(57)【要約】  本発明は、ハウジングと、 ハウジングの軸方向端キャップに対して固定された状態でハウジングに収容されているフィルタエレメントと、を有するろ過装置であって、フィルタエレメントには、ハウジングの内部に、ハウジングとは接続されずに設けられた、フィルタエレメントの反対側の軸端面を閉鎖する、第２端キャップが設けられ、ろ過装置には、軸方向端面に対して第２端キャップを付勢させるばね素子と、第２端キャップに配置されたバイパス弁と、が設けられ、バイパス弁が、弁ばねで付勢されたフィルタエレメント円筒状の内室を開くように設けられ、ろ過装置の取り付けに誤りがあった場合のように装置が上下逆さまになっている場合、キャップばねと第２端キャップとの組み合わせ構造が安全手段、即ち、バイパス弁として働くように、キャップばね及び弁ばねに所定のばね設定値が与えられていることを特徴とするろ過装置、および、ろ過方法を提供する。
2009539581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体をろ過するフィルタを遮断する際、または、潤滑システムに前記流体が必要とされる際に、第１ばねで付勢されるバイパス弁を開いてバイパスを行う安全手段と、
前記第１ばねの設定値に相当する設定値を有する第２ばねで付勢される第２バイパス手段と、
を備えた潤滑システムにおける流体のろ過方法であって、
前記第１ばねと、前記第２ばねとを互いに反対方向に働くように設け、
前記第１ばねを、前記フィルタの軸方向端部を閉鎖するバイパス弁保持手段、または、前記バイパス弁と接触させ、そして、
前記第２ばねを用いて、前記バイパス保持手段を前記軸方向端部に対して付勢させる
ことを特徴とする流体のろ過方法。
【請求項２】
前記フィルタを、特に固定手段によって、前記フィルタハウジングに対して所定の位置に保持することを特徴とする請求項１に記載の流体のろ過方法。
【請求項３】
ハウジングと、 前記ハウジングの軸方向端キャップに対して固定された状態で前記ハウジングに収容されているフィルタエレメントと、を有するろ過装置であって、
ハウジングの内部には、前記ハウジングとは接続されずに設けられた、前記フィルタエレメントの反対側の軸端面を閉鎖する、第２端キャップが、設けられ、
前記ろ過装置には、前記軸方向端面に対して前記第２端キャップを付勢させるばね素子と、前記第２端キャップに配置されたバイパス弁と、が設けられ、
前記バイパス弁が、弁ばねで付勢された前記フィルタエレメントの円筒状の内室を開くように設けられ、そして、
前記ろ過装置の取り付けに誤りがあった場合のように前記ろ過装置が上下逆さまになっている場合、前記キャップばねと前記第２端キャップとの組み合わせ構造がバイパス弁として働くように、前記キャップばね及び前記弁ばねに所定のばね設定値が与えられている
ことを特徴とするろ過装置。
【請求項４】
前記端キャップには、前記ろ過装置の入口用開口の向かい側に組み込まれた環状の磁石を受容する直立縁部が設けられ、そして、
前記磁石の外周と前記縁部との半径方向の間隔が、前記フィルタによってろ過される最も小さい粒子に比べてより大きな寸法、例えば、２ｍｍ〜５ｍｍとなるように設けられていることを特徴とする請求項３に記載のろ過装置。
【請求項５】
直立縁部を有するキャップを備えたろ過装置であって、
前記直立縁部が、環状の磁石を受容するように設けられ、かつ、前記ろ過装置における流液注入用開口の向かい側に組み込まれ、そして、
前記磁石の外周と前記縁部との半径方向の間隔が、前記フィルタによってろ過される最も小さい粒子に比べてより大きな寸法、例えば、２ｍｍ〜５ｍｍとなるように設けられていることを特徴とするろ過装置。
【請求項６】
前記キャップが金属で構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載のろ過装置。
【請求項７】
前記フィルタエレメントが、デプスフィルタエレメント、特にセルロース繊維系フィルタエレメントであることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載のろ過装置。
【請求項８】
前記フィルタエレメントが、前記ろ過装置全体を置き換えることによって、置き換えられることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載のろ過装置。
【請求項９】
前記ハウジング、及び、１以上の前記第２端キャップが、板金から製造され、そして、
前記第２端キャップと、前記第２端キャップを除いた前記ハウジングの部分が、レーザ溶接によって互いにシールされていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載のろ過装置。
【請求項１０】
前記ハウジング、及び、１以上の前記第２端キャップが、合成物質、特にフェノリックス（phenolix）から製造され、そして、
前記第２端キャップと、前記第２端キャップを除いた前記ハウジングの部分が、音波溶接によって互いにシールされていることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載のろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングと、 前記ハウジングの軸方向端キャップに対して固定された状態で前記ハウジングに収容されているフィルタエレメントと、を有するろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなろ過装置は、先行技術においてもよく知られているし、例えば、自動車などの変速装置に、例えば、変速装置と油冷却器との間に設けられる。しかし、そのような周知のろ過装置はそれ以外の用途にも適している。
【０００３】
周知のフィルタに関連した問題は“フールプルーフ（fool proof）”特性であるが、この特性は、ろ過装置の設計の段階において質的に取り扱われるほどである。周知のろ過装置における前記特性は、ろ過装置を逆に組み立ててしまった場合を除けば、特に、交換に関係することが圧倒的に多い。
【０００４】
この特性に関連して、様々な解決手段が提案されているが、それらは全て設計の経済学（design economy）、即ち、売れる装置を大前提とする従来技術に反するものであった。
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ２００５／０８７３４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に対する解決策を提供することである。本発明は、安全弁を備えたフィルタ及びろ過装置から出発したものである。安全弁は、緊急の際に、即ち、フィルタを遮断する際に、流体の流れ（flow of hydraulics）に対して閉位置から開位置にばね力に逆らって付勢される弁を含む。本発明では、取り付けに誤りがあったときの失敗確認設計（fail safe design）を実現するためにこの原理を用いるので、それに相当するばね特性を備え、かつ、逆方向で働く別のばねを有するフィルタ、または、ろ過装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の新規な方法では、取り付けに誤りがあった場合に、流れは外側から内側に向かうのではなく、反対方向で（即ち、内側から外側に向かって）フィルタを通過することになるが、この場合にも、フィルタの安全動作は依然として保証される。
【０００７】
本発明の方法の実用化に向けて、前記ばね手段は弁に対して直接的に働くものであり得るが、好ましい実施例においては、前記ばね手段が、フィルタの軸方向端面（axial end face）に対して端キャップ（end cap）、または、閉鎖素子（closure element）のような弁支持構造に対して働くこともあり得る。ここで、前記閉鎖素子は前記軸方向端面によって自在に支持されている。後者の構成をとった場合、放出され、または、内側フィルタチャンバーから迅速に放出される任意の流体（hydraulics）は、前記バイパス弁の開口よりも、フィルタの軸方向端面と、前記軸端面から持ち上げられた閉鎖素子との間を通過するだろう。
【０００８】
本発明の別の目的は、古くからそのタイプのフィルタの典型的なものとされてきたバイパス構造よりも、インライン（in-line）型で用いられるいわゆるデプスフィルタ（in depth filter）に関連してフィルタ設計を改良することである。前記インライン型フィルタを有するろ過装置には、安全弁として用いられるよりも、正常操作中に用いられるバイパス弁が設けられているので、操作の要求条件を満たすことができる。この解決手段に関しては、同一出願人により提出された国際出願番号ＰＣＴ／ＩＢ２００４／０００４１９（国際公開公報ＷＯ２００５／０８７３４５に相当する。）などを参考することができる。
【０００９】
本発明は、ろ過装置の底部側の上面図と、その断面図Ａ−Ａと、を含む図１を参照すれば、より明確なものとなるだろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、流れ方向を誤って装置を取り付けた場合であっても、内側キャップがそれ全体として安全バイパス弁として機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１において、同じ符号は、同一の、または、少なくともそれと同程度の技術的構造（technical feature）を示す。
【００１２】
図１において、左図は、本発明のろ過装置の底部側の平面図を示し、右図は、その軸方向断面図をもって本発明の装置の内部を示す。ここで、ハウジング１は、概してカップの形状を有するものとして示されており、その内側にフィルタエレメント４が設けられている。ハウジング１は、端キャップ２によって閉鎖されており、好ましくは、端部キャップ２はレーザ溶接によってハウジング１の一部に付着されている。このハウジング１には、図１の右側に示したチューブ３の形態をした入口用の開口が設けられ、かつ、図１の左側に示したチューブ３の形態をした出口用の開口が設けられている。フィルタ４は、その内部において、有穴過器手段用の支持体（perforated filtering means support）５によって支持されて、フィルタ４、および、（全体としての）ろ過装置に対して円筒状の内室を形成する。
【００１３】
ここで、フィルタエレメント４は、例えば、接着剤などで端部キャップ２に付着され、それにより、出口用開口３の近傍にある一方の軸面（axial face）を閉鎖する。他方の軸面では、内端キャップ８が設けられ、フィルタエレメント４の端面をほぼ全面的にカバーすることによって、前記軸面を閉鎖する。この実施例において、端キャップ８は、ばね手段（ここでは、ばね６）によって前記端面に対して付勢されている。ばねがここに示したばね（ばね６）とは異なる形状を有する場合であっても、前記ばねには、弁ばね１１の設定値に相当するばね設定値が与えられる。それに関しては、後述する。
【００１４】
内側端キャップ８（『圧力プレート』とも称する。）には、弁９、及び、弁ハウジング１２が設けられ、そこで、弁９は、周知のとおり、弁ばねによって付勢されて、ハウジングに設けられた開口を閉鎖する。弁ばね１１（この弁ばね１１は、弁ハウジング１２によって弁の上端部１０の内部に収容されている。）には、端キャップばね６の設定値に相当するばね設定値が与えられる。
【００１５】
本発明のろ過装置には、機械、特に、新しい機械を円滑にする注入用流体（entering hydraulics）の中にしばしば含まれている金属粒子を収集するために、磁石７、例えば、環状の磁石が設けられている。それにより、フィルタエレメント４の負担を軽減すると共に、フィルタの目詰まりが起こらないように事前に防ぐことができる。磁石７には、内側開口（internal opening）が設けられているので、ばね６がその開口を通って内側端キャップ８に向かって突出すると共に，たとえば、内側端キャップ８に対して直接圧力を加えることが可能である。
【００１６】
この実施例において、内側端キャップ８には、前記磁石７を取り囲む外側直立縁部（outer upstanding rim）が設けられている。また、前記縁部と環状の磁石７との間には、ある程度の半径方向の間隔（radial play）が設けられる。好ましくは、前記間隔は２〜５ｍｍである。したがって、例えば、高粘度流体または注入用流体の強い流れ（strong current）により滑り落ちる（slide off）任意の破片を受容することができる。さらに、ダイキャストされた（die-casted）合成物質がろ過装置の大半を占めるにもかかわらず、端キャップは金属、好ましくは、板金で製造される。板金は磁石７の存在によって磁性を持つようになり、それに応じて、ろ過装置の破片保持表面（debris holding surface）が増加することになる。
【００１７】
この実施例において、内側弁１０は安全弁として機能する。言い換えれば、内側弁１０はろ過装置４が遮断された場合にのみ開かれる。右側にある入口３から注入され、円筒状のフィルタ４を通過し、内室に向かうオイルの代わりに、油圧（流体）は、弁ばね１１により付勢されて開かれる。したがって、流体は、前記フィルタ４をバイパスして、直接内室に流入される。
【００１８】
流れ方向を誤って装置を取り付けた場合、ハウジング１の外壁に対する（視覚的な）指示事項及び注意事項などにもかかわらず、内側キャップ８はその全体として安全バイパス弁として機能する。圧力に関するばね６の設定値（それは弁ばね１１の設定値に相当する。）が予め定められている場合、油圧（流体）遮断のときに、フィルタ４の内側に存在するキャップ８は、ばね６の力に逆らってこの位置からフィルタ４の軸方向端面の方に持ち上げられる。そのために、内側キャップ８は安全弁として機能することができる。
【００１９】
本発明は、特許請求の範囲のほか、当業者が、前記発明の詳細な説明、及び、図面に基づいて、特許請求の範囲から直接、かつ、明確に導き出すことができる事項をも含む。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１において、左図は、本発明のろ過装置の底部側の平面図を示し、そして、右図は、その軸方向断面図をもって、本発明の装置の内部を示す。
【符号の説明】
【００２１】
１    ハウジング
２    端キャップ
３    チューブ
４    フィルタエレメント
５    有穴フィルタ手段の支持体  
６    ばね
７    磁石
８    内側端キャップ
９    弁  
１０    内側弁
１１    弁ばね
１２    弁ハウジング
【図１】
2009539581.tif 000003
【国際調査報告】
2009539581.tif 000004
2009539581.tif 000005
2009539581.tif 000006
2009539581.tif 000007
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