JP5325894B2 - 液体フィルタ、特にオイルフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、液体フィルタ、特に、とりわけ自動車の燃焼機関のための潤滑油を浄化するオイルフィルタに関する。

欧州特許第１２２９９８５号明細書によって、カバーにより閉塞可能な、環状のフィルタエレメントを収容するための収容室を有するハウジングを備えた液体フィルタが知られている。公知の液体フィルタは、さらに、未浄化側の流入口、清浄側の流出口、およびカバーをはずした後に収容室が空にされ得るようにする放出流路を有している。液体フィルタの装着状態では、この放出流路は、収容室の底に設けられている。さらに、フィルタエレメントには、フィルタエレメントが収容室に挿入されたとき、および収容室がカバーによって閉じられたときに、上記放出流路を閉塞する閉塞栓が設けられている。公知の液体フィルタでは、上記閉塞栓は、偏心した位置に配置され、フィルタエレメントにおける軸心方向のエンドディスクから軸心方向に突出したピンによって形成されている。公知のフィルタの収容室は、カバーによって上から閉じられ、放出流路は、収容室の底に形成されている。容易に放出流路を探り当ててピンを挿入するために、同心状に配置されて螺旋状に上昇する傾斜路が設けられ、放出流路は、傾斜路の上方の端部と下方の端部との間に配置されている。カバーがねじ込まれる際には、フィルタエレメントが回転し、ピンが傾斜路に沿ってスライドすることによって、ピンは、自動的に放出流路を探り当て、その放出流路に嵌まり込んで閉塞することができる。公知の液体フィルタの有利な実施例では、傾斜路に適合したピンを備えたフィルタエレメントが、カバーがねじ込まれるときに、自動的に閉塞栓が放出流路を探り当てて塞ぐべく使用されるように、傾斜路とピンとが、キーロック原理に従って相互作用できる。

フィルタエレメントが装着されていない場合、またはフィルタハウジングに特に適合しないフィルタエレメントが使用されている場合には、内燃機関の動作のための各液体の十分な浄化が保証されない。このため、それぞれの液体の汚損によって引き起こされる内燃機関の損傷の危険性が増大する。

本発明は、上記問題点に鑑み、上記のようなタイプのフィルタ装置のために、フィルタエレメントが装着されていなかったり、フィルタハウジングに特に適合しないフィルタエレメントが使用されたりすることが簡単に防止されるという特徴を有する改良された実施例を提供する。

この問題点は、本発明に従って、独立形式の請求項の主題によって解決される。有利な実施例は、従属形式の請求項の主題である。

本発明は、ハウジング内に形成された第１の追加開口、および収容室のカバー内に形成された第２の追加開口を設け、これらの追加開口が、フィルタエレメントに形成された相補的閉塞栓によって閉塞されるという概略のアイデアに基づく。この目的のため、フィルタエレメントは、第１の追加開口を閉塞する第１の閉塞栓を第１のエンドディスクに有し、第２の追加開口を閉塞する第２の閉塞栓を第２のエンドディスクに有する。これらの別個に閉塞され得る２つの追加開口によって、液体フィルタは、２つの適切な閉塞栓を有するフィルタエレメントによって適切に使用され得る。従来のフィルタエレメントは高々１つの閉塞栓を有しているだけなので、混乱を生じる危険性は低減される。

特に有利な手法において、フィルタエレメントがない場合、正しく装着されていない場合、または不適なフィルタエレメントが装着されている場合に、内燃機関が運転されないようにできる特別な機能を２つの追加開口に与えることができる。例えば、ハウジング側の第１の追加開口は、特に、比較的圧力のかからないリザーバに連通する戻り流路に属し得る。第１の閉塞栓が存在しない場合には、内燃機関の運転中、低い背圧によって、清浄側において必要な最低圧力に達することができないように、液体は主に未浄化側の戻り流路に流される。これは、適切なセンサシステムにおいては、内燃機関によって検出されることができ、したがって、評価されることができる。同じことは、第２の閉塞栓が存在しないことに対して、第２の追加開口がカバー内に設けられた放出流路に関連する場合にあてはまる。

有利な実施例においては、特に第１のエンドディスクが中心部に開口を有するエンドディスクである場合、第１の閉塞栓は、第１のエンドディスクの偏心した位置に配置され得る。これに対して、他の有利な実施例においては、特に第２のエンドディスクが中心部が閉じているエンドディスクである場合、第２の閉塞栓は、第２のエンドディスクの中心位置に配置され得る。

少なくとも１つの閉塞栓は、軸心方向に突出したピンによって形成され得る。関連する追加開口は、それに相補的なピン受けを形成する。または、少なくとも１つの閉塞栓を、軸心方向に一方側が開口したキャップであって、それぞれのキャップに挿入可能なそれぞれの対応する追加開口の部分に形成されたノズルに相補的に形成されたキャップとして形成することもできる。

本発明のフィルタエレメントは、したがって、それぞれ１つの閉塞栓が形成された２つのエンドディスクによって特徴付けられる。

本発明のさらに重要な特徴および利点は、従属形式の請求項、図面、および図面に基づいた図解の関連づけられた説明から得られる。

上記および以下に説明される特徴は、それぞれについて述べられた組み合わせに限らず、本発明の枠組みの範囲内で、他の組み合わせや単独でも用いられることは自明である。

本発明の望ましい実施例は、図面に示され、また、以下に詳細に説明され、同一、または類似、または同等の機能を有する構成要素には、同一の符号が付される。

図１は、液体フィルタの第１のエンドディスク付近の簡略化した縦断面図を示す。 図２は、図１と同様にして、第２のエンドディスク付近の簡略化した断面図を示す。 図３は、変形例の第２のエンドディスク付近の簡略化した断面図を示す。 図４は、他の変形例の第２のエンドディスク付近の簡略化した断面図を示す。 図５は、傾斜路の簡略化した平面図を示す。 図６は、さらに他の変形例の傾斜路付近の簡略化した縦断面図を示す。 図７は、またさらに他の変形例の傾斜路付近の簡略化した縦断面図を示す。

図１から図４に示すように、液体フィルタ１は、部分的にだけ図示するハウジング２、および少なくとも１つの収容室３を有している。収容室３は、環状のフィルタエレメント４を収容する働きを有し、その目的のためにハウジング２にねじ込まれるカバー５によって閉じられ得る。好ましくは、カバー５はハウジング２にねじ込まれることが可能になっている。対応するねじ装置は、ここでは６で示されている。または、主として、カバー５をハウジング２にバヨネットロックによって固定することも可能である。

液体フィルタ１は、好ましくは潤滑オイルを浄化するオイルフィルタとして設計され、特に、好ましくは自動車に配置される内燃機関に備えられることができる。または、主として、例えば燃料フィルタのような液体フィルタを設計することもできる。ここで示される本実施形態の液体フィルタ１は、そのハウジング２上または内部に１つの収容室３だけを含んでいるが、２つまたはより多くの収容室３を有する実施形態も、また可能である。

液体フィルタ１は、さらに、未浄化液体または浄化される液体のための未浄化側の流入口７、および清浄な、または浄化された液体のための清浄側の流出口８を含む。動作中に生じる液体フィルタ１内の液体の流れは、ここでは矢印によって示されている。この場合は、フィルタエレメント４を通る流れは、半径方向に外側から内側に流れるが、主として異なる構成も、また考えられる。収容室３の内部で、フィルタエレメント４は、好ましくは外側に配置された未浄化側９を内側１０から、したがって、ここでは内側に配置された清浄側１０から分離する。このために、フィルタエレメント４は、軸方向中心軸１２の軸心方向に同軸状に延びる環状のフィルタボディ１１を有している。軸心方向のそれぞれにおいて、フィルタボディ１１は、１つのエンドディスクにぴったりと接続されている。これは、ハウジング２に面した第１のエンドディスク１３と、カバー５に面した第２のエンドディスク１４とを含む。特に例えば紙または不織布材料などの通常のフィルタ材料から成るフィルタボディ４が、それぞれのエンドディスク１３，１４に接着、または溶着され、またはプラスチック加工され得る。

ハウジング２は、ここに示される好ましい実施形態では戻り流路１６に連通し、またはこの戻り流路１６の流入領域を形成する第１の追加開口１５を有している。上記戻り流路は、それ自身、例えば比較的圧力のかからないリザーバに連通している。例えば、ポンプは、このリザーバから流入口７に液体を供給する。さらに、カバー５は、第２の追加開口１７を有している。後者は、特に、ここでは外部１９と有利に連通する放出路１８と連通し得る。戻り流路１６、および放出路１８は、有利には未浄化側に配置されている。したがって、追加開口１５，１７は、また、示される例では未浄化側に配置されている。フィルタエレメント４を通して逆方向に流れる場合には、清浄側の追加開口１５，１７の配置も考えられる。

第１のエンドディスク１３においては、フィルタエレメント４は、第１の追加開口１５を塞ぐ第１の閉塞栓２０を有している。さらに、フィルタエレメント４は、その第２のエンドディスク１４に第２の追加開口１７を塞ぐための第２の閉塞栓２１を有している。このようにして、２つの閉塞栓２０，２１は、互いにフィルタエレメント４の反対側に配置されている。

図１においては、軸方向中心軸１２に同軸状で、収容室３に中心軸方向に突出するノズル２２が戻り流路８に設けられている。それと相補的に、第１のエンドディスク１３は中心部開口２３を有し、それを通して、ノズル２２が中心軸方向に突出してフィルタエレメント４の内部１０に突き出している。中心部開口２３の端部には、シール２４が第１のエンドディスク１３に一体的に形成され得、このシールは、ノズル２２の外周に当接して、放射方向にシールする。中心部開口２３が中心に配置される場合には、第１の閉塞栓２０は軸方向中心軸１２に対して偏心して配置される。

図２から図４に示すように、第２のエンドディスク１４は閉じて形成されている。そこで、それはフィルタエレメント４の内部１０の軸心方向の境界となっている。好ましくは、第２の閉塞栓２１は軸方向中心軸１２に関して中心に配置されている。

図１に示すように、第１の閉塞栓２０は、例えば、第１のエンドディスク１３から軸心方向に突出したピン２５によって形成されている。図示されている設置位置では、このピン２５は第１の追加開口１５に軸心方向に突出し、それを塞いでいる。この目的のためには、ピン２５は、さらに、例えばＯ−リングの形のラジアルシール２６が備えられ得る。

図２に示すように、第２の閉塞栓２１も、また、第２のエンドディスク１４から軸心方向に突出したピン２５によって形成され得、やはり、オプションとしてラジアルシール２６を備え得る。ここでもまた、ピン２５は、第２の追加開口１７に軸心方向にはめ込まれてそれを塞ぐ状態に突出する。

図３および図４に示すように、閉塞栓２０，２１の少なくとも一方、例えば第２の閉塞栓２１は、キャップ２７によって形成されることもできる。図３に示す例では、キャップ２７は、フィルタエレメント４またはフィルタエレメントの第２のエンドディスク１４から軸心方向に外側に向けてスリーブ形状の態様で突出している。これに対して、図４に示す例では、キャップ２７は、フィルタエレメント４の内部１０に向けて軸心方向にポット形状の態様で突出している。

これにより、第１のエンドディスクとハウジング２との間に、第１の閉塞栓２０と第１の追加開口１５との相互作用によって、軸プラグ接続が形成されることが理解される。同様に、第２の追加開口１７と第２の閉塞栓２１との相互作用によっても、また、カバー５と第２のエンドディスク１４との間に軸プラグ接続が形成される。有利には、２つのプラグ接続は、カバー５と第２のエンドディスク１４との間のプラグ接続が、ハウジング２と第１のエンドディスク１３との間のそれよりも容易に解除されるように、互いに調整される。これは、例えば、フィルタエレメント４を装着する際に、第１のエンドディスク１３のシール２４が、ノズル２２の外周に形成された環状溝にはまり込み（snap）、またはノズル２２の外周に形成された環状のビードの奥にはまり込むことによってもたらすことができる。

このような設計によって、カバー５を開き、またはねじをはずしたときに、まず、収容室３が未浄化側において廃液できるように、第２の閉塞栓２１が第２の追加開口１７を開き、そのために、それぞれのユーザは適当な容器を放出路１８の下方に置く。カバー５が除去された後、次にフィルタエレメント４を引き抜くことができる。

図１に好ましい実施例が示されるように、ハウジング２に傾斜路２９が設けられ、この傾斜路は、軸方向中心軸１２の中心軸に関して同心状に配置されて、螺旋状に上昇している。傾斜路２９は、このように、上昇し、または下降する円形の経路をもたらし、その半径は、第１の閉塞栓２０の偏心に対応している。それゆえ、第１の閉塞栓２０として形成された第１の閉塞栓２０は、フィルタエレメント４が装着される際に傾斜路２９上をスライドすることができる。図５から図７に示すように、第１の追加開口１５は、傾斜路下方端部３０と傾斜路上方端部３１との間に配置されている。

有利には、傾斜路２９が備えられた例は、図５から図７に示すように、傾斜路２９と、ピン２５、または第１の閉塞栓２０とがキーロック原理に従って相互作用するように形成することができる。このキーロック原理は、第１の閉塞栓２０がハウジング２の傾斜路２９に適合するようなフィルタエレメント４だけが、液体フィルタ１に適切に用い得るという効果を有している。関連した適切な使用は、ここでは、フィルタエレメント４が装着され、または回転するときに、それぞれの第１の閉塞栓２０が自動的に第１の追加開口１５を探り当てて塞ぐことを含む。液体フィルタ１に特に適合しないフィルタエレメント４の場合には、キーロック原理は、カバー５がねじ込まれるときに、潜在的に設けられている閉塞栓が第１の追加開口１５を探り当てて塞ぐのが可能になることを防止する。これによって、液体フィルタ１に正確に適合するフィルタエレメント４だけが使用可能になり、例えば適切なフィルタ機能を保証可能になることが意図される。

このキーロック原理を実装するために、図５から図７に示すように、各傾斜路下方端部３０に、傾斜路２９の一方または両方の側方に配置でき、傾斜路２９を越えて軸心方向に突出する案内部材３２によって、挿入輪郭が設けられ得る。傾斜路２９に沿って下に向けてスライドするピン２５は、案内部材３２に適合し、第１の閉塞栓２０から中心軸方向に突出する突出部３３を有している場合にだけ、第１の追加開口１５に達する。この突出部３３は、例えば、ピン２５と傾斜路２９との間でのコンタクトを確立するピン形状、またはテーパ状、またはリブ形状のラグである。この突出部３３は、ピン２５が案内部材３２を通過するように持ち上げ得る中心軸方向の寸法になっている。このことは、突出部３３を介して傾斜路２９上を摺動するピン２５が、十分に案内部材３２から離れ、案内部材３２を通過して、第１の追加開口１５に並ぶように案内され得ることを意味する。図４から図７に示すように、突出部３３は、案内部材３２の間でこれに沿って傾斜路２９に接触することができ、これによって、ピン２５の摺動が可能になる。

図６および図７の実施形態は、それぞれの閉じられる追加開口１５，１７が流路などの入り口領域である場合に必要になるラジアルシール２６の点で互いに異なる。そのようなラジアルシール２６は、例えば、それぞれの追加開口１５，１７がブラインドホールまたはスタッドホールによって、したがって軸方向の一方側が開き他方がわが閉じたピン受けによって形成されている場合には、必須ではない。

液体フィルタ１に用いられるフィルタエレメント４は、このように、中心軸方向の両側にそれぞれ１つのエンドディスク１３，１４が設けられ、各エンドディスク１３，１４は１つの閉塞栓２０，２１を有し、
少なくとも１つの閉塞栓２０，２１が、中心軸方向に外側に向けて突出するピン２５として形成されることができ、
少なくとも１つの閉塞栓２０，２１が、中心軸方向の一方側が開いたキャップ２７として形成されることができ、
閉塞栓２０，２１の一方が、フィルタエレメント４の軸方向中心軸１２に関して偏心して配置されることができ、
閉塞栓２０，２１の他方が、軸方向中心軸１２に関して中心に配置されることができる環状のフィルタボディ１１によって特徴付けられる。

有利には、閉塞栓２０，２１、特にピン２５は、エンドディスク１３，１４と一体的に製造され、構造的にそこに統合される。それぞれの閉塞栓２０，２１またはピン２５を、対応するエンドディスク１３，１４に取り付けることもまた可能である。

Claims (10)

1. 液体フィルタであって、
   中心軸方向の２つのエンドディスク（１３，１４）を有する環状のフィルタエレメント（４）を収容する収容室（３）と、
   上記収容室（３）を閉じるためにハウジング（２）に固定され得るカバー（５）と、
   ハウジング（２）の未浄化側に形成された流入口（７）と、
   ハウジング（２）の清浄側に形成された流出口（８）と、
   ハウジング（２）に形成された第１の追加開口（１５）と、
   カバー（５）に形成された第２の追加開口（１７）と、
   フィルタエレメント（４）の第１のエンドディスク（１３）に形成され、フィルタエレメント（４）が収容室（３）に収容されているときに常に第１の追加開口（１５）を閉塞する第１の閉塞栓（２０）と、
   フィルタエレメント（４）の第２のエンドディスク（１４）に形成され、フィルタエレメント（４）が収容室（３）に収容されているときに常に第２の追加開口（１７）を閉塞する第２の閉塞栓（２１）と、
   を備えたことを特徴とする液体フィルタ。
2. 請求項１の液体フィルタであって、
   第１のエンドディスク（１３）は、流入口（７）または流出口（８）に連通するノズル（２２）がフィルタエレメント（４）の内部（１０）に中心軸方向に突出する中心部開口（２３）を有し、
   第１の閉塞栓（２０）は、第１のエンドディスク（１３）に偏心して配置されていることを特徴とする液体フィルタ。
3. 請求項１および請求項２のうち何れか１項の液体フィルタであって、
   第２のエンドディスク（１４）は閉じていて、
   第２の閉塞栓（２１）は、第２のエンドディスク（１４）の中心に配置されていることを特徴とする液体フィルタ。
4. 請求項１から請求項３のうち何れか１項の液体フィルタであって、
   第１の追加開口（１５）は戻り流路（１６）に連通し、および／または
   第２の追加開口（１７）は放出路（１８）に連通することを特徴とする液体フィルタ。
5. 請求項１から請求項４のうち何れか１項の液体フィルタであって、
   閉塞栓（２０，２１）の少なくとも一方は、それぞれエンドディスク（１３，１４）から中心軸方向に突出し、それぞれ追加開口（１５，１７）に中心軸方向に突出してそれらを塞ぐピン（２５）によって形成され、および／または
   閉塞栓（２０，２１）の少なくとも一方は、中心軸方向の一方側が開いたキャップ（２７）によって形成され、追加開口（１５，１７）の少なくとも一方が、それぞれの追加開口（１５，１７）を塞ぐようにそれぞれキャップ（２７）に中心軸方向に入り込む軸方向突出ノズル（２８）に形成されていることを特徴とする液体フィルタ。
6. 請求項２の液体フィルタであって、
   同心状で、螺旋状に上昇する傾斜路（２９）が、第１の追加開口（１５）が傾斜路下方端部（３０）と傾斜路上方端部（３１）との間に配置されるように、ハウジング（２）に配置されていることを特徴とする液体フィルタ。
7. 請求項１から請求項６のうち何れか１項の液体フィルタ（１）のためのフィルタエレメント。
8. 液体フィルタ（１）のためのフィルタエレメントであって、
   環状に配置されたフィルタボディ（１１）と、
   それぞれ１つの閉塞栓（２０，２１）を有する２つのエンドディスク（１３，１４）と、
   を備え、
   上記閉塞栓（２０，２１）は、フィルタエレメントがフィルタに収容されているときに、対応するフィルタの開口部を常に閉塞する閉塞栓であることを特徴とするフィルタエレメント。
9. 請求項８のフィルタエレメントであって、
   閉塞栓（２０，２１）の少なくとも一方が、中心軸方向に突出するピン（２５）であり、および／または
   閉塞栓（２０，２１）の少なくとも一方が、中心軸方向に一方が開いたキャップ（２７）であることを特徴とするフィルタエレメント。
10. 請求項８および請求項９のうち何れか１項のフィルタエレメントであって、
    １つのエンドディスク（１３）が中心において開口し、対応する閉塞栓（２０）が偏心して配置され、
    他のエンドディスク（１４）が中心において閉じていて、対応する閉塞栓（２１）が中心に配置されていることを特徴とするフィルタエレメント。

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