KR101251483B1 - 오일 필터의 드레인 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 필터의 드레인 밸브에 관한 것으로서, 내부 중심 방향을 따라 스프링 장착홀 및 오일 통과홀이 상호 연통되게 형성되는 중공 바디와, 상기 스프링 장착홀에 설치되는 스프링과, 상기 스프링에 탄성 지지되게 설치되어 상기 스프링 장착홀의 개구를 선택적으로 개방시키는 밸브체와, 상기 밸브체를 감싸도록 설치되며 상기 중공 바디의 외주면에 슬라이딩 가능하게 결합되는 복수의 가이드 리브들이 형성되고 상기 각 가이드 리브에 후크가 형성되어 있는 가이드부재와, 상기 가이드 리브들이 상기 중공 바디의 외주면에 결합된 상태로 상기 중공 바디의 외주면에 고정되는 적어도 하나의 스냅-링을 포함한다.

오일 필터, 드레인 밸브, 바디, 스프링, 밸브체, 가이드부재, 스냅-링

Description

오일 필터의 드레인 밸브 {DRAIN VALVE OF OIL FILTER}

본 발명은 오일 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일필터 하우징의 오일 리턴통로 상에 설치되는 드레인 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 엔진으로 공급되는 오일을 필터링하는 오일필터가 장착되고 있다. 이러한 오일필터는 오일필터 하우징의 상부에 캡이 결합되고, 그 하우징의 하단부에는 메인 갤러리와 연결된 오일통로가 구비되며, 하우징 내부의 오일에 포함되어 있는 이물질을 걸러주기 위한 여과 엘리먼트를 장착하여 구성된다.

이와 같이 구성된 오일필터는 일정 주기마다 여과 엘리먼트를 교환해 주어야만 하는데, 여과 엘리먼트의 교환시 오일필터 내부에 남아 있는 오일이 외부로 흘러 넘쳐 주변을 오염시키는 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 오일필터 하우징의 일단에 오일 팬으로 향하는 오일 리턴통로를 형성하고, 그 오일 리턴통로를 차단하고 있다가 여과 엘리먼트 교환시 개방되어 하우징 내부에 남아 있던 오일이 오일 팬으로 회수되도록 하는 드레인 밸브를 오일 리턴통로 상에 형성하는 기술이 제공되고 있다.

도 4는 종래 기술의 일 예에 따른 오일 필터의 드레인 밸브를 도시한 사시도 이다.

도면을 참조하면, 종래 기술에 의한 오일 필터의 드레인 밸브(200)는 오일필터 하우징(미도시)의 오일 리턴통로(미도시) 입구에 중공의 실린더(144)가 삽입 고정되는 바, 이 실린더(144)는 상단에 안쪽으로 절곡된 걸림단(146)이 형성되고, 중간 부분의 내경면에는 아래 쪽으로 좁아지는 2단의 밀봉용 단차면(148)이 형성되며, 그 아래쪽 내경면에는 스프링 탄지용 단차면(150)이 형성된 구조로 되어 있다.

실린더(144)는 오일필터 하우징을 통하여 여과 엘리먼트(미도시)가 삽입 장착됨과 함께 그 여과 엘리먼트의 삽입시 압착력에 의하여 밀폐(닫힘 상태)가 되는데, 이 닫힘을 위한 수단으로 승하강체(152)가 구비된다.

승하강체(152)는 상단면에 제2스프링 안착면(154)이 형성되고, 중간 부분의 둘레면에는 밀봉용 단차면(148)에 밀착되는 밀봉단(156)이 일체로 형성되며, 하단부에는 제1스프링(160)을 눌러 주는 누름단(158)이 일체로 형성된 구조로 되어 있다.

여기서, 실린더(144)의 스프링 탄지용 단차면(150)에는 얇은 직경을 갖는 제1스프링(160)이 안착되고, 그 위쪽에는 제1스프링(160)을 눌러주는 승하강체(152)가 위치되며, 이 승하강체(152)의 제2스프링 안착면(154)에는 제2스프링(162)이 안착된다.

또한, 제2스프링(162)의 상단면에는 덮개 형식의 누름체(164)가 위치되는 바, 이 누름체(164)의 하단 둘레면이 실린더(144)의 걸림단(146) 저면에 걸리게 되어 이탈되지 않게 된다.

따라서, 캡(미도시)과 함께 여과 엘리먼트를 오일 필터 하우징의 내부로 삽입하는 동시에 여과 엘리먼트에 의하여 누름체(164)가 눌리게 되고, 동시에 그 누름체(164)가 제2스프링(162)을 압축시키게 되며, 이 제2스프링(162)이 승하강체(152)를 아래쪽으로 눌러 주게 된다.

이렇게 승하강체(152)가 아래쪽으로 이동하게 되면, 승하강체(152)의 밀봉단(156)이 실린더(144)의 밀봉용 단차면(148)에 압착되어 오일필터 하우징의 오일 리턴통로를 닫힘 상태로 만들어주게 된다.

이때, 승하강체(152)의 누름단(158)에 의하여 제1스프링(160)은 실린더(144)의 스프링 탄지용 단차면(150)에 걸리면서 압축된 상태가 되어, 승하강체(152)를 위쪽으로 밀어내려는 탄성 복원력을 갖게 된다.

이와 같이, 드레인 밸브(200)의 실린더(144)가 승하강체(152)에 의하여 닫힘상태가 되면, 결국 오일 필터 내의 오일은 여과 엘리먼트를 통과하여 엔진의 메인 오일 갤러리로 흘러가게 되어 엔진의 윤활작용을 하게 된다.

이러한 오일 필터의 여과 기능 수행중에 여과 엘리먼트에 이물질이 과다하게 쌓이게 되면, 여과 엘리먼트를 교체하는 정비작업을 수행하게 된다.

이에 여과 엘리먼트의 교체를 위하여 하우징의 상부에 체결된 캡을 분리하게 되면, 캡과 함께 여과 엘리먼트가 분리된다.

이때, 여과 엘리먼트가 누르고 있던 드레인 밸브(200)의 누름체(164)에 대한 가압력이 해제된다.

이에, 압축되어 있던 제2스프링(162)이 탄성 복원되면서 누름체(164)를 위쪽 으로 밀어내고, 동시에 압축되어 있던 제1스프링(160)이 승하강체(152)를 위쪽으로 밀어내게 된다.

따라서, 승하강체(152)가 위로 이동하면서 승하강체(152)의 밀봉단(156)과 실린더(144)의 밀봉용 단차면(148) 사이가 이격된 상태가 됨으로써, 결국 오일필터 하우징의 오일 리턴통로가 열림 상태가 되고, 이에 따라 하우징과 여과 엘리먼트에 잔존하던 오일이 오일 팬(미도시)으로 복귀된다.

이와 같이, 여과 엘리먼트를 교환하는 정비 작업시 오일이 오일 팬으로 복귀되도록 함으로써, 오일이 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그러나, 종래의 드레인 밸브(200)는 복수의 스프링(160, 162)을 채용함에 따라 이로 인해 전체 부품수가 많아지게 되고, 밸브의 장착 구조가 복잡하며, 제조 단가가 고가인 단점이 있다.

또한, 드레인 밸브(200)의 실린더(144)를 오일필터 하우징의 오일 리턴통로에 끼워 맞춤시키는 체결작업이 어려운 단점이 있다. 즉, 오일의 기밀을 유지하기 위하여 오일 리턴통로에 대한 실린더(144)의 끼워맞춤 공차를 1/1000로 관리해야 하기 때문에 그 끼워맞춤 작업이 매우 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 전체 구조가 간단하고, 오일 리턴통로에 대한 밸브의 탈장착이 용이한 오일 필터의 드레인 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오일 필터의 드레인 밸브는, 내부 중심 방향을 따라 스프링 장착홀 및 오일 통과홀이 상호 연통되게 형성되는 중공 바디와, 상기 스프링 장착홀에 설치되는 스프링과, 상기 스프링에 탄성 지지되게 설치되어 상기 스프링 장착홀의 개구를 선택적으로 개방시키는 밸브체와, 상기 밸브체를 감싸도록 설치되며 상기 중공 바디의 외주면에 슬라이딩 가능하게 결합되는 복수의 가이드 리브들이 형성되고 상기 각 가이드 리브에 후크가 형성되어 있는 가이드부재와, 상기 가이드 리브들이 상기 중공 바디의 외주면에 결합된 상태로 상기 중공 바디의 외주면에 고정되는 적어도 하나의 스냅-링을 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 종래와 달리 간단한 구조로서 스프링과 같은 부품을 줄일 수 있으므로, 장착 구조가 단순하고 내구력이 증대되며, 품질의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 제조 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 종래와 달리 중공 바디를 오일 필터의 밸 브 장착부에 나사식으로 결합할 수 있으므로, 밸브의 체결 작업이 간단하고, 밸브의 탈장착이 가능하여 밸브의 교체 및 보수 작업이 용이한 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 필터의 드레인 밸브를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 필터의 드레인 밸브를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 드레인 밸브(100)는 오일 필터(1)의 일측, 더욱 상세하게는 오일 리턴통로(3) 부위의 밸브 장착부(4)에 장착되어 여과 엘리먼트(5: 도 3a 및 도 3b 참조)의 교환시 오일이 오일 리턴통로(3)를 통해 오일 팬(미도시)으로 회수되도록 작동하는 구조로 이루어진다.

이러한 드레인 밸브(100)는 중공 바디(10)와, 중공 바디(10)에 설치되는 스프링(20)과, 스프링(20)에 탄성 지지되게 설치되는 밸브체(30)와, 밸브체(30)를 감싸면서 중공 바디(10)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드부재(40)와, 중공 바디(10)의 외주면에 설치되는 적어도 하나의 스냅-링(50)을 포함한다.

상기 중공 바디(10)는 내부 중심 방향을 따라 상호 연통되는 스프링 장착홀(11) 및 오일 통과홀(12)을 형성하고 있다.

도면을 기준할 때, 스프링 장착홀(11)은 중공 바디(10)의 상부 측에 형성되며, 오일 통과홀(12)은 스프링 장착홀(11)과 상호 연통되면서 중공 바디(10)의 하부 측에 형성된다.

스프링 장착홀(11)은 오일 통과홀(12) 보다 상대적으로 큰 내경을 지니는 바, 이는 스프링 장착홀(11)의 내부에서 스프링(20)의 일측 단부를 지지할 수 있는 걸림턱(13)을 형성하기 위함이다.

이러한 중공 바디(10)는 스프링 장착홀(11)을 형성하는 원통 형태의 제1 부분(14)과, 제1 부분(14)의 하부에 일체로 구성되면서 오일 통과홀(12)을 형성하는 제2 부분(15)으로 이루어진다. 이 경우 제1 부분(14)은 제2 부분(15) 보다 상대적으로 큰 외경을 지닌다.

제1 부분(14)의 외주면에는 가이드부재(40)를 슬라이딩 결합시키기 위한 복수의 제1 결합홈들(16)이 형성되어 있고, 스냅-링(50)을 고정시키기 위한 제2 결합홈(17)이 형성되어 있다.

제1 결합홈들(16)은 제1 부분(14)에 대해 상단부에서 하단부 방향으로 형성되며, 제1 부분(14)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되게 형성된다. 제2 결합홈(17)은 제1 부분(14)의 둘레 방향을 따라 제1 결합홈들(16) 사이에 형성된다.

그리고 제2 부분(15)의 외주면에는 나사산(18)이 형성되어 있다. 이는 제2 부분(15)을 오일 필터(1)의 밸브 장착부(4)에 나사 방식으로서 결합하기 위한 것이다.

상기 스프링(20)은 소정 탄성력을 지닌 코일 스프링으로서, 스프링 장착홀(11)에 배치되며, 그 일측 단부는 걸림턱(13)에 지지된다.

상기 밸브체(30)는 스프링(20)에 탄성 지지되게 설치되어 그 스프링(20)의 탄성력에 의해 상하 방향으로 승강되면서 스프링 장착홀(11)의 개구를 선택적으로 개방시키기 위한 것이다.

이러한 밸브체(30)는 고무 소재로 이루어지며, 중공 바디(10)의 상부면에 접촉되면서 스프링 장착홀(11)의 개구를 폐쇄시킬 수 있는 원반 형태의 헤드부(31)와, 그 헤드부(31)에 일체로 형성되어 스프링 장착홀(11)의 내부에 위치하는 스템부(32)로 구성된다.

여기서, 헤드부(31)는 스프링(20)이 중공 바디(10)의 스프링 장착홀(11)에 배치된 상태로 그 스프링(20)의 다른 일측 단부를 지지하는 기능도 하게 된다.

또한, 헤드부(31)의 가장자리 부분에는 중공 바디(10)의 제1 결합홈들(16)에 대응하여 가이드부재(40)를 고정시키기 위한 복수의 제3 결합홈들(33)을 형성하고 있다.

상기 가이드부재(40)는 중공 바디(10)에 대해 밸브체(30)를 안정되게 지지함과 동시에, 스프링(20)에 의해 상하 방향으로 승강되는 밸브체(30)의 승강 동작을 가이드 하기 위한 것이다.

이러한 가이드부재(40)는 밸브체(30)의 헤드부(31) 상면을 덮는 덮개판(41)과, 그 덮개판(41)의 가장자리 부분에서 하측 방향으로 수직하게 연장 형성되는 복수의 가이드 리브들(43)을 구비하고 있다.

가이드 리브들(43)은 덮개판(41)의 가장자리 부분에 일체로 형성되며, 덮개판(41)이 밸브체(30)의 헤드부(31) 상면에 접촉된 상태에서 그 헤드부(31)의 제3 결합홈들(33)에 끼워져 고정되며, 중공 바디(10)의 상부에서 하부 방향을 따라 제1 부분(14)의 제1 결합홈들(16)에 슬라이딩 결합된다.

또한, 가이드 리브들(43)의 하단부에는 스냅-링(50)의 형태에 상응하는 후크(45)를 형성하고 있다.

상기 스냅-링(50)은 가이드부재(40)의 가이드 리브들(43)이 중공 바디(10)의 제1 결합홈들(16)에 결합된 상태로, 그 중공 바디(10)의 제2 결합홈(17)에 끼워져 고정되게 설치된다.

이러한 스냅-링(50)은 중공 바디(10)에 대해 가이드부재(40)를 지지함과 동시에, 밸브체(30)가 상승할 때 중공 바디(10)의 제1 결합홈(16)을 따라 슬라이딩되는 가이드 리브들(43)의 후크(45)에 후크 결합되면서 가이드부재(40)가 중공 바디(10)로부터 이탈되는 것을 저지하는 스톱퍼로서의 기능을 하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 드레인 밸브(100)는 밸브체(30)의 헤드부(31)와 접촉하는 중공 바디(10)의 상부면 가장자리 부분에 설치되는 실링부재(70)를 더욱 포함하고 있다.

상기 실링부재(70)는 밸브체(30)의 헤드부(31)와 중공 바디(10)의 상부면 사이의 기밀을 유지시키는 기능을 하게 된다. 이 실링부재(70)는 링 형태의 고무 소재로 이루어지며, 중공 바디(10)의 상부면 가장자리 부분에 형성된 제4 결합홈(19)에 끼워져 고정된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 종래와 달리 스프링과 같은 부품을 줄일 수 있으므로, 장착 구조가 단순하고 내구력이 증대되며, 품질의 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 제조 단가를 절감할 수 있는 잇점이 있다.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 드레인 밸브(100)의 조립 순서를 살펴 보면, 우선 중공 바디(10)의 스프링 장착홀(11)에 스프링(20)을 배치하고, 가이드부재(40)에 밸브체(30)를 고정시킨 상태에서, 그 가이드부재(40)를 중공 바디(10)에 결합한다.

구체적으로, 가이드부재(40)는 가이드 리브들(43)이 밸브체(30)의 제3 결합홈들(33)에 끼워지고 덮개판(41)이 밸브체(30)의 상면에 접촉된 상태로 밸브체(30)에 고정된다.

그리고, 가이드부재(40)는 가이드 리브들(43)이 중공 바디(10)의 상부에서 하부 방향을 따라 중공 바디(10)의 제1 결합홈들(16)에 슬라이딩 결합됨으로써 중공 바디(10)의 제1 부분(14)에 결합된다.

이 상태에서, 스냅-링(50)을 중공 바디(10)의 제2 결합홈(17)에 고정시킨다. 그러면, 밸브체(30)에 대하여 스프링(20)의 탄성력이 상방으로 작용하고 있기 때문에, 가이드부재(40)가 상방으로 밀리면서 가이드 리브들(43)의 후크(45)와 스냅-링(50)은 서로 후크 결합된다.

따라서, 가이드부재(40)는 가이드 리브들(43)의 후크(45)와 스냅-링(50)이 서로 후크 결합(스톱핑)됨으로써 스프링(20)의 탄성력에 의해 중공 바디(10)로부터 이탈되지 않게 된다.

또한, 밸브체(30)는 가이드부재(40)와 중공 바디(10) 사이에서 스프링(20)에 의해 탄성 지지된 상태를 유지하게 된다. 이 때, 밸브체(30)는 가압력이 작용하고 있지 않기 때문에, 스프링 장착홀(11)의 개구를 개방시킨 상태에 있다.

이렇게 조립된 드레인 밸브(100)는 오일 필터(1)의 밸브 장착부(4)에 나사 결합된다. 즉, 중공 바디(10)에 있어 제2 부분(15)의 외주면에 나사산(18)이 형성되어 있기 때문에, 제2 부분(15)은 밸브 장착부(4)에 암수식으로 나사 결합된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 종래와 달리 중공 바디(10)를 오일 필터(1)의 밸브 장착부(4)에 나사식으로 결합할 수 있으므로, 밸브의 체결 작업이 간단하고, 밸브의 탈장착이 가능하여 밸브의 교체 및 보수 작업이 용이한 잇점이 있다.

상기와 같이 오일 필터(1)의 밸브 장착부(4)에 장착된 드레인 밸브(100)의 작용을 살펴 보면, 오일 필터(1)의 하우징(미도시)에 여과 엘리먼트(5)를 장착한 상태에서 엔진이 정상적으로 구동하는 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이 밸브체(30)는 여과 엘리먼트(5)에 의해 눌려지면서 중공 바디(10)의 상부면에 접촉된다.

따라서, 밸브체(30)는 스프링 장착홀(11)의 개구를 폐쇄시키게 된다. 이로써, 오일 필터(1)의 내부에서 여과 엘리먼트(5)를 통과한 오일은 오일 리턴통로(3)로 회수되지 않게 된다.

이 때, 스프링(20)은 밸브체(30)에 의해 압축된 상태로 그 밸브체(30)를 상방으로 밀어내려는 탄성 복원력을 갖게 된다. 그리고, 가이드부재(40)는 가이드 리브들(43)이 중공 바디(10)의 제1 결합홈들(16)을 따라 슬라이딩되면서 하방으로 이동하게 되고, 그 가이드 리브들(43)의 후크(45)는 스냅-링(50)으로부터 이탈된다.

또한, 중공 바디(10)의 상부면 가장자리에는 실링부재(70)가 설치되어 있기 때문에, 중공 바디(10)의 상부면과 밸브체(30) 사이의 기밀을 긴밀하게 유지시킬 수 있게 된다.

한편, 여과 엘리먼트(5)를 교환하고자 할 경우, 그 여과 엘리먼트(5)를 오일 필터(1)의 하우징(미도시)으로부터 분리하게 되면, 도 3b에 도시된 바와 같이 밸브체(30)에 대한 여과 엘리먼트(5)의 가압력이 제거되므로, 밸브체(30)는 스프링(20)의 탄성 복원력에 의해 상승하게 되고, 이에 따라 스프링 장착홀(11)의 개구는 개방된다.

따라서, 오일 필터(1)의 하우징(미도시) 내에 남아 있는 오일은 중공 바디(10)의 스프링 장착홀(11) 및 오일 통과홀(12)을 통과하고, 오일 필터(1)의 오일 리턴통로(3)를 통해 오일 팬(미도시)으로 회수된다.

이 때, 가이드부재(40)는 가이드 리브들(43)이 중공 바디(10)의 제1 결합홈들(16)을 따라 슬라이딩되면서 밸브체(30)와 함께 상방으로 이동하게 되고, 그 가이드 리블(43)의 후크(45)와 스냅-링(50)은 서로 후크 결합된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 필터의 드레인 밸브의 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 결합 단면 구성도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 오일 필터의 드레인 밸브의 작용을 설명하기 위한 단면 구성도이다.

도 4는 종래 기술의 일 예에 따른 오일 필터의 드레인 밸브를 도시한 사시도이다.

Claims (5)

1. 내부 중심 방향을 따라 스프링 장착홀 및 오일 통과홀이 상호 연통되게 형성되는 중공 바디;

   상기 스프링 장착홀에 설치되는 스프링;

   상기 스프링에 탄성 지지되게 설치되어 상기 스프링 장착홀의 개구를 선택적으로 개방시키는 밸브체;

   상기 밸브체를 감싸도록 설치되며, 상기 중공 바디의 외주면에 슬라이딩 가능하게 결합되는 복수의 가이드 리브들이 형성되고, 상기 각 가이드 리브에 후크가 형성되어 있는 가이드부재; 및

   상기 가이드 리브들이 상기 중공 바디의 외주면에 결합된 상태로 상기 중공 바디의 외주면에 고정되는 적어도 하나의 스냅-링을 포함하는 오일 필터의 드레인 밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 중공 바디는 상기 스프링 장착홀을 형성하는 제1 부분 및 상기 오일 통과홀을 형성하는 제2 부분으로 이루어지며, 상기 가이드 리브들이 결합되는 제1 결합홈 및 상기 스냅-링이 고정되는 제2 결합홈을 상기 제1 부분의 외주면에 형성하고, 상기 제2 부분의 외주면에 나사산을 형성하는 오일 필터의 드레인 밸브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 밸브체는 헤드부와 그 헤드부에 일체로 형성되는 스템부를 가지면서 고무 소재로 이루어지며, 상기 헤드부에는 상기 가이드 리브들이 고정되는 제3 결합홈이 형성되는 오일 필터의 드레인 밸브.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가이드부재는 상기 밸브체의 헤드부를 덮는 덮개판을 형성하며, 상기 가이드 리브들이 상기 덮개판의 가장자리 부분에서 하측 방향으로 수직하게 형성되는 오일 필터의 드레인 밸브.
5. 제1항에 있어서,

   상기 밸브체와 접촉되는 상기 중공 바디의 상부면 가장자리에 설치되는 실링부재를 더욱 포함하는 오일 필터의 드레인 밸브.

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