KR100362427B1 - 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조에 관한 것으로서, 결합구조를 단순화시켜 라디에이터 하부탱크 설계시 가변성을 높이는 것을 도모한다.

본 발명에 따른 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조에 따르면, 하부탱크(112)는 금속판재 형상으로 형성되어 양단이 맞닿도록 벤딩됨으로써 내부에 냉각수 유로(116)를 형성한다. 하부탱크의 서로 맞닿는 각 단부의 양쪽에 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)이 차례로 서로 대응하여 형성된다. 그리고, 오일냉각장치(114)의 유입구(120a) 및 배출구(120b)의 외주면에는, 각각 상기 반원형 관통홀들이 압입됨으로써 하부탱크와 오일냉각장치와의 결합상태를 지지하는 환형홈(134)을 가진 보스(130)가 각각 압입된다.

Description

라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조{CONNECTING SRTUCTURE OF RADIATOR LOWER TANK AND OIL COOLER }

본 발명은 차량의 트랜스미션 오일을 냉각시키는 오일냉각장치를 라디에이터의 하부탱크에 결합하기 위한 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일냉각장치와 상기 오일냉각장치가 내장되는 라디에이터 하부탱크를 상호간에 간단히 결합할 수 있는 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조에 관한 것이다.

동력전달요소들을 구비하는 각종의 동력장치 예컨대 자동차의 트랜스미션 등에는, 그 내부 동력전달요소 사이의 기계적 마찰부분의 윤활 및 냉각 등을 위해 오일이 사용된다. 이 오일은 마찰열로 인해 소정의 온도 이상으로 과열되면, 동력전달요소에 대한 냉각작용은 물론 점성이 크게 떨어져 윤활작용을 못하게 됨으로써, 동력장치의 수명이 크게 단축되거나 동력장치가 아예 작동불능 상태로 되는 경우가 발생한다.

이러한 현상을 방지하기 위하여, 자동차에는 상기 오일의 효율적인 냉각을 위한 오일 냉각 시스템이 구비되어 있는데, 상기 오일 냉각 시스템은 공냉식과 수냉식으로 대별되며, 수냉식은 오일이 냉각수를 방열하기 위한 라디에이터 하부탱크 내에 구비된 오일쿨러를 거치는 과정에서 라디에이터 내부를 흐르는 냉각수와의 열교환에 의해 냉각되도록 하는 방식이다.

도 1, 2에 나타난 것과 같이 수냉식 오일 냉각 시스템에 적용되는 오일냉각장치는 크게 라디에이터(R)의 하부탱크(LT)에 내장된 오일냉각파이프 조립체(12)와, 상기 오일냉각파이프 조립체(12)를 지지하는 한 쌍의 보스(30, 30)를 포함하여 구성되어 있다.

오일냉각파이프 조립체(12)는 상기한 한 쌍의 보스(30, 30)에 의해 라디에이터(R)의 하부탱크(LT)의 일측벽면 양쪽에 형성된 관통홀(20a)에 결합되는데, 이러한 오일냉각파이프 조립체(12)와 결합되는 종래의 보스(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 라디에이터(R)의 하부탱크(LT)를 연통시키는 연통공(31a)을 가지고, 하부탱크(LT)의 일측 벽면을 관통하는 보스부(31)와 상기 보스부(31)의 일측단에 형성되어 하부탱크(LT)의 내벽면에 지지되는 헤드부(32)를 구비한다. 상기 헤드부(32)의 내측면에는 O링 형태의 실링부재(33)가 삽입된다.

이와 같은 구성의 보스(30)는 보스부(31)가 라디에이터(R)의 하부탱크(LT)에 형성된 관통홀(20a)을 안에서 밖으로 통과하여 너트(40)와 결합하는 나사결합 구조에 의해 상기 헤드부(32)가 하부탱크(LT) 내벽면에 걸려 고정된다. 이와 같이 보스(30)가 고정된 상태에서 라디에이터(R)의 하부탱크(LT) 내에 위치된 헤드부(32)의 외측면이 오일냉각파이프 조립체(12)에 용접 고착됨으로써 오일냉각파이프 조립체(12)를 지지하게 되어 있다.

그리고, 상기 보스(30)의 보스부(31) 선단은 플레어 조인트(42)에 의해 트랜스미션과 연결되는 오일 파이프(44)의 일단과 연결된다.도 1중 미설명부호 UT는 상부탱크, T는 상부탱크(UT)와 하부탱크(LT)를 연통시키는 튜브, 그리고 F는 상기 튜브(T)들 사이에 개재되는 열교환핀을 나타낸다.

따라서, 이러한 수냉식 오일 쿨링 시스템에 의하면 일측 오일 파이프(44)와 연결된 보스(30)를 통해 유입된 트랜스미션 오일이 오일냉각파이프 조립체(12)의 오일유로를 통과하는 과정에서 주위의 냉각수와 열교환하여 냉각된 다음, 타측 보스(30)를 통해 트랜스미션으로 복귀하는 과정이 순환됨으로써 트랜스미션 오일의 냉각작용이 이루어지는 것이다.

한편, 상기 오일냉각장치(10)의 장착작업은, 우선, 보스(30)의 헤드부(32)를 오일냉각파이프 조립체(12)에 부착한 다음, 이것을 하부탱크(LT) 내에 집어 넣어 보스(30)의 보스부(31)가 관통홀(20a)을 통해 하부탱크(LT)의 밖으로 돌출되도록 한 상태에서 상기 보스부(31)에 너트(40) 및 와셔(41)를 결합시키는 순서로 이루어진다.

그런데, 이와 같은 조립방법은 하부탱크(LT)의 전 후 폭이 지나치게 작을 경우, 오일냉각파이프 조립체(12)에 보스(30)가 결합된 상태로는 상기 하부탱크(LT) 내로 들어가지 않기 때문에 하부탱크(LT)의 전후 폭은 서로 결합된 오일냉각파이프 조립체(12)와 보스(30)를 내장할 수 있는 정도로 확보되어야만 한다.

부연하자면, 이러한 종래기술에 의하면 보스부(31)의 너트(40) 및 와셔(41)와 나사결합구조로 고정되기 때문에 상기 보스부(31)가 너트(40) 및 와셔(41)와의 결합이 가능한 소정의 길이 이상으로 구성되어야 하며, 너트(40)와 같은 부품은 생산효율의 향상을 위해 대개의 경우 규격품이 사용된다는 점을 감안하면 결국 하부탱크(LT)가 보스부(31) 크기를 기준으로 하여 그 기능에 맞는 적절한 크기 이상으로 불필요하게 크게 구성될 수도 있음을 의미한다.

더욱이, 차량 생산비 절감을 위한 부품공용화 측면에서 라디에이터 상 하부탱크가 동일한 형태 및 크기로 제작된다는 점을 감안하면, 이와 같은 종래의 나사결합에 의한 오일냉각파이프 조립체의 고정구조는 엔진룸의 효율적인 레이아웃 구성을 방해하는 하나의 원인이 되고, 이는 결국 차량의 생산성 저하로 이어진다는문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 콤팩트한 크기의 하부탱크 내에도 오일냉각장치가 손쉽게 결합될 수 있도록 함으로써 엔진룸의 효율적인 레이아웃 구성을 도모할 수 있고, 하부탱크의 설계 가변성을 높일 수 있는 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합상태를 나타낸 사시도이다.

도 2는 종래의 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조를 적용했을 때의 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조를 나타내는 분리사시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합단면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 보스의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

112 : 하부탱크, 114 : 오일냉각장치,

116 : 냉각수 유로, 118, 119 : 반원형 관통홀,

120a : 유입구, 120b : 배출구,

122 : 외경관, 124 : 오일유로,

126 : 내경관, 128 : 전열핀,130 : 보스, 132 : 냉각파이프,

134 : 환형홈

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명은, 라디에이터 하부탱크(112)와 내부의 냉각수 유로(116)에 길이방향으로 내장되고 그 양단부에 유입구(120a) 및 배출구(120b)가 연결되는 외경관(122)과, 상기 외경관내에 수용되어 그 외벽과 상기 외경관 내벽 사이에 오일 유로(124)를 형성하는 내경관(126)과, 그리고 상기 오일 유로에 상기 내,외경관에 접촉하도록 삽입되어 상기 오일 유로를 흐르는 오일의 열을 상기 내,외경관으로 전도하여 방열시키는 전열핀(128)을 포함하여 이루어지는 오일 냉각장치(114)를, 상기 하부탱크에 결합하기 위한 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조에 있어서: 상기 하부탱크는 금속판재 형상으로 형성되어 양단이 맞닿도록 벤딩됨으로써 내부에 냉각수 유로를 형성함과 아울러 서로 맞닿는 각 단부의 양쪽에 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)이 차례로 서로 대응하여 형성되고; 상기 유입구 및 배출구의 외주면에는, 각각 상기 반원형 관통홀들이 압입됨으로써 하부탱크와 오일냉각장치와의 결합상태를 지지하는 환형홈(134)을 가진 보스(130)가 각각 압입되어 있는 것을 특징으로 한다.상기 환형홈(134)은 보스의 외주에 보스의 원주를 따라 상기 하부탱크의 두께와 동일한 넓이로 형성되는 것으로서, 상기 금속판재 형상의 하부탱크를 오일냉각장치가 내부에 삽입되도록 벤딩하여 상기 반원형 관통홀들이 보스의 환형홈에 삽입되도록 한 다음 하부탱크의 양단 접촉부와 보스의 환형홈 부분에 대하여 브레이징을 행하면 하부탱크와 오일냉각장치가 간단하게 결합될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조를 나타내는 분리사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 보스의 사시도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 라디에이터의 하부탱크(112)는 금속 판재를 내부에 냉각수 유로(116)가 형성되도록 그 양단부가 맞닿도록 벤딩함으로써 이루어질 수 있다. 이와 같은 금속판재(알루미늄 판재) 형상의 하부탱크(112)는 금속판재를 벤딩하였을 때 서로 맞닿는 각 단부에 서로 대응하는 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)이 차례로 형성된다. 이 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)은 후술하는 냉각파이프(132)에 연결된 유입구(120a)와 배출구(120b)의 외경에 압입된 보스(130)의 외경과 동일한 지름을 갖는다.

즉, 상기한 금속 판재 형상의 하부탱크(112)를 벤딩하여 그 양단부를 상호 일치시키면 관통공(118)(119)이 상호 접하여 전체적으로 원형을 이루게 된다.

보스(130)의 외주에는 하부탱크(112)의 두께와 일치하는 환형홈(134)이 형성되고, 상기 환형홈(134)이 형성된 보스(130)를 유입구(120a)와 배출구(120b)의 외주에 차례로 압입한다.한편, 오일냉각장치(114)는, 하부탱크(112) 내부의 냉각수 유로(116)에 길이방향으로 내장되고 그 양단부에 유입구(120a) 및 배출구(120b)가 연결된 외경관(122)과, 상기 외경관(122) 내에 수용되어 그 외벽과 상기 외경관(122)의 내벽 사이에 오일유로(124)를 형성하는 내경관(126)을 구비하는 냉각파이프(132)와, 그리고 상기 오일유로(124)에 상기 외경관(122) 및 내경관(126)에 접촉하도록 삽입되어 상기 오일유로(124)를 흐르는 오일의 열을 상기 외경관(122) 및 내경관(126)으로 전도하여 방열시키는 전열핀(128)을 포함하여 이루어진다.

따라서, 상기한 유입구(120a)와 배출구(120b)의 외주에 보스(130)가 압입된 상태의 오일냉각장치(114)와 하부탱크(112)를 서로 결합할 경우, 보스(130)의 환형홈(134)이 하부탱크(112)의 양단에 형성된 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)중 일단에 형성된 반원형 관통홀(118, 118)에 끼워지도록 한 상태에서 냉각파이프(132)를 감싸도록 하부탱크(112)를 벤딩하여 타단에 형성된 반원형 관통홀(119, 119)을 보스(130)의 환형홈(134)에 끼우면 오일냉각장치(114)중 냉각파이프(132)는 하부탱크(112)의 냉각수 유로(116)의 내부에 위치하는 반면 유입구(120a) 및 배출구(120b)는 하부탱크(112) 외부로 돌출되도록 오일냉각장치(114) 및 하부탱크(112)를 용이하게 서로 결합할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 오일냉각장치(114) 및 하부탱크(112)가 서로 결합된 상태에서 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)과 환형홈(134)이 서로 접촉하는 부분 및 하부탱크(112)의 양단끼리 서로 일치하여 맞닿는 부분을 브레이징시키면, 상기 오일냉각장치(114) 및 하부탱크(112)의 결합상태가 견고하게 유지됨과 아울러 냉각수 유로(116)로부터 하부탱크(112) 외부로 냉각수가 누설되는 것이 방지된다. 물론, 여기서는 도시되지는 않았으나 하부탱크(112)의 소정의 위치에는 라디에이터의 상부탱크와 연통시키기 위한 튜브(T)를 끼우는 삽입슬릿들이 형성되며, 하부탱크(112)의 양쪽 개구부는 캡의 브레이징에 의해 막힐 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 금속 판재의 하부탱크(112)와 오일냉각장치(114)의 구성부품인 냉각파이프(132) 및 보스(130)를 구성하는 재질을 동일한 재료의 금속을 사용하므로서 브레이징 접합시 동일 재료간의 강한 결합력으로 결합강도의 강화 및 결합부위에서 누설이 발생하는 현상을 방지한다.

특히, 종래의 오일냉각장치의 장착작업은 우선, 보스의 헤드부를 오일냉각장치에 부착한 다음, 하부탱크내에 집어 넣어 보스의 보스부가 관통홀을 통해 라디에이터 하부탱크의 밖으로 돌출되도록 한 상태에서 상기 보스부에 너트 및 와셔를 결합시키는 순서로 이루어진다. 이러한 접착방법은 하부탱크 내부가 상대적으로 넓은 공간을 가져야 한다.

그러나 본 발명의 실시예에서는 오일냉각장치(114)를 구성하는 보스(130)를 금속판재 형상의 하부탱크(112)의 일단에 형성된 반원형 관통홀에 끼워 놓고, 냉각파이프(132)를 감싸도록 하부탱크(112)를 벤딩하여 오일냉각장치(114) 및 하부탱크(112)를 서로 결합시키는 구조가 채용되어 있기 때문에, 하부탱크(112)에 냉각파이프(132)가 수납될 수 있을 정도의 공간만 확보되면 하부탱크(112)에 오일를 결합시킬 수 있는 것이다. 따라서 오일냉각장치(114)를 결합하기 위한 하부탱크(112)의 내부공간(즉, 냉각수 유로(116))의 크기를 최소화할 수 있음에 따라 하부탱크(112)를 콤팩트화 할 수 있고, 오일냉각장치(114)의 결합을 위한 공간에 맞추어 각각 별도로 하부탱크(112)의 크기를 정할 필요가 없다. 그러므로, 라디에이터 하부탱크(112) 설계시 오일냉각장치(114)의 내장공간 확보를 위해서 필요이상으로 크게 하부탱크(112)를 설계할 필요가 없고, 이에 따라 하부탱크(112)의 공용화도 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면 오일냉각장치(114)의 결합작업이 종래 나사결합을 통한 고정구조에서와 같이 렌치와 같은 별도의 공구를 사용하여 너트를 조이는 번거로운 과정을 거치지 않고, 보스(130)에 형성된 환형홈(134)들과 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)을 서로 끼우는 방식으로 하부탱크(112)를 벤딩하여 최종적으로 서로 접촉하는 부분을 브레이징함으로써 오일냉각장치(114)와 하부탱크(112)를 서로 결합할 수 있으므로, 그 결합작업을 손쉽게 수행할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 라디에이터 하부탱크와 오일냉장치의 결합구조에 있어서는, 오일냉각장치를 구성하는 각 부품들과 라디에이터 하부탱크가 동일재의 금속으로 이루어져 각 부품결합후 브레이징시 동종간의 금속결합이 이루어지므로, 접합강도의 강화는 물론 접합부에서의 누설이 방지된다. 또한, 오일냉각장치를 라디에이터 하부탱크에 결합할 때 보스의 환형홈을 금속판재 형상의 하부탱크의 일단에 끼워 냉각파이프를 감싸도록 하부탱크를 벤딩하고, 하부탱크의 타단을 보스의 환형홈에 끼우면 되므로, 냉각파이프가 수납될 경간만큼의 냉각수 유로가 형성되도록 할 수 있는 크기를 가진 하부탱크에라도 오일냉각장치를 충분히 결합할 수 있기때문에 하부탱크의 크기를 콤팩트화할 수 있고, 이에 따라 자동차에 대한 장착공간을 줄일 수 있다. 더욱이, 오일냉각장치와 하부탱크와의 결합작업을, 종래 나사결합을 통한 고정구조에서와 같이 렌치와 같은 별도의 공구를 사용하여 너트를 조이는 번거로운 과정을 거치지 않고 수행할 수 있으므로, 결합작업도 단순화되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 라디에이터 하부탱크(112) 내부의 냉각수 유로(116)에 길이방향으로 내장되고 그 양단부에 유입구(120a) 및 배출구(120b)가 연결되는 외경관(122)과, 상기 외경관에 수용되어 그 외벽과 상기 외경관의 내벽 사이에 오일유로(124)를 형성하는 내경관(126)과, 그리고 상기 오일유로에 상기 내,외경관에 접촉하도록 삽입되어 상기 오일유로를 흐르는 오일의 열을 상기 내,외경관으로 전도하여 방열시키는 전열핀(128)을 포함하여 이루어지는 오일냉각장치(114)를, 상기 하부탱크에 결합하기 위한 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조에 있어서:

   상기 하부탱크는 금속판재 형상으로 형성되어 양단이 맞닿도록 벤딩됨으로써 내부에 상기 냉각수 유로를 형성함과 아울러 서로 맞닿는 각 단부의 양쪽에 반원형 관통홀(118, 118)(119, 119)이 차례로 서로 대응하여 형성되고;

   상기 유입구 및 배출구의 외주면에는, 각각 상기 반원형 관통홀들이 압입됨으로써 하부탱크와 오일냉각장치와의 결합상태를 지지하는 환형홈(134)을 가진 보스(130)가 각각 압입되어 있는 것을 특징으로 하는 라디에이터 하부탱크와 오일냉각장치의 결합구조.