KR0175543B1 - 수냉식 엔진의 냉각장치에 있어서의 수온조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 냉각장치에 있어서 워터재킷으로 부터 유출되는 냉각수의 수온에 의하여 냉각수를 라디에이터나 또는 바이패스라인으로 통해 워터펌프로 순환시키는 수온조절장치의 부품수를 줄이고, 서머스탯의 밀봉성 확보와 함께 팰릿(Pellet) 조립부의 피스톤 이탈현상을 완벽하게 방지할 수 있도록 개량한 냉각장치의 수온조절장치에 관한 것으로, 냉각수 유입구와 냉각수 유출구 및 바이패스 유출구가 형성된 케이스 본체와, 상기 케이스 본체 내부에 프레임에 지지된 스프링으로 밸브체를 탄력설치하고, 상기 밸브체를 작동시키는 서머스탯의 피스톤 선단을 돔형시트의 요홈부에 지지하여서 되는 수온조절장치에 있어서, 상기 케이스 본체를 단일체로 형성하되, 냉각수 유출구측에 일체화 상태로 형성되는 돔형 브릿지와, 상기 돔형 브릿지의 정부(頂部)에 상기 피스톤의 선단부를 관통시키는 관통공이 형성된 브릿지 정부 및 상기 브릿지 정부를 관통하는 피스톤의 선단부가 빠져나가지 못하도록 하는 코킹부로 구성되어 서머스탯의 작동시 피스톤이 돔형 브릿지에서 이탈되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

수냉식 엔진의 냉각장치에 있어서의 수온조절장치

본 발명은 자동차 엔진의 냉각장치에 있어서 워터재킷으로 부터 유출되는 냉각수의 수온에 의하여 냉각수를 라디에이터나 또는 바이패스라인으로 통해 워터펌프로 순환시키는 수온조절장치의 부품수를 줄이고, 서머스탯의 밀봉성 확보와 함께 팰릿(Pellet) 조립부의 피스톤 이탈현상을 완벽하게 방지할 수 있도록 개량한 냉각장치의 수온조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 냉각장치는 실린더블럭과 실린더헤드내에 형성된 워터재킷의 입구측에는 워터펌프를, 출구측에는 서머스탯(Thermostat)이 수온조절장치를 장치하고 있으며, 상기 수온조절장치는 워터재킷에서 유출되는 냉각수의 수온을 감지하여 냉각수 흐름방향을 조절하도록 구성되어 있는 바, 종래의 수온조절장치(100)는 도 3에 도시된 바와같이 케이스 본체(101)와 케이스 커버(102)로 조립되며, 상기 케이스 본체(101)에는 워터재킷의 출구측과 연결되는 냉각수 유입구(103)와 냉각수를 워터펌프로 유출시키기 위한 바이패스 유출구(104)가 형성되고, 상기 케이스 커버(102)에는 라디에이터로 냉각수를 공급하는 냉각수 유출구(105)가 형성되어 있다.

상기 케이스 본체(101)에는 서머스탯(106)이 장착되는데, 이 서머스탯은 케이스 본체(101)와 케이스 커버(102)의 조립단에 개재되는 시일부재(107)에 의해 시일링되는 시일부(108)가 돔형 시트(109)와, 케이스 본체(101) 내부측에 위치하는 프레임(110)에 스프링(111)으로 탄력지지되는 밸브체(112) 그리고 상기 돔형 시트(109)의 요홈부(109a)에 피스톤(113)이 걸리게 되는 팰릿 조립부(114)로 구성되어 있다.

그러나 종래와 같이 구성된 수온조절장치(100)는 냉각수의 수온에 따라 서머스탯(106)이 수시로 작동하게 되는데, 이때 팰릿 조립부(114)를 지지하고 있는 피스톤(113)이 요홈부(109a)에 안착된 상태이기 때문에 팰릿 조립부(114)가 수시로 작동할 때 수압 등에 의한 진동에 의하여 피스톤(113)의 요홈부(109a)에서 이탈하는 현상이 종종 발생하게 되는 문제점이 있었으며, 이러한 현상으로 인하여 서머스탯(106) 자체의 밀봉성이 나빠지는 문제점이 있었으며, 또한 종래의 수온조절장치는 부품수가 많아 조립성이 좋지 못한 점이 있었다.

본 발명은 종래와 같이 수온조절장치의 서머스탯의 밀봉성이 나빠지게 되는 문제점들을 해결하고자 안출한 것으로, 수온조절장치에 장착되어 수온에 따라 냉각수의 순환경로를 자동으로 조절하는 서머스탯의 피스톤을 보다 확실하게 붙잡아 주므로서 상기 피스톤이 제자리를 이탈하는 사례를 방지하여 서머스탯의 오동작현상의 발생방지와 함께 내구적인 밀봉성을 확보할 수 있도록 하는데 그 목적을 두고 발명한 것이며, 또한 수온조절장치의 케이스 본체를 단일화시킴과 동시 내부 부품수를 줄여 제작단가를 절감시킬 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 냉각수 유입구와 냉각수 유출구 및 바이패스 유출구가 형성된 케이스 본체와, 상기 케이스 본체 내부에 프레임에 지지된 스프링으로 밸브체를 탄력설치하고, 상기 밸브체를 작동시키는 서머스탯의 피스톤 선단을 돔형시트의 요홈부에 지지하여서 되는 수온조절장치에 있어서, 상기 케이스 본체를 단일체로 형성하되, 냉각수 유출구측에 일체화 상태로 형성되는 돔형 브릿지와;

상기 돔형 브릿지의 정부(頂部)에 상기 피스톤의 선단부를 관통시키는 관통공이 형성된 브릿지 정부와; 및

상기 브릿지 정부를 관통하는 피스톤의 선단부가 빠져나가지 못하도록 하는 코킹부와; 로 구성되어 서머스탯의 작동시 피스톤이 돔형 브릿지에서 절대 이탈되지 않게 하는 것을 특징으로 하고 있으며,

또한 단일체로된 케이스 본체의 내부에 밸브체가 안착되는 개구부를 경사면으로 형성하여 밀봉성을 확보하도록 하는 구성과, 상기 스프링을 지지하는 프레임이 조립되는 냉각수 유입구측에 고정안착홈을 형성하여 프레임의 조립작업을 용이하게 하는 구성과를 구비하는 것에 다른 특징을 두고 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 냉각장치의 계통도.

도 2는 본 발명의 요부인 수온조절장치의 상세 단면도

도 3은 종래 기술의 수온조절장치의 상세 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,100 : 수온조절장치 2 : 실린더 블럭

3 : 실린더 헤드 4 : 워터재킷

5 : 워터펌프 6 : 냉각수 공급라인

7 : 라디에이터 8 : 냉각수 회수라인

9 : 바이패스라인 10,101 : 케이스 본체

11,103 : 냉각수 유입구 12,105 : 냉각수 유출구

13,104 : 바이패스 유출구 14,114 : 서머스탯

15,113 : 피스톤 16 : 돔형 브릿지

15a : 선단부 15b : 코킹부

16a : 브릿지 상부 17,112 : 밸브체

18,110 : 프레임 19,111 : 스프링

20 : 개구부 21 : 고정안착홈

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 냉각장치의 계통도이며, 도 2는 본 발명의 요부인 수온조절장치의 상세 단면도를 나타낸 것으로,

도면부호 1은 본 발명의 수온조절장치를 나타내는 것으로, 상기 수온조절장치는 실린더블럭(2)과 실린더헤드(3)에 형성된 워터재킷(4)의 출구측에 설치되며, 워터재킷의 입구측에는 워터펌프(5)가 설치된다.

상기 수온조절장치(1)를 통과하는 뜨거운 냉각수는 냉각수 공급라인(6)을 거쳐 라디에이터(7)에 유입되면서 방열 및 냉각작용에 의하여 냉각된 후 냉각수 회수라인(8)을 거쳐 워터펌프(5)측으로 순환되거나 또는 엔진의 시동초기 즉, 냉시동시에는 워터재킷(4)으로 유출되는 냉각수를 바이패스라인(9)으로 유출되면서 워터재킷(4)으로 순환하게 되는 것이다.

상기 수온조절장치(1)의 케이스 본체(10)는 단일체로 성형되어 워터재킷(4)의 출구측에 연결되는 냉각수 유입구(11)와 냉각수 공급라인(6)이 연결되는 냉각수 유출구(12) 및 바이패스라인(9)과 연결되는 바이패스 유출구(13)가 형성되어 있다.

상기 케이스 본체(10)의 냉각수 유출구(12)의 내부에는 서머스탯(14)의 피스톤(15)의 선단부(15a)를 붙잡아주는 돔형 브릿지(16)가 형성되는데, 상기 돔형 브릿지(16)의 브릿지 정부(16a)에는 관통공을 형성하여 상기 피스톤(15)의 선단부(15a)가 관통되게 하였으며, 또한 상기 선단부(15a)는 브릿지 정부(16a)를 관통한 후 후가공에 의해 코킹부(Calking部)(15b)가 형성된다.

상기 케이스 본체(10)에 장착되는 서머스탯(14)은 밸브체(17)와 프레임(18)으로 지지되는데, 상기 프레임(18)에 지지된 스프링(19)에 의하여 탄력설치되는 밸브체(17)는 케이스 본체(10) 내부에 경사면으로 된 개구부(20)를 개폐할 수 있도록 하였으며, 또한 상기 프레임(18)의 안착부(18a)는 냉각수 유입구(11)측에 형성된 고정안착홈(21)에 안착되어 작은나사(22)로 체결되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진의 냉시동시 냉각수가 적정온도(약 80℃∼90℃ 내외)로 상승되지 않은 상태에서는 서머스탯(14)이 작동하지 않은 상태이므로 워터재킷(4)의 출구측에서 유출되는 냉각수는 파이패스 유출구(13)를 통해 워터펌프(5)로 순환되는 것이며, 냉각수가 적정온도로 상승하였을 경우에는 서머스탯(14)이 작동하여 밸브체(17)를 개방시키게 되는데, 이때 서머스탯(14)의 피스톤(15)의 선단부(15a)가 돔형 브릿지(16)의 브릿지 정부(16a)의 관통공을 통해 삽입된 후 그 반대측에서 코킹부(15b)에 의해 요지부동의 상태로 견고하게 붙잡혀 있으므로서 피스톤(15) 자체가 절대 제자리에서 이탈되는 일이 발생되지 않게 되며, 이에 따라서 서머스탯(14)이 밸브체(17)의 개폐작동 및 개방폭을 수시로 변화시키는 작동이 안정되게 되므로서 냉각수의 유출작동이 원활하게 이루어지게 된다.

또한 상기와 같은 서머스탯(14)을 스프링(19)의 탄력으로 지지하는 밸브체(17)가 폐쇄작동을 하게 될 때에는 개구부(20)의 경사면에 안착되므로서 폐쇄작동에 따른 밀폐상태에 안정성을 유지할 수 있게 되어 상기 밸브체(17)의 폐쇄작동시 냉각수가 냉각수 유출구(12)로 누출되지 않게 하는 밀봉성을 유지시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 서머스탯(14)이 밸브체(17)를 개방시키는 작동을 안내하는 작용과 함께 스프링(19)을 지지하는 프레임(18)의 안착부(18a)는 고정안착홈(21)에 삽입시킨 후 작은나사(22)로 체결하도록 구성되어 있기 때문에 프레임(18)을 제자리에 정확하게 체결시킬 수 있으며, 이는 프레임(18)의 조립작업이 용이해지는 이점이 제공되는 것이다.

이와같은 본 발명에 의하면 수온조절장치의 내부에 장착되어 냉각수의 수온에 따라 냉각수의 유출경로를 조절하는 서머스탯의 피스톤을 케이스 본체에 일체로 형성되는 돔형 브릿지에 이탈할 수 없도록 착설하므로서 종래와 같이 피스톤이 제위치에서 이탈되어 서머스탯이 제기능을 발휘하지 못하고 오동작하게 되는 폐단을 완벽하게 배제하여 항시 서머스탯이 제기능을 정확하게 발휘하게 하는 효과를 가져다 주며, 이와같은 효과는 수온조절장치의 내구성을 증강시켜 사용수명을 현저하게 연장시키는 효과가 있으며, 또한 본 발명은 수온조절장치를 케이스 본체와 케이스 커버로 분할구성하지 않고 케이스 본체 하나로 성형하였으므로 종래와 같이 분할구성시 반드시 필요하게 되는 시일부재의 부품을 생략할 수 있는 등 조립 부품수를 감축시킬 수 있는 효과가 있을 뿐 아니라 단일체로 되는 케이스 본체 내부에 일체로 형성된 경사진 개구부는 밸브체의 폐쇄작동시 상기 밸브체가 완벽한 밀봉성을 유지할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 밸브체를 탄력지지하는 스프링을 지지하는 프레임의 조립작업도 용이하게 하는 효과를 가져다 주므로서 소온조절장치의 조립성을 좋게 하는 등의 이점을 지닌 실용적인 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 냉각수 유입구와 냉각수 유출구 및 바이패스 유출구가 형성된 케이스 본체와, 상기 케이스 본체 내부에 프레임에 지지된 스프링으로 밸브체를 탄력설치하고, 상기 밸브체를 작동시키는 서머스탯의 피스톤 선단을 돔형시트의 요홈부에 지지하여서 되는 수온조절장치에 있어서, 상기 케이스 본체를 단일체로 형성하되, 냉각수 유출구측에 일체화 상태로 형성되는 돔형 브릿지와; 상기 돔형 브릿지의 정부(頂部)에 상기 피스톤의 선단부를 관통시키는 관통공이 형성된 브릿지 정부와; 및 상기 브릿지 정부를 관통하는 피스톤의 선단부가 빠져나가지 못하도록 하는 코킹부와; 로 구성되어 서머스탯의 작동시 피스톤이 돔형 브릿지에서 이탈되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 수냉식 엔진의 냉각장치에 있어서의 수온조절장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스 본체의 내부에 일체적으로 형성되는 개구부는 냉각수 유출구측으로 점차로 좁아지는 경사면으로 구성하는 것을 특징으로 하는 수냉식 엔진의 냉각장치에 있어서의 수온조절장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 서머스탯을 안내하며 스프링을 지지하는 프레임은 냉각수 유입구측에 형성된 고정안착홈에 안착부가 안착되어 작은나사로 체결되게 하는 것을 특징으로 하는 수냉식 엔진의 냉각장치에 있어서의 수온조절장치.