JP5295272B2 - スクリーンフィルタ及びスクリーンフィルタを備えた弁 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載のスクリーンフィルタ、及び請求項７の上位概念部に記載の組込み弁装置に関する。

会社「LEE Company」（internet: www.theleeco.com）によって、液圧構成装置用のこのような形式のスクリーンフィルタが公知である。この公知のスクリーンフィルタは例えば、液圧装置の流れ通路内に組み込まれたスクリーンフィルタである。このスクリーンフィルタは、不純物を最少にすることを目的として、圧力媒体から固形物質を分離するために働く。この場合特に、２つの流れ方向において使用することができるフィルタと、１つの流れ方向のためにしか使用できないフィルタとの区別がある。このようなスクリーンフィルタは、流れ通路において固有のねじ山を介してか又は付加的な固定手段を用いて固定される。この公知の解決策における欠点として次のことが挙げられる。すなわちこの場合、このようなスクリーンフィルタを取付け可能にするために、流れ通路は小さな製造誤差しか有することができないという欠点と、組付けが極めて面倒もしくは高コストであるという欠点が存在する。

ゆえに本発明の課題は、安価に製造することができ、かつ簡単に取り付けることができる、スクリーンフィルタ、及びこのようなスクリーンフィルタを備えた組込み弁装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載されたスクリーンフィルタと、このようなスクリーンフィルタを備えた組込み弁装置とによって解決される。

すなわち本発明によるスクリーンフィルタの構成では、組込み弁用のスクリーンフィルタもしくは組込み弁が、ハウジングの組込み孔内に挿入されている。この場合スクリーンフィルタは保持突起を有しており、該保持突起は組込み弁の挿入時に取付けポジションから弾性変形によって保持ポジションにもたらされるようになっている。この解決策には、次のような利点がある。すなわち本発明によるスクリーンフィルタでは、スクリーンフィルタは簡単に取り付けることができ、つまりこの場合スクリーンフィルタは組込み弁と一緒に組み込まれて、組込み孔内においてしっかりと保持される。組込み弁が例えばメンテナンス時に組込み孔から取り出される場合には、スクリーンフィルタは組込み孔内に留まり、スクリーンフィルタにおいて集められた粒子が組込み孔内に達することはない。これによって、例えば組込み孔に開口している作業接続部が、組込み弁のメンテナンス時に汚されることはなくなり、その結果接続された液圧構成装置の損傷が回避される。

保持突起が全周にわたって均一に分配配置された少なくとも３つのスナップフックを有していると、有利である。このように構成されていると、スクリーンフィルタを組込み孔内において保持することができ、かつ簡単に製造することができる。

スナップフックはほぼ軸平行に、保持リングから離れる方向に延びていることができ、このような構成によってスナップフックは極めて高い弾性を有する。

１つのスクリーンフィルタ区分が保持リングによって保持されル用になっていると有利であり、これによってこのスクリーンフィルタ区分は極めてコンパクトな構造を有することができる。

本発明によるスクリーンフィルタの別の有利な構成では、保持リングの内周壁に複数の突子が形成されており、該突子が、組込み弁の外周区分に摩擦力結合又は形状結合によって接触させられるようになっている。このような構成は、特にスクリーンフィルタを備えた組込み弁を組み付ける場合に有利である。それというのは、スクリーンフィルタは突子によって組込み弁にしっかりと保持されて、組込み弁と一緒に簡単に組込み孔内に挿入されることができ、そしてその後、自動的にスナップ式に拡がって作業ポジションに固定されるからである。

さらに別の有利な構成では、スクリーンフィルタがドーム形のフィルタドームを有していて、スナップフックがほぼ軸線方向で見てドーム頂部の領域において終わっている。このように構成されていると、スナップフックはドーム形のスクリーンフィルタを軸方向において、例えばスクリーンフィルタが供給接続部の壁に当接する場合に、保護することができる。

前記課題を解決する本発明による組込み弁装置の構成では、ハウジング内に組込み孔が形成されており、該組込み孔内に少なくとも１つの供給接続部が形成されていて、組込み孔内に組込み弁のハウジングカートリッジが挿入されており、ハウジングカートリッジの供給接続部から入口開口に通じる圧力媒体流路に、スクリーンフィルタが挿入されている。

組込み弁装置の組込み孔は例えば半径方向肩部を有していて、該半径方向肩部はスクリーンフィルタのスナップフックによって後ろから係合されている。このように構成されていると、スクリーンフィルタを軸方向において極めて確実に座着させることができる。

本発明による組込み弁装置の別の有利な構成では、組込み弁のハウジングカートリッジが１つの端部領域にリング切欠きを有していて、該リング切欠きにスクリーンフィルタの保持リングの軸方向区分が同一平面を成すように進入している。

保持リングの端面が、組付けポジションにおいてリング切欠きのリング肩部に接触していると有利であり、これによって保持リングは組込み弁の軸方向において固定される。

次に図面を参照しながら、本発明の有利な実施形態を説明する。

組込み弁装置の１実施形態を示す断面図である。 図１に示された組込み弁装置のスクリーンフィルタの領域Ｚを拡大して示す図である。 図２に示されたスクリーンフィルタを下から見た平面図である。 図２に示されたスクリーンフィルタを示す断面図である。 図２に示されたスクリーンフィルタを上から見た平面図である。 スクリーンフィルタの突子を示す図である。 スクリーンフィルタの突子を示す断面図である。

図１には、本発明によるスクリーンフィルタ２を備えた組込み弁装置１の１実施形態が断面図で示されている。この組込み弁装置１は、組込み式の４ポート３位置方向切換え弁を有しており、この４ポート３位置方向切換え弁は、ダブルリフトソレノイド６を用いて移動可能である。この４ポート３位置方向切換え弁は以下においては単に組込み弁４と呼ぶ。もちろん本発明はこのような組込み弁４に制限されるものではない。

ダブルリフトソレノイド６は、圧力管１０を備えたコイルハウジング８を有しており、このコイルハウジング８の圧力管１０は、組込み弁４のハウジングカートリッジ１４の端部区分１２に被せ嵌められている。圧力管１０は一体に形成されていて、内側の管区分１６、第１の中間リング１８、真ん中の管区分２０、第２の中間区分２２及び外側の管区分２４を有している。両中間リング１８，２２が非磁性材料から成っているのに対して、圧力管１０の残りの部分は透磁性材料から製造されている。外側の管区分２４の領域において圧力管１０は、円筒形の外側ヨーク２６によって閉鎖されており、これによって圧力管１０内において、可動子３０を収容する内室２８が画成されている。可動子３０は、外側ヨーク２６に向かって、該外側ヨーク２６と可動子３０との間に配置された可動子ばね３２を介して負荷されていて、組込み弁４に向かって該組込み弁４の突き棒３４に接触している。

圧力管１０の外周部にはコイルハウジング８内に、ダブルリフトソレノイド６の第１のコイル３６と第２のコイル３８とが相前後して配置されており、空間的に互いに近くに位置している両コイル３６，３８は、リング状の磁束案内プレート４０によって互いに隔てられている。汎用のダブルリフトソレノイド６の作用形式は、以前から知られているので、ここでは説明を省く。

ダブルリフトソレノイド６によって操作される組込み弁４は、例えば４つの接続部（Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｙ）と３つの位置とを備えた自体公知の弁であり、この弁の、調節部材として働く弁スライダ４２は、ハウジングカートリッジ１４内において案内されていて、弁スライダ４２の端部区分４４に形成された突き棒３４によって可動子３０に接触している。弁スライダ４２は、可動子ばね３２とスライダばね４６を備えた機械式の戻し装置によって、可動子３０と突き棒３４とを介して、図示の中央位置にセンタリングされ、この場合スライダばね４６は、ハウジングカートリッジ１４に結合されたばねブシュ４８に支持されている。

組込み弁４はハウジングカートリッジ１４と共に、ハウジング５２の組込み孔もしくは段付孔５０に挿入されており、この段付孔５０は第１〜第４の孔段部５４，５６，５８，６０を有している。第１の段部５４は、ダブルリフトソレノイド６用のハウジング５２の接続表面６２のところで終わっており、最後の段部６０は、ハウジング５２の加工されていない供給室６４において終わっている。それぞれ互いに隣接した段部の間には、各１つのリング室６６，６８，７０がハウジング５２に形成されている。この場合、図１において左側のリング室７０は作業接続部Ａと接続され、中央のリング室６８はタンク接続部Ｙと接続され、かつ右側のリング室６６は作業接続部Ｂと接続されている。供給室６４は供給接続部Ｐと接続している。

リング室６６，６８，７０には、ハウジングカートリッジ１４の星形半径方向孔７２，７４，７６が開口しており、これらの星形半径方向孔７２，７４，７６は、ハウジングカートリッジ１４に形成された弁孔７８から延びている。この弁孔７８内においては、弁スライダ４２がリングカラー８０，８２，８４を介して案内されている。弁孔７８はハウジングカートリッジ１４及びばねブッシュ４８の軸方向における入口開口８５を介して供給室６４に向かって開放している。

弁スライダ４２は、入口開口８５を介して供給室６４に向かって開放した盲孔８６と、該盲孔８６と交差する２つの横孔８８，９０とを有している。この場合図１で見て右側に配置された横孔９０は、供給室６４とダブルリフトソレノイド６の内室２８との間の圧力媒体接続部を形成している。可動子３０の両端面は、該可動子３０の可動子長手方向孔９４を介して圧力バランスされている。

図１に示された基本ポジションにおいて組込み弁４の弁スライダ４２は供給接続部Ｐと両作業接続部Ａ，Ｂとの間における圧力媒体接続部を遮断しており、タンク接続部Ｙに通じる作業接続部Ａ，Ｂの接続部を開放している。図１に示された基本ポジションからダブルリフトソレノイド６によって弁スライダ４２が右に向かって移動させられると、リングカラー８０を介して、作業接続部Ａはタンク接続部Ｙ及び作業接続部Ｂに対しては閉鎖制御され、かつ供給接続部Ｐに対しては開放制御される。タンク接続部Ｙと作業接続部Ｂとの間における接続は引き続き維持されている。弁スライダ４２が図１の基本ポジションから左に向かって移動させられると、作業接続部Ｂはリングカラー８２によって供給接続部Ｐに対して開放制御され、かつタンク接続部Ｙ及び作業接続部Ａに対しては閉鎖制御され、この場合作業接続部Ａは引き続きタンク接続部Ｙと接続されている。

組込み弁４のハウジングカートリッジ１４は、ダブルリフトソレノイド６とは反対側の端部領域９６においてリング切欠き９８によって、半径方向で減径されるように段付けされている。このリング切欠き９８にはスクリーンフィルタ２が挿入されている。以下においてはスクリーンフィルタ２について、組込み弁装置１の１区分Ｚを拡大して示す図２を参照しながら説明する。

図２は、図１に示された組込み弁装置１のスクリーンフィルタ２を備えた区分Ｚを拡大して示す図である。ハウジングカートリッジ１４は、ほぼ供給室６４のところまで延びており、この場合スクリーンフィルタ２は保持リング１００を用いて、該保持リング１００の外周部とハウジングカートリッジ１４の外周部が同一平面を成すように、リング切欠き９８内に挿入されている。そしてスクリーンフィルタ２の外側リング面１０２は、段付孔５０の第４の孔段部６０に接触していて、端面側で保持リング面１０４は、リング切欠き９８のリング肩部１０５に支持されている。保持リング１００からはフィルタドーム１０６がハウジングカートリッジ１４の端部領域９６を越えて延びており、フィルタドーム１０６の一部は供給室６４の領域に進入している。フィルタドーム１０６はこの場合ほぼ、ハウジングカートリッジ１４の端部領域９６の面取り区分１０７に接触している。

保持リング１００からはさらに複数のスナップフック１０８が供給室６４内に延びている。これらのスナップフック１０８の各長手方向軸線は、ハウジングカートリッジ１４の長手方向軸線１１０に対してほぼ軸線平行に延びている。スナップフック１０８はその供給室側の端部に、フック突起１１２を有しており、これらのフック突起１１２は段付孔５０の半径方向肩部１１４に後ろから係合する。スナップフック１０８は、フック突起１１２とは反対側の端部領域１１５において、部分的に段付孔５０に支持されている。以下においては図３ａ〜図３ｃを参照しながらスクリーンフィルタ２についてさらに詳しく説明する。

図３ａにスクリーンフィルタ２は下から見た平面図で示され、図３ｂでは側面図で、かつ図３ｃでは上から見た平面図で示されている。図３ａから分かるように、４つのスナップフック１０８が、共通の部分円上に位置するように保持リング１００の回りに分配配置されている。スナップフック１０８の幅ｘは、保持リング１００の厚さｙにほぼ相当している。スナップフック１０８の軸方向長さｌは図３ｂに示されているように、フィルタドーム１０６の高さｈよりも幾分長い。

図３ｂにはスクリーンフィルタ２の正確な構造が示されている。このスクリーンフィルタ２は、リング区分１１８を備えたフィルタ織布１１６とドーム区分１２０とを有している。リング区分１１８はスクリーンフィルタ２の保持リング１００内に保持され、この場合保持リング１００は製造時、例えばプラスチック射出形成法による製造時に、フィルタ織布１１６のリング区分１１８を囲繞して射出成形される。

保持リング１００からは複数のステー１２２が延びており、これらのステー１２２はフィルタ織布１１６の外側を該フィルタ織布１１６のドーム区分１２０に沿って延びている。図３ｃにはこれらのステー１２２が上から見た平面図で示されている。これらのステー１２２は十字形に配置されていて、図３ａに示されたスナップフック１０８の幅ｘよりも幾分細い。そしてステー１２２は保持リング１００と一緒に、フィルタ織布１１６を固定している（図３ｂ参照）。

保持リング１００には図３ｂで見てスナップフック１０８の下に、外周溝１２４が形成されている。保持リング１００の内周壁１２６には、少なくとも３つの縦長の突子１３０が一体成形されており、これらの突子１３０は、スクリーンフィルタ２の長手方向軸線１２８に対して軸平行に延びていて、スクリーンフィルタ２を図１に示されたリング切欠き９８内においてハウジングカートリッジ１４に摩擦力結合式（reibschluessig）に保持する。突子１３０はこの場合保持リング１００の高さに対してほぼ真ん中に配置されている。保持リング１００は図３ｂで見てその下側領域において、内周壁１２６に向かって導入面取り部１３１が面取りされている。以下においては図４ａ及び図４ｂを参照しながら、拡大して示された突子１３０について説明する。

図４ａには、図３ｂに示された突子１３０が平面図で示され、図４ｂには突子１３０が横断面図で示されている。突子１３０は図４ａに示されているように、２つの長辺部分１３４，１３６と２つの円弧部分１３８，１４０とを備えた縦長の周囲形状１３２を有している。図４ｂには、突子１３０の丘状の横断面１４２が示されている。突子１３０の正確な機能についてはさらに下で述べる。

図１及び図２を参照しながら、スクリーンフィルタ２の取付け及び機能について詳しく述べる。図１を参照して述べると、取付けのためにスクリーンフィルタ２は、ハウジングカートリッジ１４のリング切欠き９８に被せ嵌められ、その後でハウジングカートリッジ１４は段付孔５０内に挿入される。図２に示されたハウジングカートリッジ１４の面取り区分１０７と図３ｂに示されたスクリーンフィルタ２の導入面取り部１３１とに基づいて、スクリーンフィルタ２は簡単にハウジングカートリッジ１４においてセンタリングされることができる。スクリーンフィルタ２の突子１３０及び保持リング１００（図３ｂ参照）は、差込み動作時に弾性変形され、スクリーンフィルタ２及びハウジングカートリッジ１４の製造誤差を補償し、スクリーンフィルタ２の取付け後において、保持リング１００とハウジングカートリッジ１４との間における間隙は最大でも、フィルタ織布１１６のメッシュ幅の値である。これによって、フィルタ織布１１６によって濾過される大きさの汚れ粒子は、前記間隙をも通過することができない。さらにスクリーンフィルタ２はその突子１３０によって、リング切欠き９８に摩擦力結合式に固定され、スクリーンフィルタ２の差し嵌め及び引き抜きのために必要な力は、上記間隙もしくは突子１３０によって比較的小さくなる。ハウジングカートリッジ１４はスクリーンフィルタ２と一緒に、段付孔５０内に導入される。図１で見て左に向かって細くなるように段付けされた段付孔５０内への挿入時に、スナップフック１０８はハウジングカートリッジ１４の長手方向軸線１２８に向かって弾性的に半径方向内側に向かって予負荷される。スクリーンフィルタ２のスナップフック１０８が段付孔５０の端部において供給室６４内に滑り込むと、スナップフック１０８は弾性的に予負荷された状態から弛緩して、供給室６４内でスナップ式に拡がり、その結果フック突起１１２は段付孔５０の半径方向肩部１１４に後ろから係合する。スクリーンフィルタ２の外周溝１２４（図３ｂ参照）によって、スクリーンフィルタ２は外側リング面１０２だけで段付孔５０に接触し（図２参照）、これにより僅かな摩擦で段付孔５０内に導入されることができる。

例えば組込み弁装置１のメンテナンス時に組込み弁４が段付孔５０から取り出されると、スクリーンフィルタ２はその取り付けられたポジションに残されたままになる。それというのは、スクリーンフィルタ２はスナップフック１０８によって引き止められ、もはや軸方向で段付孔５０から引き出され得ないからである。もしスクリーンフィルタ２が組込み弁４と一緒に段付孔５０から取り出されるようになっていると、濾過された汚れ粒子が、つまりスクリーンフィルタ２のフィルタ織布１１６（図３ｂ参照）のところに集められた汚れ粒子が、スクリーンフィルタ２もしくはそのフィルタ織布１１６から解離して、ハウジング５２のリング室６６，６８，７０内に達して、これらのリング室６６，６８，７０を汚染してしまうからである。

長手方向軸線１１０に沿ったスクリーンフィルタ２の軸方向摺動可能性は、一方では段付孔５０の半径方向肩部１１４におけるフック突起１１２の当接によって制限され、かつ他方では、スクリーンフィルタ２のスナップフック１０８の頂面１４６が供給室６４の底面１４４に当接することによって、制限される（図２参照）。後者のような制限は、例えば組込み弁４の再組込み時に、スクリーンフィルタ２がリング切欠き９８内に滑り込まず、組込み弁４によって軸方向において移動させられた場合に、行われる。頂面１４６が供給室６４の底面１４４に当接した場合にも、スクリーンフィルタ２は引き続きその全機能を満たすことができる。それというのは、図３ｂから分かるようにスナップフック１０８の長さｌは、供給室６４の深さｔ（図２参照）にほぼ相当しており、これにより保持リング１００は引き続き段付孔５０内に位置するからである。

図１において圧力媒体は組込み弁装置１において供給接続部Ｐからスクリーンフィルタ２を介して接続部Ａ，Ｂへと流れることができる。スクリーンフィルタ２は流れ方向とは逆向きに湾曲されており、これによって汚れ粒子はほぼフィルタ織布１１６のドーム区分１２０（図３ｂ参照）に沿って滑り、スクリーンフィルタ２の外径部の領域において集められる。これによってフィルタ織布１１６の汚れを最少にすることができ、しかも流れ抵抗はスクリーンフィルタ２の全使用時間にわたってほぼ一定に保たれる。

ハウジングの組込み孔内に挿入されている、組込み弁用のスクリーンフィルタが、開示されている。この場合スクリーンフィルタは１つの保持突起を有していて、この保持突起は挿入時に組付けポジションから保持ポジションにもたらすことができ、ハウジングの供給室内に係合する。

１ 組込み弁装置、 ２ スクリーンフィルタ、 ４ 組込み弁、 ６ ダブルリフトソレノイド、 ８ コイルハウジング、 １０ 圧力管、 １２ 端部区分、 １４ ハウジングカートリッジ、 １６ 管区分、 １８ 中間リング、 ２０ 管区分、 ２２ 中間リング、 ２４ 管区分、 ２６ 外側ヨーク、 ２８ 内室、 ３０ 可動子、 ３２ 可動子ばね、 ３４ 突き棒、 ３６ コイル、 ３８ コイル、 ４０ 磁束案内プレート、 ４２ 弁スライダ、 ４４ 端部区分、 ４６ スライダばね、 ４８ ばねブシュ、 ５０ 段付孔、 ５２ ハウジング、 ５４ 孔段部、 ５６ 孔段部、 ５８ 孔段部、 ６０ 孔段部、 ６２ 接続表面、 ６４ 供給室、 ６６ リング室、 ６８ リング室、 ７０ リング室、 ７２ 星形半径方向孔、 ７４ 星形半径方向孔、 ７６ 星形半径方向孔、 ７８ 弁孔、 ８０ リングカラー、 ８２ リングカラー、 ８４ リングカラー、 ８５ 入口開口、 ８６ 盲孔、 ８８ 横孔、 ９０ 横孔、 ９４ 可動子長手方向孔、 ９６ 端部領域、 ９８ リング切欠き、 １００ 保持リング、 １０２ 外側リング面、 １０４ 保持リング面、 １０６ フィルタドーム、 １０７ 面取り区分、 １０８ スナップフック、 １１０ 長手方向軸線、 １１２ フック突起、 １１４ 半径方向肩部、 １１５ 端部領域、 １１６ フィルタ織布、 １１８ リング区分、 １２０ ドーム区分、 １２２ ステー、 １２４ 外周溝、 １２６ 内周壁、 １２８ 長手方向軸線、 １３０ 突子、 １３１ 導入面取り部、 １３２ 周囲形状、 １３４ 長辺部、 １３６ 長辺部、 １３８ 円弧部、 １４０ 円弧部、 １４２ 横断面、 １４４ 底面、 １４６ 頂面、 Ａ 作業接続部、 Ｂ 作業接続部、 Ｐ 供給接続部、 Ｙ タンク接続部、 ｘ 幅、 ｙ 厚さ、 ｈ 高さ、 ｌ 長さ

Claims (7)

1. 組込み弁装置であって、ハウジング（５２）内に形成された組込み孔（５０）が設けられていて、該組込み孔（５０）内に少なくとも１つの供給接続部（Ｐ）が形成されていて、組込み孔（５０）内に組込み弁（４）のハウジングカートリッジ（１４）が挿入されており、ハウジングカートリッジ（１４）の供給接続部（Ｐ）から入口開口（８５）に通じる圧力媒体流路に、スクリーンフィルタ（２）が挿入されており、
   該スクリーンフィルタ（２）は、保持突起（１０８）を有しており、該保持突起（１０８）は組込み弁（４）の挿入時に取付けポジションから弾性変形によって保持ポジションにもたらされるようになっており、
   組込み孔（５０）が半径方向肩部（１１４）を有していて、該半径方向肩部（１１４）がスクリーンフィルタ（２）の保持突起（１０８）によって後ろから係合されており、
   ハウジングカートリッジ（１４）が１つの端部領域（９６）にリング切欠き（９８）を有していて、該リング切欠き（９８）にスクリーンフィルタ（２）の保持リング（１００）が同一平面を成すように進入していることを特徴とする組込み弁装置。
2. 保持突起（１０８）が全周にわたって均一に分配配置された少なくとも３つのスナップフック（１０８）を有している、請求項１記載の組込み弁装置。
3. スナップフック（１０８）がほぼ軸平行に、保持リング（１００）から離れる方向に延びている、請求項２記載の組込み弁装置。
4. 保持リング（１００）がフィルタ織布（１１６）を保持している、請求項３記載の組込み弁装置。
5. 保持リング（１００）の内周壁（１２６）に複数の突子が形成されており、該突子が、組込み弁（４）の外周区分（９８）に摩擦力結合又は形状結合によって接触させられる、請求項３又は４記載の組込み弁装置。
6. スクリーンフィルタがドーム形のフィルタドーム（１０６）を有していて、スナップフック（１０８）がほぼ軸線方向で見てドーム頂部の領域において終わっている、請求項２から５までのいずれか１項記載の組込み弁装置。
7. 保持リング（１００）の端面が、組付けポジションにおいてリング切欠きのリング肩部（１０５）に接触している、請求項１記載の組込み弁装置。

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