(57)【要約】本発明は、液体フィルタ、特に潤滑油を清浄化するための油フィルタ、特に自動車の内燃機関のための潤滑油を清浄化するための油フィルタ用のリングフィルタエレメント（１）に関する。リングフィルタエレメント（１）は、リング状に配置された１つのフィルタ材料と、少なくとも１つの終端ディスク（４）とを有している。終端ディスク（４）は、リングフィルタエレメントの長手方向中心軸線に対して偏心的に配置された、外方に向かって突出した栓体（５）を有している。リングフィルタエレメントの機能性は、流出通路（６）が設けられており、該流出通路（６）が半径方向で見てフィルタ材料の側方で栓体（５）および所属の終端ディスク（４）を貫通していることにより改善されることができる。
2006501398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体フィルタ、特に潤滑油を清浄化するための油フィルタ、特に自動車の内燃機関のための潤滑油を清浄化するための油フィルタ用のリングフィルタエレメントであって、
−リング状に配置された１つのフィルタ材料（２）と、
−該フィルタ材料を端面側で封止する少なくとも１つの終端ディスク（４）とが設けられており、該終端ディスク（４）が、リングフィルタエレメント（１）の長手方向中心軸線（３）に対して偏心的に配置された、外方に向かって突出した栓体（５）を有している
形式のものにおいて、
流出通路（６）が設けられており、該流出通路（６）が半径方向で見てフィルタ材料（２）の側方で栓体（５）および所属の終端ディスク（４）を貫通している
ことを特徴とする、液体フィルタ用のリングフィルタエレメント。
【請求項２】
流出通路（６）が栓体（５）の中心を貫通している、請求項１記載のリングフィルタエレメント。
【請求項３】
流出通路（６）が栓体（５）を軸方向で貫通している、請求項１または２記載のリングフィルタエレメント。
【請求項４】
流出通路（６）が、リングフィルタエレメント（１）の、フィルタ材料（２）によりリング状に取り囲まれた内室（７）と連通する、請求項１から３までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項５】
流出通路（６）が、リングフィルタエレメント（１）の清浄側と連通する、請求項１から４までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項６】
流出通路（６）の流出側端部にまたは流出通路（６）の流出側端部内にまたは流出通路（６）の上流に、絞り（８）が配置または形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項７】
流出通路（６）が絞り（８）を成すまたは有する、請求項６記載のリングフィルタエレメント。
【請求項８】
リングフィルタエレメント（１）が副流フィルタとして形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項９】
副流フィルタが、栓体（５）とは反対側の終端ディスクで、主流フィルタとして形成されたリングフィルタエレメントに結合可能であり、それにより、副流フィルタと主流フィルタとが一緒にフィルタハウジング（１７）から取り出し可能である、請求項８記載のリングフィルタエレメント。
【請求項１０】
−フィルタ材料（２）が、副流をろ過するために形成されており、
−リングフィルタエレメント（１）が別のフィルタ材料（１３）を有しており、該別のフィルタ材料（１３）がリング状にかつリングフィルタエレメント（１）の長手方向中心軸線（３）に対して同軸的にならびに軸方向で副流・フィルタ材料（２）に隣接して配置されており、かつ主流をろ過するために形成されており、
−副流・フィルタ材料（２）と主流・フィルタ材料（１３）とが１つの共通の中間ディスク（１４）を有している、
請求項１から７までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項１１】
流出通路（６）がその通流抵抗に関して、副流フィルタを通流する副流を、所定の体積流量に制限するまたは副流と主流とから成る全流に占める所定の割合に制限するように寸法設定されている、請求項８から１０までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項１２】
リングフィルタエレメント（１）が内枠（２８）を有しており、該内枠（２８）に、フィルタ材料（２）が半径方向で支持されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項１３】
−リングフィルタエレメント（１）が、中央の管（９）を有しており、
−半径方向で見て管（９）とフィルタ材料（２）との間に、リング室（１０）が形成されており、
−流出通路（６）がリング室（１０）と連通する、
請求項１から１２までのいずれか１項記載のリングフィルタエレメント。
【請求項１４】
−栓体（５）を備えて構成された終端ディスク（４）が、中央の開口（１２）を有しており、
−管（９）が、中央の開口（１２）と連通する中央の内室（１１）をリング室（１０）から隔離する、
請求項１３記載のリングフィルタエレメント。
【請求項１５】
−管（９）が、栓体（５）を備えて構成された終端ディスク（４）から、中間ディスク（１４）を貫くまで延在し、
−中間ディスク（１４）が、内側に位置するラジアルシール（２５）を有しており、該ラジアルシール（２５）が管（９）に半径方向で密に支持されている、
請求項１０または１３記載のリングフィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された特徴を備えた、液体フィルタ、特に潤滑油を清浄化するための油フィルタ、特に自動車の内燃機関のための潤滑油を清浄化するための油フィルタ用のリングフィルタエレメントに関する。
【０００２】
この種のリングフィルタエレメントは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９５１０８５号明細書から公知であり、リング状に配置された１つのフィルタ材料もしくはろ材と、少なくとも１つの、軸方向の終端ディスクとを有している。終端ディスクは、リングフィルタエレメントの長手方向中心軸線に対して偏心的に配置された、軸方向で外方に突出した栓体を有している。この種のリングフィルタエレメントは、実質的に縦置き式に配置されたフィルタハウジング内での使用のために役立つ。フィルタハウジングにはリングフィルタエレメントが軸方向で導入可能であるもしくはフィルタハウジングからリングフィルタエレメントが軸方向で取り出し可能である。リングフィルタエレメントをハウジング内に導入するにあたって、装填に際して先行する栓体が、フィルタハウジングのベースに形成されているドレン通路（Ｌｅｅｒｌａｕｆｋａｎａｌ）内に進入する。リングフィルタエレメントの装填時、ドレン通路は、ドレン通路内に差し込まれた栓体により密に閉鎖されている。有利には、リングフィルタエレメントは軸方向でフィルタハウジングのカバーに据え付けられているが、回転可能にこのカバーに保持されている。カバーの取り外し時、リングフィルタエレメントは軸方向でフィルタハウジングから外方に運動させられ、同時に、栓体はドレン通路から引き抜かれる。これにより、フィルタハウジングが、一般的にはまだカバーの完全な取り外し前に、ドレン通路を通して空にされ得るようになる。この構造形式が有する主な利点は、メンテナンス作業時に、その都度の液体による周囲の汚損が回避され得る点にある。さらには、まだろ過されていない液体がフィルタハウジングの清浄側の流出部に達することも回避される。一般に、ドレン通路は貯蔵容器に通じる。内燃機関の場合、この貯蔵容器は一般に油槽により形成されている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第４３０６４３１号明細書から公知の装置の場合、フィルタハウジング内に、リングフィルタエレメントならびに遠心器が格納されている。その際、リングフィルタエレメントが主流フィルタ（Ｈａｕｐｔｓｔｒｏｍｆｉｌｔｅｒ）、いわゆる「全流式フィルタ」として働く一方で、遠心器は副流フィルタ（Ｎｅｂｅｎｓｔｒｏｍｆｉｌｔｅｒ）、いわゆる「分流式フィルタ」として働く。遠心器によりろ過された副流は清浄側でフィルタハウジングの出口を通して、この装置を備えて構成された内燃機関の集合容器、有利には油槽内に流入する。主流フィルタが、内燃機関の、規定通りの運転のために必要な潤滑油を比較的粗くろ過する一方で、副流遠心器の助けを借りて、相対的に細かいフィルタ作用が達成され得る。
【０００４】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式のリングフィルタエレメントを改良して、特にリングフィルタエレメントに高められた機能性を付与することができる、改善された実施形態を提供することである。
【０００５】
上記課題は本発明により、独立請求項の対象により解決される。有利な実施形態は従属請求項の対象である。
【０００６】
本発明は、栓体に流出通路を統合し、該流出通路を通して、本発明によるリングフィルタエレメントを備えて構成されたフィルタの運転中に、液体が例えばリングフィルタエレメントの清浄側から、栓体を差し込んだその都度の通路内に達するようにするという普遍的なアイデアに依拠する。このようにして、従来慣用のリングフィルタエレメントでは栓体により閉鎖されている通路内に液体を適当に導出することが実施され得る。この付加機能は特定の使用事例にとって有利である。
【０００７】
特に有利な実施形態では、リングフィルタエレメントが部分流フィルタまたは副流フィルタとして形成されているか、または部分流フィルタまたは副流フィルタを有している。有利には、流出通路はその通流抵抗に関して、副流フィルタを通流する副流が、所定の体積流量に制限されているか、部分流または副流と主流とから成る全流に占める所定の割合に制限されているように寸法設定されることができる。流出通路の適当な寸法設定により、流出通路は、部分流または副流の導出を可能にするだけではなく、部分流または副流をその体積流量に関して制限することにより、付加機能を充足する。
【０００８】
別の構成では、絞りが設けられていることができる。有利には、流出通路が絞りを形成するまたは流出通路が絞りを有するまたは含む。そのような絞りの助けを借りて、流出通路の通流抵抗は相対的に正確にかつ再現可能に設定されることができる。
【０００９】
別の実施形態では、リングフィルタインサートが、中央の管を有しており、該管が、半径方向で見て自身とフィルタ材料との間にリング室を形成し、該リング室が流出通路と連通する。この構造形式では、リング室が管により管の中央の内室から切り離されており、これにより、リング室および内室にそれぞれ異なる機能を割り当てることが可能である。特に、別の構成では、栓体を備えて構成された終端ディスクが中央の開口を有していることができ、中央の開口が前記内室と連通する。それにより、フィルタハウジングが相応に構成されれば、主流が、副流フィルタとして働くリングフィルタエレメントの内室を通して導かれ得る一方で、副流はリング室および流出通路を通して流出することができる。
【００１０】
本発明の、別の重要な特徴および利点は従属請求項、図面、および図面を参照しながら説明する実施例から得られる。
【００１１】
前述した特徴および後述する特徴が、その都度提示された組み合わせだけではなく、別の組み合わせでも単独ででも、本発明の枠を逸脱することなく使用可能であることは自明である。
【００１２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８０９９１９号明細書から公知の燃料フィルタ装置により、燃料タンクからの燃料がこのタンク内で清浄化される。この装置は、燃料タンク内に交換可能に装填可能なフィルタハウジングを有しており、フィルタハウジング内に、リングフィルタインサートが支承されている。フィルタハウジング全体は、フィルタハウジングの端面に一体成形された管片を介して、燃料吸込管路に接続されている。このハウジング管片は、密に一方のリングフィルタ端面に結合された終端ディスクに存在するわけではないので、機能的に本発明の対象と比較することは不可能である。
【００１３】
本発明の有利な実施例が図面に示されており、以下に図面を参照しながら詳説する。その際、同一の符号は同一のまたは類似のまたは機能的に同一の構成部分を意味する。
図１：本発明によるリングフィルタエレメントの概略縦断面図である。
図２：別の実施形態の、図１と同様の概略縦断面図である。
【００１４】
図１および図２に応じて、本発明によるリングフィルタエレメント１はフィルタ材料２を有している。フィルタ材料２はリングフィルタエレメント１の長手方向中心軸線３に関してリング状にかつ同軸的に配置されている。その際、フィルタ材料２は一般に、星形に折り畳まれたまたはプリーツ加工された紙またはフリースから成る。さらに、リングフィルタエレメント１は少なくとも１つの終端ディスク４を有している。終端ディスク４はフィルタ材料２の軸方向の端部に取り付けられている。その際、フィルタ材料２と終端ディスク４とは一般に密に互いに結合、特に接着または溶接されている。
【００１５】
終端ディスク４は長手方向中心軸線３に対して偏心的に栓体５を有している。栓体５は、フィルタ材料２とは反対側の面で、終端ディスク４から突出している。有利には、栓体５が軸方向で、つまり長手方向中心軸線３に対して平行に、終端ディスク４から突出している。ここでは本発明により、栓体５内に、流出通路６が統合されている。流出通路６は栓体５および所属の終端ディスク４を貫通する。その際、栓体５は、流出通路６が栓体５および終端ディスク４を、半径方向で見てフィルタ材料２の側方で貫通するように配置されている。
【００１６】
ここに示した有利な実施形態の場合、栓体５は、流出通路６が、リングフィルタエレメント１の、フィルタ材料２によりリング状に取り囲まれたまたは包囲された内室７と連通するように配置されている。半径方向外側から半径方向内側に向かって通流されるフィルタ材料２の場合、この内室７はリングフィルタエレメント１の清浄側に相当する。
【００１７】
有利には、流出通路６は栓体５を同心的にかつ／または軸方向で、つまり長手方向中心軸線３に対して平行に貫通する。
【００１８】
原理的に、流出通路６はその通流時に絞りを形成するように寸法設定されていることができる。ここに示した実施形態では、流出通路６内に横断面積減少により絞り８が形成されている。絞り８は、流出通路６を通流する流動を絞る。
【００１９】
図１に示した実施形態では、リングフィルタインサート１がそのフィルタ材料２の領域で枠なしに形成されている。図２に示した実施形態では、リングフィルタインサート１が、半径方向内側に位置する内枠２８を有している。内枠２８に、フィルタ材料２が半径方向で支持されている。図２に示した実施形態では、内枠２８が同時に上昇管（Ｓｔｅｉｇｒｏｈｒ）を形成する。その結果、フィルタ材料２を通過した液体は清浄側でまず上昇管・内枠２８に沿って上向きに上昇し、上昇管・内枠２８の上側の端部に設けられたオーバフロー部２９を乗り越えねばならない。その後で、清浄化された液体は上昇管・内枠２８の内側に向かって溢れ出るようになっている。別の実施形態では、半径方向で通流可能な内枠が設けられていてもよい。
【００２０】
ここに示した有利な実施形態では、リングフィルタエレメント１がフィルタ材料２の領域に中央の管９を有している。管９は長手方向中心軸線３に対して同心的に配置されている。その際、管９のポジショニングは、一方では半径方向で見て管９とフィルタ材料２との間にリング室１０が形成されており、他方では流出通路６がこのリング室１０と連通するように実施される。さらに、管９はリング室１０を管９の中央の内室１１から隔離する。さらに、栓体５を備えて構成された終端ディスク４は中央の開口１２を有している。開口１２は管９の中央の内室１１と連通する。
【００２１】
図２に示した実施形態では、リング室１０が、半径方向で見て、上昇管として形成された内枠２８と管９との間に形成されている。上昇管・内枠２８は、オーバフロー部２９とは反対側の端部で、栓体５を備えて構成された終端ディスク４に、特に可塑化して一体化すること（Ｅｉｎｐｌａｓｔｉｆｉｚｉｅｒｅｎ）により、固定されている。
【００２２】
管９は、ここに示したように、終端ディスク４とは別個に製作されており、終端ディスク４に、有利には密に結合されていることができる。管９は終端ディスク４または別のディスク（下記参照）と一体的にもしくはインテグラルに製作されていてもよい。
【００２３】
有利には、フィルタ材料２が部分流または副流をろ過するために形成されており、それゆえ以下に部分流・フィルタ材料または副流・フィルタ材料２と呼ぶ。相応に、リングフィルタエレメント１は部分流フィルタまたは副流フィルタとして形成されているか、またはそのような副流フィルタを有している。ここに示した実施形態では、リングフィルタエレメント１が別のフィルタ材料１３を有している。この別のフィルタ材料１３は主流もしくは別の部分流をろ過するために形成されている。相応に、この別のフィルタ材料１３を以下に主流・フィルタ材料１３と呼ぶ。この主流・フィルタ材料１３はやはりリング状にかつリングフィルタエレメント１の長手方向中心軸線３に対して同軸的に配置されている。さらに、主流・フィルタ材料１３は副流・フィルタ材料２に対して軸方向で隣接配置されている。
【００２４】
主流・フィルタ材料１３も、図１に示したバリエーションでは、枠なしに示されている。これとは異なり、図２に示した実施形態では、主流・フィルタ材料１３を支持するための内枠３０が設けられている。
【００２５】
ここに示した実施形態では、両フィルタ材料２，１３の、互いに面した軸方向の端部が１つの共通の中間ディスク１４に固定、特に接着または溶接されているので、この中間ディスク１４は両フィルタ材料２，１３を軸方向で互いに隔離する。中間ディスク１４はやはり中央で開いたディスクとして形成されている。
【００２６】
リングフィルタエレメント２は、主流・フィルタエレメント１３の、副流・フィルタ材料２とは反対側の軸方向の端面に、別の終端ディスク１５を有している。終端ディスク１５はやはり、中央で開いた終端ディスク１５として形成されている。開いた両終端ディスク４，１５は半径方向内側にラジアルシール１６を備えて構成されている。
【００２７】
それにより、ここに示した実施形態では、リングフィルタエレメント１が、副流フィルタと主流フィルタとから成る、インテグラルなユニットを形成する。このユニット状のリングフィルタエレメント１は完体として、ここでは部分的にのみ示されたフィルタハウジング１７内に装填されるもしくはフィルタハウジング１７から引き抜かれることができる。
【００２８】
別の、図示されていない実施形態では、リングフィルタエレメント１が副流フィルタのみを有しており、その一方で、主流フィルタが別個のリングフィルタエレメントにより形成されている。この択一的な実施形態では、中間ディスク１４の代わりに、２つの別個の終端ディスクが設けられている。２つの終端ディスクのうちの１つは固く副流・フィルタ材料２に結合されており、２つの終端ディスクのうちの残りの１つは固く主流・フィルタ材料１３に結合されている。有利には、この終端ディスクは、別個の両リングフィルタエレメントがこの終端ディスクを介して互いに結合可能であるように構成されている。有利には、この結合は解離可能に、特にクリップ結合または係止結合として実施される。これにより、両リングフィルタエレメントは、主流フィルタと副流フィルタとが一緒にフィルタハウジング１７から取り出し可能であるように互いに連結されることができる。
【００２９】
本発明によるリングフィルタエレメント１は以下のように機能する。
【００３０】
リングフィルタエレメント１は、実質的に直立配置されたフィルタハウジング１７内に、その長手方向軸線３の方向で上から下に導入される。その際、フィルタハウジング１７のベースに形成されている中央の流出管片１８が、前記終端ディスク４の中央の開口１２内に進入する。その際、この終端ディスク４のラジアルシール１６は半径方向で密にこの管片８の外面に当接する。さらに、フィルタハウジング１７内へのリングフィルタエレメント１の装填時に、栓体５は、やはりフィルタハウジング１７のベースに形成されたドレン通路１９内に進入し、ドレン通路１９をフィルタハウジング１７の流入室２０に対して封止する。この目的のために、栓体５は、半径方向で作用するシール２１を有している。
【００３１】
フィルタハウジング１７は、ここでは部分的にのみ示したカバー２２により閉鎖可能である。その際、カバー２２に枠３３が形成または固定されている。枠３３は中央の管片２３を有している。管片２３は、カバー２２側の終端ディスク１５の、中央の開口内に突入する。その際、この終端ディスク１５のラジアルシール１６は半径方向で密にこの管片２３の外面に当接する。
【００３２】
図１に示した実施形態では、枠３３が、カバー２２とは反対側の端部２４でもって、ほぼ中間ディスク１４の高さにまでリングフィルタエレメント１内に突入する。中間ディスク１４は支持縁部２５を介して半径方向で枠２３の端部２４に支持されている。これにより、リングフィルタエレメント１は高められた安定性を、未処理側と清浄側との間で運転中に発生する圧力差に対して有している。
【００３３】
これとは異なり、図２に示した実施形態では、管片２３がカバー２２に形成されている。中間ディスク１４はその支持縁部２５を介して、管９に形成されている管片状の延長部３１に支持されている。さらに、管９はこの実施形態では延長部３１への移行部に、半径方向で張り出した鍔３２を有している。鍔３２は半径方向で副流・フィルタ材料２まで延びている。さらに、鍔３２は、特に可塑化して一体化することにより、中間ディスク１４に結合されている。管９と中間ディスク１４との間で漏れが発生して、この漏れにより、主流・フィルタ材料１３の清浄側が副流・フィルタ材料２の清浄側と連通する事態のために、支持縁部２５は図１および図２に示した実施形態では、半径方向で働くシールとして形成されていることができる。
【００３４】
フィルタハウジング１７の流入室２０には、やはりフィルタハウジング１７のベースに形成された流入通路２６を介して、未処理の、つまりろ過されていない液体が供給される。液体は流入室２０内を上昇し、リングフィルタエレメント１、つまり両フィルタ材料２，１３を洗う。本リングフィルタエレメント１の有利な使用事例では、流入通路２６が内燃機関、特に自動車の内燃機関の潤滑油回路の戻り路から到来する。潤滑油はフィルタ材料２，１３を半径方向で外側から内側に通過し、その結果、フィルタ材料２，１３はその都度１つの、半径方向外側に位置する未処理側を、半径方向内側に位置する清浄側から隔離する。主流・フィルタ材料１３を通流する主流は主流・フィルタ材料１３の清浄側から、つまり主流・フィルタ材料１３により包囲された内室２７から、管９の中央の内室１１内に、さらにここからフィルタハウジング１７の流出管片１８内に達する。それにより、流出管片１８はフィルタハウジング１７の、清浄側の出口を形成する。この出口は前記の有利な使用事例では内燃機関の潤滑油回路の導入部に通じる。それにより、主流・フィルタ材料１３の通流が、ろ過したい液体の主流を成す一方で、残りの液体、つまり副流は副流・フィルタ材料２を通して案内される。それにより、副流は副流・フィルタ材料２の通過後リング室１０内に達し、さらにここから本発明による流出通路６を介してドレン通路１９内に流出することができる。ドレン通路１９は前記の例では内燃機関の潤滑油集合容器、特に油槽と連通する。
【００３５】
流出通路６の寸法設定により、流出通路６の通流抵抗が規定されることができる。有利な実施形態に応じて、流出通路６の寸法設定はその通流抵抗に関して、副流のために、所定の体積流量もしくは副流と主流とから成る全流に占める所定の割合、例えば約１０％が設定されるように実施される。特に絞り８を介して、流出通路６の通流抵抗は相対的に正確に、所定の運転点のために規定されることができる。
【００３６】
さらに、本発明によるリングフィルタエレメント１の主な利点は、本発明によるリングフィルタエレメント１、特に統合された主流フィルタと副流フィルタとを備えたここに示した構造形式のリングフィルタエレメント１が選択的に、栓体５に流出通路６を備えていない従来慣用のリングフィルタエレメントの代わりにフィルタハウジング１７に装填可能であり、その際に、フィルタハウジング１７に何らかの特別な対策を講じる必要がない点にある。このようにして特に、これまで副流フィルタを有していなかった潤滑油回路を事後的にかつオプショナルに、このためにフィルタハウジング１７を交換する必要なしに副流フィルタを備えて構成することが可能である。
【００３７】
栓体５の本来の機能は本発明によるリングフィルタエレメント１でも維持されたままである。それというのも、リングフィルタエレメント１の取り出し時に、栓体５が再度ドレン通路１９から引き抜かれ、その結果、流入室２０が、それにより開放されたドレン通路１９を通して空にされることができるからである。これにより、リングフィルタエレメント１の取り外しおよび交換はかなり簡単化される。ここでは有利には、カバー２２が軸方向で定置に、ただし回転可能にリングフィルタエレメント１もしくは主流リングフィルタエレメントに連結されていることができ、これにより、カバー２２の引き抜き時に、栓体５がドレン開口１９から引き抜かれる。
【００３８】
流体回路の停止状態のために、つまり例えば内燃機関の停止時に、管９は主流のための内側の上昇管として役立ち、主流・フィルタ材料１３の清浄側２７のドレンを阻止する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるリングフィルタエレメントの概略縦断面図である。
【図２】別の実施形態の、図１と同様の概略縦断面図である。
【図１】
2006501398.tif 000003
【図２】
2006501398.tif 000004
【国際調査報告】
2006501398.tif 000005
2006501398.tif 000006
2006501398.tif 000007
2006501398.tif 000008