KR100774686B1 - 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 펌프로부터 스위치블 태핏에 이르는 오일의 순환경로상에 오일 컨트롤 밸브의 온/오프 제어시, 비교적 간단한 구조로서 오일의 공급경로를 고압과 저압으로 각각 전환시키도록 하는 압력경계 형성조절부를 마련함으로써, 스위치블 태핏의 구동장치에 대한 구성을 간략화시키고, 제조 비용도 절감할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 오일 펌프로부터 토출된 오일을 스위치블 태핏에 제공하도록 상기 오일 펌프와 순환경로를 형성하는 유압인가경로와; 상기 유압인가경로중에 설치되고, 온/오프 제어에 따라 오일의 유동을 허용 내지 차단 및 드레인시키는 오일 컨트롤 밸브 및; 상기 유압인가경로중에 설치되고, 상기 오일 컨트롤 밸브의 온/오프시 상기 유압인가경로를 고압측 오일 공급경로 내지 저압측 오일 공급경로로 각각 전환시키도록 하는 압력경계 형성조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로{oil supplying route for driving switchable tappet}

도 1은 본 발명에 따른 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로에서 스위치블 태핏의 작동시 유압의 경로를 도시한 도면.

도 2는 스위치블 태핏의 비작동시 유압의 경로를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 적용되는 중공형 캠 샤프트를 도시한 도면.

도 4 내지 도 6은 각각 본 발명에 적용되는 캠 캡을 도시한 사시도와 종단면도 및 저면도.

본 발명은 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일의 오일 통로를 각각의 운전 조건에 따라 저압 및 고압의 오일 공급경로로 이용할 수 있도록 하는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로에 관한 것이다.

최근 들어, 자동차 산업에 있어 다양한 분야에서 기술 개발이 지속되고 있는 바, 그 중에서 엔진의 연비를 향상시키는 분야도 주목을 받고 있는 기술이다.

그 중에서 실린더 휴지(CDA; Cylinder Deactivation) 엔진도 요구동력이 낮은 아이들시나 저부하의 운전조건에서 엔진의 일부 연소실에 대한 작동을 멈춰 연료의 소모를 줄임으로써 연비의 향상을 도모하는 기술중 하나인 것이다.

종래 실린더 휴지 엔진에 적용되는 스위치블 태핏의 구동장치는 오일 펌프로부터 토출되는 오일을 오일 컨트롤 밸브의 온/오프 제어에 따라 스위치블 태핏에 고압 내지 저압으로 출력하는 구성으로 이루어지는 바,

이 경우 오일 펌프와 스위치블 태핏 사이에는 오일 공급경로가 마련되어야 하고, 상기 오일 공급경로상에는 운전 조건에 따라 상기 스위치블 태핏에 제공되는 오일압을 저압 내지 고압의 작동압으로 적절하게 변환하기 위한 압력조절장치가 구비되어야 한다.

그런데, 상기와 같은 역할을 수행하는 압력조절장치는 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 비용도 고가이므로 보다 저렴하면서도 간단한 구성인 별도의 장비로 대체되어야만 하는 요구가 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 오일 펌프로부터 스위치블 태핏에 이르는 오일의 순환경로상에 오일 컨트롤 밸브의 온/오프 제어시, 비교적 간단한 구조로서 오일의 공급경로를 고압과 저압으로 각각 전환시키도록 하는 압력경계 형성조절부를 마련함으로써, 스위치블 태핏의 구동장치에 대한 구성을 간략화시키고, 제조 비용도 절감할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 오일 펌프로부터 토출된 오일을 스위치블 태핏에 제공하도록 상기 오일 펌프와 순환경로를 형성하는 유압인가경로와;

상기 유압인가경로중에 설치되고, 온/오프 제어에 따라 오일의 유동을 허용 내지 차단 및 드레인시키는 오일 컨트롤 밸브 및;

상기 유압인가경로중에 설치되고, 상기 오일 컨트롤 밸브의 온/오프시 상기 유압인가경로를 고압측 오일 공급경로 내지 저압측 오일 공급경로로 각각 전환시키도록 하는 압력경계 형성조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 오일 펌프(10)는 스위치블 태핏(12)과 유압인가경로(14)를 매개로 연결되어 순환경로를 형성하고, 상기 유압인가경로(14)에는 상기 스위치블 태핏(12)과의 오일의 연통을 위한 오일 통로(14a)가 형성되는 바, 상기 오일 통로(14a)는 통상 실린더 헤드의 내부에 마련된다.

상기 유압인가경로(14)에는 온/오프 제어에 따라 상기 유압인가경로(14)를 통한 오일의 유동을 허용 내지 차단시키도록 동작되는 오일 컨트롤 밸브(16)가 설치되는 데, 상기 오일 컨트롤 밸브(16)는 오일의 유동을 차단시 유동되는 오일을 드레인 시키는 기능을 포함하고 있다.

상기 유압인가경로(14)에는 상기 오일 컨트롤 밸브(16)의 온/오프시 상기 유압인가경로(14)를 고압측 오일 공급경로 내지 저압측 오일 공급경로로 각각 전환시켜 상기 스위치블 태핏(12)의 작동을 허용 내지 차단하기 위한 압력경계 형성조절부(18)가 구비된다.

여기서, 상기 압력경계 형성조절부(18)는 상기 오일 펌프(10)로부터 토출된 오일을 제공받는 중공형 캠 샤프트(20)와, 상기 중공형 캠 샤프트(20)로부터 오일을 제공받는 캠 캡(22) 및, 상기 캠 캡(22)의 내부에 구비되어 양단부 사이에 압력 차이의 발생시 오일의 유동을 허용하고 양단부 사이에 압력 차이가 없을 경우에 오일의 유동을 배제하는 오리피스 참조 형상물(24)로 이루어진다.

그리고, 상기 중공형 캠 샤프트(20)에는 상기 유압인가경로(14)를 통해 제공되는 오일을 유동시키도록 부재의 길이방향을 따라 형성된 종방향 천공부(20a)와, 상기 종방향 천공부(20a)와 연통되면서 상기 캠 캡(22)을 향해 상기 캠 샤프트(20)의 반경방향으로 천공된 반경방향 천공부(20b)가 각각 구비된다.

또한, 상기 캠 캡(22)에는 상기 반경방향 천공부(20b)와 연통되도록 상기 캠 샤프트(20)의 지지용 안착면(22a)의 내주면에 길이방향을 따라 형성된 그루브(22b)와, 상기 그루브(22b)와 연통되고 상기 캠 캡(22)의 측부에서 상기 오리피스 참조 형상물(24)을 수용하도록 일단이 밀폐되게 형성된 오리피스 룸(22c)이 구비된다.

즉, 상기 오리피스 참조 형상물(24)은 상기 오리피스 룸(22c)에 설치되어, 상기 유압인가경로(14)와 상기 중공형 캠 샤프트(20) 사이를 교통시키는 역할을 하게 된다.

이때, 상기 오리피스 참조 형상물(24)의 양단측에 압력의 차이가 없으면, 상기 오리피스 참조 형상물(24)을 통한 오일의 유동을 없게 되고, 이는 상기 유압인가경로(14)상에 고압이 걸린 상태를 의미하게 된다.

또한, 상기 오리피스 참조 형상물(24)의 양단측에 압력의 차이가 발생하면, 상기 오리피스 참조 형상물(24)을 통한 오일의 유동이 발생하게 되고, 이는 상기 유압인가경로(14)상에 저압이 걸린 상태를 의미하게 된다.

그리고, 상기 그루브(22b)와 상기 오리피스 룸(22c)은 상기 캠 캡(22)의 볼트구멍(22d)과, 상기 볼트구멍(22d)의 일측과 상기 오리피스 룸(22c) 사이를 연통하는 관통구멍(22e)을 매개로 상호 교통하는 구조로 이루어진다.

또한, 상기 볼트구멍(22d)은 상단(22d-1)이 체결볼트의 직경과 동일하게 형성되고, 하단(22d-2)이 체결볼트의 직경 보다 크게 형성되어 있어, 상기 볼트구멍(22d)을 통해 볼트(도시안됨)의 체결시 상기 볼트와 하단(22d-2) 사이의 틈새는 곧 오일의 유동경로로 이용되는 것이다.

그리고, 상기 캠 캡(22)의 저면부에는 상기 오리피스 참조 형상물(24)을 통해 유동되는 오일중 포함된 공기를 포집하도록 오목한 형태의 저류공간(22f)이 형성되어 있어, 상기 압력경계 형성조절부(18)를 통해 오일의 유동시 오일의 내부에 포함된 공기는 상기 저류공간(22f)내에 포집되었다가, 오일의 드레인시 외부로 배출되어진다.

또한, 상기 오리피스 룸(22c)은 상부가 마개(22g)에 의해 밀폐되고, 하부가 오리피스 참조 형상물(24)을 매개로 교통된 상태를 이루고 있다.

이하, 본 발명에 따른 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로의 작동을 상세히 설명한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 오일 컨트롤 밸브(16)가 온되면, 상기 오일 펌프(10)로부터 토출되는 오일은 도면을 기준으로 좌측의 유압인가경로(14)를 통해 스위치블 태핏(12)으로 공급되고, 이와 동시에 상기 오일 펌프(10)로부터 토출되는 오일은 도면을 기준으로 우측의 유압인가경로(14)를 통해 압력경계 형성조절부(18)로 공급된다.

이때, 상기 압력경계 형성조절부(18)에서는 내부에 위치한 오리피스 참조 형상물(24)을 중심으로 양단부에 각각 상기 오일 펌프(10)로부터 토출된 오일에 의한 작동압이 걸린 상태이므로, 상기 오리피스 참조 형상물(24)의 양단측에는 압력의 차이가 발생하지 않게 되고, 이에 따라 상기 유압인가경로(14)를 통한 오일의 유동은 더 이상 이루어지지 않게 되므로, 상기 유압인가경로(14)는 고압의 상태로 전환된다.

이 결과, 상기 스위치블 태핏(12)에는 이의 작동을 위한 유압이 지속적으로 제공되고 있는 상태가 되는 것이다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 오일 컨트롤 밸브(16)가 오프되면, 상기 오일 펌프(10)로부터 도면을 기준으로 좌측의 유압인가경로(14)를 통해 스위치블 태핏(12)으로 오일의 공급은 차단되고, 이에 반해, 상기 오일 펌프(10)로부터 도면을 기준으로 우측의 유압인가경로(14)를 통해 압력경계 형성조절부(18)로 오일의 공급만이 이루어지게 되는 데, 이러한 오일의 유동은 상기 오일 컨트롤 밸브 (16)의 좌측단에서 드레인되므로, 결국 스위치블 태핏(12)의 작동은 이루어지지 않게 된다.

이때, 상기 압력경계 형성조절부(18)에서는 내부에 위치한 오리피스 참조 형상물(24)을 중심으로 양단부에 상기 오일 펌프(10)로부터 토출된 오일에 의한 작동압이 걸리지 못한 상태이므로, 상기 오리피스 참조 형상물(24)의 양단측에는 압력의 차이가 발생하게 되고, 이에 따라 상기 유압인가경로(14)를 통한 오일의 유동은 지속되므로, 상기 유압인가경로(14)는 저압의 상태로 전환된다.

이 결과, 상기 스위치블 태핏(12)에는 이의 작동을 위한 유압이 제공되지 못하므로,, 상기 스위치블 태핏(12)의 작동은 전술한 바와 같이 이루어지지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로에 의하면, 오일 펌프로부터 스위치블 태핏에 이르는 오일의 순환경로상에 배치된 오일 컨트롤 밸브의 온/오프 제어에 따라, 유압인가경로에 작용하는 압력이 각각 고압과 저압으로 전환될 수 있으므로, 스위치블 태핏의 구동장치의 구성에 있어 별도의 압력조절장치를 마련하지 않아도 되므로 구성의 간략화와 비용의 저감을 기대할 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 오일 펌프로부터 토출된 오일을 스위치블 태핏에 제공하도록 상기 오일 펌프와 순환경로를 형성하는 유압인가경로와;

   상기 유압인가경로중에 설치되고, 온/오프 제어에 따라 오일의 유동을 허용 내지 차단 및 드레인시키는 오일 컨트롤 밸브 및;

   상기 유압인가경로중에 설치되고, 상기 오일 컨트롤 밸브의 온/오프시 상기 유압인가경로를 고압측 오일 공급경로 내지 저압측 오일 공급경로로 각각 전환시키도록 하는 압력경계 형성조절부를 포함하여 구성되는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 압력경계 형성조절부는 상기 오일 펌프로부터 토출된 오일을 제공받는 중공형 캠 샤프트와;

   상기 중공형 캠 샤프트로부터 오일을 제공받는 캠 캡 및;

   상기 캠 캡의 내부에 구비되어 양단부의 압력 차이의 발생시 오일의 유동을 허용하고, 양단부의 압력 차이가 없을 경우에 오일의 유동을 배제하는 오리피스 참조 형상물로 이루어진 것을 특징으로 하는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 중공형 캠 샤프트에는 부재의 길이방향을 따라 형성된 종방향 천공부와, 상기 종방향 천공부와 연통되면서 상기 캠 캡을 향해 상기 캠 샤프트의 반경방향으로 천공된 반경방향 천공부가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 캠 캡에는 상기 반경방향 천공부와 연통되도록 상기 캠 샤프트의 지지용 안착면의 내주면에 길이방향을 따라 형성된 그루브와, 상기 그루브와 연통되고 상기 캠 캡의 측부에서 상기 오리피스 참조 형상물을 수용하도록 일단이 밀폐되게 형성된 오리피스 룸이 구비된 것을 특징으로 하는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 그루브와 상기 오리피스 룸은 상기 캠 캡의 볼트구멍과, 상기 볼트구멍의 일측과 상기 오리피스 룸 사이를 연통하는 관통구멍을 매개로 상호 교통하는 것을 특징으로 하는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 볼트구멍은 상단이 체결볼트의 직경과 동일하게 형성되고, 하단이 체결볼트의 직경 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로.
7. 청구항 2에 있어서,

   상기 캠 캡의 저면부에는 상기 오리피스 참조 형상물을 통해 유동되는 오일중 포함된 공기를 포집하도록 오목한 형태의 저류공간이 형성된 것을 특징으로 하는 스위치블 태핏 구동용 오일 공급경로.

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