JPH11156118A - 軌道振動溶接によるフィルター - Google Patents

軌道振動溶接によるフィルター

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JPH11156118A
JPH11156118A JP25973098A JP25973098A JPH11156118A JP H11156118 A JPH11156118 A JP H11156118A JP 25973098 A JP25973098 A JP 25973098A JP 25973098 A JP25973098 A JP 25973098A JP H11156118 A JPH11156118 A JP H11156118A
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John W Gizowski
ジョン・ダブリュー・ギゾスキー
Glenn T Gajda
グレン・テイー・ギャーダ
Daniel J Morrison
ダニエル・ジェイ・モリソン
Louis P Macino
ルイス・ピー・マチーノ
Joseph A Geisler
ジョセフ・エイ・ゲイスラー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】容器を通って流れる油圧油が、確実に濾過媒体
を通過するような油圧油のフィルターを提供する。 【解決手段】それぞれが周辺フランジを備え、共に接合
されて入口と出口を有する容器のチャンバーを成す、第
１及び第２の可塑性のカバー部材を備える容器からなる
流体（油圧油）のフィルターである。濾過媒体は、入口
と出口の間の容器のチャンバー内に配置される。第１の
カバー部材の周辺フランジはリブを備えている。第２の
カバー部材の周辺フランジはそのリブに対向して配置さ
れた側溝を備えている。濾過媒体は、リブと側溝の間で
圧縮されて、入口から入る流体（油圧油）が濾過媒体を
通り抜けて通過することなく出口に到達することを防止
する周縁シールを形成するためのエッジ部を備えてい
る。濾過媒体のエッジ部は、リブから突き出して、側溝
まで延びるスパイクによって貫通されて固定される。カ
バー部材の一方は、軌道摩擦振動溶接処理によって他方
のカバー部材に溶接されて、カバー部材を共に固定する
ための溶接リブを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に流体（ここ
では、油圧油）のフィルターに関連し、特に、気密封止
された流体のフィルター（ここでは、油圧油フィルタ
ー）とその製造方法に関連する。
【０００２】
【従来の技術】フィルターは、循環する流体から、自動
車の自動変速装置を介して、沈殿物を除去するために使
用される。このような目的で使用されるフィルターは、
水溜からの油圧油を受け取るための入口（ここでは、吸
い込み口）と、変速装置の油圧油を循環させるポンプ
に、油圧油を送るための出口（ここでは、吐きだし口）
を備えた容器を有している。油圧油がこの容器に流入す
ると、油圧油は、あらゆる沈殿物を取り除く濾過媒体を
通って流れることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】変速装置の吸い込み口
のフィルター設計が、取り組まなければならない問題の
一つは、容器を通って流れる油圧油で、濾過媒体を通過
しないものがない、すなわち、すべての油圧油は、吐き
だし口に到達するまえに、濾過媒体を通過するというこ
とを確保することである。
【０００４】典型的には、容器は、周辺部で互いに固定
された２つのカバー部材から構成される。変速装置の吸
い込み口のフィルター設計が取り組まなければならない
もう一つの問題は、空気がフィルターの容器に入ること
ができないように、カバー部材の間に気密シール（ハー
メチックシール、空気遮断シール）を設けることであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、油圧油
フィルターは、吸い込み口と吐きだし口を有する容器の
チャンバー（小室）を画定するために、周辺部で共に合
体される２つのカバー部材を備えた容器からなってい
る。濾過媒体は、吸い込み口と吐きだし口の間の容器内
に配置されている。一方のカバー部材のフランジは、他
方のカバー部材のフランジに向かって突き出たリブを有
している。この他方のカバー部材は、リブに対向して配
置された側溝すなわち溝を有している。濾過媒体は、リ
ブと側溝との間に（捕捉されて）圧縮されるエッジ部を
有しており、これによって、吸い込み口に入る油圧油
が、濾過媒体を通過せずに吐きだし口に到達することが
ないようにするシールが形成される。リブと側溝間の濾
過媒体のエッジ部をさらに効果的に固定するために、一
方のカバー部材は、濾過媒体のエッジ部に係合する（噛
み合う）一連のスパイクを備えている。好ましくは、ス
パイクはリブから側溝構造の中へ突き出ている。
【０００６】好ましくは、カバー部材は可塑性物質（プ
ラスチック）から作られており、一方のカバー部材は、
リブと側溝構造から間隔をあけて配置された周辺部で溶
接された（周辺溶接）リブを有しており、軌道摩擦振動
溶接（orbital frictional vibration welding）処理に
よって、一方のカバー部材に溶接される。この処理によ
る溶接によって、カバー部材間の気密シールが効果的に
形成される。
【０００７】本発明の一つの目的は、上記特徴及び能力
を有する油圧油フィルター及び方法を提供することであ
る。
【０００８】本発明の他の目的は、比較的少数の単純な
部品からなり、使用上、頑丈で耐久性があり、安価に製
造し組み立てることができる油圧油フィルターを提供す
ることである。
【０００９】本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下
の説明がなされるに従い、特に、添付の図面を考慮する
ときに、さらに明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図面をさらに詳しく参照すると、
フィルター１０は、自動車の自動変速装置において使用
することを意図したものであり、容器のチャンバー１８
を画定する可塑性（ここでは、熱可塑性）の上部及び下
部のカバー部材１４及び１６と、容器のチャンバー内に
濾過媒体２０を備えた容器１２から構成されている。
【００１１】上部のカバー部材１４は皿形の形状をして
おり、上部の壁２２と周辺部のフランジ（縁）２４を備
えている。油圧油の導流板（flow deflector）２６は、
上部の壁２２の内部表面上に一体形成されている。上部
の壁にある吐きだし口２８は、変速装置の油圧油を循環
させるためのポンプ（図示していない）に導く。
【００１２】下部のカバー部材１６は、皿形の形状をし
ており、下部の壁３０と周辺部のフランジ（以下周辺部
のフランジを周辺フランジとも記載）３２を備えてい
る。上部及び下部のカバー部材１４及び１６の周辺部の
フランジ２４及び３２は、さらに詳細に説明するよう
に、一緒に固定される。油圧油の導流板３４は、下部の
壁３０の内部表面に一体形成されている。変速装置の油
圧油の吸い込み口３６は、下部の壁に形成される。
【００１３】濾過媒体２０は、好ましくは、フェノール
樹脂を浸透させた薄い繊維状のポリエステル材であり、
本例では、折り線３８に沿って２つに折られて、上部及
び下部の濾過層４０及び４２を形成している。２層の濾
過媒体からなるエッジ部４４は、折り線３８の一方の端
４８から他方の端５０まで完全にぐるりと回って延びて
いる。濾過媒体のエッジ部４４は、２つのカバー部材の
周辺部のフランジ２４及び３２の間に延びている。濾過
媒体の一つの層のみを使用する、他のフィルター設計も
可能である。
【００１４】下部のカバー部材１６の周辺部のフランジ
３２は、その内部表面に長く伸びたリブ５２を有してお
り、それは下部のカバー部材の外周から内側の側面に配
置されている。リブ５２は、上部カバー部材１４の周辺
フランジ２４に向かって延びており、また、周辺フラン
ジ３２を完全に回って延びているか、または、少なくと
も、濾過媒体２０のエッジ部４４の全範囲に沿って延び
ている。
【００１５】上部カバー部材１４の周辺フランジ２４
は、その内部表面に長く延びた側溝すなわち溝（ここで
は、側溝と記載）５４を有しており、上部カバー部材の
外周から内側の側面に配置されている。側溝５４は、下
部カバー部材の周辺フランジ３２に向かって開いてお
り、リブ５２に直接対向している。側溝５４は、周辺フ
ランジ２４を完全に周回して延びているか、または、少
なくとも、濾過媒体のエッジ部４４の全範囲に沿って延
びている。
【００１６】リブ５２と一体形成された一連のスパイク
５６が、このリブの長手方向に沿って等間隔で配置され
ている。スパイク５６は、上部カバー部材１４の周辺フ
ランジ２４に向かって突き出て、側溝５４まで延びてお
り、実際、カバー部材が組み立てられた場合には側溝の
底に接触する。図４を参照すると、濾過媒体のエッジ部
４４は、周辺フランジ２４及び３２の間を、リブ５２と
側溝５４を横切って延びている。フィルターが組み立て
られた状態では、濾過媒体のエッジ部４４は、リブ５２
と側溝５４の間に圧縮されて、吸い込み口３６に入る油
圧油が、濾過媒体を通過することなく吐きだし口２８に
到達することを防止するシールを形成する。濾過媒体の
エッジ部４４は、スパイク５６によって、突き刺されて
固定、すなわち留められる。
【００１７】底部カバー部材１６の周辺フランジ３２
は、自身の内部表面上に、上部カバー部材１４の周辺フ
ランジ２４に向かって突き出ている、一体形成された、
環状の（周辺）溶接リブ６０を備えている。この独特な
設計では、溶接リブ６０は、側溝５４から横方向、外側
に間隔をおいて配置されている。上部カバー部材１４の
周辺フランジ２４の内部表面６２は滑らかで、溶接リブ
６０に対向している。カバー部材が組み立てられると、
溶接リブ６０は、濾過媒体２０のエッジ部４４を近接し
て取り囲んで配置する。
【００１８】下部カバー部材１６の底部の壁３０にある
油圧油の吸い込み口３６は、容器のチャンバー１８の方
に突き出た環状の縁６４（図６）を備えている。断面が
逆Ｖ字形の、複数の環状のひだ６６が、縁６４を取り囲
んでおり、底部の壁３０から上方向に突き出している。
濾過媒体の下部層４２は、縁６４を取り囲んでいる開口
部を備えている。ひだ６６は、折り曲げられた濾過媒体
の下部層４２に接触しており、音波溶接（sonic weldin
g、音響溶接）を（油圧油の吸い込み口３６の周りに気
密シールを形成するために）利用したあとに、吸い込み
口３６の周りに気密シールを形成する。音波溶接によっ
て、音波溶接のホーンによって生じる高速に繰り返す力
が、濾過媒体に加えられる。
【００１９】濾過媒体２０を下部カバー部材１６の底部
の壁３０に音波溶接した後、上部カバー部材１４が、図
１及び図３〜６に示す関係で下部カバー部材１６の上に
組み立てられ、このとき、２つのカバー部材の周辺フラ
ンジ２４と３２は互いに対向して配置され、濾過媒体２
０のエッジ部４４は、リブ５２と側溝５４の間に留めら
れる。次に、軌道摩擦振動溶接処理を利用して、上部と
下部のカバー部材を一緒に固定する。
【００２０】溶接処理は、濾過媒体２０のエッジ部４４
をリブ５２と側溝５４の間に圧縮するように、上部と下
部のカバー部材に型締力（clamping force）を加えるこ
とによって行われる。このとき、スパイク５６はエッジ
部４４を貫通して突き出して側溝の底に接触し、溶接リ
ブ６０は、上部カバー部材１４の周辺フランジ２４の滑
らかな内部表面６２に接触する。次に振動装置は、カバ
ー部材の一方を、カバー部材間の接合ラインに一般に平
行な平面内で回転させ、その間、他方のカバー部材を固
定して保持する。この軌道運動によって、溶接リブ６０
と上部カバー部材１４の周辺フランジ２４の滑らかな表
面６２との間に摩擦が発生するが、この摩擦によって、
熱可塑性部材からなる溶接リブ６０と周辺フランジ２４
が一緒に溶融されて、溶接される。この溶接を、溶接リ
ブの全周にわたって実施して、容器のチャンバーに空気
が入らないようにする気密シールを設ける。また、スパ
イク５６は、この処理によって側溝５４の底部に溶接さ
れる。
【００２１】部品を共に溶融して溶接した後、型締力は
溶融した部品が気密シールを固化して完成することがで
きるのに十分な時間継続して加えられるが、軌道運動は
停止される。濾過媒体のエッジ部４４は、リブ５２と側
溝５４の間に圧縮され（て詰め込まれ）て、濾過媒体を
通らずに容器を通って流れる油圧油がないことを確保す
るシールを形成する。容器の吸い込み口３６に入るすべ
ての油圧油は、濾過媒体２０の濾過層４０と４２の間の
空間に流れ込み、濾過媒体を通過して吐きだし口２８を
通って（容器の外に）出る。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、容器を通って流れる油
圧油が、確実に濾過媒体を通過する油圧油のフィルター
が得られる。また、本発明は、軌道摩擦振動溶接処理を
採用しており、これによって、カバー部材間の気密シー
ルを効果的に形成することができる。さらに、本発明に
よれば、比較的少数の単純な部品で、頑丈で耐久性があ
り、安価に製作可能な油圧油フィルターを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成される油圧油フィルターの
斜視図である。
【図２】油圧油フィルターの部品である上部カバー部
材、下部カバー部材及び濾過媒体示す展開図である。
【図３】油圧油フィルターの平面図である。
【図４】図３において、２つの４で示されるライン間で
切り取った断面図である。
【図５】図３において、２つの５で示されるライン間で
切り取った断面図である。
【図６】図３において、２つの６で示されるライン間で
切り取った断面図である。
【符号の説明】
１２ 容器 １４ 上部カバー部材 １６ 下部カバー部材 １８ チャンバー ２８ 吐きだし口 ２４、３２ 周辺フランジ ３６ 吸い込み口 ４０、４２ 濾過層 ４４ エッジ部 ５２ リブ ５４ 側溝 ５６ スパイク ６０ 溶接リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル・ジェイ・モリソン アメリカ合衆国イリノイ州60004，アーリ ントン・ハイツ，ウエスト・ランド・ロー ド・900 (72)発明者 ルイス・ピー・マチーノ アメリカ合衆国イリノイ州60188，キャロ ル・ストリーム，シェルバーン・ドライ ヴ・439 (72)発明者 ジョセフ・エイ・ゲイスラー アメリカ合衆国イリノイ州60016，デス・ プレインズ，アーベイ・レーン・9006

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】流体のフィルターであって、 それぞれが、周辺フランジを有する第１及び第２のカバ
    ー部材を備えた容器と、 共に接合して入口と出口を有する容器を成す前記カバー
    部材の前記周辺フランジと、 前記入口と出口の間の容器のチャンバー内に配置された
    濾過媒体と、 前記第２のカバー部材の前記フランジに向かって突き出
    たリブ構造を備えた、前記第１のカバー部材の前記フラ
    ンジと、 前記リブ構造に対向して配置された側溝構造を備えた、
    前記第２のカバー部材の前記フランジと、 前記リブと前記側溝構造の間に圧縮されて、前記入口に
    入る流体が、前記濾過媒体を通り抜けて通過することな
    く、前記出口に到達しないようにするシールを形成す
    る、エッジ部を備えた前記濾過媒体とからなるフィルタ
    ー。
  2. 【請求項２】一方の前記カバー部材の前記周辺フランジ
    が、前記濾過媒体の前記エッジ部に係合される、濾過媒
    体固定用の一連のスパイクを備えることからなる請求項
    １の流体のフィルター。
  3. 【請求項３】前記スパイクが、前記リブ及び側溝構造の
    一方から突き出していることからなる請求項２の流体の
    フィルター。
  4. 【請求項４】前記スパイクが、前記リブ構造から前記側
    溝構造の中へ突き出していることからなる請求項２の流
    体のフィルター。
  5. 【請求項５】前記カバー部材が可塑性であり、前記カバ
    ー部材の一方が前記リブ及び側溝構造から間隔を置いて
    配置された周辺溶接リブを備え、軌道摩擦振動溶接処理
    によって前記カバー部材の他方に溶接されることからな
    る請求項１の流体のフィルター。
  6. 【請求項６】前記リブ及び側溝構造の一方から突き出し
    ており、前記濾過媒体の前記エッジ部に係合されて、前
    記軌道摩擦振動溶接処理によって、前記リブ及び側溝構
    造の他方に溶接される、濾過媒体固定用の一連のスパイ
    クからさらになる請求項５の流体のフィルター。
  7. 【請求項７】前記スパイクが前記リブ構造から前記側溝
    構造の中へ突き出していることからなる請求項６の流体
    のフィルター。
  8. 【請求項８】流体のフィルターを形成する方法であっ
    て、（ａ）それぞれが周辺フランジを備えており、共に
    接合されると容器を形成する第１及び第２の可塑性のカ
    バー部材を設けるステップであって、前記第１のカバー
    部材の前記周辺フランジがリブ構造を備え、前記第２の
    カバー部材の前記周辺フランジが、前記リブ構造に対向
    して配置された側溝構造を備え、一方の前記カバー部材
    の前記周辺フランジが、他方の前記カバー部材の前記周
    辺フランジに向かって突き出している溶接リブを備えて
    いることと、（ｂ）エッジ部を備えた濾過媒体を設ける
    ステップと、（ｃ）前記濾過媒体の前記エッジ部が、前
    記リブ及び側溝構造の間に捕捉されて圧縮され、前記溶
    接リブが、他方の前記カバー部材の周辺フランジに接触
    するように、前記カバー部材の間に前記濾過媒体を配置
    することによって前記濾過媒体とカバー部材を組み立て
    るステップと、（ｄ）前記組み立てられたカバー部材に
    軌道摩擦振動溶接処理を施して、前記溶接リブと他方の
    前記カバー部材の間にシールを形成するステップとから
    なる方法。
  9. 【請求項９】前記リブ及び側溝構造の一方から突き出し
    て、前記濾過媒体の前記エッジ部に係合される、濾過媒
    体固定用の一連のスパイクをさらに備えることからなる
    請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】前記スパイクが前記リブ構造から前記側
    溝構造の中へ突き出していることからなる請求項９の方
    法。
  11. 【請求項１１】前記スパイクが、前記軌道摩擦振動溶接
    処理によって、前記側溝構造に溶接されることからなる
    請求項１０の方法。
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