(57)【要約】フィルタ・ハウジング（１６）および蓋部（１７）と、上記蓋およびハウジングを加圧により相互に接続するための締付け手段（１０）とを備えているインライン・オイルろ過構成に内蔵するための回転デバイスで使用するオイルをろ過するためのオイルろ過デバイス（１）。デバイス（１）は、オイル用入口（３）と、上記フィルタ部（５；２０；２０Ａ〜２０Ｄ）の円筒形内部空間（２１）と接続しているオイル用出口（９）とを備える。デバイス（１）は、精密ろ過手段（２０）を備え、フィルタ・デバイス（１）内の内部空間（２１）に接続している閉鎖部材（２４）内のアパーチャを備え、上記アパーチャ（２８）内に位置しているか、または接続している圧力依存弁手段を備えるバイパス手段（２５，２８）を備え、上記弁手段は、油圧が最低の場合に、閉鎖モードになり、増大する実際の油圧により開いた位置が増大するように変化する。
2006517631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インライン・オイルろ過構成に内蔵するためのエンジンおよび変速機のような回転デバイスで使用するオイルをろ過するためのオイルろ過デバイス（１）であって、フィルタ・ハウジング（１６）および前記ハウジング（１６）の蓋部（１７）と、前記蓋（１７）および前記ハウジング（１６）を加圧により相互に接続するための締付け手段（１０）とを備え、前記デバイス（１）が、オイル用入口（３）と、フィルタ部（５；２０；２０Ａ〜２０Ｄ）の円筒形内部空間（２１）と接続しているオイル用出口（９）とを備え、前記ろ過デバイス（１）が、精密ろ過手段（２０）を備え、閉鎖部材（２４）内に設けられていて、前記フィルタ部（２０，２０Ａ〜２０Ｄ）の外部の前記フィルタ・デバイス（１）内の前記空間を前記フィルタ部の内部空間（２１）に接続しているアパーチャを備え、前記アパーチャ（２８）内に位置しているか、または接続している圧力依存弁手段を備えているバイパス手段（２５，２８）を備え、前記弁手段が、最低の油圧で、増大する実際の油圧により開いた位置が増大するように変化する一方で、閉鎖モードになることを特徴とするオイルろ過デバイス（１）。
【請求項２】
前記弁手段の少なくとも一部が、端面閉鎖手段（２４）の前記アパーチャ（２８）に内蔵されることを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ・デバイス（１）。
【請求項３】
前記圧力依存弁手段が、特に変形が増大した場合に、力の増大により弾性による変形に抵抗しながら、前記弁材料の内圧に対して油圧が増大した場合に開く内部通路を有する弾性により変形することができる手段を備えることを特徴とする、請求項２に記載のフィルタ・デバイス（１）。
【請求項４】
前記デバイス（１）が、そのフィルタ手段の半径方向の厚さがその内部空間の半径方向の厚さより厚いフィルタ部（５；２０；２０Ａ〜２０Ｄ）を備え、前記フィルタ部（５；２０；２０Ａ〜２０Ｄ）の軸方向の端面（２０Ｆ；２０ＡＦ〜２０ＤＦ）が、前記部材の前記ろ過手段により形成され、前記デバイス（１）が、オイルの通路を軸方向に閉鎖するための面（１４Ｆ，２４Ｆ，１６ＡＦ，１６ＢＦ，１７Ｆ）と接触し、前記フィルタ部（５；２０；２０Ａ〜２０Ｄ）の直径に一致する直径を有する内部のほぼ平らな前記フィルタ端面（２０Ｆ；２０ＡＦ〜２０ＤＦ）を備えることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載のフィルタ・デバイス（１）。
【請求項５】
オイル通路閉鎖面（１６ＡＦ，１６ＢＦ）が、ハウジング部（１６Ａ，１６Ｂ，１７）と一体化されることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のフィルタ・デバイス（１）。
【請求項６】
前記オイル通路閉鎖面（１６ＡＦ，１６ＢＦ）が、前記ハウジング（１６，１７）の関連ユニット（１６）の壁部の大部分の厚さの２倍を超える厚さを有するハウジング壁部と一体化されることを特徴とする、請求項５に記載のフィルタ・デバイス（１）。
【請求項７】
前記デバイスが、少なくとも１つの端部のところに、１つの軸方向の端部のところで前記フィルタ部の端面と接触している別のオイル流れの閉鎖部材（２４）を備えることを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載のフィルタ・デバイス（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文記載のフィルタ・デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなデバイスは一般的に周知のものであり、通常、変速機内の回転部と接触したオイル、またエンジンの潤滑用に使用したオイルから粒子をろ過するためのフィルタ部を備える。最近エンジン出力が増大しているために、トルク・コンバータを備える自動変速機の使用が増えているし、このような油圧システム内の弁構成要素の改良が進んでいるために、いわゆる精密ろ過により、オイルのろ過のかなりの改善が望まれている。このような要望は、車のオイルを交換しないですむか、少なくとも遥かに少ない程度の交換ですませたいという一般大衆の便宜上の要望によるものである。
【０００３】
それ故、精密ろ過および従来のろ過と比較した場合のその効果については、例えば、ＳＡＥ論文２００１−０１−０８６７「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ  −  ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ａｎｄ  ｈｉｇｈ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｆｉｌｔｅｒｓ」（自動変速機油圧システムの浄化−動作条件の影響、測定技術および高効率フィルタ）（非特許文献１）に記載されている。上記文書は参照により本明細書に組み込むものとする。マイクロフィルタについても、例えば、国際特許出願ＰＣＴ／ＮＬ００／００５３０号（特許文献１）に記載されている。この特許出願も参照により本明細書に組み込むものとする。この周知のマイクロフィルタは、半径方向に巻かれた多かれ少なかれ比較的高度に圧縮したセルロース繊維からなる。このタイプのマイクロフィルタは、いわゆるバイパス構成に適していて、このような用途において周知である。このような構成の場合、油圧システムの元来のフィルタは、流れシステムのその元の位置に留まっていて、すなわち、いわゆるインライン装置内に留まっていて、一方、油圧の主流からは独立して、マイクロフィルタを内蔵している補助油圧ループが生成される。補助ループは、例えば、油圧の全部の流れの僅かな部分、例えば１０％から構成することができる。しかし、この方法の場合、時間の経過とともに、この構成では、オイルの汚染の程度が徐々に低下し、マイクロフィルタのろ過等級のレベルになる。周知のマイクロフィルタを使用した場合、乗用車の場合、寿命がくるまでオイルを交換する必要はない。それは特に、一方では、フィルタ材料の半径方向の厚さが相対的に非常に厚いために、フィルタ内にろ過した粒子を大量に含むことができるからであり、他方では、オイルの軽度の汚染は、そのそれ以上の汚染を遅らせる傾向があるからである。追加の油圧の流れ、および追加のフィルタ・デバイスに対する要件、それ故、初期コストの増大に対する要件が厳しいために、自動車用用途の場合、その利点にもかかわらず、現在までマイクロフィルタの広範囲の普及を妨げている。
【特許文献１】国際特許出願ＰＣＴ／ＮＬ００／００５３０号
【特許文献２】米国特許第３，２６２，５６４号
【非特許文献１】ＳＡＥ論文２００１−０１−０８６７「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ  −  ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ａｎｄ  ｈｉｇｈ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｆｉｌｔｅｒｓ」（自動変速機油圧システムの浄化−動作条件の影響、測定技術および高効率フィルタ）
【発明の開示】
【０００４】
それ故、本発明の１つの目的は、最低の手間で、最低の初期コストで、またはマイクロフィルタの最適化した機能で、インライン構成でマイクロフィルタを使用できるようにする解決方法を提供することである。
【０００５】
本発明によれば、このような目的は、請求項１に記載の特徴を説明している部分が定義している手段によりすでに実現している。
【０００６】
請求項１に記載のデバイスにより、マイクロフィルタを効果的にインライン装置用の現在のハウジングに内蔵することができる。本発明の重要な態様によれば、デバイスを内蔵している任意のシステムの動作中、フィルタ・デバイスを通るオイルの最低量の流れがバイパス手段により確保されるように、ろ過デバイスがバイパス手段を備えているために、フィルタ・デバイスが改善される。
【０００７】
従来の、すなわち、表面をベースとするフィルタにおいては、フィルタが目詰まりを起こしたような望ましくない場合に安全を確保するために、圧力解放弁を使用するのは周知である。そのような場合、エンジンまたは他のデバイスにオイルを確実に供給するために、目詰まりを起こしたフィルタによる圧力の発生で圧力弁が開く。例えば、航空機内で所望の安全をさらに高めるための二段装置を開示している米国特許第３，２６２，５６４号（特許文献２）によりこのような装置は周知である。驚くべきことに、本発明は、インライン構成でこのようなタイプのフィルタをどのようにしたら使用できるかという問題を解決するために、高効率のマイクロフィルタと一緒にこのタイプのデバイスを使用する方法を教示している。しかし、このような構成の場合、マイクロフィルタが目詰まりを起こすといつでも、正常な動作中に圧力の増大により弁が開き、このようなインライン動作中のマイクロフィルタ・デバイスの正しい動作と、回転デバイスへのオイルの適切な供給が確保される。
【０００８】
本発明によるフィルタ・デバイスのある実施形態の場合には、バイパス手段は、フィルタ手段用の端部閉鎖手段のアパーチャ内に位置しているか、または接続している圧力依存弁手段を備える。上記弁手段は、油圧が低い場合には、増大する実際の油圧により開く位置が大きくなるように変化する一方で、閉鎖モードになる。好適には、本発明によるバイパスの設置によるこの方法は、特に大きく変形した場合に力の増大による上記弾性による変形に抵抗する弁材料の内圧に対する油圧が増大した場合に内部の通路が開く、弾性を有し、変形することができる手段により行うことが好ましい。バイパス装置のこのような働きにより、比較的高い動作圧力で、上記制御方法によりオイルの流れが保証される。
図を参照しながら、本発明について以下にさらに説明する。
【０００９】
（図面の簡単な説明）
図１は、オイル・クーラー・デバイスを一体化するフィルタ・デバイスの略図である。
図２は、本発明によるフィルタ・デバイスの第１の変形例の断面図である。この第１の変形例の場合は、上記従来のフィルタの現在のハウジング内で、例えばセルロース繊維をベースとする超微細級のフィルタにより、従来のフィルタ部を交換することができ、販売後でも交換することができ、工場においても交換することができる。
図面中、同じ参照符号は、同じまたは少なくとも類似の技術的機能を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、オイル冷却デバイス２と一緒に適用したフィルタ・デバイス１の略図である。デバイス１は、この場合は、クーラー・デバイス２にボルト１０により圧着されている１つの側面が開いているハウジング３を備える。デバイスは、クーラー２のハウジングに直接接続することもできるし、または後で両方のデバイスが取り付けられる図示していないベースプレートにより間接的に取り付けることもできる。フィルタ・デバイス１には、クーラー・デバイスの出口に孔部４を通して接続している入口３を通してオイルが供給される。クーラーは、例えば、エンジンまたは変速機により加熱されたオイルを、入口６を通して受け入れる。オイルは、クーラー・デバイスを通して移動している間に冷却されるが、クーラー・デバイスは、入口７および出口８を有する別のチャネル・システムを通して流れる、好適には、液体冷却剤であることが好ましい冷却剤により冷却される。フィルタ・デバイス１が受け入れた冷却したオイルは、１つの軸方向の端部は閉じているが、一方、他方の端部はフィルタ・デバイスの排出口に接続している円筒形フィルタ部５を通して半径方向に押し出される。このデバイスは、ハウジング内のフィルタ部５を、おそらくすべての回転運動の影響を受けないで、蓋に対して締め付けることができるという利点を有するボルト１０の形をしている締付け手段を備える。しかし、原則として、蓋も、例えば、相互にネジ止め接続するためのネジ山によりハウジングに接続することができる。
【００１１】
図２は、図１のフィルタ・デバイス１の断面の詳細図であるが、通常、オイルの高処理能力を有し、例えば、２０μｍ以上の粒子をろ過することができる、例えば、従来のインライン・フィルタ用に適している周知のハウジング内で精密ろ過を行うための超高効率フィルタを備える。精密ろ過は、通常、０．５μｍおよびそれより大きい粒子をろ過することができる。篩の原理だけに基づいているか、少なくとも主として篩の原理に基づいている従来のフィルタでなくても、このような結果を得ることができる。何故なら、精密ろ過は、篩の原理および極性または繊維が汚染を捕捉する結合の原理の両方をベースとしているからである。このフィルタを使用した場合には、０．５μｍ以上の粒子をろ過することができる。この目的のために使用することができるマイクロフィルタの１つのタイプは、セルロースをベースとするフィルタである。このような従来のフィルタ部用のハウジングは、ハウジングの関連壁部１２の厚くした支持部１１と一体に成形されているチューブ形内に収容されている出口９を示す。この場合、壁部１３は円筒形フィルタ部に関して軸方向を向いている。従来の用途の場合には、この支持部１１は、支持ベースからチューブ部１０への遷移に適合するＯリング両方のための支持材としての働きをする。このような従来の用途の場合、Ｏリングは、フィルタ部の関連する軸方向の端部を支持する。この図には図示していない孔部またはチューブ４に関連する入口３は、フィルタ・デバイスの局部的に広くなっているハウジング部３Ａ内に設けられている。孔部またはチューブ４は、ハウジングの蓋部１７内または主ハウジング部１６内に設けることができる。
【００１２】
図２の実施形態の場合には、固定状態に形成したフィルタ部１４、および厚い壁部１１および軸方向の壁部間の空間を満たしている半径方向のハウジング部１６の間の空間内に適合している大きな直径のＯリングを設けることにより、従来のインライン・オイル・フィルタを収容することができる構造でマイクロフィルタを使用することができる。フィルタ部１４は、同時にマイクロフィルタ部２０に対して閉じている軸方向の端部を形成する。フィルタ部の軸方向の端壁部は、フィルタ部の軸方向を横切る平面内を延びる。フィルタ部２０は、半径方向の厚さが、フィルタ部の円筒形内部空間２１の半径よりかなり大きいフィルタにより形成される。中央の空間２１は、フィルタ部２０の内壁部を形成している穴あきチューブ部２２により形成される。フィルタ部の他方の軸方向の端部も、固定状態に成形されていて、フィルタ部２０から離れて位置する他方の端部の閉鎖部材２４により、オイル通路に対して閉鎖されている。閉鎖部材１４、２４は、フィルタ・ハウジングとクーラー・デバイス２に関連する関連壁部１７との間の強固な接続により、また関連部材の許容範囲の狭い取付け金具により、フィルタ部の関連端面に圧着され、それによりこのようなセルロース材料をベースとするフィルタ部の部分的軸方向の変形に依存する。このろ過装置の１つの利点は、ハウジング１６が全然変化しないことである。またこれにより、マイクロフィルタ２０を市場に出荷した後でも、工場内においてもマイクロフィルタ２０を容易に装着することができる。
【００１３】
また、もっと楽な許容範囲を収容し、それにより製造コストを低減するために、壁部１７と閉鎖部材２４との間にスプリング部材２５を設けることもできる。フィルタ部２０の正しい位置決めを改善するために、閉鎖素子および、好適には、スプリング・デバイス２５の一部を収容する凹部２６を壁部１７内に設けることができる。この機能の図の高性能の実施形態の場合には、閉鎖素子は、スプリング素子を収容することができ、凹部と上記閉鎖部との間にこのように生成された開口部または溝により直線方向に案内することができるように、半径方向の幅が狭い小さな軸方向の外部を備える。好適には、スプリングの直径は、閉鎖素子２４の外径に少なくともほぼ対応するものであることが好ましく、他方の閉鎖部材１４はフィルタ部の直径に対応する直径を有することが好ましい。これにより、比較的厚くまた大きな負荷に耐えるスプリングを収容することができる。上記凹部２６を有するこの装置は、また、フィルタ部２０の軸方向の長さに積極的に影響を与える。両方の閉鎖素子は、好適には、フィルタ・デバイスの内部空間２３に適合するほぼ円筒形のノッチ２７を備えることが好ましい。出口９に接続している閉鎖部材１４のノッチ２７は、オイル排出用の中央孔部を備える。特にデバイスがスプリング手段２５を備えている場合には、以降の図面のところで説明する閉鎖部材１４、２４および接触面１６ＡＦおよび１６ＢＦは、好適には、フィルタ部２０の端面２０Ｆの材料内に圧着される同心リブを備えることが好ましい。
【００１４】
本発明のもう１つの態様によれば、ろ過デバイスは、スプリング部材２５を備えていて、一方、閉鎖部材２４に対向する関連出口９も、全開しているかまたはそれ自身周知であるが図示していない圧力依存弁部材を備える孔部を備える。フィルタ・デバイス１が、このように孔部だけを備えている場合には、バイパス・フィルタ・システムとして適合し、孔部を通して流れるオイルの基本的流れを確保する。比較的高い圧力の場合で、オイルの流れが完全に孔部を通過しない場合には、オイルの流れはフィルタ部２０を通って半径方向に流れる。このようにして、フィルタ・デバイスは、比較的高圧の場合だけバイパスろ過システムとして機能する。さらに、実際には、オイルの少なくとも一部がマイクロフィルタを通過する場合には、オイルは時間の経過中に次第に完全にろ過される。すなわち、選択したろ過等級が定めるレベルまで浄化される。孔部の直径は、フィルタ部２０の選択した仕様を考慮に入れて、単位時間当たりの所望の基本的流れおよびフィルタ部２０を通過するオイルの所望の百分率により変更することができる。
【００１５】
本発明のこのもう１つの態様によるフィルタ・デバイスは、また、上記孔部に適合する弁部材を備えることもできる。このようにして、フィルタ部２０にオイルが供給されるある圧力の場合には、フィルタ部２０を通過するオイルの他に、追加のオイルの通過を確保するようにフィルタ・デバイスが作られる。本発明により収容された弁部材は、圧力が増大すると広く開く。このような圧力に依存する弁部材は、いくつかの用途またはいくつかの動作条件を改善し、その場合、マイクロフィルタは、いわゆるインライン・フィルタ用途が多くの場合必要とする十分な流れを供給することができない。この場合、本発明によるフィルタ・デバイスは、典型的なインラインろ過装置内に収容されるバイパス・フィルタとして動作する。通常、このようなそれ自身周知の弁部材は、一方の端部に円筒形内部開口部を含み、他方の端部のところに次第に長方形状の開口部になり、その後で線状の開口部となり、その上に内部油圧が働かなくても相互に押される内壁部により閉じるチューブ部を有する弾性を有し、変形することができる合成材料からできている。チューブのこの端部は、材料の特定の形および弾性を有し、変形することができる性質の組合わせによる弾性変形に対して作用する抵抗力の存在下で、油圧により開くことができる。それ故、任意の圧力レベルにおける所望の保証流速により、また半径方向の厚さ、軸方向の長さおよびろ過等級などのフィルタの仕様により、メーカーの希望に従って弁部材を設計することができる。
【００１６】
添付の特許請求の範囲とは別に、本発明は、また、上記説明および少なくとも当業者であればそこから直接およびはっきりと入手することができる図面のすべての詳細な点および態様に関連する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】オイル・クーラー・デバイスを一体化するフィルタ・デバイスの略図である。
【図２】本発明によるフィルタ・デバイスの第１の変形例の断面図である。この第１の変形例の場合は、上記従来のフィルタの現在のハウジング内で、例えばセルロース繊維をベースとする超微細級のフィルタにより、従来のフィルタ部を交換することができ、販売後でも交換することができ、工場においても交換することができる。
【符号の説明】
【００１８】
１    オイルろ過デバイス              １７  蓋部
３    オイル用入り口                  ２０  精密ろ過手段
５    フィルタ部                      ２０Ａ〜２０Ｄ  フィルタ部
９    オイル用出口                    ２１  フィルタ内部空間
１０  締付け手段                      ２４  閉鎖手段
１４Ｆ  軸方向閉鎖面                  ２５  バイパス手段
１６  フィルタ・ハウジング            ２８    アパーチャ
１６Ａ、１６Ｂ  ハウジング部
１６ＡＦ、１６ＢＦ  オイル通路閉鎖面
【図１】
2006517631.tif 000003
【図２】
2006517631.tif 000004
【国際調査報告】
2006517631.tif 000005
2006517631.tif 000006
2006517631.tif 000007