(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機用オイルフィルタの濾過材であって、融解温度又は炭化温度が３００℃以上の耐熱性を有する繊維を含むニードルパンチ不織布を構成する繊維が、ゴム系バインダ、熱硬化性バインダ及び熱可塑性バインダからなる群から選ばれる少なくとも１種のエマルジョン系又はラテックス系バインダによって接着された繊維シートからなることを特徴とする濾過材。
【請求項２】
前記繊維は、全芳香族ポリアミド繊維であることを特徴とする、請求項１に記載の濾過材。
【請求項３】
前記繊維は、前記繊維シートを構成する繊維全体の３ｍａｓｓ％以上を占めることを特徴とする、請求項１又は２に記載の濾過材。
【請求項４】
前記繊維シートは、粗密構造を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の濾過材。
【請求項５】
前記繊維シートは、ポリエステル系繊維を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の濾過材。
【請求項６】
前記繊維シートには、前記バインダの付着量の多い領域と少ない領域を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の濾過材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機用オイルフィルタの濾過材、特に、破裂強度の低下が少なく、実用的な自動変速機用オイルフィルタの濾過材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トルクコンバータを利用した自動変速機は、従来から車両等に広く用いられており、この自動変速機には、オイルを常時濾過するフィルタが配設されている。
【０００３】
図５は、例えば特開２０００−２１０８号公報に記載された従来の自動変速機用オイルフィルタを示す概略断面図である。図において、フィルタ１は、底面に流入口２を有する下ケース３と、上面に流出口４を有する上ケース５と、下ケース３と上ケース５との合わせ面に設けられた濾過材６とを備える。オイルは、流入口２から流出口４へ向かって、下方から上方に流れる。フィルタケース７は、下ケース３と上ケース５とから形成される。また、下ケース３と上ケース５との合わせ面は水平方向から傾斜して、フィルタケース７の対角線上に設けられている。
【０００４】
下ケース３は、上面が開口した椀状をなし、周縁には、濾過材６の押え面８が形成される。この押え面８は、水平方向から傾斜するよう斜めに形成されている。上ケース５は、下面が開口した椀状をなし、周縁には、濾過材６の押え面１０が形成される。この押え面１０も、水平方向から傾斜するよう斜めに形成されている。
【０００５】
濾過材６は、金網、ろ紙等からなり、薄く平面状に形成される。濾過材６は、下ケース３の起立部９の内周に嵌め合わされ、上ケース５の押え面１０と下ケース３の押え面８との間に挟まれている。
【０００６】
以上のようなフィルタ１は、オイルポンプの入り口側にある液溜め内に、流入口２が液溜めの底から僅かに浮いた状態で配置される。オイルポンプを作動させると、流入口２から潤滑油が吸い込まれ、下方から上方に向かってオイルが流れる。フィルタケース７内に吸い込まれたオイルは、進行方向を水平方向に徐々に変えながら濾過材６を通過する。オイルが濾過材６を通過する際に、オイル内のダストが除去される。ダスト等が除去されたオイルは、再び進行方向を上方向に変えながら流出口４から流出する。そして、オイルは、オイルポンプからオートマチックトランスミッション内に送られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
自動車等の自動変速機用オイルフィルタの濾過材として、例えば特開平９−３２７６０９号公報に記載のように、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等からなるフェルト状不織布が公知である。しかしながら、自動車等の自動変速機では、オイルが１５０℃程度の高温になること、及びオイル自身が酸化熱分解して酸性になるため、前述のようなフェルト状不織布からなる濾過材は破裂強度が低下してしまい、濾過材としての用をなさなくなる等の問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたもので、破裂強度の低下が少なく、実用上問題のない自動変速機用オイルフィルタの濾過材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、自動変速機用オイルフィルタの濾過材であって、融解温度又は炭化温度が３００℃以上の耐熱性を有する繊維を含むニードルパンチ不織布を構成する繊維が、ゴム系バインダ、熱硬化性バインダ及び熱可塑性バインダからなる群から選ばれる少なくとも１種のエマルジョン系又はラテックス系バインダによって接着された繊維シートからなることを特徴とする濾過材である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記繊維が、全芳香族ポリアミド繊維であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記繊維が、前記繊維シートを構成する繊維全体の３ｍａｓｓ％以上を占めることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前記繊維シートが、粗密構造を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、前記繊維シートは、ポリエステル系繊維を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、前記繊維シートに、前記バインダの付着量の多い領域と少ない領域を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項１の発明によれば、濾過材が、融解温度又は炭化温度が３００℃以上の耐熱性を有する繊維を含む繊維シートからなるので、濾過材は実用的な破裂強度を維持することができる。また、繊維シートを構成する繊維が、ゴム系バインダ、熱硬化性バインダ及び熱可塑性バインダからなる群から選ばれる少なくとも１種のバインダによって接着されているので、繊維が脱落したり、変形しにくい。
【００１６】
請求項２の発明によれば、前記繊維が全芳香族ポリアミド繊維であるので、酸によっても強度が低下しにくいため、好適な耐熱性繊維であり、破裂強度の低下が少なく、良好な濾過材が得られる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、前記繊維が前記繊維シートを構成する繊維全体の３ｍａｓｓ％以上を占めるので、熱によって破裂強度が低下しにくい濾過材が得られる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、前記繊維シートが粗密構造を有するので、濾過性能が優れる濾過材が得られる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、前記繊維シートは、ポリエステル系繊維を含むので、軟化温度を高くすることができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、前記繊維シートには、前記バインダの付着量の多い領域と少ない領域を有するので、粗密構造が形成され、濾過材の濾過性能がさらに向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による自動変速機用オイルフィルタの濾過材を適用したフィルタ装置を示す概略側断面図である。このフィルタ装置は、樹脂製のフィルタケース２０と、その内部に装着されてフィルタケース２０内をクリーンサイドＳ１とダーティーサイドＳ２とに区分するフィルタエレメント３０とを有している。フィルタケース２０は、樹脂製の一対のケース要素２０Ａ、２０Ｂを組み合わせて構成される。一方のケース要素２０Ａは、クリーンサイドＳ１にオイルを送り出すための流出管２１と、フィルタケース２０をミッションケース等に固定するための取付孔２２とを有している。他方のケース要素２０Ｂは、ダーティーサイドＳ２からオイルを導くための流入管２３を有している。各ケース要素２０Ａ、２０Ｂの外周には、両者を全周に亘って接合するためのフランジ２４Ａ、２４Ｂがそれぞれ形成されている。
【００２２】
フィルタエレメント３０は、後述する繊維シートをその山部と谷部とが交互に配置されるようにひだ折りして形成された濾過材３１と、この濾過材３１の外周を取り囲むように設けられた樹脂製のフレーム３２とを有している。
【００２３】
このようにして構成されたフィルタ装置は、取付孔２２に挿入されたボルトにより車両の適当な固定箇所、例えばオートマチックトランスミッションのケースや車体に固定される。流出管２１はトランスミッション（図示しない）のオイルの取込口に、流入管２３はトランスミッションのオイル排出口にそれぞれ接続される。
【００２４】
本発明による濾過材３１は、融解温度又は炭化温度が３００℃以上の耐熱性を有する繊維を含む繊維シートからなる。以下、この繊維を耐熱性繊維と呼ぶ。
【００２５】
耐熱性繊維としては、メタ型又はパラ型全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、芳香族ポリエーテルアミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ガラス繊維、金属繊維などが使用できる。これらの繊維のうち、耐酸化性などの点から全芳香族ポリアミド繊維が好ましい。なお、融解温度は、示差走査熱量計を用い、昇温温度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度である。また、炭化温度は、「ＪＩＳ  Ｋ  ７１２０」に規定されている熱重量測定により得られる温度である。
【００２６】
繊維シートは、上記耐熱性繊維とそれ以外の繊維とから作製することができる。この耐熱性繊維以外の繊維としては、軟化温度が１５０℃以上の繊維例えば、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維などが使用できる。これらの中でも、軟化温度の最も高いポリエステル系繊維が好適に使用できる。また、耐熱性繊維以外の繊維として、セルロース系繊維例えば、コットン繊維、レーヨン繊維なども使用することができる。なお、軟化温度は、示差走査熱量計を用い、昇温温度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の開始点を与える温度である。
【００２７】
耐熱性繊維の含有量は、濾過材３１の破裂強度の低下を実用範囲内に抑えることができるように、繊維シートを構成する繊維全体の３ｍａｓｓ％以上、好ましくは５ｍａｓｓ％以上、より好ましくは８ｍａｓｓ％以上である。
【００２８】
繊維シートの形態としては、不織布、織物、編物、及びこれらの複合体などが使用できる。ここで、不織布としては、例えば、ニードルパンチ不織布、流体流絡合不織布、部分熱融着不織布、全面熱融着不織布などが、好適に使用でき、特に、ニードルパンチ不織布がより好適である。
【００２９】
また、繊維シートの繊維脱落防止及び変形し難いように、ゴム系バインダ、熱硬化性バインダ及び熱可塑性バインダの中から選ばれる少なくとも１つのバインダによって、繊維シートを構成する繊維が接着されているのが好ましい。ゴム系バインダとしては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを使用できる。また、熱硬化性バインダとしては、例えば、フェノール樹脂、架橋剤入りアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリイミドなどを使用できる。熱可塑性バインタとしては、例えば、ケトン樹脂、ノルボルネン樹脂、フッ素プラスチック、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリレート、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンオキサイド、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコールなどを使用することができる。
【００３０】
さらに、繊維シートは濾過性能に優れるように、粗密構造を有するのが好ましい。例えば、繊維径が相違することにより粗密構造を有する場合、バインダ付着量の違いによって粗密構造を有する場合、繊維の充填率の違いによって粗密構造を有する場合、これらが作用して粗密構造を有する場合、などがある。例えば、全芳香族ポリアミド繊維と全芳香族ポリアミド繊維よりも疎水性の繊維（例えば、ポリエステル系繊維）とからなり、全芳香族ポリアミド繊維量が相違する層を２層以上有する繊維ウエブに対して、エマルジョン系又はラテックス系のバインダを付与すると、全芳香族ポリアミドの親水性により、全芳香族ポリアミド繊維量が多い層により多くのバインダが付着し、バインダ付着量の違いにより粗密構造を有する濾過材を製造することができる。
【００３１】
なお、図１において、濾過材３１は以上のような繊維シートをプリーツ状に成形して作製したが、本発明はこれに限定されるものではなく、繊維シートを平板状に成形してもよく、さらに種々の形状に成形することも可能である。
【００３２】
図２は、フィルタエレメント３０及びフィルタ装置の他の例を示す概略側断面図である。このフィルタ装置も、樹脂製のフィルタケース２０と、その内部に装着されてフィルタケース２０内をクリーンサイドＳ１とダーティーサイドＳ２とに区分するフィルタエレメント３０とを有している。フィルタケース２０は、樹脂製の一対のケース要素２０Ａ、２０Ｂを組み合わせて構成される。各ケース要素２０Ａ、２０Ｂの外周には、両者を全周に亘って接合するためのフランジ２４Ａ、２４Ｂがそれぞれ形成されている。この図に示すように、フィルタケース２０の形状は、フィルタケースが収納される液溜めケースの形状や、取付け方法に応じて種々変更される。
【００３３】
フィルタエレメント３０は、後述する繊維シートをその山部と谷部とが交互に配置されるようにひだ折りして形成された濾過材３１のみからなり、濾過材３１端部が直接各ケース要素２０Ａ、２０Ｂのフランジ２４Ａ、２４Ｂに挟まれている。濾過材３１の構成については図１に示す濾過材３１と同様である。
【００３４】
図３は、フィルタエレメント３０及びフィルタ装置のさらに他の例を示す概略側断面図である。この例ではフィルタケース２０は、樹脂製のケース要素２０Ａと、鉄製のケース要素２０Ｂを組み合わせて構成される。鉄製のケース要素２０Ｂの外周部２０Ｄを折り曲げ、外周部２０Ｄでケース要素２０Ａの外周部２０Ｃを挟むことで、鉄製のケース要素２０Ｂが樹脂製のケース要素２０Ａに結合される。
【００３５】
フィルタエレメント３０は、袋状に形成された濾過材３１からなり、濾過材３１の口部３１Ａが流入口２３に接続されている。濾過材３１の内部がダーティーサイドＳ２になり、外部がクリーンサイドＳ１になる。濾過材３１の構成については図１に示す濾過材３１と同様である。
【００３６】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００３７】
実施例１
表１に示すように、繊維としてメタ型全芳香族ポリアミド繊維(繊度：５．５dtex、繊維長７６mm、表中「アラミド５ｄ」で示す)３０mass%と、ポリエステル繊維(繊度：３．３dtex、繊維長５１mm、表中「ＰＥＴ３ｄ」で示す)７０mass%とを混合し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した。次に、この繊維ウエブを、表１に示すように、表側を３００本/cm2、裏側を３００本/cm2の針密度でニードルパンチを実施して、不織布を形成した。次いで、この不織布にポリアクリル酸エステルエマルジョンバインダ５０g/m2（固形分）を散布した後、乾燥して、ポリアクリル酸エステルで繊維同士を結合し、目付２５０g/m2の濾過材を得た。
【００３８】
得られた濾過材の破裂強度を、ＪＩＳ  Ｐ  ８１３１に準じるミューレン破裂強さ試験機により測定した。なお、破裂強度は、初期、ＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）に濾過材を浸漬し１５０℃に保ったまま５００時間経過後、及びＡＴＦに濾過材を浸漬し１５０℃に保ったまま１０００時間経過後にそれぞれ測定した。測定した濾過材の破裂強度は、初期値を１００とした時の強度割合を強度保持率(%)として表したものである。測定した結果を表１に示す。
【００３９】
実施例２
表１に示すように、繊維としてメタ型全芳香族ポリアミド繊維（繊度：２．２dtex、繊維長５１mm、表中「アラミド２ｄ」で示す）１０mass%と、ポリエステル繊維（繊度：３．３dtex、繊維長５１mm）９０mass%とを混合した以外は、実施例１と同様にして濾過材を調製し、得られた濾過材の破裂強度を測定した。測定した結果から算出した強度保持率を表１に示す。
【００４０】
実施例３
粗密構造の濾過材を得るために、表１に示すように、密層としてメタ型全芳香族ポリアミド繊維（繊度：５．５dtex、繊維長７６mm）１０mass%と、ポリエステル繊維（繊度：３．３dtex、繊維長５１mm）９０mass%とを混合し、カード機により開繊して繊維ウエブ（目付：１３０g/m2）を形成した。粗層としてポリエステル繊維（繊度：６．６dtex、繊維長５１mm、表中「ＰＥＴ６ｄ」で示す）１００mass%を使用し、カード機により開繊して繊維ウエブ（目付：１００g/m2）を形成した。次に、これらの繊維ウエブを積層した後、表1に示すように、表側（密層用繊維ウエブ側）を１５０本/cm2、裏側（粗層用繊維ウエブ側）を１５０本/cm2の針密度でニードルパンチを実施して、不織布を形成した。次いで、この不織布に、ポリアクリル酸エステルエマルジョンバインダを散布して乾燥（固形分：１５g/m2）した後、さらにフェノール樹脂エマルジョンバインダ中に浸漬し、乾燥し（４５ｇ/m2（固形分））、これらのバインダで繊維同士を結合し、目付２５０g/m2の濾過材を得た。得られた濾過材の破裂強度を、上記実施例と同様に測定した。測定した結果から算出した強度保持率を表１に示す。
【００４１】
実施例４
表１に示すように、繊維としてメタ型全芳香族ポリアミド繊維（繊度：５．５dtex、繊維長７６mm）１０mass%と、ポリエステル繊維（繊度：３．３dtex、繊維長５１mm）５０mass%と、ポリエステル繊維（繊度：６．６dtex、繊維長５１mm）４０mass%とを混合し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した。次に、この繊維ウエブを、表側を３００本/cm2、裏側を３００本/cm2の針密度でニードルパンチを実施して、不織布を形成した。次いで、この不織布に、ポリアクリル酸エステルエマルジョンバインダを散布して乾燥（固形分：１５g/m2）した後、さらにフェノール樹脂エマルジョンバインダ中に浸漬し、乾燥し（２０g/m2（固形分））、これらのバインダで繊維同士を結合し、目付２３５g/m2の濾過材を得た。得られた濾過材の破裂強度を、上記実施例と同様に測定した。測定した結果から算出した強度保持率を表１に示す。
【００４２】
【表１】
0004317347.tif 000002
【００４３】
比較例１
次の表２に示すように、繊維としてポリエステル繊維（繊度：３．３dtex、繊維長５１mm）１００mass%を使用した以外は、実施例１と同様にして濾過材を調製し、得られた濾過材の破裂強度を測定した。測定した結果から算出した強度保持率を表２に示す。
【００４４】
比較例２
表２に示すように、繊維としてポリエステル繊維（繊度：６．６dtex、繊維長５１mm）１００mass%を使用した以外は、実施例２と同様にして濾過材を調製し、得られた濾過材の破裂強度を測定した。測定した結果から算出した強度保持率を表２に示す。
【００４５】
比較例３
表２に示すように、密層としてポリエステル繊維（繊度：３．３dtex、繊維長５１mm）１００mass%、及び粗層としてポリエステル繊維（繊度：６．６dtex、繊維長５１mm）を使用した以外は、実施例３と同様にして濾過材を調製し、得られた濾過材の破裂強度を測定した。測定した結果から算出した強度保持率を表２に示す。
【００４６】
比較例４
表２に示すように、繊維としてポリエステル繊維（繊度：６．６dtex、繊維長５１mm）５０mass%と、ポリエステル繊維（繊度：３．３dtex、繊維長５１mm）５０mass%とを使用した以外は、実施例４と同様にして濾過材を調製し、得られた濾過材の破裂強度を測定した。測定した結果から算出した強度保持率を表２に示す。
【００４７】
【表２】
0004317347.tif 000003
【００４８】
上述した実施例１〜４及び比較例１〜４におけるＡＴＦ浸漬時間と強度保持率との関係を、図４に示す。図から判るように、比較例における濾過材は、１５０℃のＡＴＦに浸漬して５００時間程度経過すると破裂強度が著しく低下するが、実施例における濾過材では、破裂強度の低下が少ないという結果が得られた。従って、本発明による濾過材は実用的な破裂強度を維持することができることが判った。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、本発明の濾過材として図１〜図３に示した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の種々の形状のフィルタにも適用でき、また、種々の形式の自動変速機にも同様に適用することができ、上述と同様な効果を奏する。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、濾過材が、融解温度又は炭化温度が３００℃以上の耐熱性を有する繊維を含む繊維シートからなるので、濾過材は実用的な破裂強度を維持することができるという効果を奏する。また、繊維シートを構成する繊維が、ゴム系バインダ、熱硬化性バインダ及び熱可塑性バインダからなる群から選ばれる少なくとも１種のバインダによって接着されているので、繊維が脱落したり、変形しにくいという効果を奏する。
【００５１】
請求項２の発明によれば、前記繊維が全芳香族ポリアミド繊維であるので、酸によっても強度が低下しにくいため、好適な耐熱性繊維であり、破裂強度の低下が少なく、良好な濾過材が得られるという効果を奏する。
【００５２】
請求項３の発明によれば、前記繊維が前記繊維シートを構成する繊維全体の３mass%以上を占めるので、熱によって破裂強度が低下しにくい濾過材が得られるという効果を奏する。
【００５３】
請求項４の発明によれば、前記繊維シートが粗密構造を有するので、濾過性能が優れる濾過材が得られるという効果を奏する。
【００５４】
請求項５の発明によれば、前記繊維シートは、ポリエステル系繊維を含むので、軟化温度を高くすることができる。
【００５５】
請求項６の発明によれば、前記繊維シートには、前記バインダの付着量の多い領域と少ない領域を有するので、粗密構造が形成され、濾過材の濾過性能がさらに向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による自動変速機用オイルフィルタの濾過材を適用したフィルタ装置を示す概略側断面図である。
【図２】フィルタ装置及びフィルタエレメントの他の例を示す概略側断面図である。
【図３】フィルタ装置及びフィルタエレメントのさらに他の例を示す概略側断面図である。
【図４】実施例１〜４及び比較例１〜４におけるＡＴＦ浸漬時間と強度保持率との関係を示す線図である。
【図５】従来の自動変速機の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
２０・・・フィルタケース
２０Ａ，２０Ｂ・・・ケース要素
２１・・・流出管
２２・・・取付孔
２３・・・流入管
２４Ａ，２４Ｂ・・・フランジ
３０・・・フィルタエレメント
３１・・・濾過材
３２・・・フレーム
【図１】
0004317347.tif 000004
【図２】
0004317347.tif 000005
【図３】
0004317347.tif 000006
【図４】
0004317347.tif 000007
【図５】
0004317347.tif 000008