WO2021090828A1 - 測定ユニット及びフィルタ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a measuring unit and a filter device.
- Patent Document 1 an IC tag is provided inside an upper plate of the filter element provided so as to cover the upper end surface of the filter medium, and an antenna is attached to a lid covering a case into which the filter element is inserted.
- the provided filter device is disclosed.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a measurement unit and a filter device capable of providing a measurement unit and an antenna in a filter device by simply attaching one member.
- the measurement unit according to the present invention is provided in, for example, a substantially pillar-shaped case, an antenna portion provided in the case and having an antenna capable of communicating with an IC tag, and the case.
- a sensor is provided, and the antenna portion is provided in the vicinity of the first end surface, which is one end of the case, and the sensor is inside the case and is more of the case than the antenna portion.
- the feature is that it is provided on the back side.
- an antenna portion having an antenna capable of communicating with the IC tag is provided in the vicinity of the first end surface, which is one end of the case, and the sensor is inside the case. , It is provided on the back side of the case from the antenna part.
- the measuring unit and the antenna can be provided in the filter device by attaching only one member.
- the antenna portion and the sensor may overlap when viewed along the central axis of the case.
- the measurement unit can be miniaturized.
- a first hole that opens to the first end face a second hole that opens to the second end face that is an end face opposite to the first end face, and both ends of the first hole and the said.
- a third hole that opens in the second hole and a fourth hole that opens in the second hole are provided, and when viewed along the central axis of the case, the third hole and the first hole are provided.
- the antenna portion does not overlap with the four holes, the antenna portion has a substantially plate shape, the wiring pattern of the antenna is formed on one surface, and the antenna is formed in the first hole of the first hole.
- the antenna portion is provided so as to be exposed from the opening, an antenna wire having one end connected to the antenna portion is provided in the third hole, and the sensor and the sensor are connected to the fourth hole.
- At least one of the first substrates to be formed may be provided.
- the antenna unit, the antenna wire, and the measurement unit can be provided at different positions, and the functions of the antenna and the measurement unit can be compatible with each other.
- a cover covering the opening of the second hole is provided, a second substrate is provided in the second hole, and the other end of the antenna wire is provided in the second substrate.
- the first substrate may be provided in the fourth hole, and a power cable that penetrates the cover and supplies power to the first substrate and the second substrate may be provided.
- the case is provided with a fifth hole that opens into the first hole and a sixth hole that opens at both ends near the side surface of the case and the bottom surface of the fifth hole.
- the diameter of the antenna portion is substantially the same as the inner diameter of the first hole, the antenna portion is provided with a hole penetrating in the thickness direction, and the fifth hole is inside the fifth hole.
- An elastic member for urging the spool with a force in a direction from the first space to the second space is provided, and a surface of the spool facing the bottom surface of the fifth hole is provided.
- a magnet is provided, and the first substrate is provided in the fourth hole, and the first substrate is positioned so as to overlap the magnet when viewed along the central axis of the case.
- the magnetic field detection element which is the sensor may be provided.
- a differential pressure detection unit and an antenna unit can be provided inside one measurement unit.
- the fourth hole and the eighth hole opened to the fifth hole at both ends are provided, and the diameter of the antenna portion is substantially the same as the inner diameter of the first hole, and the antenna portion has the same diameter.
- a hole penetrating in the thickness direction is provided, a strain gauge which is the sensor is provided on the bottom surface of the fifth hole, and one end of the eighth hole is connected to the strain gauge. Cables may be provided.
- a pressure detection unit and an antenna unit can be provided inside one measurement unit.
- the bottom surface of the fourth hole is adjacent to the bottom surface of the first hole or the first end surface, and a temperature detecting element, which is the sensor, is provided in the vicinity of the bottom surface of the fourth hole. May be good.
- the temperature detection unit and the antenna unit can be provided inside one measurement unit.
- the antenna has a substantially annular shape in a plan view, and the case has a tenth hole that opens in a second end face that is an end face opposite to the first end face, and the tenth hole at both ends.
- An eleventh hole that opens to the first end surface is provided, and the antenna portion is made of a material that can be elastically deformed, and has a cover provided with the antenna portion inside.
- the cover has a projecting portion to be inserted into the hollow portion of the antenna, and the projecting portion is provided in the eleventh hole so that the cover is provided on the first end surface and the antenna portion is provided.
- a hole is provided adjacent to the first end surface, the protruding portion penetrates in the thickness direction, and the outside of the case and the tenth hole are communicated with each other, and the tenth hole is provided.
- At least one of the sensor and the first substrate to which the sensor is connected may be provided.
- the antenna unit, the antenna wire, and the sensor can be provided at different positions, and the functions of the antenna and the measurement unit can be compatible with each other.
- the IC tag becomes easy to read.
- the filter device includes, for example, a measuring unit, a substantially bottomed tubular filter case having an open upper end, and the case so as to cover the upper end of the filter case.
- a head provided in the filter case, a filter element provided in the filter case and an internal space formed by the head, a substantially tubular filter medium, and an upper plate provided so as to cover the upper end surface of the filter medium.
- the IC tag is provided on the upper plate, and the measuring unit is exposed to a space in which the antenna portion is formed by the filter case, the filter element, and the head. As described above, the head is provided.
- a head is provided in the case so as to cover the opening at the upper end of the filter case having a substantially bottomed cylinder shape, and the filter element is provided in the filter case and the internal space formed by the head.
- An IC tag is provided on the upper plate of the filter element, and a measurement unit is provided on the head so that the antenna portion is exposed in the space formed by the filter case, the filter element and the head.
- the upper plate has a plate-shaped portion with which the filter medium abuts on the lower side and a convex portion provided on the plate-shaped portion, and the IC tag is inside the convex portion.
- the convex portion is provided so as to project upward from the plate-shaped portion and to the outside of the plate-shaped portion when viewed along the central axis of the filter element, and the head has the convex portion of the convex portion.
- a protrusion for positioning in the circumferential direction is formed, the measuring unit is provided in the vicinity of the protrusion, and when the filter element is inserted inside the case, the IC tag and the antenna portion are adjacent to each other. You may.
- the IC tag and the antenna can be arranged as close as possible, and even if an IC tag (for example, the HF band) having a short flight distance (detection distance) is used, the recorded information of the IC tag can be read accurately. it can.
- an IC tag for example, the HF band
- detection distance short flight distance
- the IC tag has a substantially hollow disk shape, the inner diameter of the IC tag is larger than the inner diameter of the filter medium, and the IC tag is above the above by an adhesive that adheres the filter medium and the upper plate. It may be provided on the plate. This eliminates the need for alignment between the IC tag and the antenna, and facilitates the assembly of the return filter. Further, in the present embodiment, since it is not necessary to align the IC tag and the antenna, the measurement unit can be provided at various positions.
- the measuring unit and the antenna assembly can be provided in the filter device by simply attaching one member.
- a return filter provided in a tank for storing hydraulic oil will be described as an example, but the filter device of the present invention is not limited to the return filter, and can be used, for example, for a fuel filter.
- the hydraulic oil will be described as an example of the liquid to be filtered, but the liquid to be filtered is not limited to the hydraulic oil.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of the return filter 1. In FIG. 1, some hatching showing a cross section is omitted.
- the return filter 1 mainly has a measurement unit 2, a filter case 10, a filter element 20, a head 30, and an IC tag 40.
- the IC tag 40 is a small electronic component that can communicate with the antenna 51a (detailed later) and uses radio waves received from the antenna 51a to read and write data in the built-in memory in a non-contact manner.
- the filter case 10 is made of a metal having high corrosion resistance (for example, stainless steel).
- the filter case 10 is provided inside the tank so as to project downward ( ⁇ z side) from the upper surface of the tank.
- the filter case 10 has a bottomed substantially tubular shape, and the upper end surface is open.
- the inside of the filter case 10 is hollow, and a filter element 20 or the like is provided inside.
- the filter case 10 has a bottom surface 11.
- the outflow portion 12 is provided so as to penetrate the bottom surface 11.
- the outflow portion 12 communicates the space inside the filter element 20 (space S2) with the space outside the filter case 10.
- the outflow portion 12 mainly has a cylindrical portion 12a having a substantially bottomed cylindrical shape and a back pressure valve 12b.
- the cylindrical portion 12a has a substantially bottomed cylindrical shape as a whole, and has a first cylindrical portion 12c, a second cylindrical portion 12d, and a bottom surface 12e.
- the second cylindrical portion 12d is provided below the first cylindrical portion 12c.
- An outflow hole 12f is formed in the first cylindrical portion 12c, and an outflow hole 12g is formed in the second cylindrical portion 12d.
- the outflow holes 12f and 12g are formed on the side surfaces of the first cylindrical portion 12c and the second cylindrical portion 12d so as to penetrate the first cylindrical portion 12c and the second cylindrical portion 12d, respectively.
- the back pressure valve 12b is provided inside the cylindrical portion 12a.
- the back pressure valve 12b mainly has a substantially plate-shaped valve body 12h and an elastic member 12i provided between the bottom surface 12e and the valve body 12h.
- the elastic member 12i presses the valve body 12h against the valve seat 12j provided between the first cylindrical portion 12c and the second cylindrical portion 12d.
- the filter case 10 has a mounting member 13 provided near the upper end.
- the filter case 10 is provided in the tank 100 via the mounting member 13. Further, the mounting member 13 integrates the filter case 10 and the tubular portion 31 (detailed later).
- An inflow portion (not shown) is provided on the side surface of the filter case 10.
- the inflow portion allows the hydraulic oil to flow into the space (space S1) inside the filter case 10 and outside the filter element 20.
- the filter element 20 is a bottomed substantially tubular member, and is provided in an internal space formed by the filter case 10 and the head 30.
- the filter element 20 mainly has a filter medium 21, an inner cylinder 23, a plate 24, a plate 25, and an IC tag 40.
- the filter medium 21 is a substantially cylindrical member having openings at both ends.
- the filter medium 21 is formed by folding a filter paper made of synthetic resin, paper, or the like into folds, and connecting both ends of the fold-folded filter paper to form a cylinder.
- An outer cylinder having holes through which hydraulic oil can pass may be provided on the outer side of the filter medium 21.
- a resin plate 24 is provided at the upper end of the filter medium 21.
- the plate 24 covers the upper end surfaces of the filter medium 21 and the inner cylinder 23.
- An adhesive 45 is applied between the plate 24 and the filter medium 21, and the plate 24 and the filter medium 21 are adhered to each other by the adhesive 45.
- the adhesive 45 is a liquid at the time of application, but it hardens with the passage of time to bond the plate 24 and the filter medium 21.
- the adhesive 45 various types of organic adhesives mainly made of resin, rubber, and elastomer can be used.
- the plate 24 is mainly provided on a substantially disk-shaped plate-shaped portion 24a provided along the upper end surface of the filter medium 21 and on the outer peripheral edge of the plate-shaped portion 24a so that the filter medium 21 abuts on the lower side. It has a tubular portion 24b, a tubular portion 24c provided on the inner peripheral edge of the plate-shaped portion 24a, and a convex portion 24d provided on the plate-shaped portion 24a.
- the tubular portion 24b projects downward ( ⁇ z direction) from the plate-shaped portion 24a.
- the tubular portion 24c projects upward (+ z direction) from the plate-shaped portion 24a.
- the convex portion 24d projects upward from the plate-shaped portion 24a. Further, the convex portion 24d projects to the outside of the plate-shaped portion 24a when viewed along the central axis ax1 of the filter element 20 (when viewed along the z direction).
- the IC tag 40 is coated with resin. Further, the IC tag 40 is provided on the plate 24 so as not to come into contact with the hydraulic oil. In the present embodiment, the IC tag 40 is provided inside the convex portion 24d.
- a plate 25 is provided at the lower end of the filter medium 21.
- the plate 25 is a substantially hollow disk-shaped member that covers the lower end surfaces of the filter medium 21 and the inner cylinder 23.
- a recess 25a into which the filter medium 21 is inserted is formed on the upper surface of the plate 25.
- An adhesive 45 is applied between the recess 25a and the filter medium 21, and the recess 25a and the filter medium 21 are adhered to each other by the adhesive 45.
- the outflow portion 12 is inserted into the hole 25b formed substantially in the center of the plate 25.
- the hole 25b and the outflow portion 12 are sealed by a sealing member (for example, an O-ring) 46.
- the head 30 is provided on the outside of the tank.
- the head 30 is provided on the filter case 10 (here, the mounting member 13) and the plate 24 (here, the tubular portion 24c) so as to cover the opening on the upper end surface of the filter case 10.
- the head 30 is made of a metal having high corrosion resistance (for example, stainless steel).
- the head 30 mainly has a tubular portion 31, a cover 32, and a mounting portion 33.
- the tubular portion 31 has a substantially cylindrical shape and is fixed to the filter case 10 (here, the mounting member 13).
- the cover 32 is a substantially plate-shaped member, and is provided on the upper side (+ z side) of the tubular portion 31 so as to cover the hollow portion of the tubular portion 31.
- the cover 32 is removable from the tubular portion 31.
- the inner diameter of the tubular portion 31 is larger than the outer diameter of the plate 24 (plate-shaped portion 24a and tubular portion 24b).
- a hole 31a penetrating the side surface is formed on the side surface of the tubular portion 31.
- the measuring unit 2 is provided in the tubular portion 31.
- the measurement unit 2 is formed by screwing the male screw portion 50q (see FIG. 3) provided on the outer peripheral surface of the measurement unit 2 and the female screw portion (not shown) formed in the hole 31a. It is provided in the hole 31a.
- the measuring unit 2 includes an antenna 51a. Therefore, the antenna 51a can be easily attached to the head 30. Note that in FIG. 1, detailed illustration of the internal structure of the measurement unit 2 is omitted.
- the cover 32 is provided with a mounting portion 33.
- the mounting portion 33 is a substantially tubular member, and projects toward the lower side ( ⁇ z side) of the cover 32.
- a valve 47 is provided on the lower side of the mounting portion 33. Normally, the valve 47 is closed, but when the filter medium 21 is clogged and the pressure inside the filter case 10 becomes high, the valve 47 opens and the hydraulic oil flows from the space S1 to the space S2, so that the return filter 1 is damaged. To prevent. Since the valve 47 is already known, the description thereof will be omitted.
- the mounting portion 33 is inserted into the tubular portion 24c, and the valve 47 is inserted into the space S2.
- the mounting portion 33 and the tubular portion 24c are sealed by a sealing member (for example, an O-ring) 48.
- the head 30 is provided with a flow path 34 for air and hydraulic oil.
- the flow path 34 is composed of a hole formed in the mounting portion 33, a hole formed in the cover 32, and a hole formed in the tubular portion 31, and the tank is formed through the hole 100a formed in the tank 100.
- the internal space of 100 and the space S2 are communicated with each other.
- the head 30 is provided with a hole 35 that communicates the space S2 and the hole 31a.
- the hole 35 is composed of a hole formed in the mounting portion 33, a hole formed in the cover 32, and a hole formed in the tubular portion 31, and one end thereof opens on the side surface of the hole 31a.
- the hole 35 communicates with the hole 50f (see FIG. 3, detailed later) provided in the measuring unit 2, and communicates the space S4 (see FIG. 3, detailed later) inside the measuring unit 2 with the space S2. To do.
- FIG. 2 is a perspective view of the plate 24 and the tubular portion 31 when viewed from diagonally above, and is a partially enlarged view.
- a substantially cylindrical IC tag 40 is provided inside the convex portion 24d. By preventing the IC tag 40 from coming into contact with the liquid, failure of the IC tag 40 is prevented.
- the measuring unit 2 is inserted into the hole 31a penetrating the side surface of the tubular portion 31.
- the antenna 51a (detailed later) is exposed from the opening on the inner peripheral surface side of the hole 31a.
- Two protrusions 31b are formed on the side surface of the tubular portion 31.
- the protrusion 31b is formed on the inner peripheral surface of the tubular portion 31 so as to project inward in the radial direction.
- the protrusions 31b are formed in the vicinity of the hole 31a, here on both sides of the hole 31a. That is, the measurement unit 2 is provided in the vicinity of the protrusion 31b.
- the protrusion 31b positions the convex portion 24d in the circumferential direction.
- the convex portion 24d is arranged between the two protrusions 31b. Therefore, the IC tag 40 and the antenna 51a are provided adjacent to each other, and the IC tag 40 and the antenna 51a are arranged as close as possible, whereby sensing can be reliably performed.
- the filter element 20 is inserted inside the filter case 10.
- the distance between the IC tag 40 and the antenna 51a becomes short, and the end surface of the IC tag 40 and the antenna 51a face each other. Therefore, the IC tag 40 and the antenna 51a are arranged as close as possible, so that sensing can be performed more reliably even if an inexpensive IC tag 40 is used.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of the measurement unit 2. In FIG. 3, some hatching showing a cross section is omitted.
- the measurement unit 2 mainly has a case 50, an antenna unit 51, and a differential pressure detection unit 60.
- the differential pressure detection unit 60 mainly includes a detection unit 61, a spool 62, a magnet 63, and an elastic member 64.
- the case 50 has a substantially cylindrical shape, and is provided with an antenna 51a (detailed later) and a magnetic field detection element 61c (corresponding to the sensor of the present invention).
- a hole 50a (corresponding to the first hole of the present invention), a hole 50b (corresponding to the second hole of the present invention), a hole 50c (corresponding to the third hole of the present invention), and a hole. 50d (corresponding to the fourth hole of the present invention), hole 50e (corresponding to the fifth hole of the present invention), and hole 50f (corresponding to the sixth hole of the present invention) are provided. Both ends of the case 50 have end faces of 50 m and 50 n, respectively.
- the hole 50a opens in the end face 50m
- the hole 50b opens in the end face 50n. Both ends of the hole 50c are opened into the hole 50a and the hole 50b.
- the hole 50d opens into the hole 50b, and the hole 50e opens into the hole 50a.
- the hole 50f penetrates the case 50 in the radial direction, and both ends are opened near the bottom surface of the hole 50e and on the outer peripheral surface of the case 50.
- the holes 50a, 50b, 50c, 50d, 50e, and 50f each have a substantially cylindrical shape.
- An antenna portion 51 is provided in the hole 50a.
- the antenna portion 51 has a substantially plate shape, and the diameter is substantially the same as the inner diameter of the hole 50a.
- the antenna portion 51 is provided with a hole 51d that penetrates in the thickness direction, and the hole 50e and the hole 50a communicate with each other through the hole 51d.
- a recess 50g is provided on the bottom surface of the hole 50a, and a sealing member (here, an O-ring) 53 is provided in the recess 50g. Further, a recess 50h is provided on the side surface of the hole 50a, and a retainer ring 52 is provided in the recess 50h.
- the seal member 53 has elasticity, and when the seal member 53 presses the antenna portion 51 toward the retainer ring 52, the antenna portion 51 is provided inside the hole 50a.
- FIG. 4 is a diagram showing an outline when the measuring unit 2 is viewed from the tip side (end face 50 m side).
- the antenna 51a is provided on the surface of the antenna portion 51 on the end surface 50 m side.
- the antenna 51a is a wiring pattern (antenna coil pattern) formed on one surface of the antenna portion 51, and both ends thereof are antenna terminals 51b and 51c.
- Antenna wires 54 (see FIG. 3) are connected to the antenna terminals 51b and 51c, respectively.
- the antenna portion 51 is provided inside the hole 50a so that the antenna 51a is exposed from the opening of the hole 50a. As a result, when the measurement unit 2 is provided on the head 30, the antenna 51a is exposed in the space formed by the filter case 10, the filter element 20, and the head 30.
- Two holes 50c are provided adjacent to each other in the case 50, and an antenna wire 54 is provided in each of the holes 50c.
- a substrate 55 (corresponding to the second substrate of the present invention), which is an IC tag reader substrate, is provided in the hole 50b.
- One end of the antenna wire 54 is provided on the antenna portion 51, and the other end is provided on the substrate 55.
- a filler 58 is provided inside the hole 50c so as to cover the antenna wire 54, and an insulating pipe 59 is provided outside the filler 58. Further, a filler 58 is provided so as to cover the insulating pipe 59.
- the filler 58 is, for example, an adhesive containing a polymer compound as a main component.
- the insulating pipe 59 is provided separately from the antenna wire 54, but if the antenna wire 54 has an insulating function, the insulating pipe 59 is unnecessary. In this case, the hole 50c may be filled with the filler 58 so as to cover the antenna wire 54.
- An IC chip or the like (not shown) is mounted on the substrate 55.
- the reception signal is generated on the substrate 55 via the antenna wire 54, and the signal is output to the outside of the measurement unit 2 via the signal line 71.
- a detection unit 61 is provided in the hole 50d.
- the holes 50c and 50d are arranged so as not to overlap when viewed along the central axis ax2 of the case.
- the detection unit 61 has a substantially cylindrical shape, and a male screw portion 61a is formed around the detection unit 61. By screwing the male screw portion 61a into the female screw portion 50r formed in the hole 50d, the detection unit 61 is provided inside the hole 50d, and the height of the detection unit 61 (position in the direction along the central axis ax2) is increased. It is adjustable.
- a substrate 61b (corresponding to the first substrate of the present invention) is provided on the tip end side (end face 50 m side) of the detection unit 61. Further, the substrate 61b is provided with a magnetic field detection element 61c. In other words, the substrate 61b and the magnetic field detection element 61c are provided in the hole 50d.
- the magnetic field detection element 61c detects a change in the magnetic field formed by the magnet 63.
- a reed switch, a Hall element, or the like can be used as the magnetic field detection element 61c. Since the reed switch and the Hall element are already known, the description thereof will be omitted.
- a spool 62, a magnet 63, and an elastic member 64 are provided inside the hole 50e.
- the holes 50c and the holes 50e are arranged so as not to overlap each other.
- the spool 62 is slidably provided inside the hole 50e.
- the spool 62 divides the hole 50e into a space S4 and a space S5.
- the space S4 communicates with the space S1 through the hole 50f.
- the space S5 communicates with the space S2 through the hole 50a.
- the elastic member 64 is, for example, a coil spring, one end of which is provided on the spool 62, and the other end of which is provided on the E-ring 65 provided on the end face 50 m side of the hole 50e.
- the elastic member 64 urges the spool 62 with a force in the direction from the space S5 to the space S4.
- the elastic member 64 is provided on the end face 50 m side of the spool 62, but the elastic member 64 may be provided on the end face 50n side of the spool 62. In this case, the elastic member 64 urges the spool 62 with a force in the direction from the space S4 to the space S5.
- the magnet 63 is provided on the surface of the spool 62 facing the bottom surface of the hole 50e, that is, on the surface of the spool 62 on the end surface 50n side.
- the magnetic field detection element 61c is provided at a position where it overlaps with the magnet 63 when viewed along the central axis ax2 of the case 50.
- the spool 62 detects the magnetic field due to the urging force of the elastic member 64. It is located near the element 61c.
- the spool 62 moves to the end face 50 m side against the urging force of the elastic member 64.
- the magnet 63 also moves to the end face 50 m side, and the magnet 63 moves away from the magnetic field detection element 61c.
- the magnetic field detection element 61c detects a change in magnetic flux density due to the movement of the magnet 63.
- the detection result of the magnetic field detection element 61c is output to the outside of the measurement unit 2 via a signal line 74 provided on the substrate 61b at one end.
- a signal line 71 and power cables 72 and 73 are provided adjacent to the signal line 74.
- the power cables 72 and 73 supply power to the substrate 61b and the substrate 55, and are connected to the substrate 61b and the substrate 55 (not shown). As a result, power can be supplied to the two boards (board 61b and board 55) with one set of power cables 72 and 73, and space can be saved.
- the alternate long and short dash arrow in FIG. 1 indicates the flow of hydraulic oil.
- the filter case 10 does not contain hydraulic oil. Therefore, as shown in FIG. 1, the back pressure valve 12b is in the closed state.
- the back pressure valve 12b is in the closed state because the flow rate of hydraulic oil is small when the engine is idling. Therefore, the hydraulic oil flows into the filter case 10 from the inflow portion, and the oil level rises.
- the hydraulic oil that has flowed into the space S1 flows from the outside to the inside of the filter medium 21, and the filter medium 21 removes dust and the like in the hydraulic oil.
- the hydraulic oil after filtration flows out into the space S2. After that, the filtered hydraulic oil flows out from the outflow portion 12 into the tank.
- the hydraulic oil after filtration flows out from the outflow hole 12f, and when the engine is operating, the hydraulic oil after filtration flows out from the outflow hole 12f and the outflow hole 12g.
- the spool 62 moves to the tip side (low pressure side, end face 50 m side) against the urging force of the elastic member 64.
- the detection unit 61 detects a change in the magnetic field due to the movement of the magnet 63, and transmits the detection result to an external device.
- the detection result shows that the differential pressure between the space S1 and the space S2 is equal to or more than a certain value, that is, the filter medium 21 is clogged in excess of a predetermined amount
- the external device displays a message prompting the replacement of the filter element 20. ..
- the operating time of the filter element 20 is measured by the IC tag 40, the antenna 51a reads the IC tag 40, and the reading result is read. It can also be transmitted from the measurement unit 2 to an external device.
- the external device displays a message prompting the replacement of the filter element 20.
- the filter element 20 after replacement is provided with an IC tag 40 different from the filter element 20 before replacement, and by reading the IC tag 40, the operating time of the filter element 20 after replacement is also measured.
- the IC tag 40 cannot be read, so that the external device displays an error or the filter device cannot be operated. Can be. Further, for example, by reading the IC tag 40 provided on the filter element 20 after replacement, the external device can determine that a filter element other than the predetermined filter element is provided.
- the differential pressure detection unit 60 and the antenna 51a can be attached to the return filter 1 simply by attaching the measurement unit 2 to the return filter 1. Can be provided. Further, since the configuration of the case 50 and the differential pressure detecting unit 60 is the same as that of the conventional differential pressure detecting device, the differential pressure between the space S1 and the space S2 can be detected by changing the conventional differential pressure detecting device to the measuring unit 2. Not only that, the IC tag 40 provided on the filter element 20 can be read. In particular, since the differential pressure detection unit 60 and the antenna unit 51 are arranged at different positions, the functions of the differential pressure detection unit 60 and the functions of the antenna unit 51 are not limited.
- the antenna 51a is exposed from the opening on the tip side (end surface 50 m side) of the measurement unit 2, the antenna 51a is formed in the hole 31a by providing the measurement unit 2 in the hole 31a.
- the recorded information of the IC tag 40 can be accurately read even if the head 30 is made of metal and is exposed from the opening on the inner peripheral surface side of the head 30.
- the IC tag 40 and the antenna 51a are adjacent to each other, the IC tag 40 and the antenna 51a can be arranged as close as possible, and an IC tag (for example, HF band) having a short flight distance (detection distance) is used.
- the recorded information of the IC tag 40 can be read accurately.
- the measurement unit 2 can be miniaturized.
- the plate 24 is made of resin, but the material of the plate 24 is not limited to resin.
- the plate 24 may be made of a material having high corrosion resistance, and may be a metal such as stainless steel. When the plate 24 is made of metal, it is desirable that the end face of the IC tag 40 is exposed from the plate 24, or an opening in which the IC tag 40 is exposed is formed in the plate 24 and the opening is closed with a resin or the like.
- the measurement unit 2 is provided with the substrate 55 and the substrate 61b, but the substrate 55 is not essential.
- the antenna wire 54 is bent into a substantially U shape inside the hole 50b, and the end not provided in the antenna portion 51 is provided in the substrate 61b.
- the antenna portion 51 (antenna 51a) and the magnetic field detection element 61c overlap when viewed along the central axis ax2, but the antenna portion 51 and the magnetic field are viewed along the central axis ax2.
- the detection element 61c does not have to overlap.
- the antenna portion 51 may be made smaller so that the holes 50a and the holes 50e do not overlap when viewed along the central axis ax2, and the bottom surface of the holes 50e may be opened to the end surface 50 m.
- the measurement unit 2 is provided in the return filter 1 which is an example of the filter device, but the measurement unit 2 is not limited to the return filter 1.
- the measurement unit 2 may be provided in various filter devices having a filter medium.
- the filter device also includes, for example, an air breather.
- the air breather has two filter media provided concentrically, and when the measuring unit 2 is provided on the air breather, the differential pressure detection unit 60 measures the differential pressure between the pressure inside the inner filter medium and the atmospheric pressure.
- the second embodiment of the present invention is a mode in which a pressure gauge is provided in the measuring unit.
- the measurement unit 3 according to the second embodiment will be described.
- the measuring unit 3 is provided in the return filter 1 like the measuring unit 2.
- the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of the measurement unit 3. In FIG. 5, some hatching showing a cross section is omitted.
- the measurement unit 3 mainly has a case 50A, an antenna unit 51, and a pressure detection unit 80.
- the pressure detection unit 80 mainly includes a detection unit 81, a diaphragm portion 82, a fixing member 83, and a mounting member 84.
- the case 50A has a substantially cylindrical shape, and is provided with an antenna 51a and a strain gauge 82c (detailed later, corresponding to the sensor of the present invention).
- the hole 50k penetrates the case 50A in the radial direction, and both ends are opened near the bottom surface of the hole 50j and on the outer peripheral surface of the case 50A.
- the hole 50j opens into the hole 50a. Both ends of the hole 50l are opened in the hole 50d and the hole 50j.
- the holes 50c and the holes 50j are arranged so as not to overlap each other, and the holes 50c and the holes 50l are arranged so as not to overlap each other.
- a detection unit 81 is provided in the hole 50d.
- the detection unit 81 has a substantially cylindrical shape, and a male screw portion 81a is formed around the detection unit 81.
- the detection unit 81 is provided inside the hole 50d, and the height of the detection unit 81 (position in the direction along the central axis ax2) is increased. It is adjustable.
- a substrate 81b (corresponding to the first substrate of the present invention) is provided on the tip end side (end surface 50 m side) of the detection unit 81. In other words, the substrate 81b is provided in the hole 50d.
- the holes 50j are provided in a hole 50ja (corresponding to the fifth hole of the present invention) having one end opened in the hole 50a and a hole 50jb (main) provided on the back side (end surface 50n side) of the hole 50ja and having one end opened in the hole 50ja. Corresponds to the sixth hole of the invention). Inside the hole 50ja, a diaphragm portion 82, a fixing member 83, and a mounting member 84 are mainly provided inside the hole 50ja.
- the diaphragm portion 82 is provided on the bottom surface of the hole 50ja.
- the fixing member 83 is a member having a substantially cylindrical shape, and comes into contact with the diaphragm portion 82.
- the mounting member 84 is a substantially cylindrical member and comes into contact with the fixing member 83.
- the mounting member 84 pushes up the diaphragm portion 82 and the fixing member 83, the fixing member 83 is pressed against the diaphragm portion 82, and the diaphragm portion 82 is pressed against the bottom surface of the hole 50ja.
- the fixing member 83 has a hole 83a substantially along the central axis ax3 of the hole 50ja, and the hole 83a is provided so as to penetrate the fixing member 83.
- the mounting member 84 has a hole 84a substantially along the central axis ax3, and the hole 84a is provided so as to penetrate the mounting member 84.
- One end of the hole 50jb opens to the bottom surface of the hole 50ja. Since one end of the hole 50k opens into the hole 50jb, the end face on the back side (end face 50n side) of the diaphragm portion 82 communicates with the external space of the measurement unit 3.
- the holes 83a and 84a are provided at positions overlapping the holes 50jb. Therefore, the diaphragm portion 82 can be deformed by a minute amount according to the pressure of the space S2 with respect to the atmospheric pressure.
- the hole 50l is a hole substantially parallel to the hole 50j, one end of which opens into the hole 50ja and the other end of which opens into the hole 50d. When viewed along the central axis ax2, the holes 50j and the holes 50l do not overlap. Cables 85a and 85b are provided inside the holes 50l, and the cables 85a and 85b transmit an electric signal generated by the strain gauge 82c (detailed later) to the detection unit 81 (board 81b).
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing an outline of the pressure detection unit 80. In FIG. 6, some hatching showing a cross section is omitted.
- FIG. 7 is a plan view of the diaphragm portion 82. In FIG. 7, the main part of the diaphragm portion 82 is seen through.
- the diaphragm portion 82 has a substantially disk shape, and is narrowly held by the bottom surface of the hole 50ja and the fixing member 83.
- the diaphragm portion 82 mainly has plates 82a and 82b, a strain gauge 82c, and an annular member 82d.
- the plates 82a and 82b are made of metal (for example, stainless steel), and are provided so as to sandwich the strain gauge 82c and the annular member 82d from both sides.
- the plate-shaped member has a thickness that makes it difficult to bend, wind, etc. (for example, a metal plate has a thickness of about 0.1 mm or more), and is more than a sheet or film that can be bent or wound. Thick one.
- the thicknesses of the plates 82a and 82b are approximately 0.2 mm to approximately 0.3 mm.
- the strain gauge 82c is provided on the plate 82a or the plate 82b (in the present embodiment, the plate 82a).
- the strain gauge 82c is provided with a metal wire inside, and the metal wire expands and contracts according to the expansion and contraction of the object to be measured (here, the plate 82a or the plate 82b), and the change in the electrical resistance of the metal wire is measured.
- the expansion and contraction (strain) of the object to be measured is obtained. Cables 85a and 85b are connected to the metal wire.
- the diameter of the strain gauge 82c is preferably equal to or less than the diameter of the holes 50ja and 83a.
- the strain gauge 82c is provided in the hollow portion of the annular member 82d.
- the annular member 82d is a plate-shaped member having a substantially annular shape, and is thicker than the strain gauge 82c. Therefore, the distance between the plate 82a and the plate 82b is wider than the thickness of the strain gauge 82c, the strain gauge 82c can be prevented from being crushed, and the strain gauge 82c can accurately detect the amount of deformation of the plate 82a and the plate 82b. ..
- a notch 82e through which the cables 85a and 85b pass is formed along the radial direction of the annular member 82d.
- the cables 85a and 85b are guided to the outside of the diaphragm portion 82 through the notch 82e and the hole 82f formed in the plate 82a.
- a filling member 82 g is filled between the plate 82a and the plate 82b.
- the thickness of the strain gauge 82c is thinner than the thickness of the annular member 82d (the distance between the plate 82a and the plate 82b), but the strain gauge 82c is filled with the filling member 82g between the plate 82a and the plate 82b.
- the filling member 82 g is a polymer material composed of a polymer substance (generally having a molecular weight of 10,000 or more), and includes resin, rubber, and the like.
- the case 50A is provided with a groove 50o so as to surround the hole 50jb.
- the fixing member 83 is provided with a groove 83c so as to surround the hole 83a on the surface 83b that comes into contact with the diaphragm portion 82.
- the groove 11c and the groove 83c are provided with an elastically deformable annular packing 86 (for example, an O-ring).
- a groove 83e is provided on the side surface 83d of the fixing member 83, and the groove 83e is provided with an elastically deformable annular packing 87 (for example, an O-ring).
- the annular packings 86 and 87 prevent the liquid from leaking from around the diaphragm portion 82.
- the detection result of the strain gauge 82c is transmitted to the substrate 81b by the cables 85a and 85b, and one end is output to the outside of the measurement unit 2 via the signal line 74 provided on the substrate 81b.
- the measurement unit 3 since the measurement unit 3 includes the pressure detection unit 80 and the antenna unit 51, the pressure detection unit 80 and the antenna 51a can be provided on the return filter simply by attaching the measurement unit 2 to the return filter 1. it can. Further, since the configuration of the case 50A and the pressure detection unit 80 is the same as that of the conventional differential pressure detection device, by changing the conventional differential pressure detection device to the measurement unit 3, not only the pressure is detected but also the filter element 20 is provided. The IC tag 40 can also be read.
- the measurement unit 3 is provided with the substrate 55 and the substrate 81b, but either the substrate 55 or the substrate 81b may be provided.
- the antenna wire 54 may be bent into a substantially U shape inside the hole 50b, and the end not provided in the antenna portion 51 may be provided in the substrate 81b.
- the end of the cables 85a and 85b on the side not provided in the strain gauge 82c may be provided on the substrate 55.
- the antenna portion 51 (antenna 51a) and the diaphragm portion 82 (strain gauge 82c) overlap when viewed along the central axis ax2, but the antenna is viewed along the central axis ax2.
- the portion 51 and the diaphragm portion 82 do not have to overlap.
- the antenna portion 51 may be made smaller so that the holes 50a and the holes 50j do not overlap when viewed along the central axis ax2, and the bottom surface of the holes 50j may be opened to the end surface 50m.
- a third embodiment of the present invention is a mode in which a temperature detecting element is provided in the measuring unit.
- the measurement unit 4 according to the third embodiment will be described.
- the measuring unit 4 is provided in the return filter 1 like the measuring unit 2.
- the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing an outline of the measurement unit 4. In FIG. 8, some hatching showing a cross section is omitted.
- the measurement unit 4 mainly has a case 50B, an antenna unit 51, and a temperature detection unit 90.
- the temperature detection unit 90 mainly includes a detection unit 91, a temperature detection element 92, and a cable 93.
- the case 50B has a substantially cylindrical shape, and is provided with an antenna 51a and a temperature detection element 92 (corresponding to the sensor of the present invention).
- the case 50B is provided with a hole 50a, a hole 50b, a hole 50c, and a hole 50p (corresponding to the fourth hole of the present invention).
- the hole 50p opens into the hole 50b.
- the holes 50c and the holes 50p are arranged so as not to overlap each other.
- the hole 50p has a hole 50pa that opens in the hole 50b and a hole 50pb that is provided on the back side (end face 50m side) of the hole 50pa and opens in the hole 50pa.
- the central axes of the hole 50pa and the hole 50pb are substantially the same, and the central axis ax4 is substantially parallel to the central axis ax2.
- a detection unit 91 is provided in the hole 50pa.
- the detection unit 91 has a substantially cylindrical shape, and a male screw portion 91a is formed around the detection unit 91. By screwing the male screw portion 91a into the female screw portion formed in the hole 50pa, the detection unit 91 is provided inside the hole 50pa, and the height of the detection unit 91 can be adjusted.
- a substrate 91b is provided on the tip end side (end face 50 m side) of the detection unit 91. In other words, the substrate 91b (corresponding to the first substrate of the present invention) is provided in the hole 50d.
- the bottom surface of the hole 50pb is adjacent to the bottom surface of the hole 50a.
- a temperature detecting element 92 is provided near the bottom surface of the hole 50pb.
- the temperature detecting element 92 measures the temperature of the liquid flowing into the hole 50a.
- a thermistor such as an NTC thermistor or a PTC thermistor or various thermocouples can be used.
- a cable 93 is provided in the hole 50p.
- One end of the cable 93 is provided on the temperature detection element 92, and the other end is provided on the substrate 91b.
- the cable 93 transmits the electric signal generated by the temperature detection element 92 to the detection unit 91. Then, the detection result of the temperature detection element 92 is output to the outside of the measurement unit 2 via the signal line 74 having one end provided on the substrate 91b.
- the temperature detection unit 90 and the antenna 51a can be provided on the return filter simply by attaching the measurement unit 4 to the return filter 1. it can. Further, since the configuration of the case 50B and the temperature detection unit 90 is the same as that of the conventional differential pressure detection device, by changing the conventional differential pressure detection device to the measurement unit 4, not only the pressure is detected but also the filter element 20 is provided. The IC tag 40 can also be read.
- the diameter of the hole 50a is large, and the hole 50a and the hole 50p overlap when viewed along the central axis ax2, but the hole 50a and the hole 50p are overlapped when viewed along the central axis ax2.
- the case 50B may be provided with a hole 50a and a hole 50p so as not to overlap each other. That is, in the present embodiment, the antenna portion 51 (antenna 51a) and the temperature detection element 92 overlap when viewed along the central axis ax2, but the antenna portion 51 and the temperature detection when viewed along the central axis ax2. The element 92 does not have to overlap. At this time, it is desirable that the bottom surface of the hole 50p is adjacent to the end face 50m. However, in order to reduce the size of the measurement unit 4, it is desirable that the antenna portion 51 and the temperature detection element 92 overlap when viewed along the central axis ax2.
- the substrate 55 and the substrate 91b are provided in the measurement unit 4, but either the substrate 55 or the substrate 91b may be provided.
- the antenna wire 54 may be bent into a substantially U shape inside the hole 50b, and the end not provided in the antenna portion 51 may be provided in the substrate 91b.
- the end of the cable 93 on the side not provided on the temperature detection element 92 may be provided on the substrate 55.
- a fourth embodiment of the present invention has a different structure of a differential pressure detecting unit provided in the measuring unit.
- the measurement unit 5 according to the fourth embodiment will be described.
- the measuring unit 5 is provided in the return filter 1 like the measuring unit 2.
- the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing an outline of the measurement unit 5.
- FIG. 5 some hatching showing a cross section is omitted. Further, in FIG. 9, some cables are not shown.
- the measurement unit 5 mainly has a case 50C, an antenna portion 51A, a substrate 55, a cover 57, and a differential pressure detection unit 60A.
- the case 50C has a substantially tubular shape and has a hole 50s, a hole 50t, a hole 50u, a hole 50v, and a hole 50w.
- the hole 50w opens into the hole 50t.
- One end of the hole 50s opens to the bottom surface of the hole 50w, and the other end opens to the end face 50m, so that the hole 50t and the external space of the measuring unit 5 communicate with each other.
- the hole 50v penetrates the case 50C in the radial direction, and both ends are opened to the hole 50w and the outer peripheral surface of the case 50C.
- a substrate 55 is provided in the hole 50t, and a differential pressure detecting unit 60A is provided in the holes 50t and 50w.
- the antenna portion 51A has a substantially annular shape and is provided at the tip of the case 50C.
- the end face 50n side of the case 50C is the root side
- the end face 50m side of the case 50C which is the opposite side of the root side, is the tip side.
- the antenna portion 51A mainly has an antenna (for example, an antenna coil pattern) 50e and a cover 57.
- the antenna 51e is a plate-shaped member having a substantially disk shape in a plan view, and can communicate with the IC tag 40.
- the antenna portion 51A is provided with one end of an antenna wire (not shown).
- the antenna wire is provided inside the hole 50u, and the other end of the antenna wire is provided on the substrate 55.
- the board 55 is provided inside the hole 50t, and an IC chip or the like (not shown) is mounted on the board 55. Upon receiving the radio wave from the IC tag 40, the substrate 55 generates a received signal and outputs the signal via a signal line (not shown).
- a filler 58 is provided so as to cover the antenna wire.
- the filler 58 is, for example, an adhesive containing a polymer compound as a main component.
- the cover 57 is made of a material that can be elastically deformed, and has a substantially bottomed tubular insertion portion 57a in which the antenna 51e is provided. Further, the cover 57 has a protruding portion 57b inserted into the hole 57d at the center of the insertion portion 57a.
- the upper end of the insertion portion 57a is open, and by inserting the protruding portion 57b into the hole 50s, the upper end of the insertion portion 57a is covered by the case 50C.
- the antenna 51e can be arranged adjacent to the end face 50 m, and the antenna 51e can be prevented from coming into contact with hydraulic oil.
- the seal member (for example, O-ring) 53A is provided between the protrusion 57b and the hole 57d, the antenna portion 51A is fixed to the tip of the case 50C.
- Mounting members 66 are provided in the holes 50t and 50w.
- the mounting member 66 has a hole 66a provided on the root side (board 55 side) and a hole 66c provided on the tip side (antenna portion 51A side).
- the hole 66a is provided with a detection unit 61 of the differential pressure detection unit 60A.
- the differential pressure detection unit 60A mainly includes a detection unit 61, a spool 62, a magnet 63, and an elastic member 64.
- the detection unit 61 By screwing the male screw portion 61a formed around the detection unit 61 into the female screw portion 66b formed in the hole 66a, the detection unit 61 is provided inside the hole 66a, and the height of the detection unit 61 (central axis). The position in the direction along ax2) can be adjusted.
- a substrate 61b is provided on the tip side of the detection unit 61. Further, the substrate 61b is provided with a magnetic field detection element 61c. In other words, the substrate 61b and the magnetic field detection element 61c are provided in the holes 50t via the mounting member 66.
- the spool 62 slides along the inner peripheral surface 67a of the sliding member 67 of the tubular portion provided inside the hole 50w.
- the elastic member 64 is, for example, a coil spring, one end of which is provided on the spool 62 and the other end of which is provided on the bottom surface of the hole 50w.
- the elastic member 64 urges the spool 62 with a force in the direction of pushing up the spool 62.
- the magnet 63 is provided on the surface of the spool 62 facing the bottom surface of the hole 50w, that is, on the surface of the spool 62 on the detection unit 61 side.
- the magnetic field detection element 61c is provided at a position where it overlaps with the magnet 63 when viewed along the central axis ax2 of the case 50C.
- the spool 62 moves downward in FIG. 9 against the urging force of the elastic member 64. Along with this, the magnet 63 also moves downward in FIG. 9, and the magnet 63 moves away from the magnetic field detection element 61c.
- the magnetic field detection element 61c detects a change in magnetic flux density due to the movement of the magnet 63.
- the differential pressure detection unit 60A and the antenna are provided on the return filter 1 simply by attaching the measurement unit 5 to the return filter 1. be able to.
- the configuration of the case 50C and the differential pressure detecting unit 60A is the same as that of the conventional differential pressure detecting device, the differential pressure between the space S1 and the space S2 can be detected by changing the conventional differential pressure detecting device to the measuring unit 5.
- the IC tag 40 provided on the filter element 20 can be read.
- the antenna portion 51A is covered with the cover 57, and the antenna portion 51A does not come into contact with the hydraulic oil, so that the IC tag 40 can be easily read.
- a fifth embodiment of the present invention is a form in which the filter element has a substantially plate-shaped IC tag.
- the return filter 6 according to the fifth embodiment will be described.
- the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the return filter 6, which is a partially enlarged view. In FIG. 10, some hatching showing a cross section is omitted. Further, in FIG. 10, detailed illustration of the internal structure of the measurement unit 2 is omitted.
- the return filter 6 is provided inside the tank, and mainly has a filter case 10, a filter element 20A, a head 30A, an IC tag 40A, and a measurement unit 2.
- the filter element 20A mainly includes a filter medium 21, an inner cylinder 23, a plate 24A, a plate 25 (not shown in FIG. 11), and an IC tag 40A.
- the difference between the plate 24 and the plate 24A is the presence or absence of the convex portion 24d, and the plate 24A does not have the convex portion 24d.
- An adhesive 45 is sealed between the filter medium 21 and the plate 24A, and the filter medium 21 and the plate 24A are adhered to each other by the adhesive 45. Further, the IC tag 40A is provided on the plate 24A (here, the plate-shaped portion 24a) by the adhesive 45.
- FIG. 11 is a plan view of the filter element 20A, which is a partially cut view of the plate 24A.
- the IC tag 40A has a substantially hollow disk shape, and the inner diameter of the IC tag 40A is larger than the inner diameter of the filter medium 21. Therefore, the IC tag 40A is provided inside the adhesive 45 that adheres the filter medium 21 and the plate 24.
- the measuring unit 2 is inserted into the hole 31a penetrating the side surface of the tubular portion 31A.
- the antenna 51a is exposed from the opening on the inner peripheral surface side of the hole 31a.
- the tubular portion 31A is different from the tubular portion 31 in that the protrusion 31b is not provided.
- the IC tag 40A since the IC tag 40A has a substantially hollow disk shape, it is not necessary to align the IC tag 40A and the antenna 51a, and the return filter 6 can be easily assembled.
- the measuring unit 2 is provided in the tubular portion 31A, but the measuring unit 2 is not limited to the tubular portion 31A.
- the measurement unit 2 may be provided on the cover 32.
- the measurement unit 2 since it is not necessary to align the IC tag 40A and the antenna 51a, the measurement unit 2 can be provided at various positions.
- the measurement unit 2 is provided on the cover 32, it is desirable that the central axis ax2 of the measurement unit 2 is substantially parallel to the central axis ax1 because the IC tag 40A and the antenna 51a face each other.
- “abbreviation” is a concept that includes not only cases where the identity is exactly the same, but also errors and deformations to the extent that the identity is not lost.
- the "substantially cylindrical shape” is not limited to a strictly cylindrical shape, but is a concept including a case where it can be equated with, for example, a cylindrical shape.
- the case of simply expressing orthogonality, parallelism, coincidence, etc. not only the case of strictly orthogonality, parallelism, coincidence, etc., but also the case of substantially parallelism, substantially orthogonality, substantially coincidence, etc. shall be included.
- neighbor means to include an area in a certain range (which can be arbitrarily determined) near the reference position. For example, in the case of the vicinity of an edge, it is a concept indicating that it is a region of a certain range near the edge and may or may not include the edge.
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Abstract
1つの部材を取り付けるだけで測定部及びアンテナをフィルタ装置に設けることができる。 ICタグと通信可能なアンテナを有するアンテナ部が、ケースの一方の端である第1端面の近傍に設けられている。センサは、ケースの内部であって、アンテナ部よりもケースの奥側に設けられている。
Description
本発明は、測定ユニット及びフィルタ装置に関する。
特許文献1には、フィルタエレメントのうちの、濾材の上端面を覆うように設けられた上プレートの内部にICタグが設けられており、フィルタエレメントが挿入されるケースを覆う蓋体にアンテナが設けられているフィルタ装置が開示されている。
近年、模造品が取り付けられることを防止したり、稼働時間等を管理したりするため、フィルタエレメントにICタグを取り付けたいという要求がある。しかしながら、特許文献1に記載の発明では、アンテナ組立体を単独で蓋体に取り付ける必要があるため、差圧センサ等の測定部をフィルタ装置に設ける場合には、測定部とアンテナ組立体の2つの部材を蓋体に取り付けなければならず、取付ミスが発生したり、コストが増大したりするという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、1つの部材を取り付けるだけで測定部及びアンテナをフィルタ装置に設けることができる測定ユニット及びフィルタ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、本発明に係る測定ユニットは、例えば、略柱形状のケースと、前記ケースに設けられ、ICタグと通信可能なアンテナを有するアンテナ部と、前記ケースに設けられたセンサと、を備え、前記アンテナ部は、前記ケースの一方の端である第1端面の近傍に設けられており、前記センサは、前記ケースの内部であって、前記アンテナ部よりも前記ケースの奥側に設けられていることを特徴とする。
本発明に係る測定ユニットによれば、ICタグと通信可能なアンテナを有するアンテナ部が、ケースの一方の端である第1端面の近傍に設けられており、センサは、ケースの内部であって、アンテナ部よりもケースの奥側に設けられている。これにより、1つの部材を取り付けるだけで、測定部及びアンテナをフィルタ装置に設けることができる。
ここで、前記ケースの中心軸に沿って見たときに、前記アンテナ部と前記センサとが重なってもよい。これにより、測定ユニットを小型化することができる。
ここで、前記ケースには、前記第1端面に開口する第1穴と、前記第1端面と反対側の端面である第2端面に開口する第2穴と、両端が前記第1穴と前記第2穴とに開口する第3孔と、前記第2穴に開口する第4穴と、が設けられており、前記ケースの中心軸に沿って見たときに、前記第3孔と前記第4穴とは重ならず、前記アンテナ部は、略板状であり、前記アンテナである配線パターンが一方の面に形成されており、前記第1穴には、前記アンテナが前記第1穴の開口部から露出するように前記アンテナ部が設けられ、前記第3孔には、一端が前記アンテナ部に接続されたアンテナ線が設けられ、前記第4穴には、前記センサ及び前記センサが接続される第1基板の少なくとも一方が設けられていてもよい。これにより、アンテナ部及びアンテナ線と測定部(センサ又は第1基板)とを異なる位置に設けることができ、アンテナと測定部との機能を両立させることができる。
ここで、前記第2穴の開口部を覆うカバーを備え、前記第2穴には、第2基板が設けられており、前記アンテナ線は、他端が前記第2基板に設けられており、前記第4穴には、前記第1基板が設けられており、前記カバーを貫通して、前記第1基板及び前記第2基板に電源を供給する電源ケーブルが設けられていてもよい。これにより、1組の電源ケーブルで2つの基板に電源を供給することができ、省スペース化が可能となる。
ここで、前記ケースには、前記第1穴に開口する第5穴と、前記ケースの側面と前記第5穴の底面近傍とに両端が開口する第6孔と、が設けられており、前記アンテナ部は、直径が前記第1穴の内径と略同一であり、前記アンテナ部には、厚さ方向に貫通する孔が設けられており、前記第5穴には、前記第5穴の内部を摺動可能なスプールであって、前記第5穴を第1の空間と第2の空間とに分割するスプールと、前記第5穴を第1の空間と第2の空間とに分割するスプールと、前記第1の空間から前記第2の空間に向かう方向の力を前記スプールに付勢する弾性部材と、が設けられており、前記スプールの前記第5穴の底面と対向する面には、磁石が設けられており、前記第4穴には、前記第1基板が設けられており、前記第1基板には、前記ケースの中心軸に沿って見たときに前記磁石と重なる位置に前記センサである磁界検出素子が設けられていてもよい。これにより、1つの測定ユニットの内部に差圧検出部及びアンテナ部を設けることができる。
ここで、前記ケースには、前記第1穴に開口する第5穴と、前記第5穴に開口する第6穴と、前記ケースの側面と前記第6穴とを連通する第7孔と、両端が前記第4穴と前記第5穴とに開口する第8孔と、が設けられており、前記アンテナ部は、直径が前記第1穴の内径と略同一であり、前記アンテナ部には、厚さ方向に貫通する孔が設けられており、前記第5穴の底面には、前記センサである歪みゲージが設けられており、前記第8孔には、一端が前記歪みゲージに接続されたケーブルが設けられていてもよい。これにより、1つの測定ユニットの内部に圧力検出部及びアンテナ部を設けることができる。
ここで、前記第4穴の底面は、前記第1穴の底面又は前記第1端面と隣接しており、前記第4穴の底面近傍には、前記センサである温度検出素子が設けられていてもよい。これにより、1つの測定ユニットの内部に温度検出部及びアンテナ部を設けることができる。
ここで、前記アンテナは、平面視略円環形状であり、前記ケースには、前記第1端面と反対側の端面である第2端面に開口する第10穴と、両端が前記第10穴と前記第1端面とに開口する第11孔と、が設けられており、前記アンテナ部は、弾性変形が可能な材料で形成されており、内部に前記アンテナ部が設けられているカバーを有し、前記カバーは、前記アンテナの中空部に挿入される突出部を有し、前記突出部が前記第11孔に設けられることで、前記カバーが前記第1端面に設けられ、かつ前記アンテナ部が前記第1端面に隣接して設けられ、前記突出部には、厚さ方向に貫通し、前記ケースの外部と前記第10穴とを連通する孔が設けられており、前記第10穴には、前記センサ及び前記センサが接続される第1基板の少なくとも一方が設けられていてもよい。これにより、アンテナ部及びアンテナ線とセンサとを異なる位置に設けることができ、アンテナと測定部との機能を両立させることができる。また、アンテナがカバーにより覆われて液体に接触しないため、ICタグが読み取りやすくなる。
上記課題を解決するために、本発明に係るフィルタ装置は、例えば、測定ユニットと、上端が開口してい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上端を覆うように、前記ケースに設けられるヘッドと、前記フィルタケース及び前記ヘッドにより形成される内部空間に設けられるフィルタエレメントであって、略筒状の濾材と、前記濾材の上端面を覆うように設けられた上プレートと、を有するフィルタエレメントと、を備え、前記ICタグは、前記上プレートに設けられており、前記測定ユニットは、前記アンテナ部が前記フィルタケース、前記フィルタエレメント及び前記ヘッドにより形成される空間に露出するように前記ヘッドに設けられていることを特徴とする。
本発明に係るフィルタ装置によれば、略有底筒形状のフィルタケースの上端の開口部を覆うように、ケースにヘッドが設けられており、フィルタケース及びヘッドにより形成される内部空間にフィルタエレメントが設けられている。フィルタエレメントの上プレートには、ICタグが設けられており、ヘッドには、アンテナ部がフィルタケース、フィルタエレメント及びヘッドにより形成される空間に露出するように測定ユニットが設けられている。これにより、測定ユニットを取り付けるだけで、フィルタ装置の測定(圧力、温度等)と、ICタグの読み取りとが同時に可能となる。また、アンテナがフィルタケース、フィルタエレメント及びヘッドにより形成される空間に露出するため、ヘッドが金属製であったとしてもICタグの記録情報を正確に読み取ることができる。
ここで、前記上プレートには、前記濾材が下側に当接する板状部と、前記板状部に設けられた凸部と、を有し、前記凸部の内部には、前記ICタグが設けられ、前記凸部は、前記板状部から上側に突出し、かつ、前記フィルタエレメントの中心軸に沿って見たときに前記板状部の外側に突出し、前記ヘッドには、前記凸部の周方向の位置決めを行う突起が形成され、前記測定ユニットは、前記突起の近傍に設けられ、前記フィルタエレメントが前記ケースの内部に挿入された状態では、前記ICタグと前記アンテナ部とが隣接してもよい。これにより、ICタグとアンテナとを極力近くに配置することができ、飛距離(検知距離)が短いICタグ(例えば、HF帯)を用いたとしてもICタグの記録情報を正確に読み取ることができる。
ここで、前記ICタグは、略中空円板形状であり、前記ICタグの内径は、前記濾材の内径より大きく、前記ICタグは、前記濾材と前記上プレートとを接着する接着剤により前記上プレートに設けられていてもよい。これにより、ICタグとアンテナとの位置合わせが不要となり、リターンフィルタの組み立てが容易となる。また、本実施の形態では、ICタグとアンテナとの位置合わせが不要であるため、測定ユニットを様々な位置に設けることができる。
本発明によれば、1つの部材を取り付けるだけで測定部とアンテナ組立体とをフィルタ装置に設けることができる。
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。以下の実施の形態では、作動油を貯留するタンクに設けられたリターンフィルタを例に説明するが、本発明のフィルタ装置はリターンフィルタに限られず、例えば燃料フィルタに用いることができる。また、本実施の形態では、濾過対象の液体として作動油を例に説明するが、濾過対象の液体は作動油に限られない。
<第1の実施の形態>
図1は、リターンフィルタ1の概略を示す断面図である。図1では断面を示すハッチングを一部省略する。
図1は、リターンフィルタ1の概略を示す断面図である。図1では断面を示すハッチングを一部省略する。
リターンフィルタ1は、主として、測定ユニット2と、フィルタケース10と、フィルタエレメント20と、ヘッド30と、ICタグ40と、を有する。ICタグ40は、アンテナ51a(後に詳述)と通信可能であり、アンテナ51aから受信した電波を用いて、内蔵したメモリのデータを非接触で読み書きする小型の電子部品である。
フィルタケース10は、耐腐食性の高い金属(例えば、ステンレス)により形成される。フィルタケース10は、タンクの上面から下側(-z側)に突出するようにタンクの内部に設けられる。
フィルタケース10は、有底略筒形状であり、上端面が開口している。フィルタケース10は、内部が空洞であり、内部にはフィルタエレメント20等が設けられる。
フィルタケース10は、底面11を有する。底面11を貫通するように、流出部12が設けられる。流出部12は、フィルタエレメント20の内部の空間(空間S2)とフィルタケース10の外部の空間とを連通する。
流出部12は、主として、略有底円筒形状の円筒部12aと、背圧バルブ12bと、を有する。
円筒部12aは、全体として略有底円筒形状であり、第1円筒部12cと、第2円筒部12dと、底面12eと、を有する。第2円筒部12dは、第1円筒部12cの下側に設けられる。第1円筒部12cには、流出孔12fが形成され、第2円筒部12dには、流出孔12gが形成される。流出孔12f、12gは、それぞれ、第1円筒部12cと、第2円筒部12dを貫通するように第1円筒部12cと、第2円筒部12dの側面に形成されている。
背圧バルブ12bは、円筒部12aの内部に設けられる。背圧バルブ12bは、主として、略板状の弁体12hと、底面12eと弁体12hとの間に設けられた弾性部材12iと、を有する。弾性部材12iは、第1円筒部12cと第2円筒部12dとの間に設けられた弁座12jに弁体12hを押圧する。
フィルタケース10は、上端近傍に設けられた取付部材13を有する。フィルタケース10は、取付部材13を介してタンク100に設けられる。また、取付部材13は、フィルタケース10と筒状部31(後に詳述)とを一体化する。
フィルタケース10の側面には、図示しない流入部が設けられる。流入部は、フィルタケース10の内部かつフィルタエレメント20の外部の空間(空間S1)に作動油を流入させる。
フィルタエレメント20は、有底略筒形状の部材であり、フィルタケース10及びヘッド30により形成される内部空間に設けられる。フィルタエレメント20は、主として、濾材21と、内筒23と、プレート24と、プレート25と、ICタグ40とを有する。
濾材21は、両端に開口を有する略円筒形状の部材である。濾材21は、合成樹脂や紙等を用いた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することによって形成される。濾材21の内側には、略全域に作動油が通過する孔が形成された内筒23が設けられる。なお、濾材21の外側に、略全域に作動油が通過する孔が形成された外筒が設けられていてもよい。
濾材21の上側の端には、樹脂製のプレート24が設けられる。プレート24は濾材21及び内筒23の上端面を覆う。プレート24と濾材21との間には接着剤45が塗布され、プレート24と濾材21とは接着剤45により接着される。接着剤45は、塗布時には液体であるが、時間経過と共に固まることでプレート24と濾材21を接着する。ここで、接着剤45は、樹脂、ゴム、エラストマーを主材料とする様々な種類の有機接着剤を用いることができる。
プレート24は、主として、濾材21が下側に当接するように、濾材21の上端面に沿って設けられた略円板形状の板状部24aと、板状部24aの外周縁に設けられた筒状部24bと、板状部24aの内周縁に設けられた筒状部24cと、板状部24aに設けられた凸部24dと、を有する。筒状部24bは、板状部24aから下向き(-z方向)に突出する。筒状部24cは、板状部24aから上向き(+z方向)に突出する。
凸部24dは、板状部24aから上向きに突出する。また、凸部24dは、フィルタエレメント20の中心軸ax1に沿って見たとき(z方向に沿って見たとき)に、板状部24aの外側に突出する。
ICタグ40は樹脂によりコーティングされている。また、ICタグ40は、作動油に接しないようにプレート24に設けられる。本実施の形態では、凸部24dの内部にICタグ40が設けられる。
濾材21の下側の端には、プレート25が設けられる。プレート25は濾材21及び内筒23の下端面を覆う略中空円板形状の部材である。プレート25の上側の面には、濾材21が挿入される凹部25aが形成される。凹部25aと濾材21との間には接着剤45が塗布されており、凹部25aと濾材21とは接着剤45により接着される。
プレート25の略中央に形成された孔25bには、流出部12が挿入される。孔25bと流出部12とは、シール部材(例えば、Oリング)46によりシールされる。
ヘッド30は、タンクの外側に設けられる。ヘッド30は、フィルタケース10の上端面の開口部を覆うように、フィルタケース10(ここでは、取付部材13)及びプレート24(ここでは、筒状部24c)に設けられる。
ヘッド30は、耐腐食性の高い金属(例えば、ステンレス)により形成される。ヘッド30は、主として、筒状部31と、カバー32と、取付部33と、を有する。筒状部31は、略円筒形状であり、フィルタケース10(ここでは、取付部材13)に固定される。カバー32は、略板状の部材であり、筒状部31の上側(+z側)に、筒状部31の中空部を覆うように設けられる。カバー32は、筒状部31に対して着脱可能である。
筒状部31の内径は、プレート24(板状部24a及び筒状部24b)の外径より大きい。筒状部31の側面には、当該側面を貫通する孔31aが形成される。孔31aに測定ユニット2を挿入して固定することで、筒状部31に測定ユニット2が設けられる。本実施の形態では、測定ユニット2の外周面に設けられた雄ねじ部50q(図3参照)と、孔31aに形成された雌ねじ部(図示省略)とを螺合することにより、測定ユニット2が孔31aに設けられる。測定ユニット2は、アンテナ51aを含む。したがって、ヘッド30にアンテナ51aを容易に取り付けることができる。なお、図1では、測定ユニット2の内部構造の詳細な図示を省略している。
カバー32には取付部33が設けられる。取付部33は、略筒状の部材であり、カバー32の下側(-z側)に突出する。取付部33の下側には、バルブ47が設けられる。通常はバルブ47が閉じているが、濾材21が目詰まりしてフィルタケース10内の圧力が高くなると、バルブ47が開き、空間S1から空間S2に作動油を流すことで、リターンフィルタ1の破損を防止する。バルブ47は既に公知であるため、説明を省略する。
取付部33は筒状部24cに挿入され、バルブ47は空間S2に挿入される。取付部33と筒状部24cとは、シール部材(例えば、Oリング)48によりシールされる。
ヘッド30には、空気及び作動油の流路34が設けられている。流路34は、取付部33に形成された孔、カバー32に形成された孔、及び筒状部31に形成された孔により構成されており、タンク100に形成された孔100aを介してタンク100の内部空間と空間S2とを連通する。
また、ヘッド30には、空間S2と孔31aとを連通する孔35が設けられている。孔35は、取付部33に形成された孔、カバー32に形成された孔、及び筒状部31に形成された孔により構成されており、一端が孔31aの側面に開口する。孔35は測定ユニット2に設けられた孔50f(図3参照、後に詳述)と連通しており、測定ユニット2の内部の空間S4(図3参照、後に詳述)と空間S2とを連通する。
図2は、プレート24及び筒状部31を斜め上方から見たときの斜視図であり、一部を拡大表示した図である。
凸部24dの内部には、略円筒形状のICタグ40が設けられている。ICタグ40が液体と接しないようにすることで、ICタグ40の故障を防止する。
筒状部31の側面を貫通する孔31aには、測定ユニット2が挿入されている。孔31aの内周面側の開口からアンテナ51a(後に詳述)が露出する。
筒状部31の側面には、2本の突起31bが形成される。突起31bは、筒状部31の内周面に、径方向内側に突出するように形成される。突起31bは、孔31aの近傍、ここでは孔31aの両側に形成される。つまり、測定ユニット2は、突起31bの近傍に設けられる。
突起31bは、凸部24dの周方向の位置決めを行う。凸部24dは、2本の突起31bの間に配置される。そのため、ICタグ40とアンテナ51aとが隣接して設けられ、ICタグ40とアンテナ51aとが極力近くに配置され、これによりセンシングを確実に行うことができる。
特に、凸部24dは、側面視において板状部24aから上側に突出し、平面視において板状部24aの外側に突出しているため、フィルタエレメント20がフィルタケース10の内部に挿入された状態では、ICタグ40とアンテナ51aとの距離が近くなり、ICタグ40の端面とアンテナ51aとが対向する。したがって、ICタグ40とアンテナ51aとが極力近くに配置され、これにより安価なICタグ40を使用したとしてもセンシングをより確実に行うことができる。
次に、測定ユニット2について説明する。図3は、測定ユニット2の概略を示す断面図である。図3では断面を示すハッチングを一部省略する。
測定ユニット2は、主として、ケース50と、アンテナ部51と、差圧検出部60と、を有する。差圧検出部60は、主として、検出ユニット61と、スプール62と、磁石63と、弾性部材64と、を有する。
ケース50は、略円柱形状であり、アンテナ51a(後に詳述)及び磁界検出素子61c(本発明のセンサに相当)が設けられる。
また、ケース50には、穴50a(本発明の第1穴に相当)と、穴50b(本発明の第2穴に相当)と、孔50c(本発明の第3孔に相当)と、穴50d(本発明の第4穴に相当)と、穴50e(本発明の第5穴に相当)と、孔50f(本発明の第6孔に相当)が設けられている。ケース50の両端はそれぞれ端面50m、50nである。穴50aは端面50mに開口し、穴50bは端面50nに開口する。孔50cは、両端が穴50aと穴50bとに開口する。穴50dは、穴50bに開口し、穴50eは穴50aに開口する。孔50fは、ケース50を径方向に貫通しており、両端が穴50eの底面近傍及びケース50の外周面に開口している。穴50a、穴50b、孔50c、穴50d、穴50e及び孔50fは、それぞれ略円筒形状である。
穴50aには、アンテナ部51が設けられている。アンテナ部51は、略板状であり、直径が穴50aの内径と略同一である。アンテナ部51には、厚さ方向に貫通する孔51dが設けられており、孔51dを介して穴50eと穴50aとが連通する。
穴50aの底面には凹部50gが設けられており、凹部50gにはシール部材(ここでは、Oリング)53が設けられている。また、穴50aの側面には凹部50hが設けられており、凹部50hにはリテーナリング52が設けられている。シール部材53は弾性を有し、シール部材53がアンテナ部51をリテーナリング52側に押圧することで、アンテナ部51が穴50aの内部に設けられる。
図4は、測定ユニット2を先端側(端面50m側)から見たときの概略を示す図である。アンテナ部51の端面50m側の面には、アンテナ51aが設けられている。アンテナ51aは、アンテナ部51の一方の面に形成された配線パターン(アンテナコイルパターン)であり、その両端がアンテナ端子51b、51cである。アンテナ端子51b、51cには、それぞれ、アンテナ線54(図3参照)が接続される。
アンテナ部51は、穴50aの開口部からアンテナ51aが露出するように、穴50aの内部に設けられている。これにより、測定ユニット2をヘッド30に設けたときに、アンテナ51aがフィルタケース10、フィルタエレメント20及びヘッド30により形成される空間に露出する。
図3の説明に戻る。ケース50には2つの孔50cが隣接して設けられており、孔50cにはそれぞれアンテナ線54が設けられている。穴50bには、ICタグリーダ基板である基板55(本発明の第2基板に相当)が設けられている。アンテナ線54は、一端がアンテナ部51に設けられており、他端は基板55に設けられている。
孔50cの内部には、アンテナ線54を覆うように充填剤58が設けられており、その外側には絶縁パイプ59が設けられている。また、絶縁パイプ59を覆うように充填剤58が設けられている。充填剤58は、例えば、高分子化合物を主成分とする接着剤である。このように、孔50cの内部を充填剤58で充填することで、液体が孔50cから穴50dに漏れないようにする。
なお、本実施の形態では、アンテナ線54とは別に絶縁パイプ59を設けたが、アンテナ線54が絶縁機能を有していれば絶縁パイプ59は不要である。この場合、アンテナ線54を覆うように充填剤58で孔50cを充填すればよい。
基板55には、図示しないICチップ等が実装されている。ICタグ40からの電波を受信すると、アンテナ線54を介して基板55において受信信号を生成し、信号線71を介して測定ユニット2の外部に信号を出力する。
穴50dには、検出ユニット61が設けられている。ケースの中心軸ax2に沿って見たときに、孔50cと穴50dとは重ならないように配置されている。
検出ユニット61は、略円筒形状であり、周囲に雄ねじ部61aが形成される。雄ねじ部61aを穴50dに形成された雌ねじ部50rに螺合させることで、検出ユニット61が穴50dの内部に設けられ、検出ユニット61の高さ(中心軸ax2に沿った方向の位置)が調整可能である。
検出ユニット61の先端側(端面50m側)には、基板61b(本発明の第1基板に相当)が設けられている。また、基板61bには、磁界検出素子61cが設けられている。言い換えれば、穴50dに基板61b及び磁界検出素子61cが設けられている。磁界検出素子61cは、磁石63により形成される磁界の変化を検出する。磁界検出素子61cは、リードスイッチ、ホール素子等を用いることができる。リードスイッチ及びホール素子はすでに公知であるため、説明を省略する。
穴50eの内部には、スプール62、磁石63及び弾性部材64が設けられている。ケースの中心軸ax2に沿って見たときに、孔50cと穴50eとは重ならないように配置されている。
スプール62は、穴50eの内部を摺動可能に設けられている。スプール62は、穴50eを空間S4と空間S5とに分割する。空間S4は、孔50fを介して空間S1と連通する。空間S5は、穴50aを介して空間S2と連通する。
弾性部材64は、例えばコイルばねであり、一端がスプール62に設けられ、他端が穴50eの端面50m側に設けられたEリング65に設けられる。弾性部材64は、スプール62に、空間S5から空間S4に向かう方向の力を付勢する。
なお、本実施の形態では、弾性部材64をスプール62よりも端面50m側に設けたが、弾性部材64をスプール62よりも端面50n側に設けてもよい。この場合には、弾性部材64は、スプール62に、空間S4から空間S5に向かう方向の力を付勢する。
磁石63は、スプール62の穴50eの底面と対向する面、すなわちスプール62の端面50n側の面に設けられている。磁界検出素子61cは、ケース50の中心軸ax2に沿って見たときに磁石63と重なる位置に設けられている。
濾材21の目詰まり等が発生せず、空間S1(空間S4)と空間S2(空間S5)との圧力差が閾値以下の場合には、弾性部材64の付勢力により、スプール62は、磁界検出素子61cに近い位置にある。
濾材21の目詰まり等により空間S1(空間S4)の圧力が高くなると、弾性部材64の付勢力に抗して、スプール62が端面50m側に移動する。これに伴い、磁石63も端面50m側に移動して、磁石63が磁界検出素子61cから遠ざかる。磁界検出素子61cは、この磁石63の移動による磁束密度の変化を検出する。
磁界検出素子61cの検出結果は、一端が基板61bに設けられた信号線74を介して測定ユニット2の外部に出力される。信号線74に隣接して、信号線71及び電源ケーブル72、73が設けられている。
信号線71、74及び電源ケーブル72、73は、穴50bを覆うカバー56を貫通する。電源ケーブル72、73は、基板61b及び基板55に電源を供給するものであり、基板61b及び基板55に接続されている(図示省略)。これにより、1組の電源ケーブル72、73で2つの基板(基板61b及び基板55)に電源を供給することができ、省スペース化が可能となる。
次に、このように構成されたリターンフィルタ1の機能について説明する。図1の二点鎖線矢印は、作動油の流れを示す。
作業機械の内燃機関(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10内に作動油が含まれていない。したがって、図1に示すように背圧バルブ12bは閉状態にある。
エンジンのアイドリング時は作動油の流量が少ないため、背圧バルブ12bは閉状態にある。したがって、流入部からフィルタケース10内に作動油が流入して油面が上昇する。
作業機械のエンジンが稼動すると、作動油の流量が多くなり、フィルタケース10の内部が作動油で満たされてフィルタケース10の内部の圧力が十分に高くなる。その結果、弾性部材12iの付勢力に抗して作動油が弁体12hを押し下げる。
空間S1に流入した作動油は、濾材21の外側から内側へ向って流れ、濾材21により作動油中の塵埃等が除去される。濾過後の作動油は空間S2に流出する。その後、濾過後の作動油は、流出部12からタンク内部に流出する。アイドリング時には、濾過後の作動油は流出孔12fから流出し、エンジン稼働時には、濾過後の作動油は流出孔12f及び流出孔12gから流出する。
なお、作業機械のエンジンが停止すると、作動油の流量が減り、背圧バルブ12bが閉じる。そして、作業機械が停止してから一定時間が経過すると、流路34を通って空気がフィルタケース10内部に流入することで、カバー32を筒状部31から取り外すことなく、油面が底面11より下がる。
図3に示すように、高圧側(空間S1)の圧力が低い状態では、弾性部材64の付勢力により、スプール62は穴50eの奥側(高圧側、端面50n側)に押されており、磁石63が穴50eの底面に一番近い位置にある。
濾材21の目詰まり等により空間S1の圧力が高くなると、弾性部材64の付勢力に抗して、スプール62が先端側(低圧側、端面50m側)に移動する。検出ユニット61は磁石63の移動による磁界の変化を検出し、検出結果を外部機器に送信する。検出結果が空間S1と空間S2との差圧が一定以上、すなわち濾材21の目詰まりが所定量を超えて発生している場合には、外部機器は、フィルタエレメント20の交換を促す表示を行う。
また、濾材21の目詰まりは、フィルタエレメント20の稼働時間と略比例するため、ICタグ40でフィルタエレメント20の稼働時間を測定し、アンテナ51aがICタグ40の読み取りを行い、この読取結果を測定ユニット2から外部機器に送信することもできる。フィルタエレメント20の稼働時間が一定時間を経過したら、外部機器は、フィルタエレメント20の交換を促す表示を行う。交換後のフィルタエレメント20には、交換前のフィルタエレメント20と異なるICタグ40が設けられており、ICタグ40を読み取ることで交換後のフィルタエレメント20についても稼働時間の測定を行う。また、交換後のフィルタエレメントとしてICタグ40が設けられていない模造品等が使用された場合には、勿論ICタグ40が読み取れないため、外部機器はエラー表示をしたり、フィルタ装置を動作不可としたりすることができる。また例えば、交換後のフィルタエレメント20に設けられたICタグ40を読み取ることで、外部機器は、所定のフィルタエレメント以外のフィルタエレメントが設けられていることを判定することも可能である。
本実施の形態によれば、測定ユニット2が差圧検出部60及びアンテナ部51を含むため、測定ユニット2をリターンフィルタ1に取り付けるだけで、差圧検出部60及びアンテナ51aをリターンフィルタ1に設けることができる。また、ケース50及び差圧検出部60の構成は従来の差圧検出装置と変わらないため、従来の差圧検出装置を測定ユニット2に変えることで、空間S1と空間S2との差圧の検出のみならず、フィルタエレメント20に設けられたICタグ40の読み取りも可能となる。特に、差圧検出部60とアンテナ部51とが異なる位置に配置されているため、差圧検出部60の機能及びアンテナ部51の機能がそれぞれ制限されない。
また、本実施の形態によれば、測定ユニット2の先端側(端面50m側)の開口部からアンテナ51aが露出するようにしたため、測定ユニット2を孔31aに設けることで、アンテナ51aが孔31aの内周面側の開口から露出し、ヘッド30が金属製であったとしてもICタグ40の記録情報を正確に読み取ることができる。さらに、ICタグ40とアンテナ51aとが隣接するため、ICタグ40とアンテナ51aとを極力近くに配置することができ、飛距離(検知距離)が短いICタグ(例えば、HF帯)を用いたとしてもICタグ40の記録情報を正確に読み取ることができる。
また、本実施の形態によれば、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51と磁界検出素子61cが重なるため、測定ユニット2を小型化することができる。
なお、本実施の形態では、プレート24を樹脂により形成したが、プレート24の材質は樹脂に限られない。プレート24は耐腐食性の高い材料であればよく、例えばステンレス等の金属であってもよい。プレート24を金属で形成する場合には、ICタグ40の端面をプレート24から露出させるか、プレート24にICタグ40が露出する開口を形成し、当該開口を樹脂等で塞ぐことが望ましい。
なお、本実施の形態では、測定ユニット2に基板55及び基板61bを設けたが、基板55は必須ではない。基板55を設けない場合には、アンテナ線54は、穴50bの内部で略U字形状に曲げられ、アンテナ部51に設けられていない方の端が基板61bに設けられる。
また、本実施の形態では、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51(アンテナ51a)と磁界検出素子61cとが重なるが、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51と磁界検出素子61cとが重ならなくてもよい。例えば、アンテナ部51を小さくし、中心軸ax2に沿って見たときに穴50aと穴50eとが重ならないようにし、穴50eの底面が端面50mに開口していてもよい。ただし、測定ユニット2を小型化するためには、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51と温度検出素子92が重なることが望ましい。
また、本実施の形態では、フィルタ装置の一例であるリターンフィルタ1に測定ユニット2を設けたが、測定ユニット2が設けられるのはリターンフィルタ1に限られない。例えば、測定ユニット2を、濾材を有する様々なフィルタ装置に設けてもよい。フィルタ装置には、例えば、エアブリーザも含まれる。エアブリーザは、同心円状に設けられた2つの濾材を有し、測定ユニット2がエアブリーザに設けられると、差圧検出部60は内側の濾材の内部の圧力と大気圧との差圧を測定する。
<第2の実施の形態>
本発明の第2の実施の形態は、測定ユニットに圧力計を設ける形態である。以下、第2の実施の形態にかかる測定ユニット3について説明する。測定ユニット3は、測定ユニット2と同様、リターンフィルタ1に設けるものである。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
本発明の第2の実施の形態は、測定ユニットに圧力計を設ける形態である。以下、第2の実施の形態にかかる測定ユニット3について説明する。測定ユニット3は、測定ユニット2と同様、リターンフィルタ1に設けるものである。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図5は、測定ユニット3の概略を示す断面図である。図5では断面を示すハッチングを一部省略する。
測定ユニット3は、主として、ケース50Aと、アンテナ部51と、圧力検出部80と、を有する。圧力検出部80は、主として、検出ユニット81と、隔膜部82と、固定部材83と、取付部材84と、を有する。
ケース50Aは、略円柱形状であり、アンテナ51a及び歪みゲージ82c(後に詳述、本発明のセンサに相当)が設けられる。
また、ケース50Aには、穴50aと、穴50bと、孔50cと、穴50dと、穴50jと、孔50k(本発明の第7孔に相当)と、孔50l(本発明の第8孔に相当)とが設けられている。孔50kは、ケース50Aを径方向に貫通しており、両端が穴50jの底面近傍及びケース50Aの外周面に開口している。穴50jは、穴50aに開口する。孔50lは、両端が穴50d及び穴50jに開口している。
ケースの中心軸ax2に沿って見たときに、孔50cと穴50jとは重ならないように配置されており、孔50cと孔50lとは重ならないように配置されている。
穴50dには、検出ユニット81が設けられている。検出ユニット81は、略円筒形状であり、周囲に雄ねじ部81aが形成される。雄ねじ部81aを穴50dに形成された雌ねじ部50rに螺合させることで、検出ユニット81が穴50dの内部に設けられ、検出ユニット81の高さ(中心軸ax2に沿った方向の位置)が調整可能である。検出ユニット81の先端側(端面50m側)には、基板81b(本発明の第1基板に相当)が設けられている。言い換えれば、穴50dに基板81bが設けられている。
穴50jは、一端が穴50aに開口する穴50ja(本発明の第5穴に相当)と、穴50jaの奥側(端面50n側)に設けられ、一端が穴50jaに開口する穴50jb(本発明の第6穴に相当)とを有する。穴50jaの内部には、主として、隔膜部82と、固定部材83と、取付部材84とが設けられる。
隔膜部82は、穴50jaの底面に設けられている。固定部材83は、略円柱形状の部材であり、隔膜部82と当接する。取付部材84は、略円柱形状の部材であり、固定部材83と当接する。固定部材83の外周面に形成された雄ねじ部を穴50jaの内周面に形成された雌ねじ部50rに螺合させることで、隔膜部82及び固定部材83が穴50jaの内部に設けられ、隔膜部82及び固定部材83の高さが調整可能である。取付部材84が隔膜部82及び固定部材83を押し上げることで、固定部材83が隔膜部82に押し付けられ、隔膜部82が穴50jaの底面に押し付けられる。
固定部材83は、穴50jaの中心軸ax3に略沿った孔83aを有し、孔83aは、固定部材83を貫通するように設けられている。また、取付部材84は、中心軸ax3に略沿った孔84aを有し、孔84aは、取付部材84を貫通するように設けられている。これにより、隔膜部82の先端側(端面50m側)の端面が孔83a、孔84a、孔51d及び穴50aを介して空間S2(図1参照)と連通し、濾過後の液体が隔膜部82の先端側の端面に導かれる。隔膜部82については、後に詳述する。
穴50jbは、一端が穴50jaの底面に開口する。孔50kの一端が穴50jbに開口するため、隔膜部82の奥側(端面50n側)の端面が測定ユニット3の外部空間と連通する。
中心軸ax2、ax3に沿って見たときに、孔83a及び孔84aは、穴50jbと重なる位置に設けられる。したがって、大気圧に対する空間S2の圧力に応じて隔膜部82を微小量だけ変形させることができる。
孔50lは、穴50jと略平行な孔であり、一端が穴50jaに開口し、他端が穴50dに開口する。中心軸ax2に沿って見たときに、穴50jと孔50lとは重ならない。孔50lの内部にはケーブル85a、85bが設けられており、ケーブル85a、85bは歪みゲージ82c(後に詳述)で発生した電気信号を検出ユニット81(基板81b)に伝達する。
図6は、圧力検出部80の概略を示す断面図である。図6では、断面を示すハッチングを一部省略する。図7は、隔膜部82の平面図である。図7では、隔膜部82の要部を透視している。
隔膜部82は、略円板形状であり、穴50jaの底面と固定部材83とにより狭持される。隔膜部82は、主として、板82a、82bと、歪みゲージ82cと、環状部材82dと、を有する。
板82a、82bは、金属製(例えば、ステンレス鋼)であり、歪みゲージ82c及び環状部材82dを両側から挟むように設けられている。ここで、板状部材とは、折り曲げ、巻取り等が困難な程度の厚さ(例えば、金属板なら略0.1mm以上)を有するものであり、折り曲げや巻取りが可能なシート及びフィルムより厚いものをいう。本実施の形態では、板82a、82bの厚さは略0.2mm~略0.3mmである。これにより、液体から圧力を受けたときに微小量の変形が可能であり、かつ、隔膜部82の強度を保つことができる。
歪みゲージ82cは、板82a又は板82b(本実施の形態では、板82a)に設けられる。歪みゲージ82cは、内部に金属線が設けられており、測定対象物(ここでは、板82a又は板82b)の伸び縮みに従って金属線が伸び縮みし、金属線の電気抵抗の変化を測定することで測定対象物の伸び縮み(ひずみ)を求めるものである。金属線には、ケーブル85a、85bが接続されている。歪みゲージ82cの直径は、穴50ja及び孔83aの直径以下であることが望ましい。
歪みゲージ82cは、環状部材82dの中空部に設けられている。環状部材82dは、略円環形状の板状部材であり、厚さが歪みゲージ82cよりも厚い。したがって、板82aと板82bとの間隔が歪みゲージ82cの厚さより広く、歪みゲージ82cのつぶれを防ぐことができ、歪みゲージ82cが板82a及び板82bの変形量を正確に検出することができる。
環状部材82dは、ケーブル85a、85bが通る切り欠き82eが、環状部材82dの径方向に沿って形成されている。ケーブル85a、85bは、切り欠き82e及び板82aに形成された孔82fを介して隔膜部82の外部に導かれる。
板82aと板82bとの間には、充填部材82gが充填されている。歪みゲージ82cの厚さは環状部材82dの厚さ(板82aと板82bとの間隔)より薄いが、板82aと板82bとの間に充填部材82gが充填されていることにより、歪みゲージ82cが、板82aの歪みだけでなく、板82bの歪みも検出することができる。充填部材82gは、高分子物質(一般的には分子量が10000以上のもの)により構成される高分子材料であり、樹脂、ゴム等が含まれる。
ケース50Aには、穴50jbを囲むように溝50oが設けられている。また、固定部材83には、隔膜部82と当接する面83bに、孔83aを囲むように溝83cが設けられている。溝11c及び溝83cには、弾性変形可能な環状パッキン86(例えば、Oリング)が設けられている。また、固定部材83の側面83dには溝83eが設けられており、溝83eには弾性変形可能な環状パッキン87(例えば、Oリング)が設けられている。環状パッキン86、87により、隔膜部82の周囲から液体が漏れないようにする。
図5の説明に戻る。歪みゲージ82cの検出結果は、ケーブル85a、85bにより基板81bに伝えられ、一端が基板81bに設けられた信号線74を介して測定ユニット2の外部に出力される。
本実施の形態によれば、測定ユニット3が圧力検出部80及びアンテナ部51を含むため、測定ユニット2をリターンフィルタ1に取り付けるだけで、圧力検出部80及びアンテナ51aをリターンフィルタに設けることができる。また、ケース50A及び圧力検出部80の構成は従来の差圧検出装置と変わらないため、従来の差圧検出装置を測定ユニット3に変えることで、圧力の検知のみならず、フィルタエレメント20に設けられたICタグ40の読み取りも可能となる。
なお、本実施の形態では、測定ユニット3に基板55及び基板81bを設けたが、基板55と基板81bのどちらか一方を備えていればよい。基板55を設けない場合には、アンテナ線54は、穴50bの内部で略U字形状に曲げられ、アンテナ部51に設けられていない方の端を基板81bに設ければよい。また、基板81bを設けない場合には、ケーブル85a、85bの歪みゲージ82cに設けられていない側の端を基板55に設ければよい。
また、本実施の形態では、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51(アンテナ51a)と隔膜部82(歪みゲージ82c)とが重なるが、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51と隔膜部82とが重ならなくてもよい。例えば、アンテナ部51を小さくし、中心軸ax2に沿って見たときに穴50aと穴50jとが重ならないようにし、穴50jの底面が端面50mに開口していてもよい。ただし、測定ユニット3を小型化するためには、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51と隔膜部82が重なることが望ましい。
<第3の実施の形態>
本発明の第3の実施の形態は、測定ユニットに温度検出素子を設ける形態である。以下、第3の実施の形態にかかる測定ユニット4について説明する。測定ユニット4は、測定ユニット2と同様、リターンフィルタ1に設けるものである。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
本発明の第3の実施の形態は、測定ユニットに温度検出素子を設ける形態である。以下、第3の実施の形態にかかる測定ユニット4について説明する。測定ユニット4は、測定ユニット2と同様、リターンフィルタ1に設けるものである。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図8は、測定ユニット4の概略を示す断面図である。図8では断面を示すハッチングを一部省略する。
測定ユニット4は、主として、ケース50Bと、アンテナ部51と、温度検出部90と、を有する。温度検出部90は、主として、検出ユニット91と、温度検出素子92と、ケーブル93と、を有する。
ケース50Bは、略円柱形状であり、アンテナ51a及び温度検出素子92(本発明のセンサに相当)が設けられる。
また、ケース50Bには、穴50aと、穴50bと、孔50cと、穴50p(本発明の第4穴に相当)と、が設けられている。穴50pは、穴50bに開口する。ケースの中心軸ax2に沿って見たときに、孔50cと穴50pとは重ならないように配置されている。
穴50pは、穴50bに開口する穴50paと、穴50paの奥側(端面50m側)に設けられ、穴50paに開口する穴50pbと、を有する。穴50pa及び穴50pbは、中心軸が略一致し、当該中心軸ax4は中心軸ax2と略平行である。
穴50paには、検出ユニット91が設けられている。検出ユニット91は、略円筒形状であり、周囲に雄ねじ部91aが形成される。雄ねじ部91aを穴50paに形成された雌ねじ部に螺合させることで、検出ユニット91が穴50paの内部に設けられ、検出ユニット91の高さが調整可能である。検出ユニット91の先端側(端面50m側)には、基板91bが設けられている。言い換えれば、穴50dに基板91b(本発明の第1基板に相当)が設けられている。
穴50pbの底面は、穴50aの底面に隣接している。穴50pbの底面近傍には、温度検出素子92が設けられている。温度検出素子92は、穴50aに流入する液体の温度を測定する。なお、温度検出素子92として、NTCサーミスタ、PTCサーミスタ等のサーミスタや各種熱電対を用いることができる。
穴50pには、ケーブル93が設けられている。ケーブル93は、一端が温度検出素子92に設けられており、他端が基板91bに設けられている。ケーブル93は温度検出素子92で発生した電気信号を検出ユニット91に伝達する。そして、一端が基板91bに設けられた信号線74を介して温度検出素子92の検出結果が測定ユニット2の外部に出力される。
本実施の形態によれば、測定ユニット4が温度検出部90及びアンテナ部51を含むため、測定ユニット4をリターンフィルタ1に取り付けるだけで、温度検出部90及びアンテナ51aをリターンフィルタに設けることができる。また、ケース50B及び温度検出部90の構成は従来の差圧検出装置と変わらないため、従来の差圧検出装置を測定ユニット4に変えることで、圧力の検知のみならず、フィルタエレメント20に設けられたICタグ40の読み取りも可能となる。
なお、本実施の形態では、穴50aの直径が大きく、中心軸ax2に沿って見たときに穴50aと穴50pが重なるが、中心軸ax2に沿って見たときに穴50aと穴50pが重ならないようにケース50Bに穴50a及び穴50pを設けてもよい。つまり、本実施の形態では、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51(アンテナ51a)と温度検出素子92が重なるが、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51と温度検出素子92とが重ならなくてもよい。このときには、穴50pの底面が端面50mに隣接していることが望ましい。ただし、測定ユニット4を小型化するためには、中心軸ax2に沿って見たときにアンテナ部51と温度検出素子92が重なることが望ましい。
また、本実施の形態では、測定ユニット4に基板55及び基板91bを設けたが、基板55と基板91bのどちらか一方を備えていればよい。基板55を設けない場合には、アンテナ線54は、穴50bの内部で略U字形状に曲げられ、アンテナ部51に設けられていない方の端を基板91bに設ければよい。また、基板91bを設けない場合には、ケーブル93の温度検出素子92に設けられていない側の端を基板55に設ければよい。
<第4の実施の形態>
本発明の第4の実施の形態は、測定ユニットに設けられた差圧検出部の構造が異なる形態である。以下、第4の実施の形態にかかる測定ユニット5について説明する。測定ユニット5は、測定ユニット2と同様、リターンフィルタ1に設けるものである。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
本発明の第4の実施の形態は、測定ユニットに設けられた差圧検出部の構造が異なる形態である。以下、第4の実施の形態にかかる測定ユニット5について説明する。測定ユニット5は、測定ユニット2と同様、リターンフィルタ1に設けるものである。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図9は、測定ユニット5の概略を示す断面図である。図5では断面を示すハッチングを一部省略する。また、図9では、ケーブル類の図示を一部省略する。
測定ユニット5は、主として、ケース50Cと、アンテナ部51Aと、基板55と、カバー57と、差圧検出部60Aと、を有する。
ケース50Cは、略筒状であり、孔50s、穴50t、孔50u、孔50v及び穴50wを有する。穴50wは、穴50tに開口する。孔50sは、一端が穴50wの底面に開口し、他端が端面50mに開口し、穴50tと測定ユニット5の外部空間とを連通する。孔50vは、ケース50Cを径方向に貫通しており、両端が穴50w及びケース50Cの外周面に開口している。
穴50tには、基板55が設けられており、穴50t、50wには、差圧検出部60Aが設けられている。
アンテナ部51Aは、略円環形状であり、ケース50Cの先端に設けられている。ここで、ケース50Cの端面50n側を根元側とし、根元側の反対側であるケース50Cの端面50m側を先端側とする。
アンテナ部51Aは、主として、アンテナ(例えば、アンテナコイルパターン)50eと、カバー57と、を有する。アンテナ51eは、平面視略円板形状を有する板状の部材であり、ICタグ40との通信が可能である。アンテナ部51Aには、図示しないアンテナ線の一端が設けられている。このアンテナ線は、孔50uの内部に設けられており、アンテナ線の他端は、基板55に設けられている。
基板55は、穴50tの内部に設けられており、図示しないICチップ等が実装されている。ICタグ40からの電波を受信すると、基板55は、受信信号を生成し、図示しない信号線を介して信号を出力する。
孔50uの内部には、アンテナ線を覆うように充填剤58が設けられている。充填剤58は、例えば、高分子化合物を主成分とする接着剤である。このように、孔50uの内部を充填剤58で充填することで、燃料がケース50Cから漏れないようにする。
カバー57は、弾性変形が可能な材料で形成されており、内部にアンテナ51eが設けられる略有底筒状の挿入部57aを有する。また、カバー57は、挿入部57aの中心に、穴57dの内部に挿入される突出部57bを有する。
挿入部57aの上端は開口しており、突出部57bを孔50sに挿入することで、挿入部57aの上端がケース50Cにより覆われる。これにより、アンテナ51eが端面50mに隣接して配置され、かつ、アンテナ51eに作動油が触れないようにすることができる。また、突出部57bと穴57dとの間にシール部材(例えば、Oリング)53Aが設けられているため、アンテナ部51Aがケース50Cの先端に固定される。
穴50t、50wには、取付部材66が設けられている。取付部材66は、根元側(基板55側)に設けられた穴66aと、先端側(アンテナ部51A側)に設けられた穴66cと、を有する。穴66aには、差圧検出部60Aの検出ユニット61が設けられている。
差圧検出部60Aは、主として、検出ユニット61と、スプール62と、磁石63と、弾性部材64と、を有する。
検出ユニット61の周囲に形成された雄ねじ部61aを穴66aに形成された雌ねじ部66bに螺合させることで、検出ユニット61が穴66aの内部に設けられ、検出ユニット61の高さ(中心軸ax2に沿った方向の位置)が調整可能である。
検出ユニット61の先端側には、基板61bが設けられている。また、基板61bには、磁界検出素子61cが設けられている。言い換えれば、取付部材66を介して、穴50tに基板61b及び磁界検出素子61cが設けられている。
スプール62は、穴50wの内部に設けられた筒状部の摺動部材67の内周面67aに沿って摺動する。
弾性部材64は、例えばコイルばねであり、一端がスプール62に設けられ、他端が穴50wの底面に設けられる。弾性部材64は、スプール62を押し上げる方向の力をスプール62に付勢する。
穴50wの底面とスプール62との間の空間は、カバー57の孔57cを介して、空間S1(図1参照)と連通する。スプール62と穴66cとの間の空間は、孔50vを介して、空間S2(図1参照)と連通する。
磁石63は、スプール62の穴50wの底面と対向する面、すなわちスプール62の検出ユニット61側の面に設けられている。磁界検出素子61cは、ケース50Cの中心軸ax2に沿って見たときに磁石63と重なる位置に設けられている。
濾材21の目詰まり等により空間S2(図1参照)の圧力が高くなると、弾性部材64の付勢力に抗して、スプール62が図9における下側に移動する。これに伴い、磁石63も図9における下側に移動して、磁石63が磁界検出素子61cから遠ざかる。磁界検出素子61cは、この磁石63の移動による磁束密度の変化を検出する。
本実施の形態によれば、測定ユニット5が差圧検出部60A及びアンテナ部51Aを含むため、測定ユニット5をリターンフィルタ1に取り付けるだけで、差圧検出部60A及びアンテナをリターンフィルタ1に設けることができる。また、ケース50C及び差圧検出部60Aの構成は従来の差圧検出装置と変わらないため、従来の差圧検出装置を測定ユニット5に変えることで、空間S1と空間S2との差圧の検出のみならず、フィルタエレメント20に設けられたICタグ40の読み取りも可能となる。
また、本実施の形態によれば、アンテナ部51Aがカバー57により覆われ、アンテナ部51Aが作動油に接触しないため、ICタグ40が読み取りやすくなる。
<第5の実施の形態>
本発明の第5の実施の形態は、フィルタエレメントが略板状のICタグを有する形態である。以下、第5の実施の形態にかかるリターンフィルタ6について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
本発明の第5の実施の形態は、フィルタエレメントが略板状のICタグを有する形態である。以下、第5の実施の形態にかかるリターンフィルタ6について説明する。なお、第1の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
第4の実施の形態にかかるリターンフィルタ6と本実施の形態にかかるリターンフィルタ1との差異は、ICタグの形状及び蓋体の形状のみである。図10は、リターンフィルタ6の断面図であり、一部を拡大表示した図である。図10では断面を示すハッチングを一部省略する。また、図10では、測定ユニット2の内部構造の詳細な図示を省略している。
リターンフィルタ6は、タンクの内部に設けられるものであり、主として、フィルタケース10と、フィルタエレメント20Aと、ヘッド30Aと、ICタグ40Aと、測定ユニット2と、を有する。
フィルタエレメント20Aは、主として、濾材21と、内筒23と、プレート24Aと、プレート25(図11では図示省略)と、ICタグ40Aとを有する。プレート24とプレート24Aとの差異は凸部24dの有無であり、プレート24Aは凸部24dを有しない。
濾材21とプレート24Aとの間には接着剤45が封入されており、濾材21とプレート24Aとは接着剤45により接着されている。また、接着剤45により、ICタグ40Aがプレート24A(ここでは、板状部24a)に設けられる。
図11は、フィルタエレメント20Aの平面図であり、プレート24Aを部分的に切断した図である。
ICタグ40Aは、略中空円板形状であり、ICタグ40Aの内径は、濾材21の内径より大きい。したがって、濾材21とプレート24とを接着する接着剤45の内部にICタグ40Aが設けられる。
図10の説明に戻る。筒状部31Aの側面を貫通する孔31aには、測定ユニット2が挿入されている。孔31aの内周面側の開口からアンテナ51aが露出する。筒状部31Aは、突起31bが設けられていない点で筒状部31と異なる。
本実施の形態によれば、ICタグ40Aが略中空円板形状であるため、ICタグ40Aとアンテナ51aとの位置合わせが不要であり、リターンフィルタ6の組み立てが容易である。
なお、本実施の形態では、測定ユニット2が筒状部31Aに設けられていたが、測定ユニット2が設けられるのは筒状部31Aに限られない。例えば、測定ユニット2がカバー32に設けられていてもよい。本実施の形態では、ICタグ40Aとアンテナ51aとの位置合わせが不要であるため、測定ユニット2を様々な位置に設けることができる。ただし、測定ユニット2をカバー32に設ける場合には、ICタグ40Aとアンテナ51aとを対向させるため、測定ユニット2の中心軸ax2が中心軸ax1と略平行であることが望ましい。
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、「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ず、例えば円筒形状と同一視できる場合を含む概念である。また、例えば、単に直交、平行、一致等と表現する場合において、厳密に直交、平行、一致等の場合のみでなく、略平行、略直交、略一致等の場合を含むものとする。
また、「近傍」とは、基準となる位置の近くのある範囲(任意に定めることができる)の領域を含むことを意味する。例えば、端近傍という場合に、端の近くのある範囲の領域であって、端を含んでもいても含んでいなくてもよいことを示す概念である。
1、6 :リターンフィルタ
2、3、4、5:測定ユニット
10 :フィルタケース
11 :底面
11c :溝
12 :流出部
12a :円筒部
12b :背圧バルブ
12c :第1円筒部
12d :第2円筒部
12e :底面
12f :流出孔
12g :流出孔
12h :弁体
12i :弾性部材
12j :弁座
13 :取付部材
20、20A :フィルタエレメント
21 :濾材
23 :内筒
24、24A、25:プレート
24a :板状部
24b、24c:筒状部
24d :凸部
25a :凹部
25b :孔
30、30A :ヘッド
31 :筒状部
31A :筒状部
31a :孔
31b :突起
32 :カバー
33 :取付部
34 :流路
35 :孔
40、40A :ICタグ
45 :接着剤
46、48 :シール部材
47 :バルブ
50、50A、50B、50C:ケース
50a、50b、50d、50e、50j、50ja、50jb、50p、50pa、50pb、50t、50w:穴
50c、50f、50k、50l、50s、50u、50v:孔
50g :凹部
50h :凹部
50m、50n:端面
50o :溝
50q :雄ねじ部
50r :雌ねじ部
51、51A :アンテナ部
51a、51e:アンテナ
51b、51c:アンテナ端子
51d :孔
52 :リテーナリング
53 :シール部材
54 :アンテナ線
55 :基板
56、57 :カバー
57a :挿入部
57b :突出部
57c :孔
57d :穴
58 :充填剤
59 :絶縁パイプ
60、60A :差圧検出部
61 :検出ユニット
61a :雄ねじ部
61b :基板
61c :磁界検出素子
62 :スプール
63 :磁石
64 :弾性部材
65 :Eリング
66 :取付部材
66a :穴
66b :雌ねじ部
66c :穴
67 :摺動部材
67a :内周面
71 :信号線
72、73 :電源ケーブル
74 :信号線
80 :圧力検出部
81 :検出ユニット
81a :雄ねじ部
81b :基板
82 :隔膜部
82a、82b:板
82c :歪みゲージ
82d :環状部材
82e :切り欠き
82f :孔
82g :充填部材
83 :固定部材
83a :孔
83b :面
83c :溝
83d :側面
83e :溝
84 :取付部材
84a :孔
85a、85b:ケーブル
86、87 :環状パッキン
90 :温度検出部
91 :検出ユニット
91a :雄ねじ部
91b :基板
92 :温度検出素子
93 :ケーブル
100 :タンク
100a :孔
2、3、4、5:測定ユニット
10 :フィルタケース
11 :底面
11c :溝
12 :流出部
12a :円筒部
12b :背圧バルブ
12c :第1円筒部
12d :第2円筒部
12e :底面
12f :流出孔
12g :流出孔
12h :弁体
12i :弾性部材
12j :弁座
13 :取付部材
20、20A :フィルタエレメント
21 :濾材
23 :内筒
24、24A、25:プレート
24a :板状部
24b、24c:筒状部
24d :凸部
25a :凹部
25b :孔
30、30A :ヘッド
31 :筒状部
31A :筒状部
31a :孔
31b :突起
32 :カバー
33 :取付部
34 :流路
35 :孔
40、40A :ICタグ
45 :接着剤
46、48 :シール部材
47 :バルブ
50、50A、50B、50C:ケース
50a、50b、50d、50e、50j、50ja、50jb、50p、50pa、50pb、50t、50w:穴
50c、50f、50k、50l、50s、50u、50v:孔
50g :凹部
50h :凹部
50m、50n:端面
50o :溝
50q :雄ねじ部
50r :雌ねじ部
51、51A :アンテナ部
51a、51e:アンテナ
51b、51c:アンテナ端子
51d :孔
52 :リテーナリング
53 :シール部材
54 :アンテナ線
55 :基板
56、57 :カバー
57a :挿入部
57b :突出部
57c :孔
57d :穴
58 :充填剤
59 :絶縁パイプ
60、60A :差圧検出部
61 :検出ユニット
61a :雄ねじ部
61b :基板
61c :磁界検出素子
62 :スプール
63 :磁石
64 :弾性部材
65 :Eリング
66 :取付部材
66a :穴
66b :雌ねじ部
66c :穴
67 :摺動部材
67a :内周面
71 :信号線
72、73 :電源ケーブル
74 :信号線
80 :圧力検出部
81 :検出ユニット
81a :雄ねじ部
81b :基板
82 :隔膜部
82a、82b:板
82c :歪みゲージ
82d :環状部材
82e :切り欠き
82f :孔
82g :充填部材
83 :固定部材
83a :孔
83b :面
83c :溝
83d :側面
83e :溝
84 :取付部材
84a :孔
85a、85b:ケーブル
86、87 :環状パッキン
90 :温度検出部
91 :検出ユニット
91a :雄ねじ部
91b :基板
92 :温度検出素子
93 :ケーブル
100 :タンク
100a :孔
Claims (11)
- 略柱形状のケースと、
前記ケースに設けられ、ICタグと通信可能なアンテナを有するアンテナ部と、
前記ケースに設けられたセンサと、
を備え、
前記アンテナ部は、前記ケースの一方の端である第1端面の近傍に設けられており、
前記センサは、前記ケースの内部であって、前記アンテナ部よりも前記ケースの奥側に設けられている
ことを特徴とする測定ユニット。 - 前記ケースの中心軸に沿って見たときに、前記アンテナ部と前記センサとが重なる
ことを特徴とする請求項1に記載の測定ユニット。 - 前記ケースには、前記第1端面に開口する第1穴と、前記第1端面と反対側の端面である第2端面に開口する第2穴と、両端が前記第1穴と前記第2穴とに開口する第3孔と、前記第2穴に開口する第4穴と、が設けられており、
前記ケースの中心軸に沿って見たときに、前記第3孔と前記第4穴とは重ならず、
前記アンテナ部は、略板状であり、前記アンテナである配線パターンが一方の面に形成されており、
前記第1穴には、前記アンテナが前記第1穴の開口部から露出するように前記アンテナ部が設けられ、
前記第3孔には、一端が前記アンテナ部に接続されたアンテナ線が設けられ、
前記第4穴には、前記センサ及び前記センサが接続される第1基板の少なくとも一方が設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の測定ユニット。 - 前記第2穴の開口部を覆うカバーを備え、
前記第2穴には、第2基板が設けられており、
前記アンテナ線は、他端が前記第2基板に設けられており、
前記第4穴には、前記第1基板が設けられており、
前記カバーを貫通して、前記第1基板及び前記第2基板に電源を供給する電源ケーブルが設けられている
ことを特徴とする請求項3に記載の測定ユニット。 - 前記ケースには、前記第1穴に開口する第5穴と、前記ケースの側面と前記第5穴の底面近傍とに両端が開口する第6孔と、が設けられており、
前記アンテナ部は、直径が前記第1穴の内径と略同一であり、
前記アンテナ部には、厚さ方向に貫通する孔が設けられており、
前記第5穴には、前記第5穴の内部を摺動可能なスプールであって、前記第5穴を第1の空間と第2の空間とに分割するスプールと、前記第1の空間から前記第2の空間に向かう方向の力を前記スプールに付勢する弾性部材と、が設けられており、
前記スプールの前記第5穴の底面と対向する面には、磁石が設けられており、
前記第4穴には、前記第1基板が設けられており、
前記第1基板には、前記ケースの中心軸に沿って見たときに前記磁石と重なる位置に前記センサである磁界検出素子が設けられている
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の測定ユニット。 - 前記ケースには、前記第1穴に開口する第5穴と、前記第5穴に開口する第6穴と、前記ケースの側面と前記第6穴とを連通する第7孔と、両端が前記第4穴と前記第5穴とに開口する第8孔と、が設けられており、
前記アンテナ部は、直径が前記第1穴の内径と略同一であり、
前記アンテナ部には、厚さ方向に貫通する孔が設けられており、
前記第5穴の底面には、前記センサである歪みゲージが設けられており、
前記第8孔には、一端が前記歪みゲージに接続されたケーブルが設けられている
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の測定ユニット。 - 前記第4穴の底面は、前記第1穴の底面又は前記第1端面と隣接しており、
前記第4穴の底面近傍には、前記センサである温度検出素子が設けられている
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の測定ユニット。 - 前記アンテナは、平面視略円環形状であり、
前記ケースには、前記第1端面と反対側の端面である第2端面に開口する第10穴と、両端が前記第10穴と前記第1端面とに開口する第11孔と、が設けられており、
前記アンテナ部は、弾性変形が可能な材料で形成されており、内部に前記アンテナ部が設けられているカバーを有し、
前記カバーは、前記アンテナの中空部に挿入される突出部を有し、
前記突出部が前記第11孔に設けられることで、前記カバーが前記第1端面に設けられ、かつ前記アンテナ部が前記第1端面に隣接して設けられ、
前記突出部には、厚さ方向に貫通し、前記ケースの外部と前記第10穴とを連通する孔が設けられており、
前記第10穴には、前記センサ及び前記センサが接続される第1基板の少なくとも一方が設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の測定ユニット。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の測定ユニットと、
上端が開口してい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上端を覆うように、前記ケースに設けられるヘッドと、
前記フィルタケース及び前記ヘッドにより形成される内部空間に設けられるフィルタエレメントであって、略筒状の濾材と、前記濾材の上端面を覆うように設けられた上プレートと、を有するフィルタエレメントと、
を備え、
前記ICタグは、前記上プレートに設けられており、
前記測定ユニットは、前記アンテナ部が前記フィルタケース、前記フィルタエレメント及び前記ヘッドにより形成される空間に露出するように前記ヘッドに設けられている
ことを特徴とするフィルタ装置。 - 前記上プレートには、前記濾材が下側に当接する板状部と、前記板状部に設けられた凸部と、を有し、
前記凸部の内部には、前記ICタグが設けられ、
前記凸部は、前記板状部から上側に突出し、かつ、前記フィルタエレメントの中心軸に沿って見たときに前記板状部の外側に突出し、
前記ヘッドには、前記凸部の周方向の位置決めを行う突起が形成され、
前記測定ユニットは、前記突起の近傍に設けられ、
前記フィルタエレメントが前記ケースの内部に挿入された状態では、前記ICタグと前記アンテナ部とが隣接する
ことを特徴とする請求項9に記載のフィルタ装置。 - 前記ICタグは、略中空円板形状であり、
前記ICタグの内径は、前記濾材の内径より大きく、
前記ICタグは、前記濾材と前記上プレートとを接着する接着剤により前記上プレートに設けられている
ことを特徴とする請求項9に記載のフィルタ装置。
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