KR100586781B1 - 유체 필터 - Google Patents

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KR100586781B1
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

유체 필터의 엘리먼트 지지 플레이트(14)에 체크 스프링(15)을 코킹하여 고정한다. 엘리먼트 지지 플레이트(14)에 체크 스프링(15)을 코킹하여 고정하므로, 체크 스프링(15)에 탄성 한도가 큰 재질을 자유롭게 선정할 수 있다. 조립 시, 엘리먼트(12)의 상단과 필터 케이스(11)의 상부와의 사이의 치수가 변동된 경우라도, 체크 스프링(15)이 항복(降伏)하여, 소성(塑性) 변형되어 버리는 것이 방지된다. 그러므로, 조립 시에 유체 필터를 구성하는 각 부품의 높이 방향의 치수 정밀도가 고정밀도로 필요하게 되지 않아, 조립이 용이한 유체 필터가 얻어진다.
유체 필터, 엘리먼트 지지 플레이트, 체크 스프링, 엘리먼트, 필터 케이스.

Description

유체 필터 {FLUID FILTER}
본 발명은 자동차의 오일 등을 여과하는 유체(流體) 필터에 관한 것이다.
최근 리사이클 의식이 높아짐에 따라, 사용이 끝난 오일 필터의 처분 시에도 재질마다의 분별 회수가 요구되고 있다. 여과지제의 통형(筒形) 엘리먼트(element)를 금속제의 내통(內筒) 홀더로부터 분별 회수할 수 있는 오일 필터로서, 출원인은 도 9에 나타낸 차량용 유체 필터를 제안하고 있다(일본국 특원평 9(1997)-260542호).
내통 홀더(2)의 외주에는 엘리먼트(1)가 발취(拔取) 가능한 상태로 내장된다. 내통 홀더(2)의 하단에는 엘리먼트(1)의 하단을 지지하는 칼라(collar)부(3)가 축 압입(軸壓入)에 의해 조립된다. 엘리먼트 지지 플레이트(4)는 엘리먼트 상단에 씌어진다. 엘리먼트 지지 플레이트(4)의 내측에는, 내통 홀더(2)의 상단에 결합되는 끼워맞춤부(4a)가 형성되고, 엘리먼트 지지 플레이트(4)의 외측에는 엘리먼트(1)의 상단을 누르는 누름부(4b)가 형성된다. 엘리먼트 지지 플레이트(4)의 하면에는, 릴리프 밸브(relief valve)(6)가 돌출 용접된다. 엘리먼트 지지 플레이트(4)의 누름부(4b)의 상면과 필터 케이스(5)의 상부와의 사이에는 체크 스프링(4c)이 설치된다. 이 체크 스프링(4c)은 엘리먼트 지지 플레이트(4)에 돌출 용접된다. 누름부(4b)의 엘리먼트를 누르는 힘은 체크 스프링(4c)이 필터 케이스(5)의 상부와 맞닿아 굽힘 변형될 때에 발생한다. 엘리먼트(1)는 하단을 칼라부(3)에 의해, 상단을 누름부(4b)에 의해 축 방향으로 끼워진다.
그러나, 종래의 차량용 유체 필터에 있어서는, 체크 스프링(4c)은 엘리먼트 지지 플레이트(4)에 돌출 용접되므로, 체크 스프링(4c)과 엘리먼트 지지 플레이트(4)를 용접 가능한 재료로 해야 하므로, 체크 스프링(4c)에 탄성 한도가 큰 재료를 사용할 수 없었다. 그러므로, 차량용 유체 필터의 조립 시에, 차량용 유체 필터를 구성하는 각 부품의 높이 방향 치수 정밀도를 엄격하게 할 필요가 있어, 조립이 용이한 차량용 유체 필터를 얻을 수 없었다.
또, 내통 홀더(2)의 선단(先端)은 분리된 대로이므로, 엘리먼트(1)를 내통 홀더(2)에 조립할 때, 내통 홀더(2)의 예리한 선단이 엘리먼트(1)의 내주에 걸려, 엘리먼트(1)의 내주에 손상을 줄 우려가 있어, 신중히 조립해야 했다.
또한, 내통 홀더(2)와 칼라부(3)는 다른 피스(piece)로 구성되므로, 내통 홀더(2)를 칼라부(3)에 축 압입하는 공정이 필요하게 되는 외에, 각 부품마다의 치수 정밀도도 요구된다. 그러므로, 각각의 부품을 정밀도 양호하게 형성하여 압입하는 공정이 필요하게 되어, 차량용 유체 필터의 조립이 용이하지 않았다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 조립이 용이한 유체 필터를 제공하는 것 등에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 실시 형태에 있어서는, 하단이 개구되는 통형의 필터 케이스와, 필터 케이스의 내부에 삽입되는 통형의 엘리먼트와, 엘리먼트의 내주(內周)에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더와, 내통 홀더의 상단에 결합되는 동시에 엘리먼트의 상단을 누르는 엘리먼트 지지 플레이트와, 엘리먼트 지지 플레이트에 고정되고, 탄성력으로 상기 엘리먼트 지지 플레이트를 엘리먼트의 상단에 가압시키는 스프링을 구비하는 유체 필터에 있어서, 엘리먼트 지지 플레이트에 스프링을 코킹(caulking)으로 고정하는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 엘리먼트 지지 플레이트와 스프링을 코킹 고정하므로, 엘리먼트 지지 플레이트와 스프링의 재료가 다른 경우라도 접합하는 것이 가능하게 된다. 스프링에 엘리먼트 지지 플레이트보다도 탄성 한도가 큰 재질을 자유롭게 선정할 수 있으므로, 엘리먼트의 상단과 필터 케이스의 상부와의 사이의 치수가 변동된 경우라도, 스프링이 항복하여 소성(塑性) 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 조립 시에 유체 필터를 구성하는 각 부품의 높이 방향의 치수 정밀도를 고정밀도로 할 필요가 없어지는 동시에, 조립이 용이한 유체 필터가 얻어진다.
스프링을 스프링강(鋼)에 의해 구성해도 된다.
이 경우에는, 스프링에 스프링강을 사용하므로, 탄성 한도를 크게 취할 수 있다.
엘리먼트 지지 플레이트에 용접되어 엘리먼트의 내외 압력차에 따라 동작하는 릴리프 밸브(relief valve) 장치를 구비하고, 스프링은 릴리프 밸브 장치의 용접 위치와는 상이한 위치에서 코킹되어 고정되도록 해도 된다.
이 경우에는, 스프링이 릴리프 밸브 장치의 용접 위치와는 상이한 위치에서 코킹되어 고정되므로, 제조가 용이하고, 코킹 공정에서 용접 부분에 손상을 줄 우려도 없다.
스프링은 엘리먼트 지지 플레이트에 대한 코킹 고정 부분으로부터 연장 설치되어 돌출되는 판(板) 스프링부를 구비하고, 휘게 한 판(板) 스프링부를 필터 케이스에 맞닿게 함으로써 발생하는 탄성력에 의해 엘리먼트 지지 플레이트를 엘리먼트의 상단에 가압시키도록 해도 된다.
이 경우에는, 휘게 한 판스프링부를 필터 케이스에 맞닿게 함으로써, 엘리먼트 지지 플레이트를 가압시키므로, 부품 개수를 삭감할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에 있어서는, 엘리먼트의 내주에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더를 구비하는 유체 필터에 있어서, 내통 홀더의 단부(端部)가 곡면형으로 형성되고, 내통 홀더는 단부측으로부터 엘리먼트에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 내통 필터의 단부를 곡면형으로 형성했으므로, 엘리먼트의 내주에 내통 홀더를 조립할 때에 엘리먼트의 내주를 손상시킬 우려가 없어, 원활하게 조립할 수 있다.
내통 홀더의 단부는 내측으로 절곡(切曲)됨에 따라 곡면형으로 형성되어 있어도 된다.
이 경우에는, 내통 홀더의 단부는 내측으로 절곡됨에 따라 곡면형으로 형성되어 있으므로, 내통 홀더의 단부 구조가 복잡하게 되지 않는 동시에, 내통 홀더의 강도를 높이는 것이 가능하게 된다.
내통 홀더는 합성 수지를 성형하여 형성되는 것이며, 내통 홀더의 단부는 곡면형으로 형성되어 있어도 된다.
이 경우에는, 내통 홀더는 합성 수지를 성형하여 형성되는 것이므로, 내통 홀더 단부가 곡면형으로 형성되는 것이 용이하다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에 있어서는, 엘리먼트의 내주에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더를 구비하는 유체 필터에 있어서, 내통 홀더는 엘리먼트의 내경(內徑)에 따라 형성된 다른 부분보다도 그 외주가 소경(小經)으로 된 단부를 구비하고, 내통 홀더는 단부측으로부터 엘리먼트로 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 내통 홀더의 단부를 소경으로 형성했으므로, 엘리먼트의 내주에 내통 홀더를 조립할 때에 엘리먼트의 내주를 손상시킬 우려가 없어, 원활하게 조립할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에 있어서는, 엘리먼트의 내주에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더를 구비하는 유체 필터에 있어서, 엘리먼트의 축 방향 위치를 규제하는 칼라(collar)부가 내통 홀더에 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 내통 홀더에 칼라부를 일체로 성형함으로써, 부품 개수의 삭감이 도모되고, 내통 홀더를 칼라부에 축 압입하는 공정이 불필요하게 되어, 조립을 용이하게 할 수 있는 동시에, 칼라부에 의해 내통 홀더의 강도를 높이 는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에 있어서는, 엘리먼트의 내주에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더를 구비하는 유체 필터에 있어서, 내통 홀더의 단부측에 배치되는 엔드 플레이트와, 내통 홀더의 단부 및 엔드 플레이트 사이에 끼워져 장착되고, 내통 홀더의 단부 및 엔드 플레이트와의 사이를 실링(sealing)하는 패킹(packing)을 구비하고, 내통 홀더의 단부는 내통 홀더에 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 내통 홀더에 단부를 일체로 성형함으로써, 부품 개수가 감소되어, 조립을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에 있어서는, 엘리먼트의 내주에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더를 구비하는 유체 필터에 있어서, 엘리먼트의 내주면에 대향하는 내통 홀더의 외주면이 요철 형상으로 형성되고, 외주면의 볼록부 이외의 장소에 내통 홀더의 내외를 관통시키는 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 엘리먼트의 내주면은 내통 홀더의 외주면에 형성된 볼록부만이 접촉되기 때문에, 내통 홀더 조립시의 저항이 적어, 조립이 용이한 동시에, 엘리먼트의 내주면측의 개구율을 실질적으로 확대할 수 있고, 따라서 유량 저항이 감소되는 동시에, 개구부에서의 유속(流速)도 저하되므로, 여과 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에 있어서는, 통형의 엘리먼트와, 엘리먼트의 내주에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더와, 내통 홀더의 단부에 결합되는 동시에 엘리먼트의 상단을 누르는 엘리먼트 지지 플레이트와, 엘리먼트 지지 플레이트에 장착되어 엘리먼트의 내외 압력차에 따라 동작하는 릴리프 밸브 장치를 구비하는 유체 필터에 있어서, 릴리프 밸브 장치는 엘리먼트의 내주측에 배치되는 동시에, 내통 홀더를 엘리먼트 내에 삽입할 때에, 내통 홀더의 내주면을 릴리프 밸브 장치의 외주에 맞닿게 하여 릴리프 밸브 장치를 내통 홀더의 삽입 시의 가이드로서 사용하는 것이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 내통 홀더를 엘리먼트 내에 삽입할 때에, 릴리프 밸브 장치를 내통 홀더의 삽입 시의 가이드로서 사용할 수 있으므로, 원활하게 조립할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에 있어서는, 통형의 엘리먼트와, 엘리먼트의 내주에 엘리먼트가 발취 가능한 상태로 내장되는 내통 홀더와, 내통 홀더의 단부에 결합되는 동시에 엘리먼트의 상단을 누르는 엘리먼트 지지 플레이트와, 엘리먼트 지지 플레이트에 장착되어 엘리먼트의 내외 압력차에 따라 동작하는 릴리프 밸브 장치를 구비하는 유체 필터에 있어서, 릴리프 밸브 장치는 엘리먼트의 내주측에 배치되는 동시에, 내통 홀더를 엘리먼트 내에 내장할 때에, 내통 홀더의 내주면을 릴리프 밸브 장치의 외주에 맞닿게 하여 내통 홀더의 위치를 규정 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
이 실시 형태에 의하면, 내통 홀더를 엘리먼트 내에 내장할 때에, 릴리프 밸브 장치를 내통 홀더의 위치 결정 부재로서 이용할 수 있으므로, 조립 정밀도를 향 상시킬 수 있다.
엘리먼트 지지 플레이트측의 코킹부를 스프링에 코킹 고정하도록 해도 된다.
이 경우에는 엘리먼트 지지 플레이트측의 코킹부를 코킹함으로써, 스프링측에 코킹부를 형성한 경우와 비교하여, 스프링의 수율이 향상되는 동시에, 스프링에 지지 플레이트보다 탄성 한도가 큰 재질을 자유롭게 선정해도, 코킹 작업이 용이해, 코킹 정밀도를 확보할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태의 유체 필터를 나타낸 단면도.
도 2는 체크 스프링을 나타낸 평면도.
도 3은 제2 실시 형태의 유체 필터에 사용되는 내통(內筒) 홀더를 나타낸 단면도.
도 4는 제3 실시 형태의 유체 필터를 나타낸 단면도.
도 5는 제3 실시 형태의 유체 필터에 사용되는 내통 홀더를 나타낸 단면도.
도 6은 제4 실시 형태의 유체 필터를 나타낸 단면도.
도 7은 제4 실시 형태의 유체 필터에 사용되는 내통 홀더를 나타낸 단면도.
도 8은 제5 실시 형태의 유체 필터를 나타낸 도면이며, 도 8 (A)는 내통 홀더를 도 8(B)에서 A-A선 방향으로부터 본 평면도, 도 8 (B)는 도 8 (A)의 B-B선에 따른 단면도.
도 9는 종래의 유체 필터를 나타낸 단면도.
제1 실시 형태
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 의한 유체 필터를 차량용 유체 필터에 적용한 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 이 차량용 유체 필터는 하단이 개구되는 원통 용기형의 필터 케이스(11)와, 필터 케이스(11)의 내부에 삽입되어, 오일을 여과하는 통형의 엘리먼트(12)와, 엘리먼트(12)의 내주에 장착되는 내통 홀더(13)와, 엘리먼트(12)를 상 방향으로부터 누르는 엘리먼트 지지 플레이트(14)와, 엘리먼트 지지 플레이트(14)에 누름력을 부여하는 체크 스프링(스프링)(15)을 가진다. 내통 홀더(13)의 하단에는, 엘리먼트(12)의 하단을 지지하는 칼라부(16)가 형성된다. 엘리먼트(12)는 엘리먼트 지지 플레이트(14)와 칼라부(16)와의 사이에서 축 방향으로 끼워진다. 필터 케이스(11)의 하단에는 엔진 블록에 장착 나사를 가지는 엔드 플레이트(end plate)(17)가 설치된다. 엔드 플레이트(17)와 칼라부(16)의 사이에는 패킹(23)이 끼워져 장착된다. 엔드 플레이트(17)의 하면 외주에는 클로저 플레이트(closure plate)(18)가 용접 고정된다. 클로저 플레이트(18)는 필터 케이스(11)의 개구단에 감아 죄어 고정된다. 클로저 플레이트(18)에는 엔진 블록과 밀착되는 패킹(19)이 장착된다.
엘리먼트(12)는 처리된 여과지를 반복해서 접은 것으로, 전체가 원통형으로 형성된다. 접은 산(山)이 원통의 외주로 되고, 계곡이 원통의 내주로 된다. 엘리먼트(12)의 상단 및 하단의 내주측에는 씰 플레이트(20a, 20b)가 접착제로 접합된다. 여과지를 접음으로써, 오일의 통과 총면적을 크게 하여, 흐름의 저항을 작게 할 수 있다.
내통 홀더(13)는 엘리먼트(12)의 내주에 발취 가능한 상태로 내장된다. 이 내통 홀더(13)는 판 두께가 얇은 원통형을 이루고, 엘리먼트의 내주와 대략 동일한 외경을 가진다. 내통 홀더(13)의 선단 에지에는, 분리된 후, 프레스 등에 의해 내측으로 둥글게 되는 컬링(curling)이 실시된다. 또, 내통 홀더(13)의 하단에는 칼라부(16)가 축 압입된다. 칼라부(16)의 외주는 내통 홀더(13)의 전 외주에 플랜지형으로 돌출된다. 내통 홀더(13)의 둘레면에는, 여과된 오일을 클린 사이드측으로 유출하기 위한 통과구(21)가 복수 형성된다. 그리고, 내통 홀더(13)의 선단은 컬링으로 원형으로 둥글게 되지 않아도, 굽힘 가공에 의해 곡면이 형성되어도 된다.
엘리먼트 지지 플레이트(14)는 대략 원반형의 박판으로 이루어지고, 중앙 부근에 개구(14a)가 형성된다. 개구(14a)의 주위에는 하방으로 볼록한 돌부(突部)(14b)가 형성된다. 이 돌부(14b)의 또한 외주에는 단차(段差)(14c)가 형성된다. 단차(14c)의 내벽면이 내통 홀더(13)와 끼워 맞춰진다. 단차(14c)의 또한 외주에는 한단 내려가 누름부(14d)가 형성된다.
엘리먼트 지지 플레이트(14)의 하면에는, 릴리프 밸브 장치(22)가 설치된다. 이 릴리프 밸브 장치(22)는 엘리먼트 지지 플레이트(14)의 하면에 플랜지를 통해 용접되는 통형의 케이스(22a)와, 돌부(14b)에 맞닿을 수 있게 된 플레이트(22b)와, 도 1에서 플레이트(22b)의 하면 및 케이스(22a) 내측의 저면(底面) 사이에 끼워져 장착되는 압축 스프링(22c)을 구비한다. 통상 시에는, 압축 스프링(22c)의 가압력에 의해 플레이트(22b)는 돌부(14c)에 맞닿고, 이에 따라 엘리먼트 지지 플레이트(14)와 플레이트(22b)가 밀착되어 있다. 클린 사이드(clean side)와 더티 사이드(dirty side)의 압력차가 일정 이상으로 되면, 압축 스프링(22c)의 가압력에 저항하여 플레이트(22b)가 밀려 내려가, 엘리먼트 지지 플레이트(14)와 플레이트(22b)와의 사이에 간극이 형성된다. 이 간극을 통해 더티 사이드의 오일이 클린 사이드로 흘러 들어가기 때문에, 여과지에 걸리는 내외압 차가 너무 커져 여과지가 찢어지는 사고가 방지된다.
체크 스프링(15)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 누름부(14d)의 상면에 결합되는 원환형(圓環形)의 플랜지부(15a)와, 플랜지부(15a)와 일체로 형성된 4개의 판 스프링부(15b)로 이루어진다. 이 4개의 판 스프링부(15b)는 원환형의 플랜지부의 접선 방향으로 연장되는 2개의 평행선 상에 설치되어 있으므로, 체크 스프링(15)을 필터 케이스 내에 장착했을 때의 안정성이 양호한 동시에, 체크 스프링(15)의 수율도 양호하다. 또한, 판 스프링부(15b)의 선단부는 필터 케이스(11)의 내면 형상에 따른 형상으로 형성되어 있으므로, 장착 시의 안정성이 한층 양호하다. 판 스프링부(15b)는 판재를 절곡하여 형성된다. 또, 체크 스프링(15)은 엘리먼트 지지 플레이트(14)의 양단에 형성한 귀부(耳部)(14e)를 절곡하여, 귀부(14e)에서 끼워 넣음으로써 엘리먼트 지지 플레이트(14)에 코킹 고정된다. 체크 스프링(15)이 코킹 고정되는 위치는 엘리먼트 지지 플레이트(14)에 대하여 케이스(22a)가 용접되는 위치 W와는 상이한 위치에 설정된다. 그러므로, 코킹에 의해 용접 부분이 손상을 입는 일이 없다.
또, 엘리먼트 지지 플레이트(14)의 외주부에 형성된 코킹부를 스프링(15)에 코킹 고정하므로, 엘리먼트 지지 플레이트의 돌부(14b)와 리리프 밸브 장치(22)의 플레이트(22b)와의 맞닿음부(씰(seal)부)의 변형도 방지하 수 있어, 양자의 밀착 강도(씰성(性))가 향상된다.
본 실시 형태에서는, 4개의 판 스프링부(15b)의 기부(基部)를 코킹 고정하고 있으므로, 스프링(15)을 필터 케이스 내에 장착했을 때의 안정성이 향상된다. 또한, 동일 직선 상에 배치된 2개의 판 스프링부의 중앙에서 코킹 고정되어 있으므로, 코킹 개소의 수를 저감할 수 있는 동시에, 2개의 판 스프링의 스프링 특성도 안정된다. 나아가, 코킹 개소가 엘리먼트 지지 플레이트(14)와 릴리프 밸브 장치와의 용접 위치 W와 상이할 뿐만 아니라, 용접 위치 W로부터 가장 떨어진 위치에 형성되어 있으므로, 코킹 공정에서 용접 부분에 손상을 줄 우려도 없어, 코킹 작업과 용접 작업을 동시에 행하는 것도 가능하게 되어 작업성이 향상된다.
체크 스프링(15)의 재질은 엘리먼트 지지 플레이트(14)와는 다른 재료인 스프링강으로 이루어진다. 판 스프링부(15b)가 필터 케이스(11)의 내부 바닥에 맞닿으면, 판 스프링부(15b)는 굽힘 변형되어, 누름부(14d)에 누름력이 주어진다. 또, 판 스프링부(15b)를 필터 케이스(11) 내에 삽입하면, 엘리먼트 지지 플레이트(14)가 필터 케이스(11)의 대략 중심에 위치한다. 그리고, 도 1의 체크 스프링(15)은 도 2의 A-A선 단면도로 나타나 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 엘리먼트 지지 플레이트(14)와 필터 케이스(11)와의 상부와의 사이에 형성된 판 스프링부(15b)의 탄성력에 의해, 엘리먼트 지지 플레이트(14)의 누름부(14d)가 엘리먼트(12) 상단의 씰 플레이트(20a)를 누른다. 이에 따라, 씰 플레이트(20a)와 누름부(14d)와의 밀착성이 높아져, 누출 오일이 발생하는 것이 방지된다. 또, 엘리먼트 지지 플레이트(14)의 누름력에 의해, 엘리먼트(12) 하부의 씰 플레이트(20b)도 내통 홀더(13)의 칼라부(16)와 밀착된다. 또, 내통 홀더(13)의 단부와 엔드 플레이트(17)와의 사이에는, 패킹(23)이 설치되므로, 여기에서도 누출 오일이 생기는 일이 없다.
그리고, 엘리먼트 지지 플레이트(14)는 스프링(15)보다도 탄성 한도가 작은 재질의 것이 바람직하고, 특히 강판(Steel Plate)재 등을 사용하면 가공성도 양호하다.
엔드 플레이트(17)는 외주에 오일 유입구(24)를 가지고, 중심에 오일 유출구(25)를 가진다. 오일 펌프로부터 보내진 오일은 오일 유입구(24)로부터 안쪽으로 유입된다. 필터 케이스(11)의 외주 근방으로 흐르는 오일은 엘리먼트(12)에서, 작은 입자의 더스트(dust)가 제거된 후, 내통 홀더(13)에 형성된 통과구(21)를 통과하여, 오일 유출구(25)로부터 유출된다. 그리고, 오일 유입구(24) 상부의 패킹(23)은 역지(逆止) 밸브의 기능도 가진다. 그러므로, 엔진 정지 시나, 오일 필터의 제거 시에 오일이 역류되거나, 외부로 유출되는 것이 방지된다.
상기 유체 필터의 한 실시 형태의 조립 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 엘리먼트(12)의 내주에 내통 홀더(13)를 선단으로부터 서서히 삽입하고, 칼라부(16)의 위치까지 끼워 넣는다. 내통 홀더(13)의 선단은 컬링으로 둥글게 되어 있으므로, 엘리먼트(12)의 내주에 내통 홀더(13)를 조립할 때에 예리한 선단으로 엘리먼트(12)의 내주를 손상시킬 우려가 없이, 원활하게 조립할 수 있는 동시에, 내통 홀더의 강도를 높이는 것이 가능하다. 또, 컬링으로 원형으로 둥글게 되지 않 아도, 굽힘 가공에 의해 곡면이 형성된 경우에도 마찬가지로, 원활하게 조립할 수 있는 동시에, 내통 홀더의 강도를 높이는 것이 가능하다.
다음에, 내통 홀더(13)의 상단에 엘리먼트 지지 플레이트(14)를 끼워 맞춘다. 여기에서도, 내통 홀더(13)의 선단이 둥글게 되어 있으므로, 내통 홀더(13)의 선단은 엘리먼트 지지 플레이트(14)와 다소 위치 변위(變位)를 일으키고 있어도, 곡면에서 서서히 엘리먼트 지지 플레이트(14)부 내로 미끄러져 유도된다. 따라서, 내통 홀더(13)를 엘리먼트 지지 플레이트(14)에 용이하게 조립할 수 있다. 그리고, 엘리먼트 지지 플레이트(14)에는, 미리 릴리프 밸브 장치(22)가 용접 고정되고, 체크 스프링(15)이 코킹 고정되어 있다.
다음에, 일체로 된 엘리먼트(12), 내통 홀더(13), 및 엘리먼트 지지 플레이트(14) 등을 필터 케이스(11) 내에 삽입한다. 그리고, 내통 홀더(13)의 하단에 패킹(23)을 장착하고, 엔드 플레이트(17)가 용접 고정된 클로저 플레이트(18)를 필터 케이스(11)의 개구단에 감아 죄어 고정한다. 이 때, 클로저 플레이트(18)의 감아 죄기 높이 등에 따라, 엘리먼트(12)의 상단과 필터 케이스(11) 상부와의 간극의 치수가 변동되는 경우도 생긴다. 엘리먼트 지지 플레이트(14)에는, 탄성 한도가 큰 스프링강으로 이루어지는 체크 스프링(15)이 코킹 고정되므로, 엘리먼트의 상단과 필터 케이스(11)의 상부와의 간극의 치수가 변동된 경우라도, 체크 스프링(15)이 간단히 항복하여, 소성 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 조립 시에 유체 필터를 구성하는 각 부품의 높이 방향의 치수 정밀도가 고정밀도로 필요하게 되지 않아, 조립이 용이한 차량용 유체 필터가 얻어진다. 판 스프링부(15b)는 필터 케이스(11)의 상부와 맞닿아 절곡된다. 이 판 스프링부(15b)의 탄성력에 의해, 엘리먼트(12)는 상하로 밀착하여 끼워진다. 그리고, 체크 스프링(15)에 스프링강을 사용함으로써, 체크 스프링(15)의 피로에 의한 영구 변형을 방지할 수 있어, 체크 스프링(15)의 기능 향상도 도모할 수 있다.
그리고, 지지 플레이트측의 코킹부(피(被)코킹부)를 스프링에 코킹하여 고정하는 외에, 스프링측의 코킹부를 지지 플레이트에 코킹하여 고정해도 되고, 이와 같은 경우에는, 부품 개수가 증가하지도 않아 유리하다. 그러나, 리벳(rivet) 등을 통해 지지 플레이트와 스프링을 코킹 고정해도 된다.
제2 실시 형태
도 3은 본 발명에 의한 유체 필터의 제2 실시 형태를 나타내고 있다. 제1 실시 형태의 각 요소에 대응하는 구성 요소에는, 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
제2 실시 형태의 필터에 사용되는 내통 홀더(30)는, 합성 수지로 이루어지고, 하부에 칼라부(30b)가 일체로 성형된다. 내통 홀더(30)의 상단(30c) 및 하단(단부)(30d)은 둥글게 하여 성형된다. 이 내통 홀더(30)에는, 둘레 방향으로 가늘고 길게 오일 통과 슬릿(31)이 형성된다.
둥글게 하여 형성된 하단(30d)에는, 패킹(23)이 끼워 넣어지는 동시에, 패킹(23)을 통해 제1 실시 형태에서의 엔드 플레이트(17)에 상당하는 엔드 플레이트(도 3에서는 도시하지 않음)가 단단히 눌려진다.
이와 같이, 내통 홀더(30)에 칼라부(30b) 및 하단(30d)을 일체로 성형함으로 써, 부품 개수가 감소되고, 종래와 같이, 내통 홀더(30)를 칼라부에 축 압입하는 공정이 불필요하게 되어, 조립을 양호하게 할 수 있다.
또, 내통 홀더(30)의 상단(30c)은 둥글게하여 성형되므로, 컬링 가공한 내통 홀더(13)와 마찬가지로, 엘리먼트(12)의 내주를 손상시킬 우려가 없어, 원활하게 조립할 수 있다.
제3 실시 형태
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 의한 유체 필터의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 제1 실시 형태의 각 요소에 대응하는 구성 요소에는, 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제3 실시 형태에서는, 내통 홀더(130) 선단부(단부)(130a)의 외경이 내통 홀더의 중앙부(다른 부분)(130b)와 비교하여 작게 형성되어 있다. 그리고, 외경이 엘리먼트(12)의 내경과 거의 동일 직경으로 형성된 내통 홀더(130)의 중앙부(130b)의 외주면이 엘리먼트(12)의 내주면과 대향된다.
제3 실시 형태에서는, 내통 홀더(130)의 선단부(130a) 직경이 작게 되어 있으므로, 내통 홀더(130)를 엘리먼트(12)에 삽입할 때에 내통 홀더(130)의 선단이 엘리먼트(12)의 내주면에 접촉하지 않는다. 따라서, 엘리먼트(12)를 손상시킬 우려가 없어, 원활하게 조립할 수 있다. 또, 선단부(130a)를 테이퍼 형상으로 하고, 선단부의 직경을 작게 해도 된다. 그리고, 제1 및 제3 실시 형태의 구성을 변경하여, 내통 홀더(13, 130)의 하단측, 즉 패킹(23)측의 단부에 곡면 형상부나 소경부를 형성해도, 하단측의 단부측으로부터 엘리먼트(12)에 삽입하면, 제1 및 제3 실시 형태 와 마찬가지로 엘리먼트 내주를 손상시킬 우려가 없어, 원활하게 조립할 수 있다.
제4 실시 형태
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 의한 유체 필터의 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 제1 실시 형태의 각 요소에 대응하는 구성 요소에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 제4 실시 형태에서는, 내통 홀더(230)를 합성 수지로 일체 성형하여 형성하고 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 내통 홀더(230)에는 내통 홀더(230)의 내외를 연통(連通)시키는 다수의 오일 통과 슬릿(231)이 형성되어 있다. 슬릿(231)은 제2 실시 형태에서의 오일 통과 슬릿(31)과 동일하게 기능한다.
내통 홀더(230)의 외경은 엘리먼트(12)의 내경과 거의 동일하게 되고, 조립에 의해 외주면(234)이 엘리먼트(12)의 내주면에 따라 배치된다. 외주면(234)으로부터 돌출되는 칼라부(234a)는 제2 실시 형태에서의 칼라부(30b)(도 2)와 동일하게 기능한다.
한편, 도 7에 나타낸 바와 같이, 내통 홀더(230)의 내주면에는, 내통 홀더(230)의 축 방향으로 돌출되는 돌출부(235)가 형성되어 있다. 이 돌출부(235)는 내통 홀더(230)의 두께를 상부에서 크게 설정함으로써 형성되어 있고, 이 돌출부(235)에 의해 내통 홀더(230)의 상부에서의 내경이 하부의 내주면(236)에서의 내경보다도 작게 되어 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 돌출부(235)가 형성된 부분에서의 내통 홀더(230)의 내경은, 릴리프 밸브 장치(22)의 케이스(22a)의 외경보다 약간 크게 되어 있다.
이와 같이, 제4 실시 형태에서는, 내통 홀더(230)의 하부와 비교하여 상부에 돌출부(235)를 형성하고, 그 부분의 내경을 케이스(22a)보다 약간 크게 하고 있다. 그러므로, 내통 홀더(230)를 케이스(22a)에 접촉시키면서 엘리먼트(12)에 삽입할 수 있고, 엘리먼트(12)를 안내하는 가이드로서 케이스(22a)를 기능시킬 수 있다. 따라서, 보다 원활하게 조립 작업을 할 수 있다.
또, 제4 실시 형태에서는, 조립 후의 내통 홀더(230)의 위치가 케이스(22a)에 의해 규정된다. 즉, 케이스(22a)를 내통 홀더(230)의 중심 내기를 위해 이용할 수 있다. 따라서, 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다. 나아가, 내통 홀더(230)의 상부에 두께부를 형성했으므로, 내통 홀더(230)의 강도를 높이는 것이 가능하다.
제5 실시 형태
다음에, 도 8을 참조하여 본 발명에 의한 유체 필터의 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 제1 실시 형태의 각 요소에 대응하는 구성 요소에는, 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
제5 실시 형태에서는, 내통 홀더(330)를 합성 수지의 일체 성형에 의해 형성되어 있다. 내통 홀더(330)에는 내통 홀더(330)의 내외를 연통시키는 다수의 오일 통과 슬릿(개구)(331)이 형성되어 있다. 슬릿(331)은 제2 실시 형태에서의 오일 통과 슬릿(31)과 동일하게 기능한다.
내통 홀더(330)의 외주측에는, 도 8 (B)에서 상방으로부터 차례로, 돌기(332), 돌기 (333), 돌기(334) 및 돌기 (335)가 형성되어 있다. 도 8 (A)에 나타낸 바와 같이, 돌기(332~335)는 각각 내통 홀더(330)의 축을 중심으로 하여 방사형으로 복수(12개) 배치되어 있다. 도 8 (B)에 나타낸 바와 같이, 돌기(332~335)의 부분에서는, 내통 홀더(330)의 외경은 엘리먼트(12)의 내경과 거의 동일하고, 돌기(332~335)의 외주면이 엘리먼트(12)의 내주면에 맞닿는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 돌기(335)에는 그 외주면으로부터 돌출되는 칼라부(335a)가 형성되어 있다. 칼라부(335a)는 제2 실시 형태에서의 칼라부(30b)(도 2)에 상당한다.
제5 실시 형태에서는, 돌기(332~335)를 형성함으로써, 내통 홀더(330)의 외주면이 요철 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 엘리먼트(12)의 내주면에는 면적이 작은 돌기(332~335)의 외주면만이 접촉하고, 요부에 위치하는 개구, 예를 들면, 오일 통과 슬릿(331)이 직접 접촉하지 않는다. 그러므로, 엘리먼트(12)의 내주면측의 실질적인 개구율을 증대시키고, 이에 따라 유량 저항이 감소하는 동시에, 개구부에서의 유속도 저하되므로, 여과 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 내통 홀더(330)의 외주면을 요철 형상으로 형성함으로써, 내통(330)의 강도를 높일 수 있다.
도 8 (B)에 나타낸 바와 같이, 내통 홀더(330)의 내경은 릴리프 밸브 장치(22)의 케이스(22a)의 외경보다 약간 크게 되어 있고, 케이스(22a)는 조립 시의 가이드로서 기능하는 동시에, 내통 홀더(330)의 중심 내기를 위해 이용된다. 이에 따라 원활한 조립을 가능하게 하는 동시에, 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다.
엔드 플레이트(17)의 외주에는 수나사(17a)가 형성되어 있으며, 엔드 플레이트(17)는 수나사(17a)를 통해 링 너트(341)와 나사맞춤된다. 링 너트(341)를 엔드 플레이트(17)에 대하여 나사 진행시킴으로써, 필터 케이스(11)와 엔드 플레이트(17)가 O 링(342)을 통해 체결된다. 그리고, 필터 케이스(11)에는 엔드 플레이트(17)의 외주면에 형성된 절결(切缺)에 수납되는 돌기(11a)가 형성되어 있다. 돌기(11a)는 필터 케이스(11)와 엔드 플레이트(17)와의 사이의 회전 정지 장치로서 기능한다. 이와 같이 링 너트를 사용하는 필터의 경우에는, 엘리먼트의 교환이 가능하다.
그리고, 본 발명에서, 내통 홀더를 합성 수지로 한 경우에는, 성형도 용이하지만, 합성 수지에 한정되지 않고 알루미늄 등 다른 재료로 성형해도 된다. 합성 수지나 알루미늄 등으로 성형한 경우에는 경량화에도 기여한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 한 실시 형태에서는, 엘리먼트 지지 플레이트에 스프링을 코킹하여 고정했으므로, 엘리먼트 지지 플레이트와 스프링이 다른 재료인 경우라도 접합하는 것이 가능하게 된다. 스프링에 탄성 한도가 큰 재질을 자유롭게 선정할 수 있으므로, 조립 시에 유체 필터를 구성하는 각 부품의 높이 방향의 치수 정밀도가 고정밀도로 필요하지 않게 되어, 조립이 용이한 유체 필터가 얻어진다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에서는, 내통 홀더의 단부를 곡면형으로 형성했으므로, 엘리먼트의 내주에 내통 홀더를 조립할 때에 엘리먼트의 내주를 손상시킬 우려가 없어, 원활하게 조립할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에서는, 내통 홀더의 단부를 소경으로 했으므로, 엘리먼트의 내주에 내통 홀더를 조립할 때에 엘리먼트의 내주를 손상시킬 우려 가 없어, 원활하게 조립할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에서는, 내통 홀더에 칼라부를 일체로 성형함으로써, 부품 개수가 감소되고, 내통 홀더를 칼라부에 축 압입하는 공정이 불필요하게 되어, 조립을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에서는, 내통 홀더에 단부를 일체로 성형함으로써, 부푼 개수가 감소되어, 조립을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에서는, 엘리먼트의 내주면은 내통 홀더의 외주면에 형성된 볼록부만이 접촉되기 때문에, 엘리먼트의 내주면측의 개구율을 실질적으로 확대할 수 있고, 따라서 유량 저항이 감소되는 동시에, 개구부에서의 유속도 저하되므로, 여과 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에서는, 내통 홀더를 엘리먼트 내에 삽입할 때에, 릴리프 밸브 장치를 내통 홀더의 삽입 시의 가이드로서 이용할 수 있으므로, 원활하게 조립할 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 형태에서는, 내통 홀더를 엘리먼트 내에 내장했을 때에, 릴리프 밸브 장치를 내통 홀더의 위치 결정 부재로서 이용할 수 있으므로, 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 하단이 개구(開口)되는 통형(筒形)의 필터 케이스와, 상기 필터 케이스의 내부에 삽입되는 통형의 엘리먼트와, 상기 엘리먼트의 내주(內周)에 상기 엘리먼트가 발취(拔取) 가능한 상태로 내장되는 내통(內筒) 홀더와, 상기 내통 홀더의 상단에 결합되는 동시에 상기 엘리먼트의 상단을 누르는 엘리먼트 지지 플레이트와, 상기 엘리먼트 지지 플레이트에 고정되고, 탄성력으로 상기 엘리먼트 지지 플레이트를 상기 엘리먼트의 상단에 가압시키는 스프링을 구비하는 유체 필터에 있어서,
    상기 스프링은, 상기 엘리먼트 지지 플레이트의 단부에 형성된 귀부(耳部)를 절곡하여, 상기 귀부에서 끼워 넣음으로써 상기 엘리먼트 지지 플레이트에 코킹(caulking)으로 고정되는 것을 특징으로 하는 유체 필터(fluid filter).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스프링이 스프링강(鋼)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 엘리먼트 지지 플레이트에 용접되어 상기 엘리먼트의 내외 압력차에 따라 동작하는 릴리프 밸브(relief valve) 장치를 구비하고,
    상기 스프링은 상기 릴리프 밸브 장치의 용접 위치와는 상이한 위치에서 코킹되어 고정되는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 엘리먼트 지지 플레이트에 대한 코킹 고정 부분으로부터 연장 설치되어 돌출되는 판(板) 스프링부를 구비하고, 휘게 한 상기 판 스프링부를 상기 필터 케이스에 맞닿게 함으로써 발생하는 탄성력에 의해 상기 엘리먼트 지지 플레이트를 상기 엘리먼트의 상단에 가압시키는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내통 홀더의 단부(端部)가 곡면형으로 형성되고, 상기 내통 홀더는 상기 단부측으로부터 상기 엘리먼트에 삽입되는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내통 홀더의 단부는 내측으로 절곡(切曲)됨에 따라 곡면형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 내통 홀더는 합성 수지를 성형하여 형성되는 것이며, 상기 내통 홀더의 단부는 곡면형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내통 홀더는 상기 엘리먼트의 내경(內徑)에 따라 형성된 다른 부분보다도 그 외주가 소직경으로 된 단부를 구비하고, 상기 내통 홀더는 상기 단부측으로부터 상기 엘리먼트에 삽입되는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 엘리먼트의 축 방향 위치를 규제하는 칼라(collar)부가 상기 내통 홀더에 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  10. 제1항에 있어서,
    내통 홀더의 단부측에 배치되는 엔드 플레이트와,
    상기 내통 홀더의 상기 단부 및 상기 엔드 플레이트 사이에 끼워져 장착되어, 상기 내통 홀더의 상기 단부 및 상기 엔드 플레이트와의 사이를 실링(sealing)하는 패킹(packing)을 구비하고,
    상기 내통 홀더의 상기 단부는 상기 내통 홀더에 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 엘리먼트의 내주면에 대향하는 상기 내통 홀더의 외주면이 요철(凹凸) 형상으로 형성되고, 상기 외주면의 돌기 이외의 장소에 상기 내통 홀더의 내외를 관통시키는 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 엘리먼트 지지 플레이트에 장착되어 상기 엘리먼트의 내외 압력차에 따라 동작하는 릴리프 밸브 장치를 구비하고,
    상기 릴리프 밸브 장치는, 상기 엘리먼트의 내주측에 배치되는 동시에, 상기 내통 홀더를 상기 엘리먼트 내에 삽입할 때에, 상기 내통 홀더의 내주면을 상기 릴리프 밸브 장치의 외주에 맞닿게 하여 상기 릴리프 밸브 장치를 상기 내통 홀더의 삽입 시의 가이드로서 사용하는 것이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 엘리먼트 지지 플레이트에 장착되어 상기 엘리먼트의 내외 압력차에 따라 동작하는 릴리프 밸브 장치를 구비하고,
    상기 릴리프 밸브 장치는 상기 엘리먼트의 내주측에 배치되는 동시에, 상기 내통 홀더를 상기 엘리먼트 내에 내장할 때에, 상기 내통 홀더의 내주면을 상기 릴리프 밸브 장치의 외주에 맞닿게 하여 상기 내통 홀더의 위치를 규정 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  14. 삭제
  15. 제3항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 엘리먼트 지지 플레이트에 대한 코킹 고정 부분으로부터 연장 설치되어 돌출되는 판(板) 스프링부를 구비하고, 휘게 한 상기 판 스프링부를 상기 필터 케이스에 맞닿게 함으로써 발생하는 탄성력에 의해 상기 엘리먼트 지지 플레이트를 상기 엘리먼트의 상단에 가압시키는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
  16. 제1항에 있어서
    상기 스프링은, 상기 엘리먼트 지지 플레이트와 접촉하는 원환형의 플랜지불와, 상기 플랜지부의 접선 방향으로 연장되는 2개의 평행선상에 설치된 4개의 판스프링부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 필터.
KR1020007001204A 1998-06-11 1999-06-10 유체 필터 KR100586781B1 (ko)

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