KR100934908B1 - 엘레먼트 장착구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구성을 단순하게 하면서도 오일이나 연료공급을 더욱 확실하게 담보할 수 있는 엘레먼트 장착구조를 제공하는 것을 과제로 하며, 이러한 과제를 해결하기 위해, 저면부에 센터코어(30)가 형성된 필터 캡(20)을 이 센터코어(30)가 필터하우징(10)에 장착된 엘레먼트(40)의 내부에 삽입되도록 체결됨으로써 엘레먼트를 장착하는 구조로서, 상기 필터 하우징(10)은, 엘레먼트(40)를 수용하는 수용부(11), 상기 수용부(11)와 연통하는 유출구(12), 상기 유출구(12)에 연통되어 여과된 물질이 엔진으로 유입되는 유입통로(13), 및 상기 유입통로(13)와는 별개로 유출구(12)에 연통되도록 형성된 드레인 통로(14)를 구비하고, 상기 센터코어(30)는, 상기 필터 캡(20)에 부착되는 플랜지부(31)와, 상기 플랜지부(31)의 하방으로 연장되도록 형성되는 지지대(32)를 구비하며, 상기 엘레먼트(40)는 센터코어(30)가 삽입되는 개구부(44)가 형성된 상부 캡(41)과, 상기 상부 캡(41)의 하측에 고정되며 센터코어(30)가 삽입되는 중공부(46)가 형성된 여과체(42)와, 상기 여과체(42)의 하측에 고정되며 하방으로 돌출되는 유출부(47)가 형성되어 있는 하부 캡(43)을 구비하며, 상기 유출부(47)의 내측에는 여과체(42)를 통해 여과된 여과물질을 배출하는 유출통로(48)가 형성되고 외측에는 실링체(60)가 고정되는 환형 홈(49)이 형성되어 있다.

Description

엘레먼트 장착구조{ELEMENT ATTACHMENT STRUCTURE}
본 발명은 엔진에서 오일이나 연료 등을 여과하기 위한 필터 엘레먼트를 장착하기 위한 구조에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 엔진 자체 또는 별개의 브라켓에 필터 하우징이 일체로 형성되는 경우에 필터 엘레먼트를 장착하기 위한 구조에 대한 것이다.
차량이나 발전기 등의 엔진에 사용되는 오일필터나 연료필터 장착구조의 하나로서 도 4 에 도시된 바와 같이, 엔진의 외측 또는 별개의 브라켓과 같은 장착부재에 오일이나 연료의 유출입 통로가 일체로 형성됨으로써 이루어지는 필터 하우징(100)과, 상기 필터 하우징(100)의 내측에 형성된 수용부(101)에 수용되는 필터 엘레먼트(200)와, 상기 필터 하우징(100)의 수용부(101) 상측에서 필터 엘레먼트(200)를 덮도록 체결되는 필터 캡(300)으로 이루어지는 필터 엘레먼트 장착구조가 공지되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 필터 캡(300)의 저면부에는 하방으로 돌출하는 센터 코어(400)가 설치되어 있으며, 센터 코어(400)는 통상적으로 중공형 격자형상으로 이루어지고 단부에는 유출부(401)가 형성되어 있다.
유출부(401)는 필터 엘레먼트(200)에서 여과된 오일이나 연료와 같은 여과물질이 유출되기 위한 통로로서 외측에는 실링체로서 작용하는 O-링(402)이 설치된다.
엔진이 소정기간 사용되어 필터 엘레먼트(200) 교환주기가 된 경우, 필터 캡(300)을 회전시켜 필터 캡(300) 및 센터코어(400)를 수용부(101)에서 제거한 다음, 사용된 필터 엘레먼트(200)를 사용되지 않은 필터 엘레먼트(200)로 교체하게 된다.
다음으로, 필터 캡(300)을 그에 장착된 센터코어(400)의 단부에 형성된 유출부(401)를 필터 하우징(100)에 형성된 유출구(104)에 삽입시킴으로써 유출부(401)를 유입통로(102)와 연통시키는 동시에 유출구(104)의 측면에 형성된 드레인 통로(103)를 폐쇄시킨 다음, 필터 캡(300)을 회전시켜 필터 하우징에 체결하면 엘레먼트 교체가 완료된다.
이때, 센터코어(400) 단부의 유출부(401)에 형성된 O-링(402)은 필터 엘레먼트(200)의 교환시마다 유출구(104)에 대해 실링을 위해 압입되는 바, 그때마다 O-링(402)의 표면에는 손상이 발생하게 된다.
또한, 필터 엘레먼트(200) 교환 시 O-링(402)은 교환되지 않으므로 O-링(402)은 계속적으로 고온의 오일이나 연료 등에 노출되어 쉽게 노화되거나 또는 오일이나 연료 등에 유입되는 부식성을 가지는 이물질에 노출되어 열화되기 쉬운 환경하에 놓여져 있다.
이와 같이 O-링(402)이 노화되거나 열화된 경우에는, 여과된 오일이나 연료 가 유입통로(102)를 통해 엔진으로 유입되지 않고 드레인 통로(103)를 통해 오일팬(미도시) 등으로 배출되는 바, 이로 인해 엔진의 윤활 및 냉각에 문제가 발생하여 실제로 엔진이 소착하는 경우가 발생하거나 또는 엔진으로 연료가 충분히 공급되지 못하는 문제점이 존재하고 있었다.
이를 극복하기 위해서는, O-링(402) 의 소재를 개선하는 방법이 있을 수 있으나 소재 개발이 용이하지도 않으며 원가상승을 유발하는 문제가 존재하게 된다.
한편, 필터 엘레먼트(200) 교체시 O-링(402)도 함께 교환하는 것을 교환시 작업지침화할 수도 있으나 이 역시 실제적인 작업자의 주의여부에 달려 있는 바, O-링(402)의 주기적인 교체가 확실하게 이루어지지 않는 단점이 존재하고 있었다.
또한, 필터 엘레먼트(200)의 여과체(201)의 내부에는 측면에서 유입되는 오일이나 연료압력에 대해 여과체(201)가 지지될 수 있도록 지지체(202)가 설치되어 있는 데, 필터 캡(300)의 저면부에 고정되는 센터코어(400)도 실질적으로는 여과체(201)를 지지하는 동일한 작용을 하고 있는 바, 동일한 기능을 하는 부품이 중복되어 장착되는 문제점이 존재하고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구성을 단순하게 하면서도 오일이나 연료공급을 더욱 확실하게 담보할 수 있는 엘레먼트 장착구조를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해, 저면부에 센터코어(30)가 형성된 필터 캡(20)이 이 센터코어(30)가 필터하우징(10)에 장착된 엘레먼트(40)의 내부에 삽입되도록 체결됨으로써 엘레먼트가 필터하우징에 장착되는 구조로서, 상기 필터 하우징(10)은, 엘레먼트(40)를 수용하는 수용부(11), 상기 수용부(11)와 연통하는 유출구(12), 상기 유출구(12)에 연통되어 여과된 물질이 엔진으로 유입되는 유입통로(13), 및 상기 유입통로(13)와는 별개로 유출구(12)에 연통되도록 형성된 드레인 통로(14)를 구비하고, 상기 센터코어(30)는, 상기 필터 캡(20)에 부착되는 플랜지부(31)와, 상기 플랜지부(31)의 하방으로 연장되도록 형성되는 지지대(32)를 구비하며, 상기 엘레먼트(40)는 센터코어(30)가 삽입되는 개구부(44)가 형성된 상부 캡(41)과, 상기 상부 캡(41)의 하측에 고정되며 센터코어(30)가 삽입되는 중공부(46)가 형성된 여과체(42)와, 상기 여과체(42)의 하측에 고정되며 하방으로 돌출되는 유출부(47)가 형성되어 있는 하부 캡(43)을 구비하며, 상기 유출부(47)의 내측에는 여과체(42)를 통해 여과된 여과물질을 배출하는 유출통로(48)가 형성되고, 상기 유출부(47)의 외측에는 엘레먼트(40) 교체 시 잔류하는 오일이나 연료를 배출하기 위해 유출구(12)의 측면에 형성되어 있는 드레인 통로(14)로 오일이나 연료가 누수 되는 것을 방지하기 위한 실링체(60)가 고정되는 환형 홈(49)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 엘레먼트 장착구조에서, 상기 필터 캡(20)의 저면부에는 환형 형상의 돌출부(22)가 형성되고, 상기 센터코어(30)의 플랜지부(31)에는 상기 돌출부(22)에 대응하는 형상을 가지는 환형 그루브(33)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 엘레먼트 장착구조에서, 상기 지지대(32)의 직경은 여과체(42)의 중공부(46)의 직경과 같거나 약간 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 엘레먼트 장착구조에서, 상기 지지대(32)의 길이는 여과체(42)의 중공부(46)의 길이와 같거나 약간 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 엘레먼트 장착구조에서, 상기 실링체(60)는 O-링 형상이며 고무 또는 아라미드계열 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명의 엘레먼트 장착구조에서, 상기 유출부(47)는 하부 캡(43)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전술한 구성으로 인해 필터 엘레먼트 교환시에 엔진으로 유입되는 유출구를 실링하는 O-링의 교체가 강제적으로 확보되고, 이에 따라 O-링의 상태가 항상 정상적인 밀봉상태를 유지하게 됨으로써 오일이나 연료가 엔진으로 충분히 유입되게 하여 엔진 소착이나 엔진 부조 등이 발생하는 것을 방지하는 효과를 가진다.
또한, 필터 엘레먼트 부착구조에서의 부품점수가 감소되어 무게가 가벼워지고 제작단가가 절감되는 효과를 가지게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 도 1 은 본 발명의 엘레먼트 취부구조를 도시하는 단면도이다.
본 발명의 엘레먼트 취부구조는, 필터 하우징(10), 상기 필터 하우징(10)의 상측에 장착되는 필터 캡(20), 상기 필터 캡(20)의 저면부에 형성되는 센터코어(30), 상기 필터 하우징(10)에 수용되며 센터코어(30)가 내부로 삽입되는 엘레먼트(40)로 이루어진다.
필터 하우징(10)은 엘레먼트(40)를 수용하기 위해 내부에 형성된 수용부(11), 상기 수용부(11)의 하측에 형성된 유출구(12), 상기 유출구(12)와 연통되도록 형성되어 여과된 오일이나 연료가 엔진으로 유입되는 유입통로(13), 상기 유입통로(13)와는 별개로 유출구(12)의 측면에 연통되도록 형성되어 엘레먼트(40)의 교체 시 잔류하는 오일이나 연료를 배출하기 위한 드레인 통로(14)를 구비하도록 형성된다.
필터 하우징(10)은 엔진의 외측에 일체로 형성되거나 알루미늄 다이 캐스팅 등을 통해 별개의 브라켓 형상으로 제작될 수 있다.
필터 캡(20)은 플라스틱 등의 소재로 이루어지며 외측 하부에는 필터 하우징(10)의 상측에 체결될 수 있도록 나사부(21)가 형성되고, 내측 중앙에는 원형 밴드형상의 돌출부(22)가 형성되어 있다.
센터코어(30)는 필터 캡(20)에 체결되는 플랜지부(31)와 플랜지부(31)의 하방으로 연장되는 지지대(32)로 이루어진다.
플랜지부(31)는 환형 밴드형상을 가지며 내부에는 상기 필터 캡(20)의 환형 밴드형상 돌출부(22)에 대응하는 형상을 가지는 환형 그루브(33)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(22)와 상기 환형 그루부(33) 는 동일한 크기로 형성되는 것이 아니라 일방이 약간 작게 형성됨으로써 양자의 체결후에 서로 간극을 가짐으로써 필터 캡(20)을 회전시켜 필터 하우징(10)에 체결하는 경우에도 센터코어(30)는 회전하지 않게 한다.
지지대(32)는 플라스틱 등을 소재로 하고 중공 원통 격자형상을 가지며 지지대(32)의 직경은 여과체(42)의 중공부(46)의 직경과 동일하거나 약간 작게 형성되고 지지대(32)의 길이는 여과체(42)의 길이와 동일하거나 약간 작게 형성된다.
도 2 는 본 발명의 필터 엘레먼트의 전개사시도이다. 도 3 은 본 발명의 필터 엘레먼트의 단면도이다.
엘레먼트(40)는 상부 캡(41), 이 상부 캡(41)의 하측에 설치되는 여과체(42), 이 여과체(42)의 하측에 설치되는 하부 캡(43)으로 이루어진다.
상부 캡(41)은 플라스틱이나 종이 등의 소재로 이루어지며 원판 형상을 가지고 중앙에는 센터코어(30)가 삽입되는 개구부(44)가 형성되어 있다. 개구부(44)의 내측으로는 센터코어(30)와 상부 캡(41)사이의 실링을 위한 상부 실링부(45)가 형성되어 있다. 상부 실링부(45)는 환형 형상을 가지며 고무나 아라미드 계열을 소재로 한다.
여과체(42)는 측면에서 유입되는 오일이나 연료를 여과하는 부분으로서 종이를 접어서 형성되거나 펠트 등의 공지된 구성을 가지며, 중앙에는 길이방향으로 연장되어 형성되며 센터코어(30)의 지지대(32)가 삽입되는 중공부(46)가 형성되어 있다.
여과체(42)의 상측 및 하측은 상부 캡(41) 및 하부 캡(43)에 접착제나 융착 등에 의해 고정된다.
하부 캡(43)은 상부 캡(41)과 마찬가지로 플라스틱이나 종이 등의 소재로 이루어지고 원판 형상을 가진다. 중앙에는 하방으로 돌출되며 원통형상으로 이루어진 유출부(47)가 형성되며 유출부(47)의 내부에는 유출통로(48)가 형성되고, 유출부(47)는 하부 캡(43)과 별개로 형성되어 하부캡(43)에 체결되도록 구성되거나 또는 하부 캡(43)과 일체로 형성될 수 있다.
유출부(47)의 하부에는 환형 홈(49)이 상하로 2개가 형성되고, 이 환형 홈(49)에는 예를 들어 O-링과 같이 환형 형상을 가지며 고무 또는 아라미드 계열을 소재로 하는 실링체(60)가 삽입고정된다.
다음으로, 본 실시예의 엘레먼트 취부구조에서 엘레먼트를 교체하는 방식에 대해 설명한다.
먼저, 필터 캡(20)을 회전시켜 필터 하우징(10)에서 분리시키면 센터코어(30)가 필터 캡(20)과 함께 탈거된다.
다음으로, 사용된 엘레먼트(40)를 제거하고 사용되지 않은 엘레먼트(40)를 필터 하우징(10)의 수용부(11)에 삽입한다. 이때, 실링체(60)가 고정된 유출부(47)가 엘레먼트(40)와 일체로 형성되어 있는 바, 엘레먼트(40)의 교환시에 실링체(60)가 필연적으로 함께 교환되게 된다.
따라서, 종래기술에서와 같이 여과체 부분만이 교환되어 실링체가 노후되거나 열화되어 드레인 통로로 오일이나 연료가 누수되는 것이 방지됨으로써 오일부족으로 인한 엔진소착이나 연료부족으로 인한 엔진부조 등이 방지되는 작용을 하게 된다.
또한, 센터코어(30)의 지지대(32)가 여과체(42)의 내부의 중공부(46)와 동일하거나 약간 작은 직경 및 길이를 가짐으로써, 여과체(42)의 측면에서 유입되는 오일이나 연료의 압력에 대해 여과체(42)를 지지하는 작용을 하는 바, 종래기술에서와 같이 필터 엘레먼트의 내부에 형성되는 별개의 지지체(202)가 불요하게 됨으로써 필터 엘레먼트 장착구조에 필요한 부품점수가 감소하고 구성이 단순하게 된다.
도 1 은 본 발명의 엘레먼트 취부구조를 도시하는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 필터 엘레먼트의 전개사시도이다.
도 3 은 본 발명의 필터 엘레먼트의 단면도이다.
도 4 는 종래기술의 엘레먼트 장착구조를 도시하는 도면이다.

Claims (6)

  1. 저면부에 센터코어(30)가 형성된 필터 캡(20)이 이 센터코어(30)가 필터하우징(10)에 장착된 엘레먼트(40)의 내부에 삽입되도록 체결됨으로써 엘레먼트가 필터하우징에 장착되는 구조로서,
    상기 필터 하우징(10)은, 엘레먼트(40)를 수용하는 수용부(11), 상기 수용부(11)와 연통하도록 하방으로 오목하게 형성되는 유출구(12), 상기 유출구(12)에 연통되어 여과된 물질이 엔진으로 유입되는 유입통로(13), 및 상기 유입통로(13)와는 별개로 유출구(12)에 연통되도록 형성된 드레인 통로(14)를 구비하고,
    상기 센터코어(30)는, 상기 필터 캡(20)에 부착되는 플랜지부(31)와, 상기 플랜지부(31)의 하방으로 연장되도록 형성되는 지지대(32)를 구비하며,
    상기 엘레먼트(40)는 센터코어(30)가 삽입되는 개구부(44)가 형성된 상부 캡(41)과, 상기 상부 캡(41)의 하측에 고정되며 센터코어(30)가 삽입되는 중공부(46)가 형성된 여과체(42)와, 상기 여과체(42)의 하측에 고정되며 하방으로 돌출되는 유출부(47)가 형성되어 있는 하부 캡(43)을 구비하고,
    상기 유출부(47)의 외측에서 상기 유출구(12)의 측면에 형성된 드레인 통로(14)가 형성되지 않은 부분에 형성된 환형홈(49)에 실링체(60)가 고정되며,
    상기 하방으로 돌출되도록 형성된 유출부(47)가 상기 하방으로 오목하게 형성된 유출구(12)로 삽입되어 상기 유출부(47)의 내측에 형성된 중공부가 상기 유출구(12)의 저면에 형성된 유입통로(13)와 연통하는 동시에,
    상기 유출부(47)의 유출구(12)로의 삽입 시에 상기 실링체(60)가 유출구(12)의 내부에서 가압되면서 설치됨으로써 상기 실링체(60)가 상기 드레인 통로(14)를 밀봉하게 되어,
    상기 엘레먼트(40)의 탈거 시의 유출부(47)의 이탈로 인해 상기 실링체(60)의 탈거가 강제되는 것을 특징으로 하는 엘레먼트 장착구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 캡(20)의 저면부에는 환형 형상의 돌출부(22)가 형성되고,
    상기 센터코어(30)의 플랜지부(31)에는 상기 돌출부(22)에 대응하는 형상을 가지는 환형 그루브(33)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘레먼트 장착구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지대(32)의 직경은 여과체(42)의 중공부(46)의 직경과 같거나 약간 작은 것을 특징으로 하는 엘레먼트 장착구조.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지대(32)의 길이는 여과체(42)의 중공부(46)의 길이와 같거나 약간 작은 것을 특징으로 하는 엘레먼트 장착구조.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 실링체(60)는 O-링 형상이며 고무 또는 아라미드계열 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘레먼트 장착구조.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유출부(47)는 하부 캡(43)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘레먼트 장착구조.
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