KR100513458B1 - 열에 의한 파손 방지를 위한 히트 프로텍터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열에 의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터 구조에 관한 것으로서,

종래의 히트 프로텍터는 열응력 완화를 위해 볼트공 주변에 형성한 슬롯의 끝단에 열응력이 집중되게되고, 이로서 슬롯의 끝단부가 열응력 집중에 의해 파손되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 히트 프로텍터의 상단 중앙부에 열이 집중되도록 하는 열응력 집중부를 터널 형상으로 형성하므로서, 볼트공 주변 및 타부위에 열응력이 가해지지 않도록 하고, 이에의해 히트 프로텍터의 파손 및 열변형이 일어나지 않도록 한 열에 의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터 구조에 관한 것이다.

Description

열에의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터 구조{Heat protector structure}

본 발명은 열에 의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터 구조에 관한 것으로서, 특히 볼트공 주변 및 타부위에 열응력이 가해지지 않도록 하고, 이에의해 히트 프로텍터의 파손 및 열변형이 일어나지 않도록 한 열에 의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 연료를 연소시키면서 동력을 발생시키는 장치이며, 이러한 엔진에는 연료 연소시 발생되는 배기가스를 배출하기 위한 배기매니폴드가 장착되고, 이 배기매니폴드의 외각으로는 배기매니폴드의 방사열을 차단하기 위한 히트 프로텍터가 설치되고 있다.

즉, 상기 히트 프로텍터는 배기매니폴드에서 발생되는 열이 차체에 직접적으로 영향을 주지 않도록 차단하는 기능을 하며, 이러한 히트 프로텍터는 배기매니폴드에서 발생되는 고온의 열에 그대로 노출되기 마련이다.

도 4 와 도 5 는 종래 히트 프로텍터 구조를 도시한 것으로서,

배기매니폴드(2)를 감쌀 수 있도록 히트 프로텍터(1)가 형성되고, 이 히트 프로텍터(1)에는 배기매니폴드와의 결합을 위한 다수의 볼트공(3)이 형성되어 있다.

상기 볼트공(3)의 형성위치는 히트 프로텍터(1)의 상단 양측과 중앙 하단에 형성되어 있으며, 히트 프로텍터(1)에 가해지는 열응력을 완화시키기 위하여 볼트공(3)의 주변에 일정길이의 슬롯(4)을 형성한 구성이다.

상기와같이 슬롯(4)을 형성하는 이유는 배기매니폴드(2)로부터 가해지는 열이 볼트공(3) 주변에 집중되는 것을 완화시켜 볼트공(3) 주변의 열응력에 의한 파손을 방지하기 위함이다.

도 5 의 (가)는 종래 히트 프로텍터의 열에 의한 변형량 분포를 도시한 것으로, 히트 프로텍터의 상단 중앙부위에 열에 의한 변형량이 넓게 분포되어 있음을 알 수 있고, 도 5 의 (나)는 종래 히트 프로텍터의 열응력 집중도를 도시한 것으로서, 히트 프로텍터(1)의 볼트공(3) 주변에 형성되어 있는 슬롯(4)의 끝단에 열응력이 집중되고 있음을 알 수 있으며, 이로서 볼트공(3) 주변의 열적 파손을 극복하고 있음을 확인할 수 있다.

그러나, 종래의 히트 프로텍터는 열응력 완화를 위해 볼트공 주변에 형성한 슬롯의 끝단에 열응력이 집중되게되고, 이로서 슬롯의 끝단부가 열응력 집중에 의해 파손되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 히트 프로텍터의 상단 중앙부에 열이 집중되도록 하는 열응력 집중부를 터널 형상으로 형성하므로서, 볼트공 주변 및 타부위에 열응력이 가해지지 않도록 하고, 이에의해 히트 프로텍터의 파손 및 열변형이 일어나지 않도록 한 열에 의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터 구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

상측 양단과 중앙 하단에 볼트공이 형성되어 있는 히트 프로텍터에 있어서,

상기 히트 프로텍터의 상단 중앙부분에 배기매니폴드로 부터 발생되는 열이 집중되도록 하는 열응력 집중부를 표면으로 부터 일정높이 돌출되어 터널 형상을 이루도록 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 열응력 집중부의 끝단이 상단 양측에 형성된 볼트공의 중심부와 같은 선상에 오도록 형성하고,

상기 열응력 집중부의 넓이는 볼트공간 거리의 25% 이내가 되도록 설정하고, 상기 열응력 집중부의 높이는 볼트공간 거리의 5~7% 범위내에서 존재하도록 설정한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 10 은 히트 프로텍터를 나타내며, 이 히트 프로텍터(10)의 상단 양측과 중앙 하단에 각각 볼트의 결합을 위한 볼트공(11~13)이 형성되어 있다.

본 발명에서는 배기매니폴드에서 가해지는 열을 집중시켜 볼트공의 열 파손현상이 발생하지 않도록 하는 열응력 집중부(14)를 형성한다.

상기 열응력 집중부(14)는 도 1 과 도 2 에 도시한 바와같이 히트 프로텍터(10)의 중앙 상단 즉, 양측의 볼트공(11,12) 사이에 위치하도록 형성하며, 히트 프로텍터(10)의 표면으로부터 일정높이(H) 돌출되도록 형성한다.

열응력 집중부(14)는 정면에서 보았을때 터널형상을 이루도록 길쭉하게 형성하며, 열응력 집중부(14)의 끝단(15)이 상단 양측에 형성된 볼트공(11,12)의 중심부와 같은 선상에 오도록 형성한다.

히트 프로텍터(10)에 열응력 집중부(14)를 터널형상으로 형성하게되면, 히트 프로텍터(10)의 볼트공(11~13) 뿐만 아니라 그 주변부 어느곳에도 열응력이 발생하지 않게된다.

즉, 히트 프로텍터(10)의 상단 중앙에 형성된 열응력 집중부(14)로 열이 집중되므로서, 다른 부분에 열응력이 가해지지 않게되어 열에 의한 파손을 방지할 수 있게되는 것이다.

한편, 열응력 집중부(14)는 상단 양측에 형성된 볼트공(11,12)간 거리(T)를 100 이라고 가정하였을때, 열응력 집중부(14)의 넓이(L)는 볼트공간 거리(T)의 25% 이내가 되도록 하고, 열응력 집중부(14)의 높이(H)는 볼트공간 거리(T)의 5~7% 범위 내에 존재하도록 형성하는 것이 바람직하며, 상기한 수치들은 여러번의 실험에 의해 산출된 것임을 밝혀둔다.

도 3 의 (a)와 (b)는 본 발명에 의한 히트 프로텍터의 열특성을 도시한 것으로서,

도 3 의 (a)는 열응력 집중부(14)가 형성된 히트 프로텍터의 열에 의한 변형량 분포를 도시한 것으로서, 열에 의한 변형량이 열응력 집중부(14)에 집중되면서 좁게 분포되어 있음을 알 수 있고,

도 3 의 (b)는 열응력 집중부(14)가 형성된 히트 프로텍터의 열응력 집중도를 도시한 것으로서, 열응력이 열응력 집중부(14)에 밀집되어 있어서 다른 부위로는 열응력이 가해지지 않게됨을 알 수 있다.

상기 설명과같이 히트 프로텍터의 상단 중앙부에 열응력 집중부(14)를 터널 형상으로 형성함에 따라 히트 프로텍터의 볼트공 주변 및 다른 부위에 열에 의한 파손현상이 일어나는 것을 방지할 수 있게되고, 이에의해 히트 프로텍터의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 히트 프로텍터의 상단 중앙부에 열이 집중되도록 하는 열응력 집중부를 터널 형상으로 형성하므로서, 볼트공 주변 및 타부위에 열응력이 가해지지 않도록 하고, 이에의해 히트 프로텍터의 파손 및 열변형이 일어나지 않도록 한 열에 의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 히트 프로텍터 구조를 보인 정면도.

도 2 는 본 발명의 히트 프로텍터 구조를 보인 단면도.

도 3 의 (a)(b)는 본 발명에 의한 히트 프로텍터의 열적특성을 도시한 것으로서, (a)는 히트 프로텍터의 열에 의한 변형량 분포를 나타낸것이고,

(b)는 히트 프로텍터의 열응력의 집중도를 나타낸 것이다.

도 4 는 종래의 히트 프로텍터 구조를 보인 사시도.

도 5 의 (a)(b)는 종래 히트 프로텍터의 열에 의한 변형량분포와 열응력 집중도를 나타낸 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 히트 프로텍터 11,12,13 : 볼트공

14 : 열응력 집중부 15 : 끝단

Claims (4)

1. 상측 양단과 중앙 하단에 볼트공이 형성되어 있는 히트 프로텍터에 있어서,

   상기 히트 프로텍터의 상단 중앙부분에 배기매니폴드로 부터 발생되는 열이 집중되도록 하는 열응력 집중부를 표면으로 부터 일정높이 돌출되어 터널 형상을 이루도록 형성한 것을 특징으로 하는 열에의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열응력 집중부의 끝단이 상단 양측에 형성된 볼트공의 중심부와 같은 선상에 오도록 형성한 것을 특징으로 하는 열에의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열응력 집중부의 넓이는 볼트공간 거리의 25% 이내가 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 열에의한 파손방지를 위한 히트 프로텍터구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 열응력 집중부의 높이는 볼트공간 거리의 5~7% 범위내에서 존재하도록 설정한 것을 특징으로 하는 히트 프로텍터 구조.