JP2005349652A - 樹脂製フィルター及びその製法 - Google Patents

Abstract

【目的】樹脂により格子状の網状部を射出成形するとき、網状部に欠肉が生じないようにするとともに、周枠部を多機能化する。
【構成】周枠部と網状部を一体に有するオイルフィルターを射出成形するに際し、金型は周枠部を成形する周枠溝１３と、網線を成形する網線溝と、樹脂誘導部を成形する脂誘導溝１４を備え、網線溝と脂誘導溝１４の各端部を周枠溝１３へ連通させる。脂誘導溝１４に樹脂を注入して、周枠溝１３をエア抜きに利用しつつ樹脂誘導溝１４及び網線溝の各先端まで樹脂を行き渡らせ、余剰分は周枠溝１３内へ突出させる。次に、周枠溝１３内へ樹脂を注入し、余剰樹脂を含めて網線溝と脂誘導溝１４の各樹脂をを一体にする。
【選択図】 図５

Description

この発明は、オイルフィルターなどの各種流体用樹脂製フィルター及びその製法に関する。

全体を樹脂で一体成形した流体用樹脂製フィルターは公知である。このような樹脂製フィルターは一般に、円形又は四角形の周枠部とその内側に設けられた網状部とを一体に形成している。周枠部は網状部を支持するため比較的硬く形成され、ここにゴム等からなる別体のシール部材を重ねて取付相手へ密着固定するようになっている。
また、この樹脂製フィルターを製造するには、樹脂製の細い網線を格子状に成形するが、このとき細い網線でも欠肉しないように、網線よりも断面積が大きい樹脂誘導部を設け、この樹脂誘導部から各網線へ樹脂を回すようになっている。
この樹脂製フィルターを成形する金型には、網状部を形成するための網線溝及び樹脂誘導溝と、周枠部を形成するための周枠溝とを設け、網線溝の各端部を周枠溝と樹脂誘導溝へ連通接続させるとともに、さらに、樹脂誘導溝の周枠部に近い先端を行き止まり状にして、注入樹脂の成形圧を高圧に保って網線溝への樹脂供給を確保している。
特公平７−２０６７７号公報

ところで、上記樹脂製フィルターを流体用に用いる場合は、周枠部にシール部材を取付けてシールする必要がある。しかしこのように別体のパッキンを設けると部品点数が増大し、かつ取付作業も面倒になる。そこで、このような別体のシール部材を不要にする樹脂製フィルターの提供を第１の目的とする。

また、誘導部溝を設けても、その先端が行き止まり状をなすため、先端にガスが溜まる等により樹脂誘導部に欠肉やボイドを生じる場合がある。しかし、樹脂誘導溝の先端を開放すると、樹脂の成形圧が低下して網線の欠肉を生じる場合があるので、閉塞することが必要であり、開放することはできなかった。そこで、これら網線及び樹脂誘導部の双方に欠肉を生じないようにする樹脂製フィルターの製法を提供することを第２の目的とする。

上記課題を解決するため本願に係る樹脂製フィルターは、網状部と、その周囲全体を囲む周枠部とを備え、全体が樹脂で一体に形成された樹脂製フィルターにおいて、
弾性樹脂を用いて成形することにより、前記周枠部が取付時のシール部材を重ねるようにしたことを特徴とする。

また、本願に係る上記樹脂製フィルターの製法は、、金型に、前記網状部を形成するための網線溝及び樹脂誘導溝と、前記周枠部を形成するための周枠溝とを設け、
前記網線溝及び樹脂誘導溝の各端部を前記周枠溝へ連通接続させるとともに、前記網線溝及び樹脂誘導溝に対する樹脂注入と、前記周枠溝に対する樹脂注入を別々の注入口から行い、
前記網線溝及び樹脂誘導溝に注入した樹脂が前記周枠溝に到達するタイミングよりも、前記周枠溝に注入した樹脂が前記網線溝及び導部溝の前記周枠溝に臨む端部へ到達するタイミングを遅らせたことを特徴とする。

本願発明の樹脂製フィルターは、周枠部がシール部材を兼ねるので、シール部材を周枠部と一体に形成できる。このため、部品点数削減でき、かつ樹脂製フィルターの取付作業も容易になる。

本願発明に係る樹脂製フィルターの製法は、樹脂誘導溝及び網線溝の各端部を周枠溝へ連通させたので、樹脂誘導溝上へ樹脂を注入すると、この樹脂は、樹脂誘導溝及び網線溝内のガスを周枠溝へ追い出しながら各溝の端部まで充填される。そこで、周枠溝へ樹脂を注入すると、周枠溝が樹脂誘導部及び網線を一体にした網状部とも一体化できる。
このとき網状部は、網線及び樹脂誘導部のいずれにも欠肉が生じない。しかも、周枠部はシール部材を兼ねて形成される。

以下、図面に基づいて車両用エンジンのオイルフィルターに適用された例を説明する。図１はオイルフィルター１の平面図、図２及び図３はそれぞれ図１の２−２線及び３−３線断面図である。これらの図において、このオイルフィルター１は、全体が弾性樹脂材料で形成され、略四角形状の周枠部２とその内側に一体化された網状部３を有する。

網状部３は図１中の拡大部Ａに示すように、多数の網目４を形成する格子状の網線５を有する。網状部３は使用目的に応じて網目の大きさを任意に設定でき、例えば、♯４０メッシュ程度に形成される。この網線５の断面形状は、図３及び網線５の断面を拡大した図４のＡに示すように、大小に径の異なる２つの半円形断面５ａ及び５ｂを、各弦が向かい合わせになるように重ねね合わせて一体化することにより、全体として略円形断面をなすようにしたものである。

再び図１において、網状部３の中央部には、樹脂誘導部６が十字形に形成されている。樹脂誘導部６は注入樹脂を網状部３全体の網線５へ均一に回すための部分であり、中央から周囲の周枠部２へ向かって次第に断面積が小さくなるように形成されている。

周枠部２との接続部６ａ（図２）は最も細くなっており、網線５よりも細くなっている。他の部分は網線５よりも太くなっている。 なお、樹脂誘導部６の横断方向における断面積変化は、図示のように階段状に変化するものでも、テーパー状に先細りさせることにより連続的に変化するものでもよい。

周枠部２は、図２及び３に示すように、網状部３へ接続する略Ｕ字状の湾曲部７と、これに連続して外方へ延びる自由端を有するフランジ８を一体にしたものであり、オイルフィルター１の取付時にパッキンとして機能するシール部材を兼ねている。湾曲部７は取付時における弾性変形を容易としてシール性を確保するようになっている。

湾曲部７の内側端部７ａ近傍には、網線５の端部及び樹脂誘導部６の端部である接続部６ａが一体に接続し、周枠部２と連続している。また、網線５の樹脂誘導部６側端部は樹脂誘導部６と連続している。

このオイルフィルター１は、図３に示すように、周枠部２を車両用エンジンのオイルパン部分における取付部９ａ，９ｂ間に挟み、かつ網状部３における網線５の大径部５ａ側を、オイルの流れ方向上流側に配置する。これにより、オイル中の混入物を濾過するとともに、周枠部２は取付部９ａ，９ｂ間を液密にシールし、オイルの漏れ出しを防ぐことができる。

また、図４のＡに示すように、また、網線５は大径部５ａがオイルの流れ方向上流側に位置し、その円弧状外周面がオイルの流れ方向上流側へ向くので、オイルは大径部５ａの円弧状外周面に沿ってスムーズに流れる。

このとき、小径部５ｂはオイルの流れに対して大径部５ａの下に隠れた状態になり、オイルの流れに対して抵抗を生じず、スムーズに流すことができる。図４のＢは上下の半円断面部５ｃ、５ｃを同径にした場合示す。この場合は上下を厳密に重ね合わせなければ、図示のようにずれを生じ、オイルの流れを受け止める段差５ｄが生じてしまうため、オイルの流れをスムーズにしにくくなる。

このようなオイルフィルター１は、適宜な弾性材料、例えば、ハイトレル材のような弾性エラストマーを用いて射出形成により成形することができる。ハイトレル材を用いると、網状部３の成形性が良好となり、かつ周枠部２をシール部材として好適に機能させることができる。弾性の程度はシール部材として十分に機能するに必要な程度に弾性変形できるものであればよい。

しかも、周枠部２が一体のシール部材として機能するから、シール部材を周枠部２と一体に形成できることになる。このため、部品点数削減でき、かつオイルフィルター１をエンジン側へ取付けるとき、周枠部２へ別体のシール部材を重ねてから取付ける必要がないので、オイルフィルター１の取付作業も容易になる。

このオイルフィルター１は、上記弾性樹脂を射出成形して得られ、このとき多点ゲートで注入される。図１の符号１０ａは中央ゲートであり、樹脂誘導部６の中央部に設けられる。周枠部２上の各コーナー部は、周囲ゲート１０ｂが設けられる。この例では計５点のゲート構成になっている。但し、その数や配置はいずれも任意であり、中央ゲート１０ａと周囲ゲート１０ｂがそれぞれ１つ以上設けられればよい。

図５は成形装置を示す。金型は上型１１と下型１２で構成され、その合わせ面に上記オイルフィルターを成形するためのキャビティが形成されている。キャビティは周枠溝１３及び樹脂誘導溝１４並びに本図では見えていない網線溝１５（図７参照）によって形成される。樹脂誘導溝１４及び網線溝１５の各端部はそれぞれ周枠溝１３へ連通接続するようになっている。

上型１１と下型１２を型合わせした状態にて、中央ゲート１０ａに中央ノズル１６ａ、周囲ゲート１０ｂに周囲ノズル１６ｂを取付け、各ノズルに射出形成機１７より樹脂を射出する。このとき、射出形成機１７は公知の制御方法により、中央ノズル１６ａの射出が周囲ノズル１６ｂの射出よりも先行するようにタイミングを調整する。

図６は、周枠溝１３と、樹脂誘導溝１４との接続部における断面を示す。周枠溝１３は 周枠部２の成形相当部であり、上型１１に形成され湾曲部溝１３ａと、フランジ部溝１３ｂと下型１２に形成された突部１３ｃとによって形成される。湾曲部溝１３ａと突部１３ｃによって湾曲部７を形成し、フランジ部溝１３ｂによってフランジ部８を形成する。また、突部１３ｃの内側基部近傍部分が湾曲部溝底部１３ｄをなし、ここで湾曲部７の内側端部７を形成する。

湾曲部溝底部１３ｄの近傍部には、樹脂誘導溝１４の端部が連通接続されている。樹脂誘導溝１４は、上型１１に形成され上型側誘導溝１４ａと下型１２に形成され下型側誘導溝１４ｂを向かい合わせにして形成され、周枠溝１３側との接続端部１４ｃ及び１４ｄは通路断面積が小さくなるように細径にされ、この部分では接続部６ａ（図２）を形成する。この部分における通路断面積の、最低限は、成形時のガスを樹脂誘導溝１４から周枠溝１３へ逃がすことができる程度に設定される。

図７は、周枠溝１３と、網線溝１５との接続部における断面を示し、図８は同部位につき型合わせ前の上下型を分離した状態を示す。上これらの図に示すように、上型１１に形成された格子状の上型側網線溝１５ａと、下型１２に形成された格子状の下型側網線溝１５ｂとによって網線溝１５が形成される。

上型側網線溝１５ａと５下型側網線溝１５ｂはそれぞれ型合わせ面に向かって開放された半円形断面の通路である。網線溝１５のの端部は、周枠溝１３における湾曲部溝底部１３ｄの近傍部にて周枠溝１３へ連通する。

これらの図中に示されるように、各上型側網線溝１５ａと５下型側網線溝１５ｂの直交方向断面は、図４のＡにおける横断面形状に対応し、大径の半円形断面部１８ａと小径の半円形断面部１８ｂで構成される。

次に、成形方法を説明する。図５において、射出形成機１７からまず中央ノズル１６ａへ樹脂を送り、中央ゲート１０ａへ射出すると、樹脂誘導溝１４内へ入った樹脂は、樹脂誘導溝１４内を周枠溝１３方向へ進むとともに、樹脂誘導溝１４へ連通している網線溝１５へ入ってこの中を周枠溝１３へ向かう。このとき樹脂誘導溝１４の先端は先細り状に断面積が変化するので、注入樹脂の圧力低下を先端側まで防いで周枠溝１３近傍の網線通路１５へも確実に樹脂を回り込ませることができる。

しかも、樹脂誘導溝１４の先端は周枠溝１３内へ開放されているので、周枠溝１３をエア抜き通路に利用することができる。このため、樹脂誘導溝１４の先端にガス溜まりが発生せず、樹脂誘導溝１４の先端まで樹脂を十分に充填でき、樹脂誘導部６の欠肉やボイドの発生を防止できる。

また、網線溝１５の端部も同様に周枠溝１３内へ開放されているので、周枠溝１３をエア抜き通路として、欠肉を生じさせない。しかも、樹脂誘導溝１４及び網線溝１５における余剰樹脂１９は周枠溝１３内へ流入する。このとき、図６及び７に示すように、余剰樹脂１９は周枠溝１３の湾曲部溝底部１３ｄ上に突出するので周枠溝１３全体に対する連通障害を生じない。

そこで、周囲ノズル１６ｂから周囲ゲート１０ｂへ樹脂を射出すると、樹脂は周囲ゲート１０ｂから周枠溝１３内へ入ってその内部を充填する。このとき、余剰樹脂１９を一体化するとともに、仮に網線溝１５及び樹脂誘導溝１４の周枠溝１３に臨む部分に局部的な欠肉が生じていてもこれを充填する。
したがって、網線５及び樹脂誘導部６に欠肉を生じさせることなく、周枠部２と網状部３が一体化したオイルフィルター１を形成することができる。

また、網線溝１５へ樹脂を充填すると、樹脂は上型側網線溝１５ａ及び下型側網線溝１５ｂのそれぞれへ充填されて上下一体化して網線５を形成する。このとき、網線５の断面は図４に示すように、上下に大小サイズの異なる半円形断面部を向かい合わせに一体化したものとなる。

このとき、大径の半円形断面部１８ａと小径の半円形断面部１８ｂを重ね合わせて成形することにより、図４のＡに示すような、下流側の小径部５ｂが上流側の大径部５ａの内側へ重なってはみ出さないように成形することができるので、図４のＢに示すような、下流側部分５ｄがはみ出さないようにすることができる。このため、型合わせ時の精度誤差を気にすることなく、抵抗の少ない樹脂フィルターを容易に形成できる。

なお、本願発明は上記実施形態に限定されず種々に変形や応用が可能である。例えば、中央ノズル１６ａ及び周囲ノズル１６ｂに対する射出タイミングは任意に調整でき、中央ノズル１６ａへの射出が終わってから周囲ノズル１６ｂへ射出を継続して行うようにしてもよく、また、若干時間をずらしつつも、双方のノズルに対する射出が重なるようにしてもよい。

さらに、樹脂の注入タイミングは各ノズルに対する射出タイミングを変えるばかりでなく、種々の方法で調整できる。要は、樹脂誘導溝１４及び網線溝１５の各樹脂が、周枠溝１３へ注入された樹脂よりも先に周枠溝１３へ臨む各端部へ到達するようにタイミング調整されれば足りるからである。

また、周枠部２を網状部３と異材にすることもでき、射出圧を変化させることもできる。このようにして周枠部２を網状部３と異なる条件で成形すれば、シール部材部材としての機能をより高め、仕様に対する自由度を大きくすることができる。しかも、本願発明に係るフィルターは、車両用のオイルフィルターに限定されず、気体や液体等に対する各種用途に適用できる。

樹脂製フィルターの平面図 図１の２−２線断面図 図１の３−３線断面図 網線の横断面図 射出装置を示す図 樹脂誘導溝と周枠溝の接続部を示す金型の部分断面図 網線溝と周枠溝の接続部を示す金型の部分断面図 上下型の型合わせ前の状態を示す部分断面図

符号の説明

１：オイルフィルター、２：周枠部、３：網状部、４：網目、５：網線、６：樹脂誘導部、１０ａ：中央ゲート、１０ｂ：周囲ゲート、１１：上型、１２：下型、１３：周枠溝、１４：樹脂誘導溝、１５：網線溝、１６ａ：中央ノズル、１６ｂ：周囲ノズル、１７：射出形成機

Claims (2)

1. 網状部と、その周囲全体を囲む周枠部とを備え、全体が樹脂で一体に形成された樹脂製フィルターにおいて、
   弾性樹脂を用いて成形することにより、前記周枠部が取付時のシール部材を重ねるようにしたことを特徴とする樹脂製フィルター。
2. 上記樹脂製フィルターの製法において、金型に、前記網状部を形成するための網線溝及び樹脂誘導溝と、前記周枠部を形成するための周枠溝とを設け、
   前記網線溝及び樹脂誘導溝の各端部を前記周枠溝へ連通接続させるとともに、前記網線溝及び樹脂誘導溝に対する樹脂注入と、前記周枠溝に対する樹脂注入を別々の注入口から行い、
   前記網線溝及び樹脂誘導溝に注入した樹脂が前記周枠溝に到達するタイミングよりも、前記周枠溝に注入した樹脂が前記網線溝及び導部溝の前記周枠溝に臨む端部へ到達するタイミングを遅らせたことを特徴とする。

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