JP6068242B2 - フィルタ及びオイルストレーナ - Google Patents

Description

本発明は、オイル等の流体を濾過する際に用いられるフィルタ及びオイルを濾過するオイルストレーナに関するものである。

従来より、オイルストレーナは、オイルを濾過するための板状フィルタと、このフィルタを収容するケーシングとを有し、ケーシングのオイル流入口から流入したオイルを、フィルタを通過させることで濾過した後、ケーシングのオイル流出口から流出させるように構成されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１のフィルタは、枠部と、その枠部の内方に多数の小孔が形成された網目部とで構成されている。このフィルタは金型を使用して成形されるものである。

特開２０１２−１２７２２１号公報

ところで、フィルタの網目部の小孔をより小さくして細かな異物も補足できるようにしたいという要求があり、また、網目部の濾過面積を広くして長寿命化も図りたいという要求がある。

しかしながら、特許文献１のフィルタは、金型を用いた射出成形品であるため、網目部の小孔を小さくするためには金型に刻む網目部のパターンが微細化することになる。こうなると網目部を成形する部分の樹脂の通路が狭くなるので、樹脂の流動性が悪化して一部に欠けが生じてしまう、いわゆるショートショットが起こりやすくなる。特に濾過面積を広く使用とするとショートショットが起こりやすくなり、不良品の発生率が高くなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタの網目部の小孔を小さくしながら、広い濾過面積を確保してフィルタの長寿命化を図る場合に、ショートショットに起因する不良品の発生数を低減できるようにし、ひいてはフィルタのコストを低減することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、網目部の一部をインサート成形し、残りを枠部と一体成形するようにした。

第１の発明は、
流体を濾過するための網目部と、
上記網目部を囲むように配設される樹脂製の枠部とを有するフィルタにおいて、
上記網目部の一部は、上記枠部の成形時にインサート成形されたインサート成形部とされ、上記網目部の他の部分は、上記枠部の成形時に樹脂材で該枠部と一体成形された一体成形部とされていることを特徴とする。

この構成によれば、枠部の成形時に別部材をインサート成形して網目部の一部とするようにしたことで、枠部の成形時にその枠部と一体成形する一体成形部の範囲が狭くて済む。よって、小さな小孔の網目部を広い範囲に設ける場合にショートショットが発生しにくくなるので、不良品の発生数が低減する。

第２の発明は、第１の発明において、
上記インサート成形部の成形時にインサート部材を位置決めするための金型により成形された突出部が流体の流れ方向に突出するように設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、インサート部材の位置ずれを抑制することが可能になるので、不良品の発生数がより一層低減する。

第３の発明は、第２の発明において、
上記フィルタは、流体流入口と流体流出口とが形成されたケーシングに収容されるものであり、
上記突出部は、上記ケーシング内の流体の流れに沿うように形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、突出部がケーシング内での流体の流れ方向に沿っているので、流体の流れの邪魔になりにくく、流体をスムーズに流すことが可能になる。

第４の発明は、第２または３の発明において、
上記突出部は、上記枠部と連続していることを特徴とする。

この構成によれば、フィルタの成形時に金型内において、枠部を成形する樹脂材が、突出部を成形するためのキャビティから網目部に流れ易くなるので、ショートショットが発生しにくくなる。

第５の発明は、
オイルを濾過するためのフィルタと、
上記フィルタを収容するとともに、オイル流入口とオイル流出口とが形成されたケーシングとを備え、
上記オイル流入口から流入したオイルを、上記フィルタを通過させて濾過した後、上記オイル流出口から流出させるように構成されたオイルストレーナにおいて、
上記フィルタは、オイルを濾過するための網目部と、該網目部を囲むように配設される樹脂製の枠部とを有し、
上記網目部の一部は、上記枠部の成形時にインサート成形されたインサート成形部とされ、上記網目部の他の部分は、上記枠部の成形時に樹脂材で該枠部と一体成形された一体成形部とされていることを特徴とする。

この構成によれば、第１の発明と同様に不良品の発生数が低減する。

第１の発明によれば、網目部の一部を、インサート部材を用いてインサート成形するようにしたので、小さな小孔の網目部を広い範囲に設ける場合にショートショットが発生しにくくなる。これにより、不良品の発生数を低減でき、低コスト化を図ることができる。

第２の発明によれば、インサート部材を位置決めするための金型により成形された突出部が形成されているので、インサート部材の位置ずれを抑制して不良品の発生数をより一層低減できる。

第３の発明によれば、フィルタの突出部がケーシング内の流体の流れに沿うように形成されているので、ケーシング内の流体をスムーズに流すことができる。

第４の発明によれば、フィルタの突出部が枠部と連続しているので、フィルタの成形時に、枠部を成形する樹脂材が、突出部を成形するためのキャビティから網目部に流れ易くなる。これにより、不良品の発生数をより低減することができる。

第５の発明によれば、第１の発明と同様に不良品の発生数が低減するので、低コスト化を図ることができる。

実施形態に係るフィルタを備えたオイルストレーナの斜視図である。 フィルタが装着された状態の下側分割体の平面図である。 フィルタが取り外された状態の下側分割体の平面図である。 フィルタ及びインサート部材の平面図である。 図２のV−V線に相当する断面図である。 図２のV−V線に相当する分解図である。 図４のVII−VII線断面図である。 フィルタの成形要領を説明する図であり、（ａ）はメッシュ部材をキャビティ内で保持した状態を示し、（ｂ）はフィルタを成形した状態を示す。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るオイルストレーナ１の斜視図である。このオイルストレーナ１は、図示しないが、例えば自動車のエンジンのオイルパンの内部に配設されるものであり、オイルパン内に貯留されているオイルを濾過してエンジンのオイルポンプに吸入させることができるようになっている。

オイルストレーナ１は、オイルを濾過するためのフィルタ１０（図２及び図４に示す）と、フィルタ１０を収容するケーシング２０とを備えている。この実施形態では、ケーシング２０は、平面視で略Ｌ字状に屈曲している。これはオイルパン内に配設されている他の部材との干渉を回避するための形状である。

ケーシング２０は、上下方向の中間部において上側分割体２１と下側分割体２２とに分割されている。

図３に示すように、下側分割体２２は、平面視で略Ｌ字状に形成された下壁部２２ａと、下壁部２２ａの周縁部から上方へ延びる周壁部２２ｂとを有している。下壁部２２ａの一方の端部（図１における下側の端部）には、オイル流入管部２４が下方へ突出するように設けられている。オイル流入管部２４の内部はケーシング２０の内部と連通しており、その下端部（オイル流れ方向上流端部）はオイル流入口２４ａとされている。オイル流入口２４ａは、オイルパンの底壁部近傍に位置している。

下側分割体２２の周壁部２２ｂの上端部には、ケーシング２０の外方へ延出する下側フランジ２２が全周に亘って形成されている。下側フランジ２２の上面には、下側溶着用突条部２２が全周に亘って形成されている。さらに、図６に示すように、周壁部２２ｂの内側面には、後述するフィルタ１０の枠部１２が嵌まる段部２２ｅが形成されている。

下側分割体２２の下壁部２２ａ内面には、フィルタ１０を下方から支持する複数の下側フィルタ支持部２２ｆが設けられている。下側フィルタ支持部２２ｆは、下壁部２２ａの内面全体に亘って互いに間隔をあけて設けられている。各下側フィルタ支持部２２ｆは、下壁部２２ａから上方へ突出する柱状をなしている。図５に示すように、下側フィルタ支持部２２ｆの上端部は、フィルタ１０の下面に当接することでフィルタ１０を支持するようになっている。

図１に示すように、上側分割体２１は、平面視で略Ｌ字状に形成された上壁部２１ａと、上壁部２１ａの周縁部から下方へ延びる周壁部２１ｂとを有している。上壁部２１ａの端部（図１における上側の端部）には、オイル流出管部２３が上方へ突出するように設けられている。オイル流出管部２３の内部はケーシング２０の内部と連通しており、その上端部（オイル流れ方向下流端部）はオイル流出口２３ａとされている。オイル流出管部２３の上端部には、エンジンのシリンダブロックに締結されるフランジ２３ｂがオイル流出管部２３の径方向に延出するように形成されている。オイル流出口２３ａはエンジンのオイルポンプの吸入口（図示せず）に接続されるようになっている。

上側分割体２１の周壁部２１ｂの下端部には、ケーシング２０の外方へ延出する上側フランジ２１ｃが全周に亘って形成されている。図６に示すように、上側フランジ２１ｃの下面には、上記下側分割体２２の下側溶着用突条部２２ｄに溶着される上側溶着用突条部２１ｄが全周に亘って形成されている。

上側分割体２１の上壁部２１ａ内面には、フィルタ１０を上方から支持する複数の上側フィルタ支持部２１ｆが設けられている。上側フィルタ支持部２１ｆは、上壁部２１ａの内面全体に亘って互いに間隔をあけて設けられており、上記下側分割体２２の下側フィルタ支持部２２ｆに対応するように位置づけられている。各上側フィルタ支持部２１ｆは、上壁部２１ａから下方へ突出する柱状をなしている。上側フィルタ支持部２１ｆの下端部は、フィルタ１０の上面に当接することでフィルタ１０を支持するようになっている。

図４に示すように、フィルタ１０は、オイルを通過させることで異物を補足してオイルの濾過を行う網目部１１と、網目部１１を囲むように配設される樹脂製の枠部１２とを有している。この網目部１１は、図５に示すようにケーシング２０内で上下方向中間部に位置している。下方のオイル流入管部２４からケーシング２０内に流入したオイルが網目部１１を下から上に通過して上方のオイル流出管部２３から排出される。つまり、網目部１１の下方がオイル流れ方向上流側であり、網目部１１の上方がオイル流れ方向下流側である。

網目部１１は、ケーシング２０の形状に対応して平面視で略Ｌ字状となっている。網目部１１は、２つのインサート成形部１１Ａ，１１Ａと、枠部１２に一体成形された一体成形部１１Ｂ，１１Ｂとを有している。インサート成形部１１Ａは、図８に示すように、金属製のメッシュ部材（インサート部材）Ａを金型１００，１０１のキャビティＳに挿入した状態で枠部１２の成形と同時にメッシュ部材Ａをインサート成形することによって形成された部位である。この実施形態では、２つのインサート成形部１１Ａ，１１Ａが互いに間隔をあけて設けられている。インサート成形部１１Ａ，１１Ａに形成される小孔は互いに同じであり、オイル中の微細な異物を補足することができるように十分に小さな開口（小孔）となっている。メッシュ部材Ａの周縁部Ａ１が金型１０１に当接して位置決めされるとともに、枠部１２に埋め込まれる部位である。

枠部１２は、環状の外周側枠部１２ａと、該外周側枠部１２ａの内方に設けられて該外周側枠部１２ａと連結する内周側枠部１２ｂとからなる。図５に示すように、内周側枠部１２ｂは、オイルの流れに対して抵抗にならないように外周側枠部１２ａよりも低くなっている。メッシュ部材Ａの周縁部Ａ１を成形樹脂の枠部１２で確実に覆うことができる。

尚、内周側枠部１２ｂの高さは一体成形部１１Ｂ，１１Ｂの高さと同じであってもよい。

尚、メッシュ部材Ａは、金属製以外にも、例えばナイロンやテフロン（登録商標）繊維等を編んで構成した樹脂製メッシュであってもよい。また、一方のインサート成形部１１Ａを金属製メッシュ部材で構成し、他方のインサート成形部１１Ａを樹脂製メッシュで構成してもよく、メッシュ部材の材質の組み合わせは任意に可能である。

網目部１１におけるインサート成形部１１Ａ以外の部位は、一体成形部１１Ｂ，１１Ｂである。一体成形部１１Ｂは、枠部１２の成形時に、枠部１２の樹脂材で枠部１２と一体成形された部分であり、多数の小孔を有している。一体成形部１１Ｂの小孔は、インサート成形部１１Ａの小孔と同じ大きさに設定されている。

また、図４に示すように、網目部１１の一体成形部１１Ｂには、インサート成形部１１Ａ，１１Ａのインサート成形時にメッシュ部材Ａを位置決めするための金型１０１（図８に示す）により成形された第１〜第４突出部１４〜１７が、網目部１１からオイルの流れ方向に突出するように形成されている。第１突出部１４は、図２にも示すように網目部１１の縁部近傍に位置しており、オイル流れ方向下流側へ突出している。また、この第１突出部１４の形成により、網目部１１のオイル流れ方向上流側から下流側へ向けて窪む凹部１４ａ（図７に示す）が第１突出部１４に対応して形成されており、この凹部１４ａによって第１突出部１４が中空状となる。凹部１４ａは、金型１０１の成形面に設けられた凸部１０１ａによって成形されたものである。詳細は後述するが、金型１０１の凸部１０１ａはメッシュ部材Ａを位置決めするためのものである。また、第１突出部１４は、枠部１２と連続している。

第２〜第４突出部１５〜１７は、一方のインサート成形部１１Ａと他方のインサート成形部１１Ａとの間に位置している。これらも第１突出部１５〜１７と同様に金型１０１の成形面に設けられた凸部（図示せず）によって成形されたものであるので、中空状となっており、オイル流れ方向下流側へ突出している。

第２〜第４突出部１５〜１７は、ケーシング２０内でのオイルの流れに沿うように湾曲している。すなわち、オイル流入管部２４がケーシング２０の一端側に設けられ、オイル流出管部２３がケーシング２０の他端側に設けられているので、ケーシング２０内でのオイルは、ケーシング２０の一端側から他端側に流れることになり、このときケーシング２０が略Ｌ字状に曲がっているので、オイルの流れも曲がることになる。第２〜第４突出部１５〜１７を平面視で湾曲させてオイルの流れに沿わせることで、オイルの流れがスムーズになる。尚、第４突出部１７は、一方のインサート成形部１１Ａ近傍から他方のインサート成形部１１Ａ近傍まで延びており、２つのメッシュ部材Ａ、Ａを位置決めするための金型１０１の凸部１０１ａ（図８に示す）によって成形されている。

尚、第２突出部１５と第３突出部１６を繋ぐことによって、第２突出部１５と第３突出部１６の近傍の一体成形部１１Ｂ，１１Ｂに向かう樹脂の流れが良好になり、ショートショットがより一層起こりにくくなる（成形性が良好になる）。

次に、上記のように構成されたオイルストレーナ１を製造する場合について説明する。まず、上側分割体２１、下側分割体２２及びフィルタ１０を得る。フィルタ１０を得る場合には、図８に示すように、金型１００，１０１を用意する。金型１００，１０１を型閉じした状態でフィルタ１０の形状に対応したキャビティＳが形成される。このキャビティＳにメッシュ部材Ａをインサートしてフィルタ１０の成形ができるようになっている。下側の金型１０１の成形面には、メッシュ部材Ａを位置決めするための凸部１０１ａがキャビティＳ内へ向けて突出するように形成されている。キャビティＳ内のメッシュ部材Ａの周縁部Ａ１に凸部１０１ａの側面が当接することでメッシュ部材Ａの位置決めが行われる。凸部１０１ａは、フィルタ１０の第１〜第４突出部１４〜１７の配設位置に対応して複数設けられている。これら凸部１０１ａにより、キャビティＳ内で２つのメッシュ部材Ａ，Ａの相対位置関係が所定の状態で保たれる。

金型１００，１０１を型締めした状態でキャビティＳ内に溶融樹脂を射出する。溶融樹脂は、キャビティＳの枠部１２を成形する部位を流れながら、凸部１０１ａの周辺（上面、側面）にも流れていき、さらに網目部１１の一体成形部１１Ｂを成形する部位にも流れていく。このとき、凸部１０１ａの周囲には、第１突出部１４を成形するための空間Ｓ１があるので、この凸部１０１ａの周囲の空間Ｓ１を溶融樹脂が流れていき、網目部１１の一体成形部１１Ｂを成形する部位への樹脂流動性が高まる。このようにしてインサート成形部１１Ａ及び一体成形部１１Ｂを有するフィルタ１０が得られる。

尚、第４突出部１７は、メッシュ部材Ａ，Ａを位置決めするように設けられていて、キャビティＳ内において、凸部１０１ａの先端部や側面部の周囲の空間Ｓ１と、内周側枠部１２ｂ，１２ｂを成形する空間とが連続するようになっているので、溶融樹脂が枠部１２側に流れていき、一体成形部１１Ｂを成形する部位への樹脂流動性が更に高まるようになっている。よって、ショートショットが起こりにくくなる。

フィルタ１０の成形時、網目部１１のインサート成形部１１Ａ，１１Ａは既に成形されたメッシュ部材Ａを用いているので、一体成形部１１Ｂ，１１Ｂを成形すればよく、金型１００，１０１による網目部１１の成形範囲は狭くて済む。従って、網目部１１の小孔を微細化し、かつ、広範囲にする場合にショートショットが起こりにくくなる。

上記のようにして得られたフィルタ１０を下側分割体２２に組み付ける。このとき、フィルタ１０の枠部１２を下側分割体２２の段部２２ｅに嵌めてフィルタ１０を位置決めする。

その後、上側分割体２１の上側溶着用突条部２１ｄ及び下側分割体２２の下側溶着用突条部２２ｄを熱板等を用いて加熱して溶融させる。そして、溶融状態の上側溶着用突条部２１ｄ及び下側溶着用突条部２２ｄを接触させて上側分割体２１及び下側分割体２２を一体化する。

尚、上側分割体２１及び下側分割体２２は、熱板溶着に限らず、例えば振動溶着等の溶着法を用いてもよい。

この状態でフィルタ１０の枠部１２が上側分割体２１と下側分割体２２とで挟持される。また、フィルタ１０の網目部１１は、上側分割体２１の上側フィルタ支持部２１ｆと下側分割体２２の下側フィルタ支持部２２ｆとで上下方向両側（オイル流れ方向両側）から支持される。これにより、例えばオイルに脈動が生じた場合に、フィルタ１０の網目部１１がオイル流れ方向両側へ大きく変形するのを抑制することができ、網目部１１の耐久性を向上させることができる。

上記オイルストレーナ１によりオイルを濾過する場合には、ケーシング２０が湾曲しているので、オイル流入管部２４からケーシング２０内に流入したオイルの流れはオイル流出管部２３に向かって曲がる。このとき、フィルタ１０の第２〜第４突出部１５〜１７がオイルの流れに沿って湾曲しているので、オイルの流れがスムーズになる。

以上説明したように、この実施形態によれば、フィルタ１０の網目部１１の一部をインサート成形するようにしたので、小さな小孔の網目部１１を広い範囲に設ける場合にショートショットが発生しにくくなる。これにより、不良品の発生数を低減でき、低コスト化を図ることができる。

また、メッシュ部材Ａを位置決めするための金型１０１により成形された第１突出部１４が網目部１１から突出するように形成されているので、メッシュ部材Ａの位置ずれを抑制して不良品の発生数をより一層低減できる。

また、フィルタ１０の第１突出部１４がケーシング２０内のオイルの流れに沿うように形成されているので、ケーシング２０内のオイルをスムーズに流すことができる。

また、フィルタ１０の第１突出部１４が枠部１２と連続しているので、フィルタ１０の成形時に、枠部１２を成形する樹脂材が、第１突出部１４を成形するためのキャビティＳから網目部１１側に流れ易くなる。これにより、不良品の発生数をより低減することができる。

また、フィルタ１０の第１突出部１４が枠部１２と連続して、更に第４突出部１７が枠部１２と連続することにより、フィルタ１０の中間部分を横断するリブ状の部分を構成してもよい。

また、第１〜第４突出部１４〜１７は、オイル流れ方向上流側へ向かって突出していてもよい。

尚、上記実施形態では、フィルタ１０をオイルの濾過に使用しているが、これに限らず、水等の流体を濾過する場合にも使用することができる。

また、上記実施形態では、ケーシング２０が平面視で屈曲した形状となっているが、これに限らず、直線状に延びる形状であってもよい。

また、上記実施形態では、メッシュ部材Ａを２枚インサート成形するようにしているが、シート状のフィルタを打ち抜いてメッシュ部材Ａを成形するとき、メッシュ部材Ａの歩留まりを向上させた形状であれば１枚であってもよいし、また、四角形以外の形状であってもよい。ケーシング２０の形状が様々である場合に、そのケーシング２０の形状に対応するフィルタ１０を成形しなくても、上記のように歩留まりを向上させた形状のメッシュ部材Ａを用い、射出成形によって得た一体成形部とメッシュ部材Ａとを併用することによってより低コストなフィルタ１０を得ることができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、例えば自動車のエンジンのオイルパンの内部に配設して使用することができる。

１ オイルストレーナ
１０ フィルタ
１１ 網目部
１１Ａ インサート成形部
１１Ｂ 一体成形部
１２ 枠部
１２ａ 外周側枠部
１２ｂ 内周側枠部
１４〜１７ 第１〜第４突出部
２０ ケーシング
２１ 上側分割体
２２ 下側分割体
２３ａ オイル流出口
２４ａ オイル流入口
Ａ メッシュ部材（インサート部材）

Claims (5)

1. 流体を濾過するための網目部（１１）と、
   上記網目部（１１）を囲むように配設される樹脂製の枠部（１２）とを有するフィルタ（１０）において、
   上記網目部（１１）の一部は、上記枠部（１２）の成形時にインサート成形されたインサート成形部（１１Ａ）とされ、上記網目部（１１）の他の部分は、上記枠部（１２）の成形時に樹脂材で該枠部（１２）と一体成形された一体成形部（１１Ｂ）とされていることを特徴とするフィルタ（１０）。
2. 請求項１に記載のフィルタ（１０）において、
   上記インサート成形部（１１Ａ）の成形時にインサート部材（Ａ）を位置決めするための金型（１０１）により成形された突出部（１４）が流体の流れ方向に突出するように設けられていることを特徴とするフィルタ（１０）。
3. 請求項２に記載のフィルタ（１０）において、
   上記フィルタ（１０）は、流体流入口（２４ａ）と流体流出口（２３ａ）とが形成されたケーシング（２０）に収容されるものであり、
   上記突出部（１４）は、上記ケーシング（２０）内の流体の流れに沿うように形成されていることを特徴とするフィルタ（１０）。
4. 請求項２または３に記載のフィルタ（１０）において、
   上記突出部（１４）は、上記枠部（１２）と連続していることを特徴とするフィルタ（１０）。
5. オイルを濾過するためのフィルタ（１０）と、
   上記フィルタ（１０）を収容するとともに、オイル流入口（２４ａ）とオイル流出口（２３ａ）とが形成されたケーシング（２０）とを備え、
   上記オイル流入口（２４ａ）から流入したオイルを、上記フィルタ（１０）を通過させて濾過した後、上記オイル流出口（２３ａ）から流出させるように構成されたオイルストレーナ（１）において、
   上記フィルタ（１０）は、オイルを濾過するための網目部（１１）と、該網目部（１１）を囲むように配設される樹脂製の枠部（１２）とを有し、
   上記網目部（１１）の一部は、上記枠部（１２）の成形時にインサート成形されたインサート成形部（１１Ａ）とされ、上記網目部（１１）の他の部分は、上記枠部（１２）の成形時に樹脂材で該枠部（１２）と一体成形された一体成形部（１１Ｂ）とされていることを特徴とするオイルストレーナ（１）。

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