(57)【要約】【課題】高い濾過性能を確保しながら、被濾過流体の流通抵抗を低減する。【解決手段】フィルタは、六角形の小孔１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが多数形成されたメッシュ部１２を有している。第１仮想円と、第１仮想円と同心上に第１仮想円の直径の√２倍の直径を持つ第２仮想円とを描いたとき、小孔１１Ａの対向する２辺は、第１仮想円に接し、小孔１１Ａの６つの角ａ１〜ａ６は、第１仮想円の外側から第２仮想円上までの領域に位置付けられている。小孔１１Ａの開口面積は、第２仮想円に内接する仮想の正四角形の面積よりも大きく設定されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被濾過流体を濾過するための六角形の小孔が多数形成されたメッシュ部を有するフィルタであって、
第１仮想円と、第１仮想円と同心上に第１仮想円の直径の√２倍の直径を持つ第２仮想円とを描いたとき、
上記小孔の少なくとも対向する１組の２辺は、第１仮想円に接し、
上記小孔の６つの角は、第１仮想円の外側から第２仮想円上までの領域に位置付けられ、
上記小孔の開口面積は、第２仮想円に内接する仮想の正四角形の面積よりも大きく設定されていることを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタにおいて、
小孔の対向する少なくとも一対の角が第２仮想円上に位置付けられていることを特徴とするフィルタ。
【請求項３】
請求項２に記載のフィルタにおいて、
小孔の６つの角が第２仮想円上に位置付けられていることを特徴とするフィルタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のフィルタにおいて、
小孔は所定方向に長く形成され、該小孔の長手方向が、被濾過流体の流れ方向に対応するように設定されることを特徴とするフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を濾過するためのフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばエンジンオイル等の被濾過流体を濾過するフィルタは、多数の小孔が形成されたメッシュ部を有している（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１のフィルタの小孔は、四角形である。また、特許文献２のフィルタの小孔は、六角形である。六角形とすることで、フィルタの開口率を向上させて被濾過流体の流通時の抵抗を減少させることが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７９７７０号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、被濾過流体がフィルタを通過する際には流通抵抗が生じるが、このときの抵抗は損失につながるので、できるだけ低減したいという要求がある。
【０００５】
一方、フィルタの濾過性能を向上させるためには、メッシュ部の小孔を小さくすればよい。しかしながら、小孔を小さくすればするほど、被濾過流体の流通抵抗が大きくなってしまうという問題がある。これは、四角形の小孔であっても、六角形の小孔であっても同じである。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い濾過性能を確保しながら、被濾過流体の流通抵抗を低減できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、被濾過流体を濾過するための六角形の小孔が多数形成されたメッシュ部を有するフィルタであって、第１仮想円と、第１仮想円と同心上に第１仮想円の直径の√２倍の直径を持つ第２仮想円とを描いたとき、上記小孔の少なくとも対向する１組の２辺は、第１仮想円に接し、上記小孔の６つの角は、第１仮想円の外側から第２仮想円上までの領域に位置付けられ、上記小孔の開口面積は、第２仮想円に内接する仮想の正四角形の面積よりも大きく設定されていることを特徴とするものである。
【０００８】
すなわち、図９に示すように、仮に、第２仮想円に内接する仮想の正四角形がメッシュ部に小孔として形成されている場合を想定すると、この正四角形の小孔で捕捉可能な丸形異物の直径は、正四角形の対向する２辺間の寸法Ｘ１以上である。２辺間の寸法Ｘ１は、正四角形が第１仮想円の√２倍の直径の第２仮想円に内接する大きさであるので、第１仮想円の直径と等しくなる。言い換えると、仮想の正四角形の小孔で捕捉可能な最小の丸形異物の直径は、第１仮想円の直径以上である。本発明では、図１０に示すように、小孔の対向する２辺Ａ，Ｂが第１仮想円に接しているので、丸形異物が、これら２辺Ａ，Ｂに引っ掛かるようになって捕捉される。これにより、仮想の正四角形を小孔とした場合と同じように丸形異物を捕捉することが可能である。
【０００９】
一方、図１１に示すように、上記仮想の正四角形の小孔で捕捉可能な扁平異物の幅寸法は、正四角形の対角線長さＸ２と同じであり、従って、第２仮想円の直径と等しくなる。本発明では、図１２に示すように、小孔の６つの角を、第１仮想円の外側から第２仮想円上の領域に位置付けたことで、扁平異物を仮想の正四角形の小孔と同等に捕捉することが可能、若しくは仮想の正四角形で捕捉可能な扁平異物よりも小さなものまで捕捉することが可能である。
【００１０】
また、小孔の開口面積を仮想の正四角形よりも大きくしたことで、被濾過流体の流通抵抗は減少する。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、小孔の対向する少なくとも一対の角が第２仮想円上に位置付けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、小孔の６つの角が第２仮想円上に位置付けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、小孔は所定方向に長く形成され、該小孔の長手方向が、被濾過流体の流れ方向に対応するように設定されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、第１仮想円と、第１仮想円の√２倍の直径の第２仮想円とを同心上に描いたとき、メッシュ部の小孔の対向する２辺が第１仮想円に接し、小孔の６つの角が第１仮想円の外側から第２仮想円上までの領域に位置付けられているので、小孔を正四角形とした場合と同等、若しくはそれ以上の高い濾過性能を得ながら、小孔の開口面積を大きくして被濾過流体の流通抵抗を低減できる。
【００１５】
第２の発明によれば、小孔の対向する２つの角を第２仮想円上に位置付けたことで、小孔の開口面積を十分に大きくすることができ、被濾過流体の流通抵抗をより一層低減できる。
【００１６】
第３の発明によれば、小孔の６つの角を第２仮想円上に位置付けたことで、小孔の開口面積をさらに大きくすることができ、被濾過流体の流通抵抗をより一層低減できる。
【００１７】
第４の発明によれば、小孔の長手方向を被濾過流体の流れ方向に沿うように設定したので、被濾過流体をスムーズに流すことができ、被濾過流体の流通抵抗をより一層低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】オイルストレーナの分解斜視図である。
【図２】メッシュ部の一部をオイル流れ方向下流側から見た斜視図である。
【図３】図１のIII−III線における断面図である。
【図４】メッシュ部の一部を拡大して示す平面図である。
【図５】変形例１にかかるメッシュ部の小孔を示す図である。
【図６】変形例２にかかるメッシュ部の一部をオイル流れ方向上流側から見た図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】変形例３にかかる図６相当図である。
【図９】仮想の正四角形の小孔で捕捉できる丸形異物の大きさを説明する図である。
【図１０】本発明にかかる小孔で捕捉できる丸形異物の大きさを説明する図である。
【図１１】仮想の正四角形の小孔で捕捉できる扁平異物の大きさを説明する図である。
【図１２】本発明にかかる小孔で捕捉できる扁平異物の大きさを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態にかかるフィルタ１０を備えたオイルストレーナ１の分解斜視図である。このオイルストレーナ１は、自動車用エンジンのオイルパン（図示せず）内に配設されて該オイルパン内に貯留されているオイル（被濾過流体）を濾過するためのものである。尚、オイルストレーナ１は、エンジン以外にも例えば自動変速機のオイルパン内等に配設することも可能である。
【００２１】
オイルストレーナ１は、フィルタ１０の他に該フィルタ１０を収容するケース２０を備えている。
【００２２】
ケース２０は、所定方向に長く形成されたものであり、上下に分割されたアッパ部材２１及びロア部材２２を備えている。アッパ部材２１及びロア部材２２は、共に、樹脂材を成形してなるものである。アッパ部材２１は、上壁部２４と、上壁部２４の周縁部から下方へ延びる周壁部２５とを備えている。ロア部材２２は、底壁部２６と、底壁部２６の周縁部から上方へ延びる周壁部２７とを備えている。そして、アッパ部材２１の周壁部２５の下端とロア部材２２の周壁部２７の下端とを合わせて両部材２１，２２を結合することでケース２０内部にオイル流路（図示せず）が形成されるようになっている。
【００２３】
ロア部材２２の底壁部２６には、ケース２０の長手方向一側に吸入管部２８が形成されている。吸入管部２８はオイル流路に連通して下方へ突出している。吸入管部２８の下端は、オイルストレーナ１がエンジンに装着された状態でオイルパンの底壁部近傍に位置するようになっている。
【００２４】
ロア部材２２の周壁部２７には、外方へ延出するフランジ３０が形成されている。また、ロア部材２２の周壁部２７の内面には、フィルタ１０が嵌る段差部３１が形成されている。
【００２５】
アッパ部材２１の上壁部２４には、ケース２０の長手方向他側に吐出管部３４が形成されている。吐出管部３４はオイル流路に連通して上方へ突出している。図３に示すように、吸入管部２８からケース２０内のオイル流路に吸入されたオイルは、上方へ向かってケース２０の長手方向他側へ流れて吐出管部３４から吐出されるようになっている。
【００２６】
吐出管部３４の上端部にはフランジ３５が形成されている。フランジ３５には、締結部材（図示せず）の挿通孔３５ａが形成されている。この挿通孔３５ａに挿通された締結部材によってオイルストレーナ１がエンジンに締結固定されるようになっている。
【００２７】
アッパ部材２１の周壁部２５には、外方へ延出するフランジ３６が形成されている。このフランジ３６は、ロア部材２２のフランジ３０に対し全周に亘って溶着されている。フランジ３０とフランジ３６とは、振動溶着や熱板溶着等の溶着法を用いて溶着するのが好ましいが、接着剤を用いて接着してもよいし、例えば、図示しないが、アッパ部材２１とロア部材２２との一方に爪を設け、他方に爪が係合する孔部を設けておき、爪を孔部に係合させることによってアッパ部材２１とロア部材２２とを結合するようにしてもよい。
【００２８】
フィルタ１０は、図２に示すように、多数の小孔１１を有するメッシュ部１２と、メッシュ部１２の外周部を囲むように設けられた枠部１３とを備えており、これらメッシュ部１２及び枠部１３は樹脂材により一体成形されている。つまり、フィルタ１０は射出成形品である。
【００２９】
図３に示すように、枠部１３は、オイル流れ方向の上流側（下側）及び下流側（上側）へそれぞれ突出するように形成されている。メッシュ部１２は、ケース２０の上壁部２４及び下壁部２６の中間に位置するように配置される。この状態でフィルタ１０の枠部１３の下端部がロア部材２２の段差部３１に嵌り、また、枠部１３の上端部がアッパ部材２１のフランジ３６に溶着され、これにより、フィルタ１０が位置決め固定される。尚、フィルタ１０の枠部１３は、フランジ３６に対して振動溶着や熱板溶着するのが好ましいが、接着剤を用いて接着してもよいし、例えば、図示しないが、枠部１３をアッパ部材２１とロア部材２２とで上下方向に挟持するようにしてもよい。
【００３０】
メッシュ部１２は、略矩形の平板状に形成されている。図２に示すように、メッシュ部１２の全ての小孔１１は、六角形とされて規則正しく並ぶように形成されている。図４に示すように、小孔１１Ａの周縁部は、第１〜第６辺構成部Ａ１〜Ａ６で形成されている。小孔１１Ａに隣接する小孔１１Ｂの周縁部は、第１〜第６辺構成部Ｂ１〜Ｂ６で形成されている。小孔１１Ａ及び小孔１１Ｂに隣接する小孔１１Ｃの周縁部は、第１〜第６辺構成部Ｃ１〜Ｃ６で形成されている。
【００３１】
小孔１１Ｂの第４辺構成部Ｂ４は、小孔１１Ａの第１辺構成部Ａ１と共通である。また、小孔１１Ｃの第３辺構成部Ｃ３は、小孔１１Ａの第６辺構成部Ａ６と共通である。また、小孔１１Ｃの第２辺構成部Ｃ２は、小孔１１Ｂの第５辺構成部Ｂ５と共通である。
【００３２】
メッシュ部１２の全ての小孔１１は同じ形状であるため、以下、小孔１１Ａの形状について第１仮想円及び第２仮想円と関連付けて詳細に説明する。第１仮想円は、任意の直径の円である。第２仮想円は、第１仮想円の直径の√２倍の直径を持つ円であり、第１仮想円と同心上に位置している。
【００３３】
小孔１１Ａの対向する第２辺構成部Ａ２及び第５辺構成部Ａ５は、互いに平行に延びており、長さは、第１、第３、第４、第６辺構成部Ａ１，Ａ３，Ａ４，Ａ６よりも長く設定されている。また、第１、第３、第４、第６辺構成部Ａ１，Ａ３，Ａ４，Ａ６は全て同じ長さに設定されている。第１辺構成部Ａ１及び第４辺構成部Ａ４は互いに平行に延び、第３辺構成部Ａ３及び第６辺構成部Ａ６も互いに平行に延びている。
【００３４】
第１〜第６辺構成部Ａ１〜Ａ６の幅は、オイル流れ方向上流側へ行くほど狭くなるように設定されている。従って、図３に示すように、小孔１１Ａの断面積は、オイル流れ方向上流側へ行くほど大きくなっており、小孔１１Ａのオイル流れ方向上流側の開口面積は、下流側の開口面積よりも広くなっている。
【００３５】
図４に示すように、小孔１１Ａの中心Ｘｃは第１仮想円の中心と一致させる。このとき、第２辺構成部Ａ２の内縁及び第５辺構成部Ａ５の内縁は、第１仮想円に接している。また、第１辺構成部Ａ１と第６辺構成部Ａ６とで形成される角ａ１と、第３辺構成部Ａ３と第４辺構成部Ａ４とで形成される角ａ４とは、第２仮想円上に位置付けられている。第１辺構成部Ａ１と第２辺構成部Ａ２とで形成される角ａ２と、第２辺構成部Ａ２と第３辺構成部Ａ３とで形成される角ａ３と、第４辺構成部Ａ４と第５辺構成部Ａ５とで形成される角ａ５と、第５辺構成部Ａ５と第６辺構成部Ａ６とで形成される角ａ６も、第２仮想円上に位置付けられている。
【００３６】
また、小孔１１Ａの角ａ１と角ａ４間の寸法は、第２辺構成部Ａ２と第５辺構成部Ａ５間の寸法よりも長く設定されている。つまり、小孔１１Ａは、同図における上下方向に長い形状となっている。
【００３７】
また、小孔１１Ａの開口面積は、第１〜第６辺構成部Ａ１〜Ａ６の長さや角ａ１〜ａ６の位置により任意に設定することが可能である。この実施形態では、小孔１１Ａのオイル流れ方向下流側の開口面積が、第２仮想円に内接する仮想の正四角形の面積よりも大きく設定されている。
【００３８】
フィルタ１０は、小孔１１の長手方向がケース２０の長手方向と一致するようにケース２０に収容されている。
【００３９】
次に、上記のように構成されたオイルストレーナ１でオイルを濾過する場合について説明する。エンジンのオイルポンプが作動すると、図３に示すように、オイルがケース２０の吸入管部２８からケース２０内のオイル流路に吸い込まれる。オイル流路内のオイルの流れは、吐出管部３４へ向かう流れとなるが、この吐出管部３４は、吸入管部２８に対して上方、及び、ケース２０の長手方向に離れているので、図３に矢印Ｙで示すように斜め上方となる。従って、小孔１１の長手方向がオイルの流れ方向に対応することとなる。矢印Ｙとメッシュ部１２のオイル流れ方向上流側の面とのなす角度αは、この実施形態では６０度とされているが、ケース２０の形状やメッシュ部１２の形状及び位置により６０度よりも小さい角度となることや、大きい角度となることもある。また、オイルの流れは、メッシュ部１２に対し垂直な流れとしてもよい。
【００４０】
そして、オイルはメッシュ部１２の小孔１１を通過することで濾過される。オイル中に丸形異物が混入している場合には、図４に示すように、その直径が第２辺構成部Ａ２と第５辺構成部Ａ５間の寸法Ｘ１以上であれば、第２、第５辺構成部Ａ２，Ａ５に引っ掛かり捕捉される。つまり、図９に参考として示すように、第２仮想円に内接する仮想の正四角形が小孔として形成されている場合を想定して、その仮想の正四角形の小孔で捕捉可能な丸形異物と同じ直径の丸形異物を、本実施形態の小孔１１では捕捉できる。
【００４１】
また、オイル中に扁平異物が混入している場合には、その幅が角ａ２と角ａ５間の寸法Ｘ２以上であれば、扁平異物が引っ掛かり捕捉される。つまり、図１１に参考として示すように、寸法Ｘ２は、第２仮想円に内接する仮想の正四角形の対角線長さと同じであるため、仮想の正四角形の小孔で捕捉可能な扁平異物と同じ幅の扁平異物を、本実施形態の小孔１１では捕捉できる。
【００４２】
また、小孔１１の開口面積を仮想の正四角形よりも大きくしたことで、オイルの流通抵抗は減少する。
【００４３】
以上説明したように、この実施形態によれば、小孔１１Ａの第２辺構成部Ａ２と第５辺構成部Ａ５との内縁を第１仮想円に接するように位置付け、小孔１１Ａの６つの角ａ１〜ａ６を第２仮想円上に位置付けたので、小孔を第２の仮想円に内接する仮想の正四角形とした場合と同等の濾過性能を得ながら、小孔１１Ａの開口面積を大きくしてオイルの流通抵抗を低減できる。
【００４４】
また、小孔１１Ａの全ての角ａ１〜ａ６を第２仮想円上に位置付けたことで、小孔１１Ａの開口面積を十分に大きくすることができ、オイルの流通抵抗をより一層低減できる。
【００４５】
また、小孔１１Ａの長手方向をオイルの流れ方向に沿うように設定したので、オイルをスムーズに流すことができ、このことによっても、オイルの流通抵抗をより一層低減できる。
【００４６】
尚、上記実施形態では、小孔１１Ａの全ての角ａ１〜ａ６を第２仮想線上に位置付けているが、これに限らず、例えば、図５に示す変形例１のように、角ａ２，ａ３，ａ５，ａ６を第１仮想円の外側と第２仮想円との間の領域に位置付け、かつ、対向する角ａ１，ａ４のみを第２仮想円上に位置付けるようにしてもよい。また、角ａ１〜ａ６は、第１仮想円の外側から第２仮想円上までの領域に位置付けるようにすればよく、上記した位置に限られるものではない。例えば、対向する角ａ２，ａ５のみを第２仮想円上に位置付けてもよいし、対向する角ａ３，ａ６のみを第２仮想円上に位置付けてもよい。また、角ａ１〜ａ６の全てを第２仮想円上に位置付けないようにしてもよい。
【００４７】
また、図６に示す変形例２のように、メッシュ部１２には、オイル流れ方向上流側へ突出する突起１４を形成してもよい。この突起１４は、小孔１１の各辺構成部の交点近傍に位置付けられている。また、突起１４の高さは、図７に示すように、オイルの主流の流線（図中に破線矢印で示す）に当たらないように設定されている。突起１４は、扁平異物１００（図７に仮想線で示す）が小孔１１を塞ぐような姿勢でメッシュ部１２に付着した際に、小孔１１の開口と扁平異物１００との間にオイルの流通可能な隙間を形成して、小孔１１が完全に閉塞されないようにするためのものである。突起１４の形成位置は、小孔１１の辺構成部の長手方向中間部であってもよい。また、突起１４の数や形成位置は任意に設定することができる。また、突起１４の形状は、辺構成部の長手方向に延びるような形状であってもよい。さらに、突起１４の代わりに、一部の辺構成部のみをオイル流れ方向上流側へ突出するように形成してもよい。
【００４８】
また、図８に示す変形例３のように、メッシュ部１２の小孔１１の一部の辺構成部にのみ、オイル流れ上流側へ向けて突出するリブ１５を形成してもよい。この変形例３では、メッシュ部１２の強度を向上させることができるとともに、変形例２で説明したように、扁平異物によって小孔１１が完全に閉塞されてしまうのを回避することができる。図示しないが、リブは、オイル流れ方向下流側へ向けて突出させて設けてもよい。
【００４９】
また、小孔１１の６つの辺構成部の長さは全て異ならせてもよい。また、対向する１組の辺構成部のみ、あるいは、対向する２組の辺構成部、対向する３組の辺構成部の各組の辺構成部を互いに同じ長さにしてもよい。また、隣り合う２つ（１組）の辺構成部のみ、あるいは、隣り合う２組の辺構成部、隣り合う３組の辺構成部の各組の辺構成部を互いに同じ長さにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、対向する各組の辺構成部が互いに平行に延びる関係となっているが、これに限らず、少なくとも、対向する１組の辺構成部が平行に延びる関係になっていればよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、本発明をオイルストレーナ１に適用した場合について説明したが、これに限らず、水を濾過する装置や空気を濾過する装置に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、本発明にかかるフィルタは、例えば、オイルストレーナに適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１          オイルストレーナ
１０        フィルタ
１２        メッシュ部
１１Ａ      小孔
Ａ１〜Ａ６  第１〜第６辺構成部
ａ１〜ａ６  角
【図１】
2011072910.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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