KR20040075213A

KR20040075213A - 오일쿨러 내장형 라디에이터

Info

Publication number: KR20040075213A
Application number: KR1020030010723A
Authority: KR
Inventors: 이희술; 김지수
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-08-27

Abstract

본 발명에 따르면, 오일쿨러 내장형 라디에이터가 개시된다. 상기 오일쿨러 내장형 라디에이터는, 제1열교환매체가 유동하는 유동관과, 외부 파이프와 상기 유동관을 내부가 연통되게 결합하는 결합보스를 구비한 오일쿨러를 제2열교환 매체가 유동하는 하부탱크에 내장하는 것으로서, 외부 파이프의 일 단부와 결합보스를 슬라이딩 결합하는 슬라이딩 결합수단을 더 구비한다. 개시된 오일쿨러 내장형 라디에이터에 의하면, 결합보스의 길이를 줄일 수 있으므로 협소한 하부탱크 내부에 오일쿨러를 조립할 때 그 조립성이 개선된다. 또한, 외부 파이프와 결합보스가 슬라이딩 결합을 하므로 종래에 과도한 조임 토오크에 의하여 발생하던 결합보스의 나사부가 파손되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.

Description

오일쿨러 내장형 라디에이터{Radiator with built-in oil cooler}

본 발명은 라디에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일쿨러를 하부탱크에 내장하는 오일쿨러 내장형 라디에이터에 관한 것이다.

동력전달요소를 구비하는 각종의 동력장치, 예를 들면 자동차의 변속기에는 기계적 마찰부분이 많기 때문에 변속기의 하우징 내부에 오일을 넣어 기계적 마찰부분의 냉각을 도모하고 있다. 이러한 윤활과정에서 변속기 오일은 마찰열에 의해 온도가 상승되고, 이와 같이 온도가 상승되면 점도가 떨어져 윤활작용을 수행할 수 없기 때문에 변속기 오일을 냉각시켜야만 한다.

변속기 오일의 냉각을 위한 오일쿨러는 라디에이터에 내장되는 내장형 오일쿨러와, 라디에이터의 외부에 설치되는 외장형 오일쿨러로 크게 나눌 수 있지만, 엔진룸에 대한 배치관계를 고려하여 일반 자동차에는 일반적으로 내장형 오일쿨러가 사용되고 있다.

이러한 일반적인 오일쿨러 내장형 라디에이터를 나타낸 사시도가 도 1에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 일반적인 오일쿨러 내장형 라디에이터는, 상,하부 헤더(21)(31)와 각각 결합되어 냉각수의 유동공간을 형성하는 상,하부탱크(22)(32)와, 상기 상,하부탱크(22)(32) 사이에 삽입되어 냉각수가 그 내부를 흐르는 다수의 냉각튜브(40)와, 이 다수의 냉각튜브들(40) 사이에 개재되는 방열휜(50)과, 상기 하부탱크(32)에 내장된 오일쿨러(10)를 구비한다.

변속기(미도시)로부터 유출된 변속기 오일은 외부 파이프(12)를 통해 오일쿨러(10)의 유동관(11) 내로 유입되어 하부탱크(32)를 흐르는 냉각수에 의해 냉각된 후, 다시 외부 파이프(13)를 통해 변속기로 유출된다.

이를 위해 외부 파이프(12,13)와 유동관(11)은 내부가 연통되도록 결합되어야 하는데, 도 2a에는 종래 오일쿨러 내장형 라디에이터의 결합보스(14)와 외부 파이프(12,13)의 결합구조를 나타낸 분리 사시도가 도시되어 있고, 도 2b에는 도 2a의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 결합보스(14)의 외주에는 외부 파이프(12,13)와의 결합을 위한 나사부(14a)가 형성되어 있다. 외부 파이프(12,13)와 결합보스(14)는 다음의 과정을 거쳐 내부가 연통되도록 결합된다.

먼저, 하부탱크(32)에 형성된 보스홀(32a)을 통해 결합보스(14)의 나사부(14a)를 하부탱크(32)의 외부로 돌출시킨 후, 이렇게 돌출된 상기 결합보스(14)의 나사부(14a)에 스프링 와셔(15)를 개재시킨 상태에서 너트(16)를 체결한다. 결합보스(14)의 나사부(14a)에 너트(16)를 체결함으로써, 결합보스(14)의 밀봉부(14b)에 제공된 실링(17)은 하부탱크(32)의 내면과 접촉하여 하부탱크(32)로부터 냉각수가 누출되는 것을 방지한다.

다음으로, 체결된 너트(16)의 후방으로 돌출되어 있는 결합보스(14)의 나사부(14a)에 외부 파이프(12,13)를 나사 결합함으로써, 외부 파이프(12,13)와 결합보스(12)는 내부가 연통되도록 결합된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래 오일쿨러 내장형 라디에이터에는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 냉각수의 누출을 방지하기 위하여 결합보스(14)에 너트(16)를 체결한 후 너트(16)의 후방에 외부 파이프(12,13)를 결합시키기 때문에 조립 공정이 복잡하며, 결합보스(14)의 나사부(14a) 길이가 길어져서 협소한 하부탱크(32) 내부에 오일쿨러(10)를 조립할 때 그 조립 작업이 매우 어렵다.

둘째, 결합보스(14)의 나사부(14a)와 너트(16)가 결합할 때, 과도한 조임 토크(tightening torque)로 인하여 상기 결합보스(14)의 나사부(14a)가 파손되는 경우가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 오일쿨러의 조립성을 개선하기 위하여 외부 파이프와 결합보스의 결합구조를 간소화한 오일쿨러 내장형 라디에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 오일쿨러 내장형 라디에이터를 나타낸 사시도,

도 2a는 종래 오일쿨러 내장형 라디에이터의 결합보스와 외부 파이프의 결합구조를 나타낸 분리 사시도

도 2b는 도 2a의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도,

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일쿨러 내장형 라디에이터의 결합보스와 외부 파이프의 결합 구조를 나타낸 분리 사시도

도 3b는 도 3a의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도,

도 3c는 도 3b의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도,

도 4는 도 3a에 도시된 은 도 2에 도시된 오일쿨러 내장형 라디에이터의 결합보스와 외부 파이프의 결합 과정을 설명하기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

32...하부탱크 100...오일쿨러

110...결합보스 111...보스 플랜지

111a...슬라이딩 홈 120...외부 파이프

121...파이프 플랜지 122...슬라이딩 턱

122a...가이드부 131,132...제1 및 제2시일

140...유동관 151...고정볼

152...고정홈

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 오일쿨러 내장형 라디에이터는, 제1열교환매체가 유동하는 유동관과, 외부 파이프와 상기 유동관을 내부가 연통되게 결합하는 결합보스를 구비한 오일쿨러를 제2열교환 매체가 유동하는 하부탱크에 내장하는 것으로서, 상기 외부 파이프의 일 단부와 상기 결합보스를 슬라이딩 결합하는 슬라이딩 결합수단을 더 구비한다.

상기 슬라이딩 결합수단은, 상기 결합보스의 단부로부터 양측으로 연장되어 상기 하부탱크와의 사이에 상하 방향으로 슬라이딩 홈을 형성하는 보스 플랜지와, 상기 외부 파이프의 일단으로부터 연장되어 상기 보스플랜지의 전면과 면밀착하고 양측부에 상기 슬라이딩 홈에 삽입되어 슬라이딩할 수 있도록 상하 방향으로 슬라이딩 턱이 구비된 파이프 플랜지일 수 있다.

여기서, 상기 파이프 플랜지와 보스 플랜지의 밀착면 중 선택된 어느 일 면에는 밀봉을 위한 시일이 제공되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 파이프 플랜지의 슬라이딩 턱이 상기 보스 플랜지의 슬라이딩 홈을 슬라이딩할 때, 상기 파이프 플랜지의 위치를 고정하는 고정수단을 더 구비할 수 있다.

여기서, 상기 고정수단은, 상기 파이프 플랜지와 보스 플랜지의 밀착면 중 선택된 어느 일 밀착면에 스프링 지지된 고정볼과, 상기 고정볼에 대향하는 밀착면에 상기 고정볼이 삽입 가능하도록 반구형으로 형성된 고정홈인 것이 바람직하다.

더욱이, 상기 슬라이딩 턱은 그 상단부가 상기 보스 플랜지의 슬라이딩 홈에 삽입될 때 상기 보스 플랜지에 간섭되는 것을 방지하기 위하여 테이퍼진 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 오일쿨러 내장형 라디에이터의 결합보스와 외부 파이프의 결합구조를 나타낸 분리 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이며, 도 3c는 도 3b의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 오일쿨러 내장형 라디에이터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상,하부 헤더(21)(31)와 각각 결합되어 냉각수의 유동공간을 형성하는 상,하부탱크(22)(32)와, 이 상,하부탱크(22)(32) 사이에 삽입되어 냉각수가 그 내부를 흐르는 다수의 냉각튜브(40)와, 이 다수의 냉각튜브들 사이에 개재되는 방열휜(50)과, 냉각수가 유동하는 상기 하부탱크에 내장된 오일쿨러(100)를 구비한다.

상기 오일쿨러(100)는, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 예를 들면 변속기 오일이 유동하는 유동관(140)과, 외부 파이프(120)와 상기 유동관(140)을 내부가 연통되도록 결합하는 결합보스(110)를 구비한다.

여기서 본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 외부 파이프(120)의 일 단부와 상기 결합보스(110)는 슬라이딩(sliding) 결합수단에 의해 슬라이딩 결합을 한다.

상기 슬라이딩 결합수단은, 상기 결합보스(110)의 단부로부터 양측으로 연장되어 하부탱크(32)와의 사이에 상하 방향으로 슬라이딩 홈(111a)을 형성하는 보스 플랜지(111)와, 상기 외부 파이프(120)의 일단으로부터 연장되어 상기 보스 플랜지(111)의 전면과 면밀착하고 양측부에 상기 슬라이딩 홈(111a)에 삽입되어 슬라이딩할 수 있도록 상하 방향으로 슬라이딩 턱(122)이 구비된 파이프 플랜지(121)로 구성될 수 있다.

상기 결합보스(110)의 밀봉부(110a)와 하부탱크(32)의 내면 사이에는 냉각수의 누출을 방지하기 위하여 제1시일(131)이 개재될 수 있다. 또한, 상기 파이프 플랜지(121)와 보스 플랜지(111)의 밀착면 중 어느 일 면에는 상기 밀착면을 밀봉하여 변속기 오일의 누출을 방지하기 위한 제2시일(132)이 제공될 수 있다. 다만, 도 3a 내지 도 3c에는 상기 제2시일(132)이 보스 플랜지(111)의 밀착면에 제공된 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로서, 상기 제2시일(132)은 파이프 플랜지(121)의 밀착면에 제공될 수도 있다.

상기 오일쿨러(100)는 상기 파이프 플랜지(121)의 슬라이딩 턱(122)이 보스 플랜지(111)의 슬라이딩 홈(111a)에 삽입되어 슬라이딩할 때, 상기 파이프 플랜지(121)의 위치를 고정하는 고정수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 고정수단으로는, 상기 파이프 플랜지(111)와 보스 플랜지(121)의 밀착면 중 어느 일 밀착면에 스프링 등에 의하여 탄성 지지된 고정볼(151)과, 이 고정볼(151)에 대향하는 밀착면에 상기 고정볼(151)이 삽입 가능하도록 반구형으로 형성된 고정홈(152)으로 구성될 수 있다. 다만, 도 3a 내지 도 3c에는 고정볼(151)이 보스 플랜지(111)의 밀착면에 제공되고 고정홈(152)이 파이프 플랜지(111)의 밀착면에 형성된 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로서, 상기 파이프 플랜지(111)의 밀착면에 고정볼이 제공되고, 상기 보스 플랜지(111)의 밀착면에 고정홈이 형성될 수도 있다.

한편, 상기 파이프 플랜지(121)에 마련된 슬라이딩 턱(122)은 그 상단부가 상기 보스 플랜지(111)의 슬라이딩 홈(111a)에 삽입될 때, 보스 플랜지(111)와 간섭되는 것을 방지하기 위하여 테이퍼진(tapered) 안내부(122a)를 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 오일쿨러 내장형 라디에이터의 결합보스(110)와 외부 파이프(120)의 결합 과정을 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하부탱크(32)에 형성된 보스홀(32a)을 통해 결합보스(110)의 보스 플랜지(111)를 하부탱크(32)의 외부로 돌출시킨다. 이 때 상기 보스 플랜지(111)는 하부탱크(32)와의 사이에 상하 방향으로 슬라이딩 홈(111a)을 형성한다.

다음으로, 외부 파이프(120)의 파이프 플랜지(121)에 마련된 슬라이딩 턱(122)을 상기 보스 플랜지(111)의 슬라이딩 홈(111a)에 상하 방향으로 삽입하여 슬라이딩 되도록 한다. 여기서, 슬라이딩 턱(122)의 상단부에 형성된 안내부(122a)는 슬라이딩 턱(122)이 보스 플랜지(111)와 간섭되는 것을 방지한다.

상기 보스 플랜지(111)의 슬라이딩 홈(111a)에 삽입되어 슬라이딩하는 파이프 플랜지(121)의 슬라이딩 턱(122)은 보스 플랜지(111)의 밀착면에 제공된 고정볼(151)이 파이프 플랜지(111)의 밀착면에 형성된 고정홈(152)에 삽입됨으로써 그 위치가 고정된다.

한편, 결합보스(110)의 밀봉부(110a)와 하부탱크(32)의 내면 사이에 개재된 제1시일(131)은 하부탱크(32) 내를 유동하는 냉각수의 누출이 방지하며, 파이프 플랜지(121)와 보스 플랜지(111)의 밀착면 사이에 개재된 제2시일(132)은 변속기 오일이 누출되는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 오일쿨러 내장형 라디에이터에 의하면, 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 결합보스의 길이를 줄일 수 있으므로 협소한 하부탱크 내부에 오일쿨러를 조립할 때, 그 조립성이 개선된다.

둘째, 외부 파이프와 결합보스가 슬라이딩 결합을 하므로 종래에 과도한 조임 토오크에 의하여 발생하던 결합보스의 나사부가 파손되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

제1열교환매체가 유동하는 유동관과, 외부 파이프와 상기 유동관을 내부가 연통되게 결합하는 결합보스를 구비한 오일쿨러를 제2열교환 매체가 유동하는 하부탱크에 내장하는 오일쿨러 내장형 라디에이터에 있어서,

상기 외부 파이프의 일 단부와 상기 결합보스를 슬라이딩 결합하는 슬라이딩 결합수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 오일쿨러 내장형 라디에이터.
제1항에 있어서,

상기 슬라이딩 결합수단은, 상기 결합보스의 단부로부터 양측으로 연장되어상기 하부탱크와의 사이에 상하 방향으로 슬라이딩 홈을 형성하는 보스 플랜지와, 상기 외부 파이프의 일단으로부터 연장되어 상기 보스플랜지의 전면과 면밀착하고 양측부에 상기 슬라이딩 홈에 삽입되어 슬라이딩할 수 있도록 상하 방향으로 슬라이딩 턱이 구비된 파이프 플랜지인 것을 특징으로 하는 오일쿨러 내장형 라디에이터.
제2항에 있어서,

상기 파이프 플랜지와 보스 플랜지의 밀착면 중 선택된 어느 일 면에는 밀봉을 위한 시일이 제공된 것을 특징으로 하는 오일쿨러 내장형 라디에이터.
제2항에 있어서,

상기 파이프 플랜지의 슬라이딩 턱이 상기 보스 플랜지의 슬라이딩 홈을 슬라이딩할 때, 상기 파이프 플랜지의 위치를 고정하는 고정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 오일쿨러 내장형 라디에이터.
제4항에 있어서,

상기 고정수단은, 상기 파이프 플랜지와 보스 플랜지의 밀착면 중 선택된 어느 일 밀착면에 탄성 지지된 고정볼과, 상기 고정볼에 대향하는 밀착면에 상기 고정볼이 삽입 가능하도록 반구형으로 형성된 고정홈인 것을 특징으로 하는 오일쿨러 내장형 라디에이터.
제2항에 있어서,

상기 슬라이딩 턱은 그 상단부가 상기 보스 플랜지의 슬라이딩 홈에 삽입될 때, 상기 보스 플랜지에 간섭되는 것을 방지하기 위하여 테이퍼진 것을 특징으로 하는 오일쿨러 내장형 라디에이터.