KR101023917B1 - 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 오일드레인 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진에서 엔진 정지시 유압밸브간극조정기를 포함하는 실린더헤드 각부에 공급되었던 오일이 메인갤러리로 회수되는 것을 방지하여 재시동시 순간적으로 오일이 공급되지 않는 현상이 방지되도록 한 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치에 관한 것이다.

상술한 본 발명은,

흡기측 유압밸브간극조정기와 연통된 제1유로관 및 배기측 유압밸브간극조정기와 연통된 제2유로관으로 엔진의 메인갤러리에 있는 오일이 분기 공급되도록 하는 장치에 있어서, 상기 메인갤러리와 상기 제1유로관을 연결하는 메인유로 상에는, 공급되는 오일이 상기 제1유로관의 높이보다 더 높이 상승하였다가 하강되면서 상기 제1유로관으로 유입되도록 적어도 1회 절곡된 드레인방지통로가 형성된 것을 특징으로 하는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치를 제공한다.

Description

유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치{Apparatus for Anti- Drain of Oil in Engine having HLA}

본 발명은 엔진의 오일드레인 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진에서 엔진 정지시 유압밸브간극조정기를 포함하는 실린더헤드 각부에 공급되었던 오일이 메인갤러리로 회수되는 것을 방지하여 재시동시 순간적으로 오일이 공급되지 않는 현상이 방지되도록 한 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치에 관한 것이다.

엔진에는 실린더와 피스톤처럼 섭동하는 부분이나 크랭크샤프트와 캠샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분이 있는바, 이러한 운동 마찰부분은 금속끼리 직접 접촉하므로 마찰열이 발생하고, 그 마찰면이 거칠어져 조기 마모되거나 심한 경우 과열에 의해 고착되는 등의 고장이 발생하여 엔진 운전에 심각한 지장을 초래한다.

상기와 같은 현상을 방지하기 위하여 자동차 엔진에는 윤활장치가 마련된다. 윤활장치는 엔진의 마찰부에 오일을 주입하여 유막이 형성되도록 함으로써 마찰저항이 감소되어 마모 및 온도상승이 억제되도록 한다.

도1은 종래 엔진 윤활장치의 오일 유로를 나타낸 개략도이고, 도2는 종래 유압식 밸브간극 조정기와 캠샤프트로 오일을 공급하기 위한 유로를 나타낸 모식도이다.

도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 윤활장치에는 오일팬(1)에 저장되어 있는 오일을 엔진의 각 윤활부분으로 압송하기 위하여 오일펌프(2)가 마련되고, 상기 오일펌프(2)를 통해 압송되는 오일 중에 함유되어 있는 이물질을 여과하기 위한 오일필터(3)가 오일 공급라인 상에 설치된다.

한편, 상기 오일펌프(2)에 의해 가압된 오일은 실린더블록의 메인갤러리(4)로 보내지게 되는데, 여기서 크랭크샤프트 및 커넥팅로드의 각 베어링부를 윤활하게 되며 또한, 체크밸브 형태의 논-리턴(Non-Return) 밸브(10)를 거쳐 실린더헤드(11)로 이송된다.

상기 실린더헤드(11)로 이송된 오일은 유압식 밸브간극 조정기(HLA; Hydraulic Lash Adjuster)와 가변밸브타이밍장치(CVVT; Continuously Variable Valve Timing)에 오일을 공급함과 동시에 캠샤프트 베어링부에 오일을 공급하게 된다.

그러나, 상술한 바와 같은 유압식 밸브간극 조정기가 구비된 엔진에서 차량을 장시간 운전하지 않으면 상기 유압식 밸브간극 조정기를 비롯한 실린더헤드의 각 부위에 유입되었던 오일이 메인갤러리로 다시 회수되어 재시동시 상기 유압식 밸브간극 조정기 및 실린더헤드에 설치된 기타 장치에 순간적으로 오일이 미공급되 어 심각한 소음이 발생하고 조기마모되어 엔진에 손상을 초래하는 문제점이 있다.

물론, 도1에 도시된 바와 같이 논-리턴 밸브를 설치하여 엔진 정지시 실린더헤드에 있는 오일이 메인갤러리로 완전히 회수되는 것을 방지할 수 있으나, 이는 오일 공급회로 상에 별도의 밸브를 설치하여야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 엔진을 장시간 가동하면 상기 논-리턴 밸브가 고착되어 제 성능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 메인갤러리와 실린더헤드 사이에 논-리턴 밸브와 같은 별도의 부품을 설치하지 않으면서 유로의 구조를 개선하여 엔진 정지시에도 유압밸브간극조정기를 포함하는 실린더헤드 각부로 공급되었던 오일이 전면 회수되지 않도록 함으로써 재시동시 유압밸브간극조정기를 포함하는 실린더헤드의 각 장치가 손상되는 것을 방지함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

흡기측 유압밸브간극조정기와 연통된 제1유로관 및 배기측 유압밸브간극조정기와 연통된 제2유로관으로 엔진의 메인갤러리에 있는 오일이 분기 공급되도록 하는 장치에 있어서,

상기 메인갤러리와 상기 제1유로관을 연결하는 메인유로 상에는, 오일의 드 레인을 방지하는 어댑터가 설치된 것을 특징으로 하는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치가 제공된다.

또한, 상기 어댑터는 공급되는 오일이 상기 제1유로관의 높이보다 더 높이 상승하였다가 하강되면서 상기 제1유로관으로 유입되도록 1회 이상 절곡된 드레인방지통로인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인유로 중에서 상기 메인갤러리와 최고점 사이의 어느 한 지점은 상기 제2유로관과 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2유로관은 상기 메인갤러리와 최고점 사이의 어느 한 지점보다 하부에 위치되면서 경사지게 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 유압밸브간극조정기를 포함하는 각종 장치가 설치된 실린더헤드에 논-리턴 밸브와 같은 별도의 체크밸브를 설치하지 않고도 엔진 정지시 실린더헤드에 공급되었던 오일이 메인갤러리로 회수되는 것을 방지할 수 있어 재시동시 신속한 윤활이 가능해 소음 및 엔진 손상이 크게 감소되는 특유의 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 엔진 윤활장치의 오일 유로를 나타낸 개략도이고, 도4는 본 발명에 따른 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진으로 오일이 공급되는 유로와 오일드레인이 방지되는 구조를 나타낸 모식도이며, 도5는 본 발명에 따른 오일드레인 방지장치의 드레인방지통로를 나타낸 정면도이고, 도6은 본 발명에 따른 오일드레인 방지장치가 설치된 엔진의 실린더헤드를 나타낸 사시도이다.

먼저 도3을 보면, 종래기술에서 일부 설명한 바와 같이 오일팬(1)에 있던 오일은 오일펌프(2)에 의해 실린더블록에 형성된 메인갤러리(4)로 압송되고, 상기 메인갤러리(4)의 오일은 다시 엔진 각부로 보내지는데, 여기서는 특히 실린더헤드(11)로 공급되는 오일 유로에 대해서만 설명하기로 한다.

메인갤러리(4)에 있는 오일은 실린더블록에 형성된 오일 유로를 통해 실린더헤드(11)로 공급되는데, 상기 실린더헤드(11)로 공급된 오일은 본 발명에 따른 오일드레인 방지장치(100)를 통해 흡기측 유압밸브간극조정기(21)와 배기측 유압밸브간극조정기(22)로 유입된다.

이에 대한 구조는 도4에 보다 상세하게 나타나 있는바, 도4에서와 같이 실린더헤드(11)에는 유압밸브간극조정기(HLA)(20)를 비롯하여 가변밸브타이밍장치(CVVT)와 같은 오일에 의해 윤활이 요구되어지는 장치들이 설치되어 있다.

상기 유압밸브간극조정기(20)와 가변밸브타이밍장치는 흡기다기관 쪽에 배치되는 것과 배기다기관 쪽에 배치되는 것으로 양분되는바, 흡기 쪽에 있는 것을 편의상 흡기측 유압밸브간극조정기(21)와 흡기측 가변밸브타이밍장치로 명칭하고, 배기 쪽에 있는 것은 편의상 배기측 유압밸브간극조정기(22)와 배기측 가변밸브타이밍장치로 명칭한다.

한편, 상기 흡기측 유압밸브간극조정기(21)로 오일이 공급되도록 연통되어 있는 유로를 제1유로관(31)으로 명칭하고, 상기 배기측 유압밸브간극조정기(22)로 오일이 공급되도록 연통되어 있는 유로를 제2유로관(32)으로 명칭할 때, 엔진이 가동되면 오일펌프(2)의 압송압력에 의해 메인갤러리(4)에 있는 오일이 메인유로(110)를 통해 상기 제1유로관(31) 및 제2유로관(32)으로 분기되어 공급된다.

이때, 상기 메인갤러리(4)와 상기 제1유로관(31)을 연결하는 메인유로(110) 상에는, 오일의 드레인을 방지하는 어댑터가 설치되는데, 상기 어댑터는 공급되는 오일이 상기 제1유로관(31)의 높이보다 더 높이 상승하였다가 하강되면서 상기 제1유로관(31)으로 유입되도록 적어도 1회 절곡된 드레인방지통로(120)가 형성된다.

상기 드레인방지통로(120)는 도4에 나타낸 바와 같이 메인갤러리(4)에서 공급된 오일이 상기 제1유로관(31)의 높이보다 조금 더 높은 곳으로 상승되도록 하였다가 하강하면서 상기 제1유로관(31)으로 공급되도록 하는 것으로서, 엔진 가동시에는 오일펌프(2)의 압송압력이 충분하기 때문에 상기 제1유로관(31)으로 오일이 공급되는 것에는 전혀 문제가 없다.

그리고, 이렇게 오일이 공급되고 있는 상황에서 엔진이 정지되면 이제 더 이상 오일의 압송은 일어나지 않기 때문에 상기 드레인방지통로(120) 상에 있던 오일 중 최고점(121)을 지나지 못한 오일은 다시 메인갤러리(4)로 회수되지만, 상기 최고점(121)을 지나서 제1유로관(31)에 있던 오일은 외부 압력이 전혀 없기 때문에 상기 최고점(121)까지 상승하지 못해 메인갤러리(4)로 회수되지 못하고 상기 제1유로관(31) 상에 잔존하게 된다.

따라서, 엔진 정지상태로 상당한 시간이 경과하여도 상기 제1유로관(31) 속에 남아 있다가 엔진이 재시동되면 유압밸브간극조정기(20)의 신속한 윤활을 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 메인유로(110) 상의 오일은 상기 제2유로관(32) 쪽으로도 공급되어야 하는바, 상기 메인유로(110) 중에서 상기 메인갤러리(4)와 상기 최고점(121) 사이의 어느 한 지점은 상기 제2유로관(32)과 연결된다.

이때, 엔진이 정지되면 상기 제2유로관(32) 상에 있는 오일은 메인갤러리(4)로 회수될 수도 있는바, 상기 제2유로관(32) 상의 오일이 메인갤러리(4)로 회수되지 않도록 도5에 나타낸 바와 같이 실린더헤드(11)가 수평선(w) 상에서 소정각도 기울어지도록 배치되어 상기 제2유로관(32)이 상기 메인갤러리(4)와 최고점(121) 사이의 어느 한 지점(122)보다 하부에 위치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 제2유로관(32)의 높이가 상기 메인갤러리(4)와 최고점(121) 사이의 어느 한 지점(122)보다 낮도록 상기 실린더헤드(11)를 경사지게 배치하면 상기 드레인방지통로(120)와 연결된 상기 제2유로관(32)이 자연스럽게 하부방향으로 기울어져 엔진 정지시에도 상기 제2유로관(32)에 있는 오일이 상기 드레인방지통로(120)를 통해 메인갤러리(4)로 회수되지 못하고 남게 된다.

즉, 정리하면 엔진이 정지된 상태에서 상기 제1유로관(31)의 오일은 상기 드레인방지통로(120)의 최고점(121)까지 저절로 올라가지 못하므로 메인갤러리(4)로 회수되지 않고 잔존되며, 상기 제2유로관(32)의 오일은 경사지게 배치되어 있기 때 문에 메인갤러리(4)로 회수되지 않고 잔존 된다.

한편, 이와 같은 드레인방지통로(120)는 도6에 도시된 바와 같이 실린더헤드(11)의 바디(12)와 상기 바디(12)에 착탈 가능하도록 설치되는 커버(130) 사이에 형성될 수 있는바, 상기 커버(130)에는 상기 드레인방지통로(120)용 홈(131)이 형성되는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 엔진 윤활장치의 오일 유로를 나타낸 개략도,

도2는 종래 유압식 밸브간극 조정기와 캠샤프트로 오일을 공급하기 위한 유로를 나타낸 모식도,

도3은 본 발명에 따른 엔진 윤활장치의 오일 유로를 나타낸 개략도,

도4는 본 발명에 따른 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진으로 오일이 공급되는 유로와 오일드레인이 방지되는 구조를 나타낸 모식도,

도5는 본 발명에 따른 오일드레인 방지장치의 드레인방지통로를 나타낸 정면도,

도6은 본 발명에 따른 오일드레인 방지장치가 설치된 엔진의 실린더헤드를 나타낸 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

4 : 메인갤러리 11 : 실린더헤드

20 : 유압밸브간극조정기 21 : 흡기측 유압밸브간극조정기

22 : 배기측 유압밸브간극조정기 31 : 제1유로관

32 : 제2유로관 110 : 메인유로

120 : 드레인방지통로 121 : 최고점

122 : 메인갤러리와 최고점 사이의 어느 한 지점

130 : 커버

Claims (4)

1. 흡기측 유압밸브간극조정기(21)와 연통된 제1유로관(31) 및 배기측 유압밸브간극조정기(22)와 연통된 제2유로관(32)으로 엔진의 메인갤러리(4)에 있는 오일이 분기 공급되도록 하는 장치에 있어서,

   상기 메인갤러리(4)와 상기 제1유로관(31)을 연결하는 메인유로(110) 상에는, 오일의 드레인을 방지하는 어댑터가 설치된 것을 특징으로 하는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 어댑터는 공급되는 오일이 상기 제1유로관(31)의 높이보다 더 높이 상승하였다가 하강되면서 상기 제1유로관(31)으로 유입되도록 1회 이상 절곡된 드레인방지통로(120)인 것을 특징으로 하는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 메인유로(110) 중에서 상기 메인갤러리(4)와 최고점(121) 사이의 어느 한 지점(122)은 상기 제2유로관(32)과 연결된 것을 특징으로 하는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2유로관(32)은 상기 메인갤러리(4)와 최고점(121) 사이의 어느 한 지점(122)보다 하부에 위치되면서 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 유압밸브간극조정기가 구비된 엔진의 오일드레인 방지장치.

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