KR20110009148U - 냉각수 및 윤활유 유로를 일체로 갖는 엔진블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진블록에 관한 것이며, 그 목적은 각 실린더를 연결하는 냉각수 및 윤활유 배관을 대신하여 일체의 냉각수 및 윤활유 유로를 실린더블록 내부에 일체로 형성함으로서, 엔진블록의 간소화를 구현할 수 있는 냉각수 및 윤활유 유로를 일체로 갖는 엔진블록을 제공함에 있다.
본 고안은 실린더블록과; 상기 실린더블록에 다수개의 원통형으로 형성되어 피스톤의 왕복운동이 이루어지는 실린더와; 상기 각 실린더의 내주면에 구비되는 실린더라이너를 포함하는 엔진블록에 있어서; 상기 각 실린더의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 외부로부터 냉각수의 유입을 위한 제1유입구와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더와 실린더라이너 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 실린더헤드를 경유할 수 있게 실린더의 외주면 상부와 실린더라이너 사이에 형성되는 제1배출구를 구비하는 제1냉각수통로와; 상기 제1냉각수통로와 높이차를 가지며 각 실린더의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 상기 실린더헤드를 경유한 냉각수의 유입을 위한 제2유입구와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더와 실린더라이너의 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 외부로 배출되는 제2배출구를 구비하는 제2냉각수통로를 포함하여 구성한 냉각유로를 일체로 갖는 엔진블록에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

냉각수 및 윤활유 유로를 일체로 갖는 엔진블록{Engine block with cooling water and lubrication oil passage}

본 고안은 엔진블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 기통(실린더)을 구비하는 엔진블록의 냉각 및 윤활을 위한 내부유로가 일체로 가공 형성된 엔진블록에 관한 것이다.

일반적으로 실린더블록은 엔진의 수명을 좌우하는 중요한 것으로 여러 개의 실린더를 하나로 주조한 블록 구조를 이루게 되고, 그 위에는 실린더헤드가 설치된다. 이러한 실린더블록은 설계, 재질, 제조 등에 있어서 충분한 주의가 기울어지며 더욱이 수정을 용이하게 할 수 있어야 하고 또 대량생산에 적합한 것이라야 한다.

이러한 각 실린더의 내주면에는 통상 실린더블록과 다른 재질의 실린더라이너가 설치되며, 상기 실린더라이너의 내주면에서 피스톤의 왕복운동이 구현된다.

이러한 실린더라이너의 둘레는 실린더 내부의 열부하가 집중되어 그로 인한 엔진의 출력저하, 오일소모, 부품의 마모 현상이 야기되는데, 이를 방지하기 위하여 냉각 및 윤활 기능을 수반하도록 하고 있다.

일반적으로 상기와 같이 실린더블록에 형성되는 냉각수 및 윤활유 통로는 실린더블록의 제조 시 관 형태의 유로를 직접적으로 가공하게 되고, 또한 다수개의 실린더에 대해 개별적으로 가공 형성된 냉각수 및 윤활유 유로는 엔진블록의 외부로 연결되는 별도의 배관을 이용하여 연결되는 구조를 이루게 됨으로서, 엔진블록의 외부로 복잡한 냉각수 및 윤활유 배관이 그대로 노출된 상태를 이루게 된다.

이렇게 엔진블록의 외부로 노출된 냉각수 및 윤활유 배관은 엔진블록의 각종 부품에 대한 유지보수 시 장애물로 작용하게 되고, 시각적으로도 복잡하여 엔진블록의 미관을 떨어뜨리게 되었다. 특히 엔진블록의 유지보수 시에는 실린더헤드를 실린더블록으로부터 분리하고 다시 조립하는 작업이 빈번히 이루어지게 되는데, 이렇게 복잡하게 엔진블록 외부로 노출된 냉각수 및 윤활유용 배관은 유지보수 작업에 상당한 불편함을 제공하게 되었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 각 실린더를 연결하는 냉각수 및 윤활유 배관을 대신하여 일체의 냉각수 및 윤활유 유로를 실린더블록 내부에 일체로 형성함으로서, 엔진블록의 간소화를 구현할 수 있는 냉각수 및 윤활유 유로를 일체로 갖는 엔진블록을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 고안은 실린더블록과; 상기 실린더블록에 다수개의 원통형으로 형성되어 피스톤의 왕복운동이 이루어지는 실린더와; 상기 각 실린더의 내주면에 구비되는 실린더라이너; 및

상기 각 실린더의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 외부로부터 냉각수의 유입을 위한 제1유입구와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더와 실린더라이너 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 실린더헤드를 경유할 수 있게 실린더의 외주면 상부와 실린더라이너 사이에 형성되는 제1배출구를 구비하는 제1냉각수통로와;

상기 제1냉각수통로와 높이차를 가지며 각 실린더의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 상기 실린더헤드를 경유한 냉각수의 유입을 위한 제2유입구와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더와 실린더라이너의 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 외부로 배출되는 제2배출구를 구비하는 제2냉각수통로를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 실린더블록과; 상기 실린더블록에 다수개의 원통형으로 형성되어 피스톤의 왕복운동이 이루어지는 실린더와; 상기 각 실린더의 내주면에 구비되는 실린더라이너와; 외부로부터 윤활유의 유입과 유출을 위한 유입구와 유출구와 연결되어, 윤활유가 다수개의 실린더와 실린더라이너 사이영역을 순환하는 윤활유통로를 실린더 내주면에 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 수단으로부터 본 고안은 각 실린더의 내주면과 실린더라이너의 외주면을 지나는 냉각수 및 윤활유통로를 실린더의 내주면에 일체로 형성함으로서, 다수개의 실린더를 연결하기 위한 외부 냉각수 및 윤활유용 배관의 설치를 배재할 수 있어, 엔진블록의 외관을 간소화시켜 엔진의 콤팩트 구조를 만족할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 실린더와 실린더라이너의 사이 냉각수 유로를 형성하기 위하여 실린더헤드 부분에 배치되는 워터재킷 및 냉각수용 배관을 배제할 수 있어, 엔진블록의 유지보수 시 실린더블록으로부터 실린더헤드의 분리 및 재결합 시 작업의 편의를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 실린더의 내주면과 대향하는 실린더라이너의 외주면과 함께 냉각수 및 윤활유 통로를 형성하게 됨으로서, 냉각수 및 윤활유 통로의 직접적인 원형가공이 아니라 실린더 내주면에 대한 개구된 가공만으로 차후 실린더라이너의 체결과 동시 냉각수 및 윤활유통로를 확보할 수 있어, 가공작업의 편의와 그 소요비용을 줄일 수 있는 이점이 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 엔진블록의 구성을 보이기 위한 측면 부분 예시도
도 2는 도 1의 A-A선을 따른 절단 예시도
도 3은 도 1의 B-B선을 따른 절단 예시도
도 4는 도 1의 C-C선을 따른 절단 예시도

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 엔진블록의 구성을 보이기 위한 측면 부분 예시도를, 도 2는 도 1의 A-A선을 따른 절단 예시도를, 도 3은 도 1의 B-B선을 따른 절단 예시도를, 도 4는 도 1의 C-C선을 따른 절단 예시도를 도시한 것으로, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 냉각수 및 윤활유 유로를 일체로 하는 엔진블록은, 실린더블록(1)과, 실린더(2), 실린더라이너(3)를 포함한다.

통상 엔진블록은 다수개의 실린더(2)가 직렬로 배치되고, 각 실린더(2)의 내측으로 원통형의 실린더라이너(3)가 구비된다.

이러한 각 실린더라이너(3)의 내측면은 피스톤(미도시)과 접촉한다.

본 고안에 따른 이러한 구성의 엔진블록에는, 상기 각 실린더(2)의 내측면과 실린더라이너(3)의 외부면 사이영역을 냉각수 및 윤활유가 흐를 수 있게 유로를 블록에 일체로 형성한다.

도시된 바와 같이, 연소 시 열이 직접적으로 절단되는 실린더블록(1)의 상부측에는 냉각을 위한 냉각수유로(10)(20)를 형성하게 되며, 비교적 하단부에는 윤활유유로(30)가 배치된다.

본 고안에 따른 엔진블록은 냉각수 혹은 윤활유의 통로를 각 실린더의 내주면에 일체로 형성하는 것으로 이하 설명에 있어 이해의 편의를 위하여 상호 각각 독립된 흐름경로를 가지는 냉각수와 윤활유 유로에 대하여 분리하여 설명하기로 한다.

먼저 본 고안에 따른 일체형의 냉각수유로(10)(20)는, 실린더블록(1)과; 상기 실린더블록(1)에 다수개의 원통형으로 형성되어 피스톤의 왕복운동이 이루어지는 실린더(2)와 상기 각 실린더(2)의 내주면에 구비되는 실린더라이너(3)를 포함하는 엔진블록에 있어서,

상기 각 실린더(2)의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 외부로부터 냉각수의 유입을 위한 제1유입구(11)와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더(2)와 실린더라이너(3)의 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 실린더헤드(미도시)를 경유할 수 있게 실린더(2)의 외주면 상부와 실린더라이너(3)의 사이에 형성되는 제1배출구(12)를 구비하는 제1냉각수통로(10)와;

상기 제1냉각수통로(10)와 높이차를 가지며 각 실린더(2)의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 상기 실린더헤드를 경유한 냉각수의 유입을 위한 제2유입구(21)와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더(2)와 실린더라이너(3)의 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 외부로 배출되는 제2배출구(22)를 구비하는 제2냉각수통로(20)를 포함하여 구성한다.

이때, 상기 제1냉각수통로(10)의 하단과, 제2냉각수통로(20)의 상, 하단에는, 순환하는 냉각수의 기밀확보를 위하여 실린더(2) 내주면에 대하여 실린더라이너(3)의 조립 시 링 형의 실링재(40)를 개재시킨다.

상기 본 고안에 따른 제1냉각수통로(10) 및 제2냉각수통로(20)는 실린더블록(1)의 제작 시 일체로 가공 형성된다.

이상과 같은 구조의 일체형 냉각수유로를 갖는 엔진블록은, 외부 워터펌프(미도시)로부터 일정압력의 냉각수가 제1유입구(11)를 통하여 제1냉각수통로(10)로 유입되며, 이렇게 제1냉각수통로(10)로 유입된 냉각수는 각 실린더(2)의 내주면과 실린더라이너(3)의 외주면 사이 모든 공간을 순환하며, 이후 제1냉각수통로(10)의 상부에 형성되는 실린더(2) 내주면 상부와 실린더라이너(3)의 외주면 사이에 형성된 제1배출구(12)를 통하여 각 실린더헤드(미도시)로 배출된다.

이렇게 실린더헤드를 경유한 냉각수는 실린더(2) 일측에 일체로 형성된 제2유입구(21)를 통하여 제2냉각수통로(20)로 다시 유입되며, 이렇게 제2냉각수통로(20)로 유입된 냉각수는 다시 각 실린더(2)의 내주면과 실린더라이너(3)의 외주면 사이 모든 공간을 순환하며, 일측에 형성된 제2배출구(22)를 통하여 배출되어 제1냉각수통로(10)와 제2냉각수통로(20)를 반복적으로 거치며 순환과정을 수행하게 된다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 일체형 냉각수통로(10)(20)는 외부 워터펌프 및 실린더헤드와 연결되는 유입구(11)(21)와 배출구(12)(22)를 실린더블록(1)에 일체로 형성하는 동시 각각의 실린더(2)에 대한 개별 순환방식이 아닌 각 실린더(2)에 대한 실린더라이너(3)를 일시에 모두 순환하는 제1 및 제2냉각수유로(10)(20)를 실린더블록(1)의 내주면에 일체로 형성함으로서, 종래 실린더헤드와 워터재킷을 연결하거나 혹은 각각의 실린더(2)를 연결하는 냉각수 배관의 설치를 배제할 수 있어 엔진블록의 간소화를 구현할 수 있는 것이다.

한편, 본 고안에 따른 일체형의 윤활유유로는, 실린더블록(1)과; 상기 실린더블록(1)에 다수개의 원통형으로 형성되어 피스톤의 왕복운동이 이루어지는 실린더(2)와 상기 각 실린더(2)의 내주면에 구비되는 실린더라이너(3)를 포함하는 엔진블록에 있어서,

외부로부터 윤활유의 유입과 유출을 위한 유입구(31)와 유출구(32)와 연결되어, 윤활유가 각 실린더(2)의 내주면과 실린더라이너(3) 외주면 사이 공간을 순환하는 윤활유통로(30)를 실린더블록(1)에 일체로 형성한다.

이때, 상기 윤활유통로(30)의 상, 하단에는 윤활유의 기밀확보를 위하여 실린더(2)의 내주면에 대하여 실린더라이너(3)의 조립 시 링 형의 실링재(40)를 개재시킨다.

이러한 윤활유통로(30) 역시 실린더블록(1)의 제작 시 일체로 가공 형성될 수 있다.

이상과 같은 구조의 일체형 윤활유유로를 갖는 엔진블록은, 외부 오일펌프(미도시)로부터 일정압력의 윤활유가 일측 유입구(31)를 통하여 윤활유통로(30)로 유입되며, 이렇게 윤활유통로(30)로 유입된 윤활유는 각 실린더(2)의 내주면과 실린더라이너(3)의 모든 사이공간을 순환하며, 이후 타측에 형성된 유출구(32)를 통하여 배출되어 오일펌프를 통한 지속적인 순환과정을 수행하게 된다.

이상과 같이, 본 고안에 따른 일체형 윤활유통로(30)는 상기 제1 및 제2냉각수통로(10)(20)와 마찬가지 외부 오일펌프와 연결되는 유입구(31)와 유출구(32)를 실린더블록(1)에 일체로 형성하는 동시 각각의 실린더(2)에 대한 개별 순환방식이 아닌 각 실린더(2)에 대한 다수개의 실린더라이너(3)의 외주면을 모두 순환하는 윤활유유로(30)를 실린더블록(1)에 일체로 형성함으로서, 종래 오일펌프와 실린더블록을 연결하거나 혹은 각 실린더를 연결하는 윤활유 배관의 설치를 배제할 수 있는 장점이 있다.

또한, 이상과 같은 실린더(2)의 내주면과 대향하는 실린더라이너(3)의 외주면과 함께 윤활유통로(30)를 형성하게 됨으로서, 윤활유 통로의 원형가공이 아닌 실린더(2) 내주면에 대한 개구된 가공만으로 차후 실린더라이너(3)의 체결과 동시 윤활유 통로(30)를 확보할 수 있어, 가공작업의 편의와 그 소요비용을 줄일 수 있다.

본 고안에 따른 제1 및 제2냉각수통로(10)(20) 및 윤활유통로(30)의 단면구조는 엔진의 다양한 사양별 보다 구체적이고 다양한 설계인자가 수반되어야 하는 바 그러한 단면구조의 상세한 설계 치는 본 고안에서 한정하지 아니한다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 실린더블록
(2) : 실린더
(3) : 실린더라이너
(10) : 제1냉각수통로
(11) : 제1유입구
(12) : 제1배출구
(20) : 제2냉각수통로
(21) : 제2유입구
(22) : 제2배출구
(30) : 윤활유통로
(40) : 실링재

Claims (6)

1. 실린더블록(1)과;
   상기 실린더블록(1)에 다수개의 원통형으로 형성되어 피스톤의 왕복운동이 이루어지는 실린더(2)와;
   상기 각 실린더(2)의 내주면에 구비되는 실린더라이너(3)와;
   상기 각 실린더(2)의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 외부로부터 냉각수의 유입을 위한 제1유입구(11)와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더(2)와 실린더라이너(3) 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 실린더헤드를 경유할 수 있게 실린더(2)의 외주면 상부와 실린더라이너(3) 사이에 형성되는 제1배출구(12)를 구비하는 제1냉각수통로(10)와;
   상기 제1냉각수통로(10)와 높이차를 가지며 각 실린더(2)의 내주면에 서로 연통하게 형성되며, 상기 실린더헤드를 경유한 냉각수의 유입을 위한 제2유입구(21)와 연결되어, 냉각수가 다수개의 실린더(2)와 실린더라이너(3)의 사이영역을 순환하고, 순환한 냉각수가 외부로 배출되는 제2배출구(22)를 구비하는 제2냉각수통로(20);
   를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 냉각수유로를 일체로 갖는 엔진블록.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1냉각수통로(10)의 하단과, 제2냉각수통로(20)의 상, 하단에는, 냉각수의 기밀확보를 위하여 실린더(2)의 내주면에 대한 실린더라이너(3)의 조립 시 링 형의 실링재(40)가 개재되는 것을 특징으로 하는 냉각수유로를 일체로 갖는 엔진블록.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1냉각수통로(10) 및 제2냉각수통로(20)는 실린더블록(1)의 제작 시 일체로 가공 형성된 것을 특징으로 하는 냉각수유로를 일체로 갖는 엔진블록.
   
4. 실린더블록(1)과;
   상기 실린더블록(1)에 다수개의 원통형으로 형성되어 피스톤의 왕복운동이 이루어지는 실린더(2)와;
   상기 각 실린더(2)의 내주면에 구비되는 실린더라이너(3)와;
   외부로부터 윤활유의 유입과 유출을 위한 유입구(31)와 유출구(32)와 연결되어, 윤활유가 다수개의 실린더(2)와 실린더라이너(3) 사이영역을 순환하는 윤활유통로(30)를 실린더(2) 내주면에 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 윤활유유로를 일체로 갖는 엔진블록.
5. 제4항에 있어서,
   상기 윤활유통로(30)의 상, 하단에는 윤활유의 기밀확보를 위하여 실린더(2)의 내주면에 대한 실린더라이너(3)의 조립 시 링 형의 실링재(40)가 개재되는 것을 특징으로 하는 윤활유유로를 일체로 갖는 엔진블록.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 윤활유통로(30)는 실린더블록(1)의 제작 시 일체로 가공 형성된 것을 특징으로 하는 윤활유유로를 일체로 갖는 엔진블록.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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