エアフィルタ及びその製造方法

【課題】プラスチック製の枠体３を伝って油が濾材２の下流側へ流出することを阻止する。
【解決手段】上流側のウェット層６と下流側のドライ層７とを積層してなる濾材２をインサートとして外壁４及びリブ５を含む枠体３を射出成形する。ドライ層７には撥油加工を施する。ウェット層６の中で、枠体３が貫通する部分８に撥油加工を施し、残りの浸油部１０にはビスカスオイル等の油を含浸させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用内燃機関等のエアフィルタ（エアエレメントとも呼ぶ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１や特許文献２等に記載されているように、エアフィルタは、折り加工された濾材をインサートとして、この濾材を保持するプラスチック材である枠体が射出成形される。濾材は、油を含浸させた上流側のウェット層と油を含浸させずに撥油加工を施した下流側のドライ層と、を積層した構造となっており、ダストは主にウェット層において捕捉され、カーボン粒子は主にドライ層において効率よく捕捉される。
【特許文献１】特許平１０−２６３３４８号公報
【特許文献１】特許２００２−０４５６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
油が濾材の下流側へ流出することのないように下流側のドライ層に撥油加工が施されているものの、濾材が枠体と一体にインサート成形されるエアフィルタにあっては、ポリプロピレン等の比較的親油性の高いプラスチック材料からなる枠体が濾材を実質的に貫通するように成形されるので、油が枠体を伝って濾材の下流側表面ににじみ出て、濾材の下流側へ流出するおそれがある。特に、枠体が、濾材の四方を囲う外壁と、この外壁に架け渡されたリブと、を備える構成の場合、リブが比較的空気の流れ易い濾材の中央部に配置されるために、このリブを伝って油が下流側へ流出するおそれがある。本発明は、このように独自に知見した新規な技術的課題に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の発明は、上流側の第１フィルタ層と下流側の第２フィルタ層とを積層してなる濾材と、この濾材をインサートとして成形される枠体と、を有し、上記第２フィルタ層に撥油加工が施されたエアフィルタであって、上記第１フィルタ層が、油が含浸される浸油部と、上記枠体が貫通する部分に撥油加工が施される撥油加工部と、を有することを特徴としている。
【０００５】
第２の発明は、上流側の第１フィルタ層と下流側の第２フィルタ層とを積層してなる濾材と、この濾材をインサートとして成形される枠体と、を有し、上記第２フィルタ層に撥油加工が施され、かつ、上記枠体が、上記濾材を囲う外壁と、この外壁に架け渡されるリブと、を有するエアフィルタの製造方法であって、上記リブは、下流側の第２フィルタ層上に金型を配置した状態で、上流側の第１フィルタ層上にのみ成形されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、枠体を伝って油が濾材の下流へ流出することを有効に阻止し得る新規なエアフィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜５は、本発明の第１実施例に係るエアフィルタ１を示している。このエアフィルタ１は、多数回ジグザグ状に折り曲げられた濾材２と、この濾材２を保持する枠体３と、枠体３の周囲に設けられたパッキン３０と、により構成されていて、自動車用内燃機関におけるエアクリーナのボディとカバーとの間に挟み込まれるようにして保持され、例えば図４の矢印Ａで示す方向に空気が通過する。
【０００８】
枠体３は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）にタルクを含有させた合成樹脂製のプラスチック材であって、上記のパッキン３０とともに濾材２をインサート（ワーク）として射出成形される。枠体３は、濾材２の四方を囲う矩形状の外壁４と、この外壁に架け渡されるリブ５と、から構成されている。外壁４は、図５に示すように、濾材２の折り方向（図４や図５の左右方向）両端の一対の端壁４Ａと、濾材の折り方向に沿う一対の側壁４Ｂと、により構成されている。リブ５は、図５に示すように一対の端壁４Ａに架け渡されており、濾材２の折り曲げ部分の間隔Ｐを適正に確保するように、濾材２の折り方向に沿って側壁４Ｂの幅方向中央に配置されている。また、この第１実施例では、リブ５が図３に示すように実質的に濾材２を積層方向Ａに貫通・横断して形成されている。
【０００９】
なお、この実施例のエアフィルタ１では、枠体３の形状を矩形状のもので説明したが、これに限られるものではなく、多面体状、円形状又はドーナツ状等に形成することができる。
【００１０】
図１及び図２を参照して、濾材２は、上流側の第１フィルタ層としてのウェット層６と、下流側の第２フィルタ層としてのドライ層７と、を積層した２層構造をなしている。これらのウェット層６およびドライ層７は、いずれも濾紙からなり、それぞれ抄紙した２枚の紙の層を、漉き合わせ法によって１枚に接合したものである。ドライ層７には撥油加工が施される。例えば、撥油剤となるフッ素樹脂を溶かし込んだフェノール樹脂をキスロール加工等によりドライ層７の下流側の表面に塗布することにより、このドライ層７の表面からウェット層６に向かってほぼドライ層７の厚さ相当の深さまで撥油剤がフェノール樹脂とともに含浸される。
【００１１】
そして、ウェット層６の中で、枠体３の外壁４が貫通する部分である第１撥油加工部８には、上記のドライ層７と同様に撥油加工が施されており、同様に、枠体３のリブ５が貫通する第２撥油加工部９にも撥油加工が施されている。これらの第１，第２撥油加工部８，９を除くウェット層６の大部分の浸油部１０には、ビスカスオイル等の油が含浸される。例えば図６に示すように、折り加工機１１により折り加工する前の濾材２Ａに対し、その幅方向両縁部８Ａと幅方向中央部９Ａに対して、ローラ１２で撥油剤となるフッ素樹脂を溶かし込んだフェノール樹脂が塗布される。これにより、折り加工後の濾材２においては、外壁４が貫通する幅方向両縁部に第１撥油加工部８が設けられ、リブ５が貫通する幅方向中央部に第２撥油加工部９が設けられる。
【００１２】
浸油部１０に対する油の含浸は、濾材２を折り加工した後に、浸油部１０の表面にスプレー等により油を塗布することによって行われる。この際、撥油加工部８，９や枠体３には油が付着することのないようにマスキング処理が行われる。
【００１３】
図７に示す比較例では、ウェット層６Ｈに撥油加工部が設けられておらず、枠体３が貫通する部分を含めてウェット層６Ｈ全体がビスカスオイル等の油が含浸された浸油部となっている。このような比較例では、枠体３のない部分では、矢印Ｙ１に示すように撥油加工が施された下流側のドライ層７により油の下流への流出が阻止されるものの、枠体３の近傍では、矢印Ｙ２に示すように、撥油加工されたドライ層７に比して親油性の高い枠体３を伝って油が濾材２の下流へ流出することになる。
【００１４】
これに対して本実施例では、図１及び図２に示すように、ウェット層６の中で枠体３が貫通する部分である第１，第２撥油加工部８，９に撥油加工が施されており、つまり第１，第２撥油加工部８，９によって枠体３が浸油部１０から遮断・隔離されているので、上記の比較例のように枠体３を伝って油が濾材２の下流に流出することがなく、エンジン側へ不用意に油が流出することを確実に防止することができる。加えて、枠体３が油から遮断されるため、油による枠体３の膨潤も抑制され、この膨潤によるエアフィルタ１の変形をも抑制することができる。
【００１５】
なお、外壁４のうちで、濾材２の折り方向両側の端壁４Ａに関しては、濾材２と幅広い領域で接合・一体化されているため、この端壁４Ａを伝って油が下流側へ流出する可能性が低く、上記の撥油加工を省略しても良い。
【００１６】
図８は、上記の比較例と本実施例について、エアフィルタをカーボンで一定量目詰まりさせた後に空気量を上げていき、オイルが下流側へ流出したときの空気量を測定することにより、オイルの濾材下流側への流れ易さを測定した結果を示している。同図に示すように、本実施例では、比較例に比して、オイルが下流側へ流出したときの空気量が大きく、オイルの下流側への流出が抑制されていることが確認された。
【００１７】
図９〜１１は、本発明の第２実施例に係るエアフィルタ２１を示している。なお、上記第１実施例と同一構成要素には同じ参照符号を付し、重複する説明を適宜省略する。第１実施例と同様、エアフィルタ２１は、ウェット層６とドライ層７からなる濾材２と、この濾材２を保持する枠体３とにより構成され、ウェット層６の中で枠体３の外壁４が貫通する第１撥油加工部８には撥油加工が施される。そして第２実施例では、枠体３のリブ５Ａが濾材２を積層方向に貫通・横断しておらず、上流側のウェット層６上にのみ設けられている。インサート成形の際には、リブ５Ａが下流側のドライ層７を貫通することのないように、下流側のドライ層７上に、濾材２表面のジグザグ形状に応じた櫛形状の金型２２を配置し、この金型２２により下流側のドライ層７の表面を塞いだ状態で射出成形が行われる。
【００１８】
このような第２実施例によれば、リブ５Ａが濾材２を積層方向に貫通・横断していないので、リブ５Ａを伝って油が濾材２の下流側へ流出することがなく、第１実施例と同様、濾材２の下流側への油の流出を有効に阻止することができる。また、図１１に示すようにリブ５Ａがジグザグ形状をなす濾材２の上流側表面上に充填される形となっているので、第１実施例と同様、濾材２の折り曲げ部分の間隔Ｐが適正に確保され、かつ、リブ５Ａが上流側のウェット層６上のみに設けられているので、第１実施例に比して材料費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施例に係るエアフィルタを示す図５のＩ−Ｉ線に沿う断面対応図。
【図２】図５のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面対応図。
【図３】図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面対応図。
【図４】図５のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面対応図。
【図５】上記第１実施例のエアフィルタを簡略的に示す斜視図。
【図６】上記第１実施例のエアフィルタの製造手順を示す説明図。
【図７】比較例に係るエアフィルタを示す断面図。
【図８】比較例と実施例とのオイル流出性の測定結果を示すグラフ。
【図９】本発明の第２実施例に係るエアフィルタを上流側から見た斜視図。
【図１０】上記第２実施例に係るエアフィルタを下流側から見た斜視図。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１…エアフィルタ
２…濾材
３…枠体
４…外壁
５…リブ
６…ウェット層（第１フィルタ層）
７…ドライ層（第２フィルタ層）
８…第１撥油加工部
９…第２撥油加工部
１０…浸油部
２１…エアフィルタ
５Ａ…リブ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側の第１フィルタ層と下流側の第２フィルタ層とを積層してなる濾材と、この濾材をインサートとして成形される枠体と、を有し、上記第２フィルタ層に撥油加工が施されたエアフィルタであって、
上記第１フィルタ層が、油が含浸される浸油部と、上記枠体が貫通する部分に撥油加工が施される撥油加工部と、を有することを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
上記枠体が、上記濾材を囲う外壁と、この外壁に架け渡されるリブと、を有し、
このリブは、上記濾材の第１フィルタ層上にのみ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【請求項３】
上流側の第１フィルタ層と下流側の第２フィルタ層とを積層してなる濾材と、この濾材をインサートとして成形される枠体と、を有し、上記第２フィルタ層に撥油加工が施され、かつ、上記枠体が、上記濾材を囲う外壁と、この外壁に架け渡されるリブと、を有するエアフィルタの製造方法であって、
上記リブは、下流側の第２フィルタ層上に金型を配置した状態で、上流側の第１フィルタ層上にのみ成形されることを特徴とするエアフィルタの製造方法。

【図１】