JP5426646B2 - 流体用フィルタシステム - Google Patents

Description

本発明は、特に油圧タンクの形式の、流体容器とその中に組み込み可能なフィルタ部材とを有し、そのフィルタ部材が、フィルタ媒体によって包囲された、流体を透過する支持管を有し、その支持管が内部の流体室を有し、その流体室が一方の端部において終端フラップによって閉鎖されており、その場合に支持管がその、開放した他方の端部において、流体容器の入口開口部の端縁に固定可能である、流体用フィルタシステムに関する。

この種のフィルタシステムは、多数の構造および仕様において市場で入手できる。その場合に、それらは特に、油圧オイルのような、流体内の汚染物質を流体から濾過するために用いられる。油圧オイルの汚染は、それぞれの液圧設備の取り付けの際と駆動開始の際に行われ、この初期汚染に加えて、駆動中に、たとえば不十分なタンク通気、管通過、ピストンロッドシールなどに基づいて油圧タンクに汚染物質が侵入することによって、もたらされることがある。土砂運搬機械、パワーショベルなどのような、作業機械の油圧設備において、油圧タンク内にストックされている流体の内部に汚れがもたらされる限りにおいて、たとえばフィルタ部材を直接タンク内に組み込むことによって、油圧タンクの領域内で直接濾過を行わせることが、効果的であって、その場合にタンク内容物から取り出された油圧オイルが、汚れを濾過して除去するために、フィルタ部材のフィルタ媒体を直接貫流し、このようにして浄化された液体が、再びタンク内容物へ供給される。この解決においては、フィルタシステムは、タンク内容物のみを浄化する。しかしまた、フィルタシステムが然るべく濾過されて浄化された液体を作業機械の油圧循環内へ給送して、そこから液体をタンク内へ還流させる、解決も考えられ、その液体は、このように油圧循環内で循環する際に固体片による汚染を受けることもある。

この種のフィルタシステムを充分に作動させるためには、複数の前提が満たされなければならない。１つには、特に動的な負荷（振動）の元でも、十分な作動信頼性に関して、タンクの内部でフィルタ部材の信頼できる位置固定が保証されなければならない。他方で、保守のなじみやすさを考えて、使用済されたフィルタ部材の交換が簡単かつ快適に可能でなければならない。既知のフィルタシステムにおいては、互いに矛盾する要請、すなわちフィルタ部材の十分に確実な係止と容易かつ快適に交換できること、は、同時には満たされない。既知の解決においては、フィルタ部材を交換する場合に、フィルタ部材のための係止装置の取り外しと取り付けに関連して手間と時間のかかる措置が実施される。

この問題性に関して、本発明の課題は、フィルタ部材の完璧な位置固定にもかかわらず、その交換が簡単かつ容易に実施可能であって、さらにフィルタシステムが、特に簡単な、安価に形成できる構造を特徴とする、いわゆるイン−タンク−システムの形式の、フィルタシステムを提供することである。

本発明によれば、この課題は、全体として特許請求項１の特徴を有する、フィルタシステムによって解決される。

それによれば、本発明の本質的な特殊性は、フィルタ部材の終端キャップに設けられたセンタリング部分と流体容器の壁に結合された位置決め部分との間の協働において、フィルタ部材の端面側のセンタリングが形成されていることにある。従って、センタリング部分と位置決め部分の間の係合は、入口開口部を通してフィルタ部材を導入することによって、そしてセンタリング係合の解除は、入口開口部からフィルタ部材を取り出すことによって、行うことができる。終端キャップにおける、すなわち支持管の、入口開口部とは逆の端部における、フィルタ部材の端面のセンタリングが、入口開口部に設けられている、支持管の開口部側の端部の固定と協働して、駆動安全の位置固定、すなわち動的負荷が発生した場合でもフィルタ部材の確実な保持、をもたらす。簡単な構造にもかかわらず、本発明は、フィルタ部材の交換プロセスにおいて簡単に形成され、かつ解除される係止に基づいて、簡略化された保守の利点を提供する。

流体容器がプラスチック材料から成形される、特に好ましい実施例において、位置決め部分は、流体容器の壁の変形によって形成することができる。この種の実施例は、たとえば容器がブロー成形方法において、あるいは既知の回転成形方法に従って形成されることにより、特に簡単かつ安価に形成することができ、その場合に油圧液用のタンクのような、比較的大きい容器のためには、たとえばＰＥ−またはＰＡ−プラスチック材料を利用することができる。

センタリング部分がフィルタ部材の終端キャップの凹部によって形成され、位置決め部分を形成するために、流体容器の壁が、カップの形状の変形を有し、その底が隣接する側壁と共に、凹部とセンタリング係合するための、容器内部へ突出する栓状部を形成する、実施例においては、簡単な構造において、フィルタ部材の特に駆動安全の係止が保証されている。

この種の実施例は、さらに、栓状部の、容器内部に位置する終端部分が栓状部直径を減少させる面取りを有するように、配置がなされる場合に、特に良好な操作性を特徴としている。それによって、フィルタ部材を容器内へ挿入する場合に、フィルタ部材の終端キャップが面取りされた栓状部に接して移動する場合に、特に注意を向ける必要なしに、確実なセンタリング係合が行われる。

終端キャップ内の凹部によって形成されるセンタリング部分の代わりに、代替的に、センタリング部分は、フィルタ部材の終端キャップの突片状の突出部によって形成することができ、その突出部はＵ字プロフィール部分を有しており、それが、位置決め部分として用いられる、流体容器の壁に設けられた、内側へ突出する、Ｕ字プロフィール内へ嵌入するリブ構造と協働して、組み込まれたフィルタ部材をセンタリングする。

終端キャップが、対応づけられたフィルタ媒体のための端縁フレームを形成する、最初に説明した実施例におけるのと同様に、第２の実施例においても、突出部を、対応づけられたフィルタ媒体の終端領域のための端縁フレームを形成する、終端キャップの終端縁に取り付けることができる。

第１の実施例の、位置決め部分として用いられる栓状部と同様に、第２の実施例の、位置決め部分を形成するリブ構造も、容器の統合された壁部分として形成することができ、その場合にリブ構造は、流体容器の、容器内部へ引き込まれた細長い壁部分として形成することができ、かつその場合に、引き込まれた壁部分の外側が、流体容器の壁部分内に、リブ構造の方向に延びる溝を形成し、その溝は、流体容器の２つの互いに隣接する側において開放している。それによって、容器内部にリブが形成され、そのリブは、容器底から距離をもって、容器の側壁から離れる方向に延び、従って容器上側から導入されるフィルタ部材の挿入方向に対して横方向に延びる。

本発明の対象は、請求項１０の特徴を有する、本発明に基づくフィルタシステムのためのフィルタ部材でもある。

以下、図面に示す実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。

本発明に基づくフィルタシステムの実施例を、やや図式的に簡略化して示す縦断面図である。 図１に符号IIで示す領域を、図１に比較して著しく拡大して示す部分表示である。 本発明に基づくフィルタシステムの第２の実施例を、破断して図式的に簡略化して示す斜視図である。 図３の切断線IV−IVに沿って、図３に比較して拡大して示す部分断面図である。 図３と図４の実施例のフィルタ部材のみを、やや図式的に簡略化して示す縦断面図である。 フィルタ部材を、図５に比較してやや拡大して示す斜視図である。

図面において、図１と２は、いわゆるイン−タンク−フィルタシステムの形式の、本発明に基づくフィルタシステムの第１の実施例を示しており、全体を符号１で示すフィルタ部材が、油圧タンク３内に組み込まれている。これは、燃料タンクであって、既知の回転成形方法（Ｓｃｈａａｂ／Ｓｔｏｃｋｈｅｒｔ，“Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｆｕｅｈｒｅｒ”、ｐ．５６１−５６４を参照）に従って、比較的大型の容器に適したプラスチック材料から形成されており、その場合に回転成形のプロセスにおいて上側に入口開口部５が形成されている。図示の例において、入口開口部５は、中央の垂直軸７（成形方法に関して回転軸）に対して同心である。タンク３の、開口部５とは反対側の底９に、同様に回転成形方法において、軸７に対して同心の、タンク３の内部１１内へ突出する栓状部１３が形成されており、それがカップの形状を有しており、そのカップの底１５が、隣接する側壁１７と共に、軸７に対して同心の位置決めボディを形成している。図２からもっともはっきりとわかるように、栓状部１３の側壁１７は、底１５に隣接する終端領域内に面取り部１９を有しており、それが、終端領域において栓状部１３の外径を減少させている。

フィルタ部材１は、この種のフィルタ装置において一般的なように、内部の流体室２１を形成する支持管２３を有しており、その支持管は、金属またはプラスチックから形成されており、図２から明らかなように、流体通路を有しており、そのうちの１つだけが、図２に符号２５で示されている。支持管２３は、外側をフィルタ媒体２７によって包囲されており、そのフィルタ媒体は、それぞれの濾過プロセスに適した、それ自体知られた構造を有している。フィルタ部材１の、タンク３内へ組み込む場合に入口開口部５に対応づけられる端部において、支持管２３は、フィルタ媒体２７の対応する端部と共に、エレメントカバー２９と結合されている。この例において、アルミニウム合金からなるダイカスト部品である、カバー２９は、図示されていない流体接続端を形成するための、中央の開口部３１を有している。カバー２９の、タンク３内へ組み込む場合にタンク内部１１へ向けられる下側において、開口部３１が同心の環状溝３３によって包囲されている。この環状溝３３が、支持管２３とフィルタ媒体２７の該当する端部のためのシートを形成し、その場合にシート内には、エポキシ接着剤による結合が存在する。カバー２９は、外側においてフランジ端縁３５を形成し、そのフランジ端縁がタンク３の外側に取り外しできるように取り付け可能であって、その場合にフランジ端縁３５は、シール部材３７のためのフレームを形成する。

フィルタ部材１の、開口部３１とは逆の端部は、終端キャップ３９によって閉鎖されている。この終端キャップは、流体室２１内へ延びる凹部４１が形成されるように、成形されており、その凹部の側壁４３が、支持管２３の終端部分の内側に沿って延びている。終端キャップ３９の、凹部４１の側壁４３に連続する部分が、端縁フレーム４５を形成しており、それが、支持管２３とフィルタ媒体２７の端部を把持している。

すでに述べたように、記載の構造においては、フィルタ部材１の交換は、極めて簡単である。というのは、フィルタ部材１を組み込む場合に、フィルタ部材を、タンク３の入口開口部５を通して挿入する運動の経過において挿入して、位置決め部分として用いられる栓状部１３上にかぶせれば済むからであり、その場合にセンタリング部分として作用する、終端キャップ３９の凹部４１と位置決め部分として用いられる栓状部１３との間に係合が形成される。栓状部１３の端部側に設けられている面取り部１９に基づいて、挿入プロセスにおいてある程度の整合エラーが存在する場合でも、確実なセンタリング係合が行われる。同時に、フィルタ部材１が、カバー２９とは逆の側でセンタリングされることによって、タンク３が動的な負荷、たとえば揺れや振動にさらされた場合でも、タンク内におけるフィルタ部材の完璧な位置固定が保証される。

図３から６は、第２の実施例を示している。図面において、第２の実施例の、第１の実施例に相当する部分は、第１の例の場合におけるのと同じ参照符号で示されている。第１の実施例に対する差違は、フィルタ部材１の終端キャップ３９に設けられているセンタリング部分とそれに応じて異なるように形成された、タンク３の壁に設けられた位置決め部分の構造が異なるだけである。第１の実施例において、底９に、タンク３の壁から内側へ向かって変形されているカップ形状の栓状部１３の代わりに、第２の実施例においては、タンク３の壁の変形が、側壁４９から始まってタンク３の内部１１へ突出する、リブ形状の構造４７（図３を参照）の形式で設けられており、その場合にその構造は、底９から距離をおいてまっすぐに延びるリブを形成している。タンク３の壁のこの変形が、その外側に、溝５１の形式の狭い凹部を形成しており、その溝は底９の外側と側壁４９の外側において開放している。

リブ構造４７上にかぶせることのできるセンタリング部分として、フィルタ部材１において同様に、フィルタ媒体１１と支持管２３の端部のための端縁フレームを形成する、終端キャップ３９に、突出部５３が設けられており、その突出部は、Ｕ字プロフィール部分５５が形成されるように、突片状に形成されている。図３と４から明らかなように、突出部５３は、Ｕ字状プロフィール部分５５内へ嵌入することによってセンタリング係合が行われるように、リブ形状の構造４７上にかぶせることができる。上述した実施例におけるのと同様に、図３から６の例においても、フィルタ部材１をタンク３の入口開口部５を通して導入する際に、センタリング部分として用いられる突出部５３が、位置決め部分として用いられる、リブ形状の構造４７上にかぶせられることによって、部材交換のプロセスが、簡単、快適かつ確実に構成される。センタリング係合が、タンク３の内部１１内のフィルタ部材１の所望の位置固定をもたらす。突出部５３は、終端キャップ３９に一体的に形成することができ、あるいは別体の部品として、たとえばエポキシ接着剤によって、終端キャップ３９と結合することができる。

Claims (4)

1. 流体用のフィルタシステムであって、
   流体容器（３）であって、入口開口部（５）と容器内部に軸方向に突出するリブ構造で形成され位置決め部分（４７）を有する壁を有する、流体容器（３）と、
   流体容器（３）内に組み込まれるフィルタ部材（１）であって、フィルタ媒体（２７）によって包囲される、流体を透過する支持管（２３）を有し、前記支持管が内部の流体室（２１）を形成し、前記流体室が一方の端部において終端キャップ（３９）によって閉鎖されており、前記支持管（２３）がその、他方の開放した端部において、流体容器（３）の入口開口部（５）の端縁に係合され、
   前記終端キャップ（３９）が終端キャップ（３９）の端縁上にセンタリング部分を形成する突出部（５３）を有し、
   前記突出部（５３）が軸方向に延伸し、前記リブ構造と係合してフィルタ部材（１）を容器内にセンタリングするＵ字形状を有し、
   前記終端キャップ（３９）が端縁にフィルタ媒体（２７）の終端領域を包囲する端部包囲フレーム（４５）を有する、フィルタ部材と、
   を具備する、
   ことを特徴とする流体用フィルタシステム。
2. 前記流体容器（３）が、油圧タンクである、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタシステム。
3. 前記リブ構造は容器の内側に引き伸ばして延伸された壁部分を有し、壁部分はその外側に溝を形成しており、前記溝は前記リブ構造の方向に延伸し、前記溝は容器の隣り合う２つの側において開放している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタシステム。
4. 前記容器がモールドプラスチックで形成され、
   位置決め部分が容器の壁を変形して形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタシステム。

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