KR200412205Y1 - 자동변속기용 오일냉각기 - Google Patents

Abstract

본 고안에 개시된 자동변속기용 오일냉각기는 외관파이프와 내관파이프 사이에 형성되는 공간부의 양단이 밀폐되고, 공간부 내부에 인너핀이 장착되며, 외관파이프 각 양단부에 보스와 튜브가 장착되어 이루어진 오일 냉각기에 있어서, 상기 내관파이프(24)와 외관파이프(22)의 내,외주면에 브레이징 용접시 도금된 동 성분이 용접재로 사용되어, 내관파이프와 외관파이프의 내·외주면에 부착되는 동 도금된 인너핀(28)으로 형성된다.

이와 같은 자동변속기용 오일냉각기는 외관파이프, 내관파이프, 인너핀, 보스 등 모두를 스테인레스(STS : Stainless Steel)로 제작 사용하여 내식성을 향상시키고, 얇은 두께로 중량감소를 통한 원가절감이 이루어지며, 외관파이프와 내관파이프, 인너핀, 보스를 접합시킬 때에 브레이징 용접을 실시하여 많은 량을 동시에 용접시킬 수 있어 생산성이 향상되면서 제조원가도 낮출 수 있게 되는 것을 제공한다.

오일냉각기, 외관파이프, 내관파이프, 보스, 인너핀.

Description

자동변속기용 오일냉각기{Oil Cooler for Automatic Transmission }

도 1은 본 고안의 일 실시예로 자동변속기용 오일냉각기를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 C-C를 도시한 측단면도.

도 3은 도 1의 D-D를 도시한 측단면도.

도 4는 도 1의 자동변속기용 오일냉각기의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 5는 도 4의 E-E를 도시한 측단면도.

도 6은 도 5의 F-F를 도시한 측단면도.

도 7은 종래 기술에 따른 자동변속기의 오일냉각기를 도시한 도면.

도 8은 도 7의 A-A를 도시한 측단면도.

도 9는 도 8의 B-B를 도시한 측단면도.

*도면의 주요 부분에 때한 부호의 간단한 설명*

20:자동변속기용 오일냉각기

22:외관파이프

24:내관파이프

26:공간부

28:인너핀

30:보스

31:동판재

32:용접링

본 고안은 자동변속기용 오일냉각기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내관파이프와 외관파이프 사이의 공간부에 장착되는 스테인레스 재질이고 동도금 된 인너핀의 브레이징 용접시 도금된 동이 용접재가 되어 내관파이프와 외관파이프에 견고히 용접되도록 함에 따라 작업공정 향상과 제품의 품질 및 신뢰성이 향상되는 자동변속기용 오일냉각기에 관한 것이다.

일반적으로 그동안 스테인레스에 동도금을 하는 방식은 주로 건축외장재에 사용되어 왔으며, 당사에서는 스테인레스에 도금된 동(cu)을 이용하여 브레이징용접을 자동차 부품에도 적용한 것이다. 또한 상기 인너핀에 동도금을 하지 않고 얇은 동판을 인너핀의 내, 외측에 개재한 후 브레이징 용접하면 얇은 동판(0.02t)이 내,외측에서 녹아 내관파이프와 외관파이프에 상호 용접을 하게 된다.

그리고 외관파이프 양단면에 장착되는 스테인레스 재질의 보스도 단조 성형한 후 가공하여 장착함으로써 오일쿨러의 전 부품을 스테인레스 재질로 하고, 용접재로 동(CU)을 이용 브레이징 용접을 하게 된다. 또한 상기 스테인레스 판재를 프 레스로 드로잉하여 나사부의 전조가공을 한 사양도 장착되고 있어 제조원가를 낮추게 된다.

본 고안은 본 출원인이 선 출원한 실용신안등록출원 제2002-0019957호와 실용신안권자인 제2001-0000318호에 대해서 개량 고안한 것임을 먼저 밝혀 두는 바이다.

주지하다시피 일반적으로 사용되고 있는 자동변속기는 유성기어세트 중에서 회전요소를 고정시키는 클러치 또는 브레이크부재와 같은 마찰요소에 유압을 공급하여 선택적으로 작동시킴으로써 여러 개의 기어로 구성되는 변속장치 내 임의의 회전요소를 변속기의 출력축에 연결하기도 하고 변속기의 케이스에 대하여 고정하기도하며, 차량의 운전상태( 예컨대 차속 및 스로틀 밸브의 개방 상태)에 따라 변속이 자동적으로 이루어지게 된다.

상기와 같은 자동변속기에 사용되는 오일은 자동변속기의 토크 컨버터 내에서 동력을 전달하고, 기어 또는 베어링 등 회전요소에 윤활 작용을 하며, 각종 유압기구 즉, 밸브, 클러치, 브레이크에 작동유가 사용되고, 자동변속기의 각 접동부에 냉각작용을 하게되며, 트랜스미션 케이스 하측에 연결된 오일팬에 저장되어 오일펌프를 통해 각종 밸브기구 및 유압작동 요소로 공급된다.

따라서 상기와 같은 작용을 하는 오일은 클러치를 계합시키고 각 부품들을 윤활, 냉각시키므로 일정온도 이하로 유지시켜주는 것이 매우 중요하다. 특히, 오일의 온도는 오일 레벨에 큰 영향을 미치는데 오일의 온도가 증가하게 되면 오일 레벨이 높아지게 되고, 오일 레벌이 높아지게 되면 오일량이 과다해 지면서 오버플 로우 현상이 발생하며, 이로 인하여 자동변속기가 원활하게 작동되지 못하였다.

그런데, 종래 자동변속기의 오일냉각장치는 상기와 같은 온도특성을 전혀 고려하지 않고, 외관파이프와 내관파이프에 인너핀이라는 부품을 장착한후 인너핀이 내,외관 파이프와 용접이 되지 않아 냉각 효율이 낮아지는 문제가 있었다.

또 인너핀에 동보다 융점이 낮은 용접재를 내, 외측에 도포하여야만 내,외관 파이프와 브레이징 용접이 될 수 있었으며, 외관파이프 양단면에 장착되는 보스도 외관파이프와 접합을 위해 산소 용접이나 고주파용접을 하여야 하며 외관 산화현상으로 인하여 다시 산처리를 하여야 하는 관계로 오일쿨러를 제작함에 있어서 많은 인원과 시간이 필요하다는데 문제가 있었다.

도 7은 종래 기술에 따른 자동변속기의 오일냉각기를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 A-A를 도시한 측단면도이며, 도 9는 도 8의 B-B를 도시한 측단면도이다.

도면을 참조하면; 종래의 오일냉각기(1)는 외관파이프(2)의 내부에 내관파이프(3)가 삽입되고 이들 사이에 공간부(4)가 형성되어 있고 양단은 밀폐되어 있으며, 상기 공간부(4)에는 인너핀(5)이 삽입(장전)되어 있고 외관파이프(2)의 양측단부에는 공간부(4)가 튜브(7)와 보스(6)로 연통된다. 그리고 오일의 유동은 인너핀(5)간의 틈새로 통해 이루어진다.

그런데, 상기 종래의 오일냉각기(1)는 오일냉각기를 형성함에 있어 각 구성의 특성을 전혀 무시하고 동(Cu) 또는 알루미늄(Al)으로 형성되어 있었으며 내관파이프(3)와 외관파이프(2)에 인너핀(5)을 장착하도록 형성되어 있었다.

상기 동(Cu)을 사용하여 제조되는 오일냉각기는 외관파이프(2)와 내관파이프 (3) 및 인너핀(5)을 주로 C2600(0.6t)이나 C1220(0.6t)의 동을 사용하였고, 보스(6)와 튜브(7)는 C3602의 동을 사용하였다. 그러나, 상기 C2600의 황동은 구리(Cu)와 아연(Zn)을 70:30%의 비율로 혼합시켜서된 것이므로 열전도율이 낮아 냉각효율이 떨어질 뿐만 아니라, 쉽게 부식되어지는 문제가 있었다.

상기 공간부에 장착된 인너핀(5)은 내,외관파이프(3)(2)와 서로 용접이 되어 있지 않아 냉각효율이 떨어지며, 외관파이프(2)와 보스(6)는 토치용접을 하고 제품의 양단부 밀폐부(8)는 아르곤과 산소 용접을 실시하여 아르곤용접부(8-1)와 산소용접부(8-2)를 형성하거나 브레이징용접과 용접재 도포용접부를 형성하는 것도 된다.

상기한 양단부 밀폐부(8)의 용접은 탄화 이물질로 산처리를 실시하여야 하는 번거로움이 있고 수동으로 용접을 실시하여야 하는 등 생산과정을 거의 수작업으로 실시하여야 하므로 생산성과 품질이 떨어지는 문제가 있었다.

그리고 외관파이프(2)와 보스(6)를 용접하는 과정에서 보스(6)를 외관파이프(2)의 구멍에 올려놓은 상태에서 용접을 하여야 하므로 용접중에 보스가 견고히 지지되지 않아 보스가 이탈되는 문제가 있었다.

또한, 알루미늄(Al)을 사용하여 제조되는 오일냉각기는 외관파이프(2)와 내관파이프(3) 및 인너핀(5)을 주로 A3003의 알루미늄(1.0t)으로 사용하여 제조하였고 보스(6)와 튜브(7)는 A6061의 알루미늄을 사용하였다. 상기와 같이 알루미늄을 사용하여 제조된 오일냉각기는 열전도성이 낮아 오일의 냉각효율이 떨어질 뿐만 아니라 내식성이 약하여 쉽게 부식되는 문제가 있었다.

보스(6)를 고정시킬때에 로에 넣은 상태에서 브레이징용접(ALL BRAZING WELDING)을 실시하므로 생산성은 향상시킬 수 있으나 용접을 실시한 후에는 외관의 식별이 용이치 못하여 용접링을 누락시켰을 때에는 불량품이 발생하게 되는 문제가 있었다. 알루미늄 재질을 사용하는 과정에서 외기와의 접촉이 활발한 보스 부위에서 부식이 발생되어 균열이 생기는 문제도 있었다. 외관파이프에 보스를 안착한 상태에서 브레이징 용접시 보스가 견고히 장착되지 못하여 브레이징로에서의 이동중에 보스가 이탈되는 문제도 있었다.

또한, 폐사의 고안인 스테인레스(STS)와 동(CU)을 조합사용하여 제조되는 오일냉각기는 외관파이프와 보스는 스테인레스(STS)로 사용하여 제조 하였고, 내관파이프와 인너핀은 동(CU)을 사용하였다. 상기와 같이 제조된 오일냉각기는 인너핀을 내관파이프와 외관파이프에 용접하기 위하여 동보다 융점이 낮은 용접재(BNi : 수입 용접재)를 인너핀 내외측에 도포후 장착하여야 하는 번거로움으로 인해 제조하는데 많은 인원과 시간이 필요한 문제가 있었다.

또, 용접재 도포후 수작업으로 내관파이프와 외관파이프의 공간부에 장착하는 과정에서 용접재가 떨어지는 문제점도 있었다.

그리고 용접재 도포부위가 균일하지 않아 부분적으로 용접이 안 되어 효율이 떨어지는 문제와 더불어 내,외관파이프를 이종재질(STS & CU)로 제조함으로 인하여 이종금속간 접합에 따른 전위부식으로 내식성이 저하되는 문제가 있었다.

상기한 바와 같이 이루어지는 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 내관파이프와 외관파이프, 인너핀, 보스 등을 스테인레스재로 형성하고 동(CU) 용접재로 브레이징용접을 실시하므로써, 생산성을 향상시키고, 용접 후에 용접상태를 용이하게 식별할 수 있도록 하여 불량품 유입을 쉽게 차단하게 되어 작업공정의 향상과 제품의 품질 및 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 자동변속기용 오일냉각기를 제공한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 고안은,

외관파이프의 내부에 내관파이프가 삽입되고, 이들 사이에 공간부가 형성되는 동시에 상기 공간부에는 인너핀이 삽입되어 있고, 양단은 밀폐되어 있으며, 외관파이프의 양측단부에는 오일을 유통시킬 수 있도록 튜브와 보스가 공간부와 연통되게 구비되는 자동변속기용 오일냉각기에 있어서,

상기 내관파이프와 외관파이프의 내,외주면에 브레이징 용접시 미리 도금된 동 성분이 용접재로 사용되어 내관파이프와 외관파이프의 내·외주면에 부착되는 동 도금된 인너핀으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일냉각기를 제공한다.

하기에서 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로 서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자동변속기용 오일냉각기를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 C-C를 도시한 측단면도이고, 도 3은 도 1의 D-D를 도시한 측단면도이다.

도면을 참조하면; 자동변속기용 오일냉각기(20)는 외관파이프(22)의 내부에 내관파이프(24)가 삽입되어 이들 사이에 공간부(26)가 형성되는 동시에 상기 공간부(26)에는 인너핀(28)이 삽입(장전)되어 있고, 양단은 밀폐가 되는 밀폐부(27)를 형성하고 있으며, 외관파이프(22)의 양측단부에는 오일을 유통시킬 수 있도록 튜브(도시생략)와 보스(30)가 공간부(26)와 연통되게 구비된다.

자동변속기용 오일냉각기(20)에 있어서는 두께가 0.3t인 스테인레스(STS)를 사용하여 원통형의 내,외관 파이프(22)(24)를 형성하였고, 내관파이프(22)와 외관 파이프(24) 사이에 공간부(26)가 형성된다.

상기 공간부(26) 내부에는 두께가 0.1t ~0.2t의 스테인레스(STS)로 되어있는 인너핀(28)을 전면에 동도금되어 장착되는 인너핀 동도금 용접부(28-2)가 형성되고, 내관파이프(22)와 외관파이프(24) 양단 대향면은 브레이징용접부(8-3)에 의하여 일체형으로 결합되는 밀폐부(27)가 형성된다.

그리고 외관파이프(24)의 양단면에는 각각 구멍을 뚫어 보스(30)를 공간부 (26)와 연통되게 한 후 보스(30)와 외관파이프(24) 사이에 동와셔(32)을 장착한 후 압착을 하여 고정된다.

참고로 동판재(31)나 동와셔(32)는 도면 설명 편의상 명칭을 부여하여 설명하고 있으며, 브레이징용접시 녹아 용접재로 이용되는 것이다.

특히 내관파이프(22), 외관파이프(24), 인너핀(28), 보스(30)를 모두 스테인레스(STS) 재질로 성형하고, 내측에 장착되는 인너핀(28)이 동도금되어 장착되고 용접됨에 있어서 많은 양의 용접물을 로에 넣어 동시에 용접을 실시하도록 하는 통상의 브레이징용접(BRAZING FURNACE WELDING)을 실시하여, 용접후 산처리 공정을 실시하지 않아도 된다.

더 나아가서 본 고안은 상기 내관파이프(24)와 외관파이프(22)사이에 장착되는 인너핀(28)에 동도금되어 장착되므로 브레이징 용접시 도금된 동성분이 용접재로 녹아서 내관파이프(24)와 외관파이프(22) 원주면에 견고히 용접된다.

그리고 인너핀(28)은 동판재(31)를 내, 외주면에 감아 브레이징 용접시, 이 동판재(31)가 녹아 용접재 기능을 하게 된다. 상기 동판재(31)가 녹으면서 인너핀(28)과 접촉되는 내·외주면의 내관파이프(24)와 외관파이프(22)에 부착된다.

한편 본 고안은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고 본 고안은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기한 바와 같이 이루어지는 자동변속기용 오일냉각기의 구조와 작용를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

스테인레스를 이용하여 원통형으로 형성된 외관파이프(22)와 내관파이프(24)가 성형되며, 내관파이프(24)와 외관파이프(22) 사이의 공간부(26)에는 인너핀(28)이 삽입된다. 외관파이프(22)와 내관파이프(24) 양단의 대향면이 밀폐 상태가 되도록 일체형으로 결합된다.

상기와 같이 결합된 상태에서 외관파이프(22)의 외면에서 양측단부에는 구멍을 뚫어 보스(30)를 공간부(26)와 연통되게 고정시켜 주고, 상기 보스(30)는 외관파이프(22)와 동일한 재질 즉, 스테인레스로 성형되고, 사이에 동와셔(32)에 의하여 외관파이프(22)와 용접된다.

특히, 보스(30)를 외관파이프(22)에 고정시킴에 있어서 용접물을 로(爐)에 넣어 동시에 용접이 실시되도록 하는 통상의 브레이징용접이 실시되어 산처리 공정이 실시되지 않고도 용접시키게 된다.

도 4는 도 1의 자동변속기용 오일냉각기의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 E-E를 도시한 측단면도이며, 도 6은 도 5의 F-F를 도시한 측단면도이다.

도면을 참고하면; 상기 보스(30-1)중에서 일측의 보스(30-1)에 결합되는 튜브(도시생략)도 보스(30-1)와 동일한 재질인 스테인레스로 성형된다. 또한 튜브를 결합시키지 않고 일체형으로 가공되어 장착된다. 또, 상기 인너핀(28-1)은 내, 외 측면에 동판재(31)를 말아서 개재한 후 브레이징 용접시 용해됨에 따라 용접이 기밀하게 된다.

또, 상기 보스(30-1)는 스테인레스 판재를 드로잉 성형하여 형성되고, 나사부(도시생략)를 가공하여 장착된다.

상기한 동판재(31)나 동와셔(32)는 도면 설명 편의상 명칭을 부여하여 설명하고 있으며, 브레이징용접시 녹아 용접재로 이용되는 것이다.

상기와 같이 본 고안은 오일냉각기(20-1)를 제조함에 있어, 각 부품의 재질을 스테인레스(STS)로 제조함에 따라 얇은 두께로 성형되어 열전도성과 내식성 그리고 생산성이 대폭 향상된다. 또한, 상기 내관파이프(24-1)와 외관파이프(22-1)의 두께를 황동(0.6t)과 알루미늄(0.6t) 보다 얇은 0.3t로 성형되어 외기와 활발하게 열 교환되며, 이로 인해 냉각효율이 향상된다.

뿐만 아니라, 내측의 공간부(26-1)에 장착되는 인너핀(28-1)에 동도금이 되어 장착됨으로써 브레이징 용접시 도금된 동이 용접재로 사용되어 내, 외관파이프(24-1)(22-1)의 원주면에 인너핀(28-1)이 기밀하게 용접되어 기존의 황동과 같이 인너핀(5)이 내,외관파이프(3)(2)와 용접이 안되어 냉각효율이 떨어지던 문제가 개선된다.

또한 기존의 인너핀(5)에 용접제가 도포되어 장착되는 과정에서 부분적으로 용접재가 떨어져 용접되지 않던 것이 전체적으로 고르게 부착됨에 따라 냉각효율이 향상된다.

따라서 본 고안에서 특히, 상기 내관파이프(24), 외관파이프(22), 인너핀 (28), 보스(30)를 모두 스테인레스 재질로 사용하고 두께를 낮춤으로써 기존의 동 오일냉각기에 비해 약 35%의 제품중량이 감소 되었고 로 브레이징을 통하여 한번에 양단밀폐부, 보스장착부, 인너핀 장착부가 동시에 용접됨에 따라 생산성 향상이 이루어지게 된다.

상기에서 살펴본 바와 같이 내관파이프과 외관파이프, 보스, 인너핀 등이 얇은 두께의 스테인레스재로 제조됨에 따라 제품중량이 황동대비 약 35% 감소되고, 내식성 향상과 부식성이 방지되면서 용접을 확실하게 할 수 있어 열전도성이 높아져 냉각효율이 향상된다.

또, 스테인레스재의 오일냉각기를 브레이징 용접함에 따라 산소용접후 산처리 공정이 삭제되는 등 대량생산이 가능하고, 생산성이 향상되는 효과가 있다.

브레이징 용접시 보스가 외관파이프에서 이탈되지 않도록 보스에 돌출가공을 한 후 외관파이프의 양단부에 압착됨에 따라 보스가 브레이징 용접중 이탈되지 않고 견고히 용접되는 효과가 있다.

판재를 이용 프레스로 기존의 보스모양으로 드로잉 성형하여 장착됨에 따라 따라 원가 절감되는 효과가 있다.

또, 기존 인너핀에 용접재(Bni : 수입 용접재)를 희석시켜 붓으로 도포한 후에 장착하는 번거로운 공정이 생략되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

브레이징 용접 실시 후 용접상태의 식별이 용이하여 불량품 색출이 신속하게 이루어져 제품의 신뢰성이 향상됨은 물론, 용접재를 수입하지 않고 국내에서 제조 가능한 동도금을 사용할 수 있도록 하는 등 생산 작업공정의 단축과 이로 인한 제품의 품질 및 신뢰성이 향상된다.

Claims (4)

1. 외관파이프의 내부에 내관파이프가 삽입되어 이들 사이에 공간부가 형성되는 동시에 양단은 밀폐되어 있으며, 상기 공간부에는 인너핀이 삽입(장전)되어 있고, 외관파이프의 양측단부에는 오일을 유통시킬 수 있도록 튜브와 보스가 공간부와 연통되게 구비되는 자동변속기용 오일냉각기에 있어서,

   상기 내관파이프(24)와 외관파이프(22)의 내,외주면에 브레이징 용접시 도금된 동 성분이 용접재로 사용되어 내관파이프(24)와 외관파이프(22)의 내·외주면에 동 도금된 인너핀(28)으로 부착되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일냉각기.
2. 청구항 1 에 있어서,

   상기 외관파이프(22)의 연통홀에 보스(30)를 브레이징 용접시 용융되는 동와셔(32)와 함께 압착되어 용접되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일냉각기.
3. 청구항 1 에 있어서,

   상기 인너핀(28)에는 내관파이프(24)와 외관파이프(22)의 내,외주면에 브레이징 용접시 인너핀(28)을 부착시키게 되는 동판재(31)가 감겨서 개재되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일냉각기.
4. 청구항 1 에 있어서,

   상기 보스(6)는 스테인레스 판재로 드로잉 성형되고, 나사부가 가공 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일냉각기.

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