KR20050068444A - 오일 쿨러 바이패스 밸브의 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오일 쿨러의 바이패스 밸브의 구조에 관한 것으로,
오일 펌프 측에서 공급된 오일의 온도를 낮추기 위한 오일 쿨러의 하우징 일측에 엔진의 냉시동시, 오일 쿨러 내부의 이상압력 상승시 등에 오일 쿨러 내부를 통과하는 오일이 오일 필터 측으로 바이패스될 수 있도록 오일 쿨러의 하우징 상부면에 바이패스 홀이 형성되는 구조에 있어서,
내부공간이 내경의 차이에 의해서 대경부와 소경부로 구분형성되며, 그 외주는 상기 바이패스 홀에 장착되는 원통형상으로 형성되고, 상기 대경부 일측 도중에는 외측을 향해 오일 필터 연결통로가 형성되는 케이스과;
상단이 스프링으로써 상기 내부공간의 상부면에 탄력지지되는 채로 상기 소경부에 수용되는 원통형상의 플런저와;
상기한 플런저의 상부면에 상하방향으로 관통형성되는 메인 바이패스 통로와;
상기 플런저가 상승되어 대경부에 위치되었을 경우에, 상기 대경부의 내주연 측으로 오일의 통과가 형성되도록 하기 위해, 상기 플런저의 측면측에 관통형성되는 서브 바이패스 통로; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

오일 쿨러 바이패스 밸브의 구조{Bypass valve of oil cooler}
본 발명은 오일 쿨러 바이패스 밸브의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 냉시동시 및 오일 쿨러 내의 비정상적인 압력상승시에 오일 필터 측으로의 원활한 오일공급이 이루어질 수 있도록 하기 위한 오일 쿨러 바이패스 밸브의 구조에 관한 것이다.
자동차의 엔진은 실린더 블록, 실린더 헤드, 피스톤, 크랭크 샤프트, 컨넥팅 로드, 캠 등과 같은 다수의 부품들로 구성되고, 상기한 부품들이 고속으로 작동되는 과정에서 서로 마찰되는 부분에 고열이 발생되므로서, 엔진 오일의 공급 등을 통한 윤활 및 냉각이 이루어져야 한다. 이와 같이 엔진의 각부를 냉각 및 윤활하는 과정에서 오일의 온도는 고열로 상승된다.
엔진을 순환하며 가열된 오일은 오일 팬 내에서 어느정도의 방열이 이루어지기는 하지만, 고속 고부하 영역에서 운전되는 엔진의 경우에는 오일 팬에서의 방열만으로는 냉각이 불충분하게 이루어진다. 따라서 엔진 오일을 적정수준으로 냉각시켜 주기위한 오일 쿨러가 필요하게 된다.
도 4 내지 도 5는 종래의 엔진에 장착되는 일반적인 오일 쿨러를 도시한 도면으로서, 상기한 오일 쿨러(10)의 하우징(11)의 하부 일측으로는 오일의 유출입을 위한 오일 입구(12)와 오일 출구(13)가 형성된다. 그리고 하우징(11)의 일측면으로는 상기 오일 쿨러(10)를 통과하는 오일의 냉각을 위한 냉각수의 유출입을 위한 냉각수 입구(14) 및 냉각수 출구(15)가 형성된다.
상기한 오일 쿨러(10)의 하우징(11) 상부면으로는 오일 필터(20)가 조립되며, 상기 오일 쿨러(10)를 통과한 오일이 오일 필터(20)측으로 유도될 수 있도록 하우징(11)의 일측으로는 오일상승통로(16)가 형성된다. 또한 오일 필터(20)를 통과한 오일이 상기 오일 출구(13)로 유도될 수 있도록 하기 위한 오일 하강통로(17)가 상기한 하우징(11)의 상부면 중앙에 관통형성된다.
한편, 엔진의 냉시동시 및 오일 쿨러의 고장 등으로 인한 상기 오일 쿨러(10) 내부에 이상압력이 발생되었을 경우에, 오일이 오일 쿨러(10) 내부의 냉각핀 쪽으로 흐르지 않고 바로 오일 필터 측으로 흐를 수 있도록 하기 위한 바이패스 홀(18)이 형성된다.
또한, 일부의 오일 쿨러에서는 상기한 바이패스 홀(18)에 도 6 내지 도 7에 도시되는 바와 같은 바이패스 밸브(19)가 장착된다.(도 7은 도 6의 A-A선 단면도임) 상기한 바이패스 밸브(19)는 탄성지지하기 위한 판스프링(19a)의 일측단은 오일 쿨러 하우징(11)에 마련되는 스톱퍼(19b) 내부에 수용되어, 상기 바이패스 밸브(19)가 소정의 각도 범위 내에서 하측에서 가해지는 유압에 의해서 작동될 수 있도록 구성된다.
그런데 상술한 바와 같이 오일 쿨러의 상부면 도중에 바이패스 홀의 크기가 크게 형성되거나 상기한 바이패스 밸브의 개변압을 낮게 하는 경우에는 엔진의 냉시동성이 개선되기는 하지만, 엔진의 고부하가 걸리는 조건에서 쿨링되지 않고 바이패스되는 유량이 많아지기 때문에 유온이 전체적으로 상승되는 단점이 있었다. 반대로 상기한 바이패스 홀이 작게 형성되거나 바이패스 밸브의 개변압이 크게 설정되는 경우에는 오일 쿨러 내의 고부하 조건에서 오일 쿨러의 기능을 향상되지만 엔진의 냉시동성 측면에서는 불리하게 되는 문제점이 있었다. 이와 같이, 모든 조건에서 만족될 수 있는 오일 쿨러의 바이패스 홀 및 바이패스 밸브의 설계는 실질적으로 곤란하였다. 또한, 오일 쿨러의 오랜 사용으로 바이패스 밸브를 탄력지지하기 위한 판스프링의 피로가 누적될 경우에 상기 판 스프링이 변형되어 오일 쿨러의 기능이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 냉시동시 및 오일 쿨러 내의 비정상적인 압력상승시에 오일 필터 측으로의 원활한 오일공급이 이루어질 수 있도록 하기 위한 오일 쿨러 바이패스 밸브의 구조를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
오일 펌프 측에서 공급된 오일의 온도를 낮추기 위한 오일 쿨러의 하우징 일측에 엔진의 냉시동시, 오일 쿨러 내부의 이상압력 상승시 등에 오일 쿨러 내부를 통과하는 오일이 오일 필터 측으로 바이패스될 수 있도록 오일 쿨러의 하우징 상부면에 바이패스 홀이 형성되는 구조에 있어서,
내부공간이 내경의 차이에 의해서 대경부와 소경부로 구분형성되며, 그 외주는 상기 바이패스 홀에 장착되는 원통형상으로 형성되고, 상기 대경부 일측 도중에는 외측을 향해 오일 필터 연결통로가 형성되는 케이스과;
상단이 스프링으로써 상기 내부공간의 상부면에 탄력지지되는 채로 상기 소경부에 수용되는 원통형상의 플런저와;
상기한 플런저의 상부면에 상하방향으로 관통형성되는 메인 바이패스 통로와;
상기 플런저가 상승되어 대경부에 위치되었을 경우에, 상기 대경부의 내주연 측으로 오일의 통과가 형성되도록 하기 위해, 상기 플런저의 측면측에 관통형성되는 서브 바이패스 통로; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 오일 쿨러 바이패스 밸브의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 바이패스 밸브가 장착되기 위한 오일 쿨러의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 오일 쿨러 바이패스 밸브의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 오일 쿨러 바이패스 밸브의 작동상태도이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성되는 오일 쿨러를 지시하는 것이고, 도면부호 40은 본 발명에 의한 바이패스 밸브를 지시하는 것이다.
상기한 오일 쿨러(30)의 하우징(31) 상부면에는 종래의 오일 쿨러에서와 같이 오일 필터 측으로 오일이 상승되도록 안내하기 위한 오일 상승통로(32)가 형성되고, 상기 하우징(31)의 중앙부에는 오일 필터를 통과한 오일이 오일 쿨러(30) 측으로 하강되도록 안내하기 위한 오일 하강통로(33)가 형성된다.
그리고 상기한 오일 하강통로(33)의 일측으로는 바이패스 밸브(40)가 장착되기 위한 바이패스 홀(35)이 원형상으로 형성된다.
상기한 바이패스 밸브(40)의 케이스(41)에 형성된 내부공간(42)은 내경의 차이에 의해서 대경부(43)와 소경부(44)로 구분형성된다. 상기한 대경부(43)와 소경부(44)의 직경에 차이를 두는 이유는 오일의 바이패스량을 조절하기 위한 플런저(50)의 상승되었을 경우, 상기 플런저(50)의 측면에 마련되는 서브 바이패스 통로(54)를 통해 상승되는 오일이 통과될 수 있는 유로를 확보해주기 위한 것이다.
상기한 대경부(43) 측으로 유도되는 오일이 오일 필터 측으로 향할 수 있도록 상기 대경부(43)의 일측 도중에는 외측을 향하여 오일 필터 연결통로(45)가 형성된다.
그리고 소경부(44)에 수용되어 통과되는 오일량을 제어하기 위한 플런저(50)는 원통형상으로 형성되며, 그 상부면에는 메인 바이패스 통로(52)가 상하방향으로 관통형성된다.
특히, 상기한 플런저(50)의 상부의 외주연은 그 외경이 중간부 및 하부보다 작게 형성되어 스프링(60)의 일측단이 지지될 수 있도록 스프링 시트(51)가 마련된다. 상기 스프링(60)의 하측단은 상기 스프링 시트(51)에 탄력지지되고, 스프링(60)의 상단은 케이스(41)의 상단에 조립되는 캡(46)의 내측면에 탄력지지된다.
한편, 상기 플런저(50)가 하부에서 전달되는 오일의 압력에 의해서 상승되어 대경부(43)에 위치되는 플런저(50)의 외주연 도중에는, 상기 대경부(43)의 내주연 측으로 오일의 통과가 허용되도록 하기 위한 서브 바이패스 통로(54)가 형성된다. 서브 바이패스 통로(54)는 상기 플런저(50)의 외주연에 소정의 각도간격으로 다수 형성되는 것이 바람직하다. 서브 바이패스 통로(54)가 다수 형성하게 되면, 오일 쿨러(30) 내부의 압력이 과도하게 상승되었을 경우에 압력의 해소능력이 향상되어진다.
이상과 같이 오일 쿨러 바이패스 밸브의 작동상태를 설명한다.
오일 펌프에서 펌핑된 오일은 오일 필러 측으로 흐르는 과정에서 일부의 오일은 상기한 오일 쿨러(30)를 통과하게 된다. 이렇게 오일 쿨러(30)를 통과하는 오일은 냉각수입구(36)에서 입력되어 냉각수출구(37)를 나가는 냉각수에 의해서 열교환되어 냉각이 이루어지게 된다.
오일 쿨러(30)를 통과하는 오일의 압력이 상기한 바이패스 밸브(40) 내에 수용된 스프링(60)의 압력보다 낮은 정상적인 조건일 경우에는, 오일 쿨러(30) 내로 유입된 오일은 상기한 플런저(50)의 메인 바이패스 통로(52)를 통하여 대경부(43)로 상승된 후 오일 필터 연결통로(45) 측으로 배출되어 오일 필터로 향하게 된다. 이 때, 상기한 플런저(50)는 스프링(60)의 탄성력에 의해서 케이스(41)의 소경부(44)에 위치된다.
한편, 엔진의 초기 시동시 또는 오일 쿨러(30) 내에 이상압력이 가해질 경우에는 상기한 플런저(50)는 오일압에 의해서 스프링(60)을 가압하면서 대경부(43) 측으로 상승된다. 플런저(50)가 상승되어 상기 플런저(50)의 외주연에 마련된 서브 바이패스 통로(54)가 대경부(43) 측에 노출되면 상기한 플런저(50)의 내측공간으로 유입되는 오일의 일부는 상기한 서브 바이패스 통로(54)를 통하여 대경부(43) 측으로 흐른 후, 상기 오일 필터 연결통로(45)를 통과하여 오일 필터 측으로 흐르게 된다. 상기와 같이 플런저(50)가 오일 압력에 의해서 상승된 경우에도 상기한 메인 바이패스 통로(52)로 일부의 오일은 배출되어, 상기 서브 바이패스 통로(54)를 통과하여 대경부(43)로 유입된 오일과 합류하여 상기 메인 바이패스 통로(52)를 통과하여 오일 필터 측으로 흐르게 된다.
즉, 상기와 같이 플런저(50)가 오일의 압력에 의해서 상승된 경우에는 오일이 대경부(43) 측으로 흐를 수 있는 공간이 플런저(50)가 소경부(44)에 위치되어 있는 경우보다 커지게 되므로서 상대적으로 압력의 해소가 빠르게 이루어진다. 따라서 오일의 바이패스 기능이 오일의 쿨링 성능이 향상되고, 오일 쿨러(30) 및 바이패스 밸브(40)의 고장발생률이 낮아지게 된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 엔진의 냉시동시 또는 오일 쿨러를 통과하는 오일의 압력이 정상의 경우보다 상승될 경우에 상기한 오일 쿨러 내의 오일이 바이패스되는 효율이 향상되므로서 오일 쿨러 및 바이패스 밸브의 손상이 방지되며, 오일 쿨러로 입력되는 오일의 압력이 정상압력일 경우에는 바이패스되는 오일량이 적정 수준으로 조절되므로서 충분한 오일의 냉각이 이루어질 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 바이패스 밸브가 장착되기 위한 오일 쿨러의 평면도.
도 2는 본 발명에 의한 오일 쿨러 바이패스 밸브의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 오일 쿨러 바이패스 밸브의 작동상태도.
도 4 내지 도 7은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 오일 쿨러 31 : 하우징
32 : 오일 상승통로 33 : 오일 하강통로
35 : 바이패스 홀 36 : 냉각수입구
37 : 냉각수출구 40 : 바이패스 밸브
41 : 케이스 42 : 내부공간
43 : 대경부 44 : 소경부
45 : 오일 필터 연결통로 46 : 캡
50 : 플런저 52 : 메인 바이패스 밸브
54 : 서브 바이패스 밸브 60 : 스프링

Claims (2)

  1. 오일 펌프 측에서 공급된 오일의 온도를 낮추기 위한 오일 쿨러의 하우징 일측에 엔진의 냉시동시, 오일 쿨러 내부의 이상압력 상승시 등에 오일 쿨러 내부를 통과하는 오일이 오일 필터 측으로 바이패스될 수 있도록 오일 쿨러의 하우징 상부면에 바이패스 홀이 형성되는 구조에 있어서,
    내부공간(42)이 내경의 차이에 의해서 대경부(43)와 소경부(44)로 구분형성되며, 그 외주는 상기 바이패스 홀(35)에 장착되는 원통형상으로 형성되고, 상기 대경부(43) 일측 도중에는 외측을 향해 오일 필터 연결통로(45)가 형성되는 케이스(41)과;
    상단이 스프링(60)으로써 상기 내부공간(42)의 상부면에 탄력지지되는 채로 상기 소경부(44)에 수용되는 원통형상의 플런저(50)와;
    상기한 플런저(50)의 상부면에 상하방향으로 관통형성되는 메인 바이패스 통로(52)와;
    상기 플런저(50)가 상승되어 대경부(43)에 위치되었을 경우에, 상기 대경부(43)의 내주연 측으로 오일의 통과가 형성되도록 하기 위해, 상기 플런저(50)의 측면측에 관통형성되는 서브 바이패스 통로(54); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 오일 쿨러 바이패스 밸브의 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 서브 바이패스 통로(54)는 상기 플런저(50)의 외주연에 소정의 각도간격으로 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 쿨러 바이패스 밸브의 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009056161A1 (de) * 2009-11-27 2011-06-01 Volkswagen Ag Eine Schmiermittelversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Schmiermittelversorgungseinrichtung

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