JP4861401B2 - フィルタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ装置、特に油圧システムの構成要素を成すラインフィルタに関するものであって、該フィルタ装置は、フィルタヘッドから取り外し可能なフィルタハウジングにして、フィルタ要素を保持するために用いられるフィルタハウジングを有し、前記フィルタ要素はフィルタ作動のための作動位置が該フィルタハウジング内でとられたとき濾過側から未濾過側を分離するものである。

このタイプのフィルタ装置は、「油圧訓練マニュアル（Der Hydrauliktrainer）」、第１巻、マンネスマン・レクスロス有限会社（Mannesmann Rexroth GmbH）発行、ｐ．２７９〜２８０、１９９１年、で知られている。このようなフィルタ装置は、恒久的にハウジング内に装着されたフィルタ要素を含むフィルタカートリッジがフィルタヘッドに螺着されることを可能にする所謂スピンオンカートリッジによる作動のために設計され得るものであり、フィルタ要素の使用可能作動時間の満了の後、カートリッジ全体がその中に含まれるフィルタ要素とともに廃棄されるように、それは交換される。一方で、このようなフィルタ装置は、交換可能に保持され得るフィルタ要素を中に有するフィルタハウジングがフィルタヘッドに取り外し可能に取り付けられ、その結果フィルタ要素が交換されるとき後者のみがフィルタハウジングから取り外されて廃棄され、そして新しいフィルタ要素が装備されたフィルタハウジングが使用され続けるというデザインにおいても作動され得る。

後者のデザインは、フィルタハウジングの継続使用の故に資源保存及び結果として生じる運転費用に関して比較的利点が多いことが明らかである。他方で、スピンオンカートリッジのハウジング内におけるフィルタ要素の固定的取付は、使用済みフィルタ要素の交換の最中に、挿入された新鮮なフィルタ要素のない空のフィルタハウジングがフィルタヘッドにうっかり取り付けられるという危険性を回避するので、所謂スピンオンカートリッジが使用されるデザインは特に高い作動信頼性によって特徴付けられる。他方で、再使用可能なフィルタハウジングを有するフィルタ装置では、例えばオペレーターの不注意によって使用済みのフィルタ要素だけが選び出され新鮮なフィルタ要素の組み込みが忘れられて、フィルタ要素が中に配置されていないフィルタハウジングがフィルタヘッドに不注意で取り付けられたなら、関連する油圧システムの深刻な損傷または破壊さえも生じることがある。

この先行技術に基づいて、本発明の目的は、フィルタ装置に割り当てられた油圧システムがフィルタハウジング内にフィルタ要素の無い状態で運転されるという危険性が回避されるフィルタ装置を案出することである。

本発明によると、この目的は請求項１全体の特徴を有するフィルタ装置によって達成される。

本発明によると、フィルタハウジング内に作動位置で配置されるフィルタ要素の存在又は不在を示す表示装置があり、挿入されたフィルタ要素なしにフィルタ装置を誤運用する危険性が回避される。したがって、この点で、所謂スピンオンカートリッジが使用されたデザインにおける場合のように動作信頼性の一貫した基準が達成され、この場合フィルタ要素は該フィルタ要素を収容するカートリッジハウジングと共に交換される。しかしながら本発明では、スピンオンカートリッジが使用されたときにもたらされる材料の浪費と運用コストの増大の不利点が回避される。

好適な実施例では、表示装置は、閉鎖手段とフィルタハウジングの壁における開口とを有しており、前記表示装置は、作動位置におけるフィルタ要素の存在又は不在に応じて、開口を開放する開放状態又は開口を閉鎖する閉鎖状態にされることが可能であり、その結果開口の開放又は閉鎖がフィルタ要素の存在又は不在を示す。フィルタ要素が挿入されることなくフィルタ装置が作動されたとき、フィルタハウジングの開放された開口の結果として流体がフィルタハウジングから流出するので、欠陥状態が直ちに示されて、関連する油圧システムが欠陥状態で運転されることが防止され得る。

好適な一実施例では、閉鎖手段は少なくとも一つのシール要素を備える少なくとも一つの閉鎖体を有し、前記シール要素はフィルタ要素の作動位置において閉鎖体と開口との間に密閉を形成し、閉鎖体はフィルタ要素の支持部によって形成され、前記支持部は作動位置においてフィルタハウジングの座の中に保持される。これに関連してフィルタハウジングの座と相互作用するフィルタ要素の支持部は閉鎖手段の閉鎖体として、及び従って表示装置の構成要素としても作用し、そのデザインは特に単純でコンパクトで且つ経済的である。

フィルタ要素の支持部は、フィルタ材を支持するフィルタ要素の支持筒の端部の延長部によって有利に形成されることが可能であり、前記延長部は作動位置においてフィルタハウジングの座の中に保持され、前記座は開口を同軸に囲繞するパイプソケット状の凹部としてフィルタハウジングの底部に形成され、支持部の外側に閉鎖手段のシール要素が在り、前記シール要素は開口を囲繞するフィルタハウジングの座の内壁と相互作用して密閉を形成する。

フィルタの動作中に支持筒の縦軸線の方向に作用する軸方向力がフィルタ要素に作用することがあるので、支持筒の軸方向延長部によって形成された支持部が軸方向力によってフィルタハウジングの座から持ち上げられることから保護することが有利である。このために、支持筒の支持部は、フィルタハウジングの開口と作動位置において整列される雌ねじ穴を有することが可能であり、その結果支持部及び従ってフィルタ要素は、フィルタハウジングの開口を通して延びる固定ねじによってフィルタハウジング内で軸方向にロックされることが可能である。

支持部のこの穴は支持筒の内部へ、つまり濾過側まで貫通して形成されることが可能であり、閉鎖手段は、フィルタハウジングの外側における開口の縁を固定ねじの頭部に対して密閉する他のシール要素を有する。このようにして、フィルタ要素が作動位置にあるときでさえも、必要なら濾過側は、固定ねじを緩めてそれを穴から取り出すことによって空にされることが可能である。

そのような実施例の一つの発展形では、支持部は貫通穴とフィルタハウジング内の未濾過側との間の接続を可能にする少なくとも一つの接続流路を有することができ、前記接続流路は非ねじ軸部によって閉鎖されると共に固定ねじをねじり戻すことにより開放され得る。これは、フィルタ要素が作動位置にあるとき必要に応じて濾過側と未濾過側の両方を空にすることも可能にする。

この実施例において、支持部を貫通する穴の一部の区域は拡大部を有しており、前記拡大部はフィルタハウジングの開口に面している端部領域と固定ねじの非ねじ軸部によって閉じられ得る穴の領域との間に流路を形成し、フィルタ要素が作動位置にあるとき濾過側と未濾過側の両方を空にするために、固定ねじを単純に緩めることが必要であるが穴から完全に取り外す必要は無い。

しかしながら、固定ねじが内部縦方向流路を有するように構成することも可能であり、前記内部縦方向流路は、フィルタハウジングの内部に面しているその端で開放しており、固定ねじの頭部を密閉するシール要素に隣接する軸領域におけるその反対側の端の横断出口によって開放されている。この場合も同様に、固定ねじを穴から完全に取り外す必要なしに、フィルタ要素が作動位置にあるとき、濾過側と未濾過側の両方を空にすることが可能である。

緩められた固定ねじがフィルタハウジングから失われないことを確実にするために、固定ねじの頭部が、軸の反対側に面する端部に駆動部を有するように構成されることが可能であり、前記駆動部は回転ケージ内で案内される半径方向に延びる駆動用羽根状部を有し、前記回転ケージはガイドの中で前記ねじの軸線を中心にして回転可能且つ軸方向移動不能であるようにフィルタハウジングに支持されており、前記ガイドは前記ねじへのトルクの伝達のための複数のストップと前記ねじが緩められたときねじの軸方向の移動を制限するための少なくとも一つのストップとを有している。

本発明の主題は、請求項１１全体の特徴を有する発明に係る、前記フィルタ装置用のフィルタ要素でもある。

本発明は図面に示される実施例を使って以下に詳細に説明される。

図においては、フィルタハウジング１のハウジング底部３に隣接する領域のみが示されており、フィルタハウジング１は、頂部に通じているその端部を使って、これらフィルタ装置において知られた様態で、図示されないフィルタヘッドに例えばねじ込みによって結合される。フィルタヘッドは、濾過されるべき流体の送給及び排出のための接続手段を有しており、また例えば目詰まり指示器等のための接続部のような付属物手段を任意選択的に有している。その全長の大部分にわたって円筒状に形作られたフィルタハウジング１の内側に、全体として参照符号５で付番されたフィルタ要素が保持されることが可能であり、前記フィルタ要素は、図においては一貫してその作動位置で示される。フィルタ要素５は流体透過性の支持筒７を有しており、前記支持筒７はフィルタ材９で囲繞されている。図示されていない支持筒７の上端部が濾過流体用の出口にフィルタヘッドにおいて接続される一方で、濾過される流体はフィルタヘッドの給送管からフィルタ材９の外側へ流れる。従って、支持筒７の内側はフィルタ作動中に濾過側１１を構成する一方で、フィルタ材９を囲むフィルタハウジング１内の空間は未濾過側１３を構成する。

その作動位置にあるフィルタ要素５をフィルタハウジング１内で保持する座として、フィルタハウジング１の底部３は、内壁１７を備えて中心に配置されたパイプソケット状の凹部１５を有し、前記内壁１７は、凹部１５の底部の中心に配置された開口１９であって支持筒７の縦軸線に整列している開口１９に同軸である。

支持筒７の下端部においてその縦軸線に同軸に突出する支持筒７の金属の延長部が、円筒状の支持部２１を形作っている。前記支持部２１はフィルタ要素５の作動位置において、座を形成している凹部１５の中に保持され、支持部２１の外側の環状溝の中に装着されたシール要素２３が支持部２１を凹部１５の内壁１７に対して及び従って凹部１５の底部に位置する開口１９に対して密閉する。かくして支持部２１は、フィルタ要素５が作動位置にあるとき、未濾過側１３から開口１９の外への流体の流出を阻止する閉鎖手段を形成する。支持部２１は支持筒７の下端部を流体密に密閉しているので、流体は濾過側から開口１９を経由して流出できない。他方で、フィルタ要素５が存在しないとき開口１９は開放されており、その結果フィルタ要素５がない状態の誤った始動をともなうこの許されない運用状態が開口１９を通る流体の流出によって示される。

図２の実施例は、フィルタ要素５の支持部２１が薄い壁の底だけを有する中空体として全体に形成されないが、図２の支持部２１は、ハウジングの外側に隣接する頭部２９を備える固定ねじ２７がねじ込まれる雌ねじ２５を有する穴３３が形成された内側の中実コアを有していることにおいて図１の実施例から単純に異なっている。固定ねじ２７は支持部２１及び従って作動位置にあるフィルタ要素５を濾過作動中にフィルタ要素５に生じることがある軸方向力から保護し、その結果支持部２１から半径方向に突出している環状肩部３１が、凹部１５の内壁１７に半径方向拡張部を形成する割り当てられたストップ表面と確実に接触することが保証される。

図２の実施例とは対照的に、フィルタ要素５の支持部２１には貫通穴３３があり、フィルタ要素５が作動位置にあるとき前記貫通穴３３を通して支持筒７内の濾過側１１と凹部１５の底の開口１９との間の流体接続が作り出されることが可能である。更に、支持部２１において横方向に延びて穴３３をフィルタハウジング１内の未濾過側１３に接続する接続流路３５によって、穴３３は、フィルタ要素５が作動位置にあるとき、未濾過側１３を空にすることを保証する。図３で見られるように、この実施例で示された固定ねじ２７は端側の非ねじ軸部３７を有しており、前記非ねじ軸部３７は、図３に示されるように固定ねじ２７がきつくねじ込まれている状態で接続流路３５の内側の端を閉じる。図３で見られるように、穴３３は、支持部２１の自由端部から延びる縦方向の区域に溝の形をした穴拡大部３９を有しており、前記穴拡大部３９は僅かな周囲部分においてだけ雌ねじ２５に割り込み、また穴拡大部３９は、固定ねじ２７が穴３３から完全にねじり戻されていないときでさえ、つまり雌ねじ２５の端部領域とまだ係合しているとき、穴３３を通る開口１９への流体接続を保証する。従って、作動位置にあって固定ねじ２７が部分的にねじり戻されたフィルタ要素５によって、固定ねじ２７が締め付けられたときそのねじ頭部２９を開口１９の外縁に対して密閉する他のシール要素４１によって開口１９がもはや密閉されないとき、固定ねじ２７の非ねじ軸部３７が穴拡大部３９の領域内に移動するまで固定ねじ２７がねじり戻されるや否や、濾過側１１及び未濾過側１３は空にされることが可能である。いずれにせよ固定ねじ２７は完全にねじり戻されること、すなわち取り外されることが可能である。図１及び２における実施例のように、フィルタ要素５がフィルタハウジング１内にないとき、開口１９は閉じられず、その結果やはり可能性のある誤運用がフィルタハウジング１からの流体の流出によって示される。

図４の実施例は、二つの観点で図３の実施例とは異なっている。図４はフィルタ要素５をその作動位置で示しているが、固定ねじ２７が部分的にねじり戻されている。図３の実施例に対する第１の主要な相違は、固定ねじ２７が自由軸端部４５から横断出口４７まで延びる内部縦方向流路４３を有しているという点にあり、前記横断出口４７は、シール要素４１に隣接する固定ねじ２７の軸の部位に配置され、前記シール要素４１によって、 固定ねじ２７が締め付けられたときねじ頭部２９と開口１９のそばのハウジングの外側との間に密閉が形成される。図４に示される、固定ねじ２７が部分的に緩められた動作状態において、フィルタ要素５は作動位置にあるが、濾過側１１及び未濾過側１３の両方とも接続流路３５及びねじの内部流路４３及びその横断出口４７を通して空にされることが可能である。他の実施例におけるように、フィルタ要素５がフィルタハウジング１内に無いとき、ハウジング開口１９は閉じられ得ず、その結果、やはり誤運用状態が流体の流出によって示される。

図３の実施例に対する第２の基本的な相違は、固定ねじ２７が紛失し得ない状態で確保されていることにある。このために、ハウジング凹部１５の下端部に回転ケージ５１が設けられており、前記回転ケージ５１は、好適にはプラスチックのキャップ状成形品の形をしていて、スナップ接続部によって環状溝４９に確保され、前記スナップ接続部の反対側に向いた端部に流出開口５５を備える底部５３を有する。固定ねじ２７の頭部２９は放射状に突出した駆動用羽根状部５９を備える駆動部５７を端部側に有しており、前記駆動用羽根状部５９は、ケージ５１の内側ガイド６１に係合するとともにケージ５１の中を軸方向移動可能に、ただし回転不能に、案内される。穴３３の雌ねじ２５とねじ山との係合が解除される程度までだけ固定ねじ２７をねじり戻しその結果フィルタ要素５をフィルタハウジング１から取り外すことが可能になって新鮮なフィルタ要素５を作動位置に挿入できるすことが可能であるように、前記ケージの底部５３は、固定ねじ２７がねじり戻されるとき固定ねじ２７の軸方向の移動を制限するストッパを形成している。図４に示されるように、フィルタ要素５が作動位置にあるとき、濾過側１１及び未濾過側１３の両方ともが部分的にねじり戻されたねじ２７によって空にされることが可能であるが、ねじ２７は回転ケージ５１によって紛失し得ないようにハウジングに保持される。

前述の実施例におけるように、ハウジング開口１９の流体密閉鎖は、フィルタ要素５が作動位置にあるときにおいてのみ可能であり、その結果、誤運用が流体の流出によってやはり示される。

本発明によるフィルタ装置の第１の実施例の下方部分領域だけを示す切り取り斜視図であって、フィルタハウジングの縦方向に延びて互いに直角をなす切断平面によって切り取られた切り取り斜視図である。 本発明によるフィルタ装置の他の実施例を示す図１に類似の図である。 本発明によるフィルタ装置の他の実施例を示す図１に類似の図である。 本発明によるフィルタ装置の他の実施例を示す図１に類似の図である。

Claims (9)

1. 油圧システム用のフィルタ装置であって、フィルタヘッドから取り外すことができるフィルタハウジング（１）を備え、前記フィルタハウジング（１）はフィルタ要素（５）を保持するために使用され、前記フィルタ要素（５）はフィルタ作動のための作動位置が前記フィルタハウジング（１）内にとられたとき未濾過側（１３）を濾過側（１１）から分離する、フィルタ装置において、
   前記フィルタハウジング（１）内に作動位置で配置された前記フィルタ要素（５）の存在または不在を表示する表示装置（１９、２１）が存在し、
   前記表示装置は閉鎖手段と前記フィルタハウジング（１）の壁（１５）における開口（１９）とを備え、前記表示装置は、作動位置にある前記フィルタ要素（５）の存在または不在に応じて、前記開口（１９）を開放する開放状態又は前記開口（１９）を閉じる閉鎖状態にされることが可能であり、その結果前記開口（１９）の開放又は閉鎖が前記フィルタ要素（５）の存在または不在を示し、
   前記閉鎖手段は少なくとも一つのシール要素（２３）を備える少なくとも一つの閉鎖体を有し、前記シール要素（２３）は前記フィルタ要素（５）の作動位置において前記閉鎖体と前記開口（１９）との間の密閉を形成し、及び
   前記閉鎖体は前記フィルタ要素（５）の支持部（２１）によって形成され、前記支持部（２１）は前記作動位置において前記フィルタハウジング（１）の座（１５）の中に保持される、フィルタ装置。
2. 前記フィルタ要素（５）の前記支持部（２１）は、フィルタ材（９）を支持するフィルタ要素（５）の支持筒（７）の端部の延長部によって形作られ、前記延長部は前記作動位置において前記フィルタハウジング（１）の前記座（１５）内に保持され、前記座（１５）は前記フィルタハウジング（１）の底部（３）にパイプソケット状の凹部（１５）によって形作られ、前記パイプソケット状の凹部（１５）は前記開口（１９）を同軸に囲繞し、及び
   前記支持部（２１）の外側に前記閉鎖手段のシール要素（２３）が在り、前記シール要素（２３）は、密閉を形成するために、前記フィルタハウジング（１）の前記開口（１９）を取り囲む前記座（１５）の内壁（１７）と相互作用をする、請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記支持筒（７）の前記支持部（２１）は、前記作動位置において前記フィルタハウジング（１）の前記開口（１９）と整列している雌ねじ穴（３３）を有し、及び
   前記支持部（２１）及び従って前記フィルタ要素（５）は、前記フィルタハウジング（１）の前記開口（１９）を通して延びる固定ねじ（２７）によって前記フィルタハウジング（１）に軸方向にロックされ得る、請求項２に記載のフィルタ装置。
4. 前記支持部（２１）の前記穴（３３）は前記支持筒（７）の内部まで貫通形成され、及び
   前記閉鎖手段は他のシール要素（４１）を有しており、前記他のシール要素（４１）は前記フィルタハウジング（１）の外側の前記開口（１９）の縁を前記固定ねじ（２７）の前記頭部（２９）に対して密閉する、請求項３に記載のフィルタ装置。
5. 前記支持部（２１）は、少なくとも一つの接続流路（３５）を有しており、前記少なくとも一つの接続流路（３５）は前記貫通穴（３３）と前記フィルタハウジング（１）内の前記未濾過側（１３）との間の接続を可能にするとともに、前記流路は前記固定ねじ（２７）の非ねじ軸部（３７）によって閉じられることが可能であり且つ前記固定ねじ（２７）をねじり戻すことによって開放されることが可能である、請求項４に記載のフィルタ装置。
6. 前記支持部（２１）を貫通する前記穴（３３）の一部の区域が拡大部（３９）を有し、前記拡大部（３９）は、前記フィルタハウジング（１）の前記開口（１９）に面する端部領域と前記固定ねじ（２７）の前記非ねじ軸部（３７）によって閉じられることが可能な前記穴（３３）の領域との間に流路を形成する、請求項５に記載のフィルタ装置。
7. 前記固定ねじ（２７）は内部縦方向流路（４３）を有しており、前記内部縦方向流路（４３）は前記フィルタハウジング（１）の内部に面しているその端部で開放していると共に、前記固定ねじ（２７）の前記頭部（２９）を密閉する前記シール要素（４１）に隣接する軸領域におけるその反対側の端部において横断出口（４７）によって開放されている、請求項５に記載のフィルタ装置。
8. 前記固定ねじ（２７）の前記頭部（２９）の前記軸の反対側に面している端部に駆動部（５７）を有し、前記駆動部（５７）は放射状に延びる駆動用羽根状部（５９）にして回転ケージ（５１）内で案内される駆動用羽根状部（５９）を有し、前記回転ケージ（５１）は、ガイド（６１）内で前記ねじ（２７）の軸線を中心に回転可能且つ軸方向移動不能であるように前記フィルタハウジング（１）に支持されており、前記ガイド（６１）は、前記ねじ（２７）へのトルクの伝達のための複数のストッパと、前記ねじ（２７）が緩められたとき前記ねじ（２７）の軸方向の移動を制限するための少なくとも一つのストッパ（５３）とを有している、請求項３〜７のいずれか一項に記載のフィルタ装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のフィルタ装置用のフィルタ要素であって、該フィルタ要素は少なくとも一つのシール要素（２３）を備える閉鎖体を備える閉鎖手段を有し、前記閉鎖体は前記フィルタ要素（５）の支持部（２１）によって形成されており、前記支持部（２１）は前記フィルタ要素の作動位置において前記関連するフィルタハウジング（１）の座（１５）にして開口（１９）が存在する座（１５）内に保持されることが可能であり、前記開口（１９）は、前記座（１５）の中へ挿入された前記支持部（２１）の前記シール要素（２３）によって閉じられることが可能である、フィルタ要素。

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