JPH10230112A

JPH10230112A - フィルターとその製造方法

Info

Publication number: JPH10230112A
Application number: JP3251197A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Kobayashi; 靖典小林; Kenichi Fujita; 健一藤田; Yoshiaki Matsuura; 好明松浦; Makoto Matsui; 誠松井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】目詰まりがなく、吸引力がかかっても大きな
変形を生じない強度を有するフィルターとその製造方法
の提供。【解決手段】厚さを大とされた金属板３に、孔入口２
ａから孔出口２ｂに向かって通路断面積が拡がる複数の
孔２を有するフィルター１。金属板３に直円筒状の下孔
７をプレスであける工程と、電解加工により下孔７に一
端が他端に比べて通路断面積大となる拡げ加工をほどこ
す工程と、からなるフィルター１の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルターとその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】研削などの機械加工においては、加工精
度、加工能率を向上させるために、クーラント（冷却、
潤滑、切粉除去のための研削液）を用いることが多い。
この場合、加工によって生じた切屑がクーラントに混入
し、クーラント吹き出しノズルの詰まりを生じたり、被
研削物の面粗度を悪化させたりすることがあるので、何
らかの方法でクーラントから切屑を除去する必要があ
る。クーラントから切屑を除去する方法としては、従
来、フィルターを用いるのが一般的である。フィルター
の素材には、金属製（たとえば、特開昭４９−１２１２
６９号公報）、樹脂製、布製などがあり、さまざまであ
る。金属製のフィルターには、図５〜図７に示すような
薄板に多数の孔をあけたもの、特開昭４９−１２１２６
９号公報に開示のような針金状のものを組み合わせたも
のなどがある。さらに、処理量を増やすために、ポンプ
などによりクーラントを吸引し、強制的にフィルターを
通過させている場合もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】金属製フィルターは切
屑捕集の確実さと切屑が固まった状態でも処理できるこ
となどから広く用いられているが、薄板フィルターを吸
引と併用する場合、つぎの問題がある。切屑が詰まる。板厚に対して孔径が小さいため（た
とえば、板厚が約０．３ｍｍに対し孔径が２０〜３０μ
ｍ）、図５に示すように、長い切屑１１が縦に並んだ状
態で孔１２に詰まってしまう。さらに、フィルター１０
により集めた切屑１１を図６に示すようにスクレーパ１
３などにより掻き取る場合、孔１２の中に詰まっている
切屑１１は除去できない。強度不足である。上記の切屑詰まり対策としては、
板厚を薄くしたり、また、「ウエッジワイヤー」と呼ば
れる三角形断面の針金棒材を平行に並べ三角形状により
通過後の通路面積を広げたフィルターを用いているが、
切屑詰まり防止にはある程度の効果はあるものの、いず
れも強度的に問題がある。これを吸引と併用すると、図
７に示すように、フィルター１０自体が変形し、スクレ
ーパ１３がフィルター表面を掻いても、フィルター表面
の切屑すら取りこぼすことがある。吸引を使用しない場
合は流量、処理量が得られないという問題が生じる。本
発明の課題は、フィルター孔への切屑詰まりがなく、吸
引してもフィルターが変形することがない、フィルター
とその製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明はつぎの通りである。（１）複数の孔を有する金属板からなり、各孔の通路
断面積が孔入口から孔出口に向かって途中で絞られるこ
となく拡大しており、かつ金属板の厚さが孔が直円筒孔
である場合に金属板に強度上必要とされる最小厚さより
大とされているフィルター。（２）金属板にプレスで複数の直円筒状の下孔をあけ
る工程と、金属板にあけられた下孔のばりを凸側の電極
に向けた状態で金属板に電解加工を施して、下孔のばり
を除去しさらに下孔のばりがあった側の端部の径をそれ
と反対側の端部の径に比べて大きくする工程と、からな
るフィルターの製造方法。

【０００５】上記（１）のフィルターでは、孔が出口に
向かって拡がっているので、孔の入口を通り抜けた切屑
は孔の途中で詰まることなく孔を出る。そのため、フィ
ルターの孔の詰まりが生じない、または生じにくい。ま
た、金属板の厚さを厚くしても円筒孔の場合のように詰
まりが生じやすくなることがないため、詰まりと無関係
に金属板を厚くすることができ、吸引しても金属板の変
形が生じなくなり、強度上の問題も解消される。上記
（２）のフィルターの製造方法では、プレスで下孔をあ
けた後、電解加工により下孔のばりを取るとともに孔出
口側の径を拡げるので、同一電解加工でばり取りと孔出
口拡げ加工を行うことができ、加工能率が良い。また、
プレスで用いた孔あけの凸型を電解加工のワークと反対
極に用いることにより、孔と電極との位置合わせが確実
かつ容易になる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は本発明実施例のフィルター
を示しており、図２〜図４は本発明実施例のフィルター
の製造方法を示している。本発明実施例のフィルター１
は、図１に示すように、複数の孔２を有する金属板３か
らなる。各孔２の通路断面積は、（クーラント流れ方向
にみて）孔入口２ａから孔出口２ｂに向かって、途中で
絞られることなく、拡大している。孔出口に製造時にば
りができる場合は、そのばりは除去されていなければな
らない。金属板３の厚さは、孔２が直円筒孔である場合
（従来）に金属板に強度上必要とされる最小厚さより大
とされている。

【０００７】金属板３の材質が金属であれば材質は問わ
ないが、防錆上、ステンレスが通常用いられる。孔２は
金属板３に多数あけられている。孔２の径は孔入口２ａ
で従来の直円筒状孔の径とほぼ同じとされ、たとえばク
ーラントが研削液のように比較的細かい研磨屑を含んで
いる場合は、孔入口径は２０〜３０μｍである。孔出口
径は孔入口径より大である。孔出口径を孔入口径より大
とするための孔形状は、図１に示すように孔出口に向か
って拡径するテーパであってもよく、また、図３、図４
に示すように、孔出口を湾曲状に拡げた形状でもよい。
その場合、図３に示すように、孔の途中に部分的に直円
筒部が残っている形状でもよい。

【０００８】孔２が出口に向かって拡径する孔であるた
め金属板３の厚さを増大しても詰まりやすくなることは
なく、自由に板厚を増大することができる。従来の直円
筒孔の場合は孔径が２０〜３０μｍの場合、板厚は最大
で０．３ｍｍ程度であったが（それ以上にすると孔詰ま
りが生じるため）、本発明実施例では、それよりも厚く
してあり、クーラント吸引においてフィルターに荷重が
かかってもフィルターの変形をスクレーパによる切屑掻
きとり時に支障を生じない程度の変形にする厚さにして
ある。

【０００９】上記フィルターの作用を説明する。フィル
ター１の各孔２が孔出口２ｂに向かって拡げられている
ので、クーラント中の切屑４が孔入口２ａさえ通過すれ
ば、孔２の途中でひっかかって孔２を閉塞することはな
い。孔入口２ａを通過できない大きさの切屑４はスクレ
ーパ（図６に示したものと同じ）により常時掻き取られ
るので孔入口２ａの詰まりもない。したがって、切屑２
による孔詰まりは生じない。金属板３の厚さは、孔詰ま
りを起こしやすくすることなく、増大されている。金属
板３の厚さ増大によって、フィルターにポンプの吸引力
がかかっても、フィルター１は大きく変形することはな
く、図７に示したような、フィルター変形による、スク
レーパの切屑掻き取りもれは生じない。したがって、ポ
ンプでクーラントを吸引することができ、高い処理能率
が維持される。

【００１０】つぎに、本発明実施例のフィルターの製造
方法を説明する。本発明実施例のフィルターの製造方法
は、図２に示すように、金属板３にプレス５、６（５は
凸型、６は凹型）で複数の直円筒状の下孔７をあける工
程と、金属板３にあけられた下孔７のばり８を凸側の電
極５（凸型５を兼用してもよい）に向けた状態で金属板
３に電解加工を施して、下孔７のばり８を除去しさらに
下孔７のばり８があった側の端部（フィルターの孔２の
出口２ｂに対応する）の径をそれと反対側の端部（フィ
ルターの孔２の入口２ａに対応する）の径に比べて大き
くする工程と、からなる。

【００１１】プレス孔あけ時には、図２の上欄に示すよ
うに、下孔７の凹型６に面する側にばり８が出る。電解
加工時には、図２の下欄に示すように、ばり８が出てい
る側の面を凸型５の方に向けて（したがって、プレス孔
あけ時と金属板３を反転させる）、電解加工液９中に金
属板３を浸漬し、電解加工を実行する。電解加工では、
金属板３とそれを載せてクランプした凹型６が＋極であ
り、凸型５が−極とされる。電解加工の−極の凸型５
に、プレス孔抜きの凸型５を使用するとよい（ただし、
必ずしも使用しなくてもよい）。−極の先端をばり８に
近づけ、接触する直前で止めて、一定時間（約、１秒）
通電し電解加工を実行する。

【００１２】電解加工液は、たとえば硝酸ソーダ液であ
る。電解加工においては、＋極でＦｅがＦｅイオンにな
ってＯＨイオンとＦｅ（ＯＨ）₃を作って沈澱し、Ｆｅ
がＦｅイオンになるときできる電子は−極でＨイオンと
合体してＨ₂ガスとなって出る。これによって、金属板
３のうち−極近傍が溶け出し、ばり８が消失するととも
に、さらに溶け出すと下孔７の−極近傍が拡径する。こ
れによって、孔２の出口２ｂが拡径される。電解加工時
に生じるＦｅ（ＯＨ）₃等のスラッジは、遠心分離等に
より、Ｎｉイオン、Ｃｒイオン等はイオン交換膜等によ
り除去する。なお、電解加工を成り立たせるため、凸型
５、凹型６の材質はワーク（金属板３）材質よりも、イ
オン化傾向の低いものを用いる（たとえば、銅合金）。

【００１３】孔２の出口２ｂはつぎのようにして種々の
拡開形状に形成することができる。拡開度合を小さくす
るには、図３に示すように、凸電極５と孔２の出口２ｂ
側端との距離を大きくしてセットして電解を実行する。
逆に、拡開度合を大きくするには、図４に示すように、
凸電極５と孔２の出口２ｂ側端との距離を小さくセット
して電解を実行する。また、電解加工条件を選定するこ
とにより、電解加工だけで、下孔あけと下孔の一端拡開
加工を同時加工することもできる。

【００１４】上記フィルターの製造方法では、プレス
５、６で金属板３に直円筒状の下孔７をあけた後、電解
加工により下孔７のばり８を取るとともに孔出口２ｂ側
の径を拡げるので、同一電解加工でばり取りと孔出口拡
げ加工を行うことができ、ばり取りと拡開を別々の工程
で行う必要がなく、加工能率が良い。また、プレスで用
いた孔あけの凸型５を電解加工のワークと反対極（−
極）の電極に用いることにより、孔と電極との位置合わ
せが確実かつ容易になる。すなわち、共用により、孔７
中心と電極５の中心とが合致する。また、型と電極を別
々に用意する場合に比べて設備費が低減される。

【００１５】

【発明の効果】請求項１のフィルターによれば、孔が出
口に向かって拡がっているので、フィルターの孔の詰ま
りが生じない。また、金属板の厚さを厚くしたので、ク
ーラントをポンプなどで吸引しても金属板の変形が生じ
なくなり、強度上の問題も解消される。請求項２のフィ
ルターの製造方法によれば、プレスで下孔をあけた後、
電解加工により下孔のばりを取るとともに孔出口側の径
を拡げるので、同一電解加工でばり取りと孔出口拡げ加
工を行うことができ、加工能率が良い。また、プレスで
用いた孔あけの凸型を電解加工のワークと反対極に用い
れば、孔と電極との位置合わせを確実かつ容易に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のフィルターの断面図であ
る。

【図２】本発明の一実施例のフィルターの製造方法の各
工程でのフィルター加工状態を示す断面図である。

【図３】本発明実施例のフィルターの製造方法において
金属板と電極との距離が大のときの孔端部の拡開加工状
態を示す断面図である。

【図４】本発明実施例のフィルターの製造方法において
金属板と電極との距離が小のときの孔端部の拡開加工状
態を示す断面図である。

【図５】従来のフィルターと切屑による孔詰まりを示す
断面図である。

【図６】図５の状態においてスクレーパで切屑を掻き取
っている状態のフィルターの断面図である。

【図７】従来のフィルターでクーラントに吸引力をかけ
たときのフィルターの変形を示す断面図である。

【符号の説明】

１フィルター２孔２ａ孔入口２ｂ孔出口３金属板４切屑５プレス凸型兼電極６プレス凹型７下孔８ばり９電解加工液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松井誠愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の孔を有する金属板からなり、各孔
の通路断面積が孔入口から孔出口に向かって途中で絞ら
れることなく拡大しており、かつ金属板の厚さが孔が直
円筒孔である場合に金属板に強度上必要とされる最小厚
さより大とされているフィルター。
【請求項２】金属板にプレスで複数の直円筒状の下孔
をあける工程と、金属板にあけられた下孔のばりを凸側の電極に向けた状
態で金属板に電解加工を施して、下孔のばりを除去しさ
らに下孔のばりがあった側の端部の径をそれと反対側の
端部の径に比べて大きくする工程と、からなるフィルタ
ーの製造方法。