JP7262325B2 - タンク装置 - Google Patents

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Description

本発明は、タンク装置に関する。
特許文献１には、濾材を含むカートリッジがフィルタケースの内部に挿入されると、カートリッジに形成された第１孔及び第２孔と、フィルタケースに形成された第３孔及び第４孔とがそれぞれ連結され、第１カバー部材から第４カバー部材が第１孔から第４孔をそれぞれ覆わない状態となり、カートリッジの内部空間とフィルタケースの内部空間とが連通するタンク装置が開示されている。
特開２０１７－１９６５５２号公報
特許文献１に記載の発明では、カートリッジ交換時に、タンクの上方の開口部からカートリッジを出し入れする必要がある。このとき、作業者は、高所に登って交換作業を行なわなければならず、作業者の安全性や、交換作業の作業性等に問題を生ずる可能性がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、タンクの側面からフィルタエレメントを交換することができるタンク装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るタンク装置は、例えば、内部が空洞のタンクと、前記タンクの内部に横向きに設けられたリターンフィルタであって、一端が開口部である略有底筒形状のフィルタケースと、前記フィルタケースの内部に設けられたヘッドと、略筒形状の濾材、前記濾材の端面に設けられたバルブ受け部材、及び前記バルブ受け部材に設けられた弁を有するフィルタエレメントと、を備えたリターンフィルタと、前記開口部を覆うように前記リターンフィルタに設けられた蓋体と、前記タンクの内部に横向きに設けられたストレーナであって、前記リターンフィルタに設けられたストレーナと、を備えたタンク装置であって、前記タンクは、略平行な２つの側面であるタンク第１側面及びタンク第２側面を有し、前記タンク第１側面には、挿入孔が形成され、前記フィルタケースは、前記タンク第１側面に設けられ、かつ、前記挿入孔から前記タンクの内部に挿入され、前記フィルタケースの底面には、前記濾材を通過した液体を前記タンクに流出させる流出部が設けられており、前記ストレーナは、一端が前記流出部に設けられ、他端が前記タンク第２側面に設けられており、前記バルブ受け部材は、前記濾材へ油を流入させる略筒状の第１孔及び前記濾材で濾過された油である濾過後の油を流出させる第２孔が設けられた略板状の板状部を有し、前記弁は、前記第１孔の内部に挿入されて前記第１孔を塞ぐ第１挿入部を有する第１カバー部材、及び、前記第１挿入部が前記第１孔を塞ぐ位置に前記第１カバー部材を配置する第１圧縮ばねを有する第１弁と、及び前記第２孔の内部に挿入されて前記第２孔を塞ぐ第２挿入部を有する第２カバー部材、及び、前記第２挿入部が前記第２孔を塞ぐ位置に前記第２カバー部材を配置する第２圧縮ばねを有する第２弁と、を有し、前記ヘッドには、第３孔及び第４孔が形成されたプレートと、前記第３孔の内部に挿入可能な第３挿入部を有する第３カバー部材と、前記第４孔の内部に挿入可能な第４挿入部を有する第４カバー部材と、前記第３カバー部材が前記第３孔を塞ぎ、前記第４カバー部材が前記第４孔を塞ぐ位置に前記プレートを配置するように前記プレートに前記開口部に向かう方向の力を付勢する第３圧縮ばねと、が設けられ、前記フィルタエレメントが前記開口部から前記フィルタケースの内部に挿入されると、前記第１カバー部材の第１面と前記第３カバー部材の第３面とが当接し、前記第２カバー部材の第２面と前記第４カバー部材の第４面とが当接し、前記プレートと前記バルブ受け部材とが当接し、前記フィルタエレメントが前記フィルタケースの内部に押し込まれると、前記第３圧縮ばねの付勢力に抗して前記バルブ受け部材が前記プレートを押圧し、前記第１圧縮ばねの付勢力に抗して前記第３カバー部材が前記第１カバー部材を押圧し、かつ前記第２圧縮ばねの付勢力に抗して前記第４カバー部材が前記第２カバー部材を押圧し、前記フィルタエレメントが前記フィルタケースの奥まで挿入されると、前記第１孔と前記第３孔とが連通し、前記第２孔と前記第４孔とが連通して、前記フィルタエレメントの内部空間と前記ヘッドの内部空間とが連通することを特徴とする。
本発明に係るタンク装置によれば、内部が空洞のタンクの内部には、リターンフィルタ及びストレーナが横向きに設けられている。タンクは略平行な２つの側面であるタンク第１側面及びタンク第２側面を有し、タンク第１側面に形成された挿入孔を介してリターンフィルタがタンクに設けられている。ストレーナは、一端がフィルタケースの底面に設けられた流出部に設けられ、他端がタンク第２側面に設けられている。このように、リターンフィルタ及びストレーナを一体化して横向きにタンク内部に設けることで、タンクの側面からフィルタエレメントを交換をすることができる。
また、タンクの平行な２つの側面でリターンフィルタ及びストレーナを挟むようにしたため、リターンフィルタ及びストレーナが横向きであっても、リターンフィルタ及びストレーナをタンクの内部にしっかり固定することができる。
さらに、フィルタエレメントが開口部からフィルタケースの内部に挿入されると、フィルタエレメント側の第１カバー部材の第１面及び第２カバー部材の第２面がヘッド側の第３カバー部材の第３面及び第４カバー部材の第４面とそれぞれ当接し、プレートとバルブ受け部材とが当接する。フィルタエレメントをフィルタケースの内部に押し込むと、第３圧縮ばねの付勢力に抗してバルブ受け部材がプレートを押圧し、第１圧縮ばねの付勢力に抗して第３カバー部材が第１カバー部材を押圧して第１孔及び第３孔が開き、かつ第２圧縮ばねの付勢力に抗して第４カバー部材が第２カバー部材を押圧して第２孔及び第４孔が開く。さらにフィルタエレメントをフィルタケースの内部に押し込むと、第１孔と第３孔とが連通し、第２孔と第４孔とが連通して、フィルタエレメントの内部空間とヘッドの内部空間とが連通する。つまり、フィルタエレメントがヘッドに装着されて初めてフィルタエレメントの内部空間とヘッドの内部空間とが連通する。このため、リターンフィルタを横向きに設置しても、フィルタエレメント交換時にタンク内部の液体やフィルタエレメント内部の液体が外に漏れないようにすることができる。
ここで、前記リターンフィルタは、前記タンクの外部と前記フィルタケースの内部とを連通する管状部材を有し、前記タンクは、前記タンク第１側面及び前記タンク第２側面に隣接する側面であるタンク第３側面を有し、前記タンク第３側面及び前記フィルタケースには、それぞれ前記管状部材が挿入される孔が設けられていてもよい。これにより、タンク装置の振動に合わせてリターンフィルタ及びストレーナが振動することを防ぎ、タンク装置の強度をさらに高めることができる。
ここで、リターンフィルタ及び前記ストレーナは、前記タンクの底面近傍に設けられていてもよい。これにより、リターンフィルタの設置位置を低くし、交換作業の安全性を高めることができる。
本発明によれば、タンクの側面からフィルタエレメントを交換することができる。
本発明の一実施形態であるタンク装置１の概略を示す分解斜視図である。 タンク装置１の一部であるリターンフィルタ３及びストレーナ４の概略を示す分解斜視図である。 タンク装置１の概略を示す断面図である。 フィルタエレメント２０がヘッド３２に装着される前の状態のリターンフィルタ３を部分的に拡大した断面図である。 フィルタエレメント２０がヘッド３２に装着された状態のリターンフィルタ３を部分的に拡大した断面図である。 フィルタエレメント２０の交換の様子を模式的に示す図である。 ストレーナ４の交換の様子を模式的に示す図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明のタンク装置は、油圧ショベル等の建設機械に設けられている。
建設機械は、主として、履帯を有する下部走行体、下部走行体の上側に設けられる上部旋回体、ブームと、ブームの先端に取り付けられるアームと、アームの先端に取り付けられるバケット等を含む作業部、作業部を駆動する油圧シリンダやタンク等を含む油圧回路、運転室等を有する。作業部、油圧回路、運転室等は、上部旋回体に設けられている。本発明のタンク装置は、油圧回路の一部である。
以下、本発明のタンク装置を、油圧回路で用いる作動油を濾過するものとして説明するが、濾過対象の液体は作動油に限られない。タンク装置は、油、水等の様々な液体を濾過することができる。
図１は、本発明の実施形態であるタンク装置１の概略を示す分解斜視図である。図２は、タンク装置１の一部であるリターンフィルタ３、ストレーナ４及び蓋体５の概略を示す分解斜視図である。
タンク装置１は、主として、タンク２と、リターンフィルタ３と、ストレーナ４と、蓋体５と、を有する。
タンク２は、内部が空洞であり、作動油が貯留される。タンク２は、主として、側面２ａ、２ｃ、２ｄと、底面２ｅと、階段状に形成された上面２ｆと、を有する。ただし、タンク２の形状はこれに限られない。
側面２ａには、挿入孔２ｂが設けられる。挿入孔２ｂは、底面２ｅ近傍に形成されている。
タンク２の内部には、リターンフィルタ３及びストレーナ４が設けられている。リターンフィルタ３及びストレーナ４は、一体化されており、タンク２の側面２ａに形成された挿入孔２ｂを介してタンク２の内部に設けられる。
挿入孔２ｂが底面２ｅ近傍に形成されているため、リターンフィルタ３及びストレーナ４は、底面２ｅ近傍に横向きに設けられる。なお、本発明において、横向きとは、中心軸が水平方向に沿った状態や、中心軸が水平方向に対して少し（例えば、１０度前後）傾いた状態を含むものとする。
ストレーナ４及び筐体３０が挿入孔２ｂからタンク２の内部に挿入され、フランジ部３１ａ（後に詳述）が側面２ａに当接して固定されることでリターンフィルタ３及びストレーナ４がタンク２の内部に設けられる。
リターンフィルタ３は、主として、フィルタエレメント２０と、筐体３０と、を有する。筐体３０は、一方の端面が開口しており、この開口が開口部３１ｂである。所定期間使用後、使用済みのフィルタエレメント２０を開口部３１ｂを介して筐体３０から取り出す。また、新しいフィルタエレメント２０は、開口部３１ｂを介して筐体３０の内部に設けられる。開口部３１ｂの周囲には、筐体３０を側面２ａに取り付けるためのフランジ部３１ａが設けられている。リターンフィルタ３については後に詳述する。
ストレーナ４は、油圧ポンプへの異物の進入を防止するため、タンク２の内部に設けられる。タンク２内に貯留された作動油は、ストレーナ４を介して油圧ポンプ（図示せず）に吸引されて、再度油圧装置へ供給される。ストレーナ４は、主として、濾材４ａと、上端支持部材４ｂと、下端支持部材４ｃと、を有する。濾材４ａは、例えば多数の孔が形成された金属製の板状部材であり、両端を連結して円筒状に丸めることによって略円筒形状に形成される。なお、濾材４ａの形態はこれに限られない。上端支持部材４ｂは、濾材４ａの上端を覆う板状部材であり、下端支持部材４ｃは、濾材４ａの下端を覆う板状部材である。
蓋体５は、開口部３１ｂを覆うように、リターンフィルタ３及びタンク２に設けられる。なお、蓋体５は、リターンフィルタ３のみに設けられてもよい。
図３は、タンク装置１の概略を示す断面図である。図３では、リターンフィルタ３及びストレーナ４の中心軸ａｘ１、ａｘ２を通り、ｘｙ平面に沿った面でタンク装置１を切断した図である。図３においては、断面を示すハッチングを省略している。
リターンフィルタ３は、フランジ部３１ａが側面２ａに固定されることで、タンク２の内部に設けられる。ストレーナ４は、下端支持部材４ｃの略中央部分に形成された貫通孔４ｄに、側面２ｄに形成された流出口２ｇが挿入されることで、タンク２に位置決めされて固定される。貫通孔４ｄと流出口２ｇとの間には、作動油が漏れないようにシールするシール部材（例えば、Ｏリング）５８が設けられている。
本発明の形態では、リターンフィルタ３の中心軸ａｘ１と、ストレーナ４の中心軸ａｘ２とが略一致しているが、中心軸ａｘ１、ａｘ２に沿って見たときにリターンフィルタ３とストレーナ４とが重なっていればよい。これにより、リターンフィルタ３及びストレーナ４を狭いスペースに設けることができ、タンク２の大きさを小さくすることができる。
フィルタエレメント２０は、主として、濾材２１と、持ち手部２２と、外筒２３と、バルブ受け部材２４と、内筒２５と、を有する。
濾材２１は、径方向に厚みを有する略中空円筒形状である。濾材２１は、合成樹脂や紙等を用いたシート状の濾紙をひだ折りにし、ひだ折りにした濾紙の両端を連結して円筒状に丸めることによって形成される。
外筒２３及び内筒２５は、耐腐食性の高い材料（樹脂又は金属）を用いて形成された略中空円筒形状の部材である。内筒２５には、作動油が通過する孔が全面に形成されている。外筒２３は濾材２１の外側に設けられ、内筒２５は濾材２１の内側に設けられる。なお、内筒２５は必須ではない。
濾材２１、外筒２３及び内筒２５の一方の端（図３における右端、＋ｙ側の端）には、持ち手部２２が設けられる。持ち手部２２は、濾材２１、外筒２３及び内筒２５の上端を覆うように、濾材２１、外筒２３及び内筒２５に固定される。持ち手部２２には、作業者がフィルタエレメント２０を把持するための部材である把持部２２ａが設けられている。また、持ち手部２２は、内筒２５の内周面に嵌合する筒状部２２ｂを有し、フィルタエレメント２０の蓋として役割を有する。
また、持ち手部２２には、差圧センサ、温度計等の測定部２６が設けられている。差圧センサは、流入空間Ｓ３と流出空間Ｓ４との圧力差（差圧）を検出する。
濾材２１、外筒２３及び内筒２５の他方の端（図３における左端、－ｙ側の端）には、バルブ受け部材２４が設けられる。バルブ受け部材２４は、耐腐食性の高い材料（樹脂又は金属）を用いて形成される。バルブ受け部材２４については後に詳述する。
筐体３０は、主として、フィルタエレメント２０が内部に設けられるフィルタケース３１と、フィルタケース３１の内部に設けられたヘッド３２と、フィルタケース３１に設けられた流出管３４と、背圧バルブ３８と、を有する。
フィルタケース３１は、略有底筒形状の部材であり、金属又は樹脂により形成される。フィルタケース３１の＋ｙ側の端には、フランジ部３１ａ及び開口部３１ｂ（図３では図示省略）が設けられている。開口部３１ｂからフィルタケース３１内部にフィルタエレメント２０が挿入された後で、開口部３１ｂは蓋体５により覆われる。
フィルタケース３１の開口部３３ｂと反対側（－ｙ側）の端には、底面３１ｃが設けられている。また、フィルタケース３１の側面には、孔３１ｄが形成されている。
なお、本実施の形態では、フィルタケース３１は、略筒状の部材と、有底略筒形状の部材とを組み合わせて形成されているが、フィルタケース３１の構成はこれに限られない。
フィルタケース３１の内部には、フィルタエレメント２０のバルブ受け部材２４が装着されるヘッド３２が設けられている。
ヘッド３２は、主として、プレート３５と、圧縮ばね３６と、本体部３７と、を有する。プレート３５は、圧縮ばね３６を介して本体部３７に設けられる。
フィルタケース３１と本体部３７との間には、シール部材５０（例えば、Ｏリング）が設けられる。シール部材５０により、フィルタケース３１と本体部３７との間から液体が外部に漏れないようにシールされる。ヘッド３２については後に詳述する。
管状部材３３は、タンク２の外部とフィルタケース３１の内部とを連通する略筒状の部材である。本体部３７の側面には、濾過前の油を流入空間Ｓ１に導く流入口３７ａが設けられている。流入口３７ａは、本体部３７に設けられた孔３７ｂの一方の端の開口部である。孔３１ｄ及び流入口３７ａには、管状部材３３が挿入される。また、タンク２の側面２ａ及び側面２ｄに隣接する側面２ｃには、孔２ｈが設けられており、孔２ｈには管状部材３３が挿入されている。この結果、管状部材３３を介して、濾過前の作動油が流入空間Ｓ１に導かれる。
流出管３４は、略筒形状（ここでは、略円筒形状）であり、底面３１ｃに設けられている。流出管３４は、ヘッド３２を介して流出空間Ｓ２と連通している。
流出管３４の先端（－ｙ側、底面３１ｃ側と逆側）には、背圧バルブ３８が設けられている。流出管３４及び背圧バルブ３８は、濾材２１を通過した濾過後の作動油をタンク２に流出させる流出部を構成する。背圧バルブ３８は、主として、弾性部材３８ａと、弾性部材３８ａの一端が設けられる固定部３８ｂと、弾性部材３８ａの他端が設けられる移動部材３８ｃと、を有する。固定部３８ｂは、ストレーナ４と当接している。
フィルタケース３１の内部の圧力が上昇するのに伴って、移動部材３８ｃが流出管３４に当接する閉状態（図３に示す状態）から、移動部材３８ｃが流出管３４に当接しない開状態へと、移動部材３８ｃが弾性部材３８ａの付勢力に抗して移動する。
作業機械等のエンジンの動作が停止している場合には、フィルタケース３１内に作動油が含まれていない。したがって、背圧バルブ３８は閉状態にある。作業機械のエンジンが稼動し、作動油の流量が増加すると、フィルタケース３１の内部が作動油で満たされ、フィルタケース３１の内部の圧力が十分に高くなる。したがって、作動油が、弾性部材３８ａの付勢力に抗して移動部材３８ｃを押し下げ、背圧バルブ３８が開状態となる。その結果、濾過後の作動油が流出管３４から流出する。
また、本体部３７には、バルブ４８が設けられている。流出管３４は、バルブ４８を覆うように設けられる。バルブ４８は、流入空間Ｓ１の圧力と筐体３０の外部空間の圧力との差に応じて開閉する。バルブ４８は公知であるため詳細な説明を省略する。
また、本体部３７に図示しない空気抜き弁を設けてもよい。空気抜き弁は、本体部３７の内部に空気が溜まった時に開いて空気をタンク２内部に排出する。本実施の形態では、リターンフィルタ３が横向きに設けられているため、本体部３７の側面の上側（＋ｚ側）に空気抜き弁を設ける。
次に、バルブ受け部材２４及びヘッド３２について説明する。図４は、フィルタエレメント２０がヘッド３２に装着される前の状態のリターンフィルタ３を部分的に拡大した断面図である。図４においては、断面を示すハッチングを一部省略している。
バルブ受け部材２４は、主として、内筒部２４ａと、板状部２４ｂと、外筒部２４ｃと、を有する。内筒部２４ａの先端が濾材２１の端部に設けられたプレート２１ａの内周面と嵌合し、外筒２３が外筒部２４ｃの先端に形成された溝２４ｄに嵌合されることで、濾材２１、外筒２３及びバルブ受け部材２４が一体化される。
板状部２４ｂは、略円板形状であり、略筒状の孔２４ｅ、２４ｆが形成されている。孔２４ｅは、濾材２１へ濾過されていない汚れた油（濾過前の油）を流入させる油導入口であり、孔２４ｆは、濾材２１で濾過された油（濾過後の油）を流出させる油導出口である。孔２４ｅは流入空間Ｓ３と繋がっており、孔２４ｆは流出空間Ｓ４と繋がっている。
また、バルブ受け部材２４には、弁４０が設けられている。弁４０は、孔２４ｅや孔２４ｆの内部に挿入されることで孔２４ｅや孔２４ｆを塞ぐカバー部材４１と、カバー部材４１に力を付勢する圧縮ばね４２と、を有する。
カバー部材４１は、孔２４ｅ、２４ｆの内部に挿入される略円板形状の挿入部４１ａと、挿入部４１ａの表面（＋ｚ側の面）に設けられたフランジ部４１ｂと、を有する。フランジ部４１ｂは、板状であり、外径が孔２４ｅ、２４ｆの内径より大きい。
挿入部４１ａは、略円筒形状であり、外径が孔２４ｅ、２４ｆの内径と略同一である。挿入部４１ａの外周には溝４１ｃが形成され、溝４１ｃにはシール部材（例えば、Ｏリング）５５が設けられる。挿入部４１ａの裏面（－ｚ側の面）４１ｄは、全体が略円錐台の凹形状である。
圧縮ばね４２は、例えばコイルばねであり、一端が内筒部２４ａの底面裏側（突起部２４ｇ）に設けられ、他端がカバー部材４１（フランジ部４１ｂの表面に形成された突起部４１ｅ）に設けられる。したがって、圧縮ばね４２は、カバー部材４１に－ｙ方向の力を付勢する。
圧縮ばね４２により－ｙ方向の力が付勢されると、挿入部４１ａが孔２４ｅ又は孔２４ｆに挿入されて、フランジ部４１ｂが板状部２４ｂに当接する位置にカバー部材４１が配置されて、カバー部材４１が孔２４ｅ又は孔２４ｆを塞ぐ。この状態は、弁４０が閉じた状態である。
本体部３７は、フィルタケース３１の内側を、フィルタエレメント２０へ濾過前の油を流入させる流入空間Ｓ１と、フィルタエレメント２０から流出された濾過後の油をタンク装置１の外部へ流出させる流出空間Ｓ２と、に分割する。
圧縮ばね３６は、一端がプレート３５の裏面、他端が本体部３７の表面に設けられ、プレート３５に上向き（＋ｙ向き）の力を付勢する。したがって、プレート３５は、圧縮ばね３６の自然長だけ本体部３７から離れた位置に配置される。
プレート３５は、全体として略円板形状であり、略板状の本体部３５ａと、本体部３５ａから上方に突出して形成された円筒部３５ｂと、を有する。本体部３５ａの外周面には溝３５ｃが形成され、溝３５ｃにはシール部材５１（例えば、Ｏリング）が設けられる。シール部材５１により、フィルタケース３１と本体部３５ａとの間から液体が漏れないようにシールされる。
プレート３５には、本体部３５ａを板圧方向に貫通する孔３５ｄ、３５ｅが形成される。孔３５ｄは、濾過前の油が通過する油導入口であり、孔３５ｅは、濾過後の油が通過する油導出口である。孔３５ｄの直径は、孔２４ｅの直径と略同一であり、孔３５ｅの直径は、孔２４ｆの直径と略同一である。
本体部３５ａには、－ｙ方向に突出する円筒部３５ｆが形成される。円筒部３５ｆの中空部は、孔３５ｄと連通する。円筒部３５ｆの先端は、本体部３７の上面に形成される円筒部３７ｆの内部に摺動可能に設けられる。円筒部３７ｆ及び円筒部３５ｆの内部空間は流入空間Ｓ１であり、円筒部３７ｆ及び円筒部３５ｆの外部空間は流出空間Ｓ２である。円筒部３５ｆは、孔３５ｄよりも細い。
円筒部３５ｆの外周にはシール部材５７が設けられ、円筒部３７ｆと円筒部３５ｆの間から液体が漏れないようにシールされる。
また、本体部３５ａには、孔３５ｅの下孔として、孔３５ｅより細い孔３５ｇが形成される。孔３５ｇの直径は、円筒部３５ｆの直径より細い。
孔３５ｄ、３５ｅには、それぞれカバー部材４５が設けられる。カバー部材４５は、本体部３７に設けられたシャフト３７ｅの先端に固定される。
カバー部材４５は、孔３５ｄ、３５ｅの内部に挿入される厚板状の挿入部４５ａを有する。挿入部４５ａは、略円筒形状であり、外径が孔３５ｄ、３５ｅの内径と略同一である。挿入部４５ａの外周には溝４５ｃが形成され、溝４５ｃにはシール部材（例えば、Ｏリング）５６が設けられる。
挿入部４５ａの裏面には、挿入部４５ａより細い突出部４５ｄが形成される。シャフト３７ｅは、突出部４５ｄに設けられる。突出部４５ｄは円筒部３５ｆ、孔３５ｇより細く、挿入部４５ａは円筒部３５ｆ、孔３５ｇより太い。
カバー部材４５と圧縮ばね３６は、弁４６を構成する。圧縮ばね３６がプレート３５を押し上げることで、挿入部４５ａがそれぞれ孔３５ｄ、３５ｅを塞ぐ位置（突出部４５ｄが円筒部３５ｆ又は孔３５ｇに挿入される位置）にプレート３５が配置される。この状態は、弁４６が閉じた状態である。弁４６が閉じた状態では、シール部材５６により挿入部４５ａと孔３５ｄ、３５ｅとの間から液体が漏れないようにシールされる。
挿入部４５ａの表面４５ｂは、全体が略円錐台の凸形状である。この表面４５ｂと裏面４１ｄとは、相補的な形状である。
次に、このように形成されたタンク装置１の組み立て、部品交換及び作用について説明する。
タンク装置１を使用する前に、筐体３０にフィルタエレメント２０をセットする。具体的には、まず、図１、２に示すように、作業者は、フィルタエレメント２０を開口部３１ｂから挿入する。そのままフィルタエレメント２０がフィルタケース３１の奥まで挿入されると、図５に示すように、カバー部材４１の裏面４１ｄと、カバー部材４５の表面４５ｂとが当接し、板状部２４ｂの外周（シール部材５２）と円筒部３５ｂとが嵌合する。
図５は、フィルタエレメント２０がヘッド３２に装着された状態のリターンフィルタ３を部分的に拡大した断面図である。図５においては、断面を示すハッチングを一部省略している。
作業者がフィルタエレメント２０を押し込むことにより、カバー部材４１の裏面４１ｄと、カバー部材４５の表面４５ｂとが当接したまま、圧縮ばね３６の付勢力に抗してバルブ受け部材２４がプレート３５を押圧する。その結果、圧縮ばね３６が圧縮され、バルブ受け部材２４及びプレート３５が押し下げられる（－ｙ方向に移動する、図５太矢印参照）。
その結果、圧縮ばね４２の付勢力に抗して、カバー部材４１は、カバー部材４５により押圧されて押し上げられる（＋ｙ方向に移動する、図５太矢印参照）。
カバー部材４１の裏面４１ｄと、カバー部材４５の表面４５ｂとは相補的な形状であるため、裏面４１ｄ全体が表面４５ｂ全体と当接している。したがって、圧縮ばね４２の付勢力に抗してカバー部材４１が確実に押し上げられる。
フィルタエレメント２０がヘッド３２に装着されたときは、バルブ受け部材２４の板状部２４ｂがプレート３５の円筒部３５ｂに嵌合するため、孔３５ｄと孔２４ｅとが連通し、孔２４ｆと孔３５ｅとが連通する。そして、カバー部材４１が押し上げられることで、孔２４ｅ及び孔３５ｄが開かれ、流入空間Ｓ１と流入空間Ｓ３とが連通する。また、孔２４ｆ及び孔３５ｅが開かれ、流出空間Ｓ２と流出空間Ｓ４とが連通する。
フィルタエレメント２０を筐体３０にセットし、開口部３１ｂを蓋体５で覆うことで、タンク装置１が使用可能となる（図３参照）。
図５に示すように、流入口３７ａから流入した濾過前の油は、流入空間Ｓ１を通過してフィルタエレメント２０の流入空間Ｓ３へ流入する。流入空間Ｓ３へ導かれた濾過前の油は、濾材２１を外側から内側へ通過することにより濾過されて、流出空間Ｓ４へ導かれる。
濾過後の油は、フィルタエレメント２０から排出されて流出空間Ｓ２へ導かれる。流出空間Ｓ２へ導かれた濾過後の油は、流出管３４を通過してタンク装置１の外部へと排出される。
カバー部材４１の裏面４１ｄと、カバー部材４５の表面４５ｂとは相補的な形状であるため、裏面４１ｄ全体が表面４５ｂ全体と当接している。したがって、タンク装置１を使用しても、裏面４１ｄには濾過前の油及び濾過後の油（以下、作動油という）が付着しない。
所定期間使用後、使用済みのフィルタエレメント２０を筐体３０から取り出し、新しいフィルタエレメント２０と交換する。図６は、フィルタエレメント２０の交換の様子を模式的に示す図である。
図６（Ａ）に示す交換作業前のタンク装置１に対して、作業者は、図６（Ｂ）に示すように蓋体５を外し、把持部２２ａを把持して、図６（Ｃ）に示すようにフィルタエレメント２０を＋ｙ方向に引き出す。その結果、図４に示すように、圧縮ばね３６が元の長さに戻り、プレート３５及びバルブ受け部材２４が押し上げられ、カバー部材４１の裏面４１ｄと、カバー部材４５の表面４５ｂとの当接が外れ、板状部２４ｂと円筒部３５ｂとの嵌合が外れ、フィルタエレメント２０と筐体３０とが分離される。
プレート３５が押し上げられると、図４に示すように、カバー部材４５が孔３５ｄ、３５ｅを塞ぐ（弁４６が閉じる）。弁４６が閉じているため、ヘッド３２の内部に残っている作動油は、ヘッド３２の内部に閉じ込められる。本実施の形態では、リターンフィルタ３を横向きに設置しているが、フィルタエレメント２０の交換時に弁４６を閉じることで、作動油がタンク２から漏れないようにする。
それと同時に、カバー部材４１が、圧縮ばね４２により押し下げられる。その結果、図４に示すように、カバー部材４１が孔２４ｅ、孔２４ｆを塞ぐ（弁４０が閉じる）。弁４０が閉じているため、フィルタエレメント２０の内部に残っている作動油は、フィルタエレメント２０の内部に閉じ込められ、フィルタエレメント２０の外に流出しない。
このようにしてフィルタエレメント２０を筐体３０の外側に取り出したら、すでに説明した手順で新たなフィルタエレメント２０を筐体３０にセットする。
また、本実施の形態のタンク装置１は、ストレーナ４の交換も可能である。図７は、ストレーナ４の交換の様子を模式的に示す図である。
図７（Ａ）に示す交換作業前のタンク装置１に対して、作業者は、図７（Ｂ）に示すように、側面２ｃからフランジ２ｉを外し、孔２ｈから管状部材３３を引き抜く。その後、作業者は、図７（Ｃ）に示すように蓋体５を外し、図７（Ｄ）に示すようにリターンフィルタ３及びストレーナ４を＋ｙ方向に引き出す。リターンフィルタ３及びストレーナ４は一体化されているため、フランジ部３１ａをタンク２から取り外すことで、リターンフィルタ３及びストレーナ４をタンク２から引き出すことができる。
作業者は、図７（Ｅ）に示すように、リターンフィルタ３とストレーナ４とを分解する。これにより、使用後のストレーナ４がリターンフィルタ３から取り外される。
その後、作業者は、新たなストレーナ４をリターンフィルタ３に設け、リターンフィルタ３及びストレーナ４を挿入孔２ｂからタンク２内部に挿入し、フランジ部３１ａを側面２ａに固定し、側面２ａに蓋体５を取り付ける。また、作業者は、孔２ｈから管状部材３３を挿入し、フランジ２ｉを側面２ｃに取り付ける。これにより、新たなストレーナ４がタンク２にセットされる。
本実施の形態によれば、弁４０、４６を設けて、フィルタエレメント２０の交換時にタンク２内部の作動油やフィルタエレメント２０内部の作動油が漏れないようにしたため、タンク２の内部にリターンフィルタ３を横向きに設置することができる。したがって、フィルタエレメント２０を交換するときに、タンク２の上からフィルタエレメント２０を引き抜く必要がない。すなわち、作業者が高所で作業を行う必要がなく、交換作業の安全性を高めることができる。
また、本実施の形態によれば、リターンフィルタ３及びストレーナ４を一体化してタンク２の内部に設けたため、タンク２を小型化することができる。また、ストレーナ４を流出口２ｇを介して側面２ｄに設け、リターンフィルタ３を側面２ａに設け、平行な２つの側面２ａ、２ｄでリターンフィルタ３及びストレーナ４を挟むようにしたため、リターンフィルタ３及びストレーナ４が横向きであっても、リターンフィルタ３及びストレーナ４をタンク２の内部にしっかり固定することができる。
建設機械は凹凸のある路面を走行することが多いため、建設機械と同様に、タンク装置１も上下に大きく振動する。例えば、リターンフィルタ３の先端にストレーナ４が設けられておらず、リターンフィルタ３が側面２ａのみに取り付けられている（いわゆる片持ち）構造だと、タンク装置１の振動に合わせてリターンフィルタ３の先端が上下方向に移動してしまい、タンク装置１の強度が低下するおそれがある。それに対し、本実施の形態のように、リターンフィルタ３の先端にストレーナ４を設け、タンク２の対向する２つの側面２ａ、２ｄでリターンフィルタ３及びストレーナ４を挟む（いわゆる両持ち）構造とすることで、タンク装置１の強度を高めることができる。
さらに、リターンフィルタ３の側面を管状部材３３を介して側面２ｃに取り付けることで、タンク装置１の振動に合わせてリターンフィルタ３及びストレーナ４が上下方向に振動することを防ぎ、タンク装置１の強度をさらに高めることができる。
なお、本実施の形態では、リターンフィルタ３及びストレーナ４を底面２ｅの近傍に設けたが、リターンフィルタ３及びストレーナ４は底面２ｅから離れた位置に設けられていてもよい。ただし、交換作業の安全性を考慮すると、リターンフィルタ３及びストレーナ４が底面２ｅの近傍に設けられていることが望ましい。
また、本実施の形態では、リターンフィルタ３及びストレーナ４を一体化してタンク２内部に設けたが、リターンフィルタ３及びストレーナ４を一体化することは必須ではない例えば、リターンフィルタ３のみを横向きにしてタンク２内に設けてもよい。
ただし、リターンフィルタ３の先端にストレーナ４が設けられていない場合には、タンク装置１の振動に合わせてリターンフィルタ３の先端が上下方向に移動することを防ぐため、本実施の形態のように、リターンフィルタ３の側面を管状部材３３を介して側面２ｃに取り付けることが望ましい。しかしながら、強度の面からは、リターンフィルタ３の先端にストレーナ４を設け、タンク２の対向する２つの側面２ａ、２ｄでリターンフィルタ３及びストレーナ４を挟む構造とすることがさらに望ましい。
また、本実施の形態では、流出管３４とストレーナ４との間に背圧バルブ３８が設けられていたが、背圧バルブ３８は必須ではない。背圧バルブ３８を有しない場合には、流出管３４の側面に孔を設け、流出管３４の先端をストレーナ４に設ければよい。
また、本実施の形態では、挿入部４１ａの裏面４１ｄが略円錐台の凹形状であり、挿入部４５ａの表面４５ｂが略円錐台の凸形状であるが、裏面４１ｄが略円錐台の凸形状であり、表面４５ｂが略円錐台の凹形状であってもよい。また、裏面４１ｄと表面４５ｂとは相補的な形状である必要があるが、これらの形状は略円錐台の凸形状及び凹形状に限られない。
また、本実施の形態では、挿入部４１ａ及び孔２４ｅ、２４ｆの直径と、挿入部４５ａ及び孔３５ｄ、３５ｅの直径とが略同一であるが、これらの直径は略同一なくてもよく、挿入部４５ａ及び孔３５ｄ、３５ｅの直径が、挿入部４１ａ及び孔２４ｅ、２４ｆの直径以上であればよい。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成の追加、削除、置換等をすることが可能である。
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、「略円筒形状」とは、厳密に円筒形状の場合には限られない。また、例えば、単に略中央等と表現する場合において、厳密に中央等の場合のみでなく、略中央等の場合を含むものとする。
１ ：タンク装置
２ ：タンク
２ａ、２ｃ、２ｄ：側面
２ｂ ：挿入孔
２ｅ ：底面
２ｆ ：上面
２ｇ ：流出口
２ｈ ：孔
２ｉ ：フランジ
３ ：リターンフィルタ
４ ：ストレーナ
４ａ ：濾材
４ｂ ：上端支持部材
４ｃ ：下端支持部材
４ｄ ：貫通孔
５ ：蓋体
２０ ：フィルタエレメント
２１ ：濾材
２１ａ ：プレート
２２ ：持ち手部
２２ａ ：把持部
２２ｂ ：筒状部
２３ ：外筒
２４ ：バルブ受け部材
２４ａ ：内筒部
２４ｂ ：板状部
２４ｃ ：外筒部
２４ｄ ：溝
２４ｅ、２４ｆ：孔
２４ｇ ：突起部
２５ ：内筒
２６ ：測定部
３０ ：筐体
３１ ：フィルタケース
３１ａ ：フランジ部
３１ｂ ：開口部
３１ｃ ：底面
３１ｄ ：孔
３２ ：ヘッド
３３ ：管状部材
３３ｂ ：開口部
３４ ：流出管
３５ ：プレート
３５ａ ：本体部
３５ｂ ：円筒部
３５ｃ ：溝
３５ｄ、３５ｅ、３５ｇ：孔
３５ｆ ：円筒部
３６ ：圧縮ばね
３７ ：本体部
３７ａ ：流入口
３７ｂ ：孔
３７ｅ ：シャフト
３７ｆ ：円筒部
３８ ：背圧バルブ
３８ａ ：弾性部材
３８ｂ ：固定部
３８ｃ ：移動部材
４０ ：弁
４１ ：カバー部材
４１ａ ：挿入部
４１ｂ ：フランジ部
４１ｃ ：溝
４１ｄ ：裏面
４１ｅ ：突起部
４２ ：圧縮ばね
４５ ：カバー部材
４５ａ ：挿入部
４５ｂ ：表面
４５ｃ ：溝
４５ｄ ：突出部
４６ ：弁
４８ ：バルブ
５０、５１、５２、５５、５６、５７、５８：シール部材

Claims (3)

  1. 内部が空洞のタンクと、
    前記タンクの内部に横向きに設けられたリターンフィルタであって、一端が開口部である略有底筒形状のフィルタケースと、前記フィルタケースの内部に設けられたヘッドと、略筒形状の濾材、前記濾材の端面に設けられたバルブ受け部材、及び前記バルブ受け部材に設けられた弁を有するフィルタエレメントと、を備えたリターンフィルタと、
    前記開口部を覆うように前記リターンフィルタに設けられた蓋体と、
    前記タンクの内部に横向きに設けられたストレーナであって、前記リターンフィルタに設けられたストレーナと、
    を備えたタンク装置であって、
    前記タンクは、略平行な２つの側面であるタンク第１側面及びタンク第２側面を有し、
    前記タンク第１側面には、挿入孔が形成され、
    前記フィルタケースは、前記タンク第１側面に設けられ、かつ、前記挿入孔から前記タンクの内部に挿入され、
    前記フィルタケースの底面には、前記濾材を通過した液体を前記タンクに流出させる流出部が設けられており、
    前記ストレーナは、一端が前記流出部に設けられ、他端が前記タンク第２側面に設けられており、
    前記バルブ受け部材は、前記濾材へ油を流入させる略筒状の第１孔及び前記濾材で濾過された油である濾過後の油を流出させる第２孔が設けられた略板状の板状部を有し、
    前記弁は、前記第１孔の内部に挿入されて前記第１孔を塞ぐ第１挿入部を有する第１カバー部材、及び、前記第１挿入部が前記第１孔を塞ぐ位置に前記第１カバー部材を配置する第１圧縮ばねを有する第１弁と、及び前記第２孔の内部に挿入されて前記第２孔を塞ぐ第２挿入部を有する第２カバー部材、及び、前記第２挿入部が前記第２孔を塞ぐ位置に前記第２カバー部材を配置する第２圧縮ばねを有する第２弁と、を有し、
    前記ヘッドには、第３孔及び第４孔が形成されたプレートと、前記第３孔の内部に挿入可能な第３挿入部を有する第３カバー部材と、前記第４孔の内部に挿入可能な第４挿入部を有する第４カバー部材と、前記第３カバー部材が前記第３孔を塞ぎ、前記第４カバー部材が前記第４孔を塞ぐ位置に前記プレートを配置するように前記プレートに前記開口部に向かう方向の力を付勢する第３圧縮ばねと、が設けられ、
    前記フィルタエレメントが前記開口部から前記フィルタケースの内部に挿入されると、前記第１カバー部材の第１面と前記第３カバー部材の第３面とが当接し、前記第２カバー部材の第２面と前記第４カバー部材の第４面とが当接し、前記プレートと前記バルブ受け部材とが当接し、
    前記フィルタエレメントが前記フィルタケースの内部に押し込まれると、前記第３圧縮ばねの付勢力に抗して前記バルブ受け部材が前記プレートを押圧し、前記第１圧縮ばねの付勢力に抗して前記第３カバー部材が前記第１カバー部材を押圧し、かつ前記第２圧縮ばねの付勢力に抗して前記第４カバー部材が前記第２カバー部材を押圧し、
    前記フィルタエレメントが前記フィルタケースの奥まで挿入されると、前記第１孔と前記第３孔とが連通し、前記第２孔と前記第４孔とが連通して、前記フィルタエレメントの内部空間と前記ヘッドの内部空間とが連通する
    ことを特徴とするタンク装置。
  2. 前記リターンフィルタは、前記タンクの外部と前記フィルタケースの内部とを連通する管状部材を有し、
    前記タンクは、前記タンク第１側面及び前記タンク第２側面に隣接する側面であるタンク第３側面を有し、
    前記タンク第３側面及び前記フィルタケースには、それぞれ前記管状部材が挿入される孔が設けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載のタンク装置。
  3. 前記リターンフィルタ及び前記ストレーナは、前記タンクの底面近傍に設けられている
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタンク装置。
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