JPH0649123B2 - フイルタエレメントの端面接着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車エンジン用のオイルフィルタやエアフ
ィルタ等に用いられるフィルタエレメントの製造行程に
おいて、フィルタエレメントの端面に端板を接着する装
置ための装置に関する。

〔従来の技術〕

使い捨てタイプのフィルタエレメントは、一般に、帯状
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、その両端面に端板を装着して形状を固定している。
従来の端板装着方法は、例えば第４ａ図〜第４ｄ図に示
すように、鉄板製の端板２の内面に塩化ビニール等の接
着剤３をノズル１から供給し、これをヘラ４等で均一に
全面に塗布してキャップ２ａを用意し、これを丸めた濾
材５の両端面に張り付けてフィルタエレメント６を構成
し、次いで該エレメント６を熱風循環炉７内に入れて、
接着剤３を加熱硬化させることにより、両端面の封止を
行っていた。しかし、この方法においては、接着剤の加
熱硬化のための時間が長くかかり（例えば１５分）、生
産量を確保するためには炉の容量を大きくする必要があ
ると云う問題点があった。

この点を改善するために、第５図に示すように、クラフ
ト紙製の円板８ａにホットメルト８ｂを塗布した接着シ
ート８を準備し、これを前述のキャップ２ａの代わりに
用いて円筒状フィルタエレメント５の両端面を封止する
ことが考えられるが、現在の所、これを効率よく実施で
きる装置は未だ開発されていない。

〔発明の目的〕

本発明は、叙上のホットメルトを用いた接着シートによ
って、円筒状フィルタエレメントの両端面を高速で且つ
安定して封止し得る装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、水平方向に所定の距離を隔てて設けら
れた第１位置と第２位置との間を移動可能な移送ベース
と、該移送ベースの移動経路を挟んで互いに対面する上
面接着ユニットと下面接着ユニットとを具え；前記移送
ベースにはヒータと処理されるべきフィルタエレメント
用治具アセンブリとをそれぞれ定位置に保持する垂直貫
通孔が水平方向に所定の距離を隔てて穿設され、前記移
送ベースが前記第１位置にあるときは、前記ヒータ用貫
通孔が、又第２位置にあるときには、前記治具アセンブ
リ用貫通孔がそれぞれ前記上下面接着ユニットと一致
し；前記下面接着ユニットは、昇降自在に支持された下
部ベース、該下部ベースの上面に固定された第１補助昇
降手段、及び該第１補助昇降手段によって昇降自在に支
持された第１冷却器を具え、更に前記下部ベースにはそ
の上面から所定の距離を隔てて第１伝熱部材が固定さ
れ、該第１伝熱部材は前記第１冷却器が上昇せしめられ
たときにはこれと接触するが、下降せしめられたときに
は離れるように構成され；一方、前記上面接着ユニット
は、昇降自在に支持された上部ベース、該上部ベースの
下面に固定された第２補助昇降手段、及び該第２補助昇
降手段によって昇降自在に支持された第２冷却器を具
え、更に前記上部ベースにはその下面から所定の距離を
隔てて第２伝熱部材が固定され、該第２伝熱部材は前記
冷却器が下降せしめられたときにはこれと接触するが、
上昇せしめられたときには離れるように構成され；下部
ベースの上昇によって、下面接着ユニットの第１伝熱部
材が貫通孔を通って、これに設置されているヒータ又は
治具アセンブリの下面と接触し、更に該ヒータ又は治具
アセンブリを押し上げてその上面を上面接着ユニットの
第２伝熱部材と接触させ；又移送ベースが第２位置にあ
るとき、第１補助昇降手段の上昇及び第２補助昇降手段
の下降によって両伝熱部材と両冷却器とを接触させた状
態で下部ベースを上昇させることによって、治具アセン
ブリの上下両面に両伝熱部材を接触させることを特徴と
するフィルタエレメント用濾材の端面接着装置によって
達成される。

前記下部ベースはエアシリンダによって積極的に昇降可
能であり、前記上部ベースは重錘によって下向きに付勢
され、前記下部ベースの運動に付随して消極的に昇降可
能になされていることが望ましい。

〔実施例〕

本発明装置の構成並びに作用を図面に示す好適例に基づ
いて更に詳細に説明する。

第１図に本実施例で使用されるフィルタエレメントの端
面接着用治具９ａの外観を示す。フィルタエレメント用
濾材５は、第４図に関して述べた従来品と同様に、縦に
複数本のスリットを生じるように丸められて円筒状に形
成されている。治具９ａの内壁には前記スリットに対応
して複数本のリブ９ｂが取り付けられている。濾材５
は、このリブ９ｂとスリットとの係合によって治具９ａ
内に位置決めされ拘束される。このフィルタエレメント
５の両端面に、ホットメルト８ｂを塗布された面が内側
になるように、円形の接着シート８を接当して治具アセ
ンブリ９を構成する。接着シート８には前記リブに対応
する切り欠き８ｃが予め設けられている。

第３図には本発明にかかる端面接着装置の１例の概略側
断面図を示す。該装置は水平に延在する下部構造材３１
と上部構造材３２及びこれらを結合する左右の垂直構造
材３３，３４を具えたフレームに取り付けられ、基礎構
造材３５の上に据えられている。図において右方垂直構
造材３３には、水平方向にシリンダ２０が設けられ、そ
のピストンロッド２０ａの先端には該ロッドの移動方向
に平行に延在する移送ベース１７が取り付けられ、ピス
トンロッド２０ａと共に所定のストロークを以て水平移
動するように構成されている。該移送ベース１７には所
定の距離を隔てて後述する二つの貫通孔１７ａ，１７ｂ
が穿設されている。

移送ベース１７を挟んで上下両領域には、それぞれ下面
接着ユニットＡと上面接着ユニットＢとが同軸上に互い
に対面して設けられている。先ず下面接着ユニットＡに
ついて述べると、下部構造材３１の下面にはシリンダ１
０が垂直方向に取り付けられ、そのピストンロッド１０
ａは前記下部構造材３１の上方に突出している。ロッド
１０ａの先端には下部ベース２１が取り付けられ、下部
構造材３１を貫通して設けられたスライド軸受け３１ａ
に滑動自在に挿入されたピラー２３を介して、ロッド１
０ａと共に所定のストロークを以て垂直移動するように
構成されている。下部ベース２１の上面には、補助シリ
ンダ１４がそのピストンロッド１４ａを上に向けて、垂
直に取り付けられている。その両脇には、２本の補助ピ
ラー１３が下部ベース２１上に垂直に固定され、ピスト
ンロッド１４ａの先端に取り付けられた冷却器１２を垂
直にガイドするように構成されている。補助ピラー１３
の先端には、熱良導体からなる所定の厚みを有する円板
状の伝熱部材１１が固定され、前記補助シリンダ１４が
不作動状態にあってこれに支持された冷却器１２が下方
位置にあるときは、該冷却器１２と伝熱部材１１とは離
れているが、補助シリンダ１４が作動して冷却器１２が
上方位置に移動すると、冷却器１２の上面が該伝熱部材
１１の下面に接触するようになされている。伝熱部材の
両面は冷却器と後述するヒータとの接触を良好にするた
めに平坦面になされている。更に前記冷却器１２には管
路２４を介して、基礎構造材３５に設置されたポンプ１
９によって冷水タンク１８内の冷媒が循環し、適宜な温
度制御手段（図示しない）によってこれを所定の温度、
例えば３０℃に冷却するように構成されている。又伝熱
部材１１のサイズは、前記移送ベース１７に設けられた
貫通孔１７ａ，１７ｂを通過し得る寸法を有することが
必要である。

一方、上面接着ユニットＢについて述べると、上部構造
材３２を貫通して設けられたスライド軸受け３２ａに
は、垂直なピラー１２３が滑動自在に挿入され、該ピラ
ー１２３の下端には上部ベース１２１が固定され、又上
端には重錘１５が固定されている。この構成によって、
上部ベース１２１は、重錘１５によって上部構造材３２
に係止され、ピラー１２３の長さの範囲内で上昇可能に
なされている。前記上部ベース１２１の下面には、前述
の下面接着ユニットＡの各構成部材、即ち補助シリンダ
１４、補助ピラー１３、冷却器１２、伝熱部材１１に対
応する補助シリンダ１１４、補助ピラー１１３、冷却器
１１２、伝熱部材１１１が、前記移送ベース１７の移動
経路に関して、前記下面接着ユニットＡと対称的に取り
付けられている。

前述のように、前記移送ベース１７はシリンダ２０によ
って水平方向に２位置間、即ち貫通孔１７ａが上下両端
面接着ユニットＡ，Ｂの垂直移動経路と一致する第１位
置と、貫通孔１７ｂが後者の経路と一致する第２位置の
間を移動可能になされている。該貫通孔１７ａはその上
にヒータ１６を安置し得るように、周縁に凹所が設けら
れている。このヒータ１６は前記伝熱部材１１，１１１
と密着できるように平らな上下面を有し、作業時には適
宜な加熱手段と温度制御手段（図示しない）によってホ
ットメルトを溶融させるのに充分な温度、例えば３００
℃に保持されている。

次に上記構成の本実施例装置の作用について説明する。

ヒータ１６と、フィルタエレメントを装填された治具ア
センブリ９とを、移送ベース１７の貫通孔１７ａと１７
ｂの上にそれぞれセットして、該移送ベース１７を第３
図に示す第１位置に保持する。次いでシリンダ１０を作
動させて下部ベース２１を上昇せしめ、その伝熱部材１
１を貫通孔１７ａ内に進入させてヒータ１６の下面と接
触させる。下部ベース２１の上昇は更に継続されるの
で、伝熱部材１１は移送ベース１７からヒータ１６を持
ち上げて、その上面を上面接着ユニットＡの伝熱部材１
１１に接触させる。下部ベース２１の上昇はなおも継続
されるので、ヒータ１６は重錘１５の付勢力に打ち勝っ
て上部ベース１２１を上昇させる。これにより、ヒータ
１６の両面には重錘１５を含む上面接着ユニットＡの重
量による荷重を以て、上下両伝熱部材１１，１１１が密
着し、伝熱部材はヒータ１６から熱量を受けて昇温す
る。勿論この作業中には、補助シリンダ１４，１１４に
よって、冷却器１２，１１２は伝熱部材１１，１１１か
ら離されている。

伝熱部材１１，１１１の温度が設定温度、例えば２５０
℃に達したことを温度制御手段の温度計（図示しない）
で確認した後、シリンダ１０を逆方向に作動させて、下
部ベース２１を下降せしめて元の位置に復帰させる。こ
れにより、ヒータと伝熱部材との接触は解除され、ヒー
タ１６は孔１７ａ上に戻る。

その後、シリンダ２０が作動して移送ベース１７を第２
位置に移動（第３図において右方へ）させ、貫通孔１７
ｂにセットされた治具アセンブリ９を接着ユニットＡ，
Ｂの昇降経路と一致させる。次いでシリンダ１０を作動
させて下部ベース２１を上昇させ、前述と同じ動作を行
うことにより、治具アセンブリ９は伝熱部材１１，１１
１に両端面を挟まれ、伝熱部材１１，１１１に蓄積され
た熱量が治具アセンブリ９の端面に伝達され、例えば２
３０℃の溶融点を有する接着シート８のホットメルト８
ｂを溶融し、重錘１５の加圧力によってこれを濾材５の
端面に均一に密着させる。ホットメルトの温度が所定の
値にまで昇温したことを温度制御手段の温度計（図示し
ない）等で確認した後、補助シリンダ１４，１１４を作
動して、離れていた冷却器１２，１１２をそれぞれ伝熱
部材１１，１１１に押し付けてこれを例えば１８０℃以
下に冷却し、溶融していたホットメルトを再び固化させ
る。所定の温度まで伝熱部材が冷却されたことを温度制
御手段によって確認した後、補助シリンダ１４，１１４
を逆に作動させて、冷却器１２，１１２をそれぞれ伝熱
部材１１，１１１から分離する。

冷却完了後、シリンダ１０を逆方向に作動させ、下部ベ
ース２１を下降させて治具アセンブリ９を貫通孔１７ｂ
上に戻し、更にシリンダ２０を作動させて移送ベース１
７を第１位置に戻す。そして処理の完了した治具アセン
ブリ９は適宜なアンローダ（図示しない）等によって移
送ベース１７上から取り除かれ、代わりに新しい治具ア
センブリがセットされ、前述の作業が繰り返される。な
お処理の済んだ治具アセンブリは分解されて、完成され
た中のフィルタエレメント６が取り出されて作業を終了
する。この方式によれば、従来１５分程度を要していた
処理時間を３０秒程度に短縮することができる。

なお上述の説明においては、伝熱部材又はホットメルト
の温度を直接測定して、これが所定の値に達したことを
以て各作業ステップのシーケンス制御を行っているが、
作業条件を一定にした場合には、所定の時間経過によっ
て所定の昇温又は降温が得られるはずなので、温度の直
接測定に代えて、タイマ等を利用して経過時間によるシ
ーケンス制御も可能である。

又ホットメルトが溶融して濾材にしみ込むと治具アセン
ブリの高さが減少することを利用して、これを検出して
前述の制御を行うことも可能である。

上部ベースの付勢手段として重錘によるものについて述
べたが、圧縮スプリング等によるもの、又はシリンダに
よる付勢等も採用し得る。

又、前述の上下面接着ユニットを複数対並列して機械を
構成すれば、生産性を向上することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、冷却器と伝熱部材とを具えた上下面接
着ユニットを同軸上に対面させ、両ユニットの間に被処
理フィルタエレメントの治具アセンブリをセットし、端
面の加熱と冷却とを同じ位置で実施できるようにしたの
で、接着シートの浮き上がりやズレを生じる機会が大幅
に減少し、安定して良好な端面接着を行うことができ
る。

更に、従来の熱風循環炉による接着方式に比し、極めて
小サイズの伝熱部材を用いるのみなので、これの加熱冷
却は短時間で達成でき、処理の高速化を実現し得る。同
様に局部的に加熱冷却のみで済むので、大幅な省エネル
ギが可能である。更に又、１個ずつの連続処理ができる
ので、前後工程のコンベヤラインとの連結も容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いられるフィルタエレメントの端
面接着用治具の斜視図、 第２図は、第１図の治具に濾材を装填した状態を示す治
具アセンブリの斜視図、 第３図は、本発明の端面接着用装置の好適例の側断面
図、 第４ａ図〜第４ｄ図は、従来方式によるフィルタエレメ
ントの端板接着方式を示す斜視図、 第５図は、ホットメルトを具えた端面封止用シートの斜
視図である。 ５…濾材 ６…フィルタエレメント ８…接着シート ９…治具アセンブリ ９ａ…治具 ９ｂ…リブ Ａ…下面接着ユニット Ｂ…上面接着ユニット １０…シリンダ １１，１１１…伝熱部材 １２，１１２…冷却器 １３，１１３…補助ピラー １４，１１４…補助シリンダ １５…重錘 １６…ヒータ １７…移送ベース １８…タンク １９…ポンプ ２０…シリンダ ２１，１２１…下部ベース ２３，１２３…補助ピラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に所定の距離を隔てて設けられた
   第１位置と第２位置との間を移動可能な移送ベースと、
   該移送ベースの移動経路を挟んで互いに対面する上面接
   着ユニットと下面接着ユニットとを具え；前記移送ベー
   スにはヒータと処理されるべきフィルタエレメント用治
   具アセンブリとをそれぞれ定位置に保持する垂直貫通孔
   が水平方向に所定の距離を隔てて穿設され、前記移送ベ
   ースが前記第１位置にあるときは、前記ヒータ用貫通孔
   が、又第２位置にあるときには、前記治具アセンブリ用
   貫通孔がそれぞれ前記上下面接着ユニットと一致し；前
   記下面接着ユニットは、昇降自在に支持された下部ベー
   ス、該下部ベースの上面に固定された第１補助昇降手
   段、及び該第１補助昇降手段によって昇降自在に支持さ
   れた第１冷却器を具え、更に前記下部ベースにはその上
   面から所定の距離を隔てて第１伝熱部材が固定され、該
   第１伝熱部材は前記第１冷却部が上昇せしめられたとき
   にはこれと接触するが、下降せしめられたときには離れ
   るような位置関係に設定され；一方、前記上面接着ユニ
   ットは、昇降自在に支持された上部ベース、該上部ベー
   スの下面に固定された第２補助昇降手段、及び該第２補
   助昇降手段によって昇降自在に支持された第２冷却器を
   具え、更に前記上部ベースにはその下面から所定の距離
   を隔てて第２伝熱部材が固定され、該第２伝熱部材は前
   記第２冷却器が下降せしめられたときにはこれと接触す
   るが、上昇せしめられたときには離れるように構成さ
   れ；下部ベースの上昇によって、下面接着ユニットの第
   １伝熱部材が貫通孔を通って、これに設置されているヒ
   ータ又は治具アセンブリの下面と接触し、更に該ヒータ
   又は治具アセンブリを押し上げてその上面を上面接着ユ
   ニットの第２伝熱部材と接触させ；又移送ベースが第２
   位置にあるとき、第１補助昇降手段の上昇及び第２補助
   昇降手段の下降によって両伝熱部材と両冷却器とを接触
   させた状態で下部ベースを上昇させることによって、治
   具アセンブリの上下両面に両伝熱部材を接触させること
   を特徴とするフィルタエレメント用濾材の端面接着装
   置。
2. 【請求項２】前記下部ベースはシリンダによって積極的
   に昇降可能であり；前記上部ベースは重錘によって下向
   きに付勢され、前記下部ベースの運動に付随して消極的
   に昇降可能になされていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載された装置。