(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの潤滑剤循環路で濾過を行う第一輪状濾過材（７９）と、別の潤滑剤循環路で濾過を行う第二濾過材（９１）と、第一濾過材が閉鎖端側にくるように、軸方向に互いに隣接させて第一濾過材と第二濾過材とを受ける一端が閉鎖された中空円柱シェルであって、各濾過材の外側周囲とシェルの間に、第一濾過材と第二濾過材の外側周囲への共通の潤滑剤通路を形成する輪状空間（９５、９７）を有する中空円柱シェル（９３）と、第一濾過材内から閉鎖端と反対側の円柱シェルの端部への中心の潤滑剤通路を形成するスタンドパイプ（４３、５９）と、第二濾過材と係合し、両方の濾過材をセル内に軸方向に保持するための、シェルの他端に近接してシェルと一体化された輪状保持体（９９）であって、共通の潤滑剤通路への潤滑剤入口を形成する複数の開口部（１０１、１０３）を有する輪状保持体とを有する型の多濾過材潤滑剤フィルタにおいて、第二濾過材の輪状体内から閉鎖端の反対側の円柱シェルの端部までの中間の輪状の潤滑剤通路を画定するグロメット（１０５）を備え、前記グロメットが、輪状保持体（９９）と第二濾過材（９１）の一端との間に配置される外側放射状部分（１１５）と、ベース部材に嵌合されたフルフロー循環路と密接に係合するための内側表面（１１９）を有する外側円柱部分（１１７）と、スタンドパイプ（４３、５９）と密接に係合する第一内側円柱表面（１２３）とベース部材に嵌合したバイパス循環路と密接に係合する第二の内側円柱表面（１２５）を有する内側円柱部分（１２１）とを含み、第二濾過材（９１）の輪状部分内からの中間の輪状の潤滑剤通路が、内側円柱部分と外側円柱部分の半径方向に中間部分でグロメットに設けた複数の開口部（１２７、１２９）を含み、そのグロメットがベース部材に取り付けられると、これと共働して、潤滑剤入口を含む共通の潤滑剤通路、中間の輪状の潤滑剤通路および中心の潤滑剤通路を互いに分離することを特徴とする多濾過材潤滑剤フィルタ。
【発明の詳細な説明】
本発明は、一般に、潤滑剤から望ましくない粒子を除去するための方法および装置に関し、さらに詳細には、少なくとも２つの異なる濾過材を含み、多機能グロメットおよび改良型濾過材保持デバイスを含む型の改良型フィルタ・カートリッジまたはヘッド部材に関する。
ある種の内燃機関では、別々の潤滑剤循環路を備え、これを１つのフィルタ・カートリッジで実施することが望ましい。いわゆるフルフロー／バイパス・フィルタは文献上公知であり、市販されている。公知のこの型の二濾過材フィルタは、金属エンド・プレートと２つのガスケットを使用して、フィルタ・カートリッジまたはヘッドからのフルフロー循環路の出口を画定し、フルフロー循環路をバイパス循環路フィルタ出口および共通の潤滑剤入口から分離する。この部品数を減らして、このようなフィルタ・カートリッジの組立てを簡単にすることが非常に望ましい。この型の公知の二濾過材フィルタはバイパス循環路用濾過材としてフェルトまたは紙ディスクまたは他の薄片のスタックを使用することが多い。これらの薄片は、円形、六角形、八角形または他の幾何形状でよい。本明細書で使用する「薄片」とは、これらのディスク様形状すべてを含むものとする。同様に、「直径」とは、薄片が多角形の場合に、最大対角線の長さを示す。薄片は一般に１つ以上の穴を有し、整列していても、ずれていてもよいが、どちらの場合も、内部に濾過された潤滑剤の通路を有する円柱の形態である。これらのスタックは、圧力板とも呼ばれる両側のエンド・プレート間に延びる数個のロッドで圧縮状態に維持されている。２枚のプレートと、３個以上のロッドがある。この部品数を減らして、このようなフィルタ・カートリッジの組立てを簡略化することも非常に望ましい。圧縮スプリングは一般に、フィルタ・カートリッジ・ケースまたはシェルの閉端とスタックの１つのエンド・プレートとの間に置かれている。カートリッジ組立ての間、このスプリングを適正配置するのは難しい。過去の１つの解決法は、シェルの最大直径とほぼ同じくらい大きな最大直径を有する、必要以上に経費のかかるスプリングを使用することであった。組立ての間のスプリングの配置を容易に維持したままで、このスプリングのコストを削減することが非常に望ましい。
本発明は、濾過材ディスクの直径より幾分大きな直径を有する潤滑剤不浸透性エンド・ピースを有する、濾過材ディスクを積み重ねた円柱または円筒状に整列させて保持するハーネスを提供することにより、上記問題を解決する方法を提供する。エンド・ピースは１つの端部濾過材ディスクと係合している。輪状部分は反対側の端部濾過材ディスクと係合している。輪状部分には、輪状部分と一体化され、その周縁部から延びている複数の細長いストリップが設けられている。エンド・ピースには、周縁部に配置された、細長いストリップの自由端を受けて保持するための部分がある。
本発明の別の態様によると、フィルタ・カートリッジ・シェル内のグロメットが、１つの濾過材の輪状部分の内からベース部材とかみ合う円柱状のシェルの端部までの中間潤滑剤通路を画定する。グロメットは、ベース部材上に取り付けられると、これと協働し、潤滑剤入口、共通の潤滑剤通路、中間潤滑剤通路および中心潤滑剤通路を互いに分離する。グロメットは、シェルの保持部分と１つの濾過材の一端との間に置かれる外側放射状部分と、ベース部材に嵌装されたフルフロー循環路と密接に係合するための内側表面を有する外側円柱部分と、中心潤滑剤通路の一部を形成するスタンドパイプと密接に係合する第一内側円柱表面と、ベース部材に嵌装されたバイパス循環路と密接に係合する第二内側円柱表面を有する内側円柱部分とを含む。
【図面の簡単な説明】
第１図は、スタックを圧縮するための従来技術を例示する濾過材ディスク・スタックの等角投影図である。
第２図は、本発明の１つの形態による第１図の濾過材スタックの圧縮を示す等角投影図である。
第３図は、第２図の頂部エンド・ピースおよび一体式ストリップの平面図である。
第４図は、第３図のエンド・ピースの１つの変形例を示す平面図である。
第４ａ図は、第４図のエンド・ピースと共に使用するために変更した底部圧力板の平面図である。
第５図は、カートリッジ・シェルに組み込める状態にした圧縮スプリングおよびスタンドパイプと共に第４図のエンド・ピースを使用する濾過材スタックの側面図である。
第６図は、第５図と同様の側面図であるが、頂部および底部のエンド・プレートを変更した図である。
第７図は、第６図の頂部エンド・プレートの平面図である。
第８ａ図および第８ｂ図は、頂部エンド・プレートの付属ストリップへの嵌合方法を示す、第６図の底部エンド・プレートの周縁部分の横断面図である。
第９図は、第６図の底部エンド・プレートの直径に沿った横断面図である。
第１０図は、フルフロー、バイパスおよび共通入口を確定する本発明のグロメットの端面図である。
第１１図は、第１０図の線１１−１１による横断面図である。
第１２図は、第１０図および第１１図のグロメットおよび第６図の濾過材スタック組立てを組み込んだフィルタ・カートリッジの部分横断面図である。
対応の参照番号はいくつかの図面を通して対応の部分を示す。
好適実施形態の説明
第１図では、上部圧力板１１および下部圧力板１３は濾過材部材のスタック１４の最も外側の薄片と係合している。圧力板は、大きいまたは不規則な端部を有する３つのインデックス・ロッド１５、１７および１９によって適所に維持されている。ロッドは上部圧力板内の２１などの穴を通り、下部圧力板内の２３などのノッチに係合し、フィルタの組立て中、スタックを円柱形に維持する。この構造では、大量の部品を使用しており、非常に長い組立て時間を必要とする。
第２図では、上部圧力板１１ならびに３つのインデックス・ロッド１５、１７および１９が除去されており、これらの４つの部品の代わりに１つの弾力性のあるハーネス２５がおかれている。ハーネス２５は、一般に円形で潤滑剤不浸透性の平らで柔軟なガスケットまたはエンド・ピース２７を有している。エンド・ピース２７の直径は濾過材薄片の横幅より幾分大きく、１つの端部濾過材薄片５０と係合するようなされている。
ハーネス２５の端部２７は、輪状部分２７の周縁部から遠位自由端まで延びている３本の一体化された弾力性のある保持ストリップ２９、３１および３３を有している。この輪状部分２７ならびに細長いストリップ２９、３１および３３は弾力性材料で形成されて、濾過材薄片のスタックに軸方向の圧縮力をかけ、その結果、弾力性のあるストリップにかかる張力が、濾過材薄片をまとめて圧迫する。底部圧力板１３には変更はなく、細長いストリップの自由端を受け、保持するためにエンド・ピースの周縁部に配置された２３などの３つのノッチを有している。底部圧力板１３は端部の濾過材薄片５２と係合している。ストリップの自由端には横方向のタブ３５、３７および３９があり、これらのタブが圧力板１３と係合して、薄片のスタック１４を圧縮状態に維持する。これにより、輪状部分、細長いストリップおよびエンド・ピースが協働して、濾過材薄片のスタックの周囲にケージを形成し、薄片を圧縮し、薄片を積み重ねた円柱に維持して、部品数および組立て時間が削減される。端部２７には、濾過された潤滑剤を薄片内部から第５図の４３などのスタンドパイプを通って通過させるための中心に位置する開口部４１が設けられている。
濾過材スタックを一端が閉鎖している中空の円柱シェルに組み込む場合、濾過材スタックを軸方向に圧縮するためにシェルの閉端とエンド・ピース１３との間にらせん状の圧縮コイルばね４５が設けられる。このスプリングを適切に配置することは困難であり、従って、本発明による１つの変形例では、第４図に示すように、１本の細長いストリップの自由端から延びた保持ストラップ４７を含んでいる。このストラップは、第４ａ図および第５図のわずかに変更を加えた圧力板５１の下を通り、コイルばねを一時的に係合して、フィルタの組立ての間、コイルばねをエンド・ピース５１に隣接した位置に保持する。細長いストリップの自由端５５から遠位にある保持ストラップ４７の端部または先端部５３はエンド・ピース５１内のスロット５７と選択的に係合できる。このスロット５７は、第５図のように組み立てたときにストリップがそこから延びるストリップ端部５５と完全に対向している。
第５図ではスタンドパイプ４３は別の部分としているが、第６図および第７図に示すように、エンド・ピース６１の一体化した部分としてスタンドパイプ５９を形成するとさらに効率的となりうる。スタンドパイプ５９は輪状部分６９の内周に沿って一体化して形成され、濾過材薄片内から円柱シェルの閉鎖端と反対側の端部までの潤滑剤通路を構成する。第６図では、弾力性のあるストリップ２９、３１および３３の代わりに、比較的固いストリップ６３、６５および６７が使用されている。輪状部分６９および一体化された細長いストリップ６３、６５および６７は比較的剛性の材料の一般的に均一な厚さを有する平らなシートとして形成される。輪状部分６９に隣接して、各ストリップに沿って横方向に柔らかくした部分７１、７３および７５を設けて、輪状部分と対応する細長いストリップとの間に柔軟な一体式ヒンジを形成する。この「リビング・ヒンジ」により、それぞれの固いストリップを第６図に示す位置に蝶番で留め、圧力板７７と協働して薄片スタック７９を閉じ込めることができる。各ストリップの自由端には８１および８３などの一連のノッチまたは溝の形の歯止めも設けられていることに留意されたい。細長いストリップの自由端を受け、保持するための８５などの爪を有する構造が３個、エンド・ピース７７の周縁部に設けられている。これらの爪８２は、第８ｂ図に最もよく示されているように、対応の歯止めと係合して、向かい合った圧力板同士を確実に固定する。爪とストリップはスタックを崩壊する方向に自由に動くことができるが、爪とストリップとの間の反対方向の運動は妨げられる。組み立て、使用する際、スタック７９はスプリング８７の作用により軸方向にたわむ。ストリップ６３、６５および６７は剛性であるため、スタックが軸方向にたわむと、爪は矢印８９で示すようにストリップに対して上向きの方向に動かされ、爪は新しいノッチと係合するように移動し、その結果、スタックは軸方向に減少する方向で、連続的な位置でラッチされる。
歯止めと爪の配置は「ファスナ連結」と同様で、第９図でも見られる。上記のように、フィルタ・カートリッジの組立ての間、スプリング４５または８７を定位に維持するのは難しい。ストラップ４７の代わりに、圧力板７７に、スプリングを摩擦で保持できるスプリング受けソケット８９、すなわち、一連の移動止めまたはらせん状の線を設けることができる。
第１２図では、濾過材スタック７９、スプリング８７および一体式スタンドパイプ５９を有するハーネス６１、７７を多濾過材潤滑剤フィルタ・ヘッドに組み込んでいる。第６図のスタックを示しているが、第２図または第５図のスタックを同じ方法でこのようなフィルタに組み込むことができる。平らな濾過材薄片の一般に円柱のスタック７９は１つの潤滑剤循環路の濾過を行い、２番目の濾過材９１は別の潤滑剤循環路の濾過を行う。中空の円柱のシェル９３は図示されているように左側の端部で閉鎖されており、軸方向で互いに隣接している第一濾過材７９と第二濾過材９１を受けている。その際、第一濾過材７０が閉鎖した端側にある。各濾過材の外周とシェルの間には、輪状の空間９５および９７があり、濾過材の外周に共通の潤滑剤の通路を構成している。スタンドパイプ５９は、濾過材７９の輪状部分または中心部分内からカートリッジの右端への中央潤滑剤通路を形成している。輪状保持部９９は、濾過材９１と係合し、両方の濾過材をシェル９３内に軸方向に保持するために、右側のシェル端部近くでシェルと一体式に形成される。直接係合しても、グロメット・リム１１５などの中間体を介して係合してもよい。輪状保持体９９は、シェル９３と２つの濾過材の外側との間の共通潤滑剤通路に潤滑剤入口となる複数の開口部１０１および１０３を有している。フィルタ・ヘッドを通過する潤滑剤流の通路を矢印で示す。
グロメット１０５は、輪状のフルフロー循環路１０７を中心のバイパス循環路１０９から分離する。グロメット１０５は、濾過材９１の輪の内から円柱シェルの端部までの、一般に輪状の中間潤滑剤通路１０７を画定または分離する。このグロメットはベース部材（図示せず）に設置されると、これと協働し、潤滑剤入口（矢印１１１）、共通潤滑剤通路（矢印１１３）、中間または輪状の潤滑剤通路（矢印１０７）および中心潤滑剤通路（矢印１０９）を互いに分離する。
このグロメットは第１０図および第１１図に最も良く示されており、保持体９９と濾過材９１の一端との間に置かれるべき外側放射状部分１１５、ベース部材に嵌合したフルフロー循環路と密接に係合するための内側表面１１９を有する外側円柱部分１１７、スタンドパイプ５９を密接に係合するための第一内側円柱表面１２３およびベース部材に嵌合するバイパス循環路に密接に係合する第二内側円柱表面１２５を有する内側円柱部分１２１を含んでいる。グロメットには、輪状の濾過材９１内からの輪状の中間潤滑剤通路の一部を形成する内側および外側円柱部分の半径方向の中間に位置する１２７および１２９などの複数の開口部が設けられている。内側円柱表面１２３の直径は円柱表面１２５の直径より大きく、その接合部分に衝合部１３１が形成される。スタント・パイプ５９へのグロメット１０５の軸方向の運動は衝合部１３１により制限される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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