(57)【要約】本発明は、改良された、オイルクーラー（１６）が組み込まれたオイルフィルター及びこのオイルフィルターに使用される交換可能なフィルターエレメント（１２）に関する。オイルクーラー（１６）が組み込まれたオイルフィルター（１２）は、オイルを入れるチャンバー（８４）を形成するハウジング、ハウジング内に配置された単体のクーリングエレメント（１６）、エンジンからの未濾過オイルを受け入れ、かつこのオイルをチャンバー（８４）へと送るオイル流入口（６６）、濾過済みオイルをエンジンへ戻すオイル流出口（６４）、チャンバー（８４）内に配置されてオイルを濾過するフィルターエレメント（１２）、冷却系からの低温冷却液を受け入れ、冷却エレメント（１６）へと送る冷却液流入口（２０）、及び、クーリングエレメントからの暖められた冷却液を冷却系へと送る冷却液流出口（２２）を備えている。
2004513283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却系を有するエンジンに使用されるオイルクーラー一体型オイルフィルターであって、
前記エンジンからのオイルを収容する第一のチャンバーを形成するハウジングと、
前記冷却系からの冷却液を収容する第二のチャンバーを形成する実質的に連続した内面を有する単体のクーリングエレメントとを有し、前記クーリングエレメントは、前記第一のチャンバー内に取り付けられる大きさに形成され、
前記エンジンからの未濾過オイルを受け入れ、該未濾過オイルを前記第一のチャンバーへと送るためのオイル流入口と、
濾過済みオイルを前記エンジンに戻すためのオイル流出口と、
前記第一のチャンバー内に配置され、前記オイルを濾過するためのフィルターエレメントと、
前記冷却系から低温の冷却液を受け入れ、該冷却液を前記クーリングエレメントによって形成された前記第二のチャンバーへと送るための冷却液流入口と、
暖められた冷却液を前記クーリングエレメントによって形成された前記第二のチャンバーから前記冷却系へ送る冷却液流出口とをさらに有するクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項２】
前記ハウジングは、外方へ延びる複数の突起を備えた外面を有し、前記ハウジングからの熱の伝達を促進する請求項１のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項３】
前記複数の突起の隣接する突起はハウジング壁部によって分離され、前記ハウジング壁部は前記隣接する突起よりも薄い断面を有し、前記オイルから前記ハウジングの前記外面への熱の伝達を改善する請求項２のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項４】
前記複数の突起は、隣接する突起の間に実質的に乱れた空気の流れを起こすような大きさに形成されかつ間隔をおいて配置され、前記オイルから前記ハウジングを通る熱の伝達を改善する請求項２のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項５】
前記複数の突起は、前記ハウジングの前記外面に沿って長手方向に延びる、間隔をおいて配置された複数のリブを有する請求項２のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項６】
前記ハウジングは、迅速解放導管及び迅速解放弁を有し、前記迅速解放弁は、使用済みフィルターエレメントが取り外される前に、密封位置から開放位置へ移動することによって前記迅速解放導管を解放可能に密封する請求項１のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項７】
冷却系を有するエンジンに使用されるオイルクーラー一体型オイルフィルターであって、
前記エンジンからのオイルを収容する第一のチャンバーを形成するハウジングと、
前記冷却系から冷却液を受け入れるクーリングエレメントとを有し、前記クーリングエレメントは、実質的に連続した管から形成され、かつ、前記第一のチャンバー内に取り付けられる大きさに形成され、
前記エンジンからの未濾過オイルを受け入れ、該未濾過オイルを前記第一のチャンバーへと送るためのオイル流入口と、
濾過済みオイルを前記エンジンに戻すためのオイル流出口と、
前記第一のチャンバー内に配置され、前記オイルを濾過するためのフィルターエレメントと、
前記冷却系から低温の冷却液を受け入れ、該冷却液を前記クーリングエレメントへと送るための冷却液流入口と、
暖められた冷却液を前記クーリングエレメントから前記冷却系へ送るための冷却液流出口とをさらに有するクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項８】
前記管は、中央空間を形成するらせん部材を形成するように構成される請求項７のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項９】
前記管は、複数の長手方向に延びる正弦曲線状の部分を有する環状部材に形成されてなる請求項７のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１０】
前記環状部材は、内部空間を形成するのに必要な大きさに形成され、前記フィルターエレメントは、前記内部空間内に実質的に取り付けられる大きさに形成される請求項９のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１１】
前記クーリングエレメントは、前記チャンバー内に取り付けられ、かつ、前記チャンバー内に収容された前記オイル内に実質的に沈む大きさに形成されてなる請求項７のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１２】
前記オイルフィルターエレメントは空間を形成し、前記クーリングエレメントは前記空間内に実質的に取り付けられる大きさに形成される請求項７のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１３】
前記ハウジングは、外方に延びる複数の突起を備えた外面を有し、前記ハウジングからの伝熱を促進する請求項７のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１４】
前記ハウジングは迅速解放導管及び迅速解放弁を有し、前記迅速解放弁は、前記ハウジングベースと前記ハウジングカバーとが螺合取り付けされたときの密封位置から、前記ハウジングベースから前記ハウジングカバーを弛めたときに、前記迅速解放導管をオイルが流れることのできる開放位置へ移動することによって、前記迅速解放導管を解放可能に密封する請求項７のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１５】
冷却系を有するエンジンに使用されるオイルクーラー一体型オイルフィルターであって、
前記エンジンからのオイルを収容するための第一のチャンバーを形成するハウジングを有し、該ハウジングは、（ａ）前記エンジンに取り付けられた第一の端部、及び第一のねじ付表面を有する第二の端部を有するハウジングベースと、（ｂ）前記ハウジングベースの前記第一のねじ付表面と螺合する第二のねじ付面を有するハウジングカバーとを有し、
前記冷却系からの冷却液を収容するための第二のチャンバーを形成するクーリングエレメントと、
前記エンジンからの未濾過オイルを受け入れ、該未濾過オイルを前記第一のチャンバーへと送るためのオイル流入口と、
濾過済みオイルを前記エンジンに戻すためのオイル流出口と、
前記第一のチャンバー内に配置され、前記オイルを濾過する交換可能なフィルターエレメントと、
前記冷却系から低温の冷却液を受け入れ、該冷却液を前記クーリングエレメントによって形成された前記第二のチャンバーへ送るための冷却液流入口と、
暖められた冷却液を、前記クーリングエレメントによって形成された前記第二のチャンバーから前記冷却系へ送るための冷却液流出口とを有するクーラー一体型フィルター。
【請求項１６】
前記ハウジングは迅速解放導管及び迅速解放弁を有し、前記迅速解放弁は、前記ハウジングベースと前記ハウジングカバーとが螺合取り付けされたときの密封位置から、前記ハウジングベースから前記ハウジングカバーを弛めたときに、前記迅速解放導管をオイルが流れることのできる開放位置へと移動することによって、前記迅速解放導管を解放可能に密封する請求項１５のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１７】
前記ハウジングは、外方に延びる複数の突起を備えた外面を有し、前記ハウジングからの伝熱を促進する請求項１５のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１８】
前記クーリングエレメントは内部空間を形成するのに必要な大きさに形成され、前記フィルターエレメントは前記空間内に実質的に取り付けられる大きさに形成される請求項１５のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項１９】
前記フィルターエレメントは空間を形成し、前記クーリングエレメントは前記空間内に実質的に取り付けられる大きさに形成される請求項１５のクーラー一体型オイルフィルター。
【請求項２０】
オイルを収容するためのチャンバーを形成する、オイル流出口が形成された端壁を備えたハウジングと、冷却系から冷却液を受け入れ、空間を形成するように構成されたクーリングエレメントとを有するクーラー一体型オイルフィルターに使用される交換可能なフィルターエレメントであって、
第一の端部及び第二の端部を備えたオイルを濾過するための廃棄可能なフィルター材を有し、該フィルター材は前記空間内に実質的に取り付けられる大きさに形成され、
前記フィルター材の前記第一の端部を密封するための第一の端部キャップと、
前記フィルター材の前記第二の端部と前記クーラー一体型オイルフィルターの前記端壁とが密封係合状態をなすような大きさに形成される第二の端部キャップとをさらに有するフィルターエレメント。
【請求項２１】
前記フィルター材は、不織紙繊維、熱可塑性材、又はガラスフィラーを含むフィルター媒体である請求項２０の交換可能なフィルターエレメント。
【請求項２２】
前記第一の端部キャップ及び前記第二の端部キャップに取り付けられた熱可塑性中央管をさらに有する請求項２０の交換可能なフィルターエレメント。
【請求項２３】
前記第一の端部キャップ及び前記第二の端部キャップは、エラストマー材料からなる請求項２０の交換可能なフィルターエレメント。
【請求項２４】
オイルを収容するためのチャンバーを形成する、オイル流出口が形成された端壁を備えたハウジングと、冷却系から冷却液を受け入れるクーリングエレメントとを有するクーラー一体型オイルフィルターに使用される交換可能なフィルターエレメントであって、
第一の端部及び第二の端部を備えたオイルを濾過するための廃棄可能なフィルター材を有し、該フィルター材は、中央開口部を形成する環状部材とされる大きさに形成されかつ配置され、前記中央開口部は、前記フィルターエレメントが前記クーラー一体型フィルターに取り付けられるとき、前記クーリングエレメントが前記中央開口部に装着される大きさに形成され、
前記フィルター材の前記第一の端部を密封するための第一の端部キャップと、
前記フィルター材の前記第二の端部と、前記クーラー一体型フィルターの前記端壁とを密封係合するための第二の端部キャップとをさらに有する交換可能なフィルターエレメント。
【請求項２５】
前記フィルター材は、不織紙繊維、熱可塑性材、又はガラス繊維を含むフィルター媒体である請求項２４の交換可能なフィルターエレメント。
【請求項２６】
前記第一の端部キャップ及び前記第二の端部キャップに取り付けられた熱可塑性中央管をさらに有する請求項２４の交換可能なフィルターエレメント。
【請求項２７】
前記第一の端部キャップ及び前記第二の端部キャップはエラストマー材料からなる請求項２４の交換可能なフィルターエレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
＜＜発明の分野＞＞
本発明は、内燃エンジンに用いられるオイルクーラー一体型オイルフィルターに関する。
【０００２】
＜＜発明の背景＞＞
内燃エンジンは、一般に、自動車、オートバイ、バス、トラックなどに用いられ、そのエンジン部品は、通常、エンジン潤滑系を循環するエンジンオイルによって潤滑、冷却される。エンジンの運転時には、エンジンオイルはエンジン部品の熱を吸収して、エンジンの効率的運転に最適な温度よりも熱くなることがある。エンジンオイルの温度が高過ぎると、急激に分解したり、コークス化の影響を受けたりして、エンジンオイルの潤滑特性が劣化してしまう。このような事象の結果、エンジンの磨耗が増し、エンジンの寿命が短縮することとなる。そこで、高性能エンジンは、エンジンオイルの温度が高くなり過ぎるのを防止するため、特別のオイルクーラーを備えて設計されることが多い。
【０００３】
オイルフィルターは、エンジン内で形成される微粒子やその他の汚染物質をオイルから除去するので、現代の内燃エンジンにとって重要な部品となっている。エンジンオイルから微粒子や汚染物質を除去することによって、エンジンのベアリングやその他の可動部品の過度の磨耗を防いでいる。オイルフィルターとオイルクーラーとの一体化については、ヘッドマン（Ｈｅｄｍａｎ）らによる米国特許第５９６７１１１号（ヘッドマン特許）やナス（Ｎａｓｕ）らによる米国特許第４８３１９８０号（ナスらによる特許）に示されるように、すでに開示されている。このようなクーラー一体型フィルターを形成する従来の試みは、下記にて記載する望ましいものと比較して、製造コストが高く、あるいは、運転効率が低いことがわかっている。
【０００４】
ヘッドマン特許は、一つがオイル用のチャンバーで、一つが冷却液用チャンバーである二つの環状の同心チャンバーが共同隔壁を共有し、この共同隔壁を通して熱伝達が発生する、一体型オイルフィルター・オイルクーラーの設計に関する一般的方法を示している。この設計では、オイルと冷却液の熱伝達に利用できる表面積が共有の共同隔壁に制限されているので、オイルクーラーの効率に限界がある。そこで、より効率的設計のクーラー一体型オイルフィルターが要望されている。
【０００５】
ナスらによる特許では、一体型オイルフィルター・オイルクーラーに関する他の方法が説明されている。この設計では、一連の積層クーリングエレメントが接合されて冷却室を形成している。一実施例では、この積層クーリングエレメントが、環状フィルターによって形成された内部空間内に配置されている。このような積層クーリングエレメントを製造するには要望されるものよりもコストが高いことが知られている。また、クーリングエレメントが内部に配置されているため、クーリングエレメントの大きさが制限され、そのため、熱伝達を行う表面積が制限される。さらに、ナス特許は、オートバイのエンジンブロックに対して取り付けられたハウジングについて開示しており、このハウジングは、オイル連通孔のねじ部と係合する中空軸ボルトによって適所に支持されている。このハウジングの配置及び取り付けでは、中空軸ボルトを緩めると、オイルがハウジングから流れ出るため、フィルターエレメントの交換が難しく、また、厄介なものとなっている。したがって、熱伝達の効率がよく、製造コストが安く、フィルターエレメントの交換がし易い、改良された、クーラー一体型オイルフィルターが要望されている。
【０００６】
＜＜発明の概要＞＞
本発明の一つの目的は、オイルフィルターチャンバー内に収まるのに必要な大きさで、オイルと冷却液間の熱伝達を行う表面積の大きさを増大する単体のクーリングエレメントを有するオイルクーラー一体型オイルフィルターを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、交換がより簡単な交換可能なオイルフィルターを有する、クーラー一体型ヒーターを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、オイルと冷却液間の熱伝達を行う表面積の大きなクーリングエレメントを提供することである。
【０００９】
本発明の一態様において、改良されたクーラー一体型オイルフィルターが提供される。このクーラー一体型フィルターは、オイルを収容するためのチャンバーを形成するハウジングと、このハウジング内に配置された単体のクーリングエレメントと、エンジンから未濾過オイルを受けて前記チャンバーへと送り込むオイル流入口と、濾過済みオイルをエンジンへと戻すためのオイル排出口と、チャンバー内に配置されてオイルを濾過するフィルターエレメントと、冷却系から低温の冷却液を受け入れ、前記クーリングエレメントに前記冷却液を送るための冷却液流入口と、暖められた冷却液を前記クーリングエレメントから冷却系へと送るための冷却液流出口とを備えている。クーリングエレメントの単体構成によって、上述した積層クーリングエレメントよりも製造コストを大幅に節減することができる。本発明のクーラー一体型フィルターによれば、クーリングエレメントとオイルとの間の密着による効率的冷却、及びクーリングエレメントの単純化された構造の組み合わせを得ることができる。
【００１０】
本発明の他の態様において、この改良されたオイルフィルターは、（１）エンジンに取り付けられた第一の端部、及び第一のねじ付表面を有する第二の端部を有するハウジングベースと、（２）ハウジングベースの第一のねじ付表面と螺合する第二のねじ付表面を有するハウジングカバーとを備えるハウジングを選択的に有することができる。ハウジングカバーを、ねじを弛めて取り外したときに作動してオイルをオイルフィルターのチャンバーから迅速に排出させる迅速解放弁をさらに備えてもよい。
【００１１】
本発明の他の好適な実施例において、改良されたクーラー一体型オイルフィルターは、表面から外方に延びる複数の突起を有するハウジングを備えている。突起を具備することによって、大気と接触するハウジングの外面面積が実質的に増加し、それによって、ハウジング壁部から熱が伝達されるため冷却作用効率が大幅に増大する。出願人は、本発明のこの実施例におけるクーラー一体型オイルフィルターの熱伝達効率の増加に対するどのような理論にも拘束されることを望むものではないが、突起が、ハウジングに隣接する空気流の乱れを増すことによって熱伝達効率に寄与することは確信できるものである。また、突起によってハウジングの構造的安定性が改善され、薄い材料を使用することができ、それによってクーラー一体型オイルフィルターの熱質量を小さくすることができる。また、このことは、本発明の実施例におけるハウジング構成の熱伝達特性を改善することに寄与することができるものである。
【００１２】
＜＜詳細な説明＞＞
図１〜１８に、本発明によるクーラー一体型フィルター１０の好適な一実施例を示す。クーラー一体型フィルター１０は、フィルターエレメント１２、ハウジングベース１４、クーリングエレメント１６、及びキャップ即ちハウジングカバー１８を備えている。ハウジングキャップ１８とハウジングベース１４が完全に組立てられると、これらによって、フィルターエレメント１２及びクーリングエレメント１６を収容するチャンバー８４が形成される。
【００１３】
さらに詳しく説明すると、図１と図４に示すように、ハウジングカバー１８は、冷却液流入口２０のねじ付端部１９が装着されるねじ付開口部２４及び冷却液流出口２２のねじ付端部２１が装着されるねじ付開口部２６を有している。
図１に示されるように、冷却液流入口及び冷却液流出口は弾性のある冷却液管を収容するための「迅速連結」面を形成するリブを有することが好ましい。
図２〜図４にて最もよくわかるように、ハウジングカバー１８は、外面２８及び内面３０を有する端壁８と、外面３２ａ及び内面３２ｂを有する環状側壁３２とを備えている。冷却液流入口２０及び冷却液流出口２２はキャップ１８の端壁８を通過し、その外面２８から内面３０へと延在している。環状側壁３２は外面３２ｂから外方へと延びるねじ部３２ｃを有している。このねじ部３２ｃは、ハウジングベース１４の側壁３４の内面と係合する大きさとなるように機械加工されている。フランジ３６が外面３２ｂから外方へと延びており、かつ平端面３８を有している。この平端面３８は、キャップ１８がハウジングベース１４へと下方に回転する間にＯリング３９（図１参照）と接触して密封状態を形成する。端壁８の外面２８には六角ヘッド部材２７が設けられていて、キャップ１８を開けるときの補助となる適当な工具を受け止める。開口部２４は、冷却液流入口２０のねじ付端部１９を受け入れるねじ付側壁２３をその内部に有している。また、開口部２６は、冷却液流出口２２のねじ付端部２１を受け入れるねじ付側壁２５をその内部に有している。ハウジングカバー１８は、アルミニウムあるいは同様の非腐食性金属で鋳造するのが好ましく、また、その内部に開口部２４、２６及び溝付側壁２３、２５が形成されている。端壁８の内面３０には、この内面３０から突出する環状シール部材４４がさらに設けられている。環状シール部材４４はフィルターエレメント１２のガスケット４６と係合し、フィルターエレメント１２とキャップ１８との間を密封する。キャップ１８の端壁８の内面３０には、クーリングエレメント１６の環状縁部９５（図８参照）を収容する環状溝４０が形成されている。
【００１４】
開口部２４、２６は、冷却液が冷却液流入口２０から入ってクーリングエレメント１６を通り、冷却液流出口２２からクーラー一体型フィルター１０を出るように、クーリングエレメント１６と流体的に連通している。冷却液流入口２０及び冷却液流出口２２をエンジン冷却系と接続するのに好適な方法は一組の弾性管（図示なし）を用いて流体をエンジン冷却系に対して流入流出させることである。流入管（図示なし）はラジエータ出口のような低温冷却液源に接続されており、出口管（図示なし）はラジエータなどの装置を通過するエンジン冷却系の暖温側に接続されている。
【００１５】
図１〜１８の実施例では、冷却入口及び冷却出口は、クーリングエレメント１６ａの開口端部における同一孔２９に対して開口することが好ましい。こうして、低温流体は、エンジン冷却系に戻る暖められた冷却液と同じ端部でクーリングエレメントに流入する。この構成は、冷却入口及び冷却出口が複雑な連結構造を必要としないので、製造及び設置を単純化するのに好ましい。しかし、さらに、クーリングエレメント１６ａは空間的に分離された入口（図示なし）及び出口（図示なし）を具備することも考えられており、この場合には冷却効率が非常に良好である。この場合、この出口は長く延びていて、クーリングエレメントの対向端で、暖められた冷却液を収容し、また入口も図１９に示すものと同様とされている。とはいえ、冷却液流出口の他に、冷却液が出口６４の近くで低温に維持されるように、冷却液流入口を長く延ばすことも考えられる。クーリングエレメント１６はアルミニウムで形成することが好ましいが、銅のようなその他の熱伝導性金属で形成してもよい。図１〜１７の実施例から最もよく理解されるように、内部クーリングエレメント１６は、１６ａ〜１６ｄで示されるいくつかの形態のうちのひとつをとることができることが考えられている。内部クーリングエレメント１６は、これらがクーラー一体型フィルターの濾過済みオイル用チャンバー８４内に配置できる大きさとなっているという共通する特徴を共有している。図６〜８に示す第一の選択肢において、クーリングエレメント１６ａはその外面に交互に形成された凹部９０と突起９１を有するベローズ状の形状をなしており、これによって、クーリングエレメントの表面積が増し、クーリングエレメントの熱伝達を増すことができる。図８に示されるように、クーリングエレメント１６ａは滑らかな壁状の内面９３を有しているが、クーリングエレメントの壁部が図１０に示されるように断面から見て波形の外観となるように、一連の突起と凹部を交互に備えていてもよい。図８に最も良く示されるように、クーリングエレメント１６ａは、肩部９４と縁部９５を有している。縁部９５はキャップ１８の溝部４０に収容されるのに必要な大きさである。肩部９４はキャップ１８の内面３０にろう付けあるいは溶接されている。
【００１６】
図１１〜１４に、内部クーリングエレメント１６ｂの第２の形態を示す。これは、図６〜８に示した内部クーリングエレメント１６とほとんどの点で同じであるが、主な相違点は外面９２ｂに交互に形成された凹部９０ｂと突起９１ｂの数と深さにある。クーリングエレメント１６ｂは滑らかな内面９３ｂを有し、また、キャップ１８に取り付けるため肩部９４ｂと縁部９５ｂを備えている。凹部９０ｂと突起９１ｂは、クーリングエレメント１６の表面に粗い外ねじとして形成してもよい。
【００１７】
図１と図１４から最もよく理解されるように、フィルターエレメント１２は、端部円板５０に取り付けられたガスケット４６と、端部円板５２に取り付けられたガスケット４８とを備えている。端部円板５０、５２はフィルター材５４の対向端部に取り付けられている。図１〜１８に示す実施例において、端部円板５０、５２は接着剤でフィルター材５４に取り付けられた金属円板である。しかしながら、プラスチックやゴムのような成形可能なエラストマー材料で形成された端部円板すなわち端部キャップは、これらを使用することによって確実にフィルターエレメントを簡単に焼却でき、また、別々の端部キャップ及びガスケットは彩色できるので、好ましいものである。フィルター材５４は、中空シリンダーを形成するように配置された波状のフィルター媒体で構成されるのが好ましく、かつフィルター材５４によって形成された内面５７及び外面５８によって画成された内部領域を有している。好適なフィルター材としては、不織紙繊維、ポリエステル繊維、及びガラスフィラーを含むフィルター媒体がある。このようなフィルター媒体は、テネシー州、チャタヌーガのアルシュトロム・マニュファクチャリング（Ａｌｈｓｔｒｏｍ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｏｆ Ｃｈａｔｔａｎｏｏｇａ， Ｔｅｎｎｅｓｓｅｅ）及びノースカロライナ州、シャーロットのＨＶ・ペーパー・マニュファクチャリング（ＨＶ Ｐａｐｅｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｏｆ Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ， Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ）から入手可能である。このようなフィルター材は、優れた濾過性能を有しており、また、フィルターエレメントの廃棄後に容易に焼却できるので媒体として環境にやさしい性質を備えているという点で好ましいものである。他のフィルター材としては、従来の段ボール紙、非波状ナイロンメッシュ、波状金属メッシュ、あるいは、適切な濾過性に対して、適当な孔径を有し、かつ十分な化学的安定性を有する他のメッシュ材を使用することができる。フィルター１２がハウジングベース１４に組み込まれると、フィルターエレメント１２のガスケット４８は、図１８に示される環状シール面５８との間で密封状態が形成される。
【００１８】
図１５〜１８において、ハウジングベース１４は端壁６０及び環状側壁３４を有している。図１７と図１８にて最も良くわかるように、端壁６０は、その内面から延びる環状シール面５８と、冷却濾過されたオイルをエンジン（図示なし）に戻すためのエンジン開口部すなわちコンジットの中央上方に位置する、端壁６０を介して延びるオイル流出口６４とを有している。８つのオイル流入口６６ａ〜６６ｄが、間隔をおいて、オイル流出口６４から半径方向外側に配置されている。オイル流入口６６ａ〜６６ｄは、ハウジングベース１４の端壁６０を貫通して延在している。端壁６０の外面７０は、図１８に示されるように、オイル入口コンジットを装着する、あるいはエンジンからの孔（図示なし）を流体連通可能に取り付けるための凹部７２を有している。端壁６０の外面７０の周囲にはベースＯリング７８（図１参照）を装着するための環状溝７６が形成されており、これによって、設置されたときにハウジングベース１４の端壁６０とエンジンブロック（図示なし）との間が密封される。本発明の好適な一実施例では、オイル流出口６４にはねじ溝が切られており、これにエンジンブロックから延びるねじ付コンジットが係合される。
【００１９】
図１５において、ハウジングベース１４の環状側壁３４は第一の部分３４ａと他の部分３４ｂとを有しており、第一の部分３４ａは他の部分３４ｂよりも大きな径を有している。側壁３４の内面８０はねじ部３４ｃを有しており、この部分はキャップ１８のねじ部３２ｃを収容するように機械加工されている。側壁３４は、その周囲に、外方に延在する縁部８２を有しており、この縁部８２は、Ｏリング３９と係合し、かつキャップ１８の平坦面３８に対してＯリング３９を押圧して、閉鎖位置への回転に伴ってキャップ１８をハウジングベース１４に対して封止するような大きさに設定されている。
【００２０】
本発明によるクーラー一体型フィルター１０ｃの他の好適な実施例を図１９に示す。クーラー一体型フィルター１０ｃは、概略、フィルターエレメント１２ｃ、ハウジングベース１４ｃのベース部、クーリングエレメント１６ｃ、及びキャップすなわちハウジングカバー１８ｃを備えている。ハウジングキャップ１８ｃ及びハウジングベース１４ｃが完全に組立てられると、これらによってフィルターエレメント１２ｃ及びクーリングエレメント１６ｃを収容するチャンバー８４ｃが形成される。図１９のクーラー一体型フィルター１０ｃは、図１〜１８のクーラー一体型フィルター１０とほとんどの点で同じである。主な相違点は、クーリングエレメント１６ｃの構造、ハウジングベース１４ｃ及びハウジングカバー１８ｃの形状、弾性エンドキャップ５０ｃの使用、及び、冷却液流入口２０ｃ及び冷却液流出口２２ｃの配置にある。
【００２１】
さらに詳しく説明すると、図１９に示すように、カバー１８ｃは、冷却液流入口２０ｃ及び冷却液流出口２２ｃの各ねじ付端部１９ｃ、２１ｃを収容するねじ付開口部を有している。冷却液流入口２０ｃ及び冷却液流出口２２ｃは、好ましくは、弾性冷却液管１３ｃ、１５ｃを装着するための「迅速連結」面を形成するリブを備えている。ハウジングカバー１８ｃは、外面２８ｃ及び内面３０ｃを有する端壁８ｃと、外面３２ｅ及び内面３２ｆを有する環状側壁３２ｄとを備えている。冷却液流入口２０ｃ及び冷却液流出口２２ｃは、外面２８ｃから端壁８ｃを貫通し、キャップ１８ｃの内面３０ｃへと延びている。環状側壁３２ｄは、内面３２ｆから内側へと延びるねじ部３２ｇを有している。ねじ部３２ｇは、ハウジングベース１４ｃの側壁３４ｇの外面３４ｅに形成されたねじ部３４ｇと係合する大きさに機械加工されている。縁部３６ｃが外側壁３２ｄから延在し、かつ凹部３８ｄを備えた平面３８ｃを有している。凹部３８ｄにはＯリング３９ｃが装着されてキャップ１８ｃをハウジングベース１４ｃに対して下方に回転するときに密封状態が形成される。六角頭部部材２７ｃが端壁８ｃの外面２８ｃに設けられており、それに受容される適当な工具によってキャップ１８ｃの開放がし易くなっている。端壁８ｃの内面３０ｃはさらにそこから突出する環状密封部材４４ｃを有している。密封部材４４ｃはフィルターエレメント１２ｃの弾性エンドキャップ５０ｃに係合してフィルターエレメント１２ｃとキャップ１８ｃとの間を密封する。キャップ端壁８ｃの内面３０ｃには環状溝４０ｃが形成されており、ここにクーリングエレメント１６ｃの環状縁部９５ｃが収容される。
【００２２】
冷却液流入口２０ｃ及び冷却液流出口２２ｃをエンジン冷却系に連結する好適な方法が図１９の実施例に示されている。この実施例においては、一組の管１３ｃ、１５ｃがエンジン冷却系に対して液体の給排を行っている。入口管１３ｃは、ラジエータのような低温冷却液源に連結されており、出口管１５ｃがエンジン冷却系の暖温側に連結されていてラジエータや類似機器の取り入れ側と連通している。
【００２３】
本発明によるこの実施例では、クーリングエレメント１６ｃは、空間的に分離された冷却液流入口２０ｃと冷却液流出口２２ｃを有しており、これは、この構造が製造コストよりも冷却効率を重要視しているからである。冷却液流出口２２ｃに取り付けられた長く延びた出口管１７ｃを使用することによってこの効率の改善を実現している。また、オイル流出口６４近傍で冷却液が低温を維持できるように、冷却液流出口よりもむしろ冷却液流入口を、長尺管（図示なし）の使用によって延長することも考えることができる。クーリングエレメント１６ｃは、一連の丸い突起物を形成する曲がりくねった外面を有することによって表面積を増加させている。クーリングエレメントは、鋳造や成形、あるいは金属形成加工によって単体に形成した熱伝導性金属で形成するのが好ましい。クーリングエレメント１６ｃは肩部９４ｃ及び縁部９５ｃを有している。縁部９５ｃは、キャップ１８ｃの溝４２ｃに収容される大きさとされている。肩部９４ｃは、キャップ１８ｃの内面３０ｃにろう付けあるいは溶接されている。
【００２４】
フィルターエレメント１２ｃは、端部円板５２ｃに取り付けられたガスケット４８ｃを備えている。金属の端部円板５２ｃは、接着剤によってフィルター材５４ｃの一端に取り付けられている。端部円板５２ｃすなわち端部キャップは、プラスチックやゴムなどの成型可能なエラストマー材料からなり、単体のガスケットを必要としない。フィルター材５４ｃは、中空シリンダーを形成するように構成された波状のフィルター紙からなり、かつ、フィルター材によって形成された内面５７ｃ及び外面５８ｃにより囲まれた内部領域５６ｃを有することが好ましい。フィルター１２ｃがハウジングベース１４ｃに組み込まれると、フィルターエレメント１２ｃのガスケット４８ｃと環状シール面５８ｃとの間には密封状態が形成される。
【００２５】
ハウジングベース１４ｃは端壁６０ｃ及び環状側壁３４ｄを有している。端壁６０ｃは、その内面６９ｃから延びる環状シール面５８ｃと、端壁６０ｃを貫通して延びるオイル流出口６４ｃとを有している。このオイル流出口６４ｃは、冷却濾過されたオイルをエンジン（図示なし）へ戻すためのエンジン開口部すなわちコンジット（図示なし）の上方中央に位置している。８つのオイル流入口６６が間隔をおいて、かつオイル流出口６４から半径方向外方に配置されている。なお、図１９の断面図では２つのオイル流入口６６ｉ、６６ｊしか見ることができない。オイル流入口は、ハウジングベース１４ｃの端壁６０ｃを貫通して延びている。端壁６０ｃの外面７０ｃは、オイル入口コンジットを収容する、すなわちエンジンからの孔（図示なし）と流体連通をなす凹部７２ｃを備えている。環状溝７６ｃが、端壁６０ｃの外面７０ｃの外周に形成されており、そこにはベースＯリング７８ｃが装着されて、設置されたときに、ハウジングベース１４ｃの端壁６０ｃとエンジンブロック（図示なし）との間が密封される。オイル流出口６４ｃはねじ付とされており、エンジンから延在するねじ付コンジット（図示なし）が装着される。
【００２６】
図１〜２０に示した本発明の実施例の内部クーリングエレメントの作用については、図１９に最もよく表されており、ここでは、暖かな未濾過オイルがオイル流入口６６ｉ、６６ｊからハウジングベースへと入る。オイルによって、フィルターエレメント１２ｃの外面と、ハウジングベース１４ｃ及びキャップ１８ｃとによって形成された未濾過オイル用空間８６ｃが満たされる。未濾過オイル用空間８６ｃは、フィルターエレメント１２ｃにおけるフィルター材５４ｃの外面５８ｃの上流にあって、チャンバー８４ｃの一部を形成している。オイルは、フィルター材５４ｃの内面を通ってフィルターエレメント１２ｃの内部領域に至る。ここでは、濾過されたオイルとクーリングエレメント１６とが接触する。濾過済みオイル用空間８８ｃは、フィルター材５４ｃの内面５７ｃの下流にあるチャンバー８４ｃの一部をなし、かつ、端壁６０ｃ、フィルター内面５７ｃ及びクーリングエレメント１６ｃによって概略囲まれている。オイルは、濾過済みオイル用空間８８ｃ内のクーリングエレメントに沿ってオイル流出口６４ｃへと流れるのに伴って冷却される。冷却されかつ濾過されたオイルはフィルター１０ｃからオイル流出口６４ｃを通ってエンジンへと入る。
【００２７】
一方、運転時の冷却液の流れにおいては、冷却系から入口管１３を通り、キャップの冷却液流入口２０からクーリングエレメントの入口１１ｃへと流れる。低温冷却液は、濾過済みオイル用空間８８を流れるオイルから熱を奪うクーリングエレメント１６を通って循環し、長尺の冷却液流出口１７からクーリングエレメント１６を出ていく。ついで、冷却液は、冷却液流出口２２を通過して冷却液戻し管１５に入る。冷却液戻し管は冷却液をエンジン冷却系の暖温側に戻して、ラジエータや他の手段によって冷却する。
【００２８】
図２０に、本発明による内部クーリングエレメントを有するクーラー一体型フィルター１０ｄのさらに他の実施例を示す。図２０に示すクーラー一体型フィルターの実施例は、図１９のクーラー一体型フィルター１０ｃと多くの点で類似している。主な相違点は、ハウジングベース１４ｄ及びハウジングカバー１８ｄの細長い形状、らせん状に巻かれたクーリングエレメント１６ｄ、端部キャップ５０ｄの形状、オイル流入口６４ｄ及びオイル流出口６６ｄの配置と構成、そして、冷却液流入口２０ｄ及び冷却液流出口２２ｄの側部取り付けである。
【００２９】
クーリングエレメント１６ｄは、円筒状空間を形成するらせん状コイルである。クーリングエレメント１６ｄの個々のコイルは、隣接コイル間をオイルが流れるように、わずかに一定の間隔をおいて配置されるのが好ましい。このクーリングエレメントの構造によって、未濾過オイルチャンバー８６ｄ内に暖かい未濾過オイルと接触するクーリングエレメント１６ｄの表面積が著しく増加した。これは、暖かな未濾過オイルが、ヘッドマンの同心チャンバーのような従来の構造によく見られたように、単に外面に接触するというよりは、コイルを実質的に取り巻くことができるからである。冷却入口２０ｄ及び冷却出口２２ｄには図２２に示されたのと同様の内部ねじ面（図示なし）及びアダプター（図示なし）が設けられ、クーリングエレメント１６ｄが入口管（図示なし）及び出口管（図示なし）に連結される。
【００３０】
フィルターエレメント１２ｄは、端部円板５２ｄに取り付けられたガスケット４８ｄを備えている。金属製の端部円板５２ｄは、接着剤でフィルター材５４ｄの一端に固定されている。端部円板すなわち端部キャップ５０が、プラスチックやゴムのような成形可能なエラストマー材からなっているため、別個のガスケットは不要である。図２０に示されるように、端部キャップ５０は、端壁８ｄの内面３０ｄから延びる環状シール面４４ｄを受け入れるための環状溝４５ｄを備えることが好ましい。
【００３１】
ハウジングベース１４ｄ及びハウジングキャップ１８ｄは、他のクーリングエレメントの設計１６ａ〜１６ｃよりも高さのあるコイル状クーリングエレメント１６ｄを収容するため、長く延びた形状をなしている。コイル状のクーリングエレメントを使用したものを含む設計については、クーラー一体型フィルターの製造組立コストは、冷却液流入口及び冷却液流出口をクーラー一体型フィルターのベース部に配置することによって、かなり低減できる場合があることがわかっている。１０ｄのクーラー一体型フィルターはそのような構造であり、したがって、冷却入口２０ｄ及び冷却出口２２ｄがハウジングベース１４ｄに配置されている状態が示されている。オイル流入口６６ｄは、ハウジングベース１４ｄの端壁６０ｄを貫通して未濾過オイルチャンバー８６ｄに通じる一つあるいは複数の通路を備えていてもよい。オイル流出口６６ｄは、クーラー一体型フィルター１０ｄの中心縦軸線からずれており、また、端壁６０ｄを貫通して濾過オイルチャンバー８８ｄに達している。
【００３２】
本発明によるクーラー一体型フィルターの二つの実施例をさらに、図２１〜２５に示す。これらの実施例は、図１〜２０の実施例と多くの点で類似しているが、クーリングエレメントの配置及び大きさが異なっている。これらと、二つの実施例間の他の相違点、及び上述したその他のことについては、下記における、図２６〜２７の実施例の詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００３３】
具体的に説明すると、図２１のクーラー一体型フィルター１１０は、フィルターエレメント１１２、ハウジングベース１１４、クーリングエレメント１１６、キャップすなわちカバー１１８、冷却入口１２０及び冷却出口１２２を備えている。カバー１１８及びハウジングベース１１４が組立てられると、これらによってフィルターエレメント１１２及びクーリングエレメント１１６を収容するチャンバー１８４が形成される。カバー１１８は、端壁１０８及びこの端壁から延びるその一部を構成する環状側壁１３２を有している。環状側壁１３２は、その外面１３２ｂにねじ部１３２ａを有している。このねじ部は、ハウジングベース１１４の環状側壁１３４の外面１３４ｂのねじ部１３４ａと係合するように機械加工されている。キャップ１１８の側壁１３２における張り出し部１３６は平面１３８を有しており、平面１３８は、キャップ１１８をハウジングベース１１４上で下方に回転している間にＯリング１３９と接触して密封状態を形成する。六角ヘッド部材１２７がキャップ外面１２８に設けられ、キャップ１１８を開放するための適当な工具を受け入れる。キャップカバー１１８は、アルミニウムあるいは類似の又は他の伝熱性、非腐食性の金属から鋳造するのが好ましい。しかしながら、プラスチックのような他の成形可能な材料も使用できる。内面１３０は、さらに、そこから延びるアーチ状のシール面１４４を有している。シール面１４４は、フィルターエレメント１１２の弾性端部キャップ１５０の端部キャップ延長部１５０ｂと係合し、フィルターエレメント１１２とキャップ１１８との間に密封状態を形成する。
【００３４】
アーチ状のシール面１４４は、中央孔１４７と安全弁アセンブリ１４９を有している。安全弁アセンブリ１４９は、ストッパーエレメント１５１、ピン１５３及び圧力検知部材１５５を備えている。圧力検知部材１５５は、好ましくは、金属製のスパイダースプリングであり、未濾過オイル用空間１８６内が臨界圧のときにたわむように調整されており、冷機起動時において、オイルの粘度が高過ぎてフィルターを簡単に通過できないときには、フィルターをバイパスする。このバイパス機構は、フィルターが詰まり始めて、オイルがエンジンを流れなくなったときにも作動する。圧力検知部材１５５がたわむと、ピン１５３は濾過済み燃料用空間１８８に向けて下方に移動し、ストッパーエレメント１５１が下方に移動し、未濾過オイルは未濾過オイル用空間１８６から中央孔１４７を通過して濾過済みオイル用空間１８８に到る。
【００３５】
ハウジングベース１１４は、端壁１６０及び環状側壁１６２を有している。端壁１６０は、その内面１５７から延び、オイル流出口１６４の外周に位置する縁部１５８を備えている。オイル流出口１６４は、端壁１６０を貫通して延び、かつ冷却濾過済みオイルをエンジン１９６に戻すためのエンジンコンジット１５９の上方中央に位置している。多数のオイル流入口１６６が、オイル流出口１６４から半径方向外方に配置され、かつハウジングベース１１４の端壁１６０を貫通して延びている。端壁１６０の外面１７０には、エンジン１９６からのオイル入口コンジットを装着するための同数の凹部１７２が設けられている。端壁１６０の外面１７０の外周にはベースＯリング１７８を収容するための環状溝１７６が形成されており、組み立てられたときに、ハウジング１１４の端壁１６０とエンジン１９６の間には密封状態が形成される。図２１に示す実施例において、オイル流出口１６４は内側にねじ溝が切られており、エンジン１９６から延びるねじ付コンジットが装着される。ハウジングベース１１４は、冷却液流入管１１３のねじ付端部１１９を収容する開口部１２４と、冷却液流出管１１５のねじ付端部１２１を収容する開口部１２６とを有している。開口部１２４は、冷却液流入管１１３のねじ付端部１１９を収容するねじ付側壁１２３を有し、開口部１２６は冷却液流出管１１５のねじ付端部１２１を収容するねじ付側壁１２５を有している。ハウジングベース１１４は、アルミニウムあるいは他の伝熱性、非腐食性金属を鋳造して作るのが好ましいが、プラスチックのような成型可能な材料を用いてもよい。
【００３６】
ハウジングベース１１４の側壁１３４は、ねじ部１３４ａを備えた外面１３４ｂを有し、ねじ部１３４ａは、キャップ１１８のねじ部１３２ｂが装着されるように機械加工されている。側壁１３４には、Ｏリング１３９が装着される大きさの凹部１８２がその外周に設けられている。Ｏリングは、凹部１８２と側壁１３４の外面との間に押し付けられている。側壁１３４は、側壁ねじ部１３４ａより大きい曲率の第２の環状部１３４ｃを有している。
【００３７】
クーリングエレメント１１６は、フィルターエレメント１１２を囲む中央開口部を有する大きさのらせん状コイル管である。クーリングエレメント１１６は、管入口１１１及び管出口１１７によってハウジングベース１１４の適所に保持される。らせん状コイルをクーリングエレメントとして使用することによって、同心チャンバーを有する従来構造よりも、伝熱に利用できる表面積を増すことができる。というのは、暖かなオイルが、実質的に平らな一つの面に接触するというよりも、クーリングエレメントを完全に囲んでいるからである。図２２からわかるように、冷却出口１２０は、出口管１１７、開口部１２６及びカップリング１３３を含む多数の部品を有している。開口部１２６は、出口管１１７に形成された周縁部１１７ａを係止する複数の斜めカラー係止部１２６ａを備えている。出口管１１７の端部には、１１６ｂの出口端部に取り付けられるねじ付カップリング１３３が装着されるように構成されたねじ部１１７ｂを有している。図２２には冷却液流出口における連結構造の拡大断面図を示したが、冷却液入口１２４も同じ構造の部品及びカップリング（図示なし）を有することが理解される。開口部１２４、１２６は、冷却液が冷却入口１２０から移動してクーリングエレメント１１６を通り、冷却出口１２２を通って出るように、クーリングエレメント１１６と流体連通をなしている。図２１から最もよくわかるように、冷却入口１２０及び冷却出口１２２は、冷却液流入管１１３及び冷却液流出管１１５によってエンジン冷却系に連結されるのが好ましい。冷却液流入管１１３は低温冷却液源に連結され、冷却液流出管はラジエータあるいは類似機器を通るエンジン冷却系の暖温側に連結されている。
【００３８】
クーリングエレメント１１６はアルミニウムから形成されるのが好ましいが、銅のような他の伝熱性金属から形成してもよい。フィルターエレメント１１２は、端部キャップ１５０、１５２にそれぞれ固着された中央流管１４６を有している。端部キャップ１５０、１５２はフィルター材１５４の対向端部に固着されている。フィルター材は、中空シリンダーを形成するように構成された上述したタイプの波状フィルター媒体でできているのが好ましい。このようなフィルター媒体が好ましい他の理由は、これが、弾性の端部キャップあるいは熱可塑性中央流管１４６に対して十分な熱を加えることによって簡単に接合することができるからである。フィルター材１５４は、内部領域を囲む内面１５７、及び外面１５８を有している。中央流管１４６はプラスチックで形成されるのが好ましく、かつ管端部１４６ａで端壁１６０に超音波溶接で溶接されるのが好ましい。好適なフィルターエレメント１１２は、フィルター材１５４、端部キャップ１５０、１５２、及び中央流管１４６から構成され、これらは、簡単に焼却可能な素材からできている。この構成が好ましいのは、フィルターエレメントが焼却することにより環境面で責任をもてる方法で処理できるからである。また、適当な接着剤をガスケット１９８と組み合わせて使用して、図２１に示されるような適切な密封状態を確実に得ることも考えられる。
【００３９】
ハウジングベース１１４とキャップ１１８が組み立てられると、フィルターエレメントによって未濾過オイル用空間１８６と濾過済みオイル用空間１８８に分離されたチャンバー１８４が形成される。未濾過オイル用空間１８６は、フィルター材１５４の上流におけるチャンバー内の領域であって、側壁１３２、１３４、端壁１０８、１６０、及びフィルターエレメント１１２の外面１５８によって概略画成される。濾過済みオイル用空間１８８は、フィルター材１５４の内面１５７の下流におけるチャンバー内の領域であって、フィルター材１５４の内面１５７、及び中央流管１４６の一部によって概略画成される。
【００４０】
図２１及び図２２のクーラー一体型フィルターの運転時において、暖かな未濾過オイルがオイル流入口１６６からハウジングベース１１４に入る。このオイルはチャンバー１８４の未濾過オイル用空間を満たす。このオイルは、未濾過オイル用空間１８６内のクーリングエレメントを囲み、かつそのクーリングエレメントに沿って流れながら、冷却される。このオイルは、フィルター材１５４を通過して濾過済みオイル用空間１８８に入り、中央流管１４６に集まる。冷却された、濾過済みオイルはフィルター１１０からオイル流出口１６４を通ってエンジン１９６のコンジット１５９に入る。冷却液の流れにおいては、低温冷却液がエンジン冷却系から冷却液流入管１１３を通って冷却入口１２０及びクーリングエレメントの入口１１１へ入る。低温の冷却液は、未濾過オイル用空間１８６内を流れるオイルから熱を吸収するクーリングエレメント１１６を循環し、暖められた冷却液として冷却液流出管１１７でクーリングエレメント１１６を出る。ついで、冷却液は冷却出口１２２を通過して冷却液戻し管１１５に入る。冷却液戻し管１１５は、暖められた冷却液をエンジン冷却系の暖温側に戻してラジエータあるいは他の手段によって冷却する。
【００４１】
本発明によるクーラー一体型フィルターの他の実施例を図２３〜２５に示す。本発明の実施例によるクーラー一体型フィルターは、図２１及び図２２に示す実施例とほとんど同じであるが、クーリングエレメント２１６の配管の配置、「迅速排出」弁アセンブリ３５０と導管３６６の付設、クーリングエレメント２１６の隣接コイル間のろう付け部材の付設、及びハウジングの側壁外面上におけるフィンすなわち突起物２９７（図２５参照）の付設が主な相違点である。図２１及び図２２の実施例と図２３〜２５の実施例との上記の及び他の相違点は、下記において、図２３〜２５の実施例の詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００４２】
図２３〜２５のクーラー一体型フィルターの実施例では、概して、ハウジング頂部すなわちキャップ２１８、ハウジングベース２１４、及びクーリングエレメント２１６を備えている。ハウジングベース２１４及びキャップ２１８が組み立てられると、これらによって、オイルフィルターエレメント及びクーリングエレメント２１６が収容されるチャンバー２８４が形成される。キャップ２１８は、端壁２０８と、外面２３２ａ及び内面２３２ｂを有する環状側壁２３２とを備えている。内面２３２ｂにはねじ部２３２ｃが設けられており、このねじ部は、ハウジングベース２１４の側壁２３４における外面２３４ａのねじ部と螺合するように機械加工されている。側壁２３２は、シール材すなわちＯリング２３９が装着できる大きさの溝２４０を有している。キャップ２１８の端壁２０８の内面２３０は、チャンバー２８４の内面に向かって延びる多数の突起２３３を備えている。突起２３３は、クーラー一体型フィルター２１０が完全に組み立てられたとき、中央管２４６と係合する。
【００４３】
図２３〜２５に図示されるように、クーリングエレメント２１６は、垂直波状の円筒コイル管であって、フィルターエレメントを囲むのに必要な大きさで配置されている。正弦曲線状すなわち波状の管のクーリングエレメント２１６は、暖められたオイルとクーリングエレメント２１６とが接触する利用可能な表面積を最大とするので、好適である。このことは、ヘッドマン式の同心チャンバー・フィルター構造を特徴とするクーリングエレメントとオイルとの小さな接触面積を、図２１〜２５の実施例と比較したときに、特に明らかである。図２４及び図２５において最もよくわかるように、クーリングエレメント２１６は、フィルターエレメント２１２を収容する中央空間を形成するのに必要な大きさとされている。クーリングエレメント２１６は、冷却液流入口２２０及び冷却液流出口２２２を有し、冷却液流入口及び冷却液流出口は、入口開口部２２４及び出口開口部２２６と、入口管端部２１６ａ及び出口管端部２１６ｂとを含むいくつかの構成部品を備えている。入口管端部２１６ａ、２１６ｂは、それぞれ入口開口部２２４、２２６を通って、エンジンブロック３９６内へと延在して冷却液導管２１３、２１５となっている。入口開口部２２４と入口管端部２１６ａ、及び出口開口部２２６と出口管端部２１６ｂは、それぞれ、Ｏリングガスケット（図示なし）を用いて密封するのが好ましい。入口開口部２２４及び出口開口部２２６は、冷却液が冷却液流入口２２０からクーリングエレメント２１６を通り冷却液流出口２２２から出て流れるように、クーリングエレメント２１６と流体連通をなしている。冷却液流入口２２０及び冷却液流出口２２２は、図２３に示されるように、エンジンブロック内に形成されたエンジン冷却系内部導管に連結されており、このことは、フィルターの製造設置コストを非常に削減するので好ましい。しかしながら、冷却液流入口２２０及び冷却液流出口２２２は、図２１及び図２２に示されるのと同じように、弾性管によってエンジン冷却系に連結することも考えられる。
【００４４】
図２４により最もよくわかるように、波状ろう付け部材２９６は、クーリングエレメント２１６の配管の外面にろう付けされるのが好ましい。波状ろう付け部材２９６は、アルミニウムから作製されるのが好ましいが、銅のような、他の非腐食性、伝熱性金属から作製してもよい。波状ろう付け部材２９６を増設することによって冷却面積が増したクーリングエレメント２１６を得ることができ、クーリングエレメント２１６から、暖かい未濾過オイルへの伝熱効率を増すことができる。このようなフィンは、図２１及び図２２の実施例におけるクーリングエレメント１１６と共に任意に使用してもよい。
【００４５】
図２５により最もよくわかるように、ハウジングベース２１４及びハウジングキャップ２１８は、半径方向外方に延びる複数の突起すなわちフィン２９７を備えている。フィン２９７は、ハウジングベース２１４の端壁２０８からハウジングベース２１４の端壁の近傍に延在して、製造をし易くし、かつハウジングの構造的健全性を増すことが好ましい。もし必要であれば、任意に、フィルターハウジングの湾曲の回りに緯度方向に向けて配置してもよい。突起を付設することによってハウジングベース２１４及びハウジングキャップ２１８の、外気と接触する表面積を増すことができ、それによって、熱が、オイルからクーリングエレメントへかつハウジング壁部を通過して効率的に伝達されるので、冷却作用の効率をかなり増すことができる。出願人としては、クーラー一体型オイルフィルターの突起構造を備えたハウジングの伝熱効率を増すことに係るいずれの理論にも拘束されるものではないが、突起が、ハウジングに隣接する空気の流れをより多く乱すことによって伝熱効率に貢献するであろうことは確信できる。さらに、突起２９７は、ハウジングベース２１４及びハウジングキャップ２１８に対して構造的安定性を付与し、その結果、隣接する突起間における領域を、滑らかな外面を有するハウジングの場合に可能な薄さよりもかなり薄くできる。さらに、このような構造が熱質量を小さくすることが伝熱効率に寄与することも確信できる。
【００４６】
クーラー一体型フィルター２１０は、「迅速解放」弁アセンブリ３５０と、「迅速解放」用導管３６６及びポート３６８とを備えている。弁アセンブリ３６０は、解放弁３５２、弁ばね３７０、解放弁３５２の移動を制限する弁カラー、及び解放弁３５２に嵌着され、解放用ポート３６８を塞止する弁プラグ３７６を備えている。ハウジングキャップ２１８がハウジングベース２１４から弛められると、オイルフィルター２１２は解放弁３５２の頭部３７４との係合状態がなくなる。そうすると、弁プラグ３７６を囲む弁ばね３７０が、ハウジングベース２１４内の解放弁カラー３７２を介して解放弁３５２の頭部３７４を押す。こうして、弁プラグ３７６は、解放用ポート３６８の塞止をやめ、オイルが、未濾過用チャンバー２８６から、解放弁３５２の回りを通り、解放用ポート３６８を介して、解放用導管へと自由に流れていくことができる。ハウジングキャップ２１８がハウジングベース２１４から取り外されたとき（例えば、オイルフィルターを交換するとき）、フィルターチャンバー２８４内のすべてのオイルは、解放弁３５２の回りを通り、このオイルをオイルパンへと返流させる解放弁用導管３６６へと排出される。したがって、フィルターチャンバー２８４内の余分なオイルがアセンブリカバーを外している使用者にかかるようなことがなく、その代わりに、フィルターパンへ戻ることとなる。
【００４７】
本出願人は、本発明の実施例を説明するための記載及び図示を行ってきたが、本発明が実施例によって限定されるような解釈を意図したものではない。本出願人は、具体的な実施例に関して本発明の種々の態様について説明したが、種々の代案あるいは変更は開示内容から明らかであり、それらは、下記の請求項にて述べられるような本発明の範囲内にあることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明によるクーラー一体型フィルターの一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】
図２は、図１のクーラー一体型フィルターのキャップ部を示す斜視図である。
【図３】
図３は、図２のキャップ部を示す平面図である。
【図４】
図４は、図３の線４−４に沿った断面図である。
【図５】
図５は、図４の一部を示す拡大断面図である。
【図６】
図６は、図１のクーラー一体型フィルターのクーリングエレメントを示す斜視図である。
【図７】
図７は、図６のクーリングエレメントを示す平面図である。
【図８】
図８は、図９の線８−８に沿った、クーリングエレメントを示す断面図である。
【図９】
図９は、図６のクーリングエレメントを示す側面図である。
【図１０】
図１０は、図６に類似した他のクーリングエレメントの側壁を示す拡大分解図である。
【図１１】
図１１は、図６のクーリングエレメントの底面図である。
【図１２】
図１２は、図１３の線１２−１２に沿った、クーリングエレメントの断面図である。
【図１３】
図１３は、図１のクーラー一体型フィルターに使用されるクーリングエレメントの他の実施例である。
【図１４】
図１４は、図１のクーラー一体型フィルターのフィルターエレメントを示す斜視図である。
【図１５】
図１５は、図１のクーラー一体型フィルターのハウジングベースを示す斜視図である。
【図１６】
図１６は、図１５のハウジングベースの平面図である。
【図１７】
図１７は、図１６の線１７−１７に沿った断面図である。
【図１８】
図１８は、図１７に示したハウジングベースの一部を示す拡大分解断面図である。
【図１９】
図１９は、本発明によるフィルター一体型クーラーの他の実施例を示す断面図である。
【図２０】
図２０は、本発明によるクーラー一体型フィルターの他の実施例を示す断面図である。
【図２０】
図２０は、フィルターエレメントがクーリングエレメントから半径方向内方へ配置された本発明のクーラー一体型フィルターの他の実施例を示す断面図である。
【図２１】
図２１は、本発明によるクーラー一体型フィルターの他の実施例におけるハウジングキャップ、クーリングエレメント、及びハウジングを示す断面図である。
【図２２】
図２２は、図２１のクーラー一体型フィルターにおける流入口とハウジングを示す拡大分解断面図である。
【図２３】
図２３は、本発明によるクーラー一体型フィルターの他の実施例におけるハウジングキャップ、クーリングエレメント、及びハウジングの部分断面図である。
【図２４】
図２４は、図２３のクーリングエレメントの拡大分解斜視図である。
【図２５】
図２５は、図２３の線２５−２５に沿った、クーラー一体型フィルターの断面図である。
【国際公開パンフレット】
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2004513283.tif 000004
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【国際調査報告】
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