JP5757997B2 - フィルター機構 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、工作機械に供給されて加工中の材料と工具を潤滑し、冷却するクーラントを、クーラントタンクから工作機械に供給するクーラントポンプ等において、不純物を除去するためのフィルター機構に関する。

工作機械において、ワーク加工時に金属粉（いわゆる「切粉」）等の異物が発生する。これらの異物は、通常、クーラントと共にクーラントタンクに戻される。その際、大きな異物はストレーナ等によって捕集・廃棄されるが、それを透過或いは通過した比較的小さな異物（切粉等）は、いわゆる「コンタミ」としてクーラント中を浮遊した状態となる。また、このクーラント中には、大気中の様々な浮遊塵も混入する場合がある。
マシニングセンタやＮＣ旋盤では、工具先端からクーラントを噴射し、ワークや工具の冷却を行なうと共に、切粉の排出を良くし、加工速度及び加工精度の向上を図っている。その場合、クーラント循環用のポンプの保護や加工精度の維持のため、サイクロンフィルターやフィルターエレメント方式のフィルターが用いられる。
フィルターエレメント方式のフィルターを用いた場合、クーラントに混入した細かな金属屑等のコンタミは、フィルターを目詰まりさせてしまう。そのため、フィルター交換や、フィルターの洗浄等の定期的なメンテナンスが不可欠である。

ここで、フィルター交換やフィルターの洗浄等のメンテナンスを不要にするため、サイクロンフィルターの使用が考えられるが、サイクロンフィルターは濾過が完璧ではなく、油での使用が制限され、大気中の浮遊塵の様な軽質塵を濾過することができない等の欠点がある。
したがって、工作機械においては、高精度の濾過を必要とする場合には、フィルターエレメントを用いたフィルターの使用は不可避となる。しかしながら、上述したように、フィルター交換や洗浄のサイクルが短く、ランニングコストを押し上げてしまうと云う問題を有している。そのため、洗浄作業の頻度が少なくて済むフィルターが望まれている。
しかし、洗浄作業の頻度が少なくて、しかも、フィルターに付着した異物を効率的に除去して目詰まりを解消し、或いは、係る目詰まりを防止することが出来るフィルターは、未だ有効なものは提案されていない。

フィルターを洗浄する技術として、例えば、フィルターを回転して、その遠心力により、異物をフィルターから除去する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術（特許文献１）では、フィルターを回転するための動力が別途必要となり、或いは、ポンプの回転駆動源からフィルターに回転を伝達するための回転伝達機構が別途必要になってしまうので、エネルギーの消費量が大きくなり、且つ、構造が複雑化してしまう。
また、金属の様に比重の大きな異物であれば、遠心力によりフィルター表面から除去することが出来るが、いわゆる「埃」や「塵」の様に比重の小さな異物については、作用する遠心力が小さく、遠心分離ではフィルター表面から除去することが出来ない。
さらに、一度フィルターを通過した微細ゴミが、遠心力によりフィルター内壁に押し付けられて固着し、目詰まりを起こす場合が存在する。

特開平１０−１０９００７号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ポンプ等に設けられるフィルター機構であって、フィルター表面に付着した異物を除去することができ、以って、異物によりフィルターの目詰まりを防止することが出来るフィルター機構の提供を目的としている。

本発明のフィルター機構は、第１のケーシング（フィルターケーシング３）内にフィルター（フィルターエレメント５１）が収容され、
フィルター（５１）と第１のケーシング内壁面（３ｉ）との間には半径方向に空間（Ｇ）が形成されており、
当該半径方向の空間（Ｇ）を移動可能な羽根（回転羽根６１、旋回羽根）が配置されており、
移動可能な羽根（６１）は第１のケーシング（３）の中心軸と平行にフィルター（５１）上端位置から下端位置に亘って延在しており、
前記羽根（６１）は前記空間（Ｇ）の作動流体の中をフィルター（５１）の円周方向に移動し、
第１のケーシング（３）の内壁面（３ｉ）に、前記羽根（６１）と干渉しない位置にじゃま板（フィン９、９Ａ）を設けたことを特徴としている。

本発明において、回転羽根の断面形状は、回転羽根の回転速度や作動流体（液体、気体）の種類により、適宜、使い分けることが出来る。例えば、回転羽根の回転速度が遅い場合や、作動流体（気体）の比重や粘性が低い場合には、回転羽根（６１、６１Ａ）の断面形状は、両端部近傍が折曲された板状であるのが好ましい（図２、図３）。
ここで、回転羽根の断面形状を翼状に構成すれば、作動流体の粘性が幅広い範囲の数値であっても対応することが出来るので、好ましい。
或いは、回転羽根（６１Ｂ、６１Ｃ）の断面形状は、翼状（図４）や円形（図５）であっても良い。
ここで、フィルター（５１）は回転（或いは旋回）せず、その断面形状は、例えば円形である。

また本発明において、前記じゃま板（９）は、螺旋状に配置されているのが好ましい。
そして本発明の実施に際して、フィルター（５１）の半径方向内方の領域はポンプ（例えばトロコイドポンプ２２）の吸入口（２３５）、ポンプ（２２）を経由して、ポンプ吐出口（トコロイドポンプ吐出口２１５）に連通しており、フィルター（５１）と第１のケーシング（３）（の内壁面３ｉ）との間の領域は作動流体の低圧吐出口（排出口２３７）に連通しているのが好ましい。

本発明において、（例えば、クーラントタンク内に浸漬された低圧発生部の）回転式ポンプ（例えば、インペラー４６０）を収容した第２のケーシング（インペラーケーシング４００）を設け、第２のインペラーケーシング（４００）は第１のケーシング（３）に連通しているのが好ましい（図６、図９、図１６）。
ここで、回転式ポンプとしては、例えばインペラー（４６０、４６０Ａ）を選択することが出来る。そして、インペラー（４６０、４６０Ａ）としては、いわゆる「セミオープンタイプ」であっても、いわゆる「クローズドタイプ」であっても良い。
なお、インペラー（４６０、４６０Ａ）に代えて、軸流ポンプ、その他の回転式ポンプを採用することも可能である。

これに加えて、本発明において、前記羽根（６１Ｅ）は螺旋状に形成されているのが好ましい（図１７）。

上述する構成を具備する本発明によれば、フィルター（５１）とケーシング内壁面（３ｉ）との間の羽根（６１）が回転或いは旋回することにより、フィルター（５１）とケーシング内壁（３ｉ）の間の空間（Ｇ）に存在する作動流体との間に速度差を生じる。
フィルター（５１）とケーシング内壁（３ｉ）の間の空間（Ｇ）において、回転する羽根（６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）が作動流体（例えば、クーラント液）中を進行する事により、羽根の後方に乱流を生じ、フィルター（５１）内部からフィルター（５１）外部へ作動流体を吸い出す様な流れを生じる。その様な乱流や作動流体を吸い出す流れにより、フィルター（５１）の外周表面から異物が剥離される。
回転羽根が回転する速度と、フィルター（５１）とケーシング内壁（３ｉ）の間の空間（Ｇ）で作動流体が旋回する速度の速度差が大きいほど、フィルター（５１）の外周表面から異物が剥離させる作用効果も大きくなる。そして、回転羽根と作動流体との速度差が最も大きくなる時、すなわち回転羽根の回転起動時に、フィルター（５１）の外周表面から異物が剥離させる作用効果は最大になる。
なお、乱流を発生させるための羽根の構造は、省エネルギーの観点から、羽根構造の厚さ寸法が小さくなる（薄くなる）ことが好ましい。

フィルター（５１）とケーシング内壁（３ｉ）の間の空間（Ｇ）で、作動流体と速度差を生じる様に羽根（回転羽根：６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）を回転すると、ベルヌーイの定理により、流速が早い領域における作動流体の圧力は低いので、回転する羽根（６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）が通過する際には、その領域における圧力は低下する。その結果、回転する羽根（６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）が通過する際には、その領域の圧力は、フィルター（５１）の半径方向内方の領域における圧力よりも低圧になる。
そして、フィルター（５１）の半径方向外方と半径方向内方の差圧により、羽根（６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）が通過する領域において、フィルター（５１）における半径方向内方から半径方向外方へ向かう力（Ｐｒ）が発生する。
係る力（Ｐｒ）により、フィルター（５１）の半径方向外方表面に付着した異物は、フィルター（５１）から除去（剥離）される。
回転する羽根の断面形状が薄い翼状（６１Ｂ）であれば、上述した半径方向内方から半径方向外方へ向かう力が発生し易くなり、当該力も大きくなり、省エネルギーの観点からも有利となり、好適である。

また、フィルター（５１）とケーシング内壁（３ｉ）の間の空間（Ｇ）で、作動流体の旋回速度と羽根（６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の回転速度で速度差が存在すれば、回転（或いは旋回）する羽根（６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の後方（羽根の旋回方向の後方：羽根の下流側）には乱流が発生し、渦（Ｖ）が発生する。
羽根（６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）は、フィルター（５１）の半径方向外方表面の直近を通過するので、羽根（６１，６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の後方に発生する乱流及び渦（Ｖ）による回転力は、フィルター（５１）の半径方向外方表面に付着した異物を剥離する作用を奏する。
本発明によれば、フィルター（５１）における半径方向内方から半径方向外方へ向かう力（Ｐｒ）に代えて、或いは、当該力（Ｐｒ）に加えて、羽根（６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の後方の乱流及び渦（Ｖ）の回転力により、フィルター（５１）の半径方向外方表面に付着した異物が剥離されるので、異物がフィルター（５１）の表面に付着することが防止される。

ここで本発明によれば、フィルター（５１）の半径方向内方の領域は、例えばトロコイドポンプ（２２）の吸入口（２３５）に連通しているので、ポンプ（２２）の吸入圧が常に作用しており、フィルター（５１）の半径方向外方領域の作動流体に対して吸引力を作用している。
そのため、作動流体には、フィルター（５１）の半径方向外方から半径方向内方に向かう流れが常に存在し、フィルター（５１）の半径方向内方に付着した異物が剥離する。
すなわち、本発明によれば、フィルター（５１）の半径方向外方表面に付着した異物を剥離すると共に、半径方向内方表面の異物付着も防止され、ポンプ吸入口（２３５）に供給される作動流体を確実に濾過して、清浄な作動流体をポンプ（２２）に供給する作用効果も併せ持っている。

本発明において、インペラー（４６０）を収容したインペラーケーシング（４００）を設ければ、ポンプ（例えばトロコイドポンプ２２）の吸入圧により、作動流体をポンプ装置内に吸入することが出来ると共に、インペラー（４６０）の回転力により、作動流体をフィルター（５１）の半径方向内方の領域へ加圧することが出来る。
また、インペラー（４６０Ａ）により付加された圧力により、フィルター（５１）から剥離した異物を、ケーシング（３）に設けられた異物用の排出口（２３７、３１ａ）から効率良く排出することが出来る。

本発明によれば、羽根（６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）が回転或いは旋回する方向（フィルター５１の円周方向について、時計回りであるか反時計回りであるか）と、フィルター（５１）とケーシング内壁（３ｉ）の間の空間で作動流体が旋回する方向とは一致している。
そして、フィルター（５１）の半径方向外方表面に付着した異物を剥離する作用は、作動流体の旋回速度と羽根（６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の回転（旋回）速度の速度差が大きいほど、顕著となる。そのため、上述する構成を具備する本発明においては、羽根（６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の回転（旋回）直後において、フィルター（５１）の半径方向外方表面に付着した異物が最も剥離する。

これに対して、本発明において、ケーシングの内壁面（３ｉ、３Ａｉ、３Ｂｉ、３Ｃｉ）にじゃま板（フィン９、９Ａ）を設ければ、当該じゃま板（９、９Ａ）により作動流体の旋回流速度が低減されるので、作動流体の旋回速度と羽根（６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の回転（旋回）速度の速度差が大きくなる。
そのため、羽根（６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｅ）の旋回直後、旋回停止直後以外でも、フィルター（５１）の半径方向外方表面に付着した異物を剥離する作用が良好に発揮される。

そして、じゃま板（９Ａ）を、螺旋状に配置すれば、当該螺旋に沿って、異物を包含する作動流体を、フィルター（５１）の半径方向外方の領域において、上昇或いは下降させることが出来る。
換言すれば、フィルター（５１）とケーシング内壁（３Ｃｉ）との間の領域（Ｇ）において、螺旋状に配置されたじゃま板（９Ａ）に沿って、フィルター（５１）から剥離した異物を包含する作動流体を、ケーシング（３Ｃ）の上方（或いは下方）に設けられた異物用の排出口（３１ａ）に向かって上昇（或いは、下降）させて、排出することが可能となる。

さらに本発明において、羽根（６Ｅ）を螺旋状に構成すれば、フィルター（５１）の半径方向外方表面から剥離した異物が繊維等の比較的長いものである場合に、羽根車の縁部に絡まったとしても、繊維等の異物は、螺旋状の羽根（６Ｅ）の縁部に沿って上昇して、ケーシング（３）の上方に設けられた異物用の排出口（２３７）に向かって移動することが出来る。
そのため、繊維等の比較的長尺の異物が羽根に絡み付いたとしても、羽根（６Ｅ）の縁部に沿って異物用の排出口（２３７）近傍まで移動するので、当該排出口（２３７）から（本発明のフィルター機構を備えたポンプ装置の）外部に排出することが出来る。
繊維等の異物が回転羽根に絡み付いてしまうことを防止するため、羽根（６Ｅ）を螺旋状に構成する場合には、異物排出口（２３７）はケーシング（３）の上方に設けることが好ましい。

本発明のポンプのフィルター機構は、マシニングセンタ（５００）やＮＣ旋盤等に適用する場合において、低圧発生部によってクーラント液の低圧流を吐出し、高圧発生部からクーラント液の高圧流を吐出する様に構成することが出来る。
その様に構成すれば、低圧流を発生する低圧用のポンプと、高圧流を吐出する高圧用ポンプの２種類を設ける必要がなくなり、単一のポンプ（クーラントポンプ１０１）によって、クーラント液の低圧流と高圧流を発生することが出来る。
そして、低圧のクーラント液をノズル（５４０）からワーク（Ｗ）全体に向けて噴出することにより、加工中の切粉を除去することが出来る。
また、高圧のクーラント液をツール（５２０）先端から噴出して、切削片のワーク（Ｗ）への噛み込み等を防止することも出来る。
これにより、ワークの加工精度を向上させることが出来る。

本発明の第１実施形態を示す断面図である。 図１における回転羽根の作用を示す説明図である。 作動流体の粘度が低い場合において適用される回転羽根の形状及びその作動状態を示す説明図である。 図２、図３で示すのとは異なる回転羽根及びその作動状態を示す説明図である。 さらに別の回転羽根及びその作動状態を示す説明図である。 第２実施形態を示す断面図である。 第３実施形態を示す断面図である。 第３実施形態の作用を示す説明図である。 第４実施形態を示す断面図である。 第５実施形態の要部を示す断面図である。 図１０のＹ矢視図である。 図１０のＸ−Ｘ矢視断面図である。 図１１とは異なる構成の図１１に対応する図である。 第５実施形態のじゃま板を示す側面図である。 第５実施形態のじゃま板を示す斜視図である。 第６実施形態の要部を示す断面図である。 第７実施形態で用いられる回転羽根の斜視図である。 図１で示すポンプを工作機械のクーラント供給に用いる場合の機器の配置を示す図である。 図１で示すポンプを用いたマニシングセンタのブロック図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に、図1〜図５を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
図１において、全体を符号１０１で示すクーラントポンプは、ポンプ駆動用の電動モータ１と、ポンプ部分２と、フィルターケーシング３と、フィルターケーシング下端閉塞板４と、フィルター５と、回転羽根６と、ストレーナプレート７とを有している。

ポンプ部分２は、上方ハウジング２１と、高圧発生部（以下、「トロコイドポンプ」と言う）２２と、下方ハウジング２３とを有している。
上方ハウジング２１には、中央空間部２１１と、オイルシール格納部２１２と、シャフト貫通孔２１３と、吐出側流路入口２１４と、吐出口２１５と、吐出側流路２１６が形成されている。
上方ハウジング２１の上端側にはフランジ２１７が形成されており、フランジ２１７の上面側には、公知の手段（例えば取り付けボルト）によって、電動モータ１が取り付けられている。
上方ハウジング２１の下端面２１ｕには、雌ねじが形成された複数のねじ孔２１８が設けられている。
図１において、符号２１９は、クーラントポンプ１０１を図示しないクーラントタンクに取り付けるための取り付け座面を示す。

上方ハウジング２１における中央空間部２１１は上端側が開放された形状であり、中央空間部２１１内にカップリングＣが配置されている。カップリングＣは、電動モータ１の回転軸Ｓ１と、ポンプシャフトＳ２とを接続している。
オイルシール格納部２１２は、中央空間部２１１の下方側で、中央空間部２１１と隣接して形成されており、その内部にオイルシールＯｓ１を格納している。
上方ハウジング２１において、シャフト貫通孔２１３は、中央空間部２１１と、オイルシール格納部２１２と、下端面２１ｕとを連通している。

上方ハウジング２１において、吐出側流路入口２１４は、上方ハウジング２１の下端面２１ｕに開口し、吐出口２１５は上方ハウジング２１の外周側に開口している。
吐出側流路入口２１４と吐出口２１５とは、吐出側流路２１６によって連通している。

ポンプ部分２のトロコイドポンプ２２は、上方ハウジング２１と下方ハウジング２３とによって挟まれる様に配置されている。そして、複数の通しボルトＢ１が、下方ハウジング２３、トロコイドポンプ２２のケーシング２２１、上方ハウジング２１を貫通し、以って、下方ハウジング２３、トロコイドポンプ２２、上方ハウジング２１を一体に構成している。
トロコイドポンプ２２は、ケーシング２２１と、インナーロータ２２２と、アウターロータ２２３とを有している。
インナーロータ２２２は、公知の手段（例えば、キーやピン、コッター等）によって、ポンプシャフトＳ２に固定され、ポンプシャフトＳ２によって回転する。
トロコイドポンプ２２のケーシング２２１の外周近傍には、複数のボルト貫通孔２２４が形成されている。当該ボルト貫通孔２２４の配置（水平面に対する投影位置）は、上方ハウジング２１の下端面２１ｕに形成されたねじ孔２１８の配置（水平面に対する投影位置）と一致している。同一の通しボルトＢ１を挿入するためである。

ポンプ部分２の下方ハウジング２３には、円筒状突出部２３１と、中央円筒空間部２３２と、円環状空間２３３と、シャフト貫通孔２３４と、トロコイドポンプ２２用の吸い込み口２３５と、フィルターケーシング嵌合部２３６と、低圧吐出口２３７とが形成されている。
中央円筒空間部２３２は円筒状突出部２３１によって包囲されており、中央円筒空間部２３２の上方は、トロコイドポンプ２２用の吸い込み口２３５を除き、閉塞している。すなわち、中央円筒空間部２３２の上方は、トロコイドポンプ２２用の吸い込み口２３５に連通している。

円環状空間２３３は、円筒状突出部２３１及び中央円筒空間部２３２と同心に形成されており、円筒状突出部２３１の半径方向外方に形成されている。
シャフト貫通孔２３４は、下方ハウジング２３の中心部、すなわち、中央円筒空間部２３２の中心に形成されている。そしてシャフト貫通孔２３４は、下方ハウジング２３の天井部分を貫通している。
シャフト貫通孔２３４にはポンプシャフトＳ２が挿入されており、ポンプシャフトＳ２は回転自在に軸支されている。

円筒状突出部２３１の下端側における半径方向内周面には、フィルター上部支持部材５２の上端が嵌合されている。そして、円筒状突出部２３１の半径方向内周面と、フィルター上部支持部材５２の上端とは、いわゆる「インロー」状に結合されている。
フィルターケーシング嵌合部２３６は円環状空間２３３の半径方向外側に配置されており、フィルターケーシング嵌合部２３６の半径方向外周面は、フィルターケーシング３上端における半径方向内周面３ｉと嵌合している。すなわち、フィルターケーシング嵌合部２３６の半径方向外周面と、フィルターケーシング３上端の半径方向内周面３ｉとは、いわゆる「インロー」状に結合されている。

低圧吐出口２３７は、下方ハウジング２３の半径方向外周側であって、比較的上方の位置に開口している。そして低圧吐出口２３７は、円環状空間２３３に連通している。
円環状空間２３３の上方の複数個所にボルト挿通孔２３８が形成されており、ボルト挿通孔２３８は、ハウジング２の中心軸（図１では図示せず：図１では上下方向に延在している）と平行に延在している。そしてボルト挿通孔２３８は、円環状空間２３３と下方ハウジング２３の上端面とを連通している。
下方ハウジング２３の半径方向外方縁部の近傍には、複数のねじ孔２３９が形成されている。ねじ孔２３９は、その上端部側に雌ねじが形成されている。ねじ孔２３９にはボルトＢ２が挿入され、ボルトＢ２はフィルターケーシング３を下方ハウジング２３に固定する。

図１において、クーラントポンプ１０１の下方端部には、フィルターケーシング下端閉塞板（以下、「ケーシング閉塞板」と言う）４が設けられている。
ケーシング閉塞板４は、いわゆる「浅い皿」を上下逆に伏せたような形状に構成されており、ケーシング閉塞板４の中央には、断面円形のクーラント吸い込み口４１が開口している。
ケーシング閉塞板４の上面側には円形段部４２が形成され、円形段部４２の半径方向寸法は、ケーシング閉塞板４の半径方向外縁よりも若干小さく設定されている。そして、円形段部４２の半径方向外周面（側面）が、フィルターケーシング３下端における半径方向内周面３ｉと嵌合している。

ケーシング閉塞板４の下方には空間部４３が形成されており、空間部４３の開口部（図１では下方の開口端）近傍にはストレーナプレート７が設けられ、ストレーナプレート７は空間部４３の開口部全域を覆っている。ストレーナプレート７は、クーラントタンクＴ（図１８、図１９参照）内のクーラントに含まれる大きな異物が、図１のクーラントポンプ１０１内に吸い込まないように設けられている。ストレーナプレート７をケーシング閉塞板４の下方に取り付けるには、溶接、かしめ、その他の従来公知の手法で為される。
ケーシング閉塞板４における半径方向外方縁部の近傍には、複数の貫通孔４４が形成されている。この貫通孔４４の数及びその配置（水平面の投影位置）は、下方ハウジング２３に形成されたねじ孔２３９の数及びその配置（水平面の投影位置）と一致している。貫通孔４４を介して、ボルトＢ２をねじ孔２３９に挿入するためである。

フィルターケーシング３を下方ハウジング２３に取り付けるに際しては、下方ハウジング２３の嵌合部２３６をフィルターケーシング３の上端（の半径方向内周面３ｉ）に嵌合する。そして、フィルターケーシング３の下端（の半径方向内周面３ｉ）にケーシング閉塞板４の円形段部４２を嵌合する。
そして、ケーシング閉塞板４を回転して、ケーシング閉塞板４の貫通孔４４の中心と、下方ハウジング２３のねじ孔２３９の中心とが整合する（一直線上に配置される）様に位置調整を行う。
そして、ボルトＢ２を、貫通孔４４及びねじ孔２３９に挿入し、所定の締め付けトルクを付加する。これにより、フィルターケーシング３とケーシング閉塞板４が、下方ハウジング２３に締結される。

フィルター５は、フィルター本体（以下、「フィルターエレメント」と言う）５１と、フィルター上方支持部材５２と、フィルター下方支持部材５３とで構成されている。
フィルターエレメント５１は、半径方向に所定の厚みを持った円筒状の部材である。フィルターエレメント５１の半径方向外周面と、フィルターケーシング３の半径方向内周面３ｉとの間には、断面が円環状の筒状空間Ｇが形成されている。
フィルター上方支持部材５２は、図１においてフィルターエレメント５１の上方に設けられており、ハッチングを付して示されている。フィルター上方支持部材５２は、下方ハウジング２３における円筒状突出部２３１の半径方向内周面に勘合している。以って、フィルター上方支持部材５２は、中央円筒空間部２３２に配置される。

フィルターエレメント５１は、フィルター上方支持部材５２とフィルター下方支持部材５３によって挟持されている。フィルター下方支持部材５３は、図１においてフィルターエレメント５１の下方に設けられており、ハッチングを付して示されている。
フィルター上方支持部材５２の中心には、図１では明示しないシャフト貫通孔が形成されており、当該シャフト貫通孔内を、ポンプシャフトＳ２の下端と円筒状回転軸Ｓ３の上端が貫通している。
フィルター上方支持部材５２には複数の貫通孔５２Ｈが形成されている。この貫通孔５２Ｈを経由して、フィルターエレメント５１の半径方向内方の領域は、下方ハウジング２３における中央円筒空間部２３２及びトロコイドポンプ２２用の吸い込み口２３５に連通している。

図１において、フィルター下方支持部材５３の下方にはオイルシール格納部材５５が設けられ、オイルシール格納部材５５にはオイルシールＯｓ２が設けられている。
オイルシール格納部材５５の中心には貫通孔が形成され、当該貫通孔には円筒状回転軸Ｓ３が回転自在に軸支されている。そして、円筒状回転軸Ｓ３が回転すると、回転羽根６が回転、旋回する。

回転羽根６は、複数（例えば、２枚）のブレード６１と、水平部材６２と、ブレード６１を支持する垂直支持部材６３とを備えている。
水平部材６２は全体が矩形の板状に形成されて、クーラントポンプ１０１の直径方向に延在しており、水平部材６２の直径方向の中央領域には円形の座面が設けられている（図２〜図５参照）。
ブレード６１（図示の例では２枚）は、水平部材６２と直交するように、水平部材６２の直径方向両端部において、垂直支持部材６３により固設されている。
水平部材６２の直径方向の中央領域（水平部材６２の円形の座面の中心）には、貫通孔６２ａが形成されている。
水平部材６２は円筒状回転軸Ｓ３に固定されており、以って、回転羽根６はトロコイドポンプ２２のインナーロータ２２３と一体的に回転し、回転羽根６のブレード６１は円周方向に移動する。本明細書では、ブレード６１の円周方向移動を「回転」或いは「旋回」と表現する場合がある。

回転羽根６をトロコイドポンプ２２のインナーロータ２２３と一体で回転させるために、軸部の長い挿通ボルトＢ３と、厚みのある円環状の座金８が設けられている。
挿通ボルトＢ３は、水平部材６２の中心の貫通孔６２ａを通り、座金８を貫通して、円筒状回転軸Ｓ３内に挿通されている。そして、挿通ボルトＢ３の先端（図１では上端）の雄ねじが、ポンプシャフトＳ２の下端に形成された雌ねじと螺合している。
座金８は、ボルトヘッドＢ３ｈの裏面（図１では上方の面）と、回転羽根６の水平部材６２下面との間に位置しており、挿通ボルトＢ３のボルトヘッドＢ３ｈを所定トルクで締め付けた際に、緩み止めの作用を奏する。そして、挿通ボルトＢ３を締め付けることにより、円筒状回転軸Ｓ３及び回転羽根６の水平部材６２が、ポンプシャフトＳ２に結合される。
図１において、電動モータ１の回転は、回転軸Ｓ１とポンプシャフトＳ２に伝達され、ポンプシャフトＳ２に結合された円筒状回転軸Ｓ３及び回転羽根６にも伝達される。そのため、回転羽根６はトロコイドポンプ２２と一体に回転する。

回転羽根６の一例を、図２（第１実施形態）及び図３（第１実施形態の第１変形例）に例示している。
図２（第１実施形態）において、回転羽根６のブレード６１が円周方向に移動、旋回することにより、フィルターケーシング３とフィルターエレメント５１とで囲われた円環状の領域Ｇには、円周方向の流れＦが発生する。
図２の例（第１実施形態）では、回転羽根６のブレード６１の断面形状は、半径方向内方側が流れＦの下流側となる様に、流れＦの流線に対して傾斜している。
それに対して、図３の例（第１実施形態の第１変形例）では、回転羽根６のブレード６１Ａは、流れＦに対して、直交する様に配置されている。
図２において、ブレード６１の断面両端が鈍角に折り曲げられている。一方、図３では、ブレード６１Ａの断面両端は直角に折り曲げられている。

流れＦはブレード６１の旋回によって生じるが、フィルターエレメント５１及びフィルターケーシング３の内周面３ｉの粘性抵抗により、ブレード６１の回転速度よりも、流れＦの旋回速度の方が遅くなる。ブレード６１の回転速度と流れＦの旋回速度の速度差により、異物を剥離させる流れをブレード６１後方に発生させる。
図２の例は、作動流体（クーラント）の粘性が高い場合に適用される。ブレード６１を流れＦの流線に対して傾斜を与えることにより、粘度が高いクーラントに対するブレード６１の受圧面積を小さくして、ブレード６１の抵抗を少なくするためである。
一方、図３の例（第１変形例）は、クーラントの粘性が低い場合に適用される。粘性が低いクーラントの流れＦの流線に対して直交する様にブレード６１Ａを配置することにより、粘性が低いクーラントに対するブレード６１Ａの受圧面積を大きくして、旋回流（渦）を発生し易くするためである。

図２、図３ではブレード６１、６１Ａは別の部材として説明されている。
しかし、図示の実施形態において、ブレード６１、６１Ａを同一の部材で構成して、クーラントの粘性に対応して、流れＦの流線に対するブレード６１、６１Ａの傾斜を可変に構成しても良い。すなわち、羽根車６の垂直部材６３（図１参照）とブレード６１、６１Ａが為す角度を調節可能に構成することが出来る。
その様に構成すれば、複数種類のクーラントに対して、同一の羽根車（ブレード）を使用することが出来る。

図２、図３で示すように、ブレード６１、６１Ａの流れ方向の背面側（上流側）には、ブレード６１、６１Ａが流体を攪拌することにより、円環状の領域Ｇ内に旋回流（渦）Ｖが発生する。
回転羽根（ブレード６１、６１Ａ）の後ろ側に乱流或いは渦が発生することにより、フィルターエレメント５１の半径方向外側表面に付着した異物が、半径方向外側（フィルターケーシング３とフィルターエレメント５１とで囲われた円環状の領域（図１で符号Ｇで示す領域）に吸い出される。その結果、フィルターエレメント５１の半径方向外側表面から、異物（ゴミ）が、（半径方向外側に）引き剥がされる。

フィルターエレメント５１の半径方向内方の領域は、フィルター上方支持部材５２の貫通孔５２Ｈを介してトロコイドポンプ２２の吸入口２３５に連通しており、トロコイドポンプ２２の吸入圧が常に作用している。そのため、フィルターエレメント５１の半径方向外方領域に存在している作動流体に対して、フィルターエレメント５１の半径方向内方側に吸引する力が常時作用している。
フィルターエレメント５１を透過して、濾過された作動流体（クーラント）は、フィルターエレメント５１の半径方向内方の領域、フィルター上方支持部材５２の貫通孔５２Ｈ、トロコイドポンプ２２の吸入口２３５を経由して、トロコイドポンプ２２に吸入される。トロコイドポンプ２２により昇圧されたクーラントは、吐出側流路入口２１４、吐出側流路２１６を経由して、高圧のクーラントとして吐出口２１５から吐出される。また、フィルターエレメント５１の半径方向外側における円環状の領域Ｇに存在するクーラントは、低圧のクーラントとして、低圧吐出口２３７から吐出される。

フィルターエレメント５１の半径方向外側表面から剥離された異物（ゴミ）は、回転羽根６が旋回して円環状の領域Ｇに生じる円周方向の流れＦにより、低圧吐出口２３７からクーラントポンプ１０１の外部へ排出することが出来る。
そのために、低圧吐出口２３７が連通している円環状空間２３３の径は、フィルターケーシング３の下端閉塞板４のクーラント吸い込み口４１の径よりも、十分に大きくする必要がある。換言すれば、クーラント吸い込み口４１の径を、円環状空間２３３の径よりも十分に小さくする必要がある。クーラント吸い込み口４１の径が大きいと、クーラントポンプ１０１内に吸い込まれたクーラントが吸い込み口４１からクーラントポンプ１０１の外部に落下してしまうからである。
なお、クーラントポンプ１０１の使用に際しては、低圧吐出口２３７が作動流体（液体）に浸漬していることが好ましい。トロコイドポンプ２２の吸引力により、低圧吐出口２３７からエアを吸い込んでしまうことを防止するためである。

図４で示す第１実施形態の第２変形例では、ブレード６１Ｂの断面形状を、翼状に流線形で構成した例を示している。図４の例では、図２の例（第１実施形態）と同様に、作動流体（例えば、クーラント）の粘性が高い場合に適用される。そして、翼面後方に乱流を発生させずに、揚力や圧力差によりフィルターエレメント５１の半径方向外側表面から、異物（ゴミ）を、（半径方向外側に）引き剥がすことが可能となり、回転数が高い場合でも省エネルギーの観点から有利となる。
図４の変形例において、上述した以外の構成や作用効果については、図１〜図３の実施形態と同様である。

図５は第１実施形態の第３変形例を示している。図５の例では、ブレード６１Ｃの断面形状は円形である。
図５の第３変形例は、作動流体の粘性が比較的低い場合に適用される。
図５の第３変形例における上述した以外の構成や作用効果については、図１〜図４の第１実施形態（変形例を含む）と同様である。
なお、図２〜図５では、ブレードの断面形状を明確にするため、実際の寸法よりも、ブレード断面を大きく表示している。そして、図２、図３、図５で示すブレードの断面形状は、例えば、回転羽根６の回転数が数百ｒｐｍという低回転であるか、或いは、作動流体が空気等の様に粘性が低く且つ軽い流体である場合に、適用するのが好ましい。

図１〜図５の第１実施形態（変形例を含む）によれば、フィルターエレメント５１とケーシング内壁面３ｉとの間のブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが回転或いは旋回することにより、フィルターエレメント５１とケーシング内壁３ｉの間の円環状の空間Ｇ（図１参照）に、作動流体の旋回流Ｆ（図２〜図５参照）が発生する。係る旋回流Ｆは、異物を低圧排出口２３７から排出する遠心力を付与する点で有効であるが、ブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ（図２〜図５）との速度差を小さくして、異物剥離効果を低下させる。しかしながら、フィルターエレメント５１及びフィルターケーシング３の内周面３ｉの粘性抵抗により、旋回流Ｆはブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃよりも遅くなり、ブレード表面を後方へ流れる流れが発生する。

フィルターエレメント５１とケーシング内壁３ｉの間の円環状の空間Ｇにおいて、回転するブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが通過する際には、回転するブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが通過しない場合に比較して、作動流体がブレード後方へ流れる断面積（流路断面積）は、小さくなっている。
そして、断面積が小さければ流速は早くなるので、回転するブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが通過する領域においては、ブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが通過しない領域に比較して、作動流体のブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃに対する相対流速が速くなる。

ベルヌーイの定理により、流速が早い領域における作動流体の圧力は低いので、回転するブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが通過する際には、その領域における圧力は低下する。その結果、回転するブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが通過する領域の圧力は、フィルター５の半径方向内方の領域における圧力よりも低圧になり、差圧が生じる。すなわち、ブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが通過する際に、フィルターエレメント５１の半径方向外方の領域と、半径方向内方の領域とでは、差圧が生じる。
係る差圧により、フィルターエレメント５１における半径方向内方から半径方向外方へ向かう力Ｐｒ（図２〜図５参照）が発生する。

係る力Ｐｒにより、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物は、フィルターエレメント５１から除去（剥離）される。
特に、回転するブレード６１Ｂの断面形状が翼状（ブレード６１Ｂ：図４参照）であれば、上述した半径方向内方から半径方向外方へ向かう力Ｐｒが発生し易くなり、力Ｐｒ自体が大きくなる。

図２〜図５で示すように、回転或いは旋回するブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの後方（ブレードの旋回方向後方）には乱流が発生し、渦Ｖが発生する。
ブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃは、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面の直近を通過する。そのため、ブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの後方に発生する乱流及び渦Ｖによる回転力は半径方向外方に向かう力（揚力）を発生し、係る力は、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物を剥離する作用を奏する。

図１〜図５の実施形態によれば、ブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃがフィルターエレメント５１の半径方向外方表面の直近を通過する際に、上述した差圧による力Ｐｒや、ブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの旋回方向後方の乱流及び渦Ｖの回転力による力（揚力）により、フィルターエレメント５１の半径方向内方から半径方向外方へ向かう力が生じる。
係る力により、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物が、半径方向外方の領域に剥離されるので、異物がフィルターエレメント５１の表面に付着することが防止される。

一方、図１〜図５を参照して説明した実施形態によれば、フィルターエレメント５１の半径方向内方の領域は、フィルター上方支持部材５２の貫通孔５２Ｈを介してトロコイドポンプ２２の吸入口２３５に連通しているので、トロコイドポンプ２２の吸入圧が常に作用している。そのため、フィルターエレメント５１の半径方向外方領域に存在している作動流体に対して、フィルターエレメント５１の半径方向内方側に吸引する力が常時作用している。
すなわち、図１〜図５のクーラントポンプ１０１では、フィルターエレメント５１の半径方向外方から半径方向内方に向かう作動流体の流れが、常に存在している。
その結果、図１〜図５の実施形態によれば、トロコイドポンプ２２の吸入口２３５に供給される作動流体を確実に濾過して、清浄な作動流体をトロコイドポンプ２２に供給すると共に、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物を剥離して、濾過性能を維持するという作用効果を奏している。

次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。
図６において、第２実施形態を適用したクーラントポンプは全体を符号１０２で示されており、フィルターケーシング３とケーシング閉塞板４との間の領域に、インペラー４６０を内装したインペラーケーシング４００を配置している。そして、図６の第２実施形態は、フィルターケーシング３とケーシング閉塞板４との間にインペラー４６０を設けた点で、図１の第１実施形態を適用したクーラントポンプ１０１とは異なっている。
以下、図６を参照して、クーラントポンプ１０２が図１〜図５の第１実施形態と異なる点を、主として説明する。

図６において、フィルターケーシング３下端の内周面３ｉに、インペラーケーシング４００が嵌合されている。
インペラーケーシング４００は全体が回転体形状をしており、天蓋部４１０と、円筒状の下方空間４２０と、中心貫通孔４３０と、複数の流体通過孔４４０と、ケーシング嵌合部４５０とを備えている。

中心貫通孔４３０は、天蓋部４１０の中心に形成されている。
複数の流体通過孔４４０は、天蓋部４１０におけるインペラー４６０の外周近傍に、円周方向に均等ピッチで形成されている。
円筒状の下方空間４２０内には、インペラー４６０が回転自在に配置されている。
ケーシング嵌合部４５０は、天蓋部４１０の上面に形成された円環状の突起により構成されている。ケーシング嵌合部４５０の半径方向外方端面（外周面）は、フィルターケーシング３下端の内周面３ｉに嵌合している。

インペラー４６０は、円筒状回転軸Ｓ３に結合されており、トロコイドポンプ２２と一体に回転する。
インペラー４６０の上方には押圧部材８０が設けられており、インペラー４６０の下方には作動流体（クーラント）吸入口４６１が形成されている。
インペラー４６０下方の作動流体吸入口４６１から吸入されたクーラントは、インペラー４６０によって圧力を付加されて、インペラー４６０の半径方向外方へ吐出され、複数の流体通過孔４４０を経由して、フィルターエレメント５１とケーシング内壁３ｉの間の円環状の空間Ｇに流入する。

インペラー４６０を円筒状回転軸Ｓ３に結合させるために、座金８と円筒状中間押圧部材８０が設けられている。円筒状中間押圧部材８０は、円筒部材の外周に円環状のフランジが形成されている。
円筒状中間押圧部材８０の円筒部材の上端は、回転羽根６の水平部材６２の下面に当接している。そして、インペラー４６０は、その半径方向中央部の円盤状部材が、円筒状中間押圧部材８０のフランジと座金８により、を挟み込む様にして固定されている。

挿通ボルトＢ３のボルトヘッドＢ３ｈを所定トルクで締め込み、挿通ボルトＢ３の先端（図６では上端）の雄ねじを、ポンプシャフトＳ２の下端に形成された雌ねじに螺合することにより、インペラー４６０は、円筒状中間押圧部材８０のフランジと座金８を介して、回転羽根６の水平部材６２に固定される。
図１を参照して上述した様に、回転羽根６の水平部材６２は円筒状回転軸Ｓ３に結合されているので、インペラー４６０も、水平部材６２、円筒状中間押圧部材８０のフランジ、座金８を介して、円筒状回転軸Ｓ３に結合される。その結果、インペラー４６０は、回転羽根６及びトロコイドポンプ２２と一体に回転することができる。

図示の実施形態において、インペラー４６０は、いわゆる「セミ・オープン」タイプであっても良いし、いわゆる「クローズド」タイプであっても良い。
また、明確には図示されていないが、インペラーに代えて、軸流ポンプ、その他の回転式ポンプを採用しても良い。

図６の第２実施形態によれば、インペラー４６０を、フィルターケーシング３とケーシング閉塞板４との間の領域に設け、インペラー４６０の回転力により、作動流体（クーラント）は、流体通過孔４４０を経由して、フィルターエレメント５１とケーシング内壁３ｉの間の円環状の空間Ｇへ押圧される様に構成している。
そのため、作動流体をクーラントポンプ１０２内へ供給する力として、トロコイドポンプ２２の吸引力に加えて、インペラー４６０によって付加される圧力も利用することが出来る。
そして、フィルターエレメント５１から剥離した異物を下方ハウジング２３の低圧吐出口２３７から排出するための力として、インペラー４６０により付加される圧力が用いられる。これにより、フィルターエレメント５１から剥離した異物を、低圧吐出口２３７から効率良く排出することが出来る。

さらに、クーラントポンプ１０２全体が作動流体中に浸漬していなくても、インペラー４６０及びインペラーケーシング４００が浸漬していれば、起動時には、インペラー４６０により作動流体を吸い込むことができる。
図６の第２実施形態における上述以外の構成及び作用効果は、図１〜図５を参照して説明した第１実施形態と同様である。
図１〜図６の第１実施形態、第２実施形態では、作動流体の旋回速度とブレード６１、６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの回転速度との速度差は、起動時が最も大きく、そのため、起動時には、フィルターエレメント５１の表面から異物が剥離する効果が大きくなる。従って、図１〜図６の第１実施形態、第２実施形態は、ポンプをＯＮ−ＯＦＦする頻度が高い使用方法が望ましい。

図７、図８を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。
図７において、第３実施形態に係るフィルター機構を適用したクーラントポンプは、全体が符号１０３で示されている。
図７のクーラントポンプ１０３は、図１のクーラントポンプ１０１に対して、フィルターケーシング３Ａの内周面３Ａｉの複数個所に、じゃま板（フィン）９が設けられている点で相違している。
以下、図７に基づいて、第１実施形態と異なる構成について、主に説明する。

図７において、クーラントポンプ１０３のフィルターケーシング３Ａの内周面３Ａｉには、複数のじゃま板（いわゆる「フィン」）９が円周方向に均等ピッチで設けられており、じゃま板９はフィルターケーシング３Ａの中心軸と平行に延在している。
ここで、図示の実施形態において、フィルターエレメント５１の外表面に付着した異物を（半径方向外方へ）剥離する作用は、作動流体が旋回する速度とブレード６１の回転速度の速度差が大きいほど、良好に発揮される。

図７のフィルターケーシング３Ａを水平に切った断面を示す図８で示す様に、ブレード６１が回転する方向（反時計回り方向）と、フィルターエレメント５１とフィルターケーシング内壁３Ａｉの間の円環状の空間Ｇにおいて作動流体が旋回する方向（反時計回り方向）とは、同一である。図８は、ブレード６１が回転する方向と、空間（或いは領域）Ｇで作動流体が旋回する方向が同一であることを示すものであり、ブレード６１の断面形状は、図８で示すものに限定される訳ではない。なお、図８でブレード６１の断面を、実寸法よりも大きく示している。
そのため、図１〜図５の第１実施形態では、ブレード６１の回転直後が、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物を剥離する効果が、最も顕著に発揮される。
しかし、図１〜図５の第１実施形態では、ブレード６１が回転を開始してから相当時間が経過すると、作動流体が旋回する速度とブレード６１の回転速度の速度差が小さくなり、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物を剥離する効果が小さくなってしまう。

これに対して、図７においては、フィルターケーシングの内壁面３Ａｉにじゃま板９が設けているので、当該じゃま板９により、円環状の空間Ｇ内で作動流体が旋回する速度が低減する。その結果、ブレード６１が回転を開始してから相当時間が経過しても、作動流体の旋回速度とブレード６１の回転速度の速度差は小さくならない。
また、じゃま板９を設けたことにより、フィルターケーシング内周面３Ａｉの近傍において、隣接するじゃま板９、９間の領域では、渦Ｖが発生し易くなる。係る渦により、ブレード６１の進行方向後方（作動流体の流れの上流側）における乱流や渦が発生し易くなり、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物を半径方向外方に移動しようとする力も大きくなる。
そのため、図７の第３実施形態によれば、ブレード６１の旋回直後ではなくても、フィルターエレメント５１の半径方向外方表面に付着した異物を剥離する作用が良好に発揮される。

図７において、フィルターケーシング３Ａの下端近傍に、円柱状のボス３１がフィルターケーシング３Ａを貫通する様に固着されている。円柱状のボス３１の中心には、雌ねじが形成された低圧吐出口３１ａが形成されている。
換言すれば、図１、図６において下方ハウジング２３に形成されていた低圧吐出口２３７に比較して、図７の第３実施形態における低圧吐出口３１ａは、下方の位置に形成されている。
じゃま板９を設けたことにより、フィルターエレメント５１の半径方向外周面とフィルターケーシング３の半径方向内周面３ｉの間の領域Ｇにおいて、作動流体の旋回流Ｆの旋回速度は低下し、旋回流Ｆにより、フィルターエレメント５１の外周面から剥離した異物に作用する遠心力は低下する。そのため、低圧吐出口２３７（図１、図６参照）の様に比較的高い位置に形成された排出口からは、フィルターエレメント５１の外周面から剥離した異物は排出されない。
そのため、図７の第３実施形態では、異物排出に用いられる低圧吐出口３１ａは、下方に配置されているのが望ましい。

なお、図１０においても、低圧吐出口３１ａが下方に配置されている。
例えば、クーラントポンプの使用状況如何によっては、トロコイドポンプ２２の吐出口（高圧側吐出口）２１５の位置と、低圧吐出口３１（３１ａ）の相対位置関係が拘束されてしまい、低圧吐出口３１ａ（フィルターエレメント５１から剥離した異物を排出する排出口）の位置を、（図１、図６の低圧吐出口２３７の位置よりも）下方にせざるを得ない場合が存在する。ポンプ吸入口と低圧吐出口３１ａが作動流体（液体）中に浸漬していれば、トロコイドポンプ２２の吸入力により、当該作動流体（液体）を自吸できるからである。そのため、図７や図１０の実施形態では、ポンプ起動に際しては、少なくとも低圧吐出口３１ａが浸漬している。
図１、図６で示すクーラントポンプや、図９で示すクーラントポンプにおいて、その低圧吐出口の位置を、図７或いは図１０で示すように、（図１、図６、図９で図示された位置よりも）下方にすることが可能である。その場合には、図１０〜図１５を参照して後述するように、じゃま板を螺旋状に構成して、当該螺旋に沿って、異物を包含する作動流体が下降するのが好適である。

図７、図８の第３実施形態は、じゃま板９により領域Ｇにおける旋回流Ｆの旋回速度が低速に抑えられるので、旋回流Ｆの旋回速度と回転羽根６の回転速度の速度差を大きな値に維持して、ポンプ１０３の起動時以外においても、フィルターエレメント５１から異物が剥離する効果を連続的に発揮させることが出来る。そのため、図７、図８の第３実施形態は、ＯＮ−ＯＦＦを繰り返す場合は勿論適用することが出来るのに加えて、ポンプ１０３を連続運転する場合においても、適用することが出来る。
図７、図８の第３実施形態における上述した以外の構成及び作用効果は、第１実施形態と同様である。

図９を参照して、本発明の第４実施形態を説明する。
図９において、第４実施形態に係るフィルター機構を適用したクーラントポンプは、全体を符号１０４で示されている。
クーラントポンプ１０４は、その下方の吸い込み口にインペラー４６０を設けた点で、図７のクーラントポンプ１０３に対して異なっている。
換言すれば、図９の第４実施形態を適用したクーラントポンプ１０４は、図１の第１実施形態を適用したクーラントポンプ１０１に対して、吸い込み口にインペラー４６０を設け、且つ、フィルターケーシング内周面３Ｂｉにじゃま板９を設けた実施形態である。

図９の第４実施形態によれば、インペラーハウジング４００及びその内部にインペラー４６０を設けたことによって、クーラントポンプ１０４内にクーラントを吸い込む力として、トロコイドポンプ２２の吸入圧に加えて、インペラー４６０による回転力（加圧）が付加される。これにより、トロコイドポンプ２２或いはクーラントポンプを更に小型化することが可能となる。また、例えば工作機械のクーラントを循環するに際して、その消費エネルギーを抑制して、ランニングコストを低減することもできる。
さらに、インペラー４６０によりクーラントがクーラントポンプ１０４内に積極的に押し込まれるので、じゃま板９で旋回流Ｆの速度が低下していても、比較的高い位置にある当該排出口から異物が効率良く排出される。そのため、図７の低圧排出口３１ａとは異なり、第４実施形態では、異物排出に用いられる低圧吐出口２３７を、図９で示す様に、比較的高い位置に設けることが出来る。
図９の第４実施形態における上述した以外の構成及び作用効果は、図１〜図８の実施形態と同様である。

次に、図１０〜図１５を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。
図１０〜図１５において、本発明のフィルター機構の第５実施形態を適用したクーラントポンプでは、図７におけるじゃま板９を、螺旋状に（より詳細には、螺旋の一部を構成するように）捻っている。
以下、図１０〜図１５の第５実施形態について、図７、図８の第３実施形態と異なる構成について、主として説明する。

図１０は、フィルター５と、回転羽根６Ｄと、複数のじゃま板９Ａと、じゃま板９Ａを設けたフィルターケーシング３Ｃを含む縦断面を示している。
そして図１１は図１０のＹ矢視を示し、図１２は図１０のＸ-Ｘ断面矢視を示している。ただし、図１２では、フィルター５及び回転羽根６Ｄを省略している。
図１２において、符号９Ａｔは、じゃま板９Ａの上端面を示している。上述した様に、じゃま板９Ａは螺旋状に（螺旋の一部を構成するように）捻られている。第５実施形態では、じゃま板９Ａが構成する螺旋（或いは、螺旋の一部）は、フィルター５の半径方向外方の領域Ｇにおける作動流体の旋回流が、当該螺旋に沿って、図１０の下方へ向う様に捻られている。
図１１において、回転羽根のブレード６１Ｄは、ブレード断面がその中央部でわずかに折り曲げられている。図１１の例では、ブレード断面の折れ曲がり角度θは、半径方向外方に向かって５°である。

図１１、図１３は、ブレードの好適な断面形状を示している。そして、図１１、図１３において、回転羽根のブレード６１Ｄ、６１Ｂの回転方向は、矢印ＣＣＷで示されている。
図１１の例（ブレード断面が板幅の中心で５°折り曲げられている）では、ブレード６１Ｄは、フィルターエレメント５１の表面から１〜２ｍｍ程度離れた位置に設けられている。ブレード６１Ｄを、フィルターエレメント５１の表面から極めて近接した位置（フィルターエレメント５１の表面から１〜２ｍｍ程度離れた位置）に配置することにより、ブレード６１Ｄが旋回する際に、周囲の流体との速度差によって発生する力と、ベルヌーイの定理によって生じる差圧によって、フィルター表面からごみが剥離し易くなるからである。
ここで、図１１で示す折り曲げ角度θは、作動流体の粘度や比重に対応して、適宜変更することが好ましい。例えば、比重が水より軽く粘度が低くない油（例えば、ＶＧ３２：ＩＳＯ規格）であれば、ブレード６１Ｄの円周方向長さを２０ｍｍとして、折り曲げ角度５°とする。一方、水性クーラントでは、ブレード６１Ｄの円周方向長さを１５ｍｍ、折り曲げ角度０〜−５°（半径方向外方に向かって５°）とするのが好ましい。
図１３は、図４と同様に、断面が翼形状のブレード６１Ｂを用いた変形例である。

図１２では、じゃま板９Ａは６枚設けられている。ここで、じゃま板９Ａの数は、３〜８枚が望ましく、作動流体の粘性が高い場合には、じゃま板９Ａの数を減少して、作動流体の粘性が低い場合には、じゃま板９Ａの数を増加するのが好ましい。
図１０、図１２では明示されていないが、図１４、図１５に示すように、６枚のじゃま板９Ａは、螺旋状に（螺旋の一部を構成するように）捻られた状態で、フィルターケーシング３Ｃの内周面３Ｃｉに固設されている。例えば、１枚のじゃま板９Ａの下端を、その上端に対して、ケーシング内周面３Ｃｉ上で、円周方向に６０度変位（回転移動）した位置まで捻っても良い。その様な例では、１枚のじゃま板９Ａの下端は、そのじゃま板９Ａに隣接するじゃま板９Ａの上端と、水平面の投影位置が一致することになる。

図１０〜図１５の第５実施形態によれば、じゃま板９Ａを、フィルターケーシングの内周面３Ｃｉに螺旋状に配置している。そして、じゃま板９Ａが構成する螺旋（或いは、螺旋の一部）は、フィルター５の半径方向外方の領域Ｇにおける作動流体の旋回流が、当該螺旋に沿って下方へ向う様に捻られている。
そのため、螺旋状のじゃま板９Ａの形状を適宜設定することによって、フィルターエレメント５１の半径方向外側表面から剥離した異物を包含する作動流体を、フィルターエレメント５１の半径方向外方における円環状の領域Ｇ（図１０参照）において、下降させることが出来る。

図１０では、図７のクーラントポンプ１０３と同様に、低圧排出口（ごみ排出口）３１ａは、フィルターケーシング３Ｃの底部近傍で、隣接するじゃま板９Ａの間の領域に形成されている。作動流体が円環状の領域Ｇ中を旋回する際にじゃま板９Ａに沿って下降すれば、作動流体に包含される異物は、フィルターケーシング３Ｃの底部近傍に形成された低圧排出口３１ａから、クーラントポンプ外部に容易に排出される。
図１０〜図１５の第５実施形態は、図７と同様に、じゃま板９Ａは設けているが、インペラー４６０（図６、図９参照）を有していない。そのため、フィルター５の半径方向外方の領域Ｇにおける作動流体の旋回流の旋回速度は、（図７の実施形態よりは高速になる可能性があるが）さほど高速にはならず、フィルター５の半径方向外方表面から剥離した異物には十分な遠心力が作用しない。そのため、当該異物の排出口を比較的高い位置に設けてしまうと、当該異物は効率的に排出されなくなってしまう。そのため、比較的下方に低圧排出口３１ａを形成している。

図９で示すクーラントポンプの様に、低圧排出口２３７がフィルターケーシング３Ｂの上方の領域に形成されている場合に、じゃま板９Ａが構成する螺旋（或いは、螺旋の一部）を、作動流体が円環状の領域Ｇ中で当該螺旋に沿って上昇する様に捻って構成し、以って、円環状の領域Ｇ中で作動流体をじゃま板９Ａに沿って上昇せしめ、作動流体に包含される異物をフィルターケーシング３Ｂの上方の領域に形成された低圧排出口２３７から、クーラントポンプ外部に排出することも可能である。
図１０〜図１５の第５実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図９の実施形態と同様である。

図１６を参照して、本発明の第６実施形態を説明する。
図１６の第６実施形態では、図１０〜図１５の第５実施形態を適用したクーラントポンプにおいて、フィルターケーシング（図１０〜図１５では３Ｃ、図１６では３Ｄ）の下部に、インペラー４６０Ａを設けている。
換言すれば、図１６の第６実施形態は、第５実施形態と第２実施形態とを組み合わせた実施形態である。
ここで、インペラー４６０Ａについては、いわゆる「セミオープンタイプ」であっても、いわゆる「クローズドタイプ」であっても良い。また、インペラー４６０Ａに代えて、軸流ポンプ、その他の回転式ポンプを採用することも可能である。

図１６において、フィルターケーシング３Ｄの下方にインペラー４６０Ａを設けることにより、インペラー４６０Ａを回転させることによって作動流体を加圧して、フィルターケーシング３Ｄとフィルター５の間の円環状の領域Ｇに流入せしめることが出来る。
その結果、第５実施形態に係るフィルター機構を適用したクーラントポンプでは、トロコイドポンプ２２（図１、図６、図７、図９参照）の吸入圧力に加えて、インペラー４６０Ａの加圧力により、作動流体をクーラントポンプ内に吸入することが出来る。
また、インペラー４６０Ａにより付加された圧力により、円環状の領域Ｇに存在するフィルター５から剥離した異物を、フィルターケーシング３Ｄの低圧吐出口３１ａから効率よく排出することが可能になる。
図１６の第６実施形態における上述以外の構成及び作用効果は、図１０〜図１５の第５実施形態と同様である。

図１７を参照して、本発明の第７実施形態を説明する。
図１７の第７実施形態は、回転羽根６Ｅのブレード６１Ｅを、螺旋状に（より詳細には、螺旋の一部を構成するように）捻っている。当該螺旋は、ポンプの中心軸周りに捻った形状となっており、回転羽根６Ｅが回転すると繊維等の異物がブレード６１Ｅに沿って上昇する機能を有している。換言すれば、回転羽根６Ｅの回転方向は、回転羽根６Ｅが回転すると繊維等の異物がブレード６１Ｅに沿って上昇する様に設定されている。
図１７において、ブレード６１Ｅは、直接、円盤状の支持部材６２Ｅの上面に固設されている。

図１７の第７実施形態によれば、ブレード６１Ｅを螺旋状に構成しているため、フィルター（図示を省略）の半径方向外方表面から剥離した異物が、例えば繊維等の比較的長いものである場合に、ブレード６１Ｅの縁部に絡みついたとしても、当該繊維等の異物は、螺旋状のブレード６１Ｅの縁部に沿って移動して、垂直方向に上昇する。そして、ケーシング（図１７では図示せず）の上方に設けられた異物用の排出口（図９で示す低圧吐出口２３７）に向かって移動する。
ここで、回転羽根６Ｅが回転すると異物である繊維がブレード６１Ｅに沿って下降する様に構成し、且つ、ケーシング下方の低圧吐出口３１ａを異物用排出口として構成すると、繊維がポンプ下方の領域に集合してしまい、回転羽根６Ｅに絡み付いてしまうので、ポンプ外に排出されなくなってしまう。そのため、図１７の実施形態では、回転羽根６Ｅのブレード６１Ｅの螺旋（螺旋の一部）は回転羽根６Ｅが回転すると繊維等の異物がブレード６１Ｅに沿って上昇する様に捻られており、且つ、異物用の排出口は上方に設けられた低圧吐出口２３７（図９参照）によって構成されているのである。

図１７において、回転羽根６Ｅが逆方向に回転（逆転）してしまうと、繊維等の異物がブレード６１Ｅに沿って下降して、回転羽根６Ｅに絡み付いてしまう恐れがある。そのため、図１７の第７実施形態では、回転羽根６Ｅは逆転させないことが望ましい。
図１７の第７実施形態における上述した以外の構成及び作用効果については、図１〜図１６の実施形態と同様である。

図１８を参照して、例えば、工作機械で使用されたクーラントを図１で示すクーラントポンプ１０１を用いて濾過して、清浄化されたクーラントを再び工作機械に供給し、クーラントポンプ１０１で捕集した異物（いわゆる「コンタミ」）を分離する機器（設備）を示している。
図１８において、クーラントタンクＴにクーラントポンプ１０１が取り付けられており、クーラントタンクＴには、工作機械（図１８では図示せず）から、戻しラインＲＬを介して、使用後のクーラントが戻される。そして、クーラントポンプ１０１の吐出口２１５には、クーラント供給ラインＣＬが、工作機械（図１８では図示せず）まで連通している。

クーラントポンプ１０１の低圧吐出口２３７（図１参照）には処理ラインＸＬが接続され、処理ラインＸＬにはフィルターＦＴが介装されている。フィルターＦＴでは、クーラントに混在した各種異物（コンタミ）異物が除去される。フィルターＦＴで異物が除去された後、フィルターＦＴで濾過されたクーラントは、クーラントタンクＴに戻される。
クーラントポンプ１０１を用いてクーラントタンクＴから工作機械（図１８では図示せず）にクーラントを供給すれば、クーラント供給ラインＣＬを介して工作機械に供給されるクーラントは、クーラントポンプ１０１内のフィルターエレメント５１（図１参照）により濾過される。

一方、クーラントポンプ１０１内には吸入されたが工作機械には供給されなかったクーラントは、クーラントポンプ１０１の低圧吐出口２３７（図１参照）、処理ラインＸＬを介してクーラントタンクＴに戻される途中で、フィルターＦＴにより濾過される。その結果、クーラントタンクＴに戻されるクーラント内に混在する異物が除去される。
図１８において、クーラントポンプ１０１に代えて、図６〜図１７の各実施形態に係るクーラントポンプを使用することが可能である。

次に、図１９を参照して、図示の実施形態に係るフィルター機構を有するポンプ装置（クーラントポンプ）１０１を、工作機械のクーラント液用のポンプとして適用した場合について、説明する。
図１〜図３を参照して上述した様に、クーラントポンプ１０１は、高圧のクーラントを吐出口２１５から吐出し、低圧のクーラントを吐出口２３７から吐出する。

図１９において、マシニングセンタ５００は、加工用テーブル５０５、主軸５１０、ツール５２０、クーラントノズル５４０を備えている。加工用テーブル５０５上には、被加工物であるワークＷが固定されている。
クーラントポンプ１０１の高圧ラインＬｈは、吐出口２１５（図１参照）に接続され、ツール５２０に連通している。そして、クーラントポンプ１０１の低圧ラインＬ１は、吐出口２３７（図１参照）に接続され、クーラントノズル５４０に連通している。
図１９において、クーラントポンプ１０１は、クーラント液の貯留タンクＴに取り付けられている。

図１９のマシニングセンタ５００において、クーラントポンプ１０１から吐出された低圧のクーラント液はノズル５４０に供給され、ノズル５４０からワークＷ全体に向けて噴出される。ノズル５４０からワークＷ全体へ噴出されたクーラント液は、加工中の切粉を除去する。
一方、クーラントポンプ１０１から吐出された高圧且つ清浄なクーラント液は、ツール５２０の先端から噴出する。ツール５２０先端からクーラント液を高圧で噴出することにより、切削片がワークＷへ噛み込んでしまうこと等を防止して、加工精度を向上させることが出来る。

図１９から明らかなように、図１〜図５を参照して説明したクーラントポンプ１０１をマシニングセンタ５００に適用すれば、ノズル５４０へ低圧のクーラント液を供給する低圧ポンプと、ツール５２０先端から高圧のクーラント液を供給する高圧ポンプを（合計２台のポンプ）、別個に設ける必要が無い。
すなわち、図示の実施形態を適用したクーラントポンプ（例えば、図１で示すクーラントポンプ１０１）を用いれば、一台のクーラントポンプ１０１のみで、低圧のクーラント及び高圧のクーラントを、加工機械（例えば、マシニングセンタ５００）に対して供給することが出来る。
なお、図１〜図５のクーラントポンプ１０１以外のクーラントポンプ（図６〜図１７で示すクーラントポンプ）を、マシニングセンタやＮＣ旋盤等に適用した場合においても、図１９を参照して上述したのと同等な作用効果を奏する。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
例えば、図示の実施形態において、ポンプの作動流体としてはクーラントが例示されているが、クーラント以外の流体を作動流体とする場合においても、本発明のフィルター機構を適用することが出来る。
また、図示の実施形態では、ポンプのフィルター機構を説明しているが、ポンプ以外の流体機械であっても、作動流体の濾過を必要とする場合について、本発明のフィルター機構を適用することが可能である。

１・・・電動モータ
２・・・ポンプ部分
３・・・フィルターケーシング
４・・・ケーシング閉塞版
５・・・フィルター
６・・・回転羽根
７・・・ストレーナプレート
２１・・・上方ハウジング
２２・・・高圧発生部／トロコイドポンプ
２３・・・下方ハウジング
４１・・・クーラント吸い込み口
４２・・・円形段部
４３・・・下面側空間部
５１・・・フィルターエレメント
５２・・・上方支持部材
５３・・・下方支持部材
６１・・・ブレード
６２・・・水平部材
６３・・・垂直支持部材
１０１〜１０４・・・クーラントポンプ
Ｆ・・・旋回流
Ｓ１・・・回転軸
Ｓ２・・・ポンプシャフト
Ｓ３・・・円筒状回転軸
Ｖ・・・渦

Claims (4)

1. 第１のケーシング（３）内にフィルター（５１）が収容され、
   フィルター（５１）と第１のケーシング（３）内壁面との間には半径方向に空間（Ｇ）が形成されており、
   当該半径方向の空間（Ｇ）を移動可能な羽根（６１）が配置されており、
   移動可能な羽根（６１）は第１のケーシング（３）の中心軸と平行にフィルター（５１）上端位置から下端位置に亘って延在しており、
   前記羽根（６１）は前記空間（Ｇ）の作動流体の中をフィルター（５１）の円周方向に移動し、
   第１のケーシング（３）の内壁面（３ｉ）に、前記羽根（６１）と干渉しない位置にじゃま板（９）を設けたことを特徴とするフィルター機構。
2. 前記じゃま板（９）は、螺旋状に配置されている請求項１のフィルター機構。
3. 回転式ポンプを収容した第２のケーシング（４００）を設け、第２のケーシング（４００）は第１のケーシング（３）に連通している請求項１のフィルター機構。
4. 前記羽根（６１）は螺旋状に形成されている請求項１〜３の何れか１項のフィルター機構。
   

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