KR20190058241A - 오일 필터 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 유입구와 오일 배출구를 구비하고, 상기 오일 유입구로부터 오일 쿨러를 통하여 오일 필터를 거쳐 상기 오일 배출구에 이르는 유로를 형성하는 필터 하우징; 상기 오일 유입구 부근의 오일필터 하우징 조립부에 배치되어 탄성 지지되는 밸브 본체; 상기 밸브 본체에 장착되고, 평상시에 상기 오일 유입구 부근을 밀폐하는 밀폐 수단; 및 상기 밸브 본체의 탄성 지지력을 초과하여 상기 오일 유입구측으로부터 가해지는 유압에 의하여 상기 밸브 본체가 상기 오일 유입구를 개방하면, 상기 밸브 본체 내측의 중심부를 통하여 상기 오일 배출구측으로 향하는 오일의 흐름 경로를 경사지게 형성시켜 오일압력 손실을 완화하는 시트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 하우징에 관한 것이다.

Description

오일 필터 하우징{OIL FILTER HOUSING}

본 발명은 오일 필터 하우징에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내연기관에 공급되는 윤활유 내의 이물질을 제거하는 오일필터에 적용되는 오일 필터 하우징에 관한 것이다.

오일필터는 엔진 작동에 의하여 발생할 수 있는 입자성 불순물을 여과하여 윤활유의 청정도를 유지하고, 엔진이 시동될 때 윤활유가 엔진에 즉각적으로 신속하게 공급되도록 윤활유의 압력 손실을 최소화함으로써, 윤활 시스템 내의 구동 부위 마모를 최소화하여 엔진의 내구성을 유지하기 위한 것이다.

이러한 오일필터의 주요 역할은 윤활유 내에 혼입되거나 발생되는 불순물의 제거이지만, 원활한 오일의 흐름을 확보하고 윤활 시스템으로 윤활유를 적정한 압력으로 공급하기 위한 역할 또한 중요한 일부를 담당하게 된다.

따라서, 오일의 원활한 흐름을 확보하기 위하여는, 유로내 최소 단면적을 확보하고 오일필터 하우징 내부의 유로 성형에 유의해야 할 것이며, 되도록 단순한 형태의 유로 형상을 가져야 하는 것이다.

등록실용 제20-0371508호의 "오일필터용 하우징과 캡간의 결합 구조" 등과 같은 대부분의 오일필터 관련 선행기술들은 전술한 바와 같은 오일의 흐름 확보를 위한 단순한 유로 형성에 촛점을 맞추기 보다는 필터 성능 및 필터 하우징의 체결 구조에 촛점을 맞춘 것이 대부분이었다.

한편, 논리턴 밸브(10)는 도 6 내지 도 8과 같이 오일필터 하우징(100)의 오일 유입구(1)측의 오일필터 하우징 조립부(101)에 조립되는 역류 방지를 위하여 적용되는 것이다.

즉, 논리턴 밸브(10)는 엔진 정지후 모든 엔진 오일이 하부 오일팬으로 배출되어 상부 오일통로에 오일이 없는 상태에서, 엔진을 다시 시동할 경우 오일통로부터 오일이 채워지면서 오일이 각 윤활부위로 공급되므로 오일공급이 지연되고 초기 오일압력이 낮은 문제를 해결하기 위해, 엔진의 상부 오일통로에서 오일팬측으로 오일이 역류하지 않도록 해당 유로를 차단하는 역할을 수행하기 위한 것이다.

이러한 엔진 시동 후 오일 공급시간이 지연되고 초기 오일압력이 부족할 경우, 흡배기 밸브(이하 미도시)와 로커암(이하 미도시) 사이의 간격이 없도록 유지해 주는 유압부품에 오일이 부족하여 겨울 시동시 밸브 소음이 발생할 수 있으며, 특히 고속으로 회전하는 엔진의 터보챠저 베어링은 오일 공급 지연으로 인하여 소착될 수 있다.

이러한 논리턴 밸브(10)는 일반적으로 평면 원반 형상의 밸브 시트(40)를 스프링(50)으로 지지하여 오일이 공급되면 쉽게 열리는 구조이다.

이러한 논리턴 밸브(10)는 오일 유동을 평면인 밸브 시트(40) 전체로 받으므로 높은 오일 압력손실이 발생하게 된다.

즉, 도 7과 같이 논리턴 밸브(10)가 닫혔을 때 오일필터 하우징 조립부(101)에 4개의 가이드 받침으로 사용되는 턱(이하 미도시)이 있고, 그 위에 밸브 스프링(60)이 조립되고, 그 위에 밸브 시트(40)가 조립되는데 밸브시트(40)는 얇은 철판위에 고무 시트가 접착되어 있는 것이다.

밸브 시트(40)의 위에는 철판을 프레스 공정으로 제작한 밸브 하우징(50)이 안착되어 있다.

여기서, 오일압력이 0.2bar 이상으로 증가하면 밸브 하우징(50) 중앙의 구멍통로를 통하여 밸브시트(40)로 오일압력이 가해져 그 힘이 밸브 스프링(60)보다 증가하면 밸브시트(40)가 도 8과 같이 아래로 밀리면서 논리턴 밸브(10)가 개방된다.

이때 오일 흐름(도 8의 화살표 방향 참조)은 밸브 시트(40)를 향해 수직으로 가해지고 직각으로 꺾이어 밸브 시트(40) 주변으로 내려가 아래로 흐르게 되면서 엄청난 압력 손실이 발생하게 되는 것이다.

등록실용 제20-0371508호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 최소한으로 필요한 단면적의 유로 확보와 최적화된 내부 형상을 통하여 원활한 오일 흐름에 도움을 줄 수 있도록 하는 오일 필터 하우징을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오일 유입구와 오일 배출구를 구비하고, 상기 오일 유입구로부터 오일 쿨러를 통하여 오일 필터를 거쳐 상기 오일 배출구에 이르는 유로를 형성하는 필터 하우징; 상기 오일 유입구 부근의 오일필터 하우징 조립부에 배치되어 탄성 지지되는 밸브 본체; 상기 밸브 본체에 장착되고, 평상시에 상기 오일 유입구 부근을 밀폐하는 밀폐 수단; 및 상기 밸브 본체의 탄성 지지력을 초과하여 상기 오일 유입구측으로부터 가해지는 유압에 의하여 상기 밸브 본체가 상기 오일 유입구를 개방하면, 상기 밸브 본체 내측의 중심부를 통하여 상기 오일 배출구측으로 향하는 오일의 흐름 경로를 경사지게 형성시켜 오일압력 손실을 완화하는 시트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 하우징을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 밸브 본체는, 링 형상의 제1 지지 림과, 상기 지지 림의 내측 가장자리로부터 연장되어 이격 배치되는 복수의 지지 바와, 상기 복수의 지지 바 각각의 단부와 연결되는 링 형상의 제2 지지 림과, 상기 제2 지지 림의 하면으로부터 연장되는 원통 형상의 지지 몸체를 포함하며, 상기 밀폐 수단은 상기 지지 몸체의 외주면에 장착되고, 상기 밸브 본체는 유압에 따라 상기 오일필터 하우징 조립부의 내측을 승강하며 개폐 동작하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 오일필터 하우징 조립부에 안착되는 링 형상의 안착홈을 형성하는 밸브 하우징과, 상기 밸브 본체를 탄성 지지하는 것으로, 상기 밸브 본체의 상부측에 지지되는 상단부와, 상기 안착홈에 안착되는 하단부를 포함하는 밸브 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀폐 수단은, 상기 밸브 본체의 외측면에 고정 설치되는 단면이 원형인 링 형상의 오링이며, 상기 오링의 외주면 일부가 상기 오일 유입구를 막아 유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 시트 유닛은, 상기 밸브 본체의 내부에 형성되는 원뿔대 형상의 경사면을 형성하는 압력 분산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 오일 유입구와 오일 배출구를 구비하고, 오일 유입구로부터 오일 쿨러를 통하여 오일 필터를 거쳐 오일 배출구에 이르는 유로를 형성하는 필터 하우징; 오일 유입구 부근의 오일필터 하우징 조립부에 배치되어 탄성 지지되는 밸브 본체; 밸브 본체에 장착되고, 평상시에 오일 유입구 부근을 밀폐하는 밀폐 수단; 및 밸브 본체의 탄성 지지력을 초과하여 오일 유입구측으로부터 가해지는 유압에 의하여 밸브 본체가 오일 유입구를 개방하면, 밸브 본체 내측의 중심부를 통하여 오일 배출구측으로 향하는 오일의 흐름 경로를 경사지게 형성시켜 오일압력 손실을 완화하는 시트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 최소한으로 필요한 단면적의 유로 확보와 최적화된 내부 형상을 통하여 원활한 오일 흐름에 도움을 줄 수 있게 될 것이다.

특히, 본 발명은 밸브 본체 내측의 중심부에 형성된 시트 유닛에 의하여 오일압력 손실을 완화함으로써 장치 전체의 내구성 및 수명 연한을 향상시킬 수 있게 되므로, 유지 관리 및 보수 등 작업의 편의성을 대폭적으로 향상시킬 수도 있을 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 밸브 본체는, 링 형상의 제1 지지 림과, 지지 림의 내측 가장자리로부터 연장되어 이격 배치되는 복수의 지지 바와, 복수의 지지 바 각각의 단부와 연결되는 링 형상의 제2 지지 림과, 제2 지지 림의 하면으로부터 연장되는 원통 형상의 지지 몸체를 포함하며, 밀폐 수단은 지지 몸체의 외주면에 장착되고, 밸브 본체는 유압에 따라 오일필터 하우징 조립부의 내측을 승강하며 개폐 동작함으로써, 오일의 유동에 따른 흐름 경로에 지장을 주지않고 압력 손실을 완화하는 효과를 도모할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따르면, 오일필터 하우징 조립부에 안착되는 링 형상의 안착홈을 형성하는 밸브 하우징과, 밸브 본체를 탄성 지지하는 것으로, 밸브 본체의 상부측에 지지되는 상단부와, 안착홈에 안착되는 하단부를 포함하는 밸브 스프링을 더 포함함으로써, 오일의 흐름에 따른 압력 발생에 대하여 능동적으로 대처하여 개폐 동작을 실시함으로써 압력손실을 줄일 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명에 따른 밀폐 수단은, 밸브 본체의 외측면에 고정 설치되는 단면이 원형인 링 형상의 오링이며, 오링의 외주면 일부가 오일 유입구를 막아 유로를 차단함으로써, 논리턴 밸브 본연의 역류 방지 기능의 수행에 도움을 줄 수 있을 것이다.

아울러, 본 발명에 따른 시트 유닛은, 밸브 본체의 내부에 형성되는 원뿔대 형상의 경사면을 형성하는 압력 분산부를 포함함으로써, 오일의 유동을 적극적으로 균일하고 완만하게 분산시켜 오일의 흐름에 따른 압력손실을 완화시킬 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 전체적인 구조 및 오일의 흐름을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브의 전체적인 외관을 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브의 유로 차단 상태를 도시한 부분 단면 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브의 유로 개방 상태를 도시한 부분 단면 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브를 통과하는 오일의 흐름에 따른 압력 분포를 기존의 논리턴 밸브와 비교한 것으로, 시뮬레이션 도면으로, 도 5(a)는 본 발명의 시뮬레이션 도면이며, 도 5(b)는 기존의 논리턴 밸브의 시뮬레이션 도면
도 6은 기존의 논리턴 밸브의 전체적인 외관을 도시한 사시도
도 7은 기존의 논리턴 밸브의 유로 차단 상태를 도시한 부분 단면 개념도
도 8은 기존의 논리턴 밸브의 유로 개방 상태를 도시한 부분 단면 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 전체적인 구조 및 오일의 흐름을 나타낸 사시도이다.

그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브의 전체적인 외관을 도시한 사시도이다.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브의 유로 차단 상태를 도시한 부분 단면 개념도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브의 유로 개방 상태를 도시한 부분 단면 개념도이다.

아울러, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브를 통과하는 오일의 흐름에 따른 압력 분포를 기존의 논리턴 밸브와 비교한 것으로, 시뮬레이션 도면으로, 도 5(a)는 본 발명의 시뮬레이션 도면이며, 도 5(b)는 기존의 논리턴 밸브의 시뮬레이션 도면이다.

우선, 본 발명은 도시된 바와 같이 필터 하우징(100)에 밸브 본체(200)와 밀폐 수단(300) 및 시트 유닛(400)이 장착된 구조임을 파악할 수 있다.

필터 하우징(100)의 내부 유로는 도 1과 같이 오일 유입구(1)와 오일 배출구(4)를 구비하고, 오일 유입구(1)로부터 오일 쿨러(2)를 통하여 오일 필터(3)를 거쳐 오일 배출구(4)에 이르는 구조임을 알 수 있다.

참고로, 작동온도는 섭씨 -30 내지 150도에서 분당 40리터의 오일을 유통시켰다.

한편, 논 리턴 밸브는 엔진을 정지했을 때, 엔진 내부에 충진되었던 엔진 오일이 서서히 역류하여 오일 유로가 비워지는 것을 방지하며, 엔진 재 시동시 특히 겨울에 신속하게 오일압력이 각 윤활부위에 신속하게 공급되게 하기 위해 오일 유로 안의 오일이 채워있는 상태를 유지하는 기능 부품으로 모든 엔진에 필수적으로 적용하는 부품이다.

기존의 논 리턴 밸브 조립시에는 제품 제작 및 설치의 편의를 위하여 오일 필터 하우징에 조립 돌기가 필요했지만, 이러한 조립 돌기는 오일 유동의 흐름을 방해하여 와류를 발생시키고 최소 유로의 확보를 어렵게 하는 요인으로 작용하였다.

이러한 점을 감안하여 본 발명에 따른 오일 필터 하우징에는 조립 돌기를 없애고 최소 유로를 확보하되, 조립 체결되는 논 리턴 밸브 또한 오일 필터 하우징에 압입하여 고정하는 방식으로 조립하게 되므로, 조립 및 체결 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 밸브 본체(200)는 오일 유입구(1) 부근의 오일필터 하우징 조립부(101)에 배치되어 탄성 지지되는 것이며, 밀폐 수단(300)은 밸브 본체(200)에 장착되어 평상시에 오일 유입구(1) 부근을 밀폐하게 된다.

아울러, 시트 유닛(400)은 밸브 본체(200)의 탄성 지지력을 초과하여 오일 유입구(1)측으로부터 가해지는 유압에 의하여 밸브 본체(200)가 오일 유입구(1)를 개방하면, 밸브 본체(200) 내측의 중심부를 통하여 오일 배출구(4)측으로 향하는 오일의 흐름 경로를 경사지게 형성시켜 오일압력 손실을 완화하는 역할을 수행하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 밸브 본체(200)는, 오일 유입구(1) 외측에 배치되는 링 형상의 제1 지지 림(210)과, 지지 림의 내측 가장자리로부터 오일 유입구(1)측으로 연장되어 이격 배치되는 복수의 지지 바(230)와, 복수의 지지 바(230) 각각의 단부와 연결되는 링 형상의 제2 지지 림(220)과, 제2 지지 림(220)의 하면으로부터 연장되는 원통 형상의 지지 몸체(240)를 포함한다.

여기서, 후술할 밀폐 수단(300)은 지지 몸체(240)의 외주면에 장착되고, 밸브 본체(200)는 유압에 따라 오일필터 하우징 조립부(101)의 내측을 승강하며 개폐 동작하는 것을 알 수 있다.

이때, 밸브 본체(200)는, 지지 몸체(240)의 하단부 가장자리로부터 외측으로 연장되는 링 형상의 걸림 플랜지(242)를 더 포함하며, 후술할 밀폐 수단(300)은 지지 몸체(240)의 외주면에 장착되어 걸림 플랜지(242)에 안착 고정되는 것을 파악할 수 있다.

이러한 밀폐 수단(300)은, 밸브 본체(200)의 외측면에 고정 설치되는 단면이 원형인 링 형상의 오링이며, 오링의 외주면 일부가 오일 유입구(1)를 막아 유로를 차단하게 된다.

한편, 지지 바(230)는, 제1 지지 림(210)의 내측 가장자리로부터 제2 지지 림(220)측으로 하향 연장된 제1 박육부(231)와, 제2 지지 림(220)의 상면 가장자리로부터 제1 지지 림(210)측으로 상향 연장된 제2 박육부(232)와, 제1 박육부(231)의 하단부 내측면과 제2 박육부(232)의 상단부 외측면이 상호 연결되어 형성되는 중간 후육부(233)를 포함한다.

여기서, 지지 바(230)는 제1 박육부(231)로부터 제2 박육부(232)로 갈수록 중간 후육부(233)를 기준으로 내측으로 단차지게 형성되는 구조임을 파악할 수 있다.

이때, 지지 바(230)가 전술한 바와 같이 제1 박육부(231)와 제2 박육부(232) 사이에 중간 후육부(233)를 형성하여 내측으로 좁아지게 단차 형성된 것은 구조적 강도 유지를 위한 것이다.

즉, 오일 압력이 제1 지지 림(210)의 상부로부터 후술할 시트 유닛(400)을 통하여 오일 유입구(1)를 거쳐 오일 배출구(4)측으로 가해지는 과정에서 순간적인 오일 압력이 걸림에도 개방 동작을 구현함에 지지 바(230)의 전체적인 구조적 강도를 유지할 수 있도록 마련된 것이다.

한편, 본 발명은 오일필터 하우징 조립부(101)에 안착되는 링 형상의 안착홈(510)을 형성하는 밸브 하우징(500)과, 밸브 본체(200)를 탄성 지지하는 것으로, 밸브 본체(200)의 상부측에 지지되는 상단부와, 안착홈(510)에 안착되는 하단부를 포함하는 밸브 스프링(600)을 더 구비할 수 있다.

즉, 밸브 스프링(600)의 상단부는 제1 지지 림(210)의 하면에 접촉되고, 밸브 스프링(600)의 하단부는 안착홈(510)에 안착되는 것을 파악할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 논리턴 밸브(전술한 밸브 본체(200)와 밀폐 수단(300) 및 시트 유닛(400)을 포함하는 구성)는 밀폐 수단(300)을 함께 조립하여 압입되도록 함으로써 기밀성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 논리턴 밸브는 밀폐 수단(300) 위에 스틸 바디로 이루어진 밸브 하우징(500)에 안착된 밸브 스프링(600)이 플라스틱의 시트, 즉 제1 지지 림(210)에 고정 장착되도록 함으로써, 스프링 조립부의 작동 안정성도 확보하게 되어 스프링의 이탈 방지 및 시트의 이동 안정성 또한 확보할 수 있게 되는 것이다.

한편, 시트 유닛(400)은, 밸브 본체(200)의 내부에 형성되는 원뿔대 형상의 경사면을 형성하는 압력 분산부(410)를 포함할 수 있다.

시트 유닛(400)은, 더욱 구체적으로 살펴보면, 제2 지지 림(220)의 가장자리 내측으로부터 제1 지지 림(210)측을 향하여 연장되는 것으로, 원뿔대 형상의 경사면을 형성하는 압력 분산부(410)와, 압력 분산부(410)의 상부 중심에 평평하게 형성된 원판 형상의 압력 받이부(420)를 포함할 수 있다.

또한, 시트 유닛(400)은, 압력 받이부(420)의 가장자리로부터 압력 분산부(410)의 경사면을 따라 제2 지지 림(220)의 상면을 거쳐 제2 지지 림(220)의 가장자리까지 형성되어 방사상으로 배치되는 압력 분산 유도홈(이하 미도시)을 더 구비할 수도 있을 것이다.

즉, 압력 분산 유도홈에 의하여 오일의 유동을 균일하게 분산 유도함으로써 오일압력의 손실을 완화할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브는 철판을 프레스 공정으로 제작한 밸브 하우징(500) 위에 밸브 스프링(600)을 조립하고, 밸브 본체(200)를 위에서 조립하여 누르고 밸브 본체(200)의 하부측에 형성된 지지 몸체(240)에 밀폐 수단(300)으로서의 오링을 조립하면 완성된다.

이렇게 완성된 논리턴 밸브는 밸브 본체(200)가 밸브 스프링(600)의 힘으로 복원되어 올라와도 밀폐 수단(300)이 밸브 하우징(500)에 걸려 도 3과 같이 유로를 차단한 상태가 된다.

밸브 본체(200)는 시트, 즉 시트 유닛(400)의 중앙을 원뿔대 형상으로 경사면을 형성하도록 한 압력 분산부(410)를 형성함으로써, 오일흐름이 원활하게 이루어지도록 설계하였고, 플라스틱 재료를 사용하여 재료비가 저감되었으며, 밀폐 수단(300) 또한 기존의 논리턴 밸브에서 전체를 얇은 철판 위에 고무 블록으로 얹어서 만든 기존의 밸브 시트(40)보다 부피를 줄여 재료비가 저감되었다.

따라서, 유입되는 오일압력이 증가하면 밸브 본체(200)에 가해지는 유압이 밸브 스프링(600)의 힘보다 증가하여 밸브 본체(200)가 열려서 도 4와 같이 유로가 개방된다.

이때 오일 흐름은 중앙이 솟은 시트 유닛(400)의 주변으로 부드럽게 경사를 이루며 분산되고 아래로 연결되어 흐르게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 주요부인 논리턴 밸브의 형상 변경, 즉 기존의 논리턴 밸브의 밸브 시트(40, 이하 도 6 내지 도 8 참조)의 형상 변경을 통하여 제작된 시트 유닛(400)에 의한 압력 손실의 영향을 예측하기 위하여 도 5와 같은 유동 해석을 통한 유체 흐름을 시뮬레이션하였다.

특히, 본 발명은 겨울철 저온 상태에서 엔진 시동시 오일압력의 손실에 차이가 크게 발생하게 되므로, 5W30 오일, 영하 30℃, 오일 유량은 4ℓ/min 조건에서 도 5(b)의 기존 논리턴 밸브와 비교하였다.

유동해석 결과는 기존의 논리턴 밸브 4.5bar 대비, 본 발명의 논리턴 밸브가 3.9bar의 값으로 오일압력손실이 개선되었음을 확인하였고, 오일온도 80℃, 40ℓ/min의 일반적 시험 조건에서는 기존의 논리턴 밸브 1.8bar 대비, 본 발명의 논리턴 밸브가 1.7bar로 미세한 차이를 확인하였다.

따라서, 본 발명에 따르면 저온 엔진시동시 오일압력손실 개선에 큰 효과가 있으며, 이는 특히 최근 가솔린엔진에도 적용되는 터보챠저의 고속회전 베어링에 오일을 신속하고 높은 오일압력으로 공급하여 베어링의 윤활에 크게 기여할 수 있음을 확인하는 계기가 되었다.

또한, 본 발명에 따르면, 실린더 헤드에 조립되는 흡배기 밸브의 간격을 흡수해주는 유압장치(Hydraulic Lash Adjuster)에 신속하게 엔진오일을 공급하여 밸브 간격 부위 마모 감소와 밸브 소음 감소에도 크게 기여할 수 있음을 확인하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일 필터 하우징의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 설명하고자 한다.

우선, 본 발명은 오일 유입구(1)와 오일 배출구(4)를 구비하고, 오일 유입구(1)로부터 오일 쿨러(2)를 통하여 오일 필터(3)를 거쳐 오일 배출구(4)에 이르는 유로를 형성하는 필터 하우징(100); 오일 유입구(1) 부근의 오일필터 하우징 조립부(101)에 배치되어 탄성 지지되는 밸브 본체(200); 밸브 본체(200)에 장착되고, 평상시에 오일 유입구(1) 부근을 밀폐하는 밀폐 수단(300); 및 밸브 본체(200)의 탄성 지지력을 초과하여 오일 유입구(1)측으로부터 가해지는 유압에 의하여 밸브 본체(200)가 오일 유입구(1)를 개방하면, 밸브 본체(200) 내측의 중심부를 통하여 오일 배출구(4)측으로 향하는 오일의 흐름 경로를 경사지게 형성시켜 오일압력 손실을 완화하는 시트 유닛(400)을 포함하는 것을 특징으로 하여, 최소한으로 필요한 단면적의 유로 확보와 최적화된 내부 형상을 통하여 원활한 오일 흐름에 도움을 줄 수 있게 될 것이다.

특히, 본 발명은 밸브 본체(200) 내측의 중심부에 형성된 시트 유닛(400)에 의하여 오일압력 손실을 완화함으로써 장치 전체의 내구성 및 수명 연한을 향상시킬 수 있게 되므로, 유지 관리 및 보수 등 작업의 편의성을 대폭적으로 향상시킬 수도 있을 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 밸브 본체(200)는, 오일 유입구(1) 외측에 배치되는 링 형상의 제1 지지 림(210)과, 지지 림의 내측 가장자리로부터 오일 유입구(1)측으로 연장되어 이격 배치되는 복수의 지지 바(230)와, 복수의 지지 바(230) 각각의 단부와 연결되는 링 형상의 제2 지지 림(220)과, 제2 지지 림(220)의 하면으로부터 연장되는 원통 형상의 지지 몸체(240)를 포함하며, 밀폐 수단(300)은 지지 몸체(240)의 외주면에 장착되고, 밸브 본체(200)는 유압에 따라 오일필터 하우징 조립부(101)의 내측을 승강하며 개폐 동작함으로써, 오일의 유동에 따른 흐름 경로에 지장을 주지않고 압력 손실을 완화하는 효과를 도모할 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따르면, 오일필터 하우징 조립부(101)에 안착되는 링 형상의 안착홈(510)을 형성하는 밸브 하우징(500)과, 밸브 본체(200)를 탄성 지지하는 것으로, 밸브 본체(200)의 상부측에 지지되는 상단부와, 안착홈(510)에 안착되는 하단부를 포함하는 밸브 스프링(600)을 더 포함함으로써, 오일의 흐름에 따른 압력 발생에 대하여 능동적으로 대처하여 개폐 동작을 실시함으로써 압력손실을 줄일 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명에 따른 밀폐 수단(300)은, 밸브 본체(200)의 외측면에 고정 설치되는 단면이 원형인 링 형상의 오링이며, 오링의 외주면 일부가 오일 유입구(1)를 막아 유로를 차단함으로써, 논리턴 밸브 본연의 역류 방지 기능의 수행에 도움을 줄 수 있을 것이다.

아울러, 본 발명에 따른 시트 유닛(400)은, 밸브 본체(200)의 내부에 형성되는 원뿔대 형상의 경사면을 형성하는 압력 분산부(410)를 포함함으로써, 오일의 유동을 적극적으로 균일하고 완만하게 분산시켜 오일의 흐름에 따른 압력손실을 완화시킬 수 있게 될 것이다.

이상과 같이 본 발명은 최소한으로 필요한 단면적의 유로 확보와 최적화된 내부 형상을 통하여 원활한 오일 흐름에 도움을 줄 수 있도록 하는 오일 필터 하우징을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

1...오일 유입구
2...오일 쿨러
3...오일 필터
4...오일 배출구
100...필터 하우징
101...오일필터 하우징 조립부
200...밸브 본체
210...제1 지지 림
220...제2 지지 림
230...지지 바
231...제1 박육부
232...제2 박육부
233...중간 후육부
240...지지 몸체
242...걸림 플랜지
300...밀폐 수단
400...시트 유닛
410...압력 분산부
420...압력 받이부
500...밸브 하우징
510...안착홈
600...밸브 스프링

Claims (5)

1. 오일 유입구와 오일 배출구를 구비하고, 상기 오일 유입구로부터 오일 쿨러를 통하여 오일 필터를 거쳐 상기 오일 배출구에 이르는 유로를 형성하는 필터 하우징;
   상기 오일 유입구 부근의 오일필터 하우징 조립부에 배치되어 탄성 지지되는 밸브 본체;
   상기 밸브 본체에 장착되고, 평상시에 상기 오일 유입구 부근을 밀폐하는 밀폐 수단; 및
   상기 밸브 본체의 탄성 지지력을 초과하여 상기 오일 유입구측으로부터 가해지는 유압에 의하여 상기 밸브 본체가 상기 오일 유입구를 개방하면, 상기 밸브 본체 내측의 중심부를 통하여 상기 오일 배출구측으로 향하는 오일의 흐름 경로를 경사지게 형성시켜 오일압력 손실을 완화하는 시트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 하우징.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 밸브 본체는,
   링 형상의 제1 지지 림과,
   상기 지지 림의 내측 가장자리로부터 연장되어 이격 배치되는 복수의 지지 바와,
   상기 복수의 지지 바 각각의 단부와 연결되는 링 형상의 제2 지지 림과,
   상기 제2 지지 림의 하면으로부터 연장되는 원통 형상의 지지 몸체를 포함하며,
   상기 밀폐 수단은 상기 지지 몸체의 외주면에 장착되고,
   상기 밸브 본체는 유압에 따라 상기 오일필터 하우징 조립부의 내측을 승강하며 개폐 동작하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 하우징.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 오일필터 하우징 조립부에 안착되는 링 형상의 안착홈을 형성하는 밸브 하우징과,
   상기 밸브 본체를 탄성 지지하는 것으로, 상기 밸브 본체의 상부측에 지지되는 상단부와, 상기 안착홈에 안착되는 하단부를 포함하는 밸브 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 하우징.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 밀폐 수단은,
   상기 밸브 본체의 외측면에 고정 설치되는 단면이 원형인 링 형상의 오링이며, 상기 오링의 외주면 일부가 상기 오일 유입구를 막아 유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 하우징.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 시트 유닛은,
   상기 밸브 본체의 내부에 형성되는 원뿔대 형상의 경사면을 형성하는 압력 분산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 하우징.

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