(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースにねじ込まれるキャップと、
前記ベース及び前記キャップで構成されるハウジング内に収容される交換可能なフィルタエレメントと、
前記ベースと前記フィルタエレメントとの間に配置され、前記キャップが前記ベースにねじ込まれるときに、前記キャップ及び前記フィルタエレメントと一緒に回転する回転体と、を備え、
前記ベースには、前記ハウジング内の流体を排出するドレン通路が形成され、
前記回転体には、前記ドレン通路を塞ぐことができる遮蔽部が形成され、
前記キャップが前記ベースにねじ込まれるときに、前記遮蔽部が前記ドレン通路を塞ぐのを許容する一方、前記キャップが前記ベースから緩められるときに、前記遮蔽部を前記ドレン通路から離間させる遮蔽部作動手段が設けられたことを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２】
互いに接触する前記フィルタエレメントと前記回転体との間の摩擦係数は、互いに接触する前記回転体と前記ベースとの間の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の流体フィルタ。
【請求項３】
前記回転体は樹脂製であり、前記ベースはダイカストにより製造された金属製であることを特徴とする請求項２に記載の流体フィルタ。
【請求項４】
前記ベースはエンジンに組み込まれ、前記フィルタエレメントは、筒状に形成されると共に、軸線方向の一対の端部及び該一対の端部間の濾過領域を有し、筒状に形成される前記フィルタエレメントの内側には、軸線方向に延びる筒状の内筒が設けられ、前記回転体は、前記フィルタエレメントの一方の前記端部と前記ベースとの間に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の流体フィルタ。
【請求項５】
前記遮蔽部作動手段は、前記ベースと前記回転体との間に設けられたドレン用ばねからなることを特徴とする請求項１に記載の流体フィルタ。
【請求項６】
前記回転体には、濾過された流体をエンジンに導く流体通路が形成され、該流体通路内には、弁座、弁座に当接可能な弁体、及び弁体を弁座に付勢する付勢手段とを有する弁機構が設けられ、該弁機構は、エンジンの運転時には前記流体通路を開ける一方、エンジンの停止時には前記流体通路を閉じることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の流体フィルタ。
【請求項７】
前記付勢手段は、前記回転体と前記弁体との間に設けられる弁機構用ばねからなることを特徴とする請求項６に記載の流体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン用の潤滑オイル等を濾過する流体フィルタに関し、特に、キャップ及び交換可能なフィルタエレメントをエンジンに組み付けられるベースにねじ込む方式の流体フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオイルフィルタカートリッジはエンジンに組み付けられ、エンジンの潤滑オイルを濾過する。フィルタエレメントが目詰まりした場合、オイルフィルタカートリッジをエンジンから取り外し、オイルフィルタカートリッジ全体を交換することによって、内部に収納されたフィルタエレメントを交換する。
【０００３】
近年フィルタエレメントが目詰まりした場合、フィルタエレメントのみを交換し、他の部品はリサイクルできるリサイクルオイルフィルタが使用されている。リサイクルオイルフィルタでは、オイルフィルタカートリッジとは異なり、フィルタエレメントが目詰まりしたときには、例えば樹脂製のキャップをエンジンに取り付けられるダイカスト製のベースから取り外し、フィルタエレメントのみを交換する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記リサイクルオイルフィルタにあっては、キャップとベースとはねじで接合されている。キャップをベースにねじ込むと、フィルタエレメントもキャップと一緒に回転し、ねじ込みが進むにつれて、フィルタエレメントの一端がベース側に接触する。このときキャップとベースとの間に挟まれるフィルタエレメントがキャップの回転方向に捩れる現象が起きる。
【０００５】
フィルタエレメントが回転方向に捩れると、フィルタエレメントの形状を正常に保つことができなくなり、充分な濾過ができなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、エンジン側のベースにキャップをねじ込むときに、フィルタエレメントが捩れるのを防止することができる流体フィルタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明者は、ベースとフィルタエレメントとの間又はフィルタエレメントとキャップとの間に、キャップがベースにねじ込まれるときにキャップ及びフィルタエレメントと一緒に回転する回転体を設けた。
【０００９】
すなわち本発明は、ベース（１）と、前記ベース（１）にねじ込まれるキャップ（２）と、前記ベース（１）及び前記キャップ（２）で構成されるハウジング（４）内に収容される交換可能なフィルタエレメント（３）と、前記ベース（１）と前記フィルタエレメント（３）との間に配置され、前記キャップ（２）が前記ベース（１）にねじ込まれるときに、前記キャップ（２）及び前記フィルタエレメント（３）と一緒に回転する回転体（１５）とを備える流体フィルタとを備え、前記ベース（１）には、前記ハウジング（４）内の流体を排出するドレン通路（１ｄ）が形成され、前記回転体（１５）には、前記ドレン通路（１ｄ）を塞ぐことができる遮蔽部（１５ｂ）が形成され、前記キャップ（２）が前記ベース（１）にねじ込まれるときに、前記遮蔽部（１５ｂ）が前記ドレン通路（１ｄ）を塞ぐのを許容する一方、前記キャップ（２）が前記ベース（１）から緩められるときに、前記遮蔽部（１５ｂ）を前記ドレン通路（１ｄ）から離間させる遮蔽部作動手段（２０）が設けられる流体フィルタにより、上述した課題を解決する。
【００１０】
この発明によれば、キャップがベースにねじ込まれるときに、回転体がキャップ及びフィルタエレメントと一緒に回転する。フィルタエレメントがベースに直接接触することがないので、キャップとベースとの間でフィルタエレメントが捩れるのを防止できる。また、キャップをベースにねじ込むときに回転体に形成された遮蔽部がドレン通路を防ぎ、キャップをベースから緩めるときに回転体に形成された遮蔽部がドレン通路を開ける。このため、回転体に流体フィルタ内の流体を排出するドレン機能も持たせることができる。
【００１１】
また、互いに接触する前記フィルタエレメント（３）と前記回転体（１５）との間の摩擦係数を、互いに接触する前記回転体（１５）と前記ベース（１）との間の摩擦係数よりも大きくすることで、前記回転体（１５）をフィルタエレメント（３）と一緒に回転運動させ、且つベース（１）に対してすべり運動させることができる。
【００１２】
前記回転体（１５）が樹脂製であり、前記ベース（１）がダイカストにより製造された金属製であると、前記フィルタエレメント（３）と前記回転体（１５）との間の摩擦係数を、前記回転体（１５）と前記ベース（１）との間の摩擦係数よりも大きくしやすくなる。
【００１３】
本発明の好ましい一態様は、前記ベース（１）はエンジンに組み込まれ、前記フィルタエレメント（３）は、筒状に形成されると共に、軸線方向の一対の端部（３ａ，３ｂ）及び該一対の端部（３ａ，３ｂ）間の濾過領域（３ｃ）を有し、筒状に形成される前記フィルタエレメント（３）の内側には、軸線方向に延びる筒状の内筒（１２）が設けられ、前記回転体（１５）は、前記フィルタエレメント（３）の一方の端部（３ｂ）と前記ベース（１）との間に配置されることを特徴とする。
【００１６】
前記遮蔽部作動手段は、前記ベース（１）と前記回転体（１５）との間に設けられたドレン用ばね（２０）からなってもよい。
【００１７】
さらに本発明の好ましい一態様は、前記回転体（１５）には、濾過された流体をエンジンに導く流体通路（２１）が形成され、該流体通路（２１）内には、弁座（２３）、弁座（２３）に当接可能な弁体（２４）、及び弁体（２４）を弁座（２３）に付勢する付勢手段（２５）とを有する弁機構（２６）が設けられ、該弁機構（２６）は、エンジンの運転時には前記流体通路（２１）を開ける一方、エンジンの停止時には前記流体通路（２１）を閉じることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、エンジンの運転時にはエンジンに濾過された流体をエンジンに導くことができ、エンジンの停止時には流体フィルタ内の流体がエンジンに導かれるのを防止することができる。このため、エンジンが停止した後、エンジンが始動するときに、ドライスタート、すなわち流体が流体フィルタ内に満たされない状態でエンジンが始動することを防止することができる。また弁機構を回転体に設けることで、弁機構のメンテナンスや交換も容易になる。
【００１９】
前記付勢手段は、前記回転体（１５）と前記弁体（２４）との間に設けられる弁機構用ばね（２５）からなってもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の流体フィルタの一実施形態を示す。この流体フィルタは、例えばエンジンに組みつけられ、エンジンを潤滑する潤滑オイルの循環回路の一部を構成する。そしてハウジング４内のフィルタエレメント３で潤滑オイル内の不純物を除去する。
【００２１】
流体フィルタのハウジング４は、エンジンブロックへの取付け面１ａを有するベース１と、ベース１にねじ込まれるキャップ２とで構成される。ベースは金属製でダイカストにより製造される。ベース１には不純物を含む潤滑オイルをエンジンからハウジング４内に流入させる流入通路１ｂが形成されると共に、不純物を濾過した後の清浄な潤滑オイルをハウジング４からエンジンへ流出させる流出通路１ｃが形成される。またベース１には、キャップ２をベース１から取り外したときに、ハウジング４内部の潤滑オイルをドレンパンに排出するドレン通路１ｄ・・・が形成される。またベース１の上端側には円筒状の筒部１ｅが形成され、筒部１ｅの内周面にはねじ６が形成されている。
【００２２】
キャップ２は有底円筒状、すなわち軸線方向の一端が開口されると共に他端が塞がれる筒状に形成される。キャップ２は樹脂を素材とする成型品である。キャップ２の開口側の外周面にはベース１の筒部１ｅのねじと螺合するねじ２ａが形成される。キャップ２の外周には、ハウジング４内部をシールできるように、キャップ２と筒部１ｅとの間に挟まれるＯリング等のシール部材７が巻かれる。またキャップ２をベース１にねじ込むときに、キャップ２を一定量ねじ込めるように、キャップ２の外周には筒部１ｅの上端部に当接するフランジ２ｂが形成される。
【００２３】
ハウジング内４には交換可能なフィルタエレメント３が収納される。フィルタエレメント３の外側が流入通路１ｂに接続され、フィルタエレメント３の内側が流出通路１ｃに接続される。ハウジング４内部は、フィルタエレメント３の外側のダーティサイドとフィルタエレメント３の内側のクリーンサイドとに区画される。
【００２４】
フィルタエレメント３は所定の濾材を周方向に沿って多数の襞を有するようにジグザグに折り曲げて筒状に形成される。フィルタエレメント３は軸線方向の一対の端部３ａ，３ｂ及び端部３ａ，３ｂ間の濾過領域３ｃを有する。一対の端部３ａ，３ｂは、端部３ａ，３ｂ側からフィルタエレメント３の内周側に潤滑オイルが迂回しないようにホットメルト接着されたシール材９，９と、シール材に貼られたリング状のシールプレート１０，１０とを有する。
【００２５】
フィルタエレメント３の内側には、その軸線方向の略全長にわたって、軸線方向に延びる筒状の内筒１２が設けられる。内筒１２はフィルタエレメント３を内側から支持し、潤滑オイルがフィルタエレメント３の外側から内側へ向かって通過する際にフィルタエレメント３が変形するのを防止する。内筒１２は樹脂を素材とする成型品であり、その両端に配置された一対の筒部１２ａ，１２ｂと、これら筒部１２ａ，１２ｂを結ぶように軸線方向に延びる複数本の縦リブと、筒部１２ａ，１２ｂの間にほぼ均等間隔で配置された複数のリング状の横リブとを有している。上側の筒部１２ａがキャップ２に設けられた爪部１４に係合することで内筒１２がキャップ２に組み付けられる。キャップ２をベース１にねじ込んだときに下側の筒部１２ｂは後述する回転体１５の外側に嵌め込まれる。フィルタエレメント３はその軸線方向の両端にて筒部１２ａ，１２ｂの外周に嵌合して内筒１２と同軸に保持されている。なお、この実施例では内筒１２は、キャップ２側に組み付けられているが、ベース１側に組みつけられていても良い。
【００２６】
内筒１２の上部には、ハウジング４内の潤滑オイルの圧力が所定以上になったときに作動する安全弁１９が設けられる。キャップ２の内底部（図１の上端側）には、複数の突起２ｃ・・・が設けられ、これらの先端には安全弁１９を構成する樹脂製の弁座部材１８が溶着により接合される。この弁座部材１８は、円盤状に形成されると共に中央部に開口が形成される本体部１８ａと、本体部１８ａから下方に延びる複数の爪部１４・・・とから構成される。爪部１４・・・は内筒１２を嵌め込むときに一端内側に撓み、内筒１２を嵌め込み終わると外側に復元する。これにより内筒１２がキャップ２に組み付けられる。弁座部材１８の内側には弁体１７が設けられる。弁体１７はコイルばね１６によって弁座部材１８に付勢される。内筒１２にはコイルばね１６を支持するための支持プレート１２ｃが設けられ、この支持プレート１２ｃにも開口が形成される。
【００２７】
例えばフィルタエレメント３が目詰まりし、ハウジング４内の潤滑オイルの圧力が所定圧以上になると、コイルばね１６が縮み、弁体１７が弁座部材１８から離間する。そしてハウジング４内のオイルがフィルタエレメント３を通過することなく、フィルタエレメント３を迂回して、内筒１２の内側、すなわちクリーンサイド側に流れる。
【００２８】
フィルタエレメント３の端部３ｂとベース１との間には、キャップ２がベース１にねじ込まれるときに、キャップ２及びフィルタエレメント３と一緒に回転する樹脂製の回転体１５が設けられる。回転体１５は、ベース１に形成された流出通路１ｃに嵌め込まれる筒状の回転体本体１５ａと、回転体本体１５ａの外周に鍔状に張り出す遮蔽部１５ｂとを有する。
【００２９】
互いに接触するフィルタエレメント３（この例ではフィルタエレメント３のシールプレート１０）と回転体１５との間の摩擦係数は、互いに接触する回転体１５とベース１との間の摩擦係数よりも大きい。このため、フィルタエレメント３、回転体１５及びベース１の三者が接触した状態で、フィルタエレメント３をベース１に対して回転させると、回転体１５はフィルタエレメント３と一緒に回転運動し、且つベース１に対してすべり運動する。
【００３０】
回転体１５の遮蔽部１５ｂにより、ドレン通路１ｄが塞がれる。ドレン通路１ｄ内においてベース１と回転体１５との間には遮蔽部作動手段としてのドレン用ばね２０が設けられる。ドレン用ばね２０はコイルばねからなり、キャップ２がベース１にねじ込まれるときに、フィルタエレメント３の下降に伴い収縮し、遮蔽部１５ｂがドレン通路１ｄを塞ぐのを許容する一方、キャップ２がベース１から緩められるときに、フィルタエレメント３の上昇に伴い伸長し、遮蔽部１５ｂをドレン通路１ｄから離間させる。
【００３１】
回転体本体１５ａの内周には濾過された潤滑オイルが通過できるように流体通路２１が形成される。該流体通路２１には、弁座２３、弁座２３に当接可能な弁体２４、及び弁体２４を弁座２３に付勢する付勢手段としての弁機構用ばね２５とを有する弁機構２６（アンチドレンバックバルブ）が設けられる。該弁機構２６は、エンジンの運転時には収縮して流体通路２１を開ける一方、エンジンの停止時には伸長して流体通路２１を閉じる。弁機構用ばね２５は回転体本体１５ａの下端に設けられた支持部材１５ｃに支持されている。
【００３２】
なおクリーンサイド側の上記弁機構２６以外に、流体フィルタの外側のダーティサイド側にも、エンジンの運転時には流体通路を開ける一方、エンジンの停止時には流体通路を閉じる弁機構（図示せず）が設けられている。
【００３３】
流体フィルタの組み付け方法について説明する。まずキャップ２内に交換可能なフィルタエレメント３を挿入する。キャップ２には内筒１２が組み付けられており、フィルタエレメント３は内筒の外側に挿入される。ベース１にはあらかじめ回転体１５が組み込まれる。次にフィルタエレメント３が挿入されたキャップ２をベース１にねじ込む。ねじ込みの当初は上下方向の力が加わらないため、ベースに回転体１５が置かれたままになる。ねじ込みが進み、ある程度の上下方向の力が加わると、キャップ２及びフィルタエレメント３と一緒に回転体１５も回転し、回転体１５がベース１に対してすべる。回転体１５を介在させることで、フィルタエレメント３がベースに直接接触することがなくなり、フィルタエレメント３が捩れるのを防止することができる。
【００３４】
図２は、ドレン用ばね及び弁機構用ばねの作動状態を示す。図中（Ａ）及び図中（Ｂ）はキャップ２がベース１にねじ込まれた状態を示し、図中（Ｃ）はキャップ２がベース１から取り外された状態を示す。キャップ２がベース１にねじ込まれると、図中（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、回転体１５がフィルタエレメント３によって押し下げられ、ドレン用ばね２０が収縮する。このとき回転体１５の遮蔽部１５ｂはドレン通路１ｄを塞ぎ、流体フィルタ内部の潤滑オイルがドレン通路１ｄに排出されるのを防止する。
【００３５】
一方キャップ２をベース１から緩めると、図中（Ｃ）に示すように、フィルタエレメント３が上昇するのに伴ってドレン用ばね２０が回転体１５を上昇させる。このときドレン通路１ｄが開けられ、流体フィルタ内部に溜められた潤滑オイルがドレンパンへ排出される。
【００３６】
図２中（Ａ）に示すように、エンジンの停止時には弁機構用ばね２５が弁体２４を弁座２３に付勢するので、流体通路が閉じられる。これにより、エンジンの停止時に流体フィルタ内部の潤滑オイルがエンジン側に抜けてしまうのを防止できる。このためエンジンが停止した後再始動するときに、ドライスタートで始動するのを防止することができる。
【００３７】
一方図２中（Ｂ）に示すようにエンジンの運転時には、循環する潤滑オイルの流れによって、弁体２４が押し下げられ、流体通路２１が開になる。これによりエンジン側に濾過された潤滑オイルを供給することができる。
【００３８】
回転体１５にドレン通路１ｄをシールする機能や、回転体１５の内部にエンジンがドライスタートになるのを防止する弁機構２６を設けることで、流体フィルタの構造を簡略化したり、弁機構２６の交換やメンテナンスを容易にしたりすることができる。
【００３９】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の形態にて実施してよい。例えば、回転体１５はフィルタエレメント３とベース１との間ではなく、フィルタエレメント３とキャップ２との間に設けられてもよい。この場合、キャップ２をベース１にねじ込むときに、キャップ２のみが回転し、キャップ２に対してすべり運動する回転体１５及びフィルタエレメント３は回転しない。このように構成しても、フィルタエレメント３が捩れるのを防止できる。
【００４０】
また、回転体１５には遮蔽部１５ｂや弁機構２６を設けなくてもよい。さらにフィルタエレメント３はジグザクに折られた筒形状に限られず、種々の形状に構成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ベースとフィルタエレメントとの間に、キャップがベースにねじ込まれるときにはキャップ及びフィルタエレメントと一緒に回転する回転体を設けたので、キャップがベースにねじ込まれるときに、キャップとベースとの間でフィルタエレメントが捩れるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における流体フィルタを示す断面図。
【図２】ドレン用ばね及び弁機構用ばねの作動状態を示す断面図（図中（Ａ）はエンジン停止時を示し、図中（Ｂ）は通常エンジン運転時を示し、図中（Ｃ）はオイルドレン時を示す）。
【符号の説明】
１・・・ベース
１ｄ・・・ドレン通路
２・・・キャップ
３・・・フィルタエレメント
３ａ，３ｂ・・・端部
３ｃ・・・濾過領域
４・・・ハウジング
１２・・・内筒
１５・・・回転体
１５ａ・・・回転体本体
１５ｂ・・・遮蔽部
２０・・・ドレン用ばね（遮蔽部作動手段）
２１・・・流体通路
２３・・・弁座
２４・・・弁体
２５・・・弁機構用ばね（付勢手段）
２６・・・弁機構
【図１】
0003893313.tif 000002
【図２】
0003893313.tif 000003