KR20110030326A - 오일 필터 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 장치(4) 및 중간 부분(2)에 의해 상기 필터 장치에 결합된 열 교환가(3)를 포함하는 오일 필터 모듈(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 상기 중간 부분(2) 내에서 하나 이상의 스프링 장착식 바이패스 밸브(5)와 오일을 위한 하나 이상의 채널(16)이 제공되고, 바이패스 밸브는 채널(16)과 맞물리며 베이오닛 고정부(6)에 의해 중간 부분(2)에 장착된다. 따라서, 특히 바이패스 밸브(5)의 조립/분해가 단순화된다.

Description

오일 필터 모듈{OIL FILTER MODULE}

본 발명은, 청구항 제 1 항의 전단부에 따르는, 필터 장치 및 중간 부분에 의해 상기 필터 장치에 결합된 열 교환기를 포함하는 오일 필터 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 오일 필터 모듈이 장착된 내연 기관에 관한 것이다.

이러한 타입의 오일 필터 모듈은 종래 기술에 잘 공지되었으며, 특히 냉간 시동 단계 동안 열 교환기 주위에서, 즉 냉각기 주위에서 오일 흐름을 안내하는 소위 바이패스 밸브를 가지며, 이에 따라 압력 하강이 상대적으로 작아지고 지지 위치에 보다 신속하게 오일이 공급될 수 있다. 이미 공지된 오일 필터 모듈 내에서, 하나 이상의 바이패스 밸브는 이의 장착 위치에서 중간 부분과 함께 나사체결되며, 이는 지나치게 작지 않은 조립 노력과 추가 패스너가 요구된다. 이러한 중간 부분에 밸브를 장착하기 위한 또 다른 방법은 이를 압력 끼워맞춤하고 그 뒤 이를 차단하는 데 있다. 이러한 수단들은 상당한 작업량을 수반한다.

따라서, 본 발명은 개선되거나 또는 적어도 대안의 실시예, 즉 조립이 용이한 타입의 오일 필터 모듈을 제공하는 데 있어서의 문제점과 연관된다.

이러한 목적은 독립항의 특징부에 따라 해결된다. 선호되는 실시예는 종속항에 따라 기술된다.

본 발명은 상기에서 수행된 바와 같이 오일 필터 모듈의 바이패스 밸브를 오일 필터 모듈의 중간 부분으로 나사고정하지 않고 바이패스 밸브를 체결하기 위해 중간 부분상에 베이오닛 고정부를 제공하는 사상에 기초하며, 이러한 베이오닛 고정부에 따라 바이패스 밸브의 조립 또는 분리가 상당히 단순해진다. 본 발명에 따르는 베이오닛 고정부에 의해 바이패스 밸브를 보다 신속하고 간단히 조립 또는 분리할 수 있을 뿐만 아니라 보수 비용도 감소될 수 있고, 게다가 예를 들어 바이패스 밸브를 중간 부분에 나사고정하기 위하여 필요한 나사와 같은 모든 추가 패스너가 불필요하다. 그러나, 무엇보다도 오일 모듈의 중간 부분에 바이패스 밸브의 장착이 상당히 단순화된다.

본 발명에 따르는 선호되는 개선점에 있어서, 바이패스 밸브는 왁스 요소, 스프링, 작동 피스톤 및 커버를 포함하고, 커버 상에 배열된 방사상 윙(radial wing)은 베이오닛 고정부의 일부분을 형성한다. 베이오닛 고정부의 그 외의 다른 부분은 중간 부분상에 배열된 언더컷 컨투어에 의해 형성되고, 개별 부품들의 리스트에 따라서 본 발명에 따르는 바이패스 밸브의 단순하고 비용효율적인 구조물이 구현된다. 왁스 요소는 오일의 온도에 따라 바이패스 밸브를 제어하기 위해 제공되는 온도-의존적 팽창 요소이다. 제공된 스프링은 리셋팅(resetting), 즉 바이패스 밸브를 개방하기 위해 제공된다. 바이패스 채널은 왁스 요소의 팽창(expansion)에 의해 폐쇄된다. 따라서, 스프링이 압축된다. 통상적으로, 바이패스 밸브는 온도-의존적 팽창식 왁스 요소가 고장 시 스프링이 바이패스 밸브를 일정 위치, 즉 오일이 열 교환기를 통해 이송되지 않고 이에 따라 냉각되지 않는 위치로 배치하도록 설계된다.

추가 주요한 특징 및 장점은 종속항, 도면 및 도면에 기초한 해당 설명부분으로부터 도출된다.

상기 언급된 특징 및 하기에서 기술되어 질 특징은 각각의 언급된 조합에 따라 이용될 수 있을 뿐만 아니라 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 그 외의 다른 조합 또는 단독으로 이용될 수 있다.

본 발명의 선호되는 실례의 실시예는 도면에 도시되고 하기 기술 내용에 따라 보다 상세히 설명되며, 동일한 도면부호는 동일하거나 또는 유사하거나 또는 기능적으로 동일한 부품을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따르는 오일 필터 모듈을 도시하는 도면.
도 2는 바이패스 밸브의 베이오닛 고정부의 영역에 있는 오일 필터 모듈의 상세도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따르는 바이패스 밸브의 조립체를 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 개방된 바이패스 밸브 및 폐쇄된 바이패스 밸브를 포함한 필터 모듈의 중간 부분을 절단한 단면도.
도 5a 및 도 5b는 개방된 상태와 폐쇄된 상태에 있는 바이패스 밸브를 도시하는 도면.
도 6은 종래 기술에 따르는 중간 부분 내의 채널 경로를 도시하는 도면.
도 7은 중간 부분 내의 본 발명에 따라 최적화된 채널 경로를 도시하는 도면.

도 1에 따라서, 본 발명에 따르는 오일 필터 모듈(oil filter module, 1)은 필터 장치(filter device, 4) 및 중간 부분(2)에 의해 상기 필터 장치와 결합된 열 교환기(heat exchanger, 3)를 가진다. 열 교환기(3)는 공지된 방식으로 냉각 회로에 연결되고, 필터 장치(4)를 통해 흐르는 오일 흐름을 냉각시키기 위한 사전-정해진 작동 상태로 제공된다. 상기 사전-정해진 작동 상태는 특히 여과되어 진 오일의 온도에 의존되어 요구에 따라 오일이 냉각될 수 있다. 여기서, 온도에 따라 개방 또는 폐쇄되는 이른바 바이패스 밸브(5)(또한 도 2-5 참조)에 의해 오일 냉각의 여부가 제어된다. 중간 부분(2) 내에 적어도 오일 또는 냉각 액체를 위한 채널들이 일체구성되며, 여기서 바이패스 밸브(5)는 이러한 채널들 중 한 채널, 바람직하게 오일 전달 채널과 연결되고, 베이오닛 고정부(bayonet lock, 6)에 의해 본 발명에 따라 상기 중간 부분(2)에 고정된다. 이에 따라, 예를 들어 중간 부분(2)으로 나사체결되는, 종래 기술로부터의 바이패스 밸브에 대해 비교할 때, 바이패스 밸브(5)의 단순화된 조립이 구현될 수 있다. 베이오닛 고정부는 열 교환기의 기저 플레이트에 의해 추가로 고정되며, 이에 따라 이러한 베이오닛 고정부는 실수로 개방되지 않는다. 따라서, 분해를 위해, 우선적으로 열 교환기는 베이오닛 고정부가 개방되어 질 수 있도록 나사 체결해제되어야 한다. 동시에, 예를 들어 나사 및 요구시 체결 공구와 같은 이전에 필요했던 체결구들이 제거된다.

바이패스 밸브(5)를 조립하는 동안, 주변에 대해 밀봉을 위한 바이패스 밸브의 부품상에 배열된 O-링(12)이 중간 부분(2) 내의 개구부 내부로 삽입되어 져야 한다. 추가로, 조립하는 동안, 베이오닛 고정부의 스프링 요소(8)의 스프링력이 극복되어져야 한다. 스프링 요소(8)의 저항 모멘트가 단지 손으로만 극복될 수 없기 때문에 공구가 필요하다.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 바이패스 밸브(5)는 왁스 요소(wax element, 7), 스프링(8), 작동 피스톤(working piston, 9) 및 커버(10)를 포함한다. 예를 들어, 커버(10)는 저렴한 플라스틱 사출 성형 부품으로 구성될 수 있으며, 베이오닛 고정부(bayonet lock, 6)의 일부분을 형성하는 반경방향으로 돌출된 윙(wing, 11, 11')을 가질 수 있다. 게다가, 커버(10) 상에서 특히 O-링 밀봉부의 형태인 밀봉 요소(12)는 베이오닛 밸브(5)가 삽입되는 채널의 단부 측면을 밀봉하기 위해 제공되어져야 한다. 커버(10) 상에 형성된 윙(11, 11')에 대응하는 중간 부분(2) 상에서 언더컷 컨투어(undercut contour, 13, 13')는 윙(11, 11')과 함께 베이오닛 고정부를 형성한다. 왁스 요소(wax element, 7)는 온도에 의존하여 팽창되고, 이에 따라 바이패스 밸브(5)는 가열하는 동안 폐쇄되며, 반면 스프링(8)에 따라 왁스 요소(7)가 수축될 때 바이패스 밸브(5)가 재개방되며, 이에 따라 바이패스 채널이 차단되지 않는다.

도 3a 내지 도 3c에 따라서, 중간 부분(2)에서 또는 이 내에서 바이패스 밸브(5)의 조립 공정이 도시되며, 도 3a에 따라서 작동 피스톤(9)과 스프링(8)과 함께 왁스 요소는 할당된 채널 내부에 삽입된다. 따라서, 커버(10)는 채널을 향하여 축방향으로 이동되고, 이의 축방향 단부 위치에 도달 시 도시된 화살표에 따라 회전하며, 반면 윙(11, 11')은 중간 부분(2) 상에서 해당 언더컷 컨투어(13, 13') 내에 삽입되고 이에 따라 베이오닛 고정부(6)가 폐쇄된다. 도 3c에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 컨투어(locking contour, 14)가 커버(10) 상에 도시되며, 상기 고정 컨투어는 열 교환기(3)가 중간 부분(2) 상에 장착될 때 열 교환기(3)의 기저 플레이트(15)와 접하고, 이에 따라 바이패스 밸브(5)의 의도되지 않은 풀림(loosening) 또는 고정해제(unscrewing)가 신뢰성 있게 방지된다.

도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 바이패스 밸브(5)가 폐쇄된, 즉 왁스 요소(7)가 각각의 채널(16) 내부로 타이트한 방식으로 삽입되는 상태가 도시된다. 이 경우, 전체 오일 흐름은 열 교환기를 통해 이동되고, 이에 따라 냉각된다. 특히 도 5b에 도시된 바와 같이, 왁스 요소(7)는 커버(10)에 의해 반경방향으로 안내되고 동시에 이의 움직임이 축방향으로 제한되는 일종의 밸브 피스톤을 형성한다. 바이패스 밸브(5)가 도 4a 및 도 5a에 따라 도시된 바와 같이 개방 상태에 있다면, 그 뒤, 밸브 피스톤, 즉 왁스 요소(7)는 채널(16)의 유동 횡단면(flow cross-section)의 외부에 놓이며, 이에 따라 채널(16) 내의 흐름이 영향을 받지 않는다. 이 경우, 채널(16) 내의 유동 저항(flow resistance)은 열 교환기(3)에 대해 형성된 채널 내에서보다 상당히 작아서 오일은 열 교환기(3)를 통해 이송되지 않지만 채널(16)을 통해 이송되고, 열 교환기를 우회한다. 이러한 상태는 예를 들어 내연 기관의 냉간 시동 상태에서 선호될 수 있으며, 이러한 상태에서 추가 오일 냉각이 요구되지 않거나 또는 내연 기관이 이의 작동 온도에 보다 신속히 도달시킬 필요가 없다. 따라서, 특히 연료 소모 및 오염물질 배출이 감소될 수 있다.

도 5a 및 도 5b에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 커버(10)는 왁스 요소(7)에 대한 안내부를 제공하고 바이패스 밸브(5)가 장착 시 채널(16)과 맞물리는 부분 원 형태의 주변 요소(17, 17')를 가진다. 그러나, 이러한 요소들은 적어도 가장 자리만 또는 채널(16)의 유동 횡단면에 영향을 미치지 않도록 배열된다. 한편, 스프링(8)은 왁스 요소(7)의 칼라 상에서 지지되고, 다른 한편으로 2개의 주변 요소(17, 17') 상에서 지지된다. 도 5a는 스프링이 릴리즈된 위치에 있고 바이패스가 개방된 상태를 도시한다. 역으로, 스프링은 도 5b에서 가압되고, 바이패스 채널은 폐쇄된다.

본 발명에 따르는 베이오닛 고정부(6)를 이용하여 바이패스 밸브(5)는 중간 부분(2) 상에 신속하고 단순하게 장착될 수 있고, 이에 따라 조립 비용이 절약될 수 있으며, 특히 나사와 같은 패스너의 이용이 방지될 수 있다. 게다가, 적절히 배열된 고정 컨투어(14)에 의해 바이패스 밸브(5)는 오일 누출을 개시하는 채널(16)로부터 우발적으로 이동되지 않는다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시되고 본 발명에 따라 신규하게 구성된 중간 부분(2)이 도시되며, 채널 경로는 도 6에 따라 도시된 종래의 중간 부분에 비해 상당히 단순화되고, 이에 따라 중간 부분(2), 특히 감소된 유동 저항이 구현될 수 있다. 상대적으로 복잡한 채널 경로 및 이와 연관된 높은 유동 저항 또는 압력 손실로 인해, 상대적으로 높은 펌프 용량이 요구되고, 이에 따라 오일을 공급하기 위해 상대적으로 높은 량의 에너지가 요구된다. 본 발명에 따르는 신규한 중간 부분(2)에 대해, 압력 손실의 감소를 야기하도록 유동 저항이 상당히 감소되며, 이에 따라 오일을 이송하기 위해 상당히 적은 양의 에너지가 필요하다.

Claims (8)

1. 필터 장치(4) 및 중간 부분(2)에 의해 상기 필터 장치에 결합된 열 교환가(3)를 포함하는 오일 필터 모듈(1)에 있어서, 상기 중간 부분(2) 내에서 하나 이상의 스프링 장착식 바이패스 밸브(5)와 오일을 위한 하나 이상의 채널(16)이 제공되고, 바이패스 밸브는 채널(16)과 맞물리며 베이오닛 고정부(6)에 의해 중간 부분(2)에 장착되는 것을 특징으로 하는 오일 필터 모듈(1).
2. 제 1 항에 있어서, 베이오닛 고정부(6)는 해당 바이패스 밸브(5)가 맞물리는 채널(16)을 위한 클로저로서 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 필터 모듈.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 바이패스 밸브(5)는 왁스 요소(7), 스프링(8), 작동 피스톤(9) 및 커버(10)를 포함하고, 상기 커버(10) 상에 배열된 방사상 윙(11, 11')은 베이오닛 고정부(6)의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 모듈.
4. 제 3 항에 있어서, 왁스 요소(7)는 커버(10)에 의해 축방향으로 경계가 한정되고 반경방향으로 안내되는 밸브 피스톤을 형성하는 것을 특징으로 하는 오일 필터 모듈.
5. 제 4 항에 있어서, 바이패스 밸브(5)가 개방될 때 밸브 피스톤은 해당 채널(16)의 유동 횡단면의 외측에 배열되는 것을 특징으로 하는 오일 필터 모듈.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 커버(10)는 채널(16)과 맞물리고 밸브 피스톤을 위한 방사상 안내부를 형성하는 부분 원 형태의 주변 요소(17, 17')를 가지는 것을 특징으로 하는 오일 필터 모듈.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 중간 부분(2) 내에 배열된 채널은 감소된 유동 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 오일 필터 모듈.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따르는 오일 필터 모듈(1)을 포함한 내연 기관.

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