(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸棒を材料として、その一端から軸方向に圧力を加えて成形型へ押し込み、材料外周に断面形状が略Ｖ形で軸方向に伸びるＶ形溝を形成する第１工程と、前記第１工程を終了した半成品の他端から軸方向に圧力を加えて成形型へ押し込み前記Ｖ形溝と軸方向の平形溝を形成する第２工程とを備え、前記第１工程におけて形成するＶ形溝の開く角度を、仕上げ角度より大きく設定し、後の工程で所定の寸法に塑性変形させるエンジン用燃料フィルタ部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記塑性変形が、前記第２工程で平行溝を形成する際に排除される材料を、その両側面からＶ形溝を狭める方向に移動させてＶ形溝の面を中側に膨出させることで行われるエンジン用燃料フィルタ部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、前記第１工程と第２工程とによって形成されたＶ形溝と平形溝との間に残されたランドの部分を軸方向にしごいて仕上げ成形する工程を含むエンジン用燃料フィルタ部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はエンジン、ことに車両用ディーゼルエンジンと燃料タンクとの間に介装される燃料フィルタに関するもので、特に、ケーシングとケーシングの軸孔に嵌挿されたピン形のフィルタ部材との間に微小なスリットを形成し、そのスリットによって燃料中の異物を阻止する形式の燃料フィルタ部材とその製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車エンジンの燃料系において、燃料フィルタは燃料タンクに取り付けられ、かつ、燃料タンクの内部とエンジンに通じる燃料パイプとの間に介装される。また、燃料フィルタは濾紙あるいは不織布などからなる濾網によって構成されるが、燃料系の中に高圧の噴射ポンプを有するディーゼルエンジンでは、前記濾網の詰まりを最少にするべく、前記濾網の上流側に微小なスリットからなる前置フィルタを設け、比較的粗大な異物が濾網に達する前に排除する構成が採用されている。
従来の前置フィルタは図４で示すように、ケーシングに設けられた軸孔Ｊと、そのその軸孔Ｊに挿入支持されたピン形のフィルタ部材Ｆとで構成され、前記フィルタ部材Ｆには精密さが要求されるため、鋼材からなる丸棒状の素材に流入路をなすＶ形溝Ｍと、他端から軸方向へ伸び先端が閉じられた平坦な二面取り形の平形溝Ｎとを切削して形成し、それらの溝Ｍ、Ｎの間に残された円周形のランドＬと前記軸孔Ｊとの間に形成されるスリットＳを燃料油通路とし、燃料がスリットＳを通過する際、燃料中の異物をスリットＳで阻止して除外する構造となっていた。ＰはランドＬとＶ形溝Ｍとがなす稜線部である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の燃料フィルタ部材は、切削によって作られていたので、加工に多くの工数を要し製造コストの高騰を免れ得なかった。出願人らは冷間鍛造による成形を考慮したが、据え込み式の型鍛造によって成形しようとすると、厚さ方向の寸法を高精度に形成するのが難しく、前記ランドＬの幅寸法を精度よく作ることが困難であった。
他方、円筒形の金型の中で上下から材料を挟圧、あるいは扱いて行う密閉鍛造は歯車やスプラインの冷間成形に利用されているが、この種の加工法は材料に打撃が加えられないため、少量の材料を大きく変形させる必要のある燃料フィルタ部材の成形には必ずしも適当ではなかった。
また、上記したいずれの方法によっても、従来の塑性加工法によるときは、材料が前記稜線部Ｐをなす金型の隅角部へ流入しにくゝ、稜線部Ｐの角が丸面取りしたように丸くなり、異物の除去能力を低下させる不具合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、丸棒を材料として、その一端から軸方向に圧力を加えて成形型へ押し込み、材料外周に断面形状が略Ｖ形で軸方向に伸びるＶ形溝を形成する第１工程と、前記第１工程を終了した半成品の他端から軸方向に圧力を加えて成形型へ押し込み前記Ｖ形溝と軸方向の平形溝を形成する第２工程とを備え、前記第１工程におけて形成するＶ形溝の開く角度を、仕上げ角度より大きく設定し、後の工程で所定の寸法に塑性変形させることによって解決される。
また、前記塑性変形が、前記第２工程で平行溝を形成する際に排除される材料を、その両側面からＶ形溝を狭める方向に移動させてＶ形溝の面を中側に膨出させることで行われることが好ましい。
さらに、前記第１工程と第２工程とによって形成されたＶ形溝と平形溝との間に残されたランドの部分を軸方向にしごいて仕上げ成形する工程を含むことが好ましい。
【０００５】
【作用】
請求項１、請求項２
第１工程においてＶ形溝が形成された半成品は、第２工程で反対方向から平形溝を成形する加工が加えられるが、第２工程で排除される材料は比較的剛性の低いＶ形溝の縁を，その幅を狭める方向へ押し込みつゝ流動し、平形溝とＶ形溝との間にランドが形成される。また、第１工程において成形されるＶ形溝は製品寸法より広く、第２工程において平形溝を成形する際に排除される材料が、両側の側面から溝を狭める方向に材料が移動し製品寸法になる。
請求項３
第３工程によってランドの外面が扱かれ、外周面から排除された表層の材料がランドとＶ形溝とがなす縁を角形とし、軸端に大径部が形成される。
【０００６】
【実施例】
以下、図示の実施例を説明する。図１中、１０は燃料フィルタの要部を示し、燃料フィルタの要部１０はケーシング１１に形成した軸孔１２と、その軸孔１２に嵌挿される本願発明に係るピン形のフィルタ部材２０を有する。前記フィルタ部材２０は大略断面円形の棒状をなす主体２１の側面に、流入路であるＶ形溝２２、および流出路である平形溝２３とが形成されている。図中の矢印は燃料の流動方向を示すものである。２６はケーシング１１へ圧入される大径部である。なお、フィルタ部材２０の使用に際し、Ｖ形溝２２を流出路、平形溝２３を流入路として設定することは任意である。
【０００７】
Ｖ形溝２２は軸線に対して対称に配置された２個を一対として構成され、その一端は主体２１の端部に開き、他端は軸の途中で止まり、その先方は閉じられている。また、前記平形溝２３は前記Ｖ形溝２２に対し主体２１の反対側の端部に開く半円形の開口の２個が形成されていて、その他端は同様にして閉じられている。前記Ｖ形溝２２と平形溝２３とは図２（ａ）で示すように、回転方向に９０゜の偏位を以て配置され、その結果、それら溝２２、２３の間には長手方向の中央部に長さＧをもつ比較的幅が狭く長い２個のランド２４、２４が残される。
よって、フィルタ部材２０が軸孔１２に挿入されると、前記中央部の長さＧにはＶ形溝２２からなる流入路と平形溝２３からなる流出路との間において、軸孔１２の内面と両ランド２４、２４との間に形成される狭く、かつ幅の広いスリット１５が形成される。そこでＶ形溝２２へ燃料が流入すると、スリット１５を通って平形溝２３へ流動するが、その際、異物が燃料中に混入していれば通過が阻止される。
【０００８】
次に、上記フィルタ部材２０の成形方法を説明する。成形には横形のプレス機械が使用され、そこでは固定フレームＡに支持されるダイスユニット３１と、可動フレームＢに支持されるポンチユニット３７からなる金型３０が使用される。なお、この発明の構成上必須ではないが、この実施例ではダイスユニット３１には４個の工程が行えるよう４対の成形型３５が共通のハウジング３２に取り付けて構成され、前記ポンチユニット３７も対応して４対のポンチ３７ａ、３７ａが設けられている。それら成形型３５は硬く焼き入れされ、図中破断して示すように、ハウジング３２に穿設された支持孔３３の中へ抜けないように支持された型枠３４に圧入されている。なお、前記ポンチ３７ａの４個の軸線に付したＩ〜ＩＶの符号は、それぞれのポンチ３７ａが使用される工程の番号を示している。
【０００９】
成形型３５は図６で示すように、略円筒形をなし、その内面には図７で示すように、前記Ｖ形溝２２に対応する２個の山形突起２２ａ、２２ａが設けられ、あるいは図８で示すように、前記平形溝２３に対応する２個の平形突起２３ａが形成されている。また、それら両突起２２ａ、２３ａの入り口部分Ｅは高さが低くしてあり、中へ行くに従って徐々に所定の高さになるよう傾斜が付けてある。なお、３６は加工品Ｗを押し出す用をなす周知のノックアウトピンである。また、前記した４対のダイス３１ａとポンチ３７ａは大略同様の態様をなしているので、上端の１対について説明し、他の３対の説明に代える。
【００１０】
次に、上記金型３０を用いて行う加工工程を説明する。素材ａには巻き鋼線をレベリングした後、所定の長さに切断して図９（ａ）で示すような棒状にし、必要に応じ両端を面取りして用いる。
まず、第１工程では図９（ｂ）で示すように、成形型３５へ素材ａを差し込み、ポンチ３７ａを進出させると、素材ａは成形型３５の中へ押し込まれ、ポンチ３７ａが前進端に達すると、この工程の半成品ｂが形成される。この工程で使用される成形型３５は図７で示すような２個の山形突起２２ａが対向して設けられており、成形型３５へ押し込まれた素材ａの外周面にはＶ形溝２２が予備的に成形される。予備的な成形ではＶ形溝２２が図９（ｂ）、（ｅ）で示すように、仕上げ角度αに比して４０°程度広い予備成形角度βに成形される。ポンチ３７ａが前進端に達すると、前記半成品ｂはポンチ３７ａの退去に伴いノックアウトピン３６に押されて成形型３５から押し出される。
【００１１】
第２工程では図９（ｃ）で示すように、第１工程で得られた半成品ｂの向きを左右逆転させて次の第３工程の成形型３５へ差し込む。こゝで、第２工程のポンチ３７ａは第３工程の成形型に形成された２個の平形突起２３ａと、半成品ｂに形成されたＶ形溝２２との位相が９０゜となるよう位置決めする。
【００１２】
第３工程では図９（ｄ）で示すように、第２工程において位置決めされた半成品ｂの位相（軸線回りの角度）を変えることなく成形型３５へ挿入し、第３工程のポンチ３７ａによって平形溝２３の成形を行う。第３工程の成形型３５には図８で示すような２個の平形突起２３ａ、２３ａが形成されており、第３工程のポンチ３７ａが進出すると、ポンチ３７ａの前方の材料が排除されて距離ｄを隔てゝ形成される平行な２面によって一対の平形溝２３、２３が形成される。前記排除された材料は、ポンチ３７ａの前進に際して、先に形成されたＶ形溝２２の面を図２（ｂ）中、実線で示した位置から細線で示した位置へと、溝の中側へ膨出させてその角度を仕上げ角度αまで狭める。かくて、第３工程のポンチ３７ａが前進端へ達すると半成品ｃが形成され、前述したと同様にノックアウトピン３６に押されて成形型３５から取り出される。
【００１３】
第４工程では図９（ｅ）で示すように、前工程までに作られたＶ形溝２２と平形溝２３との間の残された外周面の仕上げを行い、長さＧをもつランド２４、２４を形成すると共に、Ｖ形溝２２の開口端側にランド２４、２４の径より一層大径で長さｋをもつ大径部２６が形成され、フィルタ部材２０が完成する。この工程では前工程によって得られたランド２４、２４の表層に近い部分の材料が溝の内側へ向けて移動するため、図２（ｂ）で示すように、第１工程の終了時には二点鎖線で示すようにランド２４、２４とＶ形溝２２との稜線部２７が円弧状にだれて半径Ｒで丸面取りしたような形状となっているものが、第４工程終了時には同図中実線で示すように、一層小さい半径ｒとなり稜線部２７をなす隅角部が角形となる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１または２の発明によれば、第１工程で形成されるＶ形溝は、その角度が広く設定されているので、第２工程で平形溝を形成する際に排除される材料がＶ形溝の壁面を移動させつゝ前工程で形成したＶ形溝を狭めるが、この過程で材料の流動が円滑に行われ、前記両溝の成形が容易になると共に、第１工程で製品寸法より広く設定されたＶ形溝が、第２工程で平形溝を形成する際に排除される材料によって幅が狭められ、所定の角度に成形される。
また、請求項３の発明によれば、第３工程によって軸方向のしごき加工を加えることにより、スリットをなすランドの部分の凹凸を平滑にすることができる他、ランドとＶ形溝との間に形成される稜線部の形状を正確に形成することができる、
などの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施例を示すもので、燃料フィルタの要部であるピン形のフィルタ部材の外観図である。
【図２】（ａ）は図３（ａ）中のＩＩ−ＩＩ断面図、（ｂ）は第１工程と第４工程終了時の断面形状を示す（ａ）相当の断面図である。
【図３】前記ピン形のフィルタ部材を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はその矢視Ｃ図、（ｄ）は矢視Ｄ図である。
【図４】従来のピン形のフィルタ部材を示す図１相当の外観図である。
【図５】前記ピン形のフィルタ部材を塑性加工するための成形装置であり、一部を破断して示す正面図である。
【図６】図５中の要部である成形型３５の拡大断面図である。
【図７】図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】他の成形型を示す図７相当の断面図である。
【図９】ピン形のフィルタ部材の製造工程毎の形状を示すもので右側に示してあるのは端面形状を第３角法で示す端面の図面である。こゝで、（ａ）は素材、（ｂ）はＶ形溝２２の予備成形工程、（ｃ）は材料を反転させる反転工程、（ｄ）は平形溝２３の成形工程、（ｅ）はランド２４の仕上げ工程であり、それぞれの終了時の形状を示す。
【符号の説明】
Ａ・・・・固定フレーム
Ｂ・・・・可動フレーム
Ｅ・・・・入り口部分
Ｆ・・・・フィルタ部材
Ｇ・・・・長さ
Ｊ・・・・軸孔
ａ・・・・素材
ｂ、ｃ・・半成品
ｋ・・・・大径部の長さ
Ｒ、ｒ・・半径
１０・・・・燃料フィルタの要部
１１・・・・ケーシング
１２・・・・軸孔
Ｓ、１５・・・・スリット
２０・・・・フィルタ部材
２１・・・・主体
Ｍ、２２・・Ｖ形溝
２２ａ・・・山形突起
Ｎ、２３・・平形溝
２３ａ・・・平形突起
Ｌ、２４・・・・ランド
２６・・・・大径部
Ｐ、２７・・稜線部
３０・・・・金型
３１・・・・ダイスユニット
３１ａ・・・ダイス
３２・・・・ハウジング
３３・・・・支持孔
３４・・・・型枠
３５・・・・成形型
３７・・・・ポンチユニット
３７ａ・・・ポンチ
【図１】
0004195151.tif 000002
【図２】
0004195151.tif 000003
【図３】
0004195151.tif 000004
【図４】
0004195151.tif 000005
【図５】
0004195151.tif 000006
【図６】
0004195151.tif 000007
【図７】
0004195151.tif 000008
【図８】
0004195151.tif 000009
【図９】
0004195151.tif 000010