KR101526707B1 - 차량용 에어클리너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 에어클리너에 관한 것으로서, 엔진룸의 온도에 영향을 받지 않는 개선된 도어 록킹 구조를 가지면서 간단한 조작으로 도어 개폐 및 필터 교체작업을 수행할 수 있도록 구성된 차량용 에어클리너를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 케이스 내에 수납되어 공기 중 이물질을 제거하는 필터 어셈블리; 상기 필터 어셈블리의 수납공간 및 교체를 위한 출입구를 가지는 케이스; 상기 케이스에 회전 가능하게 설치되어 케이스의 출입구를 개폐하는 도어; 도어에 열림방향으로의 탄성복원력을 작용시키도록 도어와 케이스 사이에 장착되는 탄성부재; 및 도어와 케이스 사이에 설치되어 도어를 정해진 닫힘위치에서 록킹하는 한편 닫힘위치의 도어를 눌러주어 회전시키는 원터치 조작에 의해 도어 록을 해제하는 록킹수단을 포함하는 차량용 에어클리너를 제공한다.

Description

차량용 에어클리너{Air cleaner for vehicle}

본 발명은 차량용 에어클리너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진룸의 온도에 영향을 받지 않는 개선된 도어 록킹 구조를 가지면서 간단한 조작으로 도어 개폐 및 필터 교체작업을 수행할 수 있도록 구성된 차량용 에어클리너에 관한 것이다.

일반적으로 엔진용 흡기장치는 연소과정에 필요한 공기를 엔진에 공급하는 장치이며, 이는 엔진에 흡입되는 공기 중의 이물질을 제거해 주어 에어클리너(air cleaner)를 포함한다.

흡입공기에는 대기 중에 포함되어 있는 먼지나 미세한 불순물이 포함되어 있으므로 흡입공기를 엔진의 실린더로 공급할 때에는 먼지나 불순물을 제거한 상태로 공급해야 한다.

따라서, 엔진의 연소과정에 필요한 흡입공기를 정화하는 에어클리너가 장착되고, 상기 에어클리너는 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 필터 엘리먼트(filter element)가 걸쳐지거나 끼워지는 형태로 고정 배치된 구성을 가진다.

이에 덕트를 통해 케이스 내부로 도입된 흡입공기가 내부의 필터 엘리먼트를 통과한 뒤 에어 호스를 통해 엔진으로 공급되고, 이로써 필터 엘리먼트에 의해 이물질이 제거된 흡입공기가 실린더에 공급되도록 하여 엔진이 높은 출력을 낼 수 있도록 하면서 엔진 마모 등을 방지한다.

한편, 에어클리너의 필터 엘리먼트는 주기적인 청소 내지 교체가 필요하며, 이에 필터 엘리먼트를 손쉽게 탈거하고 장착할 수 있는 에어클리너가 요구되고 있는바, 케이스 내부에 슬라이드 방식으로 필터 엘리먼트를 삽입 및 탈거할 수 있는 서랍식 구조가 제시된 바 있다.

선행기술문헌 1과 선행기술문헌 2에는 케이스를 일일이 해체하지 않고 간단히 서랍식으로 에어클리너의 필터 엘리먼트를 삽입 및 탈거할 수 있도록 하여 필터 엘리먼트의 교체작업을 용이하게 수행할 수 있도록 한 구성이 개시되어 있다.

그러나, 선행기술문헌 1, 2의 에어클리너는 필터 엘리먼트를 고정하기 위한 서랍 형태의 별도 프레임(선행기술문헌 1: 손잡이가 설치된 프레임, 선행기술문헌 2: 서랍식 케이스)을 이용하고, 필터 엘리먼트가 장착된 프레임을 케이스(상/하부 하우징 또는 케이스)에 고정하기 위한 고정수단을 필요로 한다.

또한 프레임을 이용하는 구조이므로 필터 엘리먼트의 교체시에 작업공수가 많은 단점을 가지는데, 케이스에서 프레임을 꺼낸 뒤 프레임에서 필터 엘리먼트를 탈거하고, 새로운 필터 엘리먼트를 프레임에 다시 장착한 뒤, 프레임을 케이스 내에 밀어넣어야 한다.

이 과정에서 선행기술문헌 2의 에어클리너에서는 고정수단인 고리형 홀더의 고정상태를 해제하고 교체 후 다시 고정하는 번거로운 과정이 더 필요하다.

더불어 필터 엘리먼트의 장착방향에 있어서 필터 엘리먼트를 정해진 방향으로 장착해야 하는 방향성이 존재하므로 교체작업의 편의성이 떨어지는 단점을 갖는다.

그리고, 선행기술문헌 3에는 필터 엘리먼트를 포함하는 필터 어셈블리의 교체작업을 용이하게 수행할 수 있도록 링크수단을 이용한 프레임 구조를 갖는 에어클리너가 개시되어 있으며, 이는 케이스의 출입구를 개폐하는 도어, 및 상기 도어의 회전동작에 연동하여 필터 엘리먼트를 케이스에 밀착 또는 해제시키는 링크수단을 포함한다.

또한 도어에는 닫힘상태를 유지하기 위해 후크 형상의 클램프가 일체로 성형되어 구비되는데, 상기 클램프가 상부 케이스의 걸림턱에 체결되면서 도어가 닫힘상태로 유지될 수 있다.

또한 필터 어셈블리의 프레임 외측면에는 측방으로 돌출 형성되는 결합돌부와, 상기 결합돌부를 감싸도록 길게 설치되는 고무 재질의 가스켓(러버씰(seal))이 구비되고, 상기 가스켓이 케이스 내측면과 수평링크에 밀착되면서 기밀성을 유지하도록 되어 있다.

선행기술문헌 3의 에어클리너에서는 도어를 열어줄 경우 케이스에 대한 필터 어셈블리의 밀착상태가 해제되면서 슬라이드 방식으로 필터 어셈블리를 쉽게 빼낼 수 있고, 이어 새로운 필터 어셈블리를 케이스에 수납 및 링크수단에 결합해준 뒤 도어를 닫아주게 되면 자동으로 케이스에 필터 어셈블리가 밀착되면서 고정된다.

그러나, 상기한 에어클리너에서는 엔진룸의 온도가 상승할 경우 플라스틱 재질의 클램프가 열에 의해 팽창되면서 걸림턱과의 체결력이 저하될 수 있고, 결국 진동 등에 의해 도어가 열리면서 필터 어셈블리의 고정상태가 해제되는 문제가 발생하고 있다.

또한 클램프 걸림을 해제하여 도어를 여는 과정이 번거로우며(공수가 많음), 결합돌부와 가스켓이 복잡한 결합구조를 가질 뿐만 아니라, 가스켓(결합돌부의 길이방향 전 구간에 걸쳐 길게 설치됨)과 케이스 내측면 및 링크 간 마찰이 커, 도어를 열 때 도어와 링크를 움직여주기가 쉽지 않다(빡빡한 느낌이 있음).

선행기술문헌 1: 대한민국 공개특허 제1997-0011366호(1997.3.7.) 「에어 클리너의 필터 교환 방법」 선행기술문헌 2: 대한민국 등록실용신안 제20-0415807호(2006.5.1.) 「자동차용 서랍식 에어필터를 갖는 에어클리너」 선행기술문헌 3: 대한민국 공개특허 제2013-0061975호(2013.6.12.) 「차량용 에어클리너」

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 엔진룸의 온도에 영향을 받지 않는 개선된 도어 록킹 구조를 가지는 차량용 에어클리너를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 간단한 조작으로 도어 개폐 및 필터 교체작업을 수행할 수 있는 차량용 에어클리너를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 케이스 내에 수납되어 공기 중 이물질을 제거하는 필터 어셈블리; 상기 필터 어셈블리의 수납공간 및 교체를 위한 출입구를 가지는 케이스; 상기 케이스에 회전 가능하게 설치되어 케이스의 출입구를 개폐하는 도어; 도어에 열림방향으로의 탄성복원력을 작용시키도록 도어와 케이스 사이에 장착되는 탄성부재; 및 도어와 케이스 사이에 설치되어 도어를 정해진 닫힘위치에서 록킹하는 한편 닫힘위치의 도어를 눌러주어 회전시키는 원터치 조작에 의해 도어 록을 해제하는 록킹수단을 포함하는 차량용 에어클리너를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 차량용 에어클리너는 상기 케이스와 도어에 양단부가 회전 가능하게 설치되어 도어 회전시 연동하여 필터 어셈블리를 케이스에 밀착 또는 밀착 해제시키는 링크수단을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 링크수단은 일단부가 케이스에 회전 가능하게 결합되는 제1링크; 및 상기 제1링크와 도어에 각각 양단부가 회전 가능하게 결합되어 도어가 닫힐 때 필터 어셈블리를 케이스 내측면에 밀착시키는 제2링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 필터 어셈블리를 케이스 내측면에 밀착시키도록 제2링크가 필터 어셈블리의 프레임에 돌출 형성된 결합돌부를 밀어주도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 결합돌부에서 제2링크에 접하는 러버씰이 결합돌부의 길이방향 전 구간 중 일부 구간에 설치되고, 상기 결합돌부에서 러버씰이 설치된 구간을 제외한 나머지 구간에 제2링크와의 마찰 저감을 위한 돌출부가 돌출 성형되어 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 록킹수단은 도어의 회전위치에 따라 선택적인 도어 록/록 해제를 수행하도록 케이스 측면부와, 상기 케이스 측면부를 감싸는 도어 측면부 사이에 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 록킹수단은 도어를 닫을 때 상기 닫힘위치까지 닫힌 도어를 눌러주어 더 회전시킨 뒤 누름 해제하는 원터치 조작에 의해 도어를 록킹시키도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 록킹수단은 상기 도어에 돌출 형성되는 돌기와; 상기 케이스에 회전 가능하게 설치되어 도어의 회전위치에 따라 상기 돌기에 의해 선택적으로 회전, 회전 구속 및 구속 해제되는 회전체를 포함하고, 상기 회전체가 닫힘위치에 있는 도어의 돌기에 의해 회전 구속된 상태일 때 도어 록이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전체에는 도어의 돌기가 록킹되는 록킹캠이 돌출 형성되고, 상기 도어의 돌기가 록킹캠의 측면을 밀어줌으로써 회전체를 회전시키는 한편, 록킹캠에 록킹됨으로써 회전체의 회전을 구속하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 도어의 돌기는 도어 회전시 록킹캠의 측면을 밀어주어 회전체를 회전시키는 누름돌기와; 도어 회전시 록킹캠의 측면을 밀어주어 회전시키는 한편, 록킹캠의 측면에 물림방식으로 록킹되는 록킹돌기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 누름돌기와 록킹돌기는 도어가 닫힘위치보다 더 눌러진 백래쉬 구간에서 회전되는 동안 록킹캠의 측면을 순차적으로 밀어주어 록킹캠 및 회전체를 한 방향으로 회전시키도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 누름돌기는 도어가 닫힘위치에서 눌러지는 동안 록킹캠의 측면을 밀어주고, 상기 록킹돌기는 도어가 닫힘위치에서 눌러진 뒤 탄성부재에 의해 열림방향으로 회전되는 동안 록킹캠의 측면을 밀어주도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 록킹캠은 록킹돌기와의 록킹이 이루어지는 부분인 돌출된 형상의 돌출단과, 이웃한 두 돌출단 사이에 형성되어 누름돌기와 록킹돌기가 밀어주는 부분인 홈부로 구성되고, 상기 록킹돌기에는 록킹캠의 돌출단에 걸리어 물림방식으로 록킹이 이루어지는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 록킹캠은 측면을 따라 돌출된 총 4개의 돌출단과, 이웃한 두 돌출단 사이에 형성된 총 4개의 홈부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 록킹캠의 돌출단과 홈부는 록킹캠의 회전중심을 지나는 적어도 하나의 축선에 대하여 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 도어가 닫힘위치보다 더 눌러진 백래쉬 구간에서 회전되는 동안 누름돌기와 록킹돌기는 록킹캠에서 서로 180°간격의 반대방향으로 위치된 홈부 하나씩을 순차적으로 밀어주어 록킹캠 및 회전체를 한 방향으로 회전시키도록 된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 차량용 에어클리너에서는 엔진룸의 온도에 영향을 받지 않는 도어 록킹 구조를 적용함으로써 도어의 체결력 저하 및 그로 인한 도어 열림 등의 문제점을 해소할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 차량용 에어클리너에서는 도어 개폐시 도어를 한번 눌러주는 조작만으로 도어 록/해제가 가능한 원터치 조작 방식의 구조를 적용함으로써 필터 교체작업이 더욱 쉽고 간편해지는 이점이 있게 된다.

또한 본 발명의 차량용 에어클리너에서는 필터 어셈블리와 링크 간의 댐퍼 구조(러버씰 및 돌출부) 가 개선됨으로써 도어 열림시 고급감을 부여할 수 있고, 상품성 향상의 이점이 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너의 조립사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너의 필터 어셈블리를 도시한 저면사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너에서 도어 닫힘시 링크수단 및 필터 어셈블리의 상태를 나타내기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너에서 록킹수단의 구성을 나타내기 위한 도어 열림상태의 사시도이다.
도 6 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너에서 도어 위치에 따른 작동상태도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예로서, 록킹돌기의 형상을 변경한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16에 도시된 실시예에서 도어를 도시한 사시도이다.
도 18은 도 16에 도시된 실시예에서 도어 위치에 따른 작동상태도이다.
도 19는 도 16에 도시된 실시예에서 회전체의 회전위치에 있어서 회전방향으로 편차가 발생한 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너의 조립사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너의 필터 어셈블리를 도시한 저면사시도이다.

또한 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너에서 도어 닫힘시 링크수단 및 필터 어셈블리의 상태를 나타내기 위한 도면으로, 상부 케이스를 분리하여 도시한 사시도이다.

또한 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어클리너에서 록킹수단의 구성을 나타내기 위해 도어 열림상태로 도시한 사시도이고, 도 6 내지 도 15는 도어 위치에 따른 작동상태를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 에어클리너(100)는, 케이스(110)에 수납되어 흡입공기 중 이물질을 제거하는 필터 어셈블리(120), 필터 어셈블리(120)의 수납공간과 교체를 위한 출입구를 가지는 케이스(110), 케이스(110)의 출입구를 개폐하는 도어(130), 도어(130)의 회전시 연동하여 케이스(110) 내부에 수납된 필터 어셈블리(120)를 케이스(110)에 밀착 또는 밀착 해제시키는 링크수단(140), 도어(130)에 열림방향으로의 탄성복원력을 작용시키는 탄성부재(도 6에서 도면부호 150임), 및 도어(130)를 닫힘위치에서 록킹하여 고정하는 한편 닫힘위치의 도어(130)를 닫힘방향으로 더 눌러주는 누름 조작에 의해 도어 록 상태를 해제하는 록킹수단(160)을 포함하여 구성된다.

상기한 구성에서 필터 어셈블리(120)는 필터 엘리먼트(121), 및 필터 엘리먼트(121)를 고정하는 프레임(122)을 포함하고, 프레임(122)의 측면부 상단에는 측방으로 돌출 형성된 결합돌부(123)가 구비된다(도 3 및 도 4 참조).

상기 결합돌부(123)는 측방 돌출된 구조로 하여 프레임(122)에서 좌우 양 측면부를 따라 전후로 길게 형성되며, 이러한 프레임 결합돌부(123)의 하면에는 소정 크기의 러버씰(124)이 설치되고, 러버씰(124)이 설치되지 않은 결합돌부(123) 하면의 나머지 구간에는 돌출부(125)가 일체로 성형되어 구비된다.

러버씰(124) 및 돌출부(125)가 설치되는 프레임 결합돌부(123)의 하면은 도어(130)가 닫힐 때 링크수단(140)이 접촉 및 지지하는 면, 즉 필터 어셈블리(120)를 케이스(110) 내측면에 밀착 고정시키기 위해 후술하는 링크수단(140)의 제2링크(142)가 접촉하여 밀어주고 지지하게 되는 프레임 면이 된다.

본 발명에서 러버씰 및 돌출부의 개선된 구조와 그로 인한 작용효과에 대해서는 도어 및 링크수단의 작동상태와 관련된 부분이 있으므로 이후 설명에서 상세히 기술하기로 한다.

케이스(110)는 체결수단에 의해 체결되어 결합되는 상부 케이스(111)와 하부 케이스(112)를 포함하여 구성되며, 상부 케이스(111)에는 에어 호스가 연결되는 배출구(115)가 형성되고, 하부 케이스(112)에는 덕트가 연결되는 흡입구(114)가 형성된다.

케이스(110)의 내부공간, 즉 상부 케이스(111)와 하부 케이스(112)가 형성하는 수납공간에 필터 어셈블리(120)가 대략 수평으로 배치되도록 장착되어 위치되는데, 이에 덕트를 통해 흡입된 공기가 케이스(110) 내부의 필터 어셈블리(120)를 통과한 뒤 에어 호스를 통해 엔진으로 공급되고, 흡입공기가 필터 어셈블리(120)의 필터 엘리먼트(121)를 통과하는 동안 공기 중의 이물질이 제거된다.

또한 상부 케이스(111)와 하부 케이스(112)의 전면에는 교체시 필터 어셈블리(120)의 출입을 위한 출입구가 형성되고, 출입구를 개폐하는 도어(130)가 설치된다.

상기 도어(130)는 하단의 힌지결합부(131)를 통해 케이스(110) 외측면에 회전 가능하게 결합되며, 하단의 힌지결합부(131)를 중심으로 상하 회전하면서 케이스 전면의 출입구를 개폐하도록 되어 있다.

한편, 도어(130)와 케이스(110) 사이에는 양단부가 도어(130) 내측면과 케이스(110) 내측면에 회전 가능하게 결합되어 도어의 회전동작에 연동되는 링크수단(140)이 구성되며, 이때 동일한 구성의 두 링크수단(140)이 케이스(110)에 수납된 필터 어셈블리(120)의 좌우 양 측방에 위치하도록 구비된다.

이때, 각 링크수단(140)은 하단부가 케이스 내측면에 회전 가능하게 결합되는 제1링크(141)와, 후단부가 제1링크(141)의 상단부에 회전 가능하게 결합되고 전단부가 도어(130) 내측면에 회전 가능하게 결합되는 제2링크(142)를 포함한다(도 2 및 도 4 참조).

여기서, 케이스(110) 내부의 제1링크(141)는 케이스 측면부(116)에 근접한 위치에서 대략 상하방향으로 길게 배치되고, 케이스(110) 내부의 제2링크(142)는 케이스 측면부(116)에 근접한 위치에서 전후방향으로 길게 배치되어 후단부는 제1링크(141)에, 전단부는 도어(130)에 회전 가능하게 결합된다.

또한 제2링크(142)는 도어(130)가 닫힐 때 필터 어셈블리(120)를 케이스(110) 내측면에 밀착시키는 역할을 수행하는 링크로서, 케이스 내부에서 대략 수평방향으로 길게 배치되고, 전단부가 하방으로 꺾인 형상을 가지는바, 이 꺾인 부분의 하단이 도어(130)에 회전 가능하도록 힌지 결합된다.

이에 도어(130)가 열릴 경우에는 제2링크(142)가 도어에 의해 전방으로 당겨지면서 제1링크(141)가 제2링크(142)에 의해 케이스와의 힌지결합부를 중심으로 전방 회전을 하게 되고, 도어(130)가 닫힐 경우에는 제2링크(142)가 도어에 의해 후방으로 밀리면서 제1링크(141)가 제2링크(142)에 의해 힌지결합부를 중심으로 반대방향의 회전, 즉 후방 회전을 하게 된다.

또한 도어(130)가 열릴 경우 대략 수평으로 전후 길게 배치되어 있던 제2링크(142)가 도어에 의해 전방으로 당겨져 하방으로 기울어지면서 하강하게 되고, 반대로 도어가 닫힐 경우 제1링크(141)에 의해 후단부가 지지되어 있는 제2링크(142)가 도어에 의해 후방으로 밀림과 동시에 다시 상승하여 수평상태가 된다.

이와 같은 링크수단(140)은 도어(130)의 개폐동작에 연동하여 구동되면서 케이스(110) 내에 수납되어 있는 필터 어셈블리(120)를 위로 들어 올려주거나 내려주는 기능을 하며(제2링크가 결합돌부를 통해 필터 어셈블리를 지지함), 또한 도어(130)가 닫히고 난 상태에서 필터 어셈블리(120)를 케이스(110) 내측면에 밀착하여 고정시키는 역할을 하게 된다.

이때, 위로 상승하는 제2링크(142)가 필터 어셈블리(120)의 프레임 결합돌부(123)를 들어 올려주어 케이스(110) 내측면에 밀착시키게 된다.

또한 도어(130)가 열림방향으로 회전하여 제2링크(142)가 하강하기 시작하면 제2링크가 누르고 있던 힘이 해제되므로 필터 어셈블리(120)의 밀착 고정상태는 해제된다.

좀더 설명하면, 본 발명의 에어클리너(100)에서 도어(130)가 완전히 열린 상태일 때 케이스(110) 내부에 필터 어셈블리(120)를 슬라이드 방식으로 삽입하고 나면, 최초 삽입된 상태에서는 필터 어셈블리(120)가 케이스(110)(하부 케이스) 내부 걸림면(프레임 하단 가장자리 부분이 걸리어 지지되는 면)에 올려져 있게 된다.

이 상태에서 도어(130)가 닫히게 되면(닫힘방향으로 회전되면), 이에 연동하여 상승하는 제2링크(142)의 상부면이 프레임 결합돌부(123)의 하면에 접촉하게 되고, 이후 도어(130)가 계속 닫히게 되면서 상승하는 제2링크(142)가 필터 어셈블리(120)를 위로 들어 올려주게 된다.

도어(130)의 닫힘동작에 연동하여 상승하는 제2링크(142)의 상부면이 프레임 결합돌부(123)를 위로 들어 올려주게 되면서 필터 어셈블리(120) 전체를 상승시키고, 이 시점부터 제2링크(142)와 필터 어셈블리(120)가 함께 상승하는 것이다.

이어 도어(130)가 완전히 닫힌 상태가 되면, 제2링크(142)가 프레임 결합돌부(123)를 위로 눌러주는 상태가 되어 프레임 상부면이 케이스(110)(상부 케이스) 내측면(프레임 상단 가장자리 부분이 걸리는 면)에 밀착 고정되고, 이로써 필터 어셈블리(120)의 위치가 완전히 고정될 수 있게 된다.

또한 도어(130)가 열리는 동안(열림방향으로 회전되는 동안) 제2링크(142)가 전방으로 당겨짐과 동시에 하강하게 되므로 제2링크에 의해 지지되고 있는 필터 어셈블리(120) 역시 케이스(110)와의 밀착 고정상태가 해제된 후 약간 하강을 하게 된다.

이후 필터 어셈블리(120)의 하부면(프레임 하부면)이 케이스(110)(하부 케이스) 내부 걸림면에 먼저 닿게 되고, 이어 도어(130)가 더 열리는 동안 제2링크(142)가 필터 어셈블리(120)의 프레임 결합돌부(123)에서 분리된 뒤 도어에 의해 당겨지면서 추가적인 하강을 하게 된다.

결국, 도어(130)가 완전히 열린 상태가 되면, 꺾임부를 포함한 제2링크(142)의 전단부가 도어에 의해 완전히 당겨진 상태로 케이스(110) 외부로 돌출되고, 이때 사용자가 필터 어셈블리(120)를 케이스로부터 꺼낼 수 있는 상태가 된다.

다음으로, 탄성부재(150)와 록킹수단(160)은 도어 개폐를 위해 도어(130)를 한번 눌러주는 조작만으로 도어를 록(Lock)/해제(Unlock)할 수 있는 원터치 조작 방식을 구현하기 위한 구성부로, 본 발명의 에어클리너(100)에서는 도어(130)를 원터치 조작하는 것만으로 상기 탄성부재(150)와 록킹수단(160)에 의해 도어 록 및 록 해제, 도어 오픈 과정이 자동으로 수행될 수 있고, 이러한 도어 원터치 조작 방식은 사용자의 편의성을 증대시킨다.

여기서, 원터치 조작 방식은 닫힘상태의 도어(130)를 한번 눌렀다 놓아주면 도어 록이 해제되어 도어가 자동 열리는 한편, 도어를 닫을 때에도 정해진 닫힘위치(나중에 록이 되는 위치)를 지나도록 도어를 더 눌러주었다 놓아주면 도어가 자동으로 록킹되는 방식을 의미한다.

또한 본 발명에서 도어 개폐동작은 케이스(110)의 출입구를 열거나 닫을 수 있도록 도어(130)가 회전되는 동작을 의미한다.

또한 도어의 닫힘위치라 함은 도어가 케이스 출입구를 닫고 있는 정해진 위치를 의미하는 것으로, 도어는 닫힘위치에서 상기 록킹수단에 의해 록이 이루어지고, 또한 록킹된 상태로 별도의 누름 조작이 가해지기 전까지는 도어가 닫힘위치에 있게 된다.

이하, 본 명세서에서 명확한 설명을 위해 정의하는 상기 닫힘위치는 록이 이루어지는 도어 위치와 더불어, 록킹되지 않은 상태라 하더라도 록 위치와 동일한 도어 위치를 모두 포함하는 것임을 밝혀둔다.

또한 본 발명의 에어클리너는 도어 개폐를 위해 도어를 닫힘위치에서 더 눌러주는 조작을 필요로 하며, 이하 본 명세서에서는 도어 닫힘위치에서 최대로 누름 조작된 위치까지의 도어 회전 가능 구간을 백래쉬(backlash) 구간이라 정의하기로 한다.

원터치 조작 과정 동안 도어(130)를 닫힘위치에서 더 눌러주게 되면 도어는 백래쉬 구간에서 회전을 하게 되며, 백래쉬 구간에서 누름 조작을 해제한 뒤 이루어지는 도어의 열림방향 회전은 탄성부재(도 5 내지 도 15에서 도면부호 150임)의 탄성복원력에 의해 자동으로 이루어진다.

먼저, 탄성부재(150)는 도어(130)에 열림방향으로의 탄성복원력을 작용시키는 부재로, 도어(130)와 케이스(110) 사이에 설치되어 도어가 외력 없이 열림방향으로 자동 회전될 수 있도록 하는 탄성복원력을 제공하게 된다.

이러한 탄성부재(150)는 도어(130)가 자동으로 열릴 수 있도록 하는 역할을 하며, 더불어 도어 닫힘시에 누름 조작된 도어를 백래쉬 구간에서 닫힘위치까지 복원 회전시키는 역할을 한다.

상기 탄성부재(150)는 도어(130)의 좌우 양측 각 힌지결합부(131)에 장착되어 일단부와 타단부가 각각 도어(130)와 케이스(110)에 고정되는 코일 스프링이 될 수 있고, 도어가 닫힘방향으로 회전될 때 탄성복원력을 가지도록 변형되었다가, 그 탄성복원력으로 외력 작용 또는 걸림 작용(록킹 작용)이 해제된 도어를 열림방향으로 회전시키게 된다.

다음으로, 록킹수단(160)은 도어(130)가 닫히도록 회전될 때 닫힘위치의 도어가 열림방향으로 회전되지 않도록 도어를 자동 록킹하여 고정하는 한편, 닫힘위치에서 록킹된 상태의 도어를 누름 조작할 경우 도어의 록을 자동 해제하도록 구성된다.

상기 록킹수단(160)은 케이스 측면부(116) 외측면을 감싸도록 형성된 도어 측면부(132)와 상기 케이스 측면부(116) 사이에 구성되는데, 동일한 구성의 록킹수단이 도어의 좌우 양 측면부와 케이스의 좌우 양 측면부 사이에 설치된다.

각 록킹수단(160)은 도어 측면부(132) 내측면에 돌출 형성되는 돌기(161,162)와, 록킹캠(164)이 일체로 돌출 형성되고 케이스 측면부(116) 외측면에 회전 가능하도록 장착되는 회전체(163)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성의 록킹수단(160)에서 도어(130)가 회전된 위치에 따라 상기 돌기(161,162)에 의해 상기 회전체(163)가 선택적으로 회전, 구속 및 구속 해제되고, 특히 회전체(163)가 닫힘위치에 있는 도어(130)의 돌기(162)에 의해 회전 구속된 상태일 때 도어 록이 이루어지게 된다.

상기 돌기(161,162)는 록킹캠(164)의 측면에 접촉하여 록킹캠을 밀어줌으로써 회전체(163)를 회전시키는 역할을 함과 더불어, 설정된 회전체(163)의 특정 회전위치에서는 상기 록킹캠(164)의 측면에 물림방식으로 록킹되어 회전체(163)의 회전을 구속함과 동시에 도어(130)의 위치를 고정하는 역할을 한다.

바람직한 실시예에서, 상기 돌기는 도어 측면부(132)에 형성된 2개의 돌기, 즉 도어 회전시 록킹캠(164)의 측면을 밀어주어 회전체(163)를 회전시키는 누름돌기(161)와, 도어 회전시 록킹캠(164)의 측면을 밀어주어 회전시키는 한편 록킹캠(164)의 측면에 물림방식으로 록킹되는 록킹돌기(162)로 구성되고, 상기 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)는 록킹캠(164)을 중심으로 대향된 위치에 배치될 수 있게 형성된다.

록킹돌기(162)에는 록킹캠(164)의 돌출단(165)이 걸리도록 된 걸림턱(162a)이 형성되며, 이에 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)에 록킹캠(164)의 돌출단(165)이 삽입되어 걸림으로써 록킹돌기와 록킹캠 간의 물림이 이루어지고, 이때의 물림으로 록킹캠(164) 및 회전체(163)가 록킹돌기(162)에 의해 회전되지 않도록 구속됨과 동시에 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)에 록킹되는 상태가 된다.

누름돌기(161)와 록킹돌기(162)는 도어(130)에 형성되는 부분이므로 도어 회전시 두 돌기가 록킹캠(164)을 회전시키거나 록킹돌기(162)의 록킹이 이루어지는바, 도어 회전에 연동하여 록킹캠(164)이 형성된 회전체(163)가 회전되거나 록킹캠(164)과 록킹돌기(162) 간의 록킹이 이루어지게 된다.

또한 록킹돌기(162)는 도어(130)에 형성되는 부분이므로 록킹돌기(162)와 록킹캠(164) 간의 록킹이 이루어지고 나면, 회전체(163)의 회전이 구속되면서 도어(130) 역시 회전이 구속되어 고정되므로 도어 록 상태가 된다.

또한 도어 위치에 따라 록킹캠(164)에 대한 누름돌기(161) 및 록킹돌기(162)의 상대위치가 달라지면서, 각 돌기가 록킹캠을 슬라이드 접촉하면서 밀어주거나, 돌기와 록킹캠 간의 이격 내지 록킹이 선택적으로 이루어지게 된다.

록킹캠(164)은 돌출된 형상의 돌출단(165)과 오목한 홈부(166)가 형성된 형상을 가지며, 도어 회전시 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)가 홈부(166)에 순차적으로 접촉하여 회전체(163)가 회전되도록 록킹캠(164)을 밀어주게 되고, 더불어 도어 록이 이루어질 경우에는 전체 돌출단(165) 중 정해진 돌출단이 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)에 걸리면서 록킹돌기(162)와 록킹캠(164) 간의 물림이 이루어진다.

록킹캠 프로파일 형상에 대해 좀더 설명하면, 록킹캠(164)은 그 회전중심을 지나는 적어도 하나의 축선에 대하여 대칭된 형상을 가질 수 있는데, 이때 측면을 따라 총 4개의 돌출단(165)이 대칭되게 돌출 형성될 수 있고, 더불어 이웃한 돌출단(165)과의 사이에 각각 1개씩 총 4개의 홈부(166)가 대칭되게 형성될 수 있다.

이 중에서 전체 돌출단(165) 중 서로 반대방향으로 위치된(대략 180°간격으로 배치되는) 정해진 2개의 돌출단만이 걸림턱(162a)에 걸리면서 록킹돌기(162)의 록킹이 이루어지게 되며, 도어 닫힘시 정해진 2개의 돌출단(165) 중 하나가 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)에 걸리어 록킹이 이루어졌다면, 도어(130)가 열린 뒤 다음번의 도어 닫힘시에는 반대방향의 다른 하나가 걸림턱(162a)에 걸리어 록킹이 이루어지게 된다.

이는 도어 닫힘상태에서 도어(130)가 열리고 난 뒤 다시 닫힘상태가 될 때까지 회전체(163)가 180°회전을 하기 때문이다.

또한 두 돌기(161,162)에 의해 회전체(163)는 정해진 한 방향으로만 회전되는데, 각 돌기(161,162)가 홈부(166)를 통해 록킹캠(164)을 밀어주어 회전체(163)를 회전시키되, 도어(130)가 열리는 동안 두 돌기(161,162)가 교대로 접촉하여 록킹캠(164)을 한 번씩 밀어주고, 이후 도어(130)가 닫히는 동안 동일한 순번으로 두 돌기(161,162)가 교대로 접촉하여 록킹캠(164)을 한 번씩 밀어주게 된다.

이렇게 도어(130)가 한번 열리고 닫히는 동안 각 돌기(161,162)는 두 번씩 록킹캠(164)에 접촉하여(록킹캠을 밀어줌) 회전체(163)를 회전시키는데, 도어 열림시와 닫힘시의 모두에서, 도어(130)가 닫힘위치에서 더 눌러진 구간, 즉 백래쉬 구간에서 회전되는 동안, 누름돌기(161)가 록킹캠(164)의 홈부(166)에 먼저 접촉하여 회전체(163)를 일정 부분만큼 회전시키고, 이후 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)의 다른 홈부(166)에 접촉하여 회전체(163)를 나머지 부분만큼 더 회전시킨다.

또한 도어 닫힘시 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)을 밀어 회전체(163)를 회전시킨 뒤 록킹캠의 돌출단(165)이 록킹돌기의 걸림턱(162a)에 걸리는 순간 회전체(163)의 회전은 멈추게 되고(록 상태), 이 순간부터 도어(130) 및 록킹돌기(162)의 추가적인 이동으로 록킹캠(164)의 돌출단(165)이 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)으로부터 분리되어 빠져나오기 전까지는 록 상태가 유지된다.

또한 도어 닫힘상태에서 도어(130)를 열고자 할 때, 도어를 백래쉬 구간 내로 눌러주게 되면, 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)가 전체 홈부(166) 중 반대방향의 두 홈부(도면상 긴 홈부)에 접촉하면서(두 돌기가 순차적으로 접촉함) 록킹캠(164)을 밀어주게 된다(록킹캠 및 회전체의 회전이 이루어짐).

반대로 도어 열림상태에서 도어(130)를 닫고자 할 때, 도어를 록킹하기 위해 백래쉬 구간 내로 눌러주게 되면, 반대방향으로 배치된 나머지 두 홈부(166)(도면상 짧은 홈부)에 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)가 접촉하면서(두 돌기가 순차적으로 접촉함) 록킹캠(164)을 밀어주게 된다(회전체 회전).

즉, 총 4개의 홈부(166) 중 도면상 긴 홈부는 도어 열림을 위해 사용되고(도어 백래쉬 구간에서 각 돌기가 접촉 및 가압), 도면상 짧은 홈부는 도어 닫힘을 위해 사용되며(도어 백래쉬 구간에서 각 돌기가 접촉 및 가압), 긴 홈부는 도어 열림 및 닫힘시 록킹돌기(162)의 이동궤적상 록킹돌기와 록킹캠 간의 간섭을 회피할 목적으로도 사용된다.

또한 도어 개폐시 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)는 대략 180°간격의 반대방향으로 위치한 두 홈부(166)를 밀어주어(각 돌기가 하나씩의 홈부에 순차적으로 접촉하여 밀어줌) 록킹캠(164) 및 회전체(163)를 항상 동일 방향으로 회전시키되, 누름돌기(161)는 닫힘위치에서 도어(130)가 더 눌러지는 동안 홈부(166)에 접촉하여 록킹캠(164)과 회전체(163)를 회전시키고, 록킹돌기(162)는 도어(130)가 닫힘위치보다 더 눌러진 뒤 탄성부재(150)의 복원력에 의해 열림방향으로 회전되는 동안(도어가 닫힘위치를 향해 회전될 때) 홈부(166)에 접촉하여 록킹캠(164)과 회전체(163)를 회전시키게 된다.

한편, 도어 개폐 과정의 작동상태를 도 6 내지 도 15을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6 내지 도 11은 도어 닫힘 및 록 상태에서 도어가 열릴 때까지의 상태를, 도 12 내지 도 15는 도 11의 도어 열림상태에서 도어가 닫히어 백래쉬 구간을 거친 뒤 도어 록이 이루어지기까지의 상태를 나타낸다.

먼저, 도 6에 나타낸 바와 같이 도어 닫힘 및 록 상태에서는 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)에 록킹캠(164)의 돌출단(165) 하나가 걸린 상태로 록킹돌기(162)와 록킹캠(164) 간의 물림이 이루어지고 있다.

이 상태에서 록킹캠(164) 및 회전체(163)는 도어(130)의 록킹돌기(162)에 의해 구속되어 회전되지 않으며, 도어 역시 록킹캠 및 돌출단(165)에 의해 구속되어 회전되지 않으므로, 도어의 위치는 닫힘상태로 완전히 고정된다.

다음으로, 도어를 열고자 할 경우, 도 7에 나타낸 바와 같이 도어(130)를 눌러주어 백래쉬 구간으로 회전시켜야 하며, 이때 록킹돌기(162)가 도면상 아래로 내려오면서 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)으로부터 록킹캠(164)의 돌출단(165)이 빠져나오게 된다.

또한 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)의 돌출단(165)과 분리되는 시점에서 누름돌기(161)가 록킹캠의 긴 홈부(166)에 접촉하게 되며, 이 상태에서 도어(130)를 더 눌러주어 추가 회전시키게 되면, 록킹돌기(162)가 회전체(163)의 록킹캠(164)으로부터 이격되어 멀어짐과 동시에, 도 8에 나타낸 바와 같이 누름돌기(161)가 록킹캠(164)의 긴 홈부(166)를 밀어주어 록킹캠(164) 및 회전체(163)를 도면상 시계방향으로 회전시키게 된다.

도 8과 같이 록킹캠(164)이 회전된 상태에서 도어(130)의 누름상태를 해제하게 되면(도어로부터 손을 떼게 되면), 탄성부재(150)의 탄성복원력에 의해 도어(130)가 반대방향인 열림방향(도면상 반시계방향)으로 회전되고, 결국 도 9와 같이 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)의 긴 홈부(166)에 접촉하게 된다.

이후 도어(130)가 열림방향으로 더 회전되면, 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)의 긴 홈부(166)를 밀어주어 록킹캠(164)과 회전체(163)를 도면상 시계방향으로 회전시키고, 결국 도 10에 나타낸 바와 같이 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)에 의해 간섭을 받지 않는 상태가 되면서, 이후부터 도어(130)만 열림방향으로 회전되는바, 최종적으로 도 11에 나타낸 바와 같이 도어(130)가 완전히 열린 상태가 된다.

도 10의 상태에서 도 11의 상태로 도어(130)가 열릴 때, 제2링크(142)는 도어(130)에 의해 당겨져 전방으로 이동됨과 동시에 하강하고, 도어(130)가 완전히 열린 상태에서 도 11에 나타낸 바와 같이 제2링크(142)의 전단부가 케이스(110) 출입구를 통해 외부로 돌출된 상태가 된다.

또한 제2링크(142)가 하강하는 동안 케이스(110) 내에서 제2링크(142)에 의해 지지되고 있는 필터 어셈블리(120)가 케이스와의 밀착 고정상태 해제 후 제2링크(142)와 함께 하강하며, 도 10은 필터 어셈블리(120)의 프레임 결합돌부(123)가 제2링크(142)에 의해 지지된 상태에서 함께 하강하는 상태를 보여주고 있다.

도 10의 상태에서 도어(130)가 더 열리고 제2링크(142)가 더 하강하면 필터 어셈블리(120)가 케이스(110) 내부 걸림면에 먼저 닿게 되고, 이어 도어(130)가 계속해서 열리는 동안 제2링크(142)가 필터 어셈블리(120)의 프레임 결합돌부(123)로부터 이격된 뒤 더 하강하여, 결국 도 11의 상태가 된다.

이후, 필터 어셈블리(120)의 교체 후 도 11의 상태에서 도어(130)를 다시 닫아주고자 할 경우, 도어(130)를 닫힘위치까지 회전시킨 후 도 12, 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이 백래쉬 구간까지 더 눌러주어야 한다.

그래야만 백래쉬 구간에서 누름돌기(161) 및 록킹돌기(162)에 의해 록킹캠(164) 및 회전체(163)의 회전이 이루어진 뒤, 최종적으로 록킹돌기(162)가 다시 록킹캠(164)에 의해 록킹되는 도 15의 도어 록 상태(회전체 및 도어 고정상태)가 된다.

도어(130)를 닫기 위해서는 도 11의 상태에서 도어(130)를 닫힘위치까지 상방 회전시킨 뒤 도어를 더 눌러주며, 이어 도어(130)가 백래쉬 구간에 진입하면, 도 12에 나타낸 바와 같이 누름돌기(161)가 먼저 록킹캠(164)의 짧은 홈부(166)에 접촉하게 된다.

이어 도어(130)가 더 회전됨에 따라 도 13에 나타낸 바와 같이 누름돌기(161)가 짧은 홈부(166)를 밀어주어 록킹캠(164)을 도면상 시계방향으로 회전시키는데, 도 13의 상태에서 도어(130)의 누름상태를 해제하면(도어로부터 손을 떼게 되면), 이때부터 탄성부재(150)의 탄성복원력에 의해 도어(130)가 반대방향, 즉 열림방향(도면상 반시계방향)으로 회전된다.

이렇게 도어(130)가 열림방향으로 회전되면 록킹돌기(162)가 도 14에 나타낸 바와 같이 록킹캠(164)의 짧은 홈부(166)에 접촉하게 되고, 이어 도어(130)가 백래쉬 구간 내에서 열림방향으로 좀더 회전되면 록킹돌기(162)가 록킹캠(164)의 짧은 홈부(166)를 밀어주게 되면서 록킹캠(164)을 도면상 시계방향으로 회전시키게 된다.

결국, 도 15에 나타낸 바와 같이 도어(130)가 닫힘위치에 도달하게 되면 록킹캠(164)의 돌출단(165)이 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)에 걸리게 되면서 다시 도어 록 상태가 된다.

도 6과 도 15는 모두 록킹캠(164)의 돌출단(165)이 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)에 동일하게 걸린 도어 록 상태를 나타내고 있으나, 도 6의 도어 닫힘상태 이후 다음번의 도어 닫힘상태가 도 15의 상태라 할 때, 도 6과 도 15에서 록킹돌기(162)의 걸림턱(162a)에 걸린 록킹캠(164)의 돌출단(165)은 180°간격으로 위치되는 반대방향의 서로 다른 돌출단(165)이 된다.

또한 도 6의 상태에서 도 15의 상태가 될 때까지 록킹캠(164)과 회전체(163)는 180°만큼 회전된다.

또한 도 11의 열림상태에서 도어(130)가 도 12의 위치가 될 때 제2링크(142)는 상승하여 필터 어셈블리(120)를 위로 들어 올려주게 되고, 도 15의 최종 닫힘상태에서 제2링크(142)가 필터 어셈블리(120)의 프레임 결합돌부(123)를 눌러주어 필터 어셈블리를 케이스(110) 내측면(걸림면)에 완전히 밀착 고정시키게 된다.

아울러, 도어(130)를 열거나 닫기 위해 도어를 눌러주어 백래쉬 구간만큼 도어가 뒤로 밀리게 될 때(도 6에서 도 10의 상태 동안, 도 12에서 도 15의 상태 동안) 도어(130)의 회전에 연동하여 움직이는 제2링크(142)가 필터 어셈블리(120)의 프레임(122)과 슬라이드 접촉을 하게 된다.

즉, 제2링크(142)의 움직임에 따라 제2링크의 상부면이 필터 어셈블리(120)의 프레임(122) 하부면에서 슬라이드 접촉을 하게 되는 것이며, 도어(130)의 개폐가 원활하고 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 슬라이드 접촉시 마찰력을 최소화해주는 것이 필요하다.

더불어 도어 개폐시 이격 후 접촉이 이루어지는 제2링크(142)와 필터 어셈블리(120)의 프레임 결합돌부(123) 사이에는 댐퍼 역할을 수행하는 부재가 필요한 동시에 도어(130)가 닫혔을 때 에어클리너(100)의 내측을 씰링하는 수단이 필요하다.

이에 도어 개폐시 댐퍼 역할을 하면서 도어(130)가 닫혔을 때 에어클리너(100)의 내측을 씰링하는 러버씰(124)을 필터 어셈블리(120)의 프레임 결합돌부(123) 하면에 일정 구간에만 설치한다(도 3 참조).

종래의 에어클리너(선행기술문헌 3 참조)에서는 러버씰(가스켓)을 프레임 결합돌부를 따라 길이방향의 전 구간에 걸쳐 길게 설치하였으나, 이 경우 제2링크와의 마찰력이 과도해지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 에어클리너(100)에서는 러버씰(124)을 프레임 결합돌부(123) 하면에 소정 크기로 보다 작게 설치하고, 링크(142)와 프레임 결합돌부(123) 간 마찰력 최소화를 위해 러버씰(124)이 설치되지 않은 프레임 결합돌부(123) 구간에는 프레임 일체형의 돌출부(125)를 형성한다.

이와 같이 제2링크(142)에 접하는 러버씰(124)을 프레임 결합돌부(123)의 전 구간이 아닌 일부 구간에만 설치하고, 그 나머지 구간에 프레임(122)에 일체 성형된 돌출부(125)를 형성함으로써, 도어(130) 및 링크(142)의 움직임시에 마찰력 축소가 가능해지고, 원터치 조작시 도어 개폐가 원활하게 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 도어(130)가 닫힐 때 작동성을 개선하기 위하여 록킹돌기(162)의 형상을 다음과 같이 변경하는 것이 가능하다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예로서, 록킹돌기의 형상을 변경한 실시예를 나타내는 도면이고, 도 17은 도 16에 도시된 실시예에서 도어를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 도어(130)의 측면부(132) 내측면에 형성되는 록킹돌기(162)를 길게 연장된 구조의 호(弧) 형상으로 형성하는 것이 가능하며, 이때 록킹돌기(162)의 선단부에 록킹캠(164)의 돌출단(165)이 걸리도록 된 걸림턱(162a)이 형성된다.

이러한 록킹돌기(162)의 형상은 도어(130)가 열린 상태에서 회전체(163)가 비정상적인 각도로 회전되는 것을 방지해주게 된다.

즉, 상기한 록킹돌기(162)의 형상은 도어(130)가 열린 상태에서 회전체(163)가 유동이나 중력 등으로 인한 영향에 의해 비정상적인 각도로 회전되는 것을 막아주는데, 도어(130)가 열리는 동안이나 완전히 열린 상태에서 상기 록킹돌기(162)가 회전체(163)의 회전각도를 적절한 각도로 규제해주게 된다.

록킹수단(160)이 전술한 바와 같이 도어(130)의 좌우 양 측면부(132)와 케이스(110)의 좌우 양 측면부(116) 사이에 설치된다고 할 때, 도어(130)가 열리고 있는 동안이나 완전히 열린 상태에서, 케이스(110)의 좌우 양 측면부(116)에 각각 회전 가능하게 설치된 회전체(163)가 유동이나 중력 등의 영향으로 움직여서 정상적인 회전각도에 있지 못하고 비정상적으로 회전되었을 경우, 이후 도어(130)가 다시 닫힐 때 돌기(161,162)의 이동궤적상 돌기(161,162)의 이동을 간섭하는 위치에 회전체(163)의 록킹캠(164)이 놓여있을 수 있다.

이 경우, 도어(130)를 닫고자 하더라도 록킹캠(164)을 포함하는 회전체(163)가 누름돌기(161)에 의해 회전되지 못하여 도어 닫힘 자체가 불가능할 수 있고, 더욱이 회전체(163)를 포함하는 록킹수단(160)의 기본적인 기능인 도어 고정 기능이 수행될 수 없게 된다.

특히, 케이스(110)의 좌우 양 측면부(116)에 각각 설치되는 두 회전체(163)가 동시에 동일한 회전위치 및 회전각도 범위에 있지 않을 경우에는 한쪽만 록킹이 이루어질 수 있으므로 완전한 실링성을 확보할 수 없게 된다.

따라서, 도어(130)의 안정적인 닫힘작동과 회전체(163)의 적절한 회전, 그리고 도어(130)의 안정적인 고정을 위하여, 도어(130)가 열리거나 완전히 열려있는 동안, 즉 도어(130)가 열리고 난 뒤 다시 닫히기 전까지는, 양측의 두 회전체(163)가 동일한 회전위치 및 회전각도 범위 이내에서 정상적인 상태(누름돌기에 의해 정상적으로 회전될 수 있는 상태)를 유지할 수 있도록, 상기 록킹돌기(162)의 형상을 도 16 내지 도 17에 나타낸 바대로 길게 연장된 형상으로 형성해주는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 록킹돌기(162)의 형상은 도어(130)가 열리는 동안 및 도어(130)가 완전히 열려있는 동안 록킹캠(164) 및 회전체(163)의 회전위치 및 회전각도를 규제하면서, 특히 도어(130) 개폐 동안 록킹캠(164) 및 회전체(163)의 회전위치 및 회전각도를 적절히 가이드 해주게 되고, 록킹캠(164) 및 회전체(163)의 움직임을 안정적으로 제어해주게 된다.

또한 상기한 록킹돌기(162)의 형상은 도어(130)가 열리고 닫히는 동안 좌우 양측의 두 회전체(163)를 회전위치 및 회전각도에 있어 상호 간 편차가 발생하지 않도록 동기화하여 제어해주게 되며, 두 회전체(163)가 서로 동일한 움직임을 나타내도록 해주게 된다.

이와 같이 상기 록킹돌기(162)는 도어(130)가 열림방향 및 닫힘방향으로 회전하는 동안 록킹돌기(162)의 길이방향 전 구간 중 적어도 일부가 회전체(163), 특히 록킹캠(164)의 회전을 규제할 수 있는 록킹캠 측방 위치에 항상 위치하는 긴 형상의 구조, 바람직하게는 도어(130)의 회전중심인 힌지결합부(131)를 중심으로 하는 대략 호 형상을 가지도록 형성된다.

도 18은 도 16에 도시된 실시예에서 도어 위치에 따른 작동상태도로서, 도어 개폐시 작동상태는 도 6 내지 도 15를 참조로 앞서 설명한 실시예의 작동상태와 비교하여 큰 차이가 없으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

다만, 도어(130)가 열리고 닫히는 동안 록킹캠(164)의 회전을 규제하면서 록킹캠(164)의 회전위치 및 회전각도를 가이드 할 수 있도록 록킹돌기(162)가 길게 형성되어, 록킹돌기(162)의 길이방향 전 구간 중 적어도 일부가 록킹캠(164)의 측방 위치에 있도록 되어 있음을 볼 수 있다.

이에 좌우 양측의 두 회전체(163)가 회전위치 및 회전각도에 있어서 서로 큰 편차 없이 대략 동일한 회전위치 및 회전각도 범위 이내에 있을 수 있고, 도어의 움직임이 있는 동안 회전체(163)의 회전이 록킹돌기(162)에 의해 항상 규정된 상태로 적절히 가이드 될 수 있게 된다.

도 19는 도 16에 도시된 실시예에서 회전체의 회전위치에 있어서 회전방향으로 편차가 발생한 상태를 나타내는 도면이다.

도 19에서 (a)는 록킹캠(164) 및 회전체(163)가 정상적인 회전위치 및 회전각도를 유지하고 있는 상태를 나타내며, (b)는 (a)에 비해 록킹캠(164) 및 회전체(163)가 시계방향으로 좀더 회전된 상태를, (c)는 (a)에 비해 록킹캠(164) 및 회전체(163)가 반시계방향으로 좀더 회전된 상태를 각각 나타낸다.

기본적으로 길이가 긴 호 형상의 록킹돌기(162)에 의해 록킹캠(164)을 포함한 좌우 양측 두 회전체(163)의 회전방향 편차가 줄어들게 되며, (b)와 (c)의 상태에서도 도어(30)가 안정적으로 닫힐 수 있고, 도어(130)의 개폐가 반복되어 이루어지더라도 록킹돌기(162)에 의해 록킹캠(163) 및 회전체(164)의 회전각도가 도어 위치에 따른 항상 규정된 각도로 일정하게 제어될 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 에어클리너 110 : 케이스
111 : 상부 케이스 112 : 하부 케이스
114 : 흡입구 115 : 배출구
116 : 케이스 측면부 120 : 필터 어셈블리
121 : 필터 엘리먼트 122 : 프레임
123 : 결합돌부 124 : 러버씰
125 : 돌출부 130 : 도어
131 : 힌지결합부 132 : 도어 측면부
140 : 링크수단 141 : 제1링크
142 : 제2링크 150 : 탄성부재
160 : 록킹수단 161 : 누름돌기
162 : 록킹돌기 162a : 걸림턱
163 : 회전체 164 : 록킹캠
165 : 돌출단 166 : 홈부

Claims (20)

1. 케이스(110) 내에 수납되어 공기 중 이물질을 제거하는 필터 어셈블리(120);
   상기 필터 어셈블리(120)의 수납공간 및 교체를 위한 출입구를 가지는 케이스(110);
   상기 케이스(110)에 회전 가능하게 설치되어 케이스(110)의 출입구를 개폐하는 도어(130);
   도어(130)에 열림방향으로의 탄성복원력을 작용시키도록 도어(130)와 케이스(110) 사이에 장착되는 탄성부재(150); 및
   도어(130)와 케이스(110) 사이에 설치되어 도어(130)를 정해진 닫힘위치에서 록킹하는 한편 닫힘위치의 도어(130)를 눌러주어 회전시키는 원터치 조작에 의해 도어 록을 해제하는 록킹수단(160);
   을 포함하고,
   상기 록킹수단(160)은 도어(130)의 회전위치에 따라 선택적인 도어 록/록 해제를 수행하도록 케이스 측면부(116)와, 상기 케이스 측면부(116)를 감싸는 도어 측면부(132) 사이에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스(110)와 도어(130)에 양단부가 회전 가능하게 설치되어 도어 회전시 연동하여 필터 어셈블리(120)를 케이스(110)에 밀착 또는 밀착 해제시키는 링크수단(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 링크수단(140)은
   일단부가 케이스(110)에 회전 가능하게 결합되는 제1링크(141); 및
   상기 제1링크(141)와 도어(130)에 각각 양단부가 회전 가능하게 결합되어 도어(130)가 닫힐 때 필터 어셈블리(120)를 케이스 내측면에 밀착시키는 제2링크(142);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 필터 어셈블리(120)를 케이스 내측면에 밀착시키도록 제2링크(142)가 필터 어셈블리(120)의 프레임(122)에 돌출 형성된 결합돌부(123)를 밀어주도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 결합돌부(123)에서 제2링크(142)에 접하는 러버씰(124)이 결합돌부(123)의 길이방향 전 구간 중 일부 구간에 설치되고, 상기 결합돌부(123)에서 러버씰(124)이 설치된 구간을 제외한 나머지 구간에 제2링크(142)와의 마찰 저감을 위한 돌출부(125)가 돌출 성형되어 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 록킹수단(160)은 도어(130)를 닫을 때 상기 닫힘위치까지 닫힌 도어(130)를 눌러주어 더 회전시킨 뒤 누름 해제하는 원터치 조작에 의해 도어(130)를 록킹시키도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
8. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
   상기 록킹수단(160)은
   상기 도어(130)에 돌출 형성되는 돌기와;
   상기 케이스(110)에 회전 가능하게 설치되어 도어(130)의 회전위치에 따라 상기 돌기에 의해 선택적으로 회전, 회전 구속 및 구속 해제되는 회전체(163);
   를 포함하고, 상기 회전체(163)가 닫힘위치에 있는 도어(130)의 돌기에 의해 회전 구속된 상태일 때 도어 록이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 회전체(163)에는 도어(130)의 돌기가 록킹되는 록킹캠(164)이 돌출 형성되고,
   상기 도어(130)의 돌기가 록킹캠(164)의 측면을 밀어줌으로써 회전체(163)를 회전시키는 한편, 록킹캠(164)에 록킹됨으로써 회전체(163)의 회전을 구속하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 도어(130)의 돌기는
    도어 회전시 록킹캠(164)의 측면을 밀어주어 회전체(163)를 회전시키는 누름돌기(161)와;
    도어 회전시 록킹캠(164)의 측면을 밀어주어 회전시키는 한편, 록킹캠(164)의 측면에 물림방식으로 록킹되는 록킹돌기(162);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)는 도어(130)가 닫힘위치보다 더 눌러진 백래쉬 구간에서 회전되는 동안 록킹캠(164)의 측면을 순차적으로 밀어주어 록킹캠(164) 및 회전체(163)를 한 방향으로 회전시키도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 누름돌기(161)는 도어(130)가 닫힘위치에서 눌러지는 동안 록킹캠(164)의 측면을 밀어주고, 상기 록킹돌기(162)는 도어(130)가 닫힘위치에서 눌러진 뒤 탄성부재(150)에 의해 열림방향으로 회전되는 동안 록킹캠(164)의 측면을 밀어주도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 록킹캠(164)은 록킹돌기(162)와의 록킹이 이루어지는 부분인 돌출된 형상의 돌출단(165)과, 이웃한 두 돌출단(165) 사이에 형성되어 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)가 밀어주는 부분인 홈부(166)로 구성되고,
    상기 록킹돌기(162)에는 록킹캠(174)의 돌출단(165)에 걸리어 물림방식으로 록킹이 이루어지는 걸림턱(162a)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 록킹캠(164)은 측면을 따라 돌출된 총 4개의 돌출단(165)과, 이웃한 두 돌출단(165) 사이에 형성된 총 4개의 홈부(166)를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 록킹캠(164)의 돌출단(165)과 홈부(166)는 록킹캠(164)의 회전중심을 지나는 적어도 하나의 축선에 대하여 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
16. 청구항 15에 있어서,
    도어(130)가 닫힘위치보다 더 눌러진 백래쉬 구간에서 회전되는 동안 누름돌기(161)와 록킹돌기(162)는 록킹캠(164)에서 서로 180°간격의 반대방향으로 위치된 홈부(166) 하나씩을 순차적으로 밀어주어 록킹캠(164) 및 회전체(163)를 한 방향으로 회전시키도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
17. 청구항 10에 있어서,
    상기 록킹돌기(162)는 회전체(163) 및 록킹캠(164)을 규정된 회전위치 및 회전각도로 규제할 수 있도록 길게 연장 형성된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 록킹돌기(162)는 도어(130)의 회전중심인 힌지결합부(131)를 중심으로 하는 호 형상을 가지도록 길게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
19. 청구항 17에 있어서,
    상기 록킹돌기(162)는 도어(130)가 열림방향 및 닫힘방향으로 회전하는 동안 록킹돌기(162)의 길이방향 전 구간 중 적어도 일부가 록킹캠(164)의 회전을 규제할 수 있는 록킹캠(164) 측방 위치에 위치하도록 긴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.
    
20. 청구항 17에 있어서,
    상기 록킹돌기(162)의 선단부에 록킹캠(164)의 돌출단(165)에 걸리어 물림방식으로 록킹이 이루어지는 걸림턱(162a)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 에어클리너.

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