JP5752495B2

JP5752495B2 - フィルタエレメント

Info

Publication number: JP5752495B2
Application number: JP2011135800A
Authority: JP
Inventors: 毅松岡
Original assignee: 東洋エレメント工業株式会社
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: JP2013000688A

Description

本発明は、インナーチューブを備えたフィルタエレメントに関する。

従来、自動車用油濾過器等に用いられるフィルタエレメントとして、帯状の濾材をひだ折りして中空円筒状となした濾過部と、その内周に配設された、流体を通過させるための孔を有する中空円筒状のインナーチューブとを備えてなるフィルタエレメントは知られている。インナーチューブは、濾過部の内周に位置して、通常、濾過部の外側から内側へと流れる流体を濾過する際、濾過部を支持し、その変形を防ぐ構造体である。
上記フィルタエレメントの製造は、ひだ折りした濾材をエンドレス状に形成するために、濾材の端部同士を接合し、次いでこれをインナーチューブに被せる工程を備えて行われている。そして、濾材の端部同士を接合する方法としては、次のような方法がある。
（１）ホットメルトアプリケーター等を使用して、濾材の端部同士を重ねた面にホットメルト接着剤を流し込み接着する方法。
（２）濾材の端部同士を重ねた面にシールテープを挟み、超音波溶着機を使用して、該テープを溶かして溶着する方法（特許文献１参照）。
（３）濾材の端部同士を重ね合わせた状態で、該重ね合わせ部分を断面Ｕ字状の帯状クリップで挟み、かしめて接合する方法。
さらに、特許文献２に示されるように、プラスチッククリップで濾材の端部を把持し、超音波融着により、エンボス加工成形して一体化させる方法等がある。

特公平０６−９６１０１号公報特許第３９３６１８８号公報

上記のように、従来の技術では、濾材をインナーチューブの外周に配設する前に、ひだ折りした濾材の端部同士を接合する工程を必須としており、濾材の端部同士を接合するためにその前工程を含めて多くの機器や工程、作業時間を要していた。
そこで、本発明は、濾材同士を接合するために行われていた多くの工程を省略し、省資源、省エネルギー化を実現可能なフィルタエレメントを提供することを課題とする。

（１）帯状の濾材をひだ折りして中空円筒状に形成した濾過部と、該濾過部の内側に配設された、流体を通過させるための孔を有する中空円筒状のインナーチューブとを備えたフィルタエレメントであって、
前記インナーチューブは合成樹脂で成形された構造体であり、
その外周部に前記インナーチューブの軸方向の全域にわたって直線状に延びるように設けられた、前記濾材の周方向における両端部が挿入されて保持されるための切れ込み又は溝部を備え、
前記切れ込み又は溝部は、外力を加えることによってその間隙を弾性的に広げることが可能であり、
前記切れ込み又は溝部におけるその間隙を閉じるように円周方向に働く弾性力によって、前記インナーチューブの軸方向の全域にわたって前記濾材に対し押圧力が加えられ、
前記切れ込み又は溝部に前記濾材の周方向における両端部が保持されてなる、
フィルタエレメントである。
（２）前記切れ込み又は溝部を形成している対向する面部を、前記濾材の周方向における両端部が外側へ抜けにくい形状に形成したものである。

（１）本発明に係るフィルタエレメントによれば、従来行われていた、濾材をインナーチューブの外周に配設する前に、ひだ折りした濾材の端部同士を接合する工程を経ることなく、濾材の端部同士の接合と、インナーチューブへの濾材の組付けとが同一工程により行われ、作業効率が向上し、濾材同士を接合するために従来行われていた多くの工程を省略し、省資源、省エネルギー化を実現することができる。
前記切れ込み又は溝部は、外力を加えることによってその間隙を弾性的に広げることが可能である構成を備えることにより、インナーチューブへの濾材の両端部の挿入、組付け作業がしやすくなり、かつ、濾材の両端部をインナーチューブに働く弾性力を用いて確実に保持させることができる。
また、インナーチューブの切れ込み又は溝部におけるその間隙を閉じるように円周方向に働く弾性力によって、インナーチューブへの濾材の両端部の挿入、組付け作業がしやすくなり、かつ、濾材の両端部をインナーチューブに確実に保持させることができる。
（２）前記切れ込み又は溝部を形成している対向する面部を、前記濾材の周方向における両端部が外側へ抜けにくい形状に形成することにより、濾材の両端部をインナーチューブに確実に保持させることができる。

実施例１のインナーチューブ１０の平面図であって、（ａ）は全体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部分（切れ込み１３部分）の拡大図である。実施例１のインナーチューブ１０の、（ａ）は断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図）、（ｂ）は正面図である。実施例１のインナーチューブ１０に濾材２０を装着した状態の平面図である。実施例１のインナーチューブ１０に濾材２０を装着した状態の切れ込み１３部分の拡大図（説明図）である。実施例２のインナーチューブ１０の斜視図である。実施例２のインナーチューブ１０の、（ａ）は溝部１５部分における縦断面図、（ｂ）は正面図である。実施例２のインナーチューブ１０に濾材２０を装着した状態の溝部１５部分の部分拡大図である。

ひだ折りした濾材２０の両端部２０ａ，２０ａを接合する機能をインナーチューブ１０に持たせることにより、従来行われていた、濾材の両端部同士を接合する工程を省略し、省資源、省エネルギー化を実現した。
インナーチューブ１０は、例えばポリアミド系合成樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン系合成樹脂その他の熱可塑性樹脂を主材として成形されてなる構造体であり、流体を通過させるための多数の孔１１を有する中空円筒状に形成されている。
インナーチューブ１０の内部には、直径方向に架橋された補強片１２を設けることができる。
濾材２０は、不織布その他のシート状の帯状の濾材が用いられ、これを交互に折る等のひだ折り加工を施し、インナーチューブ１０の外周に沿うように配設し、濾過部とする。この濾過部の軸方向における各端部は、合成樹脂製エンドプレート等により閉塞し、フィルタエレメントとなす。濾過部の軸方向における各端部及びフィルタエレメントの各端部の処理は、公知の手段を採用し得る。濾過部の外周に、流体を通過させるための多数の孔を有する中空円筒を設けることは任意である。

図１〜４に示す実施例１において、インナーチューブ１０の外周部の軸方向には、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが挿入されて保持されるための切れ込み１３が設けられている。切れ込み１３は、円筒体をなすインナーチューブ１０の円筒体の周方向の一部において円筒体の内外を連通可能なスリットとして、インナーチューブ１０の軸方向（高さ方向）の全域にわたって直線状に延びるように設けられている。

インナーチューブ１０は合成樹脂製であるため、切れ込み１３は外力を加えることによってその間隙Ｔを弾性的に広げることが可能となっている。このため、製造の際、間隙Ｔを広げることにより、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａを切れ込み１３に挿入しやすい。
切れ込み１３の間隙Ｔは、使用する濾材の厚さに応じて設定することができる。好ましくは、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａの総厚さよりも小さく設定する。これにより、切れ込み１３に濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが挿入されて保持されている状態において、切れ込み１３におけるその間隙を閉じるように円周方向に弾性力が働き、濾材２０に対し押圧力が加えられ、インナーチューブ１０の濾材２０に対する保持がより確実となる。また、濾材２０を切れ込み１３に挿入して保持するにあたり、接着剤の使用も不要となる。もっとも、接着剤を使用することは妨げられない。

切れ込み１３を形成している対向する面部１３ａ，１３ａは、図示のとおり、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが外側へ抜けにくい形状に形成するとよい。すなわち、切れ込み１３を形成している対向する面部１３ａ，１３ａを平坦面とせずに、凹凸を付ける。図示の例では、対向する面部１３ａ，１３ａにそれぞれ形成した凸部１３ｂ，１３ｂが互いに向き合う（又は突き当たる）位置に設けられている。
これにより、凸部１３ａ，１３ａが、切れ込み１３に濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが挿入されて保持されている状態において、図４に示すように、弾性力によって濾材２０に対して食い込み、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａを外側へ引き抜く際の力がより必要となる。つまり、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが外側へ抜けにくくなる。
なお、図示のものは、凸部１３ｂが複数あって断面において鋸歯状に表れ、各凸部１３ｂは軸方向に直線状に伸びるように形成されているが、その形状、数、大きさ等は変更し得る。また、切れ込み１３の対向する面部１３ａ，１３ａに、凸部と凹部とを、互いに向き合う位置に形成し、切れ込み１３の間隙が閉じるときに凸部と凹部とが嵌合するような形態としてもよい（図示省略）

図５〜７に示す実施例２において、インナーチューブ１０の外周部の軸方向には、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが挿入されて保持されるための溝部１５が設けられている。溝部１５は、円筒体をなすインナーチューブ１０の円筒体の周方向の一部において内側方向に向けて断面Ｕ字状をなして、インナーチューブ１０の軸方向（高さ方向）の全域にわたって直線状に延びるように設けられている。溝部１５は、切れ込み１３と異なり有底で、円筒体の内外は連通しない。

インナーチューブ１０は合成樹脂製であり、材料の選定等により、溝部１５に外力を加えることによってその間隙Ｔを弾性的に広げることができるようにしてもよい。その場合、製造の際、間隙Ｔを広げることにより、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａを溝部１５に挿入しやすい。
溝部１５の間隙Ｔは、使用する濾材の厚さに応じて設定することができる。間隙Ｔを弾性的に広げることができるようにした場合、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａの総厚さよりも小さく設定する。これにより、溝部１５に濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが挿入されて保持されている状態において、溝部１５におけるその間隙を閉じるように円周方向に弾性力が働き、濾材２０に対し押圧力が加えられ、インナーチューブ１０の濾材２０に対する保持がより確実となる。また、濾材２０を溝部１５に挿入して保持するにあたり、接着剤の使用も不要となる。もっとも、接着剤を使用することは妨げられない。間隙Ｔを広げることを予定しない場合は、濾材２０の両端部２０ａ，２０ａを溝部１５に挿入して接着剤を用いて固定する。

溝部１５を形成している対向する面部１３ａ，１３ａは、間隙Ｔを弾性的に広げることができるようにした場合、実施例１について説明したのと同様に、濾材２０の周方向における両端部２０ａ，２０ａが外側へ抜けにくい形状に形成することができる。

以上、実施するための形態を説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で適宜、付加、変形等なし得るものである。オイルフィルタ、エアフィルタ等の各種流体の濾過器に適用することができる。

１０フィルタエレメント用インナーチューブ
１１孔
１３切れ込み
１３ａ切れ込み１３を形成している対向する面部
１３ｂ凸部
１５溝部
２０濾材
２０ａ濾材の端部

Claims

帯状の濾材をひだ折りして中空円筒状に形成した濾過部と、該濾過部の内側に配設された、流体を通過させるための孔を有する中空円筒状のインナーチューブとを備えたフィルタエレメントであって、
前記インナーチューブは合成樹脂で成形された構造体であり、
その外周部に前記インナーチューブの軸方向の全域にわたって直線状に延びるように設けられた、前記濾材の周方向における両端部が挿入されて保持されるための切れ込み又は溝部を備え、
前記切れ込み又は溝部は、外力を加えることによってその間隙を弾性的に広げることが可能であり、
前記切れ込み又は溝部におけるその間隙を閉じるように円周方向に働く弾性力によって、前記インナーチューブの軸方向の全域にわたって前記濾材に対し押圧力が加えられ、
前記切れ込み又は溝部に前記濾材の周方向における両端部が保持されてなる、
フィルタエレメント。
前記切れ込み又は溝部を形成している対向する面部を、前記濾材の周方向における両端部が外側へ抜けにくい形状に形成した、請求項１に記載のフィルタエレメント。