KR101033318B1

KR101033318B1 - 실린더블록용 엔진오일제어장치

Info

Publication number: KR101033318B1
Application number: KR1020080120058A
Authority: KR
Inventors: 이해창
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2011-05-09
Also published as: KR20100061156A

Abstract

본 발명은 실린더블록용 엔진오일제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종전에 윤활회로 상에 설치되는 넌-리턴밸브와 체크밸브를 삭제하고 이들의 기능을 하나의 부품으로 대체할 수 있는 오일공급플런저가 설치된 실린더블록용 엔진오일제어장치에 관한 것이다.

상술한 본 발명은,

엔진오일이 공급되는 파이프 형태의 메인갤러리와, 상기 메인갤러리와 교차방향으로 연통되는 메인베어링오일공급홀과, 상기 메인갤러리와 교차방향으로 연통되는 실린더헤드오일공급홀과, 상기 메인갤러리와 교차방향으로 연통되는 피스톤쿨링젯이 형성되어 있는 자동차용 실린더블록에 있어서,

상기 메인갤러리에는, 메인베어링용 홀과, 실린더헤드용 홀과, 쿨링젯용 홀이 원주상에 각각 형성된 원통형의 오일공급플런저가 상기 메인갤러리의 길이방향으로 탄성 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

실린더블록용 엔진오일제어장치{Engine Oil Control Apparatus for Cylinder Block}

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 엔진오일을 주입하여 유막이 형성되도록 함으로써 마찰저항이 감소되어 마모 및 온도상승이 억제되도록 한다.

도1은 종래 엔진 윤활장치의 오일 유로를 나타낸 개략도이고, 도2는 종래 자 동차용 실린더블록에 형성된 메인갤러러를 나타낸 단면도이다.

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, 상기 메인갤러리(4)에는 크랭크샤프트 및 커넥팅로드의 각 베어링부로 엔진오일을 공급하기 위한 메인베어링오일공급홀(5)이 형성되며 또한, 실린더헤드(11)로 엔진오일이 공급될 수 있도록 실린더헤드오일공급홀(6)이 형성된다.

이때, 상기 실린더헤드오일공급홀(6)에는 도1에 나타낸 바와 같이 논-리턴(Non-Return) 밸브(10)가 설치되어 상기 메인갤러리(4)에서 상기 실린더헤드오일공급홀(6)로 공급된 오일은 상기 논-리턴 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.

여기서, 상기 논-리턴 밸브(10)는 엔진 정지시에 실린더헤드(11)로 공급되었던 오일이 메인갤러리(4) 쪽으로 드레인되지 않도록 실린더헤드오일공급홀(6)을 폐 쇄하는 기능을 한다.

한편, 상기 메인갤러리(4)에는 도2에 도시된 바와 같이 피스톤쿨링젯(7)이 형성되어 있는데, 상기 피스톤쿨링젯(7)은 엔진오일을 이용하여 과열된 피스톤을 냉각시키기 위한 오일통로로서, 상기 피스톤쿨링젯(7)은 일정한 오일 압력이상에서만 개방되도록 체크밸브가 설치된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 윤활회로 상에는 실린더헤드로 압송된 오일의 드레인을 방지하기 위한 넌-리턴밸브가 필요할 뿐만 아니라 피스톤쿨링젯에도 일정한 압력 이상에서만 개방되는 체크밸브가 설치되어야 하는바, 이러한 각각의 밸브 설치에 따른 부품 체적이 커지는 문제와 함께 비용이 상승되는 문제가 있다.

특히, 피스톤쿨링젯에 설치되는 체크밸브는 실린더 기통수만큼 필요하므로 비용상승에 큰 영향을 미치고 체크밸브의 고장시 교환이 매우 어렵고 고장난 것을 정확히 찾아내기 힘들어 모두 교체해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 종전의 윤활회로 상에 설치되던 넌-리턴 밸브 및 체크밸브를 삭제하는 대신 이들의 기능을 하나로 통합하여 종전과 동일한 작용을 유압에 따라 간단하게 수행할 수 있도록 함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

상기 메인갤러리에는, 메인베어링용 홀과, 실린더헤드용 홀과, 쿨링젯용 홀이 원주상에 각각 형성된 원통형의 오일공급플런저가 상기 메인갤러리의 길이방향으로 탄성 이동 가능하게 설치되어,

상기 메인갤러리에 유압 미작용시, 상기 오일공급플런저가 상기 메인베어링오일공급홀, 실린더헤드오일공급홀, 피스톤쿨링젯을 각각 폐쇄하고,

상기 메인갤러리에 1단계의 유압 작용시, 상기 메인베어링용 홀은 상기 메인베어링오일공급홀과, 상기 실린더헤드용 홀은 상기 실린더헤드오일공급홀과 각각 연통되며, 상기 피스톤쿨링젯은 상기 오일공급플런저에 의해 폐쇄되며,

상기 메인갤러리에 상기 1단계보다 높은 2단계의 유압 작용시, 상기 메인베어링용 홀은 상기 메인베어링오일공급홀과, 상기 실린더헤드용 홀은 상기 실린더헤드오일공급홀과, 상기 쿨링젯용 홀은 상기 피스톤쿨링젯과 각각 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 실린더블록용 엔진오일제어장치를 제공한다.

또한, 상기 메인베어링용 홀 및 상기 쿨링젯용 홀은 각각의 상기 메인베어링오일공급홀 및 상기 피스톤쿨링젯의 개수만큼 오일공급플런저의 길이방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일공급플런저에는 가해지는 유압작용 반대방향으로 상기 오일공급플런저를 밀어주기 위한 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인베어링용 홀과 상기 실린더헤드용 홀은, 상기 쿨링젯용 홀이 폐쇄되거나 개방됨에 상관없이 개방될 수 있도록 장공으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 종전의 넌-리턴밸브와 다수개의 체크밸브를 삭제하게 됨으로 윤활회로의 부품 설치공간이 줄어드는 효과와 함께 비용절감의 효과가 있다.

또한, 종래에는 넌-리턴밸브와 체크밸브 등의 고장시 체크해야 할 개소가 넓고 많아 정비시간이 오래 소요되고 불편하였으나 본 발명에 의하면 오일공급플런저만 체크하고 정비하면 되므로 고장확률이 현저히 저하되고 정비에 소요되는 시간과 노력이 줄어드는 탁월한 효과가 있다.

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

도3은 본 발명에 따른 오일공급플런저를 나타낸 도면이고, 도4는 메인갤러리에 오일공급플런저가 설치된 상태를 나타낸 단면도이며, 도5는 메인갤러리에 유압 미작용시의 오일공급플런저의 위치를 나타낸 작용상태도이고, 도6은 메인갤러리에 유압 1단계 작용시의 오일공급플런저의 위치를 나타낸 작용상태도이며, 도7은 메인갤러리에 유압 2단계 작용시의 오일공급플런저의 위치를 나타낸 작용상태도이다.

도4에 나타낸 바와 같이 자동차용 실린더블록(b)에는 엔진오일이 공급되는 메인갤러리(4)와, 상기 메인갤러리(4)의 오일이 크랭크샤프트 및 커넥팅로드의 각 베어링부로공급되도록 하는 메인베어링오일공급홀(5)이 형성되며 또한, 실린더헤드(11)로 엔진오일이 공급될 수 있도록 실린더헤드오일공급홀(6)이 형성된다.

그리고, 상기 메인갤러리(4)의 오일이 피스톤의 냉각에 사용될 수 있도록 상기 메인갤러리(4)에는 피스톤쿨링젯(7)이 형성된다.

여기서, 상기 메인갤러리(4)는 도시된 바와 같이 소정의 길이를 갖는 파이프 형태로 상기 실린더블록 상에 형성되며, 상기 메인베어링오일공급홀(5)과 상기 실린더헤드오일공급홀(6) 및 상기 피스톤쿨링젯(7)은 각각 상기 메인갤러리(4)와 교차하는 방향으로 연통된다.

즉, 상기 메인갤러리(4)로 공급된 엔진오일은 메인갤러리(4)의 길이방향을 따라 흐르다가 그와 교차하는 방향으로 형성되어 있는 메인베어링오일공급홀(5)과 실린더헤드오일공급홀(6) 및 피스톤쿨링젯(7)으로 분기되게 공급될 수 있다.

이때, 상기 실린더헤드오일공급홀(6)은 엔진 정지시에 상기 메인갤러리(4) 쪽으로 오일이 드레인되지 못하도록 폐쇄되어야 하며, 상기 피스톤쿨링젯(7)은 상기 메인갤러리(4)의 오일압력이 일정압력 이상이 될 때만 개방되어야 한다.

따라서, 상기 메인갤러리(4)에는 도3에 나타낸 바와 같은 오일공급플런 저(100)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 오일공급플런저(100)는 도3에 나타낸 바와 같이, 원통형태로 이루어지며 오일을 공급받는 일단은 개방되어 있고, 타단은 오일 압력이 가해질 수 있도록 막혀있다.

상기 오일공급플런저(100)는 전체가 원통형태로 이루어지도 무방하지만, 도시된 바와 같이 오일공급홀과 접촉되지 않는 부분은 절개되어도 무방하다.

또한, 상기 오일공급플런저(100)의 길이방향에는 메인베어링용 홀(110)과, 실린더헤드용 홀(120)과, 쿨링젯용 홀(130)이 각각 형성되는데, 상기 메인베어링용 홀(110)은 상기 메인베어링오일공급홀(5)에 대응하여 연통되기 위한 홀이고, 상기 실린더헤드용 홀(120)은 상기 실린더헤드오일공급홀(6)에 대응하여 연통되기 위한 홀이며, 상기 쿨링젯용 홀(130)은 상기 피스톤쿨링젯(7)에 대응하여 연통되기 위한 홀이다.

이와 같은 구성된 상기 오일공급플런저(100)는 도4에 나타낸 바와 같이 상기 메인갤러리(4)의 길이방향으로 탄성 이동 가능하게 설치된다.

따라서, 상기 오일공급플런저(100)에는 가해지는 유압작용의 반대방향으로 상기 오일공급플런저(100)를 밀어주기 위한 탄성부재(140)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재(140)의 탄성력에 의하여 엔진 정지시에는 상기 메인갤러리(4)에 오일압력이 발생하지 않으므로 상기 메인베어링오일공급홀(5)과 실린더헤드오일 공급홀(6) 및 피스톤쿨링젯(7)은 모두 상기 오일공급플런저(100)에 의해 폐쇄된다.

특히, 상기 실린더헤드오일공급홀(6)이 폐쇄됨에 따라 실린더헤드(11)로 압송되었던 오일이 상기 메인갤러리(4)로 다시 드레인되지 않게 되므로 종전의 논-리턴 밸브의 삭제하더라도 그 기능을 유지할 수 있다.

한편, 상기 메인베어링용 홀(110) 및 상기 쿨링젯용 홀(130)은 상기 메인베어링오일공급홀(5) 및 상기 피스톤쿨링젯(7)의 개수만큼 오일공급플런저(100)의 길이방향을 따라 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 메인베어링용 홀(110)과 상기 실린더헤드용 홀(120)은 상기 쿨링젯용 홀(130)이 폐쇄되거나 개방됨에 상관없이 개방될 수 있도록 장공으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 도5 내지 도7을 참조하여 본 발명의 작용을 설명한다.

도5는 엔진 정지시와 같이 상기 메인갤러리(4)에 유압이 작용하지 않는 상태를 나타낸 것으로, 유압 미작용시에는 상기 탄성부재(140)의 탄성력에 의하여 상기 오일공급플런저(100)가 상기 메인베어링오일공급홀(5)과 상기 실린더헤드오일공급홀(6) 및 상기 피스톤쿨링젯(7) 모두를 각각 폐쇄하게 된다.

또한, 엔진이 시동되어 공회전을 하거나 저속 회전수를 가질 때와 같이 상기 메인갤러리(4)에 1단계의 저압상태의 유압이 작용되면, 도6에 나타낸 바와 같이 상기 1단계의 유압이 상기 오일공급플런저(100)에 작용하여 상기 탄성부재(140)의 탄 성력을 이기고 상기 오일공급플런저(100)를 슬라이딩 이동시킨다.

이때, 상기 오일공급플런저(100)에 형성된 메인베어링용 홀(110)은 상기 메인베어링오일공급홀(5)과 연통되고, 상기 실린더헤드용 홀(120)은 상기 실린더헤드오일공급홀(6)과 연통되지만, 상기 피스톤쿨링젯(7)은 상기 쿨링젯용 홀(130)과 일치되지 않아 상기 오일공급플런저(100)의 막힌 부분에 의해 폐쇄된다.

상기 피스톤쿨링젯(7)은 상기 메인갤러리(4)의 오일압력이 일정압력 이상이 될 때만 개방되어야 하므로, 상기 1단계의 유압에서는 개방되면 안된다.

한편, 엔진이 고속 회전수를 갖게 되면 연소실의 온도가 상승하여 피스톤이 과열되므로, 상기 피스톤쿨링젯(7)이 개방되어 오일을 피스톤 쪽으로 공급하여야 하는바, 도7에 나타낸 바와 같이 상기 메인갤러리(4)에 상기 1단계보다 높은 2단계의 유압이 작용하면, 상기 메인베어링용 홀(110)은 상기 메인베어링오일공급홀(5)과 연통되고, 상기 실린더헤드용 홀(120)은 상기 실린더헤드오일공급홀(6)과 연통되며, 상기 쿨링젯용 홀(130)은 상기 피스톤쿨링젯(7)과 각각 연통되어 메인갤러리(4)의 오일이 각 부위로 모두 공급된다.

이때, 상기 메인베어링용 홀(110)과 상기 실린더헤드용 홀(120)은 앞에서 설명한 바와 같이 장공으로 이루어져 있기 때문에 상기 피스톤쿨링젯(7)이 폐쇄되어 있는 1단계 유압상태에서도 개방되며, 상기 오일공급플런저(100)가 이동하여 상기 쿨링젯용 홀(130)이 피스톤쿨링젯(7)과 일치되는 2단계 유압상태에서도 개방될 수 있다.

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 자동차용 실린더블록에 형성된 메인갤러러를 나타낸 단면도,

도3은 본 발명에 따른 오일공급플런저를 나타낸 도면,

도4는 메인갤러리에 오일공급플런저가 설치된 상태를 나타낸 단면도,

도5는 메인갤러리에 유압 미작용시의 오일공급플런저의 위치를 나타낸 작용상태도,

도6은 메인갤러리에 유압 1단계 작용시의 오일공급플런저의 위치를 나타낸 작용상태도,

도7은 메인갤러리에 유압 2단계 작용시의 오일공급플런저의 위치를 나타낸 작용상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

4 : 메인갤러리 5 : 메인베어링오일공급홀

6 : 실린더헤드오일공급홀 7 : 피스톤쿨링젯

100 : 오일공급플런저 110 : 메인베어링용 홀

120 : 실린더헤드용 홀 130 : 쿨링용 홀

140 : 탄성부재

Claims

엔진오일이 공급되는 파이프 형태의 메인갤러리(4)와, 상기 메인갤러리(4)와 교차방향으로 연통되는 메인베어링오일공급홀(5)과, 상기 메인갤러리(4)와 교차방향으로 연통되는 실린더헤드오일공급홀(6)과, 상기 메인갤러리(4)와 교차방향으로 연통되는 피스톤쿨링젯(7)이 형성되어 있는 자동차용 실린더블록에 있어서,

상기 메인갤러리(4)에는,

메인베어링용 홀(110)과, 실린더헤드용 홀(120)과, 쿨링젯용 홀(130)이 길이방향으로 각각 형성된 원통형의 오일공급플런저(100)가 상기 메인갤러리(4)의 길이방향으로 탄성 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 실린더블록용 엔진오일제어장치.
제1항에 있어서, 상기 메인갤러리(4)에 유압 미작용시, 상기 오일공급플런저(100)가 상기 메인베어링오일공급홀(5), 실린더헤드오일공급홀(6), 피스톤쿨링젯(7)를 각각 폐쇄하고,

상기 메인갤러리(4)에 1단계의 유압 작용시, 상기 메인베어링용 홀(110)은 상기 메인베어링오일공급홀(5)과, 상기 실린더헤드용 홀(120)은 상기 실린더헤드오일공급홀(6)과 각각 연통되며, 상기 피스톤쿨링젯(7)은 상기 오일공급플런저(100)에 의해 폐쇄되며,

상기 메인갤러리(4)에 상기 1단계보다 높은 2단계의 유압 작용시, 상기 메인 베어링용 홀(110)은 상기 메인베어링오일공급홀(5)과, 상기 실린더헤드용 홀(120)은 상기 실린더헤드오일공급홀(6)과, 상기 쿨링젯용 홀(130)은 상기 피스톤쿨링젯(7)과 각각 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 실린더블록용 엔진오일제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 메인베어링용 홀(110) 및 상기 쿨링젯용 홀(130)은 각각의 상기 메인베어링오일공급홀(5) 및 상기 피스톤쿨링젯(7)의 개수만큼 오일공급플런저(100)의 길이방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 실린더블록용 엔진오일제어장치.
제3항에 있어서, 상기 오일공급플런저(100)에는 가해지는 유압작용 반대방향으로 상기 오일공급플런저(100)를 밀어주기 위한 탄성부재(140)가 설치된 것을 특으로 하는 실린더블록용 엔진오일제어장치.
제4항에 있어서, 상기 메인베어링용 홀(110)과 상기 실린더헤드용 홀(120)은, 상기 쿨링젯용 홀(130)이 폐쇄되거나 개방됨에 상관없이 개방될 수 있도록 장공으로 형성된 것을 특징으로 하는 실린더블록용 엔진오일제어장치.