KR100980620B1 - An sealing formation of insertion in water jacket - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실린더블록의 워터자켓 내부에 삽입되는 것으로 그 구조적 특성으로 인해 워터자켓 내부에서 냉각수 흐름의 층을 시일하게 나누며, 특히 워터자켓 내 냉각이 필요한 부분에서의 냉각수 흐름을 빠르게 함으로써 실린더 각 단의 열부하를 저감할 수 있는 워터자켓 삽입물의 씰링구조에 관한 것이다. The present invention is inserted into the water jacket of the cylinder block, and due to its structural characteristics, it is possible to seal the layers of the coolant flow in the water jacket, and in particular, to accelerate the flow of the coolant in the portion requiring cooling in the water jacket. The present invention relates to a sealing structure of a water jacket insert capable of reducing heat load.

실린더블록, 워터자켓, 층간분리프레임, 지지프레임, 스토퍼프레임 Cylinder Block, Water Jacket, Interlayer Separation Frame, Support Frame, Stopper Frame

Description

워터자켓 삽입물의 씰링구조{AN SEALING FORMATION OF INSERTION IN WATER JACKET}Sealing structure of water jacket insert {AN SEALING FORMATION OF INSERTION IN WATER JACKET}

본 발명은 실린더블록의 워터자켓 내부에 삽입되는 것으로 그 구조적 특성으로 인해 워터자켓 내부에서 냉각수 흐름의 층을 시일하게 나누며, 특히 워터자켓 내 냉각이 필요한 부분에서의 냉각수 흐름을 빠르게 함으로써 실린더 각 단의 열부하를 저감할 수 있는 워터자켓 삽입물의 씰링구조에 관한 것이다. The present invention is inserted into the water jacket of the cylinder block, and due to its structural characteristics, it is possible to seal the layers of the coolant flow in the water jacket, and in particular, to accelerate the flow of the coolant in the portion requiring cooling in the water jacket. The present invention relates to a sealing structure of a water jacket insert capable of reducing heat load.

일반적으로 실린더블록은 엔진본체의 수명을 좌우하는 중요한 부분으로 4 ~ 6개의 실린더를 하나로 주조한 구조로 상기 실린더블록의 상부에는 실린더헤드가 적층 조립된다.In general, the cylinder block is an important part that determines the life of the engine body is a structure in which four to six cylinders are cast in one, and the cylinder head is laminated and assembled on the upper part of the cylinder block.

상기 실린더는 그 내부에서 피스톤행정이 이루어지도록 원통형으로 형성되며, 실린더 내부에서 피스톤의 왕복운동을 통해 열에너지를 기계적 에너지로 전환하여 동력을 발생시키는 부분이다. 이렇게 열에너지를 기계적 에너지로 전환하기 위해서는 실린더 내주연과 피스톤 사이에서 압축된 가스나 연소한 폭발가스가 기밀 하도록 해야 하며 실린더 내주연과 피스톤의 접촉에 의한 마찰과 마모가 적어야 한다. 이러한 이유로 실린더블록은 중량이 가볍고 열전도가 좋은 알루미늄 합금으로 제조되고 실린더 주변으로 도 1에서 보는 바와 같이 워터자켓(J)을 형성하도록 제조된다.The cylinder is formed in a cylindrical shape so that the piston stroke is made therein, and is a part generating power by converting thermal energy into mechanical energy through reciprocating movement of the piston inside the cylinder. In order to convert the thermal energy into mechanical energy, compressed gas or combustion blast gas should be sealed between the cylinder inner cylinder and the piston, and friction and wear caused by the contact between the cylinder inner cylinder and the piston should be low. For this reason, the cylinder block is made of an aluminum alloy that is light in weight and has good thermal conductivity, and is formed to form a water jacket J as shown in FIG. 1 around the cylinder.

이러한 워터자켓(J)은 그 내부에 냉각수를 순환시킴으로써 실린더에서 발생하는 열을 냉각시켜 엔진이 과열되지 않도록 하고 엔진의 온도를 적정한 수준으로 유지해 주는 역할을 한다.The water jacket (J) circulates the coolant therein to cool the heat generated from the cylinder, thereby preventing the engine from overheating and maintaining the engine temperature at an appropriate level.

종래에는 워터자켓(J)의 내부에 단순히 냉각수가 순환하도록 하는 구조가 제시되고 있으나, 이렇게 워터자켓(J)의 내부를 냉각수가 단순히 순환하도록 하는 경우에 실린더블록의 상단 즉 실린더의 상단은 열이 직접적으로 전달되므로 열부하가 크고, 실린더블록의 하단 즉 실린더의 하단은 상대적으로 열부하가 작게 된다. 이러한 온도 차이는 결국 연비가 낮아지는 문제가 생기고, 온도차에 의해 실린더의 변형의 문제가 발생된다.Conventionally, a structure for simply cooling water is circulated inside the water jacket (J), but in the case where the cooling water simply circulates inside the water jacket (J), the upper end of the cylinder block, that is, the upper end of the cylinder has heat. Since the heat is directly transmitted, the heat load is large, and the lower end of the cylinder block, that is, the lower end of the cylinder, has a relatively low heat load. This temperature difference eventually causes a problem of low fuel economy, and a problem of deformation of the cylinder is caused by the temperature difference.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개 제10-2007-75923호 "자동차용 실린더블록의 냉각수 분배장치"에서는 도 1에서 보는 바와 같이 워터자켓(J)에 단차를 둔 상부채널과 하부채널로 구성된 삽입물을 삽입하여 상부채널로의 냉각수의 흐름을 빠르게 하고 하부채널로의 냉각수 흐름을 느리게 하는 구성을 제시하고 있다. 즉 워터자켓(J) 상부의 냉각수 흐름을 빠르게 하여 실린더 상단의 냉각을 효율적으로 하는 냉각수 분배장치를 제시하고 있다.In order to solve this problem, the Republic of Korea Publication No. 10-2007-75923 "Cooling water distribution device of the cylinder block for automobiles" as shown in Figure 1 as shown in Fig. Insertion is proposed to speed up the flow of coolant to the upper channel and to slow down the flow of coolant to the lower channel. In other words, the cooling water distribution device for efficiently cooling the upper end of the cylinder by speeding up the cooling water flow in the upper portion of the water jacket (J) is proposed.

그러나, 상기 냉각수 분배장치는 엔진 운전 중에 냉각수의 수압이 발생하는 경우 단지 단차부에 의해 층간에 냉각수의 유동을 기밀하게 유지하기에는 기밀성이 떨어지는 단점이 있다.However, the coolant distribution device has a disadvantage in that airtightness is inferior to maintain the flow of the coolant between layers by means of a step only when water pressure of the coolant occurs during engine operation.

따라서, 본 발명은 앞서 언급한 취약점을 해결하고자, 워터자켓(J)의 내주연에 삽입되어 냉각수 흐름에 있어 층(공간)을 구성하되 상부에 냉각수의 흐름을 빠르게 하여 열부하를 저감할 수 있음은 물론 워터자켓(J)의 내주연에 형성된 층(공간)에서 냉각수의 혼화가 발생하지 않는 기밀성이 보장된 워터자켓 내 삽입물(씰링구조)을 제공하고자 함이다. Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned weakness, it is inserted into the inner circumference of the water jacket (J) to form a layer (space) in the coolant flow, but the heat load can be reduced by increasing the flow of coolant on the top Of course, it is to provide an insert (sealing structure) in the water jacket which ensures airtightness that does not cause the mixing of the cooling water in the layer (space) formed on the inner circumference of the water jacket (J).

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 실린더블록에 형성된 워터자켓과 동일한 형상으로 구성되는 층간분리프레임과; 상기 층간분리프레임의 일면에서 돌출 형성되며 워터자켓의 내주연에 접하도록 구성되는 복수의 지지프레임으로 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides an interlayer separation frame configured to have the same shape as a water jacket formed on a cylinder block; It is characterized by consisting of a plurality of support frames protruding from one surface of the interlayer separating frame and configured to contact the inner circumference of the water jacket.

상기 층간분리프레임에는 상기 지지프레임이 형성되는 방향의 반대방향에서 돌출 형성되는 복수의 스토퍼프레임이 더 구성됨을 특징으로 하는데 이러한 스토퍼프레임의 구성에 의해 본 발명이 수압에 의해 워터자켓 내부에서 상방향으로 밀림을 방지할 수 있는 것이며 층간분리프레임에 의해 형성되는 워터자켓 내부에서의 분리된 층의 높이가 조절될 수 있는 것이다. The interlayer separation frame further comprises a plurality of stopper frames protruding from the direction opposite to the direction in which the support frame is formed. It can prevent the jungle and the height of the separated layer in the water jacket formed by the interlayer separating frame can be adjusted.

한편, 본 발명을 구성하는 각각의 프레임 즉 층간분리프레임, 지지프레임, 및 스토퍼프레임은 단일 재질로 구성될 수도 있으나, 그 내부에 각각의 프레임과 동일한 형상으로 구성된 뼈대구조와 상기 뼈대구조를 감싸면서 워터자켓의 내주연 등과 접하여 실링 기능을 수행하도록 하는 실링층으로 구성될 수 있다.On the other hand, each frame constituting the present invention, that is, the interlayer separation frame, the support frame, and the stopper frame may be made of a single material, while enclosing the skeleton structure and the skeleton structure formed in the same shape as each frame therein The sealing layer may be configured to perform a sealing function in contact with the inner circumference of the water jacket.

또한, 상기 층간분리프레임이 워터자켓의 내주연과 접하면서 워터자켓 내부에서 분리되는 층간에 냉각수의 유동을 견고하게 통제하기 위해서 상기 층간분리프레임의 측면에는 돌출리브가 형성됨을 특징으로 한다.In addition, the interlayer separating frame is in contact with the inner circumference of the water jacket, characterized in that protruding ribs are formed on the side of the interlayer separating frame in order to tightly control the flow of cooling water between the layers separated in the water jacket.

한편, 냉각수의 유동이 정체되는 하, 중부에 발생할 수 있는 열부하를 방지하기 위한 구성으로 상기 층간분리프레임에는 복수의 유도공을 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to configure a plurality of induction holes in the interlayer separation frame to prevent heat load that may occur in the middle of the cooling water flow is stagnant.

또한, 상기 뼈대구조에 상기 실링층이 견고하게 부착되도록 하기 위해 상기 뼈대구조에는 복수의 관통공이 형성됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plurality of through holes are formed in the skeleton structure so that the sealing layer is firmly attached to the skeleton structure.

본 발명의 워터자켓 삽입물의 씰링구조는 워터자켓에 삽입됨에 의해 워터자켓 내부의 냉각수의 흐름을 나누어 워터자켓 상부에서 냉각수의 유속을 빠르게 함으로써 상대적으로 열부하가 심한 실린더블록의 상단을 효율적으로 냉각시킬 수 있는 장점이 있다. The sealing structure of the water jacket insert according to the present invention divides the flow of the coolant inside the water jacket by fastening the flow rate of the coolant at the upper part of the water jacket, thereby efficiently cooling the upper end of the relatively heavy load cylinder block. There is an advantage.

또한, 본 발명의 워터자켓 삽입물의 씰링구조는 구조적인 특성으로 인해 워터자켓 삽입물에 의해 나누어진 워터자켓의 층간에 냉각수의 교류가 없도록 시일하게 고정되며, 워터자켓 삽입물의 상면과 접하는 실린더헤드의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다. In addition, the sealing structure of the water jacket insert of the present invention is securely fixed so that there is no flow of cooling water between the layers of the water jacket divided by the water jacket insert due to the structural characteristics, damage to the cylinder head in contact with the upper surface of the water jacket insert There is an advantage that can be prevented.

또한, 본 발명의 일구성인 층간분리프레임에 유도공을 구성함으로써 워터자켓의 하부에서 냉각수의 유동이 정체되는 것을 방지하여 실린더블록 전체에 걸친 열저감에 더욱 효율적인 장점이 있다. In addition, by constituting the induction hole in the interlayer separation frame, which is one component of the present invention, it is possible to prevent the flow of the coolant from stagnating in the lower part of the water jacket, which is more efficient in reducing heat throughout the cylinder block.

이상에서 살펴본 본 발명의 워터자켓 삽입물의 씰링구조에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. The technical idea of the sealing structure of the water jacket insert of the present invention described above has been described with the accompanying drawings, but this is only illustrative of the preferred embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 워터자켓 삽입물에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a water jacket insert according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 워터자켓 삽입물의 씰링구조가 실린더블록에 삽입되는 분해 사시도를 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예로써 도 2에서 A-A부분을 나타내는 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예로써 도 2에서 A-A부분을 나타내는 측단면도이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 4에서 돌출리브 부분을 나타내는 측단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 본 발명의 워터자켓 삽입물의 씰링구조가 워터자켓에 삽입된 상태를 나타내는 측단면도이고, 도 7은 본 발명에서 층간분리프레임이 2개가 구성된 경우의 워터자켓 삽입물의 씰링구조가 워터자켓에 삽 입된 상태를 나타내는 측단면도이고, 도 8은 본 발명의 워터자켓 삽입물의 씰링구조에서 냉각수의 흐름을 나타내는 사시도이다.2 is an exploded perspective view of the sealing structure of the water jacket insert is inserted into the cylinder block according to the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view showing a portion AA in Figure 2 as an embodiment of the present invention, Figure 4 2 is a side cross-sectional view showing a portion AA in Figure 2 as another embodiment of the present invention, Figures 5a to 5c is a side cross-sectional view showing a protrusion rib portion in Figure 4, Figure 6 is a water jacket of the present invention shown in Figure 3 Figure 7 is a side cross-sectional view showing a state in which the sealing structure of the insert is inserted into the water jacket, Figure 7 is a side cross-sectional view showing a state in which the sealing structure of the water jacket insert is inserted into the water jacket when two interlayer separation frame is configured in the present invention. 8 is a perspective view showing the flow of cooling water in the sealing structure of the water jacket insert of the present invention.

본 발명은 층간분리프레임, 지지프레임, 스토퍼프레임에 의해 워터자켓 내부에서 분리된 층(공간)을 형성하여 워터자켓 내부에서 냉각수의 흐름을 조절하기 위한 것이다.The present invention is to form a separate layer (space) in the water jacket by the interlayer separation frame, support frame, stopper frame to control the flow of cooling water in the water jacket.

우선 상기 층간분리프레임(110)은 실린더블록(1)에 형성된 워터자켓(J)과 동일한 형상으로 구성되는데, 즉 도 2에서 보는 바와 같이 실린더(S) 주변부에 구성되는 워터자켓(J)이 눈사람 형상으로 구성되므로 상기 층간분리프레임(110) 역시 눈사람 형상의 띠 형상으로 구성됨에 의해 상기 층간분리프레임(110)이 워터자켓(J)에 삽입되어 냉각수가 흐르는 층(공간)을 도 6에서 보는 바와 같이 층간분리프레임(110)에서 상방향에 형성된 공간(이하에서는 "A부분"이라함.)과 층간분리프레임(110)에서 하방향에 형성된 공간(이하에서는 "B부분"이라함.)을 구분하게 되는 것이다.First, the interlayer separating frame 110 has the same shape as the water jacket J formed in the cylinder block 1, that is, the water jacket J formed at the periphery of the cylinder S as shown in FIG. 2 is a snowman. Since the interlayer separating frame 110 is also configured as a snowman-shaped strip shape, the interlayer separating frame 110 is inserted into the water jacket J, so that the layer (space) through which the coolant flows is shown in FIG. 6. As described above, the space formed in the interlayer separation frame 110 in the upward direction (hereinafter referred to as "part A") and the space formed in the downward direction in the interlayer separation frame 110 (hereinafter referred to as "part B") are distinguished. Will be done.

한편, 본 발명에서는 상기 층간분리프레임(110)이 하나 이상 구성될 수 있는 바, 일 예로 도 7에서 보는 바와 같이 층간분리프레임(110)이 2개가 구성된 경우를 예시하는데 이 경우에는 도 6과 동일하게 "A부분", "B부분"에 더하여 하부에 위치한 층간분리프레임(110)의 하방향에 형성된 공간(이하에서는 "C부분"이라함.)이 더 형성되는 것이다. Meanwhile, in the present invention, one or more interlayer separation frames 110 may be configured. For example, as illustrated in FIG. 7, two interlayer separation frames 110 are illustrated, which is the same as FIG. 6. In addition to "A part" and "B part", a space (hereinafter referred to as "C part") formed in the lower direction of the interlayer separation frame 110 positioned below is further formed.

상기 지지프레임(120)은 상기 층간분리프레임(110)의 일면에서 복수개가 돌출 형성되며 워터자켓(J)의 내주연에 접하도록 구성되는 것으로 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 상기 층간분리프레임(110)의 하면에서 돌출 형성되며, 상기 층간분리프레임(110)이 워터자켓(J)의 내주연에 접하는 측면과 연하도록 구성되는 형상으로 이러한 지지프레임(120)에 의해 상기 층간분리프레임(110)이 워터자켓(J)의 내주연에서 견고하게 지지될 수 있는 것이다.The support frame 120 is formed in a plurality of protruding from one surface of the interlayer separation frame 110 and configured to contact the inner circumference of the water jacket (J) as shown in Figure 2 and 3 the interlayer separation frame ( Protruding from the lower surface of the 110, the interlayer separation frame 110 is formed so as to be in contact with the side contacting the inner circumference of the water jacket (J) by the support frame 120 by the interlayer separation frame 110. It can be firmly supported at the inner circumference of the water jacket (J).

상기 지지프레임(120)의 수는 워터자켓(J)에서의 층간분리프레임(110)이 견고하게 고정될 수 있도록 하기 위해서 그 수가 많을수록 유리할 것이나, 재료비적인 측면, 워터자켓(J) 하부에서의 냉각수의 흐름 등을 고려하여 그 수를 선택적으로 구성할 수 있음은 당연하다.The number of the support frame 120 will be more advantageous in order that the number of the interlayer separating frame 110 in the water jacket (J) is firmly fixed, but in terms of material cost, the coolant in the water jacket (J) lower Naturally, the number can be selectively configured in consideration of the flow of.

상기 스토퍼프레임(150)은 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 상기 층간분리프레임(110)에서 상기 지지프레임(120)이 형성되는 방향의 반대방향에서 돌출 형성되는 구성으로 상기 스토퍼프레임(150)도 층간분리프레임(110)이 워터자켓(J)의 내주연에 접하는 측면과 연하도록 구성되어 본 발명이 워터자켓(J)의 내주연에서 접하는 면을 크게 하여 견고하게 워터자켓(J)의 내주연에서 고정될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 스토퍼프레임(150)의 구성에 의해 본 발명(100)이 수압에 의해 워터자켓(J) 내부에서 상방향으로 밀림을 방지할 수 있는 것이며 층간분리프레임(110)에 의해 형성되는 워터자켓(J) 내부에서의 분리된 층(A부분, B부분)의 높이가 조절될 수 있는 것이다.As shown in FIGS. 2 and 3, the stopper frame 150 protrudes in a direction opposite to the direction in which the support frame 120 is formed in the interlayer separation frame 110. The interlayer separation frame 110 is configured to be in contact with the side contacting the inner circumference of the water jacket (J), so that the present invention makes the surface of the water jacket (J) large in contact with the inner circumference of the water jacket (J) firmly It is preferable to be configured to be fixed at. By the configuration of the stopper frame 150, the present invention 100 can prevent the upward movement in the water jacket (J) by the water pressure and is formed of the water jacket (J) formed by the interlayer separation frame (110). ) The height of the separated layer (Part A and Part B) inside can be adjusted.

상기 스토퍼프레임(150)은 층간분리프레임(110)의 일면에서 형성됨에 있어 엔진의 각 기통 간 및 양측끝단 부분에 구성됨이 바람직한데, 특히 도 8에서 보는 바와 같이 각 기통 간에 형성되는 스토퍼프레임(150)은 삼각기둥 형상으로 구성되 는 것이 바람직하다. 이렇게 구성됨에 의해 냉각수의 와류가 방지될 수 있는 것이다.Since the stopper frame 150 is formed on one surface of the interlayer separating frame 110, it is preferable that the stopper frame 150 is formed between each cylinder and both end portions of the engine. In particular, as shown in FIG. 8, the stopper frame 150 is formed between each cylinder. ) Is preferably configured in the shape of a triangular prism. By such a configuration, the vortex of the cooling water can be prevented.

상기 스토퍼프레임(150)의 두께(h1)는 도 3에서 보는 바와 같이 상기 지지프레임(120)의 두께(h2)보다 크게 구성하는 것이 바람직 할 것이다. 이는 상기 스토퍼프레임(150)의 두께(h1)를 상기 지지프레임(120)의 두께(h2)보다 크게 구성함으로써 도 6에서 보는 바와 같이 A부분의 단면적(냉각수가 흐르는 직각방향의 단면)을 B부분의 단면적(냉각수가 흐르는 직각방향의 단면)보다 작게 구성함에 의해 A부분에서 냉각수의 유속을 더 빠르게 하기 위함이다. 즉 냉각수의 유속을 빨리 함으로써 온도를 더 낮추게 하는 것이다.As shown in FIG. 3, the thickness h1 of the stopper frame 150 may be larger than the thickness h2 of the support frame 120. This is because the thickness h1 of the stopper frame 150 is configured to be larger than the thickness h2 of the support frame 120, so that the cross-sectional area of the A portion (the cross section in the orthogonal direction in which the coolant flows) as shown in FIG. 6 is the B portion. This is to make the flow rate of the cooling water faster in the A part by configuring smaller than the cross-sectional area of the cross section (orthogonal cross section through which the cooling water flows). In other words, by lowering the flow rate of the cooling water to lower the temperature.

한편, 본 발명(100)을 구성하는 각각의 프레임 즉 층간분리프레임(110), 지지프레임(120), 및 스토퍼프레임(150)은 도 3에서 보는 바와 같이 그 내부에 각각의 프레임과 동일한 형상으로 구성된 뼈대구조(130)와 상기 뼈대구조(130)를 감싸면서 워터자켓(J)의 내주연 등과 접하여 실링 기능을 수행하도록 하는 실링층(140)으로 구성되는데, 이렇게 뼈대구조(130)와 실링층(140)의 2단 구조로 구성하는 것은 뼈대구조(130)의 강성에 의해 본 발명이 워터자켓(J)의 내주연에서 견고하게 고정될 수 있도록 하기 위함이며, 실링층(140)에 의해 A부분과 B부분 간에 냉각수가 교류될 수 없게 시일 하도록 하는 것이다. 즉 도 6에서 보는 바와 같이 층간분리프레임(110)이 워터자켓(J)의 내주연과 접하는 양 측면이 실링층(140)에 의해 냉각수의 상, 하 유동을 막는 것이며, 또한, 상기 스토퍼프레임(150)의 상면의 경우는 엔진운전 중에 폭발력 등에 의해 실린더헤드(도면에 도시되지 않음.)에 손 상을 줄 수 있으므로 상기 실링층(140)에 의해 그 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, each frame constituting the present invention 100, that is, the interlayer separation frame 110, the support frame 120, and the stopper frame 150 has the same shape as each frame therein as shown in FIG. Consists of the skeleton structure 130 and the sealing layer 140 to surround the skeleton structure 130 to perform a sealing function in contact with the inner circumference of the water jacket (J), such as the skeleton structure 130 and the sealing layer The construction of the two-stage structure of 140 is to allow the present invention to be firmly fixed at the inner circumference of the water jacket J by the rigidity of the skeleton structure 130, and by the sealing layer 140 It is to make sure that the cooling water cannot be exchanged between the part and the B part. That is, as shown in FIG. 6, both sides of the interlayer separating frame 110 contacting the inner circumference of the water jacket J prevent the up and down flow of the cooling water by the sealing layer 140, and the stopper frame ( In the case of the upper surface of 150, the cylinder head (not shown in the drawing) may be damaged by the explosive force or the like during engine operation, thereby preventing the damage by the sealing layer 140.

상기 뼈대구조(130)는 본 발명(100)의 형상을 유지해야 하므로 일정 강성 및 탄성을 가진 재료를 사용하는 것이 바람직한 바, 금속제 또는 플라스틱제로 구성하는 것이 타당하다. 이러한 뼈대구조(130)에 의해 본 발명(100)이 워터자켓(J)의 내주연에 삽입되면 특히 상기 워터자켓(J)의 측단면 구조가 하방향으로 좁아드는 원뿔형상으로 구성되는 경우에 뼈대구조(130)의 탄성 및 강성에 의해 상기 지지프레임(120)이 워터자켓(J)의 내주연을 가압하게 되어 견고하게 고정이 가능하도록 구성되는 것이다. 또한, 상기 실링층(140)은 워터자켓(J)의 내주연 및 실린더헤드와 접하는 부분으로 상기에서 언급한 바와 같이 층 간에 냉각수의 유동을 방지하는 시일기능과 실린더헤드의 손상을 방지하는 기능을 하는 것이므로 고무 등 탄성재질로 구성하는 것이 타당할 것이다.Since the skeleton structure 130 should maintain the shape of the present invention 100, it is preferable to use a material having a certain stiffness and elasticity, and it is reasonable to construct a metal or plastic material. When the present invention 100 is inserted into the inner circumference of the water jacket (J) by the skeleton structure 130, especially when the side cross-sectional structure of the water jacket (J) is configured in a conical shape that narrows in the downward direction Due to the elasticity and rigidity of the structure 130, the support frame 120 is configured to press the inner circumference of the water jacket (J) to be firmly fixed. In addition, the sealing layer 140 is a portion in contact with the inner circumference of the water jacket (J) and the cylinder head has a function to prevent the damage of the cylinder head and the seal function to prevent the flow of cooling water between the layers as mentioned above Therefore, it would be reasonable to construct an elastic material such as rubber.

또한, 상기 뼈대구조(130)에 상기 실링층(140)이 견고하게 부착되도록 하기 위해 도 3에서 보는 바와 같이 상기 뼈대구조(130)에는 복수의 관통공(131)을 구성하여 상기 뼈대구조(130)의 복수의 관통공(131)에 상기 실링층(140)이 관통되도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, to ensure that the sealing layer 140 is firmly attached to the skeleton structure 130, as shown in FIG. 3, the skeleton structure 130 comprises a plurality of through-holes 131 to the skeleton structure 130 It is preferable that the sealing layer 140 is configured to pass through the plurality of through holes 131.

상기 층간분리프레임(110)에는 워터자켓(J)의 내주연과 접하는 측면에 도 3에서 보는 바와 같이 돌출리브(111)를 구성하여 층 간에 냉각수의 유동을 방지하는 시일기능을 더욱 향상시킬 수가 있을 것이며, 이러한 돌출리브(111)는 상기 층간분리프레임(110)의 양 측면에 구성되는데 이를 더욱 상세히 설명하면 상기 층간분리 프레임(110)의 양 측면부분의 시일층(140)에 상기 돌출리브(111)가 일체형으로 돌출 형성되는 것이다.The interlayer separation frame 110 can further improve the sealing function to prevent the flow of cooling water between the layers by forming a protrusion rib 111 as shown in Figure 3 in contact with the inner circumference of the water jacket (J). The protruding ribs 111 are formed at both sides of the interlayer separating frame 110, which will be described in more detail. The protruding ribs 111 may be formed at the seal layers 140 at both side portions of the interlayer separating frame 110. ) Is integrally formed to protrude.

한편, 본 발명(100)에서는 도 4에서 보는 바와 같이 각각의 프레임 즉 층간분리프레임(110), 지지프레임(120), 및 스토퍼프레임(150)을 단일 재질로 구성할 수 있는데, 이 경우 그 재질은 탄성을 가지고 있을 뿐 아니라 일정 틀을 유지해야 하므로 강성을 가지고 있는 플라스틱 등의 재질로 구성하는 것이 바람직 할 것이다.Meanwhile, in the present invention 100, as shown in FIG. 4, each frame, that is, the interlayer separation frame 110, the support frame 120, and the stopper frame 150 may be formed of a single material. In this case, the material Since not only has elasticity but also has to maintain a constant frame, it may be desirable to configure the material such as plastic having rigidity.

이렇게 본 발명(100)을 단일 재질로 구성하는 경우에도 도 4에서 보는 바와 같이 상기 층간분리프레임(110)에는 워터자켓(J)의 내주연과 접하는 측면에 돌출리브(112)를 구성하여 층 간에 냉각수의 유동을 방지하는 시일기능을 더욱 향상시킴이 바람직하다. 이 경우 상기 돌출리브(112)는 상기 각각의 프레임(110, 120, 150)과 다른 재질로써 고무, 실리콘 등 탄성 및 시일 기능이 있는 재질을 사용하여 층간분리프레임(110)에 부착시킬 수 있도록 구성한다. 상기 돌출리브(112)는 도 5a에서 보는 바와 같이 돌출리브(112a)가 상기 층간분리프레임(110)과 수평한 방향으로 형성되도록 구성될 수 있는 바, 이러한 돌출리브(112a)는 성형의 용이성에서 유리할 것이다. 한편, 도 5b에서 보는 바와 같이 돌출리브(112b)를 상방향으로 누운 형상으로 구성될 수 있다. 상기 돌출리브(112b)의 경우에는 상방향으로 누운 형상으로 인해 워터자켓에 상기 층간분리프레임(110)의 삽입이 용이할 뿐만 아니라 삽입 후 견고한 안착이 되며, 시일 성 면에서도 접하는 면적이 커짐에 의해 유리하게 되는 것이다. 또한, 도 5c에서 보는 바와 같이 돌출리브(112c)를 상방향으로 누운 형 상으로 구성하되, 돌출리브(112c)의 상면에 각을 형성함으로써 삽입 후 분리, 이탈이 용이하지 않도록 구성할 수 있는 것이다. Thus, even when the present invention 100 is composed of a single material, as shown in FIG. 4, the interlayer separating frame 110 forms a protrusion rib 112 on the side contacting with the inner circumference of the water jacket J between the layers. It is desirable to further improve the seal function that prevents the flow of cooling water. In this case, the protruding rib 112 is configured to be attached to the interlayer separation frame 110 using a material having elastic and seal functions such as rubber and silicon as a different material from each of the frames 110, 120, and 150. do. The protruding ribs 112 may be configured such that the protruding ribs 112a are formed in a horizontal direction with the interlayer separation frame 110 as shown in FIG. 5A. Will be advantageous. Meanwhile, as shown in FIG. 5B, the protruding rib 112b may have a shape lying upward. In the case of the protruding rib 112b, the interlayer separating frame 110 is not only easily inserted into the water jacket due to the shape laid down in the water jacket, but also firmly seated after insertion, and the area of contact with the sealing surface increases. It will be advantageous. In addition, as shown in FIG. 5c, the protrusion ribs 112c are formed in a shape lying in the upward direction, and by forming an angle on the upper surface of the protrusion ribs 112c, the insertion ribs may not be easily separated and separated after insertion. .

또한, 도 4에서 보는 바와 같이 본 발명(100)을 단일 재질로 구성하는 경우에는 스토퍼프레임(150)의 상단에 탄성층(114)이 더 구성됨이 바람직하다. 이러한 탄성층(114)의 구성에 의해 엔진 운전 중에 발생할 수 있는 실린더헤드 및 실린더헤드 가스켓에 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다. 상기 탄성층(114)의 경우에도 상기 돌출리브(112)와 같이 고무, 실리콘 등 탄성이 있는 재질을 사용하는 것이 바람직하다. In addition, as shown in Figure 4, when the present invention 100 is composed of a single material, it is preferable that the elastic layer 114 is further configured on the top of the stopper frame 150. This configuration of the elastic layer 114 is to prevent damage to the cylinder head and the cylinder head gasket that may occur during engine operation. Also in the case of the elastic layer 114, it is preferable to use a material having elasticity, such as rubber, silicon, such as the protruding rib 112.

한편, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 냉각수의 유동이 정체되는 부분(B부분, 도 7의 경우는 B부분과 C부분)으로 냉각수를 유동시키기 위해 상기 층간분리프레임(110)에는 복수의 유도공(113)이 구성됨이 바람직하다. 이는 워터자켓 하부 즉 B부분(도 7의 경우는 B부분과 C부분)에서 냉각수가 정체되는 것을 방지하기 위해 A부분의 냉각수가 B부분으로 유동할 수 있게 하는 것이다. 즉 냉각수의 정체에 의해 실린더 하부에서 발생할 수 있는 열부하를 방지하고자 하는 것이다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of induction holes are provided in the interlayer separation frame 110 in order to flow the coolant into a portion where the flow of the cooling water is stagnant (B portion, B portion and C portion in FIG. 7). It is preferable that 113 be configured. This is to allow the cooling water of the A portion to flow to the B portion to prevent the cooling water stagnated in the lower portion of the water jacket, that is, B portion (B and C in Figure 7). In other words, to prevent the heat load that may occur in the lower cylinder by the stagnation of the coolant.

이하에서는 도 6 및 도 8을 참조하여 본 발명(100)의 작동상태를 설명한다. Hereinafter, the operating state of the present invention 100 will be described with reference to FIGS. 6 and 8.

본 발명(100)은 도 6에서 보는 바와 같이 워터자켓(J)에 단순 삽입에 의해 고정되는 구조이다. 이렇게 본 발명(100)을 워터자켓(J)에 단순 삽입함으로써 워터자켓(J)에는 2개의 층(공간)이 형성되는데, 앞서 설명한 A부분과 B부분이 형성된다. 또한, 본 발명(100)에서는 상기 층간분리프레임(110)의 양단으로 냉각수유입부(2)와 냉각수유출부(3) 방향에 절곡부(114)가 구성된다. As shown in FIG. 6, the present invention 100 is fixed to the water jacket J by simple insertion. Thus, by simply inserting the present invention 100 into the water jacket (J), two layers (spaces) are formed in the water jacket (J), the A portion and the B portion described above are formed. In addition, in the present invention 100, bent portions 114 are formed at both ends of the interlayer separating frame 110 in the direction of the coolant inlet 2 and the coolant outlet 3.

냉각수 유입부(2)에서 유출되는 냉각수(W)는 실린더헤드로 유출되고, 동시에 상기 층간분리프레임(110)에 의해 워터자켓(J) 내부에서 분리된 층(공간)인 A부분과 B부분으로 유출된다.Cooling water (W) flowing out from the coolant inlet (2) flows out to the cylinder head, and at the same time into the A and B portions of the layer (space) separated inside the water jacket (J) by the interlayer separation frame (110). Spills.

B부분에서 유동되는 냉각수(W2)는 상기 절곡부(114)에 형성되는 유도공(113)을 통하여 상기 냉각수 유입부(2)로부터 냉각수가 유입되어 흐르게 되는 것이다.Cooling water (W2) flowing in the portion B is to flow the cooling water from the cooling water inlet 2 through the induction hole 113 formed in the bent portion (114).

A부분에서 유동되는 냉각수(W1)는 B부분에서 유동되는 냉각수(W2)보다 빠른 유속으로 유동을 하게 되는데, 이는 지지프레임(120)의 높이가 스토퍼프레임(150)의 높이보다 크고 지지프레임(120)의 두께(h2)가 스토퍼프레임(150)의 두께(h1)보다 작음에 기인하여 냉각수가 유동하는 방향에 수직한 단면적이 A부분이 B부분보다 작음에 기인하는 것이다. Cooling water (W1) flowing in the A portion is to flow at a faster flow rate than the cooling water (W2) flowing in the B portion, which is the height of the support frame 120 is greater than the height of the stopper frame 150, the support frame 120 The thickness h2 of) is smaller than the thickness h1 of the stopper frame 150 and the cross-sectional area perpendicular to the direction in which the coolant flows is due to the portion A being smaller than the portion B.

이렇게 본 발명(100)에 의해 워터자켓(J)의 내부의 냉각수의 흐름 층을 나누고 워터자켓(J)의 상부 즉 A부분에서 유동되는 냉각수(W1)의 유속을 B부분에서 유동되는 냉각수(W2)의 유속보다 빠르게 함으로써 실린더블록(1) 상단의 열부하를 저감시킬 수 있게 되는 것이다.Thus, the present invention 100 divides the flow layer of the coolant inside the water jacket (J) and the flow rate of the coolant (W1) flowing in the upper portion of the water jacket (J), that is, the A portion of the coolant (W2) By faster than the flow rate of the) it is possible to reduce the heat load of the upper end of the cylinder block (1).

한편, B부분에서 유동되는 냉각수(W2)가 정체되는 경우 실린더블록(1) 하단의 열부하가 발생할 수 있으므로 층간분리프레임(110)에 형성된 유도공(113)을 통하여 B부분으로 하향하는 냉각수의 흐름(W3)을 형성하는 바, 이는 실린더블록(1) 전체에 걸쳐 열부하를 저감시키고자 함이다.On the other hand, when the cooling water (W2) flowing in the B portion is stagnant heat load may occur in the lower end of the cylinder block (1) flow of the cooling water downward to the B portion through the induction hole 113 formed in the interlayer separation frame 110 ( W3) is formed, which is to reduce the heat load throughout the cylinder block (1).

이러한 A부분에서 유동되는 냉각수(W1)는 B부분에서 유동되는 냉각수(W2)가 절곡부(114)의 유도공(113)을 통해 유출됨으로써 냉각수 유출부(3) 부근에서 상호 섞이게 되며 이러한 섞인 냉각수는 실린더헤드로 유출되는 것이다.The coolant (W1) flowing in this portion A is the coolant (W2) flowing in the B portion is flowed through the induction hole 113 of the bent portion 114 is mixed with each other in the vicinity of the coolant outlet (3) and the mixed coolant It flows out to the cylinder head.

도 1은 종래 기술을 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view showing a prior art,

도 2는 본 발명에 따른 워터자켓 삽입물의 씰링구조가 실린더블록에 삽입되는 분해 사시도를 나타내고, Figure 2 shows an exploded perspective view of the sealing structure of the water jacket insert of the present invention is inserted into the cylinder block,

도 3은 본 발명의 일 실시 예로써 도 2에서 A-A부분을 나타내는 측단면도이고, 3 is a side sectional view showing an A-A part in FIG. 2 as an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 다른 실시 예로써 도 2에서 A-A부분을 나타내는 측단면도이고, Figure 4 is a side cross-sectional view showing a portion A-A in Figure 2 as another embodiment of the present invention,

도 5a 내지 도 5c는 도 4에서 돌출리브 부분을 나타내는 측단면도이고, 5A to 5C are side cross-sectional views illustrating a protruding rib portion in FIG. 4;

도 6은 도 3에 도시된 본 발명의 워터자켓 삽입물의 씰링구조가 워터자켓에 삽입된 상태를 나타내는 측단면도이고, Figure 6 is a side cross-sectional view showing a state in which the sealing structure of the water jacket insert of the present invention shown in Figure 3 is inserted into the water jacket,

도 7은 본 발명에서 층간분리프레임이 2개가 구성된 경우의 워터자켓 삽입물의 씰링구조가 워터자켓에 삽입된 상태를 나타내는 측단면도이고, 7 is a side cross-sectional view illustrating a state in which a sealing structure of a water jacket insert is inserted into a water jacket when two interlayer separation frames are configured in the present invention;

도 8은 본 발명의 워터자켓 삽입물의 씰링구조에서 냉각수의 흐름을 나타내는 사시도.Figure 8 is a perspective view showing the flow of cooling water in the sealing structure of the water jacket insert of the present invention.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣    ♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

110 : 층간분리프레임 120 : 지지프레임110: interlayer separation frame 120: support frame

130 : 뼈대구조 140 : 실링층130: skeleton structure 140: sealing layer

150 : 스토퍼프레임150: stopper frame

Claims (9)

실린더블록에 형성된 워터자켓과 동일한 형상으로 구성되는 층간분리프레임과;An interlayer separating frame having the same shape as the water jacket formed on the cylinder block; 상기 층간분리프레임의 일면에서 돌출 형성되며 워터자켓의 내주연에 접하도록 구성되는 복수의 지지프레임을 포함하여 구성되며,Protruding from one surface of the interlayer separating frame and comprises a plurality of support frames configured to contact the inner circumference of the water jacket, 상기 층간분리프레임에는 상기 지지프레임이 형성되는 방향의 반대방향에서 돌출 형성되는 복수의 스토퍼프레임이 더 구성되고,The interlayer separation frame further comprises a plurality of stopper frames protruding from the direction opposite to the direction in which the support frame is formed, 상기 층간분리프레임, 상기 지지프레임 및 상기 스토퍼프레임은 그 내부에 뼈대구조와 상기 뼈대구조를 감싸는 실링층으로 구성됨을 특징으로 하는 워터자켓 삽입물의 씰링구조.The interlayer separation frame, the support frame and the stopper frame sealing structure of the water jacket insert, characterized in that consisting of a skeleton structure and a sealing layer surrounding the skeleton structure therein. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스토퍼프레임은 삼각기둥 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 워터자켓 삽입물의 씰링구조.The stopper frame is a sealing structure of the water jacket insert, characterized in that consisting of a triangular prism shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스토퍼프레임의 상단에는 탄성층이 구성됨을 특징으로 하는 워터자켓 삽입물의 씰링구조.Sealing structure of the water jacket insert, characterized in that the elastic layer is configured on the top of the stopper frame. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 층간분리프레임이 워터자켓의 내주연과 접하는 측면에는 돌출리브가 형성됨을 특징으로 하는 워터자켓 삽입물의 씰링구조.Sealing structure of the water jacket insert, characterized in that the interlayer separating frame is formed in the side protruding ribs in contact with the inner circumference of the water jacket. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 돌출리브는 상방향으로 누운 형상으로 구성됨을 특징으로 하는 워터자켓 삽입물의 씰링구조.The protruding rib is a sealing structure of the water jacket insert, characterized in that configured in the shape lying in the upward direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 층간분리프레임에는 복수의 유도공이 구성됨을 특징으로 하는 워터자켓 삽입물의 씰링구조.The interlayer separation frame sealing structure of the water jacket insert, characterized in that a plurality of induction holes are configured. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 뼈대구조에는 복수의 관통공이 형성됨을 특징으로 하는 워터자켓 삽입물의 씰링구조.The skeleton structure sealing structure of the water jacket insert, characterized in that a plurality of through-holes are formed.
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