図３）。仕切り部２５１は筒状に形成され、入口２６と出口２７との間の全周に亘って設けられている。仕切り部２５１の天井部２３側の端部は、外周部２５に一連に形成され、底部２１側の端部は、底部２１との間に所定の間隔を空けて配置される。この仕切り部２５１の底部２１側の端部と底部２１との間に誘導路２８２（後述）が形成される。本例では、仕切り部２５１の内側で出口２７を囲むようにフィルタエレメント３が配置されていて、仕切り部２５１とフィルタエレメント３との間には隙間が形成されている。
【００１６】
流通路２８は、本例では入口油路２８１と誘導路２８２と出口油路２８３とを備える。入口油路２８１は、天井部２３（外周部２５）の入口２６から流入したエンジンオイルを底部２１側の誘導路２８２に導く。入口油路２８１は、本例ではハウジング２の側壁部２２と仕切り部２５１との間に形成されている。誘導路２８２は、ハウジング２内に流入した濾過前のエンジンオイルをフィルタエレメント３に導く。この誘導路２８２は、底部２１側に形成されていて、本例では仕切り部２５１の底部２１側の端面と底部２１との間に形成され、入口油路２８１を流通したエンジンオイルをフィルタエレメント３（出口油路２８３）に導く折り返し路を形成している。出口油路２８３は、フィルタエレメント３の一面側（外周面側）から他面側（内周面側）に通過した濾過後のエンジンオイルを出口２７に導く。出口油路２８３は、本例ではフィルタエレメント３の内部に形成される。
【００１７】
なお、上述のように入口２６と出口２７の位置を入れ替える場合、フィルタエレメント３は仕切り部２５１の外周を囲み、入口油路２８１は仕切り部２５１の内側に形成され、出口油路２８３はフィルタエレメント３と側壁部２２との間に形成される。このとき、仕切り部２５１とフィルタエレメント３との間には隙間が形成されている。
【００１８】
［フィルタエレメント］
フィルタエレメント３は、その一面側から他面側（本例では外周面側から内周面側）にエンジンオイルを通過させるもので、エンジンオイルに含まれる異物を除去する。フィルタエレメント３の種類は、例えば、濾紙、合成繊維、金属メッシュなどが挙げられる。フィルタエレメント３の目開きの大きさは、暖機運転時などの温度が高くて粘度が低いエンジンオイルを通過させるのに適した大きさとすることが挙げられる。フィルタエレメント３は、鉛直方向に伸縮自在である。フィルタエレメント３の形状は、本例では筒状体であり、その筒状体は、その軸方向（鉛直方向）に山谷が連続する蛇腹状に構成されている。フィルタエレメント３の配置箇所は、仕切り部２５１の内側であり、フィルタエレメント３の上端は、天井部２３（中央部２４）の出口２７を囲むように固定され、フィルタエレメント３の下端は、底部２１に固定されている。
【００１９】
［伸縮部材］
伸縮部材４は、エンジンオイルの温度に応じて伸縮することで、フィルタエレメント３をその鉛直方向に伸縮させる。伸縮部材４の材質は、例えば、冷間始動時のエンジンオイルの温度（０℃程度）で縮み、暖機運転時のエンジンオイルの温度（７０℃程度）で伸びる材質が挙げられる。そのような材質としては、例えば、Ｎｉ系又はＴｉ−Ｎｉ系合金の形状記憶合金が挙げられる。伸縮部材４の種類は、例えば、バネ（本例ではコイルバネ）の他、パンタグラフ機構（平行リンク機構）やＸリンク機構を備える構造体などが挙げられる。このバネは、エンジンオイルが低温度のとき、エンジンオイルの熱により縮み、エンジンオイルが高温度のとき、エンジンオイルの熱により伸びる。それにより、詳しくは後述するが、フィルタエレメント３をその鉛直方向に伸縮させる。伸縮部材４の配置箇所は、ハウジング２の底部２１側が挙げられる。そうすれば、誘導路２８２を流通するエンジンオイルによる熱の影響を受け易いため、エンジンオイルの温度変化に対応し易い。伸縮部材４の配置箇所は、本例ではフィルタエレメント３の内側としているが外側でもよい。伸縮部材４の軸方向の一端は、ハウジング２の底部２１、又はフィルタエレメント３の下端側に固定され、伸縮部材４の軸方向の他端は、フィルタエレメント３の途中に固定される。この途中とは、伸縮部材４の収縮時に伸縮部材４の上端よりも上方のフィルタエレメント３に過度の張力が作用しない程度で、伸縮部材４の配置範囲のフィルタエレメント３の目開きを十分に小さくできる位置とすることが挙げられる。伸縮部材４の他端の固定箇所は、本例ではフィルタエレメント３の中央当たりとしている。
【００２０】
［動作説明］
エンジンオイルの温度に応じたフィルタエレメント３及び伸縮部材４の動作と、エンジンオイルの流れとを説明する。
【００２１】
（低温時）
冷間始動時などに入口２６からハウジング２内に流入した低温度で高粘度なエンジンオイルは、入口油路２８１から誘導路２８２を通ってフィルタエレメント３に送られる（図２）。伸縮部材４は、エンジンオイルの熱伝達により、エンジンオイルが高温時の場合に比べて軸方向に沿って縮む。それにより、フィルタエレメント３の下端側が縮んで蛇腹が折り畳まれることでその目開きが小さくなり、上端側が伸びて蛇腹が広がることでその目開きが大きくなる。そのため、フィルタエレメント３の下端側では、エンジンオイルが通過し難くなるが、異物の通過を抑制できる。フィルタエレメント３の下端側を通過せず除去された異物は、重力により底部２１側に沈降する。フィルタエレメント３の下端側で通過しなかったエンジンオイルは、フィルタエレメント３の外周面と仕切り部２５１との隙間をフィルタエレメント３の外周面沿いにその上端側に送られる。フィルタエレメント３の上端側の目開きが大きいため、エンジンオイルは、フィルタエレメント３の外周面側から内周面側に通過する。フィルタエレメント３を通過したエンジンオイルは、出口油路２８３を通って、出口２７からハウジング２の外に流出する。
【００２２】
（高温時）
暖機運転時などに入口２６からハウジング２内に流入した高温度で低粘度なエンジンオイルは、低温時と同様にしてフィルタエレメント３に送られる（図３）。伸縮部材４は、エンジンオイルの熱伝達により、エンジンオイルが低温時の場合に比べて軸方向に沿って伸びる。それにより、縮んでいたフィルタエレメント３の下端側が伸びて蛇腹が広がることでその目開きが大きくなり、伸びていた上端側が縮んで蛇腹が折り畳まれることでその目開きが小さくなり、その目開きがフィルタエレメント３の鉛直方向の全長に亘って略均一な大きさとなる。このときの目開きのサイズは、高温度で低粘度なエンジンオイルを通過させるのに適した小さいサイズである。そのため、フィルタエレメント３は、その上下方向の全長に亘ってエンジンオイルの異物の通過を抑制できる。フィルタエレメント３を通過せず除去された異物は、上述と同様、重力により底部２１側に沈降する。エンジンオイルは、フィルタエレメント３の上下方向の全長に亘って通過する。フィルタエレメント３を通過したエンジンオイルは、低温時と同様にして、出口２７からハウジング２の外に流出する。
【００２３】
〔作用効果〕
実施形態１に係るオイルフィルタ１によれば、冷間始動時などの温度が低くて粘度が高いエンジンオイルを十分に通過させつつその異物を除去できる。そのため、オイルの粘度が高くてもオイルフィルタ１の内圧が過度に高くなり過ぎることがないため、オイルフィルタ１を迂回させる必要がない。従って、異物が混入したエンジンオイルがメインギャラリーに流通し難いのでシリンダボアなどを損傷させ難い。また、暖機運転時などの温度が高くて粘度が低いエンジンオイルを十分に通過させつつその異物を除去できる。
【００２４】
本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のオイルフィルタは、自動車のエンジンオイルのオイルフィルタに好適に利用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  オイルフィルタ
２  ハウジング
２１  底部
２２  側壁部
２３  天井部
２４  中央部
２５  外周部
２５１  仕切り部
２６  入口
２７  出口
２８  流通路
２８１  入口油路
２８２  誘導路
２８３  出口油路
３  フィルタエレメント
４  伸縮部材
１１０  シリンダブロック
１２０  オイルパン
１３０  チェーンカバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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