KR101214869B1 - 엔진오일 쿨러용 엘리먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일을 냉각시키는 단위 방열부의 정밀 조립성 및 내구성을 향상시키도록 한 엔진오일 쿨러용 엘리먼트를 개시한다.
본 발명은 오일이 이동되면서 열교환하도록 통로를 제공하기 위해 한 조를 이루는 플레이트와 이 플레이트 사이에 배치되는 인너핀 그리고 테두리부분 양측을 마감하는 제1 칼라로 이루어지는 단위 방열부와, 상기 단위 방열부의 플레이트 사이 사이에 배치되어 공기 또는 냉각수가 이동되면서 열교환되도록 배치되는 아웃핀 및 테두리부분 양측을 마감하는 제2 칼라로 이루어지는 냉각부가 다수 적층된 후 브레이징 용접을 통해 접촉부분이 결합되는 엔진오일 쿨러용 엘리먼트에 있어서, 상기 단위 방열부의 플레이트에 펀칭 가공과 동시에 직교방향으로 절곡되어 이루어지는 다수의 절곡편을 형성하고; 상기 단위 방열부의 테두리 마감부재인 제1 칼라에 펀칭 가공으로 이루어지는 다수의 끼움홈을 각각 형성하며; 상기 제1 칼라의 길이방향에 형성된 끼움홈으로 한 조를 이루는 플레이트에 형성된 각각의 절곡편이 상하방향으로 끼워질 때 금형의 가이드봉의 안내에 의해 끼워지고 이어서 프레스 압착 및 가이드봉의 지지에 의해 절곡편의 맞닿은 부분이 소성변형되면서 끼움홈에 고정되는 리벳팅부분과 그 외의 상호접촉부분이 밀착되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진오일 쿨러용 엘리먼트{An element for engine oil cooler}

본 발명은 엔진오일 쿨러용 엘리먼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일을 냉각시키는 단위 방열부의 정밀 조립성 및 내구성을 향상시키도록 한 엔진오일 쿨러용 엘리먼트에 관한 것이다.

일반적으로 오일 쿨러는 각종 차량의 엔진 오일, 변속기 오일, 기어 오일 또는 모터 오일을 냉각시키는 것이다. 이러한 오일 쿨러는 오일이 이동하면서 방열되는 방열부와, 공기 또는 냉각수가 이동하여 오일을 냉각시키는 냉각부로 구분되면서 다층으로 접합하여 이루어진다.

상기 오일 쿨러의 방열부는 한 조를 이루는 플레이트와 이 플레이트 사이에 배치되는 인너핀으로 구성되어 오일이 이동하도록 이루어지고, 냉각부는 상기 방열부의 플레이트 사이 사이에 배치되어 공기 또는 냉각수가 이동하도록 이루지며, 상기 방열부 및 냉각부는 다수 적층된 후 브레이징 용접을 통해 접촉부분을 용접하여 이루어진다.

이러한 종래의 오일 쿨러는 인너핀 상하에 접합되는 플레이트 그리고 플레이트 사이에 배치되어 접합되는 아웃핀을 다층으로 적층하여 하나의 오일 쿨러 유니트로 브레이징 용접을 하기 전에 상호간의 간격 및 접합부분 들을 일치시킬 때 서로 정확하게 일치시키기가 어려워 간추리는 작업시간이 많이 소요되고 불일치되는 부분은 브레이징 용접이 되어도 약하여 사용 중 오일이 누출되는 불량이 발생하므로 작업성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.(특허 문헌 1 내지 3 참조)

상기 오일 쿨러들의 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인이 선출원하여 등록된 대한민국 등록특허 제1168574호(출원번호 10-2012-0004763) "엔진오일 쿨러용 엘리먼트"를 제안되었다.

상기 엔진오일 쿨러용 엘리먼트는 오일이 이동되면서 열교환하도록 통로를 제공하기 위해 한 조를 이루는 플레이트와 이 플레이트 사이에 배치되는 인너핀 그리고 테두리부분 양측을 마감하는 제1 칼라로 이루어지는 단위 방열부와, 상기 단위 방열부의 플레이트 사이 사이에 배치되어 공기 또는 냉각수가 이동되면서 열교환되도록 배치되는 아웃핀 및 테두리부분 양측을 마감하는 제2 칼라로 이루어지는 냉각부가 다수 적층된 후 브레이징 용접을 통해 접촉부분이 용접으로 구성된 엔진오일 쿨러용 엘리먼트에 있어서, 상기 단위 방열부는 플레이트 및 테두리 마감부재인 제1 칼라의 각 평면부위에 다수의 인발돌기 및 안착홈을 각각 형성하고, 상기 플레이트의 길이 방향에 형성된 인발돌기가 제1 칼라의 안착홈에 끼워진 후 수평부분이 프레스 압착으로 확장되어 안착홈에 고정되는 코킹부분과 그 외의 상호접촉부분이 밀착되도록 구성하고; 상기 냉각부는 조립된 단위 방열부의 플레이트 폭 방향에 형성된 인발돌기에 끼워져 안착되도록 테두리 마감부재인 제2 칼라에 압착홈을 형성하여 아웃핀을 수용하는 공간을 제공하도록 상호 적층되어 이루어지며, 상기 단위 방열부의 제1 칼라에 형성되는 안착홈의 수직부분은 수평부분과 직교상태 또는 1~3도 각도로 경사져 걸림공간을 제공되는 것을 특징으로 한다.

상기 엔진오일 쿨러용 엘리먼트는 단위 방열부의 플레이트 및 제1 칼라에 인발돌기 및 안착홈을 형성함으로써 상호 끼움을 통해 초기 조립의 편리성은 양호하나 인발돌기가 안착홈에 완전히 끼워지면서 밀착되도록 금형의 가압봉을 통해 압착할 때 인발돌기 및 안착홈 결합부분은 함몰되고 주위는 부풀게 되어 수평을 이루지 못하므로 상하측에 접하는 냉각부의 밀착이 양호하지 않아 용접 불량으로 이어지는 문제점이 발생하였다.

대한민국 등록실용신안 제022576호(출원번호 20-1998-0014068) 대한민국 등록실용신안 제0349898호(출원번호 20-2003-0040056) 대한민국 공개특허 제2008-0092111호(출원번호 10-2007-003557) 대한민국 등록특허 제1168574호(출원번호 10-2012-0004763)

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 한 조를 이루는 플레이트에는 다수의 절곡편을 형성하고 테두리 마감부재인 제1 칼라에는 다수의 끼움홈을 각각 형성한 후 내측에 인너핀을 수용한 상태에서 절곡편이 끼움홈에 끼워진 후 압착에 의해 절곡편의 맞닿은 선단이 소성변형으로 확장되면서 견고히 결착되는 리벳팅부분과 그 외의 상호접촉부분이 평활도를 유지하면서 양호한 밀착상태로 결합되도록 단위 방열부를 구성함으로써 향후 접합되는 냉각부의 테두리 마감부재인 제2 칼라 및 아웃핀과 함께 정밀하게 밀착 조립 가능하도록 하고 조립 후 접촉부분을 브레이징 용접하면 내구성이 증대됨은 물론 불량을 최소화할 수 있도록 한 매우 경제적인 엔진오일 쿨러용 엘리먼트를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진오일 쿨러용 엘리먼트는 오일이 이동되면서 열교환하도록 통로를 제공하기 위해 한 조를 이루는 플레이트와 이 플레이트 사이에 배치되는 인너핀 그리고 테두리부분 양측을 마감하는 제1 칼라로 이루어지는 단위 방열부와, 상기 단위 방열부의 플레이트 사이 사이에 배치되어 공기 또는 냉각수가 이동되면서 열교환되도록 배치되는 아웃핀 및 테두리부분 양측을 마감하는 제2 칼라로 이루어지는 냉각부가 다수 적층된 후 브레이징 용접을 통해 접촉부분이 결합되는 엔진오일 쿨러용 엘리먼트에 있어서, 상기 단위 방열부의 플레이트에 펀칭 가공과 동시에 직교방향으로 절곡되어 이루어지는 다수의 절곡편을 형성하고; 상기 단위 방열부의 테두리 마감부재인 제1 칼라에 펀칭 가공으로 이루어지는 다수의 끼움홈을 각각 형성하며; 상기 제1 칼라의 길이방향에 형성된 끼움홈으로 한 조를 이루는 플레이트에 형성된 각각의 절곡편이 상하방향으로 끼워질 때 금형의 가이드봉의 안내에 의해 끼워지고 이어서 프레스 압착 및 가이드봉의 지지에 의해 절곡편의 맞닿은 부분이 소성변형되면서 끼움홈에 고정되는 리벳팅부분과 그 외의 상호접촉부분이 밀착되도록 결합되어 이루어지는 것을 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 한 조를 이루는 플레이트에 형성된 절곡편과 제1 칼라에 형성된 끼움홈이 금형의 가이드봉에 의해 용이하게 순차적으로 상호 결합되고 내측에 인너핀을 수용한 상태에서 압착에 의해 절곡편의 선단이 소성변형되면서 끼움홈에 견고히 결착 고정되는 리벳팅부분과 그 외의 상호접촉부분이 함몰되지 않고 평활도를 유지하는 양호한 밀착상태로 이루어지도록 단위 방열부를 조립 구성함으로써 향후 접합되는 냉각부의 테두리 마감부재인 제2 칼라 및 아웃핀와 함께 정밀하게 조립 가능하고 조립 후 접촉부분을 브레이징 용접하면 내구성이 증대됨은 물론 불량을 최소화할 수 있는 효과를 갖는 매우 경제적인 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진오일 쿨러용 엘리먼트의 개략 분해 사시도.
도 2는 도 1의 요부를 확대하여 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 엔진오일 쿨러용 엘리먼트의 단위 방열부 및 냉각부가 결합된 상태를 일부 생략하여 나타낸 도 1의 A-A선 확대 단면도.
도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 엔진오일 쿨러용 엘리먼트의 단위 방열부를 결합시키는 과정을 단계별로 나타낸 일부 확대 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시 예로서 엔진오일 쿨러용 엘리먼트의 단위 방열부를 일부 생략하여 나타낸 확대 단면도.
도 6은 도 5의 단위 방열부의 결합 초기상태를 나타낸 일부 확대하여 나타낸 횡 단면도.
도 7은 도 5의 단위 방열부를 결합시키는 과정을 단계별로 나타낸 일부 확대 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 3은 본 발명의 따른 엔진오일 쿨러용 엘리먼트의 분해 사시도 및 결합상태를 일부 확대하여 나타낸 단면도로서, 부호 100은 방열부, 200은 냉각부, 1은 플레이트, 2는 인너핀, 3은 제1 칼라, 4는 아웃핀, 5는 제2 칼라, 6은 금형을 나타낸다.

기본적인 엔진오일 쿨러용 엘리먼트는 도 1 내지 도 3을 참고해서 볼 때 오일이 이동되면서 열교환하도록 통로를 제공하기 위해 한 조를 이루는 플레이트(1)와 이 플레이트(1) 사이에 배치되는 인너핀(2) 그리고 테두리부분 양측을 마감하는 제1 칼라(3)로 이루어지는 방열부(1000)와, 상기 방열부(100)의 플레이트(1) 외측 사이 사이에 배치되어 공기 또는 냉각수가 이동되면서 열교환되도록 배치되는 아웃핀(4) 및 테두리부분 양측을 마감하는 제2 칼라(5)로 이루어지는 냉각부(200)가 다수 적층된 후 브레이징 용접을 통해 접촉부분이 용접되어 이루어지고 오일 및 공기 또는 냉각수를 공급하도록 방열부(100)와 냉각부(200) 양단에 미도시된 통상적인 관로를 연결하도록 이루어진다.

본 발명은 상기 기본적 엔진오일 쿨러용 엘리먼트의 구성 중 단위 방열부(100)의 결합구조를 개량하여 조립의 용이성 및 정밀성을 지니도록 구성한 후 냉각부(200)를 편리하게 조립하여 적층할 수 있도록 개선한 것으로, 상기 단위 방열부(100)를 구성하기 위해서는 2개가 한 조를 이루는 플레이트(1) 및 테두리 마감부재인 제1 칼라(3)의 각 테두리부분에 다수의 절곡편(11) 및 끼움홈(31)을 각각 상호 조립되는 위치에 형성하게 된다.

상기 플레이트(1)의 절곡편(11)은 오일이 이동하는 길이 방향의 양측 테두리부분에 프레스 가공을 통해 직교방향으로 다수 형성하게 된다. 즉, 길이 방향에 형성된 다수의 절곡편(11)은 도 3과 도 4c에서와 같이 제1 칼라(3)에 형성된 끼움홈(31)으로 끼워진 후 상호 맞닿는 절곡편(11)의 선단이 프레스 금형(6)의 압착으로 주변으로 확장되는 소성변형을 통해 절곡편(11)이 끼움홈(31)에 견고히 고정되는 리벳팅부분 및 그 외의 상호접촉부분이 정밀하게 밀착 조립될 수 있도록 구성하게 된다.

또한, 상기 플레이트(1)의 절곡편(11)은 동시 가공을 통해 일측을 절단하여 가공하면서 타측은 직교방향으로 절곡 형성하게 되고, 상기 절곡편(11)이 형성된 부분은 구멍이 형성되면서 플레이트(1)의 테두리부분은 평활도 유지 및 금형(6)에 안치시킬 때 가이드 역할을 하도록 개방되지 않고 연결되어 있다.

또한, 상기 플레이트(1)의 절곡편(11) 길이는 제1 칼라(3)의 끼움홈(31) 1/2 깊이에 대하여 1~3mm 크게 형성하게 되고, 상기 절곡편(11)의 길이가 커진 부분이 압착되면서 소성변형되어 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)에 견고히 고정될 수 있도록 이루어진다.

또한, 상기 플레이트(1)의 절곡편(11) 선단 전체가 소성변형되는 것에 한정되는 것은 아니고, 도 2의 확대 사시도에서와 같이 절곡편(11)의 선단 양측에 돌기(12)를 형성하여 압착시 이 돌기(12)가 확장 소성변형되어 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)에 견고히 고정될 수 있도록 구성할 수도 있다. 즉, 상기 절곡편(11) 선단에 돌기(12)를 형성한 경우 절곡편(11) 선단 전체를 압착하는 것보다 압력을 줄일 수 있으므로 더 효율적으로 결합이 이루어짐과 동시에 결합부분에 변형이 이루어지지 않으므로 더 정밀하게 접촉부분을 밀착시킬 수 있다.

한편, 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)은 상기 플레이트(1)의 절곡편(11)이 끼워진 후 압착에 의한 소성변형을 통해 확장되어 고정될 수 있도록 프레스 가공으로 천공하게 된다. 그리고 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)의 중앙부분은 개방된 가이드구멍(32)으로 형성하게 되고, 이 가이드구멍(32)으로는 도 4a에서와 같이 금형(6)의 가이드봉(61)이 배치되어 플레이트(1)의 절곡편(11)이 압착에 의해 소성변형으로 고정될 때 더욱 안정적인 조립이 이루어지도록 한 것이다.

그리고 상기 플레이트(1)의 절곡편(11), 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)은 별도의 프레스금형 및 자동절삭가공기 등을 통해 가공하게 된다.

다음으로 상기와 같이 구성된 단위 방열부(100)의 조립과정을 살펴보면, 우선 도시된 도 4a에서와 같이 플레이트(1)의 절곡편(11)이 형성된 구멍부위를 금형(6)의 가이드봉(61)에 일치시키면서 얹고, 이어서 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)과 가이드구멍(32) 부위를 상기 플레이트(1)의 절곡편(11) 및 금형(6)의 가이드봉(61)에 일치시키면서 얹고, 다시 플레이트(1)의 절곡편(11)을 상기 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)으로 끼워 결합하면 초기 결합 상태가 된다.

이어서, 도시된 도 4b에서와 같이 금형(6)으로 상호 초기 결합된 단위 방열부(100)를 밀착시키면 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)으로 끼워진 상하측 플레이트(1)의 절곡편(11)의 선단이 맞닿은 상태가 되고, 도시된 도 4c에서와 같이 금형(6)으로 더 압착하면 상하측 플레이트(1) 전체가 제1 칼라(3)에 밀착되면서 플레이트(1)의 절곡편(11) 선단인 맞닿은 부분만이 압착에 의한 소성변형이 이루어지면서 제1 칼라(3)의 끼움홈(31) 주변으로 확장 고정되는 리벳팅부분이 견고하게 결합되고, 이 리벳팅부분을 제외한 나머지 상호 접촉부분도 안정적으로 밀착된다. 상기 과정에서 절곡부(11)에 돌기(12)가 형성되어 있으면 이 돌기(12)가 접촉되어 압착에 의한 소성변형으로 확장되어 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)에 절곡부(11)가 견고하게 고정된다.

상기 과정에서 금형(6)의 가이드봉(61)은 단위 방열부(100)의 순차적 조립의 편리성 및 안정적인 결합을 돕는 가이드 역할을 하게 된다.

상기와 같은 단위 방열부(100)를 다량으로 가공 및 조립시킨 상태에서 도 3에서 같이 냉각부(200)를 구성하는 아웃핀(4)과 제2 칼라(5)를 단위 방열부(100)의 플레이트(1)에 배치하면 정열이 균일하여 정밀 조립이 가능하고 조립 후 접촉부분을 브레이징 용접하면 용접부분이 매우 견고하게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예로서, 도시된 도 5에서와 같이 플레이트(1)의 절곡편(11) 폭 방향을 호형을 이루는 곡면부(13)로 형성할 수 있다.

즉, 상기 플레이트(1)의 절곡편(11)에 형성된 곡면부(13)는 도시된 도 6의 횡단면도 및 도 7의 (A)의 종단면도에서와 같이 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)으로 끼워지면서 제1 칼라(3)의 가이드구멍(32)으로 돌출된 상태로 결합되도록 이루어지고, 도 7의 (B)에서와 같이 금형(6)의 가이드봉(61)을 밀어내면서 하강하는 가압봉(62)의 압착에 의해 상기 곡면부(13)가 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)으로 밀려 들어가면서 평면상태로 1차 펼쳐지고 이어서 양측면이 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)에 접하면서 소성변형되어 고정되도록 이루어진다.

상기 절곡편(11)에 형성된 곡면부(13)가 압착되어 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)에 고정되는 과정과 동시에 상기 절곡편(11)의 선단이 맞닿아 접촉되면서 소성변형되어 제1 칼라(3)의 끼움홈(31)에 플레이트(1)의 절곡편(11)이 더욱 견고하게 고정시킬 수 있는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은 플레이트(1)에 형성된 절곡편(11)를 제1 칼라(3)에 형성된 끼움홈(31)에 끼운 후 가압을 통해 절곡편(11)의 선단부분 또는 선단의 돌기(12)가 압착되면서 소성변형을 통해 확장 고정하면서 인너핀(2)을 내측에 수용한 단위 방열부(100)를 다수 정밀 조립하게 되고, 상기 선 조립된 정밀한 단위 방열부(100)의 플레이트(1)에 제2 칼라(22) 및 아웃핀(21)을 배치시키는 과정을 반복하여 다층으로 적층한 후 브레이징 용접하면 용접부분이 견고하여 내구성이 증대됨은 물론 불량을 최소화할 수 있는 효과를 얻게 되고, 특히 고압이 작용하는 단위 방열부(100)가 초기 정밀하게 조립되므로 사용 수명이 연장되는 효과가 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 상기 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에 한정하는 것은 아니다. 따라서 상기 실시 예를 적절히 변형 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있으므로 적절한 변경 및 수정과 균등물들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다.

100: 방열부 200: 냉각부
1: 플레이트 2: 인너핀
3: 제1 칼라 4: 아웃핀
5: 제2 칼라 6: 금형
11: 절곡편 12: 돌기
13: 곡면부 31: 끼움홈
32: 가이드구멍 61: 가이드봉
62: 가압봉

Claims (4)

1. 오일이 이동되면서 열교환하도록 통로를 제공하기 위해 한 조를 이루는 플레이트(1)와 이 플레이트(1) 사이에 배치되는 인너핀(2) 그리고 테두리부분 양측을 마감하는 제1 칼라(3)로 이루어지는 단위 방열부(100)와, 상기 단위 방열부(100)의 플레이트(1) 사이 사이에 배치되어 공기 또는 냉각수가 이동되면서 열교환되도록 배치되는 아웃핀(4) 및 테두리부분 양측을 마감하는 제2 칼라(5)로 이루어지는 냉각부(200)가 다수 적층된 후 브레이징 용접을 통해 접촉부분이 결합되는 엔진오일 쿨러용 엘리먼트에 있어서,
   상기 단위 방열부(100)의 플레이트(1)에 펀칭 가공과 동시에 직교방향으로 절곡되어 이루어지는 다수의 절곡편(11)을 형성하고;
   상기 단위 방열부(100)의 테두리 마감부재인 제1 칼라(3)에 펀칭 가공으로 이루어지는 다수의 끼움홈(31)을 각각 형성하며;
   상기 제1 칼라(3)의 길이방향에 형성된 끼움홈(31)으로 한 조를 이루는 플레이트(1)에 형성된 각각의 절곡편(11)이 상하방향으로 끼워질 때 금형(6)의 가이드봉(61)의 안내에 의해 끼워지고 이어서 프레스 압착 및 가이드봉(61)의 지지에 의해 절곡편(11)의 맞닿은 부분이 소성변형되면서 끼움홈(31)에 고정되는 리벳팅부분과 그 외의 상호접촉부분이 밀착되도록 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진오일 쿨러용 엘리먼트.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 단위 방열부(100)의 플레이트(1)에 형성되는 절곡편(11)의 선단 양측에 압착시 소성변형되는 돌기(12)가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진오일 쿨러용 엘리먼트.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 단위 방열부(100)의 제1 칼라(3)에 형성되는 고정홈(31)의 중앙부분은 상기 금형(6)의 가이드봉(61)이 끼워지도록 개방되는 가이드구멍(32) 이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진오일 쿨러용 엘리먼트.
   
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 플레이트(1)의 절곡편(11)은 폭 방향으로 호형을 이루는 곡면부(13)로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진오일 쿨러용 엘리먼트.

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