KR100363747B1 - 자동차용 오일쿨러 - Google Patents

Abstract

조립성 및 생산성을 향상시키도록, 원통형상의 내관과, 내관의 외면에 밀착되어 설치되는 냉각핀과, 냉각핀을 감싸고 오일이 유입되는 유입구멍과 오일이 배출되는 배출구멍이 형성되며 길이방향으로 양쪽 모서리가 맞닿아 용접되는 절개부가 전길이에 걸쳐 형성되고 양쪽 끝부분은 내관의 양쪽 끝부분과 연결되어 밀봉되는 외관과, 외관의 유입구멍 및 배출구멍에 각각 조립되는 입구파이프 및 출구파이프를 포함하는 자동차용 오일쿨러를 제공한다.

외관의 절개부는 절개된 양쪽 모서리가 각각 바깥쪽으로 굽혀져 돌출되는 접합돌기를 서로 맞닿게 하여 용접한다.

Description

자동차용 오일쿨러 {Oil Cooler for Car}

본 발명은 절개부를 형성하여 길이방향 양쪽 모서리를 용접하여 외관을 형성하는 것에 의하여 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 자동차용 오일쿨러에 관한 것이다.

일반적으로 오일쿨러는 차동차에 있어서 변속기 오일의 냉각을 위하여 사용하는 장치이며, 소형 열교환기로 이루어지고, 공기중에 냉각을 행하는 공냉식과 라디에이터 내부에 설치되어 냉각을 행하는 수냉식으로 구분된다.

상기에서 수냉식 오일쿨러는 라디에이터 탱크에 삽입되어 설치되고, 이중관으로 형성되어 내부와 외부에서 라디에이터 냉각수와 접촉하면서 열교환을 행하여 변속기 오일에 대한 냉각이 이루어진다.

종래의 오일쿨러는 내관 및 외관으로 이루어지는 이중관으로 형성되고, 내관과 외관 사이에는 오일의 접촉면적을 넓혀 냉각효율을 향상시키기 위한 냉각핀이 설치된다.

그리고 종래의 오일쿨러는 오일이 변속기로부터 유입되는 입구파이프 및 냉각된 오일이 변속기로 배출되는 출구파이프를 각각 외관에 조립한다.

종래의 오일쿨러는 외관에 각각 유입구멍 및 배출구멍을 형성하고, 내관과 외관 사이에 냉각핀을 삽입한 다음, 내관의 양쪽 끝부분을 확관하여 외관과 밀착시키거나 양쪽 끝부분에 내관과 외관 사이의 간격을 막는 캡을 삽입하고, 외관의 유입구멍 및 배출구멍에 입구파이프 및 냉각파이프를 삽입하고, 브레이징로를 통과시키는 것에 의하여 각 부재(내관, 외관, 냉각핀, 입구파이프, 출구파이프, 캡 등)를 서로 용접하여 일체로 고정하는 과정을 거쳐 제조한다.

상기와 같이 이루어지는 종래의 오일쿨러에 의하면, 지름이 다른 원통형상의 내관과 외관 사이에 냉각핀을 삽입하므로 냉각핀 조립공정에 시간과 노력이 많이 소요되고, 생산성이 저하된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외관에 절개부를 형성하여 내관의 외면에 설치된 냉각핀을 감싸면서 절개부를 맞닿게 하여 용접하는 것에 의하여 조립성 및 생산성을 향상시킨 자동차용 오일쿨러를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예를 나타내는 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예를 나타내는 횡단면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예에 있어서 캡을 사용하여 내관과 외관을 밀봉한 상태를 나타내는 부분확대 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예에 있어서 입구파이프를 조립한 상태를 나타내는 종단면도.

도 6은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예에 있어서 외관의 접합면을 엠보싱으로 형성한 상태를 나타내는 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예에 있어서 외관의 접합면을 엠보싱으로 형성하여 입구파이프를 조립한 상태를 나타내는 도 5에 대응하는 종단면도.

도 8은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예에 있어서 외관을 제조하는 과정을 나타내는 공정도.

도 9는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제2실시예를 나타내는 사시도.

도 10은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제2실시예에 있어서 외관의 다른 실시예를 나타내는 사시도.

도 11은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제3실시예를 나타내는 도 3에 대응하는 단면도.

도 12는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제4실시예를 나타내는 도 3에 대응하는 단면도.

본 발명이 제안하는 자동차용 오일쿨러는 원통형상의 내관과, 상기한 내관의외면에 밀착되어 설치되는 냉각핀과, 상기한 냉각핀을 감싸고 오일이 유입되는 유입구멍과 오일이 배출되는 배출구멍이 형성되며 양쪽 모서리가 맞닿아 용접되는 절개부가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되고 양쪽 끝부분은 상기한 내관의 양쪽 끝부분과 연결되어 밀봉되는 외관과, 상기한 외관의 유입구멍 및 배출구멍에 각각 조립되는 입구파이프 및 출구파이프를 포함한다.

상기한 외관의 절개부는 절개된 양쪽 모서리가 각각 바깥쪽으로 굽혀져 돌출되는 접합돌기를 서로 맞닿게 하여 용접한다.

상기한 접합돌기는 한쪽 접합돌기를 다른쪽 접합돌기를 감싸도록 "Ｕ"형상으로 형성하는 것도 가능하다.

다음으로 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제1실시예는 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 원통형상의 내관(2)과, 상기한 내관(2)의 외면에 밀착되어 설치되는 냉각핀(6)과, 상기한 냉각핀(6)을 감싸고 오일이 유입되는 유입구멍(12)과 오일이 배출되는 배출구멍(14)이 형성되며 양쪽 모서리가 맞닿아 용접되는 절개부(16)가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되고 양쪽 끝부분은 상기한 내관(2)의 양쪽 끝부분과 연결되어 밀봉되는 외관(10)과, 상기한 외관(10)의 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)에 각각 조립되는 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)를 포함한다.

상기에서 외관(10), 내관(2), 냉각핀(6), 입구파이프(20), 출구파이프(30)는 알루미늄, 구리, 스테인레스강 또는 이들의 합금을 이용하여 제조한다.

상기한 외관(10) 및/또는 내관(2)의 두께는 대략 0.2∼1.5㎜의 범위에서 설정한다.

또 상기한 외관(10)의 지름은 대략 15∼60㎜의 범위에서 설정한다.

상기한 외관(10)의 절개부(16)에는 절개된 양쪽 모서리를 각각 바깥쪽으로 굽혀 돌출하여 접합돌기(17), (18)를 형성한다.

상기한 접합돌기(17), (18)는 서로 맞닿게 하여 용접한다.

상기한 접합돌기(17), (18)는 한쪽 접합돌기(17)를 다른쪽 접합돌기(18)를 감싸도록 "Ｕ"형상으로 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 한쪽 접합돌기(17)를 "Ｕ"형상으로 형성하여 다른쪽 접합돌기(18)를 감싸도록 하여 용접하면 기밀성 및 용접성이 향상되어 불량율을 크게 감소시킬 수 있다.

상기한 내관(2)과 외관(10)의 양쪽 끝부분 사이의 공간은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 내관(2)의 양쪽 끝부분을 확관시켜 확관부(3)를 형성하는 것에 의하여 외관(10)의 내면에 밀착시킨 상태에서 브레이징을 행하는 것에 의하여 밀봉한다.

또 상기한 내관(2)과 외관(10)의 양쪽 끝부분 사이의 공간은 도 4에 나타낸 바와 같이, 양쪽 끝부분에 고리(ring)형상의 캡(8)을 삽입하고 브레이징을 행하는 것에 의하여 밀봉하는 것도 가능하다.

상기한 외관(10)에 형성되는 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)에는 모서리를 바깥쪽으로 굽혀 돌출시켜 결합부(13), (15)를 형성한다.

상기한 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)는 상기한 결합부(13), (15)에 삽입되고 브레이징에 의하여 용접 고정된다.

그리고 상기와 달리 상기한 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)에 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 결합부(13), (15)의 안쪽으로 삽입되는 삽입부(22)를 아래쪽에 일체로 형성하여 조립하는 것도 가능하다.

또 상기한 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)에는 상기한 삽입부(22)와의 사이에 상기한 결합부(13), (15)가 삽입되는 공간인 조립홈(24)을 형성하는 플랜지부(26)가 형성된다.

그리고 상기한 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)의 플랜지부(26)와 접하는 상기한 외관(10)의 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)에 인접한 부분에는 넓은 접촉면적을 가지도록 평면으로 이루어지는 접합면(11)을 형성한다.

상기한 접합면(11)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 안쪽에서 바깥쪽으로 돌출하도록 엠보싱(embossing)을 행하는 것에 의하여 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 접합면(11)을 안쪽에서 바깥쪽으로 돌출하도록 형성하면, 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)의 삽입부(22) 끝면이 외관(10)의 내면보다 안쪽으로 돌출되어 유체의 흐름을 방해하여 유로저항이 증가하는 현상을 방지할 수 있다.

그리고 상기한 조립홈(24)은 결합부(13), (15)의 두께에 대응하는 폭으로 설정하여 형성하며, 결합부(13), (15)의 공차 및 조립성을 감안하여 설정하는 것이 바람직하다.

상기한 삽입부(22)는 결합부(13), (15)의 길이와 같거나 조금 길게 형성하여서로 접촉되는 면적이 증대되도록 구성한다.

상기에서 삽입부(22)가 결합부(13), (15)의 안쪽으로 접하므로, 결합부(13), (15)의 바깥쪽으로 접하는 경우에 비하여 외관(10)의 두께만큼 더 접촉길이를 길게 형성할 수 있다.

따라서 외관(10)의 두께를 얇게 형성하는 경우에도 상기한 삽입부(22)와 결합부(13), (15)의 충분한 접촉길이를 확보하는 것이 가능하다.

상기에서는 결합부(13), (15)를 바깥쪽으로 굽혀 형성하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 결합부(13), (15)를 바깥쪽으로 돌출시켜 형성하지 않고 상기한 접합면(11)과 동일 평면으로 엠보싱(embossing)하여 돌출 형성하고 상기한 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)의 삽입부(22)를 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)에 강제로 압입한 다음 프레스나 전용설비를 이용하여 코오킹(caulking)하는 것에 의하여 조립된 상태를 유지시키는 것도 가능하다(도 6 및 도 7 참조).

상기와 같이 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)의 삽입부(22)를 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)에 압입하여 코오킹(caulking)하면, 브레이징로를 통과시키기 위하여 이동시킬 때나 보관중에 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)가 외관(10)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수가 있으며, 용접불량 등을 최소화하는 것이 가능하고, 플랜지부(26) 등을 형성하지 않아도 되므로 제조공정이 간단하고 생산성이 향상된다.

다음으로 상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제조공정을 도 8을 참조하여 설명한다.

먼저 원통형상의 내관(2)과 냉각핀(6)을 준비하고, 외관(10)의 원둘레에 대응하는 폭과 내관(2)의 길이에 대응하는 길이로 이루어진 금속판의 소정 위치에 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)을 각각 형성하고, 금속판의 폭방향 양쪽 모서리를 전길이에 걸쳐 바깥쪽으로 굽혀 접합돌기(17), (18)를 형성한다(도 8 참조).

상기에서 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)의 모서리는 상기한 접합돌기(17), (18)와 같은 바깥쪽으로 굽혀 결합부(13), (15)를 형성한다.

그리고 상기한 금속판을 상기한 접합돌기(17), (18)가 소정의 간격을 두고 서로 마주보도록 원통형상으로 굽혀 외관(10)을 형성한다.

이어서 상기한 내관(2)의 외면에 냉각핀(6)을 삽입하고, 상기한 외관(10)의 접합돌기(17), (18)가 마주보며 위치하는 절개부(16)를 벌려 냉각핀(6)을 감싸도록 외관(10)을 조립하고, 지그나 공구, 클램프 등을 이용하여 상기한 외관(10)의 접합돌기(17), (18)가 밀착된 상태를 유지시킨다.

그리고 도 2에 나타낸 바와 같이 상기한 내관(2)의 양쪽 끝부분을 확관시켜 상기한 외관(10)의 내면에 밀착시키거나, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기한 내관(2)과 외관(10) 사이의 양쪽 끝부분에 캡(8)을 삽입한다.

이어서 상기한 외관(10)의 유입구멍(12) 및 배출구멍(14)에 각각 입구파이프(20) 및 출구파이프(30)를 삽입한다.

상기와 같이 조립된 오일쿨러 조립체를 컨베이어벨트에 적재하여 브레이징로를 통과하는 것에 의하여, 외관(10)의 유입구멍 및 배출구멍(14)과 입구파이프(20)및 출구파이프(30), 외관(10)의 양 접합돌기(17), (18), 내관(2)과 외관(10)의 양쪽 끝부분 또는 내관(2)과 캡(8) 및 외관(10)과 캡(8), 내관(2)과 냉각핀(6), 외관(10)과 냉각핀(6)의 용접을 행하여 일체로 형성한다.

또 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제2실시예는 도 9에 나타낸 바와 같이, 외관(40)에 요철을 형성하여 내관(2)과 외관(40) 사이를 흐르는 유체와의 접촉면(표면적)을 넓게 유지하도록 이루어진다.

상기와 같이 외관(40)을 형성하면, 냉각핀(6)을 사용하지 않아도 충분한 열교환이 이루어지므로, 부품감소로 인한 원가절감 및 생산성 향상에 매우 효과적이다.

상기에서 외관(40)에 형성하는 요철은 길이방향으로 길게 형성하는 것도 가능하고, 내부를 흐르는 유체의 난류화를 유도하기 위하여 도 10에 나타낸 바와 같이 요철을 소정의 형상으로 배열하여 교차로 형성하는 것도 가능하다.

상기한 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제2실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제3실시예는 도 11에 나타낸 바와 같이, 내관(50)을 상기한 외관(10)과 마찬가지로 절개부(56)를 형성하여 길이방향 양쪽 모서리를 용접하는 것에 의하여 형성한다.

상기와 같이 내관(50)을 형성하면, 판재를 이용하여 제조하는 것이 가능하므로 제조원가가 절감된다.

즉 브레이징을 위한 클래드(clad)재를 도포한 파이프를 제조하는 것에 비하여 클래드재를 도포한 판재를 이용하여 파이프형상으로 제조하는 것이 제조가 용이하고 원가가 절감된다.

상기에서 내관(56)의 절개부(56)에 형성되는 접합돌기(57), (58)는 외관(10)의 접합돌기(17), (18) 사이에 위치하도록 길게 돌출시켜 형성한다.

상기와 같이 길게 돌출시켜 형성한 접합돌기(57), (58)를 외관(10)의 접합돌기(17), (18) 사이에 삽입한 상태에서 클램프 등을 이용하여 고정한 다음, 브레이징로를 통과시키는 것에 의하여 용접을 행한다.

상기한 제3실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예 및 제2실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 제4실시예는 도 12에 나타낸 바와 같이, 내관(60)의 절개부(66)에 형성하는 접합돌기(67), (68)를 안쪽으로 돌출하여 형성한다.

상기와 같이 내관(60)의 접합돌기(67), (68)를 안쪽으로 돌출하여 형성하면, 외관(10)을 고정하는 클램프 등의 고정력 만으로도 충분하게 접합돌기(67), (68)가 맞닿은 상태가 유지되므로 별도로 내관(60)을 고정하기 위한 클램프를 필요로 하지 않는다.

따라서 브레이징로를 통과시킬 때에 외관(10)만 고정하여도 내관(60)의 접합돌기(67), (68)까지 밀착되어 용접되므로 조립성 및 용접성이 향상된다.

상기한 제4실시예에 있어서도 상기한 구성이외에는 상기한 제1실시예 및 제2실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러에 의하면, 종래 내관과 외관 사이의 좁은 틈새에 냉각핀을 조립하는 것에 비하여, 내관에 냉각핀을 조립한 상태에서 외관의 절개부를 벌려 바깥쪽에서 감싸면서 외관을 조립하므로, 조립작업이 용이하게 이루어지고 생산성이 크게 향상된다.

그리고 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러에 의하면, 입구파이프 및 출구파이프의 삽입부를 외관의 유입구멍 및 배출구멍 결합부 안쪽으로 삽입하므로, 굽힙가공성의 향상을 위하여 외관의 두께를 얇게 형성하는 경우에도 안정적인 조립상태를 유지할 수 있다.

Claims (7)

1. 원통형상의 내관과,

   상기한 내관의 외면에 밀착되어 설치되는 냉각핀과,

   상기한 냉각핀을 감싸고 오일이 유입되는 유입구멍과 오일이 배출되는 배출구멍이 형성되며 양쪽 모서리가 맞닿아 용접되는 절개부가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되고 양쪽 끝부분은 상기한 내관의 양쪽 끝부분과 연결되어 밀봉되는 외관과,

   상기한 외관의 유입구멍 및 배출구멍에 각각 조립되는 입구파이프 및 출구파이프를 포함하는 자동차용 오일쿨러.
2. 제1항에 있어서, 상기한 외관의 절개부에는 절개된 양쪽 모서리를 각각 바깥쪽으로 굽혀 돌출하여 접합돌기를 형성하고,

   상기한 접합돌기는 서로 맞닿게 하여 용접하는 자동차용 오일쿨러.
3. 제2항에 있어서, 상기한 접합돌기는 한쪽 접합돌기를 다른쪽 접합돌기를 감싸도록 "Ｕ"형상으로 형성하는 자동차용 오일쿨러.
4. 제1항에 있어서, 상기한 외관에 형성되는 유입구멍 및 배출구멍이 형성되는 접합면을 엠보싱하여 바깥쪽으로 돌출시켜 형성하고,

   상기한 입구파이프 및 출구파이프에는 상기한 유입구멍 및 배출구멍에 압입되는 삽입부를 아래쪽에 일체로 형성하는 자동차용 오일쿨러.
5. 원통형상으로 형성되고 바깥쪽으로 돌출하는 접합돌기가 맞닿아 용접되는 절개부가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되는 내관과,

   상기한 내관의 외면에 밀착되어 설치되는 냉각핀과,

   상기한 냉각핀을 감싸고 오일이 유입되는 유입구멍과 오일이 배출되는 배출구멍이 형성되며 바깥쪽으로 돌출하는 접합돌기의 사이에 상기한 내관의 접합돌기가 삽입되어 용접되는 절개부가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되고 양쪽 끝부분은 상기한 내관의 양쪽 끝부분과 연결되어 밀봉되는 외관과,

   상기한 외관의 유입구멍 및 배출구멍에 각각 조립되는 입구파이프 및 출구파이프를 포함하는 자동차용 오일쿨러.
6. 원통형상으로 형성되고 안쪽으로 돌출하는 접합돌기가 맞닿아 용접되는 절개부가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되는 내관과,

   상기한 내관의 외면에 밀착되어 설치되는 냉각핀과,

   상기한 냉각핀을 감싸고 오일이 유입되는 유입구멍과 오일이 배출되는 배출구멍이 형성되며 바깥쪽으로 돌출하는 접합돌기가 맞닿아 용접되는 절개부가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되고 양쪽 끝부분은 상기한 내관의 양쪽 끝부분과 연결되어 밀봉되는 외관과,

   상기한 외관의 유입구멍 및 배출구멍에 각각 조립되는 입구파이프 및 출구파이프를 포함하는 자동차용 오일쿨러.
7. 원통형상의 내관과,

   상기한 내관이 삽입되며 길이방향으로 요철이 형성되고 오일이 유입되는 유입구멍과 오일이 배출되는 배출구멍이 형성되며 양쪽 모서리가 맞닿아 용접되는 절개부가 길이방향으로 전길이에 걸쳐 형성되고 양쪽 끝부분은 상기한 내관의 양쪽 끝부분과 연결되어 밀봉되는 외관과,

   상기한 외관의 유입구멍 및 배출구멍에 각각 조립되는 입구파이프 및 출구파이프를 포함하는 자동차용 오일쿨러.