(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口及び流出口を有するケーシングと、多数の折り襞を有する濾過材とを備える流体フィルタにおいて、
前記濾過材には同じ折り目の中で高さに段差が付けられ、
前記ケーシングは前記折り目の段差に対応する形状に形成され、
前記折り目の段差は、濾過単体をプリーツ加工した後、前記プリーツ加工した濾過単体を３次元の異形形状に形成した金型にインサートして形成されることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項２】
前記濾過材の複数の折り目における一部の折り目の長さが変化されることを特徴とする請求項１に記載の流体フィルタ。
【請求項３】
前記ケーシングは、前記濾過材の前記折り高さの変化及び前記濾過材の折り目の長さの変化に対応する形状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の流体フィルタ。
【請求項４】
流入口及び流出口を有するケーシングと、流体を濾過する濾過材とを備える流体フィルタにおいて、
前記濾過材は、基板と該基板に設けられた複数の突起部とを有し、
該複数の突起部のうち一部の突起部の高さが変化され、
前記突起は、3次元の異形形状に形成した金型に材料を流し込むことで形成され、
前記ケーシングは、前記突起部の高さの変化に対応する形状に形成されることを特徴とする流体フィルタ。
【請求項５】
前記突起部には多数の小突起がエンボス加工されていることを特徴とする請求項４に記載の流体フィルタ。
【請求項６】
前記突起部は折り襞状に折り畳まれると共に、折り襞の山折りの折り目が円筒の外周になり、折り襞の谷折りの折り目が内周になる環状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の流体フィルタ。
【請求項７】
前記流体フィルタは、自動車の自動変速機に用いられるオートマチックトランスミッションフルードを濾過することを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の流体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に使用されるオイル、燃料、エアー、あるいは自動変速機に使用されるオートマチックトランスミッションフルード等の流体を濾過する流体フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速機内には、オートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）に混入した金属摩耗粉等を捕捉するためにＡＴＦ用フィルタが設けられる。ＡＴＦ用フィルタの濾過材には、メッシュを平板状に形成したものが用いられているが、濾過材の濾過面積を確保するためにシート状の不織布をプリーツ加工したものが用いられることも多くなってきている。
【０００３】
ＡＴＦ用フィルタは周りの部品のレイアウト上の制約を受け、薄く且つ異形に形成されることが多い。不織布を一定の折り幅で折り畳んだものでは、ケーシングの最小の高さに合わせて折り高さが設定されるので、ケーシング内の空間を有効利用することができず、このため濾過材の濾過面積を稼ぐことが難しい。
【０００４】
一方限られた空間内で濾過材の濾過面積を稼ぐことができるオイルフィルタとして、図８に示すように内燃機関を潤滑するオイルを貯留するオイルパン１をケーシングとし、このオイルパン１の形状に合わせて濾過材２をプリーツ加工したオイルフィルタ（特開平１１−９３６３３号公報）がある。このオイルフィルタでは濾過材２の折り幅をオイルパン１の形状に合わせて変化させることで、濾過材２の濾過面積を拡大している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−９３６３３号公報に記載のオイルフィルタにあっては、二次元的（すなわち図８に示す断面内）では濾過面積を拡大することができる。しかしながら、この濾過材２は折り目の方向（すなわち紙面と直交する方向）において一定の高さに設定されるので、濾過材２の折り目の方向（すなわち紙面と直交する方向）において部分的にケーシングの高さが変化するような場合、ケーシング１の高さの変化に対応できず、濾過材２の濾過面積を最大限に大きくすることができない。
【０００６】
また、濾過材２はその平面形状が略四角形に形成されるので、濾過材２の折り目方向（すなわち紙面と直交する方向）においてケーシング１の横幅が変化する場合にも、ケーシング１の横幅の変化に対応できず、濾過材２の濾過面積を最大限に大きくすることができない。
【０００７】
そこで、本発明は、限られたケーシング内の空間を最大限に有効利用し、より広い濾過面積を確保することができる流体フィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために、濾過材の加工方法を工夫することによって濾過材の形状を３次元的に変化させた。具体的には請求項１の発明は、流入口及び流出口を有するケーシングと、多数の折り襞を有する濾過材とを備える流体フィルタにおいて、前記濾過材には同じ折り目の中で高さに段差が付けられ、前記ケーシングは前記折り目の段差に対応する形状に形成され、前記折り目の段差は、濾過単体をプリーツ加工した後、前記プリーツ加工した濾過単体を３次元の異形形状に形成した金型にインサートして形成されることを特徴とする流体フィルタにより、上述した課題を解決する。
【００１０】
この発明によれば、濾過材の折り目に段差をつけているので、ケーシングの高さが部分的に変化するような場合でも、ケーシングの高さの変化に対応することができ、これにより濾過材の濾過面積を最大限に大きくことができる。また折り目に段差を付け、且つケーシングを濾過材の段差に対応する形状に形成することで、例えば折り目に交差する方向に傾斜を付け、且つケーシングを濾過材の傾斜に対応する傾斜面に形成する場合に比べ、流体フィルタの周りに配置される他の部品のスペースをより大きく確保することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の流体フィルタにおいて、前記濾過材の複数の折り目における一部の折り目の長さが変化されることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、ケーシングの高さが変化し、且つ濾過材の折り目方向においてケーシングの横幅が変化する場合にも、すなわちケーシングの形状が三次元的に変化する場合にも、濾過材の濾過面積を最大限に大きくすることができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２に記載の流体フィルタにおいて、前記ケーシングは、前記濾過材の前記折り高さの変化及び前記濾過材の折り目の長さの変化に対応する形状に形成されることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ケーシングの高さが部分的に変化し、且つ濾過材の折り目方向においてケーシングの横幅が変化する場合にも、すなわちケーシングの形状が三次元的に変化する場合にも、濾過材の濾過面積を最大限に大きくすることができる。
【００１５】
請求項４の発明は、流入口及び流出口を有するケーシングと、流体を濾過する濾過材とを備える流体フィルタにおいて、前記濾過材は、基板と該基板に設けられた複数の突起部とを有し、該複数の突起部のうち一部の突起部の高さが変化され、前記突起は、3次元の異形形状に形成した金型に材料を流し込むことで形成され、前記ケーシングは、前記突起部の高さの変化に対応する形状に形成されることを特徴とする流体フィルタにより、上述した課題を解決する。
【００１６】
この発明によれば、ケーシングの高さが部分的に変化するような場合でも、濾過材の濾過面積を最大限に大きくすることができる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４に記載の流体フィルタにおいて、前記突起部には多数の小突起がエンボス加工されていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、濾過材の表面積がより大きくすることができる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項４に記載の流体フィルタにおいて、前記突起部は、折り襞状に折り畳まれると共に、山折りの折り目が円筒の外周になり谷折りの折り目が内周になる環状に形成されることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、濾過材の濾過面積をより大きくすることができる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１ないし６いずれかに記載の流体フィルタにおいて、前記流体フィルタは、自動車の自動変速機に用いられるオートマチックトランスミッションフルードを濾過することを特徴とする。
【００２２】
オートマチックトランスミッションフルードを濾過する流体フィルタは、自動変速機内の限られたスペース内に配置されるので特にレイアウト上の制約を受ける。本発明はこのようなレイアウトの制約を受ける流体フィルタに好適に用いられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に流体フィルタを示す。この流体フィルタは、流体としてオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）を濾過し、例えば自動車の自動変速機のオイルパン内に配置される。この場合、ケーシング５の流出口６に接続されるオイルポンプによって、オイルパン内のＡＴＦが吸い上げられる。
【００２４】
流体フィルタは、底に流入口７を有する下ケース５ａと、上部に流出口６を有する上ケース５ｂと、下ケース５ａと上ケース５ｂとの間に挟まれた濾過材８とを備える。ＡＴＦは流入口７から流出口６へ向かって、下方から上方に流れる。オイルパン内の汚れたＡＴＦは濾過材８によって濾過される。
【００２５】
ケーシング５は下ケース５ａと上ケース５ｂとから構成される。ケーシング５は自動変速機内の限られたスペース内に配置されるので、レイアウト上の制約を受けて薄く且つ異形の形状に形成される。
【００２６】
下ケース５ａは上面が開口した皿状をなし、その周縁には濾過材８を押える押え面９が形成される。周りの部品のレイアウト上の制約を受けて、下ケース５ａの平面形状は四角形ではなく、ところどころ凹みが形成された異形形状に形成される。下ケース５ａの隅には矩形状の流入口７が形成される。
【００２７】
上ケース５ｂは下面が開口した皿状をなし、その周縁には濾過材を押える押え面１０が形成される。上ケース５ｂの押え面１０は下ケース５ａの押え面９と互いに対向する。上ケース５ｂの押え面１０と下ケース５ａの押え面９とは、濾過材８を挟んだ状態で溶着等により結合される。上ケース５ｂの上部にはパイプ状の流出口６が形成されている。ＡＴＦがケーシング５内で迂回するように流出口６は流入口７に対して平面上その位置がずらされている。
【００２８】
上ケース５ｂの平面形状も、四角形ではなく、ところどころ凹みが形成された異形形状に形成される。また、周りの部品のレイアウト上の制約を受けて、上ケース５ｂには高さ方向において部分的に階段状の段差が形成される。
【００２９】
ケーシング５内を流入側と流出側とに区画する濾過材８は、多数の襞を有する濾過単体１１と、この濾過単体１１の周縁を保持する樹脂製の保持枠１２と、この保持枠１２の周囲に形成されたフランジ１３とを有する。フランジ１３の平面形状はケーシング５の平面形状に合わされた異形形状をなし、その周縁が上ケース５ｂと下ケース５ａとの間に挟まれる。周りの部品のレイアウト上の制約を受けて、フランジ１３も上ケース５ｂ及び下ケース５ａと同様に、四角形ではなく、ところどころ凹みが形成された異形の形状に形成される。
【００３０】
濾過単体１１は山折りと谷折りが交互に繰り返されたジグザク形状に形成される。濾過単体１１の折り目には、同じ折り目１４の中で高さ（すなわち山折りの折り目１４から谷折りの折り目１５までの距離ｈ）に段差が付けられている。すなわち同じ折り目１４の中で一端側の折り高さが他端側の折り高さと異なっている。これにより濾過単体１１に階段のような折り目が形成される。
【００３１】
また濾過単体１１の複数の折り目１４…のうち一部の折り目１４ａの長さもケーシングの形状に合わせて変化されている。すなわち、複数の折り目１４…のうち一部の折り目１４ａの幅方向の長さが残りの折り目１４ｂ…の幅方向の長さと異なっていて、濾過単体１１の平面形状にはところどころ凹み１６，１６が形成されている。なお、濾過単体１１の材質にはフェルト、不織布、ろ紙等が用いられる。
【００３２】
図２は段差が付けられた折り目１７，１８の他の例を示す。図中（Ａ）に示すように、左右両端部１７ｂ，１７ｂに比べて中央部１７ａの高さが高くなるように折り目１７に段差をつけてもよいし、図中（Ｂ）に示すように左右両端部１８ｂ，１８ｂに比べて中央部１８ａの高さが低くなるように折り目１８に段差を付けても良い。折り目１７，１８へのこれらの段差の付け方は異形に形成されるケーシング５の形状に合わせて定められる。
【００３３】
次に濾過単体１１の製造方法について説明する。濾過単体１１は、ちょうど樹脂の成型体を成型するように、３次元の異形形状に形成した金型に材料を流し込む成型体として形成される。成型時に濾過単体１１に折り目が形成されるのと同時に折り目１４に段差が形成される。すなわち段差は折り目１４と同一の工程で折り目１４と一体に形成される。成型される濾過単体１１の材料としては、不織布のような細かい繊維状のものが用いられる。保持枠１２及びフランジ１３は、濾過単体１１をインサートして再度樹脂成型することによって製造される。
【００３４】
図３は濾過単体１１の製造方法の他の例を示す。この例では図中（Ａ）に示すように、まずシート状の濾材を予めプリーツ加工により、一端から他端に向けて所定の折り高さ及び折り目ピッチを有するように折り曲げる。次に濾過単体１１をインサートして保持部材１２及びフランジ１３を成型する際に３次元の異形形状に形成した金型を用いて、プリーツ加工した濾過単体１１を金型にインサートする。これにより、図中（Ｂ）に示すように金型形状に沿って折り目１４に部分的に段差が形成される。この例のように一旦濾過単体１１をプリーツ加工した後、２次加工によって段差を形成してもよい。
【００３５】
濾過材８の折り目１４に段差を付けることで、ケーシング５の高さが部分的に変化するような場合でも、ケーシング５の高さの変化に対応することができるので、濾過材８の濾過面積を最大限に大きくすることができる。また、濾過材の折り目の長さを変化させることで、濾過材８の折り目方向においてケーシングの横幅が変化する場合にも、濾過材８の濾過面積を最大限に活用することができる。
【００３６】
図４及び図５は本発明の第２の実施形態における流体フィルタを示す。図４は流体フィルタの概略斜視図を示し、図５は流体フィルタの概略断面図を示す。この流体フィルタも上記第１の実施形態における流体フィルタと同様にオートマチックトランスミッションフルードを濾過するのに用いられる。図４ではケーシング２１の形状が図中２点鎖線で示され、濾過材２２の形状が図中実線で示されている。
【００３７】
この実施形態でも濾過材２２は多数の襞を有する。そしてこの実施形態では、第１の実施形態における濾過材８と異なり、濾過材２２の折り目２３には段差が付けられていない。その代わりに濾過材２２の折り高さが部分的に変化され、且つ濾過材２２の複数の折り目２３…における一部の折り目の長さが変化されている。すなわち、複数の折り目２３…のうち、一部の折り目２３ａ，２３ｂの長さは残りの部分の長さと異なり、また複数の折り目２３…のうち、一部の折り目２３ｂ，２３ｃの高さ（山折りの折り目から谷折りの折り目までの距離）ｈ１，ｈ２は残りの部分の高さと異なっている。この濾過材２２はシート状の濾材を異なった折幅でジグザグ状にプリーツ加工し、その後プレス等で打ち抜くことによって製造される。またケーシング２１の形状は、濾過材２２の折り高さの変化及び濾過材の折り目の長さの変化に対応する形状に形成されている。
【００３８】
この実施形態の流体フィルタにおいても、ケーシング２１の高さが部分的に変化し、且つケーシング２１の横幅が変化する場合にも、すなわちケーシング２１の形状が三次元的に変化する場合にも、ケーシング２１の形状の変化に対応することができ、これにより濾過材２２の濾過面積を最大限に大きくすることができる。
【００３９】
図６は本発明の第３の実施形態の流体フィルタに用いられる濾過材２５を示す。この濾過材２５は、平板状の基板２６と該基板２６に設けられた複数の突起部２７…とを有する。複数の突起部２７…のうち一部の突起部２７ａは高さが変化されている。すなわち複数の突起部２７…のうち一部の突起部２７ａは残りの部分と高さが異なっている。この濾過材２５もちょうど樹脂の成型体を成型するように、３次元の異形形状に形成した金型に材料を流し込むことで形成される。また図示されていないが、ケーシングは突起部２７の高さの変化に対応する形状に形成されている。
【００４０】
この実施形態の流体フィルタにおいても、ケーシングの高さが部分的に変化するような場合でも、濾過材の濾過面積を最大限に大きくすることができる。
【００４１】
図７は突起部２７の詳細を示す。突起部２７には図中（Ａ）に示すように多数の小突起２８…がエンボス加工されていてもよいし、図中（Ｂ）に示すように突起部２７は折り襞状に折り畳まれると共に、折り襞の山折りの折り目２７ａが円筒の外周になり、折り襞の谷折りの折り目２７ｂが内周になる環状に形成されてもよい。このように突起部２７を形成すると、濾過材の表面積がより大きくなるので、より大きな濾過面積を確保することができる。
【００４２】
以上においては、本発明をＡＴＦ用の流体フィルタに適用した場合について説明したが、もちろん本発明はＡＴＦ用に限られることはなく、例えば内燃機関に使用されるオイルを濾過するオイルフィルタ、燃料を濾過するフュエルフィルタ、エアーを濾過するエアーフィルタに適用されてもよい。
【００４３】
また、上記第１の実施形態のように濾過材はシート状の濾材を折り畳んだ異形の直方体状に形成されてもよいし、また折り畳んだシート状の濾過材の端面同士を接合することによって異形の円環状（菊花状）に形成されてもよい。
【００４４】
濾過材が円環状に形成される場合、濾過材の外周側に位置する同じ折り目の中において段差が付けられる。すなわち、同じ折り目の中において、内周側の折り目から外周側の折り目までの距離（高さ）に段差が付けられる。この段差によって円環状の濾過材は部分的にその外周が狭められた異形の円環状になる。
【００４５】
また濾過材が円環状に形成される場合、濾過材の折り目の長さが部分的に変化されることもある。この場合、円環状の濾過材は部分的にその軸線方向の長さが短くなったり、長くなったりする。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、濾過材の形状を３次元的に変化させるように濾過材の同じ折り目の中で高さに段差を付けたので、ケーシングの高さが部分的に変化するような場合でも、ケーシングの高さの変化に対応することができ、これにより濾過材の濾過面積を最大限に大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における流体フィルタを示す斜視図。
【図２】上記実施形態に用いられる濾過材の他の例を示す斜視図（図中（Ａ）は中央部の折り高さを両端部よりも高くした例を示し、図中（Ｂ）は両端部の折り高さを中央部の折り高さよりも高くした例を示す）。
【図３】濾過材の製造方法の一例を示す斜視図（図中（Ａ）は一次加工後の濾過材を示し、図中（Ｂ）は２次加工後の濾過材を示す）。
【図４】本発明の第２の実施形態における流体フィルタを示す斜視図。
【図５】上記第２の実施形態の流体フィルタの断面図。
【図６】本発明の第３の実施形態における流体フィルタに用いられる濾過材を示す斜視図。
【図７】上記第３の実施形態における濾過材の突起部を示す詳細図（図中（Ａ）はエンボス加工されている例を示し、図中（Ｂ）は折り襞状に折り畳まれている例を示す）。
【図８】従来のオイルフィルタを示す断面図。
【符号の説明】
５，２１…ケーシング
６…流出口
７…流入口
８，２２，２５…濾過材
１４，１７，１８，２３…折り目
２６…基板
２７…突起部
２８…小突起
【図１】
0004393732.tif 000002
【図２】
0004393732.tif 000003
【図３】
0004393732.tif 000004
【図４】
0004393732.tif 000005
【図５】
0004393732.tif 000006
【図６】
0004393732.tif 000007
【図７】
0004393732.tif 000008
【図８】
0004393732.tif 000009