(57)【要約】【課題】リリーフ弁機能を備えたオイルフィルタにおいて、リリーフされたオイルに含まれる微細な異物までも捕捉できる捕捉性能に優れたオイルフィルタを提供する。【解決手段】オイル流入穴１２とオイル流出穴１４を備えた密閉された容器内にフィルタエレメント４とリリーフ弁９が収容されている。フィルタエレメント４での圧力損失が大きい場合にリリーフ弁９が開き、オイル流入穴１２から流入したオイルがフィルタエレメント４をバイパスしてオイル流出穴１４側にリリーフされる。リリーフ弁９の上流側直近位置にプレートフィルタ８を設けてある。プレートフィルタ８がリーフスプリング６に予め固定されていることにより、リーフスプリング６を母体として当該リーフスプリング６のほかリリーフ弁９およびプレートフィルタ８の三者を中間組立体として予めユニット化してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル流入穴とオイル流出穴を備えた密閉された容器内にフィルタエレメントとリリーフ弁が収容されていて、
上記フィルタエレメントでの圧力損失が大きい場合にリリーフ弁が開き、オイル流入穴から流入したオイルがフィルタエレメントをバイパスしてオイル流出穴側にリリーフされるようにしたオイルフィルタであって、
上記リリーフ弁の上流側直近位置にリリーフ側フィルタ部材を設けてあることを特徴とするオイルフィルタ。
【請求項２】
有底円筒状のケースと、
上記ケースの開口部を封止してケースとともに密閉された容器を形成しているとともに、上記オイル流入穴とオイル流出穴が形成されたカバープレートと、
上記ケースに収容された円環状のフィルタエレメントと、
上記フィルタエレメントとともにケースに収容されていてそのケースの内底面に着座しているとともに、フィルタエレメントをカバープレートとの間に圧締保持しているリーフスプリングと、
上記リーフスプリングに固定されたホルダと、
バルブプリングにて付勢された状態で上記ホルダに収容されていて、当該ホルダやバルブスプリングとともにリリーフ弁を形成しているとともに、リーフスプリングに形成された弁穴を開閉する弁体と、
上記リリーフ弁の流入側に配置されたリリーフ側フィルタ部材と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のオイルフィルタ。
【請求項３】
上記リリーフ側フィルタ部材がリーフスプリングに予め固定されていることにより、リーフスプリングを母体として当該リーフスプリングのほかリリーフ弁およびリリーフ側フィルタ部材の三者が中間組立体として予めユニット化されていることを特徴とする請求項２に記載のオイルフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いられるカートリッジ式のオイルフィルタの構造に関し、より詳しくは、フィルタエレメントでの圧力損失（通流抵抗）が大きい場合に、オイルがフィルタエレメントをバイパスしてオイル流出穴側にリリーフされるように考慮されたオイルフィルタの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のオイルフィルタの構造として、特許文献１，２に記載されているように、オイル流入穴とオイル流出穴を備えた密閉された容器内にフィルタエレメントとリリーフ弁が収容されていて、フィルタエレメントでの圧力損失が大きい場合にリリーフ弁が開き、オイル流入穴から流入したオイルがフィルタエレメントをバイパスしてオイル流出穴側にリリーフされるようにしたものがある。
【０００３】
そして、これらの特許文献１，２に記載されているオイルフィルタでは、リリーフされるオイルに含まれるコンタミナント（オイル中に含まれる固形微粒子、きょう雑物等の汚染要因物質）等の異物の捕捉を目的して、フィルタエレメントとは別にリリーフ用のフィルタ部材を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５９５３０号公報
【特許文献２】実開昭６０−９５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたオイルフィルタでは、リリーフ弁の構成要素である弁体やスプリングを支える支持部部材としてのブラケットそのものを網状部材あるいは多孔板等の濾過部材にて形成してあるため、必然的に濾過部材にて形成されるブラケットはスプリング反力に耐え得るものでなければならず、開弁圧との調整が必要となるほか、相応の強度と剛性が要求される。例えば濾過部材として網状部材を用いてブラケットを形成した場合、必然的に素線径やメッシュサイズがある程度大きくならざるを得ず、結果として捕捉できる異物のサイズが制約され、捕捉性能が低下することとなって好ましくない。
【０００６】
その上、捕捉された異物はリリーフ弁の内部に滞留するかたちとなるため、リリーフ弁の作動不良を招くおそれがあり、リリーフ弁の作動信頼性の面でなおも改善の余地を残している。なお、これらのことは濾過部材として多孔板を用いた場合でも同様である。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたオイルフィルタでは、リリーフ弁の直近下流側に、リリーフフィルタとしてケース内にフィルタエレメントよりもメッシュの粗い綿状繊維等を詰め込んだものを配置しているため、リリーフフィルタの早期目詰まりによるリリーフ側オイルの圧力損失の増大が危惧される。
【０００８】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、フィルタエレメントとは別にリリーフ側にもフィルタ部材を設けることを前提としながらも、先に述べたようなリリーフ側にフィルタ部材を設けることによる二次的不具合を解消して、特に微細な異物までも捕捉できる異物の捕捉性能に優れたオイルフィルタの構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、オイル流入穴とオイル流出穴を備えた密閉された容器内にフィルタエレメントとリリーフ弁が収容されていて、上記フィルタエレメントでの圧力損失が大きい場合にリリーフ弁が開き、オイル流入穴から流入したオイルがフィルタエレメントをバイパスしてオイル流出穴側にリリーフされるようにしたオイルフィルタであって、上記リリーフ弁の上流側直近位置にリリーフ側フィルタ部材を設けてあることを特徴とする。
【００１０】
より具体的には、請求項２に記載のように、有底円筒状のケースと、上記ケースの開口部を封止してケースとともに密閉された容器を形成しているとともに、上記オイル流入穴とオイル流出穴が形成されたカバープレートと、上記ケースに収容された円環状のフィルタエレメントと、上記フィルタエレメントとともにケースに収容されていてそのケースの内底面に着座しているとともに、フィルタエレメントをカバープレートとの間に圧締保持しているリーフスプリングと、上記リーフスプリングに固定されたホルダと、バルブプリングにて付勢された状態で上記ホルダに収容されていて、当該ホルダやバルブスプリングとともにリリーフ弁を形成しているとともに、リーフスプリングに形成された弁穴を開閉する弁体と、上記リリーフ弁の流入側に配置されたリリーフ側フィルタ部材と、を備えているものとする。
【００１１】
この場合において、請求項３に記載のように、上記リリーフ側フィルタ部材がリーフスプリングに予め固定されていることにより、リーフスプリングを母体として当該リーフスプリングのほかリリーフ弁およびリリーフ側フィルタ部材の三者が中間組立体として予めユニット化されていると、部品管理工数の低減および組立性向上の上でより好ましいものとなる。
【００１２】
また、上記リリーフ側フィルタ部材の形状としては、例えば円板状のものや、ケースの内定面に向かって凸形状となるハット型断面形状のもの等を採用可能である。
【００１３】
したがって、少なくとも請求項１，２に記載の発明では、リリーフ弁の上流側直近位置にリリーフ側フィルタ部材を設けていることにより、リリーフ弁の構造に影響されることなく、リリーフ側フィルタ部材のメッシュサイズを任意に選定することが可能であり、微細な異物までも捕捉することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１，２に記載の発明によれば、フィルタ部材のメッシュサイズを任意に選定することができて、微細な異物までも捕捉することが可能であることから、異物の捕捉性能が向上する。また、リリーフ側フィルタ部材をリリーフ弁の上流側直近位置に設けてあることにより、捕捉した異物がリリーフ弁に滞留することがなく、リリーフ弁の作動信頼性も向上する。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、リーフスプリングを母体として当該リーフスプリングのほかリリーフ弁およびリリーフ側フィルタ部材の三者が中間組立体として予めユニット化されていることにより、部品管理工数が低減されてそれらの部品管理が楽になるほか、製造工程での組立性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るオイルフィルタを実施するためのより具体的な第１の形態を示す縦断面図。
【図２】図１におけるリリーフ弁周りの要部拡大図。
【図３】図２の分解斜視図。
【図４】本発明に係るオイルフィルタを実施するためのより具体的な第２の形態を示す縦断面図。
【図５】図４におけるリリーフ弁周りの要部拡大図。
【図６】図５の分解斜視図。
【図７】本発明に係るオイルフィルタを実施するためのより具体的な第３の形態を示す図で、要部の分解斜視図。
【図８】本発明に係るオイルフィルタを実施するためのより具体的な第４の形態を示す縦断面図。
【図９】図８におけるカップ状フィルタ（リリーフ側フィルタ部材）の拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜３は本発明に係るオイルフィルタを実施するためのより具体的な第１の形態を示す図で、図１はオイルフィルタ１の縦断面図を、図２は図１の要部の拡大図をそれぞれ示している。さらに、図３は図２相当部の分解斜視図を示している。
【００１８】
図１，２に示すように、オイルフィルタ１は、大きく分けて、有底円筒状のケース２と、このケース２の開放端を閉止している厚肉で略逆漏斗状のカバープレート３と、これらのケース２とカバープレート３との間に収容された円環状のフィルタエレメント４、および逆止弁５とから構成されている。ケース２とカバープレート３は、後述するオイル流入穴１２とオイル流出穴１４とを備えた密閉された容器を形成している。
【００１９】
ケース２の内底部にはリーフスプリング６が挿入されていて、このリーフスプリング６が後述するフィルタエレメント４の一方のエンドプレート１５に圧接している。リーフスプリング６は、図３に示すように、円板のうち対向する二箇所を切除した上で浅皿状にプレス成形したものと理解することができ、中央部には後述するリリーフ弁９の円形の弁穴７が形成されている。そして、このリーフスプリング６のばね力を受けて、フィルタエレメント４と逆止弁５とがその逆止弁５をカバープレート３側にしてケース２とカバープレート３との間に挟まれるようにして圧締保持されている。
【００２０】
また、リーフスプリング６には当該リーフスプリング６を母体としてリリーフ側フィルタ部材としてのプレートフィルタ８やリリーフ弁９が付帯しているが、これらについては後述する。
【００２１】
カバープレート３にはこれと重なり合うようにフランジプレート１０が予め溶接接合されており、このフランジプレート１０の外周側とケース２の開放端にカーリング加工を施すことによりカバープレート３がフランジプレート１０を介してケース２に固定されている。同時に、フランジプレート１０の内周側にもカーリング加工を施すことによりシールラバー１１が保持されている。また、カバープレート３には複数のオイル流入穴１２が円周方向に等ピッチで形成されているとともに、中央部のボス部１３にはめねじ部１３ａを有するオイル流出穴１４が形成されている。
【００２２】
フィルタエレメント４は、周知のように、プリーツ折りした濾紙を丸めることにより円環状のものとして形成されていて、その両端面には厚目の濾紙からなる円環状のエンドプレート１５または１６が貼着されている。
【００２３】
フィルタエレメント４の内周には、多数の穴１７ａを打抜形成した鋼板をロール成形することで形成されたパイプ状の内筒１７が圧入されている。この内筒１７のうちリーフスプリング１６側の端面はエンドプレート１５に突き当てられているとともに、反対側となるカバープレート３側の端部はそれ以外の部位よりもわずかに小径の小径部１７ｂとされた上でカバープレート３側のエンドプレート１６から突出している。そして、小径部１７ｂの先端にはカーリング加工を施すことで逆止弁５のための弁保持部１７ｃが形成されている。
【００２４】
逆止弁５は例えばシリコーンゴム等により略逆漏斗状に形成されているもので、カバープレート３のボス部１３にかぶせるかたちで装着され、それによって弁体部５ａで各オイル流入穴１２を覆うようになっている。逆止弁５の弁体部５ａには放射状に複数のリブ５ｂが突出形成されているほか、内周側には断面半円状の基部５ｃとリップ５ｄが形成されている。そして、リーフスプリング６のばね力がエンドプレート１５および内筒１７を介して弁保持部１７ｃに作用し、弁保持部１７ｃとカバープレート３とによって逆止弁５の基部５ｃが圧締保持されている。これにより、内筒１７の内外がシールされ、同時にリップ５ｄはエンドプレート１６に圧接している。
【００２５】
なお、ここまでに述べた構造は、本出願人が先に出願している特開平１１−２７６８１４号公報に記載のものと基本的には同一である。
【００２６】
図３は、先に述べたリーフスプリング６とプレートフィルタ８およびリリーフ弁９との相対位置関係の詳細を示している。
【００２７】
図２のほか図３に示すように、変形浅皿状のリーフスプリング６の上面にはリリーフ側フィルタ部材としてのプレートフィルタ８が装着されているほか、リーフスプリング６の下側にはリリーフ弁９が装着されている。リーフスプリング６は中央部の弁穴７が最下部となるようにいわゆる段絞り成形したもので、上側の段状部６ａにプレートフィルタ８が固定されている。プレートフィルタ８は円形または小判状の金属製の外枠８ａの内側に所定メッシュサイズの金網状の濾材８ｂを貼り合わせた板状のもので、外枠８ａを接合部位として溶接あるいはろう付け等にてリーフスプリング６の段状部６ａに固定されている。
【００２８】
一方、リリーフ弁９は、図３に示すように、胴部の一部が開放部１８ａとして開放された変形円筒状のホルダ１８内にバルブスプリング（圧縮コイルスプリング）１９と円形皿状の弁体２０とを収容した上で、ホルダ１８のフランジ部１８ｂを接合部位としてリーフスプリング６の下面中央部に溶接等にて固定したものである。これにより、弁体２０はバルブスプリング１９のばね力にて常にリーフスプリング６側に向けて付勢されていて、弁体２０がリーフスプリング６の下面中央部に圧接することで弁穴７を閉塞している。なお、ホルダ１８の底部のうち穴１８ｃが形成された以外の部位がバルブスプリング１９のためのスプリングシートとして機能することになる。
【００２９】
以上のように、リーフスプリング６を母体として、そのリーフスプリング６のほか上面側のプレートフィルタ８と下面側のリリーフ弁９の三者が中間組立体として予めユニット化されていることになる。そして、図２から明らかなように、リーフスプリング６の上側の段状部６ａと下側の段状部６ｂとの段差に相当する空間Ｇを隔てて、リリーフ弁９の上流側直近位置にリリーフ側フィルタ部材であるプレートフィルタ８が配置されている。
【００３０】
したがって、このように構成されたオイルフィルタ１によれば、その基本機能として、オイルが所定の圧力でオイル流入穴１２から流入すると逆止弁５を開き、オイルはフィルタエレメント４をその外周面側から内周面側へと通過した上で、内筒１７の穴１７ａを経て内筒１７の内部に至り、オイル流出穴１４から流出する。そして、オイルに含まれる異物はフィルタエレメント４で捕捉される。
【００３１】
また、フィルタエレメント４の目詰まり等によりオイルの圧力（フィルタエレメント４の前後での圧力損失）が高くなると、一部のオイルはフィルタエレメント４を通過することなく、当該フィルタエレメント４をバイパスしてリーフスプリング６側にリリーフされ、リーフスプリング６に付設されたリリーフ弁９を開いて直接内筒１７内に流入することになる。すなわち、オイルの圧力がバルブスプリング１９の設定圧力よりも大きくなると、オイルはリリーフ弁９の弁体２０を押し下げて開放部１８ａから内筒１７内に流入し、最終的にはオイル流出穴１４から流出する。そして、リリーフされたオイルに含まれる異物はプレートフィルタ８にて捕捉されることになる。
【００３２】
ここで、リリーフ弁９のバルブスプリング１９のばね力、すなわち弁体２０の閉弁力はその全てをリーフスプリング６が負担しており、上方のプレートフィルタ８には何ら作用していない。そのため、プレートフィルタ８のメッシュサイズを任意に選定することができて、微細な異物までも捕捉することが可能であり、プレートフィルタ８での異物の捕捉性能が向上することになる。また、プレートフィルタ８をリリーフ弁９の上流側直近位置に設けてあることにより、捕捉した異物がリリーフ弁９に滞留することがなく、リリーフ弁９の作動信頼性も向上し、本来の弁機能を安定して長期にわたって維持できることになる。
【００３３】
また、オイルフィルタ１の組立性に着目した場合、リーフスプリング６を母体として当該リーフスプリング６のほか複数部品からなるリリーフ弁９およびリリーフ側フィルタ部材であるプレートフィルタ８の三者が予め中間組立体としてユニット化されていることにより、部品管理工数が低減されてそれらの部品管理が楽になるほか、製造工程での組立性の向上にも寄与できることになる。
【００３４】
図４〜６は本発明を実施するためのより具体的な第２の形態を示図で、図４はオイルフィルタ１の縦断面図を、図５は図４の要部の拡大図をそれぞれ示している。さらに、図６は図５相当部の分解斜視図を示している。なお、先の第１の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００３５】
この第２の形態では、図４，５に示すように、リリーフ側フィルタ部材としてのプレートフィルタ２８の形状が第１の形態のものと異なっている。より詳しくは、プレートフィルタ２８の外枠２８ａと組み合わされる金網状の濾材２８ｂの形状をケース２の内底面に向かって凸形状となるように膨出させていわゆるハット型断面形状のものとして形成したものである。
【００３６】
この第２の形態によれば、プレートフィルタ２８の濾材２８ｂを膨出させたことで捕捉面積をより大きく確保することができて目詰まりしにくいものとなり、異物の捕捉性能が一段と向上することになる。
【００３７】
図７は本発明を実施するためのより具体的な第３の形態を示す図で、図６と同等部位の分解斜視図を示している。なお、先の第１の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００３８】
この第３の形態では、プレートフィルタ３８の外枠３８ａと組み合わされる金網状の濾材３８ｂの形状として、その中央部分を山と谷の関係をもって折り曲げて、断面形状が波形状となるように形成したものである。
【００３９】
この第３の形態においても捕捉面積の増大より先の第２の形態と同様の効果が得られることになる。
【００４０】
図８，９は本発明を実施するためのより具体的な第４の形態を示す図で、図８はオイルフィルタ１の縦断面図を、図９は図８のリリーフ側フィルタ部材単独での詳細を示している。
【００４１】
この第４の形態では、リーフスプリング６の上面側にリリーフ側フィルタ部材を設けておらず、代わってカバープレート３におけるボス部１３、すなわちカバープレート３におけるオイル流出穴１４の上流側直近位置にリリーフ側フィルタ部材としてカップ状フィルタ４８を設けたものである。
【００４２】
このカップ状フィルタ４８は、図８，９に示すように、胴部と底壁部のそれぞれを開放部２１ａ，２１ｂとして大きく開放した変形カップ状の枠体２１に金網状の濾材２２をかぶせたものである。そして、このカップ状フィルタ４８を内筒１７の小径部１７ｂへ圧入もしくは加締めて弁保持部１７ｃに着座させてあり、結果としてカバープレート３に形成されたオイル流出穴１４の上流側直近位置をカップ状フィルタ４８にて覆ってある。
【００４３】
このカップ状フィルタ４８を採用した第４の形態では、第１〜第３の形態のものと比べて、リリーフ側フィルタ部材としての捕捉面積をより一層大きく確保できる利点がある。その上、この第４の形態では、リリーフ弁９を通してリリーフされたオイル中の異物の捕捉だけでなく、フィルタエレメント４を一旦通過したオイル中の異物の捕捉も再度行い、実質的にオイルフィルタ１を通過する全てのオイルの異物の捕捉を行えるため、異物の捕捉性能が一段と向上することになる。
【符号の説明】
【００４４】
１…オイルフィルタ
２…ケース（容器）
３…カバープレート（容器）
４…フィルタエレメント
５…逆止弁
６…リーフスプリング
７…弁穴
８…プレートフィルタ（リリーフ側フィルタ部材）
９…リリーフ弁
１２…オイル流入穴
１４…オイル流出穴
１８…ホルダ
１９…バルブスプリング
２０…弁体
２８…プレートフィルタ（リリーフ側フィルタ部材）
３８…プレートフィルタ（リリーフ側フィルタ部材）
４８…カップ状フィルタ（リリーフ側フィルタ部材）
【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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