JP6764304B2 - フィルターガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車、産業機械器具、ガスコンロ等の家庭用機器に利用されるフィルターガスケットに関し、より詳しくは、製造コストが抑えられ、接着剤の塗布による目詰まりの問題を解消でき、構成する樹脂材料の汎用性を向上させたフィルターガスケット及びその製造方法に関する。

従来、フィルターガスケットは、金属薄板にプレス加工により微細孔を形成したメッシュを用い、この金属薄板の外周にゴム状弾性材料からなるガスケットを接着して作製していた（特許文献１）。

また、フィルターガスケットとしては、金網の両面に樹脂材料からなる環状部材を直接一体成形し、この環状部材の外側に環状のゴム状弾性材料からなるガスケットを一体成形して作製したものが提案されている（特許文献２）。

特開２００２−１５５８１７号公報 特許第５９５８８８２号公報

特許文献１に記載されたフィルターガスケットの作製においては、プレス加工で金属薄板に微細孔を形成したメッシュを用いるため金具コストが高いなどの問題がある。

上記のメッシュにガスケットを接着するためには、作業の便宜性から、接着剤を浸漬塗布する手法が考えられる。しかし、浸漬塗布によると、メッシュに目詰まりが発生するので、浸漬塗布は採用できない。

特許文献２では、かかる金具コストの問題を解消するために、金網を用いている。かかる金網を用いた場合にも、ガスケットを接着する際に、浸漬塗布によると、金網に目詰まりが発生する問題があることはメッシュの場合と同様である。

特許文献２では、金網の両面に、環状部材となる樹脂材料層を一体成形するので、金網への接着を行っていない。しかし、樹脂材料層として、一体成形に適した樹脂材料を用いているため、優れている反面、樹脂材料の汎用性の面で改善の余地があった。

そこで、本発明の課題は、製造コストが抑えられ、接着剤の塗布による目詰まりの問題を解消でき、構成する樹脂材料の汎用性を向上させたフィルターガスケット及びその製造方法を提供することを課題とする。

また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

（請求項１）
複数の位置決め孔を有する金網と、
複数の前記位置決め孔に挿通される複数の連結突起を有する表面側環状部材と、複数の前記連結突起が挿入される複数の連結溝を有する裏面側環状部材とからなる環状部材と、
前記環状部材の外側に取付けられたゴム状弾性材料からなる環状のガスケットとを備え、
複数の前記連結突起が、複数の前記位置決め孔に挿通され、複数の前記連結溝に挿入されることによって、前記表面側環状部材及び前記裏面側環状部材が、前記金網を介して連結されていることを特徴とするフィルターガスケット。
（請求項２）
前記連結突起は、楔型の形状であり、
前記連結溝は、前記連結突起が挿入され、嵌合することによって連結されていることを特徴とする請求項１記載のフィルターガスケット。
（請求項３）
前記環状のガスケットは、前記環状部材の前記連結突起及び前記連結溝とを覆うように、前記環状部材の外側に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルターガスケット。
（請求項４）
複数の位置決め孔を有する金網を用意し、
前記金網を挟むようにして、複数の前記位置決め孔を介して、複数の前記位置決め孔に挿通される複数の連結突起を有する表面側環状部材と、複数の前記連結突起が挿入される複数の連結溝を有する裏面側環状部材とを連結させて環状部材を形成し、
前記環状部材の外側に、ゴム状弾性材料により環状のガスケットを形成することを特徴とするフィルターガスケットの製造方法。
（請求項５）
前記連結突起は、楔型の形状であり、
前記環状部材は、前記連結溝に前記連結突起を挿入し、嵌合することによって連結させて形成することを特徴とする請求項４記載のフィルターガスケットの製造方法。
（請求項６）
前記環状のガスケットは、前記環状部材の前記連結突起及び前記連結溝を覆うように、前記環状部材の外側に形成することを特徴とする請求項４又は５記載のフィルターガスケットの製造方法。
（請求項７）
複数の位置決め孔を複数組有する金網を用意し、
前記金網を挟むようにして、前記各組の複数の前記位置決め孔を介して表面側環状部材と裏面側環状部材を連結させて複数の環状部材を形成し、
前記各環状部材の外側に、ゴム状弾性材料により複数の環状のガスケットを形成し、
前記各ガスケットの外周縁よりも外方に食み出した金網を切除することを特徴とするフィルターガスケットの製造方法。

本発明によれば、製造コストが抑えられ、接着剤の塗布による目詰まりの問題を解消でき、構成する樹脂材料の汎用性を向上させたフィルターガスケット及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態のフィルターガスケットの平面図 図１のフィルターガスケットの分解斜視図 図１のフィルターガスケットの斜視図 図１の(iv)−(iv)線の断面図 本発明の他の実施形態のフィルターガスケットの平面図 本発明の実施形態のフィルターガスケットの製造に使用される金網の平面図 金網に位置決め孔を設けた一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図 図７の金網に環状部材を設けた一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図 図８の環状部材の外側にゴム状弾性材料からなるガスケットを設けた一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図 完成されたフィルターガスケットの一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその断面図 金網に複数組の位置決め孔を設けた平面図 図１１の金網に複数の環状部材を設けた平面図 図１２の環状部材の外側にゴム状弾性材料からなるガスケットを設けた平面図 完成された複数のフィルターガスケットを示す平面図

以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態のフィルターガスケットの平面図であり、図２は、図１のフィルターガスケットの分解斜視図であり、図３は、図１のフィルターガスケットの斜視図であり、図４は、図１の(iv)−(iv)線の断面図である。

本実施形態のフィルターガスケット４は、図１〜図４に示すように、位置決め孔１ａが設けられた円盤状の金網１と、この金網１の両面を挟むように配置された環状部材３と、この環状部材３の外周側に形成されたゴム状弾性材料からなる環状のガスケット２とを備えている。

環状部材３は、図４に示すように、それぞれが円環状の表面側環状部材３ａ及び裏面側環状部材３ｂから構成されている。これら表面側環状部材３ａ及び裏面側環状部材３ｂは、金網１に設けられた位置決め孔１ａを介して、金網１を挟み込んで互いに連結され、環状部材３を構成している。

表面側環状部材３ａは、複数の位置決め孔１ａに挿通される複数の連結突起３１を有している。

裏面側環状部材３ｂは、各連結突起３１が挿入される複数の連結溝３２を有している。

これら表面側環状部材３ａ及び裏面側環状部材３ｂは、各位置決め孔１ａに挿通された各連結突起３１が各連結溝３２に挿入され、これら連結突起３１の外周面と連結溝３２の内周面とが接合することにより、連結されている。

ここで、金網１に設けられた位置決め孔１ａと、その位置決め孔１ａを介して連結される連結突起３１及び連結溝３２の配置は、環状部材３のやや外周側に設けられることが好ましい。これにより、後述する環状部材３の外周側に取り付けられるガスケット２を環状部材２の中央よりやや外周側に取り付けることができ、使用量を削減することができる。

また、接合する手段は格別限定されず、連結突起３１と連結溝３２との嵌合力を増加させる工夫が好ましい。例えば、後述するアウトサート成形時に、金型内に設置する場合に、連結突起３１又は連結溝３２が金網１から外れない程度に嵌合力を増加させることが好ましい。

嵌合力を増加させる工夫としては、例えば、連結突起３１は、楔形状にして、楔を打ち込むような接合をすることが、嵌合力を増加させる上で好ましい。
また、連結溝３２の径を位置決め孔１ａの径よりやや大径にすることにより、楔状の連結突起３１が、位置決め孔１ａの周囲の金網部分を連結溝３２に引っ張り込むことで、嵌合力を更に高めることができる。更に、位置決め孔１ａの周囲の金網部分が引っ張り込まれることにより、金網１に張力が働き、位置決め孔１ａを設けても、金網１の網目が崩れるようなおそれがない。

また、接合に際し、連結突起３１の外周面及び連結溝３２の内周面を接着処理しておくこともできる。接着処理としては、例えば、コロナ処理やプラズマ処理等の表面処理や、接着剤の塗布などを選択することができる。

接合手段としては、嵌合力の増加させる工夫と接着処理とを組み合わせても良い。これにより、より強固に接合させることができる。

これら表面側環状部材３ａ及び裏面側環状部材３ｂからなる環状部材３は、種々の合成樹脂材料により構成することができる。

かかる環状部材３を構成する合成樹脂材料は、格別限定されないが、環状部材３の外周を被覆するように形成されるガスケット２との組み合わせを考慮して選択されるのが好ましい。表面側環状部材３ａ及び裏面側環状部材３ｂは同じ合成樹脂材料を用いて構成してもよいし、異なった合成樹脂材料によって構成してもよい。

ガスケット２は、ゴム状弾性材料からなり、環状部材３の外周側を被覆するようにして、断面コ字状の円環状に形成される。このガスケット２の形成方法は格別限定されないが、例えば、金網１の表裏面に亘って、環状部材３及び金網１に対してアウトサート成形により一体的に形成することができる。ここでアウトサート成形というのは、金網１及び環状部材３を金型内に設置し、この金型によりゴム状弾性材料を成形して、金網１及び環状部材３に一体化させる成形方法である。

なお、ガスケット２が、合成樹脂材料で構成される環状部材３と接着反応しない材料である場合、ガスケット２と環状部材３が一体化しないため、使用中にゴムが樹脂から分離してしまう懸念がある。
この場合、環状部材３を予め接着剤を浸漬処理して、接着剤塗布することで、上述のアウトサート形成時等のガスケット２を取り付ける際に、ガスケット２と環状部材３を一体化させることができ、分離することがない。これにより、合成樹脂材料に用いられる材料やガスケット２のゴム状弾性部材に用いる材料を選択する幅を広げることができる。つまり汎用的な材料を選択することができる。

例えば、フィルターガスケット４を部品から外してメンテナンスをする場合などに、環状部材３が金網１から外れると、製品として使えなくなってしまう場合がある。この場合、ガスケット２は、環状部材３の外周側を被覆する際に、環状部材３の連結突起３１及び連結溝３２が設けられている位置より、やや内周側に向けて、環状部材３の連結突起３１及び連結溝３２を覆うように被覆されていることが好ましい。つまり、ガスケット２の内周面２１が、図４に示すように、破線で示す位置まで（内周面２２）まで被覆されていることになる。これにより、連結突起３１及び連結溝３２が、ガスケット２に覆われているため、フィルターガスケット４の使用時に、環状部材３が外れることを防止することができる。

ガスケット２を構成するゴム状弾性材料としては、エチレンプロピレンジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、アクリル酸エステルゴム（ＡＣＭ）等から適宜選択して用いられる。

〔フィルターガスケットの他の実施形態〕
図５は、本発明の他の実施形態のフィルターガスケットの平面図である。

フィルターガスケット４は、円環状に限定されない。フィルターガスケット４が使用される通気管の断面形状に対応させて、例えば、図５に示すような四角形（矩形や台形）の環状に形成することができる。この場合には、金網１及びガスケット２は、環状部材３の外形形状に対応して、四角形（矩形や台形）に形成される。なお、四角形以外の多角形でもよい。

〔フィルターガスケットの製造方法の実施形態〕
次に、本実施形態のフィルターガスケット４の製造方法について、図６〜図１０を用いて説明する。

まず、図６に示すように、金網１を用意する。この金網１としてロール状に巻き取られたロール金網を切断して、図６に示すような形状にしてもよい。連続生産が可能となり、より低コストでのフィルターガスケット４の製造が可能となるからである。

本発明では、金網１に、接着剤処理を行わないことを一つの特徴とする。接着剤による目詰まりを防止するためである。

金網１は、フィルターガスケット４の外形形状に合わせて予め切断しておいてもよい。また、金網１は、後述するようにガスケット２を形成した後に、フィルターガスケット４の外形形状に合わせて切断してもよい。

次いで、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、金網１に位置決め孔１ａを設ける。この位置決め孔１ａは、複数設けることが好ましく、その数は格別限定されるものではないが、１個のフィルターガスケット４あたり２個以上の位置決め孔１ａを設けることが好ましい。１個の位置決め孔１ａでは、表面側環状部材３ａの位置決めを行うことが困難な場合が発生し得るからである。２個以上の位置決め孔１ａであれば、表面側環状部材３ａの位置決めを良好に行うことができるため好ましい。

なお、金網１を用意する場合には、金網１に位置決め孔１ａを設ける工程を経たものを用意する場合、又は予め位置決め孔１ａが開いている金網１を用意する場合が含まれる。また、後述する他の実施形態における複数組の位置決め孔を有する金網を用意する場合も、同様である。

更に、後述する環状部材３の連結突起３１を挿通させる位置決め孔１ａは、金網の目合いを利用する方法も考えられるが、製造ライン上で、作業員が、次の工程である接合させる工程の作業をする上で、環状部材を嵌め込む目印になるため有用である。

次いで、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、位置決め孔１ａを介して、表面側環状部材３ａの連結突起３１及び裏面側環状部材３ｂの連結溝３２を連結させ、環状部材３を構成する。連結突起３１及び連結溝３２は、それぞれ位置決め孔１ａに対応して設けられている。

ここで、環状部材３を構成するための工程を以下に説明する。
まず、各連結突起３１を対応する位置決め孔１ａに挿通させる。このとき、全ての連結突起３１を全ての位置決め孔１ａに挿通させる。その結果、表面側環状部材３ａは、金網１の表面上に載置される。

次に、各連結溝３２に各連結突起３１を挿入させる。このとき、全ての連結突起３１を全ての連結溝３２に挿入させる。

次に、これら連結突起３１の外周面と連結溝３２の内周面とを接合させる。

なお、連結突起３１の外周面と連結溝３２の内周面とを接合させる工程における接合手段は格別限定されない。

このようにして、これら連結突起３１の外周面と連結溝３２の内周面とが接合させることにより、表面側環状部材３ａ及び裏面側環状部材３ｂが金網１を挟んで連結され、環状部材３が構成される。

次いで、環状部材３が構成されると、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、環状部材３の外側に、ゴム状弾性材料により環状のガスケット２を形成する。

このガスケット２は、金網１の表裏面に亘って、環状部材３及び金網１に対してアウトサート成形により一体的に形成し、環状部材３の外周側を被覆するような断面コ字状の円環状に形成することができる。

次いで、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、ガスケット２の外周縁よりも外方にはみだした金網１を切除することにより、フィルターガスケット４が完成する。

なお、金網１の切除は、ガスケット２の外周縁に沿って金網１を環状に打ち抜くことにより行うことができる。前述したように、環状部材３を形成する前に金網１をフィルターガスケット４の外形形状に合わせて切断した場合には、ここで金網１の切除を行う必要はない。

〔フィルターガスケットの製造方法の他の実施形態〕
次に、フィルターガスケット４の製造方法の他の実施形態について、図１１〜図１４を用いて説明する。図示の例では、金網１上にフィルターガスケット４を製造する際に、位置決め孔１ａを４つ設け、この４つの孔を１組として、計４組のフィルターガスケット４を製造する形態が示されている。

まず、位置決め孔１ａが設けられていない金網１を用意する。

次いで、図１１に示すように、金網１に計４組分の位置決め孔１ａを設ける。

次いで、図１２に示すように、金網１に対して４組の環状部材３を並列して構成する。

次いで、４組の環状部材３が構成されると、図１３に示すように、４組の環状部材３のそれぞれの外側に、ゴム状弾性材料により環状のガスケット２を形成する。

次いで、図１４に示すように、各ガスケット２の外周縁よりも外方にはみだした金網１を切除することにより、金網１が４組のフィルターガスケット４に分割され、４組のフィルターガスケット４が完成する。金網１の切除は、ガスケット２の外周縁に沿って金網１を環状に打ち抜くことにより行うことができる。

このフィルターガスケット４は、金網１上に４組を並列して同時に作製し後で個々に分割するため、生産コストを低減する上で好ましい。

なお、本実施形態では、４組のフィルターガスケットを製造する場合を説明したが、組数は特に限定されず、製造装置等の関係、製造コスト低減との観点により、適宜設定することができる。

１：金網
１ａ：位置決め孔
２：ガスケット
２１：内周面（実線）
２２：内周面（破線）
３：環状部材
３ａ：表面側環状部材
３ｂ：裏面側環状部材
３１：連結突起
３２：連結溝
４：フィルターガスケット

Claims (7)

1. 複数の位置決め孔を有する金網と、
   複数の前記位置決め孔に挿通される複数の連結突起を有する表面側環状部材と、複数の前記連結突起が挿入される複数の連結溝を有する裏面側環状部材とからなる環状部材と、
   前記環状部材の外側に取付けられたゴム状弾性材料からなる環状のガスケットとを備え、
   複数の前記連結突起が、複数の前記位置決め孔に挿通され、複数の前記連結溝に挿入されることによって、前記表面側環状部材及び前記裏面側環状部材が、前記金網を介して連結されていることを特徴とするフィルターガスケット。
2. 前記連結突起は、楔型の形状であり、
   前記連結溝は、前記連結突起が挿入され、嵌合することによって連結されていることを特徴とする請求項１記載のフィルターガスケット。
3. 前記環状のガスケットは、前記環状部材の前記連結突起及び前記連結溝とを覆うように、前記環状部材の外側に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載のフィルターガスケット。
4. 複数の位置決め孔を有する金網を用意し、
   前記金網を挟むようにして、複数の前記位置決め孔を介して、複数の前記位置決め孔に挿通される複数の連結突起を有する表面側環状部材と、複数の前記連結突起が挿入される複数の連結溝を有する裏面側環状部材とを連結させて環状部材を形成し、
   前記環状部材の外側に、ゴム状弾性材料により環状のガスケットを形成することを特徴とするフィルターガスケットの製造方法。
5. 前記連結突起は、楔型の形状であり、
   前記環状部材は、前記連結溝に前記連結突起を挿入し、嵌合することによって連結させて形成することを特徴とする請求項４記載のフィルターガスケットの製造方法。
6. 前記環状のガスケットは、前記環状部材の前記連結突起及び前記連結溝を覆うように、前記環状部材の外側に形成することを特徴とする請求項４又は５記載のフィルターガスケットの製造方法。
7. 複数の位置決め孔を複数組有する金網を用意し、
   前記金網を挟むようにして、前記各組の複数の前記位置決め孔を介して表面側環状部材と裏面側環状部材を連結させて複数の環状部材を形成し、
   前記各環状部材の外側に、ゴム状弾性材料により複数の環状のガスケットを形成し、
   前記各ガスケットの外周縁よりも外方に食み出した金網を切除することを特徴とするフィルターガスケットの製造方法。

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