WO2012120605A1

WO2012120605A1 - フィルタ装置

Info

Publication number: WO2012120605A1
Application number: PCT/JP2011/055140
Authority: WO
Inventors: 植木　康志
Original assignee: 株式会社ニフコ
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2012-09-13
Also published as: CN103492698B; CN103492698A

Abstract

　接続部材と溶着されるベース部から交差する方向に間隔形成用骨部を設けたときに、溶着作業がしやすいフィルタ装置を得る。　フィルタ装置（１０）は、袋状のろ材で形成されたフィルタ材（３０）と、フィルタ材の内部に設けられてフィルタ材の内部に空間を形成する間隔形成部材（３２）と、フィルタ材の内部と外部とを連通する流路部を備え、燃料の吸込み口に取り付けられる接続部材（３４）と、を有する。間隔形成部材（３２）は、流路部と連通する孔部（３６Ａ）が形成され、フィルタ材を間に挟んで接続部材に溶着されるベース部（３６）と、ベース部の平面部（３６Ｂ）から平面部と交差する方向に延びると共に、平面部に溶着用の治工具（５０）が当接されたときに干渉しない間隔形成用骨部（３８）と、を有する。

Description

フィルタ装置

　本発明は、自動車や二輪自動車などの燃料タンク内にある燃料の吸込み口に取り付けられるフィルタ装置に関する。

　自動車や二輪自動車などの燃料タンク内の燃料は、燃料ポンプによって、エンジンルームへ送出されるようになっているが、該燃料ポンプの吸込み口には燃料タンク内の燃料をろ過するフィルタ装置が設けられている。

　下記特許文献１に記載の燃料用フィルタ装置には、フィルタ体の内部に配置される間隔形成部材に、間隔形成部材の長手方向に沿って間隔形成部材とコネクタとをフィルタ体の貫通孔を通じて接合させる接合部が設けられており、間隔形成部材には、接合部の下部に間隔形成用突起が設けられている。この構成では、間隔形成用突起の先端部に溶着用の治工具を当接させて、間隔形成部材とコネクタとを間隔形成用突起の略直上位置で溶着している。
特開２００９－６２９１２号公報

　しかし、上記特許文献１では、間隔形成部材とコネクタとをフィルタ体の貫通孔を通じて接合させる接合部の下部に溶着用の治工具が当接される間隔形成用突起を設けるため、接合部の位置や間隔形成部材の形状が制限されてしまい、改善の余地がある。

　本発明は上記問題を考慮して、接続部材と溶着されるベース部から交差する方向に間隔形成用骨部を設けたときに、溶着作業がしやすいフィルタ装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る第１の態様のフィルタ装置は、袋状のろ材で形成されたフィルタ材と、前記フィルタ材の内部に設けられ、前記フィルタ材の内部に空間を形成する間隔形成部材と、前記フィルタ材の内部と外部とを連通する流路部を備え、燃料の吸込み口に取り付けられる接続部材と、を有し、前記間隔形成部材は、前記流路部と連通する孔部が形成され、前記フィルタ材を間に挟んで前記接続部材に溶着されるベース部と、前記ベース部の平面部から前記平面部と交差する方向に延びると共に、前記平面部に溶着用の治工具が当接されたときに干渉しない間隔形成用骨部と、を有するものである。

　本発明に係る第１の態様のフィルタ装置によれば、間隔形成部材は、接続部材の流路部と連通する孔部が形成されたベース部を備えており、ベース部の平面部から当該平面部と交差する方向に間隔形成用骨部が延びている。隔形成用骨部は、ベース部の平面部に溶着用の治工具が当接されたときに、治工具と干渉しない。このため、ベース部と接続部材とをフィルタ材を間に挟んで溶着する際に間隔形成用骨部が邪魔にならず、溶着作業がしやすい。

　本発明に係る第２の態様のフィルタ装置は、第１の態様のフィルタ装置において、前記間隔形成用骨部は、前記ベース部から長手方向に延びる縦骨部と、前記縦骨部と交差して前記縦骨部を繋ぐ横骨部と、を備え、前記治工具は前記横骨部のない縦骨部の間から挿入されるものである。

　本発明に係る第２の態様のフィルタ装置によれば、溶着用の治工具は、間隔形成用骨部の横骨部のない縦骨部の間から挿入されるため、ベース部の平面部に溶着用の治工具が当接されたときに、溶着用の治工具が間隔形成用骨部と干渉しない。このため、ベース部と接続部材とをフィルタ材を間に挟んで溶着する際に溶着作業がしやすい。

　本発明に係る第３の態様のフィルタ装置は、第１の態様又は第２の態様に記載のフィルタ装置において、前記間隔形成用骨部は、前記ベース部に対して前記孔部の上方側を避ける方向に傾斜しているものである。

　本発明に係る第３の態様のフィルタ装置によれば、間隔形成用骨部がベース部に対して孔部の上方側を避ける方向に傾斜しており、ベース部の平面部に溶着用の治工具が当接されたときに、溶着用の治工具が間隔形成用骨部と干渉することが阻止される。

　本発明に係る第４の態様のフィルタ装置は、第１の態様から第３の態様までのいずれか１つの態様に記載のフィルタ装置において、前記間隔形成用骨部は、平面視したとき、前記ベース部から離れるに従って巾が狭くなっているものである。

　本発明に係る第４の態様のフィルタ装置によれば、間隔形成用骨部は、平面視したとき、ベース部から離れるに従って巾が狭くなっていても、ベース部の平面部に溶着用の治工具が当接されたときに、溶着用の治工具が間隔形成用骨部と干渉することが阻止される。

　本発明に係る第５の態様のフィルタ装置は、第１の態様から第４の態様までのいずれか１つの態様に記載のフィルタ装置において、前記間隔形成用骨部は、前記平面部に沿った断面が略Ｕ字状に形成されているものである。

　本発明に係る第５の態様のフィルタ装置によれば、間隔形成用骨部は、平面部に沿った断面が略Ｕ字状に形成されており、略Ｕ字状の間隔形成用骨部の間から溶着用の治工具を挿入することで、ベース部の平面部に治工具が当接されたときに、治工具が間隔形成用骨部と干渉することが阻止される。

　本発明に係る第６の態様のフィルタ装置は、第１の態様から第５の態様までのいずれか１つの態様に記載のフィルタ装置において、前記接続部材と前記ベース部は袋状の前記フィルタ材の側部を挟んで溶着されているものである。

　本発明に係る第６の態様のフィルタ装置によれば、接続部材とベース部が袋状のフィルタ材の側部を挟んで溶着されている構成でも、溶着用の治工具が間隔形成用骨部と干渉することが阻止され、ベース部と接続部材を溶着するときの作業性が良い。

　本発明に係るフィルタ装置によれば、接続部材と溶着されるベース部から交差する方向に間隔形成用骨部を設けたときに、溶着用の治工具が間隔形成用骨部と干渉せず、溶着作業がしやすい。

本発明の一実施形態に係るフィルタ装置を備えた燃料タンクを示す概略断面図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置を別の方向から見た斜視図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置に用いられる間隔形成部材を示す正面図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置に用いられる間隔形成部材を示す側面図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置に用いられる間隔形成部材を示す平面図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置に用いられるコネクタを示す側面図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置の間隔形成部材とコネクタとを溶着した状態を示す拡大断面図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置の間隔形成部材とコネクタとを溶着する工程を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置の間隔形成部材とコネクタとを溶着する工程を示す拡大断面図である。本発明の一実施形態に係るフィルタ装置のフィルタ材を袋状に形成する工程を示す斜視図である。

　次に、本発明の一実施形態に係るフィルタ装置について説明する。

　図１には、フィルタ装置１０が用いられる燃料タンク１２が断面図にて示されている。この図に示されるように、車両などに備えられる燃料タンク１２内には、チャンバー１４が配設されており、このチャンバー１４の上部に設けられた支持プレート１６には、燃料ポンプ１８が傾斜した状態で固定されている。燃料ポンプ１８の吐出口２０には、供給パイプ２２が接続され、図示しないエンジンルームへ燃料を供給するようになっている。また、供給パイプ２２の上部は、燃料タンク１２の上面に形成された取付部材２４に固定されている。

　燃料ポンプ１８の吸込み口２６には、フィルタ装置１０の後述するコネクタ３４が接続されている。これによって、燃料ポンプ１８が駆動されると、燃料タンク１２内の燃料Ｌが吸引されてフィルタ装置１０でろ過された後、コネクタ３４から燃料ポンプ１８、供給パイプ２２を介して、エンジンルームへ送出されるようになっている。

　図２及び図３に示されるように、フィルタ装置１０は、ろ材からなり袋状とされたフィルタ材３０と、このフィルタ材３０の内部に設けられた樹脂製の間隔形成部材３２と、フィルタ材３０の外側に取り付けられてフィルタ材３０の内部と外部とを連通する接続部材としてのコネクタ３４と、を備えている。

　間隔形成部材３２は、袋状のフィルタ材３０の内部に空間を形成するために配設されるものである。図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃに示されるように、間隔形成部材３２は、燃料Ｌが通過する円形状の孔部３６Ａが形成されたベース部３６と、このベース部３６に対して傾斜する方向（矢印Ａに示す長さ方向）に延びた間隔形成用骨部３８と、を備えている。

　ベース部３６の孔部３６Ａの周囲には、平面部３６Ｂが形成されており、この平面部３６Ｂに孔部３６Ａから一定間隔を空けて間隔形成用骨部３８が立設されている。この平面部３６Ｂは、ベース部３６とコネクタ３４とを溶着するための溶着用の治工具の一例としての超音波溶着用のホーン（溶接用の治工具）５０が当接される当接面となっている（図７参照）。

　間隔形成用骨部３８は、ベース部３６の孔部３６Ａを囲むようにベース部３６（平面部３６Ｂ）に沿った方向の断面が略Ｕ字状に形成されており、間隔形成用骨部３８の長さ方向に沿って開口３９が形成されている。また、間隔形成用骨部３８には、ベース部３６（平面部３６Ｂ）に対して孔部３６Ａの上方側を避ける方向に傾斜している。言い換えると、間隔形成用骨部３８は、ベース部３６に対して傾斜する長さ方向（矢印Ａ方向）に延びると共に、平面部３６Ｂに沿った方向（矢印Ｂ方向）に延びており、間隔形成用骨部３８におけるベース部３６の孔部３６Ａ側に開口３９が形成されている。間隔形成用骨部３８の開口３９は、平面部３６Ｂに略円柱状のホーン５０の先端部５０Ａが当接されたときに、ホーン５０が開口３９を挿通可能な位置に形成されている。これによって、ホーン５０の長手方向の側面部５０Ｂが間隔形成用骨部３８と干渉しないようになっている。なお、ホーン５０は細い部分が長い低振幅のホーンが用いられている。

　図２～図４Ｃに示されるように、間隔形成用骨部３８は、より具体的には、ベース部３６に対して傾斜する長さ方向（矢印Ａ方向）に配置された複数（本実施形態では４本）の縦骨部３８Ａと、縦骨部３８Ａと直交する方向に所定の間隔で配置されて縦骨部３８Ａを繋ぐ複数（本実施形態では５本）の横骨部３８Ｂと、を備えており、縦骨部３８Ａと横骨部３８Ｂとで囲まれた位置に開口部３８Ｃが形成されている。これによって、フィルタ材３０でろ過された燃料が、間隔形成用骨部３８の複数の開口部３８Ｃを通過可能となっている。また、間隔形成用骨部３８の横骨部３８Ｂがない縦骨部３８Ａの間が、間隔形成用骨部３８の長さ方向に沿った開口３９となっている。また、間隔形成用骨部３８は、ベース部３６から離れるに従って巾が狭くなる（間隔形成用骨部３８の長さ方向の先端にいくに従って細くなる）ように形成されている。

　図６に示されるように、ベース部３６の平面部３６Ｂと反対側は、コネクタ３４と接合される接合部３６Ｃとなっており、この接合部３６Ｃには、孔部３６Ａの周囲に環状の凹部４０、４２が形成されている。

　図５及び図６に示されるように、コネクタ３４は、燃料Ｌが通過する流路部３４Ａを備えた管状体からなり、長手方向に沿った断面が略Ｌ字状に形成されている。コネクタ３４の一端部にはフランジ３４Ｂが設けられており、フランジ３４Ｂの上面部がベース部３６の接合部３６Ｃに接合される接合部３４Ｃとなっている。流路部３４Ａの内径は、ベース部３６の孔部３６Ａの内径とほぼ同じに形成されている。コネクタ３４の他端部には、燃料ポンプ１８の吸込み口２６に接続される接続部３４Ｄが設けられている。接続部３４Ｄには、流路部３４Ａと連通する円形状の接続口３４Ｅが形成されている。

　コネクタ３４の接合部３４Ｃにおける流路部３４Ａの周囲には、ベース部３６の接合部３６Ｃに形成された凹部４０、４２とそれぞれ嵌合する環状の突起４４、４６が設けられている。なお、ベース部３６の凹部４２とコネクタ３４の突起４４とはフィルタ材３０を介在した状態で嵌合している。ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃとは、後述するホーン５０を用いた超音波溶着により溶着されている。

　図６に示されるように、フィルタ材３０は、ベース部３６の孔部３６Ａ及びコネクタ３４の流路部３４Ａと連通する貫通孔３０Ｃを備えている。すなわち、ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃとは、半径方向の一部にフィルタ材３０の貫通孔３０Ｃの周縁部を挟んで溶着により一体化されている。図２及び図３に示されるように、フィルタ材３０は、ベース部３６の両側で２つに折り曲げられて、間隔形成用骨部３８の周囲でフィルタ材３０の上面部３０Ａと下面部３０Ｂ（図９参照）が重ねられている。そして、間隔形成用骨部３８の周囲におけるフィルタ材３０の上面部３０Ａと下面部３０Ｂの３方の外縁部が溶着されることで、フィルタ材３０が袋状に形成されている。フィルタ材３０は、平面視にて間隔形成用骨部３８の先端側が先細りとされた略台形状に形成されている。

　なお、フィルタ材３０を構成するろ材としては、例えば、合成樹脂製のメッシュ、織物、編物、不織布のシート状のものが用いられる。また、これらのシート状のろ材の一種以上を二枚以上重ね合わせたものなどが用いられる。

　本実施形態のフィルタ装置１０では、間隔形成用骨部３８の長さ方向（矢印Ａ方向）の端部側であって、平面視にて間隔形成用骨部３８の周囲に配置された袋状のフィルタ材３０の長手方向の側部（フィルタ材３０の上面部３０Ａに対して側方）にコネクタ３４が取り付けられている。

　図６に示されるように、ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃとが溶着によって一体化された状態では、フィルタ材３０の貫通孔３０Ｃを介してベース部３６の孔部３６Ａとコネクタ３４の流路部３４Ａが連通し、孔部３６Ａ内及び流路部３４Ａ内を燃料が通過可能となる。そして、フィルタ材３０によってろ過された燃料が孔部３６Ａ及び流路部３４Ａを通じて吸込み口２６から燃料ポンプ１８へ吸い込まれるようになっている（図１参照）。

　次に、本実施形態のフィルタ装置１０の作用について説明する。

　図７に示されるように、ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃとを溶着によって接合する際には、ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃとの間に略長方形状のフィルム状のフィルタ材３０を介在させると共に、ベース部３６の孔部３６Ａとフィルタ材３０の貫通孔３０Ｃとコネクタ３４の流路部３４Ａの位置を合わせる（図６参照）。そして、ベース部３６の凹部４０、４２とコネクタ３４の突起４４、４６とをそれぞれ嵌合させてベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃの位置がずれないようにする。このとき、ベース部３６の凹部４２とコネクタ３４の突起４６との間には、フィルタ材３０が介在されている。

　この状態で、図７及び図８に示されるように、略円柱状のホーン５０の先端部５０Ａをベース部３６の平面部３６Ｂに当接させる。このとき、ホーン５０の側面部５０Ｂ側は、間隔形成用骨部３８の開口３９に挿通され、ホーン５０の側面部５０Ｂと間隔形成用骨部３８とが干渉することがない。さらに、コネクタ３４のフランジ３４Ｂの下方側には、アンビル（溶接用の治工具）５２に設けられた二股状の先端部５２Ａが差し込まれ、フランジ３４Ｂの下面部に当接される。この状態で、図６に示されるように、ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃが超音波溶着により溶着され、ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃとが一体化される。

　その後、図９に示されるように、長方形状のフィルタ材３０は、ベース部３６の両側で折り曲げられ、フィルタ材３０の一端部側の上面部３０Ａと、フィルタ材３０の他端部側の下面部３０Ｂとが重ねられる。さらに、間隔形成用骨部３８の周囲でフィルタ材３０の上面部３０Ａと下面部３０Ｂとが平面視にて先端が先細りとなる略Ｕ字状に溶着され、フィルタ材３０が溶着された外縁部でカッティングされて形が整えられることで、フィルタ装置１０が完成する。

　このフィルタ装置１０では、ベース部３６の孔部３６Ａとコネクタ３４の流路部３４Ａがフィルタ材３０の貫通孔３０Ｃを介して連通しており、フィルタ材３０でろ過された燃料は、間隔形成用骨部３８の複数の開口部３８Ｃを通過してベース部３６の孔部３６Ａ及びコネクタ３４の流路部３４Ａを通過する。そして、コネクタ３４の流路部３４Ａから吸込み口２６を通じて燃料ポンプ１８へ吸い込まれる（図１参照）。

　このようなフィルタ装置１０では、ホーン５０の先端部５０Ａをベース部３６の平面部３６Ｂに当接させたときに、ホーン５０の側面部５０Ｂ側が間隔形成用骨部３８の開口３９に挿通され、ホーン５０の側面部５０Ｂと間隔形成用骨部３８とが干渉することがない。このため、ベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃとを溶着する溶着作業時に間隔形成用骨部３８が邪魔にならず、作業性が良い。

　また、間隔形成用骨部３８がベース部３６から離れるに従って巾が狭くなるような形状でも、間隔形成用骨部３８に長さ方向に沿って横骨部３８Ｂがない開口３９を設けることで、ホーン５０と間隔形成用骨部３８とが干渉することをより効果的に阻止することができる。

　また、このフィルタ装置１０では、間隔形成部材３２とコネクタ３４をインサート成形で形成しないため、不織布を金型上に強く押す押し切り部がなくなり、有効ろ過面積のロスが少なくなり、同じ投影面積なら小型化が可能になる。また、クリーンルームでフィルタ装置１０を組み立てることが可能になり、異物の付着などが低減され、クリーン度が高くなる。

　なお、本実施形態では、間隔形成用骨部３８は、平面部３６Ｂに沿った方向（矢印Ｂ方向）の断面が略Ｕ字状に形成されているが、これに限定されず、間隔形成用骨部３８は他の形状に変更してもよい。例えば、間隔形成用骨部は、平面部３６Ｂに沿った方向（矢印Ｂ方向）の断面が略「コ」字状、略Ｖ字状でもよく、また、二つの板状部材をほぼ平行又は略「ハ」の字状に配置した構成でもよい。すなわち、間隔形成用骨部は、ベース部３６と交差する長さ方向に沿って、溶着用の治工具を挿入する挿入部を設け、溶着用の治工具との干渉を阻止する構成であればよい。

　また、本実施形態では、間隔形成用骨部３８は、ベース部３６に対して孔部３６Ａの上方側を避ける方向に傾斜するように形成されているが、これに限定されず、ベース部３６に対して他の方向に交差するように間隔形成用骨部に設けてもよい。また、ベース部３６に対して直交する方向に間隔形成用骨部を設けてもよい。

　また、本実施形態では、間隔形成用骨部３８は、ベース部３６から離れるに従って巾が狭くなる（先端が細くなる）ように形成されているが、これに限定されず、間隔形成用骨部の長さ方向（矢印Ａ方向）の外形がほぼ同じ大きさに形成された構成や、先端側が太くなるように形成された構成でもよい。

　なお、本実施形態では、平面部３６Ｂに超音波溶着用のホーン５０を当接してベース部３６の接合部３６Ｃとコネクタ３４の接合部３４Ｃを溶着したが、超音波溶着に限定されず、例えば、高周波溶着、振動溶着、レーザ溶着、スピン溶着などの治工具を平面部３６Ｂに当接させて溶着してもよい。

Claims

　袋状のろ材で形成されたフィルタ材と、
　前記フィルタ材の内部に設けられ、前記フィルタ材の内部に空間を形成する間隔形成部材と、
　前記フィルタ材の内部と外部とを連通する流路部を備え、燃料の吸込み口に取り付けられる接続部材と、を有し、
　前記間隔形成部材は、
　前記流路部と連通する孔部が形成され、前記フィルタ材を間に挟んで前記接続部材に溶着されるベース部と、
　前記ベース部の平面部から前記平面部と交差する方向に延びると共に、前記平面部に溶着用の治工具が当接されたときに干渉しない間隔形成用骨部と、を有するフィルタ装置。
　前記間隔形成用骨部は、前記ベース部から長手方向に延びる縦骨部と、前記縦骨部と交差して前記縦骨部を繋ぐ横骨部と、を備え、
　前記治工具は前記横骨部のない縦骨部の間から挿入される請求項１に記載のフィルタ装置。
　前記間隔形成用骨部は、前記ベース部に対して前記孔部の上方側を避ける方向に傾斜している請求項１又は請求項２に記載のフィルタ装置。
　前記間隔形成用骨部は、平面視したとき、前記ベース部から離れるに従って巾が狭くなっている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
　前記間隔形成用骨部は、前記平面部に沿った断面が略Ｕ字状に形成されている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。
　前記接続部材と前記ベース部は袋状の前記フィルタ材の側部を挟んで溶着されている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のフィルタ装置。