JPH0714841Y2 - 温度補正付き差圧インジケータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ．考案の目的 （産業上の利用分野） 本考案は、オイルフィルター等に用いられ、フィルター
エレメントの目詰まりが大きくなってエレメントの前後
の差圧が所定値以上になったときに、これを電気的に検
知することができる差圧インジケータの改良に関するも
のである。

（従来の技術） オイルフィルターはオイル流路中に配されてこれを通過
するオイルを濾過し、オイルの清浄化を図るものであ
る。このため、このオイルフィルター内には通常、濾紙
を有したエレメントが配設され、このエレメントにより
エレメントを通過するオイルの濾過が行われるのである
が、濾過が進むとエレメントにより除去されたコンタミ
ナント（ゴミ等の不純物）がエレメントの目詰まりを生
ぜしめるため、この目詰まりがある程度進んだときには
エレメントを交換する必要がある。このエレメントの交
換は、オイルフィルターが用いられる装置（例えば、エ
ンジン、油圧機器等）の所定作動時間毎に行われること
が多い。しかしながら、この場合には実際のエレメント
の目詰まりに関係なしにエレメントの交換を行うことに
なるために、オイルの汚れが少ない場合にはまだ使用可
能なエレメントを新しいエレメントと交換することにな
り、逆にオイルの汚れが多い場合にはもっと早く交換す
べきなのに交換の時期が遅れ装置に悪影響を及ぼすこと
もありうるという問題がある。

このようなことから、エレメントの目詰まりにより生じ
るエレメント前後のオイルの差圧を検知する差圧インジ
ケータが用いられることが多い。この場合、エレメント
の目詰まりが進んでこの差圧が所定値以上になったとき
に、差圧インジケータによりこれを電気的に検出するこ
とができ、これによりエレメントの適正な交換を指示す
ることができる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような差圧インジケータを用いた場
合、上記差圧が所定以上になると自動的にこれが検出さ
れるため、この差圧を発生させる原因がエレメントの目
詰まり以外である場合にも差圧インジケータが作動する
という問題がある。具体的には、例えば、オイルが低温
でその粘度が高いときにはエレメントが目詰まりしてい
なくても差圧が高くなり、差圧インジケータはこの差圧
を検出してエレメントが目詰まりしたと警告を発すると
いう問題がある。

本考案はこのような問題に鑑みるとともに、オイルフィ
ルターにより濾過されるオイル（流体）の温度は、通常
の使用条件ではある程度以上の高温であるということに
鑑み、濾過対象流体の温度が所定温度以上の場合にのみ
上記差圧を検出するようにして、エレメントの目詰まり
を正確に検出できるようにした温度補正機能を有した差
圧インジケータを提供することを目的とする。

ロ．考案の構成 （課題を解決するための手段） このような目的達成のため、本考案においては、差圧が
発生し得る流体内に配設されるボディ、このボディ内に
軸方向に滑動自在に配設したスプールアセンブリ、およ
びボディ内に配設されてこのスプールアセンブリを軸方
向に常時付勢する第１ばねから差圧インジケータを構成
している。

ここで、スプールアセンブリを、ボディ内で軸方向に滑
動自在なスプール本体と、このスプール本体内で軸方向
に滑動自在で、スプール本体の軸方向一端側から外方に
突出可能なコンタクト突起を有したコンタクト部材と、
コンタクト突起を引き込める方向にコンタクト部材を常
時付勢する第２ばねと、スプール本体内に配設されて所
定温度以上の環境下において予め記憶したばね形状とな
り第２ばねの付勢に抗してコンタクト部材を付勢してコ
ンタクト突起を突出させる形状記憶合金製の第３ばねと
から構成している。

さらに、ボディを、スプール本体を軸方向に滑動自在に
保持するスプール滑動孔が形成された導電材料製のボデ
ィ本体と、このボディ本体から絶縁されるとともにコン
タクト突起と対向して配設され上記のようにして突出し
たコンタクト突起と当接可能な導電材料製の端子部とか
ら構成している。

そして、ボディには、高圧側の流体をスプール滑動孔内
に導入する第１通路と、低圧側の流体をスプール滑動孔
内に導入する第２通路とが形成され、第１通路を介して
導入された高圧側流体により、コンタクト突起が端子部
に近づく方向にスプールアセンブリを押圧させ、第２通
路を介して導入された低圧側流体により、コンタクト突
起が端子部から離れる方向にスプールアセンブリを押圧
させ、さらに、第１ばねにより、コンタクト突起が端子
部から離れる方向にスプールアセンブリを押圧させるよ
うになっている。

なお、このインジケータにおいては、コンタクト突起と
端子部との当接を電気的な導通の有無に基づいて検出し
て所定差圧の発生の有無を検出する。

（作用） 上記構成の温度補正付き差圧インジケータを用いると、
この差圧インジケータのボディが配設された流体内に差
圧が発生したときには、高圧側の流体が第１通路を介し
て導入されてコンタクト突起が端子部に近づく方向にス
プールアセンブリを押圧され、一方、低圧側の流体が第
２通路を介して導入されて上記とは逆にコンタクト突起
が端子部から離れる方向にスプールアセンブリが押圧さ
れる。さらに、スプールアセンブリは、第１ばねにより
コンタクト突起が端子部から離れる方向に常時付勢され
ている。

このため、第１ばねの付勢力と低圧側流体の押圧力との
合力が、高圧側流体の押圧力より小さくなったとき、す
なわち、高圧側と低圧側との差圧に対応する押圧力が第
１ばねの付勢力より大きくなったときに、スプールアセ
ンブリはコンタクト突起が端子部に近づく方向に移動す
る。

この場合において、ボディが配設された流体の温度が所
定温度以下、すなわち低温であるときには、形状合金製
の第３ばねはばねとしての作用は行わず、第２ばねに付
勢されて縮んだ形状となるため、コンタクト部材には第
２ばねの付勢力のみが作用してコンタクト突起は引っ込
んだ状態となる。この状態で高圧側と低圧側との差圧が
所定以上となると、上記のようにしてスプールアセンブ
リは、コンタクト突起が端子部に近づく方向に移動する
のであるが、このときコンタクト突起は引っ込んでいる
ため、端子部と当接することがなく、このインジケータ
はなにも検出しない。

一方、流体の温度が所定温度以上、すなわち高温である
ときには、形状記憶合金製の第３ばねは予め記憶された
ばね形状となり、第２ばねに抗してコンタクト部材を付
勢しコンタクト突起が突出する。この状態で流体に所定
以上の差圧が発生すると、低温の場合と同様に、スプー
ルアセンブリは、コンタクト突起が端子部に近づく方向
に移動し、形状記憶合金製の第３ばねの付勢を受けて外
方に突出したコンタクト突起が端子部と当接する。本考
案のインジケータは、このコンタクト突起と端子部との
当接を電気的な導通の有無を検出するようになってお
り、これにより流体温度が高温のときには、電気的な導
通を検出して差圧が所定以上となったことが簡単且つ確
実に検出される。

すなわち、温度補正付き差圧インジケータは流体温度が
所定以上の場合においてのみ、差圧が発生したか否かを
検出し、エレメントの目詰まりを正確に検出する。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の好ましい実施例について
説明する。

第１図は、本考案に係る温度補正付き差圧インジケータ
Ａが取り付けられたオイルフィルターを示す断面図であ
る。このオイルフィルターは鋳造加工して作られたヘッ
ド30と、このヘッド30の下面にネジ係合により取り付け
られた（スピンオンされた）エレメントアセンブリ40と
からなる。ヘッド30はその左側に開口した入口開口31と
右側に開口した出口開口32と下面中央部において下方に
突出するとともに下方に開口した中央開口33とを有して
なる。

エレメントアセンブリ40はそのケース41内にエレメント
50を内蔵保持して構成されており、中央開口33が形成さ
れた下方への突起とケース41がネジ係合することによ
り、ヘッド30の下面に取り付けられる。エレメント50は
複数のプリーツを有して菊花状に形成された濾紙51を上
下から２枚のエンドキャップ53により挟持するとともに
内周部を円筒状のセンターチューブ52により支持して構
成されており、エレメントアセンブリ40のケース41内に
おいて下方からスプリング55により上方に押圧されて保
持されている。

エレメントアセンブリ40がヘッド30に取り付けられた状
態では、ヘッド30の下面とエレメントアセンブリ40の上
面との接合部がエレメントアセンブリ40の上面に配設さ
れたシール42によりシールされ、このシール42の内側に
おいて、ヘッド30の入口開口31がケース41に形成された
連通孔41aを介してケース41の内周面とエレメント50の
外周面とに囲まれた空間に連通し、エレメント50の中央
部空間が中央開口33を介して出口開口32と連通する。

このため、矢印B1で示すように油圧ポンプ等により入口
開口31に供給されたオイルは、連通孔41aを通って（矢
印B2）ケース41の内周面とエレメント50の外周面とに囲
まれた空間に流入し、矢印B3により示すように濾紙51を
通過して濾過された後、センターチューブ52に形成され
た複数の透孔52a（図では透孔52aの一部のみを示してい
る）を通ってエレメント50の中央部空間に流入する。こ
の後、矢印B4およびB5で示すように、中央開口33および
出口開口32を通って外部に排出される。

上記構成のオイルフィルターにおけるヘッド30にはさら
に、入口開口31と出口開口32とを遮断する壁部に配設さ
れたチェックバルブ35と、出口開口32内を上下に貫通し
て配設された温度補正付き差圧インジケータＡとが取り
付けられている。チェックバルブ35はエレメント50の濾
紙51の目詰まりが進んで入口開口31内のオイルの圧力と
出口開口32内のオイルの圧力との差が所定以上となった
ときにこれが開放されるようになっており、これにより
オイルを入口から出口へエレメント50をバイパスさせて
流し、エレメント50を保護するものである。

温度補正付き差圧インジケータＡは、上記入口および出
口開口31,32内のオイルの圧力差が所定以上になったと
きに、これを電気的に検出するものであり、このインジ
ケータＡの構造および作動について第2A図および第2B図
に示す断面図を併用して説明する。

温度補正付き差圧インジケータＡは第2A図および第2B図
に示すように、ヘッド30にネジ11bにより固設されるボ
ディ10と、このボディ10内に上下に延びて形成されたス
プール滑動孔11a内に上下（軸方向）に滑動自在に配設
されたスプールアセンブリ20と、このスプールアセンブ
リ20を下方に押しその下端がストッパ11eに当接する位
置に保持せしめる第１ばね15とから構成されている。

さらに、上記ボディ10は、上記滑動孔11aを有する導電
材料製のボディ本体11と、滑動孔11aの外方端側（図中
上側）においてボディ本体11にロー付けされて気密接合
されたセラミック（例えば、アルミナ）製の非導電性を
有する絶縁部12と、この絶縁部12を貫通して配されると
ともにこの絶縁部12にロー付けされて気密接合された導
電材料製端子部13とから構成されている。端子部の上端
13bは外方に突出するとともにネジが形成されており、
このネジに配線接続用のナット14が取り付けられてい
る。

スプールアセンブリ20は、ボディ本体11のスプール滑動
孔11a内に上下に滑動自在に配設されたスプール本体21
を有し、このスプール本体21が第１ばね15により下方に
付勢される。スプール本体21内には上下に延びるととも
に上方に開口したコンタクト挿入孔21aが形成され、こ
の挿入孔21a内に上下に滑動自在にコンタクト部材22が
挿入され、その上端開口がカバー23により覆われてい
る。但し、コンタクト部材22は上方に延びたコンタクト
突起22aを有し、このコンタクト突起22aはカバー23に形
成された孔を通って上方に突出可能となっている。

また、スプール滑動孔11a内には、コンタクト部材22を
下方に付勢する第２ばね24と、コンタクト部材22を上方
に付勢する第３ばね25とが図示のように配設されてい
る。第２ばね24は通常の圧縮ばねであり、コンタクト部
材22を常時下方に付勢する。第３ばね25は形状記憶合金
製のばねであり、低温のときには第2B図に示すように、
第２ばね24の付勢力により圧縮された状態となる。一
方、高温になると予め記憶したばね形状となり、第２ば
ね24の付勢力に抗して延びて第2A図に示すようにコンタ
クト部材22を上方に押し上げる。このため、この第３ば
ね25の周囲温度が低温のときにはコンタクト突起22aは
引っ込んだ状態となり（第2B図）、高温のときにはコン
タクト突起22aは上方に突出する（第2A図）。なお、こ
こで、低温とは、始動時等における油温を言い、ほぼ環
境温度と同じ程度の温度であり、一方、高温とはこの作
動油が通常使用される温度範囲を言う。

ここで、スプールアセンブリ20はボディ10のスプール滑
動孔11a内の空間を上下に２分して上側空間17aおよび下
側空間17bを形成せしめており、スプールアセンブリ20
の上面が対向する上側空間17aにはボディ10の側部に形
成された第１通路18aが連通し、スプールアセンブリ20
の下面が対向する下側空間17bにはボディ10の下部に形
成された第２通路18bが連通している。この第１通路18a
は第１図から良く分かるように、出口開口32に連通して
おり、上側空間17aには出口側、すなわちエレメントの
下流側のオイルの圧力が導かれるようになっている。ま
た、ヘッド30に取り付けられた状態で、温度補正付き差
圧インジケータＡのボディ10の下部11cは、出口開口32
から下方に貫通してヘッド30に形成された挿入孔34に嵌
入されており、このため第２通路18bを介して下側空間1
7bはエレメント50の外周面とケース41の内周面とに囲ま
れた空間部に連通しており、下側空間17bには入口側、
すなわちエレメントの上流側のオイルの圧力が導かれる
ようになっている。

以上のように構成されたオイルフィルターにおいて、エ
レメント50による濾過が進み濾紙51の目詰まりが進む
と、入口側と出口側との圧力差が徐々に大きくなる。こ
の差圧は第１および第２通路18a,18bを介してスプール
アセンブリ20の上下面に作用し、スプールアセンブリ20
を第１ばね15の押力に抗して上方に押す力として作用す
る。このため、油温が高温の状態で上記差圧が所定の設
定値以上となるとスプールアセンブリ20が上動され、上
述のように上方に突出した状態（第2A図）のコンタクト
突起22aが端子部13の下端面13aに当接する。

端子部13は絶縁部12により本体部11に対して絶縁支持さ
れているので、コンタクト部材22が端子部13に当接しな
い限り両者の間での電気的な導通はないので、上記当接
に伴って生じる電気の導通を検出すれば上記差圧が設定
値以上になったか否かを検知することができる。具体的
には、バッテリからの電源を例えば警告灯を介して端子
部13の上端13bに接続しておき、ボディ10の本体部11を
ヘッド30を介してボディアースしておけば良く、差圧が
所定値以上になりスプールアセンブリ20のコンタクト部
材22が端子部13の下端面13aに当接するとバッテリから
ボディアース側に電流が流れて警告灯が通電点灯される
ので、この警告灯の点灯を見てエレメントの交換時期を
知ることができる。

しかしながら、始動時等のように油温がまだ低温のとき
には、コンタクト突起22aが第2B図のように引っ込んで
いるため、差圧が所定の設定値以上となってスプールア
センブリ20が上動されても、コンタクト突起22aは端子
部13の下端から離れた状態となりこれに接触することが
ない。油温が低いと、油の粘性が高くてエレメントの目
詰まりが発生していなくても所定以上の差圧が発生する
のであるが、この場合には温度補正付き差圧インジケー
タはこれを検出せず、油温が高温となって初めて差圧の
検出がなされる。

なお、上記温度補正付き差圧インジケータでは、ボディ
本体11にセラミック製の絶縁部12をロー付けした例を示
しているが、この絶縁部の構成は従来から知られている
ようなベークライト板を用いたものでも良いのは無論で
ある。

ハ．考案の効果 以上説明したように、本考案によれば、差圧検出対象と
なる流体が所定温度以下の時には、形状記憶合金製の第
３ばねは第２ばねに付勢されて圧縮され、コンタクト突
起は引っ込んでおり、一方、流体が所定温度以上の時に
は、第３ばねが記憶したばね形状となって第２ばねの付
勢に抗してコンタクト部材を押してコンタクト突起は突
出している。このため、流体温度が低温（所定温度以
下）でエレメントの目詰まりが発生しなくてもその高い
粘度のために所定以上の差圧が発生するような場合に
は、コンタクト突起は引っ込んでおり、所定以上の差圧
が発生してコンタクト突起が端子部に近づく方向にスプ
ールアセンブリを移動しても、コンタクト突起が端子部
に当接しない。このため、低温時に流体が高粘度となる
ことにより発生する大きな差圧の影響を除外することが
できる。一方、流体温度が高温（所定温度以上）のとき
にはコンタクト突起が外方に突出しているので所定以上
の差圧が発生するとコンタクト突起がボディの端子部に
当接接触し、コンタクト突起と端子部との電気的な導通
を検出して所定以上の差圧が発生したことを簡単且つ確
実に検出することができる。よって、本考案に係る温度
補正付き差圧インジケータを用いれば、エレメントの目
詰まりを常に正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る温度補正付き差圧インジケータが
取り付けられたオイルフィルターを示す断面図、 第2A図および第2B図は上記温度補正付き差圧インジケー
タを示す断面図である。 10…ボディ、11…ボディ本体 12…絶縁部、13…端子部 18a…第１通路、18b…第２通路 20…スプールアセンブリ 22…コンタクト部材、22a…コンタクト突起 25…第３ばね、30…ヘッド 40…エレメントアセンブリ 41…ケース、50…エレメント

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】差圧が発生し得る流体内に配設されるボデ
   ィと、このボディ内に軸方向に滑動自在に配設されたス
   プールアセンブリと、前記ボディ内に配設されて前記ス
   プールアセンブリを軸方向に常時付勢する第１ばねとを
   有してなる差圧インジケータにおいて、 前記スプールアセンブリが、 前記ボディ内に軸方向に滑動自在に配設されたスプール
   本体と、このスプール本体内に軸方向に滑動自在に配設
   されるとともに前記スプール本体の軸方向一端側から外
   方に突出可能なコンタクト突起を有したコンタクト部材
   と、前記コンタクト突起を引き込める方向に前記コンタ
   クト部材を常時付勢する第２ばねと、前記スプール本体
   内に配設されて所定温度以上の環境下において予め記憶
   したばね形状となり前記第２ばねの付勢に抗して前記コ
   ンタクト部材を付勢して前記コンタクト突起を突出させ
   る形状記憶合金製の第３ばねとからなり、 前記ボディが、 前記スプール本体を軸方向に滑動自在に保持するスプー
   ル滑動孔が形成された導電材料製のボディ本体と、この
   ボディ本体から絶縁されるとともに前記コンタクト突起
   と対向して配設され前記コンタクト突起と当接可能な導
   電材料製の端子部とからなり、 前記ボディには、高圧側の前記流体を前記スプール滑動
   孔内に導入する第１通路と、低圧側の前記流体を前記ス
   プール滑動孔内に導入する第２通路とが形成され、 前記第１通路を介して導入された高圧側流体により、前
   記コンタクト突起が前記端子部に近づく方向に前記スプ
   ールアセンブリが押圧され、 前記第２通路を介して導入された低圧側流体により、前
   記コンタクト突起が前記端子部から離れる方向に前記ス
   プールアセンブリが押圧され、 前記第１ばねにより、前記コンタクト突起が前記端子部
   から離れる方向に前記スプールアセンブリが押圧される
   ようになっており、 前記コンタクト突起と前記端子部との当接を電気的な導
   通の有無に基づいて検出して所定差圧の発生を検出する
   ことを特徴とする温度補正付き差圧インジケータ。