JP2014092046A - フィルタの製造方法及び成形型 - Google Patents

Abstract

【課題】エレメントの外周にシールを成形する際に、補強板の外周を高精度に位置決めしてシール内の所定位置に埋設することができて、補強板の位置ズレに伴うシール性の低下等のおそれを抑制することができるフィルタの製造方法及び成形型を提供する。
【解決手段】エレメント１２の耐負圧性向上用の通気性補強板１７をエレメント１２の下流側に設けた状態で、その補強板１７の外周がシール１３に埋設されるように、成形型によりエレメント１２の外周に同シール１３を成形する。このシール１３の成形に際して、成形型２１のシール成形部に設けられた位置決め部２５により補強板１７を位置決めする。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば内燃機関用のエアクリーナ等に用いられるフィルタの製造方法及び成形型に関するものである。

従来、この種のフィルタとしては、エレメントを濾材により襞折り状に形成し、そのエレメントの開口周縁に環状のシールを形成した構成が知られている。このような構成のフィルタにおいては、エレメントに捕捉されたダストの量が多くなって、エアの通過抵抗が高くなったりした場合、エレメントの下流側が上流側に対して過度の負圧状態になって、エレメントが下流側に膨出するように変形して、ときには破損するおそれがあった。

このような問題に対処するため、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成のフィルタも従来から提案されている。これらの従来構成においては、エレメントの下流側に金属や合成樹脂からなる多孔状または格子状の通気性補強板が配置され、その補強板の外周がシールに一体に埋設されている。そして、この補強板により、エレメントの耐負圧性の向上が図られて、エレメントの下流側への膨出変形が抑制されるようになっている。

実開平２−１０４８１０号公報 特開２０１１−１６９１９４号公報

ところが、これらの従来構成のフィルタにおいては、補強板の外周がシールに埋設されるように、エレメントの開口周縁に環状のシールを成形する際に、シールに対する補強板の埋設位置に位置ズレが発生し易いという問題があった。すなわち、補強板の位置ズレにより補強板の外周がシールのシール機能部分に埋設されると、シール機能部分が弾性変形し難くなって、シール性が低下するおそれがあった。また、補強板の位置ズレにより補強板の外周がシールのシール機能部分から外側に突出して配置されると、フィルタをエアクリーナ等のハウジングに装着した際に、補強板の突出部によりハウジングが傷付けられるおそれがあった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、エレメントの外周にシールを成形する際に、補強板の外周を高精度に位置決めしてシール内の所定位置に埋設することができて、補強板の位置ズレに伴うシール性の低下等のおそれを抑制することができるフィルタの製造方法及び成形型を提供することにある。

上記の目的を達成するために、フィルタの製造方法に係る発明では、エレメントの耐負圧性向上用の通気性補強板をエレメントの下流側に設けた状態で、その補強板の外周がシールに埋設されるように、エレメントの外周に同シールを成形するフィルタの製造方法において、前記シールの成形に際して前記補強板をシール成形用の型の一部によって位置決めする。

従って、このフィルタの製造方法においては、エレメントの外周にシールを成形する際に、補強板の外周がシール成形用の型の一部によって高精度に位置決めされる。よって、補強板の外周をシール内の所定位置に位置ずれが生じることなく埋設することができて、補強板の位置ズレによりシール性が低下したり、エアクリーナのハウジングが傷付いたりするおそれを抑制することができる。

また、フィルタの成形型に係る発明では、エレメントの耐負圧性向上用の通気性補強板をエレメントの下流側に設けた状態で、その補強板の外周がシールに埋設されるように、エレメントの外周に同シールを成形するためのフィルタの成形型において、前記シールの成形部には前記補強板を位置決めするための位置決め部を設けた。

従って、この成形型においては、シールの成形部に設けられた位置決め部により、補強板の外周を高精度に位置決めすることができる。

以上のように、このフィルタの製造方法及び成形型によれば、エレメントの外周にシールを成形する際に、補強板の外周を高精度に位置決めしてシール内の所定位置に埋設することができて、補強板の位置ズレに伴うシール性の低下等のおそれを抑制することができるという効果を発揮する。

第１実施形態のフィルタの成形型によるフィルタの成形状態を示す要部断面図。 図１の２−２線における部分断面図。 図１の成形型により成形されたフィルタを示す斜視図。 図３の４−４線において断面にしてエアクリーナのハウジング内に収納した状態を示すフィルタの部分断面図。 第２実施形態のフィルタの成形型によるフィルタの成形状態を示す要部断面図。

（第１実施形態）
以下に、フィルタの製造方法及び成形型の第１実施形態を図面に従って説明する。なお、この実施形態のフィルタの成形型の説明に先立って、まずフィルタの構造について説明する。

図３及び図４に示すように、このフィルタ１１は平面四角形状をなしている。そして、フィルタ１１は不織布の濾材により襞折り状に形成されたエレメント１２を有している。エレメント１２の各襞１２１のエア流下流側（図４の上部側）の側面開放部は封止材１２３によって封止されている。エレメント１２のエア流下流側の周縁には、ウレタン等の発泡弾性材よりなる環状のシール１３が固着されている。そして、図４に示すように、このフィルタ１１がエアクリーナのハウジング１４を構成するエンジン側のケース１５と大気側のケース１６との間に装着される。このとき、シール１３における肉厚のシール機能部分１３１が両ケース１５，１６のフランジ部１５１，１６１間に挟着されて、両ケース１５，１６間おけるエレメント１２のエア流の上流と下流との間のシールが保持される。

図３及び図４に示すように、前記エレメント１２の下流側には、金属製の格子状網板からなる通気性補強板１７が配置されている。この補強板１７の外周は、シール１３のシール機能部分１３１よりも内側の内周縁部分１３２内に埋設されている。そして、この補強板１７により、エレメント１２の耐負圧性の向上が図られている。すなわち、図４に示すように、フィルタ１１がエアクリーナのハウジング１４内に装着された状態において、例えば、ダスト捕捉量が多くなって、エレメント１２の下流側が上流側に対して負圧度合いが過度になった場合に、エレメント１２が下流側に膨出変形することが補強板１７によって制止される。なお、補強板１７は、格子の目がフィルタ１１の辺に対して斜めになるように配置されてもよく、あるいは、補強板１７としてハニカム形状のものや、格子の目が菱形形状のものや、パンチングメタル等、各種形状のものが適宜に用いられる。

次に、前記のように構成されたフィルタ１１の製造に際して、エレメント１２の外周にシール１３を成形するための成形型の構成及び成形方法について説明する。
図１及び図２に示すように、この成形型２１は、接離可能に対向配置された環状の上型２２と下型２３とを備えている。上型２２及び下型２３の接合面２２１，２３１には、シール１３を成形するための成形部としてのキャビティ２４を形成する凹部２２２，２３２が設けられている。凹部２２２は、シール１３の側面部分１３４を成形し、凹部２３２はシール１３のシール機能部分１３１及び内周縁部分１３２を成形する。そして、図１に示すように、下型２３上において上型２２内にエレメント１２及び補強板１７が補強板１７を下にした状態でセットされるとともに、上型２２及び下型２３が型閉めされる。このとき、エレメント１２のエア流下流側の面及び補強板１７が上型２２及び下型２３の接合面２２１，２３１よりも上方に位置するように両型２２，２３の接合面が形成されている。この状態で、キャビティ２４内にウレタン等の発泡弾性材が注入されて、その弾性材が発泡された後に固化されることにより、エレメント１２のエア流下流側の外周縁にシール機能部分１３１，内周縁部分１３２及び側面部分１３４を有するシール１３が一体状に成形されて、そのシール１３の内周縁部分１３２内に補強板１７の外周が埋設される。

図１及び図２に示すように、前記上型２２においてシール１３のシール機能部分１３１用の凹部２３２の裏面側における凹部２２２の内側面であって、成形型２１にセットされたエレメント１２の側面に対向する位置には、補強板１７を位置決めするための位置決め部２５が一体に突出形成されている。この位置決め部２５は、平面四角形状の補強板１７の各辺のほぼ中央部に対応するように複数箇所に配置されている。そして、上型２２内にエレメント１２及び補強板１７をセットする際に、各位置決め部２５が補強板１７の外周縁に当接される。これにより、補強板１７がキャビティ２４を構成する上型２２の凹部２２２内の所定位置に位置決めされる。この状態で、キャビティ２４内に発泡弾性材が注入されて、エレメント１２の開口外周縁にシール１３が成形されることにより、補強板１７の外周がシール１３の内周縁部分１３２内に位置ズレを生じることなく埋設される。

よって、この成形型２１を用いてフィルタ１１のシール１３を成形すれば、補強板１７に位置ズレが発生することを抑制できる。このため、補強板１７の外周がシール１３における肉厚のシール機能部分１３１内に位置ズレして埋設されることを防止できる。従って、シール機能部分１３１が弾性変形不良になることはなく、シール性が低下するおそれを防止できる。また、補強板１７の外周がシール１３のシール機能部分１３１から外側に突出した状態に位置ズレして埋設されることもなく、フィルタ１１がエアクリーナのハウジング１４に装着された際に、補強板１７の突出部によりハウジングが傷付けられるおそれもない。なお、位置決め部２５により、シール１３の側面部分１３４には凹部１３３が形成されるが（図１参照）、この側面部分１３４はシール性には関与しないため、凹部１３３の存在によってシール性が損なわれることはない。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このフィルタの製造方法においては、シール１３の成形に際して、前記補強板１７をシール成形用の型の一部によって位置決めするようにしている。このため、エレメント１２の外周にシール１３を成形する際に、補強板１７の外周をシール成形用の型に対して高精度に位置決めすることができる。よって、補強板１７の外周をシール１３内の所定位置に位置ズレが生じることなく埋設することができて、補強板１７の位置ズレによってシール性が低下したり、エアクリーナのハウジング１４が傷付いたりするおそれを抑制することができる。

（２） このフィルタの成形型においては、シール１３の成形部に補強板１７を位置決めするための位置決め部２５が一体形成されている。このため、この成形型２１を用いてフィルタ１１のシール１３を成形する際には、成形型２１のシール成形部に形成された位置決め部２５により、補強板１７の外周を成形されるシール１３内の所定の埋設位置に高精度に位置決めすることができる。

（３） 位置決め部２５は、上型２２の内面に一体形成されただけであるから、部品点数が増えることはなく、構成は簡単である。
（４） 補強板１７の位置決めがシール１３のシール機能部分１３１の裏面側において行なわれるため、シール機能部分１３１に位置決め部２５による凹部１３３が形成されることはない。従って、シール機能部分１３１のシール機能が損なわれることはなく、良好なシール性を得ることができる。

（５） 補強板１７の位置決めがエレメント１２の４辺で行なわれるため、補強板１７を位置ズレすることなく、適切に所定位置に位置決めできる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。

図５に示すように、成形型２１の上型２２には、フィルタ１１の辺の位置と対応するように、大径部３１１及び小径部３１２を有する保持孔３１が形成されている。その保持孔３１には、大径部３２１及び小径部３２２を有するピン３２が軸方向移動可能に挿入されている。ピン３２はその先端部がキャビティ２４の凹部２２２内に突出している。ピン３２はバネ３３により凹部２２２側に向かって付勢されるとともに、前記保持孔３１の大径部３１１とピン３２の大径部３２１との係合によって凹部２２２に対する所定の突出状態に維持される。

そして、ピン３２はバネ３３の付勢力によって下型２３上の補強板１７の格子の目に係合して、補強板１７を位置決めする。ピン３２は格子の目に係合することなく、補強板１７の上面に載ってしまうこともあるため、ピン３２は格子の目の配列ピッチとは異なるピッチで各辺の位置に複数箇所ずつ設けることが好ましい。

以上のように構成した成形型２１を用いれば、前記第１実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 位置決め部２５の形状や個数を変更すること。例えば、フィルタ１１が長方形の場合、シール１３の短辺部と対応する部分には位置決め部２５を１箇所に設け、シール１３の長辺部と対応する部分には位置決め部２５を２箇所または３箇所等、複数箇所に設けたりすること。あるいは、フィルタ１１の形状に関わりなく、位置決め部２５を各辺に複数箇所ずつ設けること。

・ 六角形や五角形等の四角形以外の多角形、あるいは円形等、前記実施形態とは異なる形状のフィルタに対応すること。

１１…フィルタ、１２…エレメント、１３…シール、１７…補強板、２１…成形型、２２…上型、２２２…シール成形部としての凹部、２３…下型、２３２…凹部、２４…キャビティ、２５…位置決め部、１３１…シール機能部分、１３４…側面部分。

Claims (10)

1. エレメントの耐負圧性向上用の通気性補強板をエレメントの下流側に設けた状態で、その補強板の外周がシールに埋設されるように、エレメントの外周に同シールを成形するフィルタの製造方法において、
   前記シールの成形に際して前記補強板をシール成形用の型の一部によって位置決めするフィルタの製造方法。
2. 前記位置決めをシールのシール機能部分を外れた位置で行なう請求項１に記載のフィルタの製造方法。
3. 位置決めをシールのシール機能部分の裏面側においてエレメントの側面に位置する側面部分で行なう請求項２に記載のフィルタの製造方法。
4. エレメントが全体として多角形状をなし、位置決めをエレメントの各辺で行なう請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のフィルタの製造方法。
5. 位置決めを各辺の少なくとも１箇所において行なう請求項４に記載のフィルタの製造方法。
6. エレメントの耐負圧性向上用の通気性補強板をエレメントの下流側に設けた状態で、その補強板の外周がシールに埋設されるように、エレメントの外周に同シールを成形するためのフィルタの成形型において、
   前記シールの成形部には前記補強板を位置決めするための位置決め部を設けたフィルタの成形型。
7. 前記位置決め部をキャビティの内面に突出形成した請求項６に記載のフィルタの成形型。
8. 前記位置決め部をシールのシール機能部分を外れた位置に設けた請求項７に記載のフィルタの成形型。
9. 位置決め部をシールのシール機能部分の裏面側においてエレメントの側面に対向する位置に設けた請求項８に記載のフィルタの成形型。
10. 位置決め部を多角形のキャビティの各辺の少なくとも１箇所に設けた請求項８または９に記載のフィルタの成形型。