JP5441880B2

JP5441880B2 - 制御弁用フィルタ装置

Info

Publication number: JP5441880B2
Application number: JP2010287741A
Authority: JP
Inventors: 岳木村
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: US20120160762A1; CN102563205B; JP2012137107A; US8936161B2; CN102563205A

Description

本発明は、流体の圧力等を制御する制御弁に取付けられ、制御弁内への異物の混入を防止する制御弁用フィルタ装置に関する。

従来、例えば、自動車の内燃機関や自動変速機等には、燃料やオイルなどの流体の圧力を制御したり、燃料やオイルの流路を切り替えたりするための制御弁が数多く用いられている。このような制御弁に流体中の異物が混入すると、正常な動作を妨げる恐れがある。そのため、制御弁には、流体中の異物を捕捉して、その混入を防止するためのフィルタが取付けられている。

従来のこの種のものとして、下記特許文献１には、枠体に分断部を有し、該分断部には互いに係合可能な係合手段と、該係合手段の係合状態を保持する保持手段とが設けられたフィルタが記載されている。

前記枠体は、平行な一対のリング枠と、両リング枠どうしを連結する複数の棒材とから構成されており、リング枠及び棒材により画成される窓部に網材が張設されている。また、前記枠体の、一方の分断部の端部から、他方の分断部に向けて、先端が屈曲した形状をなす鉤部が延設され、他方の分断部の端部に位置する棒材が、前記鉤部が係合する係留部をなしている。更に、他方の分断部の係留部近傍であって、リング枠の外周側には爪部が設けられている。なお、前記鉤部は、一対のリング枠とリング枠との間隔に適合する、板幅で形成されている。そして、先端が屈曲した鉤部を、係留部に引き掛けるように係合させると、その係合状態が爪部により保持されて、制御弁にフィルタが抜け止めされた状態で取付けられるようになっている。

特開２００２−２８５９６６号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のフィルタでは、枠体を構成する棒材である係留部に、一方の分断部から延設した鉤部が係合するようになっているので、鉤部を係留部に係合させると、枠体の窓部内に鉤部の先端部が入り込んでしまって、窓部が狭まる結果となり、窓部に張設された網材の有効面積が減少するというデメリットが生じていた。また、鉤部は、リング枠間の間隔に適合する幅広形状となっているので、このことも、鉤部を係留部に係合させたときに、窓部が狭くなる要因となっていた。

したがって、本発明の目的は、制御弁に取付けたときに、枠体の開口部を広く確保して、フィルタの有効面積を大きくとることができる、制御弁用フィルタ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の制御弁用フィルタ装置は、帯状をなして両端部が向き合うように環状に湾曲され、該帯状部分に複数の開口部が設けられた枠体と、該枠体の前記開口部に張設されたフィルタ部材と、前記枠体の両端部の対向する両側部の一方から延出された係合爪と、該両側部の他方に設けられた、前記係合爪が係合する凹部とを備え、前記凹部は、前記枠体の開口部の側部に形成されていることを特徴とする。

本発明の制御弁用フィルタ装置においては、前記枠体の各端部の一側方に前記係合爪が形成され、他側方に前記凹部が形成されており、各端部の対向する側部は、一方が前記係合爪を有し、他方が前記凹部を有することが好ましい。

本発明の制御弁用フィルタ装置においては、前記枠体の各端部の前記係合爪の基部側には、前記枠体の幅方向途中まで延出された延出部が設けられており、前記係合爪を前記凹部に係合させた状態で、前記係合爪及び前記延出部で覆われる、他方の端部の対向する部分には、該係合爪及び該延出部を受け入れるようにへこんだ肉薄部が設けられ、各端部の延出部どうしが前記枠体の幅方向途中で当接するように構成されていることが好ましい。

本発明によれば、制御弁の外周面に形成された周溝に枠体を拡径させて配置して、枠体の凹部に係合爪を係合させることにより、制御弁にフィルタ装置を取付けることができる。このとき、係合爪が係合する凹部が、枠体の開口部の側部に形成されていて、その部分で係合爪が係合するので、枠体の開口部を狭めず広く確保することができ、フィルタ部材の有効面積を大きくすることができる。

上記のように、枠体の開口部を広く確保することができるので、フィルタ装置が制御弁の周溝に装着された状態で回転して、枠体の開口部が周方向にずれたとしても、制御弁のポート部を完全に塞いでしまうことを防止でき、また、制御弁が小さい径をなしている場合でも、フィルタ部材の有効面積を大きくとることができる。

本発明の制御弁用フィルタ装置の一実施形態を示しており、同制御弁用フィルタ装置を制御弁に取付ける状態を示す斜視図である。（ａ）は同制御弁用フィルタ装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）とは異なる角度から見た場合の斜視図である。同制御弁用フィルタ装置の平面図である。（ａ）は同制御弁用フィルタ装置を制御弁に取付けた状態の断面図、（ｂ）は同制御弁用フィルタ装置の要部拡大斜視図である。（ａ）は同制御弁用フィルタ装置の両端部を連結した状態での斜視図、（ｂ）は（ａ）の状態における要部拡大平面図である。

以下、図１〜５を参照して、本発明に係る制御弁用フィルタ装置の一実施形態について説明する。

図１に示すように、本発明の制御弁用フィルタ装置１０（以下、「フィルタ装置１０」という）は、例えば、自動車の内燃機関の油圧回路に配設され、オイルの流路の切り替えや圧力の調整を行ったり、燃料供給系統に配設され、燃料の噴射量や噴射タイミングの調整等を行ったりする制御弁１に取付けられるものである。制御弁１の外周には、軸方向に沿って所定間隔で複数の周溝３，５，７が形成されており、この実施形態では、軸方向両側の周溝３，７にフィルタ装置１０がそれぞれ取付けられるようになっている。また、各周溝３，５，７には、制御弁１の内部に連通するポート部９がそれぞれ形成されている。

図１及び図２に示すように、この実施形態のフィルタ装置１０は、帯状に長く伸びると共に、その長さ方向両端部Ａ，Ｂが、互いに向き合うようにＣ字環状に湾曲され、帯状部分に複数の開口部２５が設けられた枠体２０と、この枠体２０の開口部２５に張設されたフィルタ部材４０とを有している。

前記枠体２０は、ポリアミド系樹脂、フッ素樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等の合成樹脂や、それらにガラス繊維等を混入して補強した合成樹脂などで形成することができる。一方、前記フィルタ部材４０は、ステンレス等の金属線材や、ポリエチレン等の樹脂線材からなるメッシュ部材などで形成することができる。

この実施形態では、フィルタ部材４０を型内に予め配置し、上記材質の合成樹脂を射出することにより、両端部Ａ，Ｂが離れた状態で、枠体２０とフィルタ部材４０とが一体成形されるようになっている。すなわち、図２（ａ），（ｂ）に示すように、枠体２０の両端部Ａ，Ｂは、自由状態で互いに離れており、枠体２０の弾性力に抗して両端部Ａ，Ｂを近づけることで、枠体２０が弾性変形するようになっている。

前記枠体２０は、取付すべき制御弁１の軸方向に所定間隔をあけて互いに平行に配置された一対の支持フレーム２１，２２と、該一対の支持フレーム２１，２２に直交して配置され、両支持フレーム２１，２２の長さ方向両端部どうしを連結する連結部２３，２３と、同じく支持フレーム２１，２２どうしを連結する複数のリブ２４とを有している。これらの、支持フレーム２１，２２、連結部２３、及び、複数のリブ２４により、枠体２０に複数の開口部２５が画成されている。

そして、枠体２０の両端部Ａ，Ｂの両側部の、対向する側部どうしの一方から係合爪３０が延出しており、対向する側部どうしの他方には、前記係合爪３０が係合する凹部３５が設けられている。そして、この凹部３５は、前記開口部２５の側部、詳しくは開口部２５の連結部２３近傍の側部に位置するように形成されている。更に、この実施形態の場合、枠体２０の一方の端部Ａは、図２（ａ）の右側の側部から係合爪３０が延出され、左側の側部に凹部３５が形成されており、枠体２０の他方の端部Ｂは、上記とは逆に、図２（ａ）の右側の側部に凹部３５が形成され、左側の側部から係合爪３０が延出されている。このように、枠体２０の各端部Ａ，Ｂは、それぞれ係合爪３０と凹部３５を有し、その位置が各端部Ａ，Ｂで逆になっていて、突き合わせたときに、両側部でいずれかの一方の係合爪３０と他方の凹部３５とが対向するように形成されている。

また、前記係合爪３０は、各端部Ａ，Ｂの連結部２３の一側から、対向する端部Ｂ，Ａに向かって伸びる基部３１と、該基部３１の先端から、枠体２０の内径方向側に突設された係合突部３２とを有し、前記係合突部３２の内径側端面には、同係合突部３２を次第に肉薄とするテーパ面３２ａが形成されている（図２（ａ），（ｂ）及び図３参照）。一方、凹部３５の内面には、連結部２３に近づくほど深くなるように傾斜したテーパ面３５ａが設けられている（図２（ａ），（ｂ）及び図３参照）。

そして、両端部Ａ，Ｂが離れた状態から、それらが互いに近づくように枠体２０を弾性変形させ、両端部Ａ，Ｂの幅方向一側部（支持フレーム２１側）において、凹部３５に係合爪３０を係合させると共に、両端部Ａ，Ｂの幅方向他側部（支持フレーム２２側）において、凹部３５に係合爪３０を係合させることで、両端部Ａ，Ｂが互いに連結されるようになっている。

また、前記枠体２０の各端部Ａ，Ｂには、係合爪３０の基部３１の側面から、枠体２０の幅方向中間部に至るまで、板状の延出部３７が延設されている。一方、枠体２０の各端部Ａ，Ｂの連結部２３の、前記延出部３７とは幅方向反対側の部分には、相手方の係合爪３０の基部３１及び延出部３７を受け入れるように凹んだ薄肉部３９が形成されている（図２（ａ），（ｂ）及び図４（ｂ）参照）。

したがって、両端部Ａ，Ｂの係合爪３０及び凹部３５どうしを係合させると、各端部Ａ，Ｂの薄肉部３９に、相手方の延出部３７及び係合爪３０の基部３１が入り込むと共に、両延出部３７，３７の内側面どうしが当接するようになっている（図５（ａ），（ｂ）参照）。

なお、この実施形態では、各延出部３７は枠体２０の幅方向中間まで延設されているが、一方の延出部３７を、枠体２０の幅方向中間よりも短い長さ、或いは、幅方向中間を超える長さで延設させ、他方の延出部３７を、両端部Ａ，Ｂを連結したときに、一方の延出部３７に当接する長さで延設させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、係合爪３０の基部３１から延出部３７が延設されているが、延出部３７を設けなくともよい。更にまた、上記実施形態においては、枠体２０の両端部Ａ，Ｂにそれぞれ係合爪３０及び凹部３５を設けたが、枠体２０の両端部Ａ，Ｂの一方に係合爪３０のみを設け、他方に凹部３５のみを設けてもよい。

次に上記構造からなるフィルタ装置１０の使用方法について説明する。

すなわち、図１に示すように、制御弁１の取付すべき周溝３，７に、フィルタ装置１０を整合させて配置する。そして、枠体２０の両端部Ａ，Ｂを把持し、枠体２０の弾性力に抗して、枠体２０を拡径させて、制御弁１の周溝３，７に枠体２０を嵌め込む。

その状態で図４（ｂ）に示すように、枠体２０の端部Ｂの凹部３５に、端部Ａの係合爪３０を係合させると共に、同枠体２０の端部Ａの凹部３５に、端部Ｂの係合爪３０を係合させる。

具体的には、枠体２０の両端部Ａ，Ｂを摘んで、両端部Ａ，Ｂを挟み付けるようにして、両端部Ａ，Ｂを互いに近づけていく。すると、枠体２０の端部Ｂの連結部２３に設けられた薄肉部３９に、端部Ａの係合爪３０のテーパ面３２ａが押圧されて、係合爪３０及び延出部３７が外方にやや撓み変形しながら端部Ｂの薄肉部３９を通過し、係合爪３０の係合突部３２が端部Ｂの凹部３５に至ると弾性復帰して、図４（ａ）に示すように、端部Ａの係合爪３０の係合突部３２が端部Ｂの凹部３５に係合する。同様にして、枠体２０の端部Ｂの、係合爪３０の係合突部３２も、端部Ａの凹部３５に係合するようになっている（図５（ａ）参照）。このとき、係合爪３０先端の係合突部３２にはテーパ面３２ａが形成されているので、係合爪３０の先端が各端部Ａ，Ｂの連結部２３の縁部に引っ掛からず、薄肉部３９上にスムーズに乗り上がり、連結作業性がよい。なお、凹部３５に係合した係合突部３２のテーパ面３２ａは、凹部３５内面のテーパ面３５ａに当接するようになっている。

また、枠体２０の両端部Ａ，Ｂの、係合爪３０及び凹部３５どうしを係合させると、各端部Ａ，Ｂの連結部２３，２３どうしが突き当たると共に、各端部Ａ，Ｂの薄肉部３９に延出部３７及び係合爪３０の基部３１が入り込んで、両延出部３７，３７の内側面どうしが当接し、上記連結部２３，２３の突き合わせ面を覆うようになっている（図５（ａ），（ｂ）参照）。

上記のように、枠体２０の両端部Ａ，Ｂどうしが係合爪３０及び凹部３５により連結され、図１及び図４（ａ）に示すように、制御弁１の周溝３，７にフィルタ装置１０を取付けることができるようになっている。

このとき、このフィルタ装置１０では、係合爪３０が係合する凹部３５が、枠体２０の開口部２５の側部である支持フレーム２１，２２に形成されており、その部分で係合爪３０が係合するようになっているので、枠体２０の開口部２５を狭めず広く確保することができ、開口部２５に張設されたフィルタ部材４０の有効面積を大きくすることができる。

ところで、図４（ａ）に示すように、制御弁１の周溝３，７に取付けられたフィルタ装置１０は、制御弁１を内燃機関等に設置する前に、振動や予期せぬ外力等で、回転してしまって、ポート部９に整合した枠体２０の開口部２５が周方向にずれてしまうことがあった。また、制御弁１を内燃機関に設置した後においても、流体の圧力等によって、制御弁１が回転しまうことがある。

これに対して、このフィルタ装置１０においては、枠体２０の開口部２５を広く確保することができるので、上記のように、フィルタ装置１０が制御弁１の周溝３，７に取付けられた状態で回転して、枠体２０の開口部２５が周方向にずれたとしても、制御弁１の周溝３，７のポート部９を完全に塞いでしまうことを防止して、フィルタ部材４０及びポート部９を流れる流体の流量を維持することができる。その結果、フィルタ装置１０や制御弁１に、回り止めのための構造を設ける必要がなく（従来は、制御弁１に周溝に平坦面を形成しておき、この平坦面に枠体の両端部連結部分を配置する場合があった）、コスト低減を図ることができる。

また、枠体２０の開口部２５を広く確保することができるので、制御弁１が細く、その外径が小さい場合であっても、フィルタ部材４０の有効面積を大きくとることができ、コンタミ等の異物の制御弁１内への混入を確実に阻止することができる。

また、この実施形態では、枠体２０の端部Ａの一側方に係合爪３０が形成され、他側方に凹部３５が形成され、同端部Ｂの一側方に凹部３５が形成され、他側方に係合爪３０が形成されていて、両端部Ａ，Ｂの対向する両側部において、互い違いに係合爪３０及び凹部３５が係合するようになっている。このように、枠体２０の両端部Ａ，Ｂにそれぞれ係合爪３０が設けられていることから、図５（ａ）の矢印で示すように、枠体２０の両端部Ａ，Ｂが連結された状態で、どちらか一方の端部Ａ，Ｂが外側から押されて、一方の係合爪３０と凹部３５が外れそうになっても（図５（ａ）の想像線参照）、他方では係合爪３０が押し付けられるので、枠体２０の両端部Ａ，Ｂどうしをしっかりと連結させて外れないように保持することができる。枠体２０がねじれる方向に力が付与されても、同様で、枠体２０の両端部Ａ，Ｂどうしを外れないように保持することができる。

更に、この実施形態では、枠体２０の両端部Ａ，Ｂの係合爪３０及び凹部３５どうしを係合させると、図５（ａ），（ｂ）に示すように、枠体２０の各端部Ａ，Ｂの連結部２３，２３どうしが突き当たると共に、各係合爪３０の基部３１からそれぞれ延出した延出部３７，３７の内側面どうしが、枠体２０の幅方向中間で当接して、枠体２０の両端部Ａ，Ｂの、連結部２３，２３の突き合わせ面を覆うので、突き合わせ面の隙間を通して流体中に含まれる異物等が通過してしまうことを防ぐことができる。また、枠体２０の、一方の端部Ａ，Ｂの薄肉部３９に、他方の端部Ａ，Ｂの延出部３７が入り込んで、枠体２０の各端部Ａ，Ｂの外面側の幅方向半分に、他方の端部Ａ，Ｂの延出部３７が覆い被さっているので、枠体２０がねじれたり、枠体２０の両端部Ａ，Ｂが押されたりしても、枠体２０の変形が規制されて、制御弁１の周溝３，７からフィルタ装置１０を外れにくくさせることができる。

１制御弁
１０制御弁用フィルタ装置（フィルタ装置）
２０枠体
２５開口部
３０係合爪
３７延出部
３９薄肉部
４０フィルタ部材
Ａ，Ｂ枠体の端部

Claims

帯状をなして両端部が向き合うように環状に湾曲され、該帯状部分に複数の開口部が設けられた枠体と、該枠体の前記開口部に張設されたフィルタ部材と、前記枠体の両端部の対向する両側部の一方から延出された係合爪と、該両側部の他方に設けられた、前記係合爪が係合する凹部とを備え、前記凹部は、前記枠体の開口部の側部に形成されていることを特徴とする制御弁用フィルタ装置。
前記枠体の各端部の一側方に前記係合爪が形成され、他側方に前記凹部が形成されており、各端部の対向する側部は、一方が前記係合爪を有し、他方が前記凹部を有する請求項１記載のフィルタ装置。
前記枠体の各端部の前記係合爪の基部側には、前記枠体の幅方向途中まで延出された延出部が設けられており、前記係合爪を前記凹部に係合させた状態で、前記係合爪及び前記延出部で覆われる、他方の端部の対向する部分には、該係合爪及び該延出部を受け入れるようにへこんだ肉薄部が設けられ、各端部の延出部どうしが前記枠体の幅方向途中で当接するように構成されている請求項２記載のフィルタ装置。