KR101382345B1 - 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛은, 배기 매니폴드로부터 발산되는 열을 흡수 및 차단하는 히트 프로텍터를 상기 배기 매니폴드에 장착하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 히트 프로텍터의 가장자리부에 대응하여 상기 배기 매니폴드의 플랜지 양측에 각각 고정되게 설치되며, 상기 히트 프로텍터의 가장자리부가 슬립식으로 끼워지는 슬롯을 지닌 장착 브라켓과, ⅱ)상기 배기 매니폴드의 플랜지 반대쪽에 형성되어 볼트를 통하여 상기 히트 프로텍터와 상기 배기 매니폴드를 체결하기 위한 단일의 볼트 체결부를 포함한다.

배기 매니폴드, 히트 프로텍터, 장착 브라켓

Description

자동차용 히트 프로텍터 장착유닛 {HEAT PROTECTOR MOUNTING UNIT FOR VEHICLE}

본 발명의 예시적인 실시예는 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1점의 볼트 체결 방식으로서 히트 프로텍터를 배기 매니폴드에 장착할 수 있도록 하는 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진은 연료를 연소시켜 동력을 발생시키게 되는 것으로서, 연소실에서 배출되는 연소가스는 고온으로 약 800 ~ 900℃ 까지 상승하게 된다.

각각의 연소실에서 배출되는 배기가스는 배기 매니폴드를 통해 한 곳으로 모인 다음, 배기 파이프를 따라 대기 중으로 배출된다.

한편, 엔진 배기계의 경우 상기와 같은 고온의 배기가스에 노출되는 관계로 그 표면 온도가 600 ~ 750℃ 정도에 이르게 되어 주변의 엔진/차량 부품에 열해를 발생시킬 수 있고, 정비자에게 화상의 위험을 주게 된다.

이와 같이, 상기 배기계의 배기 매니폴드를 통과하는 배기가스의 열이 엔진룸으로 전달되어 엔진 주변의 부품에 열해를 입히는 것을 방지하기 위해서 상기 배기 매니폴드의 주변을 히트 프로텍터(Heat protector)로 감싸게 된다.

상기 히트 프로텍터는 배기 매니폴드의 상면과 측면을 씌우며 볼트를 통해 고정되는 바, 3점의 볼트 체결 방식으로서 배기 매니폴드에 장착된다.

그러나 종래 기술에서는 상기와 같이 3점의 볼트 체결 방식으로서 배기 매니폴드에 히트 프로텍터를 장착하게 되므로, 히트 프로텍터를 고정하는 볼트와 좌면을 통한 열전달에 의해 볼트 체결 부위의 온도가 500 ~ 600℃ 이상 상승하게 되는 바, 볼트의 구속력에 의해 열변형이 자유롭지 않게 되어 그 결과 열응력이 과도하게 발생함으로써, 히트 프로텍터의 볼트 체결 부위에 크랙이 발생하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

이를 해결하기 위해서, 종래에는 볼트에 의한 구속력을 줄이고, 열전달량을 줄이도록 얇은 철사줄을 뭉쳐서 보스 형태로 만든 와이어 메쉬(wire mesh)를 적용하고 있으나, 그 비용이 고가이며, 볼트의 체결 부위마다 와이어 메쉬를 사용해야 하므로 조립공수가 증가하게 되고, 그 필요 개수 또한 증가하게 되며, 한편으로는 각각의 볼트를 체결하기 위한 웰드 너트들을 필요로 하므로 제조 원가가 상승하게 된다는 문제점도 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 3점 볼트 체결 방식을 1점 볼트 체결 방식으로 개선하여 히트 프로텍터의 크랙을 방지하고, 다수의 웰드 너트들과 고가의 와이어 메쉬를 필요로 하지 않는 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛은, 배기 매니폴드로부터 발산되는 열을 흡수 및 차단하는 히트 프로텍터를 상기 배기 매니폴드에 장착하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 히트 프로텍터의 가장자리부에 대응하여 상기 배기 매니폴드의 플랜지 양측에 각각 고정되게 설치되며, 상기 히트 프로텍터의 가장자리부가 슬립식으로 끼워지는 슬롯을 지닌 장착 브라켓과, ⅱ)상기 배기 매니폴드의 플랜지 반대쪽에 형성되어 볼트를 통하여 상기 히트 프로텍터와 상기 배기 매니폴드를 체결하기 위한 단일의 볼트 체결부를 포함한다.

상기 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 있어서, 상기 각 장착 브라켓은 상기 플랜지에 고정되는 제1 부분과, 상기 슬롯을 사이에 두고 상기 제1 부분과 일체로 형성되는 제2 부분 및 제3 부분으로서 이루어질 수 있다.

상기 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 있어서, 상기 제2 부분 및 제3 부분 중 어느 하나에는 상기 히트 프로텍터에 마련된 결합홀로 끼워지는 결합 돌기가 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 있어서, 상기 제2 부분 및 제3 부분은 일정 높이차를 지니며 형성될 수 있다.

상기 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 있어서, 상기 제2 부분 및 제3 부분은 상기 제1 부분에 대하여 라운드지게 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛은 히트 프로텍터의 2점을 장착 브라켓을 통하여 체결하고, 1점을 볼트로서 체결함에 따라 볼트에 의한 구속력을 줄여 히트 프로텍터의 크랙을 방지하는 등 히트 프로텍터의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 배기 매니폴드에 대한 히트 프로텍터의 3점 볼트 체결 구조를 1점 볼트 체결 구조로 개선함에 따라 조립성이 더욱 향상되며, 종래 기술에서와 같은 고가의 와이어 메쉬, 웰드 너트 등을 사용하지 않으므로 원가를 절감할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛 을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛(100)은 배기 매니폴드(1)로부터 발산되는 열을 흡수 및 차단하는 히트 프로텍터(3: 당 업계에서는 통상적으로 "열전달 방지판" 이라고도 한다)를 배기 매니폴드(1)에 장착하기 위한 것이다.

여기서, 상기 배기 매니폴드(1)는 엔진의 실린더에서 연소된 배기 가스를 배출하기 위하여 실린더 헤드(cylinder head)에 연결되는 다기관으로서, 플랜지(2)를 통하여 실린더 헤드에 장착된다.

이러한 배기 매니폴드(1)의 구성은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 배기 매니폴드로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 의한 상기 히트 프로텍터 장착유닛(100)은 배기 매니폴드(1)에 대한 히트 프로텍터(3)의 3점 볼트 체결 구조(종래 기술)를 1점 볼트 체결 구조로 개선한 것이다.

이를 위해 본 실시예에 따른 상기 히트 프로텍터 장착유닛(100)은 기본적으로, 한 쌍의 장착 브라켓(10) 및 단일의 볼트 체결부(50)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 장착 브라켓(10)은 히트 프로텍터(3)의 가장자리부에 대응하여 배기 매니폴드(1)의 플랜지(2) 양측에 각각 고정되게 설치된다.

이 경우 상기 각 장착 브라켓(10)에는 히트 프로텍터(3)의 가장자리부가 슬립식으로 끼워지는 슬롯(19)을 형성하고 있다.

구체적으로, 상기 각 장착 브라켓(10)은 도 3에서와 같이 플랜지(2)에 고정되는 제1 부분(11)과, 슬롯(19)을 사이에 두고 제1 부분(11)과 일체로 형성되는 제2 부분(12), 및 제3 부분(13)으로서 이루어진다.

상기 제1 부분(11)은 배기 매니폴드(1)의 플랜지(2) 상부에 용접된다. 그리고 제2 부분(12) 및 제3 부분(13)은 슬롯(19)의 양측에서 일정한 높이 차를 지니며 형성되고, 제1 부분(11)에 라운드지게 연결된다.

본 실시예에서는 각각의 장착 브라켓(10)에 있어, 배기 매니폴드(1)의 중앙부를 향하는 부분을 제2 부분(12)으로 정의하며, 배기 매니폴드(1)의 외측을 향하는 부분을 제3 부분(13)으로 정의한다.

이 경우 상기 제2 부분(12)은 제3 부분(13) 보다 상대적으로 낮은 위치에 형성된다.

그리고, 상기 각 장착 브라켓(10)의 제2 부분(12) 및 제3 부분(13) 중 어느 하나에는 히트 프로텍터(3)에 마련된 결합홀(4)로 끼워지는 결합 돌기(15)가 돌출되게 형성된다.

바람직하게, 상기 결합 돌기(15)는 히트 프로텍터(3)의 각 결합홀(4)에 대응하여 각 장착 브라켓(10)의 제3 부분(13)에 프레스 가공으로서 돌출되게 형성된다.

본 실시예에서, 상기 볼트 체결부(50)는 볼트(B)를 통하여 히트 프로텍터(3)와 배기 매니폴드(1)를 체결하기 위한 것이다.

상기 볼트 체결부(50)는 배기 매니폴드(1)의 플랜지(2) 반대쪽에 단일의 개수로서 형성된다.

여기서, 상기 볼트 체결부(50)는 배기 매니폴드(1)에 용접식으로 고정되게 설치되는 체결 브라켓(51: 당 업계에서는 통상적으로 "보스" 라고도 한다)을 구비하고 있다.

그리고 상기 체결 브라켓(51)에는 볼트(B)를 체결하기 위한 제1 볼트 체결공(53)이 형성되어 있으며, 제1 볼트 체결공(53)에 대응하여 체결 브라켓(51)의 하부면에는 웰드 너트(미도시)가 형성된다.

한편, 상기한 제1 볼트 체결공(53)에 대응하여 히트 프로텍터(3)에는 볼트(B)가 체결될 수 있는 제2 볼트 체결공(5)을 형성하고 있다.

따라서 상기와 같이 구성되는 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛(100)에 의하면, 본 실시예에서는 히트 프로텍터(3)의 가장자리부를 각 장착 브라켓(10)의 슬롯(19)으로 끼운다.

즉, 히트 프로텍터(3)의 가장자리부가 장착 브라켓(10)의 슬롯(19)으로 끼워짐으로 히트 프로텍터(3)는 각 장착 브라켓(10)의 제3 부분(13)에 형성된 결합 돌기(15)가 히트 프로텍터(3)의 결합홀(4)과 형태의 결합을 이루며 각 장착 브라켓(10)에 체결된다.

이 경우 각 장착 브라켓(10)의 제2 부분(12)은 히트 프로텍터(3)의 하면을 지지하며, 제3 부분(13)은 히트 프로텍터(3)의 상면을 지지한다.

이 후, 체결 브라켓(51)의 제1 볼트 체결공(53)과 히트 프로텍터(3)의 제2 볼트 체결공(5)을 일치시킨 상태로 볼트(B)를 제1 볼트 체결공(53) 및 제2 볼트 체결공(5)으로 체결한다.

따라서 본 실시예에서는 히트 프로텍터(3)의 가장자리부가 장착 브라켓(10)의 슬롯(19)에 슬립식으로 끼워져 체결되는 구조로서 히트 프로텍터(3)의 체결 부위에 응력 집중이 발생하지 않게 된다.

즉, 히트 프로텍터(3)의 전후 방향측 변형 응력은 장착 브라켓(10)에서 흡수되고, 좌우 방향측 변형 응력은 히트 프로텍터(3)의 굴곡 부위 및 장착 브라켓(10)의 굴곡 부위에서 흡수된다.

또한, 본 실시예에서는 볼트(B)가 체결된 부위를 제외한 히트 프로텍터(3)의 모든 부위가 자유 구속 조건이기 때문에 볼트 체결부(50)에 볼트(B)를 체결하여도 히트 프로텍터(3)에서 응력 집중이 발생하지 않게 된다.

이로써 본 실시예에서는 히트 프로텍터(3)의 2점을 장착 브라켓(10)을 통하여 체결하고, 1점을 볼트(B)로서 체결함에 따라 종래 기술과 달리 볼트에 의한 구속력을 줄여 히트 프로텍터(3)의 크랙을 방지하는 등 히트 프로텍터(3)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 배기 매니폴드(1)에 대한 히트 프로텍터(3)의 3점 볼트 체결 구조(종래 기술)를 1점 볼트 체결 구조로 개선함에 따라 조립성이 더욱 향상되며, 종래 기술에서와 같은 고가의 와이어 메쉬, 웰드 너트 등을 사용하지 않으므로 원가를 절감할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범 위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛을 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 결합 사시도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 적용되는 장착 브라켓을 도시한 사시도이다.

Claims (5)

1. 배기 매니폴드로부터 발산되는 열을 흡수 및 차단하는 히트 프로텍터를 상기 배기 매니폴드에 장착하기 위한 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛에 있어서,

   상기 히트 프로텍터의 가장자리부에 대응하여 상기 배기 매니폴드의 플랜지 양측에 각각 고정되게 설치되며, 상기 히트 프로텍터의 가장자리부가 슬립식으로 끼워지는 슬롯을 지닌 장착 브라켓; 및

   상기 배기 매니폴드의 플랜지 반대쪽에 형성되어 볼트를 통하여 상기 히트 프로텍터와 상기 배기 매니폴드를 체결하기 위한 단일의 볼트 체결부

   를 포함하고,

   상기 각 장착 브라켓은 상기 플랜지에 고정되는 제1 부분과, 상기 슬롯을 사이에 두고 상기 제1 부분과 일체로 형성되는 제2 부분 및 제3 부분으로 이루어지며,

   상기 제2 부분 및 제3 부분 중 어느 하나에는 상기 히트 프로텍터에 마련된 결합홀로 끼워지는 결합 돌기가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,

   상기 제2 부분 및 제3 부분은 일정 높이차를 지니며 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 제2 부분 및 제3 부분은 상기 제1 부분에 대하여 라운드지게 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 히트 프로텍터 장착유닛.

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