JP3662092B2 - フィルターエレメント及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に適用される燃焼空気清浄器等に用いるフィルターエレメント及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に適用される燃焼空気清浄器のフィルターエレメントとして、ろ材とそのろ材を保持する保持枠とを備えたフィルターエレメントが知られている。このフィルターエレメントには、ダスティエアサイドとクリーンエアサイドとをシールするためのパッキンが、その保持枠の周囲に装着されている。このフィルターエレメントは、通常、射出成形によってろ材の保持枠が形成され、予め製造されたパッキンを、その保持枠にはめ合わせて構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のフィルターエレメントの製造においては、パッキンを別工程で製造した後、保持枠に装着しているため、工数が多く、製造効率が悪化するという問題があった。更に、フィルターエレメントとパッキンとが別部品として取り扱われるため、コスト高になるという問題があった。
【０００４】
本発明は、製造が容易で、部品点数が少ないフィルターエレメント及び製造効率の良いフィルターエレメントの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明の実施形態を示す図面に対応付けて本発明を説明する。但し、本発明は図示の形態に限定されない。
【０００６】
請求項１の発明は、ろ材２と前記ろ材２を保持する保持枠３とを備え、前記保持枠３の外周面にパッキン４を設けたフィルターエレメント１であって、前記保持枠３及び前記パッキン４を、熱可塑性エラストマーの１工程の射出成形により一体に成形し、さらに、前記パッキン４の先端に、シールリップ６を前記エラストマーにより前記射出工程で形成せしめ、射出成形により得られた前記保持枠の形状を維持させると共にその弾性力を利用して、前記ろ材の端縁を保持するフィルターエレメント１により、上述した目的を達成する。この発明によれば、パッキン４が射出成形によって保持枠３の周囲に一体に設けられるため、パッキン４のはめ合わせ作業および部品点数を削減でき、フィルターエレメント１を容易に製造することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載のフィルターエレメントにおいて、前記ろ材２は、その折り線が一方向にのみ延びるように蛇腹状に折り込まれて形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、ろ材２と、ろ材２を保持する保持枠３と、保持枠３の周囲に設けられたパッキン４とを備えたフィルターエレメント１の製造方法であって、前記保持枠３と前記パッキン４とを、熱可塑性エラストマーを１工程の射出成形で一体成形すると共に、この射出成形により、前記パッキン４の先端にシールリップ６をこれら保持枠３及びパッキン４と同一の前記熱可塑性エラストマーで形成することにより、上述した目的を達成する。この発明によれば、保持枠３、パッキン４及びシールリップ６を同時に射出成形することによって、工数および部品点数を削減し、効率よくフィルターエレメントを製造できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明のフィルターエレメント１の斜視図、図２はそのフィルターエレメント１の断面図、図３はそのフィルターエレメントの上面図である。
【００１２】
図１に示すように、フィルターエレメント１は、ろ材２と、ろ材２を保持する保持枠３と、保持枠３の周囲に設けられたパッキン４とを備えている。
【００１３】
ろ材２は、通常使用されるろ紙、織布または不織布等が使用され、保持枠２によって保持される。
【００１４】
保持枠３は、ろ材２が燃焼空気清浄器（図示しない）内で一定形状を保てるように、射出成形によって形成される。保持枠３は、ろ材２が配置された成形金型内に、後述する熱可塑性エラストマーを射出することにより、ろ材２と一体に形成される。保持枠３の形状は、ろ材２の形状及び材質によって、例えば平板状、多面体状、円筒状またはドーナツ状等に形成される。例えば図１〜図３に示すような平板状のろ材２の場合には、ろ材２の周りに保持枠３が射出成形される。また、保持枠３の補強のためにリブ５が射出成形によって設けられている場合もある。
【００１５】
パッキン４は、ダスティエアサイドとクリーンエアサイドとをシールするために、保持枠３の周囲に設けられている。パッキン４には、加硫ゴムと同様な弾性を有する熱可塑性エラストマーを使用することが好ましい。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、１，２−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマーまたはフッ素系熱可塑性エラストマーを用いることができる。これらの熱可塑性エラストマーは、射出成形機を用いることができ、ゴムと違って加硫する必要がないため、パッキン４を射出成形によって形成する際の材料として、好適である。
【００１６】
パッキン４は、射出成形によって保持枠３と一体に形成される。この時、あらかじめ保持枠３を射出成形した後にパッキン４を射出成形してもよいし、保持枠３とパッキン４とを同時に射出成形してもよい。保持枠３を射出成形した後にパッキン４を射出成形する場合は、保持枠３とパッキン４とを違う材料によって一体に形成することができる。例えば、保持枠３に強度が要求される場合は、強度を有する樹脂で保持枠３を形成し、弾性を有する熱可塑性エラストマーでパッキン４を形成することができる。また、保持枠３とパッキン４とを同時に射出成形する場合は、それらは同一材料、例えば熱可塑性エラストマーによって一体に形成することができる。このため、射出成形金型は、保持枠３とパッキン４とを同時に成形する場合には１つでよい。なお、保持枠３に設けられるパッキン４の形成位置は、フィルターエレメント１の形状等によって種々の態様がとれるため、図示したような形態、即ち保持枠３の外周の中央部に設けられている形態に限定されない。例えば、保持枠３の底部または上部であっても、保持枠３の周囲であってダスティエアサイドとクリーンエアサイドとをシールできる位置に設けてあればよい。
【００１７】
また、熱可塑性エラストマーは、射出成形性がよいため、保持枠３の補強のために設けられる細長いリブ５も、充填性よく、容易に形成することができる。
【００１８】
図４は本発明のフィルターエレメント１のパッキン４の拡大断面図である。パッキン４の先端部には、シール性を高めるためのシールリップ６が設けられている。シールリップ６は、射出成形性のよい熱可塑性エラストマーを使用することによって、容易に形成することができる。
【００１９】
【実施例】
図１に示した形状のフィルターエレメント１において、縦１７０ｍｍ、横１３０ｍｍ、高さ４０ｍｍの波状に形成したろ紙をろ材２とし、そのろ材２を保持するための保持枠４と、保持枠４の周囲のほぼ中央に突出したパッキン４とを射出成形によって一体に形成した。保持枠３は、図１のように、ろ材２の側面に全周に渡って形成した。フィルターエレメント１のろ過面となる上面と下面とには、それぞれの中央にリブ５を１本通して保持枠３を補強した。保持枠３（リブ５も含む）とパッキン４とは、同一材料によって、一度の射出成形によって同時に形成した。パッキン４には、シールリップ６を設け、シール性を向上させた。材料は、三菱化学ＭＫＶ（株）製の熱可塑性エラストマーＳ１４２２改（オレフィン系）を用いた。射出成形条件としては、射出速度を従来より１０〜２０％増加させて成形することが好ましい。
【００２０】
得られた縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍ、高さ４０ｍｍのフィルターエレメント１は、熱可塑性エラストマーがリブ５およびシールリップ６等の細部にまで良好に充填しており、シール性にも優れていた。
【００２１】
以上説明したように、請求項１及び請求項２のフィルターエレメントによれば、ダスティエアサイドとクリーンエアサイドとをシールするためのパッキンを、射出成形によって保持枠の周囲に一体に設けることにより、パッキンのはめ合わせ作業および部品点数を削減することができ、フィルターエレメントを容易且つ低コストに製造することができる。特に、保持枠、パッキン及びシールリップを熱可塑性エラストマーで成形することによって、シール性に優れたパッキンを備えるフィルターエレメントを容易に製造することができる。
【００２２】
また、請求項３のフィルターエレメントの製造方法によれば、射出成形により、保持枠、パッキン及びシールリップを同時に形成すること、または、保持枠形成後にパッキンを形成することによって、工数および部品点数を削減し、フィルターエレメントの製造効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルターエレメントの斜視図である。
【図２】本発明のフィルターエレメントの断面図である。
【図３】本発明のフィルターエレメントの上面図である。
【図４】本発明のフィルターエレメントのパッキンの拡大断面図である。
【符号の説明】
１ フィルターエレメント
２ ろ材
３ 保持枠
４ パッキン
５ リブ
６ シールリップ

Claims (3)

1. ろ材と前記ろ材を保持する保持枠とを備え、前記保持枠の外周面にパッキンを設けたフィルターエレメントであって、
   前記保持枠及び前記パッキンを、熱可塑性エラストマーの１工程の射出成形により一体に成形し、
   さらに、前記パッキンの先端に、シールリップを前記エラストマーにより前記射出工程で形成せしめ、
   射出成形により得られた前記保持枠の形状を維持させると共にその弾性力を利用して、前記ろ材の端縁を保持することを特徴とするフィルターエレメント。
2. 前記ろ材は、その折り線が一方向にのみ延びるように蛇腹状に折り込まれて形成されることを特徴とする請求項１に記載のフィルターエレメント。
3. ろ材と、前記ろ材を保持する保持枠と、前記保持枠の周囲に設けられたパッキンとを備えたフィルターエレメントの製造方法であって、
   前記保持枠と前記パッキンとを、熱可塑性エラストマーを１工程の射出成形で一体成形すると共に、この射出成形により、前記パッキンの先端にシールリップをこれら保持枠及びパッキンと同一の前記熱可塑性エラストマーで形成することを特徴とするフィルターエレメントの製造方法。

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