JP2020179373A - エアフィルタの端板接着方法及びエアフィルタの端板接着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端板を濾材に対して精度よく安定して接着することができるエアフィルタの端板接着方法及びエアフィルタの端板接着装置を提供する。【解決手段】エアフィルタの端板接着方法は、針１６で端板１３を突き刺して支持する端板支持工程と、端板支持工程で支持した端板１３を接着剤に接触させながら移動させて端板１３に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、接着剤塗布工程で接着剤が塗布された端板１３を濾材１２に接触させることによって接着する端板接着工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、エアフィルタにおける濾材に端板を接着するエアフィルタの端板接着方法及びエアフィルタの端板接着装置に関する。

従来、エアフィルタとしては、襞折りしたフィルタろ材（濾材）の周囲に矩形板状の不織布シート（端板）をホットメルト樹脂（接着剤）で貼り付けることによって形成されたものが知られている（例えば、特許文献１）。こうしたエアフィルタでは、不織布シートにホットメルト樹脂を塗布し、当該不織布シートに塗布したホットメルト樹脂をドライヤーなどで加熱して溶融させた状態で、当該不織布シートにおけるホットメルト樹脂側の面をフィルタろ材の側面に押し付けることにより不織布シートをフィルタろ材の側面に貼り付けるようにしている。

特開２０１７−１７０３１５号公報

ところで、上述のようなエアフィルタでは、不織布シートにホットメルト樹脂を塗布したり、不織布シートをフィルタろ材の側面に貼り付けたりする場合、不織布シートを支持した状態で移動させる必要がある。しかしながら、不織布シートの支持の仕方によっては、不織布シートに精度よくホットメルト樹脂を塗布したり、不織布シートをフィルタろ材に対して精度よく安定して貼り付けたりすることができないという問題がある。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされた。その目的は、端板を濾材に対して精度よく安定して接着することができるエアフィルタの端板接着方法及びエアフィルタの端板接着装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するエアフィルタの端板接着方法は、襞折りされた濾材に端板を接着するエアフィルタの端板接着方法であって、針で前記端板を突き刺して支持する端板支持工程と、前記端板支持工程で支持した前記端板を接着剤に接触させながら移動させて前記端板に前記接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、前記接着剤塗布工程で前記接着剤が塗布された前記端板を前記濾材に接触させることによって接着する端板接着工程と、を備えることを要旨とする。

この構成によれば、端板を針で突き刺して支持しているため、端板の支持状態が安定する。このため、端板に対して接着剤を精度よく塗布することができるので、端板を濾材に対して精度よく安定して接着することができる。

上記課題を解決するエアフィルタの端板接着装置は、襞折りされた濾材に端板を接着するエアフィルタの端板接着装置であって、前記端板に針を突き刺して支持する端板支持部と、前記端板支持部を移動可能な移動機構と、前記端板に接着剤を供給可能な接着剤供給部と、前記濾材を支持する濾材支持部と、を備えることを要旨とする。

この構成によれば、端板を針で突き刺して支持しているため、端板の支持状態が安定する。このため、端板を支持した端板支持部を移動機構により接着剤供給部から供給される接着剤に接触させながら移動させて端板に接着剤を塗布することで、端板に対して接着剤を精度よく塗布することができる。したがって、接着剤が塗布された端板を濾材支持部に支持された濾材に接触させることで、端板を濾材に対して精度よく安定して接着することができる。

本発明によれば、端板を濾材に対して精度よく安定して接着することができる。

一実施形態のエアフィルタの端板接着装置を示す模式図。 端板載置台と接着剤供給部と濾材支持部との位置関係を示す平面模式図。 端板支持部の底面模式図。 端板支持部によって端板を支持するときの動作を示す側面模式図。 端板支持部の針を端板に突き刺したときの状態を示す側面模式図。 端板支持部によって支持された端板に接着剤を塗布する直前の状態を示す平面模式図。 端板支持部によって支持された端板に接着剤を塗布しているときの状態を示す平面模式図。 端板支持部によって支持された端板に接着剤を塗布した後の状態を示す平面模式図。 端板支持部によって支持された端板を濾材に接着するときの状態を示す平面模式図。 エアフィルタの斜視図。

以下、エアフィルタの端板接着装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、端板接着装置１１は、襞折りされた濾材１２に端板１３を接着してエアフィルタ１４（図１０参照）を形成する装置である。端板接着装置１１は、端板１３が載置される端板載置台１５と、端板載置台１５上に載置された端板１３に針１６を突き刺して支持する端板支持部１７と、端板支持部１７を移動可能な移動機構１８と、端板支持部１７に支持された端板１３に接着剤Ｓ（図７参照）を供給可能な接着剤供給部１９と、濾材１２を支持する濾材支持部２０とを備えている。

端板載置台１５、接着剤供給部１９、及び濾材支持部２０は、平面視で隣り合うように並んで配置されている。端板１３は、矩形状をなしており、例えば不織布によって構成される。端板１３は、直方体状の端板載置台１５上に位置決めされた状態で載置される。端板支持部１７は、矩形状のガイド板２１と、ブロック状の固定アクチュエータ２２と、ブロック状の移動アクチュエータ２３と、ガイド板２１と平行に延びる矩形状の支持板２４と、移動アクチュエータ２３を移動させるためのアクチュエータ２５とを備えている。

固定アクチュエータ２２はガイド板２１の一方側の面の長手方向における一端部に固定され、移動アクチュエータ２３はガイド板２１の一方側の面の長手方向における他端部にガイド板２１の長手方向において移動可能に取着されている。支持板２４は、固定アクチュエータ２２及び移動アクチュエータ２３を挟んでガイド板２１と対向するように配置され、ガイド板２１とで固定アクチュエータ２２及び移動アクチュエータ２３を挟持した状態で連結部材（図示略）によってガイド板２１に連結されている。

ガイド板２１における両アクチュエータ２２，２３側とは反対側の面には、移動アクチュエータ２３をガイド板２１の長手方向に移動させるためのアクチュエータ２５が設けられている。ガイド板２１には、長手方向に延びる長孔３１が貫通するように形成されている。長孔３１内には、平板状のスライダ３２が長孔３１に沿って移動可能に配置されている。スライダ３２は、アクチュエータ２５と移動アクチュエータ２３とを連結している。

したがって、アクチュエータ２５は、その駆動により、スライダ３２を介して移動アクチュエータ２３を固定アクチュエータ２２に対して接近する方向及び離れる方向に選択的に移動させる。なお、支持板２４は、移動アクチュエータ２３を摺動可能に支持しており、移動アクチュエータ２３の移動を妨げない。

図１及び図３に示すように、移動アクチュエータ２３における支持板２４側の端部には、複数（本例では４本）の針１６が出没自在に設けられている。すなわち、４本の針１６は、移動アクチュエータ２３における支持板２４側の面から突出する突出位置（図１に示す位置）と、移動アクチュエータ２３の内部に収容されて見えなくなる収容位置との間で移動可能になっている。移動アクチュエータ２３において４本の針１６は、支持板２４の短手方向に等間隔となるようにジグザグ（千鳥状）に配置されている。

したがって、４本の針１６のうちの２本の針１６は移動アクチュエータ２３における支持板２４の長手方向の中央部側に配置され、４本の針１６のうちの残りの２本の針１６は移動アクチュエータ２３における支持板２４の長手方向の中央部側とは反対側の端部側に配置されている。

これら４本の針１６のうち、支持板２４の長手方向の中央部側に配置された２本の針１６は、突出位置にある場合に支持板２４の長手方向の中央部側に向かって支持板２４に対して斜めに延びるようになっている。一方、４本の針１６のうち、支持板２４の長手方向の中央部側とは反対側の端部側に配置された残りの２本の針１６は、突出位置にある場合に支持板２４の長手方向の中央部側とは反対側の端部側に向かって支持板２４に対して斜めに延びるようになっている。

つまり、４本の針１６のうち、支持板２４の長手方向の中央部側に配置された２本の針１６と、支持板２４の長手方向の中央部側とは反対側の端部側に配置された残りの２本の針１６とは、突出位置にある場合に、互いに反対の方向に向かって支持板２４に対して例えば３０度程度の角度をなすように斜めに延びるようになっている。なお、固定アクチュエータ２２は移動しない点以外は、移動アクチュエータ２３と全く同一の構成であるため、固定アクチュエータ２２の構成の説明は省略する。

支持板２４には、長手方向の略全体にわたって互いに平行となるように延びる複数（本例では４つ）の長孔２６が、短手方向に等間隔となるように貫通して形成されている。これら４つの長孔２６は、支持板２４の短手方向に等間隔となるようにジグザグ（千鳥状）に配置された移動アクチュエータ２３の４本の針１６及び支持板２４の短手方向に等間隔となるようにジグザグ（千鳥状）に配置された固定アクチュエータ２２の４本の針１６と、それぞれ支持板２４の短手方向の位置が対応している。

つまり、移動アクチュエータ２３の４本の針１６及び固定アクチュエータ２２の４本の針１６は、突出位置にある場合に、支持板２４の４つの長孔２６を貫通して反対側に突出するようになっている。この場合の各針１６の各長孔２６からの突出量は、端板１３の厚さよりも小さくなるように設定することが好ましく、本実施形態では端板１３の厚さの半分程度となるように設定されている。

図１及び図２に示すように、移動機構１８は、例えばロボットアームによって構成され、端板支持部１７に連結されている。移動機構１８は、端板支持部１７全体を、３次元的に自在に移動させたり回動させたりして自在に位置や向きを変えることが可能になっている。接着剤供給部１９は、内部に収容された接着剤Ｓ（図７参照）を徐々に外部に流出させるためのノズル２７を備えている。

濾材支持部２０は、矩形板状のベース部２８と、ベース部２８上に形成されるとともに襞折りされた濾材１２の複数の凹凸と凹凸嵌合する複数の凹凸部２９とを備えている。複数の凹凸部２９は、ベース部２８の短手方向の全体にわたって延びるとともに長手方向に並んで配置されている。

そして、襞折りされた平面視矩形状をなす濾材１２を複数の凹凸部２９に凹凸嵌合させて濾材支持部２０が濾材１２を支持した状態では、濾材１２の折目３０の延びる方向と、接着剤供給部１９のノズル２７から接着剤Ｓ（図７参照）が流出される方向とが平行になっている。なお、濾材１２は、例えば、不織布によって構成される。

次に、本実施形態の作用として、端板接着装置１１によって端板１３を濾材１２に接着する端板接着方法について説明する。
さて、端板載置台１５上には、長尺帯状の不織布によって構成された板材をロール状に巻回したものから巻き解かれて所定の長さで切断されることによって矩形状に形成された端板１３が、１つずつ順次に位置決めされた状態で載置される。このため、図１に示すように、端板載置台１５上に載置された端板１３は、長手方向の両端部が巻き癖により若干反っている。

そして、端板載置台１５上に載置された端板１３を濾材１２に接着する場合には、図４に示すように、まず、端板支持部１７を移動させて支持板２４を端板載置台１５上に載置された端板１３に押し付ける。このとき、移動アクチュエータ２３及び固定アクチュエータ２２が端板１３の長手方向の両端部とそれぞれ対向するように、移動アクチュエータ２３の位置を調整する。

続いて、図５に示すように、移動アクチュエータ２３及び固定アクチュエータ２２の各針１６を突出位置に移動させると、各針１６が支持板２４の各長孔２６を通って端板１３に対して斜めに突き刺さる。これにより、移動アクチュエータ２３の各針１６及び固定アクチュエータ２２の各針１６によって端板１３が支持される（端板支持工程）。

続いて、移動アクチュエータ２３を固定アクチュエータ２２から遠ざかる方向（図５の矢印で示す方向）に若干移動させると、移動アクチュエータ２３の各針１６及び固定アクチュエータ２２の各針１６によって支持された端板１３に長手方向の張力が付与された状態になる（張力付与工程）。すると、端板１３は、反りが矯正されて真っ直ぐに延びた状態になる。つまり、端板１３における端板支持部１７側とは反対側の面が平面になる。

続いて、図６に示すように、端板１３を支持した状態の端板支持部１７を、接着剤供給部１９に対して濾材支持部２０側とは反対側の位置における接着剤供給部１９の近傍位置に移動させる。すなわち、端板１３における端板支持部１７側とは反対側の面と、接着剤供給部１９におけるノズル２７が形成された面とが面一になるように、端板１３を支持した状態の端板支持部１７を移動させる。

続いて、端板１３を支持した状態の端板支持部１７を接着剤供給部１９側に向かって一定の速度で平行移動させる。そして、図７に示すように、端板１３の進行方向の前端が接着剤供給部１９のノズル２７に差し掛かると、ノズル２７から接着剤Ｓが一定の流速で流出され、端板１３における端板支持部１７側とは反対側の面に接着剤Ｓが塗布され始める。引き続き、端板１３における端板支持部１７側とは反対側の面を接着剤Ｓに接触させながら一定の速度で端板支持部１７を濾材支持部２０側に向かって平行移動させる。

そして、図８に示すように、端板１３の進行方向の後端が接着剤供給部１９のノズル２７を通過すると、ノズル２７からの接着剤Ｓの流出が停止され、端板１３における端板支持部１７側とは反対側の面全体に接着剤Ｓが斑無く均一に塗布される（接着剤塗布工程）。この場合、端板１３における接着剤Ｓが塗布された面が濾材支持部２０に支持された濾材１２における襞折りの折目３０の延びる方向の一方側の端面（端部）と対向すると、端板１３を支持した状態の端板支持部１７の移動が停止される。

続いて、図９に示すように、端板１３における接着剤Ｓが塗布された面が濾材支持部２０に支持された濾材１２における襞折りの折目３０の延びる方向の一方側の端面に接触するように、端板支持部１７を平行移動させる。これにより、端板１３が接着剤Ｓによって濾材１２における襞折りの折目３０の延びる方向の一方側の端面に接着される（端板接着工程）。この場合、端板１３における接着剤Ｓが塗布される面（端板１３における端板支持部１７側とは反対側の面）の向きは、接着剤塗布工程と端板接着工程との間で変化しない。

続いて、移動アクチュエータ２３及び固定アクチュエータ２２の各針１６を突出位置から収容位置に移動させると、各針１６が端板１３から引き抜かれ、端板支持部１７による端板１３の支持状態が解除される。その後、端板支持部１７は、所定の待機位置に移動され、端板載置台１５上に載置される次の端板１３の支持に備えて待機される。

なお、濾材１２における襞折りの折目３０の延びる方向の一方側の端面とは反対側の他端側の端面には、別の端板接着装置１１によって別の端板１３が接着される。これにより、図１０に示すエアフィルタ１４が形成される。つまりこの場合、濾材１２における襞折りの折目３０の延びる方向の両側の端面に２台の端板接着装置１１により２つの端板１３がそれぞれほぼ同時に接着されることによって、エアフィルタ１４が形成される。

以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）端板接着方法は、針１６で端板１３を突き刺して支持する端板支持工程と、端板支持工程で支持した端板１３を接着剤Ｓに接触させながら移動させて端板１３に接着剤Ｓを塗布する接着剤塗布工程と、接着剤塗布工程で接着剤Ｓが塗布された端板１３を濾材１２に接触させることによって接着する端板接着工程とを備えている。この構成によれば、端板１３を針１６で突き刺して支持しているため、端板１３の支持状態を安定させることができる。このため、端板１３に対して接着剤Ｓを精度よく塗布することができるので、端板１３を濾材１２に対して精度よく安定して接着することができる。

（２）端板接着方法は、接着剤塗布工程の前に端板支持工程で支持した端板１３に張力を付与する張力付与工程を備え、接着剤塗布工程では、張力付与工程で張力が付与された状態の端板１３に接着剤Ｓを塗布する。この構成によれば、端板１３が反っている場合でも、端板１３に張力を付与することで、端板１３を真っ直ぐになるように矯正できる。このため、端板１３を長手方向に平行移動させながら端板１３に接着剤Ｓを塗布しても、端板１３に対して接着剤Ｓを斑無く均一に塗布することができる。

（３）端板接着方法において、端板１３における接着剤Ｓが塗布される面の向きは、接着剤塗布工程と端板接着工程との間で変化しない。この構成によれば、接着剤塗布工程から端板接着工程へ進行する過程で端板１３の向きを変える必要がないので、接着剤塗布工程から端板接着工程へ効率的に進行させることができる。

（４）端板接着方法において、端板支持工程では、針１６を端板１３に対して斜めに突き刺している。この構成によれば、針１６が端板１３から抜けにくくなるので、針１６による端板１３の支持状態をより一層安定させることができる。

（５）端板接着装置１１は、端板１３に針１６を突き刺して支持する端板支持部１７と、端板支持部１７を移動可能な移動機構１８と、端板１３に接着剤Ｓを供給可能な接着剤供給部１９と、濾材１２を支持する濾材支持部２０とを備えている。この構成によれば、端板１３を針１６で突き刺して支持しているため、端板１３の支持状態を安定させることができる。このため、端板１３を支持した端板支持部１７を移動機構１８により接着剤供給部１９から供給される接着剤Ｓに接触させながら移動させて端板１３に接着剤Ｓを塗布することで、端板１３に対して接着剤Ｓを精度よく塗布することができる。したがって、接着剤Ｓが塗布された端板１３を支持した端板支持部１７を移動機構１８により移動させて、接着剤Ｓが塗布された端板１３を濾材支持部２０に支持された濾材１２に接触させることで、端板１３を濾材１２に対して精度よく安定して接着することができる。

（６）端板接着装置１１において、両アクチュエータ２２，２３の複数（４本ずつ）の針１６は、支持板２４の短手方向に等間隔となるようにジグザグに配置されている。このため、端板支持部１７によって支持する端板１３の幅が変わっても、針１６によって端板１３を確実に突き刺すことができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・端板接着装置１１において、両アクチュエータ２２，２３が備える針１６の数や配置は、適宜変更してもよい。

・端板１３は、必ずしも不織布によって構成する必要はなく、例えば、ゴムやフォーム材によって構成してもよい。
・端板接着方法の端板支持工程において、針１６は、必ずしも端板１３に対して斜めに突き刺す必要はない。すなわち、針１６は、端板１３に対して真っ直ぐに突き刺してもよい。この場合、針１６が端板１３から簡単に抜けないように、針１６に返しや凹凸などを設けることが好ましい。

・端板接着方法において、端板１３における接着剤Ｓが塗布される面の向きは、接着剤塗布工程と端板接着工程との間で変化させるようにしてもよい。
・端板接着方法において、張力付与工程は省略してもよい。

１１…端板接着装置、１２…濾材、１３…端板、１４…エアフィルタ、１６…針、１７…端板支持部、１８…移動機構、１９…接着剤供給部、２０…濾材支持部、Ｓ…接着剤。

Claims (5)

1. 襞折りされた濾材に端板を接着するエアフィルタの端板接着方法であって、
   針で前記端板を突き刺して支持する端板支持工程と、
   前記端板支持工程で支持した前記端板を接着剤に接触させながら移動させて前記端板に前記接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
   前記接着剤塗布工程で前記接着剤が塗布された前記端板を前記濾材に接触させることによって接着する端板接着工程と、
   を備えることを特徴とするエアフィルタの端板接着方法。
2. 前記接着剤塗布工程の前に前記端板支持工程で支持した前記端板に張力を付与する張力付与工程を備え、
   前記接着剤塗布工程では、前記張力付与工程で張力が付与された状態の前記端板に前記接着剤を塗布することを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタの端板接着方法。
3. 前記端板における前記接着剤が塗布される面の向きは、前記接着剤塗布工程と前記端板接着工程との間で変化しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアフィルタの端板接着方法。
4. 前記端板支持工程では、前記針を前記端板に対して斜めに突き刺すことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のエアフィルタの端板接着方法。
5. 襞折りされた濾材に端板を接着するエアフィルタの端板接着装置であって、
   前記端板に針を突き刺して支持する端板支持部と、
   前記端板支持部を移動可能な移動機構と、
   前記端板に接着剤を供給可能な接着剤供給部と、
   前記濾材を支持する濾材支持部と、
   を備えることを特徴とするエアフィルタの端板接着装置。