KR100410328B1 - 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조에 관한 것으로, 피스톤으로 오일을 분사시켜 주는 오일 분사부와, 오일 메인 갤러리로부터 이 오일 분사부로 오일 공급을 해 주는 밸브체로 이루어지되, 상기 밸브체는 실린더 형상으로 이루어져 있으면서 오일 분사부와 연통가능하도록 이루어진 밸브몸체와, 밸브몸체의 내부에 탄성지지를 받아 설치되어 오일압의 변화에 따라 유로를 개폐시켜 주는 플런저와, 상기 플런저의 내부에 장착되어 오일의 온도 변화에 따라 이 플런저의 작동방향과 반대로 작동하면서 오일 흐름을 차단시켜 주는 스토퍼 부재로 이루어지게 함으로써, 오일 압력이 정상적으로 올라간 경우에 플런저가 개구되어 오일의 유동으로 오일 분사가 이루어지도록 한 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조를 제공하는데 있다.

Description

엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조{Oil injection jet structure for cooling piston of engine}

본 발명은 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진이 냉각 상태에 있을 때에 오일 분사가 이루어지지 않도록 하는 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 피스톤은 연소실에서 연소후 발생되는 열을 직접 받는 부분으로 엔진 시동 후 계속하여 온도가 높아지게 되며, 이를 방지하기 위해 오일을 이용한 분사 제트 구조를 장착하여 냉각시켜 주고 있다.

첨부도면 도 1은 피스톤을 냉각시키기 위한 오일 분사 제트의 일예를 보여주는 것으로, 실질적으로 오일을 피스톤에 분사시켜 주는 오일 분사부(10)와, 이 오일 분사부에 오일을 공급하기 위한 밸브체(20)로 구성되어 있다.

상기 밸브체(20)는 오일 분사부(10)에 연통가능하도록 오일 유동 구멍(11)이 관통성형된 실린더 형상의 부재로, 상기 오일 분사부(10)에 나사 체결 방식으로 체결고정되어 있다.

특히, 상기 밸브체(20)는 내부에 릴리프 베어링(23)의 탄성지지를 받는 플런저(22)가 장착되어 있으며, 이 플런저(22)가 상기 밸브체(20)의 하부에서 유입되는 오일압에 의해 오일 유동 구멍(21)을 개구시켜 피스톤으로의 오일 분사가 이루어지게 된다.

그러나, 종래의 오일 분사 제트 구조는 밸브체(20)로 유입되는 오일압에 의해 플런저가 상하 유동되면서 오일을 제공하는 단순한 구조로 이루어져 있기 때문에, 초기 엔진 시동시와 같이 오일이 차가워도 점도가 높아 오일 메인 갤러리의 내부 오일 압력이 증가하는 경우 밸브체가 개구되어 오일이 공급되어 차가운 피스톤을 더욱 냉각시키게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

이에 본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 피스톤으로 오일을 분사시켜 주는 오일 분사부와, 오일 메인 갤러리로부터 이 오일 분사부로 오일 공급을 해 주는 밸브체로 이루어지되, 상기 밸브체는 실린더 형상으로 이루어져 있으면서 오일 분사부와 연통가능하도록 이루어진 밸브몸체와, 밸브몸체의 내부에 탄성지지를 받아 설치되어 오일압의 변화에 따라 유로를 개폐시켜 주는 플런저와, 상기 플런저의 내부에 장착되어 오일의 온도 변화에 따라 이 플런저의 작동방향과 반대로 작동하면서 오일 흐름을 차단시켜 주는 스토퍼 부재로 이루어지게 함으로써, 오일 압력이 정상적으로 올라간 경우에 플런저가 개구되어 오일의 유동으로 오일 분사가 이루어지도록 한 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 플런저는 탄성스프링의 지지를 받아 상하로 승하강 하면서 오일 유동 구멍을 선택적으로 개폐시켜 주는 슬라이드체와, 이 슬라이드체의 상부에서 장착되어 있으며 하면에는 상기 스토퍼 부재와의 결합으로 내부에 소정의 공간부를 갖는 지지체로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 지지체는 밸브체의 외부로부터 스크류가 체결되어 탄성스프링의 탄성력을 조절할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 상기 스토퍼 부재는 지지체와의 결합으로 생성된 공간부에 있는 팽창수단에 의해 하향되어 유로를 개구시켜 오일 유동이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 종래의 오일 분사 제트 구조를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따르는 오일 분사 제트 구조를 나타내는 단면도,

도 3a와 3b는 본 발명에 따르는 오일 분사 제트 구조의 다른 실시예를 보여주는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 오일 분사부 20 : 밸브체

21 : 오일 유동 구멍 22 : 플런저

23 : 릴리프 스프링(relief spring) 24 : 밸브몸체

25 : 스토퍼 부재 26 : 지지돌기

27 : 슬라이드체 28 : 지지체

29 : 공간부 30 : 팽창수단

31 : 스토퍼 32 : 유로

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대하여 설명하기로 한다.

첨부도면 도 2는 본 발명에 따르는 오일 분사 제트 구조를 나타내는 단면도로, 도면부호 10은 오일 분사부를, 20은 이 오일분사부에 오일의 공급과 차단을 시켜 주는 밸브체를 각각 나타낸다.

본 발명은 미도시된 피스톤 부분에 오일을 분사시켜 주는 오일 분사부(10)와, 이 오일 분사부에 오일의 공급 및 차단을 담당하는 밸브체(20)로 이루어지되, 상기 밸브체(20)가 비정상적인 오일압 증가시에 작동되지 않도록 구성하여 이루어진 것이다.

이를 실현하기 위해, 상기 밸브체(20)는 실린더 형상으로 이루어져 있으면서 오일 분사부(10)와 연통되는 밸브몸체(24)와, 오일압의 변화에 따라 유로를 구성해 주는 플런저(22)와, 비정상적인 오일압에 대해 밸브를 차단시켜 주는 스토퍼 부재(25)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 밸브몸체(24)는 상부가 밀폐된 실린더 형상으로 이루어져 있으며, 내부에는 원주면을 따라 지지돌기(26)가 소정의 폭으로 돌출되어서 중간 부분이 뚫린 형태로 이루어져 있다.

특히, 상기 밸브몸체(24)의 상면과 지지돌기(26) 사이에는 오일 분사부(10)로 오일을 공급할 수 있도록 오일 유동 구멍(21)이 관통성형되어 있으며, 이 외에 이 오일 유동 구멍(21)을 개폐시켜 주는 플런저(22)가 장착되어 있다.

상기 플런저(22)는 릴리프 스프링(23)의 탄성지지를 받아 지지돌기(26)의 상면에 밀착되어 있으며, 오일압을 받아 상하 이동하면서 오일 유동 구멍을 개폐하는 역할을 한다.

한편, 상기 스토퍼 부재(25)는 밸브몸체(24)의 내측 상부에 장착되면서 내부의 공간부(29)에는 팽창수단(30)이 채워져 있는 지지체(28)와, 상단부가 지지체(28)의 공간부(29) 내에 수용되면서 플런저(22)를 관통하여 아래쪽으로 길게 연장되어 팽창수단(30)에 의해 이동가능한 슬라이드체(27)와, 상기 슬라이드체(27)의 하단부에 장착되어 밸브몸체(24)에 있는 유로(32)를 개폐하는 스토퍼(31)로 구성되어 있다.이때의 지지체(28)는 밸브몸체(24)의 상면과 밀착되어 릴리프 스프링(23)의 상단부위를 지지하는 역할도 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 지지체(28)는 밸브몸체(24)의 상하 길이방향으로 움직일 수 있도록 밸브몸체(24)의 외부로부터 스크류에 의해 체결고정하여 장착하고, 이 스크류의 체결 정도에 따라 릴리프 스프링(23)의 탄력을 조절할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 지지체(28)에는 내부에 소정의 크기를 갖는 공간부(29)가 형성되어 있으며, 이 공간부(29)에 슬라이드체(27)의 상단부가 장착된다.

또한, 상기 슬라이드체(27)의 하단부에 장착되는 스토퍼(31)는 상기 지지돌기(26)에 의해 그 중앙에 형성되는 유로(32)의 하면을 막아주거나 열어주는 역할을 한다.

즉, 상기 스토퍼 부재(25)는 슬라이드체(27)의 상단부가 상기 공간부(29) 내에 삽입되는 동시에 하단부가 플런저(22)의 중앙을 관통하여 지지돌기(26)의 아래쪽까지 연장되고, 이렇게 연장된 부분에 스토퍼(31)가 장착되는 구조로 이루어져 있다.

여기서, 상기 지지체(28)의 공간부(29)에는 왁스와 같은 팽창수단(30)이 충진되어 있으며, 이 팽창수단(30)의 팽창 및 수축작용에 의해 슬라이드체(27)가 상하로 움직이게 되고, 따라서 슬라이드체(27)의 하단부에 있는 스토퍼(31)는 지지돌기(26)에 있는 유로(32)를 열어주거나 닫아줄 수 있게 된다.즉, 오일의 온도가 낮아 왁스의 체적변화가 없는 경우에는 스토퍼(31)가 유로(32)를 닫아주고, 오일이 충분히 가열되는 경우에는 왁스의 팽창에 의해 스토퍼(31)가 유로(32)를 열어준다.

따라서, 상기 스토퍼 부재(25)는 플런저(22)와 반대 방향으로 작동하면서 안전 밸브 역할을 하게 되며, 특히 비정상적인 오일압의 변화에 의해 플런저(22)가 열리는 것을 막을 수 있게 된다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 피스톤으로 오일을 분사시켜 주는 오일 분사부와, 오일 메인 갤러리로부터 이 오일 분사부로 오일 공급을 해 주는 밸브체로 이루어지되, 상기 밸브체는 실린더 형상으로 이루어져 있으면서 오일 분사부와 연통가능하도록 이루어진 밸브몸체와, 밸브몸체의 내부에 탄성지지를 받아 설치되어 오일압의 변화에 따라 유로를 개폐시켜 주는 플런저와, 상기 플런저의 내부에 장착되어 오일의 온도 변화에 따라 이 플런저의 작동방향과 반대로 작동하면서 오일 흐름을 차단시켜 주는 스토퍼 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조를 제공함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.

1) 플런저와 반대 방향으로 작동하는 스토퍼 부재가 항상 유로를 막고 있는 상태로 있게 되며, 이에 따라 비정상적으로 오일압이 높아지더라도 정상적인 경우가 아니면 스토퍼 부재가 개구되지 않아 오일 분사가 이루어지지 않게 된다.

2) 엔진(오일)의 과냉시 비정상적인 오일의 분사로 인해 생기는 배기가스의 유해 성분을 줄일 수 있게 되어 환경 친화면에서 유리하게 된다.

3) 피스톤이 적절한 환경에서 작동이 이루어지게 되어 엔진 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 피스톤으로 오일을 분사하는 오일 분사부와, 상기 오일 분사부측 및 오일 메인 갤러리측과 연통되어 있는 밸브몸체 및 상기 밸브몸체의 내부에 탄성지지를 받으면서 설치되어 오일압에 따라 유로를 개폐하는 플런저를 갖는 밸브체를 포함하는 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조에 있어서,

   상기 밸브체는 밸브몸체의 내측 상부에 장착되면서 내부의 공간부에는 팽창수단(왁스)이 채워져 있는 지지체와, 상단부가 지지체의 공간부 내에 수용되면서 플런저를 관통하여 아래쪽으로 길게 연장되어 팽창수단에 의해 이동가능한 슬라이드체와, 상기 슬라이드체의 하단부에 장착되어 밸브몸체에 있는 유로를 개폐하는 스토퍼로 이루어져 플런저의 작동방향과 반대로 작동하면서 오일 흐름을 차단할 수 있는 스토퍼 부재를 더 갖는 것을 특징으로 하는 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조.
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3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지체는 밸브체의 외부로부터 스크류가 체결되어 탄성스프링의 탄성력을 조절할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 피스톤 냉각용 오일 분사 제트 구조.
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