KR101642023B1 - 차량용 에어 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 에어 클리너 내부로 유입되는 공기에 포함된 각종 이물질을 여과하기 위한 에어 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어 클리너에 삽입 장착되는 에어 필터가 에어 클리너의 공기 유입구에 긴밀히 밀착 고정되도록 하여 정화되지 못한 공기가 유입되지 않도록 하고, 에어 필터 흔들림으로 인한 소음 발생을 근본적으로 차단하기 위한 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 필터 삽입구와 걸림턱과 공기 유입구가 형성된 에어 클리너에 슬라이딩 장착 되어지되, 케이스 형태의 본체 상단으로 외향의 플랜지부를 형성하고 상기 플랜지부의 상면에는 패킹이 삽입되며 본체 내부에는 여과지가 부착된 차량용 에어 필터에 있어,
상기 에어 클리너의 필터 삽입구 하측 걸림턱에 접촉하여 탄력적으로 압축 변형되면서 발생되어진 탄력 복원력에 따라 에어 필터를 에어 클리너의 공기 유입구에 긴밀히 밀착 고정시키는 탄지 밀착편을 본체 플랜지부의 하측 단부에 일체로 돌출 형성한 특징을 제공하는 것이다.

Description

차량용 에어 필터 {The air filter is mounted in the vehicle}

본 발명은 차량용 에어 클리너 내부로 유입되는 공기에 포함된 각종 이물질을 여과하기 위한 에어 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어 클리너에 삽입 장착되는 에어 필터가 에어 클리너의 공기 유입구에 긴밀히 밀착 고정되도록 하여 정화되지 못한 공기가 유입되지 않도록 하고, 에어 필터 흔들림으로 인한 소음 발생을 근본적으로 차단하기 위한 것이다.

일반적으로 자동차는 연료와 공기가 혼합하여 연소되면서 동력을 발생하는 것으로, 연료탱크로부터 연료가 엔진으로 공급되게 하는 동시에 에어 클리너를 통해 외부로부터 공기를 유입하여 이를 엔진으로 공급함에 따라 연료와 공기가 혼합된 상태로 흡입과 압축 및 폭발과 배기 행정을 반복하여 자동차의 동력 및 추진력을 얻게 되는 것이다.

이와 같이 자동차에는 필수적으로 외기의 유입이 이루어져야 하는 것이고 이와 같은 외기의 유입은 자동차의 엔진룸에 마련된 에어 클리너를 통해 이루어지는 것이며, 상기 에어 클리너의 내부에는 에어 필터가 내재 되어 있어 외부로부터 유입되는 공기 중 먼지, 유해 가스, 냄새 등을 제거하여 깨끗하게 정화시킨 후 흡기 매니폴드로 공급하는 역할을 하게 된다.

상기의 에어 필터는 통상적으로 평면상 사각 형상으로 된 필터 본체의 내부에 부직포 등으로 된 필터를 지그재그 형태로 절곡하여 삽입시킴에 따라 에어 클리너로 유입되는 외부의 공기가 절곡 상태의 필터로 인해 넓은 면적에서 여과가 이루어지는 것이고, 상기의 필터를 통과한 여과 상태의 공기만이 흡기 매니폴드로 제공될 수 있는 것이다.

이때, 상기의 에어 필터는 장시간 사용을 하게 되면 다양한 이물질을 포함하고 있는 외기의 여과 작용으로 인해 필터의 유입측 방향에 많은 량의 이물질이 흡착되는 것으로서, 이물질의 흡착량이 증가할수록 여과 효율이 저하되므로 상기의 에어 필터는 소모재로서 주기적인 교환이 필요한 것이다.

또한, 상기의 여과 필터는 통상적으로 에어 클리너의 상측(뚜껑)을 개방시켜 그 내부에 여과 필터를 안착시킨 후 에어 클리너의 상측(뚜껑)을 닫아 내부가 밀폐되게 하면 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 에어 클리너 및 에어 필터의 장착구조는 유입되는 공기압에 의해 에어 필터가 유동할 수 있는 것이므로 에어 필터의 유동으로 인해 여과되지 않은 공기가 유입될 수 있는 것이며, 에어 필터의 유동으로 인한 소음이 발생하는 문제점을 갖고 있는 것이다.

이에 따라 근자에 들어서는 한국공개특허 제10-2013-0061599호 및 등록특허 10-1318188호와 같이 에어 클리너의 측부를 개방하여 개방된 측부를 통해 에어 클리너의 내측으로 에어 필터를 슬라이딩 삽입시킬 수 있도록 한 에어 클리너의 구조가 안출된 바 있다.

상기의 에어 클리너는 측부를 통해 에어 필터를 삽입시키고 삽입된 에어 필터의 양측에 마련된 핸들을 회전시켜 상기 에어 필터가 에어 클리너의 내부에 밀착 고정될 수 있도록 함에 따라 에어 클리너의 공기통로와 에어 필터 간의 틈새를 제거하여 여과되지 않은 상태의 공기가 엔진으로 제공되는 것을 차단할 수 있는 것이고, 에어 클리너와 에어 필터 간의 밀착 고정력이 우수하여 차량 진동으로 인해 에어 필터가 유동하거나 유동에 따른 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것으로 알려져 있는 것이다.

그러나, 상기의 슬라이딩 착탈식 에어 필터는 핸들을 회전시켜 에어 필터가 에어 클리너 내부에서 상승되게 하는 구조를 갖고 있어 핸들이 회전량이 부족하거나 캠 부분의 마모가 발생한 경우에는 에어 필터가 에어 클리너 내부에서 밀착 고정되지 못하게 되므로 이로 인해 발생한 틈새를 통해 여과되지 않은 공기가 자동차의 엔진으로 유입되는 문제점이 발생하게 된다.

즉, 상기의 핸들에는 다수의 캠 부분이 형성되어 있는 것으로 상기의 캠 부분의 편심량에 따라 핸들의 회전을 통해 에어 필터가 상향 밀착되는 구조를 갖고 있는 것인데 상기의 캠 부분에 차량의 진동으로 인한 충격 및 하중이 지속적으로 작용하는 경우 캠의 가장 취약한 모서리 부분에서의 눌림 및 마모가 발생하면서 에어 필터를 밀어올리는 힘이 약화되는 것은 물론 결국에는 에어 필터가 캠 부분의 마모에 따라 하강하면서 에어 클리너의 내부와 틈새가 발생하게 되는 것이다.

또한, 상기의 핸들 회전방식을 통해 에어 필터를 밀착 고정하는 방법은 지속적으로 진동이 발생하는 차량의 에어 클리너에는 적합치 않은 것으로 차량의 진동은 전,후 방향보다는 상,하 방향으로의 진동이 더욱 잦고 강력한 것이어서 이러한 진동이 에어 클리너를 통해 에어 필터의 핸들에 작용하게 되면 회전을 통해 고정된 핸들이 진동으로 인해 본래의 위치로 역회전되면서 에어 필터가 에어 클리너의 내부에서 밀착 고정되지 못하고 하강하여 헐거운 끼움 상태가 되므로 이 역시 여과되지 못한 공기가 엔진으로 유입되게 하는 원인으로 작용하게 된다.

특히, 상기의 회전식 핸들을 갖는 에어 필터는 비좁은 에어 클리너의 측부에서 사용자의 손가락으로 핸들의 파지부를 잡고 충분한 회전이 이루어지도록 핸들을 회전시켜야 하는 것으로 비좁은 틈새로 적어도 두 개 이상의 손가락을 넣어 파지한 후 이를 강력한 힘으로 회전시켜야 하기 때문에 핸들의 회전이 충분히 이루어지지 못하는 경우가 매우 빈번한 것이고, 이와 같은 상태의 에어 필터를 교체하고자 하는 경우에도 핸들의 역방향 회전이 매우 번거롭고 자연스럽지 못할 문제점을 갖고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 효율적으로 개선하기 위하여 개발된 것으로서, 에어 필터 본체 일측으로 탄발력이 우수한 탄지 밀착편을 일체로 돌출 성형하되 에어 클리너 내에 에어 필터를 슬라이딩 장착하는 과정에서 에어 클리너 삽입구의 걸림턱과 대응하여 상기 탄지 밀착편이 탄력적으로 압축 변형되면서 발생하는 탄력 복원력에 따라 에어 필터를 에어 클리너의 공기 유입구에 긴밀히 밀착시켜 틈새가 발생하지 않도록 함으로써, 에어 필터를 경유하지 않은 요염 된 공기의 유입을 차단하고 운행 중 에어 필터의 흔들림으로 인한 소음 발생을 근복적으로 방지토록 함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 기존과 같이 별도의 구성물을 이용한 에어 필터 락킹 동작을 추가하지 않은 상태에서 에어 필터를 에어 클리너 내에 원터치로 가볍게 밀어 넣는 것만으로도 자연스럽게 밀착 탄지되어 에어 필터 밀착 고정에 따른 시간을 단축하여 사용 편리성을 개선할 수 있도록 한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 필터 삽입구와 걸림턱과 공기 유입구가 형성된 에어 클리너에 슬라이딩 장착 되어지되, 케이스 형태의 본체 상단으로 외향의 플랜지부를 형성하고 상기 플랜지부의 상면에는 패킹이 삽입되며 본체 내부에는 여과지가 부착된 차량용 에어 필터에 있어서,

상기 에어 클리너의 필터 삽입구 하측 걸림턱에 접촉하여 탄력적으로 압축 변형되면서 발생되어진 탄력 복원력에 따라 에어 필터를 에어 클리너의 공기 유입구에 긴밀히 밀착 고정시키는 탄지 밀착편을 본체 플랜지부의 하측 단부에 일체로 돌출 형성한 특징을 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명은 본체 플랜지부의 길이방향 양측으로 적어도 2개 이상의 탄지 밀착편을 대향하도록 형성함과 더불어 탄력 압축성과 복원성을 우수하게 유지하고 에어 클리너의 필터 삽입구에 슬라이딩 장착되는 과정에서 필터 삽입구 하측 걸림턱에 걸리지 않고 원활히 삽입되도록 내부가 관통된 반구형으로 탄지 밀착편을 성형한 특징을 갖는 것이다.

또한, 본 발명은 다른 실시예로 탄지 밀착편의 내부 관통부위 중앙으로 압축 한계점을 넘지 못하도록 제어하기 위한 스토퍼를 일체로 형성하거나, 탄지 밀착편의 성형 위치를 본체 측부와 같이 다양하게 변형 실시할 수 있는 것이다.

본 발명은, 에어 클리너 내부에 에어 필터를 원터치로 가볍게 밀어 넣는 것만으로도 자연스럽게 에어 클리너 공기 유입구에 밀착 고정됨으로서 에어 필터 밀착 고정에 따른 시간 단축과 함께 사용 편리성이 향상되는 것이며, 에어 필터 본체 사출 성형시 탄지 밀착편이 일체로 형성되므로 에어 필터 고정물이 별도로 필요치 않아 원가절감 및 생산 효율성이 향상되는 것이다.

또한, 에어 필터가 에어 클리너의 삽입구 내에 항시 탄력적으로 지지되어 있어 운행 중 발생하는 흔들림이나 충격에도 견고하게 탄지되어 유동에 따른 소음 발생을 완벽하게 차단하고, 틈새 또한 발생하지 않아 여과되지 않은 공기의 유입을 원천적으로 방지하여 품질 안정성을 가일층 향상시킬 수 있는 효과를 얻는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 필터 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 에어 필터 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 에어 필터 장착 과정을 설명하기 위한 예시도로서, (a)는 장착 전 도면이고, (b)는 장착 후 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A'선 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 예시도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 예시한 요부발췌 사시도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 필터 사시도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어 필터 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 에어 필터 장착 과정을 설명하기 위한 예시도로서 (a)는 장착 전 도면이고, (b)는 장착 후 도면을 각각 도시한 것이다.

우선적으로 통상의 에어 클리너(10)는 차량의 엔진룸에 위치하여 엔진 내부로 유입되는 공기를 여과하기 위한 장치물이며, 실질적 여과수단인 에어 필터(A)가 삽입 장착되는 필터 삽입구(11)와 에어 필터를 받쳐주는 걸림턱(12)과 에어 필터로부터 여과된 공기가 유입되는 공기 유입구(13) 등으로 구성되는 것이다.

도시된 실시예에 따른 본 발명의 에어 필터(A)는 평면상 사각 형태로 된 케이스 형 본체(100) 내부에 부직포와 같은 여과지(200)를 지그재그 형태로 부착하고, 본체(100) 상단으로는 외측으로 확장된 플랜지부(101)가 형성되며, 플랜지부(101)의 상면으로 연질 탄력재로 된 패킹(102)이 삽입되어 구성되는 것이다.

아울러, 위 예시의 본체 상단 플랜지부(101)에는 에어 클리너 필터 삽입구(11)에 슬라이딩 장착되는 에어 필터를 에어 클리너의 공기 유입구 측으로 긴밀히 탄지되도록 밀착시키기 위한 탄지 밀착편(110)이 일체로 돌출 성형되는 것인데, 상기 탄지 밀착편(110)을 플랜지부의 길이방향 양측으로 대향하여 일정한 간격을 두고 적어도 2개 이상 배치 형성하는 것이며, 바람직하게는 플랜지부 전후방과 중앙으로 각각 1개씩 배열하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 탄지 밀착편(110)은 탄력 압축성과 복원성을 우수하게 유지하며 에어 클리너의 필터 삽입구(11)에 슬라이딩 장착되는 과정에서 필터 삽입구 하측 걸림턱(12)에 걸리지 않고 원활히 삽입되도록 내부가 관통된 반구형으로 성형되는 것이며, 에어 클리너 필터 삽입구의 걸림턱(12)에 대응하여 걸리지 않고 부드럽게 진입될 수 있는 요구 특성과 압축 탄력성의 특성을 모두 만족하는 범위내에서 탄지 밀착편의 형상과 구조를 다양하게 변형하여도 무방한 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 예시도 이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 예시한 요부발췌 사시도로써, 본 발명의 탄지 밀착편(110) 내부 관통부위 중앙으로 압축 한계점을 넘지 못하도록 제어하기 위한 스토퍼(110a)를 일체로 형성하되, 스토퍼의 상단이 플랜지부(101) 하단으로부터 일정한 간격을 두고 유격되도록 떨어져 있고 원형 내지는 사각형과 같은 단면 형상을 이루게 되는 것이다.

아울러, 탄지 밀착편(110)을 플랜지부(101) 뿐만 아니라 에어 필터 본체 측부(104) 등에도 다양하게 배치하여 성형할 수 있는 것인데, 본체 측부(104)에 탄지 밀착편을 일체로 돌출 형성할 경우 외측을 향해 뻗어진 이격 상태의 텐션지지부(110b)와, 이들 텐션지지부 선단에 연이어진 상태로 하향 절곡 된 반구형의 접촉편(110c)으로 구성할 수 있는 것이다.

도면 중 미설명 부호 103은 에어 필터 본체 전방에 돌출 형성된 손잡이를 도시한 것이다.

다음의 설명은 본 발명의 실질적 작용 효과를 살펴보기 위한 것이며, 우선적으로 도 3 (a)와 같이 에어 클리너의 필터 삽입구(11) 일측으로 에어 필터(A)를 위치시킨 상태에서 가볍게 밀어주면 도 3 (b)와 같이 플랜지부(101) 하단에 돌출된 탄지 밀착편(110)이 필터 삽입구 하단의 걸림턱(12)에 걸려 탄력적으로 압축됨과 동시에 발생되는 탄력 복원력에 따라 슬라이딩 장착되는 에어 필터 전체를 에어 클리너 공기 유입구(13) 하측으로 밀어 올리게 되고, 이때 플랜지부 상단의 패킹(102)과 공기 유입구(13) 하측이 도 4와 같이 긴밀히 밀착되어 틈새 발생을 원천적으로 봉쇄함으로써 여과되지 않은 공기가 공기 유입구(13) 내로 전혀 유입되지 못하고 필히 에어 필터의 여과지(200)를 경유하여 깨끗하게 정화된 후 엔진 내로 유입되어 에어 필터 사용에 따른 품질 안정성을 가일층 향상시킬 수 있는 것이다.

아울러, 탄지 밀착편(110)은 반구형을 이루고 있어 필터 삽입구 하단의 걸림턱(12)에 접촉하는 과정에서 걸리지 않고 부드럽게 타고 올라가면서 압축되어 파손될 우려가 없는 것이며, 이에 더하여 도 5와 같이 탄지 밀착편(110) 내부 공간에 스토퍼(110a)를 추가 형성하여 탄지 밀착편이 무리하게 압축되는 것을 방지할 수 있어 구조적 안정성을 향상시키는 것이다.

위 예시의 스토퍼(110a)는 단면 형상이 원형 내지는 사각의 형태를 이룰 수 있고 일측이 탄지 밀착편에 일체로 성형됨과 동시에 상단은 떨어져 있어 탄지 밀착편이 무리하게 압축되는 것을 제어함은 물론 압축 한계점을 넘는 외력에 대하여 자체적으로도 부드럽게 휘어져 탄지 밀착편에 집중된 압축 하중을 추가적으로 분산 흡수하여 탄지 밀착편의 구조적 안정성을 보상할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 탄지 밀착편(110)은 다른 실시예로서 도 6과 같이 본체 측부(104)에 일체로 성형할 수 있는 것인데, 탄지 밀착편의 접촉편(110c)이 에어 클리너의 필터 삽입구 하단 걸림턱(12)에 타고 올라가면 한 쌍의 텐션지지부(110b)가 휘어지면서 그에 따른 반발력만큼 에어 필터(A) 전체를 상측으로 밀어 올리게 되고, 이때 에어 필터 본체(100) 상단의 패킹(102)이 에어 클리너 공기 유입구(13) 하측에 긴밀히 밀착 고정되며, 이에 따라 에어 클리너(10)의 공기 유입구로 유입되는 공기는 필연적으로 에어 필터 본체 내의 여과지(200)를 통과하여 완벽하게 정화된 이후 흡기 매니폴드를 따라 엔진으로 공급될 수 밖에 없는 것이다.

아울러, 본 발명의 에어 필터(A)를 에어 클리너(10)로부터 분리하여 교체하고자 할 경우에는 본체 일측에 형성된 손잡이(103)를 잡고 전방으로 가볍게 당겨주면, 필터 삽입구(11) 내에 탄력적으로 압축 지지되어 있던 탄지 밀착편(110)이 걸림턱(12)으로부터 슬라이딩 되면서 자연스럽게 인출되는 것이다.

따라서, 본 발명의 에어 필터는 원터치로 가볍게 밀어 장착하는 것만으로도 에어 필터와 에어 클리너 간의 밀착 고정이 이루어지고, 에어 필터를 제거하고자 하는 때에도 별다른 동작이나 과정 없이 전방으로 잡아당기는 것만으로 손쉽게 분리되어 사용에 따른 편리성을 향상시키게 되는 것이다.

이에 더하여, 탄지 밀착편의 탄지력에 따라 운행 중 차량의 진동이 반복적이고 지속적으로 작용하더라도 늘 안정적으로 결합 상태를 유지할 수 있어 장기간 운행시에도 에어 필터와 에어 클리너 간의 틈새가 전혀 발생하지 않으며, 외부로부터 유입되는 공기의 여과 효율을 가일층 향상시킬 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 에어 클리너, 11 : 필터 삽입구,
12 : 걸림턱, 13 : 공기 유입구,
A : 에어 필터, 100 : 본체,
101 : 플랜지부, 102 : 패킹,
103 : 손잡이, 104 : 측부,
110 : 탄지 밀착편, 110a : 스토퍼,
110b : 텐션지지부, 110c : 접촉편

Claims (6)

1. 필터 삽입구(11)와 걸림턱(12)과 공기 유입구(13)가 형성된 에어 클리너(10)에 슬라이딩 장착 되어지되, 케이스 형태의 본체(100) 상단으로 외향의 플랜지부(101)를 형성하고 상기 플랜지부(101)의 상면에는 패킹(102)이 삽입되며 본체(100) 내부에는 여과지(200)가 부착되며, 상기 플랜지부(101)에는 하향 돌출의 탄지수단이 형성된 차량용 에어 필터(A)에 있어서,
   상기 탄지수단은 플랜지부(101)의 양측 하부에 일정 간격으로 복수 형성된 탄지 밀착편(110)으로 이루어지되,
   상기 탄지 밀착편(110)은 내부가 관통된 하향 반구형의 형태로 이루어지고, 내부 관통부위 중앙에는 하단이 탄지 밀착편(110)과 일체로 연결되고 상단은 플랜지부(101)와 분리된 형태의 스토퍼(110a)를 상향 돌출 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 에어 필터.
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