JP6902245B2

JP6902245B2 - 円筒型ろ過フィルタ

Info

Publication number: JP6902245B2
Application number: JP2017163274A
Authority: JP
Inventors: 英克坂口; 康人的場
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-08-28
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2037-08-28
Also published as: US10702809B2; US20190060800A1; JP2019037952A

Description

本発明は、複数の分割フィルタで構成されたフィルタ本体を有する円筒型ろ過フィルタに関する。

円筒型ろ過フィルタは、切削加工を初めとする様々な産業分野で用いられている（例えば特許文献１、２参照）。特許文献２では、円筒型ろ過フィルタは、切削油ろ過装置に組み込まれている。切削油ろ過装置は、切粉を含む使用後の切削油を円筒型ろ過フィルタによってろ過して、切削油から切粉を除去し、それによって、切削油を再利用可能にする。

ところで、特許文献１は、横断面が円弧形状の２以上の分割フィルタによって構成された円筒型ろ過フィルタを開示している。この分割構造によれば、円筒型ろ過フィルタの取付け、取外しが容易である。さらに、円筒型ろ過フィルタが損傷しても、損傷箇所を含む分割フィルタだけを交換すればよく、経済的である。

この分割構造において留意すべきことは、分割フィルタ間のシール性である。原液が、分割フィルタの間を通って、ろ過されることなく円筒型ろ過フィルタの内部に入り込むことを防止しなければならない。

図８は、分割構造の円筒型ろ過フィルタの部分横断面図である。この円筒型ろ過フィルタは、横断面が半円弧形状の２つの分割フィルタ５からなる。分割フィルタ５は、それぞれ、例えばワイヤースクリーンのようなフィルタ素子５０と、フィルタ素子５０の側部に沿って設けられた側枠体５１とを備える。側枠体５１は、平坦な対向面５２を備える。分割フィルタ５の平坦な対向面５２が互いに接触するように、円筒型ろ過フィルタは、複数の分割フィルタ５によって組み立てられる。

しかしながら、平坦な対向面５２同士を接触させるだけの構成では、分割フィルタ５間のシール性は非常に乏しい。原液が対向面５２の間を通ってろ過されずに円筒型ろ過フィルタの内部に侵入する虞がある。

特許第３７７４０８３号公報特開２０１２−１９６７４７号公報

そこで、本発明は、分割フィルタ間のシール性が向上した円筒型ろ過フィルタを提供することを目的とする。

本発明は、切削油をろ過するための円筒型ろ過フィルタに関する。前記円筒型ろ過フィルタは、中心軸線を有し、当該中心軸線の周りに回転させながら使用する円筒形状のフィルタ本体を備える。前記フィルタ本体は、横断面が円弧形状の少なくとも２以上の分割フィルタで構成される。前記分割フィルタは、それぞれ、ろ過用のフィルタ素子と、前記フィルタ素子の側部に沿って設けられた側枠体と、を備える。互いに隣り合う２つの前記分割フィルタにおいて、一方の前記分割フィルタの前記側枠体は、凹凸形状の第１対向面を備え、他方の前記分割フィルタの前記側枠体は、前記第１対向面に相補的な凹凸形状の第２対向面を備える。前記分割フィルタの前記第１対向面は、当該分割フィルタの内側を向く内向面を備え、前記分割フィルタの前記第２対向面は、当該分割フィルタの外側を向く外向面を備える。前記フィルタ本体が組み立てられたとき、前記内向面と前記外向面とが互いに接触するように前記第１対向面と前記第２対向面とが互いに嵌め合わされる。前記円筒型ろ過フィルタは、組み立てられた前記フィルタ本体の端部において前記側枠体の外周面に接触するように前記フィルタ本体の外周面に巻かれる締結具をさらに備える。前記締結具によって前記フィルタ本体が締め付けられると前記内向面と前記外向面とが互いに圧接される。

好ましい実施形態では、前記分割フィルタは、それぞれ、前記フィルタ素子の端部に沿って設けられた端枠体をさらに備え、前記締結具は、前記側枠体の外周面および前記端枠体の外周面に接触するように巻かれる。

好ましい実施形態では、前記第１対向面は、前記内向面に連続し前記内向面に直角な２つの直角面をさらに備え、前記第２対向面は、前記外向面に連続し前記外向面に直角な２つの直角面をさらに備える。そして、前記フィルタ本体が組み立てられたとき、前記第１対向面の前記直角面と前記第２対向面の前記直角面とが互いに接触することが好ましい。

前記締結具は、例えば、ホースバンド、または、インシュロックである。

前記フィルタ素子は、例えば、ワイヤースクリーンである。

本発明は、上記構成により、分割フィルタ間のシール性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る円筒型ろ過フィルタのフィルタ本体を示す正面図である。図２Ａは、図１のフィルタ本体の分割構造の横断面図であり、図２Ｂは、分割フィルタの第１側枠体および第２側枠体の横断面図である。切削油ろ過装置の概略図である。図３の切削油ろ過装置の取付体を回転させる構成を説明する側面図である。図５Ａ、図５Ｂは、フィルタ本体の組立ておよび取付けを説明する図である。図６Ａ、図６Ｂは、フィルタ本体の組立ておよび取付けを説明する図である。本発明の一実施形態に係る円筒型ろ過フィルタにおいて、分割フィルタ間のシール構造を説明するための横断面図である。従来の円筒型ろ過フィルタにおいて、分割フィルタ間のシール構造を説明するための横断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る円筒型ろ過フィルタが説明される。
円筒型ろ過フィルタは、実施形態では、切削油ろ過装置に組み込まれ、切粉を含む使用後の切削油をろ過して、切削油から切粉を除去するために用いられる。

図１を参照して、円筒型ろ過フィルタは、中心軸線１０を有する円筒形状のフィルタ本体１を備える。フィルタ本体１は、この実施形態では、横断面が半円弧形状の２つの分割フィルタ２によって構成される。

分割フィルタ２は、それぞれ、横断面が半円弧形状のろ過用のフィルタ素子２０を備える。分割フィルタ２は、それぞれ、フィルタ素子２０の両方の側部に沿って設けられた直線形状の側枠体２１、２２と、フィルタ素子２０の両方の端部に沿って設けられた半円弧形状の端枠体２３とをさらに備える。

図２Ａは、図１の分割フィルタ２の側枠体２１、２２を含む部分の横断面図である。フィルタ素子２０は、この実施形態では、ワイヤースクリーン、より具体的にはウェッジワイヤースクリーンである。フィルタ素子２０は、それぞれ、所定の間隔をあけて円弧状に並べて配置されかつ互いに平行にのびる複数のワイヤー２４を備える。ワイヤー２４は、それぞれ、横断面が楔形状のウェッジワイヤーである。フィルタ素子２０は、外側面が一次側面となり、内側面が二次側面となるように構成されている。

分割フィルタ２の側枠体には、第１側枠体２１と第２側枠体２２とがある。実施形態では、分割フィルタ２は、それぞれ、一方の側部に第１側枠体２１を、他方の側部に第２側枠体２２を備え、一方の分割フィルタ２の第１側枠体２１と、他方の分割フィルタ２の第２側枠体２２とが互いに対向する。

図２Ｂを参照して、分割フィルタ２の第１側枠体２１は、隣り合う分割フィルタ２の第２側枠体２２に対向する凹凸形状の第１対向面２１０、２１１を備える。分割フィルタ２の第１対向面は、当該分割フィルタ２の内側を向く内向面２１０と、内向面２１０に連続し内向面２１０に直角な２つの直角面２１１とからなる。

分割フィルタ２の第２側枠体２２は、隣り合う分割フィルタ２の第１側枠体２１に対向する第２対向面２２０、２２１を備える。第２対向面２２０、２２１は、第１対向面２１０、２１１に相補的な凹凸形状である。即ち、分割フィルタ２の第２対向面は、当該分割フィルタ２の外側を向く外向面２２０と、外向面２２０に連続し外向面２２０に直角な２つ直角面２２１とからなる。

再び図１を参照して、各端枠体２３は、その内周面に半円弧形状の凹溝２５を備える。凹溝２５は、フィルタ本体１を、図３の切削油ろ過装置４に取り付けるためのものである。

なお、図６Ｂの通り、円筒型ろ過フィルタは、フィルタ本体１を締め付ける締結具３をさらに備える。締結具３は、フィルタ本体１の両方の端部（分割フィルタ２の端枠体２３）においてその外周に渡って設けられる。締結具３は、この実施形態では、ホースバンドである。

図３の通り、切削油ろ過装置４は、切粉を含む使用済みの切削油（原液の一例）が供給される原液槽４０と、円筒型ろ過フィルタによってろ過されて切粉が除去された切削油（ろ液の一例）が供給されるろ液槽４１とを備える。原液槽４０とろ液槽４１とは、壁４２によって仕切られている。

切削油ろ過装置４は、円筒形状の一対の取付体４３を備える。フィルタ本体１は、後述の通りこの取付体４３に取り付けられる。一方の取付体４３は、その中心軸線の周りに回転可能に壁４２に差し込まれており、原液槽４０とろ液槽４１とはこの取付体４３を通じて互いに連通する。他方の取付体４３は、その中心軸線の周りに回転可能に壁４４に支持されている。一対の取付体４３は、それらの中心軸線が互いに一致するように当該中心軸線の方向に間隔をあけて配置されている。そして、４つの連結体４５が、前記の中心軸線の周りに等角度間隔で配置されて、一対の取付体４３を連結する。

各取付体４３の外周面には、円環形状の凸部４６が設けられている。

図３、図４を参照して、切削油ろ過装置４は、各取付体４３の外周面に取り付けられたギア４７と、ギア４７と係合するチェーン４８とを備える。切削油ろ過装置４は、さらに、チェーン４８を無端回転させてギア４７および取付体４３を回転させる駆動機構（図示略）を備える。フィルタ本体１は、後述のように取付体４３に取り付けられると、駆動機構によってその中心軸線１０の周りに回転される。

切削油ろ過装置４は、取付体４３に取り付けられたフィルタ本体１を内側から洗浄するように設けられた洗浄管４９を備える。洗浄管４９は、取付体４３の中心軸線に沿ってのびている。複数のノズル４９０（図４）が、洗浄管４９にその長手方向に適宜の間隔をあけて取り付けられている。洗浄液は、洗浄管４９に供給されて、ノズル４９０から噴射される。

次に、フィルタ本体１の取付けについて説明される。
図５Ａの通り、分割フィルタ２が準備される。そして、図５Ａ、図５Ｂの通り、分割フィルタ２が取付体４３に被せられ、フィルタ本体１が分割フィルタ２によって円筒形状に組み立てられる。このとき、互いに隣り合う分割フィルタ２において、一方の分割フィルタ２の第１側枠体２１の第１対向面と、他方の分割フィルタ２の第２側枠体２２の第２対向面とが嵌め合わされる。即ち、図７に最も明確に示されるように、内向面２１０と外向面２２０とが互いに接触し、かつ、直角面２１１と直角面２２１とが互いに接触する。

さらに、このとき、図６Ａの通り、取付体４３の凸部４６が、分割フィルタ２の端枠体２３の凹溝２５に挿入されるようにする。

次いで、図６Ｂの通り、締結具３が準備される。締結具３は、フィルタ本体１の両方の端部に装着されて、フィルタ本体１（分割フィルタ２の端枠体２３）の外周面に巻かれる。そして、フィルタ本体１が、締結具３によって締め付けられる。締結具３による締付けによって、第１対向面および第２対向面との間の、特に内向面２１０と外向面２２０との間が圧接される。

以上のようにして、フィルタ本体１が取付体４３に取り付けられる。

それから、切削油ろ過装置４は、フィルタ本体１を駆動機構によってその中心軸線１０（図１）の周りに回転させて、原液槽４０において、切粉を含む切削油をフィルタ本体１によってろ過する。これは、切粉がフィルタ本体１のフィルタ素子２０を通過できず、切削油だけがフィルタ素子２０を通過できることに基づく。ろ過された切削油は、ろ液として、フィルタ本体１の内部に流れ込む。フィルタ本体１が取付体４３に取り付けられたとき、フィルタ本体１の内部は、取付体４３を通じてろ液槽４１と連通するので、ろ過された切削油は、ろ液槽４１へ流れ出る。こうして、切削油が再利用可能になる。

以上の通り、本発明に係る円筒型ろ過フィルタでは、フィルタ本体１が組み立てられたとき、図７の通り、互いに隣り合う分割フィルタ２において、一方の分割フィルタ２の凹凸形状の第１対向面２１０、２１１と、他方の分割フィルタ２の凹凸形状の第２対向面２２０、２２１とが互いに嵌め合わされる。この凹凸形状の嵌め合せによれば、図８に示される平坦な対向面５２、５２同士を接触させる従来の構成に比べて、分割フィルタ２間のシール性が向上する。それにより、原液が、ろ過されることなくフィルタ本体１の内部に入り込むことが防止される。

さらに、フィルタ本体１が締結具３によって締め付けられることで、第１側枠体２１の第１対向面と第２側枠体２２の第２対向面とが、特に内向面２１０と外向面２２０とが、互いに強く圧接される。それによって、分割フィルタ２間のシール性がさらに向上する。

また、フィルタ素子２０が、実施形態のワイヤースクリーンのように剛性を有する場合、フィルタ本体１の端部に設けられた締結具３による締付力は、フィルタ素子２０の剛性により、第１側枠体２１および第２側枠体２２の長手方向全体に渡って伝達されるので、分割フィルタ２間のシール性は、その長手方向全体に渡って良好である。

図６Ａの通り、分割フィルタ２の凹溝２５と取付体４３の凸部４６とによって、フィルタ本体１が取付体４３に対して中心軸線１０の方向にずれることが抑制される。これは、実施形態と違って、連結体４５（図３）が設けられてないときに非常に有効である。というのも、連結体４５が設けられていない場合、フィルタ本体１がその中心軸線１０の方向にずれて一方の取付体４３から外れ落ちることがあるが、これが凹溝２５および凸部４６によって防止されるからである。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
円筒型ろ過フィルタは、上記実施形態では、切削油のろ過のために用いられるものであったが、他の用途に用いられてもよい。

上記実施形態では、２つの分割フィルタ２は、それぞれ、第１側枠体２１および第２側枠体２２を備えている。代わりに、一方の分割フィルタ２が、その両方の側部に第１側枠体２１を備え、他方の分割フィルタ２が、その両方の側部に第２側枠体２２を備えてもよい。

上記実施形態に代えて、フィルタ本体１は、横断面が円弧形状の３以上の分割フィルタによって構成されてもよい。

また、第１側枠体２１の第１対向面の凹凸形状および第２側枠体２２の第２対向面の凹凸形状は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の凹凸形状が採用されてもよい。

分割フィルタ２のフィルタ素子２０は、ワイヤースクリーンに代えて、例えばパンチングメタル等の他のフィルタ素子でもよい。但し、フィルタ素子２０は、上述の通り分割フィルタ２間のシール性を向上させる観点から、剛性を有するものが好ましい。

締結具３は、ホースバンドに代えて、例えばインシュロックでもよい。

上記実施形態において、切削油ろ過装置４は、連結体４５および凸部４６の双方を有するが、どちらか一方だけが設けられさえすればよい。どちらか一方が設けられれば、フィルタ本体１がその中心軸線１０の方向にずれて一方の取付体４３から外れ落ちることが防止されるからである。

１フィルタ本体
２分割フィルタ
２０フィルタ素子
２１第１側枠体
２１０内向面（第１対向面の一部）
２１１直角面（第１対向面の一部）
２２第２側枠体
２２０外向面（第２対向面の一部）
２２１直角面（第２対向面の一部）
２３端枠体
３締結具

Claims

切削油をろ過するための円筒型ろ過フィルタであって、
中心軸線を有し、当該中心軸線の周りに回転させながら使用する円筒形状のフィルタ本体を備え、
前記フィルタ本体は、横断面が円弧形状の少なくとも２以上の分割フィルタで構成され、
前記分割フィルタは、それぞれ、ろ過用のフィルタ素子と、前記フィルタ素子の側部に沿って設けられた側枠体と、を備え、
互いに隣り合う２つの前記分割フィルタにおいて、
一方の前記分割フィルタの前記側枠体は、凹凸形状の第１対向面を備え、
他方の前記分割フィルタの前記側枠体は、前記第１対向面に相補的な凹凸形状の第２対向面を備え、
前記分割フィルタの前記第１対向面は、当該分割フィルタの内側を向く内向面を備え、
前記分割フィルタの前記第２対向面は、当該分割フィルタの外側を向く外向面を備え、
前記フィルタ本体が組み立てられたとき、前記内向面と前記外向面とが互いに接触するように前記第１対向面と前記第２対向面とが互いに嵌め合わされ、
前記円筒型ろ過フィルタは、組み立てられた前記フィルタ本体の端部において前記側枠体の外周面に接触するように前記フィルタ本体の外周面に巻かれる締結具をさらに備え、
前記締結具によって前記フィルタ本体が締め付けられると前記内向面と前記外向面とが互いに圧接される、
ことを特徴とする円筒型ろ過フィルタ。
前記分割フィルタは、それぞれ、前記フィルタ素子の端部に沿って設けられた端枠体をさらに備え、
前記締結具は、前記側枠体の外周面および前記端枠体の外周面に接触するように巻かれる、請求項１に記載のフィルタ。
前記第１対向面は、前記内向面に連続し前記内向面に直角な２つの直角面をさらに備え、
前記第２対向面は、前記外向面に連続し前記外向面に直角な２つの直角面をさらに備え、
前記フィルタ本体が組み立てられたとき、前記第１対向面の前記直角面と前記第２対向面の前記直角面とが互いに接触する、請求項１または請求項２に記載の円筒型ろ過フィルタ。
前記締結具は、ホースバンド、または、インシュロックである、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の円筒型ろ過フィルタ。
前記フィルタ素子は、ワイヤースクリーンである、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の円筒型ろ過フィルタ。