JP6381385B2

JP6381385B2 - 筒状メッシュフィルタ

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Publication number: JP6381385B2
Application number: JP2014193432A
Authority: JP
Inventors: 健二朗瀧
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2034-09-24
Also published as: WO2016047205A1; US10350517B2; US20180229158A1; JP2016064331A

Description

この発明は、流体中の異物を濾し取るために使用する筒状メッシュフィルタに関し、特に、射出成形により一体成形された筒状メッシュフィルタに関するものである。

例えば、自動車の燃料噴射装置に接続される燃料供給管や潤滑装置等のオイル配管の途中には筒状メッシュフィルタが配置され、この筒状メッシュフィルタで燃料やオイル等の流体中の異物を濾し取るようになっている。

（第１従来例）
図５は、第１従来例の筒状メッシュフィルタ１００を示す図である。この図５に示すように、第１従来例に係る筒状メッシュフィルタ１００は、筒状のフィルタ部１０１と、筒状のフィルタ部１０１の一方の開口端側に位置する第１のリング状部１０２と、筒状のフィルタ部１０１の他方の開口端側に位置する第２のリング状部１０３と、第１のリング状部１０２と第２のリング状部１０３を筒状のフィルタ部１０１の母線方向に沿って接続する複数のリブ１０４と、で構成されている。そして、この筒状メッシュフィルタ１００は、筒状のフィルタ部１０１を構成する合成繊維網１０５が隣り合うリブ間１０４，１０４の開口部にインサート成形で固定され、筒状のフィルタ部１０１が形作られるようになっている。なお、合成繊維網１０５は、図５（ｄ）に示すように、合成繊維１０６が格子状に編まれたものであり、異物を濾し取るフィルタ機能を発揮するようになっている。

しかしながら、図５に示した第１従来例の筒状メッシュフィルタ１００は、インサート成形する際に、複数（隣り合うリブ間１０４，１０４の開口部分の数と同数）の合成繊維網１０５を金型内の所定位置に配置しなければならず、製造工数が嵩み、生産効率が良くなかった。

（第２従来例）
そこで、第１従来例の不具合を解消するものとして、図６乃至図７に示す第２従来例に係る筒状メッシュフィルタ１１０が案出された。この第２従来例に係る筒状メッシュフィルタ１１０は、全体（第１及び第２のリング状部１１１，１１２、複数のリブ１１３、及びフィルタ部１１４）を一体として射出成形し、生産効率を向上させた（特許文献１参照）。

この第２従来例に係る筒状メッシュフィルタ１１０は、図８に示すように、溶融樹脂が金型１１５のキャビティ１１６の第１のキャビティ部分１１７（第１のリング状部１１１と第２のリング状部１１２のいずれか一方を形成するためのキャビティ部分）に開口するゲート１１８からキャビティ１１６内に射出され、キャビティ１１６の形状と同様の形状に形作られている。

このような第２従来技術に係る筒状メッシュフィルタ１１０は、フィルタ部１１４の開口部１２０を形作る桟１２１，１２２の幅寸法ｗ１，ｗ２が狭く（例えば、０．１５ｍｍ）、フィルタ部１１４の開口部１２０が小さい場合（例えば、正方形の開口部１２０の一辺の長さが０．１ｍｍの場合）、射出成形時における最終充填部がフィルタ部１１４になり、フィルタ部１１４にショートショットに起因する成形不良が生じることがある。すなわち、筒状メッシュフィルタ１１０の射出成形時において、キャビティ１１６の第１のキャビティ部分１１７に射出された溶融樹脂は、第１のキャビティ部分１１７を満たした後、流動抵抗の大きなフィルタ部１１４を形作る第２のキャビティ部分１２３に流れ込まず、流動抵抗の小さな複数のリブ１１３を形作る第３のキャビティ部分１２４を流動し、複数のリブ１１３を形作る第３のキャビティ部分１２４から第４のキャビティ部分１２５（第１のリング状部１１１と第２のリング状部１１２のいずれか他方を形成するためのキャビティ部分）に流れ込み、第１，第３及び第４のキャビティ部分１１７，１２４，１２５を満たした後、他部（１１７，１２４，１２５）よりも流動抵抗が大きなフィルタ部１１４を形作る第２のキャビティ部分１２３に流れ込む。その結果、筒状メッシュフィルタ１１０は、射出成形時において、フィルタ部１１４を形作るための第２のキャビティ部分１２３の最終充填部にガスが閉じこめられてショートショットを生じる場合があり、フィルタ部１１４にショートショットに起因する成形不良を生じることがある。

そこで、第２従来技術に係る筒状メッシュフィルタ１１０は、ショートショットに起因するフィルタ部１１４の成形不良を防止するため、フィルタ部１１４のうちの溶融樹脂の最終充填部になる部分に島状の樹脂溜まり１２６を形成し、この島状の樹脂溜まり１２６でガス抜きを行えるようにしている。なお、この島状の樹脂溜まり１２６は、各リブ１１３，１１３間のフィルタ部１１４にそれぞれ設けられている。

特開平７−３２３７６号公報

しかしながら、第２従来技術に係る筒状メッシュフィルタ１１０は、島状の樹脂溜まり１２６を形成する分だけフィルタ部１１４の開口部１２０が塞がれ、フィルタ部１１４の開口率（筒状のフィルタ部１１４の外周面の面積に対する開口部１２０の総面積の割合）が小さくなるという不具合を有している。

そこで、本発明は、フィルタ部の開口率が大きい筒状メッシュフィルタを提供する。

本発明に係る筒状メッシュフィルタ１は、流体中の異物を濾し取る筒状のフィルタ部２と、前記フィルタ部２の中心軸３に沿った一端部に前記フィルタ部２の周方向に沿って形成された第１のリング状部４と、前記フィルタ部２の前記中心軸３に沿った他端部に前記フィルタ部２の周方向に沿って形成された第２のリング状部５と、を備えている。この本発明に係る筒状メッシュフィルタ１において、前記第１のリング状部４と前記第２のリング状部５の少なくとも一方は、前記フィルタ部２よりも厚肉に形成されている。また、前記フィルタ部２は、内周側部分６と外周側部分７とを有している。また、前記フィルタ部２の前記内周側部分６は、前記中心軸３に沿って延び且つ前記中心軸３の周囲に等間隔で配置された同形状の複数の縦桟８で構成されている。また、前記フィルタ部２の前記外周側部分７は、前記内周側部分６の外周に沿って延び且つ前記中心軸３に沿った方向に等間隔で配置された同形状の複数の横桟１０で構成され、前記横桟１０の前記縦桟８と交差する部分が前記縦桟８と一体に形成されている。また、前記フィルタ部２の前記縦桟８と前記横桟１０の交差しない部分には、流体の通過を可能にする開口部１１が形成されている。そして、前記第１のリング状部４、前記第２のリング状部５、及び前記フィルタ部２は、前記第１のリング状部４と前記第２のリング状部５のうちの前記フィルタ部２よりも厚肉の一方（４）を形作る金型１２の第１のキャビティ部分２０に先に溶融樹脂を射出することにより、前記第１のキャビティ部分２０を満たした溶融樹脂が前記フィルタ部２を形作る金型１２の第２のキャビティ部分２１を均等に流動し、前記第２のキャビティ部分２１を満たした溶融樹脂が前記第１のリング状部４と前記第２のリング状部５のうちの他方（５）を形作る金型１２の第３のキャビティ部分２２に供給され、一体として射出成形されるようになっている。

本発明の筒状メッシュフィルタは、射出成形時における最終充填部が第１のリング状部と第２のリング状部のうちのいずれかになり、射出成形時における最終充填部がフィルタ部にならないため、フィルタ部にガス抜き用の樹脂溜まりを設ける必要がない分だけ、フィルタ部にガス抜き用の樹脂溜まりを設けた筒状メッシュフィルタよりもフィルタ部の開口率を大きくすることができる。

本発明の実施形態に係る筒状メッシュフィルタを示す図である。図１（ａ）は筒状メッシュフィルタの正面図であり、図１（ｂ）は筒状メッシュフィルタの側面図であり、図１（ｃ）は筒状メッシュフィルタの背面図であり、図１（ｄ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す筒状メッシュフィルタの断面図である。図２（ａ）は図１（ｂ）のＢ１部の拡大図（筒状メッシュフィルタの外側の一部拡大図であって、図１（ａ）のＣ１方向から見た筒状メッシュフィルタの一部拡大図）であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す断面図（筒状メッシュフィルタの一部拡大断面図）であり、図２（ｃ）は図１（ａ）のＣ２方向から見た筒状メッシュフィルタの一部拡大図（筒状メッシュフィルタの内側の一部拡大図）であり、図２（ｄ）は図２（ｃ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す断面図（筒状メッシュフィルタの一部拡大断面図）である。本発明に係る筒状メッシュフィルタを射出成形するために使用される金型を示す図である。図３（ａ）は金型の一部平面図（図３（ｂ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示す金型の一部平面図）であり、図３（ｂ）は金型構造を模式的に示す断面図である。図４（ａ）はキャビティの一部断面図（図３（ｂ）のＢ２部の拡大図）であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すキャビティの内面の一部拡大図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すセンターピンの外周面の一部拡大図である。第１従来例の筒状メッシュフィルタを示す図である。図５（ａ）は筒状メッシュフィルタの正面図であり、図５（ｂ）は筒状メッシュフィルタの側面図であり、図５（ｃ）は筒状メッシュフィルタの背面図であり、図５（ｄ）は図５（ｂ）のＢ３部の拡大図である。第２従来例の筒状メッシュフィルタを示す図である。図６（ａ）は筒状メッシュフィルタの正面図であり、図６（ｂ）は筒状メッシュフィルタの側面図であり、図６（ｃ）は筒状メッシュフィルタの背面図であり、図６（ｄ）は図６（ａ）のＡ７−Ａ７線に沿って切断して示す筒状メッシュフィルタの断面図である。図７（ａ）は図６（ｂ）のＢ４部の拡大図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）Ａ８−Ａ８線に沿って切断して示す断面図である。第２従来例の筒状メッシュフィルタを射出成形するための金型を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。

図１乃至図２は、本発明の実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１を示す図である。なお、図１（ａ）は筒状メッシュフィルタ１の正面図であり、図１（ｂ）は筒状メッシュフィルタ１の側面図であり、図１（ｃ）は筒状メッシュフィルタ１の背面図であり、図１（ｄ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す筒状メッシュフィルタ１の断面図である。また、図２（ａ）は図１（ｂ）のＢ１部の拡大図（筒状メッシュフィルタ１の外側の一部拡大図であって、図１（ａ）のＣ１方向から見た筒状メッシュフィルタ１の一部拡大図）であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す断面図（筒状メッシュフィルタ１の一部拡大断面図）であり、図２（ｃ）は図１（ａ）のＣ２方向から見た筒状メッシュフィルタ１の一部拡大図（筒状メッシュフィルタ１の内側の一部拡大図）であり、図２（ｄ）は図２（ｃ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示す断面図（筒状メッシュフィルタ１の一部拡大断面図）である。

これら図１乃至図２に示すように、筒状メッシュフィルタ１は、流体中の異物を濾し取る筒状のフィルタ部２と、このフィルタ部２の中心軸３に沿った一端部に形成された第１のリング状部４と、フィルタ部２の中心軸３に沿った他端部に形成された第２のリング状部５と、を備えている。この筒状メッシュフィルタ１は、全体が樹脂（ＰＯＭ（ポリアセタール）、６６ナイロン等）によって一体に形成されている。

第１及び第２のリング状部４，５は、フィルタ部２の開口端に沿って形成された環状体であり、フィルタ部２の径方向外方に鍔状に出っ張っており、フィルタ部２よりも厚肉に形成されている。

フィルタ部２は、径方向内方側に位置する内周側部分６と、この内周側部分６の外周側に一体に形成された外周側部分７とを有している。フィルタ部２の内周側部分６は、中心軸３に沿って延び且つ中心軸３の周囲に等間隔で配置された同形状の複数の縦桟８で構成され、第１のリング状部４と第２のリング状部５を中心軸３に沿って接続している。フィルタ部２の外周側部分７は、内周側部分６の外周に沿って延び且つ中心軸３に沿った方向に等間隔で配置された同形状の複数の横桟１０で構成され、横桟１０の縦桟８と交差する部分が縦桟８と一体に形成されている。そして、このフィルタ部２は、縦桟８と横桟１０の交差しない部分が流体の通過を可能にする開口部１１になっている。なお、本実施形態において、縦桟８及び横桟１０は、幅寸法ｗが０．１５ｍｍであり、高さ寸法ｈが０．１５ｍｍになっている。また、開口部１１は、一辺の長さＬが０．１ｍｍの四角形状になっている。

図３乃至図４は、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１を射出成形するために使用される金型１２を示す図である。なお、図３（ａ）は金型１２の一部平面図（図３（ｂ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示す金型１２の一部平面図）であり、図３（ｂ）は金型１２の構造を模式的に示す断面図である。また、図４（ａ）はキャビティ１３の一部断面図（図３（ｂ）のＢ２部の拡大図）であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すキャビティ１３の内面１４の一部拡大図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すセンターピン１５の外周面１６の一部拡大図である。

図３に示すように、金型１２は、第１金型１７と第２金型１８の型合わせ面１７ａ，１８ａ側に、筒状メッシュフィルタ１を射出成形するためのキャビティ１３が形成されている。キャビティ１３は、第１のリング状部４を形作るための円環状の第１のキャビティ部分２０と、筒状のフィルタ部２を形作るための円筒状の第２のキャビティ部分２１と、第２のリング状部５を形作るための円環状の第３のキャビティ部分２２と、を有している。

第１金型１７は、第１のキャビティ部分２０に開口するゲート２３が形成されている。また、第２金型１８は、第１金型１７との型合わせ面１８ａ側に、キャビティ１３の外周側の輪郭を形作るキャビティ穴２４が形成された分割スライド型２５を有している。この分割スライド型２５は、キャビティ穴２４の中央にセンターピン１５が挿入されており、センターピン１５の外周面１６とキャビティ穴２４の内面との間にキャビティ１３が形成されるようになっている。また、この分割スライド型２５は、キャビティ穴２４を二分割するように形成された第１スライド型２６と第２スライド型２７からなっており、分割面２６ａ，２７ａが突き合わされた状態（図３（ａ）に示す状態）から互いに反対方向（図３（ａ）の＋Ｘ方向と−Ｘ方向）へ分離してスライド移動できるようになっている。また、第２金型１８は、キャビティ１３の中心軸２８に沿った一端側を塞ぐと共に、分割スライド型２５を支持するエジェクトプレート３０を有している。このエジェクトプレート３０は、分割スライド型２５が分離した後、センターピン１５の中心軸３１に沿ってスライド移動し、センターピン１５に嵌合した状態の射出成形後の筒状メッシュフィルタ１をセンターピン１５から分離する（抜く）ようになっている。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、分割スライド型２５の第２キャビティ部分２１を形作るキャビティ１３の内面１４には、筒状メッシュフィルタ１のフィルタ部２の横桟１０を形作るための周方向溝３２がキャビティ１３の中心軸２８に沿って等間隔で複数形成されている。また、図４（ａ）及び図４（ｃ）に示すように、センターピン１５の外周面１６で且つ分割スライド型２５のキャビティ穴２４に嵌合される外周面１６には、筒状メッシュフィルタ１のフィルタ部２の縦桟８を形作るための軸方向溝３３が周方向に沿って等間隔で複数形成されている。そして、射出成形時において、分割スライド型２５のキャビティ穴２４に形成された周方向溝３２，３２間の周方向突状部３４は、センターピン１５の外周面１６に形成された軸方向溝３３，３３間の軸方向突状部３５に当接している。したがって、分割スライド型２５の周方向突状部３４とセンターピン１５の軸方向突状部３５の当接部分３６（図４（ｂ）及び図４（ｃ）の斜線部）は、第２キャビティ部分２１を流動する溶融樹脂が供給されず、フィルタ部２の開口部１１を形作る。

以上のように構成された金型１２は、図３に示すように、第１スライド型２６と第２スライド型２７が突き合わされ、且つ、第１金型１７と第２金型１８が型合わせ（型締め）された状態において、ゲート２３からキャビティ１３の第１のキャビティ部分２０に溶融樹脂が射出されると、流動抵抗が第１のキャビティ部分２０よりも大きな第２のキャビティ部分２１にそのまま流れ込むことがなく、第１のキャビティ部分２０を満たした溶融樹脂が第２のキャビティ部分２１に均等に供給され、その後、第２のキャビティ部分２１を満たした溶融樹脂が第３のキャビティ部分２２に供給される。したがって、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１を射出成形する金型１２は、最終充填部が第２のリング状部５を形作る第３のキャビティ部分２２になり、フィルタ部２が最終充填部にならず、フィルタ部２を形作る第２のキャビティ部分２１にガス抜き用の樹脂溜まりを設ける必要がない。その結果、図３乃至図４に示した金型１２を使用して射出成形された本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、少なくとも、フィルタ部２にガス抜き用の樹脂溜まりを設けない分だけ、第２従来例に係る筒状メッシュフィルタ１１０よりもフィルタ部２の開口部１１の数を多くすることができ、フィルタ部２の開口率を大きくすることができる。

また、図３及び図４に示した金型１２は、キャビティ１３内の溶融樹脂が冷えて固まって筒状メッシュフィルタ１が形成された後、第１金型１７と第２金型１８が分離されると共に、この第１金型１７と第２金型１８の分離に連動して分割スライド型２５の第１スライド型２６と第２スライド型２７とが分離され、筒状メッシュフィルタ１がセンターピン１５に嵌合された状態で残る。その後、センターピン１５に嵌合された状態の筒状メッシュフィルタ１は、センターピン１５に沿ってスライド移動するエジェクトプレート３０によって押されてセンターピン１５から抜かれ、金型１２から取り出される。なお、第１金型１７と第２金型１８が分離される際には、ゲート２３が筒状メッシュフィルタ１の第１のリング状部４の端面４ａから分離され、筒状メッシュフィルタ１の第１のリング状部４の端面４ａにゲートの切り離し痕３７が残る。

以上説明したように、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、射出成形時における最終充填部が第２のリング状部５になり、射出成形時における最終充填部がフィルタ部２にならないため、少なくともフィルタ部２にガス抜き用の樹脂溜まりを設ける必要がない分だけ、フィルタ部２にガス抜き用の樹脂溜まりを設けた筒状メッシュフィルタよりもフィルタ部２の開口部１１を多くすることができ、フィルタ部２の開口率を大きくすることができる。また、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、第２従来例に係る筒状メッシュフィルタ１１０と比較し、ガス抜き用の樹脂溜まり１２６と複数のリブ１１３を設けない分だけフィルタ部２の開口部１１を多くすることができ、フィルタ部の開口率を大きくすることができる。

なお、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、第１のリング状部４と第２のリング状部５が同一形状である。したがって、ゲート２３は、第２のリング状部５を形作るキャビティ部分に開口させてもよい。

また、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、第１のリング状部４と第２のリング状部５をフィルタ部２よりも厚肉に形成したが、これに限られず、第１のリング状部４と第２のリング状部５の少なくとも一方をフィルタ部２よりも厚肉に形成してもよい。そして、ゲート２３は、第１のリング状部４と第２のリング状部５のうちのフィルタ部２よりも厚肉の方を形作るキャビティ部分に開口させてもよい。

また、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、縦桟８及び横桟１０の幅寸法ｗと高さ寸法ｈを例示し、開口部１１の寸法を例示したが、これに限られず、求められるフィルタ性能に応じた寸法に設定される。

また、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、軸方向に沿った両端が開口端であるが、これに限られず、軸方向に沿った一端側に蓋部を形成して閉じるか、又は、軸方向に沿った一端側に新たにフィルタ部を形成してもよい。

また、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、縦桟８及び横桟１０の断面形状が正方形の場合を例示したが、これに限られず、幅寸法ｗと高さ寸法ｈが異なる矩形形状の縦桟８及び横桟１０にしてもよい。

また、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１は、開口部１１の形状が正方形の場合を例示したが、これに限られず、開口部１１の形状を長方形にしてもよい。

また、本実施形態に係る筒状メッシュフィルタ１を射出成形する金型１２は、第１のキャビティ部分２０に開口するピンポイントゲート２３を１箇所だけ設置するようになっているが、これに限られず、ピンポイントゲート２３を２箇所以上の複数箇所に設置してもよい。また、ゲートは、ピンポイントゲート２３に限定されず、リングゲート、サイドゲート等でもよい。

１……筒状メッシュフィルタ、２……フィルタ部、３……中心軸、４……第１のリング状部、５……第２のリング状部、６……内周側部分、７……外周側部分、８……縦桟、１０……横桟、１１……開口部、１２……金型、２０……第１のキャビティ部分、２１……第２のキャビティ部分、２２……第３のキャビティ部分

Claims

流体中の異物を濾し取る筒状のフィルタ部と、前記フィルタ部の中心軸に沿った一端部に前記フィルタ部の周方向に沿って形成された第１のリング状部と、前記フィルタ部の前記中心軸に沿った他端部に前記フィルタ部の周方向に沿って形成された第２のリング状部と、を備えた筒状メッシュフィルタにおいて、
前記第１のリング状部と前記第２のリング状部の少なくとも一方は、前記フィルタ部よりも厚肉に形成され、
前記フィルタ部は、内周側部分と外周側部分とを有し、
前記フィルタ部の前記内周側部分は、前記中心軸に沿って延び且つ前記中心軸の周囲に等間隔で配置された同形状の複数の縦桟で構成され、
前記フィルタ部の前記外周側部分は、前記内周側部分の外周に沿って延び且つ前記中心軸に沿った方向に等間隔で配置された同形状の複数の横桟で構成され、前記横桟の前記縦桟と交差する部分が前記縦桟と一体に形成され、
前記フィルタ部の前記縦桟と前記横桟の交差しない部分には、流体の通過を可能にする開口部が形成され、
前記第１のリング状部、前記第２のリング状部、及び前記フィルタ部は、前記第１のリング状部と前記第２のリング状部のうちの前記フィルタ部よりも厚肉の一方を形作る金型の第１のキャビティ部分に先に溶融樹脂を射出することにより、前記第１のキャビティ部分を満たした溶融樹脂が前記フィルタ部を形作る金型の第２のキャビティ部分を均等に流動し、前記第２のキャビティ部分を満たした溶融樹脂が前記第１のリング状部と前記第２のリング状部のうちの他方を形作る金型の第３のキャビティ部分に供給され、一体として射出成形される、
ことを特徴とする筒状メッシュフィルタ。