JP2004270865A - Filter material for oil filter for automatic transmission - Google Patents

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    • F16H57/0404Lubricant filters

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide filter material for an oil filter for an automatic transmission capable of increasing the filtration area by folding it into pleats. <P>SOLUTION: A main filtration layer comprising needle punch unwoven fabric including meta-type wholly aromatic polyamide fibers, and a reinforcement layer comprising a spun bond unwoven fabric having tensile strength of 200 N/5cm width or more both in a vertical direction and in a horizontal direction, and elongation of less than 40% both in the vertical direction and the horizontal direction are entangled to be integrated with each other by needle punching, and bonded to be fixed with binder to provide this filter material. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動変速機用オイルフィルタの濾過材に関する。
【0002】
【従来の技術】
トルクコンバータを利用した自動変速機は、従来から車両等に広く用いられており、この自動変速機には、オイルを常時濾過するフィルタが配設されている。
【0003】
図2は、従来の自動変速機用オイルフィルタを示す概略断面図である。図において、フィルタ1は、底面に流入口2を有する下ケース3と、上面に流出口4を有する上ケース5と、下ケース3と上ケース5との合わせ面に設けられた濾過材6とを備えている。オイルは、流入口2から流出口4へ向かって、下方から上方へ流れる。フィルタケース7は、下ケース3と上ケース5とから形成される。また、下ケース3と上ケース5との合わせ面は水平方向から傾斜して、フィルタケース7の対角線上に設けられている。
【0004】
下ケース3は、上面が開口した椀状をなし、周縁には、濾過材6の押え面8が形成されている。この押え面8は、水平方向から傾斜するよう斜めに形成されている。上ケース5は、下面が開口した椀状をなし、周縁には、濾過材6の押え面10が形成されている。この押え面10も、水平方向から傾斜するよう斜めに形成されている。
【0005】
濾過材6は、金網、ろ紙等からなり、平面状である。濾過材6は、下ケース3の起立部9の内周に嵌め合わされ、上ケース5の押え面10と下ケース3の押え面8との間に挟まれている。
【0006】
以上のようなフィルタ1は、オイルポンプの入り口側にある液溜め内に、流入口2が液溜めの底から僅かに浮いた状態で配置される。オイルポンプを作動させると、流入口2からオイルが吸い込まれ、下方から上方に向かってオイルが流れる。フィルタケース7内に吸い込まれたオイルは、進行方向を水平方向に徐々に変えながら濾過材6を通過する。オイルが濾過材6を通過する際に、オイル内のダストが除去される。ダストが除去されたオイルは、再び進行方向を上方向に変えながら流出口4から流出する。そして、オイルは、オイルポンプからオートマチックトランスミッション内へ送られる。
【0007】
このような自動車等の自動変速機用オイルフィルタの濾過材として、例えば、「融解温度又は炭化温度が300℃以上の耐熱性を有する繊維を含む繊維シートからなる濾過材」が提案されている(引用文献1)。この濾過材は高温かつ酸性となったオイルに晒されても、ある程度の破裂強度を維持できるものであったが、濾過材の面積を広くして濾過効率に優れるように、ひだ折り加工をした場合、濾過オイル量が増加した場合や、オイル低温時におけるオイルの通過抵抗によって、濾過材が変形してひだの密着が生じ、ひだ折り加工をしているにもかかわらず、濾過面積があまり増えず、濾過効率があまり向上しない場合があった。
【0008】
この点を解決するフィルタエレメントとして、「ひだ折り形状のエレメント本体と該エレメント本体のクリーンサイド側の表面と一体化した線状補強部材とからなり、前記線状補強部材は、少なくとも前記エレメント本体のひだ折り形状のひだ稜線と交差して延びているもの」が提案されている(引用文献2)。このフィルタエレメントは線状補強部材の作用によって、ひだ稜線同士が近接したり、接触してひだの密着が生じるのを防止できるものであるが、線状補強部材を接着又は融着してエレメント本体と一体化しているため、線状補強部材とエレメント本体との接着又は融着面積に相当する面積だけ濾過に関与できなくなるため、濾過面積があまり増えず、濾過効率があまり向上しない場合があった。
【0009】
【特許文献1】
国際公開第02/087727号パンフレット(特許請求の範囲など)
【特許文献2】
特開2002−273116号公報(特許請求の範囲、段落番号0012〜0013、段落番号0033〜0038)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたもので、ひだ折り加工をすることにより濾過面積が増加し、濾過効率が向上する自動変速機用オイルフィルタの濾過材を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1にかかる発明は、「繊維シートからなる主濾過層と、スパンボンド不織布からなる補強層とを備えていることを特徴とする、自動変速機用オイルフィルタの濾過材」である。このように、主濾過層に対してスパンボンド不織布からなる補強層を備えていると、スパンボンド不織布も濾過に関与することができ、しかも濾過材全体の強度を確保して、変形を抑制できるため、ひだ折り加工をすることにより濾過面積が増加し、濾過効率を向上させることができる。
【0012】
本発明の請求項2にかかる発明は、「前記スパンボンド不織布の少なくとも一方向における引張強度が200N/5cm幅以上であることを特徴とする、請求項1記載の自動変速機用オイルフィルタの濾過材」である。このような引張強度を有するスパンボンド不織布であると、濾過材の変形を効果的に抑制することができる。
【0013】
本発明の請求項3にかかる発明は、「前記スパンボンド不織布の少なくとも一方向における伸度が40%以下であることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の自動変速機用オイルフィルタの濾過材」である。このような伸度を有するスパンボンド不織布であると、濾過材の変形を効果的に抑制することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施態様による自動変速機用オイルフィルタの濾過材を適用したフィルタ装置を示す概略側断面図である。このフィルタ装置は、樹脂製のフィルタケース20と、その内部に装着されてフィルタケース20内をクリーンサイドS1とダーティーサイドS2とに区分するフィルタエレメント30とを有している。フィルタケース20は、樹脂製の一対のケース要素20A、20Bを組み合わせて構成されている。一方のケース要素20Aは、クリーンサイドS1にオイルを送り出すための流出管21と、フィルタケース20をミッションケース等に固定するための取付孔22とを有している。他方のケース要素20Bは、ダーティーサイドS2からオイルを導くための流入管23を有している。各ケース要素20A、20Bの外周には、両者を全周に亘って接合するためのフランジ24A、24Bがそれぞれ形成されている。
【0015】
フィルタエレメント30は、山部と谷部とが交互に配置されるようにひだ折りして形成された濾過材31と、この濾過材31の外周を取り囲むように設けられた樹脂製のフレーム32とを有している。
【0016】
このようにして構成されたフィルタ装置は、取付孔22に挿入されたボルトにより車両の適当な固定箇所、例えばオートマチックトランスミッションのケースや車体に固定される。流出管21はトランスミッション(図示しない)のオイルの取込口に、流入管23はトランスミッションのオイル排出口にそれぞれ接続される。
【0017】
本発明の濾過材31は、繊維シートからなる主濾過層と、スパンボンド不織布からなる補強層とを備えているため、前記のようにひだ折り加工しても濾過材全体の強度を確保して変形を抑制できるとともに、スパンボンド不織布も濾過に関与することができるため、濾過面積が広く、濾過効率の高いものである。
【0018】
本発明の主濾過層である繊維シートを構成する繊維は、特に限定されるものではないが、融解温度又は炭化温度が300℃以上の耐熱性繊維を含んでいるのが好ましい。このような耐熱性繊維を含んでいることによって、高温かつ酸性のオイルに晒されても破裂することなく濾過機能を維持できるためである。なお、「融解温度」は、示差走査熱量計を用い、昇温温度10℃/分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度をいい、「炭化温度」は、JIS K 7120に規定されている熱重量測定により得られる温度をいう。
【0019】
より具体的には、耐熱性繊維として、例えば、メタ型又はパラ型全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、芳香族ポリエーテルアミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ガラス繊維、金属繊維などを挙げることができる。これらの耐熱性繊維の中でも、耐酸化性などの点から全芳香族ポリアミド繊維が好ましい。
【0020】
なお、耐熱性繊維の含有量は破裂強度が高いように、主濾過層である繊維シートを構成する繊維全体の3mass%以上であるのが好ましく、5mass%以上であるのがより好ましく、8mass%以上であるのが更に好ましい。
【0021】
本発明の主濾過層である繊維シートは、上記耐熱性繊維とそれ以外の繊維とから構成することができる。この耐熱性繊維以外の繊維として、例えば、軟化温度が150℃以上の高軟化温度繊維やセルロース系繊維などを挙げることができる。より具体的には、前者の高軟化温度繊維として、例えば、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維などを挙げることができ、これらの中でも、軟化温度の最も高いポリエステル系繊維が好適である。また、後者のセルロース系繊維として、例えば、コットン繊維、レーヨン繊維などを挙げることができる。なお、「軟化温度」は、示差走査熱量計を用い、昇温温度10℃/分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の開始点を与える温度をいう。
【0022】
本発明の濾過材の主濾過層である繊維シートの形態としては、不織布、織物、編物、或いはこれらの複合体であることができる。これらの中でも濾過性能の優れる不織布形態であるのが好ましい。この好適である不織布としては、例えば、ニードルパンチ不織布、流体流絡合不織布、部分熱融着不織布、全面熱融着不織布などを好適に使用でき、特にニードルパンチ不織布が好適である。
【0023】
また、本発明の濾過材の主濾過層である繊維シートから繊維が脱落したり、変形しにくいように、ゴム系バインダ、熱硬化性バインダ、及び熱可塑性バインダの中から選ばれる、少なくとも1種類のバインダによって、繊維が接着されているのが好ましい。
【0024】
ゴム系バインダとしては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム、ブチルゴム(IIR)、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。熱硬化性バインダとしては、例えば、フェノール樹脂、架橋剤入りアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリイミドなどを挙げることができる。熱可塑性バインダとしては、例えば、ケトン樹脂、ノルボルネン樹脂、フッ素プラスチック、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリレート、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンオキサイド、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコールなどを挙げることができる。
【0025】
更に、主濾過層を構成する繊維シートは濾過性能に優れるように、粗密構造を有するのが好ましい。例えば、繊維径が相違することにより粗密構造を有する場合、バインダ付着量の違いによって粗密構造を有する場合、繊維の充填率の違いによって粗密構造を有する場合、これらが作用して粗密構造を有する場合、などがある。例えば、芳香族ポリアミド繊維と芳香族ポリアミド繊維よりも疎水性の繊維(例えば、ポリエステル系繊維)とからなり、芳香族ポリアミド繊維含有量が相違する層を2層以上有する繊維ウエブに対して、エマルジョン系又はラテックス系のバインダを付与すると、全芳香族ポリアミドの親水性により、全芳香族ポリアミド繊維含有量の多い層に多くのバインダが付着し、バインダ付着量の違いにより粗密構造を有する繊維シートを製造することができる。
【0026】
本発明の濾過材は、上述のような主濾過層を構成する繊維シートに加えて、スパンボンド不織布からなる補強層を備えている。
【0027】
このスパンボンド不織布はスパンボンド法により形成された不織布であり、このスパンボンド不織布を構成する繊維は連続しているため、濾過材の伸度を低くすることができ、結果として、濾過オイル量が増加した場合や、オイル低温時におけるオイルの通過抵抗による圧力による濾過材全体の変形を効果的に抑制することができる。このスパンボンド法とは、紡糸口金から溶融樹脂を押し出す紡糸工程、押し出した溶融樹脂を冷却しながら細化及び延伸して配向結晶化した繊維を形成する延伸工程、延伸した繊維を均一に分散させる開繊工程、及び分散させた繊維を堆積させて繊維ウエブ、つまりスパンボンド不織布を形成する堆積工程とから構成されている。なお、繊維ウエブをカレンダー等により加熱加圧して繊維同士を結合させると、繊維同士の結合点が多くなり、引張強度を強くすることができるため、結果として、濾過材全体の変形を効果的に抑制することができる。
【0028】
本発明のスパンボンド不織布の繊維を構成する樹脂成分は、溶融押し出しできる熱可塑性樹脂であれば良く、特に限定するものではないが、例えば、ポリオレフィン(例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィン単独重合体であるポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体等のオレフィン共重合体など)、ポリアミド(例えば、6ナイロン、66ナイロンなど)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレートなど)などを挙げることができる。これらの中でも、ポリエステルは高温のオイルに晒されてもそのスパンボンド不織布形態を維持できる耐熱性を有するため好適である。
【0029】
本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維の繊度は、特に限定するものではないが、3.3〜16.5dtexであるのが好ましい。繊度が3.3dtex未満であると、濾過材の圧力損失が高くなる傾向があり、また、16.5dtexを超えると、スパンボンド不織布自体の濾過性能が低下する傾向があるためである。本発明における「繊度」は、JIS L 1015、8.5.1(正量繊度)A法により得られる値をいう。
【0030】
なお、スパンボンド不織布を構成する繊維は単一樹脂から構成されている必要はなく、2種類以上の樹脂から構成されていても良い。例えば、融点差のある2種類の樹脂からなり、融点の低い樹脂が繊維表面に存在するように構成されているのが好ましい。このように構成されていると、繊維表面に存在する融点の低い樹脂によって繊維同士が強固に融着できるため、機械的強度に優れており、しかも伸度が低い濾過材とすることができる、という効果を奏する。このような繊維の横断面形状としては、例えば、芯鞘型(偏芯型を含む)、海島型、貼り合せ型、オレンジ型、多層貼り合せ型などを挙げることができる。これらの中でも融着面積の広い芯鞘型(偏芯型を含む)又は海島型が好適である。
【0031】
また、スパンボンド不織布を構成する繊維が、相溶性の低い2種類以上の樹脂からなり、いずれの樹脂も繊維表面の一部を占めているように存在していると、熱及び/又は外力(例えば、水流、摩擦)によって、個々の樹脂からなる繊維径のより小さい繊維を発生させることができ、繊維の表面積が増加し、スパンボンド不織布による濾過性能が向上するため好適である。このような繊維横断面形状として、例えば、貼り合せ型、オレンジ型、多層貼り合せ型などを挙げることができる。
【0032】
本発明のスパンボンド不織布は主濾過層を補強し、濾過材全体の強度を確保して、変形を抑制する作用を奏するため、少なくとも一方向における引張強度が200N/5cm幅以上、及び/又は少なくとも一方向における伸度が40%以下であるのが好ましい。
【0033】
前者の引張強度は、幅50mmに裁断したスパンボンドの両端を、引張り強さ試験機(オリエンテック製、テンシロンUCT−500)のチャックに固定(チャック間距離=100mm)し、速度200mm/分で引張った際に破断に要する強度であり、この引張強度が強ければ強いほど前記効果に優れるため、250N/5cm幅以上であるのがより好ましい。なお、スパンボンド不織布の少なくとも一方向において前記引張強度であるのが好ましいが、前記引張強度を有する方向と直交する方向においても同程度以上の引張強度を有するのが好ましい。例えば、スパンボンド不織布のたて方向(製造時の流れ方向)とよこ方向(たて方向と直交する方向)のいずれの方向においても、前記と同程度以上の引張強度を有するのが好ましい。
【0034】
後者の伸度は幅50mmに裁断したスパンボンドの両端を、引張り強さ試験機(オリエンテック製、テンシロンUCT−500)のチャックに固定(チャック間距離=100mm)し、速度200mm/分で引張った際の破断時の伸度であり、この伸度が小さければ小さいほど前記効果に優れるため、30%以下であるのが更に好ましい。なお、スパンボンド不織布の少なくとも一方向において前記伸度であるのが好ましいが、前記伸度を有する方向と直交する方向においても、前記伸度と同程度以下の伸度を有するのが好ましい。例えば、スパンボンド不織布のたて方向(製造時の流れ方向)とよこ方向(たて方向と直交する方向)のいずれの方向においても、前記と同程度以下の伸度を有するのが好ましい。
【0035】
本発明のスパンボンド不織布は、前述のような繊維シートからなる主濾過層の片面又は両面に位置していることができるし、上述のような繊維シートからなる2枚の主濾過層の間に位置していることもできる。
【0036】
本発明の濾過材は、前述のような繊維シートからなる主濾過層と、スパンボンド不織布からなる補強層とを備えているが、繊維シートとスパンボンド不織布とは、例えば、ニードルパンチによって互いの構成繊維同士を絡ませることによって、或いは繊維シートとスパンボンド不織布との間にホットメルト樹脂からなるホットメルト繊維シートを介在させ、このホットメルト繊維シートの融着によって、得ることができる。特に、ニードルパンチによって互いの構成繊維同士を絡ませることによって一体化させると、濾過面積の低下がほとんどないため、好適な濾過材の製造方法である。
【0037】
図1においては、濾過材31は上述のような繊維シートからなる主濾過層と、スパンボンド不織布からなる補強層とを備えており、この濾過材31はプリーツ状に成形されているが、本発明の濾過材31は平板状又は袋状で使用することもできる。濾過材31が平板状又は袋状であっても、スパンボンド不織布の作用によってその形態を維持することができるため、優れた濾過性能を発揮することができる。
【0038】
また、本発明の濾過材31は図1に示すようなフィルタケース20に適用できるばかりでなく、液溜めケースの形状や取付け方法に応じた形状を有するフィルタケースに対しても適用することができる。
【0039】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明する。なお、各濾過材の濾過面積はダストを捕集可能かつ空気が通過可能な面積の、濾過材の片表面の面積に対する百分率を意味する。例えば、比較例2のように、メッシュが存在している場合には、メッシュによってダストの捕集が妨げられ、メッシュの面積に相当する面積はダストを捕集することができないため、濾過面積は減少することになる。
【0040】
【実施例】
(実施例)
メタ型全芳香族ポリアミド繊維(繊度:5.5dtex、繊維長:76mm)を40mass%と、ポリエステル繊維(2.2dtex、繊維長:51mm)60mass%とを混綿し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブを200本/cmの針密度でニードルパンチを実施して、目付50g/mのニードルパンチ不織布を形成した。
【0041】
また、ポリエステル製スパンボンド不織布(品番:LDH7813TW、ルトラビル社製、繊度:5.5dtex、たて方向の引張強度:300N/5cm幅、よこ方向の引張強度:300N/5cm幅、たて方向の引張伸度:30%、よこ方向の引張伸度:30%)を用意した。
【0042】
次いで、前記ニードルパンチ不織布の片面に前記スパンボンド不織布を積層した後、ニードルパンチ不織布側から30本/cmの針密度でニードルパンチを実施して、ニードルパンチ不織布とスパンボンド不織布とを絡合一体化して、絡合積層不織布を形成した。
【0043】
次いで、この絡合積層不織布にポリアクリル酸エステルエマルジョンバインダーをニードルパンチ不織布側から10g/m(固形分)散布し、乾燥した後、更にフェノール樹脂エマルジョンバインダー浴中に浸漬し、乾燥(固形分:20g/m)することにより、繊維同士を結合して、目付が210g/mの本発明の濾過材(濾過面積:100%)を製造した。
【0044】
(比較例1)
メタ型全芳香族ポリアミド繊維(繊度:5.5dtex、繊維長:76mm)を40mass%と、ポリエステル繊維(2.2dtex、繊維長:51mm)60mass%とを混綿し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブを300本/cmの針密度でニードルパンチを実施して、目付180g/mのニードルパンチ不織布を形成した。
【0045】
次いで、このニードルパンチ不織布にポリアクリル酸エステルエマルジョンバインダーを10g/m(固形分)散布し、乾燥した後、更にフェノール樹脂エマルジョンバインダー浴中に浸漬し、乾燥(固形分:20g/m)することにより、繊維同士を結合して、目付が230g/mの比較用の濾過材(濾過面積:100%)を製造した。
【0046】
(比較例2)
メタ型全芳香族ポリアミド繊維(繊度:5.5dtex、繊維長:76mm)を40mass%と、ポリエステル繊維(2.2dtex、繊維長:51mm)60mass%とを混綿し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブを300本/cmの針密度でニードルパンチを実施して、目付120g/mのニードルパンチ不織布を形成した。
【0047】
また、ポリエステル繊維からなるメッシュ(繊維束:550dtex、ピッチ:4.5本/cm)を用意した。
【0048】
次いで、前記ニードルパンチ不織布の片面に前記メッシュを積層した後、ニードルパンチ不織布側から30本/cmの針密度でニードルパンチを実施して、ニードルパンチ不織布とメッシュとを絡合一体化して、絡合積層複合体を形成した。
【0049】
次いで、この絡合積層複合体にポリアクリル酸エステルエマルジョンバインダーをニードルパンチ不織布側から10g/m(固形分)散布し、乾燥した後、更にフェノール樹脂エマルジョンバインダー浴中に浸漬し、乾燥(固形分:20g/m)することにより、繊維同士を結合して、目付が210g/mの比較用の濾過材(濾過面積:60%)を製造した。
【0050】
(各種物性の評価)
1.通気度
各濾過材の通気度を、JIS L 1096(6.27.1 A法(フラジール法))に規定されている方法により測定した。この結果は表1に示す通りであった。
2.破裂強度
各濾過材の破裂強度を、JIS P 8131に準じるミューレン破裂強さ試験機により測定した。この結果は表1に示す通りであった。なお、破裂強度は、初期時における値である。
【0051】
【表1】

Figure 2004270865
【0052】
表1から、実施例の濾過材は比較例1の濾過材と目付及び濾過面積が同じであるにもかかわらず、通気度が高く、かつ破裂強度が高いことから、濾過流量の多い、長寿命のものであり、ひだ折り加工をすることにより濾過効率を向上させることができることが予測できるものであった。また、実施例の濾過材は比較例2の濾過材と目付が同じであるにもかかわらず、濾過面積が広く、通気性が高いため、スパンボンド不織布も濾過に関与することができる、濾過流量の多い、長寿命のものであることがわかった。
【0053】
【発明の効果】
本発明の自動変速機用オイルフィルタの濾過材は、スパンボンド不織布も濾過に関与することができ、しかも濾過材全体の強度を確保して、変形を抑制できるため、ひだ折り加工をすることにより濾過面積が増加し、濾過効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動変速機用オイルフィルタの濾過材を適用したフィルタ装置を示す概略側断面図
【図2】従来の自動変速機の一例を示す概略図
【符号の説明】
1 フィルタ
2 流入口
3 下ケース
4 流出口
5 上ケース
6 濾過材
7 フィルタケース
8 押え面
9 起立部
10 押え面
20 フィルタケース
20A、20B ケース要素
21 流出管
22 取付孔
23 流入管
24A、24B フランジ
30 フィルタエレメント
31 濾過材
32 フレーム
S1 クリーンサイド
S2 ダーティーサイド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter for an oil filter for an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Automatic transmissions using a torque converter have been widely used in vehicles and the like, and a filter that constantly filters oil is provided in the automatic transmission.
[0003]
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a conventional oil filter for an automatic transmission. In the figure, a filter 1 includes a lower case 3 having an inlet 2 on a bottom surface, an upper case 5 having an outlet 4 on an upper surface, and a filter material 6 provided on a mating surface of the lower case 3 and the upper case 5. It has. The oil flows from below to above from the inlet 2 to the outlet 4. The filter case 7 is formed from the lower case 3 and the upper case 5. The mating surface between the lower case 3 and the upper case 5 is provided on a diagonal line of the filter case 7 so as to be inclined from the horizontal direction.
[0004]
The lower case 3 has a bowl shape with an open upper surface, and a pressing surface 8 of the filtering material 6 is formed on the periphery. The pressing surface 8 is formed obliquely so as to be inclined from the horizontal direction. The upper case 5 has a bowl shape with an open lower surface, and a pressing surface 10 of the filtering material 6 is formed on the periphery. The pressing surface 10 is also formed obliquely so as to be inclined from the horizontal direction.
[0005]
The filtering material 6 is made of wire mesh, filter paper, or the like, and has a planar shape. The filtering material 6 is fitted on the inner periphery of the upright portion 9 of the lower case 3, and is sandwiched between the pressing surface 10 of the upper case 5 and the pressing surface 8 of the lower case 3.
[0006]
The filter 1 as described above is disposed in a liquid reservoir on the inlet side of the oil pump with the inflow port 2 slightly floating from the bottom of the liquid reservoir. When the oil pump is operated, the oil is sucked in from the inflow port 2 and flows upward from below. The oil sucked into the filter case 7 passes through the filter 6 while gradually changing the traveling direction in the horizontal direction. When the oil passes through the filter media 6, dust in the oil is removed. The oil from which dust has been removed flows out of the outlet 4 while changing the traveling direction upward again. Then, the oil is sent from the oil pump into the automatic transmission.
[0007]
As a filter material for such an oil filter for an automatic transmission of an automobile or the like, for example, "a filter material comprising a fiber sheet containing a heat-resistant fiber having a melting temperature or a carbonization temperature of 300 ° C. or more" has been proposed ( Reference 1). This filter medium was able to maintain a certain level of bursting strength even when exposed to high temperature and acidic oil. If the amount of filtered oil increases, or if the resistance of oil passing through the oil at low temperature causes the filter material to deform and cause the folds to adhere to each other, the filtering area increases significantly despite the fold processing. In some cases, the filtration efficiency was not so much improved.
[0008]
As a filter element that solves this point, a “folded-shaped element body and a linear reinforcing member integrated with the clean side surface of the element body are included, and the linear reinforcing member is at least the element body. Extending along the fold line of the folds "(Cited Document 2). This filter element can prevent the ridge ridge lines from approaching each other or making contact with each other by the action of the linear reinforcing member, but the linear reinforcing member is bonded or fused to the element body. Because it is integrated with the linear reinforcing member and the element body cannot participate in filtration only in an area corresponding to the adhesion or fusion area of the element body, the filtration area does not increase so much, and the filtration efficiency may not improve much. .
[0009]
[Patent Document 1]
WO 02/087772 pamphlet (claims, etc.)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-273116 (claims, paragraph numbers 0012 to 0013, paragraph numbers 0033 to 0038)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and provides a filter material for an oil filter for an automatic transmission, in which a filtering area is increased by performing a fold processing and a filtering efficiency is improved. The purpose is to:
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention relates to "a filter material for an oil filter for an automatic transmission, comprising a main filtration layer made of a fiber sheet and a reinforcing layer made of a spunbonded nonwoven fabric." is there. As described above, when the main filtration layer is provided with the reinforcing layer made of the spunbonded nonwoven fabric, the spunbonded nonwoven fabric can also participate in the filtration, and furthermore, the strength of the entire filter medium can be secured and deformation can be suppressed. Therefore, by performing the fold processing, the filtration area increases, and the filtration efficiency can be improved.
[0012]
The invention according to claim 2 of the present invention provides the filtration of the oil filter for an automatic transmission according to claim 1, wherein the spunbonded nonwoven fabric has a tensile strength in at least one direction of 200 N / 5 cm width or more. Material ". When the spunbonded nonwoven fabric has such a tensile strength, the deformation of the filter material can be effectively suppressed.
[0013]
The invention according to claim 3 of the present invention provides the oil filter for an automatic transmission according to claim 1 or 2, wherein the spunbond nonwoven fabric has an elongation of at least one direction of 40% or less. Filter material ". If the spunbonded nonwoven fabric has such an elongation, the deformation of the filter material can be effectively suppressed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing a filter device to which a filter material of an oil filter for an automatic transmission according to one embodiment of the present invention is applied. This filter device has a filter case 20 made of resin and a filter element 30 mounted inside the filter case 20 to divide the inside of the filter case 20 into a clean side S1 and a dirty side S2. The filter case 20 is configured by combining a pair of case elements 20A and 20B made of resin. One case element 20A has an outflow pipe 21 for sending out oil to the clean side S1, and a mounting hole 22 for fixing the filter case 20 to a transmission case or the like. The other case element 20B has an inflow pipe 23 for guiding oil from the dirty side S2. Flanges 24A and 24B are formed on the outer circumferences of the case elements 20A and 20B, respectively, for joining them over the entire circumference.
[0015]
The filter element 30 includes a filter member 31 formed by folds so that peaks and valleys are alternately arranged, and a resin frame 32 provided so as to surround the outer periphery of the filter member 31. have.
[0016]
The filter device thus configured is fixed to an appropriate fixing portion of a vehicle, for example, a case of an automatic transmission or a vehicle body by a bolt inserted into the mounting hole 22. The outflow pipe 21 is connected to an oil intake of a transmission (not shown), and the inflow pipe 23 is connected to an oil outlet of the transmission.
[0017]
Since the filtering material 31 of the present invention includes the main filtering layer made of a fiber sheet and the reinforcing layer made of a spunbonded nonwoven fabric, the strength of the entire filtering material is secured even if the fold processing is performed as described above. Since the deformation can be suppressed and the spunbonded nonwoven fabric can also participate in the filtration, the filtration area is large and the filtration efficiency is high.
[0018]
The fibers constituting the fiber sheet that is the main filtration layer of the present invention are not particularly limited, but preferably include heat-resistant fibers having a melting temperature or a carbonization temperature of 300 ° C or higher. By containing such heat-resistant fibers, the filtration function can be maintained without bursting even when exposed to high-temperature and acidic oil. The “melting temperature” refers to a temperature at which a maximum value of a melting endothermic curve obtained by raising the temperature from room temperature at a temperature rise rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter is used. K refers to the temperature obtained by thermogravimetry defined in 7120.
[0019]
More specifically, as the heat-resistant fiber, for example, meta-type or para-type wholly aromatic polyamide fiber, wholly aromatic polyester fiber, polyphenylene sulfide fiber, polyamideimide fiber, polytetrafluoroethylene fiber, aromatic polyetheramide fiber , Polybenzimidazole fiber, glass fiber, metal fiber and the like. Among these heat-resistant fibers, wholly aromatic polyamide fibers are preferable from the viewpoint of oxidation resistance and the like.
[0020]
The content of the heat-resistant fiber is preferably 3 mass% or more, more preferably 5 mass% or more, and more preferably 8 mass% of the entire fiber constituting the fiber sheet as the main filtration layer so that the burst strength is high. More preferably, it is the above.
[0021]
The fiber sheet that is the main filtration layer of the present invention can be composed of the above-mentioned heat-resistant fibers and other fibers. Examples of the fibers other than the heat-resistant fiber include a high softening temperature fiber having a softening temperature of 150 ° C. or more, a cellulosic fiber, and the like. More specifically, as the former high softening temperature fiber, for example, polyamide-based fiber, polyester-based fiber, acrylic fiber, vinylon fiber, and the like, among them, polyester-based fiber having the highest softening temperature is preferable. It is. Examples of the latter cellulosic fiber include cotton fiber and rayon fiber. The “softening temperature” refers to a temperature that gives a starting point of a melting endothermic curve obtained by raising the temperature from room temperature at a temperature rising rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter.
[0022]
The form of the fiber sheet that is the main filtration layer of the filtration material of the present invention may be a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or a composite thereof. Among them, a nonwoven fabric having excellent filtration performance is preferable. As the preferable nonwoven fabric, for example, a needle punched nonwoven fabric, a fluid flow entangled nonwoven fabric, a partially heat-sealed nonwoven fabric, a full-surface heat-sealed nonwoven fabric and the like can be suitably used, and a needle punched nonwoven fabric is particularly preferable.
[0023]
Further, at least one selected from a rubber-based binder, a thermosetting binder, and a thermoplastic binder so that the fibers do not easily fall off or deform from the fiber sheet that is the main filtration layer of the filtration material of the present invention. Preferably, the fibers are bonded by the binder.
[0024]
Examples of the rubber binder include styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), nitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber, butyl rubber (IIR), urethane rubber, silicone rubber, Fluororubber and the like can be mentioned. Examples of the thermosetting binder include a phenol resin, an acrylic resin containing a crosslinking agent, an epoxy resin, a xylene resin, a urea resin, a melamine resin, and a polyimide. Examples of the thermoplastic binder include, for example, ketone resin, norbornene resin, fluoroplastic, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyarylate, thermoplastic polyimide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyethylene oxide, polyester, polyvinylidene chloride, and poly (vinylidene chloride). Examples thereof include vinyl chloride, polycarbonate, polyvinyl acetate, polystyrene, polysulfone, and polyvinyl alcohol.
[0025]
Further, the fiber sheet constituting the main filtration layer preferably has a coarse-dense structure so as to have excellent filtration performance. For example, when the fibers have a dense-dense structure due to a difference in fiber diameter, when the binder has a dense-dense structure due to a difference in the amount of binder attached, when the fibers have a dense-dense structure due to a difference in the filling rate of the fibers, when these act to have a dense-dense structure ,and so on. For example, a fiber web composed of an aromatic polyamide fiber and a fiber (eg, a polyester-based fiber) that is more hydrophobic than the aromatic polyamide fiber and having two or more layers different in the aromatic polyamide fiber content is subjected to an emulsion. When a binder of a system or a latex system is provided, many binders adhere to a layer having a large content of the wholly aromatic polyamide fiber due to the hydrophilicity of the wholly aromatic polyamide, and a fiber sheet having a coarse-dense structure due to a difference in the amount of the binder attached. Can be manufactured.
[0026]
The filter medium of the present invention has a reinforcing layer made of a spunbonded nonwoven fabric in addition to the fiber sheet constituting the main filter layer as described above.
[0027]
This spunbonded nonwoven fabric is a nonwoven fabric formed by a spunbond method, and since the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric are continuous, the elongation of the filter material can be reduced, and as a result, the amount of filtered oil is reduced. In the case of an increase or when the oil temperature is low, deformation of the entire filter medium due to pressure caused by oil passage resistance can be effectively suppressed. The spun bond method includes a spinning step of extruding a molten resin from a spinneret, a drawing step of forming a fiber that is oriented and crystallized by cooling and thinning the extruded molten resin, and uniformly dispersing the drawn fiber. It comprises a fiber-spreading step and a deposition step of depositing dispersed fibers to form a fiber web, that is, a spunbonded nonwoven fabric. In addition, when the fiber web is heated and pressurized by a calender or the like to bond the fibers together, the number of bonding points between the fibers increases, and the tensile strength can be increased. Can be suppressed.
[0028]
The resin component constituting the fibers of the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin which can be melt-extruded. Examples of the resin component include polyolefins (for example, polyolefins such as ethylene, propylene and butene). Combined polyethylene, polypropylene, polybutene, olefin copolymers such as ethylene-propylene copolymer, propylene-butene copolymer, etc.), polyamides (eg, 6 nylon, 66 nylon, etc.), polyesters (eg, polyethylene terephthalate, etc.) ). Among them, polyester is preferable because it has heat resistance to maintain its spunbonded nonwoven fabric form even when exposed to high-temperature oil.
[0029]
The fineness of the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric of the present invention is not particularly limited, but is preferably from 3.3 to 16.5 dtex. If the fineness is less than 3.3 dtex, the pressure loss of the filter material tends to increase, and if it exceeds 16.5 dtex, the filtration performance of the spunbond nonwoven fabric itself tends to decrease. The “fineness” in the present invention refers to a value obtained by JIS L 1015, 8.5.1 (positive fineness) A method.
[0030]
In addition, the fiber which comprises a spun bond nonwoven fabric does not need to be comprised from a single resin, and may be comprised from 2 or more types of resins. For example, it is preferable that the resin is composed of two types of resins having a difference in melting point, and a resin having a low melting point is present on the fiber surface. With such a configuration, the fibers can be strongly fused together by the resin having a low melting point present on the fiber surface, so that the filter material has excellent mechanical strength and low elongation, This has the effect. Examples of the cross-sectional shape of such a fiber include a core-sheath type (including an eccentric type), a sea-island type, a bonding type, an orange type, and a multilayer bonding type. Among them, a core-sheath type (including an eccentric type) or a sea-island type having a large fusion area is preferable.
[0031]
Further, if the fibers constituting the spunbonded nonwoven fabric are composed of two or more types of resins having low compatibility, and any of the resins is present so as to occupy a part of the fiber surface, heat and / or external force ( For example, water flow, friction) can generate fibers having a smaller fiber diameter made of individual resins, which increases the surface area of the fibers and improves the filtration performance of the spunbonded nonwoven fabric, which is preferable. Examples of such a fiber cross-sectional shape include a lamination type, an orange type, and a multilayer lamination type.
[0032]
The spunbonded nonwoven fabric of the present invention reinforces the main filtration layer, secures the strength of the entire filter medium, and has an action of suppressing deformation. Therefore, the tensile strength in at least one direction is 200 N / 5 cm width or more, and / or at least. The elongation in one direction is preferably 40% or less.
[0033]
The former tensile strength is obtained by fixing both ends of a spun bond cut to a width of 50 mm to the chuck of a tensile strength tester (manufactured by Orientec, Tensilon UCT-500) (distance between chucks = 100 mm), and at a speed of 200 mm / min. This is the strength required for breaking when pulled, and the greater the tensile strength, the better the above-mentioned effect. Therefore, the width is more preferably 250 N / 5 cm or more. The tensile strength is preferably in at least one direction of the spunbonded nonwoven fabric, but it is preferable that the spunbonded nonwoven fabric has the same or higher tensile strength in a direction perpendicular to the direction having the tensile strength. For example, in any of the vertical direction (the flow direction at the time of manufacture) and the horizontal direction (the direction orthogonal to the vertical direction) of the spunbonded nonwoven fabric, it is preferable that the spunbonded nonwoven fabric has the same or higher tensile strength as described above.
[0034]
For the latter elongation, both ends of the spun bond cut to a width of 50 mm are fixed to the chuck of a tensile strength tester (manufactured by Orientec, Tensilon UCT-500) (distance between chucks = 100 mm) and pulled at a speed of 200 mm / min. This is the elongation at break when breaking, and the smaller the elongation is, the more excellent the above-mentioned effect is. Therefore, the elongation is more preferably 30% or less. The elongation is preferably in at least one direction of the spunbonded nonwoven fabric, but also preferably in the direction orthogonal to the direction having the elongation, is equal to or less than the elongation. For example, the spunbonded nonwoven fabric preferably has the same or less elongation in any of the vertical direction (the flow direction at the time of production) and the horizontal direction (the direction perpendicular to the vertical direction).
[0035]
The spunbonded nonwoven fabric of the present invention can be located on one side or both sides of the main filtration layer made of the fiber sheet as described above, and between the two main filtration layers made of the fiber sheet as described above. Can also be located.
[0036]
The filter medium of the present invention includes a main filtration layer made of the fiber sheet as described above and a reinforcing layer made of a spunbonded nonwoven fabric. It can be obtained by entanglement of the constituent fibers or by interposing a hot melt fiber sheet made of a hot melt resin between the fiber sheet and the spunbonded nonwoven fabric and fusing the hot melt fiber sheet. In particular, if the constituent fibers are integrated by entanglement with each other by a needle punch, there is almost no reduction in the filtration area, and this is a suitable method for producing a filter medium.
[0037]
In FIG. 1, the filtering material 31 includes a main filtering layer made of a fiber sheet as described above and a reinforcing layer made of a spun-bonded nonwoven fabric. The filtering material 31 is formed in a pleated shape. The filter medium 31 of the present invention can be used in the form of a flat plate or a bag. Even if the filter medium 31 is in the form of a flat plate or a bag, the form can be maintained by the action of the spunbonded nonwoven fabric, so that excellent filtration performance can be exhibited.
[0038]
Further, the filtering material 31 of the present invention can be applied not only to the filter case 20 as shown in FIG. 1 but also to a filter case having a shape according to the shape of the liquid reservoir case and the mounting method. .
[0039]
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on Examples and Comparative Examples. In addition, the filtration area of each filter medium means the percentage of the area that can collect dust and allow air to pass, with respect to the area of one surface of the filter medium. For example, when a mesh exists as in Comparative Example 2, dust collection is hindered by the mesh, and an area corresponding to the mesh area cannot collect dust. Will decrease.
[0040]
【Example】
(Example)
40 mass% of meta-type wholly aromatic polyamide fiber (fineness: 5.5 dtex, fiber length: 76 mm) and 60 mass% of polyester fiber (2.2 dtex, fiber length: 51 mm) are mixed and opened by a card machine. A fiber web was formed. Next, the fiber web was needle-punched at a needle density of 200 needles / cm 2 to form a needle-punched nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 .
[0041]
In addition, polyester spunbond nonwoven fabric (product number: LDH7813TW, manufactured by Lutraville Co., Ltd., fineness: 5.5 dtex, tensile strength in the vertical direction: 300 N / 5 cm width, tensile strength in the horizontal direction: 300 N / 5 cm width, tensile in the vertical direction) Elongation: 30%, tensile elongation in the transverse direction: 30%).
[0042]
Then, the after laminating the spunbonded nonwoven fabric on one side of the needle punched nonwoven fabric, and carried out needle punching at a needle density of from needle punched nonwoven fabric side 30 present / cm 2, entangling a needle punch nonwoven fabric and spunbonded nonwoven fabric By unifying, an entangled laminated nonwoven fabric was formed.
[0043]
Next, a polyacrylic acid ester emulsion binder was sprayed onto the entangled laminated nonwoven fabric from the needlepunched nonwoven fabric side at 10 g / m 2 (solid content), dried, and further immersed in a phenol resin emulsion binder bath, and dried (solid content). : 20 g / m 2 ) to combine the fibers to produce a filter material of the present invention having a basis weight of 210 g / m 2 (filtration area: 100%).
[0044]
(Comparative Example 1)
40 mass% of meta-type wholly aromatic polyamide fiber (fineness: 5.5 dtex, fiber length: 76 mm) and 60 mass% of polyester fiber (2.2 dtex, fiber length: 51 mm) are mixed and opened by a card machine. A fiber web was formed. Next, this fiber web was needle-punched with a needle density of 300 needles / cm 2 to form a needle-punched nonwoven fabric having a basis weight of 180 g / m 2 .
[0045]
Next, 10 g / m 2 (solid content) of a polyacrylate emulsion binder was sprayed on the needle-punched nonwoven fabric, dried, then immersed in a phenol resin emulsion binder bath, and dried (solid content: 20 g / m 2 ). By doing so, the fibers were bonded to each other to produce a comparative filter medium having a basis weight of 230 g / m 2 (filtration area: 100%).
[0046]
(Comparative Example 2)
40 mass% of meta-type wholly aromatic polyamide fiber (fineness: 5.5 dtex, fiber length: 76 mm) and 60 mass% of polyester fiber (2.2 dtex, fiber length: 51 mm) are mixed and opened by a card machine. A fiber web was formed. Next, this fiber web was needle-punched at a needle density of 300 needles / cm 2 to form a needle-punched nonwoven fabric having a basis weight of 120 g / m 2 .
[0047]
Also, a mesh (fiber bundle: 550 dtex, pitch: 4.5 fibers / cm) made of polyester fiber was prepared.
[0048]
Then, after laminating the mesh on one side of the needle-punched nonwoven fabric, needle-punching is performed at a needle density of 30 needles / cm 2 from the needle-punched non-woven fabric side, and the needle-punched nonwoven fabric and the mesh are entangled and integrated. An entangled laminated composite was formed.
[0049]
Next, a polyacrylic acid ester emulsion binder was sprayed on the entangled laminate composite from the needlepunched nonwoven fabric side at 10 g / m 2 (solid content), dried, then immersed in a phenol resin emulsion binder bath, and dried (solid Min: 20 g / m 2 ) to combine the fibers together to produce a comparative filter medium having a basis weight of 210 g / m 2 (filtration area: 60%).
[0050]
(Evaluation of various physical properties)
1. Air permeability The air permeability of each filter was measured by the method specified in JIS L 1096 (6.27.1 A method (Fragile method)). The results were as shown in Table 1.
2. Burst strength The rupture strength of each filter medium was measured with a Mullen burst strength tester according to JIS P 8131. The results were as shown in Table 1. The burst strength is a value at the initial stage.
[0051]
[Table 1]
Figure 2004270865
[0052]
From Table 1, it can be seen that the filter medium of the example has a high air permeability and a high bursting strength despite having the same basis weight and the same filter area as the filter medium of the comparative example 1, and thus has a large filtration flow rate and a long service life. It could be expected that the filtration efficiency could be improved by the fold processing. In addition, although the filter medium of the example has the same basis weight as the filter medium of Comparative Example 2, since the filtration area is large and the air permeability is high, the spunbonded nonwoven fabric can also participate in the filtration. It was found that it had a lot of long life.
[0053]
【The invention's effect】
The filter material of the oil filter for an automatic transmission according to the present invention can also participate in the filtration of spunbonded nonwoven fabric, and furthermore, it secures the strength of the entire filter material and suppresses deformation. The filtration area increases, and the filtration efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing a filter device to which a filter material of an oil filter for an automatic transmission according to the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a conventional automatic transmission.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filter 2 Inflow port 3 Lower case 4 Outflow port 5 Upper case 6 Filtering material 7 Filter case 8 Holding surface 9 Standing portion 10 Holding surface 20 Filter case 20A, 20B Case element 21 Outflow pipe 22 Mounting hole 23 Inflow pipe 24A, 24B Flange 30 Filter Element 31 Filter Material 32 Frame S1 Clean Side S2 Dirty Side

Claims (3)

繊維シートからなる主濾過層と、スパンボンド不織布からなる補強層とを備えていることを特徴とする、自動変速機用オイルフィルタの濾過材。A filter material for an oil filter for an automatic transmission, comprising: a main filtration layer made of a fiber sheet; and a reinforcing layer made of a spunbonded nonwoven fabric. 前記スパンボンド不織布の少なくとも一方向における引張強度が200N/5cm幅以上であることを特徴とする、請求項1記載の自動変速機用オイルフィルタの濾過材。The filter material of the oil filter for an automatic transmission according to claim 1, wherein the spunbonded nonwoven fabric has a tensile strength in at least one direction of 200 N / 5 cm width or more. 前記スパンボンド不織布の少なくとも一方向における伸度が40%以下であることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の自動変速機用オイルフィルタの濾過材。The filter material for an oil filter for an automatic transmission according to claim 1 or 2, wherein the elongation in at least one direction of the spunbonded nonwoven fabric is 40% or less.
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