JP4458025B2 - フィルタ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、フィルタ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、フィルタ使用時のフィルタエレメントの抜けを抑制できると共に、濾過室内での溶着バリ等の異物の発生を抑制できるフィルタ及びその製造方法に関する。
従来より、自動変速機用のオイルフィルタとして、互いに突き合されて濾過室を形成する第1ケース部材及び第2ケース部材の各突合せ端部の間にフィルタエレメントを挟持させてなるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、下部カバー部材16に設けたスパイク56を濾過媒体20の縁部に貫通させると共に、下部カバー部材16のスパイク56の外側に設けたリブ60を振動処理により溶融させて上部カバー部材14及び下部カバー部材16を一体化することが開示されている。しかし、この特許文献1では、振動溶着を採用しているので、各ケース部材の成形直後に溶着を実施することが困難であり生産効率が悪く、さらにカバー部材の形状等に制約があり設計自由度が低いといった問題があった。
そこで、上述の振動溶着等に係る問題を解決する技術として、ケース部材とフィルタエレメントとをレーザ光により溶着させるものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
上記特許文献2には、レーザ吸収性を有するケース2の底面上に、レーザ透過性を有するフィルタ4を載せ、そのフィルタ4を冶具19で上下方向に加圧して溶着部位B2の繊維密度を高めると共に、冶具19のスリット19aを介してフィルタ4の縁部上面に向って加圧方向(突合せ方向)と同じ方向からレーザ光を照射して、ケース2とフィルタ4とを溶着させることが開示されている(特許文献2の図6及び図7等参照)。
しかし、上記特許文献2では、突合せ方向にレーザ光を照射して、そのレーザ光によりフィルタエレメントを介してケースを溶融させるようにしているので、そのフィルタエレメントの透過率によっては安定した溶着状態を得られない恐れがあった。
また、上記特許文献2では、押え冶具のスリットを介してレーザ光を照射しているので、溶着部位において必要十分な溶着幅を確保することが困難であった。また、必要十分な溶着幅を確保するために、押え冶具のスリット幅を大きな値に設定すると、押え冶具によるフィルタエレメントの加圧力が弱くなり溶着部位の繊維密度が低下して確実な溶着が困難なものとなる。
また、上記特許文献2では、ケースの濾過室内に溶着部位B2を形成するようにしているので、レーザ光の出力等によっては、ケース内壁とフィルタエレメントの縁部との隙間や冶具のスリットで溶着バリ等の異物が発生し、その異物が濾過室内に残留して、フィルタとしての製品性能を悪化させる可能性があった。また、ケース内壁とフィルタエレメントの縁部との隙間での溶着バリ等の異物の発生を抑制するために、溶着部位をその隙間から十分に離れた位置に配設すると、ケースにおける溶着部位の外方側の寸法が大きくなり、フィルタ全体として大型化してしまうといった問題がある。
さらに、上記特許文献2では、フィルタエレメントの外端側が濾過室内に露出しており、フィルタエレメントの外端側の繊維等の欠落により製品性能を悪化させる可能性がある。そのため、フィルタエレメントの厚み全体に溶融したレーザ吸収材を浸透させ固化させるといった微妙な調整が必要であり、透過率のバラツキ等も考慮したレーザ照射熱量の調整機能が必要となる。
特開平11−156118号公報 特開2003−311838号公報
以上より本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、フィルタ使用時のフィルタエレメントの抜けを抑制できると共に、濾過室内での溶着バリ等の異物の発生を抑制できるフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、以下の通りである。
1.互いに突き合されて濾過室を形成する第1ケース部材及び第2ケース部材と、該第1ケース部材及び該第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に周縁部が挟持されるフィルタエレメントと、を備え、
前記第1ケース部材がレーザ透過性を有し、前記第2ケース部材がレーザ吸収性を有し、前記フィルタエレメントの周縁部に穴部が設けられ、前記第2ケース部材の突合せ端部と前記フィルタエレメントの前記穴部との間には、突合せ方向に照射されるレーザ光によるエレメント用溶着部が形成されており、
前記第2ケース部材の突合せ端部には、該フィルタエレメントの周縁部を突合せ方向に突き破って前記穴部を形成する突起部が設けられていることを特徴とするフィルタ。
2.前記第1ケース部材の突合せ端部には、前記突起部の先端側を収容し得る凹部が設けられている上記1.記載のフィルタ。
3.互いに突き合されて濾過室を形成する第1ケース部材及び第2ケース部材と、該第1ケース部材及び該第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に周縁部が挟持されるフィルタエレメントと、を備え、
前記第1ケース部材がレーザ透過性を有し、前記第2ケース部材がレーザ吸収性を有し、前記フィルタエレメントの周縁部に穴部が設けられ、前記第2ケース部材の突合せ端部と前記フィルタエレメントの前記穴部との間には、突合せ方向に照射されるレーザ光によるエレメント用溶着部が形成されており、
前記フィルタエレメントの周縁部には、前記穴部が予め設けられており、
前記第2ケース部材の突合せ端部には、前記穴部に挿通する凸部が設けられていることを特徴とするフィルタ。
4.互いに突き合されて濾過室を形成する第1ケース部材及び第2ケース部材と、該第1ケース部材及び該第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に周縁部が挟持されるフィルタエレメントと、を備え、
前記第1ケース部材がレーザ透過性を有し、前記第2ケース部材がレーザ吸収性を有し、前記フィルタエレメントの周縁部に穴部が設けられ、前記第2ケース部材の突合せ端部と前記フィルタエレメントの前記穴部との間には、突合せ方向に照射されるレーザ光によるエレメント用溶着部が形成されており、
前記フィルタエレメントの周縁部には、突合せ方向に貫通した前記穴部が予め設けられており、該穴部を介して前記突合せ方向に照射されるレーザ光が前記第2ケース部材の突合せ端部の表面側に至り前記エレメント用溶着部が形成されることを特徴とするフィルタ。
5.前記第1ケース部材は、該第1ケース部材の突合せ端部の外側から突合せ方向に沿って延び且つ前記第2ケース部材の突合せ端部に当接する外壁部を有しており、該外壁部と該第2ケース部材の突合せ端部との間には、突合せ方向と交差する方向に照射されるレーザ光によるケース用溶着部が形成されている上記1.乃至4.のいずれか一項に記載のフィルタ。
6.上記1.乃至5.のいずれか一項に記載のフィルタの製造方法であって、
前記第1ケース部材及び前記第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に前記フィルタエレメントの周縁部を挟持させる工程と、
前記フィルタエレメントの挟持状態で、該フィルタエレメントに設けられた前記穴部に向って、前記第1ケース部材の突合せ端部の外方から突合せ方向にレーザ光を照射する工程と、を備えることを特徴とするフィルタの製造方法
本発明のフィルタによると、第2ケース部材の突合せ端部とフィルタエレメントの穴部との間にエレメント用溶着部を形成するようにしたので、突合せ方向に照射されるレーザ光によって、フィルタエレメントの穴部を介して第2ケース部材の突合せ端部を必要十分に溶融でき、フィルタエレメントの透過率に影響されずに安定した溶着状態のエレメント用溶着部を得ることができる。そして、このエレメント用溶着部によって第2ケース部材とフィルタエレメントとが強固に溶着されているので、フィルタ使用時に濾過室内に過大な内圧がかかってもフィルタエレメントが第1及び第2ケース部材の間から抜けてしまうことを抑制できる。また、上記エレメント用溶着部は、第1及び第2ケース部材の各突合せ端部によるフィルタエレメントの被挟持部に配設されており、レーザ光の出力等によってエレメント用溶着部の付近で溶着バリ等の異物が発生しても、その異物が、第2ケース部材及びフィルタエレメントの当接面間を通って濾過室内に侵入することを抑制できる。また、フィルタエレメントの外端側が濾過室内に露出していないので、フィルタエレメントの外端側で欠落する繊維等が濾過室内に侵入し難い。
また、前記第2ケース部材の突合せ端部に突起部が設けられている場合は、第1及び第2ケース部材の間にフィルタエレメントを挟持させた状態で、突起部によりフィルタエレメントの周縁部が突き破られて穴部が形成される。その結果、突合せ方向のレーザ光によって、その穴部を介して第2ケース部材の突起部を必要十分に溶融でき、溶融量を多くしてより安定した溶着状態のエレメント用溶着部を得ることができる。
また、前記第1ケース部材の突合せ端部に凹部が設けられている場合は、突起部の先端側を凹部内に逃がすことができ、この突起部によってフィルタエレメントをより確実に貫通して突き破ることができる。
また、前記フィルタエレメントの周縁部に前記穴部が予め設けられている場合は、突合せ方向のレーザ光によって、その穴部を介して第2ケース部材の突合せ端部を必要十分に溶融でき、より安定した溶着状態のエレメント用溶着部を得ることができる。
また、前記第2ケース部材の突合せ端部に凸部が設けられている場合は、第1及び第2ケース部材の間にフィルタエレメントを挟持させた状態で穴部内に凸部が挿通される。その結果、突合せ方向のレーザ光によって、穴部を介して第2ケース部材の凸部を必要十分に溶融でき、溶融量を多くしてより安定した溶着状態のエレメント用溶着部を得ることができる。
また、前記第1ケース部材が外壁部を有しており、該外壁部と該第2ケース部材の突合せ端部との間にケース用溶着部が形成されている場合は、エレメント用溶着部によって第2ケース部材及びフィルタエレメントが溶着されると共に、ケース用溶着部によって第1ケース部材及び第2ケース部材が溶着される。従って、第1ケース部材、第2ケース部材及びフィルタエレメントの3部材を強固に一体化できる。
本発明のフィルタの製造方法によると、先ず、第1及び第2ケース部材の間にフィルタエレメントの周縁部が挟持され、その後、そのフィルタエレメントに設けられた穴部に向って突合せ方向にレーザ光が照射される。すると、そのレーザ光によって、穴部を介して第2ケース部材の突合せ端部を必要十分に溶融でき、フィルタエレメントの透過率に影響されずに安定した溶着状態のエレメント用溶着部を得ることができる。そして、このエレメント用溶着部によって第2ケース部材とフィルタエレメントとが強固に溶着されているので、フィルタ使用時に濾過室内に過大な内圧がかかってもフィルタエレメントが第1及び第2ケース部材の間から抜けてしまうことを抑制できる。また、上記エレメント用溶着部は、第1及び第2ケース部材の各突合せ端部によるフィルタエレメントの被挟持部に配設されており、レーザ光の出力等によってエレメント用溶着部の付近で溶着バリ等の異物が発生しても、その異物が、第2ケース部材及びフィルタエレメントの当接面間を通って濾過室内に侵入することを抑制できる。また、フィルタエレメントの外端側が濾過室内に露出していないので、フィルタエレメントの外端側で欠落する繊維等が濾過室内に侵入し難い。
1.フィルタ
本実施形態1.に係るフィルタは、以下に述べる第1ケース部材、第2ケース部材及びフィルタエレメントを備えている。
上記「第1ケース部材」は、後述の第2ケース部材と互いに突き合されて濾過室を形成し且つレーザ透過性を有している限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。この第1ケース部材は、通常、枠状の突合せ端部を有している。また、上記第1ケース部材には、例えば、流体の流入口又は流出口が形成されていることができる。さらに、上記第1ケース部材の形状としては、例えば、皿状、椀状、平板状等を挙げることができる。
上記第1ケース部材は、例えば、合成樹脂材料からなることができる。この合成樹脂材料は、例えば、染料及び/又は顔料を含有することができる。レーザ透過性といった観点から、上記第1ケース部材が染料を含有する合成樹脂材料からなることが好ましい。上記合成樹脂材料としては、例えば、ポリスチレン(PS)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリカーボネート(PC)等の非晶性樹脂、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)等の結晶性樹脂などを挙げることができる。これらのうち、レーザ透過性といった観点から、非晶性樹脂であることが好ましい。
上記「第2ケース部材」は、上記第1ケース部材と互いに突き合されて濾過室を形成し且つレーザ吸収性を有する限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。この第2ケース部材は、通常、枠状の突合せ端部を有している。また、上記第2ケース部材には、例えば、流体の流入口又は流出口が形成されていることができる。さらに、上記第2ケース部材の形状としては、例えば、皿状、椀状、平板状等を挙げることができる。
上記第2ケース部材は、例えば、合成樹脂材料からなることができる。この合成樹脂材料は、例えば、顔料及び/又は染料を含有していることができる。発熱量を容易に調整できるといった観点から、上記第2ケース部材が顔料及び染料を含有する合成樹脂材料からなることが好ましい。上記合成樹脂材料としては、ポリスチレン(PS)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリカーボネート(PC)等の非晶性樹脂、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)等の結晶性樹脂などを挙げることができる。なお、レーザ吸収性といった観点から、非晶性樹脂及び結晶性樹脂のどちらであってもよい。
上記「フィルタエレメント」(以下、単に「エレメント」とも記載する。)は、その周縁部が上記第1ケース部材及び上記第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に挟持され得る限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。
上記エレメントの形状としては、例えば、ひだ折り状、シート状、波状等を挙げることができる。ひだ折り状のエレメントとしては、例えば、(1)多数のひだ折り状部を有するエレメント本体からなる形態、(2)多数のひだ折状部を有するエレメント本体と、このエレメント本体を保持する保持枠とからなる形態等を挙げることができる。また、上記エレメントの材質としては、例えば、不織布、織物、紙等を挙げることができる。なお、上記エレメントは、例えば、レーザ透過性を有していてもよいし、レーザ吸収性を有していてもよい。
上記フィルタエレメントの周縁部には穴部が設けられており、上記第2ケース部材の突合せ端部とフィルタエレメントの穴部との間には、突合せ方向に照射されるレーザ光によるエレメント用溶着部が形成されている。
上記「穴部」の形状、大きさ、個数等は特に問わない。
上記穴部の形成形態としては、例えば、(a)第2ケース部材の突合せ端部に設けた突起部によって、フィルタエレメントの周縁部を突合せ方向に突き破って形成される形態、(b)上記フィルタエレメントの周縁部に予め設けられている形態等を挙げることができる。
上記(a)形態において、上記突起部の形状、大きさ、個数等は特に問わない。この突起部は、例えば、突合せ方向に向って鋭利に突起するスパイク状になされていることができる。また、上記(a)形態では、例えば、上記突起部によって、フィルタエレメントの周縁部を突合せ方向に貫通して突き破って上記穴部(被突破部)が形成されることができる。この場合、上記第1ケース部材の突合せ端部に、突起部の先端側を収容し得る凹部を設けることが好ましい。この凹部の形状、大きさ、個数等は特に問わず、上記突起部に応じて適宜採用することができる。
上記(b)形態において、上記穴部の横断面形状としては、例えば、円形、多角形、スリット形等を挙げることができる。また、上記(b)形態では、例えば、フィルタエレメントの周縁部には突合せ方向に貫通した上記穴部が予め設けられていることができる。この場合、上記第2ケース部材の突合せ端部に、穴部に挿通し得る凸部を設けることが好ましい。この凸部の形状、大きさ、個数等は特に問わず、上記穴部に応じて適宜採用することができる。
上記「エレメント用溶着部」は、第2ケース部材及びフィルタエレメントを結合し得る限り、溶着幅、深さ、形状等は特に問わない。
上記エレメント用溶着部としては、例えば、(1)上記フィルタエレメントがレーザ透過性を有している場合、レーザ光の照射により第2ケース部材の突合せ端部(上記突起部、凸部等)が溶融され、その溶融部の一部がフィルタエレメントの内部へ浸透したり、その溶融部によってフィルタエレメントの一部が溶融したりし、その溶融部が固化されて形成される形態、(2)上記フィルタエレメントがレーザ吸収性を有している場合、レーザ光の照射により第2ケース部材の突合せ端部及びフィルタエレメントが略同時に溶融し、その溶融部が固化されて形成される形態等を挙げることができる。
なお、上記溶着部は、通常、気泡を含んだ状態で溶融されて熱膨張しつつ固化されて形成される。
上記「レーザ光」は、通常、フィルタエレメントの上記穴部に向って、第1ケース部材の突合せ端部の外方から突合せ方向に照射される。このレーザ光は、例えば、フィルタエレメントを挟持する第1及び第2ケース部材を突合せ方向に加圧した状態で照射されることができる。また、上記レーザ光の種類としては、例えば、半導体、気体、固体、液体レーザ光等を挙げることができる。
なお、「突合せ方向」とは、フィルタエレメントの平面に対して垂直な方向に限られず、第2ケース部材の突合せ端部を溶融し得る限りにおいて、フィルタエレメントの平面に対して傾斜した方向も含むものとする。
上記第1ケース部材は、例えば、外壁部を有しており、この外壁部と第2ケース部材の突合せ端部との接触部には、突合せ方向と交差する方向に照射されるレーザ光によるケース用溶着部が形成されることができる。
上記「外壁部」は、第1ケース部材の突合せ端部の外側から突合せ方向に沿って延び且つ第2ケース部材の突合せ端部に当接し得る限り、その形状、大きさ等は特に問わない。この外壁部は、例えば、任意の方向の当接面で第2ケース部材の突合せ端部に当接することができるが、第1及び第2ケース部材の加圧によって外壁部及び第2ケース部材の当接面間の隙間が変わらないといった観点から、上記外壁部が、突合せ方向に沿って延びる当接面で第2ケース部材の突合せ端部に当接していることが好ましい。
なお、上記「当接」とは、レーザ光による溶着部を形成できる程度の微小隙間(例えば、0.2mm以下の隙間)をもって対向することも含むものとする。
上記「ケース用溶着部」は、第1ケース部材及び第2ケース部材を結合し得る限り、溶着幅、深さ、形状等は特に問わない。
上記ケース用溶着部としては、例えば、突合せ方向と交差する方向に照射されるレーザ光により第2ケース部材の突合せ端部が溶融され、その溶融部によって第1ケース部材の外壁部の一部が溶融され、その溶融部が固化されて形成される形態を挙げることができる。
上記「レーザ光」は、通常、第1ケース部材の外壁部と第2ケース部材の突合せ端部との接触部に向って、第1ケース部材の外壁部の外方から突合せ方向と交差する方向に照射される。このレーザ光は、例えば、フィルタエレメントを挟持する第1及び第2ケース部材を突合せ方向に加圧した状態で照射されることができる。また、上記レーザ光の種類としては、例えば、半導体、気体、固体、液体レーザ光等を挙げることができる。
尚、他の実施形態に係るフィルタとして、例えば、上述の実施形態1.に係るフィルタであって、上記第2ケース部材の突合せ端部と上記フィルタエレメントとの接触部の外側面側には、突合せ方向と交差する方向に照射されるレーザ光によるエレメント用外側溶着部が形成されているものを挙げることができる。これにより、フィルタの外部形状等に応じて異なる照射方向のレーザ光を適宜選択して、フィルタの外周の所定部位にエレメント用溶着部及びエレメント用外側溶着部を選択的に形成できる。
2.フィルタの製造方法
本実施形態2.に係るフィルタの製造方法は、上記実施形態1.に係るフィルタの製造方法であって、上記第1及び第2ケース部材の間に上記フィルタエレメントの周縁部を挟持させる工程と、そのフィルタエレメントの挟持状態で、上記穴部に向って、第1ケース部材の突合せ端部の外方から突合せ方向にレーザ光を照射する工程と、を備えることを特徴とする。
上記挟持させる工程は、例えば、第1及び第2ケース部材の間にフィルタエレメントの周縁部を挟持させて、第2ケース部材の突合せ端部に設けられた上記突起部により、フィルタエレメントの周縁部が突合せ方向に突き破られて上記穴部が形成される工程であることができる。これにより、突合せ方向に照射されるレーザ光によって、その穴部を介して第2ケース部材の突起部を必要十分に溶融でき、その溶融量を多くして、フィルタエレメントの透過率に影響されずにより安定した溶着状態のエレメント用溶着部を得ることができる。
上記挟持させる工程は、例えば、第1及び第2ケース部材の間にフィルタエレメントの周縁部を挟持させて、第2ケース部材の突合せ端部に設けられた上記凸部がフィルタエレメントの上記穴部に挿通される工程であることができる。これにより、突合せ方向に照射されるレーザ光によって、その穴部を介して第2ケース部材の凸部を必要十分に溶融でき、その溶融量を多くして、フィルタエレメントの透過率に影響されずにより安定した溶着状態のエレメント用溶着部を得ることができる。
上記フィルタの製造方法は、例えば、そのフィルタエレメントの挟持状態で、第1ケース部材に設けられた上記外壁部と第2ケース部材の突合せ端部との当接部に向って、第1ケース部材の外壁部の外方から突合せ方向と交差する方向にレーザ光を照射する工程を更に備えることができる。これにより、外壁部と第2ケース部材の突合せ端部との当接部にはレーザ光によるケース用溶着部が形成され、第1ケース部材及び第2ケース部材を強固に溶着できる。
なお、上記ケース用溶着部を形成するレーザ光照射と、上記エレメント用溶着部を形成するレーザ光照射とは、所定の順番で行われてもよいし、同時に行われてもよい。
上記フィルタの製造方法は、例えば、そのフィルタエレメントの挟持状態で、第2ケース部材の突合せ端部とフィルタエレメントとの当接部の外側面側に向って、第1ケース部材の外壁部の外方から突合せ方向と交差する方向にレーザ光を照射する工程を更に備えることができる。これにより、第2ケース部材の突合せ端部とフィルタエレメントの接触部の外側面側にはレーザ光によるエレメント用外側溶着部が形成される。従って、フィルタの外部形状等に応じて、異なる照射方向のレーザ光を適宜選択して、フィルタの外周の所定部位にエレメント用溶着部及びエレメント用外側溶着部を選択的に形成できる。
なお、上記エレメント用外側溶着部を形成するレーザ光照射と、上記エレメント用溶着部を形成するレーザ光照射とは、所定の順番で行われてもよいし、同時に行われてもよい。
以下、図面を用いて実施例1〜3により本発明を具体的に説明する。
なお、本実施例1〜3では、フィルタとして、車両の自動変速機用オイルフィルタを例示する。また、本実施例1〜3において、略同じ構成部位には同じ符号を付け詳説を省略するものとする。
(実施例1)
本実施例1に係るフィルタ1は、図1に示すように、互いに突き合されて濾過室Sを形成する矩形皿状の上部ケース部材2(本発明に係る「第1ケース部材」として例示する。)及び下部ケース部材3(本発明に係る「第2ケース部材」として例示する。)と、これら各ケース部材2,3の枠状の各突合せ端部2a,3a間に挟持されるシート状のフィルタエレメント8(以下、単に「エレメント」とも記載する。)と、を備えている。この下部ケース部材3には、汚染されたオイルの流入口(図示せず)が形成され、上部ケース部材2には、エレメント8により濾過されたオイルの流出口4が形成されている。
上部ケース部材2は、染料を含有してなる合成樹脂材料からなり、レーザ透過性を有している。この上部ケース部材2の突合せ端部2aの外側には、図2に示すように、突合せ方向Pに沿って延び且つ下部ケース部材3の突合せ端部3aの外側面に接触する外壁部5が設けられている。また、上部ケース部材2の突合せ端部2aの先端側には、その全周に沿って溝状の凹部7が設けられている。また、下部ケース部材3は、カーボンブラック等の顔料を含有してなる合成樹脂材料からなり、レーザ吸収性を有している。また、下部ケース部材3の突合せ端部3aの先端側には、その全周に沿って所定間隔で多数のスパイク状の突起部6が設けられている。これら各突起部6は、突合せ方向Pに突起している。さらに、上記エレメント8は不織布製であり、レーザ透過性を有している。
次に、上記フィルタ1の製造方法について説明する。図2に示すように、上部及び下部ケース部材2,3の各突合せ端部2a,3aの間にエレメント8の周縁部を挟持させ、両ケース部材2,3を突合せ方向Pに加圧すると、上記突起部6によってエレメント8の周縁部が突合せ方向Pに貫通して突き破られて穴部9(被突破部)が形成され、また各突起部6の先端側が凹部7に収納される。
次に、エレメント8の挟持・加圧状態より、上記穴部9に向って、上部ケース部材2の突合せ端部2aの外方から突合せ方向Pに第1レーザ光L1が照射される。すると、その第1レーザ光L1によって、突起部6の先端側が溶融され始め、その溶融樹脂の一部がエレメント8における突起部6の周囲(穴部9)の構成繊維内に侵入する。そして、その溶融樹脂が固化されると、図3に示すように、下部ケース部材3の突合せ端部3aとエレメント8との間には、両者を結合するエレメント用溶着部W1が形成されることとなる。
なお、上記エレメント用溶着部W1は、上述の溶融状態をなし得る所定の熱量をもった第1レーザ光L1をフィルタ1の外周に沿って連続して照射することによって、フィルタ1の全周に形成される。また、上記エレメント用溶着部W1は、突起部6の溶融樹脂の発熱がエレメント8に伝達され、そのエレメント8の構成繊維が部分的に溶融・固化されたものを含んで構成されていてもよい。
次いで、上部及び下部ケース部材2,3の挟持・加圧状態のままで、図4に示すように、上部ケース部材2の外壁部5と下部ケース部材3の突合せ端部3aとの接触部に向かって、外壁部5の側方から突合せ方向Pと交差する方向に第2レーザ光L2が照射される。すると、その第2レーザ光L2によって、下部ケース部材3の突合せ端部3aの外側面側の一部が溶融され始め、その溶融樹脂の発熱が上部ケース部材2の外壁部5に伝達されその部位が溶融される。そして、その溶融樹脂が固化されると、下部ケース部材3の突合せ端部3aと上部ケース部材2の外壁部5との間には、両者を結合するケース用溶着部W2が形成されることとなる。
なお、上記エレメント用溶着部W2は、上述の溶融状態をなし得る所定の熱量をもった第2レーザ光L2をフィルタ1の外周に沿って連続して照射することによって、フィルタ1の全周に形成される。
(実施例2)
次に、本実施例2に係るフィルタ11について説明する。このフィルタ11では、図5に示すように、エレメント18の周縁部には、その外周に沿って所定間隔で突合せ方向Pに貫通された多数の穴部19が予め形成されている。そして、エレメント18の挟持・加圧状態より、上記穴部19に向って、上部ケース部材12の突合せ端部12aの外方から突合せ方向Pに第1レーザ光L1を照射すると、その第1レーザ光L1によって、下部ケース部材13の突合せ端部13aの表面側が溶融され始め、その溶融樹脂の一部がエレメント18における穴部19の構成繊維内に侵入する。そして、その溶融樹脂が固化されると、図6に示すように、下部ケース部材13の突合せ端部13aとエレメント18との間には、両者を結合するエレメント用溶着部W1が形成されることとなる。次いで、上記実施例1と同様にして、突合せ方向と交差する方向の第2レーザ光L2によって、下部ケース部材13の突合せ端部13aと上部ケース部材12の外壁部15との間には、両者を結合するケース用溶着部W2が形成される。
(実施例3)
次に、本実施例3に係るフィルタ21について説明する。このフィルタ21では、図7に示すように、エレメント28の周縁部には、外周に沿って所定間隔で突合せ方向Pに貫通された多数の穴部29が予め形成されている。また、下部ケース部材23の突合せ端部23aの先端側には、穴部29に対応する位置に多数の凸部26が設けられている。そして、上部及び下部ケース部材22,23の間にエレメント28の周縁部を挟持させた状態で、エレメント28の穴部29に凸部26が挿通される。そのエレメント28の挟持・加圧状態より、上記穴部29に向って、上部ケース部材22の突合せ端部22aの外方から突合せ方向Pに第1レーザ光L1が照射される。すると、その第1レーザ光L1によって、下部ケース部材23の凸部26の先端側が溶融され始め、その溶融樹脂の一部がエレメント28における凸部26の周囲(穴部29)の構成繊維内に侵入する。そして、その溶融樹脂が固化されると、図8に示すように、下部ケース部材23の突合せ端部23aとエレメント28との間には、両者を結合するエレメント用溶着部W1が形成されることとなる。次いで、上記実施例1と同様にして、突合せ方向と交差する方向の第2レーザ光L2によって、下部ケース部材23の突合せ端部23aと上部ケース部材22の外壁部25との間には、両者を結合するケース用溶着部W2が形成される。
(実施例の効果)
本実施例1〜3のフィルタ1,11,21によると、下部ケース部材3,13,23の突合せ端部3a,13a,23aとフィルタエレメント8,18,28の穴部9,19,29との間にエレメント用溶着部W1を形成するようにしたので、比較的低出力の第1レーザ光L1を採用しても、突合せ方向の第1レーザ光L1によってフィルタエレメント8,18,28の穴部9,19,29を介して下部ケース部材3,13,23の突合せ端部3a,13a,23a(上記突起部6、凸部26等を含む。)を必要十分に溶融でき、フィルタエレメント8,18,28の透過率に影響されずに安定した溶着状態のエレメント用溶着部W1を得ることができる。そして、このエレメント用溶着部W1によって下部ケース部材3,13,23とフィルタエレメント8,18,28とが強固に溶着されているので、フィルタ使用時に濾過室S内に過大な内圧がかかってもフィルタエレメント8,18,28が上部ケース部材2,12,22及び下部ケース部材3,13,23の間から抜けてしまうことを抑制できる。その結果、ケース部材側に設けられるエレメント用保持リブを必要最小限(基本的には零)とすることが可能であり、またエレメント8,18,28の挟み込み幅をより小さな値に設定でき、フィルタの製品形状の簡素化・小型化を図ることができる。
また、本実施例1〜3のフィルタ1,11,21によると、上記エレメント用溶着部W1が、上部ケース部材2,12,22及び下部ケース部材3,13,23によるフィルタエレメント8,18,28の被挟持部の中央部に配設されているので、第1レーザ光L1の出力等によってエレメント用溶着部W1の付近で溶着バリ等の異物が発生しても、その異物が、下部ケース部材3,13,23とフィルタエレメント8,18,28との当接面間を通って濾過室S内に侵入することを抑制できる。さらに、フィルタエレメント8,18,28の外端側が濾過室S内に露出していないので、フィルタエレメント8,18,28の外端側で欠落する繊維等が濾過室S内に侵入し難い。これにより、従来のように、フィルタエレメント8,18,28の厚み全体に溶融したレーザ吸収材を浸透させ固化させるといった微妙な調整を必要とせず、透過率のバラツキ等も考慮したレーザ照射熱量の調整機能も必要としない。
また、本実施例1〜3のフィルタ1,11,21によると、従来のように、スリット付きの押え冶具を用いて突合せ方向からレーザ光を照射するものに比べて、エレメント用溶着部W1より外方側のケース寸法を必要最小限に抑えることができ、簡易且つ小型な構造とすることができる。
また、本実施例1〜3では、レーザ溶着によって、上部ケース部材2,12,22、下部ケース部材3,13,23及びフィルタエレメント8,18,28の3部材を一体化するようにしたので、従来のように、合成樹脂製の保持枠で保持されたフィルタエレメント及び各ケース部材の3部材を振動溶着するものに比べて、生産工程を約半分に短縮させることができる。また、各ケース部材の成形直後にレーザ溶着を実施できるので、各ケース部材の成形からレーザ溶着完了までの自動化を図り、作業工数を短縮させることができる。さらに、各ケース部材の形状等に関する設計自由度が高い。
また、本実施例1では、突起部6によりエレメント8の周縁部を突合せ方向Pに貫通して突き破った状態で、その突起部6に向って突合せ方向Pの第1レーザ光L1を照射するようにしたので、この第1レーザ光L1により突起部6を必要十分に溶融でき、溶融・浸透する溶融量を多くしてエレメントの溶着性を向上させることができる。
また、本実施例2では、エレメント18の周縁部に突合せ方向Pに貫通した穴部19を予め設け、その穴部19に向って第1レーザ光L1を照射するようにしたので、第1レーザ光L1が穴部19を介して下部ケース部材3の突合せ端部3aの表面側に至り、その表面側を必要十分に溶融できエレメントの溶着性を向上させることができる。
また、本実施例3では、下部ケース部材23の突合せ端部23aにエレメント28の穴部29に挿通し得る凸部26を設け、その凸部26に向って第1レーザ光L1を照射するようにしたので、第1レーザ光L1により穴部29を介して凸部26を必要十分に溶融でき、溶融・浸透する溶融量を多くしてエレメントの溶着性を向上させることができる。
また、本実施例1〜3では、外壁部5,15,25と下部ケース部材3,13,23の突合せ端部3a,13a,23aとの間にケース用溶着部W2を形成するようにしたので、エレメント用溶着部W1及びケース用溶着部W2によって、上部ケース部材、下部ケース部材及びフィルタエレメントの3部材を強固に一体化できる。
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例1〜3では、外壁部5,15,25とエレメント8,18,28の周縁部の外側面とが接触する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図9に示すように、外壁部5(15,25)とエレメント8(18,28)とが所定間隔をもって対向するようにしてもよい。この場合でも、上記実施例1〜3と略同等の作用・効果を奏することができる。
また、上記実施例1〜3では、外壁部5,15,25と下部ケース部材3,13,23の突合せ端部3a,13a,23aとが突合せ方向Pに沿った接触面で接触する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図10に示すように、上部ケース部材2(12,22)が嵌合部30a,30bを有し、下部ケース部材3(13,23)が、この嵌合部30a,30bと突合せ方向Pに嵌合する被嵌合部31a,31bを有するようにしてもよい。この場合、上記実施例1〜3と略同等の作用・効果に加えて、嵌合部30a,30b及び被嵌合部31a,31bの嵌め合いによって、ケース用溶着部W2を形成する際に、溶融部の熱膨張等による外壁部5(15,25)のそりを抑制できる。また、外壁部5(15,25)と下部ケース部材3(13,23)の突合せ端部3a(13a,23a)との間に突合せ方向Pと直交する方向の初期隙間があっても、これを所定値(例えば、約0.2mm)以下に規制することができる。
また、上記実施例1では、下部ケース部材3の突起部6として、エレメント8の周縁部を貫通して突き破る形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図11に示すように、エレメント8の周縁部を突合せ方向Pに完全に貫通することなく突き破る形状の突起部6’としてもよい。この場合でも、エレメントに穴部を形成しない形態に比べて、下部ケース部材の突合せ端部を溶融し易い。
また、上記実施例1〜3では、フィルタ1,11,21の全周に沿ってエレメント用溶着部W1を形成する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、図12に示すように、フィルタ1’の外周において、フィルタ1’の外側面に設けられた凸部36と対応する所定部位を第1外周領域37として設定すると共に、この第1外周領域37の他の外周部位を第2外周領域38として設定しておき、第1外周領域37では、突合せ方向Pの第1レーザ光L1aによってエレメント用溶着部W1aを形成し(図13参照)、第2外周領域38では、突合せ方向Pと交差する方向の第1レーザ光L1bによってエレメント用溶着部W1bを形成するようにしてもよい。この場合、上記実施例1〜3と略同等の作用・効果に加えて、フィルタの外形形状(上記凸部36等)に応じて第1レーザ光の照射方向を適宜選択することができる。
また、上記実施例1〜3では、シート状のフィルタエレメント8,18,28を例示したが、これに限定されず、例えば、合成樹脂製の保持枠で保持されたひだ折り状のフィルタエレメントとしてもよい。
汚染流体を濾過するフィルタとして利用される。特に、車両の自動変速機用オイルフィルタとして好適に利用される。
本実施例に係るフィルタの全体斜視図である。 実施例1に係るフィルタの第1レーザ照射中の状態を示す要部断面図である。 実施例1に係るフィルタの第1レーザ照射後の状態を示す要部断面図である。 実施例1に係るフィルタの第2レーザ照射後の状態を示す要部断面図である。 実施例2に係るフィルタの第1レーザ照射中の状態を示す要部断面図である。 実施例2に係るフィルタの第1及び第2レーザ照射後の状態を示す要部断面図である。 実施例3に係るフィルタの第1レーザ照射中の状態を示す要部断面図である。 実施例3に係るフィルタの第1及び第2レーザ照射後の状態を示す要部断面図である。 上部ケース部材及び第2ケース部材の他の突合せ形態を説明するための説明図である。 上部ケース部材及び第2ケース部材の更に他の突合せ形態を説明するための説明図である。 下部ケース部材の他の形態を説明するための説明図である。 フィルタの他の形態を説明するための説明図である。 上記フィルタの第1外周領域の第1及び第2レーザ照射後の状態を示す要部断面図である。 上記フィルタの第2外周領域の第1及び第2レーザ照射後の状態を示す要部断面図である。
符号の説明
1,1’,11,21;フィルタ、2,12,22;上部ケース部材、2a,12a,22a;突合せ端部、3,13,23;下部ケース部材、3a,13a,23a;突合せ端部、5,15,25;外壁部、6;突起部、7;凹部、8,18,28;フィルタエレメント、9,19,29;穴部、26;凸部、S;濾過室、P;突合せ方向、L1;第1レーザ光、L2;第2レーザ光、W1;エレメント用溶着部、W2;ケース用溶着部。

Claims (6)

  1. 互いに突き合されて濾過室を形成する第1ケース部材及び第2ケース部材と、該第1ケース部材及び該第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に周縁部が挟持されるフィルタエレメントと、を備え、
    前記第1ケース部材がレーザ透過性を有し、前記第2ケース部材がレーザ吸収性を有し、前記フィルタエレメントの周縁部に穴部が設けられ、前記第2ケース部材の突合せ端部と前記フィルタエレメントの前記穴部との間には、突合せ方向に照射されるレーザ光によるエレメント用溶着部が形成されており、
    前記第2ケース部材の突合せ端部には、該フィルタエレメントの周縁部を突合せ方向に突き破って前記穴部を形成する突起部が設けられていることを特徴とするフィルタ。
  2. 前記第1ケース部材の突合せ端部には、前記突起部の先端側を収容し得る凹部が設けられている請求項1記載のフィルタ。
  3. 互いに突き合されて濾過室を形成する第1ケース部材及び第2ケース部材と、該第1ケース部材及び該第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に周縁部が挟持されるフィルタエレメントと、を備え、
    前記第1ケース部材がレーザ透過性を有し、前記第2ケース部材がレーザ吸収性を有し、前記フィルタエレメントの周縁部に穴部が設けられ、前記第2ケース部材の突合せ端部と前記フィルタエレメントの前記穴部との間には、突合せ方向に照射されるレーザ光によるエレメント用溶着部が形成されており、
    前記フィルタエレメントの周縁部には、前記穴部が予め設けられており、
    前記第2ケース部材の突合せ端部には、前記穴部に挿通する凸部が設けられていることを特徴とするフィルタ。
  4. 互いに突き合されて濾過室を形成する第1ケース部材及び第2ケース部材と、該第1ケース部材及び該第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に周縁部が挟持されるフィルタエレメントと、を備え、
    前記第1ケース部材がレーザ透過性を有し、前記第2ケース部材がレーザ吸収性を有し、前記フィルタエレメントの周縁部に穴部が設けられ、前記第2ケース部材の突合せ端部と前記フィルタエレメントの前記穴部との間には、突合せ方向に照射されるレーザ光によるエレメント用溶着部が形成されており、
    前記フィルタエレメントの周縁部には、突合せ方向に貫通した前記穴部が予め設けられており、該穴部を介して前記突合せ方向に照射されるレーザ光が前記第2ケース部材の突合せ端部の表面側に至り前記エレメント用溶着部が形成されることを特徴とするフィルタ。
  5. 前記第1ケース部材は、該第1ケース部材の突合せ端部の外側から突合せ方向に沿って延び且つ前記第2ケース部材の突合せ端部に当接する外壁部を有しており、該外壁部と該第2ケース部材の突合せ端部との間には、突合せ方向と交差する方向に照射されるレーザ光によるケース用溶着部が形成されている請求項1乃至4のいずれか一項に記載のフィルタ。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のフィルタの製造方法であって、
    前記第1ケース部材及び前記第2ケース部材のそれぞれの突合せ端部の間に前記フィルタエレメントの周縁部を挟持させる工程と、
    前記フィルタエレメントの挟持状態で、該フィルタエレメントに設けられた前記穴部に向って、前記第1ケース部材の突合せ端部の外方から突合せ方向にレーザ光を照射する工程と、を備えることを特徴とするフィルタの製造方法
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