JP2001058110A - フィルタ部材の製造方法 - Google Patents

フィルタ部材の製造方法

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JP2001058110A
JP2001058110A JP11306519A JP30651999A JP2001058110A JP 2001058110 A JP2001058110 A JP 2001058110A JP 11306519 A JP11306519 A JP 11306519A JP 30651999 A JP30651999 A JP 30651999A JP 2001058110 A JP2001058110 A JP 2001058110A
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resin
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curing
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Kunimoto Sugiyama
晋元 杉山
Tadayuki Onoda
忠幸 小野田
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Toyo Roki Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複雑な形状のフィルタに対して
も、容易に樹脂を接着・固定することができる樹脂製の
フレーム等を有するフィルタ部材の製造方法を提供する
ことを主目的とする。 【解決手段】 本発明は、樹脂を所定の形状で半硬化さ
せる工程と、この半硬化させた樹脂にフィルタの一部を
圧入する工程と、圧入された樹脂を硬化させる工程とを
有することを特徴とするフィルタ部材の製造方法を提供
することにより上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタに支持
部、シール部等としての樹脂部材が取り付けられたフィ
ルタ部材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エアフィルタもしくはオイルフィルタ等
のフィルタは、通常支持部等の何らかの剛性を有する部
材に取り付けられフィルタ部材として用いられる。これ
は、フィルタ自体が濾紙等の剛性の比較的小さい材料で
形成されているため、そのままでは他の部材に取り付け
たり、他の部材間との気密性を出すことが困難であるた
めである。
【0003】このような剛性を有する部材としては、通
常加工の容易性等の観点から樹脂が用いられており、上
記フィルタへの固定はインサート成形により行われる場
合が多い。
【0004】しかしながら、このようなインサート成形
は、フィルタの形状が単純な場合はよいが、複雑な形状
のフィルタには用いることが困難な場合がある。すなわ
ち、インサート成形を行う場合には、樹脂を接着する部
分以外のフィルタの部分に対して樹脂がまわらないよう
に型を当てる等金型に工夫が必要であるが、フィルタの
形状が複雑な場合は、金型が複雑になってしまい、金型
の形成が困難となるといった問題があるからである。ま
た、菊型エレメント等の複雑な形状を有する筒状のフィ
ルタに対してその両端部に樹脂をインサート成形にて接
着・固定させようとした場合は、フィルタの内側に当て
た金型が抜けなくなる等の問題が生じるため、その両端
に対して樹脂をインサート成型することは実質上不可能
であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みて成し遂げられたものであり、複雑な形状のフィ
ルタに対しても、容易に樹脂を接着・固定することがで
きる樹脂製のフレーム等を有するフィルタ部材の製造方
法を提供することを主目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1において、樹脂を所定の形状で
半硬化させる工程と、この半硬化させた樹脂にフィルタ
の一部を圧入する工程と、圧入された樹脂を硬化させる
工程とを有することを特徴とするフィルタ部材の製造方
法を提供する。
【0007】本発明は、このように半硬化させた樹脂に
フィルタの一部を挿入し、その後樹脂を硬化させるもの
であるので、金型としては樹脂を半硬化させる際に樹脂
を所定の形状にするための金型だけでよく、フィルタの
形状が複雑であっても金型が複雑化しない。したがっ
て、複雑な形状のフィルタであっても、樹脂を接着させ
ることができ、容易かつ安価にフィルタ部材を製造する
ことができる。
【0008】この場合、本発明のフィルタ部材は、請求
項2に記載するように、上記フィルタが筒状のフィルタ
であり、樹脂に圧入するフィルタの一部がフィルタの両
端部である場合に適用されることが好ましい。筒状のフ
ィルタ、特に複雑な形状を有する筒状のフィルタの両端
部に樹脂をインサート成形することは従来実質上不可能
であったため、このような筒状のフィルタの両端部への
樹脂の成形に本発明を適用することが、より本発明の利
点を活かすものとなるからである。
【0009】上記請求項1または請求項2に記載のフィ
ルタ部材の製造方法においては、請求項3に記載するよ
うに、上記樹脂と、上記フィルタの材料が同一の材料で
あることが好ましい。このように上記樹脂、すなわちフ
ィルタの一部に形成される剛性を有する部材(外枠等)
と、フィルタの材料とが同一の材料であれば、これらフ
ィルタ部材のリサイクルを行うに際して、フィルタと外
枠等とを分離する等の手間がなく、フィルタ部材そのま
までリサイクルに供することが可能であり、リサイクル
に際して効率的であるからである。
【0010】本発明は、請求項4に記載するように、上
述したフィルタ部材の製造方法により製造したフィルタ
部材を提供するものである。このようなフィルタ部材
は、従来のインサート成形により樹脂が接着・固定され
ていたフィルタ部材と比較して、金型等が複雑でないこ
とから、金型のコストを低減することが可能であり、ま
た金型の取り外し等に時間がかからない等の理由からコ
スト面で有利である。また、従来実質上不可能であっ
た、菊型エレメント等の複雑な構造のフィルタに対して
も樹脂フレームを接着・固定することが可能となるた
め、このようなフィルタの両端部に支持部材となる樹脂
を接着・固定させたフィルタ部材とすることが可能とな
る。
【0011】本発明においては、請求項5に記載するよ
うに、少なくともフィルタの一部が露出するようにフィ
ルタを固定する固定具と、樹脂を所定の形状で半硬化さ
せるための半硬化用金型とからなり、前記半硬化用金型
が少なくとも半硬化後の樹脂を保持することができる保
持部と抜き取ることにより半硬化した樹脂の一部が露出
する抜取部とを有し、前記固定具に固定されたフィルタ
の露出した部分と前記保持部との間に前記抜取部が配置
され、前記抜取部が抜き取られた際に露出した半硬化樹
脂に前記フィルタの露出した部分が接触できるように前
記保持部が配置されていることを特徴とするフィルタ部
材製造用金型を提供するものである。
【0012】このような、金型を用いることにより、例
えば比較的硬化速度の速い樹脂であったとしても、半硬
化時素早くフィルタの一部を半硬化樹脂に圧入し、樹脂
を接着固定することができる。すなわち、まず半硬化用
金型に樹脂を注型する。次にこの樹脂が半硬化状態とな
るまで硬化させる。そして樹脂が半硬化したら半硬化用
金型の抜取部を抜き取る。抜取部を抜き取ると、固定具
から露出したフィルタの一部が抜取部を抜き取ることに
より露出した半硬化樹脂と接触できる位置に配置され
る。そして、この固定具から露出したフィルタの部分を
露出した半硬化樹脂に素早く圧入し、さらに硬化するこ
とにより、迅速にフィルタの一部に樹脂を接着・固定す
ることができる。したがって、硬化速度の比較的早い樹
脂であっても、この金型を用いれば、容易にフィルタ部
材を形成することができるのである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明のフィルタ部材の製
造方法について具体的に説明する。本発明のフィルタ部
材の製造方法は、樹脂を所定の形状で半硬化させる工程
と、この半硬化させた樹脂にフィルタの一部を圧入する
工程と、圧入された樹脂を硬化させる工程とを有すると
ころに特徴を有するものである。
【0014】まず、第1の工程である樹脂を所定の形状
で半硬化させる工程について説明する。樹脂を所定の形
状で半硬化させる方法としては、特に限定されるもので
は無いが、通常所定の形状を有する金型内に樹脂を流し
込み、硬化させることにより行われ、射出成形、注型成
形等の成型方法を用いることができる。この際用いられ
る金型としては、それぞれの成形方法に応じた金型を用
いることが可能であり、完全に密閉さえた金型であって
も、上方が開放された金型であってもよいが、本発明で
はその効率性、作業性の面から、後述するフィルタ部材
製造用金型を用いることが好ましい。
【0015】用いられる樹脂としては、通常フィルタの
外枠等に用いられている樹脂が用いられ、例えばフェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化
性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ABS樹脂等の熱可塑性樹脂等の半硬化状態とする
ことができる樹脂であればいかなる樹脂であっても用い
ることができる。
【0016】本発明においては、上記樹脂が、フィルタ
自体を構成する樹脂と同一の樹脂であることが好まし
い。このように外枠等の剛性を有する部材を構成する材
料とフィルタを構成する材料とが同一の材料で構成され
れば、このフィルタ部材のリサイクルを行うに際して、
フィルタと外枠等とを分離する手間がなく、フィルタ部
材そのままでリサイクルを行うことが可能となり、リサ
イクルに際しての手間、コスト等を低減することができ
るからである。
【0017】このように、上記樹脂とフィルタ自体を構
成する樹脂とを同一の材料とする場合に用いることがで
きる樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましく、具体的に
は、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、アセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化系
繊維等を挙げることができ、その他、繊維素材と加工用
樹脂との両方に使用される樹脂材料であればいかなるも
のであっても用いることができる。
【0018】本発明においては、中でもポリエステルお
よびポリアミドが、濾材および加工用樹脂として普及し
ており、かつコストが安いことから好ましく、またポリ
プロピレンおよびポリエチレンが、タンク内のフィルタ
等に用いられるメッシュおよび加工用樹脂として普及し
ており、かつコストが安いことから好ましい。
【0019】樹脂を半硬化させる方法としては、熱硬化
型樹脂であれば、比較的硬化時間の長い樹脂を選択し、
硬化反応が半ば進んでいる状態とすることにより半硬化
状態の樹脂を得ることができる。また、熱可塑性樹脂で
あれば、液状化した樹脂を金型に注型後、金型の温度を
調整して、冷却時間を比較的長く保つことにより、半硬
化状態の樹脂を得ることができる。
【0020】さらに、上記所定の形状とは、最終的に硬
化したときに樹脂が求められる形状(半硬化状態から硬
化状態に移行した際に形状が収縮する等変化する場合
は、それを加味した形状)である。したがって、最終製
品であるフィルタのフレーム等の形状がここでいう所定
の形状となる。
【0021】第2の工程においては、この半硬化された
樹脂にフィルタの一部を圧入する。ここでいうフィルタ
の一部とは、樹脂が接着・固定される部分であり、本発
明では特に限定されるものではないが、通常フィルタに
支持部材もしくはシール部材が取り付けられる部分であ
るフィルタの端部とすることが好ましく、特にその両端
部とすることが好ましい。
【0022】この工程においては、上述したフィルタの
一部を上記半硬化させた樹脂に圧入するのであるが、例
えば、フィルタの両端部に樹脂を接着・固定したい場合
は、一方の端部をまず半硬化状態で成形された樹脂に圧
入し、硬化させた後、他方の端部を他の半硬化状態で成
形された樹脂に圧入して硬化させることにより形成して
もよいし、一度に両端部に対しそれぞれ半硬化された樹
脂を圧入させ、その後硬化させるようにしてもよい。
【0023】本発明に用いられるフィルタ部材とは、フ
ィルタの外枠等として樹脂が用いられているフィルタ部
材であれば特に限定されるものではなく、例えば燃料フ
ィルタやエアフィルタ等の流体フィルタ等に用いられる
フィルタ部材を挙げることができる。また、フィルタ自
身の形状としては、パネル状、ロール状、筒状等いかな
る形状を有するフィルタに対しても適用することができ
るが、従来インサート成形が困難であった複雑な形状の
フィルタに適応すれば、本発明の利点を最大限に活かせ
るものであるので好ましい。特に、従来実質上製造する
ことができなかった菊型フィルタ等の複雑な形状の筒状
のフィルタに適用することが好ましい。
【0024】本発明においては、最後にフィルタの一部
が圧入された半硬化状態の樹脂を硬化させる。硬化の方
法としては、用いられている樹脂により異なるものであ
り、例えば熱硬化性樹脂であれば、例えば加熱してその
まま硬化反応を継続させてもよく、また熱可塑性樹脂で
あれば、型を冷却することにより樹脂を硬化させればよ
い。
【0025】次に、本発明のフィルタ部材の製造方法に
好適に用いられるフィルタ部材製造用金型について説明
する。本発明のフィルタ部材製造用金型は、少なくとも
フィルタの一部が露出するようにフィルタを固定する固
定具と、樹脂を所定の形状で半硬化させるための半硬化
用金型とからなり、前記半硬化用金型が少なくとも半硬
化後の樹脂を保持することができる保持部と抜き取るこ
とにより半硬化した樹脂の一部が露出する抜取部とを有
し、前記固定具に固定されたフィルタの露出した部分と
前記保持部との間に前記抜取部が配置され、前記抜取部
が抜き取られた際に露出した半硬化樹脂に前記フィルタ
の露出した部分が接触できるように前記保持部が配置さ
れていることを特徴とするものである。
【0026】以下、この金型について図面を用いて具体
的に説明する。図1は、本発明のフィルタ部材製造用金
型の一例を示すものである。このフィルタ部材製造用金
型1は、フィルタ2を固定する固定具3と、樹脂を所定
の形状で半硬化させるための半硬化用金型4とから構成
されるものである。
【0027】この例の固定具3は、円筒状のフィルタ2
を固定するために形成されたものであり、円柱状の部材
にフィルタ2が挿入可能な溝を形成したものである。し
たがって、この固定具3にフィルタ2を挿入した際に、
フィルタ2は固定され、かつその一端部が外面に露出す
るように形成されている。本発明における固定具は、こ
のようにフィルタの一部が露出するようにフィルタを固
定することができるものであればいかなるものであって
もよく、図1に示すようにフィルタの形状に近い形状の
溝を形成したようなものであってもよく、また例えばフ
ィルタの一部を挟持する構造を有し、フィルタの両端が
露出しているようなものであってもよい。なお、この固
定具はあくまでフィルタを固定するためのものであるの
で、図1に示すようなフィルタを挿入する溝を形成した
ようなものの場合であっても、その溝部はフィルタの形
状を正確にトレースする必要はなく、フィルタが固定で
きる程度の形状であればよい。したがって、従来のイン
サート成形による場合の金型と比較して、極めて容易か
つ安価に製造することができるものである。
【0028】図1に示すフィルタ部材製造用金型1は、
この固定具3の上に、保持部5および抜取部6とからな
る半硬化用金型4が載置されている。この半硬化用金型
4の保持部5には、上記円筒状フィルタ2の端部の形状
に合わせて半硬化樹脂が形成できるように形成されたリ
ング状の溝部7が形成されており、さらに溶融樹脂を上
記溝部7に充填させるためのゲート8が形成されてい
る。フィルタ部材製造用金型1のもう一つの構成部材で
ある抜取部6は、その上面で保持部5と溝部7を密封す
るように接触しており、かつ、この溝部7に樹脂が充填
され、半硬化された後、抜き取ることが可能なように固
定具3上に載置されている。なお、溝部7は上記抜取部
6が抜き取られた場合でも、半硬化した樹脂は溝部7内
で保持されるように形成されている。
【0029】この例の半硬化用金型4は、保持部5と抜
取部6の2枚型であったが、本発明はこれに限定される
ものではなく、半硬化後の樹脂を保持することができる
保持部と、抜き取ることにより半硬化した樹脂の一部を
露出させることができる抜取部とを有するものであれ
ば、さらに多数に分割された型を用いてもよい。ここ
で、半硬化後の樹脂を保持するとは、抜取部が抜き取ら
れた後に樹脂が移動しないように保持することができる
ことを意味し、この保持は後述するように抜取部を抜き
取った後に、露出した半硬化樹脂にフィルタの一部を圧
入するまで保持することを意味する。
【0030】図1に示す例では、溝部7に樹脂が充填さ
れ、充填された樹脂が半硬化した後抜取部6が抜き取ら
れるのであるが、この際半硬化樹脂を保持する溝部7と
固定具3に固定されるフィルタ2の上端部とは対向する
位置に配置されており、保持部5をそのまま降下させる
ことにより、溝部7内の半硬化した樹脂内にフィルタ2
の上端部を圧入することができるようになっている。
【0031】次に、このようなフィルタ部材製造用金型
1を用いたフィルタ部材の製造方法の一例について図2
および図3を用いて説明する。図2はこの製造方法に用
いる製造装置の概略を示したものである。この製造装置
9は、上述したフィルタ部材製造用金型1が2つ形成さ
れた金型10を載置可能かつ回転可能なターンテーブル
11と、樹脂を金型10に注型することができる注型機
12とから概略構成されている。このターンテーブル1
1は、回転することによりターンテーブル11上に載置
された金型10を、樹脂を充填、硬化させる成形・圧入
エリア13とフィルタを挿入・反転する挿入・反転エリ
ア14との間を移動させることができる。
【0032】この製造装置9を用いた製造方法につい
て、図2および図3を用いて説明する。まず、挿入・反
転エリア14にある金型10の内、左側の固定具3の溝
にフィルタ2を挿入し、フィルタ2を固定する(図3
(a))。そして、この固定具3上に半硬化用金型4を
載置する(図3(b))。次にターンテーブル11を回
転させて金型10を成形・圧入エリア13に移動させ
る。移動させた金型10の左側の半硬化用金型4に、注
型機12から液状の樹脂を充填させる。そして金型10
内で半硬化させた後、抜取部6を抜き取る(図3
(c))。これにより、保持部5の溝部7内で半硬化し
た樹脂に、フィルタ2の上端部が圧入されることにな
る。次いで金型10を冷却等することにより半硬化樹脂
を硬化させる。そしてターンテーブル11を回転させて
金型10を再度挿入・反転エリア14に移動させる。移
動してきた金型10の保持部5をはずし、中のフィルタ
2を取り出して右側の固定具3の溝内に、フィルタ2を
反転させ、樹脂部15が形成された端部が下方となるよ
うにフィルタ2を挿入する(図3(d))。なお、この
際、左側の固定具の溝に新しいフィルタを挿入して次の
サイクルを始めてもよい。フィルタ2を反転させて挿入
した後、固定具3上に半硬化用金型4を載置する(図3
(e))。そして、ターンテーブル11を回転させて成
形・圧入エリア13に金型10を移動させる。そして、
前回と同様に注型機12を用いて半硬化用金型4の溝部
7内に樹脂を充填して半硬化させる。そして、抜取部6
を抜き取ることにより、樹脂部15が形成されていない
方のフィルタ2の端部を保持部5の溝部7内の半硬化樹
脂内に圧入させる(図3(f))。そして硬化させた
後、ターンテーブル11を回転させて金型10を挿入・
反転エリア14に移動させ、固定具3からフィルタ2を
取り出すことにより、両端部に樹脂部15が形成された
フィルタ部材16が得られる(図3(g))。
【0033】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0034】例えば、上記説明においては、樹脂等を成
形する型を金型と表現したが、型であれば金属製の型に
限定されるものでなく、樹脂製の型等であってもよい。
【0035】
【発明の効果】本発明のフィルタ部材の製造方法は、樹
脂を所定の形状で半硬化させる工程と、この半硬化させ
た樹脂にフィルタの一部を圧入する工程と、圧入された
樹脂を硬化させる工程とを有することを特徴とするもの
であるので、樹脂を半硬化させる際に樹脂を所定の形状
にするための金型だけでよく、フィルタの形状が複雑で
あっても金型が複雑化しない。したがって、複雑な形状
のフィルタであっても、樹脂を接着させることができ、
容易かつ安価にフィルタ部材を製造することができると
いう効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィルタ部材の製造方法に用いられる
フィルタ部材製造用金型の一例を示す概略断面図であ
る。
【図2】本発明のフィルタ部材の製造方法に用いられる
製造装置の一例を示す概略図である。
【図3】本発明のフィルタ部材の製造方法の工程の一例
を示す説明図である。
【符号の説明】
1 …… フィルタ部材製造用金型 2 …… フィルタ 3 …… 固定具 4 …… 半硬化用金型 5 …… 保持部 6 …… 抜取部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂を所定の形状で半硬化させる工程
    と、この半硬化させた樹脂にフィルタの一部を圧入する
    工程と、圧入された樹脂を硬化させる工程とを有するこ
    とを特徴とするフィルタ部材の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記フィルタが筒状のフィルタであり、
    樹脂に圧入するフィルタの一部がフィルタの両端部であ
    ることを特徴とする請求項1記載のフィルタ部材の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 前記樹脂と、前記フィルタの材料が同一
    の材料であることを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載のフィルタ部材の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3までのいずれかの
    請求項に記載の方法により製造されたことを特徴とする
    フィルタ部材。
  5. 【請求項5】 少なくともフィルタの一部が露出するよ
    うにフィルタを固定する固定具と、樹脂を所定の形状で
    半硬化させるための半硬化用金型とからなり、前記半硬
    化用金型が少なくとも半硬化後の樹脂を保持することが
    できる保持部と抜き取ることにより半硬化した樹脂の一
    部が露出する抜取部とを有し、前記固定具に固定された
    フィルタの露出した部分と前記保持部との間に前記抜取
    部が配置され、前記抜取部が抜き取られた際に露出した
    半硬化樹脂に前記フィルタの露出した部分が接触できる
    ように前記保持部が配置されていることを特徴とするフ
    ィルタ部材製造用金型。
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