KR100602752B1 - 드럼 컨트롤러 - Google Patents

Abstract

흡입분배기와 연이어 배열되어 있는 개별흡입관을 구비한 다기통 내연기관의 흡입장치에 사용하기 위한 드럼컨트롤러로서 이는 한 플랜지 단부에 있어 개별흡입관의 종 방향 구멍내에 설치되어 있다. 당해 드럼컨트롤러(10)는 이동전환 슬리브(15)와 고정코어(16)로 구성되어 있으며 전환슬리브가 회전운동을 함으로서 개별흡입관(11)을 효과적으로 개폐 해준다.

Description

드럼 컨트롤러{drum controller}

본 발명은 특허청구범위 제1항 및 제5항의 전제부에 따른 특히 다기통 내연 기관의 흡기 장치에 사용되는 드럼 컨트롤러에 관한 것이다.

유럽 특허 공보 제0 177 794호에 개시된 흡기 장치에 따르면, 흡기관들이 결합 흡기관과 결합되어 하나의 단일 유닛을 형성하고 있으며, 이러한 단일 유닛에 흡기 매니폴드가 추가 부품으로서 플랜지에 의해 설치되어 있고, 이러한 흡기 매니폴드는 한쪽에서는 스로틀 밸브를 통해 결합 흡기관과 연통되고 다른 한쪽에서는 흡기관들과 연통되어 있다. 제2 흡기관은, 흡기 매니폴드를 관통하는 샤프트 상에 설치되어 있는 플랩(flap)에 의하여 개폐될 수 있다. 이러한 공지된 흡기 장치에 따르면, 제작이 비교적 복잡할 뿐만 아니라, 흡기 매니폴드에 설치되어 있는 플랩과 여타 다른 부품에 설치되어 있는 제2 흡기관의 협동에 있어 문제가 발생하게 된다.

독일 공개 특허 공보 제42 44 504호에는 다기통 내연 기관의 흡기 장치가 개시되어 있다. 이러한 흡기 장치에는 관형 흡기 매니폴드가 구비되어 있다. 이러한 흡기 매니폴드로부터, 흡기 매니폴드 주위로 궁형으로 연장되어 양 실린더 열의 실린더로 이어지는 제1 흡기관이 연장되어 있다. 이와 마찬가지로, 짧은 제2 흡기관은 흡기 매니폴드로부터 연장되어 대응하는 흡기관으로 이어져 있다. 흡기 매니폴드와 제1 흡기관 및 제2 흡기관은 종방향 구멍을 구비한 일체형 부품으로 형성되어 있다. 이러한 종방향 구멍 내로 드럼 컨트롤러가 삽입되며, 드럼 컨트롤러는 각각의 제2 흡기관에 대한 관통구를 구비하고 있다. 이러한 드럼 컨트롤러의 관통구는 드럼 컨트롤러의 회전에 의해서 특정 제2 흡기관과 정렬되거나 정렬되지 않을 수 있다. 이러한 드럼 컨트롤러는 흡입 공기의 와류를 발생시키는 것으로 판명되었다. 이러한 와류는 다기통 내연 기관에 있어서 일정한 엔진 작동 상태에서 토크 저하를 초래하게 된다. 이러한 와류는, 드럼 컨트롤러가 전체 흡기관을 통해 연장되어 있으며 개방된 상태로 유지되어야 하는 채널도 드럼 컨트롤러에 의해 폐쇄되어 채널의 형상이 크게 변하는 경우에, 특히 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은, 위에서 언급한 단점들을 피할 수 있고 설치가 간단하며 흡입 공기의 유동에 불리한 영향을 미치지 않는 드럼 컨트롤러를 제공하는 데 있다.

이러한 목적은 특허청구범위 제1항의 특징에 의하여 달성된다.

본 발명의 이점은 드럼 컨트롤러가 2개의 부품으로 구성되어 있다는 점이다. 그들 부품 중 하나는 이동 드럼 슬리브이고 또 다른 하나는 고정 코어이며, 흡기관들 중 출력 채널의 개폐가 드럼 슬리브의 회전에 의하여 행해진다. 고정 코어는 이러한 흡기관들의 유동에 영향을 미치는 형상을 최적화할 수 있도록 사용된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정 코어의 적어도 일단부는 흡기 매니폴드에 연결된다. 코어를 고정시키기 위해서는 예컨대 소켓 체결이나 스크류 체결이 적절하다. 흡기관들의 영역에서, 고정 코어는 드럼 슬리브에 지지된다. 흡기관들 전체에 걸쳐 연장되어 있는 드럼 슬리브 중에서, 흡기관들 중 상시 개방되어야 할 토크 채널에서의 드럼 슬리브에는 관통구가 구비된다. 이러한 관통구는, 토크 채널에서의 유동 상태가 드럼 슬리브의 개폐에 의해 영향을 받지 않게 상시 개방되도록 형성되어야 한다.

위에 언급한 목적에 대한 한가지 대안에 따르면, 개폐 플랩을 구비한 드럼 컨트롤러를 마련하고, 드럼 컨트롤러-플랩 시스템이 고정 부품에 의하여 흡기 매니폴드에 설치된다. 이러한 구성은 매우 간단한 구성으로서, 이때에도 드럼 컨트롤러는 상시 개방되어야 할 토크 채널에서의 공기 유동에 거의 영향을 미치지 않게 된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 고정 부품은 중간 흡기관 플랜지와 결합될 수 있다. 고정 부품과 드럼 컨트롤러-플랩 조합체의 선조립이 가능하여 경제적으로 흡기 매니폴드 내에 설치할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시예들의 특징들과 부수적인 특징들은 특허청구범위 외에 명세서와 도면에도 개시되어 있으며, 개별 특징들은 그들 자체적으로 또는 본 발명과 타분야의 실시예를 조합한 형태로 실시될 수 있고 바람직하면서도 개별적으로 청구가능한 실시예를 구성할 수 있다.

이하에서는 실시예들을 중심으로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 흡기 매니폴드의 단부 플랜지를 도시한 단면도이다.

도 2는 제2 단면에서 흡기 매니폴드의 단부 플랜지를 도시한 단면도이다.

도 3은 출력 채널이 닫혀 있는 상태에서 흡기 매니폴드의 단부 플랜지를 도시한 도면이다.

도 4는 출력 채널이 개방되어 있는 상태에서 흡기 매니폴드의 단부 플랜지를 도시한 도면이다.

도 5는 개방 토크 채널을 구비한 흡기 매니폴드의 단부 플랜지를 도시한 도면이다.

도 6은 전위 플랩을 구비한 드럼 컨트롤러의 도면이다.

도 7은 도 6에 도시된 전위 플랩을 구비한 드럼 컨트롤러의 단면도이다.

내연 기관의 토크와 출력을 최적화하기 위해서, 흡기관들 내에 드럼 컨트롤러가 설치되며, 이러한 드럼 컨트롤러에 의해서 흡기관들의 길이가 변경될 수 있게 된다. 토크를 증대시키기 위해서는, 흡기관들 중 긴 채널에 해당되는 토크 채널로부터 공기가 흡입된다. 출력과 회전수를 증대시키기 위해서는, 흡기관들 중 짧은 채널에 해당되는 출력 채널로부터 공기가 흡입된다. 도 1을 보면, 드럼 컨트롤러(10)가 출력 채널(11)을 개폐시키기 위해 사용된다. 드럼 컨트롤러(10)의 형상은 출력 채널(11)의 단면에 대응되게 형성되며, 유동이 중단되거나 방해되지 않도록 형성된다.

일례로 직접 분사 장치용 투웨이(two-way) 흡기관의 채널들을 개폐시키기 위해서 드럼 컨트롤러(10)를 사용할 경우에, 도 1에 도시된 출력 채널(11)은 개폐되어야 하며, 이와 인접한 도 2에 도시된 토크 채널(14)은 항상 개방된 상태로 유지되어야 한다. 이때 드럼 컨트롤러(10)의 외곽부(12)는 유동에 불리한 영향을 미치게 되는데, 왜냐하면 와류(13) 또는 유동의 중단이 일어나게 하기 때문이다.

도 2에 따르면, 토크 채널(14)은 드럼 컨트롤러(10)의 모든 위치에서 불리한 형태를 갖고 있다.

도 3에 도시된 바에 따르면, 이동 드럼 슬리브(15)와 고정 코어(16)로 구성된 드럼 컨트롤러(10)를 사용하여, 흡기관들의 형상을 변경시키지 않고서도 출력 채널(11)을 폐쇄시킬 수 있다. 이러한 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 출력 채널(11)은 드럼 슬리브(15)의 해당 영역에 의해서 폐쇄된다.
도 4는 개방된 출력 채널(11), 드럼 슬리브(15) 및 코어(16)가 서로 맞대어져 접하고 있는 상태를 도시하고 있다.

도 5는 토크 채널(14)을 도시하고 있다. 이러한 토크 채널도 코어(16)와 드럼 슬리브(15)에 의해 관통된다. 드럼 슬리브(15)는 토크 채널(14)의 영역에서 관통구(18, 19)와 관통구(20, 21)를 구비한다. 이는, 모든 위치에서, 즉 개방 위치 및 폐쇄 위치 모두에서 드럼 슬리브가 개방되어 유지됨으로써 토크 채널이 차단되지 않음을 의미한다.

도 6은 플랩이 배치된 드럼 컨트롤러의 설치를 개선하기 위한 한가지 변형예를 도시하고 있다. 드럼 컨트롤러(22)는 플랜지(23)를 통해 연장되며, 이러한 플랜지에서는 서로 이웃한 흡기관(24, 25, 26, 27, 28, 29)이 마감된다. 드럼 컨트롤러(22)는 구동 장치(30)에 의해 구동된다. 이러한 구동 장치는 흡기관(24, 26, 28)을 폐쇄시키기 위한 플랩(31, 32, 33)을 구비하며, 이러한 플랩은 도 6에 개방된 상태로 도시되어 있다. 드럼 컨트롤러는 흡기관(25, 27, 29) 영역에서 테이퍼짐으로써, 이러한 흡기관 내에서는 거의 유동에 영향을 미치지 않게 된다. 플랩(31, 32, 33)은 예컨대 스크류 또는 리벳에 의하여 드럼 컨트롤러(22)에 고정된다.

도 7은 도 6에 도시된 흡기관(24)의 단면도를 도시하고 있다. 플랩(31)은 반개방(half-open) 상태로 도시되어 있다. 고정 부품(34)에 드럼 컨트롤러(22)와 플랩을 선조립하여 마련함으로써, 플랩의 설치가 상당히 쉬워지게 된다. 고정 부품은 여타 다른 부재들과 함께 흡기관의 플랜지 부품(35) 내에 삽입된다. 프로파일 패킹 형태의 플랜지 패킹(36)은 고정 부품(34)을 소정의 위치에서 유지시키며, 다기통 내연 기관의 흡기 장치의 전체 플랜지 구조체와 플랜지 부품(35) 사이에서 밀폐 작용을 한다.

물론 고정 부품(34)과 드럼 컨트롤러를 지지하는 중간 플랜지를 설치할 수도 있다. 이러한 중간 플랜지도 흡기 장치와 다기통 내연 기관 사이에 삽입될 수 있는 선조립 부품이다.

삭제

Claims (7)

1. 흡기 매니폴드와, 서로 이웃하여 배치되고 플랜지에서 마감되는 흡기관들을 포함하는 다기통 내연 기관의 흡기 장치용 드럼 컨트롤러로서, 상기 흡기관들의 종방향 구멍에 배치되고, 상기 흡기관들을 개폐시키기 위해 사용되는 드럼 컨트롤러에 있어서,

   이동 드럼 슬리브(15)와 고정 코어(16)를 포함하며, 상기 흡기관들 중 출력 채널(11)은 드럼 슬리브(15)가 회전할 때 개폐되고, 상기 고정 코어(16)의 적어도 일단부는 흡기 매니폴드와 연결되며, 상기 흡기관들 중 상시 개방되어야 하는 토크 채널(14) 영역에서, 상기 드럼 슬리브(15)는 토크 채널(14)과 상시 소통되는 관통구(18-21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 드럼 컨트롤러.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 고정 코어(16)는 이동 드럼 슬리브(15)에 지지되는 것을 특징으로 하는 드럼 컨트롤러.
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