KR20180049869A - 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 오일팬의 적정 유면을 유지하도록 제어하기 위한 배플 플레이트를 채택하여 경사로 등과 같이 차량이 기울어지는 노면 조건에서도 오일팬의 유면이 오일저장부의 상측면을 넘지 않도록 하는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치에 의하면, 경사로 등과 같이 차량이 기울어지는 노면 조건에서도 오일팬의 유면이 오일저장부의 상측면을 넘지 않게 되며, 이에 오일팬 한쪽으로 치우져진 엔진오일을 쳐올려 역류시키는 크랭크 샤프트 오일 처닝 현상을 방지하고, 결과적으로 오일 처닝에 의한 디젤링을 방지할 수 있다.

Description

자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치 {Oil flow control device of vehicle oil pan}

본 발명은 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 경사로 조건에서도 오일팬의 유면을 적정하게 제어하여 크랭크 샤프트 오일 처닝(churning)으로 인한 디젤링을 방지할 수 있는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 실린더 블록 아래에는 엔진 내부의 윤활 및 냉각을 위한 엔진오일을 저장하기 위해 오일팬이 장착되어 있다. 상기 실린더 블록의 실린더 아랫부분에는 크랭크 샤프트를 덮어주는 크랭크 케이스가 구비되고, 크랭크 케이스 아래에 오일팬이 배치되어 크랭크 샤프트를 감싸주게 된다.

종래의 오일팬은 크랭크 샤프트를 아래쪽에서 전체적으로 덮어줄 수 있도록 마련되나, 실질적으로 엔진오일을 저장하는 공간(이하, '오일저장부'라고 함)은 크랭크 샤프트의 축방향을 기준으로 한쪽에 배치된다.

도 1을 참조하면, 오일팬(1)은 경사로 등과 같이 차량이 기울어지는 노면 조건에서 오일팬(1) 내부의 엔진오일이 오일저장부(2)에서 흘러나와 오일팬(1) 한쪽으로 치우쳐짐에 따라 커넥팅 로드가 엔진오일을 쳐올려 역류시키는 크랭크 샤프트 오일 처닝(churning)이 발생하게 되고, 이러한 크랭크 샤프트 오일 처닝에 의한 블로 아웃(blow out) 오일량이 증가함(즉, 블로바이 가스에 섞이는 오일량이 증가함)에 의해 점화 없이 자연 발화되는 디젤링(dieseling)이 발생하는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2005-0023907호 (2005년03월10일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출한 것으로서, 오일팬의 적정 유면을 유지하도록 제어하기 위한 배플 플레이트를 채택하여 경사로 등과 같이 차량이 기울어지는 노면 조건에서도 오일팬의 유면이 오일저장부의 상측면을 넘지 않도록 하는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 엔진오일을 저장하기 위한 오일저장부를 가지는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치로서, 상기 오일저장부의 오일 유면 높이에 따라 상하 이동가능한 배플 플레이트와, 상기 오일저장부의 내벽에 형성되어 상기 배플 플레이트의 상하 이동을 안내하는 승강 가이드를 포함하며, 상기 배플 플레이트는 그 가장자리부가 오일저장부의 내벽에 이웃한 상태로 상하 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 배플 플레이트는 마주 접합된 상판과 하판, 및 상기 상판과 하판 사이에 기밀하게 형성된 공기층으로 이루어지며, 상기 배플 플레이트의 양측 단부에는 승강 가이드가 상하 이동가능하게 끼워지는 가이드 슬릿이 형성된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 승강 가이드는 그 가장자리부가 일정 기울기를 갖는 사선 형태로 경사지게 형성되어서 상기 배플 플레이트의 최대 하강 위치를 제한하게 된다.

본 발명에 따른 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치에 의하면, 경사로 등과 같이 차량이 기울어지는 노면 조건에서도 오일팬의 유면이 오일저장부의 상측면을 넘지 않게 되며, 이에 오일팬 한쪽으로 치우져진 엔진오일을 쳐올려 역류시키는 크랭크 샤프트 오일 처닝 현상을 방지하고, 결과적으로 오일 처닝에 의한 디젤링을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 오일팬의 경사로 주행시 문제점을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명에 따른 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치를 나타낸 절개도
도 4는 본 발명에 따른 배플 플레이트를 나타낸 도면
도 5는 도 4의 A-A에서 본 단면도
도 6은 본 발명에 따른 오일팬의 승강 가이드 구조를 보여주는 도면
도 7은 본 발명에 따른 배플 플레이트의 최대 하강 위치를 보여주는 도면
도 8은 본 발명에 따른 배플 플레이트의 적용 효과를 보여주는 도면
도 9는 본 발명에 따른 배플 플레이트의 제작시 사용하는 초음파 진동융착기를 보여주는 도면

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치는 경사로 등과 같이 오일팬이 기울어지는 노면 조건에서도 오일팬의 유면이 오일팬 내부 오일저장부의 상측면을 넘지 않도록 함에 특징이 있다.

이를 위하여, 상기 오일팬(10)의 오일저장부(12)에는 도 2 및 도 3에 보듯이 오일 유면 높이에 따라 상하 이동가능한 배플 플레이트(20)가 설치된다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 배플 플레이트(20)는 마주 접합된 상판(22)과 하판(24)으로 구성되며, 그 중앙부에 공기층(26)을 가진다.

상기 상판(22)과 하판(24)은 동일 구조의 판체로서 형성되며, 중앙부에 수직선방향으로 볼록하게 벤딩된 형태로 성형된 융기부(22a,24a)를 가진다.

상판(22)과 하판(24)은 각각의 융기부(22a,24a)를 대칭 구조로 마주하도록 배치한 상태에서 진동 융착에 의해 일체로 접합되며, 이때 융기부(22a,24a) 주변에 평판 부위가 서로 면접촉 형태로 마주하여 접합됨으로써 상판(22)과 하판(24) 사이에 기밀하게 공기층(26)이 형성된다.

상기 공기층(26)은 엔진오일보다 큰 비중을 갖는 플라스틱 재질의 배플 플레이트(20)를 오일 유면상에 띄울 수 있는 부피를 가지면 어떤 형태로든 적용 가능하며, 예를 들어 직선형의 센터부와 이 센터부를 가로질러 배치되는 복수의 교차부를 가진 형태로 형성될 수 있다(도 4 참조).

이러한 공기층(26)을 가지는 배플 플레이트(20)는 그 가장자리부가 오일저장부(12)의 내벽에 이웃한 상태(근접한 상태 또는 접촉한 상태)로 오일 유면 높이에 따라 상하 이동하게 된다.

상기 오일저장부(12)는 오일팬(10)의 실질적인 엔진오일 저장공간으로서 오일팬(10)의 한쪽에 설정된 깊이를 가지도록 형성되며, 오일팬(10)에 최대 용량의 엔진오일이 충전되는 경우 오일저장부(12)의 상측면 부근까지 채워지게 된다.

이에 배플 플레이트(20)는 엔진오일이 최대 충전되어 있는 경우 오일저장부(12)의 상측면에 위치하게 되고(도 2 참조), 엔진오일의 유면이 낮아짐에 따라 하강 이동하게 되며, 엔진오일이 충전되어 오일 유면이 다시 높아짐에 따라 상승 이동하게 된다.

오일저장부(12)의 내벽에는 상기 배플 플레이트(20)의 상하 이동을 안내하는 복수의 승강 가이드(14)가 돌출 형성되고, 배플 플레이트(20)의 양측 단부에는 상기 승강 가이드(14)가 상하 이동가능하게 끼워지는 가이드 슬릿(28)이 형성된다.

상기 가이드 슬릿(28)은 배플 플레이트(20)의 양측 단부에서부터 배플 플레이트(20)의 중앙측으로 연장되어 일정 길이를 가지도록 형성되며, 승강 가이드(14)는 길죽한 장홈 형상을 가지는 가이드 슬릿(28)이 상하 이동가능하도록 하기 위해 가이드 슬릿(28)의 너비에 상당하는 두께를 갖는 판상체 모양으로 오일저장부(12)의 마주하는 양측 내벽에 형성된다.

좀더 구체적으로, 상기 승강 가이드(14)는 도 6에 나타낸 바와 같이 삼각 모양의 판상체로서 형성되며, 이에 배플 플레이트(20)의 상하 이동 위치에 따라 가이드 슬릿(28)의 길이방향으로 이동하는 승강 가이드(14)의 가장자리부(14a)가 일정 기울기를 갖는 사선 형태로 경사지게 형성됨으로써 배플 플레이트(20)의 최대 하강 위치를 제한하게 된다.

이때 오일저장부(12)에서 서로 마주하고 있는 양측의 승강 가이드(14)는 대칭 구조로 형성되며, 그 가장자리부(14a)는 서로 동일한 기울기를 가진다.

배플 플레이트(20)는 가이드 슬릿(28)에 승강 가이드(14)가 끼워진 상태로 오일 유면 높이에 따라 오일팬(10)의 오일저장부(12) 내에서 상하 이동하게 되므로, 가이드 슬릿(28)의 길이와 승강 가이드(14)의 가장자리부(14a)의 경사도를 조절함으로써 오일저장부(12)의 오일 유면 높이에 따라 하강 이동하는 배플 플레이트(20)의 최대 하강 위치를 제한할 수 있다(도 7 참조). 이에 따라 오일저장부(12) 내에서 이동되는 배플 플레이트(20)의 최소 높이가 한정되므로, 오일 유면이 상기 최소 높이 이하로 낮아지더라도 배플 플레이트(20)는 더이상 하강 이동하지 않게 된다.

이와 같이 구성되는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치는 오일팬(10)의 자세에 따른 오일 유면 변화시 능동적으로 오일 유면을 제어하여 오일저장부(12)의 상측면 밖으로 엔진오일이 넘치는 것을 방지할 수 있으며(도 8 참조), 따라서 오일팬(10)이 기울어지는 노면 조건에서 오일 유면을 오일저장부(12)의 상측면 이하로 유지시켜 오일팬의 유면이 오일저장부(12)의 상측면을 넘지 않도록 함으로써 오일저장부(12)에서 흘러나온 엔진오일이 오일팬(10) 한쪽으로 치우쳐짐에 의해 역류되어지는 크랭크 샤프트 오일 처닝 현상을 방지할 수 있으며, 결과적으로 크랭크 샤프트 오일 처닝에 의한 디젤링을 방지할 수 있다.

한편, 오일저장부(12)는 배플 플레이트(20)와 이웃하는 벽면이 경사지지 않게 형성되어 배플 플레이트(20)가 항시 오일저장부(12)의 내벽에 이웃하여 접촉한 상태로 상하 이동을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하나, 종래의 오일저장부는 보통 한쪽 벽면이 경사를 가지고 있기 때문에 배플 플레이트가 항시 오일저장부의 내벽에 이웃하여 접촉한 상태로 상하 이동을 하지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 배플 플레이트(20)는 오일저장부(12)에서 승강 가이드(14)에 의해 최소 높이에 위치하고 있을 때 오일저장부(12)의 내벽에 접촉하여 이웃한 상태가 되고(도 7 참조), 오일저장부(12)에서 최대 높이에 위치하고 있을 때에는 오일저장부(12)의 내벽에 미세한 간격을 두고 근접하게 이웃한 상태가 된다(도 2 참조).

즉, 배플 플레이트(20)는 오일 유면 높이에 따라 상하 이동할 때 그 높이/위치에 따라 오일저장부(12)의 내벽에 미세 간격을 두고 이웃한 상태가 될 수 있으나, 오일팬의 내부압력 및 엔진오일의 점도로 인해 오일저장부(12)의 내벽과 배플 플레이트(20) 간에 일정 갭이 존재하더라도 상기 갭을 통해 엔진오일이 오일저장부(12) 밖으로 넘치는 현상이 발생하지 않으며, 혹시 엔진오일이 오일저장부(12) 밖으로 누설되더라도 누설량이 미미하여 크랭크 샤프트 오일 처닝이 발생하지 않게 된다.

좀더 말하면, 오일저장부(12)의 내벽과 배플 플레이트(20) 사이에는 오일 누설이 발생하지 않거나 또는 미미한 누설이 발생하게 되는 범위 내의 갭(예를 들어, 공차 수준의 갭)만 존재하게 되므로, 배플 플레이트(20)는 오일 유면을 적정하게 제어하여 오일저장부(12)의 상측면 이하로 유지시키는 기능을 정상적으로 수행가능하게 된다.

그리고, 오일팬(10)은 오일저장부(12)의 바깥 측면에 오일저장부(12)의 엔진오일을 펌핑가능한 오일펌프(16)를 구비한다.

아울러, 상기 배플 플레이트(20)는 도 9에 나타낸 바와 같은 초음파 진동융착기를 이용하여 제작 가능하며, 상지그(31)와 하지그(32) 사이에 접합하고자 하는 상판(22)과 하판(24)을 투입하고 유압실린더(33)를 통해 상지그(31) 아래쪽의 하지그(32)를 상지그(31) 측으로 가압해준 상태에서 전자석(34)과 스프링(35)에 의한 진동을 상판(22)에 발생시켜 상판(22)과 하판(24) 사이의 표면 마찰열로 상판(22)과 하판(24)을 접합시킨다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 오일팬
12 : 오일저장부
14 : 승강 가이드
20 : 배플 플레이트
22 : 상판
22a : 상판의 융기부
24 : 하판
24a : 하판의 융기부
26 : 공기층
28 : 가이드 슬릿

Claims (4)

1. 엔진오일을 저장하기 위한 오일저장부를 가지는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치로서,
   상기 오일저장부의 오일 유면 높이에 따라 상하 이동가능한 배플 플레이트와, 상기 오일저장부의 내벽에 형성되어 상기 배플 플레이트의 상하 이동을 안내하는 승강 가이드를 포함하며, 상기 배플 플레이트는 그 가장자리부가 오일저장부의 내벽에 이웃한 상태로 상하 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 배플 플레이트는 마주 접합된 상판과 하판, 및 상기 상판과 하판 사이에 기밀하게 형성된 공기층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 배플 플레이트의 양측 단부에는 승강 가이드가 상하 이동가능하게 끼워지는 가이드 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 승강 가이드는 그 가장자리부가 일정 기울기를 갖는 사선 형태로 경사지게 형성되어서 상기 배플 플레이트의 최대 하강 위치를 제한하게 된 것을 특징으로 하는 자동차 오일팬의 오일 유동 제어 장치.
   

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