(57)【要約】【課題】  構造が簡単で、製造の容易な濾過エレメントの濾材接合構造を設ける。【解決手段】  濾過エレメント１が、略円筒状のチューブ１１と、チューブ１１の外側にチューブ１１の円周方向に配置された濾材と、チューブ１１の内周空間６０をチューブ１１の軸方向に分割する仕切壁Ｗとを有して構成される中空筒状体であって、仕切壁Ｗの両端がいずれも内周空間６０の側から濾材の側に延びて濾材を第１濾材５１と第２濾材５２部分とに分割し、チューブ１１の外周側に第１濾材５１の端部と第２濾材５２の端部とを対向させた状態で挟持して接合させ第１濾材５１と第２濾材５２とを一体化させる挟持部２４を有する。挟持部２４は仕切壁Ｗの両端に形成され、第１濾材５１の端部と第２濾材５２の端部とが対向した状態でそれぞれ接着手段により接着されて挟持部２４がチューブ１１の側から接着部を挟持する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状のチューブと、前記チューブの外側に前記チューブの円周方向に配置された濾材と、前記チューブの内周空間を前記チューブの軸方向に分割する仕切壁とを有して構成される中空筒状体の濾過エレメントにおいて、
前記仕切壁の両端がいずれも前記内周空間の側から前記濾材の側に延びて前記濾材を第１の濾材部分と第２の濾材部分とに分割し、
前記チューブの外周側に、前記第１の濾材部分の端部と前記第２の濾材部分の端部とを対向させた状態で挟持して接合させ前記第１の濾材部分と前記第２の濾材部分とを一体化させる挟持部を有することを特徴とする濾材接合構造。
【請求項２】
前記挟持部が前記仕切壁の両端に形成され、前記第１の濾材部分の端部と前記第２の濾材部分の端部とが対向した状態でそれぞれ接着手段により接着されて前記挟持部が前記チューブの側から接着部を挟持することを特徴とする請求項１に記載の濾材接合構造。
【請求項３】
前記挟持部が２つの挟持部材から構成され、前記第１の濾材部分の端部と前記第２の濾材部分の端部とが対向した状態でそれぞれ接着手段により接着されて前記２つの挟持部材がそれぞれ接着部を挟持することを特徴とする請求項１に記載の濾材接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾材接合構造、特に内燃機関用その他のオイル濾過エレメントとして用いられる濾過エレメントおける濾材接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の内燃機関用の濾過エレメントにおいて、燃焼生成物や金属粉等の固形物を除去するフルフロー用のフィルタと、フルフロー用のフィルタよりも濾過精度が高く、フルフロー用のフィルタでは除去できないようなカーボン質の汚れや微粒子等の除去が可能なバイパスフロー用のフィルタとを組み合わせて同一のケース内に収容したデュアルフロー型フィルタが知られている。このようなデュアルフロー型フィルタでは、フルフロー用のフィルタにより濾過された流体はエンジンの各摺動部に送られ、バイパスフロー用のフィルタにより濾過された流体はエンジンに送られることなくオイルパンに戻される。
【０００３】
その一例を図６および図７に示す。これらの図に示すように、このデュアルフロー型フィルタ１００は、インナーチューブ１１１と、インナーチューブ１１１の外側に設けられたアウターチューブ１３１と、アウターチューブ１３１の外側に配置された濾材部分１５１，１５２とを有する中空筒状体の濾過エレメントとから構成され、インナーチューブ１１１とアウターチューブ１３１とにより画成される空間を中空筒状体の軸方向に分割する仕切壁Ｗ´を設け、仕切壁Ｗ´を境として当該空間が第１の濾材部分１５１（フルフロー用フィルタ）と第２の濾材部分１５２（バイパスフロー用フィルタ）とを配置する空間に分割されている。
【０００４】
そして、第１の濾材部分１５１をその外周側から内周側へ濾過された流体は、インナーチューブ１１１の内側空間の上下方向のうち一方の側に形成された流体通過用の開口１９７から流出する。一方、第２の濾材部分１５２をその外周側から内周側へ濾過された流体は、インナーチューブ１１１とアウターチューブ１３１とにより画成される空間に流入し、当該空間の一方の側に形成された流体通過用の孔１９９から流出する。このように、仕切壁Ｗを境として隣り合う第１の濾材部分１５１と第２の濾材部分１５２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。このことは、特許文献１にも記載されている。
【特許文献１】特開２０００−８４３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような構造の濾過エレメントは、複数のインナーチューブやアウターチューブと、仕切壁等とで構成されて部材の数が多く、第１の濾材部分と第２の濾材部分との接合部も複雑であり、濾過エレメントの製造に手間が掛かった。
【０００６】
以上のような問題に鑑みて、簡単な構造を有して容易に製造することが可能な濾過エレメントにおける濾材接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明に係る濾材接合構造は、略円筒状のチューブと、チューブの外側にチューブの円周方向に配置された濾材と、チューブの内周空間をチューブの軸方向に分割する仕切壁とを有して構成される中空筒状体の濾過エレメントにおいて、仕切壁の両端がいずれも内周空間の側から濾材の側に延びて濾材を第１の濾材部分（例えば、実施形態における第１濾材５１）と第２の濾材部分（例えば、実施形態における第２濾材５２）とに分割し、チューブの外周側に、第１の濾材部分の端部と第２の濾材部分の端部とを対向させた状態で挟持して接合させ第１の濾材部分と第２の濾材部分とを一体化させるる挟持部を有する。
【０００８】
また、上記構成の濾材接合構造において、挟持部が仕切壁の両端に形成され、第１の濾材部分の端部と第２の濾材部分の端部とが対向した状態でそれぞれ接着手段により接着されて挟持部がチューブの側から接着部を挟持するのが好ましい。
【０００９】
さらに、上記構成の濾材接合構造において、挟持部が２つの挟持部材から構成され、第１の濾材部分の端部と第２の濾材部分の端部とが対向した状態でそれぞれ接着手段により接着されて２つの挟持部材がそれぞれ接着部を挟持するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に関する濾材接合構造によれば、濾過エレメントが略円筒状のチューブと、チューブに射出成形等の製法により一体成形され、チューブの内周空間をチューブの軸方向に分割する仕切壁とで構成されているため、部材の数が少なく構造が簡略化されて、容易に製造することができる。そして、これらの部材に加えて、一体成形可能な、もしくは製造容易な挟持部を有しているため、接着剤により接着された各濾材部分端部の接着部を確実に接合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る濾材接合構造の好ましい実施の形態について図１から図５を参照して説明する。本発明に係る濾材接合構造を有する濾過エレメントを用いたデュアルフロー型フィルタは、例えば、自動車用のエンジンオイルの濾過に用いられる。図１に、この濾過エレメント１を備えたデュアルフロー型フィルタ２をエンジンオイル濾過用に用いた場合を示しており、オイルパン９０に溜められた流体（エンジンオイル）がオイルポンプ９１で圧送されて、デュアルフロー型フィルタ２の流入孔６から濾過エレメント１とケース３との隙間に形成される外周空間６３に導入される。そして、濾過エレメント１の外周空間６３に導入された流体のうち、フルフローエレメント３１に流入して第１濾材５１で濾過されたものは第１流出孔７から流出し、バイパスエレメント４１に流入して第２濾材５２で濾過されたものは第２流出孔８から流出する。第１流出孔７から流出した流体はエンジン９２の各摺動部に供給され、第２流出孔８から流出した流体はエンジン９２には送られずにオイルパン９０に戻される。
【００１２】
上記の濾過エレメント１をエレメント受け座４に取り付けてケース３に収容したデュアルフロー型フィルタ２の一例を図２に示す。このデュアルフロー型フィルタ２は、エレメント受け座４と、このエレメント受け座４に螺合して着脱自在な上面閉鎖型略円筒状のケース３と、エレメント受け座４に嵌挿された上でケース３内に収容される濾過エレメント１とから構成される。
【００１３】
エレメント受け座４には、上下方向に貫通してデュアルフロー型フィルタ２の外部に連通し、濾過エレメント１に流体を流入させるための流入孔６が設けられている。また、エレメント受け座４の上面には、円形に上下方向に窪んだ第１通路５ａおよび第２通路５ｂが設けられている。そして、第１通路５ａから上下方向に貫通する第１流出孔７が、同様に、第２通路５ｂから上下方向に貫通する第２流出孔８が設けられている。これら流出孔７，８は、ともにデュアルフロー型フィルタ２の外部に連通しており、第１濾材５１，第２濾材５２をそれぞれ通過した流体を各々外部に流出させることができる。
【００１４】
エレメント受け座４の外周側は上方に起立した起立部９を形成し、この起立部９の内周面には雌ネジ部９ａが形成されている。一方、ケース３下部の外周面には雄ネジ部３ａが形成されていて、この雄ネジ部３ａよりもやや上部であって、ケース３の外周面に沿ってＯリング３ｃを取り付けるためのシール溝３ｂが形成されている。
【００１５】
濾過エレメント１をケース３内に収容するには、濾過エレメント１とエレメント受け座４とを嵌合させた上で、エレメント受け座４に形成された雌ネジ部９ａに、ケース３に形成された雄ネジ部３ａを螺合させる。このとき、起立部９の内周面もしくはシール溝３ｂと、Ｏリング３ｃとが密着することで、デュアルフロー型フィルタ２の外側に流体が漏れないようになっている。また、この状態で、濾過エレメント１とエレメント受け座４との間には下部空間６４が形成されており、流入孔６を通って外部から流入した流体は、この下部空間６４を通過するようになっている。
【００１６】
以下、図３から図５を参照して濾過エレメント１について説明する。この濾過エレメント１は、円筒形であって内周空間６０を有するチューブ１１と、チューブ１１の外周側にチューブ１１の円周方向に配置され、第１濾材５１および第２濾材５２からなる濾材部分とを有し、全体として中空筒状体に形成されている。また、チューブ１１には格子状の枠１２が形成され、チューブ１１を貫通する流体通過用の多数の孔１３を有している。
【００１７】
また、中空筒状体の上端部分には、円板状の上エンドプレート７１が取り付けられている。すなわち、上エンドプレート７１はチューブ１１、第１濾材５１および第２濾材５２により支持され、チューブ１１の上部および各濾材５１，５２の上部を閉塞している。一方、中空筒状体の下端部分には下エンドプレート８１が取り付けられて、チューブ１１、第１濾材５１および第２濾材５２を支持して各濾材５１，５２の下部を閉塞し、下エンドプレート８１の略中央部は開口されて後述する流体の通路が形成されている。
【００１８】
チューブ１１の内周側に形成される内周空間６０は、例えば射出成形によりチューブ１１と樹脂一体成形される、断面円弧状に湾曲する仕切壁Ｗにより中空筒状体の軸方向に分割されて、当該空間は容積の異なる２室（それぞれ「第１内周空間６１」および「第２内周空間６２」と称する）を有している。このように、樹脂一体成形されてチューブ１１と一体化している仕切壁Ｗが断面円弧状に湾曲することで、チューブ１１と仕切壁Ｗ（湾曲する側）と上下のプレート７１，８１とで囲まれる第２内周空間６２よりも、チューブ１１と仕切壁Ｗ（湾曲するのと反対の側）と上下のプレート７１，８１とで囲まれる第１内周空間６１の方が容積が大きくなっている。また、仕切壁Ｗの両端はいずれも、チューブ１１の外周側に配置される濾材部分を中空筒状体の軸方向にそれぞれ第１濾材５１と第２濾材５２とに分割する。なお、仕切壁Ｗの部分を含めチューブ１１は、耐熱性を有する合成樹脂を用いるのが好ましい。
【００１９】
第１濾材５１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たものから（蛇腹状に折り畳んだものから）構成され、チューブ１１の外周側であって第１内周空間６１の外周側にチューブ１１の円周方向に配置されている。また、第１濾材５１よりも短い（九十九折の部分の長さが第１濾材５１に比べてより短い）第２濾材５２は、第１濾材５１と同様に濾紙をひだ折り形成したものから構成され、チューブ１１の外周側のうち、第２内周空間６２の外周側にチューブ１１の円周方向に配置されている。
【００２０】
さらに図４に示すように、仕切壁Ｗの両端部はいずれも内周空間６０側から濾材５１，５２の側に延びており、いずれも鰐口状の挟持部２４が形成されている。そして、第１濾材５１および第２濾材５２の端部同士を対向させた状態で接着剤により接着させた上で、これら２箇所の挟持部２４が、いずれもチューブ１１の側から当該対向部分（接着部）を挟持している。このように、仕切壁Ｗの端部に設けられた挟持部２４が、第１濾材５１と第２濾材５２の端部を挟持することでこれらを密着させることができ、第１濾材５１と第２濾材５２とが一体化した濾材部分が構成される。なお、接着剤は耐熱性を有する熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）を用いるのが好ましく、また、接着手段として接着剤によるものに限られず、溶着を用いてもよい。
【００２１】
挟持部周辺の構造は上述のようなものに限られず、例えば図５に示すように、第１濾材５１および第２濾材５２の端部同士を対向させた状態で、それぞれを接着剤により仕切壁Ｗに接着させた上で（すなわち、間に仕切壁Ｗを介して）、仕切壁Ｗとは別の部材で構成される２つの鰐口状の挟持部材２４´が、当該接着部をケース３の側から挟持するようにしてもよい。また、仕切壁Ｗとは別の部材で構成される２つの鰐口状の挟持部材２４´が、濾材５１，５２の接着部をチューブ１１の側から挟持するように構成してもよい（すなわち、図４において、挟持部２４は仕切壁Ｗの両端に仕切壁Ｗと一体化して設ける必要はない）。これらのような構成によれば、挟持部材２４´が第１濾材５１と第２濾材５２の端部を挟持することでこれらを仕切壁Ｗに密着させることができ、第１濾材５１と第２濾材５２とが仕切壁Ｗの端部を介して一体化した濾材部分が構成される。なお、この挟持部材２４´は、仕切壁Ｗと同様に耐熱性を有する合成樹脂を用いるのが好ましい。
【００２２】
このようにして濾過エレメント１は、第１濾材５１を有して通常の燃焼生成物や金属粉等の固形物を除去するするフルフローエレメント３１と、カーボン質の汚れや微粒子等を捕捉除去するための第２濾材５２を有してフルフローエレメント３１よりも容積が小さいバイパスエレメント４１とから構成されている。
【００２３】
本実施例では、第１濾材５１（フルフロー用濾材）は第２濾材５２（バイパスフロー用濾材）よりも目の粗さが粗い。このため、多量の流体が通過するフルフローエレメント３１の濾過抵抗を小さくすることができる。また、第１濾材５１は第２濾材５２よりもチューブ１１の円周方向に長く濾過面積が大きく、濾過能力を高めることができる。一方、第２濾材５２は、第１濾材５１よりも目の粗さが密であり、濾過精度が高いものを用いている。このように、第２濾材５２の濾過精度を高くすることで、第２濾材５２の側を流体が通過したときには燃焼生成物や金属粉等だけでなく、微粒子等も除去することが可能となっている。また、第２濾材５２のひだは全体として濾過面積を大きくするために第１濾材５１のそれに比べて密な状態に並んでおり、バイパスエレメント４１の側の容積がフルフローエレメント３１側より小さくても濾過能力を高めることができるようになっている。
【００２４】
また、第１濾材５１および第２濾材５２の端部同士が挟持部２４により密着されることで、第１濾材５１と第２濾材５２とが一体化して全体として断面菊花状を呈している。そして、チューブ１１と第１濾材５１の円筒軸方向両端面がともに円板状からなる上エンドプレート７１及び下エンドプレート８１で挟持され、同様に、チューブ１１と第２濾材５２の円筒軸方向両端面が上エンドプレート７１及び下エンドプレート８１で挟持される。
【００２５】
下エンドプレート８１の略中央部において下方に突出する第１流出口８２および第２流出口８３は、濾過エレメント１をエレメント受け座４に取り付けるときに、エレメント受け座４に設けられた第１通路５ａおよび第２通路５ｂに各々嵌合するようになっている。このため、濾過エレメント１をエレメント受け座４に嵌挿した状態では、第１流出口８２が第１流出孔７に連通し、第２流出口８３が第２流出孔８に連通する。第１流出口８２および第２流出口８３の外周面にはそれぞれＯリング８２ｂ，８３ｂを取り付けるためのシール溝８２ａ，８３ａが設けられており、濾過エレメント１をエレメント受け座４に装着したときに、第１通路５ａ，第２通路５ｂの内壁面もしくはシール溝８２ａ，８３ａと、Ｏリング８２ｂ，８３ｂとがそれぞれ密着する。このため、濾過エレメント１側から第１流出口８２もしくは第２流出口８３を介してそれぞれ第１通路５ａ、第２通路５ｂに流出する流体が、流入孔６の側に逆流しないようになっている。
【００２６】
以上のように構成されたデュアルフロー型フィルタ２において、流体を流入孔６から下部空間６４を介して外周空間６３に導入すると、流体は外周空間６３からチューブ１１の側に向けて第１濾材５１もしくは第２濾材５２を通過して、流体に含まれる固形物が捕捉除去される。このとき、第１濾材５１を通過した流体はチューブ１１に形成された孔１３から第１内周空間６１に流出する。一方、第２濾材５２を通過した流体はチューブ１１に形成された孔１３から第２内周空間６２に流出する。そして、第１内周空間６１に流出した流体は、第１流出口８２介して第１通路５ａ、第１流出孔７の順に流れて外部に流出し、第２内周空間６２に流出した流体は、第２流出口８３を介して第２通路５ｂ、第２流出孔８の順に流れて外部に流出する。
【００２７】
以上説明したように、本発明に関する濾過エレメントは、濾過エレメントが略円筒状のチューブと、チューブに射出成形等の製法により一体成形され、チューブの内周空間をチューブの軸方向に分割する仕切壁とで構成されているため、部材の数が少なく構造が簡略化されて、容易に製造することができる。そして、これらの部材に加えて、一体成形可能な、もしくは製造容易な挟持部を有しているため、接着剤により接着された各濾材部分端部の接着部を確実に接合させることができる。
【００２８】
さらに、上記の実施例のように、断面略円弧状に湾曲する仕切壁により濾過粒度の粗い第１の濾材部分を有するフルフローエレメントと、第１の濾材部分よりも短く濾過粒度の微細な第２の濾材部分を有するバイパスエレメントとに２分割されて、各フィルタを流れる流体の流量バランスを考慮した構造になっている。このため、フルフローエレメント側の流量が大きくても、濾過面積が大きく濾過粒度の粗いフルフローエレメントにより濾過抵抗を低くすることができ、濾過粒度の微細なバイパスエレメントの側は濾過精度が高く、各々のフィルタが効率良く濾過を行って、全体としての（デュアルフロー型フィルタとしての）濾過能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る濾材接合構造を有するデュアルフロー型フィルタをエンジンオイル濾過用に用いた場合の構成図である。
【図２】上記デュアルフロー型フィルタの取付状態を示す側断面図である。
【図３】上記濾過エレメントの側断面図である。
【図４】上記デュアルフロー型フィルタの一形態における平断面図である。
【図５】上記デュアルフロー型フィルタの一形態における平断面図である。
【図６】従来の濾材接合構造からなる濾過エレメントを例示する側断面図である。
【図７】従来の濾材接合構造からなる濾過エレメントを例示する斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      濾過エレメント
２      デュアルフロー型フィルタ
１１    チューブ
２４    挟持部
２４´  挟持部材
５１    第１濾材（第１の濾材部分、フルフロー用濾材）
５２    第２濾材（第２の濾材部分、バイパスフロー用濾材）
６０    内周空間
Ｗ      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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【図７】
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