KR20220148290A - 자동차의 에어 필터 장치용 필터 엘리먼트 및 에어 필터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 엘리먼트(10)의 필터 재료(18)를 적어도 영역별로 둘러싸는 프레임(16)이 있는 자동차 에어 필터 장치용 필터 엘리먼트에 관한 것으로, 이때 프레임(16)은 필터 엘리먼트(10)가 에어 필터 장치 하우징(12)의 수용부(14)에 삽입될 수 있는 삽입 방향(28)에 수직으로 이어지는 탄성 변형 가능한 전면벽을 포함하며, 이때 수용부(14)를 폐쇄하도록 설계된 에어 필터 장치의 커버(34)를 고정할 수 있는 적어도 하나 이상의 체결요소(32)가 프레임(16)에 배열되며, 필터 엘리먼트(10)를 수용부(14)에 삽입할 때 전면벽(20)을 탄성 변형 상태로 만들 수 있는 적어도 하나 이상의 삽입 경사부(36)가 프레임(16)에 있고, 여기에서 전면벽의 길이방향 범위(50)가 전면벽(20)이 변형되지 않은 초기 상태보다 작고, 체결요소(32)가 삽입 경사부(36)을 둘러싸는, 필터 엘리먼트(10)의 자체 강성 구성요소(30)와 일체형으로 설계된 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 이러한 필터 엘리먼트가 있는 에어 필터 장치에 관한 것이다.

Description

자동차의 에어 필터 장치용 필터 엘리먼트 및 에어 필터 장치

본 발명은 필터 재료를 적어도 영역별로 둘러싸는 프레임이 있는 자동차의 에어 필터 장치용 필터 엘리먼트에 관한 것이다. 프레임은 실질적으로 삽입 방향에 수직으로 이어지는 탄성 변형 가능한 전면벽을 포함한다. 필터 엘리먼트는 에어 필터 장치 하우징의 수용부에 삽입 방향으로 삽입할 수 있다. 적어도 하나 이상의 체결요소가 프레임에 배열된다. 수용부를 폐쇄하도록 설계된 에어 필터 장치의 커버는 적어도 하나 이상의 체결요소에 고정될 수 있다. 또한, 본 발명은 이러한 필터 엘리먼트를 갖는 에어 필터 장치에 관한 것이다.

DE 10 2017 007 497 A1에서는 필터 재료가 프레임으로 둘러싸인 자동차의 에어 필터 장치용 필터 엘리먼트를 설명한다. 프레임은 필터 엘리먼트가 에어 필터 장치의 하우징에 삽입되는 삽입 방향에 수직으로 이어지는 전면벽을 갖는다. 삽입 방향에 수직인 전면벽의 두 대향 측면에는 연결 브릿지를 통해 전면벽에 연결된 해당 체결요소가 배열된다. 잠금 핀이 삽입되는 체결요소에 관통 개구부가 형성된다. 잠금 핀은 에어 필터 하우징의 커버에 회전 가능하게 배열된다. 필터 엘리먼트가 에어 필터 하우징에 설치되면 잠금 핀이 통로 개구부를 통해 안내되고 회전되어 커버가 하우징에 고정되고 이에 따라 하우징이 닫힐 수 있다. 전면벽은 필터 엘리먼트를 하우징에 삽입하기 위해 탄성 변형되거나 압축될 수 있다. 전면벽의 이러한 압축을 위해, 각각의 작동 탭은 서로를 향해 움직일 수 있는 체결요소에 배열된다. 이러한 방식으로 전면벽이 탄성 변형된 상태에서 필터 엘리먼트를 하우징으로 밀어넣을 수 있다. 작동 탭이 다시 해제되면 체결요소는 하우징의 각 벽에 설계된 브릿지에 맞물린다.

필터 엘리먼트의 이러한 실시예는 전면벽을 탄성 변형시키기 위해 프레임에 고정된 필터 엘리먼트를 하우징에 삽입하면서 동시에 외부에서 양쪽 작동 탭에 압력을 가해야 함을 의미한다. 이것은 필터 엘리먼트의 취급을 다소 어렵게 만든다.

따라서, 본 발명의 목적은 에어 필터 장치의 하우징에 특히 쉽게 장착할 수 있는, 서두에 언급된 유형의 필터 엘리먼트를 마련하고 이러한 필터 엘리먼트를 갖는 에어 필터 장치를 제시하는 것이다.

이러한 목적은 특허 청구항 제1항의 특징을 갖는 필터 엘리먼트 및 특허 청구항 제8항의 특징을 갖는 에어 필터 장치로 달성된다. 본 발명의 목적에 맞는 양태의 바람직한 실시예는 종속 특허 청구항에 명시되어 있다.

자동차의 에어 필터 장치를 위한 본 발명에 따른 필터 엘리먼트는 필터 엘리먼트의 필터 재료를 적어도 영역별로 둘러싸는 프레임을 갖는다. 프레임은 탄성 변형 가능한 전면벽을 포함한다. 전면벽은 필터 엘리먼트를 에어 필터 장치의 하우징(이하 "에어 필터 하우징" 또는 "하우징"이라고도 함)의 수용부로 삽입할 수 있는 삽입 방향에 수직으로 이어진다. 프레임에는 적어도 하나 이상의 체결요소가 배열된다. 수용부를 폐쇄하도록 설계된 에어 필터 장치의 커버가 적어도 하나 이상의 체결요소에 고정될 수 있다. 또한, 적어도 하나 이상의 삽입 경사부가 프레임에 설계되어 있고, 이를 통해 필터 엘리먼트가 수용부에 삽입될 때 전면벽이 탄성 변형 상태가 될 수 있다. 탄성 변형 상태에서 전면벽의 길이방향 범위는 전면벽이 변형되지 않은 초기 상태보다 전면벽의 길이가 작고, 이러한 특성때문에 하우징의 수용부에서 필터 엘리먼트의 전면벽에 비해 더 좁은 하우징 개구부를 통해 언더컷으로 고정될 수 있다 .

삽입 경사부와 일체형으로 설계된 체결요소는 전면벽 영역에서 필터 엘리먼트의 프레임에 장착된 자체 강성 구성요소에 의해 제공된다. 한편으로, 필터 엘리먼트가 하우징 개구부를 통해 수용부로 삽입되면 삽입 경사부에 가해지는 힘이 전면벽의 탄성 변형에 직접 사용되며 다른 한편으로는 에어 필터 하우징에 커버를 장착하거나 고정하는 데 사용되는 잠금요소가 체결요소와 잘 상호작용할 수 있다.

프레임에 설계된 삽입 경사부는 필터 엘리먼트를 수용부로 밀어 넣을 때 자동으로 전면벽의 탄성 변형을 보장하며 이 전면벽은 필터 엘리먼트가 설치 위치에 도달하는 즉시 원래 모양으로 되돌아가서, 그 결과 필터 엘리먼트가 언더컷으로 하우징에 고정된다. 삽입 방향에 수직이면서 전면벽의 높이에 수직으로 지나는 세로 방향으로 전면벽을 압축하거나 탄성 변형하기 위해 특별한 작동 탭이나 이와 유사한 장치가 필요하지 않다. 오히려, 삽입 방향으로 필터 엘리먼트를 수용부로 밀어넣는 것으로 충분하며, 이때 삽입 경사부는 전면벽의 탄성 변형을 일으킨다. 이는 에어 필터 하우징에 삽입하거나 밀어 넣을 때 삽입 경사부에 작용하는 힘이 전면벽이 탄성 변형된 상태가 되도록 보장하기 때문이다. 결과적으로, 필터 엘리먼트가 하우징에 쉽게 장착되고 고정될 수 있다.

적어도 하나 이상의 삽입 경사부를 갖는 필터 엘리먼트에서, 자동차의 에어 필터 장치는 필터 엘리먼트가 수용부에 설치 및 장착된 때에만 작동될 수 있는 것이 특히 바람직하다. 이는 필터 엘리먼트의 일부인 하나 이상의 체결요소가 에어 필터 장치의 커버를 에어 필터 하우징에 고정하는 데 필요하기 때문이다. 즉, 필터 엘리먼트가 하우징의 수용부에 삽입되지 않으면 커버를 하우징에 장착할 수 없다. 이렇게 해서 에어 필터 장치가 잘못 작동하는 것을 방지할 수 있다.

적어도 하나 이상의 체결요소가 삽입 경사부와 일체형으로 설계되어 있음으로써 필터 엘리먼트가 하우징을 기준으로 언더컷 장착 위치로 이동하는 즉시 적어도 하나 이상의 체결요소가 커버를 에어 필터 하우징에 조립하거나 장착하기 위한 올바른 위치에 정렬되도록 한다.

에어 필터 하우징에 커버를 단단히 장착하려면 커버를 체결하거나 고정하는 데 사용되는 필터 엘리먼트의 프레임에 하나 및 정확히 하나의 체결요소만 정렬되어 있는 것으로 충분하다. 이로 인해 커버로 수용부를 폐쇄하기 위해 하나의 잠금요소만이 체결요소와 상호작용할 필요가 있기 때문에 하우징에 커버의 장착도 단순화된다. 필터 엘리먼트는 우선 삽입 경사부와 체결요소를 지지하는 구성요소가 있는 프레임 측면벽의 대향면으로 하우징 개구부를 통해 수용부로 비스듬히 밀려 들어가며 하우징 돌출부 뒤에 고정되고 이어서 모서리가 삽입 경사부와 함께 수용부로 밀리는 방식으로 삽입될 수 있다.

특히, 체결요소는 삽입 방향과 반대 방향으로 전면벽으로부터 돌출되도록 제공될 수 있겠다. 이는 커버의 잠금요소에 대해 체결요소의 좋은 접근성을 보장한다. 특히, 체결요소는 커버의 잠금요소에 의해 둘러싸일 수 있다.

삽입 경사부는 바람직하게는 쐐기 형상을 가지며, 그로 인해 삽입 경사부는 전면벽으로부터 멀리 떨어져 있고 프레임의 측면벽에 대해 비스듬하게 정렬된 적어도 하나 이상의 경사안내면으로 이루어진 삽입 경사부의 단부 영역에서보다 전면벽에서 가까운 단부 영역에서 전면벽의 길이방향 범위 방향으로 더 큰 폭을 갖는다. 이러한 쐐기형 삽입 경사부는 필터 엘리먼트가 수용부에 삽입될 때 전면벽의 탄성 변형을 효과적으로 일으킬 수 있다. 쐐기형 삽입 경사부는 그 자체로 강성으로 설계되기 때문에 삽입 경사부의 적어도 하나 이상의 비스듬하게 정렬된 경사안내면에 작용하는 힘이 탄성 전면벽의 변형 - 및 항복 -을 확실하게 유도하게 한다.

삽입 경사부와 체결요소를 포함하는 구성요소는 바람직하게는 전면벽에 접촉하는 접촉면 및 프레임의 측면벽에 접촉하는 기초부를 갖는다. 전면·측면벽에 구성요소의 평평한 연결을 통해 필터 엘리먼트 및 필터 엘리먼트 프레임과의 안정적인 연결이 보장된다. 따라서, 배열은 한편으로는 삽입 경사부의 영향에 대해 그리고 다른 한편으로는 체결요소의 영향 등 힘의 영향에 대해 내구성이 있게 된다.

삽입 경사부는 바람직하게는 기초부와 삽입 경사부의 적어도 하나 이상의 경사안내면 사이에 배열된 보강 요소를 포함한다. 이를 통해 재료를 절약하는 방식의 세공 구조로 삽입 경사부에 필요한 강성을 얻게 된다.

삽입 경사부는 바람직하게는 맞댐면이 제공되는 전면부를 갖는다. 맞댐면은 필터 엘리먼트를 수용부에 삽입할 때 에어 필터 하우징의 고정요소에 맞물리도록 설계되었다. 이러한 방식으로 하우징의 고정요소가 맞댐면과 접촉할 때 필터 엘리먼트가 의도하지 않게 수용부에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이것은 필터 엘리먼트가 오버헤드로 설치되어야 하는 경우, 즉 중력에 반하여 수용부에 삽입되어야 하는 경우에 특히 바람직하다. 삽입 경사부의 전면부를 통해 제공되는 맞댐면이 수용부에 배치된 필터 엘리먼트가 중력으로 인해 수용부 밖으로 다시 이탈되지 않도록 보장하기 때문이다. 따라서 필터 엘리먼트는 커버가 하우징에 장착되기 전에 수동으로 또는 다른 보조용구로 고정시킬 필요가 없다. 오히려, 고정요소에 있는 맞댐면의 언더컷 접촉부가 이미 수용부의 그 위치에서 필터 엘리먼트를 고정한다면, 커버가 체결요소에 체결되거나 고정되어 수용부를 폐쇄한다.

삽입 경사부의 면이 전면벽과 평면이 되면 필터 엘리먼트의 특히 소형 구조를 얻을 수 있다. 또한 삽입 경사부는 전면벽에 매우 직접적으로 힘을 유입하여 전면벽의 탄성 변형을 일으킨다.

다른 바람직한 실시예에서 적어도 하나 이상의 체결요소는 에어 필터 하우징에 장착된 커버에서 커버의 대응 고정부에서 맞물리는 적어도 하나 이상의 고정부를 갖는 것으로 제시된다. 따라서 하우징에서 커버의 매우 안정적인 장착은 적어도 하나 이상의 체결요소로 달성될 수 있다.

적어도 하나 이상의 고정부는 특히 커버의 대응 고정부에서 맞물릴 수 있는 체결요소의 기본 바디로부터 전면벽에 평행하게 돌출하는 브릿지나 날개 방식으로 설계될 수 있다. 이러한 방식의 날개가 대응 고정부에 접근하기에 매우 좋기 때문이다.

특히, 이러한 방식의 날개가 단부 영역에서, 커버 장착 시 대응 고정부가 따라서 움직이게 되는 램프(ramp) 형상을 갖는다면, 하우징에 커버의 매우 기밀한 끼워맞춤이 가능하게 될 수 있다.

자동차용 본 발명에 따른 에어 필터 장치는 본 발명에 따른 필터 엘리먼트를 가지며, 이때 필터 엘리먼트는 에어 필터 장치의 하우징에 설계된 수용부에 장착된다.

에어 필터 장치는 특히 공조 시스템의 에어 필터 장치 및 자동차의 환기 장치로 설계될 수 있다. 또한, 에어 필터 장치는 자동차의 내연 기관의 흡기 관로용으로, 즉 내연 기관에 의해 흡입된 공기를 위한 필터로 설계될 수 있습니다.

수용부는 바람직하게는 에어 필터 장치의 커버로 폐쇄할 수 있고, 이때 커버는 필터 엘리먼트의 적어도 하나 이상의 체결요소에 고정될 수 있다. 이렇게 해서 필터 엘리먼트가 에어 필터 하우징에 올바르게 설치된 경우에만 커버로 수용부를 닫을 수 있도록 보장된다.

바람직하게는 적어도 하나 이상의 체결요소가 포함된 마운트가 하우징의 적어도 하나 이상의 하우징 벽에 설계된다. 이 경우에, 마운트는 필터 엘리먼트의 삽입 경사부의 전면부에 접촉하는 고정요소를 포함한다. 필터 엘리먼트를 하우징의 수용부로 삽입하거나 밀어 넣을 때 전면부, 보다 정확하게는, 삽입 경사부의 맞댐면을 이루는 전면부 일부가 마운트의 고정요소에 의해 뒤쪽에서 맞물리면서, 하우징의 수용부에서 필터 엘리먼트가 사전 고정된다. 이렇게 해서 필터 엘리먼트가 의도하지 않게 수용부에서 빠져 나갈 수 없게 된다.

이는 하우징에 설치 시 중력에 반하여 에어 필터 하우징에 설계된 수용부로 필터 엘리먼트를 삽입할 때 특히 중요한다. 필터 엘리먼트의 오버헤드 설치가 특히 간단한 방식으로 가능하다.

바람직하게는 커버는 커버의 기본 바디 쪽으로 회전할 수 있는 잠금요소를 갖는다. 이때, 잠금요소의 잠금 위치에서, 잠금요소의 적어도 하나 이상의 고정부는 체결요소의 대응 고정부에 맞물린다. 이러한 방식으로, 잠금요소와 체결요소의 상호 작용으로 하우징에서 커버의 특히 안정적인 고정이 가능하게 된다. 특히, 잠금요소는 회전식 캡 방식으로 설계될 수 있다.

본 발명에 따른 필터 엘리먼트에 대해 설명된 장점 및 바람직한 실시예는 또한 본 발명에 따른 에어 필터 장치에도 적용되며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

본 발명의 다른 장점, 특징 및 세부사항은 바람직한 예시적인 실시예의 다음 설명 및 도면에 근거하여 제시된다. 상기 설명에서 언급된 특징, 특징 조합 및 도면 설명에서 하기 언급된 특징과 특징 조합 및/또는 도면에 단독으로 도시된 특징과 특징 조합은 발명의 범위를 벗어나지 않고 각각의 제시된 조합뿐만 아니라 다른 조합으로 또는 단독으로 사용할 수 있다.

도 1은 자동차의 에어 필터 장치용 필터 엘리먼트의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 2는 삽입 경사부와 체결요소를 제공하는 구성요소가 프레임에 배치된 필터 엘리먼트의 프레임 영역을 부분 확대한 상세도로 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 구성요소를 확대 사시도로 도시한다.
도 4는 측면에서 구성요소에 가해진 힘으로 인한 필터 엘리먼트 프레임 전면벽의 탄성 변형을 도시한다.
도 5는 도 1에 따른 필터 엘리먼트가 삽입될 수 있는 에어 필터 하우징을 부분적으로 사시도로 도시한다.
도 6은 부분 단면도로 도 5에 따른 하우징의 부분을 도시한다.
도 7은 도 5에 따른 하우징에 설계된 도 1에 따른 필터 엘리먼트를 위한 수용부를 폐쇄할 수 있는 에어 필터 장치의 커버를 부분적으로 도시한다.
도 8은 도 7에 따른 커버 밑면의 확대도를 도시한다.
도 9는 도 5에 따른 하우징에 도 1에 따른 필터 엘리먼트를 삽입할 때 제1 단계의 부분 단면 투시도를 도시한다.
도 10은 도 5에 따른 하우징에 도 1에 따른 필터 엘리먼트를 삽입할 때 제2 단계의 부분 단면 투시도를 도시한다.
도 11은 도 3에 도시된 구성요소의 삽입 경사부에 힘을 가했을 때 도 1에 따른 필터 엘리먼트 전면벽의 탄성 변형을 도시한다.
도 12는 하우징 측면에 설계된 고정요소가 구성요소에서 맞물리는 변형되지 않은 초기 상태로 전면벽의 스프링 백을 도시한다.
도 13은 도 7에 따라 커버를 도 5에 따른 하우징에 장착하는 제1 단계를 도시하며, 이때 도 1에 따른 필터 엘리먼트는 하우징의 수용부에 배치된다.
도 14는 하우징에 커버 장착 및 회전식 캡으로 설계된 커버 잠금요소의 회전을 도시한다.
도 15는 필터 엘리먼트가 내장된 하우징과 하우징에 장착된 커버를 부분 단면도로 도시한다.
도 16은 도 14에 따른 에어 필터 장치의 상태를 부분 단면 평면도로 도시한다.
도 17은 도 15에 따른 에어 필터 장치의 상태를 부분 단면 평면도로, 즉 회전식 캡이 잠금 위치로 돌아간 상태를 도시한다.
동일하거나 동일한 기능을 갖는 요소는 도면에서 동일한 참조 부호를 붙인다.

도 1에서는 자동차 에어 필터 장치의 하우징(12)(도 5 참조)에 설치하기 위한 목적의 필터 엘리먼트(10)가 개략적인 사시도로 도시되어 있다. 에어 필터 장치의 하우징(12)에는 도 1에 도시된 필터 엘리먼트(10)를 삽입하거나 설치할 수 있는 수용부(14)가 설계된다(도 5 참조).

필터 엘리먼트(10)는 필터 엘리먼트(10)의 필터 재료(18)를 둘러싸거나 감싸는 프레임(16)을 포함한다. 필터 엘리먼트(10)가 주름형 필터로 설계된다면, 필터 재료(18)는 예시로서 여기에 도시된 바와 같이 다수의 주름을 가질 수 있다. 그러나, 필터 엘리먼트(10)가 작동하는 중에 공기가 흐를 수 있는 필터 재료(18)의 다른 실시예도 가능하다.

본 경우에 필터 재료(18)를 주변에서 완전히 둘러싸거나 감싸는 프레임(16)은 전면벽(20)과 본 경우에 전면벽(20)에 대향하는 후면벽(22)을 에워싼다. 전면벽(20)과 후면벽(22)는 프레임(16)의 두 측면벽(24, 26)으로 서로 연결되어 있다.

필터 엘리먼트(10)는 도 1에 화살표로 도시된 삽입 방향(28)으로 수용부(14)(도 5 참조)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 측면벽(24, 26)은 전면벽(20)으로부터 후면벽(22)으로 삽입 방향(28)으로 이어진다. 따라서, 프레임(16)은 본 경우에 기본적으로 직사각형으로 설계되고, 이때 수용부(14)의 형태에 따라 프레임(16)의 다른 형태도 가능하다.

프레임(16)의 확대된 상세도에서 도 2에 도시되고 프레임(16)과 별개로 투시도로 다시 도 3에 도시된 구성요소(30)는 전면벽(20)의 영역에서 프레임(16)에 배열된다.

한편으로, 구성요소(30)를 통해 커버(34)(도 7 참조)를 하우징(12)에 고정하는 데 사용되는 체결요소(32)가 제공된다. 또한, 삽입 경사부(36)은 구성요소(30)에 의해 제공되며, 그 기능은 도 3을 참조하여 더 상세히 설명할 것이다.

여기에서 제1 날개(40) 및 제2 날개(42) 형태의 고정부를 갖는 저널(38) 방식으로 설계된 체결요소(32)는 전면벽(20)의 전방면(44)을 넘어 돌출한다. 커버(34)는 회전식 캡(46)(도 7 참조)으로 설계된 잠금요소를 사용하여 전면벽(20)으로부터 떨어진 체결요소(32)의 날개(40, 42)에 고정될 수 있다. 따라서, 체결요소(32)는 필터 엘리먼트(10)의 체결요소(32)에 커버(34)를 고정하면서 필터 엘리먼트(10)를 하우징(12)에 장착할 때 커버(34)가 하우징(12)에만 장착될 수 있도록 보장한다.

또한, 커버(34)가 하우징(12)에 아직 고정되지 않은 경우, 삽입 경사부(36)을 갖는 구성요소(30)를 사용하여 하우징(12)의 수용부(14)에서 필터 엘리먼트(10)를 사전 고정할 수 있게 된다(도 12 및 도 13 참조).

삽입 경사부(36)이 강성 수용부(14)의 지정된 입구 폭에 비해 필터 엘리먼트(10)를 늘렸고 그 결과, 밀어 넣을 때 필터 엘리먼트의 전면벽(20)에 작용하는 힘 및 압력이 삽입 경사부(36)에 가해지기 때문에 필터 엘리먼트(10)를 하우징(12)에 설계된 수용부(14)(도 5 참조)에 삽입 방향(28)으로 삽입되거나 밀어 넣을 때, 구성요소(30)의 삽입 경사부(36)이 우선 전면벽(20)의 탄성 변형을 보장한다. 전면벽(20)의 해당 압축은 도 4에 개략적으로 도시되어 있다. 도 4에서 화살표(48)로 도시된 삽입 경사부(36)에 가해진 힘을 통해 압축 및 전면벽(20)의 탄성 변형이 일어난다.

전면벽(20)의 탄성 변형 상태 및 압축 상태에서, 삽입 방향(28)에 수직으로 전면벽(20)에서 차지하는 길이방향 범위(50)(도 1 참조)는 전면벽(20)이 변형되지 않은 전면벽(20)의 초기 상태에서보다 작다. 전면벽(20) 영역에서 삽입 방향(28)에 수직인 프레임(16)의 단축된 길이방향 범위(50)는 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이 특히 전면벽(20)이 필터 재료(18) 쪽으로 및/또는 필터 재료(18)로부터 휘거나 구부러지게 된다. 전면벽(20)의 이러한 탄성 변형은 본 경우에 구성요소(30)에 의해 제공된 삽입 경사부(36)에 의해 일어난다. 삽입 경사부(36)은 하우징(12)의 좁은 개구부를 통해 필터 엘리먼트(10)와 함께 수용부(14)로 압착되어 밀려 들어가고, 여기에서 필터 엘리먼트(10)가 원래 형상으로 다시 팽창될 수 있도록 다시 충분한 공간이 생기게 된다.

예컨대, 삽입 경사부(36)은 전면벽(20)에서 구성요소(30)가 그 단부 영역에 장착된 측면벽(24)(도 4 참조)에 비스듬하게 정렬된 두 경사안내면(52, 54)(도 3 참조)를 포함할 수 있다. 본 경우에, 전면벽(20)의 압축 및 탄성 변형을 일으키는 힘(화살표 48 참조)이 이러한 경사안내면(52, 54)에 가해진다.

본 경우에, 삽입 경사부(36)은 또한 프레임(16)의 측면벽(24)에 접촉하는 판형 기초부(56)을 포함한다(도 2 및 4 참조). 삽입 경사부(36)의 보강 요소(58)는 기초부(56)과 경사안내면(52, 54) 사이에 배열된다(도 3 참조). 그 결과, 삽입 경사부(36)은 전체적으로 높은 수준의 강도 및 강성을 갖게 된다. 다시 말해서, 전면벽(20)이 구성요소(30)의 영역에서 삽입 방향(28)에 수직으로, 길이방향 범위(50) 방향으로 도 4에서 화살표(48)로 도시된 힘을 가했을 때 경사안내면(52, 54)가 판형 기초부(56) 쪽으로 움직일 수 없게 된다.

삽입 경사부(36) 및 구성요소(30)는 또한 전면벽(20)을 따라 이어지고 전면벽(20)의 전방면(44)에 접촉하거나 전면벽(20)의 전방면(44)에 놓이는 접촉면(60)을 갖는다.

접촉면(60)과 보강 요소(58)의 상부면(62)은 전면벽(20)과 평면을 이루는 삽입 경사부(36)의 전면부에 속한다. 경사안내면(52, 54)의 영역에서 맞댐면(64)는 삽입 경사부(36)의 이 전면부로 제공된다. 수용부(14)에 필터 엘리먼트(10)이 삽입된 경우, 맞댐면(64)는 에어 필터 하우징(12)의 측면에 제공 또는 설계된 각각의 고정요소(66)에 맞물린다(도 5 및 6 참조).

이와 관련하여, 각각의 고정요소(66)는 체결요소(32)의 섕크 또는 저널(38)이 날개(40, 42)와 함께 그 안으로 들어가는 고정홈(68)으로 설계된 수용부에 속해 있음을 특히 도 6에서 알 수 있다. 이때 고정요소(66)는 체결요소(32)가 배치될 수 있는 원주 방향으로 고정홈(68)의 수용부를 일부 제한하는 암 유형으로 설계된다.

본 경우에, 체결요소(32)를 위한 수용부 역할을 하는 고정홈(68)은 하우징(12)의 측면 하우징 벽(82)에 설계될 수 있다. 특히, 고정홈(68)은 측면 쪽으로 수용부(14)를 제한하는 하우징 벽(82)(도 5 및 도 6 참조)과 일체형으로 설계될 수 있다.

도 7에서, 에어 필터 장치의 커버(34)는 바깥에서 본 모습이다. 이에 따라 커버(34)는 기본 바디(70) 및 기본 바디(70) 쪽으로 회전할 수 있는 회전식 캡(46)을 포함한다.

도 8에서는 수용부(14) 쪽을 향하는 회전식 캡(46) 밑면의 모습을 도시한다. 도 8에서는 또한 커버(34)를 하우징(12)에 장착할 때 수용부(14) 쪽을 향하는 커버(34)의 기본 바디(70)에서 그 측면을 본 모습을 도시한다. 이에 따라, 커버(34)는 이 밑면에 밀봉 요소(72)를 가질 수 있다.

또한, 도 8에서는 그 윤곽이 체결요소(32)에 형성된 날개(40, 42)의 해당 윤곽에 대응하는 리세스(74)가 회전식 캡(46)에 형성되어 있음을 알 수 있다(도 3 참조).

체결요소(32)가 고정홈(68)에 도달하고 이때 맞댐면(64)이 고정홈(68)의 해당 고정요소(66)에 맞물리도록 에어 필터 장치에 필터 엘리먼트(10)를 설치하거나 에어 필터 하우징(12)의 수용부(14)에 필터 엘리먼트(10)를 장착하는 것이 도 9부터 도 12까지를 참조하여 아래에서 설명된다.

도 9에 따르면, 필터 엘리먼트(10)는 삽입 방향(28)으로 하우징(12)에 삽입된다. 그 결과, 경사안내면(52, 54) 중 하나가 각각 고정홈(68)의 해당 고정요소(66)와 접촉하게 된다(도 10 참조). 삽입 방향(28)으로 계속 삽입할 때 삽입 경사부(36)에 가해지는 힘은 전면벽(20)의 탄성 변형을 일으킨다. 이는 도 11에서 확대하여 도시되며 이때 삽입 경사부(36)에 작용하는 힘은 도 11 및 도 4에서 화살표(48)로 도시되어 있다.

도 11에 따라 압축 및 탄성 변형된 전면벽(20)은 도 12에 따라 전면벽(20)이 변형되지 않고 다시 곧게 펴지는 초기 상태를 다시 취하게 된다. 전면벽(20)이 초기 상태로 되돌아가면, 맞댐면(64)는 고정홈(68) 영역에 형성된 고정요소(66) 뒤로 이동한다. 이렇게 해서 삽입 경사부(36)은 고정홈(68)에 언더컷으로 형상 결합한다. 그러면 필터 엘리먼트(10)는 하우징(12)의 수용부(14)에서 사전 정의된 끝 위치에 도달한다.

필터 엘리먼트(10)의 끝 위치에 도달하면, 맞댐면(64)는 고정홈(68)에 형성된 고정요소(66)에 언더컷으로 맞물린다. 이를 통해 체결요소(32)의 클램핑 형상 및 고정 형상이 제공되는 날개(40, 42)도 정확한 위치에 정렬되고 커버(34)가 장착될 수 있다.

하우징(12)에 커버(34)의 장착은 도 13부터 도 15까지를 근거로 도시한다. 도 13의 단면도에 따르면, 우선 커버(34)가 하우징(12)에 장착되고, 이때 회전식 캡(46)의 날개(40, 42)에 대응하는 리세스(74)들이 맞물린다. 그 다음, 회전식 캡(46)은 브릿지나 이와 유사한 그립부(76)(도 7 참조)에 맞물려서 회전할 수 있다(도 14 참조).

이때 회전식 캡(46)의 두 고정부(78)(도 8 참조)도 회전하여 필터 엘리먼트(10)의 구성요소(30)에 있는 저널(38)의 날개(40, 42)에 맞물린다. 회전식 캡(46)의 이러한 회전은 도 14에 도시되어 있고, 회전식 캡(46)의 회전 방향은 곡선 화살표(80)로 도시되어 있다. 도 15에서, 회전식 캡(46)은 잠금 위치에 있는 것으로 도시되어 있다.

회전식 캡(46)의 고정부(78)이 체결요소(32)의 날개(40, 42)에 맞물리기 때문에, 본 경우에 커버(34)가 하우징(12)에 매우 기밀하게 끼워맞춰진다. 삽입 경사부(36)의 전면부에 제공된 맞댐면(64)(도 3 참조)이 고정홈(68)의 고정요소(66)에 놓이기 때문이다.

회전식 캡(46)의 고정부(78)은 체결요소(32)의 클램핑 형상 및 고정 형상을 이루는 날개(40, 42)에 대응한다. 이와 관련하여, 특히 도 3에서 날개(40, 42)는 화살표(80)로 도시된 회전식 캡(46)의 회전 방향과 반대 방향으로 램프(ramp) 형태로 가늘어지도록 설계될 수 있음을 알 수 있다. 이에 따라서, 고정부(78)가 날개(40, 42)에 맞물리고 회전식 캡(46)이 화살표(80)로 도시된 회전 방향으로 더 회전하면 회전식 캡(46)의 고정부(78)는 날개(40, 42)의 해당 램프에 부딪힌다. 이를 통해 고정부(78)를 돌릴 때 하우징(12)의 고정요소(66)에 언더컷으로 고정된 체결요소(32)가 램프(ramp) 형태의 날개(40, 42)로 커버(34)를 하우징(12) 쪽으로 당기기 때문에 커버(34)와 하우징(12) 사이에 특히 뛰어난 기밀성을 얻게 된다.

도 16에서, 커버(34)는 회전식 캡(46) 영역의 단면으로 도시되어 있다. 여기 도 16에서 회전식 캡(46)의 방향은 도 14의 회전식 캡(46) 방향으로 도시되어 있다. 결과적으로, 고정부(78)이 날개(40, 42)에 아직 맞물리지 않은 상태이다.

이와 달리, 도 17에서는 고정부(78)이 날개(40, 42)에 맞물리는 잠금 위치에 있는 회전식 캡(46)을 도시한다. 이렇게 도달한 언더컷은 커버(34)가 체결요소(32)와 회전식 캡(46)의 상호 작용을 통해 하우징(12)에 형상 결합으로 고정되는 것을 보장한다.

분해 시, 회전식 캡(46)은 도 14에 도시된 개방 위치로 되돌아온다. 그러면, 커버(34)를 하우징(12)에서 탈거할 수 있다. 이어서, 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이 전면벽(20)이 다시 탄성 변형되면서 필터 엘리먼트(10)를 수용부(14)에서 제거할 수 있으며, 이는 예컨대, 필터 재료(18)에 수동 개입으로 이루어질 수 있고, 이를 통해 필터 재료(18)가 거기에 접착된 전면벽(20)과 함께 수축된다.

Claims (10)

1. 필터 엘리먼트(10)의 필터 재료(18)를 적어도 영역별로 둘러싸는 프레임(16)이 있는 자동차 에어 필터 장치용 필터 엘리먼트로서, 이때 프레임(16)은 필터 엘리먼트(10)가 에어 필터 장치 하우징(12)의 수용부(14)에 삽입될 수 있는 삽입 방향(28)에 수직으로 이어지는 탄성 변형 가능한 전면벽을 포함하며, 이때 수용부(14)를 폐쇄하도록 설계된 에어 필터 장치의 커버(34)가 장착될 수 있는 적어도 하나 이상의 체결요소(32)가 프레임(16)에 배열되며
   필터 엘리먼트(10)가 수용부(14)에 삽입될 때 전면벽(20)을 탄성 변형 상태로 만들 수 있는 적어도 하나 이상의 삽입 경사부(36)가 프레임(16)에 있고, 여기에서 전면벽의 길이방향 범위(50)가 전면벽(20)이 변형되지 않은 초기 상태보다 작고, 체결요소(32)가 삽입 경사부(36)을 둘러싸는, 필터 엘리먼트(10)의 자체 강성 구성요소(30)와 일체형으로 설계된 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
2. 제1항에 있어서,
   체결요소(32)가 전면벽(20)에 배치되고 전면벽(20)으로부터 삽입 방향(28)에 반대 방향으로 돌출하도록 설계된 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   삽입 경사부(36)가 전면벽(20)으로부터 멀리 떨어져 있고 프레임(16)의 측면벽(24)에 대해 비스듬하게 정렬된 적어도 하나 이상의 경사안내면(52, 54)으로 이루어진 삽입 경사부(36)의 단부 영역에서보다 전면벽(20)에서 가까운 단부 영역에서 전면벽(20)의 길이방향 범위(50) 방향으로 더 큰 폭의 쐐기 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
4. 제1항부터 제3항까지 중 어느 한 항에 있어서,
   구성요소(30)는 전면벽(20)과 접촉하는 접촉면(60) 및 프레임(16)의 측면벽(24)과 접촉하는 기초부(56)을 갖는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
5. 제4항에 있어서,
   삽입 경사부(36)는 기초부(56)과 삽입 경사부(36)의 적어도 하나 이상의 경사안내면(52, 54) 사이에 배열된 보강 요소(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
6. 제1항부터 제5항까지 중 어느 한 항에 있어서,
   삽입 경사부(36)은 필터 엘리먼트(10)이 수용부(14)에 삽입된 상태에서 에어 필터 장치 하우징(12)의 고정요소(66)에 맞물리도록 설계된 맞댐면(64)가 제공된 전면부(62)를 가지는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
7. 제1항부터 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 하나 이상의 체결요소(32)가 커버(34)의 대응 고정부(78)에서 에어 필터 장치의 하우징(12)에 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 고정부(40, 42)을 갖는 것을 특징으로 하는 에어 엘리먼트.
8. 제1항부터 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   필터 엘리먼트(10)가 에어 필터 장치 하우징(12)에 설계된 수용부(14)에 삽입되고, 수용부(14)는 필터 엘리먼트의 하나 이상의 체결요소(32)에 고정될 수 있는 에어 필터 장치의 커버(34)로 폐쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트(10)가 있는 자동차용 필터 에어 장치.
9. 제8항에 있어서,
   하우징(12)의 적어도 하나 이상의 하우징 벽(82)에 수용부(68)이 설계되고, 여기에 적어도 하나 이상의 체결요소(32)가 수용되고, 이때 수용부(68)은 맞댐면(64)가 삽입 경사부(36)와 접촉하는 고정요소(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 필터 장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    커버(34)는 커버(34)의 기본 바디(70) 쪽으로 회전할 수 있는 잠금요소(46)를 가지며, 이때 잠금요소(46)의 잠금 위치에서 잠금요소(46)의 적어도 하나 이상의 고정부(78)가 체결요소(32)의 대응 고정부(40, 42)에 맞물리는 것을 특징으로 하는 에어 필터 장치.

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