KR20140051905A - 필터링 유닛 및 관련된 필터링 카트리지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 유입구(32), 하나의 배출구(33), 및 케이싱(20)내에 포함된 필터링 카트리지(50)를 탈착식으로 지지하도록 형성되고 상기 유입구(32)로부터 배출구(33)를 향해 흐르는 유체를 여과시키기 위해 케이싱(20)의 내부 공간을 상기 유입구(32) 및 배출구(33)와 각각 연결된 2개의 챔버(21,22)로 나누도록 형성된 접합면(44)이 제공된 하나의 지지바디(42)가 제공된 케이싱(20)을 구비하고, 상기 필터링 카트리지(50)는 상기 필터링 카트리지(50)와 지지바디(42) 사이에 상호 접근하기 위한 제 1 축방향 평행이동에 이어 지지바디(42)에 스냅결합되도록 형성된 적어도 하나의 결합요소(55)를 구비하는 필터링 유닛(10)으로서, 접근하는 제 1 평행이동에 대해 동일한 방향으로 이동하며, 상기 필터링 카트리지(50)와 지지바디(42) 사이에 더 제한된 상호 축방향 평행이동에 이어 지지요소(42)로부터 결합요소(55)를 결합해제시키기 위한 방출 위치에 결합요소(55)를 반경방향으로 구부리기 위해 상기 결합요소(55)와 지지바디(42) 사이에 동작하는 캠수단(57,58)을 구비하고, 캠수단(57,58)은 필터링 카트리지(50)와 지지바디(42) 사이에 약간의 상호 회전에 이어 결합요소(55)를 방출 위치에 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필터링 유닛을 제공한다.

Description

필터링 유닛 및 관련된 필터링 카트리지{Filtering Unit and Relative Filtering Cartridge}

본 발명은 필터링 유닛 및 관련된 필터링 카트리지에 관한 것이다.

주로 본 발명은 자동차 적용에 있어, 보다 상세하게는 가령 트럭, 버스, 상업용 차량 및 공구와 같이 펄터로부터 이런 유체들의 높은 유속이 요구되거나 자동차 산업에서와 같이 중간 유체 유속이 요구되는 적용에 있어 필터링 윤활유, 에어 또는 연료용 유닛에 관한 것이다.

알려진 바와 같이 자동차 산업에서 윤활 유체의 필터링은 일반적으로 여과될 유체에 대한 유입구와 여과된 유체에 대한 배출구가 제공된 외부 케이싱을 구비한 필터링 유닛, 및 여과될 유체의 유입구와 안팎으로 소통하는 챔버를 정의하도록 형성된 필터링 카트리지에 의해 달성된다.

따라서, 유입구로부터 필터의 배출구를 향해 흘러나온 유체는 가능하게는 본 명세서에서 있는 불순물을 보유하는 필터링 격막을 가로지르도록 강제된다.

대표적인 필터링 카트리지는 하나의 관형 필터링 격막과 상기 필터링 격막의 대향 단부들에 고정된 상하 2개의 지지판을 포함한다.

이들 지지판들 중 적어도 하나에는 통상적으로 필터링 격막의 길이방향 축과 정렬된 중앙 개구가 제공되며, 필터링 격막이 안팎으로 가로지르도록 구성되거나 유체가 여과되는 배출구와 함께 필터링 격막이 밖으로 가로지르도록 구성되는 경우, 상기 중앙 개구를 통해 유체가 여과되는 유입구와 소통하게 필터링 격막의 내부 공간이 배치된다.

이런 타입의 필터들에서 케이싱은 일반적으로 유리컵과 같은 형태의 지지바디를 포함하며, 필터링 격막의 내부 챔버와 소통하게 배치된 중앙 개구와 외부 챔버와 소통하게 배치된 일련의 외주 구멍들이 지지바디의 하단에 제공된다; 더욱이, 케이싱은 유리컵과 같은 바디를 막게 형성된 가령 유리컵과 같은 형태로 구성된 커버를 포함한다.

필터링 유닛은 알려진 바와 같이 가령 필터링 카트리지의 필터링 능력을 복원하거나 막힌 후에 교체하기 위해 주기적인 유지 간섭을 받는다.

지정된 직원이 필터링 카트리지를 제거하고 교체하는 업무를 용이하게 할 목적으로, 종래 기술은 필터링 카트리지를 케이싱에(가령, 커버에 또는 유리컵형 바디에) 탈착식으로 결합하는 여러가지 방안들을 제공하여, 케이싱이 개방되면, 동시에 카트리지가 탈착식이긴 하나 제거된 케이싱의 부분, 일반적으로 커버에 고정된 채로 있게 된다.

이런 방안들 중 첫번째 타입은 바요네트(bayonet)형 결합을 제공한다: 이들 결합 타입은 필터링 카트리지에 정의된 적어도 2개의 강체형 돌출부를 구비하고, 돌출부 각각은 커버에서 얻은 실질적으로 특수한 L형 그루브에 끼워지게 형성되어, 지지 플랜지를 향해 필터링 카트리지의 약간의 축 평행이동과 연이어 필터링 카트리지의 축에 대해 약간 회전에 의해 결합이 이루어진다.

그러나, 이들 바요네트형 결합은 주로 요구되는 결합의 복잡함으로 인해, 특히 커버에 그루브들을 제공하는 것으로 인해 몇몇 결함들을 드러낸다.

실제로, 이런 바요네트형 결합은 신뢰도가 떨어지며 한편으로는 시간에 걸쳐, 특히 필터링 카트리지의 수차례 교체 후에 저항성이 거의 없어지고 다른 한편으로는 필터링 카트리지와 케이싱의 생산 비용뿐만 아니라 가령 케이싱을 열기 위해 전해진 회전시, 바요네트 결합 시스템의 의도치 않은 결합해제에 해당할 경우 필터링 카트리지를 교체하기 위해 유지 간섭에 요구되는 시간의 증가로 인한 비용이 증가된다.

상술한 바요네트형 결합에 대한 대안으로 두번째 알려진 결합 타입은 축방향 스냅 결합의 이용을 제공한다. 그러나, 축방향 스냅 결합은 필터링 카드리지를 커버에 안정적으로 결합하는데 특히 효과적이긴 하지만, 똑같이 빠르고 쉬운 방식으로 결합해제하기가 쉽지 않으며, 직원 및/또는 재사용해야 하는 결합의 기계부를 망칠 수 있는 도구 사용으로 상당한 노력이 들뿐만 아니라 더러운 필터링 격막을 취급하고 이동할 필요가 있다.

이는 상기 사실로 인해 필터링 카트리지의 결합을 보장하기 위한 요구는 반드시 제거하기가 어려운 축방향 스냅 결합을 제공하는 것을 필요로 한다는 것이다.

본 발명의 목적은 간단하고 합리적이며 저렴한 방안을 통해 종래 기술의 상술한 결함들을 극복하는 것이다.

이런 목적들은 특허청구범위의 독립항에 나타낸 본 발명의 특징부에 의해 달성된다. 특허청구범위의 종속항들은 본 발명의 바람직한 및/또는 특히 이점적인 태양들을 요약한다.

특히, 본 발명은 적어도 하나의 유입구, 하나의 배출구, 및 케이싱내에 포함된 필터링 카트리지를 탈착식으로 지지하도록 형성되고 상기 유입구로부터 배출구를 향해 흐르는 유체를 여과시키기 위해 케이싱의 내부 공간을 상기 유입구 및 배출구와 각각 연결된 2개의 챔버로 나누도록 형성된 접합면이 제공된 하나의 지지바디가 제공된 케이싱을 구비하고, 상기 필터링 카트리지는 상기 필터링 카트리지와 지지바디 사이에 상호 접근하기 위한 제 1 축방향 평행이동에 이어 지지바디에 스냅결합되도록 형성된 적어도 하나의 결합요소를 구비하는 필터링 유닛을 제공한다.

본 발명에 따르면, 필터링 유닛은 접근하는 제 1 평행이동에 대해 동일한 방향으로 이동하며, 상기 필터링 카트리지와 지지바디 사이에 더 제한된 상호 축방향 평행이동에 이어 지지요소로부터 결합요소를 결합해제시키기 위한 방출 위치에 결합요소를 반경방향으로 구부리기 위해 상기 결합요소와 지지바디 사이에 동작하는 캠수단을 구비한다; 더욱이, 상기 캠수단은 필터링 카트리지와 지지바디 사이에 약간의 상호 회전에 이어 결합요소를 방출 위치에 유지하도록 구성된다.

이 방안은 탄성적으로 항복될 수 있으나 필터링 카트리지를 지지바디로부터 결합 및 결합해제하기 위한 동작을 용이하게 하고, 상당한 무게의 필터링 카트리지를 지탱하도록 형성되고 동작 동안 큰 스트레스를 받는 저항 결합요소들이 이용될 수 있다.

더욱이, 이 방안으로 인해, 필터링 유닛은 사용하기 안전하고, 비교적 저렴하며 산업에 통상적으로 사용되는 바요네트(bayonet)형 결합 시스템에 관해 제조하기가 간단하며, 또한 필터링 카트리지의 설비가 상당히 간단하고 빠르다.

본 발명의 다른 목적은 또한 토로이드형 필터링 격막과 상기 필터링 격막의 단부에 고정되고, 필터링 유닛의 케이싱내에 스냅결합되도록 형성된 결합요소를 구비한 적어도 하나의 지지판을 구비한 필터링 카트리지로서, 상기 결합요소는 상부 지지판으로부터 도출되는 탄성항복재료를 이용해 얻은 적어도 2개의 치차를 구비하고, 각각의 치차는 지지판을 향해 바라보는 결합면을 정의하고 상기 결합면은 0°내지 90°사이에 포함된 각으로 치차의 길이방향 전개 방향에 대해 기울어져 있는 필터링 카트리지를 제공한다.

이점적으로, 치차 각각은 결합면에 대해 치차의 상단부를 정의하는 예각으로 상기 결합면에 대해 기울어져 있는 대향면과 실질적으로 샤프-포인트형 측면 경계부를 포함하고, 상기 경계부의 단부는 실질적으로 평평하거나 둥글다.

실제로, 치차의 상기 대향면은 지지면에 대해 예각으로 기울어져 있다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 지지면이 캔틸레버로 구동되는 각 치차의 측면은 평면에서 보아 상기 대향면의 일부와 정렬된다.

실제로, 상기 결합면 위에 놓이는 대향면은 양의 0이 아닌 거리만큼 너머로 (정점의 반대 방향으로) 뻗어 있다.

본 발명의 다른 태양은 대향면과 측면 경계부가 정지면에 대해 축방향 스러스트에 이어 반경방향으로 치차를 굽히도록 형성된 캠 수단을 정의하는 것을 제공한다.

더욱이, 각 치차는 필터링 그룹의 케이싱 내에 도출된 지지바디에 제공된 적어도 하나의 오목부에 스냅결합되도록 형성되고, 이런 오목부는 치차의 결합면을 지지하기 위한 면을 정의하도록 형성된 실질적으로 평평한 접합면과 상기 접합면의 대향면(상술한 정지면)을 구비한다; 각 치차는 특히 결합면과 치차의 베이스 사이에서 지지바디의 대향면과 자유단부 사이의 거리보다 더 큰 높이를 갖는다. 이점적으로, 치차의 결합면과 상단부 간의 거리는 지지바디의 대향면과 베이스 간의 거리보다 더 작다.

본 발명의 내용에 포함됨.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부도면에 도시된 도면들을 참조로 비제한적인 예로써 제공된 하기의 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 필터링 유닛의 길이방향 횡단면도이다.
도 2는 필터링 유닛의 제 1 실시예에 따른 케이싱의 커버에서 얻은 지지바디에 결합하기 전 제 1 위치에 있는 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도 및 관련된 상세 확대도이다.
도 3은 필터링 카트리지가 결합된 위치에 있는 도 2의 도면이다.
도 4는 도 3의 횡단면선 IV-IV을 따른 도면이다.
도 5는 제 1 결합해제 위치에서 도 2의 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도이다.
도 6은 도 5의 횡단면선 VI-VI을 따른 도면이다.
도 7은 제 2 결합해제 위치에서 도 2의 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도이다.
도 8은 도 7의 횡단면선 VIII-VIII을 따른 도면이다.
도 9는 결합해제 위치에서 도 2의 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도이다.
도 10은 필터링 유닛의 제 2 실시예에 따른 케이싱의 커버에서 얻은 지지바디에 결합하기 전 제 1 위치에 있는 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도 및 관련된 상세 확대도이다.
도 11은 결합해제된 위치에 필터링 카트리지가 있는 도 10의 도면이다.
도 12는 도 11의 횡단면선 XII-XII을 따른 도면이다.
도 13은 제 1 결합해제 위치에서 도 10의 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도이다.
도 14는 도 13의 횡단면선 XIV-XIV을 따른 도면이다.
도 15는 제 2 결합해제 위치에서 도 10의 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도이다.
도 16은 도 15의 횡단면선 XVI-XVI을 따른 도면이다.
도 17은 결합해제된 형태로 도 10의 필터링 카트리지의 길이방향 횡단면도이다.
도 18은 도 17의 결합 요소에 대한 상세도이다.

특히 이런 도면들을 참조로, 내연기관, 특히 자동차, 트럭, 상업용 차량 또는 자체추진 공구용 디젤엔진에 적용되도록 의도된 필터링 유닛, 가령 윤활유, 에어 또는 연료필터가 전체적으로 10으로 표시되어 있다. 필터링 유닛(10)은 내부 스레드부(31)가 형성된 유리컵과 같은 형태의 하부 바디(30), 및 필터링 유닛(10)의 외부 케이싱(20)의 밀봉을 보장하기 위해 외부 스레드부(41)에 의해 그리고 커버와 유리컵형 바디(30) 간에 커버(40)에서 얻어진 특수 환형시트에 삽입되고 커버와 유리컵형 바디 사이에 포함되도록 되어 있는 밀봉 개스킷을 끼움으로써 또한 유리컵과 같은 형태이고 유리컵형 바디(30)를 막도록 형성된 상부 커버(40)에 의해 정의된 전체적으로 20으로 표시된 외부 케이싱을 구비한다.

가령, 유리컵형 바디(30)는 여과될 유체(연료, 윤활유 또는 에어)에 대한 유입도관(32) 및 여과된 유체에 대한 배출도관(33)을 포함한다.

케이싱(20)내에 관형 필터링 격막(53), 이 경우 주름 격막의 대향 단부들에 고정된 상부 지지판(51)과 하부 지지판(52)을 포함한 전체적으로 50으로 표시된 필터링 카트리지가 더 수용되나, 상기 격막은 실질적으로 원통형 필터링 카트리지(50)내에 공간을 정의하고 경계를 정하는 깊은 폴리머 격막 타입일 수 있다.

하부 지지판(52)은 필터링 격막(53)의 길이방향축(A)에 정렬되고 중심에 위치된 중앙홀이 있다.

하부 지지판(52)은 가령 미도시된 씰링 링을, 예컨대 케이싱(20)내부에 필터링 카트리지(50)의 센터링 및 필터리 유닛 조립시 안정성에 더 기여하는 유리컵형 바디(30)의 배출도관(33)에 직접 삽입함으로써 삽입된 중공 생크(hollow shank)(54)를 더 포함한다.

상술한 구성으로 인해, 필터링 카트리지(50)는 케이싱(20)의 내부 공간을 여과될 연료에 대한 유입도관(32)과 소통하는 필터링 격막(53) 외부에 정의된 제 1 챔버(21) 및 여과된 연료에 대한 배출도관(33)과 소통하는 필터링 격막(53)의 내부 공간과 일치하는 제 2 챔버(22)로 나눈다.

필터링 격막(53) 및 이에 따라 제 2 챔버(22)의 축방향 단부를 막기 위해 단지 예로써 막혀진 필터링 격막(53)의 상부 지지판(51)의 상부면에, 가령 실질적으로 평평하거나 오목한 결합면(56)을 정의하고 필터링 격막(53)의 길이방향축(A)(도면에서 수직방향)에 대해 실질적으로 직각인 면에(표현된 예들에) 놓이는 결합요소가 얻어진다.

결합요소는 길이방향축(A)을 따라 필터링 카트리지(50)와 지지바디 간에 상호 접근하는 제 1 평행이동에 이어, 케이싱(20)내에 필터링 카트리지(50)를 지지하도록 되어 있는 지지바디에 반경방향으로 변형된 다음 스냅결합되게 적용된다.

특히, 필터링 카트리지(50)는 해제 위치에서 결합요소를 반경방향으로 구부리게 결합요소와 지지바디 간에 동작하도록 구성된 캠수단을 구비하며, 상기 해제 위치에서 결합면(56)은 지지요소로부터 결합요소를 결합해제시키기 위해 축방향으로 자유롭게 미끄러진다.

실제로 길이방향축(A)을 따라 필터링 카트리지(50)와 케이싱(20) 사이에 한층 더한 제한된 상호 평행이동에 이어서 결합요소의 결합해제가 발생하며, 이와 같은 제한된 상호 평행이동은 제 1 접근 평행이동에 대해 동일 방향으로 발생한다.

더욱이, 캠수단은 상술한 더 제한된 접근 평행이동에 이어 길이방향축(A)을 따라 필터링 카트리지(50)와 지지바디 사이에 약간의 상호 회전으로 인해 해제 위치에서 결합요소를 유지하도록 구성된다.

결합요소는 가령 서로 대각선으로 마주보며 길이방향축(A)에 대해 대칭인 상부 지지판(51)의 상부면으로부터 도출되고 탄성항복재료(elastically yieldable material)를 이용해 얻은 적어도 2개의 치차(55)를 구비한다.

각 치차(55)는 실질적으로 평면에서 보면 원호 형태의 단면을 갖고 실질적으로 가상의 원주를 따라 정렬된다.

각 치차(55)는 가령 실질적으로 평평하거 오목한 상기 결합면들(56) 중 하나를 정의하며, 상기 결합면들은 각 치차로부터 캔틸레버로 구동되고 상부 지지판(51)을 향해 있으며 치차(55)의 길이방향 전개 방향에 대해 0°에서 90°사이에 포함된 각도로 기울어져 있다(도 2, 도 10 및 도 18의 상세 내용 참조).

예에서, 결합면(56)은 치차(55)의 길이방향 전개 방향에 대해 90°만큼 기울어 있다. 즉, 결합면(56)은 실질적으로 상부 지지판(51)에 평행하다; 그러나, 치차(55)의 강도 또는 단일 적용에 요구되는 배향규제력에 따라 (가령, 필터링 격막의 최대 무게 또는 다른 구성 파라미터들의 함수로서) 30°, 45°, 60°등 씩으로 기울어질 수 있음이 배제될 수 없다.

따라서, 결합면(56)의 경사각은 항상 필터링 카트리지(50)의 이상적인 배향규제력을 케이싱(20)의 지지바디에 이와 같이 전할 수 있다.

실제로, 중공 생크(54)와 배출도관(33) 사이에 개입된 밀봉링은 (가령 여과될 유체에 가해지는 온도와 화학작용으로 인해) 열화되고, 이에 따라 중공 생크(54)와 배출도관 사이에 의도치 않게 접합이 발생하는 것이 종종 관찰된다. 커버(40)가 개방되면, 필터링 카트리지(50)를 (예시된 경우의) 유리컵형 바디(30)에 접착함으로써 케이싱(20)의 지지바디로부터 결합요소가 의도치 않게 결합해제되어 진다.

상술한 바와 같이 결합면(56)의 경사는 케이싱(20) 개방시 필터링 카트리지(50)가 유리컵형 바디(30)에 또는 (도시된 바와 같이) 커버(40)에 놓이든 간에 케이싱(20)의 지지바디에 결합된 채로 있는 것이 이처럼 보장될 수 있다. 더욱이, 더 많은 치차들(55)이 제공될 수 있다.

각 치차(55)는 결합면(56)에 대한 대향면(57)을 포함하며, 상기 대향면은 (도면들에서 관찰되는 바와 같이 실질적으로 평평하고 도 18에 관찰되는 바와 같이 치차(55)의 전체 상부면 또는 노치 없이 연속으로 도 2 및 도 10의 확대도에서 관찰되는 바와 같이 일부를 포함하는) 치차의 상부를 정의하고 실질적으로 예각으로 결합면(56)에 대해 경사져 있다.

실제로, 대향면(57)은 치차(55)의 상부 에지를 정의하며, 상기 상부 에지는 가령 치차(55)의 위쪽 상단부 지지판(51)에 실질적으로 평행한 벽과 이와 같은 대향면(57)(도 2 및 도 10) 사이 연결선에 의해 또는 치차의 측면(결합면(56)이 제공되는 면에 마주보는 면, 도면에서 안쪽에 있는 면) 및 대향면(57)(도 18) 사이 연결선으로부터 정의된다.

따라서 정의된 치차(55)의 상부 에지는 치차(55)의 측면(도면에서 밖에 있는 면)과 지지면(56) 사이의 에지 거리보다 더 작은(그리고 결로 같거나 더 크지 않은) 길이방향축(A)으로부터 거리를 갖는다.

명백히, 치차(55)의 내부를 바라보며 지지면(56)이 배열되면, 거리들 간의 비는 역관계를 따르게 된다. 실제로, 지지면(56)(즉, 사이에 개입된 에지)이 캔틸레버식으로 구동되는 치차(55)의 측면은 평면에서 보면 항상 상기 대향면(57)의 일부와 정렬된다.

각 치차(55)는 또한 실질적으로 샤프 포인트형의 측면 경계부(58)를 포함하며, 상기 경계부는 요건에 따라 라운드 포인트형 또는 사면(斜面)형일 수 있고, 결합면(56)과 대향면(57)이 상기 경계부로부터 벗어난다.

특히, 캠수단은 대향면(57)과 각 치차(55)의 측면 경계부(58)에 의해 정의되고 이들은 하기에 더 잘 관찰되는 바와 같이 필터링 카트리지(50)를 지지바디로부터 결합해제시키기 위해 케이싱(20)의 지지바디와 협력한다.

다시 말하면, 결합면(56) 위에 배열된 대향면(57)은 평면에서 보면 도 2, 도 10 및 도 18에서 문자 d로 표시된 0이 아닌(양의) 거리만큼 그 너머로 (측면 경계부(58)에 의해 정의된 정점에 반대 방향으로) 뻗어 있다.

이런 거리(d)는 실질적으로 0보다 (엄밀히) 더 크고 (가령 내부면과 외부면 사이 거리로 정의된) 치차(55)의 두께 이하이다.

대향면(57)의 상술한 형태로 인해, 케이싱(20)의 지지바디로부터 쉽게 떨어지도록 필터링 카트리지(50)를 구성할 수 있어, 측면 경계부(58)의 반대방향으로 실제로 전혀 재밍(jamming) 없이 치차(55)를 점차적으로 구부리기 위한 캠으로서 이용하게 한다.

필터링 카트리지(50)를 지지하기 위해 케이싱에 결합된 지지바디는 사용시 필터링 카트리지(50)를 바라보며 이로부터 구동하는 커버(40)의 내부면으로부터 길이방향으로 돌출한 슬리브(42)를 포함한다. 슬리브(42)에는 주위로 닫히고 중공 생크의 측벽에 얻어지는 적어도 2개의 오목부(43)가 제공된다. 각 오목부(43)는 치차(55)의 결합면(56)을 지지하기 위한 면을 정의하도록 형성되고 실질적으로 평평한 접합면(44)과, 2개 면들(슬라이딩면(45) 및 대향면(57))의 상호 슬라이딩에 이어 치차를 슬리브(42)로부터 결합해제하기 위해 상기 접합면(44)에 마주보고 필터링 카트리지(50)의 캠수단과, 특히 치차(55)의 대향면(57)과 접촉하게 형성된 슬라이딩면(45)을 포함한다.

오목부(43)의 슬라이딩면(45)은 중공 생크가 구동되는 커버(40)의 내부면에 의해 정의된 슬리브(42)의 베이스로부터 소정 거리에 위치되어 있다.

베이스와 오목부(43)의 슬라이딩면(45) 사이에 슬리브(42)는 치차가 방출위치에 있고 필터링 카트리지(50)가 커버(40)에 대해 가령 최대 이동으로 가압될 경우, 치차(55)의 측면 경계부(58)를 받치게 수용하도록 형성된 환형밴드(46)를 포함한다.

이 경우, 환형밴드(46)는 오목부(43)가 수반한 영역까지 베이스로부터 뻗어 있는 영역에서 슬리브(42)의 내부 재킷에 일치한다; 실제로, 나타낸 예에서, 치차(55)는 중공 생크로 축방향으로 삽입되게 형성되며, 측면 경계부(58)는 이들이 오목부(43)에 스냅피팅될 때까지 중공 생크 내에서 슬라이딩하도록 형성되며, 결합면(56)은 커버(40)에 대해 필터링 카트리지(50)를 축방향으로 구속하는 접합면(44)에 놓인다. 슬리브(42)는 또한 중공 생크의 자유단부로부터 오목부(43)의 접합면(44)까지 뻗어 있는 다른 환형 밴드(47)를 구비한다.

환형 밴드(46 및 47) 사이에, 슬리브(42)는 축방향으로 환형 밴드(46)를 다른 환형밴드(47)에 브리지형으로 연결시키고 한 오목부(43)와 다른 오목부 간에 원주 방향으로 전개되는 확장 부속부(48)를 구비한다.

실제로, 환형 밴드(46)와 확장 부속부(48)(및 가능하게는 다른 환형 밴드(47))는 실질적으로 오목부(43)와 경계를 이루는 (이 경우 슬리브(42)내에서) 실질적으로 연속적인 단일 면을 정의한다.

치차가 오목부(43) 중 하나와 결합되지 않는 각 치차(55)의 측면 경계부(58)는 오목부(43)로부터 탈출을 허용하는 축방향 평행이동에 이어 회전 작동되는 경우 환형 밴드(46)를 따라, 그리고 필터링 카트리지(50)를 슬리브(42)로부터 떼어내기 위해 방출위치에 치차(55)를 여전히 유지하면서(즉, 안쪽으로 굽어지면서) 축방향으로 평행이동되는 경우 확장 부속부(48)를 따라 슬라이딩하도록 형성된다.

이 경우, 각 치차는 가령 결합면(56)과 치차의 베이스(즉, 상부 지지면(51)의 상부면) 간에 계산된 유용한 높이를 가지며, 이는 오목부(43)에 결합된 치차(55)가 안쪽으로 벤딩과 오목부로부터 결합해제를 가능하게 하는 슬리브(42)의 하단에 접근하는 가외 이동을 가능하게 하도록 오목부(43)의 슬라이딩면(45)과 중공 생크의 자유단부 간의 거리에 대해 더 커야 한다.

구체적으로, 상부 지지판(51)이 슬리브(42)의 자유단부에 접한 엔드 스톱에 있을 때, 각 치차의 측면 경계부(58)는 중공 생크, 특히 환형 밴드(46)와 접촉한 실질적으로 치차의 유일한 부분이다.

도 2 내지 도 9는 본 발명에 따른 필터링 유닛의 제 1 실시예를 도시한 것으로, 각 오목부(43)의 슬라이딩면(45)은 길이방향축(A)에 실질적으로 직각인 제 1 외주부(451)와 상기 제 1 외주부(451)에 동심이고 그 내부에 배열되며, 제 1 외주부가 놓인 면에 대해 예각으로 기울어진 제 2 외주부(452)를 가지며, 대향면(57)이 슬라이딩면에 대해 가압받을 때 치차(55)을 점차 굽히도록 형성된 돌출면을 정의한다.

이런 실시예에서, 환형 밴드(46)는 실질적인 원통형부와 함께 원통형 형태이며, 환형 밴드(46)의 내직경은 단지 (실질적으로 제 1 외주부(451)의 직경과 같은 내직경을 갖는) 다른 환형 밴드(47)의 내직경보다 더 작다.

이러한 본 발명의 제 1 실시예는 다음과 같이 동작하다.

필터링 카트리지(50)를 커버(40)와 이에 따라 슬리브(42)에 결합시키는 것은 간단히 치차(55)를 특수한 그루브에 있는 슬리브(42)로 삽입하는 것을 필요로 하므로, 이들은 축방향 평행이동에 이어 오목부(43)에 스냅피팅되고 결합면(56)들이 각각의 접합면(44)에 안정적으로 안착되어 진다(도 2 및 도 3 참조).

필터링 카트리지(50)를 결합해제하는 것은 (결합을 위해 수행된 동일한 방향으로) 간단히 필터링 카트리지와 커버(40)를 평행이동으로 상호 접근시키는 것을 필요로 한다; 따라서, 치차(55), 즉, 치차의 대향면(57)은 도 3에서 관찰될 수 있는 바와 같이 (평면에서 보면 치차(55)의 대향면(57)과 정렬된) 슬라이딩면(45)의 제 2 외주부(452)와 접촉하게 된다 (더욱이, 대향면(57)과 제 2 외주부(452)는 치차(55)가 결합 위치에 있을 때 이미 접촉상태 있게 또한 제공될 수 있다); 또한, 슬리브(42)의 베이스를 향해 필터링 카트리지(50)를 연속해 통과시킴으로써, (도 5에서 관찰될 수 있는 바와 같이) 제 2 외주부(452)를 전체적으로 가로지르며 각 치차(55)의 측면 경계부(58)가 환형 밴드(46)에 안착될 때까지, 치차의 대향면(57)이 치차(55)를 동시에 구부리면서 슬라이딩면(45)의 제 2 외주부(452) 상에서 미끄러진다.

지지면(56)이 캔텔레버 구동되는 각 치차(55)의 외부면이 평면에서 보면 상기 대향면(57)의 일부분과 정렬되는 사실로 인해, 지지면은 축방향 평행이동에 이어 심지어 제거되지 않더라도 치차(55)의 재밍 위험을 최소로 제한하고 이에 따라 결합해제를 허용하는 치차(55)의 반경방향 굴곡을 보장하는 슬라이딩면(45)과 접촉하게 되는 치차(55)의 유일한 부분이다.

치차(55)가 이런 위치의 축방향 엔드 스톱에 있을 때, 제한된 각도로, 나타낸 예에서 90°로 (한 방향 또는 다른 방향으로 구별할 수 없게) 회전하기에 충분하므로, 치차의 탄성에 의해 환형 밴드(46)에 대해 가압된 측면 경계부(46)는 도 7 내지 도 9에서 관찰될 수 있는 바와 같이 확대 부속부들(48) 중 하나와 평면에서 보아 정렬될 때까지 환형 밴드(46) 상에서 슬라이딩할 수 있다.

상기 위치로부터 치차(55)는 도 9에서 관찰될 수 있는 바와 같이 커버(40)로부터 멀리 이동하며 축방향으로 자유롭게 슬라이딩하여 슬리브(42)와 결합으로부터 필터링 카트리지(50)를 떼어낸다.

도 10 내지 도 17은 본 발명에 따른 필터링 유닛의 제 2 실시예를 도시한 것으로, 각 오목부(43)의 슬라이딩면(45)은 실질적으로 평평하고 길이방향축(A)에 실질적으로 직각으로 배열된다.

이런 실시예에서, 환형 밴드(46)는 이같이 평면에서 보아 확장 부속부(48)와 정렬된 더 큰 두께를 갖는 중공 생크의 영역 및 평면에서 보아 오목부(43)와 정렬된 더 작은 두께의 영역을 정의하기 위해 원형의 외부 부분과 실질적으로 타원형의 내부 부분과 함께 원통형으로 형성된다.

실제로, 환형 밴드(46)는 평면에서 보아 치차가 확장 부속부(48)와 정렬될 때, 또한 축방향 결합해제 평행이동 동안 대향면(57)에 의해 전해진 굴곡에 대해 반경방향으로 치차(55)를 굽힐 수 있는 평면에서 보면 확장 부속부(48)와 정렬된 (또한 유사하게 확장 종속부에서 전체 중공 생크 위로 전개되는 연속 면을 갖도록 캠버된) 래디얼 캠버(49)를 갖는다.

본 발명의 제 2 실시예는 다음과 같이 동작하다.

필터링 카트리지(50)를 커버(40)와 이에 따라 슬리브(42)에 결합시키는 것은 간단히 치차(55)를 특수한 그루브에 있는 슬리브(42)에 끼우는 것을 필요로 하므로, 이들은 제 1 실시예에 대해 관찰된 방식과 전체적으로 유사한 방식으로 축방향 평행이동에 이어 오목부(43)에 스냅피팅되고 결합면(56)들이 각각의 접합면(44)에 안정적으로 안착되어 진다.

필터링 카트리지(50)를 결합해제하는 것은 결합을 위해 수행된 동일한 방향으로 간단히 필터링 카트리지와 커버(40)를 평행이동으로 상호 접근시키는 것을 필요로 한다; 따라서, 치차(55), 즉, 대향면(57)은 도 11에서 관찰될 수 있는 바와 같이 슬라이딩면(45)(실제로 평면에서 보면 치차(55)의 대향면(57)과 정렬된 내부 에지)과 접촉하게 된다(대안적으로 대향면(57)과 슬라이딩면(45)은 치차(55)가 결합 위치에 있을 때 이미 접촉상태 있게 제공될 수 있다); 슬리브(42)의 베이스를 향해 필터링 카트리지(50)를 연속해 통과시킴으로써, (도 13에서 관찰될 수 있는 바와 같이) 슬라이딩면(45)을 전체적으로 가로지르는 각 치차(55)의 측면 경계부(58)가 슬라이딩면의 에지 위에 얹히고 환형 밴드(46)에 안착될 때까지, 치차의 대향면(57)이 슬라이딩면(45)(에지) 상에서 미끄러지며 치차(55)를 약간 안쪽으로 구부린다. 지지면(56)이 캔텔레버 구동되는 각 치차(55)의 외부면이 평면에서 보면 상기 대향면(57)의 일부분과 정렬되는 사실로 인해, 상기 대향면은 축방향 평행이동에 이어 심지어 제거되지 않더라도 치차(55)의 재밍 위험을 최소로 제한하고 이에 따라 결합해제를 허용하는 치차(55)의 반경방향 굴곡을 보장하는 슬라이딩면(45)과 접촉하게 되는 치차(55)의 유일한 부분이다.

치차(55)가 이런 위치의 축방향 엔드 스톱에 있을 때, 제한된 각도로, 나타낸 예(도 14 및 도 16)에서 90°로 필터링 카트리지(50)를 회전시키기에 충분하므로, 치차의 탄성에 의해 환형 밴드(46)에 대해 가압된 측면 경계부(58)는 (도 16 및 도 17에서 관찰될 수 있는 바와 같이) 원주방향으로 캠버들(49)를 이동시키고 이에 따라 일정하게 반경방향 안쪽으로 구부리게 하는 확대 부속부들(48) 중 하나와 평면에서 보아 정렬될 때까지 환형 밴드(46) 상에서 슬라이딩할 수 있다.

차치(55)가 가령 캠버들(49)의 상단부에 있고 확장 부속부(48)와 함께 평면도에서 보아 정렬되는 상기 위치로부터, 치차는 도 15 및 도 17에서 관찰될 수 있는 바와 같이 커버(40)로부터 멀리 이동하며 축방향으로 자유롭게 슬라이딩하며, 슬리브(42)의 자유단부까지 캠버(49)를 축방향 뒤로 이동시켜, 중공 생크와의 결합으로부터 필터링 카트리지(50)를 떼어낸다.

따라서 착상된 본 발명은 본원의 개념에 모두 있는 수많은 변형 및 변경을 받을 수 있다. 가령, 중공 생크는 대안으로 유리컵형 바디의 하단에서 얻어질 수 있다; 또한 중공 생크는 치차 또는 다른 기술적 등가의 변형에 의해 정의된 (원형) 영역내에 끼워지도록 구성될 수 있다.

더욱이, 모든 상세 내용들은 다른 기술적으로 등가의 요소들로 대체될 수 있다.

실제로 사용된 재료뿐만 아니라 부수적인 형태 및 치수는 하기의 특허청구범위의 보호범위로부터 벗어남이 없이 요건들에 따라 변할 수 있다.

Claims (14)

1. 적어도 하나의 유입구(32), 하나의 배출구(33), 및 케이싱(20)내에 포함된 필터링 카트리지(50)를 탈착식으로 지지하도록 형성되고 상기 유입구(32)로부터 배출구(33)를 향해 흐르는 유체를 여과시키기 위해 케이싱(20)의 내부 공간을 상기 유입구(32) 및 배출구(33)와 각각 연결된 2개의 챔버(21,22)로 나누도록 형성된 접합면(44)이 제공된 하나의 지지바디(42)가 제공된 케이싱(20)을 구비하고, 상기 필터링 카트리지(50)는 상기 필터링 카트리지(50)와 지지바디(42) 사이에 상호 접근하기 위한 제 1 축방향 평행이동에 이어 지지바디(42)에 스냅결합되도록 형성된 적어도 하나의 결합요소(55)를 구비하는 필터링 유닛(10)으로서,
   접근하는 제 1 평행이동에 대해 동일한 방향으로 이동하며, 상기 필터링 카트리지(50)와 지지바디(42) 사이에 더 제한된 상호 축방향 평행이동에 이어 지지요소(42)로부터 결합요소(55)를 결합해제시키기 위한 방출 위치에 결합요소(55)를 반경방향으로 구부리기 위해 상기 결합요소(55)와 지지바디(42) 사이에 동작하는 캠수단(57,58)을 구비하고, 캠수단(57,58)은 필터링 카트리지(50)와 지지바디(42) 사이에 약간의 상호 회전에 이어 결합요소(55)를 방출 위치에 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필터링 유닛(10).
2. 제 1 항에 있어서,
   필터링 카트리지(50)는 토로이드형 필터링 격막(53), 상기 필터링 격막(53)의 마주보는 단부들에 고정된 상부 지지판(51) 및 하부 지지판(52)을 구비하고, 결합요소는 상부 지지판(51)으로부터 도출된 탄성항복재료를 이용해 얻은 적어도 2개의 치차(55)를 구비하며, 각 치차(55)는 상부 지지판을 향해 대면한 실질적으로 평평한 결합면(56)을 정의하는 필터링 유닛(10).
3. 제 2 항에 있어서,
   각각의 치차(55)는 치차(55)의 상부를 정의하고 예각으로 결합면에 대해 기울어진 결합면(56)에 대한 대향면(57)과 실질적으로 샤프 포인트형의 측면 경계부(58)를 포함하는 필터링 유닛(10).
4. 제 1 항에 있어서,
   지지바디는 사용시 필터링 카트리지(50)를 바라보는 케이싱(20)의 내부면으로부터 길이방향으로 돌출하고 외주 상으로 닫히고 슬리브(42)의 측벽에서 얻은 적어도 2개의 오목부(43)가 제공된 슬리브(42)를 구비하고, 각 오목부(43)는 치차(55)의 결합면(56)을 지지하기 위한 평면을 정의하도록 형성된 실질적으로 평평한 접합면(44) 및 상기 접합면(44)에 마주보며 결합요소(55)를 지지바디(42)로부터 결합해제하기 위해 필터링 카트리지(50)의 대향면(57)과 적어도 접촉하게 되도록 형성된 슬라이딩면(45,451,452)을 정의하며, 상기 슬라이딩면(45,451,452)과 상기 접합면(57)은 상기 캠수단을 정의하는 필터링 유닛(10).
5. 제 4 항에 있어서,
   슬리브(42)는 케이싱(20)의 내부면과 오목부(43) 사이에 개입되고 방출 위치에서 치차(55)의 측면 경계부(58)를 받치게 수용도록 형성된 환형 밴드(46)를 구비하고, 상기 환형 밴드(46)는 슬리브(42)의 자유단부까지 한 오목부와 다른 오목부 사이에 전개하는 확장 부속부(48)를 포함하며, 상기 측면 경계부(58)는 필터링 카트리지(50)를 지지바디(42)로부터 결합해제하기 위해 방출 위치에 치차(55)를 유지하며 환형 밴드(46)와 확장 부속부(48)를 따라 슬라이딩하도록 형성되고, 상기 환형 밴드(46) 및 측면 경계부(58)는 캠수단을 더 정의하는 필터링 유닛(10).
6. 제 5 항에 있어서,
   적어도 환형 밴드(46)는, 치차가 평면으로 보아 오목부(43)와 정렬될 경우 이에 대해 차치가 평면도로 보아서 확장 부속부(48)와 정렬될 경우, 반경방향으로 치차(55)를 더 굽히기 위해 평면으로 보아서 확장 부속부와 정렬된 래디얼 캠버들(49)을 갖는 필터링 유닛(10).
7. 토로이드형 필터링 격막(53)과 상기 필터링 격막(53)의 단부에 고정되고, 필터링 유닛(10)의 케이싱(20)내에 스냅결합되도록 형성된 결합요소(55)를 구비한 적어도 하나의 지지판(51)을 구비한 필터링 카트리지(50)로서,
   상기 결합요소는 상부 지지판(51)으로부터 도출되는 탄성항복재료를 이용해 얻은 적어도 2개의 치차(55)를 구비하고, 각각의 치차는 지지판을 향해 바라보는 결합면(56)을 정의하고 상기 결합면은 0°내지 90°사이에 포함된 각으로 치차의 길이방향 전개 방향에 대해 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 필터링 카트리지(50).
8. 제 7 항에 있어서,
   각각의 치차(55)는 치차(55)의 상단부를 정의하는 결합면(56)에 대해 마주보고 있으며 예각으로 상기 결합면에 대해 기울어져 있는 면(57)과 실질적으로 샤프-포인트형 측면 경계부(58)를 포함하는 필터링 카트리지.
9. 제 8 항에 있어서,
   치차(55)의 대향면(57)은 지지판(51)에 대해 예각으로 기울어져 있는 필터링 카트리지(50).
10. 제 8 항에 있어서,
    지지면(56)이 캔틸레버로 구동되는 각 치차(55)의 측면은 평면으로 보아서 상기 대향면(57)의 일부와 정렬되는 필터링 카트리지(50).
11. 제 8 항에 있어서,
    대향면(57)과 측면 경계부(58)는 상기 케이싱(20)에 제공된 정지면(45,451,452)에 대한 축방향 스러스트에 이어 반경방향으로 치차(55)를 구부리도록 형성된 캠수단을 정의하는 필터링 카트리지(50).
12. 제 7 항에 있어서,
    각 치차(55)는 필터링 유닛(10)의 케이싱(20) 내에 도출된 지지바디(42)에 제공된 적어도 하나의 오목부(43)에 스냅결합되도록 형성되고, 상기 오목부(43)는 치차(55)의 결합면(56)을 지지하기 위한 면을 정의하도록 형성된 실질적으로 평평한 접합면(44)과 상기 접합면(44)의 대향면(45)을 구비하며, 각 치차(55)는 결합면(56)과 치차의 베이스 사이에서 지지바디(42)의 대향면(45)과 자유단부 사이의 거리보다 더 큰 높이를 갖는 필터링 카트리지(50).
13. 제 11 항에 있어서,
    치차(55)의 결합면(56)과 상단부 간의 거리는 지지바디(42)의 대향면(45)과 베이스 간의 거리보다 더 작은 필터링 카트리지(50).
14. 제 8 항에 있어서,
    지지판(51)은 필터링 격막(53)의 단부를 축방향으로 막는 필터링 카트리지(50).

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