JP6100052B2

JP6100052B2 - 流体フィルタ

Info

Publication number: JP6100052B2
Application number: JP2013065838A
Authority: JP
Inventors: 剛吉留; 池上　喜之; 喜之池上
Original assignee: Wako Filter Technology Co Ltd
Current assignee: Wako Filter Technology Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: JP2014188430A

Description

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備えた流体フィルタに関する。

例えば、各種機械に用いられる潤滑油や、産業用油圧機器における油圧回路中の作動油においては、使用によって金属ダストやゴミ等の異物が混入するため、適宜濾過を行う必要がある。これら潤滑油、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配設されて使用に供される。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、フィルタエレメント（濾材）は長時間の使用によって目詰まりが生じるため所定時間毎に交換する必要がある。そのため、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。

例えば、特許文献１に開示されるオイルフィルタは、油の流入口及び流出口を有するフィルタケースと、このフィルタケース内に着脱自在に装着されるフィルタエレメントとを有して構成されている。このオイルフィルタでは、フィルタエレメントがフィルタケース内に装着された状態で、フィルタエレメント内のクリーンサイド（内周空間）とフィルタケースの流出口とが連通するように構成されており、流入口からフィルタケース内に戻ってきた油は、このフィルタケース内においてフィルタエレメントの濾材を外側から内側へ通過する際に濾過され、フィルタエレメント内のクリーンサイドから流出口を通ってオイルタンクへ排出されるようになっている。

特開平１０−３２８５０７号公報

しかしながら、上記構成のオイルフィルタでは、フィルタエレメントの交換の際に、フィルタケースからフィルタエレメントが取り外されると、それまでフィルタエレメントのクリーンサイドと繋がっていた流出口がフィルタケース内で開放状態となるため、この流出口を通って、オイルフィルタ内に残留する作動油（濾過前の作動油）や、金属ダスト等の異物がオイルタンク内に流出して、オイルタンク内が汚損されるという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、フィルタエレメントの交換時に、フィルタ内に残留する流体や異物が流出口から流出しないように構成された流体フィルタを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る流体フィルタは、内部にエレメント配設空間を有して流体が通過可能な流入口及び流出口が形成されたケース本体およびエレメント配設空間の上部開口を塞ぐようにケース本体に着脱可能に設けられるケース蓋を有してなるフィルタケースと、エレメント配設空間内に着脱自在に装着されてエレメント配設空間を流入口に繋がる流入空間と流出口に繋がる流出空間とに分離するフィルタエレメントとを備え、流入口から流入空間に導入した流体を、フィルタエレメントを通過させて流出空間から流出口へ排出するように構成されている。そして、フィルタケースは、流出口を開放する位置と流出口を閉止する位置との間で揺動変位して流出口を開閉する開閉弁（例えば、実施形態におけるセーフティ弁体４８）と、開閉弁を閉止方向に常時付勢して流出口を閉止させる付勢手段（例えば、実施形態におけるセーフティ弁スプリング４９）とを有し、フィルタエレメントは、当該フィルタエレメントがエレメント配設空間内に装着されたときに、開閉弁を開放方向に押圧操作して流出口を開放させる弁操作部を有して構成される。

上記のように構成される流体フィルタにおいて、フィルタケースの底部には、流出口が開口された中空筒状の保持体（例えば、実施形態におけるセーフティ弁ハウジング４１）が設けられ、保持体の内部に、流出口に繋がって開閉弁を揺動自在に収容保持する開閉弁収容室が形成されており、フィルタエレメントの底部（例えば、実施形態における下エンドプレート６７）には、弁操作部と、当該フィルタエレメントがエレメント配設空間内に装着されたときに保持体の外側面に嵌着される凹部（例えば、実施形態における下部嵌合孔６８）と、凹部内側面に設けられて保持体の外側面と凹部内側面との間を密封するためのシール部材（例えば、実施形態におけるＯリング６９）とが備えられ、エレメント配設空間からフィルタエレメントを取り外すとき、弁操作部と開閉弁とが離間して流出口が開閉弁によって閉止された後に、シール部材と保持体の外側面とが離間してシール部材による外側面と凹部内側面との間の密封状態が解除されるように構成されており、付勢手段は、フィルタエレメントがフィルタケース内に装着されて弁操作部により流出口が開放された状態において、フィルタエレメントをケース蓋側に付勢して当該フィルタエレメントをエレメント配設空間内で固定保持するセットスプリングとして用いられるように構成されている。

本発明に係る流体フィルタによれば、フィルタエレメントをフィルタケースから取り外した状態においては、フィルタエレメントの弁操作部とフィルタケースの開閉弁とが離間しており、開閉弁が付勢手段によって閉止方向に付勢されて流出口を閉止するため、フィルタエレメントの交換時に、フィルタケース内に残留する濾過前の作動油（未濾過の作動油）や金属ダスト等の異物が流出口から流出するのを防止することが可能になる。一方、フィルタエレメントがフィルタケースに装着された状態では、開閉弁が弁操作部によって開放方向に押圧操作されて流出口を開放するため、フィルタエレメントで清浄化された作動油の流れを害することなく速やかに流出口から排出することができる。

また、フィルタエレメントをフィルタケースから取り外すとき、弁操作部と開閉弁とが離間して流出口が開閉弁によって閉止された後で、シール部材と保持体の外側面とが離間してシール部材による保持体の外側面とエレメント底部の凹部内側面との間の密封状態が解除される構成とすることで、フィルタケースの底部に濾過前の作動油や金属ダスト等の異物が残留していた場合でも、流出口が閉止される過程でこの残留物が保持体とエレメント底部との隙間から流出口へ侵入するのを防止することができる。

本発明の流体フィルタの一例であるオイルフィルタの側面断面図である。上記オイルフィルタを構成するフィルタケースの側面断面図である。上記フィルタケースの平面図である。上記フィルタケースに取り付けられるセーフティ弁の側面断面図である。上記オイルフィルタを構成するフィルタエレメントの側面断面図である。上記フィルタエレメントを取り外す手順を説明するための図であって、流出口が閉止された状態を示す。上記フィルタエレメントを取り外す手順を説明するための図であって、フィルタエレメントをフィルタケースから完全に取り出した状態を示す。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、図１〜図５を用いて、油圧回路中の戻り側配管５に繋がるとともにオイルタンク１に装着されて、戻り側配管５から戻ってきた作動油を濾過してオイルタンク１内に戻すオイルフィルタ（リターンフィルタ）１０について説明する。

オイルフィルタ１０は、オイルタンク１のタンクフランジ２に取り付けられるフィルタケース２０と、フィルタケース２０内に着脱自在に装着されるフィルタエレメント６０とを主体に構成されており、作動油をオイルフィルタ１０内に導入するための戻り側配管５がオイルタンク１の上方においてフィルタケース２０に接続されている。

フィルタケース２０は、オイルタンク１に固定されるケース本体２１と、ケース本体２１の上面側に着脱自在に取り付けられるケース蓋２５と、ケース本体２１の下部に接合されてオイルタンク１内に配置されるボディ３９と、ボディ３９の下部開口に取り付けられた開閉弁としてのセーフティ弁４０とを備えている。このフィルタケース２０は、フィルタエレメント６０を収容するためのエレメント配設空間Ｓ１を有しており、戻り側配管５から戻ってくる作動油をエレメント配設空間Ｓ１内に流入させるようになっている。ここで、フィルタケース２０を構成するケース本体２１、ケース蓋２５、ボディ３９及びセーフティ弁４０は、アルミ合金等の非鉄金属や鉄等の金属材料を用いて形成されている。一方、オイルタンク１は樹脂材料により形成されており、タンクフランジ２は金属材料を用いて形成されている（当然ながら、オイルタンク１及びタンクフランジ２の材料はこれに限定されるわけではない）。

ケース本体２１は、このフィルタケース２０の取付ベースとなり、オイルタンク１の上端面１ａに固設された円筒状のタンクフランジ２に取付ボルト３を用いてネジ止め固定されている。タンクフランジ２の上面側にはリング溝が形成され、このリング溝内にシール部材としてのＯリング４が配設されており、フィルタケース２０がタンクフランジ２に取り付けられたときに、このＯリング４が圧着されて、ケース本体２１とタンクフランジ２との間がシールされるようになっている。ケース本体２１の左側面には、戻り側配管５からの作動油をフィルタケース２０内に導入するための流入口２２ａを有する中空円筒状の流入パイプ２２が一体形成されている。この流入パイプ２２はスプリットフランジ（割型フランジ）６を介して戻り側配管５の端部に接続されている（図３を参照）。

ケース蓋２５は、複数本の固定ボルト２６を用いてケース本体２１の上面側に着脱自在に取り付けられる。一方、ケース本体２１の上面側にはリング溝が形成され、このリング溝内にシール部材としてのＯリング２３が配設されており、ケース蓋２５がケース本体２１に取り付けられたときに、このＯリング２３が圧着されて、ケース蓋２５とケース本体２１との間がシールされるようになっている。このケース蓋２５にはフィルタケース２０内を大気開放するための空気孔としてのネジ孔２７が形成されており、このネジ孔２７に手動で開閉操作することができるエア抜きボルト２８が螺着されている。このエア抜きボルト２８の頭部とケース蓋２５の上面凸部との間には、シール部材としてのガスケット２９が介装されており、エア抜きボルト２８を締め付けたときにガスケット２９が圧着されて、フィルタケース２０内の気密状態が保持される。また、ケース蓋２５の下面側には、安全弁としてのリリーフ弁３０が取り付けられている。

リリーフ弁３０は、ケース蓋２５の下面側に固定されるリリーフ弁ハウジング３１と、リリーフ弁ハウジング３１の内周面から半径方向内方に突設するリブ（図示せず）を介してリリーフ弁ハウジング３１の軸中心に形成された弁支持部３３と、弁支持部３３に対して上下方向に摺動自在に設けられたリリーフ弁体３４と、リリーフ弁体３４の軸部に支持されたスプリングガイド３５と、リリーフ弁体３４の軸部先端のネジ部に螺合されてスプリングガイド３５を受けるナット３６と、弁支持部３３とスプリングガイド３５との間に介装されてリリーフ弁体３４を上方（全閉側）に常時付勢するリリーフ弁スプリング３７とを備えて構成される。

リリーフ弁ハウジング３１は、内部にリリーフ弁体３４を収容可能な大きさの円筒状に
形成されており、その円筒側面には戻り側配管５からの作動油をこのハウジング内に流入させるための矩形状のハウジング流通孔３１ａが内外方向に貫通形成されている。このリリーフ弁ハウジング３１は、その上端部の外周面に形成された雄ネジ部３１ｂをケース蓋２５の下端部の内周面に形成された雌ネジ部２５ａに螺合させることで、ケース蓋２５の下端部に固定されている（図２を参照）。なお、ケース蓋２５とリリーフ弁ハウジング３１との上記螺合部には、両ネジ部の緩みを防止するためのネジロック剤が塗布されている。また、リリーフ弁ハウジング３１の下部には、リリーフ弁体３４によって開閉される断面円形状のリリーフ孔３２が開口形成されている。なお、リリーフ弁ハウジング３１の外周下部（リリーフ孔３２よりも下方部）には円筒肉が設けられており、例えばエレメント交換時にケース蓋２５（リリーフ弁３０）を作業床に置いたときなどに、リリーフ弁３０周辺が直接的に床に接触するのを防ぎ、傷付いたりゴミ等が付着するのを防止している。

リリーフ弁体３４は、段付円筒状の弁支持部３３に摺動自在に挿入支持されており、リリーフ弁スプリング３７の弾性的な付勢力によって、通常時にはリリーフ孔３２を閉止し、このリリーフ孔３２とフィルタエレメント６０の流出空間Ｓ３（クリーンサイド）とが連通しないように構成されている。一方、リリーフ弁体３４に作用する圧力が所定圧以上となったときには、このリリーフ弁体３４がリリーフ弁スプリング３７の付勢力に抗して下方に移動し、これによりリリーフ孔３２が開放されて、このリリーフ孔３２とフィルタエレメント６０の流出空間Ｓ３とが連通するようになっている。

ボディ３９は、薄肉円筒状に形成されてケース本体２１の下部に接合されており、これらボディ３９の外周面とケース本体２１の内周面との接合部分にはシール部材としてのＯリング２４が２箇所に配設されている。

セーフティ弁４０は、ボディ３９の底部開口に設けられた中空筒状のセーフティ弁ハウジング４１と、セーフティ弁ハウジング４１に固定された弁ガイド４６と、弁ガイド４６に対して上下方向に摺動自在に設けられたセーフティ弁体４８と、弁ガイド４６とセーフティ弁体４８との間に介装されてセーフティ弁体４８を上方（全閉側）に常時付勢するセーフティ弁スプリング４９とを備えている。

セーフティ弁ハウジング４１は、ボディ３９の底部開口にスナップリング（軸用Ｃ形止め輪）４２を用いて取り付けられており、ボディ３９の下端屈曲部とセーフティ弁ハウジング４１の鍔部との間にはシール部材としてのＯリング４３が配設されている。このセーフティ弁ハウジング４１の上端部には、フィルタエレメント６０がフィルタケース２０に装着されたときに、フィルタエレメント６０の流出空間Ｓ３と連通して当該フィルタエレメント６０によって濾過された作動油をオイルタンク１内へ排出するための円孔状の流出口４４が形成されている。セーフティ弁ハウジング４１における流出口４４の内周面にはセーフティ弁体４８が当接可能（着座可能）な座面４５（図４を参照）が形成されている。

弁ガイド４６は、セーフティ弁ハウジング４１の内周側にスナップリング（穴用Ｃ形止め輪）４７を用いて取り付けられている。この弁ガイド４６は、セーフティ弁ハウジング４１に嵌挿される円環状の弁ガイド基部４６ａと、弁ガイド基部４６ａの内周面から半径方向内方に突設された複数のリブ（図示せず）を介して弁ガイド基部４６ａの軸中心に一体的に形成された段付円筒状のセーフティ弁体支持部４６ｂとを備えている。

セーフティ弁体４８は、セーフティ弁ハウジング４１の流出口４４よりも大径の円盤状に形成されてその下端部から軸部４８ｂが下方に突出形成されており、この軸部４８ｂがセーフティ弁体支持部４６ｂに挿通支持されて、テーパ状の外周面４８ａが座面４５と当接して流出口４４を閉止する閉止位置と、座面４５から離間して流出口４４を開放する開
放位置との間で変位自在に構成されている。セーフティ弁体４８は、セーフティ弁スプリング４９の弾性的な付勢力によって上方の閉止位置に付勢されて、セーフティ弁ハウジング４１の流出口４４を閉止している。ここで、セーフティ弁体４８と流出口４４の座面とは面当たり（面シール）しているが、これに限定されるものではなく、セーフティ弁体４８と流出口４４の座面とは線当たり（線シール）であってもよい。

セーフティ弁ハウジング４１の下端部には、上下方向に延びる長尺の流出パイプ５０が接続されている。この流出パイプ５０は、中空円筒状に形成されており、その上端外周面に形成された雄ネジ部５０ａをセーフティ弁ハウジング４１の下端部の内周面に形成された雌ネジ部４１ａに螺合させることで、セーフティ弁ハウジング４１の下端部に同心状に接続されている（図２を参照）。なお、流出パイプ５０とセーフティ弁ハウジング４１との上記螺合部には、ネジ部の緩み防止と気密保持のためのネジロック剤が塗布されている。この流出パイプ５０の下端部は、油圧回路の作動中において、大気圧状態におけるオイルタンク１の液面よりも下方に配置されている。そのため、流出パイプ５０から排出される作動油がオイルタンク１の液面に直接落下することが防止され、オイルタンク１内の作動油に泡立ちが生じて気泡が混入するのを抑制することができる。

フィルタエレメント６０は、図５に示すように、外筒６１と、この外筒６１の内部に同心状に配設される内筒６３と、この内筒６３の外周に配設される濾材６２と、外筒６１の上端面に固着された上エンドプレート６４と、外筒６１の下端面に固着された下エンドプレート６７とを備えて構成される。フィルタエレメント６０がフィルタケース２０のエレメント配設空間Ｓ１内に配設されると、このエレメント配設空間Ｓ１は、フィルタエレメント６０によって、ダーティサイドの流入空間Ｓ２（エレメントの外周空間）と、クリーンサイドの流出空間Ｓ３（エレメントの内周空間）とに区画される。なお、外筒６１、内筒６３、上エンドプレート６４、下エンドプレート６７は、プラスチック等の可燃性の樹脂材料によって焼却可能に形成されている。

外筒６１は、フィルタケース２０におけるボディ３９の内周面に対して所定の流入空間Ｓ２が形成されるように、ボディ３９の内径よりも小さい外径で円筒状に形成されており、その円筒側面には内外方向に貫通した多数の外筒流通孔（図示せず）が形成され、流入空間Ｓ２に流入した作動油（リターンオイル）が外筒流通孔を通過するようになっている。

濾材６２は、外筒６１の内径よりも若干小さい外径で円筒状に形成され、且つ、その内周面が内筒の外周面に当接接触するように装着されている。なお、この濾材６２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。

内筒６３は、濾材６２の内周面に沿って円筒状に形成されており、その円筒側面には内外方向に貫通した多数の内筒流通孔（図示せず）が形成され、濾材６２によって濾過された作動油（清浄化された作動油）が内筒流通孔を通過して、この内筒６３の内周面に囲まれて形成された所定の流出空間（内周空間）Ｓ３に導かれるようになっている。内筒６３及び濾材６２は、外筒６１の円筒軸方向（上下方向）の両端にそれぞれ配設された上下のエンドプレート６４，６７で挟持されている。

上エンドプレート６４は、フィルタケース２０におけるリリーフ弁ハウジング３０の下端部が嵌入可能な大きさの上部嵌合孔６５を有して略円環状に形成されており、この上部嵌合孔６５の内周面にはシール部材としてのＯリング６６が装着されるリング溝が形成されている。この上エンドプレート６４の外周面には、板状の複数のリブ６４ａが放射状に突出形成されている。

下エンドプレート６７は、フィルタケース２０におけるセーフティ弁ハウジング４１の上端部が嵌入可能な大きさの下部嵌合孔６８を有して略円筒状に形成されており、この下部嵌合孔６８の内周面にはシール部材としてのＯリング６９が装着されるリング溝が形成されている。この下エンドプレート６７の外周面には、板状の複数のリブ６７ａが放射状に突出形成されている。下エンドプレート６７の中央にはフィルタエレメント６０の流出空間Ｓ３内に突出するキャップ体７０が一体的に形成（例えば、樹脂一体成形）されている。

キャップ体７０は、内筒６３の内径よりも小さな外径で略円筒状に形成されており、流出空間Ｓ３の下端位置に配設されてフィルタエレメント６０の中央底部を形成している。このキャップ体７０には、円環状の複数のリブ７１ａと放射状に延びる複数のリブ７１ｂとが互いに交差して蜘蛛の巣状にリブ群７１が形成されており、これらリブ群７１の間に囲まれて上下方向に貫通するエレメント排出孔７２が形成されている。キャップ体７０の下面側には、セーフティ弁体４８よりも小径に形成されて下方に突出する弁操作部７３が設けられている。この弁操作部７３は、キャップ体７０の中心軸上に形成された円筒部７３ａと、円筒部７３ａの外周面から放射状（半径方向外方）に延びる等間隔４箇所の板部７３ｂとからなる。弁操作部７３は、フィルタエレメント６０がフィルタケース２０内に装着されるときに、セーフティ弁スプリング４９の付勢力に抗してセーフティ弁体４８を下方に押圧して開放位置に変位させ、当該開放された流出口４４を介してフィルタエレメント６０の流出空間Ｓ３と流出パイプ５０（オイルタンク１）とを連通させる。

この弁操作部７３の下端は平坦面に形成されて、下エンドプレート６７に配設されたＯリング６９よりも上方に配置されており、フィルタエレメント６０がフィルタケース２０から取り出されるときに、Ｏリング６９による下エンドプレート６７とセーフティ弁ハウジング４１とのシール状態が解除されるよりも先に、弁操作部７３の下面とセーフティ弁体４８の上面とが離間して（すなわち、セーフティ弁体４８がセーフティ弁スプリング４９の付勢力によって閉止位置に変位して）、セーフティ弁ハウジング４１の流出口４４が閉止されるようになっている。

このように構成されるオイルフィルタ１０において、オイルタンク１に固定されたフィルタケース２０にフィルタエレメント６０を装着する手順について説明する。フィルタエレメント６０を装着するときは、前もって、複数本の固定ボルト２６を外して、ケース本体２１からケース蓋２５を取り外しておく。ケース蓋２５が取り外されると、ケース本体２１の上部開口が開放された状態となる。この状態では、フィルタケース２０において、セーフティ弁体４８はセーフティ弁スプリング４９の付勢力によってセーフティ弁ハウジング４１の座面４５に当接した閉止位置にあり、このセーフティ弁体４８によって流出口４４は閉止されている。

フィルタエレメント６０をケース本体２１の上部開口からエレメント配設空間Ｓ１内にまっすぐ挿入すると、フィルタエレメント６０の弁操作部７３がフィルタケース２０のセーフティ弁体４８に当接したところで、フィルタエレメント６０がセーフティ弁体４８を介してセーフティ弁スプリング４９からのバネ荷重を受けるようになり、これに抗してフィルタエレメント６０を更に挿入すると、弁操作部７３がセーフティ弁体４８を開弁方向（下方）に押動することで、フィルタケース２０の流出口４４が開放されることとなる。

こうしてフィルタエレメント６０がエレメント配設空間Ｓ１内に配置された状態で、ケース蓋２５をケース本体２１の上面側に被せて固定ボルト２６を利用して取り付けると、リリーフ弁ハウジング３１の下端部がフィルタエレメント６０の上部嵌合孔６５に嵌入されて、リリーフ弁ハウジング３１の鍔部が上エンドプレート６４の上端部に突き当たるこ
とで、フィルタエレメント６０が更に下方に押し込まれ、これに伴って圧縮変形されたセーフティ弁スプリング４９の付勢力を受けて（すなわち、セーフティ弁スプリング４９がフィルタエレメント６０を押さえつけつるためのセットスプリングとして作用することで）フィルタエレメント６０がフィルタケース２０内でしっかりと保持される。

フィルタエレメント６０がフィルタケース２０内に装着されると、エレメント配設空間Ｓ１は、フィルタエレメント６０の濾材６２を隔てて、戻り側配管５に繋がるダーティサイドの流入空間Ｓ２と、オイルタンク１に繋がるクリーンサイドの流出空間Ｓ３とに区画される。このとき、フィルタエレメント６０とフィルタケース２０との各接続部にはＯリング６６，６９が配設されてシールされている。

次に、上記のようにフィルタエレメント６０が装着されたオイルフィルタ１０によって濾過される作動油（リターンオイル）の流れについて図１を参照しながら説明する。なお、図１において、作動油の流れは、矢印Ｆによって表されている。オイルタンク１から油圧ポンプ（図示せず）によって供給される作動油は油圧回路を流れて戻り側配管５からオイルフィルタ１０に還流する。

戻り側配管５からフィルタケース２０の流入空間Ｓ２に導入された作動油は、フィルタエレメント６０の外筒６１に形成された多数の外筒流通孔（図示せず）を通って、濾材６２の外側から内側に向かって流れるが、このときに作動油内に混入した金属ダスト等の異物が濾材６２によって濾過される。濾過された作動油は、内筒６３に形成された多数の内筒流通孔（図示せず）を通ってクリーンサイドの流出空間Ｓ３に流入する。なお、濾材６２は、その内周が内筒６３の外周と当接接触しているため、外周方向から作動油が流入しても変形することがない。流出空間Ｓ３に流入した作動油（濾材６２により清浄化された作動油）は、この流出空間Ｓ３を下方に流れてエレメント排出孔７２からフィルタエレメント６０外へ排出される。このとき、セーフティ弁体４８はフィルタエレメント６０の弁操作部７３によって開放位置で保持されているため、フィルタケース２０の流出口４４は全開状態となっており、フィルタエレメント６０から排出された作動油は、この流出口４４を通過して、最終的には流出パイプ５０からオイルタンク１内に流入する。

ここで、濾材６２に目詰まりが生じると、オイルフィルタ１０の流入空間Ｓ２内が異常圧に昇圧し、流入空間Ｓ２と流出空間Ｓ３との間の圧力差（ダーティサイドとクリーンサイドとの間の圧力差）が所定圧以上となる。そのため、リリーフ弁体３４にはリリーフ弁スプリング３７の付勢力以上の力が作用し、リリーフ弁体３４が下方に押し下げられてリリーフ孔３２が開放される。これにより流入空間Ｓ２と流出空間Ｓ３とが連通して、流入空間Ｓ２内のオイルは濾材６２を通過せずにリリーフ孔３２から流出空間Ｓ３に直接流入し（このときの作動油の流れを図１においてＦ′で示す）、下端のエレメント排出孔７２からフィルタエレメント６０外へ排出させることで、オイルフィルタ１０の損傷を防止することとしている。

上記のように構成されるオイルフィルタ１０は、長時間の使用により濾材６２の目詰まりが生じる（濾材６２の性能が低下する）ため、定期的に（所定の交換時期ごとに）フィルタエレメント６０を交換する必要があるが、フィルタエレメント６０の取り外しは、取り付けと逆の手順で行われる。それでは、フィルタエレメント６０を取り外す手順について、図６及び図７を追加参照して以下で説明する。

まず、エア抜きボルト２８を回転させて螺合状態を緩めていくと、気密状態であったオイルフィルタ１０内が大気開放されて大気圧となり、フィルタケース２０内に残留する作動油の油面がオイルタンク１内の作動油の油面まで下降する。そして、フィルタエレメント６０の交換のために、複数本の固定ボルト２６を外してケース本体２１からケース蓋２
５を取り外すと、ケース本体２１の上部開口が開放され、セーフティ弁スプリング４９の付勢力によってフィルタエレメント６０が上方に持ち上げられ、これと同時にセーフティ弁体４８が閉弁方向（上方向）に移動して流出口４４の座面４５に当接する閉止位置に到達する（これにより流出口４４を閉止する）。

ケース蓋２５を取り外した状態では、オイルフィルタ１０内で覗くことの出来る開口部は上エンドプレート６４の上部嵌合孔６５のみなので、たとえ工具や交換部品等を落下させてしまっても、この落下物は下エンドプレート６７の蜘蛛の巣状のリブ群７１上に留まり、フィルタエレメント６０を引き抜くことで回収が可能である。

一方、フィルタエレメント６０が上方に引き上げられると、下エンドプレート６７とセーフティ弁ハウジング４１との間で圧着状態にあるＯリング６９は、このＯリング６９の弾性力によって一定の嵌合力をもってセーフティ弁ハウジング４１に対して上方へ摺動し、セーフティ弁ハウジング４１の上端位置で離間する。ここで上述したように、弁操作部７３がセーフティ弁体４８から離間する位置と、Ｏリング６９がセーフティ弁ハウジング４１から離間する位置とは、上下方向においてほぼ同じ位置（ハウジング４１の上端位置）であり、フィルタエレメント６０におけるＯリング６９と弁操作部７３との位置関係では、下エンドプレート６７に装着されたＯリング６９は、弁操作部７３の下面（セーフティ弁体４８との当接面）よりも下方に配置されているので、フィルタエレメント６０を引き上げたとき、セーフティ弁体４８によって流出口４４が閉止されて弁操作部７３がセーフティ弁体４８から離間した後で、Ｏリング６９がセーフティ弁ハウジング４１から離間して当該Ｏリング６９によるシール状態が解除されるようになっている。換言すれば、Ｏリング６９による流入空間Ｓ２と流出空間Ｓ３との間の液密状態が解除されたときには、セーフティ弁体４８によって流出口４４は既に閉止された状態となっているため、フィルタケース２０内に残留する作動油（濾過前の作動油）が濾材６２を通過せずに流出口４４に直接流入するおそれはない。

こうしてフィルタエレメント６０がフィルタケース２０から取り外されたときには、セーフティ弁体４８によってセーフティ弁ハウジング４１の流出口４４は閉止されているので、フィルタケース２０内に作動油や異物等が残留していても、これがオイルタンク１に流出することはなく、また、オペレータがフィルタエレメント６０の交換作業をしているときに、不用意に工具や交換部品等を落としてしまったとしても、この落下物をオイルタンク１にまで至らせずにフィルタケース２０内に留めておけるため、その回収作業が容易である。

以上、このように構成されるオイルフィルタ１０によれば、フィルタエレメント６０をフィルタケース２０から取り外した状態においては、フィルタエレメント６０の弁操作部７３とフィルタケース２０のセーフティ弁体４８とが離間しており、セーフティ弁体４８がセーフティ弁スプリング４９によって閉止方向に付勢されてセーフティ弁ハウジング４１の流出口４４を閉止するため、フィルタエレメント６０の交換時に、フィルタケース２０内に残留する濾過前の作動油（未濾過の作動油）や金属ダスト等の異物が流出口４４からオイルタンク１へ流出するのを完全に防止することが可能になる。一方、フィルタエレメント６０がフィルタケース２０に装着された状態では、セーフティ弁体４８が弁操作部７３によって開放方向に押圧操作されて流出口４４を開放するため、フィルタエレメント６０の濾材６２で清浄化された作動油の流れを害することなく速やかに流出口４４からオイルタンク１へ排出することができる。従って、オイルタンク１内を常に清浄化された作動油で満たすことができ、この清浄化された作動油を油圧回路に供給することが可能になる。

また、フィルタエレメント６０の濾材６２に捕捉された金属ダスト等の異物は、フィル
タエレメント６０の交換時において、この濾材６２から離脱してエレメント排出口７２から落下するおそれがあるが、前述のようにフィルタケース２０の流出口４４はセーフティ弁体４８によって閉止されるため、フィルタエレメント６０から落下した捕捉ダストをフィルタケース２０内で封じ込めておくことができる。

さらに、フィルタエレメント６０がフィルタケース２０内に装着された状態においては、セーフティ弁体４８を閉止方向に常時付勢するセーフティ弁スプリング４９が、フィルタエレメント６０をフィルタケース２０内の所定位置に付勢保持するためのセットスプリングの役割を兼用するため、セットスプリングを別途設置する必要がなく、コストの低減及び小型軽量化を図ることができる。

また、フィルタエレメント６０をフィルタケース２０から取り出すとき、弁操作部７３とセーフティ弁体４８とが離間して流出口４４がセーフティ弁体４８によって閉止された後で、Ｏリング６９とセーフティ弁ハウジング４１の外側面とが離間してＯリング６９によるセーフティ弁ハウジング４１の外側面と下エンドプレート６７の下部嵌合孔６８の内周面との間の密封状態が解除される構成であるため、フィルタケース２０の底部に濾過前の作動油や金属ダスト等の異物が残留していた場合でも、流出口４４が閉止される過程でこの残留物がセーフティ弁ハウジング４１と下エンドプレート６７との隙間から流出口４４へ侵入するのを防止することができる。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。例えば、弁操作部７３の下端面に下方に向けて突出する嵌合凸部を形成し、セーフティ弁体４８の上端面に窪んだ嵌合凹部を形成して、上下方向に嵌合可能な嵌合凸部と嵌合凹部とからなる凹凸嵌合構造を形成することで、フィルタエレメント６０がフィルタケース２０に装着されたときに、弁操作部７３の嵌合凸部とセーフティ弁体４８の嵌合凹部とが嵌合して、フィルタエレメント６０が中心軸回りに回転規制されるように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、フィルタエレメント６０の外周側及び内周側にコアとしての外筒６１及び内筒６３を設けているが、これに限定されるものではなく、外筒６１及び内筒６３のいずれか一方のみをコアとして設けるものであってもよい。さらに、フィルタエレメント６０の上端部に、直立位置（引き上げ位置）と倒伏位置との間で上下に揺動自在なハンドル（取っ手）を設けて、フィルタエレメント６０の運搬及び交換作業をより容易化してもよい。

また、上述の実施形態において、オイルフィルタ１０は、フィルタケース２０の上部がオイルタンク１の上方に突出して戻り側配管５に繋がり、フィルタケース２０の下部がオイルタンク１内に収容される構成であるが、これに限定されるものではなく、オイルフィルタの全体がオイルタンク内に収容されるインタンク方式であってもよい。

また、上述の実施形態では、流体フィルタとして、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を適用した場合を例示したが、これに限定されるものではなく、水や燃料等の他の流体の濾過を行うフィルタに適用しても同様に効果を得ることができる。

１オイルタンク
２タンクフランジ
５戻り側配管
１０オイルフィルタ（流体フィルタ）
２０フィルタケース
２２流入パイプ（流入口）
３０リリーフ弁
４０セーフティ弁
４１セーフティ弁ハウジング（保持体）
４４流出口
４８セーフティ弁体（開閉弁）
４９セーフティ弁スプリング（付勢手段）
５０流出パイプ
６０フィルタエレメント
６８下部嵌合孔（凹部）
６９Ｏリング（シール部材）
７３弁操作部
Ｓ１エレメント配設空間
Ｓ２流入空間
Ｓ３流出空間

Claims

内部にエレメント配設空間を有して流体が通過可能な流入口及び流出口が形成されたケース本体および前記エレメント配設空間の上部開口を塞ぐように前記ケース本体に着脱可能に設けられるケース蓋を有してなるフィルタケースと、前記エレメント配設空間内に着脱自在に装着されて前記エレメント配設空間を前記流入口に繋がる流入空間と前記流出口に繋がる流出空間とに分離するフィルタエレメントとを備え、前記流入口から前記流入空間に導入した流体を、前記フィルタエレメントを通過させて前記流出空間から前記流出口へ排出するように構成された流体フィルタであって、
前記フィルタケースは、前記流出口を開放する位置と前記流出口を閉止する位置との間で揺動変位して前記流出口を開閉する開閉弁と、前記開閉弁を閉止方向に常時付勢して前記流出口を閉止させる付勢手段とを有し、
前記フィルタエレメントは、当該フィルタエレメントが前記エレメント配設空間内に装着されたときに、前記開閉弁を開放方向に押圧操作して前記流出口を開放させる弁操作部を有して構成され、
前記フィルタケースの底部には、前記流出口が開口された中空筒状の保持体が設けられ、前記保持体の内部に、前記流出口に繋がって前記開閉弁を揺動自在に収容保持する開閉弁収容室が形成されており、
前記フィルタエレメントの底部には、前記弁操作部と、当該フィルタエレメントが前記エレメント配設空間内に装着されたときに前記保持体の外側面に嵌着される凹部と、前記凹部内側面に設けられて前記保持体の外側面と前記凹部内側面との間を密封するためのシール部材とが備えられ、
前記エレメント配設空間から前記フィルタエレメントを取り外すとき、前記弁操作部と前記開閉弁とが離間して前記流出口が前記開閉弁によって閉止された後に、前記シール部材と前記保持体の外側面とが離間して前記シール部材による前記外側面と前記凹部内側面との間の密封状態が解除されるように構成されており、
前記付勢手段は、前記フィルタエレメントが前記フィルタケース内に装着されて前記弁操作部により前記流出口が開放された状態において、前記フィルタエレメントを前記ケース蓋側に付勢して当該フィルタエレメントを前記エレメント配設空間内で固定保持するセットスプリングとして用いられるように構成されたことを特徴とする流体フィルタ。