(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ内部に対するオイルの入口ポートおよび出口ポートをそれぞれ有するベースと、
前記ベースに対して着脱可能に設けられ、該ベースと協働してフィルタケースを形成するキャップと、
前記フィルタケース内に収容されるフィルタエレメントと、
前記フィルタエレメントを前記出口ポートと同軸的に支持するフィルタ支持体と、
前記入口ポートから前記フィルタケース内のダーティサイドへのオイルの流入を許容し、前記ダーティサイドから前記入口ポートへのオイルの逆流を阻止する逆流防止弁手段と、
を具備し、
前記出口ポートには、前記フィルタケースのクリーンサイドのオイルをフィルタ外の供給先へと導くための供給路と、フィルタの分解時に前記ダーティサイドに蓄えられたオイルをフィルタ外の戻り先へ導くためのドレン路とが接続され、
前記供給路は前記ドレン路よりも前記フィルタ内部に接近した位置にて前記出口ポートに接続され、
前記ベースには、フィルタが組み立てられた状態では前記供給路を開放しかつ前記ドレン路を閉じるモードに保持され、フィルタが分解されるときには前記供給路を閉じかつ前記ドレン路を開放するモードに切り替わるドレン制御弁手段が設けられたことを特徴とするオイルフィルタ。
【請求項２】
前記ドレン制御弁手段には、前記供給路を開放しかつ前記ドレン路を閉じる位置と、前記供給路を閉じかつ前記ドレン路を開放する位置との間で前記出口ポート内を移動可能な弁体と、前記弁体を前記ドレン路を開放する位置に向けて付勢する付勢手段とが設けられ、
前記フィルタが組み立てられた状態では、前記フィルタ支持体により前記弁体が前記ドレン路を閉じる位置に拘束され、前記フィルタの分解に伴ってその拘束が解除されることを特徴とする請求項１記載のオイルフィルタ。
【請求項３】
前記フィルタが組み立てられた状態では、前記フィルタ支持体の一端が前記キャップに連結され、前記他端が前記出口ポートに挿入されて前記弁体を前記ドレン路を閉じる位置に拘束することを特徴とする請求項２記載のオイルフィルタ。
【請求項４】
前記ベース部は筒状部を有し、前記キャップは、この筒状部に着脱自在に組み合わされ、これらベース部とキャップ部との接合部には、この接合部を密封するシール手段が設けられ、
前記キャップが取り外される際、前記シール手段による密封作用が失われるよりも前に前記ドレン制御手段により前記ドレン路が開かれることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のオイルフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の内燃機関等に用いられるオイルフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のオイルフィルタとして、例えばＥＰ−Ａ−０６８１０９４号公報や特開平９−１０５１５号公報には、濾過後のオイルをフィルタ外へ取り出すための出口ポートにドレン路を接続し、フィルタの分解時にフィルタ内のダーティサイドから出口ポートへ回り込む濾過前のオイルを内燃機関の潤滑位置へ導くことなくオイルパン等の戻り先へ排出させるものがある。
【０００３】
このようなオイルフィルタでは、フィルタが正常に組み立てられた状態ではドレン路を閉じて濾過後のオイルの戻りを阻止し、フィルタの分解操作に連動してドレン路を開くことが望ましい。そこで、上記公報のフィルタでは、フィルタエレメントの内周に装着されるホルダの端部に、出口ポートへ挿入される円筒状の弁体を付設し、ホルダが所定位置に取り付けられたときにはその弁体でドレン路を閉塞し、ホルダが出口ポートから抜き取られるときにはその動作に連動して弁体を移動させてドレン路を開いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した各公報記載のオイルフィルタでは、出口ポートの口元にドレン路が接続されており、濾過後のオイルを潤滑位置へ導くための供給路は出口ポートとドレン路との接続位置よりも遠方に延びている。そのため、ホルダが抜き取られる動作を利用してドレン路を開くことはできても、その弁体を利用して供給路を閉じることはできない。フィルタの分解時に供給路が開いていると出口ポートに回り込んだ濾過前のオイルが供給路を介して内燃機関の潤滑位置へと導かれるおそれがある。
【０００５】
また、上述した公報記載のオイルフィルタでは、ドレン路等が形成されたベース部分とキャップとの接合部をＯリング等のシール部材でシールしているが、キャップを取り外す際にはそのシール部材によるシール作用が失われた後にドレン路が開かれる。従って、ドレン路からオイルが排出される前にフィルタケースの外部へとオイルがこぼれるおそれもある。
【０００６】
本発明は、フィルタの組立ておよび分解に伴うドレン路および供給路の開閉の切り替えを簡単な構成で確実に行なうことができ、濾過前のオイルがドレン路以外に導かれるおそれのないオイル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符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はない。
【０００８】
請求項１の発明は、フィルタ内部に対するオイルの入口ポート（１０）および出口ポート（１１）をそれぞれ有するベース（４）と、ベース（４）に対して着脱可能に設けられ、該ベースと協働してフィルタケース（２）を形成するキャップ（５）と、フィルタケース内に収容されるフィルタエレメント（３）と、フィルタエレメントを出口ポートと同軸的に支持するフィルタ支持体（２０）と、入口ポート（１０）からフィルタケース内のダーティサイド（Ｓ１）へのオイルの流入を許容し、ダーティサイドから入口ポートへのオイルの逆流を阻止する逆流防止弁手段（３５）とを具備し、出口ポート（１１）には、フィルタケース（２）のクリーンサイド（Ｓ２）のオイルをフィルタ外の供給先へと導くための供給路（１３）と、フィルタの分解時にダーティサイド（Ｓ１）に蓄えられたオイルをフィルタ外の戻り先へ導くためのドレン路（１４）とが接続され、供給路（１３）はドレン路（１４）よりもフィルタ内部に接近した位置にて出口ポート（１１）に接続され、ベース（４）には、フィルタが組み立てられた状態では供給路（１３）を開放しかつドレン路（１４）を閉じた状態に、フィルタが分解されるときには供給路（１３）を閉じかつドレン路（１４）を開放する状態にそれぞれ切り替わるドレン制御弁手段（１６，１７）が設けられたオイルフィルタにより、上述した課題を解決する。
【０００９】
この発明によれば、フィルタの内部からみてドレン路（１４）が供給路（１３）よりも遠方にあるため、フィルタを分解する際のフィルタ構成部品（例えばフィルタ支持体（２０））のベース（４）から離れる方向の変位を利用して、ドレン路（１４）を閉じた状態から開いた状態へと切り替えると同時に供給路（１３）を開いた状態から閉じた状態へと切り替えることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１のオイルフィルタにおいて、ドレン制御弁手段には、供給路（１３）を開放しかつドレン路（１４）を閉じる位置（図１の位置）と、供給路（１３）を閉じかつドレン路（１４）を開放する位置（図４（ｂ），（ｃ）の位置）との間で出口ポート（１１）内を移動可能な弁体（１６）と、弁体（１６）を前記ドレン路（１４）を開放する位置に向けて付勢する付勢手段（１７）とが設けられる。そして、フィルタが組み立てられた状態では、フィルタ支持体（２０）により弁体（１６）が前記ドレン路（１４）を閉じる位置に拘束され、フィルタの分解に伴ってその拘束が解除される。
【００１１】
この発明によれば、ドレン路（１４）および供給路（１３）のそれぞれの開閉を共通のフィルタ支持体（２０）にて行なうことができ、部品点数の削減および動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項２のオイルフィルタにおいて、フィルタが組み立てられた状態では、フィルタ支持体（２０）の一端部がキャップ（５）に連結され、他端部（２０ａ）が出口ポート（１１）に挿入されて弁体（１６）を前記ドレン路（１４）を閉じる位置に拘束する。
【００１３】
この発明によれば、フィルタ支持体（２０）にて直接に弁体（１６）を操作するので部品点数を最小限に抑えることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のオイルフィルタにおいて、前記ベース部（４）は筒状部（４ａ）を有し、前記キャップ（５）は、この筒状部（４ａ）に着脱自在に組み合わされ、これらベース部（４）とキャップ部（５）との接合部には、この接合部を密封するシール手段（７）が設けられ、前記キャップ（５）が取り外される際、シール手段（７）による密封作用が失われるよりも前にドレン制御弁手段（１６，１７）によりドレン路（１４）が開かれることを特徴とするオイルフィルタにより、上述した課題を解決する。
【００１５】
この発明によれば、フィルタケース（２）を分解する際に、ドレン路（１４）が開いた時点ではベース（４）とキャップ（５）との接合部がシール手段（７）にて密封されている。従って、オイルがフィルタケース（２）の外部にこぼれるおそれがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を自動車用エンジンのオイルフィルタに適用した実施形態を示している。このオイルフィルタ１は、フィルタケース２とその内部に収容されるフィルタエレメント３とを備えている。フィルタケース２はベース４とキャップ５とを組み合せて密封容器状に構成されている。
【００１７】
ベース４には円筒部（筒状部）４ａが形成され、その内周の雌ねじ部４ｂとキャップ５の嵌合部５ａの先端に設けられた雄ねじ部５ｂとが螺合されてキャップ５とベース４とが相互に連結される。キャップ５の嵌合部５ａの外周にはシール手段としてのＯリング７が装着され、そのＯリング７が円筒部４ａの内周に密着してキャップ５とベース４との接合部がシールされる。キャップ５の途中に設けられたフランジ５ｃが円筒部４ａの端面に突き当てられてキャップ５が軸方向に位置決めされる。
【００１８】
ベース４にはフィルタケース２の内部に対する入口ポート１０および出口ポート１１がそれぞれ設けられている。出口ポート１１は円筒部４ａの中心線に沿って直線的に延びる穴として形成され、入口ポート１０はその出口ポート１１を取り囲む環状の溝として形成されている。入口ポート１０には導入路１２が接続され、出口ポート１１には供給路１３およびドレン路１４がそれぞれ接続されている。導入路１２、供給路１３およびドレン路１４はそれぞれ出口ポート１１の軸線と直交する方向に延びて取付面４ｃに開口する。ベース４を自動車のエンジンブロックに連結すると、この取付面４ｃがエンジンブロックの接合面と密着し、導入路１２がエンジンからのオイルの排出ポートに、供給路１３がエンジンの潤滑位置へ通じる供給ポートに、ドレン路１４がオイルパンへオイルを戻すための戻りポートにそれぞれ接続される。
【００１９】
供給路１３はドレン路１４よりもフィルタケース２の内部に接近した位置にて出口ポート１１に接続されている。換言すれば、フィルタケース２の内部からみて、ドレン路１４は供給路１３よりも出口ポート１１の奥側に接続されている。そして、出口ポート１１には、供給路１３およびドレン路１４を開閉する弁体としてのスプール１６と、そのスプール１６を出口ポート１１の開口側（図１の上方）に向けて付勢する付勢手段としてのコイルばね１７とが挿入されている。そして、スプール１６の軸方向両端部の外周には、ドレン路１４や供給路１３を密封するためのＯリング１８，１８が装着されている。
【００２０】
出口ポート１１には、フィルタ支持体としてのホルダ２０の嵌合筒部２０ａが挿入される。スプール１６はコイルばね１７の力により嵌合筒部２０ａに押し付けられる。嵌合筒部２０ａの下端部にはホルダ２０内のオイルを供給路１３へ通過させるためのスリット２０ｂが形成され、それらスリット２０ｂよりも上方には入口ポート１０から嵌合筒部２０ａの外周を迂回して供給路１３へ至るオイルの流れを遮断するためのシール手段として、Ｏリング２１が装着されている。
【００２１】
ホルダ２０には、嵌合筒部２０ａと同軸かつ嵌合筒部２０ａよりも大径のフィルタ支持部２０ｃが設けられ、そのフィルタ支持部２０ｃの下端部にはフランジ部２０ｅが設けられる。フィルタ支持部２０ｃの外周には、図１の上方から逆流防止弁３５およびフィルタエレメント３が順次装着されてフランジ部２０ｅに受け止められる。フィルタエレメント３はフィルタ支持部２０ｃに対して抜き差し可能な状態で取り付けられる。ここでいう抜き差し可能な状態とは、作業者が特別な作業工具を用いることなく、手作業でホルダ２０に対してフィルタエレメント３を着脱できる状態である。フィルタ支持部２０ｃにはオイルを通過させるための多数の小孔２０ｄが形成されている。
【００２２】
図２に示したように、フィルタエレメント３は、濾紙等の濾材２６を周方向に山部２６ａと谷部２６ｂとが交互に並ぶよう襞状に折り曲げ成形して全体を略円筒形に構成したものである。フィルタエレメント３の軸方向両端部にはシールプレート２８，２８が例えば接着剤を用いて接合される。シールプレート２８は濾材２６と同じく濾過機能を有する材質、例えば濾紙、不織布にて構成され、その外径ｄ１は濾材２６によって形成される円筒体の外径ｄ０よりも小さい。図２（ｂ）に示したように、シールプレート２８よりも外側には濾材２６の山部２６ａが突出する。従って、それぞれの山部２６ａの内周縁２６ｃとシールプレート２８の外周２８ａとの間には、略三角形状の開口部Ｏ（図中のハッチング領域）が生じる。
【００２３】
この開口部Ｏを空いたまま放置すると、入口ポート１０からフィルタケース２のダーティサイドＳ１に流入したオイルが濾材２６にて濾過されることなく開口部Ｏを通過してホルダ２０内のクリーンサイドＳ２へと移動する。そのため、フィルタエレメント３の軸方向両端部において、開口部Ｏが例えば接着剤等の充填材３０（図１参照）にて塞がれる。さらに、シールプレート２８と濾材２６との接合部Ｄもその全周に亘って接着剤等でシールされる
図１に示したように、逆流防止弁３５はホルダ２０の外周に嵌め合わされる環状の基部３５ａと、その基部３５ａの外周を取り囲むように設けられる環状のリップ部３５ｂとを有している。これら基部３５ａおよびリップ部３５ｂはいずれもゴム等の弾性材料にて構成される。
【００２４】
ホルダ２０の嵌合筒部２０ａとフィルタ支持部２０ｃとの間に設けられた当接面２０ｆをベース４の内底面４ｄに突き当てるとリップ部３５ｂが適当な圧力で接触し、これによりフィルタケース２内のダーティサイドＳ１と入口ポート１０との間が仕切られる。入口ポート１０から流入するオイルの圧力とダーティサイドＳ１内のオイルの圧力との差に応じてリップ部３５ｂが内底面４ｄに対して離接し、それにより入口ポート１０からのオイルの導入が許可されるとともに、ダーティサイドＳ１から入口ポート１０へのオイルの逆流が防がれる。
【００２５】
ホルダ２０の上端部には支持筒３６の嵌合部３６ａが弾性体製の支持リング３７を介して嵌合せしめられる。支持筒３６はキャップ５に溶着等の固定手段を用いて固定されている。支持筒３６の基端側には嵌合部３６ａよりも大径のフィルタ押え部３６ｂが設けられる。キャップ５をベース４にねじ込むと、支持筒３６のフィルタ押え部３６ｂとシールプレート２８とが密着してフィルタエレメント３が軸線方向に押し込まれ、その結果、フィルタエレメント３および逆流防止弁３５の基部３５ａがホルダ２０のフランジ２０ｅと支持筒３６のフィルタ押え部３６ｂとの間に挟持される。これにより、フィルタエレメント３の内周側と外周側とが液密にシールされてフィルタケース２の内部がダーティサイドＳ１とクリーンサイドＳ２とに区分される。
【００２６】
支持筒３６の嵌合部３６ａの下端にはリリーフ弁４０が設けられる。このリリーフ弁４０は、支持筒３６の下端に設けられた爪３６ｃ…の外周にはめ合わされてキャップ５の軸線方向に移動自在に支持された弁体４１と、その弁体４１を支持筒３６に向けて付勢するコイルばね４２とを有している。支持筒３６の嵌合部３６ａの中心には貫通孔３６ｄが形成され、フィルタ押え部３６ｂの外周にはダーティサイドＳ１のオイルを支持筒３６内に導くための開口３６ｅ…が形成されている。ダーティサイドＳ１とクリーンサイドＳ２との圧力差が所定値以内の場合には支持筒３６の貫通孔３６ｄが弁体４１にて閉塞され、ダーティサイドＳ１の圧力が所定値以上に上昇すると弁体４１が支持筒３６から離間して貫通孔３６ｄが開口し、ダーティサイドＳ１からクリーンサイドＳ２へと圧力が逃がされる。
【００２７】
以上の構成のオイルフィルタ１においては、ホルダ２０のフィルタ支持部２０ｃに逆流防止弁３５およびフィルタエレメント３を装着し、その後にホルダ２０をキャップ５と一体の支持筒３６の嵌合部３６ａに嵌合させることにより、図３に示したフィルタサブアッセンブリ５０を構成することができる。この状態から、ホルダ２０の嵌合筒部２０ａをベース４の出口ポート１１に挿入し、キャップ５をそのフランジ５ｃがベース４の円筒部４ａに突き当たるまでねじ込むことにより、図１に示すようにオイルフィルタ１が完成する。このときホルダ２０の当接面２０ｆがベース４の内底面４ｄに当接して逆流防止弁３５が内底面４ｄに対して正確に位置決めされる。
【００２８】
図１の組立て状態では、ベース４に挿入されたスプール１６が嵌合筒部２０ａによって出口ポート１１の奥側（図の下方）に押し込まれ、その結果、ドレン路１４が閉塞される。このとき、ホルダ２０の内部のクリーンサイドＳ２は嵌合筒部２０ａのスリット２０ｂを介して供給路１３と連通する。この状態で自動車のエンジンが作動して導入路１２から入口ポート１０へ加圧されたオイルが導かれると、その圧力で逆流防止弁３５のリップ部３５ｂが内底面４ｄから離れるように押し除けられ、オイルがダーティサイドＳ１へと流入する。流入したオイルはフィルタエレメント３を半径方向に通過し、ホルダ２０の小孔２０ｄを介してクリーンサイドＳ２へと流入し、さらに供給路１３を介して所定の潤滑位置へと導かれる。
【００２９】
エンジンが停止して入口ポート１０の圧力が低下すると逆流防止弁３５のリップ部３５ｂがベース４の内底面４ｄと接触し、ダーティサイドＳ１にオイルが閉じ込められる。この状態でフィルタエレメント３を取り出すべくキャップ５を緩めると、そのキャップ５と支持筒３６および支持リング３７を介して連結されたホルダ２０がキャップ５に追従してベース４から引き離される。これに伴って逆流防止弁３５のリップ部３５ｂがベース４の内底面４ｄから離されてダーティサイドＳ１のオイルがホルダ２０の嵌合筒部２０ａの外周に沿ってクリーンサイドＳ２へと回り込むようになる。
【００３０】
このとき、図４に示したようにホルダ２０の嵌合筒部２０ａが出口ポート１１から引き抜かれる動作に追従してスプール１６がコイルばね１７の力で出口ポート１１の開口端側へ徐々に移動し、ドレン路１４を閉じた位置（図１の位置）からドレン路１４を開放し、供給路１３を閉じた位置へと徐々に移動し（図４（ａ）→同図（ｂ））、ホルダ２０の嵌合筒部２０ａが完全に引き抜かれてもその位置に保持される（図４（ｃ））。これにより、ダーティサイドＳ１から出口ポート１１に回り込む濾過前のオイルは供給路１３に流入することなく、ドレン路１４からエンジンのオイルパンへと戻される。
【００３１】
スプール１６が移動する途中の図４（ａ）の状態では供給路１３およびドレン路１４の双方が開いているが、その状態ではＯリング２１の密封作用が働いてダーティサイドＳ１から供給路１３へのオイルの流入が阻止される。そして、スプール１６により供給路１３が完全に閉じられた時点でＯリング２１が出口ポート１１の口元に達する（図４（ｂ）参照）。従って、濾過前のオイルが供給路１３へ流入するおそれはない。
【００３２】
また、図１に示したようにＯリング７はフランジ５ｃよりも所定距離Ｌだけ円筒部４ａ内に深く挿入される。キャップ５を取り外す際にスプール１６が移動してドレン路１４が開いたとき、Ｏリング７が未だ円筒部４ａの内周に密着してその密封作用が失われないように距離Ｌが設定されている。これにより、キャップ５を取り外す際にオイルがフィルタケース２の外部にこぼれ落ちるおそれがなくなり、作業を快適に行なえる。
【００３３】
キャップ５を取り外した後は、ホルダ２０を支持筒３６から引き抜き、次いでホルダ２０からフィルタエレメント３を引き抜くことにより、使用済のフィルタエレメント３のみを廃棄し、新たなフィルタエレメント３をホルダ２０の外周に装着してホルダ２０を再度支持筒３６に組み付け、その後にフィルタサブアッセンブリ５０をベース４に装着する。
【００３４】
なお、図４（ｃ）のようにフィルタサブアッセンブリ５０が取り外された状態では、ベース４の内部から出口ポート１１およびドレン路１４を介してエンジンのオイルパンに至る流路が確保されている。従って、オイル交換やオイル補給時におけるオイルの注入口としてベース４を利用できる。
【００３５】
本発明は上述した実施形態に限られず、種々の形態にて実施できる。例えば、ホルダ２０の嵌合筒部２０ａとフィルタ支持部２０ｃとを別体に形成してもよく、嵌合筒部２０ａは出口ポート１１にねじ込むようにしてもよい。本発明は自動車エンジンのフィルタに限らず、オートマチックトランスミッションの作動流体のフィルタ等、各種のオイルのフィルタに適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によればフィルタ内部からみて出口ポートの手前側に供給路を奥側にドレン路をそれぞれ接続したので、フィルタを分解する際のフィルタ構成部品のベースから離れる方向の変位を利用して、ドレン路を閉じた状態から開いた状態へと切り替えると同時に供給路を開いた状態から閉じた状態へと切り替えることができる。従って、濾過前のオイルの供給路への流入を確実に阻止できる。そして、ドレン路を開閉するためのスプールとそれを駆動するためのばね等の付勢手段を出口ポートに挿入した場合には、共通のフィルタ支持体にてドレン路および供給路のそれぞれの開閉を切り替えることができ、機構の簡素化による動作の信頼性の向上および部品点数の削減を図ることができる。
【００３７】
また、本発明によれば、フィルタケースの分解時に、ドレン路が開いた後にフィルタケースのキャップとベースとの接合部の密封作用が失われるように構成したので、フィルタケース外へオイルがこぼれ落ちるおそれがなく、フィルタケース内に蓄えられた濾過前のオイルを確実にドレン路に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動車のエンジン用のオイルフィルタに適用した実施形態を示す図。
【図２】図１のオイルフィルタで使用するフィルタエレメントの詳細を示す図。
【図３】図１のオイルフィルタのキャップに装着されたサブアッセンブリをベースから分離した状態を示す図。
【図４】図１のオイルフィルタが分解されるときの出口ポート部分の様子を拡大して示した図。
【符号の説明】
１  オイルフィルタ
２  フィルタケース
３  フィルタエレメント
４  ベース
５  キャップ
７  Ｏリング（シール手段）
１０  入口ポート
１１  出口ポート
１２  導入路
１３  供給路
１４  ドレン路
１６  スプール（弁体）
１７  コイルばね（付勢手段）
２０  ホルダ（フィルタ支持体）
２０ａ  嵌合筒部
３５  逆流防止弁（逆流防止弁手段）
３６  支持筒
４０  リリーフ弁
５０  フィルタサブアッセンブリ
Ｓ１  ダーティサイド
Ｓ２  クリーンサイド
【図１】
0003831496.tif 000002
【図２】
0003831496.tif 000003
【図３】
0003831496.tif 000004
【図４】
0003831496.tif 000005