KR102478296B1 - 엔진용 오일 팬 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 블록의 하부에 결합되어 상기 엔진 블록으로부터 배출된 오일을 저장하는 엔진용 오일 팬 어셈블리에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리는 상기 오일을 저장하기 위한 공간을 형성하는 제1 본체부와 상기 제1 본체부의 테두리에 형성되어 상기 엔진 블록과 결합된 제1 결합부를 포함하는 제1 오일 팬, 상기 제1 본체부와 소정의 공간을 두고 이격된 제2 본체부와 상기 제2 본체부의 테두리에 형성되어 상기 제1 결합부와 함께 상기 엔진 블록과 결합된 제2 결합부를 포함하는 제2 오일 팬, 및 상기 제2 오일 팬에 연결되어 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 사이의 공간의 압력이 대기압보다 낮아지도록 부압을 가하는 공기 흡입부를 포함한다.

Description

엔진용 오일 팬 어셈블리{OIL PAN ASSEMBLY FOR ENGINE}

본 발명은 오일 팬 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 블록의 하부에 결합되어 엔진 블록으로부터 배출된 오일을 저장하는 엔진용 오일 팬 어셈블리에 관한 것이다.

차량, 선박, 또는 건설 기계의 동력원으로 사용되는 내연기관은 연료와 공기를 연소실로 유입시켜 이를 압축 폭발시킴으로써 피스톤을 상하 왕복 운동시키고, 이러한 상하 왕복 운동을 크랭크 기구를 통해 회전 운동으로 변환시켜 회전 동력을 얻는다.

이러한 내연기관은 작동 중에 많은 부품들 간에 서로 마찰을 일으킬 뿐만 아니라 상당이 큰 하중이 걸리면서 고속으로 회전하는 부품이 많다. 부품들 간의 마찰은 실린더의 팽창 행정에서 얻는 힘에 대하여 저항으로 손실되는 힘이 된다. 또한, 부품들 간의 마찰은 당연히 그 부품을 마모시켜 수명을 짧게 하고 내연기관의 성능을 전체적으로 저하시키는 원인이 된다.

이에, 내연기관에는 윤활 장치가 구비되어 내연기관의 하측에 위치한 오일 팬에 저장되어 있는 오일을 내연기관에서 마찰이 발생되는 부품들에 공급하게 된다. 그리고 오일 팬은 내연기관의 하측에서 내연기관으로부터 배출되는 오일을 저장한다.

최근에는 지속적으로 강화되고 있는 연비 및 배출가스 규제에 대응하고 차량의 동력 성능을 향상시키기 위하여 비출력과 토크가 높은 엔진을 개발하고 있다. 그런데 비출력과 토크를 높이기 위해서 불가피하게 수반되는 폭발력 상승은 엔진의 소음과 진동을 야기시키고 있으며, 이는 엔진 블록, 헤드, 및 커버류를 통해서 외부로 방사되어 실내외의 소음을 악화시키는 요인이 되고 있다.

특히, 엔진의 주요 부품의 마모 방지와 냉각 기능을 수행하는 윤활유를 저장하는 오일 팬도 엔진의 소음을 방사하는 대표적인 부품으로 개선이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 엔진 소음을 저감시킬 수 있는 엔진용 오일 팬 어셈블리를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 엔진 블록의 하부에 결합되어 상기 엔진 블록으로부터 배출된 오일을 저장하는 엔진용 오일 팬 어셈블리는 상기 오일을 저장하기 위한 공간을 형성하는 제1 본체부와 상기 제1 본체부의 테두리에 형성되어 상기 엔진 블록과 결합된 제1 결합부를 포함하는 제1 오일 팬, 상기 제1 본체부와 소정의 공간을 두고 이격된 제2 본체부와 상기 제2 본체부의 테두리에 형성되어 상기 제1 결합부와 함께 상기 엔진 블록과 결합된 제2 결합부를 포함하는 제2 오일 팬, 및 상기 제2 오일 팬에 연결되어 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 사이의 공간의 압력이 대기압보다 낮아지도록 부압(negative pressure)을 가하는 공기 흡입부를 포함한다.

상기 공기 흡입부는 일단이 상기 오일을 저장하기 위한 공간과 연결되도록 상기 제2 본체부에 연결되며 타단이 상기 엔진으로부터 배출된 배기가스가 안내되는 배기구 및 상기 엔진으로 흡입되는 흡입공기가 안내되는 흡기구 중 어느 하나와 연결되는 흡입관을 포함할 수 있다.

또한, 상기 공기 흡입부는 상기 엔진 블록의 실린더에서 배출된 배기가스로 동작하며 외부 공기를 흡기 입구로 흡입한 후 이를 흡기 출구를 통해 배출하여 상기 엔진 블록의 실린더에 공급하는 과급기와, 상기 과급기의 상기 흡기 입구와 상기 제2 오일 팬을 연결하는 흡입관을 포함할 수도 있다.

상기한 엔진용 오일 팬 어셈블리는 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 간의 간격을 유지하면서 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 상호 체결하기 위해 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 사이에 마련된 복수의 결합용 보스와, 상기 결합용 보스에 삽입되어 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 상호 체결시키는 복수의 체결 볼트를 더 포함할 수 있다.

상기한 엔진용 오일 팬 어셈블리는 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 관통하여 결합된 드레인 파이프를 더 포함할 수 있다.

상기한 엔진용 오일 팬 어셈블리는 상기 엔진 블록과 상기 제1 오일 팬의 상기 제1 결합부 사이에 개재된 제1 가스켓(gasket)과, 상기 제1 오일 팬의 상기 제1 결합부와 상기 제2 오일 팬의 상기 제2 결합부 사이에 개재된 제2 가스켓을 더 포함할 수 있다.

상기한 엔진용 오일 팬 어셈블리는 상기 제2 오일 팬의 상기 제2 결합부, 상기 제2 가스켓, 상기 제1 오일 팬의 상기 제1 결합부, 및 상기 제1 가스켓을 차례로 관통하여 상기 엔진 블록과 결합된 복수의 체결 볼트를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 엔진용 오일 팬 어셈블리는 엔진 소음을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리가 엔진 블록에 결합된 상태를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 엔진용 오일 팬 어셈블리의 분해 사시도이다.

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

도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)를 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 용 오일 팬 어셈블리(101)는 엔진 블록(100)의 하부에 결합되어 엔진 블록으로부터 배출된 오일을 저장한다.

엔진 블록(100)은 연료와 공기를 연소실인 실린더(140)로 유입시켜 이를 압축 폭발시킴으로써 피스톤(145)을 상하 왕복 운동시키고, 이러한 상하 왕복 운동을 크랭크 기구(160)를 통해 회전 운동으로 변환시켜 회전 동력을 생성한다.

또한, 엔진 블록(100)은 실런더(140)에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기구(129)와 외부 공기를 실린더(140)로 공급하는 흡기구(121)를 갖는다. 그리고 엔진 블록(100)은 크랭크 기구(160)의 크랭크 샤프트(161)와 함께 회전하는 풀리(165)와 벨트로 연결되어 구동되는 각종 보기류(190)도 구비한다.

또한, 엔진 블록(100)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)에 저장된 오일을 마찰이 발생되는 각 부위로 공급하는 윤활 장치(180)가 장착된다. 그리고 윤활 장치(180)이 공급한 오일이 사용된 후 엔진 블록(100)으로부터 배출되면 다시 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)에 저장된다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)는 제1 오일 팬(pan)(300), 제2 오일 팬(400), 및 공기 흡입부(200)를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)는 제1 가스켓(610), 제2 가스켓(620), 드레인 파이프(800), 복수의 결합용 보스(530), 및 복수의 체결 볼트(570)를 더 포함할 수 있다.

제1 오일 팬(300)은 엔진 블록(100)으로부터 배출된 오일을 저장한다. 구체적으로, 제1 오일 팬(300)은 오일을 저장하기 위한 공간을 형성하는 제1 본체부(310)와, 제1 본체부(310)의 테두리에 형성되어 엔진 블록(100)과 결합된 제1 결합부(370)를 포함한다.

제2 오일 팬(400)은 제1 오일 팬(300)을 둘러싸도록 마련된다. 구체적으로, 제2 오일 팬(400)은 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와의 사이에 소정의 공간을 형성시키는 형상의 제2 본체부(410)와, 제2 본체부(410)의 테두리에 형성되어 제1 오일 팬(300)의 제1 결합부(370)와 함께 엔진 블록(100)과 결합되는 제2 결합부(470)를 포함한다. 상술한 공간 형성을 위해 제2 본체부(410)의 깊이는 제1 본체부(310)의 깊이보다 깊게 형성되고, 제2 본체부(410)의 측벽들에 형성되는 내부 단면적은 대응되는 제1 본체부(310)의 단면적보다 크게 형성될 수 있다.

공기 흡입부(200)는 제2 오일 팬(400)에 연결되어 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410) 사이의 공간의 압력이 대기압보다 낮아지도록 부압(negative pressure)을 가한다.

본 발명의 일 실시예에서, 공기 흡입부(200)는 과급기(210)와 흡입관(250)을 포함할 수 있다.

과급기(turbo charger, 210)는 엔진 블록(100)의 실린더(140)에서 배출된 배기가스로 동작하며 외부 공기를 흡기 입구(211)로 흡입한 후 이를 흡기 출구(219)를 통해 배출하여 엔진 블록(100)의 실린더(140)에 공급한다. 구체적으로, 과급기(210)는 엔진 블록(100)의 실린더(140)에서 배출된 배기가스가 갖는 압력으로 터빈을 돌리고 터빈의 회전력으로 엔진 블록(100)의 실린더(140)에 새로운 외부 공기를 압축시켜 공급한다. 이와 같이 과급기(210)가 엔진 블록(100)의 실린더(140)에 압축된 공기를 공급하면 엔진의 출력이 향상될 수 있다.

흡입관(250)은 과급기(210)의 흡기 입구(211)와 제2 오일 팬(400)을 연결한다. 따라서, 과급기(210)가 가동되면, 외부로부터 공기를 흡입하면서 동시에 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410) 사이의 공간으로부터도 공기를 흡입하게 된다. 즉, 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410) 사이의 공간의 압력이 대기압보다 낮도록 부압(negative pressure)을 가해진다. 이에, 엔진 블록(100)의 흡입구(121)에 작용하는 부압이 제1 오일팬(300)과 제2 오일팬(400) 사이에 형성된 공간에도 작용할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 과급기(210)는 생략될 수도 있다. 과급기(210)가 생략된 경우, 흡입관(250)의 일단은 제2 오일팬(400)을 관통하여 제1 오일팬(300)과 제2 오일팬(400)의 사이의 소정의 공간과 연결되고, 흡입관(250)의 타단은 엔진 블록(100)으로부터 배출된 배기가스가 안내되는 배기구(129) 및 엔진 블록(100)으로 흡입되는 흡입 공기가 안내되는 흡기구(121) 중 어느 하나와 연결될 수 있다. 예를 들어, 흡입관(250)의 타단이 엔진 블록(100)의 배기구(129)와 연결된 경우에도 흡입관(250)에 부압이 형성될 수 있다. 따라서, 이 경우에도 흡입구(121)에 작용하는 부압이 제1 오일팬(300)과 제2 오일팬(400) 사이에 형성된 공간에 작용할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 흡입부(200)에 의해 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410) 사이의 공간에 공기 밀도가 낮아진다.

소음은 공기를 매질로 전달되므로, 제1 본체부(310)와 제2 본체부(410) 사이의 공간에 공기 밀도가 낮아지면 일반적인 대기 조건보다 소음이 잘 전달되지 않게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)는 엔진 블록(100)에서 방사되는 소음을 저감시킬 수 있다.

제1 가스켓(gasket)(610)은 엔진 블록(100)과 제1 오일 팬(300)의 제1 결합부(370) 사이에 개재되고, 제2 가스켓(620)은 제1 오일 팬(300)의 제1 결합부(370)와 제2 오일 팬(400)의 제2 결합부(470) 사이에 개재될 수 있다. 제1 가스켓(610)은 제1 오일 팬(300)에 저장된 오일의 누유를 방지하고, 엔진 블록(100)으로부터 전달되는 진동을 흡수한다.

제2 가스켓(620)은 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410) 사이의 공간에 부압(negative pressure)이 가해질 때, 제1 오일 팬(300)과 제2 오일 팬(400) 사이로 공기가 유입되지 않도록 제1 오일 팬(300)과 제2 오일 팬(400) 사이의 틈을 밀폐시킨다.

복수의 결합용 보스(boss)(530)는 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410) 간의 간격을 유지하면서, 제1 본체부(310)와 제2 본체부(410)를 상호 체결하기 위해 제1 본체부(310)와 제2 본체부(410) 사이에 마련될 수 있다.

제1 본체부(310)와 제2 본체부(410) 사이의 공간에 부압이 걸려 대기압보다 압력이 낮아지면, 제1 본체부(310) 및 제2 본체부(410)가 변형되면서 제1 본체부(310)와 제2 본체부(410) 간의 이격 거리가 좁아지거나 제1 본체부(310)와 제2 본체부(410)가 직접 맞닿을 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 복수의 결합용 보스(530)는 제1 본체부(310)와 제2 본체부(410) 사이의 공간에 부압이 걸리더라도 제1 본체부(310)와 제2 본체부(410) 간의 간격을 유지하는 스페이서의 기능도 갖는다.

복수의 체결 볼트(570)는 결합용 보스(530)에 삽입되어 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410)를 상호 체결시킨다.

또한, 복수의 체결 볼트(570) 중 일부는 제2 오일 팬(400)의 제2 결합부(470), 제2 가스켓(620), 제1 오일 팬(300)의 제1 결합부(370), 및 제1 가스켓(610)을 차례로 관통하여 엔진 블록(100)과 결합될 수도 있다.

드레인 파이프(800)는 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410)를 관통하여 결합된다. 이를 위해 제1 본체부(310) 및 제2 본체부(410) 각각은 드레인 파이프(800)이 관통 설치될 수 있는 관통공이 형성될 수 있다. 드레인 파이프(800)는 제1 오일 팬(300) 내부에 저장된 오일을 드레인 시킬 때 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 드레인 파이프(800)는 제1 오일 팬(300)의 제1 본체부(310)와 제2 오일 팬(400)의 제2 본체부(410) 간의 간격을 유지하는 기능도 함께 수행할 수 있다. 이를 위해 드레인 파이프(800)는 제1 본체부(310)의 하면과 접촉되는 일부와 제2 본체부(410)의 상면과 접촉되는 일부가 플랜지 형상으로 형성될 수 있다. 이 외에도 제1 본체부(310)의 하면과 제2 본체부(410)의 상면에 대응되는 드레인 파이프(800)에 별도의 플랜지 등의 구조물이 추가로 결합될 수 있으며, 복수의 결합용 보스(530) 중 일부는 드레인 파이프(800)를 둘러싸 지지할 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)는 엔진 소음을 저감시킬 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)는 제1 오일 팬(300)과 제2 오일 팬(400)이 겹쳐져 이중으로 배치되고, 제1 오일 팬(300)과 제2 오일 팬(400) 사이의 이격 공간의 공기 밀도를 낮춰 소음을 전달할 수 있는 매질을 줄임으로써, 엔진 블록(100)에서 발생되어 엔진용 오일 팬 어셈블리(101)를 투과하는 소음을 저감시킬 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 엔진 블록
101: 엔진용 오일 팬 어셈블리
121: 흡기구
129: 배기구
140: 실린더
145: 피스톤
160: 크랭크 기구
161: 크랭크 샤프트
165: 풀리
180: 윤활 장치
190: 보기류
200: 공기 흡입부
210: 과급기
211: 흡기 입구
219: 흡기 출구
250: 흡입관
300: 제1 오일 팬
310: 제1 본체부
370: 제1 결합부
400: 제2 오일 팬
410: 제2 본체부
470: 제2 결합부
530: 복수의 결합용 보스
570: 복수의 체결 볼트
610: 제1 가스켓
620: 제2 가스켓
800: 드레인 파이프

Claims (7)

1. 엔진 블록의 하부에 결합되어 상기 엔진 블록으로부터 배출된 오일을 저장하는 엔진용 오일 팬 어셈블리에 있어서,
   상기 오일을 저장하기 위한 공간을 형성하는 제1 본체부와, 상기 제1 본체부의 테두리에 형성되어 상기 엔진 블록과 결합된 제1 결합부를 포함하는 제1 오일 팬;
   상기 제1 본체부와 소정의 공간을 두고 이격된 제2 본체부와, 상기 제2 본체부의 테두리에 형성되어 상기 제1 결합부와 함께 상기 엔진 블록과 결합된 제2 결합부를 포함하는 제2 오일 팬;
   상기 제2 오일 팬에 연결되어 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 사이의 공간의 압력이 대기압보다 낮아지도록 부압(negative pressure)을 가하되, 일단이 상기 소정의 공간과 연결되도록 상기 제2 본체부에 연결되며 타단이 상기 엔진 블록으로부터 배출된 배기가스가 안내되는 배기구 및 상기 엔진 블록으로 흡입되는 흡입 공기가 안내되는 흡기구 중 어느 하나와 연결되는 흡입관을 포함하는 공기 흡입부;
   상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 간의 간격을 유지하면서 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 상호 체결하기 위해 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 사이에 마련된 복수의 결합용 보스;
   상기 결합용 보스에 삽입되어 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 상호 체결시키는 복수의 체결 볼트; 및
   상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 관통하여 결합된 드레인 파이프
   를 포함하는 엔진용 오일 팬 어셈블리.
2. 삭제
3. 엔진 블록의 하부에 결합되어 상기 엔진 블록으로부터 배출된 오일을 저장하는 엔진용 오일 팬 어셈블리에 있어서,
   상기 오일을 저장하기 위한 공간을 형성하는 제1 본체부와, 상기 제1 본체부의 테두리에 형성되어 상기 엔진 블록과 결합된 제1 결합부를 포함하는 제1 오일 팬;
   상기 제1 본체부와 소정의 공간을 두고 이격된 제2 본체부와, 상기 제2 본체부의 테두리에 형성되어 상기 제1 결합부와 함께 상기 엔진 블록과 결합된 제2 결합부를 포함하는 제2 오일 팬;
   상기 제2 오일 팬에 연결되어 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 사이의 공간의 압력이 대기압보다 낮아지도록 부압(negative pressure)을 가하는 공기 흡입부;
   상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 간의 간격을 유지하면서 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 상호 체결하기 위해 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부 사이에 마련된 복수의 결합용 보스;
   상기 결합용 보스에 삽입되어 상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 상호 체결시키는 복수의 체결 볼트; 및
   상기 제1 본체부와 상기 제2 본체부를 관통하여 결합된 드레인 파이프
   를 포함하며,
   상기 공기 흡입부는,
   상기 엔진 블록의 실린더에서 배출된 배기가스로 동작하며 외부 공기를 흡기 입구로 흡입한 후 이를 흡기 출구를 통해 배출하여 상기 엔진 블록의 실린더에 공급하는 과급기와;
   상기 과급기의 상기 흡기 입구와 상기 제2 오일 팬을 연결하는 흡입관
   을 포함하는 엔진용 오일 팬 어셈블리.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

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