KR100633940B1 - 엔진의 오일 통로부 기밀 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오링을 형성하는 물질에 대한 화학적 조성의 변화없이 오링이 설치되는 안착홈에 대한 구조적 형상의 변경을 매개로, 오링을 통해 누설되는 오일이 직접적으로 외부로 누출되지 않고 회수될 수 있도록 함으로써, 오일의 누설에 따른 문제를 해소할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진의 내부에 오일의 유동 통로를 이루는 오일 통로가 엔진을 관통하여 형성되고, 상기 오일 통로의 둘레에 오링의 안착을 도모하는 안착홈이 동심원상으로 형성되며, 상기 안착홈의 둘레를 따라 드레인 홈이 형성되는 한편, 상기 드레인 홈의 일측에 오일 드레인 통로와 교통되는 연통 통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 오일 통로부 기밀 구조{sealing structure for oil passage part in an engine}

도 1은 종래 오일 통로부의 기밀 구조를 도시하는 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 엔진의 오일 통로부 기밀 구조를 도시하는 도면.

도 3은 도 2의 요부를 부분확대하여 도시한 도면.

도 4는 도 2의 요부를 다른 방향에서 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-오일 통로 12-안착홈

14-오일 드레인 통로 16-드레인 홈

18-연통 통로 20-래더 프레임

22-프론트 케이스

본 발명은 엔진의 오일 통로부 기밀 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 내부에 형성된 오일 통로에 대한 이중의 기밀을 제공하는 엔진의 오일 통로 부 기밀 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 내부에는 오일과 냉각수의 유동을 각각 도모하는 다수의 통로가 형성되어 있는 바, 상기 통로중에서 다른 상관 파트와의 조립이 이루어지는 부위는 소재의 선단로 노출될 수 밖에 없으므로, 상관 파트와의 조립시 상기 통로의 주위에는 조립후 외부로의 누설을 방지하는 목적으로 기밀 유지를 위한 씰링재가 설치된다.

특히, 엔진 오일이 유동되는 통로의 경우에는 고온 및 고압의 경계 조건을 유지하여 오일의 누설을 방지하는 데 많은 노력이 요구되고 있는 실정이다.

이를 위해, 엔진에 적용되는 씰링재로는 액상의 가스켓과 금속재의 가스켓 및 오링 등이 이용되는 바, 이 모든 씰링재의 경우 장기간의 사용시에도 누설에 대한 문제를 초래하지 않도록 다양한 형태로의 발전된 기술이 적용되고 있는 실정이다.

한편, 엔진의 오일 통로에 대한 씰링의 방안으로 적용되는 소재중에서 가장 효과적이면서 많이 채택되고 있는 것 중의 하나가 바로 고무 재질의 오링인 데, 오링에 의한 오일 통로의 씰링 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.

즉, 소재(1)의 표면에 오링(3)의 안착을 위해 오목한 형태의 안착홈(5)을 형성하고, 이 안착홈(5)내에 오링(3)을 삽입시킨 상태에서 소재(1)와 상관 파트(7) 사이를 체결시키게 된다.

이때, 상관 파트(7)와의 체결시 오링(3)에 작용하는 압축력에 의해 오링(3)은 이의 고유한 탄성에 의한 반발력을 매개로 안착홈(5)의 내부에서 팽창하게 되 고, 이와 같이 팽창한 오링(3)은 상기 소재(1)와 상관 파트(7) 사이의 틈새를 밀봉시키는 역할을 하게 되므로, 오일 통로(9)를 통해 유동되는 오일이 소재(1)와 상관 파트(7) 사이의 조립 부위를 통해 외부로 누설되지 않게 되는 것이다.

이를 통상적으로 오링의 자기기밀(self-sealing) 기능이라 지칭하고 있다.

그러나, 상기와 같은 구조로 소재(1)와 상관 파트(7) 사이의 조립 부위에서 기밀 유지의 기능을 구현하는 오링(3)의 경우, 극저온이나 고온의 주변 환경에서는 경화에 의해 고유한 물성을 잃게 되는 바, 이 경우 오일 통로(9)를 통해 유동중인 오일은 탄성을 잃은 오링(3)에 의해 기밀 유지를 받지 못하고, 소재(1)와 상관 파트(7) 사이의 조립 부위를 통해 외부로 누설되는 문제가 발생한다.

물론, 주변의 온도가 상온으로 회복되면, 오링(3)은 고유한 물성을 다시 회복하여 자기기밀의 기능을 발휘하게 되지만, 극저온이나 고온과 같이 고무가 가지는 자체적 물성을 발휘할 수 없는 상황에서는 기밀 유지라는 본래의 기능을 다할 수 없게 되므로, 온도와 같은 외부적 환경에 고무의 물성이 영향을 받지 않도록 하기 위해 오링(3)을 제조하는 물질의 화학적 조성에 대한 연구가 현재까지 활발하게 진행되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 오링을 형성하는 물질에 대한 화학적 조성의 변화없이 오링이 설치되는 안착홈에 대한 구조적 형상의 변경을 매개로, 오링을 통해 누설되는 오일이 직접적으로 외부로 누출되지 않고 회수될 수 있도록 함으로써, 오일의 누설에 따른 문제를 해소할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 내부에 오일의 유동 통로를 이루는 오일 통로가 엔진을 관통하여 형성되고, 상기 오일 통로의 둘레에 오링의 안착을 도모하는 안착홈이 동심원상으로 형성되며, 상기 안착홈의 외부 둘레를 따라 드레인 홈이 형성되는 한편, 상기 드레인 홈의 일측에 오일 드레인 통로와 교통되는 연통 통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 드레인 홈의 저면부는 상기 연통 통로를 향해 하향 경사지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 드레인 홈은 상기 안착홈의 외부 둘레에 동심원상으로 배치된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 엔진의 오일 통로부 기밀 구조를 도시하는 도면이고, 도 3은 도 2의 요부를 부분확대하여 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 요부를 다른 방향에서 도시한 도면이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 엔진의 내부에 오일의 유동 통로를 이루도록 관통되게 형성된 오일 통로(10)와, 상기 오일 통로(10)의 둘레에 대략 동심원상으로 배치되어 오링(도시안됨)의 안착을 도모하도록 형성된 안착홈(12), 상기 안착홈(12)의 외부 둘레에 위치하도록 배치됨과 더불어 일측에 오일 드레인 통로(14)와 교통되는 드레인 홈(16) 및, 상기 드레인 홈(16)의 일측에서 상기 오일 드레인 통로(14)와의 교통을 위해 형성된 연통 통로(18)로 이루어진다.

즉, 상기 오일 통로(10)의 둘레에는 오링의 안착을 위한 안착홈(12)과 드레인 홈(16)이 각각 2중의 형태로 형성되어 있어, 상기 오일 통로(10)를 통해 누출되는 오일을 2중으로 기밀시켜 주게 되는 것이다.

본 실시예에서 도시된 상기 오일 통로(10)와 안착홈(12), 오일 드레인 통로(14) 및, 드레인 홈(16) 등은 엔진을 구성하는 래더 프레임(20)상에 각각 형성된 것으로, 상기 래더 프레임(20)은 실린더 블럭(도시안됨)의 하부에 결합되고, 이의 하부에는 오일의 저장을 위한 오일 팬(도시안됨)이 결합된다.

여기서, 상기 드레인 홈(16)의 저면부는 상기 연통 통로(18)를 향해 하향 경사지도록 형성되는 바, 이는 상기 안착홈(12)을 타고 넘어 누설되는 오일이 상기 드레인 홈(16)의 내부로 유입된 다음 상기 연통 통로(18)를 통해 상기 오일 드레인 통로(14)로 유입될 때, 상기 드레인 홈(16)내에 있는 오일이 상기 연통 통로(18)로 효과적으로 유동될 수 있도록 하여 상기 오일 드레인 통로(14)를 통해 오일 팬에 효과적으로 리턴될 수 있도록 하기 위함인 것이다.

또한, 상기 드레인 홈(16)은 상기 안착홈(12)의 외부 둘레에서 동심원상으로 배치되어 있어, 상기 안착홈(12)을 타고 넘어 오는 오일을 효과적으로 포집할 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 드레인 홈(16)은 상기 안착홈(12)의 외부 둘레에 동심원상으로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 연통 통로(18)는 상기 드레인 홈(16)의 일측에서 상기 오일 드레인 통로(14)와 교통되는 위치에 형성되는 바, 상기 연통 통로(18)는 상기 드레인 홈(16)의 일측에서 드레인 홈(16)과 동일한 평면상으로 개구된 형태이고, 상기 오일 드레인 통로(14)와는 수직한 방향으로 연통되는 구조로 이루어진다.

그리고, 도 4는 상기 래더 프레임(20)의 측부에 프론트 케이스(22)가 결합되는 도면으로, 상기 프론트 케이스(22)에는 상기 래더 프레임(20)에 형성된 오일 공급용 통로(24)와 교통되는 관로를 내부에 구비함과 더불어, 상기 프론트 케이스(22)는 상기 래더 프레임(20)에 형성된 오일 드레인 통로(14)의 주위와 면착되어 상기 오일 드레인 통로(14)를 통한 오일의 리턴을 도울 수 있게 한다.

따라서, 상기 래더 프레임(20)에 구비된 상기 오일 통로(10)의 둘레에 오링이 상기 안착홈(12)상에 안착되고, 상기 래더 프레임(20)의 상부에 실린더 블럭이 조립되면, 상기 안착홈(12)에 안착된 오링은 압축력을 받은 상태에서 상기 래더 프레임(20)과 실린더 블럭 사이를 연통시키는 상기 오일 통로(10)에 대한 기밀을 유지하는 기능을 하게 된다.

이때, 주변 환경이 극저온이나 고온의 상태로 전환되어 오링의 물성이 변화되고, 상기 오일 통로(10)를 통해 유동중인 오일이 탄성을 잃은 오링(3)에 타고 넘어 누설되면, 누설된 오일은 상기 안착홈(12)의 둘레로 배치된 상기 드레인 홈(16)의 내부로 유입되고, 상기 드레인 홈(16)의 내부로 유입된 오일은 상기 연통 통로 (18)를 통해 상기 오일 드레인 통로(14)로 유입되어 오일 팬으로 리턴되어진다.

이 결과, 상기 래더 프레임(20)과 실린더 블럭 사이를 교통하는 상기 오일 통로(10)에서 오일의 누설이 발생하더라도, 누설된 오일은 상기 드레인 홈(16)을 통해 외부로 누설되지 않고 오일 팬으로 리턴될 수 있어, 불필요한 오일의 낭비는 물론 외부의 오염을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서 상기 안착홈(12)의 둘레에 형성되는 드레인 홈(16)은 오링이 안착되는 안착홈(12)과는 달리 표면 조도나 형상에 대한 큰 규제가 필요없기 때문에, 가공이 아닌 소재의 형상으로 제작할 수 있는 이점이 있게 된다.

즉, 통상의 안착홈(12)은 오링의 손상 방지를 위해 래더 프레임(20)의 제작후 표면에 대한 후가공을 실시하여 조도를 일정 수준 이상으로 만들어야 하나, 본 실시예에서 드레인 홈(16)은 단순히 누설되는 오일을 포집하여 드레인 시키는 기능만을 하는 것이기 때문에, 래더 프레임(20)의 주조 단계에서 금형의 가공을 통해 제작이 가능한 것이므로, 별도의 원가 상승 없이 오일의 누설 방지라는 상승된 기능의 구현을 달성할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 실시예에서 도시하고 있는 안착홈(12)과 오일 드레인 통로(14) 및 드레인 홈(16)은 래더 프레임(20)외에 다른 엔진의 부위는 물론, 엔진이외의 다른 기계 요소에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 오일 통로부 기밀 구조에 의 하면, 오일 통로(10)에 대한 기밀 유지를 위해 안착홈(12)에 설치되는 오링이 외부의 환경적 요인으로 인해 제 기능을 다하지 못하게 되더라도, 상기 안착홈(12)의 둘레에 누설되는 오일을 포집하여 드레인 시킬 수 있는 드레인 홈(16)이 형성됨으로써, 누설되는 오일을 외부로 유출시키지 않고 오일 팬내에 효과적으로 리턴시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 엔진의 내부에 오일의 유동 통로를 이루는 오일 통로가 형성되고,

   상기 오일 통로의 둘레에 오링의 안착을 도모하는 안착홈이 동심원상으로 형성되며,

   상기 안착홈의 외부 둘레를 따라 드레인 홈이 형성되는 한편,

   상기 드레인 홈의 일측에 오일 드레인 통로와 교통되는 연통 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 통로부 기밀 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 드레인 홈의 저면부는 상기 연통 통로를 향해 하향 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 통로부 기밀 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 드레인 홈은 상기 안착홈의 외부 둘레에 동심원상으로 배치된 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 통로부 기밀 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 연통 통로는 상기 드레인 홈의 일측에서 상기 오일 드레인 통로와 교통되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 오일 통로부 기밀 구조.

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