KR102399772B1 - 유체 안내 장치의 연결 플랜지 및 적어도 하나의 연결 플랜지를 갖는 유체 안내 장치 - Google Patents

유체 안내 장치의 연결 플랜지 및 적어도 하나의 연결 플랜지를 갖는 유체 안내 장치 Download PDF

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마르크 스터게쓰 크리스토퍼
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알룬 슈페네만 닥터
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클로츠 안드레아스
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Abstract

특히 자동차의, 특히 내연기관의, 유체-안내 장치(10)의 연결 플랜지(12), 및 유체-안내 장치(10)가 기술된다. 연결 플랜지(12)는 적어도 하나의 유체 안내 공간(20), 적어도 하나의 고정 요소(30)를 갖는 또는 적어도 하나의 고정 요소(30)를 위한 적어도 하나의 고정 부분(32), 및 적어도 하나의 유체-안내 공간(20)을 밀봉하기 위한 적어도 하나의 밀봉 부분(22)을 포함한다. 연결 플랜지(12)의 적어도 하나의 부분은 형상-강화 특성들을 포함한다. 연결 플랜지(12)는 플라스틱 베이스 부재(18) 및 상기 플라스틱 베이스 부재(18)에 형상 끼워맞춤으로 결합되는 적어도 하나의 강화 요소(24)를 포함한다. 적어도 하나의 강화 요소(24)는 적어도 하나의 고정 부분(32)과 적어도 하나의 밀봉 부분(22) 사이의 하중 경로에 배치된다. 적어도 하나의 강화 요소(24)는 유체-안내 공간(20)에 직접 접하지 않는다. 강화 요소(24)는 적어도 2개의 고정 요소들(30)을 서로 연결하거나 이들을 포함하며, 적어도 하나의 고정 요소(30)는 부싱이다.

Description

유체 안내 장치의 연결 플랜지 및 적어도 하나의 연결 플랜지를 갖는 유체 안내 장치{CONNECTING FLANGE OF A FLUID-CONDUCTING DEVICE AND FLUID-CONDUCTING DEVICE WITH AT LEAST ONE CONNECTING FLANGE}
본 발명은 적어도 하나의 유체-안내 공간(fluid-conducting space), 적어도 하나의 고정 요소를 갖는 또는 이를 위한 적어도 하나의 고정 부분(fastening section), 및 적어도 하나의 유체-안내 공간을 밀봉하기 위한 적어도 하나의 밀봉 부분(sealing section)을 가지며, 적어도 연결 플랜지(connecting flange)의 부분은 형상-강화 특성(shape-reinforcing properties)을 가지는, 특히 자동차의, 특히 내연기관의, 유체-안내 장치(fluid-conducting device)의 연결 플랜지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 적어도 하나의 연결 플랜지는 적어도 하나의 유체-안내 공간, 적어도 하나의 고정 요소를 갖는 또는 이를 위한 적어도 하나의 고정 부분, 및 적어도 하나의 유체-안내 공간을 밀봉하기 위한 적어도 하나의 밀봉 부분을 포함하며, 적어도 연결 플랜지의 부분은 형상-강화 특성을 가지는, 특히 자동차의, 특히 내연기관의, 적어도 하나의 연결 플랜지를 갖는 유체-안내 장치에 관한 것이다.
DE 10 2008 052 259 A1은 플라스틱 재질의 필터 하우징을 갖는 자동차의 내연기관의 필터 장치, 특히 오일 필터를 개시한다. 필터 장치는 강화된 연결 플랜지를 포함하며 이에 의해 필터 장치는 내연기관에 떠받쳐질 수 있으며 따라서 연결 플랜지는 필터 하우징과 내연기관 사이에 배치되며 그리고 이것은 필터 장치와 소통하는, 적절한 공급/배치 도관 또는 커넥터를 구비한 매질 전달 장치를 포함한다.
본 발명은 연결 플랜지와 이에 연결될 부품, 특히 엔진 블록의 특히 연결 부품 사이의 연결부, 특히 밀봉 조임 연결부가 개선될 수 있도록 전술한 유형의 연결 플랜지 및 유체 안내 장치를 설계하는 목적을 갖는다.
상기 목적은 연결 플랜지가 플라스틱 베이스 부재(기부(基部) 부재) 및 상기 플라스텍 베이스 부재와 형상 끼워맞춤(form fit)으로 결합되는 적어도 하나의 강화 요소(reinforcement element)를 포함하며, 적어도 하나의 강화 요소는 적어도 하나의 고정 부분과 적어도 하나의 밀봉 부분 사이의 하중 경로(load path)에 배치되며 적어도 하나의 강화 요소는 유체-안내 공간에 직접 접하지 않는다는 점에서 본 발명에 의해 달성된다.
적어도 하나의 강화 요소는 연결 플랜지를 기계적으로 강화시킨다. 이것은 연결 플랜지의 가능한 벤딩(bending)(굽힘)을 중화(상쇄)시킬 수 있다.
본 발명에 따르는 연결 플랜지는 플라스틱 재질로 제조되며, 이것은 적어도 하나의 강화 요소로 요구되는 위치에서 강화된다. 이와는 대조적으로, 종래기술의 연결 플랜지는 금속으로 구성된다. 본 발명에 따르는 적어도 하나의 강화 요소는 플라스틱 플랜지에 국부적 강화 부재로서 통합된다. 이러한 방식으로, 국부적 약한 지점들이 방지될 수 있다. 종래기술에서 공지된 플라스틱 플랜지에서는, 특히 요구되는 설계의 결과로서, 플랜지에서 변형이 야기되는 밀봉 영역에 약한 지점이 발생할 수 있다. 변형은 밀봉의 반력에 의해 야기될 수 있다. 변형은 하중 및 온도 하에서 플라스틱 재질의 크리프 거동에 의해 야기될 수 있다. 이러한 변형은 밀봉 압축의 감소로 이어질 수 있으며 따라서 사용의 과정 동안 누설의 위험을 증가시킬 수 있다.
연결 플랜지는 적어도 하나의 강화 요소와 플라스틱 재료, 특히 플라스틱 베이스 부재의 플라스틱 기질의 플라스틱 재료 사이의 형상 끼워맞춤 연결부를 포함한다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소는 플라스틱 재료에 안정되게 유지될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소는 플라스틱 베이스 부재의 플라스틱 재료에 의해 침투될 수 있다. 이러한 방식으로, 수 개의 방향으로 형상 끼워맞춤으로 작용하는 특히 안정적인 연결부가 구현될 수 있다.
연결 플랜지는 적어도 하나의 고정 부분과 적어도 하나의 밀봉 부분 사이의 하중 경로에 배치된다. 이러한 방식으로, 특히 운전 조건에 의해 야기되는 적어도 하나의 밀봉 부분의 변형은 더 잘 중화(상쇄)될 수 있다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 하중 경로는 시작 지점, 즉 도입 위치로부터 반력 및/또는 반력모멘트에 의해 흡수되는 위치까지의 부품의 힘 및/또는 모멘트의 경로로서 이해된다. 연결 플랜지는 플라스틱 베이스 부재의 적어도 하나의 스크루-온(screw-on) 지점과 적어도 하나의 밀봉 부분, 특히 시일(seal) 사이의 하중 경로에 배치될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 고정 부분은 적어도 하나의 고정 요소(fastening element) 및/또는 적어도 하나의 고착 요소(fixation element)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 고정 부분으로 연결 플랜지는 유체-안내 장치의 적절한 연결측에, 특히 엔진 블록에 고정 및/또는 고착될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 고정 부분은 적어도 나사 연결부의 부분을 포함할 수 있다. 나사 연결부는 용이하게 연결되고 풀릴 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 고정 부분은 적어도 하나의 관통 보어 및/또는 적어도 하나의 고정 요소, 특히 적어도 하나의 나사 러그(screw lug), 적어도 하나의 부싱(bushing) 및/또는 적어도 하나의 스레드(thread)를 포함하거나 또는 적어도 부분적으로 이것을 형성할 수 있다. 부싱 또는 나사는 관통 보어를 통해 통과될 수 있다. 적절한 나사는 나사 러그 또는 부싱을 통해 통과될 수 있다. 나사 러그 또는 부싱은 안정적인 재질, 특히 금속으로 제조될 수 있다. 이러한 방식으로, 조립력의 결과로서 종방향 나사축에 대한 축방향 변형은 방지될 수 있다. 스레드에 의해, 대응 나사는 나사-연결될 수 있다.
적어도 하나의 강화 요소는 유체-안내 공간에 직접 접하지 않는다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소는 유체-안내 장치의 작동에서 유체와 직접 접촉을 하지 않는다. 따라서, 유체-안내 장치에서 안내되는 유체는 강화 요소에 영향을 미칠 수 없으며, 특히 이것에 손상을 주거나 방해할 수 없으며, 역도 마찬가지이다. 또한, 유체가 적어도 하나의 강화 요소와 플라스틱 베이스 부재의 플라스틱 재료 사이의 경계 영역들에 침투할 수 있는 것이 이러한 방식으로 방지될 수 있다. 따라서 유체가 이들 경계 영역들에서 원하지 않는 채널들을 형성하는 것이 방지될 수 있다.
유리하게는 적어도 하나의 강화 요소는 유체-안내 장치의 유체-안내 공간에서 볼 때 외부에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소는 외부에서 볼 때 대응하는 유체-안내 공간의 벽을 지지하며, 선택적으로 보호할 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 밀봉 부분은 적어도 하나의 유체-안내 공간을 밀봉하기 위한 밀봉 장치의 적어도 하나의 부품을 포함할 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 밀봉 부분은 적어도 그 섹션들에 걸쳐 그 둘레에 대해 적어도 하나의 유체-안내 공간을 둘러쌀 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 밀봉 부분은 연결 플랜지가 연결될 또는 연결된 부품의, 특히 엔진 블록의 연결 부품의 대응 밀봉 부분과 직접 또는 간접적으로 밀봉 가능하게 상호 작용할 수 있다. 이러한 방식으로, 연결 플랜지의 연결측은 대응 부품의 적절한 접촉 연결측에 대해 밀봉될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 밀봉 부분은 적어도 하나의 시일(seal)과의 접촉을 위한 적어도 하나의 밀봉 표면을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 밀봉 기능은 향상될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 밀봉 부분은 적어도 하나의 시일을 수용하기 위한 적어도 하나의 밀봉 그루브(sealing groove)를 포함할 수 있다.
본 발명은 밀봉 작용 및 압력 조건들의 결과로서 변형되는 경향이 있는 연결 플랜지를 갖는 유체-안내 장치들과 관련되어 사용될 수 있다. 특히, 본 발명은 필터 모듈, 특히 오일 필터 및 연료 필터, 오일 팬, 실린더 헤드 커버, 공기 안내 부품, 예를 들면, 흡기 파이프 및 공기 필터들과 관련하여, 유체-안내 부품 등을 위한 엔진 플랜지 강화로서 사용될 수 있다.
본 명세서에서 유체(fluid)는 매우 상이한 유형들의 기체들 및 액체들, 예를 들면, 오일, 물, 물 글리콜 혼합물들, 공기, 브레이크 유체로서 이해될 것이다.
본 발명은 자동차의 내연기관과 관련하여 사용될 수 있을 뿐만아니라 자동차 또는 다른 기계, 특히 농업 기계 또는 건설 기계의 다른 유형의 액체 시스템, 특히 오일 시스템, 연료 시스템, 유압 시스템, 냉각 시스템, 요소 수용액등을 갖는 유체 시스템과 관련하여 사용될 수 있다. 본 발명은 자동차 기술 이외에서도, 특히 산업용 엔진에서도 사용될 수 있다. 본 발명은 자동차, 특히 승용차, 트럭, 버스, 농업 및/또는 건설 차량, 건설/농업 기계, 압축기, 산업용 엔진 또는 특히 내연기관을 갖는 다른 장치들과 관련하여 사용될 수 있다.
유리하게는, 유체-안내 장치는 오일 필터 모듈일 수 있으며 이것은 본 발명에 따르는 연결 플랜지에 의해 내연기관의 엔진 블록의 연결 부품에 연결될 수 있다. 이와 관련해서, 적절한 오일 라인들이 연결 플랜지를 통해 연장될 수 있으며 여기에 제공되는 오일 라인들을 갖는 엔진 블록의 부품에 연결될 수 있다. 연결 플랜지의 밀봉 부분들 및 엔진 블록에 제공되는 대응 밀봉 부분들에 의해 오일 라인들은 서로에 대해 그리고 주위 환경에 대해 밀봉될 수 있다. 오일 필터 모듈은 필터 헤드를 포함할 수 있으며 여기에 필터, 특히 소위 스핀-온(spin-on) 필터가 특히 나사결합에 의해 특히 교환 가능하게 연결될 수 있다.
유리한 실시형태에서는, 적어도 하나의 강화 요소가, 적어도 그 부분들에 걸쳐, 플라스틱 재료에 사출성형에 의해 매립(내장)될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소는 적어도 사출성형에 의해 매립된 지점들에서 플라스틱 재료에 의해 둘러싸일 수 있다. 이와 관련해서, 플라스틱 재료는 형상 끼워맞춤으로 가능하게는 적어도 하나의 강화 요소의 개구부, 레세스 또는 홀과 맞물릴 수 있으며 이에 침투할 수 있다. 역으로, 적어도 하나의 강화 요소의 대응 융기 부분은 플라스틱 재료에 맞물릴 수 있다. 또한, 플라스틱 재료는 적어도 하나의 강화 요소를 유체-안내 공간으로부터 분리할 수 있으며 따라서 적어도 하나의 강화 요소는 유체-안내 공간과 직접 접하지 않는다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소는 적어도 그 부분들에 걸쳐 약 1 mm 내지 3 mm 두께의 플라스틱 재료로 사출성형함에 의해 매립될 수 있다. 이러한 방식으로, 재료 절감 및 여전히 효과적인 형상-끼워맞춤 연결 및 매립이 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 강화 요소는 적어도 2개의 고정 요소들을 서로 연결하거나 또는 이들을 포함한다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소로 적어도 2개의 고정 요소들 사이의 힘-전달 연결이 구현될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소가 적어도 2개의 나사 러그들을 서로 연결시킬 수 있다. 대응하는 나사들 또는 볼트들은 나사 러그들 안으로 또는 나사 러그들을 통해 안내될 수 있다. 이러한 방식으로, 대응하는 결합력들이 여기에 인가될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 고정 요소가 적어도 하나의 재료 융합 및/또는 형상 끼워맞춤 및/또는 마찰 결합, 특히 피팅, 플러그-인 결합, 접착 결합, 용접 결합, 납땜 결합, 클팸핑 결합, 잠금 결합, 클립 결합, 회전 및/또는 플러그-인 결합, 특히 나사 결합 등등, 또는 수개의 결합 타입들의 조합에 의해 적어도 하나의 강화 요소와 직접 또는 간접으로 연결될 수 있다.
유리하게는,적어도 하나의 고정 요소는 적어도 하나의 강화 요소에 통합될 수 있으며, 특히 이에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 고정 요소와 적어도 하나의 강화 요소 사이의 안정적인 결합이 구현될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 강화 요소는 간단한 방식으로, 특히 일체성형으로서, 적어도 하나의 고정 요소와 이러한 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 강화 요소의 적어도 하나의 고정 요소는 부싱, 특히 나사 부싱이며; 이것은 강화 요소에 특히 일체로 형성되거나 또는 그 안에 통합될 수 있다. 적어도 하나의 나사 부싱에서는, 적어도 하나의 나사 또는 볼트가 안내되고 고정될 수 있다. 유리하게는, 적어도 하나의 나사 부싱의 축에 대한 축방향 힘 흡수는 이것으로 달성될 수 있다.
대안으로, 또는 추가적으로, 고정 부분은 플라스틱 베이스 부재를 관통하는 컷아웃(cutout)으로서, 그러나 특히 관통 보어로서 구현될 수 있다.
또 다른 유리한 실시형태에서는, 적어도 하나의 고정 요소, 특히 부싱은 적어도 일측에서, 특히 둘레측에서 개방될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 제조 공정 동안 또는 조립 동안의 공차 보상(tolerance compensation)이 개선될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 나사 부싱은 그 둘레측에서 개방 형상을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 나사 부싱은, 필요하다면, 특히 공차 보상을 위해 더욱 용이하게 확장될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소는 적어도 하나의 굴곡부 또는 급격한 굴곡부를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소의 형상은 플라스틱 베이스 부재의, 특히 밀봉 부분의 코스에 맞춰질 수 있다. 적어도 하나의 강화 요소는 시일을 위한 밀봉 그루브의 코스에 매칭될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소는 밀봉 그루브를 지지할 수 있다. 적어도 하나의 강화 요소의 형상은 힘 도입의 개선을 위해 조정될 수 있다. 유리하게는, 적어도 하나의 굴곡부 또는 급격한 굴곡부는 적어도 2개의 고정 부분들 또는 적어도 2개의 고정 요소들 사이에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 강화 요소는 2개의 고정 부분들 또는 고정 요소들 사이의 하중 경로에 맞춰질 수 있다.
또 다른 유리한 실시형태에서는, 적어도 하나의 강화 요소는 연결 공정 동안 적어도 하나의 강화 요소를 플라스틱 베이스 부재에 고착시키기 위한 적어도 하나의 고착 부분을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 고착 부분으로, 적어도 하나의 강화 요소는 제조 공정 동안, 특히 플라스틱 재료에 사출성형에 의한 매립 동안에, 정확한 위치에 유지될 수 있다. 이와 관련해서, 고착 부분은 적어도 하나의 부싱의 적어도 하나의 단부면에 의해 형성될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 고착 부분은, 플라스틱 베이스 부재와의 결합 후에 외부로부터 접근 가능하며 플라스틱 재료가 없는 적어도 하나의 강화 요소의 영역에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 고착 부분은 플라스틱 재료에 사출성형 또는 주조에 의해 여하튼 매립되지 않는 적어도 하나의 강화 요소의 위치에 배치될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소는 플라스틱 재료의 삽입 부품으로서 배치될 수 있다. 삽입 부품은 적어도 하나의 밀봉 부분의 밀봉 그루브 바닥 뒤에 플라스틱 재료의 재료 축적이 방지될 수 있도록 배치될 수 있다.
또 다른 유리한 실시형태에서는, 적어도 하나의 강화 요소는 판금을 포함하거나 또는 판금으로 구성될 수 있다. 판금은 간단한 방법으로, 특히 성형, 절삭, 스탬핑 등으로 기계가공될 수 있다. 판금은 비교적 최소의 두께로 구현될 수 있다.
유리하게는, 판금은 세장형(細長型)(elongate) 형상을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 이것은 적절한 길이를 가로질러 플라스틱 베이스 부재 내로 도입될 수 있다. 따라서 판금은 대응하여 이격된 고정 부분들 또는 고정 요소들을 서로 연결할 수 있다.
유리하게는, 판금 두께의 그 좁은측 방향으로의 판금 높이에 대한 비는 대략 1 내지 3과 1 내지 15 사이, 특히 대략 1 내지 5일 수 있다. 이러한 방식으로, 높이는 저항 모멘트에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.
또 다른 유리한 실시형태에서는, 적어도 하나의 강화 요소는 적어도 하나의 홀, 특히 복수의 홀들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 홀을 통해, 플라스틱 베이스 부재의 플라스틱 재질은 유동할 수 있으며 이러한 방식으로 형상 끼워맞춤 결합을 개선할 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소는 천공된 판금 또는 홀을 갖는 판금으로 구성될 수 있다. 천공된 판금은 특히 연속 스트립 재료로 제조될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소는 매끈한, 연속적인, 특히 둘레방향으로 폐쇄된 구성의 에지들 및/또는 단부면들을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 균일한 윤곽이 구현될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 강화 요소의 안정성은 이러한 방식으로 개선될 수 있다.
판금으로 구성되는 강화 요소는 적어도 하나의 부싱을 포함할 수 있으며, 부싱은 예를 들면 판금으로부터 재성형, 바람직하게는 롤링에 의해 형성되거나 또는 판금에 초기 분리 부품으로서, 바람직하게는 납땜 또는 용접에 의해 연결된다. 판금 부품과 일체로 성형되거나 또는 이에 연결되는 부싱은 유리하게는 플라스틱 바디의 관통 보어에 대해 동축으로 정렬될 수 있다.
유리하게는, 적어도 하나의 강화 요소는 천공된 판금으로 구성될 수 있으며 그 에지 및 단부면에서 교차 홀 등을 갖지 않을 수 있다.
또 다른 유리한 실시형태에서는, 적어도 하나의 강화 요소는 금속, 세라믹, 고성능 플라스틱 재료, 특히 탄소 섬유 강화 플라스틱(carbon fiber reinforced plastic) 재료, 또는 재료 혼합물로 구성될 수 있거나, 또는 적어도 이러한 재료들을 포함할 수 있다. 이러한 재료들로 또는 재료 혼합물들로, 안정적이고 내열성인 강화 요소가 구현될 수 있다.
기술적 목적은 또한 연결 플랜지가 플라스틱 베이스 부재 및 상기 플라스틱 베이스 부재와 형상 끼워맞춤으로 연결되는 적어도 하나의 강화 요소를 포함하며, 적어도 하나의 강화 요소가 적어도 하나의 고정 부분과 적어도 하나의 밀봉 부분 사이의 하중 경로에 배치되며, 적어도 하나의 강화 요소는 유체-안내 공간에 직접 접하지 않는, 유체-안내 장치와 관련된 본 발명에 따라 달성된다.
다른 측면들에서, 본 발명에 따른 연결 플랜지 및 본 발명에 따른 유체-안내 장치와 관련하여 설명된 특징들 및 이점들 및 그들의 각각의 유리한 실시형태들은 마찬가지로 서로 적용되며 그 반대로도 마찬가지이다. 물론 개별 특징들 및 이점들은 서로 결합될 수 있으며, 개별 효과들의 합계를 능가하는 또 다른 유리한 효과들이 발생할 수 있다.
본 발명은 연결 플랜지와 이에 연결될 부품, 특히 엔진 블록의 특히 연결 부품 사이의 연결부, 특히 밀봉 조임 연결부가 개선될 수 있는 연결 플랜지 및 유체 안내 장치를 제공하는 효과를 갖는다.
본 발명의 또 다른 이점들, 특징들, 및 상세들은 이하의 설명으로부터 유래하며 본 발명의 실시형태가 도면의 도움으로 보다 상세히 설명될 것이다. 당업자는 도면, 상세한 설명, 및 청구범위에 조합으로 개시된 특징들을, 적절하게 또한 개별적으로 고려할 것이며 다른 의미있는 조합물들을 형성하기 위해 이들을 조합할 것이다. 개략적으로 다음과 같이 도시된다:
도 1은 오일 필터 모듈을 내연기관의 엔진 블록에 연결하기 위한 연결 플랜지의 구역에서의 자동차의 내연기관의 오일 필터 모듈의 측면도의 상세도를 도시하며;
도 2는 도 1에 표시된 단면선 Ⅱ-Ⅱ에 따르는 도 1의 오일 필터 모듈의 연결 플랜지의 횡단면도를 도시하며;
도 3은 도 1 및 도 2의 오일 필터 모듈의 연결 플랜지의 연결측의 상세도를 도시하며;
도 4는 도 3에 표시된 단면선 Ⅳ-Ⅳ에 따르는 도 3의 오일 필터 모듈의 연결 플랜지의 종방향 섹션의 상세도이다.
도면에서, 동일한 부품들에는 동일한 참조부호들이 제공된다.
도 1 내지 도 4에서, 유체-안내 장치가 상이한 상세도들 및 단면도들에서 오일 필터 모듈(10)의 형태로 예시적인 방식으로 도시된다. 오일 필터 모듈(10)은 자동차의 내연기관의, 상세히 도시되지 않은, 엔진 오일 회로(엔진 윤활 시스템)에 배치될 수 있다.
오일 필터 모듈(10)은 예를 들면 엔진 오일을 위한 소위 스핀-온 필터를 위한, 도 1 내지 도 4에는 도시되지 않은, 연결 헤드(connecting head)를 포함한다.
오일 필터 모듈(10)은 연결 플랜지(connecting flange)(12)를 포함하며 연결 플랜지에 의해 오일 필터 모듈은 내연기관의 엔진 블록의 대응 연결 부품에 연결될 수 있다. 도 1 내지 도 4는 연결 플랜지(12)의 영역의 상세를 도시한다. 엔진 블록을 향하는 연결측(14)에서의 연결 플랜지(12)의 단부면은 실질적으로 가상의 평평한 표면을 따라 연장한다. 가상의 평평한 표면은 연결 플랜지(12)와 엔진 블록의 연결 부품 사이의 가상의 연결축(16)에 수직하게 연장한다.
연결 플랜지(12)는 플라스틱 베이스 부재(18)를 포함한다. 플라스틱 베이스 부재(18)는 달리 도시되지 않은 오일 필터 모듈(10)의 베이스 부재와 함께 일체로 구현, 예를 들면, 사출성형될 수 있다. 오일 필터 모듈(10)의 베이스 부재는 또한 스핀-온 필터용 연결 헤드의 부품들을 포함할 수 있다.
연결 플랜지(12)는 플라스틱 베이스 부재(18)에 챔버 및 채널 형태의 복수의 오일-안내 또는 유체-안내 공간들(20)을 포함한다. 오일-안내 공간들(20)의 일부는 연결측(14)을 향해, 즉, 엔진 블록의 연결 부품을 향해 개방된다. 오일 필터 모듈(10)이 장착되는 경우, 오일-안내 공간들(20)은 오일 필터 모듈(10)의 베이스 부재의 대응 오일 라인들을 엔진 블록의 연결 부품의 대응 엔진-관련 오일 라인들과 연결한다. 이들은, 예를 들면, 스핀-온 필터로 연장하는 여과될 엔진 오일을 위한 공급 라인들 및 스핀-온 필터로부터 엔진 블록으로 연장하는 여과된 엔진 오일을 위한 배출 라인들이다.
연결측(14)에서, 그곳에 개방된 오일-안내 공간들(20)은 도 3 내지 도 4에 그 하나가 예시적인 방식으로 도시된 밀봉 그루브들(22)에 의해 둘러싸인다. 도면에는 도시되지 않은 시일(seal)들이 밀봉 그루브(sealing groove)들(22)에 배치될 수 있다. 시일 및 밀봉 그루브(22)는 엔진 블록의 대응 연결 부품에 대해 연결 플랜지(12)를 밀봉하기 위한 밀봉 장치에 속한다. 밀봉 장치로, 오일-안내 공간들(20)은 서로에 대해 그리고 주위에 대해 밀봉된다. 밀봉 그루브(22)는 연결측(14)을 향해 개방되며 따라서 시일이 여기에 삽입될 수 있다.
또한, 연결 플랜지(12)는 예시적인 방식으로 세장형 만곡 강화 요소(24)를 포함한다. 강화 요소(24)는 연결 플랜지(12)의 외부측의 영역에 배치된다. 강화 요소(24)는 밀봉 그루브(22)의 부분의 그루브 바닥 뒤에서 연장한다.
강화 요소(24)는 천공된 판금이며 매끈하게 연장하며 둘레방향으로 폐쇄된 에지들을 가지며, 여기서 도시된 예시적인 실시형태에서는 교차 홀들을 갖지 않는다. 그 좁은 측에 관하여, 강화 요소(24)는 연결축(16)에 평행하게 배향된다. 강화 요소(24)의, 도 4에 도시된, 두께(26)의 연결 축(16)과 관한 축방향 높이(28)에 대한 비는 1 내지 5에 이르지만, 도시되지 않은 실시형태에서는, 더 작은 비, 예를 들면, 1 내지 20을 가질 수 있다.
강화 요소(24)는 플라스틱 베이스 부재(18)의 플라스틱 재료에 매립되며 플라스틱 재료는 천공된 판금의 홀들을 침투한다. 강화 요소(24)는 이러한 방식으로 플라스틱 베이스 부재(18)와 형상 끼워맞춤으로 연결된다. 강화 요소(24)는 오일-안내 공간(20)에 직접 접하지 않는다. 강화 요소(24)와 이웃한 오일-안내 공간(18) 사이에는 플라스틱 재료가 있으며 이것은 강화 요소(24)를 오일-안내 공간(20)으로부터 분리시킨다. 강화 요소(24) 주위에 성형된 플라스틱 재료 사출의 두께는 1 mm 내지 3 mm 사이에 이른다. 오일-안내 공간(20)을 향하는 강화 요소(24)의 부분에서, 플라스틱 재료의 두께는 3 mm에 이른다.
그 양 단부들에서, 강화 요소(24)는 나사 부싱(30)으로 만곡된다. 나사 부싱들(30)의 축들은 연결 축(16)에 평행하게 연장한다. 나사 부싱들(30) 각각은 오일 안내 공간(20)을 향하는 그 둘레 측들에서 개방된다.
예시적인 방식으로, 2개의 관통 홀들(32)은 플라스틱 베이스 부재(18)를 통해 연장하며 나사 부싱들(30)의 하나와 각각 관련된다. 홀들(32)의 축들은 각각의 나사 부싱(30)의 축들에 동축으로 연장한다. 연결 플랜지(12)를 엔진 블록의 연결 부품과 나사 연결하기 위해, 도면들에는 도시되지 않은 나사들이 홀들(32) 및 관통 부싱들(30)을 통해 연장한다. 홀들(32)은 플라스틱 베이스 부재(18)에 고정 부분을 형성하는데 기여한다. 강화 요소(24)는 나사 부싱들(30)을 갖는 2개의 홀들(32) 사이에서, 즉 고정 부분들 사이에서, 밀봉 그루브(22)를 따라 연장한다. 따라서 강화 요소(24)는 고정 부분들과 밀봉 그루브(22) 사이의 하중 경로에 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 나사 부싱들(30)의 하나의 각각의 부분은 플라스틱 재료로 덮이거나 사출성형에 의해 매립되지 않으며; 이들 부분들은 플라스틱 베이스 부재(18) 밖으로 연결측(14)으로부터 돌출한다. 나사 부싱들(30)의 플라스틱이 없는 영역들에서 각각의 고착 부분들(31)이 구현되며 플라스틱 재료와 결합 공정 동안 강화 요소(24)는 고정 및 배치될 수 있다. 고착 부분들(31)은 여기서 나사 부싱들(30)의 단부면들이며; 그러나, 사출성형 공구의 구현에 의존하면서, 공구에서 지지 작용이 나사 부싱들(30)의 내벽 표면들에서 또한 구현될 수 있다.
이것은 사출성형 공정 동안 강화 요소(24)의 축방향 포지셔닝(positioning)이 일체로 형성된 부싱(30)의 단부면에 의해 구현되며 따라서 후자는 적어도 부분적으로 사출성형에 의해 매립되지 않는다는 것을 의미한다. 이와 관련하여, 사출성형 공구는 대응하는 수용 영역들 및, 선택적으로, 스프링-하중을 또한 받을 수 있는 축방향 정지부들을 가질 수 있다. 강화 요소(24)는 개방된 사출성형 공구 내로 삽입되며, 이를 위해 공구 반부들의 적어도 하나에는 지지 슬리브들 또는 핀들이 제공되며 이것 상으로 부싱들(30)을 갖는 강화 요소(24)가 밀려진다. 공구의 그리고 폐쇄 상태에서는 사출성형 공구의 개방 방향으로의 강화 부품의 높이의 허용 범위의 위치는 이 영역에서 조정되며 따라서 바람직하게는 공구를 폐쇄할 때 강화 부품의 브레이싱이 발생하지 않는다. 따라서 공구가 폐쇄되는 경우 다른 공구 부품에 대한 클리어런스(clearance)가 존재하는 동안 강화 요소(24)는 하나의 몰드 반부 내로 정지부 상으로 삽입될 수 있다. 그러나, 사출 공구에서 강화 요소의 압축은 이것이 당업자에게 적절한 것으로 보이는 경우 구현될 수 있다.
대안으로, 나사 부싱들(30)은 또한 연결측(14)에서 플라스틱 베이스 부재(18)의 표면에 대해 하강된 위치에 또한 있을 수 있으며, 그때 플라스틱 베이스 부재(18)의 연결측(14)으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측에서 부싱의 적절한 돌출이 존재하며; 이것은 제조 공정에서 강화 요소의 포지셔닝이 어떻게 구현되는지에 의존한다.

Claims (17)

  1. 유체-안내 장치(10)의 연결 플랜지(12)로서, 적어도 하나의 유체 안내 공간(20), 적어도 하나의 고정 요소(30)를 갖는 또는 적어도 하나의 고정 요소(30)를 위한 적어도 하나의 고정 부분(32), 및 적어도 하나의 유체-안내 공간(20)을 밀봉하기 위한 적어도 하나의 밀봉 부분(22)을 구비하며, 연결 플랜지(12)의 적어도 부분은 형상-강화 특성들을 포함하는, 연결 플랜지(12)에 있어서,
    연결 플랜지(12)는 플라스틱 베이스 부재(18) 및 상기 플라스틱 베이스 부재(18)에 형상 끼워맞춤으로 결합되는 적어도 하나의 강화 요소(24)를 포함하며, 적어도 하나의 강화 요소(24)는 적어도 하나의 고정 부분(32)과 적어도 하나의 밀봉 부분(22) 사이의 하중 경로에 배치되며 적어도 하나의 강화 요소(24)는 유체-안내 공간(20)에 직접 접하지 않으며, 적어도 하나의 강화 요소(24)는 적어도 2개의 고정 요소들(30)을 서로 연결하거나 이들을 포함하며, 그리고 적어도 하나의 고정 요소(30)는 부싱인 것을 특징으로 하는 유체-안내 장치의 연결 플랜지.
  2. 제1항에 있어서,
    부싱은 적어도 일측에서 개방된 슬롯이 형성된 부싱(30)인 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  3. 제2항에 있어서,
    슬롯이 형성된 부싱(30)은 둘레측에서 개방되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 강화 요소(24)가, 적어도 그 부분들에 걸쳐, 플라스틱 재료에 사출성형에 의해 매립되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  5. 제1항에 있어서,
    고정 부분(32)은 플라스틱 베이스 부재(18)를 관통하는 컷아웃으로서 구현되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  6. 제5항에 있어서,
    컷아웃은 관통 보어(32)로서 구현되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  7. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 강화 요소(24)는 연결 공정 동안 적어도 하나의 강화 요소(24)를 플라스틱 베이스 부재(18)에 고착시키기 위한 적어도 하나의 고착 부분(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  8. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 부싱(30)의 단부면은 고착 부분(31)으로서 구현되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  9. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 강화 요소(24)는 판금을 포함하거나 또는 판금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  10. 제9항에 있어서,
    판금으로 구성되는 강화 요소(24)는 적어도 하나의 부싱(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  11. 제10항에 있어서,
    부싱(30)은 판금으로부터 재성형 의해 형성되거나 또는 판금에 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  12. 제10항에 있어서,
    부싱(30)은 재성형, 즉 롤링에 의해 형성되거나 또는 판금에 납땜 또는 용접에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  13. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 강화 요소(24)는 적어도 하나의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  14. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 강화 요소(24)는 금속, 세라믹, 고성능 플라스틱 재료, 또는 재료 혼합물로 구성되거나, 또는 적어도 이러한 재료들을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결 플랜지.
  15. 적어도 하나의 연결 플랜지(12)를 갖는 유체-안내 장치(10)로서, 적어도 하나의 연결 플랜지(12)는 적어도 하나의 유체-안내 공간(20), 적어도 하나의 고정 요소(30)를 갖는 또는 적어도 하나의 고정 요소(30)를 위한 적어도 하나의 고정 부분(32), 및 적어도 하나의 유체-안내 공간(20)을 밀봉하기 위한 적어도 하나의 밀봉 부분(22)을 포함하며, 연결 플랜지(12)의 적어도 일 부분은 형상-강화 특성들을 포함하는, 유체-안내 장치(10)에 있어서,
    연결 플랜지(12)는 플라스틱 베이스 부재(18) 및 상기 플라스틱 베이스 부재(18)에 형상 끼워맞춤으로 결합되는 적어도 하나의 강화 요소(24)를 포함하며, 적어도 하나의 강화 요소(24)는 적어도 하나의 고정 부분(32)과 적어도 하나의 밀봉 부분(22) 사이의 하중 경로에 배치되며 적어도 하나의 강화 요소(24)는 유체-안내 공간(20)에 직접 접하지 않으며, 적어도 하나의 강화 요소(24)는 적어도 2개의 고정 요소들(30)을 서로 연결하거나 이들을 포함하며, 그리고 적어도 하나의 고정 요소(30)는 부싱인 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 연결 플랜지를 갖는 유체-안내 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    부싱은 적어도 일측에서 개방된 슬롯이 형성된 부싱(30)인 것을 특징으로 하는 유체-안내 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    슬롯이 형성된 부싱(30)은 둘레측에서 개방되는 것을 특징으로 하는 유체-안내 장치.
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