JPH04507214A - フィルター、及び端キャップ用に紫外線で硬化する材料を用いてフィルターを製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 フィルター、及び端キャップ用に紫外線で硬化する材料を用いてフィルターを製 造する方法 本発明は、フィルター及びフィルターの製造方法に関する。

フィルターは、長年の間内燃エンジンに使用されてきた。例えば、エンジン潤滑 オイルの濾過用液体フィルター、ガソリン濾適用液体フィルター及びエンジンの 燃焼空気の濾過用空気フィルターは、内燃エンジンの適正な運転に必要である。

このタイプの従来のフィルターは、ひだ付紙濾過材からなり、この紙濾過材は、 外側端と内側端との間に全体的に半径方向に傾きを持ったひだてシリンダーに形 成された円周方向に延びた列に配置される。通常金属製の穴あき中央管は、ひだ の内側端の周囲を囲み、内側端の半径方向のつぶれを防止する。列の端部を構成 するひだの上端及び下端は、フィルターの流体のバイパスを防止するためにシー ルされなくてはならない。先行技術のフィルターは、ひだの端をソールするプラ スティゾル（Ｐｌａｓｔｉｓｏｌ　）として商業的に知られた化合物を使用する 。プラスティゾル化合物を、端キャップ（金属製或いは紙製のいずれてもよい） に供給し、列の端を、端キャップに挿入する。次いで、プラスティゾルを、熱で 硬化させる。

硬化工程中、適正に処置しなければならない異様な芳香が放たれる。さらに、硬 化には、１０秒から７５秒を要し、これが、フィルター製造のラインスピードを 上げる制限要因である。これらの端キャップは、プラスティゾルの担体としての 機能以外の機能を果たさないとしても、端キャップを取り除くのに伴う費用か、 端キヤツプ自身の値段より高いので、液体フィルターに使用される端キャップは 、硬化か完了した後でも、しばしばその位置に残される。

本発明は、先行技術フィルターで用いられたプラスティゾルに代る光重合体を使 用する。光重合体は、紫外線照射によって数秒で硬化する。化合物は１００％固 体からなるので、硬化中に芳香は放たれない。光重合体は、種々の筋から容易に 商品として手に入る。

光重合体は、はんの数秒で硬化するので、既存の製造で用いられるプラスティゾ ル化合物に代るこの化合物の使用により、ラインスピードが実質的に上かり、そ れにより実質的にフィルターの値段を下げることになる。さらに、硬化中、異様 な芳香を放出しないので、このような芳香を処置するのに必要とされる高価な設 備は、必要でない。又、一体成形端の概念により、本発明のフィルターは、ひだ のつぶれを防止するのに許容されるフープ強さを依然として維持しなから、最小 の量の化合物ですむように設計された端キャップを有することを可能にする。

本発明のこれらの利点及び他の利点は、添付図面を参照して以下の説明から明ら かになるであろう。

図１は、本発明の教示に従って作られたフィルターの、一部断面の図である。

図２は、図１のフィルターに使用されるフィルターカートリッジの、一部断面の 図である。

図３及び図４は、それぞれ図２に図示された副組立体の上部及び下部の平面図で ある。

図５は、図１及び図２に図示されたフィルターの列に端キャップを取り付ける方 法を示すブロック図である。

図６は、図５に概略的に示された工程で用いられるダイアル装置の概略図である 。

図７は、図６に示されるダイアル装置に使用される掴み具の、一部断面の図であ る。

図８は、列用一体成形端キャップに置かれる図２に示すフィルター列の部分的な 横断面図である。

全図面のうち図１から図４を参照すると、全体的に番号１０で表示されるフィル ター組立体は、全体的に番号１６で表示されるフィルターカートリッジを受け入 れる金属ハウジング１４を有する。フィルターカートリッジ１６は、図２に詳細 に示される。フィルター１０は、内燃エンジンの潤滑オイルを濾過する液体フィ ルターであり、車両エンジンの普通の取り付は面（図示せず）に取り付けるため の係合面１８を端部に有する。濾過すべきオイルは、保合面或いは取り付は基部 １８に設けられた開口（図示せず）を通して伝えられる。濾過すべき流体は、ハ ウジング１４の円周方向に延びた壁２２と従来のひだ付紙濾過材２６の外側端と の間に構成されたチャンバ２０に伝えられる。濾過材２６は、外側端２４と内側 端２８との間に半径方向に傾きを有するひたの円周方向に延びた列からなる。

列は、シリンダーに形成され、濾過材２６によって形成されたシリンダーを構成 するひだの上端をシールする上端キャップ３０と濾過材２６によって形成された シリンダーを構成するひだの下端をソールする下端キャップ３２とを有する。穴 あき中央管３４が、内側端２８によって構成された濾過材２６の内周面を囲んで 、濾過材２６を支持して、ひだのつぶれを防止する。中央管３４は、一般的にフ ィルターに使用されるか、常に必要ではない。

今図３及び図４を参照すると、端キャップ３０．３２の各々は、薄肉領域３６と リブ３８．４０を構成する厚肉領域とを存する。リブ４０は、端キャップの回り に円周方向（三延びカリ、半径方向に突出して中央管３４の端及び濾過材２６を 構成するひだの対応する端の部分を横切って延びる。補強リブ３８は、対応する ひだの端を越え横切って弦の方向状に延びる。補強リブ３８．４０は、協働して 端キャップのフープ強度を増大させ、介在部分３６を薄肉のものにすることを可 能にし、それによって、端キャップ３０．３２を製造するのに必要な材料の量を 最小にする。端キャップ３２は、円周方向に間隔を隔てた、半径方向突出タブ４ ２を有し、該タブは濾過材２６の外側端３８によって構成される円周を越えて突 出してハウジングの壁２２に係合し、それにより、ハウジング１４内で濾過材２ ６の列の心出しを行う。

中央管３４の上端（図Ｉて見て）は、中央管用キャップ４４によって閉鎖される 。キャップ４４は、円周方向に延びるリブ４０をシールする表面４６を存する。

板バネ４８か、キャップ４４に係合し、端キャップ３０を横切って延び、円周方 向の壁２２の一端を閉じるハウジング１４の端壁５０に係合する。中央管３４は 、中央管用キャップ４４に係合する円周方向に間隔を隔てていた半径方向内方に 延びた突出部５２を有し、バネ手段４−８が中央管用キャップ４４を突出物に押 しつ１九それにより、バネ手段４８によって及ぼされる（恐れのあった）力の幾 らかを、端キャップ３０のリブ４０から開放し、それにより中央管３４の端部が リブ４０を切り離す［クツキーカッターＪ効果を防止する。同様の突出部が、中 央管３４の反対側の端に設けられるか、これらの突出部は、中央管のとちらの端 部が端キャップ３０ど中央管用キャップ４４に隣接して置かれるかに係わらず、 中央管かカートリッジ１６に取り付けることを可能にする目的を果たすだけであ る。

今図５から図８を参照して、端キャップ３０．３２をカートリッジ１６に取り付 ける方法を詳細に説明する。全体的に番号５２て表示される３つのダイアルを割 り出しダイアル機械は、矢印の方向に割り出されるｌ対の型ダイアル５４．５６ を有する。型ダイアル５４．５６の開口の各々は、透明なガラス型５８を受け入 れる。図８で最もよくわかるように、型５８の上面（図８てみて）は、上端キャ ップ３０の形状て輪郭付け６０されており、型の反対側の面の輪郭６２は下端キ ャップ３２に対応している。

しかし、透明ガラス型５８の両側か、上端キャップ３０、下端キャップ３２それ ぞれのために輪郭付けられるか、型５８は、ダイアル５４及びダイアル５６に取 り付けられ、ダイアル５４のステーション５４Ａから５４Ｈ１ダイアル５６のス テーション５６Ａから５６Ｈに取り付けられた代替型は、逆にされる。即ち代替 用型はダイアル５４．５６のステーションに表面６０を上に向けて取り付けられ 、他の型は表面６２を上に向けて取り付けられる。理解できるように、装置の通 常運転中型は、逆にされない。

理解できるように、本発明の重要な特徴は、端キャップ３０．３２を作る材料が 、光重合体であることなので、型５８は、ガラス或いは他の透明材料で作られる ことが重要である。このタイプの重合体は、最初は液体状態或いは半液体状態で あるが、紫外線に反応して、固体のシール状態に硬化する（数秒の内に）。型ダ イアル５４のステーション５４Ｈは、ステーション５４Ｈ直下に、点線で指示し た紫外線５８を備える。同様に、型ダイアル５６は、ステーション５６Ｈ直下に 紫外線６０の光源を備える。

ダイアル装置５２は、アーム６４Ａ〜６４Ｈの延びる割り出しダイアル６２をさ らに存する。ダイアル６２は、矢印で指示した方向に割出される。概略的に６６ で指示した取り付は具か、アーム６４Ａ〜６４Ｈの各々に取り付けられる。

取り付は具６６は、クラムシェルグリッパ−６８と、後述するように型５８を取 り上げ、取出し、持ち上げ、下げることのできる型支持アームとを有する。取り 付は具６６の各々は又、クラムシェルグリッパ−を有し、その各々は、１対の掴 みアーム７０．７２からなる。図８を参照すると、ローラー７４と適当なカムと ルターカートリッジ１６を掴み、或いはフィルターカートリッジ１６を離す。取 り付は具６６の各々は、型５８の１つを支持する型支持アーム７６を有する。型 支持アーム７６は、適当なカム或いは他のオペレータ（図示せず）との保合に応 答して鉛直方向に移動するようにスピンドル７８に取り付けられ、グリッパ−６ ８に対して型５８を上げたり、下げたりする。取り付は具６６は、アーム６４の 軸線に沿って前後に少し移動して、型支持テーブル７６を、ダイアル５４或いは ダイアル５６に配置された型５８の１つのドで移動させることかできる。クラム シェルグリッパー６８は、スピンドル７８に取り付けられる。適当なカム或いは 他のオペレータによって装置８０か解放されるとき、グリッパ−７０を、別のカ ム或いは他のオペレータによってスピンドル７８の軸線を中心に回転させること ができる。取り付は具６６を種々の機能を作動するのに必要な種々のカム或いは 他のオペレータ、およびダイアル５４．５６及び６２を割出すのに必要な装置は 、当業者に良く知られており、ここでは説明しない。未完成カートリッジ１６は 、ステーション６４Ａでダイアル６２に供給され、図６に示すように、端キャッ プ３０．３２を取り付けた完成カートリッジは、ステーション６４Ｇでダイアル ６２から取出される。

図５及び図６を参照すると、カートリッジ１６は、図６の６４Ａで示す位置に配 置されたアームで支持された取り付は具によって、取り上げられる。次いて、カ ートリッジ１６は、図６に６４Ｃで示すステーションに遊びステーション６４Ｂ を通って移送される。型５８が、図６のマーク位置５４Ａに配置されるとき、光 重合体が型５８に供給される。５４Ａとステーション５４Ｈとの間の残りの位置 は、遊びステーションであり、ここで必要な検査等が行われる。

カートリッジ１６か、ダイアル６２のアーム６４Ｃの位置として示す位置でダイ アル５４のステーション５４Ｈに配置されるとき、型支持テーブル７６は、ステ ーション５４Ｈに配置された型を取り上げ、型を持ち上げてグリッパ−６８によ って掴まれているカートリッジ１６の下端と係合させる。次いで、紫外線源を作 動して重合体を硬化させる。これが起こるとき、テーブル７６の上の所定位置に 置かれた型５８とカートリッジ１６は、図６の６４Ｄとして点線で示す位置に向 かって割出される。ダイアル６２か、６４Ｄの位置に向かって割出されると、ア ーム７６か下げられて型５８をカートリッジから取り外す。カーＩ・リッジが６ ４Ｄの位置に到達すると、グリッパ−６８は、軸線８０を中心に１８０°回転さ れ、それによってカートリッジを逆にし、従ってカートリッジに取付けられたば かりの端キャップは、上にあり、カートリッジの未完成の端は下にある。次いで 、ダイアル６２は、図６に６４Ｅて示す位置に割り出される。次いで、ダイアル ５４から運ばれた型は、ステーション５６Ｈへ移される。次いで、ダイアル５６ は、１つのステーションに割り出され、ダイアル５４からステーション５６Ａに 移送されたばかりの型を移動させる。

ステーション５６Ａは、重合体が成形品に供給される供給ステーションである。

残りのステーション５６Ｂから５６Ｇは、必要な検査等の行われる遊びステーシ ョンである。ダイアル５４から移送されてきたばかりの型が、ステーション５６ Ａに割り出されると、ダイアル５４から移送されてきたばかりの型と比較して上 を向いた反対側の面６０或いは６２を有するステーション５６Ｇの壓は、ステー ション５６Ｈに割り出される。この型には、既に重合体がステーション５６Ａで 供給されているから、型は型支持アーム７６上に取り上げられ、カートリッジ１ ６の端に係合させられ、紫外線６０を作用させることによって硬化され、次いで ダイアルがステーション６４に向かって割り出されると、型はフィルターカート リッジから取り外される。ステーション６４Ｆは遊びステーションであり、ダイ アル６２は、このステーションからステーション６４Ｇに回転され、ここでクラ ムシェルリッパ−６８は解放されて端キャップを施したフィルターカートリッジ １６を離す。６４Ｈも又遊びステーションである。

ダイアル５６を取り上げられた型は、ダイアル６２が、位置６４Ｆ、６４Ｇ。

６４Ｈ，６４Ａ及び６４Ｂを通って割り出されるとき、テーブル７６上にあるこ とに気付くだろう。この型は、ダイアル５４が、ダイアルを位置５４Ｇから位置 ５４Ｈに運ぶように割り出される前に、ステーション５４Ｈでテーブル５４上に 再び置かれる。上述したように、次いで型は、ステーション６４Ａで取り上げら れたばかりの次ぎのカートリッジの端部に向って所定位置に持ち上げられ、全体 の工程を繰り返す。したがって、型はダイアル５４のステーション５４Ｈからダ イアル５６のステーション５６Ｈに移送される。ダイアル５６は、回転され、次 の型かステーション５６Ｈに移送され、取り付は具によって取り上げられ、次い て他のステーションを通って回転され、ダイアル５４に戻される。従って、型は 、ダイアル５４とダイアル５６との間を連続的に受け渡される。

開示した特定の実施例は、内燃エンジンの潤滑オイルを濾過するためのフィルタ ーに関するけれとも、開示した概念は、他の液体（ガソリン等）或いはガス（内 燃エンジンに使用される燃焼空気等）を濾過するフィルター或いは内燃エンジン 以外の用途に用いられるフィルターにも適用できる。

ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、　６ 平成年月　日

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）濾過材を構成する半径方向に傾きを持った円周方向に延びた１列のひだを 有し、前記列は、シリンダーに形成され、前記シリンダーは前記ひだの端によっ て構成された１対の対向端を有し、さらに前記ひだの端をシールするために前記 シリンダーの端の回りに円周方向に延びる１対の円周方向に延びたシール用端キ ャップを有するフィルターにおいて、前記端キャップの少なくとも１つの材料が 光重合体であること特徴とするフィルター。
2. （２）前記ひだが、内側端と外側端との間に延び、前記内側端が協働して前記列 の内周を構成し、穴あき支持中央管が、前記ひだの前記内側端を支持するように 前記列の内周を囲み、ハウジングが、前記中央管と一緒に前記列を受け入れ、前 記ハウジングは、前記ひだの前記外側端を囲む円周方向に延びた壁を有すること を特徴とする請求項１に記載のフィルター。
3. （３）前記端キヤップは、厚肉部分及び薄肉部分とを有し、前記厚肉部分は、対 応する端キャップのフープ強度を上げるように少なくとも複数の前記ひだの端を 越えて延びる補強リブを有することを特徴とする請求項２に記載のフィルター。
4. （４）前記中央管が、前記シリンダーの上端及び下端と同一平面上の上端及び下 端とを有し、前記端部キャップの少なくとも１つが、前記端部キャップの対応す る端を囲む円周方向に延びた補強リブを構成し、かつ前記中央管の端に隣接した 前記ひだの対応する端の部分を覆うように、前記端キャップの前記対応する端か ら半径方向に延びる厚肉部分を有することを特徴とする請求項３に記載のフィル ター。
5. （５）前記端キャップの少なくとも１つが、対応する端キャップと一体で、前記 端キャップを作る同じ光重合体のタブを有し、前記タブが前記列の回りに円周方 向に間隔を隔てており、かつ前記ハウジングの前記周方向に延びた壁に係合して 前記列を前記ハウジング内に心出しするために、前記列の外側端によって構成さ れる円周を越えて突出することを特徴とする請求項４に記載のフィルター。
6. （６）前記ハウジングの前記円周方向に延びた壁は、前記ハウジングの端壁によ って閉鎖された端部を構成し、前記中央管の前記一端は、中央管キャップによっ て閉鎖され、前記列及び前記中央管を、前記端壁と反対側の前記ハウジングの端 部の方に強制的に付勢するためバネ手段が前記中央管キャップから前記端壁まで 対応する端キャップを越えて延び、前記中央管は、円周方向の空間と、前記中央 管キャップに係合するための半径方向内方に延びた突出物とを有し、前記バネ手 段が前記中央管キャップを突出物に押しつけ、前記バネ手段によって及ぼされる 端キャップの負荷を軽減することを特徴とする請求項５に記載のフィルター。
7. （７）前記ハウジングの前記円周方向に延びた壁は、前記ハウジングの端壁によ って閉鎖された端部を構成し、前記中央管の前記一端は、中央管キャップによっ て閉鎖され、前記中央管キャップから前記端壁まで対応する端部キャップを越え て延びるバネ手段が、強制的に前記列及び前記中央管とを、前記端部壁に対して 前記ハウジングの端部の方に付勢して、前記中央管は、円周方向の間隔と前記バ ネ手段が前記中央管キャップを突出物に対して付勢させるのを可能にする前記中 央管に係合させるように、半径方向に延びた突出物とを有し、前記バネ手段によ って及ぼされる端部キャップの力を開放させることを特徴とする請求項２に記載 のフィルター。
8. （８）前記端部キャップの少なくとも１つが、対応する端キャップと一体で、前 記端キャップを作る同じ光重合体のタブを有し、前記タブが前記列の回りに円周 方向に間隔を隔てており、かつ前記ハウジングの円周方向に延びた壁に係合して 前記ハウジング内で前記列を心出しするために、前記列の外側端によって構成さ れた円周を越えて突出することを特徴とする請求項２に記載のフィルター。
9. （９）前記ひだの端部によって構成される１対の対向端を有する半径方向に傾き をもったひだの円筒列に、濾過材を形成する段階と、前記列の一端を構成する前 記ひだの端部をシールするための円周方向に延びた端キャップの所望形状に形作 られた型を作る段階と、前記型に光重合体を供給する段階と、前記列の一端を前 記型内の光重合体内に配置する段階と、前記重合体を硬化するのに十分な時間前 記重合体を光源にさらす段階と、前記端キャップを取り付けた前記列を、前記型 から取り外す段階とからなるフィルターの製造方法。
10. （１０）前記型は、透明材料で作られ、前記重合体は、光を前記透明な型を通し て、差し向けることにより、前記光源にさらされることを特徴とする請求項９に 記載のフィルターの製造方法。
11. （１１）前記光源が、紫外線源であることを特徴とする請求項１０に記載のフィ ルターの製造方法。
12. （１２）前記列が、前記列を■むことによって前記型から取り外され、次いで前 記型を前記列から立ち去らせることを特徴とする請求項１０に記載のフィルター の製造方法。
13. （１３）前記列を■むために、前記列を■んだり、離したりすることのできる取 り付け具を使用し、前記型の上に前記列の前記一端を位置決めし、前記列を前記 列及び（又は）前記型を互いに移動させて前記型に係合させることによって、前 記列は前記型の中に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のフィルター 製造方法。
14. （１４）前記取り付け貝が前記列の■みを維持するようにしながら、前記型を前 記列から立ち去らせることによって、前記列が、前記型から取り外されることを 特徴とする請求項１３に記載のフィルターの製造方法。
15. （１５）前記列の他端を構成する前記ひだの端をシールするための、円周方向に 延びた端キャップの所望形状に形作られた別の型に光重合体を供給する段階と、 前記列の前記他端を前記別の型の前記光重合体の中に配置する段階と、前記重合 体を硬化するのに十分な時間前記重合体を光源にさらす段階と、前記端部キャッ プを取り付けた前記列を、前記型から取り外す段階とを含むことを特徴とする請 求項１４に記載のフィルターの製造方法。
16. （１６）前記一つの型が前記列の一端から取り外された後、前記取り付け具を回 転させ、前記別の型の上に、前記取り付け具によって■まれながら、前記列を位 置決めし、前記列及び（又は）前記別の型を互いに移動させて前記列を前記別の 型に係合させることによって前記列の前記他端が、前記別の型内に配置されるこ とを特徴とする請求項１５に記載のフィルターの製造方法。
17. （１７）前記別の型を前記列の他端から取り外す段階と、前記列を前記取り付け 具から離す段階と、前記フィルターを前記取り付け具から運ぶ去る段階とを含む ことを特徴とする請求項１６に記載のフィルターの製造方法。
18. （１８）前記取り付け具が、前記列の■みを維持しながら、前記型を前記列から 立ち去らせることによって前記別の型は、前記列から取り外されることを特徴と する請求項１７に記載のフィルターの製造方法。
19. （１９）前記別の型は、前記列が解放されるまで、前記列の他端を前記別の型内 の前記重合体と係合させた後、前記取り付け具上の前記列とともに運ばれ、前記 方法が、前記別の型を前記取り付け具とともに運ぶ段階と、次の列を■む段階と 、３番目の型に光重合体を供給する段階と、前記次の列の一端が、前記３番目の 型内に供給された前記重合体に係合する前に、前記別の型を解放する段階とを含 むことを特徴とする請求項１８に記載のフィルターの製造方法。
20. （２０）前記一つの型が前記列から取り外された後、前記一つの型を前記取り付 け具とともに運ぶ段階と、前記列の前記他端を前記別の型の上に位置決めする前 に、前記一つの型を前記取り付け具から解放する段階とを含むことを特徴とする 請求項１５に記載のフィルターの製造方法。