KR101296459B1 - 필터 하우징을 구비한 필터 - Google Patents

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만 운트 훔멜 게엠베하
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Abstract

필터는 지지 하우징 내부에 수용된 필터 부재를 포함하며, 상기 지지 하우징은 필터 하우징의 수용 공간 내부에 삽입되어 잠금 고정될 수 있다. 또한, 클램프가 상기 지지 하우징에 회전 가능하게 유지되어 구속 위치와 해제 위치 간에 이동된다. 구속 위치에서, 클램프 상의 클램핑부는 필터 하우징 상의 견부와 지지 하우징 상의 견부 사이에 압착된다.
Figure R1020077030113
필터, 내연 기관, 하우징, 프리필터, 원심력, 사이클론 분리기, 늑재

Description

필터 하우징을 구비한 필터{FILTER WITH A FILTER HOUSING}
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 필터 하우징을 구비한 필터에 관한 것이다.
유럽 공개 특허 공보 EP 1 364 695 A1호에는 내연 기관의 흡입부에 배치된 연소 공기 여과용 공기 필터가 개시되어 있다. 공기 필터는 필터 하우징 내부로 반경 방향으로 삽입되는 필터 카트리지를 포함하며, 상기 필터 카트리지를 통해 여과될 연소 공기가 축방향으로 유동한다. 필터 카트리지는 필터 부재가 수용되는 캐리어 하우징을 포함한다. 필터 카트리지를 삽입하고 제거하기 위해, 회전 가능한 브래킷이 필터 하우징 상에 배치되어 필터 카트리지의 장착 및 교환 중에 작업을 용이하게 한다.
필터 카트리지를 삽입하는 경우에, 상기 필터 카트리지가 필터 하우징에 안착되도록 주의를 기울여야 한다. 이를 위해, 일반적인 잠금 장치가 제공되며, 삽입된 필터 카트리지는 상기 잠금 장치에 의해 필터 하우징에 단단하게 고정된다. 예를 들어, 필터 카트리지의 잠금 작용은 하우징 뚜껑(housing lid)에 의해 구현되며 필터 카트리지의 삽입 이후에 필터 하우징 상에 배치된다. 다른 실시예에 있어서, 클램핑 장치(clamping device)가 필터 하우징에 제공될 수 있으며, 이에 의하여 필 터 카트리지가 삽입 후 클램핑된다.
본 발명은 필터 부재가 최소 비용으로 필터 하우징에 잠금 고정될 수 있는 구조적으로 간단한 필터를 제공하는 것이다.
이러한 과제는 특허청구범위 제1항의 특징부를 갖춘 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 종속항은 바람직한 실시예를 제공한다.
브래킷은 캐리어 하우징 상의 힌지에 의해 고정되어 잠금 위치와 해제 위치 간에 이동될 수 있다. 잠금 위치에서, 브래킷 상의 클램핑부는 필터 하우징의 단차부와 캐리어 하우징의 단차부 사이에 클램핑되어, 한편으로 잠금 위치에 있을 경우 브래킷이 자체 잠금 위치이고 다른 한편으로 캐리어 하우징이 필터 하우징에 클램핑된다. 필터 부재는 캐리어 하우징에 수용되며, 캐리어 하우징과 필터 부재는 필터 카트리지를 공동 형성한다. 캐리어 하우징을 필터 하우징에 잠금 고정함으로써, 필터 부재 또한 자동으로 잠금 고정된다.
필터 카트리지를 해제하기 위해, 브래킷은 상기 브래킷 상의 클램핑부가 자체 잠금 위치를 이동하여 전체적으로 잠금 위치가 취소되도록 브래킷의 해제 위치로 회전되어야만 한다. 해제 위치에 도달한 이후에, 필터 카트리지는 브래킷에 의해 필터 하우징 내의 수용 공간으로부터 제거될 수 있다.
이러한 실시예는 몇 가지 장점을 갖는다. 한편으로는 필터 카트리지를 필터 하우징 내에 클램핑하기 위한 추가 부재가 필요 없다. 그 대신에, 캐리어 하우징 상의 회전 가능하게 배치된 브래킷이 이중 기능으로 사용될 수 있으며, 브래킷은 한편으로 필터 하우징 내외로 삽입 및 제거하기 위한 지지 기능을 가지며, 다른 한편으로 잠금 위치에서 클램핑 기능을 갖는다. 잠금 위치와 해제 위치 간에 브래킷을 이동시키기 위해, 브래킷의 간단한 회전 운동이 수행된다.
또 다른 장점은, 잠금 위치에서의 브래킷이 자체 잠금 위치를 갖는다는 점이며, 이는 캐리어 하우징 상의 단차부와 필터 하우징 상의 단차부 간에 클램핑에 의해 달성된다. 브래킷의 이러한 자체 잠금 작용은 잠금 위치로부터의 불의의 사고 해제에 대한 추가 안전 방법을 제공한다.
선회 운동은 브래킷의 가동에 의해 수행되며, 브래킷의 상단측과 브래킷 상의 힌지의 선회축 사이의 간격으로 인한 이러한 운동은 상당히 큰 회전력으로 달성되며, 그 결과 클램핑 또는 잠금 위치에 도달하는 것뿐만 아니라 잠금 위치를 해제하는 것이 용이하게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 브래킷 상의 클램핑부는 힌지의 일부 부재인 브래킷 슈(bracket shoe)의 형태이며, 이에 의하여 브래킷이 캐리어 하우징 상에 선회 가능하게 고정된다. 이러한 브래킷 슈는 바람직한 실시예에서 대략적인 사각형 형상을 가지며, 잠금 위치에서 사각형의 좁은 측면은 필터 하우징과 캐리어 하우징 상의 단차부 상에서 지지된다. 하지만, 해제 위치에 있어서, 좁은 측면은 브래킷이 자유롭게 회전 가능하거나 최소의 힘만으로 적어도 선회 가능하도록 단차부와 체결되지 않는다. 좁은 측면은 브래킷 슈 상의 평탄한 지지 표면을 동시에 나타내며, 이에 의하여 캐리어 하우징과 필터 하우징의 단차부들에 대한 평탄한 지지 작용이 구현될 수 있다.
사각형 브래킷 슈의 좁은 측면으로부터 좁은 측면으로 연장하는 종축은 브래킷의 축에 대해 90도 이하, 특히 약 70도로 바람직하게 배치된다. 브래킷 슈와 브래킷 간의 이러한 각도 배치로 인하여, 잠금 위치에서의 브래킷은 캐리어 하우징의 외벽에 대해 기울어져 의지하며, 이로 인해 브래킷의 상단부가 캐리어 하우징의 상단측으로 지나 돌출하는 것이 방지되며 잠금 위치에서의 공간 절약 배치가 달성된다. 하지만, 해제 위치에서, 브래킷은 브래킷의 상부가 캐리어 하우징의 상단측을 지나치는 직립 위치로 선회되며, 그 결과 브래킷의 이러한 부분이 용이하게 파지될 수 있다. 브래킷의 직립 위치에서는, 브래킷 슈가 해제 위치에 있다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 클램핑부가 잠금 위치에서 지지되는 캐리어 하우징 상의 단차부는 돌출 환형 견부로서 구성되며, 특히 지지 위치에서의 클램핑부에 의한 소정 지점으로부터 발생된 지지력이 상대적으로 연성인 플라스틱 재료로 통상 제조되는 캐리어 하우징 상의 단차부의 굽힘을 유발하지 않도록 보장하기 위해 단차부는 하나 이상의 강화 늑재(reinforcement ribs)에 의해 보강될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 힌지는 피봇 핀이 돌출하는 힌지 리셉터클을 구비한다. 피봇 핀은 잠금 위치의 외부에서 브래킷의 마찰 없는 선회를 가능하게 하기 위해 힌지 리셉터클 내의 유극을 갖는 것이 이러한 관점에서 바람직할 수 있다. 하지만, 잠금 위치에 있어서, 브래킷의 자체 잠금 작용은 클램핑부가 이를 위해 제공된 캐리어 하우징 및 필터 하우징의 단차부 상에서 지지되는 것에 의해 달성된다. 하지만, 피봇 핀 상의 지지부가 필요로 하지 않으며, 이는 피봇 핀이 지지력을 받지 않아야 한다는 점과 그로 인해 피봇 핀에 대해 높은 안정성 요구가 부가되지 않는다는 장점을 갖는다. 따라서, 예를 들어 브래킷 상의 조화된 힌지 리셉터클 내로 돌출하는 캐리어 하우징 상의 약간 결정된 피봇 핀을 성형하는 것으로 충분하다.
추가적인 장점 및 바람직한 실시예는 청구항, 발명의 상세한 설명 및 도면으로부터 채택될 수 있다.
도 1은 브래킷이 선회 가능하게 장착된 캐리어 하우징 내에 수용되는 필터 하우징 내부로 반경 방향으로 삽입 가능한 필터 부재를 구비하며, 여과될 유체가 내부를 통해 축방향으로 유동하는 필터의 사시도이며, 상기 브래킷은 캐리어 하우징이 필터 하우징 내로 잠금 고정된 위치에서 선회 가능하다.
도 2는 캐리어 하우징과 필터 부재를 포함하며 필터 하우징 내의 수용 공간으로 삽입되는 필터 카트리지의 측면도이며, 상기 캐리어 하우징 상의 브래킷은 그 잠금 위치에 배치된다.
도 3은 필터 카트리지 없이 도시된 필터 하우징 내의 수용 공간의 평면도이다.
도 4는 도 2에 대응하지만, 필터 카트리지가 삽입되는 외부 필터 하우징의 부분적으로 도시된 벽을 구비한 도면이다.
도 5는 삽입된 필터 카트리지를 구비한 필터를 위로부터 단면도로 도시한 도면이다.
도면에서, 동일한 부재는 동일한 도면 부호로 표시된다.
도 1은 연소 공기가 차량의 공기 흡입구로 제공되기 전에 상기 공급된 연소 공기를 여과하기 위해 내연 기관의 흡입부에 배치되는 공기 필터(1)를 도시한다. 필터(1)는 상향 개방되어 필터 카트리지가 위로부터 반경 방향으로 삽입 가능한 수용 공간(11)을 구비한 필터 하우징(2)을 포함한다. 필터 카트리지는 캐리어 하우징(10) 내부에 필터 부재(9)를 포함한다. 취급을 용이하게 하며 필터 카트리지를 삽입된 상태에서 잠그기 위해, 브래킷(12)이 캐리어 하우징(10) 상에서 선회 가능하게 지지된다.
필터 카트리지의 삽입 이후에, 수용 공간(11)은 적절한 잠금 부재에 의하여 필터 하우징(2) 상에 단단히 잠금 고정될 수 있는 하우징 덮개(3)에 의해 가려진다. 필터 부재(9)와 캐리어 하우징(10)을 구비한 필터 카트리지는 도시된 실시예에서 대략적인 타원형 단면을 갖는다.
필터 부재(9)는 필터(1)의 중심 필터 부재이다. 또한, 여과될 공기가 화살표 방향으로 제공되는 사이클론 분리기(cyclone separator)(6)로서 구성되는 프리필터(pre-filter)가 상류에 배치된다. 여과될 공기는 전체 필터(1)를 종축(5)의 방향으로 통과한다. 사이클론 분리기(6)에 있어서, 여과되지 않은 공기에 포함된 먼지 입자는 사이클론 분리기의 원심력으로 인해 외부로 운송되며 프리분리기 하우징(pre-separator housing)으로부터 반경 방향 외부 연장 개구부(7)를 통해 제거된다.
또한, 파인 필터(fine filter)(8)가 필터의 출구측에 배치되고 중심 필터 부재(9)의 하류에 축방향으로 구비된다. 이러한 파인 필터(8)는 필터의 단면에 축방향으로 놓인 외부 커버(13)에 의해 가려진다.
프리필터(사이클론 분리기)(6) 뿐만 아니라 하류 필터(파인 필터)(8)는 필터 하우징(2)으로부터 분리되고 장착 위치에서 필터 하우징(2)에 결합되게 구성되는 자신 만의 하우징을 바람직하게 구비한다.
브래킷(12) 상에는 클램핑부로서 역할을 하고 상기 브래킷과 일체식 부분인 브래킷 슈(15)가 형성된다. 이러한 브래킷 슈는 대략 사각형이다. 또한, 브래킷 슈(14)에는, 캐리어 하우징(10)상에서 몰딩되어 상기 캐리어 하우징(10)의 벽면뿐만 아니라 브래킷 슈의 리셉터클(receptacle)을 지나 반경 방향으로 돌출하는 피봇 핀을 포함하여 구성된 힌지(15)가 제공된다. 브래킷(12)은 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 핀을 중심으로 회전되며, 상기 해제 위치에서는 필터 카트리지가 수용 공간(11) 내로 삽입되어 제거될 수 있는 반면에 잠금 위치에서는 삽입된 필터 카트리지가 필터 하우징(2)에 견고하게 잠금 고정되고 브래킷(12) 또한 자체 잠금 위치에 있다. 브래킷(12)의 잠금 위치에 있어서, 브래킷 슈(14)의 대향 배치된 좁은 측면들은 캐리어 하우징(12) 상의 단차부와 필터 하우징(2) 상에서 지지된다. 캐리어 하우징(10) 상의 단차부는 상기 캐리어 하우징의 단면 상의 외주 방향으로 연장하는 환형 견부(16)이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 힌지(15)는 캐리어 하우징(10)과 일체로 형성된 핀(17)에 비해 큰 직경을 갖는 브래킷 슈(14)의 힌지 리셉터클(18)을 포함한다. 이 러한 방식으로, 브래킷(12)은 브래킷의 마찰 없는 선회를 가능하게 하는 유극(play)을 갖고서 이동될 수 있다. 피봇 핀(17)은 힌지 리셉터클(18) 내에 편심 방식으로 위치한다.
도 2는 잠금 위치에서의 브래킷 슈(14)를 도시하며, 여기서 대략적인 사각형 브래킷 슈의 전방 좁은 측면이 환형 견부(16)에 의지하고 브래킷 슈의 후방 좁은 측면이 필터 하우징(2) 상의 개략적으로 도시된 단차부(19)에 의지한다. 잠금 위치에 있어서, 브래킷 슈(14)는 단차부(19)와 환형 견부(16) 사이에 견고하게 클램핑된다. 환형 견부(16)는 소정의 지점에서 브래킷 슈(14)를 통해 유입된 클램핑 힘에 의한 변형을 방지하기 위해 강화 늑재를 구비한다.
이러한 구성에 의해, 잠금 위치에서 브래킷 슈(14)는 한편으로 캐리어 하우징(10) 상의 단차부 상에서 지지되고 다른 한편으로 필터 하우징(2)의 단차부 상에서 지지된다. 따라서, 브래킷 슈는 자체 잠금 작용이 달성되도록 자동으로 클램핑된다. 아울러, 필터 하우징(10)과, 필터 하우징(2)의 수용 공간 내에 수용되는 필터 부재를 구비한 전체 필터 카트리지는 전면 마개(13)를 향해 축방향으로 전방 이동하고 이러한 이동된 위치에서 수용 공간 내에 고정되어 필터 카트리지의 부재, 특히 캐리어 하우징(16)의 외주 방향으로 연장하는 환형 견부(16)가 필터 하우징(2) 상에서 지지된다. 환형 견부(16)및 필터 하우징(2)의 단차부(19)의 지지 작용으로 인해, 힌지(15)가 잠금 힘(locking force) 및 클램핑 힘(clamping force)으로부터 해제된다. 피봇 핀(17)은 임의의 클램핑 힘도 받지 않아야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 90도 이하, 특히 약 70도인 각(
Figure 112007092569204-pct00001
)은, 도 2에 도 시된 브래킷 슈의 위치에서 필터의 종축(5)과 부합하며 대략 사각형 브래킷 슈인 좁은 측면을 통해 연장하는 브래킷 슈(14)의 종축과, 측면 브래킷 단면을 통한 브래킷의 종축(20) 사이에서 정의된다. 브래킷(12)의 측방향 브래킷 단면은 브래킷 슈(14)의 종방향 측면에서 개방된다. 브래킷 슈(14)는 브래킷(12)의 통합 부분이다. 브래킷(12)은 캐리어 하우징(10)의 외부 측면과 체결하여 캐리어 하우징의 외주를 중심으로 하여 대략 반원으로 연장하며, 전체적으로 동일한 2개의 브래킷 슈가 캐리어 하우징의 대향 측면에 제공되고 상기 캐리어 하우징(10)에 선회 가능하게 고정된다.
도 3에서, 필터 하우징(2) 내의 수용 공간(11)은 필터 카트리지 없이 평면도로 도시된다. 필터 하우징(2)의 수용 공간(11)의 2개의 양 측면 영역의 단차부(19) 또한 도시되며, 잠금 위치에서 삽입된 필터 카트리지의 브래킷 슈가 상기 단차부 상에서 지지된다. 또한, 도 3에는 필터 하우징(2)의 상부에 클램핑 장치(21)가 도시되며, 수용 공간(11)의 개방측에 위치한 덮개는 상기 클램핑 장치에 의해 필터 하우징(2)에 견고하게 결합된다.
도 4에 따른 도면은 도 2의 도면과 실질적으로 대응하며, 도 4에는 수용 공간을 한정하는 필터 하우징(2)의 벽이 부분적으로 도시된다. 체결 플랜지(22)가 이러한 벽의 외부에 배치되며, 상기 체결 플랜지에 의해 필터(1)가 내연 기관의 흡입 사이클에 장착될 수 있다.
도 5에 있어서, 필터 부재(9)와 캐리어 하우징(10)을 구비한 필터 카트리지는 상기 필터 카트리지가 필터 하우징(2) 내의 수용 공간(11)에 삽입된 위치에서 단면으로 도시된다. 잠금 위치가 도시되는데, 여기서 브래킷 슈(14)의 전방 좁은 측면이 캐리어 하우징(10) 상의 환형 견부(16)에 의지하고 브래킷 슈의 후방 좁은 측면이 필터 하우징(2) 상의 단차부(19)에 의지한다. 잠금 위치에서, 전체 필터 카트리지는 수용 공간(11)의 후방부에 틈이 존재하도록 수용 공간(11) 내에서 전방 이동된다. 전반으로 이동된 잠금 위치에 있어서, 수용 공간(11) 범위 내의 필터 카트리지의 축방향 운동이 방지된다.
도 5는 캐리어 하우징(10)의 외벽에 일체로 성형된 피봇 핀(17)을 도시한다. 피봇 핀(17)은 브래킷 슈(14) 내에 형성된 힌지 리셉터클(18)에 유극을 갖고서 배치된다.
본 발명은 필터 하우징을 구비한 필터에 이용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 필터 하우징(2) 내부의 수용 공간(11)으로 삽입 가능하고 상기 수용 공간(11) 내에서 잠금 고정 가능한 캐리어 하우징(10) 내에 수용되는 필터 부재(9)와;
    상기 캐리어 하우징(10) 상에 배치된 브래킷(12)를 포함하는, 필터 하우징을 구비한 필터에 있어서,
    상기 브래킷(12)은 힌지(15)에 의해 상기 캐리어 하우징(10)에 회전 가능하게 고정되어 잠금 위치와 해제 위치 사이에서 선회 가능하며,
    잠금 위치에서는 상기 브래킷(12)의 클램핑부가 상기 필터 하우징(2)의 단차부(19)와 상기 캐리어 하우징(10)의 단차부(16) 사이에 클램핑되어 자체 잠금 위치에서 고정되는 것을 특징으로 하는 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    클램핑부는 힌지(15)의 일부인 브래킷 슈(14)로서 구성되며, 이에 의하여 상기 브래킷(12)이 캐리어 하우징(10) 상에 선회 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    브래킷 슈(14)는 사각형이며, 잠금 위치에서는 브래킷 슈(14)의 대향되게 배치된 좁은 측면들이 캐리어 하우징(10)의 단차부(16)와 필터 하우징(2)의 단차부(19) 상에서 각각 지지되는 것을 특징으로 하는 필터.
  4. 제3항에 있어서,
    브래킷 슈(14)의 종축(5)은 90도 이하의 각도(
    Figure 112007092569204-pct00002
    )로 브래킷(12)의 축에 대해 배치되는 것을 특징으로 하는 필터.
  5. 제4항에 있어서,
    각도(
    Figure 112013002263865-pct00003
    )는 70도인 것을 특징으로 하는 필터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어 하우징(10) 상의 단차부(16)가 환형 견부(16)로서 구현되는 것을 특징으로 하는 필터.
  7. 제6항에 있어서,
    강화 늑재가 환형 견부(16) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 필터.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    힌지(15)는 피봇 핀(17)이 돌출하는 힌지 리셉터클(18)을 구비하며, 상기 피봇 핀(17)이 상기 힌지 리셉터클(18) 내에 유극을 갖고서 수용되는 것을 특징으로 하는 필터.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    필터 하우징(2), 캐리어 하우징(10) 및 브래킷(12) 중 최소한 하나는 사출 성형 플라스틱 부품으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 필터.
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