KR100458198B1 - 오일팬 내의 오일 냉각구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진을 냉각한 후의 오일이 오일 팬으로 유입되는 과정에서 오일 팬 내의 오일이 열화되는 것을 방지하기 위한 오일 팬 내의 오일 냉각구조에 관한 것으로,

오일 펌프에서 강한 압력으로 공급된 오일 중에 오일 필터에서 처리되지 못한 오일이 오일 팬으로 귀환되도록 하기 위한 릴리프 밸브와;

중앙부가 하측을 향해 배부르게 라운드진 형상으로 실린더 블럭의 하부에 부착되어지되, 그 일측에는 릴리프 밸브 측에서 제1 배출 라인을 통해 공급되는 오일이 유입되도록 하기 위한 제1 오일 유입공이 형성되고, 타측에는 엔진을 순환한 후 제2 배출 라인을 통해 배출되는 오일이 유입되도록 하기 위한 제2 오일 유입공이 형성되는 상부 배플 플레이트와;

상기한 상부 배플 플레이트의 하부면에 결합되도록 중앙부가 배부른 형상으로 그 중앙부에 중심공이 형성되고, 상기 제1 오일 유입공으로 유입되는 오일이 상기 중심공으로 유도되도록 하기 위한 제1 오일 통로가 형성되며, 상기 제2 오일 유입공으로 유입되는 오일이 상기 중심공으로 유도되도록 하기 위한 제2 오일 통로가 형성되는 하부 배플 플레이트와;

상기한 하부 배플 플레이트의 중심공 하부에 수직상으로 장착되는 파이프와;

상기 제1 오일 통로에서 유도되는 오일의 압력에 의해서 회전되도록 상기 파이프의 하단에 장착되는 회전날개; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

오일 팬 내의 오일 냉각구조{Oil cooling apparatus for oil pan}

본 발명은 오일 팬 내의 오일 냉각구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진을 냉각한 후의 오일이 오일 팬으로 유입되는 과정에서 오일 팬 내의 오일이 열화되는 것을 방지하기 위한 오일 팬 내의 오일 냉각구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진을 구성하는 부품들인 피스톤이나 커넥팅로드, 밸브 어저스트 및, 각 부의 베어링과 같은 마찰부에는 원활한 작동을 위해서 오일을 공급해 주어야만 한다.

그래서 도 7과 같이 실린더블럭(10)의 하부에는 엔진의 각 마찰부에 공급되는 오일을 저장하기 위한 오일 팬(11)이 형성되고, 실린더 블럭(10)의 일측면에는 오일 팬(11) 내의 오일을 펌핑하기 위한 오일 펌프(12)가 형성된다.

그리고 오일 팬(11)의 내부에는 오일이 유동을 최소화하며, 엔진의 각부에서 드레인되는 오일의 위치에너지를 줄여 에어레이션의 발생을 억제하기 위한 배플 플레이트(13)가 용접되거나 볼트에 의해 고정형성된다.

그런데 차량이 고속 주행하거나 엔진이 고RPM으로 운전되는 경우에는 엔진 부하의 상승으로 엔진을 냉각하는 오일이 적정온도를 넘어서 매우 높게 되므로서 오일의 점도가 묽어져 오일의 제기능을 상실하게 된다.

따라서 디젤엔진의 경우에는 별도의 오일 쿨러를 형성하여 엔진 오일을 냉각하고 있으나, 오일 쿨러를 형성하게 되면 그에 따른 비용의 상승 및 엔진 룸의 레이 아웃 측면에서 불리하게 작용되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진을 냉각한 후의 오일이 오일 팬으로 유입되는 과정에서 오일 팬 내의 오일이 열화되는 것을 방지하기 위한 오일 팬 내의 오일 냉각구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

오일 펌프에서 강한 압력으로 공급된 오일 중에 오일 필터에서 처리되지 못한 오일이 오일 팬으로 귀환되도록 하기 위한 릴리프 밸브와;

중앙부가 하측을 향해 배부르게 라운드진 형상으로 실린더 블럭의 하부에 부착되어지되, 그 일측에는 릴리프 밸브 측에서 제1 배출 라인을 통해 공급되는 오일이 유입되도록 하기 위한 제1 오일 유입공이 형성되고, 타측에는 엔진을 순환한 후 제2 배출 라인을 통해 배출되는 오일이 유입되도록 하기 위한 제2 오일 유입공이 형성되는 상부 배플 플레이트와;

상기한 상부 배플 플레이트의 하부면에 결합되도록 중앙부가 배부른 형상으로 그 중앙부에 중심공이 형성되고, 상기 제1 오일 유입공으로 유입되는 오일이 상기 중심공으로 유도되도록 하기 위한 제1 오일 통로가 형성되며, 상기 제2 오일 유입공으로 유입되는 오일이 상기 중심공으로 유도되도록 하기 위한 제2 오일 통로가형성되는 하부 배플 플레이트와;

상기한 하부 배플 플레이트의 중심공 하부에 수직상으로 장착되는 파이프와;

상기 제1 오일 통로에서 유도되는 오일의 압력에 의해서 회전되도록 상기 파이프의 하단에 장착되는 회전날개; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 오일 팬의 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 상부 배플 플레이트의 평면도.

도 3은 본 발명에 의한 하부 배플 플레이트의 평면도.

도 4는 도 3의 A-A선 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 파이프의 단면도.

도 6은 본 발명에 의한 회전축의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 7은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 오일 팬 21 : 실린더 블럭

22 : 오일 펌프 23 : 오일 필터

25 : 릴리프 밸브 26 : 제1 배출 라인

27 : 제2 배출 라인 31 : 상부 배플 플레이트

32 : 제1 오일 유입공 33 : 제2 오일 유입공

34 : 하부 배플 플레이트 35 : 중심공

36 : 제1 오일 통로 37 : 제2 오일 통로

40 : 파이프 41 : 노즐공

50 : 회전 날개 51 : 회전축

52 : 임펠러

이하, 본 발명의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 오일 팬의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 상부 배플 플레이트의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 하부 배플 플레이트의 평면도이며, 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 파이프의 단면도이며, 도 6은 본 발명에 의한 회전축의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도면 중에 표시되는 도면 부호 20은 본 발명에 의한 오일 팬을 지시하는 것이고, 도면 부호 30은 본 발명에 의한 배플 플레이트를 지시하는 것이다.

상기한 오일 팬(20)은 종래와 같이 소정량의 오일을 저장할 수 있는 저장공간을 가진 채로, 엔진의 실린더 블럭(21)의 하부에 결합된다. 그리고 오일 팬(20)에 저장된 오일을 펌핑하기 위한 오일 펌프(22)가 실린더 블럭(21)의 일측에 형성되며, 상기 오일 펌프(22)의 일측에는 오일 내에 포함된 이물질을 여과하기 위한 오일 필터(23)가 형성된다. 상기한 오일 펌프(22)와 오일 필터(23) 간에는 오일 통로(24)가 형성되고, 상기 오일 통로(24)의 도중에는 높은 오일 압력을 조절하기 위한 릴리프 밸브(25)가 형성된다. 상기 릴리프 밸브(25)는 오일의 압력에 의해 밸브가 스프링으로 탄력지지되어, 상기 오일 통로(24)를 통과하는 오일의 압력이 과다해질 경우에 스프링이 밀리므로서 압력이 조절되도록 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기한 릴리프 밸브(25)의 일측으로는 오일의 압력이 조절되는 과정에서 잉여된 오일이 오일 팬(20) 측으로 유도되도록 하기 위한 제1 배출 라인(26)이 형성된다. 그리고 실린더 블럭(21)의 다른 일측에는 엔진을 순환한 오일이 오일 팬(20)으로 복귀되도록 하기 위한 제2 배출 라인(27)이 형성된다.

그리고 상기한 배플 플레이트(30)는 상부 배플 플레이트(31)와 하부 배플 플레이트(34)로 형성된다. 상기한 상/하부 배플 플레이트(31,34)는 오일 팬(20)의 상부면 형상에 따라 형성되는 것이 바람직하다.

우선 상부 배플 플레이트(31)는 중앙부가 하측을 향해 배부르게 라운드진 형상으로 형성되어 실린더 블럭(21)의 하부에 부착되는데, 그 일측에는 릴리프 밸브(25) 측에서 제1 배출 라인(26)을 통해 공급되는 오일이 통과되도록 하기 위한 제1 오일 유입공(32)이 형성되고, 타측에는 엔진을 순환한 후 제2 배출 라인(27)을 통해 오일이 통과되도록 하기 위한 제2 오일 유입공(33)이 형성된다.

한편, 하부 배플 플레이트(34)는 상기한 상부 배플 플레이트(31)의 하부면에 결합되도록 배부른 형상으로 형성되는데, 그 중앙부에는 오일이 통과되기 위한 중심공(35)이 형성된다. 그리고 중심공(35)의 일측으로는 상기 제1 오일 유입공(32)으로 유입되는 오일이 중심공(35)으로 유도되도록 하기 위한 제1 오일 통로(36)가 형성되며, 중심공(35)의 다른 일측으로는 상기한 제2 오일 유입공(32)으로 유입되는 오일이 상기 중심공(35)으로 유도되도록 하기 위한 제2 오일 통로(33)가 형성된다.

상기한 하부 배플 플레이트(34)에 형성된 중심공(35)의 하부에는 수직상으로 파이프(40)가 부착되는데, 상기한 파이프(40)의 외주에는 릴리프 밸브(25)를 통과한 강한 압력의 오일이 오일 팬(20) 내로 골고루 분사될 수 있도록 다수의 노즐공(41)이 형성된다. 그리고 상기한 파이프(40)의 하단은 막힌 채로 형성되며, 파이프(40)의 하부에는 회전날개(50)를 회전시키기 위한 회전축(51)이 축지된다. 특히, 상기 회전축(51)의 중간부에는 파이프(40) 내로 강하게 유입되는 오일의 압력으로 회전되는 임펠러(52)가 형성된다. 상기한 회전축(51)이 낙하되는 오일에 의해서 상기 임펠러(52)가 일측으로만 회전될 수 있도록 도면에서와 같이 일측으로 편심되게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 회전축(51)은 파이프(40)내에 조립을 용이하게 하기 위해서 양분되어 형성되며, 그 분기부에는 나사(53)를 형성하여 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 형성되는 오일 팬 내의 오일 냉각구조의 작동을 설명을 하면 다음과 같다.

엔진이 시동되면 크랭크 축의 구동력을 전달받은 오일 펌프(22)가 작동되어 오일 팬(20) 내에 저장되어 있는 오일을 펌핑하여 엔진의 각 마찰부 및 습동부를 냉각하거나 윤활하게 된다. 이 과정에서 오일 펌프(22)에서 펌핑된 오일은 오일 필터(23)를 거치면서 이물질은 여과되어진다.

그런데 연료 펌프(22)에서 펌핑되는 오일의 압력은 상당한 고압을 형성하게 되므로서, 오일 펌프(22)에서 펌핑된 오일이 전부 오일 필터(23)를 통과하지는 못하고 부하가 걸리게 된다. 이 때, 고압의 오일은 릴리프 밸브(25) 측으로 이동되고, 오일의 압력이 밸브를 지지하는 스프링의 힘보다 강하게 되면 릴리프 밸브(25)를 개방시키게 된다.

따라서 오일 펌프(22)에서 펌핑되었으나 오일 필터(23)를 통과하지 못한 오일은 제1 배출 라인(26)을 통해 실린더 블럭(21)의 하측으로 유도된다. 이렇게 제1 배출 라인(26)으로 유도되는 오일의 압력은 여전히 고압을 띤 채로 제1 오일 유입공(32) 및 제1 오일 통로(36)를 통해 중심공(35)으로 흐르게 된다.

그리고 상기한 제2 배출 라인(27)으로는 엔진을 순환하면서 습동부를 윤활하거나 마찰부를 냉각한 고온의 오일이 배출된다. 이렇게 제2 배출 라인(27)으로 배출되는 오일은 제2 오일 유입공(33) 및 제2 오일 통로(37)를 통해 상기한 중심공(35)으로 흐르게 된다.

상기와 같이 중심공(35)으로 유도된 오일은 파이프(40)로 유입되는데, 오일의 압력 및 오일의 낙하하는 힘이 상기한 회전축(51)의 임펠러(52)에 전달되어 상기 회전축(51)이 일방향으로 회전하게 된다.

그리고 상기한 노즐공(41)을 통해 고압의 오일이 오일 팬(20) 내의 사방으로 분사되므로서 고온 고압의 오일이 골고루 오일 팬(20)에 잔류되어 있는 오일과 혼합되어진다.

특히, 오일 팬(20)내에 설치된 회전 날개(50)가 회전되므로서 오일 팬(20)에 저장되어 있던 오일과 엔진을 순환한 후 리턴되는 고온의 오일이 보다 효과적으로 혼합되도록 하므로서, 오일의 온도 저하시킬 뿐만 아니라 오일의 점도가 묽어지는것을 방지하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 오일 펌프를 통해 펌핑되어 엔진을 순환하는 과정에서 고온으로 된 후, 오일 팬으로 리턴되는 오일이 오일 팬에 잔류되어 있는 오일과 효과적으로 혼합되도록 하므로서 오일을 냉각하는 데 효과적이며, 오일의 점도가 묽게 되는 현상을 방지하는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (5)

1. 오일 펌프(22)에서 강한 압력으로 공급된 오일 중에 오일 필터(23)에서 처리되지 못한 오일이 오일 팬(20)으로 귀환되도록 하기 위한 릴리프 밸브(25)와;

   중앙부가 하측을 향해 배부르게 라운드진 형상으로 실린더 블럭(21)의 하부에 부착되어지되, 그 일측에는 릴리프 밸브(25) 측에서 제1 배출 라인(26)을 통해 공급되는 오일이 유입되도록 하기 위한 제1 오일 유입공(32)이 형성되고, 타측에는 엔진을 순환한 후 제2 배출 라인(27)을 통해 배출되는 오일이 유입되도록 하기 위한 제2 오일 유입공(32)이 형성되는 상부 배플 플레이트(31)와;

   상기한 상부 배플 플레이트(31)의 하부면에 결합되도록 중앙부가 배부른 형상으로 그 중앙부에 중심공(35)이 형성되고, 상기 제1 오일 유입공(32)으로 유입되는 오일이 상기 중심공(35)으로 유도되도록 하기 위한 제1 오일 통로(36)가 형성되며, 상기 제2 오일 유입공(33)으로 유입되는 오일이 상기 중심공(35)으로 유도되도록 하기 위한 제2 오일 통로(37)가 형성되는 하부 배플 플레이트(34)와;

   상기한 하부 배플 플레이트(34)의 중심공(35) 하부에 수직상으로 장착되는 파이프(40)와;

   상기 제1 오일 통로(36)에서 유도되는 오일의 압력에 의해서 회전되도록 상기 파이프(40)의 하단에 장착되는 회전날개(50); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 팬 내의 오일 냉각구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 파이프(40)의 외주에는 다수의 노즐공(41)이 형성되고, 파이프(40)의 하단은 막힌 채로 형성된 것을 특징으로 하는 오일 팬의 오일 냉각구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 상/하부 배플 플레이트(31,32)는 오일 팬(20)의 상부면과 같은 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 팬의 오일 냉각구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기한 회전날개(50)는 파이프(40)의 하단에 회전축(51)에 의해 축지되어지되, 상기 회전축(51)의 중간부에는 임펠러(52)가 형성된 것을 특징으로 하는 오일 팬의 오일 냉각구조.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기한 회전축(51)은 양분되어 분기부가 나사(53)에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 오일 팬의 오일 냉각구조.