JP2015006666A - 潤滑剤フィルタユニットおよび潤滑剤フィルタユニットを備えた潤滑システム - Google Patents

Abstract

【課題】濾過作用の改善とポンプ性能の改善との間の妥協点を改善する。【解決手段】潤滑剤を濾過するための潤滑剤フィルタ３を備えた潤滑剤フィルタユニット１が、潤滑剤を潤滑剤フィルタ３の内室９に流入させるために形成された少なくとも１つの入口開口７と、潤滑剤を潤滑剤フィルタ３の内室９から再び流出させるために形成された少なくとも１つの出口開口１１とを備えており、潤滑剤フィルタ３が、軸１３を中心として回転させられるように形成されており、これによって、潤滑剤中に存在するパーティクル１５が、半径方向外向きに加速させられるようになっている。【選択図】図１

Description

本発明は、潤滑剤を濾過するための潤滑剤フィルタを備えた潤滑剤フィルタユニットに関する。

さらに、本発明は、潤滑システムに関する。

媒体、たとえば油または流動グリースのような潤滑媒体または潤滑剤を、たとえば集中潤滑装置内で圧送するためには、あらゆる種類のポンプが使用される。ポンプとして、たとえば回転する構成要素を備えた歯車ポンプが使用されてよい。それぞれ異なる理由から、潤滑媒体または潤滑剤が不純物を含んでいる、すなわち、たとえばパーティクル、汚物、摩耗片またはこれに類するもので汚染されていることがある。これらの不純物を集中潤滑システム内に到達させないようにするために、しばしば、フィルタまたはスクリーンが使用される。このフィルタまたはスクリーンは潤滑剤から不純物を濾過するようになっている。フィルタまたはスクリーンは、ポンプの圧送方向から見て、ポンプの上流側または下流側に使用することができる。フィルタまたはスクリーンがポンプの下流側、すなわち、ポンプの吐出し側に使用される場合には、不純物、パーティクルまたは汚物がポンプを通過してしまう。このことは、場合により、ポンプの損傷または詰まりを招いてしまう。

フィルタまたはスクリーンがポンプの上流側、すなわち、ポンプの吸込み領域に使用される場合には、フィルタまたはスクリーンの寸法設定に際して常に妥協が許容されなければならない。この妥協のポイントは、たいてい、それ自体最小の不純物またはパーティクルを濾過除去するために、可能な限り小さなメッシュ幅と、ポンプの損失出力を小さく保つために、フィルタを通過することができる獲得すべき可能な限り大きな処理量（体積流量）との間にある。この原理に起因して、フィルタの汚染が進行するにつれ、フィルタを通過することができる体積流量は減少する。さらに、スクリーンのメッシュ幅が極めて小さいかまたはフィルタの気孔サイズが極めて小さい場合には、潤滑媒体の成分、たとえば取り込まれた固形物成分または添加剤が、望ましくない形でもしくは所望されずに潤滑媒体から濾過除去されてしまう。

従来の解決手段では、たいてい、濾過作用が十分である場合に可能な限り大きな処理量が得られるかもしくは処理量が可能な限り大きい場合に十分な濾過作用が得られるように、使用される固有の潤滑媒体に対してフィルタを寸法設定することが試行される。フィルタによって、たとえば特定のポンプおよび特定の潤滑剤と組み合わせて、可能な限り大きな作用が得られるようになっている。これによって、従来の解決手段では、潤滑媒体の使用および選択に関して、使用者の柔軟性が低下してしまう。さらに、これによって、使用される潤滑媒体に応じて、種々異なるフィルタ設計に起因して、種々異なる変化例のポンプユニットまたはポンプが使用されることになってしまう。前述した全ての効果は所望されておらず、実際には、多かれ少なかれ、妥協による良好な解決手段に繋がっている。

したがって、本発明の課題は、濾過作用の改善とポンプ性能の改善との間の妥協点を改善することにある。

この課題を解決するために、本発明に係る潤滑剤フィルタユニットでは、該潤滑剤フィルタユニットが、以下の特徴：すなわち、潤滑剤を潤滑剤フィルタの内室に流入させるために形成された少なくとも１つの入口開口と、潤滑剤を潤滑剤フィルタの内室から再び流出させるために形成された少なくとも１つの出口開口とを備えており、潤滑剤フィルタが、軸を中心として回転させられるように形成されており、これによって、潤滑剤中に存在するパーティクルが、半径方向外向きに加速させられるようになっている。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、少なくとも１つの出口開口が、半径方向内側に位置する領域に配置されている。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、潤滑剤フィルタは、パーティクルが、潤滑剤フィルタの内室の半径方向外側に位置する領域に集まるように形成されている。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、潤滑剤フィルタが、該潤滑剤フィルタの対称軸線に対してほぼ０°〜４０°の角度を有する少なくとも１つの筒形の区分を有している。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、潤滑剤フィルタが、ほぼ平滑な内面を有している。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、潤滑剤フィルタユニットが、潤滑剤ポンプを備えており、該潤滑剤ポンプが、潤滑剤を潤滑剤リザーバから潤滑剤ポンプの少なくとも１つの吸込み開口を介して潤滑剤ポンプの吐出し側に圧送するために形成されており、潤滑剤フィルタの少なくとも１つの出口開口が、潤滑剤ポンプの少なくとも１つの吸込み開口に接続されている。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、潤滑剤ポンプが、潤滑剤フィルタを回転させるために形成された回転する駆動軸を有している。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、潤滑剤フィルタが、駆動軸に伝動装置を介して結合されており、かつ／または潤滑剤フィルタと潤滑剤ポンプとが、１つのハウジング内に配置されている。

本発明に係る潤滑剤フィルタユニットの好ましい態様では、潤滑剤フィルタは、潤滑剤が、潤滑剤フィルタを軸に対して平行に通流することができるように、かつ／または入口開口から軸と反対の側にそれぞれ最大４５°だけ延びる範囲内で通流することができるように形成されている。

さらに、前述した課題を解決するために、本発明に係る潤滑システムでは、該潤滑システムが、少なくとも１つの潤滑剤リザーバと、潤滑剤消費器に対する少なくとも１つの接続路と、本発明に係る潤滑剤フィルタユニットとを備えている。

本発明に係る潤滑システムの好ましい態様では、潤滑剤フィルタユニットが、潤滑剤リザーバの底領域に配置されている。

本発明は、潤滑剤を濾過するための潤滑剤フィルタを備えた潤滑剤フィルタユニットに関する。この潤滑剤フィルタユニットは、少なくとも１つの入口開口を有している。この少なくとも１つの入口開口は、潤滑剤を潤滑剤フィルタの内室に流入させるために形成されている。さらに、潤滑剤フィルタユニットは、少なくとも１つの出口開口を有している。この少なくとも１つの出口開口は、潤滑剤を潤滑剤フィルタの内室から再び流出させるために形成されている。さらに、潤滑剤フィルタまたはフィルタが、軸を中心として回転させられるように形成されており、これによって、潤滑剤中に存在するパーティクルが、半径方向外向きに加速させられる。

潤滑剤フィルタが、軸を中心として回転させられるように形成されていることによって、潤滑剤フィルタを、たとえば遠心分離器の原理により作用させることができるかもしくは遠心分離器または遠心式フィルタとして形成することができる。言い換えると、内室もしくは遠心分離物室内で物質分離のために質量慣性が利用される。たとえば潤滑剤よりも高い密度を有するパーティクルもしくは汚物が、より高い慣性に基づき外方に移動させられる。その際、パーティクルもしくは汚物が、より低い密度を有する成分、たとえば潤滑剤を押し退け、これによって、この成分が内室の中央の領域に達することができ、場合により、潤滑剤フィルタから再び流出する。

運転時、すなわち、潤滑剤フィルタの回転時もしくは軸を中心とした潤滑剤フィルタの回転時には、潤滑剤とパーティクルとを半径方向外向きに、すなわち、圧送方向と異なる方向に加速させるために十分に大きい遠心力を形成することができる。言い換えると、パーティクルを、たとえば、潤滑剤フィルタが実施する回転運動の半径の方向に加速させることができる。これによって、たとえば、パーティクルが潤滑剤フィルタの内室から流出しないかもしくは圧送方向におけるパーティクル本来の軌道から逸らされ、たとえば潤滑剤フィルタの内室に残されることを達成することができる。

パーティクルは、あらゆる種類のパーティクルまたは粒子であってよい。このようなパーティクルまたは粒子は、場合により、潤滑剤中に不本意に存在していて、この潤滑剤の潤滑能または、場合により、潤滑剤消費器の機能に損害を与えてしまう。パーティクルは、たとえば汚物、摩耗片、切削屑、繊維等であってよい。潤滑剤の圧送方向は、場合により、潤滑剤フィルタの入口開口から潤滑剤フィルタの出口開口に向けられていてよい。たとえば、軸を中心として回転させられるように形成された潤滑剤フィルタまたは別の構成部材は、たとえば運転の間に回転させられてもよいし、回転可能に支承されていてもよい。潤滑剤フィルタがその運転の間に回転させられる速度または回転数は、場合により、任意に、たとえば潤滑剤の粘度に関連して選択されてよい。潤滑剤または潤滑媒体は、所望の潤滑作用を得るために適したあらゆる物質または媒体、たとえば油または流動グリースであってよい。潤滑媒体は、たとえば、潤滑剤フィルタの回転（駆動）時に十分な遠心力が形成されることを実現することができる粘度を有していてよい。潤滑剤フィルタの内室は、潤滑剤フィルタが軸を中心として回転させられる場合に潤滑剤を回転させるために適した潤滑剤フィルタの領域であってよい。

幾つかの別の態様では、少なくとも１つの出口開口が、半径方向内側に位置する領域に配置されている。これによって、場合により、半径方向外向きに加速させられる粒子が、潤滑剤フィルタの内室から流出することができないことを実現することができる。出口開口は、潤滑剤を潤滑剤フィルタの内室から流出させるために適したあらゆる形状を有していてよい。たとえば、流出開口は、円板形、円環形、部分円形、円形、楕円形、方形等に形成されていてよい。潤滑剤フィルタの出口開口は、たとえば、潤滑剤フィルタの回転軸に対してほぼ同心的に配置されていてよい。たとえば、出口開口の内法の幅は、潤滑剤フィルタの内室の内法の幅よりも小さく設定されていてよい。これによって、場合により、潤滑剤フィルタが回転させられる際に粒子を半径方向外側の領域に加速させることができることを実現することができる。この領域は、たとえば出口開口と、潤滑剤フィルタの、場合により潤滑剤の圧送方向および／または潤滑剤フィルタの回転軸に対してほぼ平行に配置された外側の画定部との間に位置していてよい。出口開口は、場合により、たとえば潤滑剤フィルタの回転軸に対してほぼ垂直に配置された潤滑剤フィルタの壁に加工されていてよい。さらに、潤滑剤フィルタは、複数の出口開口を有していてもよい。たとえば、これらの出口開口は、回転軸に対してほぼ同心的なパターンで配置されていてよい。

類似して、入口開口が、主として、潤滑剤フィルタの回転軸および／または圧送方向に対してほぼ垂直に配置された潤滑剤フィルタの側部および／または壁に加工されていてよい。潤滑剤フィルタの入口開口と出口開口とは、類似の形状および／または類似の直径を有していてよい。択一的には、入口開口が、出口開口の形状に対応しない形状を有していてよい。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタは、パーティクルが、潤滑剤フィルタの内室の半径方向外側に位置する領域に集まることができるように形成されている。これによって、場合により、パーティクルが、たとえば潤滑剤フィルタの運転時にこの潤滑剤フィルタの内室から流出しないようにすることを達成することができる。これによって、場合により、潤滑剤フィルタの濾過作用を改善しかつ／または向上させることができる。このためには、たとえば、潤滑剤フィルタが、パーティクルを加速させる半径方向外側の方向に対してほぼ横方向に配置された制限壁を有していてよい。したがって、場合により、半径方向外向きへのパーティクルの運動が周壁によって制限されることを実現することができる。たとえば、この周壁は、回転軸および／または潤滑剤の圧送方向に対してほぼ平行に配置されていてよい。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタが、少なくとも１つの筒形の区分を有している。この筒形の区分は、圧送方向および／または潤滑剤フィルタの回転軸に対してほぼ平行に配置されている。たとえば、角度が、潤滑剤フィルタの回転軸線または対称軸線に対して０°〜２°、２°〜５°、５°〜１０°、１０°〜２０°、２０°〜３０°等の範囲内で延びていてよい。これによって、場合により、潤滑剤フィルタの、場合により簡単にポンプと組み合わせることができる簡単な構造形状を実現することができる。筒形の区分は、あらゆる形状の底面を有していてよい。たとえば、多角形、四角形、三角形、長方形、正方形、円形、楕円形または別の形状が、筒形の区分の底面を成していてよい。筒形の区分もしくは周壁は、場合により、閉じられた面であってよい。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタが、ほぼ平滑な内部構造を有している。このためには、周壁が、たとえば多孔質に格子体または孔付き構造として形成されていてよい。さらに、潤滑剤フィルタの周壁は、構造体なし、リブなしもしくは内側でかつ／または外側でリブ構造体なしに形成されていてよい。これによって、場合により、潤滑剤および／または潤滑媒体が渦流付与されるかもしくは泡立てられることを減少させることができる。これによって、場合により、潤滑媒体への過度に強い渦流付与および／または潤滑媒体の泡立ちによるエネルギ消費の増大を低減することができるかもしくは回避することができる。さらに、場合により、キャビテーションの発生または潤滑剤フィルタの構成部分もしくは潤滑システムの別の構成要素に対する、キャビテーションにより生じるキャビテーション効果を減少させることができるかまたは回避することができる。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタが、汚物のための蓄え室を有している。たとえば、潤滑剤フィルタが運転される場合、すなわち、回転させられる場合には、パーティクルが蓄え室内に集まるかまたは蓄え室の面に当て付けられる。この場合、汚物のための蓄え室は、場合により、周壁もしくは筒形の区分の内面もしくはほぼ平滑な内面であってよい。潤滑剤フィルタが停止されるかもしくはもはや回転させられなくなると、パーティクルに作用しかつパーティクルを半径方向外向きに加速させる遠心力が減少させられる。これによって、場合により、パーティクルが内壁もしくは汚物のための蓄え室から解離されて、重力の方向で下向きに落下するかもしくは漂流するかまたは再び潤滑剤中で分散されるようになっている。潤滑剤フィルタが再び運転される（回転させられる）と、パーティクルを再び半径方向外向きに加速させることができる。さらに、場合により、潤滑剤フィルタは半径方向に溝を有していてよい。この溝は潤滑剤フィルタに加工されていてよく、遠心力により集められた汚物を収容する。溝によって、場合により、潤滑剤フィルタが回転させられていない場合でも、パーティクルまたは汚物を少なくとも部分的に溝内に保持することができ、再び潤滑剤リザーバ内に戻すことができる。

溝は、たとえば、潤滑剤フィルタの内室に配置されていてよい。溝は、たとえば、軸に対してほぼ平行にかつ／または軸に対してほぼ垂直に配置されていてよい。溝のサイズは、場合により、この溝がフィルタの全運転時間にわたってパーティクルおよび／または汚れ粒子の見込まれる体積を収容することができるように設定されていてよい。別の態様では、溝が、保守の範囲内で空にされるように形成されていてよい。択一的には、場合により、汚物のための特殊な蓄え室または溝なしでも、潤滑剤フィルタの十分な濾過作用を得ることができる。潤滑剤の粘度に基づき、場合により、パーティクルに十分に大きな遠心力を形成することができ、これによって、パーティクルを潤滑フィルタの内室のほぼ平滑な内部構造に当て付けることができるかもしくは潤滑剤の圧送方向と異なる方向に加速させることができる。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタは、潤滑剤が、潤滑剤フィルタを軸に対して平行に通流することができるように、かつ／または入口開口から軸と反対の側にそれぞれ最大４５°だけ延びる範囲内で通流することができるように形成されている。数多くの態様では、潤滑媒体を変向させるエレメントが潤滑剤フィルタ内に存在していないことによって、流れ抵抗を減少させることができる。潤滑剤が潤滑剤フィルタを前述のように通流することができるように、潤滑剤フィルタが形成されている場合でも、数多くの態様では、潤滑剤が、たとえば運転状態に関連して別の経路をたどり、潤滑剤フィルタの回転時にこの潤滑剤フィルタの縁領域に変向させられてよい。たとえば、濾過作用は潤滑剤フィルタの回転によってのみ得ることができる。数多くの態様では、濾過作用を潤滑剤フィルタの回転によってのみ得るために、潤滑剤フィルタの運動させられる質量体を減少させることができる。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタユニットが、潤滑剤ポンプを有している。この潤滑剤ポンプは、潤滑剤を潤滑剤リザーバから潤滑剤ポンプの少なくとも１つの吸込み開口を介して潤滑剤ポンプの吐出し側に圧送するために形成されている。潤滑剤フィルタの少なくとも１つの出口開口は、潤滑剤ポンプの少なくとも１つの吸込み開口に接続されている。言い換えると、潤滑剤フィルタを、圧送方向に沿って見て、潤滑剤ポンプの上流側に配置することができる。これによって、たとえば、潤滑剤が濾過され、その後、この潤滑剤が潤滑剤ポンプ内に流入することを実現することができる。これによって、場合により、汚物が潤滑剤ポンプまたはポンプを通過しないことを達成することができる。これによって、場合により、潤滑剤ポンプの機能および／または潤滑剤フィルタの下流側で潤滑剤ポンプ内に配置された弁の機能に影響が与えられないことを達成することができる。これによって、場合により、ポンプの機能（作業形式）および／またはポンプが配置されたシステムの機能（増圧および放圧）に影響を与えることを回避することができるかまたは影響を与える危険を少なくとも減少させることができる。本発明に係る潤滑剤フィルタが潤滑剤ポンプと組み合わされて使用されることによって、場合により、潤滑剤ポンプの圧送性能が損なわれないことを達成することができる。言い換えると、潤滑剤ポンプと本発明に係る潤滑剤フィルタもしくは遠心式フィルタとを組み合わせることによって、本発明に係る潤滑剤フィルタもしくはフィルタタイプが、ポンプの吸込み特性に影響を与えないことを達成することができる。これによって、場合により、フィルタタイプまたはポンプタイプが潤滑剤に適合されなければならないかまたは調和されなければならないことを不要にすることができる。たとえば、どの程度の粘度、どの程度の汚染度および見込まれる汚染パーティクルのどの程度のサイズのどのような潤滑剤を圧送しかつ／または濾過すべきであるのかに関係なく、潤滑剤フィルタは潤滑剤ポンプと組み合わされてよい。これによって、場合により、前述した態様のいずれか１つに記載の潤滑剤フィルタと、潤滑剤ポンプとを有する潤滑剤フィルタポンプユニットを提供することができる。この場合、潤滑剤ポンプとして、潤滑剤を圧送するために形成されたあらゆる種類のポンプが使用されてよい。このようなポンプに対する例は、ロータリピストンポンプ、回転ピストンポンプ、回転翼形ポンプ、ロータリロブポンプ、歯車ポンプ、偏心スクリュポンプ、圧送スクリュ、チェーンポンプ、ピストンポンプ、アキシャルピストンポンプ、往復ピストンポンプ、ラジアルピストンポンプ、環状ピストンポンプ、ホースポンプ、ねじスピンドルポンプ、サインポンプまたは歯付きベルトポンプである。

幾つかの別の態様では、潤滑剤ポンプが、回転する駆動軸を有している。たとえば、この駆動軸は、潤滑剤フィルタを回転させるかもしくは駆動するために形成されていてよい。これによって、場合により、潤滑剤フィルタユニットのコンパクトな構造を達成することができる。このことは、場合により、潤滑剤フィルタに対して固有の駆動装置が設けられる必要がないので実現することができる。補足的または択一的には、潤滑剤フィルタが固有の駆動装置を有していてよい。したがって、場合により、圧送作用に関係なく、濾過作用の向上を実現することができる。駆動軸は、たとえば、潤滑剤フィルタを回転させる際の基準となる軸または回転軸に整合して配置されていてよい。たとえば、潤滑剤フィルタを駆動するかまたは回転させる構成部材と、潤滑剤ポンプを駆動する構成部材とは、同一の構成部材であってよい。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタが、駆動軸に伝動装置を介して結合されている。場合により、潤滑剤フィルタをポンプと異なる回転数で回転させることができることを実現することができる。これによって、場合により、潤滑剤ポンプの圧送性能を変化させることなく、潤滑剤フィルタの濾過性能を適合させることができることを実現することができる。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタと潤滑剤ポンプとが、１つの共通のハウジング内に配置されている。したがって、場合により、潤滑剤フィルタユニットもしくは潤滑剤ポンプおよび潤滑剤フィルタがコンパクトなユニットを形成していることを達成することができる。たとえば、これによって、潤滑剤フィルタユニットの組付けを簡略化することができる。なぜならば、たとえば、潤滑剤リザーバ内にまたは潤滑システム内にほとんど構成部材が配置されないかまたはただ１つの構成部材しか配置されないからである。ハウジングは、たとえば回転しない構成部材として形成されていてよい。言い換えると、ハウジングは、潤滑剤フィルタが回転させられる場合に一緒に回転させられないかもしくは回転しないように支承されている。これによって、たとえば潤滑剤フィルタユニットのエネルギ消費と潤滑剤への不要な渦流付与とを減少させることができる。択一的には、ハウジングが少なくとも部分的に潤滑剤フィルタの内室もしくは潤滑剤フィルタの筒形の区分を形成することができる。この場合には、ハウジングが回転可能に支承もしくは形成されていてもよく、これによって、潤滑剤フィルタの運転時にハウジングが回転させられてよい。これによって、場合により、ハウジング内に存在する潤滑剤が回転させられ、これによって、潤滑剤中に存在するパーティクルが半径方向外向きに加速させられることが実現されてもよい。場合により、潤滑剤フィルタユニットの構造を簡略化することができる。なぜならば、この場合には、潤滑剤フィルタがそれ自体固有の構成部材でなく、たとえば潤滑剤フィルタユニットのハウジングによって形成されてよいからである。

さらに、本発明は、少なくとも１つの潤滑剤リザーバと、潤滑剤消費器に対する少なくとも１つの接続路とを備えた潤滑システムに関する。さらに、この潤滑システムは、前述した態様のいずれか１つに記載の潤滑剤フィルタを有している。これによって、場合により、潤滑剤の効果的な圧送および濾過を実現することができる。潤滑剤リザーバは、たとえば、内部に潤滑剤が存在する容器であってよい。潤滑剤消費器は、たとえば、潤滑剤が圧送されるあらゆる構成部材であってよい。

幾つかの別の態様では、潤滑剤フィルタユニットが、潤滑剤リザーバの底領域に配置されている。したがって、たとえば、潤滑剤リザーバそれ自体ひいては潤滑システムも極めてコンパクトに形成することができる。このことは、場合により、潤滑剤フィルタユニットが、潤滑剤リザーバの、通常、いわゆる「油溜め」、たとえばパーティクルおよび／または汚物の集積部または堆積部が位置する底領域に対して間隔を置いて配置される必要がないので可能となり得る。潤滑剤リザーバ内の油溜めの吸込みもしくは潤滑剤フィルタによる不純物の吸込みは、場合により、恐らく損傷を招かないかもしくは損傷に対して比較的問題とならない。潤滑剤フィルタによって、潤滑剤を潤滑剤ポンプ内への流入前に浄化することができる。また、パーティクルの高い増加または存在も、たとえば潤滑剤フィルタの処理量の低下に繋がることはない。なぜならば、パーティクルを半径方向外向きに加速させることができ、たとえばスクリーンまたは多孔質のフィルタの場合のような気孔または開口が閉塞するかまたは目詰まりすることがないからである。

別の有利な構成を、図面に示した複数の実施の形態に基づき以下に詳しく説明する。ただし、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

１つの実施の形態に係る潤滑剤フィルタユニットの概略的な横断面図である。 図１の実施の形態における歯車ポンプの内部の概略的な平面図である。 １つの実施の形態に係る潤滑システムの概略図である。

幾つかの実施の形態を示した添付の図面を参照しながら、以下に種々異なる実施の形態をより詳細に説明する。明瞭にするために、図面には、線、層および／または領域の厚さ寸法が誇張して示してある。

複数の実施の形態のうちの幾つかの例を示したに過ぎない添付の図面の以下の説明では、同じ符号が、同一のまたは対応する構成要素を表している。さらに、１つの実施の形態または１つの図面において何度も登場するものの、１つ以上の特徴に関して一緒に説明する構成要素および物体には、まとめた符号が使用してある。同じ符号またはまとめた符号を用いて説明する構成要素または対象物は、個々の特徴、複数の特徴または全ての特徴、たとえば寸法設定に関して同一に形成されているが、説明から何か別のことが明示的にまたは暗示的に明らかにならない限り、場合によっては異なって形成されていてもよい。

複数の実施の形態は、種々異なる形式で修正しかつ変更することができるにもかかわらず、これらの実施の形態を図面に一例として示し、この例において詳細に説明する。しかし、当然ながら、これらの実施の形態を、それぞれ開示した形態に限定することは意図しておらず、それどころか、これらの実施の形態が、本発明の範囲内にある全ての機能的なかつ構造的な修正形態、等価形態および択一形態を満たすようになっている。同じ符号は、全ての図面の説明において、同一のまたは類似のエレメントを表している。

図１には、１つの実施の形態に係る潤滑剤フィルタユニットの概略的な横断面図が示してある。

図１に示したように、潤滑剤フィルタユニット１は、（矢印５により示した）潤滑剤を濾過するための潤滑剤フィルタ３を有している。この潤滑剤フィルタ３は、少なくとも１つの入口開口７を有している。この入口開口７は、潤滑剤を潤滑剤フィルタ３の内室９に流入させるために形成されている。さらに、潤滑剤フィルタ３は、少なくとも１つの出口開口１１を有している。この出口開口１１は、潤滑剤を潤滑剤フィルタ３の内室９から再び流出させるために形成されている。さらに、潤滑剤フィルタ３は、１つの軸１３を中心として回転させられるように形成されており、これによって、潤滑剤中に存在するパーティクル１５が半径方向外向きに加速させられる。

図１の実施の形態では、潤滑剤フィルタユニット１が潤滑剤ポンプ１７を有している。図１に示した実施の形態では、この潤滑剤ポンプ１７が歯車ポンプである。このことは、図１において、歯車ポンプと、遠心式フィルタとして形成された潤滑剤フィルタ３とを備えたポンプボディの構成から認めることができる。

本実施の形態では、潤滑剤フィルタ３が、ほぼ筒形に形成された、内室９を半径方向に向かって画定する側壁１９を有している。この側壁１９の内面２１は、ほぼ平滑な構造を有している。別の実施の形態（図示せず）では、内壁１９が、たとえばパーティクル１５を収容するかまたは固持するために適した構造を有していてもよい。入口開口７は、潤滑剤フィルタ３のベースプレート２３に配置されているかもしくは加工されている。入口開口７は、本実施の形態では環状に形成されている。入口開口７は、軸１３および／または側壁１９に対してほぼ同心的に配置されている。

内室９は、駆動軸として作用する軸１３を除いて、変向エレメントを全く備えていない。潤滑剤フィルタ３の内室９には、別のエレメント、たとえば撹拌器、衝突プレート、案内エレメント、スクリーン、遠心ドラムおよび／または濾過ドラムは位置していない。濾過作用は、潤滑剤フィルタ３の回転によってのみ得られる。これによって、潤滑剤フィルタ３の構造を数多くの実施の形態において簡略化することができる。事情によっては、部材数および／または組み付けられて運転中に運動もさせられなければならない質量体を減少させることができる。潤滑剤フィルタ３または、より正確に言うと、潤滑剤フィルタ３の内室９は、潤滑剤が、潤滑剤フィルタ３を回転軸１３に対して平行に通流することができるかまたは入口開口７から軸１３と反対の側にそれぞれ最大４５°だけ延びる範囲内で通流することができるように形成されている。潤滑剤は、入口開口７を通って内室９に流入した後、別のチャンバ内に変向させられずに、内室９だけを通過し、その後、出口開口１１から潤滑剤ポンプ１７内に流入する。幾つかの別の実施の形態（図示せず）では、撹拌手段または濾過補助手段が設けられていてもよい。

ベースプレート２３は、主として、ディスク形状もしくは円板の形状を有している。本実施の形態では、潤滑剤フィルタ３がベースプレート２３を介して、駆動軸と呼ぶこともできる軸１３に結合されている。これによって、潤滑剤フィルタ３は、軸１３が回転させられる場合に同じく軸１３を中心として回転させられる。

出口開口１１は、ベースプレート２３にほぼ向かい合って配置されたカバープレート２５に加工されている。出口開口１１は、ほぼ円板の形状を有している。軸１３は出口開口１１を貫いて突出している。この出口開口１１は、回転軸１３および／または側壁１９に対してほぼ同心的に配置されている。出口開口１１は直径Ｄを有している。この直径Ｄは、潤滑剤フィルタ３の内室９の直径ｄよりも小さく設定されている。言い換えると、出口開口１１は、潤滑剤フィルタ３が回転させられる場合にパーティクル１５が集まる領域よりも小さな直径を有しているかもしくは小さな直径範囲内に配置されている。したがって、場合により、潤滑剤フィルタ３が回転させられる際にパーティクル１５が出口開口１１を通って流出することを阻止することができる。別の実施の形態（図示せず）では、出口開口１１が環状に形成されていてもよいし、軸１３がカバープレート２５を介して潤滑剤フィルタ３に結合されていてもよい。たとえば、回転運動を２つの点または場合により２つよりも多くの点でフィルタに伝達することできることを実現することができる。

潤滑剤ポンプ１７はその吸込み側に吸込み開口２７を有している。さらに、潤滑剤ポンプ１７はその吐出し側３１に潤滑剤出口２９を有している。潤滑剤ポンプ１７は、潤滑剤を吸込み開口２７から潤滑剤ポンプ１７の吐出し側３１に向かって潤滑剤出口２９に圧送する。

潤滑剤フィルタ３の出口開口１１は潤滑剤ポンプ１７の吸込み開口２７に接続されている。潤滑剤フィルタ３の内室９から潤滑剤フィルタ３の出口開口１１を通って流出する潤滑剤は、吸込み開口２７を通って潤滑剤ポンプ１７内に流入する。これによって、場合により、潤滑剤が濾過かつ／または浄化され、その後、潤滑剤ポンプ１７内に達することを実現することができる。言い換えると、パーティクル１５もしくは不純物が潤滑剤ポンプ１７内に流入することを阻止することができる。

潤滑剤ポンプ１７は、吸込み開口２７が加工された吸込みプレート３３を有している。潤滑剤出口２９は、吸込みプレート３３に対してほぼ平行に配置された流出プレート３５に加工されている。この流出プレート３５と吸込みプレート３３とは、潤滑剤の圧送方向および／または軸１３に対してほぼ垂直に配置されている。吸込みプレート３３と流出プレート３５とはハウジング３７に結合されている。軸１３が回転させられる場合、流出プレート３５と吸込みプレート３３とは一緒に回転させられない。ハウジング３７は回転軸１３の方向で潤滑剤フィルタ３の、潤滑剤ポンプ１７と反対の側に向けられた下縁部と同一平面を成して終端している。幾つかの別の実施の形態（図示せず）では、ハウジング３７が、より少ない延在長さを軸方向に有していて、たとえば、潤滑剤フィルタ３に部分的にしか重畳させられていなくてもよいし、全く重畳させられていなくてもよい。選択的には、ハウジング３７が軸方向に潤滑剤フィルタ３よりも大きな延在長さを有していて、軸方向で潤滑剤フィルタ３の、潤滑剤ポンプ１７と反対の側に向けられた縁部を越えて突出していてもよい。

吸込みプレート３３と流出プレート３５との間には、圧送プレート３９が配置されている。この圧送プレート３９は、吸込みプレート３３もしくは流出プレート３５に対してほぼ平行に方向調整されている。圧送プレート３９も同じくハウジング３７に固く結合されている。圧送プレート３９と、吸込みプレート３３と、流出プレート３５とは、それぞれほぼ円板の形状を有している。択一的な実施の形態（図示せず）では、ディスクがあらゆる別の形状、たとえば多角形、四角形、三角形、長方形、正方形、楕円形等を有していてよい。

図２には、図１の実施の形態における歯車ポンプの内部の概略的な平面図が示してある。

圧送プレート３９は、図２にも認めることができるように、ほぼ円板状の切欠き部４１を有している。この円板状の切欠き部４１は、圧送プレート３９に対してほぼ同心的に配置されている。さらに、圧送プレート３９は、図２に示したように、別の円板状の切抜き部４２を有している。この切抜き部４２は圧送プレート３９に偏心的に配置されていて、ひいては、潤滑剤フィルタ３および軸１３の回転運動に対しても偏心的に配置されている。円板状の切欠き部４１内には、歯車４３が挿入されている。この歯車４３は軸１３に結合されていて、これによって、軸１３の回転運動時に同じく駆動され、回転させられる。歯車４３は、圧送プレート３９の偏心的な切抜き部４２内に収容された偏心的に支承された歯車４５に噛み合っている。図２に示したように、圧送プレート３９は複数の孔４９を有している。これらの孔４９は、たとえば吸込みプレート３３と流出プレート３５とに接続するために利用することができる。

潤滑剤フィルタユニット１もしくは潤滑剤ポンプ１７もしくは潤滑剤フィルタ３を運転したい場合には、このために、駆動軸と呼ぶこともできる軸１３が、駆動装置（図示せず）を介して、矢印４９で示したように駆動されるかもしくは回転させられる。これによって、軸１３に結合された潤滑剤フィルタ３と歯車４３とを回転させることができる。潤滑剤は矢印５の方向で潤滑剤フィルタ３の入口開口７を通して吸い込まれるかもしくは圧送され、内室９で回転させられる。さらに、潤滑剤は潤滑剤フィルタ３の出口開口１１を介して内室９から流出する。潤滑剤ポンプ１７の吸込み開口２７を介して、歯車４３と歯車４５との間の圧送室（図示せず）を通って、潤滑剤を潤滑剤出口２９に圧送することができる。内室９には、潤滑剤とパーティクル１５とに作用する遠心力を形成することができる。これによって、パーティクル１５を半径方向外向きに、すなわち、側壁１９の方向にもしくは回転軸１３もしくは軸１３からほぼ垂直に離れる方向に加速させることができる。パーティクル１５の運動は側壁１９の内面２１で停止される。潤滑剤フィルタ３の回転時にパーティクル１５が運動させられる方向と反対の半径方向内側に位置する領域に出口開口１１が配置されていることによって、場合により、パーティクル１５が出口開口１１から潤滑剤と共に流出することを阻止することができるかもしくは減少させることができる。パーティクル１５は、たとえば潤滑剤から分離することができる。言い換えると、潤滑剤フィルタ３は遠心分離器のように作用する。パーティクル１５は、ほぼＣ字形に形成された汚物のための蓄え室３０内に集められる。Ｃ字形の区分は、潤滑剤フィルタ３を半径方向で画定する軸方向に延びる環状の側壁１９と、潤滑剤フィルタ３を潤滑剤ポンプ１７に向かって画定するディスク状のカバープレート２５との間に形成される。ベースプレート２３は、Ｃ字形の区分の、場合により必ずしも必要ではない別の部材を成している。

図３には、１つの実施の形態に係る潤滑システムの概略図が示してある。

図３に示したように、潤滑剤フィルタユニット１は潤滑システム５０に使用することができる。この潤滑システム５０は少なくとも１つの潤滑剤リザーバ５２を有している。この潤滑剤リザーバ５２は、潤滑剤もしくは潤滑媒体を収容するかもしくは準備するために形成されている。潤滑システム５０は、潤滑剤消費器５６に対する接続路５４を有している。潤滑剤フィルタユニット１は潤滑剤リザーバ５２の底部５８の近くに配置することができる。これによって、場合により、この底部５８の近くに、パーティクル、汚物またはこれに類するものが存在していることが多い、いわゆる「油溜め５９」が形成されている場合でも、圧送性能または濾過性能が低下しないようになっている。場合により、一緒に吸い込まれたパーティクル１５が潤滑剤ポンプ１７内に流入することは、潤滑剤フィルタ３によって阻止することができる。

言い換えると、潤滑剤フィルタユニット１は、たとえば、計量分配弁（前潤滑・後潤滑分配器）を備えた集中潤滑装置の機能／作業形式のために、この装置内での増圧および／または減圧（放圧）が必要となるあらゆる潤滑システムに使用することができるかもしくは濾過または浄化のために用いることができる。したがって、遠心分離器として形成された潤滑剤フィルタ３によって、たとえば従来のスクリーン解決手段またはフィルタ解決手段の欠点を減らすことができる。さらに、集中潤滑装置に用いられるポンプに設けられた潤滑媒体のための遠心式フィルタによって、場合により、（潤滑剤フィルタの充填度に関連して）ポンプの体積流量に影響を与えることなしに、また、潤滑媒体それ自体にマイナスの影響を与えることなしに、潤滑媒体（オイル、流動グリース）からのより小さな汚染パーティクルの濾過除去を実現することができる。

潤滑剤フィルタ３は、別の実施の形態（図示せず）では、固有の駆動装置を有していてもよいし、本実施の形態同様、ポンプシャフトもしくは軸１３を介して直接駆動されてもよい。別の実施の形態（図示せず）では、潤滑剤フィルタ３が、所定の変速比ひいてはポンプ１７と異なる回転数を有していてよい。このためには、場合により、潤滑剤フィルタ３と駆動軸もしくは軸１３との間に伝動装置が挿入されていてよいかもしくは配置されていてよい。

さらに、場合により、潤滑剤フィルタ３の良好な有効性に基づき、容器利用の効率、すなわち、潤滑剤リザーバ５２の効率を改善することができる。いわゆる「油溜め５９」に対する範囲または間隔が予め保たれる必要はない。これは、構造的に、たとえば潤滑剤ポンプ１７が極めて密接して容器の底部もしくは容器底から吸込みを行うことができることを意味している。これによって、場合により、たとえばより高い容器有効容積を有する極めてコンパクトなユニット（潤滑剤フィルタ３）および／または潤滑剤リザーバ５２を得ることができる。

前述した明細書、後続の特許請求の範囲および添付の図面に開示した複数の実施の形態およびその特徴は、個々にも、任意に組み合わせても、１つの実施の形態をその種々異なる構成で実現するために重要であり、また、実施することができる。

１ 潤滑剤フィルタユニット
３ 潤滑剤フィルタ
５ 矢印
７ 入口開口
９ 内室
１１ 出口開口
１３ 軸
１５ パーティクル
１７ 潤滑剤ポンプ
１９ 側壁
２１ 内面
２３ ベースプレート
２５ カバープレート
２７ 吸込み開口
２９ 潤滑剤出口
３０ 汚物のための蓄え室
３１ 吐出し側
３３ 吸込みプレート
３５ 流出プレート
３７ ハウジング
３９ 圧送プレート
４１ 切欠き部
４２ 切抜き部
４３ 歯車
４５ 歯車
４９ 孔
５０ 潤滑システム
５２ 潤滑剤リザーバ
５４ 接続路
５６ 潤滑剤消費器
５８ 底部
５９ 油溜め
Ｄ 直径
ｄ 直径

Claims (11)

1. 潤滑剤を濾過するための潤滑剤フィルタ（３）を備えた潤滑剤フィルタユニット（１）において、該潤滑剤フィルタユニット（１）が、以下の特徴：すなわち、
   潤滑剤を潤滑剤フィルタ（３）の内室（９）に流入させるために形成された少なくとも１つの入口開口（７）と、
   潤滑剤を潤滑剤フィルタ（３）の内室（９）から再び流出させるために形成された少なくとも１つの出口開口（１１）とを備えており、
   潤滑剤フィルタ（３）が、軸（１３）を中心として回転させられるように形成されており、これによって、潤滑剤中に存在するパーティクル（１５）が、半径方向外向きに加速させられるようになっていることを特徴とする、潤滑剤フィルタユニット。
2. 少なくとも１つの出口開口（１１）が、半径方向内側に位置する領域に配置されている、請求項１記載の潤滑剤フィルタユニット。
3. 潤滑剤フィルタ（３）は、パーティクル（１５）が、潤滑剤フィルタ（３）の内室（９）の半径方向外側に位置する領域に集まるように形成されている、請求項１または２記載の潤滑剤フィルタユニット。
4. 潤滑剤フィルタ（３）が、該潤滑剤フィルタ（３）の対称軸線に対してほぼ０°〜４０°の角度を有する少なくとも１つの筒形の区分を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の潤滑剤フィルタユニット。
5. 潤滑剤フィルタ（３）が、ほぼ平滑な内面を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の潤滑剤フィルタユニット。
6. 潤滑剤フィルタユニット（１）が、潤滑剤ポンプ（１７）を備えており、該潤滑剤ポンプ（１７）が、潤滑剤を潤滑剤リザーバ（５２）から潤滑剤ポンプ（１７）の少なくとも１つの吸込み開口（２７）を介して潤滑剤ポンプ（１７）の吐出し側（３１）に圧送するために形成されており、潤滑剤フィルタ（３）の少なくとも１つの出口開口（１１）が、潤滑剤ポンプ（１７）の少なくとも１つの吸込み開口（２７）に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の潤滑剤フィルタユニット。
7. 潤滑剤ポンプ（１７）が、潤滑剤フィルタ（３）を回転させるために形成された回転する駆動軸（１３）を有している、請求項６記載の潤滑剤フィルタユニット。
8. 潤滑剤フィルタ（３）が、駆動軸（１３）に伝動装置を介して結合されており、かつ／または潤滑剤フィルタ（３）と潤滑剤ポンプ（１７）とが、１つのハウジング（３７）内に配置されている、請求項７記載の潤滑剤フィルタユニット。
9. 潤滑剤フィルタ（３）は、潤滑剤が、潤滑剤フィルタ（３）を軸（１３）に対して平行に通流することができるように、かつ／または入口開口（７）から軸（１３）と反対の側にそれぞれ最大４５°だけ延びる範囲内で通流することができるように形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の潤滑剤フィルタユニット。
10. 潤滑システムにおいて、該潤滑システムが、少なくとも１つの潤滑剤リザーバ（５２）と、潤滑剤消費器（５６）に対する少なくとも１つの接続路（５４）と、請求項１から９までのいずれか１項記載の潤滑剤フィルタユニット（１）とを備えていることを特徴とする、潤滑システム。
11. 潤滑剤フィルタユニット（１）が、潤滑剤リザーバ（５２）の底領域（５８）に配置されている、請求項１０記載の潤滑システム。

Images