(57)【要約】  【課題】  フィルターエレメントの交換時にケーシング内の残留オイルの滴下や飛散を防止し得るフィルター装置を提供する。  【解決手段】  ケーシング１の収容部２に対してキャップ３を重力方向の下方側から着脱自在に取り付け、収容部とキャップとの間にフィルターエレメント４を収容する。前記キャップの上部に、底壁３ａと円筒部３ｂによって隔成された凹部３ｃを形成すると共に、収容部の側部に滞留室１１を形成した。そして、キャップを取り外す際に、流体通路５，６内の残留潤滑オイルＯや収容部内の一部のオイルをキャップの凹部内に流入させると共に、滞留室内に切換バルブ１２を介して流入させてオイルの滴下を防止した。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路を有するケーシングと、
該ケーシングに対して重力方向のほぼ下方側に着脱自在に取り付けられ、ケーシング側に開口部を有するキャップと、
前記ケーシングとキャップとの間に形成された収容部内に収容保持されたフィルターエレメントと、
前記キャップの上部に形成されて、前記収容部側に開口部を有する流体保持部と、
を備えたフィルター装置であって、
前記キャップを前記ケーシングから取り外した際に、前記フィルターエレメントが前記収容部内に装着された状態を維持するように形成したことを特徴とするフィルター装置。
【請求項２】
流体通路を有するケーシングと、
該ケーシングに対して重力方向のほぼ下方側に着脱自在に取り付けられ、前記ケーシング側に開口部を有する碗状のキャップと、
前記ケーシングとキャップとの間に形成された収容部内に収容保持されたフィルターエレメントと、
を備えたフィルター装置であって、
前記フィルターエレメントを、前記収容部内において前記ケーシングに対して強固かつ着脱自在に固定する固定手段を設けたことを特徴とするフィルター装置。
【請求項３】
流体通路を有するケーシングと、
該ケーシングに対して重力方向のほぼ下方側に着脱自在に取り付けられ、前記ケーシング側に開口部を有するキャップと、
前記ケーシングとキャップとの間に形成された収容部内に収容保持されたフィルターエレメントと、
前記キャップを前記ケーシングから取り外したときだけ、前記収容部内の流体の少なくとも一部を滞留保持する滞留部と、
を備えたことを特徴とするフィルター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、内燃機関等に用いられて潤滑オイル等に混入している不純物を濾過するフィルター装置に関し、とりわけ、フィルターエレメントの交換時に、オイルの滴下を防止できるフィルター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来のフィルター装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
このフィルター装置は、シリンダブロックに取り付けられ、下部内に収容凹部が形成されたケーシングと、該ケーシングの下部に着脱自在に取り付けられて、前記収容凹部の開口端を開閉する蓋部材と、前記収容凹部と蓋部材との間に収容されたフィルターエレメントとを備えている。
【０００４】
前記ケーシングの内部には、オイルポンプから吐出された潤滑油をフィルターエレメント内に導いてシリンダブロック内のオイルメインギャラリーに供給するオイル通路が形成されている。
【０００５】
また、前記蓋部材は、ケーシングに対して重力方向下方に取り付けられており、この蓋部材をケーシングから取り外すと前記フィルターエレメントが蓋部材と一緒に取り外されるようになっている。
【特許文献１】特開平１０-１４６５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来のフィルター装置にあっては、前述のように、フィルターエレメントを交換する際に、蓋部材をケーシングから取り外すと該蓋部材と一緒にフィルターエレメントが取り外されるようになっているため、蓋部材をケーシングから取り外すときに、収容凹部内の残留オイルが滴下したり外部に飛散し易く、その飛散したオイルによって周囲の環境を汚すことが懸念される。
【０００７】
そこで、本発明は、フィルターエレメントの交換時に、ケーシング内の残留オイルを滴下させることなく、容易に、かつ、確実に交換することのできるフィルター装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、流体通路を有するケーシングと、該ケーシングに対して重力方向のほぼ下方側に着脱自在に取り付けられ、ケーシング側に開口部を有するキャップと、前記ケーシングとキャップとの間に形成された収容部内に収容保持されたフィルターエレメントと、前記キャップに形成されて、前記収容部側に開口部を有する流体保持部と、を備えたフィルター装置であって、前記キャップをケーシングから取り外した際に、前記フィルターエレメントが前記収容部内に装着された状態を維持するように形成したことを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、例えば、フィルターエレメントを交換する場合において、前記キャップをケーシングから重力下方向へ取り外した際に、フィルターエレメントが一時的に収容部内に収容維持された状態になっていることから、前記流体通路内の流体や収容部内の流体の一部をフィルターエレメントの容積分だけキャップの流体保持部内に保持させることができる。このため、流体（オイル）の滴下や周囲への飛散が防止されて、環境の汚染を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、基本的に請求項１に記載の発明と同様であって、とりわけ、前記フィルターエレメントを、前記収容部内において前記ケーシングに対して強固かつ着脱自在に固定する固定手段を設けたことを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、前記キャップをケーシングから重力下方向へ取り外すと、フィルターエレメントは固定手段によって収容部内に収容された状態となると共に、前記収容部内の流体などの一部をフィルターエレメントの容積分だけ碗状のキャップ内に保持することができるため、流体（オイル）の滴下や周囲への飛散を防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、流体通路を有するケーシングと、該ケーシングに対して重力方向のほぼ下方側に着脱自在に取り付けられ、前記ケーシング側に開口部を有するキャップと、前記ケーシングとキャップとの間に形成された収容部内に収容保持されたフィルターエレメントと、前記キャップを前記ケーシングから取り外したときだけ、前記収容部内の流体の少なくとも一部を滞留保持する滞留部と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、例えば、フィルターエレメントの交換などにおいて、前記キャップをケーシングから取り外すと、収容部内の流体の一部や流体通路内の流体が、前記滞留部内に流入して収容保持されると共に、キャップ内にも流体の一部が保持される。このため、流体の滴下などを効果的に防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るフィルター装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態では、自動車用内燃機関の内部を潤滑する潤滑油供給装置に用いられるオイルフィルター装置に適用したものを示している。
【００１５】
すなわち、このフィルター装置は、図１〜図９に示すように、図外の内燃機関のシリンダブロックに固定されたほぼ円筒状のケーシング１と、このケーシング１の内部に形成されて、下端が鉛直方向の下方に開口した円柱状のオイル流通空間である収容部２と、ケーシング１の重力方向下方に位置し、前記収容部２の開口端を開閉する有蓋円筒状のキャップ３と、該キャップ３と収容部２との間に設けられたフィルターエレメント４とを備えている。
【００１６】
前記ケーシング１は、金属材で一体に形成されて前記収容部２を構成し、図外のオイルポンプから吐出された流体である潤滑オイルＯをフィルターエレメント４内に導入する流体通路である流入通路５が収容部２の側部に連通していると共に、前記フィルターエレメント４内を通過して濾過された潤滑オイルＯを機関内部に供給する同じく流体通路である流出通路６が収容部２の上端部ほぼ中央に連通している。また、前記収容部２の下部内周面には、雌ねじ部２ａ形成されている。
【００１７】
なお、ケーシング１には、前記流入通路５側の内圧が設定圧以上に高まったときに、前記フィルターエレメント４を迂回して潤滑オイルＯを流出通路６側に流す図外のバイパス通路が形成されている。このバイパス通路内には、潤滑オイルＯを流出通路６側にのみ流入させる逆止弁が設けられている。
【００１８】
前記キャップ３は、金属材によって碗状に一体に形成され、外周面が段差径状の底壁３ａと、該底壁３ａの上面ほぼ中央位置に一体に立設された円筒部３ｂとから構成され、前記底壁３ａと円筒部３ｂによって隔成された内部に、潤滑オイルＯを保持可能な流体保持部であるほぼ円柱状の凹部３ｃが形成されている。
【００１９】
また、前記円筒部３ａは、外径が前記収容部２の内径よりも僅かに小さく設定されて、外周に前記雌ねじ部２ａに螺合する雄ねじ部３ｄが形成されている。したがって、前記キャップ３は、前記雌雄ねじ部２ａ、３ｄを介してケーシング１に対して重力方向下方位置から着脱自在に設けられている。
【００２０】
前記フィルターエレメント４は、蛇腹円筒状のフィルター本体７と、該フィルター本体７の上下端に固定された金属円盤状の支持片８ａ、８ｂとを備え、前記下部側支持片８ｂにはほぼ円錐状の底部９が設けられている一方、上部側支持片８ａの上面中央には、前記流出通路６と連続して形成された円筒状の突出部６ａに外周側から圧入係合してフィルターエレメント４全体を着脱可能に吊持する係合部１０が設けられている。この係合部１０は、前記キャップ３をケーシング１から取り外した際に、フィルターエレメント４が前記突出部６ａに係合したままの状態を維持して不用意に落下しないように保持するようになっており、前記突出部６ａと共に固定手段を構成している。
【００２１】
そして、前記ケーシング１の収容部２の側部には、該収容部２や前記キャップ３の凹部３ｃと連通して、潤滑オイルＯを一時的に滞留させる滞留室１１が設けられている。また、キャップ３の着脱時に、該滞留室１１と収容部２、凹部３ｃとを連通あるいは遮断する切換バルブ１２が設けられている。
【００２２】
前記滞留室１１は、横断面ほぼ矩形状に形成され、その容積が前記各通路５，６に残留した潤滑オイルＯを収容できる程度の大きさに設定されており、上部が流入孔１３を介して前記収容部２と連通していると共に、下部が流出孔１４を介して前記凹部３ｃに連通している。
【００２３】
前記切換バルブ１２は、前記収容部３ｃと滞留室１１との間に上下方向に沿って形成された弁孔１５と、該弁孔１４の内部に摺動自在に設けられたスプール弁１６とを備えている。
【００２４】
前記弁孔１５は、上端部に形成された第１連通路１７を介して前記収容部３ｃに連通していると共に、前記流入孔１３を介して前記滞留室１１に連通している一方、下端部に形成された第２連通路１８を介して前記凹部３ｃに連通していると共に、前記流出孔１４を介して前記滞留室１１に連通している。
【００２５】
前記スプール弁１６は、比較的長尺な軸部の上端部に設けられて、前記流入孔１３を開閉する円柱状の第１弁部１６ａと、軸部のほぼ中央に設けられて、前記流出孔１４を開閉する円柱状の第２弁部１６ｂと、第１、第２弁部１６ａ、１６ｂの間に設けられて、該スプール弁１６を弁孔１５内で摺動案内する同じく円柱状の摺動部１６ｃと、前記軸部から下方へ延長形成されて、下端縁が前記キャップ３の底壁３ａ上面に当接した延長軸部１９とを備えている。
【００２６】
また、前記第１弁部１６ａの上端面と弁孔１５の上部内壁面との間には、スプール弁１６の延長軸部１９を常時前記底壁３ａの外周側の上面方向へ付勢する付勢部材であるバルブスプリング２０が設けられている。なお、前記第１、第２弁部１６ａ、１６ｂ及び摺動部１６ｃの各外周には、前記弁孔１５の内周面に摺接するシールリング２２がそれぞれ設けられている。
【００２７】
さらに、弁孔１５の下側の位置に、前記第２弁部１６ｂを介してスプール弁１６の最大下降位置を規制する段差状のストッパ部２１が形成されている。
【００２８】
そして、前記スプール弁１６の第１弁部１６ａと第２弁部１６ｂとの形成位置は、後述する本実施形態の作用の項で詳述するが、最大上昇移動位置では、図１及び図２に示すように、前記流入孔１３や流出孔１４を遮断しているが、前記キャップ３の下降移動に伴って所定以上下方へ移動したりキャップ３を取り外して最大下方位置に保持されると、図３〜図５に示すように、第１弁部１６ａが流入孔１３と第１連通路１７を連通すると共に、流出孔１４と第２連通路１８の連通を遮断するようになっている。
【００２９】
また、逆に、前記キャップ３を収容部２に取り付けて、漸次最大上昇位置に移動させた場合は、図６〜図９に示すように、第２弁部１６ｂが流出孔１４などを連通する共に、上昇移動の過程で流出孔１４などの連通を遮断するように形成されている。
【００３０】
以下、本実施形態の作用について説明する。
【００３１】
まず、図１に示すように、前記収容部２内にフィルターエレメント４を下方の開口から収容して、係合部１０を流出通路６の突出部６ａに係合させて全体を吊持させた後、キャップ３を雌雄ねじ部２ａ、３ｂを介して収容部２に螺着して締結する。これによって、前記フィルターエレメント４は、前記キャップ３の凹部３ｃと前記収容部２との間にセットされることになる。
【００３２】
その後、内燃機関の運転が開始されるに伴ってオイルポンプが回転駆動されると、図２に示すように、潤滑オイルＯが流入通路５からフィルターエレメント４の外周側に流入してそのままフィルター本体７を通過しながら濾過されて内部に流入し、ここからさらに流出通路６内に入ってオイルメインギャラリーに圧送される。これにより、通常のフィルターエレメント４の濾過機能が発揮されることになる。
【００３３】
そして、長期使用後に、前記フィルターエレメント４を交換する場合には、図３に示すように、機関停止後に、キャップ３を取り外すために、該キャップ３を工具によって例えば左方向へ旋回操作して雌雄ねじ部２ａ、３ｂを緩めながら漸次所定量だけ下降させると、スプール弁１６がバルブスプリング２０のばね力によってキャップ３の下降に追随して下方へ移動する。この時点では、いまだ第１弁部１６ａが流入孔１３を閉塞した状態になっていることから、滞留室１１には潤滑オイルＯが流入されない。
【００３４】
キャップ３をさらに旋回操作させて下降移動させると、図４に示すように、スプール弁１６がさらに下方へ移動して、第２弁部１６ｂがストッパ部２１に突き当たるまで最大下降移動する。そうすると、第１弁部１６ａが、流入孔１３と第１連通路１７とを弁孔１５を介して連通させる一方、第２弁部１６ｂが、流出孔１４と第２連通路１８との連通を遮断する。
【００３５】
これによって、流入通路５や流出通路６内に残留した潤滑オイルＯの一部や収容部２内の潤滑オイルＯの一部が第１連通路１７から弁孔１５を介して流入孔１３から滞留室１１に流入して内部に充填される。
【００３６】
次に、キャップ３をさらに旋回操作して、図５に示すように収容部２から完全に取り外すと、この時点では、フィルターエレメント４は、前記係合部１０の突起部６ａに対する係合力によって下方へ脱落することがなく、吊持状態が維持されている。一方、スプール弁１６は、第２弁部１６ｂが流出孔１４と第２連通路１８との連通を遮断した状態を維持するため、滞留室１１内に潤滑オイルＯが充満された状態になっていると共に、キャップ３の凹部３ｃ内には、自身の底部内にあった潤滑オイルＯとともに収容部２の内周面とフィルターエレメント４の下部外周面との間にあった潤滑オイルＯをそのまま受けて保持された形になる。つまり、主として収容部２内のフィルターエレメント４の下部容積分の潤滑オイルＯを前記凹部３ｃ内に収受する。
【００３７】
続いて、キャップ３の凹部３ｃ内の潤滑オイルＯを廃棄すると共に、吊持状態にある前記フィルターエレメント４を引き下ろして係合部１０と突起部６ａとの係合を解除して、該フィルターエレメント４全体を取り外し、別の新しいフィルターエレメント４に交換する。つまり、新しいフィルターエレメント４の係合部１０を前記突起部６ａに下方から係合させて、全体を突起部６ａに吊持状態に取り付ける。
【００３８】
その後、図６に示すように、前記キャップ３を、収容部２に雌雄ねじ部２ａ、３ｂを介して螺着しつつ漸次右旋回させて所定位置まで上昇させると、キャップ３の底壁３上面にスプール弁１６の延長軸部１９の下端縁が当接する。さらにキャップ３をねじ込んで行くと、これに伴ってスプール弁１６が上昇して、図７に示すように、第２弁部１６ｂが流出孔１４を開成して第２連通路１８と連通させる。
【００３９】
このため、滞留室１１内に充填されていた潤滑オイルＯが流出孔１４等を介してキャップ３の凹部３ｃ内に流出して、滞留室１１を空の状態する。また、この時点では、第１弁部１６ａが、流入孔１３と第１連通路１７との連通を遮断する。
【００４０】
その後、図８に示すように、キャップ３をさらにねじ込んで最終的な締め付けを行うと、フィルターエレメント４の底部９をキャップ３の底壁３ａ上面で支持すると共に、第２弁部１６ｂが流出孔１４と第２連通路１８との連通を遮断する。これにより、滞留室１１が空の状態を維持しつつ新しいフィルターエレメント４が、ケーシング１内に簡単かつ確実に保持されることになる。
【００４１】
したがって、その後、内燃機関の駆動に伴いオイルポンプが作動すると、図９に示すように、潤滑オイルＯがフィルターエレメント４内を循環して通常の濾過機能を発揮する。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、フィルターエレメント４を交換する際に、前記キャップ３を収容部２から重力下方向へ取り外した際に、フィルターエレメント４は、係合部１０が突起部６ａへの係合状態が維持されて収容部２内に収容された状態となり、前記収容部２内に残留した潤滑オイルＯの一部をフィルターエレメント４の容積分だけキャップ３の凹部３ｃ内に保持することができる。このため、潤滑オイルＯの地面などへの滴下や周囲への飛散が防止されて、環境の汚染を防止することができる。
【００４３】
しかも、前述のようにキャップ３を収容部２から取り外すと、該収容部２内の潤滑オイルＯの一部や流入通路５や流出通路６内に残留した潤滑オイルＯが、前記滞留室１１内に流入して収容保持されるため、潤滑オイルＯの地面などへの滴下などをさらに効果的に防止することが可能になる。
【００４４】
また、前記キャップ３を収容部２から取り外す際に、雌雄ねじ部２ａ、３ｂを緩めながら外すことになるため、若干の時間を要するが、キャップ３を漸次緩める作業中に前記切換バルブ１２が作動して流入孔１３と流出孔１４とを相対的に開閉させて潤滑オイルＯを滞留室１１内に流入させ、さらに該滞留室１１内の潤滑オイルＯをキャップ３の凹部３ｃ内に流出するようになっていることから、滞留室１１内に潤滑オイルＯが流入する前にキャップ３が収容部２から取り外されてしまうのを防止することができる。
【００４５】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば滞留室１１の容積をさらに大きくしたり、該滞留室１１や切換バルブ１２の形成位置をさらに下方に位置せしめることによって、収容部２内や各流体通路５，６内の残留潤滑オイルＯの多くを収容保持可能にして、キャップ３の凹部３ｃ内へのオイル収容量を減少させることも可能である。また、固定手段としては、前記係合部１０と突起部６ａとの圧入係合などに限らず、弾性係合爪などを用いて係止することも可能である。
【００４６】
また、本発明は、前記自動車の潤滑油供給装置だけではなく、他の流体供給装置に対するフィルター装置に適用することも可能である。
【００４７】
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
【００４８】
請求項（１）前記滞留部と前記収容部との間に、前記キャップの位置に応じて前記滞留部を開閉する切換バルブを設けたことを特徴とする請求項３に記載のフィルター装置。
【００４９】
請求項（２）前記滞留部と前記収容部とは重力方向上方に設けられた流入連通部と、該流入連通部よりも重力方向下方位置に設けられた流出連通部とを有し、
前記切換バルブは、前記キャップが前記ケーシングに固定された状態で前記流入連通部と流出連通部とを遮断すると共に、前記キャップをケーシングから取り外す方向へ所定量離間させると、前記流入連通部を遮断状態に維持しつつ前記流出連通部を連通させ、前記キャップをケーシングからさらに取り外す方向へ離間させると前記流入連通部を連通状態とし、前記流出連通部を遮断状態とするように構成したことを特徴とする請求項（１）に記載のフィルター装置。
【００５０】
請求項（３）前記切換バルブを、付勢手段によって前記キャップに当接するように付勢されたスプール弁によって形成したことを特徴とするフィルター装置。
【００５１】
請求項（４）前記キャップを、前記ケーシングに対して互いの部材に設けた雄ねじ部と雌ねじ部を介して着脱自在に設けたことを特徴とする請求項３に記載のフィルター装置。
【００５２】
この発明によれば、キャップをケーシングから取り外す際に、雌雄ねじ部を緩めながら外すことになるため、若干の時間を要するが、雌雄ねじ部を漸次緩める作業中に前記切換バルブが作動して各流入、流出連通部を相対的に開閉させて流体を滞留部内に移動させ、さらに該滞留部内の流体をキャップ内に流出する。
【００５３】
このため、滞留部内に流体が流入する前にキャップがケーシングから取り外されてしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のフィルター装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】同実施形態におけるフィルター装置の作用を示す概略断面図である。
【図３】同実施形態におけるキャップの取り外し作用を示す概略断面図である。
【図４】同実施形態におけるキャップの取り外し作用を示す概略断面図である。
【図５】同実施形態におけるキャップの取り外し作用を示す概略断面図である。
【図６】同実施形態におけるキャップの取り付け作用を示す概略断面図である。
【図７】同実施形態におけるキャップの取り付け作用を示す概略断面図である。
【図８】同実施形態におけるキャップの取り付け完了時の状態を示す概略断面図である。
【図９】同実施形態におけるキャップの取り付け完了後の状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…ケーシング
２…収容部
３…キャップ
３ａ…底壁
３ｂ…円筒部
３ｃ…凹部（流体保持部）
４…フィルターエレメント
５…流入通路
６…流出通路
６ａ…突出部
１０…係合部
１１…滞留室（滞留部）
１２…切換バルブ
１３…流入孔
１４…流出孔
１６…スプール弁
１７…第１連通路
１８…第２連通路
【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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【図８】
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【図９】
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