KR100775520B1 - 오일필터의 드레인 밸브 - Google Patents

오일필터의 드레인 밸브 Download PDF

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KR100775520B1
KR100775520B1 KR1020060129236A KR20060129236A KR100775520B1 KR 100775520 B1 KR100775520 B1 KR 100775520B1 KR 1020060129236 A KR1020060129236 A KR 1020060129236A KR 20060129236 A KR20060129236 A KR 20060129236A KR 100775520 B1 KR100775520 B1 KR 100775520B1
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송해남
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주식회사 동우
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Abstract

본 발명은 오일팬 복귀통로를 개폐하는 오일필터의 드레인 밸브에 관한 것으로서, 기존의 드레인 밸브에 비해 그 구조가 간단하면서도 오일필터의 여과 엘리먼트를 교체하는 작업을 위해 캡을 여는 동시에 오일필터에 잔존하는 오일이 오일팬으로 용이하게 복귀할 수 있도록 하는 기능이 고장없이 정밀하게 이루어질 수 있도록 상기 여과 엘리먼트와 함께 교체 가능한 오일필터의 드레인 밸브에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 하부블럭의 오일팬 복귀통로를 수용할 수 있는 크기의 압착체와; 하단부는 상기 압착체의 상면에 고정 지지되고 상단부는 상기 오일팬 복귀통로와 일직선 상에 위치한 여과 엘리먼트의 하부 플레이트의 밑면에 일체 형성된 밸브 고정구의 내측에서 일정 간격만큼 제한적으로 상/하강 작동 가능한 소정 길이의 밸브 프레임과; 상기 압착체가 탄력적으로 이동 가능하도록 밸브 프레임에 수용된 밸브 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 오일필터의 드레인 밸브를 제공한다.
드레인 밸브, 오일필터, 여과 엘리먼트, 플레이트, 밸브 고정구, 압착체, 밸브 프레임, 밸브 스프링

Description

오일필터의 드레인 밸브{Drain valve for oil filter}
도 1은 본 발명에 따른 오일필터의 드레인 밸브를 나타내는 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 오일필터의 드레인 밸브가 여과 엘리먼트의 하단 플레이트에 장착된 상태를 나타내는 사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 오일필터의 드레인 밸브의 작동 상태를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명에 따른 오일필터가 장착되는 하부블럭을 나타내는 도면,
도 5는 종래의 오일필터의 드레인 밸브가 하부블럭에 장착된 상태를 나타내는 단면 사시도,
도 6은 종래의 오일필터의 드레인 밸브의 작동 상태를 나타내는 단면도,
도 7은 종래의 오일필터가 장착되는 하부블럭을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 드레인 밸브 11 : 압착체
12 : 밸브 프레임 12a : 걸림돌기
13 : 밸브 스프링
본 발명은 오일팬 복귀통로를 개폐하는 오일필터의 드레인 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 드레인 밸브에 비해 그 구조가 간단하면서도 오일필터의 여과 엘리먼트를 교체하는 작업을 위해 캡을 여는 동시에 오일필터에 잔존하는 오일이 오일팬으로 용이하게 복귀할 수 있도록 하는 기능이 고장없이 정밀하게 이루어질 수 있도록 상기 여과 엘리먼트와 함께 교체 가능한 오일필터의 드레인 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 엔진에는 실린더와 피스톤간의 접동 부분, 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분 등의 마찰 부분은 금속끼리 직접 접촉하면서 마찰열이 발생하여 결국 접촉면이 마모되거나 눌러 붙는 현상이 일어나게 되므로, 이를 방지하고자 엔진의 각 마찰부나 습동부에 오일이 공급/순환된다.
엔진의 각 마찰부에 공급되는 오일은 엔진의 하부에 취부되는 오일 팬에 저장되고, 오일 팬에 저장된 오일은 엔진의 시동과 동시에 오일펌프의 펌핑 작동에 의해 엔진의 각 접촉부분으로 펌핑되어 순환 공급된다.
이때, 상기 오일펌프에서 펌핑되는 오일은 오일필터를 통과하면서 이물질이 제거된 다음에 엔진의 각 윤활부로 공급되는데, 이 과정에서 오일필터는 엔진의 각 접동부분에서 발생된 쇠가루나 연소과정에서 발생된 카본 등을 여과하게 된다.
이러한 오일필터는 크게 하우징과 여과 엘리먼트로 구성되어 있으며, 여과 엘리먼트만을 교환하고 하우징은 계속 사용하는 엘리먼트 교환식 오일필터가 친환경적인 측면을 고려하여 많이 사용되고 있는 추세에 있다.
여기서, 여과 엘리먼트만을 교환하는 방식의 오일필터 구성 및 그 설치상태를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 5는 종래의 오일필터의 드레인 밸브가 하부블럭에 장착된 상태를 나타내는 단면 사시도이고, 도 6은 종래의 오일필터의 드레인 밸브의 작동 상태를 나타내는 단면도이며, 도 7은 종래의 오일필터가 장착되는 하부블럭을 나타내는 도면이다.
상기 하부블럭(30)에는 그 상면 중앙 위치에 메인 오일갤러리 통로(34)가 돌출 형성되어 있고, 그 인접된 외곽 위치에는 오일팬 복귀통로(32)가 형성되어 있다.
상기 하부블럭(30)에는 소정의 내체적을 갖는 하우징(40)이 장착되는 바, 이 하우징(40)의 내측에는 오일중에 포함된 이물질을 걸러주는 여과 엘리먼트(36)가 수용되고, 상기 하우징(40)의 상부에는 여과 엘리먼트(36)의 탈장착을 위한 캡(미도시)이 체결되며, 상기 캡의 하부에 돌출 형성된 코어(미도시)에 상기 여과 엘리먼트(36)의 상단부가 끼워져 상기 캡과 여과 엘리먼트(36)가 함께 움직일 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 캡을 하우징(40)으로부터 분리하게 되면 상기 여과 엘리먼트(36)도 캡과 함께 하우징(40)으로부터 분리된다.
한편, 상기 여과 엘리먼트(36)의 상단면과 하단면에는 플라스틱재의 플레이 트(38)가 접착수단으로 부착되어 있다.
특히, 상기 오일팬 복귀통로(32)의 입구에는 오일필터의 여과 엘리먼트(36)가 장착되면 닫히고, 여과 엘리먼트(36)가 분리되면 열리게 되는 드레인 밸브(100)가 설치된다.
즉, 상기 여과 엘리먼트(36)를 탈거하는 작업시, 상기 드레인 밸브(100)가 열리게 되어 오일필터의 하우징(40) 및 여과 엘리먼트(36)의 내부에 수용되어 있던 잔존 오일이 상기 오일팬 복귀통로(32)를 통하여 오일팬으로 복귀된다.
여기서, 기존의 드레인 밸브에 대한 구성을 도 6을 참조하여 간략히 살펴보면 다음과 같다.
상기 오일팬 복귀통로(32)의 입구에는 기존의 드레인 밸브(100)의 주된 구성으로서, 중공의 실린더(44)가 삽입 고정되는 바, 이 실린더(44)는 상단에 안쪽으로 절곡된 걸림단(46)이 형성되고, 중간부분의 내경면에는 아래쪽으로 좁아지는 2단의 밀봉용 단차면(48)이 형성되며, 그 아래쪽 내경면에는 스프링 탄지용 단차면(50)이 형성된 구조로 되어 있다.
한편, 상기 중공의 실린더(44)는 상기 하우징(40)을 통하여 여과 엘리먼트(36)가 삽입 장착됨과 함께 여과 엘리먼트(36)의 삽입시 압착력에 의하여 밀폐(닫힘상태)가 되는데, 이 닫힘을 위한 수단으로 승하강체(52)가 구비된다.
상기 승하강체(52)는 상단면에 제2스프링 안착면(54)이 형성되고, 중간부분의 둘레면에는 상기 밀봉용 단차면(48)에 밀착되는 밀봉단(56)이 일체로 형성되며, 하단부에는 제1스프링(60)을 눌러주는 누름단(58)이 일체로 형성된 구조로 되어 있 다.
이에, 상기 실린더(44)의 스프링 탄지용 단차면(50)에 얇은 직경을 갖는 제1스프링(60)이 안착되고, 그 위쪽에 제1스프링(60)을 눌러주는 승하강체(52)가 위치되며, 이 승하강체(52)의 제2스프링 안착면(54)에 제2스프링(62)이 안착된다.
또한, 상기 제2스프링(62)의 상단면에는 덮개 형식의 누름체(64)가 위치되는 바, 이 누름체(64)의 하단 둘레면이 상기 실린더(44)의 걸림단(46) 저면에 걸리게 되어 이탈되지 않게 된다.
따라서, 상기 캡과 함께 여과 엘리먼트(36)를 상기 하우징(40)의 내부로 삽입하는 동시에 상기 여과 엘리먼트(36)의 하단에 부착된 플레이트(38)에 의하여 상기 누름체(64)가 눌리게 되고, 동시에 누름체(64)가 제2스프링(62)을 압축시키게 되며, 이 제2스프링(62)이 상기 승하강체(52)를 아래쪽으로 눌러주게 된다.
연이어, 상기 승하강체(52)가 아래쪽으로 이동하게 되면, 승하강체(52)의 밀봉단(56)이 상기 실린더(44)의 밀봉용 단차면(48)에 압착되어 오일팬 복귀통로(32)를 닫힘상태로 만들어주게 된다.
이때, 상기 승하강체(52)의 누름단(58)에 의하여 상기 제1스프링(60)은 상기 실린더(44)의 스프링 탄지용 단차면(50)에 걸리면서 압축된 상태가 되어, 상기 승하강체(52)를 위쪽으로 밀어내려는 탄성 복원력을 갖게 된다.
이와 같이, 실질적인 오일복귀통로가 되는 드레인 밸브(100)의 실린더(44)가 승하강체(52)에 의하여 닫힘상태가 되면, 결국 오일필터 내의 오일은 여과 엘리먼트(36)를 통과하여 엔진의 메인 오일 갤러리로 흘러가게 되어 엔진의 윤활작용을 하게 된다.
이러한 오일필터의 여과 기능 수행중에 여과 엘리먼트(36)에 이물질이 과다하게 쌓이게 되면, 여과 엘리먼트(36)를 교체하는 정비작업을 수행하게 된다.
상기 여과 엘리먼트(36)의 교체를 위하여 상기 하우징(40)의 상부에 체결된 캡을 분리해내면, 캡과 함께 여과 엘리먼트(36)가 분리된다.
이때, 상기 여과 엘리먼트(36)의 하부 플레이트(38)가 누르고 있던 드레인 밸브(100)의 누름체(64)에 대한 가압력이 해제된다.
이에, 압축되어 있던 상기 제2스프링(62)이 탄성 복원되면서 상기 누름체(64)를 위쪽으로 밀어내고, 동시에 압축되어 있던 제1스프링(60)이 상기 승하강체(52)를 위쪽으로 밀어내게 된다.
따라서, 상기 승하강체(52)가 위로 이동하면서 승하강체(52)의 밀봉단(56)과 상기 실린더(44)의 밀봉용 단차면(48) 사이가 이격된 상태가 됨으로써, 결국 오일팬 복귀통로(32)가 열림상태가 되고, 이에따라 상기 하우징(40)과 여과 엘리먼트(36)에 잔존하던 오일이 오일팬으로 복귀된다.
이와 같이, 상기 여과 엘리먼트(36)를 교환하는 정비 작업시 오일이 오일팬으로 복귀되도록 함으로써, 오일이 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그러나, 종래의 드레인 밸브(100)는 그 부품수(누름체, 제1스프링, 승하강체, 제2스프링 등)가 많아 장착 구조가 복잡하고, 제조 단가가 고가인 단점이 있다.
또한, 상기 드레인 밸브(100)의 실린더(44)를 하부블럭(30)의 오일팬 복귀통 로(32)에 끼워맞춤시키는 체결작업이 어려운 단점이 있다.
또한, 상기 승하강체(52)의 누름단(58)에 의하여 제1스프링(60)이 압축될 때, 이 제1스프링(60)의 직경이 얇기 때문에 승하강체(52)의 누름단(58)과 실린더(44)의 내벽면 사이로 제1스프링(60)이 끼이게 되어, 드레인 밸브(100) 자체의 고장을 초래하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 기존의 드레인 밸브에 비해 그 구조가 간단하면서도 오일필터의 여과 엘리먼트를 교체하는 작업을 위해 캡을 여는 동시에 오일필터에 잔존하는 오일이 오일팬으로 용이하게 복귀할 수 있도록 하는 기능이 고장없이 정밀하게 이루어질 수 있도록 상기 여과 엘리먼트와 함께 교체 가능한 오일필터의 드레인 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 오일팬 복귀통로를 개폐하는 오일필터의 드레인 밸브에 있어서,
하부블럭의 오일팬 복귀통로를 수용할 수 있는 크기의 압착체와;
하단부는 상기 압착체의 상면에 고정 지지되고 상단부는 상기 오일팬 복귀통 로와 일직선 상에 위치한 여과 엘리먼트의 하부 플레이트의 밑면에 일체 형성된 밸브 고정구의 내측에서 일정 간격만큼 제한적으로 상/하강 작동 가능한 소정 길이의 밸브 프레임과;
상기 압착체가 탄력적으로 이동 가능하도록 밸브 프레임에 수용된 밸브 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 압착체는 컵(cup) 형상으로 이루어진 플렉시블(flexible)한 러버(rubber)재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브 프레임은 상기 밸브 고정구에서 이탈되지 않도록 그 밸브 프레임의 상단부에 걸림돌기가 형성되고, 밸브 고정구의 하단부에 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 하부블럭에는 오일팬 복귀통로와 일직선 상에 위치하며, 상기 압착체가 삽입되어 가이드되는 안내홈이 오목하게 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 오일필터의 드레인 밸브를 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 오일필터의 드레인 밸브가 여과 엘리먼트의 하단 플레이트에 장착된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 오일필터의 드레인 밸브의 작동 상태를 나타내는 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 오일필터가 장착되는 하부블럭을 나타내는 도면이다.
전술한 바와 같이, 드레인 밸브(10)가 장착되는 하부블럭(30)의 상면에는 그 중앙에 메인 오일갤러리 통로(34)가 형성되어 있고, 그 인접된 외곽 위치에는 오일팬 복귀통로(32)가 형성되어 있다.
본 발명에 따른 드레인 밸브(10)는 여과 엘리먼트(36)의 장착 또는 교체시 상기 오일팬 복귀통로(32)를 개폐시키기 위한 것으로서, 상기 여과 엘리먼트(36)의 하단부에 결합되는 하단 플레이트(38)에 장착되며, 압착체(11), 밸브 프레임(12), 밸브 스프링(13)으로 구성되는 간단한 구조로 되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압착체(11)는 하부블럭(30)의 오일팬 복귀통로(32)를 수용하여 막아줄 수 있는 크기로서, 오일팬 복귀통로(32)를 덮어줄 수 있는 컵(cup) 형상으로 형성된다.
이때, 상기 드레인 밸브(10)의 압착체(11)에 가압력이 작용하면 그 압착체(11)가 약간 눌리면서 오일팬 복귀통로(32)를 탄력적으로 막아줄 수 있도록 상기 압착체(11)를 플렉시블(flexible)한 성질을 갖는 러버(rubber)재질로 제작하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 압착체(11)의 상면에는 여과 엘리먼트(36)의 플레이트(38)에 의하여 눌리게 되는 밸브 프레임(12)이 장착되는 바, 그 하단부는 상기 드레인 밸브(10)의 상면에 고정 지지되고 상단부는 상기 밸브 고정구(38a)의 내측에서 일정 간격만큼 제한적으로 상/하강 작동 가능하도록 형성된다.
이때, 상기 밸브 프레임(12)이 상기 밸브 고정구(38a)에서 이탈되지 않도록 그 밸브 프레임(12)의 상단부에는 걸림돌기(12a)가 형성되고, 밸브 고정구(38a)의 하단부에는 걸림턱(38a-1)이 형성된다.
그리고, 상기 드레인 밸브(10)와 더불어 일체 형성된 밸브 프레임(12)에 수용되며, 상기 오일필터의 여과 엘리먼트(36)에 의해 압착되는 드레인 밸브(10)가 반발력에 의해 하부블럭(30)의 오일팬 복귀통로(32)를 견고하게 덮을 수 있도록 하는 밸브 스프링(13)이 구비되어 있다.
한편, 상기 하부블럭(30)에는 오일팬 복귀통로(32)와 일직선 상에 위치하며, 상기 드레인 밸브(10)가 삽입되어 가이드되는 안내홈(30a)이 오목하게 형성된다.
즉, 상기 여과 엘리먼트(36)에 의해 압착되는 상기 드레인 밸브(10)가 오일팬 복귀통로(32)에 이탈되지 않고 일치하도록 상기 안내홈(30a)이 가이드하게 되는 것이다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 하부블럭(30)의 상부에는 여과 엘리먼트(36)가 삽입 수용되는 하우징(40)이 장착되고, 그 하우징(40)의 상부에는 캡(미도시)이 분리 가능하게 체결되며, 상기 여과 엘리먼트(36)는 그 캡의 하부에 돌출 형성된 코어(미도시)에 끼워져 캡과 함께 움직일 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 여과 엘리먼트(36)의 상단 및 하단부에는 플라스틱재의 플레이트(38)가 접착수단으로 부착되어 있다.
이렇게 상기 하우징(40)이 하부블럭(30)에 체결된 상태에서 여과 엘리먼트(36)를 하우징(40)의 내부로 삽입시키면, 첨부한 도 3a 및 도 3b와, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 여과 엘리먼트(36)의 하단 플레이트(38)에 장착된 드레인 밸브(10)가 상기 하부블럭(30)의 안내홈(30a)의 저면에 일치되면서 오일팬 복귀통 로(32)를 막게 된다.
이때, 상기 드레인 밸브(10)의 밸브 프레임(12)은 밸브 고정구(38a)의 플레이트(38)면에 압착되고, 이와 동시에 밸브 스프링(13)은 약간 압축된 상태가 되어 본래의 위치로 복귀하려는 반발력을 갖게 된다.
따라서, 상기 압착체(11)가 상기 하부블럭(30)의 오일팬 복귀통로(32)의 저면에 압착되어 오일팬 복귀통로(32)를 막게 되고, 결국 상기 하우징(40)과 여과 엘리먼트(36)에 존재하는 오일은 엔진의 메인 오일 갤러리(미도시)로 흘러 가게 되어 엔진의 윤활작용을 하게 된다.
이러한 오일필터의 정상적인 여과 기능 수행중에 여과 엘리먼트(36)에 이물질이 과다하게 쌓이게 되면, 여과 엘리먼트(36)를 교체하는 정비작업을 수행하게 되는 바, 이 여과 엘리먼트(36)의 교체를 위하여 상기 하우징(40)의 상부에 체결된 캡을 분리하게 되면, 캡과 함께 여과 엘리먼트(36)가 분리된다.
따라서, 상기 여과 엘리먼트(36)가 분리되기 위해 캡과 함께 위로 움직이는 동시에 상기 여과 엘리먼트(36)의 플레이트(38)에 장착되어 이루어지던 상기 드레인 밸브(10)에 대한 압착력이 해제된다.
이와 동시에, 상기 누름돌기(12)에 대한 압착력이 해제되면, 첨부한 도 3a 및 도 3b의 작동 상태도에서 보는 바와 같이, 상기 밸브 스프링(13)의 탄성 복원력에 의하여 본래의 위치로 이동하게 되고, 상기 여과 엘리먼트(36)와 함께 위로 상승하게 되어, 결국 오일팬 복귀통로(32)가 열리게 된다.
이에, 상기 오일팬 복귀통로(32)가 열림에 따라 상기 하우징(40)과 여과 엘 리먼트(36)에 잔존하던 오일이 오일팬으로 복귀되어, 여과 엘리먼트(36)를 교환하는 정비 작업시 오일이 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오일필터의 드레인 밸브에 의하면, 여과 엘리먼트와 함께 교체 가능한 단순 구조로 고장의 염려가 전혀 없어 궁극적으로 엔진의 윤활작용을 무리없이 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 오일팬 복귀통로를 개폐하는 오일필터의 드레인 밸브에 있어서,
    하부블럭의 오일팬 복귀통로를 수용할 수 있는 크기의 압착체와;
    하단부는 상기 압착체의 상면에 고정 지지되고 상단부는 상기 오일팬 복귀통로와 일직선 상에 위치한 여과 엘리먼트의 하부 플레이트의 밑면에 일체 형성된 밸브 고정구의 내측에서 일정 간격만큼 제한적으로 상/하강 작동 가능한 소정 길이의 밸브 프레임과;
    상기 압착체가 탄력적으로 이동 가능하도록 밸브 프레임에 수용된 밸브 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 오일필터의 드레인 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압착체는 컵(cup) 형상으로 이루어진 플렉시블(flexible)한 러버(rubber)재질인 것을 특징으로 하는 오일필터의 드레인 밸브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브 프레임은 상기 밸브 고정구에서 이탈되지 않도록 그 밸브 프레임의 상단부에 걸림돌기가 형성되고, 밸브 고정구의 하단부에 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 오일필터의 드레인 밸브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부블럭에는 오일팬 복귀통로와 일직선 상에 위치하며, 상기 압착체가 삽입되어 가이드되는 안내홈이 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 오일필터의 드레인 밸브.
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