(57)【要約】【課題】高圧作動流体の濾過に使用することができ、フィルタエレメントだけの交換で保守可能なスピンオン型のフィルタを提供する。【解決手段】フィルタヘッド２と上部が開口した有底円筒状のケース２とフィルタエレメント１４とから構成されるフィルタ１において、フィルタヘッド２の下面に下方に突出する２重円筒状の連結部６を形成し、この連結部６の外側円筒部７の外周面に雄ネジ部７ａを形成する。一方、ケース３の上部の内周面に雌ネジ部５ａを形成し、この雄ネジ部７ａと雌ネジ部５ａを螺合してフィルタヘッド２に対してケース３を着脱自在に構成する。また、ケース３の上端部に上面側に突出してリング状のＯ−リング１３を配設し、ケース３がフィルタヘッド２に取付けられた状態で、Ｏ−リング１３がケース３の内部空間を外部に対してシールするように構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入孔及び流出孔を有してなるフィルタヘッドと、上端部が開口し下端部が閉塞したほぼ円筒状のケースと、前記ケース内に着脱自在に配設されるフィルタエレメントとを有してなり、前記ケースが前記フィルタヘッドに着脱自在に取付けられるフィルタであって、
前記フィルタヘッドの下面に下方に突出した外側円筒部及び内側円筒部を有して２重円筒状に形成された連結部が設けられ、前記外側円筒部と前記内側円筒部との間に形成される外側通路及び前記内側円筒部内に形成される内側通路が、それぞれ前記流入孔及び前記流出孔の一方に連通し、
前記フィルタエレメント及び前記ケースが前記フィルタヘッドに取付けられた状態で、前記内側円筒部は前記フィルタエレメント内に突出して前記内側通路が前記フィルタエレメントの内部空間に連通し、前記外側通路が前記ケース内における前記フィルタエレメントより外側の空間に連通するように構成され、
前記流入孔から前記ケース内に導入された流体を前記フィルタエレメントを通過させて前記流出孔から外部に流出させるように構成したフィルタにおいて、
前記外側円筒部の外周面に形成された雄ネジ部と前記ケースの上部の内周面に形成された雌ネジ部とが螺合して前記ケースが前記フィルタヘッドに着脱自在に取付けられ、
前記ケースの上端部に上面側に突出してリング状のシール部材が配設されており、前記ケースが前記フィルタヘッドに取付けられた状態において、前記シール部材が前記フィルタヘッドの下面に当接して、前記ケースの内部空間を外部に対してシールするように構成したことを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記ケースが、上端部が開口し下端部が閉塞したほぼ円筒状のケース部材と、前記ケース部材の上端部の内周面に取付けられ内周面に雌ネジ部が形成された円筒状の雌ネジ部材とから構成され、
前記雌ネジ部材の上端部が内周面から上方に突出するフランジ部を有し、前記ケース部材と前記雌ネジ部材の上端面が略同一平面上に位置し、
前記ケース部材の上端部と前記雌ネジ部材の前記フランジ部との間に形成される空間により前記シール部材を保持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オイル等の流体の濾過に用いられるフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン用オイルフィルタとして従来から用いられているスピンオンフィルタは、上部に開口部を有し有底円筒状のケースと、この開口部を塞ぐカバー部材とからなる空間にフィルタエレメントが配設されたエレメント組立体を、このカバー部材に形成された取付ネジによりエンジンケース等の相手部材に螺合することによりエレメント組立体を着脱自在として構成しているのが一般である。そのため、このエレメント組立体の交換はフィルタエレメントを取り出して行うのではなく、アセンブリ状態で行うようになっており、フィルタの保守が容易なようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２８５９４７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フィルタにおいて交換が必要な部分は燃料等の流体に含まれる固形物等を捕捉除去するフィルタエレメントの部分であるが、エレメント組立体を交換する方式の場合、このエレメント組立体を構成するケース及びカバー部材も合わせてフィルタエレメントとともに交換するため、保守におけるフィルタエレメント交換の費用が高くなり、また、廃棄物が増えるという課題があった。
【０００５】
カバー部材を無くし、相手部材からケースを着脱自在にするとともに、フィルタエレメントを着脱自在にして、フィルタエレメントだけを交換可能としたフィルタも存在する。しかし、フィルタヘッドにケースを螺合して構成するいわゆるスピンオン型のフィルタを高圧作動流体の濾過に用いると、このフィルタ内に導入された流体の圧力はフィルタヘッドとケースの螺合部分に働くため、この螺合部分の強度の問題等から使用が難しいという課題があった。
【０００６】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、高圧作動流体の濾過に使用することができ、フィルタエレメントだけの交換で保守可能なスピンオン型のフィルタ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】
前記課題を解決するために、本発明に係るフィルタは、流入孔及び流出孔を有してなるフィルタヘッドと、上端部が開口し下端部が閉塞したほぼ円筒状のケースと、このケース内に着脱自在に配設されるフィルタエレメントとを有してなり、ケースがフィルタヘッドに着脱自在に取付けられる。このフィルタヘッドの下面には下方に突出した外側円筒部及び内側円筒部を有して２重円筒状に形成された連結部が設けられ、外側円筒部と内側円筒部との間に形成される外側通路及び内側円筒部内に形成される内側通路が、それぞれ流入孔及び流出孔の一方に連通する。そして、フィルタエレメント及びケースがフィルタヘッドに取付けられた状態で、内側円筒部はフィルタエレメント内に突出して内側通路がフィルタエレメントの内部空間に連通し、外側通路がケース内におけるフィルタエレメントより外側の空間に連通するように構成され、流入孔からケース内に導入された流体をフィルタエレメントを通過させて流出孔から外部に流出させるように構成する。このフィルタは、外側円筒部の外周面に形成された雄ネジ部とケースの上部の内周面に形成された雌ネジ部とが螺合してケースがフィルタヘッドに着脱自在に取付けられる。また、ケースの上端部に上面側に突出してリング状のシール部材（例えば、実施形態におけるＯ−リング１３）が配設されており、ケースがフィルタヘッドに取付けられた状態において、シール部材がフィルタヘッドの下面に当接して、ケースの内部空間を外部に対してシールするように構成される。
【０００８】
このような構成によれば、フィルタヘッドとケースとを結合するネジ（ケースに形成された雌ネジ部及びフィルタヘッドの外側円筒部に形成された雄ネジ部）の有効径を大きくすることができ、雌ネジ部と雄ネジ部の螺合部分の強度を高くすることができるため、このフィルタに高圧作動流体を導入して濾過することができる。そのため、フィルタヘッドに対してケースを着脱可能としたフィルタを構成することができるため、フィルタエレメントのみの交換が可能となる。また、一つのリング状のシール部材でケースの内部空間を外部に対してシールすることができるため、構造が簡単になる。
【０００９】
なお、ケースを上端部が開口し下端部が閉塞したほぼ円筒状のケース部材と、ケース部材の上端部の内周面に取付けられ内周面に雌ネジ部が形成された円筒状の雌ネジ部材とから構成し、この雌ネジ部材の上端部が内周面から上方に突出するフランジ部を有するように形成され、ケース部材と雌ネジ部材の上端面が略同一平面上に位置し、ケース部材の上端部と雌ネジ部材のフランジ部との間に形成される空間によりシール部材を保持するように構成することが好ましい。
【００１０】
このような構成によれば、ケースのフィルタヘッドとの螺合部分が、ケース部材と雌ネジ部材とが重なって構成されるため、簡単な構造でこの部分の強度をさらに高くすることができる。また、ケース部材の上端部と雌ネジ部材のフランジ部との間に形成される空間でシール部材を保持することにより、ケース部材と雌ネジ部材の接合面から外部に流出する流体と、雌ネジ部材とフィルタヘッドとの螺合面から外部に流出する流体とを一つのシール部材でシールすることができるため、構造が簡単になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明に係るフィルタを示しており、フィルタ１は、フィルタヘッド２とこのフィルタヘッド２に着脱自在に取付けられる有底円筒状で上部に開口部を有するとともに下部が閉塞して内部に空間が形成されたケース３とを有する。このケース３は有底円筒状のケース部材４と、このケース部材４の上部にある開口部の内周面に取付けられ、その内周面に雌ネジ部５ａが形成された円筒状の雌ネジ部材５とから構成されている。さらに、この雌ネジ部材５の上部には内周面から上方に延びるフランジ部５ｂが形成されており、ケース部材４の上端面とフランジ部５ｂの上端面とが略同一平面上に位置するように配設されている。そして、このケース部材４とフランジ部５ｂで囲まれる空間にＯ−リング１３が配設されている。このＯ−リング１３は、図２（Ｂ）に示すように、ケース３がフィルタヘッド２に取付けられる前は、ケース部材４とフランジ部５ｂの上端面よりも上方に突出するとともに、この空間を囲むケース部材４と雌ネジ部材５（フランジ部５ｂ）の面に密接するように配設されている。
【００１２】
一方、フィルタヘッド２の下面には、下方に突出した連結部６が形成されている。この連結部６は、外側円筒部７と内側円筒部８とを有して２重円筒状に形成されている。このため、外側円筒部７の内周面と内側円筒部８の外周面との間には上下に延びる断面リング状の外側通路９が形成され、この外側通路９の上部はフィルタ１の外部に連通する流入孔１０に連通し、下部は開放されている。また、内側円筒部８内には上下に延びる円筒状の内側通路１１が形成されており、上部においてフィルタ１の外部に連通する流出孔１２に連通し、下部は開放されている。
【００１３】
なお、図１に示すように、内側円筒部８の方が外側円筒部７より下方の突出量が多く、この内側円筒部８の外側円筒部７の下端より下方に突出した部分は上部８ａより径が細くなったフィルタ取付部８ｂが形成されている。また、内側円筒部８の上部８ａの下面には後述するフィルタエレメント１４のガスケット２０が当接する第２シール面８ｃが形成されており、この第２シール面８ｃと外側円筒部７の下面は略同一平面上に位置するように形成されている。さらに、外側円筒部７の外周面には雄ネジ部７ａが形成されている。なお、外側円筒部７の外周側にあるフィルタヘッド２の下面には、フィルタヘッド２にケース３が取付けられたときに、Ｏ−リング１３が当接する第１シール面２ａが形成されている。
【００１４】
このように構成されたフィルタ１は、ケース３の上部に形成された雌ネジ部５ａにフィルタヘッド２に形成された雄ネジ部７ａを螺挿することにより、フィルタヘッド２とケース３とを嵌合することができる。以上の説明のように、フィルタヘッド２の下部に形成された連結部６の外周面（外側円筒部７の外周面）に雄ネジ部７ａを形成し、ケース３の内周面に雌ネジ部５ａを形成して螺合するように構成すると、螺合部分（雌ネジ部５ａ及び雄ネジ部７ａ）の有効径を大きくすることができ、この螺合部分の強度を高くすることができるため、高圧作動流体を濾過することができる。
【００１５】
このフィルタヘッド２とケース３が螺合されて囲まれた空間にフィルタエレメント１４が配設される。フィルタエレメント１４は、その円周面に多数の小孔１５ａが形成された円筒状のインナーチューブ１５と、インナーチューブ１５の外周面に濾紙を蛇腹状に折り畳み円筒状に巻き付けられた断面菊花状の濾材１６とを有し、このインナーチューブ１５と濾材１６の円筒軸方向両端面を円板状の上エンドプレート１７及び下エンドプレート１８で挟持して構成されている。この上エンドプレート１７の中心部には上下に貫通する開口部１７ａが形成されており、フィルタエレメント１４の内部空間（インナーチューブ１５の内周面と上下エンドプレート１７，１８で囲まれており、以降の説明では「内周空間１９」
と呼ぶ）に連通している。この開口部１７ａの直径は上述のフィルタ取付部８ｂの外径よりやや大きく形成されており、開口部１７ａの内周面に密接して上エンドプレートの上下の面に突出するように断面コの字状でリング状のガスケット２０が配設されている。このガスケット２０を配設した際の開口部１７ａの内径（ガスケット２０の内径）はフィルタ取付部８ｂの外径よりやや小さくなるようにガスケット２０が形成されている。
【００１６】
フィルタエレメント１４の下エンドプレート１８の下面（外側面）には、下方に突出する円筒状のバネ受け部１８ａが形成されている。このフィルタエレメント１４をフィルタ１に取付けるときは、ケース３の底面にバネ２３を配設し、フィルタエレメント１４の下エンドプレート１８が下方になるようにフィルタエレメント１４をケース３に挿入する。このとき、バネ２３の上端部はフィルタエレメント１４の下エンドプレート１８に形成されたバネ受け部１８ａと嵌合しケース２３の底面と下エンドプレート１８に挟まれて保持される。そして、上エンドプレート１７に形成された開口部１７ａからフィルタヘッド２のフィルタ取付部８ｂを挿入するようにしてケース３及びフィルタエレメント１４をフィルタヘッド２に取付ける。このとき、上述のようにガスケット２０の内径はフィルタ取付部８ｂの外径よりやや小さく形成されているため、ガスケット２０とフィルタ取付部８ｂの外周面は密接する。そして、上述のようにケース３に形成された雌ネジ部５ａとフィルタヘッド２に形成された雄ネジ部７ａを螺合すると、ケース３の上部に保持されたＯ−リング１３が第１シール面２ａに当接するとともに、フィルタエレメント１４がバネ２３に押し上げられて、フィルタエレメント１４の上エンドプレート１７に配設されたガスケット２０の上部が内側円筒部８に形成された第２シール面８ｃに当接する。
【００１７】
フィルタエレメント１４の直径はケース３の内径よりやや小さく形成されているため、ケース３内にはフィルタエレメント１４より外側の空間、つまり、ケース３の内面とフィルタエレメント１４の外周面に囲まれた外周空間２１が形成される。また、ガスケット２０は上エンドプレート１７の上下の面に突出するように形成されているため、フィルタエレメント１４がフィルタ１に取付けられた状態では、フィルタヘッド２の下面と上エンドプレート１７の上面の間にはガスケット２０により空間２２が形成される。そのため、フィルタヘッド２に形成された外側通路９と外周空間２１は空間２２を介して連通することとなる。また、内側円筒部７のフィルタ取付部８ｂが、フィルタエレメント１４の内周空間１９に突出するため、内側通路１１はフィルタエレメント１４の内周空間１９に連通する。このとき、ガスケット２０は、第２シール面８ｃ及びフィルタ取付部８ｂに密接しているため、上エンドプレート１７の開口部１７ａは空間２２に対してシールされており、フィルタヘッド２とケース３とで形成される空間は、フィルタエレメント１４により内周空間１９と外周空間２１とに分離されている。
【００１８】
以上のように構成されたフィルタ１の流入孔１０からオイル等の流体を外周空間２１に導入すると、フィルタエレメント１４の外周面から濾材１６を通過してインナーチューブ１５の小孔１５ａから内周空間１９に流入する。この濾材１６を流体が通過するとき、流体に含まれる固形物等が捕捉されて除去されるため、内周空間１９に流入した流体は清浄な状態となっている。そして、内周空間１９にある清浄な流体は流出孔１２から外部に流出する。
【００１９】
フィルタ１で流体を濾過すると、この流体に含まれる固形物等がフィルタエレメント１４の濾材１６で捕捉除去されるが、一定量以上の固形物等を捕捉すると濾材１６が目詰まりし濾過能力が低下するため、フィルタエレメント１４を新しい物に取替える必要がある。このフィルタエレメント１４をフィルタ１から取り外す手順は、上述の取付ける手順を逆に行う。
【００２０】
このように、フィルタヘッド２に対してケース３を着脱自在に構成して、フィルタ１に配設されるフィルタエレメント１４のみを交換可能とすることにより、従来のエレメント組立体を交換する方式に比べて廃棄物を少なくすることができるため、フィルタエレメント交換の費用を低くすることができる。特に、フィルタエレメント１４のインナーチューブ１５や上下エンドプレート１７，１８等を樹脂等で構成することにより、廃棄が容易になり環境に与える影響も少なくすることができる。
【００２１】
上述のように、ケース３は、有底円筒状のケース部材４の内周面に円筒状の雌ネジ部材５の外周面を密接させて接合して構成されている。このように２つ部材を接合してケース３の雌ネジ部５ａを形成することにより、簡単な構造で、ケース３の上部（雌ネジ部５ａが形成される部分）の強度をより高くすることができる。このケース部材４と雌ネジ部材５の接合には、例えば、雌ネジ部材５の下部に外周面からフランジ状に突出させた接合部５ｃを形成し、この接合部５ｃとケース部材４とをスポット溶接により接合することができ、接合作業が容易である。
【００２２】
このとき、フィルタ１内に導入された流体は、このケース部材４と雌ネジ部材５との接合面及び、雌ネジ部５ａ及び雄ネジ部７ａとの螺合面から外部に流出しようとする。本発明に係るフィルタ１では、ケース部材４の内周面と雌ネジ部材５のフランジ部５ｂで囲まれる空間にＯ−リング１３を保持しているため、図２（Ａ）に示すように、フィルタヘッド２にケース３が取付けられた状態において、このＯ−リング１３は、ケース部材４の内周面と第１シール面２ａに当接し、ケース部材４と雌ネジ部材５との接合面及び、雌ネジ部５ａと雄ネジ部７ａとの螺合面の両方をこのＯ−リング１３だけで外部に対してシールすることができるため、簡単な構造となる。このＯ−リング１３は、フィルタヘッド２とケース３の螺合部分の近傍にあるため、上述のようにフィルタヘッド２とケース３の螺合部分の強度が高いことから、このＯ−リング１３もフィルタヘッド２及びケース３で確実に保持されシール効果が高くなる。
【００２３】
なお、以上の実施例では、フィルタエレメント１４の外周空間２１に導入した流体を濾材１６の外周面から内部を通過させて内周面から内周空間１９に流出させて濾過するように構成したが、フィルタエレメント１４の内周空間１９から濾材１６を通過させて外周空間２１に流出させて濾過するように構成することも可能である。また、上述の実施例では、濾材１６を断面菊花状の濾紙で構成する場合を説明したが、不織布やグラスペーパをインナーチューブ１５に円筒状に巻き付けたものやグラス濾材を円筒状に成型したもの、あるいは、これらの素材を組み合わせたものなど、濾過する流体の特性に合わせて適切な濾材の素材及び形状を選択することにより、良好な濾過効率を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るフィルタは、フィルタヘッドに形成された結合部の外周面（外側円筒部の外周面）に雄ネジ部を形成し、ケースの上部の内周面に雌ネジ部を形成して、この雄ネジ部と雌ネジ部を螺合してフィルタヘッドにケースを着脱自在に構成することにより、フィルタヘッドとケースの螺合部分（雌ネジ部及び雄ネジ部）の径が大きくなりこの部分の強度を高くすることができるため、このフィルタに高圧作動流体を導入して濾過することができる。また、フィルタヘッドに対してケースを着脱自在に構成するため、フィルタエレメントのみの交換が可能となり、廃棄物の量を減らすことができる。
【００２５】
さらに、ケース３の上部に上面側に突出してリング状のシール部材を取付けることにより、このシール部材でケースの内部空間を外部に対してシールすることができるため、構造が簡単になる。
【００２６】
なお、ケースを有底円筒状のケース部材とこのケース部材の上端部の内周面に取付けられ内周面に雌ネジ部が形成された円筒状の雌ネジ部材とから構成することにより、ケースのフィルタヘッドと螺合する部分が、ケース部材と雌ネジ部材を重ねた状態で構成されるため、この螺合部分の強度をより高くすることができる。
【００２７】
このとき、雌ネジ部材の上端部が、内周面から上方に突出するフランジ部を有するように形成され、ケース部材と雌ネジ部材の上端面が略同一平面上に位置し、ケース部材の上部と雌ネジ部材のフランジ部との間に形成される空間によりシール部材を保持するように構成すると、ケース部材と雌ネジ部材の接合面から外部に流出する流体と、雌ネジ部材とフィルタヘッドとの螺合面から外部に流出する流体とを一つのシール部材でシールすることができるため、構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフィルタの断面図である。
【図２】本発明に係るフィルタの要部の断面図であり、（Ａ）はケース及びフィルタエレメントがフィルタヘッドに取付けられた状態を示し、（Ｂ）はケース及びフィルタエレメントがフィルタヘッドから外された状態を示している。
【符号の説明】
１  フィルタ
２  フィルタヘッド
３  ケース
４  ケース部材
５  雌ネジ部材
５ａ  雌ネジ部
５ｂ  フランジ部
６  連結部
７  外側円筒部
７ａ  雄ネジ部
８  内側円筒部
９  外側通路
１０  流入孔
１１  内側通路
１２  流出孔
１３  Ｏ−リング（シール部材）
１４  フィルタエレメント
１９  内周空間
２１  外周空間
【図１】
2004195311.tif 000003
【図２】
2004195311.tif 000004