JP2004243314A

JP2004243314A - 自動変速機又はエアクリーナ用濾材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004243314A
Application number: JP2003396543A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Katagiri; 恵一片桐; Masanori Goto; 雅則後藤; Hirokazu Suzuki; 宏和鈴木; Toshiki Oba; 敏記大庭
Original assignee: Toyo Roki Mfg Co Ltd
Current assignee: Roki Co Ltd
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】自動変速機又はエアクリーナ用エアフィルタの濾材の剥離を防止する。
【解決手段】補強シート（１）と、補強シート（１）を上下から挟むフィルタ用不織布（２，３）との少なくとも三層からなる積層体（４）を備え、この積層体（４）の各層間において不織布（２，３）の繊維（１０）が絡み合っている。自動変速機のオイルは積層体（４）の複数層の不織布（２，３）により濾過され、その際オイルの脈動により積層体（４）に不規則な力が加わっても積層体（４）の各層間では不織布（２，３）の繊維が絡み合っているので、積層体（４）は剥がれることなく適正な濾過機能を維持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機又はエアクリーナ用濾材及びその製造方法に関する。

自動変速機用オイルフィルタは、ケースの上下の割り片間に濾材を挟み込んでケース内をダストサイドとクリーンサイドとに分けてなるもので、ダストサイドの割り片とクリーンサイドの割り片にオイル流入口とオイル流出口がそれぞれ設けられている。自動変速機のオイルはオイル流入口からケース内に流入し、濾材をダストサイドからクリーンサイドへと透過しつつ異物を除去された後オイル流出口から再び自動変速機に戻る。

この自動変速機用オイルフィルタの濾材としては例えば不織布が用いられるが、濾過面積を増やすために不織布はジグザグ折りされ、このジグザグ形状を維持するため補強部材が不織布の表面に接着され不織布と一体化される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００２−２７３１１６号公報。

自動変速機用オイルフィルタに流入するオイルはエンジンの回転数の変化等により脈動するので、濾材には不規則な力が繰り返し作用し、不織布自体や不織布と補強部材との間に剥がれが生じやすい。このような剥がれ現象が発生すると、不織布が破れたりジグザグ折りしたひだが密着したりして圧力損失および濾過性能低下を招く。

本発明は、上記問題点を解決することができる自動変速機又はエアクリーナ用濾材及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、補強シート（１）と、補強シート（１）を上下から挟むフィルタ用不織布（２，３）との少なくとも三層からなる積層体（４）を備え、この積層体（４）の各層間において不織布（２，３）の繊維（１０）が絡み合っている自動変速機又はエアクリーナ用濾材を採用する。

この請求項１に係る発明によれば、自動変速機のオイル、又は、エアクリーナのエア（空気）は、積層体（４）の複数層の不織布（２，３）により濾過され、その際オイル又はエアの脈動により積層体（４）に不規則な力が加わっても積層体（４）の各層間では不織布（２，３）の繊維が絡み合っているので、積層体（４）は剥がれることなく適正な濾過機能を維持する。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の濾材において、フィルタ用不織布（２，３）が厚さ方向に圧縮成形された自動変速機又はエアクリーナ用濾材を採用する。

この請求項２係る発明によれば、フィルタ用不織布（２，３）が厚さ方向に圧縮成形されているので、濾材が薄肉化されジグザグ折り等による襞付けをしやすくなる。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の濾材において、積層体（４）に接着剤を含浸させた自動変速機又はエアクリーナ用濾材を採用する。

この請求項３に係る発明によれば、積層体（４）に接着剤が含浸しているので、不織布（２，３）の繊維（１０）同士の絡み合いが固定され、濾材が強靭になり、また、適正な形状及び厚さに保持される。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の濾材において、積層体（４）がジグザグ折りされた自動変速機又はエアクリーナ用濾材を採用する。

この請求項４に係る発明によれば、積層体（４）がジグザグ折りされているので、濾材の濾過面積が増大し、濾過性能が向上する。

また、請求項５に係る発明は、補強シート（１）と、補強シート（１）を上下から挟むフィルタ用不織布（２，３）との少なくとも三層からなる積層体（４）を形成し、次にこの積層体（４）に対しニードルパンチを行って不織布（２，３）の繊維（１０）を各層間で絡み合わせる自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法を採用する。

この請求項５に係る発明によれば、積層体（４）に対しニードルパンチを行って積層体（４）の三層間で不織布（２，３）の繊維（１０）を絡み合わせるので、層間に剥離を生じ難い強度の高い濾材を簡易に製造することができる。

また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体（４）を加熱しつつ厚さ方向に圧縮成形する自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法を採用する。

この請求項６に係る発明によれば、ニードルパンチング後に積層体（４）を加熱しつつ厚さ方向に圧縮成形するので、薄い肉厚の濾材を簡易に製造することができる。

また、請求項７に係る発明は、請求項５又は請求項６に記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体（４）に接着剤を含浸させる自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法を採用する。

この請求項７に係る発明によれば、ニードルパンチング後に積層体（４）に接着剤を含浸させるので、不織布（２，３）の繊維（１０）を層間で絡み合った状態に固定することができ、濾材の強度を高めることができる。

また、請求項８に係る発明は、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体（４）をジグザグ折りする自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法を採用する。

この請求項８に係る発明によれば、積層体（４）をニードルパンチした後にジグザグ折りするので、積層体（４）のジグザグ折りによる層間剥離を適正に防止することができる。

また、請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の濾材において、積層体が耐熱性材料で形成された自動変速機又はエアクリーナ用濾材を採用する。

この請求項９に係る発明によれば、積層体が耐熱性材料で形成されていることから、自動変速機又はエアクリーナ用の濾材としての寿命が伸びる。

また、請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の濾材において、補強シートが耐熱性材料で形成された自動変速機又はエアクリーナ用濾材を採用する。

この請求項１０に係る発明によれば、補強シートが耐熱性材料で形成されるので、積層体の全体が耐熱性材料で形成される場合に比べ濾材を廉価にて作ることができる。

請求項１１に係る発明は、補強シートに不織布の繊維を吹き付け、次いで、吹き付け後の補強シート及び不織布の繊維を加熱し融着することにより積層体を形成することを特徴とするエアクリーナ用濾材の製造方法である。

請求項１に係る発明によれば、補強シートと、補強シートを上下から挟むフィルタ用不織布との少なくとも三層からなる積層体を備え、この積層体の各層間において不織布の繊維が絡み合っている自動変速機又はエアクリーナ用濾材であるから、自動変速機のオイル又はエアクリーナのエアは積層体の複数層の不織布により濾過され、その際オイル又はエアの脈動により積層体に不規則な力が加わっても積層体の各層間では不織布の繊維が絡み合っているので、積層体は剥がれることなく適正な濾過機能を維持する。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の濾材において、フィルタ用不織布が厚さ方向に圧縮成形されているので、濾材が薄肉化されジグザグ折り等による襞付けをしやすくなる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の濾材において、積層体に接着剤を含浸させているので、不織布の繊維同士の絡み合いが固定され、濾材が強靭になり、また、適正な形状及び厚さに保持される。

請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の濾材において、積層体がジグザグ折りされているので、濾材の濾過面積が増大し、濾過性能が向上する。

請求項５に係る発明によれば、補強シートと、補強シートを上下から挟むフィルタ用不織布との少なくとも三層からなる積層体を形成し、次にこの積層体に対しニードルパンチを行って不織布の繊維を各層間で絡み合わせる濾材の製造方法であるから、層間に剥離を生じ難い強度の高い濾材を簡易に製造することができる。

請求項６に係る発明によれば、請求項５に記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体を加熱しつつ厚さ方向に圧縮成形するので、薄い肉厚の濾材を簡易に製造することができる。

請求項７に係る発明によれば、請求項５又は請求項６に記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体に接着剤を含浸させるので、不織布の繊維を層間で絡み合った状態に固定することができ、濾材の強度を高めることができる。

請求項８に係る発明によれば、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体をジグザグ折りするので、積層体のジグザグ折りによる層間剥離を適正に防止することができる。

請求項９に係る発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の濾材において、積層体が耐熱性材料で形成されていることから、自動変速機又はエアクリーナ用の濾材としての寿命が伸びる。

請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の濾材において、補強シートが耐熱性材料で形成されていることから、積層体の全体が耐熱性材料で形成される場合に比べ濾材を廉価にて作ることができる。

請求項１１に係る発明によれば、加熱融着により積層体を形成することにより、エアクリーナ用として、厚さが薄く、折れ強度があり、また、空気抵抗を下げることができる濾材を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

＜実施の形態１＞
図１に示すように、この自動変速機用濾材は、補強シート１と、補強シート１を上下から挟むフィルタ用不織布２，３との少なくとも三層からなる積層体４を備える。この積層体４は濾材としての濾過面積を増大し、濾過性能を高めるためジグザグ折りされている。

フィルタ用不織布２，３は、補強シート１を挟むように少なくとも二枚重ねられるが、必要に応じてそれ以上の枚数を重ね合わせることも可能である。このフィルタ用不織布２，３は望ましくは不織布単独で又は補強シート１と共に厚さ方向に圧縮成形され薄肉化される。薄肉化により濾材をジグザグ折り等により襞付けをしやすくすることができる。自動変速機のオイルは主としてこの複数層の不織布２，３により濾過され異物を除去される。フィルタ用不織布２，３は、互いに繊維密度を変えることも可能であり、例えば一方の不織布２又は３を密にし、他方の不織布３又は２を粗にすることができる。

補強シート１は自動変速機用のオイルが透過する網目状のシートであり、フィルタ用不織布２，３を補強し、不織布２，３のジグザグ形状を保持し襞の密着を阻止して濾過面積の減少を防止する。

この積層体４の各層間では、例えば後述のニードルパンチ加工を施されることにより、補強シート１の網目を通って不織布２，３の繊維同士が絡み合っている。自動変速機のオイルはエンジンの回転数の変化により脈動を生じるが、このオイルの脈動により積層体４に不規則な力が加わっても、積層体４の各層間で不織布２，３の繊維が絡み合っているので、積層体４は剥がれることなく適正な濾過機能を維持する。

積層体４には望ましくは接着剤が所定の工程において含浸せしめられる。この接着剤の固化により上記繊維の絡み合いが固定され、積層体４の濾材としての強度が高められる。接着剤としては例えばブタジエンゴム、フェノール樹脂、ケトン樹脂を用いることができる。

不織布２，３は望ましくは耐熱性に優れた材料の繊維で形成され、その繊維としてはポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、金属繊維等を使用することができる。繊維として例えば高融点ポリエステル繊維を使用することができるが、低融点ポリエステル繊維を使用する場合は上記薄肉化を加熱しつつ圧縮して行うことにより冷却後その薄肉状態を維持することができる。

また、補強シート１は不織布２，３と同様な耐熱性材料である例えばポリエステル樹脂を使用して網目状に形成される。補強シート１のみを耐熱性材料の繊維で形成し、不織布は通常の繊維で形成してもよく、その場合は濾材のコストが低減される。

積層体４はジグザグに折られ概ね扁平な板状に整えられた後、その周囲を樹脂製のフレーム５で固定される。また、ジグザグに折られた積層体４の中央部もフレーム５と一体のリブ６で固定される。フレーム５及びリブ６はジグザグ折りした積層体４を図示しない金型内に固定し、溶融樹脂を射出することにより形成され、同時に積層体４と一体化される。フレーム５の外周には自動変速機用オイルフィルタのケース７ａ，７ｂ内への固定に用いられるフランジ８が同様にして設けられる。

次に、上記構成の積層体を用いた自動変速機用オイルフィルタの製造方法について説明する。

まず、図２に示すように、補強シート１と、補強シート１を上下から挟むフィルタ用不織布２，３との少なくとも三枚のシートを用意する。

図３（Ａ）に示すように、三枚のシートのうち、一方の不織布２と補強シート１とをニードル９のパンチングにより貼り合わせ、さらに同図（Ｂ）に示すように、他方の不織布３を加えた三枚のシートをニードルパンチングにより貼り合わせる。このニードルパンチにより、積層体４では不織布２，３の繊維１０が三層間で絡み合って三層が強固に結合され、層間に剥離を生じ難くなる。

ニードルパンチを行った後、図４に示すように、この積層体４をヒートロール１１で加熱しつつ厚さ方向に圧縮成形する。これにより、積層体４殊に不織布２，３が薄肉化され、後のジグザグ折り等による襞付け加工が簡易化される。

このニードルパンチにより一体化された積層体４に対し、接着剤を含浸させて不織布２，３の繊維１０同士の絡み合いを固定する。これにより、層間剥離が更に防止され濾材としての強度が一層高まる。

上記接着剤が乾燥した後、積層体４を図５に示すようにジグザグ折りする。これにより、濾材に襞付けが行われ、濾材としての濾過面積が増大する。上記接着剤の含浸は積層体４をジグザグ折りした後で行っても良い。

以上のようにして作られた積層体４の濾材を射出成形機の金型内に装着し、溶融樹脂を射出してフレーム５及びリブ６により積層体４を固定し、またフレーム５の回りにフランジ８を形成する。そして、図１に示すように、この成形品を自動変速機用オイルフィルタ用ケースの二つの割り片７ａ，７ｂ間に収容し、フランジ８を割り片７ａ，７ｂのフランジ１４，１５で挟んで振動溶接等により接合する。これにより濾材はケース内に固定され、自動変速機用オイルフィルタが完成する。

図１に示すように、この自動変速機用オイルフィルタにおいて上側の割り片７ａは濾材のクリーンサイドに対向しており、その上部にオイル流出口１２が配置される。下側の割り片７ｂにはオイル流入口１３が設けられ、このオイル流入口１３が濾材のダストサイドに対向する。

このように構成された自動変速機用オイルフィルタは、自動変速機内又はその近傍の所定位置に取り付けられ、そのオイル流入口１３から自動変速機用のオイルが注入される。オイルはオイル流入口１３からケース内の濾材のダストサイドに流入し、濾材により異物を取り除かれた後、クリーンサイドへと浸透し、オイル流出口１２から再び自動変速機内へと戻る。

＜実施の形態２＞
図６及び図７に示すように、この実施の形態２に係る濾材は、実施の形態１におけると同様な積層体４をジグザグに折って長方形の板状に整えた後、その周囲を略長方形のフレーム５で固定することにより構成される。また、ジグザグに折られた積層体４の中央部もフレーム５と一体のリブ６で固定される。また、長方形のフレームの全周には、フランジ８が略均一な幅で形成されている。

なお、この実施の形態２において、実施の形態１のフィルタと同じ箇所には同一符号を用いて示し重複した説明を省略する。

＜実施の形態３＞
図８に示すように、この実施の形態３に係る濾材の積層体４は、ジグザグ折りされることなく扁平なシートのままケースの割り片７ａ，７ｂ間に固定されている。また、上記フレーム５、リブ６等が省略され、積層体４の周縁がケースの割り片７ａ，７ｂのフランジ１４，１５間に挟まれている。

なお、この実施の形態３において、実施の形態１の場合と同じ箇所には同一符号を用いて示し重複した説明を省略する。

＜実施の形態４＞
図９に示すように、この実施の形態４に係る濾材の積層体４は、ジグザグ折りされることなく扁平なシートのまま二つ折りされた状態でケースの割り片７ａ，７ｂ間に固定されている。

積層体４は二つ折りされて生じた周縁部が上下の割り片７ａ，７ｂのフランジ１４，１５に挟まれることにより、ケース内に袋状の濾材となって介在する。上側の割り片７ａはこの袋状の濾材１５の外面のクリーンサイドに対向し、その上部にはオイル流出口１２が設けられる。下側の割り片７ｂにはオイル流入口１３が設けられ、このオイル流入口１３が袋状の濾材における内面のダストサイドに対向する。

なお、この実施の形態４において、実施の形態１のフィルタと同じ箇所には同一符号を用いて示し重複した説明を省略する。

＜実施の形態５＞
次に、本発明をエアクリーナ用に用いる場合の実施の形態を説明する。

補強シートの材料としてポリプロピレン（ＰＰ）を使用する。ポリプロピレンの、０.１〜１.０ｍｍの太さ（繊維径）の繊維を、１〜１０ｍｍの間隔で網目状に形成し補強シートを構成する。

不織布の材料として、補強シートと同材料のポリプロピレン繊維を使用する。また、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ガラス繊維、金属繊維等の材料を使用することもできる。

そして、補強シートと不織布とを熱融着により一体化する。不織布の繊維を補強シートに吹き付け、吹き付け後に熱を加える方法である。

不織布の繊維を噴射可能なように、ノズル１〜３を用意し、最も細い繊維径の繊維をノズル１から、次の太さの繊維径の繊維をノズル２から、最も太い繊維径の繊維をノズル３から、それぞれ吹き付けるようにし、移動手段によって移動可能にした補強シートの移動方向手前からノズル１、更に、２、３の順に並べて配設する。そして、まずノズル１から、次いで、ノズル２、３の順序で移動する補強シートに対し繊維を吹き付ける。このようにしてノズル１〜３から吹き付け後、不織布及び補強シートを所定温度の熱ロールによって加熱及び圧縮して、不織布と補強シートとが一体化した積層体からなる濾材を構成する。

本発明のエアクリーナ用濾材によれば、従来よりも厚さを薄くすることができる。また、補強シートの作用によって折れに対する強度が強化される。更に、通過するエア（空気）の空気抵抗を従来の濾材よりも下げることができる。従って、充分な濾過機能を備えた上で耐久性を維持することができる。

本発明の実施の形態１に係る濾材を備えた自動変速機用オイルフィルタの分解斜視図である。本発明に係る濾材を構成する積層体の分解斜視図である。図２に示す積層体に対して行うニードルパンチ加工の説明図であり、（Ａ）は上二層に対してニードルパンチを行う状態を示し、（Ｂ）は三層に対してニードルパンチを行う状態を示す。図３に示すニードルパンチング後の積層体に対して行う圧縮工程の説明図である。ジグザグ折りした濾材の斜視図である。本発明の実施の形態２に係る濾材の平面図である。図６中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。本発明の実施の形態３に係る濾材を備えた自動変速機用オイルフィルタの垂直断面図である。本発明の実施の形態４に係る濾材を備えた自動変速機用オイルフィルタの垂直断面図である。

符号の説明

１…補強シート
２，３…不織布
４…積層体
１０…不織布の繊維

Claims

補強シートと、補強シートを上下から挟むフィルタ用不織布との少なくとも三層からなる積層体を備え、この積層体の各層間において不織布の繊維が絡み合っていることを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材。
請求項１に記載の濾材において、フィルタ用不織布が厚さ方向に圧縮成形されたことを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材。
請求項１又は請求項２に記載の濾材において、積層体に接着剤を含浸させたことを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の濾材において、積層体がジグザグ折りされたことを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材。
補強シートと、補強シートを上下から挟むフィルタ用不織布との少なくとも三層からなる積層体を形成し、次にこの積層体に対しニードルパンチを行って不織布の繊維を各層間で絡み合わせることを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法。
請求項５に記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体を加熱しつつ厚さ方向に圧縮成形することを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法。
請求項５又は請求項６に記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体に接着剤を含浸させることを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法。
請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の濾材の製造方法において、ニードルパンチング後に積層体をジグザグ折りすることを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材の製造方法。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の濾材において、積層体が耐熱性材料で形成されたことを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の濾材において、補強シートが耐熱性材料で形成されたことを特徴とする自動変速機又はエアクリーナ用濾材。
補強シートに不織布の繊維を吹き付け、次いで、吹き付け後の補強シート及び不織布の繊維を加熱し融着することにより積層体を形成することを特徴とするエアクリーナ用濾材の製造方法。