特開 2023-49743 流体フィルター装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023049743

(43)【公開日】2023-04-10

(54)【発明の名称】流体フィルター装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 35/30 20060101AFI20230403BHJP

   B29C 65/16 20060101ALI20230403BHJP

   B01D 46/42 20060101ALI20230403BHJP

   B29C 65/02 20060101ALI20230403BHJP

【ＦＩ】

B01D35/30

B29C65/16

B01D46/42 Z

B29C65/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021159675

(22)【出願日】2021-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】390026538

【氏名又は名称】ダイキョーニシカワ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】肥後谷 隆

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 皓太

(72)【発明者】

【氏名】大宅 翼

(72)【発明者】

【氏名】綿芝 良企

【テーマコード（参考）】

4D058

4D116

4F211

【Ｆターム（参考）】

4D058JA12

4D058JA19

4D058KA13

4D058LA01

4D116AA22

4D116BB01

4D116BC01

4D116BC02

4D116BC77

4D116DD02

4D116FF12B

4D116FF15B

4D116GG02

4D116GG12

4D116GG21

4D116KK04

4D116QB05

4D116QB11

4D116QB22

4D116QB26

4D116VV03

4D116VV04

4D116VV07

4D116ZZ01

4D116ZZ21

4F211AD16

4F211AD25

4F211AG07

4F211AG24

4F211AH03

4F211TA01

4F211TC14

4F211TC21

4F211TD07

4F211TD08

4F211TD09

4F211TN22

4F211TN27

4F211TQ05

(57)【要約】

【課題】目が細かく腰のないフィルターであっても狙い通りに配設して高い濾過性能を確保するとともに、ケース半体同士の高い溶着強度を確保し、さらにｓ気密性に優れた流体フィルター装置を安価にかつ容易に製造できるようにする。
【解決手段】第１ケース半体１０の第１溶着フランジ１３上にフィルターシート材Ｆを張架し、第１内側溶着面１４ａにフィルターシート材Ｆを仮止めする。フィルターシート材Ｆにおける第１内側溶着面１４ａと第１外側溶着面１５ａとの間に対応する部位を切断することにより、第１内側溶着面１４ａに仮止めされたフィルターシートを得るとともに残りのフィルターシート材Ｆを取り除く。第１ケース半体１０の第１溶着フランジ１３と、第２ケース半体の第２溶着フランジとを重ね合わせて溶着する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体フィルター装置の筒状ケースを構成する第１ケース半体と第２ケース半体との間にフィルターシートを挟み、両ケース半体を溶着してなる流体フィルター装置の製造方法であって、
前記筒状ケースの内側に位置する第１内側溶着面と、該第１内側溶着面よりも前記筒状ケースの外側に位置する第１外側溶着面とを有する第１溶着フランジを備えた前記第１ケース半体と、前記筒状ケースの内側に位置する第２内側溶着面と、該第２内側溶着面よりも前記筒状ケースの外側に位置する第２外側溶着面とを有する第２溶着フランジを備えた前記第２ケース半体とを用意する準備工程と、
前記第１ケース半体の前記第１溶着フランジ上にフィルターシート材を張架し、前記第１内側溶着面に前記フィルターシート材を仮止めする仮止め工程と、
前記フィルターシート材における前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面との間に対応する部位を切断することにより、前記第１内側溶着面に仮止めされた前記フィルターシートを得るとともに残りの前記フィルターシート材を取り除く除去工程と、
前記第１ケース半体の前記第１溶着フランジと、前記第２ケース半体の前記第２溶着フランジとを重ね合わせ、前記第１外側溶着面と前記第２外側溶着面とを溶着するとともに、前記第１内側溶着面と前記第２内側溶着面とを溶着する溶着工程とを備えている流体フィルター装置の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の流体フィルター装置の製造方法において、
前記仮止め工程では、前記第１内側溶着面に前記フィルターシート材をレーザー溶着することによって仮止めする流体フィルター装置の製造方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の流体フィルター装置の製造方法において、
前記準備工程では、前記第１溶着フランジの前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面との間に段落ち部を有する前記第１ケース半体を用意し、
前記除去工程では、前記フィルターシート材を前記段落ち部に沿って切断する流体フィルター装置の製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載の流体フィルター装置の製造方法において、
前記準備工程では、前記第１溶着フランジの前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面との間の溝で前記段落ち部が構成されるとともに、前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面とが同一高さに設けられた前記第１ケース半体を用意する流体フィルター装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、各種流体を濾過する流体フィルター装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

各種流体を濾過する流体フィルター装置として、例えば特許文献１に開示されているように、流体が流入する流入口が形成された樹脂製の第１ケース半体と、流体が流出する流出口が形成された樹脂製の第２ケース半体と、両ケース半体の間に挟み込まれたシート状のフィルターとを備えたものが知られている。

【0003】

この流体フィルター装置の製造時には、まず、所定の形状に裁断されたフィルターと、両ケース半体とを用意する。その後、フィルターの周縁部を両ケース半体の接合面で挟み込んだ後、両接合面の近傍にケースの外側からレーザー光を照射して樹脂を溶融させる。溶融した樹脂が固化することで、フィルターが挟み込まれた状態で両ケース半体が一体化され、流体フィルター装置が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１４７３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、例えば必要な濾過性能を確保するためにフィルターの目を細かくすると、フィルターが柔らかくなり、いわゆる腰のないフィルターとなる。腰のないフィルターは、外力を加えなくても、自重によって容易に変形してしまい、所定の形状を維持するのが困難である。このような腰のないフィルターを特許文献１の両ケース半体の接合面にセットしようとすると、フィルター自体の変形によって当該フィルターの周縁部が接合面からずれてしまったり、フィルターにシワが発生し易くなる。フィルターの周縁部が接合面からずれてしまうと、フィルターを通過せずに下流側へ流れてしまう流体が発生して濾過性能の低下を招き、また、フィルターにシワが発生することによっても同様に濾過性能の低下を招く。

【0006】

また、特許文献１において、仮に両ケース半体の接合面の間にフィルターが介在してしまうと、フィルターが溶着時の邪魔になり、当該フィルターの存在によって両ケース半体の溶着強度が低下したり、ケースの気密性が低下するおそれもあった。

【0007】

本開示は、かかる点に鑑みたものであり、その目的とするところは、目が細かく腰のないフィルターであっても狙い通りに配設して高い濾過性能を確保するとともに、ケース半体同士の高い溶着強度を確保し、さらに気密性に優れた流体フィルター装置を安価にかつ容易に製造できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本開示の第１の構成では、流体フィルター装置の筒状ケースを構成する第１ケース半体と第２ケース半体との間にフィルターシートを挟み、両ケース半体を溶着してなる流体フィルター装置の製造方法を前提とする。流体フィルター装置の製造方法は、前記筒状ケースの内側に位置する第１内側溶着面と、該第１内側溶着面よりも前記筒状ケースの外側に位置する第１外側溶着面とを有する第１溶着フランジを備えた前記第１ケース半体と、前記筒状ケースの内側に位置する第２内側溶着面と、該第２内側溶着面よりも前記筒状ケースの外側に位置する第２外側溶着面とを有する第２溶着フランジを備えた前記第２ケース半体とを用意する準備工程と、前記第１ケース半体の前記第１溶着フランジ上にフィルターシート材を張架し、前記第１内側溶着面に前記フィルターシート材を仮止めする仮止め工程と、前記フィルターシート材における前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面との間に対応する部位を切断することにより、前記第１内側溶着面に仮止めされた前記フィルターシートを得るとともに残りの前記フィルターシート材を取り除く除去工程と、前記第１ケース半体の前記第１溶着フランジと、前記第２ケース半体の前記第２溶着フランジとを重ね合わせ、前記第１外側溶着面と前記第２外側溶着面とを溶着するとともに、前記第１内側溶着面と前記第２内側溶着面とを溶着する溶着工程とを備えている。

【0009】

この構成によれば、流体フィルター装置が備えているフィルターシートよりも大きなフィルターシート材を事前に用意し、このフィルターシート材を第１ケース半体の第１内側溶着面に仮止めできる。これにより、後工程で、フィルターシート材における第１内側溶着面と第１外側溶着面との間に対応する部位を切断して所定形状のフィルターシートを得た時、そのフィルターシートの変形が抑制されるとともに、フィルターシートの第１内側溶着面からのずれが抑制される。そして、第１溶着フランジと第２溶着フランジとを重ね合わせて第１外側溶着面と第２外側溶着面、第１内側溶着面と第２内側溶着面をそれぞれ溶着することで、フィルターシートが第１内側溶着面と第２内側溶着面によって所定位置に保持されるので、高い濾過性能が得られる。また、第１外側溶着面と第２外側溶着面の間にはフィルターシートが介在していないので、第１外側溶着面と第２外側溶着面との溶着強度が高まるとともに、高い気密性が得られる。

【0010】

本開示の第２の側面に係る仮止め工程では、前記第１内側溶着面に前記フィルターシート材をレーザー溶着することによって仮止めすることができる。

【0011】

すなわち、レーザー溶着に用いるレーザー光は、出力や走査速度、焦点の大きさ等の変更が可能なので、フィルターシート材を仮止めする際の条件設定が細かく行える。したがって、例えばフィルターシート材の種類に合わせて最適な仮止め条件を選択し、フィルターシートを容易にかつ確実に仮止めできる。

【0012】

本開示の第３の側面に係る準備工程では、前記第１溶着フランジの前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面との間に段落ち部を有する前記第１ケース半体を用意し、前記除去工程では、前記フィルターシート材を前記段落ち部に沿って切断することができる。

【0013】

この構成によれば、フィルターシート材を段落ち部に沿って切断すればよいので、切断が容易に行える。また、段落ち部では、フィルターシート材が第１溶着フランジから離れているので、例えばレーザー光により切断した後のフィルターシート材が第１溶着フランジに溶け付き難くなり、切断後のフィルターシート材を容易に取り除くことができる。

【0014】

本開示の第４の側面に係る準備工程では、前記第１溶着フランジの前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面との間の溝で前記段落ち部が構成されるとともに、前記第１内側溶着面と前記第１外側溶着面とが同一高さに設けられた前記第１ケース半体を用意する。

【0015】

この構成によれば、溶着工程において、第１外側溶着面と第２外側溶着面、第１内側溶着面と第２内側溶着面を同じ条件で効率よく溶着できる。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、フィルターシート材を第１ケース半体の第１内側溶着面に仮止めした後、切断して不要部分を取り除いてから両ケース半体を溶着するようにしたので、目が細かく腰のないフィルターであっても両ケース半体に対して狙い通りに配設して高い濾過性能を確保できるとともに、ケース半体同士の高い溶着強度と気密性に優れた流体フィルター装置を安価にかつ容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る製造方法で製造された流体フィルター装置の斜視図である。

【図2】流体フィルター装置の縦断面図である。

【図3】図２のＡ部に相当する断面を示しており、仮止め工程を説明する図である。

【図4】フィルターシート材の切断要領を説明する図３相当図である。

【図5】除去工程を説明する図３相当図である。

【図6A】溶着フランジ同士を合わせた状態を説明する図３相当図である。

【図6B】溶着工程を説明する図３相当図である。

【図7】仮止め工程の変形例に係る図３相当図である。

【図8】溶着工程の変形例に係る断面図である。

【図9A】溶着フランジの変形例に係る図４相当図である。

【図9B】溶着フランジの変形例に係る図６Ａ相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0019】

図１は、本発明の実施形態に係る流体フィルター装置の製造方法によって製造された流体フィルター装置１を示すものであり、また、図２は、流体フィルター装置１の縦方向の断面図である。流体フィルター装置１は、例えば自動車のパワーステアリング装置の内部を循環するパワーステアリングオイルや、トランスミッションの内部のオイル等を濾過する場合に使用されるものであるが、これら以外のオイル、水、気体等の各種流体を濾過する場合にも使用することが可能であり、その用途は特に限定されない。

【0020】

流体フィルター装置１は、筒状ケース２と、フィルターシート３（図２に示す）とを備えている。筒状ケース２は、本実施形態では円筒状であるが、これに限らず、角筒状であってもよいし、複雑な断面形状を持った筒状であってもよい。また、本実施形態の説明では、筒状ケース２の軸線が上下方向に延びている場合について説明するが、これは説明の便宜を図るためにそのように記載しているだけであり、使用時の姿勢や製造時の姿勢を限定するものではない。筒状ケース２の軸線は、例えば水平であってもよいし、傾斜していてもよい。また、筒状ケース２の軸線は直線状である必要はなく、図示しないが、屈曲した筒状ケースであってもよい。

【0021】

筒状ケース２は、第１ケース半体１０と、第２ケース半体２０とで構成されている。筒状ケース２の軸線が上下方向に延びている場合、第１ケース半体１０は、筒状ケース２の下側部分を構成する部材となり、第２ケース半体２０は、筒状ケース２の上側部分を構成する部材となるが、これに限らず、図示しないが、第１ケース半体が筒状ケース２の上側部分を構成する部材、第２ケース半体が筒状ケース２の下側部分を構成する部材であってもよい。筒状ケース２の軸線が水平方向に延びている場合、第１ケース半体１０は、筒状ケース２の水平方向一方側の部分を構成する部材となり、第２ケース半体２０は、筒状ケース２の水平方向他方側の部分を構成する部材となる。つまり、筒状ケース２の分割構造はどのような構造であってもよい。

【0022】

第１ケース半体１０及び第２ケース半体２０は、例えばＰＡ６、ＰＡ６６等のナイロン樹脂を射出成形してなるものであるが、第１ケース半体１０及び第２ケース半体２０を構成する樹脂材はナイロン樹脂に限られるものではなく、熱溶着可能な材料であればよい。また、第１ケース半体１０及び第２ケース半体２０の成形方法についても射出成形に限られるものではなく、別の成形方法で成形されたものであってもよい。

【0023】

第１ケース半体１０は、下壁部１１と、下壁部１１の周縁部から上方へ延びる下側周壁部１２と、下側周壁部１２の上端部に設けられた下側溶着フランジ（第１溶着フランジ）１３とを備えている。下壁部１１、下側周壁部１２及び下側溶着フランジ１３は一体成形されている。下壁部１１には、下方へ突出する下側管部１１ａが設けられている。下側管部１１ａの内部空間は、筒状ケース２の内部空間の下部に連通している。下側管部１１ａの下端部は下方に向けて開口しており、この開口部は流体を筒状ケース２の内部空間へ流入させるための流入口１１ｂである。

【0024】

下側周壁部１２は筒状ケース２の周方向に連続して設けられている。下側溶着フランジ１３は、下側周壁部１２の上端部から筒状ケース２の径方向外方へ向けて延出するとともに、周方向に連続して延びている。下側溶着フランジ１３の延出方向は水平であるが、傾斜していてもよい。下側溶着フランジ１３の上面には、筒状ケース２の内側に位置する第１内側突条部１４と、筒状ケース２の外側に位置する第１外側突条部１５とが設けられている。第１内側突条部１４及び第１外側突条部１５は、それぞれ周方向に連続して延びている。また、第１内側突条部１４と第１外側突条部１５とは径方向に間隔をあけて設けられており、第１内側突条部１４と第１外側突条部１５との間には上方に開放する第１溝１６が設けられている。この第１溝１６は、周方向に連続した環状をなしており、本発明の段落ち部を構成している。

【0025】

図３に示すように、第１内側突条部１４の上面は、筒状ケース２の内側に位置する第１内側溶着面１４ａとされている。また、第１外側突条部１５の上面は、第１内側溶着面１４ａよりも筒状ケース２の外側に位置する第１外側溶着面１５ａとされている。第１内側溶着面１４ａ及び第１外側溶着面１５ａも周方向に連続した環状をなしている。また、第１内側溶着面１４ａと、第１外側溶着面１５ａとは、同一高さに設けられており、例えば第１内側溶着面１４ａを通る仮想面を想定したとき、その仮想面上に第１外側溶着面１５ａが位置付けられている。

【0026】

第１内側溶着面１４ａは、フィルターシート３が仮止めされる面、及びフィルターシート３が仮止め後に溶着される面であるとともに、後述する第２内側溶着面２４ａに溶着される面でもある。一方、第１外側溶着面１５ａは、フィルターシート３が溶着されない面であり、後述する第２外側溶着面２５ａに溶着される面である。

【0027】

第１外側溶着面１５ａの幅と第１内側溶着面１４ａの幅とは同じに設定されている。なお、第１外側溶着面１５ａの幅が第１内側溶着面１４ａの幅よりも広く設定されていてもよいし、第１内側溶着面１４ａの幅が第１外側溶着面１５ａの幅よりも広く設定されていてもよい。

【0028】

図２等に示すように、第２ケース半体２０は、上壁部２１と、上壁部２１の周縁部から下方へ延びる上側周壁部２２と、上側周壁部２２の下端部に設けられた上側溶着フランジ（第２溶着フランジ）２３とを備えている。上壁部２１、上側周壁部２２及び上側溶着フランジ２３は一体成形されている。上壁部２１には、上方へ突出する上側管部２１ａが設けられている。上側管部２１ａの内部空間は、筒状ケース２の内部空間の上部に連通している。上側管部２１ａの上端部は上方に向けて開口しており、この開口部は筒状ケース２の内部空間の流体を外部へ流出させるための流出口２１ｂである。

【0029】

上側周壁部２２は筒状ケース２の周方向に連続して設けられている。上側周壁部２２の下端部の径と、下側周壁部１２の上端部の径とは同じに設定されている。また、上側溶着フランジ２３は、下側溶着フランジ１３に対して上方から重ね合わされる部分であり、上側溶着フランジ２３と下側溶着フランジ１３とは同じ径とされている。上側溶着フランジ２３は、上側周壁部２２の下端部から筒状ケース２の径方向外方へ向けて延出するとともに、周方向に連続して延びている。上側溶着フランジ２３の延出方向は、下側溶着フランジ１３と同様であればよく、水平に延出していなくてもよい。上側溶着フランジ２３の下面には、筒状ケース２の内側に位置する第２内側突条部２４と、筒状ケース２の外側に位置する第２外側突条部２５とが設けられている。第２内側突条部２４及び第２外側突条部２５は、それぞれ周方向に連続して延びている。また、第２内側突条部２４と第２外側突条部２５とは径方向に間隔をあけて設けられており、第２内側突条部２４と第２外側突条部２５との間には下方に開放する第２溝２６が設けられている。この第２溝２６は、周方向に連続した環状をなしている。第２溝２６は、第１溝１６と共に、後述する溶着時に生じたバリが収容されるバリ収容部となる。

【0030】

図６Ａに示すように、第２内側突条部２４の下面は、筒状ケース２の内側に位置する第２内側溶着面２４ａとされている。また、第２外側突条部２５の下面は、第２内側溶着面２４ａよりも筒状ケース２の外側に位置する第２外側溶着面２５ａとされている。第２内側溶着面２４ａ及び第２外側溶着面２５ａも周方向に連続した環状をなしている。また、第２内側溶着面２４ａと、第２外側溶着面２５ａとは、第１内側溶着面１４ａ及び第１外側溶着面１５ａと同様に、同一高さに設けられている。第２外側溶着面２５ａには、下方へ突出する溶着用リブ２５ｂが周方向に連続する環状に設けられている。

【0031】

第２内側溶着面２４ａは、仮止め後のフィルターシート３が溶着される面であるとともに、上記第１内側溶着面１４ａに溶着される面でもある。一方、第２外側溶着面２５ａは、フィルターシート３が溶着されない面であり、上記第１外側溶着面１５ａに溶着される面である。また、第２外側溶着面２５ａの幅と第２内側溶着面２４ａの幅とは、上記第１外側溶着面１５ａ及び第１内側溶着面１４ａと同様に設定されている。

【0032】

尚、図２は、下側溶着フランジ１３と上側溶着フランジ２３とを溶着した後の状態を示しているので、第１内側溶着面１４ａ、第１外側溶着面１５ａ、第２内側溶着面２４ａ及び第２外側溶着面２５ａを構成していた部分は溶融している。

【0033】

フィルターシート３は、特に限定されるものではないが、例えば２００メッシュ以上の目が細かい金属製の網、樹脂製の網、不織布等で構成されている。このような目が細かい網は、柔軟で自重によって容易に変形してしまう。フィルターシート３の外形状は、その外周縁部が第１内側溶着面１４ａの外周縁部よりも若干外側に位置するように、かつ、第１外側溶着面１５ａの内周縁部よりも内側に位置するように設定されている。言い換えると、フィルターシート３の外周縁部は、第１溝１６内に位置するようになっている。これにより、フィルターシート３の外周縁部が第１外側溶着面１５ａに達することはないので、当該第１外側溶着面１５ａに溶着されることはない。

【0034】

フィルターシート３は、下側溶着フランジ１３と上側溶着フランジ２３とで上下方向（厚み方向）に挟まれている。また、フィルターシート３は、事前に裁断されたものではなく、後述するように、第１ケース半体１０にセットされて仮止めされた後に、上記所定形状となるように切断されたものである。

【0035】

（流体フィルター装置の製造方法）
次に、上記のように構成された流体フィルター装置１の製造方法について説明する。まず、図３に示すように、第１ケース半体１０と、第２ケース半体２０（図６Ａに示す）とを用意するとともに、フィルターシート材Ｆを用意する。フィルターシート材Ｆは、図２に示すフィルターシート３の素材であり、フィルターシート３よりも十分に大きな原反材料である。また、第１ケース半体１０を保持するセット治具１００と、フィルターシート材Ｆを保持するクランプ２００と、フィルターシート材Ｆを押さえる押さえ治具３００と、レーザー溶着装置４００とを用意する。以上が準備工程である。

【0036】

セット治具１００には、第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３が嵌まる凹部１００ａが上方に開放するように形成されている。この凹部１００ａに第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３を上方から嵌めることで、第１ケース半体１０を所定位置に位置決めすることができる。

【0037】

クランプ２００は、下側クランプ材２０１と上側クランプ材２０２とを備えており、下側クランプ材２０１と上側クランプ材２０２とが上下方向に接離可能になっている。下側クランプ材２０１と上側クランプ材２０２を上下に離した状態にしてから、下側クランプ材２０１と上側クランプ材２０２の間にフィルターシート材Ｆを差し込み、その後、下側クランプ材２０１と上側クランプ材２０２を接近させた状態にすることで、フィルターシート材Ｆをクランプ２００でクランプして保持できる。

【0038】

押さえ治具３００は、図示しない駆動機構によって上下方向に移動可能に構成されており、第１ケース半体１０の第１外側突条部１５を上方から押圧する位置と、第１外側突条部１５から上方へ離れた位置とに切り替えられる。押さえ治具３００の下端部の形状は、第１内側突条部１４を覆わないように設定されている。

【0039】

レーザー溶着装置４００は、レーザー発信器４０１と、レーザー発信器４０１を制御する制御部４０２と、レーザー発信器４０１から出力されたレーザー光Ｌを目標位置へ照射するためのレーザーノズル４０３とを有している。制御部４０２により、レーザー光Ｌの出力、焦点の大きさ等を制御することができるようになっている。例えばユーザがレーザー光Ｌの出力、焦点の大きさを個別に入力すると、その入力値を制御部４０２が受け付ける。制御部４０２は、ユーザが入力したレーザー光Ｌの出力及び焦点の大きさとなるように、レーザー発信器４０１を制御することで、所望のレーザー光Ｌをレーザーノズル４０３から出力できる。

【0040】

また、レーザーノズル４０３は例えばロボット等からなる駆動装置（図示せず）によって所定の軌跡を描くように移動させることができるようになっている。この時の移動軌跡、及び移動速度（レーザー光Ｌの走査速度）は、ユーザによって任意に設定できる。

【0041】

準備工程の際、押さえ治具３００は上方へ移動させておく。その後、第１ケース半体１０をセット治具１００に保持させる。また、クランプ２００で保持したフィルターシート材Ｆを第１ケース半体１０の上に配置する。しかる後、押さえ治具３００を下方へ移動させて、第１ケース半体１０の第１外側突条部１５を上方から押圧する位置に切り替えると、第１外側突条部１５の上にはフィルターシート材Ｆが配置されているので、フィルターシート材Ｆが第１外側突条部１５の第１外側溶着面１５ａに押さえ付けられる。これにより、第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３上にフィルターシート材Ｆを張架することができる。また、第１ケース半体１０を所定位置に位置決めして安定させることができる。

【0042】

フィルターシート材Ｆを張架した後、レーザー溶着装置４００を作動させてレーザーノズル４０３から第１内側突条部１４の第１内側溶着面１４ａに向けてレーザー光Ｌを出力する。第１内側溶着面１４ａの上には、フィルターシート材Ｆが配置されているので、フィルターシート材Ｆがレーザー光Ｌを吸収して発熱する。また、第１内側溶着面１４ａも同様に発熱する。このときの単位時間当たり発熱量はレーザー光Ｌの出力、焦点の大きさ、走査速度によって調整することができ、第１内側溶着面１４ａを溶融させてフィルターシート材Ｆを第１内側溶着面１４ａに溶着させて仮止め可能な発熱量に設定されている。樹脂が固化すると、フィルターシート材Ｆが第１内側突条部１４に仮止めされる。これがレーザー溶着による仮止め工程である。

【0043】

仮止め工程におけるレーザー光Ｌの出力、焦点の大きさ、走査速度は、仮止め用の条件である。この仮止め用の条件の一例を挙げると、レーザー装置は株式会社キーエンス製ＭＤ－Ｆ５２００の５０Ｗタイプを用い、例えばレーザー光Ｌの出力は４０Ｗ、焦点の大きさはスポット可変を０ｍｍで設定、走査速度は０．２ｍ／秒、レーザー光を走査する回数は１回／周等である。フィルターシート材Ｆが樹脂や不織布の場合、フィルターシート材Ｆが焼損しないように、上記仮止め用の条件を設定する。

【0044】

仮止め工程では、レーザー光Ｌを第１内側溶着面１４ａに沿って環状に走査してフィルターシート材Ｆを環状に溶着してもよいし、レーザー光Ｌを第１内側溶着面１４ａに沿って移動させながら、断続して照射し、フィルターシート材Ｆを点状に溶着してもよい。

【0045】

フィルターシート材Ｆの仮止め後、図４に示すように、押さえ治具３００によるフィルターシート材Ｆの押さえを解除する。尚、この図４では、押さえ治具３００を示していない。

【0046】

次いで、フィルターシート材Ｆにおける第１内側溶着面１４ａと第１外側溶着面１５ａとの間に対応する部位を切断する。すなわち、まず、レーザー光Ｌの出力、焦点の大きさ、走査速度を、フィルターシート材Ｆの切断が可能な値にしておく。この時のレーザー光Ｌの出力、焦点の大きさ、走査速度は、切断用の条件であり、この切断用の条件の一例を挙げると、例えばレーザー光Ｌの出力は４０Ｗ、焦点の大きさはスポット可変を０ｍｍで設定、走査速度は０．１２～０．１７ｍ／秒、レーザー光を走査する回数は１回／周等である。レーザー光Ｌによるエネルギー密度が仮止め工程に比べて高くなるように、切断用の条件が設定されている。レーザー溶着装置４００自体は、仮止め工程のときのものと同じものを利用できる。

【0047】

そして、レーザー光Ｌを第１溝１６内に向けて照射するように、当該第１溝１６に沿って移動させると、フィルターシート材Ｆが第１溝１６に沿って切断される。このように、フィルターシート材Ｆを第１溝１６に沿って切断すればよいので、切断が容易に行える。フィルターシート材Ｆを切断することで、第１内側溶着面１４ａに仮止めされたフィルターシート３を得ることができる。

【0048】

また、残りのフィルターシート材Ｆを取り除く。具体的には、図５に示すように、クランプ２００で残りのフィルターシート材Ｆを保持したまま、クランプ２００をセット治具１００に対して上方へ移動させるか、セット治具１００をクランプ２００に対して下方へ移動させることで、残りのフィルターシート材Ｆを取り除くことができる。このとき、フィルターシート材Ｆにおけるレーザー光Ｌが照射される位置と、第１外側溶着面１５ａの内周縁部との距離がα離れているので、フィルターシート材Ｆに発生する熱が第１外側溶着面１５ａに伝わり難く、フィルターシート材Ｆが第１外側溶着面１５ａに溶着しない。また、第１溝１６では、フィルターシート材Ｆが下側溶着フランジ１３から離れているので、例えばレーザー光Ｌにより切断した後のフィルターシート材Ｆが下側溶着フランジ１３に溶け付き難くなり、切断後のフィルターシート材Ｆを容易に取り除くことができる。これが除去工程である。

【0049】

その後、溶着工程に移行する。溶着工程では、第１ケース半体１０を超音波溶着セット治具１０１に乗せ換える。超音波溶着セット治具１０１には、第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３が嵌まる凹部１０１ａが上方に開放するように形成されている。図６Ａに示すように、第２ケース半体２０を第１ケース半体１０の上方から持ってきて、第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３と、第２ケース半体２０の上側溶着フランジ２３とを重ね合わせる。第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａの溶着用リブ２５ｂとを押し付けて両者を溶着する。また、第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａとを溶着する。溶着方法としては、例えば超音波溶着法を適用できる。超音波溶着法では、超音波溶着ホーン５００を用意する。超音波溶着ホーン５００は、第２ケース半体２０の上側溶着フランジ２３の上面に押し当てる。この状態で超音波溶着ホーン５００を振動させることにより、第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａとの間、第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａとの間に摩擦熱が発生し、第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａとが溶融するとともに、第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａとが溶融する。樹脂が固化することで、第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａとが全周に亘って気密に溶着され、また、第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａとが全周に亘って溶着される。フィルターシート３には、第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａとの溶融樹脂が入り込むので、固化後、フィルターシート３が筒状ケース２に堅固に保持される。溶着時に筒状ケース２内へ向けて発生したバリＷは、第１溝１６及び第２溝２６に収容される。

【0050】

（仮止め工程の変形例）
上記仮止め工程では、レーザー光Ｌを使用してフィルターシート材Ｆを仮止めしたが、これに限らず、例えば図７に示すように、熱プレスを使用してフィルターシート材Ｆを仮止めしてもよい。この変形例では、樹脂の溶融温度以上に加熱可能なプレス型５５０を用意する。そして、仮止め工程において、プレス型５５０をフィルターシート材Ｆに押し当てて第１内側溶着面１４ａを加熱する。これにより、第１内側溶着面１４ａを溶融させてフィルターシート材Ｆを溶着させることができる。

【0051】

（溶着工程の変形例）
上記溶着工程では、超音波溶着法を使用して下側溶着フランジ１３と上側溶着フランジ２３とを溶着したが、これに限らず、例えば図８に示すように、熱板溶着法を使用してもよい。この変形例では、樹脂の溶融温度以上に加熱可能な熱板５６０と、熱板溶着用の第１セット治具５６１及び第２セット治具５６２を用意する。第１セット治具５６１には、第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３が嵌まる凹部５６１ａが上方に開放するように形成されている。また、第２セット治具５６２には、第２ケース半体２０の上側溶着フランジ２３が嵌まる凹部５６２ａが下方に開放するように形成されている。

【0052】

第１ケース半体１０を第１セット治具５６１に保持し、第２ケース半体２０を第２セット治具５６２に保持した状態で、下側溶着フランジ１３と上側溶着フランジ２３とを上下方向に所定の間隔をあけて配置する。その状態で、下側溶着フランジ１３と上側溶着フランジ２３との間に熱板５６０を入れて各部を加熱した後、熱板５６０を抜く。その後、下側溶着フランジ１３と上側溶着フランジ２３とを重ね合わせることにより、第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａとを溶着できるとともに、第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａとを溶着できる。

【0053】

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、フィルターシート材Ｆを第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３上に張架した状態でレーザー光Ｌを使用して第１内側溶着面１４ａに仮止めすることができる。これにより、後の除去工程で、フィルターシート材Ｆにおける第１内側溶着面１４ａと第１外側溶着面１５ａとの間に対応する部位を切断して所定形状のフィルターシート３を得た時、そのフィルターシート３の変形が抑制されるとともに、フィルターシート３の第１内側溶着面１４ａからのずれが抑制される。

【0054】

そして、下側溶着フランジ１３と上側溶着フランジ２３とを重ね合わせて第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａ、第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａをそれぞれ溶着することで、フィルターシート３が第１内側溶着面１４ａと第２内側溶着面２４ａによって所定位置に保持されるので、高い濾過性能が得られる。また、第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａの間にはフィルターシート３が介在していないので、第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａとの溶着強度が高まるとともに、第１外側溶着面１５ａと第２外側溶着面２５ａとの間に高い気密性が得られる。

【0055】

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【0056】

図９Ａ及び図９Ｂは、溶着フランジの変形例を示すものである。第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３０の上面には、筒状ケース２の内側に位置する第１内側突条部１４０が設けられており、第１内側突条部１４０の上面は、筒状ケース２の内側に位置する第１内側溶着面１４０ａとされている。

【0057】

また、第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３０の上面には、第１内側突条部１４０よりも外側に段落ち部１６０が段差状に形成されている。さらに、第１ケース半体１０の下側溶着フランジ１３０の上面には、段落ち部１６０よりも外側に第１外側溶着面１５０ａが形成されている。段落ち部１６０が形成されているので、フィルターシート材Ｆをレーザー光Ｌで切断する時に、切断した後のフィルターシート材Ｆが下側溶着フランジ１３０に溶け付き難くなり、切断後のフィルターシート材Ｆを容易に取り除くことができる。

【0058】

一方、第２ケース半体２０の上側溶着フランジ２３０の下面には、筒状ケース２の内側に位置する第２内側溶着面２４０ａが設けられている。この第２内側溶着面２４０ａが第１内側溶着面１４０ａに溶着される。また、第２ケース半体２０の上側溶着フランジ２３０の下面には、第２内側溶着面２４０ａよりも外側に第２外側突条部２５０が設けられている。第２外側突条部２５０の下面は、筒状ケース２の外側に位置する第２外側溶着面２５０ａとされている。第２外側溶着面２５０ａには、第１外側溶着面１５０ａに溶着される溶着用リブ２５０ｂが設けられている。この変形例の場合も上述した仮止め工程、除去工程、溶着工程を行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

以上説明したように、本発明に係る流体フィルター装置の製造方法は、各種流体を濾過する流体フィルター装置を製造する場合に利用できる。

【符号の説明】

【0060】

１ 流体フィルター装置
２ 筒状ケース
３ フィルターシート
１０ 第１ケース半体
１３ 下側溶着フランジ（第１溶着フランジ）
１４ａ 第１内側溶着面
１５ａ 第１外側溶着面
１６ 第１溝（段落ち部）
２０ 第２ケース半体
２３ 上側溶着フランジ（第２溶着フランジ）
２４ａ 第２内側溶着面
２５ａ 第２外側溶着面
Ｆ フィルターシート材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】