JPH05329311A - 鉄粉吸着フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧回路の高圧側で鉄粉を吸着し、方向切換
弁やアクチュエータの損傷を防止する。 【構成】 鉄粉吸着フィルタ９のケーシング１０内には
流入口１１Ａ、流出口１２Ａ間に位置して流路面積が大
きい油室１３を形成し、油室１３内に各油穴１４Ａ，１
５Ａを有する乱流発生板１４、磁石板１５を設け、各油
穴１５Ａから流出してくる圧油に矢示Ｅ，Ｆ方向の渦を
発生させ、圧油中の鉄粉を磁石板１５に吸着させる。流
出口１２Ａから清浄化した圧油を取出すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の油圧回路に設けられ、圧油中に混入した摩耗粉等の鉄
粉を吸着するのに好適に用いられる鉄粉吸着フィルタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械に用
いる油圧回路は、油圧モータや油圧シリンダ等のアクチ
ュエータと、該アクチュエータを油圧ポンプとタンクと
に接続する一対の主管路と、前記アクチュエータと油圧
ポンプ、タンクとの間に位置して該各主管路の途中に設
けられ、前記アクチュエータに給排する圧油の方向を切
換える方向切換弁とから大略構成されている。

【０００３】この種の従来技術による油圧回路では、ア
クチュエータや油圧ポンプ等を長期間に亘って作動させ
るうちに、これらのアクチュエータや油圧ポンプ等から
摩耗粉が発生し、作動油中に混入してしまう。また、作
動油中には塵埃等が混入しており、これらが摩耗粉と共
に異物となって作動油の劣化を早めたり、アクチュエー
タや油圧ポンプ等を損傷させる原因となったりする。

【０００４】そこで、従来技術では、前記各主管路のう
ち、低圧側となる主管路の途中に位置して、前記方向切
換弁とタンクとの間にメッシュ等からなる防塵フィルタ
を設け、アクチュエータの戻り油中から前記摩耗粉や塵
埃等の異物を除去するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、方向切換弁とタンクとの間に位置して低圧
側となる主管路の途中に防塵フィルタを設け、アクチュ
エータからの戻り油中に混入した異物を防塵フィルタに
より除去しているに過ぎないので、例えば油圧ポンプか
ら発生した摩耗粉等の鉄粉は圧油中に混入した状態で、
フィルタに達する前に方向切換弁やアクチュエータ等に
侵入し、これらの油圧機器を早期に損傷させるという問
題がある。

【０００６】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は油圧回路中の高圧側管路途中に
配設して、油圧ポンプから発生する摩耗粉等の鉄粉を効
果的に吸着でき、油圧機器の損傷を防止できるようにし
た鉄粉吸着フィルタを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成は、油圧回路の高圧側管路
途中に配設すべく、軸方向両端側に圧油の流入口および
流出口が設けられ、該流入口、流出口間が流路面積の大
きい油室となったケーシングと、該ケーシングの油室内
に設けられ、前記流入口から油室内に流入してくる圧油
に乱流を発生させる複数の油穴が穿設された乱流発生板
と、該乱流発生板の下流側面に設けられ、該乱流発生板
により乱流状態となった圧油中から鉄粉を吸着するマグ
ネットとからなる。

【０００８】

【作用】上記構成により、ケーシングの流入口から油室
内に流入した圧油は乱流発生板の各油穴内に流入したと
きに流速が速くなり、各油穴から流出したときに遅くな
るので、このときに乱流状態となって乱流発生板の下流
側に渦を発生させる。そして、圧油中に混入した鉄粉は
このときの渦によって運動エネルギが減少し、乱流発生
板の下流側でマグネットに吸着され易くなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図３に基
づき説明する。

【００１０】図において、１はアクチュエータとしての
油圧モータを示し、該油圧モータ１は油圧ポンプ２、タ
ンク３に一対の主管路４Ａ，４Ｂを介して接続され、油
圧ポンプ２からの圧油が給排されることにより回転駆動
する。

【００１１】５は油圧モータ１と油圧ポンプ２、タンク
３との間に位置して主管路４Ａ，４Ｂの途中に設けられ
た方向切換弁を示し、該方向切換弁５は操作レバー５Ａ
により中立位置（イ）から左，右の切換位置（ロ），
（ハ）に切換えられ、切換位置（ロ），（ハ）で油圧モ
ータ１に給排する圧油の方向を切換える。

【００１２】ここで、前記主管路４Ａ，４Ｂは油圧ポン
プ２と方向切換弁５との間が高圧側管路としてのポンプ
管路６Ａとなり、タンク３と方向切換弁５との間が低圧
側管路としてのタンク管路６Ｂとなっている。また、ポ
ンプ管路６Ａの途中にはリリーフ弁７がタンク管路６Ｂ
との間に接続され、該リリーフ弁７はポンプ管路６Ａ側
に過剰圧が発生したときに、この圧力をタンク３側にリ
リーフさせる。

【００１３】８はタンク管路６Ｂの途中に設けた防塵フ
ィルタを示し、該防塵フィルタ８はメッシュ等のフィル
タエレメントを有し、油圧モータ１の戻り油中から塵埃
等の異物を除去する構成となっている。

【００１４】９はリリーフ弁６Ａよりも上流側に位置し
てポンプ管路６Ａの途中に設けられた鉄粉吸着フィルタ
を示し、該鉄粉吸着フィルタ９のケーシング１０は図２
に示す如く、一端側に圧油の流入口１１Ａを有する段付
筒状のケーシング本体１１と、該ケーシング本体１１の
他端側に螺着され、他端側に圧油の流出口１２Ａを有す
る段付筒状の蓋体１２とから構成され、流入口１１Ａと
流出口１２Ａとはポンプ管路６Ａに対応した流路面積を
もって形成されている。

【００１５】ここで、ケーシング本体１１は流入口１１
Ａから径方向外向きに延設された環状部１１Ｂと、該環
状部１１Ｂの外周側からケーシング１０の軸方向に延設
された円筒状の拡径筒部１１Ｃとを有し、該拡径筒部１
１Ｃの先端側内周にはめねじ１１Ｄが形成されている。
また、該拡径筒部１１Ｃの内周側にはめねじ１１Ｄの奥
所に位置して環状の段部１１Ｅが形成され、該段部１１
Ｅはケーシング１０内に後述の乱流発生板１４を位置決
めするようになっている。

【００１６】一方、蓋体１２は流出口１１Ａの基端側か
ら径方向外向きに延設された環状部１２Ｂと、該環状部
１２Ｂの外周側からケーシング本体１１側に向けて軸方
向に延設された円筒状のねじ筒１２Ｃとを有し、該ねじ
筒１２Ｃはケーシング本体１１のめねじ１１Ｄに螺着さ
れることにより、ケーシング本体１１の段部１１Ｅとの
間で乱流発生板１４等を挟持している。そして、ケーシ
ング１０内には流入口１１Ａと流出口１２Ａとの間に油
室１３が形成され、該油室１３は流入口１１Ａ、流出口
１２Ａに対して２倍以上の流路面積を有している。

【００１７】１４はケーシング１０の油室１３内に配設
された乱流発生板を示し、該乱流発生板１４はケーシン
グ本体１１の段部１１Ｅに対応する外径寸法をもって円
板状に形成され、その軸方向には図３に示す如く周方向
に所定の角度間隔をもって、例えば４個の油穴１４Ａ，
１４Ａ，…が穿設されている。そして、該各油穴１４Ａ
は合計の流路面積が流入口１１Ａ，流出口１２Ａの流路
面積とほぼ等しくなるように形成され、流入口１１Ａか
ら油室１３内に流入してくる圧油が該各油穴１４Ａを流
通するときに圧力損失が生じるのを防止する構成となっ
ている。

【００１８】１５は乱流発生板１４の下流側面に設けら
れたマグネットとしての磁石板を示し、該磁石板１５は
永久磁石材により乱流発生板１４に対応する外径寸法を
もって円板状に形成され、その軸方向には乱流発生板１
４の各油穴１４Ａに一致する油穴１５Ａ，１５Ａ，…が
穿設されている。そして、該磁石板１５は乱流発生板１
４に一体化した状態でケーシング１０内に配設され、ケ
ーシング本体１１の段部１１Ｅと蓋体１２のねじ筒１２
Ｃとの間で乱流発生板１４と共に挟持されている。

【００１９】また、ケーシング１０の油室１３内には、
ケーシング本体１１の環状部１１Ｂと乱流発生板１４と
の間に位置し、流入口１１Ａから矢示Ａ，Ｂ方向に流入
してくる圧油を各油穴１４Ａ内に導入させる圧油の導入
室１３Ａと、磁石板１５と蓋体１２の環状部１２Ｂとの
間に位置し、各油穴１４Ａ，１５Ａから流出してくる圧
油を矢示Ｃ，Ｄ方向に偏向させることにより、磁石板１
５との間に矢示Ｅ，Ｆ方向の渦を発生させる渦発生室１
３Ｂとが形成されている。

【００２０】本実施例による鉄粉吸着フィルタ９が設け
られる油圧回路は上述の如き構成を有するもので、次に
その作用について図１に示す方向切換弁５を中立位置
（イ）から切換位置（ロ）に切換えた場合を例に挙げて
説明する。

【００２１】まず、油圧ポンプ２から吐出された圧油は
鉄粉吸着フィルタ９等を介して主管路４Ａ側を油圧モー
タ１に向けて流れ、該油圧モータ１を回転駆動しつつ、
戻り油となって主管路４Ｂからフィルタ８等を介してタ
ンク３内へと戻される。そして、戻り油中に混入した塵
埃等の異物は防塵フィルタ８により除去され、清浄化さ
れた作動油となってタンク３内に流入してくる。

【００２２】一方、タンク３内には溶接スパッタや錆等
の鉄粉が残留することがあり、これらはタンク３内の作
動油と共に油圧ポンプ２により高圧の圧油となってポン
プ管路６Ａ内に吐出される。また、油圧ポンプ２を長期
に亘り駆動すると、該油圧ポンプ２から摩耗粉等の鉄粉
が発生し、この鉄粉もポンプ管路６Ａ内に圧油と共に吐
出される。そして、この圧油中に混入した粒子状の鉄粉
が方向切換弁５や油圧モータ１内に侵入すると、これら
の油圧機器を早期に損傷させてしまう。

【００２３】そこで、本実施例では、ポンプ管路６Ａの
途中に鉄粉吸着フィルタ９を設け、ポンプ管路６Ａ内を
流通する圧油中から鉄粉を吸着することにより、清浄化
した圧油を方向切換弁５等を介して油圧モータ１に供給
できるようにしている。

【００２４】即ち、油圧ポンプ２から吐出され、鉄粉が
混入した圧油は鉄粉吸着フィルタ９のケーシング１０内
に図２に示す如く、流入口１１Ａから流入した後にケー
シング１０の油室１３内で導入室１３Ａにより矢示Ａ，
Ｂ方向に案内され、乱流発生板１４の各油穴１４Ａ内へ
と、例えば４方向に分離されて導入される。そして、こ
れらの圧油は各油穴１４Ａ，１５Ａ内を流通するとき
に、その流路面積が小さくなることによって流速が速め
られ、磁石板１５の各油穴１５Ａから渦発生室１３Ｂ内
に流出してゆくときに流速が遅くなるので、該渦発生室
１３Ｂ内で矢示Ｃ，Ｄ方向に偏向されて乱流状態とな
る。

【００２５】この結果、各油穴１５Ａの下流側には磁石
板１５の表面近傍で圧油の渦が矢示Ｅ，Ｆ方向に発生
し、この圧油中に混入している鉄粉は直進方向の運動エ
ネルギが減少した状態で矢示Ｅ，Ｆ方向の渦中に取込ま
れるようになり、これによって、圧油中の鉄粉を磁石板
１５の表面に確実に吸着でき、これらの鉄粉を磁石板１
５により効果的に捕捉することができる。

【００２６】従って、本実施例によれば、鉄粉吸着フィ
ルタ９の磁石板１５で圧油中の鉄粉を効果的に捕捉する
ことにより、流出口１２Ａから流出してゆく圧油を確実
に清浄化でき、方向切換弁５や油圧モータ１等の油圧機
器内に鉄粉が侵入してこれらを早期に損傷させるのを防
止できる。

【００２７】また、乱流発生板１４を鉄等の磁性材料に
よって形成すれば、乱流発生板１４を磁石板１５に磁着
させて両者を簡単に一体化できる上に、乱流発生板１４
の表面側にも磁力を発生させることができ、乱流発生板
１４に向けて矢示Ａ，Ｂ方向に流れてくる圧油中からも
鉄粉を乱流発生板１４の表面側で吸着できる。

【００２８】なお、前記実施例では、乱流発生板１４お
よび磁石板１５に４個の油穴１４Ａ，１５Ａを穿設する
ものとして述べたが、本発明はこれに限らず、例えば２
個、３個または５個以上の油穴１４Ａ，１５Ａを設ける
ようにしてもよく、これらの油穴１４Ａ，１５Ａの合計
の流路面積が流入口１１Ａ、流出口１２Ａの流路面積に
対応するようにすればよい。

【００２９】また、乱流発生板１４には軸方向に同一径
をもって延びる各油穴１４Ａを穿設するものとして述べ
たが、これに替えて、図２中に仮想線で示す如く導入室
１３Ａ側に向けてテーパ状に拡開する油穴１４Ａ´，１
４Ａ´…を穿設するようにしてもよい。

【００３０】さらに、前記実施例では、ケーシング本体
１１の拡径筒部１１Ｃを円筒状に形成し、環状部１１Ｂ
と乱流発生板１４との間に導入室１３Ａを形成するもの
として述べたが、本発明はこれに限らず、例えばケーシ
ング本体１１を流入口１１Ａから乱流発生板１４に向け
てテーパ状に拡開させて導入室１３Ａをテーパ状の室と
して形成してもよい。

【００３１】また、当該鉄粉吸着フィルタ９は図１に示
すポンプ管路６Ａの途中に限らず、例えば方向切換弁５
Ａの切換位置（ロ）、（ハ）で高圧側となる主管路４
Ａ，４Ｂの途中にも適宜に取付けるようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、ケー
シング内には圧油の流入口と流出口との間に位置して流
路面積の大きい油室を形成し、該油室内には複数の油穴
を有する乱流発生板を設け、該乱流発生板の下流側面に
マグネットを設ける構成としたから、前記各油穴の合計
の流路面積を流入口、流出口に対応させることにより、
当該鉄粉吸着フィルタを油圧回路の高圧側管路途中に配
設しても圧油に圧力損失が生じるのを防止できる上に、
乱流発生板の各油穴から流出してくる圧油を乱流状態と
して渦を発生でき、この圧油中に混入した鉄粉をマグネ
ットにより効果的に吸着して捕捉することができる。従
って、例えば油圧ポンプから吐出される圧油中に鉄粉が
混入しているときでも、これらの鉄粉をマグネットで捕
捉することにより、方向切換弁やアクチュエータ等の油
圧機器内に鉄粉が侵入してこれらが損傷されるのを長期
に亘って防止できる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による鉄粉吸着フィルタをポン
プ管路の途中に設けた状態を示す油圧回路図である。

【図２】鉄粉吸着フィルタの具体的構成を示す縦断面図
である。

【図３】図２に示す乱流発生板の平面図である。

【符号の説明】

１ 油圧モータ ２ 油圧ポンプ ３ タンク ４Ａ，４Ｂ 主管路 ５ 方向切換弁 ６Ａ ポンプ管路 ９ 鉄粉吸着フィルタ １０ ケーシング １１Ａ 流入口 １２Ａ 流出口 １３ 油室 １３Ａ 導入室 １３Ｂ 渦発生室 １４ 乱流発生板 １４Ａ，１４Ａ´ 油穴 １５ 磁石板（マグネット） １５Ａ 油穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧回路の高圧側管路途中に配設すべ
   く、軸方向両端側に圧油の流入口および流出口が設けら
   れ、該流入口、流出口間が流路面積の大きい油室となっ
   たケーシングと、該ケーシングの油室内に設けられ、前
   記流入口から油室内に流入してくる圧油に乱流を発生さ
   せる複数の油穴が穿設された乱流発生板と、該乱流発生
   板の下流側面に設けられ、該乱流発生板により乱流状態
   となった圧油中から鉄粉を吸着するマグネットとから構
   成してなる鉄粉吸着フィルタ。