JP2018038982A - フィルタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】螺合部に水や異物が入らないようにすることができる。
【解決手段】ケースの開口端近傍に形成された第１のねじ部と、ヘッドに形成された第２のねじ部とを螺合させると、フィルタエレメント組立体がヘッドに取り付けられるとともに、ケースの第１のねじ部が形成された面に第１のねじ部に隣接して形成された凹部に設けられた弾性部材が第２のねじ部の凹凸形状に沿って変形する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フィルタ装置に関する。
特許文献１には、流入口および流出口を有するヘッドに、ケース内にフィルタエレメントを収容してなるフィルタカートリッジが着脱可能に取り付けられるフィルタ装置が開示されている。特許文献１に記載のフィルタ装置においては、ケースの外周に設けられたナットを介してフィルタカートリッジがヘッドに着脱可能に取り付けられる。
特許第４０３３７３９号
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、ナットとヘッドとの螺合部に水や異物が混入するおそれがある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、螺合部に水や異物が入らないようにすることができるフィルタ装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るフィルタ装置は、例えば、流入口および流出口を有するヘッドと、略有底筒形状のケースと、前記ケースの内周面又は外周面に形成された第１のねじ部であって、前記ケースの開口端近傍に形成された第１のねじ部と、前記ケースの内部に設けられるフィルタエレメントと、を有するフィルタエレメント組立体と、弾性変形が可能な材料を用いて形成された略円盤形状の弾性部材と、を備え、前記ヘッドは、前記第１のねじ部と螺合する第２のねじ部が形成され、前記ケースには、前記第１のねじ部が形成された面に、前記第１のねじ部に隣接して凹部が形成され、前記凹部には、前記弾性部材が設けられ、前記第１のねじ部と前記第２のねじ部とを螺合させると、前記フィルタエレメント組立体が前記ヘッドに取り付けられるとともに、前記弾性部材が前記第２のねじ部の凹凸形状に沿って変形して前記ケースと前記ヘッドとの間を密封することを特徴とする。
本発明に係るフィルタ装置によれば、ケースの開口端近傍に形成された第１のねじ部と、ヘッドに形成された第２のねじ部とを螺合させると、フィルタエレメント組立体がヘッドに取り付けられるとともに、ケースの第１のねじ部が形成された面に設けられた弾性部材が第２のねじ部の凹凸形状に沿って変形する。これにより、ケースとヘッドとの間を密封し、螺合部（第１のねじ部、第２のねじ部）に水や異物が入らないようにすることができる。
ここで、前記凹部は、前記ケースの前記内周面又は前記外周面と略直交する先端面の一部を切り欠くように形成され、前記弾性部材は、前記フィルタエレメント組立体が前記ヘッドに取り付けられると、前記先端面と、前記ヘッドと、の間を密封してもよい。これにより、ケースとヘッドとの間を複数方向でシールでき、螺合部への水や異物が螺合部に混入することを確実に防止することができる。
ここで、前記弾性部材は、断面が略Ｕ字形状であり、前記先端面を覆うように前記ケースに設けられてもよい。これにより、ケースとヘッドとの間を複数方向でシールでき、螺合部への水や異物が螺合部に混入することを確実に防止することができる。また、弾性部材が先端面を覆うようにケースに設けられるため、フィルタエレメント組立体に弾性部材が取り付けやすく、またフィルタエレメント組立体をヘッドに取り付けやすくすることができる。
本発明によれば、螺合部に水や異物が入らないようにすることができる。
本発明の一実施形態であるフィルタ装置１の概略を示す断面である。 フィルタ装置１の概略を示す断面であって、一部を拡大表示した図である。 フィルタエレメント組立体２０の概略を示す断面図である。 フィルタ装置２の概略を示す断面であって、一部を拡大表示した図である。 フィルタ装置３の概略を示す断面であって、一部を拡大表示した図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態であるフィルタ装置１の概略を示す断面図である。図２は、フィルタ装置１の概略を示す断面であって、一部を拡大表示した図である。図３は、フィルタエレメント組立体２０の概略を示す断面図である。なお、図１〜３においては、断面を示すハッチングを一部省略している。
フィルタ装置１は、主として、ヘッド１０と、フィルタエレメント組立体２０と、フィルタエレメント３０と、を有する。
ヘッド１０は、略有底円筒形状の部材であり、金属により形成される。ヘッド１０は、流入口および流出口を有する。以下、図２を用いてヘッド１０の詳細について説明する。
ヘッド１０の側面には、底面から下側（−ｚ側）に突出するように形成された略円筒形状の取付部１０ａが形成される。取付部１０ａの外周面には、おねじ部１０ｂが形成される。
ヘッド１０は、取付部１０ａの内側に、底面から下側（−ｚ側）に突出するように形成された略円筒形状の嵌合筒１０ｃを有する。嵌合筒１０ｃは、プレート３５、３６の筒状部３５ａ、３６ａ（後に詳述）に挿入される。嵌合筒１０ｃは、外周に、フィルタエレメント３０と当接する平面１０ｄが形成される。
ヘッド１０には、作動油をフィルタ装置１内部に流入させる流入部１０ｅ及び作動油をフィルタ装置１外部に流出させる流出部１０ｆが形成される。
ヘッド１０の底面の、流入部１０ｅと流出部１０ｆとの間の壁面には、バルブ１１が設けられる。バルブ１１は、流入部１０ｅ内部の圧力と、流出部１０ｆ内部の圧力との差に応じて開閉する。バルブ１１は、公知の技術を用いることができるため、詳細な説明を省略する。
図１の説明に戻る。フィルタエレメント組立体２０は、主として、ケース２１と、押えリング２５と、フィルタエレメント３０と、を有する。以下、図３を用いてフィルタエレメント組立体２０について説明する。
ケース２１は、一端が略閉塞され、他端が開口する略有底円筒形状の部材であり、金属により形成される。ケース２１は、略有底円筒形状のケース本体２２と、略円筒形状のカバー２３と、を有する。
ケース本体２２の内部には、フィルタエレメント３０が設けられる。また、ケース本体２２の内部には、一端がケース本体２２の底面に当接し、他端がフィルタエレメント３０に当接するばね２４が設けられる。
ケース本体２２には、開口部近傍にカバー２３が設けられる。カバー２３の内周面がケース本体２２の外周面に嵌合することで、ケース本体２２とカバー２３とが一体化される。
ケース本体２２の外周面と、カバー２３の内周面と、の間には弾性部材（例えば、Ｏリング）４１が設けられ、弾性部材４１によりケース本体２２とカバー２３との間が密封される。
カバー２３の内周面には、めねじ部２３ａが形成される。めねじ部２３ａは、カバー２３（すなわち、ケース２１）の開口端近傍に形成される。めねじ部２３ａをおねじ部１０ｂに螺合させると、ケース２１がヘッド１０に取り付けられる。
カバー２３の内周面（めねじ部２３ａが形成された面）には、凹部２３ｂが形成される。凹部２３ｂとめねじ部２３ａとは隣接する。なお、凹部２３ｂは、カバー２３のケース本体２２と当接していない側の先端近傍に設けることが望ましい。凹部２３ｂには、弾性部材４５（図１、２参照）が設けられる。弾性部材４５は、弾性変形が可能な材料を用いて形成された略円盤形状の部材である。
ケース２１（ケース本体２２及びカバー２３）の内側には、押えリング２５が設けられる。押えリング２５は、中央に孔が形成された略円板形状の部材である。
押えリング２５の外周面には、おねじ部２５ａが形成される。おねじ部２５ａをめねじ部２３ａに螺合させると、押えリング２５がケース２１に取り付けられ、フィルタエレメント組立体２０が形成される。
押えリング２５の外周面と、ケース本体２２の内周面と、の間には弾性部材（例えば、Ｏリング）４２が設けられ、弾性部材４２によりケース本体２２と押えリング２５との間が密封される。
押えリング２５の上端面２５ｂには、凹部２５ｃが形成される。凹部２５ｃには、弾性部材（例えば、Ｏリング）４３が設けられる。
押えリング２５は、ケース２１の内部にばね２４及びフィルタエレメント３０を挿入してから、ケース２１に取り付けられる。ばね２４の付勢力によりフィルタエレメントが上向き（＋ｚ方向）に押圧されるため、フィルタエレメント３０は、押えリング２５の下端面に形成された平面部２５ｄと当接する。
フィルタエレメント３０は、主として、内筒３１と、濾材３２と、内筒３１、濾材３２及び濾材３２の両端に設けられるプレート３４、３５、３６と、を有する。
内筒３１は、耐腐食性の高い材料（本実施の形態では、樹脂）を用いて形成された略中空円筒形状の部材である。内筒３１の全面には、作動油が通過する孔３１ａが多数形成される。
濾材３２は、径方向に厚みを有する略中空円筒形状である。濾材３２は、合成樹脂や紙等を用いたシート状の濾紙をひだ折りにし、ひだ折りにした濾紙の両端を連結して円筒状にすることによって形成される。濾材３２は、内筒３１の外側に設けられる。
内筒３１及び濾材３２の一方の端（下端）にはプレート３４が設けられ、他方の端（上端）にはプレート３５が設けられる。プレート３４及びプレート３５は、有底略円筒形状の部材であり、耐腐食性の高い材料を用いて形成される。
プレート３４には、中央に凹部３４ａが形成される。凹部３４ａの−ｚ側には、ばね２４が当接する。
プレート３５の上（＋ｚ）側には、プレート３６が設けられる。プレート３５、３６には、中央部に略円筒形状の筒状部３５ａ、３６ａがそれぞれ形成される。プレート３６の上面３６ｂには、筒状部３６ａを囲むように凸面３６ｃが形成される。
次に、このように構成されたフィルタ装置１の組立について図２を用いて説明する。カバー２３に形成されためねじ部２３ａを、ヘッド１０に形成されたおねじ部１０ｂに螺合させることで、ケース２１がヘッド１０に取り付けられる。
カバー２３に形成された凹部２３ｂには弾性部材４５が設けられるため、ケース２１がヘッド１０に取り付けられると、弾性部材４５がおねじ部１０ｂの凹凸形状に沿って変形する。その結果、弾性部材４５により、ケース２１とヘッド１０との間がシールされる。
また、ケース２１がヘッド１０に取り付けられると、嵌合筒１０ｃがプレート３５、３６の筒状部３５ａ、３６ａに挿入され、平面１０ｄが凸面３６ｃをーｚ方向に押圧する。これにより、フィルタエレメント３０がケース２１の内部で位置決めされる。また、凹部２５ｃに設けられた弾性部材４３により、ヘッド１０と押えリング２５（すなわち、フィルタエレメント組立体２０）との間が密封される。
次に、図１を用いて、フィルタ装置１の濾過機能について説明する。図１の矢印は、フィルタ装置１内部の作動油の流れを示す。
作動油のうちの濾過すべき作動油Ｌ１は、流入部１０ｅを通って空間Ｓ１に流入する。空間Ｓ１に流入した作動油Ｌ１は、ケース２１とフィルタエレメント３０との間の空間Ｓ２に流入する。
その後、作動油Ｌ１は、濾材３２、内筒３１を順番に通過して、内筒３１の内部空間である空間Ｓ３へ流出する。作動油Ｌ１は濾材３２で濾過される。空間Ｓ３へ流出した濾過された作動油Ｌ２は、空間Ｓ４及び流出部１０ｆを通ってフィルタ装置１の外部へ排出される。
フィルタ装置１の使用を継続すると、濾材３２に塵埃が付着し、空間Ｓ１と空間Ｓ４との圧力差が大きくなる。空間Ｓ１と空間Ｓ４との圧力差がある閾値（閾値は、任意の値に設定可能である）以上となると、バルブ１１が開いて作動油Ｌ１が空間Ｓ４に排出される。
本実施の形態によれば、弾性部材４５がおねじ部１０ｂの凹凸形状に沿って変形して、おねじ部１０ｂとカバー２３との間が密封される。したがって、おねじ部１０ｂ及びめねじ部２３ａ（以下、螺合部という）に水や異物が入らないようにすることができる。
仮に、弾性部材４５が設けられていない場合であっても、押えリング２５の外周面とケース本体２２の内周面との間には弾性部材４２が設けられているため、ケース２１の内部へ水や異物が入らず、またケース２１の外部へ油が漏れないようになっている。しかしながら、螺合部に水が入ってしまうと、弾性部材４２より外側の領域（図２の２点鎖線参照）が錆びてしまうおそれがある。さびが発生すると、おねじ部１０ｂ、めねじ部２３ａやおねじ部２５ａのみでなく、ケース本体２２の内周面や押えリング２５の外周面についても表面が侵食され、粗くなってしまう。
フィルタエレメント組立体２０をヘッド１０に取り付けた状態では、ケース２１の内部の圧力が高くなっている。したがって、弾性部材４２より外側の領域がさびてしまうと、
弾性部材４２が圧力を受けて外側に移動したときに弾性部材４２の変形量が小さくなってシール能力が低下し、内部から外部へと油が漏れるおそれがある。また、螺合部に異物が混入すると、螺合を外す時におねじ部１０ｂや、めねじ部２３ａの表面を傷つけるおそれがある。
それに対し、本実施の形態では、螺合部に水や異物が混入しないため、油が漏れる等の不具合を防止することができる。
なお、本実施の形態では、めねじ部２３ａがカバー２３の内周面に形成され、おねじ部１０ｂが取付部１０ａの外周面に形成されたが、おねじ部がカバー２３の外周面に形成され、おねじ部が取付部１０ａの内周面に形成されてもよい。この場合には、弾性部材を設ける凹部を、おねじ部に隣接してカバー２３の外周面に形成すればよい。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態は、カバー２３の内周面に形成された凹部２３ｂに弾性部材４５を設けて螺合部をシールしたが、螺合部をシールする方法はこれに限られない。
本発明の第２の実施の形態は、ケースとヘッドとの螺合部に加え、ケースの先端面とヘッドとの間も弾性部材でシールする形態である。以下、本発明の第２の実施の形態にかかるフィルタ装置２について説明する。フィルタ装置１とフィルタ装置２との差異は、カバー及び弾性部材のみであるため、以下、フィルタ装置２についてはカバー２３Ａ及び弾性部材４６について説明し、第１の実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図４は、フィルタ装置２の概略を示す断面であって、一部を拡大表示した図である。フィルタ装置２は、主として、ヘッド１０と、フィルタエレメント組立体２０Ａと、フィルタエレメント３０と、を有する。フィルタエレメント組立体２０Ａは、主として、ケース２１Ａと、押えリング２５と、フィルタエレメント３０と、を有する。ケース２１Ａは、ケース本体２２と、略円筒形状のカバー２３Ａと、を有する。
カバー２３Ａとカバー２３とは、凹部の位置のみが異なる。カバー２３Ａには、カバー２３Ａ（すなわち、ケース２１Ａ）の内周面又は外周面と略直交する先端面２３ｃの一部を切り欠くように凹部２３ｄが形成される。
凹部２３ｄには、弾性部材４６が設けられる。弾性部材４６は、弾性変形が可能な材料を用いて形成された略円盤形状の部材である。
カバー２３に形成されためねじ部２３ａを、ヘッド１０に形成されたおねじ部１０ｂに螺合させて、ケース２１Ａがヘッド１０に取り付けられると、弾性部材４６の内周部がおねじ部１０ｂの凹凸形状に沿って変形する。その結果、弾性部材４６により、ケース２１の内周面とヘッド１０の外周面との間がシールされる。
さらに、ケース２１がヘッド１０に取り付けられると、弾性部材４６が厚さ方向（ｚ方向）に変形する。その結果、弾性部材４６により、ケース２１の先端面２３ｃとヘッド１０との間がシールされる。
本実施の形態によれば、ケース２１とヘッド１０との間を複数方向でシールするため、水や異物が螺合部に混入することを確実に防止することができる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、ケースとヘッドとの螺合部に加え、ケースの先端面とヘッドとの間も弾性部材でシールする形態である。以下、本発明の第３の実施の形態にかかるフィルタ装置３について説明する。フィルタ装置１とフィルタ装置２との差異は、カバー及び弾性部材のみであるため、以下、フィルタ装置３についてはカバー２３Ｂ及び弾性部材４７について説明し、第１の実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
図５は、フィルタ装置３の概略を示す断面であって、一部を拡大表示した図である。フィルタ装置２は、主として、ヘッド１０と、フィルタエレメント組立体２０Ｂと、フィルタエレメント３０と、を有する。フィルタエレメント組立体２０Ｂは、主として、ケース２１Ｂと、押えリング２５と、フィルタエレメント３０と、を有する。ケース２１Ｂは、ケース本体２２と、略円筒形状のカバー２３Ｂと、を有する。
カバー２３Ｂとカバー２３とは、凹部の位置のみが異なる。カバー２３Ｂには、カバー２３Ｂ（すなわち、ケース２１Ｂ）の内周面又は外周面と略直交する先端面２３ｃの一部を切り欠くように凹部２３ｅが形成される。
弾性部材４７は、弾性変形が可能な材料を用いて形成された略円盤形状の部材である。弾性部材４７は、断面が略Ｕ字形状であり、先端面２３ｃ及び凹部２３ｅを覆うようにカバー２３Ｂに設けられる。
カバー２３に形成されためねじ部２３ａを、ヘッド１０に形成されたおねじ部１０ｂに螺合させて、ケース２１Ｂがヘッド１０に取り付けられると、弾性部材４７の内周部がおねじ部１０ｂの凹凸形状に沿って変形する。その結果、弾性部材４７により、ケース２１の内周面とヘッド１０の外周面との間がシールされる。
さらに、ケース２１がヘッド１０に取り付けられると、弾性部材４７がケース２１の先端面２３ｃとヘッド１０との間の空間を覆う。その結果、弾性部材４７により、ケース２１の先端面２３ｃとヘッド１０との間がシールされる。
本実施の形態によれば、ケース２１とヘッド１０との間を複数方向でシールするため、水や異物が螺合部に混入することを確実に防止することができる。また、弾性部材４７が先端面２３ｃ及び凹部２３ｅを覆うようにカバー２３Ｂに設けられるため、フィルタエレメント組立体２０Ｂに弾性部材４７が取り付けやすく、またフィルタエレメント組立体２０Ｂがヘッド１０に取り付けやすい。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成の追加、削除、置換等をすることが可能である。
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、「略円筒形状」とは、厳密に円筒形状の場合には限られない。また、例えば、単に略中央等と表現する場合において、厳密に中央等の場合のみでなく、略中央等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲（任意に定めることができる）の領域を含むことを意味する。例えば、開口端近傍という場合に、開口端の近くのある範囲の領域であって、開口端を含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。
１、２、３ ：フィルタ装置
１０ ：ヘッド
１０ａ ：取付部
１０ｂ ：おねじ部
１０ｃ ：嵌合筒
１０ｄ ：平面
１０ｅ ：流入部
１０ｆ ：流出部
１１ ：バルブ
２０、２０Ａ、２０Ｂ：フィルタエレメント組立体
２１、２１Ａ、２１Ｂ：ケース
２２ ：ケース本体
２３、２３Ａ、２３Ｂ：カバー
２３ａ ：めねじ部
２３ｂ、２３ｄ、２３ｅ：凹部
２３ｃ ：先端面
２４ ：ばね
２５ ：押えリング
２５ａ ：おねじ部
２５ｂ ：上端面
２５ｃ ：凹部
２５ｄ ：平面部
３０ ：フィルタエレメント
３１ ：内筒
３１ａ ：孔
３２ ：濾材
３４、３５、３６：プレート
３４ａ ：凹部
３５ａ、３６ａ ：筒状部
３６ｂ ：上面
３６ｃ ：凸面
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７：弾性部材

Claims (3)

  1. 流入口および流出口を有するヘッドと、
    略有底筒形状のケースと、前記ケースの内周面又は外周面に形成された第１のねじ部であって、前記ケースの開口端近傍に形成された第１のねじ部と、前記ケースの内部に設けられるフィルタエレメントと、を有するフィルタエレメント組立体と、
    弾性変形が可能な材料を用いて形成された略円盤形状の弾性部材と、
    を備え、
    前記ヘッドは、前記第１のねじ部と螺合する第２のねじ部が形成され、
    前記ケースには、前記第１のねじ部が形成された面に、前記第１のねじ部に隣接して凹部が形成され、
    前記凹部には、前記弾性部材が設けられ、
    前記第１のねじ部と前記第２のねじ部とを螺合させると、前記フィルタエレメント組立体が前記ヘッドに取り付けられるとともに、前記弾性部材が前記第２のねじ部の凹凸形状に沿って変形して前記ケースと前記ヘッドとの間を密封することを特徴とするフィルタ装置。
  2. 請求項１に記載のフィルタ装置であって、
    前記凹部は、前記ケースの前記内周面又は前記外周面と略直交する先端面の一部を切り欠くように形成され、
    前記弾性部材は、前記フィルタエレメント組立体が前記ヘッドに取り付けられると、前記先端面と、前記ヘッドと、の間を密封することを特徴とするフィルタ装置。
  3. 請求項２に記載のフィルタ装置であって、
    前記弾性部材は、断面が略Ｕ字形状であり、前記先端面を覆うように前記ケースに設けられることを特徴とするフィルタ装置。
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