JP4446900B2 - フィルタの成形型 - Google Patents

Description

本発明は、筒状フィルタを樹脂材で成形する際に用いられるフィルタの成形型に関する。

従来より、例えば動力機械等の内部を循環するオイルを濾過する場合に樹脂製の筒状フィルタが用いられている（例えば、特許文献１参照）。このフィルタは側壁と底壁とを備えており、側壁は、フィルタの中心線方向に直線状に延びる多数の第１線状部を周方向に略等間隔に並設するとともに、これら第１線状部を外側から囲むように環状に延びる多数の第２線状部を上記第１線状部と一体にかつ中心線方向に略等間隔に並設して構成されている。これら両線状部によりフィルタの側壁には流体濾過用の小孔が多数形成される。また、フィルタの底壁にも流体濾過用の小孔が多数形成されている。
実開昭６０−３１３１９号公報（図３、図４）

ところが、特許文献１のフィルタの側壁は上記のように第１線状部とその外側を囲む第２線状部とで構成されているため、側壁には、両線状部がフィルタの内外方向に重なった部分が生じ、この両線状部が重なった部分においては肉厚が無用に厚くなってしまう。このように側壁の肉厚が厚くなると、フィルタの外形状が拡大して該フィルタを配設するための大きなスペースが必要となり、しかも、肉厚が厚い部分を構成する材料によってフィルタの重量が増加するとともに材料費が高くなる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、側壁及び底壁の各々に流体濾過用の小孔が多数形成された筒状フィルタを樹脂材で成形する場合に、側壁及び底壁に肉厚が厚くなる部分を生じさせないようにして、フィルタの小型化及び軽量化を図り、かつ材料費を低減できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、側壁及び底壁の各々に流体濾過用の小孔が多数形成された有底の筒状フィルタを樹脂材により成形する際に用いられるフィルタの成形型を対象とし、上記フィルタの側壁内面及び底壁内面をそれぞれ成形する側壁成形面及び底壁成形面を有する内型と、上記フィルタの側壁外面を成形する側壁成形面を有する第１外型と、上記フィルタの底壁外面を成形する底壁成形面を有する第２外型とを備え、上記第１外型は、上記側壁外面の周長方向に連続する略１／４以下の所定領域をそれぞれ成形する複数の所定領域成形型に分割され、上記各所定領域成形型が上記内型に対し上記側壁の厚み方向に移動して接離するとともに、上記第２外型及び内型が上記底壁の厚み方向に相対的に移動して接離することにより、上記内型、第１外型及び第２外型がキャビティを形成する型閉じ状態と、該キャビティで成形されたフィルタを脱型可能な型開き状態とに切り替えられ、上記各所定領域成形型の側壁成形面には、該所定領域成形型の移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で上記内型の側壁成形面に当接して上記側壁の小孔を成形するピンが多数立設され、上記第２外型の底壁成形面と上記内型の底壁成形面との一方の底壁成形面には、上記第２外型及び内型の相対移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で他方の底壁成形面に当接して上記底壁の小孔を成形するピンが多数立設されている構成とした。

上記請求項１の発明によれば、内型、第１外型及び第２外型を型閉じ状態にしてキャビティを形成すると、各所定領域成形型のピンが内型の側壁成形面に当接するとともに、第２外型及び内型の一方のピンが他方の底壁成形面に当接する。上記キャビティに供給された樹脂材は、ピン間に行き渡り、固化後脱型が可能となる。この脱型の際、所定領域成形型のピンが該所定領域成形型の移動方向に延び、また、第２外型及び内型の一方のピンがこれら第２外型及び内型の相対移動方向に延びているので、これらピンと成形されたフィルタの中間成形品との間にアンダカット部が形成されない。これにより、内型、第１外型及び第２外型を容易に型開き状態にして、ピンの跡に小孔が形成されたフィルタを得ることができる。

また、例えば円筒状フィルタを成形する場合には、上記各所定領域成形型の側壁成形面における周長方向中間部に位置するピンの立設方向は、該所定領域成形型が側壁の厚み方向に移動するものであることから、該側壁を貫通する方向になる。さらに、各所定領域成形型における側壁成形面の周長方向の長さは、側壁外面の略１／４以下とされて短くなっているので、周長方向両側に位置するピンの立設方向も側壁を貫通する方向になる。これらのことにより、側壁を貫通する小孔を該側壁の広い範囲に形成することができる。また、フィルタの底壁にも、ピンによってフィルタの中心線方向に貫通する小孔を形成することができる。

従って、従来のように第１線状部と第２線状部とが重なる部分を側壁及び底壁に形成することなく、該側壁及び底壁に小孔を多数形成することができて、流体をフィルタの内外方向にスムーズに流通させることができる。このように肉厚が無用に厚くなる部分がフィルタの側壁及び底壁に無くなるので、フィルタを小型にすることができて該フィルタを配設するためのスペースを小さくすることができ、しかも、材料の使用量を減らすことができて、フィルタを軽量にすることができるとともに、材料費を低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るフィルタの成形型１を示すものであり、また、図２は、該成形型１により成形されたフィルタ３を示すものである。この実施形態の説明では、成形型１の構造を説明する前にフィルタ３の構造を説明する。

上記フィルタ３は、例えば自動車のエンジンに設けられているオイルパン（図示せず）内に配設されるものであり、図３に示すように、樹脂材からなるＬ字状パイプ部材５の内部に組み込まれている。該パイプ部材５の一端及び他端には開口部５ａ、５ｂがそれぞれ形成され、一端開口部５ａの周縁には外方へ延出するフランジ７が一体に形成され、該フランジ７が上記エンジンに取り付けられるようになっている。上記パイプ部材５の周壁には、略矩形の孔部５ｃが他端開口部５ｂに近接して形成されている。

上記フィルタ３は、図２に示すように、側壁１１と底壁１３とを備えた円筒状をなしており、側壁１１の底壁１３と反対側の端部には開口部３ａが形成されている。上記側壁１１及び底壁１３は、樹脂材により一体に成形されている。側壁１１の開口部３ａの周縁には、外方へ延出する環状の延出部１５が一体に形成されている。フィルタ３の側壁１１には、径方向外側へ突出しかつフィルタ３の中心線方向両端に亘って延びる補強用の第１突条部１７と、該第１突条部１７の径方向反対側から該第１突条部１７と同様に突出する補強用の第２突条部１９とが形成されている。第１突条部１７及び第２突条部１９の延出部１５近傍には、側壁１１の外方へ突出する突起２０が一体に形成されている。

上記側壁１１の第１突条部１７及び第２突条部１９以外の部位は細かい格子状に形成されており、図４に示すように、この格子の目によって本発明のオイル濾過用の小孔２１が構成されている。また、底壁１３にも同様に小孔（図示せず）が形成されていて、これら側壁１１及び底壁１３の小孔２１の形状は平面視で略矩形状とされている。

上記フィルタ３は、底壁１３側からパイプ部材５の他端開口部５ｂ内に挿入され、パイプ部材５内に完全に挿入されると、図３に示すように、フィルタ３の延出部１５がパイプ部材５の他端開口部５ｂの周縁に当接し、このとき、フィルタ３の突起２０がパイプ部材５の孔部５ｃに嵌入してフィルタ３がパイプ部材５内で保持される。

次に、上記フィルタの成形型１の構造について説明する。この成形型１は射出成形機（図示せず）に取り付けられるものであり、図１及び図５に示すように、フィルタ３の内面を成形する内型３１と、フィルタ３の側壁１１外面を成形する第１外型３３と、フィルタ３の底壁１３外面を成形する第２外型３５とを備えている。尚、この実施形態では説明の便宜を図るために、フィルタ３を、その中心線が略水平方向に指向する状態で成形する場合について説明する。

上記内型３１は大略円柱状に形成されており、図５に示すように、フィルタ３の側壁１１内面を成形する側壁成形面３１ａと、フィルタ３の底壁１３内面を成形する底壁成形面３１ｂとを備えている。側壁成形面３１ａは円形面で構成され、底壁成形面３１ｂは平坦面で構成されている。この内型３１の底壁成形面３１ｂと反対側の端面には、該内型３１を中心線方向（図５に矢印ｅで示す方向）に移動させて上記第２外型３５に対し接離させる内型移動機構（図示せず）が連結されている。

上記第１外型３３は、図１に示すように、上記側壁１１外面の周長方向に連続する略１／４の所定領域をそれぞれ成形する第１〜第４所定領域成形型３７〜４０に分割されている。第１所定領域成形型３７は、フィルタ３をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁１１外面の左側かつ上側に位置する第１領域を成形する第１側壁成形面３７ａを有している。この第１所定領域成形型３７には、該成形型３７を上記内型３１の径方向のうち水平面に対し左上略４５゜傾斜した方向（図１及び図５に矢印ａで示す方向）に移動させる第１移動機構（図示せず）が連結されている。この第１移動機構により第１所定領域成形型３７は、側壁３の厚み方向に移動して内型３１に対し接離する。

図１において、上記第１側壁成形面３７ａの下端部には、上記第１突条部１７の上半部を成形する第１凹面３７ｂが形成されている。この第１側壁成形面３７ａの第１凹面３７ｂ以外の部位には、図６にも示すように、多数の第１ピン４５が第１移動機構による移動方向ａに立設されている。これら第１ピン４５は側壁１１の第１領域に小孔２１を形成するためのものであり、略等間隔に並んでいる。上記第１ピン４５の断面形状は略矩形状とされ、基端側が第１側壁成形面３７ａに埋め込まれた状態で保持されている。この第１ピン４５の第１側壁成形面３７ａからの突出寸法は側壁１１の厚みと略同じとされ、その先端は、内型３１の側壁成形面３１ａに当接するように形成されている。

また、第２所定領域成形型３８は、フィルタ３をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁１１外面の右側かつ上側に位置する第２領域を成形する第２側壁成形面３８ａを有している。この第２所定領域成形型３８には、該成形型３８を上記内型３１の径方向のうち水平面に対し右上略４５゜傾斜した方向（図１に矢印ｂで示す方向）に移動させる第２移動機構（図示せず）が連結されている。この第２移動機構により第２所定領域成形型３８は、側壁３の厚み方向に移動して内型３１に対し接離する。

上記第２側壁成形面３８ａの下端部には、上記第２突条部１９の上半部を成形する第２凹面３８ｂが形成されている。この第２側壁成形面３８ａの第２凹面３８ｂ以外の部位には、第１ピン４５と同様に、多数の第２ピン４６が第２移動機構による移動方向ｂに立設されている。

また、第３所定領域成形型３９は、フィルタ３をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁１１外面の右側かつ下側に位置する第３所定領域を成形する第３側壁成形面３９ａを有している。この第３所定領域成形型３９には、該成形型３９を上記内型３１の径方向のうち水平面に対し右下略４５゜傾斜した方向（図１及び図５に矢印ｃで示す方向）に移動させる第３移動機構（図示せず）が連結されている。この第３移動機構により第３所定領域成形型３９は、側壁３の厚み方向に移動して内型３１に対し接離する。

上記第３側壁成形面３９ａの上端部には、上記第２突条部１９の下半部を成形する第３凹面３９ｂが形成されている。この第３側壁成形面３９ａの第３凹面３９ｂ以外の部位には、第１ピン４５と同様に、多数の第３ピン４７が第３移動機構による移動方向ｃに立設されている。

また、第４所定領域成形型４０は、フィルタ３をその中心線が略水平方向に指向するように配置した状態で側壁１１外面の左側かつ下側に位置する第４所定領域を成形する第４側壁成形面４０ａを有している。この第４所定領域成形型４０には、該成形型４０を上記内型３１の径方向のうち水平面に対し左下略４５゜傾斜した方向（図１に矢印ｄで示す）に移動させる第４移動機構（図示せず）が連結されている。この第４移動機構により第４所定領域成形型４０は、側壁３の厚み方向に移動して内型３１に対し接離する。

上記第４側壁成形面４０ａの上端部には、上記第１突条部１７の下半部を成形する第４凹面４０ｂが形成されている。この第４側壁成形面４０ａの第４凹面４０ｂ以外の部位には、第１ピン４５と同様に、多数の第４ピン４８が第４移動機構による移動方向ｄに立設されている。上記第１〜第４側壁成形面３７ａ、３８ａ、３９ａ、４０ａが本発明の第１外型３３の側壁成形面を構成している。

一方、第２外型３５は射出成形機の基台に固定された固定型であり、図５に示すように、フィルタ３の底壁１３外面を成形する底壁成形面３５ａを備えている。この底壁成形面３５ａには、多数の底壁側ピン４９が内型３１の中心線方向に立設されている。つまり、底壁側ピン４９の立設方向と内型３１の移動方向ｅとは一致している。上記底壁側ピン４９は、底壁１３に小孔を形成するためのものであり、上記第１ピン４５と略同じ形状とされている。底壁側ピン４９の底壁成形面３５ａからの突出寸法は、底壁１３の厚みと略同じに設定されている。底壁側ピン４９の先端は、内型３１の底壁成形面３１ｂに当接するように形成されている。

上記第１〜第４移動機構は、略同期して作動するように構成されている。これら第１〜第４移動機構により、第１〜第４所定領域成形型３７〜４０を内型３１に接近させると、第１〜第４ピン４５〜４８の先端が内型３１の側壁成形面３１ａに当接する。さらに、上記内側移動機構により、内型３１を第２外型３５に接近させると、底壁側ピン４９の先端が内型３１の底壁成形面３１ｂに当接する。これにより、内型３１、第１外型３３及び第２外型３５が型閉じ状態になり、該内型３１、第１外型３３及び第２外型３５によりキャビティＳが形成される。

一方、上記型閉じ状態にある第１〜第４所定領域成形型３７〜４０を第１〜第４移動機構により内型３１から離れる方向に移動させ、かつ、内型３１を内型移動機構により第２外型３５から離れる方向に移動させると、内型３１、第１外型３３及び第２外型３５が型開き状態になる。この型開き状態では、上記キャビティＳで成形されたフィルタ３が内型３１に保持されるようになっている。

次に、上記のように構成された成形型１を用いて上記フィルタ３を成形する場合について説明する。まず、内型３１、第１外型３３及び第２外型３５を型閉じ状態にした後、射出成形機から溶融状態の樹脂材をキャビティＳに射出し充填する。この溶融状態の樹脂材は第１〜第４ピン４５〜４８及び底壁側ピン４９の間に行き渡るとともに、側壁成形面３１ａ、３７ａ、３８ａ、３９ａ、４０ａ及び底壁成形面３１ｂ、３５ａにより成形されて固化しフィルタ３の中間成形品となる。

このとき、第１〜第４ピン４５〜４８が第１〜第４所定領域成形型３７〜４０の移動方向ａ〜ｄに立設されるとともに、底壁側ピン４９が内型３１の移動方向ｅに立設されているので、これら第１〜第４ピン４５〜４８及び底壁側ピン４９と、フィルタ３の中間成形品との間にアンダカット部が形成されない。従って、型開き（脱型）する際に、第１〜第４所定領域成形型３７〜４０を内型３１に対し移動させ、該内型３１を第２外型３５に対し移動させて、これら内型３１、第１外型３３及び第２外型３５を容易に型開き状態とすることが可能になる。この型開き状態とした後に、内型３１に保持されているフィルタ３の中間成形品を該内型３１から離脱させると、第１〜第４ピン４５〜４８及び底壁側ピン４９の跡に小孔２１が形成されたフィルタ３が得られる。

また、第１側壁成形面３７ａにおける周長方向中間部に位置する第１ピン４５の立設方向は、第１所定領域成形型３７が側壁１１の厚み方向に移動するものであることから、該側壁１１を貫通する方向になる。さらに、第１所定領域成形型３７における第１側壁成形面３７ａの周長方向の長さは、側壁１１外面の略１／４とされて短くなっているので、周長方向両側に位置する第１ピン４５の立設方向が側壁１１を貫通する方向になる。また、第２〜第３ピン４６〜４８により、第１ピン４５と同様に側壁１１に小孔２１が形成される。これらのことにより、側壁１１を貫通する小孔２１を該側壁１１の広い範囲に形成することができる。さらに、フィルタ３の底壁１３にも、底壁側ピン４９によってフィルタ３の中心線方向に貫通する小孔が形成される。

したがって、この実施形態に係るフィルタの成形型１によれば、従来のように第１線状部と第２線状部とが重なる部分を側壁１１及び底壁１３に形成することなく、該側壁１１及び底壁１３に小孔２１を多数形成することができて、オイルをフィルタ３の内外方向にスムーズに流通させることができる。このように肉厚が無用に厚くなる部分が側壁１１及び底壁１３に無くなるので、フィルタ３を小型にすることができて該フィルタ３を配設するのに要するオイルパン内のスペースを小さくすることができ、しかも、樹脂材の使用量を減らすことができて、フィルタ３を軽量にすることができるとともに、材料費を低減することができる。

また、この実施形態では、円筒状フィルタ３を成形する場合について説明したが、本発明は、断面形状が略四角形の筒状フィルタ３を成形する場合にも適用することができる。すなわち、このフィルタ３は、図７に示すように、底壁１３が略正方形に形成され、側壁１１はフィルタ３の中心線方向に長い長方形部１１ａを４つ組み合わせて構成されている。これら長方形部１１ａは略同じ形状とされている。フィルタ３の延出部１５は正面視で略矩形に形成されている。また、符号５１は、補強用の枠部であり、上記側壁１１及び底壁１３と一体に形成されている。

このフィルタ３を成形する成形型の内型は、図示しないが、四角柱状に形成されている。また、第１外型は、側壁１１の４つの長方形部１１ａ外面をそれぞれ第１〜第４領域としてこれらを成形する第１〜第４所定領域成形型に分割されている。つまり、これら第１〜第４所定領域成形型は、それぞれ、側壁１１外面の周長方向に連続する略１／４の領域を成形するものである。また、第１〜第４所定領域成形型の側壁成形面は、側壁１１の各領域の形状に対応して略平坦に形成されている。これら第１〜第４所定領域成形型は、それぞれ、第１〜第４移動機構により第１〜第４領域に対し略直交する方向に移動して内型に接離するようになっている。

第１所定領域成形型の第１側壁成形面には、多数の第１ピンが第１移動機構による移動方向に立設されている。第２〜第４側壁成形面にも同様に第２〜第４ピンが立設されている。また、第２外型には、底壁側ピンが立設されている。

したがって、この場合にも、肉厚が無用に厚くなる部分が側壁１１及び底壁１３に無くなるので、フィルタ３を配設するのに要するオイルパン内のスペースを小さくすることができ、しかも、フィルタ３を軽量にすることができるとともに、材料費を低減することができる。

尚、この実施形態では、第２外型３５の底壁成形面３５ａに底壁側ピン４９を立設した場合について説明したが、底壁側ピン４９は内型３１の底壁成形面３１ｂに立設してもよい。

また、図示しないが、各所定領域成形型によって円筒状の側壁１１外面の１／４を超える領域を成形するようにした場合には、該所定領域成形型における側壁成形面のピンは全てが該成形型の移動方向に立設されているので、それらピンのうち側壁成形面の周長方向両側に位置するピンは側壁１１外面の接線方向に近い方向に延びることになる。こうなると、周長方向両側のピンによって形成される小孔の中心線方向の長さが長くなり、つまり側壁１１の肉厚が厚くなり、また、周長方向両側のピンの立設方向が側壁１１を貫通する方向とならずに、側壁１１に小孔が形成されない部分が生じる場合がある。このように小孔が中心線方向に長くなったり、側壁１１に小孔が形成されない部分が生じると、オイルがフィルタ３の内外方向に流通する際の流通抵抗が大きくなり、オイルを効率よく濾過することができなくなる。

また、各所定領域成形型によって側壁１１外面を成形する領域は、該側壁１１外面の周長方向に連続する１／４〜１／６の範囲とするのが好ましい。例えば、各所定領域成形型によって側壁１１外面の周長方向に連続する１／５の領域を成形する場合には、第１外型３３を５つの所定領域成形型で構成すればよく、また、側壁１１外面の周長方向に連続する１／６の領域を成形する場合には、第１外型３３を６つの所定領域成形型で構成すればよい。このように、各所定領域成形型によって成形する側壁１１外面の領域を該外面の１／４〜１／６の範囲とすることにより、所定領域成形型の数が６つ以下となるので、第１外型３３の構造が複雑化せず、成形型１のコストアップを抑制することができる。

また、本発明は、フィルタ３の断面形状が例えば楕円形である場合や、五角形及び六角形である場合にも適用することができる。この場合には、第１外型３３を５つ及び６つの所定領域成形型に分割すればよい。

また、この実施形態では、フィルタ３をその中心線が略水平方向に指向する状態で成形する場合について説明したが、本発明は、フィルタ３をその中心線が略鉛直方向に指向する状態で成形する場合や、中心線が水平面に対し傾斜する方向に指向する状態で成形する場合にも適用することができる。

さらに、本発明の成形型１で成形するフィルタ３は自動車の自動変速機や自動車以外の動力機械等に用いることができる。

以上説明したように、本発明に係るフィルタの成形型は、例えば自動車のエンジンに用いられる筒状フィルタを樹脂材で成形するのに用いることができる。

本発明の実施形態に係るフィルタの成形型の縦断面図である。 成形型で成形されたフィルタの斜視図である。 フィルタをパイプ部材に組み込んだ状態を示す斜視図である。 フィルタの側壁を拡大して示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 第１所定領域成形型の第１ピン近傍を拡大して示す縦断面図である。 断面形状が略四角形のフィルタの斜視図である。

符号の説明

１ 成形型
３ フィルタ
１１ 側壁
１３ 底壁
２１ 小孔
３１ 内型
３１ａ 側壁成形面
３１ｂ 底壁成形面
３３ 第１外型
３５ 第２外型
３５ａ 底壁成形面
３７〜４０ 第１〜第４所定領域成形型
３７ａ。３８ａ、３９ａ、４０ａ 第１〜第４側壁成形面
４５〜４８ 第１〜第４ピン
４９ 底壁側ピン
Ｓ キャビティ

Claims (1)

1. 側壁及び底壁の各々に流体濾過用の小孔が多数形成された有底の筒状フィルタを樹脂材により成形する際に用いられるフィルタの成形型であって、
   上記フィルタの側壁内面及び底壁内面をそれぞれ成形する側壁成形面及び底壁成形面を有する内型と、
   上記フィルタの側壁外面を成形する側壁成形面を有する第１外型と、
   上記フィルタの底壁外面を成形する底壁成形面を有する第２外型とを備え、
   上記第１外型は、上記側壁外面の周長方向に連続する略１／４以下の所定領域をそれぞれ成形する複数の所定領域成形型に分割され、
   上記各所定領域成形型が上記内型に対し上記側壁の厚み方向に移動して接離するとともに、上記第２外型及び内型が上記底壁の厚み方向に相対的に移動して接離することにより、上記内型、第１外型及び第２外型がキャビティを形成する型閉じ状態と、該キャビティで成形されたフィルタを脱型可能な型開き状態とに切り替えられ、
   上記各所定領域成形型の側壁成形面には、該所定領域成形型の移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で上記内型の側壁成形面に当接して上記側壁の小孔を成形するピンが多数立設され、
   上記第２外型の底壁成形面と上記内型の底壁成形面との一方の底壁成形面には、上記第２外型及び内型の相対移動方向に突出し、先端が型閉じ状態で他方の底壁成形面に当接して上記底壁の小孔を成形するピンが多数立設されていることを特徴とするフィルタの成形型。

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