JP4851413B2

JP4851413B2 - バンド形フィルタ

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Publication number: JP4851413B2
Application number: JP2007253938A
Authority: JP
Inventors: 賢治米澤
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: CN101396624A; DE102008049052A1; US8950588B2; CN101396624B; JP2009082798A; US20090084727A1; DE102008049052B4

Description

本発明は、例えば、自動車の内燃機関内を流れるオイル等の制御弁などの筒状の部材に装着され、該部品内への異物の混入を防止するバンド形フィルタに関する。

例えば、自動車の内燃機関や自動変速機等には、オイルなどの流体の圧力を制御したり、オイルの流路を切り替えたりするための制御弁が数多く用いられている。このような制御弁にオイル中の異物が混入すると、正常な動作を妨げる恐れがある。そのため、オイル等の流体が流れる制御弁などの部材には、流体中の異物を捕捉して、その混入を防止するためのフィルタが装着されている。

従来のこの種のフィルタとして、下記特許文献１には、略環状をなす枠体と、該枠体に設けられたフィルタ部材と、前記枠体の両端部にそれぞれ設けられ、互いに係合するように構成された弾性係合部とを有し、前記枠体を制御弁本体の外周面に形成された周溝に装着して、該周溝に開口するポート部に流出入する流体を、前記フィルタ部材で濾過する制御弁用フィルタが開示されている。
特開２００７−７９１号公報

ところで、上記特許文献１におけるフィルタ部材が設けられた枠体は、略環状、すなわち、制御弁外周に形成された周溝を囲む輪の形状をなしている。そのため、例えば、制御弁が円筒状の場合には、円環状の枠体が必要で、制御弁が角筒状の場合には、角形の環状の枠体が必要となり、制御弁の形状に対応した枠体を適宜用いなければ、フィルタを制御弁に装着させることができず、汎用性に乏しくコストが増大するという問題がある。

また、上記枠体は、例えば、所定形状をなした型のキャビティ内に、合成樹脂を射出して形成されるが、上記のように枠体が制御弁外周を囲む略環状をなしている場合、同枠体を、一対の分割型で抜型しようとすると引っ掛かりが生じるため、一対の分割型では抜型することができない。そのため、上記枠体を成形する際には、スライド機構を備えた型を用いる必要があり、成型機や型のコストが増えるという不都合が生じる。また、スライド機構を備えた複雑な構造をなす型では、多数の枠体を同時に成形することは難しく、一つの枠体のみを成形することが限度であるので、量産性に乏しいという問題があった。

したがって、本発明の目的は、フィルタを装着すべき部材がどのような形状でも、それに柔軟に対応して確実に装着することができると共に、コストを低減でき量産性を向上できる、バンド形フィルタを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、帯状をなし、内側に開口部を有し、両端部に連結手段が設けられた樹脂製の枠体と、この枠体の前記開口部に張られたフィルタ部材とで構成されたバンド形フィルタにおいて、前記枠体は、前記両端部が連結されていない状態で、平板状をなしているか、又は、湾曲形状であって、該湾曲形状を略円弧形状として見たとき、該円弧の中心に対して両端部がなす前記枠体側の中心角が１８０度を超えない形状をなし、少なくとも片面の長さ方向に沿って所定間隔で複数の凹溝が形成されていることを特徴とするバンド形フィルタを提供するものである。

上記発明によれば、枠体を湾曲させて連結手段によって両端部を連結することにより、例えば自動車の制御弁のような筒状の部材に装着させることができる。その際、枠体には長さ方向に沿って所定間隔で複数の凹溝が形成されているので、筒状の部材が円筒に限らず、角筒、楕円筒などの形状であっても、それらの形状に適合するように曲げて装着することが可能となる。

また、枠体は、両端部が連結されていない状態で、平板又は中心角が１８０度を超えない湾曲形状をなすので、例えば、上下割の比較的簡単な型で枠体を成形することができ、コストを低減できると共に、一つの型で多数個取りが可能となるので、量産性を向上させることができる。

更に、枠体を湾曲させて連結手段によって両端部を連結する際、枠体が元の広がった形状に戻ろうとする反力が作用するので、連結手段による係合力が増大してしっかりと連結することができる。

本発明の第２は、前記第１の発明において、前記凹溝は、前記枠体の表裏両面に形成されており、表裏に形成された凹溝は、互いに重ならないように位置をずらして配置されているバンド形フィルタを提供するものである。

上記発明によれば、凹溝は、枠体の表裏両面に、互いに重ならないように位置をずらして所定間隔で複数形成されているので、枠体の剛性を確保しつつ、枠体の柔軟性をより向上させることができる。

本発明のバンド形フィルタによれば、枠体には長さ方向に沿って所定間隔で複数の凹溝が形成されているので、装着すべき自動車の制御弁のような筒状の部材が円筒に限らず、角筒、楕円筒などの形状であっても、それらの形状に適合するように曲げて装着することができる。

また、枠体は、両端部が連結されていない状態で、平板又は中心角が１８０度を超えない湾曲形状をなすので、例えば、上下割の比較的簡単な型で枠体を成形することができると共に、一つの型で多数個取りが可能となるので、量産性を向上させることができる。

以下、図１〜７を参照して本発明のバンド形フィルタの一実施形態について説明する。

図１に示すように、本発明のバンド形フィルタ１０（以下、「フィルタ１０」という）は、例えば、自動車の制御弁１などの筒状の部材に装着されるものである。該制御弁１は、例えば、自動車の内燃機関の油圧回路に配設されて、その内部を流れるオイルの流路を切り替えるもので、略筒状をなすと共に図示しないスプール弁が内蔵されている。この制御弁１の外周には、その軸方向に沿って所定間隔を設けて複数の周溝３，４，５が形成されており、軸方向中間に位置する周溝４の両側の周溝３，５に、本発明のフィルタ１０がそれぞれ装着される。

図１及び図６を併せて参照すると、各周溝３，４，５の底面には、制御弁１内部に連通するポート部３ａ，４ａ，５ａがそれぞれ形成され、制御弁１に内蔵されたスプール弁が軸方向にスライドすることにより、流路が切り替えられるようになっている。また、フィルタ１０が装着される周溝３，５の周方向一箇所には、平坦にカットされた平坦面３ｂ，５ｂがそれぞれ形成されていて、後述するフィルタ１０の連結凹部２７が形成された連結片２４の裏面側が当接する部分となっている（図１，６参照）。なお、図６においては、便宜上、ポート部３ａ，５ａが同じ箇所を指しているが、実際は、ポート部３ａ，５ａは周方向に同じ位置であっても、軸方向には分離された別々の孔となっている。

そして、本発明のフィルタ１０は、上記制御弁１のような筒状の部材に装着されるバンド形をなし、オイル中に含まれる異物を捕捉して、部材内部への異物の混入を防止するためのもので、帯状をなすと共に内側に開口部２３を有する枠体２０と、前記開口部２３に張られたフィルタ部材３０とで構成されている。

図２〜６を併せて参照して説明すると、帯状をなす枠体２０は、所定間隔を設けて互いに平行に配設された一対の支持フレーム２１，２１と、該一対の支持フレーム２１，２１に直交して配置され、両支持フレーム２１，２１を連結する複数の補強リブ２２と、支持フレーム２１及び複数の補強リブ２２により画成された複数の開口部２３と、前記一対の支持フレーム２１，２１の長さ方向両端部に連設された連結片２４，２４とを有し、これらが合成樹脂によって撓み可能となるように一体成形されている。

また、この実施形態においては、前記枠体２０は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、その両端部が連結手段（後述する）により連結されていない自由状態で、平板状に形成されており、制御弁１に装着する際には、これを湾曲させて連結手段によって、両端部を連結させることにより、図１，２及び６に示すように環状に連結されるようになっている。

合成樹脂としては、ある程度の耐熱性を有する樹脂、例えば、ナイロン等のポリアミド系樹脂や、フッ素樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成樹脂が好ましく用いられ、更にそれらの合成樹脂にガラス繊維等を混入して、補強された樹脂であってもよい。

また、前記補強リブ２２は、支持フレーム２１，２１を補強して、枠体２０の剛性を高めるものである。更に、図２に示すように、補強リブ２２は、支持フレーム２１の表面側の端面よりも所定高さ低く形成されている。更に、支持フレーム２１，２１とこれに直交する補強リブ２２との間の角部には、前記補強リブよりも更に低い高さとされた円弧状の隅肉部２５が形成されており、成形時における合成樹脂の流動性の向上が図られている。また、複数の補強リブ２２の裏面側からは、一対の支持フレーム２１，２１に直交して、所定高さの当接リブ２２ａが複数突設されており、フィルタ１０を制御弁１に装着させたときに各周溝３，５の底面に当接して、フィルタ１０の制御弁１に対するガタ付きを抑える役割をなしている（図６参照）。

なお、上記説明中、表面とは、フィルタ１０を制御弁１等の筒状部材に装着させたときに、該筒状部材とは反対側の面、すなわち外周となる面を意味し、裏面とは、フィルタ１０を筒状部材に装着させたときの、筒状部材側の面、すなわち内周となる面を意味するものである。

また、枠体２０の長さ方向一端部に設けた連結片２４の、裏面側から連結爪２６が突設されている。一方、枠体２０の長さ方向他端部に設けた連結片２４は、その先端部２４ａが裏面側に向かって所定高さで突出していると共に、その突出面が平坦面をなしていて、図６に示すように、制御弁１の各周溝３，５の平坦面３ｂ，５ｂに当接する部分となっている。これにより、制御弁１に装着されたとき、制御弁１に対するフィルタ１０の回り止めが図られている。更に、同先端部２４ａの表面側には、所定深さの溝状の連結凹部２７が形成されている。そして、枠体２０を湾曲させて、連結凹部２７に連結爪２６を係合させることによって、枠体２０が環状に連結されるようになっている（図１，２及び６参照）。上記の連結爪２６及び連結凹部２７が、本発明における連結手段をなしている。なお、図１，２においては、図示をわかりやすくするため、連結爪２６が連結凹部２７に係合する直前の状態を示している。

そして、本発明のフィルタ１０においては、枠体２０の少なくとも片面に、その長さ方向に沿って所定間隔で複数の凹溝２８を設けることにより、フィルタ１０の柔軟性を高めた点が特徴の一つとなっている。

図２及び図３を参照して説明すると、この実施形態のフィルタ１０では、一対の支持フレーム２１，２１の表面側のそれぞれに、その長さ方向に沿ってほぼ均等な間隔を設けて複数の凹溝２８が形成されている。また、支持フレーム２１，２１にそれぞれ形成された各凹溝２８は、図３（ａ）に示すように、支持フレーム２１の長さ方向に沿って、同じ位置となるように並列して形成されている。

更に、図３（ｂ）に示すように、各凹溝２８は、支持フレーム２１の厚さ方向に沿って所定深さで形成されていて、この実施形態では円弧状に湾曲した形状をなしている。なお、凹溝２８は円弧状に限定されず、例えば、図４（ａ）に示すように、一定幅で切り欠かれた角形溝状の凹溝２８ａや、図４（ｂ）に示すように、表面側に向かって次第に拡開する谷形状をなした凹溝２８ｂであってもよい。また、凹溝２８の深さ及び幅は、枠体２０の所望とする剛性及び柔軟性によって適宜変更されるが、例えば、深さについては支持フレーム２１の厚さに対して、１／２程度の深さが好ましく採用される。

以上説明したように、支持フレーム２１，２１に、その長さ方向に沿って複数の凹溝２８をそれぞれ形成することにより、支持フレーム２１の肉厚を薄くして、その柔軟性を高められるようになっている。

上記枠体２０には、その裏面側にステンレス等からなる金属線材を編み及び／又は組んで形成された、メッシュ状のフィルタ部材３０が取り付けられており、複数の開口部２３にそれぞれフィルタ部材３０が張られた状態となっている。すなわち、このフィルタ部材３０を、フィルタ１０を成形するための型に設けられたキャビティ内にセットし、この状態で合成樹脂を射出することにより、枠体２０とフィルタ部材３０とが一体成形されるようになっている。

そして、本発明のフィルタ１０においては、前記のように凹溝２８を設けることに加えて、前記枠体２０は、その両端部が連結手段により連結されていない状態で、平板又は中心角が１８０度を超えない湾曲形状をなしている点が、特徴の一つとなっている。

すなわち、前述した実施形態においては、枠体２０は両端部が連結されていない自由状態で、図３（ａ），（ｂ）に示すように平板状をなしている。また、枠体２０は、両端部が連結されていない自由状態で、図５に示すように、中心角θが１８０度を超えない湾曲形状であってもよい。この場合、中心角θは、枠体２０の湾曲形状を概略円弧形状として見たとき、該円弧の中心Ｃに対する両端部がなす角度を意味している。したがって、図５の想像線で示すような、中心角θが１８０度を超えた湾曲形状の枠体２０’は除かれることになる。

図５の想像線に示す枠体２０’のように、中心角θが１８０度を超えた湾曲形状では、上下割の型のキャビティ内に合成樹脂を射出した後、型を上下に分割してフィルタ１０を取り出そうとしても、枠体２０の両端部が上型又は下型の一方に引っ掛かってしまって、フィルタ１０を取り出すことは不可能となる。一方、中心角θが１８０度を超えない湾曲形状では、フィルタ１０が上下割の型に引っ掛かることなく、取り出すことが可能となる。なお、上記中心角θは１２０度前後までが好ましく、この角度であれば枠体２０の成形しやすさ及び曲げやすさを確保しやすくなる。

次に上記構成からなる本発明のフィルタ１０の使用方法について説明する。

すなわち、図３（ａ），（ｂ）に示すように、平板状に形成された複数のフィルタ１０を、表面側に形成された凹溝２８側を外側にし、裏面側に形成された当接リブ２２ａを内側にして、制御弁１の装着すべき周溝３，５に整合させて、枠体２０の付勢力に抗して湾曲させていく。そして、各フィルタ１０の連結片２４の先端部２４ａを、各周溝３，５の平坦面３ｂ，５ｂに当接させることにより位置決めし、それと共に連結凹部２７に連結爪２６を係合させることにより、フィルタ１０裏側の複数の当接リブ２２ａが周溝３，５底面に当接してガタ付きが抑えられた状態で、複数のフィルタ１０を各周溝３，５に回り止めして装着させることができる（図１及び図６参照）。

このとき、本発明のフィルタ１０においては、その長さ方向に沿って所定間隔で複数の凹溝２８が形成されているので、凹溝２８が形成された箇所を肉薄にし、枠体２０の柔軟性が高められて曲げやすくされているので、上記のように平板状をなしたフィルタ１０であっても、容易かつスムーズに環状に湾曲させて、図１に示す自動車の制御弁１のような筒状に部材に、簡単に装着させることができる。

なお、この実施形態では、制御弁１は略円筒状をなしているが、本発明のフィルタ１０は円筒に限らず、他の形状のものにも装着できるものである。すなわち、上記のように本発明のフィルタ１０においては、凹溝２８を設けたことにより枠体２０が曲げやすく構成されているので、図７（ａ）に示す、断面三角形状をなした筒状の部材１ａや、図７（ｂ）に示す断面四角形状をなした筒状の部材１ｂ、更には図示しない断面楕円形状をなした筒状の部材のような、様々な形状をなした筒状の部材に適合するように曲げて装着することができ、汎用性に富んだフィルタ１０を提供することができる。

また、本発明のフィルタ１０においては、枠体２０は、両端部が連結されていない自由状態で平板状をなしているか（図３参照）、又は、中心角θが１８０度を超えない湾曲形状をなしているので（図５参照）、例えば、上下割の比較的簡単な型で枠体２０を成形することができ、コストを低減できると共に、一つの型で多数個取りが可能となるので、量産性を向上させることができる。

更に、このフィルタ１０における枠体２０は、その両端部が連結されていない自由状態で平板状又は中心角θが１８０度を超えない湾曲形状をなしているため、連結爪２６及び連結凹部２７によって、その両端部どうしを係合させて、フィルタ１０を環状に連結させる際に、枠体２０の付勢力に抗して連結させるようになっている。そのため、図６に示す制御弁１のような筒状部材にフィルタ１０が装着された状態では、枠体２０が元の広がった形状に戻ろうとする反力が作用するので、連結凹部２７とそれに係合した連結爪２６との係合力が増大することなり、筒状部材からフィルタ１０が外れないように、枠体２０の両端部をしっかりと連結することができる。

図８には、本発明によるフィルタの他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

前記実施形態のフィルタ１０が、その表面側にのみ凹溝２８を設けたのに対し、この実施形態のフィルタ１０ａは、図８（ａ），（ｂ）に示すように、その表裏両面に長さ方向に沿って複数の凹溝２８が形成されており、更に表裏両面に形成された凹溝２８は、互いに重ならないように位置をずらして配置されている。また、枠体２０の表裏両面の凹溝２８は、前記実施形態の凹溝２８よりは若干浅い深さで形成されており、枠体２０の支持フレーム２１の厚さに対して、１／３程度の深さで形成されている。更に、枠体２０の表裏両面に凹溝２８が形成されているため、このフィルタ１０ａに取り付けられるフィルタ部材３０は、枠体２０の厚さ方向のほぼ中央に配置されている。

そして、この実施形態のフィルタ１０ａによれば、凹溝２８は、枠体２０の表裏両面に、互いに重ならないように位置をずらして所定間隔で複数形成されているので、枠体２０の剛性を確保しつつ、枠体２０の柔軟性をより向上させることができる。

図９には、本発明によるフィルタの更に他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

前記実施形態のフィルタ１０が、枠体２０の表面側に複数の凹溝２８が形成されているに対し、この実施形態のフィルタ１０ｂは、枠体２０の裏面側（すなわち、制御弁１のような筒状の部材側の面）に複数の凹溝２８が形成されている。それに対応して、フィルタ部材３０は、枠体２０の表面側に取り付けられている。

そして、この実施形態のフィルタ１０ｂにおいても、前記実施形態のフィルタ１０と同様に、凹溝２８が設けられていることにより、枠体２０を曲げやすくなっているので、様々な形状の筒状の部材に適合するように枠体２０を曲げて装着することができる。

本発明のバンド形フィルタ及びそれが装着される筒状の部材を示す斜視図である。同バンド形フィルタの拡大斜視図である。同バンド形フィルタを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。同バンド形フィルタの凹溝の他形状を示しており、（ａ）はその第１の他形状を示す拡大正面図、（ｂ）は第２の他形状を示す拡大正面図である。同バンド形フィルタの枠体の湾曲形状を説明するための説明図である。同バンド形フィルタを筒状の部材に装着した状態を示す断面図である。同バンド形フィルタを円筒でない他形状の筒状の部材に装着した状態を示しており、（ａ）は三角筒状の部材に装着した状態を示す説明図、（ｂ）は四角筒状の部材に装着した状態を示す説明図である。本発明のバンド形フィルタの他の実施形態を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）は斜視図である。本発明のバンド形フィルタの更に他の実施形態を示しており、（ａ）はその正面図、（ｂ）は斜視図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂバンド形フィルタ（フィルタ）
２０枠体
２３開口部
２８，２８ａ，２８ｂ凹溝
３０フィルタ部材

Claims

帯状をなし、内側に開口部を有し、両端部に連結手段が設けられた樹脂製の枠体と、この枠体の前記開口部に張られたフィルタ部材とで構成されたバンド形フィルタにおいて、
前記枠体は、前記両端部が連結されていない状態で、平板状をなしているか、又は、湾曲形状であって、該湾曲形状を略円弧形状として見たとき、該円弧の中心に対して両端部がなす前記枠体側の中心角が１８０度を超えない形状をなし、少なくとも片面の長さ方向に沿って所定間隔で複数の凹溝が形成されていることを特徴とするバンド形フィルタ。
前記凹溝は、前記枠体の表裏両面に形成されており、表裏に形成された凹溝は、互いに重ならないように位置をずらして配置されている請求項１記載のバンド形フィルタ。