(57)【要約】【課題】フィルタエレメントに高圧がかかっても、ドレン穴からのオイル漏れを防止することができるエレメント交換型フィルタ及びそのドレン機構を提供する。【解決手段】本ドレン機構７は、キャップ２とケース３との係合解除の際、バルブ開放用弾性手段（開放用コイルバネ２２）の作用でドレンバルブ２１を変位させてドレン穴１１を自動的に開放するドレン機構であって、ドレンバルブとは別体であり、且つ、ハウジング４に収容されるフィルタエレメント６を支持するエレメント支持体２０と、キャップとケースとの係合状態で、ドレンバルブをドレン穴を閉鎖する方向へ付勢するバルブ押圧用弾性手段（押圧用コイルバネ２３）と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと該ケースに係合されたキャップとからなるハウジングの該ケースと該キャップとの係合を解除する際、前記キャップに形成されたドレン穴を閉鎖するドレンバルブを、バルブ開放用弾性手段の作用で変位させて前記ドレン穴を開放するようにしたエレメント交換型フィルタのドレン機構において、
前記ドレンバルブとは別体であり、且つ、前記ハウジングに収容されるフィルタエレメントを支持するエレメント支持体と、
前記キャップと前記ケースとの係合状態で、前記ドレンバルブを前記ドレン穴を閉鎖する方向へ付勢するバルブ押圧用弾性手段と、
を備えることを特徴とするエレメント交換型フィルタのドレン機構。
【請求項２】
前記バルブ押圧用弾性手段が、前記エレメント支持体と前記ドレンバルブとの間に配設される請求項１記載のエレメント交換型フィルタのドレン機構。
【請求項３】
前記バルブ開放用弾性手段が、前記エレメント支持体と前記キャップとの間に配設される請求項１又は２記載のエレメント交換型フィルタのドレン機構。
【請求項４】
前記エレメント支持体は、前記キャップと前記ケースとの係合を解除する際、前記ドレンバルブに設けた被係止部に係止可能な係止部を有し、前記キャップと前記ケースとの係合状態で、前記エレメント支持体の前記係止部が、前記ドレンバルブの前記被係止部に接触しない請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエレメント交換型フィルタのドレン機構。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のドレン機構と、該ドレン機構を収容するハウジングと、を備えることを特徴とするエレメント交換型フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレメント交換型フィルタ及びそのドレン機構に関し、更に詳しくは、フィルタエレメントに高圧がかかっても、ドレン穴からの液体漏れを防止することができるエレメント交換型フィルタ及びそのドレン機構に関する。
本発明は、例えば、内燃機関を潤滑するオイルに混入する異物、摩耗粉、カーボン等を濾過するオイルフィルタ、燃料フィルタ及びこれに関連する分野に広く利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エレメント交換型フィルタのドレン機構として、例えば、互いに係脱可能なキャップとケースとからハウジングを構成し、このキャップに形成されたドレン穴を開閉するドレンバルブを設け、このドレンバルブとキャップとの間に、ドレンバルブをドレン穴を開放する方向へ付勢するバネ部材を配設してなるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
これにより、エレメント交換時等に、ケースに対してキャップを緩めて両者の係合を解除する際、この解除操作に伴って、バネ部材の作用でドレンバルブがドレン穴を開放する方向へ変位されドレン穴が自動的に開放される。従って、エレメントの交換作業等に先立って、その開放状態のドレン穴からハウジング内に貯留されているオイルを排出することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１０９００６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のドレン機構では、ドレンバルブに形成されたエレメント支持部にフィルタエレメントが嵌装されている。即ち、フィルタエレメントがドレンバルブに直接支持されている。そのため内燃機関の始動時等にフィルタエレメントに高圧がかかったとき、フィルタエレメントと共にドレンバルブががたついてしまう。その結果、ドレンバルブによるドレン穴の閉鎖性（液密性）が低下してハウジング内のオイルが漏れるといった、いわゆる油のかき出し現象が発生する恐れがある。
【０００５】
以上より、本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、フィルタエレメントに高圧がかかっても、フィルタエレメントと共にドレンバルブががたついてしまうことを抑制して、ドレン穴からの液体漏れを防止することができるエレメント交換型フィルタ及びそのドレン機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のエレメント交換型フィルタのドレン機構は、ケースと該ケースに係合されたキャップとからなるハウジングの該ケースと該キャップとの係合を解除する際、前記キャップに形成されたドレン穴を閉鎖するドレンバルブを、バルブ開放用弾性手段の作用で変位させて前記ドレン穴を開放するようにしたエレメント交換型フィルタのドレン機構において、前記ドレンバルブとは別体であり、且つ、前記ハウジングに収容されるフィルタエレメントを支持するエレメント支持体と、前記キャップと前記ケースとの係合状態で、前記ドレンバルブを前記ドレン穴を閉鎖する方向へ付勢するバルブ押圧用弾性手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記バルブ押圧用弾性手段が、前記エレメント支持体と前記ドレンバルブとの間に配設されるドレン機構とすることができる。
また、前記バルブ開放用弾性手段が、前記エレメント支持体と前記キャップとの間に配設されるドレン機構とすることができる。
また、前記エレメント支持体は、前記キャップと前記ケースとの係合を解除する際、前記ドレンバルブに設けた被係止部に係止可能な係止部を有し、前記キャップと前記ケースとの係合状態で、前記エレメント支持体の前記係止部が、前記ドレンバルブの前記被係止部に接触しないドレン機構とすることができる。
【０００８】
本発明のエレメント交換型フィルタは、上述のドレン機構と、該ドレン機構を収容するハウジングと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
本発明のエレメント交換型フィルタのドレン機構によると、キャップとケースとの係合を解除する際、バルブ開放用弾性手段の作用でドレンバルブが変位されてドレン穴が自動的に開放される。従って、フィルタエレメントの交換作業等に先立って、ドレン穴からハウジング内に貯留される液体（例えば、オイル）を排出することができる。
また、キャップとケースとの係合状態で、ドレンバルブとは別体のエレメント支持体にフィルタエレメントが支持されていると共に、バルブ押圧用弾性手段の作用でドレンバルブがドレン穴を閉鎖する方向へ押圧されている。従って、フィルタエレメントに高圧がかかりエレメント支持体ががたついても、そのがたつきがドレンバルブに悪影響を与えることなく、ドレン穴からの液体漏れを防止することができる。
【００１０】
また、前記バルブ押圧用弾性手段が、前記エレメント支持体と前記ドレンバルブとの間に配設される場合は、フィルタエレメントに高圧がかかりエレメント支持体ががたついても、そのがたつきがバルブ押圧用弾性手段により吸収され、このバルブ押圧用弾性手段の作用で押圧されるドレンバルブでドレン穴をより確実に閉鎖することができる。
また、前記バルブ開放用弾性手段が、前記エレメント支持体と前記キャップとの間に配設される場合は、バルブ開放用弾性手段の作用でドレンバルブを好適に変位させることができる。
また、前記エレメント支持体が、前記ドレンバルブに設けた被係止部に係止可能な係止部を有する場合は、キャップとケースとの係合状態で、エレメント支持体の係止部とドレンバルブの被係止部とが互いに接触しない一方、キャップとケースとの係合を解除する際、エレメント支持体の係止部とドレンバルブの被係止部とが係止して、エレメント支持体と共にドレンバルブが一体的に変位される。従って、ドレン穴からの液体漏れをより確実に防止し得る小型で簡易な構造のドレン機構を提供することができる。
【００１１】
本発明のエレメント交換型フィルタによると、キャップとケースとの係合を解除する際、バルブ開放用弾性手段の作用でドレンバルブが変位されてドレン穴が自動的に開放される。従って、フィルタエレメントの交換作業等に先立って、ドレン穴からハウジング内に貯留される液体（例えば、オイル等）を排出することができる。
また、キャップとケースとの係合状態で、ドレンバルブとは別体のエレメント支持体にフィルタエレメントが支持されていると共に、バルブ押圧用弾性手段の作用でドレンバルブがドレン穴を閉鎖する方向へ押圧されている。従って、フィルタエレメントに高圧がかかりエレメント支持体ががたついても、そのがたつきがドレンバルブに悪影響を与えることなく、ドレン穴からの液体漏れを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記「ハウジング」は、互いに係脱可能なキャップとケースとから構成される限り、その材質、形状、大きさ等は特に問わない。このキャップとケースとの係脱機構としては、例えば、（１）互いに螺合可能な雄雌ネジ部からなる螺着機構、（２）互いに係脱可能な溝部と凸部とからなるバヨネット機構等を挙げることができる。また、ケースには、通常、外部から液体を取入れるための流入口及び外部へ液体を送出するための流出口が形成されている。また、キャップには、通常、ハウジング内の液体を外部へ排出するためのドレン穴が設けられている。
上記「ドレンバルブ」は、上記ドレン穴を開閉し得る限り、その材質、形状、大きさ等は特に問わない。このドレンバルブは、通常、上記キャップの内側に配設されている。
【００１３】
上記「エレメント支持体」は、上記ドレンバルブとは別体であり、且つフィルタエレメントを支持し得る限り、その構造、材質、形状等は特に問わない。このエレメント支持体は、例えば、ドレンバルブに設けた被係止部に係止可能な係止部を有することができる。この場合、キャップとケースとの係合状態で、エレメント支持体の係止部とドレンバルブの被係止部とが接触せず、一方、キャップとケースとの係合を解除する際、その係止部が被係止部に係止してエレメント支持体及びドレンバルブが一体的に変位されることが好ましい。
また、上記「接触しない」とは、例えば、エレメント支持体の係止部とドレンバルブの被係止部とが所定の間隔（通常、０．４〜２．８ｍｍ）をもって対向する状態であることを意味する。
【００１４】
上記「バルブ開放用弾性手段」は、上記ドレンバルブを変位させ得る限り、その構造、設置形態、材質等は特に問わない。このバルブ開放用弾性手段としては、例えば、ゴムやバネ等の弾性部材、緩衝機構等を挙げることができる。このバネとしては、例えば、コイルバネ、皿バネ、板バネ等を挙げることができる。このバルブ開放用弾性手段は、例えば、上記キャップとドレンバルブとの間に配設されることができる。より小型で簡易な構造にし得るといった観点から、バルブ開放用弾性手段が、キャップとエレメント支持体との間に配設されることが好ましい。
上記「バルブ押圧用弾性手段」は、上記ドレンバルブを押圧し得る限り、その構造、設置形態、材質等は特に問わない。このバルブ押圧用弾性手段としては、例えば、ゴムやバネ等の弾性部材、緩衝機構等を挙げることができる。このバネとしては、例えば、コイルバネ、皿バネ、板バネ等を挙げることができる。このバルブ押圧用弾性手段は、例えば、上記キャップとドレンバルブとの間に配設されることができる。より小型で簡易な構造にし得るといった観点から、バルブ押圧用弾性手段が、ドレンバルブとエレメント支持体との間に配設されることが好ましい。
【００１５】
尚、上記「キャップとケースとの係合を解除する際」とは、キャップとケースとがドレン穴の開閉方向に沿って相対的に離反するときを意味する。
また、上記「ドレン機構」は、例えば、上記エレメント支持体が、キャップに対してドレンバルブの開閉方向に沿って変位自在に設けられると共に、上記ドレンバルブが、このエレメント支持体に対してドレンバルブの開閉方向に沿って変位自在に設けられる一方、上記バルブ開放用弾性手段が、エレメント支持体とキャップとの間に配設されると共に、上記バルブ押圧用弾性手段が、ドレンバルブとエレメント支持体との間に配設されて構成されることが好ましい。
さらに、上記「エレメント交換型フィルタ」は、例えば、上記ハウジングに収容されるフィルタエレメントを備えることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、図面を参照して実施例により本発明を具体的に説明する。尚、本実施例では、エレメント交換型フィルタとして、内燃機関のシリンダブロック（図示せず。）に装着されるオイルフィルタを例示する。
【００１７】
（１）オイルフィルタの構成
本実施例に係るオイルフィルタ１は、図１に示すように、互いに係脱可能な有底筒状のキャップ２とケース３とからなるハウジング４と、このハウジング４内に収容されるエレメント組立体５及びドレン機構７とを備えて基本的に構成されている。このキャップ２の開口部付近の外周面には、雄ネジ部８が形成されていると共に、Ｏリング９が装着されている。また、ケース３の開口部付近の内周面には雌ネジ部１０が形成されている。これら雄ネジ部８と雌ネジ部１０とを螺合させて、Ｏリング９を介してキャップ２とケース３とを係合させると、ハウジング４内が液密に保持される。また、キャップ２の底部２ａの中央には、オイルを自動的に排出するためのドレン穴１１が形成されている。
尚、上記エレメント組立体５は、濾紙を折り曲げて形成されるフィルタエレメント６を有している。
【００１８】
上記ケース３の底部３ａには、内燃機関側からオイルを取り入れるための複数のオイル流入口１２及びオイル流入路１３が形成されている。また、ケース３の底部３ａの中央には、フィルタエレメント６で濾過されたオイルを内燃機関側へ送り出すためのオイル流出路１５及びオイル流出口１４が形成されている。また、このケース３の底部３ａには、オイル流入口１２の周囲に、ゴム製のガスケット１６が装着され、このケース３を内燃機関のシリンダブロックの取付座（図示せず。）に装着した際、両者間が液密に保持される。さらに、このケース３の底部３ａの内側には、上記エレメント組立体５の上端開口部がシール材１７を介して嵌装される円筒状の保護部１８が形成されている。
尚、上記ケース３のオイル流入路１３に逆止弁を設けて、内燃機関の運転停止時等におけるオイルの逆流を防止するようにしてもよい。
【００１９】
次に、上記ドレン機構７について説明する。このドレン機構７は、図２に示すように、エレメント組立体５を支持するエレメント支持体２０と、上記ドレン穴１１を開閉可能なドレンバルブ２１と、このドレンバルブ２１の開放用コイルバネ２２と、このドレンバルブ２１の押圧用コイルバネ２３とを備えて基本的に構成される。
【００２０】
上記エレメント支持体２０は、その外周面に多数の連通穴２４が形成された円筒状のプロテクタ部材２５と、板金加工より成形されるハット形状を有する上下の支持部材２６，２７とを有している。また、エレメント支持体２０は、ドレン穴１１の開閉方向Ｐに沿って変位自在に設けられている。この上支持部材２６の筒状部２６ａの外周面には、プロテクタ部材２５の下端開口部が溶着されていると共に、エレメント組立体５の下端開口部がシール材２８を介して嵌装されている。また、上下の支持部材２６，２７は、夫々のつば部２６ｂ，２７ｂを当接させた状態で爪部２６ｃと穴部２７ｃとの係止によって一体的に固定されている。
【００２１】
この上支持部材２６の筒状部２６ａの上端側にはリリーフ弁３０が設けられている。即ち、上支持部材２６の筒状部２６ａの上端側が弁座３１として形成され、この弁座３１には、開口部３２を閉鎖するように弁体３３が載置されている。この弁体３３は、バネ部材３４の作用で開口部３２を閉鎖する方向へ付勢されている。このリリーフ弁３０では、フィルタエレメント６の濾過能力が極端に低下して汚れたオイルの圧力が所定値以上に上昇すると、バネ部材３４の付勢力に抗して弁体３３が変位して弁座３１の開口部３２が開放されるようになっている。
【００２２】
また、下支持部材２７の筒状部２７ａ内には、ドレンバルブ２１がドレン穴１１の開閉方向Ｐに沿って変位自在に設けられている。このドレンバルブ２１の拡径部２１ｂと上支持部材２６との間には、キャップ２及びケース３の完全な係合状態で、ドレンバルブ２１をドレン穴１１を閉鎖する方向（図中下方）へ付勢する押圧用コイルバネ２３が介装されている。また、下支持部材２７には、ドレンバルブ２１の拡径部２１ｂ（被係止部として例示する。）と所定の間隔をもって対向するバルブ受け部３６（係止部として例示する。）が設けられている。また、この下支持部材２７には、そのつば部２７ｂの外方に連なって規制片部３７が形成されている。この下支持部材２７の規制片部３７と、キャップ２に形成された規制部３８との当接により（図３参照）、キャップ２に対するエレメント支持体２０の抜け止めが行われる。また、下支持部材２７のつば部２７ｂとキャップ２の底部２ａとの間には、エレメント支持体２０をドレン穴１１の開放方向（図中上方）へ付勢する開放用コイルバネ２２が介装されている。
【００２３】
（２）オイルフィルタの作用
次に、オイルフィルタ１の作用について説明する。
先ず、内燃機関のシリンダブロックに装着されたオイルフィルタ１の使用状態での作用について説明する。図２に示すように、内燃機関の運転状態において、フィルタエレメント６に十分な濾過能力がある場合、リリーフ弁３０では、バネ部材３４により弁体３３で弁座３１の開口部３２が閉鎖されている。そして、図１に実線矢印で示すように、オイル流入口１２及びオイル流入路１３を介して内燃機関側からハウジング４内に取入れられる汚れたオイルは、フィルタエレメント６を通って濾過され清浄なオイルとされる。その後、この清浄オイルはプロテクタ部材２５の内部を通ってオイル流出路１５及びオイル流出口１４を介して内燃機関側へ送出される。
【００２４】
このとき、ドレンバルブ２１は、押圧用コイルバネ２３の作用で、ドレン穴１１を閉鎖する方向へ押圧されている。また、ドレンバルブ２１の拡径部２１ｂと下支持部材２７のバルブ受け部３６とが所定の間隔をもって対向し、ドレンバルブ２１とエレメント支持体２０とが押圧用コイルバネ２３のみで連繋された状態となっている。従って、内燃機関の運転開始時等に、フィルタエレメント６に高圧がかかりエレメント支持体２０ががたついたとしても、そのがたつきが押圧用コイルバネ２３で吸収され、ドレンバルブ２１には何ら悪影響は与えられず、このドレンバルブ２１で閉鎖されるドレン穴１１は良好な液密性を示す。
【００２５】
また、フィルタエレメント６の濾過能力が極端に低下して汚れたオイルの圧力が所定値以上に上昇すると、リリーフ弁３０の弁体３３が、バネ部材３４の付勢力に抗して変位し、弁座３１の開口部３２が開放される。すると、その汚れたオイルは、フィルタエレメント６を通らずに、その開放状態の開口部３２を通って（図１に仮想線矢印で示す。）、更にプロテクタ部材２５の内部を通ってオイル流出路１５及びオイル流出口１４を介して内燃機関側へ送出される。
【００２６】
次に、エレメント交換作業時のオイルフィルタ１の作用について説明する。先ず、作業者により工具又は手動で、ケース３に対してキャップ２を回転させて両部材２，３の雄雌ネジ部８，１０の螺合を緩め、ケース３に対してキャップ２を徐々に軸心方向に沿って離反させる。すると、先ず、開放用コイルバネ２２の作用で、エレメント支持体２０が、キャップ２に対してドレン穴１１を開放する方向（図中上方）へ変位される。そして、このエレメント支持体２０の変位途中で、下支持部材２７のバルブ受け部３６がドレンバルブ２１の拡径部２１ｂに当接し係止され、その後、エレメント支持体２０及びドレンバルブ２１が一体的に変位される。そして、図３に示すように、ドレン穴１１からドレンバルブ２１のバルブ部２１ａが抜け出してドレン穴１１が開放状態とされると、この開放状態のドレン穴１１からハウジング４内に貯留されているオイルが排出されることとなる。
【００２７】
その後、ケース３に対してキャップ２を更に回転させて、雄雌ネジ部８，１０の螺合状態を完全に解除すると、ケース３に対してキャップ２が分離される。このとき、エレメント組立体５の上端開口部がケース３の保護部１８から抜け出す一方、エレメント組立体５の下端開口部が上支持部材２６の筒状部２６ａに装着されたままである。従って、エレメント組立体５は、エレメント支持体２０と共にケース３から分離され、作業者によって容易に交換されることとなる。
尚、上記実施例では、エレメント組立体５の交換作業時の作用について説明したが、これに限定されず、例えば、キャップ２の外周に設けられたＯリング９の交換作業についても同様の操作が行われる。
【００２８】
（３）実施例の効果
以上のように、本実施例では、エレメント支持体２０とキャップ２との間に開放用コイルバネ２２を配設し、このエレメント支持体２０を構成する下支持部材２７に、ドレンバルブ２１の拡径部２１ｂに当接して係止可能なバルブ受け部３６を設け、ケース３及びキャップ２の螺合状態を解除する際、開放用コイルバネ２２の作用で、エレメント支持体２０と共にドレンバルブ２１を変位させてドレン穴１１を開放するようにしたので、エレメント組立体５やＯリング９等の交換作業に先立って、ドレン穴１１を自動的に開放させて、ハウジング４の内部に貯留されているオイルを排出することができる。
【００２９】
また、本実施例では、エレメント支持体２０とドレンバルブ２１との間に押圧用コイルバネ２３を配設し、ケース３及びキャップ２の完全な螺合状態で、ドレンバルブ２１をドレン穴１１を閉鎖する方向へ押圧するようにしたので、内燃機関の運転開始時等にフィルタエレメント６に高圧がかかりエレメント支持体２０ががたついても、そのがたつきが押圧用コイルバネ２３の作用で吸収され、ドレンバルブ２１に何ら悪影響を与えることなく、このドレンバルブ２１でドレン穴１１を液密に閉鎖でき、ドレン穴１１からのオイル漏れを確実に防止することができる。
【００３０】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例と異なる外観形状を有するキャップ１０２、ケース１０３、エレメント支持体１２０及びドレンバルブ１２１等を備えてオイルフィルタ１０１を構成してもよい（図４参照。）。上記ドレンバルブ１２１の先端面は平坦状に形成されている。このオイルフィルタ１０１は、上記実施例と略同じ構成のドレン機構１０７を備えている。また、本実施例では、内燃機関のシリンダブロックに装着されるオイルフィルタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、本発明を燃料フィルタに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るオイルフィルタの使用状態における全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】オイルフィルタのオイルの排出状態（抜取状態）における要部拡大断面図である。
【図４】他の実施例にかかるオイルフィルタのケース及びキャップの分離状態における全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１０１；オイルフィルタ、２；キャップ、３；ケース、４；ハウジング、６；フィルタエレメント、７，１０７；ドレン機構、１１；ドレン穴、２０；エレメント支持体、２１；ドレンバルブ、２２、開放用コイルバネ、２３；押圧用コイルバネ、３６；バルブ受け部、Ｐ；開閉方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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