JP5159983B2 - オイルフィルタ及び弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、オイルフィルタ及び弁装置に関するものである。

油圧回路に適用される減圧弁等の弁装置には、スプールに対して油を供給する油路にオイルフィルタが介在させてある。オイルフィルタとしては、金網を使ったものも存在するが、昨今においては金属薄板に通過孔を形成したものも提供されている。この種のオイルフィルタによれば、金網の解れによる通過孔のバラ付きを招来する恐れがなく、一定の品質を容易に確保することができるようになる（例えば、特許文献１参照）。

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ところで、この種のオイルフィルタは、エッチングによって成形するのが一般的である。エッチングによってオイルフィルタを成形する場合には、マスキングの形状に従って通過孔の形状や位置を任意に設定することができ、成形作業を容易化することができる。しかしながら、オイルフィルタにあっては、通過孔の内径がきわめて小さくなるため、エッチングによって形成する場合の板厚に大きな制限がある。具体的には、板厚が大きくなると、エッチングの時間が多大となる。板厚が大きくなると、エッチングによる通過孔の形状が円錐状となり、占有面積が大きくなるため相互間距離を大きく設定しなければならず、通過孔の数を増やすことが困難となる。従って、オイルフィルタに十分な剛性を確保することができず、例えば、油圧回路中に噴流が発生した場合には、容易に損傷を来す恐れがある。オイルフィルタに損傷を来した場合、ろ過しないままの油がスプール等のバルブに流れ込むことになり、弁装置の機能を保証することが困難となる。

本発明は、上記実情に鑑みて、十分な剛性を確保し、かつ成形作業を容易化することのできるオイルフィルタ及び弁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るオイルフィルタは、油通路中に介在し、エッチングによって形成したフィルタ本体の通過孔に油を通過させることによって油のろ過を行うオイルフィルタにおいて、前記フィルタ本体の一方の表面に複数の油通過部を板厚の半分までエッチングし、前記フィルタ本体の他方の表面において前記油通過部を形成した部位のそれぞれに、複数の通過孔をエッチングにより形成したことを特徴とする。

また、本発明は、上述したオイルフィルタにおいて、前記フィルタ本体の中心部に位置する部分の油の通過率が周縁部に位置する部分よりも小さくなるように通過孔を分布させたことを特徴とする。

また、本発明は、上述したオイルフィルタにおいて、互いに同一の大きさを有した複数の油通過部をフィルタ本体に均一となるように配置し、かつフィルタ本体の中心側に配置した油通過部における単位面積あたりの通過孔の数をフィルタ本体の外周側に配置した油通過部における単位面積あたりの通過孔の数よりも少なく設定したことを特徴とする。

また、本発明は、上述したオイルフィルタにおいて、単位面積あたりの通過孔の数が互いに等しい複数の油通過部をフィルタ本体の中心部がフィルタ本体の周縁部に比べて粗となるように配置したことを特徴とする。

また、本発明は、上述したオイルフィルタにおいて、フィルタ本体の中心部に油の通過を阻止する遮蔽部を構成し、前記遮蔽部の周囲に通過孔を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、上述したオイルフィルタにおいて、フィルタ本体の中心部に遮蔽板を配置したことを特徴とする。

また、本発明に係る弁装置は、上述したオイルフィルタのいずれか一つを、少なくとも弁本体のスプールに至る油通路に介在させたことを特徴とする。

本発明によれば、油通過部を形成した状態で通過孔を形成するようにしているため、フィルタ本体としては比較的大きな板厚を有したものを適用することが可能である。これにより、フィルタ本体としての剛性を大きく確保することが可能となる。

図１Ａは、本発明の実施例１であるオイルフィルタを示した図である。 図１Ｂは、図１Ａに示したオイルフィルタにおいてフィルタ本体の中心部に設けた油通過部の拡大図である。 図１Ｃは、図１Ａに示したオイルフィルタにおいてフィルタ本体の周縁部内周側に設けた油通過部の拡大図である。 図１Ｄは、図１Ａに示したオイルフィルタにおいてフィルタ本体の周縁部外周側に設けた油通過部の拡大図である。 図２は、図１Ａに示したオイルフィルタの要部拡大断面図である。 図３は、図１Ａに示したオイルフィルタを適用する弁装置の断面図である。 図４Ａは、本発明の実施例２であるオイルフィルタを示した図である。 図４Ｂは、図４Ａに示したオイルフィルタにおいてフィルタ本体の中心部、フィルタ本体の周縁部内周側及びフィルタ本体の周縁部外周側に設けた油通過部の拡大図である。 図５Ａは、本発明の実施例３であるオイルフィルタを示した図である。 図５Ｂは、図５Ａに示したオイルフィルタにおいてフィルタ本体の周縁部外周側及びフィルタ本体の周縁部内周側に設けた油通過部の拡大図である。 図６Ａは、本発明の実施例４であるオイルフィルタを示した図である。 図６Ｂは、図６Ａに示したオイルフィルタにおいてフィルタ本体の周縁部外周側及びフィルタ本体の周縁部内周側に設けた油通過部の拡大図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係るオイルフィルタ及び弁装置の好適な実施例について詳細に説明する。

図１Ａ〜図２は、本発明の実施例１であるオイルフィルタを示したものである。ここで例示するオイルフィルタ１０は、図３に示すように、弁装置１００の弁本体１１０において油供給源１１１からスプール１１２に至る供給油通路１１３ａや、スプール１１２を通過した油を吐出する吐出油通路１１３ｂに介在し、それぞれの油通路１１３を通過する油をろ過するためのものである。弁装置１００は、電磁ソレノイド１１４を駆動源としてスプール１１２を軸方向に移動させ、供給油通路１１３ａから吐出油通路１１３ｂへの油の通過制御を行うものである。供給油通路１１３ａ及び吐出油通路１１３ｂには、オイルフィルタ１０を設置する部位にフィルタ収容部１１３ｃが形成してある。フィルタ収容部１１３ｃは、横断面が油通路１１３よりも大径の円形状を成しており、油通路１１３との間に段部１１３ｄを構成している。

上述したフィルタ収容部１１３ｃに装着するオイルフィルタ１０は、図１Ａ〜図３に示すように、フィルタ本体１１が、弁本体１１０のフィルタ収容部１１３ｃよりもわずかに小径の円板状を成しており、フィルタ収容部１１３ｃにスペーサリング１１５を嵌着させることにより、円形の周縁部が段部１１３ｄとスペーサリング１１５との間に挟まれた状態でフィルタ収容部１１３ｃに固定設置されるものである。

フィルタ本体１１には、複数の油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けてある。油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、フィルタ本体１１の一方の表面に形成した凹部であり、開口が互いに同一の大きさの円形となるものがフィルタ本体１１において供給油通路１１３ａや吐出油通路１１３ｂの開口に対向する領域（以下、「有効領域１１Ａ」という）に配設してある。これらの油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、フィルタ本体１１の有効領域１１Ａに均一に配置してあり、有効領域１１Ａのいずれの箇所においても単位面積あたりの数はほぼ同一である。

それぞれの油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃには、複数の通過孔１３が形成してある。通過孔１３は、互いに同一の内径を有した貫通孔である。通過孔１３の内径は、所望となるフィルタ機能を呈するのに必要となる寸法に形成してある。図１Ｂ〜図１Ｄからも明らかなように、油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃに形成した通過孔１３は、フィルタ本体１１の中心部に配置した油通過部１２ａに比べて、フィルタ本体１１の周縁部に配置した油通過部１２ｂ，１２ｃの方が単位面積あたりの数が多くなるように形成してある。フィルタ本体１１の周縁部においても、より外周側に位置する油通過部１２ｃの通過孔１３は、内周側に位置する油通過部１２ｂよりも単位面積あたりの数が多くなるように設定している。

図２に示すように、上述した油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び通過孔１３は、いずれもフィルタ本体１１にエッチングを施すことによって形成してある。より具体的には、フィルタ本体１１として金属製のものを適用し、まずは、一方の表面をマスキングした状態で他方の表面に対してエッチングにより油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを板厚の１／２まで成形する（いわゆる、ハーフエッチング）。その後、油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成した表面をマスキングした状態でフィルタ本体１１の反対側の表面からエッチングにより通過孔１３を成形する。

上記のように構成したオイルフィルタ１０によれば、油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成した状態で通過孔１３を形成するようにしているため、フィルタ本体１１としては比較的大きな板厚を有したものを適用することが可能である。すなわち、オイルフィルタ１０の通過孔１３は、内径がきわめて小さくなるため、エッチングによって形成する場合に板厚に大きな制限がある。しかしながら、上述のように油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成すれば、フィルタ本体１１の板厚に関わりなく、通過孔１３を形成する部分の板厚を小さく構成することができるようになる。これにより、フィルタ本体１１としての剛性を大きく確保することが可能となる。とりわけ、フィルタ本体１１の中央部においては、通過孔１３の数が周縁部に比べて少ないため、周縁部に比べて剛性が大きくなる。油通路１１３における油の流速分布は、周縁部に比べて中央部が大となる。従って、中央部分の剛性を大きく構成したオイルフィルタ１０によれば、耐久性の点できわめて有利となる。

さらに、このオイルフィルタ１０によれば、フィルタ本体１１の中心部での通過孔１３の開口率、つまり油の通過率が、周縁部に比べて小さくなる。従って、油通路１１３に装着した場合には、油の流速分布が大となる中央部の通過抵抗が大きくなる一方、周縁部の通過抵抗が小さくなるため、油の流れが油通路１１３の横断面でほぼ全域に分散する。従って、油通路１１３に噴流が発生した場合にも、これがそのままフィルタ本体１１の中央部に衝突することはなく、噴流による負荷もフィルタ本体１１の全体に分散するようになる。これらの結果、噴流によるフィルタ本体１１の損傷を防止できるようになり、適用する弁装置１００の信頼性及び耐久性を向上させることが可能となる。

尚、上述のオイルフィルタ１０は、油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃを上流側に向けても下流側に向けても発生する圧力損失や耐圧性に大差は生じない。従って、装着する場合に特に向きに注意する必要はない。

また、上述した実施例１の弁装置１００では、供給油通路１１３ａ及び吐出油通路１１３ｂの両者にオイルフィルタ１０を介在させるようにしているが、少なくとも一方、より好ましくは供給油通路１１３ａにのみオイルフィルタ１０を介在させるようにしても良い。

上述した実施例１では、フィルタ本体１１の有効領域１１Ａに均一に配置した油通過部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの中心部と周縁部とで単位面積あたりの通過孔１３の数を変更して油の通過率を変更した。これに対して、図４Ａ及び図４Ｂに示す実施例２では、フィルタ本体に対する油通過部の配置を中心部と周縁部とで変化させることで油の通過率を変更するようにしている。

すなわち、実施例２のオイルフィルタ２０では、フィルタ本体２１に対して中央部よりも周縁部が密となるように油通過部２２を配置するようにしている。油通過部２２に形成する通過孔２３の単位面積あたりの数は、中央部と周縁部とで互いに同一である。このオイルフィルタ２０を成形する場合には、実施例１と同様、金属製のフィルタ本体２１に対してエッチングを施すことにより、油通過部２２を形成し、その後、通過孔２３を形成すれば良い。

上記のように構成したオイルフィルタ２０においても、油通過部２２を形成した状態で通過孔２３を形成するようにしているため、フィルタ本体２１としては比較的大きな板厚を有したものを適用することができ、フィルタ本体２１としての剛性を大きく確保することが可能となる。とりわけ、フィルタ本体２１の中央部においては、単位面積あたりの通過孔２３の数が周縁部に比べて少ないため、周縁部に比べて剛性が大きくなる。油通路１１３における油の流速分布は、周縁部に比べて中央部が大となる。従って、中央部分の剛性を大きく構成したオイルフィルタ２０によれば、耐久性の点できわめて有利となる。

さらに、このオイルフィルタ２０によれば、フィルタ本体２１の中心部での油の通過率が、周縁部に比べて小さくなる。従って、油通路１１３（図３）に装着した場合には、油の流速分布が大となる中央部の通過抵抗が大きくなる一方、周縁部の通過抵抗が小さくなるため、油の流れが油通路１１３（図３）の横断面でほぼ全域に分散する。従って、油通路１１３（図３）に噴流が発生した場合にも、これがそのままフィルタ本体２１の中央部に衝突することはなく、噴流による負荷もフィルタ本体２１の全体に分散するようになる。これらの結果、噴流によるフィルタ本体２１の損傷を防止できるようになり、弁装置１００としての信頼性及び耐久性を向上させることが可能となる。

尚、上述した実施例２では、油通過部２２については、中央部と周縁部とで単位面積あたりの通過孔２３を同一としているが、これに限定されず、単位面積あたりの通過孔２３の数を中央部に比べて周縁部を多くするようにしても構わない。

上述した実施例１では、フィルタ本体２１の有効領域１１Ａに均一に配置した油通過部２２の中心部と周縁部とで単位面積あたりの通過孔２３の数を変更して油の通過率を変更した。これに対して、図５Ａ及び図５Ｂに示す実施例３のオイルフィルタ３０では、フィルタ本体３１の周縁部に対してのみ油通過部３２を形成し、フィルタ本体３１の中央部には油通過部３２をまったく設けないようにしている。周縁部に配置した油通過部３２については、単位面積あたりの通過孔３３の数を互いに同一となるようにしている。オイルフィルタ３０を成形する方法は、実施例１や実施例２と同様である。

上記のように構成したオイルフィルタ３０においても、油通過部３２を形成した状態で通過孔３３を形成するようにしているため、フィルタ本体３１としては比較的大きな板厚を有したものを適用することができ、フィルタ本体３１としての剛性を大きく確保することが可能となる。とりわけ、フィルタ本体３１の中央部においては、油通過部３２及び通過孔３３がまったく存在しないため、周縁部に比べて剛性が大きくなる。油通路１１３（図３）における油の流速分布は、周縁部に比べて中央部が大となる。従って、中央部分の剛性を大きく構成したオイルフィルタ３０によれば、耐久性の点できわめて有利となる。

さらに、このオイルフィルタ３０によれば、フィルタ本体３１の中心部での油の通過率がゼロであるため、油通路１１３（図３）に装着した場合、油の流速分布が大となる中央部の通過抵抗が大きくなる一方、周縁部の通過抵抗が小さくなる結果、油の流れが油通路１１３（図３）の横断面において周縁部に分散する。従って、油通路１１３（図３）に噴流が発生した場合にも、これがそのままフィルタ本体３１の中央部に衝突することはなく、噴流による負荷もフィルタ本体３１の全体に分散するようになる。これらの結果、噴流によるフィルタ本体３１の損傷を防止できるようになり、弁装置１００としての信頼性及び耐久性を向上させることが可能となる。

上述した実施例３では、フィルタ本体３１の周縁部にのみ油通過部３２を形成するようにした。これに対して、図６Ａ及び図６Ｂに示す実施例４のオイルフィルタ４０では、フィルタ本体４１の有効領域４１Ａに油通過部４２を均一に設けるようにしている。油通過部４２に形成する通過孔４３の単位面積あたりの数も、すべての油通過部４２で均一である。つまり、従来から用いられているオイルフィルタ４０のフィルタ本体４１を適用しても良い。但し、実施例４のオイルフィルタ４０では、フィルタ本体４１の中心部に円板状の遮蔽板４５を配設することにより、フィルタ本体４１の中心部と周縁部とで油の通過率を変更するようにしている。遮蔽板４５としては、単独の板をフィルタ本体４１の中心部に固定するようにしても良いが、弁本体１１０に装着する際のスペーサリング１１５（図３）に遮蔽板４５を設けることも可能である。特に、スペーサリング１１５（図３）に遮蔽板４５を設けた場合には、オイルフィルタ４０に対してエッチング以外の加工、例えば遮蔽板４５をフィルタ本体４１に固定する等の加工を施す必要がないため、製造工程の煩雑化を招来する恐れがない。

上記のように構成したオイルフィルタ４０においては、フィルタ本体４１の中心部が遮蔽板４５によって覆われることになるため、油通路１１３（図３）中において遮蔽板４５で覆われた中心部の剛性が周縁部に比べて大きくなり、耐久性の点できわめて有利となる。

さらに、このオイルフィルタ４０によれば、フィルタ本体４１の中心部での油の通過率がゼロであるため、油通路１１３（図３）に装着した場合、油の流速分布が大となる中央部の通過抵抗が大きくなる一方、周縁部の通過抵抗が小さくなる結果、油の流れが油通路１１３（図３）の横断面において周縁部に分散する。従って、油通路１１３（図３）に噴流が発生した場合にも、これがそのままフィルタ本体４１の中央部に衝突することはなく、中心部を覆う遮蔽板４５が噴流の負荷を受けることになる。これらの結果、噴流によるフィルタ本体４１の損傷を防止できるようになり、弁装置１００としての信頼性及び耐久性を向上させることが可能となる。

１０ オイルフィルタ
１１ フィルタ本体
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 油通過部
１３ 通過孔
２０ オイルフィルタ
２１ フィルタ本体
２２ 油通過部
２３ 通過孔
３０ オイルフィルタ
３１ フィルタ本体
３２ 油通過部
３３ 通過孔
４０ オイルフィルタ
４１ フィルタ本体
４２ 油通過部
４３ 通過孔
４５ 遮蔽板
１００ 弁装置
１１３ 油通路
１１５ スペーサリング

Claims (7)

1. 油通路中に介在し、エッチングによって形成したフィルタ本体の通過孔に油を通過させることによって油のろ過を行うオイルフィルタにおいて、
   前記フィルタ本体の一方の表面に複数の油通過部を板厚の半分までエッチングし、
   前記フィルタ本体の他方の表面において前記油通過部を形成した部位のそれぞれに、複数の通過孔をエッチングにより形成したことを特徴とするオイルフィルタ。
2. 前記フィルタ本体の中心部に位置する部分の油の通過率が周縁部に位置する部分よりも小さくなるように通過孔を分布させたことを特徴とする請求項１に記載のオイルフィルタ。
3. 互いに同一の大きさを有した複数の油通過部をフィルタ本体に均一となるように配置し、かつフィルタ本体の中心側に配置した油通過部における単位面積あたりの通過孔の数をフィルタ本体の外周側に配置した油通過部における単位面積あたりの通過孔の数よりも少なく設定したことを特徴とする請求項２に記載のオイルフィルタ。
4. 単位面積あたりの通過孔の数が互いに等しい複数の油通過部をフィルタ本体の中心部がフィルタ本体の周縁部に比べて粗となるように配置したことを特徴とする請求項２に記載のオイルフィルタ。
5. フィルタ本体の中心部に油の通過を阻止する遮蔽部を構成し、前記遮蔽部の周囲に通過孔を設けたことを特徴とする請求項２に記載のオイルフィルタ。
6. フィルタ本体の中心部に遮蔽板を配置したことを特徴とする請求項２に記載のオイルフィルタ。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一つのオイルフィルタを少なくとも弁本体のスプールに至る油通路に介在させたことを特徴とする弁装置。

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