KR20150088180A - 필터 분리 공구 - Google Patents

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KR20150088180A
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미나토 토무로
신야 후루하타
쇼우헤이 나가사카
코조 오쿠다
오사무 오카모토
유키노리 마에다
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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

하우징(91)에 형성된 개구부(91A)를 통해서 상기 하우징(91) 내에 수용된 통 형상의 필터 엘리먼트(92)를 분리하는 필터 분리 공구(10)로서, 이 필터 분리 공구(10)는 하우징(91)의 개구부(91A) 주위에서 나사 결합되는 나사부(12A)가 설치된 설치부(12)와, 기단이 설치부(12)에 일체로 되고 선단이 자유단으로 되어 있음과 아울러, 상기 설치부(12)의 나사 결합에 의해 필터 엘리먼트(92)의 축선 방향으로 이동함으로써 상기 축선 방향에 대하여 직교하는 지름 방향으로 탄성 변형 가능, 또한 상기 설치부(12)의 나사 결합에 따라서 개구부(91A)로부터 필터 엘리먼트(92)에 형성된 중앙 구멍(92A) 내에 삽입되는 삽입부(13)와, 삽입부(13)의 선단에 설치되고 설치부(12)의 나사 결합에 의한 소정의 이동량에 의해 필터 엘리먼트(92)에 맞물리는 맞물림부(14)을 구비하고 있다.

Description

필터 분리 공구{FILTER REMOVER}
본 발명은 필터 분리 공구에 관한 것이다.
종래, 디젤 엔진 등의 내연 기관의 배기 가스를 정화하는 배기 가스 후처리 장치로서, 요소 수용액으로부터 얻어지는 암모니아를 환원제로 한 환원 촉매를 구비한 것이 알려져 있다. 요소 수용액은 탱크로부터 인젝터까지 압송되고, 환원 촉매의 상류측에서 인젝터로부터 배기관 내에 분사된 후, 배기 가스의 열에 의해 열분해된다. 열분해에 의해 암모니아가 얻어지고, 이 암모니아가 환원 촉매에 공급되어 배기 가스 중의 질소 산화물을 정화한다.
그런데, 탱크 내에 저류된 요소 수용액은 압송 펌프에 의해 압송된다. 압송 펌프는 펌프 본체 외에, 요소 수용액을 여과하는 필터 엘리먼트나 이것들을 수용하는 하우징을 구비하고 있다. 또한, 하우징의 하부에는 필터 엘리먼트 착탈용의 개구부를 막는 캡이 나사 결합되어 있다.
그리고, 이러한 압송 펌프에 있어서 필터 엘리먼트의 교환이 필요한 경우에는 하우징으로부터 캡을 분리하여 하부의 개구부를 출현시키고, 개구부로부터 전용의 필터 분리 공구를 삽입하여 필터 엘리먼트에 맞물리게 하여 필터 분리 공구를 아래쪽으로 당김으로써 필터 엘리먼트를 하우징 내로부터 인출한다.
그런데, 필터 분리 공구를 필터 엘리먼트에 맞물리게 하는 작업은 필터 분리 공구 선단의 맞물림부가 하우징 내에 들어감으로써 맞물림부를 전혀 시인할 수 없는 상황에서 행해진다. 또한, 필터 분리 공구는 갈고리 형상으로 된 맞물림부가 하우징 내로의 삽입에 따라서 탄성 변형하여 필터 엘리먼트와 맞물림으로써 탄성 복귀하는 구조이기 때문에, 맞물림부의 탄발력에 저항하여 필터 분리 공구를 압입할 필요가 있어 작업자의 부담이 크다. 따라서, 필터 엘리먼트의 교환 작업에 수고가 든다는 문제가 있다.
한편, 특허문헌 1에 기재된 필터 장치가 제안되어 있다. 이 필터 장치는 하우징 내에 수용된 통 형상의 필터 엘리먼트와, 필터 엘리먼트의 하단에 맞물린 캡(뚜껑)을 구비하고 있다. 필터 엘리먼트 및 캡은 미리 일체로 어셈블리되어 있고, 캡에 설치된 암나사부를 하우징에 설치된 수나사부에 나사 결합함으로써 필터 엘리먼트를 하우징 내에 수용한다. 또한, 필터 엘리먼트의 교환이 필요한 경우에는 캡을 하우징으로부터 분리함으로써 캡과 일체로 필터 엘리먼트를 분리하고, 이들 어셈블리를 함께 교환한다. 따라서, 필터 엘리먼트를 교환할 때에 필터 분리 공구는 불필요하고, 작업에 소요되는 수고를 경감할 수 있다.
또한, 특허문헌 2, 특허문헌 3에는 필터 엘리먼트 교환시에 누출되는 오일 등을 수용하는 구조의 필터 분리 공구가 기재되어 있다. 이러한 필터 분리 공구에 의하면 작업자에게 오일이 떨어지거나 하는 것을 억제 가능하다.
일본 특허 공개 2000-176217호 공보 일본 특허 공개 평 11-221777호 공보 일본 특허 공개 2010-19206호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 필터 장치에서는 필터 엘리먼트의 교환시에 불필요하게 된 필터 엘리먼트와 함께 캡까지도 폐기하여 버리기 때문에 부품값이 늘어나 유지 보수 비용이 높아진다는 문제가 있다.
또한, 어떠한 이유로 필터 엘리먼트만을 교환하고 싶은 경우에는 특수 공구를 사용하여 캡으로부터 필터 엘리먼트를 분리할 필요가 있어 작업이 번잡하다.
본 발명의 목적은 필터 엘리먼트의 교환 작업을 용이하게 할 수 있고, 또한 교환 작업 후에 있어서도 캡을 그대로 반복하여 사용할 수 있는 필터 분리 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 필터 분리 공구는 하우징에 형성된 개구부를 통해서 상기 하우징 내에 수용된 통 형상의 필터 엘리먼트를 분리하는 필터 분리 공구로서, 상기 하우징의 상기 개구부 주위에서 나사 결합되는 나사부가 설치된 설치부와, 기단이 상기 설치부에 일체로 되고 선단이 자유단으로 되어 있음과 아울러, 상기 설치부의 나사 결합에 의해 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향을 따라서 이동함으로써 상기 축선 방향에 대하여 직교하는 지름 방향으로 탄성 변형 가능, 또한 상기 설치부의 나사 결합에 따라 상기 개구부로부터 상기 필터 엘리먼트에 형성된 중앙 구멍 내에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 선단에 설치되고, 상기 설치부의 나사 결합에 의한 소정의 이동량에 의해 상기 필터 엘리먼트에 맞물리는 맞물림부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 필터 분리 공구는 하우징에 나사 결합되는 나사부가 설치된 설치부를 구비하고 있기 때문에, 필터 분리 공구를 사용하여 하우징 내의 필터 엘리먼트를 분리하는 경우에는 삽입부를 필터 엘리먼트의 중앙 구멍 내에 삽입하는 상태로 하여 상기 설치부를 하우징에 나사 결합시키고 있으면 좋고, 나사 결합에 따라서 삽입부를 필터 엘리먼트에 대하여 정확하게 삽입할 수 있고, 설치부에 있어서의 나사 결합시의 축선 방향을 따르는 이동에 의해 삽입부를 지름 방향으로 휘게 하는 등, 용이하게 탄성 변형시켜서 그 선단의 맞물림부를 필터 엘리먼트에 맞물리게 할 수 있다. 또한, 그러한 상태로부터 설치부를 반대로 회전시켜서 하우징과의 나사 결합을 해제함으로써 필터 엘리먼트를 인출할 수 있어 필터 엘리먼트의 교환 작업을 용이하게 행할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 개구부를 막기 위해서 사용되는 캡은 필터 엘리먼트와는 별체로 되고, 필터 엘리먼트와 마찬가지로 예를 들면, 압송 펌프 등의 일부품으로서 구성 가능하다. 이 때문에, 캡을 필터 엘리먼트와 함께 교환할 필요가 없어 필터 엘리먼트의 교환 후에 반복하여 사용할 수 있다.
본 발명의 필터 분리 공구에 있어서 상기 삽입부의 길이는 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향의 길이 이상으로 길고, 상기 설치부의 나사 결합 직전의 위치에 있어서 상기 맞물림부의 맞물림면과 상기 필터 엘리먼트의 양단면 중 상기 개구부로부터 이간된 깊이측의 끝면 근방에 설치된 피맞물림부 사이에 생기는 거리는, 상기 설치부의 나사 결합에 의한 상기 설치부의 상기 축선 방향의 이동 가능 길이 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 필터 엘리먼트의 축선 방향의 길이에 대한 필터 분리 공구의 삽입부의 길이, 필터 분리에 있어서의 맞물림부의 맞물림면과 필터 엘리먼트의 피맞물림부의 거리, 및 설치부의 나사 결합에 의한 이동 가능 길이를 각각 적정하게 설정함으로써 맞물림부를 필터 엘리먼트의 깊이측의 피맞물림부에 확실히 맞물리게 할 수 있다.
본 발명의 필터 분리 공구에 있어서, 상기 삽입부에 착탈 가능하게 장착되어 상기 삽입부의 탄성률을 조정하는 조정 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
발명에 의하면, 필터 분리 공구의 맞물림부를 필터 엘리먼트에 맞물리게 하는 시점 및 맞물림부가 필터 엘리먼트에 맞물려 있는 상태에서는, 조정 부재에 의해 삽입부의 휨 부분을 짧게 하여 탄성률이 커지도록 조정하여 삽입부를 휘기 어렵게 한다. 이렇게 함으로써, 설치부의 나사 결합 해제 조작에 의해 필터 엘리먼트를 하우징 내로부터 인출할 때 등, 맞물림부에 부하가 걸림으로써 상기 맞물림부가 휘더라도 용이하게 휠 걱정이 없어 맞물림부가 필터 엘리멘트로부터 갑자기 분리되는 것을 방지할 수 있고, 필터 엘리먼트를 하우징 내로부터 확실히 인출할 수 있다.
그리고, 필터 엘리먼트를 하우징 내로부터 인출한 후, 상기 필터 엘리먼트를 필터 분리 공구로부터 분리하는 경우에는 조정 부재를 제거하는 것 등에 의해 삽입부의 휨 부분을 길게, 또한 탄성률이 작아지도록 조정하여 삽입부를 휘기 쉽게 한다. 이렇게 함으로써 작업자라도 맞물림부를 잡고서 삽입부를 축선 방향에 대하여 용이하게 탄성 변형시킬 수 있고, 삽입부를 탄성 변형시킨 상태에서 필터 엘리먼트를 필터 분리 공구로부터 무리없이 분리할 수 있다.
본 발명의 필터 분리 공구에 있어서, 상기 설치부는 상기 필터 엘리먼트에서 여과되는 유체를 수용하는 수용부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 설치부 전체가 오목 형상으로 형성되는 등 수용부를 갖는 구조이기 때문에, 필터를 분리했을 때에 누출되는 유체 등을 수용부에서 수용할 수 있어 유체 등이 작업자의 손에 떨어지거나 주위에 비산하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수용부의 깊이에 따라서는 하우징 내로부터 분리된 필터 엘리먼트를 수용부에 떨어뜨려 넣어둘 수 있어 필터 엘리먼트의 중앙 구멍의 단부로부터 맞물림부를 노출시킬 수 있다. 이 때문에, 필터 엘리먼트를 필터 분리 공구로부터 분리하는 경우에 있어서 노출된 맞물림부를 용이하게 잡고서 삽입부를 지름 방향 탄성 변형시킬 수 있다.
본 발명의 필터 분리 공구에 있어서, 상기 맞물림부는 상기 필터 엘리먼트의 양단면 중 상기 개구부로부터 이간되어 위치하게 되는 끝면 근방에 설치된 상기 피맞물림부와 맞물리는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 필터 분리 공구의 맞물림부를 필터 엘리먼트 중에서도 하우징의 개구부로부터 이간하여 위치하는 끝면 근방의 피맞물림부와 맞물리도록 설치하므로, 맞물림부가 설치된 삽입부를 휘기 쉬움을 고려한 소정 길이로 설치할 수 있음과 아울러 필터 엘리먼트의 중앙 구멍으로부터 맞물림부의 선단을 노출시키기 쉽게 할 수 있어 간단하게 집을 수 있도록 할 수 있다. 또한, 삽입부를 휘기 어렵게 하여 맞물림부와 피맞물림부의 맞물림 상태를 유지시키기 위해서는 상술한 조정 부재를 사용하여 탄성을 조정하면 된다.
본 발명의 필터 분리 공구는 하우징에 설치된 개구부를 통해서 상기 하우징 내에 수용된 통 형상의 필터 엘리먼트를 분리하는 필터 분리 공구이며, 상기 하우징의 상기 개구부 주위에서 나사 결합되는 나사부 및 상기 필터 엘리먼트에서 여과되는 유체를 수용하는 수용부를 가진 설치부와, 기단이 상기 설치부에 일체로 되고 선단이 자유단으로 되어 있음과 아울러, 상기 설치부의 나사 결합에 의해 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향을 따라서 이동함으로써 상기 축선 방향에 대하여 직교하는 지름 방향으로 탄성 변형 가능, 또한 상기 설치부의 나사 결합에 따라서 상기 개구부로부터 상기 필터 엘리먼트에 형성된 중앙 구멍 내에 삽입되는 복수의 암부를 가진 삽입부와, 상기 삽입부의 선단에 설치되고 상기 설치부의 나사 결합에 의한 소정의 이동량에 의해 상기 필터 엘리먼트에 맞물리는 맞물림부와, 상기 삽입부의 상기 암부에 착탈 가능하게 장착되어서 상기 암부의 탄성률을 조정하는 조정 부재를 구비하고, 상기 삽입부의 길이는 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향의 길이 이상으로 길고, 상기 설치부의 나사 결합 직전의 위치에 있어서 상기 맞물림부의 맞물림면과 상기 필터 엘리먼트의 양단면 중 상기 개구부로부터 이간된 깊이측의 끝면 근방에 설치된 상기 피맞물림부 사이에 생기는 거리는, 상기 설치부의 나사 결합에 의한 상기 설치부의 상기 축선 방향의 이동 가능 길이 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 상술한 작용 효과를 마찬가지로 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 필터 분리 공구에 의해 분리되는 필터 엘리먼트의 사용 상황을 설명하기 위한 사시도.
도 2는 필터 분리 공구의 전체를 나타내는 분해 사시도.
도 3은 필터 엘리먼트의 교환 작업을 설명하기 위한 제 1의 도면.
도 4는 필터 엘리먼트의 교환 작업을 설명하기 위한 제 2의 도면.
이하, 본 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.
도 1에는 필터 분리 공구에 의해 분리되는 필터 엘리먼트(92)의 사용 상황을나타내고 있다. 필터 엘리먼트(92)는 선택 환원 촉매 탈질 장치에 요소 수용액을 공급하는 압송 펌프(9) 내에 수용되어 있다. 선택 환원 촉매 탈질 장치는 배기 가스 후처리 장치로서 건설 기계인 유압 셔블(1)에 탑재되어 있다. 또한, 도 1은 유압 셔블(1)을 후방측으로부터 전방측을 향해 본 도면이다.
[유압 셔블의 설명]
여기에서 유압 셔블(1)은 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2)의 상부에 선회 가능하게 설치된 상부 선회체(3)와, 상부 선회체(3)의 좌전방에 설치된 캡(4)과, 캡(4)의 우측에 설치된 작업기(5)를 구비하고 있다. 이 중 작업기(5)는 기단이 상부 선회체(3)에 회동 가능하게 연결된 붐(6), 기단이 붐(6)의 선단에 회동 가능하게 연결된 암(7) 및 암(7)의 선단에 회동 가능하게 연결된 버킷(8)을 갖고 있다. 이들의 붐(6), 암(7), 및 버킷(8)은 각각 유압 액츄에이터인 붐 실린더(6A), 암 실린더(7A), 및 도시 생략의 버킷 실린더에 의해 회동 구동된다.
상부 선회체(3)의 후부측에는 엔진 룸이 설치되고, 엔진 룸 내에는 내연기관인 도시 생략의 디젤 엔진(이하, 엔진으로 약칭함)이 탑재되어 있다. 이 엔진에 의해 유압 펌프가 구동되어 유압 펌프로부터의 압유가 붐 실린더(6A), 암 실린더(7A), 및 버킷 실린더에 공급되고, 또한 하부 주행체(2)의 구동원인 유압 모터에 공급된다.
또한, 본 실시형태의 상부 선회체(3)의 엔진 룸 내에는, 도시를 생략하지만, 엔진으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하는 상술의 배기 가스 후처리 장치가 탑재되어 있다. 배기 가스 후처리 장치로서는 배기 가스 중의 PM(Particle Matter;입자상 물질)을 포집하는 필터 장치와, 필터 장치의 하류측에 배치되어 배기 가스 중의 질소 산화물을 정화하는 선택 환원 촉매 탈질 장치를 구비한 것이 채용되어 있다. 환원 촉매에 사용되는 환원제는 요소 수용액으로부터 발생하는 암모니아이다.
이 때문에, 상부 선회체(3)에는 암모니아 생성용의 요소 수용액을 저장하는 요소수 탱크가 설치되어 있다. 요소수 탱크는 엔진으로부터의 열 영향을 받지 않도록 엔진 룸으로부터 격리된 도시하지 않은 다른 배치 공간 내에 배치된다. 또한, 엔진 룸에 대하여 차폐된 다른 배치 공간(3A) 내에는 요소 수용액을 요소수 탱크로부터 배기관에 설치된 인젝터로 압송하는 압송 펌프(9)가 설치되어 있다. 압송 펌프(9)에 의해 압송된 요소 수용액은 인젝터에 의해 배기관 내에 분사되어 배기 가스와 함께 환원 촉매에 공급된다.
압송 펌프(9)는, 예를 들면 베인 펌프 등의 펌프 본체를 수지제의 하우징(91)으로 덮은 구성이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 하우징(91)의 내부에는 요소 수용액에 혼입된 불순물을 여과하는 필터 엘리먼트(92)가 수용되어 있다. 하우징(91)의 하부에는 필터 엘리먼트(92)를 착탈시키기 위한 개구부(91A)가 형성되고, 개구부(91A)가 그 주위에 설치된 수나사부(91B)에 나사 결합된 캡(93)(도 1 참조)으로 폐쇄된다.
필터 엘리먼트(92)는 여과지가 주름상자 형상으로 겹겹이 폴딩된 전체 원통 형상의 엘리먼트 담체(94)와, 엘리먼트 담체(94)의 양단 부분을 유지하는 수지제에 의해 환상의 유지 부재(95)를 구비하고 있다. 필터 엘리먼트(92)는 축선(AL)이 수직이 되도록 하우징(91)의 수용부(91C) 내에 수용되어 있다. 각 유지 부재(95)에는 O-링(96)이 부착되고, O-링(96)이 수용부(91C)의 내면과 접촉하고, 그 긴박력에 의해 필터 엘리먼트(92)가 수용부(91C) 내에 단단히 유지되고 있다.
도 3에 있어서 요소 수용액의 흐름이 화살표로 나타내어져 있다. 도면 중 왼쪽으로부터 수용부(91C) 내에 유입된 요소수 탱크로부터의 요소 수용액은 필터 엘리먼트(92)를 통과하여 중앙에 형성된 중앙 구멍(92A)에 도달하고, 중앙 구멍(92A)으로부터 상측의 유지 부재(95)의 개구(95A)를 통해서 필터 엘리먼트(92)의 상단과 수용부(91C)의 천정면 사이의 공극으로 유출되고, 여기로부터 일부가 인젝터에 보내지고 나머지의 일부가 요소수 탱크에 리턴된다.
이러한 필터 엘리먼트(92)는 소정 시간의 사용 후에 새로운 필터 엘리먼트와 교환된다. 교환 작업은 하부 주행체(2)의 크롤러 상에 있어서 상부 선회체(3)의 엔진 룸 및 배치 공간(3A)의 우측을 덮는 사이드 커버(3B, 3B)(도 1)를 개방하여 행해진다. 교환 작업의 구체적인 수순은 후술하지만, 이 교환 작업에서는 도 2 및 도 3에 나타내는 수지제의 필터 분리 공구(10)가 사용된다.
[필터 분리 공구의 설명]
도 2 및 도 3에 있어서, 필터 분리 공구(10)는 공구 본체(11)와, 이 공구 본체(11)에 대하여 각각 착탈 가능하게 설치된 조정 부재(21) 및 보호 커버(31)를 구비하고 있다.
공구 본체(11)는 하우징(91)에 설치된 개구부(91A) 주위에서 나사 결합되는 바닥이 있는 원통 형상의 설치부(12)와, 기단이 설치부(12)에 일체로 되고 선단이 자유단으로 되어 있음과 아울러, 상기 설치부(12)의 나사 결합에 의해 필터 엘리먼트(92)의 축선 방향에 대하여 직교하는 지름 방향으로 탄성 변형 가능, 또한 상기 설치부(12)의 나사 결합에 따라서 개구부(91A)로부터 필터 엘리먼트(92)에 형성된 중앙 구멍(92A) 내에 삽입되는 삽입부(13)와, 삽입부(13)의 선단에 설치되고 설치부(12)의 나사 결합에 의한 소정의 이동량에 의해 필터 엘리먼트(92)에 맞물리는 맞물림부(14)와, 작업자가 파지하는 파지부(15)를 구비하고 있다.
공구 본체(11)의 설치부(12)는 개구(91) 주위의 수나사부(91B)와 나사 결합하는 암나사부(12A)를 갖고 있고, 비틀어넣음으로써 하우징(91)과 나사 결합한다. 또한, 설치부(12)는 하우징(91) 내에 수용된 필터 엘리먼트(92)측인 도면 중의 상방을 향해 개구된 단면 오목 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 단면 오목 형상의 내부 공간에 의해 하우징(91)으로부터 분리된 필터 엘리먼트(92)를 수용하는 수용부(12B)가 형성되어 있다.
삽입부(13)는 설치부(12)의 저부(12C)의 중앙으로부터 상방을 향해 연장된 기둥 형상부(13A)와, 기둥 형상부(13A)의 선단면(13B)으로부터 더욱 상방을 향해 연장된 단면 부채꼴의 한쌍의 암부(13C, 13C)를 갖고, 이들의 암부(13C)의 선단측이 자유단임과 아울러 암부(13C)의 선단에 맞물림부(14)가 설치되어 있다. 한쌍의 암부(13C)는 끝면 형상이 원형으로 된 기둥 형상부(13A)의 선단면(13B)에 있어서 축선(AL)을 사이에 두도록 선단면(13B)의 직경 방향을 따라서 서로 이간되어 병설되어 있다.
맞물림부(14)는 암부(13C)의 연장 방향에 대해 직교하는 방향으로 돌출되어 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이 하우징(91) 내에 있는 필터 엘리먼트(92)의 양단면 중 개구부(91A)로부터 이간되어 위치하게 되는 상방측의 끝면 근방에 설치된 피 맞물림부(92B)와 맞물린다. 보다 구체적으로, 맞물림부(14)는 단면 부채꼴로 된 암부(13C) 선단의 원호측이 바깥쪽으로 돌출된 형상이며, 피맞물림부(92B)와 접하는 맞 물림면(14A)과 돌출하는 방향으로 향함에 따라서 하방에 위치하도록 경사진 경사면(14B)을 갖고 있다.
또한, 피맞물림부(92B)는 필터 엘리먼트(92)의 유지 부재(95)에 있어서 중앙 구멍(92A)을 형성하는 개구(95A) 둘레의 내플랜지로서 구성되어 있다.
파지부(15)는 설치부(12)보다 소경으로 된 원통 형상이다. 파지부(15)의 외주면에는 축선 방향과 평행한 복수의 돌출 형상부(15A)가 형성되어 있다. 이들 돌출 형상부(15A)가 미끄럼 방지로 되어 파지부(15)를 파지하여 회전 조작하는 작업자의 조작성을 향상시키고 있다.
여기에서, 도 3에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에서는 공구 본체(11)에 설치된 삽입부(13)의 기단으로부터 선단까지의 축선 방향을 따르는 길이(L)는 필터 엘리먼트(92)의 축선 방향의 길이(l) 이상으로 길다(L≥l). 또한, 도 3 중에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 설치부(12)의 나사 결합 직전의 위치에 있어서 맞물림부(14)의 맞물림면(14A)과 필터 엘리먼트(92)의 피맞물림부(92B) 사이에 생기는 거리(a)는 설치부(12)의 맞물림에 의한 상기 설치부(12)의 축선 방향의 이동 가능 길이(b) 이하이다(b≥a). 이 구성에 의해 설치부(12)를 하우징(91)에 나사 결합시켜 축선 방향으로 이동 가능 길이(b)의 범위에서 거리(a) 이상으로 이동시킴으로써 맞물림부(14)를 깊이측의 피맞물림부(92B)에 확실히 맞물리게 하는 것이 가능하다.
조정 부재(21)는 소정 길이를 가진 기둥 형상이다. 조정 부재(21)의 지름 치수는 삽입부(13)의 기둥 형상부(13A)의 지름 치수와 같다. 조정 부재(21)의 길이 치수는 암부(13C)보다 짧고 암부(13C)의 길이 치수의 약 3/4정도이다. 조정 부재(21)의 외주에는 축선 방향을 따라서 연속된 한쌍의 슬릿(22, 22)이 설치되어 있다. 슬릿(22)은 조정 부재(21)의 직경 방향을 따라서 서로 이간해서 설치되어 있음과 아울러 평면으로 볼 때의 형상은 암부(13C)의 단면 형상과 같은 부채꼴이다. 즉, 이들의 슬릿(22)에 암부가 들어간 상태에서 조정 부재(21)가 한쌍의 암부(13C) 사이에 삽입된다(도 3 참조). 또한, 조정 부재(21)의 슬릿(22) 이외의 부분은 양단의 플랜지부(23)를 남기고 함몰되어 있다. 단, 이러한 함몰은 필수의 구성이 아니다.
보호 커버(31)는 윗면이 있는 통 형상이며, 하부측 외주에 수나사부(31A)를 갖고 있다. 수나사부(31A)가 설치부(12)의 암나사부(12A)와 나사 결합함으로써 보호 커버(31)를 공구 본체(11)에 장착하는 것이 가능하다. 조정 부재(21)를 암부(13C) 사이에 삽입한 상태에서 보호 커버(31)를 장착하고, 필터 분리 공구(10)로서 캡(4) 내 또는 상부 선회체(3)에 설치된 소정의 보관 장소에 보관된다.
[필터 엘리먼트의 교환 작업의 설명]
이하에는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 필터 엘리먼트(92)의 교환 작업에 대해서 설명한다.
우선, 보관 장소에 보관되어 있는 필터 분리 공구(10)를 인출하고, 공구 본체(11)로부터 보호 커버(31)를 분리한다. 조정 부재(21)는 그대로 암부(13C) 사이에 배치해 둔다.
한편, 압송 펌프(9)의 캡(93)을 분리한다. 수용부(91C) 내에 잔류되어 있던 요소 수용액의 일부는 캡(93)에 고여 있고, 캡(93)을 분리함으로써 새지 않고 제거된다.
이어서, 공구 본체(11)의 삽입부(13)를 하우징(91)의 개구부(91A)로부터 필터 엘리먼트(92)의 중앙 구멍(92A)에 삽입하도록 해서 공구 본체(11)의 설치부(12)에 설치된 암나사부(12A)를 하우징(91)의 수나사부(91B)에 나사 결합시킨다. 파지부(15)의 회전 조작에 의해 그 나사 결합을 계속해서 행하고, 공구 본체(11)를 축선 방향의 상방으로 이동시켜 간다.
그러면, 도 3에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 필터 엘리먼트(92)를 구성하는 유지 부재(95)의 개구(95A)의 내부 가장자리와 공구 본체(11)의 맞물림부(14)에 설치된 경사면(14B)이 접촉하고, 나사 결합이 진행됨에 따라서 한쌍의 암부(13C)가 지름 방향으로 서로 근접하는 방향으로 휜다. 이 때의 암부(13C)의 휨은 조정 부재(21)가 기둥 형상부(13A)의 선단면(13B)에 접촉한 상태에서 사용됨으로써 조정 부재(21)의 상단을 지점으로 하고, 상기 상단보다 상측으로 돌출된 아주 짧은 영역에서 생긴다.
따라서, 휨이 아주 짧은 영역에서 생기기 때문에 암부(13C)를 지름 방향으로 휘게 하기 위해서는 암부(13C)로부터의 큰 탄성력에 지지 않는 충분한 외력이 필요하다. 본 실시형태에서는 설치부(12)의 나사 결합을 진행시킴으로써 그 외력을 경사면(14B)과 개구(95A)의 내부 가장자리의 접촉 부분에 발생시키고 있어 암부(13C)를 용이하게 휘게 할 수 있다.
또한, 나사 결합 조작을 계속하여 설치부(12)를 도 3 중의 실선으로 나타내는 위치까지 진행시키면, 개구(95A)의 내부 가장자리와 경사면(14B)의 접촉이 끊어져 암부(13C)에 작용하는 힘이 순식간에 개방되어 암부(13C)가 탄성 복귀하고, 맞물림부(14)의 맞물림면(14A)이 피맞물림부(92B)와 맞물린다. 이 맞물림에 있어서는 휜 암부(13C)가 기세좋게 탄성 복귀함으로써 “찰칵”이라고 하는 맞물림음이 생기게 되어 작업자는 이 맞물림음을 들음으로써 서로가 확실히 맞물려 있는 것을 확인할 수 있다.
이 후, 파지부(15)의 반대 방향으로의 회전 조작을 행하여 설치부(12)를 하우징(91)에 대하여 느슨하게 하고, 공구 본체(11)를 축선 방향의 하방으로 이동시킨다. 이 하방으로의 이동시에 있어서 한쌍의 암부(13C)에는 상기 암부(13C)를 서로 근접하는 방향으로 휘게 하려는 외력이 작용하지만, 맞물림부(14)와 피맞물림부(92B)의 맞물림은 하방으로의 이동에 대하여 직교하는 면끼리가 접촉하는 맞물림이기 때문에 암부(13C)가 용이하게 휘지 않고 확실히 유지된다. 그리고, 공구 본체(11)의 하방으로의 이동에 아울러 필터 엘리먼트(92)가 수용부(91C) 내로부터 인출되어 설치부(12)와 하우징(91)의 나사 결합이 해제되는 위치까지 이동된 후에는, 공구 본체(11)를 하방으로 당김으로써 필터 엘리먼트(92)를 하우징(91)으로부터 분리한다.
필터 엘리먼트(92)는 하우징(91)으로부터 분리되면, 도 4에 나타내는 바와 같이 설치부(12)에 설치된 단면 오목 형상의 수용부(12B) 내에 떨어져 수용된다. 분리된 필터 엘리먼트(92)는 요소 수용액을 포함하고 있는지만, 수용부(12B) 내에 수용됨으로써 필터 엘리먼트(92)로부터 떨어지는 요소 수용액이 작업자에게 부착될 걱정이 없는데다가 필터 엘리먼트(92)를 하우징(91)으로부터 빼낼 때에 비산하는 요소 수용액이나 캡(93)에 유입되지 않고 고여 있던 수용부(91C) 내의 요소 수용액도 수용부(12B)에서 받아낼 수 있다.
계속해서, 도 4에 있어서 필터 엘리먼트(92)를 수용부(12B)측으로 어긋나게 해서 필터 엘리먼트(92)로부터 한쌍의 암부(13C)를 돌출시킨 상태로 하고, 조정 부재(21)(도 2, 도 3)를 암부(13C) 사이로부터 뽑아 내도록 분리한다. 이 후, 맞물림부(14)를 잡거나 해서 한쌍의 암부(13C)를, 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 서로 근접하도록 중심측[축선(AL)측]을 향해 휘게 한다. 이 때에는 조정 부재(21)가 제거되어 있기 때문에 암부(13C)를 작은 힘으로 그 기단측으로부터 용이하게 휘게 할 수 있다. 암부(13C)를 휘게 해서 맞물림부(14)끼리를 근접시켜 두고, 이 맞물림부(14)를 필터 엘리먼트(92)의 유지 부재(95)에 형성된 개구(95A)가 통하도록 해서, 2점 쇄선 화살표로 나타내는 바와 같이 필터 엘리먼트(92)를 이동시켜 공구 본체(11)로부터 분리한다. 분리된 필터 엘리먼트(92)는 폐기되고, 사용된 필터 분리 공구(10)는 원래의 보관 장소로 리턴된다.
압송 펌프(9)에서는 개구부(91A)를 통해서 하우징(91)의 수용부(91C) 내에 새로운 필터 엘리먼트를 삽입하고, 분리한 캡(93)을 재사용하여 개구부(91A)를 막는다.
이상에 의해 필터 엘리먼트(92)의 교환 작업을 종료한다.
또한, 본 발명은 상술의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 조정 부재(21)는 암부(13C)에 대하여 착탈시킴으로써 사용되는 구조였지만, 암부(13C) 사이에 장착되는 구조로 하고, 암부 (13C)의 연장 방향을 따라서 이동 가능하게 설치함으로써 암부(13C)의 탄성률을 조정하도록 해도 좋다.
상기 실시형태에서는 암부(13C)가 한쌍 설치되어 있었지만, 암부(13C)의 1개 또는 3개 이상 등, 한쌍에 한정되지 않는다.
상기 실시형태에서는 맞물림부(14)가 필터 엘리먼트(92)에 있어서의 개구부(91A)로부터 이간된 측의 단부 근방의 피맞물림부(92B)에 맞물리는 구조였지만, 개구부(91A)에 가까운 단부 근방의 피맞물림부에 맞물리게 한 경우라도 본 발명에 포함된다.
이 경우, 수용부(12B)의 깊이를 충분하게 확보함으로써 삽입부(13)의 기단으로부터 선단까지 길이(L)를 필터 엘리먼트(92)의 축선 방향의 길이(l) 이상으로 길게 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 암부(13C)의 길이를 충분하게 길게 할 수 있음과 아울러, 필터 엘리먼트(92)를 수용부(12B)에 떨어뜨려 넣은 상태에서 필터 엘리먼트(92)의 단부로부터 암부(13C)를 필요한 길이만큼 돌출시킬 수 있어, 맞물림부(14)를 잡거나 조정 부재(21)를 착탈하거나 하는 것을 용이하게 할 수 있다.
본 발명은 요소 수용액을 압송하는 압송 펌프의 필터 교환에 이용할 수 있는 것 외에, 연료 펌프의 필터 교환이나 기타 임의의 유체를 취급하는 기기의 필터 교환에도 이용할 수 있다.
10: 필터 분리 공구 12: 설치부
12A: 나사부인 암나사부 13: 삽입부
13C: 암부 14: 맞물림부
91: 하우징 91A: 개구부
92: 필터 엘리먼트 92A: 중앙 구멍
92B: 피맞물림부 L, l: 길이
a: 거리 b: 이동 가능 길이

Claims (6)

  1. 하우징에 형성된 개구부를 통하여 상기 하우징 내에 수용된 통 형상의 필터 엘리먼트를 분리하는 필터 분리 공구로서,
    상기 하우징의 상기 개구부 주위에서 나사 결합되는 나사부가 설치된 설치부와,
    기단이 상기 설치부에 일체로 되고 선단이 자유단으로 되어 있음과 아울러, 상기 설치부의 나사 결합에 의해 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향을 따라서 이동함으로써 상기 축선 방향에 대해서 직교하는 지름 방향으로 탄성 변형 가능, 또한 상기 설치부의 나사 결합에 따라서 상기 개구부로부터 상기 필터 엘리먼트에 형성된 중앙 구멍 내에 삽입되는 삽입부와,
    상기 삽입부의 선단에 설치되고, 상기 설치부의 나사 결합에 의한 소정의 이동량에 의해 상기 필터 엘리먼트에 맞물림하는 맞물림부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 분리 공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부의 길이는 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향의 길이 이상으로 길고,
    상기 설치부의 나사 결합 직전의 위치에 있어서 상기 맞물림부의 맞물림면과 상기 필터 엘리먼트의 양단면 중 상기 개구부로부터 이간된 깊이측의 끝면 근방에 설치된 피맞물림부 사이에 생기는 거리는, 상기 설치부의 나사 결합에 의한 상기 설치부의 상기 축선 방향의 이동 가능 길이 이하인 것을 특징으로 하는 필터 분리 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 삽입부에 착탈 가능하게 장착되어 상기 삽입부의 탄성률을 조정하는 조정 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 분리 공구.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설치부는 상기 필터 엘리먼트에서 여과되는 유체를 수용하는 수용부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 필터 분리 공구.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맞물림부는 상기 필터 엘리먼트의 양단면 중 상기 개구부로부터 이간되어 위치하게 되는 끝면 근방에 설치된 피맞물림부와 맞물리는 것을 특징으로 하는 필터 분리 공구.
  6. 하우징에 형성된 개구부를 통해서 상기 하우징 내에 수용된 통 형상의 필터 엘리먼트를 분리하는 필터 분리 공구로서,
    상기 하우징의 상기 개구부 주위에서 나사 결합되는 나사부, 및 상기 필터 엘리먼트에서 여과되는 유체를 수용하는 수용부를 가진 설치부와,
    기단이 상기 설치부에 일체로 되고 선단이 자유단으로 되어 있음과 아울러, 상기 설치부의 나사 결합에 의해 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향을 따라서 이동함으로써 상기 축선 방향에 대하여 직교하는 지름 방향으로 탄성 변형 가능, 또한 상기 설치부의 나사 결합에 따라서 상기 개구부로부터 상기 필터 엘리먼트에 설치된 중앙 구멍 내에 삽입되는 복수의 암부를 가진 삽입부와,
    상기 삽입부의 선단에 설치되고, 상기 설치부의 나사 결합에 의한 소정의 이동량에 의해 상기 필터 엘리먼트에 맞물리는 맞물림부와,
    상기 삽입부의 상기 암부에 착탈 가능하게 장착되어 상기 암부의 탄성률을 조정하는 조정 부재를 구비하고,
    상기 삽입부의 길이는 상기 필터 엘리먼트의 축선 방향의 길이 이상으로 길고,
    상기 설치부의 나사 결합 직전의 위치에 있어서 상기 맞물림부의 맞물림면과 상기 필터 엘리먼트의 양단면 중 상기 개구부로부터 이간된 깊이측의 끝면 근방에 설치된 피맞물림부 사이에 생기는 거리는, 상기 설치부의 나사 결합에 의한 상기 설치부의 위 축선 방향의 이동 가능 길이 이하인 것을 특징으로 하는 필터 분리 공구.
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