JPH0344807B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、波型を付与された所定の長さに切断
されたテープ状材料を、完全に円形断面形状のエ
レメントに整形する前に、半円形断面形状に予備
整形する技術に関し、特に自動車エンジン用オイ
ルフイルタやエアフイルタ用のエレメントに使用
される濾材の整形工程に利用されるものである。

〔従来の技術〕

使い捨てタイプのフイルタエレメントは、一般
に樹脂を含浸したテープ状の濾材を波型に成形し
たものを、更に円筒状に丸めて整形し、この端面
にキヤツプを接着し、内側にプロテクタを取り付
けたりして形状を保持した上、熱風処理によつて
樹脂を硬化させて完成される。

従来から一般的に広く使用されているフイルタ
エレメントは、第１１図に示されたようないわゆ
る菊花型のものが多かつたが、自動社部品の小型
軽量化、高性能化の趨勢に鑑み、最近は第１２図
に示されるような、いわゆるクリスタル型のもの
に切り換わりつつある。このクリスタル型のフイ
ルタエレメント用濾材はピツチが周期的に変化す
る不等ピツチの波型を付与され、全体として該波
型による細かい凹凸を有すると共に、最長のピツ
チを有する波型部分が最も外側に位置し、ピツチ
が短くなるにつれて内側に折れ込んだ屈曲を有
し、これによつて軸方向に平行な複数のスリツト
を具えた多角形状断面となつている。

しかし、このようなクリスタル型濾材を合理的
に製造する手段は未だ開発されていない。

〔発明の目的〕

本発明は、前述のクリスタル型フイルタエレメ
ント用濾材を連続して整形する一連の工程に関
し、特に波型を付与されて所定の長さに切断され
たテープ状材料を半円形断面形状に予備整形する
工程に関する。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的は、一定周期の不等ピツチの波型に
成形され、最終製品１個分の長さに切断されたテ
ープ状材料を、アコーデイオン状に縮めて半円形
断面のエレメントに予備整形するための方法であ
つて、前記テープ状材料の少なくとも最大波型と
最小波型の位置を複数の規制部材によつて常に規
制しつつ材料を前進せしめ、先行する規制部材の
移動速度と後続する規制部材の移動速度との差に
よつて材料を縮めることを特徴とする波型に成形
された材料の縮め方法によつて達成される。

又、上述の方法は、テープ状材料に付与される
一定周期の不等ピツチの波型の最大波型と最小波
型とに対応する爪を所定の間隔で具えた２組の送
りユニツトと、該送りユニツトを所定のタイミン
グで前進・後退及び昇降運動させるための駆動機
構、前記最大波型と最小波型とに対応する複数対
の位置決め部材を周囲に分角的に具えた縮めドラ
ムとからなり、前記送りユニツトによる材料の移
動速度と前記縮めドラムによる材料の移動速度と
の差によつて、該ドラム中に少なくとも最終製品
１個分のテープ状材料を収容するようになしたこ
とを特徴とする波型に整形された材料の縮め装置
によつて好適に実施される。

〔実施例〕

本発明の予備整形方法並びに装置を述べる前
に、先ず、本発明にかかるフイルタエレメント用
濾材の連続整形工程の全体について説明する。

第１図に示すように、本発明においてはパツケ
ージＰから巻き戻されたテープ状の濾材１は、供
給ローラ２ａを具えたアンコイラ２を経て弛緩状
態でストツカ３内に貯留され、引き続いて供給ロ
ーラ３ａによつて筋付けローラ４に送られる。筋
付けローラ４は一対の互いに接触して回転するロ
ーラからなり、その表面に長手方向に設けられた
複数本のリブによつて濾材１の表裏両面に波型に
対応する筋を付与して次工程での波型付与を容易
に行えるようになしている。次に濾材１は、成
形・切断ローラ５，６，７からなる成形並びに切
断工程に送られ、波型に成形されると共にフイル
タエレメント１個分ずつの長さに切断される。次
に濾材１はアイドルローラ８を経て送り込みロー
ラ９を含む送り込み装置１０によつて、２個分の
フイルタエレメント用濾材を収容する縮めドラム
１１内に波型に折り畳まれた状態で全体として半
円形断面をなして充填される。この半円形断面形
状にまとめられた濾材１は第２図に示すように、
間歇的に前記縮めドラム１１から順次に押し出さ
れ、インデツクス装置１３に放射状に取付けられ
た移し替え用治具１２内に移し替えられる。そし
てここから丸め整形用シユート１４に導入され、
該シユート内を順次に出口側に送られるに従つ
て、次第に縮径されると同時に円形に修正され、
所望のクリスタル断面のフイルタエレメントとな
る。

本発明はこの一連の工程の中で、前記せる送り
込みローラ９、縮め装置１０及び縮めドラム１１
からなる予備整形工程に関する。

図面に基づいて本発明を更に詳細に説明する。

第３図において、アイドルローラ８と送り込み
ローラ９とは共にその周面に濾材１に付与された
不等ピツチの波型に対応する複数の山及び谷から
なる凹凸を具え、互いに対応する凹凸の山が他方
の谷に入り込んだ状態（以下歯車係合的状態と称
する）で回転するように積極的に駆動され、これ
によつて濾材に付与された不等ピツチの波型を崩
さないように保持したまま濾材を搬送するように
構成されている。なお送り込みローラ９は濾材１
に付与される波型の１サイクル分の凹凸（図示の
例では15個）を具えており、フイルタエレメント
一個分の濾材は送り込みローラ９の６回転分の波
型（90個）を含むように所定の長さに切断されて
いるものと仮定する。この両ローラ８，９は共に
その山の頂上が仮想円周上に配列される（これを
外径規制と称する）ように構成されているので、
当然その谷底の点は同一の円周上には配列されて
いない。従つて両ローラ８，９を互いに干渉しな
いように設置すると、その互いに噛み合う山の頂
点と谷の底との距離はいつも一定ではなく、高い
山と深い谷とが噛み合う場合には相当の距離が開
くことになる。この状態で通常に両ローラ８，９
を回転させた場合には、折角付与された濾材の波
型がアイドルローラ８から送り込みローラ９に移
行する際にローラの歯型から離れて崩れる可能性
が生じるので、本発明においてはこれを防止する
ためにアイドルローラ８と同軸にカム９８を設
け、該ローラ８の回転に同期して回転することに
より、これに係合するレバー９６をピン９９を中
心に左右に揺動させ、前記したように両ローラ
８，９の噛み合い間隙が増加する周期に合わせて
レバー９６の背面で両ローラ８，９の把持点を離
れる濾材１を送り込みローラ９の方へ押しやり濾
材１が送り込みローラ９の歯型から離脱しないよ
うに規制している。

このようにして送り込みローラ９の表面に移転
した濾材１は、ローラ９の山の頂点の軌跡に対面
して設けられた固定ガイド１００によつて通路を
規制されながら、確実に送り込み装置１０に導入
される。

送り込み装置１０は、上部を水平ガイド２０１
で規制された濾材通路２００と、その下方に該通
路に沿つて設けられた２対の送りユニツト４１，
４２；４１ａ，４２ａとからなつている。この２
組の送りユニツトはそれぞれ後述する移動機構の
スライド７４と７４ａに固定され、これによつて
濾材の搬送方向に対して各組が互いに逆位相の前
進と後退を繰り返すように構成されると共に、各
組内の送りユニツトはそれぞれ第４図のタイミン
グ表に示すように前記前後運動に合わせて昇降運
動を行うように構成されている。

次にこの２組の送りユニツト４１，４２；４１
ａ，４２ａについて詳述する。この２組の送りユ
ニツトは前記通路２００の下方に、該通路を幅方
向に二分して並列に設置され、第５図に示すよう
に濾材の進行方向に対して上流側から下流側に４
１，４２（４１ａ，４２ａ）の順序で配列されて
いる。送りユニツト４１はＩ字型断面の１個の爪
Ｉのみからなり、送りユニツト４２は２個のＩ字
型断面の爪Ｉと１個のＹ型断面の爪Ｙが図示のよ
うに交互に配列されている。一方、送りユニツト
４１ａは１個の爪Ｙのみからなり、送りユニツト
４２ａは２個の爪Ｙと１個の爪Ｉが交互に配列さ
れた構成となつている。そして送りユニツト４
１，４２の各爪及び送りユニツト４１ａ，４２ａ
の各爪はそれぞれ等間隔で並んでいる。

この送りユニツトによる濾材の送り込み作用に
ついて説明する。

先ず送り込みローラ９の最大の谷９ａが回転し
て通路２００の入口に接近した時点で、後端位置
に待機していた送りユニツト４１は前進を開始す
ると共に上昇し、その爪Ｉは下方から通路２００
内に入り込み、丁度通路２００の入口の位置でロ
ーラ９の前記谷９ａに合致し、該谷９ａに支持さ
れていた濾材１の最大波型を下方から支持して前
方に搬送する。この時点で他方の組の送りユニツ
ト４１ａ，４２ａの方は下降位置にあつて後退運
動をしている。次に前記送り込みローラ９の最小
の山９ｂ（これは前記最大谷９ａから180゜の角度
位置にある）が通路２００の入口に接近した時点
で、既に後端位置に達して待機していた送りユニ
ツト４１ａは前進を開始すると共に上昇し、その
爪Ｙは該山９ｂに支持されていた濾材１の最小の
波型を下方から支持して前方に搬送する。この動
作の繰り返しによつて濾材１は付与された波型を
保持したまま順次に通路２００内に送り込まれ
る。

送りユニツト４１（４２）が濾材１の最初の最
大波型（最小波型）を支持して前進しその前端位
置に到る間に、一方の送りユニツト４１ａ（４２
ａ）は後退してその後端位置に達して共に停止す
る。この位置において両送りユニツト４１，４２
（４１ａ，４２ａ）は第５図に示すように前者の
爪が後者の爪より１ピツチ分先行した状態となつ
て、同じ種類の爪同士が隣接して並列される。こ
の状態から、送りユニツト４２（４１）が後退運
動に移行する際（この時点で他方の組の送りユニ
ツトは後端位置から前進運動に移行する）、送り
ユニツト４２（４１）は下降して濾材の支持を解
放するが、同時に他方の送りユニツト４１ａ（４
２ａ）は上昇を開始して濾材１が送りユニツト４
２（４１）から解放される前にこれを支持し、両
組の送ユニツト間での濾材１の持ち替えが行われ
る。そして引き続く送りユニツト４１ａ（４２ａ）
の前進運動によつて濾材１は再び前進せしめられ
る。この持ち替えによつて濾材１は搬送中は常に
一方の送りユニツト４２又は４２ａの爪によつて
その最大波型と最小波型とを保持されることが可
能となる。以上の運動を繰り返すことによつて、
濾材１は第６図に示すように整然と確実に爪Ｉ及
びＹによつて順次通路２００内を搬送されて次の
縮めドラム１１内に導入される。なお前記水平ガ
イド２０１は爪Ｉ，Ｙの上昇によつて濾材１が浮
き上がらないように規制する作用をなしている。

次に上述の送りユニツトの運動を行わせるため
の機構について説明する。第７図及び第８図にお
いて送りユニツト４１，４２はスライダ７４の上
に固定され、送りカム６１に取付けられたギア７
０により、スライダ７４と一体的に設けられたラ
ツク１５３を介して濾材の搬送方向に往復運動可
能に構成されている。第７図から明らかなように
送りユニツト４１ａ，４２ａは前記送りユニツト
４１，４２と平行にスライダ７４ａの上に固定さ
れ、これに固定されたラツク１５３ａを介して前
記ギア７０によつてスライダ７４と反対方向に往
復運動可能に構成されている。これによつて前述
の送りユニツトの前進後退運動が行われる。

送りユニツト４１，４１ａにはそれぞれカム４
５，４５ａが関連し、スライドピン７１，７２ａ
を上下方向に運動させて爪を昇降させるように構
成されている。同様に送りユニツト４２，４２ａ
にもそれぞれのカム４４６，４６ａが関連し（４
６は第８図参照、４６ａは図示せず）、爪を昇降
させる。これによつて前述の各爪の昇降運動が行
われる。これらの機構の駆動は送り込みローラ９
の回転が基準となり、該ローラが１回転するとス
ライダが１往復し、カムが１回転するように構成
されている。

次に縮めドラム１１について説明する。該縮め
ドラム１１は第７図に示すように、前記通路２０
０に対して直交する方向に延在する固定シヤフト
６５を中心に回転自在に取り付けられたメイン軸
６６の先端部にはサブホルダ６４に取付けられた
ホルダ６３が固定されている。該ホルダ６３には
これを円周に沿つて12等分した位置に半径方向の
溝が設けられ、これに第９図に示すような形状の
12本の位置決め爪３９が褶動自在に嵌合され、メ
イン軸６６と共に軸６５中心に回転するように構
成されている。この爪３９はスプリング３８によ
つて縮めドラム１１の外側ハウジング６２の内面
に向かつて半径方向に付勢されている。この爪３
９の位置に対応する該ハウジング６２の下方部分
は第８図の位置Ｄの近傍において前記通路２００
に向かつて開放されている。従つてこの部分にお
いて通路２００を搬送されて来た濾材１は静止の
ハウジング６２の内側に進入可能となつており、
又爪３９は該通路２００を遮断するように突出可
能となつている。前記位置Ｄは前記送りユニツト
４２の最先端の（濾材１の最小波型部を支持す
る）爪Ｙの前進運動の前端位置に対応している。
そこで前記爪３９の作用は、送りユニツト４２の
先端の爪Ｙが濾材１の最小波型を位置Ｄまで搬送
した時点に、順次に降下して爪Ｙとの間に濾材１
の最小波型を把持し、次いでメイン軸６６の回転
につれてそのままハウジング６２の内面との間で
把持して位置決めする作用を有する。

一方、前記各位置決め爪３９の間の位置に軸方
向に褶動自在な12本の位置決め矢９３がシヤフト
８４の先端に支持され、スライドベアリング１５
０，１５１を介して前記メイン軸６６に取付けら
れ、これと共に回転するように構成されている。
この位置決め矢９３は、前記送りユニツト４２ａ
の最先端の爪Ｉが前進運動の前端位置Ｄまで濾材
１の最大波型を搬送した時点で水平方向に順次に
通路２００の上に突出し、この最大波型を横から
支持し、そのままハウジング６２内に持ち込ん
で、前記位置決め爪３９との共同作業によつて濾
材１の波型を崩すことなしに縮めドラム１１内で
把持しつつ次工程に搬送する作用をなす。このよ
うに交互にこの動作を繰り返すことによつてハウ
ジング６２とホルダ６３との間の空間に位置決め
爪３９と矢９３によつて仕切られながら順次に濾
材１が送り込まれる。この時、送りユニツトの前
進速度とメイン軸６６の周速度とに差があるた
め、濾材１はアコーデイオン状に縮められて縮め
ドラム１１内に収容される。

このようにして縮めドラム１１内に収容された
濾材１の状態を第１０図に示す。隣合う爪３９の
間には前記送り込みローラ９の一回転分の長さの
濾材１が収容されていることは前述の説明から明
らかである。従つてドラム１１全体としては送り
込みローラ９の12回転分の濾材１が収容されるこ
とになる。ところが前記した通り、フイルタエレ
メント１個分の濾材の長さは送り込みローラ９の
６回転分の長さであるから、縮めドラム１１が１
回転する間にフイルタエレメント２個分の濾材が
その内部に収容されることになる。そこで縮めド
ラム１１が一回転してスタート位置に戻るまでの
間に、先に収容されたフイルタエレメント１個分
の濾材１を押し出して位置Ｄには空になつたスペ
ースが進行するようになしている。押し出された
半円形に成形された濾材１は後続するインデツク
ス装置１３の周囲に取付けられた移し替え用治具
１２内に押し込まれて保持される。

次に以上説明した各縮めドラム１１の各部を作
動させる機構について説明する。

第８図において、前記水平ガイド２０１の上部
には、各位置決め爪３９の動きを規制するカム３
７が設置され、メイン軸６６が回転するにつれて
このカム３７に接触した爪３９はカーブに沿つて
順次に該メイン軸６６の中心方向に押され、スプ
リング３８の付勢力に抗してハウジング６２の内
部に引つ込む。そして前記位置Ｄに至るとカム３
７から外れて再び外側に突出して濾材１の最小波
型を支持する作用を行う。

第７図において、前記位置決め矢９３を担持す
るシヤフト８４の後端は、軸６５に固定さた溝カ
ム８５に従動子を介して係合しており、メイン軸
６６が軸６５を中心に回転するにつれて矢９３を
軸に平行に水平方向に褶動させる。そして第８図
に示す位置Ｄの時点で前進を開始し、濾材１の最
大波型に横方向から入り込んでこれの位置を決め
ることは前述した通りである。そしてこのままの
状態で位置ＡからＣに達すると、今度は後退を始
め位置Ｄに至るまでの間に縮めドラム１１内に引
つ込むように構成されている。

縮めドラム１１内に収容されている濾材１を押
し出すための24本の押し出し棒８３，８３ａがそ
れぞれドラム１１の各半周毎に、前記各位置決め
爪３９と各矢９３の中間に、メイン軸６６を貫通
して軸方向に褶動自在に嵌挿されている。これら
の押し出し棒８３，８３ａは固定軸６５に褶動自
在に取付けられたリング８６，８８にそれぞれま
とめて取付けられ、該リング８６，８８はカム軸
９２に固定されたカム８７，８９によつて図示し
ないレバーを介して左右に揺動可能に構成されて
いる。そして縮めドラム１１内に収容されたフイ
ルタエレメント１個分の濾材１の先頭部分が位置
Ｂに達し、後端部分が位置Ａに達した時点で該濾
材を収容している半周に位置している半分の押し
出し棒８３又は８３ａが前進を開始し、ドラム１
１が位置ＢからＣまで回転する間に濾材１を横方
向に（第７図で左側に）押し出し図示しない移し
替え治具１２に移転する。

このようにフイルタエレメント１個分の濾材１
が位置決め爪３９と位置決め矢９３とに仕切られ
て、該ドラム１１の回転につれて始点位置Ｄから
180度の分角にわたつて収縮状態で収容されたも
のを、再び該始点位置Ｄに達する前に、押し出し
棒８３，８３ａの作用によつて半円形状を保持し
たまま移し替え治具１２内に移転させることを繰
り返すことによつて、連続的に予備整形された濾
材を作成すことができる。

なお、第７，８図に示すようにカム軸９２はメ
イン軸６６と同一回転するように構成されて、又
送り込みローラ９の回転数と縮めドラム１１の回
転数の比は12：１となるように構成されている。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明によれば送り込みロ
ーラの山型の回転位相に合わせて送りユニツトの
昇降タイミングと前進後退タイミングを決定した
ので、これによつて不等ピツチの周期的波型を付
与された濾材の最大及び最小波型の位置を確実に
把持して縮めドラム内に送り込むことが可能とな
つた。又、縮めドラム内においても、送りユニツ
トから受け渡される濾材を位置決め爪及び矢によ
つて位置規制しながらドラム内に収容するように
なしたので、濾材は既に付与された不等ピツチの
波型を崩すことなく安定して半円形状に予備整形
される。これにより、引き続く丸め工程を円滑に
実施することが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフイルタエレメント用濾材整
形工程の全体を示す概略側面図、第２図は同じく
平面図、第３図は本発明の送り込み装置の詳細
図、第４図は送りユニツトの運動のタイミング
表、第５図は両送りユニツトの爪の配列を示す平
面図、第６図は送りユニツトによる濾材の搬送状
態を示す側面図、第７図は送り込み装置と縮めド
ラムの駆動機構の細部を示す側断面図、第８図は
同じく正面図、第９図は位置決め部材の濾材に対
する適用状態を示す斜視図、第１０図は縮めドラ
ム内における濾材の保持状態を示す正面図、第１
１図は従来の菊花型フイルタエレメントの斜視
図、第１２図は本発明にかかるクリスタル型フイ
ルタエレメントの斜視図である。 １……濾材、９……送り込みローラ、１１……
縮めドラム、４１，４２，４１ａ，４２ａ……送
りユニツト、３９……位置決め爪、９３……位置
決め矢。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一定周期の不等ピツチの波型に成形され、最
   終製品１個分の長さに切断されたテープ状材料
   を、アコーデイオン状に縮めて半円形断面のエレ
   メントに予備整形するための方法であつて、前記
   テープ状材料の少なくとも最大波型と最小波型の
   位置を複数の規制部材によつて常に規制しつつ材
   料を前進せしめ、先行する規制部材の移動速度と
   後続する規制部材の移動速度との差によつて材料
   を縮めることを特徴とする波型に成形された材料
   の縮め方法。 ２ テープ状材料に付与される一定周期の不等ピ
   ツチの波型の最大波型と最小波型とに対応する爪
   を所定の間隔で具えた２組の送りユニツトと、該
   送りユニツトを所定のタイミングで前進・後退及
   び昇降運動させるための駆動機構、前記最大波型
   と最小波型とに対応する複数対の位置決め部材を
   周囲に分角的に具えた縮めドラムとからなり、前
   記送りユニツトによる材料の移動速度と前記縮め
   ドラムによる材料の移動速度との差によつて、該
   ドラム中に少なくとも最終製品１個分のテープ状
   材料を収容するようになしたことを特徴とする波
   型に整形された材料の縮め装置。