JP6470525B2 - 車両用エアクリーナー及びエアクリーナー製作のための金型ユニット - Google Patents

Description

本発明は車両用エアクリーナー及びエアクリーナー製作のための金型ユニットに係り、より詳しくはエアクリーナーケースの気密性を高め、剛性を増大させることで、走行中に発生する放射騷音を減らしてＮＶＨ性能を改善することができる車両用エアクリーナー及びエアクリーナー製作のための金型ユニットに関する。

通常、車両の吸気システムは、外部の空気を吸入して燃焼に用いる。したがって、エンジンに異物が流入すれば、異常燃焼するとか、エンジンでトラブルが発生してエンジンが破損されるなどの問題が発生する。よって、吸入される外部空気はエアクリーナーを通過し、濾過部材によって空気に含まれた不純物が濾過されるように構成される。
前記濾過部材は消耗品でエアクリーナーの内部に設けられ、一定の期間毎に入れ替えなければならない。大韓民国特許公開第２０１３−００６１５９９Ａ号の“車両用エアクリーナー”においては、エアクリーナーを引き出し型に構成することで、ボディーからカバーを脱去しなくても前面の交替カバーを用いて濾過部材を容易に収納及び引出できるようにした。

前記車両用エアクリーナーにおいては、エアクリーナーのカバーとボディーは超音波を用いた振動融着によって結合する。一般に、超音波融着は超音波の振動を用いて加工対象物を融着するもので、融着器に電源を入力してパワーサプライ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）で電気エネルギーを発生させ、発生した電気エネルギーを振動子とブースター（Ｂｏｏｓｔｅｒ）によって機械的な振動エネルギーに変換した後、振動エネルギーを工具ホーンを通じて加工対象物に伝達する。そして、工具ホーンを通じて加工対象物に振動エネルギーが伝達されれば、瞬間的に強力な振動による摩擦熱が発生し、加工対象物との接合面で溶融及び接着がなされる。このような超音波融着法はプラスチックや金属の融着、織物やフィルムの封合、ケーブルターミナルの融着などに広く使われている。

しかし、従来は、カバーとボディーが融着される融着面が上側に位置して、濾過部材が収納または引出される収納口に位置するため、カバーとボディーの融着工程の後に変形による寸法安全性を確保しにくい問題があった。前記のような問題点を解決するために、従来より下げて融着面を形成すると、十分な空間が確保されずシール構造が形成されない問題があった。
また、カバーとボディーの融着の際、カバーとボディーを固定するために形成されるフランジ構造によって、成形の条件上、剛性を増大させることができる補強リブは一方向の縦方向にしか形成出来ないと言う欠点がある。

大韓民国特許公開第１０−２０１３−００６１５９９Ａ号 特開２００３−１８４６６９号公報

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、一体型補強構造を付け加えてカバー及びボディーの剛性を増大させ、融着面を下向に調整しながらも十分な空間を確保して安定したシール構造を具現し、ボディーの剛性を増大させるための補強リブをさらに形成してエアクリーナーの剛性を増大することによってＮＶＨ性能を改善することができる車両用エアクリーナー及びエアクリーナー製作のための金型ユニットを提供することにある。

前記目的を達成するための本発明による車両用エアクリーナーは、内部には収容空間が形成され、一側には空気を吸入することができる吸気口が形成され、上側には側方に折り曲げられた支持部が形成され、収容空間の上側に所定の厚さを持つ板状の補強部材が形成されたボディー、前記ボディーの上側に結合され、内部には収容空間が形成され、一側に空気を排出することができる排出口が形成され、下側には側方に折り曲げられた係合部が形成されたカバー、結合された前記ボディーとカバーの前面に設けられる開口部で、濾過部材が収納または引出される出入口の役目をする収納口、及び板状のもので、前記収納口の前面に結合されて収納口を開閉する蓋、を含み、前記ボディーの支持部とカバーの係合部は、折曲部が互いに対応するように形成され、支持部と係合部が係合された後に超音波などで振動を発生させることによって互いに融着され、前記ボディーの支持部の下側には、超音波などによる振動融着の際、融着ジグが結合されるように多段に折り曲げられた装着溝が形成され、前記装着溝は、前記ボディーの上側から側方に所定の長さだけ伸ばされ、下方に折り曲げられ、さらに側方に伸ばされることで形成されることを特徴とする。

前記ボディーの側面には所定の間隔をなす格子状のリブが外側に突設されたことを特徴とする。

前記ボディーの支持部は側方に所定の長さだけ伸ばされてから下方に伸ばされ、さらに側方に伸ばされることを特徴とする。

前記カバーの係合部は側方に所定の長さだけ伸ばされてから下方に伸ばされ、さらに側方に伸ばされたことを特徴とする。

前記ボディーの支持部は、上側に濾過部材が挿合されることを特徴とする。

前記ボディーの支持部と濾過部材との間には駆動部材が設けられることを特徴とする。

前記ボディーの駆動部材は複数のカムが装着された複数のカムシャフトとカムシャフトを互いに連結する傘歯車とからなり、駆動部材の駆動によって濾過部材が収納または引出可能であることを特徴とする。

前記補強部材には、上下方向に所定の深さを持つ孔が形成されたことを特徴とする。

本発明による車両用エアクリーナー製作のための金型ユニットは、請求項１のエアクリーナーを製作するための金型ユニットであって、直方体状のもので、内側面には、外側に湾入し、所定の幅及び長さを持つ第１係合凹部が形成された下型、蓋状のもので、前記下型の上側に結合され、第１係合凹部の上側に延設され、外側に湾入した第２係合凹部が形成された上型、及び前記第１係合凹部及び第２係合凹部にわたって係合され、前記ボディーの側面外側に対応する形状に形成され、内向面には格子状の格子溝が所定の間隔で形成されたスライド型、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、従来は縦方向のリブのみが形成可能であったが、上型、下型の外にスライド型を付け加え、スライド型によって横方向のリブをさらに形成することができる利点がある。
ボディーに格子状のリブを適用することにより、エアクリーナーの自体剛性が増大してＮＶＨ性能を改善する効果を有するようになる。
また、ボディー形成の際、支持部の内側に補強部材をさらに成形することにより、エアクリーナーの剛性を増大させる利点がある。

本発明の一実施例による車両用エアクリーナーを示す図である。 図１のボディーを詳細に示す図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の一実施例による車両用エアクリーナー金型ユニットを示す図である。 スライド型を詳細に示す図である。 本発明の他の実施例による車両用エアクリーナーの駆動部材及び濾過部材を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例による車両用エアクリーナー及びエアクリーナー製作のための金型ユニットについて説明する。
図１は本発明の一実施例による車両用エアクリーナーを示す図、図２は図１のボディー１００を詳細に示す図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 また、図４は本発明の一実施例による車両用エアクリーナー金型ユニット２００、４００、６００を示す図、図５は図４のスライド型６００を詳細に示す図である。図６は本発明の他の実施例による車両用エアクリーナーの駆動部材９００及び濾過部材８００を示す図である。

本発明の好適な一実施例による車両用エアクリーナーは、内部に収容空間が形成され、一側には空気を吸入することができる吸気口１１０が形成され、上側には側方に折り曲げられた支持部１３０が形成され、収容空間の上側に所定の厚さを持つ板状の補強部材１５０が形成されたボディー１００、ボディー１００の上側に結合され、内部には収容空間が形成され、一側に空気を排出することができる排出口３１０が形成され、下側には側方に折り曲げられた係合部３３０が形成されたカバー３００、結合されたボディー１００とカバー３００の前面に設けられる開口部で、濾過部材８００が収納または引出される出入口の役目をする収納口５００、及び板状のもので、収納口５００の前面に結合され、収納口５００を開閉する蓋７００、を含む。

本発明のエアクリーナーの空気の流れを説明すれば、車両の外部から吸入された空気はボディー１００の吸気口１１０を通じてエアクリーナーに吸入され、濾過部材８００によって不純物が濾過された後、カバー３００の排出口３１０を通じてエンジン（図示せず）に供給される。車両用エアクリーナーは、ボディー１００とカバー３００が密閉空間を形成し、密閉空間内、つまりボディー１００の支持部１３０の上側に濾過部材８００が結合される。濾過部材８００の交替の際には前方の蓋７００を開閉し、収納口５００を通じて濾過部材８００を収納または引き出すようになるものである。

濾過部材８００は収納口５００を通じてエアクリーナーに収納または装着される。収納口５００はボディー１００及びカバー３００の支持部１３０と係合部３３０が互いに接触する部分の一側に形成される。よって、収納口５００は濾過部材８００に対応する形状に形成される。本実施例においては、濾過部材８００が濾過紙や合成纎維を使う乾式のものとして例を挙げて説明したが、場合によっては湿式のものとしても利用することができ、このような内容は設計や環境によっていくらでも変更可能である。

また、濾過部材８００は、不純物を濾過させる濾過紙８１０と、濾過紙の上側に形成され、濾過紙８１０の外周を取り囲むように形成される枠部材８３０とからなる。濾過紙８１０は多段で積層されて十分な濾過面積を持つように形成され、枠部材８３０はエアクリーナーの内側収容空間に対応する形状の枠からなり、上側でフランジが側方に拡張突出してボディー１００にかかって堅く支持される。
ボディー１００の側面には所定の間隔で格子状のリブ１６０、１７０が外側に突設される。従来は、ボディーの成形特性上、金型ユニットの除去方向のために縦方向リブのみが形成されるため、幅方向剛性が低かった。そして、従来の金型ユニットの特性上、幅方向剛性の増大のための別途の補強構造の適用が難しかった。特に、座面が広い場合、中心部の剛性が低いため、車両の振動や衝撃による破損の危険性が高かった。

しかし、本発明においては、縦方向のリブ１６０だけでなく、横方向のリブ１７０も形成するように金型ユニット２００、４００、６００を別に形成して射出成形することにより、従来のボディーに比べて剛性を増大させることができる。 このような効果は従来の金型ユニットによっては得られにくいので、別途の金型ユニット２００、４００、６００を用いて成形することにより、エアクリーナーの変位を拘束し、別の横方向のリブ１７０及び補強部材１５０などの補強構造を適用するようにした。ここで、車両用エアクリーナー金型ユニット２００、４００、６００についての詳細な内容は後述する。

ボディー１００の支持部１３０は側方に所定の長さだけ伸ばされてから下方に伸ばされ、さらに側方に伸ばされる。また、カバー３００の係合部３３０は側方に所定の長さだけ伸ばされてから下方に伸ばされ、さらに側方に伸ばされる。したがって、ボディー１００の支持部１３０とカバー３００の係合部３３０は互いに対応して密着し、より堅く係合される。また、ボディー１００とカバー３００が結合された後、超音波によって左右への振動を加えて互いに融着させることにより、互いに堅く密着してエアクリーナーの気密効果が高くなる。場合によっては、支持部１３０と係合部３３０にさらに係合突起３３１と係合孔１３１を形成して、二重固定及び密閉の効果を具現することができる。また、支持部１３０と係合部３３０の端部にはそれぞれ上下側に伸ばされた延長部１３３、３３３を形成することができる。

ボディー１００には支持部１３０の下側に装着溝１９０が形成される。支持部１３０はボディー１００の上側から側方に所定の長さだけ伸ばされてから下方に折り曲げられ、さらに側方に伸ばされる。装着溝１９０には、ボディー１００とカバー３００が超音波などによって振動融着されるとき、融着ジグ（図示せず）が結合される。したがって、ボディー１００とカバー３００の融着の際、別途のジグを使わない利点があり、支持部１３０と装着溝１９０によってボディー１００とカバー３００がより堅く支持される効果がある。

ボディー１００には、ボディー１００と一体成形され、断面逆“Ｕ”字形の補強部材１５０が形成される。補強部材１５０によってボディー１００とカバー３００の締結剛性が増大する効果がある。また、補強部材１５０には、上下方向に所定の深さを持つ複数の補強孔１５１が形成される。よって、補強孔１５１は、ボディー１００の成形後に金型ユニット２００、４００、６００が除去されるとき、金型ユニット２００、４００、６００が除去方向を従来の除去方向とは異なるように変更することができるので、ボディー１００の成形の際に作業工程をより容易に行うことができ、このような補強孔１５１はボディー１００の支持部１３０などにも形成することができる。

また、ボディー１００の支持部１３０とカバー３００の係合部３３０との間の空間に濾過部材８００の枠部材８３０が結合される。この際、枠部材８３０の上側と支持部１３０との間にクランプ部材１８０が設けられることにより、より安定的に濾過部材８００を支持することができ、ボディー１００とカバー３００の安定したシールが可能となる。
図６は本発明のさらに他の実施例による車両用エアクリーナーの駆動部材９００と濾過部材８００を示す図である。同図は、エアクリーナー内に内蔵される駆動部材９００と駆動部材９００の上側に結合される濾過部材８００とを示す。これは、図１のエアクリーナーボディー１００の支持部１３０と濾過部材８００の上側との間に駆動部材９００がさらに設けられたものを示して説明する。

ボディー１００の駆動部材９００は、複数のカム９１０が装着された複数のカムシャフト９３０とカムシャフト９３０を互いに連結する傘歯車９５０とからなる。よって、駆動部材９００の駆動によって濾過部材８００が収納または引出可能になる。
より詳細に説明すれば、駆動部材９００は、使用者が駆動部材９００に設けられた取っ手９７０を回転させると、取っ手９７０の回転によってカムシャフト９３０が回転し、カムシャフト９３０の回転によってカム９１０が回転することにより、濾過部材８００が上下方向に昇降しながら収納または引出される。カムシャフト９３０はボディー１００及びカバー３００の収納口５００側の面を除いた残りの３面にそれぞれ設けられ、カムシャフト９３０とカムシャフト９３０が合う端部には傘歯車９５０が設けられ、取っ手９７０の回転時にすべてのカムシャフト９３０が噛合って回転する。

カムシャフト９３０上には長手方向に沿って複数のカム９１０が設置される。カム９１０はカムシャフト９３０の軸径より大きな直径を持つように形成され、一側が拡張するように形成されたもので、使用者がカムシャフト９３０の一端に設けられた取っ手９７０を把持した状態で回転させる場合、カム９１０の突出部が下向きになり、ボディー１００に形成された支持部１３０に支持されて濾過部材８００を上昇させる役目をする。
カム９１０は、図６に示したように、一側に突出した部分の中で図面上の上面及び側面が直角を成すように形成され、下面はラウンド状に形成されることにより、一方向にだけ回転するように形成される。

すなわち、カム９１０の直角に突出した部分では支持部１３０の接触によって回転ができなくなり、ラウンド状部分でだけ回転できるようになる。
また、カム９１０の他側には回転制限突起９１１が突設される。回転制限突起９１１は、使用者がカムシャフト９３０を回転させて濾過部材８００を上昇させる場合、所定の加圧力を加える場合にだけ回転するようにした構成のものであり、車両の走行振動や衝撃などによって自然にカムシャフト９３０が回転することを制限する役目をする。

したがって、駆動部材９００は、図６に示したように、濾過部材８００のフランジ下部に結合された状態で初期にボディー１００及びカバー３００に形成された収納口５００に挿入される場合には、カム９１０の拡張突出した部分が水平方向になるように回転した状態で挿入され、濾過部材８００が全て挿入された後には、取っ手９７０を回転させることで、カム９１０の拡張突出した部分が下方に向かうようにカムシャフト９３０を回転させる。よって、ボディー１００に形成された支持部１３０にカム９１０の突出した部分が支持され、濾過部材８００が上方に上昇しながら収納口５００の上側と密着する。

この際、取っ手９７０が設けられたカムシャフト９３０を回転させるときにカムシャフト９３０が回転する構造で、一対のカムシャフト９３０を同時に回転させることもでき、場合によって一対のカムシャフト９３０のいずれか一カムシャフト９３０だけ回転させてもすべてのカムシャフト９３０が回転できるようになる。
したがって、駆動部材９００の駆動によって濾過部材８００がエアクリーナーのボディー１００及びカバー３００と密着するので、エアクリーナー内に流動する流動圧によっても搖れず、振動音が発生しなくなる。

また、濾過部材８００がボディー１００及びカバー３００と密着しているので、空気の漏出を防止することができ、それにより漏出音の発生を遮断することができる。さらに、駆動部材９００を回転させる簡単な動作によって濾過部材８００がボディー１００及びカバー３００と容易に簡便に密着するので、ギャップの発生による騷音発生を除去する効果がある。
車両用エアクリーナーによれば、ボディー１００の側面に横方向のリブ１７０を付け加え、ボディー１００の内側に補強部材１５０を重ねて当てることにより、エアクリーナーの剛性が増大することになる。よって、車両走行中に発生する振動や衝撃などによって発生する脈動がエアクリーナー内で加振されて騷音や振動などの発生を防止し、車両のＮＶＨ性能を改善する効果がある。

また、ボディー１００とカバー３００が融着される融着部を従来に比べて下側に形成することができ、エアクリーナー内の収容空間を充分に確保することができ、ボディー１００とカバー３００の全周にわたる融着が可能な利点がある。特に、濾過部材８００をカムシャフト９３０によって収納または引出できるように構成することにより、駆動部材９００を装着する場合にも十分な空間が確保されて安定したシールが可能である。また、前記のように形成することにより、振動融着の際に基本剛性を確保することができ、装着溝１９０によって融着変位を拘束して融着品質の向上及び寸法整合性の増大を可能にする利点がある。よって、車両用エアクリーナーの安定したシール性能を確保し、気密性の増大及び締結剛性の増大によって重量及び原価を節減する効果がある。

図４及び図５に本発明の車両用エアクリーナーを成形するための金型ユニット２００、４００、６００を別々に示した。
本発明の好適な一実施例による車両用エアクリーナー金型ユニット２００、４００、６００は、直方体状のもので、内側面には外側に湾入した所定の幅及び長さを持つ第１係合凹部２１０が形成された下型２００、蓋状のもので、下型２００の上側に結合され、第１係合凹部２１０の上側に延設され、外側に湾入した第２係合凹部４１０が形成された上型４００、及び第１係合凹部２１０と第２係合凹部４１０にわたって係合され、ボディー１００の側面外側に対応する形状に形成され、内向面には格子状の格子溝６１０が所定の間隔で形成されたスライド型６００、を含む。

図５に示すように、上型４００と下型２００の外に別に形成されたスライド型６００が上型４００と下型２００の両側内側に挿入される。スライド型６００は所定の厚さ及び所定の幅を持ち、上下方向に長く形成されたもので、内向面には横方向及び縦方向に格子状の格子溝６１０が形成される。格子溝６１０により、従来とは異なり、ボディー１００の側面に縦方向のリブ１６０だけでなく、横方向のリブ１７０もさらに形成してボディー１００の剛性を増大させることができる。ここで、スライド型６００は上型４００及び下型２００に形成された第２係合凹部４１０及び第１係合凹部２１０に対応するように形成され、上下方向にスライドして係合される。

車両用エアクリーナーの製作の際には、まず金型ユニット２００、４００、６００によってボディー１００とカバー３００をそれぞれ成形製作した後、超音波などで左右に振動させてボディー１００とカバー３００を融着させる。
ボディー１００の製作を具体的に説明すれば、補強部材１５０の外側部分は上型４００によって形成され、補強部材１５０の内側部分は下型２００によって形成され、中心側はスライド型６００が結合された後に成形される。よって、ボディー１００から金型ユニット２００、４００、６００を除去する際には、上型４００及び下型２００の除去後にスライド型６００を除去する順で除去される。

その後、それぞれ成形されたボディー１００とカバー３００を結合し、ボディー１００の支持部１３０側に形成された装着溝１９０に融着ジグを固定して左右に振動させることによって融着される。
前記のような車両用エアクリーナー金型ユニットによれば、従来の縦方向のリブのみ形成できたものを、上型及び下型の外にスライド型を付け加え、スライド型によって横方向のリブをさらに形成することができる利点がある。よって、ボディーに格子状のリブを適用することにより、エアクリーナー自体の剛性が増大してＮＶＨ性能の改善効果が得られる。また、ボディーの形成の際、支持部の内側に補強部材をさらに成形することにより、エアクリーナーの剛性を増大させる利点がある。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明は、エアクリーナーケースの気密性を高め、剛性を増大させることで、走行中に発生する放射騷音を減らしてＮＶＨ性能を改善することができる車両用エアクリーナーに適用可能である。

１００ ボディー
１１０ 吸気口
１３０ 支持部
１３１ 係合孔
１３３ 延長部
１５０ 補強部材
１５１ 補強孔
１６０ 縦リブ
１７０ 横リブ
１８０ クランプ部材
１９０ 装着溝
３００ カバー
３１０ 排出口
３３０ 係合部
３３１ 係合突起
３３３ 延長部
５００ 収納口
７００ 蓋
８００ 濾過部材
８１０ 濾過紙
８３０ 枠部材
９００ 駆動部材
９１０ カム
９１１ 回転制限突起
９３０ カムシャフト
９５０ 傘歯車
９７０ 取っ手
２００ 下型
２１０ 第１係止凹部
４００ 上型
４１０ 第２係止凹部
６００ スライド型
６１０ 格子溝

Claims (9)

1. 内部には収容空間が形成され、一側には空気を吸入することができる吸気口が形成され、上側には側方に折り曲げられた支持部が形成され、収容空間の上側に所定の厚さを持つ板状の補強部材が形成されたボディー、
   前記ボディーの上側に結合され、内部には収容空間が形成され、一側に空気を排出することができる排出口が形成され、下側には側方に折り曲げられた係合部が形成されたカバー、
   結合された前記ボディーとカバーの前面に設けられる開口部で、濾過部材が収納または引出される出入口の役目をする収納口、及び
   板状のもので、前記収納口の前面に結合されて収納口を開閉する蓋、
   を含み、
   前記ボディーの支持部とカバーの係合部は、折曲部が互いに対応するように形成され、支持部と係合部が係合された後に超音波などで振動を発生させることによって互いに融着され、
   前記ボディーの支持部の下側には、超音波などによる振動融着の際、融着ジグが結合されるように多段に折り曲げられた装着溝が形成され、
   前記装着溝は、前記ボディーの上側から側方に所定の長さだけ伸ばされ、下方に折り曲げられ、さらに側方に伸ばされることで形成されることを特徴とする車両用エアクリーナー。
2. 前記ボディーの側面には所定の間隔をなす格子状のリブが外側に突設されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エアクリーナー。
3. 前記ボディーの支持部は側方に所定の長さだけ伸ばされてから下方に伸ばされ、さらに側方に伸ばされることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアクリーナー。
4. 前記カバーの係合部は側方に所定の長さだけ伸ばされてから下方に伸ばされ、さらに側方に伸ばされたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エアクリーナー。
5. 前記ボディーの支持部は、上側に濾過部材が挿合されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアクリーナー。
6. 前記ボディーの支持部と濾過部材との間には駆動部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアクリーナー。
7. 前記ボディーの駆動部材は複数のカムが装着された複数のカムシャフトとカムシャフトを互いに連結する傘歯車とからなり、駆動部材の駆動によって濾過部材が収納または引出可能であることを特徴とする請求項６に記載の車両用エアクリーナー。
8. 前記補強部材には、上下方向に所定の深さを持つ孔が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用エアクリーナー。
9. 請求項１のエアクリーナーケースを製作するための金型ユニットであって、
   直方体状のもので、内側面には、外側に湾入し、所定の幅及び長さを持つ第１係合凹部が形成された下型、
   蓋状のもので、前記下型の上側に結合され、第１係合凹部の上側に延設され、外側に湾入した第２係合凹部が形成された上型、及び
   前記第１係合凹部及び第２係合凹部にわたって係合され、前記ボディーの側面外側に対応する形状に形成され、内向面には格子状の格子溝が所定の間隔で形成されたスライド型、を含むことを特徴とする車両用エアクリーナー製作のための金型ユニット。
   

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