JP3671278B2 - 流体フィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、油等の流体の濾過を行う流体フィルタに関し、さらには着脱自在なフィルタエレメントを設けた流体フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種機械に用いられる潤滑油や、産業用油圧機器の油圧回路中の作動油は、使用によって不純物が混入するため、適宜濾過を行う必要がある。これら作動油等の濾過に用いられるオイルフィルタは、油圧回路配管の途中に設けられたり、戻り側配管端部に繋がってオイルタンク内に装着されたりする。オイルフィルタ内には油の濾過を行うための濾材を有したフィルタエレメントが設けられているが、このフィルタエレメントは所定時間毎に交換する必要があるため、このフィルタエレメントの交換を容易に行うことができるようにした種々のオイルフィルタが提案されている。
【０００３】
例えば、戻り側配管の途中に配設されるオイルフィルタとして、特開平６−３２７９０９号公報に液体用カプセル型フィルタ装置が開示されている。
このフィルタ装置は、着脱自在なフィルタエレメントの底部に作動油の流入孔および濾過された作動油の流出孔を形成し、これら流入孔および流出孔の各々に自己閉塞型の弁を設けている。これにより、フィルタエレメントの取外し時にフィルタエレメント内に溜った作動油が外部にこぼれ落ちて周囲を汚すことなく、フィルタエレメントの交換を容易に行うことができるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなフィルタ装置では、フィルタエレメント内に残留作動油が充満した状態で底部の弁が閉塞するため、フィルタエレメントが大型化するにつれて取り外す時のエレメント重量が大きくなり、フィルタエレメントの交換が困難になるという問題がある。
また、フィルタエレメントに設けられた弁の閉塞機構は、弁座の移動機構やスプリング等を有して構成されているため、フィルタエレメント自体の重量が増加するとともに、製造コストも増加するという問題もある。特に、フィルタエレメントは定期的に交換、廃棄されるものであるため、安価で且つ、廃棄しやすいものという要求が強いが、上記のフィルタエレメントの場合は、スプリング等の不燃材料を一部に用いているため、焼却しても残留物が生じ、焼却処理によるフィルタエレメントの完全な廃棄を行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、交換するフィルタエレメントの軽量化を図ることによりフィルタエレメントの交換を容易に行うことができ、交換時に内部の流体が外部にこぼれ落ちて周囲を汚すことがないとともに、廃棄処分しやすく、且つ、安価な流体フィルタを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】
上記の目的を達成するために、本発明の流体フィルタでは、ケース部排出孔を底部に有して有底筒状にケースを形成するとともに、側面に流通孔を有した中空パイプをケース部排出孔から上方に延ばして配設している。このケースにはフィルタエレメントが上部開口からケース内に挿入されて装着され、フィルタエレメントは、底部に中空パイプが貫通可能に形成されたエレメント部排出孔を有して有底筒状に形成されている。エレメント部排出孔からは中空パイプをフィルタエレメントの内周空間内に突出させ、このフィルタエレメント内には、中空パイプの上端部およびエレメント部排出孔に対して着脱自在に構成された蓋部材を配設している。
【０００７】
このように構成された流体フィルタによれば、ケース内にフィルタエレメントが装着された状態においては、フィルタエレメント内の濾材を通過して濾過された流体が、中空パイプの側面に形成された流通孔を通った後、エレメント部排出孔を通ってケース部排出孔から排出される。そして、フィルタエレメントを取り外した状態においては、エレメント部排出孔が蓋部材によって塞がれるため、エレメント内に残った流体が外に漏れ出ることがない。ここで、中空パイプの長さや流体フィルタの取付位置を調節することにより、フィルタエレメントの引き抜き時にフィルタエレメント内の残留流体量の調節が可能となり、交換するフィルタエレメントの重量を調節することができる。
【０００８】
なお、フィルタエレメントの内周空間内に、上下に貫通した流通孔と蓋部材係止部とが形成された補強板を外周がフィルタエレメントの内周面に接合するように設け、蓋部材を補強板の蓋部材係止部に対しても着脱自在に形成し、フィルタエレメントをケース内に装着する以前の未使用状態においては、蓋係止部に蓋部材が係止された状態で蓋部材がフィルタエレメント内に配設されるように構成してもよい。
このように構成された流体フィルタによれば、フィルタエレメントの外周空間から内周空間への流体の流れを妨げることなく、フィルタエレメントの強度を増加させることができるとともに、容易に蓋部材をフィルタエレメント内に配設することができる。
ここで、蓋係止部を補強板を貫通して形成した蓋部材嵌合孔とし、蓋部材の上面に補強板嵌合突起を形成して蓋部材嵌合孔と嵌合自在な構成とした場合には、蓋部材のフィルタエレメント内への配設をより容易に行うことができる。
【０００９】
また、フィルタエレメントをケース内に装着する以前の未使用状態において、エレメント部排出孔を覆って蓋部材が装着された状態で蓋部材がフィルタエレメント内に配設されるように構成した場合には、フィルタエレメントの構成を簡素化することができ、且つ、フィルタエレメント内に蓋部材を配設することができる。
【００１０】
さらに、フィルタエレメントの内周空間内に、上下に貫通した流通孔が形成された補強板を、外周がフィルタエレメントの内周面に接合するように設け、ケース内にフィルタエレメントが装着された状態においては、蓋部材を中空パイプの上端部に装着するとともに補強板の下面近傍に蓋部材の上面を位置させれば、流体の流れ等によって蓋部材が動いても補強板の下面で蓋部材が押えられるため、蓋部材の脱落を防止することができる。
【００１１】
なお、蓋部材における少なくとも中空パイプおよびエレメント部排出孔との嵌合部を弾性材料によって形成すれば、フィルタエレメントを上方に引き抜いてフィルタエレメントを取り外すと、中空パイプの外周に沿ってエレメント部排出孔が上方に移動して蓋部材がエレメント部排出孔に嵌合した後、蓋部材が中空パイプの先端部から外れるようにすることができるため、フィルタエレメントの取外し動作を行うことによって、同時にフィルタエレメント底部の閉塞を行うことができる。
【００１２】
そして、フィルタエレメントを可燃性材料によって形成すれば、使用後のフィルタエレメントを焼却処分することができる。可燃性の材料としては、可燃性プラスチック、可燃性炉紙あるいは可燃性ゴム等の材料が好ましく、これらの材料を単体で用いたり、これらの材料の複合体もしくは混合体でもよい。
【００１３】
また、フィルタエレメントの着脱用の取っ手をフィルタエレメントの上部に着脱自在に設ければ、ケースに対するフィルタエレメントの着脱を容易に行うことができ、さらに、この取っ手をフィルタエレメントの上面を覆う蓋として兼用できるように構成すれば、フィルタエレメントが未使用の状態においてはフィルタエレメント内部への上方からのゴミの侵入を防止することができるとともに、交換時にはフィルタエレメント内部の残留流体が外にはねることを防止することもできる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、図１を用いて、油圧回路中の戻り側配管の端部に繋がるとともに、オイルタンク５０内に装着されて作動油の濾過を行うオイルフィルタ（リターンフィルタ）１について説明する。
オイルフィルタ１は、ケース部１０と、このケース部１０内に配設されるフィルタエレメント２０とから構成されている。ケース部１０は、円筒状に形成されたケース本体１１と、このケース本体１１の下端面を塞ぐ底板１２と、ケース本体１１の上端面を覆うと共にケース本体１１に対して着脱自在に設けられたケース蓋１３とから構成されている。これら、ケース本体１１、底板１２、ケース蓋１３は、アルミ合金等の非鉄金属や鉄等の金属材料によって形成されている。
【００１５】
底板１２の中心部には、中空パイプ挿入孔１２ａが形成されており、この中空パイプ挿入孔１２ａには、円筒状に形成された中空パイプ１４が上方（ケース本体内部）に延びて嵌合接合されている。中空パイプ１４の側面には複数の中空パイプ流通孔１４ａが形成され、中空パイプ１４の外周側から内周側への作動油の流入が自在に構成されている。
【００１６】
ケース本体１１の上端部にはフランジ１１ｃが形成されるとともに、このフランジ１１ｃにはＯリング３１が配設されている。フランジ１１ｃの上面（Ｏリング３１上）にはケース蓋１３が載置可能であり、ケース蓋１３は図示しない固定用ネジによって、ケース本体１１に対してオイルの漏れが無いようにしっかりと取り付けられる。
【００１７】
ケース蓋１３には、リリーフバルブアッセンブリー１６およびフィルタ押え１７が設けられている。リリーフバルブアッセンブリー１６は、フィルタ押え１７に対して上下方向に摺動自在に配設された支持軸１６ａと、この支持軸１６ａの上端部に取り付けられたスプリング受１６ｂと、ケース蓋１３に取り付けられたアッセンブリーケース１６ｄと、このアッセンブリーケース１６ｄ内に配設されてスプリング受１６ｄとともに支持軸１６ａを上方に引き上げる付勢力を有するリリーフバルブ用スプリング１６ｃとから構成されている。
なお、アッセンブリーケース１６ｄを、ネジあるいはピン等を用い、ケース蓋１３に対して着脱自在な構成としてもよい。
【００１８】
フィルタ押え１７は、詳細を後述するフィルタエレメント２０がケース部１０内で動かないように押え付けるものであり、円板状で且つ中央部が上方に突出して形成されている。この突出した部分の側面にはリリーフオイルを流通させるためのリリーフ孔１７ａが形成されている。突出した部分の下面は、支持軸１６ａに固着されたリリーフバルブ１５が嵌合するように形成されており、リリーフバルブ１５はリリーフバルブ用スプリング１６ｃの付勢力によって常時フィルタ押え１７と密着し、リリーフ孔１７ａとフィルタエレメント２０の内周空間Ｓ２とが流通しないように構成されている。
フィルタ押え１７とケース蓋１３との間には、フィルタエレメント２０の取付時に、フィルタ押え１７を下方に付勢してフィルタエレメント２０を押えつけるためのフィルタ押え用スプリング１８も設けられている。
【００１９】
このように構成されたケース部１０は、ケース本体１１の外周にリング状に形成された取付用フランジ１１ｂを用いてオイルタンク５０に取り付けられるが、このフランジ１１ｂの下面にはＯリング３２が設けられているため、オイルタンク５０内のオイルが取付部から漏れ出ることがない。
【００２０】
次に、図２および図３を加えて、リターンオイルを濾過するためにケース部１０内に着脱自在に配設されるフィルタエレメント２０について説明する。このフィルタエレメント２０は、外筒２１と、この外筒２１の内部に配設される内筒２３と、この内筒２３の外周に配設される円筒状の濾材２２と、外筒２１の上端面に固着された上エンドプレート２７と、外筒２１の下端面に固着された下エンドプレート２８と、上エンドプレート２７に対して着脱自在に構成された取っ手２９とから構成されている。
【００２１】
外筒２１、内筒２３、上エンドプレート２７、下エンドプレート２８および取っ手２９は、プラスチック等の可燃性の樹脂材料や紙等によって、焼却可能に形成されている。なお、外筒２１はシェルとも称され、外筒２１、内筒２３、上エンドプレート２７、下エンドプレート２８等によって濾材２２が覆われた状態のものはシェルパックとも称される。
【００２２】
外筒２１は、ケース本体１１の内径よりも若干小さい外径で円筒状に形成されており、その上端部にはケース本体１１の内周に当接接触する外径で形成されたリング状のシール３３が設けられている。
下エンドプレート２８には、中央部に貫通孔が形成されたエレメント部排出孔２５が設けられている。このエレメント部排出孔２５は、詳細を後述するキャップ（蓋部材）２６の外周側が嵌合自在な嵌合突起２５ａが内周面に形成されている。
【００２３】
濾材２２は、外筒２１の内周面に対して所定の外周空間Ｓ１が形成されるように、外筒２１の内径よりも小さい外径で円筒状に形成され、且つ、内周面が内筒２３の外周に当接接触するように装着されている。なお、この濾材２２は、板状の濾紙を所定の幅でプリーツ状（菊花状）に形成したり、濾紙、グラスファイバー、不織布等によって所定の厚さを有して形成されている。
【００２４】
内筒２３は円筒状に形成され、その側面には複数の内筒流通孔２３ａが形成されている。また、内筒２３における上下方向の中間部近傍には、その外周が内筒２３の内周面に接合された中間板（補強板）２４が形成されている。この中間板２４は、内筒２３の強度を増すために設けられるとともに、詳細を後述するキャップ２６をフィルタエレメント２０の下部内周空間Ｓ３内に配設（保持）するために設けられている。さらにこの中間板２４の外周側（内筒２３の内周側）には、複数の中間板流通孔２４ｂが形成されている。
【００２５】
取っ手２９は、外筒２１の外径よりも若干小さい直径で形成された円板状の蓋部２９ａと、この蓋部２９ａから上方に延びて形成された握り部２９ｂと、蓋部２９ａの下面に突出して形成された複数のフック部２９ｃ，２９ｃとから構成されている。
【００２６】
上エンドプレート２７は内筒２３の内径と同寸法の貫通孔を有してリング状に形成されるとともに、外周側（外筒２１と固着される側）にはリターンオイルが流入するエレメント部流入孔２７ａが形成されている。このエレメント部流入孔２７ａは、上エンドプレート２７と同心円の中心で形成された複数の長孔であり、取っ手２９のフック部２９ｃが挿入可能であるとともに、フック部２９ｃを挿入した状態で取っ手２９を水平方向に旋回させることにより、取っ手２９と上エンドプレート２７とが係合するように形成されている。
そして、この取っ手２９が取り付けられた状態においては、フィルタエレメント２０の上面は、蓋部２９ａにより覆われるためゴミ等の侵入を防止することができる。
【００２７】
キャップ２６は、ゴム、プラスチック、合成樹脂等の弾性材料によって形成されており、可燃性であることが好ましい。キャップ２６は、円板状の蓋部２６ａと、この蓋部２６ａから下方に延びて形成された嵌合部２６ｂと、蓋部２６ａの上方に延びて形成された中間板嵌合部２６ｅとから構成されている。
【００２８】
キャップ２６は、エレメント部排出孔２５に上方（フィルタエレメント２０の内周側）から挿脱自在に形成され、上方からの挿入時には、嵌合部２６ｂが弾性変形して嵌合部２６ｂの外周に形成された外側突起２６ｃと、エレメント部排出孔２５の内周に形成されたエレメント部突起２５ａとが嵌合可能である。
【００２９】
キャップ２６がエレメント部排出孔２５と嵌合している時には、蓋部２６ａの外周端部２６ｇがエレメント部排出孔２５の上端面と当接接触するため、キャップ２６がエレメント部排出孔２５の中に落ち込むことがない。
また、外側突起２６ｃとエレメント部突起２５ａとの嵌合を解除させるためには、再度嵌合部２６ｂを弾性変形させる力でキャップ２６を上方に引き上げなければ（下から押し上げなければ）ならないため、残留オイルの影響ではキャップ２６がエレメント部排出孔２５から外れることがない。
これにより、キャップ２６がエレメント部排出孔２５と嵌合した時にはエレメント部排出孔２５の上部開口面がしっかりと覆われ、フィルタエレメント２０内に溜ったオイルがエレメント部排出孔２５から流出することがない。
【００３０】
キャップ２６は、中空パイプ１４の先端部に対しても着脱が自在に構成されている。キャップ２６の内周には、内側突起２６ｄが形成されており、中空パイプ１４の上端部には、中空パイプ１４の外径よりも若干太い径になるように嵌合突起１４ｂが形成されているため、キャップ２６と、このキャップ２６の下方から挿入される中空パイプ１４とが嵌合するように構成されている。
【００３１】
さらに、キャップ２６は、中間板２４に対しても挿脱が自在に構成されており、この挿脱は、中間板２４の下方（エレメント部排出孔２５）側から行われる。キャップ２６の上面に形成された中間板嵌合部２６ｅは、中間板２４の中央部に形成されたキャップ嵌合孔２４ａに挿入可能に形成されるとともに、上端部外周にはキャップ嵌合孔２４ａの内径寸法よりも若干大きな直径となるように、上部突起２６ｆが形成されている。
【００３２】
これにより、中間板２４の下方からキャップ２６が挿入されると、中間板嵌合部２６ｅが弾性変形して上部突起２６ｆがキャップ嵌合孔２４ａを貫通し、中間板２４の上面に上部突起２６ｆが係止され、中間板２４にキャップ２６が係止される。なお、再度中間板嵌合部２６ｅが弾性変形するような力で引き下げれば、中間板２４からキャップ２６を取り外すことができる。
【００３３】
このように構成された、オイルフィルタ１によってリターンオイルの濾過を行う場合について説明する。まず、ケース部１０にフィルタエレメント２０を装着する手順について説明する。
ケース部１０に装着される前（未使用状態）のフィルタエレメント２０は、図２に実線で示すように、上エンドプレート２７に取っ手２９が取り付けられた状態であり、作業者の持ち運びが容易であるとともに、上方からフィルタエレメント２０内にゴミが侵入することがない。
また、キャップ２６は、実線で示すようにエレメント部排出孔２５に嵌合されるか、もしくは鎖線で示すように中間板２４に取り付けられる。
【００３４】
まず、鎖線で示すように中間板２４に取り付けられた状態のフィルタエレメント２０をケース部１０に装着する場合について説明する。
ケース部１０への装着は、ケース本体１１の上部開口から行われるため、まず固定用ネジを取り外してケース蓋１３を取り外す。ケース蓋１３には、リリーフバルブアッセンブリー１６およびフィルタ押え１７が取り付けられているため、ケース蓋１３を取り外せば、ケース本体１１の上部開口は開放されることとなる。そして、作業者は取っ手２９をつかんでフィルタエレメント２０をケース本体１１の上方からまっすぐケース本体１１内に挿入すると、中空パイプ１４がエレメント部排出孔２５内に挿入した状態で、フィルタエレメント２０がケース本体１１内に装着される。ここで、中空パイプ１４の長さは、フィルタエレメント２０の装着時において、底板１２の上面より中間板２４の下面までの寸法から蓋部２６ａの厚さを引いた寸法よりも若干短い寸法に形成されている。
これにより、中空パイプ１４の嵌合突起１４ｂが内側突起２６ｄと当接した後、フィルタエレメント２０が底板１２の上面に当接するまで押し込めば、中空パイプ１４の先端部にキャップ２６が嵌合することとなる。
【００３５】
中空パイプ１４の先端部にキャップ２６を嵌合させた後は、取っ手２９を水平方向に回転させ、フック部２９ｃ，２９ｃと上エンドプレート２７との係合を解除させ、図２に鎖線で示すように取っ手２９を取り外す。
取っ手２９が取り外されたフィルタエレメント２０が装着された後は、ケース蓋１３を再度ケース本体１１に取り付けることにより、フィルタ押え用スプリング１８の不勢力で下方に付勢されるフィルタ押え１７によって、ケース部１０内にしっかりと保持される。
【００３６】
次に、上記のようにフィルタエレメント２０が装着されたオイルフィルタ１によって濾過されるリターンオイルの流れについて再度図１を参照しながら説明する。なお、図１において、オイルの流れは、矢印Ａによって表されている。
ケース本体１１の上部側面に形成された流入孔１１ａから流入したオイルは、フィルタエレメント２０内に流入する。ここで、通常、リリーフバルブ１５はフィルタ押え１７と密着しているため、フィルタ押え１７の上面を流れてフック部２９ｃが外された後のエレメント部流入孔２７ａから、濾材２２の外周空間Ｓ内に流入する。なお、リリーフバルブ１５の上面には常時オイルが流れるため、リリーフバルブ１５上にオイル中のゴミが堆積することもない。
また、上エンドプレート２７上のシール３３により、濾過されていないオイルがオイルフィルタ１外へ排出される（オイルタンク５０内に流入する）ことがない。
【００３７】
外周空間Ｓ１内に流入したオイルは、濾材２２の外側から内側に向かって流れるが、このときにオイル内に混入したゴミ等の不純物が濾過される。濾過されたオイルは、内筒２３の内筒流通孔２３ａを通って上部内周空間Ｓ２や下部内周空間Ｓ３に流入する。なお、濾材２２は、内周が内筒２３の外周と当接しているため、外周方向からオイルが流入しても変形することがない。
上部内周空間Ｓ２に流入したオイルは、中間板流入孔２４ｂから下部内周空間Ｓ３内に流入し、その後、中空パイプ流通孔１４ａから中空パイプ１４内に流入して、下端部の排出孔１４ｃからオイルフィルタ１外へ排出される。
【００３８】
また、前記のように外筒２１は、ケース本体１１の内径よりも若干小さい外径で樹脂等によって形成されている。このため、流入孔１１ａから流入したオイルの圧力により内側から押し広げる方向の力が外筒２１に作用して、外筒２１の外周が外側に膨らむが、外筒２１がケース本体１１の内周面に当接接触することにより、外筒２１に作用する圧力は金属材料によって強固に形成されたケース本体１１で受けることができる。
従って、外筒２１自体の強度は小さくてもよく、外筒２１の厚さを厚くする必要もないため、フィルタエレメント２０自体の軽量化を図ることができる。
【００３９】
濾材２２に目詰まりを生じると濾材２２の圧力損失が大きくなり、流入孔１１ａから流入するオイルが濾材２２をスムーズに流通することができなくなる。このため、リリーフバルブ用スプリング１６ｃの付勢力以上の力がリリーフバルブ１５に作用し、リリーフバルブ１５が鎖線で示すように下方に押し下げられてフィルタ押え１７との間に空間を生じさせる。これにより、オイルはＡ′で示すようにリリーフ孔１７ａから濾材２２を通過せずに上部空間Ｓ２内に流入し、下端部の排出孔１４ｃからオイルフィルタ１外へ排出させて、オイルフィルタ１の損傷を防止することとしている。
【００４０】
上記のように構成されたオイルフィルタ１は、長時間の使用により濾材２２の目詰まりが生じるため、所定時間毎にフィルタエレメント２０を交換する必要があるが、フィルタエレメント２０の取り外しは、取り付けと逆の手順で行われる。
フィルタエレメント２０の交換のためにケース蓋１３を外すと、ケース部１０内は大気圧となるため、ケース部１０内のオイルはオイルタンク５０内のオイルのレベルＬ１まで下降する。このとき、ケース部１０内のオイル（リリーフバルブ１５上方のオイル）はフィルタエレメント２０内に流入するため、濾過されていないオイルが下端部の排出孔１４ｃからオイルフィルタ１外へ排出されることがない。
【００４１】
その後、フィルタエレメント２０に取り付けられた取っ手２９を作業者がつかんで持ち上げることにより、フィルタエレメント２０は上方に引き上げられる。ここで、中間板２４に対するキャップ２６の嵌合力は、中空パイプ１４に対するキャップ２６の嵌合力よりも弱くなるように構成されている。このため、フィルタエレメント２０を上方に引き上げると、キャップ２６は中空パイプ１４に嵌合したまま中間板２４から外れる。
【００４２】
そして、さらにフィルタエレメント２０を引き上げると、エレメント部排出孔２５にキャップ２６が嵌合し、エレメント部排出孔２５がキャップ２６によって塞がれることとなる。そして、さらにフィルタエレメント２０を引き上げることにより、中空パイプ１４とキャップ２６との嵌合が外れるため、フィルタエレメント２０をケース部１０に対して分離させることができる。
このように、一度ケース部１０に装着されたフィルタエレメント２０におけるキャップ２６の配設位置は、ケース部１０に装着されていない状態であっても、未使用状態のフィルタエレメント２０のキャップ２６の配設位置とは異なることとなる。このため、フィルタエレメント２０の底面を観察すれば、一度使用されたフィルタエレメントであるか否かの判断を容易に行うことができる。
【００４３】
ここで、オイルタンク５０におけるオイルのレベルがＬ１である場合には、エレメント部排出孔２５がＬ０の位置（キャップ２６の位置）まで上がったときにキャップ２６によって塞がれる。このとき、フィルタエレメント２０内にはＬ１とＬＯの差Ｈ分のオイルのみが溜るだけであり、フィルタエレメント２０内にオイルが充満されることがないため、取り外されるフィルタエレメント２０軽くすることができるとともに、エレメント部排出孔２５から残留オイルが漏れ出ることもない。
また、フィルタエレメント２０の上部は、取っ手２９の蓋部２９ａによって覆われているため、交換したフィルタエレメント２０内の残留オイルが跳ねて作業者にかかったり、周囲を汚してしまうこともない。
【００４４】
なお、当初のオイルのレベルをキャップ２６の位置より下のレベルＬ２となるように設定したり、レベルＬ１よりも上方にキャップ２６が位置するように中空パイプ１４を長く形成すれば、交換時のフィルタエレメント２０内の残留オイルを無くすことができ、さらに交換が容易になる。
また、フィルタエレメント２０は可燃性の材料によって形成されているため、交換後のフィルタエレメント２０は焼却処理することができる。さらに、この焼却されるフィルタエレメント２０には、キャップ２６によってエレメント部排出孔２５を閉塞させるスプリングあるいは摺動軸等の機構を必要としないため、使い捨てとなるフィルタエレメント２０を安価に製作することができる。
【００４５】
上記の実施例においては、キャップ２６のフィルタエレメント２０内への配設を、中間板２４におけるキャップ嵌合孔２４ａにキャップ２６の上面に形成された中間板嵌合部２６ｅを挿入して係合させることによって行うこととしているが、本発明はこれに限られるものではなく、中間板２４の下面にキャップ２６の外周面の少なくとも一部と嵌合自在な嵌合突起（ツメ）を形成し、この嵌合突起にキャップ２６を嵌合保持させることにより、キャップ２６をフィルタエレメント２０内へ配設するように構成してもよい。したがって、この場合には中間板嵌合部２６ｅは不要となる。また、中間板嵌合部２６ｅを不要とせずに、前記嵌合突起を中間板嵌合部２６ｅに嵌合させて保持するように構成してもよい。
【００４６】
このように、キャップ２６をフィルタエレメント２０の中間部に配設するように構成した場合には、キャップ２６が熱の影響を受け易い可燃性のゴム等によって形成されている場合に、外筒２１の下端面に下エンドプレート２８を溶着によって固着させるときでも、溶着時の熱がキャップ２６に作用することがないためキャップ２６に悪影響を与えることがない。
【００４７】
次に、図２に実線で示すように、キャップ２６がエレメント部排出孔２５に嵌合している状態から、フィルタエレメント２０を装着する場合について説明する。
この場合も、前記と同様にケース本体１１の上部開口からフィルタエレメント２０を挿入することによりケース部１０へ装着を行う。このため、フィルタエレメント２０の挿入を行うと、まず、中空パイプ１４の先端部にキャップ２６が嵌合する。この状態でフィルタエレメント２０を下方に押し下げると、キャップ２６とエレメント部排出孔２５との嵌合が外れ、フィルタエレメント２０の底面がケース本体１１の底面に当接するまでの挿入が可能となる。
【００４８】
フィルタエレメント２０の底面がケース本体１１の底面に当接した状態においては、中間板嵌合部２６ｅがキャップ嵌合孔２４ａを貫通する。そして、蓋部２６ａの上面が中間板２４の下面と当接するように、中空パイプ１４の長さや中間板２４の位置を調節することにより、オイルの流れや、オイルタンク５０の振動等の外力によってキャップ２６が中空パイプ１４の先端部に対して傾斜したり、先端部から外れたりすることを防止することができる。
【００４９】
なお、本実施例においては、蓋部２６ａの上面と中間板２４の下面とを当接させる構成としているが、必ずしも当接させる必要はなく、キャップ２６が中空パイプ１４の先端部に対して傾斜したり、先端部から外れたりしなければ若干の間隙を有するように構成してもよい。
また、鎖線で示すようにキャップ２６のみを中間板２４に係止させることはないため、必ずしも上部突起２６ｆを形成する必要はなく、中間板嵌合部２６ｅの長さも中間板２４の厚さに対して厳密に調節する必要がない。さらに、キャップ嵌合孔２４ａの内径も中間板嵌合部２６ｅの外径に対して若干大きくなるように調整する必要もなく、蓋部２６ａの直径よりも小さく形成されていれば良い。
【００５０】
また、中間板２４には必ずしもキャップ嵌合孔２４ａ等のキャップ２６との係止部を設ける必要はなく、中間板２４には中間板流入孔２４ｂのみを設ける構成としてもよい。このような中間板２４を設けた場合には、中間板嵌合部２６ｅおよび上部突起２６ｆを形成する必要はなく、キャップ２６が中空パイプ１４の先端部に装着された状態で、蓋部２６ａの上面と中間板２４の下面とが当接するかもしくは、キャップ２６が中空パイプ１４の先端部に対して傾斜したり、先端部から外れたりしない程度に若干の間隙を有して構成すればよい。
なお、この場合には、キャップ２６における蓋部２６ａの上面の形状は、オイルがスムーズに流れるように緩やかな凸形状にすることが好ましい。
【００５１】
さらに、フィルタエレメント２０内を流れるオイルの流量や振動等が少なくてキャップ２６が中空パイプ１４から外れるおそれがなく、且つ、濾材２２の強度が十分であれば、中間板２４や中間板嵌合部２６ｅは必ずしも必要ではない。
【００５２】
このように構成されたフィルタエレメント２０によれば、上部のエレメント部流入孔２７ａは取っ手２９によって塞がれるとともに、エレメント部排出孔２５は、キャップ２６によって塞がれているため、ケース部１０に装着する以前の状態において、フィルタエレメント２０の上方はもとより、下方からもゴミ等が侵入することがない。
【００５３】
さらに、中間板２４の中央部に形成するキャップ嵌合孔２４ａの位置に若干のずれがあっても許容可能な構成としたり、中間板２４とキャップ２６とが嵌合しない構成とすることができるため、ケース部１０（特に中空パイプ１４の形成位置、長さ）の製作を容易に行うことができるとともに、フィルタエレメント２０（特に中間板２４の位置、キャップ嵌合孔２４ａの位置および内径）の製作も容易に行うことができる。このため、オイルフィルタ１をより安価に製作することができ、且つ、中空パイプ１４とキャップ２６との嵌合を容易に行うことができるため、フィルタエレメント２０のケース部１０への装着を容易に行うことができる。
【００５４】
なお、上記の実施例においては、オイルフィルタ１を流入孔１１ａが油圧回路中の戻り側配管の端部に繋がり、ケース部１０がオイルタンク５０の上部に取り付けられるとともに、フィルタエレメント２０における下端部の排出孔１４ｃがオイルタンク５０内のオイル内に浸かるように構成されたリターンフィルタとして用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、図４に示すオイルフィルタ４のように、ケース本体４１の下端部に排出孔４４ｃに繋がるＬ字状の排出パイプ４９を設けるとともに、ケース本体４１に取付金具４１ａ，４１ａ…を設け、排出パイプ４９および流入孔１１ａに、図示しない油圧回路の配管途中に接続するとともに、取付金具４１ａ，４１ａ…によって壁面等に固定することにより、油圧回路の配管内を流れる作動油の濾過を行うインラインフィルタとしても使用することができる。
【００５５】
このように構成されたオイルフィルタ４によれば、ケース蓋４３を外すことにより、フィルタエレメント２０内のオイルは、排出パイプ４９から流出するため、フィルタエレメント２０の取外し時にはフィルタエレメント２０内にはオイルが残ることが無い。
【００５６】
さらに、ケース蓋４３にエア抜き用プラグ４３ａを設けるように構成してもよく、このように構成されたオイルフィルタ４によれば、配管内の空気を適宜抜くことができる。
なお、オイルフィルタ４において番号を付して説明した部分以外の構成は、前記のオイルフィルタ１と同様の構成であるため、個々の説明は省略する。
また、上記の各実施例においては、本発明に係る流体フィルタを油圧回路中の作動油の濾過を行うためのオイルフィルタとして用いた場合について説明したが、水や燃料等他の流体の濾過を行うフィルタとしてももちろん用いることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る流体フィルタは、ケース底部のケース部排出孔からフィルタエレメント部排出孔を貫通して上方に延びて形成された中空パイプの先端部に蓋部材を装着している。そして、フィルタエレメントを取り外した状態においては中空パイプから外れてエレメント部排出孔に装着されることによってフィルタエレメント底部を閉塞するようになっている。
このため、中空パイプの長さおよび流体フィルタから流出した流体のレベルに対する流体フィルタの位置を調節することにより、フィルタエレメントの交換時に、フィルタエレメント内部に残留するオイル等の流体の量を調節することができ、交換時のフィルタエレメントの重量を軽減させることができる。さらに、残留した流体がフィルタエレメントの外に漏れ出ることもないため、交換時に周囲を汚してしまうこともない。
また、フィルタエレメントに作用する流体の圧力は、フィルタエレメントが装着されるケースで受けるため、フィルタエレメント（特に外筒）の強度は小さくてもよいことから、プラスチック等による形成が可能であり、フィルタエレメント自体の軽量化を図ることができる。
【００５８】
ここで、フィルタエレメントがケース内に装着される以前の未使用状態であるときに、フィルタエレメント内に配設される蓋部材がフィルタエレメント内周面に接合された補強板に係止されている場合には、フィルタエレメントの組立時に、フィルタエレメントの底面部が加熱されても、その熱の影響を受けることがない。また、フィルタエレメントが未使用状態であるときに、フィルタエレメント内に配設される蓋部材がエレメント部排出孔を覆って装着されている場合には、未使用状態におけるフィルタエレメントの下方からのゴミの侵入を防止することができるとともに、フィルタエレメントのケース部への装着時に、中空パイプと蓋部材との嵌合を容易に行うことができるため、フィルタエレメントのケースへの装着を容易に行うことができる。
【００５９】
ここで、少なくとも蓋部材における中空パイプおよびエレメント部排出孔との嵌合部を弾性材料によって形成し、中空パイプおよびエレメント部排出孔に対して嵌合自在な構成とした場合には、フィルタエレメントを上方に引き抜いてフィルタエレメントを取り外す動作を行えば、蓋部材が中空パイプの先端部から外れてエレメント部排出孔と嵌合するため、簡単にフィルタエレメントの交換を行うことができる。また、交換するフィルタエレメントには、蓋部材によってエレメント部排出孔の閉塞を行うための機構を設ける必要がないため、フィルタエレメントを安価に製作することができる。
【００６０】
なお、フィルタエレメントを可燃性材料によって形成すれば、焼却することができるため、使用後のフィルタエレメントの処理を容易に行うことができる。
また、フィルタエレメントの着脱用の取っ手をフィルタエレメントの上部に着脱自在に設けることにより、ケースに対するフィルタエレメントの着脱を容易に行うことができるため、フィルタエレメントの交換作業をより簡便に行うことができる。
さらに、この取っ手をフィルタエレメントの上面を覆う蓋としても兼用できるようにすれば、未使用状態におけるフィルタエレメント内への上方からのゴミの侵入を防止することができるとともに、交換時には、フィルタエレメント内の残留流体が外にはねることがないため、流体フィルタの周囲や作業者の衣服を汚したりすることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流体フィルタの一例であるオイルフィルタを示す側面断面図である。
【図２】上記オイルフィルタに取り付けられるフィルタエレメントを示す側面断面図である。
【図３】上記フィルタエレメントを示す部分断面図である。
【図４】本発明に係る他のオイルフィルタを示す側面断面図である。
【符号の説明】
１，４ オイルフィルター
１１，４１ ケース本体
１４ 中空パイプ
２０ フィルタエレメント
２５ エレメント部排出孔
２６ キャップ（蓋部材）
２９ 取っ手

Claims (9)

1. 底部にケース部排出孔を有して有底筒状に形成されたケースと、
   前記ケース部排出孔から上方に延びるとともに側面に流通孔を有して形成された中空パイプと、
   底部に前記中空パイプが貫通可能に形成されたエレメント部排出孔を有して有底筒状に形成されるとともに、前記ケースの上部開口から前記ケース内に挿入され、前記エレメント部排出孔から前記中空パイプを内周空間内に突出させて、前記ケースに装着されるフィルタエレメントと、
   前記フィルタエレメント内に配設され、前記中空パイプの上端部および前記エレメント部排出孔に対して着脱自在に構成された蓋部材とからなり、
   前記ケース内に前記フィルタエレメントが装着された状態においては、前記蓋部材が前記中空パイプの上端部に装着され、前記フィルタエレメント内における外周側に形成される外周空間に導入した流体を前記フィルタエレメント内に配設された濾材を通過させて濾過した後に、前記フィルタエレメントの前記内周空間内に突出している前記中空パイプの前記流通孔を通して前記ケース部排出孔から前記流体を外部に排出し、
   前記ケース内から前記フィルタエレメントを取外した状態においては、前記蓋部材が前記中空パイプから外れて前記エレメント部排出孔に装着されることにより前記フィルタエレメント底部を閉塞することを特徴とする流体フィルタ。
2. 前記フィルタエレメントの内周空間内に、上下に貫通した流通孔が形成され、蓋部材係止部が形成され、外周が前記フィルタエレメントの内周面に接合された補強板が設けられ、
   前記蓋部材が、前記蓋部材係止部に対しても着脱自在に形成され、
   前記フィルタエレメントが前記ケース内に装着される以前の未使用状態においては、前記蓋部材係止部に前記蓋部材が係止されて前記蓋部材が前記フィルタエレメント内に配設されることを特徴とする請求項１に記載の流体フィルタ。
3. 前記蓋部材係止部が、前記補強板を貫通して形成された蓋部材嵌合孔であり、
   前記蓋部材の上面に、前記蓋部材嵌合孔と嵌合自在な補強板嵌合突起が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の流体フィルタ。
4. 前記フィルタエレメントが前記ケース内に装着される以前の未使用状態においては、前記蓋部材が前記エレメント部排出孔を覆って装着されて前記フィルタエレメント内に配設されることを特徴とする請求項１に記載の流体フィルタ。
5. 前記フィルタエレメントの内周空間内に、上下方向に貫通した流通孔が形成されるとともに外周が前記フィルタエレメントの内周面に接合された補強板が設けられ、
   前記ケース内に前記フィルタエレメントが装着された状態においては、前記蓋部材が前記中空パイプの上端部に装着されるとともに、前記補強板の下面近傍に前記蓋部材の上面が位置することによって、前記蓋部材の脱落を防止することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の流体フィルタ。
6. 少なくとも前記蓋部材における前記中空パイプの上端部との嵌合部および前記エレメント部排出孔との嵌合部が弾性材料によって形成され、前記フィルタエレメントの取外し時には、前記フィルタエレメントを上方に引き抜くことにより前記中空パイプの外周に沿って前記エレメント部排出孔が上方に移動して前記蓋部材が前記エレメント部排出孔と嵌合した後、前記蓋部材が前記中空パイプの先端部から外れることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の流体フィルタ。
7. 前記フィルタエレメントが可燃性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の流体フィルタ。
8. 前記フィルタエレメントの着脱用の取っ手が、前記フィルタエレメントの上部に着脱自在に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の流体フィルタ。
9. 前記フィルタエレメントの着脱用の取っ手が、前記フィルタエレメントの上面を覆う蓋を兼用していることを特徴とする請求項８に記載の流体フィルタ。

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