(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にエレメント配設空間を有し前記エレメント配設空間と外部を連通させる流入孔および流出孔が形成された円筒状のフィルタケース内において、前記エレメント配設空間を前記流入孔に連通する流入空間と前記流出孔に連通する流出空間とに二分させ、円筒軸方向の両端部のうちいずれか一方の端部を前記流入孔に近接するようにして前記エレメント配設空間内に着脱自在に装着されるフィルタエレメントであって、
円筒状に形成された濾材と、
チューブ流通孔を備え、前記濾材の内周面に沿う形状に形成されたインナーチューブと、
前記濾材および前記インナーチューブの円筒軸方向の前記両端部側を覆ってそれぞれ設けられたエンドプレートとからなり、
前記エレメント配設空間内に装着された状態において、前記流入孔から前記流入空間内に導入された流体を、前記濾材を通過させ前記チューブ流通孔から前記流出空間内に流出させるように構成し、
前記インナーチューブが、前記チューブ流通孔を円筒軸方向に対して略中央にのみ備えて構成されることを特徴とするフィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの潤滑油等の流体の濾過を行う流体フィルタに使用するフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの潤滑をおこなうためのエンジンオイル（潤滑油）においては、エンジンの駆動によって発生する金属粉やカーボン等の固形分（ゴミ）をオイルフィルタによって捕捉することにより、エンジン各部の研削磨耗を減少させている。オイルフィルタとしては、エンジンに供給される潤滑油の濾過のみを行ういわゆるフルフロー式のオイルフィルタがある。さらに、このフルフロー式のオイルフィルタよりも濾過精度を高くした（濾材の目を細かくした）バイパスオイルフィルタを、上記フルフロー式のオイルフィルタとは別の送油回路においてオイルパンとの潤滑油の循環のみをして微細なゴミの除去を行い、よりエンジンの磨耗を減少させるようにしたコンビネーション型（フルフロー式フィルタとバイパスオイルフィルタとの併用型）がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなバイパスオイルフィルタにおいては、上述のように、フルフロー式のオイルフィルタでは捕捉できないカーボン等の固形分や微粒子の除去を目的として、フルフロー式のオイルフィルタよりもフィルタエレメントの濾過精度を高くして、潤滑油内の不純物を十分に濾過できるようにしているため、フルフロー式のオイルフィルタよりもフィルタエレメントの交換を頻繁におこなって濾過効率の低下を防止している。
【特許文献１】特開平９−１９２４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなバイパスオイルフィルタにおいて、潤滑油がフィルタエレメント全体に対して均一な流れで導入されず、全体の濾過面積が有効に生かされにくいため、フィルタエレメントの円筒軸方向（上下方向）によって目詰まりの程度がばらついてフィルタエレメントの劣化が不均一になり、濾過効率が低下する問題があった。さらに、フィルタエレメントの部分的な劣化により、全体を均一に使用することができず、フィルタエレメントとしての寿命が本来の耐用期間よりも短くなり、フィルタエレメントを頻繁に交換しなければならないという問題もあった。
【０００５】
以上のような課題に鑑みて、本発明では、フィルタエレメントの部分的な目詰まりを低減して、交換頻度を減らすことができるとともに、濾過効率を向上させることができるフィルタエレメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係るフィルタエレメントは、内部にエレメント配設空間を有しこのエレメント配設空間と外部を連通させる流入孔（例えば、実施形態におけるオイル流入孔１３）および流出孔（例えば、実施形態におけるオイル流出孔１４）が形成された円筒状のフィルタケース内において、エレメント配設空間を流入孔に連通する流入空間と流出孔に連通する流出空間とに二分させ、円筒軸方向の両端部のうちいずれか一方の端部を流入孔に近接するようにしてエレメント配設空間内に着脱自在に装着されるフィルタエレメントであって、円筒状に形成された濾材と、チューブ流通孔を備え、濾材の内周面に沿う形状に形成されたインナーチューブと、濾材およびインナーチューブの円筒軸方向の両端部側を覆ってそれぞれ設けられたエンドプレートとからなり、フィルタケースのエレメント配設空間内に装着された状態において、流入孔から流入空間内に導入された流体を、濾材を通過させチューブ流通孔から流出空間内に流出させるように構成し、インナーチューブが、チューブ流通孔を円筒軸方向に対して略中央にのみ備えて構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に関するフィルタエレメントによれば、濾過すべき流体を均一な流れで濾材全体に導入することができるため、フィルタエレメント（濾材）の目詰まりの程度がばらつくのを抑えることができることとなる。従って、フィルタエレメントの部分的な劣化に伴う濾過効率の低下が防止できるとともに、濾材全体を均一に使用するができるため、長期間の使用に耐えることができ、フィルタエレメントを頻繁に交換するという不具合も改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明に係るフィルタエレメントが適用され、流体の一例であるエンジンオイルの濾過を行うオイルフィルタ（バイパスオイルフィルタ）１の構成について説明する。オイルフィルタ１は、内部にエレメント配設空間１５を有し、このエレメント配設空間１５と外部とを連通させるオイル流入孔１３およびオイル流出孔１４が形成されたフィルタケース１０と、エレメント配設空間１５をオイル流入孔１３と連通する流入空間１５ａとオイル流出孔１４と連通する流出空間１５ｂとに二分させてエレメント配設空間１５内に着脱自在に取り付けられるフィルタエレメント２０とから構成される。
【００１１】
フィルタケース１０は、フィルタヘッド１１と、ケース本体１２とからなり、これらフィルタヘッド１１およびケース本体１２との内部で形成されるエレメント配設空間１５内に、このエレメント配設空間１５を流入空間１５ａおよび流出空間１５ｂとに二分するフィルタエレメント２０が配設される。
【００１２】
フィルタヘッド１１は、下方に開口部を有した円筒状に形成されている。フィルタヘッド１１には、外部と連通してオイルをエレメント配設空間１５（流入空間１５ａ）内に流入させるオイル流入孔１３と、エレメント配設空間１５（流出空間１５ｂ）内と連通してフィルタエレメント２０によって濾過されたオイルを外部に流出させるオイル流出孔１４とが形成されている。また、フィルタヘッド１１には、流出空間１５ｂとオイル流出孔１４とを連通させる第１中間孔１６および第２中間孔１７とが上方に延びるようにして一体に連通されて形成されている。第１中間孔１６には、センタボルト４０の先端に形成された雄ネジ４０ｃと螺合可能なヘリサート２９が埋設状に固定されている。
【００１３】
ケース本体１２は、上側からフィルタエレメント２０を挿入可能な開口を有する有底円筒状に形成されている。このケース本体１２は、センタボルト４０によりフィルタヘッド１１に着脱自在に構成されている。ケース本体１２の底部には、ボルト受け２６が配設されており、このボルト受け２６にはセンタボルト４０を挿通可能な貫通孔が形成され、センタボルト４０の頭部をこのボルト受け２６の下端部が受けている。また、ボルト受け４０の下端部の中央には、Ｏリング２８が配設されており、センタボルト４０の頭部がＯリング２８を押しつぶすように押さえ込んで封止するため、フィルタケース１０内のオイルが、このボルト受け４０の貫通孔から外部に漏れ出ることがない。
【００１４】
ケース本体１２内であってボルト受け２６の上端部には、コイルスプリング２７が立設されており、このコイルスプリング２７は、一端部がボルト受け２６に支持され、座金３４を介してフィルタエレメント２０をフィルタヘッド１１側に付勢させる付勢力を有している。なお、フィルタヘッド１１とケース本体１２との取付部には、オイルの漏出を防止するためのシールリング１９が備えられている。
【００１５】
センタボルト４０は、ボルト受け２６の下端部に当接されるボルト頭部４０ａと、この頭部４０ａから上方に延びてフィルタケース１０内に挿通可能なボルト軸部４０ｂと、ボルト軸部４０ｂの先端に形成された雄ネジ４０ｃとから構成され、ケース本体１２の全長よりも長く形成されている。このセンタボルト４０には、上端部において第１中間孔１６と連通するようセンタボルト油路４２が長手軸方向に形成されているとともに、このセンタボルト油路４２と流出空間１５ｂとを連通させる絞り孔４１がボルト軸部４０ｂの外側から形成されている。この絞り孔４１によりオイルの流量を抑制し、フルフロー式のオイルフィルタ（図示しない）へ導入されるオイルの流量が不足するのを防止し、エンジン（図示しない）へのオイルの供給に支障のないようにしている。このようにして、フィルタエレメント２０の内周部に形成された流出空間１５ｂとオイル流出孔１４とが、これら絞り孔４１、センタボルト油路４２、第１中間孔１６および第２中間孔１７を介して連通されることとなる。それでは、本発明に係るフィルタエレメントの構成について３つの実施例を説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の第１実施例に係るフィルタエレメント２０は、図１に示すように、濾材２１と、外周がこの濾材２１の内周面に当接接触するよう配設されたインナーチューブ３０と、濾材２１およびインナーチューブ３０の上端部および下端部を覆うようにして固着された円盤状の上部および下部エンドプレート２２，２３とから構成される。
【００１７】
濾材２１は、一定の折曲幅を有して蛇腹状に折曲されて、上部エンドプレート２２および下部エンドプレート２３の間で保持されることにより、断面菊花状に形成されている。濾材２１の内周はインナーチューブ３０の外周に当接接触するような寸法になっている。
【００１８】
インナーチューブ３０は、オイルがフィルタエレメント２０を通過する際に生じる差圧によりフィルタエレメント２０が変形するのを防止するためのものであり、濾材２１の内周面に沿ってパンチングメタル等から上下に延びた薄肉円筒状に形成される。このインナーチューブ３０は、濾材２１によって濾過されたオイルを流出空間１５ｂに流出可能な多数のチューブ流通孔３２を有し円筒軸方向の略中央に位置する有孔部３０ａと、この有孔部３０ａと上方で一体に繋がってチューブ流通孔３２を有しない上側無孔部３０ｂと、有孔部３０ａと下方で一体に繋がってチューブ流通孔３２を有しない下側無孔部３０ｃとから構成される。チューブ流通孔３２は、有孔部３０ａにおいて円周方向および円筒軸方向に一定間隔を有して形成されている。このため、濾材２１に導入されるオイルは、この濾材２１内でチューブ流通孔３２を有する有孔部３２に向かって流れる。つまり、濾材２１の外側全体から内側中央に向かって流れることとなる。なお、有孔部３０ａの長手方向の長さ（チューブ流通孔３２の孔明け範囲）は、インナーチューブ３０の全長に対して半分以下であることが好ましい。
【００１９】
上部エンドプレート２２および下部エンドプレート２３の中央部には、ゴム等の弾性部材で形成されたゴムブッシュ２４，２５がそれぞれ配設されている。このゴムブッシュ２４，２５には、センタボルト４０が挿入可能な貫通孔がそれぞれ形成されており、この貫通孔にセンタボルト４０が挿入されるとゴムブッシュ２４，２５の弾性力によりセンタボルト４０対して上下方向に摺動自在に、且つ、一定の保持力を有してセンタボルト４０に保持される。
【００２０】
このように構成されたフィルタエレメント２０は、フィルタケース１０内に挿入されて、スプリング２７の付勢力によりフィルタヘッド１１側（上方側）へ付勢されることにより、フィルタケース１０内においてしっかりと保持されることとなる。
【００２１】
次に、このフィルタエレメント２０が装着されたオイルフィルタ１によってオイルの濾過を行う場合について説明する。なお、図１において、オイルの流れは矢印Ａによって表されている。フィルタヘッド１１に形成されたオイル流入孔１３から流入したオイルは、まず、フィルタエレメント２０の外側に形成される流入空間１５ａ内に流入する。フィルタエレメント２０の上端部および下端部は上部および下部エンドプレート２２，２３によって覆われているため、オイルが濾材２１の上端部および下端部から流入することがないとともに、中央部ではセンタボルト４０とゴムブッシュ２４，２５とが密着して嵌合されているため、オイルが濾材２１を通過せずに流出空間１５ｂ内に流入することもない。よって、流入空間１５ａ内に流入されたオイルは必ず、濾材２１を通過して濾過され、インナーチューブ３０のチューブ流通孔３２から流出空間１５ｂ内に流入することとなる。
【００２２】
また、インナーチューブ３０には、円筒軸方向の略中央にのみチューブ流通孔３２が形成されているため、濾材２１の外側全体から流入するオイルは、チューブ流通孔３２が形成された有孔部３０ａ（内側中央）に向かって濾材２１内を流通することとなる。よって、最もオイルが流入しやすいオイル流入孔１３近傍の濾材部分（上側無孔部３０ｂ側）に多くのオイルが流入しても、オイルは上側無孔部３０ｂから流出空間１５ｂへ流入することができないため、オイルは濾材２１内で有孔部３０ａへ向かって流通し、オイルが濾材２１内をより広範囲に流れて濾過面積を有効に活用することができる。このようにして、オイルが濾材２１を通過することによりオイル内に混入したゴミ等の不純物が濾過される。
【００２３】
そして、濾材２１によって濾過されたオイルは、有孔部３０ａに形成された多数のチューブ流通孔３２を通過して流出空間１５ｂ内に流入する。この流出空間１５ｂ内に流入したオイルは、流入空間１５ｂ内の上方でセンタボルト４０の絞り孔４１で流量を絞られながらセンタボルト油路４２から上方へ通過し、さらに、フィルタヘッド１１の第１および第２中間孔１６，１７へ流入して、オイル流出孔１４からオイルフィルタ１外へ流出されることとなる。
【００２４】
なお、このフィルタエレメント２０の取り付けにおいては、チューブ流通孔３２を有する有孔部３０ａが円筒軸方向の中央に形成されフィルタエレメント２０が上下対称となる構成となっているため、フィルタエレメント２０の取り付けに際しては、上部側または下部側のどちらから装着してもよく、取り付けの方向性を気にする必要がなく、フィルタエレメント２０の交換の作業性が向上する。
【実施例２】
【００２５】
次に、図２を用いて本発明に係るフィルタエレメントの第２実施例について説明する。なお、第１実施例と同一の部材は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。第１実施例では、チューブ流通孔３２をインナーチューブ３０に対して、円筒軸方向の中央に形成する構成としていたが、この第２実施例に係るフィルタエレメント１２０では、チューブ流通孔３２をインナーチューブ１３０において、円筒軸方向の下方部に形成する構成としている。すなわち、多数のチューブ流通孔３２が形成された有孔部１３０ａをインナーチューブ１３０の円筒軸方向の下方部に設けて、インナーチューブ３０におけるその他の部分についてはチューブ流通孔３２が形成されていない無孔部１３０ｂからなる構成とする。
【００２６】
このように構成されたフィルタエレメント１２０が装着されたオイルフィルタ１０１によって、オイルの濾過を行う場合について説明する。なお、図２において、オイルの流れは矢印Ａによって表されている。フィルタヘッド１１に形成されたオイル流入孔１３から流入空間１５ａ内に流入したオイルは、濾材２１の外側全体から導入され、有孔部１３０ａが位置する内側下方に向かって濾材２１内を流れることとなる。このように、多数のチューブ流通孔３２が形成された有孔部１３０ａは、インナーチューブ１３０においてオイル流入孔１３から最も離れた円筒軸方向の下方部に設けているため、有孔部１３０ａよりも上方に位置する濾材部分にオイルが導入されたときでも、無孔部１３０ｂからはオイルの流通ができないことにより、有孔部１３０ａが位置する内側下方へ向かって流れることとなる。よって、濾材２１の全体にオイルが導入され易くなり、第１実施例におけるフィルタエレメント２０よりも濾材２１の全体を広範囲に使用することができ、目詰まりの程度のばらつきをより抑えることができる。
【００２７】
なお、このフィルタエレメント１２０の取り付けにおいては、有孔部１３０ａ側を下側としてフィルタケース１０内に装着しなければならないが、インナーチューブ１３１は、濾材２１、上部エンドプレート２２および下部エンドプレート２３により全体を覆われて、外部から有孔部１３１側（取り付け方向）を確認することができないため、フィルタエレメント１２０の取り付け方向が確認できるような識別マーク等を付すことが好ましい。
【実施例３】
【００２８】
次に、図３を用いて本発明に係るフィルタエレメントの第３実施例について説明する。なお、ここでも上述の第１実施例と同一の部材は同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。第１および第２実施例では、チューブ流通孔３２をインナーチューブ３０，１３０に対して一部の範囲（例えば、第１実施例では円筒軸方向の略中央）にのみ形成する構成としたが、この第３実施例に係るフィルタエレメント２２０では、チューブ流通孔３２を、インナーチューブ２３０において下方にいくにしたがって徐々に孔径が大きくなるようインナーチューブ２３０の全面に多数形成する構成としている。
【００２９】
このように構成されたフィルタエレメント２２０が装着されたオイルフィルタ２０１では、チューブ流通孔３２に対するオイルの流通抵抗が、孔径の小さいチューブ流通孔３２を有するインナーチューブ２３０の上部側では抵抗が大きく、孔径の小さいチューブ流通孔３２を有するインナーチューブ２３０の下方部では抵抗が小さくなる。従って、チューブ流通孔３２に対するオイルの流通抵抗が、インナーチューブ２３０の下方にいくにしたがって小さくなるため、濾材２１の上方から導入されるオイルを流通抵抗の小さい濾材２１の下方部まで流入させ、濾材２１を広範囲に使用することができることとなる。なお、このフィルタエレメント２３０においても、フィルタケース１０への取り付けの方向が確認できるような識別マーク等を付すことが好ましい。
【００３０】
以上のように、本実施例に係るフィルタエレメント２０，１２０，２２０によると、オイルが濾材２１に広範囲に流れ、濾材２１の目詰まりの程度のばらつきを抑えることができるため、フィルタエレメント２０，１２０，２２０の部分的な劣化に伴う濾過効率の低下が防止できるとともに、濾材２１における濾過面積が有効に活用され寿命が延長されて、フィルタエレメント２０，１２０，２２０を頻繁に交換するという不具合も改善される。
【００３１】
なお、上記の実施例においては、絞り孔４１が流出空間１５ｂ内の上方に位置するようにセンタボルト４０に形成されているが、これに限定されるものではなく、絞り孔４１を流出空間１５ｂ内において、有孔部３０ａ，１３０ａの近傍に位置するようにセンタボルト４０に形成してもよい。ただし、絞り孔４１と連通するセンタボルト油路４２をセンタボルト４０の先端から穴あけ加工を行う上では、本実施例のように、センタボルト油路４２の油路長さが短くて済むように絞り孔４１の位置が流出空間１５ｂに対して上方となるように形成されることが好ましい。
【００３２】
さらに、上記の実施例においては、本発明に係るフィルタエレメントをエンジンオイル濾過用のバイパスオイルフィルタに適用された場合について説明したが、これに限られるものではなく、フルフロー式のオイルフィルタや、エンジンオイル以外の燃料等の他の流体フィルタに適用させて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施例に係るフィルタエレメントを備えたオイルフィルタを示す側面断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係るフィルタエレメントを備えたオイルフィルタを示す側面断面図である。
【図３】本発明の第３実施例に係るフィルタエレメントを備えたオイルフィルタを示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，１０１，２０１  オイルフィルタ（バイパスフィルタ）
１０  フィルタケース
１１  フィルタヘッド
１２  ケース本体
１５  エレメント配設空間
１５ａ  流入空間
１５ｂ  流出空間
２０，１２０，２２０  フィルタエレメント
２１  濾材
２２  上部エンドプレート
２３  下部エンドプレート
３０，１３０，２３０  インナーチューブ
３０ａ，１３０ａ  有孔部
３２  チューブ流通孔
【図１】
0004887239.tif 000002
【図２】
0004887239.tif 000003
【図３】
0004887239.tif 000004