JPH0457366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、オイルフイルタ、特に形状記憶効
果（SME）を生ずるスプリングが装着されたリ
リーフバルブ装置を有するカートリツジ式オイル
フイルタに関連する。

従来の技術 従来のカートリツジ式オイルフイルタを図面に
ついて説明すると、第６図に示される通り、この
オイルフイルタは、ケーシング１を有し、ケーシ
ング１内には、内部部品のガタツキを防止するた
め、上部端板２１とケーシング頂壁との間にスプ
リング７が配置される。上部端板２１と下部端板
１１との間には、円筒状フイルタエレメント２及
びこのエレメント２と同軸上に補強筒２０が配置
される。補強筒２０には、多数の孔が穿設されて
いる。フイルタエレメント２とケーシング１との
間には外側室１２が形成されかつ補強筒２０の内
部には、内側室１３が形成される。

下部端板１１は、ケーシング１の内側下部に固
定された底板３で支持される。底板３には、オイ
ルポート８が形成され、このオイルポート８を閉
鎖するようにダイヤフラム５が底板３上に配置さ
れ、ダイヤフラム５と下部端板１１との間にスプ
リング６が設けられる。ダイヤフラム５とスプリ
ング６は、逆止弁を形成する。底板３の中心部に
は内ねじが設けられ、この内ねじは、取付用ブラ
ケツト１０のオイル出口９にねじ連結される。こ
のとき、底板３とブラケツト１０との間に配置さ
れたシールリング４によつて、オイルポート８と
ブラケツト１０のオイル入口１８とは、外部に対
し液密に連絡される。

又、上部端板２１には、リリーフバルブ装置１
４が設けられる。リリーフバルブ装置１４は、上
部端板２１に対し加締で固定される円筒状バルブ
ケース１５と、バルブケース内に配置されかつそ
こに設けられたバネ座１６で支持されるスプリン
グ１７と、上部端板２１の中心孔２２の周囲に形
成された折曲部２３に対しスプリング１７で押圧
されるシール板２４とを有する。

上記オイルフイルタの作動時には、オイルポン
プ（図示せず）で発生した圧力がオイル入口１８
及びオイルポート８を通じてダイヤフラム５に加
えられ、この圧力が所定レベルを越えるとスプリ
ング６に抗してダイヤフラム５が開放され、オイ
ルポート８から外側室１２にオイルが流入する。
定常作動状態では、外側室１２内のオイルは、フ
イルタエレメント２及び補強筒２０の孔を通り、
内側室１３へ流入し、このとき、オイル中の異物
が過される。内側室１３のオイルは、オイル出
口９からエンジン（図示せず）に送られ、その
後、オイルポンプで再びオイル入口１８に送られ
る。低温時、オイル粘度が高いとき、オイルはフ
イルタエレメントを通過しずらくなり、外側壁１
２は高圧となる。この高圧は開放するため、シー
ル板２４は、スプリング１７の力に抗して下方へ
移動し、バイパス通路を形成して外側室１２内の
オイルを中心孔２２及びバルブケース１５に形成
された孔１５ａから内側壁１３内に流入させる。

発明が解決しようとする問題点 ところで、従来のオイルフイルタでは、エンジ
ンの低温始動時には、エンジンオイルの粘度が高
く粘性による圧力損失が大きいため、リリーフバ
ルブ装置のシール板が、作動遅れが生ずるため開
放せずオイルフイルタ内に高い圧力が発生した。
この高圧により、フイルタエレメント及びケーシ
ングが損傷を受けた。そこで従来ではオイルフイ
ルタに個別のサーモバルブ装置を取り付け、エン
ジンオイルの温度が一定レベル以下となつたとき
自動的にオイル圧力を開放する方法が採用され
た。しかしこの方法では、リリーフバルフ装置と
サーモバルブ装置とを個別に設置しなければなら
ず、オイルフイルタの大型化、部分点数の増加及
び製造工程の複雑化等の問題を解決することがで
きなかつた。更に、バイメタルを使用して、リリ
ーフバルブとサーモバルブとを兼用させる方法
も、例えば実公昭56−27939号公報に開示されて
いるが、バイメタルは、温度変化に対しシール板
の変位量が小さいため、低温時にはシール板に対
するバネ弾力を低下させる機能しか生ずることが
できず、バイパス通路が完全に形成されないため
高粘性オイルは殆んど流れなかつた。

一方、マルテンサイト変態によつて形状が変化
する形状記憶効果（SME）材料は、公知であり、
現在この材料を応用した数種の温度感知作動装置
が提案されている。例えば特開昭55−19793号公
報は、SME材料への通電時に形状変化を行わせ
てスイツチを切換えるブレーカーを示す。又、自
動車用エンジンの冷却水の制御弁をSMEスプリ
ングで作動する温度感知制御装置も提案されてい
る。

しかし圧力開放弁の機能をもつオイルフイルタ
のリリーフバルブ装置を小型化しかつ部品点数を
減少すると共に低温時に確実に開弁する装置は現
在まで提案されなかつた。

発明の目的 この発明はリリーフバルブ装置にSMEスプリ
ングを装着することにより、上記欠点のないオイ
ルフイルタを提供することを目的とする。

実施例 以下この発明の実施例を図面について説明す
る。

第１図ないし第５図に示される各実施例は第６
図に示される公知のオイルフイルタの変形として
示され、同一部分は同一符号で示される。

第１図は上部端板２１の中心孔２２を閉鎖する
シール板２４とバルブケース１５との間に形状記
憶効果（SME）を生ずるSMEスプリング３０ａ
が固定された例を示す。固定部分としてバルブケ
ース１５は、上部端板２１に固定される。バルブ
ケース１５の代りに、SMEスプリング３０ａの
一端部をケーシングに直接固定してもよい。

SEMスプリング３０ａは、可逆形状記憶効果
を有する。即ち10゜ないし50℃の温度範囲内にマ
ルテンサイト変態点が設定され、SMEスプリン
グ３０ａはこの変態点以下の温度ではマルテンサ
イト組織となり、それより高い温度では、母相を
形成し、各相で異なる形状となる。従つてSME
スプリング３０ａは変態点以下では、第２図に示
される伸縮状態となりシール板２４を開弁し、大
きい通路面積のバイパス通路を形成する。従つて
低温時では、オイルは確実にバイパス通路を通過
できるので、ケーシング内に高圧は生じない。定
常作業状態では、オイル温度が上記変態点より高
いため、SMEスプリング３０ａは母相を形成し、
第１図に示される取縮状態に戻る。この閉弁状態
で、シール板２４は内側室１３と外側室１２の両
オイル圧力を受け、外側室１２内のオイル圧力が
内側室１３より一定レベル以上高いとき、SME
スプリング３０ａは、開弁方向に伸張され、高い
圧力を内側室１３へ開放する。外側室１３の圧力
が上記レベルより低下すると、シール板２４は、
SMEスプリング３０ａの弾力で第１図の閉弁状
態に戻される。このようにSMEスプリング３０
ａは、変態点の上下温度で異なる形状となる二方
向形状記憶効果を有する。

第３図ないし第４図に示される実施例では、
SMEスプリングと形状記憶効果のない通常のス
プリングとが組合わせて使用させ、通常のスプリ
ングは、シール板２４と固定部分例えばバルブケ
ース１５との間に配置される。通常のスプリング
３１は、SMEスプリング３０ｂが変態点以下の
温度で伸張状態に変形するとき、この変形を助長
するため引張状態で装着される。この実施例で
は、変態点より高い高温時には、SMEスプリン
グ３０ｂは母相に戻り、シール板２４を閉弁す
る。このとき通常のスプリング３１は、シール板
２４を閉弁位置に引張する。しかし低温時には、
SMEスプリング３０ｂは大きな力でマルテンサ
イト相に変化し、スプリング３１の弾力に抗して
シール板２４を開弁位置に移動する。

第４図は、通常のスプリング３１を圧縮バネと
して使用した例を示す。

第５図は、SMEスプリング３０ｃの周囲に通
常スプリング３１が捲回された例を示す。シール
板２４は、SMEスプリング３０ｃが収容された
円筒部２４ａと円筒部２４ａの上部に形成されか
つ上部端板２１と接触して中心孔２２を閉鎖する
フランジ２４ｂとを有する。フランジ２４ｂとバ
ルブケース１５との間には、通常の圧縮スプリン
グ３１が配置される。

低温時では、SMEスプリング３０ｃがスプリ
ング３１に抗してマルテンサイト相として大きな
力で上部端板２１と円筒部２４ａとの間で伸張状
態となり、シール板２４を下方へ移動させる。こ
のためフランジ２４ｂは、中心孔２２から分離し
開弁状態となる。逆に低温時では、SMEスプリ
ング３０ｃは、母相として収縮状態となり、シー
ル板２４はスプリング３１の弾力に補助されて閉
弁位置に戻される。閉弁位置では、シール板２４
をSMEスプリング３０ｃとスプリング３１の両
方又は専らスプリング３１の弾力によつてのみ上
部端板２１に対し押圧してもよい。この場合、フ
ランジ２４ｂが中心孔２２を通じて高いオイル圧
力を受けたとき、スプリング３１又は必要に応じ
てSMEスプリング３０ｃの弾力に抗してシール
板２４が開弁し、オイル圧力が低下すると、この
弾力で自動的に閉弁位置に戻される。場合によつ
ては、SMEスプリング３０ｃをスプリング３１
と交換し、外側のフランジ２４ｂとバルブケース
１５との間にSMEスプリングを配置し、円筒部
２４ａ内に通常のスプリング３１を配置してもよ
い。この場合、低温時にはSMEスプリングは収
縮状態となり、高温時には伸張状態となる。

上記SMEスプリング３０ａ，３０ｂは、TiNi
合金、CuZnX合金（ＸはSi、Sn、Al又はGa）又
はGuAlNi合金からなる群から選択された合金材
料で形成される。この合金組成は、マルテンサイ
ト変態点が10゜ないし50℃の温度範囲となるよう
に選定される。上記合金材料は、コイル状に成形
され、10^-5torrで石英管中に真空封入し、800℃
で２時間焼鈍される。この焼鈍でひずみが除去さ
れたのち、冷水中で急冷されマルテンサイト相が
形成される。このコイルは、例えば伸張状態の長
さに拘束し、大気雰囲気中で400℃100時間の拘束
時間が行われたのち水焼入れされる。このよう
に、可逆形状記憶効果は、マルテンサイト相で変
形し、これを拘束下で加熱し逆変態させることに
よつて得られる。他の方法として、可逆形状記憶
効果は、母相に微細な析出物を生じさせたのち変
形させたり又はマルテンサイト相に限界以上の変
形を与えることによつても得られるがいずれにし
ても、80％以上可逆形状に変形できれば、この発
明を実施することができる。

SMEスプリングは、オイル中に含まれる腐食
性成分によつて化学的変化が発生しないように耐
油性物質で被覆される。このような耐油性物質
は、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリクロ
ロプレン等の合成ゴムの融着、亜鉛、クロム又は
カドミウム合金等の鍍金によりSMEスプリング
表面にコーテイングされる。

発明の効果 上述の通り、この発明では、オイルフイルタの
リリーフバルブ装置にSMEスプリングを使用し
たので、リリーフバルブ装置を小型化しかつその
部品点数を減少すると共に、低温時にリリーフバ
ルブを確実に開弁することができる。更に、この
発明では、SMEスプリングを使用して、低温時
の開弁、高温時の閉弁及び高温時高圧下での開弁
によりバイパス通路の形成の３操作を繰返し行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のオイルフイルタに使用す
るリリーフバルブ装置の断面図；第２図は、開弁
状態のシール板を示す断面図；第３図は、通常の
スプリングを併用した第２実施例の断面図；第４
図は、この第３実施例の断面図；第５図は、この
第４実施例の断面図で；第６図は、従来のオイル
フイルタの断面図を示す。 １……ケーシング、２……フイルタエレメン
ト、１０……ブラケツト、１２……外側室、１３
……内側室、１４……リリーフバルブ装置、１５
……バルブケース、１７……スプリング、２１…
…上部端板、２２……中心孔、２４……シール
板、３０ａ，３０ｂ……SMEスプリング、３１
……通常のスプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング内に配置されかつその中に流入す
   るオイルを過するフイルタエレメント、及び該
   ケーシング内が高圧になつたとき、該フイルタエ
   レメントを迂回してオイルを流出させるバイパス
   通路を形成するリリーフバルブ装置を有するオイ
   ルフイルタにおいて、該リリーフバルブ装置は、
   上記バイパス通路を開閉するシール板と、ケーシ
   ング内の固定部分と該シール板との間に配置され
   かつ形状記憶効果材料で形成されたSMEスプリ
   ングと、を有し、該SMEスプリングは、10゜ない
   し50℃の温度範囲内に設定された変態点を有し、
   該変態点以下の温度では、シール板を開弁する形
   状となり、また該変態点より高い温度では、シー
   ル板を閉弁できる形状となり、更に閉弁時にケー
   シング内の圧力が一定レベル以上高いとき、シー
   ル板はオイル圧力によりバネ弾力に抗して開弁さ
   れることを特徴とするオイルフイルタ。 ２ 上記フイルタエレメントの上部は、上部端板
   で閉鎖されると共に、その下部は、オイルポート
   を有する底板で支持された下部端板で閉鎖され、
   ケーシングとフイルタエレメントとの間に外側室
   が形成されると共に、フイルタエレメント内には
   内側室が形成され、上記リリーフバルブ装置は上
   部端板に形成された中心孔と、上部端板と接触
   し、通常上記中心孔を閉鎖しかつ内側室と外側室
   とのオイル圧力を受けるシール板と、上部端板に
   固着されかつ貫通孔を有するバルブケースと、上
   記シール板とバルブケースとの間に配置された
   SMEスプリングとを有する特許請求の範囲第１
   項記載のオイルフイルタ。 ３ 上記SMEスプリングは、可逆形状記憶効果
   を有し上記変態点の上下温度で異なる形状となる
   二方向形状記憶効果を有する特許請求の範囲第１
   項記載のオイルフイルタ。 ４ 上記シール板と固定部分との間には、上記
   SMEスプリングが上記変態点以下又は以上の温
   度で変形する時、この変形を助長する通常のスプ
   リングが配置された特許請求の範囲第１項記載の
   オイルフイルタ。 ５ 上記SMEスプリングは耐油性物質で被覆さ
   れた特許請求の範囲第１項記載のオイルフイル
   タ。 ６ 上記SMEスプリングは、上記シール板が上
   部端板と接触する閉弁状態で外側室と内側室の一
   方のオイル圧力が他方より一定レベル以上高い
   時、オイル圧力により弾性変形しシール板が開弁
   位置に移動する特許請求の範囲第２項記載のオイ
   ルフイルタ。