JP3646342B2 - フィルタエレメント固定構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フィルタエレメント固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料フィルタ等のフィルタエレメント固定構造として、実開昭６０−１０８７５９号公報、実開平１−１３９０７１号公報、特開平２−１２６９０７号公報に示すものが知られている。
実開昭６０−１０８７５９号公報に開示されている燃料フィルタは、複数の通孔を有する環板状または椀状のサポート部分を端部に一体形成したセンターパイプ部分を有しこのセンターパイプ部分の周面上にエレメントをうず巻き状に巻付けることにより、巻回されたエレメントをサポート部分により保持している。
【０００３】
実開平１−１３９０７１号公報に開示されているセジメンタは、円筒状のプロテクタの外周にフィルタエレメントを配し、このプロテクタの内部に形成される燃料通路と燃料から分離した水の水位を検知するフロートとの間に下流方向に拡開した傘部材を設けることにより、燃料の大流量時、フロートの誤動作を防止している。
【０００４】
特開平２−１２６９０７号公報に開示されている濾過エレメントは、断面が略円形の多数の筒部を軸方向に並列させて筒体形状とし、これらの筒部の流入口となる一端部では筒部間を閉塞し他方では筒部内を閉塞するとともに、すべての筒部間の総断面積を、すべての筒部内の総断面積よりも小さくかつ筒部に燃料を供給する系路中の最小断面積より大きく設定することにより、濾過面積と濾過性能の向上を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
実開昭６０−１０８７５９号公報に開示される燃料フィルタによると、燃料フィルタの一端側から流入した燃料は、センターパイプ部分の内部を経由して一旦燃料フィルタの他端側に流れ、センターパイプ部分に巻付けられたエレメントの他端部に達する。そして、エレメントの他端部に達した燃料は、燃料フィルタの一端側に戻るようにエレメントの一端部方向に向ってエレメント内を通過することで燃料中の異物が濾過される。したがって、エレメントを巻回する軸になるセンターパイプ部分の内部は、濾過前の燃料通路として使用され、この燃料通路が占有するスペース分、エレメントを収容するスペースが減少することになる。つまり、この燃料通路によって濾過面積の減少を招き燃料フィルタの体格に対する濾過性能が低下するという問題がある。
【０００６】
また、実開平１−１３９０７１号公報に開示されるセジメンタによると、前述した実開昭６０−１０８７５９号公報に開示される燃料フィルタと同様、フィルタの軸中心に位置するプロテクタの内部を経由して、一旦反燃料流入側に濾過前の燃料が流れることから、反燃料流入側に大量の燃料が流入したときの燃料の流速の影響を避けるための傘部材をフロートの燃料上流側に設けフロートの誤動作を防止している。したがって、プロテクタによって占有されるスペースがフィルタの濾過面積の減少を招き燃料フィルタの体格に対する濾過性能が低下するという問題に加え、傘部材を必要とすることから構造が複雑になり部品点数が増加するという問題がある。
【０００７】
さらに、特開平２−１２６９０７号公報に開示される濾過エレメントによると、フューエルフィルタの一端側に流入した燃料は、燃料流入側に位置する筒部の一端から他端に向って流れ、フューエルフィルタの他端側から濾過された燃料が流出するタイプの濾過エレメントである。そのため、前述した実開昭６０−１０８７５９号公報に開示される燃料フィルタや実開平１−１３９０７１号公報に開示されるセジメンタのように、フィルタの上方に位置する濾過エレメントの導入口から流入した燃料をフィルタの下方に位置する濾過エレメントの反導入口側に一旦流した後、燃料と水との比重差を利用して燃料から水を沈降分離するタイプのフィルタでは、濾過エレメント内の軸方向に燃料通路を形成する必要がある。すると、濾過エレメント内に形成する燃料通路によって濾過面積が減少し濾過性能が低下するため、濾過エレメント本来の機能が十分に発揮され難いというという問題が生ずる。
【０００８】
本発明の目的は、ハウジングの体格を小型可能なフィルタエレメント固定構造を提供することである。また、本発明の別の目的は、フロート式センサの誤動作を防止するフィルタエレメント固定構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための本発明による請求項１記載のフィルタエレメント固定構造は、被濾過流体を濾過する円柱状のエレメントと、
筒状のケーシング、および前記ケーシングの軸方向の一方の端部側に設置され被濾過流体の出口部となる貫通孔が形成されるリィンフォースプレートを有し、前記エレメントを収容するハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、一端開口から前記エレメントを受入れ、前記エレメントの外周を密に保持し、他端が前記出口部に密に連結される保持体と、
前記ハウジングの一端側において前記ケーシングに固定され、前記リィンフォースプレートおよび前記保持体とともに前記出口部を形成するクロージャプレートとを備え、
前記クロージャプレートは、先端部が前記保持体および前記リィンフォースプレートの貫通孔を形成する周縁と径方向で重ねられ、前記保持体および前記ハウジングとともにかしめられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項２記載のフィルタエレメント固定構造は、請求項１記載のフィルタエレメント固定構造において、前記ハウジングには前記出口部と並べて入口部が形成されており、前記入口部から流入した被濾過流体は前記保持体の外周と前記ハウジングの内壁との間の隙間を通って流れることを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明による請求項３記載のフィルタエレメント固定構造は、請求項１または２記載のフィルタエレメント固定構造において、前記ハウジング内で前記保持体の前記一端側には、フロート式センサが設けられることを特徴とする。
また、本発明による請求項４記載の燃料フィルタは、前記被濾過流体は燃料であって、請求項１、２または３記載のフィルタエレメント固定構造を有することを特徴とする。
【００１２】
【作用および発明の効果】
本発明の請求項１記載のフィルタエレメント固定構造によると、保持体の一端が円柱状のエレメントの外周を密に保持され、保持体の他端がハウジングの入口部または出口部に密に連結されることから、例えば保持体の他端部側から流入した被濾過流体は保持体の一端により保持されているエレメントの一端側からエレメントに流入せず、保持体に保持されていない他端側からエレメントに流入する。これにより、エレメント内の軸方向に被濾過流体が流通可能な通路を形成することなくして、エレメントの他端側から被濾過流体を流入させることができる。したがって、エレメント内に通路を形成しない分、エレメントの体積を増加させることができ、エレメントの濾過性能を向上させる効果がある。またエレメントの濾過性能が向上することから、エレメントの体格を小さくできハウジングの体格を小型できる効果がある。
【００１３】
また、保持体の他端はハウジングの出口部に密に保持され、さらに固定されることから、保持体の他端とハウジングの出口部との接続をより確実にする効果がある。
さらに、本発明の請求項２記載のフィルタエレメント固定構造によると、入口部から流入した被濾過流体は保持体の外周とハウジングの内壁との間の隙間を通って流れることから、ハウジングには入口部と出口部とが並べて形成されていても、入口部から流入する被濾過流体の流れと出口部に向かって流出する被濾過流体の流れとを保持体によって仕切ることができる効果がある。
【００１４】
さらにまた、本発明の請求項３記載のフィルタエレメント固定構造によると、ハウジング内で保持体の一端側には、フロート式センサが設けられることから、例えば被濾過流体が水分等を含む場合、沈降分離によって分離される水等の蓄積量を検知することができる。またハウジングの入口部から流入し保持体の外周壁を流れた被濾過流体はハウジングの内壁に沿って流れることから、この被濾過流体の流速がフロート式センサに直接影響することを抑制する。したがって、フロート式センサの誤動作を防止する効果がある。
【００１５】
さらに、本発明の請求項４記載の燃料フィルタによると、被濾過流体は燃料であって、請求項１、２または３記載のフィルタエレメント固定構造を有することから、前述した請求項１、２または３に対応する効果を備えた燃料フィルタを提供できる効果がある。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
内燃機関に供給される燃料を濾過するスピンオン型フィルタに本発明のフィルタエレメント固定構造を適用した第１実施例を図１〜図４に示す。
【００１７】
図１に示すように、スピンオン型フィルタ１は、ディーゼル内燃機関に燃料を供給する図示しない燃料供給管の途中に配設され、燃料中に含まれる塵、錆、カーボン、水分等の異物を取り除くエレメント２０をケーシング１２内に備えている。エレメント２０には異物除去による寿命があるため、エレメント２０が寿命に達した場合、古いエレメントを新しいエレメントに交換する必要がある。このとき、エレメント２０とケーシング１２等とを一体で交換するタイプがスピンオン型である。ここで、燃料は請求項に記載の「被濾過流体」に相当する。
【００１８】
スピンオン型フィルタ１は、濾紙からなるエレメント２０を内部に備えるフィルタ部１０と、内燃機関に装着されておりフィルタ部１０が下部に取付けられハンドポンプ２を有するキャップ５と、フィルタ部１０の他端部に取付けられフロート式センサ３２を有するセンサ部３０とから構成されている。
キャップ５には、燃料流入口であるインレット６と燃料流出口であるアウトレット７とこのインレット６から流入した燃料をフィルタ部１０に送出する筒状の燃料送出部８とが形成されている。またインレット６と燃料送出部８との間にはキャップ５の上部に取付けられたハンドポンプ２によって加圧されるポンプ室９が形成されている。燃料送出部８の内部には燃料通路８ａが形成され、燃料送出部８の外周壁には後述するリィンフォースプレート１６の雌ねじ部１６ｃと螺合可能な雄ねじ部８ｂが形成されている。
【００１９】
図１および図２に示すように、フィルタ部１０は、ケーシング１２、クロージャプレート１４、リィンフォースプレート１６、エレメント保持プレート１７、センサ部保持プレート１８およびエレメント２０とから構成されている。ここで、ケーシング１２およびリィンフォースプレート１６は請求項に記載の「ハウジング」に相当し、エレメント保持プレート１７は請求項に記載の「保持体」に相当する。
【００２０】
ケーシング１２は、円筒形状に形成されており、キャップ５が取付けられる側の一端部にはクロージャプレート１４とリィンフォースプレート１６とが取付けられ、センサ部３０が取付けられる側の他端部にはセンサ部保持プレート１８が取付けられている。またケーシング１２内には、円筒状のエレメント２０が収容されており、図１でエレメント２０の下方には空間部１３が設けられている。この空間部１３は、燃料から沈降分離された水を溜めるためのセジメンタとして機能する。
【００２１】
図２および図３に示すように、クロージャプレート１４は、ケーシング１２の一端部側の周縁部１２ａにかしめ固定可能な円環部１４ｂを有するとともに、径方向内側に向って延びるＬ字状の取付部１４ａを６箇所に有する形状に形成されている。この取付部１４ａは、図３に示す符号ｘの位置でリィンフォースプレート１６と溶接されている。また、円環部１４ｂと取付部１４ａの付根との間には環状の溝部が形成されており、この溝部にはＯリング１５が取付けられている。
【００２２】
リィンフォースプレート１６は、ケーシング１２の一端部側の内径と略同径の外径を有する円板形状を有し、この円板形状の中心に形成される貫通孔１６ａの内壁には前述した燃料送出部８の雄ねじ部８ｂと螺合可能な雌ねじ部１６ｃが形成されている。さらにリィンフォースプレート１６には周方向に略１２０°間隔に形成される貫通孔１６ｂが３箇所に形成されている。この貫通孔１６ｂは、エレメント保持プレート１７の取付穴および燃料通路として使用される。ここで、貫通孔１６ａは請求項に記載の「入口部」に相当し、貫通孔１６ｂは請求項に記載の「出口部」に相当する。
【００２３】
エレメント保持プレート１７は、エレメント２０の外径と略同径の内径を有する有底の円筒形状に形成されており、側壁によってエレメント２０の端部を保持している。この円筒形状の底部にはリィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂが形成される位置と対応するように、軸方向反側壁側に向って延びる先細りのテーパ部１７ａが３箇所形成されている。さらに、このテーパ部１７ａの先端には貫通孔１６ｂの内径と略同径の外径を有する筒部１７ｂが形成されている。この筒部１７ｂが貫通孔１６ｂに挿入された後、筒部１７ｂの先端部１７ｃを径方向外側に拡開しリィンフォースプレート１６にかしめることでエレメント保持プレート１７がリィンフォースプレート１６にかしめ固定されている。これにより、貫通孔１６ｂの開口周縁部の上面と筒部１７ｂの先端部１７ｃの外周壁とが密着する。そのため、図１に示す矢印Ａ方向に流れる濾過前の燃料と矢印Ｂ方向に流れる濾過後の燃料とが、貫通孔１６ｂの内周壁と筒部１７ｂの外周壁との間に形成される隙間を経由して互いに混合するのを防止している。なお、エレメント保持プレート１７とリィンフォースプレート１６との固定は、上述したかしめ固定に限られることはなく、溶着等により固定しても良い。
【００２４】
また、エレメント保持プレート１７の底部外壁には、図１に示す矢印Ａのように、キャップ５の燃料送出部８から送られてくる燃料が流れる溝部１７ｄが形成されている。図３に示すように、この溝部１７ｄは、テーパ部１７ａが形成されている位置を避けるように径方向外側に向って三方に延びていることから、底部外壁にＹ字状に形成されている。これにより、燃料送出部８の燃料通路８ａを通過してエレメント保持プレート１７の外壁に流れ出た燃料は、３本の溝部１６ｄ内に集められ径方向外側に向って流れ易くなっている。
【００２５】
さらに、エレメント保持プレート１７の側壁先端部を含む先端部付近１７ｅは、エレメント２０の外径より大径の内径を有する円筒形状に形成されていることから、この先端部付近１７ｅとエレメント２０の外壁との間には、環状の隙間が形成されることになる。この環状の隙間には接着剤が充填されることにより、エレメント保持プレート１７の内周壁とエレメント２０の外周壁とが全周に渡って固定されるとともにシールされている。これにより、濾過前の燃料が、エレメント保持プレート１７の側壁先端部からエレメント２０の一端部２０ａに流入するのを防止している。
【００２６】
また、この先端部付近１７ｅの外径は、ケーシング１２の内径より小さいことから、先端部付近１７ｅのの外周壁とケーシング１２の内周壁との間には隙間１１が形成されており、この隙間１１がエレメント保持プレート１７の外壁および外周壁に流れ出た燃料の燃料通路の役割を果たし、図２で下方に燃料を導いている。
【００２７】
図４に示すように、エレメント２０は、例えば濾紙、不織布、金網、合成繊維織物等よりなる波板２１および平板２２から構成されており、この波板２１と平板２２とが交互に位置するように巻回することによりエレメント２０が形成されれいる。そして、波板２１の山部または谷部が平板２２に接する部分において接着剤により波板２１と平板２２とが固定されている。
【００２８】
また、濾過後の燃料の流出口となる他端部２０ｂでは、波板２１と平板２２とを巻回することにより区画形成された複数の通路の開口端が一つ飛びに閉塞されている。つまり、波板２１と平板２２とを重ね合わせた状態で、波板２１を平板２２側に向かって押しつぶすことにより波板２１と平板２２とから区画形成される通路の他端開口を閉塞できることから、この通路の他端を閉塞した状態で波板２１と平板２２と巻回することで、波板２１と平板２２とから区画形成される複数の通路の他端部が一つ飛びに閉塞されることになる。一方、濾過前の燃料の流入口となる一端部２０ａでは、前記複数の通路の一端開口のうち、前述した他端部２０ｂ側で閉塞されなかった通路の一端開口が接着剤２３により閉塞されている。したがって、一端側に開口を有する複数の通路の他端は閉塞されており、一端側が閉塞された複数の通路の他端は開口している。
【００２９】
この構成により、エレメント２０の一端部２０ａから一端側開口を有する前述した複数の通路内に流入した燃料は、他端部２０ｂに到達するまでの間に複数の通路を区画形成する波板２１および平板２２の繊維等の隙間を通り抜けることで波板２１および平板２２を通過するため、他端側開口を有する通路に流込むことができる。一方、波板２１および平板２２の繊維等の隙間より粒径の大きな異物等は波板２１および平板２２を通過できないため、一端側に開口を有し他端側が閉塞された複数の通路内に残留する。したがって、エレメント２０の他端部２０ｂから流出する燃料は濾過されることになる。
【００３０】
図１に示すように、センサ部保持プレート１８は、ケーシング１２の他端部側の内径と略同径の外径を有する円筒形状に形成されており、内周壁には後述するセンサ部３０の雄ねじ部３１ａと螺合可能な雌ねじ部１８ａが形成されている。そして、ケーシング１２の他端部に形成されるかしめ部１２ｂ、ｃによってケーシング１２にセンサ部保持プレート１８が固定されている。
【００３１】
センサ部３０を主に構成するフロート式センサ３２、ドレンコック３４およびコネクタ３６はハウジング３１に取付けられており、このハウジング３１の外周壁にはセンサ部保持プレート１８の雌ねじ部１８ａと螺合可能な雄ねじ部３１ａが形成されている。また雄ねじ部３１ａと雌ねじ部１８ａとの螺合によりセンサ部保持プレート１８にセンサ部３０が取付けられるとき、それぞれが液密に接するように、センサ部保持プレート１８とセンサ部３０との間にはＯリング３７が介在している。
【００３２】
次に、スピンオン型フィルタ１の作動を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、図示しない燃料供給管からインレット６に流入した異物を含む燃料は、ポンプ室９および燃料通路８ａを経由して図１に示す矢印Ａ方向に流れ、フィルタ部１０内に流込む。すると、キャップ５の燃料送出部８とフィルタ部１０のリィンフォースプレート１６とはねじ締結されていることから、フィルタ部１０内に流込んだ燃料は、クロージャプレート１４上に流込むことなく、エレメント保持プレート１７の底部外壁面に流込む。そして、図３に示すようにエレメント保持プレート１７の中心に向ってＹ字状に集合する３本の溝部１７ｄに燃料が集められる。集められた燃料は、溝部１７ｄに沿いながら径方向外側に向って流れ、エレメント保持プレート１７の外周壁を伝った後、ケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過して、エレメント２０の一端部２０ａに達する。
【００３３】
エレメント２０の一端部２０ａに達した異物を含む燃料は、エレメント２０内を他端部２０ｂ方向に向って流れ、他端部２０ｂに到達するまでの間に複数の通路を区画形成する波板２１および平板２２の繊維等の隙間を通り波板２１および平板２２を通過する。繊維等の隙間より粒径の大きな異物等は波板２１および平板２２を通過できないため、一端側に開口を有し他端側が閉塞された複数の通路内に残留するため、燃料から異物が取除かれる。
【００３４】
一端側に開口を有し他端側が閉塞された複数の通路によって異物が取除かれた燃料は、エレメント２０の他端部２０ｂから図１に示す矢印Ｂ方向に流れ、エレメント保持プレート１７の筒部１７ｂの内側を通過する。その後、クロージャプレート１４上を経由してアウトレット７から図示しない燃料供給管に排出される。
【００３５】
ここで、燃料に水分が含まれる場合、燃料と水との比重差によって比重の大きい水が燃料から沈降分離されるため、分離された水がケーシング１２の下方に位置する空間部１３に溜められる。そして、空間部１３に溜められた水の水位はセンサ部３０のフロート式センサ３２によって監視されており、コネクタ３６から出力されるセンサ信号が図示しない電子制御ユニットに送られる。空間部１３に溜められた水の水位が所定水位に達すると、電子制御ユニットから内燃機関の運転者等に通知され、空間部１３に溜まった水の排出を促す。この水の排出操作は、ドレンコック３４を開けた後、フィルタ部１０の上部に位置するハンドポンプ２で加圧することによって行われる。
【００３６】
第１実施例によると、有底の円筒形状からなるエレメント保持プレート１７は、側壁によって円筒形状のエレメント２０の他端部２０ｂを保持することから、エレメント保持プレート１７の底部外壁面に流込む燃料を径方向外側に向って流がし、ケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過させることができる。これにより、エレメント２０内の軸方向に燃料通路を形成することなくして、エレメント２０の他端部２０ｂ側から一端部２０ａ側に異物を含んだ燃料を流すことができる。したがって、このエレメント２０内に燃料通路を形成しない分だけエレメント２０の体積が増加でき、エレメント２０の濾過性能を向上させる効果がある。また、エレメント２０の体積の増加に伴い、濾過面積を増加させ、濾過性能を向上させる効果がある。
【００３７】
また、第１実施例によると、エレメント保持プレート１７によって流込んだ燃料をケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過させることから、燃料が大流量のとき、ケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過させるとともに、燃料の流れをケーシング１２の内周壁面に沿わせセンサ部３０側に燃料を流すことができる。これにより、エレメント２０の一端部２０ａ側にフロート式センサ３２が位置しても、保持プレート１７から流れ出る燃料流をフロート式センサ３２の可動部が作動する軸方向に受けることがない。したがって、燃料の流速によって生ずるフロート式センサ３２の誤動作を防止する効果がある。
【００３８】
なお、第１本実施例では、リィンフォースプレート１６の中心に形成された貫通孔から濾過前の燃料をフィルタ部１０内に流入させ、この貫通孔の周囲に形成された３箇所の貫通孔１６ｂから濾過後の燃料をフィルタ部１０外に流出させたが、本発明では、この逆の構成、すなわちリィンフォースプレートの中心に形成された貫通孔から濾過後の燃料をフィルタ部外に流出させ、この貫通孔の周囲に形成される複数の貫通孔から濾過前の燃料をフィルタ部内に流入させても良い。
【００３９】
（第２実施例）
本発明のフィルタエレメント固定構造をスピンオン型フィルタに適用した第２実施例を図５〜図７に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一符号を付す。
図５〜図７に示す第２実施例は、クロージャプレート４１をリィンフォースプレート１６に溶接することなく、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２とを共にかしめ固定した例である。
【００４０】
図５および図６に示すように、クロージャプレート４１は、ケーシング１２の一端部側の周縁部１２ａにかしめ固定可能な円環部４１ｂを有するとともに、径方向内側に向って延びる幅広のＬ字状の取付部４１ａが、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂが形成された位置と対応するように周方向に略１２０°間隔に形成されている。さらにこの取付部４１ａには、貫通孔１６ｂの内径より僅かに小径の貫通孔が形成されており、この貫通孔の周縁から図５で下方に延びる筒部４１ｃが形成されている。この筒部４１ｃは、貫通孔１６ｂの内径とぼほ同径の外径を有し、リィンフォースプレート１６の板厚と後述するエレメント保持プレート４２の板厚とを加えた厚さ分の距離より大きくなるように軸方向長さが設定されている。
【００４１】
図５に示すように、エレメント保持プレート４２は、第１実施例のエレメント保持プレート１７から、筒部１７ａを取除いた形状を有している。つまり、テーパ部４２ａの先端にはリィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂと略同径の貫通孔４２ｂが形成され、底部外壁には中心に向ってＹ字状に集合する３本の溝部４２ｄが形成されている。
【００４２】
図７に示すように、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂの周縁部とエレメント保持プレート４２の貫通孔４２ｂの周縁部とが一致するように位置合わせした後、クロージャプレート４１の筒部４１ｃを双方の貫通孔１６ｂ、４２ｂに挿入し貫通させる。すると、筒部４１ｃの先端部４１ｄが貫通孔４２ｂより飛び出るため、この先端部４１ｄを径方向外側に拡開しエレメント保持プレート４２にかしめることで、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２とが共にかしめ固定される。
【００４３】
第２実施例によると、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２とが共にかしめ固定されることから、第１実施例で説明したようにクロージャプレートをリィンフォースプレートに溶接する必要がなく、さらにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２と一つのかしめ工程で同時にリィンフォースプレート１６に固定できる。これにより、組付工程から溶接工程を削減できることから、製造設備コストを低減させる効果がある。また、組付工数が削減できることから、製品コストを低減させる効果がある。
【００４４】
（第３実施例）
本発明のフィルタエレメント固定構造をスピンオン型フィルタに適用した第３実施例を図８〜図１０に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一符号を付す。
図８〜図１０に示す第２実施例は、クロージャプレート５１をリィンフォースプレート１６に溶接することなく、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート５１とエレメント保持プレート５２とを共にかしめ固定した例である。
【００４５】
図８および図９に示すように、クロージャプレート５１は、ケーシング１２の一端部側の周縁部１２ａにかしめ固定可能な円環部５１ｂを有するとともに、径方向内側に向って延びる幅広のＬ字状の取付部５１ａが、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂが形成された位置と対応するように周方向に略１２０°間隔に形成されている。さらにこの取付部５１ａには、貫通孔１６ｂの内径と略同径の貫通孔５１ｃが形成されている。
【００４６】
図８に示すように、エレメント保持プレート５２は、第１実施例のエレメント保持プレート１７とほぼ同様の形状を有している。つまり、テーパ部５２ａの先端に形成される筒部５２ｂの軸方向長さがクロージャプレート５１の板厚とリィンフォースプレート１６の板厚とを加えた厚さ分の距離より大きく設定されている点が第１実施例のエレメント保持プレート１７と異なる。また、第１実施例のエレメント保持プレート１７と同様、底部外壁には中心に向ってＹ字状に集合する３本の溝部５２ｄが形成されている。
【００４７】
図１０に示すように、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂの周縁部とクロージャプレート５１の貫通孔５１ｃの周縁部とが一致するように位置合わせした後、エレメント保持プレート５２の筒部５２ｂを双方の貫通孔１６ｂ、５１ｃに挿入し貫通させる。すると、筒部５２ｂの先端部５２ｃが貫通孔４２ｂより飛び出るため、この先端部５２ｂを径方向外側に拡開しクロージャプレート５１にかしめることで、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート５１とエレメント保持プレート５２とが共にかしめ固定される。
【００４８】
第３実施例によると、第２実施例と同様、組付工程から溶接工程を削減でき、また組付工数が削減できる。したがって、製造設備コストおよび製品コストを低減させる効果がある。
なお、以上説明した本実施例では、スピンオン型フィルタ１にフィルタエレメント固定構造を適用したが、本発明では、これに限られることはなく、例えばリィンフォースプレートをキャップと一体に構成してリィンフォースプレート、ケーシング等を交換せずエレメントのみを交換するタイプのフィルタや、２分割可能なケーシングの一方と共にエレメントを交換するタイプのフィルタに本発明のフィルタエレメント固定構造を適用しても良い。
【００４９】
また、本実施例では、内燃機関、特にディーゼル機関に供給される燃料を濾過するスピンオン型フィルタ１にフィルタエレメント固定構造を適用したが、本発明では、これに限られることはなく、例えばガソリン機関の燃料フィルタ、潤滑油、その他の液体等を濾過するフィルタに本発明のフィルタエレメント固定構造を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるスピンオン型フィルタの全体構成を示す部分断面図である。
【図２】第１実施例によるスピンオン型フィルタのフィルタ部の側面半断面図である。
【図３】図２に示すIII 方向矢視によるフィルタ部の平面図である。
【図４】第１実施例のフィルタ部のエレメントの斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例によるスピンオン型フィルタのフィルタ部の側面半断面図である。
【図６】図５に示すVI方向矢視によるフィルタ部の平面図である。
【図７】図６に示す一点鎖線VII の円内拡大図である。
【図８】本発明の第３実施例によるスピンオン型フィルタのフィルタ部の側面半断面図である。
【図９】図８に示すIX方向矢視によるフィルタ部の平面図である。
【図１０】図８に示す一点鎖線Ｘの円内拡大図である。
【符号の説明】
１ スピンオン型フィルタ
５ キャップ
６ インレット
７ アウトレット
１０ フィルタ部
１２ ケーシング
１４ クロージャプレート
１６ リィンフォースプレート
１６ａ、ｂ 貫通孔
１７、４２、５２ エレメント保持プレート
１７ａ、４２ａ、５２ａ テーパ部
１７ｂ、５２ｂ 筒部
１７ｃ、５２ｃ 先端部
１８ センサ保持プレート
２０ エレメント
３０ センサ部
３２ フロート式センサ
【産業上の利用分野】
本発明は、フィルタエレメント固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料フィルタ等のフィルタエレメント固定構造として、実開昭６０−１０８７５９号公報、実開平１−１３９０７１号公報、特開平２−１２６９０７号公報に示すものが知られている。
実開昭６０−１０８７５９号公報に開示されている燃料フィルタは、複数の通孔を有する環板状または椀状のサポート部分を端部に一体形成したセンターパイプ部分を有しこのセンターパイプ部分の周面上にエレメントをうず巻き状に巻付けることにより、巻回されたエレメントをサポート部分により保持している。
【０００３】
実開平１−１３９０７１号公報に開示されているセジメンタは、円筒状のプロテクタの外周にフィルタエレメントを配し、このプロテクタの内部に形成される燃料通路と燃料から分離した水の水位を検知するフロートとの間に下流方向に拡開した傘部材を設けることにより、燃料の大流量時、フロートの誤動作を防止している。
【０００４】
特開平２−１２６９０７号公報に開示されている濾過エレメントは、断面が略円形の多数の筒部を軸方向に並列させて筒体形状とし、これらの筒部の流入口となる一端部では筒部間を閉塞し他方では筒部内を閉塞するとともに、すべての筒部間の総断面積を、すべての筒部内の総断面積よりも小さくかつ筒部に燃料を供給する系路中の最小断面積より大きく設定することにより、濾過面積と濾過性能の向上を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
実開昭６０−１０８７５９号公報に開示される燃料フィルタによると、燃料フィルタの一端側から流入した燃料は、センターパイプ部分の内部を経由して一旦燃料フィルタの他端側に流れ、センターパイプ部分に巻付けられたエレメントの他端部に達する。そして、エレメントの他端部に達した燃料は、燃料フィルタの一端側に戻るようにエレメントの一端部方向に向ってエレメント内を通過することで燃料中の異物が濾過される。したがって、エレメントを巻回する軸になるセンターパイプ部分の内部は、濾過前の燃料通路として使用され、この燃料通路が占有するスペース分、エレメントを収容するスペースが減少することになる。つまり、この燃料通路によって濾過面積の減少を招き燃料フィルタの体格に対する濾過性能が低下するという問題がある。
【０００６】
また、実開平１−１３９０７１号公報に開示されるセジメンタによると、前述した実開昭６０−１０８７５９号公報に開示される燃料フィルタと同様、フィルタの軸中心に位置するプロテクタの内部を経由して、一旦反燃料流入側に濾過前の燃料が流れることから、反燃料流入側に大量の燃料が流入したときの燃料の流速の影響を避けるための傘部材をフロートの燃料上流側に設けフロートの誤動作を防止している。したがって、プロテクタによって占有されるスペースがフィルタの濾過面積の減少を招き燃料フィルタの体格に対する濾過性能が低下するという問題に加え、傘部材を必要とすることから構造が複雑になり部品点数が増加するという問題がある。
【０００７】
さらに、特開平２−１２６９０７号公報に開示される濾過エレメントによると、フューエルフィルタの一端側に流入した燃料は、燃料流入側に位置する筒部の一端から他端に向って流れ、フューエルフィルタの他端側から濾過された燃料が流出するタイプの濾過エレメントである。そのため、前述した実開昭６０−１０８７５９号公報に開示される燃料フィルタや実開平１−１３９０７１号公報に開示されるセジメンタのように、フィルタの上方に位置する濾過エレメントの導入口から流入した燃料をフィルタの下方に位置する濾過エレメントの反導入口側に一旦流した後、燃料と水との比重差を利用して燃料から水を沈降分離するタイプのフィルタでは、濾過エレメント内の軸方向に燃料通路を形成する必要がある。すると、濾過エレメント内に形成する燃料通路によって濾過面積が減少し濾過性能が低下するため、濾過エレメント本来の機能が十分に発揮され難いというという問題が生ずる。
【０００８】
本発明の目的は、ハウジングの体格を小型可能なフィルタエレメント固定構造を提供することである。また、本発明の別の目的は、フロート式センサの誤動作を防止するフィルタエレメント固定構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための本発明による請求項１記載のフィルタエレメント固定構造は、被濾過流体を濾過する円柱状のエレメントと、
筒状のケーシング、および前記ケーシングの軸方向の一方の端部側に設置され被濾過流体の出口部となる貫通孔が形成されるリィンフォースプレートを有し、前記エレメントを収容するハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、一端開口から前記エレメントを受入れ、前記エレメントの外周を密に保持し、他端が前記出口部に密に連結される保持体と、
前記ハウジングの一端側において前記ケーシングに固定され、前記リィンフォースプレートおよび前記保持体とともに前記出口部を形成するクロージャプレートとを備え、
前記クロージャプレートは、先端部が前記保持体および前記リィンフォースプレートの貫通孔を形成する周縁と径方向で重ねられ、前記保持体および前記ハウジングとともにかしめられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項２記載のフィルタエレメント固定構造は、請求項１記載のフィルタエレメント固定構造において、前記ハウジングには前記出口部と並べて入口部が形成されており、前記入口部から流入した被濾過流体は前記保持体の外周と前記ハウジングの内壁との間の隙間を通って流れることを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明による請求項３記載のフィルタエレメント固定構造は、請求項１または２記載のフィルタエレメント固定構造において、前記ハウジング内で前記保持体の前記一端側には、フロート式センサが設けられることを特徴とする。
また、本発明による請求項４記載の燃料フィルタは、前記被濾過流体は燃料であって、請求項１、２または３記載のフィルタエレメント固定構造を有することを特徴とする。
【００１２】
【作用および発明の効果】
本発明の請求項１記載のフィルタエレメント固定構造によると、保持体の一端が円柱状のエレメントの外周を密に保持され、保持体の他端がハウジングの入口部または出口部に密に連結されることから、例えば保持体の他端部側から流入した被濾過流体は保持体の一端により保持されているエレメントの一端側からエレメントに流入せず、保持体に保持されていない他端側からエレメントに流入する。これにより、エレメント内の軸方向に被濾過流体が流通可能な通路を形成することなくして、エレメントの他端側から被濾過流体を流入させることができる。したがって、エレメント内に通路を形成しない分、エレメントの体積を増加させることができ、エレメントの濾過性能を向上させる効果がある。またエレメントの濾過性能が向上することから、エレメントの体格を小さくできハウジングの体格を小型できる効果がある。
【００１３】
また、保持体の他端はハウジングの出口部に密に保持され、さらに固定されることから、保持体の他端とハウジングの出口部との接続をより確実にする効果がある。
さらに、本発明の請求項２記載のフィルタエレメント固定構造によると、入口部から流入した被濾過流体は保持体の外周とハウジングの内壁との間の隙間を通って流れることから、ハウジングには入口部と出口部とが並べて形成されていても、入口部から流入する被濾過流体の流れと出口部に向かって流出する被濾過流体の流れとを保持体によって仕切ることができる効果がある。
【００１４】
さらにまた、本発明の請求項３記載のフィルタエレメント固定構造によると、ハウジング内で保持体の一端側には、フロート式センサが設けられることから、例えば被濾過流体が水分等を含む場合、沈降分離によって分離される水等の蓄積量を検知することができる。またハウジングの入口部から流入し保持体の外周壁を流れた被濾過流体はハウジングの内壁に沿って流れることから、この被濾過流体の流速がフロート式センサに直接影響することを抑制する。したがって、フロート式センサの誤動作を防止する効果がある。
【００１５】
さらに、本発明の請求項４記載の燃料フィルタによると、被濾過流体は燃料であって、請求項１、２または３記載のフィルタエレメント固定構造を有することから、前述した請求項１、２または３に対応する効果を備えた燃料フィルタを提供できる効果がある。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
内燃機関に供給される燃料を濾過するスピンオン型フィルタに本発明のフィルタエレメント固定構造を適用した第１実施例を図１〜図４に示す。
【００１７】
図１に示すように、スピンオン型フィルタ１は、ディーゼル内燃機関に燃料を供給する図示しない燃料供給管の途中に配設され、燃料中に含まれる塵、錆、カーボン、水分等の異物を取り除くエレメント２０をケーシング１２内に備えている。エレメント２０には異物除去による寿命があるため、エレメント２０が寿命に達した場合、古いエレメントを新しいエレメントに交換する必要がある。このとき、エレメント２０とケーシング１２等とを一体で交換するタイプがスピンオン型である。ここで、燃料は請求項に記載の「被濾過流体」に相当する。
【００１８】
スピンオン型フィルタ１は、濾紙からなるエレメント２０を内部に備えるフィルタ部１０と、内燃機関に装着されておりフィルタ部１０が下部に取付けられハンドポンプ２を有するキャップ５と、フィルタ部１０の他端部に取付けられフロート式センサ３２を有するセンサ部３０とから構成されている。
キャップ５には、燃料流入口であるインレット６と燃料流出口であるアウトレット７とこのインレット６から流入した燃料をフィルタ部１０に送出する筒状の燃料送出部８とが形成されている。またインレット６と燃料送出部８との間にはキャップ５の上部に取付けられたハンドポンプ２によって加圧されるポンプ室９が形成されている。燃料送出部８の内部には燃料通路８ａが形成され、燃料送出部８の外周壁には後述するリィンフォースプレート１６の雌ねじ部１６ｃと螺合可能な雄ねじ部８ｂが形成されている。
【００１９】
図１および図２に示すように、フィルタ部１０は、ケーシング１２、クロージャプレート１４、リィンフォースプレート１６、エレメント保持プレート１７、センサ部保持プレート１８およびエレメント２０とから構成されている。ここで、ケーシング１２およびリィンフォースプレート１６は請求項に記載の「ハウジング」に相当し、エレメント保持プレート１７は請求項に記載の「保持体」に相当する。
【００２０】
ケーシング１２は、円筒形状に形成されており、キャップ５が取付けられる側の一端部にはクロージャプレート１４とリィンフォースプレート１６とが取付けられ、センサ部３０が取付けられる側の他端部にはセンサ部保持プレート１８が取付けられている。またケーシング１２内には、円筒状のエレメント２０が収容されており、図１でエレメント２０の下方には空間部１３が設けられている。この空間部１３は、燃料から沈降分離された水を溜めるためのセジメンタとして機能する。
【００２１】
図２および図３に示すように、クロージャプレート１４は、ケーシング１２の一端部側の周縁部１２ａにかしめ固定可能な円環部１４ｂを有するとともに、径方向内側に向って延びるＬ字状の取付部１４ａを６箇所に有する形状に形成されている。この取付部１４ａは、図３に示す符号ｘの位置でリィンフォースプレート１６と溶接されている。また、円環部１４ｂと取付部１４ａの付根との間には環状の溝部が形成されており、この溝部にはＯリング１５が取付けられている。
【００２２】
リィンフォースプレート１６は、ケーシング１２の一端部側の内径と略同径の外径を有する円板形状を有し、この円板形状の中心に形成される貫通孔１６ａの内壁には前述した燃料送出部８の雄ねじ部８ｂと螺合可能な雌ねじ部１６ｃが形成されている。さらにリィンフォースプレート１６には周方向に略１２０°間隔に形成される貫通孔１６ｂが３箇所に形成されている。この貫通孔１６ｂは、エレメント保持プレート１７の取付穴および燃料通路として使用される。ここで、貫通孔１６ａは請求項に記載の「入口部」に相当し、貫通孔１６ｂは請求項に記載の「出口部」に相当する。
【００２３】
エレメント保持プレート１７は、エレメント２０の外径と略同径の内径を有する有底の円筒形状に形成されており、側壁によってエレメント２０の端部を保持している。この円筒形状の底部にはリィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂが形成される位置と対応するように、軸方向反側壁側に向って延びる先細りのテーパ部１７ａが３箇所形成されている。さらに、このテーパ部１７ａの先端には貫通孔１６ｂの内径と略同径の外径を有する筒部１７ｂが形成されている。この筒部１７ｂが貫通孔１６ｂに挿入された後、筒部１７ｂの先端部１７ｃを径方向外側に拡開しリィンフォースプレート１６にかしめることでエレメント保持プレート１７がリィンフォースプレート１６にかしめ固定されている。これにより、貫通孔１６ｂの開口周縁部の上面と筒部１７ｂの先端部１７ｃの外周壁とが密着する。そのため、図１に示す矢印Ａ方向に流れる濾過前の燃料と矢印Ｂ方向に流れる濾過後の燃料とが、貫通孔１６ｂの内周壁と筒部１７ｂの外周壁との間に形成される隙間を経由して互いに混合するのを防止している。なお、エレメント保持プレート１７とリィンフォースプレート１６との固定は、上述したかしめ固定に限られることはなく、溶着等により固定しても良い。
【００２４】
また、エレメント保持プレート１７の底部外壁には、図１に示す矢印Ａのように、キャップ５の燃料送出部８から送られてくる燃料が流れる溝部１７ｄが形成されている。図３に示すように、この溝部１７ｄは、テーパ部１７ａが形成されている位置を避けるように径方向外側に向って三方に延びていることから、底部外壁にＹ字状に形成されている。これにより、燃料送出部８の燃料通路８ａを通過してエレメント保持プレート１７の外壁に流れ出た燃料は、３本の溝部１６ｄ内に集められ径方向外側に向って流れ易くなっている。
【００２５】
さらに、エレメント保持プレート１７の側壁先端部を含む先端部付近１７ｅは、エレメント２０の外径より大径の内径を有する円筒形状に形成されていることから、この先端部付近１７ｅとエレメント２０の外壁との間には、環状の隙間が形成されることになる。この環状の隙間には接着剤が充填されることにより、エレメント保持プレート１７の内周壁とエレメント２０の外周壁とが全周に渡って固定されるとともにシールされている。これにより、濾過前の燃料が、エレメント保持プレート１７の側壁先端部からエレメント２０の一端部２０ａに流入するのを防止している。
【００２６】
また、この先端部付近１７ｅの外径は、ケーシング１２の内径より小さいことから、先端部付近１７ｅのの外周壁とケーシング１２の内周壁との間には隙間１１が形成されており、この隙間１１がエレメント保持プレート１７の外壁および外周壁に流れ出た燃料の燃料通路の役割を果たし、図２で下方に燃料を導いている。
【００２７】
図４に示すように、エレメント２０は、例えば濾紙、不織布、金網、合成繊維織物等よりなる波板２１および平板２２から構成されており、この波板２１と平板２２とが交互に位置するように巻回することによりエレメント２０が形成されれいる。そして、波板２１の山部または谷部が平板２２に接する部分において接着剤により波板２１と平板２２とが固定されている。
【００２８】
また、濾過後の燃料の流出口となる他端部２０ｂでは、波板２１と平板２２とを巻回することにより区画形成された複数の通路の開口端が一つ飛びに閉塞されている。つまり、波板２１と平板２２とを重ね合わせた状態で、波板２１を平板２２側に向かって押しつぶすことにより波板２１と平板２２とから区画形成される通路の他端開口を閉塞できることから、この通路の他端を閉塞した状態で波板２１と平板２２と巻回することで、波板２１と平板２２とから区画形成される複数の通路の他端部が一つ飛びに閉塞されることになる。一方、濾過前の燃料の流入口となる一端部２０ａでは、前記複数の通路の一端開口のうち、前述した他端部２０ｂ側で閉塞されなかった通路の一端開口が接着剤２３により閉塞されている。したがって、一端側に開口を有する複数の通路の他端は閉塞されており、一端側が閉塞された複数の通路の他端は開口している。
【００２９】
この構成により、エレメント２０の一端部２０ａから一端側開口を有する前述した複数の通路内に流入した燃料は、他端部２０ｂに到達するまでの間に複数の通路を区画形成する波板２１および平板２２の繊維等の隙間を通り抜けることで波板２１および平板２２を通過するため、他端側開口を有する通路に流込むことができる。一方、波板２１および平板２２の繊維等の隙間より粒径の大きな異物等は波板２１および平板２２を通過できないため、一端側に開口を有し他端側が閉塞された複数の通路内に残留する。したがって、エレメント２０の他端部２０ｂから流出する燃料は濾過されることになる。
【００３０】
図１に示すように、センサ部保持プレート１８は、ケーシング１２の他端部側の内径と略同径の外径を有する円筒形状に形成されており、内周壁には後述するセンサ部３０の雄ねじ部３１ａと螺合可能な雌ねじ部１８ａが形成されている。そして、ケーシング１２の他端部に形成されるかしめ部１２ｂ、ｃによってケーシング１２にセンサ部保持プレート１８が固定されている。
【００３１】
センサ部３０を主に構成するフロート式センサ３２、ドレンコック３４およびコネクタ３６はハウジング３１に取付けられており、このハウジング３１の外周壁にはセンサ部保持プレート１８の雌ねじ部１８ａと螺合可能な雄ねじ部３１ａが形成されている。また雄ねじ部３１ａと雌ねじ部１８ａとの螺合によりセンサ部保持プレート１８にセンサ部３０が取付けられるとき、それぞれが液密に接するように、センサ部保持プレート１８とセンサ部３０との間にはＯリング３７が介在している。
【００３２】
次に、スピンオン型フィルタ１の作動を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、図示しない燃料供給管からインレット６に流入した異物を含む燃料は、ポンプ室９および燃料通路８ａを経由して図１に示す矢印Ａ方向に流れ、フィルタ部１０内に流込む。すると、キャップ５の燃料送出部８とフィルタ部１０のリィンフォースプレート１６とはねじ締結されていることから、フィルタ部１０内に流込んだ燃料は、クロージャプレート１４上に流込むことなく、エレメント保持プレート１７の底部外壁面に流込む。そして、図３に示すようにエレメント保持プレート１７の中心に向ってＹ字状に集合する３本の溝部１７ｄに燃料が集められる。集められた燃料は、溝部１７ｄに沿いながら径方向外側に向って流れ、エレメント保持プレート１７の外周壁を伝った後、ケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過して、エレメント２０の一端部２０ａに達する。
【００３３】
エレメント２０の一端部２０ａに達した異物を含む燃料は、エレメント２０内を他端部２０ｂ方向に向って流れ、他端部２０ｂに到達するまでの間に複数の通路を区画形成する波板２１および平板２２の繊維等の隙間を通り波板２１および平板２２を通過する。繊維等の隙間より粒径の大きな異物等は波板２１および平板２２を通過できないため、一端側に開口を有し他端側が閉塞された複数の通路内に残留するため、燃料から異物が取除かれる。
【００３４】
一端側に開口を有し他端側が閉塞された複数の通路によって異物が取除かれた燃料は、エレメント２０の他端部２０ｂから図１に示す矢印Ｂ方向に流れ、エレメント保持プレート１７の筒部１７ｂの内側を通過する。その後、クロージャプレート１４上を経由してアウトレット７から図示しない燃料供給管に排出される。
【００３５】
ここで、燃料に水分が含まれる場合、燃料と水との比重差によって比重の大きい水が燃料から沈降分離されるため、分離された水がケーシング１２の下方に位置する空間部１３に溜められる。そして、空間部１３に溜められた水の水位はセンサ部３０のフロート式センサ３２によって監視されており、コネクタ３６から出力されるセンサ信号が図示しない電子制御ユニットに送られる。空間部１３に溜められた水の水位が所定水位に達すると、電子制御ユニットから内燃機関の運転者等に通知され、空間部１３に溜まった水の排出を促す。この水の排出操作は、ドレンコック３４を開けた後、フィルタ部１０の上部に位置するハンドポンプ２で加圧することによって行われる。
【００３６】
第１実施例によると、有底の円筒形状からなるエレメント保持プレート１７は、側壁によって円筒形状のエレメント２０の他端部２０ｂを保持することから、エレメント保持プレート１７の底部外壁面に流込む燃料を径方向外側に向って流がし、ケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過させることができる。これにより、エレメント２０内の軸方向に燃料通路を形成することなくして、エレメント２０の他端部２０ｂ側から一端部２０ａ側に異物を含んだ燃料を流すことができる。したがって、このエレメント２０内に燃料通路を形成しない分だけエレメント２０の体積が増加でき、エレメント２０の濾過性能を向上させる効果がある。また、エレメント２０の体積の増加に伴い、濾過面積を増加させ、濾過性能を向上させる効果がある。
【００３７】
また、第１実施例によると、エレメント保持プレート１７によって流込んだ燃料をケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過させることから、燃料が大流量のとき、ケーシング１２の内壁とエレメント２０の側壁との間を通過させるとともに、燃料の流れをケーシング１２の内周壁面に沿わせセンサ部３０側に燃料を流すことができる。これにより、エレメント２０の一端部２０ａ側にフロート式センサ３２が位置しても、保持プレート１７から流れ出る燃料流をフロート式センサ３２の可動部が作動する軸方向に受けることがない。したがって、燃料の流速によって生ずるフロート式センサ３２の誤動作を防止する効果がある。
【００３８】
なお、第１本実施例では、リィンフォースプレート１６の中心に形成された貫通孔から濾過前の燃料をフィルタ部１０内に流入させ、この貫通孔の周囲に形成された３箇所の貫通孔１６ｂから濾過後の燃料をフィルタ部１０外に流出させたが、本発明では、この逆の構成、すなわちリィンフォースプレートの中心に形成された貫通孔から濾過後の燃料をフィルタ部外に流出させ、この貫通孔の周囲に形成される複数の貫通孔から濾過前の燃料をフィルタ部内に流入させても良い。
【００３９】
（第２実施例）
本発明のフィルタエレメント固定構造をスピンオン型フィルタに適用した第２実施例を図５〜図７に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一符号を付す。
図５〜図７に示す第２実施例は、クロージャプレート４１をリィンフォースプレート１６に溶接することなく、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２とを共にかしめ固定した例である。
【００４０】
図５および図６に示すように、クロージャプレート４１は、ケーシング１２の一端部側の周縁部１２ａにかしめ固定可能な円環部４１ｂを有するとともに、径方向内側に向って延びる幅広のＬ字状の取付部４１ａが、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂが形成された位置と対応するように周方向に略１２０°間隔に形成されている。さらにこの取付部４１ａには、貫通孔１６ｂの内径より僅かに小径の貫通孔が形成されており、この貫通孔の周縁から図５で下方に延びる筒部４１ｃが形成されている。この筒部４１ｃは、貫通孔１６ｂの内径とぼほ同径の外径を有し、リィンフォースプレート１６の板厚と後述するエレメント保持プレート４２の板厚とを加えた厚さ分の距離より大きくなるように軸方向長さが設定されている。
【００４１】
図５に示すように、エレメント保持プレート４２は、第１実施例のエレメント保持プレート１７から、筒部１７ａを取除いた形状を有している。つまり、テーパ部４２ａの先端にはリィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂと略同径の貫通孔４２ｂが形成され、底部外壁には中心に向ってＹ字状に集合する３本の溝部４２ｄが形成されている。
【００４２】
図７に示すように、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂの周縁部とエレメント保持プレート４２の貫通孔４２ｂの周縁部とが一致するように位置合わせした後、クロージャプレート４１の筒部４１ｃを双方の貫通孔１６ｂ、４２ｂに挿入し貫通させる。すると、筒部４１ｃの先端部４１ｄが貫通孔４２ｂより飛び出るため、この先端部４１ｄを径方向外側に拡開しエレメント保持プレート４２にかしめることで、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２とが共にかしめ固定される。
【００４３】
第２実施例によると、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２とが共にかしめ固定されることから、第１実施例で説明したようにクロージャプレートをリィンフォースプレートに溶接する必要がなく、さらにクロージャプレート４１とエレメント保持プレート４２と一つのかしめ工程で同時にリィンフォースプレート１６に固定できる。これにより、組付工程から溶接工程を削減できることから、製造設備コストを低減させる効果がある。また、組付工数が削減できることから、製品コストを低減させる効果がある。
【００４４】
（第３実施例）
本発明のフィルタエレメント固定構造をスピンオン型フィルタに適用した第３実施例を図８〜図１０に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部分については同一符号を付す。
図８〜図１０に示す第２実施例は、クロージャプレート５１をリィンフォースプレート１６に溶接することなく、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート５１とエレメント保持プレート５２とを共にかしめ固定した例である。
【００４５】
図８および図９に示すように、クロージャプレート５１は、ケーシング１２の一端部側の周縁部１２ａにかしめ固定可能な円環部５１ｂを有するとともに、径方向内側に向って延びる幅広のＬ字状の取付部５１ａが、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂが形成された位置と対応するように周方向に略１２０°間隔に形成されている。さらにこの取付部５１ａには、貫通孔１６ｂの内径と略同径の貫通孔５１ｃが形成されている。
【００４６】
図８に示すように、エレメント保持プレート５２は、第１実施例のエレメント保持プレート１７とほぼ同様の形状を有している。つまり、テーパ部５２ａの先端に形成される筒部５２ｂの軸方向長さがクロージャプレート５１の板厚とリィンフォースプレート１６の板厚とを加えた厚さ分の距離より大きく設定されている点が第１実施例のエレメント保持プレート１７と異なる。また、第１実施例のエレメント保持プレート１７と同様、底部外壁には中心に向ってＹ字状に集合する３本の溝部５２ｄが形成されている。
【００４７】
図１０に示すように、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂの周縁部とクロージャプレート５１の貫通孔５１ｃの周縁部とが一致するように位置合わせした後、エレメント保持プレート５２の筒部５２ｂを双方の貫通孔１６ｂ、５１ｃに挿入し貫通させる。すると、筒部５２ｂの先端部５２ｃが貫通孔４２ｂより飛び出るため、この先端部５２ｂを径方向外側に拡開しクロージャプレート５１にかしめることで、リィンフォースプレート１６の貫通孔１６ｂにクロージャプレート５１とエレメント保持プレート５２とが共にかしめ固定される。
【００４８】
第３実施例によると、第２実施例と同様、組付工程から溶接工程を削減でき、また組付工数が削減できる。したがって、製造設備コストおよび製品コストを低減させる効果がある。
なお、以上説明した本実施例では、スピンオン型フィルタ１にフィルタエレメント固定構造を適用したが、本発明では、これに限られることはなく、例えばリィンフォースプレートをキャップと一体に構成してリィンフォースプレート、ケーシング等を交換せずエレメントのみを交換するタイプのフィルタや、２分割可能なケーシングの一方と共にエレメントを交換するタイプのフィルタに本発明のフィルタエレメント固定構造を適用しても良い。
【００４９】
また、本実施例では、内燃機関、特にディーゼル機関に供給される燃料を濾過するスピンオン型フィルタ１にフィルタエレメント固定構造を適用したが、本発明では、これに限られることはなく、例えばガソリン機関の燃料フィルタ、潤滑油、その他の液体等を濾過するフィルタに本発明のフィルタエレメント固定構造を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるスピンオン型フィルタの全体構成を示す部分断面図である。
【図２】第１実施例によるスピンオン型フィルタのフィルタ部の側面半断面図である。
【図３】図２に示すIII 方向矢視によるフィルタ部の平面図である。
【図４】第１実施例のフィルタ部のエレメントの斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例によるスピンオン型フィルタのフィルタ部の側面半断面図である。
【図６】図５に示すVI方向矢視によるフィルタ部の平面図である。
【図７】図６に示す一点鎖線VII の円内拡大図である。
【図８】本発明の第３実施例によるスピンオン型フィルタのフィルタ部の側面半断面図である。
【図９】図８に示すIX方向矢視によるフィルタ部の平面図である。
【図１０】図８に示す一点鎖線Ｘの円内拡大図である。
【符号の説明】
１ スピンオン型フィルタ
５ キャップ
６ インレット
７ アウトレット
１０ フィルタ部
１２ ケーシング
１４ クロージャプレート
１６ リィンフォースプレート
１６ａ、ｂ 貫通孔
１７、４２、５２ エレメント保持プレート
１７ａ、４２ａ、５２ａ テーパ部
１７ｂ、５２ｂ 筒部
１７ｃ、５２ｃ 先端部
１８ センサ保持プレート
２０ エレメント
３０ センサ部
３２ フロート式センサ
Claims (4)
- 被濾過流体を濾過する円柱状のエレメントと、
筒状のケーシング、および前記ケーシングの軸方向の一方の端部側に設置され被濾過流体の出口部となる貫通孔が形成されるリィンフォースプレートを有し、前記エレメントを収容するハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、一端開口から前記エレメントを受入れ、前記エレメントの外周を密に保持し、他端が前記出口部に密に連結される保持体と、
前記ハウジングの一端側において前記ケーシングに固定され、前記リィンフォースプレートおよび前記保持体とともに前記出口部を形成するクロージャプレートとを備え、
前記クロージャプレートは、先端部が前記保持体および前記リィンフォースプレートの前記貫通孔を形成する周縁と径方向で重ねられ、前記保持体および前記ハウジングとともにかしめられていることを特徴とするフィルタエレメント固定構造。 - 前記ハウジングには前記出口部と並べて入口部が形成されており、前記入口部から流入した被濾過流体は前記保持体の外周と前記ハウジングの内壁との間の隙間を通って流れることを特徴とする請求項１記載のフィルタエレメント固定構造。
- 前記ハウジング内で前記保持体の前記一端側には、フロート式センサが設けられることを特徴とする請求項１または２記載のフィルタエレメント固定構造。
- 前記被濾過流体は燃料であって、請求項１、２または３記載のフィルタエレメント固定構造を有することを特徴とする燃料フィルタ。
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