KR0154674B1 - 자동차의 라디에이터 캡 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 라디에이터 캡에 관한 것으로, 특히 라디에이터 내의 냉각수가 고압일 경우에 캡의 개방을 방지하여 화상 등의 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 자동차의 라디에이터 캡에 관한 것으로서, 자동차의 라디에이터 캡을 구성함에 있어서, 중앙 하부로부터 축 방향으로 형성되어 라디에이터(10)내의 압력을 받는 중공부(22)를 갖으며 하단이 라디에이터(10)의 주입구(14)내측에 나사(12)결합되는 하부캡(20)과, 상기 하부캡(20)의 상부에 축방향에 직교하는 방향으로 형성되며 반경 방향으로 대응하는 지지홈(28)이 형성된 작동공간(24)과, 상기 중공부와 동축상에 형성되어 중공부(22)와 작동공간(24)을 연통시키는 연결홈(26)과, 상기 중공부(22)내에서 스냅링(36)에 의해 하부로의 이동이 소정 위치에서 제한되도록 스프링(34)탄지되는 피스톤(30)과, 피스톤 상부에 일체로 구성되어 상기 연결홈(26)에 삽입되는 피스톤 로드(32)와, 하단이 하부캡(20)에 선택적으로 회전 가능하게 결합되는 상부캡(50)과, 상부캡(50)의 내주연에 형성되어 상기 지지홈(28)으로부터 돌출된 스토퍼(40)의 선단을 수용하는 고정홈(52)과, 상기 작동공간(24)내에 소정의 탄성을 갖으며, 중앙이 상기 피스톤 로드의 선단에 의해 가압되며 양단이 상기 상부캡(50)의 고정홈(52)에 선택적으로 삽입되는 스토퍼(40)를 구비함을 특징으로 한다.

Description

자동차의 라디에이터 캡

제1도는 일반적인 라디에이터의 구성을 보인 개략도.

제2도는 종래의 라디에이터 캡의 구성 및 작동상태를 보인 단면도로서,

(a)도는 고압시의 작동상태도.

(b)도는 저압시의 작동상태도.

제3도는 본 발명에 따른 라디에이터 캡의 구성을 보인 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 라디에이터 캡의 구성을 보인 A-A선 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 라디에이터 캡의 작동상태를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 라디에이터 14 : 주입구

20 : 하부캡 22 : 중공부

24 : 작동공간 26 : 연결홈

28 : 지지홈 30 : 피스톤

32 : 피스톤 로드 34 : 스프링

36 : 스냅링 40 : 스토퍼

50 : 상부캡 52 : 고정홈

본 발명은 자동차의 라디에이터 캡에 관한 것으로서, 특히 라디에이터 내의 냉각수가 고압일 경우에 캡의 개방을 방지하여 화상 등의 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 자동차의 라디에이터 캡에 관한 것이다.

통상적으로 자동차는 기관의 과열을 방지하는 냉각장치가 구비되어 있다. 이러한 냉각장치는 통상 기관의 동력을 받아 엔진주위로 냉각수를 순환시키는 순환펌프와, 기관의 냉각을 마친 비교적 고온의 냉각수를 순환관을 통해 공급받아 외부공기와 열교환 냉각시켜 다시 기관으로 공급하는 라디에이터가 구비된다.

상기한 라디에이터(1)는 제1도에 도시된 바와 같이 상부탱크(2)에 캡(3)이 구비되어 필요에 따라 부족한 냉각수를 공급하거나 또는 냉각수 량을 점검하게 된다. 최근에는 상기 라디에이터(1)의 일측에 리저버 탱크(4)를 구비하여 라디에이터(1)내의 냉각수가 과열되어 오버 플로우(Over Flow)되는 냉각수를 일시적으로 수용토록 하는 것도 개발되어 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 라디에이터의 캡에 관한 것으로서, 종래에는 제2도에 도시한 바와 같은 가압식 라디에이터 캡(3)이 주로 실시되고 있다. 이에 따르면 캡(3)에 스프링(5)탄지되어 라디에이터(1)의 냉각수 주입구(6)를 밀패하는 압력밸브(7)가 구비되고, 이 압력밸브(7)에 스프링(8) 탄지되는 부압밸브(9)가 구비되어 있다.

그리하여 캡(3)을 라디에이터(1)의 주입구(6)주연에 형성되는 걸림턱(6a)에 결합하는 것에 의해 캡의 기능을 수행하게 되는데, 캡이 닫혀진 상태에서 기관이 구동하여 라디에이터(1)내의 온도가 상승하게 되면 제2도의 (a)도와 같이 라디에이터(1)내의 체적이 팽창하여 냉각수가 오버 플로우하게 되고, 이때 압력밸브(7)가 스프링(5)상승 하여 오버 플로우되는 냉각수가 리저버 탱크(4)로 오버 플로우되어 라디에이터 내의 압력을 유지하게 되고, 반대로 기관이 정지하여 라디에이터가 냉각되는 것에 의해 라디에이터(1)내부에 부압이 발생하면 제2도의 (b)도와 같이 상기 부압밸브(9)가 개방되어 리저버 탱크(4)로부터 냉각수가 보충되어 진다.

이러한 종래의 캡은 라디에이터(1)내의 냉각수의 온도가 100℃이상으로 상승할 경우에도 상기 압력밸브(7)가 라디에이터 내에서 상승되는 압력을 누르게 되므로 냉각수는 끓지 않게 되므로 상대적으로 비등점이 상승하여 라디에이터 내의 냉각수의 온도는 l00℃이상으로 올라가게 된다. 따라서 라디에이터(1) 내의 냉각수의 온도와 외기 온도의 차이는 더욱 커지게 되므로 냉각효과를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그러나 이와 같은 종래기술은 라디에이터(1)의 냉각수 온도가 고온일 경우에도 캡을 개방시킬 수 있는 구조를 갖고 있어 작업자가 화상을 입는 상황이 발생하고 있었다.

즉, 상기한 바와 같이 종래에는 캡(3)을 라디에이터(1)의 주입구 주연에 형성되는 걸림턱(66)에 결합하거나 또는 이탈시키는 것에 의해 라디에이터(1)를 개폐할 수 있게 되므로 차량주행 중 기관이 과열되었거나 또는 기타 냉각수가 관련되는 이상이 발생되었을 경우 운전자는 라디에이터 캡(3)을 열게 되는데, 이때 대부분의 운전자는 라디에이터 내의 냉각수의 온도가 고온 상태임을 인지하여 라디에이터를 일정시간 자연 냉각시킨 후에 개방을 하여야만 한다.

그러나 일부 운전자들은 부주의 또는 기다리는 시간을 줄이기 위해 바로 캡을 열고 있으므로 상기 라디에이터 내의 고온의 냉각수가 압력팽창하며 대기중으로 분출되어 캡을 여는 운전자가 화상을 입는 경우가 빈번하게 발생되고 있는 실정이었다. 특히, 상기한 바와 같이 라디에이터(1)의 냉각수는 비등점이 높아져 있어 100℃이상의 고온을 유지하고 있으므로 캡 개방과 동시에 분출되는 냉각수의 분출력은 매우 크게 되므로 상기 화상의 정도를 크게 하는 문제를 갖고 있었던 것이다.

이에 본 발명은 상기한 문제를 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 라디에이터 내의 냉각수와 온도가 높을 경우에는 캡이 개방되지 않게 함으로써 캡을 개방하는 작업자가 화상을 입을 우려를 미연에 방지할 수 있는 자동차의 라디에이터 캡을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 자동차의 라디에이터 캡을 구성함에 있어서, 중앙 하부로부터 축 방향으로 형성되어 라디에이터 내의 압력을 받는 중공부를 갖으며 하단이 라디에이터의 주입구 내측에 나사결합 되는 하부캡과, 상기 하부캡의 상부에 축방향에 직교하는 방향으로 형성되며 반경 방향으로 대응하는 지지홈이 형성된 작동공간과, 상기 중공부와 동축상에 형성되어 중공부와 작동공간을 연통시키는 연결홈과, 상기 중공부 내에서 스냅링에 의해 하부로의 이동이 소정 위치에서 제한되도록 스프링탄지 되는 피스톤과, 피스톤 상부에 일체로 구성되어 상기 연결홈에 삽입되는 피스톤 로드와, 하단이 하부캡에 선택적으로 회전 가능하게 결합되는 상부캡과, 상부캡의 내주연에 형성되어 상기 지지홈으로부터 돌출된 스토퍼의 선단을 수용하는 고정홈과, 상기 작동공간내에 소정의 탄성을 갖으며, 중앙이 상기 피스톤 로드의 선단에 의해 가압되며 양단이 상기 상부캡의 고정홈에 선택적으로 삽입되는 스토퍼를 구비하여 달성될 수 있다.

즉, 라디에이터 내의 압력이 온도에 비례하여 상승 또는 하강하는 것에 착안하여 상기 원하는 온도에 해당하는 압력같이 설정값 이하일 때에만 스토퍼의 양단이 상부캡의 고정홈에 삽입되어 상부캡과 하부캡이 상호 연결됨으로써 상부캡의 회전으로 하부캡을 회전시켜 라디에이터를 개방할 수 있게 하고, 냉각수가 고온일 경우에는 상부캡과 하부캡을 상호 공회전 시켜 캡의 개방을 방지하여 화상의 우려를 방지하게 되는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제3도에는 본 발명의 구성이 도시되어 있는데, 이에 따르면 본 발명은 하단이 라디에이터(10)의 주입구(14)내측에 나사(12)결합 되는 하부캡(20)이 구비되고, 이 하부캡(20)에 회전 가능하게 후크(54)결합 되는 상부캡(50)이 구비되어 있다.

상기 하부캡(20)의 중앙에는 축 방향으로 라디에이터(10)의 내부와 연통되어 압력을 받게 되는 중공부(22)가 형성되어 있으며, 상부에는 축방향에 직교하는 방향으로 작동공간(24)이 형성되어 있다. 이 작동공간(24)의 양측에는 상호 반경방향으로 대응하는 위치에 지지홈(28)이 형성되어 있다.

상기 중공부(22)와 작동공간(24)은 중공부(22)와 동축상에 형성되는 연결홈(26)에 의해 상호 연통되어 있다.

한편, 상기 중공부(22)내에는 스냅링(36)에 의해 하부로의 이동이 소정 위치에서 제한되도록 스프링(34)탄지 되는 피스톤(30)이 설치되고, 이 피스톤(30)의 상부에 연결되는 피스톤 로드(32)는 상기 연결홈(26)에 승강 가능하게 삽입된다.

또한 상기 작동공간(24)에는 무부하시에 양측이 상기 지지홈(28)을 통해 하부캡(20)의 주연 외측으로 돌출되는 스토퍼(40)가 삽입되어 있다. 이 스토퍼(40)는 외압에 의해 소정의 변형이 가능하고, 그 외압제거시 다시 원상태로 복귀하는 탄성을 보유하게 된다.

그리고 상기 상부캡(50)의 내주연 에는 상기 지지홈(28)과 대응하는 위치에에 형성되어 상기 지지홈(28)을 통해 돌출된 스토퍼(40)의 양단을 수용하는 고정홈(52)이 형성되어 있다. 스토퍼(40)는 자체 탄성으로 지지홈(28)으로부터 항시 돌출되려는 힘을 갖고 있어 항시 고정홈(52)상에 삽입되어 상부캡(50)회전시 하부캡(20)이 함께 회전토록 구성된다. 상기 고정홈(52)의 선단에는 모따기를 하여 스토퍼(40)의 삽입을 용이하게 할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 스토퍼(40)는 피스톤로드(32)의 상승으로 인해 스프링(44)을 압축하며 작동공간(24)내로 삽입될 때 곡선형으로 변형하되 변형된 상태에서 그 양단이 상기 고정홈(52)으로부터 이탈되어 상부캡(50)과 하부캡(20)을 상호 분리 가능토록 하는 길이를 갖는다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 라디에이터(10)내의 압력이 설정압 이하일때에는 스프링(34)에 의해 피스톤(30)이 하방으로 위치하고 있으므로 스토퍼(40)의 양단이 지지홈(28)을 통해 돌출되어 고정홈(52)에 삽입되어 있는 상태를 유지하여 상부캡(50)의 회전에 의해 하부캡(20)이 회전가능한 상태가 되어 라디에이터로부터 캡을 분리할 수 있게 된다.(제3도 참조)

그러나 기관의 구동에 의해 라디에이터(10)내의 압력이 상승하여 그 압력이 설정압이상에 도달하게 되면 제5도에 도시된 바와 같이 피스톤(30)이 스프링(34)을 압축하며 상승을 이루게 된다. 따라서 피스톤 로드(32)의 선단은 상승을 개시하며 스토퍼(40)의 중앙부를 밀게 되므로 스토퍼(40)는 중앙부부가 상부로 돌출되는 형태로 곡선 변형함에 따라 양단이 상대적으로 내측으로 몰입된다.

따라서 스토퍼(40)의 양단은 상부캡(50)의 고정홈(52)으로부터 이탈되어 상부캡(50)과 하부캡(20)을 상호 분리하게 되고, 이러한 상태에서 상부캡(50)을 회전시키면 상부캡(50)은 하부캡(20)에 대해 공회전 만을 이루게 되므로 캡을 개방할 수 없는 상태가 된다.

그러므로 라디에이터(10)의 압력이 설정압 이상일 경우에는 라디에이터 캡을 개방할 수 없게 되므로 작업자는 라디에이터(10)가 냉각되어 압력이 설정압 이하로 내려가는 것에 의해 피스톤이 하강함에 따라 스토퍼(40)가 고정홈(52)에 삽입된 후에 캡을 개방 할 수 있게 된다.

이때 상기와 같이 상부캡(50)이 하부캡(20)공회전 하는 상태에서 냉각수의 온도가 하강하게 되면 스프링(34)이 피스톤(30)를 하부로 당기게 되므로 상부캡(50)이 회전되는 도중에 상부캡(50)의 고정홈(52)과 하부캡(20)의 지지홈(28)이 일치되는 지점에서 스토퍼(40)가 자체 탄성으로 복원되며 고정홈(52)내로 삽입되어 상부캡(50)과 하부캡(20)을 연결하여 라디에이터(10)를 개방할 수 있게 된다.

여기서 상기 라디에이터의 압력이 상승하는 것은 냉각수의 온도상승에 따라 나타나는 것으로 이에 대한 것은 종래의 설명에서 상세히 설명되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 라디에이터 캡은 라디에이터 내의 압력에 변화에 따라 상부캡과 하부캡을 선택적으로 상호 결합 또는 분리할 수 있게 되어 라디에이터 내의 냉각수 온도가 고온일 경우에는 캡 개방을 허용하지 않게 되므로 고온인 상태에서의 캡 개방에 따른 작업자의 화상을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (1)

1. 자동차의 라디에이터 캡을 구성함에 있어서, 중앙 하부로부터 축 방향으로 형성되어 라디에이터(10)내의 압력을 받는 중공부(22)를 갖으며 하단이 라디에이터(10)의 주입구(14) 내측에 나사(12)결합되는 하부캡(20)과, 상기 하부캡(20)의 상부에 축방향에 직교하는 방향으로 형성되며 반경 방향으로 대응하는 지지홈(28)이 형성된 작동공간(24)과, 상기 중공부와 동축상에 형성되어 중공부(22)와 작동공간(24)을 연통시키는 연결홈(26)과, 상기 중공부(22)내에서 스냅링(36)에 의해 하부로의 이동이 소정 위치에서 제한되도록 스프링(34) 탄지 되는 피스톤(30)과, 피스톤 상부에 일체로 구성되어 상기 연결홈(26)에 삽입되는 피스톤 로드(32)와, 내주연에 상기 지지홈(28)과 대응하는 고정홈(52)이 형성되고, 하단이 상기 하부캡(20)에 선택적으로 회전 가능하게 결합되는 상부캡(50)과, 상기 작동공간(24)내에 소정의 탄성을 갖으며, 중앙이 상기 피스톤 로드의 선단에 의해 가압되며 양단이 상기 상부캡(50)의 고정홈(52)에 선택적으로 삽입되는 스토퍼(40)를 구비함을 특징으로 하는 자동차의 라디에이터 캡.