JP2006205511A - フィルタの成形型 - Google Patents

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Abstract

【課題】 筒状フィルタを樹脂材で成形する場合に、側壁及び底壁に肉厚が厚くなる部分を生じさせないようにして、フィルタの小型化及び軽量化を図り、かつ材料費を低減できるようにする。
【解決手段】 円筒状フィルタの内面を成形する内型31と、フィルタの側壁外面を成形する第1外型33と、フィルタの底壁外面を成形する第2外型とで成形型1を構成する。第1外型33を4つの所定領域成形型37〜40に分割する。各所定領域成形型37〜40を側壁の厚み方向に移動させる。内型31を第2外型35に対し移動させる。所定領域成形型37〜40の成形面37a〜40aに、これら所定領域成形型37〜40の移動方向に突出するピン45〜48を多数立設し、ピン45〜48によりフィルタの側壁に流体濾過用の小孔を形成する。第2外型の成形面に内型に向けて突出するピンを立設し、このピンによりフィルタの底壁に流体濾過用の小孔を形成する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、筒状フィルタを樹脂材で成形する際に用いられるフィルタの成形型に関する。
従来より、例えば動力機械等の内部を循環するオイルを濾過する場合に樹脂製の筒状フィルタが用いられている(例えば、特許文献1参照)。このフィルタは側壁と底壁とを備えており、側壁は、フィルタの中心線方向に直線状に延びる多数の第1線状部を周方向に略等間隔に並設するとともに、これら第1線状部を外側から囲むように環状に延びる多数の第2線状部を上記第1線状部と一体にかつ中心線方向に略等間隔に並設して構成されている。これら両線状部によりフィルタの側壁には流体濾過用の小孔が多数形成される。また、フィルタの底壁にも流体濾過用の小孔が多数形成されている。
実開昭60−31319号公報(図3、図4)
ところが、特許文献1のフィルタの側壁は上記のように第1線状部とその外側を囲む第2線状部とで構成されているため、側壁には、両線状部がフィルタの内外方向に重なった部分が生じ、この両線状部が重なった部分においては肉厚が無用に厚くなってしまう。このように側壁の肉厚が厚くなると、フィルタの外形状が拡大して該フィルタを配設するための大きなスペースが必要となり、しかも、肉厚が厚い部分を構成する材料によってフィルタの重量が増加するとともに材料費が高くなる。
本発明は斯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、側壁及び底壁の各々に流体濾過用の小孔が多数形成された筒状フィルタを樹脂材で成形する場合に、側壁及び底壁に肉厚が厚くなる部分を生じさせないようにして、フィルタの小型化及び軽量化を図り、かつ材料費を低減できるようにすることにある。
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、側壁及び底壁の各々に流体濾過用の小孔が多数形成された有底の筒状フィルタを樹脂材により成形する際に用いられるフィルタの成形型を対象とし、上記フィルタの側壁内面及び底壁内面をそれぞれ成形する側壁成形面及び底壁成形面を有する内型と、上記フィルタの側壁外面を成形する側壁成形面を有する第1外型と、上記フィルタの底壁外面を成形する底壁成形面を有する第2外型とを備え、上記第1外型は、上記側壁外面の周長方向に連続する略1/4以下の所定領域をそれぞれ成形する複数の所定領域成形型に分割され、上記各所定領域成形型が上記内型に対し上記側壁の厚み方向に移動して接離するとともに、上記第2外型及び内型が上記底壁の厚み方向に相対的に移動して接離することにより、上記内型、第1外型及び第2外型がキャビティを形成する型閉じ状態と、該キャビティで成形されたフィルタを脱型可能な型開き状態とに切り替えられ、上記各所定領域成形型の側壁成形面には、該所定領域成形型の移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で上記内型の側壁成形面に当接して上記側壁の小孔を成形するピンが多数立設され、上記第2外型の底壁成形面と上記内型の底壁成形面との一方の底壁成形面には、上記第2外型及び内型の相対移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で他方の底壁成形面に当接して上記底壁の小孔を成形するピンが多数立設されている構成とした。
上記請求項1の発明によれば、内型、第1外型及び第2外型を型閉じ状態にしてキャビティを形成すると、各所定領域成形型のピンが内型の側壁成形面に当接するとともに、第2外型及び内型の一方のピンが他方の底壁成形面に当接する。上記キャビティに供給された樹脂材は、ピン間に行き渡り、固化後脱型が可能となる。この脱型の際、所定領域成形型のピンが該所定領域成形型の移動方向に延び、また、第2外型及び内型の一方のピンがこれら第2外型及び内型の相対移動方向に延びているので、これらピンと成形されたフィルタの中間成形品との間にアンダカット部が形成されない。これにより、内型、第1外型及び第2外型を容易に型開き状態にして、ピンの跡に小孔が形成されたフィルタを得ることができる。
また、例えば円筒状フィルタを成形する場合には、上記各所定領域成形型の側壁成形面における周長方向中間部に位置するピンの立設方向は、該所定領域成形型が側壁の厚み方向に移動するものであることから、該側壁を貫通する方向になる。さらに、各所定領域成形型における側壁成形面の周長方向の長さは、側壁外面の略1/4以下とされて短くなっているので、周長方向両側に位置するピンの立設方向も側壁を貫通する方向になる。これらのことにより、側壁を貫通する小孔を該側壁の広い範囲に形成することができる。また、フィルタの底壁にも、ピンによってフィルタの中心線方向に貫通する小孔を形成することができる。
従って、従来のように第1線状部と第2線状部とが重なる部分を側壁及び底壁に形成することなく、該側壁及び底壁に小孔を多数形成することができて、流体をフィルタの内外方向にスムーズに流通させることができる。このように肉厚が無用に厚くなる部分がフィルタの側壁及び底壁に無くなるので、フィルタを小型にすることができて該フィルタを配設するためのスペースを小さくすることができ、しかも、材料の使用量を減らすことができて、フィルタを軽量にすることができるとともに、材料費を低減することができる。
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。
図1は、本発明の実施形態に係るフィルタの成形型1を示すものであり、また、図2は、該成形型1により成形されたフィルタ3を示すものである。この実施形態の説明では、成形型1の構造を説明する前にフィルタ3の構造を説明する。
上記フィルタ3は、例えば自動車のエンジンに設けられているオイルパン(図示せず)内に配設されるものであり、図3に示すように、樹脂材からなるL字状パイプ部材5の内部に組み込まれている。該パイプ部材5の一端及び他端には開口部5a、5bがそれぞれ形成され、一端開口部5aの周縁には外方へ延出するフランジ7が一体に形成され、該フランジ7が上記エンジンに取り付けられるようになっている。上記パイプ部材5の周壁には、略矩形の孔部5cが他端開口部5bに近接して形成されている。
上記フィルタ3は、図2に示すように、側壁11と底壁13とを備えた円筒状をなしており、側壁11の底壁13と反対側の端部には開口部3aが形成されている。上記側壁11及び底壁13は、樹脂材により一体に成形されている。側壁11の開口部3aの周縁には、外方へ延出する環状の延出部15が一体に形成されている。フィルタ3の側壁11には、径方向外側へ突出しかつフィルタ3の中心線方向両端に亘って延びる補強用の第1突条部17と、該第1突条部17の径方向反対側から該第1突条部17と同様に突出する補強用の第2突条部19とが形成されている。第1突条部17及び第2突条部19の延出部15近傍には、側壁11の外方へ突出する突起20が一体に形成されている。
上記側壁11の第1突条部17及び第2突条部19以外の部位は細かい格子状に形成されており、図4に示すように、この格子の目によって本発明のオイル濾過用の小孔21が構成されている。また、底壁13にも同様に小孔(図示せず)が形成されていて、これら側壁11及び底壁13の小孔21の形状は平面視で略矩形状とされている。
上記フィルタ3は、底壁13側からパイプ部材5の他端開口部5b内に挿入され、パイプ部材5内に完全に挿入されると、図3に示すように、フィルタ3の延出部15がパイプ部材5の他端開口部5bの周縁に当接し、このとき、フィルタ3の突起20がパイプ部材5の孔部5cに嵌入してフィルタ3がパイプ部材5内で保持される。
次に、上記フィルタの成形型1の構造について説明する。この成形型1は射出成形機(図示せず)に取り付けられるものであり、図1及び図5に示すように、フィルタ3の内面を成形する内型31と、フィルタ3の側壁11外面を成形する第1外型33と、フィルタ3の底壁13外面を成形する第2外型35とを備えている。尚、この実施形態では説明の便宜を図るために、フィルタ3を、その中心線が略水平方向に指向する状態で成形する場合について説明する。
上記内型31は大略円柱状に形成されており、図5に示すように、フィルタ3の側壁11内面を成形する側壁成形面31aと、フィルタ3の底壁13内面を成形する底壁成形面31bとを備えている。側壁成形面31aは円形面で構成され、底壁成形面31bは平坦面で構成されている。この内型31の底壁成形面31bと反対側の端面には、該内型31を中心線方向(図5に矢印eで示す方向)に移動させて上記第2外型35に対し接離させる内型移動機構(図示せず)が連結されている。
上記第1外型33は、図1に示すように、上記側壁11外面の周長方向に連続する略1/4の所定領域をそれぞれ成形する第1〜第4所定領域成形型37〜40に分割されている。第1所定領域成形型37は、フィルタ3をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁11外面の左側かつ上側に位置する第1領域を成形する第1側壁成形面37aを有している。この第1所定領域成形型37には、該成形型37を上記内型31の径方向のうち水平面に対し左上略45゜傾斜した方向(図1及び図5に矢印aで示す方向)に移動させる第1移動機構(図示せず)が連結されている。この第1移動機構により第1所定領域成形型37は、側壁3の厚み方向に移動して内型31に対し接離する。
図1において、上記第1側壁成形面37aの下端部には、上記第1突条部17の上半部を成形する第1凹面37bが形成されている。この第1側壁成形面37aの第1凹面37b以外の部位には、図6にも示すように、多数の第1ピン45が第1移動機構による移動方向aに立設されている。これら第1ピン45は側壁11の第1領域に小孔21を形成するためのものであり、略等間隔に並んでいる。上記第1ピン45の断面形状は略矩形状とされ、基端側が第1側壁成形面37aに埋め込まれた状態で保持されている。この第1ピン45の第1側壁成形面37aからの突出寸法は側壁11の厚みと略同じとされ、その先端は、内型31の側壁成形面31aに当接するように形成されている。
また、第2所定領域成形型38は、フィルタ3をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁11外面の右側かつ上側に位置する第2領域を成形する第2側壁成形面38aを有している。この第2所定領域成形型38には、該成形型38を上記内型31の径方向のうち水平面に対し右上略45゜傾斜した方向(図1に矢印bで示す方向)に移動させる第2移動機構(図示せず)が連結されている。この第2移動機構により第2所定領域成形型38は、側壁3の厚み方向に移動して内型31に対し接離する。
上記第2側壁成形面38aの下端部には、上記第2突条部19の上半部を成形する第2凹面38bが形成されている。この第2側壁成形面38aの第2凹面38b以外の部位には、第1ピン45と同様に、多数の第2ピン46が第2移動機構による移動方向bに立設されている。
また、第3所定領域成形型39は、フィルタ3をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁11外面の右側かつ下側に位置する第3所定領域を成形する第3側壁成形面39aを有している。この第3所定領域成形型39には、該成形型39を上記内型31の径方向のうち水平面に対し右下略45゜傾斜した方向(図1及び図5に矢印cで示す方向)に移動させる第3移動機構(図示せず)が連結されている。この第3移動機構により第3所定領域成形型39は、側壁3の厚み方向に移動して内型31に対し接離する。
上記第3側壁成形面39aの上端部には、上記第2突条部19の下半部を成形する第3凹面39bが形成されている。この第3側壁成形面39aの第3凹面39b以外の部位には、第1ピン45と同様に、多数の第3ピン47が第3移動機構による移動方向cに立設されている。
また、第4所定領域成形型40は、フィルタ3をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁11外面の左側かつ下側に位置する第4所定領域を成形する第4側壁成形面40aを有している。この第4所定領域成形型40には、該成形型40を上記内型31の径方向のうち水平面に対し左下略45゜傾斜した方向(図1に矢印dで示す)に移動させる第4移動機構(図示せず)が連結されている。この第4移動機構により第4所定領域成形型40は、側壁3の厚み方向に移動して内型31に対し接離する。
上記第4側壁成形面40aの上端部には、上記第1突条部17の下半部を成形する第4凹面40bが形成されている。この第4側壁成形面40aの第4凹面40b以外の部位には、第1ピン45と同様に、多数の第4ピン48が第4移動機構による移動方向dに立設されている。上記第1〜第4側壁成形面37a、38a、39a、40aが本発明の第1外型33の側壁成形面を構成している。
一方、第2外型35は射出成形機の基台に固定された固定型であり、図5に示すように、フィルタ3の底壁13外面を成形する底壁成形面35aを備えている。この底壁成形面35aには、多数の底壁側ピン49が内型31の中心線方向に立設されている。つまり、底壁側ピン49の立設方向と内型31の移動方向eとは一致している。上記底壁側ピン49は、底壁13に小孔を形成するためのものであり、上記第1ピン45と略同じ形状とされている。底壁側ピン49の底壁成形面35aからの突出寸法は、底壁13の厚みと略同じに設定されている。底壁側ピン49の先端は、内型31の底壁成形面31bに当接するように形成されている。
上記第1〜第4移動機構は、略同期して作動するように構成されている。これら第1〜第4移動機構により、第1〜第4所定領域成形型37〜40を内型31に接近させると、第1〜第4ピン45〜48の先端が内型31の側壁成形面31aに当接する。さらに、上記内側移動機構により、内型31を第2外型35に接近させると、底壁側ピン49の先端が内型31の底壁成形面31bに当接する。これにより、内型31、第1外型33及び第2外型35が型閉じ状態になり、該内型31、第1外型33及び第2外型35によりキャビティSが形成される。
一方、上記型閉じ状態にある第1〜第4所定領域成形型37〜40を第1〜第4移動機構により内型31から離れる方向に移動させ、かつ、内型31を内型移動機構により第2外型35から離れる方向に移動させると、内型31、第1外型33及び第2外型35が型開き状態になる。この型開き状態では、上記キャビティSで成形されたフィルタ3が内型31に保持されるようになっている。
次に、上記のように構成された成形型1を用いて上記フィルタ3を成形する場合について説明する。まず、内型31、第1外型33及び第2外型35を型閉じ状態にした後、射出成形機から溶融状態の樹脂材をキャビティSに射出し充填する。この溶融状態の樹脂材は第1〜第4ピン45〜48及び底壁側ピン49の間に行き渡るとともに、側壁成形面31a、37a、38a、39a、40a及び底壁成形面31b、35aにより成形されて固化しフィルタ3の中間成形品となる。
このとき、第1〜第4ピン45〜48が第1〜第4所定領域成形型37〜40の移動方向a〜dに立設されるとともに、底壁側ピン49が内型31の移動方向eに立設されているので、これら第1〜第4ピン45〜48及び底壁側ピン49と、フィルタ3の中間成形品との間にアンダカット部が形成されない。従って、型開き(脱型)する際に、第1〜第4所定領域成形型37〜40を内型31に対し移動させ、該内型31を第2外型35に対し移動させて、これら内型31、第1外型33及び第2外型35を容易に型開き状態とすることが可能になる。この型開き状態とした後に、内型31に保持されているフィルタ3の中間成形品を該内型31から離脱させると、第1〜第4ピン45〜48及び底壁側ピン49の跡に小孔21が形成されたフィルタ3が得られる。
また、第1側壁成形面37aにおける周長方向中間部に位置する第1ピン45の立設方向は、第1所定領域成形型37が側壁11の厚み方向に移動するものであることから、該側壁11を貫通する方向になる。さらに、第1所定領域成形型37における第1側壁成形面37aの周長方向の長さは、側壁11外面の略1/4とされて短くなっているので、周長方向両側に位置する第1ピン45の立設方向が側壁11を貫通する方向になる。また、第2〜第3ピン46〜48により、第1ピン45と同様に側壁11に小孔21が形成される。これらのことにより、側壁11を貫通する小孔21を該側壁11の広い範囲に形成することができる。さらに、フィルタ3の底壁13にも、底壁側ピン49によってフィルタ3の中心線方向に貫通する小孔が形成される。
したがって、この実施形態に係るフィルタの成形型1によれば、従来のように第1線状部と第2線状部とが重なる部分を側壁11及び底壁13に形成することなく、該側壁11及び底壁13に小孔21を多数形成することができて、オイルをフィルタ3の内外方向にスムーズに流通させることができる。このように肉厚が無用に厚くなる部分が側壁11及び底壁13に無くなるので、フィルタ3を小型にすることができて該フィルタ3を配設するのに要するオイルパン内のスペースを小さくすることができ、しかも、樹脂材の使用量を減らすことができて、フィルタ3を軽量にすることができるとともに、材料費を低減することができる。
また、この実施形態では、円筒状フィルタ3を成形する場合について説明したが、本発明は、断面形状が略四角形の筒状フィルタ3を成形する場合にも適用することができる。すなわち、このフィルタ3は、図7に示すように、底壁13が略正方形に形成され、側壁11はフィルタ3の中心線方向に長い長方形部11aを4つ組み合わせて構成されている。これら長方形部11aは略同じ形状とされている。フィルタ3の延出部15は正面視で略矩形に形成されている。また、符号51は、補強用の枠部であり、上記側壁11及び底壁13と一体に形成されている。
このフィルタ3を成形する成形型の内型は、図示しないが、四角柱状に形成されている。また、第1外型は、側壁11の4つの長方形部11a外面をそれぞれ第1〜第4領域としてこれらを成形する第1〜第4所定領域成形型に分割されている。つまり、これら第1〜第4所定領域成形型は、それぞれ、側壁11外面の周長方向に連続する略1/4の領域を成形するものである。また、第1〜第4所定領域成形型の側壁成形面は、側壁11の各領域の形状に対応して略平坦に形成されている。これら第1〜第4所定領域成形型は、それぞれ、第1〜第4移動機構により第1〜第4領域に対し略直交する方向に移動して内型に接離するようになっている。
第1所定領域成形型の第1側壁成形面には、多数の第1ピンが第1移動機構による移動方向に立設されている。第2〜第4側壁成形面にも同様に第2〜第4ピンが立設されている。また、第2外型には、底壁側ピンが立設されている。
したがって、この場合にも、肉厚が無用に厚くなる部分が側壁11及び底壁13に無くなるので、フィルタ3を配設するのに要するオイルパン内のスペースを小さくすることができ、しかも、フィルタ3を軽量にすることができるとともに、材料費を低減することができる。
尚、この実施形態では、第2外型35の底壁成形面35aに底壁側ピン49を立設した場合について説明したが、底壁側ピン49は内型31の底壁成形面31bに立設してもよい。
また、図示しないが、各所定領域成形型によって円筒状の側壁11外面の1/4を超える領域を成形するようにした場合には、該所定領域成形型における側壁成形面のピンは全てが該成形型の移動方向に立設されているので、それらピンのうち側壁成形面の周長方向両側に位置するピンは側壁11外面の接線方向に近い方向に延びることになる。こうなると、周長方向両側のピンによって形成される小孔の中心線方向の長さが長くなり、つまり側壁11の肉厚が厚くなり、また、周長方向両側のピンの立設方向が側壁11を貫通する方向とならずに、側壁11に小孔が形成されない部分が生じる場合がある。このように小孔が中心線方向に長くなったり、側壁11に小孔が形成されない部分が生じると、オイルがフィルタ3の内外方向に流通する際の流通抵抗が大きくなり、オイルを効率よく濾過することができなくなる。
また、各所定領域成形型によって側壁11外面を成形する領域は、該側壁11外面の周長方向に連続する1/4〜1/6の範囲とするのが好ましい。例えば、各所定領域成形型によって側壁11外面の周長方向に連続する1/5の領域を成形する場合には、第1外型33を5つの所定領域成形型で構成すればよく、また、側壁11外面の周長方向に連続する1/6の領域を成形する場合には、第1外型33を6つの所定領域成形型で構成すればよい。このように、各所定領域成形型によって成形する側壁11外面の領域を該外面の1/4〜1/6の範囲とすることにより、所定領域成形型の数が6つ以下となるので、第1外型33の構造が複雑化せず、成形型1のコストアップを抑制することができる。
また、本発明は、フィルタ3の断面形状が例えば楕円形である場合や、五角形及び六角形である場合にも適用することができる。この場合には、第1外型33を5つ及び6つの所定領域成形型に分割すればよい。
また、この実施形態では、フィルタ3をその中心線が略水平方向に指向する状態で成形する場合について説明したが、本発明は、フィルタ3をその中心線が略鉛直方向に指向する状態で成形する場合や、中心線が水平面に対し傾斜する方向に指向する状態で成形する場合にも適用することができる。
さらに、本発明の成形型1で成形するフィルタ3は自動車の自動変速機や自動車以外の動力機械等に用いることができる。
以上説明したように、本発明に係るフィルタの成形型は、例えば自動車のエンジンに用いられる筒状フィルタを樹脂材で成形するのに用いることができる。
本発明の実施形態に係るフィルタの成形型の縦断面図である。 成形型で成形されたフィルタの斜視図である。 フィルタをパイプ部材に組み込んだ状態を示す斜視図である。 フィルタの側壁を拡大して示す平面図である。 図1におけるA−A線断面図である。 第1所定領域成形型の第1ピン近傍を拡大して示す縦断面図である。 断面形状が略四角形のフィルタの斜視図である。
符号の説明
1 成形型
3 フィルタ
11 側壁
13 底壁
21 小孔
31 内型
31a 側壁成形面
31b 底壁成形面
33 第1外型
35 第2外型
35a 底壁成形面
37〜40 第1〜第4所定領域成形型
37a。38a、39a、40a 第1〜第4側壁成形面
45〜48 第1〜第4ピン
49 底壁側ピン
S キャビティ

Claims (1)

  1. 側壁及び底壁の各々に流体濾過用の小孔が多数形成された有底の筒状フィルタを樹脂材により成形する際に用いられるフィルタの成形型であって、
    上記フィルタの側壁内面及び底壁内面をそれぞれ成形する側壁成形面及び底壁成形面を有する内型と、
    上記フィルタの側壁外面を成形する側壁成形面を有する第1外型と、
    上記フィルタの底壁外面を成形する底壁成形面を有する第2外型とを備え、
    上記第1外型は、上記側壁外面の周長方向に連続する略1/4以下の所定領域をそれぞれ成形する複数の所定領域成形型に分割され、
    上記各所定領域成形型が上記内型に対し上記側壁の厚み方向に移動して接離するとともに、上記第2外型及び内型が上記底壁の厚み方向に相対的に移動して接離することにより、上記内型、第1外型及び第2外型がキャビティを形成する型閉じ状態と、該キャビティで成形されたフィルタを脱型可能な型開き状態とに切り替えられ、
    上記各所定領域成形型の側壁成形面には、該所定領域成形型の移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で上記内型の側壁成形面に当接して上記側壁の小孔を成形するピンが多数立設され、
    上記第2外型の底壁成形面と上記内型の底壁成形面との一方の底壁成形面には、上記第2外型及び内型の相対移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で他方の底壁成形面に当接して上記底壁の小孔を成形するピンが多数立設されていることを特徴とするフィルタの成形型。
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