JPH0327377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、波型に成形されたテープ状材料を安
定して搬送しつつ、その途中で一定長さに切断す
る技術に関し、特に自動車エンジン用オイルフイ
ルタやエアフイルタ用のエレメントに使用される
濾材の整形工程に利用されるものである。

〔従来の技術〕

使い捨てタイプのフイルタエレメントは、一般
に樹脂を含浸したテープ状の濾材を波型に成形し
たものを、更に円筒状に丸めて整形し、この端面
にキヤツプを接着し、内側にプロテクタを取り付
けたりして形状を保持した上、熱風処理によつて
樹脂を硬化させて完成される。

従来から一般的に広く使用されているフイルタ
エレメントは、第８図に示されたようないわゆる
菊花型のものが多かつたが、自動車部品の小型軽
量化、高性能化の趨勢に鑑み、最近は第９図に示
されるような、いわゆるクリスタル型のものに切
り換わりつつある。このクリスタル型のフイルタ
エレメント用濾材はピツチが周期的に変化する不
等ピツチの波型を付与され、全体として該波型に
よる細かい凹凸を有すると共に、最長のピツチを
有する波型部分が最も外側に位置し、ピツチが短
くなるにつれて内側に折れ込んだ屈曲を有し、こ
れによつて軸方向に平行な複数のスリツトを具え
た多角形状断面となつている。

しかし、このようなクリスタル型濾材を合理的
に製造する手段は未だ開発されていない。

〔発明の目的〕

本発明は、前述のクリスタル型フイルタエレメ
ント用濾材を連続して整形する一連の工程に好適
に利用される材料の切断手段に提供することを目
的とし、特にテープ状濾材に不等ピツチの波型を
付与したものを凹凸ローラーによつて連続して搬
送しつつ、所定長さに切断するための手段を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的は、不等ピツチの波型に成形された
テープ状材料を、表面に該波型に対応する不等ピ
ツチの凹凸部を具え、相手側の凹凸部と歯車係合
的に連携しながら駆動されるローラ対によつて切
断する方法であつて、前記材料の巾方向の第１領
域を前記ローラの表面から離脱しないようにガイ
ドによつて連続的に外側から規制しつつ、所定長
さの材料が送り出された時点で、前記ローラに内
蔵されたカツタで材料の前記第１領域以外の第２
領域を切断し、次に前記第２領域を前記ガイドに
よつて連続的に外側から規制しつつ前記第１領域
を切断することを特徴とする材料の切断方法によ
つて達成される。

この方法は、周面に不等ピツチの凹凸部を具
え、該凹凸部が歯車係合的状態で駆動されるよう
に配置された２対のローラを具え、該ローラの回
転によつてその周面に沿つて波型に成形されたテ
ープ状材料を搬送する装置において、前記第１対
の各ローラはその周面の巾方向の第１領域に円周
に沿つて前記凹部よりも深い第１環状溝を具え、
前記ローラの周面に沿い前記第１環状溝に対面し
て第１円弧状ガイドを設けると共に、該ガイドの
先端部を前記第１環状溝に挿入して両ローラの係
合域まで延在させ；更に前記第２対の各ローラは
その周面の巾方向の前記第１領域以外の第２領域
に円周に沿つて前記凹部よりも深い第２環状溝を
具え、前記ローラの周面に沿い前記第２環状溝に
対面して第２円弧状ガイドを設けると共に、該ガ
イドの先端部を前記第２環状溝に挿入して両ロー
ラの係合域まで延在させ；前記第１、第２対のロ
ーラはそれぞれ前記第２領域及び第１領域に対応
する位置にカツタを内蔵し；更に前記ローラの所
定回転毎に前記カツタを作動させる機構を具えて
いることを特徴とする材料の切断装置によつて実
施される。

〔実施例〕

本発明の切断方法並びに装置を述べる前に、先
ず、本発明にかかるフイルタエレメント用濾材の
連続整形工程の全体について説明する。

第１図に示すように、本発明においてはパツケ
ージＰから巻き戻されたテープ状の濾材１は、供
給ローラ２ａを具えたアンコイラ２を経て弛緩状
態でストツカ３内に貯留され、引き続いて供給ロ
ーラ３ａによつて筋付けローラ４に送られる。筋
付けローラ４は一対の互いに接触して回転するロ
ーラからなり、その表面に長手方向に設けられた
複数本のリブによつて濾材１の表裏両面に波型に
対応する筋を付与して次工程での波型付与を容易
に行えるようになしている。次に濾材１は、第１
成形ローラ５と第１切断ローラ５ａ、アイドルロ
ーラ６及び第２成形ローラ７と第２切断ローラ７
ａとからなる後述する成形並びに切断工程に送ら
れ、波型に成形されると共にフイルタエレメント
１個分づつの長さに切断される。次に濾材１はア
イドルローラ８を経て送り込みローラ９に導入さ
れ、２個分のフイルタエレメント用濾材を収容す
る縮めドラム１１内に波型に折り畳まれた状態で
全体として半円形断面をなして充填される。この
半円形断面形状にまとめられた濾材１は間歇的に
前記縮めドラム１１から取り出されて図示しない
丸めシユートに導入され、該シユート内を順次に
出口側に送られるに従つて、次第に縮径されると
同時に円形に修正され、所望のクリスタル断面の
フイルタエレメントとなる。

本発明はこの一連の工程の中で、前記せる成形
並びに切断工程に関するものである。

第２図に基づいて本発明を更に詳細に説明す
る。

前記筋付けローラ４によつて表裏面に所定ピツ
チで筋を付与された濾材１は、成形・切断工程に
導入される。第１成形ローラ５と第１切断ローラ
５ａは、濾材１の巾に対応する巾を有し、その表
面に前記濾材１に付与されるべき波型ピツチに対
応した複数（この例では15個）の山及び谷からな
る凹凸を具え、互いに対応する凹凸の山が他方の
谷に入り込んだ状態（以下歯車係合的状態と称す
る）で回転するように積極駆動されている。この
場合両ローラ５，５ａが歯車係合的回転を連続的
に維持するためには、一方のローラ、例えば成形
ローラ５の山の頂上が一定直径の仮想円周上に配
列され（これを外径規制と称する）、他方のロー
ラ例えば切断ローラ５ａの谷の底が前記成形ロー
ラ５の仮想円周と同一直径の円周上に配列される
こと（これを内径規制と称する）が必要である。
この関係は互いに歯車係合的状態で回転する後述
の各ローラについても同様である。

濾材１は、筋付けローラ４で付与された互いに
隣接する筋が丁度山の頂点と谷の底に対面するよ
うに、前記筋付けローラ４と同期して回転してい
る第１成形ローラ５と第１切断ローラ５ａとに把
持され、その噛み合いによつて所定の波型を連続
して付与される。そして該第１成形ローラ５と歯
車係合的状態をなすアイドルローラ６の表面に案
内されて、もう一対の成形ローラ７と切断ローラ
７ａ（第２ローラと称する）との係合域に導入さ
れるように構成されている。

各ローラ間の係合点以外においては、濾材１は
その波型変形のためにローラの表面から離脱する
傾向にあるので、濾材１の搬送を円滑に行うため
には係合点を離れた濾材１をローラの表面に対面
して設けられたガイド１２２，１１５，１３１，
１３０，１３２によつてローラ表面から離れない
ように規制することが必要がある。前述したよう
に、成形ローラ５，７は外径規制のローラである
からその山の頂点を結ぶ仮想線は真円であつて半
径が山の高さによつて変化することはないので、
これに対面するガイド１２２と１３０の二者は円
弧状の固定ガイドとして設置されることが可能で
ある。しかし、内径規制のアイドルローラ６と第
２切断ローラ７ａにおいては、山の高さによつて
山の頂点の配列されている仮想線の半径が変化す
るので、固定ガイドの場合には、山の頂点とガイ
ドとの距離が周期的に変化し、距離が大きくなつ
た時には濾材１の通路が広がり過ぎ、折角付与し
た波型が崩れるという欠点を生じる。これを防ぐ
ためにアイドルローラ６と第２切断ローラ７ａに
対面するガイド１１５，１３１，１３２はローラ
の回転と同期して位置を移動する可動ガイドとし
て構成されている。

この可動ガイドの構成をガイド１１５について
説明する。他のガイド１３１と１３２はこれと同
じ構成である。可動ガイド１１５はアイドルロー
ラ６に対面する円弧状の縁部を有するプレート状
部材で構成されている。該ガイド１１５は図で上
下方向（Ｙ方向）に可動のスライダ１１７に固定
され、該スライダ１１７は図で左右方向（Ｘ方
向）に可動のスライダ１１６上に搭載されてい
る。両スライダ１１６と１１７はそれぞれ同期回
転するカム１２１と１２０によつて駆動されるレ
バー１１９と１１８によつて所定のＸ，Ｙ方向の
変位をなすように構成されている。このＸ，Ｙ方
向変位は合成されてガイド１１５にアイドルロー
ラ６の山の頂点の軌跡に対応する動きを与え、ガ
イド１１５が常にアイドルローラ６に対して一定
の間隔を以て対面するようになしている。１３
３，１３４はレバー１１８，１１９の復帰用スプ
リングである。

又、第３図に示すように前記第１成形ローラ５
と第１切断ローラ５ａとはローラを巾方向に略３
等分する位置に円周方向に２本の環状溝２００及
び２０１をそれぞれ具えている。この溝２００，
２０１の深さはローラ５，５ａの表面の谷よりも
深いので、従つて両ローラ５，５ａの係合域にお
いても、この溝２００，２０１の位置においては
濾材１は把持されずに浮いた状態となつている
（しかし、巾の他の部分における把持によつて成
形作用は十分に行われる）。これらのローラ５，
５ａの間に設けられた前記ガイド１２２の一方の
先端はこの溝２００，２０１内に入り込んで両ロ
ーラ５，５ａの係合域を越えて更に上流側に来る
ように配置され、両ローラ５，５ａ間で濾材１を
確実に案内できるようになされている。従つて、
ガイド１１５は溝２００，２０１内に入るように
同一形状の２枚のプレートから構成されているこ
とが好ましい。

一方、アイドルローラ６も第１成形ローラ５の
前記溝２００に同様な対応する２本の溝２０２を
具えており、前記ガイド１２２の他方の先端はこ
の溝２０２内に入り込んで両ローラ６と５との係
合域より上流側まで設置され、第１成形計ローラ
５の溝２００内に入り込んだガイド１１５の先端
と協働して、両ローラ５と６との間の濾材１の受
け渡しを円滑にするように構成されている。

第４図に示すように第２成形ローラ７と第２切
断ローラ７ａとはローラの巾方向の中央に円周方
向に一本の環状溝２０３，２０４をそれぞれ具え
ている。この溝２０３，２０４も前記溝２０１等
と同じに構成されている。又アイドルローラ６は
前記溝２０２の他にこの溝２０３に対応する中央
溝２０５も具えている（結局３本の溝を具えてい
る）。これらの溝内には各ガイド１３１，１３０
又は１３２の先端が入り込んで、前述した第１成
形ローラ５、第１切断ローラ５ａとアイドルロー
ラ６の関係のように各ローラ間の濾材１の受け渡
しの円滑化が図られている。従つてガイド１３
１，１３０，１３２は１枚のプレートで構成され
ていることが好ましい。

次にこれらのローラ群による濾材１の切断作用
について説明する。テープ状の濾材１は波型に成
形された後、フイルタエレメント１個分の長さに
切断される必要がある。本発明においては互いに
係合して回転しているローラ（例えば第１成形ロ
ーラ５と第１切断ローラ５ａ）にこれと同期回転
する雌雄のカツタを固定して設け、所定長さの濾
材が通過した時点で（即ちローラが所定回数回転
した時）、これを係合域において作動させること
によつて切断を行つている。しかし各ローラ間で
の濾材１の受け渡しを円滑に行うためには前述の
ようにガイドによつて切れ目なく完全に濾材１を
案内することを要するが、前述の雌雄カツタによ
つて濾材を巾方向に一度に切断しようとする場合
には、カツタによつて邪魔されてガイドが両ロー
ラ５，５ａの係合点を越えて更に上流側に入り込
むことが不可能となるため、濾材の搬送が不安定
になることが避けられない。これを防止するた
め、本発明においては第１成形ローラ５、第１切
断ローラ５ａの対の係合域と、第２成形ローラ
７、第２切断ローラ７ａの対の係合域との２個所
において濾材１の同一個所の巾方向の異なる領域
をそれぞれ切断することによつて切断作業を完成
させている。即ち、最初は第５図に示すように、
第１成形ローラ５と第１切断ローラ５ａの巾の中
央領域に設置された第１カツタによつて濾材１の
中央部のみを切断する。その際の濾材１の案内は
ローラの両側領域に設けられた前記溝２００，２
０１に入り込んだガイド１２２によつて中断する
ことなく行われる。そして次に第６図に示すよう
に、第２成形ローラ７と第２切断ローラ７ａの両
側領域に分割して設けられた第２カツタによつて
未だ接続状態にある濾材１の両側部を切断するよ
うになした。この場合濾材１の案内は中央領域に
設けられた前記溝２０３，２０４に入り込んだガ
イド１３２によつて中断することなく実施され
る。

第２図と第７図に基づいてこの切断機構を更に
詳細に説明する。

第１切断ローラ５ａの内部は中空に形成され、
そこに雄カツタ１１１が内蔵されている。該雄カ
ツタ１１１の先端はローラ５ａの表面の山の底に
穿設された開口を通じて出入り可能に構成されて
いる。このカツタ１１１は前述したように濾材１
を巾方向の中央領域で切断可能な巾と位置を有し
ている。雄カツタ１１１に基部は、第７図に示す
ようにローラ５ａの一側面から中空部の軸心に挿
入されたカム１１０と従動子１１１ａを介して接
触し、ローラ５ａの回転につれて該カム１１０の
周囲を回転するようになつている。カム１１０は
ローラ５ａが回転してもこれとは共廻りをしない
が、ローラ５ａの他方の側面から中空部に挿入さ
れた軸１２８に対して軸方向に滑動自在に嵌合し
ている。カム１１０が軸１２８に対して右に動く
とカム１１０の周面の一部に設けられた突起部１
１０ａが雄カツタ１１１の従動子１１１ａと係合
可能となる。従動子１１１ａがカム１１０の突起
部以外の個所と接触している場合には、ローラ５
ａが回転しても雄カツタ１１１は作動せず、その
先端はローラ５ａの内部に引つ込んだままとなつ
ているが、この突起部１１０ａが従動子１１１ａ
と係合すると、雄カツタ１１１は押されてその先
端は前記開口からローラ５ａの表面に突出するよ
うに構成されている。この突起部１１０ａはロー
ラ５ａと５との係合域に対応して設置されている
ので、両ローラ５，５ａの係合域内に雄カツタ１
１１が突出するようになつている。

一方、第１成形ローラ５の内部にも雄カツタ１
１１に対応する雌カツタ１１３が固定的に内蔵さ
れ、その受け面がローラ５の谷部の底に露出して
いる。この雌カツタ１１３は両ローラ５，５ａが
係合回転する際に前記雄カツタ１１１と係合域に
おいて会合する位置に設置されている。従つて、
雄カツタ１１１が作動位置にある場合に両カツタ
１１１と１１３が係合すると、濾材１の中央領域
が切断される。

次にこの雄カツタ１１１を作動させる機構につ
いて説明する。第７図に示すように、カム１１０
の端部はピン１０９によつてレバー１０５の一端
に軸支され、該レバー１０５は中央部を固定シヤ
フト１０７の一端にピン１０８によつて枢支さ
れ、更に他端に設けられた従動子１０６を介して
ホルダ１０４に支持された溝カム１２３と係合し
ている。第１成形ローラ５と第１切断ローラ５ａ
とは互いに同歯数の歯車１２７と１２６によつて
連結されたシヤフト１２９と１２８に取り付けら
れ、図示しない駆動源から伝達された回転によつ
て互いに同期して歯車係合的に回転するように構
成されている。シヤフト１２８には歯車１２６と
同軸に歯車１２５が固定され、これに前記カム１
２３を駆動する歯車１２４が噛み合つている。歯
車１２４は歯車１２５よりも歯数が多く、しかも
両者の歯数は整数比となつている。この例の場合
は３：１である。即ちカム１２３はローラ５ａが
３回転する間に１回転する。この比率はフイルタ
エレメント１個分の波型の波数によつて適宜に設
定されるものである。

カム１２３の作用によつて、レバー１０５は支
点１０８を中心として揺動し、その一端に枢支さ
れたカム１１０はローラ５及び５ａが３回転して
所定長さの濾材１を送り出す度に一回右に移動
し、その突起部１１０ａを雄カツタ１１１の従動
子１１１ａと係合可能な位置に持ち来る。従動子
１１ａがこの位置にある間に両ローラ５，５ａに
内蔵されたカツタ１１１と１１３とが接触して所
定の位置で濾材１の中央領域を切断する。前述し
たようにこの切断の際も、濾材１はガイド１２２
によつて両側領域で案内されている。

第２成形ローラ７と第２切断ローラ７ａによる
第２段階の切断も上に述べたのと実質的に同一の
手段で行われる。勿論両カツタ１１１，１１３の
巾と位置が濾材１の両側領域に対応して設定され
ることのみが異なつている。そしてカツタ１１１
を動作させるタイミングは第１段階の切断が行わ
れた濾材１の部分が第２成形ローラ７と第２切断
ローラ７ａの係合域に到達した時点に合わせるこ
とが必要である。これは全てのローラが同期して
回転していることから容易に実施可能である。

上述の切断の第１段階と第２段階における濾材
１の切断領域は逆転することができる。

フイルタエレメント１個分の長さに完全に切断
された濾材１は引き続いて次の縮め工程に導入さ
れる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば濾材に付与
すべき波型の凹凸を周面に具えた成形ローラと切
断ローラとの対を用いて濾材を所定の長さに切断
するに際し、第１ローラ対においてローラの波型
凹凸の頂点の軌跡に対面するプレート状のガイド
をローラの周面の巾方向の両側領域（中央領域）
に設けた環状溝を通じて両ローラの係合域まで挿
入して濾材がローラの表面から離脱しないように
完全に案内しながら、ガイドが行われていない中
央領域（両側領域）にカツタを作用して第１段階
の切断を行い、次いで第２ローラ対の係合域にお
いて濾材の中央領域（両側領域）をガイドによつ
て規制しつつ両側領域（中央領域）にカツタを作
用して第２段階の切断を行つて切断を完成するよ
うになしたので、濾材は常にローラ表面から離れ
ないように規制されており、切断作業によつて濾
材のガイドが中断されることはない。従つて濾材
を安定的に搬送・切断することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフイルタエレメント用濾材整
形工程の全体を示す概略図、第２図は濾材成形・
切断工程の詳細を示す側面図、第３図は第１成
形・切断ローラ対の斜視図、第４図は第２成形・
切断ローラ対の斜視図、第５図は第１切断の状況
を示すローラの断面図、第６図は第２切断の状況
を示すローラの断面図、第７図は第１カツタの駆
動機構を示す断面図、第８図は従来の菊花型フイ
ルタエレメントの斜視図、第９図は本発明にかか
るクリスル型フイルタエレメントの斜視図であ
る。 ４……筋付けローラ、５……第１成形ローラ、
５ａ……第１切断ローラ、６……アイドルロー
ラ、７……第２成形ローラ、７ａ……第２切断ロ
ーラ、１２２，１３０……固定ガイド、１１５，
１３１，１３２……可動ガイド、１１１……雄カ
ツタ、１１３……雌カツタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不等ピツチの波型に成形されたテープ状材料
   を、表面に該波型に対応する不等ピツチの凹凸部
   を具え、相手側の凹凸部と歯車係合的に連携しな
   がら駆動されるローラ対によつて切断する方法で
   あつて、前記材料の巾方向の第１領域を前記ロー
   ラの表面から離脱しないようにガイドによつて連
   続的に外側から規制しつつ、所定長さの材料が送
   り出された時点で、前記ローラに内蔵されたカツ
   タで材料の前記第１領域以外の第２領域を切断
   し、次に前記第２領域を前記ガイドによつて連続
   的に外側から規制しつつ前記第１領域を切断する
   ことを特徴とする材料の切断方法。 ２ 周面に不等ピツチの凹凸部を具え、該凹凸部
   が歯車係合的状態で駆動されるように配置された
   ２対のローラを具え、該ローラの回転によつてそ
   の周面に沿つて波型に成形されたテープ状材料を
   搬送する装置において、前記第１対の各ローラは
   その周面の巾方向の第１領域に円周に沿つて前記
   凹部よりも深い第１環状溝を具え、前記ローラの
   周面に沿い前記第１環状溝に対面して第１円弧状
   ガイドを設けると共に、該ガイドの先端部を前記
   第１環状溝に挿入して両ローラの係合域まで延在
   させ；更に前記第２対の各ローラはその周面の巾
   方向の前記第１領域以外の第２領域に円周に沿つ
   て前記凹部よりも深い第２環状溝を具え、前記ロ
   ーラの周面に沿い前記第２環状溝に対面して第２
   円弧状ガイドを設けると共に、該ガイドの先端部
   を前記第２環状溝に挿入して両ローラの係合域ま
   で延在させ；前記第１、第２対のローラはそれぞ
   れ前記第２領域及び第１領域に対応する位置にカ
   ツタを内蔵し；更に前記ローラの所定回転毎に前
   記カツタを作動させる機構を具えていることを特
   徴とする材料の切断装置。