JP3700249B2 - Method for producing filter body and filter body - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引成形工程を経て製造される濾過体に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来技術として、特開平２−１６００４３号公報に開示された濾過体がある。
この濾過体は、多孔板を用いて吸引成形した後、その吸引成形によって得られた成形体から多孔板を取り外しているが、吸引成形によって得られた成形体が多くの水分を含んでシャーベット状あるいは綿状となっているため、多孔板の取り外しが容易ではない。また、高空隙率の成形体は、多孔板を取り外した後の形状保持が困難である。なお、成形体に多孔板を取り付けたまま乾燥する方法もあるが、多孔板に成形体及び繊維が接着するため、多孔板の取り外し性は更に悪化する。さらに、成形体自身の形状精度が低いため、吸引成形後の各工程での正確な位置決め、及び把持が困難であり、多孔板の取り外し性や、成形体の形状保持性も考慮すると、大量生産に適さないと言える。
【０００３】
一方、製品形状においては、特公昭５３−４３７０９号公報に示される如く、内円筒部に切り欠きを設定した場合、使用環境の厳しい自動車用オイルフィルタ等では、剛性が大幅に低下するため、差圧強度が問題となる。また、クリーンサイドとダスティサイドを分けるシール性においても、単純な円筒形状に比べて、特別なシール方法を施す必要があることから、コストアップを招くという問題が生じる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、高い生産性が得られる濾過体の製造方法及び濾過体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、吸引成形より後の工程において、プロテクタを把持基準及び位置決め基準として使用することができるため、吸引成形によって得られた成形体を吸引治具から取り外す際にも、プロテクタを把持して、そのプロテクタと一体に取り外すことができるため、取り外しが容易である。また、吸引成形後の各工程においても、プロテクタを基準とした位置決めを行うことができるため、位置決め性が向上する。
更に、プロテクタの両端でひだ状部によって形成される隙間が繊維で閉塞されるため、成形体の内周にシール部が発生する様な形状の場合でも、そのシール部を一体に形成することができる。これにより、成形体を吸引成形した後に特別なシール方法を施す必要がなく、その分の工数を削減できる。
【０００５】
請求項２および３の発明では、吸引工程の途中でプロテクタの吸引位置を凹部から凸部へ変更することにより、凹部の奥まで均一に繊維を積層させることができるとともに、濾過される流体が通過する流れ方向に対して略垂直な繊維配向が得られることから、安定した濾過性能を得ることができる。
【０００６】
請求項４の発明では、吸引芯の全体に亘って略均一に吸引孔が開口し、且つプロテクタより開口率が低く設定されている。これにより、プロテクタを通過するスラリーの流量がプロテクタの全体に亘って略安定するため、繊維密度が略均一な成形体を得ることができる。
【０００７】
請求項５の発明では、濾材の内周にプロテクタを有しているため、プロテクタの強度を上げることで濾過体としての強度を向上できる。また、吸引工程の後でプロテクタを成形体から取り外す必要がないため、プロテクタの形状に合わせた複雑な形状の濾過体が得られる。
さらに、プロテクタの両端にも濾材を設けることができるため、プロテクタの両端にシール部が発生する様な形状でも、そのシール部を一体に形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の濾過体及びその製造方法を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は吸引治具４を構成する各部品の斜視図である。
本実施例の濾過体１００（図４参照）は、例えば内燃機関用のオイルフィルタに用いられるもので、図２に示す吸引成形装置を使用して成形される。
吸引成形装置は、繊維が混入するスラリー１を入れた水槽２、この水槽２内のスラリー１を攪拌する攪拌機３、水槽２内でスラリー１を吸引して成形体を形成する吸引治具４、この吸引治具４に接続された吸引用ホース５を通してスラリー１を吸引し、排出用ホース６を通して再び水槽２内へ戻す吸引ポンプ７等より構成される。なお、オイルフィルタの濾材として使用される繊維は、耐油強度を得るために有用なポリエステル、濾過性能を得るために有用なアクリル、及びコストを低くできるパルプ等である。
【０００９】
吸引治具４は、図１に示す様に、接続管８を有する円形のベース部９、このベース部９に組付けられる円筒形の吸引芯１０、この吸引芯１０の外周に装着されるプロテクタ１１、このプロテクタ１１と組み合わされる外形治具１２等より構成される。
接続管８には、その開口端にジョイント１３を介して吸引用ホース５が接続され、ストッパ１４によって接続管８にジョイント１３が固定される。但し、ジョイント１３は、接続管８と吸引用ホース５とが相対的に回転できるように接続している。
吸引芯１０は、多数の吸引孔１０ａが吸引芯１０の全体に亘って略均一に開口している。なお、吸引芯１０の筒方向で、ベース部側から反ベース部側へ（図１の下側から上側へ）向かって、吸引孔１０ａの数を多く、または吸引孔１０ａの大きさを大きくして吸引孔１０ａの開口率を上げても良い。
【００１０】
プロテクタ１１は、軸方向並びに径方向に対して所定の剛性を有するが、その一方で、その壁面にはスラリーから繊維を漉し取ることが可能な大きさの開口としての孔、もしくはスリットが顕著な圧力損失を生じない程度の高密度で形成されていることが重要である。
プロテクタ１１は、耐蝕性に優れたステンレス製の金属板に多数の吸引孔１１ａとしての丸孔を形成し、これを断面形状が星型の両端開口の筒状に加工して形成されている。プロテクタ１１は、濾過体１００の内側形状、オイルフィルタにおいてはクリーンサイドの形状を規定する部材であって、略筒状の形状をなしており、外側に向かって放射状に延び出した複数のひだ状部１１ｂを有している。その中央部には、吸引芯１０を受入可能な円柱状の中央空間１１ｃが区画されており、この中央空間１１ｃから放射状に広がる様に複数の三角柱状のひだ空間１１ｄがひだ状部１１ｂによって区画されている。
【００１１】
さらに、プロテクタ１１の両側の軸方向端面には、ほぼ円形の仮想の輪郭を持った中央開口と、ひだ状部１１ｂに対応するひだ部開口とが形成されている。このひだ部開口は、スラリーから繊維を漉し取ることができる程度の隙間とすることが、プロテクタ１１を単純な筒状形状として、その製造を容易にする上で重要である。なお、ひだ部開口の隙間を狭くするように、あるいは閉塞するように加工してもよいが、後工程において他の部材との接触によって中央開口を閉塞するためには、中央開口の外側全周に繊維が堆積していることが重要であり、ひだ状部１１ｂの開口上にも繊維が堆積するようにすることが重要である。また、両端に中央開口を形成することで、その一方をオイルフィルタとしての出口とし、その他方にオイルフィルタとしてのリリーフ弁を装着することができる。
【００１２】
吸引芯１０のベース部９側の付け根には、プロテクタ１１の下側端面が着座して、プロテクタ１１の下側端面とベース部９との間に隙間を確保するとともに、プロテクタ１１の回転を阻止する台座９ａが設けられている。この台座９ａは、プロテクタ１１が着座するスペーサ部９ｂと、プロテクタ１１のひだ状部１１ｂと係合して回転を阻止するストッパ部９ｃとからなる。この台座９ａによってプロテクタ１１とベース部９との間には隙間が確保され、後述する吸引工程においてプロテクタ１１の下側端面に繊維が堆積することを許容する。これにより、プロテクタ１１の下側端面のひだ部開口が繊維によって閉じられる。そして、ベース部９のプロテクタ１１側の面は、上記隙間に堆積する繊維の外側形状を規定しており、外側成形型の一部をなしている。
【００１３】
外形治具１２は、濾過体１００の外側形状、オイルフィルタにおいてはダスティサイドの形状を規定する部材である。保持部１２ａのプロテクタ１１側の面には、ベース部９の台座９ａに対応する台座１２ｃが形成されている。この台座１２ｃもまたスペーサ部１２ｄとストッパ部１２ｅとを有している。また、保持部１２ａのプロテクタ１１側の面は滑らかな面をなしており、プロテクタ１１の間の隙間に堆積する繊維の外側形状を規制する。よって、この保持部１２ａは、濾過体１００の端面形状を規定する。
【００１４】
複数の脚部１２ｂは、断面三角形の三角柱状に形成されている。この複数の脚部１２ｂは、プロテクタ１１のひだ状部１１ｂ間の複数の谷部にそれぞれ配置される。脚部１２ｂは、プロテクタ１１との間に隙間を介して位置されて、その隙間に堆積する繊維の外側形状を規定する。さらに複数の脚部１２ｂの間には、これら脚部１２ｂ間を通って繊維が堆積することなく自由に流通できる程度の大きな隙間が形成されている。これにより、プロテクタ１１上へ向けて、外周側のほぼ全周からスラリーが流入し、均一な繊維配向が得られるとともに、短時間の吸引成形が可能となる。
吸引芯１０の先端は閉塞されており、治具固定用のボルト１５がねじ込まれる穴が形成されている。このボルト１５によって、プロテクタ１１と外形治具１２とがベース部９に固定されて、吸引治具４が組み立てられる。
【００１５】
次に、濾過体１００の製造工程について説明する。
図３は製造工程の一例を示す工程図である。
まず、予めミキサー（図示しない）等により細かく切断された繊維をバインダ繊維（熱融着性繊維）とともに均一に配合して水槽２に投入し（ａ）、攪拌機３により攪拌分散してスラリー１の繊維濃度を均一化する（ｂ）。
続いて、スラリー１内に吸引治具４を浸し、吸引ポンプ７を作動させて吸引成形を行う（ｃ）。この吸引工程は、吸引治具４を回転しながら，吸引ポンプ７の吸引量を調節して行う。これにより、水槽２内のスラリー１が吸引治具４→吸引用ホース５→吸引ポンプ７→排出用ホース６を流れて再び水槽２内へと循環する。この時、吸引治具４では、プロテクタ１１に空けられた吸引孔１１ａをスラリー１が通過する際に、スラリー１に含まれる繊維の一部が吸引孔１１ａを通過することなくプロテクタ１１の表面に付着し、その付着した繊維に順次新たな繊維が堆積して層を成すことにより、プロテクタ１１と外形治具１２とで形成される空間に星型筒形状の成形体１６（図４参照）が形成される。
図４は、吸引成形後の吸引治具４と成形体１６との断面形状を模式的に示した断面図である。同図では複数の脚部１２ｂは省略されている。同図に示されるように、成形体１６はプロテクタ１１の外周、並びに両端面にも堆積される。
【００１６】
吸引成形が終了した後、吸引治具４からプロテクタ１１ごと成形体１６を取り外して水槽２から取り出し、脱水処理を行った後、所定の温度で加熱して乾燥硬化させる（ｄ）。
続いて、成形体１６にバインダ樹脂（例えばフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂）を含浸させた後（ｅ）、所定の温度で加熱してバインダ樹脂を硬化させる（ｆ）。
以上の各工程を経て、図５に示す様に、成形体１６から成る濾材の内周にプロテクタ１１を芯材として備えた濾過体１００が完成する（ｇ）。
【００１７】
こうして成形された濾過体１００は、ほぼ円柱状の形状を有している。濾過体１００の外周には、図５に示すように、吸引治具４の型割り方向である軸方向に沿って延びる複数のひだを有している。その両端面には、吸引芯１０が貫通していた痕跡としての中央開口が開口している。そして、その内側には、プロテクタ１１の形状に対応した星型断面の空間が形成されている。
こうして成形された濾過体１００を、内燃機関の潤滑油濾過用のオイルフィルタとして用いる。濾過体１００は、オイルフィルタとしてのハウジング内に収容される。そして、その一方の端面の中央開口が吸い出し口としてハウジングに接続され、他方の端面の中央開口がリリーフ弁によって閉塞される。
【００１８】
（本実施例の効果）
本実施例では、プロテクタ１１をそのまま濾過体１００の芯材として使用するため、吸引成形が終了した後、シャーベット状もしくは綿状の成形体１６を吸引治具４から取り外す際にも、プロテクタ１１を把持して、そのプロテクタ１１と一体に取り外すことができるため、取り外しが容易である。また、吸引成形後の各工程においても、プロテクタ１１を基準とした位置決めを行うことができるため、位置決め性が向上する。これらの結果、生産性を大幅に向上できるため、大量生産に適応できる。
【００１９】
プロテクタ１１を濾過体１００の芯材として使用することで、吸引成形後にプロテクタ１１を成形体１６から取り外す必要がないため、成形体１６の形状が複雑でも、プロテクタ１１の形状に合わせて容易に吸引成形することができる。
また、芯材であるプロテクタ１１自身の強度を上げることによって、濾過体１００の強度を向上できる効果も生じる。
【００２０】
さらにこの実施例では、濾過体１００からの被濾過流体の出口としての中央開口を成形体１６によって区画している。このため、星型のような複雑な端面形状を有するプロテクタ１１を内蔵しているにもかかわらず、成形体１６によって滑らかな円形のシール面を得ることができ、オイルフィルタとして利用する場合に、例えばハウジング等の他部材とのシールを簡単な構造で得ることができる。また、リリーフ弁装着用の中央開口についても同様に成形体１６によって区画している。このため、別部品として組み立てられた円盤状のリリーフ弁を成形体１６の表面に直接に接着して装着することができる。
【００２１】
（変形例）
上記実施例では、プロテクタ１１の内周に吸引芯１０を配置しているが、吸引芯１０を廃止してプロテクタ１１により直接吸引する方法を採用することもできる。
上記実施例では、吸引ポンプ７によって吸引したスラリー１を再び水槽２に戻しているが、必ずしも水槽２に戻すことはなく、水槽２内のスラリー１を吸い切る方法により成形体１６を形成しても良い。
プロテクタ１１は、上記実施例で説明したパンチングメタルでも良いが、網状、スリット状、あるいは多孔質材（スポンジや焼結体等）等でも良い。また、材質としても、金属製に限らず樹脂製でも良い。
【００２２】
なお、上記実施例では、両端が開口した筒状のプロテクタ１１を用いたが、プロテクタ１１の一方端面の中央開口を予めキャップによって閉塞しておき、オイルフィルタとして必要となるリリーフ弁を他方の端面側に設ける構成としてもよい。
また、上記実施例では、ベース部９並びに外形治具１２との間に隙間を確保してプロテクタ１１を固定し、プロテクタ１１の両端面にも繊維を堆積させたが、これを一方の端面のみとしてもよく、さらに両端面をベース部９並びに外形治具１２に接触させてもよい。これらの場合には、濾過体１００の両端面にプロテクタ１１の両端形状に対応した開口が残るが、これらは別に用意した部材で閉塞することができる。例えば、環状の濾紙を濾過体１００の端面に貼りつけて、中央開口を残して他の開口を閉塞することができる。
【００２３】
また、上記実施例では、乾燥工程（ｄ）とバインダ樹脂硬化工程（ｆ）とを別々に設けているが、乾燥工程（ｄ）を廃し、バインダ樹脂硬化工程（ｆ）において乾燥も行ってもよい。この場合、スラリー１の溶媒とバインダ樹脂の溶媒とを共通のものとする。
また、上記実施例では、吸引成形工程（ｃ）の後にバインダ樹脂含浸工程（ｅ）を置いており、製造工程中に２つの湿式工程が含まれているが、スラリー１の調整工程（ａ）において、バインダ樹脂をスラリー１中に混入させてスラリー１を調整し、乾燥工程（ｄ）において乾燥と樹脂硬化とを同時に行ってもよい。これにより、工程（ｅ）と（ｆ）とを廃することができる。
また、図６に示されるように、球形のプロテクタ１１０を用い、その表面に成形体１５０を成形してもよい。この場合にも、濾過表面積を大きくするために球形プロテクタ１１０の表面に複数の凹部を形成することが有効である。
【００２４】
さらに、図７に示されるように、蛇腹状のプロテクタ１２０を用いてもよい。この場合には、外形治具がプロテクタ１２０の軸と直交する方向に分割可能な割り型とされ、成形体１６０が成形される。
また、図８に示されるように、デージー型と呼ばれる花弁形のプロテクタ１３０を用い、その表面に成形体１７０を成形してもよい。この場合には、外形治具の形状もプロテクタ１３０の形状に対応した形状とされ、成形体１７０の表面がデージー型に成形される。
【００２５】
（第２実施例）
図９は吸引治具を示す斜視図である。
本実施例は、吸引工程の途中でプロテクタ１１の吸引位置を変更する場合の一例を示すものである。
本実施例の吸引治具４は、吸引芯１０がプロテクタ１１及び外形治具１２に対して予め設定した角度で回転可能な構造（図９参照）であり、吸引芯１０の吸引孔もその角度に合わせて設定してある。
【００２６】
吸引工程は、吸引治具４を回転しながら、吸引ポンプ７の吸引量を調整して行われるが、その吸引工程の途中でプロテクタ１１の吸引位置を変更する。具体的には、図１０に示す様に、プロテクタ１１の凹部（プロテクタ１１のひだ状部１１ｂとひだ状部１１ｂとの間）に吸引芯１０の吸引孔１０ａを合わせて吸引を行う。その後、プロテクタ１１に対して吸引芯１０を所定の角度だけ回転して、図１１に示す様に、プロテクタ１１の凸部に吸引芯１０の吸引孔１０ａを合わせて吸引を行う。これにより、プロテクタ１１と外形治具１２との間の細溝の奥（プロテクタ１１の凹部）まで略均一に繊維を積層できるだけでなく、濾過される流体（オイル）が通過する流れ方向に対して略垂直な繊維配向が得られることから、安定した濾過性能を得ることができる。
【００２７】
このように、プロテクタ１１の形状に合わせた吸引方向の切換制御を行うことで、一定の吸引を行った場合には、図１２のように堆積する繊維の配向を、図１３のように堆積させることができる。図１３のような繊維配向は、プロテクタ１１の表面全体において表面と平行に繊維が配向されるため、プロテクタ１１の全体で均一な濾過特性が得られる。
本実施例は、図７に示した様に、成形体１６の縦方向（プロテクタ１１の筒方向）に凹凸がある場合にも適応できる。即ち、吸引芯１０を縦方向にスライドさせてプロテクタ１１の吸引位置を縦方向で切り換えることにより、上記と同様の作用を得ることができる。
【００２８】
（第３実施例）
図１４は吸引成形装置の平面図、図１５は吸引成形装置の断面図である。
本実施例は、水槽２内に規則的なスラリー１の循環流を発生させて吸引成形する場合の一例を示すものである。
吸引成形装置は、スラリー１の入った円筒形の水槽２と、この水槽２内でスラリー１を吸引して成形体１６を形成するための吸引治具４と、この吸引治具４に接続された吸引用ホース５を通してスラリー１を吸引し、排出用ホース６を通して再び水槽２内へ戻す吸引ポンプ７等より構成される。但し、排出用ホース６は、排出用ホース６から水槽２内に排出されたスラリー１が水槽２の内壁面に沿って流れることができる様に、水槽２の側壁に対して浅い角度で取り付けられている。一方、吸引用ホース５に接続された吸引治具４は、図１４に示す様に、水槽２内に発生する規則的な循環流（渦流）の中に配置され、図示しないモータ等の駆動手段により、吸引用ホース５に対して回転しながら吸引成形を行うことができる。
また、水槽２内には、スラリー１の流れが吸引治具４に向かう様に、円弧状の案内羽根１７が設けられている。
【００２９】
本実施例によれば、水槽２内に渦流を発生させて水槽２内でのスラリー１の流れを整流化し、その整流化されたスラリー１の流れの中に吸引治具４を配置して吸引成形を行うことにより、繊維が均一に分散したスラリー１を積極的に吸引治具４に供給できる。このため、水槽２内のスラリー１を攪拌機等で攪拌しながら吸引成形を行う方式より高速で、且つより均一な成形体１６を得ることが可能である。
なお、水槽２は、スラリー１の規則的な循環流を発生させることができれば、どの様な形状（例えば楕円形状）でも良い。
また、本実施例では、吸引ポンプ７からの吐出流によって渦流を発生させているが、吸引ポンプ７の他に渦流を発生させるためのポンプを使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸引治具を構成する各部品の斜視図である。
【図２】吸引成形装置の全体模式図である。
【図３】濾過体の製造工程図である。
【図４】吸引成形後の吸引治具と成形体の断面形状を模式的に示した断面図である。
【図５】濾過体（成形体）の斜視図である。
【図６】プロテクタと成形体の縦断面図である。
【図７】成形体の斜視図である。
【図８】成形体の一部断面を含む斜視図である。
【図９】吸引治具の斜視図である。
【図１０】プロテクタの吸引位置を示す模式図である。
【図１１】プロテクタの吸引位置を示す模式図である。
【図１２】成形体の繊維配向を模式的に示す断面図である。
【図１３】成形体の繊維配向を模式的に示す断面図である。
【図１４】吸引成形装置の全体模式図である。
【図１５】図１４に示す吸引成形装置の断面図である。
【符号の説明】
１ スラリー
２ 水槽
１０ 吸引芯
１０ａ 吸引芯の吸引孔
１１ プロテクタ
１１ｂ ひだ状部
１６ 成形体
１００ 濾過体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter body manufactured through a suction molding process.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
As a conventional technique, there is a filter body disclosed in JP-A-2-160043.
This filter body is formed by suction molding using a perforated plate, and then the porous plate is removed from the molded body obtained by the suction molding, but the molded body obtained by suction molding contains a lot of moisture and has a sherbet shape. Or since it is cotton-like, removal of a perforated panel is not easy. Moreover, it is difficult to maintain the shape of the molded article having a high porosity after removing the porous plate. Although there is a method of drying with the porous plate attached to the molded body, the removable property of the porous plate is further deteriorated because the molded body and fibers adhere to the porous plate. Furthermore, since the shape accuracy of the molded body itself is low, accurate positioning and gripping in each process after suction molding is difficult, and mass production is possible considering the removal of the perforated plate and the shape retention of the molded body. It can be said that it is not suitable for.
[0003]
On the other hand, in the product shape, as shown in Japanese Patent Publication No. 53-43709, when a notch is set in the inner cylindrical portion, the rigidity of the oil filter for automobiles and the like having a severe use environment is greatly reduced. Pressure strength is a problem. Also, the sealing performance for separating the clean side and the dusty side requires a special sealing method as compared with a simple cylindrical shape, which causes a problem of increasing costs.
This invention is made | formed based on the said situation, The objective is to provide the manufacturing method and filter body of a filter body with which high productivity is obtained.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the invention of claim 1 , since the protector can be used as a gripping reference and a positioning reference in the process after the suction molding, the protector is also used when removing the molded body obtained by the suction molding from the suction jig. Since it can be gripped and removed together with the protector, it is easy to remove. Also, in each step after suction molding, positioning can be performed with the protector as a reference, so that positioning is improved.
Furthermore, since the gap formed by the pleat-like portions at both ends of the flop protector is closed by the fibers, even if the shape as the seal portion is generated in the inner circumference of the shaped body, forming the seal portion integrally Can do. Thereby, it is not necessary to apply a special sealing method after the molded body is formed by suction, and the man-hour for that amount can be reduced.
[0005]
In the inventions of claims 2 and 3 , by changing the suction position of the protector from the concave portion to the convex portion during the suction step, the fibers can be uniformly laminated to the depth of the concave portion, and the filtered fluid passes through. Since a fiber orientation substantially perpendicular to the flowing direction is obtained, stable filtration performance can be obtained .
[0006]
In the invention of claim 4 , the suction holes are opened substantially uniformly over the entire suction core, and the opening ratio is set lower than that of the protector. Thereby, since the flow volume of the slurry which passes a protector is stabilized substantially over the whole protector, a molded object with a substantially uniform fiber density can be obtained.
[0007]
In the invention of claim 5 , since the protector is provided on the inner periphery of the filter medium, the strength of the filter body can be improved by increasing the strength of the protector. Moreover, since it is not necessary to remove a protector from a molded object after a suction process, the filter body of the complicated shape match | combined with the shape of the protector is obtained.
Furthermore, since it is possible to provide a filter media in both ends of the flop protector, in such a shape sealed at both ends of the protector occurs, it is possible to form the sealing portion together.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the filter body and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of each component constituting the suction jig 4.
The filter body 100 (see FIG. 4) of this embodiment is used for an oil filter for an internal combustion engine, for example, and is molded using the suction molding apparatus shown in FIG.
The suction molding apparatus includes a water tank 2 containing a slurry 1 mixed with fibers, a stirrer 3 for stirring the slurry 1 in the water tank 2, a suction jig 4 for sucking the slurry 1 in the water tank 2 to form a molded body, The slurry 1 is sucked through a suction hose 5 connected to the suction jig 4, and is constituted by a suction pump 7 and the like which is returned to the water tank 2 again through a discharge hose 6. In addition, the fiber used as a filter medium of an oil filter is a polyester useful for obtaining oil resistance strength, an acrylic useful for obtaining filtration performance, a pulp capable of reducing costs, and the like.
[0009]
As shown in FIG. 1, the suction jig 4 includes a circular base portion 9 having a connecting tube 8, a cylindrical suction core 10 assembled to the base portion 9, and a protector attached to the outer periphery of the suction core 10. 11 and an outer jig 12 combined with the protector 11.
A suction hose 5 is connected to the connection pipe 8 at the opening end via a joint 13, and the joint 13 is fixed to the connection pipe 8 by a stopper 14. However, the joint 13 is connected so that the connecting pipe 8 and the suction hose 5 can rotate relatively.
The suction core 10 has a large number of suction holes 10 a that open substantially uniformly over the entire suction core 10. In the cylinder direction of the suction core 10, the number of the suction holes 10a is increased or the size of the suction holes 10a is increased from the base part side to the non-base part side (from the lower side to the upper side in FIG. 1). Thus, the aperture ratio of the suction hole 10a may be increased.
[0010]
The protector 11 has a predetermined rigidity with respect to the axial direction and the radial direction. On the other hand, a hole or slit as an opening having a size capable of scavenging fibers from the slurry is conspicuous on the wall surface. It is important that it is formed at a high density that does not cause pressure loss.
The protector 11 is formed by forming a large number of round holes as suction holes 11a on a stainless steel metal plate having excellent corrosion resistance, and processing this into a cylindrical shape having a star-shaped opening at both ends. The protector 11 is a member that defines the inner shape of the filter body 100 and the shape of the clean side in the oil filter, has a substantially cylindrical shape, and has a plurality of pleats extending radially outward. It has a portion 11b. A cylindrical central space 11c capable of receiving the suction core 10 is defined at the center, and a plurality of triangular prism-shaped pleat spaces 11d are defined by the pleated portions 11b so as to spread radially from the central space 11c. Has been.
[0011]
Furthermore, a central opening having a substantially circular virtual contour and a pleat opening corresponding to the pleat 11b are formed on the axial end faces on both sides of the protector 11. It is important for the opening of the pleated portion to be a gap that allows the fibers to be removed from the slurry in order to make the protector 11 into a simple cylindrical shape and facilitate its manufacture. It may be processed so as to narrow or close the gap of the pleated opening, but in order to close the central opening by contact with other members in the subsequent process, the entire outer periphery of the central opening It is important that fibers are deposited on the opening, and it is also important that fibers be deposited on the openings of the pleated portions 11b. Further, by forming a central opening at both ends, one of them can be used as an outlet as an oil filter, and a relief valve as an oil filter can be mounted on the other side.
[0012]
The lower end surface of the protector 11 is seated on the base of the suction core 10 on the base portion 9 side, and a clearance is secured between the lower end surface of the protector 11 and the base portion 9 and the rotation of the protector 11 is prevented. A pedestal 9a is provided. The pedestal 9a includes a spacer portion 9b on which the protector 11 is seated, and a stopper portion 9c that engages with the pleated portion 11b of the protector 11 to prevent rotation. A gap is secured between the protector 11 and the base portion 9 by the pedestal 9a, and fibers are allowed to accumulate on the lower end surface of the protector 11 in a suction process described later. Thereby, the opening of the folds on the lower end surface of the protector 11 is closed by the fiber. And the surface by the side of the protector 11 of the base part 9 prescribes | regulates the outer shape of the fiber deposited in the said clearance gap, and has comprised a part of outer side shaping | molding die.
[0013]
The external jig 12 is a member that defines the outer shape of the filter body 100, or the shape of the dusty side in the oil filter. A base 12c corresponding to the base 9a of the base portion 9 is formed on the surface of the holding portion 12a on the protector 11 side. This pedestal 12c also has a spacer portion 12d and a stopper portion 12e. Further, the surface of the holding portion 12a on the protector 11 side is a smooth surface, and regulates the outer shape of the fibers deposited in the gap between the protectors 11. Therefore, the holding portion 12 a defines the end face shape of the filter body 100.
[0014]
The plurality of leg portions 12b are formed in a triangular prism shape having a triangular cross section. The plurality of leg portions 12 b are respectively disposed in a plurality of valley portions between the pleated portions 11 b of the protector 11. The leg portion 12b is positioned between the protector 11 via a gap and defines the outer shape of the fibers deposited in the gap. Further, a large gap is formed between the plurality of leg portions 12b so that fibers can freely flow through the leg portions 12b without being accumulated. As a result, the slurry flows into the protector 11 from almost the entire circumference on the outer peripheral side, and uniform fiber orientation can be obtained, and suction molding can be performed in a short time.
The tip of the suction core 10 is closed, and a hole into which a jig fixing bolt 15 is screwed is formed. With this bolt 15, the protector 11 and the outer jig 12 are fixed to the base portion 9, and the suction jig 4 is assembled.
[0015]
Next, the manufacturing process of the filter body 100 will be described.
FIG. 3 is a process diagram showing an example of a manufacturing process.
First, fibers finely cut in advance by a mixer (not shown) or the like are mixed uniformly together with binder fibers (heat-fusible fibers) and put into the water tank 2 (a). The fiber concentration is made uniform (b).
Subsequently, the suction jig 4 is immersed in the slurry 1 and the suction pump 7 is operated to perform suction molding (c). This suction step is performed by adjusting the suction amount of the suction pump 7 while rotating the suction jig 4. As a result, the slurry 1 in the water tank 2 flows through the suction jig 4 → the suction hose 5 → the suction pump 7 → the discharge hose 6 and circulates again into the water tank 2. At this time, in the suction jig 4, when the slurry 1 passes through the suction hole 11 a formed in the protector 11, a part of the fibers contained in the slurry 1 does not pass through the suction hole 11 a on the surface of the protector 11. By attaching new fibers sequentially on the attached fibers to form a layer, a star-shaped cylindrical shaped body 16 (see FIG. 4) is formed in the space formed by the protector 11 and the outer jig 12. It is formed.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the cross-sectional shapes of the suction jig 4 and the molded body 16 after the suction molding. In the figure, the plurality of leg portions 12b are omitted. As shown in the figure, the molded body 16 is also deposited on the outer periphery and both end faces of the protector 11.
[0016]
After the suction molding is completed, the molded body 16 together with the protector 11 is removed from the suction jig 4 and taken out from the water tank 2, and after dehydration, it is heated and dried at a predetermined temperature (d).
Subsequently, after the molded body 16 is impregnated with a binder resin (for example, a thermosetting resin such as a phenol resin) (e), the binder resin is cured by heating at a predetermined temperature (f).
Through the above steps, as shown in FIG. 5, a filter body 100 having the protector 11 as a core material on the inner periphery of the filter medium made of the molded body 16 is completed (g).
[0017]
The filter body 100 thus formed has a substantially cylindrical shape. As shown in FIG. 5, the outer periphery of the filter body 100 has a plurality of pleats extending along the axial direction, which is the dividing direction of the suction jig 4. A central opening as a trace through which the suction core 10 has penetrated is opened on both end faces. A space with a star-shaped cross section corresponding to the shape of the protector 11 is formed on the inner side.
The filter body 100 formed in this way is used as an oil filter for lubricating oil filtration of an internal combustion engine. The filter body 100 is accommodated in a housing as an oil filter. And the central opening of the one end surface is connected to the housing as a suction port, and the central opening of the other end surface is closed by the relief valve.
[0018]
(Effect of this embodiment)
In the present embodiment, the protector 11 is used as it is as the core material of the filter body 100, so that the protector 11 is also removed when the sherbet-like or cotton-like shaped body 16 is removed from the suction jig 4 after the suction molding is completed. Since it can be gripped and removed integrally with the protector 11, the removal is easy. In each step after the suction molding, positioning can be performed with the protector 11 as a reference, so that positioning is improved. As a result, productivity can be greatly improved, and it can be applied to mass production.
[0019]
By using the protector 11 as the core material of the filter body 100, it is not necessary to remove the protector 11 from the molded body 16 after the suction molding. Therefore, even if the shape of the molded body 16 is complicated, suction is easily performed according to the shape of the protector 11. Can be molded.
Moreover, the effect which can improve the intensity | strength of the filter body 100 also arises by raising the intensity | strength of the protector 11 itself which is a core material.
[0020]
Furthermore, in this embodiment, a central opening as an outlet of the fluid to be filtered from the filter body 100 is partitioned by the molded body 16. For this reason, although the protector 11 having a complicated end surface shape such as a star shape is incorporated, a smooth circular sealing surface can be obtained by the molded body 16, and when used as an oil filter, For example, a seal with other members such as a housing can be obtained with a simple structure. Further, the central opening for mounting the relief valve is similarly partitioned by the molded body 16. For this reason, the disc-shaped relief valve assembled as a separate part can be directly adhered and mounted on the surface of the molded body 16.
[0021]
(Modification)
In the above-described embodiment, the suction core 10 is disposed on the inner periphery of the protector 11. However, a method in which the suction core 10 is eliminated and suction is directly performed by the protector 11 may be employed.
In the above embodiment, the slurry 1 sucked by the suction pump 7 is returned to the water tank 2 again. However, the slurry 1 is not necessarily returned to the water tank 2, and the molded body 16 is formed by a method of sucking out the slurry 1 in the water tank 2. Also good.
The protector 11 may be the punching metal described in the above embodiment, but may be a net shape, a slit shape, or a porous material (such as a sponge or a sintered body). Further, the material is not limited to metal and may be resin.
[0022]
In the above embodiment, the cylindrical protector 11 having both ends opened is used. However, the central opening of one end face of the protector 11 is closed with a cap in advance, and the relief valve required as an oil filter is provided on the other end face. It is good also as a structure provided in the side.
Moreover, in the said Example, although the clearance gap was ensured between the base part 9 and the external shape jig | tool 12, the protector 11 was fixed, and the fiber was deposited also on the both end surfaces of the protector 11, This is only one end surface. Further, both end surfaces may be brought into contact with the base portion 9 and the outer jig 12. In these cases, openings corresponding to the shape of both ends of the protector 11 remain on both end surfaces of the filter body 100, but these can be closed with a separately prepared member. For example, an annular filter paper can be attached to the end face of the filter body 100, and the other openings can be closed while leaving the central opening.
[0023]
In the above embodiment, the drying step (d) and the binder resin curing step (f) are provided separately, but the drying step (d) may be eliminated and drying may be performed in the binder resin curing step (f). Good. In this case, the solvent of the slurry 1 and the binder resin are made common.
Moreover, in the said Example, although the binder resin impregnation process (e) is put after the suction molding process (c) and two wet processes are included in the manufacturing process, the adjustment process (a) of the slurry 1 The binder resin may be mixed in the slurry 1 to adjust the slurry 1, and drying and resin curing may be performed simultaneously in the drying step (d). Thereby, process (e) and (f) can be abolished.
Further, as shown in FIG. 6, a molded body 150 may be formed on the surface of a spherical protector 110. Also in this case, it is effective to form a plurality of recesses on the surface of the spherical protector 110 in order to increase the filtration surface area.
[0024]
Furthermore, as shown in FIG. 7, an accordion protector 120 may be used. In this case, the outer jig is a split mold that can be divided in a direction perpendicular to the axis of the protector 120, and the molded body 160 is molded.
Further, as shown in FIG. 8, a molded body 170 may be formed on the surface of a petal-shaped protector 130 called a daisy type. In this case, the shape of the outer jig is also a shape corresponding to the shape of the protector 130, and the surface of the molded body 170 is formed into a daisy type.
[0025]
(Second embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing a suction jig.
The present embodiment shows an example of changing the suction position of the protector 11 during the suction process.
The suction jig 4 of this embodiment has a structure in which the suction core 10 can be rotated at a preset angle with respect to the protector 11 and the outer jig 12 (see FIG. 9), and the suction hole of the suction core 10 also has its angle. It is set according to.
[0026]
The suction process is performed by adjusting the suction amount of the suction pump 7 while rotating the suction jig 4, and the suction position of the protector 11 is changed during the suction process. Specifically, as shown in FIG. 10, suction is performed by aligning the suction hole 10a of the suction core 10 with the concave portion of the protector 11 (between the pleated portion 11b and the pleated portion 11b of the protector 11). Thereafter, the suction core 10 is rotated by a predetermined angle with respect to the protector 11, and the suction hole 10a of the suction core 10 is aligned with the convex portion of the protector 11 as shown in FIG. Thereby, not only the fibers can be laminated substantially uniformly to the back of the narrow groove between the protector 11 and the outer jig 12 (the recess of the protector 11), but also in the flow direction in which the fluid (oil) to be filtered passes. Since a substantially vertical fiber orientation is obtained, stable filtration performance can be obtained.
[0027]
In this way, by performing switching control of the suction direction in accordance with the shape of the protector 11, when a constant suction is performed, the orientation of the fibers deposited as shown in FIG. 12 is deposited as shown in FIG. be able to. In the fiber orientation as shown in FIG. 13, the fibers are oriented parallel to the entire surface of the protector 11, so that uniform filtration characteristics can be obtained throughout the protector 11.
As shown in FIG. 7, the present embodiment can also be applied to a case where there are irregularities in the longitudinal direction of the molded body 16 (the cylinder direction of the protector 11). That is, the same action as described above can be obtained by sliding the suction core 10 in the vertical direction and switching the suction position of the protector 11 in the vertical direction.
[0028]
(Third embodiment)
FIG. 14 is a plan view of the suction molding apparatus, and FIG. 15 is a sectional view of the suction molding apparatus.
The present embodiment shows an example in which a regular circulating flow of the slurry 1 is generated in the water tank 2 for suction molding.
The suction molding apparatus is connected to the cylindrical water tank 2 containing the slurry 1, the suction jig 4 for sucking the slurry 1 in the water tank 2 to form the molded body 16, and the suction jig 4. The suction hose 5 sucks the slurry 1 and returns to the water tank 2 through the discharge hose 6 again. However, the discharge hose 6 is attached at a shallow angle to the side wall of the water tank 2 so that the slurry 1 discharged from the discharge hose 6 into the water tank 2 can flow along the inner wall surface of the water tank 2. ing. On the other hand, the suction jig 4 connected to the suction hose 5 is arranged in a regular circulating flow (vortex) generated in the water tank 2 as shown in FIG. Thus, suction molding can be performed while rotating with respect to the suction hose 5.
In the water tank 2, arc-shaped guide vanes 17 are provided so that the flow of the slurry 1 is directed toward the suction jig 4.
[0029]
According to the present embodiment, a vortex is generated in the water tank 2 to rectify the flow of the slurry 1 in the water tank 2, and the suction jig 4 is arranged in the flow of the rectified slurry 1 for suction. By performing the molding, the slurry 1 in which the fibers are uniformly dispersed can be positively supplied to the suction jig 4. For this reason, it is possible to obtain a molded body 16 that is faster and more uniform than the method of performing suction molding while stirring the slurry 1 in the water tank 2 with a stirrer or the like.
The water tank 2 may have any shape (for example, an elliptical shape) as long as a regular circulating flow of the slurry 1 can be generated.
In this embodiment, the vortex is generated by the discharge flow from the suction pump 7, but a pump for generating the vortex may be used in addition to the suction pump 7.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of each component constituting a suction jig.
FIG. 2 is an overall schematic view of a suction molding apparatus.
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a filter body.
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a sectional shape of a suction jig and a molded body after suction molding.
FIG. 5 is a perspective view of a filter body (molded body).
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a protector and a molded body.
FIG. 7 is a perspective view of a molded body.
FIG. 8 is a perspective view including a partial cross section of a molded body.
FIG. 9 is a perspective view of a suction jig.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a suction position of a protector.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a suction position of the protector.
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing fiber orientation of a molded body.
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing fiber orientation of a molded body.
FIG. 14 is an overall schematic view of a suction molding apparatus.
15 is a cross-sectional view of the suction molding apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slurry 2 Water tank 10 Suction core 10a Suction core suction hole 11 Protector 11b Folded portion 16 Molded body 100 Filter body

Claims (5)

所定の開口率を有するプロテクタを通してスラリーを吸引することにより、前記プロテクタの表面に前記スラリーに混濁する繊維を堆積させて成形体を形成した後、前記プロテクタを後工程の把持基準及び位置決め基準として使用する濾過体の製造方法であって、
前記プロテクタは、両端が開口する筒形状であり、且つ外周面に筒方向に沿った多数のひだ状部を有し、前記プロテクタの両端で前記ひだ状部によって形成される隙間が前記繊維で閉塞されることを特徴とする濾過体の製造方法。By sucking the slurry through a protector having a predetermined aperture ratio, fibers that are turbid in the slurry are deposited on the surface of the protector to form a molded body, and then the protector is used as a gripping reference and positioning reference in a subsequent process. A method for producing a filter body comprising :
The protector has a cylindrical shape whose both ends are open, and has a large number of pleats along the cylindrical direction on the outer peripheral surface, and a gap formed by the pleats at both ends of the protector is blocked by the fibers. A method for producing a filter body, wherein: 前記プロテクタは、外周面に凹部と凸部を有し、前記成形体を吸引成形する吸引工程の途中で、前記プロテクタの吸引位置を前記凹部から前記凸部へ変更することを特徴とする請求項１記載の濾過体の製造方法。The protector has a concave portion and a convex portion on an outer peripheral surface, and changes the suction position of the protector from the concave portion to the convex portion in the course of a suction step of sucking and molding the molded body. A method for producing the filter body according to 1 . 前記プロテクタの内側に多数の吸引孔を有する吸引芯を収容し、前記プロテクタと前記吸引芯との相対位置を変化させて前記プロテクタに対する前記吸引孔の位置を変えることにより前記プロテクタの吸引位置を変更することを特徴とする請求項２記載の濾過体の製造方法。The suction position of the protector is changed by accommodating a suction core having a plurality of suction holes inside the protector and changing the position of the suction hole with respect to the protector by changing the relative position of the protector and the suction core. The method for producing a filter body according to claim 2, wherein: 前記プロテクタの内側に多数の吸引孔を有する吸引芯を収容し、その吸引芯は、前記吸引孔が前記吸引芯の全体に亘って略均一に開口し、且つ前記プロテクタより開口率が低く設定されていることを特徴とする請求項１〜３記載の何れかの濾過体の製造方法。A suction core having a large number of suction holes is accommodated inside the protector, and the suction core is set so that the suction holes open substantially uniformly over the entire suction core, and the aperture ratio is set lower than that of the protector. The method for producing a filter body according to any one of claims 1 to 3, wherein: プロテクタを通してスラリーを吸引することにより、前記プロテクタの表面に前記スラリーに混濁する繊維を堆積させて濾材を形成し、その濾材の内周に前記プロテクタを有して製造された濾過体であって、
前記プロテクタは、両端が開口する筒形状であり、且つ外周面に筒方向に沿った多数のひだ状部を有し、前記プロテクタの両端で前記ひだ状部によって形成される隙間が前記濾材で閉塞されていることを特徴とする濾過体。 A filter body produced by sucking slurry through a protector to form a filter medium by depositing turbid fibers in the slurry on the surface of the protector, and having the protector on the inner periphery of the filter medium,
The protector has a cylindrical shape that opens at both ends, and has a large number of pleats along the cylindrical direction on the outer peripheral surface , and a gap formed by the pleats at both ends of the protector is blocked by the filter medium. Filter body characterized by being made.

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