JP2014161752A

JP2014161752A - フィルタエレメント

Info

Publication number: JP2014161752A
Application number: JP2013032277A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Hio; 陽介日尾; Taisuke Sato; 泰輔佐藤
Original assignee: Roki Co Ltd
Current assignee: Roki Co Ltd
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-09-08
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: CN104001372A; JP6263331B2; EP2769758A1; US9283509B2; ES2623415T3; US20140230388A1; EP2769758B1

Abstract

【課題】補強リブを枠体内に形成した場合であっても、金型圧縮による有効濾過面積の低減を抑え、フィルタエレメントの大型化を図ることなく有効濾過面積を確保することができるフィルタエレメントを提供する。
【解決手段】プリーツ折りされて複数の襞部を有するろ材と、前記ろ材の外縁部を保持する枠体とを備えるフィルタエレメントであって、前記枠体には、隣接する前記襞部の間に挿入される櫛部を有すると共に前記ろ材の表面と当接する櫛歯部材がインサート成型されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタエレメントに係り、特に、内燃機関に適用されるエアクリーナやオイルストレーナ等に用いられる流体を濾過するためのフィルタエレメントに関する。

従来、不織布やろ紙等を幅方向に沿ってプリーツ折りしたろ材と、該ろ材の外縁部を保持する枠体を備えたフィルタエレメントが知られている。

特開２００２−２７３１１６号公報

特許文献１に記載されたフィルタエレメントは、プリーツ折りされたろ材と、該ろ材の周縁部以外の箇所例えばろ材の襞稜線方向の幅の中心線上を襞折り方向即ち襞稜線と垂直に交差する方向にフィルタエレメントの一端から他端まで貫くように合成樹脂を一体的に成形した補強リブが設けられている。

このように特許文献１に記載されたフィルタエレメントは、ろ材の周縁部と一体的に形成された枠体とろ材の周縁部以外の箇所を襞折り方向に一端側から他端側まで貫いてろ材と一体化して形成された補強リブとを一体的に合成樹脂によって形成することで、流体の通過に伴って襞稜線同士が近接したり、接触して襞同士が密着することを防止することができる。このように襞折り形状のろ材の襞密着を防止することによって、有効濾過面積を維持し、襞折り形状及び枠体の剛性を確保することができる。

上述した従来のフィルタエレメントは、枠体と補強リブとが同一の合成樹脂材で形成されており、枠体と補強リブを射出成形する際に、ろ材をインサート成形して製造されている。

インサート成形の製造方法によれば、金型にろ材を配置して型閉めし、金型内に溶融した合成樹脂を射出するので、ろ材と枠体及び補強リブを一体に形成することができる。この製造方法は、枠体と補強リブとを同時に成形することができるので、部品点数の削減や製造工数の削減などを図ることができ、コスト抑制に寄与することが知られている。

しかし、ろ紙や不織布などからなるろ材をインサート成形する場合、射出成形時に溶融した合成樹脂が射出圧力によって枠体や補強リブの境界からろ材内に染み出したり、ろ材表面にバリとして突出して有効濾過面積を確保することができないという問題が生じる可能性があり、これを防止するために、ろ材の枠体及び補強部材との境界部を金型で圧縮して枠体や補強リブとろ材との境界から合成樹脂が染み出したり、ろ材表面に突出したりしないように対策が取られている。

このように製造されたフィルタエレメントは、ろ材のうち、金型によって圧縮された箇所は、ろ材が圧縮されることで目が詰まってしまうため抵抗が上がってしまい、これが有効濾過面積の低減に繋がっているという課題を有していた。特に補強リブを一体的に形成したフィルタエレメントの場合は、補強リブの両側を圧縮する必要があるので、圧縮する面積が大きくなりフィルタエレメントを大型化せずに有効濾過面積を確保することが難しいといった課題があった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、補強リブを枠体内に形成した場合であっても、金型圧縮による有効濾過面積の低減を抑え、フィルタエレメントの大型化を図ることなく有効濾過面積を確保することができるフィルタエレメントを提供することを目的とする。

本発明に係るフィルタエレメントは、プリーツ折りされて複数の襞部を有するろ材と、前記ろ材の外縁部を保持する枠体とを備えるフィルタエレメントであって、前記枠体には、隣接する前記襞部の間に挿入される櫛部を有すると共に前記ろ材の表面と当接する櫛歯部材がインサート成型されていることを特徴とする。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記櫛歯部材は、前記ろ材のクリーンサイドに配置されると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記櫛歯部材の少なくとも一端には、長手方向に突出する突起が形成されていると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記突起は、前記枠体に埋設されると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記枠体は、前記櫛歯部材の長手方向の両端部における外縁部を保持する保持部を備えると好適である。

また、本発明に係るフィルタエレメントにおいて、前記櫛部の先端は円弧形状に形成されると好適である。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係るフィルタエレメントは、枠体には、隣接する襞部の間に挿入される櫛部を有すると共にろ材の表面と当接する櫛歯部材がインサート成型されているので、枠体と別体に形成した櫛歯部材をろ材と共にインサート成形することで、インサート成形後は、櫛歯部材が補強リブと同様の作用を奏し、ろ材表面を金型圧縮することなく、補強リブを有するフィルタエレメントを形成することができるので、金型圧縮に伴う有効濾過面積の低減を抑制し、フィルタエレメントを大型化することなく有効濾過面積を確保することができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、櫛歯部材がろ材のクリーンサイドに配置されているので、流体の濾過によって櫛歯部材とろ材とが離間することを防止することができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、櫛歯部材の少なくとも一端に長手方向に突出する突起が形成されているので、該突起によって櫛歯部材を枠体に一体的に固定することができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、該突起が枠体内に埋設されるので、櫛歯部材を枠体に一体的に固定することができ、外力が加わった場合であっても容易に破損しないように補強することができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、枠体が櫛歯部材の長手方向の両端部における外縁部を保持する保持部を備えているので、櫛歯部材が枠体から脱落しないように確実に保持することができ、枠体と櫛歯部材とを確実に一体化することができる。

また、本発明に係るフィルタエレメントは、櫛部の先端が円弧形状に形成されているので、櫛部の先端によってろ材が損傷することを防止することができるほか、隣り合う襞部が近接して張り付くことを防止して通気抵抗の増加を防止することができる。

本実施形態に係るフィルタエレメントの構成を説明するためのクリーンサイド側を示す斜視図。本実施形態に係るフィルタエレメントの構成を説明するためのダストサイド側を示す斜視図。本実施形態に係るフィルタエレメントを構成するろ材及び櫛歯部材を示す斜視図。図１におけるＡ−Ａ断面図。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るフィルタエレメントの構成を説明するためのクリーンサイド側を示す斜視図であり、図２は、本実施形態に係るフィルタエレメントの構成を説明するためのダストサイド側を示す斜視図であり、図３は、本実施形態に係るフィルタエレメントを構成するろ材及び櫛歯部材を示す斜視図であり、図４は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るフィルタエレメント１０は、シート状のろ紙や不織布を幅方向に沿って所定の山部及び谷部を互い違いに配置するようにプリーツ折りして複数の襞部２１が形成されたろ材２０と、ろ材２０の長手方向及び幅方向に沿った外縁部に形成された枠体３０を備えている。本実施形態に係るフィルタエレメント１０は、このように形成することで、枠体３０がろ材２０の外縁部を保持している。また、枠体３０のクリーンサイドには、外縁部に沿って外方に突出したフランジ３２が形成されており、該フランジ３２によって、フィルタエレメント１０を相手部品に取り付けた際の位置決めを行うことができる。

また、図４に示すように、ろ材２０のクリーンサイドには、枠体３０の長手方向に沿って、後述する櫛歯部材４０がろ材２０の表面２２と当接するように取り付けられている。なお、櫛歯部材４０は、クリーンサイドに配置されているので、図２に示すようにダストサイドには配置されていない。

本実施形態に係るフィルタエレメント１０は、流体をダストサイドからクリーンサイドへ流すことで流体を濾過するので、クリーンサイドに櫛歯部材４０を配置することで、流体の濾過によってろ材２０と櫛歯部材４０とが密着する方向に力が働くため、ろ材２０の表面２２に櫛歯部材４０を当接させることで、ろ材２０と櫛歯部材４０とが離間することを防止することができる。

図３及び４に示すように、櫛歯部材４０は、ろ材２０の隣り合う襞部２１間に挿入可能なように襞部２１に対応して形成された櫛部４１と、該櫛部４１を長手方向に一体的に形成する櫛歯本体４３とを備えており、櫛歯部材４０の両端には、長手方向に沿って突出する突起４２が形成されている。

さらに、櫛部４１の先端４４は、円弧状に形成されており、この形状によって、流体の通過に伴って隣り合う襞部２１,２１同士が張り付くことを防止するとともに、櫛部４１の先端４４がろ材２０の表面２２を損傷することを防止することができる。なお、当該円弧は、隣り合う襞部２１，２１同士が張り付かないように、所定の曲率で形成される。この曲率は、ろ材２０の大きさや襞部２１の間隔によって適宜設定される。

なお、図１及び図４に示すように、櫛歯部材４０の両端部の枠体３０と連続する部位には、保持部３１が形成されており、保持部３１は、櫛歯部材４０の端部における外縁部を囲繞し、突起４２を枠体３０に埋設するように形成されることで、櫛歯部材４０を長手方向、幅方向、鉛直方向の如何なる方向へも移動不能に保持することで、櫛歯部材４０と枠体３０とを一体化している。

次に、本実施形態に係るフィルタエレメント１０の製造方法について説明を行う。本実施形態に係るフィルタエレメント１０は、枠体３０を射出成形によって形成する際に、ろ材２０及び櫛歯部材４０をインサート成形することで製造している。

即ち、従来の補強リブを枠体と一体に形成したフィルタエレメントのインサート成形による成形方法と異なり、ろ材２０と櫛歯部材４０を共にインサート成形するという方法を採用している。

このような構成によれば、インサート成形時にろ材２０の櫛歯部材４０の両側部を金型で圧縮しなくともろ材２０に溶融した合成樹脂が射出圧力によってろ材２０と櫛歯部材４０の境界からろ材２０側に染み出したり、ろ材２０の表面にバリとして突出することがないので、ろ材２０を大型化することなく有効濾過面積を確保することが可能となる。また、隣り合う襞部２１間に櫛部４１が挿入されているので、該櫛部４１が従来の補強リブと同様の作用を奏するので、隣り合う襞部２１の張り付きを防止して、濾過性能の向上とともに、抵抗の低減を図ることが可能となる。

なお、本実施形態に係る枠体３０及び櫛歯部材４０は、合成樹脂によって形成されており、例えば、ポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。

以上説明した本実施形態に係るフィルタエレメントにおいて、櫛歯部材４０は、ろ材表面２２に当接するように配置した場合について説明を行ったが、櫛歯部材４０は、ろ材表面２２に接着材などを用いて接着しても構わない。

また、本実施形態に係るフィルタエレメントにおいて、櫛歯部材４０を１つインサートした場合について説明を行ったが、櫛歯部材４０の数はこれに限られず、幅広なフィルタエレメントや大型のフィルタエレメントに対しては、例えば、櫛歯部材４０を二対以上用いても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０フィルタエレメント，２０ろ材，２１襞部，２２ろ材表面，３０枠体，３１保持部，３２フランジ，４０櫛歯部材，４１櫛部，４２突起，４３櫛歯本体，４４先端。

Claims

プリーツ折りされて複数の襞部を有するろ材と、
前記ろ材の外縁部を保持する枠体とを備えるフィルタエレメントであって、
前記枠体には、隣接する前記襞部の間に挿入される櫛部を有すると共に前記ろ材の表面と当接する櫛歯部材がインサート成型されていることを特徴とするフィルタエレメント。
請求項１に記載のフィルタエレメントにおいて、
前記櫛歯部材は、前記ろ材のクリーンサイドに配置されることを特徴とするフィルタエレメント。
請求項１又は２に記載のフィルタエレメントにおいて、
前記櫛歯部材の少なくとも一端には、長手方向に突出する突起が形成されていることを特徴とするフィルタエレメント。
請求項３に記載のフィルタエレメントにおいて、
前記突起は、前記枠体に埋設されることを特徴とするフィルタエレメント。
請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタエレメントにおいて、
前記枠体は、前記櫛歯部材の長手方向の両端部における外縁部を保持する保持部を備えることを特徴とするフィルタエレメント
請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタエレメントにおいて、
前記櫛部の先端は円弧形状に形成されることを特徴とするフィルタエレメント。